JP2020133026A - Sheet, and laminate - Google Patents

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Abstract

To provide a sheet that contains a fine fibrous cellulose and an aqueous resin, and has a low affinity with water.SOLUTION: The present invention relates to a sheet, containing an acrylic polymer and a fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group, or a substituent derived from a phosphite group, and in which the acrylic polymer is a polymer containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acryl polyol, and the water absorption is 6 mass% or less when the sheet is immersed in water for 24 hours.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シート及び積層体に関する。 The present invention relates to sheets and laminates.

近年、石油資源の代替及び環境意識の高まりから、再生産可能な天然繊維を利用した材料が着目されている。天然繊維の中でも、繊維径が10〜50μmの繊維状セルロース、特に木材由来の繊維状セルロース(パルプ)は、主に紙製品としてこれまで幅広く使用されてきた。 In recent years, due to the substitution of petroleum resources and heightened environmental awareness, materials using reproducible natural fibers have been attracting attention. Among natural fibers, fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 to 50 μm, particularly fibrous cellulose (pulp) derived from wood, has been widely used mainly as paper products.

繊維状セルロースとしては、繊維径が1μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。微細繊維状セルロースは、新たな素材として注目されており、その用途は多岐にわたる。例えば、微細繊維状セルロースを含むシートや樹脂複合体、増粘剤の開発が進められている。 As the fibrous cellulose, fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 1 μm or less is also known. Fine fibrous cellulose is attracting attention as a new material, and its uses are diverse. For example, development of sheets containing fine fibrous cellulose, resin composites, and thickeners is underway.

例えば、特許文献1には、微細繊維状セルロース、水系樹脂及び着色剤を含有する水系塗料組成物が開示されている。ここでは、水系塗料組成物から耐水性に優れた塗膜を形成することが検討されている。なお、特許文献1における塗膜とは、基材の表面を覆う膜であり、基材に密着した膜である。 For example, Patent Document 1 discloses a water-based coating composition containing fine fibrous cellulose, a water-based resin, and a colorant. Here, it is studied to form a coating film having excellent water resistance from a water-based coating composition. The coating film in Patent Document 1 is a film that covers the surface of the base material and is in close contact with the base material.

特開2016−69618号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-69618

一般的に、微細繊維状セルロースは水系溶媒中に安定して分散している。このため、微細繊維状セルロースを含む樹脂複合体を形成しようとした場合、使用する樹脂と微細繊維状セルロースの均一分散性を高めるために、親水性の高い樹脂が用いられる場合がある。しかしながら、このようにして得られるシート等の樹脂複合体は水との親和性が高く、その用途が制限される場合があった。 In general, fine fibrous cellulose is stably dispersed in an aqueous solvent. Therefore, when trying to form a resin composite containing fine fibrous cellulose, a highly hydrophilic resin may be used in order to enhance the uniform dispersibility between the resin to be used and the fine fibrous cellulose. However, the resin composite such as a sheet thus obtained has a high affinity for water, and its use may be limited.

そこで本発明は、微細繊維状セルロースと水系樹脂を含むシートにおいて、水との親和性が低いシートを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a sheet containing fine fibrous cellulose and an aqueous resin, which has a low affinity for water.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、微細繊維状セルロースと、所定の架橋構造を有する水性アクリル重合体とを含むシートにおいて、吸水率を所定値以下とすることにより、水との親和性が低いシートが得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have set the water absorption rate to a predetermined value or less in a sheet containing fine fibrous cellulose and an aqueous acrylic polymer having a predetermined crosslinked structure. By doing so, it was found that a sheet having a low affinity with water can be obtained.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1] アクリル系重合体と、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含有するシートであって、
アクリル系重合体は、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造と、水性アクリルポリオールに由来する構造と、を含む重合体であり、
シートを水に24時間浸漬した場合の吸水率が6質量%以下であるシート。
[2] 繊維状セルロースの含有量は、アクリル系重合体100質量部に対して0.5質量部以上19質量部以下である[1]に記載のシート。
[3] ヘーズが4.5%以下である[1]又は[2]に記載のシート。
[4] 全光線透過率が89%以上である[1]〜[3]のいずれかに記載のシート。
[5] YI値が0.3以下である[1]〜[4]のいずれかに記載のシート。
[6] 引張強度が15MPa以上である[1]〜[5]のいずれかに記載のシート。
[7] 引張弾性率が1.8GPa以上である[1]〜[6]のいずれかに記載のシート。
[8] 厚みが10μm以上である[1]〜[7]のいずれかに記載のシート。
[9] 基材層の少なくとも一方の面側に、[1]〜[8]のいずれかに記載のシートを備える積層体。
[10] 基材層は、繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロース及び水溶性高分子から選択される少なくとも1種を含む[9]に記載の積層体。
[1] A sheet containing an acrylic polymer and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group.
The acrylic polymer is a polymer containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acrylic polyol.
A sheet having a water absorption rate of 6% by mass or less when the sheet is immersed in water for 24 hours.
[2] The sheet according to [1], wherein the content of the fibrous cellulose is 0.5 parts by mass or more and 19 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer.
[3] The sheet according to [1] or [2], which has a haze of 4.5% or less.
[4] The sheet according to any one of [1] to [3], which has a total light transmittance of 89% or more.
[5] The sheet according to any one of [1] to [4], which has a YI value of 0.3 or less.
[6] The sheet according to any one of [1] to [5], which has a tensile strength of 15 MPa or more.
[7] The sheet according to any one of [1] to [6], which has a tensile elastic modulus of 1.8 GPa or more.
[8] The sheet according to any one of [1] to [7], which has a thickness of 10 μm or more.
[9] A laminate having the sheet according to any one of [1] to [8] on at least one surface side of the base material layer.
[10] The laminate according to [9], wherein the base material layer contains at least one selected from fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a water-soluble polymer.

本発明によれば、水との親和性の低いシートが得られる。 According to the present invention, a sheet having a low affinity for water can be obtained.

図1は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphorus oxo acid group. 図2は、基材層とシートを有する積層体の構造を説明する断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of a laminate having a base material layer and a sheet.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be based on typical embodiments or specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments.

(シート)
本発明は、アクリル系重合体と、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含有するシートに関する。ここで、アクリル系重合体は、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造と、水性アクリルポリオールに由来する構造と、を含む重合体である。また、シートを水に24時間浸漬した場合の吸水率は6質量%以下である。なお、本明細書において、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを微細繊維状セルロースと呼ぶこともある。
(Sheet)
The present invention relates to a sheet containing an acrylic polymer and a fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from the phosphite group. Here, the acrylic polymer is a polymer containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acrylic polyol. Further, when the sheet is immersed in water for 24 hours, the water absorption rate is 6% by mass or less. In the present specification, fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less may be referred to as fine fibrous cellulose.

本発明のシートは、上記構成を有するものであるため、微細繊維状セルロースと水系樹脂を含むシートであっても、水との親和性を低く抑えることができる。具体的には、シート表面の水接触角が大きいことをもって、シートの水親和性が低いと判定することができる。シート表面の水接触角は、68.2°以上であることが好ましく、68.5°以上であることがより好ましく、69.0°以上であることがさらに好ましい。また、シート表面の水接触角は、120°以下であることが好ましい。ここで、シート表面の水接触角は、JIS R 3257に準拠して測定される値であり、シートの表面に蒸留水を4μL滴下し、動的水接触角試験機(Fibro社製、1100DAT)を用いて滴下0.1秒後に測定される値である。このように、本発明のシートは水との親和性が低く、耐水性に優れたシートであると言える。なお、本発明においては、シートのいずれか一方の面の水接触角が上記範囲を満たすことでもよいが、シートの両方の面の水接触角が上記範囲を満たすものであることが好ましい。 Since the sheet of the present invention has the above-mentioned structure, the affinity with water can be suppressed to be low even if the sheet contains fine fibrous cellulose and an aqueous resin. Specifically, it can be determined that the water affinity of the sheet is low because the water contact angle of the sheet surface is large. The water contact angle of the sheet surface is preferably 68.2 ° or more, more preferably 68.5 ° or more, and further preferably 69.0 ° or more. The water contact angle of the sheet surface is preferably 120 ° or less. Here, the water contact angle on the sheet surface is a value measured in accordance with JIS R 3257, and 4 μL of distilled water is dropped on the surface of the sheet, and a dynamic water contact angle tester (1100 DAT manufactured by Fibro) is used. It is a value measured 0.1 seconds after dropping using. As described above, it can be said that the sheet of the present invention has a low affinity for water and is excellent in water resistance. In the present invention, the water contact angle of either one surface of the sheet may satisfy the above range, but it is preferable that the water contact angle of both surfaces of the sheet satisfies the above range.

本発明のシートは、単独(基材レス)でシート形状を保持できるものであり、例えば、基材の少なくとも一方の表面を覆う被膜とは区別される。ここで、被膜とは、基材の少なくとも一方の表面を覆う膜であり、被膜は基材から剥離してそれ単独でシート形状を形成し得ないものである。なお、本発明のシートは、例えば基材層の少なくとも一方の面上に積層されることがあるが、シート形状を単独で保持できるものであれば、基材層に積層されたものであってもシートと呼ばれる。 The sheet of the present invention can maintain the sheet shape by itself (without a base material), and is distinguished from, for example, a coating film covering at least one surface of a base material. Here, the coating film is a film that covers at least one surface of the base material, and the coating film cannot be peeled off from the base material to form a sheet shape by itself. The sheet of the present invention may be laminated on at least one surface of the base material layer, for example, but if the sheet shape can be maintained independently, the sheet is laminated on the base material layer. Is also called a sheet.

本発明のシートの厚みは10μm以上であることが好ましく、12μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましい。なお、シートの厚みは、
1000μm以下であることが好ましい。このように、本発明のシートはある程度の厚みを有しており、これにより、単独でシート形状を保持することができる。なお、本発明のシートが後述するような積層体を構成するシートである場合、シートの厚みは上記範囲よりも薄くなる場合もある。ここで、シートの厚みは、たとえば定圧厚さ測定器(テフロック社製、PG‐02J)で測定することができる。
The thickness of the sheet of the present invention is preferably 10 μm or more, more preferably 12 μm or more, and even more preferably 15 μm or more. The thickness of the sheet is
It is preferably 1000 μm or less. As described above, the sheet of the present invention has a certain thickness, whereby the sheet shape can be maintained independently. When the sheet of the present invention is a sheet constituting a laminated body as described later, the thickness of the sheet may be thinner than the above range. Here, the thickness of the sheet can be measured with, for example, a constant pressure thickness measuring device (manufactured by Teflock, PG-02J).

本発明のシートを水に24時間浸漬した場合の吸水率は6質量%以下であればよく、5質量%以下であることが好ましく、4質量%以下であることがより好ましく、3.5質量%以下であることがさらに好ましく、3質量%以下であることが一層好ましく、2質量%以下であることが特に好ましい。なお、シートの吸水率は0質量%であってもよい。ここで、シートの吸水率は、シートを所定の大きさ(例えば、5cm角)に切り出した後、このシート片をイオン交換水に24時間浸漬させる前後の重量を測定し、以下の式で算出した値である。
吸水率(質量%)=100×(WB−WA)/WA・・・(式a)
上記式において、WAはシート片をイオン交換水に浸漬させる前の重量であり、WBはシート片をイオン交換水に24時間浸漬させた後に、試験片をイオン交換水から引き上げ、キムワイプ等で試験片表面に付着した水分を拭き取った後の重量である。
When the sheet of the present invention is immersed in water for 24 hours, the water absorption rate may be 6% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and 3.5% by mass. % Or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less. The water absorption rate of the sheet may be 0% by mass. Here, the water absorption rate of the sheet is calculated by the following formula by measuring the weight of the sheet after cutting it into a predetermined size (for example, 5 cm square) and then immersing the sheet piece in ion-exchanged water for 24 hours. It is the value that was set.
Water absorption (wt%) = 100 × (W B -W A) / W A ··· ( wherein a)
In the above formula, W A is the weight before dipping the sheet piece in deionized water, W B is the after immersion for 24 hours sheet pieces in deionized water, pulling the test piece from the deionized water, Kimwipe etc. It is the weight after wiping off the water adhering to the surface of the test piece.

シートの吸水率を上記範囲内とすることで、水との親和性の低いシートが得られる。すなわち、シート表面の水接触角が大きなシートが得られる。ここで、シートの吸水率を上記範囲内とするためには、例えば、シート中に含まれる微細繊維状セルロースの含有量を調整したり、シートを構成する原料の混合方法をコントロールすることなどが挙げられる。つまり、本発明は、微細繊維状セルロースと水系樹脂といった水との親和性の高い成分を主成分として構成されるシートであっても、微細繊維状セルロースの含有量を最適化し、さらに、シートを構成する原料の混合順序などをコントロールすることにより、シートとしての水親和性を低く抑制することに成功したものである。なお、シートを構成する原料の混合順序などをコントロールする場合は、後述する(シートの製造方法)の項目において説明した混合順序とすることが好ましい。 By setting the water absorption rate of the sheet within the above range, a sheet having a low affinity for water can be obtained. That is, a sheet having a large water contact angle on the sheet surface can be obtained. Here, in order to keep the water absorption rate of the sheet within the above range, for example, the content of fine fibrous cellulose contained in the sheet may be adjusted, or the mixing method of the raw materials constituting the sheet may be controlled. Can be mentioned. That is, the present invention optimizes the content of fine fibrous cellulose even in a sheet composed mainly of components having a high affinity for water such as fine fibrous cellulose and an aqueous resin, and further, the sheet is made. By controlling the mixing order of the constituent raw materials, we succeeded in suppressing the water affinity as a sheet to a low level. When controlling the mixing order of the raw materials constituting the sheet, it is preferable to use the mixing order described in the item (sheet manufacturing method) described later.

シート中に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、アクリル系重合体100質量部に対して0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましく、2質量部以上であることがさらに好ましい。また、微細繊維状セルロースの含有量は、アクリル系重合体100質量部に対して19質量部以下であることが好ましく、17質量部以下であることがよリ好ましく、15質量部以下であることがさらに好ましい。アクリル系重合体100質量部に対する微細繊維状セルロースの含有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と水系樹脂といった水との親和性の高い成分を主成分として含むシートであっても、その水親和性を低く抑えることができる。これにより、シートの耐水性を高めることができる。
なお、シート中における微細繊維状セルロースの含有量を測定する際には、まず、微細繊維状セルロースを適切な方法で抽出する。例えば、樹脂のみを選択的に溶解させるような溶媒で処理することで微細繊維状セルロースを抽出し、得られる固形分が微細繊維状セルロースの質量となる。
The content of the fine fibrous cellulose contained in the sheet is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. The above is more preferable. The content of the fine fibrous cellulose is preferably 19 parts by mass or less, more preferably 17 parts by mass or less, and preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. Is even more preferable. By setting the content of the fine fibrous cellulose with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer within the above range, even a sheet containing a component having a high affinity for water such as the fine fibrous cellulose and an aqueous resin as a main component. , The water affinity can be suppressed low. Thereby, the water resistance of the sheet can be improved.
When measuring the content of fine fibrous cellulose in the sheet, first, the fine fibrous cellulose is extracted by an appropriate method. For example, fine fibrous cellulose is extracted by treating with a solvent that selectively dissolves only the resin, and the obtained solid content is the mass of the fine fibrous cellulose.

