疎水性のセルロースナノファイバー、樹脂やゴムの補強用

セルロースナノファイバー(CNF)の用途として、樹脂やゴムの強度向上と、それに伴う軽量化が検討されています。樹脂やゴムは疎水性ですがCNFは親水性であるため、樹脂やゴムにCNFを混ぜるとCNFどうしが凝集してしまい、均一になりません。均一に分散させる方法の一つが、CNFの表面を化学修飾によって疎水化することです。

セルロースナノファイバー強化樹脂を効率よく製造する京都プロセスでは、CNFではなく、リグニンが残存したリグノセルロースナノファイバー(リグノCNF)を用いています。これはリグニンが疎水性であり、CNFの表面に残存しているリグニンのため、樹脂やゴムに均一分散しやすいからです。同様の目的から、複数の国内メーカーが、リグノCNFを製品ラインアップに加えています。

一方、服部商店は水を用いることなく、セルロース繊維を可塑剤や希釈剤などのオイルの中で機械解繊したCNFの分散材を製造・販売しています。これも疎水性CNFの一つです。

これ以外には、王子ホールディングスが疎水性CNFパウダーを製造しています。これはCNFの水分量を低減し、固形分濃度を最大90wt%としたもので、樹脂との複合や、油性の塗料、インクのレオロジー改善、各種有機溶剤合成などに使用可能といわれています。水分量低減の方法や、有機溶媒に均一分散するメカニズムについては、公表されていません。

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