JP2020034164A - Cellulose-containing resin gear - Google Patents

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隼一 都築
Junichi Tsuzuki
隼一 都築
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Abstract

To provide a resin gear having both sufficient durability and quietness in practical use.SOLUTION: Provided is a resin gear comprising (A) a thermoplastic resin, and (B) cellulose nanofibers having an average fiber diameter of 1000 nm or less, wherein the arithmetic average surface roughness Sa of a slide surface with other gear teeth is 3.0 μm or less. In one embodiment, the resin gear is used with a torque of 3 N/m or more. In a preferred embodiment, the resin gear is exposed to hot water at 80°C for 24 hours, and then the change in the water absorption dimension when held for 120 hours under a temperature of 80°C and a relative humidity of 57% is 3% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、セルロースを含有する樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a resin composition containing cellulose.

熱可塑性樹脂は、軽く、加工特性に優れるため、自動車部材、電気・電子部材、事務機器ハウジング、精密部品等の多方面に広く使用されている。しかしながら、樹脂単体では、機械特性、摺動性、熱安定性、寸法安定性等が不十分である場合が多く、樹脂と各種無機材料をコンポジットしたものが一般的に用いられている。   Thermoplastic resins are light and have excellent processing characteristics, and are therefore widely used in various fields such as automobile parts, electric / electronic parts, office equipment housings, and precision parts. However, a single resin is often insufficient in mechanical properties, slidability, thermal stability, dimensional stability, and the like, and a composite of a resin and various inorganic materials is generally used.

熱可塑性樹脂をガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレイなどの無機充填剤である強化材料で強化した樹脂組成物は、比重が高いため、得られる樹脂成形体の重量が大きくなるという課題がある。また、ガラス繊維を含む樹脂組成物を用いて、丸棒押出しを行った後に切削を行い特定形状に成形することや、射出成型にて肉厚な部品の成形を行っても、内部にボイド(真空状の空洞)が発生し、応力集中により耐久性に劣るという課題がある。これは、外部の冷却速度と内部の冷却速度の差から成形体内部にボイド(真空状の空洞)が発生するためである。そこで近年、樹脂の新たな強化材料として、環境負荷の低いセルロースが用いられるようになってきている。   A resin composition in which a thermoplastic resin is reinforced with a reinforcing material that is an inorganic filler such as glass fiber, carbon fiber, talc, or clay has a high specific gravity, and thus has a problem that the weight of the obtained resin molded article increases. In addition, using a resin composition containing glass fiber, a round bar can be extruded and then cut into a specific shape, or even if a thick part is formed by injection molding, a void ( (Vacuum-like cavity) is generated, and there is a problem that the durability is inferior due to stress concentration. This is because voids (vacuum-like cavities) are generated inside the molded body due to the difference between the external cooling rate and the internal cooling rate. Therefore, in recent years, cellulose having a low environmental load has been used as a new reinforcing material for resins.

セルロースは、その単体特性として、アラミド繊維に匹敵する高い弾性率と、ガラス繊維よりも低い線膨張係数を有することが知られている。また、真密度が1.56g/cm3と、低く、一般的な熱可塑性樹脂の補強材として使用されるガラス(密度2.4〜2.6g/cm3)やタルク(密度2.7g/cm3)と比較し圧倒的に軽い材料である。 It is known that cellulose has, as its simple properties, a high elastic modulus comparable to aramid fiber and a lower linear expansion coefficient than glass fiber. Further, the true density is as low as 1.56 g / cm 3, and glass (density 2.4 to 2.6 g / cm 3 ) or talc (density 2.7 g / cm 3 ) used as a reinforcing material for general thermoplastic resin is used. It is overwhelmingly lighter than 3 ).

セルロースは、樹木を原料とするもののほか、麻・綿花・ケナフ・キャッサバ等を原料とするものなど多岐にわたっている。さらには、ナタデココに代表されるようなバクテリアセルロースなども知られている。これら原料となる天然資源は地球上に大量に存在し、この有効利用のために、樹脂中にセルロースをフィラーとして活用する技術が注目を浴びている。   Cellulose has a wide variety of sources, including those made from trees, hemp, cotton, kenaf, cassava and the like. Furthermore, bacterial cellulose such as Nata de coco is also known. These natural resources as raw materials are present in large quantities on the earth, and techniques for utilizing cellulose as a filler in resins have attracted attention for their effective use.

CNF(セルロースナノファイバー)は、パルプ等を原料とし、ヘミセルロース部分を加水分解して脆弱化したのち、高圧ホモジナイザー、マイクロフリュイダイザー、ボールミルやディスクミルといった粉砕法により解繊することにより得られるものであり、水中において微細なナノ分散と呼ばれるレベルの高度の分散状態やネットワークを形成していることが知られている。   CNF (cellulose nanofiber) is obtained by using pulp or the like as a raw material, hydrolyzing a hemicellulose part to make it weak, and then defibrating it by a pulverization method such as a high-pressure homogenizer, a microfluidizer, a ball mill or a disk mill. It is known that they form a highly dispersed state or network at a level called fine nano-dispersion in water.

しかし樹脂中にCNFを配合するためには、CNFを乾燥し粉末化する必要があるが、CNFは水と分離する過程で微分散状態から、強固な凝集体となり、再分散しにくいといった課題がある。この凝集力はセルロースが持つ水酸基による水素結合により発現されており、非常に強固であると言われている。   However, in order to mix CNF in the resin, it is necessary to dry and powder CNF. However, CNF becomes a strong aggregate from a finely dispersed state in the process of being separated from water, and is difficult to redisperse. is there. This cohesive force is expressed by hydrogen bonding due to the hydroxyl group of cellulose, and is said to be very strong.

そのため、十分な性能を発現させるためには、セルロースが持つ水酸基による水素結合を緩和する必要がある。また水素結合の緩和を十分に実現できても、解繊された状態(ナノメートルサイズ(すなわち1μm未満))を樹脂中で維持することは困難である。
これらセルロースナノファイバー(以下、CNFと称することがある)をフィラーとして各種樹脂とコンポジットした組成物が開示されている。
Therefore, in order to exhibit sufficient performance, it is necessary to relax the hydrogen bond due to the hydroxyl group of cellulose. Further, even if the hydrogen bond can be sufficiently relaxed, it is difficult to maintain the defibrated state (nanometer size (that is, less than 1 μm)) in the resin.
A composition in which these cellulose nanofibers (hereinafter, may be referred to as CNF) are composited with various resins as a filler is disclosed.

例えば、特許文献1には、セルロース表面の水酸基を疎水基で置換したセルロースを用いた摺動性樹脂組成物が記載されている。また特許文献2にはアパタイト型化合物とポリアミドとの樹脂製ギアが記載されている。また特許文献3にはガラス繊維とポリアミド樹脂を用いた、表面粗さが算術平均粗さRaで0.15以下の電動パワーステアリング装置が記載されている。   For example, Patent Literature 1 describes a slidable resin composition using cellulose in which a hydroxyl group on the cellulose surface is substituted with a hydrophobic group. Patent Document 2 describes a resin gear made of an apatite compound and a polyamide. Patent Document 3 discloses an electric power steering apparatus using glass fiber and polyamide resin and having a surface roughness of 0.15 or less in arithmetic average roughness Ra.

特開2017−171698号公報JP-A-2017-171698 特開2001−289309号公報JP 2001-289309 A 特開2006−44306号公報JP 2006-44306 A

しかしながら、特許文献1では、セルロースとポリオキシメチレン、ポリプロピレン又はポリエチレンとのコンパウンドの摺動性を、比較的一般的な摺動試験であるピンオンディスク試験及びジャーナル軸受試験で評価している一方、実用途であるギア成形片の耐久性に関する言及は無い。また、特許文献2では、ナノ物質を用いたポリアミド樹脂製ギアの引張強度及び引張伸度は記載されているが、実用途におけるギアの耐久性、静音性等には関する言及は無い。また、特許文献3では、ガラス繊維、ポリアミド樹脂の特定形状における表面粗さ、及び潤滑剤の活用方法に関する記載はあるが、ギアの耐久性、静音性等に関する言及は無い。   However, in Patent Document 1, the sliding properties of the compound of cellulose and polyoxymethylene, polypropylene or polyethylene are evaluated by relatively common sliding tests such as a pin-on-disk test and a journal bearing test. There is no mention of the durability of the gear molded piece in actual use. Further, Patent Document 2 describes the tensile strength and tensile elongation of a polyamide resin gear using a nanomaterial, but does not mention the durability, quietness, etc. of the gear in actual use. Patent Document 3 describes surface roughness of glass fiber and polyamide resin in a specific shape, and a method of using a lubricant, but does not mention durability and noise reduction of a gear.

つまり従来技術では、肉厚成形体内部のボイドを低減させギア耐久性及び静音性を向上させる事は困難であり、これらを改良したギアが要望されていた。本発明は、上記の課題を解決し、実用途における十分な耐久性と静音性とが両立された樹脂製ギアを提供することを目的とする。   In other words, in the prior art, it is difficult to reduce the voids inside the thick molded body and improve the durability and the quietness of the gear, and there has been a demand for a gear in which these are improved. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a resin gear that achieves both sufficient durability and quietness in practical use.

本発明者らは、前記の課題を解決するため、鋭意検討を進めた結果、熱可塑性樹脂に対して、特定のセルロースを含み、かつ他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSaが3.0μm以下である樹脂製ギアが、肉厚樹脂成形体でありながら前記の課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。   The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, the thermoplastic resin contains a specific cellulose, and the arithmetic average surface roughness of the sliding surface with other gear teeth. The present inventors have found that a resin gear having Sa of 3.0 μm or less can solve the above-mentioned problems while being a thick resin molded product, and have accomplished the present invention.

すなわち、本発明は以下の態様を包含する。
[1] (A)熱可塑性樹脂と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとを含み、他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSaが3.0μm以下であり、トルク3N/m以上で使用される、樹脂製ギア。
[2] (A)熱可塑性樹脂と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとを含み、他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSaが3.0μm以下である、樹脂製ギア。
[3] 80℃熱水中に24時間暴露させ、その後、80℃相対湿度57%の条件下で120時間保持して吸水させた際の吸水寸法変化が、3%以下である、上記態様1又は2に記載の樹脂製ギア。
[4] 前記樹脂製ギア内のボイドの最大サイズが1.0μm以下である、上記態様1〜3のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[5] トルク5N/m以上で使用される、上記態様1〜4のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[6] トルク10N/m以上で使用される、上記態様1〜5のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[7] (A)熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂である、上記態様1〜6のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[8] (A)熱可塑性樹脂がポリアミド及びポリアセタールからなる群より選択される1種以上の樹脂である、上記態様7に記載の樹脂製ギア。
[9] (C)表面改質剤を含む、上記態様1〜8のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[10] (C)表面改質剤の数平均分子量が200〜10000である、上記態様9に記載の樹脂製ギア。
[11] (C)表面改質剤を、(B)セルロースナノファイバー100質量部に対して1〜50質量部含む、上記態様9又は10に記載の樹脂製ギア。
[12] (D)金属イオン成分を含む、上記態様1〜11のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[13] (D)金属イオン成分を、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して0.005〜5質量部含む、上記態様12に記載の樹脂製ギア。
[14] (E)摺動剤成分を含む、上記態様1〜13のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[15] (E)摺動剤成分を、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して0.01〜5質量部含む、上記態様14に記載の樹脂製ギア。
[16] (E)摺動剤成分の融点が40〜150℃である、上記態様14又は15に記載の樹脂製ギア。
[17] モジュールが2.0以下である、上記態様1〜16のいずれかに記載の樹脂製ギア。
[18] 上記態様1〜17のいずれかに記載の樹脂製ギアと、作動回転数800rpm以上のモータである駆動源とを有する、ギア駆動体。
[19] 前記モータが、作動回転数10000rpm以下のモータである、上記態様18に記載のギア駆動体。
That is, the present invention includes the following embodiments.
[1] (A) a thermoplastic resin, and (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and an arithmetic average surface roughness Sa of a sliding surface with another gear tooth is 3.0 μm or less. And a resin gear used at a torque of 3 N / m or more.
[2] (A) a thermoplastic resin, and (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and an arithmetic average surface roughness Sa of a sliding surface with another gear tooth is 3.0 μm or less. Is a resin gear.
[3] The above-mentioned embodiment 1, in which the dimensional change in water absorption when exposed to hot water at 80 ° C. for 24 hours and then kept at 80 ° C. and a relative humidity of 57% for 120 hours to absorb water is 3% or less. Or the resin gear according to 2.
[4] The resin gear according to any of the above aspects 1 to 3, wherein the maximum size of voids in the resin gear is 1.0 μm or less.
[5] The resin gear according to any one of the above aspects 1 to 4, which is used at a torque of 5 N / m or more.
[6] The resin gear according to any one of the above aspects 1 to 5, which is used at a torque of 10 N / m or more.
[7] (A) one kind of thermoplastic resin selected from the group consisting of polyolefin resin, polyamide resin, polyester resin, polyacetal resin, polyacrylic resin, polyphenylene ether resin, and polyphenylene sulfide resin The resin gear according to any one of the above aspects 1 to 6, which is the above resin.
[8] The resin gear according to the above aspect 7, wherein (A) the thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polyamide and polyacetal.
[9] The resin gear according to any one of the first to eighth aspects, further comprising (C) a surface modifier.
[10] The resin gear according to the above aspect 9, wherein the (C) surface modifier has a number average molecular weight of 200 to 10,000.
[11] The resin gear according to the above aspect 9 or 10, wherein (C) the surface modifier is contained in an amount of 1 to 50 parts by mass relative to 100 parts by mass of the cellulose nanofiber (B).
[12] The resin gear according to any of the above aspects 1 to 11, which comprises (D) a metal ion component.
[13] The resin gear according to the above aspect 12, comprising (D) a metal ion component in an amount of 0.005 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A).
[14] The resin gear according to any one of the above aspects 1 to 13, which comprises (E) a sliding agent component.
[15] The resin gear according to the above aspect 14, comprising (E) a sliding agent component in an amount of 0.01 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A).
[16] The resin gear according to the above aspect 14 or 15, wherein (E) the melting point of the sliding agent component is from 40 to 150 ° C.
[17] The resin gear according to any of the above aspects 1 to 16, wherein the module is 2.0 or less.
[18] A gear driving body, comprising: the resin gear according to any one of the above aspects 1 to 17;
[19] The gear driving body according to the above aspect 18, wherein the motor is a motor having an operating speed of 10,000 rpm or less.

本発明によれば、実用途における十分な耐久性と静音性とが両立された樹脂製ギアが提供される。   According to the present invention, there is provided a resin gear having both sufficient durability and low noise in practical use.

以下、本発明の例示の態様について以下具体的に説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these embodiments.

本実施形態の樹脂製ギアは、(A)熱可塑性樹脂と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとを含み、他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSa 3.0μm以下を有する。   The resin gear of this embodiment includes (A) a thermoplastic resin and (B) cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and has an arithmetic average surface roughness of a sliding surface with another gear tooth. Sa has 3.0 μm or less.

≪(A)熱可塑性樹脂≫
本発明において用いることができる(A)熱可塑性樹脂は、典型的には、数平均分子量5000以上を有する。なお本開示の数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)を用い、標準ポリメタクリル酸メチル換算で測定される値である。(A)熱可塑性樹脂としては、100℃〜350℃の範囲内に融点を有する結晶性樹脂、又は、100〜250℃の範囲内にガラス転移温度を有する非晶性樹脂が挙げられる。(A)熱可塑性樹脂は、ホモポリマーでもコポリマーでもよい1種又は2種以上のポリマーで構成されてよい。
<< (A) thermoplastic resin >>
The thermoplastic resin (A) that can be used in the present invention typically has a number average molecular weight of 5000 or more. The number average molecular weight of the present disclosure is a value measured using GPC (gel permeation chromatography) in terms of standard polymethyl methacrylate. (A) Examples of the thermoplastic resin include a crystalline resin having a melting point in the range of 100 ° C to 350 ° C, or an amorphous resin having a glass transition temperature in the range of 100 to 250 ° C. (A) The thermoplastic resin may be composed of one or more polymers which may be a homopolymer or a copolymer.

ここでいう結晶性樹脂の融点とは、示差走査熱量分析装置(DSC)を用いて、23℃から10℃/分の昇温速度で昇温していった際に、現れる吸熱ピークのピークトップ温度をいう。吸熱ピークが2つ以上現れる場合は、最も高温側の吸熱ピークのピークトップ温度を指す。この時の吸熱ピークのエンタルピーは、10J/g以上であることが望ましく、より望ましくは20J/g以上である。また測定に際しては、サンプルを一度融点+20℃以上の温度条件まで加温し、樹脂を溶融させたのち、10℃/分の降温速度で23℃まで冷却したサンプルを用いることが望ましい。   The melting point of the crystalline resin as used herein refers to a peak top of an endothermic peak that appears when the temperature is raised from 23 ° C. at a rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC). Refers to temperature. When two or more endothermic peaks appear, it indicates the peak top temperature of the endothermic peak on the highest temperature side. At this time, the enthalpy of the endothermic peak is preferably at least 10 J / g, more preferably at least 20 J / g. In the measurement, it is desirable to use a sample which is once heated to a temperature condition of not lower than the melting point + 20 ° C. to melt the resin, and then cooled to 23 ° C. at a rate of 10 ° C./min.

また、ここでいう非晶性樹脂のガラス転移温度とは、動的粘弾性測定装置を用いて、23℃から2℃/分の昇温速度で昇温しながら、印加周波数10Hzで測定した際に、貯蔵弾性率が大きく低下し、損失弾性率が最大となるピークのピークトップの温度をいう。損失弾性率のピークが2つ以上現れる場合は、最も高温側のピークのピークトップ温度を指す。この際の測定頻度は、測定精度を高めるため、少なくとも20秒に1回以上の測定とすることが望ましい。また、測定用サンプルの調製方法については特に制限はないが、成形歪の影響をなくす観点から、熱プレス成型品の切り出し片を用いることが望ましく、切り出し片の大きさ(幅及び厚み)はできるだけ小さい方が熱伝導の観点より望ましい。   The glass transition temperature of the amorphous resin as used herein refers to a value measured at an applied frequency of 10 Hz by using a dynamic viscoelasticity measuring device while increasing the temperature from 23 ° C. at a rate of 2 ° C./min. The temperature at the peak top of the peak at which the storage modulus is greatly reduced and the loss modulus is maximized. When two or more peaks of the loss elastic modulus appear, it indicates the peak top temperature of the highest temperature peak. The measurement frequency at this time is desirably at least once every 20 seconds in order to increase the measurement accuracy. The method of preparing the measurement sample is not particularly limited. From the viewpoint of eliminating the influence of molding distortion, it is preferable to use a cut piece of a hot press molded product, and the size (width and thickness) of the cut piece is as small as possible. Smaller is more desirable from the viewpoint of heat conduction.

(A)熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂(ポリフェニレンエーテルを他の樹脂とブレンド又はグラフト重合させて変性させた変性ポリフェニレンエーテルも含む)、ポリアリレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリフェニレンエーテルケトン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えばα−オレフィン(共)重合体)、各種アイオノマー等が挙げられる。   (A) As the thermoplastic resin, polyamide-based resin, polyester-based resin, polyacetal-based resin, polycarbonate-based resin, polyacryl-based resin, polyphenylene ether-based resin (modified by blending or graft-polymerizing polyphenylene ether with another resin) Modified polyphenylene ether), polyarylate resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyketone resin, polyphenylene ether ketone resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide Resin, polyurethane resin, polyolefin resin (for example, α-olefin (co) polymer), and various ionomers.

(A)熱可塑性樹脂の好ましい具体例は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(例えば直鎖状低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィン系樹脂、ポリ1−ブテン、ポリ1−ペンテン、ポリメチルペンテン、エチレン/α−オレフィン共重合体、エチレン・ブテン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、変性エチレン・ブテン共重合体、EEA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)、変性EEA、変性EPR、変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、アイオノマー、α−オレフィン共重合体、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体、エチレン−アクリル酸変性体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びその酸変性物、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化して得られるポリオレフィン、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体の水素化物、他の共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体、天然ゴム、各種ブタジエンゴム、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンとp−メチルスチレンの共重合体の臭化物、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリロブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル、アクリロニトリルを主成分とするアクリロニトリル系共重合体、アクリロニトリル・ブタンジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂、塩化ビニル/エチレン共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、及びエチレン/酢酸ビニル共重合体のケン化物等が挙げられる。   (A) Preferred specific examples of the thermoplastic resin include high-density polyethylene, low-density polyethylene (for example, linear low-density polyethylene), polypropylene, polymethylpentene, cyclic olefin-based resin, poly1-butene, poly1-pentene, Polymethylpentene, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / butene copolymer, EPR (ethylene / propylene copolymer), modified ethylene / butene copolymer, EEA (ethylene / ethyl acrylate copolymer), modified EEA, modified EPR, modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), ionomer, α-olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), modified SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer) , Halogenated isobutylene-paramethylstyrene copolymer, d. Tylene-acrylic acid modified product, ethylene-vinyl acetate copolymer and its acid modified product, copolymer of (ethylene and / or propylene) and (unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid ester), (ethylene And / or propylene) and (unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid ester) polyolefins obtained by metal salification of at least a part of the carboxyl groups of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons. Block copolymers, hydrides of block copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons, copolymers of other conjugated diene compounds with non-conjugated olefins, natural rubber, various butadiene rubbers, various styrene-butadiene copolymers Combined rubber, isoprene rubber, butyl rubber, bromide of isobutylene and p-methylstyrene copolymer, halogen Butyl rubber, acrylonitrilobutadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene Acrylic and acrylonitrile such as copolymer rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, etc. Cellulose resins such as acrylonitrile-based copolymer, acrylonitrile-butanediene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile-styrene (AS) resin, cellulose acetate, etc. Le / ethylene copolymer, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, and ethylene / saponified like vinyl acetate copolymer.

これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、ポリマーアロイとして用いてもよい。また、上記した熱可塑性樹脂が、不飽和カルボン酸、その酸無水物又はその誘導体から選ばれる少なくとも1種の化合物により変性されたものも用いることもできる。   These may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, they may be used as a polymer alloy. In addition, a resin obtained by modifying the above-described thermoplastic resin with at least one compound selected from unsaturated carboxylic acids, acid anhydrides, and derivatives thereof can also be used.

これらの中でも、耐熱性、成形性、意匠性及び機械特性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂が好ましい。   Among these, from the viewpoint of heat resistance, moldability, design properties and mechanical properties, polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polyacrylic resins, polyphenylene ether resins, and polyphenylene sulfide resins One or more resins selected from the group consisting of

これらの中でもポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂、特に、ポリアミド系樹脂及びポリアセタール系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂が、取り扱い性・コストの観点からより好ましい。   Among them, polyolefin resin, polyamide resin, polyester resin, polyacetal resin, polyacrylic resin, polyphenylene ether resin, and one or more resins selected from the group consisting of polyphenylene sulfide resin, particularly polyamide One or more resins selected from the group consisting of a series resin and a polyacetal series resin are more preferable from the viewpoint of handleability and cost.

ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン類(例えばα−オレフィン類)を含むモノマー単位を重合して得られる高分子である。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、特に限定されないが、低密度ポリエチレン(例えば線状低密度ポリエチレン)、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどに例示されるエチレン系(共)重合体、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体などに例示されるポリプロピレン系(共)重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などに代表されるα−オレフィンと他のモノマー単位との共重合体等が挙げられる。   The polyolefin-based resin is a polymer obtained by polymerizing a monomer unit containing an olefin (for example, an α-olefin). Specific examples of the polyolefin-based resin include, but are not particularly limited to, ethylene-based (co) weight exemplified by low-density polyethylene (for example, linear low-density polyethylene), high-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Coal, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, and other polypropylene-based (co) polymers, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene And glycidyl methacrylate copolymers and other monomer units.

ここで最も好ましいポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンが挙げられる。特に、ISO1133に準拠して230℃、荷重21.2Nで測定されたメルトマスフローレイト(MFR)が、3g/10分以上30g/10分以下であるポリプロピレンが好ましい。MFRの下限値は、より好ましくは5g/10分であり、さらにより好ましくは6g/10分であり、最も好ましくは8g/10分である。また、上限値は、より好ましくは25g/10分であり、さらにより好ましくは20g/10分であり、最も好ましくは18g/10分である。MFRは、組成物の靱性向上の観点から上記上限値を超えないことが望ましく、組成物の流動性の観点から上記下限値を超えないことが望ましい。   Here, the most preferable polyolefin-based resin includes polypropylene. Particularly, polypropylene having a melt mass flow rate (MFR) of 3 g / 10 min or more and 30 g / 10 min or less measured at 230 ° C. under a load of 21.2 N according to ISO 1133 is preferable. The lower limit of the MFR is more preferably 5 g / 10 minutes, still more preferably 6 g / 10 minutes, and most preferably 8 g / 10 minutes. Further, the upper limit is more preferably 25 g / 10 minutes, still more preferably 20 g / 10 minutes, and most preferably 18 g / 10 minutes. The MFR desirably does not exceed the above upper limit from the viewpoint of improving the toughness of the composition, and desirably does not exceed the above lower limit from the viewpoint of fluidity of the composition.

また、セルロースとの親和性を高めるため、酸変性されたポリオレフィン系樹脂も好適に使用可能である。酸としては、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、フタル酸及びこれらの無水物、及びクエン酸等のポリカルボン酸等から適宜選択可能である。これらの中でも好ましいのは、変性率の高めやすさから、マレイン酸又はその無水物である。変性方法については特に制限はないが、過酸化物の存在下/非存在下で樹脂を融点以上に加熱して溶融混練する方法が一般的である。酸変性するポリオレフィン樹脂としては前出のポリオレフィン系樹脂はすべて使用可能であるが、ポリプロピレンが中でも好適に使用可能である。   In order to increase the affinity with cellulose, an acid-modified polyolefin-based resin can also be suitably used. The acid can be appropriately selected from maleic acid, fumaric acid, succinic acid, phthalic acid and anhydrides thereof, and polycarboxylic acids such as citric acid. Among these, maleic acid or its anhydride is preferred because of its high modification rate. The modification method is not particularly limited, but a method is generally used in which the resin is heated to a melting point or higher and melt-kneaded in the presence / absence of peroxide. As the polyolefin resin to be acid-modified, any of the above-mentioned polyolefin resins can be used, and polypropylene is particularly preferably used.

酸変性されたポリオレフィン系樹脂は、単独で用いても構わないが、組成物としての変性率を調整するため、変性されていないポリオレフィン系樹脂と混合して使用することがより好ましい。例えば、変性されていないポリプロピレンと酸変性されたポリプロピレンとの混合物を用いる場合、全ポリプロピレンに対する酸変性されたポリプロピレンの割合は、好ましくは0.5質量%〜50質量%である。より好ましい下限は、1質量%であり、更に好ましくは2質量%、更により好ましくは3質量%、特に好ましくは4質量%、最も好ましくは5質量%である。また、より好ましい上限は、45質量%であり、更に好ましくは40質量%、更により好ましくは35質量%、特に好ましくは30質量%、最も好ましくは20質量%である。セルロースとの界面強度を維持するためには、下限以上が好ましく、樹脂としての延性を維持するためには、上限以下が好ましい。   The acid-modified polyolefin-based resin may be used alone, but is preferably used in combination with an unmodified polyolefin-based resin in order to adjust the modification rate of the composition. For example, when using a mixture of unmodified polypropylene and acid-modified polypropylene, the ratio of the acid-modified polypropylene to the total polypropylene is preferably 0.5% by mass to 50% by mass. A more preferred lower limit is 1% by mass, further preferably 2% by mass, still more preferably 3% by mass, particularly preferably 4% by mass, and most preferably 5% by mass. Further, a more preferable upper limit is 45% by mass, further preferably 40% by mass, still more preferably 35% by mass, particularly preferably 30% by mass, and most preferably 20% by mass. In order to maintain the interface strength with cellulose, the lower limit is preferably greater than or equal to the lower limit, and in order to maintain ductility as a resin, the upper limit is preferably equal to or less than the upper limit.

酸変性されたポリプロピレンの好ましいISO1133に準拠して230℃、荷重21.2Nで測定されたメルトマスフローレイト(MFR)は、セルロース界面との親和性を高めるため、50g/10分以上であることが好ましい。より好ましい下限は100g/10分であり、更により好ましくは150g/10分、最も好ましくは200g/10分である。上限は特にないが、機械的強度の維持から500g/10分である。MFRをこの範囲内とすることにより、セルロースと樹脂との界面に存在しやすくなるという利点を享受できる。   The melt mass flow rate (MFR) of the acid-modified polypropylene measured at 230 ° C. under a load of 21.2 N according to the preferred ISO 1133 is preferably 50 g / 10 min or more in order to increase the affinity with the cellulose interface. preferable. A more preferred lower limit is 100 g / 10 minutes, still more preferably 150 g / 10 minutes, and most preferably 200 g / 10 minutes. There is no particular upper limit, but the upper limit is 500 g / 10 minutes from the viewpoint of maintaining the mechanical strength. By setting the MFR within this range, it is possible to enjoy the advantage that the MFR is easily present at the interface between the cellulose and the resin.

熱可塑性樹脂として好ましいポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、ラクタム類の重縮合反応により得られる、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12等;1,6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、2−メチル−1−6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、2−メチル−1,7−ヘプタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、m−キシリレンジアミンなどのジアミン類と、ブタン二酸 、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ベンゼン−1,2−ジカルボン酸、ベンゼン−1,3−ジカルボン酸、ベンゼン−1,4ジカルボン酸等、シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸などのジカルボン酸類との共重合体として得られる、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12、ポリアミド6,T、ポリアミド6,I、ポリアミド9,T、ポリアミド10,T、ポリアミド2M5,T、ポリアミドMXD,6、ポリアミド6,C、ポリアミド2M5,C等;及び、これらがそれぞれ共重合された共重合体(一例としてポリアミド6,T/6,I)等の共重合体;が挙げられる。   The polyamide-based resin that is preferable as the thermoplastic resin is not particularly limited, but includes polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, and the like obtained by a polycondensation reaction of lactams; 1,6-hexanediamine, 2-methyl-1,5 -Pentanediamine, 1,7-heptanediamine, 2-methyl-1-6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 2-methyl-1,7-heptanediamine, 1,9-nonanediamine, 2-methyl- Diamines such as 1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, m-xylylenediamine, and butanedioic acid, pentanedioic acid, and hexanedioic acid , Heptane diacid, octane diacid, nonane diacid, decane diacid, benzene-1,2-dicarboxylic acid, ben Polyamide 6 obtained as a copolymer with dicarboxylic acids such as cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid and cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid such as zen-1,3-dicarboxylic acid and benzene-1,4 dicarboxylic acid. , 6, polyamide 6,10, polyamide 6,11, polyamide 6,12, polyamide 6, T, polyamide 6, I, polyamide 9, T, polyamide 10, T, polyamide 2M5, T, polyamide MXD, 6, polyamide 6 , C, polyamides 2M5, C, etc .; and copolymers of these copolymers (for example, polyamides 6, T / 6, I).

これらポリアミド系樹脂の中でも、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12といった脂肪族ポリアミドや、ポリアミド6,C、ポリアミド2M5,Cといった脂環式ポリアミドがより好ましい。   Among these polyamide resins, aliphatic polyamides such as polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6,6, polyamide 6,10, polyamide 6,11 and polyamide 6,12, polyamide 6, C, polyamide 2M5, C The alicyclic polyamide is more preferable.

ポリアミド系樹脂の末端カルボキシル基濃度には特に制限はないが、下限値は、20μモル/gであると好ましく、より好ましくは30μモル/gである。また、末端カルボキシル基濃度の上限値は、150μモル/gであると好ましく、より好ましくは100μモル/gであり、更に好ましくは 80μモル/gである。   Although the terminal carboxyl group concentration of the polyamide resin is not particularly limited, the lower limit is preferably 20 μmol / g, more preferably 30 μmol / g. Further, the upper limit of the terminal carboxyl group concentration is preferably 150 μmol / g, more preferably 100 μmol / g, and still more preferably 80 μmol / g.

ポリアミド系樹脂において、好ましい全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])が、0.30〜0.95であることがより好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらにより好ましくは0.40であり、最も好ましくは0.45である。またカルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらにより好ましくは0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(B)セルロースナノファイバーの組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。   In the polyamide-based resin, the carboxyl terminal group ratio ([COOH] / [total terminal group]) to the preferable total terminal group is more preferably 0.30 to 0.95. The lower limit of the carboxyl end group ratio is more preferably 0.35, even more preferably 0.40, and most preferably 0.45. The upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, still more preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of dispersibility of the (B) cellulose nanofiber in the composition, and 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the obtained composition. Is desirable.

ポリアミド系樹脂の末端基濃度の調整方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリアミドの重合時に所定の末端基濃度となるように、ジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、モノカルボン酸化合物、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル、モノアルコールなどの末端基と反応する末端調整剤を重合液に添加する方法が挙げられる。   As a method for adjusting the terminal group concentration of the polyamide resin, a known method can be used. For example, a diamine compound, a monoamine compound, a dicarboxylic acid compound, a monocarboxylic acid compound, an acid anhydride, a monoisocyanate, a monoacid halide, a monoester, a monoalcohol, etc., so as to have a predetermined terminal group concentration during polymerization of polyamide. A method in which a terminal adjuster that reacts with a terminal group is added to the polymerization solution may be used.

末端アミノ基と反応する末端調整剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸 、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、 カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及び安息香酸からなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましく、酢酸が最も好ましい。   Examples of the terminal regulator that reacts with a terminal amino group include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid. Aliphatic monocarboxylic acids such as cyclohexane carboxylic acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, α-naphthalene carboxylic acid, β-naphthalene carboxylic acid, methyl naphthalene carboxylic acid, and phenyl acetic acid Carboxylic acids; and a plurality of mixtures arbitrarily selected from these. Among them, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid are preferred from the viewpoints of reactivity, sealed terminal stability, and price. And at least one terminal adjuster selected from the group consisting of benzoic acid and benzoic acid, and acetic acid is most preferred.

