JP2020033398A - Fine fibrous cellulose-containing composition and method for producing the same - Google Patents

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To provide a fine fibrous cellulose-containing composition that can lower the viscosity of a fine fibrous cellulose fluid dispersion without changing the concentration of the fine fibrous cellulose, and to provide a method for producing the same.SOLUTION: Provided is a fine fibrous cellulose-containing composition, containing a fine fibrous cellulose having a fiber width of 1,000 nm or less, and chlorine-containing oxo acid or a salt thereof, and in which the content of chlorine-containing oxo acid or a salt thereof for 100 pts.mass of fine fibrous cellulose is 0.0001 pts.mass or more and 10 pts.mass or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、微細繊維状セルロース含有組成物およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a fine fibrous cellulose-containing composition and a method for producing the same.

繊維幅が1,000nm以下の微細繊維状セルロースは、セルロースナノファイバーと呼ばれ、コンポジット材料の補強材料や、高性能フィルター、ディスプレーや太陽電池、エレクトロニクス、輸送機器、建材、医療等の種々の分野への展開が期待される。
一般に、微細繊維状セルロースは、分散液として得られるが、該分散液は粘度が高く、たとえば、基材上にフィルムを形成する場合、分散液の濃度が高すぎると、均質に塗布することが困難である。一方、均質に塗布するために分散液を希釈して用いると、所望のフィルム厚みが達成されるまで何度も塗布と乾燥とを繰り返し実施しなくてはならず、効率が悪いという問題があった。
特許文献1には、低粘度のセルロースナノファイバー分散液の製造方法として、特定の繊維長分布を有するパルプが得られる木材を選定し、該木材由来のパルプを解繊してセルロースナノファイバー分散液を得る方法が記載されている。
Fine fibrous cellulose having a fiber width of 1,000 nm or less is called cellulose nanofiber, and is used as a reinforcing material for composite materials, high-performance filters, displays and solar cells, electronics, transportation equipment, building materials, medical materials, and various other fields. Expected to expand to.
Generally, fine fibrous cellulose is obtained as a dispersion, but the dispersion has a high viscosity. For example, when a film is formed on a substrate, if the concentration of the dispersion is too high, it may be applied uniformly. Have difficulty. On the other hand, when the dispersion liquid is diluted and used for uniform coating, coating and drying must be repeatedly performed until the desired film thickness is achieved, which is inefficient. Was.
Patent Document 1 discloses a method for producing a low-viscosity cellulose nanofiber dispersion in which a pulp having a specific fiber length distribution is selected from wood, and the pulp derived from the wood is defibrated to obtain a cellulose nanofiber dispersion. Are described.

特開2018−090949号公報JP 2018-090949 A

特許文献1に記載された方法では、特定の原料を用いる必要があり、また、得られた分散液の精密な粘度調整を行なうことが困難であった。
本発明は、微細繊維状セルロースの濃度を変えることなく、微細繊維状セルロース分散液の低粘度化が可能である、微細繊維状セルロース含有組成物、およびその製造方法を提供することを目的とする。
In the method described in Patent Document 1, it is necessary to use a specific raw material, and it is difficult to precisely adjust the viscosity of the obtained dispersion.
An object of the present invention is to provide a fine fibrous cellulose-containing composition capable of lowering the viscosity of a fine fibrous cellulose dispersion without changing the concentration of the fine fibrous cellulose, and a method for producing the same. .

本発明者等は、微細繊維状セルロースと、微細繊維状セルロースに対して特定量の塩素を含むオキソ酸またはその塩とを含有する組成物により、上記の課題が解決されることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の<1>〜<8>に関する。
<1> 繊維幅が1,000nm以下の微細繊維状セルロースと、塩素を含むオキソ酸またはその塩とを含有し、微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.0001質量部以上10質量部以下である、微細繊維状セルロース含有組成物。
<2> 前記塩素を含むオキソ酸またはその塩が、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウムおよび次亜塩素酸カルシウムよりなる群から選択される少なくとも1つを含む、<1>に記載の微細繊維状セルロース含有組成物。
<3> 微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.4質量%において、B型粘度計を用いて、23℃にて回転速度3rpmで3分間回転させることで測定される組成物の粘度が、1.0×10mPa・s以下である、<1>または<2>に記載の微細繊維状セルロース含有組成物。
<4> 微細繊維状セルロースがイオン性置換基を有し、該イオン性置換基の含有量が、微細繊維状セルロースの乾燥質量に対して、0.60mmol/g以上である、<1>〜<3>のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。
<5> 微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.2質量%において、組成物の23℃におけるヘーズが1.5%以下である、<1>〜<4>のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。
<6> 微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.005質量部以上2質量部以下である、<1>〜<5>のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。
<7> 溶媒中の繊維状セルロースを解繊して、微細繊維状セルロースを含有する分散液を得る工程、および前記微細繊維状セルロースを含有する分散液に塩素を含むオキソ酸またはその塩を添加する工程を有し、微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の添加量が0.0001質量部以上10質量部以下である、微細繊維状セルロース含有組成物の製造方法。
<8> 繊維状セルロースがイオン性置換基を有する、<7>に記載の微細繊維状セルロース含有組成物の製造方法。
The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a composition containing fine fibrous cellulose and oxo acid or a salt thereof containing a specific amount of chlorine with respect to the fine fibrous cellulose.
That is, the present invention relates to the following <1> to <8>.
<1> The fiber width includes fine fibrous cellulose having a fiber width of 1,000 nm or less and oxo acid or a salt thereof containing chlorine, and the content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose is A fine fibrous cellulose-containing composition in an amount of 0.0001 to 10 parts by mass.
<2> The <1> according to <1>, wherein the chlorine-containing oxo acid or a salt thereof includes at least one selected from the group consisting of sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, and calcium hypochlorite. A fine fibrous cellulose-containing composition.
<3> When the solid content concentration of the fine fibrous cellulose is 0.4% by mass, the viscosity of the composition measured by rotating at a rotation speed of 3 rpm at 23 ° C. for 3 minutes using a B-type viscometer is as follows: The fine fibrous cellulose-containing composition according to <1> or <2>, which is not more than 1.0 × 10 4 mPa · s.
<4> The fine fibrous cellulose has an ionic substituent, and the content of the ionic substituent is 0.60 mmol / g or more based on the dry mass of the fine fibrous cellulose. The fine fibrous cellulose-containing composition according to any one of <3>.
<5> The fine fiber according to any one of <1> to <4>, wherein the composition has a haze at 23 ° C of 1.5% or less at a solid content concentration of the fine fibrous cellulose of 0.2% by mass. Cellulose-containing composition.
<6> The fine particle according to any one of <1> to <5>, wherein the content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose is 0.005 to 2 parts by mass. A fibrous cellulose-containing composition.
<7> Step of fibrillating cellulose in a solvent to obtain a dispersion containing fine fibrous cellulose, and adding oxo acid containing chlorine or a salt thereof to the dispersion containing fine fibrous cellulose. A process for producing a fine fibrous cellulose-containing composition, wherein the amount of oxo acid or a salt thereof containing chlorine is 0.0001 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of fine fibrous cellulose.
<8> The method for producing a fine fibrous cellulose-containing composition according to <7>, wherein the fibrous cellulose has an ionic substituent.

本発明によれば、微細繊維状セルロースの濃度を変えることなく、微細繊維状セルロース分散液の低粘度化が可能である、微細繊維状セルロース含有組成物、およびその製造方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a fine fibrous cellulose-containing composition capable of lowering the viscosity of a fine fibrous cellulose dispersion without changing the concentration of the fine fibrous cellulose, and a method for producing the same.

図1は、リン酸基を有する微細繊維状セルロースに対するNaOH滴下量と電気伝導度との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the dropping amount of NaOH and the electric conductivity for fine fibrous cellulose having a phosphate group. 図2は、カルボキシ基を有する微細繊維状セルロースに対するNaOH滴下量と電気伝導度との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dropping amount of NaOH and the electric conductivity for the fine fibrous cellulose having a carboxy group.

[微細繊維状セルロース含有組成物]
本発明の微細繊維状セルロース含有組成物は、繊維幅が1,000nm以下の微細繊維状セルロースと、塩素を含むオキソ酸またはその塩とを含有し、微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.0001質量部以上10質量部以下である。
従来、微細繊維状セルロースの分散液の粘度を低下させる方法としては、解繊処理工程の回数を増やす方法が挙げられるが、解繊処理による低粘度化では、精密な粘度制御を行なうことが困難であり、また、解繊処理は時間的、費用的な負担も大きい。
本発明の微細繊維状セルロース含有組成物は、微細繊維状セルロースの濃度を変えることなく、微細繊維状セルロース分散液の低粘度化が可能である。また、上述した解繊処理工程の回数を調整する方法に比べて、低粘度化に必要な時間が短く、さらに安価に低粘度化が可能である。
上述の効果が得られる詳細な理由は不明であるが、一部は以下のように推定される。すなわち、塩素を含むオキソ酸またはその塩を含有することにより、微細繊維状セルロースの一部は分子鎖が切断され、低分子量化することにより、分散液の低粘度化が生じているものと考えられる。しかし、塩素を含むオキソ酸またはその塩による低粘度化は、低分子量化によるものだけではなく、塩素を含むオキソ酸またはその塩が、ヘーズが悪化しない程度の微細繊維状セルロースの凝集を惹起し、それにより、分散液の粘度が低下しているとも考えられる。
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
[Fine fibrous cellulose-containing composition]
The fine fibrous cellulose-containing composition of the present invention contains fine fibrous cellulose having a fiber width of 1,000 nm or less and oxo acid or a salt thereof containing chlorine, and contains chlorine based on 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. The content of the oxo acid or a salt thereof is 0.0001 to 10 parts by mass.
Conventionally, as a method of lowering the viscosity of the dispersion liquid of fine fibrous cellulose, there is a method of increasing the number of times of the fibrillation treatment step. However, it is difficult to perform precise viscosity control by reducing the viscosity by the fibrillation treatment. In addition, the defibration process has a large time and cost burden.
The fine fibrous cellulose-containing composition of the present invention can lower the viscosity of the fine fibrous cellulose dispersion without changing the concentration of the fine fibrous cellulose. Further, as compared with the method of adjusting the number of times of the defibrating process, the time required for lowering the viscosity is shorter, and the lowering of the viscosity is possible at a lower cost.
Although the detailed reason why the above-mentioned effects can be obtained is unknown, some are presumed as follows. That is, it is considered that by containing oxo acid containing chlorine or a salt thereof, a part of the fine fibrous cellulose is cut in the molecular chain and the molecular weight is reduced, thereby lowering the viscosity of the dispersion. Can be However, the reduction in viscosity by chlorine-containing oxo acids or salts thereof is caused not only by the reduction in molecular weight, but also by the chlorine-containing oxo acids or salts thereof causing aggregation of fine fibrous cellulose to such an extent that haze does not deteriorate. Therefore, it is considered that the viscosity of the dispersion liquid is reduced.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

<微細繊維状セルロース>
本発明の微細繊維状セルロース含有組成物は、微細繊維状セルロースを含有し、該微細繊維状セルロースは、繊維幅が1,000nm以下の繊維状セルロースである。なお、繊維状セルロースの繊維幅は、たとえば電子顕微鏡観察などにより測定することが可能である。
<Fine fibrous cellulose>
The fine fibrous cellulose-containing composition of the present invention contains fine fibrous cellulose, and the fine fibrous cellulose is a fibrous cellulose having a fiber width of 1,000 nm or less. The fiber width of the fibrous cellulose can be measured by, for example, observation with an electron microscope.

微細繊維状セルロースの繊維幅は、100nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましく、8nm以下であることがさらに好ましい。また、繊維幅は2nm以上であることが好ましい。
微細繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば1000nm以下である。微細繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば2nm以上1000nm以下であることが好ましく、2nm以上100nm以下であることがより好ましく、2nm以上50nm以下であることがさらに好ましく、2nm以上10nm以下であることがとくに好ましい。微細繊維状セルロースの平均繊維幅を2nm以上とすることにより、セルロース分子として水に溶解することを抑制し、微細繊維状セルロースによる強度や剛性、寸法安定性の向上という効果をより発現しやすくすることができる。なお、微細繊維状セルロースは、たとえば単繊維状のセルロースである。
The fiber width of the fine fibrous cellulose is preferably 100 nm or less, more preferably 30 nm or less, and even more preferably 8 nm or less. Further, the fiber width is preferably 2 nm or more.
The average fiber width of the fine fibrous cellulose is, for example, 1000 nm or less. The average fiber width of the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 2 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, further preferably 2 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 2 nm or more and 10 nm or less. Is particularly preferred. By controlling the average fiber width of the fine fibrous cellulose to 2 nm or more, dissolution in water as cellulose molecules is suppressed, and the effect of improving the strength, rigidity, and dimensional stability of the fine fibrous cellulose is more easily exhibited. be able to. The fine fibrous cellulose is, for example, a monofibrous cellulose.

繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば電子顕微鏡を用いて以下のようにして測定される。まず、濃度0.05質量%以上0.1質量%以下の繊維状セルロースの水系懸濁液を調製し、この懸濁液を親水化処理したカーボン膜被覆グリッド上にキャストしてTEM観察用試料とする。幅の広い繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面のSEM像を観察してもよい。次いで、観察対象となる繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍あるいは50000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。但し、試料、観察条件や倍率は下記の条件を満たすように調整する。
(1)観察画像内の任意箇所に一本の直線Xを引き、該直線Xに対し、20本以上の繊維が交差する。
(2)同じ画像内で該直線と垂直に交差する直線Yを引き、該直線Yに対し、20本以上の繊維が交差する。
上記条件を満足する観察画像に対し、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を目視で読み取る。このようにして、少なくとも互いに重なっていない表面部分の観察画像を3組以上得る。次いで、各画像に対して、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を読み取る。これにより、少なくとも20本×2×3=120本の繊維幅を読み取る。そして、読み取った繊維幅の平均値を、繊維状セルロースの平均繊維幅とする。
The average fiber width of the fibrous cellulose is measured, for example, using an electron microscope as follows. First, an aqueous suspension of fibrous cellulose having a concentration of 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less was prepared, and this suspension was cast on a carbon film-coated grid that had been subjected to a hydrophilization treatment, and a TEM observation sample was prepared. And In the case of including a wide fiber, an SEM image of a surface cast on glass may be observed. Next, observation with an electron microscope image is performed at a magnification of 1,000 times, 5000 times, 10,000 times, or 50,000 times depending on the width of the fiber to be observed. However, the sample, observation conditions and magnification are adjusted so as to satisfy the following conditions.
(1) One straight line X is drawn at an arbitrary position in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y perpendicular to the straight line is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
The width of the fiber that intersects the straight line X and the straight line Y is visually read for an observation image satisfying the above conditions. In this way, at least three or more sets of observation images of the surface portions that do not overlap each other are obtained. Next, the width of the fiber that intersects the straight line X and the straight line Y is read for each image. Thereby, a fiber width of at least 20 fibers × 2 × 3 = 120 fibers is read. Then, the average value of the read fiber width is defined as the average fiber width of the fibrous cellulose.

微細繊維状セルロースの繊維長は、とくに限定されないが、たとえば0.1μm以上1000μm以下であることが好ましく、0.1μm以上800μm以下であることがより好ましく、0.1μm以上600μm以下であることがさらに好ましい。繊維長を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースの結晶領域の破壊を抑制できる。また、微細繊維状セルロースのスラリー粘度を適切な範囲とすることも可能となる。なお、微細繊維状セルロースの繊維長は、たとえばTEM、SEM、AFMによる画像解析より求めることができる。   The fiber length of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1 μm to 1000 μm, more preferably 0.1 μm to 800 μm, and more preferably 0.1 μm to 600 μm. More preferred. By setting the fiber length within the above range, destruction of the crystal region of the fine fibrous cellulose can be suppressed. Further, the slurry viscosity of the fine fibrous cellulose can be adjusted to an appropriate range. The fiber length of the fine fibrous cellulose can be determined by, for example, image analysis using TEM, SEM, or AFM.

微細繊維状セルロースはI型結晶構造を有していることが好ましい。ここで、微細繊維状セルロースがI型結晶構造を有することは、グラファイトで単色化したCuKα(λ=1.5418Å)を用いた広角X線回折写真より得られる回折プロファイルにおいて同定できる。具体的には、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークをもつことから同定することができる。
微細繊維状セルロースに占めるI型結晶構造の割合は、たとえば30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。これにより、耐熱性と低線熱膨張率発現の点でさらに優れた性能が期待できる。結晶化度については、X線回折プロファイルを測定し、そのパターンから常法により求められる(Seagalら、Textile Research Journal、29巻、786ページ、1959年)。
The fine fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the fine fibrous cellulose has the type I crystal structure can be identified in a diffraction profile obtained from a wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.5418 °) monochromated with graphite. Specifically, it can be identified by having typical peaks at two positions near 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less.
The proportion of the type I crystal structure in the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and even more preferably 50% or more. Thereby, further excellent performance can be expected in terms of heat resistance and low linear thermal expansion coefficient. The crystallinity can be determined by measuring the X-ray diffraction profile and using a pattern thereof according to a conventional method (Seagal et al., Textile Research Journal, Vol. 29, p. 786, 1959).

微細繊維状セルロースの軸比(繊維長/繊維幅)は、とくに限定されないが、たとえば20以上10000以下であることが好ましく、50以上1000以下であることがより好ましい。軸比を上記下限値以上とすることにより、微細繊維状セルロースを含有するシートを形成しやすい。また、溶媒分散体を作製した際に適度な増粘性が得られやすい。軸比を上記上限値以下とすることにより、たとえば繊維状セルロースを水分散液として扱う際に、希釈等のハンドリングがしやすくなる点で好ましい。   The axial ratio (fiber length / fiber width) of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably, for example, 20 or more and 10,000 or less, and more preferably 50 or more and 1000 or less. When the axial ratio is equal to or more than the lower limit, a sheet containing fine fibrous cellulose is easily formed. Further, when a solvent dispersion is prepared, an appropriate thickening is easily obtained. It is preferable that the axial ratio be equal to or less than the above upper limit, for example, when handling fibrous cellulose as an aqueous dispersion, handling such as dilution becomes easy.