シートのヘーズは、4.5%以下であることが好ましく、4.0%以下であることがより好ましく、3.0%以下であることがさらに好ましく、2.0%以下であることが一層好ましく、1.0%以下であることが特に好ましい。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(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて測定される値である。 The haze of the sheet is preferably 4.5% or less, more preferably 4.0% or less, further preferably 3.0% or less, still more preferably 2.0% or less. It is preferably 1.0% or less, and particularly preferably 1.0% 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, for example, in accordance with JIS K 7136 and using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute).

シートの全光線透過率は、89%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(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて測定される値である。 The total light transmittance of the sheet is preferably 89% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 91% or more. On the other hand, the upper limit 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, for example, JIS K 7361 and a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute).

シートの黄色度(YI)は、0.3以下であることが好ましく、0.25以下であることがより好ましく、0.2以下であることがさらに好ましい。なお、黄色度(YI)の下限値に特に制限はなく、0.0であってもよい。なお、シートの黄色度(YI)は、JIS K 7373に準拠し、たとえばColour Cute i(スガ試験機株式会社製)を用いて測定される値である。 The yellowness (YI) of the sheet is preferably 0.3 or less, more preferably 0.25 or less, and even more preferably 0.2 or less. The lower limit of yellowness (YI) is not particularly limited and may be 0.0. The yellowness (YI) of the sheet is a value measured by using, for example, Color Cute i (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) in accordance with JIS K 7373.

シートの引張強度は、15MPa以上であることが好ましく、20MPa以上であることがより好ましく、24MPa以上であることがさらに好ましい。なお、シートの引張強度の上限は特に限定されるものではないが、例えば240MPaとすることができる。なお、シートの引張強度(単位はMPa)は、引張強さ(単位はN/m)を試験片の厚みで除すことで算出される値である。ここで、シートの引張強さは、シート(試験片)の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠して測定した値である。引張強さを測定する試験機としては、例えば、引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いることができる。また、引張強さを測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したシートを試験片として用い、23℃、相対湿度50%の条件下で測定を行う。 The tensile strength of the sheet is preferably 15 MPa or more, more preferably 20 MPa or more, and even more preferably 24 MPa or more. The upper limit of the tensile strength of the sheet is not particularly limited, but can be, for example, 240 MPa. The tensile strength of the sheet (unit: MPa) is a value calculated by dividing the tensile strength (unit: N / m) by the thickness of the test piece. Here, the tensile strength of the sheet is a value measured in accordance with JIS P 8113 except that the length of the sheet (test piece) is 80 mm and the distance between chucks is 50 mm. As the testing machine for measuring the tensile strength, for example, a tensile testing machine Tensilon (manufactured by A & D Co., Ltd.) can be used. When measuring the tensile strength, a sheet whose humidity is controlled at 23 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours is used as a test piece, and the measurement is performed under the conditions of 23 ° C. and 50% relative humidity.

シートの引張弾性率は、1.8GPa以上であることが好ましく、2.0GPa以上であることがより好ましく、3.0GPa以上であることがさらに好ましい。なお、シートの引張弾性率の上限は特に限定されるものではないが、例えば50GPaとすることができる。なお、シートの引張弾性率は、試験片の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠して測定し、SSカーブにおける正の最大の傾き値から計算した値である。引張弾性率を測定する試験機としては、例えば、引張試験機テンシロン(エー・アンド・デイ社製)を用いることができる。また、引張弾性率を測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したシートを試験片として用い、23℃、相対湿度50%の条件下で測定を行う。 The tensile elastic modulus of the sheet is preferably 1.8 GPa or more, more preferably 2.0 GPa or more, and further preferably 3.0 GPa or more. The upper limit of the tensile elastic modulus of the sheet is not particularly limited, but may be, for example, 50 GPa. The tensile elastic modulus of the sheet was measured in accordance with JIS P 8113 except that the length of the test piece was 80 mm and the distance between chucks was 50 mm, and was calculated from the maximum positive inclination value in the SS curve. is there. As a testing machine for measuring the tensile elastic modulus, for example, a tensile testing machine Tensilon (manufactured by A & D Co., Ltd.) can be used. When measuring the tensile elastic modulus, a sheet whose humidity is controlled at 23 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours is used as a test piece, and the measurement is performed under the conditions of 23 ° C. and 50% relative humidity.

(微細繊維状セルロース)
本発明のシートは、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロース(微細繊維状セルロース)を含む。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 sheet of the present invention contains fibrous cellulose (fine fibrous cellulose) having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from the phosphite group. The fiber width of the fibrous cellulose can be measured, for example, by observation with an electron microscope.

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。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。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、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、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 average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, 1000 nm or less. The average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, 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 2 nm or more and 10 nm or less. Especially preferable. By setting the average fiber width of the fibrous cellulose to 2 nm or more, it is possible to suppress the dissolution of the fibrous cellulose as a cellulose molecule in water, and to make it easier to exhibit the effects of the fibrous cellulose on improving strength, rigidity and dimensional stability. it can. The fibrous cellulose is, for example, 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 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 is prepared, and this suspension is cast on a hydrophilized carbon film-coated grid to be used as a sample for TEM observation. And. If it contains wide fibers, an SEM image of the surface cast on the glass may be observed. Next, observation is performed using an electron microscope image at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, or 50,000 times depending on the width of the fiber to be observed. However, the sample, observation conditions and magnification should be adjusted so as to satisfy the following conditions.
(1) A 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 that intersects the straight line perpendicularly is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
The width of the fiber intersecting the straight line X and the straight line Y is visually read with respect to the observation image satisfying the above conditions. In this way, at least three sets of observation images of surface portions that do not overlap each other are obtained. Next, for each image, the width of the fiber intersecting the straight line X and the straight line Y is read. As a result, at least 20 fibers × 2 × 3 = 120 fibers are read. Then, the average value of the read fiber widths is taken as the average fiber width of the fibrous cellulose.

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、繊維状セルロースの結晶領域の破壊を抑制できる。また、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、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 fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 800 μm or less, and further preferably 0.1 μm or more and 600 μm or less. preferable. By setting the fiber length within the above range, destruction of the crystal region of the fibrous cellulose can be suppressed. It is also possible to set the slurry viscosity of the fibrous cellulose in an appropriate range. The fiber length of the fibrous cellulose can be obtained by, for example, image analysis by TEM, SEM, or AFM.

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、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。 The fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the fibrous cellulose has an I-type crystal structure can be identified in the diffraction profile obtained from a wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.5418Å) monochromatic with graphite. Specifically, it can be identified by having typical peaks at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less.

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 ratio of the type I crystal structure to the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and further preferably 50% or more. As a result, even better performance can be expected in terms of heat resistance and low coefficient of linear thermal expansion. The degree of crystallinity is determined by a conventional method from the X-ray diffraction profile measured and the pattern (Seagal et al., Textile Research Journal, Vol. 29, p. 786, 1959).

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。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 fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 20 or more and 10000 or less, and more preferably 50 or more and 1000 or less. By setting the axial ratio to the above lower limit value or more, it is easy to form a sheet containing fine fibrous cellulose. By setting the axial ratio to the above upper limit value or less, for example, when fibrous cellulose is treated as an aqueous dispersion, it is preferable in that handling such as dilution becomes easy.

本実施形態における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 fibrous cellulose in the present embodiment has, for example, both a crystalline region and a non-crystalline region. In particular, fine fibrous cellulose having both a crystalline region and a non-crystalline region and having a high axial ratio is realized by a method for producing fine fibrous cellulose described later.

本実施形態における繊維状セルロースは、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基(単に亜リン酸基ともいう)を有する。本発明では、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基は、たとえば、下記式(2)で表される置換基である。
The fibrous cellulose in the present embodiment has a phosphite group or a substituent derived from the phosphite group (also simply referred to as a phosphite group). In the present invention, the phosphite group or the substituent derived from the phosphite group is, for example, a substituent represented by the following formula (2).

式(2)中、bは自然数であり、mは任意の数であり、b×m=1である。αは、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。中でも、αは水素原子であることが特に好ましい。なお、式(2)におけるαには、セルロース分子鎖に由来する基は含まれない。 In equation (2), b is a natural number, m is an arbitrary number, and b × m = 1. α is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain hydrocarbon group. , An unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. Above all, it is particularly preferable that α is a hydrogen atom. The α in the formula (2) does not include a group derived from the cellulose molecular chain.

式(2)のαで表される飽和−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、又はn−ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロピル基、又はt−ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和−環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和−直鎖状炭化水素基としては、ビニル基、又はアリル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和−分岐鎖状炭化水素基としては、i−プロペニル基、又は3−ブテニル基等が挙げられるが、特に限定されない。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、特に限定されない。芳香族基としては、フェニル基、又はナフチル基等が挙げられるが、特に限定されない。 Examples of the saturated-linear hydrocarbon group represented by α in the formula (2) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like, but are not particularly limited. Examples of the saturated-branched chain 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 limited to, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like. 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 chain 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, but are not limited to, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group and the like. Examples of the aromatic group include a phenyl group and a naphthyl group, but are not particularly limited.

また、αにおける誘導基としては、上記各種炭化水素基の主鎖又は側鎖に対し、カルボキシ基、ヒドロキシ基、又はアミノ基などの官能基のうち、少なくとも1種類が付加又は置換した状態の官能基が挙げられるが、特に限定されない。また、Rの主鎖を構成する炭素原子数は特に限定されないが、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、亜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 inducing group in α, 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 with respect to the main chain or side chain of the above-mentioned various hydrocarbon groups. The group is mentioned, but is not particularly limited. The number of carbon atoms constituting the main chain of R is not particularly limited, but is preferably 20 or less, and 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 phosphorous acid group can be set to an appropriate range, the penetration into the fiber raw material is facilitated, and the yield of the fine cellulose fiber is increased. It can also be increased.

式(2)におけるβb+は有機物又は無機物からなる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、又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、若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、若しくはマグネシウム等の2価金属の陽イオン、又は水素イオン等が挙げられるが、特に限定されない。これらは1種又は2種類以上を組み合わせて適用することもできる。有機物又は無機物からなる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、又はカリウムのイオンが好ましいが、特に限定されない。 Β b + in the formula (2) is a monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance. Examples of monovalent or higher cations composed of organic substances include aliphatic ammonium or aromatic ammonium, and examples of monovalent or higher valent cations composed of inorganic substances include ions of alkali metals such as sodium, potassium, and lithium. Examples thereof include cations of divalent metals such as calcium and magnesium, hydrogen ions, and the like, but the present invention is not particularly limited. These may 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 sodium or potassium ion which is hard to yellow when the fiber raw material containing β is heated and is easily industrially used, but is not particularly limited.

なお、微細繊維状セルロースは、亜リン酸基又は亜リン酸基由来の置換基に加えて、さらにリン酸基又はリン酸基に由来する基を有していてもよい。リン酸基又はリン酸基に由来する基は、例えば、下記式(1)もしくは(3)で表される置換基である。なお、リン酸基又はリン酸基に由来する基は、下記式(3)で表されるような縮合リンオキソ酸基であってもよい。 In addition, the fine fibrous cellulose may have a phosphate group or a group derived from the phosphoric acid group in addition to the substituent derived from the phosphite group or the phosphite group. The phosphate group or the group derived from the phosphoric acid group is, for example, a substituent represented by the following formula (1) or (3). The phosphoric acid group or the group derived from the phosphoric acid group may be a condensed phosphorus oxo acid group as represented by the following formula (3).

式(1)中、a及びbは自然数であり、mは任意の数である(ただし、a=b×mである)。α及びα’のうちa個がO-であり、残りはORである。ここで、Rは、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。なお、式(1)におけるαは、セルロース分子鎖に由来する基であってもよい。 In the formula (1), a and b are natural numbers, and m is an arbitrary number (where a = b × m). a number of alpha and alpha 'are O - a and the remainder is OR. Here, R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, or an unsaturated-branched chain. A hydrocarbon group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. In addition, α in the formula (1) may be a group derived from a cellulose molecular chain.

式(3)中、a及びbは自然数であり、mは任意の数であり、nは2以上の自然数である(ただし、a=b×mである)。α1,α2,・・・,αn及びα’のうちa個がO-であり、残りはR又はORのいずれかである。ここで、Rは、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。なお、式(3)におけるαは、セルロース分子鎖に由来する基であってもよい。 In the formula (3), a and b are natural numbers, m is an arbitrary number, and n is a natural number of 2 or more (where a = b × m). α 1, α 2, ···, a number of alpha n and alpha 'is O - a and the remainder is either R or OR. Here, R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, or an unsaturated-branched chain. A hydrocarbon group, an unsaturated-cyclic hydrocarbon group, an aromatic group, or an inducing group thereof. In addition, α in the formula (3) may be a group derived from a cellulose molecular chain.

式(1)及び(3)における各基の具体的例示は、式(2)における各基の具体的例示と同様である。また、式(1)及び(3)におけるβb+の具体的例示は、式(2)におけるβb+の具体的例示と同様である。 The specific examples of each group in the formulas (1) and (3) are the same as the specific examples of each group in the formula (2). Further, the formula (1) and specific examples beta b + a in (3) are the same as specific examples of beta b + in equation (2).

微細繊維状セルロースが亜リン酸基を置換基として有することは、微細繊維状セルロースを含有する分散液について赤外線吸収スペクトルの測定を行い、1210cm-1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収を観察することで確認できる。また、繊維状セルロースがリン酸基を置換基として有することは、繊維状セルロースを含有する分散液について赤外線吸収スペクトルの測定を行い、1230cm-1付近にリン酸基のP=Oに基づく吸収を観察することで確認できる。また、繊維状セルロースが亜リン酸基やリン酸基を置換基として有することは、NMRを用いて化学シフトを確認する方法や、元素分析に滴定を組み合わせる方法などでも確認できる。 The fact that the fine fibrous cellulose has a phosphite group as a substituent means that the infrared absorption spectrum of the dispersion containing the fine fibrous cellulose was measured, and a tautomer of the phosphite group was measured around 1210 cm -1. This can be confirmed by observing the P = O-based absorption of a phosphonic acid group. In addition, the fact that the fibrous cellulose has a phosphoric acid group as a substituent means that the infrared absorption spectrum of the dispersion containing the fibrous cellulose is measured, and the absorption of the phosphoric acid group based on P = O is performed in the vicinity of 1230 cm -1. It can be confirmed by observing. Further, the fact that fibrous cellulose has a phosphite group or a phosphate group as a substituent can be confirmed by a method of confirming a chemical shift by using NMR or a method of combining titration with elemental analysis.

