JP5735833B2 - Method for producing cellulose - Google Patents

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本発明は、セルロース含有成分(セルロース、リグノセルロースなどの非結晶性成分を含むセルロース含有成分)からセルロース(特に、ファイバー状のセルロース)を製造する方法、この方法により得られる結晶性セルロース(セルロースファイバー)およびこのセルロースを含む樹脂組成物に関する。また、本発明は、非結晶成分を含むセルロース含有成分(リグノセルロースなど)から非結晶性成分(リグニン成分など)を分離して結晶性セルロースを製造するための抽出剤に関する。   The present invention relates to a method for producing cellulose (particularly, fibrous cellulose) from cellulose-containing components (cellulose-containing components including non-crystalline components such as cellulose and lignocellulose), and crystalline cellulose (cellulose fibers) obtained by this method. And a resin composition containing the cellulose. The present invention also relates to an extractant for producing crystalline cellulose by separating an amorphous component (such as lignin component) from a cellulose-containing component (such as lignocellulose) containing an amorphous component.

セルロースは、地球上に年間約4000億トンの割合で合成されており、最も豊富なバイオマスである。このようなセルロースは、一部、微生物により生産されているが、セルロースの大部分は、樹木などの高等植物によって生産される。   Cellulose is synthesized on earth at a rate of about 400 billion tons per year and is the most abundant biomass. Such cellulose is partly produced by microorganisms, but most of cellulose is produced by higher plants such as trees.

植物由来のセルロースは、生合成の過程でセルロース分子鎖が配向、集束し、まず、ミクロフィブリルと呼ばれる非常に細い高結晶の繊維を形成する。そして、さらに、このミクロフィブリルが束になり、フィブリル、ラメラ、繊維細胞と段階的に高次構造を形成している。ミクロフィブリルは、その生成方法にもよるが、通常、数ナノメートルから数十ナノメートルの直径を有し、その長さは数百ナノメートルから数十ミクロンである。このミクロフィブリルを構成するセルロース分子鎖は、伸びきり鎖結晶となっていることにより、弾性率、強度、熱膨張係数などの特性はマグネシウム合金に匹敵すると共に、低い比重、高アスペクト、大きい表面積などの特徴を持つため樹脂の補強材として近年注目されている。また、このようなセルロースは、環境に優しい特性と再生資源の利用などの利点を生かしたこれまで以上の応用展開が大きく期待されている。   In cellulose derived from plants, the molecular chains of cellulose are oriented and converged in the process of biosynthesis, and first, very thin highly crystalline fibers called microfibrils are formed. Further, these microfibrils are bundled to form a higher-order structure step by step with the fibrils, lamellae, and fiber cells. The microfibril usually has a diameter of several nanometers to several tens of nanometers, and its length is several hundred nanometers to several tens of microns, depending on the production method. Cellulose molecular chains that make up this microfibril are extended chain crystals, so properties such as elastic modulus, strength, and thermal expansion coefficient are comparable to magnesium alloys, while low specific gravity, high aspect, large surface area, etc. In recent years, it has attracted attention as a resin reinforcing material. In addition, such cellulose is expected to be expanded more than ever by taking advantage of environmentally friendly characteristics and the use of recycled resources.

しかし、植物において、ミクロフィブリルから、フィブリル、ラメラなどに植物の繊維細胞を段階的に構成するセルロースファイバー間には、リグニン、ヘミセルロース、および無定形セルロースが存在しており、これらの成分は、バインダとしてセルロースファイバーを強く結合している。そのため、植物からセルロースファイバーを分離、抽出することは非常に困難である。   However, in plants, lignin, hemicellulose, and amorphous cellulose are present between the cellulose fibers that constitute the fiber cells of the plant in stages from microfibrils to fibrils, lamellae, etc. Cellulose fiber is strongly bonded as. Therefore, it is very difficult to separate and extract cellulose fibers from plants.

このようなセルロースファイバーの製造方法については、多くの提案がなされており、従来の方法としては、セルロース繊維原料を叩解処理やホモジナイズ処理などにより、繊維をフィブリル化させる方法が知られている。   Many proposals have been made for a method for producing such a cellulose fiber. As a conventional method, there is known a method for fibrillating a fiber by subjecting a cellulose fiber raw material to a beating process or a homogenizing process.

しかし、繊維径の小さいセルロースファイバーを得るためには、叩解処理を十分に行う必要があり、その結果、繊維に大きなダメージを与え、得られたセルロースファイバーの強度及びアスペクト比が低下してしまう虞がある。一方、叩解処理を低減して繊維のダメージを抑えると、得られた繊維の繊維径が大きく、アスペクト比も小さいので良好な補強特性を有するセルロースファイバーが得られなくなる。なお、塩酸などの酸により加水分解処理した後、叩解処理する方法も知られているが、このような方法では、酸処理によりセルロースファイバーが分離しやすくなるのでより微細な繊維を得ることができるものの、セルロースナノファイバーにダメージを与え、セルロースファイバーの物性が低下する虞がある。   However, in order to obtain a cellulose fiber having a small fiber diameter, it is necessary to sufficiently perform the beating process. As a result, the fiber may be greatly damaged, and the strength and aspect ratio of the obtained cellulose fiber may be reduced. There is. On the other hand, if the beating treatment is reduced to suppress the fiber damage, the obtained fiber has a large fiber diameter and a small aspect ratio, so that a cellulose fiber having good reinforcing properties cannot be obtained. In addition, a method of beating after hydrolyzing with an acid such as hydrochloric acid is also known, but in such a method, cellulose fibers can be easily separated by acid treatment, so finer fibers can be obtained. However, there is a possibility that the cellulose nanofiber is damaged and the physical properties of the cellulose fiber are lowered.

また、従来の叩解処理やホモジナイズ処理は、複数回の処理を行う必要がある場合が多く、生産効率が低いという問題点があった。   In addition, the conventional beating process and homogenizing process often require a plurality of processes to be performed, resulting in low production efficiency.

一方、近年になって、セルロースをイオン液体(イミダゾール塩など)に溶解させる技術が開発されつつある。例えば、特開2009−203467号公報(特許文献1)には、イオン液体および窒素系有機溶媒又はジメチルスルホキシドからなる溶媒が、セルロースを溶解すること、このような溶媒に溶解したセルロース溶液を、抽出剤(又は凝固剤、例えば、水、アセトン、メタノールなど)中に通過させることにより、セルロース繊維が得られることが開示されている。   On the other hand, in recent years, a technique for dissolving cellulose in an ionic liquid (such as an imidazole salt) has been developed. For example, in JP 2009-203467 A (Patent Document 1), a solvent composed of an ionic liquid and a nitrogen-based organic solvent or dimethyl sulfoxide dissolves cellulose, and a cellulose solution dissolved in such a solvent is extracted. It is disclosed that cellulose fibers can be obtained by passage through an agent (or coagulant such as water, acetone, methanol, etc.).

また、特開2009−189277号公報(特許文献2)には、木質系バイオマスをイオン液体に混合することで、主として木質系バイオマス由来のセルロース及び/又はヘミセルロースをイオン液体に溶解させる工程と、イオン液体から残査成分(リグニンなど)を分離する工程を含む木質系バイオマスの処理方法が開示されている。   JP 2009-189277 A (Patent Document 2) includes a step of dissolving mainly woody biomass-derived cellulose and / or hemicellulose in an ionic liquid by mixing woody biomass into an ionic liquid; A method for treating woody biomass including a step of separating residual components (such as lignin) from a liquid is disclosed.

しかし、このようなイオン液体を用いる方法では、セルロースを部分的に溶解させることによりファイバーを得るためには、安全性などの点において未知であるイオン液体を使用する必要がある。さらにセルロースの良溶媒であるイオン液体を完全に洗浄や除去するため煩雑な工程が必要となる。   However, in such a method using an ionic liquid, in order to obtain a fiber by partially dissolving cellulose, it is necessary to use an ionic liquid that is unknown in terms of safety. Furthermore, a complicated process is required to completely wash and remove the ionic liquid which is a good solvent for cellulose.

特開2009−203467号公報(特許請求の範囲)JP 2009-203467 A (Claims) 特開2009−189277号公報(特許請求の範囲)JP 2009-189277 A (Claims)

従って、本発明の目的は、セルロース含有成分(例えば、非結晶成分を含むセルロース含有成分)から簡便にかつ効率よくセルロース(特に、セルロースナノファイバーなどのファイバー状のセルロース)を製造する方法、およびこの方法により得られるセルロース(特に、セルロースファイバー)を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to easily and efficiently produce cellulose (in particular, fibrous cellulose such as cellulose nanofiber) from a cellulose-containing component (for example, a cellulose-containing component including an amorphous component), and this It is in providing the cellulose (especially cellulose fiber) obtained by a method.

本発明の他の目的は、叩解処理などの特別な処理を必要とせず、繊維に与えるダメージが少ない高品質のセルロース(又はセルロースファイバー)の製造方法、およびこの方法により得られるセルロース(又はセルロースファイバー)を提供することにある。   Another object of the present invention is a method for producing high-quality cellulose (or cellulose fiber) that does not require special treatment such as beating treatment and causes little damage to the fiber, and cellulose (or cellulose fiber) obtained by this method. ) To provide.

本発明のさらに他の目的は、上記方法により得られる高品質のセルロース(又はセルロースファイバー)又はその誘導体(例えば、セルロースアセテート繊維などのセルロースエステル繊維)を含む樹脂組成物およびその硬化物を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a resin composition containing high-quality cellulose (or cellulose fiber) or a derivative thereof (for example, cellulose ester fiber such as cellulose acetate fiber) obtained by the above method, and a cured product thereof. There is.

本発明のさらに別の目的は、リグノセルロースなどのセルロース含有成分から、リグニンなどの非結晶成分を効率よく抽出できる抽出剤を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide an extractant capable of efficiently extracting an amorphous component such as lignin from a cellulose-containing component such as lignocellulose.

本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、フルオレン骨格(詳細には9,9−ビスアリールフルオレン骨格)を有する化合物と、セルロース含有成分(例えば、非結晶成分を含むセルロース含有成分)とを混合すると、フルオレン骨格を有する化合物がセルロース組織(セルロース構造、セルロースの繊維集合体)に浸透して弛緩するためか、セルロース(結晶性セルロース、セルロースファイバー)が分解されることなく、容易にセルロース含有成分中の非結晶成分が抽出され(又はセルロースの繊維集合体を弛緩し)、セルロース(ファイバー状のセルロース)が得られること、特に、セルロース含有成分として、リグノセルロースなどの非結晶成分(リグニン、ヘミセルロースなど)を含むセルロース含有成分を用いても、フルオレン骨格を有する化合物により、セルロース含有成分から非結晶成分を選択的に可溶化又は反応により抽出でき、効率よく高い結晶性を有する高品質のセルロースファイバーが得られることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a compound having a fluorene skeleton (specifically, a 9,9-bisarylfluorene skeleton) and a cellulose-containing component (for example, a cellulose-containing component containing an amorphous component) Component), the compound having a fluorene skeleton penetrates into the cellulose structure (cellulose structure, cellulose fiber aggregate) and relaxes, or cellulose (crystalline cellulose, cellulose fiber) is not decomposed, The non-crystalline component in the cellulose-containing component can be easily extracted (or the cellulose fiber aggregate is relaxed) to obtain cellulose (fibrous cellulose). In particular, as the cellulose-containing component, non-crystalline such as lignocellulose Using cellulose-containing ingredients including ingredients (lignin, hemicellulose, etc.) In addition, it has been found that a non-crystalline component can be selectively solubilized or extracted from a cellulose-containing component by a compound having a fluorene skeleton, and a high-quality cellulose fiber having high crystallinity can be obtained efficiently. completed.

すなわち、本発明の製造方法は、セルロース含有成分[又はセルロース原料、例えば、セルロースおよび非結晶成分(又は不純物)を含むセルロース含有成分(リグノセルロースなど)や、セルロース(セルロースの繊維集合体)の含量が大きい(例えば、80重量%以上、好ましくは90重量%以上の)セルロース含有成分など]からセルロース(特に、セルロース繊維又はファイバー状のセルロース)を製造する方法(又はセルロース含有成分から非結晶成分を分離除去してセルロースを製造する方法又はセルロース含有成分中のセルロース繊維集合体を弛緩してセルロース繊維を製造する方法)であって、セルロース含有成分と9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とを混合する混合工程と、この工程を経て得られた混合物から、少なくとも9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物を分離する分離工程とを含む。通常、セルロース含有成分(例えば、非結晶成分を含むセルロース含有成分)は、ファイバー状の形態でセルロース(又はセルロースの繊維集合体又はファイバー状セルロースの集合体)を含んでいる。そのため、本発明の方法では、通常、セルロース含有成分中のセルロースの形態を反映して、すなわち、少なくともファイバー状のセルロースを得てもよい。なお、このように通常、少なくともファイバー状のセルロースが得られるが、ファイバー状のセルロースをさらに処理(例えば、粉砕処理など)して、所望の形状又は形態のセルロース(例えば、粉粒状のセルロースなど)を得ることもできる。   In other words, the production method of the present invention comprises cellulose-containing components [or cellulose raw materials such as cellulose-containing components (such as lignocellulose) containing cellulose and amorphous components (or impurities) and cellulose (cellulose fiber aggregates). Of cellulose (especially, 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more) containing cellulose (especially cellulose fibers or fibrous cellulose) from a cellulose-containing component (or a non-crystalline component from a cellulose-containing component). A method for producing cellulose by separating and removing, or a method for producing a cellulose fiber by relaxing a cellulose fiber aggregate in a cellulose-containing component), comprising a cellulose-containing component and a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton; The mixing step of mixing the mixture obtained through this step From the object, and a separation step of separating the compound having at least 9,9-bisaryl fluorene skeleton. Usually, a cellulose-containing component (for example, a cellulose-containing component including an amorphous component) contains cellulose (or a cellulose fiber aggregate or a fibrous cellulose aggregate) in a fibrous form. Therefore, in the method of the present invention, the cellulose form in the cellulose-containing component is usually reflected, that is, at least fibrous cellulose may be obtained. Normally, at least fiber-like cellulose is obtained in this way, but the fiber-like cellulose is further processed (for example, pulverized) to obtain a desired shape or form of cellulose (for example, granular cellulose). You can also get

また、本発明の方法において、前記9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物は、例えば、下記式(1)で表される化合物であってもよい。   In the method of the present invention, the compound having the 9,9-bisarylfluorene skeleton may be, for example, a compound represented by the following formula (1).

(式中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、Rは置換基を示し、Xはヘテロ原子含有官能基(ヒドロキシル基など)を示し、Rはアルキレン基を示し、Rは置換基を示し、kは0〜4の整数、mは0以上の整数、nは1以上の整数、pは0以上の整数である。)
前記混合工程において、前記セルロース含有成分と前記9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とは、例えば、前者/後者(重量比)=85/15〜5/95の割合で混合してもよい。また、前記混合工程において、加熱下(例えば、160〜300℃の加熱下)で混合してもよい。
(In the formula, ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring, R 1 represents a substituent, X represents a heteroatom-containing functional group (such as a hydroxyl group), R 2 represents an alkylene group, and R 3 represents a substituted group. Represents a group, k is an integer of 0 to 4, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and p is an integer of 0 or more.)
In the mixing step, the cellulose-containing component and the compound having the 9,9-bisarylfluorene skeleton may be mixed, for example, at a ratio of the former / the latter (weight ratio) = 85/15 to 5/95. . Moreover, in the said mixing process, you may mix under heating (for example, under 160-300 degreeC heating).

前記方法では、代表的には、前記セルロース含有成分がリグノセルロースであり、前記混合工程においてリグノセルロースから前記9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物によりリグニンを含む非結晶成分を可溶化又は抽出し、前記分離工程において9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とともに、前記非結晶成分(又は抽出された非結晶成分)を分離してもよい。   In the method, typically, the cellulose-containing component is lignocellulose, and the non-crystalline component containing lignin is solubilized or extracted from the lignocellulose by the compound having the 9,9-bisarylfluorene skeleton in the mixing step. In the separation step, the non-crystalline component (or the extracted non-crystalline component) may be separated together with the compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton.

また、本発明の方法では、リグノセルロースのような比較的多量の非結晶成分(又は不純物)を含むセルロース含有成分だけでなく、セルロース含量(又はセルロースの繊維集合体)の割合が比較的高く、主にセルロースで構成されたセルロース含有成分を用いることもできる。すなわち、このようなセルロース含有成分は、前記のように、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物で処理されることにより、セルロース含有成分を構成するセルロースの繊維集合体が弛緩され(又は繊維集合体における繊維間の不純物が抽出され)、セルロース繊維が得られる。そのため、前記方法では、セルロース(又はセルロースの繊維集合体)を高割合(例えば、80重量%以上の割合)で含むセルロース含有成分を用いて、セルロースファイバー(特に、セルロースナノファイバー)を製造してもよい。   In the method of the present invention, not only the cellulose-containing component containing a relatively large amount of amorphous component (or impurities) such as lignocellulose, but also the proportion of the cellulose content (or cellulose fiber aggregate) is relatively high, A cellulose-containing component mainly composed of cellulose can also be used. That is, as described above, such a cellulose-containing component is treated with a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton, whereby the cellulose fiber assembly constituting the cellulose-containing component is relaxed (or fiber). Impurities between fibers in the aggregate are extracted), and cellulose fibers are obtained. Therefore, in the said method, a cellulose fiber (especially cellulose nanofiber) is manufactured using the cellulose containing component which contains a cellulose (or cellulose fiber aggregate) in a high ratio (for example, the ratio of 80 weight% or more). Also good.

