JPWO2019189776A1 - Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers - Google Patents

Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers Download PDF

Info

Publication number
JPWO2019189776A1
JPWO2019189776A1 JP2020511100A JP2020511100A JPWO2019189776A1 JP WO2019189776 A1 JPWO2019189776 A1 JP WO2019189776A1 JP 2020511100 A JP2020511100 A JP 2020511100A JP 2020511100 A JP2020511100 A JP 2020511100A JP WO2019189776 A1 JPWO2019189776 A1 JP WO2019189776A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
cnf
cellulose
weight
carboxymethylated cellulose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020511100A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2019189776A5 (en
Inventor
義弘 青木
義弘 青木
乙幡 隆範
隆範 乙幡
泉谷 丈夫
丈夫 泉谷
寛之 奥村
寛之 奥村
友紀 川真田
友紀 川真田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paper Industries Co Ltd filed Critical Nippon Paper Industries Co Ltd
Publication of JPWO2019189776A1 publication Critical patent/JPWO2019189776A1/en
Publication of JPWO2019189776A5 publication Critical patent/JPWO2019189776A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/18Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/02Synthetic cellulose fibres
    • D21H13/04Cellulose ethers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H15/00Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
    • D21H15/02Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/34Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising cellulose or derivatives thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/52Cellulose; Derivatives thereof

Abstract

パルプおよびカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含む紙であって、前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーのグルコース単位のカルボキシメチル置換度が0.01〜0.60である紙を提供する。Provided is a paper containing pulp and carboxymethylated cellulose nanofibers, wherein the degree of carboxymethyl substitution of the glucose unit of the carboxymethylated cellulose nanofibers is 0.01 to 0.60.

Description

本発明は、カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する紙に関する。 The present invention relates to paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers.

セルロースナノファイバーは多様な用途への使用が検討されているが、紙への添加も検討されている(特許文献1および2)。また、紙の用途の一つとして食品用途が挙げられる。食品用途の紙は日常生活で多く使用されており、例えばファストフードの容器や持ち帰り用紙袋、紙コップ、青果物の梱包用段ボール等が挙げられ、脱石油原料の流れの中、食品業界ではプラスチック系のフィルムによる包装から紙による包装にシフトしてきている。当該用紙は、直接食品に接することが多く、強度だけでなく食品安全性が求められる場合もある。食品添加用に使用されるセルロースナノファイバーとして、アニオン変性セルロースナノファイバーが知られている(特許文献3)。 Cellulose nanofibers have been studied for use in various applications, but their addition to paper has also been studied (Patent Documents 1 and 2). In addition, one of the uses of paper is food use. Paper for food use is widely used in daily life, such as fast food containers, take-out paper bags, paper cups, and cardboard for packing fruits and vegetables. There is a shift from packaging with paper to packaging with paper. The paper often comes into direct contact with food, and not only strength but also food safety may be required. Anion-modified cellulose nanofibers are known as cellulose nanofibers used for food additives (Patent Document 3).

アニオン変性セルロースナノファイバーの一種であるセルロースナノファイバーの製法としては、カルボキシメチル化セルロースを微細化することが知られている(特許文献4)。カルボキシメチル化セルロースは、セルロースの骨格を構成するグルコース残基中の一部の水酸基の水素原子がカルボキシメチル基で置換されている構造を有する。カルボキシメチル基の量が増えると(すなわち、カルボキシメチル置換度が増加すると)、カルボキシメチル化セルロースは水に溶解するようになる。一方、カルボキシメチル置換度を適度な範囲に調整すると、水中でも繊維形状を維持させることができる。繊維状の形状を有するカルボキシメチル化セルロースは、機械的に解繊することにより、ナノスケールの繊維径を有するナノファイバーへと変換することができる(特許文献5)。 As a method for producing cellulose nanofibers, which is a kind of anion-modified cellulose nanofibers, it is known to make carboxymethylated cellulose finer (Patent Document 4). Carboxymethylated cellulose has a structure in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups in glucose residues constituting the skeleton of cellulose are substituted with carboxymethyl groups. As the amount of carboxymethyl groups increases (ie, as the degree of carboxymethyl substitution increases), the carboxymethylated cellulose becomes soluble in water. On the other hand, if the degree of carboxymethyl substitution is adjusted to an appropriate range, the fiber shape can be maintained even in water. Carboxymethylated cellulose having a fibrous shape can be converted into nanofibers having a nanoscale fiber diameter by mechanically defibrating (Patent Document 5).

カルボキシメチル化セルロースの製造方法として、セルロースをアルカリで処理(マーセル化)した後、エーテル化剤(カルボキシメチル化剤ともいう。)で処理(カルボキシメチル化、エーテル化ともいう。)する方法が知られている。マーセル化とカルボキシメチル化の両方を水中で方法と、マーセル化とカルボキシメチル化の両方を有機溶媒または有機溶媒と水との混合溶媒中で行う方法(特許文献6)が知られており、前者は「水媒法」、後者は「溶媒法」と呼ばれる。 As a method for producing carboxymethylated cellulose, a method is known in which cellulose is treated with an alkali (mercerization) and then treated with an etherifying agent (also referred to as carboxymethylating agent) (also referred to as carboxymethylation or etherification). Has been done. A method in which both mercerization and carboxymethylation are carried out in water and a method in which both mercerization and carboxymethylation are carried out in an organic solvent or a mixed solvent of an organic solvent and water are known (Patent Document 6). Is called the "water medium method" and the latter is called the "solvent method".

特開2009−263849号JP-A-2009-263849 特開2010−242286号公報JP-A-2010-242286 国際公開第2017/199924号International Publication No. 2017/199924 特開2008−1728号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-1728 国際公開第2014/088072号International Publication No. 2014/088072 特開2017−149901号公報JP-A-2017-149901

本発明は、優れた強度を備え、食品用途に使用することができる紙を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a paper having excellent strength and which can be used for food applications.

本発明者らは、特定のカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する紙が前記課題を解決できることを見出した。すなわち、前記課題は以下の本発明によって解決される。
(1)パルプおよびカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含む紙であって、
前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーのグルコース単位のカルボキシメチル置換度が0.01〜0.60である紙。
(2)前記カルボキシメチル置換度が0.1〜0.40である(1)記載の紙。
(3)原紙および塗工層を備える紙であって、前記原紙層がカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する(1)に記載の紙。
(4)前記パルプに対し、前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを5重量%以下含有する(1)〜(3)のいずれかに記載の紙。
(5)原紙および塗工層を備える紙であって、前記塗工層がカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する(1)〜(4)いずれかに記載の紙。
(6)前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2nm以上500nm未満である(1)〜(5)のいずれかに記載の紙。
(7)前記紙の原紙層がナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、およびこれらの組合せからなる群から選択される金属の塩を含有する(1)〜(6)のいずれかに記載の紙。
(8)前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを固形分1%(W/v)の水分散体としたときの波長660nm、光路長10mmの光の透過率が70%以上である(1)〜(7)のいずれかに記載の紙。
The present inventors have found that paper containing specific carboxymethylated cellulose nanofibers can solve the above-mentioned problems. That is, the above-mentioned problem is solved by the following invention.
(1) Paper containing pulp and carboxymethylated cellulose nanofibers.
Paper having a degree of carboxymethyl substitution in glucose units of the carboxymethylated cellulose nanofibers of 0.01 to 0.60.
(2) The paper according to (1), wherein the degree of carboxymethyl substitution is 0.1 to 0.40.
(3) The paper according to (1), which is a paper provided with a base paper and a coating layer, wherein the base paper layer contains carboxymethylated cellulose nanofibers.
(4) The paper according to any one of (1) to (3), which contains 5% by weight or less of the carboxymethylated cellulose nanofibers with respect to the pulp.
(5) The paper according to any one of (1) to (4), which is a paper provided with a base paper and a coating layer, wherein the coating layer contains carboxymethylated cellulose nanofibers.
(6) The paper according to any one of (1) to (5), wherein the average fiber diameter of the carboxymethylated cellulose nanofibers is 2 nm or more and less than 500 nm.
(7) The paper according to any one of (1) to (6), wherein the base paper layer of the paper contains a salt of a metal selected from the group consisting of sodium, calcium, magnesium, aluminum, and a combination thereof.
(8) When the carboxymethylated cellulose nanofiber is used as an aqueous dispersion having a solid content of 1% (W / v), the light transmittance of light having a wavelength of 660 nm and an optical path length of 10 mm is 70% or more (1) to (1). The paper according to any one of 7).

本発明によって、優れた強度を備え、食品用途に使用できる紙を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a paper having excellent strength and usable for food applications.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明において「X〜Y」はその端値であるXおよびYを含む。セルロースナノファイバーを「CNF」ともいい、カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを「CM化CNF」ともいう。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, "X to Y" includes the fractional values X and Y. Cellulose nanofibers are also referred to as "CNF", and carboxymethylated cellulose nanofibers are also referred to as "CMized CNF".

本発明は、CM化CNFを含有する紙に関する。カルボキシメチル化セルロースは、セルロースを構成するグルコース残基中の一部の水酸基の水素がカルボキシメチル基で置換された構造を有する。 The present invention relates to paper containing CMized CNF. Carboxymethylated cellulose has a structure in which hydrogen of some hydroxyl groups in glucose residues constituting cellulose is substituted with a carboxymethyl group.

CNFはセルロース系原料を解繊することにより得られる平均繊維径500nm未満のセルロースのシングルミクロフィブリルであり、CM化CNFはCM化したセルロース系原料を解繊することにより得られるセルロースのシングルミクロフィブリルである。カルボキシメチル化したセルロース原料は、カルボキシメチルセルロース(CMC)と呼ばれ、食品や、化粧品、水性塗料の増粘剤や保形剤等として使用されている。そのため、CMCを原料とするCM化CNFは、食品に添加したり、食品に接したりする紙への添加剤として用いることができる。カルボキシメチル化セルロースは、例えばカルボキシメチル化セルロースのナトリウム塩などの金属塩といった塩の形態をとる場合もあり、カルボキシメチル化セルロースのナノファイバーも塩の形態をとっていてもよい。 CNF is a cellulosic single microfibril obtained by defibrating a cellulosic raw material, and CM-ized CNF is a cellulose single microfibril obtained by defibrating a cellulosic raw material obtained by CM. Is. The carboxymethylated cellulose raw material is called carboxymethyl cellulose (CMC) and is used as a thickener, a shape-retaining agent, etc. for foods, cosmetics, and water-based paints. Therefore, the CM-ized CNF made from CMC can be used as an additive to paper that is added to food or comes into contact with food. The carboxymethylated cellulose may take the form of a salt such as a metal salt such as a sodium salt of the carboxymethylated cellulose, and the nanofibers of the carboxymethylated cellulose may also take the form of a salt.

本発明のCM化CNFは、水に分散した際にも繊維状の形状の少なくとも一部が維持される。すなわち、CM化CNFの水分散体を電子顕微鏡で観察すると、繊維状の物質を観察することができる。また、CM化CNFをX線回折で測定した際にセルロースI型結晶のピークを観測することができる。 The CMized CNF of the present invention maintains at least a part of its fibrous shape even when dispersed in water. That is, when the aqueous dispersion of CM-ized CNF is observed with an electron microscope, a fibrous substance can be observed. Moreover, when the CM-ized CNF is measured by X-ray diffraction, the peak of the cellulose type I crystal can be observed.

本発明の紙は、用いるCM化CNFの無水グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度(以下単に「DS」ともいう)によってその特性が異なる。よって、以下、場合分けして本発明を説明する。 The paper of the present invention has different characteristics depending on the degree of carboxymethyl substitution per anhydrous glucose unit (hereinafter, also simply referred to as “DS”) of the CM-formed CNF used. Therefore, the present invention will be described below in each case.

I.0.01≦DS≦0.2であるCM化CNFを含有する紙
(1)第1のCM化CNF
当該DSを有するCM化CNFを「第1のCM化CNF」ともいう。
[DS]
第1のCM化CNFのDSは、0.01〜0.2である。このようなCM化CNFは製造が容易であり強度に優れる紙を安価に提供できる。DSの下限値は、好ましくは0.05以上、より好ましくは0.10以上である。DSの上限は好ましくは0.18以下である。
I. Paper containing CM-ized CNF with 0.01 ≦ DS ≦ 0.2 (1) First CM-ized CNF
The CM-ized CNF having the DS is also referred to as "first CM-ized CNF".
[DS]
The DS of the first CM-ized CNF is 0.01 to 0.2. Such CM-ized CNF is easy to manufacture and can provide paper having excellent strength at low cost. The lower limit of DS is preferably 0.05 or more, more preferably 0.10 or more. The upper limit of DS is preferably 0.18 or less.

