JP2020196878A - Resin composition - Google Patents

Resin composition Download PDF

Info

Publication number
JP2020196878A
JP2020196878A JP2020093164A JP2020093164A JP2020196878A JP 2020196878 A JP2020196878 A JP 2020196878A JP 2020093164 A JP2020093164 A JP 2020093164A JP 2020093164 A JP2020093164 A JP 2020093164A JP 2020196878 A JP2020196878 A JP 2020196878A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin composition
less
mass
group
substituent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020093164A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7474638B2 (en
Inventor
穣 吉田
Minoru Yoshida
穣 吉田
晴香 中川
Haruka Nakagawa
晴香 中川
洋昭 岸本
Hiroaki Kishimoto
洋昭 岸本
吉晃 熊本
Yoshiaki Kumamoto
吉晃 熊本
翔太郎 柴田
Shotaro Shibata
翔太郎 柴田
超 秦野
Cho Hatano
超 秦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Publication of JP2020196878A publication Critical patent/JP2020196878A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7474638B2 publication Critical patent/JP7474638B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

To provide a resin composition that effectively suppresses coloring degradation and contains engineering plastic and modified cellulose fiber.SOLUTION: A resin composition contains engineering plastic and modified cellulose fiber. The modified cellulose fiber has cellulose I-type crystal. To at least one of cellulose-derived hydroxy groups, a substituent having an aromatic ring is bound via ether linkage.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明はエンジニアリングプラスチックを含む樹脂組成物に関する。 The present invention relates to resin compositions containing engineering plastics.

従来、金属材料の軽量化を目的に、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチックによる代替が進んでいる。しかしながら、寸法安定性や高温下での力学物性の低下などの問題から、その使用範囲は限定的であった。これら課題を解決するために現在は一般的にガラス繊維等の無機フィラーが併用されているが、無機フィラー配合樹脂はマテリアルリサイクルやサーマルリサイクルが困難であり、廃棄時には埋めるしかないのが現状である。また、無機フィラーに代わる環境調和型の有機フィラーとして、セルロース繊維を用いる技術が近年注目されているが、一般的に250℃を超えるエンジニアリングプラスチックの成形加工工程における着色劣化が大きな課題となる。 Conventionally, engineering plastics such as polyamide, polycarbonate, and polyacetal have been replaced with engineering plastics for the purpose of reducing the weight of metal materials. However, its range of use has been limited due to problems such as dimensional stability and deterioration of mechanical properties at high temperatures. In order to solve these problems, inorganic fillers such as glass fiber are generally used together, but it is difficult to recycle materials and thermals for resins containing inorganic fillers, and the current situation is that they have to be filled at the time of disposal. .. In recent years, a technique using cellulose fibers as an environment-friendly organic filler instead of an inorganic filler has attracted attention, but in general, color deterioration in the molding process of engineering plastics exceeding 250 ° C. becomes a big problem.

例えば特許文献1には、耐熱性を付与するために、セルロースの解繊と同時又は解繊後にアセチル基を導入したセルロース微細繊維が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses cellulose fine fibers in which an acetyl group is introduced at the same time as or after defibration of cellulose in order to impart heat resistance.

特開2019−6875号公報JP-A-2019-6875

しかしながら、本発明者らが検討した結果、特許文献1のセルロース繊維では、化学的に不安定なエステル結合を有しているため、樹脂と複合化して製造される成形体の着色劣化抑制について十分に満足できるものではなかった。 However, as a result of studies by the present inventors, since the cellulose fiber of Patent Document 1 has a chemically unstable ester bond, it is sufficient to suppress color deterioration of the molded product produced by combining with the resin. I was not satisfied with it.

従って本発明は、着色劣化抑制に優れる、エンジニアリングプラスチック及び改質セルロース繊維を含む樹脂組成物並びにその製造方法に関する。 Therefore, the present invention relates to a resin composition containing engineering plastics and modified cellulose fibers, which is excellent in suppressing color deterioration, and a method for producing the same.

本発明は、下記〔1〕〜〔2〕に関する。
〔1〕 エンジニアリングプラスチックと改質セルロース繊維を含む樹脂組成物であって、
前記改質セルロース繊維がセルロースI型結晶を有しており、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなる、樹脂組成物。
〔2〕 エンジニアリングプラスチックと改質セルロース繊維と混合する混合工程を含む樹脂組成物の製造方法であって、
前記改質セルロース繊維がセルロースI型結晶を有しており、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなる、樹脂組成物の製造方法。
The present invention relates to the following [1] to [2].
[1] A resin composition containing engineering plastics and modified cellulose fibers.
A resin composition in which the modified cellulose fiber has a cellulose type I crystal, and a substituent having an aromatic ring at at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose is bonded via an ether bond.
[2] A method for producing a resin composition, which comprises a mixing step of mixing engineering plastics and modified cellulose fibers.
A method for producing a resin composition, wherein the modified cellulose fiber has a cellulose type I crystal, and a substituent having an aromatic ring at at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose is bonded via an ether bond. ..

本発明の樹脂組成物を用いて得られた成形体は、着色劣化抑制に優れる効果を有し、かつ本発明の製造方法によれば、かかる効果を有する樹脂組成物を製造することができる。 The molded product obtained by using the resin composition of the present invention has an excellent effect of suppressing color deterioration, and according to the production method of the present invention, a resin composition having such an effect can be produced.

<樹脂組成物>
本発明の樹脂組成物は、エンジニアリングプラスチックと、特定の置換基を有する改質セルロース繊維とを含む樹脂組成物である。
<Resin composition>
The resin composition of the present invention is a resin composition containing an engineering plastic and a modified cellulose fiber having a specific substituent.

〔エンジニアリングプラスチック〕
本発明においては、エンジニアリングプラスチックであれば特に制限なく用いることができる。エンジニアリングプラスチックは、結晶性樹脂であってもよく、非晶性樹脂であってもよい。
[Engineering plastic]
In the present invention, any engineering plastic can be used without particular limitation. The engineering plastic may be a crystalline resin or an amorphous resin.

結晶性樹脂の場合は、着色劣化抑制効果発現の観点から、熱変形温度が好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、更に好ましくは120℃以上である。結晶性樹脂の熱変形温度の測定方法は、後述の実施例に記載の通りである。 In the case of a crystalline resin, the thermal deformation temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, still more preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of exhibiting the effect of suppressing color deterioration. The method for measuring the thermal deformation temperature of the crystalline resin is as described in Examples described later.

非晶性樹脂の場合、着色劣化抑制効果発現の観点から、ガラス転移温度が高ければ高いほど好ましく、具体的には、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上、更に好ましくは120℃以上である。ガラス転移温度の測定方法は、後述の実施例に記載の通りである。 In the case of an amorphous resin, the higher the glass transition temperature is, the more preferable it is, from the viewpoint of exhibiting the effect of suppressing color deterioration, specifically, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher, still more preferably 120 ° C. or higher. Is. The method for measuring the glass transition temperature is as described in Examples described later.

結晶性樹脂であっても、非晶性樹脂であっても、エンジニアリングプラスチックとして利用する観点から、25℃における引張強度が高ければ高いほど好ましく、具体的には、好ましくは49MPa以上、より好ましくは55MPa以上、更に好ましくは60MPa以上である。引張強度の測定方法は、後述の実施例に記載の通りである。 Whether it is a crystalline resin or an amorphous resin, from the viewpoint of using it as an engineering plastic, the higher the tensile strength at 25 ° C. is, the more preferable, specifically, 49 MPa or more, more preferably. It is 55 MPa or more, more preferably 60 MPa or more. The method for measuring the tensile strength is as described in Examples described later.

結晶性樹脂であっても、非晶性樹脂であっても、着色抑制効果発現の観点から、25℃における曲げ弾性率が高ければ高いほど好ましく、具体的には、好ましくは2GPa以上、より好ましくは2.2GPa以上、更に好ましくは2.5GPa以上である。曲げ弾性率の測定方法は、後述の実施例に記載の通りである。 Regardless of whether it is a crystalline resin or an amorphous resin, the higher the flexural modulus at 25 ° C. is, the more preferable it is, and more specifically, 2 GPa or more is more preferable, from the viewpoint of exhibiting the coloring suppressing effect. Is 2.2 GPa or more, more preferably 2.5 GPa or more. The method for measuring the flexural modulus is as described in Examples described later.

本発明に用いられるエンジニアリングプラスチックの具体例としては、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリアリルエーテルニトリル等が挙げられる。用途や樹脂の化学構造によって結晶性は一概には決められないが、これらの例における結晶性樹脂としては、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルエーテルニトリルが例示され、非晶性樹脂としては、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレートが例示される。 Specific examples of engineering plastics used in the present invention include polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyacetal, modified polyphenylene oxide, modified polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyethersulfone, and polysulfone. , Polyamideimide, polyetherimide, polyimide, polyallylate, polyarylethernitrile and the like. The crystallinity cannot be unconditionally determined depending on the application and the chemical structure of the resin, but the crystalline resins in these examples include polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyacetal, polyphenylene sulfide, and polyetheretherketone. Polyallyl ether nitrile is exemplified, and examples of the amorphous resin include polycarbonate, modified polyphenylene oxide, modified polyphenylene ether, polyethersulfone, polysulfone, polyamideimide, polyetherimide, polyimide, and polyallylate.

中でも、着色抑制効果発現の観点から、エンジニアリングプラスチックとして好ましくはポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエーテルであり、より好ましくはポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタールであり、更に好ましくはポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートである。なお、樹脂の種類や用途によっては、改質セルロース繊維との混合工程との順序を問わず、適宜光硬化及び/又は熱硬化処理工程を行うこともできる。 Among them, polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyacetal, modified polyphenylene oxide, and modified polyphenylene ether are preferable as engineering plastics from the viewpoint of exhibiting a color-suppressing effect, and polyamide, polybutylene terephthalate, It is polyethylene terephthalate, polycarbonate, or polyacetal, and more preferably polyamide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, or polycarbonate. Depending on the type and use of the resin, the photocuring and / or thermosetting treatment steps can be appropriately performed regardless of the order of the mixing step with the modified cellulose fiber.

本明細書において、ポリアミドとは単量体同士のアミド結合により形成される高分子化合物の総称であり、ポリアミドの具体例としては、ポリカプロアミド(ポリアミド6)、ポリウンデカンアミド(ポリアミド11)、ポリドデカンアミド(ポリアミド12)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ポリアミド69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ポリアミド116)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミドTMHT)、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド(ポリアミド11T(H))、ポリヘキサメチレンテレフタル/イソフタルアミド(ポリアミド6T/6I)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)及びポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)が挙げられる。かかるポリアミドは、本明細書におけるエンジニアリングプラスチックとして好ましく使用できる。 In the present specification, polyamide is a general term for polymer compounds formed by amide bonds between monomers, and specific examples of polyamides include polycaproamide (polyamide 6), polyundecaneamide (polyamide 11), and the like. Polydodecaneamide (polyamide 12), polytetramethylene adipamide (polyamide 46), polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polyhexamethylene azelamide (polyamide 69), polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610) , Polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612), polyundecamethylene adipamide (polyamide 116), polyhexamethylene terephthalamide (polyamide 6T), polynonamethylene terephthalamide (polyamide 9T), polydecamethylene terephthalamide (polyamide 9T) 10T), polyundecamethylene terephthalamide (polyamide 11T), polytrimethylhexamethylene terephthalamide (polyamide TMHT), polyundecamethylene hexahydroterephthalamide (polyamide 11T (H)), polyhexamethylene terephthal / isophthalamide (polyamide) 6T / 6I), polyhexamethylene isophthalamide (polyamide 6I) and polymethaxylylene adipamide (polyamide MXD6). Such a polyamide can be preferably used as an engineering plastic in the present specification.

〔改質セルロース繊維〕
本発明に用いられる改質セルロース繊維は、セルロースI型結晶を有し、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに特定の置換基、即ち芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなるものである。なお、本明細書において、所定の置換基をエーテル結合を介してセルロース由来の水酸基に結合させるための化合物を「エーテル化剤」という。
[Modified cellulose fiber]
The modified cellulose fiber used in the present invention has a cellulose type I crystal, and a specific substituent, that is, a substituent having an aromatic ring is bonded to at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose via an ether bond. It is made up of. In addition, in this specification, a compound for bonding a predetermined substituent to a hydroxyl group derived from cellulose via an ether bond is referred to as an "ethering agent".

本発明に用いられる改質セルロース繊維の具体的な構造は、例えば、次の一般式(Ce)で示すことができる。 The specific structure of the modified cellulose fiber used in the present invention can be represented by, for example, the following general formula (Ce).

一般式(Ce): General formula (Ce):

Figure 2020196878
Figure 2020196878

(式中、Rは、それぞれ独立して、水素、芳香環を有する置換基又は酸素原子を有していてもよい炭化水素基であり、少なくとも一つのRは芳香環を有する置換基である。mは好ましくは20以上3,000以下の整数を示す。) (In the formula, R is a hydrocarbon group which may independently have hydrogen, a substituent having an aromatic ring, or an oxygen atom, and at least one R is a substituent having an aromatic ring. m preferably represents an integer of 20 or more and 3,000 or less.)

一般式(Ce)におけるmは、樹脂組成物の成形体の機械的強度発現の観点から、好ましくは20以上の整数、より好ましくは100以上の整数であり、一方、入手性およびコストの観点から、好ましくは3,000以下の整数、より好ましくは2,000以下の整数である。 In the general formula (Ce), m is preferably an integer of 20 or more, more preferably an integer of 100 or more, from the viewpoint of developing the mechanical strength of the molded product of the resin composition, while from the viewpoint of availability and cost. , It is preferably an integer of 3,000 or less, and more preferably an integer of 2,000 or less.