本発明の方法は、前記分離工程を経て得られたセルロース(ファイバー状のセルロース)を解繊する解繊工程をさらに含んでいてもよい。   The method of the present invention may further include a defibrating step of defibrating cellulose (fibrous cellulose) obtained through the separation step.

本発明には、前記製造方法により得られるファイバー状のセルロース(セルロースファイバー)も含まれる。このようなセルロースファイバーは、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物を含んでいてもよい。また、セルロースファイバーは、非結晶成分及び/又はその分解物を含んでいてもよい。前記のように、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物や非結晶成分は、分離工程において分離されるが、その一部が結晶性セルロース中に含まれることにより、結晶性セルロースの疎水性や耐熱性、さらには樹脂に対する分散性などを向上させることができる。   The present invention also includes a fibrous cellulose (cellulose fiber) obtained by the production method. Such a cellulose fiber may contain a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton. Moreover, the cellulose fiber may contain the non-crystalline component and / or its decomposition product. As described above, the compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton and the non-crystalline component are separated in the separation step. However, when a part of the compound is contained in the crystalline cellulose, the hydrophobicity of the crystalline cellulose is increased. And heat resistance, and further, dispersibility with respect to the resin can be improved.

また、本発明には、樹脂と、前記ファイバー状のセルロース(又はセルロースファイバー)又はその誘導体(例えば、セルロースアセテートなどのセルロースエステルなど)とを含む樹脂組成物も含まれる。特に前記セルロースファイバー又はその誘導体は、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物に対する分散性に優れているため、前記樹脂は、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する樹脂であってもよい。さらに、本発明には、熱硬化性樹脂(例えば、9,9−ビルアリールフルオレン骨格を有する熱硬化性樹脂)と、前記ファイバー状のセルロース又はその誘導体(セルロースファイバー又はセルロース誘導体繊維)とを含む樹脂組成物が硬化した硬化物も含まれる。   The present invention also includes a resin composition containing a resin and the fibrous cellulose (or cellulose fiber) or a derivative thereof (for example, cellulose ester such as cellulose acetate). In particular, since the cellulose fiber or derivative thereof is excellent in dispersibility with respect to a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton, the resin may be a resin having a 9,9-bisarylfluorene skeleton. Furthermore, the present invention includes a thermosetting resin (for example, a thermosetting resin having a 9,9-bilarylfluorene skeleton) and the fibrous cellulose or a derivative thereof (cellulose fiber or cellulose derivative fiber). A cured product obtained by curing the resin composition is also included.

前記9,9−ビスフルオレン骨格を有する化合物は、セルロース含有成分に非結晶成分が含まれていても、このような非結晶成分を効率よく抽出できる。そのため、本発明には、結晶性セルロースおよび非結晶成分(リグニン、ヘミセルロース、非結晶性セルロースなど)を含むセルロース含有成分から非結晶成分を抽出してセルロース(例えば、ファイバー状のセルロース)を得るための抽出剤であって、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物で構成された抽出剤も含まれる。   The compound having the 9,9-bisfluorene skeleton can efficiently extract such an amorphous component even if the cellulose-containing component contains an amorphous component. Therefore, in the present invention, a cellulose (for example, fibrous cellulose) is obtained by extracting an amorphous component from a cellulose-containing component including crystalline cellulose and an amorphous component (lignin, hemicellulose, amorphous cellulose, etc.). And an extractant composed of a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton.

本発明の方法では、セルロース含有成分(例えば、非結晶成分を含むセルロース含有成分)とフルオレン骨格を有する化合物とを混合するだけで、簡便にかつ効率よくセルロース(特に、セルロースナノファイバーなどのファイバー状のセルロース)を製造できる。すなわち、セルロース含有成分を構成するセルロースの繊維集合体間に9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物が浸透し、繊維集合体間の強固な結合(水素結合)を弱めたり、繊維集合体間の不純物が抽出されるためか、セルロース繊維(特に、セルロースナノファイバー)が効率よく得られる。特に、本発明の方法では、リグニン、ヘミセルロースなどの非結晶成分を含むセルロース含有成分をセルロース源としても、セルロース含有成分から非結晶成分を選択的に可溶化又は抽出でき、セルロース(セルロースファイバー)を効率よく製造できる。しかも、このような方法では、叩解処理などの特別な処理を必要とせず、繊維に与えるダメージが少ない高品質の結晶性セルロース(又はセルロースファイバー)を得ることができる。さらに、本発明では、上記方法により得られる高品質のセルロース(又はセルロースファイバー)又はその誘導体(例えば、セルロースエステル繊維など)を含む樹脂組成物およびその硬化物を提供できる。このような樹脂組成物又は硬化物は、結晶性セルロース(セルロースファイバー)又はその誘導体が高い分散性で分散されており、耐熱性、強度などにおいて優れている。さらにまた、本発明の抽出剤では、リグノセルロースなどのセルロース含有成分から、リグニンなどの非結晶成分を効率よく抽出できる。   In the method of the present invention, cellulose (in particular, a fiber shape such as cellulose nanofiber) can be easily and efficiently simply by mixing a cellulose-containing component (for example, a cellulose-containing component including an amorphous component) and a compound having a fluorene skeleton. Cellulose). That is, a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton penetrates between cellulose fiber assemblies constituting the cellulose-containing component, weakening strong bonds (hydrogen bonds) between the fiber assemblies, or between the fiber assemblies. Cellulose fibers (particularly cellulose nanofibers) can be obtained efficiently because of the extraction of the impurities. In particular, in the method of the present invention, even when a cellulose-containing component containing an amorphous component such as lignin or hemicellulose is used as a cellulose source, the amorphous component can be selectively solubilized or extracted from the cellulose-containing component, and cellulose (cellulose fiber) is obtained. Can be manufactured efficiently. Moreover, such a method does not require a special treatment such as a beating treatment, and can obtain high-quality crystalline cellulose (or cellulose fiber) with little damage to the fibers. Furthermore, in this invention, the resin composition containing the high quality cellulose (or cellulose fiber) obtained by the said method or its derivative (s) (for example, cellulose ester fiber etc.) and its hardened | cured material can be provided. In such a resin composition or cured product, crystalline cellulose (cellulose fiber) or a derivative thereof is dispersed with high dispersibility, and is excellent in heat resistance, strength, and the like. Furthermore, the extractant of the present invention can efficiently extract amorphous components such as lignin from cellulose-containing components such as lignocellulose.

図1は、実施例1で得られた膜のSEM写真である。FIG. 1 is an SEM photograph of the film obtained in Example 1. 図2は、実施例2で得られた膜のSEM写真である。FIG. 2 is an SEM photograph of the film obtained in Example 2. 図3は、比較例1で得られた膜のSEM写真である。FIG. 3 is an SEM photograph of the film obtained in Comparative Example 1. 図4は、実施例6で得られた膜のSEM写真である。FIG. 4 is an SEM photograph of the film obtained in Example 6. 図5は、実施例7で得られたフィルムの写真である。FIG. 5 is a photograph of the film obtained in Example 7.

[セルロースファイバーの製造方法]
本発明の方法では、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物(単に、フルオレン骨格を有する化合物という場合がある)を用いて、セルロース含有成分(例えば、セルロース(又はセルロースの繊維集合体)および非結晶成分を含むセルロース含有成分)からセルロース(又は非結晶成分が除去されたセルロース又はセルロース繊維)を製造する。このような方法は、通常、セルロース含有成分と9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とを混合(通常加熱混合)する混合工程と、この工程を経て得られた混合物から、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物を分離する分離工程とを含んでいる。なお、このような方法では、通常、ファイバー状のセルロース(又は繊維の形態のセルロース)が得られる。
[Method for producing cellulose fiber]
In the method of the present invention, using a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton (sometimes simply referred to as a compound having a fluorene skeleton), a cellulose-containing component (for example, cellulose (or cellulose fiber aggregate)) and Cellulose (or cellulose or cellulose fiber from which the amorphous component has been removed) is produced from the cellulose-containing component including the amorphous component. Such a method usually involves mixing a cellulose-containing component and a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton (usually heating and mixing), and a mixture obtained through this step from 9,9- Separating the compound having a bisarylfluorene skeleton. In such a method, fiber-like cellulose (or cellulose in the form of fibers) is usually obtained.

(セルロース含有成分)
セルロース含有成分は、セルロース(又はセルロースの繊維集合体又は結晶性セルロース)を含んでいればよく、セルロース(又は結晶性セルロース)と非結晶性成分を含んでいてもよい。セルロース含有成分は、セルロース(結晶性セルロース)を、セルロース繊維(セルロースミクロフィブリル)の集合体(又は凝集体)の形態で含んでいてもよい。このような集合体又は凝集体の繊維径(二次繊維径)は、例えば、マイクロメータオーダー(例えば、1〜100μm、好ましくは3〜50μm、さらに好ましくは5〜30μm程度)であってもよい。本発明では、このような繊維集合体を弛緩する(又はほぐす)ことにより、後述するように、ナノメートルオーダーのセルロース繊維(すなわち、セルロースナノファイバー)を得ることもできる。
(Cellulose-containing component)
The cellulose-containing component only needs to contain cellulose (or a fiber aggregate of cellulose or crystalline cellulose), and may contain cellulose (or crystalline cellulose) and an amorphous component. The cellulose-containing component may contain cellulose (crystalline cellulose) in the form of an aggregate (or aggregate) of cellulose fibers (cellulose microfibrils). The fiber diameter (secondary fiber diameter) of such an aggregate or aggregate may be, for example, on the order of micrometers (for example, 1 to 100 μm, preferably 3 to 50 μm, more preferably about 5 to 30 μm). . In the present invention, by relaxing (or loosening) such a fiber assembly, nanometer-order cellulose fibers (that is, cellulose nanofibers) can be obtained as described later.

非結晶成分としては、例えば、リグニン、ヘミセルロース、非結晶セルロース(又は不定形セルロース)などが挙げられる。特に、セルロース含有成分(非結晶性成分を含むセルロース含有成分)は、リグノセルロース(リグニン含有セルロース)であってもよい。本発明では、選択的に非結晶性成分を可溶化又は抽出しつつ、セルロース骨格を弛緩できるため、このような非結晶成分を含むセルロース含有成分であっても、効率よくセルロース(セルロースファイバー)を得ることができる。このような非結晶成分を含むセルロース含有成分を使用すると、セルロース(微結晶セルロースなど)を使用しなくても、木材などからそのまま結晶性セルロースを得ることができるため、工業的、プロセス的、さらにはコスト的に極めて有利である。   Examples of the amorphous component include lignin, hemicellulose, amorphous cellulose (or amorphous cellulose), and the like. In particular, the cellulose-containing component (cellulose-containing component including an amorphous component) may be lignocellulose (lignin-containing cellulose). In the present invention, since the cellulose skeleton can be relaxed while selectively solubilizing or extracting the non-crystalline component, cellulose (cellulose fiber) can be efficiently used even with a cellulose-containing component containing such non-crystalline component. Can be obtained. By using a cellulose-containing component containing such an amorphous component, crystalline cellulose can be obtained as it is from wood without using cellulose (such as microcrystalline cellulose). Is extremely cost effective.

リグノセルロースは、セルロースとリグニンとで構成されている。なお、リグニンは、植物の維管束細胞壁成分として存在する無定形高分子であり、フェニルプロパン系の構成単位を含む縮合体である。このようなリグノセルロース(リグニンを含有する物質)としては、木材、草本類などが挙げられる。木材は、針葉樹と広葉樹とに大別され、針葉樹としては、マツ、スギ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤなどが挙げられる。広葉樹としては、シイ、サクラ、柿などが挙げられる。草本類としては、ケナフ、ワラ、バガス、亜麻、マニラ麻、黄麻、楮などが挙げられる。針葉樹に含まれるリグニン(針葉樹リグニン)は、グアイアシルプロパン構造を有していてもよく、広葉樹に含まれるリグニン(広葉樹リグニン)は、グアイアシルプロパン構造及びシリンギルプロパン構造を有していてもよく、草本類に含まれるリグニン(草本類リグニン)は、グアイアシルプロパン構造、シリンギルプロパン構造、及びp−ヒドロキシフェニルプロパン構造を有していてもよい。なお、メトキシ基の含量は、針葉樹リグニンで14〜17重量%程度、広葉樹リグニンで20〜23重量%程度、草本類リグニンで14〜15重量%程度であってもよい。   Lignocellulose is composed of cellulose and lignin. Lignin is an amorphous polymer existing as a plant vascular cell wall component, and is a condensate containing a phenylpropane-based structural unit. Examples of such lignocellulose (substance containing lignin) include wood and herbs. Wood is roughly classified into conifers and broad-leaved trees, and examples of conifers include pine, cedar, cypress, yew, and inugaya. Examples of broad-leaved trees include shii, cherry blossoms and firewood. Examples of herbs include kenaf, straw, bagasse, flax, manila hemp, jute and cocoon. Lignin contained in conifers (conifer lignin) may have a guaiacylpropane structure, and lignin contained in broadleaf trees (broadleaf lignin) may have a guaiacylpropane structure and a syringylpropane structure. The lignin (herbaceous lignin) contained in herbs may have a guaiacylpropane structure, a syringylpropane structure, and a p-hydroxyphenylpropane structure. The methoxy group content may be about 14 to 17% by weight for softwood lignin, about 20 to 23% by weight for hardwood lignin, and about 14 to 15% by weight for herbaceous lignin.

木材は、間伐材などであってもよく、木材の破砕物、例えば、木粉、木材チップ、単板くずなどの形態で利用でき、廃材(建築廃材など)などを利用してもよい。   The timber may be thinned wood or the like, and may be used in the form of crushed wood, for example, wood flour, wood chips, veneer scrap, etc., and waste materials (such as building waste materials) may be used.

セルロース含有成分としては、パルプ(例えば、木材パルプ、竹パルプ、ワラパルプ、バガスパルプ、木綿パルプ、亜麻パルプ、麻パルプ、楮パルプ、三椏パルプ、コットンパルプなど)も利用できる。さらに、リグノセルロースとして、パルプから調製される紙(抄紙やボードなど)、古紙などのパルプ含有成形体も利用できる。なお、パルプでは、製法によっては、ほとんどのリグニンやヘミセルロースが除去されている場合があるが、このようなパルプにおいても、通常、非結晶セルロースが残存しており、この非結晶セルロース(又は不定形セルロース)が、セルロース(結晶性セルロース)間に存在して強固に結合している。   As the cellulose-containing component, pulp (for example, wood pulp, bamboo pulp, walla pulp, bagasse pulp, cotton pulp, flax pulp, hemp pulp, straw pulp, three straw pulp, cotton pulp, etc.) can also be used. Furthermore, as lignocellulose, pulp-containing molded products such as paper (papermaking, board, etc.) prepared from pulp and waste paper can also be used. In the pulp, depending on the production method, most of the lignin and hemicellulose may be removed. However, even in such a pulp, the amorphous cellulose usually remains, and this amorphous cellulose (or amorphous) Cellulose) exists between cellulose (crystalline cellulose) and is firmly bonded.

代表的なセルロース含有成分(リグノセルロース)としては、例えば、木材(例えば、針葉樹および広葉樹から選択された少なくとも1種)、草本類、パルプ、パルプ含有成形体などが利用できる。リグノセルロースは単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   As a typical cellulose-containing component (lignocellulose), for example, wood (for example, at least one selected from coniferous trees and hardwoods), herbs, pulp, pulp-containing molded bodies, and the like can be used. Lignocellulose may be used alone or in combination of two or more.

なお、木粉などの廃材(建築廃材など)を再利用すると、リグノセルロースを有効に利用できる。リグノセルロースの破砕物(木粉など)のサイズは特に制限されないが、効率よく製造するため、平均径が0.01〜1mm、好ましくは0.02〜0.5mm、さらに好ましくは0.03〜0.1mm程度であってもよい。   In addition, when waste materials such as wood flour (such as building waste materials) are reused, lignocellulose can be used effectively. The size of the lignocellulose crushed material (wood powder, etc.) is not particularly limited, but for efficient production, the average diameter is 0.01 to 1 mm, preferably 0.02 to 0.5 mm, more preferably 0.03. It may be about 0.1 mm.

また、本発明では、セルロース含有成分として、セルロースを主成分とするセルロース含有成分[又は非結晶成分(リグニンやヘミセルロース)のほとんどが除去されたセルロース]を用いてもよい。このようなセルロース含有成分としては、特に限定されず、パルプ(特に、化学パルプなど)、微結晶セルロースなどが挙げられる。   In the present invention, as the cellulose-containing component, a cellulose-containing component containing cellulose as a main component [or cellulose from which most of the amorphous component (lignin or hemicellulose) has been removed] may be used. Such a cellulose-containing component is not particularly limited, and examples thereof include pulp (especially chemical pulp) and microcrystalline cellulose.

