JP7031144B2 - Resin molded body, manufacturing method of resin molded body, and resin composition - Google Patents

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Description

本発明は、平板状金属微粒子と微細化セルロースとを含有する複合体を含む樹脂成形体、樹脂成形体の製造方法、ならびに樹脂成形体の作製に用いる樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a resin molded product containing a composite containing flat metal fine particles and finely divided cellulose, a method for producing the resin molded product, and a resin composition used for producing the resin molded product.

食品や医薬品、電子部材等の包装材料は、内容物を保護するため、酸素や水蒸気のバリア性を有し、耐水性、強度が高いことが求められる。アルミ箔積層フィルムは高いガスバリア性を有するが、内容物を外から確認することができず、購入者時の売れ行きに影響を与えるとも言われる。このように、近年、内容物の状態を確認することのできる、透明なガスバリア性包装材料が用いられるようになってきた。 Packaging materials such as foods, pharmaceuticals, and electronic members are required to have a barrier property of oxygen and water vapor, and to have high water resistance and strength in order to protect the contents. Although the aluminum foil laminated film has a high gas barrier property, it is said that the contents cannot be confirmed from the outside and it affects the sales at the time of purchase. As described above, in recent years, a transparent gas barrier packaging material capable of confirming the state of the contents has been used.

従来、透明なガスバリア性材料としては温度や湿度の影響が少ないポリ塩化ビニリデン等が用いられてきた。最近の環境問題に対する意識の高まりから、非塩素系のガスバリア材として、ポリビニルアルコール(PVA)とエチレンビニルアルコールとの共重合体、あるいはこれらの樹脂がコートされたフィルムが使用されている。 Conventionally, polyvinylidene chloride or the like, which is less affected by temperature and humidity, has been used as a transparent gas barrier material. Due to the recent increase in awareness of environmental problems, a copolymer of polyvinyl alcohol (PVA) and ethylene vinyl alcohol or a film coated with these resins is used as a non-chlorine gas barrier material.

PVA系重合体を用いて得られるフィルムとしては、その溶融物を用いて、例えば、溶融押出製膜法、湿式製膜法(貧溶媒中への吐出)、ゲル製膜法(PVA系重合体水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去してフィルムを得る方法)、キャスト製膜法(PVA系重合体溶液を基板上に流延し、乾燥してフィルムを得る方法)、およびこれらの組み合わせによる方法などが挙げられる。得られたフィルムは透明性や機械特性に優れ、被着物の種類を問わず高い接着性を有することから、フィルム素材として広く使用されている。
さらに、フィルム製造工程上排出される有機溶剤が極めて少ないことから、近年の環境規制が厳格化されつつある中で、VOCに配慮した材料としてさらに今後の利用拡大が期待されている。
As the film obtained by using the PVA-based polymer, the melt is used, for example, a melt extrusion film forming method, a wet film forming method (discharge into a poor solvent), and a gel film forming method (PVA-based polymer). A method of obtaining a film by extracting and removing the solvent after temporarily cooling and gelling the aqueous solution), a cast film forming method (a method of casting a PVA-based polymer solution on a substrate and drying it to obtain a film), and these. A method based on the combination of the above can be mentioned. The obtained film has excellent transparency and mechanical properties, and has high adhesiveness regardless of the type of adherend, and is therefore widely used as a film material.
Furthermore, since the amount of organic solvent discharged in the film manufacturing process is extremely small, it is expected that its use as a VOC-friendly material will be further expanded in the future as environmental regulations are becoming stricter in recent years.

一方で、PVA系重合体は分子骨格内に水酸基を有しているため、水に対する応答性が大きく、吸湿により機械特性やガスバリア性をはじめとした特性変動が起こるため、用いられる用途が限定的であった。さらに、高温下では分子間や分子内の水素結合が緩むために分子運動が活発化することで熱変形が顕著に増大し、用いられる温度帯が限られるとの課題があった。そこで、耐水性や熱変形への対策として、PVA系重合体の疎水化や架橋における技術が様々に開発され、広く提案されている(特許文献1参照)。しかし、これらは高温下での特性改善には効果が乏しく、PVA系重合体の運動性の抑制には不向きであった。 On the other hand, since PVA-based polymers have a hydroxyl group in the molecular skeleton, they have high responsiveness to water, and moisture absorption causes changes in characteristics such as mechanical properties and gas barrier properties, so their applications are limited. Met. Further, there is a problem that the thermal deformation is remarkably increased by activating the molecular motion due to the loosening of hydrogen bonds between and within the molecule at high temperature, and the temperature range used is limited. Therefore, various techniques for hydrophobization and crosslinking of PVA-based polymers have been developed and widely proposed as measures against water resistance and thermal deformation (see Patent Document 1). However, these have little effect on improving the characteristics at high temperatures and are not suitable for suppressing the motility of PVA-based polymers.

近年、持続的に利用可能な環境調和材料である天然高分子を用いた機能性材料の開発が盛んに行われ、石油由来材料からバイオマス材料への代替が期待されている。 例えば、生分解性を有する環境に優しい天然高分子材料としては、セルロース等の植物材料が知られている。植物や木材の主成分であるセルロースは、地球上に最も大量に蓄積された天然高分子材料である。セルロースは、木材中では、数十本以上のセルロース分子が束になり、高結晶性で、かつナノメートルオーダーの繊維径を持つ微細繊維(ミクロフィブリル)を形成している。さらに、多数の微細繊維が互いに水素結合してセルロース繊維を形成し、植物の支持体となっている。 In recent years, functional materials using natural polymers, which are sustainable environmentally friendly materials, have been actively developed, and it is expected that petroleum-derived materials will be replaced with biomass materials. For example, as an environment-friendly natural polymer material having biodegradability, a plant material such as cellulose is known. Cellulose, which is the main component of plants and wood, is the most abundant natural polymer material accumulated on the earth. In wood, several tens or more of cellulose molecules are bundled to form fine fibers (microfibrils) having high crystallinity and a fiber diameter on the order of nanometers. Furthermore, a large number of fine fibers are hydrogen-bonded to each other to form cellulose fibers, which serve as plant supports.

このセルロース繊維を、繊維径がナノメートルオーダーになるまで微細化(ナノファイバー化)して利用する方法が知られている。例えば、N-オキシル化合物を酸化触媒として用い、セルロースの水酸基の一部を酸化して、カルボキシ基およびアルデヒド基からなる群から選ばれる少なくとも1つの官能基とする方法が知られている。この方法によれば、最大繊維径1000nm以下、かつ数平均繊維径が2nm~150nmである、セルロースI型結晶構造を有する微細化セルロース(以下、「CSNF」と言うこともある。)が得られる(例えば、特許文献2参照)。
微細化セルロースは、ガスバリア性包装材料への適用(特許文献3参照)や樹脂と複合化することによる樹脂の強度向上等(特許文献4参照)の利用が検討されている。
A method of using this cellulose fiber by making it finer (nanofiber) until the fiber diameter reaches the nanometer order is known. For example, a method is known in which an N-oxyl compound is used as an oxidation catalyst and a part of the hydroxyl group of cellulose is oxidized to form at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group and an aldehyde group. According to this method, finely divided cellulose having a cellulose I-type crystal structure (hereinafter, also referred to as “CSNF”) having a maximum fiber diameter of 1000 nm or less and a number average fiber diameter of 2 nm to 150 nm can be obtained. (See, for example, Patent Document 2).
The use of the finely divided cellulose for gas barrier packaging materials (see Patent Document 3) and for improving the strength of the resin by compounding with the resin (see Patent Document 4) are being studied.

特許第3992827号公報Japanese Patent No. 3992827 特開2008-1728号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-1728 特開2012-149114号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-149114 特許第6020334号公報Japanese Patent No. 6020334

しかし、PVA系重合体や微細化セルロースを用いた透明なガスバリア性包装材料においては、紫外線や可視光線等の光により、一部の分子結合が切断され、内容物の色素の退色や脂質の酸化や加水分解、劣化臭気の発生が問題となる場合がある。 However, in a transparent gas-barrier packaging material using a PVA-based polymer or finely divided cellulose, some molecular bonds are broken by light such as ultraviolet rays or visible light, resulting in discoloration of the dye in the contents and oxidation of lipids. Hydrolysis and the generation of deteriorated odor may be a problem.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、透明なガスバリア性包装材料に適した樹脂成形体、樹脂成形体の製造方法、および樹脂成形体の作製に用いる樹脂組成物を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a resin molded product suitable for a transparent gas barrier packaging material, a method for producing a resin molded product, and a resin composition used for producing the resin molded product. With the goal.

本発明の一態様は、脂と、平板状金属微粒子と微細化セルロースとを含有する複合体と、を備え、前記樹脂は、ポリビニルアルコール系重合体であり、前記複合体は、前記平板状金属微粒子と少なくとも一つ以上の前記微細化セルロースとが複合化されており、前記微細化セルロースのそれぞれは少なくとも一部または全部が前記平板状金属微粒子に取り込まれており、前記微細化セルロースの少なくとも一部が前記平板状金属微粒子の表面に露出するように複合化されており、前記微細化セルロースの少なくとも一部のヒドロキシ基と前記樹脂のヒドロキシ基とが、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体、イソブチレン無水マレイン酸共重合体、及びマレイン酸からなる群より選ばれる架橋剤によって、架橋されている樹脂成形体である。 One aspect of the present invention comprises a resin , a composite containing flat metal fine particles and finely divided cellulose, the resin being a polyvinyl alcohol-based polymer, and the composite having the flat plate shape. The metal fine particles and at least one or more of the finely divided celluloses are composited, and at least a part or all of each of the finely divided celluloses is incorporated into the flat metal fine particles, and at least a part of the finely divided celluloses is incorporated. A part thereof is composited so as to be exposed on the surface of the flat metal fine particles, and at least a part of the hydroxy groups of the finely divided cellulose and the hydroxy groups of the resin are the methyl vinyl ether anhydride maleic acid copolymer. It is a resin molded product cross-linked by a cross-linking agent selected from the group consisting of isobutylene anhydride maleic acid copolymer and maleic acid .

本発明の二態様は、微細化セルロース製造工程と、複合体作製工程と、
樹脂組成物調製工程と、樹脂成形体作製工程と、を備え、上記の樹脂成形体を、支持体上にウェット塗工により形成する樹脂成形体の製造方法である。
Two aspects of the present invention include a process for producing finely divided cellulose, a process for producing a complex, and a process for producing a complex.
It is a method of manufacturing a resin molded product which comprises a resin composition preparation step and a resin molded product manufacturing step, and forms the above-mentioned resin molded product on a support by wet coating.

本発明の三態様は、樹脂と、平板状金属微粒子と微細化セルロースとを含有する複合体
と、架橋剤と、を備え、前記樹脂がポリビニルアルコール系重合体であり、前記架橋剤が
メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体、イソブチレン無水マレイン酸共重合体、及びマレイン酸からなる群より選ばれる架橋剤であり、前記複合体は、前記平板状金属微粒子と、少なくとも一つ以上の微細化されたセルロースとが複合化されており、前記微細化セルロースのそれぞれは少なくとも一部又は全部が前記平板状金属微粒子に取り込まれており、前記微細化セルロースの少なくとも一部が前記平板状金属微粒子の表面に露出するように複合化された樹脂組成物である。

The three aspects of the present invention include a resin, a composite containing flat metal fine particles and finely divided cellulose, and a cross-linking agent, wherein the resin is a polyvinyl alcohol-based polymer and the cross-linking agent is a cross-linking agent.
It is a cross-linking agent selected from the group consisting of methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer, isobutylene maleic anhydride copolymer, and maleic acid, and the complex is the flat metal fine particles and at least one micronized. At least a part or all of each of the finely divided celluloses is incorporated into the flat metal fine particles, and at least a part of the finely divided cellulose is incorporated into the flat metal fine particles. It is a resin composition composited so as to be exposed on the surface.

本発明によれば、透明なガスバリア性包装材料に適した樹脂成形体、樹脂成形体の製造方法、および樹脂成形体の作製に用いる樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin molded product suitable for a transparent gas barrier packaging material, a method for producing the resin molded product, and a resin composition used for producing the resin molded product.

本発明の一実施形態に係る樹脂成形体を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the resin molded body which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る複合体を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the complex which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る複合体を、ウラニル染色して透過型電子顕微鏡(TEM)により拡大して観察した結果を示す図(透過型電子顕微鏡像)である。It is a figure (transmission electron microscope image) which shows the result of uranyl staining and magnifying and observing the complex which concerns on one Embodiment of this invention with a transmission electron microscope (TEM). 本発明の一実施形態に係る複合体を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the complex which concerns on one Embodiment of this invention with a scanning electron microscope (SEM). 本発明の一実施形態に係る複合体を走査透過型電子顕微鏡(STEM)により拡大して観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of magnifying and observing the complex which concerns on one Embodiment of this invention with a scanning transmission electron microscope (STEM). 本発明の一実施形態に係る複合体を走査型電子顕微鏡(SEM)により拡大して観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of magnifying and observing the complex which concerns on one Embodiment of this invention with a scanning electron microscope (SEM). 本発明の一実施形態に係る複合体を透過型電子顕微鏡(TEM)によって断面方向から観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the complex which concerns on one Embodiment of this invention from the cross-sectional direction by the transmission electron microscope (TEM). 実施例1の微細化セルロース水分散液の透過率を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the transmittance of the micronized cellulose aqueous dispersion liquid of Example 1. FIG. 実施例1の微細化セルロース水分散液の粘度特性の評価結果を示す図である。It is a figure which shows the evaluation result of the viscosity characteristic of the micronized cellulose aqueous dispersion liquid of Example 1. FIG. 実施例1の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。9 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 1. 実施例5の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。9 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 5. 実施例6の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。9 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 6.

以下、本発明の実施形態に係る樹脂成形体、樹脂成形体の製造方法、および樹脂成形体の作製に用いる樹脂組成物について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法などは、実際の寸法関係とは異なる場合がある。 Hereinafter, the resin molded product according to the embodiment of the present invention, the method for producing the resin molded product, and the resin composition used for producing the resin molded product will be described in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the sizes, thicknesses, dimensions, etc. of the illustrated parts may differ from the actual dimensional relations.

図1は、本実施形態に係る樹脂成形体1を模式的に示す図である。図1は、樹脂成形体1に含まれる複合体2を模式的に示す図である。
樹脂成形体1は、図1および図2に示すように、少なくとも架橋構造を有する樹脂11と、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22とを含有する複合体2と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a resin molded body 1 according to the present embodiment. FIG. 1 is a diagram schematically showing a complex 2 contained in a resin molded body 1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the resin molded body 1 includes at least a resin 11 having a crosslinked structure, and a composite 2 containing flat metal fine particles 21 and finely divided cellulose 22.

ナノサイズの粒子(以下、「微粒子」と言う。)は、バルクには見られない性質を有する。例えば、粒子が小さくなると、粒子の総表面積が大きくなるため、粒子の触媒性能が高くなる。粒子がナノサイズになると融点が低下するため、その粒子を低温で焼成することが可能となる。さらに、粒子の大きさにより、粒子の光学特性にも大きな変化が起こる。屈折率が小さい酸化物等は、可視光の波長領域の1/10以下のサイズになると光の散乱が非常に小さくなるため、液体等に均一に分散させると透明になる。金属微粒子の場合には、粒子中の自由電子の集団振動が特定の波長と共鳴し、その波長の光を吸収することにより、様々な色調が現れる。 Nano-sized particles (hereinafter referred to as "fine particles") have properties not found in bulk. For example, as the particles become smaller, the total surface area of the particles increases, so that the catalytic performance of the particles increases. When the particles become nano-sized, the melting point decreases, so that the particles can be fired at a low temperature. Furthermore, depending on the size of the particles, the optical properties of the particles also change significantly. Oxides and the like having a small refractive index become transparent when they are uniformly dispersed in a liquid or the like because light scattering becomes very small when the size is 1/10 or less of the wavelength region of visible light. In the case of metal fine particles, the collective vibration of free electrons in the particles resonates with a specific wavelength, and by absorbing the light of that wavelength, various color tones appear.

金属微粒子は、その形状および粒子径を制御することで、その触媒活性や光学特性を制御することが可能である。金属微粒子では、自由電子の振動を起こすことにより生じる電場と外部電場(光等)が共鳴する現象が起きる(局在表面プラズモン共鳴(Localized Surface Plasmon Resonance;LSPR))。この表面プラズモン共鳴により、特定の波長域の光の吸収が起こる。共鳴波長域は、ロッド形状や平板形状であれば、長軸/短軸のアスペクト比に依存し、共鳴波長が大きく変化する。
そのため、平板状金属微粒子21は、そのアスペクト比を制御することにより、可視光領域から近赤外領域等、特定の波長領域の光を吸収或いは反射して、遮蔽することが可能である。
By controlling the shape and particle size of the metal fine particles, it is possible to control their catalytic activity and optical characteristics. In metal fine particles, a phenomenon occurs in which an electric field generated by causing vibration of free electrons and an external electric field (light, etc.) resonate (localized surface plasmon resonance (LSPR)). This surface plasmon resonance causes absorption of light in a specific wavelength range. If the resonance wavelength range is a rod shape or a flat plate shape, the resonance wavelength greatly changes depending on the aspect ratio of the long axis / the short axis.
Therefore, the flat metal fine particles 21 can absorb or reflect light in a specific wavelength region such as a visible light region to a near infrared region and shield it by controlling its aspect ratio.

微細化セルロース22の機能化を検討する中、微細化セルロース22と平板状金属微粒子21が複合化した新規材料である、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22の複合体(平板状金属/微細化セルロース複合体)2を開発した。複合体2は平板状金属微粒子21の特徴であるLSPRにより、可視光領域から赤外領域まで特定波長領域の光線を遮蔽することができる。 While studying the functionalization of the finely divided cellulose 22, a composite of the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22, which is a new material in which the finely divided cellulose 22 and the flat metal fine particles 21 are combined (flat metal / fine). Cellulose-forming complex) 2 was developed. The complex 2 can shield light rays in a specific wavelength region from the visible light region to the infrared region by LSPR, which is a feature of the flat metal fine particles 21.

本発明者らが検討を行った結果、少なくとも架橋構造を有する樹脂11と複合体2と含む樹脂成形体1は、長期にわたり安定して特定波長領域の光線カット性能とガスバリア性を有するため、酸素ガス等による内容物の酸化や、光による内容物の退色や劣化、臭気の発生を防ぐことが可能であり、且つ、高い耐水性を有し、強度が高く、寸法安定性が良好で、抗菌性を示す樹脂成形体1を得ることができることを見出した。
樹脂11に複合体2を含有することにより、長期間にわたり安定して特定の波長領域の光を遮蔽することが可能となり、且つ複合体2に結合する微細化セルロース22の効果により、良好な機械特性や高温で樹脂成形体1が膨張・収縮するのを防いで寸法安定性を付与することができる。
更に、本実施形態の樹脂成形体1に含有させる複合体2は、微細化セルロース単独と比較して濃縮しやすいため、成形体を作製する際の溶媒除去に必要なエネルギーを低くすることが可能であり、生産性よく強度が高く、寸法安定性の高い樹脂成形体1を得ることができる。
As a result of studies by the present inventors, the resin molded body 1 containing at least the resin 11 having a crosslinked structure and the composite 2 has stable light ray-cutting performance and gas barrier property in a specific wavelength region for a long period of time, and therefore oxygen. It is possible to prevent oxidation of the contents by gas, fading and deterioration of the contents by light, and generation of odor, and it has high water resistance, high strength, good dimensional stability, and antibacterial. It has been found that a resin molded product 1 exhibiting properties can be obtained.
By containing the composite 2 in the resin 11, it is possible to stably shield light in a specific wavelength region for a long period of time, and the effect of the finely divided cellulose 22 bonded to the composite 2 makes it a good machine. Dimensional stability can be imparted by preventing the resin molded body 1 from expanding and contracting due to its characteristics and high temperature.
Further, since the composite 2 contained in the resin molded product 1 of the present embodiment is easier to concentrate as compared with the finely divided cellulose alone, it is possible to reduce the energy required for removing the solvent when producing the molded product. Therefore, it is possible to obtain a resin molded product 1 having high productivity, high strength, and high dimensional stability.

なお、樹脂成形体1とは、フィルム状、シート状、構造体等の種々の形態を指す。樹脂成形体1は、例えば、複合体2、樹脂11、架橋剤とを含む樹脂組成物を用いて作製することができる。樹脂組成物とは、複合体2と樹脂11と架橋剤とを含有する組成物であり、加熱や光による構造形成や反応をする前の状態を指すものとする。 The resin molded body 1 refers to various forms such as a film shape, a sheet shape, and a structure. The resin molded body 1 can be produced by using, for example, a resin composition containing a complex 2, a resin 11, and a cross-linking agent. The resin composition is a composition containing the complex 2, the resin 11, and a cross-linking agent, and refers to a state before structural formation or reaction by heating or light.

以下、複合体2、複合体2の製造方法、樹脂11、および架橋剤の詳細について説明した後、樹脂成形体1の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the details of the complex 2, the method for producing the complex 2, the resin 11, and the cross-linking agent will be described, and then the method for producing the resin molded body 1 will be described in detail.