DSの測定は例えば、次の方法による。すなわち、1)カルボキシメチル化セルロース(絶乾)約2.0gを精秤して、300mL容共栓付き三角フラスコに入れる。2)硝酸メタノール1000mLに特級濃硝酸100mLを加えた液100mLを加え、3時間振とうして、カルボキシメチルセルロース塩(カルボキシメチル化セルロース)を水素型カルボキシメチル化セルロースにする。3)水素型カルボキシメチル化セルロース(絶乾)を1.5〜2.0g精秤し、300mL容共栓付き三角フラスコに入れる。4)80%メタノール15mLで水素型カルボキシメチル化セルロースを湿潤し、0.1NのNaOHを100mL加え、室温で3時間振とうする。5)指示薬として、フェノールフタレインを用いて、0.1NのH2SO4で過剰のNaOHを逆滴定する。6)カルボキシメチル置換度(DS)を、次式によって算出する:
A=[(100×F’−(0.1NのH2SO4)(mL)×F)×0.1]/(水素型カルボキシメチル化セルロースの絶乾重量(g))
DS=0.162×A/(1−0.058×A)
A:水素型カルボキシメチル化セルロースの1gの中和に要する1NのNaOH量(mL)
F:0.1NのH2SO4のファクター
F’:0.1NのNaOHのファクター
The DS is measured by, for example, the following method. That is, 1) Approximately 2.0 g of carboxymethylated cellulose (absolutely dried) is precisely weighed and placed in an Erlenmeyer flask with a 300 mL stopper. 2) Add 100 mL of a solution prepared by adding 100 mL of special grade concentrated nitric acid to 1000 mL of methanol nitrate, and shake for 3 hours to convert the carboxymethyl cellulose salt (carboxymethylated cellulose) into hydrogen-type carboxymethylated cellulose. 3) Weigh 1.5 to 2.0 g of hydrogen-type carboxymethylated cellulose (absolutely dry) and put it in an Erlenmeyer flask with a 300 mL stopper. 4) Wet hydrogen-type carboxymethylated cellulose with 15 mL of 80% methanol, add 100 mL of 0.1 N NaOH, and shake at room temperature for 3 hours. 5) Using phenolphthalein as an indicator, back titrate excess NaOH with 0.1 N H 2 SO 4. 6) Calculate the degree of carboxymethyl substitution (DS) by the following formula:
A = [(100 x F'-(0.1 N H 2 SO 4 ) (mL) x F) x 0.1] / (absolute dry weight (g) of hydrogen-type carboxymethylated cellulose)
DS = 0.162 × A / (1-0.058 × A)
A: 1N NaOH amount (mL) required to neutralize 1 g of hydrogen-type carboxymethylated cellulose
F: 0.1N H 2 SO 4 factor F': 0.1N NaOH factor

[粘度]
第1のCM化CNFは、濃度1%(w/v)の水分散液(すなわち、100mLの水中に1gのCNF(乾燥重量)を含む水分散液)としたときに100〜10000mPa・sのB型粘度(60rpm、20℃)を与えることが好ましい。当該粘度はより好ましくは200〜8000mPa・sであり、さらに好ましくは、2000〜6000mPa・s、特に好ましくは300〜1000mPa・sである。当該B型粘度はCNFの官能基量、平均繊維長、平均繊維径等の特性を特定する指標であり、用途に合わせて適宜調整される。第1のCM化CNFは製紙工程において、パルプスラリーや塗工液などの製紙原料分散液に添加されるため、求められるパルプスラリーや塗工液の粘度や保水性に合わせて前記粘度は適宜調整されるが、上記範囲であると少量で製紙原料分散液の粘度や保水性を向上させることができる。
[viscosity]
The first CMized CNF has a concentration of 100 to 10,000 mPa · s when made into an aqueous dispersion having a concentration of 1% (w / v) (that is, an aqueous dispersion containing 1 g of CNF (dry weight) in 100 mL of water). It is preferable to give a B-type viscosity (60 rpm, 20 ° C.). The viscosity is more preferably 200 to 8000 mPa · s, still more preferably 2000 to 6000 mPa · s, and particularly preferably 300 to 1000 mPa · s. The B-type viscosity is an index for specifying characteristics such as the amount of functional groups, average fiber length, and average fiber diameter of CNF, and is appropriately adjusted according to the intended use. Since the first CM-formed CNF is added to the papermaking raw material dispersion liquid such as pulp slurry and coating liquid in the papermaking process, the viscosity is appropriately adjusted according to the required viscosity and water retention of the pulp slurry and coating liquid. However, within the above range, the viscosity and water retention of the papermaking raw material dispersion can be improved with a small amount.

前記B型粘度は、公知の手法により測定することができる。例えば、東機産業社のVISCOMETER TV−10粘度計を用いて測定することができる。測定時の温度は20℃であり、ロータの回転数は60rpmである。CNFの水分散液は、チキソトロピー性を有し、撹拌しせん断応力を与えることで粘度が低下し、静置状態では粘度が上昇しゲル化するという特性を持つため、十分に撹拌した状態でB型粘度を測定することが好ましい。 The B-type viscosity can be measured by a known method. For example, it can be measured using a VISCOMETER TV-10 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The temperature at the time of measurement is 20 ° C., and the rotation speed of the rotor is 60 rpm. The aqueous dispersion of CNF has thixotropic properties, and its viscosity decreases when it is stirred and shear stress is applied, and the viscosity increases and gels when it is left to stand. Therefore, it is B in a sufficiently stirred state. It is preferable to measure the mold viscosity.

[セルロースI型の結晶化度]
第1のCM化CNFにおけるセルロースの結晶化度は、セルロースI型の結晶化度が60%以上であることが好ましい。前記結晶化度は、マーセル化剤の濃度と処理時の温度、ならびにカルボキシメチル化の度合によって制御できる。マーセル化およびカルボキシメチル化においては高濃度のアルカリが使用されるために、セルロースのI型結晶がII型に変換されやすいが、アルカリ(マーセル化剤)の使用量を調整するなどして変性の度合いを調整することによって、所望の結晶性を維持させることができる。セルロースI型の結晶化度の上限は特に限定されないが、現実的には90%程度が上限となると考えられる。
[Crystallinity of Cellulose Type I]
Regarding the crystallinity of cellulose in the first CM-formed CNF, it is preferable that the crystallinity of cellulose type I is 60% or more. The degree of crystallinity can be controlled by the concentration of the mercerizing agent, the temperature at the time of treatment, and the degree of carboxymethylation. Since a high concentration of alkali is used in mercerization and carboxymethylation, type I crystals of cellulose are easily converted to type II, but they are modified by adjusting the amount of alkali (mercerizing agent) used. By adjusting the degree, the desired crystallinity can be maintained. The upper limit of the crystallinity of cellulose type I is not particularly limited, but in reality, it is considered that the upper limit is about 90%.

カルボキシメチル化セルロースナノファイバーのセルロースI型の結晶化度の測定方法は、以下の通りである:
試料をガラスセルに載置し、X線回折測定装置(LabX XRD−6000、島津製作所製)を用いて測定する。結晶化度の算出はSegal等の手法を用いて行い、X線回折図の2θ=10°〜30°の回折強度をベースラインとして、2θ=22.6°の002面の回折強度と2θ=18.5°のアモルファス部分の回折強度から次式により算出する。
The method for measuring the crystallinity of cellulose type I of carboxymethylated cellulose nanofibers is as follows:
The sample is placed on a glass cell and measured using an X-ray diffraction measuring device (LabX XRD-6000, manufactured by Shimadzu Corporation). The crystallinity is calculated using a method such as Segal, and the diffraction intensity of the 002 surface at 2θ = 22.6 ° and 2θ = are based on the diffraction intensity of 2θ = 10 ° to 30 ° in the X-ray diffraction diagram. It is calculated by the following formula from the diffraction intensity of the amorphous portion of 18.5 °.

Xc=(I002c―Ia)/I002c×100
Xc=セルロースI型の結晶化度(%)
002c:2θ=22.6°、002面の回折強度
a:2θ=18.5°、アモルファス部分の回折強度。
Xc = (I 002c ―I a ) / I 002c × 100
Xc = Cellulose type I crystallinity (%)
I 002c : 2θ = 22.6 °, diffraction intensity of 002 surface Ia : 2θ = 18.5 °, diffraction intensity of amorphous part.

セルロースI型の結晶化度が60%以上と高いと、水等の溶媒中で溶解せずに結晶構造を維持するセルロースの割合が高くなりチキソトロピー性が高くなる。その結果、当該CM化CNFは増粘剤等の粘度調整用途に適する。また、当該CM化CNFをゲル状の物質(例えば、限定されないが食品や化粧品など)に添加した際に、優れた保形性を付与できるという利点が得られる。 When the crystallinity of cellulose type I is as high as 60% or more, the proportion of cellulose that does not dissolve in a solvent such as water and maintains the crystal structure becomes high, and the thixotropy property becomes high. As a result, the CM-ized CNF is suitable for viscosity adjusting applications such as thickeners. Further, when the CM-ized CNF is added to a gel-like substance (for example, but not limited to foods and cosmetics), there is an advantage that excellent shape retention can be imparted.

第1のCM化CNFにおけるI型結晶の割合は、ナノファイバーとする前のカルボキシメチル化セルロースにおける割合と、通常は同じである。 The proportion of type I crystals in the first CMized CNF is usually the same as the proportion in carboxymethylated cellulose before making it into nanofibers.

[水分散体における透明度]
第1のCM化CNFは、水を分散媒として水分散体としたときに、低い透明度を呈する。本発明において透明度はCM化CNFを固形分1%(w/v)の水分散体とした際の、波長660nm、光路長10mmの光の透過率として定義され、当該透明度を「CM化CNFの透明度」ともいう。第1のCM化CNFの透明度の上限は好ましくは10%以下であり、その下限は特に限定されないが1%以上である。第1のCM化CNFの透明度がこの範囲であると、紙に添加した際に紙の不透明度を低下させないという利点がある。
[Transparency in aqueous dispersion]
The first CM-ized CNF exhibits low transparency when water is used as a dispersion medium to form an aqueous dispersion. In the present invention, the transparency is defined as the transmittance of light having a wavelength of 660 nm and an optical path length of 10 mm when the CM-formed CNF is an aqueous dispersion having a solid content of 1% (w / v). Also called "transparency". The upper limit of the transparency of the first CMized CNF is preferably 10% or less, and the lower limit thereof is not particularly limited, but is 1% or more. When the transparency of the first CM-ized CNF is in this range, there is an advantage that the opacity of the paper is not lowered when it is added to the paper.

[調製]
第1のCM化CNFは、カルボキシメチル化セルロースを調製し、これを解繊することで製造できる。
カルボキシメチル化セルロースは公知の方法で調製できる。例えば、発底原料としてのセルロース原料をマーセル化し、その後エーテル化する方法が挙げられる。当該反応には、通常、溶媒が使用される。溶媒としては例えば、水、アルコール(例えば低級アルコール)およびこれらの混合溶媒が挙げられる。低級アルコールとしては例えば、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノールが挙げられる。混合溶媒における低級アルコールの混合割合は、通常は60重量%以上、または95重量%以下であり、60〜95重量%であることが好ましい。溶媒の量は、セルロース原料に対し通常は3重量倍である。当該量の上限は特に限定されないが20重量倍である。従って、溶媒の量は3〜20重量倍が好ましい。
[Preparation]
The first CMized CNF can be produced by preparing carboxymethylated cellulose and defibrating it.
Carboxymethylated cellulose can be prepared by a known method. For example, there is a method in which a cellulose raw material as a bottoming raw material is converted into a marcel and then etherified. A solvent is usually used for the reaction. Examples of the solvent include water, alcohol (for example, lower alcohol) and a mixed solvent thereof. Examples of the lower alcohol include methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol, and tertiary butanol. The mixing ratio of the lower alcohol in the mixed solvent is usually 60% by weight or more, 95% by weight or less, and preferably 60 to 95% by weight. The amount of solvent is usually 3 times by weight with respect to the cellulose raw material. The upper limit of the amount is not particularly limited, but is 20 times by weight. Therefore, the amount of the solvent is preferably 3 to 20 times by weight.

<マーセル化>
マーセル化は通常、発底原料とマーセル化剤を混合して行う。マーセル化剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化アルカリ金属が挙げられる。マーセル化剤の使用量は、発底原料の無水グルコース残基当たり0.5倍モル以上が好ましく、1.0モル以上がより好ましく、1.5倍モル以上がさらに好ましい。当該量の上限は、通常20倍モル以下であり、10倍モル以下が好ましく、5倍モル以下がより好ましい、従って、マーセル化剤の使用量0.5〜20倍モルが好ましく、1.0〜10倍モルがより好ましく、1.5〜5倍モルがさらに好ましい。
<Mercerization>
Mercerization is usually carried out by mixing a bottoming material and a mercerizing agent. Examples of the mercerizing agent include alkali metals hydroxide such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of the mercerizing agent used is preferably 0.5 times or more, more preferably 1.0 or more, and even more preferably 1.5 times or more per anhydrous glucose residue of the bottoming material. The upper limit of the amount is usually 20 times or less, preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less, and therefore, the amount of the mercerizing agent used is preferably 0.5 to 20 times or less, 1.0. 10-fold molars are more preferred, and 1.5-5-fold molars are even more preferred.

マーセル化の反応温度は、通常0℃以上であり、10℃以上が好ましく、上限は通常70℃以下であり、60℃以下が好ましい。従って、反応温度は通常0〜70℃であり、10〜60℃であることが好ましい。反応時間は、通常15分以上であり、30分以上が好ましい。当該時間の上限は、通常8時間以下であり、7時間以下が好ましい。従って、反応時間は、通常は15分〜8時間、30分〜7時間が好ましい。 The reaction temperature for mercerization is usually 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, and the upper limit is usually 70 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower. Therefore, the reaction temperature is usually 0 to 70 ° C, preferably 10 to 60 ° C. The reaction time is usually 15 minutes or more, preferably 30 minutes or more. The upper limit of the time is usually 8 hours or less, preferably 7 hours or less. Therefore, the reaction time is usually preferably 15 minutes to 8 hours and 30 minutes to 7 hours.

<カルボキシメチル化(エーテル化)>
エーテル化反応は通常、カルボキシメチル化剤をマーセル化後に反応系に追加して行う。カルボキシメチル化剤としては例えば、モノクロロ酢酸、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸イソプロピル、モノクロロ酢酸ナトリウムが挙げられる。カルボキシメチル化剤の添加量は、セルロース原料のグルコース残基当たり0.05倍モル以上が好ましく、0.5倍モル以上がより好ましく、0.8倍モル以上がさらに好ましい。当該量の上限は、通常10.0倍モル以下であり、5モル以下が好ましく、3倍モル以下がより好ましい、従って、当該量は0.05〜10.0倍モルが好ましく、0.5〜5がより好ましく、0.8〜3倍モルがさらに好ましい。反応温度は通常30℃以上であり、40℃以上が好ましく、上限は通常90℃以下であり、80℃以下が好ましい。従って反応温度は通常30〜90℃であり、40〜80℃が好ましい。反応時間は、通常30分以上であり、1時間以上が好ましい。その上限は、通常は10時間以下であり、4時間以下が好ましい。従って反応時間は、通常は30分〜10時間であり、1時間〜4時間が好ましい。カルボキシメチル化反応の間必要に応じて、反応液を撹拌してもよい。
<Carboxymethylation (etherification)>
The etherification reaction is usually carried out by adding a carboxymethylating agent to the reaction system after mercerization. Examples of the carboxymethylating agent include monochloroacetic acid, methyl monochloroacetate, ethyl monochloroacetate, isopropyl monochloroacetate, and sodium monochloroacetate. The amount of the carboxymethylating agent added is preferably 0.05 times or more, more preferably 0.5 times or more, and even more preferably 0.8 times or more per glucose residue of the cellulose raw material. The upper limit of the amount is usually 10.0 times mol or less, preferably 5 times or less, more preferably 3 times mol or less, and therefore, the amount is preferably 0.05 to 10.0 times mol, 0.5. ~ 5 is more preferable, and 0.8 to 3 times the molar amount is further preferable. The reaction temperature is usually 30 ° C. or higher, preferably 40 ° C. or higher, and the upper limit is usually 90 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower. Therefore, the reaction temperature is usually 30 to 90 ° C, preferably 40 to 80 ° C. The reaction time is usually 30 minutes or more, preferably 1 hour or more. The upper limit is usually 10 hours or less, preferably 4 hours or less. Therefore, the reaction time is usually 30 minutes to 10 hours, preferably 1 hour to 4 hours. If necessary, the reaction solution may be stirred during the carboxymethylation reaction.