本実施形態における微細繊維状セルロースは、たとえば結晶領域と非結晶領域をともに有している。とくに、結晶領域と非結晶領域をともに有し、かつ軸比が高い微細繊維状セルロースは、後述する微細繊維状セルロースの製造方法により実現されるものである。   The fine fibrous cellulose in the present embodiment has, for example, both a crystalline region and an amorphous region. In particular, the fine fibrous cellulose having both the crystalline region and the non-crystalline region and having a high axial ratio is realized by the method for producing fine fibrous cellulose described below.

本実施形態における微細繊維状セルロースは、たとえばイオン性置換基および非イオン性置換基のうちの少なくとも1種を有する。分散媒中における繊維の分散性を向上させ、解繊処理における解繊効率を高める観点からは、微細繊維状セルロースがイオン性置換基を有することがより好ましい。イオン性置換基としては、たとえばアニオン性基およびカチオン性基のいずれか一方または双方を含むことができる。また、非イオン性置換基としては、たとえばアルキル基およびアシル基などを含むことができる。本実施形態においては、イオン性置換基としてアニオン性基を有することがとくに好ましい。
なお、微細繊維状セルロースには、イオン性置換基を導入する処理が行われていなくてもよい。
The fine fibrous cellulose in the present embodiment has, for example, at least one of an ionic substituent and a nonionic substituent. From the viewpoint of improving the dispersibility of the fibers in the dispersion medium and improving the defibration efficiency in the defibration treatment, it is more preferable that the fine fibrous cellulose has an ionic substituent. The ionic substituent may include, for example, one or both of an anionic group and a cationic group. The nonionic substituent may include, for example, an alkyl group, an acyl group, and the like. In the present embodiment, it is particularly preferable to have an anionic group as the ionic substituent.
The treatment for introducing an ionic substituent may not be performed on the fine fibrous cellulose.

イオン性置換基としてのアニオン性基としては、たとえばリン酸基またはリン酸基に由来する置換基(単にリン酸基ということもある)、カルボキシ基またはカルボキシ基に由来する置換基(単にカルボキシ基ということもある)、およびスルホン基またはスルホン基に由来する置換基(単にスルホン基ということもある)から選択される少なくとも1種であることが好ましく、リン酸基およびカルボキシ基から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、リン酸基であることがとくに好ましい。   Examples of the anionic group as the ionic substituent include a phosphate group or a substituent derived from a phosphate group (also simply referred to as a phosphate group), a carboxy group or a substituent derived from a carboxy group (simply a carboxy group). And at least one selected from a sulfone group or a substituent derived from a sulfone group (which may be simply referred to as a sulfone group), and at least one selected from a phosphate group and a carboxy group. One type is more preferred, and a phosphate group is particularly preferred.

リン酸基またはリン酸基に由来する置換基は、たとえば下記式(1)で表される置換基であり、リンオキソ酸基またはリンオキソ酸に由来する置換基として一般化される。   The phosphate group or a substituent derived from a phosphate group is, for example, a substituent represented by the following formula (1), and is generalized as a phosphorus oxo acid group or a substituent derived from a phosphorus oxo acid.

式(1)中、a、bおよびnは自然数である(ただし、a=b×mである)。α,α,・・・,αおよびα’のうちa個がOであり、残りはR,ORのいずれかである。なお、各αおよびα’の全てがOであっても構わない。Rは、各々、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、不飽和−環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。 In the formula (1), a, b and n are natural numbers (however, a = b × m). Of α 1 , α 2 ,..., α n and α ′, a is O , and the rest are either R or OR. Note that all of α n and α ′ may be O . R represents a hydrogen atom, a saturated-straight-chain hydrocarbon group, a saturated-branched-chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-straight-chain hydrocarbon group, or an unsaturated-branched-chain hydrocarbon group; A hydrogen group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or a derivative thereof.

飽和−直鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、またはn−ブチル基等が挙げられるが、とくに限定されない。飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロピル基、またはt−ブチル基等が挙げられるが、とくに限定されない。飽和−環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、またはシクロヘキシル基等が挙げられるが、とくに限定されない。不飽和−直鎖状炭化水素基としては、ビニル基、またはアリル基等が挙げられるが、とくに限定されない。不飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロペニル基、または3−ブテニル基等が挙げられるが、とくに限定されない。不飽和−環状炭化水素基としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられるが、とくに限定されない。芳香族基としては、フェニル基、またはナフチル基等が挙げられるが、とくに限定されない。   Examples of the saturated-linear hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group, but are not particularly limited. Examples of the saturated-branched hydrocarbon group include an i-propyl group and a t-butyl group, but are not particularly limited. Examples of the saturated-cyclic hydrocarbon group include, but are not particularly limited to, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the unsaturated-linear hydrocarbon group include a vinyl group and an allyl group, but are not particularly limited. Examples of the unsaturated-branched hydrocarbon group include an i-propenyl group and a 3-butenyl group, but are not particularly limited. Examples of the unsaturated-cyclic hydrocarbon group include a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group, but are not particularly limited. Examples of the aromatic group include a phenyl group and a naphthyl group, but are not particularly limited.

また、Rにおける誘導基としては、上記各種炭化水素基の主鎖または側鎖に対し、カルボキシ基、ヒドロキシ基、またはアミノ基などの官能基のうち、少なくとも1種類が付加または置換した状態の官能基が挙げられるが、とくに限定されない。
また、Rの主鎖を構成する炭素原子数はとくに限定されないが、20以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。Rの主鎖を構成する炭素原子数を上記範囲とすることにより、リン酸基の分子量を適切な範囲とすることができ、繊維原料への浸透を容易にし、微細セルロース繊維の収率を高めることもできる。
Further, as the deriving group for R, a functional group in which at least one of functional groups such as a carboxy group, a hydroxy group, or an amino group is added or substituted to a main chain or a side chain of the above various hydrocarbon groups. Groups, but are not particularly limited.
The number of carbon atoms constituting the main chain of R is not particularly limited, but is preferably 20 or less, more preferably 10 or less. By setting the number of carbon atoms constituting the main chain of R to the above range, the molecular weight of the phosphate group can be adjusted to an appropriate range, facilitating penetration into the fiber material, and increasing the yield of fine cellulose fibers. You can also.

βb+は有機物または無機物からなる1価以上の陽イオンである。有機物からなる1価以上の陽イオンとしては、脂肪族アンモニウム、または芳香族アンモニウムが挙げられ、無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、ナトリウム、カリウム、もしくはリチウム等のアルカリ金属のイオンや、カルシウム、もしくはマグネシウム等の2価金属の陽イオン、または水素イオン等が挙げられるが、とくに限定されない。これらは1種または2種類以上を組み合わせて適用することもできる。有機物または無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、βを含む繊維原料を加熱した際に黄変しにくく、また工業的に利用し易いナトリウム、またはカリウムのイオンが好ましいが、とくに限定されない。 β b + is a monovalent or higher cation composed of an organic or inorganic substance. Examples of the monovalent or higher cation composed of an organic substance include aliphatic ammonium or aromatic ammonium. Examples of the monovalent or higher cation composed of an inorganic substance include ions of an alkali metal such as sodium, potassium, or lithium; Examples include, but are not particularly limited to, cations of divalent metals such as calcium and magnesium, and hydrogen ions. These can be applied alone or in combination of two or more. The monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance is preferably a sodium or potassium ion which is not easily yellowed when a fiber material containing β is heated and is industrially easily used, but is not particularly limited.

なお、リン酸基は、たとえばリン酸からヒドロキシ基を取り除いたものにあたる、2価の官能基である。具体的には−PO32で表される基である。リン酸基に由来する置換基には、リン酸基の塩、リン酸エステル基などの置換基が含まれる。なお、リン酸基に由来する置換基は、リン酸基が縮合した基(たとえばピロリン酸基)として微細繊維状セルロースに含まれていてもよい。
また、リン酸基は、たとえば、亜リン酸基(ホスホン酸基)であってもよく、リン酸基に由来する置換基は、亜リン酸基の塩、亜リン酸エステル基などであってもよい。
The phosphate group is a divalent functional group corresponding to, for example, a phosphoric acid obtained by removing a hydroxy group from phosphoric acid. Is specifically a group represented by -PO 3 H 2. The substituent derived from the phosphate group includes substituents such as a salt of the phosphate group and a phosphate group. The substituent derived from the phosphate group may be contained in the fine fibrous cellulose as a group in which the phosphate group is condensed (for example, a pyrophosphate group).
Further, the phosphate group may be, for example, a phosphite group (phosphonate group), and the substituent derived from the phosphate group may be a salt of a phosphite group, a phosphite ester group, or the like. Is also good.

微細繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.60mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、微細繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.50mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易とすることができ、微細繊維状セルロースの安定性を高めることが可能となる。また、イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースの増粘剤などの種々用途において良好な特性を発揮することができる。
ここで、単位mmol/gにおける分母は、イオン性置換基の対イオンが水素イオン(H)であるときの繊維状セルロースの質量を示す。
微細繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば伝導度滴定法により測定することができる。伝導度滴定法による測定では、得られた微細繊維状セルロースを含有するスラリーに、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリを加えながら伝導度の変化を求めることにより、導入量を測定する。
The amount of the ionic substituent introduced into the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. It is more preferably at least 0.60 mmol / g, particularly preferably at least 1.00 mmol / g. The amount of the ionic substituent introduced into the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.50 mmol / g or less per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. And more preferably 3.00 mmol / g or less. By setting the introduction amount of the ionic substituent within the above range, the fineness of the fiber raw material can be facilitated, and the stability of the fine fibrous cellulose can be increased. In addition, when the amount of the ionic substituent introduced is within the above range, good characteristics can be exhibited in various uses such as a thickener for fine fibrous cellulose.
Here, the denominator in the unit of mmol / g indicates the mass of fibrous cellulose when the counter ion of the ionic substituent is a hydrogen ion (H + ).
The amount of the ionic substituent introduced into the fine fibrous cellulose can be measured, for example, by a conductivity titration method. In the measurement by the conductivity titration method, the amount of introduction is measured by determining the change in conductivity while adding an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution to the obtained slurry containing fine fibrous cellulose.

図1は、リン酸基を有する微細繊維状セルロースに対するNaOH滴下量と電気伝導度の関係を示すグラフである。
微細繊維状セルロースに対するリン酸基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、微細繊維状セルロースを含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながら電気伝導度の変化を観察し、図1に示すような滴定曲線を得る。図1に示すように、最初は急激に電気伝導度が低下する(以下、「第1領域」という)。その後、わずかに伝導度が上昇を始める(以下、「第2領域」という)。さらにその後、伝導度の増分が増加する(以下、「第3領域」という)。なお、第2領域と第3領域の境界点は、伝導度の2回微分値、すなわち伝導度の増分(傾き)の変化量が最大となる点で定義される。このように、滴定曲線には、3つの領域が現れる。このうち、第1領域で必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の強酸性基量と等しく、第2領域で必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の弱酸性基量と等しくなる。リン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上弱酸性基が失われ、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、強酸性基量は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。このため、単にリン酸基導入量(またはリン酸基量)または置換基導入量(または置換基量)と言った場合は、強酸性基量のことを表す。したがって、上記で得られた滴定曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して得られる値が、リン酸基導入量(mmol/g)となる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the dropping amount of NaOH and the electric conductivity for fine fibrous cellulose having a phosphate group.
The amount of phosphate groups introduced into the fine fibrous cellulose is measured, for example, as follows.
First, a slurry containing fine fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin, a fibrillation treatment similar to the fibrillation treatment step described later may be performed on the measurement target. Next, a change in electric conductivity is observed while adding an aqueous solution of sodium hydroxide, and a titration curve as shown in FIG. 1 is obtained. As shown in FIG. 1, the electrical conductivity sharply decreases at first (hereinafter, referred to as “first region”). Thereafter, the conductivity starts to slightly increase (hereinafter, referred to as “second region”). Thereafter, the increment of the conductivity increases (hereinafter, referred to as “third region”). Note that the boundary point between the second region and the third region is defined as the point at which the amount of change in the conductivity twice (ie, the increment (slope) of the conductivity) becomes maximum. Thus, three regions appear in the titration curve. Of these, the amount of alkali required in the first region is equal to the amount of strongly acidic groups in the slurry used for titration, and the amount of alkali required in the second region is equal to the amount of weakly acidic groups in the slurry used for titration. Become equal. When the phosphate group causes condensation, the weakly acidic group is apparently lost, and the amount of alkali required in the second region is smaller than the amount of alkali required in the first region. On the other hand, the amount of the strongly acidic group matches the amount of the phosphorus atom regardless of the presence or absence of condensation. For this reason, simply referring to the phosphate group introduction amount (or phosphate group amount) or the substituent group introduction amount (or substituent amount) indicates a strongly acidic group amount. Therefore, the value obtained by dividing the alkali amount (mmol) required in the first region of the titration curve obtained above by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the phosphate group introduction amount (mmol / mmol). g).

なお、上述のリン酸基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の微細繊維状セルロースの質量を示すことから、酸型の微細繊維状セルロースが有するリン酸基量(以降、リン酸基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、リン酸基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときの微細繊維状セルロースの質量に変換することで、陽イオンCが対イオンである微細繊維状セルロースが有するリン酸基量(以降、リン酸基量(C型))を求めることができる。
すなわち、下記計算式によって算出する。
リン酸基量(C型)=リン酸基量(酸型)/{1+(W−1)×A/1000}
A[mmol/g]:繊維状セルロースが有するリン酸基由来の総アニオン量(リン酸基の強酸性基量と弱酸性基量を足した値)
W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
Note that the above-mentioned phosphate group introduction amount (mmol / g) indicates the amount of phosphate groups (hereinafter referred to as phosphoric acid) contained in the acid-form fine fibrous cellulose since the denominator indicates the mass of the acid-form fine fibrous cellulose. (Referred to as a basic amount (acid type)). On the other hand, when the counter ion of the phosphate group is substituted by an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent, the denominator is converted into the mass of the fine fibrous cellulose when the cation C is the counter ion. By doing so, the amount of phosphate groups (hereinafter, the amount of phosphate groups (C type)) of the fine fibrous cellulose having the cation C as a counter ion can be determined.
That is, it is calculated by the following formula.
Phosphate group amount (C type) = phosphate group amount (acid type) / {1+ (W-1) × A / 1000}
A [mmol / g]: total amount of anions derived from the phosphate groups of the fibrous cellulose (the value obtained by adding the amount of the strongly acidic groups and the amount of the weakly acidic groups of the phosphate groups)
W: Formula weight per valence of cation C (for example, 23 for Na and 9 for Al)

図2は、カルボキシ基を有する微細繊維状セルロースに対するNaOH滴下量と電気伝導度の関係を示すグラフである。
微細繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、微細繊維状セルロースを含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながら電気伝導度の変化を観察し、図2に示すような滴定曲線を得る。なお、必要に応じて、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。滴定曲線は、図2に示すように、電気伝導度が減少した後、伝導度の増分(傾き)がほぼ一定となるまでの第1領域と、その後に伝導度の増分(傾き)が増加する第2領域に区分される。なお、第1領域、第2領域の境界点は、伝導度の2回微分値、すなわち伝導度の増分(傾き)の変化量が最大となる点で定義される。そして、滴定曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象の微細繊維状セルロース含有スラリー中の固形分(g)で除して得られる値が、カルボキシ基の導入量(mmol/g)となる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the dropping amount of NaOH and the electric conductivity for the fine fibrous cellulose having a carboxy group.
The amount of the carboxy group introduced into the fine fibrous cellulose is measured, for example, as follows.
First, a slurry containing fine fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin, a fibrillation treatment similar to the fibrillation treatment step described later may be performed on the measurement target. Next, a change in electric conductivity is observed while adding an aqueous solution of sodium hydroxide, and a titration curve as shown in FIG. 2 is obtained. In addition, you may implement the defibration process similar to the defibration process process mentioned later with respect to a measurement object as needed. As shown in FIG. 2, the titration curve shows a first region where the increment (slope) of the conductivity becomes substantially constant after the decrease in the electric conductivity, and thereafter, the increment (slope) of the conductivity increases. It is divided into a second area. Note that the boundary point between the first region and the second region is defined as a point at which the amount of change in the conductivity twice (in other words, the increment (slope) of the conductivity becomes maximum). The value obtained by dividing the amount of alkali (mmol) required in the first region of the titration curve by the solid content (g) in the slurry containing fine fibrous cellulose to be titrated is the amount of carboxy group introduced ( mmol / g).