セルロース含有成分(非結晶成分を含むセルロース含有成分)において、非結晶成分(例えば、リグニン、ヘミセルロース、非結晶セルロースなど)の割合は、その種類にもよるが、例えば、1〜90重量%、好ましくは3〜80重量%、さらに好ましくは5〜70重量%程度であってもよい。特に、パルプにおいて、非結晶成分(非結晶セルロースなど)の割合は、1〜40重量%、好ましくは1.5〜30重量%、さらに好ましくは2〜25重量%程度であってもよい。   In the cellulose-containing component (cellulose-containing component including the non-crystalline component), the proportion of the non-crystalline component (for example, lignin, hemicellulose, non-crystalline cellulose, etc.) depends on the type, for example, 1 to 90% by weight, preferably May be about 3 to 80% by weight, more preferably about 5 to 70% by weight. In particular, in the pulp, the proportion of amorphous components (such as amorphous cellulose) may be 1 to 40% by weight, preferably 1.5 to 30% by weight, and more preferably about 2 to 25% by weight.

なお、セルロースを主成分とするセルロース含有成分において、非結晶成分(又は不純物)の割合は、例えば、セルロース含有成分全体の20重量%以下(例えば、0.01〜15重量%)、好ましくは10重量%以下(例えば、0.05〜7重量%)、さらに好ましくは5重量%以下(例えば、0.1〜3重量%)であってもよい。   In the cellulose-containing component containing cellulose as a main component, the ratio of the amorphous component (or impurity) is, for example, 20% by weight or less (for example, 0.01 to 15% by weight), preferably 10% of the whole cellulose-containing component. It may be 5% by weight or less (for example, 0.05 to 7% by weight), more preferably 5% by weight or less (for example, 0.1 to 3% by weight).

特に、リグノセルロースにおいて、セルロースとリグニンとの割合は、特に限定されないが、例えば、前者/後者(重量比)=99/1〜20/80、好ましくは95/5〜30/70、さらに好ましくは90/10〜40/60程度であってもよい。なお、リグノセルロースにおいて、リグニンの割合は、例えば、1〜50重量%、好ましくは5〜45重量%、さらに好ましくは5〜40重量%程度であってもよい。   In particular, in lignocellulose, the ratio of cellulose to lignin is not particularly limited. For example, the former / the latter (weight ratio) = 99/1 to 20/80, preferably 95/5 to 30/70, more preferably. It may be about 90/10 to 40/60. In lignocellulose, the ratio of lignin may be, for example, about 1 to 50% by weight, preferably about 5 to 45% by weight, and more preferably about 5 to 40% by weight.

なお、リグノセルロースは、非結晶成分としてリグニンを含んでいるが、通常、リグニンに加えて、ヘミセルロース、不定形セルロースを含んでいてもよい。本発明では、リグニンだけでなく、ヘミセルロースなどもまたフルオレン骨格を有する化合物により可溶化又は溶解され、セルロース含有成分から効率よく分離可能である。   Lignocellulose contains lignin as an amorphous component, but it may usually contain hemicellulose or amorphous cellulose in addition to lignin. In the present invention, not only lignin but also hemicellulose and the like are solubilized or dissolved by the compound having a fluorene skeleton, and can be efficiently separated from the cellulose-containing component.

リグノセルロースにおいて、セルロースとヘミセルロースとの割合は、前者/後者(重量比)=99/1〜20/80、好ましくは95/5〜30/70、さらに好ましくは90/10〜40/60程度であってもよい。なお、リグノセルロースにおいて、ヘミセルロースの割合は、例えば、1〜50重量%、好ましくは5〜45重量%、さらに好ましくは10〜40重量%程度であってもよい。   In lignocellulose, the ratio of cellulose to hemicellulose is the former / the latter (weight ratio) = 99/1 to 20/80, preferably 95/5 to 30/70, more preferably about 90/10 to 40/60. There may be. In lignocellulose, the proportion of hemicellulose may be, for example, about 1 to 50% by weight, preferably about 5 to 45% by weight, and more preferably about 10 to 40% by weight.

なお、リグノセルロースにおいて、非結晶成分(例えば、リグニンおよびヘミセルロース)の割合は、5〜90重量%、好ましくは10〜80重量%、さらに好ましくは20〜70重量%、特に30〜60重量%程度であってもよい。   In lignocellulose, the proportion of amorphous components (for example, lignin and hemicellulose) is 5 to 90% by weight, preferably 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 70% by weight, especially about 30 to 60% by weight. It may be.

なお、セルロース含有成分において、セルロース含量は、例えば、30重量%以上(例えば、30〜99.9重量%)、好ましくは35重量%以上(例えば、38〜99.95重量%)程度であってもよい。   In the cellulose-containing component, the cellulose content is, for example, about 30% by weight or more (for example, 30 to 99.9% by weight), preferably about 35% by weight or more (for example, 38 to 99.95% by weight). Also good.

また、前記のように、セルロースを主成分とするセルロース含有成分において、セルロースの割合は、例えば、セルロース含有成分全体の80重量%以上(例えば、85〜99.9重量%)、好ましくは90重量%以上(例えば、93〜99.95重量%)、さらに好ましくは95重量%以上(例えば、97〜99.9重量%)であってもよい。   Further, as described above, in the cellulose-containing component mainly composed of cellulose, the proportion of cellulose is, for example, 80% by weight or more (for example, 85 to 99.9% by weight), preferably 90% by weight of the whole cellulose-containing component. % Or more (for example, 93 to 99.95% by weight), more preferably 95% by weight or more (for example, 97 to 99.9% by weight).

セルロース含有成分(リグノセルロースなど)は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   Cellulose-containing components (such as lignocellulose) can be used alone or in combination of two or more.

(フルオレン骨格を有する化合物)
フルオレン骨格を有する化合物は、9,9−ビスアリールフルオレン骨格(例えば、9,9−ビスフェニルフルオレン骨格、9,9−ビスナフチルフルオレン骨格)を有する限り特に限定されないが、通常、9,9−ビス(アミノアリール)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(カルボキシアリール)フルオレン[例えば、9,9−ビス(カルボキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(ヒドロキシアリール)フルオレンなどの官能基(例えば、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基など)を有するフルオレン骨格を有する化合物を好適に使用できる。
(Compound having a fluorene skeleton)
The compound having a fluorene skeleton is not particularly limited as long as it has a 9,9-bisarylfluorene skeleton (for example, 9,9-bisphenylfluorene skeleton, 9,9-bisnaphthylfluorene skeleton). Bis (aminoaryl) fluorene [eg, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, etc.], 9,9-bis (carboxyaryl) fluorene [eg, 9,9-bis (carboxyphenyl) fluorene, etc.], A compound having a fluorene skeleton having a functional group (for example, amino group, carboxyl group, hydroxyl group, epoxy group, etc.) such as 9,9-bis (hydroxyaryl) fluorene can be suitably used.

代表的なフルオレン骨格を有する化合物には、下記式(1)で表される化合物が含まれる。   A compound having a typical fluorene skeleton includes a compound represented by the following formula (1).

(式中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、Rは置換基を示し、Xはヘテロ原子含有官能基を示し、Rはアルキレン基を示し、Rは置換基を示し、kは0〜4の整数、mは0以上の整数、nは1以上の整数、pは0以上の整数である。)
上記式(1)において、環Zで表される芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、縮合多環式炭化水素環[例えば、縮合二環式炭化水素環(例えば、インデン、ナフタレンなどのC8−20縮合二環式炭化水素環、好ましくはC10−16縮合二環式炭化水素環)、縮合三環式炭化水素環(例えば、アントラセン、フェナントレンなど)などの縮合2乃至4環式炭化水素環]などが挙げられ、ベンゼン環又はナフタレン環であるのが好ましい。なお、フルオレンの9位に置換する環Zの置換位置は、特に限定されない。例えば、環Zがナフタレン環の場合、フルオレンの9位に置換する環Zに対応する基は、1−ナフチル基、2−ナフチル基などであってもよい。
(In the formula, ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring, R 1 represents a substituent, X represents a heteroatom-containing functional group, R 2 represents an alkylene group, R 3 represents a substituent, k Is an integer of 0 to 4, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and p is an integer of 0 or more.)
In the above formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by the ring Z include, for example, a benzene ring, a condensed polycyclic hydrocarbon ring [for example, a condensed bicyclic hydrocarbon ring (for example, indene, naphthalene, etc. C 8-20 condensed bicyclic hydrocarbon rings, preferably C 10-16 condensed bicyclic hydrocarbon rings), condensed tricyclic hydrocarbon rings (eg anthracene, phenanthrene, etc.) And a benzene ring or a naphthalene ring is preferable. In addition, the substitution position of the ring Z substituted by 9-position of fluorene is not specifically limited. For example, when the ring Z is a naphthalene ring, the group corresponding to the ring Z substituted at the 9-position of fluorene may be a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, or the like.

前記式(1)において、基Rで表される置換基としては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子など)、炭化水素基[例えば、アルキル基、アリール基(フェニル基などのC6−10アリール基)など]などが挙げられ、特に、ハロゲン原子、シアノ基又はアルキル基(特にアルキル基)である場合が多い。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基などのC1−6アルキル基(例えば、C1−4アルキル基、特にメチル基)などが例示できる。なお、kが複数(2以上)である場合、基Rは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。また、フルオレン(又はフルオレン骨格)を構成する2つのベンゼン環に置換する基Rは同一であってもよく、異なっていてもよい。また、フルオレンを構成するベンゼン環に対する基Rの結合位置(置換位置)は、特に限定されない。好ましい置換数kは、0〜1、特に0である。なお、フルオレンを構成する2つのベンゼン環において、置換数kは、互いに同一又は異なっていてもよい。 In the formula (1), examples of the substituent represented by the group R 1 include a cyano group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), a hydrocarbon group [for example, an alkyl group, an aryl group ( C 6-10 aryl group such as a phenyl group)], etc.], and the like, in particular, often a halogen atom, a cyano group or an alkyl group (particularly an alkyl group). Examples of the alkyl group include C 1-6 alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and a t-butyl group (for example, a C 1-4 alkyl group, particularly a methyl group). . In addition, when k is plural (two or more), the groups R 1 may be different from each other or the same. Further, the groups R 1 substituted on the two benzene rings constituting the fluorene (or fluorene skeleton) may be the same or different. Further, the bonding position (substitution position) of the group R 1 with respect to the benzene ring constituting the fluorene is not particularly limited. The preferred substitution number k is 0 to 1, in particular 0. In the two benzene rings constituting fluorene, the number of substitutions k may be the same or different from each other.

前記式(1)において、ヘテロ原子含有官能基としては、例えば、酸素、イオウ及び窒素原子から選択された少なくとも一種を有する官能基などが例示できる。このような官能基に含まれるヘテロ原子の数は、特に制限されないが、通常、1〜3個、好ましくは1又は2個であってもよい。前記官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、エポキシ含有基(グリシジルオキシ基など)、カルボキシル基などの酸素原子含有官能基;メルカプト基などのイオウ原子含有官能基;アミノ基又はN−一置換アミノ基[例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基などのN−モノアルキルアミノ基(N−モノC1−4アルキルアミノ基など)、ヒドロキシエチルアミノ基などのN−モノヒドロキシアルキルアミノ基(N−モノヒドロキシC1−4アルキルアミノ基など)など]などの窒素原子含有官能基などが例示できる。好ましいXには、ヒドロキシル基、メルカプト基、エポキシ含有基(グリシジルオキシ基など)、アミノ基又はN−一置換アミノ基などが挙げられ、特に、ヒドロキシル基が好ましい。なお、Xは異なるZにおいて同一又は異なる基であってもよく、また、同一の環Zにおいて同一又は異なる基であってもよい。 In the formula (1), examples of the hetero atom-containing functional group include a functional group having at least one selected from oxygen, sulfur and nitrogen atoms. The number of heteroatoms contained in such a functional group is not particularly limited, but may be usually 1 to 3, preferably 1 or 2. Examples of the functional group include a hydroxyl group, an epoxy-containing group (such as glycidyloxy group), a carboxyl group-containing oxygen atom-containing functional group; a mercapto group-containing sulfur atom-containing functional group; an amino group, or an N-monosubstituted amino group. [For example, N-monoalkylamino groups such as methylamino group and ethylamino group (such as N- monoC1-4 alkylamino group), N-monohydroxyalkylamino groups such as hydroxyethylamino group (N-monohydroxy) And a nitrogen atom-containing functional group such as a C 1-4 alkylamino group. Preferred X includes a hydroxyl group, a mercapto group, an epoxy-containing group (such as a glycidyloxy group), an amino group, or an N-monosubstituted amino group, and a hydroxyl group is particularly preferable. In addition, X may be the same or different groups in different Z, and may be the same or different groups in the same ring Z.

また、前記式(1)において、基Rで表されるアルキレン基としては、特に限定されないが、例えば、C2−10アルキレン基(例えば、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブタン−1,2−ジイル基、ヘキシレン基などのC2−6アルキレン基)などが例示でき、C2−4アルキレン基(特に、エチレン基、プロピレン基などのC2−3アルキレン基)が好ましく、特にエチレン基であってもよい。なお、Rは、同一の又は異なるアルキレン基であってもよい(すなわち、mが複数である場合、Rは同一又は異なっていてもよい)。すなわち、mが2以上の場合、ポリアルコキシ(ポリオキシアルキレン)基[−(OR−]は、同一のオキシアルキレン基で構成されていてもよく、複数のオキシアルキレン基(例えば、オキシエチレン基とオキシプロピレン基など)で構成されていてもよい。通常、Rは同一のベンゼン環において、同一のアルキレン基であってもよい。 In the formula (1), the alkylene group represented by the group R 2 is not particularly limited. For example, a C 2-10 alkylene group (for example, ethylene group, trimethylene group, propylene group, butane-1, C 2-6 alkylene groups such as 2-diyl group and hexylene group) and the like, and C 2-4 alkylene groups (particularly, C 2-3 alkylene groups such as ethylene group and propylene group) are preferable. It may be. R 2 may be the same or different alkylene groups (that is, when m is plural, R 2 may be the same or different). That is, when m is 2 or more, the polyalkoxy (polyoxyalkylene) group [— (OR 2 ) m —] may be composed of the same oxyalkylene group, and a plurality of oxyalkylene groups (for example, oxy Ethylene group and oxypropylene group). Usually, R 2 may be the same alkylene group in the same benzene ring.

オキシアルキレン基(OR)の数(付加モル数)mは、例えば、0〜15(例えば、1〜10)程度の範囲から選択でき、例えば、0〜8(例えば、0〜7)、好ましくは0〜6、さらに好ましくは0〜5(例えば、0〜3)、特に1であってもよい。また、mは2つの環Zにおいて異なっていてもよく、同一の環Zにおいて異なっていてもよい。例えば、同一の環Zにおいて、mが0である基−Xと、mが1以上である基−[(OR−X]とを有していてもよい。なお、前記式(1)において、基−[(OR−X]の置換数nは、環Zの種類にもよるが、例えば、1〜6、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3、特に1〜2であってもよい。 The number (number of added moles) m of the oxyalkylene group (OR 2 ) can be selected, for example, from a range of about 0 to 15 (eg, 1 to 10), for example, 0 to 8 (eg, 0 to 7), preferably May be 0-6, more preferably 0-5 (eg 0-3), in particular 1. M may be different in the two rings Z, or may be different in the same ring Z. For example, in the same ring Z, it may have a group -X in which m is 0 and a group-[(OR 2 ) m -X] in which m is 1 or more. In the formula (1), the number of substitutions n of the group-[(OR 2 ) m -X] depends on the type of the ring Z, but is, for example, 1 to 6, preferably 1 to 4, and more preferably. 1-3, especially 1-2 may be sufficient.

