[发明专利]纤维素微细纤维及其制造方法

说明书

[课题]本发明提供纤维素微细纤维及其制造方法，在将纤维素微细纤维制成分散液时，该分散液的透光率和粘度极高。[解决手段]一种纤维素微细纤维，其纤维宽度为1～200nm，纤维素纤维的一部分羟基被规定的官能团取代而导入有磷含氧酸的酯，上述官能团的导入量相对于1g纤维素纤维大于2.0mmol。另外，在制造该纤维素微细纤维时，向纤维素纤维中添加pH小于3.0的溶液，进行加热、开纤，该pH小于3.0的溶液含有包含磷含氧酸类和磷含氧酸金属盐类中的至少任一者的添加物(A)以及包含脲和脲衍生物中的至少任一者的添加物(B)。

技术领域

本发明涉及纤维素微细纤维及其制造方法。

背景技术

近年来，旨在将物质微细化至纳米级而得到与物质所具有的现有性状不同的新物性的纳米技术受到关注。例如，将作为纤维素系原料的纸浆通过化学处理、粉碎处理等而制成纤维素微细纤维(纤维素纳米纤维)。纤维素微细纤维的强度、弹性、热稳定性等优异，因此期待用于例如作为过滤材料、过滤助剂、离子交换体的基材、色谱分析设备的填充材料、树脂和橡胶的混配用填充剂等的工业上的用途、以及口红、粉末化妆料、乳化化妆料等化妆品的混配剂的用途中。另外，纤维素纳米纤维的水系分散性优异，因此期待用于食品、化妆品、涂料等的粘度保持剂、食品原料生坯的增强剂、水分保持剂、食品稳定剂、低卡路里添加物、乳化稳定助剂等多种用途中。

为了得到这样的纤维素微细纤维，有将纤维素系原料利用高压式均化器、高速旋转式均化器、超声波均化器等进行机械开纤的方法。但是，该方法中，为了进行开纤需要大量的能量，并且会损伤纤维素纤维。

因此，专利文献1提出了一种纤维素纤维的损伤少的纤维素微细纤维的制造方法，在对纤维进行开纤(搅拌)时，还可以使用市售的搅拌机、混合器等。但是，在利用该文献的方法的情况下，为了提高通过将纤维素微细纤维分散而得到的分散液的透光率和粘度，需要延长开纤时间，但若延长开纤时间则会增加纤维素纤维的损伤。特别是在食品、化妆品等用途中，分散液的透光率高也被视为必要条件，在扩大纤维素微细纤维的用途方面，不能回避提高透光率这一课题。

另外，作为纤维素微细纤维的制造方法，提出了在开纤之前“通过用多元酸酐对纤维素的一部分羟基进行半酯化而导入羧基来制备多元酸半酯化纤维素”的方法(参见专利文献2)。

此外，在基于该文献的方法中，由于微细化不充分而提出了在开纤之前“利用选自磷含氧酸或它们的盐中的至少一种化合物对包含纤维素的纤维原料进行处理”的方法(参见专利文献3)。该文献中认为，利用基于该文献的方法可得到具有1～1000nm的纤维宽度、并且构成纤维的纤维素的一部分羟基被规定的官能团取代而导入有磷含氧酸基的微细纤维状纤维素。但是，根据本发明人的发现，利用该文献的方法得到的纤维素微细纤维的分散液在透光率、粘度方面还有改善的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-216021号公报

专利文献2：日本特开2009-293167号公报

专利文献3：日本特开2013-127141号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明所要解决的课题在于提供一种纤维素微细纤维及其制造方法，在将纤维素微细纤维制成分散液时，该分散液的透光率和粘度极高。

用于解决课题的手段