末端カルボキシル基と反応する末端調整剤としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン及びこれらの任意の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、価格などの点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシル アミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン及びアニリンからなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましい。   Examples of a terminal adjuster that reacts with a terminal carboxyl group include, for example, aliphatic amines such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, and dibutylamine. Monoamines; alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine; aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine, and naphthylamine, and any mixtures thereof. Among them, from the viewpoints of reactivity, boiling point, stability of a sealed end, price, etc., at least one selected from the group consisting of butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, cyclohexylamine and aniline. Terminal modifiers are preferred.

これら、アミノ末端基及びカルボキシル末端基の濃度は、1H−NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値から求めるのが精度、簡便さの点で好ましい。それらの末端基の濃度を求める方法として、具体的に、特開平7−228775号公報に記載された方法が推奨される。この方法を用いる場合、測定溶媒としては、重トリフルオロ酢酸が有用である。また、1H−NMRの積算回数は、十分な分解能を有する機器で測定した際においても、少なくとも300スキャンは必要である。そのほか、特開2003−055549号公報に記載されているような滴定による測定方法によっても末端基の濃度を測定できる。ただし、混在する添加剤、潤滑剤等の影響をなるべく少なくするためには、1H−NMRによる定量がより好ましい。 The concentration of these amino terminal groups and carboxyl terminal groups is preferably determined from the integrated value of the characteristic signal corresponding to each terminal group by 1 H-NMR in terms of accuracy and simplicity. As a method for determining the concentration of these terminal groups, a method described in JP-A-7-228775 is specifically recommended. When this method is used, deuterated trifluoroacetic acid is useful as a measuring solvent. Further, the number of times of integration of 1 H-NMR requires at least 300 scans even when measured by an instrument having a sufficient resolution. In addition, the concentration of the terminal group can be measured by a titration measurement method as described in JP-A-2003-055549. However, in order to minimize the influence of mixed additives, lubricants, and the like, quantification by 1 H-NMR is more preferable.

ポリアミド系樹脂は、濃硫酸中30℃の条件下で測定した固有粘度[η]が、0.6〜2.0dL/gであることが好ましく、0.7〜1.4dL/gであることがより好ましく、0.7〜1.2dL/gであることが更に好ましく、0.7〜1.0dL/gであることが特に好ましい。好ましい範囲、その中でも特に好ましい範囲の固有粘度を有する上記ポリアミド系樹脂を使用すると、樹脂組成物の射出成形時の金型内流動性を大幅に高め、成形片の外観を向上させるという効用を与えることができる。   The polyamide resin preferably has an intrinsic viscosity [η] measured in concentrated sulfuric acid at 30 ° C. of 0.6 to 2.0 dL / g, and 0.7 to 1.4 dL / g. Is more preferable, 0.7 to 1.2 dL / g is further preferable, and 0.7 to 1.0 dL / g is particularly preferable. Use of the polyamide resin having an intrinsic viscosity in a preferable range, and particularly preferable range among them, greatly enhances fluidity in a mold at the time of injection molding of a resin composition, and gives an effect of improving appearance of a molded piece. be able to.

本開示において、「固有粘度」とは、一般的に極限粘度と呼ばれている粘度と同義である。この粘度を求める具体的な方法は、96%濃硫酸中、30℃の温度条件下で、濃度の異なるいくつかの測定溶媒のηsp/cを測定し、そのそれぞれのηsp/cと濃度(c)との関係式を導き出し、濃度をゼロに外挿する方法である。このゼロに外挿した値が固有粘度である。これらの詳細は、例えば、Polymer Process Engineering(Prentice−Hall,Inc1994)の291ページ〜294ページ等に記載されている。   In the present disclosure, “intrinsic viscosity” is synonymous with viscosity generally called intrinsic viscosity. A specific method for determining this viscosity is to measure ηsp / c of several measurement solvents having different concentrations in 96% concentrated sulfuric acid at a temperature of 30 ° C., and to determine the respective ηsp / c and the concentration (c ) And extrapolating the concentration to zero. The value extrapolated to zero is the intrinsic viscosity. Details of these are described in, for example, pages 291 to 294 of Polymer Process Engineering (Prentice-Hall, Inc. 1994).

このとき濃度の異なるいくつかの測定溶媒の点数は、少なくとも4点とすることが精度の観点より望ましい。推奨される異なる粘度測定溶液の濃度は、好ましくは、0.05g/dL、0.1g/dL、0.2g/dL、0.4g/dLの少なくとも4点である。   At this time, it is desirable from the viewpoint of accuracy that the number of the measurement solvents having different concentrations be at least four. The recommended concentrations of the different viscometric solutions are preferably at least 4 points: 0.05 g / dL, 0.1 g / dL, 0.2 g / dL, 0.4 g / dL.

熱可塑性樹脂として好ましいポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリアリレート(PAR)、ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)(3−ヒドロキシアルカン酸からなるポリエステル樹脂)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカーボネート(PC)等から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でより好ましいポリエステル系樹脂としては、PET、PBS、PBSA、PBT、及びPENが挙げられ、更に好ましくは、PBS、PBSA、及びPBTが挙げられる。   The polyester resin preferable as the thermoplastic resin is not particularly limited, but includes polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate ( PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyarylate (PAR), polyhydroxyalkanoic acid (PHA) (a polyester resin composed of 3-hydroxyalkanoic acid), polylactic acid (PLA), polycarbonate (PC) and the like. One or more kinds can be used. Among these, more preferred polyester-based resins include PET, PBS, PBSA, PBT, and PEN, and more preferably, PBS, PBSA, and PBT.

また、ポリエステル系樹脂は、重合時のモノマー比率並びに末端安定化剤の添加の有無及び量によって、末端基を自由に変えることが可能であるが、ポリエステル系樹脂の全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])が、0.30〜0.95であることが好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらに好ましくは、0.40であり、最も好ましくは0.45である。また、カルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらに好ましくは、0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(B)セルロースナノファイバーの組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。   Further, the polyester resin, the terminal group can be freely changed depending on the monomer ratio at the time of polymerization and the presence or absence and the amount of the terminal stabilizer, but the ratio of the carboxyl terminal group to the total terminal group of the polyester resin. ([COOH] / [all terminal groups]) is preferably 0.30 to 0.95. The lower limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.35, further preferably 0.40, and most preferably 0.45. The upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, further preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of dispersibility of the (B) cellulose nanofiber in the composition, and 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the obtained composition. Is desirable.

熱可塑性樹脂として好ましいポリアセタール系樹脂には、ホルムアルデヒドを原料とするホモポリアセタールと、トリオキサンを主モノマーとし、例えば1,3−ジオキソランをコモノマー成分として含むコポリアセタールとが一般的であり、両者とも使用可能であるが、加工時の熱安定性の観点から、コポリアセタールが好ましく使用できる。特に、コモノマー成分(例えば1,3−ジオキソラン)量としては0.01〜4モル%の範囲内が好ましい。コモノマー成分量のより好ましい下限量は、0.05モル%であり、さらに好ましくは0.1モル%であり、特に好ましくは0.2モル%である。またより好ましい上限量は、3.5モル%であり、さらに好ましくは3.0モル%であり、特に好ましくは2.5モル%であり、最も好ましくは2.3モル%である。押出加工時及び成形加工時の熱安定性の観点から、下限は上述の範囲内とすることが望ましく、機械的強度の観点より、上限は上述の範囲内とすることが望ましい。   Polyacetal resins preferred as thermoplastic resins include homopolyacetals using formaldehyde as a raw material and copolyacetals containing trioxane as a main monomer and, for example, 1,3-dioxolane as a comonomer component, and both are usable. However, from the viewpoint of thermal stability during processing, copolyacetal can be preferably used. Particularly, the amount of the comonomer component (for example, 1,3-dioxolane) is preferably in the range of 0.01 to 4 mol%. A more preferred lower limit of the comonomer component amount is 0.05 mol%, further preferably 0.1 mol%, and particularly preferably 0.2 mol%. A more preferred upper limit is 3.5 mol%, still more preferably 3.0 mol%, particularly preferably 2.5 mol%, and most preferably 2.3 mol%. From the viewpoint of thermal stability during extrusion and molding, the lower limit is preferably within the above range, and from the viewpoint of mechanical strength, the upper limit is preferably within the above range.

<<(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー>>
次に本発明において用いることができる(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー(本開示で、「(B)セルロースナノファイバー」ということもある。)について詳述する。
(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの好適例は、特に限定されないが、例えばセルロースパルプを原料としたセルロースファイバー又はこれらセルロースの変性物の1種以上を用いることが出来る。これらの中でも、安定性、性能などの点から、セルロースの変性物の1種以上が好ましく使用可能である。
<< (B) Cellulose nanofiber whose average fiber diameter is 1000 nm or less >>
Next, (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less (also referred to as “(B) cellulose nanofiber” in the present disclosure) that can be used in the present invention will be described in detail.
(B) Preferable examples of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less are not particularly limited. For example, one or more kinds of cellulose fibers obtained from cellulose pulp or modified products of these celluloses can be used. Among these, from the viewpoints of stability, performance, and the like, one or more modified cellulose products can be preferably used.

セルロースナノファイバーの製法は特に限定されないが、例えば、原料パルプを裁断後100℃以上の熱水等で処理し、ヘミセルロース部分を加水分解して脆弱化したのち、高圧ホモジナイザー、マイクロフリュイダイザー、ボールミル、ディスクミル等を用いた粉砕法により解繊して得ることができる。   The production method of the cellulose nanofiber is not particularly limited.For example, after the raw pulp is cut and treated with hot water of 100 ° C. or more, the hemicellulose portion is hydrolyzed and weakened, and then a high-pressure homogenizer, a microfluidizer, a ball mill, It can be obtained by defibrating by a pulverization method using a disk mill or the like.

(B)セルロースナノファイバーの平均繊維径は、樹脂製ギアの良好な機械的強度(特に引張弾性率)を得る観点から、1000nm以下であり、好ましくは500nm以下、より好ましくは200nm以下である。平均繊維径は小さい方が好ましいが、加工容易性の観点からは、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であることができる。上記平均繊維径は、レーザー回折/散乱法粒度分布計で、積算体積が50%になるときの粒子の球形換算直径(体積平均粒子径)として求められる値である。   (B) The average fiber diameter of the cellulose nanofiber is 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, from the viewpoint of obtaining good mechanical strength (particularly tensile modulus) of the resin gear. The average fiber diameter is preferably smaller, but from the viewpoint of processing easiness, it is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and further preferably 30 nm or more. The average fiber diameter is a value obtained as a spherical equivalent diameter (volume average particle diameter) of the particles when the integrated volume becomes 50% by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer.

上記平均繊維径は、以下の方法で測定することができる。(B)セルロースナノファイバーを固形分40質量%として、プラネタリーミキサー(例えば(株)品川工業所製、5DM−03−R、撹拌羽根はフック型)中において、126rpmで、室温常圧下で30分間混練し、次いで0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(例えば日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」処理条件)を用い、回転数15,000rpm×5分間で分散させ、遠心分離機(例えば久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」、ロータータイプRA−400型)を用い、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理し、遠心後の上澄みを採取する。この上澄み液を用いて、レーザー回折/散乱法粒度分布計(例えば堀場製作所(株)製、商品名「LA−910」又は商品名「LA−950」、超音波処理1分、屈折率1.20)により得られた体積頻度粒度分布における積算50%粒子径(すなわち、粒子全体の体積に対して、積算体積が50%になるときの粒子の球形換算直径)を、体積平均粒子径とする。 The average fiber diameter can be measured by the following method. (B) A cellulose nanofiber having a solid content of 40% by mass was placed in a planetary mixer (for example, 5DM-03-R, manufactured by Shinagawa Kogyosho Co., Ltd., hook type stirring blade) at 126 rpm at room temperature under normal pressure. The mixture was kneaded for 0.5 min, then made into a pure water suspension at a concentration of 0.5% by mass, and a high-shear homogenizer (for example, Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED-7” processing conditions) was used. The dispersion was performed at 15,000 rpm for 5 minutes, and a centrifugal separator (for example, trade name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400 type, manufactured by Kubota Shoji Co., Ltd.) was used. Processing conditions: centrifugal force: 39200 m 2 / The supernatant obtained by centrifugation at s for 10 minutes is collected, and the supernatant is further centrifuged at 116000 m 2 / s for 45 minutes, and the supernatant after centrifugation is collected. Using this supernatant, a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (for example, trade name "LA-910" or trade name "LA-950" manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.), ultrasonic treatment 1 minute, refractive index 1. The 50% integrated particle diameter in the volume frequency particle size distribution obtained in 20) (that is, the spherical equivalent diameter of the particle when the integrated volume becomes 50% with respect to the volume of the entire particle) is defined as the volume average particle diameter. .

典型的な態様において、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーのL/D比は、20以上である。セルロースナノファイバーのL/D下限は、好ましくは30であり、より好ましくは40であり、より好ましくは50であり、さらにより好ましくは100である。上限は特に限定されないが、取扱い性の観点から好ましくは10000以下である。本開示の樹脂製ギアの良好な機械的特性を少量のセルロースナノファイバーで発揮させるために、セルロースナノファイバーのL/D比は上述の範囲内であることが望ましい。   In a typical embodiment, the L / D ratio of (B) the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less is 20 or more. The lower limit of L / D of the cellulose nanofiber is preferably 30, more preferably 40, more preferably 50, and even more preferably 100. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 10,000 or less from the viewpoint of handleability. In order to exhibit good mechanical properties of the resin gear of the present disclosure with a small amount of the cellulose nanofiber, it is desirable that the L / D ratio of the cellulose nanofiber be in the above range.

本開示で、セルロースナノファイバーの長さ、径、及びL/D比は、セルロースナノファイバーの各々の水分散液を、高剪断ホモジナイザー(例えば日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」)を用い、処理条件:回転数15,000rpm×5分間で分散させた水分散体を、0.1〜0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを測定サンプルとし、光学顕微鏡、又は高分解能走査型顕微鏡(SEM)、又は原子間力顕微鏡(AFM)で計測して求める。具体的には、少なくとも100本のセルロースナノファイバーが観測されるように倍率が調整された観察視野にて、無作為に選んだ100本のセルロースナノファイバーの長さ(L)及び径(D)を計測し、比(L/D)を算出する。また、本開示のセルロースナノファイバーの長さ及び径とは、上記100本のセルロースの数平均値である。   In the present disclosure, the length, diameter, and L / D ratio of the cellulose nanofiber can be determined by using an aqueous dispersion of the cellulose nanofiber with a high-shear homogenizer (for example, Nippon Seiki Co., Ltd., trade name “Excel Auto Homogenizer ED”). -7 "), processing conditions: an aqueous dispersion dispersed at a rotation speed of 15,000 rpm for 5 minutes, diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, cast on mica, and air-dried. The obtained sample is used as a measurement sample, and measured by an optical microscope, a high-resolution scanning microscope (SEM), or an atomic force microscope (AFM). Specifically, the length (L) and diameter (D) of 100 randomly selected cellulose nanofibers in an observation field of view in which the magnification is adjusted so that at least 100 cellulose nanofibers are observed. Is measured, and the ratio (L / D) is calculated. In addition, the length and diameter of the cellulose nanofiber of the present disclosure is a number average value of the 100 celluloses.

成形体中のセルロースファイバーの各々の長さ、径、及びL/D比は、組成物の樹脂成分を溶解できる有機又は無機の溶媒に組成物中の樹脂成分を溶解させ、セルロースを分離し、前記溶媒で十分に洗浄した後、溶媒を純水又は分散可能な有機溶媒に置換した水分散液を作製し、セルロース濃度を、0.1〜0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを測定サンプルとして上述の測定方法により測定することで確認することができる。この際、測定するセルロースは無作為に選んだ100本以上の測定を行う。   The length, diameter, and L / D ratio of each of the cellulose fibers in the molded article are determined by dissolving the resin component in the composition in an organic or inorganic solvent capable of dissolving the resin component of the composition, separating cellulose, After thoroughly washing with the solvent, an aqueous dispersion in which the solvent is replaced with pure water or a dispersible organic solvent is prepared, and the cellulose concentration is diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, It can be confirmed by casting on the top and air-dried as a measurement sample and measuring by the above-described measurement method. At this time, 100 or more randomly selected celluloses are measured.

本開示におけるセルロースの変性物としては、エステル化剤、シリル化剤、イソシアネート化合物、ハロゲン化アルキル化剤、酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物から選択される1種以上の変性剤により変性されたものが挙げられる。   Examples of the modified cellulose in the present disclosure include those modified with one or more modifiers selected from an esterifying agent, a silylating agent, an isocyanate compound, a halogenated alkylating agent, an alkylene oxide and / or a glycidyl compound. No.

変性剤としてのエステル化剤は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応してこれをエステル化できる少なくとも一つの官能基を有する有機化合物を包含する。またエステル化は国際公開第2017/159823号の段落[0108]に記載の方法で実施できる。エステル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。   The esterifying agent as a modifier includes an organic compound having at least one functional group capable of reacting with and esterifying a hydroxyl group on the surface of cellulose. Esterification can be carried out by the method described in paragraph [0108] of WO 2017/159823. The esterifying agent may be a commercially available reagent or product.

エステル化剤の好適例としては、特に限定されないが、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物、並びに、これらから任意に選ばれる、対称無水物(無水酢酸、無水マレイン酸、シクロヘキサン−カルボン酸無水物、ベンゼン−スルホン酸無水物)、混合酸無水物(酪酸−吉草酸無水物)、環状無水物(無水コハク酸、無水フタル酸、ナフタレン−1,8:4,5−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−1,2,3,4−テトラカルボン酸3,4−無水物)、エステル酸無水物(酢酸3−(エトキシカルボニル)プロパン酸無水物、炭酸ベンゾイルエチル)等が挙げられる。   Suitable examples of the esterifying agent are not particularly limited, but include, for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, Aliphatic monocarboxylic acids such as butyric acid; alicyclic monocarboxylic acids such as cyclohexanecarboxylic acid; aromatics such as benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid Monocarboxylic acids; and a plurality of mixtures arbitrarily selected from these, and symmetric anhydrides (acetic anhydride, maleic anhydride, cyclohexane-carboxylic anhydride, benzene-sulfonic anhydride) optionally selected therefrom, Mixed acid anhydride (butyric acid-valeric anhydride), cyclic anhydride (succinic anhydride, phthalic anhydride) Acid, naphthalene-1,8: 4,5-tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid 3,4-anhydride), ester anhydride (acetic acid 3- (ethoxy) Carbonyl) propanoic anhydride, benzoylethyl carbonate) and the like.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸、無水酢酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、及び無水フタル酸が好ましく使用可能である。   Among them, from the viewpoint of reactivity, stability, price, etc., acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, benzoic acid, Acetic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, and phthalic anhydride are preferably used.

変性剤としてのシリル化剤は、セルロースの表面のヒドロキシル基又はその加水分解後の基と反応できる少なくとも一つの反応性基を有するSi含有化合物を包含する。シリル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。   The silylating agent as a modifier includes a Si-containing compound having at least one reactive group capable of reacting with a hydroxyl group on the surface of cellulose or a group thereof after hydrolysis. The silylating agent may be a commercially available reagent or product.

シリル化剤の好適例としては、特に限定されないが、クロロジメチルイソプロピルシラン、クロロジメチルブチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、クロロジメチルドデシルシラン、クロロジメチルオクタデシルシラン、クロロジメチルフェニルシラン、クロロ(1−ヘキセニル)ジメチルシラン、ジクロロヘキシルメチルシラン、ジクロロヘプチルメチルシラン、トリクロロオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニル−1,3−ジメチル−ジシラザン、1,3−N−ジオクチルテトラメチル−ジシラザン、ジイソブチルテトラメチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、N−ジプロピルテトラメチルジシラザン、N−ジブチルテトラメチルジシラザン又は1,3−ジ(パラ−t−ブチルフェネチル)テトラメチルジシラザン、N−トリメチルシリルアセトアミド、N−メチルジフェニルシリルアセトアミド、N−トリエチルシリルアセトアミド、t−ブチルジフェニルメトキシシラン、オクタデシルジメチルメトキシシラン、ジメチルオクチルメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、等が挙げられる。   Preferred examples of the silylating agent are not particularly limited, but include chlorodimethylisopropylsilane, chlorodimethylbutylsilane, chlorodimethyloctylsilane, chlorodimethyldodecylsilane, chlorodimethyloctadecylsilane, chlorodimethylphenylsilane, and chloro (1-hexenyl). Dimethylsilane, dichlorohexylmethylsilane, dichloroheptylmethylsilane, trichlorooctylsilane, hexamethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,3 -Diphenyl-1,3-dimethyl-disilazane, 1,3-N-dioctyltetramethyl-disilazane, diisobutyltetramethyldisilazane, diethyltetramethyldisilazane, N-dipropyltetramethyldisilazane, N Dibutyltetramethyldisilazane or 1,3-di (para-t-butylphenethyl) tetramethyldisilazane, N-trimethylsilylacetamide, N-methyldiphenylsilylacetamide, N-triethylsilylacetamide, t-butyldiphenylmethoxysilane, octadecyl Examples thereof include dimethylmethoxysilane, dimethyloctylmethoxysilane, octylmethyldimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, and octyltriethoxysilane.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からヘキサメチルジシラザン、オクタデシルジメチルメトキシシラン、ジメチルオクチルメトキシシラン、及びトリメチルエトキシシランが好ましく使用可能である。   Among these, hexamethyldisilazane, octadecyldimethylmethoxysilane, dimethyloctylmethoxysilane, and trimethylethoxysilane are preferably used from the viewpoints of reactivity, stability, and price.

変性剤としてのハロゲン化アルキル化剤は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応してこれをハロゲン化アルキル化できる少なくとも一つの官能基を有する有機化合物を包含する。ハロゲン化アルキル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。   The halogenated alkylating agent as a modifying agent includes an organic compound having at least one functional group capable of reacting with a hydroxyl group on the surface of cellulose to halogenate and alkylate it. The halogenated alkylating agent may be a commercially available reagent or product.

ハロゲン化アルキル化剤の好適例としては、特に限定されないが、クロロプロパン、クロロブタン、ブロモプロパン、ブロモヘキサン、ブロモヘプタン、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードオクタン、ヨードオクタデカン、ヨードベンゼン等を用いることが出来る。これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からブロモヘキサン、及びヨードオクタンが好ましく使用可能である。   Suitable examples of the halogenated alkylating agent are not particularly limited, but chloropropane, chlorobutane, bromopropane, bromohexane, bromoheptane, iodomethane, iodoethane, iodooctane, iodooctadecane, iodobenzene and the like can be used. Among them, bromohexane and iodooctane can be preferably used in view of reactivity, stability, price and the like.

変性剤としてのイソシアネート化合物は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応できるイソシアネート基を少なくとも一つ有する有機化合物を包含する。またイソシアネート化合物は、特定の温度でブロック基が脱離してイソシアネート基を再生する事が可能なブロックイソシアネート化合物であってもよく、また、ポリイソシアネートの2量体若しくは3量体、ビューレット化イソシアネートなどの変性体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等であってもよい。これらは市販の試薬又は製品であってもよい。   The isocyanate compound as a modifier includes an organic compound having at least one isocyanate group capable of reacting with a hydroxyl group on the surface of cellulose. The isocyanate compound may be a blocked isocyanate compound capable of regenerating an isocyanate group by removing a blocking group at a specific temperature. And polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI). These may be commercially available reagents or products.

イソシアネート化合物の好適例としては、特に限定されないが、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、ブロックイソシアネート化合物、ポリイソシアネート等が挙げられる。例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート、3−メチルペンタン−1,5−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサ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、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン)、トリレンジイソシアネート(TDI)、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’−ジベンジルジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート)、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α,α,α,α−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、上記イソシアネート化合物にオキシム系ブロック剤、フェノール系ブロック剤、ラクタム系ブロック剤、アルコール系ブロック剤、活性メチレン系ブロック剤、アミン系ブロック剤、ピラゾール系ブロック剤、重亜硫酸塩系ブロック剤、又はイミダゾール系ブロック剤を反応させたブロックイソシアネート化合物、等が挙げられる。   Preferred examples of the isocyanate compound include, but are not particularly limited to, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, aromatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, blocked isocyanate compound, polyisocyanate, and the like. For example, tetramethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, 3-methylpentane-1,5-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) Cyclohexane), tolylene diisocyanate (TDI), 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenyl Nylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate) Dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, α, α, α, α-tetramethylxylylene diisocyanate, oxime-based blocking agents, phenol-based blocking agents, lactam-based blocking agents, alcohol-based blocking agents, active methylene Block reactant with an amine-based blocking agent, an amine-based blocking agent, a pyrazole-based blocking agent, a bisulfite-based blocking agent, or an imidazole-based blocking agent. And a cyanate compound.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からTDI、MDI、ヘキサメチレンジイソシアネート、及び、ヘキサメチレンジイソシアネート変性体とヘキサメチレンジイソシアネートとを原料とするブロック化イソシアネートが好ましく使用可能である。   Among them, TDI, MDI, hexamethylene diisocyanate, and blocked isocyanate using a modified material of hexamethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate as raw materials are preferably used from the viewpoints of reactivity, stability, and price.

前記ブロックイソシアネート化合物のブロック基の解離温度は、反応性、安定性の観点から、上限値が好ましくは210℃であり、より好ましくは190℃であり、さらに好ましくは150℃である。また下限値は好ましくは70℃であり、より好ましくは80℃であり、さらに好ましくは110℃である。ブロック基の解離温度がこの範囲となるようなブロック剤としては、メチルエチルケトンオキシム、オルト−セカンダリーブチルフェノール、カプロラクタム、重亜硫酸ナトリウム、3,5−ジメチルピラゾール、2−メチルイミダゾール等が挙げられる。   The upper limit of the dissociation temperature of the blocking group of the blocked isocyanate compound is preferably 210 ° C, more preferably 190 ° C, and still more preferably 150 ° C, from the viewpoint of reactivity and stability. The lower limit is preferably 70 ° C., more preferably 80 ° C., and even more preferably 110 ° C. Examples of the blocking agent having a dissociation temperature of the blocking group within this range include methyl ethyl ketone oxime, ortho-secondary butylphenol, caprolactam, sodium bisulfite, 3,5-dimethylpyrazole, 2-methylimidazole and the like.

変性剤としての酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応できる酸化アルキレン基、グリシジル基及び/又はエポキシ基を少なくとも一つ有する有機化合物を包含する。酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物は市販の試薬又は製品であってもよい。   The alkylene oxide and / or glycidyl compound as a modifier includes an organic compound having at least one alkylene oxide group, glycidyl group and / or epoxy group capable of reacting with a hydroxyl group on the surface of cellulose. The alkylene oxide and / or glycidyl compound may be a commercially available reagent or product.

酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物の好適例としては、特に限定されないが、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、2−メチルオクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−ターシャリーブチルフェニルグリシジルエーテル、sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、n−ブチルフェニルグリシジルエーテル、フェニルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル;グリシジルアセテート、グリシジルステアレート等のグリシジルエステル;エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリブチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル等の多価アルコールグリシジルエーテルが挙げられる。   Preferred examples of the alkylene oxide and / or glycidyl compound include, but are not particularly limited to, for example, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, 2-methyloctyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, p Glycidyl ethers such as tertiary butyl phenyl glycidyl ether, sec-butyl phenyl glycidyl ether, n-butyl phenyl glycidyl ether, phenyl phenol glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, dibromocresyl glycidyl ether; glycidyl acetate, glycidyl stearate and the like Glycidyl ester; ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether 1,4-butanediol diglycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polybutylene glycol diglycidyl ether, glycerol Examples include polyhydric alcohol glycidyl ethers such as triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, and diglycerol polyglycidyl ether.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点から2−メチルオクチルグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、及びペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルが好ましく使用可能である。   Among these, 2-methyloctyl glycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether, and pentaerythritol tetraglycidyl ether are preferably used from the viewpoints of reactivity, stability, and price.

セルロースナノファイバーの変性物は、成形体の樹脂成分を溶解できる有機又は無機の溶媒に組成物中の樹脂成分を溶解させ、溶液の遠心分離やろ過等により、セルロースを分離し、前記溶媒で十分に洗浄した後、分離したセルロースナノファイバーの変性物を熱分解又は加水分解処理することにより確認できる。又は直接1H−NMR、13C−NMR測定を行うことにより確認する事が出来る。 The modified cellulose nanofiber is obtained by dissolving the resin component in the composition in an organic or inorganic solvent capable of dissolving the resin component of the molded product, separating the cellulose by centrifugation or filtration of the solution, and sufficiently using the solvent. After the washing, the modified denatured cellulose nanofiber can be confirmed by subjecting it to thermal decomposition or hydrolysis. Alternatively, it can be confirmed by directly performing 1 H-NMR and 13 C-NMR measurements.

(A)熱可塑性樹脂100質量部に対する(B)セルロースナノファイバーの配合量は、良好な機械的特性、熱安定性及び耐久性の観点から、好ましくは1質量部以上、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、十分な成形性を得る観点から、200質量部以下、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。   The blending amount of (B) cellulose nanofiber with respect to 100 parts by mass of (A) the thermoplastic resin is preferably 1 part by mass or more, and more preferably 3 parts by mass or more from the viewpoint of good mechanical properties, thermal stability and durability. And more preferably 5 parts by mass or more, and from the viewpoint of obtaining sufficient moldability, it is 200 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less.

≪(C)表面改質剤≫
次に本発明において付加的成分として使用可能な(C)表面改質剤について詳述する。典型的な態様において、(C)表面改質剤は、低分子熱可塑性樹脂、及び/又は両親媒性分子である。(C)表面改質剤は、(A)熱可塑性樹脂と分子量、繰り返し構造、及び/又はブロック構造が異なるポリマーであることができる。すなわち、(C)表面改質剤と(A)熱可塑性樹脂とが同一のポリマーでもよく、この場合は、それぞれの数平均分子量を比較した時に、分子量が小さい方が(C)表面改質剤となる。
<< (C) surface modifier >>
Next, the surface modifier (C) which can be used as an additional component in the present invention will be described in detail. In a typical embodiment, the (C) surface modifier is a low molecular weight thermoplastic and / or an amphipathic molecule. (C) The surface modifier may be a polymer having a different molecular weight, repeating structure, and / or block structure from (A) the thermoplastic resin. That is, the (C) surface modifier and the (A) thermoplastic resin may be the same polymer. In this case, when the respective number average molecular weights are compared, the smaller the molecular weight, the lower the (C) the surface modifier Becomes

(C)表面改質剤の数平均分子量の下限値は、好ましくは100であり、より好ましくは200であり、最も好ましくは300である。また、当該数平均分子量の上限値は、特に限定されないが、取扱い性の観点から好ましくは50000、より好ましくは10000である。(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとの良好な親和性を確保するために、(C)表面改質剤の数平均分子量は上述の範囲内にあることが望ましい。   (C) The lower limit of the number average molecular weight of the surface modifier is preferably 100, more preferably 200, and most preferably 300. Further, the upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but is preferably 50,000, more preferably 10,000 from the viewpoint of handleability. In order to secure good affinity with the cellulose nanofiber (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less, it is desirable that the number average molecular weight of the (C) surface modifier be within the above range.

(C)表面改質剤は、水分散体、又は水溶液の状態で使用しても良く、市販の試薬又は製品であってもよい。   (C) The surface modifier may be used in the form of an aqueous dispersion or an aqueous solution, or may be a commercially available reagent or product.

(C)表面改質剤の好ましい量は、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー100質量部に対し、(C)表面改質剤が50質量部以下の量の範囲内である。上限量は、より好ましくは45質量部、さらにより好ましくは40質量部、さらにより好ましくは35質量部、特に好ましくは30質量部である。下限は特に限定されないが、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー100質量部に対し、好ましくは0.1質量部、より好ましくは0.5質量部、最も好ましくは1質量部である。(C)表面改質剤の上限量を上記とする事で、(A)熱可塑性樹脂の強度を良好に保つことが出来る。また、(C)表面改質剤の下限量を上記とすることで、(A)熱可塑性樹脂中の(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの分散性を高めることができる。   The preferred amount of (C) the surface modifier is within the range of (C) 50 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the cellulose nanofiber (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less. is there. The upper limit is more preferably 45 parts by mass, even more preferably 40 parts by mass, still more preferably 35 parts by mass, and particularly preferably 30 parts by mass. The lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.1 part by mass, more preferably 0.5 part by mass, and most preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose nanofiber (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less. It is. By setting the upper limit of (C) the surface modifier as described above, the strength of (A) the thermoplastic resin can be kept good. In addition, by setting the lower limit of (C) the surface modifier to be as described above, the dispersibility of (A) cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less in (A) thermoplastic resin can be increased.

また、樹脂製ギアの構成材料となる樹脂組成物を調製する際の、(C)表面改質剤の添加方法としては、特に制限はないが、(A)熱可塑性樹脂、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー、及び(C)表面改質剤をあらかじめ混合し溶融混練する方法、(A)熱可塑性樹脂にあらかじめ(C)表面改質剤を添加し、必要により予備混練した後、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーを添加して溶融混練する方法、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーと(C)表面改質剤とを予め混合した後、(A)熱可塑性樹脂と溶融混練する方法、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーが水に分散している分散液中に(C)表面改質剤を添加し、乾燥させてセルロース製剤を作製したのち、当該製剤を(A)熱可塑性樹脂に添加する方法、等が挙げられる。   Further, the method of adding the surface modifier (C) when preparing the resin composition to be a constituent material of the resin gear is not particularly limited, but (A) a thermoplastic resin, (B) an average fiber A method in which a cellulose nanofiber having a diameter of 1000 nm or less and (C) a surface modifier are mixed in advance and melt-kneaded, (A) a surface modifier is added in advance to a thermoplastic resin, and preliminary kneading is performed as necessary. After that, (B) a method of adding and melting and kneading cellulose nanofibers having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less and (C) a surface modifier (A) a method of melt-kneading with a thermoplastic resin after pre-mixing, (B) a dispersion in which cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less is dispersed in water, It was added Men'aratame modifying agent, after a cellulose formulation is dried, a method of adding the formulation (A) a thermoplastic resin, and the like are exemplified.