また、前記式(1)において、基Rで表される置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのC1−12アルキル基、好ましくはC1−8アルキル基、さらに好ましくはC1−6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロへキシル基などのC5−10シクロアルキル基、好ましくはC5−8シクロアルキル基、さらに好ましくはC5−6シクロアルキル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのC6−14アリール基、好ましくはC6−10アリール基、さらに好ましくはC6−8アリール基など)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−4アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などのC1−12アルコキシ基、好ましくはC1−8アルコキシ基、さらに好ましくはC1−6アルコキシ基など)、シクロアルコキシ基(シクロへキシルオキシ基などのC5−10シクロアルキルオキシ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基などのC6−10アリールオキシ基)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基などのC6−10アリール−C1−4アルキルオキシ基)などの基−OR[式中、Rは炭化水素基(前記例示の炭化水素基など)を示す。];アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基などのC1−20アルキルチオ基、好ましくはC1−8アルキルチオ基、さらに好ましくはC1−6アルキルチオ基など)、シクロアルキルチオ基(シクロへキシルチオ基などのC5−10シクロアルキルチオ基など)、アリールチオ基(チオフェノキシ基などのC6−10アリールチオ基)、アラルキルチオ基(例えば、ベンジルチオ基などのC6−10アリール−C1−4アルキルチオ基)などの基−SR(式中、Rは前記と同じ。);アシル基(アセチル基などのC1−6アシル基など);アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など);ニトロ基;シアノ基;メルカプト基;カルボキシル基;アミノ基;カルバモイル基;置換アミノ基(例えば、ジメチルアミノ基などのジアルキルアミノ基など);スルホニル基;これらの置換基同士が結合した置換基[例えば、アルコキシアリール基(例えば、メトキシフェニル基などのC1−4アルコキシC6−10アリール基)、アルコキシカルボニルアリール基(例えば、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシカルボニルフェニル基などのC1−4アルコキシ−カルボニルC6−10アリール基など)]などが挙げられる。 In the formula (1), examples of the substituent represented by the group R 3 include an alkyl group (eg, a C 1-12 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group). , Preferably a C 1-8 alkyl group, more preferably a C 1-6 alkyl group, etc., a cycloalkyl group (C 5-10 cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, preferably a C 5-8 cycloalkyl group, More preferably, it is a C 5-6 cycloalkyl group, etc., an aryl group (eg, a C 6-14 aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, preferably a C 6-10 aryl group, more preferably C, such as 6-8 aryl group), charcoal and aralkyl group (a benzyl group and C 6-10 aryl -C 1-4 alkyl group such as a phenethyl group) Hydrogen group; an alkoxy group (methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, C 1-12 alkoxy group such as butoxy, preferably C 1-8 alkoxy group, more preferably a C 1-6 alkoxy group), cycloalkoxy groups (C 5-10 cycloalkyloxy group such as cyclohexyloxy group), aryloxy group (C 6-10 aryloxy group such as phenoxy group), aralkyloxy group (for example, C 6-10 such as benzyloxy group) during group -OR 4 [formula and aryl -C 1-4 alkyl group), R 4 represents a hydrocarbon group (such as the above-exemplified hydrocarbon group). An alkylthio group (a C 1-20 alkylthio group such as a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group or a butylthio group, preferably a C 1-8 alkylthio group, more preferably a C 1-6 alkylthio group), a cycloalkylthio group ( C 5-10 cycloalkylthio group such as cyclohexylthio group), arylthio group (C 6-10 arylthio group such as thiophenoxy group), aralkylthio group (for example, C 6-10 aryl-C 1 such as benzylthio group) -4 alkylthio group) or the like -SR 4 (wherein R 4 is the same as above); acyl group (C 1-6 acyl group such as acetyl group); alkoxycarbonyl group (C such as methoxycarbonyl group) C1-4 alkoxy - carbonyl group); a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom Nitro group; cyano group; mercapto group; carboxyl group; amino group; carbamoyl group; substituted amino group (for example, dialkylamino group such as dimethylamino group); sulfonyl group; Bonded substituents [eg, alkoxyaryl groups (eg, C 1-4 alkoxy C 6-10 aryl groups such as methoxyphenyl group), alkoxycarbonylaryl groups (eg, methoxycarbonylphenyl group, ethoxycarbonylphenyl group, etc. C 1-4 alkoxy-carbonyl C 6-10 aryl group etc.)] and the like.

これらのうち、代表的には、基Rは、炭化水素基、−OR(式中、Rは炭化水素基を示す。)、−SR(式中、Rは前記と同じ。)、アシル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、置換アミノ基などであってもよい。 Of these, typically, the group R 3 is a hydrocarbon group, —OR 4 (wherein R 4 represents a hydrocarbon group), —SR 4 (wherein R 4 is the same as defined above). ), An acyl group, an alkoxycarbonyl group, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a substituted amino group, and the like.

好ましい基Rとしては、炭化水素基[例えば、アルキル基(例えば、C1−6アルキル基)、シクロアルキル基(例えば、C5−8シクロアルキル基)、アリール基(例えば、C6−10アリール基)、アラルキル基(例えば、C6−8アリール−C1−2アルキル基)など]、アルコキシ基(C1−4アルコキシ基など)などが挙げられる。特に、Rは、アルキル基[C1−4アルキル基(特にメチル基)など]、アリール基[例えば、C6−10アリール基(特にフェニル基)など]などであるのが好ましい。 Preferred group R 3 includes a hydrocarbon group [eg, alkyl group (eg, C 1-6 alkyl group), cycloalkyl group (eg, C 5-8 cycloalkyl group), aryl group (eg, C 6-10 Aryl group), aralkyl group (for example, C 6-8 aryl-C 1-2 alkyl group and the like), alkoxy group (C 1-4 alkoxy group and the like) and the like. In particular, R 3 is preferably an alkyl group [C 1-4 alkyl group (particularly a methyl group)], an aryl group [eg C 6-10 aryl group (particularly a phenyl group)], or the like.

また、好ましい置換数pは、0〜8、好ましくは0〜4(例えば、0〜3)、さらに好ましくは0〜2であってもよい。異なる環Zにおいて、置換数pは、互いに同一又は異なっていてもよく、通常同一であってもよい。また、同一の環Zにおいて、pが複数(2以上)である場合、基Rは互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。さらに、2つの環Zにおいて、基Rは同一であってもよく、異なっていてもよい。 The preferred substitution number p may be 0 to 8, preferably 0 to 4 (for example, 0 to 3), more preferably 0 to 2. In different rings Z, the substitution numbers p may be the same or different from each other, and may usually be the same. In the same ring Z, when p is plural (two or more), the groups R 3 may be different from each other or the same. Further, in the two rings Z, the groups R 3 may be the same or different.

なお、前記式(1)において、n+pの値は、環Zの種類にもよるが、例えば、1〜6、好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3程度であってもよい。   In the formula (1), the value of n + p depends on the type of the ring Z, but may be, for example, 1 to 6, preferably 1 to 4, and more preferably about 1 to 3.

代表的な前記式(1)で表される化合物には、環Zがベンゼン環又はナフタレン環、Xがヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、グリシジルオキシ基又はアミノ基(特に、ヒドロキシル基)、RがC2−6アルキレン基(特にC2−4アルキレン基)、mが0〜10(例えば、0〜6)、nが1〜3である化合物などが挙げられる。 In a typical compound represented by the formula (1), ring Z is a benzene ring or naphthalene ring, X is a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, a glycidyloxy group or an amino group (particularly a hydroxyl group), R Examples include compounds in which 2 is a C 2-6 alkylene group (particularly a C 2-4 alkylene group), m is 0 to 10 (for example, 0 to 6), and n is 1 to 3.

代表的な前記式(1)で表される化合物としては、例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン;9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシ−アルキルフェニル)フルオレン;9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシ−アリールフェニル)フルオレン;9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3,4−ジ(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシアルコキシ)フェニル]フルオレン;9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシアルコキシ)−アルキルフェニル]フルオレン;9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシアルコキシ)−アリールフェニル]フルオレン;これらの化合物に対応し、環Zがナフタレン環に置換した化合物、例えば、9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレン、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス[(ヒドロキシアルコキシ)ナフチル]フルオレンなどの前記式(1)においてXがヒドロキシル基である化合物;これらの化合物に対応し、Xがメルカプト基、カルボキシル基、グリシジル基又はアミノ基に置換した化合物などが含まれる。   Typical examples of the compound represented by the formula (1) include 9,9 such as 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene and 9,9-bis (3,4-dihydroxyphenyl) fluorene. 9,9-bis such as bis (hydroxyphenyl) fluorene; 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene (Hydroxy-alkylphenyl) fluorene; 9,9-bis (hydroxy-arylphenyl) fluorene such as 9,9-bis (4-hydroxy-3-phenylphenyl) fluorene; 9,9-bis [4- (2- 9 such as hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [3,4-di (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene , 9-bis [(hydroxyalkoxy) phenyl] fluorene; 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-methylphenyl] fluorene, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy)- 9,9-bis [(hydroxyalkoxy) -alkylphenyl] fluorene such as 3,5-dimethylphenyl] fluorene; 9 such as 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) -3-phenylphenyl] fluorene , 9-bis [(hydroxyalkoxy) -arylphenyl] fluorene; compounds corresponding to these compounds, wherein ring Z is substituted with naphthalene ring, such as 9,9-bis (6-hydroxy-2-naphthyl) fluorene 9,9-bis (hydroxynaphthyl) fluorene, 9,9-bis [6- (2-hydroxyethoxy) Compounds in which X is a hydroxyl group in the above formula (1) such as 9,9-bis [(hydroxyalkoxy) naphthyl] fluorene such as 2-naphthyl] fluorene; corresponding to these compounds, X is a mercapto group, carboxyl group , A compound substituted with a glycidyl group or an amino group, and the like.

フルオレン骨格を有する化合物は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。   The compounds having a fluorene skeleton may be used alone or in combination of two or more.

なお、前記式(1)で表される化合物は、市販品を利用してもよく、慣用の方法[例えば、酸触媒(硫酸、塩酸など)及びチオール類(メルカプトカルボン酸など)の存在下、フルオレノン類とフェノール類とを反応させる方法]により合成してもよい。   The compound represented by the formula (1) may be a commercially available product, and a conventional method [for example, in the presence of an acid catalyst (sulfuric acid, hydrochloric acid, etc.) and a thiol (mercaptocarboxylic acid, etc.) Alternatively, a method of reacting fluorenones with phenols may be used.

(混合工程)
混合工程では、セルロース含有成分(リグノセルロースなど)と、フルオレン骨格を有する化合物とを混合する。このような混合により、フルオレン骨格を有する化合物が、セルロース含有成分中に浸透してセルロースを分解することなくセルロースファイバーの集結体を弛緩するためか、ファイバー状のセルロース(セルロースファイバー、特にセルロースナノファイバー)が形成される。特に、セルロース含有成分として、リグノセルロースのような非結晶成分を含むセルロース含有成分を使用すると、フルオレン骨格を有する化合物により、非結晶成分(例えば、リグニン及びヘミセルロース)が選択的に可溶化(又は溶解)又は抽出されるとともに、セルロースファイバーの集結体が弛緩される。なお、非結晶成分は、その一部又は全部が、非結晶成分の分解物の形態でフルオレン骨格を有する化合物に抽出される場合が多い。リグニンなどの非結晶成分が可溶化又は抽出される理由は定かではないが、フルオレン骨格を有する化合物が、セルロースの不定形構造に浸透して非結晶成分と反応しつつ非結晶成分を分解するものと考えられる。
(Mixing process)
In the mixing step, a cellulose-containing component (such as lignocellulose) and a compound having a fluorene skeleton are mixed. This kind of mixing may cause the compound having a fluorene skeleton to penetrate into the cellulose-containing component and relax the aggregate of cellulose fibers without decomposing the cellulose, or fiber-like cellulose (cellulose fibers, particularly cellulose nanofibers). ) Is formed. In particular, when a cellulose-containing component containing an amorphous component such as lignocellulose is used as the cellulose-containing component, the amorphous component (eg, lignin and hemicellulose) is selectively solubilized (or dissolved) by the compound having a fluorene skeleton. Or the aggregate of cellulose fibers is relaxed. In many cases, a part or all of the amorphous component is extracted into a compound having a fluorene skeleton in the form of a decomposition product of the amorphous component. The reason why amorphous components such as lignin are solubilized or extracted is not clear, but a compound having a fluorene skeleton penetrates into the amorphous structure of cellulose and decomposes the amorphous components while reacting with the amorphous components it is conceivable that.

混合において、セルロース含有成分とフルオレン骨格を有する化合物との割合(混合割合)は、セルロース含有成分中の非結晶成分の割合などにもよるが、例えば、前者/後者(重量比)=99/1〜1/99(例えば、95/5〜5/95)、好ましくは93/7〜7/93(例えば、90/10〜10/90)、さらに好ましくは85/15〜5/95(例えば、80/20〜6/94)、特に75/25〜5/95(例えば、70/30〜7/93)程度であってもよく、通常70/30〜10/90程度であってもよい。   In mixing, the ratio (mixing ratio) between the cellulose-containing component and the compound having a fluorene skeleton depends on the ratio of the amorphous component in the cellulose-containing component, but for example, the former / the latter (weight ratio) = 99/1. To 1/99 (for example, 95/5 to 5/95), preferably 93/7 to 7/93 (for example, 90/10 to 10/90), more preferably 85/15 to 5/95 (for example, 80/20 to 6/94), particularly about 75/25 to 5/95 (for example, 70/30 to 7/93), and usually about 70/30 to 10/90.

なお、混合工程では、本発明の効果を害しない範囲であれば、フルオレン骨格を有する化合物に加えて、セルロース含有成分の可溶化を促進させるための可溶化助剤を併用してもよい。可溶化助剤成分としては、ヒドロキシ化合物、窒素含有環式ケトン、アミド類、スルホキシド類などが使用でき、これらの成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   In the mixing step, a solubilization aid for promoting the solubilization of the cellulose-containing component may be used in combination with the compound having a fluorene skeleton, as long as the effects of the present invention are not impaired. As the solubilizing aid component, hydroxy compounds, nitrogen-containing cyclic ketones, amides, sulfoxides and the like can be used, and these components can be used alone or in combination of two or more.

ヒドロキシ化合物は、多価アルコール及びフェノール類から選択された少なくとも一種で構成されていてもよい。多価アルコールとしては、2価アルコール[例えば、アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールなど)、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリC2−5アルキレングリコールなど)など];3価以上のポリオール[例えば、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなど]が例示できる。フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ビスフェノール(ビスフェノールA,Sなど)などが例示できる。ヒドロキシ化合物は、反応系又は加熱処理系において、反応性であってもよく非反応性であってもよい。 The hydroxy compound may be composed of at least one selected from polyhydric alcohols and phenols. Examples of the polyhydric alcohol include dihydric alcohols [eg, alkanediol (eg, ethylene glycol, propylene glycol, etc.), polyalkylene glycol (eg, poly C 2-5 alkylene glycol such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.)]; Trivalent or higher polyols (eg, glycerin, diglycerin, polyglycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc.) can be exemplified. Examples of phenols include phenol, cresol, xylenol, resorcinol, bisphenol (bisphenol A, S, etc.) and the like. The hydroxy compound may be reactive or non-reactive in the reaction system or heat treatment system.

窒素含有環式ケトンとしては、N−メチル−2−ピロリドンなどが例示でき、アミド類としては、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが例示できる。スルホキシド類としては、ジメチルスルホキシドなどが例示できる。これらの成分は反応系又は加熱処理系において、非反応性であってもよく反応性であってもよい。   Examples of the nitrogen-containing cyclic ketone include N-methyl-2-pyrrolidone, and examples of the amides include formamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N, N-dimethylacetamide and the like. Examples of sulfoxides include dimethyl sulfoxide. These components may be non-reactive or reactive in the reaction system or heat treatment system.

これらの可溶化助剤成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい可溶化助剤成分としては、フェノール類、多価アルコール(例えば、二価又は三価アルコール)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、1−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられ、特にグリセリンなどの多価アルコールが好ましい。   These solubilizing auxiliary components can be used alone or in combination of two or more. Preferred solubilizing aid components include phenols, polyhydric alcohols (eg, dihydric or trihydric alcohols), N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide In particular, polyhydric alcohols such as glycerin are preferable.

なお、可溶化助剤成分の沸点は、例えば、150℃以上(例えば、150〜300℃)、好ましくは160〜298℃、さらに好ましくは170〜296℃(例えば、180〜295℃)程度であってもよい。   The solubilizing aid component has a boiling point of, for example, about 150 ° C. or higher (for example, 150 to 300 ° C.), preferably 160 to 298 ° C., and more preferably about 170 to 296 ° C. (for example, 180 to 295 ° C.). May be.

可溶化助剤を使用する場合、フルオレン骨格を有する化合物と、可溶化助剤成分との割合は、例えば、前者/後者(重量比)=99/1〜20/80、好ましくは98/2〜50/50(例えば、97/3〜55/45)、さらに好ましくは96/4〜60/40(例えば、95/5〜65/35)程度であってもよい。   When the solubilizing aid is used, the ratio between the compound having a fluorene skeleton and the solubilizing aid component is, for example, the former / the latter (weight ratio) = 99/1 to 20/80, preferably 98/2. It may be about 50/50 (for example, 97/3 to 55/45), more preferably about 96/4 to 60/40 (for example, 95/5 to 65/35).

また、混合は、本発明の効果を害しない範囲であれば、酸触媒の存在下で行ってもよい。酸触媒を使用すると、可溶化を効率よく進行させることができる場合がある。酸触媒(又は酸成分)としては、例えば、無機酸(例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸など)、有機酸[例えば、カルボン酸(ギ酸、酢酸などの脂肪族カルボン酸)、ヒドロキシカルボン酸(例えば、シュウ酸、酒石酸、クエン酸など)、スルホン酸(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、トルエンスルホン酸など)など]、ルイス酸(例えば、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、塩化亜鉛など)などが例示できる。これらの酸触媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの酸触媒のうち、硫酸などの無機酸が好ましい。   The mixing may be performed in the presence of an acid catalyst as long as the effects of the present invention are not impaired. If an acid catalyst is used, the solubilization may proceed efficiently. Examples of the acid catalyst (or acid component) include inorganic acids (for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, etc.), organic acids [for example, carboxylic acids (aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid), hydroxycarboxylic acids, etc. (For example, oxalic acid, tartaric acid, citric acid, etc.), sulfonic acid (methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, etc.), etc.] Lewis acid (for example, boron trifluoride, aluminum chloride, chloride) Zinc etc.) can be exemplified. These acid catalysts can be used alone or in combination of two or more. Of these acid catalysts, inorganic acids such as sulfuric acid are preferred.