<解繊>
カルボキシメチル化セルロースを解繊して第1のCM化CNFを得る。解繊処理は1回行ってもよいし、複数回行ってもよい。カルボキシメチル化セルロースと分散媒を含む混合物を解繊処理に供することが好ましい。分散媒としては水が好ましい。解繊に用いる装置は特に限定されないが、例えば、高速回転式、コロイドミル式、高圧式、ロールミル式、超音波式などのタイプの装置が挙げられ、高圧または超高圧ホモジナイザーが好ましく、湿式の高圧または超高圧ホモジナイザーがより好ましい。装置は、カルボキシメチル化セルロースに強力なせん断力を印加できることが好ましい。装置が印加できる圧力は、50MPa以上が好ましく、より好ましくは100MPa以上であり、さらに好ましくは140MPa以上である。装置は湿式の高圧または超高圧ホモジナイザーが好ましい。これにより、解繊を効率的に行うことができる。また、高圧ホモジナイザーでの解繊および分散処理に先立って、必要に応じて、高速せん断ミキサーなどの公知の混合、撹拌、乳化、分散装置を用いて、前記分散体に予備処理をほどこしてもよい。
<Defibration>
The carboxymethylated cellulose is defibrated to give the first CMized CNF. The defibration treatment may be performed once or a plurality of times. It is preferable to subject a mixture containing carboxymethylated cellulose and a dispersion medium to the defibration treatment. Water is preferable as the dispersion medium. The device used for defibration is not particularly limited, and examples thereof include high-speed rotary type, colloid mill type, high pressure type, roll mill type, ultrasonic type and the like, and a high pressure or ultrahigh pressure homogenizer is preferable, and a wet high pressure type is preferable. Alternatively, an ultrahigh pressure homogenizer is more preferable. The device preferably can apply a strong shear force to the carboxymethylated cellulose. The pressure that can be applied by the device is preferably 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, and even more preferably 140 MPa or more. The device is preferably a wet high pressure or ultra high pressure homogenizer. As a result, defibration can be performed efficiently. Further, prior to the defibration and dispersion treatment with a high-pressure homogenizer, the dispersion may be pretreated, if necessary, using a known mixing, stirring, emulsifying, and dispersing device such as a high-speed shear mixer. ..

高圧ホモジナイザーとは、ポンプにより流体に加圧(高圧)し、流路に設けた非常に繊細な間隙より噴出させることにより、粒子間の衝突、圧力差による剪断力等の総合エネルギーによって乳化、分散、解細、粉砕、および超微細化を行う装置である。 A high-pressure homogenizer pressurizes (high pressure) a fluid with a pump and ejects it from a very delicate gap provided in the flow path, so that it is emulsified and dispersed by the total energy such as collision between particles and shearing force due to pressure difference. , A device for crushing, crushing, and ultra-fine particles.

上記の方法により、セルロースナノファイバーを経済的な方法で得ることができる。その理由は明らかではないが、上記の方法によれば比較的高いセルロースI型の結晶化度を維持することができ、したがって、カルボキシメチル置換度を比較的高くしてもカルボキシメチル化セルロースの繊維状の形状を維持させることができることを本発明者らは確認している。繊維状の形状を維持しながらカルボキシメチル置換度を高くできる(すなわち、カルボキシメチル基を多く導入する)ことは、カルボキシメチル化セルロースの解繊性の向上や、置換基の導入によって付与された機能を高いレベルで発揮できるCM化CNFの製造につながると考えられる。 By the above method, cellulose nanofibers can be obtained in an economical way. The reason is not clear, but according to the above method, a relatively high crystallinity of cellulose type I can be maintained, and therefore, even if the carboxymethyl substitution degree is relatively high, the fibers of the carboxymethylated cellulose can be maintained. The present inventors have confirmed that the shape can be maintained. Being able to increase the degree of carboxymethyl substitution while maintaining the fibrous shape (that is, introducing a large number of carboxymethyl groups) is a function imparted by improving the fibrillation property of carboxymethylated cellulose and introducing substituents. It is thought that this will lead to the production of CM-ized CNF that can demonstrate the above level.

[形態]
第1のCM化CNFは、乾燥固形物(例えば、ペレット状、粒子状、粉末状)の形態、液体媒体と組合せて液状やゲル状の形態、あるいはその中間的な状態である湿潤固形物としてもよいが、粉末状の形態が好ましい。本発明においてセルロースナノファイバーの乾燥固形物とは、セルロースナノファイバーを含む分散液を水分量12%以下に脱水または乾燥したものを意味する。セルロースナノファイバーの乾燥固形物としては、セルロースナノファイバーの分散液を乾燥させたもの、あるいはセルロースナノファイバーと水溶性高分子の混合液を乾燥させたものを例示できるが、再分散性の点からは後者が好ましい。水溶性高分子としては、例えば、セルロース誘導体(カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース)、キサンタンガム、キシログルカン、デキストリン、デキストラン、カラギーナン、ローカストビーンガム、アルギン酸、アルギン酸塩、プルラン、澱粉、かたくり粉、クズ粉、陽性澱粉、燐酸化澱粉、コーンスターチ、アラビアガム、ローカストビーンガム、ジェランガム、ゲランガム、ポリデキストロース、ペクチン、キチン、水溶性キチン、キトサン、カゼイン、アルブミン、大豆蛋白溶解物、ペプトン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミノ酸、ポリ乳酸、ポリリンゴ酸、ポリグリセリン、ラテックス、ロジン系サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド・ポリアミン樹脂、ポリエチレンイミン、ポリアミン、植物ガム、ポリエチレンオキサイド、親水性架橋ポリマー、ポリアクリル酸塩、でんぷんポリアクリル酸共重合体、タマリンドガム、ジェランガム、ペクチン、グァーガム、コロイダルシリカ、およびこれらの組合せが挙げられる。この中でも、相溶性の観点から、カルボキシメチルセルロースおよびその塩が好ましい。CM化CNFをパルプスラリーに添加する際は、前記粉末状、液状、またはゲル状の形態であってよいが、液状であることが好ましい。この場合、CM化CNFの乾燥固形物を再度水等の液体媒体に分散させた液状の組成物を用いてもよいし、前記解繊工程で調製された液状の組成物を用いてもよい。
[form]
The first CMized CNF is in the form of a dry solid (for example, pellet, particulate, powder), in a liquid or gel form in combination with a liquid medium, or as a wet solid in an intermediate state thereof. Although it may be used, a powdery form is preferable. In the present invention, the dry solid of cellulose nanofibers means a dispersion containing cellulose nanofibers dehydrated or dried to a water content of 12% or less. Examples of the dry solid substance of the cellulose nanofibers include a dried dispersion of cellulose nanofibers and a dried mixture of cellulose nanofibers and a water-soluble polymer, but from the viewpoint of redispersibility. The latter is preferable. Examples of the water-soluble polymer include cellulose derivatives (carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose), xanthan gum, xyloglucane, dextrin, dextran, carrageenan, locust bean gum, alginic acid, alginate, purulan, starch, and starch. Waste powder, positive starch, phosphorylated starch, corn starch, arabic gum, locust bean gum, gellan gum, gellan gum, polydextrose, pectin, chitin, water-soluble chitin, chitosan, casein, albumin, soybean protein solution, peptone, polyvinyl alcohol, Polyacrylamide, sodium polyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, vinylacetate, polyamino acid, polylactic acid, polyaronic acid, polyglycerin, latex, rosin-based sizing agent, petroleum resin-based sizing agent, urea resin, melamine resin, epoxy resin, polyamide Resins, polyamide / polyamine resins, polyethyleneimines, polyamines, vegetable gums, polyethylene oxide, hydrophilic cross-linked polymers, polyacrylates, starch polyacrylic acid copolymers, tamarind gum, gellan gum, pectin, guar gum, colloidal silica, and these. Combination of. Of these, carboxymethyl cellulose and salts thereof are preferable from the viewpoint of compatibility. When the CMized CNF is added to the pulp slurry, it may be in the powdery, liquid or gel form, but it is preferably liquid. In this case, a liquid composition in which the dry solid of CM-ized CNF is dispersed again in a liquid medium such as water may be used, or the liquid composition prepared in the defibration step may be used.

第1のCM化CNFの平均繊維径は、長さ加重平均繊維径にして通常2nm以上500nm未満程度であるが、下限は3nm以上が好ましく、上限は50nm以下が好ましい。平均繊維長は長さ加重平均繊維長にして50〜2000nmが好ましい。長さ加重平均繊維径および長さ加重平均繊維長(以下、単に「平均繊維径」、「平均繊維長」ともいう)は、原子間力顕微鏡(AFM)または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、各繊維を観察して求められる。ナノファイバーの平均アスペクト比は、通常10以上である。上限は特に限定されないが、通常は1000以下である。平均アスペクト比は、下記の式により算出できる。
平均アスペクト比=平均繊維長/平均繊維径
The average fiber diameter of the first CM-formed CNF is usually about 2 nm or more and less than 500 nm in terms of length-weighted average fiber diameter, but the lower limit is preferably 3 nm or more, and the upper limit is preferably 50 nm or less. The average fiber length is preferably 50 to 2000 nm in terms of length-weighted average fiber length. The length-weighted average fiber diameter and the length-weighted average fiber length (hereinafter, also simply referred to as "average fiber diameter" and "average fiber length") are determined by using an atomic force microscope (AFM) or a transmission electron microscope (TEM). It is obtained by observing each fiber. The average aspect ratio of nanofibers is usually 10 or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 1000 or less. The average aspect ratio can be calculated by the following formula.
Average aspect ratio = average fiber length / average fiber diameter

第1のCM化CNFにおけるグルコース単位当たりの置換度は、カルボキシメチルセルロースの置換度と同じであることが好ましい。 The degree of substitution per glucose unit in the first CMized CNF is preferably the same as the degree of substitution of carboxymethyl cellulose.

(2)第1のCM化CNFを含有する紙
第1のCM化CNFは紙に内添してもよく、外添してもよい。外添する場合は、接着剤成分とナノファイバーを混合したクリア塗工液を塗布してもよく、さらに顔料成分を加えた顔料塗工液を塗布してもよい。クリア塗工層に第1のCM化CNFを含有する場合、クリア塗工層の上に第1のCM化CNF含有しない顔料塗工層を設けてもよい。本発明の紙は、第1のCM化CNFをいずれの層に含有させてもよく、その含有量はパルプの重量に対して、好ましくは1ppm重量〜20重量%、より好ましくは3ppm重量〜10重量%であり、さらに好ましくは0.1重量%〜5重量%である。第1のCM化CNFを紙のいずれの層に含有させた場合でも、微量で効果的に紙の強度を向上させることができる。
1)原紙層
原紙層とは紙のベースとなる層でありパルプを主成分として含む。本発明においては、原層紙が第1のCM化CNFを含む。第1のCM化CNFの含有量はパルプに対して10重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましく、1重量%以下がさらに好ましい。本発明の効果が得られれば第1のCM化CNFの量の下限は限定されないが、パルプに対して1ppm重量以上程度が好ましく、3ppm重量以上がより好ましく、10ppm重量以上がさらに好ましく、20ppm重量以上が特に好ましい。
(2) Paper Containing First CM-ized CNF The first CM-ized CNF may be added internally or externally to the paper. In the case of external addition, a clear coating liquid in which an adhesive component and nanofibers are mixed may be applied, or a pigment coating liquid in which a pigment component is further added may be applied. When the clear coating layer contains the first CM-modified CNF, a pigment coating layer not containing the first CM-modified CNF may be provided on the clear coating layer. The paper of the present invention may contain the first CMized CNF in any layer, and the content thereof is preferably 1 ppm by weight to 20% by weight, more preferably 3 ppm by weight to 10% by weight, based on the weight of the pulp. It is by weight%, more preferably 0.1% by weight to 5% by weight. When the first CM-ized CNF is contained in any layer of the paper, the strength of the paper can be effectively improved with a small amount.
1) Base paper layer The base paper layer is a layer that is the base of paper and contains pulp as a main component. In the present invention, the base paper contains the first CM-ized CNF. The content of the first CMized CNF is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 1% by weight or less, based on the pulp. If the effect of the present invention is obtained, the lower limit of the amount of the first CMized CNF is not limited, but it is preferably about 1 ppm by weight or more, more preferably 3 ppm by weight or more, still more preferably 10 ppm by weight or more, and 20 ppm by weight with respect to the pulp. The above is particularly preferable.

本発明で用いる原紙の原料パルプは特に限定されず、グランドパルプ(GP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等の機械パルプ、脱墨古紙パルプ(DIP)、未脱墨古紙パルプ等の古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ(NKP)、針葉樹クラフトパルプ(LKP)等の化学パルプ等を使用できる。古紙パルプとしては、上質紙、中質紙、下級紙、新聞紙、チラシ、雑誌、段ボール、印刷古紙などの選別古紙やこれらが混合している無選別古紙由来のものを使用できる。 The raw material pulp of the base paper used in the present invention is not particularly limited, and is mechanical pulp such as ground pulp (GP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), deinked waste paper pulp (DIP), and uninked. Waste paper pulp such as used paper pulp, chemical pulp such as coniferous kraft pulp (NKP) and coniferous kraft pulp (LKP) can be used. As the used paper pulp, selected used paper such as high-quality paper, medium-quality paper, low-grade paper, newspaper, leaflets, magazines, cardboard, and printed used paper, and unsorted used paper derived from a mixture of these can be used.

原紙には公知の填料を添加できる。填料としては、重質炭酸カルシム、軽質炭酸カルシウム、クレー、シリカ、軽質炭酸カルシウム−シリカ複合物、カオリン、焼成カオリン、デラミカオリン、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、ケイ酸ナトリウムの鉱酸による中和で製造される非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン系樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂などの有機填料が挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし併用してもよい。この中でも、中性抄紙やアルカリ抄紙における代表的な填料であり、高い不透明度や白色度が得られる炭酸カルシウムや軽質炭酸カルシウムが好ましい。原紙中の填料の含有率は、原紙重量に対して、0〜20重量%が好ましく、白色度や不透明性が求められない板紙用途においては、填料を添加しなくてもよい。本発明においては紙中灰分が高くても紙力の低下が抑制されるため、原紙中の填料の含有率は10重量%以上であることがより好ましい。 A known filler can be added to the base paper. As fillers, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, clay, silica, light calcium carbonate-silica complex, kaolin, calcined kaolin, deramikaolin, magnesium carbonate, barium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, Inorganic fillers such as amorphous silica produced by neutralizing magnesium hydroxide, zinc hydroxide, zinc oxide, titanium oxide, and sodium silicate with mineral acid, urea-formalin resin, melamine resin, polystyrene resin, phenol Examples include organic fillers such as resin. These may be used alone or in combination. Among these, calcium carbonate and light calcium carbonate, which are typical fillers for neutral papermaking and alkaline papermaking and can obtain high opacity and whiteness, are preferable. The content of the filler in the base paper is preferably 0 to 20% by weight with respect to the weight of the base paper, and the filler may not be added in the paperboard application where whiteness and opacity are not required. In the present invention, even if the ash content in the paper is high, the decrease in paper strength is suppressed, so that the content of the filler in the base paper is more preferably 10% by weight or more.