なお、上述のカルボキシ基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の微細繊維状セルロースの質量であることから、酸型の微細繊維状セルロースが有するカルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、カルボキシ基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときの微細繊維状セルロースの質量に変換することで、陽イオンCが対イオンである繊維状セルロースが有するカルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(C型))を求めることができる。
すなわち、下記計算式によって算出する。
カルボキシ基量(C型)=カルボキシ基量(酸型)/{1+(W−1)×(カルボキシ基量(酸型))/1000}
W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
In addition, since the denominator is the mass of the acid-form fine fibrous cellulose, the above-mentioned carboxy group introduction amount (mmol / g) is the amount of carboxy groups (hereinafter referred to as carboxy group amount ( Acid type). On the other hand, when the counter ion of the carboxy group is substituted by an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent, the denominator is converted into the mass of the fine fibrous cellulose when the cation C is a counter ion. Thus, the amount of carboxy groups of the fibrous cellulose having the cation C as a counter ion (hereinafter, the amount of carboxy groups (C type)) can be determined.
That is, it is calculated by the following formula.
Carboxy group amount (C type) = Carboxy group amount (acid type) / {1+ (W-1) × (carboxy group amount (acid type)) / 1000}
W: Formula weight per valence of cation C (for example, 23 for Na and 9 for Al)

<微細繊維状セルロースの製造方法>
(セルロースを含む繊維原料)
微細繊維状セルロースは、セルロースを含む繊維原料(以下、単に「繊維原料」ともいう。)から製造される。
セルロースを含む繊維原料としては、とくに限定されないが、入手しやすく安価である点からパルプを用いることが好ましい。パルプとしては、たとえば木材パルプ、非木材パルプ、および脱墨パルプが挙げられる。木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)および酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)およびケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)およびサーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、とくに限定されないが、たとえばコットンリンターおよびコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わらおよびバガス等の非木材系パルプが挙げられる。脱墨パルプとしては、とくに限定されないが、たとえば古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。本実施態様のパルプは上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。
上記パルプの中でも、入手のしやすさという観点からは、たとえば木材パルプおよび脱墨パルプが好ましい。また、木材パルプの中でも、セルロース比率が大きく解繊処理時の微細繊維状セルロースの収率が高い観点や、パルプ中のセルロースの分解が小さく軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースが得られる観点から、たとえば化学パルプがより好ましく、クラフトパルプ、サルファイトパルプがさらに好ましい。なお、軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースを用いると粘度が高くなる傾向がある。
<Method for producing fine fibrous cellulose>
(Raw material containing cellulose)
The fine fibrous cellulose is produced from a fiber material containing cellulose (hereinafter, also simply referred to as “fiber material”).
The fiber material containing cellulose is not particularly limited, but pulp is preferably used because it is easily available and inexpensive. Pulp includes, for example, wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. Examples of the wood pulp include, but are not particularly limited to, hardwood kraft pulp (LBKP), softwood kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), and unbleached kraft pulp (UKP). And oxygen bleached kraft pulp (OKP); semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemical ground wood pulp (CGP); groundwood pulp (GP); and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP). And mechanical pulp. Non-wood pulp includes, but is not limited to, cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse. Examples of the deinked pulp include, but are not particularly limited to, deinked pulp made from waste paper. As the pulp of this embodiment, one of the above-mentioned types may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Among the above pulp, for example, wood pulp and deinked pulp are preferable from the viewpoint of availability. In addition, among wood pulp, a viewpoint that the cellulose ratio is large and the yield of fine fibrous cellulose at the time of defibration treatment is high, and the decomposition of cellulose in pulp is small, and fine fibrous cellulose of long fibers having a large axial ratio can be obtained. From the viewpoint, for example, chemical pulp is more preferable, and kraft pulp and sulfite pulp are more preferable. In addition, when fine fibrous cellulose of long fibers having a large axial ratio is used, the viscosity tends to increase.

セルロースを含む繊維原料としては、たとえばホヤ類に含まれるセルロースや、酢酸菌が生成するバクテリアセルロースを利用することもできる。
また、セルロースを含む繊維原料に代えて、その一部として、キチン、キトサンなどの直鎖型の含窒素多糖高分子が形成する繊維を用いることもできる。
As the fiber raw material containing cellulose, for example, cellulose contained in ascidians or bacterial cellulose produced by acetic acid bacteria can be used.
In addition, instead of a fiber material containing cellulose, a fiber formed by a linear nitrogen-containing polysaccharide polymer such as chitin or chitosan can be used as a part thereof.

上述のようなイオン性置換基を導入した微細繊維状セルロースを得るためには、上述したセルロースを含む繊維原料にイオン性置換基を導入するイオン性置換基導入工程、洗浄工程、アルカリ処理工程(中和工程)、解繊処理工程をこの順で有することが好ましく、洗浄工程の代わりに、または洗浄工程に加えて、酸処理工程を有していてもよい。イオン性置換基導入工程としては、リン酸基導入工程およびカルボキシ基導入工程が例示される。以下、それぞれについて説明する。   In order to obtain the fine fibrous cellulose into which the ionic substituent is introduced as described above, an ionic substituent introduction step of introducing the ionic substituent into the above-mentioned cellulose-containing fiber material, a washing step, and an alkali treatment step ( It is preferable to have a neutralization step) and a fibrillation treatment step in this order, and may have an acid treatment step instead of or in addition to the washing step. Examples of the ionic substituent introduction step include a phosphate group introduction step and a carboxy group introduction step. Hereinafter, each will be described.

(イオン性置換基導入工程)
〔リン酸基導入工程〕
セルロース繊維にリン酸基を導入する工程(リン酸基導入工程)について以下に説明する。
リン酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料が有する水酸基と反応することで、リン酸基を導入できる化合物から選択される少なくとも1種の化合物(以下、「化合物A」ともいう)をセルロースを含む繊維原料に作用させる工程である。この工程により、リン酸基導入繊維が得られることとなる。
(Ionic substituent introduction step)
(Phosphate group introduction step)
The step of introducing a phosphate group into cellulose fibers (phosphate group introduction step) will be described below.
In the phosphate group introduction step, at least one compound selected from compounds capable of introducing a phosphate group (hereinafter, also referred to as “compound A”) by reacting with a hydroxyl group of a fiber material containing cellulose is converted into cellulose. This is a step of acting on the contained fiber raw material. By this step, a phosphate group-introduced fiber is obtained.

本実施形態に係るリン酸基導入工程では、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を、尿素およびその誘導体から選択される少なくとも1種(以下、「化合物B」ともいう)の存在下で行ってもよい。一方で、化合物Bが存在しない状態において、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を行ってもよい。   In the phosphoric acid group introduction step according to the present embodiment, the reaction between the fiber material containing cellulose and the compound A is performed in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter, also referred to as “compound B”). You may. On the other hand, the reaction between the fiber raw material containing cellulose and the compound A may be performed in a state where the compound B is not present.

化合物Aを化合物Bとの共存下で繊維原料に作用させる方法の一例としては、乾燥状態または湿潤状態またはスラリー状の繊維原料に対して、化合物Aと化合物Bを混合する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料を用いることが好ましく、とくに乾燥状態の繊維原料を用いることが好ましい。繊維原料の形態は、とくに限定されないが、たとえば綿状や薄いシート状であることが好ましい。
化合物Aおよび化合物Bは、それぞれ粉末状または溶媒に溶解させた溶液状または融点以上まで加熱して溶融させた状態で繊維原料に添加する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、溶媒に溶解させた溶液状、とくに水溶液の状態で添加することが好ましい。また、化合物Aと化合物Bは繊維原料に対して同時に添加してもよく、別々に添加してもよく、混合物として添加してもよい。化合物Aと化合物Bの添加方法としては、とくに限定されないが、化合物Aと化合物Bが溶液状の場合は、繊維原料を溶液内に浸漬し吸液させたのちに取り出してもよいし、繊維原料に溶液を滴下してもよい。また、必要量の化合物Aと化合物Bを繊維原料に添加してもよいし、過剰量の化合物Aと化合物Bをそれぞれ繊維原料に添加した後に、圧搾や濾過によって余剰の化合物Aと化合物Bを除去してもよい。
As an example of a method of causing the compound A to act on the fiber raw material in the presence of the compound B, there is a method of mixing the compound A and the compound B with the fiber raw material in a dry state, a wet state, or a slurry state. Among them, it is preferable to use a fiber material in a dry state or a wet state because of high reaction uniformity, and it is particularly preferable to use a fiber material in a dry state. The form of the fiber raw material is not particularly limited, but is preferably, for example, cotton or a thin sheet.
The compound A and the compound B may be added to the fiber material in the form of a powder, a solution dissolved in a solvent, or a state in which the compound A and the compound B are heated to a melting point or higher and melted. Among these, it is preferable to add in the form of a solution dissolved in a solvent, particularly an aqueous solution, because the reaction is highly uniform. Further, the compound A and the compound B may be added simultaneously to the fiber raw material, may be added separately, or may be added as a mixture. The method of adding the compound A and the compound B is not particularly limited, but when the compound A and the compound B are in a solution state, the fiber raw material may be immersed in the solution, absorbed and then taken out. May be added dropwise to the solution. In addition, the necessary amount of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, or the excessive amount of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, respectively, and then the excess compound A and compound B may be squeezed or filtered. It may be removed.

本実施態様で使用する化合物Aとしては、リン酸もしくはその塩、脱水縮合リン酸もしくはその塩、無水リン酸(五酸化二リン)などが挙げられるが、とくに限定されない。リン酸としては、種々の純度のものを使用することができ、たとえば100%リン酸(正リン酸)や85%リン酸を使用することができる。脱水縮合リン酸は、リン酸が脱水反応により2分子以上縮合したものであり、たとえばピロリン酸、ポリリン酸等を挙げることができる。リン酸塩、脱水縮合リン酸塩としては、リン酸または脱水縮合リン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、これらは種々の中和度とすることができる。
これらのうち、リン酸基の導入の効率が高く、後述する解繊工程で解繊効率がより向上しやすく、低コストであり、かつ工業的に適用しやすい観点から、リン酸、リン酸のナトリウム塩、リン酸のカリウム塩、またはリン酸のアンモニウム塩が好ましく、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、またはリン酸二水素アンモニウムがより好ましい。
Examples of the compound A used in the present embodiment include, but are not particularly limited to, phosphoric acid or a salt thereof, dehydrated condensed phosphoric acid or a salt thereof, and phosphoric anhydride (phosphorous pentoxide). As phosphoric acid, those having various purities can be used. For example, 100% phosphoric acid (normal phosphoric acid) and 85% phosphoric acid can be used. The dehydrated condensed phosphoric acid is obtained by condensing two or more molecules of phosphoric acid by a dehydration reaction, and examples thereof include pyrophosphoric acid and polyphosphoric acid. Examples of the phosphate and the dehydrated condensed phosphate include lithium salt, sodium salt, potassium salt, and ammonium salt of phosphoric acid or dehydrated condensed phosphoric acid, and these can have various degrees of neutralization.
Among these, phosphoric acid, phosphoric acid, phosphoric acid, from the viewpoint of high efficiency of introduction of the phosphate group, easier to improve the defibration efficiency in the defibration step described later, low cost, and industrially applicable A sodium salt, a potassium salt of phosphoric acid, or an ammonium salt of phosphoric acid is preferable, and phosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, or ammonium dihydrogen phosphate is more preferable.

繊維原料に対する化合物Aの添加量は、とくに限定されないが、たとえば化合物Aの添加量をリン原子量に換算した場合において、繊維原料(絶対乾燥質量、以下、「絶乾質量」ともいう。)に対するリン原子の添加量が0.5質量%以上100質量%以下となることが好ましく、1質量%以上50質量%以下となることがより好ましく、2質量%以上30質量%以下となることがさらに好ましい。繊維原料に対するリン原子の添加量を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースの収率をより向上させることができる。一方で、繊維原料に対するリン原子の添加量を上記上限値以下とすることにより、収率向上の効果とコストのバランスをとることができる。ここで、「絶対乾燥質量(絶乾質量)」は、ISO 638:2008に記載の方法で測定され、恒量に達した絶乾状態の質量のことである。   The amount of compound A added to the fiber raw material is not particularly limited. For example, when the amount of compound A added is converted to the atomic weight of phosphorus, phosphorus is added to the fiber raw material (absolute dry mass, hereinafter also referred to as “absolute dry mass”). The addition amount of atoms is preferably 0.5% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and further preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less. . By setting the amount of the phosphorus atom added to the fiber raw material within the above range, the yield of fine fibrous cellulose can be further improved. On the other hand, by setting the amount of phosphorus atoms added to the fiber raw material to be equal to or less than the above upper limit, the effect of improving the yield and the cost can be balanced. Here, the “absolute dry mass (absolute dry mass)” is the absolute dry mass that has been measured by the method described in ISO 638: 2008 and has reached a constant weight.

本実施態様で使用する化合物Bは、上述のとおり尿素およびその誘導体から選択される少なくとも1種である。化合物Bとしては、たとえば尿素、ビウレット、1−フェニル尿素、1−ベンジル尿素、1−メチル尿素、および1−エチル尿素などが挙げられる。
反応の均一性を向上させる観点から、化合物Bは水溶液として用いることが好ましい。また、反応の均一性をさらに向上させる観点からは、化合物Aと化合物Bの両方が溶解した水溶液を用いることが好ましい。
繊維原料(絶乾質量)に対する化合物Bの添加量は、とくに限定されないが、たとえば1質量%以上500質量%以下であることが好ましく、10質量%以上400質量%以下であることがより好ましく、100質量%以上350質量%以下であることがさらに好ましい。
The compound B used in this embodiment is at least one selected from urea and its derivatives as described above. Compound B includes, for example, urea, biuret, 1-phenylurea, 1-benzylurea, 1-methylurea, 1-ethylurea and the like.
From the viewpoint of improving the uniformity of the reaction, the compound B is preferably used as an aqueous solution. From the viewpoint of further improving the uniformity of the reaction, it is preferable to use an aqueous solution in which both the compound A and the compound B are dissolved.
The amount of the compound B to be added to the fiber raw material (absolute dry mass) is not particularly limited, but is, for example, preferably 1% by mass or more and 500% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 400% by mass or less, More preferably, it is 100% by mass or more and 350% by mass or less.

セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応においては、化合物Bの他に、たとえばアミド類またはアミン類を反応系に含んでもよい。アミド類としては、たとえばホルムアミド、ジメチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。アミン類としては、たとえばメチルアミン、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。これらの中でも、とくにトリエチルアミンは良好な反応触媒として働くことが知られている。   In the reaction between the fiber material containing cellulose and the compound A, for example, an amide or an amine may be included in the reaction system in addition to the compound B. Examples of the amide include formamide, dimethylformamide, acetamide, dimethylacetamide and the like. Examples of the amines include methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, and the like. Among these, triethylamine is known to work as a good reaction catalyst.

リン酸基導入工程においては、繊維原料に化合物A等を添加または混合した後、当該繊維原料に対して加熱処理を施すことが好ましい。加熱処理温度としては、繊維の熱分解や加水分解反応を抑えながら、リン酸基を効率的に導入できる温度を選択することが好ましい。加熱処理温度は、たとえば50℃以上300℃以下であることが好ましく、100℃以上250℃以下であることがより好ましく、130℃以上200℃以下であることがさらに好ましい。また、加熱処理には、種々の熱媒体を有する機器を利用することができ、たとえば撹拌乾燥装置、回転乾燥装置、円盤乾燥装置、ロール型加熱装置、プレート型加熱装置、流動層乾燥装置、気流乾燥装置、減圧乾燥装置、赤外線加熱装置、遠赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置を用いることができる。   In the phosphoric acid group introduction step, it is preferable that after the compound A or the like is added or mixed to the fiber raw material, the fiber raw material is subjected to a heat treatment. As the heat treatment temperature, it is preferable to select a temperature at which a phosphate group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis of the fiber. The heat treatment temperature is, for example, preferably from 50 ° C. to 300 ° C., more preferably from 100 ° C. to 250 ° C., and even more preferably from 130 ° C. to 200 ° C. In addition, equipment having various heat media can be used for the heat treatment, for example, a stirring drying apparatus, a rotary drying apparatus, a disk drying apparatus, a roll heating apparatus, a plate heating apparatus, a fluidized bed drying apparatus, an air current A drying device, a reduced-pressure drying device, an infrared heating device, a far-infrared heating device, and a microwave heating device can be used.

本実施形態に係る加熱処理においては、たとえば薄いシート状の繊維原料に化合物Aを含浸等の方法により添加した後、加熱する方法や、ニーダー等で繊維原料と化合物Aを混練または撹拌しながら加熱する方法を採用することができる。これにより、繊維原料における化合物Aの濃度ムラを抑制して、繊維原料に含まれるセルロース繊維表面へより均一にリン酸基を導入することが可能となる。これは、乾燥に伴い水分子が繊維原料表面に移動する際、溶存する化合物Aが表面張力によって水分子に引き付けられ、同様に繊維原料表面に移動してしまう(すなわち、化合物Aの濃度ムラを生じてしまう)ことを抑制できることに起因するものと考えられる。
また、加熱処理に用いる加熱装置は、たとえばスラリーが保持する水分および化合物Aと繊維原料中のセルロース等が含む水酸基等との脱水縮合(リン酸エステル化)反応に伴って生じる水分を常に装置系外に排出できる装置であることが好ましい。このような加熱装置としては、たとえば送風方式のオーブン等が挙げられる。装置系内の水分を常に排出することにより、リン酸エステル化の逆反応であるリン酸エステル結合の加水分解反応を抑制できることに加えて、繊維中の糖鎖の酸加水分解を抑制することもできる。このため、軸比の高い微細繊維状セルロースを得ることが可能となる。
In the heat treatment according to the present embodiment, for example, compound A is added to a thin sheet-like fiber material by a method such as impregnation or the like, and then the fiber material and the compound A are heated while kneading or stirring with a kneader or the like. Can be adopted. Thereby, it becomes possible to suppress the concentration unevenness of the compound A in the fiber raw material and more uniformly introduce the phosphate group to the surface of the cellulose fiber contained in the fiber raw material. This is because when the water molecules move to the fiber material surface with drying, the dissolved compound A is attracted to the water molecules by the surface tension and moves to the fiber material surface similarly (that is, the concentration unevenness of the compound A decreases). It can be considered that this is caused by the fact that it can be suppressed.
Further, the heating device used for the heat treatment always emits water generated by the dehydration condensation (phosphate esterification) reaction between the compound A and the hydroxyl group contained in cellulose or the like in the fiber raw material, for example, in the system system. It is preferable that the device can be discharged outside. As such a heating device, for example, an air-blowing oven or the like can be mentioned. By constantly discharging the water in the system, it is possible to suppress the hydrolysis reaction of the phosphate ester bond, which is the reverse reaction of the phosphorylation, and also to suppress the acid hydrolysis of the sugar chains in the fiber. it can. For this reason, it becomes possible to obtain fine fibrous cellulose having a high axial ratio.

