纤维素纤维复合体的制作方法

本发明涉及纤维素纤维复合体、包含其的分散体、树脂组合物、成形体、及纤维素纤维复合体的制造方法。

背景技术：

1、以往，大量使用了源自作为有限资源的石油的塑料材料，但近年来，环境负荷少的技术逐渐受到关注。在这样的技术背景之下，作为天然大量存在的生物质的纤维素纤维能够再生利用，可以通过微生物来生物降解而环境负荷少，并且机械特性优异，因而备受瞩目。

2、通常，若纤维素纤维干燥，则纤维彼此会由于纤维素纤维间庞大的氢键而凝聚。其结果是，难以使干燥的纤维素纤维分散于水、有机溶剂等介质。就此而言，干燥的纤维素纤维可以说是使用便利性差的材料。

3、特别是，由于纤维素纤维表面是亲水性的，因而若分散介质、树脂是疏水性的，则纤维素纤维易于凝聚，在分散介质、树脂中的分散性降低。因此，为了将纤维素纤维配合于树脂等而强化其机械特性等，需要提高纤维素纤维的分散性。

4、另外，一般根据粘度小的涂料、墨液等的领域而言，要求利用有机介质的增稠的情况多。

5、此外，通过对纤维素纤维导入特定的反应性官能团以提高与树脂的相容性、或者赋予特定的功能也是重要的。

6、同时，从用途扩展的观点出发，在配合于分散介质、树脂时，要求不降低透明性的纤维素纤维。

7、以往，关于(1)与纤维素纤维在分散介质、树脂中的分散性、增稠性有关的技术、(2)与纤维素纤维在分散介质、树脂中的分散性、反应性官能团的导入、透明性有关的技术，提出了各种方案。

8、例如，日本特开2010-168572号(专利文献1)公开了一种作为具有针对氧气、水蒸气等的高透过抑制性的阻气性成形体的阻气用材料，其包含平均纤维径为200nm以下的纤维素纤维和具有反应性官能团的交联剂，构成纤维素纤维的纤维素的羧基含量为0.1～2mmol/g。

9、日本特开2016-183329号(专利文献2)公开了一种高温下的粘性降低少的水系组合物，其含有(a)数均纤维径为0.5～200nm、羧基含量为0.1mmol/g以上、且该羧基成为了碱金属盐的微细纤维素纤维、以及(b)包含每1分子的(碳原子数/氮原子数)比率为3～45的化合物的添加剂，以特定比例含有(a)成分和(b)成分，并且具有特定的粘度。

10、日本特开2017-19896号(专利文献3)公开了一种分散性、粘性优异的凝胶状组合物，其含有(a)纤维素纳米纤维和(b)有机溶剂，上述(a)纤维素纳米纤维是最大纤维径为1000nm以下、数均纤维径为2～150nm的纤维素纳米纤维，该纤维素具有纤维素i型晶体结构，纤维素分子中的葡萄糖单元的c6位的羟基被选择性地氧化改性而成为羧基等，羧基与聚醚胺的氨基发生了离子键合。

技术实现思路

1、本发明涉及一种纤维素纤维复合体，其是在阴离子改性纤维素纤维上键合选自多元胺和具有反应性官能团的单胺中的一种以上的胺而成的纤维素纤维复合体，

2、上述纤维素纤维复合体满足下述条件1和2中的至少一者：

3、条件1：下式(1)所表示的该胺的导入率为60％以下，

4、胺的导入率(％)＝〔与导入至纤维素纤维的阴离子性基团键合的胺量(mmol/g)/导入至纤维素纤维的阴离子性基团的含量(mmol/g)〕×100(1)

5、条件2：阴离子改性纤维素纤维的平均聚合度为300以下。

技术特征：

1.一种纤维素纤维复合体，其是在阴离子改性纤维素纤维上键合选自多元胺和具有反应性官能团的单胺中的一种以上的胺而成的纤维素纤维复合体，

2.根据权利要求1所述的纤维素纤维复合体，其中，阴离子改性纤维素纤维的平均长径比为200以下。

3.根据权利要求1或2所述的纤维素纤维复合体，其中，多元胺为选自二胺和三胺中的一种以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，多元胺具有氧基烷二基。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，多元胺为选自脂肪族伯二胺和脂肪族伯三胺中的一种以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，反应性官能团为选自环氧基、羧基、羟基、巯基、烯丙基、烯基、及丙烯酰基中的一种以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的纤维素纤维复合体，其在阴离子改性纤维素纤维上进一步键合不具有反应性官能团的单胺而成。

8.根据权利要求7所述的纤维素纤维复合体，其中，不具有反应性官能团的单胺具有选自烃基和聚醚基中的一种以上。

9.根据权利要求7或8所述的纤维素纤维复合体，其中，不具有反应性官能团的单胺具有氧基烷二基。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，不具有反应性官能团的单胺的导入率相对于多元胺和具有反应性官能团的单胺的合计导入率之比，即，不具有反应性官能团的单胺的导入率/多元胺和具有反应性官能团的单胺的合计导入率为0.01以上且10以下。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，阴离子改性纤维素纤维的平均纤维长度为2500μm以下。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，阴离子改性纤维素纤维的阴离子性基团为羧基。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，纤维素纤维复合体的平均长径比为200以下。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的纤维素纤维复合体，其中，纤维素纤维复合体的平均纤维长度为900nm以下。

15.一种分散体，其是权利要求1～14中任一项所述的纤维素纤维复合体分散于介质中而成的。

16.一种树脂组合物，其是将权利要求1～14中任一项所述的纤维素纤维复合体和树脂配合而成的。

17.一种成形体，其是将权利要求1～14中任一项所述的纤维素纤维复合体或权利要求16所述的树脂组合物成形而成的。

18.权利要求1～14中任一项所述的纤维素纤维复合体的制造方法，其中，将阴离子改性纤维素纤维与选自多元胺和具有反应性官能团的单胺中的一种以上的胺混合。

19.根据权利要求18所述的纤维素纤维复合体的制造方法，其进一步进行微细化处理。

技术总结本发明涉及以下方面：[1]一种分散稳定性优异的纤维素纤维复合体，其是在阴离子改性纤维素纤维上键合选自多元胺和具有反应性官能团的单胺中的一种以上的胺而成的纤维素纤维复合体，上述纤维素纤维复合体满足胺的导入率为60％以下(条件1)和阴离子改性纤维素纤维的平均聚合度为300以下(条件2)中的至少一者；[2]上述纤维素纤维复合体分散于介质中而成的分散体；[3]将上述纤维素纤维复合体和树脂配合而成的树脂组合物；[4]将上述纤维素纤维复合体或树脂组合物成形而成的成形体；以及[5]上述纤维素纤维复合体的制造方法。技术研发人员：福井俊介,吉田穰,中村水都,柴田翔太郎受保护的技术使用者：花王株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/20