(芳香環を有する置換基)
本発明に用いられる改質セルロース繊維において、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合していることは、一般式(Ce)におけるRの少なくとも一つは芳香環を有する置換基であることを意味する。
(Substituent having an aromatic ring)
In the modified cellulose fiber used in the present invention, it is at least one of R in the general formula (Ce) that a substituent having an aromatic ring is bonded to at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose via an ether bond. Means that it is a substituent having an aromatic ring.

かかる芳香環を有する置換基としては、下記一般式(1)で表される置換基、下記一般式(2)で表される置換基、及び下記一般式(3)で表される置換基からなる群より選択される1種以上の置換基が好ましい。これらの中でも、樹脂組成物の着色劣化抑制の観点から、下記一般式(1)又は(2)で表される置換基がより好ましく、下記一般式(2)で表される置換基が更に好ましい。
−CH−CH(OH)−R (1)
−CH−CH(OH)−CH−(OA)−O−R (2)
−R (3)
(式中、一般式(1)〜(3)におけるRはそれぞれ独立して少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基を示し、一般式(2)におけるnは0以上50以下の数、Aは炭素数1以上6以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基を示す。)
Substituents having such an aromatic ring include substituents represented by the following general formula (1), substituents represented by the following general formula (2), and substituents represented by the following general formula (3). One or more substituents selected from the above group are preferred. Among these, from the viewpoint of suppressing color deterioration of the resin composition, the substituent represented by the following general formula (1) or (2) is more preferable, and the substituent represented by the following general formula (2) is further preferable. ..
-CH 2- CH (OH) -R 1 (1)
-CH 2- CH (OH) -CH 2- (OA) n- O-R 1 (2)
-R 1 (3)
(In the formula, R 1 in the general formulas (1) to (3) independently represents a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 to 30 carbon atoms, and n in the general formula (2) is A number of 0 or more and 50 or less, A indicates a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)

一般式(1)〜(3)におけるRは、少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基である。Rの炭素数は、樹脂組成物の成形体の機械強度発現の観点から好ましくは6以上であり、反応性および入手性の観点から好ましくは25以下、より好ましくは20以下である。Rの具体例としては、フェニル基、クレジル基、メトキシフェニル基、トリチル基、ナフチル基、トリル基やキシリル基などのアリール基、又はベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基等が挙げられる。 R 1 in the general formulas (1) to (3) is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 or more and 30 or less carbon atoms. The carbon number of R 1 is preferably 6 or more from the viewpoint of developing the mechanical strength of the molded product of the resin composition, preferably 25 or less, and more preferably 20 or less from the viewpoint of reactivity and availability. Specific examples of R 1 include an aryl group such as a phenyl group, a cresyl group, a methoxyphenyl group, a trityl group, a naphthyl group, a tolyl group and a xsilyl group, and an aralkyl group such as a benzyl group and a phenethyl group.

一般式(2)におけるnは、アルキレンオキサイドの付加モル数を示す。nは0以上50以下の数であるが、入手性及びコストの観点から、好ましくは0であり、同様の観点から、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは20以下、更に好ましくは15以下である。 N in the general formula (2) indicates the number of moles of alkylene oxide added. Although n is a number of 0 or more and 50 or less, it is preferably 0 from the viewpoint of availability and cost, and from the same viewpoint, it is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, still more preferably 20 or less, still more preferably. Is 15 or less.

一般式(2)におけるAは、炭素数1以上6以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基であり、隣接する酸素原子とオキシアルキレン基を形成する。Aの炭素数は1以上6以下であるが、入手性及びコストの観点から、好ましくは2以上であり、同様の観点から、好ましくは4以下、より好ましくは3以下である。Aの具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等が例示され、なかでも、エチレン基、プロピレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。 A in the general formula (2) is a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms, and forms an oxyalkylene group with an adjacent oxygen atom. The carbon number of A is 1 or more and 6 or less, but is preferably 2 or more from the viewpoint of availability and cost, and preferably 4 or less, more preferably 3 or less from the same viewpoint. Specific examples of A include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group and the like. Among them, an ethylene group and a propylene group are preferable, and an ethylene group is more preferable.

一般式(2)におけるAとnの組み合わせとしては、入手性及びコストの観点から、好ましくはAが炭素数2以上3以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基で、nが0以上20以下の数の組み合わせであり、より好ましくはAが炭素数2以上3以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基で、nが0以上15以下の数の組み合わせである。 The combination of A and n in the general formula (2) is preferably a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 2 or more and 3 or less carbon atoms, and n is preferably from the viewpoint of availability and cost. It is a combination of numbers of 0 or more and 20 or less, more preferably A is a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 2 or more and 3 or less carbon atoms, and n is a combination of numbers of 0 or more and 15 or less. ..

(酸素原子を有していてもよい炭化水素基)
一般式(Ce)において、全てのRが芳香環を有する置換基であってもよく、複数のRの中の少なくとも一つが芳香環を有する置換基であってもよい。後者の場合、芳香環を有する置換基以外のRは、水素原子か、又は酸素原子を有していてもよい炭化水素基であることが好ましい。
(Hydrocarbon group that may have an oxygen atom)
In the general formula (Ce), all Rs may be substituents having an aromatic ring, or at least one of the plurality of Rs may be a substituent having an aromatic ring. In the latter case, R other than the substituent having an aromatic ring is preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group which may have an oxygen atom.

かかる酸素原子を有していてもよい炭化水素基としては、下記一般式(4)で表される置換基、下記一般式(5)で表される置換基、及び下記一般式(6)で表される置換基からなる群より選択される1種以上の置換基が好ましい。
−CH−CH(OH)−R (4)
−CH−CH(OH)−CH−(OA)−O−R (5)
−R (6)
(式中、一般式(4)及び(5)におけるRはそれぞれ独立して水素であるか、又は芳香環を含まない炭素数1以上30以下の直鎖、環状又は分岐鎖の飽和又は不飽和アルキル基を示し、一般式(5)におけるnは0以上50以下の数、Aは炭素数1以上6以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基を示す。また、式中、一般式(6)におけるRは芳香環を含まない炭素数1以上30以下の直鎖、環状又は分岐鎖の飽和又は不飽和アルキル基を示す。)
Hydrocarbon groups that may have such an oxygen atom include a substituent represented by the following general formula (4), a substituent represented by the following general formula (5), and the following general formula (6). One or more substituents selected from the group consisting of the represented substituents are preferred.
−CH 2 −CH (OH) −R 2 (4)
-CH 2- CH (OH) -CH 2- (OA) n- O-R 2 (5)
-R 3 (6)
(In the formula, R 2 in the general formulas (4) and (5) is independently hydrogen, or is saturated or unsaturated in a linear, cyclic or branched chain having 1 to 30 carbon atoms and does not contain an aromatic ring. It represents a saturated alkyl group, where n in the general formula (5) is a number of 0 or more and 50 or less, and A is a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms. , R 3 in the general formula (6) represents a saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and which does not contain an aromatic ring and has a linear, cyclic or branched chain.)

一般式(4)及び(5)におけるRが前記のアルキル基である場合の該アルキル基の炭素数は、樹脂組成物の成形体の機械強度の観点から好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、反応性および入手性の観点から好ましくは25以下、より好ましくは20以下である。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、アリル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イソステアリル基、オレイル基、イコシル基等が例示される。 When R 2 in the general formulas (4) and (5) is the above-mentioned alkyl group, the carbon number of the alkyl group is preferably 1 or more, more preferably 2 from the viewpoint of the mechanical strength of the molded product of the resin composition. From the viewpoint of reactivity and availability, the amount is preferably 25 or less, more preferably 20 or less. Specific examples of R 2 include a methyl group, an ethyl group, an allyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl Examples thereof include a group, an undecyl group, a dodecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, an isostearyl group, an oleyl group, and an icosyl group.

一般式(5)におけるnは、アルキレンオキサイドの付加モル数を示す。nの数は、入手性及びコストの観点から、好ましくは0であり、同様の観点及び得られる樹脂組成物の成形体の機械的強度の観点から、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは20以下、更に好ましくは15以下、更に好ましくは10以下、更に好ましくは5以下である。 N in the general formula (5) indicates the number of moles of alkylene oxide added. The number of n is preferably 0 from the viewpoint of availability and cost, and is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, from the same viewpoint and the mechanical strength of the molded product of the obtained resin composition. It is more preferably 20 or less, still more preferably 15 or less, still more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less.

一般式(5)におけるAは、隣接する酸素原子とオキシアルキレン基を形成する。Aの炭素数は、入手性及びコストの観点から、好ましくは2以上であり、同様の観点から、好ましくは4以下、より好ましくは3以下である。Aの具体例としては、一般式(2)におけるAと同じである。 A in the general formula (5) forms an oxyalkylene group with an adjacent oxygen atom. The carbon number of A is preferably 2 or more from the viewpoint of availability and cost, and preferably 4 or less, more preferably 3 or less from the same viewpoint. A specific example of A is the same as A in the general formula (2).

一般式(5)におけるAとnの組み合わせとしては、入手性およびコストの観点から、好ましくはAが炭素数2以上3以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基で、nが0以上20以下の数の組み合わせであり、より好ましくはAが炭素数2以上3以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基で、nが0以上15以下の数の組み合わせである。 The combination of A and n in the general formula (5) is preferably a straight-chain or branched divalent saturated hydrocarbon group having 2 or more and 3 or less carbon atoms, and n is preferably from the viewpoint of availability and cost. It is a combination of numbers of 0 or more and 20 or less, more preferably A is a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 2 or more and 3 or less carbon atoms, and n is a combination of numbers of 0 or more and 15 or less. ..

一般式(6)におけるRのアルキル基の炭素数は、樹脂組成物の成形体の機械強度の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、反応性および入手性の観点から、好ましくは25以下、より好ましくは20以下である。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、アリル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イソステアリル基、オレイル基、イコシル基等が例示される。 The carbon number of the alkyl group of R 3 in the general formula (6), from the viewpoint of mechanical strength of the molded article of the resin composition, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, from the viewpoint of reactivity and availability It is preferably 25 or less, more preferably 20 or less. Specific examples of R 3 include methyl group, ethyl group, allyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group and decyl. Examples thereof include a group, an undecyl group, a dodecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, an isostearyl group, an oleyl group, and an icosyl group.

(結晶化度)
改質セルロース繊維の結晶化度は、樹脂組成物の成形体の強度発現の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上である。また、原料入手性の観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下、更に好ましくは80%以下、更に好ましくは75%以下である。なお、本明細書において、セルロースの結晶化度は、X線回折法による回折強度値から算出したセルロースI型結晶化度であり、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。なお、セルロースI型とは天然セルロースの結晶形のことであり、セルロースI型結晶化度とは、セルロース全体のうち結晶領域量の占める割合のことを意味する。セルロースI型結晶構造の有無は、X線回折測定において、2θ=22.6°にピークがあることで判定することができる。
(Crystallinity)
The crystallinity of the modified cellulose fiber is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, still more preferably 20% or more, from the viewpoint of developing the strength of the molded product of the resin composition. Further, from the viewpoint of raw material availability, it is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, still more preferably 80% or less, still more preferably 75% or less. In the present specification, the crystallinity of cellulose is the cellulose type I crystallinity calculated from the diffraction intensity value by the X-ray diffraction method, and can be measured according to the method described in Examples described later. The cellulose type I is the crystal form of natural cellulose, and the cellulose type I crystallinity means the ratio of the amount of the crystal region to the whole cellulose. The presence or absence of the cellulose I-type crystal structure can be determined by the peak at 2θ = 22.6 ° in the X-ray diffraction measurement.

(芳香環を有する置換基のモル置換度(MS))
改質セルロース繊維において、セルロースの無水グルコースユニット1モルに対する芳香環を有する置換基が結合したモル量(モル置換度:MS)は、分散性の観点から、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.005以上であり、更に好ましくは0.03以上である。一方、改質セルロース繊維を樹脂組成物に適用した際に得られる成形体の機械的強度の観点から、MSとしては、好ましくは1.5以下であり、より好ましくは1.3以下であり、更に好ましくは1.0以下であり、更に好ましくは0.8以下である。ここで、芳香環を有する置換基が複数種の置換基で構成されている場合、芳香環を有する置換基のMSは各置換基のMSの合計である。なお、本明細書において、無水グルコースユニットを「AGU」と略記することがある。AGUはセルロース原料がすべて無水グルコースユニットで構成されていると仮定して算出される。
(Molar Substituent (MS) of Substituent with Aromatic Ring)
In the modified cellulose fiber, the molar amount (molar substitution degree: MS) to which the substituent having an aromatic ring is bonded to 1 mol of the anhydrous glucose unit of cellulose is preferably 0.001 or more, more preferably, from the viewpoint of dispersibility. It is preferably 0.005 or more, and more preferably 0.03 or more. On the other hand, from the viewpoint of the mechanical strength of the molded product obtained when the modified cellulose fiber is applied to the resin composition, the MS is preferably 1.5 or less, more preferably 1.3 or less. It is more preferably 1.0 or less, still more preferably 0.8 or less. Here, when the substituent having an aromatic ring is composed of a plurality of types of substituents, the MS of the substituent having an aromatic ring is the sum of the MS of each substituent. In addition, in this specification, an anhydrous glucose unit may be abbreviated as "AGU". AGU is calculated assuming that the cellulose raw material is entirely composed of anhydrous glucose units.