内添薬品として、歩留剤、嵩高剤、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤、濾水性向上剤、保水剤、染料、サイズ剤、各種塩等を必要に応じて使用してもよい。 As the internal chemicals, a retention agent, a bulking agent, a dry paper strength improver, a wet paper strength improver, a drainage improver, a water retention agent, a dye, a sizing agent, various salts and the like may be used as needed. ..

本発明の紙は、第1のCM化CNFを原紙のパルプ繊維に定着させ、第1のCM化CNFの歩留まりを向上させるために各種金属塩を使用することができる。2種以上の金属塩を併用してもよい。塩を形成する金属としては、例えばナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムが挙げられ、金属塩としては例えば、硫酸アルミニウム(硫酸バンド)、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、アルミン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、ポリ硫酸第二鉄等が挙げられる。本発明においては、硫酸アルミニウムまたは塩化カルシウムを単独で用いるか併用することが好ましい。 In the paper of the present invention, various metal salts can be used in order to fix the first CM-formed CNF to the pulp fibers of the base paper and improve the yield of the first CM-formed CNF. Two or more kinds of metal salts may be used in combination. Examples of the metal forming the salt include sodium, calcium, magnesium and aluminum, and examples of the metal salt include aluminum sulfate (sulfate band), calcium chloride, calcium hydroxide, calcium oxide, sodium aluminate and sodium carbonate. Examples thereof include polyaluminum chloride, ferric chloride, and polyferrous sulfate. In the present invention, it is preferable to use aluminum sulfate or calcium chloride alone or in combination.

原紙は、公知の抄紙方法で製造される。例えば、長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、ハイブリッドフォーマー型抄紙機、オントップフォーマー型抄紙機、丸網抄紙機等を用いて行うことができるが、これらに限定されず、原紙層は単層でも多層でもよい、 The base paper is produced by a known papermaking method. For example, it can be performed using a long net paper machine, a gap former paper machine, a hybrid former paper machine, an on-top former paper machine, a round net paper machine, etc., but the base paper is not limited thereto. The layers may be single or multi-layered,

第1のCM化CNFを原紙に添加する場合、パルプスラリーを調製する工程における任意の工程で添加してよいが、第1のCM化CNFの混合効率を向上させるために、パルプリファイナー工程またはミキシング工程で添加することが好ましい。ミキシング工程で第1のCM化CNFを添加する場合、填料や歩留剤等その他助剤と第1のCM化CNFを予め混合したものをパルプスラリーに添加してもよい。また、原紙が多層の場合、紙層のいずれの層に添加してもよく、各層のパルプに対して前記含有量とすることができる。 When the first CM-formed CNF is added to the base paper, it may be added at any step in the step of preparing the pulp slurry, but in order to improve the mixing efficiency of the first CM-formed CNF, a pulp refiner step or mixing is performed. It is preferable to add it in the process. When the first CM-formed CNF is added in the mixing step, a mixture of other auxiliary agents such as a filler and a retention agent and the first CM-formed CNF in advance may be added to the pulp slurry. When the base paper has multiple layers, it may be added to any layer of the paper layer, and the content can be set with respect to the pulp of each layer.

第1のCM化CNFは、原紙の強度を効果的に向上させることができるため原紙層に添加されることが好ましい。 The first CMized CNF is preferably added to the base paper layer because it can effectively improve the strength of the base paper.

2)顔料塗工層
顔料塗工層とは白色顔料を主成分として含む層である。白色顔料としては、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、焼成カオリン、無定形シリカ、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、プラスチックピグメント等の通常使用されている顔料が挙げられるが、白色度や不透明度を効果的に向上させることができるため、炭酸カルシウムが好ましい。
2) Pigment coating layer The pigment coating layer is a layer containing a white pigment as a main component. White pigments include commonly used pigments such as calcium carbonate, kaolin, clay, calcined kaolin, amorphous silica, zinc oxide, aluminum oxide, satin white, aluminum silicate, magnesium silicate, magnesium carbonate, titanium oxide, and plastic pigments. However, calcium carbonate is preferable because it can effectively improve the whiteness and opacity.

顔料塗工層は接着剤を含む。当該接着剤としては、酸化澱粉、陽性澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉等のエーテル化澱粉、デキストリン等の各種澱粉類、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白等の蛋白質類、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースやメチルセルロース等のセルロース誘導体、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体の共役ジエン系重合体ラテックス、アクリル系重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス等が挙げられる。これらは単独、あるいは2種以上併用して用いることができ、澱粉系接着剤とスチレン−ブタジエン共重合体を併用することが好ましい。 The pigment coating layer contains an adhesive. Examples of the adhesive include etherified starch such as oxidized starch, positive starch, urea phosphate esterified starch and hydroxyethyl etherified starch, various starches such as dextrin, proteins such as casein, soybean protein and synthetic protein, and polyvinyl. Alcohol, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose, styrene-butadiene copolymer, conjugated diene polymer latex of methyl methacrylate-butadiene copolymer, acrylic polymer latex, vinyl such as ethylene-vinyl acetate copolymer Examples include polymer latex. These can be used alone or in combination of two or more, and it is preferable to use a starch-based adhesive and a styrene-butadiene copolymer in combination.

顔料塗工層は、一般の紙製造分野で使用される分散剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を含んでいてもよく、第1のCM化CNFを顔料塗工層中に含有してもよい。第1のCM化CNFを顔料塗工層中に含有する場合、その量は顔料100重量部に対して1×10-4〜4重量部が好ましく、3×10-4〜1重量部であることがより好ましい。前記範囲の場合、塗工液の粘度を大幅に増大することなく、適度な保水性を有する顔料塗工液を得ることができる。The pigment coating layer may contain various auxiliaries such as dispersants, thickeners, defoamers, colorants, antistatic agents, and preservatives used in the general paper manufacturing field. CMized CNF may be contained in the pigment coating layer. When the first CMized CNF is contained in the pigment coating layer, the amount thereof is preferably 1 × 10 -4 to 4 parts by weight, preferably 3 × 10 -4 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the pigment. Is more preferable. In the above range, a pigment coating liquid having an appropriate water retention property can be obtained without significantly increasing the viscosity of the coating liquid.

顔料塗工層は、塗工液を公知の方法で原紙の片面あるいは両面に塗工して設けることができる。塗工液中の固形分濃度は、塗工適性の観点から、30〜70重量%程度が好ましい。顔料塗工層は1層でもよく、2層でもよく、3層以上でもよい。複数の顔料塗工層が存在する場合、CM化CNFはいずれの顔料塗工層に存在してもよい。顔料塗工層の塗工量は、用途によって適宜調整してよいが、印刷用塗工紙とする場合は片面あたりトータルで5g/m2以上であり、10g/m2以上であることが好ましい。上限は、30g/m2以下であることが好ましく、25g/m2以下であることが好ましい。The pigment coating layer can be provided by applying a coating liquid to one side or both sides of the base paper by a known method. The solid content concentration in the coating liquid is preferably about 30 to 70% by weight from the viewpoint of coating suitability. The pigment coating layer may be one layer, two layers, or three or more layers. When a plurality of pigment coating layers are present, the CMized CNF may be present in any of the pigment coating layers. The amount of the pigment coating layer applied may be appropriately adjusted depending on the intended use, but in the case of coated paper for printing, the total amount per side is 5 g / m 2 or more, preferably 10 g / m 2 or more. .. The upper limit is preferably 30 g / m 2 or less, and preferably 25 g / m 2 or less.

3)クリア塗工層
本発明の紙は、原紙の片面または両面にクリア(透明)塗工層を有していてもよい。原紙上にクリア塗工を施すことにより、原紙の表面強度や平滑性を向上させることができ、また、顔料塗工をする際の塗工性を向上させることができる。クリア塗工の量は、片面あたり固形分で0.1〜1.0g/m2が好ましく、0.2〜0.8g/m2がより好ましい。本発明においてクリア塗工とは、例えば、サイズプレス、ゲートロールコータ、プレメタリングサイズプレス、カーテンコータ、スプレーコータなどのコータ(塗工機)を使用して、澱粉、酸化澱粉などの各種澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を主成分とする塗布液(表面処理液)を原紙上に塗布(サイズプレス)することをいう。
3) Clear coating layer The paper of the present invention may have a clear (transparent) coating layer on one side or both sides of the base paper. By applying clear coating on the base paper, the surface strength and smoothness of the base paper can be improved, and the coatability at the time of pigment coating can be improved. The amount of clear coating is preferably 0.1 to 1.0 g / m 2 in terms of solid content per side, and more preferably 0.2 to 0.8 g / m 2. In the present invention, clear coating refers to various types of starch such as starch and oxidized starch using a coater (coating machine) such as a size press, a gate roll coater, a pre-metering size press, a curtain coater, and a spray coater. , Polyacrylamide, polyvinyl alcohol and other water-soluble polymers as the main component coating liquid (surface treatment liquid) is applied on the base paper (size press).

特に、高結晶化度(70%以上)で比較的低い置換度(0.10〜0.20)の第1のCM化CNFを使用した場合、これよりも高置換度のものと比較して、紙に塗布した際のべたつきが比較的少なくさらっとした質感の紙を得ることができる。これは。第1のCM化CNFは置換度が低く、水との親和性が比較的低いことに起因していると考えられる。そのため、本発明の紙を紙コップなどの紙器用途に使用した際に、水分量の多い食品や飲み物を入れても比較的表面がべたつきにくい紙を得ることができる。顔料塗工層が第1のCM化CNFを含有する場合や、原紙層が第1のCM化CNFを比較的多く含む場合も同様の効果が得られる。 In particular, when the first CMized CNF with a high crystallinity (70% or more) and a relatively low degree of substitution (0.10 to 0.20) is used, it is compared with the one having a higher degree of substitution. , It is possible to obtain a paper having a silky texture with relatively little stickiness when applied to paper. is this. It is considered that the first CM-ized CNF has a low degree of substitution and has a relatively low affinity for water. Therefore, when the paper of the present invention is used for a paper container such as a paper cup, it is possible to obtain a paper having a relatively non-sticky surface even if a food or drink having a high water content is added. The same effect can be obtained when the pigment coating layer contains the first CMized CNF or when the base paper layer contains a relatively large amount of the first CMized CNF.

4)特性
本発明の紙はアスペクト比が高い第1のCM化CNFを含むので優れた強度を備える。さらにCM化CNFは安全性の高いカルボキシメチル化セルロースを原料とするため、本発明の紙は食品用途に使用できる。
4) Characteristics The paper of the present invention has excellent strength because it contains the first CM-ized CNF having a high aspect ratio. Further, since the CM-formed CNF is made from highly safe carboxymethylated cellulose, the paper of the present invention can be used for food applications.

2.紙の製造方法
本発明の紙は、第1のCM化CNFを含む紙料を調製する工程を経て製造されることが好ましい。第1のCM化CNFは前述のとおり調製できる。紙料は公知の方法に準じて調製できる。例えばパルプを離解して得たスラリーに、第1のCM化CNF填料、必要に応じて添加剤を添加して調製してもよく、パルプの離解工程においてCM化CNFを添加することもできる。
2. Method for Producing Paper The paper of the present invention is preferably produced through a step of preparing a paper material containing the first CM-ized CNF. The first CMized CNF can be prepared as described above. The paper material can be prepared according to a known method. For example, the slurry obtained by dissociating the pulp may be prepared by adding a first CM-modified CNF filler and, if necessary, an additive, or CM-modified CNF may be added in the pulp dissociation step.

このようにして得た紙料用いて公知の方法で抄紙することで紙を製造することができる。前述のとおり、紙の表面にクリア塗工または顔料塗工層を設ける塗工工程を実施してもよい。 Paper can be produced by making paper by a known method using the paper material thus obtained. As described above, a coating step of providing a clear coating or a pigment coating layer on the surface of the paper may be carried out.

II.0.2<DS≦0.60であるCM化CNFを含有する紙
(1)第2のCM化CNF
前記DSを有するCM化CNFを「第2のCM化CNF」ともいう。
[DS]
第2のCM化CNFのDSの上限は、好ましくは0.50未満である。DSが0.60を超えると水へ溶解し、繊維形状を維持できなくなる。操業性を考慮するとDSの上限は0.40以下であることがより好ましい。セルロースにカルボキシメチル基を導入することで、セルロース同士が電気的に反発するため、ナノファイバーへと解繊することができるようになる。DSが0.20より高いと、ナノファイバーへと解繊しやすくなり、分散性が向上し、透明性の高いCM化CNFの分散体が得られるようになる。また、DSが0.20より高いと、CM化CNFの極性が高くなり、これらの用途に限定されないが食品や化粧品などに添加して用いる場合に他の極性の化合物との相溶性が高くなる。さらに、一般的にDSが0.20より高いと、CM化CNFを粉末にした際にべたつきが高くなるが、本発明の第2のCM化CNFは後述の理由によりべたつきが少なくなる。このような特性は、DS、反応させるカルボキシメチル化剤の添加量、マーセル化剤の量、水と有機溶媒の組成比率をコントロールすること等によって調整できる。
II. Paper containing CM-ized CNF with 0.2 <DS ≦ 0.60 (1) Second CM-ized CNF
The CM-ized CNF having the DS is also referred to as a "second CM-ized CNF".
[DS]
The upper limit of the DS of the second CM-ized CNF is preferably less than 0.50. If the DS exceeds 0.60, it dissolves in water and the fiber shape cannot be maintained. Considering operability, the upper limit of DS is more preferably 0.40 or less. By introducing a carboxymethyl group into cellulose, the celluloses electrically repel each other, so that they can be defibrated into nanofibers. When the DS is higher than 0.20, it becomes easy to defibrate into nanofibers, the dispersibility is improved, and a highly transparent CM-ized CNF dispersion can be obtained. Further, when the DS is higher than 0.20, the polarity of the CMized CNF becomes high, and the compatibility with compounds having other polarities becomes high when added to foods, cosmetics, etc., although not limited to these uses. .. Further, generally, when the DS is higher than 0.20, the stickiness becomes high when the CMized CNF is powdered, but the second CMized CNF of the present invention becomes less sticky for the reason described later. Such characteristics can be adjusted by controlling the DS, the amount of the carboxymethylating agent to be reacted, the amount of the mercerizing agent, the composition ratio of water and the organic solvent, and the like.

