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WO2021079850A1 - 積層シート及び積層体 - Google Patents

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WO2021079850A1
WO2021079850A1 PCT/JP2020/039279 JP2020039279W WO2021079850A1 WO 2021079850 A1 WO2021079850 A1 WO 2021079850A1 JP 2020039279 W JP2020039279 W JP 2020039279W WO 2021079850 A1 WO2021079850 A1 WO 2021079850A1
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WO
WIPO (PCT)
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resin
laminated sheet
fiber
mass
fibrous cellulose
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/039279
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English (en)
French (fr)
Inventor
速雄 伏見
利奈 宍戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oji Holdings Corp
Original Assignee
Oji Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2020041997A external-priority patent/JP7540169B2/ja
Application filed by Oji Holdings Corp filed Critical Oji Holdings Corp
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Ceased legal-status Critical Current

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    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
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    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/227Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of hydrocarbons, or reaction products thereof, e.g. afterhalogenated or sulfochlorinated
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/244Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons
    • D06M15/248Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons containing chlorine
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M17/00Producing multi-layer textile fabrics

Definitions

  • the present invention relates to a laminated sheet and a laminated body.
  • fibrous cellulose having a fiber diameter of 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less has been widely used mainly as paper products.
  • fine fibrous cellulose having a fiber diameter of 1 ⁇ m or less is also known. Further, a sheet composed of such fine fibrous cellulose and a composite containing a fine fibrous cellulose-containing sheet and a resin layer have been developed. It is known that in sheets and composites containing fine fibrous cellulose, the contact points between fibers are remarkably increased, so that the tensile strength and the like are greatly improved. It is also known that the transparency is greatly improved by making the fiber width shorter than the wavelength of visible light.
  • Patent Document 1 discloses a laminate having a fiber layer containing fine fibrous cellulose and a resin layer in contact with one surface of the fiber layer.
  • an adhesion aid is blended in the resin layer in order to enhance the adhesion between the fiber layer and the resin layer.
  • Patent Document 2 discloses a laminate including a fiber layer formed of fine fibrous cellulose, a resin layer, and an adhesive layer provided between the fiber layers and the resin layer.
  • Patent Document 3 discloses a laminate in which a base material, an anchor layer, and a cellulose nanofiber layer are provided in this order. In References 2 and 3, it is studied to improve the adhesion between the fiber layer and the resin layer by providing an adhesive layer or an anchor layer between them.
  • a separation film for a secondary battery comprising a base material layer containing cellulosic nanofibers and polyethylene particles and a resin layer formed on one or both sides of the base material layer and made of a polyolefin resin.
  • polyethylene, polypropylene, polybutylene, and polypentene are mentioned as the polyolefin resin, but no specific example is disclosed in which the adhesion between the base material layer and the resin layer is evaluated.
  • a resin layer containing a polyolefin resin is used for various purposes because of its mechanical properties and excellent weather resistance.
  • the fiber layer and the resin layer are used. Adhesion was not sufficient, and improvement of interlayer adhesion was required. Further, the present inventors have found that even when a resin film is further laminated on a laminated sheet obtained by laminating a fiber layer on a resin layer containing a polyolefin resin, sufficient adhesion between the laminated sheet and the resin film cannot be obtained. It became clear by the examination of.
  • the present inventors have excellent interlayer adhesion between the resin layer containing the polyolefin resin and the fiber layer, and exhibit good adhesion to other resin films. We proceeded with the study for the purpose of providing a possible laminated sheet.
  • the present inventors have found in a laminated sheet having a fiber layer containing fine fibrous cellulose and a resin layer arranged on at least one surface of the fiber layer. , It has been found that by incorporating a modified polyolefin resin in the resin layer, a laminated sheet having excellent interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer and capable of exhibiting good adhesion to other resin films can be obtained. .. Specifically, the present invention has the following configuration.
  • the resin layer is a laminated sheet containing a modified polyolefin resin.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the laminated sheet of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphoric acid group.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise to the fibrous cellulose-containing slurry having a carboxy group and the pH.
  • the present invention relates to a laminated sheet having a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a resin layer arranged on at least one surface of the fiber layer.
  • the resin layer contains a modified polyolefin resin.
  • fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is also referred to as fine fibrous cellulose or CNF.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the laminated sheet of the present invention.
  • the laminated sheet 10 of the present invention has a resin layer 2 and a fiber layer 6.
  • the resin layer 2 is directly laminated on the fiber layer 6, and the resin layer 2 and the fiber layer 6 are in contact with each other on one of the surfaces.
  • the laminated sheet of the present invention may have at least one resin layer 2 and one fiber layer 6, but may have two or more resin layers 2 and two or more fiber layers 6. It may be.
  • the laminated sheet may have a structure in which a fiber layer, a resin layer, and a fiber layer are laminated in this order, or a structure in which a resin layer, a fiber layer, and a resin layer are laminated in this order.
  • the laminated sheet of the present invention has a fiber layer and a resin layer, and the resin layer contains a modified polyolefin resin. Therefore, in the laminated sheet of the present invention, the interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer is excellent.
  • 100 1 mm 2 crosscuts are placed on the surface of the laminated sheet on the fiber layer side, and cellophane tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is attached onto it and pressed, and then 90.
  • cellophane tape manufactured by Nichiban Co., Ltd.
  • the number of peeled cells is more preferably 3 points or less, further preferably 1 point or less, and particularly preferably 0 points.
  • the laminated sheet of the present invention since the laminated sheet of the present invention has the above-mentioned structure, it can exhibit good adhesion to other resin films.
  • the other resin film is bonded to the resin layer in the laminated sheet.
  • the resin layer in the laminated sheet can function as an adhesive layer.
  • examples of other resin films to be adhered include polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl acetate copolymer, cyclic olefin polymer, cyclic olefin copolymer and the like.
  • the adhesion between the laminated sheet and the other resin film can be evaluated by the following method.
  • a resin film is laminated on the surface of the laminated sheet on the resin layer side, and these are further sandwiched between two stainless steel plates. Then, a laminate is produced by hot-pressing the resin film above the glass transition temperature. Then, when the resin film is to be peeled off from the end portion of the laminated body, if the peeled area is 20% or less with respect to the area (bonded area) of the laminated body, it is determined that the adhesion is good. it can.
  • the peeled area is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and particularly preferably 1% or less with respect to the total area (bonded area) of the laminated body.
  • the laminated sheet of the present invention has excellent interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer, and when bonded to another resin film, it is also excellent against other resin films. It can exhibit good adhesion.
  • the laminated sheet of the present invention is also excellent in transparency. Since the fiber layer contains fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less, it is excellent in transparency. In the laminated sheet having such a fiber layer, the transparency of the resin layer is maintained without being impaired.
  • the total light transmittance of the laminated sheet is preferably 60% or more, more preferably 65% or more, further preferably 70% or more, and particularly preferably 85% or more.
  • the total light transmittance is a value measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7361-1: 1997.
  • the haze of the laminated sheet is preferably less than 40%, preferably 30% or less, further preferably 20% or less, further preferably 15% or less, and 10% or less. Is even more preferable, and less than 5% is particularly preferable.
  • the haze is a value measured using a haze meter (manufactured by Murakami Color Technology Research Institute, HM-150) in accordance with JIS K 7136: 2000.
  • the laminated sheet of the present invention has a fiber layer and a resin layer, and the fiber layer can also function as a layer for reinforcing the resin layer. Therefore, the strength of the laminated sheet itself is increased. Further, even when the laminated sheet is attached to an adherend such as another resin film, the fiber layer functions as a layer for reinforcing the adherend. For example, when a polyolefin film is used as an adherend, the mechanical strength of the polyolefin film can be reinforced by laminating the laminated sheet of the present invention in order to increase the mechanical strength of the polyolefin film. As described above, the laminated sheet having the fiber layer also has an effect of reinforcing the adherend.
  • the reinforcing effect when the laminated sheet is attached to the adherend is 1.5 times or more the flexural modulus after the laminated sheet is attached to the adherend, compared with the flexural modulus of the adherend.
  • the flexural modulus after the laminated sheet is attached to the adherend is 2.0 times or more the flexural modulus of the adherend.
  • the total thickness of the laminated sheet is not particularly limited, but is preferably 30 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m or more, further preferably 50 ⁇ m or more, still more preferably 60 ⁇ m or more. , 70 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • the total thickness of the laminated sheet is preferably 1000 ⁇ m or less.
  • the thickness of the laminated sheet can be appropriately adjusted according to the intended use, but from the viewpoint of exerting the effect of reinforcing the adherend, the total thickness of the laminated sheet is preferably 50 ⁇ m or more.
  • the ratio of the thickness of the resin layer to the thickness of the fiber layer is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and further preferably 1 or less. Further, for example, when the resin layer is a coating layer formed by coating, the ratio of the thickness of the resin layer to the thickness of the fiber layer (thickness of the resin layer / thickness of the fiber layer) is 0.5 or less. It may be 0.2 or less, 0.15 or less, or 0.1 or less.
  • the lower limit of the ratio of the thickness of the resin layer to the thickness of the fiber layer (thickness of the resin layer / thickness of the fiber layer) is not particularly limited, but is, for example, 0.01 or more. In the laminated sheet, when there are a plurality of fiber layers, the thickness of the fiber layers is the total thickness of the fiber layers, and when there are a plurality of resin layers, the thickness of the resin layers is the total thickness of the resin layers. is there.
  • the laminated sheet of the present invention has a good appearance. Specifically, when the laminated sheet is observed from the fiber layer side, no curl or wrinkles are observed, and the laminated sheet of the present invention has a flat shape. Such a laminated sheet is also excellent in design.
  • the laminated sheet of the present invention can also exhibit excellent mechanical strength.
  • the tensile elastic modulus of the laminated sheet at 23 ° C. and 50% relative humidity is preferably 2.5 GPa or more, more preferably 5.0 GPa or more, and even more preferably 10 GPa or more.
  • the tensile elastic modulus of the laminated sheet at 23 ° C. and 50% relative humidity is preferably 30 GPa or less, more preferably 25 GPa or less, and even more preferably 20 GPa or less.
  • the tensile elastic modulus of the laminated sheet is a value measured in accordance with JIS P 8113: 2006.
  • the laminated sheet has at least one resin layer.
  • the resin layer is preferably laminated directly on the fiber layer, and the resin layer and the fiber layer are in contact with each other on either surface.
  • the resin layer is preferably a resin layer (coated resin layer) formed by coating.
  • the resin layer is a layer containing a modified polyolefin resin, and is preferably a layer containing a modified polyolefin resin as a main component.
  • the main component refers to a component contained in an amount of 50% by mass or more with respect to the total mass of the resin layer.
  • the content of the modified polyolefin resin is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass, based on the total mass of the resin layer. It is particularly preferable that the content is% by mass or more.
  • the content of the modified polyolefin resin may be 100% by mass.
  • the modified polyolefin resin is obtained by modifying the polyolefin resin.
  • the method for modifying the polyolefin resin include acid modification, chlorination, and acrylic modification.
  • the modified polyolefin resin is preferably an acid-modified polyolefin resin.
  • the acid-modified component is preferably an unsaturated carboxylic acid component.
  • the unsaturated carboxylic acid component is a component derived from unsaturated carboxylic acid or its anhydride, and examples of the unsaturated carboxylic acid component include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, and itaconic anhydride. Acids, fumaric acid, crotonic acid and the like can be mentioned.
  • the unsaturated carboxylic acid component is preferably at least one selected from acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and maleic anhydride, and particularly preferably at least one selected from maleic acid and maleic anhydride. preferable.
  • the olefin component constituting the modified polyolefin resin examples include alkenes having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, and 1-hexene.
  • the modified polyolefin resin may be a copolymer having two or more of the above olefin components. Further, the modified polyolefin resin may contain other copolymerization components such as vinyl acetate and norbornenes in addition to the above-mentioned olefin components.
  • the modified polyolefin resin is preferably a modified polypropylene resin, more preferably an acid-modified polypropylene resin, and even more preferably a maleine oxide polypropylene resin or anhydrous maleine oxide polypropylene resin.
  • the modified polyolefin resin is a chlorinated polyolefin resin.
  • the chlorine content is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more, based on the total mass of the chlorinated polyolefin resin.
  • the chlorine content is preferably 50% by mass or less with respect to the total mass of the chlorinated polyolefin resin.
  • the modified polyolefin resin is particularly preferably an acid-modified chlorinated polyolefin resin.
  • the modified polyolefin resin is preferably maleic anhydride-chlorinated polyolefin resin or maleic anhydride-chlorinated polyolefin resin.
  • the main chain of the modified polyolefin resin preferably has a graft chain containing a carboxy group at the end.
  • a graft chain is a linking group that binds to the main chain of a modified polyolefin resin and a group that has a carboxy group at the end of the linking group.
  • the linking group constituting the graft chain is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the modified polyolefin resin has a main chain skeleton of polyolefin, and a —R—COOH group (R represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms) is grafted onto the main chain skeleton. It is a graft polymer.
  • the modified polyolefin resin may be an aqueous-based modified polyolefin resin, but is preferably an organic solvent-based modified polyolefin resin.
  • the resin composition forming the resin layer containing the modified polyolefin resin contains an organic solvent.
  • the organic solvent used in this case include an aliphatic organic solvent, an alcohol-based organic solvent, a ketone-based organic solvent, an ester-based organic solvent, an ether-based organic solvent, an aromatic organic solvent, and a cyclic alcan-based organic solvent. it can.
  • the organic solvent is preferably an aromatic organic solvent or a cyclic alkane-based organic solvent.
  • the aromatic organic solvent examples include benzene, toluene, xylene and the like.
  • the cyclic alkane-based organic solvent examples include cyclohexane, cyclopentane, cyclooctane, and methylcyclohexane.
  • the resin layer may contain an aromatic organic solvent or a cyclic alkane-based organic solvent.
  • modified polyolefin resin a commercially available product may be used.
  • examples of commercially available products include Hardlen TD-15B manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen F-2MB manufactured by Toyobo Co., Ltd., Arrow Base SB-1230N manufactured by Unitika Ltd., and the like.
  • the resin layer may further contain an adhesion aid in addition to the modified polyolefin resin.
  • the adhesion aid include a compound containing at least one selected from an isocyanate group, a carbodiimide group, an epoxy group, an oxazoline group, an amino group and a silanol group, and an organic silicon compound.
  • the adhesion aid is preferably at least one selected from a compound containing an isocyanate group (isocyanate compound) and an organosilicon compound, and more preferably an isocyanate compound. That is, in one embodiment of the present invention, the resin layer contains an isocyanate compound.
  • the organosilicon compound include a silane coupling agent condensate and a silane coupling agent.
  • the interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer can be enhanced, and when the resin layer is bonded to another resin film, the laminated sheet becomes the other resin film. On the other hand, excellent adhesion can be exhibited.
  • Examples of the isocyanate compound include polyfunctional isocyanates which are polyisocyanate compounds or more.
  • Specific examples of the polyisocyanate compound include aromatic polyisocyanates having 6 to 20 carbon atoms excluding carbon in the NCO group, aliphatic polyisocyanates having 2 to 18 carbon atoms, and 6 to 15 carbon atoms. Aliphatic polyisocyanates, aralkyl-type polyisocyanates having 8 or more and 15 or less carbon atoms, modified products of these polyisocyanates, and mixtures of two or more of these can be mentioned. Of these, alicyclic polyisocyanates having 6 to 15 carbon atoms, that is, isocyanurates are preferably used.
  • alicyclic polyisocyanate examples include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, and bis (2-isocyanatoethyl).
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • MDI dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate
  • cyclohexylene diisocyanate methylcyclohexylene diisocyanate
  • bis (2-isocyanatoethyl examples include -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5-norbornandiisocyanate, and 2,6-norbornandiisocyanate.
  • the organosilicon compound examples include a compound having a siloxane structure and a compound that forms a siloxane structure by condensation.
  • a silane coupling agent or a condensate of a silane coupling agent can be mentioned.
  • the silane coupling agent may have a functional group other than the alkoxysilyl group, or may have no other functional group.
  • the functional group other than the alkoxysilyl group include a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, an amino group, a ureido group, a mercapto group, a sulfide group and an isocyanate group.
  • the silane coupling agent used in the present invention is preferably a silane coupling agent containing a methacryloxy group.
  • the silane coupling agent having a methacryloxy group in the molecule include, for example, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, methaloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, and methacryloxypropyltriethoxysilane.
  • examples thereof include 1,3-bis (3-methacryloxypropyl) tetramethyldisiloxane.
  • at least one selected from methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltriethoxysilane and 1,3-bis (3-methacryloxypropyl) tetramethyldisiloxane is preferably used.
  • the silane coupling agent preferably contains three or more alkoxysilyl groups.
  • silanol groups are generated after hydrolysis, and at least a part of silanol groups is present even after the fiber layers are laminated. Since the silanol group is a hydrophilic group, it is possible to improve the adhesion between the resin layer and the fiber layer by increasing the hydrophilicity of the surface of the resin layer on the fiber layer side.
  • the content of the adhesion aid is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, based on the total mass of the resin layer.
  • the content of the adhesion aid is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, based on the total mass of the resin layer.
  • the content of the isocyanate group contained in the resin layer is preferably 0.5 mmol / g or more, more preferably 0.6 mmol / g or more, and 0.8 mmol or more. It is more preferably / g or more, and particularly preferably 0.9 mmol / g or more.
  • the content of the isocyanate group contained in the resin layer is preferably 3.0 mmol / g or less, more preferably 2.5 mmol / g or less, and further preferably 2.0 mmol / g or less. It is preferably 1.5 mmol / g or less, and particularly preferably 1.5 mmol / g or less.
  • the surface of the resin layer on the fiber layer side may be surface-treated.
  • the surface treatment method include corona treatment, plasma discharge treatment, UV irradiation treatment, electron beam irradiation treatment, flame treatment and the like.
  • the surface treatment is preferably at least one selected from the corona treatment and the plasma discharge treatment.
  • the plasma discharge treatment is preferably a vacuum plasma discharge treatment.
  • the surface of the resin layer on the fiber layer side may form a fine concavo-convex structure. Since the surface of the resin layer on the fiber layer side has a fine concavo-convex structure, the adhesion between the fiber layer and the resin layer can be more effectively enhanced.
  • a treatment step such as a blasting treatment, an embossing treatment, an etching treatment, a corona treatment, or a plasma discharge treatment. Is preferable.
  • a fine concavo-convex structure means a structure in which the number of recesses existing on one straight line having a length of 1 mm drawn at an arbitrary position is 10 or more.
  • the laminated sheet is immersed in ion-exchanged water for 24 hours, and then the fiber layer is peeled off from the resin layer. After that, the surface of the resin layer on the fiber layer side can be measured by scanning with a stylus type surface roughness meter (Surfcoder series manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.).
  • the pitch of the unevenness is extremely small on the submicron and nano-order, the number of unevenness can be measured from the observation image of the scanning probe microscope (AFM5000II and AFM5100N manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
  • the resin layer may contain any component other than the above-mentioned components.
  • the optional component include known components used in the field of resin films such as fillers, pigments, dyes, and ultraviolet absorbers.
  • the thickness of the resin layer of the laminated sheet is preferably 20 ⁇ m or more, more preferably 50 ⁇ m or more, and further preferably 100 ⁇ m or more.
  • the thickness of the resin layer is preferably 5000 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less, and even more preferably 500 ⁇ m or less.
  • the thickness of the resin layer may be 1 ⁇ m or more, 2 ⁇ m or more, or 3 ⁇ m or more. Good.
  • the thickness of the resin layer is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, and further preferably 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the resin layer constituting the laminated sheet is measured by cutting out a cross section of the laminated sheet with Ultra Microtome UC-7 (manufactured by JEOL Ltd.) and observing the cross section with an electron microscope, a magnifying glass or visually. Value.
  • the laminated sheet contains a plurality of resin layers, the total thickness of the resin layers is preferably within the above range.
  • the fiber layer contains fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less.
  • the content of the fine fibrous cellulose contained in the fiber layer is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more, based on the total mass of the fiber layer. Is even more preferable.
  • the content of the fine fibrous cellulose contained in the fiber layer may be 50% by mass or more.
  • the fiber layer may contain fibrous cellulose having a fiber width of more than 1000 nm.
  • fibrous cellulose having a fiber width of more than 1000 nm is also referred to as coarse cellulose fiber.
  • the content of the coarse cellulose fibers in the fiber layer is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and 40% by mass or less, based on the total mass of the fiber layer. Is even more preferable.
  • the thickness of the fiber layer of the laminated sheet is preferably larger than 20 ⁇ m, more preferably 25 ⁇ m or more, further preferably 30 ⁇ m or more, further preferably 40 ⁇ m or more, still more preferably 50 ⁇ m or more. It is more preferably 60 ⁇ m or more, and particularly preferably 60 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the fiber layer is not particularly limited, but is preferably 2000 ⁇ m or less, for example.
  • the thickness of the fiber layer can be measured by a stylus type thickness system (Millitron 1202D manufactured by Marl Co., Ltd.).
  • the thickness of the fiber layer constituting the laminated sheet may be obtained by cutting out a cross section of the laminated sheet with Ultra Microtome UC-7 (manufactured by JEOL Ltd.) and observing the cross section with an electron microscope, a magnifying glass or visually.
  • the laminated sheet can further exert a reinforcing effect.
  • the strength of the adherend can be reinforced.
  • the density of the fiber layer is preferably 1.0 g / cm 3 or more, more preferably 1.2 g / cm 3 or more, and even more preferably 1.4 g / cm 3 or more.
  • the density of the fiber layer is preferably 1.7 g / cm 3 or less, more preferably 1.65 g / cm 3 or less, further preferably 1.6 g / cm 3 or less.
  • the density of each fiber layer is preferably within the above range.
  • the density of the fiber layer is calculated from the basis weight and thickness of the fiber layer in accordance with JIS P 8118: 1998.
  • the basis weight of the fiber layer can be calculated by cutting with Ultra Microtome UC-7 (manufactured by JEOL Ltd.) so that only the fiber layer of the laminated sheet remains, and in accordance with JIS P 8124: 2011.
  • the density of the fiber layer is a density containing an optional component other than the fine fibrous cellulose.
  • the fiber layer is preferably a non-porous layer.
  • the fact that the fiber layer is non-porous means that the density of the entire fiber layer is 1.0 g / cm 3 or more.
  • the density of the entire fiber layer is 1.0 g / cm 3 or more, it means that the porosity contained in the fiber layer is suppressed to a predetermined value or less, and it is distinguished from the porous sheet or layer. ..
  • the non-porous nature of the fiber layer is also characterized by a porosity of 15% by volume or less. The porosity of the fiber layer referred to here is simply calculated by the following formula (a).
  • Porosity (volume%) ⁇ 1-B / (M ⁇ A ⁇ t) ⁇ ⁇ 100
  • A is the area of the fiber layer (cm 2 )
  • t is the thickness of the fiber layer (cm)
  • B is the mass of the fiber layer (g)
  • M is the density of cellulose.
  • Fine fibrous cellulose is produced from a fiber raw material containing cellulose.
  • the fiber raw material containing cellulose is not particularly limited, but pulp is preferably used because it is easily available and inexpensive. Examples of pulp include wood pulp, non-wood pulp, and deinked pulp.
  • the wood pulp is not particularly limited, but is, for example, broadleaf kraft pulp (LBKP), coniferous kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolved pulp (DP), soda pulp (AP), and unbleached kraft pulp (UKP).
  • the non-wood pulp is not particularly limited, and examples thereof include cotton pulp such as cotton linter and cotton lint, and non-wood pulp such as hemp, straw and bagasse.
  • the deinking pulp is not particularly limited, and examples thereof include deinking pulp made from recycled paper.
  • one of the above types may be used alone, or two or more types may be mixed and used.
  • wood pulp and deinked pulp are preferable from the viewpoint of availability.
  • wood pulp long fiber fine fibrous cellulose having a large cellulose ratio and a high yield of fine fibrous cellulose during defibration treatment and a large axial ratio with less decomposition of cellulose in the pulp can be obtained.
  • chemical pulp is more preferable, and kraft pulp and sulfite pulp are further preferable.