[複合体2]
複合体2は、平板状金属微粒子21と、微細化セルロース22と、を有する複合体(平板状金属/微細化セルロース複合体)である。
図2に示すように、複合体2は、平板状の金属微粒子(平板状金属微粒子)21と、少なくとも一つ以上の微細化セルロース22とが複合化された、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22との複合体であり、それぞれの微細化セルロース22について少なくとも一部(一部分)または全部が平板状金属微粒子21に取り込まれており、残部が平板状金属微粒子21の表面に露出するように複合化されたものである。
樹脂成形体1においては、複合体2を含有するため、特定の波長領域の光を選択的に遮蔽できる樹脂成形体1を得られると共に、樹脂成形体1の強度が向上し、寸法安定性、ガスバリア性を付与、向上することができる。
[Complex 2]
The complex 2 is a complex (flat metal / finely divided cellulose complex) having the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22.
As shown in FIG. 2, the composite 2 is made into a flat metal fine particle 21 in which a flat metal fine particle (flat metal fine particle) 21 and at least one or more finely divided cellulose 22 are composited. It is a composite with cellulose 22, and at least a part (part) or all of each of the finely divided cellulose 22 is incorporated into the flat metal fine particles 21, and the rest is exposed on the surface of the flat metal fine particles 21. It is a composite.
Since the resin molded body 1 contains the composite body 2, the resin molded body 1 capable of selectively shielding light in a specific wavelength region can be obtained, and the strength of the resin molded body 1 is improved, resulting in dimensional stability. It is possible to impart and improve gas barrier properties.

図3は、複合体2をウラニル染色して透過型電子顕微鏡(TEM)により拡大して観察した観察画像である。
図4(a)は、複合体2を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した観察画像であり、図4(b)は図4(a)の模式図である。
図5(a)は、複合体2を走査透過型電子顕微鏡(STEM)により拡大して観察した観察画像であり、図5(b)は図5(a)の模式図である。
図6(a)は、複合体2を走査型電子顕微鏡(SEM)により拡大して観察した観察画像であり、図6(b)は図6(a)の模式図である。
FIG. 3 is an observation image obtained by staining the complex 2 with uranyl and magnifying it with a transmission electron microscope (TEM).
4 (a) is an observation image of the complex 2 observed with a scanning electron microscope (SEM), and FIG. 4 (b) is a schematic diagram of FIG. 4 (a).
5 (a) is an observation image of the complex 2 magnified and observed by a scanning transmission electron microscope (STEM), and FIG. 5 (b) is a schematic diagram of FIG. 5 (a).
FIG. 6A is an observation image obtained by magnifying and observing the complex 2 with a scanning electron microscope (SEM), and FIG. 6B is a schematic diagram of FIG. 6A.

図3~図6に示すように、それぞれの微細化セルロース22は、平板状金属微粒子21に取り込まれている部分(一端部)22aと、平板状金属微粒子21の表面に露出している部分(他端部)22bとから構成されている。平板状金属微粒子21に取り込まれている一端部22aの存在により、平板状金属微粒子21とそれぞれの微細化セルロース22とが不可分の状態となっている。すなわち、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22とは、微細化セルロース22の少なくとも一部(すなわち、一端部22a)が平板状金属微粒子21に取り込まれることにより、少なくとも一部同士が物理的に結合して、不可分の状態にある。 As shown in FIGS. 3 to 6, each of the micronized cellulose 22 has a portion (one end) 22a incorporated in the flat metal fine particles 21 and a portion exposed on the surface of the flat metal fine particles 21 (one end). The other end) is composed of 22b. Due to the presence of one end 22a incorporated in the flat metal fine particles 21, the flat metal fine particles 21 and the respective finely divided cellulose 22 are inseparable. That is, the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22 are physically separated from each other by incorporating at least a part (that is, one end portion 22a) of the finely divided cellulose 22 into the flat metal fine particles 21. Combined and inseparable.

ここで、複合体2において、微細化セルロース22の少なくとも一部分(すなわち、一端部22a)が平板状金属微粒子21に取り込まれるとは、平板状金属微粒子21の成長段階において、金属微粒子ユニットの粒界に沿って、微細化セルロース22の一端部22aが挟み込まれる状態と同義である。 Here, in the composite 2, at least a part (that is, one end 22a) of the finely divided cellulose 22 is incorporated into the flat metal fine particles 21, that is, the grain boundaries of the metal fine particles unit at the growth stage of the flat metal fine particles 21. It is synonymous with a state in which one end portion 22a of the finely divided cellulose 22 is sandwiched along the above.

また、複合体2において、「不可分」の状態とは、例えば、遠心分離機等の物理的方法によって、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22とに分離することが不可能であることをいう。 Further, in the complex 2, the "indivisible" state means that it is impossible to separate the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22 by, for example, a physical method such as a centrifuge. ..

なお、複合体2は、全ての微細化セルロース22の全部分(全体)が平板状金属微粒子21に取り込まれており、平板状金属微粒子21の表面に露出している部分が存在しない構成も含まれる。このような構成の複合体2においても、図5に示すように、微細化セルロース22のうち、平板状金属微粒子21に取り込まれている部分(一端部)22aの存在を確認できる。 The complex 2 also includes a configuration in which all parts (whole) of all the finely divided cellulose 22 are incorporated into the flat metal fine particles 21, and there is no exposed part on the surface of the flat metal fine particles 21. Is done. Even in the complex 2 having such a configuration, as shown in FIG. 5, the presence of the portion (one end portion) 22a incorporated in the flat metal fine particles 21 in the finely divided cellulose 22 can be confirmed.

微細化セルロース22は、その構造の少なくとも一辺がナノメートルオーダーであるセルロースであり、その調製方法については特に限定されない。通常、微細化セルロースは、ミクロフィブリル構造由来の繊維形状を有する。そのため、複合体2における微細化セルロース22としては、上述の繊維状のものが好ましい。繊維状の微細化セルロースを用いることにより、より形状や大きさが制御された複合体2となる。なお、微細化セルロース22の詳細は後述する。 The micronized cellulose 22 is cellulose having at least one side of the structure on the order of nanometers, and the preparation method thereof is not particularly limited. Usually, the micronized cellulose has a fibrous shape derived from a microfibril structure. Therefore, the finely divided cellulose 22 in the complex 2 is preferably fibrous as described above. By using the fibrous finely divided cellulose, the complex 2 has a more controlled shape and size. The details of the refined cellulose 22 will be described later.

(複合体2の観察)
複合体2の観察は、例えば、以下の方法で行うことができる。
複合体2を高速冷却遠心分離等により精製し、透過型電子顕微鏡用グリッドにキャストし、ウラニル染色して、透過型電子顕微鏡で観察することにより、図3に示すような透過型電子顕微鏡像が得られる。この透過型電子顕微鏡像によれば、平板状金属微粒子21と、その表面に露出している微細化セルロース22の他端部22bを観察することができる。
(Observation of complex 2)
The observation of the complex 2 can be performed, for example, by the following method.
The composite 2 is purified by high-speed cooling centrifugation or the like, cast on a grid for a transmission electron microscope, stained with uranyl, and observed with a transmission electron microscope to obtain a transmission electron microscope image as shown in FIG. can get. According to this transmission electron microscope image, the flat metal fine particles 21 and the other end portion 22b of the finely divided cellulose 22 exposed on the surface thereof can be observed.

複合体2を高速冷却遠心分離等により精製し、得られた複合体をシリコンウェハ板上にキャストし、白金蒸着処理を施した後、走査型電子顕微鏡(商品名:S-4800、日立ハイテクノロジーズ社製)で観察することにより、図4、図6に示すような走査型電子顕微鏡像が得られる。この走査型電子顕微鏡像によれば、平板状金属微粒子21と、その表面に露出している微細化セルロース22の他端部22bを観察することができる。 The composite 2 is purified by high-speed cooling centrifugation or the like, the obtained composite is cast on a silicon wafer plate, subjected to platinum vapor deposition treatment, and then a scanning electron microscope (trade name: S-4800, Hitachi High Technologies). By observing with (manufactured by the same company), scanning electron microscope images as shown in FIGS. 4 and 6 can be obtained. According to this scanning electron microscope image, the flat metal fine particles 21 and the other end portion 22b of the finely divided cellulose 22 exposed on the surface thereof can be observed.

また、後述する複合体2の製造方法によって製造された複合体を高速冷却遠心分離等により精製し、得られた複合体2をグリッドにキャストし、上記の走査透過型電子顕微鏡で観察することにより、図5に示すような走査透過型電子顕微鏡像が得られる。この走査透過型電子顕微鏡像によれば、平板状金属微粒子21と、平板状金属微粒子21に取り込まれている微細化セルロース22の一端部22aを観察することができる。 Further, the complex produced by the method for producing the complex 2 described later is purified by high-speed cooling centrifugation or the like, and the obtained complex 2 is cast on a grid and observed with the above scanning transmission electron microscope. , A scanning transmission electron microscope image as shown in FIG. 5 can be obtained. According to this scanning transmission electron microscope image, the flat metal fine particles 21 and one end portion 22a of the finely divided cellulose 22 incorporated in the flat metal fine particles 21 can be observed.

また、複合体2を高速冷却遠心分離等により精製し、得られた複合体2をグリッドにキャストし、非蒸着のまま、上記の走査型電子顕微鏡観察で観察した後、エネルギー分散型X線分析による元素マッピングを行い、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22による炭素の検出により、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22の複合化を確認できる。 Further, the complex 2 is purified by high-speed cooling centrifugation or the like, and the obtained complex 2 is cast on a grid and observed by the above scanning electron microscope observation without vapor deposition, and then energy dispersive X-ray analysis is performed. By performing element mapping with the above and detecting carbon by the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22, the composite of the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22 can be confirmed.

一般に、金属表面と溶媒は、強い親和力は無く、そのままでは粒子は凝集沈殿してしまう。しかし、複合体2は、金属イオンと微細化セルロース22の存在下で還元することにより、金属原子が生成し、核発生、成長を経て平板状金属微粒子21が生成される。この過程で、平板状金属微粒子21と微細化セルロース繊維が相互作用し、平板状金属微粒子21の形態や凝集に影響を及ぼし、形状やサイズの制御された複合体2が得られると考えられる。
このようにして得られた複合体2において、微細化セルロース22のそれぞれは、少なくとも一部又は全部が平板状金属微粒子21に取り込まれるとともに、残部が平板状金属微粒子21の表面に露出する。複合体2は、分散安定性の面から、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22とが不可分であることが好ましい。
Generally, the metal surface and the solvent do not have a strong affinity, and the particles coagulate and precipitate as they are. However, the complex 2 is reduced in the presence of metal ions and the finely divided cellulose 22 to generate metal atoms, and through nucleation and growth, flat metal fine particles 21 are generated. In this process, it is considered that the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose fibers interact with each other to affect the morphology and aggregation of the flat metal fine particles 21, and the composite 2 having a controlled shape and size can be obtained.
In the complex 2 thus obtained, at least a part or all of each of the micronized cellulose 22 is incorporated into the flat metal fine particles 21, and the rest is exposed on the surface of the flat metal fine particles 21. In the complex 2, it is preferable that the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22 are inseparable from the viewpoint of dispersion stability.

以下、平板状金属微粒子21および微細化セルロース22の詳細について説明する。 Hereinafter, the details of the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22 will be described.

(平板状金属微粒子21)
金属微粒子の粒子径や形状を制御することで、遮蔽する波長領域を制御することが可能である。金属微粒子の表面の自由電子は、光等の外部電場により集団的に振動を起こすことがある。電子は電荷を持った粒子であるため、電子が振動を起こすと周囲に電場を発生する。自由電子の振動を起こすことにより生じる電場と外部電場(光等)が共鳴する現象を局在表面プラズモン共鳴(Localized Surface Plasmon Resonance;LSPR)と言う。このLSPRにより、特定の波長域の光の吸収や反射が起こり、遮蔽することが可能である。金属微粒子は、色材として一般的に用いられる有機顔料と比較し、安定性が高く、長期間にわたり安定して特定の波長領域を遮蔽することが可能である。
(Plate metal fine particles 21)
By controlling the particle size and shape of the metal fine particles, it is possible to control the wavelength region to be shielded. Free electrons on the surface of metal fine particles may collectively vibrate due to an external electric field such as light. Since electrons are charged particles, an electric field is generated around them when they vibrate. The phenomenon in which the electric field and the external electric field (light, etc.) resonate due to the vibration of free electrons is called localized surface plasmon resonance (LSPR). This LSPR causes absorption and reflection of light in a specific wavelength range, and can be shielded. The metal fine particles have higher stability than organic pigments generally used as a coloring material, and can stably shield a specific wavelength region for a long period of time.

このような異方形状を有する金属ナノ粒子の中でも、特に応用が期待されているのが銀ナノ粒子である。例えば、粒子径が数nm~数十nmの球状銀ナノ粒子は、上記LSPRにより、波長400nm付近に吸収を持つため、黄色味を呈することが知られている。しかしながら、異方成長した銀ナノ粒子はこの限りではなく、例えば、平板状の銀ナノ粒子は、吸収ピークがレッドシフトすることが知られている。この際、平板状銀ナノ粒子のアスペクト比(すなわち、粒子径/粒子厚み)が大きくなるほど、吸収/反射ピークがより長波側にシフトすることが確認されている。すなわち、平板状銀ナノ粒子は、任意の波長を吸収/反射する光学材料として用いることができる。また、可視光領域で吸収/反射波長を制御すれば、黄色以外にも赤色、青色など鮮やかな色調を呈する平板状銀ナノ粒子を得ることができ、機能性色材としての利用が期待できる。さらに、平板状銀ナノ粒子のアスペクト比によっては、可視光領域外の近赤外線領域にまで吸収ピークをシフトさせることも可能である。 Among the metal nanoparticles having such an anisotropic shape, silver nanoparticles are particularly expected to be applied. For example, spherical silver nanoparticles having a particle size of several nm to several tens of nm are known to exhibit a yellowish tinge because they have absorption near a wavelength of 400 nm due to the LSPR. However, the anisotropically grown silver nanoparticles are not limited to this, and for example, it is known that the absorption peak of the flat plate-shaped silver nanoparticles is red-shifted. At this time, it has been confirmed that the absorption / reflection peak shifts to the longer wave side as the aspect ratio (that is, particle diameter / particle thickness) of the flat plate silver nanoparticles increases. That is, the flat silver nanoparticles can be used as an optical material that absorbs / reflects arbitrary wavelengths. Further, if the absorption / reflection wavelength is controlled in the visible light region, it is possible to obtain flat silver nanoparticles having vivid colors such as red and blue in addition to yellow, and it can be expected to be used as a functional coloring material. Furthermore, depending on the aspect ratio of the flat silver nanoparticles, it is possible to shift the absorption peak to the near-infrared region outside the visible light region.

なお、本実施形態において、可視光とは波長領域がおよそ400nmから700nmである電磁波を指し、近赤外線とは赤外線の中でも可視光に近い波長領域(およそ700nmから2500nm)の電磁波を指すものとする。
特に、可視光領域の光により、一部の分子結合が切断され、包装材料における内容物の色素の退色や脂質の酸化や加水分解、劣化臭気の発生が問題となる場合があり、複合体を含む樹脂成形体を包装材料に用いることにより、内容物の劣化を抑制できる。
このため、特に限定されないが、複合体分散液の透過率スペクトルにおいて、400nm以上700nm以下の波長領域で、透過率が極小となる極小波長を有することが好ましい。複合体分散液とは、少なくとも複合体2と溶媒を含む分散液のことである。複合体分散液は、複合体が溶媒に分散していればよく、例えば、複合体調製反応後の分散液のことを言う。また、必要に応じて純水等の溶媒で希釈してもよく、少なくとも一部の複合体が分散していれば溶媒を置換しても構わない。
In the present embodiment, the visible light refers to an electromagnetic wave having a wavelength region of about 400 nm to 700 nm, and the near infrared ray refers to an electromagnetic wave having a wavelength region close to visible light (about 700 nm to 2500 nm) among infrared rays. ..
In particular, some molecular bonds may be broken by light in the visible light region, which may cause problems such as discoloration of the pigment of the contents in the packaging material, oxidation and hydrolysis of lipids, and generation of deteriorated odor. By using the contained resin molded body as a packaging material, deterioration of the contents can be suppressed.
Therefore, although not particularly limited, it is preferable to have a minimum wavelength in which the transmittance is extremely minimum in the wavelength region of 400 nm or more and 700 nm or less in the transmittance spectrum of the complex dispersion liquid. The complex dispersion liquid is a dispersion liquid containing at least the complex 2 and a solvent. The complex dispersion liquid may be a dispersion liquid in which the complex is dispersed in a solvent, and refers to, for example, a dispersion liquid after a complex preparation reaction. Further, if necessary, it may be diluted with a solvent such as pure water, or the solvent may be replaced as long as at least a part of the complex is dispersed.

平板状金属微粒子21は、平板状の金属微粒子のことであり、本実施形態において、「微粒子」とは、体積粒子径が10μm以下の粒子のことである。 The flat metal fine particles 21 are flat metal fine particles, and in the present embodiment, the “fine particles” are particles having a volume particle diameter of 10 μm or less.

ここで、図2に示すように、複合体2の平板状金属微粒子21の表面23または裏面24の形状を、直径d(円相当径)の円形とする。なお、この直径dは、複合体2の粒子径である。複合体2の平板状金属微粒子21の厚みhに対する直径dを、複合体2のアスペクト比(d/h)とする。複合体2の平板状金属微粒子21の「平板状」とは、粒子が板状であることを示し、板状とは、例えば、アスペクト比(d/h)の平均値が1.1以上であることを示している。
なお、複合体2の表面23および裏面24の形状は、特に限定されないが、通常、六角形や三角形等の多角形である。表面23および裏面24が多角形や楕円形等である場合、表面23または裏面24の面積が同等となる円径と仮定して、直径d(円相当径)を算出する。
また、複合体2の表面23と裏面24は、どちらの面積が大きくもよく、両面は平行でなくてもよい。
Here, as shown in FIG. 2, the shape of the front surface 23 or the back surface 24 of the flat metal fine particles 21 of the complex 2 is a circle having a diameter d (diameter equivalent to a circle). The diameter d is the particle diameter of the complex 2. The diameter d with respect to the thickness h of the flat metal fine particles 21 of the complex 2 is defined as the aspect ratio (d / h) of the complex 2. The "flat plate" of the flat metal fine particles 21 of the complex 2 means that the particles are plate-shaped, and the plate-like means, for example, that the average value of the aspect ratio (d / h) is 1.1 or more. It shows that there is.
The shapes of the front surface 23 and the back surface 24 of the complex 2 are not particularly limited, but are usually polygons such as hexagons and triangles. When the front surface 23 and the back surface 24 are polygonal, elliptical, or the like, the diameter d (circle equivalent diameter) is calculated on the assumption that the area of the front surface 23 or the back surface 24 is the same circle diameter.
Further, the front surface 23 and the back surface 24 of the complex 2 may have a large area, and both sides may not be parallel.

光学特性を制御する観点から、平板状金属微粒子21の形状は平板状であり、その粒子径d、厚みh、アスペクト比が以下の範囲内であることが好ましい。なお、平板状金属微粒子21の粒子径d、厚みhおよびアスペクト比は、複合体2の粒子径d、厚みhおよびアスペクト比と等しい。
平板状金属微粒子21の粒子径dの平均値は、2nm以上1000nm以下であることが好ましく、20nm以上500nm以下であることがより好ましく、20nm以上400nm以下であることがさらに好ましい。
平板状金属微粒子21の厚みhの平均値、すなわち表面23と裏面24の距離hの平均値は、1nm以上100nm以下であることが好ましく、5nm以上50nm以下であることがより好ましい。
なお、上記の平均値は、例えば、100個の粒子を測定して求める。
From the viewpoint of controlling the optical characteristics, it is preferable that the flat metal fine particles 21 have a flat plate shape, and the particle diameter d, the thickness h, and the aspect ratio are within the following ranges. The particle diameter d, thickness h, and aspect ratio of the flat metal fine particles 21 are equal to the particle diameter d, thickness h, and aspect ratio of the composite 2.
The average value of the particle diameter d of the flat metal fine particles 21 is preferably 2 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 500 nm or less, and further preferably 20 nm or more and 400 nm or less.
The average value of the thickness h of the flat metal fine particles 21, that is, the average value of the distance h between the front surface 23 and the back surface 24 is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 50 nm or less.
The above average value is obtained by measuring, for example, 100 particles.

平板状金属微粒子21のアスペクト比(dの平均値/hの平均値)は、1.1以上であり、2.0以上であることが好ましく、2.0以上100以下であることがより好ましく、2.0以上50以下であることがさらに好ましい。
特に、アスペクト比が、1.1以上6以下であると、後述するλmaxが波長400nm以上600nm以下となり、且つ、波長660nmにおける透過率が高くなるため、包装材料として用いる際に、内容物の視認性が非常に良好で、内容物の退色・劣化及び臭気発生抑制効果も高い。
The aspect ratio (average value of d / average value of h) of the flat metal fine particles 21 is 1.1 or more, preferably 2.0 or more, and more preferably 2.0 or more and 100 or less. , 2.0 or more and 50 or less is more preferable.
In particular, when the aspect ratio is 1.1 or more and 6 or less, λmax described later becomes 400 nm or more and 600 nm or less, and the transmittance at a wavelength of 660 nm becomes high. Therefore, when used as a packaging material, the contents can be visually recognized. The properties are very good, and the effect of suppressing fading / deterioration of the contents and the generation of odor is also high.

複合体2は、粒子径dの平均値を任意に変化させ、そのアスペクト比を制御することにより、色調を変化させることができる。また、複合体2は、平板状金属微粒子21と微細化セルロース22を含んでいればよく、他の成分を含んでいてもよい。 The complex 2 can change the color tone by arbitrarily changing the average value of the particle diameter d and controlling the aspect ratio thereof. Further, the complex 2 may contain the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22, and may contain other components.

平板状金属微粒子21の形状、大きさの評価は、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、走査透過型電子顕微鏡を用いて行うことができる。
平板状金属微粒子21の粒子径dおよび厚みhの測定方法、並びに、アスペクト比の算出方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
The shape and size of the flat metal fine particles 21 can be evaluated using a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, and a scanning transmission electron microscope.
Examples of the method for measuring the particle diameter d and the thickness h of the flat metal fine particles 21 and the method for calculating the aspect ratio include the following methods.