(C)表面改質剤として好適に使用可能な低分子熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂(ポリフェニレンエーテルを他の樹脂とブレンド又はグラフト重合させて変性させた変性ポリフェニレンエーテルも含む)、ポリアリレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリフェニレンエーテルケトン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂(例えば熱可塑性ポリウレタン)、ポリオレフィン系樹脂(例えばα−オレフィン共重合体)、各種アイオノマーが挙げられる。   (C) Specific examples of the low-molecular thermoplastic resin that can be suitably used as the surface modifier include polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, polyacryl resins, and polyphenylene ether resins ( (Including modified polyphenylene ether modified by blending or graft-polymerizing polyphenylene ether with another resin), polyarylate resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyethersulfone resin, polyketone resin, polyphenylene ether ketone Resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyurethane resin (for example, thermoplastic polyurethane), polyolefin resin (for example, α-olefin copolymer), and various ionomers. It is.

(C)表面改質剤の好ましい具体例としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(例えば直鎖状低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィン系、ポリ1−ブテン、ポリ1−ペンテン、ポリメチルペンテン、エチレン/α−オレフィン共重合体、エチレン・ブテン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、変性エチレン・ブテン共重合体、EEA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)、変性EEA、変性EPR、変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体、エチレン−アクリル酸変性体、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びその酸変性物、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化して得られるポリオレフィン、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体の水素化物、他の共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体、天然ゴム、各種ブタジエンゴム、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンとp−メチルスチレンの共重合体の臭化物、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリロブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル、アクリロニトリルを主成分とするアクリロニトリル系共重合体、アクリロニトリル・ブタンジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂、塩化ビニル/エチレン共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、及びエチレン/酢酸ビニル共重合体のケン化物、   Preferred specific examples of the (C) surface modifier include high-density polyethylene, low-density polyethylene (for example, linear low-density polyethylene), polypropylene, polymethylpentene, cyclic olefins, poly1-butene, and poly1-pentene. , Polymethylpentene, ethylene / α-olefin copolymer, ethylene / butene copolymer, EPR (ethylene / propylene copolymer), modified ethylene / butene copolymer, EEA (ethylene / ethyl acrylate copolymer), Modified EEA, modified EPR, modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), modified IR (isoprene rubber), modified SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer), halogenated isobutylene-paramethylstyrene Copolymer, ethylene-acrylic acid modified, ethylene- Acid vinyl copolymer and its acid modified product, copolymer of (ethylene and / or propylene) and (unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid ester), (ethylene and / or propylene) and (unsaturated Polyolefin obtained by metal salification of at least a part of the carboxyl group of the copolymer with carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid ester), block copolymer of conjugated diene and vinyl aromatic hydrocarbon, conjugated diene and vinyl Hydrogenated block copolymers of aromatic hydrocarbons, copolymers of other conjugated diene compounds with non-conjugated olefins, natural rubber, various butadiene rubbers, various styrene-butadiene copolymer rubbers, isoprene rubber, butyl rubber, isobutylene Bromide, halogenated butyl rubber, acrylonitrilobutadiene Rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, chloro Acrylonitrile based on acrylic or acrylonitrile such as sulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, etc. Copolymer, acrylonitrile butanediene styrene (ABS) resin, acrylonitrile styrene (AS) resin, cellulose resin such as cellulose acetate, vinyl chloride / ethylene copolymer, vinyl chloride / vinegar Vinyl copolymer, an ethylene / vinyl acetate copolymer, and saponified ethylene / vinyl acetate copolymer,

ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(PTMEG)、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリブタジエンジオール及びこれらの共重合物(例えば、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのコポリマー、テトラヒドロフランとエチレンオキシドとのコポリマー)、これらのブロック共重合体等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、ポリマーアロイとして用いてもよい。また、上記した低分子熱可塑性樹脂が、不飽和カルボン酸、その酸無水物又はその誘導体から選ばれる少なくとも1種の化合物により変性されたものも用いることもできる。   Polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (tetramethylene ether) glycol (PTMEG), poly (propylene oxide) glycol, polybutadiene diol and copolymers thereof (for example, a copolymer of propylene oxide and ethylene oxide, a copolymer of tetrahydrofuran and ethylene oxide) And these block copolymers. These may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, they may be used as a polymer alloy. Further, a resin obtained by modifying the above-described low-molecular thermoplastic resin with at least one compound selected from unsaturated carboxylic acids, acid anhydrides and derivatives thereof can also be used.

これらの中でも、耐熱性、成形性、意匠性及び機械特性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂、ポリプロピレングリコール系樹脂、及びこれらの2種以上の混合物が好ましく挙げられ、特に、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂、及びポリプロピレングリコール系樹脂が、取り扱い性・コストの観点からより好ましい。   Among these, from the viewpoints of heat resistance, moldability, design properties, and mechanical properties, polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polyethylene glycol resins, polypropylene glycol resins, and the two types thereof The above-mentioned mixtures are preferred, and in particular, polyolefin-based resins, polyamide-based resins, polyester-based resins, polyethylene glycol-based resins, and polypropylene glycol-based resins are more preferred from the viewpoint of handling properties and costs.

低分子熱可塑性樹脂として好ましいポリオレフィン系樹脂は、オレフィン類(例えばα−オレフィン類)を含むモノマー単位を重合して得られる高分子である。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、特に限定されないが、低密度ポリエチレン(例えば線状低密度ポリエチレン)、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどに例示されるエチレン系(共)重合体、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体などに例示されるポリプロピレン系(共)重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などに代表されるα−オレフィンと他のモノマー単位との共重合体等が挙げられる。
ここで最も好ましいポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンが挙げられる。
A polyolefin-based resin that is preferable as the low-molecular thermoplastic resin is a polymer obtained by polymerizing a monomer unit containing an olefin (for example, an α-olefin). Specific examples of the polyolefin-based resin include, but are not particularly limited to, ethylene-based (co) weight exemplified by low-density polyethylene (for example, linear low-density polyethylene), high-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Coal, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, and other polypropylene-based (co) polymers, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene And glycidyl methacrylate copolymers and other monomer units.
Here, the most preferable polyolefin-based resin includes polypropylene.

また、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとの親和性を高めるため、酸変性されたポリオレフィン系樹脂も好適に使用可能である。酸としては、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、フタル酸及びこれらの無水物、及びクエン酸等のポリカルボン酸等から適宜選択可能である。これらの中でも好ましいのは、変性率の高めやすさから、マレイン酸又はその無水物である。変性方法については特に制限はないが、過酸化物の存在下/非存在下で樹脂を融点以上に加熱して溶融混練する方法が一般的である。酸変性するポリオレフィン系樹脂としては前出のポリオレフィン系樹脂はすべて使用可能であるが、ポリプロピレンが中でも好適に使用可能である。   Further, in order to increase the affinity with the cellulose nanofiber (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less, an acid-modified polyolefin resin can also be suitably used. The acid can be appropriately selected from maleic acid, fumaric acid, succinic acid, phthalic acid and anhydrides thereof, and polycarboxylic acids such as citric acid. Among these, maleic acid or its anhydride is preferred because of its high modification rate. The modification method is not particularly limited, but a method is generally used in which the resin is heated to a melting point or higher and melt-kneaded in the presence / absence of peroxide. As the polyolefin-based resin to be acid-modified, all of the above-mentioned polyolefin-based resins can be used, and polypropylene is particularly preferably used.

酸変性されたポリプロピレンは、単独で用いても構わないが、変性率を調整するため、変性されていないポリプロピレンと混合して使用することがより好ましい。この際のすべてのポリプロピレンに対する酸変性されたポリプロピレンの割合は、好ましくは0.5質量%〜50質量%である。より好ましい下限は、1質量%であり、更に好ましくは2質量%、更により好ましくは3質量%、特に好ましくは4質量%、最も好ましくは5質量%である。また、より好ましい上限は、45質量%であり、更に好ましくは40質量%、更により好ましくは35質量%、特に好ましくは30質量%、最も好ましくは20質量%である。(B)セルロースナノファイバーとの界面強度を良好に維持するためには、下限以上が好ましく、樹脂製ギアとしての延性を良好に維持するためには、上限以下が好ましい。   The acid-modified polypropylene may be used alone, but it is more preferable to use it in combination with unmodified polypropylene in order to adjust the modification rate. At this time, the ratio of the acid-modified polypropylene to all the polypropylenes is preferably 0.5% by mass to 50% by mass. A more preferred lower limit is 1% by mass, further preferably 2% by mass, still more preferably 3% by mass, particularly preferably 4% by mass, and most preferably 5% by mass. Further, a more preferable upper limit is 45% by mass, further preferably 40% by mass, still more preferably 35% by mass, particularly preferably 30% by mass, and most preferably 20% by mass. (B) In order to maintain good interface strength with the cellulose nanofiber, the lower limit is preferably higher, and in order to maintain good ductility as a resin gear, the upper limit is preferable.

低分子熱可塑性樹脂として好ましいポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、ラクタム類の重縮合反応により得られるポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12等;1,6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、2−メチル−1−6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、2−メチル−1,7−ヘプタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、m−キシリレンジアミンなどのジアミン類と、ブタン二酸 、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ベンゼン−1,2−ジカルボン酸、ベンゼン−1,3−ジカルボン酸、ベンゼン−1,4ジカルボン酸等、シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸などのジカルボン酸類との共重合体として得られるポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12、ポリアミド6,T、ポリアミド6,I、ポリアミド9,T、ポリアミド10,T、ポリアミド2M5,T、ポリアミドMXD,6、ポリアミド6、C、ポリアミド2M5,C等;及び、これらがそれぞれ共重合された共重合体(一例としてポリアミド6,T/6,I)等の共重合体;が挙げられる。   The polyamide-based resin preferable as the low-molecular thermoplastic resin is not particularly limited, but includes polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, and the like obtained by a polycondensation reaction of lactams; 1,6-hexanediamine, 2-methyl-1, 5-pentanediamine, 1,7-heptanediamine, 2-methyl-1-6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 2-methyl-1,7-heptanediamine, 1,9-nonanediamine, 2-methyl Diamines such as -1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, m-xylylenediamine, and butanediacid, pentanedioic acid, and hexanediamine; Acid, heptandioic acid, octanedioic acid, nonanedioic acid, decandioic acid, benzene-1,2-dicarboxylic acid, Polyamide 6, which is obtained as a copolymer with dicarboxylic acids such as cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid and cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid such as benzene-1,3-dicarboxylic acid and benzene-1,4 dicarboxylic acid. 6, polyamide 6,10, polyamide 6,11, polyamide 6,12, polyamide 6, T, polyamide 6, I, polyamide 9, T, polyamide 10, T, polyamide 2M5, T, polyamide MXD, 6, polyamide 6, C, polyamides 2M5, C, and the like; and copolymers of these copolymers (for example, polyamides 6, T / 6, I) and the like.

これらポリアミド系樹脂の中でも、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12といった脂肪族ポリアミドや、ポリアミド6,C、ポリアミド2M5,Cといった脂環式ポリアミドがより好ましい。   Among these polyamide resins, aliphatic polyamides such as polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6,6, polyamide 6,10, polyamide 6,11 and polyamide 6,12, polyamide 6, C, polyamide 2M5, C The alicyclic polyamide is more preferable.

低分子熱可塑性樹脂として使用可能なポリアミド系樹脂の末端カルボキシル基濃度には特に制限はないが、下限値は、20μモル/gであると好ましく、より好ましくは30μモル/gである。また、末端カルボキシル基濃度の上限値は、150μモル/gであると好ましく、より好ましくは100μモル/gであり、更に好ましくは80μモル/gである。   There is no particular limitation on the terminal carboxyl group concentration of the polyamide resin that can be used as a low molecular thermoplastic resin, but the lower limit is preferably 20 μmol / g, more preferably 30 μmol / g. Further, the upper limit of the terminal carboxyl group concentration is preferably 150 μmol / g, more preferably 100 μmol / g, and still more preferably 80 μmol / g.

低分子熱可塑性樹脂としてのポリアミドにおいて、好ましい全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])が、0.30〜0.95であることがより好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらにより好ましくは0.40であり、最も好ましくは0.45である。またカルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらにより好ましくは0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(B)セルロースナノファイバーの組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。   In a polyamide as a low-molecular thermoplastic resin, the carboxyl end group ratio ([COOH] / [all end groups]) to all the end groups is more preferably 0.30 to 0.95. The lower limit of the carboxyl end group ratio is more preferably 0.35, even more preferably 0.40, and most preferably 0.45. The upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, still more preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of dispersibility of the (B) cellulose nanofiber in the composition, and 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the obtained composition. Is desirable.

ポリアミド系樹脂の末端基濃度の調整方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリアミドの重合時に所定の末端基濃度となるように、ジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、モノカルボン酸化合物、酸無水物、モノイソシアネート、モノ 酸ハロゲン化物、モノエステル、モノアルコールなどの末端基と反応する末端調整剤を重合液に添加する方法が挙げられる。   As a method for adjusting the terminal group concentration of the polyamide resin, a known method can be used. For example, a diamine compound, a monoamine compound, a dicarboxylic acid compound, a monocarboxylic acid compound, an acid anhydride, a monoisocyanate, a monoacid halide, a monoester, a monoalcohol, or the like may be used so that a predetermined end group concentration is obtained during polymerization of the polyamide. A method in which a terminal adjuster that reacts with a terminal group is added to the polymerization solution may be used.

末端アミノ基と反応する末端調整剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸 、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及び安息香酸からなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましく、酢酸が最も好ましい。   Examples of the terminal regulator that reacts with a terminal amino group include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid. Aliphatic monocarboxylic acids such as cyclohexane carboxylic acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, α-naphthalene carboxylic acid, β-naphthalene carboxylic acid, methyl naphthalene carboxylic acid, and phenyl acetic acid Carboxylic acids; and a plurality of mixtures arbitrarily selected from these. Among them, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid are preferred from the viewpoints of reactivity, sealed terminal stability, and price. And at least one terminal adjuster selected from the group consisting of benzoic acid and benzoic acid, and acetic acid is most preferable.

末端カルボキシル基と反応する末端調整剤としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルア ミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン及びこれらの任意の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、価格などの点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシル アミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン及びアニリンからなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましい。   Examples of a terminal adjuster that reacts with a terminal carboxyl group include aliphatic amines such as methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, and dibutylamine. Monoamines; alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine; aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine and naphthylamine, and any mixtures thereof. Among these, from the viewpoints of reactivity, boiling point, stability of the sealed terminal, and price, one or more selected from the group consisting of butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, cyclohexylamine, and aniline. Terminal modifiers are preferred.

これら、アミノ末端基及びカルボキシル末端基の濃度は、H−NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値から求めるのが精度、簡便さの点で好ましい。それらの末端基の濃度を求める方法として、具体的に、特開平7-228775号公報に記載された方法が推奨される。この方法を用いる場合、測定溶媒としては、重トリフルオロ酢酸が有用である。また、H−NMRの積算回数は、十分な分解能を有する機器で測定した際においても、少なくとも300スキャンは必要である。そのほか、特開2003−055549号公報に記載されているような滴定による測定方法によっても末端基の濃度を測定できる。ただし、混在する添加剤、潤滑剤等の影響をなるべく少なくするためには、H−NMRによる定量がより好ましい。 The concentration of these amino terminal groups and carboxyl terminal groups is preferably determined from the integrated value of the characteristic signal corresponding to each terminal group by 1 H-NMR from the viewpoint of accuracy and simplicity. As a method for determining the concentration of these terminal groups, a method described in JP-A-7-228775 is specifically recommended. When this method is used, deuterated trifluoroacetic acid is useful as a measuring solvent. In addition, the number of integrations of 1 H-NMR requires at least 300 scans even when measurement is performed with an instrument having a sufficient resolution. In addition, the concentration of the terminal group can be measured by a titration measurement method as described in JP-A-2003-055549. However, quantification by 1 H-NMR is more preferable in order to minimize the influence of mixed additives, lubricants and the like.

熱可塑性樹脂として好ましいポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリアリレート(PAR)、ポリヒドロキシアルカン酸(PHA、ポリ乳酸(PLA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。
これらの中でより好ましいポリエステル系樹脂としては、PET、PBS、PBSA、PBT、及びPENが挙げられ、更に好ましくは、PBS、PBSA、及びPBTが挙げられる。
The polyester-based resin which is preferable as the thermoplastic resin is not particularly limited, but includes polyethylene terephthalate (PET), polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyarylate ( One or more selected from PAR), polyhydroxyalkanoic acid (PHA, polylactic acid (PLA), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) and the like can be used.
Among these, more preferred polyester-based resins include PET, PBS, PBSA, PBT, and PEN, and more preferably, PBS, PBSA, and PBT.

また、ポリエステル系樹脂は、重合時のモノマー比率並びに末端安定化剤の添加の有無及び量によって、末端基を自由に変えることが可能であるが、ポリエステル系樹脂の全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])が、0.30〜0.95であることが好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらに好ましくは、0.40であり、最も好ましくは0.45である。また、カルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらに好ましくは、0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(B)セルロースナノファイバーの組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。   Further, the polyester resin, the terminal group can be freely changed depending on the monomer ratio at the time of polymerization and the presence or absence and the amount of the terminal stabilizer, but the ratio of the carboxyl terminal group to the total terminal group of the polyester resin. ([COOH] / [all terminal groups]) is preferably 0.30 to 0.95. The lower limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.35, further preferably 0.40, and most preferably 0.45. The upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, further preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of dispersibility of the (B) cellulose nanofiber in the composition, and 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the obtained composition. Is desirable.

熱可塑性樹脂として好ましいポリアセタール系樹脂には、ホルムアルデヒドを原料とするホモポリアセタールと、トリオキサンを主モノマーとし、例えば1,3−ジオキソランをコモノマー成分として含むコポリアセタールとが一般的であり、両者とも使用可能であるが、加工時の熱安定性の観点から、コポリアセタールが好ましく使用できる。特に、コモノマー成分(例えば1,3−ジオキソラン)量としては0.01〜4モル%の範囲内が好ましい。コモノマー成分量のより好ましい下限量は、0.05モル%であり、さらに好ましくは0.1モル%であり、特に好ましくは0.2モル%である。またより好ましい上限量は、3.5モル%であり、さらに好ましくは3.0モル%であり、特に好ましくは2.5モル%、最も好ましくは2.3モル%である。   Polyacetal resins preferred as thermoplastic resins include homopolyacetals using formaldehyde as a raw material and copolyacetals containing trioxane as a main monomer and, for example, 1,3-dioxolane as a comonomer component, and both are usable. However, from the viewpoint of thermal stability during processing, copolyacetal can be preferably used. Particularly, the amount of the comonomer component (for example, 1,3-dioxolane) is preferably in the range of 0.01 to 4 mol%. A more preferred lower limit of the comonomer component amount is 0.05 mol%, further preferably 0.1 mol%, and particularly preferably 0.2 mol%. A more preferred upper limit is 3.5 mol%, still more preferably 3.0 mol%, particularly preferably 2.5 mol%, and most preferably 2.3 mol%.

押出加工時及び成形加工時の熱安定性の観点から、下限は上述の範囲内とすることが望ましく、機械的強度の観点より、上限は上述の範囲内とすることが望ましい。   From the viewpoint of thermal stability during extrusion and molding, the lower limit is preferably within the above range, and from the viewpoint of mechanical strength, the upper limit is preferably within the above range.

次に、(C)表面改質剤として使用可能な両親媒性分子について詳述する。
典型的な態様において、両親媒性分子は、動的表面張力60mN/m以下を有する。両親媒性分子としては、炭素原子を基本骨格とし、炭素、水素、酸素、窒素、塩素、硫黄、及びリンから選ばれる元素から構成される官能基を有するものが挙げられる。分子中に上述の構造を有していれば、無機化合物と上記官能基とが化学結合したものも好ましい。両親媒性分子は市販の試薬又は製品であってもよい。
Next, (C) an amphipathic molecule that can be used as a surface modifier will be described in detail.
In a typical embodiment, the amphiphilic molecule has a dynamic surface tension of 60 mN / m or less. Examples of the amphiphilic molecule include those having a carbon atom as a basic skeleton and having a functional group composed of an element selected from carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, chlorine, sulfur, and phosphorus. As long as the molecule has the above-mentioned structure, a compound in which an inorganic compound and the above functional group are chemically bonded is also preferable. The amphiphilic molecule may be a commercially available reagent or product.

両親媒性分子は、単独であってもよく、2種以上の両親媒性分子の混合物であってもよい。混合物の場合、本開示の両親媒性分子の特性値(例えば静的表面張力、動的表面張力、SP値)は、当該混合物の値を意味する。   The amphipathic molecule may be used alone or as a mixture of two or more amphipathic molecules. In the case of a mixture, the characteristic values (eg, static surface tension, dynamic surface tension, SP value) of the amphipathic molecules of the present disclosure refer to the values of the mixture.

本実施形態においては、両親媒性分子の静的表面張力は20mN/m以上であることが好ましい。この静的表面張力は、ウィルヘルミー法で測定される表面張力を指す。室温で液体状の両親媒性分子を使用する場合は、25℃で測定した値を用いる。室温で固体又は半固形状の両親媒性分子を使用する場合は、両親媒性分子を融点以上に加熱し溶融した状態で測定し、25℃に温度補正した値を用いる。なお本開示で室温とは、25℃を意味する。また、添加を容易にするためなどの目的で、両親媒性分子を有機溶剤や水等に溶解・希釈してもよい。この場合の上記静的表面張力は、使用する両親媒性分子自体の静的表面張力を意味する。   In the present embodiment, it is preferable that the static surface tension of the amphiphilic molecule is 20 mN / m or more. This static surface tension refers to the surface tension measured by the Wilhelmy method. When a liquid amphiphilic molecule is used at room temperature, the value measured at 25 ° C. is used. When a solid or semi-solid amphipathic molecule is used at room temperature, the amphipathic molecule is heated to a temperature equal to or higher than the melting point and measured in a molten state. In the present disclosure, room temperature means 25 ° C. For the purpose of facilitating the addition, the amphiphilic molecule may be dissolved and diluted in an organic solvent, water, or the like. The above-mentioned static surface tension in this case means the static surface tension of the amphipathic molecule used.

両親媒性分子の静的表面張力が本開示の特定の範囲内であることは、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの樹脂中での分散性が驚異的に向上するという効果を奏する。理由は定かではないが、両親媒性分子中にある親水性官能基が、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー表面の水酸基、又は反応性基と水素結合等を介することによって、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの表面を被覆し、樹脂との界面形成を阻害しているためであると考えられる。その親水性基が(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー側に配されることにより、樹脂側には疎水雰囲気となるため、樹脂側との親和性も増すためと考えられる。   The fact that the static surface tension of the amphipathic molecule is within the specific range of the present disclosure means that (B) the dispersibility of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less in a resin is remarkably improved. It works. Although the reason is not clear, the hydrophilic functional group in the amphipathic molecule is (B) through a hydrogen bond or the like with a hydroxyl group or a reactive group on the surface of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less. It is considered that (B) coats the surface of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less and inhibits the formation of the interface with the resin. It is considered that the hydrophilic group is disposed on the cellulose nanofiber side (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less, so that the resin side has a hydrophobic atmosphere and the affinity with the resin side is also increased.

両親媒性分子の好ましい静的表面張力の下限は、23mN/mであり、より好ましくは25mN/m、さらに好ましくは30mN/m、更により好ましくは35mN/m、最も好ましくは39mN/mである。(E)界面活性剤の静的表面張力の好ましい上限は、72.8mN/m、より好ましくは60mN/m、さらに好ましくは50mN/m、最も好ましくは45mN/mである。   The preferred lower limit of the static surface tension of the amphiphilic molecule is 23 mN / m, more preferably 25 mN / m, still more preferably 30 mN / m, still more preferably 35 mN / m, and most preferably 39 mN / m. . (E) A preferred upper limit of the static surface tension of the surfactant is 72.8 mN / m, more preferably 60 mN / m, still more preferably 50 mN / m, and most preferably 45 mN / m.

両親媒性分子の熱可塑性樹脂に対する親和性と(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーに対する親和性とを両立し、樹脂中への(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの微分散性、樹脂組成物の流動性、樹脂成形体の強度及び伸びの向上といった特性を発現させる観点で、両親媒性分子の静的表面張力を特定の範囲にすることが好ましい。   Cellulose having both an affinity for the amphipathic molecule for the thermoplastic resin and (B) an affinity for the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and having (B) an average fiber diameter of 1000 nm or less in the resin. It is preferable that the static surface tension of the amphipathic molecule be in a specific range from the viewpoint of exhibiting characteristics such as fine dispersion of the nanofiber, fluidity of the resin composition, and improvement in strength and elongation of the resin molded product.

本開示でいう両親媒性分子の静的表面張力は、市販の表面張力測定装置を用いることで測定することが可能である。具体的に例示すると、自動表面張力測定装置(例えば協和界面科学株式会社製、商品名「CBVP−Z型」、付属のガラス製セルを使用。)を用い、ウィルヘルミー法により測定することができる。この時、(E)界面活性剤が室温で液体の場合は、付属のステンレス製シャーレに底から液面までの高さを7mm〜9mmとなるように仕込み、25℃±1℃に調温した後に測定し、以下の式により求められる。
γ=(P−mg+shρg)/Lcosθ
ここで、γ:静的表面張力、P:つりあう力、m:プレートの質量、g:重力定数、L:プレート周囲長、θ:プレートと液体の接触角、s:プレート断面積、h:(力が釣り合うところまで)液面から沈んだ深さ、ρ:液体の密度である。
The static surface tension of the amphipathic molecule referred to in the present disclosure can be measured by using a commercially available surface tension measuring device. As a specific example, it can be measured by the Wilhelmy method using an automatic surface tension measuring device (for example, a product name “CBVP-Z” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., using an attached glass cell). At this time, when the surfactant (E) is a liquid at room temperature, the height from the bottom to the liquid surface was set to 7 mm to 9 mm in the attached stainless steel dish, and the temperature was adjusted to 25 ° C. ± 1 ° C. It is measured later and determined by the following equation.
γ = (P-mg + shρg) / Lcos θ
Here, γ: static surface tension, P: balancing force, m: plate mass, g: gravitational constant, L: plate peripheral length, θ: contact angle between plate and liquid, s: plate cross-sectional area, h: ( The depth submerged from the liquid surface (until the force balances), ρ: the density of the liquid.

なお、室温で固体のものは上述の方法では表面張力は測定できないため、便宜上、融点+5℃の温度で測定した表面張力を採用する。融点が未知の物質である場合、まずは目視による融点測定法(JIS K6220)により融点を測定し、融点以上に加熱して溶融させた後、融点+5℃の温度に調節し、上述したウィルヘルミー法により表面張力を測定することで可能である。   Since the surface tension of a solid at room temperature cannot be measured by the above method, the surface tension measured at a temperature of melting point + 5 ° C. is adopted for convenience. When the melting point is an unknown substance, first, the melting point is measured by a visual melting point measurement method (JIS K6220), heated to a temperature equal to or higher than the melting point, and then adjusted to a temperature of the melting point + 5 ° C. This is possible by measuring the surface tension.

両親媒性分子の動的表面張力は60mN/m以下であることが好ましい。より好ましい動的表面張力の上限は、55mN/mであり、50mN/mがより好ましく、45mN/mがさらに好ましく、40mN/mが特に好ましい。(E)界面活性剤の動的表面張力の好ましい下限を挙げるとすると、10mN/mである。より好ましい下限は、15mN/mであり、20mN/mが最も好ましい。   The dynamic surface tension of the amphiphilic molecule is preferably 60 mN / m or less. The more preferable upper limit of the dynamic surface tension is 55 mN / m, more preferably 50 mN / m, still more preferably 45 mN / m, and particularly preferably 40 mN / m. (E) A preferred lower limit of the dynamic surface tension of the surfactant is 10 mN / m. A more preferred lower limit is 15 mN / m, most preferably 20 mN / m.

ここでいう動的表面張力は、最大泡圧法(液体中に挿した細管(以下、プローブ)に空気を流して、気泡を発生させたときの最大圧力(最大泡圧)を計測し、表面張力を算出する方法)で測定される表面張力のことである。具体的には、(E)界面活性剤を5質量%としてイオン交換水に溶解又は分散し測定液を調製し、25℃に調温した後、動的表面張力計(例えば英弘精機株式会社製 製品名シータサイエンスt−60型、プローブ(キャピラリーTYPE I(ピーク樹脂製)、シングルモード)を使用し、気泡発生周期を10Hzで測定された表面張力の値を指す。各周期における動的表面張力は、以下の式により求められる。
σ=ΔP・r/2
ここで、σ:動的表面張力、ΔP:圧力差(最大圧力−最小圧力)、r:キャピラリー半径である。
The dynamic surface tension referred to here is the maximum bubble pressure method (measured the maximum pressure (maximum bubble pressure) when bubbles are generated by flowing air through a thin tube (hereinafter referred to as a probe) inserted into a liquid, Is a method of calculating the surface tension. Specifically, (E) a surfactant is dissolved or dispersed in ion-exchanged water with 5% by mass of a surfactant to prepare a measurement solution. After the temperature is adjusted to 25 ° C., a dynamic surface tensiometer (for example, manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) The product name refers to the value of the surface tension measured using a Theta Science t-60 model, a probe (capillary TYPE I (manufactured by Peak Resin), single mode) and a bubble generation cycle of 10 Hz. Is determined by the following equation.
σ = ΔP · r / 2
Here, σ: dynamic surface tension, ΔP: pressure difference (maximum pressure−minimum pressure), r: capillary radius.

最大泡圧法で測定される動的表面張力は、動きの速い場における界面活性剤の動的な表面張力を意味する。両親媒性分子は水中では、通常ミセルを形成している。動的表面張力が低いということは、ミセル状態からの界面活性剤の分子の拡散速度が速いことを表し、動的表面張力が高いということは分子の拡散速度が遅いことを意味する。   Dynamic surface tension, as measured by the maximum bubble pressure method, refers to the dynamic surface tension of a surfactant in a fast moving field. In water, amphiphilic molecules usually form micelles. Low dynamic surface tension means that the diffusion rate of the surfactant molecule from the micelle state is high, and high dynamic surface tension means that the diffusion rate of the molecule is low.

両親媒性分子の動的表面張力が特定値以下であることは、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの樹脂組成物中での分散を顕著に向上させるという効果を奏する点で有利である。この分散性向上の理由の詳細は不明であるが、動的表面張力が低い両親媒性分子は、押出機内での拡散性に優れることで、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーと樹脂との界面に局在化できること、さらに(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー表面を良好に被覆できることが、分散性向上の効果に寄与していると考えられる。この界面活性剤の動的表面張力を特定値以下とすることにより得られる(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの分散性の改良効果は、成形体の強度欠陥を消失させるという顕著な効果を発現させる。   The fact that the dynamic surface tension of the amphiphilic molecule is equal to or less than the specific value has an effect of (B) remarkably improving the dispersion of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less in the resin composition. Is advantageous. Although the details of the reason for the improvement of the dispersibility are unknown, amphiphilic molecules having a low dynamic surface tension are excellent in diffusivity in an extruder, and thus, (B) cellulose nano-particles having an average fiber diameter of 1000 nm or less. It is considered that localization at the interface between the fiber and the resin and that (B) the surface of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less can be satisfactorily coated contribute to the effect of improving dispersibility. The effect of improving the dispersibility of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1,000 nm or less (B) obtained by setting the dynamic surface tension of the surfactant to a specific value or less is that the strength defect of the molded article is eliminated. Produce a remarkable effect.

両親媒性分子としては、水より高い沸点を有するものが好ましい。なお、水よりも高い沸点とは、水の蒸気圧曲線における各圧力における沸点(例えば、1気圧下では100℃)よりも高い沸点を指す。   As the amphiphilic molecule, those having a higher boiling point than water are preferable. Note that the boiling point higher than that of water refers to a boiling point higher than the boiling point at each pressure in the water vapor pressure curve (for example, 100 ° C. under one atmosphere).

両親媒性分子として水より高い沸点を有するものを選択することにより、例えば、(E)界面活性剤の存在下で、水に分散された(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーを乾燥させ、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー製剤を得る工程において、水が蒸発する過程で水と両親媒性分子とが置換されて(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー表面に両親媒性分子が存在するようになるため、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの凝集を大幅に抑制する効果を奏することができる。   By selecting an amphipathic molecule having a higher boiling point than water, for example, (E) cellulose nanofiber dispersed in water in the presence of a surfactant and (B) having an average fiber diameter of 1000 nm or less can be obtained. Is dried to obtain (B) a cellulose nanofiber preparation having an average fiber diameter of 1000 nm or less. In the process of evaporating water, water and amphipathic molecules are substituted, and (B) the average fiber diameter is 1000 nm or less. Since the amphipathic molecules are present on the surface of the cellulose nanofiber, the effect of (B) significantly suppressing aggregation of the cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less can be achieved.

両親媒性分子は、その取扱い性の観点より、室温(すなわち25℃)で液体のものが好ましく使用可能である。常温で液体の両親媒性分子は、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーと親和しやすく、樹脂にも浸透しやすいという利点を有する。   The amphipathic molecule is preferably a liquid at room temperature (that is, 25 ° C.) from the viewpoint of its handleability. Amphiphilic molecules that are liquid at room temperature have the advantage that they are easily compatible with (B) cellulose nanofibers having an average fiber diameter of 1000 nm or less and easily penetrate into resins.

