JP6907601B2 - Laminated sheet - Google Patents

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Description

本発明は、積層シートに関する。具体的には、本発明は、微細繊維状セルロースを含む積層シートに関する。 The present invention relates to a laminated sheet. Specifically, the present invention relates to a laminated sheet containing fine fibrous cellulose.

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10μm以上50μm以下の繊維状セルロース、特に木材由来の繊維状セルロース(パルプ)は、主に紙製品としてこれまで幅広く使用されてきた。 In recent years, due to the substitution of petroleum resources and heightened environmental awareness, materials using reproducible natural fibers have been attracting attention. Among natural fibers, fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 μm or more and 50 μm or less, particularly fibrous cellulose (pulp) derived from wood, has been widely used mainly as paper products.

繊維状セルロースとしては、繊維径が1μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。そして、このような微細繊維状セルロースから構成されるシートや、微細繊維状セルロース含有シートと樹脂層を含む複合シートが開発されている。複合シートとしては、樹脂組成物中に微細繊維状セルロースを分散させて硬化させることで得られるシートや、微細繊維状セルロースシートに樹脂成分を含浸させることで得られるシートが知られている。また、樹脂シートと微細繊維状セルロースシートを積層することで得られた積層シートも知られている。 As the fibrous cellulose, fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 1 μm or less is also known. Then, a sheet composed of such fine fibrous cellulose and a composite sheet containing a fine fibrous cellulose-containing sheet and a resin layer have been developed. As the composite sheet, a sheet obtained by dispersing and curing fine fibrous cellulose in a resin composition and a sheet obtained by impregnating a fine fibrous cellulose sheet with a resin component are known. Further, a laminated sheet obtained by laminating a resin sheet and a fine fibrous cellulose sheet is also known.

上述したような微細繊維状セルロースを含むシートにおいては、シート表面やシートの積層面に凹凸形状を形成することで、所望の性状を発揮させることも検討されている。例えば、特許文献1には、溝形状のパターンを有する基材と、溝形状が形成された面にセルロースナノファイバーを含む塗液を塗工することで形成されたセルロースナノファイバー層を有するセルロースナノファイバー積層体が開示されている。特許文献1のセルロースナノファイバー積層体においては、基材とセルロースナノファイバー層の境界面が凹凸形状となるように形成されており、このような構造を採用することでガスバリア性に優れた積層体を製造することが検討されている。 In a sheet containing fine fibrous cellulose as described above, it has been studied to exhibit desired properties by forming an uneven shape on the sheet surface or the laminated surface of the sheet. For example, Patent Document 1 describes cellulose nano having a base material having a groove-shaped pattern and a cellulose nanofiber layer formed by applying a coating liquid containing cellulose nanofibers to a surface on which the groove shape is formed. Fiber laminates are disclosed. In the cellulose nanofiber laminate of Patent Document 1, the interface between the base material and the cellulose nanofiber layer is formed to have an uneven shape, and by adopting such a structure, the laminate has excellent gas barrier properties. Is being considered for manufacture.

微細繊維状セルロースシートは優れた透明性を有するため、光学シートへの応用も検討されている。例えば、特許文献2には、透明フィルムと、表面に凹凸構造を有するハードコート層を含み、ハードコート層が硬化性樹脂前駆体及びセルロースナノファイバーを含む光学フィルムが開示されている。また、特許文献3には、透明基板上に、硬化性樹脂層、透明導電層、有機層及び金属電極層が積層された有機EL素子が開示されている。特許文献3に開示された有機EL素子において、透明基板はセルロースナノファイバーを含み、硬化性樹脂層の透明基板と接する面の反対面には凹凸パターン形状が形成されている。 Since the fine fibrous cellulose sheet has excellent transparency, its application to an optical sheet is also being studied. For example, Patent Document 2 discloses an optical film containing a transparent film and a hard coat layer having an uneven structure on the surface, and the hard coat layer contains a curable resin precursor and cellulose nanofibers. Further, Patent Document 3 discloses an organic EL device in which a curable resin layer, a transparent conductive layer, an organic layer and a metal electrode layer are laminated on a transparent substrate. In the organic EL device disclosed in Patent Document 3, the transparent substrate contains cellulose nanofibers, and a concavo-convex pattern shape is formed on the opposite surface of the curable resin layer in contact with the transparent substrate.

特開2014−65233号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-65233 特開2014−92551号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-92551 特開2012−28307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-28307

微細繊維状セルロースを含有するシートであって、表面に凹凸形状を有するシートは、種々の用途への応用が期待されており、その用途によっては、引張耐性が求められる場合がある。また、凹凸形状の凹部が溝部となる場合には、溝部が流路として良好に機能することが求められる場合もある。
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、表面に凹凸形状を有する微細繊維状セルロース含有シートであって、引張耐性と流路機能性を兼ね備えた微細繊維状セルロース含有シートを提供することを目的として検討を進めた。
A sheet containing fine fibrous cellulose and having an uneven shape on the surface is expected to be applied to various uses, and depending on the use, tensile resistance may be required. Further, when the concave-convex-shaped recess becomes a groove, it may be required that the groove functions well as a flow path.
Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present inventors have made a fine fibrous cellulose-containing sheet having an uneven shape on the surface, which has both tensile resistance and flow path functionality. We proceeded with the study for the purpose of providing the containing sheet.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層と、第1樹脂層と、を有する積層シートにおいて、第1樹脂層に間欠部を形成することで、引張耐性と流路機能性を兼ね備えた積層シートが得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that a laminated sheet having a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a first resin layer has a first layer. It has been found that by forming an intermittent portion in the resin layer, a laminated sheet having both tensile resistance and flow path functionality can be obtained.
Specifically, the present invention has the following configuration.

[1] 繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の少なくとも一方の面上に第1樹脂層と、を備え、第1樹脂層は、一部に間欠部を有する積層シート。
[2] 間欠部は、溝部であり、溝部の構成面の一部に、繊維層の露出面を含む[1]に記載の積層シート。
[3] 溝部の最大幅は1μm以上10mm以下である[2]に記載の積層シート。
[4] 溝部の最大幅をWとし、溝部の深さをTとした場合、W/Tで表される値が0.1以上1000以下である[2]又は[3]に記載の積層シート。
[5] 溝部は、流体を流すための流路である[2]〜[4]のいずれかに記載の積層シート。
[6] 第1樹脂層は、疎水性樹脂を含む[1]〜[5]のいずれかに記載の積層シート。
[7] 繊維層の一方の面上であって、第1樹脂層が設けられた面とは反対側の面上に、第2樹脂層をさらに有する[1]〜[6]のいずれかに記載の積層シート。
[8] 引張強度が65MPa以上である[1]〜[7]のいずれかに記載の積層シート。
[1] A laminated layer comprising a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a first resin layer on at least one surface of the fiber layer, and the first resin layer is partially provided with an intermittent portion. Sheet.
[2] The laminated sheet according to [1], wherein the intermittent portion is a groove portion, and a part of the constituent surface of the groove portion includes an exposed surface of the fiber layer.
[3] The laminated sheet according to [2], wherein the maximum width of the groove is 1 μm or more and 10 mm or less.
[4] The laminated sheet according to [2] or [3], wherein when the maximum width of the groove is W and the depth of the groove is T, the value represented by W / T is 0.1 or more and 1000 or less. ..
[5] The laminated sheet according to any one of [2] to [4], wherein the groove portion is a flow path for flowing a fluid.
[6] The laminated sheet according to any one of [1] to [5], wherein the first resin layer contains a hydrophobic resin.
[7] One of [1] to [6] having a second resin layer further on one surface of the fiber layer and on the surface opposite to the surface on which the first resin layer is provided. The laminated sheet described.
[8] The laminated sheet according to any one of [1] to [7], which has a tensile strength of 65 MPa or more.

本発明によれば、引張耐性と流路機能性を兼ね備えた積層シートを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a laminated sheet having both tensile resistance and flow path functionality.

図1は、本発明の積層シートの一実施形態の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the laminated sheet of the present invention. 図2は、本発明の積層シートの間欠部の形態を説明する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating the form of the intermittent portion of the laminated sheet of the present invention. 図3は、本発明の積層シートの間欠部の断面形状を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the cross-sectional shape of the intermittent portion of the laminated sheet of the present invention. 図4は、リン酸基を有する繊維原料に対するNaOH滴下量と電気伝導度の関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise to the fiber raw material having a phosphoric acid group and the electrical conductivity. 図5は、カルボキシル基を有する繊維原料に対するNaOH滴下量と電気伝導度の関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added to the fiber raw material having a carboxyl group and the electrical conductivity. 図6は、本発明の積層シートの一実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of the laminated sheet of the present invention.

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

(積層シート)
本発明は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の少なくとも一方の面上に第1樹脂層と、を備える積層シートに関する。本発明の積層シートにおいて第1樹脂層は、一部に間欠部を有している。
(Laminated sheet)
The present invention relates to a laminated sheet comprising a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a first resin layer on at least one surface of the fiber layer. In the laminated sheet of the present invention, the first resin layer has an intermittent portion in a part thereof.

図1は、本発明の積層シートの構成を説明する断面図である。図1に示されるように、積層シート10は、繊維層12の上に、第1樹脂層14を積層した構成を有する。そして、第1樹脂層14は、間欠部20を有している。なお、本明細書において、第1樹脂層14が有する間欠部20とは、第1樹脂層14の一部が欠損した領域であって、繊維層12が露出した領域をいう。図1では、間欠部20は複数形成されているが、1つのみが形成されていてもよい。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the laminated sheet of the present invention. As shown in FIG. 1, the laminated sheet 10 has a structure in which the first resin layer 14 is laminated on the fiber layer 12. The first resin layer 14 has an intermittent portion 20. In the present specification, the intermittent portion 20 included in the first resin layer 14 means a region in which a part of the first resin layer 14 is missing and the fiber layer 12 is exposed. In FIG. 1, a plurality of intermittent portions 20 are formed, but only one may be formed.

本発明の積層シートは上記構成を有するものであるため、優れた引張耐性と流路機能性を有する。ここで、積層シートの引張耐性は、積層シートの引張強度を測定することで評価することができる。具体的には、積層シートを長さ7cm×幅15mmに裁断した試験片とし、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠し、引張試験機(L&W社製、Tensile Tester CODE SE−064)を用いて、温度23℃、相対湿度50%における引張強さ(単位はN/m)を測定する。引張強さを試験片の厚み(間欠部が存在しない領域で測定した積層シート全体の厚み)で除し、引張強度(単位はMPa)とする。なお、積層シートの第1樹脂層が溝部を有する場合は、試験片を切り出す際には、溝部の延在方向と、試験片の長さ方向が直交するよう裁断する。このようにして測定した積層シートの引張強度は、50MPa以上であることが好ましく、65MPa以上であることがより好ましく、80MPa以上であることがさらに好ましい。なお、積層シートの引張強度の上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500MPaとすることができる。本発明の積層シートにおいては、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層の上に間欠部を有する第1樹脂層を形成しているため、引張強度が高いレベルで維持されている。 Since the laminated sheet of the present invention has the above structure, it has excellent tensile resistance and flow path functionality. Here, the tensile strength of the laminated sheet can be evaluated by measuring the tensile strength of the laminated sheet. Specifically, the laminated sheet is a test piece cut into a length of 7 cm and a width of 15 mm, and the tensile tester (manufactured by L & W, Tensile Tester CODE SE-) conforms to JIS P 8113 except that the distance between chucks is 50 mm. 064) is used to measure the tensile strength (unit: N / m) at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. The tensile strength is divided by the thickness of the test piece (the thickness of the entire laminated sheet measured in the region where the intermittent portion does not exist) to obtain the tensile strength (unit: MPa). When the first resin layer of the laminated sheet has a groove, when cutting out the test piece, the test piece is cut so that the extending direction of the groove and the length direction of the test piece are orthogonal to each other. The tensile strength of the laminated sheet measured in this way is preferably 50 MPa or more, more preferably 65 MPa or more, and even more preferably 80 MPa or more. The upper limit of the tensile strength of the laminated sheet is not particularly limited, but may be, for example, 500 MPa. In the laminated sheet of the present invention, since the first resin layer having an intermittent portion is formed on the fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less, the tensile strength is maintained at a high level.

積層シートの流路機能性は、積層シートの間欠部(溝部)を流体がスムーズに流れるか否かで判断することができる。具体的には、間欠部(溝部)の長手方向の一方の端部領域に流体を滴下し、該端部領域が上方にくるように積層シートを20°傾けた場合、間欠部(溝部)の長手方向の他の端部領域に流体が到達することが好ましい。この際、流体の拡散は、間欠部(溝部)とその周辺のみの領域で留まることがより好ましく、間欠部(溝部)のみに留まることがさらに好ましい。また、厚み方向への拡散も少ない方が好ましく、流体は積層シートの繊維層の裏面に到達しないことが好ましい。なお、シートの流路機能性の評価に用いる流体として、例えば、イソプロピルアルコール等の有機溶媒を使用することができる。 The flow path functionality of the laminated sheet can be judged by whether or not the fluid flows smoothly through the intermittent portion (groove portion) of the laminated sheet. Specifically, when a fluid is dropped on one end region in the longitudinal direction of the intermittent portion (groove portion) and the laminated sheet is tilted by 20 ° so that the end region is upward, the intermittent portion (groove portion) It is preferred that the fluid reach the other end region in the longitudinal direction. At this time, it is more preferable that the diffusion of the fluid stays only in the intermittent portion (groove portion) and the region around the intermittent portion (groove portion), and further preferably stays only in the intermittent portion (groove portion). Further, it is preferable that the diffusion in the thickness direction is small, and it is preferable that the fluid does not reach the back surface of the fiber layer of the laminated sheet. As the fluid used for evaluating the flow path functionality of the sheet, for example, an organic solvent such as isopropyl alcohol can be used.

本発明の積層シートは、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層を有するため、第1樹脂層に形成される溝部の成形性(寸法安定性)が良好である点にも特徴がある。本発明においては、繊維層が第1樹脂層の歪みを抑制する働きをするため、第1樹脂層に形成される溝部の寸法が歪むことを効果的に抑制することができる。 Since the laminated sheet of the present invention has a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less, it is also characterized in that the formability (dimensional stability) of the groove formed in the first resin layer is good. be. In the present invention, since the fiber layer functions to suppress the distortion of the first resin layer, it is possible to effectively suppress the distortion of the size of the groove formed in the first resin layer.

本発明において、間欠部20は溝部であることが好ましい。間欠部20が溝部である場合であっても、溝部の構成面の一部には、繊維層12の露出面が含まれる。本発明において、溝部の形状は特に限定されるものではないが、積層シート表面の一方向に延在していることが好ましい。例えば、図2(a)には、第1樹脂層14に1本の溝部が形成された積層シートの平面図が示されている。ここでは、溝部の幅は長手方向において略同一である。また、溝部は、複数本形成されていてもよく、例えば、図2(b)に示されるような形態とすることもできる。また、溝部の一端および他端は、積層シートの端面と一致していてもよく、積層シートの端面よりも内側に存在していてもよい。 In the present invention, the intermittent portion 20 is preferably a groove portion. Even when the intermittent portion 20 is a groove portion, a part of the constituent surface of the groove portion includes an exposed surface of the fiber layer 12. In the present invention, the shape of the groove is not particularly limited, but it is preferable that the groove extends in one direction on the surface of the laminated sheet. For example, FIG. 2A shows a plan view of a laminated sheet in which one groove is formed in the first resin layer 14. Here, the widths of the grooves are substantially the same in the longitudinal direction. Further, a plurality of grooves may be formed, and for example, it may have a form as shown in FIG. 2 (b). Further, one end and the other end of the groove may coincide with the end face of the laminated sheet, or may exist inside the end face of the laminated sheet.

また、溝部は、図2(c)に示されるように、溝部の長手方向の一端から他端にかけて溝部の幅が狭くなるような構造とすることもでき、図2(d)に示されるように、蛇行する溝部構造を採用することもできる。なお、2つ以上の溝部が1箇所で合流するような構造や交差する構造を採用することもできる。 Further, as shown in FIG. 2C, the groove portion may have a structure in which the width of the groove portion narrows from one end to the other end in the longitudinal direction of the groove portion, as shown in FIG. 2D. In addition, a meandering groove structure can also be adopted. It is also possible to adopt a structure in which two or more grooves meet at one place or a structure in which they intersect.