加熱処理の時間は、たとえば繊維原料から実質的に水分が除かれてから1秒以上300分以下であることが好ましく、1秒以上1000秒以下であることがより好ましく、10秒以上800秒以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、加熱温度と加熱時間を適切な範囲とすることにより、リン酸基の導入量を好ましい範囲内とすることができる。   The time of the heat treatment is, for example, preferably from 1 second to 300 minutes after water is substantially removed from the fiber raw material, more preferably from 1 second to 1000 seconds, and more preferably from 10 seconds to 800 seconds. Is more preferable. In the present embodiment, by setting the heating temperature and the heating time in an appropriate range, the amount of the phosphate group introduced can be set in a preferable range.

リン酸基導入工程は、少なくとも1回行えばよいが、2回以上繰り返して行うこともできる。2回以上のリン酸基導入工程を行うことにより、繊維原料に対して多くのリン酸基を導入することができる。本実施形態においては、好ましい態様の一例として、リン酸基導入工程を2回行う場合が挙げられる。   The phosphoric acid group introduction step may be performed at least once, but may be performed two or more times. By performing the phosphate group introduction step twice or more, a large number of phosphate groups can be introduced into the fiber raw material. In the present embodiment, as an example of a preferred embodiment, a case where the phosphate group introduction step is performed twice is exemplified.

繊維原料に対するリン酸基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.60mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、繊維原料に対するリン酸基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり5.20mmol/g以下であることが好ましく、3.65mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。リン酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易にし、微細繊維状セルロースの安定性を高めることができる。   The amount of phosphate groups introduced into the fiber raw material is, for example, preferably 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.60 mmol / g per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. g or more, more preferably 1.00 mmol / g or more. Further, the amount of the phosphate group introduced into the fiber raw material is, for example, preferably 5.20 mmol / g or less, more preferably 3.65 mmol / g or less, per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. More preferably, it is not more than 00 mmol / g. By setting the amount of the phosphoric acid group to be in the above range, the fineness of the fiber raw material can be easily made, and the stability of the fine fibrous cellulose can be increased.

〔カルボキシ基導入工程〕
カルボキシ基導入工程は、セルロースを含む繊維原料に対し、オゾン酸化やフェントン法による酸化、TEMPO酸化処理などの酸化処理やカルボン酸由来の基を有する化合物もしくはその誘導体、またはカルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物もしくはその誘導体によって処理することにより行われる。
(Carboxy group introduction step)
The carboxy group introduction step has a compound having a carboxylic acid-derived group or a derivative thereof, or a carboxylic acid-derived group, or a carboxylic acid-derived compound or a carboxylic acid-derived group, for a fiber raw material containing cellulose, such as ozone oxidation or oxidation by the Fenton method, or TEMPO oxidation treatment. It is carried out by treating with an acid anhydride of a compound or a derivative thereof.

カルボン酸由来の基を有する化合物としては、とくに限定されないが、たとえばマレイン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸等のジカルボン酸化合物やクエン酸、アコニット酸等のトリカルボン酸化合物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の誘導体としては、とくに限定されないが、たとえばカルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。カルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物としては、とくに限定されないが、たとえばマレイミド、コハク酸イミド、フタル酸イミド等のジカルボン酸化合物のイミド化物が挙げられる。
カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物としては、とくに限定されないが、たとえば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸等のジカルボン酸化合物の酸無水物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物の誘導体としては、とくに限定されないが、たとえばジメチルマレイン酸無水物、ジエチルマレイン酸無水物、ジフェニルマレイン酸無水物等のカルボキシ基を有する化合物の酸無水物の少なくとも一部の水素原子が、アルキル基、フェニル基等の置換基により置換されたものが挙げられる。
Examples of the compound having a group derived from a carboxylic acid include, but are not limited to, dicarboxylic acid compounds such as maleic acid, succinic acid, phthalic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, and itaconic acid, and citric acid and aconitic acid. Tricarboxylic acid compounds. Examples of the derivative of the compound having a group derived from a carboxylic acid include, but are not particularly limited to, an imidized product of an acid anhydride of a compound having a carboxy group and a derivative of an acid anhydride of a compound having a carboxy group. The imidized product of the acid anhydride of the compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include imidized products of dicarboxylic acid compounds such as maleimide, succinimide and phthalic imide.
Examples of the acid anhydride of the compound having a group derived from a carboxylic acid include, but are not limited to, maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, and dicarboxylic acid compounds such as itaconic anhydride. Acid anhydrides. Examples of the acid anhydride derivative of the compound having a group derived from a carboxylic acid include, but are not particularly limited to, a compound having a carboxy group such as dimethylmaleic anhydride, diethylmaleic anhydride, and diphenylmaleic anhydride. An acid anhydride in which at least a part of hydrogen atoms are substituted with a substituent such as an alkyl group or a phenyl group is exemplified.

カルボキシ基導入工程において、TEMPO酸化処理を行う場合には、たとえばその処理をpHが6以上8以下の条件で行うことが好ましい。このような処理は、中性TEMPO酸化処理ともいう。中性TEMPO酸化処理は、たとえばリン酸ナトリウム緩衝液(pH=6.8)に、繊維原料としてパルプと、触媒としてTEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)等のニトロキシラジカル、犠牲試薬として次亜塩素酸ナトリウムを添加することで行うことができる。さらに亜塩素酸ナトリウムを共存させることによって、酸化の過程で発生するアルデヒドを、効率的にカルボキシ基まで酸化することができる。
また、TEMPO酸化処理は、その処理をpHが10以上11以下の条件で行ってもよい。このような処理は、アルカリTEMPO酸化処理ともいう。アルカリTEMPO酸化処理は、たとえば繊維原料としてのパルプに対し、触媒としてTEMPO等のニトロキシラジカルと、共触媒として臭化ナトリウムと、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを添加することにより行うことができる。
In the case where TEMPO oxidation treatment is performed in the carboxy group introduction step, it is preferable that the treatment be performed, for example, at a pH of 6 to 8. Such a process is also called a neutral TEMPO oxidation process. The neutral TEMPO oxidation treatment is performed, for example, by adding pulp as a fiber raw material to a sodium phosphate buffer (pH = 6.8) and TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl) as a catalyst. It can be performed by adding nitroxy radical and sodium hypochlorite as a sacrificial reagent. Further, by coexisting sodium chlorite, aldehydes generated in the course of oxidation can be efficiently oxidized to carboxy groups.
Further, the TEMPO oxidation treatment may be performed under the condition that the pH is 10 or more and 11 or less. Such a treatment is also called an alkaline TEMPO oxidation treatment. The alkali TEMPO oxidation treatment can be performed, for example, by adding a nitroxy radical such as TEMPO as a catalyst, sodium bromide as a cocatalyst, and sodium hypochlorite as an oxidizing agent to pulp as a fiber raw material. .

繊維原料に対するカルボキシ基の導入量は、置換基の種類によっても変わるが、たとえばTEMPO酸化によりカルボキシ基を導入する場合、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.60mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.90mmol/g以上であることがとくに好ましい。また、2.5mmol/g以下であることが好ましく、2.20mmol/g以下であることがより好ましく、2.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。その他、置換基がカルボキシメチル基である場合、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり5.8mmol/g以下であってもよい。   The amount of the carboxy group introduced into the fiber raw material varies depending on the type of the substituent. For example, when the carboxy group is introduced by TEMPO oxidation, the amount is preferably 0.10 mmol / g or more per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. , 0.20 mmol / g or more, more preferably 0.60 mmol / g or more, particularly preferably 0.90 mmol / g or more. Further, it is preferably at most 2.5 mmol / g, more preferably at most 2.20 mmol / g, even more preferably at most 2.00 mmol / g. In addition, when the substituent is a carboxymethyl group, it may be 5.8 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose.

(洗浄工程)
本実施形態における微細繊維状セルロースの製造方法においては、必要に応じてイオン性置換基等の置換基導入繊維に対して洗浄工程を行うことができる。洗浄工程は、たとえば水や有機溶媒により置換基導入繊維を洗浄することにより行われる。また、洗浄工程は後述する各工程の後に行われてもよく、各洗浄工程において実施される洗浄回数は、とくに限定されない。
(Washing process)
In the method for producing fine fibrous cellulose according to the present embodiment, a washing step can be performed on the substituent-introduced fiber such as an ionic substituent, if necessary. The washing step is performed, for example, by washing the substituent-introduced fiber with water or an organic solvent. Further, the cleaning step may be performed after each step described later, and the number of times of cleaning performed in each cleaning step is not particularly limited.

(アルカリ処理工程)
微細繊維状セルロースを製造する場合、イオン性置換基等の置換基導入工程と、後述する解繊処理工程との間に、繊維原料に対してアルカリ処理を行ってもよい。アルカリ処理の方法としては、とくに限定されないが、たとえばアルカリ溶液中に、置換基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、とくに限定されず、無機アルカリ化合物であってもよいし、有機アルカリ化合物であってもよい。本実施形態においては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをアルカリ化合物として用いることが好ましい。また、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水または有機溶媒のいずれであってもよい。中でも、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水、またはアルコールに例示される極性有機溶媒などを含む極性溶媒であることが好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒であることがより好ましい。アルカリ溶液としては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウム水溶液、または水酸化カリウム水溶液が好ましい。
(Alkali treatment step)
In the case of producing fine fibrous cellulose, the fiber raw material may be subjected to an alkali treatment between a step of introducing a substituent such as an ionic substituent and a defibrating step described below. The method of the alkali treatment is not particularly limited, and includes, for example, a method of immersing the substituent-introduced fiber in an alkaline solution.
The alkali compound contained in the alkali solution is not particularly limited, and may be an inorganic alkali compound or an organic alkali compound. In the present embodiment, it is preferable to use, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide as the alkali compound because of high versatility. The solvent contained in the alkaline solution may be either water or an organic solvent. Among them, the solvent contained in the alkaline solution is preferably a polar solvent containing water or a polar organic solvent exemplified by alcohol, and more preferably an aqueous solvent containing at least water. As the alkali solution, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is preferable because of high versatility.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、とくに限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましい。アルカリ処理工程における置換基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、とくに限定されないが、たとえば5分以上30分以下であることが好ましく、10分以上20分以下であることがより好ましい。アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は、とくに限定されないが、たとえば置換基導入繊維の絶乾質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。   The temperature of the alkali solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 ° C or more and 80 ° C or less, and more preferably 10 ° C or more and 60 ° C or less. The immersion time of the substituent-introduced fibers in the alkali solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is, for example, preferably 5 minutes to 30 minutes, more preferably 10 minutes to 20 minutes. The amount of the alkali solution used in the alkali treatment is not particularly limited. For example, the amount is preferably 100% by mass or more and 100000% by mass or less, and more preferably 1000% by mass or more and 10,000% by mass or less based on the absolute dry mass of the substituent-introduced fiber. More preferably, there is.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の使用量を減らすために、イオン性置換基等の置換基導入工程の後であってアルカリ処理工程の前に、置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄してもよい。アルカリ処理工程の後であって解繊処理工程の前には、取り扱い性を向上させる観点から、アルカリ処理を行った置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄することが好ましい。   In order to reduce the amount of the alkali solution used in the alkali treatment step, after the substituent introduction step such as an ionic substituent and before the alkali treatment step, the substituent-introduced fiber may be washed with water or an organic solvent. Good. After the alkali treatment step and before the fibrillation treatment step, it is preferable to wash the alkali-treated substituent-introduced fiber with water or an organic solvent from the viewpoint of improving the handleability.

(酸処理工程)
微細繊維状セルロースを製造する場合、イオン性置換基等の置換基を導入する工程と、後述する解繊処理工程の間に、繊維原料に対して酸処理を行ってもよい。たとえば、置換基導入工程、酸処理、アルカリ処理および解繊処理をこの順で行ってもよい。
酸処理の方法としては、とくに限定されないが、たとえば酸を含有する酸性液中に繊維原料を浸漬する方法が挙げられる。使用する酸性液の濃度は、とくに限定されないが、たとえば10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。また、使用する酸性液のpHは、とくに限定されないが、たとえば0以上4以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。酸性液に含まれる酸としては、たとえば無機酸、スルホン酸、カルボン酸等を用いることができる。無機酸としては、たとえば硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。スルホン酸としては、たとえばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸としては、たとえばギ酸、酢酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸等が挙げられる。これらの中でも、塩酸または硫酸を用いることがとくに好ましい。
(Acid treatment step)
In the case of producing fine fibrous cellulose, an acid treatment may be performed on the fiber raw material between the step of introducing a substituent such as an ionic substituent and the defibration step described below. For example, a substituent introduction step, an acid treatment, an alkali treatment, and a fibrillation treatment may be performed in this order.
The method of the acid treatment is not particularly limited, and includes, for example, a method of immersing the fiber raw material in an acid-containing acid solution. The concentration of the acidic solution used is not particularly limited, but is preferably, for example, 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. The pH of the acidic solution used is not particularly limited, but is preferably, for example, 0 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 3 or less. As the acid contained in the acidic liquid, for example, an inorganic acid, a sulfonic acid, a carboxylic acid and the like can be used. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hypochlorous acid, chlorous acid, chloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, boric acid and the like. Examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. Examples of the carboxylic acid include formic acid, acetic acid, citric acid, gluconic acid, lactic acid, oxalic acid, tartaric acid and the like. Among these, it is particularly preferable to use hydrochloric acid or sulfuric acid.

酸処理における酸溶液の温度は、とくに限定されないが、たとえば5℃以上100℃以下が好ましく、20℃以上90℃以下がより好ましい。酸処理における酸溶液への浸漬時間は、とくに限定されないが、たとえば5分以上120分以下が好ましく、10分以上60分以下がより好ましい。酸処理における酸溶液の使用量は、とくに限定されないが、たとえば繊維原料の絶乾質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。   The temperature of the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is, for example, preferably from 5 ° C to 100 ° C, and more preferably from 20 ° C to 90 ° C. The immersion time in the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 minutes or more and 120 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 60 minutes or less. The amount of the acid solution used in the acid treatment is not particularly limited. For example, the amount is preferably from 100% by mass to 100,000% by mass, and more preferably from 1,000% by mass to 10,000% by mass, based on the absolute dry mass of the fiber raw material. Is more preferred.

(解繊処理)
イオン性置換基等の置換基導入繊維を解繊処理工程で解繊処理することにより、微細繊維状セルロースが得られる。
解繊処理工程においては、たとえば解繊処理装置を用いることができる。解繊処理装置は、とくに限定されないが、たとえば高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、またはビーターなどを使用することができる。上記解繊処理装置の中でも、粉砕メディアの影響が少なく、コンタミネーションのおそれが少ない高速解繊機、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザーを用いるのがより好ましい。
(Fibrillation processing)
Fine fibrous cellulose can be obtained by defibrating a fiber having a substituent introduced therein, such as an ionic substituent, in a defibrating step.
In the defibrating process, for example, a defibrating device can be used. Examples of the defibrating apparatus include, but are not limited to, a high-speed defibrating machine, a grinder (stone mill-type crusher), a high-pressure homogenizer or an ultra-high-pressure homogenizer, a high-pressure collision-type crusher, a ball mill, a bead mill, a disk-type refiner, a conical refiner, A kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, a beater, or the like can be used. Among the above defibration apparatuses, it is more preferable to use a high-speed defibrator, a high-pressure homogenizer, or an ultra-high-pressure homogenizer, which is less affected by the pulverized media and is less likely to cause contamination.

解繊処理工程においては、たとえば置換基導入繊維を、分散媒により希釈してスラリー状にすることが好ましい。分散媒としては、水、および極性有機溶媒などの有機溶媒から選択される1種または2種以上を使用することができる。極性有機溶媒としては、とくに限定されないが、たとえばアルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、非プロトン極性溶媒等が好ましい。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF),ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。   In the defibration treatment step, for example, it is preferable to dilute the substituent-introduced fiber with a dispersion medium to form a slurry. As the dispersion medium, one or more kinds selected from water and an organic solvent such as a polar organic solvent can be used. The polar organic solvent is not particularly limited, but, for example, alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, aprotic polar solvents and the like are preferable. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol and the like. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone (MEK). Examples of the ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and propylene glycol monomethyl ether. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP).

解繊処理時の微細繊維状セルロースの固形分濃度は適宜設定できる。また、置換基導入繊維を分散媒に分散させて得たスラリー中には、たとえば水素結合性のある尿素などの置換基導入繊維以外の固形分が含まれていてもよい。   The solid content concentration of the fine fibrous cellulose during the defibration treatment can be set as appropriate. In addition, the slurry obtained by dispersing the substituent-introduced fibers in a dispersion medium may contain a solid content other than the substituent-introduced fibers such as urea having hydrogen bonding properties.