酸触媒を使用する場合、酸触媒の使用割合は、フルオレン骨格を有する化合物100重量部に対して、例えば、0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜8重量部、さらに好ましくは0.05〜5重量部程度であってもよい。   When using an acid catalyst, the usage-amount of an acid catalyst is 0.005-10 weight part with respect to 100 weight part of compounds which have a fluorene skeleton, Preferably it is 0.01-8 weight part, More preferably, it is 0. It may be about 0.05 to 5 parts by weight.

なお、反応条件によっては、セルロースそのものを分解させる場合があるので、酸触媒の種類や混合条件に応じて、酸触媒の使用には注意を要する。そのため、本発明では、酸触媒を使用することなく反応させてもよい。   Depending on the reaction conditions, the cellulose itself may be decomposed, so care must be taken in using the acid catalyst depending on the type of acid catalyst and the mixing conditions. Therefore, in the present invention, the reaction may be performed without using an acid catalyst.

また、混合は、必要に応じて、溶媒(後述の溶媒など)の存在下で行ってもよい。   Mixing may be performed in the presence of a solvent (such as a solvent described later) as necessary.

混合は、フルオレン骨格を有する化合物の性状(例えば、液状であるか固体状であるか)や、混合時の圧力などに応じて選択できるが、通常、加温下(又は加熱下)で行ってもよい。加熱温度としては、例えば、100〜300℃(例えば、120〜250℃)、好ましくは150〜300℃(例えば、160〜300℃)、さらに好ましくは165〜270℃(例えば、165〜250℃)、特に170〜250℃程度であってもよい。加熱混合は、不活性ガス雰囲気中、又は空気中で、減圧下、常圧又は加圧下(例えば、0.05〜15MPa程度の圧力下)で行うことができる。   The mixing can be selected according to the properties of the compound having a fluorene skeleton (for example, whether it is liquid or solid), the pressure at the time of mixing, etc., but is usually performed under heating (or under heating). Also good. The heating temperature is, for example, 100 to 300 ° C. (for example, 120 to 250 ° C.), preferably 150 to 300 ° C. (for example, 160 to 300 ° C.), more preferably 165 to 270 ° C. (for example, 165 to 250 ° C.). In particular, it may be about 170 to 250 ° C. The heating and mixing can be performed in an inert gas atmosphere or in air under reduced pressure, normal pressure, or increased pressure (for example, under a pressure of about 0.05 to 15 MPa).

なお、混合は、通常、フルオレン骨格を有する化合物が液状となる状態で行う場合が多い。   In many cases, the mixing is usually performed in a state where the compound having a fluorene skeleton is in a liquid state.

混合時間又は加熱時間(加熱混合時間)は、混合温度(又は反応温度)などに応じて選択でき、例えば、10分以上(例えば、20分〜24時間)、好ましくは30分以上(例えば、40分〜12時間)程度であってもよい。   The mixing time or heating time (heating mixing time) can be selected according to the mixing temperature (or reaction temperature) and the like, for example, 10 minutes or more (for example, 20 minutes to 24 hours), preferably 30 minutes or more (for example, 40 Minutes to 12 hours).

混合(又は加熱混合)を行うための装置の種類は、特に制限されず、反応釜などのバッチ式反応装置であってもよく、連続反応装置であってもよい。特に、押出機を利用すると、セルロース含有成分を解繊しつつ、非結晶成分を効率よく可溶化できる。なお、装置は、開放型の装置ではなく、通常、密閉可能な装置が利用される。   The kind of apparatus for performing mixing (or heating mixing) is not particularly limited, and may be a batch type reaction apparatus such as a reaction kettle or a continuous reaction apparatus. In particular, when an extruder is used, the amorphous component can be efficiently solubilized while the cellulose-containing component is defibrated. Note that the device is not an open-type device, but a normally sealable device is used.

(分離工程)
上記混合工程を経て、セルロース含有成分中のセルロースファイバー集結体が弛緩され、セルロースファイバーが形成されるが、分離工程では、このような混合工程後の混合物から、少なくともフルオレン骨格を有する化合物を分離し、セルロース(セルロースファイバー)を得る。なお、セルロース含有成分が非結晶成分を含む場合、フルオレン骨格を有する化合物とともに非結晶成分が分離される。非結晶成分は、リグニンなどとしてそのまま、又はさらに分解された分解物として分離されてもよい。
(Separation process)
Through the above mixing step, the cellulose fiber aggregate in the cellulose-containing component is relaxed and cellulose fibers are formed. In the separation step, a compound having at least a fluorene skeleton is separated from the mixture after such a mixing step. To obtain cellulose (cellulose fiber). In addition, when a cellulose containing component contains an amorphous component, an amorphous component is isolate | separated with the compound which has a fluorene skeleton. The amorphous component may be separated as it is, such as lignin, or as a further decomposed product.

すなわち、前記のように、セルロース含有成分として、リグニン、不定形セルロース、ヘミセルロースなどの非結晶成分を含むセルロース含有成分(リグノセルロースなど)を用いた場合、このような非結晶成分は、フルオレン骨格を有する化合物に可溶化又は抽出され、前記混合物中に含まれている。なお、このような非結晶成分は、混合工程を経て、その一部又は全部が、分解された分解物の形態で混合物中に含まれている場合が多い。すなわち、混合物中には、セルロース(セルロースファイバー)と、フルオレン骨格を有する化合物と、フルオレン骨格を有する化合物に抽出された非結晶成分[通常、少なくとも非結晶成分の分解物(例えば、リグニン分解物、ヘミセルロース分解物など)]とが含まれている。そして、このような非結晶成分は、フルオレン骨格を有する化合物に溶解した(又は抽出された)状態で混合物に含まれている場合が多い。そのため、このような混合物の分離工程では、フルオレン骨格を有する化合物とともに、前記混合工程において可溶化又は抽出された非結晶成分(例えば、リグニンを含む非結晶成分)を分離してもよい。   That is, as described above, when a cellulose-containing component (such as lignocellulose) containing an amorphous component such as lignin, amorphous cellulose, or hemicellulose is used as the cellulose-containing component, such an amorphous component has a fluorene skeleton. It is solubilized or extracted in the compound it has and is contained in the mixture. In many cases, such amorphous components are partly or wholly contained in the mixture in the form of a decomposed product after the mixing step. That is, in the mixture, cellulose (cellulose fiber), a compound having a fluorene skeleton, and an amorphous component extracted into the compound having a fluorene skeleton [usually a decomposition product of at least an amorphous component (for example, a lignin decomposition product, Hemicellulose degradation products, etc.)]. Such amorphous components are often contained in the mixture in a state of being dissolved (or extracted) in a compound having a fluorene skeleton. Therefore, in such a separation step of the mixture, together with the compound having a fluorene skeleton, the amorphous component solubilized or extracted in the mixing step (for example, an amorphous component containing lignin) may be separated.

分離方法としては、特に限定されず、慣用の方法を利用できる。例えば、前記混合物を、適当な溶媒(例えば、フルオレン骨格を有する化合物を溶解可能な溶媒)で洗浄(又は抽出)することにより、混合物からフルオレン骨格を有する化合物を分離してもよい。   The separation method is not particularly limited, and a conventional method can be used. For example, the compound having a fluorene skeleton may be separated from the mixture by washing (or extracting) the mixture with an appropriate solvent (for example, a solvent capable of dissolving the compound having a fluorene skeleton).

また、抽出された非結晶成分を含む混合物では、濾過などにより、フルオレン骨格を有する化合物と、このフルオレン骨格を有する化合物に抽出された(又は溶解した)非結晶成分とをそのまま液状成分などとして分離してもよく、前記と同様に、適当な溶媒(例えば、フルオレン骨格を有する化合物、非結晶成分のいずれも溶解可能な溶媒)で洗浄して、フルオレン骨格を有する化合物と、非結晶成分とを混合物から分離してもよい。   In addition, in a mixture containing an extracted amorphous component, the compound having a fluorene skeleton and the amorphous component extracted (or dissolved) in the compound having the fluorene skeleton are separated as they are as a liquid component by filtration or the like. In the same manner as described above, a compound having a fluorene skeleton and an amorphous component are washed with an appropriate solvent (for example, a compound having a fluorene skeleton or a solvent capable of dissolving both of the amorphous components). It may be separated from the mixture.

代表的には、混合物を、溶媒で洗浄することにより、フルオレン骨格を有する化合物(および非結晶成分)を溶出又は抽出し、混合物から分離してもよい。   Typically, a compound having a fluorene skeleton (and an amorphous component) may be eluted or extracted by washing the mixture with a solvent and separated from the mixture.

溶媒の種類は、フルオレン骨格を有する化合物を溶解可能であれば特に限定されず、炭化水素類(例えば、ペンタン、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;シクロヘキサンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素)、ハロゲン系溶媒(例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン化炭化水素など)、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、エーテル類(例えば、エチルエーテル、イソプロピルエーテルなどの鎖状エーテル類;ジオキサン、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類)、ケトン類(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトンなどのジアルキルケトン)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、カルビトール類(メチルカルビトールなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類など)、アミド類(ジメチルホルムアミドなど)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、ニトリル類(アセトニトリル、ベンゾニトリルなど)などが挙げられる。これらの溶媒は、単独で又は混合溶媒として使用できる。   The type of the solvent is not particularly limited as long as the compound having a fluorene skeleton can be dissolved, and hydrocarbons (for example, aliphatic hydrocarbons such as pentane and hexane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; benzene, toluene, Aromatic hydrocarbons such as xylene), halogenated solvents (eg, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride), alcohols (eg, methanol, ethanol, isopropanol, etc.), ethers (eg, Chain ethers such as ethyl ether and isopropyl ether; cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran), ketones (eg, dialkyl ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and isobutyl methyl ketone), cellosolves (eg, methyl cellosolve, ethyl cello) Rub, etc.), carbitols (eg, methyl carbitol), esters (eg, acetates such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate), amides (eg, dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide) And nitriles (acetonitrile, benzonitrile, etc.). These solvents can be used alone or as a mixed solvent.

これらの溶媒のうち、アルコール類(特に、メタノール)、環状エーテル類(特に、1,4−ジオキサン)、ニトリル類などが好ましい。また、溶媒は、水との混合溶媒であってもよい。   Of these solvents, alcohols (particularly methanol), cyclic ethers (particularly 1,4-dioxane), nitriles, and the like are preferable. The solvent may be a mixed solvent with water.

なお、分離工程では、さらに、慣用の方法(例えば、濾過、濃縮、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィーなどの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段)を利用してもよい。   In the separation step, a conventional method (for example, separation means such as filtration, concentration, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a separation means combining these) may be used.

なお、前記分離工程において、フルオレン骨格を有する化合物や非結晶成分は分離されるが、後述するように、フルオレン骨格を有する化合物や非結晶成分の一部を分離することなくセルロースファイバーに残存させてもよい。   In the separation step, the compound having a fluorene skeleton and the non-crystalline component are separated, but as described later, the compound having the fluorene skeleton and the non-crystalline component are allowed to remain in the cellulose fiber without being separated. Also good.

また、分離工程において分離されたフルオレン骨格を有する化合物は回収することができ、回収されたフルオレン骨格を有する化合物は、再度混合工程で使用してもよい。例えば、フルオレン骨格を有する化合物と、抽出された非結晶成分とを含む混合物から、慣用の精製方法を利用して、フルオレン骨格を有する化合物を回収してもよい。   Further, the compound having a fluorene skeleton separated in the separation step can be recovered, and the recovered compound having a fluorene skeleton may be used again in the mixing step. For example, a compound having a fluorene skeleton may be recovered from a mixture containing a compound having a fluorene skeleton and an extracted amorphous component using a conventional purification method.

上記のようにして、混合物から、フルオレン骨格を有する化合物、さらには、非結晶成分及び/又はその分解物が分離され、セルロースが得られる。なお、セルロースは、通常、原料としてのセルロース含有成分中のセルロースの形態を反映して、ファイバー状のセルロース(セルロースファイバー)として得られる。なお、セルロースは、少なくともファイバー状のセルロースを含んでいる場合が多いが、その一部が、粉粒状などの形態で含まれていてもよい。   As described above, the compound having a fluorene skeleton, and further the amorphous component and / or the decomposition product thereof are separated from the mixture to obtain cellulose. In addition, a cellulose is normally obtained as a fiber-like cellulose (cellulose fiber) reflecting the form of the cellulose in the cellulose containing component as a raw material. In many cases, the cellulose contains at least fibrous cellulose, but a part of the cellulose may be contained in the form of powder.

このようなセルロースファイバーは、さらに、慣用の方法(例えば、濾過、濃縮などの分離手段や、これらを組み合わせた分離手段)を利用して精製してもよい。   Such cellulose fibers may be further purified using a conventional method (for example, separation means such as filtration and concentration, or a separation means combining these).

(解繊工程)
上記分離工程によりセルロースファイバーが形成される。本発明の方法では、必ずしも必要ではないが、より一層セルロースファイバーを弛緩させるため、分離工程後、さらに、分離工程を経て得られたセルロースファイバー(粗セルロースファイバー)を解繊する解繊工程を含んでいてもよい。
(Defibration process)
Cellulose fibers are formed by the separation step. In the method of the present invention, although not necessary, in order to further relax the cellulose fiber, after the separation step, a cellulose fiber (crude cellulose fiber) obtained through the separation step is further defibrated. You may go out.

解繊工程において、解繊は、通常、セルロースファイバー(又はセルロース)を溶媒中で解繊処理することにより行うことができる。溶媒としては、前記例示の溶媒と同様の溶媒の他、水などが挙げられる。解繊は、通常、セルロースを溶解しない(又はほとんど溶解しない)溶媒(又はセルロースに対する貧溶媒)にセルロースファイバーを分散させて行ってもよい。代表的な溶媒(分散媒)は、水である。   In the defibrating step, defibrating can be usually performed by defibrating cellulose fibers (or cellulose) in a solvent. Examples of the solvent include water and the like in addition to the same solvents as those exemplified above. Defibration may be usually performed by dispersing cellulose fibers in a solvent that does not dissolve (or hardly dissolves) cellulose (or a poor solvent for cellulose). A typical solvent (dispersion medium) is water.

解繊方法(解繊処理)としては、セルロースをさらに弛緩させることができる方法であれば特に限定されないが、例えば、機械的処理[例えば、ホモジナイザー、ミル(ビーズミル、ボールミルなど)、ミキサー、グラインダー、ペイントシェーカなどの分散メディアを用いた解繊処理]、超音波処理などが挙げられる。解繊処理は、単独で又は2種以上組み合わせて行ってもよい。   The defibrating method (defibrating treatment) is not particularly limited as long as it can further relax cellulose. For example, mechanical treatment [eg, homogenizer, mill (bead mill, ball mill, etc.), mixer, grinder, Defibration treatment using a dispersion medium such as a paint shaker], ultrasonic treatment, and the like. The defibrating treatment may be performed alone or in combination of two or more.

[セルロースファイバー]
上記のようにしてセルロースが得られる。そして、このようなセルロースは、前記のように、通常、ファイバー[又はファイバー(繊維)状のセルロース)]の形態である。
[Cellulose fiber]
Cellulose is obtained as described above. Such cellulose is usually in the form of fiber [or fiber (fiber) cellulose]] as described above.

本発明では、フルオレン骨格を有する化合物によりセルロース構造を弛緩させて(さらには非結晶成分を抽出する)ので、比較的低次構造を反映したセルロースファイバー(又は繊維状のセルロース)が得られる。例えば、セルロースファイバーの平均繊維径は、0.5nm〜1μm、好ましくは1〜500nm、さらに好ましくは2〜100nm(例えば、3〜50nm)程度であってもよい。また、セルロースファイバーの平均繊維長は、10nm〜100μm、好ましくは50nm〜80μm、さらに好ましくは100nm〜50μm程度であってもよい。   In the present invention, the cellulose structure is relaxed by a compound having a fluorene skeleton (and an amorphous component is extracted), so that a cellulose fiber (or fibrous cellulose) reflecting a relatively low-order structure is obtained. For example, the average fiber diameter of the cellulose fiber may be about 0.5 nm to 1 μm, preferably 1 to 500 nm, more preferably about 2 to 100 nm (for example, 3 to 50 nm). The average fiber length of the cellulose fiber may be about 10 nm to 100 μm, preferably about 50 nm to 80 μm, and more preferably about 100 nm to 50 μm.

通常、本発明の方法では、繊維径がナノメータサイズ(又はナノメータオーダ)のセルロースファイバー、すなわち、セルロースナノファイバーが得られる場合が多い。   Usually, in the method of the present invention, cellulose fibers having a fiber diameter of nanometer size (or nanometer order), that is, cellulose nanofibers are often obtained.

本発明では、前記のように分離工程においてフルオレン骨格を有する化合物が除去されており、高品質で高結晶性のセルロースファイバーが得られるが、このような成分の一部が残存する形態でセルロースファイバーに含まれていてもよい。このような残存するフルオレン骨格を有する化合物は、セルロースに含まれるヒドロキシル基を修飾するなどによりセルロースファイバーに含まれており、セルロースファイバーの疎水性や耐熱性などを向上させる成分として作用する。そのため、セルロースファイバーは、フルオレン骨格を有する化合物を含んでいるのが好ましい。なお、セルロースファイバーにおけるフルオレン骨格を有する化合物の割合は、例えば、0.001〜20重量%、好ましくは0.01〜10重量%、さらに好ましくは0.05〜5重量%(例えば、0.1〜3重量%)程度であってもよい。   In the present invention, as described above, the compound having a fluorene skeleton is removed in the separation step, and a high-quality and highly crystalline cellulose fiber is obtained, but the cellulose fiber is in a form in which some of such components remain. May be included. Such a compound having a remaining fluorene skeleton is contained in the cellulose fiber by modifying the hydroxyl group contained in the cellulose and acts as a component for improving the hydrophobicity and heat resistance of the cellulose fiber. Therefore, it is preferable that the cellulose fiber contains a compound having a fluorene skeleton. The ratio of the compound having a fluorene skeleton in the cellulose fiber is, for example, 0.001 to 20% by weight, preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight (for example, 0.1 About 3% by weight).