両親媒性分子としては、溶解パラメーター(SP値)が7.25以上であるものがより好ましく使用可能である。両親媒性分子がこの範囲のSP値を有することで、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーの樹脂中での分散性が向上する。   As the amphipathic molecule, those having a solubility parameter (SP value) of 7.25 or more can be more preferably used. When the amphiphilic molecule has the SP value in this range, the dispersibility of the (B) cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less in the resin is improved.

SP値は、Fodersの文献(R.F.Foders:Polymer Engineering & Science,vol.12(10),p.2359−2370(1974))によると、物質の凝集エネルギー密度とモル分子量の両方に依存し、またこれらは物質の置換基の種類及び数に依存していると考えられ、上田らの文献(塗料の研究、No.152、Oct.2010)によると、後述する実施例に示す既存の主要な溶剤についてのSP値(cal/cm31/2が公開されている。 The SP value is dependent on both the cohesive energy density and the molar molecular weight of a substance according to the Fosters literature (RF Fenders: Polymer Engineering & Science, vol. 12 (10), p. 2359-2370 (1974)). However, these are considered to depend on the type and number of substituents of the substance, and according to Ueda et al.'S literature (Paint Research, No. 152, Oct. 2010), the existing ones described in Examples described later are used. SP values (cal / cm 3 ) 1/2 for major solvents have been published.

両親媒性分子のSP値は、実験的には、SP値が既知の種々の溶剤に両親媒性分子を溶解させたときの、可溶と不溶の境目から求めることができる。例えば、実施例に示す表中のSP値が異なる各種溶剤(10mL)に、両親媒性分子1mLを室温においてスターラー撹拌下で1時間溶解させた場合に、全量が溶解するかどうかで判断可能である。例えば、両親媒性分子がジエチルエーテルに可溶であった場合は、その両親媒性分子のSP値は7.25以上となる。   The SP value of the amphiphilic molecule can be experimentally determined from the boundary between soluble and insoluble when the amphiphilic molecule is dissolved in various solvents having known SP values. For example, when 1 mL of an amphipathic molecule is dissolved in various solvents (10 mL) having different SP values in the table shown in the examples for 1 hour at room temperature under stirring with a stirrer, it can be determined whether or not the entire amount is dissolved. is there. For example, when the amphipathic molecule is soluble in diethyl ether, the SP value of the amphipathic molecule is 7.25 or more.

一態様において、両親媒性分子は界面活性剤である。界面活性剤としては、親水性の置換基と疎水性の置換基が共有結合した化学構造を有する化合物が挙げられ、食用、工業用など様々な用途で利用されているものを用いることができる。例えば、以下のものを1種又は2種以上併用して用いる。特に好ましい態様において、界面活性剤は、前述のような特定の動的表面張力を有する界面活性剤である。   In one aspect, the amphiphilic molecule is a surfactant. Examples of the surfactant include a compound having a chemical structure in which a hydrophilic substituent and a hydrophobic substituent are covalently bonded, and those used in various applications such as food and industrial use can be used. For example, the following may be used alone or in combination of two or more. In a particularly preferred embodiment, the surfactant is a surfactant having a specific dynamic surface tension as described above.

界面活性剤は、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤のいずれも使用することができるが、(B)セルロースナノファイバーとの親和性の点で、陰イオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤が好ましく、非イオン系界面活性剤がより好ましい。   As the surfactant, any of anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, and cationic surfactants can be used. In terms of affinity, an anionic surfactant and a nonionic surfactant are preferred, and a nonionic surfactant is more preferred.

陰イオン系界面活性剤としては、脂肪酸系(陰イオン)として、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム,アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム等が挙げられ、直鎖アルキルベンゼン系として直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられ、高級アルコール系(陰イオン)系として、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム等が挙げられ、アルファオレフィン系としてアルファオレフィンスルホン酸ナトリウム等、ノルマルパラフィン系としてアルキルスルホン酸ナトリウム等が挙げられ、それらを1種又は2種以上を混合して使用することも可能である。   Examples of the anionic surfactant include fatty acid sodium (fatty acid), sodium fatty acid potassium, and sodium alpha sulfo fatty acid ester as fatty acid (anion), and linear sodium alkylbenzene sulfonate as linear alkylbenzene based. Alcohols (anions) include sodium alkyl sulfates, sodium alkyl ether sulfates, and the like. Alpha-olefins include sodium alpha-olefin sulfonates, and normal paraffins include sodium alkyl sulfonates. It is also possible to use one kind or a mixture of two or more kinds.

非イオン系界面活性剤としては、脂肪酸系(非イオン)として、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の糖脂質、脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられ、高級アルコール系(非イオン)としてポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられ、アルキルフェノール系としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられ、それらを1種又は2種以上を混合して使用することも可能である。   Examples of the nonionic surfactant include fatty acid-based (nonionic) glycolipids such as sucrose fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and fatty acid alkanolamides. Examples of the (ion) include polyoxyethylene alkyl ethers, and examples of the alkylphenol-based compound include polyoxyethylene alkyl phenyl ether. These may be used alone or in combination of two or more.

両性イオン系界面活性剤としては、アミノ酸系として、アルキルアミノ脂肪酸ナトリウム等が挙げられ、ベタイン系としてアルキルベタイン等が挙げられ、アミンオキシド系としてアルキルアミンオキシド等が挙げられ、それらを1種又は2種以上を混合して使用することも可能である。   Examples of the amphoteric surfactant include an amino acid surfactant such as sodium alkylaminofatty acid, a betaine surfactant such as alkyl betaine, and an amine oxide surfactant such as an alkylamine oxide. It is also possible to use a mixture of more than one species.

陽イオン系界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩系として、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等が挙げられ、それらを1種又は2種以上を混合して使用することも可能である。   Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts, such as alkyltrimethylammonium salts and dialkyldimethylammonium salts. These can be used alone or in combination of two or more. .

界面活性剤は、油脂の誘導体であってよい。油脂としては、脂肪酸とグリセリンとのエステルが挙げられ、通常は、トリグリセリド(トリ−O−アシルグリセリン)の形態を取るものをいう。脂肪油で酸化を受けて固まりやすい順に乾性油、半乾性油、不乾性油と分類され、食用、工業用など様々な用途で利用されているものを用いることができ、例えば以下のものを、1種又は2種以上併用して用いる。   The surfactant may be a derivative of a fat. Fats and oils include esters of fatty acids and glycerin, usually those in the form of triglyceride (tri-O-acylglycerin). Dry oils, semi-dry oils, classified as non-drying oils in order of being easily solidified by oxidation with fatty oils, edible, those used for various purposes such as industrial use, for example, the following, One or two or more of them are used in combination.

油脂としては、動植物油として、例えば、テルピン油、トール油、ロジン、白絞油、コーン油、大豆油、ゴマ油、菜種油(キャノーラ油)、こめ油、糠油、椿油、サフラワー油(ベニバナ油)、ヤシ油(パーム核油)、綿実油、ひまわり油、エゴマ油(荏油)、アマニ油、オリーブオイル、ピーナッツオイル、アーモンドオイル、アボカドオイル、ヘーゼルナッツオイル、ウォルナッツオイル、グレープシードオイル、マスタードオイル、レタス油、魚油、鯨油、鮫油、肝油、カカオバター、ピーナッツバター、パーム油、ラード(豚脂)、ヘット(牛脂)、鶏油、兎脂、羊脂、馬脂、シュマルツ、乳脂(バター、ギー等)、硬化油(マーガリン、ショートニングなど)、ひまし油(植物油)等が挙げられる。   Examples of fats and oils include animal and vegetable oils such as terpin oil, tall oil, rosin, white squeezed oil, corn oil, soybean oil, sesame oil, rapeseed oil (canola oil), rice oil, bran oil, camellia oil, safflower oil (safflower oil) , Palm oil (palm kernel oil), cottonseed oil, sunflower oil, perilla oil (EB oil), linseed oil, olive oil, peanut oil, almond oil, avocado oil, hazelnut oil, walnut oil, grape seed oil, mustard oil, Lettuce oil, fish oil, whale oil, shark oil, liver oil, cocoa butter, peanut butter, palm oil, lard (pork tallow), het (tallow fat), chicken oil, rabbit fat, sheep fat, horse fat, schmaltz, milk fat (butter, Grease, etc.), hardened oils (margarine, shortening, etc.), castor oil (vegetable oil) and the like.

特に、上述の動植物油の中でも、(B)セルロースナノファイバー表面への親和性、均一コーティング性の観点から、テルピン油、トール油、ロジンが好ましい。   In particular, among the above-mentioned animal and vegetable oils, terpin oil, tall oil, and rosin are preferable from the viewpoint of (B) affinity to the cellulose nanofiber surface and uniform coating properties.

テルピン油(テルビン油ともいう)は、マツ科の樹木のチップ、或いはそれらの樹木から得られた松脂(まつやに)を水蒸気蒸留することによって得られる精油のことであり、松精油、ターペンタインともいう。テルピン油としては、例えば、ガム・テレピン油(松脂の水蒸気蒸留によって得られたもの)、ウッド・テレピン油(マツ科の樹木のチップを水蒸気蒸留或いは乾留することで得られたもの)、硫酸テレピン油(硫酸塩パルプ製造時にチップを加熱処理した時に留出して得られたもの)、亜硫酸テレピン油(亜硫酸パルプ製造時にチップを加熱処理した時に留出して得られたもの)が挙げられ、ほぼ無色から淡黄色の液体で、亜硫酸テレピン油以外は主にα−ピネンとβ−ピネンを成分とする。亜硫酸テレピン油は、他のテレピン油と異なりp−シメンを主成分とする。上述の成分を含んでいれば、前記テルピン油に含まれ、いずれも単独又は複数の混合物の誘導体を、本発明の界面活性剤として使用することができる。   Terpine oil (also referred to as terbin oil) is an essential oil obtained by steam distillation of pine tree chips or pine resin obtained from those trees, and both pine essential oil and turpentine Say. Examples of the terpin oil include gum turpentine oil (obtained by steam distillation of pine resin), wood turpentine oil (obtained by steam distillation or carbonization of pine tree chips), turpentine sulfate Oil (obtained by distilling chips when heat-treated during sulphate pulp production) and turpentine sulphite oil (extracted by heating chips during sulphite pulp production), almost colorless To a pale yellow liquid, mainly composed of α-pinene and β-pinene except for turpentine sulfite oil. Turpentine sulfite oil, unlike other turpentine oils, contains p-cymene as a main component. If the above-mentioned components are contained, derivatives of any one or a plurality of mixtures contained in the terpin oil can be used as the surfactant of the present invention.

トール油は、松材を原料にクラフトパルプを作る際に副成する、樹脂と脂肪酸を主成分とする油である。トール油としては、オレイン酸とリノール酸を主成分とするトール脂肪を用いても、アビエチン酸などの炭素数20のジテルペノイド化合物を主成分とするトールロジンを用いてもよい。   Tall oil is an oil composed mainly of resins and fatty acids, which is a by-product of making kraft pulp from pine wood. As the tall oil, a tall fat containing oleic acid and linoleic acid as main components, or a tall rosin containing a diterpenoid compound having 20 carbon atoms such as abietic acid as a main component may be used.

ロジンは、マツ科の植物の樹液である松脂等のバルサム類を集めてテレピン精油を蒸留した後に残る残留物で、ロジン酸(アビエチン酸、パラストリン酸、イソピマール酸等)を主成分とする天然樹脂である。コロホニー或いはコロホニウムとも呼ばれる。中でも、トールロジン、ウッドロジン、ガムロジンが好適に使用できる。これらロジン類に種々の安定化処理、エステル化処理、精製処理などを施したロジン誘導体を、界面活性剤として使用できる。安定化処理とは、上記ロジン類に水素化、不均化、脱水素化、重合処理等を施すことをいう。また、エステル化処理とは、上記ロジン類、又は安定化処理を施したロジン類を各種アルコールと反応させてロジンエステルとする処理のことをいう。このロジンエステルの製造には各種公知のアルコール又はエポキシ化合物等を使用することができる。アルコールとしては、例えば、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコールのような1価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、シクロヘキサンジメタノール等の3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジグリセリン等の4価アルコールが挙げられる。また、イソペンチルジオール、エチルヘキサンジオール、エリトルロース、オゾン化グリセリン、カプリリルグリコール、グリコール、(C15−18)グリコール、(C20−30)グリコール、グリセリン、ジエチレングリコール、ジグリセリン、ジチアオクタンジオール、DPG、チオグリセリン、1,10−デカンジオール、デシレングリコール、トリエチレングリコール、チリメチルギドロキシメチルシクロヘキサノール、フィタントリオール、フェノキシプロパンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、BG、PG、1,2−ヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、ペンチレングリコール、メチルプロパンジオール、メンタンジオール、ラウリルグリコール等の多価アルコールを用いてもよい。また、イノシトール、エリスリトール、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、マンニトール、ラクチトール等の糖アルコールとして分類されるものも、多価アルコールに含まれる。   Rosin is a residue that remains after collecting balsams such as rosin, which is the sap of pine family plants, and distilling turpentine essential oil. Rosin is a natural resin mainly composed of rosin acid (abietic acid, parastolic acid, isopimaric acid, etc.). It is. Also called colophony or colophonium. Among them, tall rosin, wood rosin, and gum rosin can be suitably used. Rosin derivatives obtained by subjecting these rosins to various stabilization treatments, esterification treatments, purification treatments and the like can be used as surfactants. The stabilization treatment means that the rosin is subjected to hydrogenation, disproportionation, dehydrogenation, polymerization treatment and the like. Further, the esterification treatment refers to a treatment in which the rosin or the rosin subjected to the stabilization treatment is reacted with various alcohols to form a rosin ester. Various known alcohols or epoxy compounds can be used for the production of the rosin ester. Examples of the alcohol include monohydric alcohols such as n-octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, decyl alcohol, and lauryl alcohol; dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, and neopentyl glycol; Trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, and cyclohexanedimethanol; and tetrahydric alcohols such as pentaerythritol and diglycerin. Also, isopentyldiol, ethylhexanediol, erythrulose, ozonized glycerin, caprylyl glycol, glycol, (C15-18) glycol, (C20-30) glycol, glycerin, diethylene glycol, diglycerin, dithiaoctanediol, DPG, Thioglycerin, 1,10-decanediol, decylene glycol, triethylene glycol, thimethylmethylhydroxymethylcyclohexanol, phytantriol, phenoxypropanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, butylethyl Polyvalent such as propanediol, BG, PG, 1,2-hexanediol, hexylene glycol, pentylene glycol, methylpropanediol, menthanediol, lauryl glycol Alcohol may be used. In addition, those classified as sugar alcohols such as inositol, erythritol, xylitol, sorbitol, maltitol, mannitol, and lactitol are also included in the polyhydric alcohol.

さらに、上記アルコールとしては、アルコール性の水溶性高分子を用いることもできる。アルコール性の水溶性高分子としては、多糖類・ムコ多糖類、デンプンとして分類されるもの、多糖誘導体として分類されるもの、天然樹脂に分類されるもの、セルロース及び誘導体に分類されるもの、タンパク質・ペプチドに分類されるもの、ペプチド誘導体に分類されるもの、合成ホモポリマーに分類されるもの、アクリル(メタクリル酸)酸共重合体に分類されるもの、ウレタン系高分子に分類されるもの、ラミネートに分類されるもの、カチオン化高分子に分類されるもの、その他の合成高分子に分類されるもの等が挙げられ、常温で水溶性のものを用いることができる。より具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム、セルロースエーテル、アルギン酸カルシウム、カルボキシビニルポリマー、エチレン/アクリル酸共重合体、ビニルピロリドン系ポリマー、ビニルアルコール/ビニルピロリドン共重合体、窒素置換アクリルアミド系ポリマー、ポリアクリルアミド、カチオン化ガーガムなどのカチオン系ポリマー、ジメチルアクリルアンモニウム系ポリマー、アクリル酸メタクリル酸アクリル共重合体、POE/POP共重合体、ポリビニルアルコール、プルラン、寒天、ゼラチン、タマリンド種子多糖類、キサンタンガム、カラギーナン、ハイメトキシルペクチン、ローメトキシルペクチン、ガーガム、アラビアゴム、セルロースウィスカー、アラビノガラクタン、カラヤガム、トラガカントガム、アルギン酸、アルブミン、カゼイン、カードラン、ジェランガム、デキストラン、セルロース(本開示のセルロースファイバー及びセルロースウィスカーではないもの)、ポリエチレンイミン、ポリエチレングリコール、カチオン化シリコーン重合体等が挙げられる。   Further, as the alcohol, an alcoholic water-soluble polymer can be used. As alcoholic water-soluble polymers, polysaccharides / mucopolysaccharides, those classified as starch, those classified as polysaccharide derivatives, those classified as natural resins, those classified as cellulose and derivatives, proteins -Those classified as peptides, those classified as peptide derivatives, those classified as synthetic homopolymers, those classified as acrylic (methacrylic acid) acid copolymers, those classified as urethane polymers, Examples include those classified as laminates, those classified as cationized polymers, and those classified as other synthetic polymers, and water-soluble ones at room temperature can be used. More specifically, sodium polyacrylate, cellulose ether, calcium alginate, carboxyvinyl polymer, ethylene / acrylic acid copolymer, vinylpyrrolidone-based polymer, vinyl alcohol / vinylpyrrolidone copolymer, nitrogen-substituted acrylamide-based polymer, poly Cationic polymers such as acrylamide, cationized guar gum, dimethylacrylammonium polymer, acrylic acid methacrylate acrylic copolymer, POE / POP copolymer, polyvinyl alcohol, pullulan, agar, gelatin, tamarind seed polysaccharide, xanthan gum, carrageenan , High methoxyl pectin, low methoxyl pectin, guar gum, gum arabic, cellulose whiskers, arabinogalactan, karaya gum, tragacanth gum, algin , Albumin, casein, curdlan, gellan gum, dextran, cellulose (those not cellulose fibers and cellulose whiskers of the present disclosure), polyethylene imine, polyethylene glycol, cationized silicone polymer and the like.

上述の各種ロジンエステルの中でも、(B)セルロースナノファイバー表面のコーティング性、樹脂中でのセルロース製剤の分散性がさらに促進される傾向にあるため、ロジンと水溶性高分子がエステル化したものが好ましく、ロジンとポリエチレングリコールとのエステル化物(ロジンエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレングリコール樹脂酸エステル、ポリオキシエチレンロジン酸エステルともいう。)が特に好ましい。   Among the various rosin esters described above, (B) those in which rosin and a water-soluble polymer are esterified because the coating properties of the cellulose nanofiber surface and the dispersibility of the cellulose preparation in the resin tend to be further promoted. Esterified products of rosin and polyethylene glycol (also referred to as rosin ethylene oxide adduct, polyoxyethylene glycol resin acid ester, and polyoxyethylene rosin acid ester) are particularly preferable.

硬化ひまし油型の界面活性剤としては、例えば、トウダイグサ科のトウゴマの種子等から採取する植物油の一種であるひまし油(ひましあぶら、ひましゆ、蓖麻子油)を原料として、水素化されたものを疎水基として、その構造中の水酸基と、PEO鎖等の親水基が共有結合した化合物が挙げられる。ひまし油の成分は、不飽和脂肪酸(リシノール酸が87%、オレイン酸が7%、リノール酸が3%)と少量の飽和脂肪酸(パルミチン酸、ステアリン酸などが3%)のグリセリドである。また、代表的なPOE基の構造としては、エチレンオキサイド(EO)残基が4〜40までのものがあり、代表的なものとしては15〜30のものが挙げられる。ノニルフェノールエトキシレートのEO残基は、15〜30が好ましく、15〜25がより好ましく、15〜20が特に好ましい。   As the hardened castor oil type surfactant, for example, hydrogenated castor oil (castor oil, castor oil, castor oil) which is a kind of vegetable oil collected from the seeds of castor seeds of the family Euphorbiaceae is used as a raw material. Is a hydrophobic group, and a hydroxyl group in the structure thereof and a hydrophilic group such as a PEO chain are covalently bonded. The components of castor oil are glycerides of unsaturated fatty acids (87% ricinoleic acid, 7% oleic acid, 3% linoleic acid) and small amounts of saturated fatty acids (3% palmitic acid, stearic acid, etc.). In addition, typical POE group structures include those having 4 to 40 ethylene oxide (EO) residues, and typical examples include those having 15 to 30 ethylene oxide (EO) residues. The EO residue of nonylphenol ethoxylate is preferably 15 to 30, more preferably 15 to 25, and particularly preferably 15 to 20.

鉱物油の誘導体としては、例えば、カルシウム石鹸基グリース、カルシウム複合石鹸基グリース、ナトリウム石鹸基グリース、アルミニウム石鹸基グリース、リチウム石鹸基グリース等のグリース類等が挙げられる。   Examples of the mineral oil derivatives include greases such as calcium soap-based grease, calcium composite soap-based grease, sodium soap-based grease, aluminum soap-based grease, and lithium soap-based grease.

界面活性剤は、アルキルフェニル型化合物であってもよく、例えば、アルキルフェノールエトキシレート、すなわちアルキルフェノールをエチレンオキシドでエトキシル化して得られる化合物が挙げられる。アルキルフェノールエトキシレートは非イオン界面活性剤である。親水性のポリオキシエチレン(POE)鎖と、疎水性のアルキルフェノール基がエーテル結合で結びついていることから、ポリ(オキシエチレン)アルキルフェニルエーテルとも呼ばれる。一般にアルキル鎖長、POE鎖長の異なる多数の化合物の混合物として、平均鎖長の異なる一連の製品が市販されている。アルキル鎖長は炭素数6〜12(フェニル基を除く)が市販されているが、代表的なアルキル基の構造は、ノニルフェノールエトキシレートやオクチルフェノールエトキシレートが挙げられる。また、代表的なPOE基の構造としては、エチレンオキサイド(EO)残基が5〜40までのものがあり、代表的なものとしては15〜30のものが挙げられる。ノニルフェノールエトキシレートのEO残基は、15〜30が好ましく、15〜25がより好ましく、15〜20が特に好ましい。   The surfactant may be an alkylphenyl type compound, for example, an alkylphenol ethoxylate, that is, a compound obtained by ethoxylating an alkylphenol with ethylene oxide. Alkylphenol ethoxylates are nonionic surfactants. Since a hydrophilic polyoxyethylene (POE) chain and a hydrophobic alkylphenol group are linked by an ether bond, it is also called a poly (oxyethylene) alkylphenyl ether. Generally, a series of products having different average chain lengths are commercially available as a mixture of a large number of compounds having different alkyl chain lengths and POE chain lengths. The alkyl chain length is commercially available having a carbon number of 6 to 12 (excluding the phenyl group), but typical alkyl group structures include nonylphenol ethoxylate and octylphenol ethoxylate. In addition, typical POE group structures include those having 5 to 40 ethylene oxide (EO) residues, and typical examples include those having 15 to 30 ethylene oxide (EO) residues. The EO residue of nonylphenol ethoxylate is preferably 15 to 30, more preferably 15 to 25, and particularly preferably 15 to 20.

界面活性剤は、βナフチル型化合物であってもよく、例えば、その化学構造の一部に、ナフタレンを含み、芳香環の2又は3又は6又は7位の炭素が水酸基と結合したβモノ置換体と、PEO鎖等の親水基が共有結合した化合物が挙げられる。また、代表的なPOE基の構造としては、エチレンオキサイド(EO)残基が4〜40までのものがあり、代表的なものとしては15〜30のものが挙げられる。EO残基が15〜30が好ましく、15〜25がより好ましく、15〜20が特に好ましい。   The surfactant may be a β-naphthyl-type compound. For example, a β-monosubstituted compound in which naphthalene is contained in a part of its chemical structure and carbon at the 2 or 3 or 6 or 7 position of the aromatic ring is bonded to a hydroxyl group. Compounds in which a body and a hydrophilic group such as a PEO chain are covalently bonded. In addition, typical POE group structures include those having 4 to 40 ethylene oxide (EO) residues, and typical examples include those having 15 to 30 ethylene oxide (EO) residues. The EO residue is preferably 15 to 30, more preferably 15 to 25, and particularly preferably 15 to 20.

界面活性剤は、ビスフェノールA型化合物であってもよく、例えば、その化学構造の一部に、ビスフェノールA(化学式 :(CH32C(C64OH)2)を含み、その構造中の二つのフェノール基と、PEO鎖等の親水基が共有結合した化合物が挙げられる。また、代表的なPOE基の構造としては、エチレンオキサイド(EO)残基が4〜40までのものがあり、代表的なものとしては15〜30のものが挙げられる。ノニルフェノールエトキシレートのEO残基は、15〜30が好ましく、15〜25がより好ましく、15〜20が特に好ましい。このEO残基は、一つの分子中に、二つのエーテル結合がある場合は、それら二つを足し合わせた平均値を指す。 The surfactant may be a bisphenol A-type compound. For example, the surfactant may include bisphenol A (chemical formula: (CH 3 ) 2 C (C 6 H 4 OH) 2 ) in a part of its chemical structure. A compound in which two phenol groups in the inside and a hydrophilic group such as a PEO chain are covalently bonded. In addition, typical POE group structures include those having 4 to 40 ethylene oxide (EO) residues, and typical examples include those having 15 to 30 ethylene oxide (EO) residues. The EO residue of nonylphenol ethoxylate is preferably 15 to 30, more preferably 15 to 25, and particularly preferably 15 to 20. This EO residue indicates an average value obtained by adding two ether bonds when one molecule has two ether bonds.

界面活性剤は、スチレン化フェニル型化合物であってもよく、例えば、その化学構造の一部に、スチレン化フェニル基を含み、その構造中のフェノール基と、PEO鎖等の親水基が共有結合した化合物が挙げられる。スチレン化フェニル基は、フェノール残基のベンゼン環にスチレンが1〜3分子付加した構造を有する。また、代表的なPOE基の構造としては、エチレンオキサイド(EO)残基が4〜40までのものがあり、代表的なものとしては15〜30のものが挙げられる。ノニルフェノールエトキシレートのEO残基は、15〜30が好ましく、15〜25がより好ましく、15〜20が特に好ましい。このEO残基は、一つの分子中に、二つのエーテル結合がある場合は、それら二つを足し合わせた平均値を指す。   The surfactant may be a styrenated phenyl type compound. For example, a styrenated phenyl group is included in a part of its chemical structure, and a phenol group in the structure and a hydrophilic group such as a PEO chain are covalently bonded. Compounds described above can be mentioned. The styrenated phenyl group has a structure in which one to three molecules of styrene are added to the benzene ring of a phenol residue. In addition, typical POE group structures include those having 4 to 40 ethylene oxide (EO) residues, and typical examples include those having 15 to 30 ethylene oxide (EO) residues. The EO residue of nonylphenol ethoxylate is preferably 15 to 30, more preferably 15 to 25, and particularly preferably 15 to 20. This EO residue indicates an average value obtained by adding two ether bonds when one molecule has two ether bonds.

界面活性剤の具体的な好適例としては、例えば、アシルグタミン酸塩等のアシルアミノ酸塩、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等の高級アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸エステル塩、ラウロイルサルコシンナトリウム等のN−アシルサルコシン酸塩等のアニオン性界面活性剤;塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム等のアルキルトリメチルアンモニウム塩、塩化ジステアリルジメチルアンモニウムジアルキルジメチルアンモニウム塩、塩化(N,N’−ジメチル−3,5−メチレンピペリジニウム)、塩化セチルピチジニウム等のアルキルピリジニウム塩、アルキル4級アンモニウム塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のアルキルアミン塩、ポリアミン脂肪酸誘導体、アミルアルコール脂肪酸誘導体等のカチオン性界面活性剤;2−ウンデシル−N,N,N−(ヒドロキシエチルカルボキシメチル)2−イミダゾリンナトリウム、2−ココイル−2−イミタゾリニウムヒドロキサイド−1−カルボキシエチロキシ2ナトリウム塩等のイミダゾリン系両性界面活性剤、2−ヘプタデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルベタイン、アミドベタイン、スルホバタイン等のベタイン系両性界面活性剤等の両性界面活性剤、ソルビタンノモオレエート、ソルビタンモノモイソステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート、ペンタ−2−エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン、テトラ−2−エチルヘキシル酸ジグリセロールソルビタン等のソルビタン脂肪酸エステル類、モノステアリン酸グリセリン、α,α’−オレイン酸ピログルタミン酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリンリンゴ酸等のグリセリンポリグリセリン脂肪酸類、モノステアリン酸プロピレングリコール等のプロピレングリコール脂肪酸エステル類、硬化ヒマシ油誘導体、グリセリンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン−ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン−ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン−ソルビタンテトラオレエート等のポリオキシエチレン−ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン−ソルビットモノラウレート、ポリオキシエチレン−ソルビットモノオレエート、ポリオキシエチレン−ソルビットペンタオレエート、ポリオキシエチレン−ソルビットモノステアレート、ポリオキシエチレン−グリセリンモノイソステアレート、ポリオキシエチレン−グリセリントリイソステアレート等のポリオキシエチレン−グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンモノオレエート、ポリオキシエチレンジステアレート、ポリオキシエチレンモノジオレエート、システアリン酸エチレングリコール等のポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油モノイソステアレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油トリイソステアレート、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油モノピログルタミン酸モノイソステアリン酸ジエステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油マレイン酸等のポリオキシエチレンヒマシ油硬化ヒマシ油誘導体等の非イオン性界面活性剤等が挙げられる。   Specific preferred examples of the surfactant include, for example, acyl amino acid salts such as acyl gutamate, higher alkyl sulfates such as sodium laurate, sodium palmitate, sodium lauryl sulfate, potassium lauryl sulfate, and polyoxyethylene lauryl. Anionic surfactants such as alkyl ether sulfates such as triethanolamine sulfate and sodium polyoxyethylene lauryl sulfate; N-acyl sarcosinates such as sodium lauroyl sarcosine; alkyls such as stearyltrimethylammonium chloride and lauryltrimethylammonium chloride Trimethylammonium salt, distearyldimethylammonium dialkyldimethylammonium chloride, (N, N'-dimethyl-3,5-methylenepiperidinium chloride), Cationic surfactants such as alkylpyridinium salts such as pitidinium, alkyl quaternary ammonium salts, alkylamine salts such as polyoxyethylene alkylamine, polyamine fatty acid derivatives, and amyl alcohol fatty acid derivatives; 2-undecyl-N, N, N- (Hydroxyethyl carboxymethyl) 2-imidazoline sodium, 2-cocoyl-2-imitazolinium hydroxide-1-carboxyethyloxy disodium salt and other imidazoline amphoteric surfactants, 2-heptadecyl-N-carboxymethyl- Amphoteric surfactants such as betaine-based amphoteric surfactants such as N-hydroxyethylimidazolinium betaine, betaine lauryldimethylaminoacetate, betaine, alkylbetaine, amidobetaine and sulfobetaine, sorbitan nomooleate, and sorbie Monomoisostearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan sesquioleate, sorbitan trioleate, diglycerol penta-2-ethylhexylate sorbitan, diglycerol tetra-2-ethylhexylate sorbitan, etc. Sorbitan fatty acid esters, glycerin monostearate, glycerin polyglycerin fatty acids such as α, α'-oleic acid pyroglutamate, glyceryl monostearate, propylene glycol fatty acid esters such as propylene glycol monostearate, curing Castor oil derivative, glycerin alkyl ether, polyoxyethylene-sorbitan monostearate, polyoxyethylene-sorbitan monooleate Polyoxyethylene-sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene-sorbitan tetraoleate, polyoxyethylene-sorbit monolaurate, polyoxyethylene-sorbit monooleate, polyoxyethylene-sorbit pentaoleate, polyoxyethylene- Polyoxyethylene-glycerin fatty acid esters such as sorbit monostearate, polyoxyethylene-glycerin monoisostearate, polyoxyethylene-glycerin triisostearate, polyoxyethylene monooleate, polyoxyethylene distearate, poly Polyoxyethylene fatty acid esters such as oxyethylene monodioleate and ethylene glycol cysteate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene Castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil monoisostearate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil triisostearate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil monopyroglutamic acid monoisostearate diester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil maleic acid, etc. Nonionic surfactants such as oxyethylene castor oil-hardened castor oil derivatives and the like are included.

上述の中でも、(B)セルロースナノファイバーとの親和性の点で、親水基としてポリオキシエチレン鎖、カルボン酸、又は水酸基を有する界面活性剤が好ましく、親水基としてポリオキシエチレン鎖を有するポリオキシエチレン系界面活性剤(ポリオキシエチレン誘導体)がより好ましく、非イオン系のポリオキシエチレン誘導体がさらに好ましい。ポリオキシエチレン誘導体のポリオキシエチレン鎖長としては、3以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上がさらに好ましく、15以上が特に好ましい。鎖長は長ければ長いほど、(B)セルロースナノファイバーとの親和性が高まるが、コーティング性((A)熱可塑性樹脂及び(B)セルロースナノファイバーとの界面への局在性)とのバランスにおいて、上限としては60以下が好ましく、50以下がより好ましく、40以下がさらに好ましく、30以下が特に好ましく、20以下が最も好ましい。   Among them, (B) a surfactant having a polyoxyethylene chain, a carboxylic acid, or a hydroxyl group as a hydrophilic group is preferable from the viewpoint of affinity with the cellulose nanofiber, and a polyoxyethylene having a polyoxyethylene chain as a hydrophilic group. Ethylene-based surfactants (polyoxyethylene derivatives) are more preferred, and nonionic polyoxyethylene derivatives are even more preferred. The polyoxyethylene chain length of the polyoxyethylene derivative is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more. The longer the chain length, the higher the affinity with (B) cellulose nanofibers, but the balance with coating properties (localization at the interface with (A) thermoplastic resin and (B) cellulose nanofibers) In the formula, the upper limit is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, still more preferably 40 or less, particularly preferably 30 or less, and most preferably 20 or less.