<塩素を含むオキソ酸またはその塩>
本発明の微細繊維状セルロース含有組成物は、塩素を含むオキソ酸またはその塩を含有する。
塩素を含むオキソ酸としては、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸が挙げられ、入手容易性および安定性等の観点から、次亜塩素酸が好ましい。
また、塩素を含むオキソ酸の塩としては、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム等の次亜塩素酸の塩;亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜塩素酸銅、亜塩素酸バリウム等の亜塩素酸の塩;塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、塩素酸アンモニウム、塩素酸カルシウム、塩素酸バリウム、塩素酸亜鉛、塩素酸銀等の塩素酸塩;過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウム、亜塩素酸銀、過塩素酸マグネシウム等の過塩素酸塩が得られる。
これらの中でも、塩素を含むオキソ酸またはその塩として、塩素を含むオキソ酸の塩を含有することが好ましく、次亜塩素酸の塩を含有することがより好ましく、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、および次亜塩素酸カルシウムよりなる群から選択される少なくとも1つを含有することがさらに好ましく、次亜塩素酸ナトリウムおよび次亜塩素酸カリウムよりなる群から選択される少なくとも1つを含有することがとくに好ましく、次亜塩素酸ナトリウムを含有することが最も好ましい。
<Oxo acid containing chlorine or its salt>
The fine fibrous cellulose-containing composition of the present invention contains oxo acid containing chlorine or a salt thereof.
Examples of the oxo acid containing chlorine include hypochlorous acid, chlorous acid, chloric acid, and perchloric acid, and hypochlorous acid is preferable from the viewpoint of availability and stability.
Examples of oxoacid salts containing chlorine include salts of hypochlorous acid such as sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, calcium hypochlorite; sodium chlorite, potassium chlorite, and chlorine hypochlorite. Salts of chlorite such as copper oxychloride and barium chlorite; chlorates such as sodium chlorate, potassium chlorate, ammonium chlorate, calcium chlorate, barium chlorate, zinc chlorate and silver chlorate; perchlorine Perchlorates such as ammonium acid, potassium perchlorate, sodium perchlorate, calcium perchlorate, silver chlorite, and magnesium perchlorate are obtained.
Among them, as the oxo acid containing chlorine or a salt thereof, it is preferable to contain a salt of oxo acid containing chlorine, more preferably a salt of hypochlorous acid, and sodium hypochlorite, More preferably, it contains at least one selected from the group consisting of potassium chlorate and calcium hypochlorite, and at least one selected from the group consisting of sodium hypochlorite and potassium hypochlorite. It is particularly preferred to contain it, and most preferably it contains sodium hypochlorite.

本発明の微細繊維状セルロース含有組成物において、微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量は、0.0001質量部以上10質量部以下である。塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.0001質量部未満であると、十分な粘度低下効果が得られない、また、塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が10質量部を超えると、微細繊維状セルロース含有組成物が黄変する傾向にある。
微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量は、好ましくは0.0003質量部以上、より好ましくは0.001以上、さらに好ましくは0.003質量部以上、よりさらに好ましくは0.005質量部以上、よりさらに好ましくは0.01質量部以上であり、好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、さらに好ましくは1質量部以下である。
なお、セルロース原料の酸化処理において、酸化剤として塩素を含むオキソ酸またはその塩を使用し、その後、水洗工程を行った後に、解繊処理を行う場合のように、水洗工程を経た場合には、塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量は、微細繊維状セルロース100質量部に対して、0.0001質量部未満となる。
In the fine fibrous cellulose-containing composition of the present invention, the content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose is 0.0001 to 10 parts by mass. When the content of chlorine-containing oxo acid or a salt thereof is less than 0.0001 part by mass, a sufficient viscosity lowering effect cannot be obtained, and the content of chlorine-containing oxo acid or a salt thereof is 10 parts by mass. If it exceeds, the fine fibrous cellulose-containing composition tends to yellow.
The content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of fine fibrous cellulose is preferably 0.0003 parts by mass or more, more preferably 0.001 or more, still more preferably 0.003 parts by mass or more, It is preferably at least 0.005 parts by mass, more preferably at least 0.01 parts by mass, preferably at most 3 parts by mass, more preferably at most 2 parts by mass, further preferably at most 1 part by mass.
In the oxidation treatment of the cellulose raw material, using an oxo acid or a salt thereof containing chlorine as an oxidizing agent, and then, after performing a water washing step, when performing a water washing step, such as in the case of performing a fibrillation treatment, The content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine is less than 0.0001 part by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose.

<微細繊維状セルロース含有組成物>
本発明において、微細繊維状セルロース含有組成物は、微細繊維状セルロースおよび塩素を含むオキソ酸またはその塩以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、たとえば水溶性高分子、および界面活性剤を挙げることができる。
水溶性高分子としては、たとえばカルボキシビニルポリマー、ポリビニルアルコール、メタクリル酸アルキル・アクリル酸コポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、イソプレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブチレングリコール、およびポリアクリルアミドなどに例示される合成水溶性高分子;キサンタンガム、グアーガム、タマリンドガム、カラギーナン、ローカストビーンガム、クインスシード、アルギン酸、プルラン、カラギーナン、およびペクチンなどに例示される増粘多糖類;カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、およびヒロドキシエチルセルロースなどに例示されるセルロース誘導体;カチオン化デンプン、生デンプン、酸化デンプン、エーテル化デンプン、エステル化デンプン、およびアミロースなどに例示されるデンプン類;グリセリン、ジグリセリン、およびポリグリセリンなどに例示されるグリセリン類;ヒアルロン酸、ヒアルロン酸の金属塩等を挙げることができる。
微細繊維状セルロース含有組成物中における水溶性高分子の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース100質量部に対して、0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、0.5質量部以上であることがさらに好ましい。一方で、微細繊維状セルロース含有組成物中における水溶性高分子の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース100質量部に対して、500質量部以下であることが好ましく、200質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることがさらに好ましい。水溶性高分子の含有量を上述の範囲とすることにより、微細繊維状セルロースが有する特性と、水溶性高分子の有する特性の双方を発現させることができる。
<Fine fibrous cellulose-containing composition>
In the present invention, the fine fibrous cellulose-containing composition may contain other components other than oxoacid containing fine fibrous cellulose and chlorine or a salt thereof. Other components include, for example, a water-soluble polymer, and a surfactant.
Examples of the water-soluble polymer include carboxyvinyl polymer, polyvinyl alcohol, alkyl methacrylate / acrylic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene oxide, propylene glycol, dipropylene glycol, Synthetic water-soluble polymers exemplified by polypropylene glycol, isoprene glycol, hexylene glycol, 1,3-butylene glycol, and polyacrylamide; xanthan gum, guar gum, tamarind gum, carrageenan, locust bean gum, quince seed, alginic acid, pullulan , Carrageenan, and thickening polysaccharides exemplified by pectin; carboxymethyl cellulose; Cellulose derivatives such as chilled cellulose and hydroxyethyl cellulose; starches such as cationized starch, raw starch, oxidized starch, etherified starch, esterified starch, and amylose; glycerin, diglycerin, and Glycerin exemplified by polyglycerin; hyaluronic acid; metal salts of hyaluronic acid; and the like.
The content of the water-soluble polymer in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, preferably at least 0.05 part by mass, and more preferably at least 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. It is more preferable that the amount be 0.5 parts by mass or more. On the other hand, the content of the water-soluble polymer in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, preferably 500 parts by mass or less, and more preferably 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. Is more preferable, and the content is more preferably 100 parts by mass or less. By setting the content of the water-soluble polymer in the above range, both the properties of the fine fibrous cellulose and the properties of the water-soluble polymer can be exhibited.

界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤を使用することができる。ノニオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル、グリセリンジ脂肪酸エステル、プルロニック、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアシルエステル、アルキルポリグリコシド、脂肪酸メチルグリコシドエステル、アルキルメチルグルカミド、脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、たとえば、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ラウリル酸ナトリウム、トデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンジアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルリン酸エステル等が挙げられる。カチオン系界面活性剤としては、たとえば、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、アシルアミノエチルジエチルアンモニウム塩、アシルアミノエチルジエチルアミン塩、アルキルアミドプロピルジメチルベンジルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、アルキルピリジニウム硫酸塩、ステアラミドメチルピリジニウム塩、アルキルキノリニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、脂肪酸ポリエチレンポリアミド、アシルアミノエチルピリジニウム塩、アシルコラミノホルミルメチルピリジニウム塩などの第4級アンモニウム塩、ステアロオキシメチルピリジニウム塩、脂肪酸トリエタノールアミン、脂肪酸トリエタノールアミンギ酸塩、トリオキシエチレン脂肪酸トリエタノールアミン、セチルオキシメチルピリジニウム塩、p−イソオクチルフェノキシエトキシエチルジメチルベンジルアンモニウム塩などのエステル結合アミンやエーテル結合第4級アンモニウム塩、アルキルイミダゾリン、1−ヒドロキシエチル−2−アルキルイミダゾリン、1−アセチルアミノエチル−2−アルキルイミダゾリン、2−アルキル−4−メチル−4−ヒドロキシメチルオキサゾリンなどの複素還アミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、N−アルキルプロピレンジアミン、N−アルキルポリエチレンポリアミン、N−アルキルポリエチレンポリアミンジメチル硫酸塩、アルキルビグアニド、長鎖アミンオキシドなどのアミン誘導体等が挙げられる。両性界面活性剤としては、たとえば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、コカミドプロピルベタイン、ラウラミドプロピルベタイン、ココアンホ酢酸ナトリウム等が挙げられる。
微細繊維状セルロース含有組成物中における界面活性剤の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることがさらに好ましい。一方で、微細繊維状セルロース含有組成物中における界面活性剤の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース100質量部に対して、5質量部以下であることが好ましく、3質量部以下であることがより好ましく、2質量部以下であることがさらに好ましい。界面活性剤の含有量を上述の範囲とすることにより、微細繊維状セルロースが有する特性と、界面活性剤の有する特性の双方を発現させることができる。
微細繊維状セルロース含有組成物は、微細繊維状セルロース、水溶性高分子、および界面活性剤の他、たとえば有機イオン、カップリング剤、無機層状化合物、無機化合物、レベリング剤、防腐剤、消泡剤、有機系粒子、潤滑剤、帯電防止剤、紫外線防御剤、染料、顔料、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、分散剤、および架橋剤から選択される1種または2種以上を含んでもよい。
As the surfactant, a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, or an amphoteric surfactant can be used. Nonionic surfactants include, for example, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyglycerin fatty acid esters, glycerin monofatty acid esters, glycerin difatty acid esters, pluronics, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, sucrose fatty acid esters, Oxyethylene acyl ester, alkyl polyglycoside, fatty acid methyl glycoside ester, alkyl methyl glucamide, fatty acid alkanolamide and the like can be mentioned. Examples of the anionic surfactant include sodium oleate, potassium oleate, sodium laurate, sodium todecylbenzenesulfonate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and polyoxyethylene. Examples thereof include sodium ethylene alkyl allyl ether sulfate, sodium polyoxyethylene dialkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, and polyoxyethylene alkyl allyl ether phosphate. Examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, acylaminoethyldiethylammonium salt, acylaminoethyldiethylamine salt, alkylamidopropyldimethylbenzylammonium salt, and alkylpyridinium salt. Quaternary ammonium salts such as alkylpyridinium sulfate, stearamidomethylpyridinium salt, alkylquinolinium salt, alkylisoquinolinium salt, fatty acid polyethylene polyamide, acylaminoethylpyridinium salt, acylcholaminoformylmethylpyridinium salt, Stearooxymethylpyridinium salt, fatty acid triethanolamine, fatty acid triethanolamine formate, trioxyethylene Ester-linked amines such as fatty acid triethanolamine, cetyloxymethylpyridinium salt, p-isooctylphenoxyethoxyethyldimethylbenzylammonium salt and ether-bonded quaternary ammonium salts, alkylimidazoline, 1-hydroxyethyl-2-alkylimidazoline, 1 -Acetylaminoethyl-2-alkylimidazoline, heteroalkylamine such as 2-alkyl-4-methyl-4-hydroxymethyloxazoline, polyoxyethylene alkylamine, N-alkylpropylenediamine, N-alkylpolyethylenepolyamine, N-alkyl Examples thereof include amine derivatives such as polyethylene polyamine dimethyl sulfate, alkyl biguanide, and long chain amine oxide. Examples of the amphoteric surfactant include betaine lauryl dimethylaminoacetate, cocamidopropyl betaine, lauramidopropyl betaine, and sodium cocoamphoacetate.
The content of the surfactant in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, preferably at least 0.01 part by mass, and more preferably at least 0.05 part by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. Is more preferable, and the content is more preferably 0.1 part by mass or more. On the other hand, the content of the surfactant in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, preferably 5 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. More preferably, it is even more preferably 2 parts by mass or less. By setting the content of the surfactant within the above range, both the properties of the fine fibrous cellulose and the properties of the surfactant can be exhibited.
The fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, an organic ion, a coupling agent, an inorganic stratiform compound, an inorganic compound, a leveling agent, a preservative, and a defoaming agent, in addition to the fine fibrous cellulose, the water-soluble polymer, and the surfactant. One or more selected from organic particles, lubricants, antistatic agents, ultraviolet protective agents, dyes, pigments, stabilizers, magnetic powders, alignment promoters, plasticizers, dispersants, and crosslinking agents May be included.

繊維状セルロース含有物は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、たとえば水および有機溶媒のうちの一方または双方を含むことができる。有機溶媒としては、アルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、炭化水素類、ハロゲン類、非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。炭化水素類としては、たとえばn−ヘキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。ハロゲン類としては、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF),ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。   The fibrous cellulose-containing material may contain a solvent. The solvent can include, for example, one or both of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, hydrocarbons, halogens, and aprotic polar solvents. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol and the like. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone (MEK). Examples of the ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and propylene glycol monomethyl ether. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of the hydrocarbons include n-hexane, toluene, xylene and the like. Examples of the halogens include methylene chloride, trichloroethylene, chloroform and the like. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP).

微細繊維状セルロース含有組成物を微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.2質量%に調整したスラリーの、JIS K 7136に準拠し、光路長1cmのガラスセルを用いて23℃において測定したヘーズは、好ましくは2.0%以下である。また、上記ヘーズは、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1.0%以下である。一方で、上記ヘーズの下限値は、とくに限定されず、たとえば0%であってもよい。微細繊維状セルロース含有組成物のスラリーのヘーズをこのような範囲とすることにより、より透明性の高いシート等を形成することが可能となる。
本実施形態においては、たとえばヘーズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製、HM−150)を用いて測定を行うことができる。また、光路長1cmのガラスセルとしては、たとえば光路長1cmの液体用ガラスセル(株式会社藤原製作所製、MG−40、逆光路)を用いることができる。なお、ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行う。
なお、上記のヘーズ測定時の溶媒は、少なくとも水を含有することが好ましく、溶媒全体に占める水の含有量が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、とくに好ましくは95質量%以上であり、100質量%であってもよい。
Haze of a slurry obtained by adjusting the solid content concentration of the fine fibrous cellulose-containing composition to 0.2% by mass of the fine fibrous cellulose-containing composition at 23 ° C. using a glass cell having an optical path length of 1 cm in accordance with JIS K 7136. Is preferably 2.0% or less. Further, the haze is more preferably 1.5% or less, further preferably 1.0% or less. On the other hand, the lower limit of the haze is not particularly limited, and may be, for example, 0%. By setting the haze of the slurry of the fine fibrous cellulose-containing composition in such a range, a sheet or the like having higher transparency can be formed.
In the present embodiment, the measurement can be performed using, for example, a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory). In addition, as the glass cell having an optical path length of 1 cm, for example, a liquid glass cell having an optical path length of 1 cm (MG-40, manufactured by Fujiwara Seisakusho, reverse optical path) can be used. The zero point measurement is performed using ion-exchanged water placed in the glass cell.
The solvent at the time of the above haze measurement preferably contains at least water, and the content of water in the entire solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass. % Or more, particularly preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.

本発明において、微細繊維状セルロース含有組成物を微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.2質量%に調整したスラリーの、JIS K 7361に準拠し、光路長1cmのガラスセルを用いて測定した全光線透過率は、好ましくは90%以上である。また、上記全光線透過率は、93%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましい。一方で、上記全光線透過率の上限値は、とくに限定されず、たとえば100%であってもよい。微細繊維状セルロース含有組成物のスラリーの全光線透過率をこのような範囲とすることにより、より透明性の高いシート等を形成することが可能となる。
本実施形態においては、前記全光透過率は、たとえばヘーズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製、HM−150)を用いて測定を行うことができる。また、光路長1cmのガラスセルとしては、たとえば光路長1cmの液体用ガラスセル(株式会社藤原製作所製、MG−40、逆光路)を用いることができる。なお、ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行う。
なお、上記の全光透過率測定時の溶媒は、少なくとも水を含有することが好ましく、溶媒全体に占める水の含有量が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、とくに好ましくは95質量%以上であり、100質量%であってもよい。
In the present invention, the fine fibrous cellulose-containing composition was measured using a glass cell having an optical path length of 1 cm in accordance with JIS K 7361 of a slurry in which the solid content concentration of the fine fibrous cellulose was adjusted to 0.2% by mass. The total light transmittance is preferably 90% or more. Further, the total light transmittance is more preferably 93% or more, further preferably 95% or more. On the other hand, the upper limit value of the total light transmittance is not particularly limited, and may be, for example, 100%. By setting the total light transmittance of the slurry of the fine fibrous cellulose-containing composition in such a range, a sheet or the like having higher transparency can be formed.
In the present embodiment, the total light transmittance can be measured by using, for example, a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.). In addition, as the glass cell having an optical path length of 1 cm, for example, a liquid glass cell having an optical path length of 1 cm (MG-40, manufactured by Fujiwara Seisakusho, reverse optical path) can be used. The zero point measurement is performed using ion-exchanged water placed in the glass cell.
The solvent at the time of measuring the total light transmittance preferably contains at least water, and the content of water in the entire solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably. Is 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.