[粘度]
第2のCM化CNFは、濃度1%(w/v)の水分散液(すなわち、100mLの水中に1gのCNF(乾燥重量)を含む水分散液)としたときに100〜10000mPa・sのB型粘度(60rpm、20℃)を与えることが好ましい。当該粘度はより好ましくは1000〜8000mPa・sであり、さらに好ましくは2000〜7000mPa・sであり、最も好ましくは3000〜5000mPa・sである。B型粘度は前述のとおりに測定される。
[viscosity]
The second CM-formed CNF has a concentration of 100 to 10,000 mPa · s when made into an aqueous dispersion having a concentration of 1% (w / v) (that is, an aqueous dispersion containing 1 g of CNF (dry weight) in 100 mL of water). It is preferable to give a B-type viscosity (60 rpm, 20 ° C.). The viscosity is more preferably 1000 to 8000 mPa · s, further preferably 2000 to 7000 mPa · s, and most preferably 3000 to 5000 mPa · s. The B-type viscosity is measured as described above.

[セルロースI型の結晶化度]
第2のCM化CNFにおけるセルロースの結晶化度は、セルロースI型の結晶化度が60%以上であることが好ましい。一般に、DSを高くすると、繊維の溶解性が高くなり、結晶化度が下がることが知られているが、第2のCM化CNFは0.2より高く0.6以下というDSを有しながら、60%以上の前記結晶化度を維持している。このようなCM化CNFは後述する方法により製造できる。また、前記結晶化度は、マーセル化剤の濃度と処理時の温度、ならびにカルボキシメチル化の度合によって制御できる。マーセル化およびカルボキシメチル化においては高濃度のアルカリが使用されるために、セルロースのI型結晶がII型に変換されやすいが、アルカリ(マーセル化剤)の使用量を調整するなどして変性の度合いを調整することによって、所望の結晶性を維持させることができる。セルロースI型の結晶化度の上限は特に限定されないが、現実的には90%程度が上限となると考えられる。
[Crystallinity of Cellulose Type I]
Regarding the crystallinity of cellulose in the second CM-formed CNF, it is preferable that the crystallinity of cellulose type I is 60% or more. Generally, it is known that when the DS is increased, the solubility of the fiber is increased and the crystallinity is decreased, but the second CM-formed CNF is higher than 0.2 and has a DS of 0.6 or less. , 60% or more of the crystallinity is maintained. Such a CM-ized CNF can be produced by a method described later. Further, the crystallinity can be controlled by the concentration of the mercerizing agent, the temperature at the time of treatment, and the degree of carboxymethylation. Since a high concentration of alkali is used in mercerization and carboxymethylation, type I crystals of cellulose are easily converted to type II, but they are modified by adjusting the amount of alkali (mercerizing agent) used. By adjusting the degree, the desired crystallinity can be maintained. The upper limit of the crystallinity of cellulose type I is not particularly limited, but in reality, it is considered that the upper limit is about 90%.

カルボキシメチル化セルロースナノファイバーのセルロースI型の結晶化度の測定方法は前述の通りである。セルロースI型の結晶化度が60%以上と高いと、水等の溶媒中で溶解せずに結晶構造を維持するセルロースの割合が高くなりチキソトロピー性が高くなる。その結果、当該CM化CNFは増粘剤等の粘度調整用途に適する。また、当該CM化CNFをゲル状の物質(例えば、限定されないが食品や化粧品など)に添加した際に、優れた保形性を付与できるという利点が得られる。 The method for measuring the crystallinity of cellulose type I of carboxymethylated cellulose nanofibers is as described above. When the crystallinity of cellulose type I is as high as 60% or more, the proportion of cellulose that does not dissolve in a solvent such as water and maintains the crystal structure becomes high, and the thixotropy property becomes high. As a result, the CM-ized CNF is suitable for viscosity adjusting applications such as thickeners. Further, when the CM-ized CNF is added to a gel-like substance (for example, but not limited to foods and cosmetics), there is an advantage that excellent shape retention can be imparted.

第2のCM化CNFにおけるI型結晶の割合は、ナノファイバーとする前のカルボキシメチル化セルロースにおける割合と、通常は同じである。 The proportion of type I crystals in the second CMized CNF is usually the same as the proportion in carboxymethylated cellulose before making it into nanofibers.

[水分散体における透明度]
第2のCM化CNFは、水を分散媒として水分散体としたときに、高い透明度を呈するという特徴を有する。透明度は前述のとおりに定義される。第2のCM化CNFの透明度の下限は、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、よりさらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上であり、その上限は100%以下である。このようなセルロースナノファイバーは、透明性が要求されるような用途に好適である。
[Transparency in aqueous dispersion]
The second CM-ized CNF has a feature of exhibiting high transparency when water is used as a dispersion medium to form an aqueous dispersion. Transparency is defined as described above. The lower limit of the transparency of the second CMized CNF is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and the upper limit thereof is 100% or less. .. Such cellulose nanofibers are suitable for applications where transparency is required.

[繊維径、アスペクト比]
第2のCM化CNFの平均繊維径は2nm以上500nm未満、アスペクト比は10以上であることが好ましい。平均繊維径は、さらに好ましくは3nm〜150nm、より好ましくは3nm〜50nm、よりさらに好ましくは5nm〜20nm、特に好ましくは5nm〜15nmである。アスペクト比は、さらに好ましくは50以上である。アスペクト比の上限は特に限定されないが、通常は1000以下であり、500以下が好ましく、さらに好ましくは400未満である。アスペクト比が50以上であると、その繊維状の形状から、チキソ性の向上といった効果が得られる。また、アスペクト比が400未満であると、繊維が過度に長すぎず繊維同士の絡まり合いが少なくなるので、セルロースナノファイバーの塊(ダマ)の発生を低減することができる。
[Fiber diameter, aspect ratio]
The average fiber diameter of the second CM-formed CNF is preferably 2 nm or more and less than 500 nm, and the aspect ratio is preferably 10 or more. The average fiber diameter is further preferably 3 nm to 150 nm, more preferably 3 nm to 50 nm, still more preferably 5 nm to 20 nm, and particularly preferably 5 nm to 15 nm. The aspect ratio is more preferably 50 or more. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is usually 1000 or less, preferably 500 or less, and more preferably less than 400. When the aspect ratio is 50 or more, the fibrous shape provides an effect of improving thixotropy. Further, when the aspect ratio is less than 400, the fibers are not excessively long and the entanglement between the fibers is reduced, so that the occurrence of lumps (lumps) of cellulose nanofibers can be reduced.

[調製]
第2のCM化CNFは、水を主とする溶媒下マーセル化を行い、その後水と有機溶媒との混合溶媒下でカルボキシル化(エーテル化ともいう)を行うことにより製造できる。このようにして得たカルボキシメチル化セルロースは、従来の水媒法(水を溶媒としてマーセル化とカルボキシル化の両方を行う方法)や溶媒法(有機溶媒下または水と有機溶媒との混合溶媒下でマーセル化とカルボキシル化の両方を行う方法)で得たカルボキシメチル化セルロースに比べて、カルボキシメチル化剤の高い有効利用率を有しながら、透明度の高いセルロースナノファイバー水分散体を与えるCM化CNFに変換することができる。本製造方法に用いられる、原料等は第1のCM化CNFで述べたとおりである。以下、本製造方法に特徴的な部分を説明する。
[Preparation]
The second CM-formed CNF can be produced by performing mercerization under a solvent mainly containing water, and then carrying out carboxylation (also referred to as etherification) under a mixed solvent of water and an organic solvent. The carboxymethylated cellulose thus obtained can be obtained by a conventional water medium method (a method of performing both marcellation and carboxylation using water as a solvent) or a solvent method (under an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent). Compared with the carboxymethylated cellulose obtained by the method of performing both marcelation and carboxylation in (1), CM formation that provides a highly transparent cellulose nanofiber aqueous dispersion while having a high effective utilization rate of the carboxymethylating agent. It can be converted to CNF. The raw materials and the like used in this production method are as described in the first CM-ized CNF. Hereinafter, the characteristic parts of the present manufacturing method will be described.

<マーセル化>
原料として前述のセルロースを用い、マーセル化剤(アルカリ)を添加することによりマーセル化セルロース(アルカリセルロースともいう。)を得る。マーセル化反応は水を主とする溶媒下で実施される。水を主とする溶媒とは、水を50重量%より高い割合で含む溶媒をいう。当該溶媒中の水の量は、好ましくは、55重量%以上、60重量%以上、70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上、または95重量%以上であり、特に好ましくは100重量%(すなわち水)である。マーセル化反応における水の割合が多いほど、カルボキシメチル化セルロースを解繊して得られるセルロースナノファイバー水分散体の透明度が高まる。当該溶媒における水以外の溶媒としては、後段のカルボキシメチル化の際の溶媒として用いられる有機溶媒が挙げられる。例えば、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル、ベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素を挙げることができる。これらは単独でまたは2種以上を併用して使用できる。当該溶媒中の有機溶媒の量は、好ましくは、45重量%以下、40重量%、30重量%以下、20重量%以下、10重量%以下であり、または5重量%以下であり、特に好ましくは0重量%である。
<Mercerization>
The above-mentioned cellulose is used as a raw material, and mercerized cellulose (also referred to as alkaline cellulose) is obtained by adding a mercerizing agent (alkali). The mercerization reaction is carried out under a solvent mainly containing water. The solvent mainly containing water means a solvent containing water in a proportion higher than 50% by weight. The amount of water in the solvent is preferably 55% by weight or more, 60% by weight or more, 70% by weight or more, 80% by weight or more, 90% by weight or more, or 95% by weight or more, and particularly preferably 100% by weight. % (Ie water). The higher the proportion of water in the mercerization reaction, the higher the transparency of the cellulose nanofiber aqueous dispersion obtained by defibrating carboxymethylated cellulose. Examples of the solvent other than water in the solvent include an organic solvent used as a solvent for carboxymethylation in the subsequent stage. For example, alcohols such as methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol and tertiary butanol, ketones such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, ethers such as dioxane and diethyl ether, benzene and the like. Aromatic hydrocarbons of the above, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the organic solvent in the solvent is preferably 45% by weight or less, 40% by weight, 30% by weight or less, 20% by weight or less, 10% by weight or less, or 5% by weight or less, and particularly preferably. It is 0% by weight.

マーセル化剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物が挙げられ、これらのうちいずれか1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。マーセル化剤は、これに限定されないが、これらのアルカリ金属水酸化物を、例えば、1〜60重量%、好ましくは2〜45重量%、より好ましくは3〜25重量%の水溶液として反応器に添加することができる。マーセル化剤の使用量は、一実施形態において、セルロース100g(絶乾)に対して0.1〜2.5モルであることが好ましく、0.3〜2.0モルであることがより好ましく、0.4〜1.5モル以下であることがさらに好ましい。 Examples of the mercerizing agent include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide, and any one or a combination of two or more of these can be used. The mercerizing agent is not limited to this, but these alkali metal hydroxides are used in the reactor as an aqueous solution of, for example, 1 to 60% by weight, preferably 2 to 45% by weight, more preferably 3 to 25% by weight. Can be added. In one embodiment, the amount of the mercerizing agent used is preferably 0.1 to 2.5 mol, more preferably 0.3 to 2.0 mol, based on 100 g (absolutely dry) of cellulose. , 0.4 to 1.5 mol or less, more preferably.

前記溶媒の量は、原料の撹拌混合が可能な量であればよく特に限定されないが、セルロース原料に対し、1.5〜20重量倍が好ましく、2〜10重量倍であることがより好ましい。 The amount of the solvent is not particularly limited as long as it can be stirred and mixed with the raw materials, but is preferably 1.5 to 20 times by weight, more preferably 2 to 10 times by weight with respect to the cellulose raw material.

マーセル化処理は、発底原料(セルロース)と水を主とする溶媒とを混合し、反応器の温度を0〜70℃、好ましくは10〜60℃、より好ましくは10〜40℃に調整して、マーセル化剤の水溶液を添加し、15分〜8時間、好ましくは30分〜7時間、より好ましくは30分〜3時間撹拌することにより行う。これによりマーセル化セルロース(アルカリセルロース)を得る。 In the mercerization treatment, the bottoming material (cellulose) and a solvent mainly composed of water are mixed, and the temperature of the reactor is adjusted to 0 to 70 ° C., preferably 10 to 60 ° C., more preferably 10 to 40 ° C. Then, an aqueous solution of the mercerizing agent is added, and the mixture is stirred for 15 minutes to 8 hours, preferably 30 minutes to 7 hours, and more preferably 30 minutes to 3 hours. As a result, mercerized cellulose (alkaline cellulose) is obtained.

マーセル化の際のpHは、9以上が好ましく、これによりマーセル化反応を進めることができる。当該pHは、より好ましくは11以上であり、さらに好ましくは12以上であり、13以上でもよい。pHの上限は特に限定されない。 The pH at the time of mercerization is preferably 9 or more, whereby the mercerization reaction can proceed. The pH is more preferably 11 or more, still more preferably 12 or more, and may be 13 or more. The upper limit of pH is not particularly limited.

マーセル化は、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することができる反応機を用いて行うことができ、従来からマーセル化反応に用いられている各種の反応機を用いることができる。例えば、2本の軸が撹拌し、上記各成分を混合するようなバッチ型攪拌装置は、均一混合性と生産性の両観点から好ましい。 Mercerization can be carried out using a reactor capable of mixing and stirring each of the above components while controlling the temperature, and various reactors conventionally used for the mercerization reaction can be used. For example, a batch type agitator in which two shafts agitate and each of the above components is mixed is preferable from the viewpoint of both uniform mixing property and productivity.

<カルボキシメチル化(エーテル化)>
マーセル化セルロースとカルボキシメチル化剤(エーテル化剤ともいう)を反応させることにより、カルボキシメチル化セルロースが得られる。
<Carboxymethylation (etherification)>
Carboxymethylated cellulose is obtained by reacting mercerized cellulose with a carboxymethylating agent (also referred to as an etherifying agent).