疎水性の樹脂(例えばポリオレフィン、ポリフェニレンエーテル等)に(B)セルロースナノファイバーを配合する場合には、親水基としてポリオキシエチレン鎖に代えて、ポリオキシプロピレン鎖を有するものを用いることが好ましい。ポリオキシプロピレン鎖長としては、3以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上がさらに好ましく、15以上が特に好ましい。鎖長は長ければ長いほど、(B)セルロースナノファイバーとの親和性が高まるが、コーティング性とのバランスにおいて、上限としては60以下が好ましく、50以下がより好ましく、40以下がさらに好ましく、30以下が特に好ましく、20以下が最も好ましい。   When (B) cellulose nanofiber is blended with a hydrophobic resin (for example, polyolefin, polyphenylene ether, or the like), it is preferable to use a hydrophilic group having a polyoxypropylene chain instead of a polyoxyethylene chain. The polyoxypropylene chain length is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more. The longer the chain length, the higher the affinity for (B) cellulose nanofibers, but in terms of balance with coating properties, the upper limit is preferably 60 or less, more preferably 50 or less, still more preferably 40 or less, and 30 or less. The following is particularly preferred, and 20 or less is most preferred.

上述の界面活性剤でも、特に、疎水基としては、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型、ロジンエステル型、ビスフェノールA型、βナフチル型、スチレン化フェニル型、硬化ひまし油型が、樹脂との親和性が高いため、好適に使用できる。好ましいアルキル鎖長(アルキルフェニルの場合はフェニル基を除いた炭素数)としては、炭素鎖が5以上であるこことが好ましく、10以上がより好ましく、12以上がさらに好ましく、16以上が特に好ましい。樹脂がポリオレフィンの場合、炭素数が多いほど、樹脂との親和性が高まるため上限は設定されないが、好ましくは30、より好ましくは25である。   Among the above-mentioned surfactants, particularly, as the hydrophobic group, alkyl ether type, alkyl phenyl ether type, rosin ester type, bisphenol A type, β naphthyl type, styrenated phenyl type, and hydrogenated castor oil type have affinity for resin. , So that it can be suitably used. The preferred alkyl chain length (in the case of alkylphenyl, the number of carbon atoms excluding the phenyl group) is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 12 or more, and particularly preferably 16 or more. . When the resin is a polyolefin, the upper limit is not set because the affinity with the resin increases as the number of carbon atoms increases, but the upper limit is preferably 30, and more preferably 25.

これらの疎水基の中でも、環状構造を有するもの、又は嵩高く多官能構造を有するものが好ましく、環状構造を有するものとしては、アルキルフェニルエーテル型、ロジンエステル型、ビスフェノールA型、βナフチル型、スチレン化フェニル型が好ましく、多官能構造を有するものとしては、硬化ひまし油型が特に好ましい。これらの中でも、特にロジンエステル型、硬化ひまし油型が最も好ましい。   Among these hydrophobic groups, those having a cyclic structure or those having a bulky multifunctional structure are preferable, and those having a cyclic structure include alkylphenyl ether type, rosin ester type, bisphenol A type, β naphthyl type, The styrenated phenyl type is preferred, and the cured castor oil type is particularly preferred as having a polyfunctional structure. Among these, rosin ester type and hardened castor oil type are most preferable.

したがって、特に好ましい態様において、界面活性剤は、ロジン誘導体、アルキルフェニル誘導体、ビスフェノールA誘導体、βナフチル誘導体、スチレン化フェニル誘導体、及び硬化ひまし油誘導体からなる群より選択される1種以上である。   Therefore, in a particularly preferred embodiment, the surfactant is at least one selected from the group consisting of rosin derivatives, alkylphenyl derivatives, bisphenol A derivatives, β-naphthyl derivatives, styrenated phenyl derivatives, and hydrogenated castor oil derivatives.

≪(D)金属イオン成分≫
次に本発明において用いることができる(D)金属イオン成分について詳述する。
樹脂製ギアは、付加的成分として(D)金属イオン成分を含むことが可能である。(D)金属イオン成分は市販の試薬又は製品であってもよい。
<< (D) metal ion component >>
Next, the metal ion component (D) that can be used in the present invention will be described in detail.
The resin gear can include (D) a metal ion component as an additional component. (D) The metal ion component may be a commercially available reagent or product.

(D)金属イオン成分としては、銅化合物、金属(銅又は銅以外)のハロゲン化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。   (D) Examples of the metal ion component include a copper compound, a halide of a metal (other than copper or copper), an alkali metal salt, and an alkaline earth metal salt.

本実施形態の樹脂製ギアにおける(D)金属イオン成分の含有量の上限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、5質量部であることが好ましく、2質量部であることがより好ましく、0.5質量部であることがさらに好ましい。(D)金属イオン成分の含有量の下限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.005質量部であることが好ましく、0.01質量部であることがより好ましく、0.015質量部であることがさらに好ましい。驚くべきことに、(D)金属イオン成分の量が上記範囲内であることで、樹脂製ギアの摺動試験における耐摩耗性が向上する。このような優れた耐摩耗性の発現要因は未解明ではあるが、(B)セルロースナノファイバー表面と(C)表面改質剤との界面、又は(B)セルロースナノファイバー表面と(A)熱可塑性樹脂との界面に(D)金属イオン成分が存在し、密着性を増大させていると推測される。   The upper limit of the content of the metal ion component (D) in the resin gear of the present embodiment is preferably 5 parts by mass, and more preferably 2 parts by mass based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Is more preferable, and the amount is more preferably 0.5 part by mass. (D) The lower limit of the content of the metal ion component is preferably 0.005 parts by mass, more preferably 0.01 part by mass, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). More preferably, it is 0.015 parts by mass. Surprisingly, when the amount of the metal ion component (D) is within the above range, the wear resistance of the resin gear in a sliding test is improved. Although the cause of such excellent abrasion resistance is unknown, it is not clear yet, but (B) the interface between the surface of the cellulose nanofiber and (C) the surface modifier, or (B) the surface of the cellulose nanofiber and (A) the heat It is presumed that the metal ion component (D) is present at the interface with the plastic resin, thereby increasing the adhesion.

銅化合物としては以下に限定されるものではないが、例えば、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅等のハロゲン化銅;酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、サリチル酸銅、ニコチン酸銅、ステアリン酸銅等のカルボン酸銅塩;エチレンジアミン、エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤に銅が配位した、銅錯塩;等が挙げられる。銅化合物は、1種類で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。銅化合物としては、耐熱エージング性に一層優れること、成形押出時のスクリューやシリンダー部の金属腐食(以下、単に「金属腐食」ともいう。)を抑制できること等の観点から、ヨウ化銅(CuI)、臭化第一銅(CuBr)、臭化第二銅(CuBr2)、塩化第一銅(CuCl)、及び酢酸銅が好ましく、ヨウ化銅、及び酢酸銅がより好ましい。 Examples of the copper compound include, but are not limited to, copper halides such as copper chloride, copper bromide, and copper iodide; copper acetate, copper propionate, copper benzoate, copper adipate, copper terephthalate Carboxylic acid copper salts such as copper isophthalate, copper salicylate, copper nicotinate, and copper stearate; copper complex salts in which copper is coordinated with a chelating agent such as ethylenediamine and ethylenediaminetetraacetic acid; One type of copper compound may be used, or two or more types may be used in combination. As the copper compound, copper iodide (CuI) is preferred from the viewpoints of being more excellent in heat aging resistance and being capable of suppressing metal corrosion (hereinafter, also simply referred to as “metal corrosion”) of a screw or a cylinder portion during molding extrusion. , cuprous bromide (CuBr), cupric bromide (CuBr 2), cuprous chloride (CuCl), and copper acetate are preferred, copper iodide, and copper acetate is more preferred.

銅化合物の含有量の上限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.6質量部であることが好ましく、0.4質量部であることがより好ましく、0.3質量部であることがさらに好ましい。銅化合物の含有量の下限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.005質量部であることが好ましく、0.01質量部であることがより好ましく、0.015質量部であることがさらに好ましい。銅化合物の含有量の下限が上記範囲内であると、耐熱エージング性が一層向上する。また銅化合物の含有量の上限が上記範囲内であると、銅析出及び金属腐食を一層抑制することができる。   The upper limit of the content of the copper compound is preferably 0.6 parts by mass, more preferably 0.4 parts by mass, and more preferably 0.3 parts by mass, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Is more preferable. The lower limit of the content of the copper compound is preferably 0.005 parts by mass, more preferably 0.01 parts by mass, and more preferably 0.015 parts by mass, per 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Is more preferable. When the lower limit of the content of the copper compound is within the above range, the heat aging resistance is further improved. When the upper limit of the content of the copper compound is within the above range, copper precipitation and metal corrosion can be further suppressed.

本実施形態の樹脂製ギアは、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属ハロゲン化物をさらに含有していてもよい。金属ハロゲン化物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The resin gear of the present embodiment may further contain at least one metal halide selected from the group consisting of an alkali metal halide and an alkaline earth metal halide. One metal halide may be used alone, or two or more metal halides may be used in combination.

金属ハロゲン化物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化ナトリウム等が挙げられる。金属ハロゲン化物としては、樹脂組成物の耐熱エージング性が一層向上し、金属腐食が一層抑制される点で、ヨウ化カリウム、及び臭化カリウムが好ましく、ヨウ化カリウムがより好ましい。   Examples of the metal halide include, but are not limited to, potassium iodide, potassium bromide, potassium chloride, sodium iodide, and sodium chloride. As the metal halide, potassium iodide and potassium bromide are preferable, and potassium iodide is more preferable, in that the heat aging resistance of the resin composition is further improved and metal corrosion is further suppressed.

樹脂製ギアにおける金属ハロゲン化物の含有量の上限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.6質量部であることが好ましく、0.4質量部であることがより好ましく、0.3質量部であることがさらに好ましい。樹脂製ギアにおける金属ハロゲン化物の含有量の下限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.005質量部であることが好ましく、0.01質量部であることがより好ましく、0.015質量部であることがさらに好ましい。金属ハロゲン化物の含有量の下限が上記範囲内であると、耐熱エージング性が一層向上する。また金属ハロゲン化物の含有量の上限が上記範囲内であると、銅析出及び金属腐食を一層抑制することができる。   The upper limit of the content of the metal halide in the resin gear is preferably 0.6 parts by mass, more preferably 0.4 parts by mass, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). , 0.3 parts by mass. The lower limit of the content of the metal halide in the resin gear is preferably 0.005 parts by mass, more preferably 0.01 part by mass, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). , 0.015 parts by mass. When the lower limit of the content of the metal halide is within the above range, the heat aging resistance is further improved. When the upper limit of the content of the metal halide is within the above range, copper precipitation and metal corrosion can be further suppressed.

金属ハロゲン化物は、ハロゲン元素の含有量C3と銅元素の含有量C4とのモル比C3/C4が、2/1〜50/1となるように配合することが好ましく、2/1〜40/1となるように配合することがより好ましく、5/1〜30/1となるように配合することがさらに好ましい。モル比C3/C4を2/1以上とすることで、銅析出及び金属腐食を一層抑制することができ、50/1以下とすることで、靭性、剛性などの機械物性を損なうことなく、金属腐食を一層抑制することができる。   The metal halide is preferably blended such that the molar ratio C3 / C4 of the content C3 of the halogen element and the content C4 of the copper element is 2/1 to 50/1. It is more preferably blended so as to be 1 and even more preferably 5/1 to 30/1. By setting the molar ratio C3 / C4 to 2/1 or more, copper precipitation and metal corrosion can be further suppressed. By setting the molar ratio C3 / C4 to 50/1 or less, metal properties such as toughness and rigidity are not impaired. Corrosion can be further suppressed.

アルカリ金属塩とアルカリ土類金属塩としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム若しくはバリウム等の水酸化物、上記金属の炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、硼酸塩、カルボン酸塩が挙げられる。樹脂製ギアの熱安定性向上の観点から、具体的にはカルシウム塩が好ましい。   Examples of the alkali metal salt and alkaline earth metal salt include, but are not limited to, hydroxides such as sodium, potassium, magnesium, calcium and barium, and carbonates, phosphates and silicates of the above metals. Salts, borates, carboxylate salts. From the viewpoint of improving the thermal stability of the resin gear, specifically, a calcium salt is preferable.

当該カルシウム塩としては、以下に限定されるものではないが、例えば、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、珪酸カルシウム、硼酸カルシウム、及び脂肪酸カルシウム塩(ステアリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム等)が挙げられる。脂肪酸カルシウム塩の脂肪酸成分は、例えばヒドロキシル基で置換されていてもよい。これらの中では、樹脂製ギアの熱安定性向上の観点から、脂肪酸カルシウム塩(ステアリン酸カルシウム、ミリスチン酸カルシウム等)がより好ましい。   Examples of the calcium salt include, but are not limited to, calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium phosphate, calcium silicate, calcium borate, and fatty acid calcium salts (such as calcium stearate and calcium myristate). The fatty acid component of the fatty acid calcium salt may be substituted with, for example, a hydroxyl group. Among them, fatty acid calcium salts (such as calcium stearate and calcium myristate) are more preferable from the viewpoint of improving the thermal stability of the resin gear.

樹脂製ギアにおけるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量の上限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.6質量部であることが好ましく、0.4質量部であることがより好ましく、0.3質量部であることがさらに好ましい。アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量の下限は、上記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.005質量部であることが好ましく、0.01質量部であることがより好ましく、0.015質量部であることがさらに好ましい。アルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量の下限が上記範囲内であると、耐熱エージング性が一層向上する。またアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩の含有量の上限が上記範囲内であると、樹脂製ギアの熱分解を一層抑制することができる。   The upper limit of the content of the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt in the resin gear is preferably 0.6 parts by mass, and more preferably 0.4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). And more preferably 0.3 parts by mass. The lower limit of the content of the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt is preferably 0.005 part by mass, and more preferably 0.01 part by mass, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). More preferably, it is still more preferably 0.015 parts by mass. When the lower limit of the content of the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt is within the above range, the heat aging resistance is further improved. Further, when the upper limit of the content of the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt is within the above range, the thermal decomposition of the resin gear can be further suppressed.

(D)金属イオン成分を樹脂製ギア中に存在させる方法としては、例えば、(A)熱可塑性樹脂の重合時(製法1)に銅化合物(必要に応じて、さらに金属ハロゲン化物、アルカリ金属塩、及び/又はアルカリ土類金属塩)を配合する方法、溶融混練(製法2)を用いて(A)熱可塑性樹脂に銅化合物(必要に応じて、さらに金属ハロゲン化物、アルカリ金属塩、及び/又はアルカリ土類金属塩)を配合する方法が挙げられる。   (D) The method of causing the metal ion component to be present in the resin gear includes, for example, (A) a copper compound (if necessary, a metal halide or an alkali metal salt) at the time of polymerization of the thermoplastic resin (Production Method 1). And / or an alkaline earth metal salt), a melt kneading (manufacturing method 2), a copper compound (if necessary, a metal halide, an alkali metal salt, and / or Or an alkaline earth metal salt).

本実施形態の樹脂製ギアの製造方法では、銅化合物を固体状態で添加してもよく、例えば水溶液の状態で添加してもよい。前記製法1における(A)熱可塑性樹脂の重合時とは、原料モノマーからポリマーへの重合が完了するまでの、どの段階でもよい。製法2の溶融混練を行う装置としては、特に限定されるものではなく、公知の装置、例えば、単軸又は2軸押出機、バンバリーミキサー、及びミキシングロールなどの溶融混練機などを用いることができる。中でも2軸押出機が好ましく用いられる。   In the method of manufacturing the resin gear of the present embodiment, the copper compound may be added in a solid state, for example, in a state of an aqueous solution. The term (A) at the time of the polymerization of the thermoplastic resin in the production method 1 may be any stage until the polymerization of the raw material monomer into the polymer is completed. The apparatus for performing the melt-kneading in Production Method 2 is not particularly limited, and a known apparatus, for example, a melt-kneader such as a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, and a mixing roll can be used. . Among them, a twin-screw extruder is preferably used.

溶融混練の温度は、好ましくは、(A)熱可塑性樹脂の融点より1〜100℃程度高い温度、より好ましくは10〜50℃程度高い温度である。混練機での剪断速度は100sec-1以上程度であることが好ましく、混練時の平均滞留時間は0.5〜5分程度であることが好ましい。 The temperature of the melt-kneading is preferably a temperature about 1 to 100 ° C. higher than the melting point of the thermoplastic resin (A), more preferably a temperature about 10 to 50 ° C. higher. The shear rate in the kneader is preferably about 100 sec -1 or more, and the average residence time during kneading is preferably about 0.5 to 5 minutes.

≪(E)摺動剤成分≫
次に本発明において用いることができる(E)摺動剤成分について詳述する。本実施形態の樹脂製ギアは、付加的成分として(E)摺動剤成分を含むことが可能である。これらは市販の試薬又は製品であってよい。
{(E) Sliding agent component}
Next, the (E) sliding agent component that can be used in the present invention will be described in detail. The resin gear of the present embodiment can contain (E) a sliding agent component as an additional component. These may be commercially available reagents or products.

(E)摺動剤成分の好ましい下限量は、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.01質量部であり、より好ましくは0.5質量部であり、特に好ましくは、1.0質量部である。また、(E)摺動剤成分の好ましい上限量は、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対し、5質量部であり、より好ましくは4質量部であり、特に好ましくは3質量部である。(E)摺動剤成分の量を上記範囲とすることで、摩耗量を抑制でき、さらには繰り返し疲労試験における破断回数が向上する。通常のフィラー(例えばガラスファイバー等)を用いた場合、フィラー表面に(E)摺動剤成分が偏在し、摺動剤分子が多数積層する構造となることで、フィラーが脱落しやすい、長期疲労試験などでは効果が低下する、といった問題が生じる場合がある。しかし、(B)平均繊維径が1000nm以下であるナノセルロースの場合は表面積はガラスファイバー等と大きく異なり大表面積であるため、(E)摺動剤成分がセルロース表面に偏在しにくく、摺動剤分子が積層しにくい。これにより、疲労試験における破断回数が向上し、さらには耐摩耗性も維持されると推測される。   The preferred lower limit of the (E) sliding agent component is 0.01 part by mass, more preferably 0.5 part by mass, particularly preferably 1 part by mass, per 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). 0.0 parts by mass. Further, the preferred upper limit of the sliding agent component (E) is 5 parts by mass, more preferably 4 parts by mass, particularly preferably 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). . (E) By setting the amount of the sliding agent component in the above range, the amount of wear can be suppressed, and the number of breaks in a repeated fatigue test is improved. When a normal filler (for example, glass fiber or the like) is used, (E) the sliding agent component is unevenly distributed on the filler surface, and a large number of sliding agent molecules are laminated, so that the filler is likely to fall off, and long-term fatigue. In tests and the like, there may be a problem that the effect is reduced. However, in the case of (B) nanocellulose having an average fiber diameter of 1000 nm or less, since the surface area is largely different from that of glass fiber or the like and is large, the (E) sliding agent component is hardly unevenly distributed on the cellulose surface. Difficulty in stacking molecules. Thereby, it is presumed that the number of breaks in the fatigue test is improved and the wear resistance is also maintained.

(E)摺動剤成分の量が(A)熱可塑性樹脂100質量部に対し、5質量部以下である場合、樹脂成形体における層剥離及びシルバーストリークスの発生がより良好に抑制される。また、(E)摺動剤成分の量が(A)熱可塑性樹脂に対して0.01質量部以上である場合、摩耗量低減のより顕著な効果が得られる。   When the amount of the sliding agent component (E) is 5 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), delamination and generation of silver streaks in the resin molded product are more favorably suppressed. When the amount of the sliding agent component (E) is at least 0.01 part by mass with respect to the thermoplastic resin (A), a more remarkable effect of reducing the wear amount can be obtained.

(E)摺動剤成分としては、例えば、下記一般式(1)、(2)又は(3)で表わされる構造を有する化合物が挙げられる。
[R11−(A−R12)−A−R13]・・・(1)
−R11−A・・・(2)
14−A・・・(3)
ここで、式(1)及び(2)中、R11、R12及びR13は、各々独立して、炭素数1〜7000のアルキレン基、置換若しくは非置換の炭素数1〜7000のアルキレン基の少なくとも1個の水素原子が炭素数6〜7000のアリール基で置換された置換アルキレン基、炭素数6〜7000のアリーレン基、又は炭素数6〜7000のアリーレン基における少なくとも1個の水素原子が炭素数1〜7000の置換若しくは非置換のアルキル基で置換された置換アリーレン基である。
Examples of the (E) sliding agent component include compounds having a structure represented by the following general formula (1), (2) or (3).
[R 11 - (A 1 -R 12) x -A 2 -R 13] y ··· (1)
A 3 -R 11 -A 4 ··· ( 2)
R 14 -A 5 (3)
Here, in the formulas (1) and (2), R 11 , R 12 and R 13 are each independently an alkylene group having 1 to 7000 carbon atoms or a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 7000 carbon atoms. A substituted alkylene group in which at least one hydrogen atom is substituted with an aryl group having 6 to 7000 carbon atoms, an arylene group having 6 to 7000 carbon atoms, or at least one hydrogen atom in an arylene group having 6 to 7000 carbon atoms is It is a substituted arylene group substituted with a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 7000 carbon atoms.

また、式(3)中、R14は、炭素数1〜7000のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数1〜7000のアルキル基の少なくとも1個の水素原子が炭素数6〜7000のアリール基で置換された置換アルキル基、炭素数6〜7000のアリール基、又は炭素数6〜7000のアリール基における少なくとも1個の水素原子が炭素数1〜7000の置換若しくは非置換のアルキル基で置換された置換アリール基である。 In the formula (3), R 14 represents an alkyl group having 1 to 7000 carbon atoms or an aryl group having at least one hydrogen atom of a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 7000 carbon atoms. Wherein at least one hydrogen atom in a substituted alkyl group, an aryl group having 6 to 7,000 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 7,000 carbon atoms is substituted with a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 7,000 carbon atoms. Substituted aryl group.

これらの基は二重結合、三重結合、又は環状構造を含む基でもよい。   These groups may be groups containing a double bond, a triple bond, or a cyclic structure.

また、式(1)中、A及びAは、各々独立して、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合、チオアミド結合、イミド結合、ウレイド結合、イミン結合、尿素結合、ケトキシム結合、アゾ結合、エーテル結合、チオエーテル結合、ウレタン結合、チオウレタン結合、スルフィド結合、ジスルフィド結合、又はトリスルフィド結合である。 In the formula (1), A 1 and A 2 each independently represent an ester bond, a thioester bond, an amide bond, a thioamide bond, an imide bond, a ureide bond, an imine bond, a urea bond, a ketoxime bond, an azo bond, It is an ether bond, a thioether bond, a urethane bond, a thiourethane bond, a sulfide bond, a disulfide bond, or a trisulfide bond.

また、式(2)、(3)中、A、A及びAは、各々独立して、ヒドロキシル基、アシル基(例えばアセチル基)、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、スルホ基、アミジン基、アジ基、シアノ基、チオール基、スルフェン酸基、イソシアニド基、ケテン基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、ニトロ基、又はチオール基である。 In the formulas (2) and (3), A 3 , A 4 and A 5 each independently represent a hydroxyl group, an acyl group (for example, an acetyl group), an aldehyde group, a carboxyl group, an amino group, a sulfo group, Amidine group, azi group, cyano group, thiol group, sulfenic acid group, isocyanide group, ketene group, isocyanate group, thioisocyanate group, nitro group, or thiol group.

微小荷重摺動時の摩耗特性の観点から、(E)摺動剤成分における上記一般式(1)、(2)、(3)で表わされる構造を以下の範囲内とすることが好ましい。   From the viewpoint of the wear characteristics when sliding under a minute load, it is preferable that the structure represented by the general formulas (1), (2), and (3) in the (E) sliding agent component be within the following range.

すなわち、R11、R12、R13、R14における炭素数は、好ましくは2〜7000であり、より好ましくは3〜6800であり、さらに好ましくは4〜6500である。
式(1)中、xは1〜1000の整数を示し、1〜100の整数が好ましい。yは1〜1000の整数を示し、1〜200の整数が好ましい。
That is, the number of carbon atoms in R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 is preferably 2 to 7000, more preferably 3 to 6800, and still more preferably 4 to 6500.
In the formula (1), x represents an integer of 1 to 1000, preferably an integer of 1 to 100. y represents an integer of 1 to 1000, preferably an integer of 1 to 200.

式(1)中、好ましいA及びAは、各々独立して、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレイド結合、イミン結合、尿素結合、ケトキシム結合、エーテル結合、及びウレタン結合であり、より好ましいA及びAは、各々独立して、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレイド結合、イミン結合、尿素結合、ケトキシム結合、エーテル結合、及びウレタン結合である。 In the formula (1), preferred A 1 and A 2 are each independently an ester bond, a thioester bond, an amide bond, an imide bond, an ureide bond, an imine bond, a urea bond, a ketoxime bond, an ether bond, and a urethane bond. Preferred and more preferred A 1 and A 2 are each independently an ester bond, an amide bond, an imide bond, a ureide bond, an imine bond, a urea bond, a ketoxime bond, an ether bond, and a urethane bond.

式(2)及び(3)中、好ましいA、A及びAは、各々独立して、ヒドロキシル基、アシル基(例えばアセチル基)、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、アジ基、シアノ基、チオール基、イソシアニド基、ケテン基、イソシアネート基、及びチオイソシアネート基であり、より好ましいA、A及びAは、各々独立して、ヒドロキシル基、アシル基(例えばアセチル基)、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、シアノ基、イソシアニド基、ケテン基、及びイソシアネート基である。 In the formulas (2) and (3), preferred A 3 , A 4 and A 5 are each independently a hydroxyl group, an acyl group (for example, an acetyl group), an aldehyde group, a carboxyl group, an amino group, an azi group, a cyano group. Groups, thiol groups, isocyanide groups, ketene groups, isocyanate groups, and thioisocyanate groups, more preferably A 3 , A 4 and A 5 are each independently a hydroxyl group, an acyl group (for example, an acetyl group), an aldehyde Group, carboxyl group, amino group, cyano group, isocyanide group, ketene group, and isocyanate group.

具体的には、(E)摺動剤成分として、特に限定されないが、例えば、アルコール、アミン、カルボン酸、ヒドロキシ酸、アミド、エステル、ポリオキシアルキレングリコール、シリコーンオイル、並びにワックス、からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が例示される。   Specifically, the sliding agent component (E) is not particularly limited, and may be, for example, a group consisting of alcohol, amine, carboxylic acid, hydroxy acid, amide, ester, polyoxyalkylene glycol, silicone oil, and wax. At least one compound selected is exemplified.

アルコールとしては、炭素数が6〜7000の飽和又は不飽和の1価又は多価のアルコール類が好ましい。具体的な例としては特に限定されないが、例えば、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール、ベヘニルアルコール、メリシルアルコール、ヘキシルデシルアルコール、オクチルドデシルアルコール、デシルミリスチルアルコール、デシルステアリルアルコール、ユニリンアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、トレイトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、ソルバイト、ソルビタン、ソルビトール、マンニトールが挙げられる。   As the alcohol, a saturated or unsaturated monohydric or polyhydric alcohol having 6 to 7000 carbon atoms is preferable. Specific examples are not particularly limited, for example, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, cetyl alcohol, heptadecyl alcohol, stearyl alcohol, Oleyl alcohol, linolyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl alcohol, seryl alcohol, behenyl alcohol, melisyl alcohol, hexyl decyl alcohol, octyl dodecyl alcohol, decyl myristyl alcohol, decyl stearyl alcohol, uniline alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol Ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butane Ol, pentanediol, hexanediol, glycerol, diglycerol, triglycerol, threitol, erythritol, pentaerythritol, arabitol, ribitol, xylitol, sorbite, sorbitan, sorbitol, mannitol.

これらの中でも、摺動性の効率の観点から、炭素数11以上のアルコールが好ましい。より好ましくは炭素数12以上のアルコールであり、さらに好ましくは炭素数13以上のアルコールである。特に好ましいのはこれらの中でも飽和アルコールである。   Among them, alcohols having 11 or more carbon atoms are preferable from the viewpoint of the efficiency of the slidability. More preferably, it is an alcohol having 12 or more carbon atoms, and further preferably, an alcohol having 13 or more carbon atoms. Particularly preferred among these are saturated alcohols.

これらの中では、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リノリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールが好ましく使用可能であり、ベヘニルアルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールが特に好ましく使用可能である。   Of these, stearyl alcohol, oleyl alcohol, linolyl alcohol, behenyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol are preferably used, and behenyl alcohol, diethylene glycol, and triethylene glycol are particularly preferably used.

アミンとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、一級アミン、二級アミン、三級アミンが挙げられる。   Examples of the amine include, but are not limited to, primary amines, secondary amines, and tertiary amines.

一級アミンとしては、特に限定されないが、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロパンアミン、ブタンアミン、ペンタンアミン、ヘキサンアミン、へプタンアミン、オクタンアミン、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、アニリン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、キシレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルアミン等が挙げられる。   The primary amine is not particularly limited, for example, methylamine, ethylamine, propanamine, butanamine, pentanamine, hexaneamine, heptamine, octaneamine, cyclohexylamine, ethylenediamine, aniline, mensendiamine, isophoronediamine, xylenediamine , Metaphenylenediamine, diaminodiphenylamine and the like.

二級アミンとしては、特に限定されないが、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、N−メチルエチルアミン、ジフェニルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a secondary amine, For example, dimethylamine, diethylamine, N-methylethylamine, diphenylamine, tetramethylethylenediamine, piperidine, N, N-dimethylpiperazine, etc. are mentioned.

三級アミンとしては、特に限定されないが、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン等が挙げられる。   The tertiary amine is not particularly limited, but includes, for example, trimethylamine, triethylamine, hexamethylenediamine, N, N-diisopropylethylamine, pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, triethylenediamine, benzyldimethylamine and the like. Can be

特殊なアミンとしては、特に限定されないが、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノロピルアミン、N−アミノエチルピペラジン等が挙げられる。これらの中でも、ヘキサンアミン、ヘプタンアミン、オクタンアミン、テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルピペラジン、ヘキサメチレンジアミンがより好ましく使用可能であり、これらの中でも、ヘプタンアミン、オクタンアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンが特に好ましく使用可能である。   Although it does not specifically limit as a special amine, For example, diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, diethylamino ropylamine, N-aminoethyl piperazine, etc. are mentioned. Among these, hexaneamine, heptaneamine, octaneamine, tetramethylethylenediamine, N, N-dimethylpiperazine, hexamethylenediamine can be more preferably used, and among these, heptaneamine, octaneamine, tetramethylethylenediamine, hexamethylenediamine Methylene diamine can be used particularly preferably.

カルボン酸としては、炭素数が6〜7000の飽和又は不飽和の1価又は多価の脂肪族カルボン酸類が好ましい。具体的な例としては特に限定されないが、例えば、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ウンデシル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコン酸、モンタン酸等、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、メリシン酸、ラクセル酸、ウンデシレン酸、エライジン酸、セトレイン酸、ブラシジン酸、ソルビン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸、ネルボン酸、エルカ酸、プロピオール酸、ステアロール酸等が挙げられる。   As the carboxylic acid, a saturated or unsaturated monovalent or polyvalent aliphatic carboxylic acid having 6 to 7000 carbon atoms is preferable. Specific examples are not particularly limited, for example, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, undecylic acid, pelargonic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nanodecane Acids, arachinic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, heptaconic acid, montanic acid, etc., adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, melicic acid, raccelic acid, undecylenic acid, elaidic acid, setraic acid , Brassic acid, sorbic acid, palmitoleic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, arachidonic acid, nervonic acid, erucic acid, propiolic acid, stearolic acid and the like.

これらの中でも、摺動性の効率の観点から、炭素数10以上の脂肪酸が好ましい。より好ましくは炭素数11以上の脂肪酸であり、さらに好ましくは炭素数12以上の脂肪酸である。特に好ましいのはこれらの中でも飽和脂肪酸である。飽和脂肪酸の中ではパルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、アジピン酸、セバシン酸等が、工業的にも容易に入手可能であり、更に好ましい。   Among them, fatty acids having 10 or more carbon atoms are preferable from the viewpoint of the efficiency of the slidability. More preferably, it is a fatty acid having 11 or more carbon atoms, and further preferably, a fatty acid having 12 or more carbon atoms. Particularly preferred among these are saturated fatty acids. Among the saturated fatty acids, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, montanic acid, adipic acid, sebacic acid and the like are easily available industrially and are more preferable.

また、かかる成分を含有してなる天然に存在する脂肪酸又はこれらの混合物等でもよい。これらの脂肪酸はヒドロキシ基で置換されていてもよく、合成脂肪族アルコールであるユニリンアルコールの末端をカルボキシル変性した合成脂肪酸でもよい。   In addition, a naturally occurring fatty acid containing such a component or a mixture thereof may be used. These fatty acids may be substituted with a hydroxy group, or may be synthetic fatty acids obtained by carboxyl-modifying the terminal of unilin alcohol which is a synthetic aliphatic alcohol.