(酸素原子を有していてもよい炭化水素基のモル置換度(MS))
改質セルロース繊維に酸素原子を有していてもよい炭化水素基が結合している場合、該改質セルロース繊維におけるセルロースの無水グルコースユニット1モルに対する酸素原子を有していてもよい炭化水素基が結合したモル量(モル置換度:MS)は、芳香環を有する置換基と同様の観点から、好ましくは0.001以上であり、より好ましくは0.005以上であり、更に好ましくは0.02以上であり、好ましくは1.5以下であり、より好ましくは1.3以下であり、更に好ましくは1.0以下であり、更に好ましくは0.8以下である。ここで、酸素原子を有していてもよい炭化水素基が複数種の置換基で構成されている場合、酸素原子を有していてもよい炭化水素基のMSは各置換基のMSの合計である。
(Molar degree of substitution (MS) of hydrocarbon groups that may have oxygen atoms)
When a hydrocarbon group which may have an oxygen atom is bonded to the modified cellulose fiber, a hydrocarbon group which may have an oxygen atom for 1 mol of anhydrous glucose unit of cellulose in the modified cellulose fiber. From the same viewpoint as the substituent having an aromatic ring, the molar amount (molar substitution degree: MS) to which is bonded is preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, and further preferably 0. It is 02 or more, preferably 1.5 or less, more preferably 1.3 or less, still more preferably 1.0 or less, still more preferably 0.8 or less. Here, when the hydrocarbon group which may have an oxygen atom is composed of a plurality of kinds of substituents, the MS of the hydrocarbon group which may have an oxygen atom is the sum of the MSs of each substituent. Is.

本明細書において、置換基の結合の程度(即ち、モル置換度(MS))は、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。 As used herein, the degree of attachment of substituents (ie, degree of molar substitution (MS)) can be measured according to the method described in Examples below.

(平均繊維径)
本発明に用いられる改質セルロース繊維の平均繊維径としては、置換基の種類に関係なく、好ましくは5μm以上である。取扱い性、入手性、及びコストの観点から、より好ましくは7μm以上、更に好ましくは10μm以上、更に好ましくは15μm以上である。また、上限は特に設定されないが、取扱い性の観点から、好ましくは10,000μm以下、より好ましくは5,000μm以下、更に好ましくは1,000μm以下、更に好ましくは500μm以下、更に好ましくは100μm以下である。
(Average fiber diameter)
The average fiber diameter of the modified cellulose fiber used in the present invention is preferably 5 μm or more regardless of the type of substituent. From the viewpoint of handleability, availability, and cost, it is more preferably 7 μm or more, further preferably 10 μm or more, still more preferably 15 μm or more. The upper limit is not particularly set, but from the viewpoint of handleability, it is preferably 10,000 μm or less, more preferably 5,000 μm or less, still more preferably 1,000 μm or less, still more preferably 500 μm or less, still more preferably 100 μm or less. is there.

一方、本発明に用いられる改質セルロース繊維は、微細化処理を受けたものであってもよい。この場合、改質セルロース繊維の平均繊維径は、置換基の種類に関係なくナノオーダーである。微細化された改質セルロース繊維の平均繊維径は、取扱い性、入手性、及びコストの観点から、好ましくは1nm以上、より好ましくは3nm以上、更に好ましくは10nm以上、更に好ましくは20nm以上であり、取扱い性及び機械的強度の観点から、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、更に好ましくは200nm以下、更に好ましくは150nm以下、更に好ましくは120nm以下である。
なお、改質セルロース繊維の平均繊維径は、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。
On the other hand, the modified cellulose fiber used in the present invention may have undergone a miniaturization treatment. In this case, the average fiber diameter of the modified cellulose fiber is nano-order regardless of the type of substituent. The average fiber diameter of the finely divided modified cellulose fibers is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, still more preferably 10 nm or more, still more preferably 20 nm or more, from the viewpoint of handleability, availability, and cost. From the viewpoint of handleability and mechanical strength, it is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, still more preferably 200 nm or less, still more preferably 150 nm or less, still more preferably 120 nm or less.
The average fiber diameter of the modified cellulose fiber can be measured according to the method described in Examples described later.

〔改質セルロース繊維の調製方法〕
かかる改質セルロース繊維は、例えば、塩基の存在下、エーテル化剤としての芳香環を有する化合物とセルロース原料とを混合して反応させることによって、製造することができる。以下、より具体的に説明する。
[Preparation method of modified cellulose fiber]
Such modified cellulose fibers can be produced, for example, by mixing and reacting a compound having an aromatic ring as an etherifying agent with a cellulose raw material in the presence of a base. Hereinafter, a more specific description will be given.

(セルロース原料)
本発明で用いられるセルロース原料は、特に制限はなく、木本系(針葉樹・広葉樹)、草本系(イネ科、アオイ科、マメ科の植物原料、ヤシ科の植物の非木質原料)、パルプ類(綿の種子の周囲の繊維から得られるコットンリンターパルプ等)、紙類(新聞紙、段ボール、雑誌、上質紙等)等が挙げられる。なかでも、入手性及びコストの観点から、木本系、草本系が好ましい。
(Cellulose raw material)
The cellulose raw material used in the present invention is not particularly limited, and is wood-based (coniferous / broad-leaved), herbaceous (plant material of rice family, blue-green family, legume family, non-wood raw material of palm family plant), pulps, etc. (Cotton linter pulp obtained from fibers around cotton seeds, etc.), papers (newsprint, cardboard, magazines, woodfree paper, etc.) and the like can be mentioned. Of these, woody and herbaceous are preferable from the viewpoint of availability and cost.

セルロース原料の形状は、特に制限はないが、取扱い性の観点から、繊維状、粉末状、球状、チップ状、フレーク状が好ましい。また、これらの混合物であってもよい。 The shape of the cellulose raw material is not particularly limited, but is preferably fibrous, powdery, spherical, chip-shaped, or flake-shaped from the viewpoint of handleability. Moreover, it may be a mixture of these.

また、セルロース原料は、取扱い性等の観点から、特開2018−145571号公報の段落0017〜0018に記載された生化学的処理、化学処理、及び機械処理から選ばれる少なくとも1つの前処理を予め行うことができる。 Further, the cellulose raw material is previously subjected to at least one pretreatment selected from the biochemical treatment, the chemical treatment, and the mechanical treatment described in paragraphs 0017 to 0018 of JP-A-2018-145571 from the viewpoint of handleability and the like. It can be carried out.

セルロース原料の平均繊維径は、特に制限はないが、取扱い性及びコストの観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは7μm以上、更に好ましくは10μm以上、更に好ましくは15μm以上である。また、上限は特に設定されないが、取扱い性の観点から、好ましくは10,000μm以下、より好ましくは5,000μm以下、更に好ましくは1,000μm以下、更に好ましくは500μm以下、更に好ましくは100μm以下である。なお、必要に応じて予め微細化処理を施した繊維径1〜200nmの微細セルロース繊維を使用することもできる。 The average fiber diameter of the cellulose raw material is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more, more preferably 7 μm or more, still more preferably 10 μm or more, still more preferably 15 μm or more, from the viewpoint of handleability and cost. The upper limit is not particularly set, but from the viewpoint of handleability, it is preferably 10,000 μm or less, more preferably 5,000 μm or less, still more preferably 1,000 μm or less, still more preferably 500 μm or less, still more preferably 100 μm or less. is there. If necessary, fine cellulose fibers having a fiber diameter of 1 to 200 nm that have been subjected to a micronization treatment in advance can also be used.

(芳香環を有する置換基を結合させるためのエーテル化剤)
セルロース原料、塩基、芳香環を有する置換基を結合させるためのエーテル化剤、及び必要であれば溶媒を混合することにより、かかる置換基をセルロース由来の水酸基の少なくとも一つと結合させるエーテル化反応を行う。
芳香環を有する置換基を結合させるための好ましいエーテル化剤としては、例えば、芳香環含有酸化アルキレン化合物、芳香環含有グリシジルエーテル化合物及び芳香環含有有機ハロゲン化合物が挙げられる。中でも、入手性及び反応性の観点から、芳香環含有酸化アルキレン化合物及び芳香環含有グリシジルエーテル化合物がより好ましく、芳香環含有グリシジルエーテル化合物が更に好ましい。
(Ethering agent for binding a substituent having an aromatic ring)
An etherification reaction is carried out by mixing a cellulose raw material, a base, an etherifying agent for binding a substituent having an aromatic ring, and a solvent if necessary, to bond such a substituent to at least one of cellulose-derived hydroxyl groups. Do.
Preferred etherifying agents for binding substituents having an aromatic ring include, for example, aromatic ring-containing alkylene oxide compounds, aromatic ring-containing glycidyl ether compounds, and aromatic ring-containing organic halogen compounds. Among them, from the viewpoint of availability and reactivity, an aromatic ring-containing alkylene compound and an aromatic ring-containing glycidyl ether compound are more preferable, and an aromatic ring-containing glycidyl ether compound is further preferable.

[芳香環含有酸化アルキレン化合物]
芳香環含有酸化アルキレン化合物としては、例えば、次の一般式(1A)で示される構造を有するものが挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(1)で表される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
[Aromatic ring-containing alkylene oxide compound]
Examples of the aromatic ring-containing alkylene oxide compound include those having a structure represented by the following general formula (1A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (1) can be bonded to the cellulose fiber.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

(式中、Rは、少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基である。)
一般式(1A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(1)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
(In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 to 30 carbon atoms.)
The carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (1A) are the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (1).

芳香環含有酸化アルキレン化合物の具体例としては、スチレンオキシド及びその誘導体等が挙げられる。これらの中で、入手性および反応性の観点からスチレンオキシドが好ましい。 Specific examples of the aromatic ring-containing alkylene oxide compound include styrene oxide and its derivatives. Of these, styrene oxide is preferable from the viewpoint of availability and reactivity.

[芳香環含有グリシジルエーテル化合物]
芳香環含有グリシジルエーテル化合物としては、例えば、次の一般式(2A)で示される構造を有するものが挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(2)で表される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
[Aromatic ring-containing glycidyl ether compound]
Examples of the aromatic ring-containing glycidyl ether compound include those having a structure represented by the following general formula (2A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (2) can be bonded to the cellulose fiber.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

(式中、Rは、少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基である。)
一般式(2A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(2)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
(In the formula, R 1 is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 to 30 carbon atoms.)
The carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (2A) are the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (2).

芳香環含有グリシジルエーテル化合物の具体例としては、フェニルグリシジルエーテル、メチルフェニルグリシジルエーテル、メトキシフェニルグリシジルエーテル、トリチルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテルおよびこれらの誘導体等が挙げられる。これらの中で、入手性および反応性の観点から、フェニルグリシジルエーテルおよびメチルフェニルグリシジルエーテルが好ましく、フェニルグリシジルエーテルが更に好ましい。 Specific examples of the aromatic ring-containing glycidyl ether compound include phenyl glycidyl ether, methyl phenyl glycidyl ether, methoxyphenyl glycidyl ether, trityl glycidyl ether, benzyl glycidyl ether and derivatives thereof. Among these, phenylglycidyl ether and methylphenylglycidyl ether are preferable, and phenylglycidyl ether is more preferable, from the viewpoint of availability and reactivity.

[芳香環含有有機ハロゲン化合物]
芳香環含有有機ハロゲン化合物としては、例えば、次の一般式(3A)で示される構造を有するものが挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(3)で表される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
X−R (3A)
(式中、Xはハロゲン原子であり、Rは、少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基である。)
一般式(3A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(3)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
[Aromatic ring-containing organic halogen compound]
Examples of the aromatic ring-containing organic halogen compound include those having a structure represented by the following general formula (3A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (3) can be bonded to the cellulose fiber.
X-R 1 (3A)
(In the formula, X is a halogen atom, and R 1 is a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 to 30 carbon atoms.)
The carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (3A) are the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 1 in the general formula (3).

芳香環含有有機ハロゲン化合物の具体例としては、クロロベンゼン、ベンジルクロリド、ナフチルクロリド、トリチルクロリド、及びこれらの誘導体、及び上記化合物の塩素を臭素又はヨウ素に置換したものが挙げられる。これらの中で、入手性および反応性の観点から、クロロベンゼン、ベンジルクロリド及びナフチルクロリドが好ましく、クロロベンゼン及びベンジルクロリドが更に好ましい。 Specific examples of the aromatic ring-containing organic halogen compound include chlorobenzene, benzyl chloride, naphthyl chloride, trityl chloride, derivatives thereof, and chlorine of the above compound substituted with bromine or iodine. Of these, chlorobenzene, benzyl chloride and naphthyl chloride are preferable, and chlorobenzene and benzyl chloride are even more preferable, from the viewpoint of availability and reactivity.

これらのエーテル化剤の量は、得られる改質セルロース繊維における置換基の所望の導入率により決めることができる。例えば、反応性の観点から、セルロース原料の無水グルコースユニットの1ユニットに対するエーテル化剤の量は、好ましくは0.02当量以上、より好ましくは0.05当量以上、更に好ましくは0.1当量以上、更に好ましくは0.3当量以上、更に好ましくは1.0当量以上であり、一方、得られる成形体の機械的強度の観点から、好ましくは10.0当量以下、より好ましくは8.0当量以下、更に好ましくは7.0当量以下、更に好ましくは6.0当量以下である。ここで、芳香環を有する置換基を結合させるためのエーテル化剤として複数の種類のエーテル化剤を使用する場合、エーテル化剤の量は各エーテル化剤の合計量である。 The amount of these etherifying agents can be determined by the desired introduction rate of substituents in the obtained modified cellulose fiber. For example, from the viewpoint of reactivity, the amount of the etherifying agent for one unit of the anhydrous glucose unit of the cellulose raw material is preferably 0.02 equivalent or more, more preferably 0.05 equivalent or more, still more preferably 0.1 equivalent or more. , More preferably 0.3 equivalents or more, still more preferably 1.0 equivalents or more, while preferably 10.0 equivalents or less, more preferably 8.0 equivalents, from the viewpoint of the mechanical strength of the obtained molded product. Hereinafter, it is more preferably 7.0 equivalents or less, still more preferably 6.0 equivalents or less. Here, when a plurality of types of etherifying agents are used as the etherifying agent for binding the substituent having an aromatic ring, the amount of the etherifying agent is the total amount of each etherifying agent.