  • the fiber raw material containing cellulose for example, cellulose contained in ascidians and bacterial cellulose produced by acetobacter can be used. Further, instead of the fiber raw material containing cellulose, a fiber formed by a linear nitrogen-containing polysaccharide polymer such as chitin or chitosan can also be used.
  • the fiber layer contains fine fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less.
  • the fiber width of the fibrous cellulose is more preferably 100 nm or less, and further preferably 8 nm or less.
  • the fiber width of fibrous cellulose can be measured, for example, by observation with an electron microscope.
  • the average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, 1000 nm or less.
  • the average fiber width of the fibrous cellulose is, for example, 2 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 2 nm or more and 100 nm or less, further preferably 2 nm or more and 50 nm or less, and 2 nm or more and 10 nm or less. Especially preferable.
  • the fibrous cellulose is, for example, monofibrous cellulose.
  • the average fiber width of fibrous cellulose is measured as follows, for example, using an electron microscope. First, an aqueous suspension of fibrous cellulose having a concentration of 0.05% by mass or more and 0.1% by mass or less is prepared, and this suspension is cast on a hydrophilized carbon film-coated grid to prepare a sample for TEM observation. And. If it contains wide fibers, an SEM image of the surface cast on the glass may be observed. Next, observation is performed using an electron microscope image at a magnification of 1000 times, 5000 times, 10000 times, or 50,000 times depending on the width of the fiber to be observed. However, the sample, observation conditions and magnification should be adjusted so as to satisfy the following conditions.
  • a straight line X is drawn at an arbitrary position in the observation image, and 20 or more fibers intersect the straight line X.
  • a straight line Y that intersects the straight line perpendicularly is drawn in the same image, and 20 or more fibers intersect the straight line Y.
  • the fiber length of the fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 0.1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and further preferably 0.1 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less. preferable.
  • the fiber length of the fibrous cellulose can be obtained by, for example, image analysis by TEM, SEM, or AFM.
  • the fibrous cellulose preferably has an I-type crystal structure.
  • the ratio of the type I crystal structure to the fine fibrous cellulose is, for example, preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and further preferably 50% or more. As a result, even better performance can be expected in terms of heat resistance and low coefficient of linear thermal expansion.
  • the crystallinity is determined by a conventional method from the X-ray diffraction profile measured and the pattern (Seagal et al., Textile Research Journal, Vol. 29, p. 786, 1959).
  • the axial ratio (fiber length / fiber width) of the fibrous cellulose is not particularly limited, but is preferably 20 or more and 10000 or less, and more preferably 50 or more and 1000 or less.
  • the axial ratio is not particularly limited, but is preferably 20 or more and 10000 or less, and more preferably 50 or more and 1000 or less.
  • the fibrous cellulose in this embodiment has, for example, both a crystalline region and a non-crystalline region.
  • the fine fibrous cellulose having both a crystalline region and an amorphous region and having an axial ratio within the above range is realized by a method for producing fine fibrous cellulose described later.
  • the fibrous cellulose of the present invention preferably has an ionic substituent.
  • the ionic substituent can include, for example, either one or both of an anionic group and a cationic group. In this embodiment, it is particularly preferable to have an anionic group as the ionic substituent.
  • anionic group as an ionic substituent examples include a phosphate group or a substituent derived from a phosphorusoxo acid group (sometimes referred to simply as a phosphorusoxo acid group), a carboxy group or a substituent derived from a carboxy group (simply a carboxy group). It is preferably at least one selected from a sulfone group or a substituent derived from a sulfone group (sometimes simply referred to as a sulfone group), and at least one selected from a phosphorus oxo acid group and a carboxy group. It is more preferably one kind, and particularly preferably a phosphorusoxo acid group.
  • the phosphate group or the substituent derived from the phosphorus oxo acid group is, for example, a substituent represented by the following formula (1).
  • the phosphorus oxo acid group is, for example, a divalent functional group obtained by removing a hydroxy group from phosphoric acid. Specifically, it is a group represented by -PO 3 H 2.
  • Substituents derived from a phosphorus oxo acid group include substituents such as a salt of a phosphorus oxo acid group and a phosphorus oxo acid ester group.
  • the substituent derived from the phosphoric acid group may be contained in the fibrous cellulose as a group in which the phosphoric acid group is condensed (for example, a pyrophosphate group).
  • the phosphorous acid group may be, for example, a phosphorous acid group (phosphonic acid group), and the substituent derived from the phosphorous acid group is a salt of a phosphorous acid group, a phosphorous acid ester group, or the like. May be good.
  • R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, and an unsaturated-branched chain hydrocarbon, respectively.
  • n is preferably 1.
  • Examples of the saturated-linear hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group and the like, but are not particularly limited.
  • Examples of the saturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propyl group and a t-butyl group, but are not particularly limited.
  • Examples of the saturated-cyclic hydrocarbon group include, but are not limited to, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
  • Examples of the unsaturated-linear hydrocarbon group include a vinyl group, an allyl group and the like, but are not particularly limited.
  • Examples of the unsaturated-branched chain hydrocarbon group include an i-propenyl group and a 3-butenyl group, but the group is not particularly limited.
  • Examples of the unsaturated-cyclic hydrocarbon group include, but are not limited to, a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group and the like.
  • Examples of the aromatic group include a phenyl group and a naphthyl group, but are not particularly limited.
  • the inducing group in R a functional group in which at least one of functional groups such as a carboxy group, a hydroxy group, or an amino group is added or substituted with respect to the main chain or side chain of the above-mentioned various hydrocarbon groups.
  • the group is mentioned, but is not particularly limited.
  • the number of carbon atoms constituting the main chain of R is not particularly limited, but is preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
  • ⁇ b + is a monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance.
  • monovalent or higher cations composed of organic substances include aliphatic ammonium or aromatic ammonium
  • examples of monovalent or higher valent cations composed of inorganic substances include alkali metal ions such as sodium, potassium, and lithium.
  • examples thereof include cations of divalent metals such as calcium and magnesium, hydrogen ions, and the like, but the present invention is not particularly limited. These may be applied alone or in combination of two or more.
  • the monovalent or higher cation composed of an organic substance or an inorganic substance is preferably sodium or potassium ion which is hard to yellow when the fiber raw material containing ⁇ is heated and is easily industrially used, but is not particularly limited.
  • ⁇ b + may be an organic onium ion, and in this case, it is particularly preferable that it is an organic ammonium ion.
  • the amount of the ionic substituent introduced into the fibrous cellulose is, for example, 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.40 mmol / g per 1 g (mass) of the fibrous cellulose. It is more preferably / g or more, and particularly preferably 0.60 mmol / g or more.
  • the amount of the ionic substituent introduced into the fibrous cellulose is preferably 5.20 mmol / g or less, more preferably 3.65 mmol / g or less per 1 g (mass) of the fibrous cellulose, for example, 3 It is more preferably 0.00 mmol / g or less, further preferably 2.50 mmol / g or less, further preferably 2.00 mmol / g or less, and further preferably 1.50 mmol / g or less. It is more preferably 1.00 mmol / g or less, and particularly preferably 1.00 mmol / g or less.
  • the denominator in the unit mmol / g indicates the mass of fibrous cellulose when the counter ion of the ionic substituent is a hydrogen ion (H +).
  • the amount of the ionic substituent introduced into the fibrous cellulose can be measured by, for example, the neutralization titration method.
  • the introduction amount is measured by determining the change in pH while adding an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution to the obtained slurry containing fibrous cellulose.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise and the pH of a fibrous cellulose-containing slurry having a phosphoric acid group.
  • the amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fibrous cellulose is measured, for example, as follows. First, the slurry containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the defibration treatment similar to the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin. Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 2 is obtained.
  • the titration curve shown in the upper part of FIG. 2 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added
  • the titration curve shown in the lower part of FIG. 2 plots the pH with respect to the amount of alkali added.
  • the increment (differential value) (1 / mmol) is plotted.
  • two points are confirmed in which the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added.
  • the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point
  • the maximum point of the increment obtained next is called the second end point.
  • the amount of alkali required from the start of titration to the first end point is equal to the amount of first dissociating acid of the fibrous cellulose contained in the slurry used for titration, and the amount of alkali required from the first end point to the second end point.
  • the amount is equal to the amount of the second dissociating acid of the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration, and the amount of alkali required from the start to the second end point of the titration is the fibrous cellulose contained in the slurry used for the titration. Is equal to the total amount of dissociated acid.
  • the value obtained by dividing the amount of alkali required from the start of titration to the first end point by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the amount of phosphorus oxo acid group introduced (mmol / g).
  • the amount of phosphorus oxo acid group introduced (or the amount of phosphorus oxo acid group) simply means the amount of the first dissociated acid.
  • the region from the start of titration to the first end point is referred to as a first region, and the region from the first end point to the second end point is referred to as a second region.
  • the amount of weakly acidic groups in the phosphoric acid group is apparently It decreases, and the amount of alkali required for the second region is smaller than the amount of alkali required for the first region.
  • the amount of strongly acidic groups in the phosphorus oxo acid group is the same as the amount of phosphorus atoms regardless of the presence or absence of condensation.
  • the weakly acidic group does not exist in the phosphorous acid group, so that the amount of alkali required for the second region is reduced or the amount of alkali required for the second region is reduced. May be zero. In this case, there is only one point on the titration curve where the pH increment is maximized.
  • the denominator of the above-mentioned phosphorus oxo acid group introduction amount indicates the mass of the acid-type fibrous cellulose
  • the phosphorus oxo acid group amount of the acid-type fibrous cellulose (hereinafter referred to as the phosphorus oxo acid group amount). (Called (acid type))).
  • the denominator is converted to the mass of fibrous cellulose when the cation C is a counterion.
  • Phosphoric acid group amount (C type) Phosphoric acid group amount (acid type) / ⁇ 1+ (W-1) x A / 1000 ⁇ A [mmol / g]: Total amount of anion derived from phosphoric acid group of fibrous cellulose (total amount of dissociated acid of phosphoric acid group) W: Formulated amount of cation C per valence (for example, Na is 23, Al is 9)
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of NaOH added dropwise to the dispersion liquid containing fibrous cellulose having a carboxy group as an ionic substituent and the pH.
  • the amount of the carboxy group introduced into the fibrous cellulose is measured, for example, as follows. First, the dispersion liquid containing fibrous cellulose is treated with a strongly acidic ion exchange resin. If necessary, the defibration treatment similar to the defibration treatment step described later may be performed on the measurement target before the treatment with the strongly acidic ion exchange resin. Next, the change in pH is observed while adding an aqueous sodium hydroxide solution, and a titration curve as shown in the upper part of FIG. 3 is obtained.
  • the titration curve shown in the upper part of FIG. 3 plots the measured pH with respect to the amount of alkali added
  • the titration curve shown in the lower part of FIG. 3 plots the pH with respect to the amount of alkali added.
  • the increment (differential value) (1 / mmol) is plotted.
  • the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) became the maximum, and this maximum point was the first. Called one end point.
  • the region from the start of titration to the first end point in FIG. 3 is referred to as a first region.
  • the amount of alkali required in the first region is equal to the amount of carboxy groups in the dispersion used for titration. Then, the amount of alkali (mmol) required in the first region of the titration curve is divided by the solid content (g) in the dispersion liquid containing the fibrous cellulose to be titrated, so that the amount of carboxy group introduced (mmol). / G) is calculated.
  • the denominator of the above-mentioned carboxy group introduction amount (mmol / g) is the mass of the acid-type fibrous cellulose
  • the carboxy group amount of the acid-type fibrous cellulose (hereinafter, the carboxy group amount (acid type)). ) Is shown.
  • the counterion of the carboxy group is replaced with an arbitrary cation C so as to have a charge equivalent
  • the denominator is converted to the mass of fibrous cellulose when the cation C is a counterion.
  • the amount of carboxy groups (hereinafter, the amount of carboxy groups (C type)) possessed by the fibrous cellulose in which the cation C is a counter ion can be determined.
  • Carboxylic acid group amount (C type) Carboxylic acid group amount (acid type) / ⁇ 1+ (W-1) x (carboxyl group amount (acid type)) / 1000 ⁇ W: Formulated amount of cation C per valence (for example, Na is 23, Al is 9)
  • the amount of ionic substituents In the measurement of the amount of ionic substituents by the titration method, if the amount of one drop of sodium hydroxide aqueous solution is too large, or if the titration interval is too short, the amount of ionic substituents will be lower than it should be. It may not be obtained.
  • As an appropriate dropping amount and titration interval for example, it is desirable to titrate 10 to 50 ⁇ L of a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution every 5 to 30 seconds.
  • the process for producing fine fibrous cellulose preferably includes an ionic substituent introduction step, and examples of the ionic substituent introduction step include a phosphorus oxo acid group introduction step.
  • the phosphorus oxo acid group introduction step at least one compound (hereinafter, also referred to as “compound A”) selected from compounds capable of introducing a phosphorus oxo acid group by reacting with a hydroxyl group of a fiber raw material containing cellulose is introduced into cellulose. It is a step of acting on a fiber raw material containing. By this step, a phosphorus oxo acid group-introduced fiber can be obtained.
  • the reaction between the fiber raw material containing cellulose and Compound A is carried out in the presence of at least one selected from urea and its derivatives (hereinafter, also referred to as “Compound B”). You may.
  • the reaction of the fiber raw material containing cellulose with the compound A may be carried out in the absence of the compound B.
  • the method of allowing the compound A to act on the fiber raw material in the coexistence with the compound B there is a method of mixing the compound A and the compound B with the fiber raw material in a dry state, a wet state or a slurry state.
  • a fiber raw material in a dry state or a wet state since the reaction uniformity is high, it is preferable to use a fiber raw material in a dry state or a wet state, and it is particularly preferable to use a fiber raw material in a dry state.
  • the form of the fiber raw material is not particularly limited, but is preferably cotton-like or thin sheet-like, for example.
  • Examples of the compound A and the compound B include a method of adding the compound A and the compound B to the fiber raw material in the form of a powder or a solution dissolved in a solvent, or in a state of being heated to a melting point or higher and melted.
  • a method of adding the compound A and the compound B to the fiber raw material in the form of a powder or a solution dissolved in a solvent, or in a state of being heated to a melting point or higher and melted are examples of the compound A and the compound B.
  • the reaction is highly homogeneous, it is preferable to add the mixture in the form of a solution dissolved in a solvent, particularly in the form of an aqueous solution.
  • the compound A and the compound B may be added to the fiber raw material at the same time, may be added separately, or may be added as a mixture.
  • the method for adding the compound A and the compound B is not particularly limited, but when the compound A and the compound B are in the form of a solution, the fiber raw material may be immersed in the solution to absorb the liquid and then taken out, or the fiber raw material may be taken out. The solution may be dropped into the water. Further, the required amounts of compound A and compound B may be added to the fiber raw material, or after the excess amounts of compound A and compound B are added to the fiber raw material, respectively, the surplus compound A and compound B are added by pressing or filtering. It may be removed.
  • the compound A used in this embodiment may be a compound having a phosphorus atom and capable of forming an ester bond with cellulose, and may be phosphoric acid or a salt thereof, phosphoric acid or a salt thereof, dehydration condensed phosphoric acid or a salt thereof.
  • Examples thereof include salts and anhydrous phosphoric acid (diphosphorus pentoxide), but the present invention is not particularly limited.
  • the phosphoric acid those having various puritys can be used, and for example, 100% phosphoric acid (normal phosphoric acid) or 85% phosphoric acid can be used.
  • Examples of phosphorous acid include 99% phosphorous acid (phosphonic acid).
  • the dehydration-condensed phosphoric acid is one in which two or more molecules of phosphoric acid are condensed by a dehydration reaction, and examples thereof include pyrophosphoric acid and polyphosphoric acid.
  • Phosphates, phosphorous acids, dehydration-condensed phosphates include phosphoric acid, phosphorous acid or dehydration-condensed phosphoric acid lithium salts, sodium salts, potassium salts, ammonium salts, etc. It can be a sum.
  • sodium phosphate and sodium phosphate Salt potassium salt of phosphoric acid, ammonium or phosphite of phosphoric acid, sodium salt of phosphite, potassium salt of phosphite, ammonium salt of phosphite are preferred, phosphoric acid, sodium dihydrogen phosphate, Disodium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, or phosphoric acid and sodium phosphite are more preferred.
  • the amount of compound A added to the fiber raw material is not particularly limited, but for example, when the amount of compound A added is converted to the phosphorus atomic weight, the amount of phosphorus atom added to the fiber raw material (absolute dry mass) is 0.5% by mass or more. It is preferably 100% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and further preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less.
  • the amount of phosphorus atoms added to the fiber raw material within the above range, the yield of fine fibrous cellulose can be further improved.
  • the addition amount of phosphorus atoms to the fiber raw material to be equal to or less than the above upper limit value, the effect of improving the yield and the cost can be balanced.
  • Compound B used in this embodiment is at least one selected from urea and its derivatives as described above.
  • Examples of compound B include urea, biuret, 1-phenylurea, 1-benzylurea, 1-methylurea, 1-ethylurea and the like.
  • compound B is preferably used as an aqueous solution. Further, from the viewpoint of further improving the uniformity of the reaction, it is preferable to use an aqueous solution in which both compound A and compound B are dissolved.
  • the amount of compound B added to the fiber raw material is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more and 500% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 400% by mass or less. It is more preferably 100% by mass or more and 350% by mass or less.
  • amides or amines may be contained in the reaction system in addition to compound B.
  • amides include formamide, dimethylformamide, acetamide, dimethylacetamide and the like.
  • amines include methylamine, ethylamine, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, pyridine, ethylenediamine, hexamethylenediamine and the like.
  • triethylamine in particular is known to act as a good reaction catalyst.
  • the heat treatment temperature it is preferable to select a temperature at which a phosphorus oxo acid group can be efficiently introduced while suppressing the thermal decomposition and hydrolysis reaction of the fiber.
  • the heat treatment temperature is, for example, preferably 50 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, and further preferably 130 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.
  • equipment having various heat media can be used for the heat treatment, for example, a stirring drying device, a rotary drying device, a disk drying device, a roll type heating device, a plate type heating device, a fluidized layer drying device, and a band.
  • a mold drying device, a filtration drying device, a vibration flow drying device, an air flow drying device, a vacuum drying device, an infrared heating device, a far infrared heating device, a microwave heating device, and a high frequency drying device can be used.
  • compound A is added to a thin sheet-shaped fiber raw material by a method such as impregnation and then heated, or the fiber raw material and compound A are heated while kneading or stirring with a kneader or the like.
  • a method such as impregnation and then heated, or the fiber raw material and compound A are heated while kneading or stirring with a kneader or the like.
  • This makes it possible to suppress uneven concentration of the compound A in the fiber raw material and more uniformly introduce the phosphorus oxo acid group onto the surface of the cellulose fiber contained in the fiber raw material. This is because when the water molecules move to the surface of the fiber raw material due to drying, the dissolved compound A is attracted to the water molecules by the surface tension and also moves to the surface of the fiber raw material (that is, the concentration unevenness of the compound A is caused. It is considered that this is due to the fact that it can be suppressed.
  • the heating device used for the heat treatment always keeps the water content retained by the slurry and the water content generated by the dehydration condensation (phosphate esterification) reaction between the compound A and the hydroxyl group contained in the cellulose or the like in the fiber raw material. It is preferable that the device can be discharged to the outside of the device system. Examples of such a heating device include a ventilation type oven and the like. By constantly discharging the water in the apparatus system, it is possible to suppress the hydrolysis reaction of the phosphate ester bond, which is the reverse reaction of the phosphate esterification, and also to suppress the acid hydrolysis of the sugar chain in the fiber. it can. Therefore, it is possible to obtain fine fibrous cellulose having a high axial ratio.
  • the heat treatment time is preferably 1 second or more and 300 minutes or less, more preferably 1 second or more and 1000 seconds or less, and 10 seconds or more and 800 seconds or less after the water is substantially removed from the fiber raw material. Is more preferable.
  • the amount of the phosphorus oxo acid group introduced can be within a preferable range by setting the heating temperature and the heating time within an appropriate range.
  • the phosphorus oxo acid group introduction step may be performed at least once, but may be repeated twice or more. By performing the phosphorus oxo acid group introduction step two or more times, many phosphorus oxo acid groups can be introduced into the fiber raw material.
  • the amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fiber raw material is, for example, 0.10 mmol / g or more, more preferably 0.20 mmol / g or more, and 0.50 mmol / g / g per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. It is more preferably g or more, and particularly preferably 1.00 mmol / g or more.
  • the amount of the phosphorus oxo acid group introduced into the fiber raw material is preferably 5.20 mmol / g or less, more preferably 3.65 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose, for example. It is more preferably 00 mmol / g or less.
  • the amount of the phosphorus oxo acid group introduced within the above range it is possible to facilitate the miniaturization of the fiber raw material and enhance the stability of the fine fibrous cellulose. Further, by setting the amount of the phosphorus oxo acid group introduced within the above range, a laminated sheet having excellent interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer and capable of exhibiting good adhesion to other resin films can be obtained. It will be easier. Further, by setting the amount of the phosphorus oxo acid group introduced within the above range, the transparency and appearance of the laminated sheet can be more effectively enhanced.
  • the process for producing fine fibrous cellulose may include, for example, a carboxy group introduction step as an ionic substituent introduction step.
  • the carboxy group introduction step has an oxidation treatment such as ozone oxidation, oxidation by the Fenton method, TEMPO oxidation treatment, a compound having a group derived from carboxylic acid or a derivative thereof, or a group derived from carboxylic acid with respect to the fiber raw material containing cellulose. This is done by treating with an acid anhydride of the compound or a derivative thereof.
  • the compound having a group derived from a carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a dicarboxylic acid compound such as maleic acid, succinic acid, phthalic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, itaconic acid, citric acid, aconitic acid and the like.
  • Examples include tricarboxylic acid compounds.
  • the derivative of the compound having a group derived from a carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include an imide of an acid anhydride of a compound having a carboxy group and a derivative of an acid anhydride of a compound having a carboxy group.
  • the imide of the acid anhydride of the compound having a carboxy group is not particularly limited, and examples thereof include an imide of a dicarboxylic acid compound such as maleimide, succinateimide, and phthalateimide.
  • the acid anhydride of the compound having a group derived from carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a dicarboxylic acid compound such as maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, and itaconic anhydride. Acid anhydride can be mentioned.
  • the derivative of the acid anhydride of the compound having a group derived from carboxylic acid is not particularly limited, but for example, a compound having a carboxy group such as dimethylmaleic acid anhydride, diethylmaleic acid anhydride, diphenylmaleic acid anhydride and the like. Examples thereof include those in which at least a part of the hydrogen atom of the acid anhydride is substituted with a substituent such as an alkyl group or a phenyl group.
  • the aldehyde generated in the oxidation process can be efficiently oxidized to the carboxy group.
  • the TEMPO oxidation treatment may be carried out under the condition that the pH is 10 or more and 11 or less. Such a treatment is also referred to as an alkaline TEMPO oxidation treatment.
  • the alkaline TEMPO oxidation treatment can be carried out, for example, by adding a nitroxy radical such as TEMPO as a catalyst, sodium bromide as a co-catalyst, and sodium hypochlorite as an oxidizing agent to pulp as a fiber raw material. ..
  • the amount of carboxy group introduced into fibrous cellulose varies depending on the type of substituent, but for example, when a carboxy group is introduced by TEMPO oxidation, it may be 0.10 mmol / g or more per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose. It is preferably 0.20 mmol / g or more, more preferably 0.40 mmol / g or more, and particularly preferably 0.60 mmol / g or more.
  • the amount of the carboxy group introduced into the fibrous cellulose is preferably 3.65 mmol / g or less, more preferably 3.00 mmol / g or less, and further preferably 2.50 mmol / g or less.
  • the substituent when it is a carboxymethyl group, it may be 5.8 mmol / g or less per 1 g (mass) of fine fibrous cellulose.
  • a washing step can be performed on the ionic substituent-introduced fiber, if necessary.
  • the washing step is performed by washing the ionic substituent-introduced fiber with, for example, water or an organic solvent. Further, the cleaning step may be performed after each step described later, and the number of cleanings performed in each cleaning step is not particularly limited.
  • an alkali treatment may be performed on the fiber raw material between the step of introducing an ionic substituent and the step of defibration treatment described later.
