JP2009096167A - Molded article of microfibrillar cellulose and its manufacturing method - Google Patents

Molded article of microfibrillar cellulose and its manufacturing method Download PDF

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Yoshikazu Kobayashi
義和 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a high-strength microfibrillar cellulose-containing molding having narrow variance of strength stably and efficiently. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the molding by flow-casting a dispersion liquid containing microfibrillar cellulose and a dispersion medium comprises the steps of: forming a sheet, which has 1-1,500 μm thickness and 45-75 wt.% dispersion medium content, by using the dispersion liquid; and forming the molding by heating, pressurizing or heating and pressurizing the single sheet or a laminate obtained by layering a plurality of the sheets. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はミクロフィブリルセルロース成形品及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a microfibril cellulose molded article and a method for producing the same.

近年、石油資源由来のプラスチックに代わるものとして、植物及び動物由来のプラスチックの開発が盛んに行われている。そのひとつの方法として、地球上に最も多く存在するバイオマス資源であるセルロースの利用が挙げられる。セルロースは植物やバクテリア、ホヤ等の植物以外の生物から産生でき、石油資源ではないことから、たとえ最終的に焼却処理されたとしても、環境への影響は小さい。   In recent years, plastics derived from plants and animals have been actively developed as an alternative to plastics derived from petroleum resources. One method is to use cellulose, which is the most abundant biomass resource on the earth. Cellulose can be produced from organisms other than plants, such as plants, bacteria, and sea squirts, and is not an oil resource. Therefore, even if it is finally incinerated, its impact on the environment is small.

セルロースを利用したプラスチック代替品はこれまでにも多く報告されている。近年、セルロースをミクロフィブリル状にしたミクロフィブリルセルロースを乾燥、成形することにより、比較的強度の高い成形体が得られるという報告がなされている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、成形品前駆体としてのシートの厚みやシートの分散媒含有率が成形品の強度の絶対値や強度のばらつきに与える影響への言及はなく、シートの厚みにより、内部の主として分散媒に起因する揮発分が残留してしまったり、揮発による内圧の上昇で成形品に亀裂が生じるため、強度の絶対値の低下や強度のばらつきが大きくなることがわかった。また分散媒含有率によってもセルロースの水酸基がグルコース環の内側を向いてしまい、ミクロフィブリル間またはシート間の接着性が低下したり、揮発分が多すぎることにより、強度の絶対値の低下や強度のばらつきが生じることがわかった。このように工業的にバイオマス資源であるセルロースを高機能材料として利用しようとした場合には成形に至るプロセスの改善が不可欠であった。
特開2003−201695号公報
Many plastic substitutes using cellulose have been reported so far. In recent years, it has been reported that a relatively strong molded product can be obtained by drying and molding microfibril cellulose in the form of microfibrils (see, for example, Patent Document 1). However, in the technique disclosed in Patent Document 1, there is no mention of the influence of the thickness of the sheet as the molded product precursor and the dispersion medium content of the sheet on the absolute value of the strength of the molded product and the variation in strength, Depending on the thickness of the sheet, volatile matter mainly due to the dispersion medium may remain inside, or cracks will occur in the molded product due to an increase in internal pressure due to volatilization, resulting in a decrease in the absolute value of the strength and a large variation in strength. I understood. In addition, depending on the content of the dispersion medium, the hydroxyl group of cellulose faces the inside of the glucose ring, the adhesion between microfibrils or sheets decreases, and the amount of volatiles is too high, resulting in a decrease in absolute strength or strength. It was found that the variation of. Thus, when it was going to use cellulose which is a biomass resource industrially as a highly functional material, the improvement of the process leading to shaping | molding was indispensable.
JP 2003-201695 A

本発明は高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に製造する方法を提供するものである。   The present invention provides a method for stably and efficiently producing a molded article containing microfibril cellulose having high strength and little strength variation.

本発明者は、上記問題点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、ミクロフィブリルセルロースと分散媒を含む分散液より成形品を製造する方法において、前記分散液より、特定の厚み及び特定の分散媒含有率を有するシートを形成し、前記シートを加熱及び/又は加圧することにより成形体を形成することにより、上記課題を解決することを見出し、この知見に基づいて、本発明を完成するに至ったものである。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has obtained a specific thickness and a specific dispersion medium from the dispersion liquid in a method for producing a molded product from the dispersion liquid containing microfibril cellulose and the dispersion medium. By forming a sheet having a content rate and forming the molded body by heating and / or pressurizing the sheet, the present inventors have found that the above problems can be solved, and based on this finding, the present invention has been completed. It is a thing.

即ち、本発明は、本発明は、第(1)項から第(9)項により達成される。
(1) ミクロフィブリルセルロースと分散媒を含む分散液を流延して成形品を製造する方法であって、
前記分散液を用いて、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシートを形成する工程と、
前記シートを、単数、または複数枚積層した積層体を、加熱、加圧または加熱と加圧の両方により、成形体を形成する工程と、
を含む成形品の製造方法。
(2) 前記成形体を形成するシートは、バインダー樹脂を含浸したものである第(1)項記載の成形品の製造方法。
(3) 前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂を含むものである、第(2)項記載の成形品の製造方法。
(4) 前記成形体を形成するシートは、カップリング剤および/または該カップリング剤の加水分解物を含浸したものである、第(1)項〜第(3)項のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。
(5) 前記シートの形成は、濾別を含む工程により行われるものである第(1)項〜第(4)項のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。
(6) 前記シート形成後に、凍結乾燥により分散媒の除去操作を行なうものである第(1)項〜第(5)項のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。
(7) 前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂である、第(3)項記載の成形品の製造方法。
(8) 前記成形体を形成するシートは、バインダー樹脂と、カップリング剤および/または該カップリング剤の加水分解物を含浸したものである第(4)項記載の成形品の製造方法。
(9) 第(1)項〜第(8)項いずれか1項に記載の成形品の製造方法により得られる、ミクロフィブリルセルロースを含む成形品。
That is, the present invention is achieved by the items (1) to (9).
(1) A method for producing a molded product by casting a dispersion containing microfibril cellulose and a dispersion medium,
Using the dispersion, forming a sheet having a thickness of 1 μm or more and 1500 μm or less and a dispersion medium content of 45% by weight or more and 75% by weight or less;
A step of forming a molded body by heating, pressurizing or both heating and pressurizing a laminate obtained by laminating a single sheet or a plurality of sheets;
A method for producing a molded article comprising:
(2) The method for producing a molded article according to item (1), wherein the sheet forming the molded body is impregnated with a binder resin.
(3) The method for producing a molded article according to item (2), wherein the binder resin contains a thermosetting resin.
(4) The sheet forming the molded body is any one of items (1) to (3), which is impregnated with a coupling agent and / or a hydrolyzate of the coupling agent. The manufacturing method of the molded article of description.
(5) The method for producing a molded article according to any one of (1) to (4), wherein the formation of the sheet is performed by a process including filtration.
(6) The method for producing a molded article according to any one of (1) to (5), wherein the dispersion medium is removed by freeze-drying after forming the sheet.
(7) The method for producing a molded article according to item (3), wherein the thermosetting resin is a phenol resin.
(8) The method for producing a molded article according to item (4), wherein the sheet forming the molded body is impregnated with a binder resin and a coupling agent and / or a hydrolyzate of the coupling agent.
(9) A molded article containing microfibril cellulose obtained by the method for producing a molded article according to any one of items (1) to (8).

本発明によれば、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に製造できる。   According to the present invention, it is possible to stably and efficiently produce a molded product containing microfibril cellulose having high strength and little strength variation.

本発明は、ミクロフィブリルセルロースと分散媒を含む分散液を流延して成形品を製造する方法であって、前記分散液を用いて、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシートを形成する工程と、前記シートを、単数、または複数枚積層した積層体を、加熱、加圧または加熱と加圧の両方により、成形体を形成する工程と、を含む成形品の製造方法に関するものである。これにより、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に得ることができる。   The present invention is a method for producing a molded product by casting a dispersion liquid containing microfibril cellulose and a dispersion medium, and using the dispersion liquid, the dispersion medium content is 45% by weight or more at a thickness of 1 μm or more and 1500 μm or less. A step of forming a sheet of 75% by weight or less, and a step of forming a molded body by heating, pressurizing, or heating and pressurizing a laminate obtained by laminating one or a plurality of the sheets. The present invention relates to a method for manufacturing a molded product. Thereby, it is possible to stably and efficiently obtain a molded product containing microfibril cellulose having high strength and little strength variation.

本発明における、ミクロフィブリルセルロースとは、ミクロフィブリル化したセルロースのことである。ここでいうミクロフィブリル化とは、セルロースをその構成要素である微小繊維まで引き裂いた状態にすることをいい、具体的には、セルロースに強力な機械的剪断力などの外力を加えて、0.01〜1μm程度の太さにまでミクロフィブリル化することをさす。   In the present invention, the microfibril cellulose is a microfibrillated cellulose. The term “microfibrillation” as used herein refers to a state in which cellulose is torn up to its constituent microfibers. Specifically, an external force such as a strong mechanical shearing force is applied to the cellulose to reduce the cellulose to 0. 0. This refers to microfibrillation to a thickness of about 01 to 1 μm.

また、本発明におけるミクロフィブリルセルロースには、セルロースをミクロフィブリル化する過程でミクロフィブリル化が不十分なセルロースや、ミクロフィブリル化を行っていないセルロースを混合することに起因する、1μmを超える太さのセルロースが含まれていても良く、この1μmを超える太さのセルロースを含有する場合の量としては75重量%以下とすることが好ましい。さらに好ましくは50重量%以下である。前記範囲内であると、繊維間の空隙が発生せずに、均質で高密度の比較的肉厚なミクロフィブリルセルロースを含む成形品を、安定して、より効率的に製造できる。   Further, the microfibril cellulose in the present invention has a thickness exceeding 1 μm due to mixing of cellulose that is not sufficiently microfibrillated in the process of microfibrillating cellulose or cellulose that has not been microfibrillated. In the case of containing cellulose having a thickness exceeding 1 μm, the amount is preferably 75% by weight or less. More preferably, it is 50 weight% or less. Within the above range, voids between fibers do not occur, and a molded product containing a homogeneous, high-density, relatively thick microfibril cellulose can be stably and more efficiently produced.

以下、本発明のミクロフィブリルセルロースを含む成形品の製造方法について、具体例により、順次説明する。まず工程全体のフロー事例を示すが、本発明はこれらに限定されない。なお、本発明において、以下バインダーと表記した場合は、バインダー樹脂、ならびにカップリング剤および該カップリング剤の加水分解物を意味し、カップリング剤と表記した場合には、便宜的にカップリング剤及び/またはカップリング剤の加水分解物を意味する場合がある。   Hereafter, the manufacturing method of the molded article containing the microfibril cellulose of this invention is demonstrated sequentially by a specific example. First, although the flow example of the whole process is shown, this invention is not limited to these. In the present invention, the expression “binder” means a binder resin, a coupling agent and a hydrolyzate of the coupling agent, and the expression “coupling agent” means a coupling agent for convenience. And / or a hydrolyzate of the coupling agent.