(酸素原子を有していてもよい炭化水素基を結合させるためのエーテル化剤)
本発明においては、前記エーテル化剤(エーテル化剤(a)とする。)に加えて、酸素原子を有していてもよい炭化水素基を結合させるためのエーテル化剤(エーテル化剤(b)とする。)を併用してもよい。これらのエーテル化剤とセルロース原料等とを混合する順序は特に限定されず、例えば、エーテル化剤(a)とエーテル化剤(b)とをセルロース原料等と同時に行ってもよく、あるいは、エーテル化剤(a)を先に混合した後、エーテル化剤(b)を混合してもよく、あるいはその逆の順序でもよい。本発明においては、芳香環を有する置換基のモル置換度をより高くする観点から、エーテル化剤(b)を先に混合した後、エーテル化剤(a)を混合することが好ましい。
(Ethering agent for bonding hydrocarbon groups that may have oxygen atoms)
In the present invention, in addition to the etherifying agent (referred to as an etherizing agent (a)), an etherifying agent (ethering agent (b) for binding a hydrocarbon group which may have an oxygen atom). ) And) may be used together. The order in which these etherifying agents and the cellulose raw material are mixed is not particularly limited, and for example, the etherifying agent (a) and the etherifying agent (b) may be mixed at the same time as the cellulose raw material, or ether. The agent (a) may be mixed first, and then the etherifying agent (b) may be mixed, or vice versa. In the present invention, from the viewpoint of increasing the molar substitution degree of the substituent having an aromatic ring, it is preferable to mix the etherifying agent (b) first and then the etherifying agent (a).

酸素原子を有していてもよい炭化水素基を結合させるためのエーテル化剤としては、例えば、酸化アルキレン化合物、グリシジルエーテル化合物及びハロゲン化炭化水素基を有する化合物が挙げられる。 Examples of the etherifying agent for binding a hydrocarbon group which may have an oxygen atom include an alkylene oxide compound, a glycidyl ether compound, and a compound having a halogenated hydrocarbon group.

[酸化アルキレン化合物]
酸化アルキレン化合物としては、例えば、次の一般式(4A)で示される構造を有するものが挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(4)で表される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
[Alkylene oxide compound]
Examples of the alkylene oxide compound include those having a structure represented by the following general formula (4A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (4) can be bonded to the cellulose fiber.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

(式中、Rは、前述の一般式(4)におけるRと同じである。)
一般式(4A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(4)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
(Wherein, R 2 is the same as R 2 in the above general formula (4).)
The carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 2 in the general formula (4A) are the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 2 in the general formula (4).

一般式(4A)で示される化合物の具体例としては、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、3,4−エポキシ−1−ブテン、1,2−エポキシペンタン、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシドデカン、1,2−エポキシテトラデカン、1,2−エポキシオクタデカン等が挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (4A) include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, 3,4-epoxy-1-butene, 1,2-epoxypentane, 1,2-epoxyhexane, 1, Examples thereof include 2-epoxy-5-hexene, 1,2-epoxy octane, 1,2-epoxy decane, 1,2-epoxy dodecane, 1,2-epoxy tetradecane and 1,2-epoxy octadecane.

[グリシジルエーテル化合物]
グリシジルエーテル化合物としては、例えば、次の一般式(5A)で示される構造を有するものが挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(5)で表される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
[Glysidyl ether compound]
Examples of the glycidyl ether compound include those having a structure represented by the following general formula (5A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (5) can be bonded to the cellulose fiber.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

(式中、Rは、前述の一般式(5)におけるRと同じである。)
一般式(5A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(5)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
(Wherein, R 2 is the same as R 2 in the above general formula (5).)
The carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 2 in the general formula (5A) are the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group of R 2 in the general formula (5).

かかるグリシジルエーテル化合物の具体例としてはグリシドール、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、プロピルグリシジルエーテル、イソプレニルグリシジルエーテル、アリ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、ドデシルグリシジルエーテル、(イソ)ステアリルグリシジルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル付加グリシジルエーテル等が挙げられる。 Specific examples of such glycidyl ether compounds include glycidol, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, propyl glycidyl ether, isoprenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, dodecyl glycidyl ether, and (iso) stearyl. Examples thereof include glycidyl ether and glycidyl ether with polyoxyalkylene alkyl ether added.

[ハロゲン化炭化水素基を有する化合物]
ハロゲン化炭化水素基を有する化合物としては、例えば、次の一般式(6A)で示される構造を有する化合物が挙げられる。かかるエーテル化剤を用いることにより、一般式(6)で示される置換基をセルロース繊維に結合させることができる。
X−R (6A)
(式中、Xはハロゲン原子であり、Rは、前述の一般式(6)におけるRと同じである。)
一般式(6A)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例は、一般式(6)におけるRの炭化水素基の炭素数や具体例と同じである。
[Compounds with halogenated hydrocarbon groups]
Examples of the compound having a halogenated hydrocarbon group include a compound having a structure represented by the following general formula (6A). By using such an etherifying agent, the substituent represented by the general formula (6) can be bonded to the cellulose fiber.
X-R 3 (6A)
(Wherein, X is a halogen atom, R 3 is the same as R 3 in the general formula (6) described above.)
The number of carbon atoms and specific examples of the hydrocarbon group R 3 in the general formula (6A) is the same as the carbon number and specific examples of the hydrocarbon group R 3 in the general formula (6).

一般式(6A)で示される化合物の具体例としては、クロロメタン、クロロエタン、1−クロロプロパン及びその異性体、1−クロロブタン及びその異性体、1−クロロペンタン及びその異性体、1−クロロヘキサン及びその異性体、1−クロロヘキサン及びその異性体、1−クロロデカン及びその異性体、1−クロロドデカン及びその異性体、1−クロロヘキサデカン及びその異性体、1−クロロオクタデカン及びその異性体、1−クロロエイコサン及びその異性体、1−クロロトリアコンサン及びその異性体、1-クロロ−5−ヘキセン及びその異性体、クロロシクロヘキサン、及び上記化合物の塩素を臭素又はヨウ素に置換したものが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (6A) include chloromethane, chloroethane, 1-chloropropane and its isomer, 1-chlorobutane and its isomer, 1-chloropentane and its isomer, 1-chlorohexane and Its isomers, 1-chlorohexane and its isomers, 1-chlorodecane and its isomers, 1-chlorododecane and its isomers, 1-chlorohexadecan and its isomers, 1-chlorooctadecan and its isomers, 1- Examples thereof include chloroeicosane and its isomers, 1-chlorotriaconsan and its isomers, 1-chloro-5-hexene and its isomers, chlorocyclohexane, and the above compounds in which chlorine is replaced with bromine or iodine. ..

これらのエーテル化剤の量は、得られる改質セルロース繊維における置換基の所望の導入率により決めることができる。例えば、反応性の観点から、セルロース原料の無水グルコースユニットの1ユニットに対するエーテル化剤の量は、好ましくは0.02当量以上、より好ましくは0.05当量以上、更に好ましくは0.1当量以上、更に好ましくは0.3当量以上、更に好ましくは1.0当量以上であり、一方、得られる成形体の機械的強度の観点から、好ましくは10.0当量以下、より好ましくは8.0当量以下、更に好ましくは7.0当量以下、更に好ましくは6.0当量以下である。ここで、酸素原子を有していてもよい炭化水素基を結合させるためのエーテル化剤として複数の種類のエーテル化剤を使用する場合、エーテル化剤の量は各エーテル化剤の合計量である。 The amount of these etherifying agents can be determined by the desired introduction rate of substituents in the obtained modified cellulose fiber. For example, from the viewpoint of reactivity, the amount of the etherifying agent for one unit of the anhydrous glucose unit of the cellulose raw material is preferably 0.02 equivalent or more, more preferably 0.05 equivalent or more, still more preferably 0.1 equivalent or more. , More preferably 0.3 equivalents or more, still more preferably 1.0 equivalents or more, while preferably 10.0 equivalents or less, more preferably 8.0 equivalents, from the viewpoint of the mechanical strength of the obtained molded product. Hereinafter, it is more preferably 7.0 equivalents or less, still more preferably 6.0 equivalents or less. Here, when a plurality of types of etherifying agents are used as the etherifying agent for binding a hydrocarbon group which may have an oxygen atom, the amount of the etherifying agent is the total amount of each etherifying agent. is there.

(塩基)
エーテル化剤とセルロース原料との混合は塩基の存在下で行うことが好ましい。ここで用いられる塩基としては、特に制限はないが、エーテル化反応を進行させる観点から、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、1〜3級アミン、4級アンモニウム塩、イミダゾール及びその誘導体、ピリジン及びその誘導体、並びにアルコキシドからなる群より選ばれる1種又は2種以上が好ましい。これらの塩基の具体例としては、特開2018−145571号公報の段落0024〜0029に記載されたものが挙げられる。
(base)
The mixing of the etherifying agent and the cellulose raw material is preferably carried out in the presence of a base. The base used here is not particularly limited, but from the viewpoint of advancing the etherification reaction, alkali metal hydroxide, alkaline earth metal hydroxide, 1-3 amine, quaternary ammonium salt, imidazole and the like. One or more selected from the group consisting of its derivatives, pyridines and derivatives thereof, and alkoxides is preferable. Specific examples of these bases include those described in paragraphs 0024 to 0029 of JP-A-2018-145571.

塩基の量は、セルロース原料の無水グルコースユニットに対して、エーテル化反応を進行させる観点から、好ましくは0.01当量以上、より好ましくは0.05当量以上、更に好ましくは0.1当量以上、更に好ましくは0.2当量以上であり、製造コストの観点から、好ましくは10当量以下、より好ましくは8当量以下、更に好ましくは5当量以下、更に好ましくは3当量以下である。 The amount of the base is preferably 0.01 equivalent or more, more preferably 0.05 equivalent or more, still more preferably 0.1 equivalent or more, from the viewpoint of advancing the etherification reaction with respect to the anhydrous glucose unit of the cellulose raw material. It is more preferably 0.2 equivalents or more, and from the viewpoint of production cost, it is preferably 10 equivalents or less, more preferably 8 equivalents or less, still more preferably 5 equivalents or less, still more preferably 3 equivalents or less.

(溶媒)
エーテル化剤とセルロース原料との混合は溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒としては、特に制限はなく、例えば、水、イソプロパノール、t−ブタノール、ジメチルホルムアミド、トルエン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサン、1,4−ジオキサン、及びこれらの混合物が挙げられる。
(solvent)
The etherifying agent and the cellulose raw material may be mixed in the presence of a solvent. The solvent is not particularly limited, and is, for example, water, isopropanol, t-butanol, dimethylformamide, toluene, methyl isobutyl ketone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, hexane, etc. Included are 1,4-dioxane, and mixtures thereof.

溶媒の使用量としては、セルロース原料やエーテル化剤の種類によって一概には決定されないが、セルロース原料100質量部に対して、反応性の観点から、好ましくは30質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは75質量部以上、更に好ましくは100質量部以上、更に好ましくは200質量部以上であり、生産性の観点から、好ましくは10,000質量部以下、より好ましくは7,500質量部以下、更に好ましくは5,000質量部以下、更に好ましくは2,500質量部以下、更に好ましくは1,000質量部以下である。 The amount of the solvent used is not unconditionally determined depending on the type of the cellulose raw material or the etherifying agent, but is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose raw material from the viewpoint of reactivity. More than parts, more preferably 75 parts by mass or more, still more preferably 100 parts by mass or more, still more preferably 200 parts by mass or more, and from the viewpoint of productivity, preferably 10,000 parts by mass or less, more preferably 7,500 parts by mass. It is less than or equal to parts by mass, more preferably less than 5,000 parts by mass, still more preferably less than 2,500 parts by mass, still more preferably less than 1,000 parts by mass.

(エーテル化反応)
エーテル化剤とセルロース原料とのエーテル化反応は、好ましくは塩基及び/又は溶媒の存在下で、両者を混合することにより行うことができる。
(Aetherization reaction)
The etherification reaction between the etherifying agent and the cellulose raw material can be carried out by mixing both, preferably in the presence of a base and / or a solvent.

混合条件としては、セルロース原料やエーテル化剤が均一に混合され、十分に反応が進行できるのであれば特に制限はなく、連続的な混合処理は行っても行わなくてもよい。比較的大きな反応容器を用いる場合には、反応温度を制御する観点から、適宜攪拌を行ってもよい。 The mixing conditions are not particularly limited as long as the cellulose raw material and the etherifying agent are uniformly mixed and the reaction can proceed sufficiently, and the continuous mixing treatment may or may not be performed. When a relatively large reaction vessel is used, stirring may be appropriately performed from the viewpoint of controlling the reaction temperature.

反応温度としては、セルロース原料やエーテル化剤の種類及び目標とする導入率によって一概には決定されないが、反応性を向上させる観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、熱分解を抑制する観点から、好ましくは120℃以下、より好ましくは110℃以下、更に好ましくは100℃以下、更に好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下、更に好ましくは70℃以下である。 The reaction temperature is not unconditionally determined by the type of cellulose raw material or etherifying agent and the target introduction rate, but is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or higher, still more preferably, from the viewpoint of improving reactivity. Is 40 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 110 ° C. or lower, still more preferably 100 ° C. or lower, still more preferably 90 ° C. or lower, still more preferably 80 ° C. or lower, from the viewpoint of suppressing thermal decomposition. It is preferably 70 ° C. or lower.

反応時間としては、セルロース原料やエーテル化剤の種類及び目標とする導入率によって一概には決定されないが、反応性の観点から、好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.5時間以上、更に好ましくは1時間以上、更に好ましくは3時間以上、更に好ましくは6時間以上、更に好ましくは10時間以上であり、生産性の観点から、好ましくは60時間以下、より好ましくは48時間以下、更に好ましくは36時間以下である。 The reaction time is not unconditionally determined by the type of cellulose raw material or etherifying agent and the target introduction rate, but from the viewpoint of reactivity, it is preferably 0.1 hours or more, more preferably 0.5 hours or more. It is more preferably 1 hour or more, further preferably 3 hours or more, further preferably 6 hours or more, still more preferably 10 hours or more, and from the viewpoint of productivity, it is preferably 60 hours or less, more preferably 48 hours or less, further. It is preferably 36 hours or less.