(1)粒子径の測定法
複合体2を含む分散液を透過型電子顕微鏡観察用支持膜付き銅グリッド上にキャストして風乾した後、走査透過型電子顕微鏡で観察することにより、図5に示すような走査透過型電子顕微鏡像が得られる。この走査透過型電子顕微鏡像中の平板状金属微粒子21を、円形で近似した際の径を、平面方向の粒子径として算出する。上記の平均値は、100個の粒子を測定して求める。
(1) Measurement method of particle size A dispersion containing the complex 2 is cast on a copper grid with a support film for observation with a transmission electron microscope, air-dried, and then observed with a scanning transmission electron microscope. A scanning transmission electron microscope image as shown can be obtained. The diameter of the flat metal fine particles 21 in the scanning transmission electron microscope image when approximated by a circle is calculated as the particle diameter in the plane direction. The above average value is obtained by measuring 100 particles.

(2)厚みの測定法
図7に示すように、複合体2を含む分散液を、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム26上にキャストして風乾し、包埋樹脂27で固定したものをミクロトームで断面方向に切削し、透過型電子顕微鏡で観察することにより、図7に示すような透過型電子顕微鏡像が得られる。なお、図7は、平板状金属微粒子21を透過型電子顕微鏡によって断面方向から観察した結果を示す図(透過型電子顕微鏡像)である。この透過型電子顕微鏡中の平板状金属微粒子21の厚みを、平面方向と垂直な厚みとして算出する。上記の平均値は、100個の粒子を測定して求める。
(2) Thickness measurement method As shown in FIG. 7, a dispersion containing the composite 2 was cast on a polyethylene terephthalate (PET) film 26, air-dried, and fixed with an embedding resin 27, and cross-sectionald with a microtome. By cutting in the direction and observing with a transmission electron microscope, a transmission electron microscope image as shown in FIG. 7 can be obtained. FIG. 7 is a diagram (transmission electron microscope image) showing the results of observing the flat metal fine particles 21 from the cross-sectional direction with a transmission electron microscope. The thickness of the flat metal fine particles 21 in the transmission electron microscope is calculated as the thickness perpendicular to the plane direction. The above average value is obtained by measuring 100 particles.

(3)アスペクト比の算出方法
上述のようにして求めた、平板状金属微粒子21の厚みhの平均値に対する直径d(円相当粒子径)の平均値、平板状金属微粒子21のアスペクト比(dの平均値/hの平均値)として算出する。
(3) Aspect ratio calculation method The average value of the diameter d (particle diameter equivalent to a circle) with respect to the average value of the thickness h of the flat metal fine particles 21 obtained as described above, and the aspect ratio (d) of the flat metal fine particles 21. (Mean value of / h).

平板状金属微粒子21の粒子径および厚みの測定方法、並びに、アスペクト比の算出方法は一例であり、平板状金属微粒子21の粒子径および厚みの測定方法、並びに、アスペクト比の算出方法は、特にこれらに限定されない。 The method for measuring the particle size and thickness of the flat metal fine particles 21 and the method for calculating the aspect ratio are examples, and the method for measuring the particle size and thickness of the flat metal fine particles 21 and the method for calculating the aspect ratio are particularly high. Not limited to these.

複合体分散液の透過率スペクトルの測定方法は特に限定されないが、複合体調製反応後の複合体分散液そのまま、或いは必要に応じて純水等の溶媒で希釈して石英セルに入れ、分光光度計を用いて測定することができる。 The method for measuring the transmittance spectrum of the complex dispersion is not particularly limited, but the complex dispersion after the complex preparation reaction is used as it is, or if necessary, diluted with a solvent such as pure water and placed in a quartz cell, and the spectral luminosity is measured. It can be measured using a meter.

平板状金属微粒子21を構成する金属または金属化合物は、特に限定されず、用途に合わせて任意の金属または金属化合物を用いることができる。平板状金属微粒子21を構成する金属または金属化合物としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、白金、亜鉛、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、オスミウム、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、金属塩、金属錯体およびこれらの合金、または酸化物、複酸化物等が挙げられる。中でも、金、銀、銅の少なくともいずれかを含むことが好ましく、特に、少なくとも銀を含む場合、複合体2は可視光領域から近赤外領域の波長の光を遮蔽することができ、抗菌性を付与することもできる。
複合体2に含まれる金属の割合は特に限定されない。
The metal or metal compound constituting the flat metal fine particles 21 is not particularly limited, and any metal or metal compound can be used according to the intended use. Examples of the metal or metal compound constituting the flat metal fine particles 21 include gold, silver, copper, aluminum, iron, platinum, zinc, palladium, ruthenium, iridium, rhodium, osmium, chromium, cobalt, nickel, manganese, and vanadium. , Molybdenum, gallium, metals such as aluminum, metal salts, metal complexes and alloys thereof, oxides, double oxides and the like. Above all, it is preferable to contain at least one of gold, silver and copper, and in particular, when at least silver is contained, the complex 2 can block light having a wavelength in the visible light region to the near infrared region, and has antibacterial properties. Can also be given.
The proportion of the metal contained in the complex 2 is not particularly limited.

(微細化セルロース22)
微細化セルロース22は、その構造の少なくとも一辺がナノメートルオーダーであればよく、その調製方法については特に限定されない。通常、微細化セルロースは、ミクロフィブリル構造由来の繊維形状を有するため、本実施形態の複合体2の製造方法に用いられる微細化セルロース22としては、以下に示す範囲にある繊維状のものが好ましい。繊維状の微細化セルロース22を用いることにより、より形状やサイズの制御された複合体2を製造することができる。
(Miniaturized Cellulose 22)
The finely divided cellulose 22 may have at least one side of the structure on the order of nanometers, and the preparation method thereof is not particularly limited. Since the finely divided cellulose usually has a fibrous shape derived from a microfibril structure, the finely divided cellulose 22 used in the method for producing the composite 2 of the present embodiment is preferably fibrous in the range shown below. .. By using the fibrous finely divided cellulose 22, a complex 2 having a more controlled shape and size can be produced.

複合体2に含有される微細化セルロース22は、生成する平板状金属微粒子21の成長を制御することにより、粒子径や形状を制御することができる。また、樹脂成形体1中では、樹脂成形体の強度の向上と共に、寸法安定性を付与することができ、バリア性を付与、向上することができる。
透明性や強度向上、寸法安定性向上、ガスバリア性の付与、複合体における平板状金属微粒子21の形状制御の観点から、微細化セルロース22の短軸径は十分に小さいことが好ましい。
The finely divided cellulose 22 contained in the complex 2 can control the particle size and shape by controlling the growth of the flat metal fine particles 21 to be produced. Further, in the resin molded body 1, the strength of the resin molded body can be improved, and dimensional stability can be imparted, and barrier properties can be imparted and improved.
From the viewpoints of improving transparency and strength, improving dimensional stability, imparting gas barrier properties, and controlling the shape of the flat metal fine particles 21 in the complex, it is preferable that the minor axis diameter of the finely divided cellulose 22 is sufficiently small.

微細化セルロース22の原料として用いられる植物セルロースの種類は、特に限定されない。微細化セルロース22の原料としては、例えば、木材系天然セルロースに加えて、コットンリンター、竹、麻、バガス、ケナフ等を用いることができる。また、微細化セルロース22の原料としては、例えば、バクテリアセルロース、ホヤセルロース、バロニアセルロースといった非木材系天然セルロース、さらには、レーヨン繊維、キュプラ繊維に代表される再生セルロース等を用いることもできる。好適には、結晶形I型を有する天然セルロースが機械特性、熱特性、薬品耐性等の材料特性が高いため望ましい。 The type of plant cellulose used as a raw material for the finely divided cellulose 22 is not particularly limited. As the raw material of the finely divided cellulose 22, for example, in addition to wood-based natural cellulose, cotton linter, bamboo, hemp, bagasse, kenaf and the like can be used. Further, as the raw material of the finely divided cellulose 22, for example, non-wood-based natural cellulose such as bacterial cellulose, squirrel cellulose, and baronia cellulose, and regenerated cellulose typified by rayon fiber and cupra fiber can also be used. Preferably, natural cellulose having a crystalline form I is desirable because it has high material properties such as mechanical properties, thermal properties, and chemical resistance.

セルロースの微細化処理法としては、特に限定されないが、例えば、グラインダーによる機械処理の他、セルロースの化学変性と機械処理を併用して微細化する方法が挙げられる。
また、バクテリアセルロースも微細化セルロース22として用いることができる。さらに、各種天然セルロースを各種セルロース溶剤に溶解させた後、電解紡糸することによって得られる微細再生セルロース繊維を用いてもよい。
セルロースの化学変性方法は特に限定されないが、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジン-N-オキシラジカル(以下、「TEMPO」と言う。)等のN-オキシル化合物を用いた酸化処理、希酸加水分解処理、酵素処理等を機械処理と併用して微細化する方法が挙げられる。
The method for refining cellulose is not particularly limited, and examples thereof include a method for refining cellulose by using both chemical modification and mechanical treatment in addition to mechanical treatment with a grinder.
Bacterial cellulose can also be used as the micronized cellulose 22. Further, finely regenerated cellulose fibers obtained by dissolving various natural celluloses in various cellulose solvents and then electrolytically spinning may be used.
The method for chemically modifying cellulose is not particularly limited, but for example, an N-oxyl compound such as 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidin-N-oxyradic (hereinafter referred to as “TEMPO”) is used. Examples thereof include a method in which the existing oxidation treatment, dilute acid hydrolysis treatment, enzyme treatment and the like are used in combination with mechanical treatment to make the particles finer.

微細化セルロース22は、化学変性された微細化セルロースであることが好ましい。化学変性された微細化セルロースは、特に限定されないが、例えば、カルボキシル化セルロース(「以下、酸化セルロース」と言う)、カルボキシメチル化セルロース、リン酸エステル化セルロースなどの化学変性セルロースを解繊することによって得ることができる。化学変性された微細化セルロースは、導入されたカルボキシ基、カルボキシメチル基、リン酸基などの官能基が、金属微粒子生成における基点となり、複合体の形状やサイズを制御しやすい。 The finely divided cellulose 22 is preferably chemically modified finely divided cellulose. The chemically modified finely divided cellulose is not particularly limited, but for example, defibrating chemically modified cellulose such as carboxylated cellulose (hereinafter referred to as “oxidized cellulose”), carboxymethylated cellulose, and phosphate esterified cellulose. Can be obtained by. In the chemically modified finely divided cellulose, the introduced functional groups such as carboxy group, carboxymethyl group, and phosphoric acid group serve as a starting point in the formation of metal fine particles, and it is easy to control the shape and size of the complex.

カルボキシメチル化セルロースは、セルロース原料を公知の方法で得ることができる。例えば、セルロース原料にモノクロロ酢酸等のエーテル化剤と触媒である、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属を加え、水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールが主成分の溶媒下で反応させることで得られる。カルボキシメチル化セルロースは、少なくとも一部のグルコピラノースがカルボキシメチル化されていればよく、好ましくはカルボキシメチルセルロースの置換度が0.01以上0.60以下であることが好ましい。 Carboxymethylated cellulose can be obtained as a cellulose raw material by a known method. For example, an etherifying agent such as monochloroacetic acid and an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide and potassium hydroxide which are catalysts are added to a cellulose raw material, and a solvent whose main component is water or a lower alcohol such as methanol, ethanol or isopropyl alcohol. Obtained by reacting below. The carboxymethylated cellulose may have at least a part of glucopyranose carboxymethylated, and the degree of substitution of carboxymethyl cellulose is preferably 0.01 or more and 0.60 or less.

特に特許文献2の方法に示されるように、TEMPOをはじめとするN-オキシル化合物を用いた酸化反応では、結晶表面のセルロース分子鎖が持つグルコピラノース単位の第6位の一級水酸基が高い選択性で酸化され、アルデヒド基を経てカルボキシ基に変換された酸化セルロースを得られる。このように結晶表面に導入されたカルボキシ基を有するセルロース間には静電的な反発力が働くため、水性媒体中でミクロフィブリル単位にまで分散したセルロースシングルナノファイバー(以下、「CSNF」と言う。)を得ることができる。そのため、CSNFを用いると複合体の形状やサイズを制御しやすい。
N-オキシル化合物を用いた酸化反応については後で詳しく説明する。
In particular, as shown in the method of Patent Document 2, in the oxidation reaction using an N-oxyl compound such as TEMPO, the 6th primary hydroxyl group of the glucopyranose unit of the cellulose molecular chain on the crystal surface has high selectivity. Oxidized cellulose is obtained by converting it into a carboxy group via an aldehyde group. Since an electrostatic repulsive force acts between the celluloses having a carboxy group introduced into the crystal surface in this way, the cellulose single nanofibers dispersed to the microfibril unit in an aqueous medium (hereinafter referred to as "CSNF"). .) Can be obtained. Therefore, it is easy to control the shape and size of the complex by using CSNF.
The oxidation reaction using the N-oxyl compound will be described in detail later.

このCSNFを用いれば、充分に形状や大きさの制御された複合体2を製造できる。繊維状であり、短軸径が均一であるCSNFは、複合体2における平板状金属微粒子21の粒子径や形状の制御に好適である。CSNFは、繊維表面に規則的にカルボキシ基を有する。このカルボキシ基は、複合体2を製造する際、金属イオンが配位して複合体2の生成の起点となると考えられるため、複合体2の製造に好適である。 By using this CSNF, it is possible to produce a complex 2 whose shape and size are sufficiently controlled. CSNF, which is fibrous and has a uniform minor axis diameter, is suitable for controlling the particle diameter and shape of the flat metal fine particles 21 in the composite 2. CSNF has regular carboxy groups on the fiber surface. This carboxy group is suitable for the production of the complex 2 because it is considered that the metal ion is coordinated and becomes the starting point for the formation of the complex 2 when the complex 2 is produced.

微細化セルロース22の粘度特性は、次の通りであることが好ましい。微細化セルロース22の0.5質量%分散液(25℃)が、せん断速度が1s-1のときに30mPa・s以上2000mPa・s以下、せん断速度が100s-1のときに20mPa・s以上200mPa・s以下であることが好ましい。より好ましくは、微細化セルロースの0.5質量%分散液の粘度(25℃)が、せん断速度が1s-1のときに100mPa・s以上1000mPa・s以下、せん断速度が100s-1のときに30mPa・s以上80mPa・s以下である。 The viscosity characteristics of the finely divided cellulose 22 are preferably as follows. The 0.5% by mass dispersion (25 ° C.) of the finely divided cellulose 22 is 30 mPa · s or more and 2000 mPa · s or less when the shear rate is 1 s -1 , and 20 mPa · s or more and 200 mPa · s or more when the shear rate is 100 s -1 . -It is preferably s or less. More preferably, when the viscosity (25 ° C.) of the 0.5% by mass dispersion of the finely divided cellulose is 100 mPa · s or more and 1000 mPa · s or less when the shear rate is 1 s -1 , and the shear rate is 100 s -1 . It is 30 mPa · s or more and 80 mPa · s or less.

微細化セルロース22の粘度特性が上記の範囲内であると、微細化セルロース22が低粘度化されているため、高濃度で用いることができ、複合体2を生産性よく製造することができる。また、粘度特性が上記の範囲内であれば、結晶構造や表面構造を維持し、金属微粒子との複合化及び平板形状への結晶成長の起点となるカルボキシ基を規則的に有するため、安定に形状が制御された複合体2を製造できる。さらに、粘度特性が上記の範囲内であれば、後述する工程bにおいて、金属塩と微細化セルロース22を均一に混ぜることができ、後述する工程cにおいて、均一に還元反応を進行させることができる。 When the viscosity characteristic of the finely divided cellulose 22 is within the above range, the finely divided cellulose 22 has a low viscosity, so that it can be used at a high concentration and the composite 2 can be produced with high productivity. Further, when the viscosity characteristic is within the above range, the crystal structure and the surface structure are maintained, and the carboxy group which is the starting point of the composite with the metal fine particles and the crystal growth into the flat plate shape is regularly held, so that the crystal structure is stable. A composite 2 having a controlled shape can be manufactured. Further, if the viscosity characteristics are within the above range, the metal salt and the finely divided cellulose 22 can be uniformly mixed in the step b described later, and the reduction reaction can be uniformly promoted in the step c described later. ..

微細化セルロース22は、短軸の数平均軸径が1nm以上50nm以下、長軸の数平均軸径が0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、短軸の数平均軸径が1nm以上10nm以下、長軸の数平均軸径が0.2μm以上2μm以下であることがより好ましい。
微細化セルロース22の短軸の数平均軸径が1nm未満では、高結晶性の剛直な微細化セルロース構造をとることができず、大きさや形状が十分に制御された複合体2を得るのが難しくなる。また、強度、寸法安定性が良好な樹脂成形体1を得るのが難しくなる。
一方、微細化セルロース22の短軸の数平均軸径が50nmを超えると、微細化セルロース22の分散液の粘度が高くなり操作性が悪くなり、後述する工程bにおいて、金属塩と微細化セルロースを均一に混ぜるのが難しくなり、後述する工程cにおいて、均一に還元反応を進行させることができなくなり、大きさや形状が十分に制御された複合体を得るのが難しい。また、樹脂成形体1の透明性が低下し、十分なガスバリア性が発揮されず、強度も低下することがある。
微細化セルロース22の長軸の数平均軸径が0.1μm未満では、形状や大きさが制御された複合体2を得るのが難くなる。一方、微細化セルロース22の長軸の数平均軸径が10μmを超えると、微細化セルロース22の分散液の粘度が高くなり、操作性が悪くなるため、後述する工程bにおいて、金属塩と微細化セルロース22を均一に混ぜるのが難しくなり、後述する工程cにおいて、均一に還元反応を進行させることができなくなり、大きさや形状が十分に制御された複合体2を得るのが難しい。また、樹脂11と、複合体分散液から複合体を濃縮した複合体含有物を混合するのが難しくなる。複合体含有物の詳細については後述する。
The finely divided cellulose 22 preferably has a minor axis number average shaft diameter of 1 nm or more and 50 nm or less, a major axis number average shaft diameter of 0.1 μm or more and 10 μm or less, and a minor axis number average shaft diameter of 1 nm or more and 10 nm. Hereinafter, it is more preferable that the number average shaft diameter of the long shaft is 0.2 μm or more and 2 μm or less.
If the number average shaft diameter of the minor axis of the micronized cellulose 22 is less than 1 nm, it is not possible to obtain a highly crystalline and rigid finely divided cellulose structure, and it is possible to obtain a complex 2 in which the size and shape are sufficiently controlled. It will be difficult. In addition, it becomes difficult to obtain a resin molded body 1 having good strength and dimensional stability.
On the other hand, when the number average shaft diameter of the minor axis of the finely divided cellulose 22 exceeds 50 nm, the viscosity of the dispersion liquid of the finely divided cellulose 22 becomes high and the operability deteriorates. It becomes difficult to uniformly mix the mixture, and in the step c described later, the reduction reaction cannot proceed uniformly, and it is difficult to obtain a complex whose size and shape are sufficiently controlled. Further, the transparency of the resin molded product 1 may be lowered, sufficient gas barrier properties may not be exhibited, and the strength may be lowered.
If the number average shaft diameter of the major axis of the finely divided cellulose 22 is less than 0.1 μm, it becomes difficult to obtain a complex 2 having a controlled shape and size. On the other hand, when the number average shaft diameter of the major axis of the finely divided cellulose 22 exceeds 10 μm, the viscosity of the dispersion liquid of the finely divided cellulose 22 becomes high and the operability deteriorates. It becomes difficult to uniformly mix the cellulose 22, and in the step c described later, the reduction reaction cannot proceed uniformly, and it is difficult to obtain the complex 2 whose size and shape are sufficiently controlled. In addition, it becomes difficult to mix the resin 11 and the complex-containing substance obtained by concentrating the complex from the complex dispersion liquid. Details of the complex-containing material will be described later.

微細化セルロース22の短軸の数平均軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により100本の繊維の短軸径(最小径)を測定し、その平均値として求められる。一方、微細化セルロースの長軸の数平均軸径は、透過型電子顕微鏡観察および原子間力顕微鏡観察により100本の繊維の長軸径(最大径)を測定し、その平均値として求められる。 The number average shaft diameter of the minor axis of the finely divided cellulose 22 is obtained as an average value obtained by measuring the minor axis diameter (minimum diameter) of 100 fibers by observation with a transmission electron microscope and observation with an atomic force microscope. On the other hand, the number average axis diameter of the major axis of the finely divided cellulose is obtained as an average value obtained by measuring the major axis diameter (maximum diameter) of 100 fibers by observation with a transmission electron microscope and observation with an atomic force microscope.

微細化セルロース22の短軸径、長軸径について、測定方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法によって測定できる。固形分濃度が0.001wt%以上0.01wt%以下の範囲内となるように水中に微細化セルロース22を分散させたものをマイカ上に展開して自然乾燥させる。その後、その微細化セルロース22を透過型電子顕微鏡にて観察することにより微細化セルロース22の短軸径、長軸径を確認(測定)することができる。 The measuring method for the minor axis diameter and the major axis diameter of the finely divided cellulose 22 is not particularly limited, but can be measured by, for example, the following method. A mixture of finely divided cellulose 22 dispersed in water so that the solid content concentration is in the range of 0.001 wt% or more and 0.01 wt% or less is developed on mica and naturally dried. After that, the minor axis diameter and the major axis diameter of the refined cellulose 22 can be confirmed (measured) by observing the refined cellulose 22 with a transmission electron microscope.