  • the alkaline treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the ionic substituent-introduced fiber in an alkaline solution.
  • the alkaline compound contained in the alkaline solution is not particularly limited, and may be an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound.
  • sodium hydroxide or potassium hydroxide is preferably used as the alkaline compound because of its high versatility.
  • the solvent contained in the alkaline solution may be either water or an organic solvent.
  • the solvent contained in the alkaline solution is preferably a polar solvent containing water or a polar organic solvent exemplified by alcohol, and more preferably an aqueous solvent containing at least water.
  • an aqueous solution of sodium hydroxide or an aqueous solution of potassium hydroxide is preferable because of its high versatility.
  • the temperature of the alkaline solution in the alkaline treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and more preferably 10 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.
  • the immersion time of the ionic substituent-introduced fiber in the alkaline solution in the alkali treatment step is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 20 minutes or less.
  • the amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10000% by mass or less, based on the absolute dry mass of the ionic substituent-introduced fiber. The following is more preferable.
  • the ionic substituent introduction fiber may be washed with water or an organic solvent after the ionic substituent introduction step and before the alkali treatment step. After the alkali treatment step and before the defibration treatment step, it is preferable to wash the alkali-treated ionic substituent-introduced fiber with water or an organic solvent from the viewpoint of improving handleability.
  • the fiber raw material may be subjected to acid treatment between the step of introducing an ionic substituent and the defibration treatment step described later.
  • the ionic substituent introduction step, the acid treatment, the alkali treatment, and the defibration treatment may be performed in this order.
  • the method of acid treatment is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the fiber raw material in an acidic liquid containing an acid.
  • the concentration of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably, for example, 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.
  • the pH of the acidic liquid used is not particularly limited, but is preferably 0 or more and 4 or less, and more preferably 1 or more and 3 or less.
  • an inorganic acid, a sulfonic acid, a carboxylic acid or the like can be used.
  • Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, hypochlorous acid, chloric acid, chloric acid, perchloric acid, phosphoric acid, boric acid and the like.
  • Examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and the like.
  • Examples of the carboxylic acid include formic acid, acetic acid, citric acid, gluconic acid, lactic acid, oxalic acid, tartaric acid and the like. Among these, it is particularly preferable to use hydrochloric acid or sulfuric acid.
  • the temperature of the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 5 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and more preferably 20 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.
  • the immersion time in the acid solution in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 5 minutes or more and 120 minutes or less, and more preferably 10 minutes or more and 60 minutes or less.
  • the amount of the acid solution used in the acid treatment is not particularly limited, but is preferably 100% by mass or more and 100,000% by mass or less, and 1000% by mass or more and 10,000% by mass or less, for example, with respect to the absolute dry mass of the fiber raw material. Is more preferable.
  • Fine fibrous cellulose can be obtained by defibrating the ionic substituent-introduced fiber in the defibration treatment step.
  • a defibration treatment apparatus can be used.
  • the defibrating apparatus is not particularly limited, but for example, a high-speed defibrator, a grinder (stone mill type crusher), a high-pressure homogenizer or an ultra-high pressure homogenizer, a high-pressure collision type crusher, a ball mill, a bead mill, a disc type refiner, a conical refiner, and a biaxial A kneader, a vibration mill, a homomixer under high speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used.
  • a high-speed defibrator a grinder (stone mill type crusher), a high-pressure homogenizer or an ultra-high pressure homogenizer, a high-pressure collision type crusher, a ball mill, a bead mill, a disc type refiner, a conical refiner, and a biaxial A kneader, a vibration mill, a homomixer under high speed rotation, an ultrasonic disperser, or a beater can be used
  • a high-speed defibrator a high-pressure homogenizer, and an ultra-high-pressure homogenizer, which are less affected by crushed media and have less risk of contamination.
  • the defibration treatment step for example, it is preferable to dilute the ionic substituent-introduced fiber with a dispersion medium to form a slurry.
  • a dispersion medium one or more selected from water and an organic solvent such as a polar organic solvent can be used.
  • the polar organic solvent is not particularly limited, but for example, alcohols, polyhydric alcohols, ketones, ethers, esters, aprotic polar solvents and the like are preferable.
  • alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutyl alcohol and the like.
  • polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin and the like.
  • ketones examples include acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and the like.
  • ethers include diethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monon-butyl ether, propylene glycol monomethyl ether and the like.
  • esters include ethyl acetate, butyl acetate and the like.
  • the aprotic polar solvent examples include dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) and the like.
  • the solid content concentration of fine fibrous cellulose during the defibration treatment can be set as appropriate.
  • the slurry obtained by dispersing the ionic substituent-introduced fiber in a dispersion medium may contain a solid content such as urea having a hydrogen bond property.
  • a fine fibrous cellulose dispersion (fine fibrous cellulose-containing slurry) can be obtained by the method described above. Such a dispersion may be diluted with water to the desired concentration. Moreover, you may mix arbitrary components as described later.
  • the fiber layer may contain an arbitrary component other than fine fibrous cellulose.
  • the optional component include a hydrophilic polymer, a hydrophilic low molecule, and an organic ion.
  • the hydrophilic polymer is preferably a hydrophilic oxygen-containing organic compound (however, the above-mentioned cellulose fibers are excluded).
  • the oxygen-containing organic compound is preferably non-fibrous, and such non-fibrous oxygen-containing organic compound does not include fine fibrous cellulose or thermoplastic resin fiber.
  • hydrophilic polymer examples include polyethylene glycol, polyethylene oxide, casein, dextrin, starch, modified starch, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol (acetoacetylated polyvinyl alcohol, etc.), polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, polyvinylmethyl ether, and poly.
  • examples thereof include acrylates, acrylic acid alkyl ester copolymers, urethane copolymers, and cellulose derivatives (hydroxyethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, etc.).
  • hydrophilic small molecule examples include glycerin, sorbitol, ethylene glycol and the like.
  • polyethylene glycol, polyethylene oxide, glycerin, and sorbitol are preferable from the viewpoint of improving the strength, density, chemical resistance, etc. of the fiber layer, and at least one selected from polyethylene glycol and polyethylene oxide is more preferable. It is preferably polyethylene glycol, more preferably polyethylene glycol.
  • the hydrophilic polymer is preferably an organic compound polymer having a weight average molecular weight of 50,000 or more and 8 million or less.
  • the hydrophilic small molecule may be a small molecule having a molecular weight of less than 1000.
  • the content of the hydrophilic polymer or the hydrophilic low molecule contained in the fiber layer is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 20% by mass, based on the total mass of the fiber layer. It is more preferably mass% or more.
  • the content of the hydrophilic polymer or the hydrophilic low molecule contained in the fiber layer is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, based on the total mass of the fiber layer. ..
  • Examples of the organic ion include tetraalkylammonium ion and tetraalkylphosphonium ion.
  • Examples of the tetraalkylammonium ion include tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion, tetrapropylammonium ion, tetrabutylammonium ion, tetrapentylammonium ion, tetrahexylammonium ion, tetraheptylammonium ion, tributylmethylammonium ion, and lauryltrimethyl.
  • Examples thereof include ammonium ion, cetyltrimethylammonium ion, stearyltrimethylammonium ion, octyldimethylethylammonium ion, lauryldimethylethylammonium ion, didecyldimethylammonium ion, lauryldimethylbenzylammonium ion and tributylbenzylammonium ion.
  • Examples of the tetraalkylphosphonium ion include tetramethylphosphonium ion, tetraethylphosphonium ion, tetrapropylphosphonium ion, tetrabutylphosphonium ion, and lauryltrimethylphosphonium ion. Further, examples of the tetrapropyl onium ion and the tetrabutyl onium ion include tetra n-propyl onium ion and tetra n-butyl onium ion, respectively.
  • an antifoaming agent for example, phenoxyethanol
  • a lubricant for example, ethylene glycol
  • an ultraviolet absorber for example, ethylene glycol
  • a dye for example, ethylene glycol
  • a pigment for example, ethylene glycol
  • a stabilizer for example, ethylene glycol
  • a surfactant for example, phenoxyethanol
  • the method for producing a laminated sheet of the present invention includes a step of forming a fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less and a step of applying a resin composition containing a modified polyolefin resin on the fiber layer. Is preferable. Further, the method for producing a laminated sheet of the present invention includes a step of applying a fine fibrous cellulose dispersion liquid containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less on a resin layer containing a modified polyolefin resin. You may.
  • a resin composition containing a modified polyolefin resin When applying a resin composition containing a modified polyolefin resin on a fiber layer or forming a modified polyolefin resin, a resin composition containing a modified polyolefin resin is applied, a coating film is formed, and then a drying step is performed. It is preferable to provide it. By providing such a drying step, heat is applied to the coating film containing the modified polyolefin resin, and the modified component of the modified polyolefin resin forms a crosslinked structure with the hydroxyl group and the like contained in the fine fibrous cellulose of the fiber layer. Conceivable.
  • the formation of the crosslinked structure of the modified component and the fine fibrous cellulose of the fiber layer may be, for example, a crosslinked structure via an adhesion aid.
  • a method for manufacturing a laminated sheet in addition to the method described above, a method in which a resin layer is placed on a fiber layer and heat-pressed can also be mentioned. Another method is to install a fiber layer in a mold for injection molding, inject a heated and melted resin into the mold, and bond the resin layer to the fiber layer.
  • the step of forming the fiber layer containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is a step of applying a fine fibrous cellulose dispersion liquid (fine fibrous cellulose-containing slurry) on a base material or a fine fibrous cellulose dispersion liquid. It is preferable to include a step of making paper. Further, when a fine fibrous cellulose dispersion liquid containing fibrous cellulose having a fiber width of 1000 nm or less is coated on the resin layer containing the modified polyolefin resin, the base material is changed to the resin layer and the coating method described later is performed. May be adopted.
  • the fine fibrous cellulose dispersion liquid fine fibrous cellulose-containing slurry
  • the fine fibrous cellulose dispersion liquid is applied on the base material, and this is applied.
  • This is a step of obtaining a sheet by peeling the fine fibrous cellulose-containing sheet formed by drying the material from the base material.
  • the concentration of the fine fibrous cellulose dispersion to be coated is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the quality of the base material used in the coating process is not particularly limited, but a material having higher wettability to the fine fibrous cellulose dispersion may suppress shrinkage of the sheet during drying, but is formed after drying. It is preferable to select a sheet that can be easily peeled off.
  • a resin plate or a metal plate is preferable, but it is not particularly limited.
  • resin plates such as acrylic plates, polyethylene terephthalate plates, vinyl chloride plates, polystyrene plates and polyvinylidene chloride plates, metal plates such as aluminum plates, zinc plates, copper plates and iron plates, and those whose surfaces are oxidized, stainless steel.
  • a plate, brass plate, etc. can be used.
  • the viscosity of the fine fibrous cellulose dispersion when the viscosity of the fine fibrous cellulose dispersion is low and it develops on the base material, it is used for blocking on the base material in order to obtain a fine fibrous cellulose-containing sheet having a predetermined thickness and basis weight.
  • the frame may be fixed and used.
  • the quality of the dammed frame is not particularly limited, but it is preferable to select one in which the end portion of the sheet that adheres after drying can be easily peeled off. Of these, those obtained by molding a resin plate or a metal plate are preferable, but are not particularly limited.
  • resin plates such as acrylic plates, polyethylene terephthalate plates, vinyl chloride plates, polystyrene plates and polyvinylidene chloride plates, metal plates such as aluminum plates, zinc plates, copper plates and iron plates, and those whose surfaces are oxidized, stainless steel.
  • a molded plate, brass plate, or the like can be used.
  • a coating machine for applying the fine fibrous cellulose dispersion for example, a bar coater, a roll coater, a gravure coater, a die coater, a curtain coater, an air doctor coater, or the like can be used.
  • a bar coater, a die coater, a curtain coater, and a spray coater are preferable because the thickness can be made more uniform.
  • the coating temperature is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 45 ° C. or lower.
  • the coating temperature is at least the above lower limit value, the fine fibrous cellulose dispersion liquid can be easily coated, and when it is at least the above upper limit value, volatilization of the dispersion medium during coating can be suppressed.
  • the coating step it is preferable to coat the fine fibrous cellulose dispersion so that the finished basis weight of the sheet is 10 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less.
  • the basis weight is within the above range, a fiber layer having excellent strength can be obtained.
  • the manufacturing process of the fine fibrous cellulose-containing sheet preferably includes a step of drying the fine fibrous cellulose dispersion coated on the base material.
  • the drying method is not particularly limited, but may be a non-contact drying method or a method of drying while restraining the sheet, and these may be combined.
  • the non-contact drying method is not particularly limited, but a method of heating and drying with hot air, infrared rays, far infrared rays or near infrared rays (heat drying method) and a method of vacuum drying (vacuum drying method) are applied. Can be done.
  • the heat drying method and the vacuum drying method may be combined, but the heat drying method is usually applied. Drying with infrared rays, far infrared rays or near infrared rays can be performed using an infrared device, a far infrared device or a near infrared device, but is not particularly limited.
  • the heating temperature in the heat drying method is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. or higher and 150 ° C.
  • the heating temperature is at least the above lower limit value, the dispersion medium can be rapidly volatilized, and when it is at least the above upper limit value, the cost required for heating can be suppressed and the discoloration of fine fibrous cellulose due to heat can be suppressed. ..
  • the obtained fine fibrous cellulose-containing sheet is peeled off from the base material.
  • the base material is a sheet
  • the fine fibrous cellulose-containing sheet and the base material are wound while being laminated to form fine fibers.
  • the fine fibrous cellulose-containing sheet may be peeled off from the process substrate immediately before the use of the cellulose-containing sheet. In this way, a fine fibrous cellulose-containing sheet to be a fiber layer can be obtained.
  • the resin composition containing the modified polyolefin resin is applied to the surface of the fine fibrous cellulose-containing sheet peeled off from the base material. It is preferable to do so. Thereby, the interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer can be further enhanced.
  • the step of manufacturing the fine fibrous cellulose-containing sheet to be the fiber layer may include a step of making a paper of the fine fibrous cellulose dispersion liquid.
  • Examples of the paper machine in the paper making process include continuous paper machines such as a long net type, a circular net type, and an inclined type, and a multi-layer paper making machine combining these.
  • known papermaking such as hand-making may be performed.
  • the fine fibrous cellulose dispersion is filtered on a wire and dehydrated to obtain a wet paper sheet, which is then pressed and dried to obtain the sheet.
  • concentration of the fine fibrous cellulose dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.
  • the filter cloth for filtration is not particularly limited, but it is important that the fine fibrous cellulose does not pass through and the filtration rate does not become too slow.
  • a filter cloth is not particularly limited, but a sheet made of an organic polymer, a woven fabric, or a porous membrane is preferable.
  • the organic polymer is not particularly limited, but non-cellulosic organic polymers such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferable. Specific examples thereof include a porous membrane of polytetrafluoroethylene having a pore size of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m, polyethylene terephthalate having a pore diameter of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m, or a polyethylene woven fabric, but the present invention is not particularly limited.
  • non-cellulosic organic polymers such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE) are preferable. Specific examples thereof include a porous membrane of polytetrafluoroethylene having a pore size of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, for example, 1 ⁇ m, poly
  • the method for producing a sheet from the fine fibrous cellulose dispersion is not particularly limited, and examples thereof include a method using the production apparatus described in WO2011 / 013567.
  • This manufacturing apparatus discharges the fine fibrous cellulose dispersion liquid onto the upper surface of the endless belt, and squeezes the dispersion medium from the discharged fine fibrous cellulose dispersion liquid to generate a web, and the web is dried. It has a drying section to produce a fiber sheet.
  • An endless belt is arranged from the watering section to the drying section, and the web generated in the watering section is conveyed to the drying section while being placed on the endless belt.
  • the dehydration method that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a dehydration method that is usually used in the production of paper.
  • the drying method is not particularly limited, and examples thereof include methods used in the production of paper.
  • a cylinder dryer, a yankee dryer, hot air drying, a near infrared heater, an infrared heater and the like are preferable.
  • the present invention may relate to a laminated body formed by laminating the above-mentioned laminated sheet and an adherend.
  • the adherend is arranged on the resin layer side of the laminated sheet, and in such a case, the resin layer in the laminated sheet may function as an adhesive layer.
  • the adherend include an organic film (hereinafter, also referred to as an organic layer) and an inorganic film (hereinafter, also referred to as an inorganic layer).
  • the laminated body of the present invention is preferably a laminated body formed by laminating the above-mentioned laminated sheet and an organic film.
  • the organic film include a resin film, a resin plate, and a resin molded product. That is, one embodiment of the present invention is a laminate obtained by laminating the above-mentioned laminated sheet and a resin film, and the resin film is arranged on the resin layer side of the laminated sheet.
  • a resin film, a resin plate, and a resin molded product are layers containing a natural resin or a synthetic resin as a main component.
  • the main component refers to a component contained in an amount of 50% by mass or more with respect to the total mass of the resin film.
  • the content of the resin component is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and 90% by mass, based on the total mass of the resin film. % Or more is particularly preferable.
  • the content of the resin component may be 100% by mass with respect to the total mass of the resin film.
  • Examples of the natural resin include rosin-based resins such as rosin, rosin ester, and hydrogenated rosin ester.
  • the synthetic resin examples include polyolefin resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polyimide resin, polystyrene resin, acrylic resin and the like.
  • the synthetic resin is preferably a polyolefin resin, and preferably has at least one selected from a polyethylene resin and a polypropylene resin.
  • the polyolefin resin is preferably a resin having a cyclic olefin structure.
  • the resin having a cyclic olefin structure may be a cycloolefin resin (COP) or a cycloolefin copolymer. Therefore, in the laminate of the present embodiment, the resin film preferably contains a resin having a cyclic olefin structure.
  • the method for forming the organic layer is not particularly limited, and examples thereof include a coating method, an injection molding method, and a heating and pressurizing method.
  • a coating method it is preferable that the resin composition forming the organic layer is coated on the resin layer of the laminated sheet and then thermosetting or photocuring.
  • the heating and pressurizing method it is preferable to heat-press the resin film in a state of being laminated on the resin layer of the laminated sheet.
  • the heat pressing conditions at this time can be appropriately selected with reference to the glass transition temperature of the resin film and the like.
  • the substance constituting the inorganic layer is not particularly limited, and is, for example, aluminum, silicon, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium; these oxides, carbides, nitrides, oxide carbides, oxide nitrides, or oxide carbides. Things; or mixtures thereof. From the viewpoint that high moisture resistance can be stably maintained, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxide carbide, silicon nitride, silicon oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxide, aluminum nitride, or any of these. The mixture is preferred.
  • the method for forming the inorganic layer is not particularly limited, and examples thereof include a chemical vapor deposition method (CVD) and a physical vapor deposition method (PVD).
  • CVD chemical vapor deposition method
  • PVD physical vapor deposition method
  • Specific examples of the CVD method include plasma CVD using plasma, catalytic chemical vapor deposition (Cat-CVD) in which a material gas is catalytically pyrolyzed using a heating catalyst, and the like.
  • Specific examples of the PVD method include vacuum deposition, ion plating, sputtering and the like.
  • an atomic layer deposition method (Atomic Layer Deposition, ALD) can also be adopted as a method for forming the inorganic layer.
  • ALD is a method of forming a thin film in atomic layer units by alternately supplying the raw material gas of each element constituting the film to be formed to the surface on which the layer is formed.
  • a preferred embodiment of the laminated sheet of the present invention is a laminated sheet that is transparent, has high mechanical strength, and has a small haze. From the viewpoint of utilizing excellent optical characteristics, it is suitable for applications of light-transmitting substrates such as various display devices and various solar cells. It is also suitable for applications such as substrates for electronic devices, parts for home appliances, window materials for various vehicles and buildings, interior materials, exterior materials, and packaging materials.
  • ⁇ Manufacturing example 1> Manufacturing of phosphorylated pulp
  • softwood kraft pulp made by Oji Paper solid content 93% by mass, basis weight 208 g / m 2 sheets, disintegrated and measured according to JIS P 811-2: 2012 Canadian standard drainage degree (CSF) ) Used 700 mL.
  • the raw material pulp was subjected to phosphorus oxo oxidation treatment as follows. First, a mixed aqueous solution of ammonium dihydrogen phosphate and urea is added to 100 parts by mass (absolute dry mass) of the raw material pulp to obtain 45 parts by mass of ammonium dihydrogen phosphate, 120 parts by mass of urea, and 150 parts by mass of water.
  • the obtained chemical-impregnated pulp was heated in a hot air dryer at 165 ° C. for 200 seconds to introduce a phosphoric acid group into the cellulose in the pulp to obtain a phosphorylated pulp.
  • the washing treatment is carried out by repeating the operation of pouring 10 L of ion-exchanged water into 100 g (absolute dry mass) of phosphorylated pulp, stirring the pulp dispersion liquid so that the pulp is uniformly dispersed, and then filtering and dehydrating the pulp. went.
  • the electrical conductivity of the filtrate became 100 ⁇ S / cm or less, the washing end point was set.
  • the phosphorylated pulp after washing was subjected to alkali treatment (neutralization treatment) as follows.
  • the washed phosphorylated pulp was diluted with 10 L of ion-exchanged water, and then a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added little by little with stirring to obtain a phosphorylated pulp slurry having a pH of 12 or more and 13 or less. ..
  • the phosphorylated pulp slurry was dehydrated to obtain phosphorylated pulp subjected to alkali treatment (neutralization treatment).
  • the phosphorylated pulp after the neutralization treatment was subjected to the above-mentioned washing treatment.
  • the infrared absorption spectrum of the phosphorylated pulp thus obtained was measured using FT-IR.
  • this fine fibrous cellulose maintained the cellulose type I crystal. Moreover, when the fiber width of the fine fibrous cellulose was measured using a transmission electron microscope, it was 3 to 5 nm.
  • the amount of phosphoric acid group (first dissociated acid amount) measured by the method for measuring the amount of phosphoroxo acid group described later was 1.45 mmol / g.
  • the total amount of dissociated acid was 2.45 mmol / g.
  • the infrared absorption spectrum of the obtained subphosphorylated pulp was measured using FT-IR.
  • absorption based on P O of the phosphonic acid group, which is a tautomer of the phosphite group, was observed around 1210 cm -1, and the phosphorous acid group (phosphonic acid group) was added to the pulp.
  • P O of the phosphonic acid group
  • the phosphorous acid group phosphonic acid group
  • the amount of phosphite group (first dissociated acid amount) measured by the method for measuring the amount of phosphorous acid group described later was 1.51 mmol / g.
  • the total amount of dissociated acid was 1.54 mmol / g.
  • TEMPO oxidized pulp softwood kraft pulp (undried) made by Oji Paper was used. Alkaline TEMPO oxidation treatment was carried out on this raw material pulp as follows. First, the raw material pulp equivalent to 100 parts by mass of dry mass, 1.6 parts by mass of TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl), and 10 parts by mass of sodium bromide are added to 10000 parts by mass of water. It was dispersed in the parts. Then, a 13 mass% sodium hypochlorite aqueous solution was added to 1.0 g of pulp so as to be 3.8 mmol, and the reaction was started. During the reaction, a 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to keep the pH at 10 or more and 10.5 or less, and the reaction was considered to be completed when no change was observed in the pH.
  • the washing treatment is carried out by dehydrating the pulp slurry after TEMPO oxidation to obtain a dehydrated sheet, pouring 5000 parts by mass of ion-exchanged water, stirring and uniformly dispersing, and then repeating the operation of filtration and dehydration. It was. When the electrical conductivity of the filtrate became 100 ⁇ S / cm or less, the washing end point was set.
  • Example 1 (Dissolution of polyvinyl alcohol) Polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., Poval 105, degree of polymerization: 500, degree of saponification: 98 to 99 mol%) was added to ion-exchanged water so as to have a concentration of 20% by mass, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 1 hour to dissolve it. .. An aqueous polyvinyl alcohol solution was obtained by the above procedure.