ヒドロキシ酸としては特に限定されないが、例えば、脂肪族ヒドロキシ酸、芳香族ヒドロキシ酸が挙げられる。脂肪族ヒドロキシ酸としては、特に限定されないが、例えば、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシブタン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘキサン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシノナン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロキシドデカン酸、ヒドロキシトリデカン酸、ヒドロキシテトラデカン酸、ヒドロキシペンタデカン酸、ヒドロキシヘキサデカン酸、ヒドロキシヘプタデカン酸、ヒドロキシオクタデカン酸、ヒドロキシノナデカン酸、ヒドロキシイコサン酸、ヒドロキシドコサン酸、ヒドロキシテトラドコサン酸、ヒドロキシヘキサドコサン酸、ヒドロキシオクタドコサン酸や乳酸、タルトロン酸、グリセリン酸、ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、γ−ヒドロキシ酪酸、リンゴ酸、酒石酸、シトラマル酸、クエン酸、イソクエン酸、ロイシン酸、メバロン酸、パントイン酸、リシノール酸、リシネライジン酸、セレブロン酸、キナ酸、シキミ酸、等が挙げられ、これらの異性体であってもよい。   Although it does not specifically limit as a hydroxy acid, For example, an aliphatic hydroxy acid and an aromatic hydroxy acid are mentioned. The aliphatic hydroxy acid is not particularly limited, for example, glycolic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutanoic acid, hydroxypentanoic acid, hydroxyhexanoic acid, hydroxyheptanoic acid, hydroxynonanoic acid, hydroxydecanoic acid, hydroxyundecanoic acid, hydroxy Dodecanoic acid, hydroxytridecanoic acid, hydroxytetradecanoic acid, hydroxypentadecanoic acid, hydroxyhexadecanoic acid, hydroxyheptadecanoic acid, hydroxyoctadecanoic acid, hydroxynonadecanoic acid, hydroxyicosanoic acid, hydroxydocosanoic acid, hydroxytetradocosanoic acid, Hydroxyhexadocosanoic acid, hydroxyoctadocosanoic acid or lactic acid, tartronic acid, glyceric acid, hydroxybutyric acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, γ- Droxybutyric acid, malic acid, tartaric acid, citramalic acid, citric acid, isocitric acid, leucic acid, mevalonic acid, pantoic acid, ricinoleic acid, ricineraidic acid, cerebronic acid, quinic acid, shikimic acid, and the like, and isomers thereof It may be.

芳香族ヒドロキシ酸としては特に限定されないが、例えば、モノヒドロキシ安息香酸誘導体としてサリチル酸、クレオソート酸(ホモサリチル酸、ヒドロキシ(メチル)安息香酸)、バニリン酸、シリング酸、ジヒドロキシ安息香酸誘導体としてピロカテク酸、レソルシル酸、プロトカテク酸、ゲンチジン酸、オルセリン酸、トリヒドロキシ安息香酸誘導体として、没食子酸、フェニル酢酸誘導体として、マンデル酸、ベンジル酸、アトロラクチン酸、ケイヒ酸やヒドロケイヒ酸誘導体として、メリロト酸、フロレト酸、クマル酸、ウンベル酸、コーヒー酸、フェルラ酸、シナピン酸が挙げられ、これらの異性体であってもよい。これらの中では、脂肪族ヒドロキシ酸がより好ましく、脂肪族ヒドロキシ酸の中でも炭素数が5から30の脂肪族ヒドロキシ酸が更に好ましく、炭素数8から28の脂肪族ヒドロキシ酸が特に好ましい。   The aromatic hydroxy acid is not particularly limited. For example, salicylic acid, creosoteric acid (homosalicylic acid, hydroxy (methyl) benzoic acid) as a monohydroxybenzoic acid derivative, vanillic acid, syringic acid, pyrocatechuic acid as a dihydroxybenzoic acid derivative, As resorcylic acid, protocatechuic acid, gentisic acid, orseric acid, trihydroxybenzoic acid derivatives, gallic acid, phenylacetic acid derivatives, mandelic acid, benzylic acid, atrolactic acid, cinnamic acid and hydrocinnamic acid derivatives, melilotic acid, phloretic acid , Coumaric acid, umbellic acid, caffeic acid, ferulic acid, sinapic acid, and isomers thereof. Among these, aliphatic hydroxy acids are more preferred, among them, aliphatic hydroxy acids having 5 to 30 carbon atoms are more preferred, and aliphatic hydroxy acids having 8 to 28 carbon atoms are particularly preferred.

アミドとしては、炭素数が6〜7000の飽和又は不飽和の1価又は多価の脂肪族アミド類が好ましい。具体的な例としては特に限定されないが、例えば、1級アミドとしてヘプタンアミド、オクタンアミド、ノナンアミド、デカンアミド、ウンデカンアミド、ラウリルアミド、トリデシルアミド、ミリスチルアミド、ペンタデシルアミド、セチルアミド、ヘプタデシルアミド、ステアリルアミド、オレイルアミド、ノナデシルアミド、エイコシルアミド、セリルアミド、ベヘニルアミド、メリシルアミド、ヘキシルデシルアミド、オクチルドデシルアミド、ラウリン酸アマイド、パルチミン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイドなどの飽和又は不飽和アミドが挙げられる。   As the amide, a saturated or unsaturated monovalent or polyvalent aliphatic amide having 6 to 7000 carbon atoms is preferable. Specific examples are not particularly limited. For example, as primary amides, heptane amide, octane amide, nonanamide, decanamide, undecane amide, lauryl amide, tridecyl amide, myristyl amide, pentadecyl amide, cetyl amide, hepta decyl amide, Stearyl amide, oleyl amide, nonadecyl amide, eicosyl amide, ceryl amide, behenyl amide, meryl amide, hexyl decyl amide, octyl dodecyl amide, lauric amide, palmitic amide, stearic amide, behenic amide, hydroxystearic amide, oleic acid Saturated or unsaturated amides such as amides and erucic acid amides are exemplified.

2級アミドの例としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N−オレイルパルミチン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ステアリルオレイン酸アミド、N−オレイルステアリン酸アミド、N−ステアリルエルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アマイド、などの飽和又は不飽和アミドが挙げられる。   Examples of secondary amides include, but are not limited to, N-oleyl palmitic amide, N-stearyl stearamide, N-stearyl oleic amide, N-oleyl stearamide, N- Stearyl erucic acid amide, methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amide, ethylene bislauric acid amide, ethylene bisstearic acid amide, ethylene bishydroxystearic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, ethylene bisoleic acid amide, ethylene bis And saturated or unsaturated amides such as erucamide, hexamethylenebisstearic acid amide, hexamethylenebisbehenic acid amide, hexamethylenebisoleic acid amide, hexamethylenehydroxystearic acid amide and the like. That.

3級アミドの例としては、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N−ジステアリルアジピン酸アミド、N,N−ジステアリルセバシン酸アミド、N,N−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N−ジオレイルセバシン酸アミド、N,N−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの飽和又は不飽和アミドが挙げられる。   Examples of tertiary amides include, but are not limited to, N, N-distearyl adipamide, N, N-distearyl sebacic amide, N, N-dioleyl adipamide, Saturated or unsaturated amides such as N, N-dioleyl sebacamide, N, N-distearylisophthalamide.

これらの中でも、パルチミン酸アマイド、ステアリン酸アマイド、ベヘン酸アマイド、ヒドロキシステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイド、N−ステアリルステアリン酸アマイドがより好ましく使用可能である。   Among these, palmitic acid amide, stearic acid amide, behenic acid amide, hydroxystearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, and N-stearyl stearic acid amide can be more preferably used.

これらの中でも、メチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスラウリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、エチレンビスベヘン酸アマイドが好ましく使用可能である。これらの中でも、摺動性の効率の観点から、炭素数10以上のアミドが好ましい。より好ましくは、炭素数11以上のアミドであり、さらに好ましくは炭素数13以上のアミドである。特に好ましいのはこれらの中でも飽和脂肪族アミドである。   Among these, methylenebisstearic acid amide, ethylenebislauric acid amide, ethylenebisstearic acid amide, and ethylenebisbehenic acid amide can be preferably used. Among these, amides having 10 or more carbon atoms are preferable from the viewpoint of the efficiency of the slidability. More preferably, it is an amide having 11 or more carbon atoms, and further preferably, an amide having 13 or more carbon atoms. Particularly preferred among these are the saturated aliphatic amides.

エステルとしては、上述のアルコールとカルボン酸、又はヒドロキシ酸とが反応してエステル結合を形成している反応生成物などが好ましい。   As the ester, a reaction product or the like in which the above-mentioned alcohol is reacted with a carboxylic acid or a hydroxy acid to form an ester bond is preferable.

具体的な例としては特に限定されないが、例えば、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−エチルヘキシル、べへニン酸モノグリセライド、2-エチルヘキサン酸セチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、イソステアリン酸コレステリル、ラウリン酸メチル、オレイン酸メチル、ステアリン酸メチル、ミリスチン酸セチル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸オクチルドデシルペンタエリスリトールモノオレエート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラパルミテート、ステアリン酸ステアリル、ステアリン酸イソトリデシル、2−エチルヘキサン酸トリグリセライド、アジピン酸ジイソデシル、エチレングリコールモノラウレート、エチレングリコールジラウレート、エチレングリコールモノステアレート、エチレングリコールジステアレート、トリエチレングリコールモノステアレート、トリエチレングリコールジステアレート、エチレングリコールモノオレエート、エチレングリコールジオレエート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンジラウレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンジオレエート等が挙げられる。   Specific examples are not particularly limited, for example, butyl stearate, 2-ethylhexyl palmitate, 2-ethylhexyl stearate, monoglyceride behenate, cetyl 2-ethylhexanoate, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, Cholesteryl isostearate, methyl laurate, methyl oleate, methyl stearate, cetyl myristate, myristyl myristate, octyl dodecyl pentaerythritol monooleate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol tetrapalmitate, stearyl stearate, Isotridecyl stearate, 2-ethylhexanoic acid triglyceride, diisodecyl adipate, ethylene glycol monolaurate, ethylene glycol Coal dilaurate, ethylene glycol monostearate, ethylene glycol distearate, triethylene glycol monostearate, triethylene glycol distearate, ethylene glycol monooleate, ethylene glycol dioleate, polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol mono Examples include stearate, polyethylene glycol distearate, polyethylene glycol monooleate, glycerin monostearate, glycerin distearate, glycerin monolaurate, glycerin dilaurate, glycerin monooleate, glycerin dioleate and the like.

これらの中でもミリスチン酸セチル、アジピン酸ジイソデシル、エチレングリコールモノステアレート、エチレングリコールジステアレート、トリエチレングリコールモノステアレート、トリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレートが好ましく使用可能であり、ミリスチン酸セチル、アジピン酸ジイソデシル、エチレングリコールジステアレートが特に好ましく使用可能である。   Among these, cetyl myristate, diisodecyl adipate, ethylene glycol monostearate, ethylene glycol distearate, triethylene glycol monostearate, triethylene glycol distearate, polyethylene glycol monostearate, and polyethylene glycol distearate are preferred. Cetyl myristate, diisodecyl adipate, and ethylene glycol distearate can be particularly preferably used.

ポリオキシアルキレングリコールとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、以下の3種類が挙げられる。   Examples of the polyoxyalkylene glycol include, but are not limited to, the following three types.

第1のポリオキシアルキレングリコールは、アルキレングリコールをモノマーとする重縮合物である。このような重縮合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールとプロピレングリコールとのブロックコポリマー、ランダムコポリマー等が挙げられる。これらの重縮合物の重合度の好ましい範囲は5〜2500、より好ましい範囲は10〜2300である。   The first polyoxyalkylene glycol is a polycondensate using alkylene glycol as a monomer. Examples of such polycondensates include, but are not limited to, polyethylene glycol, polypropylene glycol, block copolymers of ethylene glycol and propylene glycol, and random copolymers. The preferred range of the degree of polymerization of these polycondensates is 5 to 2500, more preferably 10 to 2300.

第2のポリオキシアルキレングリコールは、第1のポリオキシアルキレングリコールで挙げた重縮合物と脂肪族アルコールとのエーテル化合物である。このようなエーテル化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコールオレイルエーテル(エチレンオキサイド重合度5〜500)、ポリエチレングリコールセチルエーテル(エチレンオキサイド重合度5〜500)、ポリエチレングリコールステアリルエーテル(エチレンオキサイド重合度5〜300)、ポリエチレングリコールラウリルエーテル(エチレンオキサイド重合度5〜300)、ポリエチレングリコールトリデシルエーテル(エチレンオキサイド重合度5〜300)、ポリエチレングリコールノニルフェニルエーテル(エチレンオキサイド重合度2〜1000)、ポリエチレングリコールオキチルフェニルエーテル(エチレンオキサイド重合度4〜500)等が挙げられる。   The second polyoxyalkylene glycol is an ether compound of the polycondensate mentioned for the first polyoxyalkylene glycol and an aliphatic alcohol. Examples of such an ether compound include, but are not limited to, polyethylene glycol oleyl ether (ethylene oxide polymerization degree: 5-500), polyethylene glycol cetyl ether (ethylene oxide polymerization degree: 5-500), polyethylene glycol Stearyl ether (ethylene oxide polymerization degree 5 to 300), polyethylene glycol lauryl ether (ethylene oxide polymerization degree 5 to 300), polyethylene glycol tridecyl ether (ethylene oxide polymerization degree 5 to 300), polyethylene glycol nonyl phenyl ether (ethylene oxide polymerization Degree 2 to 1000), and polyethylene glycol oxytyl phenyl ether (ethylene oxide polymerization degree 4 to 500).

第3のポリオキシアルキレングリコールは、第1のポリオキシアルキレングリコールで挙げた重縮合物と高級脂肪酸とのエステル化合物である。このようなエステル化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコールモノラウレート(エチレンオキサイド重合度2〜300)、ポリエチレングリコールモノステアレート(エチレンオキサイド重合度2〜500)、ポリエチレングリコールモノオレート(エチレンオキサイド重合度2〜500)等が挙げられる。   The third polyoxyalkylene glycol is an ester compound of the polycondensate mentioned for the first polyoxyalkylene glycol and a higher fatty acid. Examples of such ester compounds include, but are not limited to, polyethylene glycol monolaurate (ethylene oxide polymerization degree of 2-300), polyethylene glycol monostearate (ethylene oxide polymerization degree of 2-500), Polyethylene glycol monooleate (ethylene oxide polymerization degree: 2 to 500);

ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、シュラックワックス、蜜ろう、鯨ろう、セラックろう、ウールろう、カルバナワックス、木ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、はぜろう、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、及びこれらの高密度重合型、低密度重合型、酸化型、酸変性型、特殊モノマー変性型が挙げられる。   Examples of the wax include, but are not particularly limited to, for example, shrub wax, beeswax, whale wax, shellac wax, wool wax, carbana wax, wood wax, rice wax, candelilla wax, wax, paraffin wax, microcrystalline wax. , Montan wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene wax, polypropylene wax, and high-density polymerization type, low-density polymerization type, oxidation type, acid-modified type, and special monomer-modified type thereof.

これらの中でもカルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス及びこれらの高密度重合型、低密度重合型、酸化型、酸変性型、特殊モノマー変性型がより好ましく使用可能であり、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス及びこれらの高密度重合型、低密度重合型、酸化型、酸変性型、特殊モノマー変性型が特に好ましく使用可能である。   Among them, carnauba wax, rice wax, candelilla wax, paraffin wax, montan wax, polyethylene wax and their high-density polymerization type, low-density polymerization type, oxidized type, acid-modified type, and special monomer-modified type can be more preferably used. Among them, carnauba wax, rice wax, candelilla wax, paraffin wax, polyethylene wax, and high-density polymerization type, low-density polymerization type, oxidized type, acid-modified type and special monomer-modified type thereof can be particularly preferably used.

これらの中でも(E)摺動剤成分としては、アルコール、アミン、カルボン酸、エステル、1価又は2価のアミンとカルボン酸とからなるアミド化合物、並びにワックスからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが好ましい。   Among them, (E) the sliding agent component includes at least one selected from the group consisting of alcohols, amines, carboxylic acids, esters, amide compounds composed of monovalent or divalent amines and carboxylic acids, and waxes. Preferably, it is a compound.

本実施形態のポリアミド樹脂組成物に用いる(E)摺動剤成分のパラフィンワックス、ポリエチレンワックス及びこれらの高密度重合型、低密度重合型、酸化型、酸変性型、特殊モノマー変性型は、特に限定されないが、ポリオレフィンワックスの酸化反応により酸性基を導入したり、ポリオレフィンを酸化分解したり、ポリオレフィンワックスに無機酸、有機酸或いは不飽和カルボン酸などを反応させてカルボキシル基やスルホン酸基などの極性基を導入したり、ポリオレフィンワックス重合時に酸性基を持つモノマーを導入する方法により得られる。   The paraffin wax, polyethylene wax, and high-density polymerization type, low-density polymerization type, oxidized type, acid-modified type, and special monomer-modified type (E) of the sliding agent component used in the polyamide resin composition of the present embodiment are particularly preferable. Although not limited, an acidic group is introduced by an oxidation reaction of a polyolefin wax, or a polyolefin is oxidatively decomposed, and an inorganic acid, an organic acid or an unsaturated carboxylic acid is reacted with the polyolefin wax to form a carboxyl group or a sulfonic acid group. It can be obtained by introducing a polar group or by introducing a monomer having an acidic group during polymerization of the polyolefin wax.

これらは、酸化変性型或いは酸変性型ポリオレフィンワックスなどの名称で市販されており、容易に入手することができる。   These are commercially available under the name of oxidation-modified or acid-modified polyolefin wax and can be easily obtained.

ポリオレフィンワックスとしては、以下に限定されるものではないが、例えばパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、及びこれらの高密度重合型、低密度重合型、特殊モノマー変性型などが挙げられる。   Examples of the polyolefin wax include, but are not limited to, paraffin wax, microcrystalline wax, montan wax, Fischer-Tropsch wax, polyethylene wax, polypropylene wax, and their high-density polymerization type, low-density polymerization type, specialty And a monomer-modified type.

ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、ポリプロピレン−ブテン共重合体、ポリブテン、ポリブタジエンの水添物、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等などが挙げられる。   Examples of the polyolefin include polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-octene copolymer, polypropylene-butene copolymer, polybutene, hydrogenated polybutadiene, ethylene-acrylic acid Examples include an ester copolymer, an ethylene-methacrylic acid ester copolymer, an ethylene-acrylic acid copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like.

(E)摺動剤成分としては摺動性改良効果の観点からパラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスの酸変性物、ポリエチレン(高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体の酸変性物が好ましい。   (E) As a sliding agent component, an acid-modified paraffin wax, polyethylene wax, polypropylene wax, polyethylene (high-pressure low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene) from the viewpoint of the sliding property improving effect , Polypropylene, an ethylene-propylene copolymer, and an acid-modified ethylene-butene copolymer are preferred.

(E)摺動剤成分は、特に、酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンを含む変性ワックスであることが好ましい。   (E) The sliding agent component is particularly preferably a modified wax containing acid-modified polyethylene and / or acid-modified polypropylene.

上記(E)摺動剤成分は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態において、(E)摺動剤成分は、樹脂製ギア(すなわち成形体)から分離することで分子構造や分子量、融点、酸価、粘度などを算出することが可能である。
As the sliding agent component (E), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
In the present embodiment, the molecular structure, molecular weight, melting point, acid value, viscosity, and the like can be calculated by separating the sliding agent component (E) from the resin gear (that is, the molded product).

成形体における(E)摺動剤成分は、成形体を溶解後ろ別などの操作を行い単離したのちに、(E)摺動剤成分を再結晶化や再沈殿などの操作で精製することが可能である。(E)摺動剤成分をH−NMRや13C−NMRや二次元NMR、MALDI−TOF MSなど各種測定を行うことにより、繰り返し構造や分岐構造、各種官能基の位置情報などの分子構造を決定することができる。 The (E) sliding agent component in the molded product should be isolated by dissolving the molded product and then performing an operation such as separation, and then purifying the (E) sliding agent component by an operation such as recrystallization or reprecipitation. Is possible. (E) The sliding agent component is subjected to various measurements such as 1 H-NMR, 13 C-NMR, two-dimensional NMR, and MALDI-TOF MS to obtain a molecular structure such as a repeating structure, a branched structure, and positional information of various functional groups. Can be determined.

(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、酸価は0〜85mg−KOH/gの範囲であることが好ましい。酸価の好ましい下限は特にないが、0mg−KOH/g以上であることが好ましい。酸価のより好ましい上限は83mg−KOH/gであり、さらに好ましくは80mg−KOH/gであり、よりさらに好ましくは75mg−KOH/gである。酸価を上述の範囲とすることで、乾燥時の変色性を抑制し、微小荷重の高温摺動時の耐摩耗性が良好となる傾向にある。(E)摺動剤成分の酸価はJIS K0070に準拠した方法により測定できる。   (E) When the sliding agent component is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, the acid value is preferably in the range of 0 to 85 mg-KOH / g. There is no particular lower limit for the acid value, but it is preferably 0 mg-KOH / g or more. The more preferable upper limit of the acid value is 83 mg-KOH / g, further preferably 80 mg-KOH / g, and still more preferably 75 mg-KOH / g. When the acid value is in the above range, discoloration during drying is suppressed, and abrasion resistance during high-temperature sliding with a small load tends to be improved. (E) The acid value of the sliding agent component can be measured by a method according to JIS K0070.

(E)摺動剤成分の酸価は、例えば特開2004−75749号公報の実施例1又は2に記載の方法、市販の高密度ポリエチレンを酸素雰囲気下で熱分解することで、酸性基の導入量、及び/又は極性基の導入量を調整又は制御する方法、等によって制御可能である。また(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、市販品を使用することも可能である。   (E) The acid value of the sliding agent component can be determined by, for example, the method described in Example 1 or 2 of JP-A-2004-75749, or by thermally decomposing commercially available high-density polyethylene in an oxygen atmosphere. It can be controlled by a method of adjusting or controlling the introduced amount and / or the introduced amount of the polar group. When (E) the sliding agent component is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, it is also possible to use a commercially available product.

(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、140℃の溶融粘度は1〜3000mPa・sの範囲であることが好ましい。下限は特に限定されるものではないが、本実施形態のポリアミド樹脂組成物の溶融混練時の加工性の観点から、1mPa・sが好ましく、20mPa・sがより好ましく、さらに好ましくは25mPa・sであり、さらにより好ましくは30mPa・sであり、よりさらに好ましくは50mPa・sである。また、上記140℃溶融粘度の好ましい上限は、2850mPa・sであり、より好ましくは2800mPa・sであり、さらに好ましくは2700mPa・sであり、さらにより好ましくは2650mPa・sであり、よりさらに好ましくは2000mPa・sである。   (E) When the sliding agent component is acid-modified polyethylene and / or acid-modified polypropylene, the melt viscosity at 140 ° C. is preferably in the range of 1 to 3000 mPa · s. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 1 mPa · s, more preferably 20 mPa · s, and still more preferably 25 mPa · s, from the viewpoint of processability during melt-kneading of the polyamide resin composition of the present embodiment. Yes, still more preferably 30 mPa · s, and still more preferably 50 mPa · s. The preferred upper limit of the 140 ° C. melt viscosity is 2850 mPa · s, more preferably 2800 mPa · s, still more preferably 2700 mPa · s, still more preferably 2650 mPa · s, and still more preferably 2000 mPa · s.

(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、180℃の溶融粘度は100〜2900mPa・sの範囲であることが好ましい。(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合の180℃溶融粘度の下限は、好ましくは110mPa・sであり、より好ましくは140mPa・sであり、さらに好ましくは160mPa・sであり、さらにより好ましくは300mPa・sである。また(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合の180℃溶融粘度の好ましい上限は、2850mPa・sであり、より好ましくは2800mPa・sであり、さらに好ましくは2700mPa・sであり、さらにより好ましくは2650mPa・sであり、よりさらに好ましくは2000mPa・sであり、特に好ましくは1600mPa・sである。   (E) When the sliding agent component is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, the melt viscosity at 180 ° C. is preferably in the range of 100 to 2900 mPa · s. (E) When the sliding agent component is acid-modified polyethylene and / or acid-modified polypropylene, the lower limit of the 180 ° C. melt viscosity is preferably 110 mPa · s, more preferably 140 mPa · s, and still more preferably 160 mPa · s. S, and still more preferably 300 mPa · s. Further, when the sliding agent component (E) is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, the preferable upper limit of the melt viscosity at 180 ° C. is 2850 mPa · s, more preferably 2800 mPa · s, and further preferably 2700 mPa · s. S, still more preferably 2650 mPa · s, still more preferably 2000 mPa · s, and particularly preferably 1600 mPa · s.

(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、溶融粘度を上記範囲内とすることで、本実施形態の樹脂製ギアの構成材料である樹脂組成物の溶融混練時に、樹脂ペレットが完全溶融となり、混練が十分に行われる傾向にある。   (E) When the sliding agent component is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, the melt viscosity is set within the above range, so that the resin composition as a constituent material of the resin gear of the present embodiment is melt-kneaded. At times, the resin pellets are completely melted and tend to be sufficiently kneaded.

(E)摺動剤成分が酸変性ポリエチレン及び/又は酸変性ポリプロピレンである場合、140℃及び180℃の溶融粘度はブルックフィールド粘度計により測定できる。   (E) When the sliding agent component is an acid-modified polyethylene and / or an acid-modified polypropylene, the melt viscosity at 140 ° C. and 180 ° C. can be measured with a Brookfield viscometer.

(E)摺動剤成分として用いることのできる潤滑油は、以下に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂成形体の摩擦・摩耗特性を向上させ得る物質であればよく、例えば、エンジンオイルやシリンダーオイルなどの天然オイル;パラフィン系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル PS32など)、ナフテン系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル NS90Sなど)、アロマ系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル AC12など)などの合成炭化水素オイル;シリコーングリス(信越化学株式会社製 G30シリーズなど)、ポリジメチルシロキサンに代表されるシリコーンオイル、シリコーンガム、変性シリコーンガム等のシリコーン系オイル;等を挙げることができ、一般に市販されている潤滑油の中から適宜に選んで、そのまま、又は、所望により適宜に配合して用いればよい。これらの中でもパラフィン系オイルとシリコーン系オイルが摺動性の観点からも優れ、かつ工業的にも容易に入手可能であり好ましい。これら潤滑油は、単独で用いても、組み合わせて用いても構わない。   (E) The lubricating oil that can be used as the sliding agent component is not limited to the following, but may be any substance that can improve the friction and wear characteristics of the thermoplastic resin molded article. Oils such as oils and cylinder oils; paraffin oils (such as Diana Process Oil PS32 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), naphthenic oils (such as Diana Process Oil NS90S manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), and aroma oils (Diana manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) Synthetic oils such as process oil AC12); silicone oils such as silicone grease (G30 series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); silicone oils represented by polydimethylsiloxane; silicone gums; modified silicone gums; Can be generally marketed Select and from the lubricating oil is suitably, as it is or may be used appropriately in the formulation if desired. Of these, paraffinic oils and silicone oils are preferred from the viewpoint of slidability, and are easily available industrially and are preferred. These lubricating oils may be used alone or in combination.

潤滑油の分子量の下限は100が好ましく、400がより好ましく、500がさらに好ましい。また、上限は500万が好ましく、200万がより好ましく、100万がさらに好ましい。潤滑油の融点の下限値は−50℃が好ましく、−30℃がより好ましく、−20℃がさらに好ましい。潤滑油の融点の上限値は50℃が好ましく、30℃がより好ましく、20℃がさらに好ましい。分子量は100以上にすることで潤滑油の摺動性が良好となる傾向にある。また分子量を500万以下、特に100万以下にすることで、潤滑油の分散が良好となり耐摩耗性が向上する傾向にある。また、融点を−50℃以上とすることで、成形体表面に存在する潤滑油の流動性が維持され、アブレッシブ摩耗を抑制することにより、成形体の耐摩耗性が向上する傾向にある。また融点を50℃以下とすることで、潤滑油を(A)熱可塑性樹脂と容易に混練しやすくなり、潤滑油の分散性が向上する傾向にある。上記した観点より、潤滑油の分子量及び融点は、上記範囲内にすることが好ましい。なお、上記融点は潤滑油の流動点の2.5℃低い温度を意味し、当該流動点はJIS K2269に準拠して測定される値である。   The lower limit of the molecular weight of the lubricating oil is preferably 100, more preferably 400, and even more preferably 500. The upper limit is preferably 5,000,000, more preferably 2,000,000, and still more preferably 1,000,000. The lower limit of the melting point of the lubricating oil is preferably −50 ° C., more preferably −30 ° C., and even more preferably −20 ° C. The upper limit of the melting point of the lubricating oil is preferably 50 ° C, more preferably 30 ° C, even more preferably 20 ° C. When the molecular weight is 100 or more, the lubricating oil tends to have good slidability. Further, when the molecular weight is 5,000,000 or less, particularly 1,000,000 or less, the dispersion of the lubricating oil is good, and the abrasion resistance tends to be improved. Further, by setting the melting point to -50 ° C or higher, the fluidity of the lubricating oil present on the surface of the molded body is maintained, and the wear resistance of the molded body tends to be improved by suppressing abrasive wear. When the melting point is 50 ° C. or less, the lubricating oil is easily kneaded with the thermoplastic resin (A), and the dispersibility of the lubricating oil tends to be improved. From the viewpoints described above, it is preferable that the molecular weight and the melting point of the lubricating oil be within the above ranges. The above melting point means a temperature lower by 2.5 ° C. than the pour point of the lubricating oil, and the pour point is a value measured according to JIS K2269.

(A)熱可塑性樹脂100質量部に対する、潤滑油の含有量の下限値は、特に限定されないが、0.1質量部が好ましく、0.2質量部がより好ましく、0.3質量部がさらに好ましい。また、上記含有量の上限値も特に限定されないが、5.0質量部が好ましく、4.5質量部がより好ましく、4.2質量部がさらに好ましい。潤滑油の含有量が上述した範囲である場合、樹脂製ギアの構成材料である樹脂組成物の耐摩耗性が向上する傾向にある。特に、潤滑油の含有量が0.1質量部以上である場合、良好な摺動性を確保でき、耐摩耗性が向上する傾向にある。また、潤滑油の含有量が5.0質量部以下である場合、樹脂の軟化を抑制でき、ハス歯ギア等の用途にも耐えうる樹脂組成物の強度を確保できる傾向にある。したがって、本実施形態の樹脂製ギアにおける潤滑油の含有量の範囲を上記のとおり調整する場合、摺動時の摩耗特性を改善し、さらには安定摺動性に優れるという観点から好ましい。   (A) The lower limit of the content of the lubricating oil based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably 0.1 part by mass, more preferably 0.2 part by mass, and further more preferably 0.3 part by mass. preferable. The upper limit of the content is not particularly limited, but is preferably 5.0 parts by mass, more preferably 4.5 parts by mass, and still more preferably 4.2 parts by mass. When the content of the lubricating oil is in the above-mentioned range, the wear resistance of the resin composition as a constituent material of the resin gear tends to be improved. In particular, when the content of the lubricating oil is 0.1 parts by mass or more, good slidability can be ensured, and abrasion resistance tends to be improved. Further, when the content of the lubricating oil is 5.0 parts by mass or less, the softening of the resin can be suppressed, and the strength of the resin composition that can withstand applications such as helical gears tends to be secured. Therefore, when the range of the lubricating oil content in the resin gear of the present embodiment is adjusted as described above, it is preferable from the viewpoint of improving the abrasion characteristics at the time of sliding and excellent in the stable sliding property.

樹脂製ギアにおいては、表層近傍における摺動剤成分の分散状態が摺動特性に大きな影響を与えるため、(E)摺動剤成分の重量平均分子量は重要である。(E)摺動剤成分の重量平均分子量の好ましい下限量は、500であり、より好ましくは600であり、特に好ましくは、700である。また、(E)摺動剤成分の重量平均分子量の好ましい上限量は特にないが、取扱いの容易さから、100000が目安である。本実施形態の樹脂製ギアにおいて、(E)摺動剤成分の重量平均分子量を上述の範囲とすることで、1万回を超える摺動回数における耐摩耗性の維持を達成可能となる。   In resin gears, the weight average molecular weight of (E) the sliding agent component is important because the dispersion state of the sliding agent component in the vicinity of the surface layer greatly affects the sliding characteristics. (E) A preferable lower limit of the weight average molecular weight of the sliding agent component is 500, more preferably 600, and particularly preferably 700. Although there is no particular upper limit of the weight average molecular weight of the (E) sliding agent component, 100000 is a rough standard because of easy handling. In the resin gear of the present embodiment, by maintaining the weight average molecular weight of the sliding agent component (E) in the above-described range, it is possible to achieve the maintenance of wear resistance when the number of sliding operations exceeds 10,000.

(E)摺動剤成分の分子量分布の下限は特にないが、摺動時の摩擦係数の安定性の観点から、1.0に近いことが目安である。また(E)摺動剤成分の分子量分布の好ましい上限は9.0であり、より好ましくは8.5であり、さらに好ましくは8.0であり、さらにより好ましくは7.5である。   (E) There is no particular lower limit on the molecular weight distribution of the sliding agent component, but from the viewpoint of the stability of the friction coefficient during sliding, it is a guideline to be close to 1.0. The preferred upper limit of the molecular weight distribution of the sliding agent component (E) is 9.0, more preferably 8.5, still more preferably 8.0, and even more preferably 7.5.

(E)摺動剤成分の重量平均分子量は、重量平均分子量1000以下の場合は、液体クロマトグラフ/質量分析により測定され、重量平均分子量が1000を超える場合は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィにより測定された標準ポリスチレン等の換算の重量平均分子量で表される。   (E) The weight average molecular weight of the sliding agent component is measured by liquid chromatography / mass spectrometry when the weight average molecular weight is 1000 or less, and measured by gel permeation chromatography when the weight average molecular weight exceeds 1000. And expressed in terms of weight average molecular weight in terms of standard polystyrene or the like.

(E)摺動剤成分は、その融点が40〜150℃であることが好ましい。(E)摺動剤成分の融点を40℃以上とすることにより、より高い温度での樹脂成形体の耐摩耗性を向上させることが可能となる傾向にあり、(E)摺動剤成分の融点を150℃以下とすることで、加工時の樹脂中への(E)摺動剤成分の良好な分散を達成しやすくなる。(E)摺動剤成分の融点のより好ましい下限は、45℃であり、さらに好ましい下限は50℃であり、特に好ましい下限は80℃である。また、(E)摺動剤成分の融点のより好ましい上限は、140℃であり、さらに好ましくは135℃であり、特に好ましくは130℃である。(E)摺動剤成分の融点は、JIS K 7121に準拠した方法(DSC法)により測定できる。   (E) The sliding agent component preferably has a melting point of 40 to 150 ° C. By setting the melting point of the sliding agent component (E) to 40 ° C. or higher, the wear resistance of the resin molded article at a higher temperature tends to be improved. By setting the melting point to 150 ° C. or less, it becomes easy to achieve good dispersion of the (E) sliding agent component in the resin during processing. (E) A more preferred lower limit of the melting point of the sliding agent component is 45 ° C, a further preferred lower limit is 50 ° C, and a particularly preferred lower limit is 80 ° C. Further, the more preferable upper limit of the melting point of the sliding agent component (E) is 140 ° C, more preferably 135 ° C, particularly preferably 130 ° C. (E) The melting point of the sliding agent component can be measured by a method according to JIS K 7121 (DSC method).