流体の流下性をさらに高めるために、溝部に傾斜を持たせることもできる。例えば、繊維層12の厚みに勾配を持たせることで、溝部の長手方向に傾斜をつけてもよい。 In order to further improve the flowability of the fluid, the groove portion can be provided with an inclination. For example, by giving a gradient to the thickness of the fiber layer 12, the groove portion may be inclined in the longitudinal direction.

溝部の厚み方向の断面形状は特に限定されるものではなく、2つの側面と底面とで周囲が囲まれた形状であってもよく、一連の曲面により周囲が囲まれた形状であってもよい。例えば、図3(a)には、溝部の厚み方向の断面形状が、2つの側面と底面とで周囲が囲まれた形状(四角形状)である例が示されている。図3(a)では、溝部を構成する2つの側面が第1樹脂層14の露出側面であり、2つの側面を連結する底面は繊維層12の露出面である。また、図3(b)には、曲面により周囲を囲まれた形状を有する溝部が例示されている。このような場合、曲面の一部が繊維層12の露出面で形成されるか、もしくは、曲面と曲面の間の部分が繊維層12の露出面で形成されることになる。図3(c)では、2つの側面により周囲が囲まれた∨字型形状の溝部が形成されている。この場合、溝部に底面が形成されないが、∨字型形状の頂部は繊維層12に到達しているため、溝部の構成面の一部には、繊維層12の露出面が含まれるものと言える。 The cross-sectional shape of the groove in the thickness direction is not particularly limited, and may be a shape in which the periphery is surrounded by two side surfaces and a bottom surface, or a shape in which the periphery is surrounded by a series of curved surfaces. .. For example, FIG. 3A shows an example in which the cross-sectional shape of the groove portion in the thickness direction is a shape (square shape) surrounded by two side surfaces and a bottom surface. In FIG. 3A, the two side surfaces forming the groove portion are the exposed side surfaces of the first resin layer 14, and the bottom surface connecting the two side surfaces is the exposed surface of the fiber layer 12. Further, FIG. 3B exemplifies a groove portion having a shape surrounded by a curved surface. In such a case, a part of the curved surface is formed by the exposed surface of the fiber layer 12, or a part between the curved surface is formed by the exposed surface of the fiber layer 12. In FIG. 3C, a ∨-shaped groove portion surrounded by two side surfaces is formed. In this case, the bottom surface is not formed in the groove, but since the top of the ∨-shaped shape reaches the fiber layer 12, it can be said that a part of the constituent surface of the groove includes the exposed surface of the fiber layer 12. ..

溝部の最大幅は、積層シートの用途により適宜調整することができるが、例えば、1μm以上10mm以下であることが好ましく、5μm以上5mm以下であることがより好ましく、5μm以上2mm以下であることがさらに好ましい。ここで、溝部の最大幅とは、図3(a)〜(c)において、Wで示されている幅であり、溝部の厚み方向の断面図おける最大幅である。溝部の最大幅を測定する際には、積層シートの溝部の厚み方向の断面を光学顕微鏡で観察し、任意の10点における溝部の最大幅を測定し、その平均値を算出し溝部の最大幅とする。 The maximum width of the groove can be appropriately adjusted depending on the application of the laminated sheet, but for example, it is preferably 1 μm or more and 10 mm or less, more preferably 5 μm or more and 5 mm or less, and 5 μm or more and 2 mm or less. More preferred. Here, the maximum width of the groove portion is the width indicated by W in FIGS. 3A to 3C, and is the maximum width in the cross-sectional view in the thickness direction of the groove portion. When measuring the maximum width of the groove, observe the cross section of the laminated sheet in the thickness direction of the groove with an optical microscope, measure the maximum width of the groove at any 10 points, calculate the average value, and calculate the maximum width of the groove. And.

溝部の最大幅をWとし、溝部の深さをTとした場合、W/Tで表される値は、0.1以上1000以下であることが好ましく、0.1以上500以下であることがより好ましく、0.2以上250以下であることがさらに好ましい。W/Tで表される値は、溝部の厚み方向の断面形状のアスペクト比とも言うことができる。W/Tで表される値を上記範囲内とすることにより、溝部に流体を流す際の流れを良好にすることができる。なお、溝部の深さTは、溝部を構成する第1樹脂層の厚みである。 When the maximum width of the groove is W and the depth of the groove is T, the value represented by W / T is preferably 0.1 or more and 1000 or less, and preferably 0.1 or more and 500 or less. More preferably, it is 0.2 or more and 250 or less. The value represented by W / T can also be said to be the aspect ratio of the cross-sectional shape in the thickness direction of the groove portion. By setting the value represented by W / T within the above range, it is possible to improve the flow when the fluid flows through the groove. The depth T of the groove is the thickness of the first resin layer constituting the groove.

上述したように、溝部は、流体を流下させることができるため、流体を流すための流路として用いられることが好ましい。すなわち、本発明の積層シートは、流路含有積層シートであることが好ましい。 As described above, since the groove can allow the fluid to flow down, it is preferable to use the groove as a flow path for flowing the fluid. That is, the laminated sheet of the present invention is preferably a flow path-containing laminated sheet.

(繊維層)
繊維層は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む層である。なお、本明細書においては、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを、微細繊維状セルロースとも言う。
(Fiber layer)
The fiber layer is a layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less. In the present specification, fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is also referred to as fine fibrous cellulose.

本発明においては、繊維層に含まれる繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロース(微細繊維状セルロース)の含有量は、繊維層の全質量に対して、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。また、繊維層に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、100質量%であってもよい。 In the present invention, the content of fibrous cellulose (fine fibrous cellulose) having a fiber width of 1000 nm or less contained in the fiber layer is preferably 60% by mass or more with respect to the total mass of the fiber layer, and is 70. It is more preferably mass% or more, and even more preferably 80% by mass or more. Further, the content of the fine fibrous cellulose contained in the fiber layer may be 100% by mass.

繊維層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、20μm以上であることがさらに好ましく、30μm以上であることが一層好ましい。繊維層の厚みの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500μmとすることが好ましい。 The thickness of the fiber layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, further preferably 20 μm or more, and even more preferably 30 μm or more. The upper limit of the thickness of the fiber layer is not particularly limited, but is preferably 500 μm, for example.

繊維層は、微細繊維状セルロースに加えて、さらに他の任意成分を含んでもよい。任意成分としては、例えば、含酸素有機化合物(但し、上記セルロース繊維は除く)を挙げることができる。含酸素有機化合物は、親水性の有機化合物であることが好ましい。親水性の含酸素有機化合物は、繊維層の強度、密度及び化学的耐性などを向上させることができる。 The fibrous layer may further contain other optional components in addition to the fine fibrous cellulose. As the optional component, for example, an oxygen-containing organic compound (however, the above-mentioned cellulose fiber is excluded) can be mentioned. The oxygen-containing organic compound is preferably a hydrophilic organic compound. Hydrophilic oxygen-containing organic compounds can improve the strength, density, chemical resistance, etc. of the fiber layer.

含酸素有機化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、カゼイン、デキストリン、澱粉、変性澱粉、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)、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、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)等の親水性高分子;グリセリン、ソルビトール、エチレングリコール等の親水性低分子が挙げられる。これらの中でも、繊維層の強度、密度、化学的耐性などを向上させる観点から、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、グリセリン、ソルビトール、ポリビニルアルコールが好ましく、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール及びポリエチレンオキサイドから選択される少なくとも1種であることがより好ましい。 Examples of oxygen-containing organic compounds include polyethylene glycol, polyethylene oxide, casein, dextrin, starch, modified starch, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol (acetoacetylated polyvinyl alcohol, etc.), polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyvinylmethyl ether, and poly. Hydrophilic polymers such as acrylates, polyacrylamides, acrylic acid alkyl ester copolymers, urethane copolymers, cellulose derivatives (hydroxyethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, etc.); hydrophilicity such as glycerin, sorbitol, ethylene glycol, etc. Small sex molecules can be mentioned. Among these, polyethylene glycol, polyethylene oxide, glycerin, sorbitol, and polyvinyl alcohol are preferable, and at least one selected from polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, and polyethylene oxide is preferable from the viewpoint of improving the strength, density, chemical resistance, and the like of the fiber layer. More preferably it is a seed.

含酸素有機化合物は、分子量が5万以上800万以下の有機化合物高分子であることが好ましい。含酸素有機化合物の分子量は、10万以上500万以下であることも好ましいが、例えば分子量が1000未満の低分子であってもよい。 The oxygen-containing organic compound is preferably an organic compound polymer having a molecular weight of 50,000 or more and 8 million or less. The molecular weight of the oxygen-containing organic compound is preferably 100,000 or more and 5 million or less, but for example, it may be a low molecular weight having a molecular weight of less than 1000.

また、任意成分としては、有機イオンを挙げることもできる。有機イオンとしては、テトラアルキルアンモニウムイオンやテトラアルキルホスホニウムイオンを挙げることができる。テトラアルキルアンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、テトラヘプチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、ラウリルトリメチルアンモニウムイオン、セチルトリメチルアンモニウムイオン、ステアリルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルジメチルエチルアンモニウムイオン、ラウリルジメチルエチルアンモニウムイオン、ジデシルジメチルアンモニウムイオン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムイオン、トリブチルベンジルアンモニウムイオンが挙げられる。テトラアルキルホスホニウムイオンとしては、例えばテトラメチルホスホニウムイオン、テトラエチルホスホニウムイオン、テトラプロピルホスホニウムイオン、テトラブチルホスホニウムイオン、およびラウリルトリメチルホスホニウムイオンが挙げられる。また、テトラプロピルオニウムイオン、テトラブチルオニウムイオンとして、それぞれテトラn−プロピルオニウムイオン、テトラn−ブチルオニウムイオンなども挙げることができる。 Moreover, as an optional component, an organic ion can also be mentioned. Examples of the organic ion include tetraalkylammonium ion and tetraalkylphosphonium ion. Examples of the tetraalkylammonium ion include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, tetrapropylammonium ion, tetrabutylammonium ion, tetrapentylammonium ion, tetrahexylammonium ion, tetraheptylammonium ion, tributylmethylammonium ion, and lauryltrimethyl. Examples thereof include ammonium ion, cetyltrimethylammonium ion, stearyltrimethylammonium ion, octyldimethylethylammonium ion, lauryldimethylethylammonium ion, didecyldimethylammonium ion, lauryldimethylbenzylammonium ion and tributylbenzylammonium ion. Examples of the tetraalkylphosphonium ion include tetramethylphosphonium ion, tetraethylphosphonium ion, tetrapropylphosphonium ion, tetrabutylphosphonium ion, and lauryltrimethylphosphonium ion. Further, examples of the tetrapropyl onium ion and the tetrabutyl onium ion include tetra n-propyl onium ion and tetra n-butyl onium ion, respectively.

さらに繊維層は、任意成分として、カップリング剤、無機層状化合物、無機化合物、レベリング剤、消泡剤、有機系粒子、潤滑剤、帯電防止剤、紫外線防御剤、染料、顔料、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、架橋剤等を含有してもよい。 Further, the fiber layer has optional components such as a coupling agent, an inorganic layered compound, an inorganic compound, a leveling agent, a defoaming agent, an organic particle, a lubricant, an antistatic agent, an ultraviolet protective agent, a dye, a pigment, a stabilizer, and magnetism. It may contain a powder, an orientation accelerator, a plasticizing agent, a cross-linking agent and the like.

繊維層に含まれる任意成分の含有量は、繊維層に含まれる微細繊維状セルロース100質量部に対して、40質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、20質量部以下であることがさらに好ましい。任意成分の含有量を上記範囲内とすることにより、高い透明性と強度を有する積層シートを形成することができる。 The content of the optional component contained in the fiber layer is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose contained in the fiber layer. It is more preferably parts by mass or less. By setting the content of the optional component within the above range, a laminated sheet having high transparency and strength can be formed.

<微細繊維状セルロース>
微細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、脱墨パルプを挙げることができる。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)、溶解パルプ(DP)、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)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の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。上記パルプの中で、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。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。
<Fine fibrous cellulose>
The fibrous cellulose raw material for obtaining fine fibrous cellulose is not particularly limited, but pulp is preferably used because it is easily available and inexpensive. Examples of the pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp. Examples of wood pulp include broadleaf kraft pulp (LBKP), coniferous kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), unbleached kraft pulp (UKP), and oxygen bleached craft. Examples thereof include chemical pulp such as pulp (OKP). Further, semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemiground wood pulp (CGP), mechanical pulp such as crushed wood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP) and the like can be mentioned, but are not particularly limited. Examples of the non-wood pulp include cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse, and cellulose, chitin and chitosan isolated from sea squirts and seaweed, but are not particularly limited. .. Examples of the deinked pulp include deinked pulp made from used paper, but the deinking pulp is not particularly limited. As the pulp of the present embodiment, one of the above types may be used alone, or two or more types may be mixed and used. Among the above pulps, 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 refining (defibration) is high, the decomposition of cellulose in the pulp is small, and the fine fibers with a large axial ratio are fine. It is preferable in that fibrous cellulose can be obtained. Of these, kraft pulp and sulfite pulp are most preferably selected.

微細繊維状セルロースの平均繊維幅は、電子顕微鏡で観察して、1000nm以下である。平均繊維幅は、好ましくは2nm以上1000nm以下、より好ましくは2nm以上100nm以下であり、より好ましくは2nm以上50nm以下であり、さらに好ましくは2nm以上10nm以下であるが、特に限定されない。微細繊維状セルロースの平均繊維幅が2nm未満であると、セルロース分子として水に溶解しているため、微細繊維状セルロースとしての物性(強度や剛性、寸法安定性)が発現しにくくなる傾向がある。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。 The average fiber width of the fine fibrous cellulose is 1000 nm or less when observed with an electron microscope. The average fiber width is preferably 2 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, more preferably 2 nm or more and 50 nm or less, and further preferably 2 nm or more and 10 nm or less, but is not particularly limited. If the average fiber width of the fine fibrous cellulose is less than 2 nm, it is dissolved in water as a cellulose molecule, so that the physical properties (strength, rigidity, dimensional stability) of the fine fibrous cellulose tend to be difficult to develop. .. The fine fibrous cellulose is, for example, a monofibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less.

微細繊維状セルロースの電子顕微鏡観察による繊維幅の測定は以下のようにして行う。濃度0.05質量%以上0.1質量%以下の微細繊維状セルロースの水系懸濁液を調製し、この懸濁液を親水化処理したカーボン膜被覆グリッド上にキャストしてTEM観察用試料とする。幅の広い繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面のSEM像を観察してもよい。構成する繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍あるいは50000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。但し、試料、観察条件や倍率は下記の条件を満たすように調整する。 The fiber width of the fine fibrous cellulose is measured by electron microscope observation as follows. An aqueous suspension of fine fibrous cellulose having a concentration of 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less was prepared, and this suspension was cast on a hydrophilized carbon film-coated grid to form a sample for TEM observation. do. If it contains wide fibers, an SEM image of the surface cast on the glass may be observed. Observation with an electron microscope image is performed at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, or 50,000 times depending on the width of the constituent fibers. However, the sample, observation conditions and magnification should be adjusted so as 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。
(1) A straight line X is drawn at an arbitrary position in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
(2) A straight line Y that intersects the straight line perpendicularly is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.

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。微細繊維状セルロースの平均繊維幅はこのように読み取った繊維幅の平均値である。 The width of the fiber intersecting the straight line X and the straight line Y is visually read with respect to the observation image satisfying the above conditions. In this way, at least three sets of images of the non-overlapping surface portions are observed, and the widths of the fibers intersecting the straight lines X and Y are read for each image. In this way, at least 20 fibers × 2 × 3 = 120 fibers are read. The average fiber width of the fine fibrous cellulose is the average value of the fiber widths read in this way.