反応後は、未反応の化合物や塩基等を除去するために、適宜後処理を行うことができる。該後処理の方法としては、例えば、未反応の塩基を酸(有機酸、無機酸など)で中和し、その後、未反応の化合物や塩基が溶解する溶媒を用いて洗浄することができる。所望により、更に乾燥(真空乾燥など)を行ってもよい。 After the reaction, post-treatment can be appropriately performed in order to remove unreacted compounds, bases and the like. As a method of the post-treatment, for example, an unreacted base can be neutralized with an acid (organic acid, inorganic acid, etc.), and then washed with an unreacted compound or a solvent in which the base dissolves. If desired, further drying (vacuum drying or the like) may be performed.

かくして、セルロースI型結晶を有しており、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなる改質セルロース繊維が得られる。 Thus, a modified cellulose fiber having a cellulose type I crystal and having a substituent having an aromatic ring at at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose is bonded via an ether bond to obtain a modified cellulose fiber.

(微細化処理)
本発明における改質セルロース繊維は、微細化処理を受けたものであってもよい。微細化処理は公知の微細化処理方法により実施することができる。例えば、平均繊維径が1nm以上500nm以下の微細改質セルロース繊維を得る場合は、マスコロイダー等の磨砕機を用いた処理や溶媒中で高圧ホモジナイザー等を用いた処理を行うことで微細化することができる。
(Miniaturization processing)
The modified cellulose fiber in the present invention may have undergone a micronization treatment. The miniaturization treatment can be carried out by a known miniaturization treatment method. For example, in the case of obtaining a finely modified cellulose fiber having an average fiber diameter of 1 nm or more and 500 nm or less, it is refined by a treatment using a grinder such as a mascoroider or a treatment using a high-pressure homogenizer or the like in a solvent. Can be done.

微細化処理を行うタイミングは特に限定されず、例えば、前記のエーテル化反応の前でもよく、エーテル化反応後でもよく、あるいは、エンジニアリングプラスチックと改質セルロース繊維とを混合するのと同時に微細化することもできる。 The timing of performing the micronization treatment is not particularly limited, and may be, for example, before the etherification reaction, after the etherification reaction, or at the same time as the engineering plastic and the modified cellulose fiber are mixed. You can also do it.

微細化処理に用いられる溶媒としては、特に限定されないが、例えば水、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜6、好ましくは炭素数1〜3のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数3〜6のケトン;直鎖又は分岐状の炭素数1〜6の飽和炭化水素又は不飽和炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素;炭素数2〜5の低級アルキルエーテル;N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル等の極性溶媒等が例示される。溶媒の使用量は、改質セルロース繊維を分散できる有効量であればよく、特に制限はないが、改質セルロース繊維に対して、好ましくは1質量倍以上、より好ましくは2質量倍以上、好ましくは500質量倍以下、より好ましくは200質量倍以下使用することがより好ましい。 The solvent used for the micronization treatment is not particularly limited, but for example, alcohols having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms such as water, methanol, ethanol and propanol; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like. Ketones with 3 to 6 carbon atoms; linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbons with 1 to 6 carbon atoms; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform; Lower alkyl ethers having 2 to 5 carbon atoms; polar solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diesters of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether, etc. are exemplified. .. The amount of the solvent used may be an effective amount capable of dispersing the modified cellulose fibers and is not particularly limited, but is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, preferably 2% by mass or more, based on the modified cellulose fibers. Is more preferably 500 times by mass or less, more preferably 200 times by mass or less.

また、微細化処理で使用する装置としては、高圧ホモジナイザー以外にも、公知の分散機が好適に使用される。例えば、離解機、叩解機、低圧ホモジナイザー、グラインダー、マスコロイダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、短軸押出機、2軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いることができる。また、微細化処理における改質セルロース繊維の固形分濃度は50質量%以下が好ましい。 Further, as an apparatus used in the miniaturization process, a known disperser is preferably used in addition to the high-pressure homogenizer. For example, a breaker, a beater, a low-pressure homogenizer, a grinder, a mascoroider, a cutter mill, a ball mill, a jet mill, a short-screw extruder, a twin-screw extruder, an ultrasonic stirrer, a household juicer mixer and the like can be used. Further, the solid content concentration of the modified cellulose fiber in the miniaturization treatment is preferably 50% by mass or less.

かかる微細化処理により、前記に規定されたナノオーダーの平均繊維径を有する改質セルロース繊維を製造することができる。 By such a miniaturization treatment, a modified cellulose fiber having a nano-order average fiber diameter specified above can be produced.

〔樹脂組成物〕
本発明の樹脂組成物中のエンジニアリングプラスチックの含有量は、エンジニアリングプラスチック自体の物性を得る観点から、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは20質量%以上であり、更に好ましくは30質量%以上であり、更に好ましくは40質量%以上であり、更に好ましくは50質量%以上であり、更に好ましくは60質量%以上である。一方、同様の観点から、好ましくは99.95質量%以下であり、より好ましくは99.9質量%以下であり、好ましくは99.7質量%以下であり、より好ましくは99.5質量%以下であり、更に好ましくは99質量%以下である。
[Resin composition]
The content of the engineering plastic in the resin composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30% by mass, from the viewpoint of obtaining the physical properties of the engineering plastic itself. The above is more preferably 40% by mass or more, further preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more. On the other hand, from the same viewpoint, it is preferably 99.95% by mass or less, more preferably 99.9% by mass or less, preferably 99.7% by mass or less, and more preferably 99.5% by mass or less. It is more preferably 99% by mass or less.

本発明の樹脂組成物中の改質セルロース繊維の含有量は、耐熱性及び樹脂組成物の成形体の機械的強度の観点から、セルロース繊維量(換算量)として好ましくは0.05質量%以上であり、より好ましくは0.1質量%以上であり、好ましくは0.3質量%以上であり、より好ましくは0.5質量%以上であり、更に好ましくは1質量%以上である。一方、着色劣化抑制の観点から、好ましくは90質量%以下であり、より好ましくは80質量%以下であり、更に好ましくは70質量%以下であり、更に好ましくは60質量%以下であり、更に好ましくは50質量%以下であり、更に好ましくは40質量%以下である。なお、セルロース繊維量(換算量)とは、改質セルロース繊維の質量から、置換基の質量を引いた質量を指す。改質セルロース繊維におけるセルロース繊維量(換算量)は、後述する実施例に記載の方法によって測定することができる。 The content of the modified cellulose fiber in the resin composition of the present invention is preferably 0.05% by mass or more as the amount of cellulose fiber (converted amount) from the viewpoint of heat resistance and the mechanical strength of the molded product of the resin composition. It is more preferably 0.1% by mass or more, preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and further preferably 1% by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing color deterioration, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, further preferably 70% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less, still more preferably. Is 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. The amount of cellulose fiber (converted amount) refers to the mass obtained by subtracting the mass of the substituent from the mass of the modified cellulose fiber. The amount of cellulose fibers (converted amount) in the modified cellulose fibers can be measured by the method described in Examples described later.

本発明の樹脂組成物中の改質セルロース繊維の含有量は、耐熱性及び樹脂組成物の成形体の機械的強度の観点から、エンジニアリングプラスチック100質量部に対して、好ましくは0.06質量部以上であり、より好ましくは0.12質量部以上であり、更に好ましくは0.36質量部以上であり、更に好ましくは0.6質量部以上であり、更に好ましくは1質量部以上である。一方、製造コストの観点から、好ましくは120質量部以下であり、より好ましくは100質量部以下であり、更に好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。 The content of the modified cellulose fiber in the resin composition of the present invention is preferably 0.06 part by mass with respect to 100 parts by mass of the engineering plastic from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength of the molded product of the resin composition. The above is more preferably 0.12 parts by mass or more, further preferably 0.36 parts by mass or more, still more preferably 0.6 parts by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, it is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 60 parts by mass or less, still more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 20 parts by mass or less. Is.

本発明の樹脂組成物には、本発明の分野で通常使用される添加剤が含有されていてもよい。このような添加剤としては、相溶化剤、結晶核剤、無機充填剤、有機充填剤、加水分解抑制剤、耐衝撃改良剤、難燃剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、硬化剤、染料、顔料、可塑剤、触媒、防かび剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、増粘剤、艶消し剤、光安定剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。かかる添加剤の樹脂組成物中の含有量としては、使用するエンジニアリングプラスチックや添加剤の種類により一概には言えないが、添加剤による効果発現の観点から、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上であり、樹脂組成物の物性を損ねない観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。 The resin composition of the present invention may contain additives commonly used in the field of the present invention. Such additives include compatibilizers, crystal nucleating agents, inorganic fillers, organic fillers, hydrolysis inhibitors, impact resistant improvers, flame retardants, antioxidants, lubricants, antistatic agents, and antifogging agents. , Hardeners, dyes, pigments, plasticizers, catalysts, fungicides, defoamers, leveling agents, pigment dispersants, anti-settling agents, anti-dripping agents, thickeners, matting agents, light stabilizers, UV absorption Agents and the like can be mentioned. The content of such an additive in the resin composition cannot be unequivocally determined depending on the type of engineering plastic and the additive used, but is preferably 0.001% by mass or more from the viewpoint of exhibiting the effect of the additive. It is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably, from the viewpoint of not impairing the physical properties of the resin composition. It is 5% by mass or less.

<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物の製造方法は、前記エンジニアリングプラスチックと前記改質セルロース繊維と混合する混合工程を含む製造方法である。
<Manufacturing method of resin composition>
The method for producing a resin composition of the present invention is a production method including a mixing step of mixing the engineering plastic and the modified cellulose fiber.

〔混合工程〕
混合工程は、前述の各成分を、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、ロールミル、オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて溶融混練することにより、あるいは、溶媒キャスト法により、あるいは、高せん断加工機といったせん断装置でせん断することによって実施することができる。
[Mixing process]
The mixing step is performed by melt-kneading each of the above-mentioned components using a known kneader such as a closed kneader, a single-screw extruder, a roll mill, or an open-roll kneader, or a solvent casting method. This can be carried out by shearing with a shearing device such as a high shearing machine.

好ましくは、本混合工程が、200℃以上、より好ましくは220℃以上、更に好ましくは250℃以上でせん断処理及び/又は混練処理を行う工程を含むことであり、かかる処理を実施することで、本混合工程を容易に実施することができる。 Preferably, the present mixing step includes a step of performing a shearing treatment and / or a kneading treatment at 200 ° C. or higher, more preferably 220 ° C. or higher, still more preferably 250 ° C. or higher, and by carrying out such treatment, This mixing step can be easily carried out.

混合工程におけるエンジニアリングプラスチック及び改質セルロース繊維は、前述の本発明の樹脂組成物におけるエンジニアリングプラスチック及び改質セルロース繊維が適用される。 As the engineering plastic and the modified cellulose fiber in the mixing step, the engineering plastic and the modified cellulose fiber in the resin composition of the present invention described above are applied.

混合工程における改質セルロース繊維の配合量は、樹脂組成物の成形体に機械物性を発現する観点から、エンジニアリングプラスチック100質量部に対して、好ましくは0.06質量部以上であり、より好ましくは0.12質量部以上であり、更に好ましくは0.36質量部以上であり、更に好ましくは0.6質量部以上であり、更に好ましくは1質量部以上である。一方、製造コストの観点から、好ましくは120質量部以下であり、より好ましくは100質量部以下であり、更に好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。 The blending amount of the modified cellulose fiber in the mixing step is preferably 0.06 part by mass or more, more preferably 0.06 part by mass or more, based on 100 parts by mass of the engineering plastic, from the viewpoint of exhibiting mechanical properties in the molded body of the resin composition. It is 0.12 parts by mass or more, more preferably 0.36 parts by mass or more, further preferably 0.6 parts by mass or more, and further preferably 1 part by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, it is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 60 parts by mass or less, still more preferably 40 parts by mass or less, still more preferably 20 parts by mass or less. Is.

樹脂組成物中のセルロース繊維(換算量)の配合量は、樹脂組成物の成形体に機械物性を発現する観点から、エンジニアリングプラスチック100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上であり、より好ましくは0.1質量部以上であり、更に好ましくは0.3質量部以上であり、更に好ましくは0.5質量部以上であり、更に好ましくは1質量部以上である。一方、製造コストの観点から、好ましくは60質量部以下であり、より好ましくは50質量部以下であり、更に好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。 The blending amount of the cellulose fibers (converted amount) in the resin composition is preferably 0.05 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the engineering plastic from the viewpoint of exhibiting mechanical properties in the molded body of the resin composition. , More preferably 0.1 part by mass or more, further preferably 0.3 part by mass or more, still more preferably 0.5 part by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more. On the other hand, from the viewpoint of manufacturing cost, it is preferably 60 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass or less, still more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less. Is.

<樹脂成形体>
本発明における樹脂成形体は、本発明の樹脂組成物や本発明の製造方法によって製造された樹脂組成物を利用した押出成形、射出成形、プレス成形、注型成型等の公知の成形方法を適宜用いることによって製造することができる。本発明の樹脂組成物は成形加工時の着色劣化抑制に優れているため、樹脂成形体を各種用途に好適に用いることができる。
<Resin molded product>
The resin molded product in the present invention may appropriately use a known molding method such as extrusion molding, injection molding, press molding, or casting molding using the resin composition of the present invention or the resin composition produced by the production method of the present invention. It can be manufactured by using it. Since the resin composition of the present invention is excellent in suppressing color deterioration during molding, the resin molded product can be suitably used for various purposes.

樹脂成形体の着色の程度は、後述の実施例に記載のYI(Yellow Index)値によって評価することができ、ΔYI値が小さいほど、着色劣化が強く抑制されていることを示す。 The degree of coloring of the resin molded product can be evaluated by the YI (Yellow Index) value described in Examples described later, and the smaller the ΔYI value, the stronger the suppression of coloring deterioration.

