JP6418213B2 - Fine fibrous cellulose content - Google Patents

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本発明は、微粒子の分散性に優れた微細繊維状セルロース含有物に関する。   The present invention relates to a fine fibrous cellulose-containing material having excellent fine particle dispersibility.

近年、石油資源の代替及び環境意識の高まりから、再生産可能な天然繊維を利用した材料が着目されている。天然繊維の中でも、繊維径が10〜50μmの繊維状セルロース、特に木材由来の繊維状セルロース(パルプ)は、主に紙製品としてこれまで幅広く使用されてきた。また、繊維状セルロースとしては、繊維径が1μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。   In recent years, materials that use reproducible natural fibers have attracted attention due to the substitution of petroleum resources and the growing environmental awareness. Among natural fibers, fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 to 50 μm, particularly fibrous cellulose (pulp) derived from wood has been widely used mainly as a paper product so far. As the fibrous cellulose, fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 1 μm or less is also known.

繊維状セルロースの水性懸濁液又は分散液は、通常、繊維状セルロースに対して数倍〜数百倍の溶媒を含む。このような水性懸濁液又は分散液をそのままの状態で扱うことは、保存スペースの増大、保存及び輸送コストの増大という問題がある。そのため、セルロース濃縮物を調製することが試みられている。   The aqueous suspension or dispersion of fibrous cellulose usually contains a solvent several to several hundred times the amount of fibrous cellulose. Handling such an aqueous suspension or dispersion as it is has the problems of increased storage space and increased storage and transportation costs. Therefore, it has been attempted to prepare a cellulose concentrate.

例えば、特許文献1には、ナノフィブリルセルロースの水性ゲルを、水と混和する有機溶媒を用いて水性ゲルから水を除去することによって処理する方法が記載されている。この方法は、水性ゲルが分離相として維持し、分離相内にナノフィブリルセルロースを含む物理エンティティを形成するように水性ゲルを有機溶媒に制御された方法で導入し、水を有機溶媒に交換し、物理エンティティを有機溶媒から分離する方法である。特許文献2には、未離解バクテリアセルロースを10重量%以上75重量%未満の範囲で含有することを特徴とするバクテリアセルロース濃縮物が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a method of treating an aqueous gel of nanofibril cellulose by removing water from the aqueous gel using an organic solvent miscible with water. This method maintains the aqueous gel as a separate phase, introduces the aqueous gel into an organic solvent in a controlled manner so as to form a physical entity containing nanofibril cellulose in the separated phase, and exchanges water for the organic solvent. , A method of separating a physical entity from an organic solvent. Patent Document 2 describes a bacterial cellulose concentrate characterized by containing undisaggregated bacterial cellulose in a range of 10 wt% or more and less than 75 wt%.

特許文献3には、 セルロース繊維、多価金属及び揮発性塩基を含有し、セルロース繊維が平均繊維径が200nm以下で、セルロースのカルボキシル基含有量が0.1〜2mmol/gであるセルロース繊維懸濁液が記載されている。特許文献4には、アニオン変性セルロースナノファイバーの水性懸濁液のpHを9〜11に調整した後に、脱水・乾燥させることを特徴とするアニオン変性セルロースナノファイバーの乾燥固形物の製造方法が記載されている。   Patent Document 3 discloses a cellulose fiber suspension containing a cellulose fiber, a polyvalent metal, and a volatile base, wherein the cellulose fiber has an average fiber diameter of 200 nm or less and a cellulose carboxyl group content of 0.1 to 2 mmol / g. A suspension is described. Patent Document 4 describes a method for producing a dry solid of anion-modified cellulose nanofibers, wherein the pH of an aqueous suspension of anion-modified cellulose nanofibers is adjusted to 9 to 11 and then dehydrated and dried. Has been.

特表2014−508228号公報Special table 2014-508228 gazette 特開平9−316102号公報JP-A-9-316102 特開2010−168573号公報JP 2010-168573 A 特開2015−134873号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-134873

上記の通り、特許文献1から4には、セルロース濃縮物の調製について記載がある。しかし、特に微細繊維状セルロースの濃縮物を増粘剤として使用する場合、前記微細繊維状セルロースを含む水性媒体中における微粒子(酸化チタンなど)の分散性の低下が懸念されることに本発明者は注目した。微細繊維状セルロースの濃縮物に関する上記観点からの検討は、これまで十分に行われてはいなかった。   As described above, Patent Documents 1 to 4 describe the preparation of cellulose concentrate. However, when the concentrate of fine fibrous cellulose is used as a thickener, there is a concern that the dispersibility of fine particles (such as titanium oxide) in an aqueous medium containing the fine fibrous cellulose is concerned. Paid attention. The examination from the above viewpoint regarding the concentrate of fine fibrous cellulose has not been sufficiently performed so far.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明が解決しようとする課題は、微細繊維状セルロースを含む水性媒体中における微粒子の分散性が良好である微細繊維状セルロース含有物を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems. The problem to be solved by the present invention is to provide a fine fibrous cellulose-containing material having good dispersibility of fine particles in an aqueous medium containing fine fibrous cellulose.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、微細繊維状セルロース含有物を用いて所定の条件で調製した試料の粘度およびヘーズ値をそれぞれ一定の範囲に制御することによって、前記微細繊維状セルロースを含む水性媒体中における微粒子の分散性を向上させることができることを見出した。さらに本発明者らは、上記の粘度及びヘーズ値は、微細繊維状セルロース含有物の濃縮方法や、微細繊維状セルロースの置換基量などをそれぞれ適切に調節することによって制御できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成したものである。   The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, the dispersibility of fine particles in an aqueous medium containing the fine fibrous cellulose can be controlled by controlling the viscosity and haze value of the sample prepared using the fine fibrous cellulose-containing material under predetermined conditions, respectively. It was found that can be improved. Furthermore, the present inventors have found that the above-described viscosity and haze value can be controlled by appropriately adjusting the concentration method of the fine fibrous cellulose-containing material and the amount of substituents of the fine fibrous cellulose. The present invention has been completed based on these findings.

即ち、本発明によれば、以下の発明が提供される。
(1) 微細繊維状セルロースの含有量が5質量%以上である微細繊維状セルロース含有物であって、下記試料が以下の条件A及び条件Bを満たす微細繊維状セルロース含有物:
条件A: B型粘度計を用いて3rpm、25℃で測定される粘度が2800mPa・s以上である。
条件B: ヘーズ値が10%以上50%以下である。
但し、前記試料は、前記微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料である。
(2) 有機溶媒をさらに含む、(1)に記載の微細繊維状セルロース含有物。
(3) 有機溶媒がイソプロピルアルコールである、(2)に記載の微細繊維状セルロース含有物。
(4) 水をさらに含む、(2)又は(3)に記載の微細繊維状セルロース含有物。
(5) 前記微細繊維状セルロースがイオン性置換基を有する、(1)から(4)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
(6) 前記微細繊維状セルロースがリン酸基を有する、(1)から(5)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
(7) 前記微細繊維状セルロースにおけるリン酸基の量が、0.5mmol/g以上である、(1)から(6)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
(8) 微細繊維状セルロースの含有量が、95質量%以下である、(1)から(7)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
(9) 平均繊維幅が1μmより大きい粗大繊維状セルロースをさらに含む、(1)から(8)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
(10) 前記粗大繊維状セルロースの繊維長さが10μm以上である、(9)に記載の微細繊維状セルロース含有物。
(11) 粉粒状である、(1)から(10)のいずれかに記載の微細繊維状セルロース含有物。
That is, according to the present invention, the following inventions are provided.
(1) A fine fibrous cellulose-containing material in which the content of fine fibrous cellulose is 5% by mass or more, and the following sample satisfies the following conditions A and B:
Condition A: The viscosity measured at 3 rpm and 25 ° C. using a B-type viscometer is 2800 mPa · s or more.
Condition B: The haze value is 10% or more and 50% or less.
However, the sample is a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material is added to pure water so that the solid content concentration is 0.4% by mass, and stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes. .
(2) The fine fibrous cellulose-containing material according to (1), further comprising an organic solvent.
(3) The fine fibrous cellulose-containing material according to (2), wherein the organic solvent is isopropyl alcohol.
(4) The fine fibrous cellulose-containing material according to (2) or (3), further comprising water.
(5) The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of (1) to (4), wherein the fine fibrous cellulose has an ionic substituent.
(6) The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of (1) to (5), wherein the fine fibrous cellulose has a phosphate group.
(7) The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of (1) to (6), wherein the amount of phosphate groups in the fine fibrous cellulose is 0.5 mmol / g or more.
(8) The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of (1) to (7), wherein the content of the fine fibrous cellulose is 95% by mass or less.
(9) The fine fibrous cellulose-containing material according to any one of (1) to (8), further comprising coarse fibrous cellulose having an average fiber width of greater than 1 μm.
(10) The fine fibrous cellulose-containing material according to (9), wherein a fiber length of the coarse fibrous cellulose is 10 μm or more.
(11) The fine fibrous cellulose-containing material according to any one of (1) to (10), which is powdery.

本発明の微細繊維状セルロース含有物は、前記微細繊維状セルロースを含む水性媒体中における微粒子の分散性が良好である。   The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention has good dispersibility of fine particles in an aqueous medium containing the fine fibrous cellulose.

図1は、繊維原料に対するNaOH滴下量と電気伝導度との関係を示す。FIG. 1 shows the relationship between the amount of NaOH dripped with respect to a fiber raw material and electrical conductivity.

「部」および「%」は、特に記載した場合を除き、質量に基づく割合(質量部、質量%)を表す。セルロース等の繊維の質量に関する値は、特に記載した場合を除き、絶乾質量(固形分)に基づく。また数値範囲「X〜Y」は、特に記載した場合を除き、両端の値を含む。「Aまたは/およびB」は、特に記載した場合を除き、AとBの少なくとも一方であることを指し、Aのみであってもよく、Bのみであってもよく、AとBとの双方であってもよいことを意味する。   “Parts” and “%” represent ratios based on mass (parts by mass, mass%) unless otherwise specified. Values relating to the mass of fibers such as cellulose are based on the absolute dry mass (solid content), unless otherwise specified. The numerical range “X to Y” includes values at both ends unless otherwise specified. “A or / and B” means at least one of A and B unless otherwise specified, and may be A alone, B alone, or both A and B Means it may be.

<繊維状セルロース原料>
繊維状セルロースを得るための繊維状セルロース原料としては特に限定されないが、入手しやすく安価である点から、パルプを用いることが好ましい。パルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ、脱墨パルプから選ばれる。木材パルプとしては例えば、広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、サルファイトパルプ(SP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)、酸素漂白クラフトパルプ(OKP)、溶解パルプ(DP)等の化学パルプ等が挙げられる。また、セミケミカルパルプ(SCP)、ケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ、等が挙げられるが、特に限定されない。非木材パルプとしてはコットンリンターやコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わら、バガス等の非木材系パルプ、ホヤや海草等から単離されるセルロース、キチン、キトサン等が挙げられるが、特に限定されない。脱墨パルプとしては古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられるが、特に限定されない。本実施態様のパルプは上記1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。上記パルプの中で、入手のしやすさという点で、セルロースを含む木材パルプ、脱墨パルプが好ましい。木材パルプの中でも化学パルプはセルロース比率が大きいため、繊維微細化(解繊)時の微細繊維状セルロースの収率が高く、またパルプ中のセルロースの分解が小さく、軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースが得られる点で好ましいが、特に限定されない。中でもクラフトパルプ、サルファイトパルプが最も好ましく選択されるが、特に限定されない。この軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースを含有するシートは高強度が得られる。
<Fibrous cellulose raw material>
Although it does not specifically limit as a fibrous cellulose raw material for obtaining fibrous cellulose, It is preferable to use a pulp from the point that it is easy to acquire and it is cheap. The pulp is selected from wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. Examples of wood pulp include hardwood kraft pulp (LBKP), softwood kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), soda pulp (AP), unbleached kraft pulp (UKP), oxygen bleached kraft pulp (OKP), and dissolution. Examples include chemical pulp such as pulp (DP). Moreover, semi-chemical pulps such as semi-chemical pulp (SCP) and chemi-ground wood pulp (CGP), mechanical pulps such as ground wood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP), and the like are exemplified, but not particularly limited. . Non-wood pulp includes cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse, cellulose isolated from sea squirts and seaweed, chitin, chitosan, etc., but is not particularly limited. . The deinking pulp includes deinking pulp made from waste paper, but is not particularly limited. The pulp of this embodiment may be used alone or in combination of two or more. Among the above pulps, wood pulp containing cellulose and deinked pulp are preferable in terms of availability. Among wood pulps, chemical pulp has a large cellulose ratio, so the yield of fine fibrous cellulose during fiber refinement (defibration) is high, and the degradation of cellulose in the pulp is small, and the fineness of long fibers with a large axial ratio is high. Although it is preferable at the point from which fibrous cellulose is obtained, it is not specifically limited. Of these, kraft pulp and sulfite pulp are most preferably selected, but are not particularly limited. High strength is obtained in a sheet containing fine fibrous cellulose of long fibers having a large axial ratio.

<イオン性置換基>
本発明で用いる微細繊維状セルロースは、イオン性置換基を有することが好ましいが、特にこれに限定されない。
イオン性置換基としては、アニオン性置換基又はカチオン性置換基のいずれでもよいが、好ましくはアニオン性置換基である。
<Ionic substituent>
The fine fibrous cellulose used in the present invention preferably has an ionic substituent, but is not particularly limited thereto.
The ionic substituent may be either an anionic substituent or a cationic substituent, but is preferably an anionic substituent.