微細化セルロース22の結晶化度は、70%以上であることが好ましい。微細化セルロース22の結晶化度が70%未満では、剛直な微細化セルロース構造をとることができず、安定に複合体2を製造するのが難しくなり、また、樹脂成形体1のガスバリア性十分ではなく、寸法安定性向上効果や強度が低下することがある。 The crystallinity of the finely divided cellulose 22 is preferably 70% or more. If the crystallinity of the finely divided cellulose 22 is less than 70%, a rigid finely divided cellulose structure cannot be obtained, it becomes difficult to stably produce the composite 2, and the gas barrier property of the resin molded body 1 is sufficient. Instead, the effect of improving dimensional stability and the strength may decrease.

微細化セルロース22におけるカルボキシ基量は、その微細化セルロース22の乾燥重量1g当たり0.1mmol以上3.0mmol以下であることが好ましく、0.5mmol以上2.0mmol以下であることがより好ましい。
微細化セルロース22におけるカルボキシ基量が0.1mmol/g未満では、分散性が悪く、0.1mmol/g以上であると、カルボキシ基による静電反発により分散安定性が良好となる。一方、微細化セルロース22におけるカルボキシ基量が3.0mmol/g以下であると、微細化セルロース22の結晶構造が充分に保持され、形状制御性能が良好となる。
The amount of carboxy group in the refined cellulose 22 is preferably 0.1 mmol or more and 3.0 mmol or less, and more preferably 0.5 mmol or more and 2.0 mmol or less per 1 g of the dry weight of the refined cellulose 22.
When the amount of the carboxy group in the refined cellulose 22 is less than 0.1 mmol / g, the dispersibility is poor, and when it is 0.1 mmol / g or more, the dispersion stability is improved due to the electrostatic repulsion by the carboxy group. On the other hand, when the amount of carboxy groups in the refined cellulose 22 is 3.0 mmol / g or less, the crystal structure of the refined cellulose 22 is sufficiently maintained and the shape control performance is improved.

セルロース繊維がミクロフィブリル単位まで分散すると、波長660nmの光線透過率が高くなる。微細化セルロース22が、固形分濃度1%の分散体において、光路長1cm、波長が660nmの光線透過率が分散媒をリファレンスとして80%以上であることが好ましい。透明性が高い微細化セルロース22を用いることで樹脂成形体を包装材料として用いた際に内容物の視認性が良好となる。 When the cellulose fibers are dispersed to the microfibril unit, the light transmittance at a wavelength of 660 nm is increased. In a dispersion having a solid content concentration of 1%, the finely divided cellulose 22 preferably has an optical path length of 1 cm and a wavelength of 660 nm and a light transmittance of 80% or more with reference to the dispersion medium. By using the highly transparent finely divided cellulose 22, the visibility of the contents is improved when the resin molded product is used as a packaging material.

微細化セルロース22は、特に限定されないが、以下に示す酸化工程および微細化工程により製造されたものを用いることができる(微細化セルロース製造工程)。 The micronized cellulose 22 is not particularly limited, but one produced by the oxidation step and the miniaturization step shown below can be used (micronized cellulose manufacturing step).

(酸化工程)
微細化セルロース22の原料として用いられる天然セルロースとしては、例えば、機械パルプ、化学パルプ、セミケミカルパルプ等の木材パルプが挙げられる。具体的には、漂白および未漂白クラフト木材パルプ、加水分解済みクラフト木材パルプ、亜硫酸木材パルプ等をはじめとして、古紙、バクテリアセルロース、バロニアセルロース、ホヤセルロース、綿セルロース、麻セルロース並びにこれらの混合物を用いることができる。また、これらを物理的、化学的処理した物質のいずれを用いてもよい。材料調達の容易さおよび価格の面から各種木材パルプを原料とすることが好ましい。
(Oxidation process)
Examples of natural cellulose used as a raw material for the finely divided cellulose 22 include wood pulp such as mechanical pulp, chemical pulp, and semi-chemical pulp. Specifically, bleached and unbleached kraft wood pulp, hydrolyzed kraft wood pulp, sulfite wood pulp and the like, used paper, bacterial cellulose, baronia cellulose, squirrel cellulose, cotton cellulose, hemp cellulose and mixtures thereof are used. be able to. Further, either a substance obtained by physically or chemically treating these may be used. From the viewpoint of ease of material procurement and price, it is preferable to use various wood pulps as raw materials.

N-オキシル化合物の存在下、共酸化剤を用いたセルロースの酸化方法としては、水系の比較的温和な条件で、可能な限りセルロースの結晶構造を保ちながら、アルコール性一級炭素を選択的に酸化することが可能である。上記N-オキシル化合物としては、例えば、TEMPO、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル、4-エトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル、4-アセトアミド-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル等が挙げられる。これらの中でも、TEMPOが好ましい。
N-オキシル化合物の使用量は、触媒としての量であればよく、特に限定されない。通常、N-オキシル化合物の使用量は、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分の全量に対して、0.01質量%~5.0質量%程度である。
In the presence of the N-oxyl compound, as a method for oxidizing cellulose using an oxidizer, alcoholic primary carbon is selectively oxidized under relatively mild water-based conditions while maintaining the crystal structure of cellulose as much as possible. It is possible to do. Examples of the N-oxyl compound include TEMPO, 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl, 4-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-. Examples thereof include oxyl, 4-ethoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl, 4-acetamide-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl and the like. Among these, TEMPO is preferable.
The amount of the N-oxyl compound used may be any amount as long as it is used as a catalyst, and is not particularly limited. Usually, the amount of the N-oxyl compound used is about 0.01% by mass to 5.0% by mass with respect to the total solid content of the wood-based natural cellulose to be oxidized.

N-オキシル化合物を用いたセルロースの酸化方法としては、木材系天然セルロースを水中に分散させ、N-オキシル化合物の共存下で酸化処理する方法が挙げられる。このとき、N-オキシル化合物とともに、共酸化剤を併用することが好ましい。この場合、反応系内において、N-オキシル化合物が順次、共酸化剤により酸化されてオキソアンモニウム塩が生成し、そのオキソアンモニウム塩によりセルロースが酸化される。かかる酸化処理によれば、温和な条件でも酸化反応が円滑に進行し、カルボキシ基の導入効率が向上する。酸化処理を温和な条件で行うと、セルロースの結晶構造を維持しやすい。 Examples of the method for oxidizing cellulose using an N-oxyl compound include a method in which natural wood-based cellulose is dispersed in water and subjected to an oxidation treatment in the presence of the N-oxyl compound. At this time, it is preferable to use a copolymer together with the N-oxyl compound. In this case, in the reaction system, the N-oxyl compound is sequentially oxidized by the copolymer to form an oxoammonium salt, and the oxoammonium salt oxidizes the cellulose. According to such an oxidation treatment, the oxidation reaction proceeds smoothly even under mild conditions, and the efficiency of introducing a carboxy group is improved. When the oxidation treatment is carried out under mild conditions, it is easy to maintain the crystal structure of cellulose.

共酸化剤としては、ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸や過ハロゲン酸、またはそれらの塩、ハロゲン酸化物、窒素酸化物、過酸化物等、酸化反応を推進することが可能であれば、いずれの酸化剤も用いることができる。入手の容易さや反応性から、共酸化剤としては、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
共酸化剤の使用量は、セルロースの酸化反応を促進することができる量であればよく、特に限定されない。通常、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分の全量に対して、1質量%~200質量%程度である。
Examples of the cooxidant include halogen, hypohalogenic acid, subhaloic acid and perhalogenic acid, or salts thereof, halogen oxides, nitrogen oxides, peroxides, etc., if it is possible to promote the oxidation reaction. , Any oxidizing agent can be used. Sodium hypochlorite is preferable as the copolymer because of its availability and reactivity.
The amount of the copolymer used may be any amount as long as it can promote the oxidation reaction of cellulose, and is not particularly limited. Usually, it is about 1% by mass to 200% by mass with respect to the total solid content of the wood-based natural cellulose to be oxidized.

N-オキシル化合物および共酸化剤とともに、臭化物およびヨウ化物からなる群から選択される少なくとも1種類の化合物をさらに併用してもよい。これにより、セルロースの酸化反応を円滑に進行させることができ、カルボキシ基の導入効率を改善することができる。
このような化合物としては、臭化ナトリウムまたは臭化リチウムが好ましく、コストや安定性から、臭化ナトリウムがより好ましい。
この化合物の使用量は、セルロースの酸化反応を促進することができる量であればよく、特に限定されない。通常、酸化処理する木材系天然セルロースの固形分の全量に対して、1質量%~50質量%程度である。
Along with the N-oxyl compound and the copolymer, at least one compound selected from the group consisting of bromide and iodide may be further used in combination. As a result, the oxidation reaction of cellulose can proceed smoothly, and the efficiency of introducing a carboxy group can be improved.
As such a compound, sodium bromide or lithium bromide is preferable, and sodium bromide is more preferable from the viewpoint of cost and stability.
The amount of this compound used is not particularly limited as long as it can promote the oxidation reaction of cellulose. Usually, it is about 1% by mass to 50% by mass with respect to the total solid content of the wood-based natural cellulose to be oxidized.

セルロースの酸化反応時の反応系のpHは、9~11であることが好ましい。pHが9以上であると、反応を効率よく進めることができる。上記pH領域の範囲外となると、N-オキシル化合物による酸化効率が大幅に低下することが知られている。上記酸化処理においては、酸化が進行するにつれて、カルボキシ基が生成することにより、反応系内のpHが低下してしまうため、酸化処理中、反応系のpHを9~11に保つことが好ましい。反応系のpHを9~11に保つ方法としては、pHの低下に応じてアルカリ水溶液を添加する方法が挙げられる。
アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アンモニア水溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液、水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム水溶液等の有機アルカリ等が挙げられる。これらの中でも、コスト等の面から、水酸化ナトリウム水溶液が好ましい。
The pH of the reaction system during the oxidation reaction of cellulose is preferably 9 to 11. When the pH is 9 or more, the reaction can proceed efficiently. It is known that when the pH range is out of the range, the oxidation efficiency of the N-oxyl compound is significantly reduced. In the above oxidation treatment, the pH in the reaction system is lowered due to the generation of carboxy groups as the oxidation progresses. Therefore, it is preferable to keep the pH of the reaction system at 9 to 11 during the oxidation treatment. Examples of the method of keeping the pH of the reaction system at 9 to 11 include a method of adding an alkaline aqueous solution according to the decrease in pH.
Examples of the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide aqueous solution, lithium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, ammonia aqueous solution, tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, tetraethylammonium hydroxide aqueous solution, tetrabutylammonium hydroxide aqueous solution, and benzyltrimethylammonium hydroxide solution. Examples include organic alkalis such as aqueous solutions. Among these, an aqueous solution of sodium hydroxide is preferable from the viewpoint of cost and the like.

セルロースの酸化反応の反応温度は、4℃以上50℃以下であることが好ましく、30℃以上50℃以下であることがより好ましい。
通常のN-オキシル化合物による酸化反応自体は、4℃以上50℃以下の領域でも充分に進行するが、30℃以上50℃以下の温度領域で酸化反応を行うと、セルロース繊維の結晶構造が維持されたまま得られる微細化セルロース22の分散液が低粘度化することが判明した。これはセルロースミクロフィブリルの長軸方向に周期的に非晶領域が存在するため、N-オキシル化合物による酸化反応がその非晶領域に進行し、さらに生成したグルクロン酸ユニットがその反応温度領域においてpH9~11の条件下で不安定であるため分解されてしまい、その結果、短繊維化が進行するためであると考えられる。なお、反応温度が50℃を超えると、副反応により次亜塩素酸ナトリウムが自己分解するため酸化反応自体が停止してしまう。
The reaction temperature of the oxidation reaction of cellulose is preferably 4 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, and more preferably 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
The oxidation reaction itself with a normal N-oxyl compound proceeds sufficiently even in the region of 4 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, but when the oxidation reaction is carried out in the temperature region of 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, the crystal structure of the cellulose fiber is maintained. It has been found that the dispersion liquid of the finely divided cellulose 22 obtained as it is has a low viscosity. This is because the amorphous region exists periodically in the long axis direction of the cellulose microfibrils, so that the oxidation reaction by the N-oxyl compound proceeds to the amorphous region, and the generated glucuronic acid unit has a pH of 9 in the reaction temperature region. It is considered that this is because the fiber is unstable under the conditions of to 11 and is decomposed, and as a result, the fiber shortening progresses. If the reaction temperature exceeds 50 ° C., sodium hypochlorite self-decomposes due to a side reaction, so that the oxidation reaction itself is stopped.

セルロースの酸化処理における酸化の程度は、反応温度、所望のカルボキシ基量等を考慮して適宜設定できる。しかし、少なくとも酸化反応の際に用いる水酸化ナトリウムの添加量が原料となる天然セルロースの乾燥重量当たり1.0mmol/g以上5.0mmol/g以下であることが好ましい。水酸化ナトリウムの添加量が1.0mmol/g未満では、導入されるカルボキシ基量が少なくなってしまい、CSNFとして分散するために必要なミクロフィブリル間の充分な静電反発力が得られない。一方、水酸化ナトリウムの添加量が5.0mmol/gを超えると、非晶領域以外の分解が進行し、ミクロフィブリル表面構造が失われる上、酸化処理前後の収率が著しく低下してしまう。 The degree of oxidation in the oxidation treatment of cellulose can be appropriately set in consideration of the reaction temperature, the desired amount of carboxy groups, and the like. However, at least the amount of sodium hydroxide added in the oxidation reaction is preferably 1.0 mmol / g or more and 5.0 mmol / g or less per dry weight of the natural cellulose as a raw material. If the amount of sodium hydroxide added is less than 1.0 mmol / g, the amount of carboxy groups introduced will be small, and sufficient electrostatic repulsion between microfibrils required for dispersion as CSNF cannot be obtained. On the other hand, if the amount of sodium hydroxide added exceeds 5.0 mmol / g, decomposition occurs in areas other than the amorphous region, the microfibril surface structure is lost, and the yield before and after the oxidation treatment is significantly reduced.

N-オキシル化合物による酸化反応は、反応系に第一級アルコールを添加することにより停止させることができる。このとき、反応系のpHは上記の範囲内に保つことが好ましい。添加する第一級アルコールとしては、反応をすばやく終了させるために、メタノール、エタノール、プロパノール等の低分子量の第一級アルコールが好ましく、反応により生成される副産物の安全性等から、エタノールが特に好ましい。 The oxidation reaction with the N-oxyl compound can be stopped by adding a primary alcohol to the reaction system. At this time, it is preferable to keep the pH of the reaction system within the above range. As the primary alcohol to be added, low molecular weight primary alcohols such as methanol, ethanol and propanol are preferable in order to terminate the reaction quickly, and ethanol is particularly preferable from the viewpoint of safety of by-products produced by the reaction. ..

酸化処理後の反応液は、そのまま微細化工程に供してもよいが、N-オキシル化合物等の触媒、不純物等を除去するために、反応液に含まれる酸化セルロースを回収し、洗浄液で洗浄することが好ましい。酸化セルロースの回収は、ガラスフィルターや20μm孔径のナイロンメッシュを用いたろ過等の公知の方法により実施できる。酸化セルロースの洗浄に用いる洗浄液としては蒸留水が好ましい。 The reaction solution after the oxidation treatment may be subjected to the miniaturization step as it is, but in order to remove catalysts such as N-oxyl compounds, impurities and the like, the cellulose oxide contained in the reaction solution is recovered and washed with a washing solution. Is preferable. The recovery of cellulose oxide can be carried out by a known method such as filtration using a glass filter or a nylon mesh having a pore size of 20 μm. Distilled water is preferable as the cleaning liquid used for cleaning the oxidized cellulose.

(微細化工程)
微細化工程は、酸化セルロースを軽微な機械処理によって解繊して、微細化セルロース22の分散液を得る工程である。
セルロースを微細化する方法では、まず、セルロースに溶媒を加えて懸濁させる。
溶媒としては、特に限定されないが、微細化セルロース22を分散させる溶媒と同様のものが用いることができ、これらの中でも水が特に好ましい。必要に応じて、セルロースや生成する微細化セルロース22の分散性を向上するために、懸濁液のpHを調整してもよい。pHの調整に用いられるアルカリ水溶液としては、酸化セルロースの酸化工程の説明で挙げたアルカリ水溶液と同様のものが挙げられる。
(Miniaturization process)
The micronization step is a step of defibrating the oxidized cellulose by a slight mechanical treatment to obtain a dispersion liquid of the micronized cellulose 22.
In the method of refining cellulose, first, a solvent is added to the cellulose to suspend it.
The solvent is not particularly limited, but the same solvent as that for dispersing the finely divided cellulose 22 can be used, and among these, water is particularly preferable. If necessary, the pH of the suspension may be adjusted in order to improve the dispersibility of the cellulose and the finely divided cellulose 22 produced. Examples of the alkaline aqueous solution used for adjusting the pH include those similar to the alkaline aqueous solution described in the description of the oxidation step of cellulose oxide.

続いて、懸濁液に物理的解繊処理を施して、セルロースを微細化する。
物理的解繊処理としては、例えば、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、ボールミル、ロールミル、カッターミル、遊星ミル、ジェットミル、アトライター、グラインダー、ジューサーミキサー、ホモミキサー、超音波ホモジナイザー、ナノジナイザー、水中対向衝突等の機械的処理が挙げられる。このような物理的解繊処理を、例えば、TEMPO酸化セルロースに行うことにより、懸濁液中のセルロースが微細化され、繊維表面にカルボキシ基を有するCSNFの分散液を得ることができる。
Subsequently, the suspension is subjected to a physical defibration treatment to refine the cellulose.
Physical defibration treatment includes, for example, high-pressure homogenizer, ultra-high pressure homogenizer, ball mill, roll mill, cutter mill, planetary mill, jet mill, attritor, grinder, juicer mixer, homomixer, ultrasonic homogenizer, nanogenizer, underwater facing collision. Such as mechanical processing. By performing such a physical defibration treatment on, for example, TEMPO-oxidized cellulose, the cellulose in the suspension is made finer, and a dispersion of CSNF having a carboxy group on the fiber surface can be obtained.

上記のようにして得られた微細化セルロース22は、結晶構造が維持されているため、安定に複合体2を製造できる。
得られた分散液は、そのまま、または必要に応じて希釈、濃縮、溶媒置換等を行って、金属微粒子を還元析出させる反応場として用いることができる。
微細化セルロース22の分散液は、必要に応じて、本実施形態の効果を損なわない範囲で、セルロースおよびpHの調整に用いた成分以外の他の成分を含有してもよい。他の成分としては、特に限定されず、用途に応じて、公知の添加剤のなかから適宜選択できる。他の成分としては、具体的には、アルコキシシラン等の有機金属化合物またはその加水分解物、無機層状化合物、無機針状鉱物、消泡剤、無機系粒子、有機系粒子、潤滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、磁性粉等が挙げられる。水性ディスパージョン成分及び水性エマルジョン成分を微細化セルロース分散液と混合してから複合体2を製造してもよい。
Since the finely divided cellulose 22 obtained as described above maintains the crystal structure, the complex 2 can be stably produced.
The obtained dispersion can be used as a reaction field for reducing and precipitating metal fine particles as it is or by diluting, concentrating, solvent substitution or the like as necessary.
If necessary, the dispersion liquid of the finely divided cellulose 22 may contain other components other than the components used for adjusting the cellulose and pH, as long as the effects of the present embodiment are not impaired. The other components are not particularly limited, and can be appropriately selected from known additives depending on the intended use. Specific examples of the other components include organometallic compounds such as alkoxysilane or their hydrolyzates, inorganic layered compounds, inorganic acicular minerals, defoaming agents, inorganic particles, organic particles, lubricants, and antioxidants. Examples thereof include agents, antistatic agents, ultraviolet absorbers, stabilizers, magnetic powders and the like. The complex 2 may be produced after mixing the aqueous dispersion component and the aqueous emulsion component with the micronized cellulose dispersion.

[複合体2の製造方法]
複合体2の製造工程(複合体作製工程)は、特に限定されないが、例えば以下に示す工程aと工程bと工程cを備えている。
工程aは、少なくとも1種類の微細化セルロース22を含有する溶液または分散液を調製し、微細化セルロース含有液を準備する、微細化セルロース含有液準備工程である。
工程bは、少なくとも1種類の金属塩と少なくとも1種類の微細化セルロース22とを含有する溶液または分散液を調製し、金属塩および微細化セルロース含有液を準備する、金属塩および微細化セルロース含有液準備工程である。
工程cは、金属塩および微細化セルロース含有液中の金属イオンを還元し、反応液を調製して複合体分散液を得る、反応液調製工程である。
[Manufacturing method of complex 2]
The manufacturing step (complex manufacturing step) of the complex 2 is not particularly limited, but includes, for example, the following steps a, b, and c.
Step a is a step of preparing a finely divided cellulose-containing liquid by preparing a solution or a dispersion containing at least one kind of finely divided cellulose 22 and preparing a finely divided cellulose-containing liquid.
In step b, a solution or dispersion containing at least one kind of metal salt and at least one kind of finely divided cellulose 22 is prepared, and a metal salt and a finely divided cellulose-containing liquid are prepared. This is a liquid preparation process.
Step c is a reaction liquid preparation step of reducing metal ions in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid to prepare a reaction liquid to obtain a complex dispersion liquid.

複合体製造に用いる微細化セルロース22は化学変性された微細化セルロースであることが好ましい。化学変性により導入された官能基に金属イオンが配位した状態で金属イオンが還元され、それを基点に金属微粒子が生成するため、複合化及び形状制御をしやすくなる。 The finely divided cellulose 22 used for producing the complex is preferably chemically modified finely divided cellulose. Metal ions are reduced in a state where the metal ions are coordinated with the functional group introduced by chemical modification, and metal fine particles are generated from the metal ions as the base point, which facilitates compounding and shape control.