Figure 2009096167
Figure 2009096167

表1に示すように、本発明では後述するバインダーを使用しない場合と、バインダーを使用する場合とで、その工程は異なる場合がある。前者では、例えば、後述の乾燥工程を含むシート形成工程において、シートの厚み及び分散媒含有率を調整し、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシート、好ましくは厚み5μm以上1000μm以下で分散媒含有率45重量%以上60重量%以下のシートを形成し、その後、複数枚のシートを使用する場合は、成形体を形成する前に、該シートの積層を行った後、予備加熱してから成形体を形成する方法が挙げられ、また、前記シートを単数で使用する場合は、予備加熱のみを行った後に成形体を形成する方法が挙げられる。
一方、バインダーを使用する場合は、前記シートを形成した後、必要に応じて、凍結乾燥、バインダー塗布、バインダー塗布後乾燥、シートの積層・予備加熱を実施した後、成形体を形成する方法、及びミクロフィブリルセルロース分散液に、予めバインダーを混合して分散液を用意して、次いで、該分散液を用いてシートを形成した後、必要に応じて、凍結乾燥、バインダー塗布、バインダー塗布後乾燥、シートの積層・予備加熱を実施した後、成形体を形成する方法が挙げられる。また、使用するバインダーの種類が複数の場合には、それらの混合物を使用しても良く、また、複数使用するバインダーの溶解性の問題により、混合液が作製できないような場合には、バインダー塗布、バインダー塗布後乾燥を複数回繰り返すことにより、段階的に含浸しても構わない。
As shown in Table 1, in the present invention, the process may be different depending on whether the binder described later is not used or when the binder is used. In the former, for example, in a sheet forming step including a drying step described later, the thickness of the sheet and the content of the dispersion medium are adjusted, and a sheet having a thickness of 1 μm to 1500 μm and a dispersion medium content of 45 wt% to 75 wt%, preferably Forms a sheet having a thickness of 5 μm or more and 1000 μm or less and a dispersion medium content of 45% by weight or more and 60% by weight or less. Thereafter, when a plurality of sheets are used, the sheets are laminated before forming the formed body. After performing, the method of forming a molded object after preheating is mentioned, Moreover, when using the said sheet | seat by one, the method of forming a molded object after performing only preheating is mentioned.
On the other hand, when using a binder, after forming the sheet, if necessary, freeze-drying, binder coating, drying after binder coating, sheet lamination / preheating, a method of forming a molded body, And a microfibril cellulose dispersion to prepare a dispersion by mixing a binder in advance, and then forming a sheet using the dispersion, followed by freeze drying, binder coating, and drying after binder coating as necessary. A method of forming a molded body after stacking and preheating the sheets is mentioned. In addition, when there are a plurality of types of binders to be used, a mixture of them may be used. When a mixed solution cannot be produced due to the solubility problem of the binder to be used, a binder coating may be used. In addition, it may be impregnated stepwise by repeating drying after coating the binder a plurality of times.

以下に、ミクロフィブリルセルロースを含む成形品の製造方法の詳細な例について説明する。
まず、ミクロフィブリルセルロースを含む分散液を用意するが、その調製方法について説明する。
本発明に用いるミクロフィブリルセルロースを含む分散液は、ミクロフィブリル化プロセスで使用する分散媒と、ミクロフィブリル化されたセルロースがミクロフィブリル化する過程で、均一に混合されて調製される方法や、分散媒を用いずミクロフィブリル化されたセルロースと、分散媒を別々に混合する方法などが例示されるが、ミクロフィブリル化されたセルロースと分散媒が最終的に混合され、0.01〜1μm程度の太さにまでミクロフィブリル化されたミクロフィブリルセルロースが分散媒に均一に分散されていれば、これらに限定されるものではない。また、一旦分散液を調製した後で、他の分散媒やミクロフィブリル化していないセルロース、界面活性剤、樹脂等を、分散性が保たれる程度に添加することは差し支えない。
Below, the detailed example of the manufacturing method of the molded article containing a microfibril cellulose is demonstrated.
First, a dispersion containing microfibril cellulose is prepared, and the preparation method will be described.
The dispersion containing microfibril cellulose used in the present invention is a method in which the dispersion medium used in the microfibrillation process and the microfibrillated cellulose are uniformly mixed in the process of microfibrillation, Examples include a method in which microfibrillated cellulose and a dispersion medium are separately mixed without using a medium, but the microfibrillated cellulose and the dispersion medium are finally mixed, and about 0.01 to 1 μm. If the microfibril cellulose microfibrillated to the thickness is uniformly dispersed in the dispersion medium, it is not limited thereto. Also, once the dispersion is prepared, other dispersion media, non-microfibrillated cellulose, surfactants, resins, and the like can be added to the extent that dispersibility is maintained.

本発明に用いるミクロフィブリルセルロースの原料としては、植物由来の原料、植物以外の生物由来の原料などが挙げられる。これらの内、植物由来の原料としては、木材、竹、麻、綿、ジュート、ケナフ、農地残廃物、サトウキビ、サトウダイコンや焼酎などの絞りかす、布、古紙等が例示され、植物以外の生物由来の原料としては、酢酸菌等の微生物、ホヤ等が例示される。これらの中でも、コストの面、入手のし易さなどの理由から、植物由来の原料を用いるのが好ましい。   Examples of the raw material for microfibril cellulose used in the present invention include plant-derived materials and materials derived from organisms other than plants. Among these, examples of plant-derived materials include wood, bamboo, hemp, cotton, jute, kenaf, farmland waste, sugarcane, sugar beet, shochu and other shochu, cloth, waste paper, etc. Examples of the starting material include microorganisms such as acetic acid bacteria, and sea squirts. Among these, it is preferable to use a plant-derived raw material for reasons such as cost and availability.

本発明において、前記ミクロフィブリルセルロースの原料からミクロフィブリルセルロースを得る方法としては、セルロースをミクロフィブリル化する公知の方法で得ることができる。前記ミクロフィブリル化する方法としては、例えば、振動ミルによる方法、高圧ホモジナイザーなどの高圧均質化装置による方法、石臼式磨砕機による方法などが挙げられる。このような方法で得られるミクロフィブリルセルロースの繊維径は前記範囲外でも使用できるが、下限値0.01μm以上だと、ハンドリングが容易であり、上限値1μm以下だと、均質な成形品が作製できるので好ましい。また、前記繊維長は0.01mm〜5mmが好ましい。前記範囲外でも使用できるが、下限値0.01mm以上であると成形品の強度が良好であり、上限値5mm以下だと分散性がよく好ましい。   In the present invention, as a method for obtaining microfibril cellulose from the raw material of the microfibril cellulose, it can be obtained by a known method for microfibrillation of cellulose. Examples of the method for microfibrillation include a method using a vibration mill, a method using a high-pressure homogenizer such as a high-pressure homogenizer, and a method using a stone mill. The fiber diameter of the microfibril cellulose obtained by such a method can be used outside the above range, but if the lower limit is 0.01 μm or more, handling is easy, and if the upper limit is 1 μm or less, a homogeneous molded product is produced. It is preferable because it is possible. The fiber length is preferably 0.01 mm to 5 mm. Although it can be used outside the above range, the strength of the molded product is good when the lower limit is 0.01 mm or more, and the dispersibility is good when the upper limit is 5 mm or less.

前記ミクロフィブリルセルロースを含む分散液の分散媒としては、水であることが好ましいが、水と相溶性のある有機溶媒を含む混合溶媒であっても構わない。このような有機溶媒の例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、グリセリン、ネオペンチルグリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ペンタエリスリトール及びジメチルスルホキサイド等が例示される。これらは、分散液中でのミクロフィブリルセルロースの分散性や、分散液を流延する際の濾別や、コーティング法で用いる基材上への展開性と流し込みやすさや、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシートを形成する際の分散媒の揮散性や、後述する分散液の濾別性等を勘案して、適宜選択される。   The dispersion medium of the dispersion liquid containing the microfibril cellulose is preferably water, but may be a mixed solvent containing an organic solvent compatible with water. Examples of such organic solvents include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, glycerin, neopentyl glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, pentaerythritol and Examples thereof include dimethyl sulfoxide. These are the dispersibility of microfibril cellulose in the dispersion, the filtration at the time of casting the dispersion, the spreadability on the base material used in the coating method, the ease of pouring, and the thickness of 1 μm to 1500 μm. It is appropriately selected in consideration of the volatility of the dispersion medium when forming a sheet having a dispersion medium content of 45 wt% or more and 75 wt% or less, the filterability of the dispersion described later, and the like.

前記ミクロフィブリルセルロースを含む分散液の濃度としては、0.01wt%〜10wt%の割合で、前記ミクロフィブリルセルロースを含むことが好ましく、さらに好ましくは0.1wt%〜5wt%である。前記分散液濃度は、前記上限値以下では、ミクロフィブリルセルロースを含む分散液の粘度が著しく増加することがなく、均一なシートを得ることができ、前記下限値以上だと、所定の厚みのシートを得る上で、使用する前記分散液の量が必要以上に増加せず、作業効率が向上する。また、本発明では、ミクロフィブリルセルロースの分散性に影響を与えない範囲で、後述する含浸用の樹脂や樹脂を溶解するための溶媒が添加されていてもよい。   The concentration of the dispersion containing the microfibril cellulose is preferably 0.01 wt% to 10 wt%, and more preferably 0.1 wt% to 5 wt%. When the dispersion concentration is equal to or lower than the upper limit value, the viscosity of the dispersion liquid containing microfibril cellulose is not significantly increased, and a uniform sheet can be obtained. When the dispersion concentration is equal to or higher than the lower limit value, a sheet having a predetermined thickness is obtained. The amount of the dispersion to be used is not increased more than necessary, and the working efficiency is improved. Moreover, in this invention, the solvent for melt | dissolving resin and resin for impregnation mentioned later may be added in the range which does not affect the dispersibility of microfibril cellulose.

次に、上記で用意したミクロフィブリルセルロースを含む分散液を用いて、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシートを形成する工程ついて、説明する。
ミクロフィブリルセルロースを含む分散液を流延してシートを形成する方法としては、ミクロフィブリルセルロース等の成形品を実質的に形成する成分と、分散媒などのその他の成分とを、大まかに分離し、ミクロフィブリルセルロース等の成形品を実質的に形成する成分の濃度を高めるプロセスであれば、特に限定されない。
Next, a process of forming a sheet having a thickness of 1 μm or more and 1500 μm or less and a dispersion medium content of 45 wt% or more and 75 wt% or less using the dispersion liquid containing microfibril cellulose prepared above will be described.
As a method of casting a dispersion containing microfibril cellulose to form a sheet, a component that substantially forms a molded product such as microfibril cellulose and other components such as a dispersion medium are roughly separated. If it is a process which raises the density | concentration of the component which substantially forms molded articles, such as microfibril cellulose, it will not specifically limit.

そのようなプロセスにおいて、好ましい1つの態様としては、ミクロフィブリルセルロース分散液を、ろ紙、メンブランフィルター又は抄網などに流延し、分散媒等のその他の成分を濾別することにより、シートを形成する、所謂、湿式成形法で得ることができる。前記濾別においては、作業効率を高めるため、減圧または加圧下で行っても構わない。また、連続的に生産する場合には、製紙業界で使用される抄紙機を用いて、薄層シートを連続的に形成する方法も、本発明に含まれる。
また好ましい態様の別の事例としては、前記分散液を基材上に流延し、脱分散媒を行なった後、基材から剥離して薄層のシートを形成する、所謂、コーティング法でも得ることができる。
In such a process, as a preferable embodiment, a sheet is formed by casting a microfibril cellulose dispersion on a filter paper, a membrane filter, a paper mesh, or the like, and separating other components such as a dispersion medium by filtration. The so-called wet molding method can be used. The filtration may be performed under reduced pressure or increased pressure in order to increase work efficiency. In the case of continuous production, a method of continuously forming a thin layer sheet using a paper machine used in the paper industry is also included in the present invention.
As another example of a preferred embodiment, the dispersion is cast on a substrate, and after performing a dedispersion medium, it is obtained by a so-called coating method in which a thin layer sheet is formed by peeling from the substrate. be able to.