繊維状セルロースにアニオン性置換基を導入する方法は、特に限定されないが、例えば、酸化処理、又はセルロース中の官能基と共有結合を形成し得る化合物による処理などが挙げられる。   The method for introducing an anionic substituent into the fibrous cellulose is not particularly limited, and examples thereof include an oxidation treatment or a treatment with a compound capable of forming a covalent bond with a functional group in cellulose.

酸化処理とは、セルロース中のヒドロキシ基をアルデヒド基やカルボキシ基に変換する処理である。酸化処理としては、例えばTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルラジカル)酸化処理や各種酸化剤(亜塩素酸ナトリウム、オゾンなど)を用いた処理が挙げられる。酸化処理の一例としては、Biomacromolecules 8、2485−2491、2007(Saitoら)に記載されている方法を挙げることができるが、特に限定されない。   The oxidation treatment is a treatment for converting a hydroxy group in cellulose into an aldehyde group or a carboxy group. Examples of the oxidation treatment include TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) oxidation treatment and treatment using various oxidizing agents (sodium chlorite, ozone, etc.). An example of the oxidation treatment is a method described in Biomacromolecules 8, 2485-2491, 2007 (Saito et al.), But is not particularly limited.

化合物による処理は、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料に、該繊維原料と反応するような化合物を混合することにより、繊維原料に上記置換基を導入することにより実施できる。導入時の反応を促進するため、加熱する方法が特に有効である。置換基の導入における加熱処理温度は特に限定されないが、該繊維原料の熱分解や加水分解等が起こりにくい温度帯であることが好ましい。例えば、セルロースの熱分解温度の観点から、250℃以下であることが好ましく、セルロースの加水分解を抑える観点から、100〜170℃で加熱処理することが好ましい。   The treatment with the compound can be carried out by introducing the above substituent into the fiber raw material by mixing a compound that reacts with the fiber raw material into a dry or wet fiber raw material. In order to promote the reaction at the time of introduction, a heating method is particularly effective. The heat treatment temperature for introducing the substituent is not particularly limited, but is preferably a temperature range in which thermal decomposition or hydrolysis of the fiber raw material hardly occurs. For example, it is preferable that it is 250 degrees C or less from a viewpoint of the thermal decomposition temperature of a cellulose, and it is preferable to heat-process at 100-170 degreeC from a viewpoint of suppressing hydrolysis of a cellulose.

繊維原料と反応する化合物としては、微細繊維を得ることができ、かつアニオン性置換基を導入するものである限り、特に限定されない。
アニオン性置換基を導入する場合、繊維原料と反応する化合物としては、例えば、リン酸由来の基を有する化合物、カルボン酸由来の基を有する化合物、硫酸由来の基を有する化合物、スルホン酸由来の基を有する化合物等が挙げられる。取扱いの容易さ、繊維との反応性から、リン酸由来の基、カルボン酸由来の基および硫酸由来の基からなる群より選択される少なくとも1種を有する化合物が好ましい。これらの化合物が繊維とエステルまたは/およびエーテルを形成することがより好ましいが、特に限定されない。
The compound that reacts with the fiber raw material is not particularly limited as long as fine fibers can be obtained and an anionic substituent is introduced.
When introducing an anionic substituent, examples of the compound that reacts with the fiber raw material include a compound having a group derived from phosphoric acid, a compound having a group derived from carboxylic acid, a compound having a group derived from sulfuric acid, and a compound derived from sulfonic acid. And a compound having a group. A compound having at least one selected from the group consisting of a group derived from phosphoric acid, a group derived from carboxylic acid and a group derived from sulfuric acid is preferable from the viewpoint of ease of handling and reactivity with fibers. It is more preferred that these compounds form an ester or / and ether with the fiber, but there is no particular limitation.

アニオン性置換基導入繊維における置換基の導入量(滴定法による)は特に限定されないが、繊維1g(質量)あたり0.005α〜0.11αが好ましく、0.01α〜0.08αがより好ましい。置換基の導入量が0.005α以上であれば、繊維原料の微細化(解繊)が容易になり、置換基の導入量が0.11α以下であれば、繊維の溶解が抑制できる。ただし、αは繊維材料と反応する化合物が反応しうる官能基、例えばヒドロキシル基やアミノ基が繊維材料1gあたりに含まれる量(単位:mmol/g)である。   The amount of substituent introduced into the anionic substituent-introduced fiber (by titration method) is not particularly limited, but is preferably 0.005α to 0.11α, more preferably 0.01α to 0.08α per 1 g (mass) of fiber. If the introduction amount of the substituent is 0.005α or more, the fiber raw material can be easily refined (defibration). If the introduction amount of the substituent is 0.11α or less, dissolution of the fiber can be suppressed. However, (alpha) is the quantity (unit: mmol / g) by which the functional group which the compound which reacts with a fiber material can react, for example, a hydroxyl group and an amino group is contained per 1 g of fiber materials.

なお、繊維表面の置換基の導入量(滴定法)の測定は、特に記載した場合を除き、次の方法で行うことができる:
絶乾質量で0.04g程度の固形分を含む微細繊維含有スラリーを分取し、イオン交換水を用いて50g程度に希釈する。この溶液を撹拌しながら、0.01Nの水酸化ナトリウム水溶液を滴下した場合の電気伝導度の値の変化を測定し、その値が極小となる時の0.01N水酸化ナトリウム水溶液の滴下量を、滴定終点における滴下量とする。セルロース表面の置換基量XはX(mmol/g)=0.01(mol/l)×V(ml)/W(g)で表される。ここで、V:0.01N水酸化ナトリウム水溶液の滴下量(ml)、W:微細繊維状セルロース含有スラリーが含む固形分(g)である。
In addition, the measurement of the introduction amount (titration method) of substituents on the fiber surface can be performed by the following method, unless otherwise specified:
A fine fiber-containing slurry containing about 0.04 g of solid content in an absolutely dry mass is collected and diluted to about 50 g using ion-exchanged water. While stirring this solution, the change in the value of electrical conductivity when a 0.01N sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise was measured, and the amount of 0.01N sodium hydroxide aqueous solution added when the value was minimized was measured. The amount dropped at the titration end point. The amount X of substituents on the cellulose surface is represented by X (mmol / g) = 0.01 (mol / l) × V (ml) / W (g). Here, V: the dripping amount (ml) of 0.01N sodium hydroxide aqueous solution, W: solid content (g) contained in the slurry containing fine fibrous cellulose.

伝導度滴定では、アルカリを加えていくと、図1に示した曲線を与える。最初は、急激に電気伝導度が低下する(以下、「第1領域」という)。その後、わずかに伝導度が上昇を始める(以下、「第2領域」という)。さらにその後、伝導度の増分が増加する(以下、「第3領域」という)。なお、第2領域と第3領域の境界点は、伝導度の2回微分値、すなわち伝導度の増分(傾き)の変化量が最大となる点で定義される。すなわち、3つの領域が現れる。このうち、第1領域で必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の強酸性基量と等しく、第2領域で必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の弱酸性基量と等しくなる。リン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上弱酸性基が失われ、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、強酸性基量は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致することから、単にリン酸基導入量(またはリン酸基量)、または置換基導入量(または置換基量)と言った場合は、強酸性基量のことを表す。   In conductivity titration, when alkali is added, the curve shown in FIG. 1 is given. Initially, the electrical conductivity rapidly decreases (hereinafter referred to as “first region”). Thereafter, the conductivity starts to increase slightly (hereinafter referred to as “second region”). Thereafter, the conductivity increment increases (hereinafter referred to as “third region”). The boundary point between the second region and the third region is defined as a point at which the amount of change in conductivity twice, that is, the increase (inclination) in conductivity is maximized. That is, three areas appear. Among these, the amount of alkali required in the first region is equal to the amount of strongly acidic groups in the slurry used for titration, and the amount of alkali required in the second region is the amount of weakly acidic groups in the slurry used for titration. Will be equal. When the phosphoric acid group undergoes condensation, apparently weakly acidic groups are lost, and the amount of alkali required in the second region is reduced compared to the amount of alkali required in the first region. On the other hand, the amount of strongly acidic groups coincides with the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation, so that the amount of phosphate groups introduced (or the amount of phosphate groups) or the amount of substituent introduced (or the amount of substituents) is simply When said, it represents the amount of strongly acidic group.

導入される置換基が、リン酸由来の基、カルボン酸由来の基および硫酸由来の基からなる群より選択される少なくとも1種である場合、置換基導入量は、特に限定されないが、0.001〜5.0mmol/gとすることができる。0.005〜4.0mmol/gとしてもよく、0.01〜2.0mmol/gとしてもよい。導入される置換基がリン酸基である場合、微細繊維状セルロースにおけるリン酸基の量は、0.5mmol/g以上であることが好ましく、0.5〜5.0mmol/gであることがより好ましく、0.5〜2.0mmol/gであることがさらに好ましい。   When the substituent to be introduced is at least one selected from the group consisting of a group derived from phosphoric acid, a group derived from carboxylic acid, and a group derived from sulfuric acid, the amount of substituent introduced is not particularly limited. 001 to 5.0 mmol / g. It may be 0.005 to 4.0 mmol / g, or 0.01 to 2.0 mmol / g. When the introduced substituent is a phosphate group, the amount of the phosphate group in the fine fibrous cellulose is preferably 0.5 mmol / g or more, and preferably 0.5 to 5.0 mmol / g. More preferably, it is more preferably 0.5 to 2.0 mmol / g.

繊維原料と反応するような化合物として、リン酸由来の基を有する化合物を用いる場合、特に限定されないが、リン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ポリホスホン酸あるいはこれらの塩またはエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種である。これらの中でも、低コストであり、扱いやすく、また、繊維原料にリン酸基を導入して微細化(解繊)効率をより向上できることから、リン酸基を有する化合物が好ましいが、特に限定されない。   When a compound having a phosphoric acid-derived group is used as the compound that reacts with the fiber raw material, it is not particularly limited, but is composed of phosphoric acid, polyphosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, polyphosphonic acid, or a salt or ester thereof. It is at least one selected from the group. Among these, a compound having a phosphoric acid group is preferable because it is low-cost, easy to handle, and can further improve the refinement (defibration) efficiency by introducing a phosphoric acid group into the fiber raw material, but is not particularly limited. .

リン酸基を有する化合物としては特に限定されないが、リン酸、リン酸のリチウム塩であるリン酸二水素リチウム、リン酸水素二リチウム、リン酸三リチウム、ピロリン酸リチウム、ポリリン酸リチウムが挙げられる。更にリン酸のナトリウム塩であるリン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウムが挙げられる。更にリン酸のカリウム塩であるリン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、ポリリン酸カリウムが挙げられる。更にリン酸のアンモニウム塩であるリン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a compound which has a phosphoric acid group, Lithium dihydrogen phosphate which is phosphoric acid and the lithium salt of phosphoric acid, Dilithium hydrogen phosphate, Trilithium phosphate, Lithium pyrophosphate, Lithium polyphosphate is mentioned. . Furthermore, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate and sodium polyphosphate which are sodium salts of phosphoric acid are mentioned. Furthermore, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, potassium pyrophosphate, and potassium polyphosphate which are potassium salts of phosphoric acid are mentioned. Further examples include ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium pyrophosphate, and ammonium polyphosphate, which are ammonium salts of phosphoric acid.

これらのうち、リン酸基導入の効率が高く、工業的に適用しやすい観点から、リン酸、リン酸のナトリウム塩、リン酸のカリウム塩、リン酸のアンモニウム塩が好ましく、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウムがより好ましいが、特に限定されない。   Of these, phosphoric acid, sodium phosphate, phosphoric acid potassium salt, and phosphoric acid ammonium salt are preferred from the viewpoint of high efficiency in introducing a phosphate group and easy industrial application. Sodium dihydrogen phosphate Although disodium hydrogen phosphate is more preferable, it is not particularly limited.

また、反応の均一性およびリン酸由来の基の導入効率が高いことから化合物は水溶液として用いることが好ましいが、特に限定されない。化合物の水溶液のpHは特に限定されないが、リン酸基導入の効率が高いことから7以下であることが好ましい。繊維の加水分解を抑える観点からpH3〜7が特に好ましいが、特に限定されない。   In addition, the compound is preferably used as an aqueous solution because of the uniformity of the reaction and the introduction efficiency of the group derived from phosphoric acid, but it is not particularly limited. The pH of the aqueous solution of the compound is not particularly limited, but is preferably 7 or less because the efficiency of introducing a phosphate group is high. Although pH 3-7 is especially preferable from a viewpoint of suppressing hydrolysis of a fiber, it is not specifically limited.

繊維原料と反応するような化合物として、カルボン酸由来の基を有する化合物を用いる場合、特に限定されないが、カルボキシ基を有する化合物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物およびそれらの誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種である。   When a compound having a carboxylic acid-derived group is used as the compound that reacts with the fiber raw material, it is not particularly limited. From the group consisting of a compound having a carboxy group, an acid anhydride of a compound having a carboxy group, and derivatives thereof. At least one selected.

カルボキシ基を有する化合物としては特に限定されないが、マレイン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸等のジカルボン酸化合物やクエン酸、アコニット酸等トリカルボン酸化合物が挙げられる。   The compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include dicarboxylic acid compounds such as maleic acid, succinic acid, phthalic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid and itaconic acid, and tricarboxylic acid compounds such as citric acid and aconitic acid. .

カルボキシ基を有する化合物の酸無水物としては特に限定されないが、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸等のジカルボン酸化合物の酸無水物が挙げられる。   The acid anhydride of the compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include acid anhydrides of dicarboxylic acid compounds such as maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, and itaconic anhydride. It is done.

カルボキシ基を有する化合物の誘導体としては特に限定されないが、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。カルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物としては特に限定されないが、マレイミド、コハク酸イミド、フタル酸イミド等のジカルボン酸化合物のイミド化物が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a derivative | guide_body of the compound which has a carboxy group, The derivative of the acid anhydride of the compound which has a carboxy group and the acid anhydride imidation of a compound which has a carboxy group are mentioned. The acid anhydride imidized compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include imidized dicarboxylic acid compounds such as maleimide, succinimide, and phthalimide.

カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体としては特に限定されない。例えば、ジメチルマレイン酸無水物、ジエチルマレイン酸無水物、ジフェニルマレイン酸無水物等の、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の少なくとも一部の水素原子が置換基(例えば、アルキル基、フェニル基等)で置換されたものが挙げられる。   The acid anhydride derivative of the compound having a carboxy group is not particularly limited. For example, at least some of the hydrogen atoms of the acid anhydride of the compound having a carboxy group such as dimethylmaleic anhydride, diethylmaleic anhydride, diphenylmaleic anhydride are substituted (eg, alkyl group, phenyl group, etc.) ) Are substituted.

上記カルボン酸由来の基を有する化合物のうち、工業的に適用しやすく、ガス化しやすいことから、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸が好ましいが、特に限定されない。   Among the compounds having a group derived from a carboxylic acid, maleic anhydride, succinic anhydride, and phthalic anhydride are preferred because they are easily applied industrially and easily gasified, but are not particularly limited.

繊維原料と反応するような化合物として、硫酸由来の基を有する化合物を用いる場合、特に限定されないが、無水硫酸、硫酸ならびにこれらの塩およびエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種である。これらの中でも、低コストであり、また、繊維原料に硫酸基を導入して微細化(解繊)効率をより向上できることから、硫酸が好ましいが、特に限定されない。   When a compound having a group derived from sulfuric acid is used as the compound that reacts with the fiber raw material, it is not particularly limited, but it is at least one selected from the group consisting of sulfuric anhydride, sulfuric acid and salts and esters thereof. Among these, sulfuric acid is preferred, but is not particularly limited because it is low in cost and can further improve the refinement (defibration) efficiency by introducing a sulfate group into the fiber raw material.

カチオン性置換基を導入する場合、繊維原料と反応する化合物としては、例えば、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩などのオニウム塩由来の基を有する化合物が挙げられる。具体的には一級アンモニウム塩、二級アンモニウム塩、三級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩などのアンモニウム、ホスホニウム、スルホニウムを含む基を有する化合物が挙げられる。取扱いの容易さ、繊維との反応性から、4級アンモニウム塩由来の基、およびホスホニウム塩由来の基が挙げられる。カチオン性置換基の導入量の測定は、たとえば元素分析等を用いて行うことができる。   In the case of introducing a cationic substituent, examples of the compound that reacts with the fiber raw material include compounds having a group derived from an onium salt such as an ammonium salt, a phosphonium salt, and a sulfonium salt. Specific examples include compounds having a group containing ammonium, phosphonium, sulfonium such as primary ammonium salt, secondary ammonium salt, tertiary ammonium salt, and quaternary ammonium salt. From the viewpoint of easy handling and reactivity with fibers, groups derived from quaternary ammonium salts and groups derived from phosphonium salts can be mentioned. The introduction amount of the cationic substituent can be measured using, for example, elemental analysis.

本実施形態においては、例えば繊維原料にカチオン化剤およびアルカリ化合物を添加して反応させることにより、繊維原料にカチオン性置換基を導入することができる。カチオン化剤としては、4級アンモニウム基と、セルロースのヒドロキシ基と反応する基とを有するものを用いることができる。セルロースのヒドロキシ基と反応する基としては、エポキシ基、ハロヒドリンの構造を有する官能基、ビニル基、ハロゲン基等が挙げられる。
カチオン化剤の具体例としては、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなどのグリシジルトリアルキルアンモニウムハライド或いはそのハロヒドリン型の化合物が挙げられる。
In this embodiment, for example, a cationic substituent can be introduced into the fiber raw material by adding a cationizing agent and an alkali compound to the fiber raw material and causing the fiber raw material to react. As the cationizing agent, one having a quaternary ammonium group and a group that reacts with a hydroxy group of cellulose can be used. Examples of the group that reacts with the hydroxy group of cellulose include an epoxy group, a functional group having a halohydrin structure, a vinyl group, and a halogen group.
Specific examples of the cationizing agent include glycidyltrialkylammonium halides such as glycidyltrimethylammonium chloride and 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride or halohydrin type compounds thereof.

カチオン化工程に使用するアルカリ化合物は、カチオン化反応の促進に寄与するものである。アルカリ化合物は、無機アルカリ化合物であってもよいし、有機アルカリ化合物であってもよい。   The alkali compound used in the cationization step contributes to the promotion of the cationization reaction. The alkali compound may be an inorganic alkali compound or an organic alkali compound.

無機アルカリ化合物としては、アルカリ金属の水酸化物またはアルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩またはアルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ金属のリン酸塩またはアルカリ土類金属のリン酸塩が挙げられる。
アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化カルシウムが挙げられる。
アルカリ金属の炭酸塩としては炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが挙げられる。アルカリ土類金属の炭酸塩としては、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
アルカリ金属のリン酸塩としては、リン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸3ナトリウム、リン酸水素2ナトリウムなどが挙げられる。アルカリ土類金属のリン酸塩としては、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウムなどが挙げられる。
Examples of inorganic alkali compounds include alkali metal hydroxides or alkaline earth metal hydroxides, alkali metal carbonates or alkaline earth metal carbonates, alkali metal phosphates or alkaline earth metal phosphoric acids. Salt.
Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Examples of the alkaline earth metal hydroxide include calcium hydroxide.
Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, and sodium hydrogen carbonate. Examples of the alkaline earth metal carbonate include calcium carbonate.
Examples of the alkali metal phosphate include lithium phosphate, potassium phosphate, trisodium phosphate, and disodium hydrogen phosphate. Examples of alkaline earth metal phosphates include calcium phosphate and calcium hydrogen phosphate.

有機アルカリ化合物としては、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂肪族アンモニウム、芳香族アンモニウム、複素環式化合物およびその水酸化物、炭酸塩、リン酸塩等が挙げられ、例えば、以下のものが挙げられる。
アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン;
シクロヘキシルアミン、アニリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド;
ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン;
炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム等。
上記アルカリ化合物は1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。
Organic alkali compounds include ammonia, aliphatic amines, aromatic amines, aliphatic ammoniums, aromatic ammoniums, heterocyclic compounds and their hydroxides, carbonates, phosphates, etc. Is mentioned.
Ammonia, hydrazine, methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, diaminoethane, diaminopropane, diaminobutane, diaminopentane, diaminohexane;
Cyclohexylamine, aniline, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide;
Pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine;
Ammonium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, di-ammonium hydrogen phosphate, and the like.
The said alkali compound may be single 1 type, and may combine 2 or more types.

上記アルカリ化合物の中でも、カチオン化反応がより起こりやすくなり、且つ、低コストであることから、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。アルカリ化合物の量はアルカリ化合物の種類に応じて異なるが、例えば、パルプ絶乾質量に対して1〜10質量%の範囲内とされる。   Among the above alkali compounds, sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable because the cationization reaction is more likely to occur and the cost is low. Although the quantity of an alkali compound changes according to the kind of alkali compound, it shall be in the range of 1-10 mass% with respect to a pulp absolute dry mass, for example.

カチオン化剤およびアルカリ化合物は、パルプに容易に添加できることから、溶液化することが好ましい。溶液化する場合に使用する溶媒としては水または有機溶媒のいずれであってもよいが、極性溶媒(水、アルコール等の極性有機溶媒)が好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒がより好ましい。   Since the cationizing agent and the alkali compound can be easily added to the pulp, it is preferable to form a solution. The solvent used for the solution may be either water or an organic solvent, but a polar solvent (polar organic solvent such as water or alcohol) is preferable, and an aqueous solvent containing at least water is more preferable.

本製造方法では、カチオン化反応開始時のパルプ絶乾質量1gあたりの溶媒物質量を5〜150mmolにすることが好ましい。該溶媒の物質量は、5〜80mmolにすることがより好ましく、5〜60mmolにすることがさらに好ましい。カチオン化反応時のパルプの含有量を前記範囲にするためには、例えば、含有量が高い(すなわち、水分が少ない)パルプを用いればよい。また、カチオン化剤およびアルカリ化合物の溶液に含まれる溶媒量を少なくすることが好ましい。   In this production method, it is preferable that the solvent substance amount per 1 g of the pulp dry mass at the start of the cationization reaction is 5 to 150 mmol. The substance amount of the solvent is more preferably 5 to 80 mmol, and further preferably 5 to 60 mmol. In order to bring the pulp content during the cationization reaction into the above range, for example, a pulp having a high content (that is, having a low water content) may be used. Moreover, it is preferable to reduce the amount of solvent contained in the solution of the cationizing agent and the alkali compound.

カチオン化工程における反応温度は、20〜200℃の範囲内であることが好ましく、40〜100℃の範囲内であることがより好ましい。反応温度が前記下限値以上であれば、充分な反応性が得られ、前記上限値以下であれば、反応を容易に制御できる。また、反応後のパルプの着色を抑える効果もある。カチオン化反応の時間は、パルプやカチオン化剤の種類、パルプ含有量、反応温度等によって異なるが、通常、0.5〜3時間の範囲内である。   The reaction temperature in the cationization step is preferably in the range of 20 to 200 ° C, more preferably in the range of 40 to 100 ° C. If the reaction temperature is not less than the lower limit, sufficient reactivity can be obtained, and if the reaction temperature is not more than the upper limit, the reaction can be easily controlled. In addition, there is an effect of suppressing coloring of the pulp after the reaction. The time of the cationization reaction varies depending on the type of pulp and cationizing agent, pulp content, reaction temperature, etc., but is usually in the range of 0.5 to 3 hours.

カチオン化反応は密閉系で行ってもよいし、開放系で行っても構わない。また、反応中に溶媒を蒸散させ、反応終了時のパルプ絶乾質量1gあたりの溶媒物質量が反応開始時に比べて低くなっても構わない。   The cationization reaction may be performed in a closed system or an open system. Further, the solvent may be evaporated during the reaction, and the amount of the solvent substance per 1 g of the pulp dry mass at the end of the reaction may be lower than that at the start of the reaction.

繊維原料にイオン性置換基を導入することにより溶液中における繊維の分散性が向上し、解繊効率を高めることができる。   By introducing an ionic substituent into the fiber raw material, the dispersibility of the fiber in the solution is improved, and the fibrillation efficiency can be increased.

<繊維状セルロースの微細化処理>
微細繊維状セルローススラリーは、繊維状セルロースを微細化(解繊)処理に供することによって製造することができる。
<Refining treatment of fibrous cellulose>
The fine fibrous cellulose slurry can be produced by subjecting the fibrous cellulose to a refinement (defibration) treatment.

微細化処理に際し、繊維状セルロースは溶媒に分散される。
溶媒の具体例としては、水、有機溶媒単独、並びに水と有機溶媒との混合物を挙げることができる。有機溶媒としては、意図した比誘電率を確保できる限り特に限定されない。例えば、アルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF),ジメチルアセトアミド(DMAc)等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、tブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。エーテル類としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル等が挙げられる。有機溶媒は、1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。上記の中でも好ましくは、溶媒は水である。
In the refining treatment, fibrous cellulose is dispersed in a solvent.
Specific examples of the solvent include water, an organic solvent alone, and a mixture of water and an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as the intended dielectric constant can be secured. For example, alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc) and the like can be mentioned. Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and tbutyl alcohol. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol and glycerin. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and ethylene glycol mono t-butyl ether. Only one organic solvent may be used, or two or more organic solvents may be used. Among the above, the solvent is preferably water.

溶媒中の繊維状セルロースの分散濃度は、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましい。分散濃度が0.1質量%以上であれば、解繊処理の効率が向上し、20質量%以下であれば、解繊処理装置内での閉塞を防止できるからである。   The dispersion concentration of the fibrous cellulose in the solvent is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 10% by mass. This is because if the dispersion concentration is 0.1% by mass or more, the efficiency of the defibrating process is improved, and if it is 20% by mass or less, blockage in the defibrating apparatus can be prevented.

解繊処理装置としては特に限定されない。例えば、高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、クレアミックス、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナーが挙げられる。また、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、ビーター等、湿式粉砕する装置等を適宜使用することができる。   The defibrating apparatus is not particularly limited. Examples include a high-speed defibrator, a grinder (stone mortar-type pulverizer), a high-pressure homogenizer, an ultra-high-pressure homogenizer, a CLEARMIX, a high-pressure collision-type pulverizer, a ball mill, a bead mill, a disk refiner, and a conical refiner. In addition, a wet pulverizing apparatus such as a twin-screw kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, and a beater can be used as appropriate.

微細化処理により、微細繊維状セルローススラリーが得られる。得られる微細繊維状セルロースの平均繊維幅は特に限定されないが、例えば1〜1000nmとすることができ、好ましくは2〜1000nm、より好ましくは2〜500nm、さらに好ましくは3〜100nmである。微細繊維の平均繊維幅が1nm以上であると、分子の水への溶解が抑えられるため、微細繊維としての物性(強度や剛性、寸法安定性)が十分に発現される。一方、平均繊維幅が1000nm以下であれば、微細繊維としての特長(高透明、高弾性率、低線膨張係数、フレキシブル性)が発揮されやすくなる。なお、微細繊維状セルロースは、たとえば繊維幅が1000nm以下である単繊維状のセルロースである。   By the refining treatment, a fine fibrous cellulose slurry is obtained. Although the average fiber width of the obtained fine fibrous cellulose is not specifically limited, For example, it can be set to 1-1000 nm, Preferably it is 2-1000 nm, More preferably, it is 2-500 nm, More preferably, it is 3-100 nm. When the average fiber width of the fine fibers is 1 nm or more, dissolution of molecules in water is suppressed, and thus physical properties (strength, rigidity, dimensional stability) as the fine fibers are sufficiently expressed. On the other hand, when the average fiber width is 1000 nm or less, the features (high transparency, high elastic modulus, low linear expansion coefficient, flexibility) as fine fibers are easily exhibited. The fine fibrous cellulose is monofilamentous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less, for example.