また、セルロースファイバーには、同様に、非結晶成分(例えば、リグニン、ヘミセルロース、これらの分解物)の一部が、セルロースファイバーに残存していてもよい。例えば、リグニンやその分解物は、セルロースファイバーの耐熱性を向上させたり、セルロースファイバーの有機ポリマーに対する分散性(セルロースファイバーと有機ポリマーとの親和性)を向上できる場合がある。なお、セルロースファイバーにおける非結晶成分及び/又はその分解物(例えば、リグニン分解物など)の割合は、例えば、0.001〜20重量%、好ましくは0.01〜10重量%、さらに好ましくは0.05〜5重量%(例えば、0.1〜3重量%)程度であってもよい。   Similarly, in the cellulose fiber, part of the amorphous component (for example, lignin, hemicellulose, or a decomposition product thereof) may remain in the cellulose fiber. For example, lignin and its degradation products may be able to improve the heat resistance of cellulose fibers or improve the dispersibility of cellulose fibers with respect to organic polymers (affinity between cellulose fibers and organic polymers). In addition, the ratio of the amorphous component in cellulose fiber and / or its degradation product (for example, lignin degradation product etc.) is 0.001 to 20 weight%, for example, Preferably it is 0.01 to 10 weight%, More preferably, it is 0. It may be about 0.05 to 5% by weight (for example, 0.1 to 3% by weight).

なお、セルロースファイバーは、用途に応じて慣用の方法で処理することにより、所望の形状又は形態(例えば、粉粒状などの非繊維状の形態)とすることもできる。   In addition, a cellulose fiber can also be made into a desired shape or form (for example, non-fibrous forms, such as a granular form) by processing by a conventional method according to a use.

また、セルロースファイバー(又はセルロース)は、誘導体化してもよい。誘導体化により、誘導体化されたセルロースの繊維が得られる。このようなセルロースの誘導体としては、後述の複合材料の用途などに応じて適宜選択でき、例えば、エステル化されたセルロース[又はセルロースエステル、例えば、アシル化されたセルロース(例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースC2−4アシレート、ラウロイル化されたセルロース、ステアロイル化されたセルロース、ベンゾイル化されたセルロースなど)など]、エーテル化されたセルロース[又はセルロースエーテル、例えば、アルキルセルロース(例えば、メチルセルロース、エチルセルロースなどのC1−4アルキルセルロース)、ヒドロキシアルキルセルロース(例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシC2−4アルキルセルロース)、カルボキシアルキルセルロース(カルボキシメチルセルロースなど)など]、シアノエチル化されたセルロースなどの他、カップリング剤(例えば、シランカップリング剤など)で処理されたセルロースなどが挙げられる。 Cellulose fiber (or cellulose) may be derivatized. Derivatization yields derivatized cellulose fibers. Such a cellulose derivative can be appropriately selected depending on the use of the composite material to be described later, for example, esterified cellulose [or cellulose ester, for example, acylated cellulose (for example, cellulose acetate, cellulose Pioneto, cellulose butyrate, cellulose C 2-4 acylate such as cellulose acetate propionate, lauroylated cellulose, stearoylation cellulose, such benzoylated cellulose), etc.], etherified cellulose [or cellulose ethers, such as alkyl celluloses (e.g., methylcellulose, C 1-4 alkyl celluloses such as ethyl cellulose), hydroxyalkyl cellulose (e.g., hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl B hydroxyalkyl C 2-4 alkyl celluloses such as pills cellulose), etc. carboxyalkyl cellulose (such as carboxymethyl cellulose)], other such cyanoethylated cellulose, a coupling agent (e.g., treated with a silane such as coupling agent) A cellulose etc. are mentioned.

なお、誘導体化されたセルロースは、慣用の方法で得ることができる。例えば、アシル化されたセルロース(セルロースファイバー)は、セルロース(セルロースファイバー)とアシル化剤(例えば、無水酢酸など)とを反応させることにより得ることができる。   The derivatized cellulose can be obtained by a conventional method. For example, acylated cellulose (cellulose fiber) can be obtained by reacting cellulose (cellulose fiber) with an acylating agent (such as acetic anhydride).

[樹脂組成物又は複合材料]
本発明のセルロース(特に、セルロースナノファイバーなどのセルロースファイバー)又はその誘導体(例えば、セルロースエステルファイバーなど)は、種々の用途、例えば、補強剤、コーティング剤、繊維原料(例えば、不織布などの原料)などに好適である。例えば、本発明のセルロース(セルロースファイバーなど)又は誘導体は、補強剤(又は充填剤)成分として、樹脂と混合することにより、高強度、高耐熱性などの優れた特性を有する樹脂組成物(複合材料)を形成できる。なお、セルロース(セルロースファイバー)を誘導体化することにより、樹脂などに対する分散性が向上する場合がある。
[Resin composition or composite material]
The cellulose of the present invention (particularly cellulose fiber such as cellulose nanofiber) or a derivative thereof (for example, cellulose ester fiber) has various uses, for example, reinforcing agent, coating agent, fiber raw material (for example, raw material such as nonwoven fabric). It is suitable for such as. For example, the cellulose (cellulose fiber or the like) or derivative of the present invention can be mixed with a resin as a reinforcing agent (or filler) component to obtain a resin composition (composite having high strength and high heat resistance). Material). In addition, by derivatizing cellulose (cellulose fiber), dispersibility with respect to a resin or the like may be improved.

すなわち、樹脂組成物は、樹脂と、セルロース(セルロースファイバーなど)又はその誘導体とで構成されている。樹脂としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂(又は光硬化性樹脂)のいずれであってもよい。これらの樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   That is, the resin composition is composed of a resin and cellulose (such as cellulose fiber) or a derivative thereof. It does not specifically limit as resin, Any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin (or photocurable resin) may be sufficient. These resins can be used alone or in combination of two or more.

熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、非晶質ポリオレフィンなど)、ビニル系樹脂(ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン樹脂などのスチレン系樹脂など)、ポリカーボネート樹脂(ビスフェノールA型ポリカーボネートなど)、ポリエステル樹脂[ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート、ポリアリレート、液晶ポリエステル、脂肪族ポリエステル(ポリ乳酸、ポリカプロラクトンなど)など]、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン6T、ナイロンMXDなど)、ポリフェニレンエーテル樹脂(変性ポリフェニレンエーテルなど)、ポリスルホン樹脂(ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど)、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミノビスマレイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、熱可塑性エラストマー、フッ化樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド系樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂などが挙げられる。   Examples of the thermoplastic resin include olefin resins (polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, amorphous polyolefin, etc.), vinyl resins (acrylic resins such as polyvinyl chloride and polymethyl methacrylate, polystyrene and acrylonitrile-styrene resins). Styrenic resin, etc.), polycarbonate resin (bisphenol A type polycarbonate, etc.), polyester resin [polyalkylene arylates such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, liquid crystal polyester, fat Group polyester (polylactic acid, polycaprolactone, etc.)], polyacetal resin, polyamide resin (nylon 6, nylon 66, Iron 46, nylon 6T, nylon MXD, etc.), polyphenylene ether resin (modified polyphenylene ether, etc.), polysulfone resin (polysulfone, polyethersulfone, etc.), polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether imide, polyamide imide , Polyamino bismaleimide, bismaleimide triazine resin, thermoplastic elastomer, fluorinated resin and the like. Examples of the thermosetting resin include phenol resin, furan resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester, epoxy resin, urethane resin, silicone resin, polyimide resin, diallyl phthalate resin, vinyl ester resin, and the like. .

熱可塑性樹脂として、脂肪族ポリエステル樹脂を好適に用いてもよい。脂肪族ポリエスエルとしては、ポリ乳酸の他、ポリアルキレンアルカノエート[例えば、ポリアルキレンサクシネート(例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート)、ポリアルキレンアジペート(例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート)、アルカンジオールと複数のC2−10アルカンジカルボン酸とのエステル(例えば、ポリブチレンサクシネートアジペート)]、ポリ(アルキレンアルカノエート/アリレート)[例えば、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート/テレフタレート]、ポリ(アルキレンアルカノエート/カーボネート)(例えば、ポリブチレンサクシネート/カーボネートなど)、ポリアルキレンアルカノエート/ポリ脂肪族オキシカルボン酸(例えば、ポリブチレンサクシネート/ポリ乳酸など)、ポリアルキレンアルカノエート/ポリラクトン(例えば、ポリブチレンサクシネート/ポリカプロラクトンなど)、ポリ脂肪族オキシカルボン酸(例えば、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシブチレート/ポリヒドロキシヘキサノエートなどのポリ乳酸以外のポリヒドロキシC2−6アルカン酸)、ポリラクトン(例えば、ポリカプロラクトンなど)などが挙げられる。脂肪族ポリエステル樹脂は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。特に、熱可塑性樹脂は、少なくともポリ乳酸で構成してもよい。ポリ乳酸は、耐熱性が十分でなく、現実的にその用途が大きく制限されるが、ポリ乳酸と同様にバイオマス由来の本発明のセルロース又はその誘導体と組み合わせることにより、耐熱性を著しく向上させることができる。 An aliphatic polyester resin may be suitably used as the thermoplastic resin. Examples of the aliphatic polyester include polylactic acid, polyalkylene alkanoates [for example, polyalkylene succinate (for example, polyethylene succinate, polybutylene succinate), polyalkylene adipate (for example, polyethylene adipate, polybutylene adipate), alkane Esters of diols with a plurality of C 2-10 alkanedicarboxylic acids (eg polybutylene succinate adipate)], poly (alkylene alkanoates / arylate) [eg polybutylene adipate / terephthalate, polytetramethylene adipate / terephthalate], Poly (alkylene alkanoates / carbonates) (eg polybutylene succinate / carbonates, etc.), polyalkylene alkanoates / polyaliphatic oxycarbohydrates Acids (eg, polybutylene succinate / polylactic acid), polyalkylene alkanoates / polylactones (eg, polybutylene succinate / polycaprolactone), polyaliphatic oxycarboxylic acids (eg, polyglycolic acid, polyhydroxybutyrate) Rate, polyhydroxy C 2-6 alkanoic acid other than polylactic acid such as polyhydroxybutyrate / polyhydroxyhexanoate), polylactone (for example, polycaprolactone) and the like. Aliphatic polyester resins may be used alone or in combination of two or more. In particular, the thermoplastic resin may be composed of at least polylactic acid. Polylactic acid does not have sufficient heat resistance, and its practical use is greatly limited. However, polylactic acid, like polylactic acid, can significantly improve heat resistance by combining with the cellulose of the present invention derived from biomass or its derivatives. Can do.

また、本発明のセルロース(セルロースファイバーなど)又はその誘導体は、フルオレン骨格(例えば、9,9−ビスアリールフルオレン骨格)を有する樹脂に対する親和性に優れており、このような樹脂との複合材料を好適に形成してもよい。   In addition, the cellulose (cellulose fiber or the like) or a derivative thereof of the present invention has an excellent affinity for a resin having a fluorene skeleton (for example, a 9,9-bisarylfluorene skeleton), and a composite material with such a resin is used. You may form suitably.

フルオレン骨格を有する樹脂としては、例えば、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物(例えば、前記式(1)で表される化合物)を重合成分とする樹脂などが挙げられる。このような樹脂としては、前記式(1)における官能基Xの種類に応じて選択でき、例えば、前記式(1)において、Xがヒドロキシル基である化合物は、樹脂のポリオール成分として使用でき、Xがカルボキシル基である化合物は樹脂のジカルボン酸成分として使用できる。また、前記式(1)において、Xがエポキシ含有基である化合物などは、熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂など)としてそのまま使用することもできる。   Examples of the resin having a fluorene skeleton include a resin containing a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton (for example, a compound represented by the formula (1)) as a polymerization component. Such a resin can be selected according to the type of the functional group X in the formula (1). For example, in the formula (1), a compound in which X is a hydroxyl group can be used as a polyol component of the resin, A compound in which X is a carboxyl group can be used as a dicarboxylic acid component of the resin. Moreover, in the said Formula (1), the compound etc. whose X is an epoxy-containing group can also be used as it is as a thermosetting resin (epoxy resin etc.).

代表的なフルオレン骨格を有する樹脂としては、前記式(1)で表される化合物(Xがヒドロキシル基である化合物)をポリオール成分(例えば、ジオール成分)とする樹脂{例えば、熱可塑性樹脂[ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂など]、熱硬化性樹脂{例えば、不飽和ポリエステル系樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂(ポリグリシジルエーテルなど)、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂[例えば、ポリオールポリ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートなど]など}、前記式(1)で表される化合物(Xがメルカプト基である化合物)をポリチオール成分(例えば、ジチオール成分)とする樹脂{例えば、熱可塑性樹脂[ポリチオエステル樹脂、ポリチオカーボネート樹脂、ポリチオウレタン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリチオエーテル樹脂など]、熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化性ポリチオウレタン樹脂、チオエポキシ樹脂、ポリチオールポリ(メタ)アクリレートなど]、前記式(1)で表される化合物(Xがカルボキシル基である化合物)をポリカルボン酸成分(例えば、ジカルボン酸成分)とする樹脂{例えば、熱可塑性樹脂(ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂など)、熱硬化性樹脂(不飽和ポリエステル樹脂など)など]、前記式(1)で表される化合物(Xがアミノ基である化合物)をポリアミン成分(例えば、ジアミン成分)とする樹脂{例えば、熱可塑性樹脂(ポリアミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂など)、熱硬化性樹脂(ポリイミド樹脂、アニリン樹脂など)など]などが挙げられる。   As a typical resin having a fluorene skeleton, a resin {for example, a thermoplastic resin [polyester] having a compound represented by the above formula (1) (a compound in which X is a hydroxyl group) as a polyol component (for example, a diol component). Resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, etc.], thermosetting resin {for example, unsaturated polyester resin, thermosetting polyurethane resin, epoxy resin (polyglycidyl ether, etc.), vinyl ester resin, phenol resin, acrylic resin [for example, Polyol poly (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, etc.]}, a compound represented by the above formula (1) (compound in which X is a mercapto group) is a polythiol component (for example, a dithiol component )) Resin {for example, thermoplastic resin [ Lithioester resin, polythiocarbonate resin, polythiourethane resin, polysulfone resin, polythioether resin, etc.], thermosetting resin (for example, thermosetting polythiourethane resin, thioepoxy resin, polythiol poly (meth) acrylate, etc.), Resins having a compound represented by the formula (1) (compound in which X is a carboxyl group) as a polycarboxylic acid component (for example, dicarboxylic acid component) {for example, thermoplastic resin (polyamide resin, polyester resin, etc.), heat Curable resins (such as unsaturated polyester resins)], resins having a compound represented by the formula (1) (a compound in which X is an amino group) as a polyamine component (for example, a diamine component) {for example, a thermoplastic resin (Polyamide resin, thermoplastic polyimide resin, etc.), thermosetting resin (polyimide resin) , Aniline resin)], and others.

