纤维状纤维素含有物、纤维状纤维素复合树脂和纤维状纤维素含有物的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供即使用作树脂的增强材料也不会产生着色的问题的纤维状纤维素含有物和纤维状纤维素含有物的制造方法、以及不存在着色的问题的纤维状纤维素复合树脂。解决手段为一种纤维状纤维素含有物，其包含平均纤维宽度为0.1～19μm、羟基的一部分或全部被氨基甲酸酯基取代、上述氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上的纤维状纤维素，并且含水率小于18％。另外，在其制造方法中具有下述工序：对纤维素原料以及脲和脲的衍生物中的至少任一者进行加热处理，将纤维素的羟基的一部分或全部用氨基甲酸酯基取代的工序；在平均纤维宽度为0.1～19μm的范围内对纤维素原料进行开纤的工序；以及将含水率调整至小于18％而制成纤维状纤维素含有物的工序，加热处理按照氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上的方式进行。此外，纤维状纤维素复合树脂包含上述纤维状纤维素含有物和树脂。状纤维素含有物和树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维状纤维素含有物、纤维状纤维素复合树脂和纤维状纤维素含有物的制造方法


[0001]本专利技术涉及纤维状纤维素含有物、纤维状纤维素复合树脂和纤维状纤维素含有物的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，纤维素纳米纤维、微纤维纤维素(微纤化纤维素)等微细纤维作为树脂增强材料的使用受到关注。但是，微细纤维是亲水性的，与之相对，树脂是疏水性的，因此将微细纤维用作树脂的增强材料时，该微细纤维的分散性存在问题。因此提出了下述方案：“一种改性纤维素纳米纤维的制造方法，其在同一工序中进行使在分子内具有多元酸酐结构的树脂与具有羟基的纤维素反应而得到改性纤维素的工序、以及对所得到的改性纤维素进行微细化处理的工序，该方法的特征在于，该多元酸酐结构是羧基在分子内发生脱水缩合而形成了环状结构的环状多元酸酐结构”(参见专利文献1)。该方案的“课题在于，提供一种容易分散在溶剂中的改性纤维素纳米纤维的简便制造方法”。但是，该文献的方法中并未考虑在将纤维素纤维用作树脂的增强材料时会产生的着色的问题。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利5656100号公报
[0006]专利文献2：日本特开2019
‑
1876号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]本专利技术所要解决的主要课题在于提供即使用作树脂的增强材料也不会产生着色的问题的纤维状纤维素含有物和纤维状纤维素含有物的制造方法、以及不存在着色的问题的纤维状纤维素复合树脂。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]如上所述，将微细纤维用作树脂的增强材料时，该微细纤维的分散性存在问题。因此，存在将微细纤维(特别是微纤维纤维素)的羟基用氨基甲酸酯基取代(氨基甲酸酯化)的方案(参见专利文献2)。根据该方案，微细纤维的分散性提高，从而树脂的增强效果提高。但是，单纯将氨基甲酸酯化的微细纤维与树脂混合时，所得到的复合树脂有时会发生着色。因此，基于若能降低该着色则微细纤维作为增强材料的用途扩大的前提，以微细纤维的氨基甲酸酯化为前提进行了多种试验，结果想到了以下所示的手段。
[0011](方案1所述的手段)
[0012]一种纤维状纤维素含有物，其特征在于，其包含纤维状纤维素，并且含水率小于18％，该纤维状纤维素的平均纤维宽度为0.1～19μm，羟基的一部分或全部被氨基甲酸酯基取代，上述氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上。
[0013](方案2所述的手段)
[0014]如方案1所述的纤维状纤维素含有物，其中，在包含上述纤维状纤维素的同时，包含与该纤维状纤维素不发生相互作用的粉末。
[0015](方案3所述的手段)
[0016]如方案1或2所述的纤维状纤维素含有物，其中，上述纤维状纤维素的原料纸浆的木质素含量为1％以下。
[0017](方案4所述的手段)
[0018]如方案1～3中任一项所述的纤维状纤维素含有物，其中，上述纤维状纤维素的原料纸浆的白色度(JIS P 8148)为50％以上。
[0019](方案5所述的手段)
[0020]如方案1～4中任一项所述的纤维状纤维素含有物，其中，上述纤维状纤维素的微细率为99％以下。
[0021](方案6所述的手段)