≪その他の成分≫
本実施形態の樹脂製ギアは、本実施形態の目的を損なわない範囲で、従来熱可塑性樹脂に使用されている各種安定剤を含有することができる。安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、下記の無機充填剤、熱安定剤等が挙げられる。これらは1種のみを単独で使用してもよく2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらは市販の試薬又は製品であってもよい。
≪Other ingredients≫
The resin gear of the present embodiment can contain various stabilizers conventionally used in thermoplastic resins as long as the object of the present embodiment is not impaired. Examples of the stabilizer include, but are not limited to, the following inorganic fillers and heat stabilizers. These may be used alone or in combination of two or more. These may be commercially available reagents or products.

無機充填剤は、以下に限定されるものではないが、例えば、繊維状粒子、板状粒子、及び無機顔料からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である。ここでいう繊維状粒子及び板状粒子とは、ポリアセタール樹脂成形体中に存在する繊維状粒子、板状粒子の平均アスペクト比が5以上である粒子である。   The inorganic filler is not limited to the following, but is, for example, at least one compound selected from the group consisting of fibrous particles, plate-like particles, and inorganic pigments. Here, the fibrous particles and the plate-like particles are particles in which the average aspect ratio of the fibrous particles and the plate-like particles existing in the polyacetal resin molded product is 5 or more.

繊維状粒子としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム繊維、アスベスト繊維、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維、メタケイ酸カルシウム繊維、アラミド繊維等が挙げられる。   Examples of the fibrous particles include, but are not particularly limited to, glass fibers, carbon fibers, potassium titanate fibers, asbestos fibers, silicon carbide fibers, silicon nitride fibers, calcium metasilicate fibers, and aramid fibers.

また、板状粒子としては、特に限定されないが、例えば、タルク、マイカ、カオリン、ガラスフレーク、ベントナイト等が挙げられる。これらの中では、タルク、マイカ、及びガラス繊維が好ましい。これらを用いることにより、機械的強度により優れ、かつ経済的である傾向にある。   The plate-like particles are not particularly limited, and examples thereof include talc, mica, kaolin, glass flake, bentonite, and the like. Of these, talc, mica, and glass fiber are preferred. By using these, it tends to be more excellent in mechanical strength and more economical.

また無機顔料としては、特に限定されないが、例えば、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、硫酸バリウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、含水酸化クロム、酸化クロム、アルミ酸コバルト、バライト粉、亜鉛黄1種、亜鉛黄2種、フェロシアン化鉄カリカオリン、チタンイエロー、コバルトブルー、ウルトラマリン青、カドミウム、ニッケルチタン、リトポン、ストロンチウム、アンバー、シェンナ、アズライト、マラカイト、アズロマラカイト、オーピメント、リアルガー、辰砂、トルコ石、菱マンガン鉱、イエローオーカー、テールベルト、ローシェンナ、ローアンバー、カッセルアース、白亜、石膏、バーントシェンナ、バーントアンバー、ラピスラズリ、アズライト、マラカイト、サンゴ粉、白色雲母、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトバイオレット、コバルトグリーン、ジンクホワイト、チタニウムホワイト、ライトレッド、クロムオキサイドグリーン、マルスブラック、ビリジャン、イエローオーカー、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、バーミリオン、タルク、ホワイトカーボン、クレー、ミネラルバイオレッド、ローズコバルトバイオレット、シルバーホワイト、金粉、ブロンズ粉、アルミニウム粉、プルシアンブルー、オーレオリン、雲母チタン、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ファーナスブラック、植物性黒、骨炭、炭酸カルシウム、紺青等が挙げられる。   Examples of the inorganic pigment include, but are not particularly limited to, for example, zinc sulfide, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, barium sulfate, titanium dioxide, barium sulfate, hydrated chromium oxide, chromium oxide, cobalt aluminate, barite powder, zinc yellow. 1 kind, zinc yellow 2 kinds, ferrocyanide iron caricaolin, titanium yellow, cobalt blue, ultramarine blue, cadmium, nickel titanium, lithopone, strontium, amber, sienna, azurite, malachite, azlo malachite, opiment, real gar, cinnabar, Turquoise, rhodochrosite, yellow ocher, tail belt, roshenna, roo amber, kassel earth, chalk, plaster, burnt sienna, burnt amber, lapis lazuli, azurite, malachite, coral powder, white mica, cobalt blue, se Lian Blue, Cobalt Violet, Cobalt Green, Zinc White, Titanium White, Light Red, Chrome Oxide Green, Mars Black, Viridian, Yellow Ocher, Alumina White, Cadmium Yellow, Cadmium Red, Vermillion, Talc, White Carbon, Clay, Mineral Bio Red, Rose Cobalt Violet, Silver White, Gold Powder, Bronze Powder, Aluminum Powder, Prussian Blue, Aureolin, Mica Titanium, Carbon Black, Acetylene Black, Lamp Black, Furnas Black, Vegetable Black, Bone Charcoal, Calcium Carbonate, Navy Blue No.

これらの中でも硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化鉄、二酸化チタン、チタンイエロー、コバルトブルー、及び炭酸塩が、より高い耐摩耗性を付与する観点から好ましく、酸化亜鉛、及びチタンイエローが、モース硬度が十分に低く、更に高い摩耗性を付与する観点から、より好ましい。   Among these, zinc sulfide, zinc oxide, iron oxide, titanium dioxide, titanium yellow, cobalt blue, and carbonate are preferable from the viewpoint of imparting higher wear resistance, and zinc oxide and titanium yellow have a sufficient Mohs hardness. From the viewpoint of imparting even higher wear resistance.

上述した無機充填剤の添加量は、特に限定されないが、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、無機充填剤が0.002〜70質量部の範囲であると好ましい。無機充填剤の添加量を上述の範囲とする事で樹脂組成物の取扱い性を高めることができる。   Although the addition amount of the above-mentioned inorganic filler is not particularly limited, it is preferable that the amount of the inorganic filler is in the range of 0.002 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). By setting the addition amount of the inorganic filler within the above range, the handleability of the resin composition can be improved.

熱安定剤としては、樹脂成形体の熱安定性向上の観点から、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。   As the heat stabilizer, a hindered phenol-based antioxidant is preferable from the viewpoint of improving the heat stability of the resin molded article.

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−オクタデシル−3−(3’−メチル−5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−テトラデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート)、1,4−ブタンジオール−ビス−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート)、トリエチレングリコール−ビス−(3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート)等が挙げられる。   Examples of the hindered phenol-based antioxidant include, but are not limited to, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) -propionate, n-octadecyl-3- (3'-methyl-5'-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) -propionate, n-tetradecyl-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'- (Hydroxyphenyl) -propionate, 1,6-hexanediol-bis- (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate), 1,4-butanediol-bis- (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate), triethylene glycol-bis- (3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxy) Phenyl) - propionate), and the like.

また、ヒンダードフェノール系酸化防止剤として、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラキス−(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネートメタン、3,9−ビス(2−(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、N,N’−ビス−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プリピオニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−テトラメチレンビス−3−(3’−メチル−5’−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオニルジアミン、N,N’−ビス−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオニル)ヒドラジン、N−サリチロイル−N’−サリチリデンヒドラジン、3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール、N,N’−ビス(2−(3−(3,5−ジ−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル)オキシアミド等も挙げられる。   Examples of the hindered phenol-based antioxidant include, but are not limited to, tetrakis- (methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) pro Pionate methane, 3,9-bis (2- (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy) -1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10 -Tetraoxaspiro (5,5) undecane, N, N'-bis-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4-hydroxyphenol) propionylhexamethylenediamine, N, N'- Tetramethylenebis-3- (3'-methyl-5'-t-butyl-4-hydroxyphenol) propionyldiamine, N, N'-bis- (3- (3,5-di-t-butyl-4- Hydroxy Enol) propionyl) hydrazine, N-salicyloyl-N'-salicylidenehydrazine, 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole, N, N'-bis (2- (3- (3,3 5-di-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy) ethyl) oxyamide and the like.

上述したヒンダードフェノール系酸化防止剤の中でも、樹脂成形体の熱安定性向上の観点から、トリエチレングリコール−ビス−(3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート)、及びテトラキス−(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタンが好ましい。   Among the above hindered phenolic antioxidants, from the viewpoint of improving the thermal stability of the resin molded product, triethylene glycol-bis- (3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)- Propionate) and tetrakis- (methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate) methane are preferred.

上述した酸化防止剤の添加量は、特に限定されないが、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、酸化防止剤、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤が0.1〜2質量部、の範囲であると好ましい。酸化防止剤の添加量を上述の範囲とする事で樹脂組成物の取扱い性を高めることができる。   Although the addition amount of the above-mentioned antioxidant is not particularly limited, the antioxidant, for example, 0.1 to 2 parts by mass of a hindered phenol-based antioxidant is used per 100 parts by mass of the thermoplastic resin. It is preferably within the range. By controlling the addition amount of the antioxidant within the above range, the handleability of the resin composition can be improved.

≪ギア摺動面の算術平均表面粗さSa≫
本実施形態の樹脂製ギアは、他のギア歯との摺動面の表面粗さが、算術平均表面粗さSaで3.0μm以下である必要がある。算術平均表面粗さSaとは、ISO25178に準拠した測定方法で得られる値であり、算術平均表面粗さRaを面に拡張して得ることができる。算術平均表面粗さRaは、JISB0031に準拠し、樹脂製ギアの他のギア歯との摺動面(当該摺動面は、樹脂製ギアの形状に基づいて当業者によって特定できる。)における粗さ曲線を計測し、粗さ曲線の平均線方向で基準長さ(a)だけを抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線をy=f(x)で表したときに、下記式(4)によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。

Figure 2020034164
また、算術平均表面粗さSaとは、算術平均表面粗さRaを面に拡張したものであり下記式(5)で表される。
Figure 2020034164
{Arithmetic average surface roughness of gear sliding surface Sa}
In the resin gear of the present embodiment, the surface roughness of the sliding surface with the other gear teeth needs to be 3.0 μm or less in arithmetic average surface roughness Sa. The arithmetic average surface roughness Sa is a value obtained by a measurement method based on ISO25178, and can be obtained by extending the arithmetic average surface roughness Ra to a surface. The arithmetic average surface roughness Ra conforms to JIS B0031, and is a roughness on a sliding surface of the resin gear with other gear teeth (the sliding surface can be specified by a person skilled in the art based on the shape of the resin gear). The roughness curve is measured, and only the reference length (a) is extracted in the average line direction of the roughness curve, the direction of the average line of the extracted portion is set as the X axis, the direction of the vertical magnification is set as the Y axis, and the roughness curve is set as y. = F (x) means a value obtained by the following equation (4) expressed in micrometers (μm).
Figure 2020034164
The arithmetic average surface roughness Sa is obtained by extending the arithmetic average surface roughness Ra to a surface, and is represented by the following equation (5).
Figure 2020034164

算術平均表面粗さSaの上限は0.9μmであることが好ましく、より好ましくは0.8μm、さらにより好ましくは0.7μm、最も好ましくは0.6μmである。算術平均表面粗さSaの下限は特に制限されないが、製造容易性の観点から、例えば、0.1μmであることが好ましい。表面粗さは、共焦点顕微鏡(例えばOPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)等の市販の顕微鏡装置を用いて測定する事が出来る。   The upper limit of the arithmetic mean surface roughness Sa is preferably 0.9 μm, more preferably 0.8 μm, still more preferably 0.7 μm, and most preferably 0.6 μm. The lower limit of the arithmetic mean surface roughness Sa is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1 μm from the viewpoint of manufacturability. The surface roughness can be measured using a commercially available microscope device such as a confocal microscope (for example, OPTELICS (registered trademark) H1200, manufactured by Lasertec Corporation).

≪ボイド≫
樹脂製ギア中のボイドは少ない方が良い。ボイドが存在する事で、その部分を起点に、ギアの歯にかかる荷重による応力集中が起こり、繰り返し疲労時の破断の起点となりうる。特に、射出成型により成形したギアのモジュールサイズが大きくなると、ボイドは大きくなる傾向にある。ボイドの存在は、ギアを歯に対して垂直方向に半分に割断し、その断面を観察し、ミクロボイドを観察する事で確認できる。例えば、共焦点顕微鏡(例えばOPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)を用いて測定する事で。ミクロボイドのサイズを確認する事が出来る。ボイドの最大サイズ(本開示で、樹脂製ギアの上記断面全体で観察されるボイドの円相当径の最大値として定義される。)の上限は2.0μmであることが好ましく、より好ましくは1.0μm、さらにより好ましくは0.5μm、最も好ましくは0.4μmである。ボイドは、存在しないことが好ましく、また存在する場合でもその最大サイズが小さいことが好ましいが、実用上の耐久性の観点から、例えば、ボイドの最大サイズが、0.01μm以上であってもよい。
≪void≫
The fewer voids in the resin gear, the better. The presence of the voids causes a stress concentration due to the load applied to the gear teeth starting from that portion, which may be a starting point of fracture during repeated fatigue. In particular, as the module size of a gear formed by injection molding increases, the void tends to increase. The existence of voids can be confirmed by cutting the gear in half in the direction perpendicular to the teeth, observing the cross section, and observing the microvoids. For example, by using a confocal microscope (for example, OPTELICS (registered trademark) H1200, manufactured by Lasertec Corporation). You can check the size of the microvoids. The upper limit of the maximum size of the void (defined in the present disclosure as the maximum value of the equivalent circle diameter of the void observed in the entire cross section of the resin gear) is preferably 2.0 μm, more preferably 1 μm. 0.0 μm, even more preferably 0.5 μm, most preferably 0.4 μm. The void is preferably absent, and even if it is present, its maximum size is preferably small. From the viewpoint of practical durability, for example, the maximum size of the void may be 0.01 μm or more. .

樹脂製ギア中のボイドの数は、少ない方が好ましく、上記断面の100mm2当たり、好ましくは10個以下、より好ましくは8個以下、さらに好ましくは5個以下である。ボイドの数は、実用上の耐久性の観点から、上記断面の100mm2当たり、例えば1個以上であってもよい。 The number of voids in the resin gear is preferably as small as possible, and is preferably 10 or less, more preferably 8 or less, and still more preferably 5 or less per 100 mm 2 of the cross section. From the viewpoint of practical durability, the number of voids may be, for example, one or more per 100 mm 2 of the cross section.

≪吸水寸法変化≫
樹脂製ギアにおいては、平衡状態(80℃熱水中に24時間暴露させ、その後、80℃相対湿度57%の条件下で120時間保持)で吸水させた際の吸水寸法変化(以下、平衡吸水寸法変化ともいう。)が、3%以下であることが好ましい。実使用環境において、寸法変化が小さい方が、ギアの特定の歯に大きな荷重がかかること(応力集中)が起こりにくくなり、耐久性が向上しやすい。平衡吸水寸法変化の上限は3%であることが好ましく、より好ましくは2%、さらにより好ましくは2.5%、最も好ましくは1%である。平衡吸水寸法変化の下限は特に制限されないが、実用上の耐久性の観点から、例えば、0.5%であってもよい。
≫Change in water absorption size≫
In resin gears, the water absorption dimensional change (hereinafter referred to as equilibrium water absorption) when water is absorbed in an equilibrium state (exposure to hot water at 80 ° C. for 24 hours and then holding at 80 ° C. and a relative humidity of 57% for 120 hours). (Also referred to as dimensional change) is preferably 3% or less. In an actual use environment, a smaller dimensional change is less likely to apply a large load (stress concentration) to a specific tooth of the gear, and the durability is easily improved. The upper limit of the equilibrium water absorption dimensional change is preferably 3%, more preferably 2%, still more preferably 2.5%, and most preferably 1%. The lower limit of the equilibrium water absorption dimensional change is not particularly limited, but may be, for example, 0.5% from the viewpoint of practical durability.

≪トルク≫
本実施形態の樹脂製ギアは、トルクが大きい使用環境においても優れた耐久性を示すことから、一態様において、トルク3N/m以上で使用される。本実施形態の樹脂製ギアの使用時のトルクの上限は、耐久性の観点から、25N/mであることが好ましく、より好ましくは20N/m、さらにより好ましくは15N/mである。トルクの下限は、本実施形態の樹脂製ギアによる良好な耐久性の利点を得る観点から、好ましくは5N/m、より好ましくは10Nである。
≪Torque≫
Since the resin gear of the present embodiment exhibits excellent durability even in a use environment where the torque is large, in one aspect, the resin gear is used at a torque of 3 N / m or more. The upper limit of the torque when the resin gear of the present embodiment is used is preferably 25 N / m, more preferably 20 N / m, and even more preferably 15 N / m from the viewpoint of durability. The lower limit of the torque is preferably 5 N / m, more preferably 10 N, from the viewpoint of obtaining a good durability advantage of the resin gear of the present embodiment.

≪作動回転数≫
本実施形態の樹脂製ギアは、作動回転数が100rpm以上である駆動源に好ましく適用できる。したがって、本開示の一態様は、本開示の樹脂製ギアと、本開示の駆動源とを有するギア駆動体を提供する。ギアは、当該ギアが適用される駆動源の作動回転数によってその耐久性が大きく変動し、高作動回転数の使用環境下では劣化しやすい傾向がある。本実施形態の樹脂製ギアは、より高作動回転数の駆動源に適用された場合にも優れた性能を示す。駆動源は、典型的にはモータである。駆動源の作動回転数の上限は10000rpmであることが好ましく、より好ましくは5000rpm、さらにより好ましくは3000rpm、最も好ましくは2000rpmである。作動回転数の下限は特に制限されないが、本実施形態の樹脂製ギアによる良好な耐久性の利点を得る観点から、例えば、10rpm、又は100rpm、又は300rpm、又は800rpmであることが好ましい。
≪Operating speed≫
The resin gear of the present embodiment can be preferably applied to a drive source whose operating rotation speed is 100 rpm or more. Therefore, one embodiment of the present disclosure provides a gear driver including the resin gear of the present disclosure and the drive source of the present disclosure. The durability of a gear greatly varies depending on the operating speed of a drive source to which the gear is applied, and the gear tends to deteriorate under an operating environment with a high operating speed. The resin gear of the present embodiment also exhibits excellent performance when applied to a drive source with a higher operating speed. The drive source is typically a motor. The upper limit of the operating rotation speed of the drive source is preferably 10,000 rpm, more preferably 5000 rpm, even more preferably 3000 rpm, and most preferably 2000 rpm. The lower limit of the operating rotational speed is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 rpm, 100 rpm, 300 rpm, or 800 rpm from the viewpoint of obtaining a good durability advantage of the resin gear of the present embodiment.

≪モジュール≫
本実施形態の樹脂製ギアは、モジュールが0.5以上であってよい。モジュールとは、ギアの基準円直径を歯数で除した値であり、歯車の大きさを表す。モジュールの大きさによってギアの耐久性は大きく変動する。本実施形態の樹脂製ギアは幅広いモジュール設計に亘って優れた性能を示す。モジュールの上限は5.0であることが好ましく、より好ましくは3.0、さらにより好ましくは2.0、最も好ましくは1.0である。モジュールの下限は特に制限されないが、本実施形態の樹脂製ギアによる良好な耐久性の利点を得る観点から、例えば、0.5であることが好ましい。
≪Module≫
The resin gear of the present embodiment may have a module of 0.5 or more. The module is a value obtained by dividing the reference circle diameter of the gear by the number of teeth, and represents the size of the gear. The durability of the gear greatly varies depending on the size of the module. The resin gear of the present embodiment exhibits excellent performance over a wide range of module designs. The upper limit of the module is preferably 5.0, more preferably 3.0, even more preferably 2.0, and most preferably 1.0. The lower limit of the module is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.5 from the viewpoint of obtaining a good durability advantage of the resin gear of the present embodiment.

≪線膨張係数≫
本実施形態の樹脂製ギアは、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーを含むため、従来の樹脂製ギアよりも低い線膨張性を示すことが可能となる。具体的には、樹脂製ギアの構成材料である樹脂組成物の温度範囲0℃〜60℃における線膨張係数は60ppm/K以下であることが好ましい。線膨張係数は、より好ましくは50ppm/K以下であり、さらにより好ましくは45ppm/K以下であり、最も好ましくは35ppm/K以下である。線膨張係数の下限は特に制限されないが、製造容易性の観点から、例えば、5ppm/Kであることが好ましく、より好ましくは10ppm/Kである。
≪Linear expansion coefficient≫
Since the resin gear of this embodiment includes (B) cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, it is possible to exhibit a lower linear expansion property than a conventional resin gear. Specifically, it is preferable that the linear expansion coefficient in the temperature range of 0 ° C. to 60 ° C. of the resin composition which is a constituent material of the resin gear is 60 ppm / K or less. The coefficient of linear expansion is more preferably 50 ppm / K or less, still more preferably 45 ppm / K or less, and most preferably 35 ppm / K or less. The lower limit of the linear expansion coefficient is not particularly limited, but is preferably, for example, 5 ppm / K, and more preferably 10 ppm / K, from the viewpoint of ease of production.

≪樹脂製ギアの製造方法≫
本実施形態の樹脂製ギアは、例えば、上述した(A)熱可塑性樹脂100質量部と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー1〜50質量部と、を含む、樹脂組成物を溶融混練し、特定の形状に成形すること等により製造することができる。
製造 Method of manufacturing resin gears≫
The resin gear of the present embodiment includes, for example, a resin composition including (A) 100 parts by mass of the thermoplastic resin described above and (B) 1 to 50 parts by mass of cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less. It can be manufactured by melting and kneading the product and molding it into a specific shape.

樹脂組成物を製造する装置としては、特に限定されず、一般に実用されている混練機が適用できる。当該混練機としては、以下に限定されるものではないが、例えば、一軸又は多軸混練押出機、ロール、バンバリーミキサー等を用いればよい。中でも、減圧装置、及びサイドフィーダー設備を装備した2軸押出機が好ましい。   The apparatus for producing the resin composition is not particularly limited, and a generally used kneader can be used. The kneading machine is not limited to the following, but for example, a single-screw or multi-screw kneading extruder, a roll, a Banbury mixer, or the like may be used. Among them, a twin-screw extruder equipped with a decompression device and a side feeder device is preferable.

これら混練機を用いて、樹脂組成物を様々な形状に成形する事が可能である。樹脂ペレット状、シート状、繊維状、板状、棒状等のさまざまな形状が挙げられるが、樹脂ペレット形状が、後加工の容易性や運搬の容易性からより好ましい。この際の好ましいペレット形状としては、丸型、楕円型、円柱型などが挙げられる。ペレット形状は、押出加工時のカット方式により異なる。例えば、アンダーウォーターカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは、丸型になることが多く、ホットカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは丸型又は楕円型になることが多く、ストランドカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは円柱状になることが多い。丸型ペレットの場合、その好ましい大きさは、ペレット直径として1mm以上、3mm以下である。また、円柱状ペレットの場合の好ましい直径は、1mm以上3mm以下であり、好ましい長さは、2mm以上10mm以下である。上記の直径及び長さは、押出時の運転安定性の観点から、下限以上とすることが望ましく、後加工での成形機への噛み込み性の観点から、上限以下とすることが望ましい。   Using these kneaders, it is possible to mold the resin composition into various shapes. Various shapes such as a resin pellet, a sheet, a fiber, a plate, and a bar are exemplified, and the resin pellet is more preferable because of easiness of post-processing and transportation. Preferable pellet shapes at this time include a round shape, an elliptical shape, and a columnar shape. The shape of the pellet varies depending on the cutting method used during extrusion. For example, pellets cut by a cutting method called underwater cut are often round, and pellets cut by a cutting method called hot cut are often round or elliptical, and a strand cut and The pellets cut by the so-called cutting method often have a columnar shape. In the case of a round pellet, the preferred size is 1 mm or more and 3 mm or less as a pellet diameter. Further, in the case of a cylindrical pellet, a preferred diameter is 1 mm or more and 3 mm or less, and a preferred length is 2 mm or more and 10 mm or less. The above-mentioned diameter and length are desirably not less than the lower limit from the viewpoint of operation stability during extrusion, and desirably not more than the upper limit from the viewpoint of biting into a molding machine in post-processing.

上記の方法で得られた樹脂組成物(例えば、樹脂ペレット)を、所望のギア形状の金型を備えた射出成形機に投入し成形行うことで、所望のギア形状の成形体を得る事が出来る。また、例えば、樹脂ペレットを押し出し成形機に投入し、丸棒押出しを行うことで、丸棒状の成形体を得る事が出来る。この丸棒を所望のギア形状に切削する事で所望のギア形状の成形体を得る事が出来る。これらは当業者であれば容易である。より好ましい成形方法は射出成型である。上記方法によれば、金型表面温度、射出速度、保圧等を制御する事で肉厚の成形体でもボイドが発生しにくい傾向にある。典型的な態様において、樹脂製ギアは、歯幅の寸法が例えば2〜50mmであるような肉厚の成形体である。   The resin composition (for example, resin pellets) obtained by the above method is charged into an injection molding machine equipped with a mold having a desired gear shape, and is molded, whereby a molded product having a desired gear shape can be obtained. I can do it. Further, for example, a resin pellet is put into an extrusion molding machine, and a round bar is extruded, whereby a round bar-shaped molded body can be obtained. By cutting this round bar into a desired gear shape, a molded body having a desired gear shape can be obtained. These are easy for those skilled in the art. A more preferred molding method is injection molding. According to the above-described method, by controlling the mold surface temperature, the injection speed, the holding pressure, and the like, voids are less likely to be generated even in a thick molded product. In a typical embodiment, the resin gear is a thick molded body having a tooth width dimension of, for example, 2 to 50 mm.

≪用途≫
本実施形態の樹脂製ギアは、機械的強度、耐久性及び静音性に優れるため、様々な用途に好適に使用できる。特に、歯車として、以下に制限されないが、例えば、はすば歯車、平歯車、内歯車、ラック歯車、やまば歯車、すぐばかさ歯車、はすばかさ歯車、まがりばかさ歯車、冠歯車、フェースギア、ねじ歯車、ウォームギア、ウォームホイールギア、ハイポイドギア、及びノビコフ歯車が挙げられる。また、上記のはすば歯車や平歯車などは、シングル歯車及び2段歯車、並びに駆動モータから多段に組み合わせ、回転ムラをなくして減速するような構造を有する組合せ歯車であってもよい。
≪Application≫
The resin gear of the present embodiment is excellent in mechanical strength, durability and quietness, and thus can be suitably used for various applications. In particular, as the gear, although not limited to the following, for example, helical gear, spur gear, internal gear, rack gear, helical gear, straight bevel gear, helical bevel gear, spiral bevel gear, crown gear, Face gears, screw gears, worm gears, worm wheel gears, hypoid gears, and Novikov gears. Further, the above-mentioned helical gear, spur gear, etc. may be a single gear, a two-stage gear, or a combination gear having a structure in which a drive motor is combined in multiple stages to reduce rotation without uneven rotation.

かかる歯車が好適に用いられる部品としては、以下に制限されないが、例えばカム、スライダー、レバー、アーム、クラッチ、フェルトクラッチ、アイドラギアー、プーリー、ローラー、コロ、キーステム、キートップ、シャッター、リール、シャフト、関節、軸、軸受け、及びガイドが挙げられる。加えて、アウトサート成形の樹脂部品、インサート成形の樹脂部品、シャーシ、トレー及び側板も挙げられる。   Examples of parts that are preferably used for such gears include, but are not limited to, cams, sliders, levers, arms, clutches, felt clutches, idler gears, pulleys, rollers, rollers, rollers, key stems, key tops, shutters, reels, and shafts. , Joints, shafts, bearings, and guides. In addition, outsert molded resin parts, insert molded resin parts, chassis, trays and side plates are also included.

本実施形態の樹脂製ギアの具体的な用途としては、以下に制限されないが、例えば、オフィスオートメーション機器用機構部品、カメラ又はビデオ機器用機構部品、音楽、映像又は情報機器用機構部品、通信機器用機構部品、電気機器用機構部品、電子機器用機構部品、自動車用の機構部品(ドア周辺部品、シート周辺部品、空調器周辺部品)、自転車の機構部品(駆動モーター伝達等)、スイッチ部品、文具機構部品、住居設備の機構部品、自動販売機機構部品、スポーツ・レジャー・レクリエーション関係機器の機構部品、及び工業用機器の機構部品が挙げられる。   Specific applications of the resin gear of the present embodiment include, but are not limited to, mechanical components for office automation equipment, mechanical components for cameras or video equipment, mechanical components for music, video or information equipment, and communication equipment. Mechanical parts, electrical equipment mechanical parts, electronic equipment mechanical parts, automobile mechanical parts (door peripheral parts, seat peripheral parts, air conditioner peripheral parts), bicycle mechanical parts (drive motor transmission, etc.), switch parts, Stationary mechanism components, mechanical components of residential equipment, mechanical components of vending machines, mechanical components of sports, leisure and recreation-related equipment, and mechanical components of industrial equipment.

また、本実施形態の樹脂製ギアは、従来の樹脂製ギアと比較して、顕著に優れた耐久性及び静音性を保持できる観点から、自動車、電動車全般に適用することができる。電動車としては、以下に制限されないが、例えば、シニア四輪、バイク及び電動二輪車が挙げられる。   In addition, the resin gear of the present embodiment can be applied to automobiles and electric vehicles in general, from the viewpoint of maintaining remarkably excellent durability and quietness as compared with conventional resin gears. Examples of the electric vehicle include, but are not limited to, senior four-wheeled vehicles, motorcycles, and electric motorcycles.

本実施形態の樹脂製ギアは、グリースを塗布して使用されることが好ましい。これにより、耐久性及び静音性が大きく向上し得る。   The resin gear of the present embodiment is preferably used by applying grease. Thereby, durability and quietness can be improved greatly.

本発明を実施例に基づいて更に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
≪原料及び評価方法≫
以下に、使用した原料及び、評価方法について説明する。
The present invention will be further described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
≪Raw materials and evaluation method≫
Hereinafter, the used raw materials and the evaluation method will be described.

≪(A)熱可塑性樹脂≫
(a−1)PA6 宇部興産株式会社製 UBEナイロン 1013B
(a−2)POM 旭化成株式会社製 テナックTM 4520
<< (A) thermoplastic resin >>
(A-1) PA6 UBE nylon 1013B manufactured by Ube Industries, Ltd.
(A-2) POM Tenac TM 4520 manufactured by Asahi Kasei Corporation

≪(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバー≫
(b−1)セルロースA
リンターパルプを裁断後、オートクレーブを用いて、120℃以上の熱水中で3時間加熱し、ヘミセルロース部分を除去した精製パルプを、圧搾、純水中に固形分率が1.5重量%になるように叩解処理により高度に短繊維化及びフィブリル化させた後、そのままの濃度で高圧ホモジナイザー(操作圧:85MPaにて10回処理)により解繊することにより解繊セルロースを得た。ここで、叩解処理においては、ディスクリファイナーを用い、カット機能の高い叩解刃(以下カット刃と称す)で2.5時間処理した後に解繊機能の高い叩解刃(以下解繊刃と称す)を用いてさらに2時間叩解を実施し、セルロースAを得た。
<< (B) Cellulose nanofiber whose average fiber diameter is 1000 nm or less >>
(B-1) Cellulose A
After cutting the linter pulp, the purified pulp from which the hemicellulose portion was removed was heated in a hot water of 120 ° C. or more for 3 hours using an autoclave, and the solid content was reduced to 1.5% by weight in pure water. After the fibers were highly shortened and fibrillated by beating as described above, the fibers were fibrillated at the same concentration using a high-pressure homogenizer (operating pressure: processing 10 times at 85 MPa) to obtain fibrillated cellulose. Here, in the beating process, using a disc refiner, a beating blade having a high cutting function (hereinafter referred to as a cutting blade) is used for 2.5 hours, and then a beating blade having a high defibrating function (hereinafter referred to as a defibrating blade) is used. The mixture was further beaten for 2 hours to obtain cellulose A.

(b−2)セルロースB
リンターパルプを裁断後、オートクレーブを用いて、120℃以上の熱水中で3時間加熱し、ヘミセルロース部分を除去した精製パルプを、圧搾、純水中に固形分率が1.5重量%になるように叩解処理により高度に短繊維化及びフィブリル化させた後、そのままの濃度で高圧ホモジナイザー(操作圧:85MPaにて10回処理)により解繊することにより解繊セルロースを得た。ここで、叩解処理においては、ディスクリファイナーを用い、カット機能の高い叩解刃(以下カット刃と称す)で4時間処理した後に解繊機能の高い叩解刃(以下解繊刃と称す)を用いてさらに4時間叩解を実施し、セルロースBを得た。
(B-2) Cellulose B
After cutting the linter pulp, the purified pulp from which the hemicellulose portion was removed was heated in a hot water of 120 ° C. or more for 3 hours using an autoclave, and the solid content was reduced to 1.5% by weight in pure water. After the fibers were highly shortened and fibrillated by beating as described above, the fibers were fibrillated at the same concentration using a high-pressure homogenizer (operating pressure: processing 10 times at 85 MPa) to obtain fibrillated cellulose. Here, in the beating process, a disc refiner is used, and after processing for 4 hours with a beating blade having a high cutting function (hereinafter, referred to as a cutting blade), using a beating blade having a high defibrating function (hereinafter, referred to as a defibrating blade). Beating was further performed for 4 hours to obtain cellulose B.