繊維状セルロースに対する亜リン酸基の導入量は、たとえば繊維状セルロース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、0.50mmol/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、繊維状セルロースに対する亜リン酸基の導入量は、たとえば繊維状セルロース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。亜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とすることができ、繊維状セルロースの安定性を高めることが可能となる。
ここで、単位mmol/gは、亜リン酸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1gあたりの置換基量を示す。
The amount of the phosphorous acid group introduced into the fibrous cellulose is, for example, 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.50 mmol / g per 1 g (mass) of the fibrous cellulose. It is more preferably / g or more, and particularly preferably 1.00 mmol / g or more. The amount of the phosphorous acid group introduced into the 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 fibrous cellulose. It is more preferably 0.00 mmol / g or less. By setting the amount of the phosphorous acid group introduced within the above range, it is possible to facilitate the miniaturization of the fiber raw material and enhance the stability of the fibrous cellulose.
Here, the unit mmol / g indicates the amount of substituents per 1 g of mass of fibrous cellulose when the counterion of the phosphite group is a hydrogen ion (H + ).

繊維状セルロースに対するリンオキソ酸基(亜リン酸基を含む)の導入量は、たとえば中和滴定法により測定することができる。中和滴定法による測定では、得られた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pHの変化を求めることにより、導入量を測定する。 The amount of a phosphorous acid group (including a phosphorous acid group) introduced into the fibrous cellulose can be measured by, for example, a neutralization titration method. In the measurement by the neutralization titration method, the introduction amount is measured by determining the change in pH while adding an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution to the obtained slurry containing fibrous cellulose.

図1は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。繊維状セルロースに対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば次のように測定される。
まず、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pHの変化を観察し、図1の上側部に示すような滴定曲線を得る。図1の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図1の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ確認される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの第1解離酸量と等しくなり、第1終点から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの第2解離酸量と等しくなり、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの総解離酸量と等しくなる。そして、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量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、リンオキソ酸基導入量(mmol/g)となる。なお、単にリンオキソ酸基導入量(またはリンオキソ酸基量)と言った場合は、第1解離酸量のことを表す。
なお、図1において、滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼び、第1終点から第2終点までの領域を第2領域と呼ぶ。例えば、リンオキソ酸基がリン酸基の場合であって、このリン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上、リンオキソ酸基における弱酸性基量(本明細書では第2解離酸量ともいう)が低下し、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、リンオキソ酸基における強酸性基量(本明細書では第1解離酸量ともいう)は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。また、リンオキソ酸基が亜リン酸基の場合は、リンオキソ酸基に弱酸性基が存在しなくなるため、第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなるか、第2領域に必要としたアルカリ量はゼロとなる場合もある。この場合、滴定曲線において、pHの増分が極大となる点は一つとなる。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphorus oxo acid group. The amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fibrous cellulose is measured, for example, as follows.
First, the slurry containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the same defibration treatment as the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin.
Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 1 is obtained. The titration curve shown in the upper part of FIG. 1 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added, and the titration curve shown in the lower part of FIG. 1 plots the pH with respect to the amount of alkali added. The increment (differential value) (1 / mmol) is plotted. In this neutralization titration, two points are confirmed in which the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Of these, the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point. The amount of alkali required from the start of titration to the first end point is equal to the amount of first dissociating acid of the fibrous cellulose contained in the slurry used for titration, and the amount of alkali required from the first end point to the second end point. The amount is equal to the amount of the second dissociating acid of the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration, and the amount of alkali required from the start to the second end point of the titration is the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration. Is equal to the total amount of dissociated acid. Then, the value obtained by dividing the amount of alkali required from the start of titration to the first end point by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the amount of phosphorus oxo acid group introduced (mmol / g). The amount of phosphorus oxo acid group introduced (or the amount of phosphorus oxo acid group) simply means the amount of the first dissociated acid.
In FIG. 1, the region from the start of titration to the first end point is referred to as a first region, and the region from the first end point to the second end point is referred to as a second region. For example, when the phosphoric acid group is a phosphoric acid group and the phosphoric acid group causes condensation, the amount of weakly acidic groups in the phosphoric acid group (also referred to as the second dissociated acid amount in the present specification) is apparently It decreases, and the amount of alkali required for the second region is smaller than the amount of alkali required for the first region. On the other hand, the amount of strongly acidic groups in the phosphorus oxo acid group (also referred to as the first dissociated acid amount in the present specification) is the same as the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation. When the phosphorous acid group is a phosphorous acid group, the weakly acidic group does not exist in the phosphorous acid group, so that the amount of alkali required for the second region is reduced or the amount of alkali required for the second region is reduced. May be zero. In this case, the titration curve has one point where the pH increment is maximized.

なお、上述のリンオキソ酸基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の繊維状セルロースの質量を示すことから、酸型の繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、リンオキソ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リンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(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。
リンオキソ酸基量(C型)=リンオキソ酸基量(酸型)/{1+(W−1)×A/1000}
A[mmol/g]:繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基由来の総アニオン量(リンオキソ酸基の総解離酸量)
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)
Since the denominator of the above-mentioned phosphorus oxo acid group introduction amount (mmol / g) indicates the mass of the acid type fibrous cellulose, the phosphorus oxo acid group amount of the acid type fibrous cellulose (hereinafter, the amount of the phosphorus oxo acid group). (Called (acid type))). On the other hand, when the counterion of the phosphorus oxo acid group is replaced with an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent, the denominator is converted to the mass of fibrous cellulose when the cation C is a counterion. This makes it possible to determine the amount of phosphorus oxo acid groups (hereinafter, the amount of phosphorus oxo acid groups (C type)) possessed by the fibrous cellulose in which the cation C is a counterion.
That is, it is calculated by the following formula.
Phosphoric acid group amount (C type) = Phosphoric acid group amount (acid type) / {1+ (W-1) x A / 1000}
A [mmol / g]: Total anion amount derived from the phosphoric acid group of the fibrous cellulose (total dissociated acid amount of the phosphoric acid group)
W: Formula unit of cation C per valence (for example, Na is 23, Al is 9)

なお、滴定法によるリンオキソ酸基量の測定においては、水酸化ナトリウム水溶液1滴の滴下量が多すぎる場合や、滴定間隔が短すぎる場合、本来より低いリンオキソ酸基量となるなど正確な値が得られないことがある。適切な滴下量、滴定間隔としては、例えば、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を5〜30秒に10〜50μLずつ滴定するなどが望ましい。また、繊維状セルロース含有スラリーに溶解した二酸化炭素の影響を排除するため、例えば、滴定開始の15分前から滴定終了まで、窒素ガスなどの不活性ガスをスラリーに吹き込みながら測定するなどが望ましい。 In the measurement of the amount of phosphorus oxo acid groups by the titration method, if the amount of one drop of the sodium hydroxide aqueous solution is too large or the titration interval is too short, the amount of phosphorus oxo acid groups will be lower than the original value. It may not be obtained. As an appropriate dropping amount and titration interval, for example, it is desirable to titrate 10 to 50 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution every 5 to 30 seconds. Further, in order to eliminate the influence of carbon dioxide dissolved in the fibrous cellulose-containing slurry, for example, it is desirable to measure while blowing an inert gas such as nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of titration to the end of titration.

また、亜リン酸基に加えて、リン酸基、縮合リン酸基のいずれかまたは両方を含む場合において検出されるリンオキソ酸が、亜リン酸、リン酸、縮合リン酸のどれに由来するのかを区別する方法としては、例えば、酸加水分解などの縮合構造を切断する処理を行ってから上述した滴定操作を行う方法や、酸化処理などの亜リン酸基をリン酸基へ変換する処理を行ってから上述した滴定操作を行う方法などが挙げられる。 In addition, which of phosphorous acid, phosphorous acid, and condensed phosphoric acid is the phosphorous acid detected when the phosphorous acid group, the condensed phosphoric acid group, or both is contained in addition to the phosphorous acid group? As a method for distinguishing between, for example, a method of performing a treatment for cutting the condensed structure such as acid hydrolysis and then performing the above-mentioned titration operation, or a treatment for converting a phosphite group into a phosphorous acid group such as an oxidation treatment. Examples thereof include a method of performing the above-mentioned titration operation after the execution.

<微細繊維状セルロースの製造工程>
<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。
<Manufacturing process of fine fibrous cellulose>
<Fiber raw material>
Fine fibrous cellulose is produced from a fiber raw material containing cellulose. The fiber raw material containing cellulose is not particularly limited, but pulp is preferably used because it is easily available and inexpensive. Examples of pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. The wood pulp is not particularly limited, but for example, broadleaf kraft pulp (LBKP), coniferous kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), and unbleached kraft pulp (UKP). ) And chemical pulp such as oxygen bleached kraft pulp (OKP), semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemiground wood pulp (CGP), crushed wood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP), etc. Examples include mechanical pulp. The non-wood pulp is not particularly limited, and examples thereof include cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse. The deinking pulp is not particularly limited, and examples thereof include deinking pulp made from used paper. As the pulp of the present embodiment, one of the above types may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
Among the above pulps, for example, wood pulp and deinked pulp are preferable from the viewpoint of availability. Further, among wood pulps, from the viewpoint of high cellulose ratio and high yield of fine fibrous cellulose during defibration treatment, long fiber fine fibrous cellulose having a small decomposition of cellulose in pulp and a large axial ratio can be obtained. From the viewpoint, for example, chemical pulp is more preferable, and kraft pulp and sulfite pulp are further preferable.

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、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 and bacterial cellulose produced by acetobacter can be used. Further, instead of the fiber raw material containing cellulose, a fiber formed by a linear nitrogen-containing polysaccharide polymer such as chitin or chitosan can also be used.

<亜リン酸基導入工程>
微細繊維状セルロースの製造工程は、亜リン酸基導入工程を含む。亜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、亜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、亜リン酸基導入繊維が得られることとなる。
<Phosphorous acid group introduction process>
The process for producing fine fibrous cellulose includes a step of introducing a phosphite group. In the phosphite group introduction step, at least one compound (hereinafter, also referred to as “compound A”) selected from compounds capable of introducing a phosphorous acid group by reacting with a hydroxyl group of a fiber raw material containing cellulose is introduced. , A step of acting on a fiber raw material containing cellulose. By this step, a phosphite group-introduced fiber can be obtained.

本実施形態に係る亜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、尿素及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 phosphorous acid group introduction step according to the present embodiment, the reaction between the fiber raw material containing cellulose and Compound A is carried out in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter, also referred to as “Compound B”). You may go. On the other hand, the reaction of the fiber raw material containing cellulose with the compound A may be carried out in the absence of the compound B.

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、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、特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、特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 the method of causing the compound A to act on the fiber raw material in the coexistence with the compound B, 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 can be mentioned. Of these, since the reaction uniformity is high, it is preferable to use a fiber raw material in a dry state or a wet state, and it is particularly preferable to use a fiber raw material in a dry state. The form of the fiber raw material is not particularly limited, but is preferably cotton-like or thin sheet-like, for example. Examples of the compound A and the compound B include a method of adding the compound A and the compound B to the fiber raw material in the form of a powder or a solution dissolved in a solvent, or in a state of being heated to a melting point or higher and melted. Of these, since the reaction uniformity is high, it is preferable to add the solution in the form of a solution dissolved in a solvent, particularly in the state of an aqueous solution. Further, compound A and compound B may be added to the fiber raw material at the same time, separately, or as a mixture. The method for adding the compound A and the compound B is not particularly limited, but when the compound A and the compound B are in the form of a solution, the fiber raw material may be immersed in the solution to absorb the liquid and then taken out, or the fiber raw material may be taken out. The solution may be dropped into the water. Further, the required amounts of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, or after the excess amounts of compound A and compound B are added to the fiber raw material, the surplus compound A and compound B are added by pressing or filtering. It may be removed.

本実施態様で使用する化合物Aは、亜リン酸基を有する化合物及びその塩から選択される少なくとも1種である。亜リン酸基を有する化合物としては亜リン酸を挙げることができ、亜リン酸としては、たとえば99%亜リン酸(ホスホン酸)が挙げられる。亜リン酸基を有する化合物の塩としては、亜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、リンオキソ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、亜リン酸、亜リン酸のナトリウム塩、亜リン酸のカリウム塩、または、亜リン酸のアンモニウム塩が好ましく用いられる。 The compound A used in this embodiment is at least one selected from a compound having a phosphorous acid group and a salt thereof. Examples of the compound having a phosphorous acid group include phosphorous acid, and examples of phosphorous acid include 99% phosphorous acid (phosphonic acid). Examples of the salt of the compound having a phosphorous acid group include a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, and an ammonium salt of phosphorous acid, and these can have various neutralization degrees. Of these, phosphorous acid and phosphorous acid are highly efficient in introducing phosphorous acid groups, are more likely to improve defibration efficiency in the defibration step described later, are low in cost, and are easy to apply industrially. A sodium salt of acid, a potassium salt of phosphorous acid, or an ammonium salt of phosphorous acid is preferably used.

繊維原料に対する化合物Aの添加量は、特に限定されないが、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(絶乾質量)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。 The amount of compound A added to the fiber raw material is not particularly limited, but for example, when the amount of compound A added is converted to the phosphorus atomic weight, the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material (absolute dry mass) is 0.5% by mass or more. It is preferably 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 phosphorus atoms 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 addition amount of the phosphorus atom to the fiber raw material to be equal to or less than the above upper limit value, the effect of improving the yield and the cost can be balanced.

本実施態様で使用する化合物Bは、上述のとおり尿素及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。
Compound B used in this embodiment is at least one selected from urea and its derivatives as described above. Examples of compound B include urea, biuret, 1-phenylurea, 1-benzylurea, 1-methylurea, 1-ethylurea and the like.
From the viewpoint of improving the uniformity of the reaction, compound B is preferably used as an aqueous solution. Further, from the viewpoint of further improving the uniformity of the reaction, it is preferable to use an aqueous solution in which both compound A and compound B are dissolved.

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 amount of compound B added to the fiber raw material (absolute dry mass) is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more and 500% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 400% by mass or less. It is more preferably 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、特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 raw material containing cellulose and compound A, for example, amides or amines may be contained in the reaction system in addition to compound B. Examples of amides include formamide, dimethylformamide, acetamide, dimethylacetamide and the like. Examples of amines include methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like. Among these, triethylamine is known to act as a good reaction catalyst.