(工程a:微細化セルロース分散液準備工程)
複合体2の製造方法において、工程aでは、少なくとも1種類の微細化セルロース分散液を準備する。
(Step a: Preparation step of micronized cellulose dispersion liquid)
In the method for producing the complex 2, in step a, at least one kind of finely divided cellulose dispersion is prepared.

少なくとも1種類の微細化セルロース分散液における微細化セルロース分散液の固形分濃度は、特に限定されないが、0.01質量%以上90質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。
微細化セルロース分散液の固形分濃度が0.01質量%未満では、複合体2の形状の制御が難しい。一方、微細化セルロース分散液の固形分濃度が90質量%を超えると、微細化セルロース分散液の粘度が高くなり、工程b(金属塩および微細化セルロース含有液準備工程)において、金属塩と微細化セルロース22とを均一に混ぜるのが難しくなり、工程c(反応液調製工程)において、均一に還元反応を進行させることができなくなる。
The solid content concentration of the finely divided cellulose dispersion in at least one kind of finely divided cellulose dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 90% by mass or less, and is 0.1% by mass or more and 50% by mass. % Or less is more preferable.
If the solid content concentration of the finely divided cellulose dispersion is less than 0.01% by mass, it is difficult to control the shape of the complex 2. On the other hand, when the solid content concentration of the finely divided cellulose dispersion exceeds 90% by mass, the viscosity of the finely divided cellulose dispersion becomes high, and in step b (preparation step of preparing the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid), the metal salt and the fineness become fine. It becomes difficult to uniformly mix the modified cellulose 22 and it becomes impossible to uniformly proceed with the reduction reaction in the step c (reaction solution preparation step).

微細化セルロース22を分散させる溶媒としては、微細化セルロース22が充分に溶解または分散するものであれば、特に限定されない。環境への負荷の面からは、溶媒としては、水を用いることが好ましい。
平板状金属微粒子21および微細化セルロース22の分散性の観点からは、溶媒としては、水や親水性溶媒を用いることが好ましい。親水性溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましい。
The solvent for dispersing the finely divided cellulose 22 is not particularly limited as long as the finely divided cellulose 22 is sufficiently dissolved or dispersed. From the viewpoint of environmental load, it is preferable to use water as the solvent.
From the viewpoint of the dispersibility of the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22, it is preferable to use water or a hydrophilic solvent as the solvent. The hydrophilic solvent is not particularly limited, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferable.

少なくとも1種類の微細化セルロース分散液のpHは、特に限定されないが、pH2以上pH12以下であることが好ましい。 The pH of at least one type of the finely divided cellulose dispersion is not particularly limited, but is preferably pH 2 or more and pH 12 or less.

(工程b:金属塩および微細化セルロース含有液準備工程)
複合体2の製造方法において、工程bでは、少なくとも1種類の金属塩と少なくとも1種類の微細化セルロース22とを含有する溶液または分散液を調製し、金属塩および微細化セルロース含有液を準備する。
(Step b: Preparation step of liquid containing metal salt and finely divided cellulose)
In the method for producing the complex 2, in step b, a solution or dispersion containing at least one kind of metal salt and at least one kind of finely divided cellulose 22 is prepared, and the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid are prepared. ..

少なくとも1種類の金属塩と少なくとも1種類の微細化セルロース22を含有する溶液または分散液を調製する方法は、特に限定されない。例えば、少なくとも1種類の微細化セルロース22を含有する溶液または分散液(微細化セルロース分散液)と、少なくとも1種類の金属塩を含有する溶液(金属塩含有溶液)とを用意し、微細化セルロース分散液を攪拌しながら、微細化セルロース分散液に金属塩含有溶液を添加して調製することができる。また、微細化セルロース分散液に、直接、固体の金属塩を加えてもよく、金属塩含有溶液に微細化セルロース分散液を添加してもよい。 The method for preparing a solution or dispersion containing at least one kind of metal salt and at least one kind of finely divided cellulose 22 is not particularly limited. For example, a solution or dispersion liquid containing at least one kind of finely divided cellulose 22 (micronized cellulose dispersion liquid) and a solution containing at least one kind of metal salt (metal salt-containing solution) are prepared, and the finely divided cellulose is prepared. It can be prepared by adding a metal salt-containing solution to the micronized cellulose dispersion while stirring the dispersion. Further, the solid metal salt may be added directly to the finely divided cellulose dispersion, or the finely divided cellulose dispersion may be added to the metal salt-containing solution.

金属塩としては、硝酸銀、塩化銀、酸化銀、硫酸銀、酢酸銀、亜硝酸銀、塩素酸銀、塩化金酸、塩化金ナトリウム、塩化金カリウム、塩化白金、酸化白金および酸化白金からなる群から選択される少なくとも1種類であることが好ましい。これらの金属塩は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 The metal salt consists of silver nitrate, silver chloride, silver oxide, silver sulfate, silver acetate, silver nitrite, silver chlorate, gold chloride acid, sodium gold chloride, potassium gold chloride, platinum chloride, platinum oxide and platinum oxide. It is preferably at least one selected. One type of these metal salts may be used alone, or two or more types may be used in combination.

金属塩含有溶液を準備する場合、金属塩含有溶液に用いる溶媒は、金属塩が充分に分散または溶解するものであれば、特に限定されない。
環境への負荷の面からは、溶媒としては、水を用いることが好ましい。
金属塩の溶解性の観点からは、溶媒としては、水や親水性溶媒を用いることが好ましい。親水性溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましい。
また、金属塩含有溶液中の金属塩の濃度も特に限定されない。
When preparing a metal salt-containing solution, the solvent used for the metal salt-containing solution is not particularly limited as long as the metal salt is sufficiently dispersed or dissolved.
From the viewpoint of environmental load, it is preferable to use water as the solvent.
From the viewpoint of the solubility of the metal salt, it is preferable to use water or a hydrophilic solvent as the solvent. The hydrophilic solvent is not particularly limited, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferable.
Further, the concentration of the metal salt in the metal salt-containing solution is not particularly limited.

金属塩および微細化セルロース分散液における金属塩の濃度は、特に限定されないが、0.002mmol/L以上20.0mmol/L以下であることが好ましい。特に、微細化セルロース22としてCSNFを用いる場合、繊維表面に存在するカルボキシ基に金属イオンが配位するため、金属塩の濃度(金属イオンの濃度)が、カルボキシ基量未満となるように調製することが好ましい。金属塩の濃度(金属イオンの濃度)が微細化セルロース22の表面に存在するカルボキシ基量を上回ってしまうとCSNFが凝集することがある。 The concentration of the metal salt in the metal salt and the finely divided cellulose dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.002 mmol / L or more and 20.0 mmol / L or less. In particular, when CSNF is used as the finely divided cellulose 22, metal ions are coordinated with the carboxy groups existing on the fiber surface, so the concentration of the metal salt (concentration of the metal ions) is adjusted to be less than the amount of the carboxy group. Is preferable. If the concentration of the metal salt (concentration of metal ions) exceeds the amount of carboxy groups present on the surface of the micronized cellulose 22, CSNF may aggregate.

金属塩および微細化セルロース含有液に用いる溶媒は、微細化セルロース22が充分に分散または溶解するものであれば、特に限定されない。
環境への負荷の面からは、溶媒としては、水を用いることが好ましい。
複合体2の分散性の観点からは、溶媒としては、水や親水性溶媒を用いることが好ましい。親水性溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましい。
The solvent used for the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited as long as the finely divided cellulose 22 is sufficiently dispersed or dissolved.
From the viewpoint of environmental load, it is preferable to use water as the solvent.
From the viewpoint of the dispersibility of the complex 2, it is preferable to use water or a hydrophilic solvent as the solvent. The hydrophilic solvent is not particularly limited, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferable.

金属塩および微細化セルロース分散液における微細化セルロース22の固形分濃度は、特に限定されないが、0.01質量%以上90質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。
微細化セルロース22の固形分濃度が0.01質量%未満では、複合体2の形状の制御するのが難しい。一方、微細化セルロース22の固形分濃度が90質量%を超えると、微細化セルロース分散液の粘度が高くなり、工程bにおいて、金属塩と微細化セルロース22とを均一に混ぜるのが難しくなり、工程cにおいて、均一に還元反応を進行させることができなくなる。複合体2を導電材料として用いる場合、微細化セルロース22の固形分濃度が高くなると低温で焼結させることが難しくなり、微細化セルロース22の除去工程が必要となる。
The solid content concentration of the finely divided cellulose 22 in the metal salt and the finely divided cellulose dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more and 90% by mass or less, and is 0.1% by mass or more and 50% by mass or less. Is more preferable.
If the solid content concentration of the finely divided cellulose 22 is less than 0.01% by mass, it is difficult to control the shape of the complex 2. On the other hand, when the solid content concentration of the finely divided cellulose 22 exceeds 90% by mass, the viscosity of the finely divided cellulose dispersion becomes high, and it becomes difficult to uniformly mix the metal salt and the finely divided cellulose 22 in step b. In step c, the reduction reaction cannot proceed uniformly. When the composite 2 is used as a conductive material, it becomes difficult to sinter at a low temperature when the solid content concentration of the finely divided cellulose 22 becomes high, and a step of removing the finely divided cellulose 22 is required.

金属塩および微細化セルロース含有液の溶媒としては、微細化セルロース22が充分に溶解または分散するものであれば、特に限定されない。
環境への負荷の面からは、溶媒としては、水を用いることが好ましい。
平板状金属微粒子21および微細化セルロース22の分散性の観点からは、溶媒としては、水や親水性溶媒を用いることが好ましい。親水性溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましい。
The solvent of the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited as long as the finely divided cellulose 22 is sufficiently dissolved or dispersed.
From the viewpoint of environmental load, it is preferable to use water as the solvent.
From the viewpoint of the dispersibility of the flat metal fine particles 21 and the finely divided cellulose 22, it is preferable to use water or a hydrophilic solvent as the solvent. The hydrophilic solvent is not particularly limited, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferable.

金属塩および微細化セルロース含有液のpHは、特に限定されないが、pH2以上pH12以下であることが好ましい。
また、金属塩および微細化セルロース含有液の温度は、特に限定されないが、溶媒に水を用いる場合には4℃以上100℃以下であることが好ましい。
The pH of the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, but is preferably pH 2 or more and pH 12 or less.
The temperature of the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, but is preferably 4 ° C. or higher and 100 ° C. or lower when water is used as the solvent.

(工程c:反応液調製工程)
複合体2の製造方法において、工程cでは、金属塩および微細化セルロース含有液中の金属イオンを還元し、反応液を調製して複合体分散液を得る。
(Step c: Reaction solution preparation step)
In the method for producing the complex 2, in the step c, the metal ions in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid are reduced to prepare a reaction liquid to obtain a composite dispersion liquid.

金属塩および微細化セルロース含有液中の金属イオンを還元させる方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、還元剤、紫外線、電子線、液中プラズマ等を用いる方法を採用することができる。金属イオンの還元に用いる還元剤としては、公知の還元剤を用いることができる。 The method for reducing the metal ions in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method using a reducing agent, ultraviolet rays, an electron beam, submerged plasma, or the like can be adopted. As the reducing agent used for the reduction of metal ions, a known reducing agent can be used.

還元剤としては、例えば、金属ヒドリド系、ボロヒドリド系、ボラン系、シラン系、ヒドラジンおよびヒドラジド系の還元剤が挙げられる。一般に、液相還元法では、還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、ジメチルアミンボラン、クエン酸ナトリウム、アスコルビン酸およびアスコルビン酸アルカリ金属塩、ヒドラジン等が用いられる。 Examples of the reducing agent include metal hydride-based, borohydride-based, borane-based, silane-based, hydrazine-based and hydrazide-based reducing agents. Generally, in the liquid phase reducing method, as the reducing agent, sodium borohydride, dimethylamine borane, sodium citrate, ascorbic acid, an alkali metal salt of ascorbic acid, hydrazine and the like are used.

金属塩および微細化セルロース含有液における還元剤の添加量(還元剤の濃度)は、特に限定されないが、金属塩および微細化セルロース含有液における金属塩の濃度と等量以上となるようにすることが好ましく、0.002mmol/L以上2000mmol/L以下であることがより好ましい。
金属塩および微細化セルロース含有液における還元剤の濃度が、金属塩および微細化セルロース含有液における金属塩の濃度以下であると、未還元の金属イオンが金属塩および微細化セルロース含有液中に残存してしまう。
The amount of the reducing agent added (concentration of the reducing agent) in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, but should be equal to or higher than the concentration of the metal salt in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid. Is preferable, and more preferably 0.002 mmol / L or more and 2000 mmol / L or less.
When the concentration of the reducing agent in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is equal to or less than the concentration of the metal salt in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid, unreduced metal ions remain in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid. Resulting in.

還元剤を用いて、金属塩および微細化セルロース含有液中の金属イオンを還元させる場合の還元剤の添加方法は特に限定されないが、予め還元剤を水等の溶媒に溶解または分散させてから、その溶液または分散液を金属塩および微細化セルロース含有液に添加してもよい。
また、金属塩および微細化セルロース含有液に対する還元剤の添加速度は、特に限定されないが、還元反応が均一に進行するような方法で添加することが好ましい。
The method of adding the reducing agent when the reducing agent is used to reduce the metal ions in the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, but the reducing agent is previously dissolved or dispersed in a solvent such as water, and then the reducing agent is dissolved or dispersed in a solvent such as water. The solution or dispersion may be added to the metal salt and micronized cellulose-containing liquid.
The rate of addition of the reducing agent to the metal salt and the finely divided cellulose-containing liquid is not particularly limited, but it is preferable to add the reducing agent by a method that allows the reduction reaction to proceed uniformly.

なお、複合体2の製造方法は、特に限定されないが、上述の工程a、工程b、工程cを少なくとも含むことが好ましい。各工程の間に他の工程が入ってもよい。 The method for producing the complex 2 is not particularly limited, but it is preferable to include at least the above-mentioned steps a, b, and c. Other steps may be inserted between each step.

複合体2は、さらに、他の金属あるいは金属酸化物で被覆して安定性を向上させてもよい。被覆に用いられる金属または金属酸化物は、特に限定されない。このような金属または金属酸化物としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、鉄、白金、亜鉛、パラジウム、ルテニウム、イリジウム、ロジウム、オスミウム、クロム、コバルト、ニッケル、マンガン、バナジウム、モリブデン、ガリウム、アルミニウム等の金属、金属塩、金属錯体およびこれらの合金、または酸化物、複酸化物が挙げられる。 The complex 2 may be further coated with another metal or metal oxide to improve stability. The metal or metal oxide used for the coating is not particularly limited. Examples of such metals or metal oxides include gold, silver, copper, aluminum, iron, platinum, zinc, palladium, ruthenium, iridium, rhodium, osmium, chromium, cobalt, nickel, manganese, vanadium, molybdenum and gallium. , Metals such as aluminum, metal salts, metal complexes and alloys thereof, or oxides and double oxides.

特に限定されないが、上記複合体分散液から、必要に応じて複合体を分画、濃縮してもよい。溶媒が過多であると、後述する樹脂組成物の濃度が低くなり、例えば、シート状の樹脂成形体1を作製する際に、溶媒を除去するのにエネルギーが必要となり、生産性が悪い。複合体2を濃縮することで、樹脂組成物の固形分濃度が高くなり、樹脂成形体1を製造する際の溶媒量が減るため、効率的に樹脂成形体1を製造することができる。分画・濃縮方法としては、例えば、遠心分離、ゲル濾過カラム、ゲル電気泳動法、凍結乾燥、限外ろ過、沈殿法等が挙げられる。複数の分画、濃縮方法を組み合わせても良い。以下、複合体分散液及び、分画または濃縮により回収された複合体2を、複合体含有物と呼ぶ。
微細化セルロースを遠心分離で濃縮する場合、超遠心分離機で濃縮する必要があるが、平板状銀/微細化セルロース複合体(複合体)は、密度の高い金属が結合しているため、沈降係数が高くなり、微細化セルロース分散液単独の場合より、非常に効率的に濃縮することが可能である。このため、樹脂組成物の溶媒の割合を下げることが可能であり、効率よく樹脂成形体1を得ることが可能となる。
Although not particularly limited, the complex may be fractionated and concentrated from the above-mentioned complex dispersion liquid, if necessary. If the amount of the solvent is excessive, the concentration of the resin composition described later becomes low, and for example, when producing the sheet-shaped resin molded product 1, energy is required to remove the solvent, resulting in poor productivity. By concentrating the composite 2, the solid content concentration of the resin composition is increased, and the amount of the solvent used for producing the resin molded product 1 is reduced, so that the resin molded product 1 can be efficiently produced. Examples of the fractionation / concentration method include centrifugation, gel filtration column, gel electrophoresis, freeze-drying, ultrafiltration, precipitation method and the like. A plurality of fractions and concentration methods may be combined. Hereinafter, the complex dispersion liquid and the complex 2 recovered by fractionation or concentration are referred to as a complex-containing substance.
When concentrating finely divided cellulose by centrifugation, it is necessary to concentrate it with an ultracentrifuge, but the flat silver / finely divided cellulose complex (complex) precipitates because a dense metal is bound to it. The coefficient becomes high, and it is possible to concentrate much more efficiently than in the case of the finely divided cellulose dispersion alone. Therefore, it is possible to reduce the proportion of the solvent in the resin composition, and it is possible to efficiently obtain the resin molded product 1.

[樹脂11]
樹脂11は、ポリビニルアルコール(PVA)系重合体のことである。PVA系重合体は、酢酸ビニルモノマーを重合反応によりポリマー化し、さらにけん化して作製された樹脂である。PVA系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体のけん化物などに代表される未変性のPVA樹脂を使用することが好ましいが、本実施形態の効果を阻害しない範囲で、酢酸ビニルにおけるビニルエステルに対して、他のビニル化合物を共重合しても構わない。また、部分的に変性基を導入し、耐水性や耐溶剤性、耐熱性、バリア性、柔軟性等の機能性を付与したものを用いても構わない。
[Resin 11]
The resin 11 is a polyvinyl alcohol (PVA) -based polymer. The PVA-based polymer is a resin produced by polymerizing a vinyl acetate monomer by a polymerization reaction and further saponifying it. As the PVA-based resin, it is preferable to use an unmodified PVA resin typified by a saponified product of a copolymer of vinyl acetate, but as long as the effect of the present embodiment is not impaired, the vinyl ester in vinyl acetate can be used. On the other hand, other vinyl compounds may be copolymerized. Further, a modified group may be partially introduced to impart functionality such as water resistance, solvent resistance, heat resistance, barrier property, and flexibility.

PVA系重合体の重合度は特に限定されないが、300以上3000未満のものが好ましく、更に500以上2500未満が好適に用いられる。重合度が300より小さい場合は、PVA分子同士の相互作用が低下し、機械特性の低下を招くことがある。また、重合度が3000より大きい場合は、塗液の粘度が高くなりすぎ、樹脂成形体1の膜厚が不均一になることや、乾燥過程で分散媒の除去が困難になるなど、取り扱いにくくなる。 The degree of polymerization of the PVA-based polymer is not particularly limited, but those of 300 or more and less than 3000 are preferable, and those of 500 or more and less than 2500 are preferably used. When the degree of polymerization is less than 300, the interaction between PVA molecules is lowered, which may lead to deterioration of mechanical properties. If the degree of polymerization is greater than 3000, the viscosity of the coating liquid becomes too high, the film thickness of the resin molded product 1 becomes non-uniform, and it becomes difficult to remove the dispersion medium during the drying process, making it difficult to handle. Become.

また、PVA系重合体のけん化度としては、90mol%以上100mol%未満が好ましく、さらに95mol%以上100mol%未満が好ましい。けん化度が90mol%未満だと、水酸基によるPVA系重合体分子内の水素結合が低下するため、特に高温下における分子の運動性が活発になり、熱変形しやすくなる。また、けん化度が100mol%のものは製造工程上得ることが困難である。 The saponification degree of the PVA-based polymer is preferably 90 mol% or more and less than 100 mol%, and more preferably 95 mol% or more and less than 100 mol%. When the degree of saponification is less than 90 mol%, the hydrogen bond in the PVA-based polymer molecule due to the hydroxyl group is lowered, so that the motility of the molecule becomes active especially at a high temperature, and the molecule is easily deformed by heat. Further, it is difficult to obtain a saponification degree of 100 mol% in the manufacturing process.

[架橋剤]
本実施形態において、PVA系重合体を架橋することにより、所望する特性を有する樹脂成形体1を得るために、架橋剤の選定は特に重要である。すなわち、架橋剤を含まず、PVA系重合体と複合体2から成る樹脂成形体は、高い機械特性や低い線膨張係数を示すが、さらに架橋剤を用いて架橋構造を形成した樹脂成形体1は、高温下での低い線膨張係数の保持や耐水性の大幅な向上といった特性を発現することができる。本実施形態に用いられる架橋剤としては、少なくともPVA系重合体と架橋反応を起こすものを用いることができ、好ましくは更に複合体2の微細化セルロース22と架橋反応を起こすものが好ましい。
[Crosslinking agent]
In the present embodiment, the selection of the cross-linking agent is particularly important in order to obtain the resin molded product 1 having the desired properties by cross-linking the PVA-based polymer. That is, the resin molded product containing no cross-linking agent and composed of the PVA-based polymer and the composite 2 exhibits high mechanical properties and a low linear expansion coefficient, but the resin molded product 1 having a cross-linked structure formed by further using a cross-linking agent. Can exhibit properties such as maintaining a low linear expansion coefficient at high temperatures and significantly improving water resistance. As the cross-linking agent used in the present embodiment, at least one that causes a cross-linking reaction with a PVA-based polymer can be used, and more preferably one that causes a cross-linking reaction with the finely divided cellulose 22 of the complex 2.