(b−3)セルロースC
国際公開第2017/159823号[0108]実施例1に記載の方法でセルロースCを得た。
(B-3) Cellulose C
WO 2017/159823 [0108] Cellulose C was obtained by the method described in Example 1.

<(B)セルロースナノファイバーの重合度>
「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定した。
<(B) Degree of polymerization of cellulose nanofiber>
It was measured by the reduced specific viscosity method using a copper ethylenediamine solution specified in the crystalline cellulose confirmation test (3) of “14th Revised Japanese Pharmacopoeia” (published by Hirokawa Shoten).

<(B)セルロースナノファイバーの結晶形、結晶化度>
X線回折装置(株式会社リガク製、多目的X線回折装置)を用いて粉末法にて回折像を測定(常温)し、Segal法で結晶化度を算出した。また、得られたX線回折像から結晶形についても測定した。
<(B) Crystal Form and Crystallinity of Cellulose Nanofiber>
Using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Corporation, a multipurpose X-ray diffractometer), a diffraction image was measured by a powder method (normal temperature), and the crystallinity was calculated by a Segal method. The crystal form was also measured from the obtained X-ray diffraction image.

<(B)セルロースナノファイバーのL/D>
(B)セルロースナノファイバーを、1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」、処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1〜0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを、原子間力顕微鏡(AFM)で計測された際に得られる粒子像の長径(L)と短径(D)とした場合の比(L/D)を求め、100個〜150個の粒子の平均値として算出した。
<(B) L / D of cellulose nanofiber>
(B) Cellulose nanofiber was made into a pure water suspension at a concentration of 1% by mass, and a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name "Excel Auto Homogenizer ED-7", processing condition: rotation speed: 15,000 rpm) × 5 minutes), the aqueous dispersion was diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, cast on mica, and air-dried, and measured with an atomic force microscope (AFM). Then, the ratio (L / D) when the major axis (L) and the minor axis (D) were obtained was calculated as an average value of 100 to 150 particles.

<(B)セルロースナノファイバーの平均繊維径>
(B)セルロースナノファイバーを固形分40質量%として、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、商品名「5DM−03−R」、撹拌羽根はフック型)中において、126rpmで、室温常圧下で30分間混練した。次いで、固形分が0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED−7」、処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させ、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」、ロータータイプRA−400型、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理する。)した。遠心後の上澄み液を用いて、レーザー回折/散乱法粒度分布計(堀場製作所(株)製、商品名「LA−910」、超音波処理1分間、屈折率1.20)により得られた体積頻度粒度分布における積算50%粒子径(体積平均粒子径)を測定し、この値を平均繊維径とした。
<(B) Average fiber diameter of cellulose nanofiber>
(B) Using a cellulose nanofiber having a solid content of 40% by mass, in a planetary mixer (trade name “5DM-03-R”, manufactured by Shinagawa Kogyo KK, trade name: hook type stirring blade) at 126 rpm at room temperature. Kneaded under pressure for 30 minutes. Next, a pure water suspension having a solid content of 0.5% by mass was prepared, and a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name "Excel Auto Homogenizer ED-7"), processing conditions: 15,000 rpm × 5 minutes), and centrifuged (Kubota Shoji Co., Ltd., trade name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400), processing conditions: centrifuged at 39200 m 2 / s for 10 minutes, and supernatant Was collected, and the supernatant was centrifuged at 116,000 m 2 / s for 45 minutes.) Using the supernatant liquid after centrifugation, the volume obtained by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (trade name “LA-910”, manufactured by HORIBA, Ltd., ultrasonic treatment for 1 minute, refractive index 1.20). The cumulative 50% particle diameter (volume average particle diameter) in the frequency particle size distribution was measured, and this value was defined as the average fiber diameter.

Figure 2020034164
Figure 2020034164

≪(C)表面改質剤≫
(c−1)青木油脂工業株式会社製 ブラウノンRCW−20(CASNo.61788−85−0、静的表面張力42.4mN/m、動的表面張力52.9mN/m)
常圧下沸点100℃超。
(c−2)第一工業株式会社製 スーパーフレックス 300
(c−3)三洋化成株式会社製 PEG20000
<< (C) surface modifier >>
(C-1) Aoki Yushi Kogyo Co., Ltd. Braunon RCW-20 (CAS No. 61788-85-0, static surface tension 42.4 mN / m, dynamic surface tension 52.9 mN / m)
Boiling point above 100 ° C under normal pressure.
(C-2) Superflex 300 manufactured by Daiichi Kogyo Co., Ltd.
(C-3) PEG 20000 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.

<静的表面張力の測定>
各界面活性剤を用い、自動表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、商品名「CBVP−Z型」、付属のガラス製セル)を用い、ウィルヘルミー法により静的表面張力を測定した。実施例、比較例で用いた各界面活性剤は常温で液体であったので、装置に付属のステンレス製シャーレに底から液面までの高さを7mm〜9mmとなるように仕込み、25℃±1℃に調温した後に測定し、以下の式により求めた。γ=(P−mg+shρg)/Lcosθ。ここで、P:つりあう力、m:プレートの質量、g:重力定数、L:プレート周囲長、θ:プレートと液体の接触角、s:プレート断面積、h:(力が釣り合うところまで)液面から沈んだ深さ、ρ:液体の密度(実施例、比較例で用いた界面活性剤は密度が1±0.4g/mLだったので、1を用いた。)、である。
常温で固体のものは、融点以上に加熱して溶融させた後、融点+5℃の温度に調節し、上述したウィルヘルミー法により表面張力を測定した。
<Measurement of static surface tension>
Using each surfactant, the static surface tension was measured by the Wilhelmy method using an automatic surface tension measuring device (trade name “CBVP-Z”, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., attached glass cell). Since each surfactant used in Examples and Comparative Examples was liquid at room temperature, it was charged into a stainless steel petri dish attached to the apparatus so that the height from the bottom to the liquid surface was 7 mm to 9 mm, and 25 ° C. ± It was measured after adjusting the temperature to 1 ° C., and determined by the following equation. γ = (P-mg + shρg) / Lcos θ. Here, P: balancing force, m: plate mass, g: gravitational constant, L: plate perimeter, θ: contact angle between plate and liquid, s: plate cross-sectional area, h: liquid (to the point where force is balanced) Depth from the surface, ρ: density of liquid (1 was used because the density of the surfactant used in Examples and Comparative Examples was 1 ± 0.4 g / mL).
A solid at room temperature was heated to a temperature equal to or higher than the melting point and melted, then adjusted to a temperature of the melting point + 5 ° C., and the surface tension was measured by the Wilhelmy method described above.

<動的表面張力の測定>
各界面活性剤を用い、動的表面張力計(英弘精機株式会社製 製品名シータサイエンスt−60型、プローブ(キャピラリーTYPE I(ピーク樹脂製)、シングルモード)を使用し、最大泡圧法により気泡発生周期を10Hzで動的表面張力を測定した。実施例、比較例で用いた各界面活性剤を5質量%としてイオン交換水に溶解又は分散し測定液を調製し、その溶液又は分散液100mLを、100mL容量のガラス製ビーカーに仕込み、25℃±1℃に調温された後、測定された値を用いた。動的表面張力は、以下の式により求められた。σ=ΔP・r/2。ここで、σ:動的表面張力、ΔP:圧力差(最大圧力−最小圧力)、r:キャピラリー半径、である。
<Measurement of dynamic surface tension>
Using a surfactant, a dynamic surface tensiometer (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd., product name: ThetaScience t-60 type), a probe (capillary TYPE I (manufactured by Peak Resin), single mode), air bubbles were obtained by the maximum bubble pressure method. The dynamic surface tension was measured at a generation period of 10 Hz, and each surfactant used in Examples and Comparative Examples was dissolved or dispersed in ion-exchange water with 5% by mass to prepare a measurement solution, and 100 mL of the solution or dispersion was prepared. Was charged into a glass beaker having a capacity of 100 mL, the temperature was adjusted to 25 ° C. ± 1 ° C., and the measured value was used.The dynamic surface tension was determined by the following equation: σ = ΔP · r / 2, where σ: dynamic surface tension, ΔP: pressure difference (maximum pressure−minimum pressure), r: capillary radius.

≪(D)金属イオン成分≫
(d−1)ヨウ化銅(I) 和光純薬工業製 商品名 ヨウ化銅(I)
(d−2)ヨウ化カリウム 和光純薬工業製 商品名 ヨウ化カリウム
(d−3)ステアリン酸カルシウム 堺化学工業社製 商品名 ステアリン酸カルシウム
<< (D) metal ion component >>
(D-1) Copper (I) iodide Product name Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Copper (I) iodide
(D-2) Potassium iodide Product name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries Potassium iodide (d-3) Calcium stearate Product name, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. Calcium stearate

≪(E)摺動剤成分≫
(e−1)ワックス ベーカーペトロライト社製 商品名 ユニシド700(融点110℃)
(e−2)エチレンビスステアリルアミド ライオン製 商品名 アーモワックス EBS(融点145℃)
{(E) Sliding agent component}
(E-1) Product name Uniside 700 (melting point 110 ° C) manufactured by Wax Baker Petrolite Co., Ltd.
(E-2) Ethylenebisstearylamide Lion Product name Armowax EBS (melting point 145 ° C)

≪(F)ガラスファイバー≫
(f−1)平均繊維径φ10μm 旭ファイバーグラス(株)製 商品名 JAFT756
(f−2)平均繊維径φ13μm 日本電気ガラス(株)製 商品名 ECS03T−651P
≪ (F) glass fiber≫
(F-1) Average fiber diameter φ10 μm, manufactured by Asahi Fiberglass Co., Ltd.
(F-2) Average fiber diameter φ13 μm NEC Electronics Glass Co., Ltd. product name ECS03T-651P

≪製造条件≫
二軸押出機(東芝機械(株)製TEM−26SS押出機(L/D=48、ベント付き)を用いて、ポリアミド系材料は260℃、ポリオキシメチレン系材料は200℃にシリンダー温度を設定し、(A)、(B)成分、場合により(C)成分、(D)成分並びに付加的成分を一括混合し、押出機メインスロート部より定量フィーダーより供給して、押出量15kg/時間、スクリュー回転数250rpmの条件で樹脂混練物をストランド状に押出し、ストランドバスにて急冷し、ストランドカッターで切断しペレット形状の樹脂組成物を得た。
≪Manufacturing conditions≫
Using a twin screw extruder (Toshiba Machine Co., Ltd. TEM-26SS extruder (L / D = 48, with vent), set the cylinder temperature to 260 ° C for polyamide-based materials and 200 ° C for polyoxymethylene-based materials. Then, the components (A) and (B), and optionally the components (C), (D) and additional components are mixed at once and fed from a main throat section of an extruder through a fixed-quantity feeder to obtain an extrusion rate of 15 kg / hour. The resin kneaded material was extruded into strands under the conditions of a screw rotation number of 250 rpm, rapidly cooled in a strand bath, and cut with a strand cutter to obtain a pellet-shaped resin composition.

≪成形条件・多目的試験片≫
先の製造条件で得られたペレット形状の樹脂組成物を射出成形機を用いて、ISO294−3に準拠した多目的試験片を成形した。
ポリアミド系材料:JIS K6920−2に準拠した条件
ポリオキシメチレン系材料:JIS K7364−2に準拠した条件
なお、ポリアミド系材料は、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋に保管し、吸湿を抑制した。
≪Molding conditions / multipurpose test specimen≫
A multi-purpose test piece conforming to ISO294-3 was molded from the pellet-shaped resin composition obtained under the above-described production conditions using an injection molding machine.
Polyamide-based material: Conditions in accordance with JIS K6920-2 Polyoxymethylene-based material: Conditions in accordance with JIS K7364-2 Since polyamide-based materials undergo changes due to moisture absorption, they are stored in an aluminum moisture-proof bag immediately after molding. Suppressed moisture absorption.

≪評価条件・多目的試験片≫
先の≪成形条件・多目的試験片≫で得られた多目的試験片を、ISO527に準拠して引張降伏強度及び引張破断伸び、ISO179に準拠して、曲げ弾性率を測定した。
≪Evaluation conditions and multipurpose test pieces≫
The tensile yield strength and tensile elongation at break of the multipurpose test piece obtained in the above {Molding conditions / multipurpose test piece} were measured in accordance with ISO527, and the flexural modulus was measured in accordance with ISO179.

≪エージング試験≫
エスペック株式会社製GPH−102を用いて150℃雰囲気にて多目的試験片の暴露試験を実施した。暴露後のサンプルはアルミ袋に保管し、ISO527に準拠して引張降伏強度を測定した。この時の強度保持率は暴露0日の多目的試験片を基準(100%)とし、引張降伏強度が80%を保持している日数を評価した。
≪Aging test≫
An exposure test of the multipurpose test piece was performed in a 150 ° C. atmosphere using GPH-102 manufactured by Espec Corporation. The sample after exposure was stored in an aluminum bag, and the tensile yield strength was measured according to ISO527. The strength retention at this time was evaluated based on the multi-purpose test piece on day 0 of exposure as a reference (100%), and the number of days that the tensile yield strength maintained 80% was evaluated.

≪摩耗量≫
上記≪成形条件・多目的試験片≫で得られた多目的試験片について、往復動摩擦摩耗試験機(東洋精密(株)製AFT−15MS型)、及び相手材料としてSUS304試験片(直径5mmの球)を用いて、線速度50mm/sec、往復距離50mm、温度23℃、湿度50%で、摺動試験を実施した。摩擦係数は下記試験条件終了時の値を採用した。また摩耗量は摺動試験後のサンプルの摩耗量(摩耗断面積)を、共焦点顕微鏡(OPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)を用いて測定した。摩耗断面積はn=4で測定した数値の平均値とし、小数点第一位で四捨五入した。測定箇所は摩耗痕の端より12.5mmの位置とし、等しい間隔をあけて実施した。また摩耗断面積は数値が低い方が摩耗特性に優れると評価した。
試験条件:荷重9.8N、往復回数10,000回
≪Wear amount≫
For the multi-purpose test piece obtained in the above {Molding conditions / multi-purpose test piece}, a reciprocating friction and wear tester (AFT-15MS type, manufactured by Toyo Seimitsu Co., Ltd.) and a SUS304 test piece (ball having a diameter of 5 mm) as a mating material were used. A sliding test was performed at a linear velocity of 50 mm / sec, a reciprocating distance of 50 mm, a temperature of 23 ° C., and a humidity of 50%. The value at the end of the following test conditions was adopted as the coefficient of friction. The amount of abrasion was measured using a confocal microscope (OPTELICS (registered trademark) H1200, manufactured by Lasertec Corporation). The wear cross-sectional area was an average of the values measured at n = 4, and rounded off to the first decimal place. The measurement was made at a position 12.5 mm from the end of the wear mark, and the measurement was performed at equal intervals. The lower the numerical value of the wear cross-sectional area, the better the wear characteristics.
Test conditions: 9.8N load, 10,000 reciprocations

≪吸水寸法変化≫
上記≪成形条件・多目的試験片≫で得られた多目的試験片について、平衡状態(80℃熱水中に24時間暴露させ、その後、80℃相対湿度57%の条件下で120時間保持)とした後、吸水前後のそれぞれの外径寸法を株式会社ミツトヨ製のデジタル精密ノギスにて測定し、平衡吸水寸法変化(%)=(吸水後寸法)/(吸水前寸法)×100、を算出した。吸水前とは成形直後の多目的試験片をアルミ袋に保管し、常温に戻った状態を言う。
≫Change in water absorption size≫
The multi-purpose test piece obtained in the above {Molding conditions / multi-purpose test piece} was brought into an equilibrium state (exposed in hot water at 80 ° C. for 24 hours, and then kept at 80 ° C. and a relative humidity of 57% for 120 hours). Thereafter, the outer diameter before and after water absorption was measured with a digital precision caliper manufactured by Mitutoyo Corporation, and the equilibrium water absorption dimension change (%) = (dimension after water absorption) / (dimension before water absorption) × 100 was calculated. "Before water absorption" means a state in which a multipurpose test piece immediately after molding is stored in an aluminum bag and returned to room temperature.

≪線膨張係数≫
先の≪成形条件・多目的試験片≫で得られた多目的試験片の中央部から、精密カットソーにて縦4mm、横4mm、長さ10mmの直方体サンプルを切り出し、測定温度範囲−10〜80℃で、ISO11359−2に準拠して測定し、0℃〜60℃の間での膨張係数を算出した。
≪Linear expansion coefficient≫
From the central part of the multi-purpose test piece obtained in the above {Molding conditions / multi-purpose test piece}, cut out a rectangular parallelepiped sample having a length of 4 mm, a width of 4 mm, and a length of 10 mm with a precision cut-saw, and a measurement temperature range of -10 to 80 ° C. The expansion coefficient between 0 ° C and 60 ° C was calculated in accordance with ISO 11359-2.

≪成形条件・ギア成形A≫
先の製造条件で得られたペレット形状の樹脂組成物を、ファナック(株)製の射出成形機(商品名「α50i−A射出成形機」)を用いて、シリンダー温度をポリアミド系材料について250℃、ポリオキシメチレン系材料について190℃とし、金型温度80℃、射出圧力120MPa、射出時間10秒、冷却時間60秒の射出条件で射出成形し、モジュール0.8、歯数50、歯幅5mmの平歯車を得た。なお、ポリアミド系材料については、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋にて保管し、吸湿を抑制した。この時の金型表面としては、鏡面仕上げ、シボ仕上げの2種を用いた。鏡面仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは0.03、シボ仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは2.0とした。
≪Molding conditions / Gear molding A≫
Using the injection molding machine (trade name “α50i-A injection molding machine”) manufactured by FANUC CORPORATION, the cylinder temperature of the pellet-shaped resin composition obtained under the above manufacturing conditions was set to 250 ° C. for the polyamide-based material. The polyoxymethylene-based material was subjected to injection molding under the conditions of 190 ° C., a mold temperature of 80 ° C., an injection pressure of 120 MPa, an injection time of 10 seconds, and a cooling time of 60 seconds, module 0.8, number of teeth 50, tooth width 5 mm. Spur gear was obtained. In addition, about the polyamide type | system | group material, since it changes by moisture absorption, it was stored in the aluminum moistureproof bag immediately after molding, and moisture absorption was suppressed. At this time, two types of mirror finish and grain finish were used as the mold surface. The arithmetic average surface roughness Ra of the mirror-finished mold surface was 0.03, and the arithmetic average surface roughness Ra of the grain-finished mold surface was 2.0.

≪成形条件・ギア成形B≫
先の製造条件で得られたペレット形状の樹脂組成物を、ファナック(株)製の射出成形機(商品名「α50i−A射出成形機」)を用いて、シリンダー温度をポリアミド系材料について250℃、ポリオキシメチレン系材料について190℃とし、金型温度80℃、射出圧力120MPa、射出時間10秒、冷却時間60秒の射出条件で射出成形し、モジュール0.8、歯数50、歯幅12mmの平歯車を得た。なお、ポリアミド系材料については、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋にて保管し、吸湿を抑制した。この時の金型表面としては、鏡面仕上げ、シボ仕上げの2種を用いた。鏡面仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは0.03、シボ仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは2.0とした。
≪Molding conditions / Gear molding B≫
Using the injection molding machine (trade name “α50i-A injection molding machine”) manufactured by FANUC CORPORATION, the cylinder temperature of the pellet-shaped resin composition obtained under the above manufacturing conditions was set to 250 ° C. for the polyamide-based material. Injection molding was carried out under the conditions of a polyoxymethylene-based material at 190 ° C., a mold temperature of 80 ° C., an injection pressure of 120 MPa, an injection time of 10 seconds and a cooling time of 60 seconds, module 0.8, number of teeth 50, tooth width 12 mm. Spur gear was obtained. In addition, about the polyamide type | system | group material, since it changes by moisture absorption, it was stored in the aluminum moistureproof bag immediately after molding, and moisture absorption was suppressed. At this time, two types of mirror finish and grain finish were used as the mold surface. The arithmetic average surface roughness Ra of the mirror-finished mold surface was 0.03, and the arithmetic average surface roughness Ra of the grain-finished mold surface was 2.0.

≪成形条件・ギア成形C≫
先の製造条件で得られたペレット形状の樹脂組成物を、ファナック(株)製の射出成形機(商品名「α50i−A射出成形機」)を用いて、シリンダー温度をポリアミド系材料について250℃、ポリオキシメチレン系材料について190℃とし、金型温度80℃、射出圧力120MPa、射出時間10秒、冷却時間60秒の射出条件で射出成形し、モジュール1.5、歯数50、歯幅12mmの平歯車を得た。なお、ポリアミド系材料については、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋にて保管し、吸湿を抑制した。この時の金型表面としては鏡面仕上げ、シボ仕上げの2種を用いた。鏡面仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは0.03、シボ仕上げの金型表面の算術平均表面粗さRaは2.0とした。
≪Molding conditions / Gear molding C≫
Using the injection molding machine (trade name “α50i-A injection molding machine”) manufactured by FANUC CORPORATION, the cylinder temperature of the pellet-shaped resin composition obtained under the above manufacturing conditions was set to 250 ° C. for the polyamide-based material. Injection molding was carried out under the conditions of a polyoxymethylene-based material at 190 ° C., a mold temperature of 80 ° C., an injection pressure of 120 MPa, an injection time of 10 seconds and a cooling time of 60 seconds, module 1.5, number of teeth 50, tooth width 12 mm. Spur gear was obtained. In addition, about the polyamide type | system | group material, since it changes by moisture absorption, it was stored in the aluminum moistureproof bag immediately after molding, and moisture absorption was suppressed. At this time, two kinds of mold surfaces, mirror finish and grain finish, were used. The arithmetic average surface roughness Ra of the mirror-finished mold surface was 0.03, and the arithmetic average surface roughness Ra of the grain-finished mold surface was 2.0.

≪アニール処理≫
先の≪成形条件・ギア成形A≫、≪成形条件・ギア成形B≫、≪成形条件・ギア成形C≫で得られた平歯車を、ポリアミド系材料については130℃1時間(A条件)、ポリオキシメチレン系材料については140℃5時間(B条件)、エスペック株式会社製GPH−102を用いて加熱処理した。
≪Annealing treatment≫
The spur gears obtained in the above {Molding condition / Gear molding A}, {Molding condition / Gear molding B}, {Molding condition / Gear molding C} were applied at 130 ° C. for 1 hour (A condition) for polyamide-based materials. The polyoxymethylene-based material was heat-treated at 140 ° C. for 5 hours (condition B) using GPH-102 manufactured by Espec Corporation.

≪ギア摺動面の算術平均表面粗さSa≫
先の≪成形条件・ギア成形A≫、≪成形条件・ギア成形B≫、≪成形条件・ギア成形C≫で得られた平歯車、又は先の≪アニール処理≫によるアニール後の平歯車を用いて、1つの平歯車につき任意の5個の歯を切りだし、各歯の表面の面内方向中心部の100μm角の面積について、ISO25178に準拠して表面粗さ(算術平均表面粗さSa)を測定した。また、測定した5個の歯のSa(すなわち各平歯車についてn=5、各歯についてはn=1回の測定)で数平均値を算出した。この時上記表面粗さは、共焦点顕微鏡(OPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)を用いて測定した。
{Arithmetic average surface roughness of gear sliding surface Sa}
Using the spur gears obtained in the above {Molding condition / Gear molding A}, {Molding condition / Gear molding B}, {Molding condition / Gear molding C}, or the spur gears annealed by the previous {Annealing treatment} Then, five arbitrary teeth are cut out per one spur gear, and the surface roughness (arithmetic average surface roughness Sa) of 100 μm square area at the center of the surface of each tooth in the in-plane direction is based on ISO25178. Was measured. Further, a number average value was calculated using Sa of the five measured teeth (that is, n = 5 for each spur gear and n = 1 measurement for each tooth). At this time, the surface roughness was measured using a confocal microscope (OPTELICS (registered trademark) H1200, manufactured by Lasertec Co., Ltd.).

≪ギア耐久性試験≫
先の≪成形条件・ギア成形A≫、≪成形条件・ギア成形B≫、≪成形条件・ギア成形C≫で得られた平歯車を、東芝機械(株)製の歯車耐久試験機に同材同士の歯車を編み合わせて設置した。片方の歯車を駆動側、もう一方の歯車を従動側とした。次に、駆動側の歯車を下記条件で回転させ、歯車が破壊するまでの時間(耐久時間)を測定した。
耐久性試験A:トルク5N/m、回転数1000rpm
耐久性試験B:トルク5N/m、回転数2000rpm
耐久性試験C:トルク15N/m、回転数1000rpm
耐久性試験D:トルク20N/m、回転数1000rpm
また、耐久性試験Aにおいて、吸水寸法変化を、先の≪吸水寸法変化≫と同様に測定した。
≪Gear durability test≫
The spur gears obtained in {Molding Condition / Gear Molding A}, {Molding Condition / Gear Molding B} and {Molding Condition / Gear Molding C} are the same material as a gear durability tester manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. The gears were knitted and installed. One of the gears was the drive side and the other was the driven side. Next, the gear on the driving side was rotated under the following conditions, and the time until the gear was broken (durable time) was measured.
Durability test A: torque 5 N / m, rotation speed 1000 rpm
Durability test B: torque 5 N / m, rotation speed 2000 rpm
Durability test C: torque 15 N / m, rotation speed 1000 rpm
Durability test D: torque 20 N / m, rotation speed 1000 rpm
Further, in the durability test A, the water absorption dimensional change was measured in the same manner as the above {water absorption dimensional change}.

≪静音性の評価≫
静音性については、≪ギア耐久性試験≫の際に評価した。駆動側の歯車の軸より50mm離れた箇所にマイクを設置し、ギア耐久性試験開始後、60分後から1分間、騒音計(JIS C1502準拠)にて騒音レベルを測定し、以下の基準で評価した。
◎:最大の騒音レベルが70dB未満
○:最大の騒音レベルが70dB以上75dB未満
△:最大の騒音レベルが75dB以上85dB未満
×:最大の騒音レベルが85dB以上
≫Evaluation of quietness≫
The quietness was evaluated at the time of {gear durability test}. A microphone is installed at a position 50 mm away from the shaft of the gear on the drive side, and after the start of the gear durability test, the noise level is measured with a sound level meter (based on JIS C1502) for 1 minute from 60 minutes after. evaluated.
:: Maximum noise level is less than 70 dB 最大: Maximum noise level is 70 dB or more and less than 75 dB Δ: Maximum noise level is 75 dB or more and less than 85 dB ×: Maximum noise level is 85 dB or more

≪成形条件・丸棒ギア成形≫
先の製造条件で得られたペレット形状の樹脂組成物を、引き取り装置と、押出機ダイ部に水冷ゾーンを有した30mm単軸固化押出成形機に供給し、シリンダー温度をポリアミド系材料について280℃、ポリオキシメチレン系材料について230℃に設定し、直径60mmの丸棒を固化押出した。この際、押出成形体のヒケと、ミクロボイドの発生を抑制するため、押出速度が3mm/分となるよう、引き取り装置をダイ側に向かって駆動させた。得られた丸棒を切削し、≪成形条件・ギア成形A≫と同じ歯車に成形した。なお、ポリアミド系材料については、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋にて保管し、吸湿を抑制した。
≪Molding conditions and round gear molding≫
The pellet-shaped resin composition obtained under the above manufacturing conditions is supplied to a take-off device and a 30 mm single-shaft solidifying extruder having a water cooling zone in an extruder die, and the cylinder temperature is set to 280 ° C. for the polyamide-based material. The temperature of the polyoxymethylene-based material was set to 230 ° C., and a round bar having a diameter of 60 mm was solidified and extruded. At this time, the take-off device was driven toward the die so that the extrusion speed was 3 mm / min in order to suppress sink marks and microvoids in the extruded product. The obtained round bar was cut and formed into the same gear as in {Forming conditions / Gear forming A}. In addition, about the polyamide type | system | group material, since it changes by moisture absorption, it was stored in the aluminum moistureproof bag immediately after molding, and moisture absorption was suppressed.

≪ボイドの観察≫
先の≪成形条件・ギア成形A≫で得られたギアを射出成型ギア、≪成形条件・丸棒ギア成形≫で得られたギアを丸棒切削ギアとし、各々のギアを歯に対して垂直方向に半分に割断し、その断面を観察し、ミクロボイドの有無を確認した。観察には、共焦点顕微鏡(OPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)を用いた。ミクロボイドが観察されたものについては、そのボイドが発生している領域の大きさを測定し、発生領域の円相当径の直径で数値として表した。観察されたボイドのうち最大値を記録した。
≫Observation of voids≫
The gear obtained in {Molding Condition / Gear Molding A} is an injection molding gear, the gear obtained in {Molding Condition / Round Bar Gear Molding} is a round bar cutting gear, and each gear is perpendicular to the teeth. The wafer was cut in half in the direction, and the cross section was observed to confirm the presence or absence of microvoids. For observation, a confocal microscope (OPTELICS (registered trademark) H1200, manufactured by Lasertec Co., Ltd.) was used. For the microvoids observed, the size of the region where the voids were generated was measured and expressed as a numerical value using the diameter of the circle-equivalent diameter of the generated region. The maximum value of the observed voids was recorded.

[実施例1〜12及び比較例1〜5]
ポリアミド系樹脂組成物を表2及び3記載の方法で得た。これらを上述した評価方法に準拠して成形及び評価した。結果を表2及び3に記載する。
[Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5]
A polyamide resin composition was obtained by the methods described in Tables 2 and 3. These were molded and evaluated according to the evaluation method described above. The results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 2020034164
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Figure 2020034164
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[実施例13〜16及び比較例6〜9]
ポリアセタール系樹脂組成物を表4記載の方法で得た。これらを上述した評価方法に準拠して成形及び評価した。結果を表4に記載する。
[Examples 13 to 16 and Comparative Examples 6 to 9]
A polyacetal resin composition was obtained by the method shown in Table 4. These were molded and evaluated according to the evaluation method described above. Table 4 shows the results.

Figure 2020034164
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本発明の樹脂製ギアは、特に耐久性と静音性が要求される自動車機構部品の分野において有用である。   The resin gear of the present invention is particularly useful in the field of automobile mechanism parts that require durability and quietness.

Claims (19)

(A)熱可塑性樹脂と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとを含み、他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSaが3.0μm以下であり、トルク3N/m以上で使用される、樹脂製ギア。   (A) a thermoplastic resin, and (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and an arithmetic average surface roughness Sa of a sliding surface with another gear tooth is 3.0 μm or less, A resin gear used at a torque of 3 N / m or more. (A)熱可塑性樹脂と、(B)平均繊維径が1000nm以下であるセルロースナノファイバーとを含み、他のギア歯との摺動面の算術平均表面粗さSaが3.0μm以下である、樹脂製ギア。   (A) a thermoplastic resin, and (B) a cellulose nanofiber having an average fiber diameter of 1000 nm or less, and an arithmetic average surface roughness Sa of a sliding surface with another gear tooth is 3.0 μm or less. Gear made of resin. 80℃熱水中に24時間暴露させ、その後、80℃相対湿度57%の条件下で120時間保持して吸水させた際の吸水寸法変化が、3%以下である、請求項1又は2に記載の樹脂製ギア。   3. The method according to claim 1, wherein a dimensional change in water absorption when exposed to hot water at 80 ° C. for 24 hours, and then held for 120 hours under a condition of 80 ° C. and a relative humidity of 57% is 3% or less. The resin gear described. 前記樹脂製ギア内のボイドの最大サイズが1.0μm以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 3, wherein a maximum size of a void in the resin gear is 1.0 m or less. トルク5N/m以上で使用される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 4, which is used at a torque of 5 N / m or more. トルク10N/m以上で使用される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 5, which is used at a torque of 10 N / m or more. (A)熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   (A) the thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polyacrylic resins, polyphenylene ether resins, and polyphenylene sulfide resins; The resin gear according to any one of claims 1 to 6, wherein (A)熱可塑性樹脂がポリアミド及びポリアセタールからなる群より選択される1種以上の樹脂である、請求項7に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to claim 7, wherein (A) the thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polyamide and polyacetal. (C)表面改質剤を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 8, further comprising (C) a surface modifier. (C)表面改質剤の数平均分子量が200〜10000である、請求項9に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to claim 9, wherein the number average molecular weight of the surface modifier (C) is from 200 to 10,000. (C)表面改質剤を、(B)セルロースナノファイバー100質量部に対して1〜50質量部含む、請求項9又は10に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to claim 9 or 10, wherein the resin gear comprises (C) a surface modifier in an amount of 1 to 50 parts by mass based on 100 parts by mass of the cellulose nanofiber (B). (D)金属イオン成分を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 11, further comprising (D) a metal ion component. (D)金属イオン成分を、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して0.005〜5質量部含む、請求項12に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to claim 12, wherein (D) the metal ion component is contained in an amount of 0.005 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). (E)摺動剤成分を含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 13, further comprising (E) a sliding agent component. (E)摺動剤成分を、(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して0.01〜5質量部含む、請求項14に記載の樹脂製ギア。   15. The resin gear according to claim 14, comprising (E) a sliding agent component in an amount of 0.01 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). (E)摺動剤成分の融点が40〜150℃である、請求項14又は15に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to claim 14 or 15, wherein the melting point of the sliding agent component (E) is 40 to 150 ° C. モジュールが2.0以下である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の樹脂製ギア。   The resin gear according to any one of claims 1 to 16, wherein the number of modules is 2.0 or less. 請求項1〜17のいずれか一項に記載の樹脂製ギアと、作動回転数800rpm以上のモータである駆動源とを有する、ギア駆動体。   A gear drive, comprising: the resin gear according to any one of claims 1 to 17; and a drive source that is a motor having an operating speed of 800 rpm or more. 前記モータが、作動回転数10000rpm以下のモータである、請求項18に記載のギア駆動体。   19. The gear drive according to claim 18, wherein the motor is a motor having an operating rotation speed of 10,000 rpm or less.
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