亜リン酸基導入工程においては、繊維原料に化合物A等を添加又は混合した後、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、亜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、高周波乾燥装置を用いることができる。 In the phosphorous acid group introduction step, it is preferable to add or mix the compound A or the like to the fiber raw material and then heat-treat the fiber raw material. As the heat treatment temperature, it is preferable to select a temperature at which the phosphite group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis reaction of the fiber. The heat treatment temperature is, for example, preferably 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and further preferably 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. In addition, equipment having various heat media can be used for the heat treatment, for example, a stirring drying device, a rotary drying device, a disk drying device, a roll type heating device, a plate type heating device, a fluidized bed drying device, and an air stream. A drying device, a vacuum drying device, an infrared heating device, a far infrared heating device, a microwave heating device, and a high frequency drying 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を混練又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亜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。 In the heat treatment according to the present embodiment, for example, a method of adding compound A to a thin sheet-shaped fiber raw material by a method such as impregnation and then heating, or a method of heating while kneading or stirring the fiber raw material and compound A with a kneader or the like. Can be adopted. This makes it possible to suppress uneven concentration of the compound A in the fiber raw material and more uniformly introduce the phosphorous acid group onto the surface of the cellulose fiber contained in the fiber raw material. This is because when the water molecules move to the surface of the fiber raw material due to drying, the dissolved compound A is attracted to the water molecules by the surface tension and also moves to the surface of the fiber raw material (that is, the concentration unevenness of the compound A is caused. It is considered that this is due to the fact that it can be suppressed.

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、及び化合物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、例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。 Further, the heating device used for the heat treatment always keeps the water content retained by the slurry and the water content generated by the dehydration condensation (phosphate esterification) reaction between the compound A and the hydroxyl group contained in the cellulose or the like in the fiber raw material. It is preferable that the device can be discharged to the outside of the device system. Examples of such a heating device include a ventilation type oven and the like. By constantly discharging the water in the apparatus system, in addition to being able to suppress the hydrolysis reaction of the phosphate ester bond, which is the reverse reaction of phosphate esterification, it is also possible to suppress the acid hydrolysis of the sugar chain in the fiber. it can. Therefore, it is 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、亜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 heat treatment time is preferably 1 second or more and 300 minutes or less, more preferably 1 second or more and 1000 seconds or less, and 10 seconds or more and 800 seconds or less after the water is substantially removed from the fiber raw material. Is more preferable. In the present embodiment, the amount of the phosphorous acid group introduced can be within a preferable range by setting the heating temperature and the heating time within an appropriate range.

亜リン酸基導入工程は、少なくとも1回行えば良いが、2回以上繰り返して行うこともできる。2回以上の亜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亜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、亜リン酸基導入工程を2回行う場合が挙げられる。 The phosphorous acid group introduction step may be performed at least once, but may be repeated twice or more. By performing the phosphorous acid group introduction step two or more times, many phosphorous acid groups can be introduced into the fiber raw material. In the present embodiment, as an example of a preferable embodiment, there is a case where the phosphorous acid group introduction step is performed twice.

繊維原料に対する亜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、0.50mmol/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、繊維原料に対する亜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。亜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 the phosphorous acid group introduced into the fiber raw material is, for example, 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.50 mmol / g per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. It is more preferably / g or more, and particularly preferably 1.00 mmol / g or more. Further, the amount of the phosphorous acid group introduced into the fiber raw material is preferably 5.20 mmol / g or less, more preferably 3.65 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose, for example, 3 It is more preferably 0.00 mmol / g or less. By setting the amount of the phosphorous acid group introduced within the above range, it is possible to facilitate the miniaturization of the fiber raw material and enhance the stability of the 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、必要に応じて亜リン酸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剤により亜リン酸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 in the present embodiment, a washing step can be performed on the phosphorous acid group-introduced fiber, if necessary. The cleaning step is performed, for example, by cleaning the phosphite group-introduced fibers with water or an organic solvent. Further, the cleaning step may be performed after each step described later, and the number of cleanings 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、亜リン酸基導入工程と、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、特に限定されないが、例えばアルカリ溶液中に、亜リン酸基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
<Alkaline treatment process>
When producing fine fibrous cellulose, an alkali treatment may be performed on the fiber raw material between the phosphorous acid group introduction step and the defibration treatment step described later. The alkaline treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the phosphorous acid group-introduced fiber in an alkaline solution.

アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、特に限定されず、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、水または有機溶剤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剤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。 The alkaline compound contained in the alkaline solution is not particularly limited, and may be an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound. In the present embodiment, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferably used as the alkaline compound because of its high versatility. Further, 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 alkaline solution, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is preferable because of its high versatility.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、特に限定されないが、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亜リン酸基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、特に限定されないが、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、特に限定されないが、たとえば亜リン酸基導入繊維の絶対乾燥質量に対して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 alkaline solution in the alkaline treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower. The immersion time of the phosphorous acid group-introduced fiber in the alkaline solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less. The amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10000% by mass or less, based on the absolute dry mass of the phosphorous acid group-introduced fiber. The following is more preferable.

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、亜リン酸基導入工程の後であってアルカリ処理工程の前に、亜リン酸基導入繊維を水や有機溶剤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亜リン酸基導入繊維を水や有機溶剤により洗浄することが好ましい。 In order to reduce the amount of the alkaline solution used in the alkali treatment step, the phosphite group-introduced fiber may be washed with water or an organic solvent after the phosphite group introduction step and before the alkali treatment step. After the alkali treatment step and before the defibration treatment step, it is preferable to wash the alkali-treated phosphorous acid group-introduced fiber with water or an organic solvent from the viewpoint of improving handleability.

<酸処理工程>
微細繊維状セルロースを製造する場合、亜リン酸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。例えば、亜リン酸基導入工程、酸処理、アルカリ処理及び解繊処理をこの順で行ってもよい。
<Acid treatment process>
In the case of producing fine fibrous cellulose, the fiber raw material may be subjected to acid treatment between the step of introducing a phosphorous acid group and the defibration treatment step described later. For example, the phosphorous acid group introduction step, the acid treatment, the alkali treatment, and the defibration treatment may be performed in this order.

酸処理の方法としては、特に限定されないが、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、特に限定されないが、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、特に限定されないが、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。 The method of the acid treatment is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the fiber raw material in an acidic liquid containing an acid. The concentration of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less, for example. The pH of the acidic solution used is not particularly limited, but is preferably 0 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 3 or less. As the acid contained in the acidic solution, for example, an inorganic acid, a sulfonic acid, a carboxylic acid or the like can be used. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hypochlorous acid, chloric 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, trifluoromethanesulfonic acid and the like. 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、特に限定されないが、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、特に限定されないが、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、特に限定されないが、たとえば繊維原料の絶対乾燥質量に対して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 preferably 5 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 20 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. The immersion time in the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 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, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, and 1,000% by mass or more and 10,000% by mass or less, for example, with respect to the absolute dry mass of the fiber raw material. Is more preferable.

<解繊処理>
亜リン酸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、特に限定されないが、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。
<Fiber processing>
Fine fibrous cellulose can be obtained by defibrating the phosphite-introduced fiber in the defibration treatment step. In the defibration treatment step, for example, a defibration treatment apparatus can be used. The defibrating apparatus is not particularly limited, but for example, a high-speed defibrator, 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 disc type refiner, a conical refiner, and a twin shaft. A kneader, a vibration mill, a homomixer under high speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used. Among the above-mentioned defibration processing devices, it is more preferable to use a high-speed defibrator, a high-pressure homogenizer, and an ultra-high-pressure homogenizer, which are less affected by crushed media and less likely to cause contamination.

解繊処理工程においては、たとえば亜リン酸基導入繊維を、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、および極性有機溶剤などの有機溶剤から選択される1種または2種以上を使用することができる。極性有機溶剤としては、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 phosphorous acid group-introduced fiber with a dispersion medium to form a slurry. As the dispersion medium, one or more 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, aproton 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, methyl ethyl ketone (MEK) and the like. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like. 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), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and the like.

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、亜リン酸基導入繊維を分散媒に分散させて得たスラリー中には、例えば水素結合性のある尿素などの亜リン酸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 appropriately set. Further, the slurry obtained by dispersing the phosphorous acid group-introduced fiber in a dispersion medium may contain a solid content other than the phosphorous acid group-introduced fiber such as urea having a hydrogen bond property.

(アクリル系重合体)
本発明のシートは、水系樹脂としてアクリル系重合体を含む。ここで、アクリル系重合体は、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造と、水性アクリルポリオールに由来する構造と、を含む重合体である。言い換えれば、アクリル系重合体は、水性アクリルポリオールが、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造(単位)で架橋された架橋アクリル系重合体である。
(Acrylic polymer)
The sheet of the present invention contains an acrylic polymer as an aqueous resin. Here, the acrylic polymer is a polymer containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acrylic polyol. In other words, the acrylic polymer is a crosslinked acrylic polymer in which an aqueous acrylic polyol is crosslinked with a structure (unit) derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound.

水性アクリルポリオールは、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートと、ビニル化合物を共重合成分とする重合体である。なお、本明細書において、(メタ)アクリレートというときには、アクリレートとメタクリレートの総称を意味する。また、水性アクリルポリオールは、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート以外の(メタ)アクリレートに由来する構造を含んでいてもよい。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート以外の(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 The aqueous acrylic polyol is a polymer containing a hydroxy group-containing (meth) acrylate and a vinyl compound as copolymerization components. In the present specification, the term (meth) acrylate means a general term for acrylate and methacrylate. Further, the aqueous acrylic polyol may contain a structure derived from a (meth) acrylate other than the hydroxy group-containing (meth) acrylate. Examples of the hydroxy group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxy (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. Examples of the (meth) acrylate other than the hydroxy group-containing (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Can be mentioned.

ビニル化合物は、重合性のビニル基を有する化合物である。ビニル化合物としては、例えば、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸−2−クロロエチル、メタクリル酸−2−クロロエチル、エチレン、プロピレン、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、アクリルアミドなどを挙げることができる。 The vinyl compound is a compound having a polymerizable vinyl group. Examples of the vinyl compound include vinyl acetate, vinylidene chloride, -2-chloroethyl acrylate, -2-chloroethyl methacrylate, ethylene, propylene, styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, acrylonitrile, and acrylamide. ..

アクリル系重合体は、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造を含む。ここで、上記化合物は硬化剤もしくは架橋剤である。中でも、アクリル系重合体は、イソシアネート化合物に由来する構造を含むことが好ましく、イソシアネート化合物には、イソシアネート基を2つ以上有するポリイソシアネートも含まれる。例えば、イソシアネート基は、水性アクリルポリオールのヒドロキシ基と反応することで架橋構造を形成する。 The acrylic polymer contains a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound. Here, the above compound is a curing agent or a cross-linking agent. Among them, the acrylic polymer preferably contains a structure derived from an isocyanate compound, and the isocyanate compound also includes polyisocyanate having two or more isocyanate groups. For example, the isocyanate group forms a crosslinked structure by reacting with the hydroxy group of the aqueous acrylic polyol.

(任意成分)
本発明のシートは、上述したアクリル系重合体及び微細繊維状セルロースに加えて、水溶性高分子を含んでいてもよい。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、ポリエチレンオキサイド、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。
(Optional ingredient)
The sheet of the present invention may contain a water-soluble polymer in addition to the acrylic polymer and fine fibrous cellulose described above. 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 and dipropylene glycol. Synthetic water-soluble polymers such as 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, purulan , Carrageenan, and thickening polysaccharides such as pectin; cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, and hirodoxyethyl cellulose; cationized starch, raw starch, oxidized starch, etherified starch, esterified starch, etc. , And starches such as amylose; glycerins such as glycerin, diglycerin, and polyglycerin; hyaluronic acid, metal salts of hyaluronic acid, and the like.

また、本発明のシートは、上述したアクリル系重合体及び微細繊維状セルロースに加えて、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂などの樹脂をさらに含んでもよい。樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、芳香族ポリカーボネート系樹脂、脂肪族ポリカーボネート系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂、脂肪族ポリオレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスルホン系樹脂、非晶性フッ素系樹脂、ロジン系樹脂、ニトロセルロース、塩化ビニル系樹脂、塩化ゴム系樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。 Further, the sheet of the present invention may further contain a resin such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photocurable resin, in addition to the acrylic polymer and the fine fibrous cellulose described above. Examples of the resin include styrene resin, aromatic polycarbonate resin, aliphatic polycarbonate resin, aromatic polyester resin, aliphatic polyester resin, aliphatic polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyamide resin, and polyphenylene. Ether-based resin, thermoplastic polyimide-based resin, polyacetal-based resin, polysulfone-based resin, amorphous fluorine-based resin, rosin-based resin, nitrocellulose, vinyl chloride-based resin, rubber chloride-based resin, vinyl acetate resin, phenol resin, epoxy Resin and the like can be mentioned.

さらに、本発明のシートは、任意成分として、例えば、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、架橋剤等を含んでいてもよい。本発明のシートは上記成分の一種または二種以上を含んでいてもよい。 Further, the sheet of the present invention has, as optional components, for example, a surfactant, an organic ion, a coupling agent, an inorganic layered compound, an inorganic compound, a leveling agent, a preservative, an antifoaming agent, an organic particle, a lubricant, and an antistatic agent. It may contain an inhibitor, an ultraviolet protective agent, a dye, a pigment, a stabilizer, a magnetic powder, an orientation accelerator, a plasticizer, a dispersant, a cross-linking agent and the like. The sheet of the present invention may contain one or more of the above components.

シート中に含まれる上記任意成分の含有量は、シートの全質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the optional component contained in the sheet is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less, based on the total mass of the sheet. More preferred.

また、本発明のシートは、任意成分として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挙げることができるが、溶媒は水であることが好ましい。なお、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。 In addition, the sheet of the present invention may contain a solvent as an optional component. Examples of the solvent include one or both of water and an organic solvent, and the solvent is preferably water. Examples of the organic solvent include alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, hydrocarbons, halogens, aprotic polar solvents and the like. 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, methyl ethyl ketone (MEK) and the like. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like. Examples of the esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like. Examples of hydrocarbons include n-hexane, toluene, xylene and the like. Examples of halogens include methylene chloride, trichlorethylene, chloroform and the like. Examples of the aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and the like.

この場合、シート中に含まれる溶媒の含有量は、シートの全質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。 In this case, the content of the solvent contained in the sheet is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and 30% by mass or less with respect to the total mass of the sheet. Is even more preferable.