本発明の樹脂組成物や樹脂成形体が使用できる用途は特に限定されないが、例えば高い耐熱性、機械的強度や耐久性が要求される情報家電部品、情報家電部品用梱包資材、自動車部品、3次元造形材料、クッション材、補修材、シーリング材、断熱材、吸音材、等の様々な工業用途に使用することができる。 The application in which the resin composition or resin molded product of the present invention can be used is not particularly limited, but for example, information home appliance parts, packing materials for information home appliance parts, automobile parts, 3 which require high heat resistance, mechanical strength and durability. It can be used for various industrial applications such as three-dimensional molding materials, cushioning materials, repair materials, sealing materials, heat insulating materials, and sound absorbing materials.

以下、実施例等を示して本発明を具体的に説明する。なお、これらの実施例等は単なる本発明の例示であり、何ら限定を意味するものではない。例中の部は、特記しない限り質量部である。なお、「常圧」とは101.3kPaを、「室温」とは25℃を示す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and the like. It should be noted that these examples and the like are merely examples of the present invention and do not mean any limitation. The part in the example is a mass part unless otherwise specified. The "normal pressure" indicates 101.3 kPa, and the "room temperature" indicates 25 ° C.

〔各種セルロース繊維の平均繊維径〕
(1)測定対象のセルロース繊維の平均繊維径が数ナノメートル〜数百ナノメートルであると見込まれる場合、次のようにしてセルロース繊維の平均繊維径を求める。
測定対象のセルロース繊維に適切な溶媒を加えて、その濃度が0.0001質量%の分散液を調製する。該分散液をマイカ(雲母)上に滴下して乾燥したものを観察試料として、原子間力顕微鏡(AFM)(Digital instrument社製、Nanoscope III Tapping mode AFM、プローブはナノセンサーズ社製、Point Probe (NCH)を使用)を用いて、該観察試料中のセルロース繊維の繊維高さを測定する。適切な溶媒とは、測定対象のセルロース繊維が膨潤する溶媒であればよく、セルロース原料の場合は水やエタノール、改質セルロース繊維の場合はDMFやトルエンなどが好ましい。その際、該セルロース繊維が確認できる顕微鏡画像において、セルロース繊維を100本以上抽出し、それらの繊維高さから平均繊維径を算出する。繊維方向の距離より、平均繊維長を算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出し、標準偏差も算出する。一般に、高等植物から調製されるセルロースナノファイバーの最小単位は6×6の分子鎖がほぼ正方形の形でパッキングされていることから、AFMによる画像で分析される高さを繊維の幅とみなすことができる。
[Average fiber diameter of various cellulose fibers]
(1) When the average fiber diameter of the cellulose fiber to be measured is expected to be several nanometers to several hundred nanometers, the average fiber diameter of the cellulose fiber is obtained as follows.
An appropriate solvent is added to the cellulose fibers to be measured to prepare a dispersion having a concentration of 0.0001% by mass. Atomic force microscope (AFM) (Digital instrument, Nanoscope III Tapping mode AFM, probe is Nanosensors, Point Probe) is used as an observation sample after dropping the dispersion on mica (mica) and drying it. (Using (NCH)) is used to measure the fiber height of the cellulose fibers in the observation sample. The suitable solvent may be any solvent that swells the cellulose fiber to be measured, and is preferably water or ethanol in the case of a cellulose raw material, DMF or toluene in the case of a modified cellulose fiber, or the like. At that time, in a microscope image in which the cellulose fibers can be confirmed, 100 or more cellulose fibers are extracted, and the average fiber diameter is calculated from the fiber heights thereof. The average fiber length is calculated from the distance in the fiber direction. The average aspect ratio is calculated from the average fiber length / average fiber diameter, and the standard deviation is also calculated. In general, the smallest unit of cellulose nanofibers prepared from higher plants is that 6 × 6 molecular chains are packed in a nearly square shape, so the height analyzed by AFM images should be regarded as the fiber width. Can be done.

(2)測定対象のセルロース繊維の平均繊維径が数百ナノメートル〜数千マイクロメートルであると見込まれる場合、次のようにしてセルロース繊維の平均繊維径を求める。
測定対象のセルロース繊維に媒体を加えて、その含有量が0.01質量%の分散液を調製する。該分散液を湿式分散タイプ画像解析粒度分布計(ジャスコインターナショナル社製、商品名:IF−3200)を用いて、フロントレンズ:2倍、テレセントリックズームレンズ:1倍、画像分解能:0.835μm/ピクセル、シリンジ内径:6515μm、スペーサー厚み:500μm、画像認識モード:ゴースト、閾値:8、分析サンプル量:1mL、サンプリング:15%の条件で測定する。セルロース繊維を100本以上測定し、それらの平均ISO繊維径を平均繊維径をとして、平均ISO繊維長を平均繊維長として算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出し、標準偏差も算出する。
(2) When the average fiber diameter of the cellulose fiber to be measured is expected to be several hundred nanometers to several thousand micrometers, the average fiber diameter of the cellulose fiber is calculated as follows.
A medium is added to the cellulose fibers to be measured to prepare a dispersion having a content of 0.01% by mass. Using a wet dispersion type image analysis particle size distribution meter (manufactured by Jasco International Co., Ltd., trade name: IF-3200), the dispersion is used for front lens: 2x, telecentric zoom lens: 1x, image resolution: 0.835 μm / pixel. , Syringe inner diameter: 6515 μm, spacer thickness: 500 μm, image recognition mode: ghost, threshold: 8, analytical sample volume: 1 mL, sampling: 15%. 100 or more cellulose fibers are measured, and the average ISO fiber diameter thereof is taken as the average fiber diameter, and the average ISO fiber length is calculated as the average fiber length. The average aspect ratio is calculated from the average fiber length / average fiber diameter, and the standard deviation is also calculated.

〔セルロース繊維の結晶構造の確認〕
セルロース原料や改質セルロース繊維等のセルロース繊維の結晶構造は、回折計(リガク社製、商品名:MiniFlexII)を用いて以下の条件で測定することにより確認する。
測定ペレット調製条件:錠剤成形機で10〜20MPaの範囲で、対象のセルロース繊維に圧力を印加することで、面積320mm×厚さ1mmの平滑なペレットを調製する。
X線回折分析条件:ステップ角0.01°、スキャンスピード10°/min、測定範囲:回折角2θ=5〜40°
X線源:Cu/Kα−radiation、管電圧:15kv、管電流:30mA
ピーク分割条件:バックグラウンドノイズを除去した後、2θ=13−23°の間の誤差が5%以内に収まるようにガウス関数でフィッティングする。
改質セルロース繊維の結晶構造は、上述の回折計を用いて、上述の条件で測定することにより確認する。
[Confirmation of crystal structure of cellulose fibers]
The crystal structure of cellulose fibers such as cellulose raw materials and modified cellulose fibers is confirmed by measuring under the following conditions using a diffractometer (manufactured by Rigaku Co., Ltd., trade name: MiniFlexII).
Measurement pellet preparation conditions: Smooth pellets with an area of 320 mm 2 x thickness of 1 mm are prepared by applying pressure to the target cellulose fibers in the range of 10 to 20 MPa with a tablet molding machine.
X-ray diffraction analysis conditions: step angle 0.01 °, scan speed 10 ° / min, measurement range: diffraction angle 2θ = 5-40 °
X-ray source: Cu / Kα-radiation, tube voltage: 15 kv, tube current: 30 mA
Peak division condition: After removing the background noise, fitting is performed by a Gaussian function so that the error between 2θ = 13-23 ° is within 5%.
The crystal structure of the modified cellulose fiber is confirmed by measuring under the above-mentioned conditions using the above-mentioned diffractometer.

セルロースI型結晶構造の結晶化度は上述のピーク分割により得られたX線回折ピークの面積を用いて以下の式(A)に基づいて算出する。
セルロースI型結晶化度(%)=[Icr/(Icr+Iam)]×100 (A)
〔式中、Icrは、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22−23°)の回折ピークの面積、Iamはアモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折ピークの面積を示す。〕
The crystallinity of the cellulose type I crystal structure is calculated based on the following formula (A) using the area of the X-ray diffraction peak obtained by the above-mentioned peak division.
Cellulose type I crystallinity (%) = [I cr / (I cr + I am )] × 100 (A)
[In the formula, I cr is the area of the diffraction peak of the lattice plane (002 plane) (diffraction angle 2θ = 22-23 °) in X-ray diffraction, and I am is the area of the amorphous part (diffraction angle 2θ = 18.5 °). The area of the diffraction peak is shown. ]

〔MSの測定〕
最初に、測定対象のセルロース繊維中に含有される置換基の含有量%(質量%)を、Analytical Chemistry, Vol. 51, No. 13, 2172 (1979)、「第十五改正日本薬局方(ヒドロキシプロピルセルロースの分析方法の項)」等に記載の、セルロースエーテルのアルコキシ基の平均付加モル数を分析する手法として知られるZeisel法に準じて算出する。以下に手順を示す。
[Measurement of MS]
First, the content% (mass%) of the substituent contained in the cellulose fiber to be measured is described in Analytical Chemistry, Vol. 51, No. 13, 2172 (1979), "15th Amendment of the Japanese Pharmacy (1979). It is calculated according to the Zeisel method, which is known as a method for analyzing the average number of added moles of alkoxy groups of cellulose ether described in "Analytical method of hydroxypropyl cellulose"). The procedure is shown below.

(i)200mLメスフラスコにn−テトラデカン0.1gを加え、ヘキサンにて標線までメスアップを行い、内標溶液を調製する。
(ii)精製、乾燥を行った測定対象のセルロース繊維70mg、アジピン酸80mgを10mLバイアル瓶に精秤し、ヨウ化水素酸2mLを加えて密栓する。
(iii)上記バイアル瓶中の混合物を、スターラーチップにより攪拌しながら、160℃のブロックヒーターにて1時間加熱する。
(iv)加熱後、バイアルに内標溶液2mL、ジエチルエーテル2mLを順次注入し、室温で1分間攪拌する。
(v)バイアル瓶中の2相に分離した混合物の上層(ジエチルエーテル層)をガスクロマトグラフィー(SHIMADZU社製、商品名:GC2010Plus)にて分析する。
(vi)測定対象のセルロース繊維を、その改質に用いたエーテル化剤5mg、10mg、15mgにそれぞれ変更する以外は、(ii)〜(v)と同様の方法で分析を行い、エーテル化剤の検量線を作成する。
(vii)作成した検量線と、測定対象のセルロース繊維の分析結果から、測定対象のセルロース繊維中に含有される置換基を定量する。分析条件は以下のとおりである。
(i) Add 0.1 g of n-tetradecane to a 200 mL volumetric flask and perform volumetric up to the marked line with hexane to prepare an internal standard solution.
(ii) 70 mg of purified and dried cellulose fiber to be measured and 80 mg of adipic acid are precisely weighed in a 10 mL vial, and 2 mL of hydrogen iodide is added and sealed.
(iii) The mixture in the vial is heated with a block heater at 160 ° C. for 1 hour while stirring with a stirrer tip.
(iv) After heating, 2 mL of the internal standard solution and 2 mL of diethyl ether are sequentially injected into the vial, and the mixture is stirred at room temperature for 1 minute.
(v) The upper layer (diethyl ether layer) of the mixture separated into two phases in the vial is analyzed by gas chromatography (manufactured by SHIMADZU, trade name: GC2010Plus).
(vi) The analysis was performed in the same manner as in (ii) to (v) except that the cellulose fiber to be measured was changed to the etherifying agent 5 mg, 10 mg, and 15 mg used for the modification, respectively, and the etherifying agent was used. Create a calibration curve for.
(vii) Quantify the substituents contained in the cellulose fiber to be measured from the prepared calibration curve and the analysis result of the cellulose fiber to be measured. The analysis conditions are as follows.

カラム:アジレント・テクノロジー社製、商品名:DB−5(12m、0.2mm×0.33μm)
カラム温度:30℃(10min Hold)→10℃/min→300℃(10min Hold)
インジェクター温度:300℃
検出器温度:300℃
打ち込み量:1μL
Column: Made by Agilent Technologies, Product name: DB-5 (12 m, 0.2 mm x 0.33 μm)
Column temperature: 30 ° C (10 min Hold) → 10 ° C / min → 300 ° C (10 min Hold)
Injector temperature: 300 ° C
Detector temperature: 300 ° C
Drive amount: 1 μL

次いで、得られた置換基含有量から、下記数式(B)又は(C)を用いてモル置換度(MS)を算出する。導入された置換基が一種類の場合、数式(B)を用いてMSを算出し、導入された置換基が二種類の場合、数式(C)を用いてMSを算出する。
数式(B)
MS=(W/Mw)/((100−W)/162.14)
W:測定対象のセルロース繊維中の置換基の含有量(質量%)
Mw:使用したエーテル化剤の分子量(g/mol)
Next, the molar substitution degree (MS) is calculated from the obtained substituent content using the following formula (B) or (C). When there is one type of introduced substituent, the formula (B) is used to calculate the MS, and when there are two types of introduced substituents, the formula (C) is used to calculate the MS.
Formula (B)
MS = (W / Mw) / ((100-W 1 ) /162.14)
W: Content of substituent in the cellulose fiber to be measured (mass%)
Mw: Molecular weight of the etherifying agent used (g / mol)

数式(C)
MS=(W/Mw)/((100−W−W)/162.14)
MS=(W/Mw)/((100−W−W)/162.14)
MS:一種類目の置換基のMS
MS:二種類目の置換基のMS
:測定対象のセルロース繊維中の一種類目の置換基の含有量(質量%)
:測定対象のセルロース繊維中の二種類目の置換基の含有量(質量%)
Mw:一種類目のエーテル化剤の分子量(g/mol)
Mw:二種類目のエーテル化剤の分子量(g/mol)
Formula (C)
MS 1 = (W 1 / Mw 1 ) / ((100-W 1 -W 2 ) /162.14)
MS 2 = (W 2 / Mw 2 ) / ((100-W 1 -W 2 ) /162.14)
MS 1 : MS of the first type of substituent
MS 2 : MS of the second type of substituent
W 1 : Content of the first type of substituent in the cellulose fiber to be measured (mass%)
W 2 : Content (mass%) of the second type of substituent in the cellulose fiber to be measured
Mw 1 : Molecular weight of the first type of etherifying agent (g / mol)
Mw 2 : Molecular weight of the second type of etherifying agent (g / mol)

〔改質セルロース繊維におけるセルロース繊維量(換算量)〕
改質セルロース繊維におけるセルロース繊維(換算量)は、以下の式によって算出する。
セルロース繊維量(換算量)(g)=162/(162+使用したエーテル化剤の分子量(g/mol)×MS)×改質セルロース繊維の質量(g)
なお、添加されるエーテル化剤が2種類以上の場合は各エーテル化剤の分子量とMSの積の総和を算出して、セルロース繊維量(換算量)を算出する。
[Amount of cellulose fibers in modified cellulose fibers (converted amount)]
The cellulose fiber (converted amount) in the modified cellulose fiber is calculated by the following formula.
Cellulose fiber amount (converted amount) (g) = 162 / (162 + molecular weight of etherifying agent used (g / mol) × MS) × mass of modified cellulose fiber (g)
When two or more types of etherifying agents are added, the total product of the molecular weight of each etherifying agent and the MS is calculated to calculate the amount of cellulose fibers (converted amount).