カルボキシメチル化剤としては、モノクロロ酢酸、モノクロロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸イソプロピルなどが挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさという点でモノクロロ酢酸、またはモノクロロ酢酸ナトリウムが好ましい。カルボキシメチル化剤は、セルロースの無水グルコース単位当たり、0.5〜1.5モルの範囲で添加することが好ましい。上記範囲の下限はより好ましくは0.6モル以上、さらに好ましくは0.7モル以上であり、上限はより好ましくは1.3モル以下、さらに好ましくは1.1モル以下である。カルボキシメチル化剤は、これに限定されないが、例えば、5〜80重量%、より好ましくは30〜60重量%の水溶液として反応器に添加することができるし、溶解せず、粉末状態で添加することもできる。 Examples of the carboxymethylating agent include monochloroacetic acid, sodium monochloroacetate, methyl monochloroacetate, ethyl monochloroacetate, isopropyl monochloroacetate and the like. Of these, monochloroacetic acid or sodium monochloroacetate is preferable in terms of availability of raw materials. The carboxymethylating agent is preferably added in the range of 0.5 to 1.5 mol per anhydrous glucose unit of cellulose. The lower limit of the above range is more preferably 0.6 mol or more, further preferably 0.7 mol or more, and the upper limit is more preferably 1.3 mol or less, still more preferably 1.1 mol or less. The carboxymethylating agent can be added to the reactor as an aqueous solution of, for example, 5 to 80% by weight, more preferably 30 to 60% by weight, without limitation, and is added in a powder state without being dissolved. You can also do it.

マーセル化剤とカルボキシメチル化剤のモル比(マーセル化剤/カルボキシメチル化剤)は、カルボキシメチル化剤としてモノクロロ酢酸またはモノクロロ酢酸ナトリウムを使用する場合は、一般的に0.9〜2.45程度である。その理由は、当該比が0.9未満であるとカルボキシメチル化反応が不十分となる可能性があり、未反応のモノクロロ酢酸またはモノクロロ酢酸ナトリウムが残って不経済となる可能性があること、ならびに当該比が2.45を超えると過剰のマーセル化剤とモノクロロ酢酸またはモノクロロ酢酸ナトリウムによる副反応が進行してグリコール酸アルカリ金属塩が生成して不経済となる可能性があることにある。 The molar ratio of mercerizing agent to carboxymethylating agent (mercerizing agent / carboxymethylating agent) is generally 0.9 to 2.45 when monochloroacetic acid or sodium monochloroacetic acid is used as the carboxymethylating agent. Degree. The reason is that if the ratio is less than 0.9, the carboxymethylation reaction may be insufficient, and unreacted monochloroacetic acid or sodium monochloroacetate may remain, which may be uneconomical. Further, if the ratio exceeds 2.45, a side reaction between the excess marcel agent and monochloroacetic acid or sodium monochloroacetate may proceed to form an alkali metal glycolic acid salt, which may be uneconomical.

カルボキシメチル化において、カルボキシメチル化剤の有効利用率は、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは25%以上、特に好ましくは30%以上である。カルボキシメチル化剤の有効利用率とは、カルボキシメチル化剤におけるカルボキシメチル基のうち、セルロースに導入されたカルボキシメチル基の割合を指す。マーセル化の際に水を主とする溶媒を用い、カルボキシメチル化の際に水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、高いカルボキシメチル化剤の有効利用率で(すなわち、カルボキシメチル化剤の使用量を大きく増やすことなく、経済的に)、解繊した際に高い透明度を有するセルロースナノファイバー分散体を得ることができるカルボキシメチル化セルロースを製造することができる。カルボキシメチル化剤の有効利用率の上限は特に限定されないが、現実的には80%程度が上限となる。カルボキシメチル化剤の有効利用率は、AMと略すことがある。 In carboxymethylation, the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 25% or more, and particularly preferably 30% or more. The effective utilization rate of the carboxymethylating agent refers to the ratio of the carboxymethyl group introduced into cellulose among the carboxymethyl groups in the carboxymethylating agent. By using a solvent mainly containing water for marcel formation and using a mixed solvent of water and an organic solvent for carboxymethylation, a high effective utilization rate of the carboxymethylating agent (that is, a carboxymethylating agent) It is possible to produce carboxymethylated cellulose capable of obtaining a cellulose nanofiber dispersion having high transparency when defibrated (economically) without significantly increasing the amount of the solvent used. The upper limit of the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is not particularly limited, but in reality, the upper limit is about 80%. The effective utilization rate of the carboxymethylating agent may be abbreviated as AM.

カルボキシメチル化剤の有効利用率の算出方法は以下の通りである:
AM=(DS×セルロースのモル数)/カルボキシメチル化剤のモル数
DS:カルボキシメチル置換度(測定方法は上述の通り)
セルロースのモル数:パルプ重量(100℃で60分間乾燥した際の乾燥重量)/162(162はセルロースのグルコース単位当たりの分子量)。
The method for calculating the effective utilization rate of the carboxymethylating agent is as follows:
AM = (DS x number of moles of cellulose) / number of moles of carboxymethylating agent DS: degree of carboxymethyl substitution (measurement method is as described above)
Number of moles of cellulose: Pulp weight (dry weight when dried at 100 ° C. for 60 minutes) / 162 (162 is the molecular weight of cellulose per glucose unit).

カルボキシメチル化反応におけるセルロース原料の濃度は、特に限定されないが、カルボキシメチル化剤の有効利用率を高める観点から、1〜40%(w/v)であることが好ましい。 The concentration of the cellulose raw material in the carboxymethylation reaction is not particularly limited, but is preferably 1 to 40% (w / v) from the viewpoint of increasing the effective utilization rate of the carboxymethylating agent.

カルボキシメチル化剤の添加と同時、その前、または直後に、反応器に有機溶媒または有機溶媒の水溶液を適宜添加して水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、当該混合溶媒下でカルボキシメチル化反応を進行させる。あるいは、マーセル化後の反応混合物を減圧下においてマーセル化反応に用いた有機溶媒等の量を減じて、カルボキシメチル化反応における混合溶媒を形成してもよい。有機溶媒の添加または減量のタイミングは、マーセル化反応の終了後からカルボキシメチル化剤を添加した直後までの間であればよく、特に限定されないが、例えば、カルボキシメチル化剤を添加する前後30分以内が好ましい。 Simultaneously with, before, or immediately after the addition of the carboxymethylating agent, an organic solvent or an aqueous solution of the organic solvent is appropriately added to the reactor to form a mixed solvent of water and the organic solvent, and carboxymethyl is formed under the mixed solvent. Proceed with the chemical reaction. Alternatively, the reaction mixture after mercerization may be reduced in the amount of the organic solvent or the like used in the mercerization reaction under reduced pressure to form a mixed solvent in the carboxymethylation reaction. The timing of addition or weight loss of the organic solvent may be between the end of the mercerization reaction and immediately after the addition of the carboxymethylating agent, and is not particularly limited, but for example, 30 minutes before and after the addition of the carboxymethylating agent. Within is preferable.

有機溶媒としては、メタノール、エタノール、N−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、N−ブタノール、イソブタノール、第3級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ならびに、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル、ベンゼンなどの芳香族炭化水素、ジクロロメタンなどなどのハロゲン化炭化水素を挙げることができる。これらは単独で、または2種以上を併用して用いることができる。これらのうち、水との相溶性が優れることから、炭素数1〜4の一価アルコールが好ましく、炭素数1〜3の一価アルコールがさらに好ましい。 Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, N-propyl alcohol, isopropyl alcohol, N-butanol, isobutanol and tertiary butanol, ketones such as acetone, diethyl ketone and methyl ethyl ketone, and dioxane and diethyl ether. Examples include aromatic hydrocarbons such as ether and benzene, and halogenated hydrocarbons such as dichloromethane. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms are preferable, and monohydric alcohols having 1 to 3 carbon atoms are more preferable because of their excellent compatibility with water.

カルボキシメチル化の際の混合溶媒中の有機溶媒の割合は、水と有機溶媒との総和に対して有機溶媒が20〜99重量%であることが好ましく、30〜99重量%であることがより好ましく、40〜99重量%であることがさらに好ましく、45〜99重量%であることがよりさらに好ましい。 The ratio of the organic solvent in the mixed solvent at the time of carboxymethylation is preferably 20 to 99% by weight, more preferably 30 to 99% by weight, based on the total amount of water and the organic solvent. It is more preferably 40 to 99% by weight, even more preferably 45 to 99% by weight.

カルボキシメチル化の際の混合溶媒中の水の割合は、マーセル化の際の水を主とする溶媒中の水の割合よりも少ないことが好ましい。このような溶媒の組合せを用いることで、原料であるカルボキシメチル化セルロースの結晶化度を維持しながらカルボキシメチル置換度を高くしやすくなり、解繊した際に透明度の高いセルロースナノファイバー水分散体を与えるとCM化CNFをより効率的に製造できる。また、このような溶媒の組合せを用いると、マーセル化反応からカルボキシメチル化反応に移行する際に、マーセル化反応終了後の反応系に所望の量の有機溶媒を添加するという簡便な手段で混合溶媒を形成できる。 The proportion of water in the mixed solvent during carboxymethylation is preferably less than the proportion of water in the water-based solvent during mercerization. By using such a combination of solvents, it becomes easy to increase the degree of carboxymethyl substitution while maintaining the crystallinity of the raw material carboxymethylated cellulose, and the cellulose nanofiber aqueous dispersion having high transparency when defibrated. Is given, CM-ized CNF can be produced more efficiently. Further, when such a combination of solvents is used, when shifting from the mercerization reaction to the carboxymethylation reaction, the mixture is mixed by a simple means of adding a desired amount of organic solvent to the reaction system after the completion of the mercerization reaction. A solvent can be formed.

水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、マーセル化セルロースにカルボキシメチル化剤を投入した後、温度を好ましくは10〜40℃の範囲で一定に保ったまま15分〜4時間、好ましくは15分〜1時間程度撹拌する。マーセル化セルロースを含む液とカルボキシメチル化剤との混合は、反応混合物が高温になることを防止するために、複数回に分けて、または、滴下により行うことが好ましい。カルボキシメチル化剤を投入して一定時間撹拌した後、必要であれば昇温して、反応温度を30〜90℃、好ましくは40〜90℃、さらに好ましくは60〜80℃として、30分〜10時間、好ましくは1時間〜4時間、エーテル化(カルボキシメチル化)反応を行い、カルボキシメチル化セルロースを得る。 After forming a mixed solvent of water and an organic solvent and adding a carboxymethylating agent to the mercerized cellulose, the temperature is preferably kept constant in the range of 10 to 40 ° C. for 15 minutes to 4 hours, preferably 15 Stir for about 1 minute to 1 hour. The mixing of the liquid containing mercerized cellulose and the carboxymethylating agent is preferably carried out in a plurality of times or by dropping in order to prevent the reaction mixture from becoming hot. After adding the carboxymethylating agent and stirring for a certain period of time, the temperature is raised if necessary, and the reaction temperature is set to 30 to 90 ° C., preferably 40 to 90 ° C., more preferably 60 to 80 ° C. for 30 minutes to The etherification (carboxymethylation) reaction is carried out for 10 hours, preferably 1 to 4 hours to obtain carboxymethylated cellulose.

カルボキシメチル化の際には、マーセル化の際に用いた反応器をそのまま用いてもよく、あるいは、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することが可能な別の反応器を用いてもよい。 At the time of carboxymethylation, the reactor used for mercerization may be used as it is, or another reactor capable of mixing and stirring each of the above components while controlling the temperature may be used. ..

反応終了後、残存するアルカリ金属塩を鉱酸または有機酸でpHが6〜8になるように中和してもよい。また、必要に応じて、副生する無機塩、有機酸塩等を含水メタノールで洗浄して除去し、乾燥、粉砕、分級してカルボキシメチル化セルロース又はその塩としてもよい。副生物除去のために洗浄する際は、予め酸型にして洗浄し、洗浄後に塩型に戻しても良い。乾式粉砕で用いる装置としてはハンマーミル、ピンミル等の衝撃式ミル、ボールミル、タワーミル等の媒体ミル、ジェットミル等が例示される。湿式粉砕で用いる装置としてはホモジナイザー、マスコロイダー、パールミル等の装置が例示される。 After completion of the reaction, the remaining alkali metal salt may be neutralized with a mineral acid or an organic acid so that the pH becomes 6 to 8. Further, if necessary, the by-produced inorganic salts, organic acid salts and the like may be washed with hydrous methanol to remove them, and then dried, pulverized and classified to obtain carboxymethylated cellulose or a salt thereof. When washing for removing by-products, the acid type may be used in advance for washing, and the salt type may be returned after washing. Examples of the device used for dry pulverization include impact mills such as hammer mills and pin mills, medium mills such as ball mills and tower mills, and jet mills. Examples of the apparatus used in the wet pulverization include apparatus such as a homogenizer, a mascoroider, and a pearl mill.

<解繊>
解繊は第1のCM化CNFについて説明したとおりである。
<Defibration>
The defibration is as described for the first CM-ized CNF.

[形態]
第2のCM化CNFは、製造後に得られる分散体の状態であってもよいが、必要に応じて乾燥してもよく、また水に再分散してもよい。乾燥方法は何ら限定されないが、例えば凍結乾燥法、噴霧乾燥法、棚段式乾燥法、ドラム乾燥法、ベルト乾燥法、ガラス板等に薄く伸展し乾燥する方法、流動床乾燥法、マイクロウェーブ乾燥法、起熱ファン式減圧乾燥法などの既知の方法を使用できる。乾燥後に必要に応じて、カッターミル、ハンマーミル、ピンミル、ジェットミル等で粉砕しても良い。また、水への再分散の方法も特に限定されず、既知の分散装置を使用することができる。
[form]
The second CMized CNF may be in the form of a dispersion obtained after production, but may be dried if necessary, or may be redispersed in water. The drying method is not limited, but for example, a freeze-drying method, a spray-drying method, a shelf-stage drying method, a drum drying method, a belt drying method, a method of thinly spreading and drying on a glass plate, a fluidized bed drying method, a microwave drying method, and a microwave drying method. Known methods such as the method and the heating fan type vacuum drying method can be used. After drying, it may be crushed with a cutter mill, a hammer mill, a pin mill, a jet mill or the like, if necessary. Further, the method of redispersion in water is not particularly limited, and a known disperser can be used.

さらに、第2のCM化CNFはべたつきが少ない。CM化CNFはセルロースを形成するβ−グルコースの2,4,6位の水酸基のいずれかがカルボキシメチル基に置換された構造を有する。従来の方法で製造されたCM化CNFは、1つの繊維中に置換基が多い部分と置換基が少ない部分が存在し置換基が局在化されており、前記部分は水に溶解しやすいと考えられる。一方第2のCM化CNFは置換基が均一に導入されているので、DSが同じ従来のCM化CNFに比べて水に溶解しにくく、これによってべたつきが少ないと推測される。 Furthermore, the second CM-ized CNF is less sticky. The CM-formed CNF has a structure in which any of the hydroxyl groups at the 2, 4 and 6 positions of β-glucose forming cellulose is substituted with a carboxymethyl group. The CMized CNF produced by the conventional method has a portion having a large number of substituents and a portion having a small number of substituents in one fiber, and the substituents are localized, and the said portion is easily dissolved in water. Conceivable. On the other hand, since the substituents are uniformly introduced into the second CM-modified CNF, it is presumed that the DS is less soluble in water than the conventional CM-modified CNF having the same DS, which makes it less sticky.