微細繊維状セルロースの繊維長は特に限定されないが、0.1μm以上1000μm以下が好ましく、0.1μm以上800μm以下がさらに好ましく、0.1μm以上600μm以下が特に好ましい。繊維長を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースの結晶領域の破壊を抑制でき、また微細繊維状セルロースのスラリー粘度を適切な範囲とすることができる。なお、微細繊維状セルロースの繊維長は、TEM、SEM、AFMによる画像解析より求めることができる。 The fiber length of the fine fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 800 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or more and 600 μm or less. By setting the fiber length within the above range, the destruction of the crystal region of the fine fibrous cellulose can be suppressed, and the slurry viscosity of the fine fibrous cellulose can be set within an appropriate range. The fiber length of the fine fibrous cellulose can be obtained by image analysis by TEM, SEM, or AFM.

微細繊維状セルロースはI型結晶構造を有していることが好ましい。ここで、微細繊維状セルロースがI型結晶構造をとっていることは、グラファイトで単色化したCuKα(λ=1.5418Å)を用いた広角X線回折写真より得られる回折プロファイルにおいて同定できる。具体的には、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークをもつことから同定することができる。
微細繊維状セルロースに占めるI型結晶構造の割合は30%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上である。この場合、耐熱性と低線熱膨張率発現の点でさらに優れた性能が期待できる。結晶化度については、X線回折プロファイルを測定し、そのパターンから常法により求められる(Seagalら、Textile Research Journal、29巻、786ページ、1959年)。
The fine fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure. Here, the fact that the fine fibrous cellulose has an I-type crystal structure can be identified in the diffraction profile obtained from the wide-angle X-ray diffraction photograph using CuKα (λ = 1.5418 Å) monochromatic with graphite. Specifically, it can be identified by having typical peaks at two positions, 2θ = 14 ° or more and 17 ° or less and 2θ = 22 ° or more and 23 ° or less.
The ratio of the type I crystal structure to the fine fibrous cellulose is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 70% or more. In this case, further excellent performance can be expected in terms of heat resistance and low coefficient of linear thermal expansion. The crystallinity is determined by a conventional method from the X-ray diffraction profile measured and the pattern (Seagal et al., Textile Research Journal, Vol. 29, p. 786, 1959).

微細繊維状セルロースは、イオン性官能基を有するものであることが好ましい。イオン性官能基はアニオン基であることが好ましく、このようなイオン性官能基としては、例えば、リン酸基又はリン酸基に由来する置換基(単にリン酸基ということもある)、カルボキシル基又はカルボキシル基に由来する置換基(単にカルボキシル基ということもある)、及び、スルホン基又はスルホン基に由来する置換基(単にスルホン基ということもある)から選択される少なくとも1種であることが好ましく、リン酸基及びカルボキシル基から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、リン酸基であることが特に好ましい。 The fine fibrous cellulose preferably has an ionic functional group. The ionic functional group is preferably an anionic group, and examples of such an ionic functional group include a phosphate group, a substituent derived from the phosphate group (sometimes simply referred to as a phosphate group), and a carboxyl group. Alternatively, it may be at least one selected from a substituent derived from a carboxyl group (sometimes simply referred to as a carboxyl group) and a sulfone group or a substituent derived from a sulfone group (sometimes simply referred to as a sulfon group). It is more preferably at least one selected from a phosphoric acid group and a carboxyl group, and particularly preferably a phosphoric acid group.

リン酸基はリン酸からヒドロキシル基を取り除いたものにあたる、2価の官能基である。具体的には−PO32で表される基である。リン酸基に由来する置換基は、リン酸基が縮重合した基、リン酸基の塩、リン酸エステル基などの置換基が含まれ、イオン性置換基であっても、非イオン性置換基であってもよい。 The phosphoric acid group is a divalent functional group obtained by removing the hydroxyl group from phosphoric acid. Specifically, it is a group represented by −PO 3 H 2. Substituents derived from phosphate groups include substituents such as polycondensation groups of phosphate groups, salts of phosphate groups, and phosphate ester groups, and even if they are ionic substituents, they are nonionic substituents. It may be a group.

本発明では、リン酸基又はリン酸基に由来する置換基は、下記式(1)で表される置換基であってもよい。

Figure 0006907601
In the present invention, the phosphoric acid group or the substituent derived from the phosphoric acid group may be a substituent represented by the following formula (1).
Figure 0006907601

式(1)中、a、b、m及びnはそれぞれ独立に整数を表す(ただし、a=b×mである);αn(n=1以上n以下の整数)およびα’はそれぞれ独立にR又はORを表す。Rは、水素原子、飽和−直鎖状炭化水素基、飽和−分岐鎖状炭化水素基、飽和−環状炭化水素基、不飽和−直鎖状炭化水素基、不飽和−分岐鎖状炭化水素基、芳香族基、又はこれらの誘導基である;βは有機物または無機物からなる1価以上の陽イオンである。 In equation (1), a, b, m and n each independently represent an integer (where a = b × m); α n (an integer of n = 1 or more and n or less) and α'are independent of each other. Represents R or OR. R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain hydrocarbon group. , Aromatic groups, or inducing groups thereof; β is a monovalent or higher cation consisting of an organic or inorganic substance.

<リン酸基導入工程>
リン酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料に対し、リン酸基を有する化合物及びその塩から選択される少なくとも1種(以下、「リン酸化試薬」又は「化合物A」という)を反応させることにより行うことができる。このようなリン酸化試薬は、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料に粉末や水溶液の状態で混合してもよい。また別の例としては、繊維原料のスラリーにリン酸化試薬の粉末や水溶液を添加してもよい。
<Phosphate group introduction process>
In the phosphoric acid group introduction step, a fiber raw material containing cellulose is reacted with at least one selected from a compound having a phosphoric acid group and a salt thereof (hereinafter, referred to as “phosphorylation reagent” or “Compound A”). Can be done by. Such phosphorylation reagents may be mixed with the dry or wet fiber raw material in the form of powder or aqueous solution. As another example, a powder or an aqueous solution of a phosphorylation reagent may be added to the slurry of the fiber raw material.

リン酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料に対し、リン酸基を有する化合物及びその塩から選択される少なくとも1種(リン酸化試薬又は化合物A)を反応させることにより行うことができる。なお、この反応は、尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種(以下、「化合物B」という)の存在下で行ってもよい。 The phosphoric acid group introduction step can be carried out by reacting a fiber raw material containing cellulose with at least one selected from a compound having a phosphoric acid group and a salt thereof (phosphorylation reagent or compound A). This reaction may be carried out in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter referred to as "Compound B").

化合物Aを化合物Bの共存下で繊維原料に作用させる方法の一例としては、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料に化合物Aおよび化合物Bの粉末や水溶液を混合する方法が挙げられる。また別の例としては、繊維原料のスラリーに化合物Aおよび化合物Bの粉末や水溶液を添加する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、乾燥状態の繊維原料に化合物Aおよび化合物Bの水溶液を添加する方法、または湿潤状態の繊維原料に化合物Aおよび化合物Bの粉末や水溶液を添加する方法が好ましい。また、化合物Aと化合物Bは同時に添加してもよいし、別々に添加してもよい。また、初めに反応に供試する化合物Aと化合物Bを水溶液として添加して、圧搾により余剰の薬液を除いてもよい。繊維原料の形態は綿状や薄いシート状であることが好ましいが、特に限定されない。 An example of a method of allowing compound A to act on a fiber raw material in the coexistence of compound B includes a method of mixing a powder or an aqueous solution of compound A and compound B with a fiber raw material in a dry state or a wet state. Another example is a method of adding a powder or an aqueous solution of Compound A and Compound B to a slurry of a fiber raw material. Of these, since the reaction uniformity is high, a method of adding an aqueous solution of compound A and compound B to a dry fiber raw material, or adding a powder or aqueous solution of compound A and compound B to a wet fiber raw material. The method is preferred. Further, compound A and compound B may be added at the same time or separately. Alternatively, compound A and compound B to be tested in the reaction may be added as an aqueous solution first, and the excess chemical solution may be removed by squeezing. The form of the fiber raw material is preferably cotton-like or thin sheet-like, but is not particularly limited.

本実施態様で使用する化合物Aは、リン酸基を有する化合物及びその塩から選択される少なくとも1種である。
リン酸基を有する化合物としては、リン酸、リン酸のリチウム塩、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などが挙げられるが、特に限定されない。リン酸のリチウム塩としては、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、またはポリリン酸リチウムなどが挙げられる。リン酸のナトリウム塩としては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、またはポリリン酸ナトリウムなどが挙げられる。リン酸のカリウム塩としては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、またはポリリン酸カリウムなどが挙げられる。リン酸のアンモニウム塩としては、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などが挙げられる。
The compound A used in this embodiment is at least one selected from a compound having a phosphoric acid group and a salt thereof.
Examples of the compound having a phosphoric acid group include, but are not limited to, phosphoric acid, a lithium salt of phosphoric acid, a sodium salt of phosphoric acid, a potassium salt of phosphoric acid, an ammonium salt of phosphoric acid, and the like. Examples of the lithium salt of phosphoric acid include lithium dihydrogen phosphate, dilithium hydrogen phosphate, trilithium phosphate, lithium pyrophosphate, and lithium polyphosphate. Examples of the sodium salt of phosphoric acid include sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate, and sodium polyphosphate. Examples of the potassium salt of phosphoric acid include potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, tripotassium phosphate, potassium pyrophosphate, potassium polyphosphate and the like. Examples of the ammonium salt of phosphoric acid include ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium pyrophosphate, and ammonium polyphosphate.

これらのうち、リン酸基の導入の効率が高く、後述する解繊工程で解繊効率がより向上しやすく、低コストであり、かつ工業的に適用しやすい観点から、リン酸、リン酸のナトリウム塩、またはリン酸のカリウム塩、リン酸のアンモニウム塩が好ましい。リン酸二水素ナトリウム、またはリン酸水素二ナトリウムがより好ましい。 Of these, from the viewpoints of high efficiency of introduction of phosphoric acid group, easy improvement of defibration efficiency in the defibration step described later, low cost, and easy industrial application, phosphoric acid and phosphoric acid A sodium salt, a potassium salt of phosphoric acid, or an ammonium salt of phosphoric acid is preferable. Sodium dihydrogen phosphate or disodium hydrogen phosphate is more preferred.

また、反応の均一性が高まり、かつリン酸基導入の効率が高くなることから化合物Aは水溶液として用いることが好ましい。化合物Aの水溶液のpHは特に限定されないが、リン酸基の導入の効率が高くなることから7以下であることが好ましく、パルプ繊維の加水分解を抑える観点からpH3以上pH7以下がさらに好ましい。化合物Aの水溶液のpHは例えば、リン酸基を有する化合物のうち、酸性を示すものとアルカリ性を示すものを併用し、その量比を変えて調整してもよい。化合物Aの水溶液のpHは、リン酸基を有する化合物のうち、酸性を示すものに無機アルカリまたは有機アルカリを添加すること等により調整してもよい。 Further, the compound A is preferably used as an aqueous solution because the uniformity of the reaction is enhanced and the efficiency of introducing the phosphoric acid group is increased. The pH of the aqueous solution of compound A is not particularly limited, but is preferably 7 or less because the efficiency of introducing a phosphoric acid group is high, and more preferably 3 or more and pH 7 or less from the viewpoint of suppressing hydrolysis of pulp fibers. The pH of the aqueous solution of the compound A may be adjusted, for example, by using a compound having a phosphoric acid group in combination with an acidic compound and an alkaline compound, and changing the amount ratio thereof. The pH of the aqueous solution of the compound A may be adjusted by adding an inorganic alkali or an organic alkali to the compound having a phosphoric acid group and showing acidity.

繊維原料に対する化合物Aの添加量は特に限定されないが、化合物Aの添加量をリン原子量に換算した場合、繊維原料(絶乾質量)に対するリン原子の添加量は0.5質量%以上100質量%以下が好ましく、1質量%以上50質量%以下がより好ましく、2質量%以上30質量%以下が最も好ましい。繊維原料に対するリン原子の添加量が上記範囲内であれば、微細繊維状セルロースの収率をより向上させることができる。繊維原料に対するリン原子の添加量が100質量%を超えると、収率向上の効果は頭打ちとなり、使用する化合物Aのコストが上昇する。一方、繊維原料に対するリン原子の添加量を上記下限値以上とすることにより、収率を高めることができる。 The amount of compound A added to the fiber raw material is not particularly limited, but when the amount of compound A added is converted to the phosphorus atomic weight, the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material (absolute dry mass) is 0.5% by mass or more and 100% by mass. The following is preferable, 1% by mass or more and 50% by mass or less is more preferable, and 2% by mass or more and 30% by mass or less is most preferable. When the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material is within the above range, the yield of fine fibrous cellulose can be further improved. When the amount of the phosphorus atom added to the fiber raw material exceeds 100% by mass, the effect of improving the yield reaches a plateau and the cost of the compound A used increases. On the other hand, the yield can be increased by setting the addition amount of phosphorus atoms to the fiber raw material to be equal to or higher than the above lower limit value.

本実施態様で使用する化合物Bとしては、尿素、ビウレット、1−フェニル尿素、1−ベンジル尿素、1−メチル尿素、1−エチル尿素などが挙げられる。 Examples of compound B used in this embodiment include urea, biuret, 1-phenylurea, 1-benzylurea, 1-methylurea, 1-ethylurea and the like.

化合物Bは化合物A同様に水溶液として用いることが好ましい。また、反応の均一性が高まることから化合物Aと化合物Bの両方が溶解した水溶液を用いることが好ましい。繊維原料(絶乾質量)に対する化合物Bの添加量は1質量%以上500質量%以下であることが好ましく、10質量%以上400質量%以下であることがより好ましく、100質量%以上350質量%以下であることがさらに好ましく、150質量%以上300質量%以下であることが特に好ましい。 Compound B is preferably used as an aqueous solution like compound A. Further, since the uniformity of the reaction is enhanced, it is preferable to use an aqueous solution in which both compound A and compound B are dissolved. The amount of compound B added to the fiber raw material (absolute dry mass) is preferably 1% by mass or more and 500% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 400% by mass or less, and 100% by mass or more and 350% by mass or less. It is more preferably 150% by mass or more, and particularly preferably 300% by mass or less.

化合物Aと化合物Bの他に、アミド類またはアミン類を反応系に含んでもよい。アミド類としては、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。アミン類としては、メチルアミン、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。これらの中でも、特にトリエチルアミンは良好な反応触媒として働くことが知られている。 In addition to Compound A and Compound B, amides or amines may be included in the reaction system. Examples of amides include formamide, dimethylformamide, acetamide, dimethylacetamide and the like. Examples of amines include methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like. Among these, triethylamine in particular is known to act as a good reaction catalyst.

リン酸基導入工程においては加熱処理を施すことが好ましい。加熱処理温度は、繊維の熱分解や加水分解反応を抑えながら、リン酸基を効率的に導入できる温度を選択することが好ましい。具体的には50℃以上300℃以下であることが好ましく、100℃以上250℃以下であることがより好ましく、150℃以上200℃以下であることがさらに好ましい。また、加熱には減圧乾燥機、赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置を用いてもよい。 In the phosphoric acid group introduction step, it is preferable to perform heat treatment. The heat treatment temperature is preferably selected so that the phosphate group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis reaction of the fiber. Specifically, it is preferably 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and further preferably 150 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. Further, a vacuum dryer, an infrared heating device, and a microwave heating device may be used for heating.

加熱処理の際、化合物Aを添加した繊維原料スラリーに水が含まれている間において、繊維原料を静置する時間が長くなると、乾燥に伴い水分子と溶存する化合物Aが繊維原料表面に移動する。そのため、繊維原料中の化合物Aの濃度にムラが生じる可能性があり、繊維表面へのリン酸基の導入が均一に進行しない恐れがある。乾燥による繊維原料中の化合物Aの濃度ムラ発生を抑制するためには、ごく薄いシート状の繊維原料を用いるか、ニーダー等で繊維原料と化合物Aを混練又は攪拌しながら加熱乾燥又は減圧乾燥させる方法を採ればよい。 During the heat treatment, when the fiber raw material slurry containing the compound A contains water and the fiber raw material is allowed to stand for a long time, the water molecules and the dissolved compound A move to the surface of the fiber raw material as it dries. do. Therefore, the concentration of the compound A in the fiber raw material may be uneven, and the introduction of the phosphoric acid group to the fiber surface may not proceed uniformly. In order to suppress the occurrence of uneven concentration of compound A in the fiber raw material due to drying, a very thin sheet-shaped fiber raw material is used, or the fiber raw material and compound A are kneaded or stirred with a kneader or the like and dried by heating or under reduced pressure. You can take the method.

