纳米纤维素分散液及其生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113811563A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202080035163.7(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事(22)申请日2020.03.18务所(普通合伙)11277代理人刘新宇李茂家(30)优先权数据2019-0554052019.03.22JP(51)Int.Cl.C08J3/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C08B5/00(2006.01)2021.11.11C08B5/14(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据C08B11/10(2006.01)PCT/JP2020/0120552020.03.18(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/196175JA2020.10.01(71)申请人东洋制罐集团控股株式会社地址日本东京都(72)发明人长浜英昭木下友贵权利要求书1页说明书12页(54)发明名称纳米纤维素分散液及其生产方法(57)摘要本发明关于纳米纤维素分散液。提供纳米纤维素的分散液，该分散液无需担心由以下原因导致的抗衡离子的不良作用：使用在25℃下的介电常数为15以上且小于80的质子性极性溶剂作为分散介质；并且该纳米纤维素包括源自硫酸处理的硫酸基和/或磺基并且包括源自亲水化处理的阴离子性官能团，使得硫酸基、磺基、和阴离子性官能团的总量为0.20～4mmol/g。还提供不使用复杂步骤的该分散液的生产方法。CN113811563ACN113811563A权利要求书1/1页1.一种纳米纤维素分散液，其包括纳米纤维素和在25℃下的介电常数为15以上且小于80的质子性极性溶剂，其中所述纳米纤维素包含源自硫酸处理的硫酸基和/或磺基和源自亲水化处理的阴离子性官能团，并且所述硫酸基和/或磺基和所述阴离子性官能团的总量为0.20至4mmol/g。2.根据权利要求1所述的纳米纤维素分散液，其中所述阴离子性官能团为选自由硫酸基、磺基、磷酸基和羧基组成的组中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的纳米纤维素分散液，其中所述纳米纤维素包括纤维宽度为50nm以下、纤维长度为500nm以下、并且结晶度为60％以上的纤维素纳米晶体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的纳米纤维素分散液，其中以固成分计为1质量％的量包括所述纳米纤维素并且没有沉淀或凝胶发生的情况下的分散液的600nm的可见光的透射率为10％T以上。5.一种纳米纤维素分散液的生产方法，其包括：对纳米纤维素进行硫酸处理；使所述纳米纤维素亲水化以制备包含硫酸基和/或磺基和阴离子性官能团的纳米纤维素水分散液；并且在25℃下的介电常数为15以上且小于80的质子性极性溶剂中对所述水分散液进行溶剂置换。2CN113811563A说明书1/12页纳米纤维素分散液及其生产方法技术领域[0001]本发明涉及纳米纤维素分散液及其生产方法。更具体地，本发明涉及一种分散液，其中包含阴离子性官能团的纤维素纳米晶体分散在例如醇等质子性极性溶剂中，同时维持其透明性。本发明还涉及该分散液的生产方法。背景技术[0002]已经提出了使用纳米纤维素作为用于例如功能性添加剂和膜复合材料等各种用途的先进生物质原料。特别地，已知例如用于由纤维素纳米纤维制成的膜或包含纤维素纳米纤维的层叠体等的材料能够防止或减少气体的溶解和/或扩散，因为该材料具有在纤维素纤维之间的氢键和强交联相互作用，由此显示优异的如阻氧性等阻气性。因此。已经提出了包括纤维素纳米纤维的阻挡材料。[0003]为了使纤维素纤维微细化，除了机械处理以外，还可以进行化学处理。在化学处理中，将例如羧基或磷酸基等亲水性官能团引入至纤维素的羟基，使得可以降低微细化处理所需的能量，并且阻挡性和在水系溶剂中的分散性得到改善。[0004]如上所述，亲水性官能团引入至纤维素纳米纤维中可以改善纤维素纳米纤维在水系溶剂中的分散性。然而，相对于疏水性树脂的分散性仍不令人满意。[0005]为了解决该问题，以下专利文献1提出了纤维素纳米纤维分散体。该分散体至少包括含羧基的纤维素和分散介质。羧基包括有机鎓离子作为抗衡离子。该分散体的另一个特征是分散介质不含水。[0006]以下专利文献2提出了细纤维素纤维分散液，其特征在于，其包括含羧基的纤维素纤维和有机溶剂，其中羧基包括碱离子作为抗衡离子。[0007]现有技术文献：[0008]专利文献：[0009]专利文献1：JP‑A2015‑101694[0010]专利文献2：JP‑A2015‑196693发明内容[0011]发明要解决的问题[0012]对于专利文献1和2中记载的含纤维素纳米纤维的分散液，在用于使纤维素纳米纤维亲水化的氧化处理之后，必须进行抗衡离子置换(counterionsubstitut