(シートの製造方法)
本発明のシートの製造方法は、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、水性アクリルポリオールと、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物と、を混合し、シート形成用組成物(以下、スラリーもしくは塗工液ともいう)を得る工程と、該シート形成用組成物を基材上に塗工する塗工工程、または該シート形成用組成物を抄紙する抄紙工程を含む。これにより、上述したシートが得られることとなる。
(Sheet manufacturing method)
In the method for producing a sheet of the present invention, a fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group, an aqueous acrylic polyol, an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline. A step of mixing at least one compound selected from the compounds to obtain a sheet-forming composition (hereinafter, also referred to as a slurry or a coating liquid) and coating the sheet-forming composition on a substrate. The coating step is included, or the paper making step of making the sheet-forming composition is included. As a result, the above-mentioned sheet can be obtained.

<シート形成用組成物を得る工程>
シート形成用組成物を得る工程では、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースを含む分散液を、必要に応じて希釈する。シート形成用組成物を得る工程では、この工程を第1工程として含むことが好ましい。この際、希釈後の分散液中に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、希釈後の分散液の全質量に対して、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましい。また、希釈後の分散液中に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、希釈後の分散液の全質量に対して、0.001質量%以上であることが好ましい。このように、第1工程では、微細繊維状セルロースの含有量を低く抑えた分散液を作製することが好ましく、これにより、吸水率の低いシートが得られる。
<Step of obtaining a sheet-forming composition>
In the step of obtaining the sheet-forming composition, a dispersion liquid containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from the phosphite group is diluted as necessary. In the step of obtaining the sheet-forming composition, it is preferable to include this step as the first step. At this time, the content of the fine fibrous cellulose contained in the diluted dispersion is preferably 2% by mass or less, and preferably 1% by mass or less, based on the total mass of the diluted dispersion. Is more preferable. The content of the fine fibrous cellulose contained in the diluted dispersion is preferably 0.001% by mass or more with respect to the total mass of the diluted dispersion. As described above, in the first step, it is preferable to prepare a dispersion having a low content of fine fibrous cellulose, whereby a sheet having a low water absorption rate can be obtained.

次いで、濃度調整がなされた繊維状セルロースを含む分散液に水性アクリルポリオールを混合する工程を第2工程として含むことが好ましい。この際に添加する水性アクリルポリオールは、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートと、ビニル化合物を共重合成分とする重合体のエマルジョンであることが好ましい。また、第2工程では、水性アクリルポリオールのエマルジョンを複数回に分けて添加し、その都度撹拌を行うことが好ましい。本発明のシートの製造方法においては、濃度調整がなされた繊維状セルロースを含む分散液に水性アクリルポリオールを少量ずつ添加することが好ましく、これにより、吸水率の低いシートが得られやすくなる。 Next, it is preferable to include as a second step a step of mixing the aqueous acrylic polyol with the dispersion liquid containing the fibrous cellulose whose concentration has been adjusted. The aqueous acrylic polyol added at this time is preferably an emulsion of a hydroxy group-containing (meth) acrylate and a polymer containing a vinyl compound as a copolymerization component. Further, in the second step, it is preferable to add the emulsion of the aqueous acrylic polyol in a plurality of times and stir each time. In the method for producing a sheet of the present invention, it is preferable to add an aqueous acrylic polyol little by little to a dispersion liquid containing fibrous cellulose whose concentration has been adjusted, which makes it easy to obtain a sheet having a low water absorption rate.

第3工程として、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物を混合する。第3工程で添加するイソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物は、硬化剤もしくは架橋剤である。 As a third step, at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound is mixed. At least one compound selected from the isocyanate compound, the carbodiimide compound and the oxazoline compound added in the third step is a curing agent or a cross-linking agent.

第2工程及び第3工程において各原料を添加する際には、撹拌機を用いて撹拌を行うことが好ましい。撹拌機としては、例えば、T.K.ホモディスパー(特殊機化工業製)を用いることができ、撹拌速度は、500〜5000rpmとすることが好ましい。また、撹拌時間は1分〜100分とすることが好ましい。 When each raw material is added in the second step and the third step, it is preferable to stir using a stirrer. As a stirrer, for example, T.I. K. Homo Dispar (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo) can be used, and the stirring speed is preferably 500 to 5000 rpm. The stirring time is preferably 1 minute to 100 minutes.

上述したように、シート形成用組成物を得る工程では、第1工程〜第3工程をこの順に含むことが好ましいが、微細繊維状セルロースを含む分散液中の微細繊維状セルロースの含有量が低い場合は、第1工程を省略して、第2工程の後に第3工程を含む態様であってもよい。なお、第1工程と第2工程の間に他の工程が含まれていてもよく、第2工程と第3工程の間に他の工程が含まれていてもよい。また、第1工程の前、及び/又は、第3工程の後に他の工程が含まれていてもよい。特に、第3工程の後には、撹拌による泡立ちを解消するために、脱泡処理工程を設けることが好ましい。 As described above, in the step of obtaining the sheet-forming composition, it is preferable to include the first step to the third step in this order, but the content of the fine fibrous cellulose in the dispersion liquid containing the fine fibrous cellulose is low. In this case, the first step may be omitted and the third step may be included after the second step. It should be noted that another step may be included between the first step and the second step, and another step may be included between the second step and the third step. Further, other steps may be included before the first step and / or after the third step. In particular, after the third step, it is preferable to provide a defoaming treatment step in order to eliminate foaming due to stirring.

上記工程を経ることでシート形成用組成物には、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造と、水性アクリルポリオールに由来する構造と、を含むアクリル系重合体が含まれることになる。シート形成用組成物中のアクリル系重合体の含有量は、組成物中の全固形分質量に対して、83.5質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、87.5質量%以上であることがさらに好ましい。また、アクリル系重合体の含有量は、組成物中の全固形分質量に対して、99.95質量%以下であることが好ましく、99.9質量%以下であることがより好ましく、99.5質量%以下であることがさらに好ましい。 Through the above steps, the sheet-forming composition is an acrylic-based composition containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acrylic polyol. The polymer will be included. The content of the acrylic polymer in the sheet-forming composition is preferably 83.5% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, based on the total solid content mass in the composition. , 87.5% by mass or more is more preferable. The content of the acrylic polymer is preferably 99.95% by mass or less, more preferably 99.9% by mass or less, based on the total solid content mass in the composition. It is more preferably 5% by mass or less.

また、シート形成用組成物中の微細繊維状セルロースの含有量は、組成物中の全固形分質量に対して、0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることがさらに好ましい。また、微細繊維状セルロースの含有量は、組成物中の全固形分質量に対して、16.5質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、12.5質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the fine fibrous cellulose in the sheet-forming composition is preferably 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, based on the total solid content mass in the composition. More preferably, it is more preferably 0.5% by mass or more. The content of the fine fibrous cellulose is preferably 16.5% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and 12.5% by mass with respect to the total solid content mass in the composition. It is more preferably% or less.

<塗工工程>
塗工工程では、たとえば繊維状セルロースを含むシート形成用組成物(スラリー)を基材上に塗工し、これを乾燥して形成されたシートを基材から剥離することによりシートを得ることができる。また、塗工装置と長尺の基材を用いることで、シートを連続的に生産することができる。
<Coating process>
In the coating step, for example, a sheet-forming composition (slurry) containing fibrous cellulose can be applied onto a base material, and the sheet formed by drying the composition can be peeled off from the base material to obtain a sheet. it can. Further, by using a coating device and a long base material, sheets can be continuously produced.

塗工工程で用いる基材の材質は、とくに限定されないが、シート形成用組成物(スラリー)に対する濡れ性が高いものの方が乾燥時のシートの収縮等を抑制することができて良いが、乾燥後に形成されたシートが容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂製のフィルムや板または金属製のフィルムや板が好ましいが、とくに限定されない。たとえばポリプロピレン、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂のフィルムや板、アルミ、亜鉛、銅、鉄板の金属のフィルムや板、および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレスのフィルムや板、真ちゅうのフィルムや板等を用いることができる。 The material of the base material used in the coating process is not particularly limited, but a material having high wettability to the sheet-forming composition (slurry) may suppress shrinkage of the sheet during drying, but drying It is preferable to select a sheet in which the sheet formed later can be easily peeled off. Of these, a resin film or plate or a metal film or plate is preferable, but is not particularly limited. For example, resin films and plates such as polypropylene, acrylic, polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, and polyvinylidene chloride, metal films and plates of aluminum, zinc, copper, and iron plates, and their surfaces are oxidized. , Stainless film or plate, brass film or plate, etc. can be used.

塗工工程において、スラリーの粘度が低く、基材上で展開してしまう場合には、所定の厚みおよび坪量のシートを得るため、基材上に堰止用の枠を固定して使用してもよい。堰止用の枠としては、とくに限定されないが、たとえば乾燥後に付着するシートの端部が容易に剥離できるものを選択することが好ましい。このような観点から、樹脂板または金属板を成形したものがより好ましい。本実施形態においては、たとえばポリプロピレン板、アクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリカーボネート板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛板、銅板、鉄板等の金属板、およびこれらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を成形したものを用いることができる。
スラリーを基材に塗工する塗工機としては、とくに限定されないが、たとえばロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、エアドクターコーター等を使用することができる。シートの厚みをより均一にできることから、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーターがとくに好ましい。
In the coating process, if the viscosity of the slurry is low and it develops on the base material, a dammed frame is fixed on the base material to obtain a sheet with a predetermined thickness and basis weight. You may. The frame for damming is not particularly limited, but it is preferable to select, for example, a frame in which the end portion of the sheet that adheres after drying can be easily peeled off. From this point of view, a resin plate or a metal plate molded is more preferable. In the present embodiment, for example, a resin plate such as a polypropylene plate, an acrylic plate, a polyethylene terephthalate plate, a vinyl chloride plate, a polystyrene plate, a polycarbonate plate, a polyvinylidene chloride plate, or a metal plate such as an aluminum plate, a zinc plate, a copper plate, or an iron plate. , And those whose surfaces are oxidized, stainless steel plates, brass plates and the like can be used.
The coating machine for coating the slurry on the base material is not particularly limited, and for example, a roll coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, an air doctor coater, or the like can be used. A die coater, a curtain coater, and a spray coater are particularly preferable because the thickness of the sheet can be made more uniform.

スラリーを基材へ塗工する際のスラリー温度および雰囲気温度は、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く、15℃以上50℃以下であることがさらに好ましく、20℃以上40℃以下であることがとくに好ましい。塗工温度が上記下限値以上であれば、スラリーをより容易に塗工できる。塗工温度が上記上限値以下であれば、塗工中の分散媒の揮発を抑制できる。 The slurry temperature and the atmospheric temperature when the slurry is applied to the substrate are not particularly limited, but are preferably, for example, 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower, and 15 ° C. It is more preferably 50 ° C. or lower, and particularly preferably 20 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. When the coating temperature is equal to or higher than the above lower limit, the slurry can be coated more easily. When the coating temperature is not more than the above upper limit value, volatilization of the dispersion medium during coating can be suppressed.

塗工工程においては、シートの仕上がり坪量が好ましくは10g/m2以上100g/m2以下となるように、より好ましくは20g/m2以上60g/m2以下となるように、スラリーを基材に塗工することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように塗工することで、より強度に優れたシートが得られる。 In the coating process, the slurry is based so that the finished basis weight of the sheet is preferably 10 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less, and more preferably 20 g / m 2 or more and 60 g / m 2 or less. It is preferable to coat the material. By coating so that the basis weight is within the above range, a sheet having higher strength can be obtained.

塗工工程は、上述のとおり、基材上に塗工したスラリーを乾燥させる工程を含む。スラリーを乾燥させる工程は、とくに限定されないが、たとえば非接触の乾燥方法、もしくはシートを拘束しながら乾燥する方法、またはこれらの組み合わせにより行われる。 As described above, the coating step includes a step of drying the slurry coated on the substrate. The step of drying the slurry is not particularly limited, but is performed by, for example, a non-contact drying method, a method of drying while restraining the sheet, or a combination thereof.

非接触の乾燥方法としては、とくに限定されないが、たとえば熱風、赤外線、遠赤外線もしくは近赤外線により加熱して乾燥する方法(加熱乾燥法)、または真空にして乾燥する方法(真空乾燥法)を適用することができる。加熱乾燥法と真空乾燥法を組み合わせてもよいが、通常は、加熱乾燥法が適用される。赤外線、遠赤外線または近赤外線による乾燥は、とくに限定されないが、たとえば赤外線装置、遠赤外線装置または近赤外線装置を用いて行うことができる。 The non-contact drying method is not particularly limited, and for example, a method of heating and drying with hot air, infrared rays, far infrared rays or near infrared rays (heat drying method) or a method of vacuum drying (vacuum drying method) is applied. can do. Although the heat drying method and the vacuum drying method may be combined, the heat drying method is usually applied. Drying with infrared rays, far infrared rays or near infrared rays is not particularly limited, but can be performed by using, for example, an infrared device, a far infrared device or a near infrared device.

加熱乾燥法における加熱温度は、とくに限定されないが、たとえば20℃以上150℃以下とすることが好ましく、25℃以上105℃以下とすることがより好ましい。加熱温度を上記下限値以上とすれば、分散媒を速やかに揮発させることができる。また、加熱温度を上記上限値以下であれば、加熱に要するコストの抑制および繊維状セルロースの熱による変色の抑制を実現できる。 The heating temperature in the heat-drying method is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably 25 ° C. or higher and 105 ° C. or lower. When the heating temperature is set to the above lower limit value or more, the dispersion medium can be rapidly volatilized. Further, when the heating temperature is not more than the above upper limit value, it is possible to suppress the cost required for heating and suppress the discoloration of the fibrous cellulose due to heat.

<抄紙工程>
抄紙工程は、抄紙機によりスラリーを抄紙することにより行われる。抄紙工程で用いられる抄紙機としては、とくに限定されないが、たとえば長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機、またはこれらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機等が挙げられる。抄紙工程では、手抄き等の公知の抄紙方法を採用してもよい。
<Papermaking process>
The papermaking process is performed by making a slurry with a paper machine. The paper machine used in the paper making process is not particularly limited, and examples thereof include continuous paper machines such as a long net type, a circular net type, and an inclined type, and a multi-layer paper making machine combining these. In the papermaking process, a known papermaking method such as hand-making may be adopted.