また、微細繊維状セルロース分散液は、繊維幅が1000nm(1μm)を超える繊維状セルロース(粗大繊維状セルロースとも言う)を含んでいてもよい。粗大繊維状セルロースの繊維幅は1μmより大きければ特に限定されないが、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは10μm以上である。なお、粗大繊維状セルロースは、繊維幅が1000nmを超える繊維状セルロースであって、その表面に幅1000nm以下の枝状部を有するものを含む。   The fine fibrous cellulose dispersion may contain fibrous cellulose (also referred to as coarse fibrous cellulose) having a fiber width exceeding 1000 nm (1 μm). Although it will not specifically limit if the fiber width of coarse fibrous cellulose is larger than 1 micrometer, Preferably it is 5 micrometers or more, More preferably, it is 10 micrometers or more. The coarse fibrous cellulose includes fibrous cellulose having a fiber width exceeding 1000 nm and having a branch-like portion having a width of 1000 nm or less on the surface thereof.

平均繊維幅の測定は以下のようにして行う。濃度0.05〜0.1質量%の微細繊維含有スラリーを調製し、該スラリーを親水化処理したカーボン膜被覆グリッド上にキャストしてTEM観察用試料とする。幅広の繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面のSEM像を観察してもよい。構成する繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍、20000倍あるいは50000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。但し、試料、観察条件や倍率は下記の条件を満たすように調整する。   The average fiber width is measured as follows. A fine fiber-containing slurry having a concentration of 0.05 to 0.1% by mass is prepared, and the slurry is cast on a carbon film-coated grid subjected to a hydrophilization treatment to obtain a sample for TEM observation. When wide fibers are included, an SEM image of the surface cast on glass may be observed. Observation with an electron microscope image is performed at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, 20000 times, or 50000 times, depending on the width of the constituent fibers. However, the sample, observation conditions, and magnification are adjusted to satisfy the following conditions.

(1)観察画像内の任意箇所に一本の直線Xを引き、該直線Xに対し、20本以上の繊維が交差する。
(2)同じ画像内で該直線と垂直に交差する直線Yを引き、該直線Yに対し、20本以上の繊維が交差する。
上記条件を満足する観察画像に対し、直線X、直線Yと交錯する繊維の幅を目視で読み取る。こうして少なくとも重なっていない表面部分の画像を3組以上観察し、各々の画像に対して、直線X、直線Yと交錯する繊維の幅を読み取る。このように少なくとも20本×2×3=120本の繊維幅を読み取る。平均繊維幅とはこのように読み取った繊維幅の平均値である。
(1) One straight line X is drawn at an arbitrary location in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y perpendicular to the straight line is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
The width of the fiber that intersects with the straight line X and the straight line Y is visually read from the observation image that satisfies the above conditions. In this way, at least three sets of images of the surface portion that do not overlap each other are observed, and the width of the fiber intersecting with the straight line X and the straight line Y is read for each image. Thus, at least 20 × 2 × 3 = 120 fiber widths are read. The average fiber width is an average value of the fiber widths read in this way.

微細繊維状セルロースの繊維長さは特に限定されないが、0.1μm以上が好ましい。繊維長が0.1μm以上であれば、後述のシートを製造した際、シートの引裂強度が十分である点で好ましい。繊維長は、TEMやSEM、AFMの画像解析より求めることができる。上記繊維長さは、微細繊維の30質量%以上を占める繊維長である。
また、上記した粗大繊維状セルロースの繊維長さは特に限定されないが、10μm以上が好ましい。
The fiber length of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more. If the fiber length is 0.1 μm or more, it is preferable in that the tear strength of the sheet is sufficient when a sheet described later is manufactured. The fiber length can be obtained by image analysis of TEM, SEM, or AFM. The said fiber length is a fiber length which occupies 30 mass% or more of a fine fiber.
The fiber length of the coarse fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more.

繊維の軸比(繊維長/繊維幅)は特に限定されないが、20〜10000の範囲であることが好ましい。軸比が20以上であれば微細繊維含有シートを形成しやすい点で好ましい。軸比が10000以下であればスラリー粘度が低くなる点で好ましい。   The axial ratio of fibers (fiber length / fiber width) is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 to 10,000. An axial ratio of 20 or more is preferable in that a fine fiber-containing sheet can be easily formed. An axial ratio of 10,000 or less is preferable in that the slurry viscosity is lowered.

微細化処理により、微細繊維状セルローススラリーが得られる。ここでの微細繊維状セルロースの濃度は、例えば0.1〜20質量%であり、0.2〜10質量%でもよく、0.5〜10質量%でもよい。   By the refining treatment, a fine fibrous cellulose slurry is obtained. The density | concentration of a fine fibrous cellulose here is 0.1-20 mass%, for example, 0.2-10 mass% may be sufficient, and 0.5-10 mass% may be sufficient.

<脱水>
上記で得られた微細繊維状セルローススラリーを、脱水処理に供することにより、本発明による微細繊維状セルロースの含有量が5質量%以上である微細繊維状セルロース含有物を調製することができる。即ち、本発明によれば、微細繊維状セルロースを含む希釈液をゲル化させる工程、上記で得られたゲル化物から微細繊維状セルロースを含む濃縮物を得る工程、及び上記濃縮物を加熱する工程を含む、本発明の微細繊維状セルロース含有物の製造方法も提供される。
<Dehydration>
By subjecting the fine fibrous cellulose slurry obtained above to a dehydration treatment, a fine fibrous cellulose-containing material having a content of fine fibrous cellulose according to the present invention of 5% by mass or more can be prepared. That is, according to the present invention, a step of gelling a diluted solution containing fine fibrous cellulose, a step of obtaining a concentrate containing fine fibrous cellulose from the gelled product obtained above, and a step of heating the concentrate The manufacturing method of the fine fibrous cellulose containing material of this invention containing this is also provided.

上記のゲル化の工程は、微細繊維状セルロースを含む希釈液に、濃縮剤又は溶媒を添加することにより行うことができるが特に限定されない。ゲル化物から微細繊維状セルロースを含む濃縮物を得る工程は、ゲル化物をろ過後、圧搾することにより行うことができるが、特に限定されない。濃縮物を加熱する工程は、オーブン等で加熱することにより行うことができるが、特に限定されない。   The above gelation step can be carried out by adding a concentrating agent or a solvent to a diluent containing fine fibrous cellulose, but is not particularly limited. Although the process of obtaining the concentrate containing fine fibrous cellulose from a gelled material can be performed by pressing after filtering a gelled material, it is not specifically limited. The step of heating the concentrate can be performed by heating in an oven or the like, but is not particularly limited.

脱水処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、以下の方法を挙げることができる。
(1)微細繊維状セルロースを含む希釈液に、濃縮剤を添加してゲル化させ、ろ過後、圧搾して濃縮物を得る。上記濃縮物を酸で処理し、次いでアルカリで処理して濃縮物を得る。上記濃縮物に溶媒を添加してろ過して濃縮物を得て、得られた濃縮物をオーブン等で加熱することにより、本発明の微細繊維状セルロース含有物を得ることができる。
Although it does not specifically limit as a method of a dehydration process, For example, the following method can be mentioned.
(1) A concentrate is added to a dilute solution containing fine fibrous cellulose to form a gel, and after filtration, it is pressed to obtain a concentrate. The concentrate is treated with acid and then with alkali to obtain a concentrate. The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention can be obtained by adding a solvent to the concentrate and filtering to obtain the concentrate, and heating the obtained concentrate in an oven or the like.

(2)微細繊維状セルロースを含む希釈液に、濃縮剤を添加してゲル化させ、ろ過後、圧搾して濃縮物を得る。得られた濃縮物をオーブン等で加熱することにより、本発明の微細繊維状セルロース含有物を得ることができる。 (2) A concentrate is added to a dilute solution containing fine fibrous cellulose to gelate, and after filtration, the concentrate is obtained by pressing. By heating the obtained concentrate in an oven or the like, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention can be obtained.

(3)微細繊維状セルロースを含む希釈液に、濃縮剤を添加してゲル化させ、ろ過後、圧搾して濃縮物を得る。上記濃縮物をアルカリで処理して濃縮物を得る。上記濃縮物に溶媒を添加してろ過して濃縮物を得る。溶媒を添加してろ過して濃縮物を得る工程は2回以上行ってもよい。得られた濃縮物をオーブン等で加熱することにより、本発明の微細繊維状セルロース含有物を得ることができる。 (3) A concentrate is added to a dilute solution containing fine fibrous cellulose to cause gelation, and after filtration, the concentrate is obtained by pressing. The concentrate is treated with alkali to obtain a concentrate. A solvent is added to the concentrate and filtered to obtain a concentrate. The step of adding a solvent and filtering to obtain a concentrate may be performed twice or more. By heating the obtained concentrate in an oven or the like, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention can be obtained.

(4)微細繊維状セルロースを含む希釈液に、溶媒を添加してゲル化させ、ろ過により残渣を得る。この残渣に再度溶媒を添加し、ろ過により残渣を得る。微粒子の分散性を向上させる観点からは、たとえば上記した溶媒の添加及びろ過の操作を2回以上行うことが好ましく、3回以上行うことがより好ましい。得られたろ過残渣をオーブン等で加熱することにより、本発明の微細繊維状セルロース含有物を得ることができる。 (4) A solvent is added to a diluent containing fine fibrous cellulose to cause gelation, and a residue is obtained by filtration. The solvent is added again to the residue, and the residue is obtained by filtration. From the viewpoint of improving the dispersibility of the fine particles, for example, the above-described solvent addition and filtration operations are preferably performed twice or more, and more preferably three or more times. By heating the obtained filtration residue in an oven or the like, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention can be obtained.

上記の濃縮剤としては、酸、アルカリ、多価金属の塩、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤などが挙げられる。中でも、濃縮剤は多価金属の塩であることが好ましい。多価金属の塩の具体例については本明細書中後記する。   Examples of the concentrating agent include acids, alkalis, polyvalent metal salts, cationic surfactants, anionic surfactants, cationic polymer flocculants, and anionic polymer flocculants. Among these, the concentration agent is preferably a polyvalent metal salt. Specific examples of the polyvalent metal salt will be described later in this specification.

濃縮剤を添加した後に濾過処理を行うことが好ましいが、特に限定されない。また、濾過処理工程の後に、圧縮工程を行なうことが好ましいが、特に限定されない。圧縮工程を設けることにより、濃縮物中の水分の含有量を好ましい範囲に調節することができる。
圧搾する装置としては、ベルトプレス、スクリュープレス、フィルタープレスなど一般的なプレス装置を用いることができ、装置は特に限定されない。
使用する濾材は特に限定されないが、ステンレス製、ろ紙、ポリプロピレン製、ナイロン製、ポリエチレン製、ポリエステル製などが使用できる。酸を使用することもあるため、ポリプロピレン製が好ましい。
ろ材の通気度は低いほど歩留りが高まるため、30cm3/cm2・sec以下、より好ましくは10cm3/cm2・sec以下、さらに好ましくは1cm3/cm2・sec以下である。
圧搾工程に供する原料の濃度が低いと、脱水ろ液の増加や脱水工程の長時間化が起こるため、0.5%以上、よりこのましくは1%以上、さらに好ましくは2%以上である。
圧搾時の圧力は0.2MPa以上、より好ましくは0.4MPa以上である。
Although it is preferable to perform a filtration treatment after adding the concentration agent, there is no particular limitation. Moreover, although it is preferable to perform a compression process after a filtration process process, it is not specifically limited. By providing the compression step, the water content in the concentrate can be adjusted to a preferred range.
As a pressing device, a general press device such as a belt press, a screw press, or a filter press can be used, and the device is not particularly limited.
The filter medium to be used is not particularly limited, but stainless steel, filter paper, polypropylene, nylon, polyethylene, polyester and the like can be used. Since an acid may be used, polypropylene is preferable.
The lower the air permeability of the filter medium, the higher the yield. Therefore, it is 30 cm 3 / cm 2 · sec or less, more preferably 10 cm 3 / cm 2 · sec or less, and further preferably 1 cm 3 / cm 2 · sec or less.
If the concentration of the raw material used for the pressing process is low, the dehydrating filtrate increases and the dehydrating process takes a long time. Therefore, it is 0.5% or more, more preferably 1% or more, more preferably 2% or more. .
The pressure at the time of pressing is 0.2 MPa or more, more preferably 0.4 MPa or more.

上記で得た濃縮物を、酸で処理する工程、及び/又はアルカリで処理する工程を設けることもできる。酸で処理する工程は、上記の濾過処理工程の前後に設けられることが好ましく、濾過処理工程の後の設けられることが好ましい。   A step of treating the concentrate obtained above with an acid and / or a step of treating with an alkali can also be provided. The step of treating with an acid is preferably provided before and after the filtration treatment step, and is preferably provided after the filtration treatment step.

酸で処理する工程で使用できる酸については、本明細書中後記する。具体的には、上述した工程で得られた濃縮物を、酸を含有する酸性液に浸漬することが好ましい。使用する酸性液の濃度は特に限定されないが、10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。酸性液の濃度を上記範囲とすることにより、セルロースの分解による劣化を抑制することができる。   The acid that can be used in the step of treating with an acid will be described later in this specification. Specifically, it is preferable to immerse the concentrate obtained in the above-described step in an acid solution containing an acid. Although the density | concentration of the acidic liquid to be used is not specifically limited, 10 mass% or less is preferable, More preferably, it is 5 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less. By setting the concentration of the acidic liquid in the above range, deterioration due to decomposition of cellulose can be suppressed.

