[發(fā)明專利]磷酸酯化微細(xì)纖維素纖維及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710940358.6
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN107805851B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 野口裕一;野一色泰友;本間郁繪
• 申請（專利權(quán)）人: 王子控股株式會社
• 主分類號: D01F2/24
• 分類號: D01F2/24;C08B5/00;D21H13/06;D21H17/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張桂霞;黃希貴

本發(fā)明的目的在于，提供漿料透明性優(yōu)異的磷酸酯化微細(xì)纖維素纖維；以及，提供高效且以高成品率制造透明性優(yōu)異且經(jīng)磷酸化的微細(xì)纖維素纖維的方法。根據(jù)本發(fā)明，提供在制成0.2質(zhì)量%的水分散體時，溶液霧度為15%以下的磷酸酯化微細(xì)纖維素纖維。

本申請是原案申請日為2014年5月16日、原案申請?zhí)?01480028348.X

(國際申請?zhí)枮镻CT/JP2014/063024)、發(fā)明名稱為“磷酸酯化微細(xì)纖維素纖維及其制造方法”的專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及與以往相比透明性高且維持高聚合度的磷酸酯化微細(xì)纖維素纖維（纖維素納米纖維）及其有效的制造方法。

背景技術(shù)

近年來，由于石油資源的替代和環(huán)境意識的提高，利用了可再生的天然纖維的材料備受關(guān)注。天然纖維之中，截止至今纖維直徑為10~50μm的纖維素纖維、尤其是源自木材的纖維素纖維（紙漿）主要作為紙制品而被廣泛應(yīng)用。

另外，作為纖維素纖維，還已知纖維直徑為1μm以下的微細(xì)纖維素纖維。含有微細(xì)纖維素纖維的片材、復(fù)合體由于纖維彼此的接點(diǎn)顯著增加，因此拉伸強(qiáng)度大幅提高。另外，由于纖維寬度短于可見光的波長，因此透明度大幅提高。例如專利文獻(xiàn)1公開了如下纖維強(qiáng)化復(fù)合材料，其通常維持高透明性且通過纖維與基質(zhì)材料的復(fù)合化而被賦予了各種功能性，但不受溫度條件、波長等的影響。

微細(xì)纖維素纖維可通過對以往的纖維素纖維進(jìn)行機(jī)械處理來制造，纖維素纖維彼此通過氫鍵而穩(wěn)固地鍵合。因此，僅單純地進(jìn)行機(jī)械處理時，至獲得微細(xì)纖維素纖維為止需要較多的能量。

廣泛已知的是，為了以更小的機(jī)械處理能量制造微細(xì)纖維素纖維，與機(jī)械處理配合地利用化學(xué)處理?生物處理進(jìn)行前處理是有效的。尤其是，通過化學(xué)處理而向纖維素表面的羥基導(dǎo)入親水性的官能團(tuán)（例如羧基、陽離子基、磷酸基等）時，由于離子彼此的靜電斥力和離子發(fā)生水和，尤其是在水系溶劑中的分散性顯著提高。因此，與未進(jìn)行化學(xué)處理的情況相比，微細(xì)化的能量效率變高。

例如，專利文獻(xiàn)2公開了利用TEMPO催化劑氧化而將纖維素的羥基氧化至羧基后進(jìn)行微細(xì)化的方法。專利文獻(xiàn)3公開了如下方法：使具有季銨基和環(huán)氧基等反應(yīng)性官能團(tuán)的陽離子化劑與進(jìn)行了堿活化的纖維素纖維發(fā)生反應(yīng)，將羥基改性為具有陽離子性的醚后，進(jìn)行微細(xì)化。

另外，專利文獻(xiàn)4、專利文獻(xiàn)5和專利文獻(xiàn)6公開了磷酸基與纖維素的羥基形成酯的微細(xì)纖維素纖維的相關(guān)技術(shù)。可以認(rèn)為：磷酸基以酯的形式導(dǎo)入至纖維素時會顯示2價的酸，因此前述靜電斥力與向纖維素中導(dǎo)入羧基、陽離子基團(tuán)等1價官能團(tuán)的情況相比變大。本發(fā)明人等在專利文獻(xiàn)7中也研究了向纖維素中導(dǎo)入磷酸基從而收率良好地獲得微細(xì)纖維素纖維的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-24788號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-263848號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2011-162608號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特表平9-509694號公報

專利文獻(xiàn)5：日本特開2010-186124號公報

專利文獻(xiàn)6：日本特開2011-001559號公報

專利文獻(xiàn)7：國際公開第2013/073562號。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題