前記基材としては、乾燥後に形成されたシートが容易に剥離できるものを選択すれば良く、金属板または樹脂板の中で、適当なものを使用すれば良い。前記金属板としては、ステンレス板、真ちゅう板、アルミ板、亜鉛版、銅版、鉄板等が例示でき、前記樹脂板としては、アクリル板、テフロン(登録商標)板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニリデン板等が例示できる。   What is necessary is just to select what the sheet | seat formed after drying can peel easily as said base material, What is necessary is just to use a suitable thing in a metal plate or a resin board. Examples of the metal plate include a stainless plate, a brass plate, an aluminum plate, a zinc plate, a copper plate, and an iron plate. Examples of the resin plate include an acrylic plate, a Teflon (registered trademark) plate, a polyethylene terephthalate plate, a vinyl chloride plate, Examples include polystyrene plates and polyvinylidene chloride plates.

なお、上記したシートを形成する工程におけるミクロフィブリルセルロースを含む分散液の投入量は、シートの厚みが所定の範囲に入るように調整すればよく、特に限定されるものではない。   The amount of the dispersion liquid containing microfibril cellulose in the step of forming the sheet is not particularly limited as long as the thickness of the sheet falls within a predetermined range.

前記シートにおける分散媒含有量調整は、分散媒含有率45重量%以上75重量%以下、好ましくは分散媒含有率45重量%以上60重量%以下となるような方法であれば、何ら限定されない。
そのような好ましい事例としては、加熱乾燥または常温下での乾燥、減圧乾燥、凍結乾燥などを、単独もしくは組み合わせて実施する方法を例示することができる。前記加熱乾燥または常温下での乾燥の乾燥温度としては、20℃から200℃が好ましい。前記乾燥温度は前記範囲外でも使用できるが、上限値200℃以下だと、熱によるセルロースの分解が生じにくく、下限値20℃以上だと、乾燥時間が長くならないので好ましい。前記減圧乾燥の乾燥温度としては、20℃から200℃が好ましい。前記減圧乾燥温度は前記範囲外でも使用できるが、上限値200℃以下だと、熱によるセルロースの分解が生じにくく、下限値20℃以上だと、乾燥時間が長くならないので好ましい。減圧乾燥時の減圧度としては100,000Pa以下が好ましく、さらに好ましくは10,000Pa以下である。前記減圧度は前記範囲外でも使用できるが、前記上限値以下だと十分な水分除去の効率が得られ好ましい。
The dispersion medium content adjustment in the sheet is not limited as long as the dispersion medium content is 45% by weight or more and 75% by weight or less, preferably 45% by weight or more and 60% by weight or less.
As such a preferable example, a method of carrying out heat drying or drying at room temperature, drying under reduced pressure, freeze drying, etc. alone or in combination can be exemplified. The drying temperature for the heat drying or drying at room temperature is preferably 20 ° C to 200 ° C. The drying temperature can be used outside the above range, but if the upper limit value is 200 ° C. or less, it is difficult for cellulose to be decomposed by heat, and if the lower limit value is 20 ° C. or more, the drying time is not increased. The drying temperature for the vacuum drying is preferably 20 ° C to 200 ° C. The vacuum drying temperature can be used outside the above range, but if the upper limit value is 200 ° C. or lower, it is difficult for cellulose to be decomposed by heat, and if the lower limit value is 20 ° C. or higher, the drying time is not increased. The degree of vacuum during drying under reduced pressure is preferably 100,000 Pa or less, more preferably 10,000 Pa or less. The degree of decompression can be used even outside the above range, but it is preferable that the degree of decompression is not more than the upper limit because sufficient water removal efficiency can be obtained.

前記凍結乾燥の温度は0℃以下が好ましく、さらに好ましくは−5℃以下である。凍結乾燥の真空度は10,000Pa以下が好ましく、さらに好ましくは1,000Pa以下である。   The lyophilization temperature is preferably 0 ° C. or lower, more preferably −5 ° C. or lower. The degree of vacuum for freeze-drying is preferably 10,000 Pa or less, more preferably 1,000 Pa or less.

本発明におけるシートは、前記必要に応じて、乾燥工程を含むシート形成工程を経て得られるが、厚みが1μm以上1500μm以下で、分散媒含有率が45重量%以上75重量%以下であり、好ましくは厚みが5μm以上1000μm以下で、分散媒含有率が45重量%以上60重量%以下であることが技術骨子である。本発明においては、前記の分散液の流延や濾別等の単位操作を伴うシート形成工程(ここで、ある程度脱分散媒を行なう。)と、必要に応じて、シートを適正な分散媒含有量にするための前記乾燥(分散媒含有量調整)を実施する。この段階で、シート厚み、分散媒含有率が、本発明の技術的範囲外であると、その後の工程で、いかなる工程を追加しようとも、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に製造することはできない。その理由は、セルロースの水酸基が、ミクロフィブリル同士の間、シート同士の間で、最も効果的に水素結合などの相互作用を発現することが、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品の製造には必須であり、前記相互作用を効果的に発現するためには、適正な量の分散媒で、前記セルロースの水酸基が安定化され、その構造を可能な限り維持しながら、成形の際には均一にすばやく分散媒が揮発・蒸散して、前記セルロースの分子構造が均一に固定されることが必要だからである。このような背景・理由から、上記シート形成工程で得られたシートの厚みは、シートの自立性と、成形の際の均一ですばやい分散媒の揮発・蒸散を促すために、1μm以上1500μm以下であり、5μm以上1000μm以下であることが好ましい。下限値1μm以上、好ましくは5μm以上であれば、シート段階での十分な強度が得られ、自立性を維持することができるため、作業性が向上し、また、肉厚の成形品を得るために必要な積層枚数が膨大にならないので好ましい。一方、上限値1500μm以下、好ましくは1000μm以下だと、シート表面の水分量が著しく低下することなく、シート内部と表面の水分量を均一に維持することができ、セルロースの水酸基をシートの外側に向かせるのに、十分な水分量を維持でき、成形時に、前記セルロースの外側に向いた水酸基により、シート間の接着力が十分に得られ、かつシート内のミクロフィブリル間も均質な相互作用を発現し、均質で高い強度の成形品を得ることができるので好ましい。なお、前記シートの厚みは、前記分散液の濃度、流延量、流延回数などで適宜調整することができる。   The sheet according to the present invention is obtained through a sheet forming step including a drying step, if necessary, and has a thickness of 1 μm to 1500 μm and a dispersion medium content of 45 wt% to 75 wt%, preferably The technical point is that the thickness is 5 μm or more and 1000 μm or less, and the dispersion medium content is 45% by weight or more and 60% by weight or less. In the present invention, a sheet forming step involving unit operations such as casting and filtering of the dispersion liquid (here, a dedispersing medium is performed to some extent), and if necessary, the sheet contains an appropriate dispersion medium. The drying to adjust the amount (dispersion of the content of the dispersion medium) is performed. At this stage, if the sheet thickness and the content of the dispersion medium are out of the technical scope of the present invention, a molded product containing microfibril cellulose with high strength and little strength variation no matter what steps are added in the subsequent steps. Cannot be produced stably and efficiently. The reason for this is that the hydroxyl group of cellulose expresses the most effective interaction such as hydrogen bonding between microfibrils and between sheets. It is indispensable for the production of the product, and in order to effectively express the interaction, the hydroxyl group of the cellulose is stabilized with an appropriate amount of dispersion medium, while maintaining the structure as much as possible. This is because it is necessary that the dispersion medium volatilizes and evaporates quickly and uniformly to fix the molecular structure of the cellulose uniformly. For these reasons and reasons, the thickness of the sheet obtained in the above-mentioned sheet forming step is 1 μm or more and 1500 μm or less in order to promote the self-sustainability of the sheet and volatilization and transpiration of the uniform and quick dispersion medium during molding. Yes, it is preferably 5 μm or more and 1000 μm or less. If the lower limit is 1 μm or more, preferably 5 μm or more, sufficient strength at the sheet stage can be obtained and the self-supporting property can be maintained, so that workability is improved and a thick molded product is obtained. This is preferable because the number of laminated layers required for this is not enormous. On the other hand, when the upper limit value is 1500 μm or less, preferably 1000 μm or less, the moisture content on the surface of the sheet is not significantly reduced, and the moisture content on the inside and the surface of the sheet can be maintained uniformly. Sufficient moisture content can be maintained, and when forming, the hydroxyl group facing the outside of the cellulose provides sufficient adhesion between the sheets, and the microfibrils in the sheet have a homogeneous interaction. It is preferable because it can be obtained and a molded product having a uniform and high strength can be obtained. The thickness of the sheet can be adjusted as appropriate by the concentration of the dispersion, the amount of casting, the number of castings, and the like.

また、上記シートの分散媒含有率は、下限値が45重量%、上限値が75重量%以下であり、好ましい上限値が60重量%以下である。前記上限値以下だと、セルロースの水酸基が適度な距離に配置され、相互作用が十分であり、成形時に分散媒が十分に揮発・蒸散し、成形品にクラックやボイドが生じず、均質で高い強度の成形品を得ることができ好ましい。また、前記下限値以上だと、ミクロフィブリル間及びシート間に、セルロースにおける水酸基の水素結合等の相互作用が発現し、強度の絶対値が高く、しかも強度のばらつきが小さい成形品が得られる。   The dispersion medium content of the sheet has a lower limit of 45% by weight, an upper limit of 75% by weight or less, and a preferred upper limit of 60% by weight or less. Below the upper limit, the hydroxyl groups of cellulose are arranged at an appropriate distance, the interaction is sufficient, the dispersion medium is sufficiently volatilized and evaporated at the time of molding, and cracks and voids do not occur in the molded product, which is homogeneous and high A strong molded product can be obtained, which is preferable. On the other hand, if it is at least the lower limit, an interaction such as a hydrogen bond of a hydroxyl group in cellulose appears between the microfibrils and between the sheets, and a molded product having a high absolute value of strength and a small strength variation can be obtained.

上記で得られたシートにはバインダーを含浸することができる。前記バインダーは有機高分子および/またはカップリング剤よりなるものであり、有機高分子、カップリング剤を前記シートに含浸することにより、成形品の物性を改善することができる。前記物性において、特に、耐水性、耐熱性、寸法安定性、力学特性等の改善をはかる場合には、特性に応じたバインダーを含浸することが好ましい。また、親水性基を有するセルロースは吸水率が高く、これに起因する問題点を解決する上でも、比較的少量のバインダーを用いることにより耐水性を向上させることができるので好ましい。
本発明に用いられる有機高分子としては、公知のものを使用でき、水溶性高分子、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を挙げることができる。
The sheet obtained above can be impregnated with a binder. The binder is composed of an organic polymer and / or a coupling agent, and the physical properties of the molded product can be improved by impregnating the sheet with the organic polymer and the coupling agent. In the physical properties, in particular, when improving water resistance, heat resistance, dimensional stability, mechanical properties, etc., it is preferable to impregnate a binder according to the properties. In addition, cellulose having a hydrophilic group is preferable because it has a high water absorption rate, and the water resistance can be improved by using a relatively small amount of binder in order to solve the problems caused by this.
As the organic polymer used in the present invention, known polymers can be used, and examples thereof include water-soluble polymers, thermoplastic resins, and thermosetting resins.

前記水溶性高分子としては、水に溶解すれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、天然高分子等、特に限定されるものではないが、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の合成高分子、デンプン類、アルギン酸等の多糖類、木材の構成成分であるヘミセルロース、ゼラチン、ニカワ、カゼインをはじめとするタンパク質等の天然高分子などが挙げられる。   The water-soluble polymer is not particularly limited as long as it dissolves in water, such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a natural polymer, such as polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyacrylamide, and polyvinylpyrrolidone. Examples include synthetic polymers, starches, polysaccharides such as alginic acid, natural polymers such as hemicellulose, gelatin, glue, casein and other proteins such as wood.