〔成形体の製造〕
対象の樹脂又は樹脂組成物を、射出成形機(日本製鋼所社製、商品名:J110AD−180H、シリンダー温度設定6箇所)を用いて射出成形する。シリンダー温度をノズル先端側から5ユニット目までを280℃、残りの1ユニットを250℃、ホッパー下を45℃、金型温度を80℃に設定し、所望の形状の成形体を製造する。
[Manufacturing of molded products]
The target resin or resin composition is injection-molded using an injection molding machine (manufactured by Japan Steel Works, Ltd., trade name: J110AD-180H, cylinder temperature setting at 6 locations). The cylinder temperature is set to 280 ° C. from the nozzle tip side to the fifth unit, the remaining one unit is set to 250 ° C., the temperature under the hopper is set to 45 ° C., and the mold temperature is set to 80 ° C. to manufacture a molded product having a desired shape.

〔結晶性樹脂の熱変形温度〕
結晶性樹脂の熱変形温度は、次のようにして測定する。
評価対象の樹脂を、前記の〔成形体の製造〕に記載された方法で射出成形して、角柱試験片(125mm×13mm×6.4mm)を作製する。この角柱試験片について、ASTM D648に基づき、熱変形温度測定機(安田精機製作所製、フルオートマチックヒートデストーションテスター/No.148−HDA6)を用いて、エッジワイズ、昇温速度2℃/分、低荷重(0.45MPa)の条件で、0.254mm撓んだ時の荷重たわみ温度(DTUL)を測定し、これを熱変形温度とする。
[Thermal deformation temperature of crystalline resin]
The thermal deformation temperature of the crystalline resin is measured as follows.
The resin to be evaluated is injection-molded by the method described in the above-mentioned [Manufacturing of molded product] to prepare a prismatic test piece (125 mm × 13 mm × 6.4 mm). This prismatic test piece was edgewise, heated at a temperature of 2 ° C./min, using a heat distortion temperature measuring machine (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho, fully automatic heat distortion tester / No. 148-HDA6) based on ASTM D648. Under the condition of low load (0.45 MPa), the deflection temperature under load (DTUL) when bent by 0.254 mm is measured, and this is taken as the heat distortion temperature.

〔非晶性樹脂のガラス転移温度〕
非晶性樹脂のガラス転移温度は、次のようにして測定する。
示差走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、DSC Q20)を用いて、試料0.01〜0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温する。その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却する。次に試料を昇温速度10℃/minで昇温し、吸熱ピークを測定する。吸熱の最高ピーク温度以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの最大傾斜を示す接線との交点の温度をガラス転移温度とする。
[Glass transition temperature of amorphous resin]
The glass transition temperature of the amorphous resin is measured as follows.
Using a differential scanning calorimeter (DSC Q20, manufactured by TA Instruments Japan), weigh 0.01 to 0.02 g of the sample into an aluminum pan and raise the temperature to 200 ° C. The temperature is cooled to 0 ° C. at a temperature lowering rate of 10 ° C./min. Next, the temperature of the sample is raised at a heating rate of 10 ° C./min, and the endothermic peak is measured. The temperature at the intersection of the extension of the baseline below the maximum peak temperature of heat absorption and the tangent line indicating the maximum slope from the rising portion of the peak to the peak of the peak is defined as the glass transition temperature.

〔エンジニアリングプラスチックの引張強度〕
エンジニアリングプラスチックの引張強度は、次のようにして測定する。
評価対象の樹脂を、前記の〔成形体の製造〕に記載された方法で射出成形して、ダンベル型試験片(ISO527、タイプ1A)を作製する。このダンベル型試験片について、ISO527に基づいて、オートグラフ(SHIMADZU社製,オートグラフ精密万能試験機、AGS-10kNX)を用いて、引張速度50mm/minに設定して引張試験を行い、引張強度(降伏点応力)を求める。
[Tensile strength of engineering plastics]
The tensile strength of engineering plastics is measured as follows.
The resin to be evaluated is injection-molded by the method described in the above-mentioned [Manufacturing of molded product] to prepare a dumbbell type test piece (ISO527, type 1A). Based on ISO527, this dumbbell type test piece was subjected to a tensile test using an autograph (SHIMADZU, Autograph precision universal testing machine, AGS-10kNX) at a tensile speed of 50 mm / min, and the tensile strength was set. (Yield point stress) is calculated.

〔エンジニアリングプラスチックの曲げ弾性率〕
エンジニアリングプラスチックの曲げ弾性率は、次のようにして測定する。
評価対象の樹脂を、前記の〔成形体の製造〕に記載された方法で射出成形して、角柱試験片(125mm×13mm×6.4mm)を作製する。この角柱試験片について、ASTM D790に基づいて、テンシロン(オリエンテック社製、テンシロン万能試験機、RTC−1210A)を用いて、クロスヘッド速度を3mm/minに設定して曲げ試験を行い、曲げ弾性率を求める。
[Flexural modulus of engineering plastics]
The flexural modulus of engineering plastics is measured as follows.
The resin to be evaluated is injection-molded by the method described in the above-mentioned [Manufacturing of molded product] to prepare a prismatic test piece (125 mm × 13 mm × 6.4 mm). Based on ASTM D790, this prismatic test piece was subjected to a bending test using Tensilon (Orientec, Tensilon universal testing machine, RTC-1210A) with the crosshead speed set to 3 mm / min, and the flexural modulus was set. Find the rate.

<改質セルロース繊維の製造>
改質セルロース繊維の製造例1
絶乾した針葉樹の漂白クラフトパルプ(以後NBKPと略称、ウエストフレザー社製、「ヒントン」、繊維状、セルロース含有量90質量%、水分含有量5質量%)250.0gに6.4質量%の水酸化ナトリウム水溶液267.1g(NaOH 0.28当量/AGU)を添加し、均一に混合した。その後、エーテル化剤として酸化ブチレン333.8g(和光純薬社製、3.0当量/AGU)を添加し、密閉した後に50℃、7時間かけてニーダー回転機器を用いて撹拌し、反応を行った。反応後、酢酸で中和し、コンパクト電気伝導率計(堀場製作所製、LAQUAtwin EC−33B)によるろ液の電導度測定において50μs/cm以下になるまでイオン交換水を用いて十分に洗浄した後、さらにアセトン5Lで十分に洗浄することで不純物を取り除いた。次いで、70℃で一晩真空乾燥を行うことで、セルロース由来の水酸基に置換基としての2−ヒドロキシブチル基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維1を得た(置換度(MS)は表に記載。以下同様)。
<Manufacturing of modified cellulose fiber>
Production Example 1 of Modified Cellulose Fiber
Bleached kraft pulp of absolutely dried conifer (hereinafter abbreviated as NBKP, manufactured by West Frezer, "Hinton", fibrous, cellulose content 90% by mass, water content 5% by mass) 6.4% by mass in 250.0g 267.1 g (0.28 equivalent of NaOH / AGU) of aqueous sodium hydroxide solution was added and mixed uniformly. Then, 333.8 g of butylene oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 3.0 eq / AGU) was added as an etherifying agent, and after sealing, the mixture was stirred at 50 ° C. for 7 hours using a kneader rotating device to react. went. After the reaction, it is neutralized with acetic acid and thoroughly washed with ion-exchanged water until the conductivity of the filtrate is measured by a compact electric conductivity meter (LAQUAtwin EC-33B, manufactured by HORIBA, Ltd.) to 50 μs / cm or less. Further, impurities were removed by thoroughly washing with 5 L of acetone. Then, vacuum drying was carried out at 70 ° C. overnight to obtain a modified cellulose fiber 1 in which a 2-hydroxybutyl group as a substituent was bonded to a hydroxyl group derived from cellulose via an ether bond (degree of substitution (substituent (degree of substitution (substituent) MS) is listed in the table. The same shall apply hereinafter).

改質セルロース繊維の製造例2
製造例1で得た改質セルロース繊維1 4.0gに、6.4質量%の水酸化ナトリウム水溶液42.3g(NaOH 2.97当量/AGU)、コータミンD2345P 0.5g(花王社製、0.04当量/AGU)を添加し、均一に混合した。その後、エーテル化剤としてo−メチルフェニルグリシジルエーテル 11.2g(Sigma-Aldrich社製、3.0当量/AGU)を添加し、密閉した。その後、70℃、24時間かけてバイアル瓶中で反応を行った。反応後、アセトンで洗浄した後、酢酸で中和し、コンパクト電気伝導率計(堀場製作所製、LAQUAtwin EC−33B)によるろ液の電導度測定において50μs/cm以下になるまでイオン交換水を用いて十分に洗浄した後、アセトン1Lで十分に洗浄することで不純物を取り除いた。次いで、70℃で一晩真空乾燥を行うことで、セルロース由来の水酸基に芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維2を得た。改質セルロース繊維2の平均繊維径は22μmであった。
Production Example 2 of Modified Cellulose Fiber
In addition to 14.0 g of the modified cellulose fiber obtained in Production Example 1, 42.3 g (2.97 eq / AGU) of a 6.4 mass% sodium hydroxide aqueous solution and 0.5 g of Coatamine D2345P (manufactured by Kao Corporation, 0). .04 eq / AGU) was added and mixed uniformly. Then, 11.2 g of o-methylphenylglycidyl ether (manufactured by Sigma-Aldrich, 3.0 eq / AGU) was added as an etherifying agent, and the mixture was sealed. Then, the reaction was carried out in a vial at 70 ° C. for 24 hours. After the reaction, it was washed with acetone, neutralized with acetic acid, and ion-exchanged water was used until the conductivity of the filtrate was measured by a compact electric conductivity meter (LAQUAtwin EC-33B, manufactured by HORIBA, Ltd.) to 50 μs / cm or less. After thorough washing, impurities were removed by washing thoroughly with 1 L of acetone. Then, vacuum drying was carried out at 70 ° C. overnight to obtain a modified cellulose fiber 2 in which a substituent having an aromatic ring was bonded to a hydroxyl group derived from cellulose via an ether bond. The average fiber diameter of the modified cellulose fiber 2 was 22 μm.

改質セルロース繊維の製造例3
使用するエーテル化剤(o−メチルフェニルグリシジルエーテル)の量を18.7g(5.0当量/AGU)に変更した以外は改質セルロースの製造例2と同様の操作を行うことで、セルロース由来の水酸基に芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維3を得た。
Production Example 3 of Modified Cellulose Fiber
Cellulose-derived by performing the same operation as in Production Example 2 of modified cellulose except that the amount of the etherifying agent (o-methylphenylglycidyl ether) used was changed to 18.7 g (5.0 equivalent / AGU). A modified cellulose fiber 3 was obtained in which a substituent having an aromatic ring was bonded to the hydroxyl group of the above via an ether bond.

改質セルロース繊維の製造例4
使用するエーテル化剤の種類及び量を、フェニルグリシジルエーテル(東京化成工業社製)、17.1g(5.0当量/AGU)に変更した以外は改質セルロースの製造例2と同様の操作を行うことで、セルロース由来の水酸基に芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維4を得た。
Production Example 4 of Modified Cellulose Fiber
The same operation as in Production Example 2 of modified cellulose was performed except that the type and amount of the etherifying agent used was changed to phenylglycidyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 17.1 g (5.0 equivalents / AGU). By doing so, a modified cellulose fiber 4 in which a substituent having an aromatic ring was bonded to a hydroxyl group derived from cellulose via an ether bond was obtained.

改質セルロース繊維の製造例5
製造例1で得た改質セルロース繊維1 4.0gに6.4質量%の水酸化ナトリウム水溶液4.3g(NaOH 0.30当量/AGU)、2−プロパノールを36g添加し、均一に混合した。その後、エーテル化剤としてラウリルグリシジルエーテル 3.9g(東京化成工業社製、0.7当量/AGU)を添加し、密閉した。その後、70℃、24時間かけて、バイアル瓶中で反応を行った。反応後、アセトンで洗浄した後、酢酸で中和し、コンパクト電気伝導率計(堀場製作所製、LAQUAtwin EC−33B)によるろ液の電導度測定において50μs/cm以下になるまでイオン交換水を用いて十分に洗浄した後、アセトン1Lで十分に洗浄することで不純物を取り除いた。次いで、70℃で一晩真空乾燥を行うことで、セルロース由来の水酸基に置換基としてのドデシル基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維5を得た。
Production Example 5 of Modified Cellulose Fiber
To 4.0 g of the modified cellulose fiber obtained in Production Example 1, 4.3 g (NOOH 0.30 equivalent / AGU) of 6.4 mass% sodium hydroxide aqueous solution and 36 g of 2-propanol were added and mixed uniformly. .. Then, 3.9 g of lauryl glycidyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 0.7 equivalent / AGU) was added as an etherifying agent, and the mixture was sealed. Then, the reaction was carried out in a vial at 70 ° C. for 24 hours. After the reaction, it was washed with acetone, neutralized with acetic acid, and ion-exchanged water was used until the conductivity of the filtrate was measured by a compact electric conductivity meter (LAQUAtwin EC-33B, manufactured by HORIBA, Ltd.) to 50 μs / cm or less. After thorough washing, impurities were removed by washing thoroughly with 1 L of acetone. Then, vacuum drying was carried out at 70 ° C. overnight to obtain a modified cellulose fiber 5 in which a dodecyl group as a substituent was bonded to a hydroxyl group derived from cellulose via an ether bond.