加熱処理に用いる加熱装置としては、スラリーが保持する水分及びリン酸基などの繊維の水酸基への付加反応で生じる水分を常に装置系外に排出できる装置であることが好ましく、例えば送風方式のオーブン等が好ましい。装置系内の水分を常に排出すれば、リン酸エステル化の逆反応であるリン酸エステル結合の加水分解反応を抑制できることに加えて、繊維中の糖鎖の酸加水分解を抑制することもでき、軸比の高い微細繊維を得ることができる。 The heating device used for the heat treatment is preferably a device capable of constantly discharging the water retained by the slurry and the water generated by the addition reaction of fibers such as phosphate groups to the hydroxyl groups to the outside of the device system. For example, a blower type oven. Etc. are preferable. If the water in the apparatus system is constantly discharged, the hydrolysis reaction of the phosphate ester bond, which is the reverse reaction of the phosphate esterification, can be suppressed, and the acid hydrolysis of the sugar chain in the fiber can also be suppressed. , Fine fibers with a high axial ratio can be obtained.

加熱処理の時間は、加熱温度にも影響されるが繊維原料スラリーから実質的に水分が除かれてから1秒以上300分以下であることが好ましく、1秒以上1000秒以下であることがより好ましく、10秒以上800秒以下であることがさらに好ましい。本発明では、加熱温度と加熱時間を適切な範囲とすることにより、リン酸基の導入量を好ましい範囲内とすることができる。 Although the heat treatment time is affected by the heating temperature, it is preferably 1 second or more and 300 minutes or less after the water is substantially removed from the fiber raw material slurry, and more preferably 1 second or more and 1000 seconds or less. It is preferable, and it is more preferably 10 seconds or more and 800 seconds or less. In the present invention, the amount of the phosphoric acid group introduced can be within a preferable range by setting the heating temperature and the heating time within an appropriate range.

リン酸基の含有量(リン酸基の導入量)は、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり、0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.50mmol/g以上であることがさらに好ましい。また、リン酸基の含有量は、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.50mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。リン酸基の含有量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易にし、微細繊維状セルロースの安定性を高めることができる。なお、本明細書において、微細繊維状セルロースが有するリン酸基の含有量(リン酸基の導入量)は、後述するように微細繊維状セルロースが有するリン酸基の強酸性基量と等しい。 The content of the phosphoric acid group (the amount of the phosphoric acid group introduced) is preferably 0.10 mmol / g or more, and more preferably 0.20 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. , 0.50 mmol / g or more, more preferably. The content of the phosphoric acid group is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.50 mmol / g or less, and 3.00 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. Is more preferable. By setting the content of the phosphoric acid group within the above range, it is possible to facilitate the miniaturization of the fiber raw material and enhance the stability of the fine fibrous cellulose. In the present specification, the content of phosphoric acid groups (introduction amount of phosphoric acid groups) of the fine fibrous cellulose is equal to the amount of strong acid groups of the phosphoric acid groups of the fine fibrous cellulose, as will be described later.

リン酸基の繊維原料への導入量は、伝導度滴定法により測定することができる。具体的には、解繊処理工程により微細化を行い、得られた微細繊維状セルロース含有スラリーをイオン交換樹脂で処理した後、水酸化ナトリウム水溶液を加えながら電気伝導度の変化を求めることにより、導入量を測定することができる。 The amount of the phosphoric acid group introduced into the fiber raw material can be measured by the conductivity titration method. Specifically, it is refined by a defibration treatment step, the obtained fine fibrous cellulose-containing slurry is treated with an ion exchange resin, and then the change in electrical conductivity is obtained while adding an aqueous sodium hydroxide solution. The amount introduced can be measured.

伝導度滴定では、アルカリを加えていくと、図4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)。すなわち、3つの領域が現れる。なお、第2領域と第3領域の境界点は、伝導度の2回微分値、すなわち伝導度の増分(傾き)の変化量が最大となる点で定義される。このうち、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。すなわち、図4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)とする。 In the conductivity titration, the addition of alkali gives the curve shown in FIG. Initially, the electrical conductivity drops sharply (hereinafter referred to as the "first region"). After that, the conductivity begins to increase slightly (hereinafter referred to as "second region"). After that, the increment of conductivity increases (hereinafter referred to as "third region"). That is, three regions appear. The boundary point between the second region and the third region is defined by the point at which the second derivative value of the conductivity, that is, the amount of change in the increment (slope) of the conductivity is maximized. Of these, the amount of alkali required in the first region is equal to the amount of strong acid groups in the slurry used for titration, and the amount of alkali required in the second region is equal to the amount of weakly acidic groups in the slurry used for titration. Become equal. When the phosphoric acid group causes condensation, the weakly acidic group is apparently lost, and the amount of alkali required for the second region is smaller than the amount of alkali required for the first region. On the other hand, the amount of strongly acidic groups is the same as the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation. When it is said, it means the amount of strongly acidic groups. That is, the amount of alkali (mmol) required in the first region of the curve shown in FIG. 4 is divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated to obtain the amount of substituent introduced (mmol / g).

リン酸基導入工程は、少なくとも1回行えば良いが、複数回繰り返すこともできる。この場合、より多くのリン酸基が導入されるので好ましい。 The phosphoric acid group introduction step may be performed at least once, but may be repeated a plurality of times. In this case, more phosphate groups are introduced, which is preferable.

<カルボキシル基の導入工程>
本発明においては、微細繊維状セルロースがカルボキシル基を有するものである場合、たとえば繊維原料にTEMPO酸化処理などの酸化処理を施すことや、カルボン酸由来の基を有する化合物、その誘導体、またはその酸無水物もしくはその誘導体によって処理することで、カルボキシル基を導入することができる。
<Carboxyl group introduction process>
In the present invention, when the fine fibrous cellulose has a carboxyl group, for example, the fiber raw material is subjected to an oxidation treatment such as a TEMPO oxidation treatment, or a compound having a group derived from a carboxylic acid, a derivative thereof, or an acid thereof. A carboxyl group can be introduced by treating with an anhydride or a derivative thereof.

カルボキシル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、アコニット酸等のトリカルボン酸化合物が挙げられる。 The compound having a carboxyl 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. Be done.

カルボキシル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 carboxyl 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. Be done.

カルボキシル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、カルボキシル基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシル基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。カルボキシル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。 The derivative of the compound having a carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include an imide of an acid anhydride of a compound having a carboxyl group and a derivative of an acid anhydride of a compound having a carboxyl group. The imide of the acid anhydride of the compound having a carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include an imide of a dicarboxylic acid compound such as maleimide, succinateimide, and phthalateimide.

カルボキシル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、カルボキシル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 derivative of the acid anhydride of the compound having a carboxyl group is not particularly limited. For example, at least a part of hydrogen atoms of the acid anhydride of a compound having a carboxyl group, such as dimethylmaleic anhydride, diethylmalic anhydride, diphenylmaleic anhydride, etc., is a substituent (for example, an alkyl group, a phenyl group, etc.). ) Replaced by).

カルボキシル基の導入量は、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.50mmol/g以上であることがさらに好ましい。また、カルボキシル基の含有量は、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.50mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。
カルボキシル基の繊維原料への導入量は、伝導度滴定法により測定することができる。伝導度滴定では、アルカリを加えていくと、図5に示した曲線を与える。図5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)とする。
The amount of the carboxyl group introduced is preferably 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.50 mmol / g or more per 1 g (mass) of the fine fibrous cellulose. Is even more preferable. The content of the carboxyl group is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.50 mmol / g or less, and 3.00 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. It is more preferable to have.
The amount of the carboxyl group introduced into the fiber raw material can be measured by the conductivity titration method. In the conductivity titration, the addition of alkali gives the curve shown in FIG. The amount of alkali (mmol) required in the first region of the curve shown in FIG. 5 is divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated to obtain the amount of substituent introduced (mmol / g).

<アルカリ処理>
微細繊維状セルロースを製造する場合、リン酸基導入工程やカルボキシル基導入工程といったイオン性置換基導入工程と、後述する解繊処理工程との間にアルカリ処理を行ってもよい。アルカリ処理の方法としては、特に限定されないが、例えば、アルカリ溶液中に、イオン性置換基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、特に限定されないが、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。アルカリ溶液におけ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。溶媒は、極性溶媒(水、または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。
また、アルカリ溶液のうちでは、汎用性が高いことから、水酸化ナトリウム水溶液、または水酸化カリウム水溶液が特に好ましい。
<Alkaline treatment>
When producing fine fibrous cellulose, an alkali treatment may be performed between the ionic substituent introduction step such as the phosphate group introduction step and the carboxyl group introduction step and the defibration treatment step described later. The alkaline treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the ionic substituent-introduced fiber in an alkaline solution.
The alkaline compound contained in the alkaline solution is not particularly limited, but may be an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound. The solvent in the alkaline solution may be either water or an organic solvent. The solvent is preferably a polar solvent (water or a polar organic solvent such as alcohol), and more preferably an aqueous solvent containing at least water.
Further, among the alkaline solutions, an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is particularly preferable because of its high versatility.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は特に限定されないが、5℃以上80℃以下が好ましく、10℃以上60℃以下がより好ましい。
アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液への浸漬時間は特に限定されないが、5分以上30分以下が好ましく、10分以上20分以下がより好ましい。
アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は特に限定されないが、イオン性置換基導入繊維の絶対乾燥質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。
The temperature of the alkaline solution in the alkaline treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
The immersion time in the alkaline solution in the alkaline treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less.
The amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, preferably 1000% by mass or more and 10000% by mass or less, based on the absolute dry mass of the ionic substituent-introduced fiber. More preferably.

アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液使用量を減らすために、アルカリ処理工程の前に、イオン性置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄しても構わない。アルカリ処理後には、取り扱い性を向上させるために、解繊処理工程の前に、アルカリ処理済みイオン性置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄することが好ましい。 In order to reduce the amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment step, the ionic substituent-introduced fiber may be washed with water or an organic solvent before the alkaline treatment step. After the alkali treatment, in order to improve the handleability, it is preferable to wash the alkali-treated ionic substituent-introduced fiber with water or an organic solvent before the defibration treatment step.

<解繊処理工程>
イオン性置換基導入繊維は、解繊処理工程で解繊処理される。解繊処理工程では、通常、解繊処理装置を用いて、繊維を解繊処理して、微細繊維状セルロース含有スラリーを得るが、処理装置、処理方法は、特に限定されない。
解繊処理装置としては、高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミルなどを使用できる。あるいは、解繊処理装置としては、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、またはビーターなど、湿式粉砕する装置等を使用することもできる。解繊処理装置は、上記に限定されるものではない。好ましい解繊処理方法としては、粉砕メディアの影響が少なく、コンタミの心配が少ない高速解繊機、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザーが挙げられる。
<Fiber processing process>
The ionic substituent-introduced fiber is defibrated in the defibration treatment step. In the defibration treatment step, the fibers are usually defibrated using a defibration treatment device to obtain a fine fibrous cellulose-containing slurry, but the treatment device and the treatment method are not particularly limited.
As the defibration processing apparatus, a high-speed defibrator, a grinder (stone mill type crusher), a high-pressure homogenizer, an ultra-high pressure homogenizer, a high-pressure collision type crusher, a ball mill, a bead mill and the like can be used. Alternatively, as the defibration processing device, a wet pulverizing device such as a disc type refiner, a conical refiner, a twin-screw kneader, a vibration mill, a homomixer under high-speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater should be used. You can also. The defibration processing apparatus is not limited to the above. Preferred defibration treatment methods include a high-speed defibrator, a high-pressure homogenizer, and an ultra-high-pressure homogenizer, which are less affected by crushed media and less likely to cause contamination.

解繊処理の際には、繊維原料を水と有機溶媒を単独または組み合わせて希釈してスラリー状にすることが好ましいが、特に限定されない。分散媒としては、水の他に、極性有機溶媒を使用することができる。好ましい極性有機溶媒としては、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)、またはジメチルアセトアミド(DMAc)等が挙げられるが、特に限定されない。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、またはt−ブチルアルコール等が挙げられる。ケトン類としては、アセトンまたはメチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、ジエチルエーテルまたはテトラヒドロフラン(THF)等が挙げられる。分散媒は1種であってもよいし、2種以上でもよい。また、分散媒中に繊維原料以外の固形分、例えば水素結合性のある尿素などを含んでも構わない。 At the time of the defibration treatment, it is preferable to dilute the fiber raw material alone or in combination with water and an organic solvent to form a slurry, but the fiber raw material is not particularly limited. As the dispersion medium, a polar organic solvent can be used in addition to water. Preferred polar organic solvents include, but are not limited to, alcohols, ketones, ethers, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc) and the like. Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, t-butyl alcohol and the like. Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and the like. Examples of ethers include diethyl ether and tetrahydrofuran (THF). The dispersion medium may be one kind or two or more kinds. Further, the dispersion medium may contain a solid content other than the fiber raw material, for example, urea having a hydrogen bond property.

本発明では、微細繊維状セルロースを濃縮、乾燥させた後に解繊処理を行ってもよい。この場合、濃縮、乾燥の方法は特に限定されないが、例えば、微細繊維状セルロースを含有するスラリーに濃縮剤を添加する方法、一般に用いられる脱水機、プレス、乾燥機を用いる方法等が挙げられる。また、公知の方法、例えばWO2014/024876、WO2012/107642、およびWO2013/121086に記載された方法を用いることができる。また、濃縮した微細繊維状セルロースをシート化してもよい。該シートを粉砕して解繊処理を行うこともできる。 In the present invention, the defibration treatment may be performed after the fine fibrous cellulose is concentrated and dried. In this case, the method of concentration and drying is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding a concentrating agent to a slurry containing fine fibrous cellulose, a method of using a commonly used dehydrator, press, and dryer. In addition, known methods such as those described in WO2014 / 024876, WO2012 / 107642, and WO2013 / 121086 can be used. Further, the concentrated fine fibrous cellulose may be made into a sheet. The sheet can also be crushed for defibration treatment.

微細繊維状セルロースを粉砕する際に粉砕に用いる装置としては、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、超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、ビーターなど、湿式粉砕する装置等を使用することもできるが特に限定されない。 Equipment used for crushing fine fibrous cellulose includes high-speed defibrator, grinder (stone mill type crusher), high-pressure homogenizer, ultra-high pressure homogenizer, high-pressure collision type crusher, ball mill, bead mill, disc type refiner, and conical. Wet pulverizers such as refiners, twin-screw kneaders, vibration mills, homomixers under high-speed rotation, ultrasonic dispersers, beaters, etc. can also be used, but are not particularly limited.

(第1樹脂層)
本発明の積層シートは、上述した繊維層の少なくとも一方の面上に第1樹脂層を備え、第1樹脂層は、間欠部を有する。
(First resin layer)
The laminated sheet of the present invention includes a first resin layer on at least one surface of the above-mentioned fiber layer, and the first resin layer has an intermittent portion.

第1樹脂層を構成する樹脂成分としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコン系樹脂等を挙げることができる。なお、樹脂成分は、上述した樹脂を構成するモノマーの共重合体であってもよく、上述した樹脂の混合体であってもよい。中でも、第1樹脂層を構成する樹脂成分は、疎水性樹脂を含むことが好ましく、アクリル系樹脂を含むことが特に好ましい。なお、本明細書においては、疎水性樹脂とは、乾燥状態において水との接触角が60度以上の樹脂と定義する。ここで、「乾燥状態において」とは、例えば、疎水性樹脂がエマルション状態にあるときのように水と親和性を有するような状態を排除することを意味する。 Examples of the resin component constituting the first resin layer include acrylic resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, olefin resin, polyester resin, styrene resin, urethane resin, phenol resin, and fluorine resin. , Epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, silicon resin and the like. The resin component may be a copolymer of the monomers constituting the above-mentioned resin, or may be a mixture of the above-mentioned resins. Among them, the resin component constituting the first resin layer preferably contains a hydrophobic resin, and particularly preferably contains an acrylic resin. In this specification, the hydrophobic resin is defined as a resin having a contact angle with water of 60 degrees or more in a dry state. Here, "in a dry state" means excluding a state in which the hydrophobic resin has an affinity for water, such as when it is in an emulsion state.