  • the fine fibrous cellulose dispersion (A) and the above polyvinyl alcohol aqueous solution were each diluted with ion-exchanged water so that the solid content concentration was 0.6% by mass. Then, the diluted polyvinyl alcohol aqueous solution was mixed with 30 parts by mass of the diluted fine fibrous cellulose dispersion liquid so as to be 70 parts by mass to obtain a mixed liquid. Further, the mixed solution was weighed so that the finished basis weight of the sheet was 100 g / m 2 , and developed on a commercially available acrylic plate. A frame for damming (inner dimensions 120 mm ⁇ 120 mm, height 5 cm) was arranged on the acrylic plate so as to have a predetermined basis weight. Then, it was dried in a dryer at 70 ° C. for 24 hours and peeled off from the acrylic plate to form a fiber layer. The thickness of the fiber layer was 75 ⁇ m.
  • Example 2 In Example 1 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the polyisocyanate compound was made to have 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 1 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 3 In Example 1 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the amount of the polyisocyanate compound was 25 parts by mass with respect to 75 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 1 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 4 In Example 1 (formation of the fiber layer), 50 parts by mass of the diluted polyvinyl alcohol aqueous solution was mixed with 50 parts by mass of the diluted fine fibrous cellulose dispersion to obtain a mixed solution. Other procedures were the same as in Example 1 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 5 In Example 4 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the polyisocyanate compound was made to have 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 4, and an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained.
  • TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 6 In Example 4 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the amount of the polyisocyanate compound was 25 parts by mass with respect to 75 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 4, and an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained.
  • TPA-100 polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 7 In Example 1 (formation of the fiber layer), 70 parts by mass of the diluted fine fibrous cellulose dispersion was mixed with 30 parts by mass of the diluted polyvinyl alcohol aqueous solution to obtain a mixed solution. Other procedures were the same as in Example 1 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 8 In Example 7 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the polyisocyanate compound was made to have 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 7 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 9 In Example 7 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution. At this time, the amount of the polyisocyanate compound was 25 parts by mass with respect to 75 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 7 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 10 In Example 7 (formation of resin layer), instead of the maleic anhydride-modified polypropylene resin solution, a maleic anhydride-modified chlorinated polypropylene resin solution (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen F-2MB: polypropylene resin component 20% by mass, methyl) Cyclohexane 55% by mass, butyl acetate 25% by mass) was used. Other procedures were the same as in Example 1 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • a maleic anhydride-modified chlorinated polypropylene resin solution manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen F-2MB: polypropylene resin component 20% by mass, methyl
  • Example 11 In Example 10 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified chlorinated polypropylene resin solution. At this time, the polyisocyanate compound was made to have 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 10 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 12 In Example 10 (formation of resin layer), a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added to the maleic anhydride-modified chlorinated polypropylene resin solution. At this time, the amount of the polyisocyanate compound was 25 parts by mass with respect to 75 parts by mass of the polypropylene resin component. Other procedures were the same as in Example 10 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • TPA-100 polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Example 13 In Example 11 (formation of the fiber layer), the fine fibrous cellulose dispersion (B) was used instead of the fine fibrous cellulose dispersion (A). Other procedures were the same as in Example 11 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 14 In Example 11 (formation of the fiber layer), the fine fibrous cellulose dispersion (C) was used instead of the fine fibrous cellulose dispersion (A). Other procedures were the same as in Example 11 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 15 In Example 11 (formation of the fiber layer), the fine fibrous cellulose dispersion (D) was used instead of the fine fibrous cellulose dispersion (A). Other procedures were the same as in Example 11 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 16 an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the procedure of (formation of the resin layer) was changed as follows.
  • (Formation of resin layer) An aqueous emulsion of carboxy-modified polyethylene (Arrow Base SB-1230N manufactured by Unitica: 26% by mass of polyethylene resin component, 58% by mass of water, 16% by mass of isopropyl alcohol) was applied to the surface of the fiber layer on the side peeled from the acrylic plate. After coating with a bar coater, a resin layer was formed by heating at 100 ° C. for 1 hour to cure. The thickness of the resin layer was 5 ⁇ m.
  • Example 17 In Example 11 (formation of the fiber layer), the mixed liquid was weighed so that the finished basis weight of the sheet was 30 g / m 2 , and developed on a commercially available acrylic plate. Other procedures were the same as in Example 11 to obtain an evaluation sheet (laminated sheet).
  • Example 10 formation of the resin layer was not performed, and the fiber layer alone was used as the evaluation sheet.
  • Example 10 an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the procedure of (formation of the resin layer) was changed as follows.
  • (Formation of resin layer) 15 parts by mass of a modified polycarbonate resin (Yupizeta 2136 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.), 57 parts by mass of toluene, and 28 parts by mass of methyl ethyl ketone were mixed.
  • a polyisocyanate compound (TPA-100, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was added. At this time, the amount of the polyisocyanate compound was 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polycarbonate resin component.
  • a resin layer was formed by applying these mixed solutions to the surface of the fiber layer on the side peeled from the acrylic plate with a bar coater and then heating at 100 ° C. for 1 hour to cure. The thickness of the resin layer was 5 ⁇ m.
  • Example 10 an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the procedure of (formation of the resin layer) was changed as follows.
  • a polyisocyanate compound (Asahi Kasei Chemicals, TPA-100) is added to a urethane acrylic resin solution (Acryt 8UA-347A, manufactured by Taisei Fine Chemicals, Inc .: urethane acrylic resin component 30% by mass, methyl ethyl ketone 65% by mass, isopropyl alcohol 5% by mass). Added.
  • the amount of the polyisocyanate compound was 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the urethane acrylic resin component.
  • a resin layer was formed by applying these mixed solutions to the surface of the fiber layer on the side peeled from the acrylic plate with a bar coater and then heating at 100 ° C. for 1 hour to cure. The thickness of the resin layer was 5 ⁇ m.
  • Example 10 an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the procedure of (formation of the resin layer) was changed as follows.
  • a urethane polyol adhesive (Nipporan 2304 manufactured by Tosoh Co., Ltd .: urethane polyose component 35% by weight, methyl ethyl ketone 65% by mass) was applied to the surface of the fiber layer peeled from the acrylic plate with a bar coater, and then 100.
  • a resin layer was formed by heating at ° C. for 1 hour and curing. The thickness of the resin layer was 5 ⁇ m.
  • Example 10 an evaluation sheet (laminated sheet) was obtained in the same manner as in Example 10 except that the procedure of (formation of the resin layer) was changed as follows. (Formation of resin layer) A biaxially stretched polypropylene film (Toray Industries, Inc., Trefan # 50-2500H: thickness 50 ⁇ m) was superposed on the surface of the fiber layer on the side peeled from the acrylic plate. This was passed through a tabletop laminator, and the fiber layer and the biaxially stretched polypropylene film were laminated. An evaluation sheet (laminated sheet) was obtained by the above procedure.
  • a biaxially stretched polypropylene film Toray Industries, Inc., Trefan # 50-2500H: thickness 50 ⁇ m
  • ⁇ Measurement> (Measurement of phosphorus oxo acid group amount)
  • the amount of phosphorus oxo acid groups in the fine fibrous cellulose is adjusted by adding ion-exchanged water to the fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose. It was adjusted to 0.2% by mass, treated with an ion exchange resin, and then titrated with an alkali to measure the weight.
  • a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; Organo Corporation, conditioned) having a volume of 1/10 was added to the fine fibrous cellulose-containing slurry, and the mixture was shaken for 1 hour. After that, it was poured on a mesh having a mesh size of 90 ⁇ m to separate the resin and the slurry.
  • titration using alkali changes the pH value indicated by the slurry while adding 10 ⁇ L of 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fine fibrous cellulose-containing slurry after treatment with an ion exchange resin every 5 seconds. It was done by measuring.
  • the titration was performed while blowing nitrogen gas into the slurry from 15 minutes before the start of the titration.
  • the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkali dropped) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added.
  • the maximum point of the increment obtained first when alkali is added is called the first end point, and the maximum point of the increment obtained next is called the second end point (FIG. 2).
  • the amount of alkali required from the start of titration to the first end point is equal to the amount of first dissociated acid in the slurry used for titration.
  • the amount of alkali required from the start of titration to the second end point becomes equal to the total amount of dissociated acid in the slurry used for titration.
  • the amount of alkali (mmol) required from the start of titration to the first end point divided by the solid content (g) in the slurry to be titrated is the amount of phosphate groups (first dissociated acid amount) (mmol / g). ).
  • the value obtained by dividing the amount of alkali (mmol) required from the start of titration to the second end point by the solid content (g) in the slurry to be titrated was defined as the total amount of dissociated acid (mmol / g).
  • the carboxy group amount of the fine fibrous cellulose (equal to the carboxy group amount of the TEMPO oxide pulp) is set to 0 by adding ion-exchanged water to the fine fibrous cellulose dispersion containing the target fine fibrous cellulose. It was measured at 2% by mass, treated with an ion exchange resin, and then titrated with an alkali. The treatment with an ion exchange resin is carried out by adding a 1/10 volume of a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; manufactured by Organo Corporation, conditioned) to a slurry containing 0.2% by mass of fine fibrous cellulose for 1 hour.
  • a strongly acidic ion exchange resin (Amberjet 1024; manufactured by Organo Corporation, conditioned)
  • the resin and the slurry were separated by pouring onto a mesh having a mesh size of 90 ⁇ m. Further, the titration using alkali was performed by measuring the change in the pH value indicated by the slurry while adding a 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution to the fibrous cellulose-containing slurry treated with the ion exchange resin. .. By observing the change in pH while adding an aqueous sodium hydroxide solution, a titration curve as shown in FIG. 3 can be obtained. As shown in FIG.
  • the increment (differential value of pH with respect to the amount of alkaline drop) becomes maximum in the curve plotting the measured pH with respect to the amount of alkali added. Observed.
  • the maximum point of this increment is called the first end point.
  • the region from the start of titration to the first end point in FIG. 3 is referred to as a first region.
  • the amount of alkali required in the first region is equal to the amount of carboxy groups in the slurry used for titration.
  • the amount of alkali (mmol) required in the first region of the titration curve is divided by the solid content (g) in the fine fibrous cellulose-containing slurry to be titrated, so that the amount of carboxy group introduced (mmol / g). ) was calculated.
  • the above-mentioned amount of carboxy group introduced (mmol / g) is the amount of substituents per 1 g of mass of fibrous cellulose when the counterion of the carboxy group is hydrogen ion (H +) (hereinafter, the amount of carboxy group (acid). Type)) is shown.
  • the thickness of the fiber layer peeled from the acrylic plate was measured by a stylus type thickness system (Millitron 1202D manufactured by Marl Co., Ltd.).
  • a biaxially stretched polypropylene film (manufactured by Toray Industries, Inc., Trefan # 50-2500H: thickness 50 ⁇ m) was laminated on the surface of the evaluation sheet on the resin layer side. Next, these were sandwiched between two stainless steel plates having a thickness of 2 mm and a size of 200 mm square. Then, it was inserted into a mini test press (manufactured by Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd., MP-WCH) set at room temperature, and the temperature was raised to 160 ° C. over 3 minutes under a press pressure of 1 MPa. After holding in this state for 30 seconds, it was cooled to 30 ° C. over 3 minutes.
  • a mini test press manufactured by Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd., MP-WCH
  • B The polypropylene film is peeled from the laminate, but the polypropylene film is broken or cannot be peeled during the peeling process, and the peeled area is 5% or more and less than 20% of the whole.
  • C The polypropylene film is peeled from the laminate, but the polypropylene film is broken or cannot be peeled during the peeling process, and the peeled area is 20% or more and less than 100% of the whole.
  • D The polypropylene film is easily peeled off from the entire area of the laminate, and the peeled area is 100% of the whole area.
  • the haze of the evaluation sheet was measured using a haze meter (HM-150, manufactured by Murakami Color Technology Research Institute) in accordance with JIS K 7136: 2000. From the measurement results, transparency was evaluated according to the following criteria.
  • a polypropylene plate having a size of 100 mm square and a thickness of 2 mm was sandwiched between two evaluation sheets trimmed to 100 mm square, and these were further sandwiched between two stainless steel plates having a size of 200 mm square.
  • the surface of the evaluation sheet on the resin layer side was arranged so as to be in contact with the polypropylene plate. Then, it was inserted into a mini test press (manufactured by Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd., MP-WCH) set at room temperature, and the temperature was raised to 140 ° C. over 3 minutes under a press pressure of 0.2 MPa.
  • the flexural modulus of the laminate is 2.0 times or more that of the polypropylene plate
  • B: The flexural modulus of the laminate is 1.5 times or more and less than 2.0 times that of the polypropylene plate
  • C The flexural modulus of the laminate
  • D The flexural modulus of the laminate is less than 1.2 times that of polypropylene plate.
  • the interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer was good, and the adhesion with the polypropylene film was also good.
  • the interlayer adhesion between the fiber layer and the resin layer is excellent, and in the example where polyisocyanate is used as the adhesion aid and the example where chlorinated polypropylene is used, the adhesion with the polypropylene film is excellent.
  • the adhesion with the polypropylene film was insufficient.
  • the sheet obtained in the example using chlorinated polypropylene a sheet having excellent transparency was obtained. It was considered that this was because the crystallinity of polypropylene was reduced by chlorination. Further, the sheet obtained in the example had a good reinforcing effect of the resin material. In particular, the reinforcing effect was good in the case where the thickness of the fiber layer was large. On the other hand, in the sheet of the comparative example, which is inferior in adhesion to the polypropylene film, the adhesion to the polypropylene plate is also insufficient, and as a result, the reinforcing effect is also inferior. In addition, the sheet obtained in the examples had a good appearance. In particular, in the case where an organic solvent was used as the diluting material, the result was excellent in appearance.
  • B The cyclic olefin polymer film is peeled from the laminate, but the cyclic olefin polymer film is destroyed or cannot be peeled during the peeling process, and the peeled area is 5% or more and less than 20% of the whole.
  • C The cyclic olefin polymer film is peeled from the laminate, but the cyclic olefin polymer film is destroyed or cannot be peeled during the peeling process, and the peeled area is 20% or more and less than 100% of the whole.
  • D The cyclic olefin polymer film is easily peeled off from the entire area of the laminate, and the peeled area is 100% of the whole area.
  • Cyclic olefin polymer was injected between the cellulose-containing sheets). Further, the mold temperature was lowered to 60 ° C., and the cyclic olefin polymer was solidified to obtain a plate-shaped molded product. By the above procedure, a laminate of a cyclic olefin polymer plate and a laminated sheet was obtained.
  • A The flexural modulus of the laminate is 2.0 times or more that of the cyclic olefin polymer plate
  • C The laminated sheet is peeled from the cyclic olefin polymer plate, but the peeled area is 20% or more and less than 100% of the whole.
  • D The laminated sheet is peeled from the cyclic olefin polymer plate, and the peeled area is 100% of the whole.
  • the sheet having the resin layer containing the modified polyolefin resin obtained in the examples had good adhesion to the cyclic olefin polymer film.
  • the adhesion to the cyclic olefin polymer film was insufficient.
  • the sheet having the resin layer containing the modified polyolefin resin obtained in the examples had good adhesion to the cyclic olefin polymer plate and was excellent in the reinforcing effect.
  • the adhesion to the cyclic olefin polymer film was insufficient, and as a result, the reinforcing effect was also insufficient.
  • Example 101> (Lamination with cyclic olefin polymer film by coating) Maleic anhydride-modified polypropylene resin solution (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen TD-15B: polypropylene resin component 15% by mass, methylcyclohexane 75% by mass, butyl acetate 10% by mass) and polyisocyanate compound (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., TPA-100) ) was added to obtain a coating liquid. At this time, the polyisocyanate compound was made to have 10 parts by mass with respect to 90 parts by mass of the polypropylene resin component.
  • Maleic anhydride-modified polypropylene resin solution manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen TD-15B: polypropylene resin component 15% by mass, methylcyclohexane 75% by mass, butyl acetate 10% by mass
  • polyisocyanate compound manufactured by As
  • this coating liquid was applied to a cyclic olefin polymer film (Zeon Corporation, Zeonoa film ZF14: thickness 23 ⁇ m) with a bar coater, and then heated at 80 ° C. for 10 minutes to form a resin layer. Further, the mixed solution obtained in Example 1 (formation of the fiber layer) was weighed so that the finished basis weight of the sheet was 100 g / m 2 , and the resin formed on the cyclic olefin polymer film. Expanded on the layer. A dammed frame (inner dimensions 120 mm ⁇ 120 mm, height 5 cm) was arranged on the acrylic plate so as to have a predetermined basis weight. Then, it was dried in a dryer at 70 ° C. for 24 hours to form a fiber layer. The thickness of the fiber layer was 75 ⁇ m. By the above procedure, a laminate of the cyclic olefin polymer film and the laminated sheet was obtained.
  • a cyclic olefin polymer film Zeon
  • Example 102 The following operation was performed on the evaluation sheet (laminated sheet) obtained in Example 17 to obtain a multilayer laminate with the cyclic olefin polymer film.
  • Maleic anhydride-modified chlorinated polypropylene resin solution manufactured by Toyobo Co., Ltd., Hardlen F-2MB: polypropylene resin component 20% by mass, methylcyclohexane 55% by mass, butyl acetate 25% by mass
  • polyisocyanate compound manufactured by Asahi Kasei Chemicals, TPA) -100
  • the mixed solution was applied to the surface of the evaluation sheet on the exposed side of the fiber layer with a bar coater, and then heated at 100 ° C. for 1 hour to be cured to form a resin layer.
  • a laminated sheet in which resin layers were formed on both sides of the fiber layer was obtained.
  • Five of these laminated sheets were laminated and sandwiched between two cyclic olefin polymer films (Zeon Corporation, Zeonoa film ZF14: thickness 50 ⁇ m). Next, these were sandwiched between two stainless steel plates having a thickness of 2 mm and a size of 200 mm square.
  • the state at this time was confirmed.
  • Each layer of the multilayer laminate did not peel off, the peeled area was less than 5% of the whole, and the adhesion was good.
  • the tensile elastic modulus of this multilayer laminate was measured in accordance with JIS P 8113: 2006, except that the distance between the two grips of the testing machine was set to 80 mm.
  • the tensile elastic modulus of the multilayer laminate was 7.6 GPa. Since the tensile elastic modulus of the cyclic olefin polymer film was 2.5 GPa, it was confirmed that the cyclic olefin polymer film could be reinforced by forming a multilayer laminate.