微細繊維状セルロース含有組成物を微細繊維状セルロースの固形分濃度0.4質量%に調整したスラリーの、B型粘度計を用いて23℃、回転数3rpmの条件で測定した粘度は、好ましくは1.0×10mPa・s以下、より好ましくは8.5×10mPa・s以下、さらに好ましくは7.0×10mPa・s以下である。また、上記粘度の下限はとくに限定されないが、好ましくは1.0×10mPa・s以上であり、より好ましくは1.5×10mPa・s以上である。
ここで、上記粘度の測定には、たとえばB型粘度計(BLOOKFIELD社製、アナログ粘度計T−LVT)を用いることができる。測定条件は、微細繊維状セルロース含有組成物を、微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.4質量%になるように希釈し、ディスパーサーにて、たとえば1500rpmで5分間撹拌後、23℃、相対湿度50%の環境下に24時間静置する。その後、たとえば液温23℃にて、粘度計の回転数は3rpmにて測定を行い、測定開始から3分のときの粘度値を当該分散液の粘度とする。
なお、上記の粘度測定時の溶媒は、少なくとも水を含有することが好ましく、溶媒全体に占める水の含有量が、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、とくに好ましくは95質量%以上であり、100質量%であってもよい。
The viscosity of the slurry obtained by adjusting the fine fibrous cellulose-containing composition to a solid concentration of 0.4% by mass of the fine fibrous cellulose at 23 ° C. using a B-type viscometer at a rotation speed of 3 rpm is preferably 1.0 × 10 4 mPa · s or less, more preferably 8.5 × 10 3 mPa · s or less, still more preferably 7.0 × 10 3 mPa · s or less. The lower limit of the viscosity is not particularly limited, but is preferably 1.0 × 10 3 mPa · s or more, more preferably 1.5 × 10 3 mPa · s or more.
Here, for the measurement of the viscosity, for example, a B-type viscometer (manufactured by BLOOKFIELD, analog viscometer T-LVT) can be used. The measurement conditions were as follows: the fine fibrous cellulose-containing composition was diluted so that the solid content concentration of the fine fibrous cellulose was 0.4% by mass, and stirred with a disperser at, for example, 1500 rpm for 5 minutes. Let stand for 24 hours in an environment with a relative humidity of 50%. Thereafter, for example, at a liquid temperature of 23 ° C., the rotational speed of the viscometer is measured at 3 rpm, and the viscosity value at 3 minutes from the start of the measurement is defined as the viscosity of the dispersion.
The solvent at the time of the viscosity measurement preferably contains at least water, and the content of water in the entire solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 90% by mass. % Or more, particularly preferably 95% by mass or more, and may be 100% by mass.

微細繊維状セルロース含有組成物の形態は、とくに限定されないが、たとえばスラリー等の液状物、粒粉状等の固体状物、またはゲル状物などが挙げられる。
(スラリー状)
微細繊維状セルロース含有組成物がスラリーである場合、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、微細繊維状セルロース含有組成物の全質量に対して0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以上3.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上3.0質量%以下であることがさらに好ましい。微細繊維状セルロースの含有量を上記範囲とすることにより、微細繊維状セルロースが有する特性が発揮されやすくなる。
微細繊維状セルロース含有組成物がスラリーであり、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる溶媒が水である場合、該溶媒の含有量は、微細繊維状セルロース含有物の全質量に対して好ましくは60質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは97質量%以上であり、そして好ましくは99.9質量%以下、より好ましくは99.7質量%以下、さらに好ましくは99.5質量%以下である。溶媒の含有量を上記範囲とすることにより、好適な粘度とすることができる。
The form of the fine fibrous cellulose-containing composition is not particularly limited, and examples thereof include a liquid such as a slurry, a solid such as a granular powder, and a gel.
(Slurry)
When the fine fibrous cellulose-containing composition is a slurry, the content of fine fibrous cellulose contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is 0.1% by mass based on the total mass of the fine fibrous cellulose-containing composition. The content is preferably from 5.0 to 5.0% by mass, more preferably from 0.3 to 3.0% by mass, and still more preferably from 0.5 to 3.0% by mass. . When the content of the fine fibrous cellulose is in the above range, the characteristics of the fine fibrous cellulose are easily exhibited.
When the fine fibrous cellulose-containing composition is a slurry, and the solvent contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is water, the content of the solvent is preferably based on the total mass of the fine fibrous cellulose-containing material. It is 60% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 97% by mass or more, and preferably 99.9% by mass or less, more preferably 99.7% by mass or less, and still more preferably 99.5% by mass. % Or less. By setting the content of the solvent within the above range, a suitable viscosity can be obtained.

(固形物状またはゲル状物)
微細繊維状セルロース含有組成物が固形状物またはゲル状物である場合、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、たとえば微細繊維状セルロース含有組成物の全質量に対して5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、15質量%以上であることがさらに好ましく、20質量%以上であることがとくに好ましい。また、微細繊維状セルロース含有組成物が固形状物またはゲル状物である場合、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる微細繊維状セルロースの含有量の上限値は、とくに限定されないが、たとえば99.5質量%とすることができる。微細繊維状セルロースの含有量を上記範囲とすることにより、よりハンドリング性に優れた微細繊維状セルロース含有組成物を得ることができる。
(Solid or gel)
When the fine fibrous cellulose-containing composition is a solid or a gel, the content of the fine fibrous cellulose contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, based on the total mass of the fine fibrous cellulose-containing composition. On the other hand, the content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. When the fine fibrous cellulose-containing composition is a solid or a gel, the upper limit of the content of fine fibrous cellulose contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is not particularly limited. 0.5% by mass. By setting the content of the fine fibrous cellulose in the above range, a fine fibrous cellulose-containing composition having more excellent handling properties can be obtained.

微細繊維状セルロース含有組成物が固形状物またはゲル状物である場合、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる溶媒の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース含有組成物の全質量に対して90質量%以下であることが好ましく、85質量%以下であることがより好ましく、80質量%以下であることがさらに好ましく、70質量%以下であることがとくに好ましい。溶媒の含有量の上限値を上記範囲とすることにより、ハンドリング性に優れた微細繊維状セルロース含有組成物を得ることができる。一方で、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる溶媒の含有量の下限値は、とくに限定されず、たとえば0質量%であってもよい。本実施形態においては、微細繊維状セルロース含有組成物に含まれる溶媒の含有量は、たとえば微細繊維状セルロース含有組成物の全質量に対して0.5質量%以上とすることができる。
また、微細繊維状セルロース含有組成物が固形状物またはゲル状物である場合、微細繊維状セルロース含有組成物は、たとえば後述する濃縮工程において用いられる濃縮剤を含んでいてもよい。たとえば濃縮剤が金属成分である場合、微細繊維状セルロース含有組成物中における金属成分の含有量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以下であることがとくに好ましい。また、濃縮剤が金属成分である場合、微細繊維状セルロース含有組成物中における金属成分の含有量の下限値は、とくに限定されないが、たとえば0.0001質量%とすることができる。金属成分の含有量を上記範囲とすることにより、水など所定の分散媒への再分散性に優れた微細繊維状セルロース含有組成物を得ることができる。
When the fine fibrous cellulose-containing composition is a solid or a gel, the content of the solvent contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is, for example, 90 to the total mass of the fine fibrous cellulose-containing composition. It is preferably at most 85 mass%, more preferably at most 80 mass%, even more preferably at most 70 mass%. By setting the upper limit of the content of the solvent in the above range, a fine fibrous cellulose-containing composition having excellent handling properties can be obtained. On the other hand, the lower limit of the content of the solvent contained in the fine fibrous cellulose-containing composition is not particularly limited, and may be, for example, 0% by mass. In the present embodiment, the content of the solvent contained in the fine fibrous cellulose-containing composition can be, for example, 0.5% by mass or more based on the total mass of the fine fibrous cellulose-containing composition.
When the fine fibrous cellulose-containing composition is a solid or a gel, the fine fibrous cellulose-containing composition may contain, for example, a concentrating agent used in a concentration step described below. For example, when the concentrating agent is a metal component, the content of the metal component in the fine fibrous cellulose-containing composition is preferably 1.0% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less. , 0.15% by mass or less, particularly preferably 0.1% by mass or less. When the concentrating agent is a metal component, the lower limit of the content of the metal component in the fine fibrous cellulose-containing composition is not particularly limited, but may be, for example, 0.0001% by mass. By setting the content of the metal component in the above range, a fine fibrous cellulose-containing composition having excellent redispersibility in a predetermined dispersion medium such as water can be obtained.

微細繊維状セルロース含有組成物が粉粒物である場合、微細繊維状セルロース含有物は、粉状物および粒状物のうちの一方または双方を含む。ここで、粉状物は、粒状物よりも小さいものをいう。一般的には、粉状物は粒子径が1nm以上0.1mm未満の微粒子をいう。また、粒状物は、粒子径が0.1mm以上10mm以下の粒子をいう。粉粒物の粒子径は、たとえばレーザー回折法を用いて測定・算出することができる。レーザー回折法による測定は、たとえばレーザー回折散乱式粒子径分布測定装置(Microtrac3300EXII、日機装株式会社)を用いて行うことができる。   When the fine fibrous cellulose-containing composition is a granular material, the fine fibrous cellulose-containing material includes one or both of a powder and a granular material. Here, the powdery material is smaller than the granular material. Generally, the powdery material refers to fine particles having a particle diameter of 1 nm or more and less than 0.1 mm. Further, the granular material refers to particles having a particle diameter of 0.1 mm or more and 10 mm or less. The particle size of the powder can be measured and calculated using, for example, a laser diffraction method. The measurement by the laser diffraction method can be performed by using, for example, a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring apparatus (Microtrac 3300EXII, Nikkiso Co., Ltd.).

固形状物またはゲル状物である微細繊維状セルロース含有組成物は、たとえば水等の溶媒に再分散させた再分散スラリーとして用いることができる。このような再分散スラリーを得るために使用する溶媒の種類は、とくに限定されないが、たとえば水、有機溶媒、および水と有機溶媒との混合物を挙げることができる。有機溶媒としては、アルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、炭化水素類、ハロゲン類、非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。炭化水素類としては、たとえばn−ヘキサン、トルエン、キシレン等が挙げられる。ハロゲン類としては、塩化メチレン、トリクロロエチレン、クロロホルム等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF),ジメチルアセトアミド(DMAc)、N−メチル−2−ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。   The fine fibrous cellulose-containing composition in the form of a solid or a gel can be used as a redispersion slurry redispersed in a solvent such as water. The type of solvent used to obtain such a redispersed slurry is not particularly limited, and examples thereof include water, an organic solvent, and a mixture of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, hydrocarbons, halogens, and aprotic polar solvents. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol and the like. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone (MEK). Examples of the ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and propylene glycol monomethyl ether. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of the hydrocarbons include n-hexane, toluene, xylene and the like. Examples of the halogens include methylene chloride, trichloroethylene, chloroform and the like. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP).

(シート状)
本発明において、微細繊維状セルロース含有組成物は、シート状であってもよい。
本実施形態においては、たとえば上述した液状物である微細繊維状セルロース含有組成物を用いて、後述のシート化工程を実施することにより、シートを得ることができる。
シート中における微細繊維状セルロースの含有量は、たとえばシートの全質量に対して、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましく、10質量%以上であることがとくに好ましい。一方で、シート中における微細繊維状セルロースの含有量の上限値は、とくに限定されず、シートの全質量に対して100質量%であってもよく、95質量%であってもよい。
とくに機械的強度に優れたシートを得る観点からは、シート中における微細繊維状セルロースの含有量は、たとえば60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることがとくに好ましい。
また、水溶性高分子などの他の材料をシート中に多く含ませる観点からは、シート中における微細繊維状セルロースの含有量は、たとえば50質量%以下であることが好ましい。
(Sheet form)
In the present invention, the fine fibrous cellulose-containing composition may be in the form of a sheet.
In the present embodiment, for example, a sheet can be obtained by performing a sheet forming step described below using the fine fibrous cellulose-containing composition which is the above-mentioned liquid material.
The content of the fine fibrous cellulose in the sheet is, for example, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more based on the total mass of the sheet. More preferably, it is particularly preferably at least 10% by mass. On the other hand, the upper limit of the content of the fine fibrous cellulose in the sheet is not particularly limited, and may be 100% by mass or 95% by mass with respect to the total mass of the sheet.
From the viewpoint of obtaining a sheet having particularly excellent mechanical strength, the content of fine fibrous cellulose in the sheet is preferably, for example, 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass. %, More preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more.
In addition, from the viewpoint of including a large amount of another material such as a water-soluble polymer in the sheet, the content of the fine fibrous cellulose in the sheet is preferably, for example, 50% by mass or less.

シートは、たとえば水溶性高分子を含んでいてもよい。これにより、シートの透明性や機械的強度をより向上させることができる。水溶性高分子としては、たとえば上述したものを用いることができる。
シート中における水溶性高分子の含有量は、たとえばシートの全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることがさらに好ましい。これにより、透明性や機械的特性に優れたシートを得ることができる。一方で、シート中における水溶性高分子の含有量は、たとえばシートの全質量に対して99.5質量%以下とすることが好ましく、95質量%以下であることがより好ましい。
The sheet may include, for example, a water-soluble polymer. Thereby, the transparency and mechanical strength of the sheet can be further improved. As the water-soluble polymer, for example, those described above can be used.
The content of the water-soluble polymer in the sheet is, for example, preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more based on the total mass of the sheet. More preferred. Thereby, a sheet excellent in transparency and mechanical properties can be obtained. On the other hand, the content of the water-soluble polymer in the sheet is, for example, preferably 99.5% by mass or less, more preferably 95% by mass or less based on the total mass of the sheet.

シートは、微細繊維状セルロース、塩素を含むオキソ酸またはその塩、および水溶性高分子の他に、たとえば界面活性剤、有機イオン、カップリング剤、無機層状化合物、無機化合物、レベリング剤、防腐剤、消泡剤、有機系粒子、潤滑剤、帯電防止剤、紫外線防御剤、染料、顔料、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、分散剤、および架橋剤から選択される1種または2種以上を含んでもよい。
シートは、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、たとえば上述したものを用いることができる。
シート中における溶媒の含有量は、たとえばシートの全質量に対して、0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましい。これにより、シートに柔軟性を付与することができる。一方で、シート中における溶媒の含有量は、たとえばシートの全質量に対して25質量%以下とすることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。これにより、可とう性の良好なシートを得ることができる。
シート中における水の含有量は、たとえば以下の手順で算出することができる。まず、100mm角のシートを温度23℃、相対湿度50%の条件下で24時間調湿した後、シートの質量Wを測定する。次いで、このシートを105℃の恒温乾燥機にて16時間乾燥させた後、シートの質量Wを測定する。測定した質量から、下記式(1)にしたがってシート中における溶媒の含有量を算出する。
シート中における水の含有量=100×(1−W/W) 式(1)
The sheet is made of fine fibrous cellulose, oxo acid containing chlorine or a salt thereof, and a water-soluble polymer, for example, a surfactant, an organic ion, a coupling agent, an inorganic layered compound, an inorganic compound, a leveling agent, and a preservative. , One selected from defoaming agents, organic particles, lubricants, antistatic agents, ultraviolet protection agents, dyes, pigments, stabilizers, magnetic powders, alignment promoters, plasticizers, dispersants, and crosslinkers Two or more types may be included.
The sheet may include a solvent. As the solvent, for example, those described above can be used.
The content of the solvent in the sheet is, for example, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more based on the total mass of the sheet. preferable. Thereby, flexibility can be given to the sheet. On the other hand, the content of the solvent in the sheet is, for example, preferably 25% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, based on the total mass of the sheet. Thereby, a sheet having good flexibility can be obtained.
The water content in the sheet can be calculated, for example, by the following procedure. First, a 100 mm square sheet is conditioned for 24 hours at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and then the mass W 0 of the sheet is measured. Then, after the sheet is dried for 16 hours at 105 ° C. in a constant temperature dryer, measuring the mass W 1 of the sheet. From the measured mass, the content of the solvent in the sheet is calculated according to the following equation (1).
Water content in sheet = 100 × (1−W 1 / W 0 ) Equation (1)

シートの引張弾性率は、たとえば2.5GPa以上であることが好ましく、3.0GPa以上であることがより好ましく、3.5GPa以上であることがさらに好ましい。また、シートの引張弾性率の上限値は、とくに限定されないが、たとえば50GPa以下とすることができる。
ここで、シートの引張弾性率は、たとえばJIS P 8113に準拠し、引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いて測定した値である。引張弾性率を測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したものを測定用の試験片とし、23℃、相対湿度50%の条件下で測定を行う。
シートのヘーズは、たとえば2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1%以下であることがさらに好ましい。一方で、シートのヘーズの下限値は、とくに限定されず、たとえば0%であってもよい。ここで、シートのヘーズは、たとえばJIS K 7136に準拠し、ヘーズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製、HM−150)を用いて測定される値である。
シートの全光線透過率は、たとえば85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、91%以上であることがさらに好ましい。一方で、シートの全光線透過率の上限値は、とくに限定されず、たとえば100%であってもよい。ここで、シートの全光線透過率は、たとえばJIS K 7361に準拠し、ヘーズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製、HM−150)を用いて測定される値である。
The tensile modulus of the sheet is, for example, preferably 2.5 GPa or more, more preferably 3.0 GPa or more, and even more preferably 3.5 GPa or more. The upper limit of the tensile modulus of the sheet is not particularly limited, but may be, for example, 50 GPa or less.
Here, the tensile modulus of the sheet is a value measured using a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D) in accordance with, for example, JIS P 8113. When measuring the tensile elasticity, a specimen conditioned at 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours is used as a test specimen for measurement, and the measurement is performed at 23 ° C. and a relative humidity of 50%.
The haze of the sheet is, for example, preferably 2% or less, more preferably 1.5% or less, and still more preferably 1% or less. On the other hand, the lower limit of the haze of the sheet is not particularly limited, and may be, for example, 0%. Here, the haze of the sheet is a value measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) according to, for example, JIS K 7136.
The total light transmittance of the sheet is, for example, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 91% or more. On the other hand, the upper limit value of the total light transmittance of the sheet is not particularly limited, and may be, for example, 100%. Here, the total light transmittance of the sheet is a value measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) in accordance with, for example, JIS K7361.