前記熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−3−ヒドロキシブチレート、ポリ−4−ヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリレート、ポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリプロピオラクトン等のポリエステル、ポリエチレングリコール等のポリエーテル、ポリグルタミン酸、ポリリジン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、デンプン類、アルギン酸等の多糖類、木材の構成成分であるリグニンやヘミセルロース、ゼラチン、ニカワ、カゼインをはじめとするタンパク質等の天然高分子等を用いることができる。   The thermoplastic resin is not particularly limited. For example, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polystyrene, ABS resin, acrylic resin, polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, fluororesin, polyamide resin, polyimide resin, Polyacetal resin, polycarbonate, polylactic acid, polyglycolic acid, poly-3-hydroxybutyrate, poly-4-hydroxybutyrate, polyhydroxyvalerate, polyethylene adipate, polycaprolactone, polyester such as polypropiolactone, polyethylene glycol, etc. Polyamides such as polyether, polyglutamic acid, polylysine, etc., polyvinyl alcohol, polyurethane, starches, polysaccharides such as alginic acid, lignin and hemise which are constituents of wood Loin can be used gelatin, glue, a natural polymer such as a protein or the like, including casein.

前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂、マレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、デンプン類、アルギン酸等の多糖類、ヘミセルロース、ゼラチン、ニカワ、カゼインをはじめとするタンパク質等の天然高分子などが挙げられる。特に、ここでいうフェノール樹脂は、分子内にフェノール性水酸基を1つ以上有する化合物が含まれ、ノボラックやビスフェノール類、ナフトールやナフトールを分子内に有する樹脂、パラキシリレン変性フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール、メチロール型レゾール等のレゾール樹脂、前記樹脂等をさらにメチロール化させた化合物、フェノール性水酸基を一つ以上含むリグニンやリグニン誘導体、リグニン分解物、さらにリグニンやリグニン誘導体、リグニン分解物を変性したもの、あるいはこれらを石油資源から製造されたフェノール樹脂と混合した物も含むものである。前記水溶性高分子、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、それぞれ個々に用いることができ、また、2つ以上を組み合わせて用いることもできるが、セルロースとの親和性や強度、耐熱性等を考慮すると熱硬化性樹脂が好ましい。また、熱硬化性樹脂を硬化させて用いる場合、熱硬化性樹脂の硬化剤を併せて用いることができる。   Examples of the thermosetting resin include phenol resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, diallyl phthalate resins, polyurethane resins, silicon resins, maleimide resins, polyimide resins, starches, alginic acid and other polysaccharides, Examples include natural polymers such as proteins such as hemicellulose, gelatin, glue, and casein. In particular, the phenol resin herein includes a compound having one or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, a novolak or bisphenol, a resin having naphthol or naphthol in the molecule, a paraxylylene-modified phenol resin, or a dimethylene ether type resol. , Resol resins such as methylol-type resole, compounds obtained by further methylolating the above resins, lignin and lignin derivatives containing one or more phenolic hydroxyl groups, lignin degradation products, and lignin or lignin derivatives and lignin degradation products modified Or the thing which mixed these with the phenol resin manufactured from petroleum resources is also included. The water-soluble polymer, the thermoplastic resin, and the thermosetting resin can be used individually or in combination of two or more, but the affinity with cellulose, strength, heat resistance, etc. In consideration of the thermosetting resin. When the thermosetting resin is cured and used, a curing agent for the thermosetting resin can be used in combination.

これらの中でも、フェノール樹脂が、ミクロフィブリルセルロースとの親和性が高く、硬化した際の繊維界面との密着性に優れ、結果的に耐水性、強度等の力学特性に優れることからより好ましい。   Among these, a phenol resin is more preferable because it has high affinity with microfibril cellulose, excellent adhesion to the fiber interface when cured, and consequently excellent mechanical properties such as water resistance and strength.

本発明に用いられるカップリング剤としては、公知のものを使用でき、シランカップリング剤、チタンカップリング剤を挙げることができる。
前記シランカップリング剤は、少なくともケイ素原子を1個以上、アルコキシ基を1個以上含んでいれば良い。それ以外の官能基としてはエポキシ基、或いはエポキシシクロヘキシル基、アミノ基、水酸基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、フェニル基、フェノール基、スチリル基、イソシアネート基を1個以上その構造中に含むことが好ましい。また、本発明においては、前記カップリング剤と同等の効果が得られることから、アルコキシ基を4個含む、所謂テトラアルコキシシランも前記したシランカップリング剤に含むものである。
上記したシランカップリング剤の具体例としては、テトラアルコキシシラン化合物;メチルトリアルコキシシラン、およびジメチルジアルコキシシラン、などのアルキル基含有アルコキシシラン化合物;3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジアルコキシシラン、および2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、などのエポキシシラン化合物;3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、およびN−フェニル−3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、などのアミノアルコキシシラン化合物;3−アクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、および3−メタクリロキシプロピルメチルジアルコキシシラン、などの(メタ)アクリルアルコキシシラン化合物;ビニルトリアルコキシシラン、などのビニルアルコキシシラン化合物;フェニルトリアルコキシシラン、ジフェニルジアルコキシシラン、および4−ヒドロキシフェニルトリアルコキシシラン、などのフェニル基含有アルコキシシラン化合物;p−スチリルトリアルコキシシラン、などのスチリル基含有アルコキシシラン化合物;3−イソシアネートプロピルトリアルコキシシランなどのイソシアネートアルコキシシラン化合物;等が例示される。
これらの群の中でも、テトラアルコキシシラン化合物、アルキル基含有アルコキシシラン化合物、フェニル基含有アルコキシシラン化合物が耐水性を高める効果が高く好ましい。
更に、バインダー樹脂、とりわけフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂と併用する場合には、テトラアルコキシシラン化合物、アルキル基含有アルコキシシラン化合物、エポキシシラン化合物、アミノアルコキシシラン化合物、フェニル基含有アルコキシシラン化合物が耐水性を相乗的により一層高めるため好ましい。これはシランカップリング剤がミクロフィブリルセルロース表面を修飾し、バインダー樹脂とミクロフィブリルセルロース間のなじみ性を改善し、水分が進入する空隙を低減するためと推測される。
As a coupling agent used for this invention, a well-known thing can be used and a silane coupling agent and a titanium coupling agent can be mentioned.
The silane coupling agent only needs to contain at least one silicon atom and at least one alkoxy group. Other functional groups include one or more epoxy groups, epoxy cyclohexyl groups, amino groups, hydroxyl groups, acrylic groups, methacryl groups, vinyl groups, phenyl groups, phenol groups, styryl groups, and isocyanate groups in the structure. Is preferred. In the present invention, since the same effect as that of the coupling agent can be obtained, so-called tetraalkoxysilane containing four alkoxy groups is also included in the silane coupling agent.
Specific examples of the silane coupling agent include tetraalkoxysilane compounds; alkyl group-containing alkoxysilane compounds such as methyltrialkoxysilane and dimethyldialkoxysilane; 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane, 3-glycol. Epoxy silane compounds such as sidoxypropylmethyl dialkoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrialkoxysilane; 3-aminopropyltrialkoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrialkoxysilane, And aminoalkoxysilane compounds such as N-phenyl-3-aminopropyltrialkoxysilane; 3-acryloxypropyltrialkoxysilane, 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, and (Meth) acrylalkoxysilane compounds such as 3-methacryloxypropylmethyl dialkoxysilane; vinylalkoxysilane compounds such as vinyltrialkoxysilane; phenyltrialkoxysilane, diphenyldialkoxysilane, and 4-hydroxyphenyltrialkoxysilane , Etc .; styryl group-containing alkoxysilane compounds such as p-styryltrialkoxysilane; isocyanate alkoxysilane compounds such as 3-isocyanatopropyltrialkoxysilane; and the like.
Among these groups, a tetraalkoxysilane compound, an alkyl group-containing alkoxysilane compound, and a phenyl group-containing alkoxysilane compound are preferable because they have a high effect of increasing water resistance.
Further, when used in combination with a binder resin, particularly a thermosetting resin such as a phenol resin, a tetraalkoxysilane compound, an alkyl group-containing alkoxysilane compound, an epoxysilane compound, an aminoalkoxysilane compound, and a phenyl group-containing alkoxysilane compound are water resistant. It is preferable in order to further enhance the property synergistically. This is presumably because the silane coupling agent modifies the surface of the microfibril cellulose, improves the conformability between the binder resin and the microfibril cellulose, and reduces the voids into which moisture enters.

前記チタンカップリング剤は、少なくともチタン原子を1個以上、アルコキシ基を1個以上含んでいれば良く、それ以外の官能基としてはエポキシ基、或いはエポキシシクロヘキシル基、アミノ基、水酸基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、フェニル基、フェノール基、スチリル基、イソシアネート基を1個以上その構造中に含むことが好ましい。また、本発明においては、前記カップリング剤と同等の効果が得られることから、アルコキシ基を4個含む、所謂テトラアルコキシチタンも前記したチタンカップリング剤に含むものである。
上記したチタンカップリング剤の具体例としては、テトラアルコキシチタン化合物;メチルトリアルコキシチタン、およびジメチルジアルコキシチタン、などのアルキル基含有アルコキシチタン化合物;3−グリシドキシプロピルトリアルコキシチタン、3−グリシドキシプロピルメチルジアルコキシチタン、および2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシチタン、などのエポキシアルコキシチタン化合物;3−アミノプロピルトリアルコキシチタン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリアルコキシチタン、およびN−フェニル−3−アミノプロピルトリアルコキシチタン、などのアミノアルコシキシチタン化合物;3−アクリロキシプロピルトリアルコキシチタン、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシチタン、および3−メタクリロキシプロピルメチルジアルコキシチタン、などの(メタ)アクリルアルコキシチタン化合物;ビニルトリアルコキシチタン、などのビニルアルコキシチタン化合物;フェニルトリアルコキシチタン、ジフェニルジアルコキシチタン、および4−ヒドロキシフェニルトリアルコキシチタン、などのフェニル基含有アルコキシチタン化合物;p−スチリルトリアルコキシチタン、などのスチリル基含有アルコキシチタン化合物;3−イソシアネートプロピルトリアルコキシチタンなどのイソシアネートアルコキシチタン化合物;等が例示される。
これらの群の中でも、テトラアルコキシチタン化合物、アルキル基含有アルコキシチタン化合物、フェニル基含有アルコキシチタン化合物が耐水性を高める効果が高く好ましい。
更に、バインダー樹脂、とりわけフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂と併用する場合には、テトラアルコキシチタン化合物、アルキル基含有アルコキシチタン化合物、エポキシチタン化合物、アミノアルコキシチタン化合物、フェニル基含有アルコキシチタン化合物が耐水性を相乗的により一層高めるため好ましい。これはチタンカップリング剤がミクロフィブリルセルロース表面を修飾し、バインダー樹脂とミクロフィブリルセルロース間のなじみ性を改善し、水分が進入する空隙を低減するためと推測される。
また、前記カップリング剤としては加水分解物を用いても構わない。カップリング剤又は加水分解物の選択は分散媒、バインダーとの相溶性、加水分解物の安定性等を勘案し、適宜選択すればよく、加水分解物は酢酸希釈水溶液など酸性水溶液とカップリング剤を攪拌混合することにより容易に作製することができる。また、アルコキシド基を加水分解し作製したものでなくても、分子構造が前記したカップリング剤の加水分解物と同一であれば本発明に含まれる。
The titanium coupling agent only needs to contain at least one titanium atom and at least one alkoxy group, and other functional groups include an epoxy group, an epoxycyclohexyl group, an amino group, a hydroxyl group, an acrylic group, It is preferable that one or more methacryl groups, vinyl groups, phenyl groups, phenol groups, styryl groups, and isocyanate groups are included in the structure. In the present invention, since the same effect as the above coupling agent can be obtained, so-called tetraalkoxytitanium containing four alkoxy groups is also included in the above-described titanium coupling agent.
Specific examples of the titanium coupling agent include tetraalkoxytitanium compounds; alkyl group-containing alkoxytitanium compounds such as methyltrialkoxytitanium and dimethyldialkoxytitanium; 3-glycidoxypropyltrialkoxytitanium, 3-glycol Epoxyalkoxytitanium compounds such as sidoxypropylmethyldialkoxytitanium and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrialkoxytitanium; 3-aminopropyltrialkoxytitanium, N-phenyl-3-aminopropyltrialkoxytitanium , And N-phenyl-3-aminopropyltrialkoxytitanium, etc .; aminoalkoxyxytitanium compounds; 3-acryloxypropyltrialkoxytitanium, 3-methacryloxypropyltrialkoxy (Meth) acrylalkoxytitanium compounds such as tan and 3-methacryloxypropylmethyl dialkoxytitanium; vinylalkoxytitanium compounds such as vinyltrialkoxytitanium; phenyltrialkoxytitanium, diphenyldialkoxytitanium, and 4-hydroxyphenyl Examples include phenyl group-containing alkoxytitanium compounds such as trialkoxytitanium; styryl group-containing alkoxytitanium compounds such as p-styryltrialkoxytitanium; isocyanate alkoxytitanium compounds such as 3-isocyanatopropyltrialkoxytitanium;
Among these groups, a tetraalkoxytitanium compound, an alkyl group-containing alkoxytitanium compound, and a phenyl group-containing alkoxytitanium compound are preferable because of their high effects of increasing water resistance.
Further, when used in combination with a binder resin, particularly a thermosetting resin such as a phenol resin, a tetraalkoxytitanium compound, an alkyl group-containing alkoxytitanium compound, an epoxytitanium compound, an aminoalkoxytitanium compound, and a phenyl group-containing alkoxytitanium compound are water resistant. It is preferable in order to further enhance the property synergistically. This is presumably because the titanium coupling agent modifies the surface of the microfibril cellulose, improves the conformability between the binder resin and the microfibril cellulose, and reduces the voids into which moisture enters.
Moreover, you may use a hydrolyzate as said coupling agent. The selection of the coupling agent or hydrolyzate may be appropriately selected in consideration of the compatibility with the dispersion medium, the binder, the stability of the hydrolyzate, etc. Can be easily prepared by stirring and mixing. Further, even if the alkoxide group is not produced by hydrolysis, it is included in the present invention as long as the molecular structure is the same as that of the coupling agent hydrolyzate described above.