架橋剤は、分子量10,000以上5,000,000未満のポリマーである。より好ましくは、分子量50,000以上1,000,000未満がより好適に用いられる。分子量が小さ過ぎると、PVA系重合体と共に三次元構造を形成することが困難になると共に、剛直な形状を有する微細化セルロース22を架橋構造に組み込むことが困難になる。この場合、耐水剤性や高温下における低い線膨張係数の実現が難しい。更に、分子量が大きすぎると、均一に溶解するのが困難であり、取り扱いにくくなる。また反応系内の活性部位、すなわちカルボン酸と水酸基のアクセス頻度が低下するために、反応性の低下が引き起こされる。 The cross-linking agent is a polymer having a molecular weight of 10,000 or more and less than 5,000,000. More preferably, a molecular weight of 50,000 or more and less than 1,000,000 is more preferably used. If the molecular weight is too small, it becomes difficult to form a three-dimensional structure together with the PVA-based polymer, and it becomes difficult to incorporate the refined cellulose 22 having a rigid shape into the crosslinked structure. In this case, it is difficult to realize water resistance and a low linear expansion coefficient under high temperature. Further, if the molecular weight is too large, it is difficult to dissolve uniformly and it becomes difficult to handle. In addition, the active site in the reaction system, that is, the frequency of access between the carboxylic acid and the hydroxyl group decreases, which causes a decrease in reactivity.

架橋剤としては、例えば、オキサゾリン、ジビニルスルホン、カルボジイミド、ジヒドラジン、ジヒドラジド、エピクロルヒドリン等が挙げられる。
PVA系重合体と微細化セルロース22の水酸基を足掛りとして、架橋構造を形成することができる架橋剤を用いることが好ましい。水酸基に対して良好は反応性を示す官能基として、イソシアネートやメチロール基、カルボキシル基を用いることができる。
中でも、反応性や安定性の面から、特にカルボン酸またはカルボン酸無水物を有する架橋剤が好ましい。PVA系重合体やセルロース繊維の水酸基と架橋剤に含まれるカルボン酸との反応により、強固な架橋構造が形成される。
前記架橋剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the cross-linking agent include oxazoline, divinyl sulfone, carbodiimide, dihydrazine, dihydrazide, epichlorohydrin and the like.
It is preferable to use a cross-linking agent capable of forming a cross-linked structure by using the PVA-based polymer and the hydroxyl group of the finely divided cellulose 22 as a foothold. Isocyanate, a methylol group, or a carboxyl group can be used as a functional group that exhibits good reactivity with a hydroxyl group.
Among them, a cross-linking agent having a carboxylic acid or a carboxylic acid anhydride is particularly preferable from the viewpoint of reactivity and stability. A strong crosslinked structure is formed by the reaction between the hydroxyl group of the PVA-based polymer or the cellulose fiber and the carboxylic acid contained in the crosslinking agent.
The cross-linking agent may be used alone or in combination of two or more.

[樹脂成形体1の製造方法]
以下、樹脂成形体1の製造方法について説明する。樹脂成形体1の製造方法は、特に限定されないが、樹脂組成物を基材等にコーティングして形成することができる。
樹脂組成物は、少なくとも複合体2と樹脂11と架橋剤とを含み、樹脂11がポリビニルアルコール系重合体であり、架橋剤が分子量10,000以上5,000,000未満のポリマーであることを特徴とする、溶液または分散液のことを示す。
[Manufacturing method of resin molded body 1]
Hereinafter, a method for manufacturing the resin molded body 1 will be described. The method for producing the resin molded body 1 is not particularly limited, but the resin composition can be coated on a base material or the like to form the resin molded body 1.
The resin composition contains at least the composite 2, the resin 11, and the cross-linking agent, and the resin 11 is a polyvinyl alcohol-based polymer, and the cross-linking agent is a polymer having a molecular weight of 10,000 or more and less than 5,000,000. Indicates a characteristic solution or dispersion.

樹脂組成物の調製方法(樹脂組成物調製工程)は、複合体含有物、樹脂11、架橋剤が溶液中で支障の出ない範囲で十分に溶解或いは分散されている限りにおいて溶液の調製方法は限定されない。それぞれ溶液或いは分散体として予め調製して混合してもよく、PVA系重合体の溶液に架橋剤、複合体含有物を逐次添加してもよく、或いは、架橋剤溶液にPVA系重合体、複合体含有物を添加してもよく、複合体含有物の分散体中でPVA系重合体、架橋剤を添加して溶液を調製してもよい。PVA系重合体と架橋剤は溶液中での分散性を上げるため、調製段階において加熱しても構わない。尚、複合体含有物とは複合体分散液及び複合体を濃縮した濃縮物のことを示す。 The method for preparing the resin composition (resin composition preparation step) is as long as the complex-containing substance, the resin 11, and the cross-linking agent are sufficiently dissolved or dispersed in the solution within a range that does not cause any trouble. Not limited. They may be prepared and mixed in advance as a solution or a dispersion, respectively, a cross-linking agent and a complex-containing substance may be sequentially added to the solution of the PVA-based polymer, or the PVA-based polymer and the composite may be added to the cross-linking agent solution. A body-containing material may be added, or a PVA-based polymer or a cross-linking agent may be added in the dispersion of the complex-containing material to prepare a solution. The PVA-based polymer and the cross-linking agent may be heated in the preparation stage in order to improve the dispersibility in the solution. The complex-containing substance means a complex dispersion liquid and a concentrated concentrate of the complex.

ここで、樹脂組成物中の複合体含有物の固形分率が、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは5質量%以上30質量%以下である。複合体の固形分率が0.1質量%より少なくなると、十分な低線膨張性や耐水性、高弾性率と言った特性を発揮できなくなる。また、50質量%より多くなると、微細化セルロース22の剛性に由来して脆性が顕著化し、樹脂成形体の加工・成形性が悪くなる。
また、樹脂組成物中に含まれる金属の固形分率が、0.0001質量%以上50.00質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。金属の固形分率がこの範囲であれば光遮蔽機能を十分に発揮する。
Here, the solid content of the complex-containing material in the resin composition is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less. When the solid content of the complex is less than 0.1% by mass, the characteristics such as sufficient low linear expansion property, water resistance, and high elastic modulus cannot be exhibited. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the brittleness becomes remarkable due to the rigidity of the finely divided cellulose 22, and the processability / moldability of the resin molded product deteriorates.
Further, the solid content of the metal contained in the resin composition is preferably 0.0001% by mass or more and 50.00% by mass or less, and preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. If the solid content of the metal is within this range, the light shielding function is fully exhibited.

架橋剤の添加率は、本実施形態の効果を阻害しない範囲であれば限定しないが、樹脂組成物中の固形分率が0.01質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
カルボン酸またはカルボン酸無水物を有する架橋剤を用いる場合、樹脂組成物中の水酸基の官能基数に対して、カルボン酸の官能基数が1%以上50%未満であることが好ましく、更に5%以上20%未満である場合に好適に用いることができる。すなわち、カルボン酸を含む架橋剤が少なすぎる場合に架橋構造が十分に発達せず、架橋剤の効果が低下する。多すぎる場合は反応が進行せずに余剰となった架橋剤が特性低下を招く恐れがある上、樹脂成形体1内の水酸基同士による水素結合が低下するため、種種の特性低下を生じる。その他、必要に応じて添加物を含んでも構わない。
The addition rate of the cross-linking agent is not limited as long as it does not impair the effect of the present embodiment, but the solid content in the resin composition is preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less.
When a cross-linking agent having a carboxylic acid or a carboxylic acid anhydride is used, the number of functional groups of the carboxylic acid is preferably 1% or more and less than 50%, more preferably 5% or more, based on the number of functional groups of the hydroxyl groups in the resin composition. It can be suitably used when it is less than 20%. That is, when the amount of the cross-linking agent containing the carboxylic acid is too small, the cross-linking structure is not sufficiently developed and the effect of the cross-linking agent is reduced. If the amount is too large, the reaction does not proceed and the excess cross-linking agent may cause deterioration of the characteristics, and the hydrogen bonds between the hydroxyl groups in the resin molded product 1 are reduced, so that the characteristics of the species are deteriorated. In addition, additives may be included if necessary.

樹脂組成物の溶媒は、特に限定されないが、複合体2の分散性の観点から水を含むことが好ましい。更に水以外の公知の溶媒を含んでも構わない。複合体2の分散性の観点から、溶媒としては、親水性溶媒を用いることが好ましい。親水性溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましい。これらの溶媒の中でも、エタノールが好ましい。 The solvent of the resin composition is not particularly limited, but preferably contains water from the viewpoint of the dispersibility of the complex 2. Further, a known solvent other than water may be contained. From the viewpoint of the dispersibility of the complex 2, it is preferable to use a hydrophilic solvent as the solvent. The hydrophilic solvent is not particularly limited, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferable. Among these solvents, ethanol is preferable.

このように調製した樹脂組成物を用いて樹脂成形体1を形成する方法(樹脂成形体作製工程)としては、特に制限はないが、樹脂組成物は流動性を有しているため、樹脂基材やガラス基材上といった支持体上にウェット塗工し硬化させることにより樹脂成形体1を得ることができる。
塗工方法としては公知の方法を用いることができる。具体的には、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を用いることができる。
The method for forming the resin molded body 1 using the resin composition thus prepared (resin molded body manufacturing step) is not particularly limited, but since the resin composition has fluidity, it is a resin group. The resin molded body 1 can be obtained by wet-coating and curing on a support such as on a material or a glass base material.
A known method can be used as the coating method. Specifically, bar coating method, dip coating method, spin coating method, flow coating method, spray coating method, roll coating method, gravure roll coating method, air doctor coating method, plaid coating method, wire doctor coating method, knife coating. A method, a reverse coating method, a transfer roll coating method, a microgravure coating method, a kiss coating method, a cast coating method, a slot orifice coating method, a calendar coating method, a die coating method and the like can be used.

樹脂成形体1を形成する支持体は、特に限定されず、目的に合わせて紙、不織布、ガラス基材、プラスチック基材等を用いることができる。 The support that forms the resin molded body 1 is not particularly limited, and paper, a non-woven fabric, a glass base material, a plastic base material, or the like can be used according to the purpose.

樹脂組成物を塗工する基材等の支持体の濡れ性や密着性を向上させる目的で、基材に前処理を施してもよい。前処理方法としては特に制限されることはなく、例えば、予めアンカー層を形成してもよいし、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理等を施してもよい。 The base material may be pretreated for the purpose of improving the wettability and adhesion of the support such as the base material to which the resin composition is applied. The pretreatment method is not particularly limited, and for example, an anchor layer may be formed in advance, or corona treatment, plasma treatment, frame treatment, or the like may be performed.

次に、樹脂成形体1の作製方法を記載する。例えば、支持体上に上述の方法を用いて樹脂組成物を塗工し、加熱することにより系内の余分な溶剤を除去すると共に架橋剤による架橋反応を促進し、支持体上を除去することにより自立膜としての樹脂成形体を形成することができる。加熱時の温度により架橋反応の反応性が異なり、温度は100℃以上、好ましくは120℃以上の雰囲気で処理することが好ましい。但し、160℃以上で処理するとセルロース繊維の分解が進行し、樹脂成形体の特性低下が黄変を招くため、160℃未満であることが好ましい。 Next, a method for producing the resin molded body 1 will be described. For example, the resin composition is coated on the support by the above method and heated to remove excess solvent in the system, promote the cross-linking reaction by the cross-linking agent, and remove the resin composition on the support. Therefore, a resin molded body as a self-supporting film can be formed. The reactivity of the crosslinking reaction differs depending on the temperature at the time of heating, and the treatment is preferably performed in an atmosphere having a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher. However, if the treatment is carried out at 160 ° C. or higher, the decomposition of the cellulose fibers proceeds and the deterioration of the characteristics of the resin molded product causes yellowing. Therefore, the temperature is preferably less than 160 ° C.

こうして形成した樹脂成形体1は、図1に示すように、少なくとも架橋構造を有する樹脂11と、複合体2とを備えている。架橋構造が、架橋剤により形成されたものである。 As shown in FIG. 1, the resin molded body 1 thus formed includes at least a resin 11 having a crosslinked structure and a complex 2. The cross-linked structure is formed by a cross-linking agent.

ここで、樹脂成形体1中の複合体含有物(複合体分散液または複合体濃縮物)の固形分率(セルロース成分及び金属成分の固形分率)が、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上30質量%以下である。複合体の固形分率が1質量%より少なくなると、十分な低線膨張性や耐水剤性、高弾性率といった特性を発揮できなくなる。また、50質量%より多くなると、微細化セルロース22の剛性に由来する脆性が顕在化し、樹脂成形体の加工・成形性が悪くなる。
また、樹脂組成物中に含まれる金属の固形分率が、0.0001質量%以上50.00質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましい。金属の固形分率がこの範囲であれば光遮蔽機能を十分に発揮する。
Here, the solid content (solid content of the cellulose component and the metal component) of the complex-containing material (complex dispersion or complex concentrate) in the resin molded body 1 is 0.1% by mass or more and 50% by mass. It is preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or less. When the solid content of the complex is less than 1% by mass, the characteristics such as sufficient low linear expansion property, water resistance, and high elastic modulus cannot be exhibited. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, brittleness derived from the rigidity of the finely divided cellulose 22 becomes apparent, and the processability and moldability of the resin molded product deteriorates.
Further, the solid content of the metal contained in the resin composition is preferably 0.0001% by mass or more and 50.00% by mass or less, and preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. If the solid content of the metal is within this range, the light shielding function is fully exhibited.

本実施形態で得られる樹脂成形体1の厚さTは、1μm以上500μm以下の範囲内が好ましく、10μm以上200μm以下の範囲内がより好ましく、20μm以上100μm以下の範囲内が特に好ましい。厚さTが1μm未満になると、樹脂成形体1の強度が極端に弱くなり、生産に不向きとなる。また、500μmを超えると乾燥速度に非常に時間がかかり生産性が極端に低下したり、樹脂成形体1の内部に余分な水分が残留するなどの問題が生じるため好ましくない。
複合体含有物を用いることにより、微細化セルロース単独を樹脂と混合して複合化するより効率的に、高濃度で樹脂組成物を得ることが可能となり、溶媒除去に必要なエネルギーを低くすることが可能となり、効率的に膜厚の厚い樹脂成形体を得ることができる。
The thickness T of the resin molded product 1 obtained in the present embodiment is preferably in the range of 1 μm or more and 500 μm or less, more preferably in the range of 10 μm or more and 200 μm or less, and particularly preferably in the range of 20 μm or more and 100 μm or less. When the thickness T is less than 1 μm, the strength of the resin molded product 1 becomes extremely weak, which makes it unsuitable for production. Further, if it exceeds 500 μm, the drying speed takes a very long time, the productivity is extremely lowered, and excess water remains inside the resin molded body 1, which is not preferable.
By using the complex-containing material, it is possible to obtain a resin composition at a high concentration more efficiently than by mixing finely divided cellulose alone with a resin to form a composite, and to reduce the energy required for solvent removal. This makes it possible to efficiently obtain a resin molded body having a thick film thickness.

また本実施形態により得られる樹脂成形体1は、複合体2が樹脂成形体1中で高度に分散しているため、複合体2のLSPRによる吸収/反射波長領域、すなわち後述するλmax付近以外では高い透過率を示す。内容物の視認性の観点から、樹脂成形体1は波長660nmでの光線透過率は、50%以上となることが好ましい。波長660nmにおける透過率が50%以上であると、包装材料を用いた際に内容物が確認できる。 Further, in the resin molded body 1 obtained by the present embodiment, since the composite body 2 is highly dispersed in the resin molded body 1, the absorption / reflection wavelength region of the composite body 2 by LSPR, that is, other than the vicinity of λmax described later, is used. Shows high transmittance. From the viewpoint of visibility of the contents, the resin molded product 1 preferably has a light transmittance of 50% or more at a wavelength of 660 nm. When the transmittance at a wavelength of 660 nm is 50% or more, the contents can be confirmed when the packaging material is used.

上述の方法を用いることにより、従来困難であった複合体を高度に分散させた状態を維持しつつ樹脂成形体1を得ることが可能となり、複合体2に結合する微細化セルロース22の優れた特性を生かした樹脂成形体1を得ることが出来る。 By using the above-mentioned method, it becomes possible to obtain the resin molded body 1 while maintaining the state in which the complex is highly dispersed, which has been difficult in the past, and the finely divided cellulose 22 bound to the complex 2 is excellent. It is possible to obtain a resin molded body 1 that makes the best use of its characteristics.

[各種添加剤]
本実施形態では、樹脂成形体1に複数種類のPVA系重合体を含んでも良く、PVA系重合体以外の樹脂を含んでも構わない。PVA系重合体以外の樹脂として、例えば、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂等が上げられる。必要に応じて架橋剤や光重合開始剤を含んでも構わない。
[Various additives]
In the present embodiment, the resin molded product 1 may contain a plurality of types of PVA-based polymers, and may contain resins other than the PVA-based polymers. Examples of the resin other than the PVA-based polymer include thermosetting resins and photocurable resins. If necessary, a cross-linking agent or a photopolymerization initiator may be contained.

なお、樹脂成形体1は、必要に応じて、水溶性多糖類を含む各種添加物、各種樹脂を含んでもよい。例えば、化学修飾したセルロース、カラギーナン、キサンタンガム、グアーガム、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、寒天、可溶化澱粉、グリセリン、ソルビトール、消泡剤、水溶性高分子、合成高分子等を含めることができる。意匠性を付与する目的で、各種染料や顔料、有機フィラー、無機フィラー等を含んでも構わない。 The resin molded product 1 may contain various additives and various resins containing water-soluble polysaccharides, if necessary. For example, chemically modified cellulose, carrageenan, xanthan gum, guar gum, gum arabic, sodium alginate, agar, solubilized starch, glycerin, sorbitol, defoaming agent, water-soluble polymer, synthetic polymer and the like can be included. Various dyes and pigments, organic fillers, inorganic fillers and the like may be contained for the purpose of imparting design.

また、耐水性や耐磨耗性を向上させるなどの目的により架橋構造を形成するため、樹脂成形体1は複数種類の各種架橋剤を含んでもよい。加熱によって架橋構造を形成する架橋剤としては、限定されないが、例えば、オキサゾリン、ジビニルスルホン、カルボジイミド、ジヒドラジン、ジヒドラジド、エピクロルヒドリン、グリオキザール、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物などを用いることができる。また、それらの中の2種類以上を混合して用いることも可能である。これらの中で、カルボジイミドは大きなエネルギーを加えなくても効率的に架橋構造を形成することができるため好ましい。 Further, in order to form a crosslinked structure for the purpose of improving water resistance and abrasion resistance, the resin molded body 1 may contain a plurality of types of various crosslinking agents. The cross-linking agent that forms a cross-linked structure by heating is not limited, and for example, oxazoline, divinyl sulfone, carbodiimide, dihydrazine, dihydrazide, epichlorohydrin, glioxal, organic titanium compound, organic zirconium compound and the like can be used. It is also possible to mix and use two or more of them. Among these, carbodiimide is preferable because it can efficiently form a crosslinked structure without applying a large amount of energy.

樹脂成形体1は、成形性の向上や劣化抑制、光学材料の分散性の向上等の目的で、公知の添加剤を混合することができる。例えば、熱安定剤、安定化助剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤を含んでも構わない。 The resin molded body 1 can be mixed with known additives for the purpose of improving moldability, suppressing deterioration, improving dispersibility of the optical material, and the like. For example, it may contain a heat stabilizer, a stabilizing aid, a plasticizer, an antioxidant, a light stabilizer, a flame retardant, a lubricant, and an antistatic agent.

[本実施形態の効果]
樹脂成形体1は、特定波長領域に吸収を有する複合体2を含むため、400nm以上2500nm以下の波長領域で、透過率が極小となる極小波長(λmax)を有することが好ましく、400nm以上700nm以下の可視光領域にλmaxを有することが更に好ましい。
特に、400nm以上600nm以下の可視光領域にλmaxを有すると、内容物の退色や劣化、臭気発生を抑制でき、且つ、660nmにおける透過率が50%以上とすることが可能であり、包装材料に用いる際に、内容物の高い視認性を有し、且つ、内容物の退色・劣化及び臭気発生の抑制効果が顕著となり、好ましい。
また、λmaxにおける透過率は70%以下であることが好ましく、より好ましくは50%以下である。
λmax及びλmaxにおける透過率がこの範囲内であると複合体2の効果により、特定波長を遮蔽し、包装材料として用いる際に、内容物の退色や劣化の抑制、臭気発生の抑制効果が高くなる。 透過スペクトルの測定方法は、特に限定されないが次のような方法で測定できる。リファレンスは空で測定をし、樹脂成形体1の光線透過率を、波長220nmから2500nmまで分光光度計UV-3600(島津製作所製)にて測定した。得られた光線透過率から、光線透過率が極小となった波長を樹脂成形体のλmax(nm)とする。
[Effect of this embodiment]
Since the resin molded body 1 contains the composite 2 having absorption in a specific wavelength region, it is preferable that the resin molded body 1 has a minimum wavelength (λmax) having a minimum transmittance in a wavelength region of 400 nm or more and 2500 nm or less, and 400 nm or more and 700 nm or less. It is more preferable to have λmax in the visible light region of.
In particular, when λmax is present in the visible light region of 400 nm or more and 600 nm or less, fading, deterioration, and odor generation of the contents can be suppressed, and the transmittance at 660 nm can be 50% or more, so that the packaging material can be used. When used, it is preferable because it has high visibility of the contents and the effect of suppressing discoloration / deterioration and odor generation of the contents becomes remarkable.
Further, the transmittance in λmax is preferably 70% or less, more preferably 50% or less.
When the transmittance at λmax and λmax is within this range, the effect of the complex 2 shields a specific wavelength, and when used as a packaging material, the effect of suppressing discoloration and deterioration of the contents and suppressing the generation of odor is enhanced. .. The method for measuring the transmission spectrum is not particularly limited, but the measurement can be performed by the following method. The reference was measured in the sky, and the light transmittance of the resin molded body 1 was measured from a wavelength of 220 nm to 2500 nm with a spectrophotometer UV-3600 (manufactured by Shimadzu Corporation). From the obtained light transmittance, the wavelength at which the light transmittance is minimized is defined as λmax (nm) of the resin molded product.