シートの厚みは、とくに限定されないが、たとえば5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、20μm以上であることがさらに好ましい。またシートの厚みの上限値は、とくに限定されないが、たとえば1000μmとすることができる。シートの厚みは、たとえば触針式厚さ計(マール社製、ミリトロン1202D)で測定することができる。
シートの坪量は、とくに限定されないが、たとえば10g/m以上であることが好ましく、20g/m以上であることがより好ましく、30g/m以上であることがさらに好ましい。また、シートの坪量は、とくに限定されないが、たとえば100g/m以下であることが好ましく、80g/m以下であることがより好ましい。ここで、シートの坪量は、たとえばJIS P 8124に準拠し、算出することができる。
シートの密度は、とくに限定されないが、たとえば0.1g/cm以上であることが好ましく、0.5g/cm以上であることがより好ましく、1.0g/cm以上であることがさらに好ましい。また、シートの密度は、とくに限定されないが、たとえば5.0g/cm以下であることが好ましく、3.0g/cm以下であることがより好ましい。ここで、シートの密度は、50mm角のシートを23℃、50%RH条件下で24時間調湿した後、シートの厚みおよび質量を測定することにより算出することができる。
The thickness of the sheet is not particularly limited, but is, for example, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 20 μm or more. The upper limit of the sheet thickness is not particularly limited, but may be, for example, 1000 μm. The thickness of the sheet can be measured, for example, with a stylus-type thickness gauge (Millitron 1202D, manufactured by Marl).
The basis weight of the sheet is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 g / m 2 or more, more preferably 20 g / m 2 or more, and further preferably 30 g / m 2 or more. The basis weight of the sheet is not particularly limited, but is preferably, for example, 100 g / m 2 or less, and more preferably 80 g / m 2 or less. Here, the basis weight of the sheet can be calculated based on, for example, JIS P8124.
The density of the sheet is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1 g / cm 3 or more, more preferably 0.5 g / cm 3 or more, and further preferably 1.0 g / cm 3 or more. preferable. The density of the sheet is not particularly limited, but is, for example, preferably 5.0 g / cm 3 or less, and more preferably 3.0 g / cm 3 or less. Here, the sheet density can be calculated by measuring the thickness and mass of a 50 mm square sheet after conditioning the sheet under a condition of 23 ° C. and 50% RH for 24 hours.

[微細繊維状セルロース含有組成物の製造方法]
本発明において、上述した微細繊維状セルロースは、以下の工程1および工程2をこの順で有する方法により製造することが好ましい。
工程1:溶媒中の繊維状セルロースを解繊して、微細繊維状セルロースを含有する分散液を得る工程
工程2:前記微細繊維状セルロースを含有する分散液に塩素を含むオキソ酸またはその塩を添加する工程
なお、本発明において、工程2で添加する塩素を含むオキソ酸またはその塩の添加量は、微細繊維状セルロース100質量部に対して、0.0001質量部以上10質量部以下である。
ここで、工程1における微細繊維状セルロースを含有する分散液を得る工程は、微細繊維状セルロースの製造方法において記載したように、セルロースを含む繊維原料にイオン性置換基を導入するイオン性置換基導入工程、洗浄工程、アルカリ処理工程(中和工程)、解繊処理工程をこの順で有することが好ましく、洗浄工程の代わりに、または洗浄工程に加えて、酸処理工程を有していてもよい。イオン性置換基導入工程としては、リン酸基導入工程およびカルボキシ基導入工程が例示される。したがって、本発明において、工程1において得られた微細繊維状セルロースを含有する分散液中の微細繊維状セルロースは、イオン性置換基を有していることが好ましい。
[Method for producing fine fibrous cellulose-containing composition]
In the present invention, the above-mentioned fine fibrous cellulose is preferably produced by a method having the following steps 1 and 2 in this order.
Step 1: fibrillated cellulose in a solvent is fibrillated to obtain a dispersion containing fine fibrous cellulose. Step 2: oxo acid containing chlorine or a salt thereof is added to the dispersion containing fine fibrous cellulose. Step of addition In the present invention, the amount of the oxo acid or salt thereof containing chlorine to be added in step 2 is 0.0001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. .
Here, the step of obtaining the dispersion containing fine fibrous cellulose in the step 1 is performed by introducing an ionic substituent into the fiber material containing cellulose as described in the method for producing fine fibrous cellulose. It is preferable to have an introduction step, a washing step, an alkali treatment step (neutralization step), and a defibration treatment step in this order, and even if it has an acid treatment step instead of or in addition to the washing step. Good. Examples of the ionic substituent introduction step include a phosphate group introduction step and a carboxy group introduction step. Therefore, in the present invention, the fine fibrous cellulose in the dispersion containing the fine fibrous cellulose obtained in Step 1 preferably has an ionic substituent.

工程2において、微細繊維状セルロースを含有する分散液に、塩素を含むオキソ酸またはその塩を添加する。添加の方法はとくに限定されないが、塩素を含むオキソ酸またはその塩の添加量が、微細繊維状セルロース100質量部に対して、0.0001質量部以上10質量以下となるように添加を行なう。
分散液中に高濃度で塩素を含むオキソ酸またはその塩が存在することがないように、塩素を含むオキソ酸またはその塩の添加は、撹拌しながら行うことが好ましい。
In step 2, oxo acid containing chlorine or a salt thereof is added to the dispersion containing fine fibrous cellulose. The method of addition is not particularly limited, but the oxo acid containing chlorine or a salt thereof is added so that the addition amount is 0.0001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose.
The oxo acid or its salt containing chlorine is preferably added with stirring so that the oxo acid or its salt containing chlorine at a high concentration does not exist in the dispersion.

本発明の繊維状セルロース含有組成物は、たとえば増粘剤として各種用途に使用することができる。また、樹脂やエマルジョンと混合し補強材として用いることもできるし、微細繊維状セルロース含有組成物のスラリーを用いて製膜し、各種シートを作製してもよい。シートは、各種のディスプレイ装置、各種の太陽電池、等の光透過性基板の用途に適している。また、電子機器の基板、家電の部材、各種の乗り物や建物の窓材、内装材、外装材、包装用資材等の用途にも適している。さらに、糸、フィルタ、織物、緩衝材、スポンジ、研磨材などの他、シートそのものを補強材として使う用途にも適している。   The fibrous cellulose-containing composition of the present invention can be used for various uses, for example, as a thickener. Further, it can be used as a reinforcing material by mixing with a resin or an emulsion, or various sheets may be produced by forming a film using a slurry of the fine fibrous cellulose-containing composition. The sheet is suitable for use in light-transmitting substrates such as various display devices and various solar cells. In addition, it is suitable for use as substrates of electronic devices, members of home appliances, window materials of various vehicles and buildings, interior materials, exterior materials, packaging materials, and the like. Further, it is suitable for use in which the sheet itself is used as a reinforcing material, in addition to yarns, filters, fabrics, cushioning materials, sponges, abrasives, and the like.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   Hereinafter, features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Materials, usage amounts, ratios, processing contents, processing procedures, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples described below.

<製造例1>
原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(固形分93質量%、坪量208g/m2シート状、離解してJIS P 8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)が700mL)を使用した。この原料パルプに対してリン酸化処理を次のようにして行った。まず、上記原料パルプ100質量部(絶乾質量)に、リン酸二水素アンモニウムと尿素の混合水溶液を添加して、リン酸二水素アンモニウム45質量部、尿素120質量部、水150質量部となるように調製し、薬液含浸パルプを得た。次いで、得られた薬液含浸パルプを165℃の熱風乾燥機で200秒加熱し、パルプ中のセルロースにリン酸基を導入し、リン酸化パルプを得た。
<Production Example 1>
As a raw material pulp, a softwood kraft pulp made by Oji Paper (solid content: 93% by mass, basis weight: 208 g / m 2, sheeted; 700 mL of Canadian Standard Freeness (CSF) measured by disintegration and measured according to JIS P 8121) It was used. This raw material pulp was subjected to a phosphorylation treatment as follows. First, a mixed aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate and urea is added to 100 parts by mass (absolute dry mass) of the raw material pulp to obtain 45 parts by mass of ammonium dihydrogen phosphate, 120 parts by mass of urea, and 150 parts by mass of water. To obtain a chemical-impregnated pulp. Next, the obtained chemical impregnated pulp was heated with a hot air drier at 165 ° C. for 200 seconds to introduce a phosphate group into cellulose in the pulp to obtain a phosphorylated pulp.

次いで、得られたリン酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、リン酸化パルプ100g(絶乾質量)に対して10Lのイオン交換水を注いで得たパルプ分散液を、パルプが均一に分散するよう撹拌した後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。   Next, the obtained phosphorylated pulp was subjected to a washing treatment. The washing treatment is performed by repeating the operation of pulverizing a pulp dispersion obtained by pouring 10 L of ion-exchanged water into 100 g of phosphorylated pulp (absolute dry mass) so that the pulp is uniformly dispersed, and then filtering and dewatering. went. When the electric conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, it was regarded as the washing end point.

次いで、洗浄後のリン酸化パルプに対してアルカリ処理(中和処理)を次のようにして行った。まず、洗浄後のリン酸化パルプを10Lのイオン交換水で希釈した後、撹拌しながら1Nの水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ添加することにより、pHが12以上13以下のリン酸化パルプスラリーを得た。次いで、当該リン酸化パルプスラリーを脱水して、アルカリ処理(中和処理)が施されたリン酸化パルプを得た。   Next, the washed phosphorylated pulp was subjected to an alkali treatment (neutralization treatment) as follows. First, a phosphorylated pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less was obtained by diluting the washed phosphorylated pulp with 10 L of ion-exchanged water and then gradually adding a 1N aqueous sodium hydroxide solution with stirring. . Next, the phosphorylated pulp slurry was dehydrated to obtain a phosphorylated pulp subjected to an alkali treatment (neutralization treatment).

次いで、中和処理後のリン酸化パルプに対して、上記洗浄処理を行った。これにより得られたリン酸化パルプに対しFT−IRを用いて赤外線吸収スペクトルの測定を行った。その結果、1230cm−1付近にリン酸基に基づく吸収が観察され、パルプにリン酸基が付加されていることが確認された。また、得られたリン酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。 Next, the above-mentioned washing treatment was performed on the phosphorylated pulp after the neutralization treatment. The infrared absorption spectrum of the phosphorylated pulp thus obtained was measured using FT-IR. As a result, absorption based on a phosphate group was observed at around 1230 cm −1 , confirming that a phosphate group was added to the pulp. Further, the obtained phosphorylated pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer. As a result, it was found that two points, 2θ = around 14 ° to 17 ° and 2θ = around 22 ° to 23 °, were located at two positions. A typical peak was confirmed, and it was confirmed to have cellulose type I crystals.

(解繊処理)
得られたリン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(株式会社スギノマシン製、スターバースト)で200MPaの圧力にて4回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液(A)を得た。
(Fibrillation processing)
Ion-exchanged water was added to the obtained phosphorylated pulp to prepare a slurry having a solid content of 2% by mass. This slurry was treated four times with a wet atomizer (Starburst, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (A) containing fine fibrous cellulose.

X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。
また、微細繊維状セルロースの繊維幅を透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3〜5nmであった。なお、後述する測定方法で測定されるリン酸基量(強酸性基量)は、1.45mmol/gだった。
X-ray diffraction confirmed that the fine fibrous cellulose maintained cellulose type I crystals.
Moreover, when the fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope, it was 3 to 5 nm. In addition, the amount of phosphate groups (the amount of strongly acidic groups) measured by the measurement method described later was 1.45 mmol / g.

(リン酸基量の測定)
微細繊維状セルロースのリン酸基量は、対象となる微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液をイオン交換水で含有量が0.2質量%となるように希釈して作製した微細繊維状セルロース含有スラリーに対し、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。
イオン交換樹脂による処理は、上記微細繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社製、コンディショニング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の微細繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を、30秒に1回、50μLずつ加えながら、スラリーが示す電気伝導度の値の変化を計測することにより行った。リン酸基量(mmol/g)は、計測結果のうち図1に示す第1領域に相当する領域において必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して算出した。
(Measurement of phosphate group content)
The phosphate group content of the fine fibrous cellulose is obtained by diluting a fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose with ion-exchanged water so that the content becomes 0.2% by mass. After the treatment with the ion-exchange resin was performed on the cellulose-containing slurry, the measurement was performed by performing titration using an alkali.
In the treatment with the ion-exchange resin, 1/10 by volume of a strongly acidic ion-exchange resin (Amberjet 1024; manufactured by Organo Co., Ltd., conditioned) was added to the fine fibrous cellulose-containing slurry, followed by shaking for 1 hour. Thereafter, the mixture was poured on a mesh having a mesh size of 90 μm to separate the resin and the slurry.
In addition, titration using an alkali is performed by adding 50 μL of a 0.1N aqueous sodium hydroxide solution once every 30 seconds to a slurry containing fine fibrous cellulose after treatment with an ion-exchange resin while the electric conductivity of the slurry is shown. This was done by measuring the change in the degree value. The amount of phosphoric acid groups (mmol / g) is obtained by dividing the amount of alkali (mmol) required in a region corresponding to the first region shown in FIG. 1 in the measurement results by the solid content (g) in the slurry to be titrated. Was calculated.

<製造例2>
原料パルプとして、王子製紙株式会社製の針葉樹クラフトパルプ(未乾燥)を使用した。この原料パルプに対してアルカリTEMPO酸化処理を次のようにして行った。
まず、乾燥質量100質量部相当の上記原料パルプと、TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)1.6質量部と、臭化ナトリウム10質量部を、水10000質量部に分散させた。次いで、13質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1.0gのパルプに対して3.8mmolになるように加えて反応を開始した。反応中は0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10以上10.5以下に保ち、pHに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なした。
<Production Example 2>
As the raw material pulp, softwood kraft pulp (undried) manufactured by Oji Paper Co., Ltd. was used. This raw material pulp was subjected to an alkali TEMPO oxidation treatment as follows.
First, the raw pulp equivalent to 100 parts by mass of dry mass, 1.6 parts by mass of TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl), 10 parts by mass of sodium bromide, and 10,000 parts by mass of water Parts. Next, a 13% by mass aqueous sodium hypochlorite solution was added to 3.8 g of 1.0 g of pulp to start the reaction. During the reaction, a 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to keep the pH at 10 to 10.5, and the reaction was considered completed when no change in pH was observed.

次いで、得られたTEMPO酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、TEMPO酸化後のパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、5000質量部のイオン交換水を注ぎ、撹拌して均一に分散させた後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。   Next, a washing treatment was performed on the obtained TEMPO oxidized pulp. The washing treatment is performed by dehydrating the pulp slurry after TEMPO oxidation, obtaining a dehydrated sheet, pouring 5,000 parts by mass of ion-exchanged water, stirring and uniformly dispersing, and then repeating filtration and dehydration. Was. When the electric conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, it was regarded as the washing end point.

この脱水シートに対して、残存するアルデヒド基の追酸化処理を次のようにして行った。乾燥質量100質量部相当の上記脱水シートを、0.1mol/L酢酸緩衝液(pH4.8)10000質量部に分散させた。次いで80%亜塩素酸ナトリウム113質量部を加え、直ちに密閉した後、マグネチックスターラーを用いて500rpmで撹拌しながら室温で48時間反応させ、パルプスラリーを得た。   This dehydrated sheet was subjected to additional oxidation treatment of the remaining aldehyde groups as follows. The dehydrated sheet equivalent to 100 parts by mass of dry mass was dispersed in 10,000 parts by mass of 0.1 mol / L acetate buffer (pH 4.8). Next, 113 parts by mass of 80% sodium chlorite was added, and the mixture was immediately sealed and reacted at room temperature for 48 hours while stirring at 500 rpm using a magnetic stirrer to obtain a pulp slurry.

次いで、得られた追酸化済みTEMPO酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、追酸化後のパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、5000質量部のイオン交換水を注ぎ、撹拌して均一に分散させた後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。   Next, a washing treatment was performed on the obtained oxidized TEMPO oxidized pulp. The washing treatment is performed by repeatedly dehydrating the pulp slurry after the additional oxidation, obtaining a dehydrated sheet, pouring 5,000 parts by mass of ion-exchanged water, uniformly stirring and dispersing, and then filtering and dehydrating. Was. When the electric conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, it was regarded as the washing end point.

これにより得られたTEMPO酸化パルプについて、後述する測定方法で測定されるカルボキシ基量は、1.30mmol/gだった。   With respect to the TEMPO oxidized pulp thus obtained, the amount of carboxy groups measured by a measurement method described later was 1.30 mmol / g.

また、得られたTEMPO酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。   Further, the obtained TEMPO oxidized pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer. As a result, it was found that two positions of 2θ = about 14 ° to 17 ° and 2θ = about 22 ° to 23 ° were used. A typical peak was confirmed, and it was confirmed to have cellulose type I crystals.

(解繊処理)
得られたTEMPO酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(株式会社スギノマシン製、スターバースト)で200MPaの圧力にて4回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液(B)を得た。
(Fibrillation processing)
Ion-exchanged water was added to the obtained TEMPO oxidized pulp to prepare a slurry having a solid concentration of 2% by mass. This slurry was treated four times with a wet atomizer (Starburst, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (B) containing fine fibrous cellulose.

X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。
また、微細繊維状セルロースの繊維幅を透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3〜5nmであった。なお、後述する測定方法で測定されるカルボキシ基量は、1.30mmol/gであった。
X-ray diffraction confirmed that the fine fibrous cellulose maintained cellulose type I crystals.
Moreover, when the fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope, it was 3 to 5 nm. In addition, the amount of carboxy groups measured by the measurement method described later was 1.30 mmol / g.

