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公開番号2025091094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2023206093
出願日2023-12-06
発明の名称複合材の製造方法
出願人王子ホールディングス株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類C08J 3/21 20060101AFI20250611BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】ゴム成分の凝集塊の発生を防ぎ、強度に優れる微細繊維状セルロースとゴム成分とを含む複合材の製造方法を提供する。
【解決手段】繊維状セルロースと、ゴム成分とを含む複合材の製造方法であって、前記繊維状セルロースの分散液に、前記ゴム成分のラテックスを投入する投入工程を含み、前記投入工程における投入手段が、位置エネルギーを動力源とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
繊維状セルロースと、ゴム成分とを含む複合材の製造方法であって、
前記繊維状セルロースの分散液に、前記ゴム成分のラテックスを投入する投入工程を含み、
前記投入工程における投入手段が、位置エネルギーを動力源とする、複合材の製造方法。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記繊維状セルロースが、平均繊維幅１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微細繊維状セルロース、又はフリーネスが１３０ｍＬ以上３５０ｍＬ以下の高叩解パルプである、請求項１に記載の複合材の製造方法。
【請求項３】
前記投入工程において、前記繊維状セルロースの分散液に、前記ゴム成分のラテックスを上方から落下させて投入する、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項４】
前記投入手段が、前記位置エネルギーのみを前記動力源とする、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項５】
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液１Ｌに対する、前記ゴム成分のラテックスの投入速度が、０．０１Ｌ／ｍｉｎ～１．００Ｌ／ｍｉｎである、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項６】
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の粘度が、１ｍＰａ・ｓ～２００００ｍＰａ・ｓである、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項７】
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の固形分濃度が、０．１質量％～１０．０質量％である、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項８】
前記投入工程において、前記繊維状セルロースの分散液の撹拌中に前記ゴム成分のラテックスが投入される、請求項１又は２に記載の複合材の製造方法。
【請求項９】
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の、以下の式（Ｉ）によって算出される撹拌速度（周速）が、１ｍ／ｍｉｎ～５０ｍ／ｍｉｎである、請求項８に記載の複合材の製造方法。
撹拌速度（周速）［ｍ／ｍｉｎ］＝
撹拌翼の直径［ｍ］×π×撹拌翼の回転数［ｒｐｍ］・・・（Ｉ）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合材の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、石油資源の代替及び環境意識の高まりから、再生産可能な天然繊維を利用した材料が着目されている。天然繊維の中でも、繊維径が１０μｍ以上５０μｍ以下の繊維状セルロース、特に木材由来の繊維状セルロース（パルプ）は、主に紙製品としてこれまで幅広く使用されてきた。
【０００３】
繊維状セルロースとしては、平均繊維幅が１０００ｎｍ以下の微細繊維状セルロースも知られている。微細繊維状セルロースは、新たな素材として注目されており、その用途は多岐にわたる。例えば、微細繊維状セルロースを含むシートや樹脂複合体、増粘剤の開発が進められている。また、微細繊維状セルロースをゴムラテックスなどのゴム成分と複合した複合材とすることも検討されている。
【０００４】
特許文献１には、（Ａ）セルロース系原料をリン酸系化合物で処理し変性セルロースを得る工程と、（Ｂ）変性セルロースを解繊及び分散処理しセルロースナノファイバーを得る工程と、（Ｃ）セルロースナノファイバーを酸性化し酸型セルロースナノファイバーを得る工程と、（Ｄ）酸型セルロースナノファイバーとゴム成分を混合する工程を含むマスターバッチの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－１９３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
微細繊維状セルロースなどの繊維状セルロースとゴム成分とを含む複合材の製造において、繊維状セルロースの分散液に、ゴム成分のラテックスを投入して混合する際、通常はポンプ等の投入装置を用いて投入される。しかし、ポンプ等の投入装置を用いる投入方法では、ゴム成分の凝集塊が発生してしまい、投入装置や混合装置の定期的な清掃（メンテナンス）が必要となる。そのため操業上不利となることを、本発明者らは認識した。さらにゴム成分の凝集塊が発生した状態で、繊維状セルロースとの複合材を製造すると、複合材の強度低下が起こることも分かってきた。
【０００７】
本開示は上記課題を解決するものであり、ゴム成分の凝集塊の発生を防ぎ、強度に優れる繊維状セルロースとゴム成分とを含む複合材の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、繊維状セルロースの分散液に、ゴム成分のラテックスを投入する際、位置エネルギーを動力源として投入することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は以下の［１］～［９］に関する。
［１］
繊維状セルロースと、ゴム成分とを含む複合材の製造方法であって、
前記繊維状セルロースの分散液に、前記ゴム成分のラテックスを投入する投入工程を含
み、
前記投入工程における投入手段が、位置エネルギーを動力源とする、複合材の製造方法。
［２］
前記繊維状セルロースが、平均繊維幅１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の微細繊維状セルロース、又はフリーネスが１３０ｍＬ以上３５０ｍＬ以下の高叩解パルプである、［１］に記載の複合材の製造方法。
［３］
前記投入工程において、前記繊維状セルロースの分散液に、前記ゴム成分のラテックスを上方から落下させて投入する、［１］又は［２］に記載の複合材の製造方法。
［４］
前記投入手段が、前記位置エネルギーのみを前記動力源とする、［１］～［３］のいずれかに記載の複合材の製造方法。
［５］
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液１Ｌに対する、前記ゴム成分のラテックスの投入速度が、０．０１Ｌ／ｍｉｎ～１．００Ｌ／ｍｉｎである、［１］～［４］のいずれかに記載の複合材の製造方法。
［６］
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の粘度が、１ｍＰａ・ｓ～２００００ｍＰａ・ｓである、［１］～［５］のいずれかに記載の複合材の製造方法。
［７］
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の固形分濃度が、０．１質量％～１０．０質量％である、［１］～［６］のいずれかに記載の複合材の製造方法。
［８］
前記投入工程において、前記繊維状セルロースの分散液の撹拌中に前記ゴム成分のラテックスが投入される、［１］～［７］のいずれかに記載の複合材の製造方法。
［９］
前記投入工程における、前記繊維状セルロースの分散液の、以下の式（Ｉ）によって算出される撹拌速度（周速）が、１ｍ／ｍｉｎ～５０ｍ／ｍｉｎである、［８］に記載の複合材の製造方法。
撹拌速度（周速）［ｍ／ｍｉｎ］＝
撹拌翼の直径［ｍ］×π×撹拌翼の回転数［ｒｐｍ］・・・（Ｉ）
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、ゴム成分の凝集塊の発生を防ぎ、強度に優れる繊維状セルロースとゴム成分とを含む複合材の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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