シートにバインダーを含浸させるにあたっては、バインダー含浸液として、前記有機高分子を含浸させる場合は、前記有機高分子を分散媒に溶解又は分散させた有機高分子含浸液を用いると良く、このような有機高分子含浸液の濃度としては、0.1〜60重量%が好ましく、さらに好ましくは2〜30重量%である。
バインダー含浸液として、前記カップリング剤を含浸させる場合は、前記カップリング剤を分散媒に溶解又は分散させたカップリング剤含浸液を用いると良く、このようなカップリング剤含浸液の濃度としては、0.01〜40重量%が好ましく、さらに好ましくは0.05〜20重量%である。また、前記有機高分子及びカップリング剤を含浸させる場合には、両者の混合液を用いることもでき、有機高分子含浸液の濃度としては、0.1〜60重量%が好ましく、さらに好ましくは2〜30重量%であり、カップリング剤含浸液の濃度としては、0.01〜40重量%が好ましく、さらに好ましくは0.05〜20重量%である。
In impregnating the binder with the sheet, when the organic polymer is impregnated as the binder impregnating liquid, an organic polymer impregnating liquid in which the organic polymer is dissolved or dispersed in a dispersion medium may be used. The concentration of the organic polymer impregnation liquid is preferably 0.1 to 60% by weight, more preferably 2 to 30% by weight.
When impregnating the coupling agent as a binder impregnating solution, it is preferable to use a coupling agent impregnating solution obtained by dissolving or dispersing the coupling agent in a dispersion medium. The concentration of such a coupling agent impregnating solution is as follows. 0.01 to 40% by weight, more preferably 0.05 to 20% by weight. Moreover, when impregnating the said organic polymer and a coupling agent, both liquid mixture can also be used, As a density | concentration of an organic polymer impregnation liquid, 0.1 to 60 weight% is preferable, More preferably The concentration of the coupling agent impregnating liquid is preferably 0.01 to 40% by weight, and more preferably 0.05 to 20% by weight.

前記有機高分子含浸液、カップリング剤含浸液の溶剤としては、ミクロフィブリルセルロースの分散性を維持でき、有機高分子、カップリング剤を溶解することができる溶剤であれば、特に限定されないが、水や水と相溶性のある有機溶媒を含む水との混合溶媒、あるいは水と相溶性のある有機溶媒がミクロフィブリルセルロースの分散性を損なうおそれが少なく好ましい。このような水と相溶性のある有機溶媒の例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、グリセリン、ネオペンチルグリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ペンタエリスリトール及びジメチルスルホキサイド、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられ、これらを単独もしくは2種類以上を混合して用いても構わない。なお、前記有機高分子及び又はカップリング剤を複数回に分け段階的に含浸する場合には、必ずしも含浸液の分散媒は同一でなくとも良く、前記有機高分子または前記カップリング剤の溶解又は分散性を考慮して適宜選定すれば良い。   The solvent for the organic polymer impregnation liquid and the coupling agent impregnation liquid is not particularly limited as long as it can maintain the dispersibility of the microfibril cellulose and can dissolve the organic polymer and the coupling agent, A mixed solvent of water or water containing an organic solvent compatible with water, or an organic solvent compatible with water is preferable because it is less likely to impair the dispersibility of microfibril cellulose. Examples of such organic solvents compatible with water include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, glycerin, neopentyl glycol, methyl cellosolve, Examples include ethyl cellosolve, pentaerythritol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. In the case where the organic polymer and / or the coupling agent are impregnated in a stepwise manner, the dispersion medium of the impregnating liquid is not necessarily the same, and the organic polymer or the coupling agent is dissolved or dissolved. An appropriate selection may be made in consideration of dispersibility.

前記シートにバインダーを含浸させる方法としては、上記で得られたシートを前記バインダー含浸液に浸漬する方法、前記シートに前記バインダー含浸液をスプレー等で噴霧して含浸させる方法などにより行うことができる。前記浸漬する方法において、含浸時間は好ましくは1秒〜10日間であるが、特に制限されるものではない。   The method for impregnating the sheet with the binder can be performed by immersing the sheet obtained above in the binder impregnating liquid, or by impregnating the sheet by spraying the binder impregnating liquid with a spray or the like. . In the dipping method, the impregnation time is preferably 1 second to 10 days, but is not particularly limited.

前記浸漬する方法において、含浸時間は、シートにバンインダー含浸液を吸収、拡散させ、バインダー成分が十分に浸透することができれば、特に限定されるものではないが、好ましくは1秒〜10日間で適宜選択すればよい。
また、含浸にあたり、加熱、加圧、減圧等の含浸性を向上させる方法を適宜併用することも本発明に含まれる。
In the dipping method, the impregnation time is not particularly limited as long as the binder impregnating solution is absorbed and diffused into the sheet and the binder component can sufficiently permeate, but it is preferably 1 second to 10 days. Just choose.
Further, in the impregnation, it is also included in the present invention to appropriately use a method for improving impregnation properties such as heating, pressurization, and reduced pressure.

また、バインダー含浸液の含浸方法の好ましい態様のもう1つの事例としては、上記で得たシートを、凍結させて分子構造を固定し、分散媒を除去する凍結乾燥を実施した後、バインダー含浸液に浸漬する方法である。
また、他の好ましい態様としては、ミクロフィブリルセルロース分散液にミクロフィブリルセルロースの分散性を損なわない範囲で、バインダー及び/または必要に応じてバインダー含浸液の溶剤を添加し、混合して、これを分散液として、ミクロフィブリルセルロースに予めバインダーを、浸透・含浸させた後、シートを作製する方法で、その他は前記他の好ましい態様等と同じ工程または不要な工程を実施せずに成形すればよい。
Another example of a preferred embodiment of the method for impregnating the binder impregnating liquid is that the sheet obtained above is frozen to freeze the molecular structure, freeze-dried to remove the dispersion medium, and then the binder impregnating liquid. It is the method of immersing in.
Further, as another preferred embodiment, a binder and / or a solvent of a binder impregnation liquid is added to the microfibril cellulose dispersion liquid and mixed as necessary, as long as the dispersibility of the microfibril cellulose is not impaired. As a dispersion, a microfibril cellulose is pre-impregnated and impregnated with a binder, and then a sheet is produced. Otherwise, the other preferred embodiments may be formed without performing the same steps or unnecessary steps. .

前記バインダーを使用した場合には、バインダーを前記シートに含浸させた後に、乾燥工程を必要に応じて行なってもよい。その条件としては、前記バインダー含浸液の溶剤の一部又は全部を、揮発・蒸散させる条件や、バインダーとして熱硬化性樹脂などのバインダー樹脂を含浸させた場合には、反応を一部進めて、半硬化状態のプリプレグとする条件などから、適宜選択すれば良い。乾燥温度としては20℃から200℃が好ましく、その方法としては当業者が積層板のプリプレグ等を製造する場合に適用できる方法などを採用することができる。   When the binder is used, the sheet may be impregnated with the binder, and then a drying process may be performed as necessary. As the conditions, a part or all of the solvent of the binder impregnation liquid is volatilized and evaporated, and when impregnated with a binder resin such as a thermosetting resin as a binder, the reaction is partially advanced, What is necessary is just to select suitably from the conditions etc. which make a semi-hardened state prepreg. The drying temperature is preferably 20 ° C. to 200 ° C., and a method that can be applied when a person skilled in the art manufactures a prepreg or the like of a laminated board can be employed.

前記複数の工程を経たシートでは、必要に応じて、シートを単数または複数積層で成形し得る状態に配置した上での予備加熱工程を実施することができる。特にバインダーを使用せず、複数枚を積層する場合には、それぞれのシート間を圧着した状態で、予備加熱を行い、シート界面の分子構造を固定することが好ましく、この場合の温度としては20℃から200℃が好ましく、より好ましくは20℃から150℃である。また圧力は0.01〜200MPaが好ましく、0.1〜100MPaがより好ましい。   In the sheet that has undergone the plurality of steps, a preheating step can be carried out after arranging the sheet in a state where the sheet can be formed in a single layer or a plurality of layers. In particular, when a plurality of sheets are laminated without using a binder, it is preferable to perform preheating in a state where the sheets are pressure-bonded to fix the molecular structure of the sheet interface, and the temperature in this case is 20 The temperature is preferably from 200 ° C to 200 ° C, more preferably from 20 ° C to 150 ° C. The pressure is preferably from 0.01 to 200 MPa, more preferably from 0.1 to 100 MPa.

次に、上記で得られたシートを単数、または複数枚積層し、加熱、加圧または加熱と加圧の両方により、成形体を形成する工程について説明する。   Next, the step of laminating a single sheet or a plurality of sheets obtained as described above and forming a molded body by heating, pressing, or both heating and pressing will be described.

前記シートの積層枚数については、1枚以上1000枚以下が好ましいが、成形品の厚みが所望のものとなるように適宜調整すれば良い。
加熱方法としては、ホットプレート等の熱板、オーブン及び減圧オーブン等の加熱装置を用いる方法、加圧する方法としてはコールドプレス法、加熱および加圧する方法としてはホットプレス法が挙げられる。
上記オーブンによる処理温度については、20〜200℃が好ましく、さらに好ましくは70〜180℃である。下限値以上だと、残留する分散媒や溶剤の除去が十分に行なわれ、一方、上限値以下だと、ミクロフィブリルセルロースの分解等が生じにくいので好ましい。
The number of laminated sheets is preferably 1 or more and 1000 or less, but may be appropriately adjusted so that the thickness of the molded product becomes a desired one.
Examples of the heating method include a method using a heating plate such as a hot plate, a heating device such as an oven and a vacuum oven, the method of applying pressure includes a cold press method, and the method of heating and pressing includes a hot press method.
About the processing temperature by the said oven, 20-200 degreeC is preferable, More preferably, it is 70-180 degreeC. When the value is lower than the lower limit, the remaining dispersion medium and solvent are sufficiently removed. On the other hand, when the value is lower than the upper limit, the microfibril cellulose is not easily decomposed, which is preferable.

