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公開番号2024163870
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-22
出願番号2024076405
出願日2024-05-09
発明の名称改質セルロース繊維及び該改質セルロース繊維を含有する樹脂組成物
出願人花王株式会社
代理人個人,個人
主分類D06M 13/328 20060101AFI20241115BHJP(繊維または類似のものの処理;洗濯;他に分類されない可とう性材料)
要約【課題】分散性に優れた改質セルロース繊維及び該改質セルロース繊維を含有する樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する2種以上のアミンとアニオン変性セルロース繊維とがイオン結合又はアミド結合を介して結合してなる改質セルロース繊維、並びにかかる改質セルロース繊維と有機媒体を含有する改質セルロース繊維分散体、かかる改質セルロース繊維と有機溶剤を含有する改質セルロース繊維分散液、及びかかる改質セルロース繊維と樹脂を含有する樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する２種以上のアミンとアニオン変性セルロース繊維とがイオン結合又はアミド結合を介して結合してなる、改質セルロース繊維。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
前記アミンが第２級アミン及び第３級アミンを含む、請求項１に記載の改質セルロース繊維。
【請求項３】
前記第３級アミンに対する第２級アミンのモル比（第２級アミン／第３級アミン）が１０／９０以上９０／１０以下である、請求項２に記載の改質セルロース繊維。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と有機媒体を含有する改質セルロース繊維分散体。
【請求項５】
請求項１～３のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と有機溶剤を含有する改質セルロース繊維分散液。
【請求項６】
請求項１～３のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と樹脂を含有する樹脂組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、改質セルロース繊維及び該改質セルロース繊維を含有する樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、有限な資源である石油由来のプラスチック材料が多用されていたが、近年、環境に対する負荷の少ない技術が脚光を浴びるようになり、かかる技術背景の下、天然に多量に存在するバイオマスであるセルロース繊維を用いた材料が注目されている。
【０００３】
例えば、セルロースナノファイバー(CNF)は強度に優れていることから、少量の添加で樹脂等と複合化させた場合に補強材として作用することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－２４１４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在利用されている樹脂には様々なタイプがあり、それぞれ異なった特徴や性質を有する。セルロース繊維を樹脂と複合化させる場合、樹脂中での分散性が悪ければ凝集物が生成することがあり、強度の低下につながるおそれがあることから、セルロース繊維の分散性の更なる改善が求められている。
本発明は、分散性に優れた改質セルロース繊維及び該改質セルロース繊維を含有する樹脂組成物に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記〔１〕～〔６〕に関する。
〔１〕鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する２種以上のアミンとアニオン変性セルロース繊維とがイオン結合又はアミド結合を介して結合してなる、改質セルロース繊維。
〔２〕前記アミンが第２級アミン及び第３級アミンを含む、前記〔１〕に記載の改質セルロース繊維。
〔３〕前記第３級アミンに対する第２級アミンのモル比（第２級アミン／第３級アミン）が１０／９０以上９０／１０以下である、前記〔２〕に記載の改質セルロース繊維。
〔４〕前記〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と有機媒体を含有する改質セルロース繊維分散体。
〔５〕前記〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と有機溶剤を含有する改質セルロース繊維分散液。
〔６〕前記〔１〕～〔３〕のいずれか１項に記載の改質セルロース繊維と樹脂を含有する樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、分散性に優れた改質セルロース繊維及び該改質セルロース繊維を含有する樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明者らは、様々な樹脂と改質セルロース繊維との配合を検討した結果、硬化剤を使用する樹脂に改質セルロース繊維を配合した場合、改質セルロース繊維の分散性が低下して凝集物が生成することがあることを見出した。
本発明者らが更に検討を進めたところ、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する２種以上のアミンを使用して調製された改質セルロース繊維は、意外にも硬化剤を使用する樹脂との分散性に優れ、凝集物の生成を低減できることを見出した。
【０００９】
本発明の改質セルロース繊維がこのような優れた分散性を発揮するという効果が発現するメカニズムは定かではないが、以下のようなものが推定される。即ち、２種以上のアミンの内、樹脂のような疎水性媒体との相溶性が高いアミンとセルロース繊維上のアニオン性基とのイオン性相互作用が、セルロース繊維間の斥力を発現させると考えられる。他方、疎水性媒体との相溶性が低いアミンが、セルロース繊維以外の酸又はセルロースの改質に用いられるアミン以外のアルカリと相互作用することにより、セルロース繊維以外の酸又はセルロースの改質に用いられるアミン以外のアルカリが、前記イオン性相互作用を妨害することを防ぐことが考えられる。このような２種以上のアミンの有する疎水性媒体との相溶性の相違が上記効果を発現する要因の一つであると推定される。
【００１０】
〔改質セルロース繊維〕
本発明における改質セルロース繊維とは、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を有する２種以上のアミンがアニオン変性セルロース繊維と結合してなるセルロース繊維であって、該アミンはイオン結合又はアミド結合を介してアニオン変性セルロース繊維と結合してなるものである。なお、本明細書において、鎖式炭化水素基又は脂環式炭化水素基を「修飾基」と称することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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