(2)第2のCM化CNFを含有する紙
第2のCM化CNFは紙に内添してもよく、外添してもよい。外添する場合は、接着剤成分とナノファイバーを混合したクリア塗工液を塗布してもよく、さらに顔料成分を加えた顔料塗工液を塗布してもよい。クリア塗工層に第2のCM化CNFを含有する場合、クリア塗工層の上に第2のCM化CNF含有しない顔料塗工層を設けてもよい。本発明の紙は、第2のCM化CNFをいずれの層に含有させてもよく、その含有量はパルプの重量に対して、好ましくは1ppm重量〜20重量%、より好ましくは3ppm重量〜10重量%であり、さらに好ましくは0.1重量%〜5重量%である。第2のCM化CNFを紙のいずれの層に含有させた場合でも、微量で効果的に紙の強度を向上させることができる。
(2) Paper Containing Second CM-ized CNF The second CM-ized CNF may be added internally or externally to the paper. In the case of external addition, a clear coating liquid in which an adhesive component and nanofibers are mixed may be applied, or a pigment coating liquid in which a pigment component is further added may be applied. When the clear coating layer contains the second CMized CNF, a pigment coating layer not containing the second CMized CNF may be provided on the clear coating layer. The paper of the present invention may contain the second CMized CNF in any layer, and the content thereof is preferably 1 ppm by weight to 20% by weight, more preferably 3 ppm by weight to 10% by weight, based on the weight of the pulp. It is by weight%, more preferably 0.1% by weight to 5% by weight. When the second CM-ized CNF is contained in any layer of the paper, the strength of the paper can be effectively improved with a small amount.

原紙層については第1のCM化CNFを含有する紙で説明したとおりである。第2のCM化CNFは原紙の強度を効果的に向上させることができるため原紙層に添加されることが好ましい。 The base paper layer is as described in the paper containing the first CM-ized CNF. The second CMized CNF is preferably added to the base paper layer because it can effectively improve the strength of the base paper.

2)顔料塗工層
顔料塗工層については第1のCM化CNFを含有する紙で説明したとおりである。ただし、顔料塗工層の塗工量は、用途によって適宜調整してよいが、印刷用塗工紙とする場合は片面あたりトータルで3g/m2以上であることが好ましく、10g/m2以上であることがより好ましい。上限は、30g/m2以下であることが好ましく、25g/m2以下であることがより好ましい。
2) Pigment coating layer The pigment coating layer is as described in the first CM-containing CNF-containing paper. However, the amount of the pigment coating layer applied may be appropriately adjusted depending on the intended use, but in the case of coated paper for printing, the total amount per side is preferably 3 g / m 2 or more, and 10 g / m 2 or more. Is more preferable. The upper limit is preferably 30 g / m 2 or less, and more preferably 25 g / m 2 or less.

3)クリア塗工層
本発明の紙は、原紙の片面または両面にクリア(透明)塗工層を有していてもよい。原紙上にクリア塗工を施すことにより、原紙の表面強度や平滑性を向上させることができ、また、顔料塗工をする際の塗工性を向上させることができる。クリア塗工の量は、片面あたり固形分で0.1〜4.0g/m2が好ましく、0.2〜2.0g/m2がより好ましく、1.0g/m2以下がさらに好ましい。本発明においてクリア塗工とは、例えば、サイズプレス、ゲートロールコータ、プレメタリングサイズプレス、カーテンコータ、スプレーコータなどのコータ(塗工機)を使用して、澱粉、酸化澱粉などの各種澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、スチレンブタジエン共重合体、などの水溶性高分子を主成分とする塗布液(表面処理液)を原紙上に塗布(サイズプレス)することをいう。
3) Clear coating layer The paper of the present invention may have a clear (transparent) coating layer on one side or both sides of the base paper. By applying clear coating on the base paper, the surface strength and smoothness of the base paper can be improved, and the coatability at the time of pigment coating can be improved. The amount of the clear coating is preferably 0.1~4.0g / m 2 in terms of solid per side content, more preferably 0.2~2.0g / m 2, 1.0g / m 2 or less is more preferred. In the present invention, clear coating refers to various types of starch such as starch and oxidized starch using, for example, a coater (coating machine) such as a size press, a gate roll coater, a prepolymering size press, a curtain coater, or a spray coater. , Polyacrylamide, polyvinyl alcohol, styrene-butadiene copolymer, etc., which is a coating liquid (surface treatment liquid) containing a water-soluble polymer as a main component, is applied (size pressed) on the base paper.

クリア塗工層は、一般の紙製造分野で使用される分散剤、増粘剤、消泡剤、着色剤、帯電防止剤、防腐剤等の各種助剤を含んでいてもよく、第2のCM化CNFをクリア塗工層中に含有してもよい。その量は、接着剤成分100重量%に対して、1ppm重量〜100重量%とすることができ、好ましくは0.01重量%〜10重量である。クリア塗工液の場合、原紙に添加する場合と比較して紙の濾水性の悪化を考慮しなくてもよいため、保水性向上作用の大きい第2のCM化CNFの含有量を多くすることができる。クリア塗工層に第2のCM化CNFを含有する紙は食品用途に使用することができ、かつ強度およびバリア性に優れる。その理由は限定されないが、クリア塗工層が第2のCM化CNFを含有する場合、第2のCM化CNFとその他の接着剤成分一部は紙中に浸透し、一部は紙上で皮膜を形成する。その結果、紙中に浸透した分の第2のCM化CNFは紙力の向上に寄与し、紙上で皮膜を形成した第2のCM化CNFはバリア性や表面強度の向上に寄与すると推測される。顔料塗工層に第2のCM化CNFを含有させた場合においても、原紙に接して顔料塗工層を設けた場合は同様の効果が得られる。特に、高結晶化度(70%以上)で高置換度(0.2超0.5以下)の第2のCM化CNFを使用した場合、低置換度のものと比較して、紙に塗布した際のべたつきが少なくさらっとした質感の紙を得ることができる。この理由は明らかではないが、前述のとおり第2のCM化CNFはカルボキシメチル基が均一に導入されていることに起因していると考えられる。そのため、本発明の紙を紙コップなどの紙器用途に使用した際に、水分量の多い食品や飲み物を入れても比較的表面がべたつきにくい紙を得ることができる。顔料塗工層が第2のCM化CNFを含有する場合や、原紙層が第2のCM化CNFを比較的多く含む場合も同様の効果が得られる。 The clear coating layer may contain various auxiliaries such as dispersants, thickeners, defoamers, colorants, antistatic agents, and preservatives used in the general paper manufacturing field, and is used as a second layer. CMized CNF may be contained in the clear coating layer. The amount can be 1 ppm by weight to 100% by weight, preferably 0.01% by weight to 10% by weight, based on 100% by weight of the adhesive component. In the case of the clear coating liquid, it is not necessary to consider the deterioration of the drainage of the paper as compared with the case of adding it to the base paper, so that the content of the second CMized CNF having a large water retention improving effect should be increased. Can be done. Paper containing the second CMized CNF in the clear coating layer can be used for food applications, and has excellent strength and barrier properties. The reason is not limited, but when the clear coating layer contains the second CM-formed CNF, the second CM-formed CNF and some of the other adhesive components permeate into the paper and some are coated on the paper. To form. As a result, it is presumed that the second CM-formed CNF that has penetrated into the paper contributes to the improvement of paper strength, and the second CM-formed CNF that forms a film on the paper contributes to the improvement of barrier properties and surface strength. To. Even when the pigment coating layer contains the second CMized CNF, the same effect can be obtained when the pigment coating layer is provided in contact with the base paper. In particular, when a second CMized CNF with a high crystallinity (70% or more) and a high degree of substitution (more than 0.2 and 0.5 or less) is used, it is applied to paper as compared with the one with a low degree of substitution. It is possible to obtain a paper with a smooth texture with less stickiness when it is squeezed. The reason for this is not clear, but as described above, it is considered that the second CMized CNF is due to the uniform introduction of the carboxymethyl group. Therefore, when the paper of the present invention is used for a paper container such as a paper cup, it is possible to obtain a paper having a relatively non-sticky surface even if a food or drink having a high water content is added. The same effect can be obtained when the pigment coating layer contains the second CMized CNF or when the base paper layer contains a relatively large amount of the second CMized CNF.

4)特性
本発明の紙はアスペクト比が高く、さらに、結晶化度、置換度が高い第2のCM化CNFを含むので優れた強度を備える。また、第2のCM化CNFが紙中で緻密なネットワークを形成するため、紙力やバリア性の高い紙を得ることができる。さらに第2のCM化CNFは安全性が高いため、本発明の紙は食品用途に使用できる。
4) Characteristics The paper of the present invention has a high aspect ratio, and further has excellent strength because it contains a second CM-formed CNF having a high degree of crystallinity and substitution. Further, since the second CM-ized CNF forms a dense network in the paper, it is possible to obtain a paper having high paper strength and barrier properties. Further, since the second CM-ized CNF is highly safe, the paper of the present invention can be used for food applications.

2.紙の製造方法
本発明の紙は、第2のCM化CNFを含む紙料、クリア塗工液または顔料塗工液を調成する工程を経て製造されることが好ましい。第2のCM化CNFは前述のとおり調製できる。紙料、クリア塗工液および顔料塗工液は公知の方法に準じて調成できる。例えばパルプを離解して得たスラリーに、第2のCM化CNF、填料、必要に応じて添加剤を添加して調成してもよく、パルプの離解工程においてカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを添加することもできる。また、クリア塗工液に第2のCM化CNFを添加する場合は、澱粉などの接着剤成分を蒸煮する際に添加してもよく、サイズ剤などの助剤を添加する工程で添加してもよい。さらに、顔料塗工液に第2のCM化CNFを添加する場合は、あらかじめ顔料と混合した上で、その他の接着剤や助剤を添加してもよく、顔料、接着剤及び助剤を混合した後に、第2のCM化CNFを添加してもよい。
2. Method for Producing Paper The paper of the present invention is preferably produced through a step of preparing a paper material containing a second CM-ized CNF, a clear coating liquid or a pigment coating liquid. The second CMized CNF can be prepared as described above. Paper materials, clear coating liquids and pigment coating liquids can be prepared according to known methods. For example, the slurry obtained by dissociating the pulp may be prepared by adding a second CM-formed CNF, a filler, and if necessary, an additive, and carboxymethylated cellulose nanofibers are added in the pulp dissociation step. You can also do it. When the second CM-ized CNF is added to the clear coating liquid, it may be added when the adhesive component such as starch is steamed, and it is added in the step of adding an auxiliary agent such as a sizing agent. May be good. Further, when the second CMized CNF is added to the pigment coating liquid, other adhesives and auxiliaries may be added after being mixed with the pigment in advance, and the pigment, the adhesive and the auxiliaries are mixed. After that, a second CMized CNF may be added.

このようにして得た紙料を用いて公知の方法で抄紙することで紙を製造することができる。前述のとおり、紙の表面にクリア塗工層または顔料塗工層を設ける塗工工程を実施してもよい。 Paper can be produced by making paper by a known method using the paper material thus obtained. As described above, a coating step of providing a clear coating layer or a pigment coating layer on the surface of the paper may be carried out.

本発明で得られた紙は、強度を求められる各種用途に使用することができる。用途はこれらに限定されないが、例えば、オフセット、グラビア、インクジェット、電子写真方式などの印刷用紙や、感熱紙、感圧紙、工程紙、剥離紙、新聞用紙、包装紙、板紙、段ボール、紙器等があげられる。 The paper obtained in the present invention can be used for various purposes in which strength is required. Applications are not limited to these, but for example, printing papers such as offset, gravure, inkjet, electrophotographic methods, thermal papers, pressure sensitive papers, process papers, release papers, newspapers, wrapping papers, paperboards, cardboards, paper containers, etc. can give.

以下、実施例を挙げて本発明を説明する。部および%は、特に断らない限り重量部および重量%を意味する。
(1)評価
坪量、バルク厚さ、およびバルク密度:JIS P 8223:2006を参考に測定した。
カナダ標準濾水度(csf:ml):JIS P 8121−2:2012に従った。
比破裂強さ:JIS P 8131:2009に従った。
ショートスパン比圧縮強さ:JIS P 8156:2012 に従った。
透気抵抗度:JIS P8117:2009に従い、王研式平滑度・透気度試験機により測定した。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. Parts and% mean parts by weight and% by weight unless otherwise specified.
(1) Evaluation Basis weight, bulk thickness, and bulk density: Measured with reference to JIS P 8223: 2006.
Canadian standard drainage (csf: ml): JIS P 811-2: 2012 was followed.
Specific burst strength: JIS P 8131: 2009 was followed.
Short span ratio Compressive strength: JIS P 8156: 2012.
Air permeability resistance: Measured by a Wangken type smoothness / air permeability tester according to JIS P8117: 2009.

(2)第1のCM化CNFの調製
回転数を100rpmに調節した二軸ニーダーに、IPA760部と水酸化ナトリウム13部を水250部に溶解したものを加え、広葉樹クラフトパルプ(日本製紙株式会社製)を絶乾重量で100部仕込んだ。30℃で90分間撹拌、混合してマーセル化セルロースを調製した。さらに撹拌しながら、濃度90%のIPA水溶液16部にモノクロロ酢酸14部を溶解したものを添加し、70℃に昇温して90分間エーテル化反応を行った。反応媒中のIPA濃度は90%であった。反応終了後、中和、脱液、乾燥、粉砕して無水グルコース単位当りのカルボキシメチル置換度(DS)0.14、結晶化度73%のカルボキシメチルセルロースナトリウムを得た(CMC1)。得られたCMC1の水分散体の固形分濃度を1.5%に調整した後、高圧ホモジナイザーにより150MPaの圧力で3回処理して、透明度8%、平均繊維径5.2nm、固形分濃度1%、25℃、60rpmでのB型粘度が2500mPa・sの第1のCM化CNF水分散体を得た。
(2) Preparation of the first CM-ized CNF To a biaxial kneader whose rotation speed was adjusted to 100 rpm, 760 parts of IPA and 13 parts of sodium hydroxide were dissolved in 250 parts of water, and hardwood kraft pulp (Nippon Paper Industries, Ltd.) was added. (Manufactured) was charged in 100 copies by absolute dry weight. Mercerized cellulose was prepared by stirring and mixing at 30 ° C. for 90 minutes. While further stirring, 14 parts of monochloroacetic acid dissolved in 16 parts of an IPA aqueous solution having a concentration of 90% was added, the temperature was raised to 70 ° C., and an etherification reaction was carried out for 90 minutes. The IPA concentration in the reaction medium was 90%. After completion of the reaction, the reaction was neutralized, drained, dried and pulverized to obtain sodium carboxymethyl cellulose having a degree of carboxymethyl substitution (DS) of 0.14 per anhydrous glucose unit and a crystallinity of 73% (CMC1). After adjusting the solid content concentration of the obtained aqueous dispersion of CMC1 to 1.5%, it was treated three times at a pressure of 150 MPa with a high-pressure homogenizer to have a transparency of 8%, an average fiber diameter of 5.2 nm, and a solid content concentration of 1. A first CM-ized CNF aqueous dispersion having a B-type viscosity of 2500 mPa · s at 25 ° C. and 60 rpm was obtained.