アルカリで処理する工程で使用できるアルカリについては、本明細書中後記する。具体的には、上述した工程で得られた濃縮物又は、酸で処理した濃縮物を、アルカリを含有するアルカリ性液に浸漬することが好ましい。使用するアルカリ性液の濃度は特に限定されないが、10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。アルカリ性液の濃度を上記範囲とすることにより、セルロースの分解による劣化を抑制することができる。   The alkali that can be used in the step of treating with an alkali will be described later in this specification. Specifically, it is preferable to immerse the concentrate obtained in the above-described step or the acid-treated concentrate in an alkaline solution containing an alkali. Although the density | concentration of the alkaline liquid to be used is not specifically limited, 10 mass% or less is preferable, More preferably, it is 5 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or less. By setting the concentration of the alkaline liquid in the above range, deterioration due to decomposition of cellulose can be suppressed.

上記の酸で処理する工程、及びアルカリで処理する工程の後には、濾過を行うことが好ましい。この濾過処理工程では、さらに圧縮工程を行ってもよい。   It is preferable to perform filtration after the step of treating with an acid and the step of treating with an alkali. In this filtration treatment step, a compression step may be further performed.

本発明では、さらに乾燥工程を設けてもよい。乾燥工程は、オーブン乾燥工程であることが好ましく、例えば、30〜70℃に設定をしたオーブンで、1〜60分間乾燥を行うことが好ましい。   In the present invention, a drying step may be further provided. The drying step is preferably an oven drying step, and for example, drying is preferably performed for 1 to 60 minutes in an oven set to 30 to 70 ° C.

<微細繊維状セルロース含有物>
本発明の微細繊維状セルロース含有物は、微細繊維状セルロースの含有量が5質量%以上である微細繊維状セルロース含有物であって、下記試料が以下の条件A及び条件Bを満たす微細繊維状セルロース含有物である。
条件A: B型粘度計を用いて3rpm、25℃で測定される粘度が2800mPa・s以上である。
条件B: ヘーズ値が10%以上50%以下である。
但し、前記試料は、前記微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料である。
<Fine fibrous cellulose-containing material>
The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention is a fine fibrous cellulose-containing material in which the content of fine fibrous cellulose is 5% by mass or more, and the following sample satisfies the following conditions A and B: Cellulose-containing material.
Condition A: The viscosity measured at 3 rpm and 25 ° C. using a B-type viscometer is 2800 mPa · s or more.
Condition B: The haze value is 10% or more and 50% or less.
However, the sample is a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material is added to pure water so that the solid content concentration is 0.4% by mass, and stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes. .

本発明においては、微細繊維状セルロースの含有量は5質量%以上であればよく、上限は特に限定されないが、好ましくは、微細繊維状セルロースの含有量は95質量%以下である。微細繊維状セルロースの含有量は、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは15質量%以上であり、さらに好ましくは20質量%以上である。微細繊維状セルロースの含有量は、30質量%以上でもよく、40質量%以上でもよく、50質量%以上でもよく、60質量%以上でもよい。   In the present invention, the content of fine fibrous cellulose may be 5% by mass or more, and the upper limit is not particularly limited, but preferably the content of fine fibrous cellulose is 95% by mass or less. The content of the fine fibrous cellulose is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. The content of fine fibrous cellulose may be 30% by mass or more, 40% by mass or more, 50% by mass or more, or 60% by mass or more.

本発明の微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料について、B型粘度計を用いて3rpm、25℃で測定される粘度は2800mPa・s以上である。粘度の上限は特に限定されないが、好ましくは30000mPa・s以下、より好ましくは25000mPa・s以下、より好ましくは22000mPa・s以下、より好ましくは21000mPa・s以下、さらに好ましくは20000mPa・s以下である。上記粘度は、3000mPa・s以上でもよく、5000mPa・s以上でもよく、8000Pa・s以上でもよく、10000mPa・s以上でもよい。
ディスパーザーとしては、一般的な分散機であれば特に限定されないが、ホモミキサーやスリーワンモータなどの攪拌機を使用する。後述するヘーズの測定においても同様である。
A B-type viscometer was added to a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention was added to pure water so as to have a solid content concentration of 0.4% by mass and stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes. Viscosity measured at 3 rpm and 25 ° C. is 2800 mPa · s or more. The upper limit of the viscosity is not particularly limited, but is preferably 30000 mPa · s or less, more preferably 25000 mPa · s or less, more preferably 22000 mPa · s or less, more preferably 21000 mPa · s or less, and further preferably 20000 mPa · s or less. The viscosity may be 3000 mPa · s or more, 5000 mPa · s or more, 8000 Pa · s or more, or 10,000 mPa · s or more.
The disperser is not particularly limited as long as it is a general disperser, but a stirrer such as a homomixer or a three-one motor is used. The same applies to the haze measurement described below.

本発明の微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料のヘーズ値は10%以上50%以下である。上記のヘーズ値の下限値は、好ましくは12%以上であり、より好ましくは14%以上であり、さらに好ましくは15%以上であるが特に限定されない。上記のヘーズ値の上限値は、好ましくは45%以下であり、より好ましくは40%以下であり、さらに好ましくは35%以であり、さらに好ましくは30%以であるが、特に限定されない。   The haze value of a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention was added to pure water so that the solid content concentration was 0.4% by mass and stirred at 1500 rpm for 5 minutes with a disperser was 10%. It is 50% or less. The lower limit of the haze value is preferably 12% or more, more preferably 14% or more, and further preferably 15% or more, but is not particularly limited. The upper limit of the haze value is preferably 45% or less, more preferably 40% or less, still more preferably 35% or less, and further preferably 30% or less, but is not particularly limited.

本発明は、微細繊維状セルロース含有物を用いて所定の条件で調製した試料が、上記の条件A及び条件Bの両方を満たすように制御することを特徴とする。これにより、微細繊維状セルロースを含む水性媒体中における微粒子の分散性を向上させることに成功した。   The present invention is characterized in that a sample prepared under a predetermined condition using a fine fibrous cellulose-containing material is controlled so as to satisfy both of the above conditions A and B. Thereby, it succeeded in improving the dispersibility of the microparticles | fine-particles in the aqueous medium containing a fine fibrous cellulose.

上記の脱水処理において、溶媒として有機溶媒を使用した場合には、上記処理により得られる本発明の微細繊維状セルロース含有物は、有機溶媒をさらに含む場合がある。また、溶媒として水を使用した場合には、上記処理により得られる本発明の微細繊維状セルロース含有物は、水をさらに含む場合がある。   In the above dehydration treatment, when an organic solvent is used as a solvent, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention obtained by the treatment may further contain an organic solvent. Moreover, when water is used as a solvent, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention obtained by the above treatment may further contain water.

脱水処理において使用する溶媒としては、有機溶媒、又は有機溶媒と水との混合物を挙げることができる。有機溶媒としては、例えば、アルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。エーテル類としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル等が挙げられる。有機溶媒は、1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。上記の中でも、溶媒は、好ましくは、アルコール類、又はアルコール類と水との混合物である。溶媒はさらに好ましくは、イソプロピルアルコール、又はイソプロピルアルコールと水との混合物である。   Examples of the solvent used in the dehydration treatment include an organic solvent or a mixture of an organic solvent and water. Examples of the organic solvent include alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and the like. Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and t-butyl alcohol. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol and glycerin. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and ethylene glycol mono t-butyl ether. Only one organic solvent may be used, or two or more organic solvents may be used. Among the above, the solvent is preferably alcohols or a mixture of alcohols and water. The solvent is more preferably isopropyl alcohol or a mixture of isopropyl alcohol and water.

本発明の微細繊維状セルロース含有物が、アルコール類と水とを含む場合、アルコール類と水との含有量の質量比率は、好ましくは、1/5〜5/1であり、より好ましくは、1/3〜1/1であるが、特に限定されない。上記のアルコール類は、好ましくはイソプロピルアルコールである。   When the fine fibrous cellulose-containing product of the present invention contains alcohols and water, the mass ratio of the content of alcohols and water is preferably 1/5 to 5/1, more preferably Although it is 1/3 to 1/1, it is not particularly limited. The alcohol is preferably isopropyl alcohol.

上記の脱水処理において、濃縮剤を使用した場合には、上記処理により得られる本発明の微細繊維状セルロース含有物は、濃縮剤をさらに含む場合がある。
濃縮剤としては、多価金属の塩、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤などが挙げられるが、特に限定されない。濃縮剤として多価金属の塩を使用した場合には、本発明の微細繊維状セルロース含有物は、多価金属をさらに含み得る。多価金属としては、アルミニウム、カルシウム、又はマグネシウムなどが挙げられるが、特に限定されない。多価金属の塩としては、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、ポリ塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムなどが挙げられるが、特に限定されない。
In the above dehydration treatment, when a concentration agent is used, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention obtained by the above treatment may further contain a concentration agent.
Examples of the thickener include polyvalent metal salts, cationic surfactants, anionic surfactants, cationic polymer flocculants, and anionic polymer flocculants, but are not particularly limited. When a polyvalent metal salt is used as the thickener, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention may further contain a polyvalent metal. Examples of the polyvalent metal include aluminum, calcium, and magnesium, but are not particularly limited. Examples of the polyvalent metal salt include, but are not limited to, aluminum sulfate (sulfate band), polyaluminum chloride, calcium chloride, aluminum chloride, magnesium chloride, calcium sulfate, and magnesium sulfate.

本発明の微細繊維状セルロース含有物が、多価金属を含む場合、その含有量は、特に限定されないが、好ましくは5ppm以上1000ppm以下であり、より好ましくは、10ppm以上100ppm以下である。なお、微細繊維状セルロース含有物において、多価金属の含有量を5ppm未満とすることもでき、多価金属を含まない態様を採用することも可能である。   When the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention contains a polyvalent metal, the content is not particularly limited, but is preferably 5 ppm to 1000 ppm, more preferably 10 ppm to 100 ppm. In the fine fibrous cellulose-containing material, the content of the polyvalent metal can be less than 5 ppm, and an embodiment that does not include the polyvalent metal can be employed.

上記の脱水処理において、酸を使用した場合には、上記処理により得られる本発明の微細繊維状セルロース含有物は、酸をさらに含む場合がある。
酸としては、例えば、無機酸、スルホン酸、カルボン酸等を用いることができる。無機酸としては、例えば、硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。スルホン酸としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸等が挙げられる。
In the above dehydration treatment, when an acid is used, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention obtained by the treatment may further contain an acid.
As the acid, for example, inorganic acid, sulfonic acid, carboxylic acid and the like can be used. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hypochlorous acid, chlorous acid, chloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, boric acid and the like. Examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and the like. Examples of the carboxylic acid include formic acid, acetic acid, citric acid, gluconic acid, lactic acid, oxalic acid, and tartaric acid.

本発明の微細繊維状セルロース含有物が酸を含む場合、その含有量は、特に限定されないが、微細繊維状セルロースの質量に対して0.01質量%以上0.14質量%以下であることが好ましい。なお、微細繊維状セルロース含有物において、酸の含有量を0.01質量%未満とすることもでき、酸を含まない態様を採用することも可能である。   When the fine fibrous cellulose-containing product of the present invention contains an acid, the content is not particularly limited, but may be 0.01% by mass or more and 0.14% by mass or less with respect to the mass of the fine fibrous cellulose. preferable. In addition, in a fine fibrous cellulose containing material, content of an acid can also be made into less than 0.01 mass%, and it is also possible to employ | adopt the aspect which does not contain an acid.

上記の脱水処理において、アルカリを使用した場合には、上記処理により得られる本発明の微細繊維状セルロース含有物は、アルカリをさらに含む場合がある。
アルカリとしては、無機アルカリ又は有機アルカリのいずれでもよい。
無機アルカリとしては、例えば、以下のものが挙げられるが、特に限定されない。水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム。
有機アルカリとしては、例えば、以下のものが挙げられるが、特に限定されない。
アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン;
シクロヘキシルアミン、アニリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド;
ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン等。
In the above dehydration treatment, when an alkali is used, the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention obtained by the treatment may further contain an alkali.
The alkali may be either an inorganic alkali or an organic alkali.
Examples of the inorganic alkali include, but are not limited to, the following. Lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate.
Examples of the organic alkali include the following, but are not particularly limited.
Ammonia, hydrazine, methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, diaminoethane, diaminopropane, diaminobutane, diaminopentane, diaminohexane;
Cyclohexylamine, aniline, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide;
Pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine and the like.

本発明の微細繊維状セルロース含有物がアルカリを含む場合、その含有量は、特に限定されないが、微細繊維状セルロースの質量に対して0.01質量%以上2質量%以下であることが好ましい。含有量は、0.2質量%以下であることがより好ましく、0.02質量%以下であることがさらに好ましい。なお、微細繊維状セルロース含有物において、アルカリの含有量を0.01質量%未満とすることもでき、アルカリを含まない態様を採用することも可能である。   When the fine fibrous cellulose-containing product of the present invention contains an alkali, the content is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 2% by mass or less with respect to the mass of the fine fibrous cellulose. The content is more preferably 0.2% by mass or less, and further preferably 0.02% by mass or less. In addition, in a fine fibrous cellulose containing material, content of an alkali can also be made into less than 0.01 mass%, and it is also possible to employ | adopt the aspect which does not contain an alkali.

