微细纤维状纤维素、分散液、片、层叠片、层叠体和微细纤维状纤维素的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于，提供在制成分散液、片时能够提高透明性且抑制着色的微细纤维状纤维素。本发明专利技术涉及一种微细纤维状纤维素，其取代基导入量小于0.5mmol/g，纤维宽度为1～10nm。另外，本发明专利技术涉及包含微细纤维状纤维素的分散液和片。进而，本发明专利技术涉及一种微细纤维状纤维素的制造方法，其包括：从具有取代基且纤维宽度为1000nm以下的微细纤维状纤维素中去除至少一部分前述取代基的工序(A)；以及，在工序(A)后进行均匀分散处理的工序(B)。工序(A)后进行均匀分散处理的工序(B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微细纤维状纤维素、分散液、片、层叠片、层叠体和微细纤维状纤维素的制造方法


[0001]本专利技术涉及微细纤维状纤维素、分散液、片、层叠片、层叠体和微细纤维状纤维素的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于石油资源的替代和环保意识的提高而着眼于利用可再生天然纤维得到的材料。在天然纤维之中，纤维直径为10μm以上且50μm以下的纤维状纤维素、尤其是源自木材的纤维状纤维素(纸浆)至今为止主要作为纸制品而广泛使用。
[0003]作为纤维状纤维素，还已知纤维直径为1μm以下的微细纤维状纤维素。微细纤维状纤维素作为新型原材料而备受关注，其用途多种多样。例如，进行了包含微细纤维状纤维素的片、树脂复合体、增稠剂的开发。
[0004]微细纤维状纤维素可通过对纤维素纤维进行解纤处理来制造。但是，纤维素纤维彼此借助氢键而牢固键合，因此，仅单纯进行解纤处理时，至获得微细纤维状纤维素为止需要强大的能量。因此已知的是：为了利用更小的解纤处理能量来制造微细纤维状纤维素，与解纤处理一并进行化学处理、生物处理之类的前处理是有效的。
[0005]例如已知的是：若通过纤维素纤维的化学处理而向纤维素纤维中导入离子性官能团，则纤维素纤维容易微细化，进而微细化后的分散稳定性也提高。另一方面，有时包含纤维素纤维的体系内发生离子强度、pH的变动或者发生源自官能团的反应。因此，有时产生纤维素纤维的劣化、黄变等问题。
[0006]因而，还进行了使离子性官能团在微细化后的任意时机发生脱离的研究。例如，专利文献1中公开了一种微细纤维的制造方法，其具有如下工序：(a)向微细纤维原料中导入具有静电官能性和/或立体官能性的取代基，得到取代基导入纤维的工序；(b)对取代基导入纤维进行机械处理的工序；(c)使导入取代基自工序(b)中得到的取代基导入微细纤维部分脱离或全部脱离，得到取代基脱离微细纤维的工序。另外，专利文献2中公开了一种脱酯化合物的制造方法，其包括：在显碱性的含氮化合物的存在下，将具有源自磷酸的酯和/或源自羧酸的酯的化合物加热的工序。这些文献中研究了使导入至微细纤维中的取代基发生脱离。
[0007]专利文献3中公开了一种含有微细纤维的片的制造方法，其中，在含有微细纤维的片的制造方法中至少具有如下工序：(a)向纤维原料中导入具有静电官能性和/或立体官能性的取代基，得到取代基导入纤维的工序；(b)对工序(a)中得到的取代基导入纤维进行机械处理，得到取代基导入微细纤维的工序；(c)由工序(b)中得到的取代基导入微细纤维制备片的工序；以及，(d)使至少一部分导入取代基自工序(c)中得到的片发生脱离的工序。此处，研究了在由具有取代基的微细纤维形成片后使取代基发生脱离的方法。
[0008]进而，专利文献4和5中公开了一种黄原酸纤维素纳米纤维的制造方法，其中，对黄原酸纤维素或黄原酸纤维素的阳离子取代体进行解纤处理。专利文献4中还进行了通过根
据需要对黄原酸纤维素纳米纤维进行再生处理而恢复至无改性纤维素的方法的研究。另外，专利文献5中公开了一种含有衍生物官能团脱离纤维素微细纤维的片，其是使官能团自纤维素衍生物的微细纤维发生脱离而得到的，平均纤维直径为3nm以上且300nm以下。
[0009]另外，近年来还进行了包含树脂层与含微细纤维状纤维素的片的复合体的开发。对于这种复合体而言，进行了例如用于提高含有微细纤维状纤维素的片(纤维层)与树脂层的密合性的研究。例如，专利文献6中公开了一种层叠体，其具有：包含微细纤维状纤维素的纤维层、以及与纤维层的一个面接触的树脂层。另外，专利文献7中公开了一种层叠体，其具备：由微细纤维状纤维素形成的纤维层、树脂层、以及设置在纤维层与树脂层之间的粘接剂层，专利文献8中公开了一种层叠体，其依次设置有基材、锚固层和纤维素纳米纤维层。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：国际公开第2013/176049号
[0013]专利文献2：日本特开2015
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098526号公报
[0014]专利文献3：国际公开第2015/182438号
[0015]专利文献4：国际公开第2017/111103号
[0016]专利文献5：日本特开2019
‑
7101号公报
[0017]专利文献6：国际公开第2017/126432号
[0018]专利文献7：日本特开2017
‑
056715号公报
[0019]专利文献8：日本特开2014
‑
079938号公报