抄紙工程は、スラリーをワイヤーにより濾過、脱水して湿紙状態のシートを得た後、このシートをプレス、乾燥することにより行われる。スラリーを濾過、脱水する際に用いられる濾布としては、とくに限定されないが、たとえば繊維状セルロースは通過せず、かつ濾過速度が遅くなりすぎないものであることがより好ましい。このような濾布としては、とくに限定されないが、たとえば有機ポリマーからなるシート、織物、多孔膜が好ましい。有機ポリマーとしてはとくに限定されないが、たとえばポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のような非セルロース系の有機ポリマーが好ましい。本実施形態においては、たとえば孔径0.1μm以上20μm以下であるポリテトラフルオロエチレンの多孔膜や、孔径0.1μm以上20μm以下であるポリエチレンテレフタレートやポリエチレンの織物等が挙げられる。 The papermaking process is performed by filtering and dehydrating the slurry with a wire to obtain a wet paper sheet, and then pressing and drying the sheet. The filter cloth used for filtering and dehydrating the slurry is not particularly limited, but it is more preferable that, for example, fibrous cellulose does not pass through and the filtration rate does not become too slow. Such a filter cloth is not particularly limited, but for example, a sheet made of an organic polymer, a woven fabric, or a porous membrane is preferable. The organic polymer is not particularly limited, but non-cellulosic organic polymers such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferable. In the present embodiment, for example, a porous membrane of polytetrafluoroethylene having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, polyethylene terephthalate having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, a polyethylene woven fabric, or the like can be mentioned.

シート化工程において、スラリーからシートを製造する方法は、たとえば繊維状セルロースを含むスラリーを無端ベルトの上面に吐出し、吐出されたスラリーから分散媒を搾水してウェブを生成する搾水セクションと、ウェブを乾燥させてシートを生成する乾燥セクションとを備える製造装置を用いて行うことができる。搾水セクションから乾燥セクションにかけて無端ベルトが配設され、搾水セクションで生成されたウェブが無端ベルトに載置されたまま乾燥セクションに搬送される。 In the sheeting process, a method of producing a sheet from a slurry is, for example, a water-squeezed section in which a slurry containing fibrous cellulose is discharged onto the upper surface of an endless belt and a dispersion medium is squeezed from the discharged slurry to generate a web. This can be done using a manufacturing apparatus comprising a drying section that dries the web to produce a sheet. An endless belt is arranged from the watering section to the drying section, and the web generated in the watering section is conveyed to the drying section while being placed on the endless belt.

抄紙工程において用いられる脱水方法としては、とくに限定されないが、たとえば紙の製造で通常に使用している脱水方法が挙げられる。これらの中でも、長網、円網、傾斜ワイヤーなどで脱水した後、さらにロールプレスで脱水する方法が好ましい。また、抄紙工程において用いられる乾燥方法としては、とくに限定されないが、たとえば紙の製造で用いられている方法が挙げられる。これらの中でも、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、熱風乾燥、近赤外線ヒーター、赤外線ヒーターなどを用いた乾燥方法がより好ましい。 The dehydration method used in the papermaking process is not particularly limited, and examples thereof include a dehydration method usually used in the production of paper. Among these, a method of dehydrating with a long net, a circular net, an inclined wire or the like and then further dehydrating with a roll press is preferable. The drying method used in the papermaking process is not particularly limited, and examples thereof include methods used in the production of paper. Among these, a drying method using a cylinder dryer, a Yankee dryer, hot air drying, a near infrared heater, an infrared heater, or the like is more preferable.

(積層体)
本発明は、基材層の少なくとも一方の面側に上述したシートを備える積層体に関するものでもある。図2は、積層体100の構造を説明する断面図である。図2に示されるように、積層体100は基材層20上に積層されたシート10を有する。ここで、基材層20とシート10の間には他の層が設けられていてもよいが、シート10は基材層20上に直接接するように積層されていることが好ましい。なお、図2には、基材層20の片面にシート10が形成されてなる積層体100を図示しているが、本発明の積層体は、基材層の両面にシートが形成されてなる積層体であってもよく、シートの両面に基材層を備える積層体であってもよく、基材層とシートをそれぞれ2層以上含む積層体であってもよい。
(Laminate)
The present invention also relates to a laminate having the above-mentioned sheet on at least one surface side of the base material layer. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the structure of the laminated body 100. As shown in FIG. 2, the laminated body 100 has a sheet 10 laminated on the base material layer 20. Here, another layer may be provided between the base material layer 20 and the sheet 10, but it is preferable that the sheet 10 is laminated so as to be in direct contact with the base material layer 20. Although FIG. 2 shows a laminate 100 in which a sheet 10 is formed on one side of the base material layer 20, the laminate of the present invention has sheets formed on both sides of the base material layer 20. It may be a laminated body, a laminated body having a base material layer on both sides of the sheet, or a laminated body containing two or more layers of the base material layer and the sheet, respectively.

基材層としては、樹脂層や無機層を挙げることができる。また、基材層は微細繊維状セルロース及び水溶性高分子から選択される少なくとも1種を含む層であることも好ましい。基材層が微細繊維状セルロースを含む層である場合は、微細繊維状セルロースの含有量は0.5質量%以上95質量%以下であることが好ましい。また、基材層が微細繊維状セルロースを含む層である場合は、微細繊維状セルロースは、リンオキソ酸基又はリンオキソ酸基に由来する置換基を有するものであることが好ましい。なお、本明細書において、リンオキソ酸基としては、リン酸基や亜リン酸基が挙げられる。 Examples of the base material layer include a resin layer and an inorganic layer. Further, the base material layer is preferably a layer containing at least one selected from fine fibrous cellulose and a water-soluble polymer. When the base material layer is a layer containing fine fibrous cellulose, the content of the fine fibrous cellulose is preferably 0.5% by mass or more and 95% by mass or less. When the base material layer is a layer containing fine fibrous cellulose, the fine fibrous cellulose preferably has a phosphoric acid group or a substituent derived from the phosphoric acid group. In addition, in this specification, a phosphoric acid group and a phosphite group are mentioned as a phosphorous acid group.

上述したシートと基材層の間には、接着層が設けられていてもよく、また接着層が設けられておらず、シートと基材層が直接密着をしていてもよい。シートと基材層の間に接着層が設けられる場合は、接着層を構成する接着剤として、例えば、アクリル系樹脂を挙げることができる。また、アクリル系樹脂以外の接着剤としては、例えば、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン/アクリル酸エステル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/(メタ)アクリル酸エステル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂や、SBR、NBR等のゴム系エマルジョンなどが挙げられる。 An adhesive layer may be provided between the above-mentioned sheet and the base material layer, or the sheet and the base material layer may be in direct contact with each other without the adhesive layer. When an adhesive layer is provided between the sheet and the base material layer, examples of the adhesive constituting the adhesive layer include acrylic resins. Examples of the adhesive other than the acrylic resin include vinyl chloride resin, (meth) acrylic acid ester resin, styrene / acrylic acid ester copolymer resin, vinyl acetate resin, and vinyl acetate / (meth) acrylic acid ester. Examples include polymer resins, urethane resins, silicone resins, epoxy resins, ethylene / vinyl acetate copolymer resins, polyester resins, polyvinyl alcohol resins, ethylene vinyl alcohol copolymer resins, and rubber emulsions such as SBR and NBR. Be done.

基材層の厚みは、特に限定されるものではないが、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い。また、基材層の厚みは10000μm以下であることが好ましく、1000μm以下であることがより好ましい。 The thickness of the base material layer is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more. The thickness of the base material layer is preferably 10000 μm or less, more preferably 1000 μm or less.

なお、基材層が、樹脂層や無機層である場合、樹脂層や無機層としては、例えば、以下に挙げる層であってもよい。 When the base material layer is a resin layer or an inorganic layer, the resin layer or the inorganic layer may be, for example, the layers listed below.

<樹脂層>
樹脂層は、天然樹脂や合成樹脂を主成分とする層である。ここで、主成分とは、樹脂層の全質量に対して、50質量%以上含まれている成分を指す。樹脂の含有量は、樹脂層の全質量に対して、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%以上であることが特に好ましい。なお、樹脂の含有量は、100質量%とすることもでき、95質量%以下であってもよい。
<Resin layer>
The resin layer is a layer containing a natural resin or a synthetic resin as a main component. Here, the main component refers to a component contained in an amount of 50% by mass or more with respect to the total mass of the resin layer. The content of the resin is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and 90% by mass, based on the total mass of the resin layer. The above is particularly preferable. The resin content may be 100% by mass or 95% by mass or less.

天然樹脂としては、例えば、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル等のロジン系樹脂を挙げることができる。 Examples of the natural resin include rosin-based resins such as rosin, rosin ester, and hydrogenated rosin ester.

合成樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂及びアクリル樹脂から選択される少なくとも1種であることが好ましい。中でも、合成樹脂はポリカーボネート樹脂及びアクリル樹脂から選択される少なくとも1種であることが好ましく、ポリカーボネート樹脂であることがより好ましい。なお、アクリル樹脂は、ポリアクリロニトリル及びポリ(メタ)アクリレートから選択される少なくともいずれか1種であることが好ましい。 As the synthetic resin, for example, at least one selected from polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyimide resin, polystyrene resin, polyurethane resin and acrylic resin is preferable. Among them, the synthetic resin is preferably at least one selected from the polycarbonate resin and the acrylic resin, and more preferably the polycarbonate resin. The acrylic resin is preferably at least one selected from polyacrylonitrile and poly (meth) acrylate.

樹脂層を構成するポリカーボネート樹脂としては、例えば、芳香族ポリカーボネート系樹脂、脂肪族ポリカーボネート系樹脂が挙げられる。これらの具体的なポリカーボネート系樹脂は公知であり、例えば特開2010−023275号公報に記載されたポリカーボネート系樹脂が挙げられる。 Examples of the polycarbonate resin constituting the resin layer include aromatic polycarbonate-based resins and aliphatic polycarbonate-based resins. These specific polycarbonate-based resins are known, and examples thereof include the polycarbonate-based resins described in JP-A-2010-023275.

樹脂層を構成する樹脂は1種を単独で用いてもよく、複数の樹脂成分が共重合又は、グラフト重合してなる共重合体を用いてもよい。また、複数の樹脂成分を物理的なプロセスで混合したブレンド材料として用いてもよい。 As the resin constituting the resin layer, one kind may be used alone, or a copolymer obtained by copolymerizing or graft-polymerizing a plurality of resin components may be used. Further, a plurality of resin components may be used as a blend material mixed by a physical process.

シートと樹脂層の間には、接着層が設けられていてもよく、また接着層が設けられておらず、シートと樹脂層が直接密着をしていてもよい。シートと樹脂層の間に接着層が設けられる場合は、接着層を構成する接着剤として、例えば、アクリル樹脂を挙げることができる。また、アクリル樹脂以外の接着剤としては、例えば、塩化ビニル樹脂、(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン/アクリル酸エステル共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/(メタ)アクリル酸エステル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂や、SBR、NBR等のゴム系エマルジョンなどが挙げられる。 An adhesive layer may be provided between the sheet and the resin layer, or the sheet and the resin layer may be in direct contact with each other without the adhesive layer. When an adhesive layer is provided between the sheet and the resin layer, for example, acrylic resin can be mentioned as the adhesive constituting the adhesive layer. Examples of the adhesive other than the acrylic resin include vinyl chloride resin, (meth) acrylic acid ester resin, styrene / acrylic acid ester copolymer resin, vinyl acetate resin, and vinyl acetate / (meth) acrylic acid ester co-weight. Examples thereof include coalesced resin, urethane resin, silicone resin, epoxy resin, ethylene / vinyl acetate copolymer resin, polyester resin, polyvinyl alcohol resin, ethylene vinyl alcohol copolymer resin, and rubber emulsions such as SBR and NBR. ..

シートと樹脂層の間に接着層が設けられていない場合は、樹脂層が密着助剤を有してもよく、また、樹脂層の表面に親水化処理等の表面処理を行ってもよい。
密着助剤としては、例えば、イソシアネート基、カルボジイミド基、エポキシ基、オキサゾリン基、アミノ基及びシラノール基から選択される少なくとも1種を含む化合物や、有機ケイ素化合物が挙げられる。中でも、密着助剤はイソシアネート基を含む化合物(イソシアネート化合物)及び有機ケイ素化合物から選択される少なくとも1種であることが好ましい。有機ケイ素化合物としては、例えば、シランカップリング剤縮合物や、シランカップリング剤を挙げることができる。
なお、親水化処理以外の表面処理の方法としては、コロナ処理、プラズマ放電処理、UV照射処理、電子線照射処理、火炎処理等を挙げることができる。
When the adhesive layer is not provided between the sheet and the resin layer, the resin layer may have an adhesion aid, or the surface of the resin layer may be subjected to surface treatment such as hydrophilization treatment.
Examples of the adhesion aid include a compound containing at least one selected from an isocyanate group, a carbodiimide group, an epoxy group, an oxazoline group, an amino group and a silanol group, and an organosilicon compound. Among them, the adhesion aid is preferably at least one selected from a compound containing an isocyanate group (isocyanate compound) and an organosilicon compound. Examples of the organosilicon compound include a silane coupling agent condensate and a silane coupling agent.
Examples of the surface treatment method other than the hydrophilization treatment include corona treatment, plasma discharge treatment, UV irradiation treatment, electron beam irradiation treatment, and flame treatment.

<無機層>
無機層を構成する物質としては、特に限定されないが、例えばアルミニウム、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン;これらの酸化物、炭化物、窒化物、酸化炭化物、酸化窒化物、もしくは酸化炭化窒化物;又はこれらの混合物が挙げられる。高い防湿性が安定に維持できるとの観点からは、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化炭化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化炭化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化炭化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、又はこれらの混合物が好ましい。
<Inorganic layer>
The substance constituting the inorganic layer is not particularly limited, and is, for example, aluminum, silicon, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium; these oxides, carbides, nitrides, oxide carbides, oxide nitrides, or oxide carbides. Things; or mixtures thereof. From the viewpoint that high moisture resistance can be stably maintained, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxide carbide, silicon nitride, silicon oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxide carbide, aluminum nitride, or any of these. The mixture is preferred.

無機層の形成方法は、特に限定されない。一般に、薄膜を形成する方法は大別して、化学的気相成長法(Chemical Vapor Deposition、CVD)と物理成膜法(Physical Vapor Deposition、PVD)とがあるが、いずれの方法を採用してもよい。CVD法としては、具体的には、プラズマを利用したプラズマCVD、加熱触媒体を用いて材料ガスを接触熱分解する触媒化学気相成長法(Cat−CVD)等が挙げられる。PVD法としては、具体的には、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等が挙げられる。 The method for forming the inorganic layer is not particularly limited. Generally, the method for forming a thin film is roughly classified into a chemical vapor deposition (CVD) method and a physical vapor deposition method (PVD), and any method may be adopted. .. Specific examples of the CVD method include plasma CVD using plasma, catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD) in which a material gas is catalytically pyrolyzed using a heating catalyst, and the like. Specific examples of the PVD method include vacuum deposition, ion plating, sputtering and the like.