上記コールドプレスとは、加熱せずに加圧する方法であり、このコールドプレスにおける圧力は、0.01〜200MPaが好ましく、0.1〜100MPaがより好ましい。圧力が下限値以上だと、セルロースミクロフィブリル間やシート間の接着が十分となり、上限値以下だと、得られるミクロフィブリルセルロースの損傷が生じにくく好ましい。また、温度は特に限定されないが、操作の便宜上、常温が好ましい。加圧する時間は限定されず、例えば、5秒〜24時間、好ましくは30秒〜12時間が例示できるが、目的とする材料により適宜選択することができる。   The cold press is a method of applying pressure without heating, and the pressure in the cold press is preferably 0.01 to 200 MPa, more preferably 0.1 to 100 MPa. When the pressure is not less than the lower limit, adhesion between cellulose microfibrils and between sheets is sufficient, and when it is not more than the upper limit, the resulting microfibril cellulose is not easily damaged. Moreover, although temperature is not specifically limited, Room temperature is preferable for the convenience of operation. The time for pressurization is not limited, and for example, 5 seconds to 24 hours, preferably 30 seconds to 12 hours can be exemplified, but can be appropriately selected depending on the intended material.

上記ホットプレスとは、加熱しながら加圧する方法であるが、加熱および加圧する条件は、目的とする用途により異なるが、ミクロフィブリルセルロースが劣化しない条件、例えば、圧力は0.1〜500MPaが好ましく、さらに好ましくは1〜250MPaである。温度は20〜200℃、好ましくは70〜180℃で行うのが好ましい。加熱および加圧の時間は特に限定されないが、例えば、5秒〜24時間、好ましくは30秒〜12時間が例示できるが、目的とする材料により適宜選択することができる。   The hot press is a method of applying pressure while heating, but the conditions for heating and pressurizing vary depending on the intended use, but conditions under which the microfibril cellulose does not deteriorate, for example, the pressure is preferably 0.1 to 500 MPa. More preferably, it is 1 to 250 MPa. The temperature is preferably 20 to 200 ° C, preferably 70 to 180 ° C. Although the time of heating and pressurization is not particularly limited, for example, 5 seconds to 24 hours, preferably 30 seconds to 12 hours can be exemplified, but can be appropriately selected depending on the intended material.

また、本発明では、真空中で成形体を形成してもよく、この時の真空度としては100,000Pa以下が好ましく、さらに好ましくは10,000Pa以下である。   In the present invention, the molded body may be formed in a vacuum, and the degree of vacuum at this time is preferably 100,000 Pa or less, and more preferably 10,000 Pa or less.

本発明は、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に製造できる特長を有しているが、大規模な成形品は製紙業の抄紙工程を準用し、ミクロフィブリルセルロースからなるシートを連続的に製造し、これを単数または積層し、加熱、加圧または加熱と加圧の両方により、積層体を形成すことにより得られることから、メートル角以上の大面積な成形品も効率的に製造することが可能である。   The present invention has a feature that can stably and efficiently produce a molded product containing microfibril cellulose having high strength and little strength variation, but a large-scale molded product is applied to the papermaking process of the paper industry. In addition, a sheet made of microfibril cellulose is continuously produced, and it is obtained by forming a laminate by heating or pressurizing or both heating and pressurizing one or more layers. Large-area molded products can also be produced efficiently.

以上、本発明のミクロフィブリルセルロースを含む成形品の製造方法の好適実施形態について説明した。
本発明の成形品は、高強度で強度ばらつきの少ないミクロフィブリルセルロースを含む成形品を安定して、効率的に製造できることから、自動車の外板、ダッシュボードといった内装などの自動車部品、鉄道、飛行機、船等の輸送用機器の部品、住宅やオフィスにおけるサッシ、壁板、床板などの建材、柱あるいは鉄筋コンクリートにおける鉄筋のような構造部材、電子回路の基板などの電子部品、パソコン、携帯電話等の家電製品の筐体(ハウジング)、文具等の事務機器、家具、使い捨ての容器等の生活用品、スポーツ用品、玩具など家庭内で使用される小物、看板、標識など屋外設置物、防弾盾、防弾チョッキなどの衝撃吸収部材、ヘルメットなどの護身用具、人工骨、医療用品、研磨剤、防音壁、防護壁、振動吸収部材、工具、板ばねなどの機械部品、楽器、梱包材などに使用することができる。また、ミクロフィブリルセルロースの生分解性を生かし、園芸用構造物、河川、海岸等の改修用構造物、山林、山野、砂漠、氷上などで回収予定のない設置物、土中埋設物、水中埋設物などにも利用することができる。
The preferred embodiment of the method for producing a molded article containing the microfibril cellulose of the present invention has been described above.
Since the molded article of the present invention can stably and efficiently produce a molded article containing microfibril cellulose having high strength and little strength variation, it can be used for automobile parts such as interior parts such as automobile outer panels and dashboards, railways, and airplanes. Parts for transportation equipment such as ships, sashes in houses and offices, building materials such as wall boards and floor boards, structural members such as reinforcing bars in pillars or reinforced concrete, electronic parts such as electronic circuit boards, personal computers, mobile phones, etc. Household appliances (housing), office equipment such as stationery, furniture, household items such as disposable containers, sports equipment, small items used in the home such as toys, signboards, signs, signs and other outdoor installations, bulletproof shields, bulletproof vests Shock absorbers such as helmets, protective equipment such as helmets, artificial bones, medical supplies, abrasives, sound barriers, protective walls, vibration absorbers, tools, plates Mechanical parts, such as, musical instruments, can be used in packaging materials. In addition, taking advantage of the biodegradability of microfibril cellulose, horticultural structures, rivers, renovation structures such as rivers, installations that are not scheduled to be collected in forests, mountains, deserts, and ice, buried in soil, buried in water It can also be used for things.

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by this.

(製造例1)
5mm程度に裁断した木材パルプチップ100重量部に、水800重量部を加え、石臼式磨砕機(増幸産業(株)製スーパーマスコロイダー)により、1800回転で10回微細化処理を行い、得られた分散液に、さらに水を加え、6重量%のミクロフィブリルセロルース分散液に調製した。この分散液を顕微鏡で観察した結果、ミクロフィブリルセルロースの平均繊維太さ0.8μm、平均繊維長0.3mmであった。
(Production Example 1)
It is obtained by adding 800 parts by weight of water to 100 parts by weight of wood pulp chips that have been cut to about 5 mm, and performing a refining treatment 10 times at 1800 rotations with a stone mill grinder (Supermass colloider manufactured by Masuyuki Sangyo Co., Ltd.). Water was further added to the resulting dispersion to prepare a 6% by weight microfibril cellulosic dispersion. As a result of observing this dispersion with a microscope, the average fiber thickness of microfibril cellulose was 0.8 μm and the average fiber length was 0.3 mm.

(製造例2)
5mm程度に裁断した木材パルプチップ100重量部に、水2500重量部を加え、石臼式磨砕機(増幸産業(株)製スーパーマスコロイダー)により、1800回転で30回微細化処理を行い、得られた分散液に、さらに水を加え、3重量%のミクロフィブリルセロルース分散液に調製した。この分散液を顕微鏡で観察した結果、ミクロフィブリルセルロースの平均繊維太さ0.5μm、平均繊維長0.1mmであった。
(Production Example 2)
It is obtained by adding 2500 parts by weight of water to 100 parts by weight of wood pulp chips cut to about 5 mm, and performing a 30-minute refining process at 1800 revolutions with a stone mill grinder (Supermass colloider manufactured by Masuyuki Sangyo Co., Ltd.). Water was further added to the resulting dispersion to prepare a 3% by weight microfibril cellulosic dispersion. As a result of observing this dispersion with a microscope, the average fiber thickness of microfibril cellulose was 0.5 μm and the average fiber length was 0.1 mm.

(製造例3)
製造例2の分散液100重量部に、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)の10重量%水溶液を100重量部加え、分散液を調製した。
(Production Example 3)
100% by weight of a resole resin (Sumilite Resin PR-961A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., 65% non-volatile content, 12% free phenol, 5% free formaldehyde) is added to 100 parts by weight of the dispersion of Production Example 2. Part of the mixture was added to prepare a dispersion.

(実施例1)
製造例1の分散液を、タンク付フィルターフォルダー(アドバンテック東洋(株)製、型式;KST−293−10)に投入、ろ紙上に流延し、0.3MPaで加圧ろ過し、シートを作製した。その後シートを100℃、1時間乾燥し、シートの厚み1200μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率60重量%のシートを得た。同様の方法でシートを合計2枚作製し、この2枚をステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、105℃、10MPa、30分予備加熱した。さらに引き続き、150℃で2時間ホットプレス成形を行い、厚さ1.9mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均260MPa、最大値は270MPa、最小値は250MPaであった。曲げ強度はJIS K 7171に準拠し、支点間距離36mm、クロスヘッド速度1mm/分、25℃、相対湿度60%下で、(株)オリエンテック社製 UCT−30T型テンシロンで測定した。
Example 1
The dispersion of Production Example 1 was put into a filter folder with a tank (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., model: KST-293-10), cast on filter paper, and filtered under pressure at 0.3 MPa to produce a sheet. did. Thereafter, the sheet was dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a sheet having a thickness of 1200 μm and a circle having a diameter of 26 cm and a dispersion medium content of 60% by weight. A total of two sheets were produced by the same method, these two sheets were laminated on a stainless steel plate, and further, a stainless steel plate was placed on the laminated sheet, and a preliminary press was performed at 105 ° C., 10 MPa for 30 minutes. Heated. Subsequently, hot press molding was performed at 150 ° C. for 2 hours to produce a plate-shaped molded product having a thickness of 1.9 mm. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 260 MPa, a maximum value of 270 MPa, and a minimum value of 250 MPa. The bending strength was measured with a UCT-30T type Tensilon manufactured by Orientec Co., Ltd. under a distance between fulcrums of 36 mm, a crosshead speed of 1 mm / min, 25 ° C., and a relative humidity of 60% in accordance with JIS K 7171.

(実施例2、3)
実施例1において、製造例1の分散液の代わりに製造例2で作製した分散液を使用する以外は、それぞれ、実施例1と同様の操作でシートを作製した。条件の詳細と評価結果は表2に示す。
(Examples 2 and 3)
In Example 1, sheets were produced in the same manner as in Example 1 except that the dispersion prepared in Production Example 2 was used instead of the dispersion in Production Example 1. Details of conditions and evaluation results are shown in Table 2.

(実施例4)
製造例2で作製した分散液をテフロン(登録商標)製の板に流延し、130℃のオーブンで1時間加熱処理した。得られたシートはシートの厚み10μm、30cm角、分散媒含有率50重量%のシートを得た。同様の方法で225枚のシートを準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、105℃、10MPa、30分予備加熱した。さらに引き続き150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ1.9mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均280MPa、最大値は285MPa、最小値は270MPaであった。
Example 4
The dispersion prepared in Production Example 2 was cast on a Teflon (registered trademark) plate and heat-treated in an oven at 130 ° C. for 1 hour. The obtained sheet was a sheet having a thickness of 10 μm, a 30 cm square, and a dispersion medium content of 50% by weight. In the same manner, 225 sheets were prepared, laminated on a stainless steel plate, further placed on the laminated sheet, and preheated with a press machine at 105 ° C., 10 MPa for 30 minutes. Subsequently, hot press molding was performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours to produce a plate-shaped molded product having a thickness of 1.9 mm. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 280 MPa, the maximum value was 285 MPa, and the minimum value was 270 MPa.