また、樹脂成形体1は、複合体2の効果により、強度が向上する。樹脂成形体の最大強度が50N/mm以上で、且つ破断伸度が10%以上であることが好ましい。
最大強度と破断伸度は、特に限定されないが、例えば、次の方法で測定することができる。樹脂成形体1を15mm幅の短冊状に切り出し、小型卓上試験機EZ-LX(島津製作所社製)を用い、ロードセル1.000N、引張速度5mm/分の条件で、評価部50mmの間隔を空けて両端をチャックしながら長辺方向の伸度と強度を検出し、引張強度(N/mm)及び破断伸び(%)を測定できる。樹脂成形体1は測定1日以上前に23℃、47~50%RHの恒温恒湿室にて調湿し、測定も同環境で行う。
Further, the strength of the resin molded body 1 is improved by the effect of the composite body 2. It is preferable that the maximum strength of the resin molded product is 50 N / mm 2 or more and the elongation at break is 10% or more.
The maximum strength and the elongation at break are not particularly limited, but can be measured by, for example, the following method. The resin molded body 1 is cut into strips with a width of 15 mm, and a small tabletop tester EZ-LX (manufactured by Shimadzu Corporation) is used, and the load cell is 1.000 N and the tensile speed is 5 mm / min. The elongation and strength in the long side direction can be detected while chucking both ends, and the tensile strength (N / mm 2 ) and breaking elongation (%) can be measured. The resin molded product 1 is humidity-controlled in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 47 to 50% RH at least 1 day before measurement, and the measurement is also performed in the same environment.

更に、本実施形態である樹脂成形体1は、線膨張係数が低下し、寸法安定性が高くなる。樹脂成形体1の線膨張係数は、100×10-5/K以下であることが好ましく、より好ましくは50×10-5/K以下であることが好ましい。線膨張係数がこの範囲であると寸法安定性が高くなる。
線膨張係数は、特に限定されないが、次の方法で測定することができる。樹脂成形体1を15mmの長さで4mm幅の短冊状に切り出し、両端を50mNの張力でチャックしながら15~180℃まで5℃/分で加熱した際の長辺方向の伸びを、熱機械的装置TMA/SS-6000(セイコーインスツルメンツ製)を用いて測定し、Tg以上の140℃から160℃までのサンプル伸びから線膨張係数を算出する。
Further, the resin molded body 1 of the present embodiment has a lower linear expansion coefficient and higher dimensional stability. The linear expansion coefficient of the resin molded product 1 is preferably 100 × 10-5 / K or less, and more preferably 50 × 10-5 / K or less. When the linear expansion coefficient is in this range, the dimensional stability is high.
The linear expansion coefficient is not particularly limited, but can be measured by the following method. The resin molded body 1 is cut into strips with a length of 15 mm and a width of 4 mm, and the elongation in the long side direction when heated to 15 to 180 ° C at 5 ° C / min while chucking both ends with a tension of 50 mN is measured by a thermal machine. The linear expansion coefficient is calculated from the sample elongation from 140 ° C. to 160 ° C. above Tg by measurement using a target device TMA / SS-6000 (manufactured by Seiko Instruments).

樹脂成形体1は、複合体2及びPVA系重合体の効果により、酸素ガス等のガスバリア性を付与することができる。ガスバリア性の評価は以下のように実施することが好ましい。酸素透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOCON OX-TRAN 2/21)を用いて、酸素透過度(cc/m/day)を30℃-40%RH雰囲気下で測定することができる。 The resin molded body 1 can impart gas barrier properties such as oxygen gas due to the effects of the complex 2 and the PVA-based polymer. It is preferable to evaluate the gas barrier property as follows. The oxygen permeability (cc / m 2 / day) can be measured in an atmosphere of 30 ° C.-40% RH using an oxygen permeability measuring device (MOCON OX-TRAN 2/21 manufactured by Modern Control Co., Ltd.).

樹脂成形体1は、特に限定されないが、例えば、食品、医薬品、化粧品、電子部材等の包装材料として利用できる。 The resin molded body 1 is not particularly limited, but can be used, for example, as a packaging material for foods, pharmaceuticals, cosmetics, electronic members, and the like.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1>
(1-1 サンプルの作製)
(1-1-1 微細化セルロース22の製造)
以下に微細化セルロース22の製造に用いた試薬・材料を示す。
セルロース: 漂白クラフトパルプ(フレッチャー チャレンジ カナダ「MACHENZIE」)
TEMPO: 市販品(東京化成工業社製、98%)
次亜塩素酸ナトリウム: 市販品(和光純薬社製、CL:5%)
臭化ナトリウム: 市販品(和光純薬社製)
<Example 1>
(Preparation of 1-1 sample)
(1-1-1 Production of Micronized Cellulose 22)
The reagents and materials used for the production of the refined cellulose 22 are shown below.
Cellulose: Bleached Kraft Pulp (Fletcher Challenge Canada "MACHENZIE")
TEMPO: Commercial product (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 98%)
Sodium hypochlorite: Commercial product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, CL: 5%)
Sodium bromide: Commercial product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

針葉樹クラフトパルプ70gを蒸留水3500gに懸濁し、懸濁液を調製した。この懸濁液に、蒸留水350gにTEMPOを0.7g、臭化ナトリウムを7g溶解させた溶液を加え、20℃まで冷却した。
この溶液に、2mol/L、密度1.15g/mLの次亜塩素酸ナトリウム水溶液450gを滴下し、酸化反応を開始した。反応中の系内の温度を常に40℃に保った。また、反応中は系内のpHが低下するが、0.5Nの水酸化ナトリウム水溶液を逐次添加することで、pH10に保ち続けた。
セルロースの質量に対して、水酸化ナトリウムが3.0mmol/gになった時点で、過剰量のエタノールを添加し、反応を停止させた。
その後、反応後の混合物をガラスフィルターでろ過した後、十分な水の量による水洗、ろ過を繰り返すことにより、酸化セルロースを得た。
70 g of softwood kraft pulp was suspended in 3500 g of distilled water to prepare a suspension. To this suspension, a solution prepared by dissolving 0.7 g of TEMPO and 7 g of sodium bromide in 350 g of distilled water was added, and the mixture was cooled to 20 ° C.
450 g of a sodium hypochlorite aqueous solution having a density of 1.15 g / mL and 2 mol / L was added dropwise to this solution to initiate an oxidation reaction. The temperature in the system during the reaction was always kept at 40 ° C. In addition, although the pH in the system decreased during the reaction, the pH was kept at 10 by sequentially adding a 0.5 N aqueous sodium hydroxide solution.
When the sodium hydroxide reached 3.0 mmol / g with respect to the mass of cellulose, an excess amount of ethanol was added to stop the reaction.
Then, after filtering the mixture after the reaction with a glass filter, washing with a sufficient amount of water and filtration were repeated to obtain oxidized cellulose.

TEMPO酸化で得られた酸化セルロース1gを蒸留水99gに分散させた。
そして、酸化セルロースを含む分散液に、高圧ホモジナイザーを用いて微細化処理を施し、微細化セルロース22の含有量が1質量%の微細化セルロース水分散液を得た。
1 g of oxidized cellulose obtained by TEMPO oxidation was dispersed in 99 g of distilled water.
Then, the dispersion liquid containing the oxidized cellulose was subjected to a miniaturization treatment using a high-pressure homogenizer to obtain a finely divided cellulose aqueous dispersion having a content of the finely divided cellulose 22 of 1% by mass.

(1-1-2 複合体2の製造)
続いて、硝酸銀250mgを蒸留水50mLに溶解させ、硝酸銀水溶液を調製した。
水素化ホウ素ナトリウム250mgを蒸留水50mLに溶解させ、水素化ホウ素ナトリウム水溶液を調製した。
上記の微細化セルロース水分散液0.2Lを容器に入れ、攪拌翼で攪拌しながら、硝酸銀水溶液10gを室温(25℃)で添加して、微細化セルロースと硝酸銀を含む分散液を調製した。続いて、微細化セルロース22と硝酸銀を含む分散液に水素化ホウ素ナトリウム水溶液を添加して反応させ、複合体分散液を製造した。得られた複合体分散液中の複合体を複合体Aとする。
(1-1-2 Production of Complex 2)
Subsequently, 250 mg of silver nitrate was dissolved in 50 mL of distilled water to prepare an aqueous silver nitrate solution.
250 mg of sodium borohydride was dissolved in 50 mL of distilled water to prepare an aqueous solution of sodium borohydride.
0.2 L of the above-mentioned finely divided cellulose aqueous dispersion was placed in a container, and 10 g of an aqueous silver nitrate solution was added at room temperature (25 ° C.) while stirring with a stirring blade to prepare a dispersion containing the finely divided cellulose and silver nitrate. Subsequently, an aqueous solution of sodium borohydride was added to the dispersion liquid containing the finely divided cellulose 22 and silver nitrate and reacted to produce a complex dispersion liquid. The complex in the obtained complex dispersion is referred to as complex A.

(1-1-3 複合体含有物の回収)
上記複合体A分散液を、200mLの遠心管に入れて希釈し、10,000×gで遠心分離し、沈降した複合体を回収し、固形分濃度が10質量%の複合体A含有物を得た。
(1-1-3 Recovery of complex content)
The above complex A dispersion is placed in a 200 mL centrifuge tube, diluted, centrifuged at 10,000 × g, and the precipitated complex is recovered to obtain a complex A-containing product having a solid content concentration of 10% by mass. Obtained.

(1-1-4 樹脂組成物及び樹脂成形体1の作製)
(1-1-4-1 樹脂組成物の作製)
PVA(クラレ社製PVA-117、平均重合度1,700、けん化度99.0mol%)と、架橋剤としてメチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体(International Specialty Products社製GANTREZ AN119、平均分子量130,000)を熱水に溶解した。PVAと複合体と架橋剤の固形分重量比がこの順に82:10:13となるように混合し、固形分濃度15質量%の樹脂組成物を得た。尚、樹脂組成物中の銀の固形分率は0.05質量%であった。
(1-1-4 Preparation of Resin Composition and Resin Molded Body 1)
(Preparation of 1-1-4-1 resin composition)
PVA (PVA-117 manufactured by Kuraray, average degree of polymerization 1,700, saponification degree 99.0 mol%) and methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer (International Specialty Products GANTREZ AN119, average molecular weight 130,000) as a cross-linking agent. ) Was dissolved in hot water. The PVA, the complex, and the cross-linking agent were mixed in this order so that the solid content weight ratio was 82:10:13 to obtain a resin composition having a solid content concentration of 15% by mass. The solid content of silver in the resin composition was 0.05% by mass.

(1-1-4-2 樹脂成形体Iの作製)
調製した上記の溶液をPETフィルム(ルミラーT60-75μm :東レ)にアプリケーターにて塗工してオーブンにて120℃で10分間乾燥した後にPETフィルムを剥離することで、30μm厚の樹脂成形体Iを作製した。
(1-1-4-2 Preparation of Resin Molded Body I)
The prepared above solution is applied to a PET film (Lumilar T60-75 μm: Toray) with an applicator, dried in an oven at 120 ° C. for 10 minutes, and then the PET film is peeled off to form a 30 μm thick resin molded body I. Was produced.

(1-1-4-3 樹脂成形体IIの作製)
調製した上記の溶液をPETフィルム(E5102-25μm:東洋紡)をコロナ処理し、バーコーターにて塗工してオーブンにて120℃で10分間乾燥した後、2μm厚の樹脂成形体IIを作製した。
(Preparation of 1-1-4-3 Resin Molded Product II)
The prepared above solution was corona-treated with a PET film (E5102-25 μm: Toyobo), coated with a bar coater, and dried in an oven at 120 ° C. for 10 minutes to prepare a resin molded product II having a thickness of 2 μm. ..

(1-2 手順)
得られた酸化セルロース、微細化セルロースについて、カルボキシ基量、結晶化度、長軸の数平均軸径、光線透過率およびレオロジーの測定や算出を次のように行った。
(1-2 procedure)
For the obtained oxidized cellulose and finely divided cellulose, the amount of carboxy group, crystallinity, number average shaft diameter of the long axis, light transmittance and rheology were measured and calculated as follows.

(1-2-1 カルボキシ基量の測定)
分散処理前の酸化セルロースについて、カルボキシ基量を以下の方法にて算出した。
酸化セルロースの乾燥重量換算0.2gをビーカーに採り、イオン交換水80mLを添加した。
そこに、0.01mol/L塩化ナトリウム水溶液5mLを加え、攪拌しながら、0.1mol/L塩酸を加えて、全体がpH2.8となるように調整した。
そこに、自動滴定装置(商品名:AUT-701、東亜ディーケーケー社製)を用いて、0.1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を0.05mL/30秒で注入し、30秒毎の電導度とpH値を測定し、pH11まで測定を続けた。
得られた電導度曲線から、水酸化ナトリウムの滴定量を求め、カルボキシ基の含有量を算出した。
(1-2-1 Measurement of carboxy group amount)
For the oxidized cellulose before the dispersion treatment, the amount of carboxy group was calculated by the following method.
0.2 g of dried cellulose oxide in terms of dry weight was taken in a beaker, and 80 mL of ion-exchanged water was added.
To this, 5 mL of a 0.01 mol / L sodium chloride aqueous solution was added, and 0.1 mol / L hydrochloric acid was added while stirring to adjust the pH to 2.8 as a whole.
Using an automatic titrator (trade name: AUT-701, manufactured by DKK-TOA CORPORATION), a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was injected therein at 0.05 mL / 30 seconds, and the conductivity was changed every 30 seconds. The pH value was measured and the measurement was continued until pH 11.
From the obtained conductivity curve, the titration amount of sodium hydroxide was determined, and the content of the carboxy group was calculated.

(1-2-2 結晶化度の算出)
TEMPO酸化セルロースの結晶化度を算出した。
TEMPO酸化セルロースについて、試料水平型多目的X線回折装置(商品名:UltimaIII、Rigaku社製)を用い、X線出力:(40kv、40mA)の条件で、5°≦2θ≦35°の範囲でX線回折パターンを測定した。得られるX線回折パターンはセルロースI型結晶構造に由来するものであるため、下記の式(2)を用い、以下に示す手法により、TEMPO酸化セルロースの結晶化度を算出した。
結晶化度(%)=〔(I22.6-I18.5)/I22.6〕×100・・・(2)
ただし、I22.6は、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度、I18.5は、アモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折強度を示す。
(1-2-2 Calculation of crystallinity)
The crystallinity of TEMPO-oxidized cellulose was calculated.
For TEMPO-oxidized cellulose, X-rays were performed in the range of 5 ° ≤ 2θ ≤ 35 ° under the condition of X-ray output: (40 kv, 40 mA) using a sample horizontal multipurpose X-ray diffractometer (trade name: UltimaIII, manufactured by Rigaku). The line diffraction pattern was measured. Since the obtained X-ray diffraction pattern is derived from the cellulose type I crystal structure, the crystallinity of TEMPO-oxidized cellulose was calculated by the following method using the following formula (2).
Crystallinity (%) = [(I22.6-I18.5) /I22.6] × 100 ... (2)
However, I22.6 is the diffraction intensity of the lattice plane (002 plane) (diffraction angle 2θ = 22.6 °) in X-ray diffraction, and I18.5 is the diffraction of the amorphous portion (diffraction angle 2θ = 18.5 °). Indicates strength.

(1-2-3 微細化セルロースの長軸の数平均軸径の算出)
原子間力顕微鏡を用いて、微細化セルロースの長軸の数平均軸径を算出した。
まず、微細化セルロース水分散液を0.001%となるように希釈した後、マイカ板上に20μLずつキャストして風乾した。
乾燥後に原子間力顕微鏡(商品名:AFM5400L、日立ハイテクノロジーズ社製)を用い、DFMモードで微細化セルロースの形状を観察した。
微細化セルロースの長軸の数平均軸径は、原子間力顕微鏡による観察画像から100本の繊維の長軸径(最大径)を測定し、その平均値として求めた。
(1-2-3 Calculation of number average shaft diameter of major axis of finely divided cellulose)
Using an atomic force microscope, the number average shaft diameter of the major axis of the finely divided cellulose was calculated.
First, the aqueous dispersion of finely divided cellulose was diluted to 0.001%, cast 20 μL each on a mica plate, and air-dried.
After drying, the shape of the finely divided cellulose was observed in the DFM mode using an atomic force microscope (trade name: AFM5400L, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
The number average shaft diameter of the major axis of the finely divided cellulose was determined as the average value by measuring the major axis diameter (maximum diameter) of 100 fibers from the observation image by the atomic force microscope.

(1-2-4 微細化セルロース水分散液の光線透過率の測定)
微細化セルロース水分散液について、光線透過率を測定した。
石英製のサンプルセルの一方にはリファレンスとして水を入れ、もう一方には気泡が混入しないように微細化セルロース水分散液を入れ、光路長1cmにおける波長220nmから1300nmまでの光線透過率を分光光度計(商品名:NRS-1000、日本分光社製)にて測定した。
(1-2-4 Measurement of light transmittance of finely divided cellulose aqueous dispersion)
The light transmittance of the finely divided aqueous cellulose dispersion was measured.
Water is put in one of the quartz sample cells as a reference, and a finely divided cellulose aqueous dispersion is put in the other so that bubbles do not get mixed in. It was measured with a meter (trade name: NRS-1000, manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.).

(1-2-5 レオロジー測定)
微細化セルロース0.5質量%の分散液のレオロジーをレオメータ(商品名:AR2000ex、ティー・エイ・インスツルメント社製)傾斜角1°のコーンプレートにて測定した。
測定部を25℃に温調し、せん断速度を0.01s-1から1000s-1について連続的にせん断粘度を測定した。せん断速度が1s-1と100s-1のときのせん断粘度を表1に示す。
(1-2-5 rheology measurement)
The rheology of the dispersion liquid of 0.5% by mass of the finely divided cellulose was measured with a rheometer (trade name: AR2000ex, manufactured by TA Instruments) on a cone plate with an inclination angle of 1 °.
The temperature of the measuring unit was adjusted to 25 ° C., and the shear viscosity was continuously measured from 0.01 s -1 to 1000 s -1 . Table 1 shows the shear viscosities when the shear rates are 1s -1 and 100s -1 .

(1-3 結果)
評価結果を表1、図8、図9に示す。図8は、実施例1の微細化セルロース水分散液の透過率を測定した結果を示す図である。図9は、実施例1の微細化セルロース水分散液の粘度特性の評価結果を示す図である。
表1、図8および図9の結果は、結晶性が高く、可視光領域で高い透過率を示し、低粘度の微細化セルロースを製造することができたことを示している。
(1-3 result)
The evaluation results are shown in Table 1, FIG. 8 and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the results of measuring the transmittance of the micronized cellulose aqueous dispersion of Example 1. FIG. 9 is a diagram showing the evaluation results of the viscosity characteristics of the micronized cellulose aqueous dispersion of Example 1.
The results of Tables 1, 8 and 9 show that it was possible to produce finely divided cellulose having high crystallinity, high transmittance in the visible light region, and low viscosity.

Figure 0007031144000001
Figure 0007031144000001

次に、実施例1で作製した樹脂成形体のサンプルと、6種類の追加実施例(実施例2~7)および5種類の比較例(比較例1~5)とを併せて合計12種類の樹脂成形体のサンプルを準備した。12種類のサンプルの説明を行った後、各サンプルに対して行った実験の結果を説明する。表2は、樹脂成形体1のサンプルの作製条件を示している。
図10は、実施例1の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。
図11は、実施例5の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。
図12は、実施例6の複合体の走査透過型電子顕微鏡(STEM)像である。
Next, a total of 12 types of samples of the resin molded product produced in Example 1 were combined with 6 types of additional examples (Examples 2 to 7) and 5 types of comparative examples (Comparative Examples 1 to 5). A sample of the resin molded product was prepared. After explaining the 12 types of samples, the results of the experiments performed on each sample will be described. Table 2 shows the preparation conditions for the sample of the resin molded product 1.
FIG. 10 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 1.
FIG. 11 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 5.
FIG. 12 is a scanning transmission electron microscope (STEM) image of the complex of Example 6.

(2-1 サンプルの作製)
<実施例2>
PVAと複合体と架橋剤の固形分重量比がこの順に78:5:13となるように調製した他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
(Preparation of 2-1 sample)
<Example 2>
Resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that the solid content weight ratio of PVA, the complex and the cross-linking agent was adjusted to 78: 5: 13 in this order.

<実施例3>
架橋剤として、イソブチレン無水マレイン酸共重合体(クラレ社製イソバン110、平均分子量170,000)を用いた他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Example 3>
Resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that an isobutylene maleic anhydride copolymer (Isovan 110 manufactured by Kuraray Co., Ltd., average molecular weight 170,000) was used as a cross-linking agent.

<実施例4>
PVA(クラレ製PVA-105、平均重合度500、けん化度99.0mol%)を用いた他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Example 4>
Resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that PVA (PVA-105 manufactured by Kuraray, average degree of polymerization 500, saponification degree 99.0 mol%) was used.

<実施例5>
複合体作製工程において、硝酸銀水溶液の添加量を5.0gとして作製した複合体B含有物を用いた他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Example 5>
In the complex preparation step, resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that the complex B-containing material prepared with the addition amount of the silver nitrate aqueous solution as 5.0 g was used.