また、無機層の形成方法としては、原子層堆積法(Atomic Layer Deposition、ALD)を採用することもできる。ALD法は、形成しようとする膜を構成する各元素の原料ガスを、層を形成する面に交互に供給することにより、原子層単位で薄膜を形成する方法である。成膜速度が遅いという欠点はあるが、プラズマCVD法以上に、複雑な形状の面でもきれいに覆うことができ、欠陥の少ない薄膜を成膜することが可能であるという利点がある。また、ALD法には、膜厚をナノオーダーで制御することができ、広い面を覆うことが比較的容易である等の利点がある。さらにALD法は、プラズマを用いることにより、反応速度の向上、低温プロセス化、未反応ガスの減少が期待できる。 Further, as a method for forming the inorganic layer, an atomic layer deposition method (Atomic Layer Deposition, ALD) can also be adopted. The ALD method is a method of forming a thin film in atomic layer units by alternately supplying the raw material gas of each element constituting the film to be formed to the surface on which the layer is formed. Although it has the disadvantage of a slow film formation rate, it has the advantage of being able to cleanly cover even a surface having a complicated shape and forming a thin film with few defects, as compared with the plasma CVD method. Further, the ALD method has an advantage that the film thickness can be controlled on the nano-order and it is relatively easy to cover a wide surface. Furthermore, the ALD method can be expected to improve the reaction rate, lower the process, and reduce the amount of unreacted gas by using plasma.

(用途)
本発明のシートの用途は特に限定されない。例えば、シートは、光学フィルム、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。
(Use)
The use of the sheet of the present invention is not particularly limited. For example, sheets are suitable for applications of light transmissive substrates such as optical films, various display devices, and various solar cells. It is also suitable for applications such as substrates for electronic devices, materials for home appliances, window materials for various vehicles and buildings, interior materials, exterior materials, and packaging materials. Further, it is suitable for applications such as threads, filters, woven fabrics, cushioning materials, sponges, abrasives, and the sheet itself as a reinforcing material.

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。
なお、以下の実施例では説明の便宜を考慮し、微細繊維状セルロースを処理したスラリーを微細繊維状セルロース分散液と称する。そして、微細繊維状セルロース分散液と樹脂と硬化剤等を配合したものを塗工液と称する。しかしながら、これにより本発明の範囲が限定して解釈されるものではない。例えば、塗工液などにおいて微細繊維状セルロースと特定成分とその他の成分とを含有するものも、本発明の塗工液の範囲に包含される。
The features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limiting by the specific examples shown below.
In the following examples, for convenience of explanation, a slurry treated with fine fibrous cellulose is referred to as a fine fibrous cellulose dispersion. A mixture of a fine fibrous cellulose dispersion, a resin, a curing agent, and the like is called a coating liquid. However, this does not limit the scope of the present invention. For example, a coating liquid containing fine fibrous cellulose, a specific component, and other components is also included in the scope of the coating liquid of the present invention.

<微細繊維状セルロース分散液の製造>
[パルプの亜リン酸化工程]
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245g/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。
<Manufacturing of fine fibrous cellulose dispersion>
[Pulp subphosphorylation process]
As raw material pulp, softwood kraft pulp made by Oji Paper (solid content 93% by mass, basis weight 245 g / m 2 sheet, dissociated and measured according to JIS P 8121, Canadian standard drainage degree (CSF) is 700 ml) It was used.

この原料パルプに対してリンオキソ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、亜リン酸(ホスホン酸)と尿素の混合水溶液を添加して、亜リン酸(ホスホン酸)33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250秒加熱し、パルプ中のセルロースに亜リン酸基を導入し、亜リン酸化パルプを得た。 The raw material pulp was subjected to phosphorus oxo oxidation treatment as follows. First, a mixed aqueous solution of phosphorous acid (phosphonic acid) and urea is added to 100 parts by mass (absolute dry mass) of the raw material pulp to add 33 parts by mass of phosphorous acid (phosphonic acid), 120 parts by mass of urea, and 150 parts of water. The amount was adjusted to be parts by mass, and a chemical-impregnated pulp was obtained. Next, the obtained chemical-impregnated pulp was heated in a hot air dryer at 165 ° C. for 250 seconds to introduce a phosphite group into the cellulose in the pulp to obtain a phosphite pulp.

次いで、得られた亜リン酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、亜リン酸化パルプ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。 Then, the obtained subphosphorylated pulp was washed. In the washing treatment, the pulp dispersion obtained by pouring 10 L of ion-exchanged water into 100 g (absolute dry mass) of subphosphorylated pulp is stirred so that the pulp is uniformly dispersed, and then filtration and dehydration are repeated. Was done by. When the electrical conductivity of the filtrate became 100 μS / cm or less, the washing end point was set.

次いで、洗浄後の亜リン酸化パルプに対して中和処理を次のようにして行った。まず、洗浄後の亜リン酸化パルプを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以下の亜リン酸化パルプスラリーを得た。次いで、当該亜リン酸化パルプスラリーを脱水して、中和処理が施された亜リン酸化パルプを得た。次いで、中和処理後の亜リン酸化パルプに対して、上記洗浄処理を行った。 Next, the washed subphosphorylated pulp was neutralized as follows. First, the washed subphosphorylated pulp is diluted with 10 L of ion-exchanged water, and then a 1N aqueous sodium hydroxide solution is added little by little with stirring to obtain a subphosphorylated pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. Obtained. Next, the subphosphorylated pulp slurry was dehydrated to obtain a neutralized subphosphorylated pulp. Next, the subphosphorylated pulp after the neutralization treatment was subjected to the above washing treatment.

これにより得られた亜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、1210cm-1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプに亜リン酸基(ホスホン酸基)が付加されていることが確認された。また、得られた亜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。なお、得られた亜リン酸化パルプについて、後述する〔亜リン酸基量の測定〕に記載の測定方法で測定される亜リン酸基量(第1解離酸量)は1.51mmol/gだった。なお、総解離酸量は、1.54mmol/gであった。 The infrared absorption spectrum of the obtained subphosphorylated pulp was measured using FT-IR. As a result, absorption based on P = O of the phosphonic acid group, which is a tautomer of the phosphite group, was observed around 1210 cm -1 , and the phosphite group (phosphonic acid group) was added to the pulp. Was confirmed. Further, when the obtained subphosphorylated pulp was tested and analyzed by an X-ray diffractometer, two positions were found: 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less. A typical peak was confirmed in, and it was confirmed that it had cellulose type I crystals. The amount of phosphite group (first dissociated acid amount) measured by the measuring method described in [Measurement of phosphite group amount] described later for the obtained phosphorous acid pulp was 1.51 mmol / g. It was. The total amount of dissociated acid was 1.54 mmol / g.

[解繊処理]
得られた亜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(スギノマシン社製、スターバースト)で200MPaの圧力にて2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(1)を得た。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。
[Defibering process]
Ion-exchanged water was added to the obtained subphosphorylated pulp to prepare a slurry having a solid content concentration of 2% by mass. This slurry was treated twice with a wet atomizer (Starburst, manufactured by Sugino Machine Limited) at a pressure of 200 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (1) containing fine fibrous cellulose. By X-ray diffraction, it was confirmed that this fine fibrous cellulose maintained the cellulose type I crystal. Moreover, when the fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope, it was 3 to 5 nm.

<繊維幅の測定>
微細繊維状セルロースの繊維幅は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微細繊維状セルロース分散液(1)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(日本電子社製、JEOL−2000EX)により観察した。
<Measurement of fiber width>
The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured by the following method.
The supernatant of the fine fibrous cellulose dispersion (1) obtained by treating with a wet atomizing device is adjusted so that the concentration of the fine fibrous cellulose is 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less. It was diluted with water and added dropwise to the hydrophilized carbon grid membrane. This was dried, stained with uranyl acetate, and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.).

<亜リン酸基量の測定>
微細繊維状セルロースの亜リン酸基量は、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、コンディショング済)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5秒に10μLずつ加えながら、スラリーが示すpHの値の変化を計測することにより行った。なお、滴定開始の15分前から窒素ガスをスラリーに吹き込みながら滴定を行った。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ観測される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ(図1)。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の第1解離酸量と等しくなる。また、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の総解離酸量と等しくなる。なお、滴定開始から第1終点までに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)で除した値を亜リン酸基量(mmol/g)とした。
<Measurement of phosphite group amount>
The amount of phosphite groups in the fine fibrous cellulose is a fiber prepared by diluting a fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose with ion exchange water so that the content is 0.2% by mass. The cellulose-like cellulose-containing slurry was treated with an ion exchange resin and then titrated with an alkali.
In the treatment with the ion exchange resin, a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, which has been conditioned) with a volume of 1/10 is added to the fibrous cellulose-containing slurry, and the slurry is shaken for 1 hour. , The resin and the slurry were separated by pouring on a mesh having a mesh size of 90 μm.
For titration using alkali, the change in pH value indicated by the slurry is measured while adding 10 μL of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fibrous cellulose-containing slurry treated with an ion exchange resin every 5 seconds. I went by doing. The titration was carried out while blowing nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of the titration. In this neutralization titration, two points are observed where the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Of these, the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point (FIG. 1). The amount of alkali required from the start of the titration to the first end point is equal to the amount of the first dissociated acid in the slurry used for the titration. Further, the amount of alkali required from the start of titration to the second end point becomes equal to the total amount of dissociated acid in the slurry used for titration. The amount of alkali (mmol) required from the start of titration to the first end point was divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated, and the value was defined as the amount of phosphite groups (mmol / g).

[微細繊維状セルロース含有シートの作製]
<実施例1>
固形分濃度が2.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(1)にイオン交換水を加え、固形分濃度0.2質量%の微細繊維状セルロース分散液(A)とした。
得られた微細繊維状セルロース分散液(A)49.8gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水10.3g、水性アクリルポリオール(DIC社製、品名:バーノック WD‐551、固形分濃度45.0質量%)34.5g、硬化剤(DIC社製、品名:バーノック DNW‐5500、ポリイソシアネート、固形分濃度79.8質量%)5.5gを順に添加した。各原料を添加する際にはT.K.ホモディスパー(特殊機化工業製)で1500rpmにて撹拌を行い、全ての原料を添加した後にさらに5分間撹拌を行なった。その後、脱泡装置(シンキー社製、自転・公転ミキサーAR−250)にて脱泡処理を行なった。このようにして、水性アクリルポリオール、硬化剤及び微細繊維状セルロースの固形分比(質量比)が78:22:0.5(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度が20質量%である塗工液を得た。
[Preparation of fine fibrous cellulose-containing sheet]
<Example 1>
Ion-exchanged water was added to the fine fibrous cellulose dispersion (1) having a solid content concentration of 2.0% by mass to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (A) having a solid content of 0.2% by mass.
Weigh 49.8 g of the obtained fine fibrous cellulose dispersion (A) in a beaker, and weigh 10.3 g of ion-exchanged water, an aqueous acrylic polyol (manufactured by DIC, product name: Barnock WD-551, solid content concentration 45.). 34.5 g (0% by mass) and 5.5 g of a curing agent (manufactured by DIC, product name: Burnock DNW-5500, polyisocyanate, solid content concentration 79.8% by mass) were added in this order. When adding each raw material, T.I. K. Stirring was performed at 1500 rpm with Homo Dispar (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo), and after all the raw materials were added, stirring was further performed for 5 minutes. Then, the defoaming treatment was performed with a defoaming device (manufactured by Shinky Co., Ltd., rotation / revolution mixer AR-250). In this way, the solid content ratio (mass ratio) of the aqueous acrylic polyol, the curing agent and the fine fibrous cellulose is 78: 22: 0.5 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid. A coating liquid having a concentration of 20% by mass was obtained.

<実施例2>
固形分濃度0.2質量%の微細繊維状セルロース分散液(A)69.3gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水2.8g、水性アクリルポリオール24.0g、硬化剤3.8gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:1(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は14質量%であった。
<Example 2>
Weigh 69.3 g of the fine fibrous cellulose dispersion (A) having a solid content concentration of 0.2% by mass in a beaker, and add 2.8 g of ion-exchanged water, 24.0 g of an aqueous acrylic polyol, and 3.8 g of a curing agent in this order. A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was added. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78:22: 1 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 14% by mass.

<実施例3>
固形分濃度が2.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(1)にイオン交換水を加え、固形分濃度0.5質量%の微細繊維状セルロース分散液(B)とした。微細繊維状セルロース分散液(B)38.1gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水54.3g、水性アクリルポリオール6.6g、硬化剤1.1gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:5(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は4質量%であった。
<Example 3>
Ion-exchanged water was added to the fine fibrous cellulose dispersion (1) having a solid content concentration of 2.0% by mass to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (B) having a solid content of 0.5% by mass. Example 1 and Example 1 except that 38.1 g of the fine fibrous cellulose dispersion (B) was weighed in a beaker, and 54.3 g of ion-exchanged water, 6.6 g of an aqueous acrylic polyol, and 1.1 g of a curing agent were added in this order. A coating liquid was obtained in the same manner. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78: 22: 5 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 4% by mass.

<実施例4>
固形分濃度が2.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(1)にイオン交換水を加え、固形分濃度1.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(C)とした。微細繊維状セルロース分散液(C)54.6gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水34.5g、水性アクリルポリオール9.5g、硬化剤1.5gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:10(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は6質量%であった。
<Example 4>
Ion-exchanged water was added to the fine fibrous cellulose dispersion (1) having a solid content concentration of 2.0% by mass to obtain a fine fibrous cellulose dispersion (C) having a solid content of 1.0% by mass. 54.6 g of the fine fibrous cellulose dispersion (C) was weighed in a beaker, and 34.5 g of ion-exchanged water, 9.5 g of an aqueous acrylic polyol, and 1.5 g of a curing agent were added thereto in this order. A coating liquid was obtained in the same manner. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78:22:10 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 6% by mass.

<実施例5>
固形分濃度1.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(C)78.3gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水11.3g、水性アクリルポリオール9.0g、硬化剤1.4gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:15(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は6質量%であった。
<Example 5>
Weigh 78.3 g of a fine fibrous cellulose dispersion (C) having a solid content concentration of 1.0% by mass in a beaker, and add 11.3 g of ion-exchanged water, 9.0 g of an aqueous acrylic polyol, and 1.4 g of a curing agent in this order. A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was added. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78:22:15 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 6% by mass.

<比較例1>
微細繊維状セルロース分散液を添加せず、ビーカーに水性アクリルポリオール34.7g、イオン交換水59.8g、硬化剤5.5gを順に添加した以外は実施例1と同様にして、塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)78:22(水性アクリルポリオール:硬化剤)であり、全固形分の濃度は20質量%であった。
<Comparative example 1>
The coating liquid was applied in the same manner as in Example 1 except that 34.7 g of the aqueous acrylic polyol, 59.8 g of ion-exchanged water, and 5.5 g of the curing agent were added in this order to the beaker without adding the fine fibrous cellulose dispersion liquid. Obtained. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78:22 (aqueous acrylic polyol: curing agent), and the total solid content concentration was 20% by mass.