[実施例A1]
段ボール用古紙原料(日本製紙株式会社製)と第1のCM化CNFが合わせて100重量%となるように、0.001重量%(固形分)のCM化CNF、1.0重量%の硫酸バンド、0.15重量%の紙力剤、70ppmのアニオンポリマーを添加してパルプスラリーを調製した。得られたパルプスラリーを用いて坪量100g/m2を目標に手抄きシートを製造して評価した。手抄きシートはJIS P8222を参考にして製造した。
[Example A1]
0.001% by weight (solid content) of CM-ized CNF and 1.0% by weight of sulfuric acid so that the total of the recycled paper raw material for corrugated cardboard (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) and the first CM-made CNF is 100% by weight. A pulp slurry was prepared by adding a band, 0.15% by weight paper strength agent, and 70 ppm of anionic polymer. Using the obtained pulp slurry, a hand-made sheet was produced and evaluated with a target basis weight of 100 g / m 2. The hand-made sheet was manufactured with reference to JIS P8222.

[実施例A2、A3]
CM化CNFの添加量を0.1重量%および4重量%にそれぞれ変更した以外は実施例A1と同じ方法で手抄きシートを製造して評価した。
[Examples A2 and A3]
A hand-made sheet was produced and evaluated by the same method as in Example A1 except that the amount of CM-ized CNF added was changed to 0.1% by weight and 4% by weight, respectively.

[比較例A1]
CM化CNFを用いなかった以外は実施例A1と同じ方法で手抄きシートを製造して評価した。これらの結果を表1に示す。
[Comparative Example A1]
A hand-made sheet was produced and evaluated by the same method as in Example A1 except that CMized CNF was not used. These results are shown in Table 1.

Figure 2019189776
Figure 2019189776

表1から、本発明の紙は比破裂強さや圧縮強さ等の荷物や食品を中に入れて使用する包装容器や段ボールにおいて特に求められる強度に優れることが明らかである。さらに、本発明の紙は、食品添加剤としても使用することができるCM化CNFを含有するため直接食品に接する用途に使用する紙として好適である。 From Table 1, it is clear that the paper of the present invention is excellent in strength particularly required for packaging containers and corrugated cardboard used by putting luggage and food inside, such as specific burst strength and compressive strength. Furthermore, since the paper of the present invention contains CMized CNF that can also be used as a food additive, it is suitable as a paper used for applications in which it comes into direct contact with food.

(3)第2のCM化CNFの調製
回転数を100rpmに調節した二軸ニーダーに水130部と、水酸化ナトリウム20部を水100部に溶解したものを加え、広葉樹クラフトパルプ(日本製紙株式会社製)を絶乾重量で100部仕込んだ。30℃で90分間撹拌、混合してマーセル化セルロースを調製した。さらに撹拌しながら、IPA100部とモノクロロ酢酸60部を添加し、70℃に昇温して90分間エーテル化反応を行った。反応媒中のIPA濃度は30%であった。反応終了後、中和、脱液、乾燥、粉砕して無水グルコース単位当りのカルボキシメチル置換度(DS)0.24、結晶化度73%のカルボキシメチルセルロースナトリウムを得た(CMC2)。得られたCMC2を固形分濃度1.5%に調整し、高圧ホモジナイザーにより150MPaの圧力で3回処理して、透明度84.4% 、平均繊維径3.5nm、固形分濃度1%、25℃、60rpmでのB型粘度5350mPa・sの第2のCM化CNF水分散体を得た。
(3) Preparation of the second CM-ized CNF A hardwood kraft pulp (Nippon Paper Industries, Ltd.) was added by adding 130 parts of water and 20 parts of sodium hydroxide dissolved in 100 parts of water to a biaxial kneader whose rotation speed was adjusted to 100 rpm. 100 copies of (manufactured by the company) were charged by absolute dry weight. Mercerized cellulose was prepared by stirring and mixing at 30 ° C. for 90 minutes. While further stirring, 100 parts of IPA and 60 parts of monochloroacetic acid were added, the temperature was raised to 70 ° C., and an etherification reaction was carried out for 90 minutes. The IPA concentration in the reaction medium was 30%. After completion of the reaction, the reaction was neutralized, drained, dried and pulverized to obtain sodium carboxymethyl cellulose having a degree of carboxymethyl substitution (DS) of 0.24 per anhydrous glucose unit and a crystallinity of 73% (CMC2). The obtained CMC2 was adjusted to a solid content concentration of 1.5% and treated three times at a pressure of 150 MPa with a high-pressure homogenizer to have a transparency of 84.4%, an average fiber diameter of 3.5 nm, a solid content concentration of 1%, and a solid content concentration of 25 ° C. , A second CMized CNF aqueous dispersion having a B-type viscosity of 5350 mPa · s at 60 rpm was obtained.

[実施例B1]
ロットの異なる段ボール用古紙原料を用い、かつ第1のCM化CNFの代わりに第2のCM化CNFを用いた以外は、実施例A3と同じ方法で手抄きシートを製造して評価した。
[Example B1]
A hand-made sheet was produced and evaluated by the same method as in Example A3, except that different lots of used paper raw materials for corrugated cardboard were used and a second CM-ized CNF was used instead of the first CM-made CNF.

[比較例B1]
CM化CNFを用いなかった以外は実施例B1と同じ方法で手抄きシートを製造して評価した。
[Comparative Example B1]
A hand-made sheet was produced and evaluated by the same method as in Example B1 except that CMized CNF was not used.

[比較例B2]
CM化CNFの代わりにCMC2を用いた以外は実施例B1と同じ方法で手抄きシートを製造して評価した。これらの結果を表1に示す。
[Comparative Example B2]
A hand-made sheet was produced and evaluated by the same method as in Example B1 except that CMC2 was used instead of CM-ized CNF. These results are shown in Table 1.

Figure 2019189776
Figure 2019189776

本発明の紙は優れた強度を備えることが明らかである。 It is clear that the paper of the present invention has excellent strength.

Claims (8)

パルプおよびカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含む紙であって、
前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーのグルコース単位のカルボキシメチル置換度が0.01〜0.60である紙。
Paper containing pulp and carboxymethylated cellulose nanofibers
Paper having a degree of carboxymethyl substitution in glucose units of the carboxymethylated cellulose nanofibers of 0.01 to 0.60.
前記カルボキシメチル置換度が0.1〜0.40である請求項1記載の紙。 The paper according to claim 1, wherein the degree of carboxymethyl substitution is 0.1 to 0.40. 原紙および塗工層を備える紙であって、前記原紙層がカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する請求項1に記載の紙。 The paper according to claim 1, which is a paper provided with a base paper and a coating layer, wherein the base paper layer contains carboxymethylated cellulose nanofibers. 前記パルプに対し、前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを5重量%以下含有する請求項1〜3のいずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 3, which contains 5% by weight or less of the carboxymethylated cellulose nanofibers with respect to the pulp. 原紙および塗工層を備える紙であって、前記塗工層がカルボキシメチル化セルロースナノファイバーを含有する請求項1〜4いずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 4, wherein the paper includes a base paper and a coating layer, and the coating layer contains carboxymethylated cellulose nanofibers. 前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーの平均繊維径が2nm以上500nm未満である請求項1〜5のいずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 5, wherein the average fiber diameter of the carboxymethylated cellulose nanofibers is 2 nm or more and less than 500 nm. 前記紙の原紙層がナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、およびこれらの組合せからなる群から選択される金属の塩を含有する請求項1〜6のいずれかに記載の紙。 The paper according to any one of claims 1 to 6, wherein the base paper layer of the paper contains a salt of a metal selected from the group consisting of sodium, calcium, magnesium, aluminum, and a combination thereof. 前記カルボキシメチル化セルロースナノファイバーを固形分1%(W/v)の水分散体としたときの波長660nm、光路長10mmの光の透過率が70%以上である請求項1〜7のいずれかに記載の紙。 Any of claims 1 to 7 in which the wavelength of 660 nm and the optical path length of 10 mm are 70% or more when the carboxymethylated cellulose nanofiber is used as an aqueous dispersion having a solid content of 1% (W / v). The paper described in.
JP2020511100A 2018-03-30 2019-03-29 Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers Pending JPWO2019189776A1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018070176 2018-03-30
JP2018070176 2018-03-30
JP2018102744 2018-05-29
JP2018102744 2018-05-29
PCT/JP2019/014033 WO2019189776A1 (en) 2018-03-30 2019-03-29 Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019189776A1 true JPWO2019189776A1 (en) 2021-04-01
JPWO2019189776A5 JPWO2019189776A5 (en) 2022-04-01

Family

ID=68062011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020511100A Pending JPWO2019189776A1 (en) 2018-03-30 2019-03-29 Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2019189776A1 (en)
WO (1) WO2019189776A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE543736C2 (en) * 2019-11-04 2021-07-06 Stora Enso Oyj Coating for reducing oil absorbency of cellulosic webs
JP7312094B2 (en) 2019-11-21 2023-07-20 日本製紙株式会社 Paper containing carboxymethylated cellulose
CN111608017A (en) * 2020-05-22 2020-09-01 天津科技大学 Novel process for preparing high-precision composite diesel filter paper by utilizing hydrophobization modified micro/nano cellulose
SE545614C2 (en) * 2020-09-01 2023-11-14 Stora Enso Oyj A method for producing a multilayer machine glazed paper comprising highly refined cellulose fibers and a multilayer machine glazed paper produced
CN114232382A (en) * 2021-11-16 2022-03-25 苏州美盈森环保科技有限公司 Printable water-retaining coating, preparation method and application

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242286A (en) * 2008-03-31 2010-10-28 Nippon Paper Industries Co Ltd Paper containing cellulose nanofibers
JP2012518050A (en) * 2009-02-13 2012-08-09 ウーペーエム キュンメネ コーポレイション Method for producing modified cellulose
JP2013514906A (en) * 2009-12-21 2013-05-02 ストラ エンソ オーワイジェイ Paper or paperboard substrate, method for manufacturing substrate, and package formed from substrate
WO2014088072A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 日本製紙株式会社 Carboxymethylated cellulose fiber
WO2017131084A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 日本製紙株式会社 Anionically-modified cellulose nanofiber dispersion liquid and production method therefor
JP2018003215A (en) * 2016-07-06 2018-01-11 北越紀州製紙株式会社 Coated paper
WO2018011666A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-18 Stora Enso Oyj Ethylene scavenging material suitable for use in packages and process for manufacturing thereof
JP2018504529A (en) * 2014-12-18 2018-02-15 ストラ・エンソ・ユルキネン・オサケユフティオStora Enso OYJ Method for producing coated substrate containing cellulosic fibers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010242286A (en) * 2008-03-31 2010-10-28 Nippon Paper Industries Co Ltd Paper containing cellulose nanofibers
JP2012518050A (en) * 2009-02-13 2012-08-09 ウーペーエム キュンメネ コーポレイション Method for producing modified cellulose
JP2013514906A (en) * 2009-12-21 2013-05-02 ストラ エンソ オーワイジェイ Paper or paperboard substrate, method for manufacturing substrate, and package formed from substrate
WO2014088072A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 日本製紙株式会社 Carboxymethylated cellulose fiber
JP2018504529A (en) * 2014-12-18 2018-02-15 ストラ・エンソ・ユルキネン・オサケユフティオStora Enso OYJ Method for producing coated substrate containing cellulosic fibers
WO2017131084A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 日本製紙株式会社 Anionically-modified cellulose nanofiber dispersion liquid and production method therefor
JP2018003215A (en) * 2016-07-06 2018-01-11 北越紀州製紙株式会社 Coated paper
WO2018011666A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-18 Stora Enso Oyj Ethylene scavenging material suitable for use in packages and process for manufacturing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019189776A1 (en) 2019-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2019189776A1 (en) Paper containing carboxymethylated cellulose nanofibers
JP6162223B2 (en) Treatment of calcium carbonate-containing materials for increased filler retention in paper
JP6351509B2 (en) Carboxymethylated cellulose fiber
JP6337225B1 (en) Carboxymethylated cellulose nanofiber
TWI525235B (en) Process for preparing self-binding pigment particles, self-binding pigment particle suspensions obtainable thereof, paper products comprising self-binding pigment particles and the use of the self-binding pigment particle suspensions
JP7233413B2 (en) Carboxymethylated microfibril cellulose fibers and compositions thereof
JP2019143044A (en) Carboxymethylated cellulose nanofiber
NO20111220A1 (en) Use of aluminum phosphate, polyphosphate and metaphosphate particles in paper coating applications
JP7233414B2 (en) Carboxymethylated microfibril cellulose fibers and compositions thereof
CN111465620B (en) Carboxymethylated cellulose nanofibers
US11760811B2 (en) Carboxymethylated cellulose
US11591412B2 (en) Carboxymethylated cellulose nanofibers
Ren et al. The effect of hemicellulosic derivatives on the strength properties of old corrugated container pulp fibres
JP7323515B2 (en) Paper containing carboxymethylated cellulose
JP2023062024A (en) Carboxymethylated cellulose nanofibers and production method therefor
JP7103803B2 (en) Carboxymethylated cellulose nanofibers
JP7312094B2 (en) Paper containing carboxymethylated cellulose
JP2021080612A (en) Carboxymethylated fine cellulose
JP2022157213A (en) Paper involving chemically modified microfibril cellulose fiber
Xu Nanomateriali per il rinforzo e la deacidificazione di manufatti a base cellulosica
JP2023043459A (en) Carboxymethylated cellulose nanofibers and producing method thereof
JP2021119210A (en) Cellulose fiber ball and paper containing the same
JP2022000389A (en) Packaging material
WO2009144373A1 (en) Process for producing a pigment product based on a cellulose ester

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220324

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230522