アクリル系樹脂を構成するアクリルモノマーとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジベンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートプロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート等を挙げることができる。 Examples of the acrylic monomer constituting the acrylic resin include 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and polyethylene glycol di (meth). Meta) acrylate, neopentyl glycol adipate di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, caprolactone-modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, EO-modified phosphorus Acid di (meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, isocyanurate di (meth) acrylate, trimethyl propanetri (meth) acrylate, ethylene oxide-modified trimethylol propanetri (meth) acrylate, diventaerythritol tri ( Meta) acrylate, propionic acid-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, PO-modified trimethylolpropantri (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol tetraacrylate, ditri Methylolpropantetraacrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate propionic acid-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,10-decane Examples thereof include diol diacrylate.

また、アクリルモノマーとしては、単官能のアルキル(メタ)アクリレートを上述した多官能アクリルモノマーと併用することも好ましい。単官能のアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n−ウンデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等を挙げることができる。 Further, as the acrylic monomer, it is also preferable to use a monofunctional alkyl (meth) acrylate in combination with the above-mentioned polyfunctional acrylic monomer. Examples of the monofunctional alkyl (meth) acrylate include pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, and isooctyl (meth) acrylate. N-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, n-undecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, (meth) ) Stearyl acrylate, isostearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.

第1樹脂層は熱硬化性樹脂層又は紫外線硬化性樹脂層であることが好ましく、紫外線硬化性樹脂層であることがより好ましい。このような構成とすることにより、間欠部を有する1樹脂層の形成を容易に行うことができる。具体的には、繊維層上の全面に第1の樹脂組成物を塗布し、間欠部以外の領域を紫外線硬化し、未硬化部分を除去することで間欠部を有する第1樹脂層を形成することができる。 The first resin layer is preferably a thermosetting resin layer or an ultraviolet curable resin layer, and more preferably an ultraviolet curable resin layer. With such a configuration, one resin layer having an intermittent portion can be easily formed. Specifically, the first resin composition is applied to the entire surface of the fiber layer, the region other than the intermittent portion is cured by ultraviolet rays, and the uncured portion is removed to form the first resin layer having the intermittent portion. be able to.

なお、間欠部を有する第1樹脂層の形成する際には、繊維層上の全面に第1の樹脂組成物を塗布し、全面を硬化させた後、プラズマエッチング加工により、間欠部を形成してもよい。この場合、プラズマエッチング加工は、繊維層の露出が確認されるまで繰り返すことが好ましい。 When forming the first resin layer having an intermittent portion, the first resin composition is applied to the entire surface on the fiber layer, the entire surface is cured, and then the intermittent portion is formed by plasma etching processing. You may. In this case, the plasma etching process is preferably repeated until the exposure of the fiber layer is confirmed.

第1樹脂層の厚みは、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましく、10μm以上であることが一層好ましい。第1樹脂層の厚みの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500μmとすることが好ましい。 The thickness of the first resin layer is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, further preferably 5 μm or more, still more preferably 10 μm or more. The upper limit of the thickness of the first resin layer is not particularly limited, but is preferably 500 μm, for example.

第1樹脂層に含まれる樹脂成分の含有量は、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが一層好ましい。 The content of the resin component contained in the first resin layer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and 90% by mass or more. Is more preferable.

第1樹脂層には、任意成分が含まれていてもよい。任意成分としては、例えば、紫外線防御剤、ラジカル捕捉剤、上述した樹脂成分以外の水溶性高分子、ペクチンなどに例示される糖類、カップリング剤、無機化合物、レベリング剤、消泡剤、有機系粒子、潤滑剤、帯電防止剤、安定剤、磁性粉、配向促進剤、可塑剤、架橋剤等を挙げることができる。 The first resin layer may contain an arbitrary component. Optional components include, for example, an ultraviolet protective agent, a radical scavenger, a water-soluble polymer other than the resin component described above, a saccharide exemplified for pectin, a coupling agent, an inorganic compound, a leveling agent, a defoaming agent, and an organic system. Examples thereof include particles, lubricants, antistatic agents, stabilizers, magnetic powders, orientation promoters, plasticizers, cross-linking agents and the like.

(第2樹脂層)
本発明の積層シートは、繊維層の一方の面上であって、第1樹脂層が設けられた面とは反対側の面上に、第2樹脂層をさらに有していてもよい。図6は、繊維層12の一方の面上に第2樹脂層16が積層された積層シート10の構成を説明する断面図である。第2樹脂層16は、繊維層12の一方の面上であって、第1樹脂層14が設けられた面とは反対側の面上に積層している。繊維層12上に、図6に示したような第2樹脂層16を設けることにより、積層シートの引張耐性をより効果的に高めることができる。
(Second resin layer)
The laminated sheet of the present invention may further have a second resin layer on one surface of the fiber layer and on the surface opposite to the surface on which the first resin layer is provided. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the laminated sheet 10 in which the second resin layer 16 is laminated on one surface of the fiber layer 12. The second resin layer 16 is laminated on one surface of the fiber layer 12 and on the surface opposite to the surface on which the first resin layer 14 is provided. By providing the second resin layer 16 as shown in FIG. 6 on the fiber layer 12, the tensile resistance of the laminated sheet can be increased more effectively.

第2樹脂層を構成する樹脂成分としては、第1樹脂層と同様の樹脂成分を挙げることができる。第1樹脂層を構成する樹脂成分と、第2樹脂層を構成する樹脂成分は、同じ樹脂成分であっても、異なる樹脂成分であってもよい。 Examples of the resin component constituting the second resin layer include the same resin components as those of the first resin layer. The resin component constituting the first resin layer and the resin component constituting the second resin layer may be the same resin component or different resin components.

第2樹脂層の厚みは、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることがさらに好ましく、10μm以上であることが一層好ましい。第2樹脂層の厚みの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、500μmとすることが好ましい。 The thickness of the second resin layer is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, further preferably 5 μm or more, and even more preferably 10 μm or more. The upper limit of the thickness of the second resin layer is not particularly limited, but is preferably 500 μm, for example.

第2樹脂層にそれぞれ含まれる樹脂成分の含有量は、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが一層好ましい。 The content of the resin component contained in each of the second resin layers is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and 90% by mass. The above is more preferable.

第2樹脂層には、任意成分が含まれていてもよく、任意成分としては。第1樹脂層に含まれ得る任意成分と同様の成分を挙げることができる。 The second resin layer may contain an arbitrary component, and as an optional component. Examples of components similar to the optional components that can be contained in the first resin layer can be mentioned.

(積層シートの製造方法)
本発明の積層シートの製造方法は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層を得る工程と、繊維層の少なくとも一方の面上に、間欠部を有する第1樹脂層を形成する工程と、を含む。
(Manufacturing method of laminated sheet)
The method for producing a laminated sheet of the present invention includes a step of obtaining a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a step of forming a first resin layer having an intermittent portion on at least one surface of the fiber layer. And, including.

(繊維層を得る工程)
繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層を得る工程は、微細繊維状セルロース含有スラリーを基材上に塗工する工程又は、微細繊維状セルロース含有スラリーを抄紙する工程を含む。中でも、微細繊維状セルロースを含む繊維層を得る工程は微細繊維状セルロース含有スラリーを基材上に塗工する工程を含むことが好ましい。
(Process to obtain fiber layer)
The step of obtaining the fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less includes a step of coating a fine fibrous cellulose-containing slurry on a substrate or a step of making a paper of the fine fibrous cellulose-containing slurry. Above all, the step of obtaining the fiber layer containing the fine fibrous cellulose preferably includes a step of coating the fine fibrous cellulose-containing slurry on the base material.

<塗工工程>
塗工工程は、微細繊維状セルロース含有スラリーを基材上に塗工し、これを乾燥して形成された微細繊維状セルロース含有シートを基材から剥離することにより、シート(繊維層)を得る工程である。塗工装置と長尺の基材を用いることで、シートを連続的に生産することができる。塗工するスラリーの濃度は特に限定されないが、0.05質量%以上5質量%以下が好ましい。
<Coating process>
In the coating step, a fine fibrous cellulose-containing slurry is applied onto a base material, and the fine fibrous cellulose-containing sheet formed by drying the slurry is peeled off from the base material to obtain a sheet (fiber layer). It is a process. By using a coating device and a long base material, sheets can be continuously produced. The concentration of the slurry to be coated is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.

塗工工程で用いる基材の質は、特に限定されないが、微細繊維状セルロース含有スラリーに対する濡れ性が高いものの方が乾燥時のシートの収縮等を抑制することができて良いが、乾燥後に形成されたシートが容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂板または金属板が好ましいが、特に限定されない。例えばアクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛版、銅版、鉄板等の金属板および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を用いることができる。 The quality of the base material used in the coating process is not particularly limited, but a material having higher wettability to the fine fibrous cellulose-containing slurry may suppress shrinkage of the sheet during drying, but is formed after drying. It is preferable to select a sheet that can be easily peeled off. Of these, a resin plate or a metal plate is preferable, but it is not particularly limited. For example, resin plates such as acrylic plates, polyethylene terephthalate plates, vinyl chloride plates, polystyrene plates and polyvinylidene chloride plates, metal plates such as aluminum plates, zinc plates, copper plates and iron plates, and those whose surfaces are oxidized, stainless steel. A plate, brass plate, etc. can be used.

塗工工程において、微細繊維状セルロース含有スラリーの粘度が低く、基材上で展開してしまう場合、所定の厚み、坪量の微細繊維状セルロース含有シートを得るため、基材上に堰止用の枠を固定して使用してもよい。堰止用の枠の質は特に限定されないが、乾燥後に付着するシートの端部が容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂板または金属板を成形したものが好ましいが、特に限定されない。例えばアクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛版、銅版、鉄板等の金属板および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を成形したもの用いることができる。 In the coating process, when the viscosity of the fine fibrous cellulose-containing slurry is low and it develops on the base material, it is used for damming on the base material in order to obtain a fine fibrous cellulose-containing sheet having a predetermined thickness and basis weight. The frame may be fixed and used. The quality of the dammed frame is not particularly limited, but it is preferable to select one in which the end portion of the sheet that adheres after drying can be easily peeled off. Of these, those obtained by molding a resin plate or a metal plate are preferable, but are not particularly limited. For example, resin plates such as acrylic plates, polyethylene terephthalate plates, vinyl chloride plates, polystyrene plates and polyvinylidene chloride plates, metal plates such as aluminum plates, zinc plates, copper plates and iron plates, and those whose surfaces are oxidized, stainless steel. Molded plates, brass plates, etc. can be used.

微細繊維状セルロース含有スラリーを塗工する塗工機としては、例えば、ロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、エアドクターコーター等を使用することができる。厚みをより均一にできることから、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーターが好ましい。 As a coating machine for coating the fine fibrous cellulose-containing slurry, for example, a roll coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, an air doctor coater and the like can be used. A die coater, a curtain coater, and a spray coater are preferable because the thickness can be made more uniform.

塗工温度は特に限定されないが、20℃以上45℃以下であることが好ましく、25℃以上40℃以下であることがより好ましく、27℃以上35℃以下であることがさらに好ましい。塗工温度が上記下限値以上であれば、微細繊維状セルロース含有スラリーを容易に塗工でき、上記上限値以下であれば、塗工中の分散媒の揮発を抑制できる。 The coating temperature is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, more preferably 25 ° C. or higher and 40 ° C. or lower, and further preferably 27 ° C. or higher and 35 ° C. or lower. When the coating temperature is at least the above lower limit value, the fine fibrous cellulose-containing slurry can be easily coated, and when it is at least the above upper limit value, volatilization of the dispersion medium during coating can be suppressed.

塗工工程においては、シートの仕上がり坪量が10g/m2以上100g/m2以下になるようにスラリーを塗工することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように塗工することで、強度に優れた繊維層が得られる。 In the coating step, it is preferable to coat the slurry so that the finished basis weight of the sheet is 10 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less. By coating so that the basis weight is within the above range, a fiber layer having excellent strength can be obtained.

微細繊維状セルロースを含む繊維層を得る工程は、基材上に塗工した微細繊維状セルロース含有スラリーを乾燥させる工程を含むことが好ましい。乾燥方法としては、特に限定されないが、非接触の乾燥方法でも、シートを拘束しながら乾燥する方法の何れでもよく、これらを組み合わせてもよい。 The step of obtaining the fiber layer containing the fine fibrous cellulose preferably includes a step of drying the fine fibrous cellulose-containing slurry coated on the base material. The drying method is not particularly limited, but either a non-contact drying method or a method of drying while restraining the sheet may be used, or a combination of these may be used.

非接触の乾燥方法としては、特に限定されないが、熱風、赤外線、遠赤外線または近赤外線により加熱して乾燥する方法(加熱乾燥法)、真空にして乾燥する方法(真空乾燥法)を適用することができる。加熱乾燥法と真空乾燥法を組み合わせてもよいが、通常は、加熱乾燥法が適用される。赤外線、遠赤外線または近赤外線による乾燥は、赤外線装置、遠赤外線装置または近赤外線装置を用いて行うことができるが、特に限定されない。加熱乾燥法における加熱温度は特に限定されないが、20℃以上120℃以下とすることが好ましく、25℃以上105℃以下とすることがより好ましい。加熱温度を上記下限値以上とすれば、分散媒を速やかに揮発させることができ、上記上限値以下であれば、加熱に要するコストの抑制及び微細繊維状セルロースが熱によって変色することを抑制できる。 The non-contact drying method is not particularly limited, but a method of heating and drying with hot air, infrared rays, far infrared rays or near infrared rays (heat drying method) and a method of vacuum drying (vacuum drying method) are applied. Can be done. The heat drying method and the vacuum drying method may be combined, but the heat drying method is usually applied. Drying with infrared rays, far infrared rays or near infrared rays can be performed using an infrared device, a far infrared device or a near infrared device, but is not particularly limited. The heating temperature in the heat-drying method is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and more preferably 25 ° C. or higher and 105 ° C. or lower. When the heating temperature is at least the above lower limit value, the dispersion medium can be rapidly volatilized, and when it is at least the above upper limit value, the cost required for heating can be suppressed and the discoloration of fine fibrous cellulose due to heat can be suppressed. ..

乾燥後に、得られた微細繊維状セルロース含有シートを基材から剥離するが、基材がシートの場合には、微細繊維状セルロース含有シートと基材とを積層したまま巻き取って、微細繊維状セルロース含有シートの使用直前に微細繊維状セルロース含有シートを工程基材から剥離してもよい。 After drying, the obtained fine fibrous cellulose-containing sheet is peeled off from the base material. When the base material is a sheet, the fine fibrous cellulose-containing sheet and the base material are wound while being laminated to form fine fibers. The fine fibrous cellulose-containing sheet may be peeled off from the process substrate immediately before the use of the cellulose-containing sheet.

<抄紙工程>
微細繊維状セルロースを含む繊維層を得る工程は、微細繊維状セルロース含有スラリーを抄紙する工程を含んでもよい。抄紙工程で抄紙機としては、長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機、これらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機等が挙げられる。抄紙工程では、手抄き等公知の抄紙を行ってもよい。
<Papermaking process>
The step of obtaining the fiber layer containing the fine fibrous cellulose may include a step of making a paper of the fine fibrous cellulose-containing slurry. Examples of the paper machine in the paper making process include continuous paper machines such as a long net type, a circular net type, and an inclined type, and a multi-layer paper making machine combining these. In the papermaking process, known papermaking such as hand-making may be performed.