<比較例2>
固形分濃度0.2質量%の微細繊維状セルロース分散液(A)10.0gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水49.9g、水性アクリルポリオール34.6g、硬化剤5.5gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:0.1(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は20質量%であった。
<Comparative example 2>
Weigh 10.0 g of the fine fibrous cellulose dispersion (A) having a solid content concentration of 0.2% by mass in a beaker, and add 49.9 g of ion-exchanged water, 34.6 g of an aqueous acrylic polyol, and 5.5 g of a curing agent in this order. A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was added. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78: 22: 0.1 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 20% by mass. It was.

<比較例3>
固形分濃度1.0質量%の微細繊維状セルロース分散液(C)66.7gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水26.6g、水性アクリルポリオール5.8g、硬化剤0.9gを順に添加した以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。得られた塗工液中の固形分比(質量比)は78:22:20(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度は4質量%であった。
<Comparative example 3>
Weigh 66.7 g of fine fibrous cellulose dispersion (C) with a solid content concentration of 1.0% by mass in a beaker, and add 26.6 g of ion-exchanged water, 5.8 g of aqueous acrylic polyol, and 0.9 g of curing agent in this order. A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was added. The solid content ratio (mass ratio) in the obtained coating liquid was 78:22:20 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content concentration was 4% by mass.

<比較例4>
次のような手順で塗料を調製した以外は実施例3と同様にして塗工液を得た。
まず、水性アクリルポリオール24.0gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水2.8g、固形分濃度0.2質量%の微細繊維状セルロース分散液(A)69.3g、硬化剤3.8gを順に添加した。各原料を添加する際にはT.K.ホモディスパー(特殊機化工業製)で1500rpmにて撹拌を行い、全ての原料を添加した後にさらに5分間撹拌を行なった。その後、脱泡装置(シンキー社製、自転・公転ミキサーAR−250)にて脱泡処理を行なった。このようにして、水性アクリルポリオール、硬化剤及び微細繊維状セルロースの固形分比(質量比)が78:22:5(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度が14質量%である塗工液を得た。
<Comparative example 4>
A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 3 except that the paint was prepared by the following procedure.
First, 24.0 g of an aqueous acrylic polyol is weighed in a beaker, and 2.8 g of ion-exchanged water, 69.3 g of a fine fibrous cellulose dispersion (A) having a solid content concentration of 0.2% by mass, and 3.8 g of a curing agent are placed therein. Were added in order. When adding each raw material, T.I. K. Stirring was performed at 1500 rpm with Homo Dispar (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo), and after all the raw materials were added, stirring was further performed for 5 minutes. Then, the defoaming treatment was performed with a defoaming device (manufactured by Shinky Co., Ltd., rotation / revolution mixer AR-250). In this way, the solid content ratio (mass ratio) of the aqueous acrylic polyol, the curing agent and the fine fibrous cellulose is 78:22: 5 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content. A coating liquid having a concentration of 14% by mass was obtained.

<比較例5>
次のような手順で塗料を調製した以外は実施例4と同様にして塗工液を得た。
まず、水性アクリルポリオール6.6gをビーカーにはかりとり、そこにイオン交換水54.3g、固形分濃度0.5質量%の微細繊維状セルロース分散液(B)38.1g、硬化剤1.1gを順に添加した。各原料を添加する際にはT.K.ホモディスパー(特殊機化工業製)で1500rpmにて撹拌を行い、全ての原料を添加した後にさらに5分間撹拌を行なった。その後、脱泡装置(シンキー社製、自転・公転ミキサーAR−250)にて脱泡処理を行なった。このようにして、水性アクリルポリオール、硬化剤及び微細繊維状セルロースの固形分比(質量比)が78:22:10(水性アクリルポリオール:硬化剤:微細繊維状セルロース)であり、全固形分の濃度が4質量%である塗工液を得た。
<Comparative example 5>
A coating liquid was obtained in the same manner as in Example 4 except that the paint was prepared by the following procedure.
First, 6.6 g of an aqueous acrylic polyol is weighed in a beaker, and 54.3 g of ion-exchanged water, 38.1 g of a fine fibrous cellulose dispersion (B) having a solid content concentration of 0.5% by mass, and 1.1 g of a curing agent are placed therein. Were added in order. When adding each raw material, T.I. K. Stirring was performed at 1500 rpm with Homo Dispar (manufactured by Tokushu Kagaku Kogyo), and after all the raw materials were added, stirring was further performed for 5 minutes. Then, the defoaming treatment was performed with a defoaming device (manufactured by Shinky Co., Ltd., rotation / revolution mixer AR-250). In this way, the solid content ratio (mass ratio) of the aqueous acrylic polyol, the curing agent and the fine fibrous cellulose is 78:22:10 (aqueous acrylic polyol: curing agent: fine fibrous cellulose), and the total solid content. A coating liquid having a concentration of 4% by mass was obtained.

[評価用シートの作製]
PP(ポリプロピレン)フィルム(東レ社製、品名:トレファンBO、厚み60μm)を基材とし、実施例及び比較例で得られた塗工液を、アプリケーターを用いて乾燥後のシート厚みが10μm以上となるよう基材上に塗工した。塗工後すぐに温度80℃の乾燥機で30分間加熱して、PPフィルムの基材層上にシートを備える積層体を得た。なお、シートの厚みは、定圧厚さ測定器(テフロック社製、PG‐02J)で測定した。その後、上記PPフィルムから乾燥後のシートを剥離し、微細繊維状セルロース含有シートとして各種評価に用いた。
[Preparation of evaluation sheet]
Using a PP (polypropylene) film (manufactured by Toray Industries, Inc., product name: Trefan BO, thickness 60 μm) as a base material, the coating liquids obtained in Examples and Comparative Examples have a sheet thickness of 10 μm or more after being dried using an applicator. It was coated on the base material so as to be. Immediately after coating, the mixture was heated in a dryer at a temperature of 80 ° C. for 30 minutes to obtain a laminate having a sheet on a base material layer of a PP film. The thickness of the sheet was measured with a constant pressure thickness measuring device (manufactured by Teflock, PG-02J). Then, the dried sheet was peeled off from the PP film and used as a fine fibrous cellulose-containing sheet for various evaluations.

[測定]
上記のようにして作製した各シートについて、吸水率、水接触角、ヘーズ、全光線透過率、黄色度(YI)、引張強度及び引張弾性率を、それぞれ以下の方法で測定した。
[Measurement]
For each sheet prepared as described above, the water absorption rate, the water contact angle, the haze, the total light transmittance, the yellowness (YI), the tensile strength and the tensile elastic modulus were measured by the following methods.

[吸水率]
実施例及び比較例の塗工液から得られたシートを5cm角の試験片となるように切り出した。次いで、この試験片の重量WAを測定した。その後、この試験片をイオン交換水に浸漬させて24時間保持した。試験片をイオン交換水から引き上げ、キムワイプ(日本製紙クレシア社製)で試験片表面に付着した水分を拭き取った後、試験片の重量WBを測定した。重量WA、WBより、シートの吸水率を下記の式aに従って算出した。
吸水率(質量%)=100×(WB−WA)/WA・・・(式a)
[Water absorption rate]
Sheets obtained from the coating liquids of Examples and Comparative Examples were cut out to form test pieces of 5 cm square. It was then weighed W A of the test piece. Then, this test piece was immersed in ion-exchanged water and held for 24 hours. Pulling the test piece from the deionized water, after wiping off the water attached to the test piece surface with Kimwipe (manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.) to measure the weight W B of the test piece. Weight W A, from W B, was calculated water absorption of the sheet in accordance with the formula a below.
Water absorption (wt%) = 100 × (W B -W A) / W A ··· ( wherein a)

[水接触角]
JIS R 3257に準拠し、動的水接触角試験機(Fibro社製、1100DAT)を用い、シート表面に蒸留水を4μL滴下し、滴下後0.1秒後の水接触角を測定した。
[Water contact angle]
In accordance with JIS R 3257, 4 μL of distilled water was dropped on the sheet surface using a dynamic water contact angle tester (1100 DAT manufactured by Fibro), and the water contact angle 0.1 seconds after the dropping was measured.

[ヘーズ及び全光線透過率]
JIS K 7136に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いてヘーズを測定した。また、JIS K 7361に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM−150)を用いて全光線透過率を測定した。
[Haze and total light transmittance]
The haze was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7136. In addition, the total light transmittance was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7361.

[シートの黄色度]
JIS K 7373に準拠し、Colour Cute i(スガ試験機株式会社製)を用いてシートの黄色度(YI)を測定した。
[Yellowness of sheet]
According to JIS K 7373, the yellowness (YI) of the sheet was measured using Color Cutei (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).

[引張強度]
試験片の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外は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)を用いて引張強さ(単位はN/m)を測定した。この引張強さを試験片の厚みで除し、引張強度(単位はMPa)を算出した。なお、引張強さを測定する際には、23℃、相対湿度50%で24時間調湿したものを試験片として用いた。
[Tensile strength]
Tensile strength (unit: N / m) using a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D Co., Ltd.) in accordance with JIS P 8113 except that the length of the test piece is 80 mm and the distance between chucks is 50 mm. Was measured. This tensile strength was divided by the thickness of the test piece to calculate the tensile strength (unit: MPa). When measuring the tensile strength, a test piece prepared at 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours was used.

[引張弾性率]
試験片の長さを80mm、チャック間距離を50mmとした以外は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)を用いて引張弾性率を測定した。なお、弾性率は、SSカーブにおける正の最大の傾き値から計算した値である。なお、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試験片として用いた。
[Tensile modulus]
The tensile elastic modulus was measured using a tensile tester Tensilon (manufactured by A & D Co., Ltd.) in accordance with JIS P 8113 except that the length of the test piece was 80 mm and the distance between chucks was 50 mm. The elastic modulus is a value calculated from the maximum positive slope value in the SS curve. When measuring the tensile elastic modulus, a test piece prepared at 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours was used.

なお、表1において、塗工液の調製手順のA〜Cとは、以下の表2に記載したとおりの手順である。 In Table 1, A to C of the coating liquid preparation procedure are the procedures as described in Table 2 below.

表1の結果から明らかなように、水性アクリルポリオール及び、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造を含む重合体を含有する実施例の塗工液からは、吸水率の低いシートが得られ、このシートに水滴を滴下した場合、大きな水接触角が示された。このように、実施例で得られたシートは、水との親和性が低く、耐水性に優れていた。さらに、実施例で得られたシートは、透明性が高く、シート強度も高いものであった。
一方、比較例においては、吸水率の高いシートが得られ、このシートに水滴を滴下した場合、小さな水接触角が示された。このように、比較例で得られるシートは、水との親和性が高く、耐水性の観点から実用上の問題が懸念された。なお、比較例1〜3の結果より微細繊維状セルロースの含有量を調整することで、得られるシートの吸水率をコントロールできる可能性が示唆された。また、比較例4及び5の結果より塗工液の調整手順により、得られるシートの吸水率をコントロールできる可能性が示唆され、さらに、塗工液の調製手順により塗工液の分散の均一性をコントロールでき、シートの透明性を高め得ることが示唆された。
As is clear from the results in Table 1, from the coating liquid of the example containing the aqueous acrylic polyol and the polymer containing the structure derived from at least one compound selected from the isocyanate compound, the carbodiimide compound and the oxazoline compound. A sheet having a low water absorption rate was obtained, and when water droplets were dropped on this sheet, a large water contact angle was shown. As described above, the sheet obtained in the examples had a low affinity for water and was excellent in water resistance. Further, the sheet obtained in the examples had high transparency and high sheet strength.
On the other hand, in the comparative example, a sheet having a high water absorption rate was obtained, and when water droplets were dropped on this sheet, a small water contact angle was shown. As described above, the sheet obtained in the comparative example has a high affinity with water, and there is a concern about a practical problem from the viewpoint of water resistance. From the results of Comparative Examples 1 to 3, it was suggested that the water absorption rate of the obtained sheet could be controlled by adjusting the content of the fine fibrous cellulose. In addition, the results of Comparative Examples 4 and 5 suggest that the water absorption rate of the obtained sheet can be controlled by the coating liquid adjusting procedure, and further, the uniformity of the dispersion of the coating liquid is suggested by the coating liquid preparation procedure. It was suggested that the transparency of the sheet could be increased.

10 シート
20 基材層
100 積層体
10 Sheet 20 Base material layer 100 Laminated body

Claims (10)

アクリル系重合体と、繊維幅が1000nm以下であり、亜リン酸基又は亜リン酸基に由来する置換基を有する繊維状セルロースと、を含有するシートであって、
前記アクリル系重合体は、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物及びオキサゾリン化合物から選択される少なくとも1種の化合物に由来する構造と、水性アクリルポリオールに由来する構造と、を含む重合体であり、
前記シートを水に24時間浸漬した場合の吸水率が6質量%以下であるシート。
A sheet containing an acrylic polymer and fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and having a phosphite group or a substituent derived from a phosphite group.
The acrylic polymer is a polymer containing a structure derived from at least one compound selected from an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an oxazoline compound, and a structure derived from an aqueous acrylic polyol.
A sheet having a water absorption rate of 6% by mass or less when the sheet is immersed in water for 24 hours.
前記繊維状セルロースの含有量は、前記アクリル系重合体100質量部に対して0.5質量部以上19質量部以下である請求項1に記載のシート。 The sheet according to claim 1, wherein the content of the fibrous cellulose is 0.5 parts by mass or more and 19 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer. ヘーズが4.5%以下である請求項1又は2に記載のシート。 The sheet according to claim 1 or 2, wherein the haze is 4.5% or less. 全光線透過率が89%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the total light transmittance is 89% or more. YI値が0.3以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the YI value is 0.3 or less. 引張強度が15MPa以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 5, which has a tensile strength of 15 MPa or more. 引張弾性率が1.8GPa以上である請求項1〜6のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 6, which has a tensile elastic modulus of 1.8 GPa or more. 厚みが10μm以上である請求項1〜7のいずれか1項に記載のシート。 The sheet according to any one of claims 1 to 7, which has a thickness of 10 μm or more. 基材層の少なくとも一方の面側に、請求項1〜8のいずれか1項に記載のシートを備える積層体。 A laminate comprising the sheet according to any one of claims 1 to 8 on at least one surface side of the base material layer. 前記基材層は、繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロース及び水溶性高分子から選択される少なくとも1種を含む請求項9に記載の積層体。 The laminate according to claim 9, wherein the base material layer contains at least one selected from fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a water-soluble polymer.
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