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Abstract

本発明は、ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層と繊維層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートを提供することを課題とする。本発明は、繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の少なくとも一方の面に配される樹脂層とを有する積層シートであって、樹脂層は、変性ポリオレフィン樹脂を含む、積層シートに関する。

Description

積層シート及び積層体
 本発明は、積層シート及び積層体に関する。
 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。
 繊維状セルロースとしては、繊維径が1μm以下の微細繊維状セルロースも知られている。また、このような微細繊維状セルロースから構成されるシートや、微細繊維状セルロース含有シートと樹脂層を含む複合体が開発されている。微細繊維状セルロースを含有するシートや複合体においては、繊維同士の接点が著しく増加することから、引張強度等が大きく向上することが知られている。また、繊維幅が可視光の波長より短くなることで、透明度が大きく向上することも知られている。
 微細繊維状セルロース含有シートと樹脂層を含む複合体においては、微細繊維状セルロース含有シート(繊維層)と樹脂層の密着性を高めるための検討がなされている。例えば、特許文献1には、微細繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の一方の面に接する樹脂層とを有する積層体が開示されている。ここでは、繊維層と樹脂層の密着性を高めるために樹脂層に密着助剤を配合している。また、特許文献2には、微細繊維状セルロースによって形成された繊維層と、樹脂層と、繊維層と樹脂層の間に設けられた接着剤層と、を備えた積層体が開示されており、特許文献3では、基材とアンカー層と、セルロースナノファイバー層とをこの順で設けた積層体が開示されている。引用文献2及び3においては、接着剤層もしくはアンカー層を間に設けることで、繊維層と樹脂層の密着性を高めることが検討されている。
 さらに、特許文献4では、セルロース系ナノ繊維及びポリエチレン粒子を含む基材層と、基材層の一面又は両面に形成され、ポリオレフィン樹脂からなる樹脂層とを備えてなる、二次電池用分離膜が開示されている。ここでは、ポリオレフィン樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリペンテンが挙げられているが、基材層と樹脂層の密着性等を評価した具体例の開示はなされていない。
国際公開第2017/126432号 特開2017-056715号公報 特開2014-079938号公報 特表2018-506161号公報
 ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層は、その機械的特性や優れた耐候性を有するために種々の用途に用いられているが、ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層に繊維層を積層した場合、繊維層と樹脂層の密着性が十分ではなく、層間密着性の改善が求められていた。また、ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層に繊維層を積層して得られる積層シートにさらに樹脂フィルムを積層した場合においても、積層シートと樹脂フィルムの密着性が十分に得られないことが本発明者らの検討により明らかとなった。
 そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層と繊維層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートを提供することを目的として検討を進めた。
 上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、微細繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の少なくとも一方の面に配される樹脂層とを有する積層シートにおいて、樹脂層に変性ポリオレフィン樹脂を含有させることにより、繊維層と樹脂層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートが得られることを見出した。
 具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[1] 繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロースを含む繊維層と、
 繊維層の少なくとも一方の面に配される樹脂層とを有する積層シートであって、
 樹脂層は、変性ポリオレフィン樹脂を含む、積層シート。
[2] 繊維層の厚みは20μmより大きい、[1]に記載の積層シート。
[3] 樹脂層は、繊維層に直接積層されている、[1]又は[2]に記載の積層シート。
[4] 変性ポリオレフィン樹脂は、変性ポリプロピレン樹脂である、[1]~[3]のいずれかに記載の積層シート。
[5] 変性ポリオレフィン樹脂は、無水マレイン酸化ポリオレフィン樹脂又はマレイン酸化ポリオレフィン樹脂である、[1]~[4]のいずれかに記載の積層シート。
[6] 変性ポリオレフィン樹脂は、塩素化ポリオレフィン樹脂である、[1]~[5]のいずれかに記載の積層シート。
[7] 変性ポリオレフィン樹脂の主鎖は、末端にカルボキシ基を含有するグラフト鎖を有する、[1]~[6]のいずれかに記載の積層シート。
[8] 樹脂層は、イソシアネート化合物をさらに含む、[1]~[7]のいずれかに記載の積層シート。
[9] 樹脂層は、芳香族系有機溶剤又は環状アルカン系有機溶剤をさらに含む、[1]~[8]のいずれかに記載の積層シート。
[10] [1]~[9]のいずれかに記載の積層シートと、樹脂フィルムを積層してなる積層体であって、
 樹脂フィルムは、積層シートの樹脂層側に配される、積層体。
[11] 前記樹脂フィルムは、環状オレフィン構造を有する樹脂を含む、[10]に記載の積層体。
 本発明によれば、繊維層と樹脂層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートを得ることができる。
図1は、本発明の積層シートの構成を説明する断面図である。 図2は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。 図3は、カルボキシ基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。
 以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
(積層シート)
 本発明は、繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロースを含む繊維層と、繊維層の少なくとも一方の面に配される樹脂層とを有する積層シートに関する。ここで、樹脂層は、変性ポリオレフィン樹脂を含む。なお、本明細書において、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを微細繊維状セルロース又はCNFともいう。
 図1は、本発明の積層シートの構成を説明する断面図である。図1に示されているように、本発明の積層シート10は、樹脂層2と繊維層6を有する。樹脂層2は、繊維層6に直接積層されており、樹脂層2と繊維層6は、いずれか一方の面で接した状態となっている。本発明の積層シートは、樹脂層2と繊維層6を少なくとも1層ずつ有していればよいが、樹脂層2を2層以上有していてもよく、繊維層6を2層以上有するものであってもよい。例えば、積層シートは、繊維層、樹脂層及び繊維層をこの順で積層した構成であってもよく、樹脂層、繊維層及び樹脂層をこの順で積層した構成であってもよい。
 本発明の積層シートは繊維層と樹脂層を有し、樹脂層は変性ポリオレフィン樹脂を含む。このため、本発明の積層シートにおいては、繊維層と樹脂層の層間密着性が優れている。具体的には、JIS K 5400に準拠して積層シートの繊維層側の表面に1mmのクロスカットを100個入れ、セロハンテープ(ニチバン社製)をその上に貼り付け、押し付けた後、90°方向に剥離した場合、繊維層が樹脂層から剥離したマス数が5点未満となる。このような場合に、繊維層と樹脂層の層間密着性が良好であると判定できる。剥離したマス数は3点以下であることがより好ましく、1点以下であることがさらに好ましく、0点であることが特に好ましい。
 また、本発明の積層シートは上記構成を有するものであるため、他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮することができる。この場合、他の樹脂フィルムは、積層シートにおける樹脂層に貼合される。このように他の被着体に貼合する用途に積層シートが用いられる場合、積層シートにおける樹脂層は接着層として機能し得る。ここで、被着対象となる他の樹脂フィルムとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、エチレン酢酸ビニル共重合体、環状オレフィンポリマー、環状オレフィンコポリマー等が挙げられる。なお、他の樹脂フィルムと、積層シートの密着性は以下の方法で評価することができる。まず、積層シートの樹脂層側の面に樹脂フィルムを重ね合わせ、さらにこれらをステンレス板2枚で挟み込む。その後、樹脂フィルムのガラス転移温度以上に熱プレスすることで積層体を作製する。そして、積層体の端部から樹脂フィルムを剥離しようとした場合に、その剥離面積が積層体の面積(貼合面積)に対して20%以下である場合に、密着性が良好であると判定できる。なお、剥離面積は、積層体の全面積(貼合面積)に対して10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、1%以下であることが特に好ましい。このように、本発明の積層シートは、繊維層と樹脂層の間の層間密着性に優れており、かつ、他の樹脂フィルムと貼合した場合には、他の樹脂フィルムに対しても優れた密着性を発揮することができる。
 また、本発明の積層シートは透明性にも優れている。繊維層は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含むものであるため、透明性に優れる。このような繊維層を有する積層シートにおいては、樹脂層の透明性が損なわれることなく維持される。
 積層シートの全光線透過率は、60%以上が好ましく、65%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、85%以上が特に好ましい。積層シートの全光線透過率を上記範囲とすることにより、従来は透明なガラスが適用されていた用途に本発明の積層シートを適用することも可能となる。ここで、全光線透過率は、JIS K 7361-1:1997に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM-150)を用いて測定される値である。
 積層シートのヘーズは、40%未満であることが好ましく、30%以下であることが好ましく、20%以下であることがさらに好ましく、15%以下であることが一層好ましく、10%以下であることがより一層好ましく、5%未満であることが特に好ましい。ここで、ヘーズは、JIS K 7136:2000に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM-150)を用いて測定される値である。
 本発明の積層シートは繊維層と樹脂層を有するものであり、繊維層は樹脂層を補強するための層としても機能し得る。このため、積層シート自体の強度が高められている。また、積層シートを他の樹脂フィルムといった被着体に貼合する場合においても、繊維層は、被着体を補強するための層としての機能を果たす。例えば、被着体にポリオレフィンフィルムを用いる場合などにおいては、ポリオレフィンフィルムの力学的強度を高めるべく、本発明の積層シートを貼合することでポリオレフィンフィルムの力学的強度を補強することができる。このように、繊維層を有する積層シートは、被着体を補強する効果も持ち合わせている。
 被着体に積層シートが貼合された際の補強効果は例えば、被着体の曲げ弾性率に比べて、被着体に積層シートを貼合した後の曲げ弾性率が1.5倍以上となっている場合に、優れた補強効果が発揮されたと評価できる。被着体に積層シートを貼合した後の曲げ弾性率は、被着体の曲げ弾性率に比べて、2.0倍以上であることが特に好ましい。なお、被着体と積層シートを貼合する際には、被着体と積層シートを重ね合わせた後に被着体のガラス転移温度以上に熱プレスすることで積層体を作製する。
 積層シートの全体厚みは、特に制限されるものではないが、30μm以上であることが好ましく、40μm以上であることがより好ましく、50μm以上であることがさらに好ましく、60μm以上であることが一層好ましく、70μm以上であることが特に好ましい。また、積層シートの全体厚みは、1000μm以下であることが好ましい。積層シートの厚みは用途に応じて適宜調整することができるが、被着体を補強する効果を発揮する観点からは、積層シートの全体の厚みは、50μm以上であることが好ましい。
 繊維層の厚みに対する樹脂層の厚みの比(樹脂層の厚み/繊維層の厚み)は、10以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましく、1以下であることがさらに好ましい。また、例えば、樹脂層が塗工により形成された塗工層である場合には、繊維層の厚みに対する樹脂層の厚みの比(樹脂層の厚み/繊維層の厚み)は、0.5以下であってもよく、0.2以下であってもよく、0.15以下であってもよく、0.1以下であってもよい。繊維層の厚みに対する樹脂層の厚みの比(樹脂層の厚み/繊維層の厚み)の下限は、特に限定されないが、例えば0.01以上である。なお、積層シートにおいて、繊維層が複数層存在する場合は、繊維層の厚みは繊維層の合計厚みであり、樹脂層が複数層存在する場合は、樹脂層の厚みは樹脂層の合計厚みである。
 本発明の積層シートは良好な外観を有している。具体的には、積層シートを繊維層側から観察した際に、カールやシワの発生が観察されず、かつ本発明の積層シートは平坦形状を有している。このような積層シートは意匠性にも優れている。
 本発明の積層シートは優れた機械的強度を発揮することもできる。例えば、積層シートの23℃、相対湿度50%における引張弾性率は、2.5GPa以上であることが好ましく、5.0GPa以上であることがより好ましく、10GPa以上であることがさらに好ましい。また、積層シートの23℃、相対湿度50%における引張弾性率は、30GPa以下であることが好ましく、25GPa以下であることがより好ましく、20GPa以下であることがさらに好ましい。積層シートの引張弾性率は、JIS P 8113:2006に準拠して測定される値である。
(樹脂層)
 積層シートは、樹脂層を少なくとも1層有する。ここで、樹脂層は、好ましくは繊維層に直接積層されており、樹脂層と繊維層は、いずれか一方の面で接した状態となっている。なお、樹脂層は、塗工により形成された樹脂層(塗工樹脂層)であることが好ましい。
 樹脂層は変性ポリオレフィン樹脂を含む層であり、変性ポリオレフィン樹脂を主成分として含む層であることが好ましい。ここで、主成分とは、樹脂層の全質量に対して、50質量%以上含まれている成分を指す。変性ポリオレフィン樹脂の含有量は、樹脂層の全質量に対して、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。なお、変性ポリオレフィン樹脂の含有量は、100質量%であってもよい。
 変性ポリオレフィン樹脂は、ポリオレフィン樹脂を変性することで得られる。ポリオレフィン樹脂の変性方法としては、酸変性、塩素化、アクリル変性する方法が挙げられる。中でも、変性ポリオレフィン樹脂は酸変性ポリオレフィン樹脂であることが好ましい。この際、酸変性成分は不飽和カルボン酸成分であることが好ましい。不飽和カルボン酸成分は、不飽和カルボン酸やその無水物に由来する成分であり、不飽和カルボン酸成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。中でも、不飽和カルボン酸成分は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及び無水マレイン酸から選択される少なくとも一種であることが好ましく、マレイン酸及び無水マレイン酸から選択される少なくとも一種であることが特に好ましい。
 変性ポリオレフィン樹脂を構成するオレフィン成分としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン等の炭素数2~6のアルケン等が挙げられる。変性ポリオレフィン樹脂は、上記オレフィン成分を2つ以上有する共重合体であってもよい。また、変性ポリオレフィン樹脂は上記オレフィン成分の他に酢酸ビニルやノルボルネン類といった他の共重合成分を含むものであってもよい。
 中でも、変性ポリオレフィン樹脂は、変性ポリプロピレン樹脂であることが好ましく、酸変性ポリプロピレン樹脂であることがより好ましく、マレイン酸化ポリプロピレン樹脂又は無水マレイン酸化ポリプロピレン樹脂であることがさらに好ましい。
 変性ポリオレフィン樹脂は塩素化ポリオレフィン樹脂であることも好ましい。この場合、塩素含有率は、塩素化ポリオレフィン樹脂の全質量に対して、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましい。また、塩素含有率は、塩素化ポリオレフィン樹脂の全質量に対して、50質量%以下であることが好ましい。塩素化ポリオレフィン樹脂を用いることにより、より透明性に優れた積層シートを得ることができる。これは、塩素化によりポリプロピレンの結晶化度が低減されたことに起因するものと推定される。
 変性ポリオレフィン樹脂は、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂であることが特に好ましい。中でも、変性ポリオレフィン樹脂は無水マレイン酸化-塩素化ポリオレフィン樹脂又はマレイン酸化-塩素化ポリオレフィン樹脂であることが好ましい。酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂を用いることにより、より透明性に優れた積層シートを得ることができる。
 変性ポリオレフィン樹脂の主鎖は、末端にカルボキシ基を含有するグラフト鎖を有するものであることが好ましい。本明細書において、グラフト鎖は、変性ポリオレフィン樹脂の主鎖に結合する連結基と、連結基の末端にカルボキシ基を有する基である。グラフト鎖を構成する連結基は、炭素数が1~10のアルキレン基であることが好ましい。すなわち、本発明の好ましい実施形態において、変性ポリオレフィン樹脂は、主鎖骨格がポリオレフィンであり、当該主鎖骨格に-R-COOH基(Rは炭素数1~10のアルキレン基を表す)がグラフトしたグラフトポリマーである。
 変性ポリオレフィン樹脂は、水系の変性ポリオレフィン樹脂であってもよいが、有機溶剤系の変性ポリオレフィン樹脂であることが好ましい。変性ポリオレフィン樹脂が有機溶剤系の変性ポリオレフィン樹脂である場合、変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層を形成する樹脂組成物は有機溶剤を含む。この際に用いる有機溶剤としては、脂肪族系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、エステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、芳香族系有機溶剤又は環状アルカン系有機溶剤を挙げることができる。中でも、有機溶剤は芳香族系有機溶剤又は環状アルカン系有機溶剤であることが好ましい。芳香族系有機溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。また、環状アルカン系有機溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロオクタン、メチルシクロヘキサン等を挙げることができる。なお、上述したような有機溶剤を含む樹脂組成物から樹脂層を形成した場合、樹脂層中には、少量の有機溶剤が揮発せずに残存する。このため、樹脂層には、芳香族系有機溶剤又は環状アルカン系有機溶剤が含まれていてもよい。変性ポリオレフィン樹脂として、有機溶剤系の変性ポリオレフィン樹脂を用いることにより、積層シートの透明性をより効果的に高め、さらに積層シートの外観を向上させることもできる。
 変性ポリオレフィン樹脂としては、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、東洋紡社製のハードレンTD-15B、東洋紡社製のハードレンF-2MB、ユニチカ社製のアローベースSB-1230N等を挙げることができる。
 樹脂層は変性ポリオレフィン樹脂に加えて、さらに密着助剤を含有してもよい。密着助剤としては、例えば、イソシアネート基、カルボジイミド基、エポキシ基、オキサゾリン基、アミノ基及びシラノール基から選択される少なくとも1種を含む化合物や、有機ケイ素化合物が挙げられる。中でも、密着助剤はイソシアネート基を含む化合物(イソシアネート化合物)及び有機ケイ素化合物から選択される少なくとも1種であることが好ましく、イソシアネート化合物であることがより好ましい。すなわち、本発明の一実施形態において、樹脂層はイソシアネート化合物を含む。有機ケイ素化合物としては、例えば、シランカップリング剤縮合物や、シランカップリング剤を挙げることができる。樹脂層が密着助剤を含むことにより、繊維層と樹脂層の間の層間密着性を高めることができ、かつ、他の樹脂フィルムと貼合した場合には、積層シートは他の樹脂フィルムに対しても優れた密着性を発揮することができる。
 イソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物である又はまたはそれ以上の多官能イソシアネートが挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、具体的には、NCO基中の炭素を除く炭素数が6以上20以下の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2以上18以下の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数6以上15以下の脂環式ポリイソシアネート、炭素数8以上15以下のアラルキル型ポリイソシアネート、これらのポリイソシアネートの変性物、およびこれらの2種以上の混合物を挙げることができる。中でも、炭素数6以上15以下の脂環式ポリイソシアネート、すなわちイソシアヌレートは好ましく用いられる。
 脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、例えばイソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボキシレート、2,5-ノルボルナンジイソシアネート、2,6-ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。
 有機ケイ素化合物としては、シロキサン構造を有する化合物、または縮合によりシロキサン構造を形成する化合物を挙げることができる。例えば、シランカップリング剤、またはシランカップリング剤の縮合物を挙げることができる。シランカップリング剤としては、アルコキシシリル基以外の官能基を有するものであってもよいし、それ以外の官能基を有しないものであってもよい。アルコキシシリル基以外の官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などが挙げられる。本発明で用いるシランカップリング剤は、メタクリロキシ基を含有するシランカップリング剤であることが好ましい。
 分子内にメタクリロキシ基を有するシランカップリング剤の具体的な例としては、例えば、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、1,3-ビス(3-メタクリロキシプロピル)テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。中でも、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン及び1,3-ビス(3-メタクリロキシプロピル)テトラメチルジシロキサンから選択される少なくとも1種は好ましく用いられる。シランカップリング剤は、アルコキシシリル基を3つ以上含有するものであることが好ましい。
 シランカップリング剤においては、加水分解後にシラノール基が生成し、シラノール基の少なくとも一部は繊維層を積層した後にも存在していることが好ましい。シラノール基は親水性基であるため、樹脂層の繊維層側の面の親水性を高めることで、樹脂層と繊維層の密着性を高めることもできる。
 密着助剤の含有量は、樹脂層の全質量に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。また、密着助剤の含有量は、樹脂層の全質量に対して、40質量%以下であることが好ましく、35質量%以下であることがより好ましい。密着助剤の含有量を上記範囲内とすることにより、より効果的に、繊維層と樹脂層の密着性を高めることができる。また、密着助剤の含有量を上記範囲内とすることにより、他の樹脂フィルムと貼合した場合には、積層シートは他の樹脂フィルムに対しても優れた密着性を発揮しやすくなる。
 密着助剤がイソシアネート化合物である場合、樹脂層に含まれるイソシアネート基の含有量は、0.5mmol/g以上であることが好ましく、0.6mmol/g以上であることがより好ましく、0.8mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.9mmol/g以上であることが特に好ましい。また、樹脂層に含まれるイソシアネート基の含有量は、3.0mmol/g以下であることが好ましく、2.5mmol/g以下であることがより好ましく、2.0mmol/g以下であることがさらに好ましく、1.5mmol/g以下であることが特に好ましい。
 樹脂層の繊維層側の面には表面処理を施してもよい。表面処理の方法としては、例えば、コロナ処理、プラズマ放電処理、UV照射処理、電子線照射処理、火炎処理等を挙げることができる。中でも、表面処理は、コロナ処理及びプラズマ放電処理から選択される少なくとも1種であることが好ましい。なお、プラズマ放電処理は真空プラズマ放電処理であることが好ましい。
 樹脂層の繊維層側の面は微細凹凸構造を形成してもよい。樹脂層の繊維層側の面が微細凹凸構造を有することにより、繊維層と樹脂層の密着性をより効果的に高めることができる。樹脂層の繊維層側の面が微細凹凸構造を有する場合、このような構造は、例えば、ブラスト加工処理、エンボス加工処理、エッチング処理、コロナ処理、プラズマ放電処理等の処理工程により形成されることが好ましい。なお、本明細書において、微細凹凸構造とは、任意箇所に引いた長さ1mmの一本の直線上に存在する凹部の数が10個以上である構造をいう。凹部の数を測定する際には、積層シートをイオン交換水中に24時間浸漬した後、樹脂層から繊維層をはく離する。その後樹脂層の繊維層側の面を触針式表面粗さ計(小坂研究所社製、サーフコーダシリーズ)で走査することにより測定ができる。凹凸のピッチがサブミクロン、ナノオーダーの極めて小さいものである場合、走査型プローブ顕微鏡(日立ハイテクサイエンス社製、AFM5000II、およびAFM5100N)の観察像から凹凸の数を測定することができる。
 樹脂層には上述した成分以外の任意成分が含まれていてもよい。任意成分としては、例えば、フィラー、顔料、染料、紫外線吸収剤等の樹脂フィルム分野で使用される公知成分が挙げられる。
 積層シートの樹脂層の厚みは20μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましく、100μm以上であることがさらに好ましい。また、樹脂層の厚みは5000μm以下であることが好ましく、1000μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることがさらに好ましい。但し、例えば、樹脂層が塗工により形成された塗工層である場合には、樹脂層の厚みは、1μm以上であってもよく、2μm以上であってもよく、3μm以上であってもよい。また、樹脂層の厚みは、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。ここで、積層シートを構成する樹脂層の厚さは、ウルトラミクロトームUC-7(JEOL社製)によって積層シートの断面を切り出し、当該断面を電子顕微鏡、拡大鏡又は目視で観察して、測定される値である。積層シートに樹脂層が複数層含まれている場合は、合計の樹脂層の厚みが上記範囲内であることが好ましい。
(繊維層)
 繊維層は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む。繊維層に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、繊維層の全質量に対して、10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。なお、繊維層に含まれる微細繊維状セルロースの含有量は、50質量%以上であってもよい。
 繊維層は繊維幅が1000nmよりも大きい繊維状セルロースを含んでいてもよい。本明細書においては、繊維幅が1000nmよりも大きい繊維状セルロースを粗大セルロース繊維ともいう。なお、繊維層における粗大セルロース繊維の含有量は、繊維層の全質量に対して、80質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることがさらに好ましい。
 積層シートの繊維層の厚みは20μmよりも大きいことが好ましく、25μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、40μm以上であることが一層好ましく、50μm以上であることがより一層好ましく、60μm以上であることが特に好ましい。なお、繊維層の厚みの上限値は特に限定されるものではないが、例えば、2000μm以下であることが好ましい。ここで、繊維層の厚みは、触針式厚み系(マール社製、ミリトロン1202D)で測定することができる。また、積層シートを構成する繊維層の厚さは、ウルトラミクロトームUC-7(JEOL社製)によって積層シートの断面を切り出し、当該断面を電子顕微鏡、拡大鏡又は目視で観察してもよい。積層シートにおける繊維層の厚みを上記範囲内とすることにより、積層シートは、補強効果をより発揮することができる。例えば、積層シートを他の樹脂フィルムといった被着体に貼合した場合、被着体の強度を補強することができる。
 繊維層の密度は、1.0g/cm以上であることが好ましく、1.2g/cm以上であることがより好ましく、1.4g/cm以上であることがさらに好ましい。また、繊維層の密度は、1.7g/cm以下であることが好ましく、1.65g/cm以下であることがより好ましく、1.6g/cm以下であることがさらに好ましい。積層シートに繊維層が2層以上含まれている場合は、各々の繊維層の密度が上記範囲内であることが好ましい。
 繊維層の密度は、繊維層の坪量と厚さから、JIS P 8118:1998に準拠して算出される。繊維層の坪量は、ウルトラミクロトームUC-7(JEOL社製)によって積層シートの繊維層のみが残るように切削し、JIS P 8124:2011に準拠し、算出することができる。なお、繊維層が微細繊維状セルロース以外の任意成分を含む場合は、繊維層の密度は、微細繊維状セルロース以外の任意成分を含む密度である。
 本発明においては、繊維層は非多孔性の層であることが好ましい。ここで、繊維層が非多孔性であるとは、繊維層全体の密度が1.0g/cm以上であることを意味する。繊維層全体の密度が1.0g/cm以上であれば、繊維層に含まれる空隙率が、所定値以下に抑えられていることを意味し、多孔性のシートや層とは区別される。また、繊維層が非多孔性であることは、空隙率が15体積%以下であることからも特徴付けられる。ここでいう繊維層の空隙率は簡易的に下記式(a)により求めるものである。
 式(a):空隙率(体積%)={1-B/(M×A×t)}×100
 ここで、Aは繊維層の面積(cm)、tは繊維層の厚み(cm)、Bは繊維層の質量(g)、Mはセルロースの密度である。
(微細繊維状セルロースの製造方法)
<繊維原料>