技术实现思路

[0020]专利技术要解决的问题
[0021]本专利技术人等在针对去除取代基后的微细纤维状纤维素进行研究的过程中，发现存在如下情况：若在微细化后的浆料状态下进行官能团的去除，则会导致透明性的降低；若在片状态下进行官能团的去除，则会发生着色。
[0022]因而，本专利技术人等为了解决这种现有技术的课题，出于提供去除取代基后的微细纤维状纤维素这一目的而进行了研究，所述微细纤维状纤维素在制成分散液、片时能够提高透明性且抑制着色。另外，本专利技术的目的在于，提供具有树脂层和包含微细纤维状纤维素的纤维层的层叠片，该层叠片具有高透明性且着色受到抑制。
[0023]用于解决问题的方案
[0024]具体而言，本专利技术具有以下的构成。
[0025][1]一种微细纤维状纤维素，其取代基导入量小于0.5mmol/g，纤维宽度为1～10nm。
[0026][2]根据[1]所述的微细纤维状纤维素，其中，利用下述式算出的纳米纤维收率为95质量％以上；
[0027]纳米纤维收率[质量％]＝C/0.1
×
100
[0028]此处，C是将微细纤维状纤维素的浓度为0.1质量％的水分散液在12000G、10分钟的条件下进行离心分离时得到的上清液中包含的微细纤维状纤维素的浓度。
[0029][3]根据[1]或[2]所述的微细纤维状纤维素，其中，将微细纤维状纤维素制成浓度
为0.2质量％的水分散液时，水分散液的雾度为5.0％以下。
[0030][4]根据[1]～[3]中任一项所述的微细纤维状纤维素，其中，取代基为阴离子性基团。
[0031][5]根据[4]所述的微细纤维状纤维素，其中，阴离子性基团为磷含氧酸基或源自磷含氧酸基的取代基。
[0032][6]根据[1]～[5]中任一项所述的微细纤维状纤维素，其具有脲基。
[0033][7]一种分散液，其包含[1]～[6]中任一项所述的微细纤维状纤维素。
[0034][8]一种片，其包含[1]～[6]中任一项所述的微细纤维状纤维素。
[0035][9]一种层叠片，其包含[8]所述的片和树脂层。
[0036][10]一种片，其包含取代基导入量小于0.5mmol/g且纤维宽度为1～10nm的微细纤维状纤维素，
[0037]所述片在厚度为50μm时的YI值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微细纤维状纤维素，其取代基导入量小于0.5mmol/g，纤维宽度为1～10nm。2.根据权利要求1所述的微细纤维状纤维素，其中，利用下述式算出的纳米纤维收率为95质量％以上，纳米纤维收率[质量％]＝C/0.1
×
100此处，C是将微细纤维状纤维素的浓度为0.1质量％的水分散液在12000G、10分钟的条件下进行离心分离时得到的上清液中包含的微细纤维状纤维素的浓度。3.根据权利要求1或2所述的微细纤维状纤维素，其中，将所述微细纤维状纤维素制成浓度为0.2质量％的水分散液时，所述水分散液的雾度为5.0％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的微细纤维状纤维素，其中，所述取代基为阴离子性基团。5.根据权利要求4所述的微细纤维状纤维素，其中，所述阴离子性基团为磷含氧酸基或源自磷含氧酸基的取代基。6.根据权利要求1～5中任一项所述的微细纤维状纤维素，其具有脲基。7.一种分散液，其包含权利要求1～6中任一项所述的微细纤维状纤维素。8.一种片，其包含权利要求1～6中任一项所述的微细纤维状纤维素。9.一种层叠片，其包含权利要求8所述的片和树脂层。10.一种片，其包含取代基导入量小于0.5mmol/g且纤维宽度为1～10nm的微细纤维状纤维素，所述片在厚度为50μm时的YI值为1.5以下。11.根据权利要求10所述的片，其中，将所述片以160℃加热6小时时，利用下述式算出的YI增加率为1500％以下，YI增加率(％)＝(加热后的片的黄度指数
‑
加热前的片的黄度指数)/加热前的片的黄度指数
×
100上述式中，片的黄度指数是按照JIS K 7373:2006而测得的黄度指数。12.根据权利要求10或11所述的片，其全光线透过率为90.0％以上。13.根据权利要求10～12中任一项所述的片，其雾度为5.0％以下。14.根据权利要求10～13中任一项所述的片，其至少一个面的表面粗糙度为10nm以下。15.一种层叠片，其具有纤维层和配置在所述纤维层的至少一个面的树脂层，所述纤维层包含取代基导入量小于0.5mmol/g且纤维宽度为1～10nm的纤维状纤维素。16.根据权利要求15所述的层叠片，其中，所述纤维层的厚度为20μm以上。17.根据权利要求15或16所述的层叠片，其中，所述纤维层的密度为1.0g/cm3以上。18.根据权利要求15～17中任一项所述的层叠片，其中，所述树脂层直接层叠于所述纤维层。19.根据权利要求15～18中任一项所述的层叠片，其中，所述树脂层包含选自聚碳酸酯树脂和丙烯酸类树脂中的至少1种。20.根据权利要求15～19中任一项所述的层叠片，其中，所述树脂层还包含密合助剂。21.根据权利要求20所述的层叠片，其中，所述密合助剂为选自异氰酸酯化合物和有机硅化合物中的至少1种。22.根据权利要求20或21所述的层叠片，其中，所述密合助剂为异氰酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山郁绘，松原悠介，宍户利奈，伏见速雄，锦织义治，
申请(专利权)人：王子控股株式会社，
类型：发明
国别省市：