なお、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂には、前記式(1)においてXがエポキシ基含有基である化合物、例えば、9,9−ビス(グリシジルオキシアリール)フルオレン類{例えば、9,9−ビス(グリシジルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アルキル−グリシジルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−グリシジルオキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(アリール−グリシジルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC6−10アリール−グリシジルオキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(ジ乃至テトラグリシジルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3,4−ジグリシジルオキシフェニル)フルオレンなど]などの9,9−ビス(グリシジルオキシフェニル)フルオレン類;9,9−ビス(グリシジルオキシナフチル)フルオレン(例えば、9,9−ビス(6−グリシジルオキシ−2−ナフチル)フルオレン)などの9,9−ビス(グリシジルオキシナフチル)フルオレン類など}、9,9−ビス(グリシジルオキシ(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン類{9,9−ビス(グリシジルオキシアリール)フルオレン類に対応しmが1以上である化合物、例えば、例えば、9,9−ビス(グリシジルオキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンなど]、9,9−ビス(C1−4アルキル−グリシジルオキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(2−グリシジルオキシエトキシ)−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−グリシジルオキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(グリシジルオキシジ乃至テトラC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス{4−[2−(2−グリシジルオキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなど]などの9,9−ビス(グリシジルオキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類;9,9−ビス(グリシジルオキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレン(例えば、9,9−ビス[6−(2−グリシジルオキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレン)などの9,9−ビス(グリシジルオキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類など}などが含まれる。 The epoxy resin having a fluorene skeleton includes compounds in which X is an epoxy group-containing group in the formula (1), for example, 9,9-bis (glycidyloxyaryl) fluorenes {for example, 9,9-bis ( Glycidyloxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, etc.], 9,9-bis (alkyl-glycidyloxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis (4-glycidyloxy) 9,9-bis (mono- or di-C 1-4 alkyl-glycidyloxyphenyl) fluorene such as -3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene] 9,9-bis (aryl-glycidyloxyphenyl) fluorene [eg, 9,9 9,9-bis (mono- or di-C 6-10 aryl-glycidyloxyphenyl) fluorene] such as bis (4-glycidyloxy-3-phenylphenyl) fluorene, 9,9-bis (di-to-tetraglycidyloxyphenyl) ) 9,9-bis (glycidyloxyphenyl) fluorenes such as fluorene [eg, 9,9-bis (3,4-diglycidyloxyphenyl) fluorene]; 9,9-bis (glycidyloxynaphthyl) fluorene ( For example, 9,9-bis (glycidyloxynaphthyl) fluorenes such as 9,9-bis (6-glycidyloxy-2-naphthyl) fluorene)}, 9,9-bis (glycidyloxy (poly) alkoxyaryl) Fluorenes {as opposed to 9,9-bis (glycidyloxyaryl) fluorenes A compound in which m is 1 or more, for example, 9,9-bis (glycidyloxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [for example, 9,9-bis [4- (2-glycidyloxyethoxy) phenyl] Fluorene etc.], 9,9-bis (C 1-4 alkyl-glycidyloxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis (4- (2-glycidyloxyethoxy) -3-methylphenyl) Fluorene, 9,9-bis (4- (2-glycidyloxyethoxy) -3,5-dimethylphenyl) fluorene, etc.], 9,9-bis (glycidyloxydi to tetra C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [for example 9,9-bis {4- [2- (2-glycidyloxyethoxy) ethoxy] phenyl} fluorene etc.] 9,9-bis (glycidyloxy (poly) alkoxyphenyl) fluorenes; 9,9-bis (glycidyloxy C 2-4 alkoxynaphthyl) fluorene (eg, 9,9-bis [6- (2-glycidyloxyethoxy) 9,9-bis (glycidyloxy (poly) alkoxynaphthyl) fluorenes, etc.) such as))-2-naphthyl] fluorene).

また、フルオレン骨格を有するポリ(メタ)アクリレートには、前記式(1)においてXが(メタ)アクリロイルオキシ基に置換した化合物、例えば、9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシアリール)フルオレン類{例えば、9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス(アルキル−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(アリール−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシ−3−フェニルフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(モノ又はジC6−10アリール−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン]、9,9−ビス(ジ乃至テトラ(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3,4−ジ(メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレンなど]などの9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシフェニル)フルオレン類;9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシナフチル)フルオレン(例えば、9,9−ビス(6−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ナフチル)フルオレン)などの9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシナフチル)フルオレン類など}、9,9−ビス((メタ)アクリロイル(ポリ)アルコキシアリール)フルオレン類{9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシアリール)フルオレン類に対応しmが1以上である化合物、例えば、例えば、9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス[4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンなど]、9,9−ビス(C1−4アルキル−(メタ)アクリロイルオキシC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル)フルオレンなど]、9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシジ乃至テトラC2−4アルコキシフェニル)フルオレン[例えば、9,9−ビス{4−[2−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ]フェニル}フルオレンなど]などの9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシ(ポリ)アルコキシフェニル)フルオレン類;9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシC2−4アルコキシナフチル)フルオレン(例えば、9,9−ビス[6−(2−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレン)などの9,9−ビス((メタ)アクリロイルオキシ(ポリ)アルコキシナフチル)フルオレン類など}などが含まれる。 The poly (meth) acrylate having a fluorene skeleton includes compounds in which X is substituted with a (meth) acryloyloxy group in the above formula (1), such as 9,9-bis ((meth) acryloyloxyaryl) fluorenes. {For example, 9,9-bis ((meth) acryloyloxyphenyl) fluorene [for example, 9,9-bis (4- (meth) acryloyloxyphenyl) fluorene, etc.], 9,9-bis (alkyl- (meth) Acryloyloxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis (4- (meth) acryloyloxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (meth) acryloyloxy-3,5-dimethylphenyl) 9,9-bis (mono- or di-C 1-4 alkyl- (meth) acryloyloxyphs such as fluorene Nenyl) fluorene], 9,9-bis (aryl- (meth) acryloyloxyphenyl) fluorene [e.g., 9,9- such as 9,9-bis (4- (meth) acryloyloxy-3-phenylphenyl) fluorene Bis (mono or di C 6-10 aryl- (meth) acryloyloxyphenyl) fluorene], 9,9-bis (di-tetra (meth) acryloyloxyphenyl) fluorene [eg 9,9-bis (3,4 9,9-bis ((meth) acryloyloxyphenyl) fluorenes such as -di (meth) acryloyloxyphenyl) fluorene]; 9,9-bis ((meth) acryloyloxynaphthyl) fluorene (for example, 9,9 9,9-bi, such as -bis (6- (meth) acryloyloxy-2-naphthyl) fluorene) S ((meth) acryloyloxynaphthyl) fluorenes, etc.}, 9,9-bis ((meth) acryloyl (poly) alkoxyaryl) fluorenes {9,9-bis ((meth) acryloyloxyaryl) fluorenes A compound in which m is 1 or more, for example, 9,9-bis ((meth) acryloyloxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis [4- (2- (meth) acryloyl) Oxyethoxy) phenyl] fluorene and the like], 9,9-bis (C 1-4 alkyl- (meth) acryloyloxy C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [eg, 9,9-bis (4- (2- (meta ) Acryloyloxyethoxy) -3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (2- (meth) acryloyl) Oxy) -3,5-dimethylphenyl) fluorene, etc.], 9,9-bis ((meth) acryloyloxy di- to tetra C 2-4 alkoxyphenyl) fluorene [e.g., 9,9-bis {4- [2 9,9-bis ((meth) acryloyloxy (poly) alkoxyphenyl) fluorenes such as — (2- (meth) acryloyloxyethoxy) ethoxy] phenyl} fluorene, etc .; 9,9-bis ((meth) acryloyl) 9,9-bis ((meth) acryloyloxy such as oxy C 2-4 alkoxynaphthyl) fluorene (eg, 9,9-bis [6- (2- (meth) acryloyloxyethoxy) -2-naphthyl] fluorene) (Poly) alkoxynaphthyl) fluorenes, etc.}.

樹脂組成物において、セルロース(セルロースファイバーなど)又はその誘導体の割合は、樹脂100重量部に対して、例えば、0.5〜1000重量部、好ましくは1〜500重量部、さらに好ましくは5〜300重量部程度であってもよく、通常1〜150重量部(例えば、2〜100重量部、好ましくは2〜80重量部、さらに好ましくは3〜50重量部、特に5〜30重量部)程度であってもよい。   In the resin composition, the ratio of cellulose (cellulose fiber or the like) or a derivative thereof is, for example, 0.5 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 500 parts by weight, more preferably 5 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. The amount may be about 1 part by weight, usually about 1 to 150 parts by weight (for example, 2 to 100 parts by weight, preferably 2 to 80 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, particularly 5 to 30 parts by weight). There may be.

樹脂組成物は、樹脂の種類に応じて複合材料(補強剤含有樹脂組成物)としてそのまま使用してもよく、必要に応じて硬化させてもよい。例えば、樹脂組成物は、樹脂が熱硬化性樹脂である場合、硬化した硬化物を形成してもよい。すなわち、硬化物は、前記樹脂組成物[すなわち、熱硬化性樹脂(例えば、9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する熱硬化性樹脂など)と、セルロースファイバー又はその誘導体とを含む樹脂組成物]が硬化した硬化物である。なお、硬化物を形成する場合には、必要に応じて、前記樹脂組成物は、硬化剤、硬化触媒などを含んでいてもよい。   The resin composition may be used as it is as a composite material (reinforcing agent-containing resin composition) depending on the type of resin, or may be cured as necessary. For example, the resin composition may form a cured product when the resin is a thermosetting resin. That is, the cured product is the resin composition [that is, a resin composition containing a thermosetting resin (for example, a thermosetting resin having a 9,9-bisarylfluorene skeleton) and a cellulose fiber or a derivative thereof]. Is a cured product. In addition, when forming hardened | cured material, the said resin composition may contain the hardening | curing agent, the hardening catalyst, etc. as needed.

[抽出剤]
本発明では、上記のように、フルオレン骨格を有する化合物が、セルロース含有成分中の非結晶成分を選択的に可溶化又は抽出し、このような可溶化又は抽出されたセルロース含有成分から非結晶成分を分離することにより、セルロース[特に、セルロースファイバー(又はファイバー状のセルロース)]を得ることができる。
[Extractant]
In the present invention, as described above, the compound having a fluorene skeleton selectively solubilizes or extracts the non-crystalline component in the cellulose-containing component, and the non-crystalline component from the solubilized or extracted cellulose-containing component. By separating the cellulose, cellulose [particularly, cellulose fiber (or fibrous cellulose)] can be obtained.

すなわち、前記製造方法において、前記フルオレン骨格を有する化合物は、リグノセルロースなどの非結晶性成分を含むセルロース含有成分から、非結晶成分を抽出により分離するための抽出剤として作用する。詳細には、このような抽出剤を用いて、セルロース含有成分から非結晶成分及び/又はその分解物(例えば、黒液など)を抽出することができる。そのため、本発明には、非結晶成分を含むセルロース含有成分(例えば、リグノセルロース)から非結晶成分(例えば、リグニンを含む非結晶成分)を抽出するための[詳細には、抽出してセルロース(例えば、繊維状のセルロース)を得るための]抽出剤(非結晶成分抽出剤)であって、前記フルオレン骨格を有する化合物で構成された抽出剤も含まれる。   That is, in the production method, the compound having a fluorene skeleton acts as an extractant for separating an amorphous component by extraction from a cellulose-containing component containing an amorphous component such as lignocellulose. Specifically, using such an extractant, it is possible to extract an amorphous component and / or a decomposition product thereof (eg, black liquor) from a cellulose-containing component. Therefore, in the present invention, for extracting an amorphous component (for example, an amorphous component containing lignin) from a cellulose-containing component (for example, lignocellulose) containing an amorphous component [specifically, by extracting cellulose ( For example, an extractant (non-crystalline component extractant) for obtaining fibrous cellulose), which is composed of the compound having the fluorene skeleton, is also included.

なお、抽出剤は、フルオレン骨格を有する化合物のみで構成してもよく、他の抽出剤成分(又は可溶化助剤)を含んでいてもよい。このような成分としては、前記混合工程の項で例示の可溶化助剤などが含まれる。他の抽出剤成分は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。   The extractant may be composed of only a compound having a fluorene skeleton, and may contain other extractant components (or solubilizing aids). Examples of such components include solubilizing aids exemplified in the section of the mixing step. Other extractant components may be used alone or in combination of two or more.

なお、他の抽出剤成分(可溶化助剤)を使用する場合、フルオレン骨格を有する化合物と、可溶化助剤成分との割合は、例えば、例えば、前者/後者(重量比)=99/1〜20/80、好ましくは98/2〜50/50(例えば、97/3〜55/45)、さらに好ましくは96/4〜60/40(例えば、95/5〜65/35)程度であってもよい。   When other extractant component (solubilization aid) is used, the ratio between the compound having a fluorene skeleton and the solubilization aid component is, for example, the former / the latter (weight ratio) = 99/1. -20/80, preferably 98/2 to 50/50 (eg 97/3 to 55/45), more preferably about 96/4 to 60/40 (eg 95/5 to 65/35). May be.

また、抽出剤は、必要に応じて、溶媒成分や酸触媒を含んでいてもよい。溶媒成分や酸触媒としては、前記例示の成分や酸触媒を使用でき、フルオレン骨格を有する化合物に対する割合もまた前記と同様の範囲から選択できる。   Moreover, the extractant may contain a solvent component and an acid catalyst as needed. As the solvent component and the acid catalyst, the above-exemplified components and acid catalysts can be used, and the ratio to the compound having a fluorene skeleton can also be selected from the same range as described above.

抽出剤の性状は、常温(例えば、15〜25℃程度)で液状であってもよく、セルロース含有成分との混合において液状とすることができれば、常温で固体状であってもよい。   The property of the extractant may be liquid at normal temperature (for example, about 15 to 25 ° C.), or may be solid at normal temperature as long as it can be made liquid when mixed with the cellulose-containing component.

なお、抽出剤により非結晶成分の抽出方法は、前記ファイバーの製造方法の混合工程と同様であり、混合条件なども同様である。すなわち、セルロース含有成分と抽出剤とを混合することにより、セルロース含有成分中の非結晶成分を抽出することができる。なお、抽出後の混合物(抽出物)には、抽出剤と非結晶成分(及び/又はその分解物)とが含まれているが、このような混合物から抽出剤を慣用の方法で簡便に回収することができる。   In addition, the extraction method of an amorphous component with an extracting agent is the same as the mixing process of the manufacturing method of the said fiber, and mixing conditions etc. are also the same. That is, the amorphous component in a cellulose containing component can be extracted by mixing a cellulose containing component and an extractant. In addition, although the mixture (extract) after extraction contains an extractant and an amorphous component (and / or a decomposition product thereof), the extractant can be easily recovered from such a mixture by a conventional method. can do.

また、抽出物は、抽出剤と、非結晶成分及び/又はその分解物[例えば、リグニン、ヘミセルロース、不定形セルロース、およびこれらの分解物(リグニン分解物、オリゴ糖など)など]とを含む有用成分(例えば、黒液)であるため、抽出物そのものを各種原料(例えば、樹脂のモノマーなど)として使用することもできる。なお、抽出物は、必要に応じて、成分の一部を除去して使用してもよい。   In addition, the extract contains an extractant and a non-crystalline component and / or a degradation product thereof [for example, lignin, hemicellulose, amorphous cellulose, and degradation products thereof (lignin degradation product, oligosaccharide, etc.), etc.] Since it is a component (for example, black liquor), the extract itself can also be used as various raw materials (for example, resin monomers). In addition, you may use an extract, removing a part of component as needed.

抽出物において、非結晶成分の分解物の割合は、例えば、1〜100重量%、好ましくは2〜90重量%、さらに好ましくは5〜85重量%、特に10〜80重量%(例えば、20〜70重量%)程度であってもよい。また、抽出物が、抽出剤を含む場合、抽出剤(又はフルオレン骨格を有する化合物)の割合は、例えば、0.1〜90重量%、好ましくは0.3〜80重量%、さらに好ましくは0.5〜70重量%程度であってもよい。   In the extract, the ratio of the decomposition product of the amorphous component is, for example, 1 to 100% by weight, preferably 2 to 90% by weight, more preferably 5 to 85% by weight, particularly 10 to 80% by weight (for example 20 to 20%). 70% by weight). When the extract contains an extractant, the ratio of the extractant (or the compound having a fluorene skeleton) is, for example, 0.1 to 90% by weight, preferably 0.3 to 80% by weight, and more preferably 0. It may be about 5 to 70% by weight.

なお、前記抽出物の形態は、通常、室温(15〜25℃)で液状又は半固形状であってもよい。特に、抽出物(液状組成物)の粘度は、25℃において、例えば、1〜3000mPa・s、好ましくは2〜2000mPa・s、さらに好ましくは3〜1000mPa・s(例えば、5〜800mPa・s)程度であってもよい。   In addition, the form of the extract may be liquid or semi-solid at room temperature (15 to 25 ° C.). In particular, the viscosity of the extract (liquid composition) is, for example, 1 to 3000 mPa · s, preferably 2 to 2000 mPa · s, more preferably 3 to 1000 mPa · s (for example, 5 to 800 mPa · s) at 25 ° C. It may be a degree.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
100メッシュに破砕した米松((株)ジュオン製)5gおよび9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BPEF、大阪ガスケミカル(株)製)50gを100mlのオートクレーブに入れ、220℃の油浴中で60分加熱した。そして、加熱後の混合物に、1,4−ジオキサンと水の混合溶媒(前者/後者(重量比)=90/10)100mlを加え、均一に分散するまで攪拌し、濾過、洗浄により残留BPEFを除去した。
Example 1
5 g of Yonematsu (manufactured by Jeon Co., Ltd.) crushed to 100 mesh and 50 g of 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene (BPEF, manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) are placed in a 100 ml autoclave. And heated in an oil bath at 220 ° C. for 60 minutes. Then, 100 ml of a mixed solvent of 1,4-dioxane and water (the former / the latter (weight ratio) = 90/10) is added to the heated mixture, and the mixture is stirred until it is uniformly dispersed, and residual BPEF is removed by filtration and washing. Removed.

洗浄後の濾物を蒸留水に再分散し、ペイントシェーカで30分間処理し、繊維分散液を得た。なお、繊維分散液を遠心分離した後、乾燥(60℃の真空乾燥機で3時間乾燥)した繊維の収量は1.9g(収率38%)であった。   The filtrate after washing was redispersed in distilled water and treated with a paint shaker for 30 minutes to obtain a fiber dispersion. The fiber dispersion was centrifuged and then dried (dried in a vacuum dryer at 60 ° C. for 3 hours) to obtain a fiber yield of 1.9 g (38% yield).