[0022]一种纤维状纤维素复合树脂，其特征在于，其包含方案1～5中任一项所述的纤维状纤维素含有物和树脂。
[0023](方案7所述的手段)
[0024]一种纤维状纤维素含有物的制造方法，其特征在于，其具有下述工序：
[0025]对纤维素原料以及脲和脲的衍生物中的至少任一者进行加热处理，将纤维素的羟基的一部分或全部用氨基甲酸酯基取代的工序；
[0026]将纤维素原料在平均纤维宽度为0.1～19μm的范围内进行开纤的工序；以及
[0027]将含水率调整至小于18％而制成纤维状纤维素含有物的工序，
[0028]上述加热处理按照上述氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上的方式进行。
[0029]专利技术的效果
[0030]根据本专利技术，可得到即使用作树脂的增强材料也不会产生着色的问题的纤维状纤维素含有物和纤维状纤维素含有物的制造方法、以及不存在着色的问题的纤维状纤维素复合树脂。
具体实施方式
[0031]接着对具体实施方式进行说明。需要说明的是，本实施方式为本专利技术的一例。本专利技术的范围并不限于本实施方式的范围。
[0032]本方式的纤维状纤维素含有物包含纤维状纤维素(下文中也称为“纤维素纤维”)。并且，该纤维状纤维素的平均纤维宽度(径)为0.1～19μm、并且羟基(
‑
OH基)的一部分或全部被氨基甲酸酯基取代。此外，氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上。另外，包含该纤维状纤维素的纤维状纤维素含有物的含水率小于18％。此外，通过包含该纤维状纤维素含有物和树脂，构成了纤维状纤维素复合树脂。另一方面，在制造纤维状纤维素含有物的方法中具有下述工序：对纤维素原料以及脲或脲的衍生物进行加热处理，将纤维素原料的羟基的一部分或全部用氨基甲酸酯基取代的工序；将纤维素原料在平均纤维宽度为0.1～19μm的范围内进行开纤的工序；以及使含水率小于18％的工序。并且，加热处理按照氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上的方式进行。以下进行详细说明。
[0033](纤维状纤维素)
[0034]本方式的纤维状纤维素复合树脂包含含有纤维状纤维素的纤维状纤维素含有物、树脂，优选进一步包含酸改性树脂。包含酸改性树脂的情况下，氨基甲酸酯基的一部分或全部与酸改性树脂的酸基进行离子键合。
[0035]本方式中，作为微细纤维的纤维状纤维素是平均纤维径为0.1～19μm的微纤维纤维素(微纤化纤维素)。使用微纤维纤维素时，树脂的增强效果显著提高。另外，与同样是微细纤维的纤维素纳米纤维相比，微纤维纤维素更容易利用氨基甲酸酯基进行改性(氨基甲酸酯化)。其中，更优选对微细化之前的纤维素原料进行氨基甲酸酯化，这种情况下，微纤维纤维素和纤维素纳米纤维是等同的。
[0036]本方式中，微纤维纤维素是指平均纤维径(宽度)比纤维素纳米纤维粗的纤维。具体地说，平均纤维径例如为0.1～19μm、优选为0.2～15μm、更优选大于0.5且为10μm以下。微纤维纤维素的平均纤维径若低于(不足)0.1μm，则与纤维素纳米纤维没有差别，可能无法充分得到提高树脂的强度(特别是弯曲模量)的效果。另外，开纤时间变长，需要大量的能量。此外，纤维素纤维浆料的脱水性变差。若脱水性变差，则在干燥中需要大量的能量，在干燥中施加大量的能量时，微纤维纤维素会发生热劣化，强度可能会降低。另一方面，微纤维纤维素的平均纤维径若高于(超过)19μm，则与纸浆没有差别，增强效果可能变得不充分。
[0037]微纤维纤维素可以通过将纤维素原料(下文中也称为“原料纸浆”)进行开纤(微细化)而得到。作为原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纤维状纤维素含有物，其特征在于，其包含纤维状纤维素，并且含水率小于18％，该纤维状纤维素的平均纤维宽度为0.1μm～19μm，羟基的一部分或全部被氨基甲酸酯基取代，所述氨基甲酸酯基的取代率为1.0mmol/g以上。2.如权利要求1所述的纤维状纤维素含有物，其中，在包含所述纤维状纤维素的同时，包含与该纤维状纤维素不发生相互作用的粉末。3.如权利要求1或2所述的纤维状纤维素含有物，其中，所述纤维状纤维素的原料纸浆的木质素含量为1％以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的纤维状纤维素含有物，其中，所述纤维状纤维素的原料纸浆的基于JIS P 8148的白色度为50％以上。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井贵章，
申请(专利权)人：大王制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：