抄紙工程では、微細繊維状セルロース含有スラリーをワイヤー上で濾過、脱水して湿紙状態のシートを得た後、プレス、乾燥することでシートを得る。スラリーの濃度は特に限定されないが、0.05質量%以上5質量%以下が好ましい。スラリーを濾過、脱水する場合、濾過時の濾布としては特に限定されないが、微細繊維状セルロースは通過せず、かつ濾過速度が遅くなりすぎないことが重要である。このような濾布としては特に限定されないが、有機ポリマーからなるシート、織物、多孔膜が好ましい。有機ポリマーとしては特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のような非セルロース系の有機ポリマーが好ましい。具体的には孔径0.1μm以上20μm以下、例えば1μmのポリテトラフルオロエチレンの多孔膜、孔径0.1μm以上20μm以下、例えば1μmのポリエチレンテレフタレートやポリエチレンの織物等が挙げられるが、特に限定されない。 In the papermaking process, the fine fibrous cellulose-containing slurry is filtered on a wire and dehydrated to obtain a wet paper sheet, which is then pressed and dried to obtain a sheet. The concentration of the slurry is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less. When the slurry is filtered and dehydrated, the filter cloth for filtration is not particularly limited, but it is important that the fine fibrous cellulose does not pass through and the filtration rate does not become too slow. Such a filter cloth is not particularly limited, but a sheet made of an organic polymer, a woven fabric, or a porous membrane is preferable. The organic polymer is not particularly limited, but non-cellulosic organic polymers such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferable. Specific examples thereof include a porous membrane of polytetrafluoroethylene having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, for example, 1 μm, polyethylene terephthalate having a pore size of 0.1 μm or more and 20 μm or less, for example, 1 μm, or a polyethylene woven fabric, but the present invention is not particularly limited.

微細繊維状セルロース含有スラリーからシートを製造する方法としては、特に限定されないが、例えばWO2011/013567に記載の製造装置を用いる方法等が挙げられる。この製造装置は、微細繊維状セルロースを含むスラリーを無端ベルトの上面に吐出し、吐出されたスラリーから分散媒を搾水してウェブを生成する搾水セクションと、ウェブを乾燥させて繊維シートを生成する乾燥セクションとを備えている。搾水セクションから乾燥セクションにかけて無端ベルトが配設され、搾水セクションで生成されたウェブが無端ベルトに載置されたまま乾燥セクションに搬送される。 The method for producing a sheet from the fine fibrous cellulose-containing slurry is not particularly limited, and examples thereof include a method using the production apparatus described in WO2011 / 013567. This manufacturing equipment discharges a slurry containing fine fibrous cellulose onto the upper surface of an endless belt, and squeezes a dispersion medium from the discharged slurry to generate a web, and a water-squeezed section that dries the web to produce a fiber sheet. It has a drying section to produce. An endless belt is arranged from the watering section to the drying section, and the web generated in the watering section is conveyed to the drying section while being placed on the endless belt.

本発明において使用できる脱水方法としては特に限定されないが、紙の製造で通常に使用している脱水方法が挙げられ、長網、円網、傾斜ワイヤーなどで脱水した後、ロールプレスで脱水する方法が好ましい。また、乾燥方法としては特に限定されないが、紙の製造で用いられている方法が挙げられ、例えば、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、熱風乾燥、近赤外線ヒーター、赤外線ヒーターなどの方法が好ましい。 The dehydration method that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a dehydration method that is usually used in the production of paper. A method of dehydrating with a long net, a circular net, an inclined wire, or the like and then dehydrating with a roll press. Is preferable. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include methods used in the production of paper. For example, a cylinder dryer, a yankee dryer, hot air drying, a near infrared heater, an infrared heater and the like are preferable.

(第1樹脂層を形成する工程)
第1樹脂層を形成する工程では、上述した方法で得られた繊維層の少なくとも一方の面上に、第1の樹脂組成物を塗工する工程と、第1の樹脂組成物を硬化する工程と、間欠部を形成する工程と、を含む。なお、間欠部を形成する工程は溝部を形成する工程であることが好ましい。
(Step of forming the first resin layer)
In the step of forming the first resin layer, a step of applying the first resin composition on at least one surface of the fiber layer obtained by the above-mentioned method and a step of curing the first resin composition. And a step of forming an intermittent portion. The step of forming the intermittent portion is preferably the step of forming the groove portion.

第1の樹脂組成物には、重合開始剤が含まれることが好ましい。樹脂層にも重合開始剤の少なくとも一部が残存することとなるため、第1樹脂層は重合開始剤を含むものであることが好ましい。なお、第1の樹脂組成物に添加される重合開始剤としては、熱重合開始剤や光重合開始剤を例示することができる。 The first resin composition preferably contains a polymerization initiator. Since at least a part of the polymerization initiator remains in the resin layer, it is preferable that the first resin layer contains the polymerization initiator. Examples of the polymerization initiator added to the first resin composition include thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators.

熱重合開始剤としては、例えば、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート、パーオキシケタール、またはケトンパーオキサイド等が挙げられる。具体的には、ベンゾイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、t−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエート)ジクミルパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルハイドロパーキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、または1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド等を用いることができる。これらの重合開始剤は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 Examples of the thermal polymerization initiator include hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxyester, diacyl peroxide, peroxycarbonate, peroxyketal, ketone peroxide and the like. Specifically, benzoyl peroxide, diisopropylperoxycarbonate, t-butylperoxy (2-ethylhexanoate) dicumyl peroxide, dit-butyl peroxide, t-butylperoxybenzoate, t-butylhydro. Perkiside, diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide and the like can be used. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

光重合開始剤としては、光ラジカル発生剤または光カチオン重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤は単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
光ラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,6−ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、または2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホシフィンオキシド等が挙げられる。これらの中でも、ベンゾフェノン、または2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドを挙げることができる。
光カチオン重合開始剤とは、紫外線や電子線などの放射線の照射によりカチオン重合を開始させる化合物であり、例えば、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族アンモニウム塩等を挙げることができる。
Examples of the photopolymerization initiator include a photoradical generator or a photocationic polymerization initiator. The photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the photoradical generator include benzophenone, benzoin methyl ether, benzoin propyl ether, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2,6-dimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, or 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenyl. Examples include phosphine oxide. Among these, benzophenone or 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide can be mentioned.
The photocationic polymerization initiator is a compound that initiates cationic polymerization by irradiation with radiation such as ultraviolet rays or electron beams. For example, aromatic sulfonium salt, aromatic iodonium salt, aromatic diazonium salt, aromatic ammonium salt and the like can be used. Can be mentioned.

重合開始剤の含有量は、第1の樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。また、重合開始剤の含有量は、第1の樹脂組成物の全質量に対して、10質量%以下であることが好ましい。 The content of the polymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, based on the total mass of the first resin composition. The content of the polymerization initiator is preferably 10% by mass or less with respect to the total mass of the first resin composition.

第1の樹脂組成物には、さらにイソシアネート化合物が含まれていてもよい。イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。イソシアネート化合物には、ビウレット型、ヌレート型、アダクト型等のポリイソシアネートが含まれ、このようなポリイソシアネートも使用可能である。 The first resin composition may further contain an isocyanate compound. Examples of the isocyanate compound include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like. The isocyanate compound includes biuret-type, nurate-type, adduct-type and other polyisocyanates, and such polyisocyanates can also be used.

イソシアネート化合物の含有量は、第1の樹脂組成物の全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。また、イソシアネート化合物の含有量は、第1の樹脂組成物の全質量に対して、50質量%以下であることが好ましい。 The content of the isocyanate compound is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the total mass of the first resin composition. The content of the isocyanate compound is preferably 50% by mass or less with respect to the total mass of the first resin composition.

なお、上述したような熱重合開始剤や光重合開始剤、イソシアネート化合物の一部は、未反応の状態で残存するため、硬化後の第1樹脂層中にも含まれる。
第1樹脂層中における重合開始剤の含有量は、第1樹脂層の全質量に対して、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
また、第1樹脂層中におけるイソシアネート化合物の含有量は、第1樹脂層の全質量に対して、3質量%以上50質量%以下であることが好ましく、5質量%以上30質量%以下であることがより好ましい。
Since some of the thermal polymerization initiator, photopolymerization initiator, and isocyanate compound as described above remain in an unreacted state, they are also contained in the first resin layer after curing.
The content of the polymerization initiator in the first resin layer is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, and 1% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total mass of the first resin layer. More preferably.
The content of the isocyanate compound in the first resin layer is preferably 3% by mass or more and 50% by mass or less, and 5% by mass or more and 30% by mass or less, based on the total mass of the first resin layer. Is more preferable.

第1の樹脂組成物は、さらに溶媒を含んでもよい。溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチル、ジブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、トルエン、キシレン、ヘキサンなどの芳香族類および炭化水素類、1−プロパノールなどのアルコール類といった有機溶媒が挙げられる。 The first resin composition may further contain a solvent. Solvents include esters such as ethyl acetate, butyl acetate and propyl acetate, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl, dibutyl ketone and cyclohexanone, aromatics and hydrocarbons such as toluene, xylene and hexane, 1-propanol and the like. Examples include organic solvents such as alcohols.

第1の樹脂組成物を塗工する工程では、繊維層の少なくとも一方の面上に、第1の樹脂組成物を塗工する。第1の樹脂組成物を塗工する工程において使用できる塗工機としては、例えば、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、エアドクターコーター等を使用することができる。 In the step of applying the first resin composition, the first resin composition is applied on at least one surface of the fiber layer. As a coating machine that can be used in the step of coating the first resin composition, for example, a bar coater, a roll coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, an air doctor coater, or the like can be used.

第1の樹脂組成物を硬化する工程では、塗工した第1の樹脂組成物の一部のみを硬化させてもよく、第1の樹脂組成物の全部を硬化させてもよい。第1の樹脂組成物を硬化する工程で、塗工した第1の樹脂組成物の一部のみを硬化させる場合、第1の樹脂組成物を硬化する工程と、間欠部を形成する工程が同時に行われることになる。第1の樹脂組成物を硬化する工程で、第1の樹脂組成物の全部を硬化させる場合は、第1の樹脂組成物を硬化する工程の後に、間欠部を形成する工程が設けられることになる。 In the step of curing the first resin composition, only a part of the coated first resin composition may be cured, or the entire first resin composition may be cured. In the step of curing the first resin composition, when only a part of the coated first resin composition is cured, the step of curing the first resin composition and the step of forming the intermittent portion are simultaneously performed. It will be done. In the step of curing the first resin composition, when the entire first resin composition is cured, a step of forming an intermittent portion is provided after the step of curing the first resin composition. Become.

塗工した第1の樹脂組成物の一部のみを硬化させる場合は、例えば、形成したい間欠部の形状に遮光パターンが形成されたシート(フォトマスク)を第1の樹脂組成物の塗膜上に置き、シート(フォトマスク)側から紫外線を照射することで遮光パターンが積層された部分以外の塗膜を硬化させることができる。その後、第1の樹脂組成物の未硬化部分を、有機溶媒を用いた洗浄処理等で除去することにより除去する。なお、シート(フォトマスク)を第1の樹脂組成物の塗膜上に載置する前には、第1の樹脂組成物中のモノマー成分の一部を硬化し、半硬化状態としてもよい。 When only a part of the coated first resin composition is cured, for example, a sheet (photomask) in which a light-shielding pattern is formed in the shape of the intermittent portion to be formed is placed on the coating film of the first resin composition. By irradiating ultraviolet rays from the sheet (photomask) side, the coating film other than the portion where the light-shielding pattern is laminated can be cured. Then, the uncured portion of the first resin composition is removed by removing it by a washing treatment or the like using an organic solvent. Before the sheet (photomask) is placed on the coating film of the first resin composition, a part of the monomer components in the first resin composition may be cured to be in a semi-cured state.

シート(フォトマスク)側から紫外線を照射する際、照射する紫外線の量は、特に限定されるものではないが、例えば、300nm以上450nm以下の紫外線を、10mJ/cm2以上1000mJ/cm2以下の範囲で照射することが好ましい。また、放射線を2回以上に分割して照射することも好ましい。放射線照射に使用するランプの具体例としては、メタルハライドランプ、高圧水銀灯ランプ、紫外線LEDランプ、または無電極水銀ランプ等を挙げることができる。 When irradiating ultraviolet rays from the sheet (photomask) side, the amount of ultraviolet rays to be irradiated is not particularly limited, but for example, ultraviolet rays of 300 nm or more and 450 nm or less are 10 mJ / cm 2 or more and 1000 mJ / cm 2 or less. It is preferable to irradiate in a range. It is also preferable to irradiate the radiation in two or more divided doses. Specific examples of the lamp used for irradiation include a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultraviolet LED lamp, an electrodeless mercury lamp, and the like.

第1の樹脂組成物を硬化する工程で、塗工した第1の樹脂組成物の全部を硬化させる場合は、第1の樹脂組成物を完全硬化させた後に、間欠部を形成したい箇所にプラズマエッチング処理を施すことが好ましい。具体的には、第1の樹脂組成物の塗膜を熱硬化及び/又は紫外線硬化により完全に硬化させた後に、第1樹脂層上に、間欠部を形成した部分が空隙となったプラズマ加工用マスクを積層する。その後、プラズマエッチング処理を施すことで、プラズマ加工用マスクの空隙部分にのみプラズマエッチング処理が施される。プラズマエッチング処理は繊維層が露出するまで複数回繰り返してもよい。 In the step of curing the first resin composition, when the entire coated first resin composition is cured, plasma is formed at a portion where an intermittent portion is desired to be formed after the first resin composition is completely cured. It is preferable to perform an etching process. Specifically, after the coating film of the first resin composition is completely cured by thermosetting and / or ultraviolet curing, plasma processing in which the portion where the intermittent portion is formed on the first resin layer becomes a void. Laminate the masks for. After that, by performing the plasma etching process, the plasma etching process is performed only on the void portion of the plasma processing mask. The plasma etching process may be repeated a plurality of times until the fiber layer is exposed.

第1樹脂層上に、間欠部を形成する方法としては、上述した方法以外に下記の方法を採用することもできる。例えば、第1の樹脂組成物の全部を完全硬化させた後に、間欠部を形成したい箇所を鋭利な金属等により切削する方法や、レーザー加工により切削する方法、短波長紫外線によるエッチングする方法等が挙げられる。また、第1の樹脂組成物を硬化させる前に凸部を有する金型を押し当て、その状態で第1の樹脂組成物を硬化させる方法(プレス方法)を採用することもできる。 As a method for forming the intermittent portion on the first resin layer, the following method can be adopted in addition to the above-mentioned method. For example, a method of completely curing the entire first resin composition and then cutting a portion where an intermittent portion is desired to be formed with a sharp metal or the like, a method of cutting by laser processing, a method of etching with short wavelength ultraviolet rays, or the like. Can be mentioned. Further, a method (pressing method) in which a mold having a convex portion is pressed before the first resin composition is cured and the first resin composition is cured in that state can also be adopted.

(第2樹脂層を形成する工程)
本発明の積層シートが、第2の樹脂層を有する場合、積層シート製造方法は、さらに第2樹脂層を形成する工程を含む。この場合、第2樹脂層を形成する工程は、間欠部を形成する工程の前に設けられてもよく、間欠部を形成する工程の後に設けられてもよい。第2樹脂層を形成する工程は、繊維層の一方の面上であって、第1樹脂層が設けられた面とは反対側の面上に第2の樹脂組成物を塗工する工程と、第2の樹脂組成物を硬化する工程と、を含む。第2の樹脂組成物を塗工する工程において使用できる塗工機としては、上述した塗工機を挙げることができる。
(Step of forming the second resin layer)
When the laminated sheet of the present invention has a second resin layer, the method for producing a laminated sheet further includes a step of forming the second resin layer. In this case, the step of forming the second resin layer may be provided before the step of forming the intermittent portion, or may be provided after the step of forming the intermittent portion. The step of forming the second resin layer is a step of applying the second resin composition on one surface of the fiber layer and on the surface opposite to the surface on which the first resin layer is provided. , A step of curing the second resin composition. Examples of the coating machine that can be used in the step of coating the second resin composition include the above-mentioned coating machines.

第2の樹脂組成物には、重合開始剤が含まれることが好ましい。また、第2の樹脂組成物はイソシアネート化合物を含んでいてもよい。重合開始剤やイソシアネート化合物としては、上述した重合開始剤を挙げることができる。重合開始剤の含有量は、第2の樹脂組成物の全質量に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。また、重合開始剤の含有量は、第2の樹脂組成物の全質量に対して、10質量%以下であることが好ましい。また、イソシアネート化合物の含有量は、第2の樹脂組成物の全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。また、イソシアネート化合物の含有量は、第2の樹脂組成物の全質量に対して、50質量%以下であることが好ましい。 The second resin composition preferably contains a polymerization initiator. Moreover, the second resin composition may contain an isocyanate compound. Examples of the polymerization initiator and the isocyanate compound include the above-mentioned polymerization initiators. The content of the polymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, based on the total mass of the second resin composition. The content of the polymerization initiator is preferably 10% by mass or less with respect to the total mass of the second resin composition. The content of the isocyanate compound is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the total mass of the second resin composition. The content of the isocyanate compound is preferably 50% by mass or less with respect to the total mass of the second resin composition.