(実施例5)
実施例2と同様の方法でシートを作製し、該シートを、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)の10重量%水溶液に室温で1時間浸積して含浸させ、バインダー樹脂塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均430MPa、最大値は440MPa、最小値は425MPaであった。
(Example 5)
A sheet was prepared in the same manner as in Example 2, and the sheet was made of 10 of resole resin (Sumilite Resin PR-961A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., 65% non-volatile content, 12% free phenol, 5% free formaldehyde). It was immersed in a weight% aqueous solution for 1 hour at room temperature and impregnated, and after applying the binder resin, drying was performed at 100 ° C. for 15 minutes. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 430 MPa, a maximum value of 440 MPa, and a minimum value of 425 MPa.

(実施例6)
製造例3の分散液をタンク付フィルターフォルダーに投入、ろ紙上に流延し、0.3MPaで加圧ろ過し、シートを作製した。その後シートを100℃、15分乾燥し、シートの厚み700μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率75重量%のシートを得た。同様の方法でシートを合計4枚作製し、この4枚をステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、90℃、10MPa、30分予備加熱した。さらに引き続き150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2.1mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均420MPa、最大値は430MPa、最小値は410MPaであった。
(Example 6)
The dispersion of Production Example 3 was put into a filter folder with a tank, cast on filter paper, and filtered under pressure at 0.3 MPa to prepare a sheet. Thereafter, the sheet was dried at 100 ° C. for 15 minutes to obtain a sheet having a sheet thickness of 700 μm and a diameter of 26 cm and a dispersion medium content of 75% by weight. A total of four sheets are produced by the same method, these four sheets are laminated on a stainless steel plate, and further, a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and a preliminary press is performed at 90 ° C., 10 MPa for 30 minutes. Heated. Subsequently, hot press molding was performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours to produce a plate-shaped molded product having a thickness of 2.1 mm. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 420 MPa, a maximum value of 430 MPa, and a minimum value of 410 MPa.

(実施例7)
実施例2と同様の方法で、シートの厚み800μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率50重量%のシートを作製した。このシートを−15℃、真空度200Paで10時間凍結乾燥し、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)の10重量%水溶液に室温で1時間浸積して含浸させ、バインダー樹脂塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均460MPa、最大値は475MPa、最小値は455MPaであった。
(Example 7)
A sheet having a sheet thickness of 800 μm and a diameter of 26 cm and a dispersion medium content of 50% by weight was produced in the same manner as in Example 2. This sheet was freeze-dried at −15 ° C. and a vacuum degree of 200 Pa for 10 hours, and 10 of resole resin (Sumilite Resin PR-961A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., nonvolatile content 65%, free phenol 12%, free formaldehyde 5%). It was immersed in a weight% aqueous solution for 1 hour at room temperature and impregnated, and after applying the binder resin, drying was performed at 100 ° C. for 15 minutes. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 460 MPa, the maximum value was 475 MPa, and the minimum value was 455 MPa.

(実施例8)
実施例2と同様の方法でシートを作製し、別途調製した、エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、エピコート828)100重量部及び2メチルイミダゾール0.05重量部を固形分濃度10重量%になるようにジメチルホルムアミド(DMF)に溶解した10重量%液に、室温で1時間浸積して含浸させ、バインダー樹脂塗布後乾燥を150℃、10分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均340MPa、最大値は350MPa、最小値は330MPaであった。
(Example 8)
A sheet was prepared in the same manner as in Example 2, and 100 parts by weight of epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat 828) and 0.05 part by weight of 2-methylimidazole were separately prepared. Then, it was immersed in a 10% by weight solution dissolved in dimethylformamide (DMF) at room temperature for 1 hour and impregnated, followed by drying at 150 ° C. for 10 minutes after applying the binder resin. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 340 MPa, the maximum value was 350 MPa, and the minimum value was 330 MPa.

(実施例9)
1重量%酢酸水溶液にフェニルトリメトキシシランを室温で30分間かけて逐次添加混合し、添加終了後更に2時間攪拌することで、2重量%のフェニルトリメトキシシランの加水分解物水溶液を作製した。作製したフェニルトリメトキシシラン加水分解物水溶液でレゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)を希釈することにより、フェニルトリメトキシシラン含有量1重量%、レゾール樹脂10重量%水溶液の混合液を作製した。この混合液に、実施例2と同様の方法で作製したシートを、室温で1時間浸積して含浸させ、バインダー塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均515MPa、最大値は525MPa、最小値は505MPaであった。
Example 9
Phenyltrimethoxysilane was sequentially added to and mixed with a 1% by weight acetic acid aqueous solution at room temperature for 30 minutes, and stirred for another 2 hours after the addition was completed, thereby preparing a 2% by weight phenyltrimethoxysilane hydrolyzate aqueous solution. By diluting a resol resin (Sumitite Bakelite Co., Ltd. Sumitrite Resin PR-961A, 65% non-volatile content, 12% free phenol, 5% free formaldehyde) with the prepared aqueous solution of phenyltrimethoxysilane hydrolyzate, A mixed solution having a methoxysilane content of 1% by weight and a resol resin 10% by weight aqueous solution was prepared. The mixed solution was impregnated with a sheet produced in the same manner as in Example 2 at room temperature for 1 hour, and dried after applying the binder at 100 ° C. for 15 minutes. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 515 MPa, the maximum value was 525 MPa, and the minimum value was 505 MPa.

(実施例10、11)
実施例9において、フェニルトリメトキシシランの配合量を換えた以外は実施例9と同様の方法により成形品を作製した。条件の詳細と評価結果は表2及び表3に示す。
実施例10で得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均535MPa、最大値は540MPa、最小値は530MPaであった。
実施例11で得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均505MPa、最大値は515MPa、最小値は495MPaであった。
(Examples 10 and 11)
In Example 9, a molded article was produced in the same manner as in Example 9 except that the amount of phenyltrimethoxysilane was changed. Details of the conditions and evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
The bending strength of the molded product obtained in Example 10 was n = 10, an average of 535 MPa, a maximum value of 540 MPa, and a minimum value of 530 MPa.
The bending strength of the molded product obtained in Example 11 was n = 10, the average was 505 MPa, the maximum value was 515 MPa, and the minimum value was 495 MPa.

(実施例12)
実施例9において、フェニルトリメトキシシランをテトラエトキシシランに換えた以外は実施例9と同様の方法により成形品を作製した。条件の詳細と評価結果は表3に示す。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均515MPa、最大値は520MPa、最小値は510MPaであった。
Example 12
In Example 9, a molded article was produced in the same manner as in Example 9 except that phenyltrimethoxysilane was replaced with tetraethoxysilane. Details of conditions and evaluation results are shown in Table 3. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 515 MPa, a maximum value of 520 MPa, and a minimum value of 510 MPa.

(実施例13)
アミノプロピルシラントリオール22〜25%水溶液(Gelest社製)を水で希釈し、2重量%水溶液とし、これに、実施例2と同様の方法で作製したシートを、室温で1時間浸積して含浸させた後、室温で1日風乾させた。さらに、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)を10重量%水溶液に希釈し、これに、先に風乾しておいたシートを、室温で1時間浸積して含浸させた。バインダー塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均540MPa、最大値は550MPa、最小値は530MPaであった。
(Example 13)
Aminopropylsilanetriol 22-25% aqueous solution (manufactured by Gelest) was diluted with water to give a 2% by weight aqueous solution, and a sheet produced by the same method as in Example 2 was immersed at room temperature for 1 hour. After impregnation, it was air-dried at room temperature for 1 day. Further, a resol resin (Sumilite Resin PR-961A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., non-volatile content 65%, free phenol 12%, free formaldehyde 5%) was diluted into a 10% by weight aqueous solution, and this was air-dried first. The placed sheet was immersed and impregnated at room temperature for 1 hour. After applying the binder, drying was performed at 100 ° C. for 15 minutes. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 540 MPa, the maximum value was 550 MPa, and the minimum value was 530 MPa.

(実施例14)
製造例2と同様の方法で得られたミクロフィブリルセルロースを布に入れて絞った後、これをメチルアルコールに分散させ、布で絞る工程を3回繰り返し、得られたミクロフィブリルセルロースをメチルアルコールに分散させメチルアルコール分散液を作製した。これを、実施例1と同様の方法でろ過した後、シートを40℃、1時間乾燥し、シートの厚み900μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率55重量%のシートを得た。次に、得られたシートを、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをメチルアルコールで希釈した2重量%メチルアルコール溶液に、室温で1時間浸積して含浸させた後、室温で8時間風乾させた。次に、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)を100℃で2500Paとなるまで減圧蒸留した後、メチルアルコールを添加し、不揮発分10%のメチルアルコール溶液となるように溶剤置換した。これに、先に風乾しておいたシートを室温で1時間浸積して含浸させた。次いで、バインダー塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均560MPa、最大値は575MPa、最小値は550MPaであった。
(Example 14)
After the microfibril cellulose obtained by the same method as in Production Example 2 was put into a cloth and squeezed, this was dispersed in methyl alcohol, and the process of squeezing with the cloth was repeated three times. The obtained microfibril cellulose was converted into methyl alcohol. A methyl alcohol dispersion was prepared by dispersing. After this was filtered by the same method as in Example 1, the sheet was dried at 40 ° C. for 1 hour to obtain a sheet having a thickness of 900 μm and a diameter of 26 cm and a dispersion medium content of 55% by weight. Next, the obtained sheet was impregnated by being immersed in a 2 wt% methyl alcohol solution obtained by diluting 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane with methyl alcohol at room temperature for 1 hour, and then air-dried at room temperature for 8 hours. I let you. Next, after resol resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd. Sumilite Resin PR-961A, non-volatile content 65%, free phenol 12%, free formaldehyde 5%) under reduced pressure at 100 ° C. until 2500 Pa, methyl alcohol was added. The solvent was replaced so that a methyl alcohol solution having a nonvolatile content of 10% was obtained. This was impregnated by immersing the previously air-dried sheet at room temperature for 1 hour. Subsequently, after binder application | coating, drying was performed for 15 minutes at 100 degreeC. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 560 MPa, the maximum value was 575 MPa, and the minimum value was 550 MPa.

(実施例15)
実施例14において、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランに置き換えた以外は、実施例14と同様の方法により成形品を作製した。条件の詳細と評価結果は表3に示す。
得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均520MPa、最大値は525MPa、最小値は515MPaであった。
(Example 15)
A molded article was produced in the same manner as in Example 14, except that 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was replaced with 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane in Example 14. Details of conditions and evaluation results are shown in Table 3.
The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 520 MPa, a maximum value of 525 MPa, and a minimum value of 515 MPa.

(実施例16)
実施例14において、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをテトラエトキシチタンに置き換えた以外は、実施例14と同様の方法により成形品を作製した。条件の詳細と評価結果は表3に示す。
得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均535MPa、最大値は540MPa、最小値は525MPaであった。
(Example 16)
In Example 14, a molded article was produced in the same manner as in Example 14, except that 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was replaced with tetraethoxytitanium. Details of conditions and evaluation results are shown in Table 3.
The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 535 MPa, the maximum value was 540 MPa, and the minimum value was 525 MPa.