本発明の微細繊維状セルロース含有物は、微細繊維状セルロースがアニオン変性されている場合、官能基の対イオンがナトリウムイオンになっていることが望ましい。ナトリウムイオンにすることで、微細繊維状セルロース同士が反発し、凝集を引き起こしにくくなる。   In the fine fibrous cellulose-containing product of the present invention, when the fine fibrous cellulose is anion-modified, it is desirable that the counter ion of the functional group is a sodium ion. By using sodium ions, the fine fibrous celluloses repel each other and are less likely to cause aggregation.

本発明の微細繊維状セルロース含有物の形態は、特に限定されないが、好ましくは粉粒状である。粉粒状とは、粉状物質及び/又は粒状物質からなるものをいう。粉状物質は、粒状物質よりも小さいものをいう。一般的には、粉状物質は粒子径が1nm以上0.1mm未満の微粒子をいい、粒状物質は、粒子径が0.1〜10mmの粒子をいうが、特に限定されない。なお、粉粒状とは必ずしも球状ではない。本願明細書における粉粒物の粒子径は、以下の方法により測定できる。本願明細書における粉粒物の粒子径はレーザー回折散乱式粒子径分布測定装置(Microtrac3300EXII、日機装株式会社)を用いて測定した値とする。   Although the form of the fine fibrous cellulose containing material of this invention is not specifically limited, Preferably it is a granular form. The term “powdered granular” refers to a powdered substance and / or a granular substance. A powdery substance is one that is smaller than a granular substance. In general, the powdery substance refers to fine particles having a particle diameter of 1 nm or more and less than 0.1 mm, and the granular substance refers to particles having a particle diameter of 0.1 to 10 mm, but is not particularly limited. In addition, the granular form is not necessarily spherical. The particle diameter of the granular material in the present specification can be measured by the following method. The particle diameter of the granular material in this specification shall be the value measured using the laser diffraction scattering type particle size distribution measuring apparatus (Microtrac3300EXII, Nikkiso Co., Ltd.).

本発明の細繊維状セルロース含有物は、好ましくは、下記試料のpHが7以上11以下であり、より好ましくは、下記試料のpHが8以上10.5以下であるが、特には限定されない。前記試料は、前記微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料である。
上記試料のpHが7以上であることにより、微細繊維状セルロースの官能基の対イオンがナトリウムイオンとなり、微細繊維状セルロース同士が静電反発し、溶媒中で容易に分散する。
上記試料のpHが11以下とすることにより、系内のアルカリ濃度を抑え、微細繊維状セルロースの静電反発力による溶媒中での分散性を向上させることができる。
The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention preferably has the following sample pH of 7 or more and 11 or less, more preferably the sample sample pH of 8 or more and 10.5 or less, but is not particularly limited. The sample is a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material is added to pure water so that the solid content concentration is 0.4% by mass, and stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes.
When the pH of the sample is 7 or more, the counter ion of the functional group of the fine fibrous cellulose becomes sodium ion, and the fine fibrous cellulose repels electrostatically and is easily dispersed in the solvent.
By controlling the pH of the sample to 11 or less, the alkali concentration in the system can be suppressed, and the dispersibility of the fine fibrous cellulose in the solvent due to the electrostatic repulsion can be improved.

<微細繊維状セルロース含有物の再分散物>
本発明の微細繊維状セルロース含有物を、溶媒に再懸濁させることによって微細繊維状セルロース再分散物を得ることができる。
<Redispersion of fine fibrous cellulose-containing material>
A fine fibrous cellulose redispersed product can be obtained by resuspending the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention in a solvent.

微細繊維状セルロース含有物を得るために使用する溶媒の種類は、特に限定されない。溶媒の具体例としては、水、有機溶媒単独、並びに水と有機溶媒との混合物を挙げることができる。有機溶媒としては、例えば、アルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)等が挙げられる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、t−ブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。エーテル類としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル等が挙げられる。有機溶媒は、1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。上記の中でも、溶媒は、好ましくは、アルコール類と水との混合物、エーテル類と水との混合物、又はDMSOと水との混合物である。   The kind of solvent used in order to obtain a fine fibrous cellulose containing material is not specifically limited. Specific examples of the solvent include water, an organic solvent alone, and a mixture of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), and the like. Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and t-butyl alcohol. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol and glycerin. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone. Examples of ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono n-butyl ether, and ethylene glycol mono t-butyl ether. Only one organic solvent may be used, or two or more organic solvents may be used. Among the above, the solvent is preferably a mixture of alcohols and water, a mixture of ethers and water, or a mixture of DMSO and water.

微細繊維状セルロースの再分散は常法により行うことができる。例えば、本発明の微細繊維状セルロース含有物に、上記した溶媒を添加して微細繊維状セルロースを含有する液を調製する工程と、この微細繊維状セルロースを含有する液中の微細繊維状セルロースを分散させる工程により、再分散を行うことができる。   Redispersion of the fine fibrous cellulose can be performed by a conventional method. For example, the step of preparing a liquid containing fine fibrous cellulose by adding the above-described solvent to the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention, and the fine fibrous cellulose in the liquid containing this fine fibrous cellulose Redispersion can be performed by the step of dispersing.

本発明の微細繊維状セルロース含有物に溶媒を添加して微細繊維状セルロースを含有する液を調製する際、微細繊維状セルロースの含有量を液全体に対して0.1質量%〜10質量%にすることが好ましい。微細繊維状セルロース含有量を微細繊維状セルロース含有液に対して0.2質量%〜3質量%にすることがより好ましい。含有量が0.1質量%以上であれば、微細繊維状セルロースの分散安定性が高くなり、含有量が10質量%以下であれば、微細繊維状セルロースの粘性が高くなりすぎず、ハンドリングが比較的容易になる。微細繊維状セルロース含有量は、溶媒の添加量によって調整でき、溶媒の添加量を多くする程、微細繊維状セルロース含有量が低くなる。   When preparing a liquid containing fine fibrous cellulose by adding a solvent to the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention, the content of fine fibrous cellulose is 0.1% by mass to 10% by mass with respect to the total liquid. It is preferable to make it. The fine fibrous cellulose content is more preferably 0.2% by mass to 3% by mass with respect to the fine fibrous cellulose-containing liquid. If the content is 0.1% by mass or more, the dispersion stability of the fine fibrous cellulose becomes high, and if the content is 10% by mass or less, the viscosity of the fine fibrous cellulose does not become too high and handling is possible. It becomes relatively easy. The fine fibrous cellulose content can be adjusted by the addition amount of the solvent, and the fine fibrous cellulose content decreases as the addition amount of the solvent increases.

微細繊維状セルロースを分散させる工程に用いる分散装置としては、上記の<繊維状セルロースの微細化処理>において記載した解繊処理装置と同様のものを使用することができる。   As the dispersing device used in the step of dispersing the fine fibrous cellulose, the same device as the defibrating treatment device described in the above <Fibrous cellulose refining treatment> can be used.

上記により得られた微細繊維状セルロース再分散物は、微細繊維状セルロースの濃度は、好ましくは0.1質量%以上であり、より好ましくは0.5質量%以上であり、より好ましくは1質量%以上であり、さらに好ましくは3質量%以上である。微細繊維状セルロースの濃度の上限は特に限定されないが、一般的には、10質量%以下である。微細繊維状セルロースの濃度を上記の範囲内にすることにより、塗工の際の取り扱いが良好になり、分散安定性に優れる。分散性は、ホモディスパー等による分散処理を施し、その直後の液を目視で観察して、沈殿が認められるか否かで評価することができる。   The fine fibrous cellulose redispersion obtained as described above has a fine fibrous cellulose concentration of preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and more preferably 1% by mass. % Or more, and more preferably 3% by mass or more. The upper limit of the concentration of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is generally 10% by mass or less. By making the density | concentration of a fine fibrous cellulose within said range, the handling in the case of coating becomes favorable and it is excellent in dispersion stability. The dispersibility can be evaluated based on whether or not precipitation is observed by performing a dispersion treatment with a homodisper or the like and visually observing the liquid immediately after that.

<他の成分>
本発明の微細繊維状セルロース含有物には、界面活性剤が含まれてもよい。界面活性剤を含めることにより、表面張力が低下して、工程基材に対する濡れ性を高めることができ、微細繊維状セルロース含有シートをより容易に形成できる。
<Other ingredients>
The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention may contain a surfactant. By including the surfactant, the surface tension is reduced, the wettability with respect to the process substrate can be increased, and the fine fibrous cellulose-containing sheet can be formed more easily.

界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤を使用することができる。セルロースがアニオン性である場合、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤が好ましく、セルロースがカチオン性である場合、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。   As the surfactant, a nonionic surfactant, an anionic surfactant, or a cationic surfactant can be used. When cellulose is anionic, nonionic surfactants and anionic surfactants are preferred. When cellulose is cationic, nonionic surfactants and cationic surfactants are preferred.

本発明の微細繊維状セルロース含有物は、微細繊維状セルロース以外の繊維(以下、「追加繊維」という)を少なくとも1種以上混合して調製することもできる。追加繊維としては、例えば、無機繊維、有機繊維、合成繊維等、半合成繊維、再生繊維が挙げられるが、特に限定されない。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、岩石繊維、金属繊維等が挙げられるがこれらに限定されない。有機繊維としては、例えば、セルロース、炭素繊維、パルプ、キチン、キトサン等の天然物由来の繊維等が挙げられるがこれらに限定されない。合成繊維としては、例えば、ナイロン、ビニロン、ビニリデン、ポリエステル、ポリオレフィン(例えばポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、アラミド等が挙げられるがこれらに限定されない。半合成繊維としては、アセテート、トリアセテート、プロミックス等が挙げられるがこれらに限定されない。再生繊維としては、例えば、レーヨン、キュプラ、ポリノジックレーヨン、リヨセル、テンセル等が挙げられるがこれらに限定されない。前記追加繊維は、必要に応じて化学的処理、解繊処理等の処理を施すことができる。追加繊維に化学的処理、解繊処理等の処理を施す場合、微細繊維と混合してから化学的処理、解繊処理等の処理を施すこともできるし、追加繊維に化学的処理、解繊処理等の処理を施してから微細繊維と混合することもできる。追加繊維を混合する場合、微細繊維と追加繊維の合計量における追加繊維の添加量は特に限定されないが、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下であり、さらに好ましくは30質量%以下である。特に好ましくは20質量%以下である。   The fine fibrous cellulose-containing material of the present invention can also be prepared by mixing at least one kind of fibers other than fine fibrous cellulose (hereinafter referred to as “additional fibers”). Examples of the additional fiber include inorganic fiber, organic fiber, synthetic fiber, semi-synthetic fiber, and recycled fiber, but are not particularly limited. Examples of inorganic fibers include, but are not limited to, glass fibers, rock fibers, and metal fibers. Examples of organic fibers include, but are not limited to, fibers derived from natural products such as cellulose, carbon fibers, pulp, chitin, and chitosan. Examples of synthetic fibers include, but are not limited to, nylon, vinylon, vinylidene, polyester, polyolefin (eg, polyethylene, polypropylene, etc.), polyurethane, acrylic, polyvinyl chloride, aramid, and the like. Semi-synthetic fibers include but are not limited to acetate, triacetate, promix and the like. Examples of the regenerated fiber include, but are not limited to, rayon, cupra, polynosic rayon, lyocell, and tencel. The additional fiber can be subjected to treatment such as chemical treatment and defibrating treatment as necessary. When the additional fiber is subjected to chemical treatment, defibrating treatment, etc., it can be mixed with fine fibers and then subjected to chemical treatment, defibrating treatment, etc., and the additional fiber can be chemically treated, defibrated. It can also be mixed with fine fibers after being treated. When the additional fiber is mixed, the addition amount of the additional fiber in the total amount of the fine fiber and the additional fiber is not particularly limited, but is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and further preferably 30%. It is below mass%. Especially preferably, it is 20 mass% or less.

本発明の微細繊維状セルロース含有物には、親水性高分子を添加してもよい。親水性高分子としては、特に限定されない。例えば、ポリエチレングリコール、セルロース誘導体(ヒドロキシエチルセルロース,カルボキシエチルセルロース,カルボキシメチルセルロース等)、カゼイン、デキストリン、澱粉、変性澱粉等が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール(アセトアセチル化ポリビニルアルコール等)が挙げられる。さらにポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸塩類、ポリアクリルアミド、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ウレタン系共重合体等が挙げられる。   A hydrophilic polymer may be added to the fine fibrous cellulose-containing material of the present invention. The hydrophilic polymer is not particularly limited. Examples thereof include polyethylene glycol, cellulose derivatives (hydroxyethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, etc.), casein, dextrin, starch, modified starch and the like. Moreover, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol (such as acetoacetylated polyvinyl alcohol) can be mentioned. Furthermore, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, polyacrylates, polyacrylamide, alkyl acrylate ester copolymer, urethane copolymer, and the like can be given.

また親水性高分子の代わりに親水性の低分子化合物を用いることもできる。親水性の低分子化合物としては、特に限定されない。例えば、グリセリン、エリトリトール、キシリトール、ソルビトール、ガラクチトール、マンニトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられる。親水性高分子、または親水性の低分子化合物を添加する場合の添加量は、特に限定されない。例えば、微細繊維の固形分100質量部に対し、1〜200質量部、好ましくは1〜150質量部、より好ましくは2〜120質量部、さらに好ましくは3〜100質量部である。   A hydrophilic low molecular weight compound can also be used in place of the hydrophilic polymer. The hydrophilic low molecular compound is not particularly limited. Examples include glycerin, erythritol, xylitol, sorbitol, galactitol, mannitol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol and the like. The addition amount in the case of adding a hydrophilic polymer or a hydrophilic low molecular compound is not particularly limited. For example, with respect to 100 mass parts of solid content of a fine fiber, it is 1-200 mass parts, Preferably it is 1-150 mass parts, More preferably, it is 2-120 mass parts, More preferably, it is 3-100 mass parts.

