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多糖類のナノファイバー、分散媒及びモノマーを含む分散体、並びにその分散体から得られる樹脂組成物

国内特許コード P150012353
整理番号 S2015-0358-N0,4867
掲載日 2015年10月9日
出願番号 特願2015-128599
公開番号 特開2016-153470
登録番号 特許第6695662号
出願日 平成27年6月26日(2015.6.26)
公開日 平成28年8月25日(2016.8.25)
登録日 令和2年4月24日(2020.4.24)
優先権データ
  • 特願2015-025678 (2015.2.12) JP
発明者
  • モハメド イフテカ シャムス
  • 矢野 浩之
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 多糖類のナノファイバー、分散媒及びモノマーを含む分散体、並びにその分散体から得られる樹脂組成物
発明の概要 【課題】本発明は、(i)分散媒中で多糖類のナノファイバーとモノマーとが均一に分散している分散体、(ii)実質的に分散媒を含まない、多糖類のナノファイバーとモノマーとの均一な混合物、並びに(iii)樹脂中で多糖類のナノファイバーが分散している樹脂組成物提供する。
【解決手段】多糖類のナノファイバー(A)、分散媒(B)及びモノマー(C)を含む分散体(D)。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

樹脂成形材料の強度を高める目的で、セルロース、キチン等の多糖類のナノファイバーを添加する手法がある(特許文献1~6)。例えばセルロースナノファイバー(CNF)は、比表面積が大きく補強効果に優れている。一方で、CNFは、その表面には水酸基が多く存在するため親水性が高い。そのため、親水性の高いCNFと疎水性の高い樹脂とを混合すると、樹脂成分中でCNFが凝集してしまう問題があった。その結果、CNF含有樹脂成形材料では、CNFによる補強効果が十分に発揮できなかったり、アクリル樹脂等の透明樹脂を用いても透明性が十分に発揮できなかったりするという問題があった。

そのため、CNF含有樹脂成形材料を作製する際には、CNFと樹脂とが均一に分散している分散体を調製することが求められている。更に、CNFと樹脂とが均一に混ざり合ったCNF含有樹脂成形材料を作製することが求められている。

産業上の利用分野

本発明は、多糖類のナノファイバー、分散媒及びモノマーを含む分散体、並びにその分散体から得られる樹脂組成物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
実質的に分散媒(B)を含まない、多糖類のナノファイバー(A)とモノマー(C)との均一な、ラメラ構造を有する混合物(E)であって、
前記多糖類のナノファイバー(A)が、セルロースナノファイバー、リグノセルロースナノファイバー、化学修飾セルロースナノファイバー(但し、セルロースを酸化して得られたセルロースナノファイバー(i)、セルロースナノファイバー(i)にアミド結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバー(i)にイオン結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバーを除く)、化学修飾リグノセルロースナノファイバー、キチンナノファイバー及びキトサンナノファイバーよりなる群から選ばれる少なくとも1種のナノファイバーである、
混合物(E)

【請求項2】
請求項1に記載の混合物(E)の製造方法であって、
(1)多糖類のナノファイバー(A)と分散媒(B)とを混合する工程、
(2)前記工程(1)で得られた多糖類のナノファイバー(A)と分散媒(B)との混合物に、モノマー(C)を混合し、分散体(D)を得る工程、及び
(3)前記工程(2)で得られた分散体(D)から分散媒(B)を除去する工程
を含み、
前記多糖類のナノファイバー(A)が、セルロースナノファイバー、リグノセルロースナノファイバー、化学修飾セルロースナノファイバー(但し、セルロースを酸化して得られたセルロースナノファイバー(i)、セルロースナノファイバー(i)にアミド結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバー(i)にイオン結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバーを除く)、化学修飾リグノセルロースナノファイバー、キチンナノファイバー及びキトサンナノファイバーよりなる群から選ばれる少なくとも1種のナノファイバーである、
混合物(E)の製造方法。

【請求項3】
請求項1に記載の混合物(E)中のモノマー(C)が重合した樹脂組成物(G)であって、
当該混合物(E)中のモノマー(C)重合た樹脂(F)及び当該混合物(E)の多糖類のナノファイバー(A)を含む、
樹脂組成物(G)。

【請求項4】
請求項3に記載の樹脂組成物(G)の製造方法であって、
請求項1に記載の混合物(E)中のモノマー(C)を重合させて樹脂(F)を形成させる工程を含む、
樹脂組成物(G)の製造方法。

【請求項5】
請求項3に記載の樹脂組成物(G)の三次元成型体であって、
請求項1に記載の混合物(E)中のモノマー(C)が金型中で重合して樹脂(F)が生成すると共に成型された、当該混合物(E)の多糖類のナノファイバー(A)及び樹脂(F)を含む、樹脂組成物(G)の三次元成型体。

【請求項6】
請求項5に記載の三次元成型体の製造方法であって、
(1)請求項1に記載の混合物(E)を成型用金型に入れる工程、及び
(2)混合物(E)中のモノマー(C)を重合させて前記金型中で樹脂(F)を形成させると共に、生成した請求項3に記載の樹脂組成物(G)を前記金型中で成型する工程、
を含む、三次元成型体の製造方法。

【請求項7】
請求項5に記載の三次元成型体の製造方法であって、
(1)多糖類のナノファイバー(A)と分散媒(B)とを混合する工程、
(2)前記工程(1)で得られた多糖類のナノファイバー(A)と分散媒(B)との混合物にモノマー(C)を混合して分散体(D)を得る工程、
(3)前記工程(2)で得られた分散体(D)から分散媒(B)を除去し、請求項1に記載の混合物(E)を得る工程、
(4)前記工程(3)で得られた混合物(E)を成形用金型中に入れる工程、及び
(5)混合物(E)中のモノマー(C)を重合させて樹脂(F)を形成させると共に、生成した請求項3に記載の樹脂組成物(G)を前記金型中で成型する工程を含
前記多糖類のナノファイバー(A)が、セルロースナノファイバー、リグノセルロースナノファイバー、化学修飾セルロースナノファイバー(但し、セルロースを酸化して得られたセルロースナノファイバー(i)、セルロースナノファイバー(i)にアミド結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバー(i)にイオン結合を介して炭化水素基を結合させたセルロースナノファイバーを除く)、化学修飾リグノセルロースナノファイバー、キチンナノファイバー及びキトサンナノファイバーよりなる群から選ばれる少なくとも1種のナノファイバーである、
三次元成型体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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