なお、上述したような熱重合開始剤や光重合開始剤、イソシアネート化合物の一部は、未反応の状態で残存するため、硬化後の第2樹脂層中にも含まれる。
第2樹脂層中における重合開始剤の含有量は、第2樹脂層の全質量に対して、0.5質量%以上10質量%以下であることが好ましく、1質量%以上5質量%以下であることがより好ましい。
また、第2樹脂層中におけるイソシアネート化合物の含有量は、第2樹脂層の全質量に対して、20質量%以上90質量%以下であることが好ましく、30質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。
Since some of the thermal polymerization initiator, photopolymerization initiator, and isocyanate compound as described above remain in an unreacted state, they are also contained in the second resin layer after curing.
The content of the polymerization initiator in the second resin layer is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, and 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total mass of the second resin layer. More preferably.
The content of the isocyanate compound in the second resin layer is preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less, and is 30% by mass or more and 70% by mass or less, based on the total mass of the second resin layer. Is more preferable.

第2の樹脂組成物は、さらに溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、上述した溶媒を挙げることができる。 The second resin composition preferably further contains a solvent. Examples of the solvent include the above-mentioned solvents.

第2の樹脂組成物を硬化する工程における硬化方法としては、例えば、熱硬化や、紫外線硬化を採用することができる。熱硬化と紫外線硬化を同時に行うこともできる。 As a curing method in the step of curing the second resin composition, for example, thermosetting or ultraviolet curing can be adopted. Thermosetting and UV curing can be performed at the same time.

第2の樹脂組成物を熱硬化により硬化させる場合は、第2の樹脂組成物の塗布膜を70℃以上200℃以下の温度範囲で加熱を行うことが好ましい。加熱時間は、10分以上10時間以下とすることができる。 When the second resin composition is cured by thermosetting, it is preferable to heat the coating film of the second resin composition in a temperature range of 70 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The heating time can be 10 minutes or more and 10 hours or less.

第2の樹脂組成物を紫外線硬化により硬化させる場合は、照射する紫外線の量は、特に限定されるものではないが、例えば、300nm以上450nm以下の紫外線を、10mJ/cm2以上1000mJ/cm2以下の範囲で照射することが好ましい。また、放射線を2回以上に分割して照射することも好ましい。放射線照射に使用するランプの具体例としては、メタルハライドランプ、高圧水銀灯ランプ、紫外線LEDランプ、または無電極水銀ランプ等を挙げることができる。 When the second resin composition is cured by ultraviolet curing, the amount of ultraviolet rays to be irradiated is not particularly limited, but for example, ultraviolet rays of 300 nm or more and 450 nm or less are emitted from 10 mJ / cm 2 or more and 1000 mJ / cm 2 It is preferable to irradiate in the following range. It is also preferable to irradiate the radiation in two or more divided doses. Specific examples of the lamp used for irradiation include a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultraviolet LED lamp, an electrodeless mercury lamp, and the like.

(用途)
本発明の積層シートは、例えば、分析測定用シートとして用いることができる。具体的には、本発明の積層シートの間欠部に流体等を滴下して、流体の物性や含有物の種類、含有物の量などを分析することができる。この場合は、間欠部の内壁には、各測定に適した試薬等を接合させておいてもよい。中でも、本発明の積層シートは、バイオセンサーとして用いることが好ましい。この場合、例えば、間欠部の内壁に各測定に適した抗体等を接合させておき、血液等の生体液状試料を間欠部に滴下することで生体液状試料中に含まれる物質の特定や物質の定量を行うことができる。
(Use)
The laminated sheet of the present invention can be used, for example, as a sheet for analysis and measurement. Specifically, a fluid or the like can be dropped onto the intermittent portion of the laminated sheet of the present invention to analyze the physical characteristics of the fluid, the type of the inclusion, the amount of the inclusion, and the like. In this case, a reagent or the like suitable for each measurement may be bonded to the inner wall of the intermittent portion. Above all, the laminated sheet of the present invention is preferably used as a biosensor. In this case, for example, an antibody or the like suitable for each measurement is bonded to the inner wall of the intermittent portion, and a biological liquid sample such as blood is dropped onto the intermittent portion to identify the substance contained in the biological liquid sample or to identify the substance. Quantification can be performed.

また、本発明の積層シートは、上記用途以外にも、電子機器の基板、電子機器部材、光学部材、各種の乗り物や建物の窓材、内装材、外装材、包装用資材等に用いることができる。 In addition to the above applications, the laminated sheet of the present invention may be used for substrates of electronic devices, electronic device members, optical members, window materials of various vehicles and buildings, interior materials, exterior materials, packaging materials, and the like. can.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed in a limited manner by the specific examples shown below.

[実施例1]
<リン酸基導入セルロース繊維の作製>
針葉樹クラフトパルプとして、王子製紙製のパルプ(固形分93質量%、坪量208g/m2のシート状、離解してJIS P 8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)が700ml)を原料として使用した。上記針葉樹クラフトパルプ100質量部(絶乾質量)を、リン酸二水素アンモニウムと尿素の混合水溶液に含浸させ、リン酸二水素アンモニウム49質量部、尿素130質量部となるように圧搾し、薬液含浸パルプを得た。得られた薬液含浸パルプを105℃の乾燥機で乾燥し、水分を蒸発させてプレ乾燥させた。その後、140℃に設定した送風乾燥機で10分間加熱し、パルプ中のセルロースにリン酸基を導入し、リン酸化パルプを得た。
[Example 1]
<Preparation of phosphoric acid group-introduced cellulose fiber>
As softwood kraft pulp, pulp made by Oji Paper (solid content 93% by mass, sheet shape with basis weight 208 g / m 2 , separated and measured according to JIS P 8121, Canadian standard drainage degree (CSF) is 700 ml) Was used as a raw material. 100 parts by mass (absolute dry mass) of the softwood kraft pulp is impregnated into a mixed aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate and urea, squeezed to 49 parts by mass of ammonium dihydrogen phosphate and 130 parts by mass of urea, and impregnated with a chemical solution. Obtained pulp. The obtained chemical-impregnated pulp was dried in a dryer at 105 ° C. to evaporate the water content and pre-dried. Then, the pulp was heated in a blower dryer set at 140 ° C. for 10 minutes to introduce a phosphoric acid group into the cellulose in the pulp to obtain phosphorylated pulp.

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、撹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。次いで、得られた脱水シートを10Lのイオン交換水で希釈し、撹拌しながら、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ添加し、pHが12以上13以下のパルプスラリーを得た。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。撹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。 100 g of the obtained phosphorylated pulp was taken out by the pulp mass, 10 L of ion-exchanged water was poured, the mixture was stirred and uniformly dispersed, and then filtered and dehydrated to obtain a dehydrated sheet. The process was repeated twice. Next, the obtained dehydrated sheet was diluted with 10 L of ion-exchanged water, and a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added little by little with stirring to obtain a pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. Then, this pulp slurry was dehydrated to obtain a dehydrated sheet, and then 10 L of ion-exchanged water was added. After stirring and uniformly dispersing, the steps of filtering and dehydrating to obtain a dehydrated sheet were repeated twice.

得られた脱水シートに対し、先と同様にして、リン酸基を導入する工程、濾過脱水する工程を繰り返し、二回リン酸化セルロースの脱水シートを得た。得られた脱水シートの赤外線吸収スペクトルをFT−IRで測定した。その結果、1230cm-1以上1290cm-1以下にリン酸基に基づく吸収が観察され、リン酸基の付加が確認された。 A dehydrated sheet of phosphorylated cellulose was obtained twice by repeating the steps of introducing a phosphoric acid group and filtering and dehydrating the obtained dehydrated sheet in the same manner as above. The infrared absorption spectrum of the obtained dehydrated sheet was measured by FT-IR. As a result, absorption based on the phosphate group was observed at 1230 cm -1 or more and 1290 cm -1 or less, and the addition of the phosphate group was confirmed.

<解繊処理>
得られた二回リン酸化セルロースの脱水シートにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(スギノマシン社製、アルティマイザー)で245MPaの圧力にて3回処理し、微細繊維状セルロース分散液を得た。
<Fiber processing>
Ion-exchanged water was added to the obtained dehydrated sheet of twice-phosphorylated cellulose to prepare a slurry having a solid content concentration of 2% by mass. This slurry was treated three times with a wet atomizer (Ultimizer manufactured by Sugino Machine Limited) at a pressure of 245 MPa to obtain a fine fibrous cellulose dispersion.

<置換基量の測定>
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%の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4(リン酸基)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。算出した結果、0.98mmol/gであった。
<Measurement of substituent amount>
The amount of substituents introduced is the amount of phosphoric acid groups introduced into the fiber raw material, and the larger this value is, the more phosphoric acid groups are introduced. The amount of the substituent introduced was measured by diluting the target fine fibrous cellulose with ion-exchanged water so that the content was 0.2% by mass, treating with an ion-exchange resin, and titrating with an alkali. In the treatment with an ion exchange resin, a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) with a volume of 1/10 is added to a slurry containing 0.2% by mass of fibrous cellulose and shaken for 1 hour. Processing was performed. Then, the resin and the slurry were separated by pouring on a mesh having a mesh size of 90 μm. In the titration using alkali, the change in the value of electrical conductivity exhibited by the slurry was measured while adding a 0.1 N aqueous sodium hydroxide solution to the fibrous cellulose-containing slurry after ion exchange. That is, the amount of alkali (mmol) required in the first region of the curve shown in FIG. 4 (phosphate group) is divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated, and the amount of substituent introduced (mmol / mmol /). g). As a result of calculation, it was 0.98 mmol / g.

<繊維幅の測定>
微細繊維状セルロースの繊維幅を下記の方法で測定した。
微細繊維状セルロース分散液の上澄み液を濃度が0.01質量%以上0.1質量%以下となるように水で希釈し、親水化処理したカーボングリッド膜に滴下した。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。これにより、幅4nm程度の微細繊維状セルロースになっていることを確認した。
<Measurement of fiber width>
The fiber width of the fine fibrous cellulose was measured by the following method.
The supernatant of the fine fibrous cellulose dispersion was diluted with water so that the concentration was 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less, and the solution was added dropwise to the hydrophilized carbon grid film. After drying, it was stained with uranyl acetate and observed with a transmission electron microscope (JEOL-2000EX, manufactured by JEOL Ltd.). As a result, it was confirmed that the cellulose was fine fibrous cellulose having a width of about 4 nm.

<シート化>
微細繊維状セルロース分散液に、ポリエチレングリコール(和光純薬社製、分子量400万)を微細繊維状セルロース100質量部に対し、20質量部になるように添加した。その後、固形分濃度が0.6質量%となるよう濃度調整を行った。シートの仕上がり坪量が68g/m2になるように分散液を計量して、市販のアクリル板に展開し、70℃の乾燥機で24時間乾燥した。なお、所定の坪量となるようアクリル板上には堰止用の板を配置した。以上の手順により、後に繊維層となるシート(A)得られ、その厚みは45μmであった。
<Sheet>
Polyethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight: 4 million) was added to the fine fibrous cellulose dispersion so as to be 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fine fibrous cellulose. Then, the concentration was adjusted so that the solid content concentration was 0.6% by mass. The dispersion was weighed so that the finished basis weight of the sheet was 68 g / m 2 , developed on a commercially available acrylic plate, and dried in a dryer at 70 ° C. for 24 hours. A dammed plate was placed on the acrylic plate so as to have a predetermined basis weight. By the above procedure, a sheet (A) to be a fiber layer later was obtained, and the thickness thereof was 45 μm.

<第1樹脂層の積層>
ペンタエリスリトールテトラアクリレートを主成分とするアクリル樹脂(荒川化学工業社製、ビームセット710)100質量部、メチルエチルケトン100質量部、ラジカル重合開始剤(BASF社製、イルガキュア184)5質量部を混合して第1の樹脂組成物を得た。次いで、第1の樹脂組成物を、シート(A)の一面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で5分間加熱してメチルエチルケトンを揮発させた。次いで、シート(A)の樹脂組成物(A)を塗布した面に、幅2000μmの線形の遮光パターンが面内に均等に10本形成された7cm角のフォトマスク(線形の各遮光パターンは、平行であり、フォトマスクの両端まで延在する)を静置した。UVコンベア装置(アイグラフィックス社製、ECS−4011GX)を用いて500mJ/cm2の紫外線を照射して、第1の樹脂組成物を硬化させて第1樹脂層を形成した。以上の手順により繊維層の上に第1樹脂層が積層された積層シート(B)が形成され、第1樹脂層の厚みは10μmであった。
<Lamination of the first resin layer>
100 parts by mass of an acrylic resin containing pentaerythritol tetraacrylate as a main component (Beamset 710 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.), 100 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 5 parts by mass of a radical polymerization initiator (BASF, Irgacure 184) are mixed. The first resin composition was obtained. Next, the first resin composition was applied to one surface of the sheet (A) with a bar coater, and then heated at 100 ° C. for 5 minutes to volatilize the methyl ethyl ketone. Next, a 7 cm square photomask in which 10 linear light-shielding patterns having a width of 2000 μm were evenly formed on the surface of the sheet (A) coated with the resin composition (A) (each linear light-shielding pattern is: It was parallel and extended to both ends of the photomask). The first resin composition was cured by irradiating with ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 using a UV conveyor device (ECS-4011GX manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) to form a first resin layer. By the above procedure, a laminated sheet (B) in which the first resin layer was laminated on the fiber layer was formed, and the thickness of the first resin layer was 10 μm.

<間欠部(溝部)の形成>
積層シート(B)を、メチルエチルケトンで満たした金属容器内に浸漬させた。次いで金属容器を振とう装置(タイテック社製、PersonalLt−10F)上に置き、5分間の振とう洗浄処理を行った。この操作を、メチルエチルケトンを入れ替えて2回繰り返すことで、フォトマスクの遮光パターン部分に存在する第1の樹脂組成物を除去し、第1樹脂層に溝状の間欠部が形成された積層シート(C)を得た。なお、積層シート(C)の間欠部では、繊維層が露出していることを確認した。
<Formation of intermittent part (groove part)>
The laminated sheet (B) was immersed in a metal container filled with methyl ethyl ketone. Next, the metal container was placed on a shaking device (PersonalLt-10F manufactured by Titec Co., Ltd.), and the shaking washing treatment was performed for 5 minutes. By repeating this operation twice with the methyl ethyl ketone replaced, the first resin composition existing in the light-shielding pattern portion of the photomask was removed, and a laminated sheet in which a groove-shaped intermittent portion was formed in the first resin layer (a laminated sheet ( C) was obtained. It was confirmed that the fiber layer was exposed at the intermittent portion of the laminated sheet (C).

<第2樹脂層の積層>
アクリロイル基がグラフト重合したアクリル樹脂(大成ファインケミカル社製、アクリット8KX−012C:アクリル樹脂成分39.0質量%、1−プロパノール30.5質量%、酢酸ブチル30.5質量%)100質量部、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA−100)38質量部、ラジカル重合開始剤(BASF社製、イルガキュア184)2質量部を混合して第2の樹脂組成物を得た。次いで第2の樹脂組成物を、繊維層の第1樹脂層が形成されていない面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させて第2樹脂層を形成した。以上の手順により第1樹脂層、繊維層、第2樹脂層が順に積層された積層シート(D)が形成され、第2樹脂層の厚みは10μmであった。なお、<第1樹脂層の積層>の工程においてフォトマスクを静置した部分(7cm角部分)を切り出し、積層シート(D)の評価用シートとした。
<Lamination of second resin layer>
100 parts by mass of acrylic resin graft-polymerized with acryloyl group (Acryt 8KX-012C manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd .: acrylic resin component 39.0% by mass, 1-propanol 30.5% by mass, butyl acetate 30.5% by mass), poly A second resin composition was obtained by mixing 38 parts by mass of an isocyanate compound (TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) and 2 parts by mass of a radical polymerization initiator (Irgacure 184 manufactured by BASF Co., Ltd.). Next, the second resin composition was applied to the surface of the fiber layer on which the first resin layer was not formed with a bar coater, and then heated at 100 ° C. for 1 hour to be cured to form the second resin layer. .. By the above procedure, a laminated sheet (D) in which the first resin layer, the fiber layer, and the second resin layer were laminated in this order was formed, and the thickness of the second resin layer was 10 μm. In addition, in the step of <lamination of the first resin layer>, a portion (7 cm square portion) in which the photomask was left to stand was cut out and used as an evaluation sheet for the laminated sheet (D).