 微細繊維状セルロースは、セルロースを含む繊維原料から製造される。セルロースを含む繊維原料としては、特に限定されないが、入手しやすく安価である点からパルプを用いることが好ましい。パルプとしては、たとえば木材パルプ、非木材パルプ、および脱墨パルプが挙げられる。木材パルプとしては、特に限定されないが、たとえば広葉樹クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹クラフトパルプ(NBKP)、サルファイトパルプ(SP)、溶解パルプ(DP)、ソーダパルプ(AP)、未晒しクラフトパルプ(UKP)および酸素漂白クラフトパルプ(OKP)等の化学パルプ、セミケミカルパルプ(SCP)およびケミグラウンドウッドパルプ(CGP)等の半化学パルプ、砕木パルプ(GP)およびサーモメカニカルパルプ(TMP、BCTMP)等の機械パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、特に限定されないが、たとえばコットンリンターおよびコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わらおよびバガス等の非木材系パルプが挙げられる。脱墨パルプとしては、特に限定されないが、たとえば古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。本実施態様のパルプは上記の1種を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。上記パルプの中でも、入手のしやすさという観点からは、たとえば木材パルプおよび脱墨パルプが好ましい。また、木材パルプの中でも、セルロース比率が大きく解繊処理時の微細繊維状セルロースの収率が高い観点や、パルプ中のセルロースの分解が小さく軸比の大きい長繊維の微細繊維状セルロースが得られる観点から、たとえば化学パルプがより好ましく、クラフトパルプ、サルファイトパルプがさらに好ましい。
 セルロースを含む繊維原料としては、たとえばホヤ類に含まれるセルロースや、酢酸菌が生成するバクテリアセルロースを利用することもできる。また、セルロースを含む繊維原料に代えて、キチン、キトサンなどの直鎖型の含窒素多糖高分子が形成する繊維を用いることもできる。
(微細繊維状セルロース)
 繊維層は、繊維幅が1000nm以下である微細繊維状セルロースを含む。繊維状セルロースの繊維幅は100nm以下であることがより好ましく、8nm以下であることがさらに好ましい。
 繊維状セルロースの繊維幅は、たとえば電子顕微鏡観察などにより測定することが可能である。繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば1000nm以下である。繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば2nm以上1000nm以下であることが好ましく、2nm以上100nm以下であることがより好ましく、2nm以上50nm以下であることがさらに好ましく、2nm以上10nm以下であることが特に好ましい。繊維状セルロースの平均繊維幅を2nm以上とすることにより、セルロース分子として水に溶解することを抑制し、繊維状セルロースによる強度や剛性、寸法安定性の向上という効果をより発現しやすくすることができる。なお、繊維状セルロースは、たとえば単繊維状のセルロースである。
 繊維状セルロースの平均繊維幅は、たとえば電子顕微鏡を用いて以下のようにして測定される。まず、濃度0.05質量%以上0.1質量%以下の繊維状セルロースの水系懸濁液を調製し、この懸濁液を親水化処理したカーボン膜被覆グリッド上にキャストしてTEM観察用試料とする。幅の広い繊維を含む場合には、ガラス上にキャストした表面のSEM像を観察してもよい。次いで、観察対象となる繊維の幅に応じて1000倍、5000倍、10000倍あるいは50000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡画像による観察を行う。但し、試料、観察条件や倍率は下記の条件を満たすように調整する。
(1)観察画像内の任意箇所に一本の直線Xを引き、該直線Xに対し、20本以上の繊維が交差する。
(2)同じ画像内で該直線と垂直に交差する直線Yを引き、該直線Yに対し、20本以上の繊維が交差する。
 上記条件を満足する観察画像に対し、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を目視で読み取る。このようにして、少なくとも互いに重なっていない表面部分の観察画像を3組以上得る。次いで、各画像に対して、直線X、直線Yと交差する繊維の幅を読み取る。これにより、少なくとも20本×2×3=120本の繊維幅を読み取る。そして、読み取った繊維幅の平均値を、繊維状セルロースの平均繊維幅とする。
 繊維状セルロースの繊維長は、特に限定されないが、たとえば0.1μm以上1000μm以下であることが好ましく、0.1μm以上800μm以下であることがより好ましく、0.1μm以上600μm以下であることがさらに好ましい。繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維状セルロースの結晶領域の破壊を抑制できる。また、繊維状セルロースのスラリー粘度を適切な範囲とすることも可能となる。なお、繊維状セルロースの繊維長は、たとえばTEM、SEM、AFMによる画像解析より求めることができる。
 繊維状セルロースはI型結晶構造を有していることが好ましい。ここで、繊維状セルロースがI型結晶構造を有することは、グラファイトで単色化したCuKα(λ=1.5418Å)を用いた広角X線回折写真より得られる回折プロファイルにおいて同定できる。具体的には、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークをもつことから同定することができる。微細繊維状セルロースに占めるI型結晶構造の割合は、たとえば30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることがさらに好ましい。これにより、耐熱性と低線熱膨張率発現の点でさらに優れた性能が期待できる。結晶化度については、X線回折プロファイルを測定し、そのパターンから常法により求められる(Seagalら、Textile Research Journal、29巻、786ページ、1959年)。
 繊維状セルロースの軸比(繊維長/繊維幅)は、特に限定されないが、たとえば20以上10000以下であることが好ましく、50以上1000以下であることがより好ましい。軸比を上記下限値以上とすることにより、微細繊維状セルロースを含有するシートを形成しやすい。また、溶媒分散体を作製した際に十分な増粘性が得られやすい。軸比を上記上限値以下とすることにより、たとえば繊維状セルロースを水分散液として扱う際に、希釈等のハンドリングがしやすくなる点で好ましい。
 本実施形態における繊維状セルロースは、たとえば結晶領域と非結晶領域をともに有している。結晶領域と非結晶領域をともに有し、かつ軸比が上記範囲内にある微細繊維状セルロースは、後述する微細繊維状セルロースの製造方法により実現されるものである。
 本発明の繊維状セルロースは、イオン性置換基を有することが好ましい。イオン性置換基としては、たとえばアニオン性基およびカチオン性基のいずれか一方または双方を含むことができる。本実施形態においては、イオン性置換基としてアニオン性基を有することが特に好ましい。
 イオン性置換基としてのアニオン性基としては、たとえばリンオキソ酸基またはリンオキソ酸基に由来する置換基(単にリンオキソ酸基ということもある)、カルボキシ基またはカルボキシ基に由来する置換基(単にカルボキシ基ということもある)、およびスルホン基またはスルホン基に由来する置換基(単にスルホン基ということもある)から選択される少なくとも1種であることが好ましく、リンオキソ酸基およびカルボキシ基から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、リンオキソ酸基であることが特に好ましい。
 リンオキソ酸基又はリンオキソ酸基に由来する置換基は、たとえば下記式(1)で表される置換基である。リンオキソ酸基は、たとえばリン酸からヒドロキシ基を取り除いたものにあたる、2価の官能基である。具体的には-POで表される基である。リンオキソ酸基に由来する置換基には、リンオキソ酸基の塩、リンオキソ酸エステル基などの置換基が含まれる。なお、リンオキソ酸基に由来する置換基は、リン酸基が縮合した基(たとえばピロリン酸基)として繊維状セルロースに含まれていてもよい。また、リンオキソ酸基は、たとえば、亜リン酸基(ホスホン酸基)であってもよく、リンオキソ酸基に由来する置換基は、亜リン酸基の塩、亜リン酸エステル基などであってもよい。
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 式(1)中、a、bおよびnは自然数である(ただし、a=b×mである)。α,α,・・・,αおよびα’のうちa個がOであり、残りはR,ORのいずれかである。なお、各αおよびα’の全てがOであっても構わない。Rは、各々、水素原子、飽和-直鎖状炭化水素基、飽和-分岐鎖状炭化水素基、飽和-環状炭化水素基、不飽和-直鎖状炭化水素基、不飽和-分岐鎖状炭化水素基、不飽和-環状炭化水素基、芳香族基、またはこれらの誘導基である。また、nは1であることが好ましい。
 飽和-直鎖状炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、又はn-ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和-分岐鎖状炭化水素基としては、i-プロピル基、又はt-ブチル基等が挙げられるが、特に限定されない。飽和-環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和-直鎖状炭化水素基としては、ビニル基、又はアリル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和-分岐鎖状炭化水素基としては、i-プロペニル基、又は3-ブテニル基等が挙げられるが、特に限定されない。不飽和-環状炭化水素基としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられるが、特に限定されない。芳香族基としては、フェニル基、又はナフチル基等が挙げられるが、特に限定されない。
 また、Rにおける誘導基としては、上記各種炭化水素基の主鎖又は側鎖に対し、カルボキシ基、ヒドロキシ基、又はアミノ基などの官能基のうち、少なくとも1種類が付加又は置換した状態の官能基が挙げられるが、特に限定されない。また、Rの主鎖を構成する炭素原子数は特に限定されないが、20以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。Rの主鎖を構成する炭素原子数を上記範囲とすることにより、リンオキソ酸基の分子量を適切な範囲とすることができ、繊維原料への浸透を容易にし、微細セルロース繊維の収率を高めることもできる。
 βb+は有機物又は無機物からなる1価以上の陽イオンである。有機物からなる1価以上の陽イオンとしては、脂肪族アンモニウム、又は芳香族アンモニウムが挙げられ、無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、ナトリウム、カリウム、若しくはリチウム等のアルカリ金属のイオンや、カルシウム、若しくはマグネシウム等の2価金属の陽イオン、又は水素イオン等が挙げられるが、特に限定されない。これらは1種又は2種類以上を組み合わせて適用することもできる。有機物又は無機物からなる1価以上の陽イオンとしては、βを含む繊維原料を加熱した際に黄変しにくく、また工業的に利用し易いナトリウム、又はカリウムのイオンが好ましいが、特に限定されない。なお、βb+は有機オニウムイオンであってもよく、この場合、有機アンモニウムイオンであることが特に好ましい。
 繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.40mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.60mmol/g以上であることが特に好ましい。また、繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば繊維状セルロース1g(質量)あたり5.20mmol/g以下であることが好ましく、3.65mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましく、2.50mmol/g以下であることが一層好ましく、2.00mmol/g以下であることがより一層好ましく、1.50mmol/g以下であることがさらに一層好ましく、1.00mmol/g以下であることが特に好ましい。ここで、単位mmol/gにおける分母は、イオン性置換基の対イオンが水素イオン(H)であるときの繊維状セルロースの質量を示す。イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易とすることができ、繊維状セルロースの安定性を高めることが可能となる。また、イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維層と樹脂層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートが得られやすくなる。さらに、イオン性置換基の導入量を上記範囲内とすることにより、積層シートの透明性や外観をより効果的に高めることができる。
 繊維状セルロースに対するイオン性置換基の導入量は、たとえば中和滴定法により測定することができる。中和滴定法による測定では、得られた繊維状セルロースを含有するスラリーに、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリを加えながらpHの変化を求めることにより、導入量を測定する。
 図2は、リンオキソ酸基を有する繊維状セルロース含有スラリーに対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。繊維状セルロースに対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば次のように測定される。
 まず、繊維状セルロースを含有するスラリーを強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。
 次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察し、図2の上側部に示すような滴定曲線を得る。図2の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図2の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ確認される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの第1解離酸量と等しくなり、第1終点から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの第2解離酸量と等しくなり、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中に含まれる繊維状セルロースの総解離酸量と等しくなる。そして、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量を滴定対象スラリー中の固形分(g)で除して得られる値が、リンオキソ酸基導入量(mmol/g)となる。なお、単にリンオキソ酸基導入量(またはリンオキソ酸基量)と言った場合は、第1解離酸量のことを表す。
 なお、図2において、滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼び、第1終点から第2終点までの領域を第2領域と呼ぶ。例えば、リンオキソ酸基がリン酸基の場合であって、このリン酸基が縮合を起こす場合、見かけ上、リンオキソ酸基における弱酸性基量(本明細書では第2解離酸量ともいう)が低下し、第1領域に必要としたアルカリ量と比較して第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなる。一方、リンオキソ酸基における強酸性基量(本明細書では第1解離酸量ともいう)は、縮合の有無に関わらずリン原子の量と一致する。また、リンオキソ酸基が亜リン酸基の場合は、リンオキソ酸基に弱酸性基が存在しなくなるため、第2領域に必要としたアルカリ量が少なくなるか、第2領域に必要としたアルカリ量はゼロとなる場合もある。この場合、滴定曲線において、pHの増分が極大となる点は一つとなる。
 なお、上述のリンオキソ酸基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の繊維状セルロースの質量を示すことから、酸型の繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、リンオキソ酸基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときの繊維状セルロースの質量に変換することで、陽イオンCが対イオンである繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基量(以降、リンオキソ酸基量(C型))を求めることができる。
すなわち、下記計算式によって算出する。
リンオキソ酸基量(C型)=リンオキソ酸基量(酸型)/{1+(W-1)×A/1000}
A[mmol/g]:繊維状セルロースが有するリンオキソ酸基由来の総アニオン量(リンオキソ酸基の総解離酸量)
W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
 図3は、イオン性置換基としてカルボキシ基を有する繊維状セルロースを含有する分散液に対するNaOH滴下量とpHの関係を示すグラフである。繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、たとえば次のように測定される。
 まず、繊維状セルロースを含有する分散液を強酸性イオン交換樹脂で処理する。なお、必要に応じて、強酸性イオン交換樹脂による処理の前に、後述の解繊処理工程と同様の解繊処理を測定対象に対して実施してもよい。
 次いで、水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察し、図3の上側部に示すような滴定曲線を得る。図3の上側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットしており、図3の下側部に示した滴定曲線では、アルカリを加えた量に対するpHの増分(微分値)(1/mmol)をプロットしている。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が一つ確認され、この極大点を第1終点と呼ぶ。ここで、図3における滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼ぶ。第1領域で必要としたアルカリ量が、滴定に使用した分散液中のカルボキシ基量と等しくなる。そして、滴定曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象の繊維状セルロースを含有する分散液中の固形分(g)で除すことで、カルボキシ基の導入量(mmol/g)を算出する。
 なお、上述のカルボキシ基導入量(mmol/g)は、分母が酸型の繊維状セルロースの質量であることから、酸型の繊維状セルロースが有するカルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(酸型)と呼ぶ)を示している。一方で、カルボキシ基の対イオンが電荷当量となるように任意の陽イオンCに置換されている場合は、分母を当該陽イオンCが対イオンであるときの繊維状セルロースの質量に変換することで、陽イオンCが対イオンである繊維状セルロースが有するカルボキシ基量(以降、カルボキシ基量(C型))を求めることができる。すなわち、下記計算式によって算出する。
 カルボキシ基量(C型)=カルボキシ基量(酸型)/{1+(W-1)×(カルボキシ基量(酸型))/1000}
 W:陽イオンCの1価あたりの式量(たとえば、Naは23、Alは9)
 滴定法によるイオン性置換基量の測定においては、水酸化ナトリウム水溶液1滴の滴下量が多すぎる場合や、滴定間隔が短すぎる場合、本来より低いイオン性置換基量となるなど正確な値が得られないことがある。適切な滴下量、滴定間隔としては、例えば、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を5~30秒に10~50μLずつ滴定するなどが望ましい。また、繊維状セルロース含有スラリーに溶解した二酸化炭素の影響を排除するため、例えば、滴定開始の15分前から滴定終了まで、窒素ガスなどの不活性ガスをスラリーに吹き込みながら測定するなどが望ましい。
<リンオキソ酸基導入工程>
 微細繊維状セルロースの製造工程は、イオン性置換基導入工程を含むことが好ましく、イオン性置換基導入工程としては、例えば、リンオキソ酸基導入工程が挙げられる。リンオキソ酸基導入工程は、セルロースを含む繊維原料が有する水酸基と反応することで、リンオキソ酸基を導入できる化合物から選択される少なくとも1種の化合物(以下、「化合物A」ともいう)を、セルロースを含む繊維原料に作用させる工程である。この工程により、リンオキソ酸基導入繊維が得られることとなる。
 本実施形態に係るリンオキソ酸基導入工程では、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を、尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種(以下、「化合物B」ともいう)の存在下で行ってもよい。一方で、化合物Bが存在しない状態において、セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応を行ってもよい。
 化合物Aを化合物Bとの共存下で繊維原料に作用させる方法の一例としては、乾燥状態、湿潤状態またはスラリー状の繊維原料に対して、化合物Aと化合物Bを混合する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、乾燥状態または湿潤状態の繊維原料を用いることが好ましく、特に乾燥状態の繊維原料を用いることが好ましい。繊維原料の形態は、特に限定されないが、たとえば綿状や薄いシート状であることが好ましい。化合物Aおよび化合物Bは、それぞれ粉末状または溶媒に溶解させた溶液状または融点以上まで加熱して溶融させた状態で繊維原料に添加する方法が挙げられる。これらのうち、反応の均一性が高いことから、溶媒に溶解させた溶液状、特に水溶液の状態で添加することが好ましい。また、化合物Aと化合物Bは繊維原料に対して同時に添加してもよく、別々に添加してもよく、混合物として添加してもよい。化合物Aと化合物Bの添加方法としては、特に限定されないが、化合物Aと化合物Bが溶液状の場合は、繊維原料を溶液内に浸漬し吸液させたのちに取り出してもよいし、繊維原料に溶液を滴下してもよい。また、必要量の化合物Aと化合物Bを繊維原料に添加してもよいし、過剰量の化合物Aと化合物Bをそれぞれ繊維原料に添加した後に、圧搾や濾過によって余剰の化合物Aと化合物Bを除去してもよい。
 本実施態様で使用する化合物Aとしては、リン原子を有し、セルロースとエステル結合を形成可能な化合物であればよく、リン酸もしくはその塩、亜リン酸もしくはその塩、脱水縮合リン酸もしくはその塩、無水リン酸(五酸化二リン)などが挙げられるが特に限定されない。リン酸としては、種々の純度のものを使用することができ、たとえば100%リン酸(正リン酸)や85%リン酸を使用することができる。亜リン酸としては、99%亜リン酸(ホスホン酸)が挙げられる。脱水縮合リン酸は、リン酸が脱水反応により2分子以上縮合したものであり、例えばピロリン酸、ポリリン酸等を挙げることができる。リン酸塩、亜リン酸塩、脱水縮合リン酸塩としては、リン酸、亜リン酸または脱水縮合リン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられ、これらは種々の中和度とすることができる。これらのうち、リン酸基の導入効率が高く、後述する解繊工程で解繊効率がより向上しやすく、低コストであり、かつ工業的に適用しやすい観点から、リン酸、リン酸のナトリウム塩、リン酸のカリウム塩、リン酸のアンモニウム塩または亜リン酸、亜リン酸のナトリウム塩、亜リン酸のカリウム塩、亜リン酸のアンモニウム塩が好ましく、リン酸、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム、または亜リン酸、亜リン酸ナトリウムがより好ましい。
 繊維原料に対する化合物Aの添加量は、特に限定されないが、たとえば化合物Aの添加量をリン原子量に換算した場合において、繊維原料(絶乾質量)に対するリン原子の添加量が0.5質量%以上100質量%以下となることが好ましく、1質量%以上50質量%以下となることがより好ましく、2質量%以上30質量%以下となることがさらに好ましい。繊維原料に対するリン原子の添加量を上記範囲内とすることにより、微細繊維状セルロースの収率をより向上させることができる。一方で、繊維原料に対するリン原子の添加量を上記上限値以下とすることにより、収率向上の効果とコストのバランスをとることができる。
 本実施態様で使用する化合物Bは、上述のとおり尿素及びその誘導体から選択される少なくとも1種である。化合物Bとしては、たとえば尿素、ビウレット、1-フェニル尿素、1-ベンジル尿素、1-メチル尿素、および1-エチル尿素などが挙げられる。反応の均一性を向上させる観点から、化合物Bは水溶液として用いることが好ましい。また、反応の均一性をさらに向上させる観点からは、化合物Aと化合物Bの両方が溶解した水溶液を用いることが好ましい。
 繊維原料(絶乾質量)に対する化合物Bの添加量は、特に限定されないが、たとえば1質量%以上500質量%以下であることが好ましく、10質量%以上400質量%以下であることがより好ましく、100質量%以上350質量%以下であることがさらに好ましい。
 セルロースを含む繊維原料と化合物Aの反応においては、化合物Bの他に、たとえばアミド類またはアミン類を反応系に含んでもよい。アミド類としては、たとえばホルムアミド、ジメチルホルムアミド、アセトアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。アミン類としては、たとえばメチルアミン、エチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。これらの中でも、特にトリエチルアミンは良好な反応触媒として働くことが知られている。
 リンオキソ酸基導入工程においては、繊維原料に化合物A等を添加又は混合した後、当該繊維原料に対して加熱処理を施すことが好ましい。加熱処理温度としては、繊維の熱分解や加水分解反応を抑えながら、リンオキソ酸基を効率的に導入できる温度を選択することが好ましい。加熱処理温度は、たとえば50℃以上300℃以下であることが好ましく、100℃以上250℃以下であることがより好ましく、130℃以上200℃以下であることがさらに好ましい。また、加熱処理には、種々の熱媒体を有する機器を利用することができ、たとえば撹拌乾燥装置、回転乾燥装置、円盤乾燥装置、ロール型加熱装置、プレート型加熱装置、流動層乾燥装置、バンド型乾燥装置、ろ過乾燥装置、振動流動乾燥装置、気流乾燥装置、減圧乾燥装置、赤外線加熱装置、遠赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置、高周波乾燥装置を用いることができる。
 本実施形態に係る加熱処理においては、たとえば薄いシート状の繊維原料に化合物Aを含浸等の方法により添加した後、加熱する方法や、ニーダー等で繊維原料と化合物Aを混練又は撹拌しながら加熱する方法を採用することができる。これにより、繊維原料における化合物Aの濃度ムラを抑制して、繊維原料に含まれるセルロース繊維表面へより均一にリンオキソ酸基を導入することが可能となる。これは、乾燥に伴い水分子が繊維原料表面に移動する際、溶存する化合物Aが表面張力によって水分子に引き付けられ、同様に繊維原料表面に移動してしまう(すなわち、化合物Aの濃度ムラを生じてしまう)ことを抑制できることに起因するものと考えられる。
 また、加熱処理に用いる加熱装置は、たとえばスラリーが保持する水分、及び化合物Aと繊維原料中のセルロース等が含む水酸基等との脱水縮合(リン酸エステル化)反応に伴って生じる水分、を常に装置系外に排出できる装置であることが好ましい。このような加熱装置としては、例えば送風方式のオーブン等が挙げられる。装置系内の水分を常に排出することにより、リン酸エステル化の逆反応であるリン酸エステル結合の加水分解反応を抑制できることに加えて、繊維中の糖鎖の酸加水分解を抑制することもできる。このため、軸比の高い微細繊維状セルロースを得ることが可能となる。
 加熱処理の時間は、たとえば繊維原料から実質的に水分が除かれてから1秒以上300分以下であることが好ましく、1秒以上1000秒以下であることがより好ましく、10秒以上800秒以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、加熱温度と加熱時間を適切な範囲とすることにより、リンオキソ酸基の導入量を好ましい範囲内とすることができる。
 リンオキソ酸基導入工程は、少なくとも1回行えば良いが、2回以上繰り返して行うこともできる。2回以上のリンオキソ酸基導入工程を行うことにより、繊維原料に対して多くのリンオキソ酸基を導入することができる。
 繊維原料に対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.50mmol/g以上であることがさらに好ましく、1.00mmol/g以上であることが特に好ましい。また、繊維原料に対するリンオキソ酸基の導入量は、たとえば微細繊維状セルロース1g(質量)あたり5.20mmol/g以下であることが好ましく、3.65mmol/g以下であることがより好ましく、3.00mmol/g以下であることがさらに好ましい。リンオキソ酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易にし、微細繊維状セルロースの安定性を高めることができる。また、リンオキソ酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維層と樹脂層の層間密着性に優れ、かつ他の樹脂フィルムに対して良好な密着性を発揮し得る積層シートが得られやすくなる。さらに、リンオキソ酸基の導入量を上記範囲内とすることにより、積層シートの透明性や外観をより効果的に高めることができる。
<カルボキシ基導入工程>
 微細繊維状セルロースの製造工程は、イオン性置換基導入工程として、例えば、カルボキシ基導入工程を含んでもよい。カルボキシ基導入工程は、セルロースを含む繊維原料に対し、オゾン酸化やフェントン法による酸化、TEMPO酸化処理などの酸化処理やカルボン酸由来の基を有する化合物もしくはその誘導体、またはカルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物もしくはその誘導体によって処理することにより行われる。
 カルボン酸由来の基を有する化合物としては、特に限定されないが、たとえばマレイン酸、コハク酸、フタル酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸等のジカルボン酸化合物やクエン酸、アコニット酸等のトリカルボン酸化合物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の誘導体としては、特に限定されないが、たとえばカルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。カルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物としては、特に限定されないが、たとえばマレイミド、コハク酸イミド、フタル酸イミド等のジカルボン酸化合物のイミド化物が挙げられる。
 カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物としては、特に限定されないが、たとえば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水イタコン酸等のジカルボン酸化合物の酸無水物が挙げられる。また、カルボン酸由来の基を有する化合物の酸無水物の誘導体としては、特に限定されないが、たとえばジメチルマレイン酸無水物、ジエチルマレイン酸無水物、ジフェニルマレイン酸無水物等のカルボキシ基を有する化合物の酸無水物の少なくとも一部の水素原子が、アルキル基、フェニル基等の置換基により置換されたものが挙げられる。
 カルボキシ基導入工程において、TEMPO酸化処理を行う場合には、たとえばその処理をpHが6以上8以下の条件で行うことが好ましい。このような処理は、中性TEMPO酸化処理ともいう。中性TEMPO酸化処理は、たとえばリン酸ナトリウム緩衝液(pH=6.8)に、繊維原料としてパルプと、触媒としてTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)等のニトロキシラジカル、犠牲試薬として次亜塩素酸ナトリウムを添加することで行うことができる。さらに亜塩素酸ナトリウムを共存させることによって、酸化の過程で発生するアルデヒドを、効率的にカルボキシ基まで酸化することができる。また、TEMPO酸化処理は、その処理をpHが10以上11以下の条件で行ってもよい。このような処理は、アルカリTEMPO酸化処理ともいう。アルカリTEMPO酸化処理は、たとえば繊維原料としてのパルプに対し、触媒としてTEMPO等のニトロキシラジカルと、共触媒として臭化ナトリウムと、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを添加することにより行うことができる。
 繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、置換基の種類によっても変わるが、たとえばTEMPO酸化によりカルボキシ基を導入する場合、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり0.10mmol/g以上であることが好ましく、0.20mmol/g以上であることがより好ましく、0.40mmol/g以上であることがさらに好ましく、0.60mmol/g以上であることが特に好ましい。また、繊維状セルロースに対するカルボキシ基の導入量は、3.65mmol/g以下であることが好ましく、3.00mmol/g以下であることがより好ましく、2.50mmol/g以下であることがさらに好ましく、2.00mmol/g以下であることが一層より好ましく、1.50mmol/g以下であることがより一層さらに好ましく、1.00mmol/g以下であることが特に好ましい。その他、置換基がカルボキシメチル基である場合、微細繊維状セルロース1g(質量)あたり5.8mmol/g以下であってもよい。カルボキシ基の導入量を上記範囲内とすることにより、繊維原料の微細化を容易とすることができ、繊維状セルロースの安定性を高めることが可能となる。
<洗浄工程>
 本実施形態における微細繊維状セルロースの製造方法においては、必要に応じてイオン性置換基導入繊維に対して洗浄工程を行うことができる。洗浄工程は、たとえば水や有機溶媒によりイオン性置換基導入繊維を洗浄することにより行われる。また、洗浄工程は後述する各工程の後に行われてもよく、各洗浄工程において実施される洗浄回数は、特に限定されない。
<アルカリ処理工程>
 微細繊維状セルロースを製造する場合、イオン性置換基導入工程と、後述する解繊処理工程との間に、繊維原料に対してアルカリ処理を行ってもよい。アルカリ処理の方法としては、特に限定されないが、例えばアルカリ溶液中に、イオン性置換基導入繊維を浸漬する方法が挙げられる。
 アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、特に限定されず、無機アルカリ化合物であってもよいし、有機アルカリ化合物であってもよい。本実施形態においては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムをアルカリ化合物として用いることが好ましい。また、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水または有機溶媒のいずれであってもよい。中でも、アルカリ溶液に含まれる溶媒は、水、またはアルコールに例示される極性有機溶媒などを含む極性溶媒であることが好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒であることがより好ましい。アルカリ溶液としては、汎用性が高いことから、たとえば水酸化ナトリウム水溶液、または水酸化カリウム水溶液が好ましい。
 アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の温度は、特に限定されないが、たとえば5℃以上80℃以下であることが好ましく、10℃以上60℃以下であることがより好ましい。アルカリ処理工程におけるイオン性置換基導入繊維のアルカリ溶液への浸漬時間は、特に限定されないが、たとえば5分以上30分以下であることが好ましく、10分以上20分以下であることがより好ましい。アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量は、特に限定されないが、たとえばイオン性置換基導入繊維の絶対乾燥質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。
 アルカリ処理工程におけるアルカリ溶液の使用量を減らすために、イオン性置換基導入工程の後であってアルカリ処理工程の前に、イオン性置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄してもよい。アルカリ処理工程の後であって解繊処理工程の前には、取り扱い性を向上させる観点から、アルカリ処理を行ったイオン性置換基導入繊維を水や有機溶媒により洗浄することが好ましい。
<酸処理工程>
 微細繊維状セルロースを製造する場合、イオン性置換基を導入する工程と、後述する解繊処理工程の間に、繊維原料に対して酸処理を行ってもよい。例えば、イオン性置換基導入工程、酸処理、アルカリ処理及び解繊処理をこの順で行ってもよい。
 酸処理の方法としては、特に限定されないが、たとえば酸を含有する酸性液中に繊維原料を浸漬する方法が挙げられる。使用する酸性液の濃度は、特に限定されないが、たとえば10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。また、使用する酸性液のpHは、特に限定されないが、たとえば0以上4以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。酸性液に含まれる酸としては、たとえば無機酸、スルホン酸、カルボン酸等を用いることができる。無機酸としては、たとえば硫酸、硝酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。スルホン酸としては、たとえばメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。カルボン酸としては、たとえばギ酸、酢酸、クエン酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸、酒石酸等が挙げられる。これらの中でも、塩酸または硫酸を用いることが特に好ましい。
 酸処理における酸溶液の温度は、特に限定されないが、たとえば5℃以上100℃以下が好ましく、20℃以上90℃以下がより好ましい。酸処理における酸溶液への浸漬時間は、特に限定されないが、たとえば5分以上120分以下が好ましく、10分以上60分以下がより好ましい。酸処理における酸溶液の使用量は、特に限定されないが、たとえば繊維原料の絶対乾燥質量に対して100質量%以上100000質量%以下であることが好ましく、1000質量%以上10000質量%以下であることがより好ましい。
<解繊処理>
 イオン性置換基導入繊維を解繊処理工程で解繊処理することにより、微細繊維状セルロースが得られる。解繊処理工程においては、たとえば解繊処理装置を用いることができる。解繊処理装置は、特に限定されないが、たとえば高速解繊機、グラインダー(石臼型粉砕機)、高圧ホモジナイザーや超高圧ホモジナイザー、高圧衝突型粉砕機、ボールミル、ビーズミル、ディスク型リファイナー、コニカルリファイナー、二軸混練機、振動ミル、高速回転下でのホモミキサー、超音波分散機、またはビーターなどを使用することができる。上記解繊処理装置の中でも、粉砕メディアの影響が少なく、コンタミネーションのおそれが少ない高速解繊機、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザーを用いるのがより好ましい。
 解繊処理工程においては、たとえばイオン性置換基導入繊維を、分散媒により希釈してスラリー状にすることが好ましい。分散媒としては、水、および極性有機溶媒などの有機溶媒から選択される1種または2種以上を使用することができる。極性有機溶媒としては、特に限定されないが、たとえばアルコール類、多価アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、非プロトン性極性溶媒等が好ましい。アルコール類としては、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。多価アルコール類としては、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。エーテル類としては、たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。エステル類としては、たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリジノン(NMP)等が挙げられる。
 解繊処理時の微細繊維状セルロースの固形分濃度は適宜設定できる。また、イオン性置換基導入繊維を分散媒に分散させて得たスラリー中には、例えば水素結合性のある尿素などの固形分が含まれていてもよい。
 上述した方法で微細繊維状セルロース分散液(微細繊維状セルロース含有スラリー)が得られる。このような分散液は所望の濃度となるように、水で希釈してもよい。また、後述するような任意成分を混合してもよい。
(任意成分)
 繊維層には、微細繊維状セルロース以外の任意成分が含まれていてもよい。任意成分としては、例えば、親水性高分子や親水性低分子、有機イオン等が挙げられる。親水性高分子は、親水性の含酸素有機化合物(但し、上記セルロース繊維は除く)であることが好ましい。含酸素有機化合物は非繊維状であることが好ましく、このような非繊維状の含酸素有機化合物には、微細繊維状セルロースや熱可塑性樹脂繊維は含まれない。
 親水性高分子としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、カゼイン、デキストリン、澱粉、変性澱粉、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール(アセトアセチル化ポリビニルアルコール等)、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸塩類、アクリル酸アルキルエステル共重合体、ウレタン系共重合体、セルロース誘導体(ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等)等が挙げられる。親水性低分子としては、例えば、グリセリン、ソルビトール、エチレングリコール等が挙げられる。これらの中でも、繊維層の強度、密度、化学的耐性などを向上させる観点から、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、グリセリン、ソルビトールが好ましく、ポリエチレングリコール及びポリエチレンオキサイドから選択される少なくとも1種であることがより好ましく、ポリエチレングリコールであることがさらに好ましい。
 親水性高分子は、重量平均分子量が5万以上800万以下の有機化合物高分子であることが好ましい。親水性低分子は、分子量が1000未満の低分子であってもよい。
 繊維層に含まれる親水性高分子もしくは親水性低分子の含有量は、繊維層の全質量に対して、1質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることがさらに好ましい。また、繊維層に含まれる親水性高分子もしくは親水性低分子の含有量は、繊維層の全質量に対して、95質量%以下であることが好ましく、90質量%以下であることがより好ましい。親水性高分子もしくは親水性低分子の含有量を上記範囲内とすることにより、高い透明性と強度を有する積層シートが得られやすくなる。
 有機イオンとしては、テトラアルキルアンモニウムイオンやテトラアルキルホスホニウムイオンを挙げることができる。テトラアルキルアンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオン、テトラヘプチルアンモニウムイオン、トリブチルメチルアンモニウムイオン、ラウリルトリメチルアンモニウムイオン、セチルトリメチルアンモニウムイオン、ステアリルトリメチルアンモニウムイオン、オクチルジメチルエチルアンモニウムイオン、ラウリルジメチルエチルアンモニウムイオン、ジデシルジメチルアンモニウムイオン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムイオン、トリブチルベンジルアンモニウムイオンが挙げられる。テトラアルキルホスホニウムイオンとしては、例えばテトラメチルホスホニウムイオン、テトラエチルホスホニウムイオン、テトラプロピルホスホニウムイオン、テトラブチルホスホニウムイオン、およびラウリルトリメチルホスホニウムイオンが挙げられる。また、テトラプロピルオニウムイオン、テトラブチルオニウムイオンとして、それぞれテトラn-プロピルオニウムイオン、テトラn-ブチルオニウムイオンなども挙げることができる。
 また、任意成分としては、さらに、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、安定剤、界面活性剤、防腐剤(例えば、フェノキシエタノール)等を挙げることができる。
(積層シートの製造方法)
 本発明の積層シートの製造方法は、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層を形成する工程と、繊維層上に変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を塗工する工程とを含むことが好ましい。また、本発明の積層シートの製造方法は、変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層の上に、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液を塗工する工程を含むものであってもよい。
 繊維層上に変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を塗工する工程や変性ポリオレフィン樹脂を形成する際には、変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を塗工し、塗膜を形成した後に乾燥工程を設けることが好ましい。このような乾燥工程を設けることで、変性ポリオレフィン樹脂を含む塗膜に熱が付与され、変性ポリオレフィン樹脂の変性成分が、繊維層の微細繊維状セルロースが有する水酸基等と架橋構造を形成するものと考えられる。なお、変性成分と繊維層の微細繊維状セルロースの架橋構造の形成は、例えば、密着助剤を介した架橋構造であってもよい。
 積層シートの製造方法としては、上述した方法以外に、繊維層上に樹脂層を載置して熱プレスする方法も挙げられる。また、射出成形用の金型内に繊維層を設置して、当該金型内に加熱されて溶融した樹脂を射出して、繊維層に樹脂層を接合させる方法も挙げられる。
 繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む繊維層を形成する工程は、微細繊維状セルロース分散液(微細繊維状セルロース含有スラリー)を基材上に塗工する工程又は、微細繊維状セルロース分散液を抄紙する工程を含むことが好ましい。また、変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層の上に、繊維幅が1000nm以下の繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液を塗工する場合、基材を樹脂層に変更して後述する塗工方法を採用してもよい。
<塗工工程>
 微細繊維状セルロース分散液(微細繊維状セルロース含有スラリー)を基材上に塗工する工程(以下、塗工工程ともいう)は、微細繊維状セルロース分散液を基材上に塗工し、これを乾燥して形成された微細繊維状セルロース含有シートを基材から剥離することにより、シートを得る工程である。塗工装置と長尺の基材を用いることで、シートを連続的に生産することができる。塗工する微細繊維状セルロース分散液の濃度は特に限定されないが、0.05質量%以上5質量%以下が好ましい。
 塗工工程で用いる基材の質は、特に限定されないが、微細繊維状セルロース分散液に対する濡れ性が高いものの方が乾燥時のシートの収縮等を抑制することができて良いが、乾燥後に形成されたシートが容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂板または金属板が好ましいが、特に限定されない。例えばアクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛版、銅版、鉄板等の金属板および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を用いることができる。
 塗工工程において、微細繊維状セルロース分散液の粘度が低く、基材上で展開してしまう場合、所定の厚み、坪量の微細繊維状セルロース含有シートを得るため、基材上に堰止用の枠を固定して使用してもよい。堰止用の枠の質は特に限定されないが、乾燥後に付着するシートの端部が容易に剥離できるものを選択することが好ましい。中でも樹脂板または金属板を成形したものが好ましいが、特に限定されない。例えばアクリル板、ポリエチレンテレフタレート板、塩化ビニル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニリデン板等の樹脂板や、アルミ板、亜鉛版、銅版、鉄板等の金属板および、それらの表面を酸化処理したもの、ステンレス板、真ちゅう板等を成形したもの用いることができる。
 微細繊維状セルロース分散液を塗工する塗工機としては、例えば、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコーター、エアドクターコーター等を使用することができる。厚みをより均一にできることから、バーコーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーターが好ましい。
 塗工温度は特に限定されないが、20℃以上45℃以下であることが好ましい。塗工温度が上記下限値以上であれば、微細繊維状セルロース分散液を容易に塗工でき、上記上限値以下であれば、塗工中の分散媒の揮発を抑制できる。
 塗工工程においては、シートの仕上がり坪量が10g/m以上100g/m以下になるように微細繊維状セルロース分散液を塗工することが好ましい。坪量が上記範囲内となるように塗工することで、強度に優れた繊維層が得られる。
 微細繊維状セルロース含有シートの製造工程は、基材上に塗工した微細繊維状セルロース分散液を乾燥させる工程を含むことが好ましい。乾燥方法としては、特に限定されないが、非接触の乾燥方法でも、シートを拘束しながら乾燥する方法の何れでもよく、これらを組み合わせてもよい。
 非接触の乾燥方法としては、特に限定されないが、熱風、赤外線、遠赤外線または近赤外線により加熱して乾燥する方法(加熱乾燥法)、真空にして乾燥する方法(真空乾燥法)を適用することができる。加熱乾燥法と真空乾燥法を組み合わせてもよいが、通常は、加熱乾燥法が適用される。赤外線、遠赤外線または近赤外線による乾燥は、赤外線装置、遠赤外線装置または近赤外線装置を用いて行うことができるが、特に限定されない。加熱乾燥法における加熱温度は特に限定されないが、20℃以上150℃以下とすることが好ましく、25℃以上105℃以下とすることがより好ましい。加熱温度を上記下限値以上とすれば、分散媒を速やかに揮発させることができ、上記上限値以下であれば、加熱に要するコストの抑制及び微細繊維状セルロースが熱によって変色することを抑制できる。
 乾燥後に、得られた微細繊維状セルロース含有シートを基材から剥離するが、基材がシートの場合には、微細繊維状セルロース含有シートと基材とを積層したまま巻き取って、微細繊維状セルロース含有シートの使用直前に微細繊維状セルロース含有シートを工程基材から剥離してもよい。このようにして、繊維層となる微細繊維状セルロース含有シートが得られる。
 なお、上記の繊維層上に変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を塗工する工程では、微細繊維状セルロース含有シートの基材から剥離した側の面に変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂組成物を塗工することが好ましい。これにより、繊維層と樹脂層の層間密着性をより高めることができる。
<抄紙工程>
 繊維層となる微細繊維状セルロース含有シートの製造工程は、微細繊維状セルロース分散液を抄紙する工程を含んでもよい。抄紙工程で抄紙機としては、長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機、これらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機等が挙げられる。抄紙工程では、手抄き等公知の抄紙を行ってもよい。
 抄紙工程では、微細繊維状セルロース分散液をワイヤー上で濾過、脱水して湿紙状態のシートを得た後、プレス、乾燥することでシートを得る。微細繊維状セルロース分散液の濃度は特に限定されないが、0.05質量%以上5質量%以下が好ましい。微細繊維状セルロース分散液を濾過、脱水する場合、濾過時の濾布としては特に限定されないが、微細繊維状セルロースは通過せず、かつ濾過速度が遅くなりすぎないことが重要である。このような濾布としては特に限定されないが、有機ポリマーからなるシート、織物、多孔膜が好ましい。有機ポリマーとしては特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のような非セルロース系の有機ポリマーが好ましい。具体的には孔径0.1μm以上20μm以下、例えば1μmのポリテトラフルオロエチレンの多孔膜、孔径0.1μm以上20μm以下、例えば1μmのポリエチレンテレフタレートやポリエチレンの織物等が挙げられるが、特に限定されない。
 微細繊維状セルロース分散液からシートを製造する方法としては、特に限定されないが、例えばWO2011/013567に記載の製造装置を用いる方法等が挙げられる。この製造装置は、微細繊維状セルロース分散液を無端ベルトの上面に吐出し、吐出された微細繊維状セルロース分散液から分散媒を搾水してウェブを生成する搾水セクションと、ウェブを乾燥させて繊維シートを生成する乾燥セクションとを備えている。搾水セクションから乾燥セクションにかけて無端ベルトが配設され、搾水セクションで生成されたウェブが無端ベルトに載置されたまま乾燥セクションに搬送される。
 本発明において使用できる脱水方法としては特に限定されないが、紙の製造で通常に使用している脱水方法が挙げられ、長網、円網、傾斜ワイヤーなどで脱水した後、ロールプレスで脱水する方法が好ましい。また、乾燥方法としては特に限定されないが、紙の製造で用いられている方法が挙げられ、例えば、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤー、熱風乾燥、近赤外線ヒーター、赤外線ヒーターなどの方法が好ましい。
(積層体)
 本発明は、上述した積層シートと、被着体を積層してなる積層体に関するものであってもよい。なお、被着体は、積層シートの樹脂層側に配されるものであり、このような場合、積層シートにおける樹脂層は接着層として機能してもよい。被着体としては、例えば、有機膜(以下、有機層ともいう)や無機膜(以下、無機層ともいう)を挙げることができる。中でも、本発明の積層体は、上述した積層シートと、有機膜を有する積層してなる積層体であることが好ましい。なお、有機膜としては、例えば、樹脂フィルムや樹脂板、樹脂成形体等が挙げられる。すなわち、本発明の一実施形態は、上述した積層シートと、樹脂フィルムを積層してなり、樹脂フィルムが積層シートの樹脂層側に配される積層体である。
 樹脂フィルム、樹脂板及び樹脂成形体(以下、単に樹脂フィルムともいう)は、天然樹脂や合成樹脂を主成分とする層である。ここで、主成分とは、樹脂フィルムの全質量に対して、50質量%以上含まれている成分を指す。樹脂成分の含有量は、樹脂フィルムの全質量に対して、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。なお、樹脂成分の含有量は、樹脂フィルムの全質量に対して、100質量%であってもよい。
 天然樹脂としては、例えば、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル等のロジン系樹脂を挙げることができる。
 合成樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。中でも、合成樹脂は、ポリオレフィン樹脂であることが好ましく、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂から選択される少なくとも1種を有することが好ましい。また、ポリオレフィン樹脂は、環状オレフィン構造を有する樹脂であることも好ましい。この場合、環状オレフィン構造を有する樹脂は、シクロオレフィン樹脂(COP)であってもよく、シクロオレフィンコポリマーであってもよい。したがって、本実施形態の積層体において、樹脂フィルムは環状オレフィン構造を有する樹脂を含むことが好ましい。
 有機層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、塗工法や射出成形法、加熱加圧法等が挙げられる。塗工法においては、有機層を形成する樹脂組成物を積層シートの樹脂層上に塗工し、熱硬化もしくは光硬化することが好ましい。また、加熱加圧法においては、樹脂フィルムを積層シートの樹脂層上に重ね合わせた状態で熱プレスすることが好ましい。この際の熱プレス条件は樹脂フィルムのガラス転移温度等を参考に適宜選択できる。
 無機層を構成する物質としては、特に限定されないが、例えばアルミニウム、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン;これらの酸化物、炭化物、窒化物、酸化炭化物、酸化窒化物、もしくは酸化炭化窒化物;またはこれらの混合物が挙げられる。高い防湿性が安定に維持できるとの観点からは、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化炭化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化炭化窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化炭化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、またはこれらの混合物が好ましい。
 無機層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、化学的気相成長法(Chemical Vapor Deposition、CVD)や物理成膜法(Physical Vapor Deposition、PVD)を挙げることができる。CVD法としては、具体的には、プラズマを利用したプラズマCVD、加熱触媒体を用いて材料ガスを接触熱分解する触媒化学気相成長法(Cat-CVD)等が挙げられる。PVD法としては、具体的には、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等が挙げられる。また、無機層の形成方法としては、原子層堆積法(AtomicLayer Deposition、ALD)を採用することもできる。ALD法は、形成しようとする膜を構成する各元素の原料ガスを、層を形成する面に交互に供給することにより、原子層単位で薄膜を形成する方法である。
(用途)
 本発明の積層シートの好ましい実施形態は、透明で機械的強度が高く、ヘーズの小さい積層シートである。優れた光学特性を活かす観点から、各種のディスプレイ装置、各種の太陽電池、等の光透過性基板の用途に適している。また、電子機器の基板、家電の部材、各種の乗り物や建物の窓材、内装材、外装材、包装用資材等の用途にも適している。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<製造例1>
(リン酸化パルプの製造)
 原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(固形分93質量%、坪量208g/mシート状、離解してJIS P 8121-2:2012に準じて測定されるカナダ標準濾水度(CSF)が700mL)を使用した。この原料パルプに対してリンオキソ酸化処理を次のようにして行った。まず、上記原料パルプ100質量部(絶乾質量)に、リン酸二水素アンモニウムと尿素の混合水溶液を添加して、リン酸二水素アンモニウム45質量部、尿素120質量部、水150質量部となるように調製し、薬液含浸パルプを得た。次いで、得られた薬液含浸パルプを165℃の熱風乾燥機で200秒加熱し、パルプ中のセルロースにリン酸基を導入し、リン酸化パルプを得た。
 次いで、得られたリン酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、リン酸化パルプ100g(絶乾質量)に対して10Lのイオン交換水を注いで得たパルプ分散液を、パルプが均一に分散するよう撹拌した後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。
 次いで、洗浄後のリン酸化パルプに対してアルカリ処理(中和処理)を次のようにして行った。まず、洗浄後のリン酸化パルプを10Lのイオン交換水で希釈した後、撹拌しながら1Nの水酸化ナトリウム水溶液を少しずつ添加することにより、pHが12以上13以下のリン酸化パルプスラリーを得た。次いで、当該リン酸化パルプスラリーを脱水して、アルカリ処理(中和処理)が施されたリン酸化パルプを得た。
 次いで、中和処理後のリン酸化パルプに対して、上記洗浄処理を行った。これにより得られたリン酸化パルプに対しFT-IRを用いて赤外線吸収スペクトルの測定を行った。その結果、1230cm-1付近にリン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプにリン酸基が付加されていることが確認された。また、得られたリン酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。
(解繊処理)
 得られたリン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(株式会社スギノマシン製、スターバースト)で200MPaの圧力にて4回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液(A)を得た。
 X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3~5nmであった。なお、後述するリンオキソ酸基量の測定方法で測定されるリン酸基量(第1解離酸量)は、1.45mmol/gだった。なお、総解離酸量は、2.45mmol/gであった。
<製造例2>
(亜リン酸化パルプの製造)
 リン酸二水素アンモニウムの代わりに亜リン酸(ホスホン酸)33質量部を用いた以外は、製造例1と同様に操作を行い、亜リン酸化パルプを得た。
 これにより得られた亜リン酸化パルプに対しFT-IRを用いて赤外線吸収スペクトルの測定を行った。その結果、1210cm-1付近に亜リン酸基の互変異性体であるホスホン酸基のP=Oに基づく吸収が観察され、パルプに亜リン酸基(ホスホン酸基)が付加されていることが確認された。また、得られた亜リン酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。
(解繊処理)
 得られた亜リン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(株式会社スギノマシン製、スターバースト)で200MPaの圧力にて4回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液(B)を得た。X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3~5nmであった。なお、後述するリンオキソ酸基量の測定方法で測定される亜リン酸基量(第1解離酸量)は、1.51mmol/gであった。なお、総解離酸量は、1.54mmol/gであった。
<製造例3>
(TEMPO酸化パルプの製造)
 原料パルプとして、王子製紙製の針葉樹クラフトパルプ(未乾燥)を使用した。この原料パルプに対してアルカリTEMPO酸化処理を次のようにして行った。まず、乾燥質量100質量部相当の上記原料パルプと、TEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル)1.6質量部と、臭化ナトリウム10質量部を、水10000質量部に分散させた。次いで、13質量%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を、1.0gのパルプに対して3.8mmolになるように加えて反応を開始した。反応中は0.5Mの水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10以上10.5以下に保ち、pHに変化が見られなくなった時点で反応終了と見なした。
 次いで、得られたTEMPO酸化パルプに対して洗浄処理を行った。洗浄処理は、TEMPO酸化後のパルプスラリーを脱水し、脱水シートを得た後、5000質量部のイオン交換水を注ぎ、撹拌して均一に分散させた後、濾過脱水する操作を繰り返すことにより行った。ろ液の電気伝導度が100μS/cm以下となった時点で、洗浄終点とした。
 得られたTEMPO酸化パルプを供試して、X線回折装置にて分析を行ったところ、2θ=14°以上17°以下付近と2θ=22°以上23°以下付近の2箇所の位置に典型的なピークが確認され、セルロースI型結晶を有していることが確認された。
(解繊処理)