(カルボキシ基量の測定)
微細繊維状セルロースのカルボキシ基量は、対象となる微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液をイオン交換水で含有量が0.2質量%となるように希釈して作製した微細繊維状セルロース含有スラリーに対し、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。
イオン交換樹脂による処理は、上記微細繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社製、コンディショニング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の微細繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を30秒に1回、50μLずつ加えながら、スラリーが示す電気伝導度の値の変化を計測することにより行った。カルボキシ基量(mmol/g)は、計測結果のうち図2に示す第1領域に相当する領域において必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して算出した。
(Measurement of carboxy group content)
The carboxy group content of the fine fibrous cellulose is determined by diluting the fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose with ion-exchanged water so that the content becomes 0.2% by mass. After the treatment with the ion exchange resin was performed on the cellulose-containing slurry, the measurement was performed by performing titration using an alkali.
In the treatment with the ion-exchange resin, 1/10 by volume of a strongly acidic ion-exchange resin (Amberjet 1024; manufactured by Organo Co., Ltd., conditioned) was added to the fine fibrous cellulose-containing slurry, followed by shaking for 1 hour. Thereafter, the mixture was poured on a mesh having a mesh size of 90 μm to separate the resin and the slurry.
In addition, titration using an alkali is performed by adding 50 μL of a 0.1N sodium hydroxide aqueous solution to a slurry containing fine fibrous cellulose after treatment with an ion-exchange resin once every 30 seconds, while adding 50 μL of the electrical conductivity indicated by the slurry. The measurement was performed by measuring the change in the value. The amount of carboxy groups (mmol / g) is obtained by dividing the amount of alkali (mmol) required in a region corresponding to the first region shown in FIG. 2 in the measurement results by the solid content (g) in the slurry to be titrated. Calculated.

<実施例1>
微細繊維状セルロース分散液(A)(2質量%)を100g取り、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウム溶液をイオン交換水で100倍に希釈したのちに0.17g分取し、前記微細繊維状セルロースへ添加後、撹拌した。こうして微細繊維状セルロースと、微細繊維状セルロース100質量部あたり0.01質量部の次亜塩素酸ナトリウムとを含む組成物を得た。
<Example 1>
100 g of the fine fibrous cellulose dispersion liquid (A) (2% by mass) was taken, and a sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 12% was diluted 100 times with ion-exchanged water, and then 0.17 g was collected. After adding to the fine fibrous cellulose, the mixture was stirred. Thus, a composition containing fine fibrous cellulose and 0.01 parts by mass of sodium hypochlorite per 100 parts by mass of fine fibrous cellulose was obtained.

<実施例2>
実施例1において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウム溶液をイオン交換水で100倍に希釈し、その添加量を2.5gへと変更した。それ以外は全て実施例1と同様の方法で試験した。
<Example 2>
In Example 1, a sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 12% was diluted 100 times with ion-exchanged water, and the amount added was changed to 2.5 g. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 1.

<実施例3>
実施例1において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウム溶液を希釈せず、添加量を0.17gへと変更した。それ以外は全て実施例1と同様の方法で試験した。
<Example 3>
In Example 1, the sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 12% was not diluted, and the amount added was changed to 0.17 g. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 1.

<実施例4>
実施例2において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウムの代わりに有効塩素濃度12%の次亜塩素酸カリウムを用いた。それ以外は全て実施例2と同様の方法で試験した。
<Example 4>
In Example 2, potassium hypochlorite having an effective chlorine concentration of 12% was used instead of sodium hypochlorite having an effective chlorine concentration of 12%. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 2.

<実施例5>
実施例2において、リン酸化パルプから製造した微細繊維状セルロース分散液(A)の代わりに、TEMPO酸化パルプから製造した微細繊維状セルロース分散液(B)を使用した。それ以外は全て実施例2と同様の方法で試験した。
<Example 5>
In Example 2, the fine fibrous cellulose dispersion (B) produced from TEMPO oxidized pulp was used instead of the fine fibrous cellulose dispersion (A) produced from phosphorylated pulp. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 2.

<比較例1>
実施例1において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウム溶液をイオン交換水で100000倍に希釈し、その添加量を0.17gへと変更した。それ以外は全て実施例1と同様の方法で試験した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, a sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 12% was diluted 100,000 times with ion-exchanged water, and the amount added was changed to 0.17 g. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 1.

<比較例2>
実施例1において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウム溶液を希釈せず、添加量を8.3gへと変更した。それ以外は全て実施例1と同様の方法で試験した。
<Comparative Example 2>
In Example 1, the amount of addition was changed to 8.3 g without diluting the sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 12%. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 1.

<比較例3>
比較例2において、有効塩素濃度12%の次亜塩素酸ナトリウムの代わりに有効塩素濃度12%の次亜塩素酸カリウムを使用した。それ以外は全て比較例2と同様の方法で試験した。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 2, potassium hypochlorite having an effective chlorine concentration of 12% was used instead of sodium hypochlorite having an effective chlorine concentration of 12%. Other than that, all were tested in the same manner as in Comparative Example 2.

<比較例4>
実施例1において、次亜塩素酸ナトリウム溶液を添加しなかった。それ以外は全て実施例1と同様の方法で試験した。
<Comparative Example 4>
In Example 1, the sodium hypochlorite solution was not added. Otherwise, the test was performed in the same manner as in Example 1.

<比較例5>
実施例5において、次亜塩素酸ナトリウム溶液を添加しなかった。それ以外は全て実施例5と同様の方法で試験した。
<Comparative Example 5>
In Example 5, the sodium hypochlorite solution was not added. Otherwise, the test was conducted in the same manner as in Example 5.

(微細繊維状セルロースの繊維幅の測定)
微細繊維状セルロースの繊維幅を下記の方法で測定した。
湿式微粒化装置にて処理をして得られた上記微細繊維状セルロース分散液の上澄み液を、微細繊維状セルロースの濃度が0.01質量%以上0.1質量%以下となるように水で希釈し、親水化処理したカーボングリッド膜に滴下した。これを乾燥した後、酢酸ウラニルで染色し、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JEOL−2000EX)により観察した。
(Measurement of fiber width of fine fibrous cellulose)
The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured by the following method.
The supernatant liquid of the fine fibrous cellulose dispersion obtained by the treatment with a wet atomizer is mixed with water so that the concentration of the fine fibrous cellulose becomes 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less. The diluted and hydrophilized carbon grid film was dropped. After drying, it was stained with uranyl acetate and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.).

(微細繊維状セルロース分散液の粘度の測定)
微細繊維状セルロース分散液の粘度は、次のように測定した。まず、微細繊維状セルロース分散液を固形分濃度が0.4質量%となるようにイオン交換水により希釈した後に、ディスパーザーにて1500rpmで5分間撹拌した。次いで、これにより得られた分散液の粘度をB型粘度計(BLOOKFIELD社製、アナログ粘度計T−LVT)を用いて測定した。測定条件は、回転速度3rpmとし、測定開始から3分後の粘度値を当該分散液の粘度とした。また、測定対象の分散液は測定前に23℃、相対湿度50%の環境下に24時間静置した。測定時の分散液の液温は23℃であった。
(Measurement of viscosity of fine fibrous cellulose dispersion)
The viscosity of the fine fibrous cellulose dispersion was measured as follows. First, the fine fibrous cellulose dispersion was diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration became 0.4% by mass, and then the mixture was stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes. Next, the viscosity of the dispersion liquid thus obtained was measured using a B-type viscometer (manufactured by BLOOKFIELD, analog viscometer T-LVT). The measurement conditions were a rotation speed of 3 rpm, and a viscosity value three minutes after the start of the measurement was defined as the viscosity of the dispersion. The dispersion to be measured was allowed to stand for 24 hours in an environment at 23 ° C. and 50% relative humidity before the measurement. The liquid temperature of the dispersion at the time of measurement was 23 ° C.

(セルロース繊維の比粘度および重合度の測定)
セルロース繊維の比粘度および重合度は、Tappi T230に従い測定した。すなわち、測定対象のセルロース繊維を分散媒に分散させて測定した粘度(η1(単位;cP)とする)、および分散媒体のみで測定したブランク粘度(η0(単位;cP)とする)を測定したのち、比粘度(ηsp)、固有粘度([η](単位;mL/g))を下記式にしたがって測定した。
ηsp=(η1/η0)−1
[η]=ηsp/(c(1+0.28×ηsp))
ここで、式中のcは、粘度測定時のセルロース繊維の濃度(g/mL)を示す。
さらに、下記式からセルロース繊維の重合度(DP)を算出した。
DP=1.75×[η]
この重合度は粘度法によって測定された平均重合度であることから、「粘度平均重合度」と称されることもある。
(Measurement of specific viscosity and degree of polymerization of cellulose fiber)
The specific viscosity and the degree of polymerization of the cellulose fibers were measured according to Tappi T230. That is, the viscosity (η 1 (unit: cP)) measured by dispersing the cellulose fiber to be measured in a dispersion medium and the blank viscosity (η 0 (unit: cP)) measured only by the dispersion medium are used. After the measurement, the specific viscosity (η sp ) and the intrinsic viscosity ([η] (unit: mL / g)) were measured according to the following formula.
η sp = (η 1 / η 0 ) -1
[Η] = η sp /(c(1+0.28×η sp ))
Here, c in the formula indicates the concentration (g / mL) of the cellulose fiber at the time of measuring the viscosity.
Further, the polymerization degree (DP) of the cellulose fiber was calculated from the following equation.
DP = 1.75 × [η]
Since this degree of polymerization is an average degree of polymerization measured by a viscosity method, it is sometimes referred to as “viscosity average degree of polymerization”.

(微細繊維状セルロース分散液のヘーズの測定)
微細繊維状セルロース分散液のヘーズの測定は解繊処理工程後の微細繊維状セルロース分散液をイオン交換水で0.2質量%となるように希釈した後、十分に撹拌してから、ヘーズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製、HM−150)で、光路長1cmの液体用ガラスセル(株式会社藤原製作所製、MG−40、逆光路)を用いて、JIS K 7136に準拠して測定した。
なお、ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行った。また、測定対象の分散液は測定前に23℃、相対湿度50%の環境下に24時間静置した。測定時の分散液の液温は23℃であった。
(Measurement of haze of fine fibrous cellulose dispersion)
The haze of the fine fibrous cellulose dispersion was measured by diluting the fine fibrous cellulose dispersion after the fibrillation treatment process to 0.2% by mass with ion-exchanged water, stirring thoroughly, and then using a haze meter. (HM-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) using a liquid glass cell with a light path length of 1 cm (MG-40, manufactured by Fujiwara Seisakusho Co., Ltd., reverse light path) in accordance with JIS K 7136 did.
Note that the zero point measurement was performed with ion-exchanged water placed in the same glass cell. The dispersion to be measured was allowed to stand for 24 hours in an environment at 23 ° C. and 50% relative humidity before the measurement. The liquid temperature of the dispersion at the time of measurement was 23 ° C.

(微細繊維状セルロース分散液の変色確認)
前記0.4質量%の微細繊維状セルロース分散液を目視で観察し、変色の有無を確認した。
(Confirmation of discoloration of fine fibrous cellulose dispersion)
The 0.4% by mass of the fine fibrous cellulose dispersion was visually observed to check for discoloration.

実施例に示したとおり、粘度に着目すると、塩素を含むオキソ酸またはその塩を含まない比較例4の粘度が11253mPa・sであるのに対し、実施例1〜4はその約15〜80%の粘度となり簡便な操作により適度な粘度低下を実現できたと考えられる。一方、比較例1は粘度が高すぎるため、適度に粘度を下げたい本発明では不適格である。また、比較例2、3はサンプルの明らかな黄変が観察されており、微細繊維状セルロース組成物の無色透明という特性を損なっていた。
また、塩素を含むオキソ酸またはその塩を含まない比較例5の粘度が19700mPa・sであるのに対し、実施例5はその約30%の粘度となったことから、カルボキシ基を含有する微細繊維状セルロースを使用した場合にも、簡便な操作により適度な粘度低下を実現できたと考えられる。なお、比較例5は粘度が高すぎるため、適度に粘度を下げたい本発明では不適格である。
ヘーズに関しては、実施例1〜4、および比較例1〜3ではいずれも比較例4とさほど差はない。しかし、塩素を含むオキソ酸またはその塩の配合量が本発明の範囲を超える比較例2および3では、分散液の黄変が見られた。
As shown in the Examples, when focusing on the viscosity, Comparative Example 4, which does not contain oxo acid containing chlorine or a salt thereof, has a viscosity of 11,253 mPa · s, whereas Examples 1 to 4 show about 15 to 80% of the viscosity. It is considered that an appropriate viscosity reduction was realized by a simple operation. On the other hand, the viscosity of Comparative Example 1 is too high, and thus is not suitable in the present invention where the viscosity is to be reduced appropriately. In Comparative Examples 2 and 3, clear yellowing of the sample was observed, impairing the colorless and transparent property of the fine fibrous cellulose composition.
The viscosity of Comparative Example 5 not containing oxo acid containing chlorine or a salt thereof was 19,700 mPa · s, whereas that of Example 5 was about 30% of the viscosity. It is considered that even when fibrous cellulose was used, an appropriate decrease in viscosity could be realized by a simple operation. In addition, since the viscosity of the comparative example 5 is too high, it is not suitable for the present invention in which the viscosity is to be reduced appropriately.
Regarding haze, there is not much difference from Comparative Example 4 in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3. However, in Comparative Examples 2 and 3, in which the amount of oxo acid containing chlorine or a salt thereof exceeds the range of the present invention, yellowing of the dispersion was observed.

本発明により、任意の粘度へ簡便かつ精密に調整した微細繊維状セルロース組成物を提供できる。微細繊維状セルロースの粘度を調整するには、従来の方法では解繊機による解繊処理が必要であり、この方法では厳密な粘度調整が困難かつ、手順も煩雑であった。
本発明はこうした問題を解決するものであり、微細繊維状セルロースの、化粧品や食品等の増粘剤や、樹脂とのコンポジットといった、さまざまな用途への利用が期待できる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fine fibrous cellulose composition easily and precisely adjusted to arbitrary viscosity can be provided. In order to adjust the viscosity of the fine fibrous cellulose, a conventional method requires a defibration treatment using a defibrating machine, and it is difficult to strictly adjust the viscosity and the procedure is complicated.
The present invention solves such a problem, and can be expected to be used for various uses such as fine fibrous cellulose, such as a thickener for cosmetics and food, and a composite with a resin.

Claims (8)

繊維幅が1,000nm以下の微細繊維状セルロースと、塩素を含むオキソ酸またはその塩とを含有し、
微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.0001質量部以上10質量部以下である、
微細繊維状セルロース含有組成物。
The fiber width contains fine fibrous cellulose of 1,000 nm or less, and oxo acid containing chlorine or a salt thereof,
The content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of fine fibrous cellulose is 0.0001 to 10 parts by mass,
A fine fibrous cellulose-containing composition.
前記塩素を含むオキソ酸またはその塩が、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウムおよび次亜塩素酸カルシウムよりなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の微細繊維状セルロース含有組成物。   The fine fibrous material according to claim 1, wherein the chlorine-containing oxo acid or a salt thereof includes at least one selected from the group consisting of sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, and calcium hypochlorite. Cellulose-containing composition. 微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.4質量%において、B型粘度計を用いて、23℃にて回転速度3rpmで3分間回転させることで測定される組成物の粘度が、1.0×10mPa・s以下である、請求項1または2に記載の微細繊維状セルロース含有組成物。 When the solid content concentration of the fine fibrous cellulose is 0.4% by mass, the viscosity of the composition measured by rotating the composition at a rotation speed of 3 rpm at 23 ° C. for 3 minutes using a Brookfield viscometer is 1.0. The fine fibrous cellulose-containing composition according to claim 1, wherein the composition is not more than × 10 4 mPa · s. 微細繊維状セルロースがイオン性置換基を有し、該イオン性置換基の含有量が、微細繊維状セルロースに対して、0.60mmol/g以上である、請求項1〜3のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。   The fine fibrous cellulose has an ionic substituent, and the content of the ionic substituent is 0.60 mmol / g or more with respect to the fine fibrous cellulose. Fine fibrous cellulose-containing composition. 微細繊維状セルロースの固形分濃度が0.2質量%において、組成物の23℃におけるヘーズが1.5%以下である、請求項1〜4のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。   The fine fibrous cellulose-containing composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition has a haze at 23 ° C of 1.5% or less when the solid content concentration of the fine fibrous cellulose is 0.2% by mass. . 微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の含有量が0.005質量部以上2質量部以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有組成物。   The fine fibrous cellulose-containing composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the content of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose is 0.005 to 2 parts by mass. object. 溶媒中の繊維状セルロースを解繊して、微細繊維状セルロースを含有する分散液を得る工程、および
前記微細繊維状セルロースを含有する分散液に塩素を含むオキソ酸またはその塩を添加する工程を有し、
微細繊維状セルロース100質量部に対する塩素を含むオキソ酸またはその塩の添加量が0.0001質量部以上10質量部以下である、
微細繊維状セルロース含有組成物の製造方法。
Fibrillating cellulose in a solvent to obtain a dispersion containing fine fibrous cellulose, and adding chlorine-containing oxo acid or a salt thereof to the dispersion containing fine fibrous cellulose. Have
The addition amount of oxo acid or a salt thereof containing chlorine relative to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose is 0.0001 to 10 parts by mass,
A method for producing a fine fibrous cellulose-containing composition.
繊維状セルロースがイオン性置換基を有する、請求項7に記載の微細繊維状セルロース含有組成物の製造方法。   The method for producing a fine fibrous cellulose-containing composition according to claim 7, wherein the fibrous cellulose has an ionic substituent.
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