[実施例2]
実施例1において、第2樹脂層の積層を行わなかった以外は実施例1と同様にし、第1樹脂層に溝状の間欠部が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Example 2]
In Example 1, a laminated sheet and an evaluation sheet in which groove-shaped intermittent portions were formed in the first resin layer were obtained in the same manner as in Example 1 except that the second resin layer was not laminated.

[実施例3]
実施例1において、間欠部の形成の際に用いたフォトマスクの代わりに、幅50μmの線形の遮光パターンが面内に均等に10本形成された7cm角のフォトマスク(線形の各遮光パターンは、平行であり、フォトマスクの両端まで延在する)を用いた以外は実施例1と同様にし、第1樹脂層に溝状の間欠部(溝部)が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Example 3]
In Example 1, instead of the photomask used when forming the intermittent portion, a 7 cm square photomask in which 10 linear light-shielding patterns having a width of 50 μm were uniformly formed in the plane (each linear light-shielding pattern is , Parallel and extending to both ends of the photomask), the same as in Example 1, with the laminated sheet and the evaluation sheet having groove-shaped intermittent portions (grooves) formed in the first resin layer. Obtained.

[実施例4]
実施例1の<第1樹脂層の積層>において用いたフォトマスクを使用せず、第1樹脂層全面を硬化させて積層シート(B)を得た。次いで、積層シート(B)の第1樹脂層の上に、幅5μm×長さ7cmの線形の空隙(欠損部)が面内に均等に10本形成された、ステンレス製のプラズマ加工用マスクを静置した。そして、積層シート(B)をプラズマエッチング装置(アルバック社製、NE−550X)のチャンバー内に静置し、プラズマエッチング処理を行った。その後、積層シート(B)のプラズマ加工用マスクを静置した部分(7cm角部分)を切り出し、評価用シートを得た。その他の操作は実施例1と同様にした。
[Example 4]
The entire surface of the first resin layer was cured to obtain a laminated sheet (B) without using the photomask used in <Lamination of the first resin layer> of Example 1. Next, a stainless steel plasma processing mask in which 10 linear voids (defects) having a width of 5 μm and a length of 7 cm were uniformly formed in the plane on the first resin layer of the laminated sheet (B). It was left still. Then, the laminated sheet (B) was allowed to stand in the chamber of a plasma etching apparatus (NE-550X manufactured by ULVAC, Inc.) and subjected to plasma etching treatment. Then, a portion (7 cm square portion) of the laminated sheet (B) on which the plasma processing mask was left to stand was cut out to obtain an evaluation sheet. Other operations were the same as in Example 1.

[実施例5]
実施例3の<第1樹脂層の積層>において、第1の樹脂組成物の組成を以下の様に変更した。具体的には、ポリビニルアルコール樹脂(クラレ社製、PVA105)20質量部、イオン交換水80質量部を混合して第1の樹脂組成物を得た。積層された第1樹脂層の厚みは10μmであった。上記以外は実施例3と同様にし、第1樹脂層に溝状の間欠部(溝部)が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Example 5]
In <Lamination of the first resin layer> of Example 3, the composition of the first resin composition was changed as follows. Specifically, 20 parts by mass of a polyvinyl alcohol resin (PVA105 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and 80 parts by mass of ion-exchanged water were mixed to obtain a first resin composition. The thickness of the laminated first resin layer was 10 μm. Except for the above, in the same manner as in Example 3, a laminated sheet and an evaluation sheet in which groove-shaped intermittent portions (groove portions) were formed in the first resin layer were obtained.

[比較例1]
実施例1において、シート(A)を使用せず、PETフィルム上にシリコンはく離層が形成された軽剥離セパレーター上に樹脂層を形成した。樹脂層の形成を4回繰り返し、厚み45μmの樹脂シートを形成した(この樹脂シートが後に第1樹脂層となる)。次いで、樹脂シート(第1樹脂層)の一方の面上に第2樹脂層を形成した。その後、樹脂シート(第1樹脂層)から軽剥離セパレーターを剥離し、樹脂シート(第1樹脂層)の他方の面側から実施例1と同様の手順で間欠部(溝部)の形成を行い、第1樹脂層に溝状の間欠部(溝部)が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the sheet (A) was not used, and the resin layer was formed on the light peeling separator in which the silicon peeling layer was formed on the PET film. The formation of the resin layer was repeated four times to form a resin sheet having a thickness of 45 μm (this resin sheet later became the first resin layer). Next, a second resin layer was formed on one surface of the resin sheet (first resin layer). After that, the light release separator is peeled off from the resin sheet (first resin layer), and an intermittent portion (groove portion) is formed from the other surface side of the resin sheet (first resin layer) in the same procedure as in Example 1. A laminated sheet and an evaluation sheet in which groove-shaped intermittent portions (groove portions) were formed in the first resin layer were obtained.

[比較例2]
比較例1の樹脂シート形成の際、第1の樹脂組成物の組成を以下の様に変更した。具体的には、ポリビニルアルコール樹脂(クラレ社製、PVA105)20質量部、イオン交換水80質量部を混合して第1の樹脂組成物を得た。得られた樹脂シートの厚みは45μmであった。上記以外は比較例1と同様にし、第1樹脂層に溝状の間欠部(溝部)が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Comparative Example 2]
When forming the resin sheet of Comparative Example 1, the composition of the first resin composition was changed as follows. Specifically, 20 parts by mass of a polyvinyl alcohol resin (PVA105 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and 80 parts by mass of ion-exchanged water were mixed to obtain a first resin composition. The thickness of the obtained resin sheet was 45 μm. Except for the above, in the same manner as in Comparative Example 1, a laminated sheet and an evaluation sheet in which groove-shaped intermittent portions (groove portions) were formed in the first resin layer were obtained.

[比較例3]
実施例1の<シート化>において、微細繊維状セルロース分散液の代わりに、繊維状セルロース懸濁液を使用した。なお、上記繊維状セルロース懸濁液は以下のように製造した。針葉樹晒クラフトパルプ(水分50質量%、JIS P8121に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)700ml)に、イオン交換水を添加して、1.0質量%のパルプ懸濁液にした。このパルプ懸濁液を、ラボリファイナー機(相川鉄工社製)で、1万回転/分で5時間処理し、繊維状セルロース懸濁液を得た。この繊維状セルロース懸濁液が含有する繊維状セルロースの平均繊維幅は、3μmであった。また、シートの仕上がり坪量は45g/m2であり、得られたシートの厚みは45μmであった。上記以外は実施例1と同様にし、第1樹脂層に溝状の間欠部(溝部)が形成された積層シート及び評価用シートを得た。
[Comparative Example 3]
In the <sheeting> of Example 1, a fibrous cellulose suspension was used instead of the fine fibrous cellulose dispersion. The fibrous cellulose suspension was produced as follows. Ion-exchanged water was added to softwood bleached kraft pulp (water content 50% by mass, Canadian standard drainage (CSF) 700 ml measured according to JIS P8121) to make a 1.0% by mass pulp suspension. .. This pulp suspension was treated with a lab refiner machine (manufactured by Aikawa Iron Works Co., Ltd.) at 10,000 rpm for 5 hours to obtain a fibrous cellulose suspension. The average fiber width of the fibrous cellulose contained in this fibrous cellulose suspension was 3 μm. The finished basis weight of the sheet was 45 g / m 2 , and the thickness of the obtained sheet was 45 μm. Except for the above, in the same manner as in Example 1, a laminated sheet and an evaluation sheet in which groove-shaped intermittent portions (groove portions) were formed in the first resin layer were obtained.

<測定>
実施例1〜5及び比較例1〜3で得られた評価用シートを、以下の方法に従って測定した。
<Measurement>
The evaluation sheets obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were measured according to the following method.

[間欠部(溝部)の幅]
評価用シートの間欠部を光学顕微鏡で観察し、間欠部の最大幅を測定した。なお、間欠部の最大幅は、間欠部における任意の10点の最大幅を測定し、その平均値を間欠部の最大幅とした。
[Width of intermittent part (groove part)]
The intermittent portion of the evaluation sheet was observed with an optical microscope, and the maximum width of the intermittent portion was measured. As for the maximum width of the intermittent portion, the maximum width of any 10 points in the intermittent portion was measured, and the average value thereof was taken as the maximum width of the intermittent portion.

[間欠部(溝部)のアスペクト比]
上記間欠部の最大幅を第1樹脂層の厚みで除し、間欠部のアスペクト比(W/T)とした。
[Aspect ratio of intermittent part (groove part)]
The maximum width of the intermittent portion was divided by the thickness of the first resin layer to obtain the aspect ratio (W / T) of the intermittent portion.

<評価>
実施例1〜5及び比較例1〜3で得られた評価用シートを、以下の方法に従って評価した。
<Evaluation>
The evaluation sheets obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated according to the following methods.

[間欠部(溝部)の流路としての機能]
イソプロピルアルコール95質量部、染料(東京化成工業社製、C.I.アシッドレッド52)5質量部を混合し、試験液を調製した。次いで、評価用シートの間欠部(溝部)の端部の一方に、マイクロピペットで試験液を50μL滴下した。さらに、評価用シートを20°傾け、1分後に評価用シートを観察し、下記の基準に従って評価を行った。
◎:溝部にのみ試験液が観察され、端部のもう一方に試験液が到達する。
○:溝部とその周辺にのみ試験液が観察され、端部のもう一方に試験液が到達する。
△:繊維層の裏面に試験液が観察されるが、端部のもう一方に試験液が到達する。
×:繊維層の裏面に試験液が観察され、端部のもう一方に試験液が到達しない。
[Function as a flow path of the intermittent part (groove part)]
A test solution was prepared by mixing 95 parts by mass of isopropyl alcohol and 5 parts by mass of a dye (CI Acid Red 52 manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Next, 50 μL of the test solution was dropped onto one of the ends of the intermittent portion (groove portion) of the evaluation sheet with a micropipette. Further, the evaluation sheet was tilted by 20 °, and after 1 minute, the evaluation sheet was observed and evaluated according to the following criteria.
⊚: The test solution is observed only in the groove, and the test solution reaches the other end.
◯: The test solution is observed only in and around the groove, and the test solution reaches the other end.
Δ: The test solution is observed on the back surface of the fiber layer, but the test solution reaches the other end.
X: The test solution is observed on the back surface of the fiber layer, and the test solution does not reach the other end.

[引張耐性]
評価用シートを、溝部の延在方向と評価用シートの長手方向が直交するよう15mm幅に裁断し、試験片とした。この試験片を用い、チャック間距離を50mmとした以外はJIS P 8113に準拠し、引張試験機(L&W社製、Tensile Tester CODE SE−064)を用いて、温度23℃、相対湿度50%における引張強さ(単位はN/m)を測定した。引張強さを試験片の厚み(間欠部(溝部)が存在しない領域で測定した厚み)で除し、引張強度(単位はMPa)とした。算出した引張強度を元に、下記の基準に従って評価を行った。
◎:引張強度が80MPa以上である。
○:引張強度が65MPa以上80MPa未満である。
△:引張強度が50MPa以上65MPa未満である。
×:引張強度が50MPa未満である。
[Tensile resistance]
The evaluation sheet was cut into a width of 15 mm so that the extending direction of the groove and the longitudinal direction of the evaluation sheet were orthogonal to each other to obtain a test piece. Using this test piece, it conforms to JIS P 8113 except that the distance between chucks is 50 mm, and uses a tensile tester (Tensile Tester CODE SE-064 manufactured by L & W) at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. Tensile strength (unit: N / m) was measured. The tensile strength was divided by the thickness of the test piece (thickness measured in the region where the intermittent portion (groove portion) does not exist) to obtain the tensile strength (unit: MPa). Based on the calculated tensile strength, evaluation was performed according to the following criteria.
⊚: The tensile strength is 80 MPa or more.
◯: The tensile strength is 65 MPa or more and less than 80 MPa.
Δ: The tensile strength is 50 MPa or more and less than 65 MPa.
X: The tensile strength is less than 50 MPa.

Figure 0006907601
Figure 0006907601

表1から明らかなように、微細繊維状セルロースを含む繊維層を備える実施例では、間欠部は流路として良好に機能しており、かつ積層シートの引張耐性が優れていた。
なお、間欠部の流路としての機能については、第1樹脂層に親水性樹脂を使用した実施例5に対して、第1樹脂層に疎水性樹脂を使用した実施例1〜4でより優れた評価となった。また、引張耐性については、第2樹脂層を有さない実施例2に対して、第2樹脂層を有する実施例1及び3〜5でより優れた評価となった。
一方、繊維層を有さない比較例1及び2では、引張耐性が著しく劣る結果となった。また、微細繊維状セルロースを含まず、繊維状セルロースによって構成される繊維層を有する比較例3では、間欠部の流路としての機能が著しく劣る結果となった。
As is clear from Table 1, in the example provided with the fiber layer containing the fine fibrous cellulose, the intermittent portion functioned well as a flow path, and the tensile resistance of the laminated sheet was excellent.
Regarding the function of the intermittent portion as a flow path, it is better in Examples 1 to 4 in which the hydrophobic resin is used in the first resin layer than in Example 5 in which the hydrophilic resin is used for the first resin layer. It became an evaluation. Further, regarding the tensile resistance, the evaluation was more excellent in Examples 1 and 3 to 5 having the second resin layer than in Example 2 having no second resin layer.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 having no fiber layer, the tensile resistance was significantly inferior. Further, in Comparative Example 3 which did not contain fine fibrous cellulose and had a fibrous layer composed of fibrous cellulose, the function of the intermittent portion as a flow path was significantly inferior.

10 積層シート
12 繊維層
14 第1樹脂層
16 第2樹脂層
20 間欠部
10 Laminated sheet 12 Fiber layer 14 First resin layer 16 Second resin layer 20 Intermittent part

Claims (7)

繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層と、前記繊維層の少なくとも一方の面上に第1樹脂層と、を備え、
前記第1樹脂層は、一部に間欠部を有し、
前記間欠部は、溝部であり、
前記溝部の構成面の一部に、前記繊維層の露出面を含む、積層シート。
A fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a first resin layer on at least one surface of the fiber layer are provided.
The first resin layer may have a discontinuous portion in a part,
The intermittent portion is a groove portion and is
A laminated sheet including an exposed surface of the fiber layer as a part of the constituent surface of the groove portion.
前記溝部の最大幅は1μm以上10mm以下である請求項に記載の積層シート。 The laminated sheet according to claim 1 , wherein the maximum width of the groove is 1 μm or more and 10 mm or less. 前記溝部の最大幅をWとし、前記溝部の深さをTとした場合、W/Tで表される値が
0.1以上1000以下である請求項1又は2に記載の積層シート。
The laminated sheet according to claim 1 or 2 , wherein when the maximum width of the groove is W and the depth of the groove is T, the value represented by W / T is 0.1 or more and 1000 or less.
前記溝部は、流体を流すための流路である請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層シート。 The laminated sheet according to any one of claims 1 to 3 , wherein the groove is a flow path for flowing a fluid. 前記第1樹脂層は、疎水性樹脂を含む請求項1〜のいずれか1項に記載の積層シート。 The laminated sheet according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first resin layer contains a hydrophobic resin. 前記繊維層の一方の面上であって、前記第1樹脂層が設けられた面とは反対側の面上に、第2樹脂層をさらに有する請求項1〜のいずれか1項に記載の積層シート。 The aspect according to any one of claims 1 to 5 , wherein the second resin layer is further provided on one surface of the fiber layer and on the surface opposite to the surface on which the first resin layer is provided. Laminated sheet. 引張強度が65MPa以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の積層シート。 The laminated sheet according to any one of claims 1 to 6 , wherein the tensile strength is 65 MPa or more.
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