そして、得られた繊維分散液を用いてガラス基板上にキャストし、室温で乾燥させたところ、透明かつ均一な膜が得られた。膜のSEM写真を図1に示す。SEM写真から明らかなように、ナノオーダーに解繊されたセルロース繊維(平均径100nm、平均繊維長1.5μm)が得られたことがわかった。   And when it casted on the glass substrate using the obtained fiber dispersion liquid and dried at room temperature, the transparent and uniform film | membrane was obtained. A SEM photograph of the film is shown in FIG. As is clear from the SEM photograph, it was found that cellulose fibers (average diameter 100 nm, average fiber length 1.5 μm) fibrillated to the nano order were obtained.

さらに、得られた繊維のIRスペクトルなどから、繊維からリグニンおよびヘミセルロースが除去(抽出)されていることを確認するとともに、微量のリグニンおよびBPEFが繊維に残存していることを確認した。   Furthermore, from the IR spectrum of the obtained fiber, it was confirmed that lignin and hemicellulose were removed (extracted) from the fiber, and a small amount of lignin and BPEF remained in the fiber.

一方、洗浄後の濾液から、洗浄後の濾液を濃縮してからメタノールを加えてから10℃で再結晶することにより、BPEFを回収したところ、BPEF48g(使用したBPEFの96%)を回収できた。   On the other hand, BPEF was recovered by concentrating the filtrate after washing, adding methanol and then recrystallizing at 10 ° C. to recover 48 g of BPEF (96% of BPEF used). .

(実施例2)
加熱温度を220℃に代えて、180℃としたこと以外は、実施例1と同様に繊維分散液を得た(繊維の収量2.1g、収率42%)。得られたセルロースナノファイバーのSEM写真を図2に示す。SEM写真から明らかなように、実施例1と同様に、ナノオーダーに解繊されたセルロース繊維(平均径150nm、平均繊維長1.8μm)が得られたことがわかった。
(Example 2)
A fiber dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed to 180 ° C. instead of 220 ° C. (fiber yield 2.1 g, yield 42%). The SEM photograph of the obtained cellulose nanofiber is shown in FIG. As is clear from the SEM photograph, as in Example 1, it was found that cellulose fibers (average diameter 150 nm, average fiber length 1.8 μm) fibrillated in the nano order were obtained.

(比較例1)
100メッシュに破砕した米松((株)ジュオン製)5g、蒸留水50mL、硫酸1.5gを100mlの三口フラスコに入れてから、90℃の油浴で180分加熱した。そして、加熱後の混合物を濾過し、濾物を蒸留水100mlで二回洗浄したのち、濾物を水に再分散し、ペイントシェーカで30分処理した後、分散液を得た。なお、分散液を遠心分離した後、乾燥(60℃の真空乾燥機で3時間乾燥)した固形分の収量は1g(収率20%)であった。なお、実施例1および2よりも、収量が低い理由は、定かではないが、セルロースが加水分解したものと推測される。
(Comparative Example 1)
After putting 5 g of Yonematsu (manufactured by Jeon Co., Ltd.) crushed to 100 mesh, 50 mL of distilled water and 1.5 g of sulfuric acid into a 100 ml three-necked flask, it was heated in an oil bath at 90 ° C. for 180 minutes. The heated mixture was filtered, and the filtrate was washed twice with 100 ml of distilled water, and then the filtrate was redispersed in water and treated with a paint shaker for 30 minutes to obtain a dispersion. The dispersion was centrifuged and then dried (dried in a vacuum dryer at 60 ° C. for 3 hours) to obtain a solid content of 1 g (yield 20%). The reason why the yield is lower than in Examples 1 and 2 is not clear, but it is assumed that cellulose is hydrolyzed.

そして、得られた繊維分散液を用いてガラス基板上にキャストし、室温で乾燥させたところ、不透明かつ不均一な膜が得られた。膜のSEM写真を図3に示す。SEM写真から明らかなように、ナノオーダーに解繊されたセルロース繊維は確認できなかった。   And when it casted on the glass substrate using the obtained fiber dispersion liquid and dried at room temperature, the opaque and nonuniform film | membrane was obtained. An SEM photograph of the film is shown in FIG. As is apparent from the SEM photograph, cellulose fibers defibrated to the nano order could not be confirmed.

(実施例3)
実施例1で得られたセルロースファイバー8.8重量部、9,9−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製)70.0重量部、硬化剤としての酸無水物(日立化成(株)製、HN−5500)20.2重量部およびトリフェニルホスフィン1.0重量部をアセトンに溶解させ、均一な混合液を調製した。得られた混合液を、減圧下でアセトンを除去して離型剤で処理したガラス基板上にキャストし、送風乾燥機を用いて110℃で5時間加熱し、硬化させた。得られた硬化膜の線膨張係数をTMA(熱機械的分析)で測定したところ、110〜190℃において9.1×10−5/℃であった。
(Example 3)
8.8 parts by weight of cellulose fiber obtained in Example 1, 70.0 parts by weight of 9,9-bis [4- (2-glycidyloxyethoxy) phenyl] fluorene (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.), curing agent 20.2 parts by weight of acid anhydride (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., HN-5500) and 1.0 part by weight of triphenylphosphine were dissolved in acetone to prepare a uniform mixed solution. The obtained mixed solution was cast on a glass substrate treated with a release agent by removing acetone under reduced pressure, and heated and cured at 110 ° C. for 5 hours using a blower dryer. When the linear expansion coefficient of the obtained cured film was measured by TMA (thermomechanical analysis), it was 9.1 × 10 −5 / ° C. at 110 to 190 ° C.

(比較例2)
実施例3において、セルロースファイバーを使用しなかったこと以外は、実施例3と同様にして、硬化膜を得、線膨張係数を測定したところ、110〜190℃において14.1×10−5/℃であった。
(Comparative Example 2)
In Example 3, except that the cellulose fiber was not used, a cured film was obtained and the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 3. As a result, the linear expansion coefficient was measured at 110 to 190 ° C. 14.1 × 10 −5 / ° C.

(実施例4)
実施例3において、セルロースファイバーの量を4.6重量部、9,9−ビス[4−(2−グリシジルオキシエトキシ)フェニル]フルオレンの量を73.4重量部、酸無水物の量を21.0重量部にそれぞれ変えたこと以外は、実施例3と同様にして加熱したところ、硬化膜が得られた。
Example 4
In Example 3, the amount of cellulose fiber was 4.6 parts by weight, the amount of 9,9-bis [4- (2-glycidyloxyethoxy) phenyl] fluorene was 73.4 parts by weight, and the amount of acid anhydride was 21. When it was heated in the same manner as in Example 3 except that the content was changed to 0.0 parts by weight, a cured film was obtained.

(実施例5)
実施例1で得られたセルロースファイバー10重量部、ポリ乳酸(三井化学(株)製、商品名「レイシアH−100J」)90重量部を1,4−ジオキサンに溶解させ、均一な混合液を調製した。得られた混合液を、減圧下で1,4−ジオキサンを除去してガラス基板にキャストし、室温で乾燥させた。得られた膜の線膨張係数をTMAで測定したところ、30〜110℃において9.7×10−5/℃であった。また、得られた膜の熱変形温度は110℃以上にまで向上していた。
(Example 5)
10 parts by weight of the cellulose fiber obtained in Example 1 and 90 parts by weight of polylactic acid (trade name “Lacia H-100J” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) are dissolved in 1,4-dioxane, and a uniform mixed solution is obtained. Prepared. The resulting mixture was cast on a glass substrate with 1,4-dioxane removed under reduced pressure and dried at room temperature. When the linear expansion coefficient of the obtained film was measured by TMA, it was 9.7 × 10 −5 / ° C. at 30 to 110 ° C. Further, the heat distortion temperature of the obtained film was improved to 110 ° C. or higher.

(比較例3)
実施例5において、セルロースファイバーを使用しなかったこと以外は、実施例5と同様にして、膜を得、線膨張係数を測定したところ、30〜70℃において24.3×10−5/℃であった。
(Comparative Example 3)
In Example 5, except that no cellulose fiber was used, a membrane was obtained and the linear expansion coefficient was measured in the same manner as in Example 5. As a result, the linear expansion coefficient was measured, and 24.3 × 10 −5 / ° C. at 30 to 70 ° C. Met.

実施例3(および実施例4)と比較例2との比較、および実施例5と比較例3との比較により、実施例1で得られたセルロースファイバーの添加により、線膨張係数が大きく低下し、実施例で得られたセルロースファイバーは、補強剤として有用であることがわかった。   In comparison between Example 3 (and Example 4) and Comparative Example 2 and in comparison between Example 5 and Comparative Example 3, the addition of the cellulose fiber obtained in Example 1 significantly reduced the linear expansion coefficient. The cellulose fibers obtained in the examples were found to be useful as reinforcing agents.

(実施例6)
実施例1において、米松の代わりに、ろ紙5g(アドバンテック製、5B)を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、セルロースファイバーの分散液を得た。セルロース繊維の乾燥収量は、3.8g、収率は76%であった。
(Example 6)
In Example 1, a cellulose fiber dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 g of filter paper (manufactured by Advantech, 5B) was used instead of Yonematsu. The dry yield of cellulose fibers was 3.8 g, and the yield was 76%.

そして、得られた繊維分散液を用いてガラス基板上にキャストし、室温で乾燥させたところ、白い半透明かつ均一な膜が得られた。膜のSEM写真を図4に示す。SEM写真から明らかなように、ナノメータオーダーに解繊されたセルロースファイバー(平均径約30nm、平均繊維長1.0μm)が得られたことがわかった。   And when it casted on the glass substrate using the obtained fiber dispersion liquid and dried at room temperature, the white translucent and uniform film | membrane was obtained. An SEM photograph of the film is shown in FIG. As is clear from the SEM photograph, it was found that cellulose fibers defibrated to the nanometer order (average diameter of about 30 nm, average fiber length of 1.0 μm) were obtained.

(実施例7)
実施例6で得られたセルロースファイバー10重量部をピリジン100重量部と無水酢酸15重量部の混合液に分散させてから80℃で60分アセチル化修飾させた後、アセトンとメタノールで洗浄、乾燥してアセチル化されたセルロースファイバー(セルロースアセテート繊維)を得た。
(Example 7)
10 parts by weight of the cellulose fiber obtained in Example 6 was dispersed in a mixed solution of 100 parts by weight of pyridine and 15 parts by weight of acetic anhydride, and after acetylation modification at 80 ° C. for 60 minutes, washed with acetone and methanol and dried. Thus, an acetylated cellulose fiber (cellulose acetate fiber) was obtained.

そして、実施例5と同様の方法により、得られたセルロースアセテートファイバー10重量部と、ポリ乳酸(三井化学(株)製、商品名「レイシアH−100J」)90重量部とを複合化した。すなわち、セルロースアセテートファイバー(ナノファイバー)およびポリ乳酸を1,4−ジオキサンに分散又は溶解させ、均一な混合液を調製した。得られた混合液を、ガラス基板にキャストし、室温で乾燥させてから、ホットプレス成形機でフィルムに成形した。得られたフィルムの写真(フィルムは写真中央部の四角片)を図5に示す。得られたフィルムの線膨張係数をTMAで測定したところ、30〜110℃において9.9×10−5/℃であった。また、得られたフィルムの熱変形温度は166℃以上にまで向上していた。 Then, 10 parts by weight of the obtained cellulose acetate fiber and 90 parts by weight of polylactic acid (trade name “Lacia H-100J” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) were compounded by the same method as in Example 5. That is, cellulose acetate fiber (nanofiber) and polylactic acid were dispersed or dissolved in 1,4-dioxane to prepare a uniform mixed solution. The obtained mixed solution was cast on a glass substrate, dried at room temperature, and then formed into a film with a hot press molding machine. A photograph of the obtained film (film is a square piece at the center of the photograph) is shown in FIG. When the linear expansion coefficient of the obtained film was measured by TMA, it was 9.9 × 10 −5 / ° C. at 30 to 110 ° C. Further, the heat distortion temperature of the obtained film was improved to 166 ° C. or higher.

(実施例8)
各成分の割合を、セルロースアセテートファイバー30重量部、ポリ乳酸70重量部に替えたこと以外は、実施例7と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの線膨張係数をTMAで測定したところ、30〜110℃において5.6.×10−5/℃であった。また、得られたフィルムの熱変形温度は166℃以上にまで向上していた。
(Example 8)
A film was obtained in the same manner as in Example 7 except that the ratio of each component was changed to 30 parts by weight of cellulose acetate fiber and 70 parts by weight of polylactic acid. When the linear expansion coefficient of the obtained film was measured by TMA, it was 5.6. × 10 -5 / ° C. Further, the heat distortion temperature of the obtained film was improved to 166 ° C. or higher.

(実施例9)
各成分の割合を、セルロースアセテートファイバー5重量部、ポリ乳酸95重量部に替えたこと以外は、実施例7と同様にしてフィルムを得た。得られたフィルムの線膨張係数をTMAで測定したところ、30〜110℃において19.8×10−5/℃であった。また、得られたフィルムの熱変形温度は165℃以上にまで向上していた。
Example 9
A film was obtained in the same manner as in Example 7 except that the ratio of each component was changed to 5 parts by weight of cellulose acetate fiber and 95 parts by weight of polylactic acid. When the linear expansion coefficient of the obtained film was measured by TMA, it was 19.8 × 10 −5 / ° C. at 30 to 110 ° C. Moreover, the heat distortion temperature of the obtained film was improved to 165 degreeC or more.

本発明では、セルロース含有成分(特に、リグノセルロースなどの非結晶成分を含むセルロース、セルロースを主成分とするセルロース含有成分など)からセルロースを繊維状の形態(特に、セルロースナノファイバーの形態)で効率よく得ることができる。そして、このようなセルロースファイバーは、優れた特性を有しており、例えば、織布(不織布など)、フィルム、衣料などの材料の他、樹脂の補強剤などとして利用できる。   In the present invention, cellulose is efficiently produced in a fibrous form (particularly, in the form of cellulose nanofiber) from a cellulose-containing component (particularly, a cellulose containing an amorphous component such as lignocellulose, a cellulose-containing component containing cellulose as a main component). Can get well. And such a cellulose fiber has the outstanding characteristic, For example, it can utilize as a reinforcing agent of resin other than materials, such as a woven fabric (nonwoven fabric etc.), a film, clothing.

Claims (8)

セルロース含有成分からセルロースを製造する方法であって、セルロース含有成分と、下記式(1)で表される9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とを混合する混合工程と、この工程を経て得られた混合物から、少なくとも前記9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物を分離する分離工程とを含むセルロースの製造方法。
(式中、環Zは芳香族炭化水素環を示し、R は置換基を示し、Xはヘテロ原子含有官能基を示し、R はアルキレン基を示し、R は置換基を示し、kは0〜4の整数、mは0以上の整数、nは1以上の整数、pは0以上の整数である。)
A method for producing cellulose from a cellulose-containing component , comprising mixing a cellulose-containing component and a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton represented by the following formula (1), and through this step from the mixture obtained, the production method of cellulose and a separation step of separating the compound having at least the 9,9-bisaryl fluorene skeleton.
(In the formula, ring Z represents an aromatic hydrocarbon ring, R 1 represents a substituent, X represents a heteroatom-containing functional group, R 2 represents an alkylene group, R 3 represents a substituent, k Is an integer of 0 to 4, m is an integer of 0 or more, n is an integer of 1 or more, and p is an integer of 0 or more.)
ファイバー状のセルロースを製造する請求項1記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 which manufactures fibrous cellulose. 混合工程において、セルロース含有成分と9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とを、前者/後者(重量比)=85/15〜5/95の割合で混合する請求項1又は2記載の製造方法。 3. The production according to claim 1, wherein in the mixing step, the cellulose-containing component and the compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton are mixed at a ratio of the former / the latter (weight ratio) = 85/15 to 5/95. Method. 混合工程において、160〜300℃の加熱下で混合する請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the mixing step is performed under heating at 160 to 300 ° C. セルロース含有成分がリグノセルロースであり、混合工程においてリグノセルロースから9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物によりリグニンを含む非結晶成分を可溶化又は抽出し、分離工程において9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物とともに、前記非結晶成分を分離する請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The cellulose-containing component is lignocellulose, and the non-crystalline component containing lignin is solubilized or extracted from the lignocellulose in the mixing step with a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton, and the 9,9-bisarylfluorene is separated in the separation step. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the amorphous component is separated together with the compound having a skeleton. セルロースを80重量%以上の割合で含むセルロース含有成分を用いて、セルロースナノファイバーを製造する請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The manufacturing method in any one of Claims 1-5 which manufactures a cellulose nanofiber using the cellulose containing component which contains a cellulose in the ratio of 80 weight% or more. 分離工程を経て得られたファイバー状のセルロースを解繊する解繊工程をさらに含む請求項1〜のいずれかに記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a defibrating step of defibrating the fiber-like cellulose obtained through the separation step. 酸触媒を用いることなく、セルロースおよび非結晶成分を含むセルロース含有成分から前記非結晶成分を分解して抽出し、前記セルロースを得るための抽出剤であって、請求項1記載の式(1)で表される9,9−ビスアリールフルオレン骨格を有する化合物で構成された抽出剤。 An extractant for decomposing and extracting the amorphous component from a cellulose-containing component containing cellulose and an amorphous component without using an acid catalyst to obtain the cellulose, wherein the formula (1) An extractant composed of a compound having a 9,9-bisarylfluorene skeleton represented by the formula:
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