<用途>
本発明による微細繊維状セルロース含有物の用途は特に限定されない。一例としては、微細繊維状セルロース再分散スラリーを用いて製膜し、各種フィルムとして使用することができる。別の例としては、微細繊維状セルロース再分散スラリーは、増粘剤として各種用途(例えば、食品、化粧品、セメント、塗料、インクなどへの添加物など)に使用することができる。さらに、樹脂やエマルションと混合し補強材としての用途にしようすることもできる。
<Application>
The use of the fine fibrous cellulose-containing material according to the present invention is not particularly limited. As an example, it can form into a film using a fine fibrous cellulose redispersion slurry, and can be used as various films. As another example, the fine fibrous cellulose redispersed slurry can be used as a thickener in various applications (for example, additives to foods, cosmetics, cement, paints, inks, etc.). Furthermore, it can be used as a reinforcing material by mixing with resin or emulsion.

以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例により限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

製造例1:CNF1の調製
尿素100g、リン酸二水素ナトリウム二水和物55.3g、リン酸水素二ナトリウム41.3gを109gの水に溶解させてリン酸化試薬を調製した。
乾燥した針葉樹晒クラフトパルプの抄上げシートをカッターミルおよびピンミルで処理し、綿状の繊維にした。この綿状の繊維を絶乾質量で100g取り、リン酸化試薬をスプレーでまんべんなく吹きかけた後、手で練り合わせ、薬液含浸パルプを得た。
得られた薬液含浸パルプを140℃に加熱したダンパー付きの送風乾燥機にて、120分間加熱処理し、リン酸化パルプを得た。
得られたリン酸化パルプをパルプ質量で100g分取し、10Lのイオン交換水を注ぎ、攪拌して均一に分散させた後、濾過脱水して、脱水シートを得る工程を2回繰り返した。ここで得られた脱水シートを脱水シートAと称する。
Production Example 1: Preparation of CNF1 A phosphorylating reagent was prepared by dissolving 100 g of urea, 55.3 g of sodium dihydrogen phosphate dihydrate, and 41.3 g of disodium hydrogen phosphate in 109 g of water.
The dried softwood bleached kraft pulp paper was processed with a cutter mill and a pin mill to form cotton-like fibers. 100 g of this cotton-like fiber was taken in an absolutely dry mass, and the phosphorylating reagent was sprayed evenly with a spray, and then kneaded by hand to obtain a chemical-impregnated pulp.
The obtained chemical-impregnated pulp was heat-treated for 120 minutes in a blower dryer with a damper heated to 140 ° C. to obtain phosphorylated pulp.
100 g of the obtained phosphorylated pulp was collected by pulp mass, poured with 10 L of ion exchange water, stirred and dispersed uniformly, and then subjected to filtration and dehydration to obtain a dehydrated sheet twice. The dehydrated sheet obtained here is referred to as dehydrated sheet A.

次いで、上記で得られた脱水シートを10Lのイオン交換水で希釈し、攪拌しながら、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ添加し、pHが12〜13のパルプスラリーを得た。   Next, the dehydrated sheet obtained above was diluted with 10 L of ion exchange water, and 1N aqueous sodium hydroxide solution was added little by little while stirring to obtain a pulp slurry having a pH of 12 to 13.

その後、このパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、10Lのイオン交換水を注ぎ、攪拌して均一に分散させた後、濾過脱水して、脱水シートを得る工程を2回繰り返した。
イオン交換水を添加し、2質量%スラリーを調製した。このスラリーをクリアランスを100μmに設定したシングルディスクリファイナーを3回パスさせCNF1を得た。
Thereafter, the pulp slurry was dehydrated to obtain a dehydrated sheet, and 10 L of ion-exchanged water was poured, and the mixture was stirred and dispersed uniformly, followed by filtration and dehydration to obtain a dehydrated sheet twice.
Ion exchange water was added to prepare a 2% by mass slurry. The slurry was passed through a single disc refiner with a clearance set at 100 μm three times to obtain CNF1.

・導入された置換基量
上記の脱水シートAについて、次に示す滴定法でリン酸基の導入量を測定した。
[置換基導入量(リン酸基導入量)の測定]
置換基導入量は、繊維原料へのリン酸基の導入量であり、この値が大きいほど、多くのリン酸基が導入されている。置換基導入量は、対象となる微細繊維状セルロースをイオン交換水で含有量が0.2質量%となるように希釈した後、イオン交換樹脂による処理、アルカリを用いた滴定によって測定した。イオン交換樹脂による処理では、0.2質量%繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社、コンディショング済)を加え、1時間振とう処理を行った。その後、目開き90μmのメッシュ上に注ぎ、樹脂とスラリーを分離した。アルカリを用いた滴定では、イオン交換後の繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えながら、スラリーが示す電気伝導度の値の変化を計測した。すなわち、図1に示した曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して、置換基導入量(mmol/g)とした。
-Introduced Substrate Amount For the above dehydrated sheet A, the amount of phosphate groups introduced was measured by the following titration method.
[Measurement of Substituent Introduced Amount (Phosphate Group Introduced Amount)]
The amount of substituent introduction is the amount of phosphate groups introduced into the fiber material, and the larger this value, the more phosphate groups are introduced. The amount of substituent introduced was measured by diluting the target fine fibrous cellulose with ion-exchanged water so that the content was 0.2% by mass, and then treating with ion-exchange resin and titration with alkali. In the treatment with an ion exchange resin, 1/10 by volume of a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Co., Ltd., conditioned) is added to the 0.2 mass% fibrous cellulose-containing slurry and shaken for 1 hour. Went. Thereafter, the mixture was poured onto a mesh having an opening of 90 μm to separate the resin and the slurry. In titration using an alkali, a change in the value of electrical conductivity exhibited by the slurry was measured while adding a 0.1N sodium hydroxide aqueous solution to the fibrous cellulose-containing slurry after ion exchange. That is, the alkali amount (mmol) required in the first region of the curve shown in FIG. 1 was divided by the solid content (g) in the titration target slurry to obtain the substituent introduction amount (mmol / g).

製造例2〜8:CNF2〜8の調製
製造例1において、シングルディスクリファイナーを3回パスさせることに代えて、シングルディスクリファイナーを4回、5回、6回、7回、8回、9回、又は10回パスさせることによって、CNF2〜8をそれぞれ調製した。
Production Examples 2-8: Preparation of CNFs 2-8 In Production Example 1, instead of passing the single disc refiner three times, the single disc refiner was used four times, five times, six times, seven times, eight times, nine times, or CNFs 2-8 were prepared by passing 10 times, respectively.

製造例9及び10:CNF9及び10
製造例1において、送風乾燥機による加熱処理時間を120分から80分に変更し、シングルディスクリファイナーを3回パスさせることに代えてシングルディスクリファイナーを5回又は10回パスさせることによって、CNF9及び10をそれぞれ調製した。
Production Examples 9 and 10: CNFs 9 and 10
In Production Example 1, the heat treatment time by the blower dryer was changed from 120 minutes to 80 minutes, and instead of passing the single disk refiner three times, the single disk refiner was passed five times or ten times, thereby making the CNFs 9 and 10 respectively. Prepared.

製造例11から18:CNF11〜18の調製
製造例1において、送風乾燥機による加熱処理時間を120分から160分に変更することによって、CNF11を調製した。
製造例1において、送風乾燥機による加熱処理時間を120分から160分に変更した。また、製造例1において、シングルディスクリファイナーを3回パスさせることに代えて、シングルディスクリファイナーを4回、5回、6回、7回、8回、9回、又は10回パスさせた。上記により、CNF12〜CNF18をそれぞれ調製した。
Production Examples 11 to 18: Preparation of CNFs 11 to 18 In Production Example 1, CNF 11 was prepared by changing the heat treatment time by a blow dryer from 120 minutes to 160 minutes.
In Production Example 1, the heat treatment time by the blower dryer was changed from 120 minutes to 160 minutes. Further, in Production Example 1, instead of passing the single disk refiner three times, the single disk refiner was passed four times, five times, six times, seven times, eight times, nine times, or ten times. By the above, CNF12-CNF18 were prepared, respectively.

製造例19:CNF19の調製
乾燥質量200g相当分の未乾燥の針葉樹晒クラフトパルプとTEMPO2.5gと、臭化ナトリウム25gを水1500mlに分散させた。その後、13質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1.0gのパルプに対して次亜塩素酸ナトリウムの量が5.0mmolになるように加えて反応を開始した。反応中は0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10〜11に保ち、pHに変化が見られなくなった時点で反応を終了した。
Production Example 19: Preparation of CNF19 Undried softwood bleached kraft pulp equivalent to a dry mass of 200 g, 2.5 g of TEMPO, and 25 g of sodium bromide were dispersed in 1500 ml of water. Then, 13 mass% sodium hypochlorite aqueous solution was added so that the quantity of sodium hypochlorite might be set to 5.0 mmol with respect to 1.0 g of pulp, and reaction was started. During the reaction, a 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to maintain the pH at 10 to 11, and the reaction was terminated when no change in pH was observed.

その後、このパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、10Lのイオン交換水を添加した。次に、攪拌して均一に分散させた後、濾過脱水して、脱水シートを得る工程を2回繰り返した。   Thereafter, the pulp slurry was dehydrated to obtain a dehydrated sheet, and then 10 L of ion exchange water was added. Next, the step of stirring and dispersing uniformly and then dewatering by filtration to obtain a dehydrated sheet was repeated twice.

イオン交換水を添加し、2質量%スラリーを調製した。このスラリーをクリアランスを100μmに設定したシングルディスクリファイナーを10回パスさせCNF19を得た。   Ion exchange water was added to prepare a 2% by mass slurry. This slurry was passed 10 times through a single disc refiner with a clearance set at 100 μm to obtain CNF19.

製造例20:CNF20の調製
13質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1.0gのパルプに対して次亜塩素酸ナトリウムの量が8.0mmolになるように加えて反応を開始したこと以外は、製造例19(CNF19)の調製と同様にして、CNF20を調製した。
Production Example 20: Preparation of CNF20 Except that a 13% by mass aqueous sodium hypochlorite solution was added to 1.0 g of pulp so that the amount of sodium hypochlorite was 8.0 mmol, and the reaction was started. CNF20 was prepared in the same manner as in Preparation Example 19 (CNF19).

製造例21:CNF21の調製
製造例1において、送風乾燥機による加熱処理時間を120分から160分に変更し、スラリーを湿式微粒化装置(スギノマシン社製「アルティマイザー」)で245MPaの圧力にて10回パスさせることによって、CNF21を調製した。
Production Example 21: Preparation of CNF21 In Production Example 1, the heat treatment time by the blast dryer was changed from 120 minutes to 160 minutes, and the slurry was subjected to a wet atomization apparatus ("Ultimizer" manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) at a pressure of 245 MPa. CNF21 was prepared by passing 10 times.

<繊維幅の測定>
CNF1〜CNF21の繊維幅を下記の方法で測定した。
セルロース懸濁液の上澄み液を濃度0.01〜0.1質量%に水で希釈し、親水化処理したカーボングリッド膜に滴下した。乾燥後、酢酸ウラニルで染色し、透過型電子顕微鏡(日本電子社製、JEOL−2000EX)により観察した。
また、セルロース懸濁液の上澄み液を濃度0.01〜0.1質量%に水で希釈し、スライドガラスに滴下した。カバーガラスをかぶせ、デジタルマイクロスコープ(Hirox製、KH−7700)により観察した。
<Measurement of fiber width>
The fiber widths of CNF1 to CNF21 were measured by the following method.
The supernatant liquid of the cellulose suspension was diluted with water to a concentration of 0.01 to 0.1% by mass and dropped onto a carbon grid membrane subjected to a hydrophilic treatment. After drying, it was stained with uranyl acetate and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.).
Moreover, the supernatant liquid of the cellulose suspension was diluted with water to a concentration of 0.01 to 0.1% by mass and dropped onto a slide glass. A cover glass was put on and observed with a digital microscope (Hirox, KH-7700).

上記により、CNF1〜CNF21には、平均繊維幅1000nm以下の微細繊維状セルロースが含まれていることを確認した。また、CNF1〜20には、平均繊維幅が1μmより大きく、繊維長さが10μm以上である粗大繊維状セルロースも含まれていた。   From the above, it was confirmed that CNF1 to CNF21 contain fine fibrous cellulose having an average fiber width of 1000 nm or less. CNFs 1 to 20 also included coarse fibrous cellulose having an average fiber width of more than 1 μm and a fiber length of 10 μm or more.

CNF1〜CNF21の置換基量を下記表1に示す。   The amounts of substituents of CNF1 to CNF21 are shown in Table 1 below.

Figure 0006418213
Figure 0006418213

(実施例1)
CNF1を0.4質量%に希釈し、希釈液100mLに対して濃縮剤として塩化カルシウム1gを加えてゲル化させた。濾過後、ろ紙にて圧搾し、固形分濃度21.4質量%の濃縮物を得た。前記濃縮物を0.1N塩酸水溶液100mLに30分間浸漬後、イソプロパノール2gと6%水酸化ナトリウム水溶液2gを添加し、薬さじでよく混合した後、濾過し、固形分濃度23.0質量%の濃縮物を得た。前記濃縮物にイソプロパノール2gとイオン交換水2gを添加し、薬さじでよく混合した後、濾過し、固形分濃度26.7%の濃縮物を得た。得られた濃縮物を60℃に設定したオーブンに入れ、30分加熱した。得られた濃縮物の固形分濃度は95質量%であった。
Example 1
CNF1 was diluted to 0.4% by mass, and 1 g of calcium chloride was added as a concentrating agent to 100 mL of the diluted solution to cause gelation. After filtration, the mixture was pressed with filter paper to obtain a concentrate having a solid content concentration of 21.4% by mass. The concentrate is immersed in 100 mL of 0.1N aqueous hydrochloric acid for 30 minutes, 2 g of isopropanol and 2 g of 6% aqueous sodium hydroxide solution are added, mixed well with a spoon, and filtered to obtain a solid concentration of 23.0% by mass. A concentrate was obtained. 2 g of isopropanol and 2 g of ion-exchanged water were added to the concentrate, mixed well with a spoon, and then filtered to obtain a concentrate having a solid content concentration of 26.7%. The resulting concentrate was placed in an oven set at 60 ° C. and heated for 30 minutes. The solid content concentration of the obtained concentrate was 95% by mass.