<実施例6>
複合体作製工程において、硝酸銀水溶液の添加量を、2.5gとして作製した複合体C含有物を用いた他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Example 6>
In the complex preparation step, the resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that the complex C-containing material prepared by setting the addition amount of the silver nitrate aqueous solution to 2.5 g was used.

<実施例7>
架橋剤としてマレイン酸(和光純薬社製)を用いた他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Example 7>
Resin molded products I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that maleic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a cross-linking agent.

<比較例1>
複合体A含有物を樹脂組成物に添加せず、PVA117とAN119の固形分重量比がこの順に、86:14とした他は実施例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Comparative Example 1>
Resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Example 1 except that the complex A-containing material was not added to the resin composition and the solid content weight ratio of PVA117 and AN119 was set to 86:14 in this order. did.

<比較例2>
架橋剤としてマレイン酸(和光純薬社製)を用いた他は比較例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Comparative Example 2>
Resin molded products I and II were prepared under the same conditions as in Comparative Example 1 except that maleic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a cross-linking agent.

<比較例3>
架橋剤として、イソブチレン無水マレイン酸共重合体(クラレ社製イソバン600、平均分子量6,500)を用いた他は比較例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Comparative Example 3>
Resin molded bodies I and II were prepared under the same conditions as in Comparative Example 1 except that an isobutylene maleic anhydride copolymer (Isovan 600 manufactured by Kuraray Co., Ltd., average molecular weight 6,500) was used as a cross-linking agent.

<比較例4>
架橋剤として、乳酸チタンキレート(マツモトファインケミカル社製TC-310)を用いた他は比較例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Comparative Example 4>
Resin molded products I and II were prepared under the same conditions as in Comparative Example 1 except that a titanium lactate chelate (TC-310 manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) was used as a cross-linking agent.

<比較例5>
PVAとしてPVA-217(平均重合度1,700、けん化度89.0mol%)他は比較例1と同様の条件にて樹脂成形体I及びIIを作製した。
<Comparative Example 5>
Resin molded products I and II were prepared as PVA under the same conditions as in Comparative Example 1 except that PVA-217 (average polymerization degree 1,700, saponification degree 89.0 mol%) and others.

Figure 0007031144000002
Figure 0007031144000002

(2-2 手順)
表2に記載の条件で作製した樹脂成形体I及びIIに対して、カルボキシ基量、結晶化度、長軸の数平均軸径、光線透過率およびレオロジーの測定や算出を次のように行った。
(2-2 procedure)
The carboxy group amount, crystallinity, number average shaft diameter of the long axis, light transmittance and rheology were measured and calculated for the resin molded bodies I and II prepared under the conditions shown in Table 2 as follows. rice field.

(2-2-1 複合体のλmax測定)
実施例1~7の複合体Aから複合体Cの含有物について、光線透過率を測定した。
石英製のサンプルセルにサンプルまたはリファレンスを入れ、光路長1cmにおける波長220nmから1300nmまでの光線透過率を分光光度計UV-3600(島津製作所製)にて測定した。複合体含有物は適宜水で希釈し、気泡が混入しないように石英セルに入れて測定を行った。得られた光線透過率から、光線透過率が極小となった波長を分散液のλmax(nm)とした。
(2-2-1 measurement of λmax of complex)
The light transmittance was measured for the contents of the complex A to the complex C of Examples 1 to 7.
A sample or a reference was placed in a sample cell made of quartz, and the light transmittance from a wavelength of 220 nm to 1300 nm at an optical path length of 1 cm was measured with a spectrophotometer UV-3600 (manufactured by Shimadzu Corporation). The complex-containing substance was appropriately diluted with water and placed in a quartz cell so as not to contain air bubbles for measurement. From the obtained light transmittance, the wavelength at which the light transmittance was minimized was defined as λmax (nm) of the dispersion liquid.

(2-2-2 生成物の観察)
実施例1~7の複合体Aから複合体Cの含有物を適宜希釈し、支持膜付き銅グリッド上にキャストして風乾した後、走査型電子顕微鏡(商品名:S-4800、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、実施例1~7の複合体Aから複合体CをSTEMモードにて観察した。
(2-2-2 Observation of products)
After appropriately diluting the content of the complex C from the complexes A of Examples 1 to 7, casting on a copper grid with a support film and air-drying, a scanning electron microscope (trade name: S-4800, Hitachi High-Technologies) Complex A to Complex C of Examples 1 to 7 were observed in STEM mode using (manufactured by the same company).

(2-2-3 引張特性)
得られた樹脂成形体Iを15mm幅の短冊状に切り出し、小型卓上試験機EZ-LX(島津製作所社製)を用い、ロードセル1.000N、引張速度5mm/分の条件で、評価部50mmの間隔を空けて両端をチャックしながら長辺方向の伸度と強度を検出し、最大強度(N/mm)及び破断伸び(%)を測定した。尚、樹脂成形体は測定1日以上前に23℃、47~50%RHの恒温恒湿室にて調湿し、測定も同環境で行った。
(2-2-3 tensile characteristics)
The obtained resin molded body I was cut into strips having a width of 15 mm, and the evaluation unit 50 mm was used under the conditions of a load cell of 1.000 N and a tensile speed of 5 mm / min using a small tabletop tester EZ-LX (manufactured by Shimadzu Corporation). Elongation and strength in the long side direction were detected while chucking both ends at intervals, and maximum strength (N / mm 2 ) and breaking elongation (%) were measured. The resin molded product was humidity-controlled in a constant temperature and humidity chamber at 23 ° C. and 47 to 50% RH at least 1 day before the measurement, and the measurement was also performed in the same environment.

(2-2-4 線膨張係数)
樹脂成形体Iを15mmの長さで4mm幅の短冊状に切り出し、両端を50mNの張力でチャックしながら15~180℃まで5℃/分で加熱した際の長辺方向の伸びを、熱機械的装置TMA/SS-6000(セイコーインスツルメンツ製)を用いて測定し、20℃から40℃の線膨張係数と、Tg以上の140℃から160℃のサンプル伸びから線膨張係数を算出した。
(2-2-4 linear expansion coefficient)
The resin molded body I is cut into strips with a length of 15 mm and a width of 4 mm, and the elongation in the long side direction when heated to 15 to 180 ° C at 5 ° C / min while chucking both ends with a tension of 50 mN is measured by a thermal machine. The linear expansion coefficient was calculated from the linear expansion coefficient of 20 ° C. to 40 ° C. and the sample elongation of 140 ° C. to 160 ° C. of Tg or more by measurement using a target device TMA / SS-6000 (manufactured by Seiko Instruments).

(2-2-5 水溶出試験)
耐水性を評価するため、水溶出試験を実施した。樹脂成形体Iについて、50mm角の正方形状に切り出した4枚のサンプルを予め100℃にて3時間乾燥させた。これを水を入れたサンプル瓶内に浸漬させて40℃のオーブン内で2日間保管した後に乾燥させた。水浸漬前後の乾燥重量の変化を水不溶化率として算出した。なお、試験期間中に水を2回取り替えた。
(2-2-5 water dissolution test)
A water elution test was conducted to evaluate the water resistance. For the resin molded product I, four samples cut into a square shape of 50 mm square were preliminarily dried at 100 ° C. for 3 hours. This was immersed in a sample bottle containing water, stored in an oven at 40 ° C. for 2 days, and then dried. The change in dry weight before and after immersion in water was calculated as the water insolubilization rate. The water was changed twice during the test period.

(2-2-6 光線透過率測定)
リファレンスは空で測定をし、樹脂成形体Iの光線透過率を、波長220nmから2500nmまで分光光度計UV-3600(島津製作所製)にて測定し、透過率の極小値における波長をλmaxと、波長660nmにおける透過率の値を得た。
(Measurement of light transmittance 2-2-6)
The reference was measured in the sky, the light transmittance of the resin molded body I was measured from 220 nm to 2500 nm with a spectrophotometer UV-3600 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the wavelength at the minimum value of the transmittance was λmax. The value of the transmittance at the wavelength of 660 nm was obtained.

(2-2-7 ガスバリア性)
樹脂成形体IIをMOCONを用いて酸素ガスバリア性を測定した。酸素透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOCON OX-TRAN 2/21)を用いて、酸素透過度(cc/m/day)を30℃-40%RH雰囲気下で測定した。
(2-2-7 gas barrier property)
The oxygen gas barrier property of the resin molded product II was measured using MOCON. The oxygen permeability (cc / m 2 / day) was measured in an atmosphere of 30 ° C.-40% RH using an oxygen permeability measuring device (MOCON OX-TRAN 2/21 manufactured by Modern Control Co., Ltd.).

(2-2-8 酸化度測定)
樹脂成形体IIを、包装材料として用いるために、樹脂成形体IIのコーティング層側に、ラミネート用接着剤層を介してヒートシール層をドライラミネーション法により貼り合わせ、50℃、4日間養生して、包装材料用ガスバリア性フィルムを作製した。ヒートシール層としては、厚さが50μmの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(TUX-FCS、東セロ社製)を使用し、ラミネート用接着剤層を形成する接着剤としては、二液硬化型ポリウレタン系ラミネート用接着剤(A515/A50、三井化学ポリウレタン社製)を使用した。接着剤は、グラビアコート法により、乾燥後の塗布量が4.0g/mとなるようにコーティング層上に塗布した。
上記のようにして得られた包装材料用い、内径200×200mmのパウチを作成し、ポテトチップスを50g充填した。作成したパウチを白色蛍光灯下1500LXの光照射条件のもとで、35℃の温度で20日間保存した。
20日間保存後のポテトチップスを破砕し、エーテル抽出した油脂5.0gを用いてLea法に従い、酸化物価(POV)を測定した。
評価は以下のように実施した。20日後のPOVが、
0meq/kg以上60meq/kg以下であれば「◎」
60meq/kgを超えて80meq/kg以下であれば「〇」
80meq/kgを超える場合は「×」とした。
(2-2-8 Oxidation degree measurement)
In order to use the resin molded product II as a packaging material, a heat seal layer is attached to the coating layer side of the resin molded product II via a laminating adhesive layer by a dry lamination method, and cured at 50 ° C. for 4 days. , A gas barrier film for packaging materials was prepared. A linear low-density polyethylene film (TUX-FCS, manufactured by Tosero Co., Ltd.) with a thickness of 50 μm is used as the heat seal layer, and a two-component curable polyurethane system is used as the adhesive for forming the adhesive layer for lamination. An adhesive for laminating (A515 / A50, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) was used. The adhesive was applied onto the coating layer by a gravure coating method so that the amount of the adhesive applied after drying was 4.0 g / m 2 .
Using the packaging material obtained as described above, a pouch having an inner diameter of 200 × 200 mm was prepared and filled with 50 g of potato chips. The prepared pouch was stored at a temperature of 35 ° C. for 20 days under a light irradiation condition of 1500 LX under a white fluorescent lamp.
Potato chips after storage for 20 days were crushed, and the oxide value (POV) was measured using 5.0 g of ether-extracted fat and oil according to the Lea method.
The evaluation was carried out as follows. POV after 20 days,
If it is 0 meq / kg or more and 60 meq / kg or less, "◎"
If it exceeds 60 meq / kg and is 80 meq / kg or less, "○"
When it exceeds 80 meq / kg, it is set as "x".

(2-3 結果)
表3は、実施例1~実施例7で作製した複合体A、複合体B、複合体Cに関するλmaxの測定結果を示す。
表4は、表2に記載の条件で作製した樹脂成形体I及びIIに対して、機械特性、線膨張係数、水不溶化率、光線透過率、酸素透過度、酸化度を評価した結果である。
実施例1から実施例6においては、優れた機械特性、寸法安定性、耐水性、ガスバリア性を示した。また、内容物の酸化劣化が抑制され、複合体により光線は遮蔽された効果が確認された。しかし、660nmにおける光線透過率は高く、内容物を目視で確認することが可能である。実施例7では、内容物の酸化劣化が抑制されたが、機械特性があまり良好でなく、高温での線膨張係数も高く、水不溶化率が比較的低かった。比較例1は、優れた機械特性、耐水性、ガスバリア性を示したが、内容物の酸化が確認された。比較例2から比較例5において、特に高温での線膨張係数が高く、光線遮蔽特性を有さないために内容物の変質が確認された。
(2-3 result)
Table 3 shows the measurement results of λmax for the complex A, the complex B, and the complex C prepared in Examples 1 to 7.
Table 4 shows the results of evaluating the mechanical properties, linear expansion coefficient, water insolubilization rate, light transmittance, oxygen permeability, and oxidation degree of the resin molded bodies I and II produced under the conditions shown in Table 2. ..
In Examples 1 to 6, excellent mechanical properties, dimensional stability, water resistance, and gas barrier properties were shown. In addition, it was confirmed that the oxidative deterioration of the contents was suppressed and the light beam was shielded by the complex. However, the light transmittance at 660 nm is high, and the contents can be visually confirmed. In Example 7, oxidative deterioration of the contents was suppressed, but the mechanical properties were not so good, the linear expansion coefficient at high temperature was high, and the water insolubilization rate was relatively low. Comparative Example 1 showed excellent mechanical properties, water resistance, and gas barrier properties, but oxidation of the contents was confirmed. In Comparative Examples 2 to 5, the deterioration of the contents was confirmed because the linear expansion coefficient was particularly high at high temperature and the light shielding property was not provided.

Figure 0007031144000003
Figure 0007031144000003

Figure 0007031144000004
Figure 0007031144000004

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. It is possible to add, omit, replace, and make other changes to the configuration without departing from the spirit of the present invention.

長期にわたり安定して特定の波長領域を吸収または反射する性質とガスバリア性を有するため、酸素ガス等による内容物の酸化や、光による内容物の退色や劣化、臭気の発生を防ぐことが可能であり、且つ、高い耐水性を有し、強度が高く、寸法安定性が良好で、抗菌性を示す樹脂成形体、及びその製造方法、および樹脂成形体の作製に用いる樹脂組成物を提供できる。樹脂成形体1を用いて、食品、医薬品、化粧品、電子部材の包装材料を簡便に作製することができる。 Since it has the property of stably absorbing or reflecting a specific wavelength range over a long period of time and has a gas barrier property, it is possible to prevent oxidation of the contents by oxygen gas, etc., discoloration and deterioration of the contents by light, and generation of odor. It is possible to provide a resin molded body having high water resistance, high strength, good dimensional stability, and antibacterial property, a method for producing the same, and a resin composition used for producing the resin molded body. Using the resin molded body 1, packaging materials for foods, pharmaceuticals, cosmetics, and electronic members can be easily produced.

1 樹脂成形体
2 複合体(平板状金属/微細化セルロース複合体)
11 樹脂
21 平板状金属微粒子
22 微細化セルロース
22a 微細化セルロースの部分(一端部)
22b 微細化セルロースの部分(他端部)
23 表面
24 裏面
1 Resin molded body 2 complex (flat metal / micronized cellulose complex)
11 Resin 21 Flat metal fine particles 22 Finely divided cellulose 22a Part of finely divided cellulose (one end)
22b Part of finely divided cellulose (the other end)
23 Front side 24 Back side

Claims (15)

脂と、
平板状金属微粒子と微細化セルロースとを含有する複合体と、を備え、
前記樹脂は、ポリビニルアルコール系重合体であり、
前記複合体は、前記平板状金属微粒子と少なくとも一つ以上の前記微細化セルロースと複合化されており、前記微細化セルロースのそれぞれは少なくとも一部または全部が前記平板状金属微粒子に取り込まれており、前記微細化セルロースの少なくとも一部が前記平板状金属微粒子の表面に露出するように複合化されており、前記微細化セルロースの少なくとも一部のヒドロキシ基と前記樹脂のヒドロキシ基とが、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体、イソブチレン無水マレイン酸共重合体、及びマレイン酸からなる群より選ばれる架橋剤によって、架橋されている、
樹脂成形体。
With resin
A complex containing flat metal fine particles and finely divided cellulose is provided.
The resin is a polyvinyl alcohol-based polymer and is
The composite is composited with the flat metal fine particles and at least one or more of the finely divided celluloses, and at least a part or all of each of the finely divided celluloses is incorporated into the flat metal fine particles. At least a part of the finely divided cellulose is composited so as to be exposed on the surface of the flat metal fine particles, and at least a part of the hydroxy group of the finely divided cellulose and the hydroxy group of the resin are methyl. It is crosslinked by a cross-linking agent selected from the group consisting of vinyl ether anhydrous maleic acid copolymer, isobutylene anhydrous maleic acid copolymer, and maleic acid .
Resin molded body.
前記架橋構造が、架橋剤により形成されたものであって、前記架橋剤が、重量平均分子量10,000以上5,000,000未満のポリマーである、
請求項1に記載の樹脂成形体。
The cross-linked structure is formed by a cross-linking agent, and the cross-linking agent is a polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more and less than 5,000,000.
The resin molded product according to claim 1.
前記ポリビニルアルコール系重合体のけん化度が90mol%以上100mol%未満である
請求項1または請求項2のいずれかに記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to claim 1 or 2, wherein the polyvinyl alcohol-based polymer has a saponification degree of 90 mol% or more and less than 100 mol%.
複合体含有量が重量換算で0.1%以上50%以下である
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 3, wherein the complex content is 0.1% or more and 50% or less in terms of weight.
破断強度が50N/mm2以上で、且つ破断伸度が10%以上である
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 4, wherein the breaking strength is 50 N / mm2 or more and the breaking elongation is 10% or more.
線膨張係数が100×10-5/K以下である
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the linear expansion coefficient is 100 × 10-5 / K or less.
透過率スペクトルにおいて、400nm以上700nm以下の波長領域で、透過率が極小となる極小波長を有する
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 6, which has a minimum wavelength having a minimum transmittance in a wavelength region of 400 nm or more and 700 nm or less in a transmittance spectrum.
前記平板状金属微粒子の
厚みhの平均値が、1nm以上50nm以下の範囲であり、
粒子径dの平均値が、2nm以上1000nm以下の範囲であり、
粒子径dの平均値が、当該平板状金属微粒子の厚みhの平均値の2倍以上である
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The average value of the thickness h of the flat metal fine particles is in the range of 1 nm or more and 50 nm or less.
The average value of the particle diameter d is in the range of 2 nm or more and 1000 nm or less.
The resin molded body according to any one of claims 1 to 7, wherein the average value of the particle diameter d is at least twice the average value of the thickness h of the flat metal fine particles.
前記平板状金属微粒子を構成する金属または金属化合物は、金、銀、銅の少なくともいずれか一つを含む
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded body according to any one of claims 1 to 8, wherein the metal or metal compound constituting the flat metal fine particles contains at least one of gold, silver, and copper.
前記微細化セルロースは、繊維状であり、かつ短軸の数平均軸径が1nm以上50nm以下、長軸の数平均軸径が0.1μm以上10μm以下である
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The finely divided cellulose is fibrous and has a minor axis number average shaft diameter of 1 nm or more and 50 nm or less, and a major axis number average shaft diameter of 0.1 μm or more and 10 μm or less. The resin molded body according to item 1.
前記微細化セルロースは、少なくとも一部のグルコピラノースのC6位のOH基が選択的に酸化されている
請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 10, wherein the OH group at the C6 position of at least a part of glucopyranose is selectively oxidized in the finely divided cellulose.
前記微細化セルロースは、短軸の数平均軸径が1nm以上10nm以下、長軸の数平均軸径は0.2μm以上2μm以下であり、カルボキシ基量が0.1mmol/g以上3.0mmol/g以下である、
請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The micronized cellulose has a minor axis number average shaft diameter of 1 nm or more and 10 nm or less, a major axis number average shaft diameter of 0.2 μm or more and 2 μm or less, and a carboxy group amount of 0.1 mmol / g or more and 3.0 mmol /. less than or equal to g
The resin molded product according to any one of claims 1 to 11.
自身の厚みが、1μm以上500μm以下の範囲内である
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の樹脂成形体。
The resin molded product according to any one of claims 1 to 12, wherein the thickness thereof is within the range of 1 μm or more and 500 μm or less.
微細化セルロース製造工程と、
複合体作製工程と、
樹脂組成物調製工程と、
樹脂成形体作製工程と、を備え、
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の樹脂成形体を、支持体上にウェット塗工により形成する樹脂成形体の製造方法。
Miniaturized cellulose manufacturing process and
Complex fabrication process and
Resin composition preparation process and
With a resin molded body manufacturing process,
A method for producing a resin molded body according to any one of claims 1 to 12, wherein the resin molded body is formed on a support by wet coating.
樹脂と、
平板状金属微粒子と微細化セルロースとを含有する複合体と、
架橋剤と、を備え、
前記樹脂がポリビニルアルコール系重合体であり、
前記架橋剤が、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体、イソブチレン無水マレイン酸共重合体、及びマレイン酸からなる群より選ばれる架橋剤であり、
前記複合体は、前記平板状金属微粒子と、少なくとも一つ以上の微細化されたセルロースと複合化されており、前記微細化セルロースのそれぞれは少なくとも一部又は全部が前記平板状金属微粒子に取り込まれており、前記微細化セルロースの少なくとも一部が前記平板状金属微粒子の表面に露出するように複合化された、
樹脂組成物。
With resin
A complex containing flat metal fine particles and finely divided cellulose,
With a cross-linking agent,
The resin is a polyvinyl alcohol-based polymer.
The cross-linking agent is a cross-linking agent selected from the group consisting of a methyl vinyl ether maleic anhydride copolymer, an isobutylene maleic anhydride copolymer, and a maleic acid .
The composite is composited with the flat metal fine particles and at least one or more finely divided cellulose, and at least a part or all of each of the fined cellulose is incorporated into the flat metal fine particles. At least a part of the finely divided cellulose is composited so as to be exposed on the surface of the flat metal fine particles.
Resin composition.
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