 得られたTEMPO酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のスラリーを調製した。このスラリーを、湿式微粒化装置(株式会社スギノマシン製、スターバースト)で200MPaの圧力にて4回処理し、微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液(C)を得た。X線回折により、この微細繊維状セルロースがセルロースI型結晶を維持していることが確認された。また、微細繊維状セルロースの繊維幅を透過型電子顕微鏡を用いて測定したところ、3~5nmであった。なお、後述するカルボキシ基量の測定方法で測定されるカルボキシ基量は、1.30mmol/gであった。
<製造例4>
 製造例1で得た洗浄処理後のリン酸化パルプにイオン交換水を添加し、固形分濃度が2質量%のリン酸化パルプ分散液とした。次いで、リン酸化パルプ分散液75質量部と微細繊維状セルロース分散液(A)25質量部を混合し、微細繊維状セルロース分散液(D)を得た。
<実施例1>
(ポリビニルアルコールの溶解)
 イオン交換水に、ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、ポバール105、重合度:500、ケン化度:98~99mol%)を20質量%になるように加え、95℃で1時間撹拌し、溶解した。上記の手順でポリビニルアルコール水溶液を得た。
(繊維層の形成)
 微細繊維状セルロース分散液(A)、および上記ポリビニルアルコール水溶液をそれぞれ固形分濃度が0.6質量%となるようにイオン交換水で希釈した。次いで、希釈後の微細繊維状セルロース分散液30質量部に対し、希釈後のポリビニルアルコール水溶液が70質量部になるように混合し、混合液を得た。さらに、シートの仕上がり坪量が100g/mになるように混合液を計量して、市販のアクリル板上に展開した。なお、所定の坪量となるようアクリル板上には堰止用の枠(内寸120mm×120mm、高さ5cm)を配置した。その後70℃の乾燥機で24時間乾燥し、アクリル板から剥離することで、繊維層を形成した。繊維層の厚みは75μmであった。
(樹脂層の形成)
 無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液(東洋紡社製、ハードレンTD-15B:ポリプロピレン樹脂成分15質量%、メチルシクロヘキサン75質量%、酢酸ブチル10質量%)を、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは5μmであった。以上の手順により、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例2>
 実施例1の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。その他の手順は実施例1と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例3>
 実施例1の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにした。その他の手順は実施例1と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例4>
 実施例1の(繊維層の形成)において、希釈後の微細繊維状セルロース分散液50質量部に対し、希釈後のポリビニルアルコール水溶液が50質量部になるように混合し、混合液を得た。その他の手順は実施例1と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例5>
 実施例4の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。その他の手順は実施例4と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例6>
 実施例4の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにした。その他の手順は実施例4と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例7>
 実施例1の(繊維層の形成)において、希釈後の微細繊維状セルロース分散液70質量部に対し、希釈後のポリビニルアルコール水溶液が30質量部になるように混合し、混合液を得た。その他の手順は実施例1と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例8>
 実施例7の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。その他の手順は実施例7と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例9>
 実施例7の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにした。その他の手順は実施例7と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例10>
 実施例7の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液の代わりに、無水マレイン酸変性塩素化ポリプロピレン樹脂溶液(東洋紡社製、ハードレンF-2MB:ポリプロピレン樹脂成分20質量%、メチルシクロヘキサン55質量%、酢酸ブチル25質量%)を使用した。その他の手順は実施例1と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例11>
 実施例10の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性塩素化ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。その他の手順は実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例12>
 実施例10の(樹脂層の形成)において、無水マレイン酸変性塩素化ポリプロピレン樹脂溶液に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにした。その他の手順は実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例13>
 実施例11の(繊維層の形成)において、微細繊維状セルロース分散液(A)の代わりに微細繊維状セルロース分散液(B)を使用した。その他の手順は実施例11と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例14>
 実施例11の(繊維層の形成)において、微細繊維状セルロース分散液(A)の代わりに微細繊維状セルロース分散液(C)を使用した。その他の手順は実施例11と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例15>
 実施例11の(繊維層の形成)において、微細繊維状セルロース分散液(A)の代わりに微細繊維状セルロース分散液(D)を使用した。その他の手順は実施例11と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<実施例16>
 実施例10において、(樹脂層の形成)の手順を以下のように変更した以外は、実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
(樹脂層の形成)
 カルボキシ変性ポリエチレンの水性エマルジョン(ユニチカ社製、アローベースSB-1230N:ポリエチレン樹脂成分26質量%、水58質量%、イソプロピルアルコール16質量%)を、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは5μmであった。
<実施例17>
 実施例11の(繊維層の形成)において、シートの仕上がり坪量が30g/mになるように混合液を計量して、市販のアクリル板上に展開した。その他の手順は実施例11と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<比較例1>
 実施例10において、(樹脂層の形成)を行わず、繊維層単独のものを評価用シートとした。
<比較例2>
 実施例10において、(樹脂層の形成)の手順を以下のように変更した以外は、実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
(樹脂層の形成)
 変性ポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学社製、ユピゼータ2136)15質量部と、トルエン57質量部、メチルエチルケトン28質量部とを混合した。次いで、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリカーボネート樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。これらの混合液を、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは5μmであった。
<比較例3>
 比較例2の(樹脂層の形成)において、ポリカーボネート樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにポリイソシアネート化合物を添加した。その他の手順は比較例2と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<比較例4>
 実施例10において、(樹脂層の形成)の手順を以下のように変更した以外は、実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
(樹脂層の形成)
 ウレタンアクリル樹脂溶液(大成ファインケミカル社製、アクリット8UA-347A:ウレタンアクリル樹脂成分30質量%、メチルエチルケトン65質量%、イソプロピルアルコール5質量%)に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ウレタンアクリル樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。これらの混合液を、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは5μmであった。
<比較例5>
 比較例4の(樹脂層の形成)において、ウレタンアクリル樹脂成分75質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が25質量部となるようにポリイソシアネート化合物を添加した。その他の手順は比較例4と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
<比較例6>
 実施例10において、(樹脂層の形成)の手順を以下のように変更した以外は、実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
(樹脂層の形成)
 ウレタンポリオール系接着剤(東ソー社製、ニッポラン2304:ウレタンポリオース成分35重量%、メチルエチルケトン65質量%)を、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、バーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで樹脂層を形成した。樹脂層の厚みは5μmであった。
<比較例7>
 実施例10において、(樹脂層の形成)の手順を以下のように変更した以外は、実施例10と同様にし、評価用シート(積層シート)を得た。
(樹脂層の形成)
 繊維層のアクリル板から剥離した側の面に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(東レ社製、トレファン#50-2500H:厚み50μm)を重ね合わせた。これを卓上ラミネーターに通し、繊維層と二軸延伸ポリプロピレンフィルムを積層した。以上の手順により、評価用シート(積層シート)を得た。
<測定>
(リンオキソ酸基量の測定)
 微細繊維状セルロースのリンオキソ酸基量(リンオキソ酸化パルプのリンオキソ酸基量と等しい)は、対象となる微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液にイオン交換水を添加して、含有量を0.2質量%とし、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。
 イオン交換樹脂による処理は、上記微細繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社、コンディショング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
 また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の微細繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を5秒に10μLずつ加えながら、スラリーが示すpHの値の変化を計測することにより行った。なお、滴定開始の15分前から窒素ガスをスラリーに吹き込みながら滴定を行った。この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が二つ観測される。これらのうち、アルカリを加えはじめて先に得られる増分の極大点を第1終点と呼び、次に得られる増分の極大点を第2終点と呼ぶ(図2)。滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中の第1解離酸量と等しくなる。また、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量が滴定に使用したスラリー中の総解離酸量と等しくなる。なお、滴定開始から第1終点までに必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除した値をリン酸基量(第1解離酸量)(mmol/g)とした。また、滴定開始から第2終点までに必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象スラリー中の固形分(g)で除した値を総解離酸量(mmol/g)とした。
(カルボキシ基量の測定)
 微細繊維状セルロースのカルボキシ基量(TEMPO酸化パルプのカルボキシ基量と等しい)は、対象となる微細繊維状セルロースを含む微細繊維状セルロース分散液にイオン交換水を添加して、含有量を0.2質量%とし、イオン交換樹脂による処理を行った後、アルカリを用いた滴定を行うことにより測定した。
 イオン交換樹脂による処理は、0.2質量%の微細繊維状セルロース含有スラリーに体積で1/10の強酸性イオン交換樹脂(アンバージェット1024;オルガノ株式会社製、コンディショング済)を加え、1時間振とう処理を行った後、目開き90μmのメッシュ上に注いで樹脂とスラリーを分離することにより行った。
 また、アルカリを用いた滴定は、イオン交換樹脂による処理後の繊維状セルロース含有スラリーに、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えながら、スラリーが示すpHの値の変化を計測することにより行った。水酸化ナトリウム水溶液を加えながらpHの変化を観察すると、図3に示されるような滴定曲線が得られる。図21に示されるように、この中和滴定では、アルカリを加えた量に対して測定したpHをプロットした曲線において、増分(pHのアルカリ滴下量に対する微分値)が極大となる点が一つ観測される。この増分の極大点を第1終点と呼ぶ。ここで、図3における滴定開始から第1終点までの領域を第1領域と呼ぶ。第1領域で必要としたアルカリ量が、滴定に使用したスラリー中のカルボキシ基量と等しくなる。そして、滴定曲線の第1領域で必要としたアルカリ量(mmol)を、滴定対象の微細繊維状セルロース含有スラリー中の固形分(g)で除すことで、カルボキシ基の導入量(mmol/g)を算出した。
 なお、上述のカルボキシ基導入量(mmol/g)は、カルボキシ基の対イオンが水素イオン(H)であるときの繊維状セルロースの質量1gあたりの置換基量(以降、カルボキシ基量(酸型)と呼ぶ)を示している。
(繊維層の厚み)
 アクリル板から剥離した繊維層の厚みは、触針式厚み系(マール社製、ミリトロン1202D)で測定した。
<評価1>
(繊維層と樹脂層の層間密着性)
 JIS K 5400に準拠し、繊維層側の表面に1mmのクロスカットを100個入れ、セロハンテープ(ニチバン社製)をその上に貼り付け、押し付けた後、90°方向に剥離した。剥離したマス数により、樹脂層と繊維層(微細繊維状セルロース含有シート)の層間密着性を下記の基準にしたがって評価した。なお、比較例1の評価用シートについては、樹脂層を有さないため、本評価は行わなかった。
 A:剥離したマス数が0点
 B:剥離したマス数が1点以上5点未満
 C:剥離したマス数が5点以上10点未満
 D:剥離したマス数が10点以上
(樹脂層とポリプロピレンフィルムの密着性)
 評価用シートの樹脂層側の面に、二軸延伸ポリプロピレンフィルム(東レ社製、トレファン#50-2500H:厚み50μm)を重ね合わせた。次いで、これらを厚み2mm、寸法200mm角のステンレス板2枚で挟んだ。その後、常温に設定したミニテストプレス(東洋精機工業社製、MP-WCH)に挿入して1MPaのプレス圧力下、3分かけて160℃まで昇温した。この状態で30秒間保持した後、3分かけて30℃まで冷却した。上記の手順により、ポリプロピレンフィルムと積層シートの積層体を得た。
 積層体の端部から、ポリプロピレンフィルムの剥離を試み、この時の状態を確認した。そして、積層シートの樹脂層とポリプロピレンフィルムの密着性を、下記の基準にしたがって評価した。なお、比較例1の評価用シートについては、樹脂層を有さないため、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に直接ポリプロピレンフィルムを積層して評価した。
 A:ポリプロピレンフィルムは積層体から剥離せず、剥離面積が全体の5%未満である。
 B:ポリプロピレンフィルムは積層体から剥離するが、剥離過程でポリプロピレンフィルムが破壊されるか、剥離できなくなり、剥離面積が全体の5%以上20%未満である。
 C:ポリプロピレンフィルムは積層体から剥離するが、剥離過程でポリプロピレンフィルムが破壊されるか、剥離できなくなり、剥離面積が全体の20%以上100%未満である。
 D:ポリプロピレンフィルムは積層体の全面積から容易に剥離し、剥離面積が全体の100%である。
(透明性)
 JIS K 7136:2000に準拠し、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所社製、HM-150)を用いて評価用シートのヘーズを測定した。測定結果より、下記の基準にしたがって透明性を評価した。
 A:ヘーズが5%未満
 B:ヘーズが5%以上40%未満
 C:ヘーズが40%以上80%未満
 D:ヘーズが80%以上
(樹脂材料の補強効果)
 寸法100mm角、厚み2mmのポリプロピレン板を、100mm角にトリミングした評価用シート2枚で挟み、さらにこれらを寸法200mm角のステンレス板2枚で挟んだ。この際、評価用シートの樹脂層側の面が、ポリプロピレン板と接するように配置した。その後、常温に設定したミニテストプレス(東洋精機工業社製、MP-WCH)に挿入して0.2MPaのプレス圧力下、3分かけて140℃まで昇温した。この状態で30秒間保持した後、3分かけて30℃まで冷却した。上記の手順により、ポリプロピレン板との積層体を得た。
 この積層体から寸法80mm×10mm試験片を切り出し、JIS K 7171:2016にしたがって曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。測定結果より、下記の基準にしたがって樹脂材料の補強効果を評価した。なお、使用したポリプロピレン板の曲げ弾性率は1.4GPaであった。
 A:積層体の曲げ弾性率が、ポリプロピレン板の2.0倍以上
 B:積層体の曲げ弾性率が、ポリプロピレン板の1.5倍以上、2.0倍未満
 C:積層体の曲げ弾性率が、ポリプロピレン板の1.2倍以上1.5倍未満
 D:積層体の曲げ弾性率が、ポリプロピレン板の1.2倍未満
(外観)
 評価用シートを観察し、下記の基準にしたがって外観を評価した。
 A:カールやシワが確認されず、平坦形状を維持している
 B:軽微なカールやシワが確認されるが、概ね平坦形状を維持している
 C:顕著なカールやシワが確認され、平坦形状を維持していない
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 実施例で得られた変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層を有するシートでは、繊維層と樹脂層の層間密着性が良好であり、またポリプロピレンフィルムとの密着性も良好であった。特に、無水マレイン酸化ポリオレフィン樹脂を使用した例では繊維層と樹脂層の層間密着性に優れ、密着助剤としてポリイソシアネートを使用した例や、塩素化ポリプロピレンを使用した例ではポリプロピレンフィルムとの密着性に優れていた。一方、樹脂層に変性ポリオレフィン樹脂を含まない比較例のシートでは、ポリプロピレンフィルムとの密着性は不十分な結果となった。
 また、塩素化ポリプロピレンを使用した例では、透明性に優れたシートが得られた。これは、塩素化によりポリプロピレンの結晶化度が低減されたことに起因すると考えられた。さらに、実施例で得られたシートは、樹脂材料の補強効果も良好であった。特に、繊維層の厚みの大きい例で補強効果は良好であった。一方、ポリプロピレンフィルムとの密着性に劣る比較例のシートでは、ポリプロピレン板との密着性も同様に不十分であり、これに起因して補強効果にも劣る結果となった。加えて、実施例で得られたシートは、外観も良好であった。特に、希釈材料として有機溶剤を使用した例では、外観に優れる結果となった。
<評価2>
 実施例1~17、および比較例1~7で得た評価用シート(積層シート)に以下の操作を行い、環状オレフィンポリマーフィルムとの積層体を得た。
 評価用シートの樹脂層側の面に、環状オレフィンポリマーフィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルムZF14:厚み23μm)を重ね合わせた。次いで、これらを厚み2mm、寸法200mm角のステンレス板2枚で挟んだ。その後、常温に設定したミニテストプレス(東洋精機工業社製、MP-WCH)に挿入して1MPaのプレス圧力下、3分かけて180℃まで昇温した。この状態で30秒間保持した後、3分かけて30℃まで冷却した。上記の手順により、環状オレフィンポリマーフィルムと積層シートの積層体を得た。
(積層シートと環状オレフィンポリマーフィルムの密着性)
 上記の積層体の端部から、環状オレフィンポリマーフィルムの剥離を試み、この時の状態を確認した。そして、積層シートと環状オレフィンポリマーフィルムの密着性を、下記の基準にしたがって評価した。なお、比較例1の評価用シートについては、樹脂層を有さないため、繊維層のアクリル板から剥離した側の面に直接環状オレフィンポリマーフィルムを積層して評価した。
 A:環状オレフィンポリマーフィルムは積層体から剥離せず、剥離面積が全体の5%未満である。
 B:環状オレフィンポリマーフィルムは積層体から剥離するが、剥離過程で環状オレフィンポリマーフィルムが破壊されるか、剥離できなくなり、剥離面積が全体の5%以上20%未満である。
 C:環状オレフィンポリマーフィルムは積層体から剥離するが、剥離過程で環状オレフィンポリマーフィルムが破壊されるか、剥離できなくなり、剥離面積が全体の20%以上100%未満である。
 D:環状オレフィンポリマーフィルムは積層体の全面積から容易に剥離し、剥離面積が全体の100%である。
<評価3>
(射出成形による環状オレフィンポリマー板との積層)
 実施例1~17、および比較例1~7で得た評価用シート(積層シート)に以下の操作を行い、環状オレフィンポリマー板との積層体を得た。
 射出成型試験機(日精樹脂工業社製、NEX140)に、凹型と凸型の金型を組み合わせて空隙部を形成する射出成型用平板金型(型締時空隙部のサイズ;長さ280mm、幅80mm、厚み2mm)をセットした。また、積層シート2枚を長さ120mm、幅75mmに裁断した。これらの2つの積層シートを1組の金型平面(空隙部形成面)上にそれぞれ耐熱テープで固定した。このとき、樹脂層の形成を行った面を金型空隙部側に配置するようにし、また凹型の金型平面の長手方向端辺から80mmの位置、および凸型の金型平面(凸部上平面)の長手方向端辺から80mmの位置に、それぞれ積層シートの長手方向端辺が一致するよう配置した。その後、金型を閉じ、金型温度110℃、樹脂温度290℃の条件で、溶融された環状オレフィンポリマー(日本ゼオン社製、ゼオネックス480R)を金型内に注入した(このとき、微細繊維状セルロース含有シートの間に環状オレフィンポリマーが注入された)。さらに、金型温度を60℃に低下させ、環状オレフィンポリマーを固化させ、板状の成形体とした。上記の手順により、環状オレフィンポリマー板と積層シートの積層体を得た。
(樹脂材料の補強効果)
 環状オレフィンポリマー板と積層シートの積層体から寸法80mm×10mmの試験片を切り出し、JIS K 7171:2016にしたがって曲げ試験を行い、曲げ弾性率を測定した。測定結果より、下記の基準にしたがって環状オレフィンポリマー板(樹脂材料)の補強効果を評価した。なお、対象として使用した環状オレフィンポリマー板(上述の射出成形による積層工程において、積層シートを配置せずに得たもの)の曲げ弾性率は2.4GPaであった。
 A:積層体の曲げ弾性率が、環状オレフィンポリマー板の2.0倍以上
 B:積層体の曲げ弾性率が、環状オレフィンポリマー板の1.5倍以上、2.0倍未満
 C:積層体の曲げ弾性率が、環状オレフィンポリマー板の1.2倍以上1.5倍未満
 D:積層体の曲げ弾性率が、環状オレフィンポリマー板の1.2倍未満
(積層シートと環状オレフィンポリマー板の密着性)
 上述の曲げ試験が終了した際に、試験片の状態を確認し、積層シートと環状オレフィンポリマー板の密着性を、下記の基準にしたがって評価した。
 A:積層シートは環状オレフィンポリマー板から剥離せず、その剥離面積は全体の5%未満である。
 B:積層シートは環状オレフィンポリマー板から剥離するが、その剥離面積は全体の5%以上20%以下である。
 C:積層シートは環状オレフィンポリマー板から剥離するが、その剥離面積は全体の20%以上100%未満である。
 D:積層シートは環状オレフィンポリマー板から剥離し、剥離面積が全体の100%である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 実施例で得られた変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層を有するシートでは、環状オレフィンポリマーフィルムとの密着性も良好であることが確認された。一方、樹脂層に変性ポリオレフィン樹脂を含まない比較例のシートでは、環状オレフィンポリマーフィルムとの密着性は不十分な結果となった。
 また、実施例で得られた変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂層を有するシートは、環状オレフィンポリマー板との密着性が良好であり、補強効果に優れることが確認された。一方、樹脂層に変性ポリオレフィン樹脂を含まない比較例のシートでは、環状オレフィンポリマーフィルムとの密着性は不十分な結果となり、その結果、補強効果も不十分であった。
<実施例101>
(塗工による環状オレフィンポリマーフィルムとの積層)
 無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂溶液(東洋紡社製、ハードレンTD-15B:ポリプロピレン樹脂成分15質量%、メチルシクロヘキサン75質量%、酢酸ブチル10質量%)に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加して塗工液を得た。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。次いで、環状オレフィンポリマーフィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルムZF14:厚み23μm)にこの塗工液をバーコーターにて塗布した後、80℃で10分間加熱して樹脂層を形成した。さらに、実施例1の(繊維層の形成)で得た混合液を、シートの仕上がり坪量が100g/mになるように混合液を計量して、上記環状オレフィンポリマーフィルム上に形成した樹脂層上に展開した。なお、所定の坪量となるようアクリル板上には堰止用の枠(内寸120mm×120mm、高さ5cm)を配置した。その後70℃の乾燥機で24時間乾燥して繊維層を形成した。繊維層の厚みは75μmであった。以上の手順により、環状オレフィンポリマーフィルムと積層シートの積層体を得た。
 実施例101で得られた積層体の端部から、環状オレフィンポリマーフィルムの剥離を試み、この時の状態を確認した。環状オレフィンポリマーフィルムは積層体から剥離せず、剥離面積が全体の5%未満であり、密着性が良好であった。
<実施例102>
 実施例17で得た評価用シート(積層シート)に以下の操作を行い、環状オレフィンポリマーフィルムとの多層積層体を得た。
 無水マレイン酸変性塩素化ポリプロピレン樹脂溶液(東洋紡社製、ハードレンF-2MB:ポリプロピレン樹脂成分20質量%、メチルシクロヘキサン55質量%、酢酸ブチル25質量%)に、ポリイソシアネート化合物(旭化成ケミカルズ社製、TPA-100)を添加した。この際、ポリプロピレン樹脂成分90質量部に対し、ポリイソシアネート化合物が10質量部となるようにした。次いで、評価用シートの繊維層が露出した側の面に、この混合液をバーコーターにて塗布した後、100℃で1時間加熱して硬化させることで、樹脂層を形成した。上記の手順で、繊維層の両面に樹脂層が形成された積層シートを得た。この積層シート5枚を重ね合わせ、2枚の環状オレフィンポリマーフィルム(日本ゼオン社製、ゼオノアフィルムZF14:厚み50μm)で挟んだ。次いで、これらを厚み2mm、寸法200mm角のステンレス板2枚で挟んだ。その後、常温に設定したミニテストプレス(東洋精機工業社製、MP-WCH)に挿入して1MPaのプレス圧力下、3分かけて180℃まで昇温した。この状態で30秒間保持した後、3分かけて30℃まで冷却した。上記の手順により、環状オレフィンポリマーフィルム2枚の間に、繊維層を含む積層シート5枚が積層された多層積層体を得た。
 上記の多層積層体の端部から、各々の層の剥離を試み、この時の状態を確認した。多層積層体の各々の層は剥離せず、剥離面積が全体の5%未満であり、密着性が良好であった。さらに、この多層積層体の引張弾性率を、試験機の2個のつかみ具の間隔を80mmにした以外は、JIS P 8113:2006に準拠して測定した。多層積層体の引張弾性率は7.6GPaであった。環状オレフィンポリマーフィルムの引張弾性率は2.5GPaであったことから、多層積層体とすることで、環状オレフィンポリマーフィルムが補強できることが確認された。
2     樹脂層
6     繊維層
10   積層シート

Claims (11)

  1.  繊維幅が1000nm以下である繊維状セルロースを含む繊維層と、
     前記繊維層の少なくとも一方の面に配される樹脂層とを有する積層シートであって、
     前記樹脂層は、変性ポリオレフィン樹脂を含む、積層シート。
  2.  前記繊維層の厚みは20μmより大きい、請求項1に記載の積層シート。
  3.  前記樹脂層は、前記繊維層に直接積層されている、請求項1又は2に記載の積層シート。
  4.  前記変性ポリオレフィン樹脂は、変性ポリプロピレン樹脂である、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層シート。
  5.  前記変性ポリオレフィン樹脂は、無水マレイン酸化ポリオレフィン樹脂又はマレイン酸化ポリオレフィン樹脂である、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層シート。
  6.  前記変性ポリオレフィン樹脂は、塩素化ポリオレフィン樹脂である、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層シート。
  7.  前記変性ポリオレフィン樹脂の主鎖は、末端にカルボキシ基を含有するグラフト鎖を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の積層シート。
  8.  前記樹脂層は、イソシアネート化合物をさらに含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の積層シート。
  9.  前記樹脂層は、芳香族系有機溶剤又は環状アルカン系有機溶剤をさらに含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の積層シート。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載の積層シートと、樹脂フィルムを積層してなる積層体であって、
     前記樹脂フィルムは、前記積層シートの樹脂層側に配される、積層体。
  11.  前記樹脂フィルムは、環状オレフィン構造を有する樹脂を含む、請求項10に記載の積層体。
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