(実施例2〜18)
CNF1の代わりに、CNF2〜18を使用すること以外は実施例1と同様にして、濃縮物を調製した。固形分濃度は何れも95質量%であった。
(Examples 2 to 18)
A concentrate was prepared in the same manner as in Example 1 except that CNF2-18 was used instead of CNF1. The solid content concentration was 95% by mass.

(実施例19〜22)
CNF1の代わりにCNF18を使用し、実施例1と同様に濃縮操作を行い、固形分22.2質量%の濃縮物を作製した後、それぞれ60℃に設定したオーブンにて0分、5分、10分、15分加熱を行った。上記以外は、実施例1と同様にして実施例19〜22の濃縮物を調製した。実施例19〜22の濃縮物の固形分濃度はそれぞれ、22.2質量%、30.1質量%、44.3質量%、56.3質量%であった。
(Examples 19 to 22)
Using CNF18 instead of CNF1 and performing a concentration operation in the same manner as in Example 1 to prepare a concentrate having a solid content of 22.2% by mass, each was set in an oven set at 60 ° C. for 0 minutes, 5 minutes, Heating was performed for 10 minutes and 15 minutes. Except for the above, the concentrates of Examples 19 to 22 were prepared in the same manner as Example 1. The solid content concentrations of the concentrates of Examples 19 to 22 were 22.2% by mass, 30.1% by mass, 44.3% by mass, and 56.3% by mass, respectively.

(実施例23)
CNF18を0.4質量%に希釈し、希釈液100mLに対して濃縮剤として塩化カルシウム1gを加えてゲル化させた。濾過後、ろ紙にて圧搾し、固形分濃度22.4質量%の濃縮物を得た。この濃縮物を0.1N塩酸水溶液100mlに30分間浸漬後、濾過し、60℃に設定したオーブンに入れ、30分加熱した。得られた濃縮物の固形分濃度は95質量%であった。
(Example 23)
CNF18 was diluted to 0.4% by mass, and 1 g of calcium chloride was added as a concentrating agent to 100 mL of the diluted solution to cause gelation. After filtration, the mixture was squeezed with filter paper to obtain a concentrate having a solid content concentration of 22.4% by mass. The concentrate was immersed in 100 ml of 0.1N aqueous hydrochloric acid for 30 minutes, filtered, placed in an oven set at 60 ° C., and heated for 30 minutes. The solid content concentration of the obtained concentrate was 95% by mass.

(実施例24)
CNF18を0.4質量%に希釈し、希釈液100mLに対して濃縮剤として塩化アルミニウム1gを加えてゲル化させた。濾過後、ろ紙にて圧搾し、固形分濃度20.1質量%の濃縮物を得た。イソプロパノール2gと6%水酸化ナトリウム水溶液2gを添加し、薬さじでよく混合した後、濾過し、固形分濃度22.0質量%の濃縮物を得た。前記濃縮物にイソプロパノール2gとイオン交換水2gを添加し、薬さじでよく混合した後、濾過し、固形分濃度26.9%の濃縮物を得た。得られた濃縮物にイソプロパノール2gを添加し薬さじでよく混合した後、濾過し、固形分濃度32.4%の濃縮物を得た。60℃に設定したオーブンに入れ、15分加熱した。得られた濃縮物の固形分濃度は95質量%であった。
(Example 24)
CNF18 was diluted to 0.4% by mass, and 1 g of aluminum chloride was added as a concentrating agent to 100 mL of the diluted solution to cause gelation. After filtration, the mixture was squeezed with filter paper to obtain a concentrate having a solid content concentration of 20.1% by mass. 2 g of isopropanol and 2 g of a 6% aqueous sodium hydroxide solution were added, mixed well with a spoon, and then filtered to obtain a concentrate having a solid content concentration of 22.0% by mass. 2 g of isopropanol and 2 g of ion exchange water were added to the concentrate, mixed well with a spoon, and then filtered to obtain a concentrate with a solid content concentration of 26.9%. 2 g of isopropanol was added to the resulting concentrate and mixed well with a spoonful, followed by filtration to obtain a concentrate with a solid content concentration of 32.4%. Placed in an oven set at 60 ° C. and heated for 15 minutes. The solid content concentration of the obtained concentrate was 95% by mass.

(実施例25及び26)
CNF1の代わりに、CNF19及びCNF20を使用すること以外は実施例1と同様にして、実施例25及び実施例26の濃縮物を調製した。実施例25の濃縮物の固形分濃度は94.3質量%であり、実施例26の濃縮物の固形分濃度は93.2質量%であった。
(Examples 25 and 26)
Concentrates of Example 25 and Example 26 were prepared in the same manner as Example 1 except that CNF19 and CNF20 were used instead of CNF1. The solid content concentration of the concentrate of Example 25 was 94.3% by mass, and the solid content concentration of the concentrate of Example 26 was 93.2% by mass.

(比較例1)
CNF1を0.4質量%に希釈し、希釈液100mLをテフロン(登録商標)製シャーレに注ぎ、60℃に設定したオーブンにいれ120分加熱した。得られた濃縮物の固形分濃度は98.7質量%であった。
(Comparative Example 1)
CNF1 was diluted to 0.4 mass%, 100 mL of the diluted solution was poured into a Teflon (registered trademark) petri dish, placed in an oven set at 60 ° C., and heated for 120 minutes. The solid content concentration of the obtained concentrate was 98.7% by mass.

(比較例2)
加熱時間を40分とした以外は比較例1と同様に行った。得られた濃縮物の固形分濃度は24.1質量%であった。
(Comparative Example 2)
It carried out similarly to the comparative example 1 except having made heating time into 40 minutes. The solid content concentration of the obtained concentrate was 24.1% by mass.

(比較例3)
CNF21を比較例1と同様に行った。得られた濃縮物の固形分濃度は96.2質量%であった。
(Comparative Example 3)
CNF21 was performed in the same manner as in Comparative Example 1. The solid content concentration of the obtained concentrate was 96.2% by mass.

各実施例及び各比較例で調製した濃縮物について以下の測定及び評価を行った結果を
下記表に示す。
The following table shows the results of the following measurements and evaluations on the concentrates prepared in each Example and each Comparative Example.

(ヘーズ値の測定)
イオン交換水100mLに対して各実施例及び各比較例で調製した濃縮物を添加し、ディスパーサー(撹拌TKロボミクス、特殊機化工業製)にて1500rpmで5分攪拌し、0.4質量%水溶液(再分散液とも言う)を調製した。
上記0.4質量%分散液のヘーズを、光路長1cmの液体用ガラスセル(藤原製作所製、MG−40、逆光路)に上記分散液を入れ、JIS規格K7136に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製「HM−150」)を用いて測定した。ゼロ点測定は、同ガラスセルに入れたイオン交換水で行った。
(Measurement of haze value)
Concentrates prepared in each example and each comparative example were added to 100 mL of ion-exchanged water, and the mixture was stirred for 5 minutes at 1500 rpm with a disperser (stirring TK Robotics, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), 0.4% by mass An aqueous solution (also referred to as a redispersion) was prepared.
The haze of the 0.4 mass% dispersion is placed in a liquid glass cell (manufactured by Fujiwara Seisakusho, MG-40, reverse optical path) with an optical path length of 1 cm. The haze meter (Murakami Color) conforms to JIS standard K7136. Measurement was performed using “HM-150” manufactured by Technical Research Institute. Zero point measurement was performed with ion-exchanged water placed in the glass cell.

(分散性評価)
イオン交換水100mLに対して各実施例及び各比較例で調製した濃縮物を添加し、ディスパーサー(撹拌TKロボミクス、特殊機化工業製)にて1500rpmで5分攪拌し、0.4質量%水溶液(再分散液とも言う)を調製した。
上記0.4質量%水溶液100mLに疎水化酸化チタン(STV−455、チタン工業株式会社製)を1.0質量%添加した後、ホモミキサーを用いて回転数4,000rpmで5分間攪拌した。30分間静置し、疎水化酸化チタンが水層と分離するか観察した。
◎:全く疎水化酸化チタンが分離せず、均一性を維持している。
○:やや分離した疎水化酸化チタンが存在しているが、全体としては均一性を維持している。
×:疎水化酸化チタン粒子が沈殿もしくは水面に存在し、水層と分離している。
(Dispersibility evaluation)
Concentrates prepared in each example and each comparative example were added to 100 mL of ion-exchanged water, and the mixture was stirred for 5 minutes at 1500 rpm with a disperser (stirring TK Robotics, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), 0.4% by mass An aqueous solution (also referred to as a redispersion) was prepared.
After adding 1.0% by mass of hydrophobized titanium oxide (STV-455, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) to 100 mL of the above 0.4% by mass aqueous solution, the mixture was stirred for 5 minutes at 4,000 rpm using a homomixer. It left still for 30 minutes and observed whether hydrophobized titanium oxide isolate | separated from an aqueous layer.
A: Hydrophobized titanium oxide is not separated at all, and the uniformity is maintained.
○: Somewhat separated hydrophobized titanium oxide is present, but the uniformity is maintained as a whole.
X: Hydrophobized titanium oxide particles are precipitated or present on the water surface and separated from the aqueous layer.

(粘度)
イオン交換水100mLに対して各実施例及び各比較例で調製した濃縮物を添加し、ディスパーサー(撹拌TKロボミクス、特殊機化工業製)にて1500rpmで5分攪拌し、0.4質量%水溶液(再分散液とも言う)を調製した。
上記の0.4質量%水溶液について、25℃にてB型粘度計(BLOOKFIELD社製、アナログ粘度計T−LVT)を用いて回転数3 rpm(3分)で粘度を測定した。
(viscosity)
Concentrates prepared in each example and each comparative example were added to 100 mL of ion-exchanged water, and the mixture was stirred for 5 minutes at 1500 rpm with a disperser (stirring TK Robotics, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), 0.4% by mass An aqueous solution (also referred to as a redispersion) was prepared.
The viscosity of the 0.4 mass% aqueous solution was measured at 25 ° C. using a B-type viscometer (manufactured by BLOOKFIELD, analog viscometer T-LVT) at a rotation speed of 3 rpm (3 minutes).

Figure 0006418213
Figure 0006418213

Claims (11)

微細繊維状セルロースの含有量が5質量%以上であり、粉粒状である微細繊維状セルロース含有物であって、前記微細繊維状セルロースが0.5〜2.0mmol/gのイオン性置換基を有し、
多価金属をさらに有し、
下記試料が以下の条件A及び条件Bを満たす微細繊維状セルロース含有物:
条件A: B型粘度計を用いて3rpm、25℃で測定される粘度が8000mPa・s以上である。
条件B: ヘーズ値が10%以上50%以下である。
但し、前記試料は、前記微細繊維状セルロース含有物を固形分濃度が0.4質量%となるように純水中に添加し、ディスパーザーにて1500rpm、5分の条件で撹拌した試料である。
The content of fine fibrous cellulose is 5% by mass or more, and is a fine fibrous cellulose-containing product that is granular, wherein the fine fibrous cellulose has an ionic substituent of 0.5 to 2.0 mmol / g. Have
Further having a polyvalent metal;
Fine fibrous cellulose-containing material in which the following sample satisfies the following conditions A and B:
Condition A: The viscosity measured at 3 rpm and 25 ° C. using a B-type viscometer is 8000 mPa · s or more.
Condition B: The haze value is 10% or more and 50% or less.
However, the sample is a sample in which the fine fibrous cellulose-containing material is added to pure water so that the solid content concentration is 0.4% by mass, and stirred with a disperser at 1500 rpm for 5 minutes. .
有機溶媒をさらに含む、請求項1に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing material according to claim 1, further comprising an organic solvent. 有機溶媒がアルコールである、請求項2に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing material according to claim 2, wherein the organic solvent is alcohol. 有機溶媒がイソプロピルアルコールである、請求項2又は3に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing material according to claim 2 or 3, wherein the organic solvent is isopropyl alcohol. 水をさらに含む、請求項2から4のいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing material according to any one of claims 2 to 4, further comprising water. 酸、及びアルカリから選択される1種以上をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of claims 1 to 5, further comprising one or more selected from acids and alkalis. イオン性置換基がリン酸基又はカルボキシル基であ、請求項1から6のいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 Ionic substituent is Ru phosphoric acid group or a carboxyl group der, microfibrous cellulose-containing material according to any one of claims 1 to 6. イオン性置換基がリン酸基である、請求項1から7のいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of claims 1 to 7, wherein the ionic substituent is a phosphate group. 微細繊維状セルロースの含有量が、95質量%以下である、請求項1からのいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The content of fine fibrous cellulose according to any one of claims 1 to 8 , wherein the content of fine fibrous cellulose is 95% by mass or less. 平均繊維幅が1μmより大きい粗大繊維状セルロースをさらに含む、請求項1からのいずれか一項に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing product according to any one of claims 1 to 9 , further comprising coarse fibrous cellulose having an average fiber width of greater than 1 µm. 前記粗大繊維状セルロースの繊維長さが10μm以上である、請求項10に記載の微細繊維状セルロース含有物。 The fine fibrous cellulose-containing material according to claim 10 , wherein the fiber length of the coarse fibrous cellulose is 10 µm or more.
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