(実施例17)
1重量%酢酸水溶液にフェニルトリメトキシシランを室温で30分間かけて逐次添加し、添加終了後更に2時間攪拌することで、2重量%のフェニルトリメトキシシランの加水分解物水溶液を作製した。これに、実施例2と同様の方法で作製したシートを、室温で1時間浸積して含浸させ、バインダー塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを3枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均415MPa、最大値は425MPa、最小値は405MPaであった。
(Example 17)
Phenyltrimethoxysilane was sequentially added to a 1% by weight acetic acid aqueous solution at room temperature over 30 minutes, followed by further stirring for 2 hours to prepare a 2% by weight phenyltrimethoxysilane hydrolyzate aqueous solution. A sheet produced by the same method as in Example 2 was immersed and impregnated at room temperature for 1 hour, and dried after applying the binder at 100 ° C. for 15 minutes. Three similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours with a press machine. A 2 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, the average was 415 MPa, the maximum value was 425 MPa, and the minimum value was 405 MPa.

(比較例1)
製造例2の分散液をタンク付フィルターフォルダーに投入、ろ紙上に流延し、0.3MPaで加圧ろ過し、シートを作製した。その後シートを100℃、1時間乾燥し、シートの厚み3000μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率40重量%のシートを得た。このシートをステンレス板の上に配置し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃で2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2.6mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均220MPa、最大値は250MPa、最小値は200MPaであった。
(Comparative Example 1)
The dispersion of Production Example 2 was put into a filter folder with a tank, cast on filter paper, and filtered under pressure at 0.3 MPa to prepare a sheet. Thereafter, the sheet was dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a sheet having a sheet thickness of 3000 μm and a diameter of 26 cm and a dispersion medium content of 40% by weight. This sheet is placed on a stainless steel plate, and a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed at 150 ° C. for 2 hours with a press machine to form a plate having a thickness of 2.6 mm. An article was made. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 220 MPa, a maximum value of 250 MPa, and a minimum value of 200 MPa.

(比較例2)
製造例2の分散液をタンク付フィルターフォルダーに投入、ろ紙上に流延し、0.3MPaで加圧ろ過し、シートを作製した。その後、シートを100℃、1時間乾燥し、シートの厚み300μm、直径26cmの円形で、分散媒含有率40重量%のシートを得た。このシートを、レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製スミライトレジンPR−961A、不揮発分65%、遊離フェノール12%、遊離ホルムアルデヒド5%)の10重量%液に、室温で1時間含浸させ、バインダー樹脂塗布後乾燥を100℃、15分行なった。同様のシートを10枚準備し、ステンレス板の上に積層し、さらに、積層されたシートの上にステンレス板を載せ、プレス機で、150℃、100MPaで2時間ホットプレス成形を行い、厚さ2.6mmの板状の成形品を作製した。得られた成形品の曲げ強度は、n=10で平均370MPa、最大値は400MPa、最小値は350MPaであった。
(Comparative Example 2)
The dispersion of Production Example 2 was put into a filter folder with a tank, cast on filter paper, and filtered under pressure at 0.3 MPa to prepare a sheet. Thereafter, the sheet was dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a sheet having a thickness of 300 μm and a diameter of 26 cm, and a dispersion medium content of 40% by weight. This sheet was impregnated with a 10% by weight solution of a resole resin (Sumitite Resin PR-961A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., non-volatile content 65%, free phenol 12%, free formaldehyde 5%) at room temperature for 1 hour. After resin application, drying was performed at 100 ° C. for 15 minutes. Ten similar sheets are prepared, laminated on a stainless steel plate, and further, a stainless steel plate is placed on the laminated sheet, and hot press molding is performed with a press machine at 150 ° C. and 100 MPa for 2 hours. A 2.6 mm plate-shaped molded product was produced. The bending strength of the obtained molded product was n = 10, an average of 370 MPa, a maximum value of 400 MPa, and a minimum value of 350 MPa.

上記の実施例、比較例で得られた試験片の、曲げ強度、吸水率、硬度変化、厚み変化を測定した結果を表2及び表3に示した。
なお、ここでいう、吸水率とは、上記で得た所定の大きさの試験片を24時間、25℃の水中に浸漬したときの、浸漬後の重量と浸漬前の重量の差を浸漬前の重量で除した値を100倍した値である。
硬度変化とは、上記で得た所定の大きさの試験片を24時間、25℃の水中に浸漬したときの、浸漬後の硬度を浸漬前の硬度で除した値を100倍した値である。硬度は高分子計器(株)社製デュロメータゴム硬度計D型により測定した値である。
厚み変化とは、上記で得た所定の大きさの試験片を24時間、25℃の水中に浸漬したときの、浸漬後の厚みを浸漬前の厚みで除した値を100倍した値である。
Tables 2 and 3 show the results of measuring the bending strength, water absorption, hardness change, and thickness change of the test pieces obtained in the above Examples and Comparative Examples.
Here, the water absorption is the difference between the weight after immersion and the weight before immersion when the test piece of the predetermined size obtained above is immersed in water at 25 ° C. for 24 hours. It is a value obtained by multiplying the value divided by the weight of 100 by 100.
The change in hardness is a value obtained by multiplying the value obtained by dividing the hardness after immersion by the hardness before immersion when the test piece of the predetermined size obtained above is immersed in water at 25 ° C. for 24 hours. . The hardness is a value measured by a durometer rubber hardness meter D type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.
The thickness change is a value obtained by multiplying the value obtained by dividing the thickness after immersion by the thickness before immersion when the test piece of the predetermined size obtained above is immersed in water at 25 ° C. for 24 hours. .

Figure 2009096167
Figure 2009096167

Figure 2009096167
Figure 2009096167

本発明の実施例では、いずれも高い曲げ強度と強度のばらつきが小さいという特長を有しているが、比較例1はバインダーなしでシート厚みが1500μmを超える3000μm、分散媒含有率が45重量%を下回る40重量%の事例であり、曲げ強度の絶対値、ばらつきとも本発明の実施例に及ばない。また比較例2はレゾール樹脂を使用して、分散媒含有率が45重量%を下回る40重量%の事例であり、やはり曲げ強度の絶対値、ばらつきとも、本発明のレゾール樹脂使用の実施例5、7に及ばないことは明らかである。
また、本発明であるバインダー樹脂並びにカップリング剤および該カップリング剤の加水分解物を含浸した実施例9〜16では、バインダー樹脂しか含浸していない実施例5、7、8よりも、より一層吸水率が制御され、それに付随して硬度変化、厚み変化量が著しく抑制されており、故に耐水性が高い上、曲げ強度の絶対値、ばらつきとも優れていることは明らかである。
In the examples of the present invention, all have the characteristics of high bending strength and small variation in strength, but Comparative Example 1 has no binder and has a sheet thickness of more than 1500 μm, 3000 μm, and a dispersion medium content of 45% by weight. The absolute value and the variation of the bending strength do not reach the embodiment of the present invention. Further, Comparative Example 2 is an example in which the resol resin is used and the dispersion medium content is 40% by weight lower than 45% by weight, and the absolute value and variation of the bending strength are also examples of using the resole resin of the present invention. It is clear that this is less than 7.
Moreover, in Examples 9-16 which impregnated the binder resin which is this invention, a coupling agent, and the hydrolyzate of this coupling agent, it is much more than Example 5, 7, 8 which impregnated only binder resin. It is clear that the water absorption rate is controlled and the change in hardness and the amount of change in thickness are remarkably suppressed, so that the water resistance is high and the absolute value and variation of the bending strength are excellent.

本発明のミクロフィブリルセルロースを含む成形品は、高強度で強度ばらつきの少ないことから、自動車の外板及びダッシュボードなどの内装などの自動車部品、鉄道、飛行機、船等の輸送用機器の部品、住宅やオフィスにおけるサッシ、壁板及び床板などの建材、柱あるいは鉄筋コンクリートにおける鉄筋のような構造部材、電子回路の基板などの電子部品、パソコン及び携帯電話等の家電製品の筐体(ハウジング)、文具等の事務機器、家具、使い捨ての容器等の生活用品、スポーツ用品、玩具など家庭内で使用される小物、看板、標識など屋外設置物、防弾盾、防弾チョッキなどの衝撃吸収部材、ヘルメットなどの護身用具、人工骨、医療用品、研磨剤、防音壁、防護壁、振動吸収部材、工具、板ばねなどの機械部品、楽器、梱包材などに使用することができる。また、ミクロフィブリルセルロースの生分解性を生かし、園芸用構造物、河川、海岸等の改修用構造物、山林、山野、砂漠、氷上などで回収予定のない設置物、土中埋設物、水中埋設物などにも有用である。   Since the molded product containing the microfibril cellulose of the present invention has high strength and little strength variation, it is an automobile part such as an interior of a car outer panel and a dashboard, a part of a transportation device such as a railway, an airplane, a ship, Building materials such as sashes, walls and floorboards in houses and offices, structural members such as columns or reinforcing bars in reinforced concrete, electronic parts such as electronic circuit boards, housings for home appliances such as personal computers and mobile phones, stationery Office equipment such as furniture, household items such as disposable containers, sports equipment, toys and other small items used in the home, signboards, signs and signs, outdoor installations such as bulletproof shields, bulletproof vests, shock absorbers, and helmets Tools, artificial bones, medical supplies, abrasives, sound barriers, protective walls, vibration absorbing members, tools, leaf springs and other machine parts, musical instruments, packing materials, etc. It can be used for. In addition, taking advantage of the biodegradability of microfibril cellulose, horticultural structures, rivers, renovation structures such as rivers, installations that are not scheduled to be collected in forests, mountains, deserts, and ice, buried in soil, buried in water It is also useful for things.

Claims (9)

ミクロフィブリルセルロースと分散媒を含む分散液を流延して成形品を製造する方法であって、
前記分散液を用いて、厚み1μm以上1500μm以下で分散媒含有率45重量%以上75重量%以下のシートを形成する工程と、
前記シートを、単数、または複数枚積層した積層体を、加熱、加圧または加熱と加圧の両方により、成形体を形成する工程と、
を含む成形品の製造方法。
A method for producing a molded article by casting a dispersion containing microfibril cellulose and a dispersion medium,
Using the dispersion, forming a sheet having a thickness of 1 μm or more and 1500 μm or less and a dispersion medium content of 45% by weight or more and 75% by weight or less;
A step of forming a molded body by heating, pressurizing or both heating and pressurizing a laminate obtained by laminating a single sheet or a plurality of sheets;
A method for producing a molded article comprising:
前記成形体を形成するシートは、バインダー樹脂を含浸したものである請求項1記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded product according to claim 1, wherein the sheet forming the molded body is impregnated with a binder resin. 前記バインダー樹脂は、熱硬化性樹脂を含むものである、請求項2記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded product according to claim 2, wherein the binder resin contains a thermosetting resin. 前記成形体を形成するシートは、カップリング剤および/または該カップリング剤の加水分解物を含浸したものである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 3, wherein the sheet forming the molded body is impregnated with a coupling agent and / or a hydrolyzate of the coupling agent. 前記シートの形成は、濾別を含む工程により行われるものである請求項1〜4のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet is formed by a process including filtration. 前記シート形成後に、凍結乾燥により分散媒の除去操作を行なうものである請求項1〜5のいずれか1項に記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded article according to any one of claims 1 to 5, wherein the dispersion medium is removed by freeze-drying after the sheet is formed. 前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂である、請求項3記載の成形品の製造方法。   The said thermosetting resin is a manufacturing method of the molded article of Claim 3 which is a phenol resin. 前記成形体を形成するシートは、バインダー樹脂と、カップリング剤および/または該カップリング剤の加水分解物を含浸したものである請求項4記載の成形品の製造方法。   The method for producing a molded article according to claim 4, wherein the sheet forming the molded article is impregnated with a binder resin, a coupling agent and / or a hydrolyzate of the coupling agent. 請求項1〜8いずれか1項に記載の成形品の製造方法により得られる、ミクロフィブリルセルロースを含む成形品。   The molded article containing microfibril cellulose obtained by the manufacturing method of the molded article of any one of Claims 1-8.
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