表2に、NBKPや上記の各製造例に関する改質セルロース繊維の性質をまとめた。表2における樹脂組成物を構成する各材料の配合量は質量部である。 Table 2 summarizes the properties of NBKP and the modified cellulose fibers for each of the above production examples. The blending amount of each material constituting the resin composition in Table 2 is a part by mass.

<樹脂組成物の製造:ポリカーボネート>
実施例1〜4
表2に示す各材料、即ち、エンジニアリングプラスチックとしてのポリカーボネートと改質セルロース繊維2〜4、更には任意に相溶化剤を、表2に示すように組み合わせて、二軸混練機(日本製鋼所製、商品名:TEX28V(スクリュー径28mm、L/D=42))を用いて、吐出量10kg/h、回転数200rpm、280℃で溶融混練して、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物のペレットは、水分値が100ppm以下となるように120℃で2時間以上除湿乾燥した。
<Manufacturing of resin composition: Polycarbonate>
Examples 1-4
Each material shown in Table 2, that is, polycarbonate as an engineering plastic, modified cellulose fibers 2 to 4, and optionally a compatibilizer are combined as shown in Table 2 to form a twin-screw kneader (manufactured by Japan Steel Works, Ltd.). , Trade name: TEX28V (screw diameter 28 mm, L / D = 42)) was melt-kneaded at a discharge rate of 10 kg / h, a rotation speed of 200 rpm, and 280 ° C. to obtain a resin composition. The pellets of the obtained resin composition were dehumidified and dried at 120 ° C. for 2 hours or more so that the moisture value was 100 ppm or less.

比較例1〜3
改質セルロース繊維に代えてセルロース原料のNBKPを使用したこと(比較例1)、改質セルロース繊維として改質セルロース繊維1を使用したこと(比較例2)、又は改質セルロース繊維として改質セルロース繊維5を使用したこと(比較例3)以外は上記実施例と同様の方法で、樹脂組成物のペレットを得た。
Comparative Examples 1-3
NBKP, which is a cellulose raw material, was used instead of the modified cellulose fiber (Comparative Example 1), the modified cellulose fiber 1 was used as the modified cellulose fiber (Comparative Example 2), or the modified cellulose was used as the modified cellulose fiber. Pellets of the resin composition were obtained in the same manner as in the above Examples except that the fiber 5 was used (Comparative Example 3).

<成形体の製造:実施例1〜4、比較例1〜3>
得られた樹脂組成物を、前記の〔成形体の製造〕に記載された方法で射出成形して、平板試験片(70mm×40mm×3mm)を成形し、樹脂組成物の成形体とした。
<Manufacturing of molded product: Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 3>
The obtained resin composition was injection-molded by the method described in the above-mentioned [Manufacturing of molded product] to form a flat plate test piece (70 mm × 40 mm × 3 mm) to obtain a molded product of the resin composition.

なお、実施例等における材料や略号等の詳細は以下の通りである。
〔樹脂〕
PC:ビスフェノールAポリカーボネート樹脂(非晶性樹脂)、出光興産社製、商品名:タフロン A1900
Details of materials, abbreviations, etc. in the examples are as follows.
〔resin〕
PC: Bisphenol A polycarbonate resin (amorphous resin), manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., trade name: Toughlon A1900

Figure 2020196878
Figure 2020196878

〔相溶化剤〕
モディパーCL430−G:日油社製、主鎖がポリカーボネート、側鎖がメタクリル酸グリシジルースチレンーアクリロニトリル共重合体のグラフトポリマー
[Compatible agent]
Modiper CL430-G: Manufactured by NOF CORPORATION, the main chain is polycarbonate, and the side chain is a graft polymer of glycidiroustyrene methacrylate-acrylonitrile copolymer.

試験例1<YI(Yellow Index)値>
前記実施例及び比較例の樹脂組成物を用いて得られた各成形体の平板試験片のYI値を、色差計(日本電色工業株式会社製、SE2000)にて測定した。樹脂組成物のYI値からブランク樹脂のYIを差し引いたものをΔYI値とした。数値が小さい方が色相は良好であり、熱安定性に優れることを示す。ここで、ブランク樹脂とは、セルロース繊維も改質セルロース繊維を含まない樹脂又は樹脂組成物のことを指す。
Test Example 1 <YI (Yellow Index) value>
The YI value of the flat plate test piece of each molded product obtained by using the resin compositions of the above Examples and Comparative Examples was measured with a color difference meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., SE2000). The value obtained by subtracting the YI of the blank resin from the YI value of the resin composition was taken as the ΔYI value. The smaller the value, the better the hue and the better the thermal stability. Here, the blank resin refers to a resin or resin composition that does not contain modified cellulose fibers.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

表2より、非改質セルロース繊維、即ちセルロース原料を用いた比較例1におけるΔYI値は非常に大きく、比較例1における成形体は相当程度着色劣化していたことが分かった。本発明の範囲外の改質セルロース繊維を用いた比較例2〜3では、比較例1よりもΔYI値が小さかったものの、成形体の着色劣化の程度は大きく、着色劣化していることは肉眼でもはっきり確認できた。 From Table 2, it was found that the ΔYI value in Comparative Example 1 using the non-modified cellulose fiber, that is, the cellulose raw material was very large, and the molded product in Comparative Example 1 was considerably colored and deteriorated. In Comparative Examples 2 and 3 using the modified cellulose fiber outside the scope of the present invention, although the ΔYI value was smaller than that in Comparative Example 1, the degree of color deterioration of the molded product was large, and it was visible to the naked eye that the color was deteriorated. But I could confirm it clearly.

一方、本発明の範囲内の改質セルロース繊維を用いた実施例では、ΔYI値が小さく、肉眼で成形体の着色劣化の程度を確認しても、ブランク樹脂との違いをわずかに確認できるほどであった。 On the other hand, in the examples using the modified cellulose fiber within the range of the present invention, the ΔYI value was small, and even if the degree of color deterioration of the molded product was confirmed with the naked eye, the difference from the blank resin could be slightly confirmed. Met.

実施例1と比較例3からは、置換基の炭素数は比較例3の方が多いにも関わらず、芳香環を有する置換基を有する実施例1の方が、ΔYI値が明らかに小さいことが分かった。このことから、成形体における着色劣化の程度は、改質セルロース繊維中の置換基の炭素数ではなく、置換基の構造、特に芳香環を持つかどうかにより大きく影響を受けることが示唆された。 From Example 1 and Comparative Example 3, although the number of carbon atoms of the substituent is larger in Comparative Example 3, the ΔYI value is clearly smaller in Example 1 having a substituent having an aromatic ring. I understood. From this, it was suggested that the degree of color deterioration in the molded product is greatly influenced by the structure of the substituent, particularly whether or not it has an aromatic ring, rather than the carbon number of the substituent in the modified cellulose fiber.

改質セルロース繊維の製造例6
エーテル化剤としてのo−メチルフェニルグリシジルエーテルの量を18.7g(Sigma-Aldrich社製、5.0当量/AGU)に変更したこと以外は、製造例2と同じ操作を行って、セルロース由来の水酸基に芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合してなる改質セルロース繊維6を得た。
Production Example 6 of Modified Cellulose Fiber
Cellulose-derived by performing the same operation as in Production Example 2 except that the amount of o-methylphenylglycidyl ether as an etherifying agent was changed to 18.7 g (manufactured by Sigma-Aldrich, 5.0 equivalent / AGU). A modified cellulose fiber 6 was obtained in which a substituent having an aromatic ring was bonded to the hydroxyl group of the above via an ether bond.

<樹脂組成物の製造:ポリブチレンテレフタレート>
実施例5
各材料を表6に記載の仕込み量で混練機(東洋精機製作所社製、ラボプラストミル)を用いて、回転数90rpm、240℃で10分間、窒素雰囲気下で溶融混練して、樹脂組成物を得た。
<Manufacturing of resin composition: polybutylene terephthalate>
Example 5
Each material is melt-kneaded in a nitrogen atmosphere at a rotation speed of 90 rpm and 240 ° C. for 10 minutes using a kneader (Laboplast Mill manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) at the amount of preparation shown in Table 6, and the resin composition is prepared. Got

比較例4
改質セルロース繊維に代えてセルロース原料のNBKPを使用したこと以外は実施例5と同様の方法で、樹脂組成物を得た。
Comparative Example 4
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that NBKP, which is a cellulose raw material, was used instead of the modified cellulose fiber.

<樹脂組成物の製造:ポリアミド6>
実施例6
使用する樹脂をポリアミド6に変えたこと以外は実施例5と同様の方法で、樹脂組成物を得た。
<Manufacturing of resin composition: Polyamide 6>
Example 6
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that the resin used was changed to polyamide 6.

比較例5
改質セルロース繊維に代えてセルロース原料のNBKPを使用したこと以外は実施例6と同様の方法で、樹脂組成物を得た。
<樹脂組成物の製造:ポリアミド66>
Comparative Example 5
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 6 except that NBKP, which is a cellulose raw material, was used instead of the modified cellulose fiber.
<Manufacturing of resin composition: Polyamide 66>

実施例7
使用する樹脂をポリアミド66に変え、混練条件を表8記載の温度に変更したこと以外は実施例5と同様の方法で、樹脂組成物を得た。
Example 7
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 5 except that the resin used was changed to polyamide 66 and the kneading conditions were changed to the temperatures shown in Table 8.

比較例6
改質セルロース繊維に代えてセルロース原料のNBKPを使用したこと以外は実施例7と同様の方法で、樹脂組成物を得た。
Comparative Example 6
A resin composition was obtained in the same manner as in Example 7 except that NBKP, which is a cellulose raw material, was used instead of the modified cellulose fiber.

<成形体の製造:実施例5〜7、比較例4〜6>
得られた樹脂組成物を、オートプレス成形機(東洋精機製作所製)と0.4mmのスペーサーを用いて、下記の条件で厚さ0.4mmのシートに成形し、樹脂組成物の成形体とした。プレス条件は以下のとおりである。
用いる樹脂に応じた種々の温度(PBT: 250℃、PA6: 240℃、PA66: 280℃)で、0.5MPa、2分プレスし、その後温度を変えずに20MPaで1分プレスした。続いてハンドプレスで10MPa、80℃、1分プレスを行った後、15℃で20秒間プレスすることで、各樹脂組成物のシートを作製した。
<Manufacturing of molded product: Examples 5 to 7, Comparative Examples 4 to 6>
The obtained resin composition was molded into a sheet having a thickness of 0.4 mm under the following conditions using an auto press molding machine (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) and a spacer of 0.4 mm to form a molded body of the resin composition. did. The press conditions are as follows.
Pressing was performed at 0.5 MPa for 2 minutes at various temperatures (PBT: 250 ° C., PA6: 240 ° C., PA66: 280 ° C.) depending on the resin used, and then pressed at 20 MPa for 1 minute without changing the temperature. Subsequently, a hand press was used at 10 MPa, 80 ° C. for 1 minute, and then the resin composition was pressed at 15 ° C. for 20 seconds to prepare a sheet of each resin composition.

なお、実施例等における材料や略号等の詳細は以下の通りである。
〔樹脂〕
ポリブチレンテレフタレート(PBT):DURANEX 700FP(ポリプラスチックス社製)
Details of materials, abbreviations, etc. in the examples are as follows.
〔resin〕
Polybutylene terephthalate (PBT): DURANEX 700FP (manufactured by Polyplastics)

Figure 2020196878
Figure 2020196878

ポリアミド6(PA6):アミラン CM1017 (東レ社製) Polyamide 6 (PA6): Amiran CM1017 (manufactured by Toray Industries, Inc.)

Figure 2020196878
Figure 2020196878

ポリアミド66(PA66):アミラン CM3001-N (東レ社製) Polyamide 66 (PA66): Amiran CM3001-N (manufactured by Toray Industries, Inc.)

Figure 2020196878
Figure 2020196878

試験例2<YI(Yellow Index)値>
実施例5〜7及び比較例4〜6の樹脂組成物を用いて得られた各シート成形体のYI値を、前記試験例1と同様にして測定し、ΔYI値を求めた。
Test Example 2 <YI (Yellow Index) value>
The YI value of each sheet molded product obtained by using the resin compositions of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 4 to 6 was measured in the same manner as in Test Example 1 to determine the ΔYI value.

表6〜8に、改質セルロース繊維6の性質や、実施例5〜7及び比較例4〜6の組成及び結果をまとめた。これらの表における樹脂組成物を構成する各材料の配合量は質量部である。 Tables 6 to 8 summarize the properties of the modified cellulose fiber 6 and the compositions and results of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 4 to 6. The blending amount of each material constituting the resin composition in these tables is by mass.

Figure 2020196878
Figure 2020196878

Figure 2020196878
Figure 2020196878

Figure 2020196878
Figure 2020196878

実施例5〜7及び比較例4〜6から、本発明における特定の改質セルロース繊維をポリカーボネート以外のエンジニアリングプラスチックに適用した場合も、ポリカーボネートと同様に着色劣化抑制効果が発現することが確認できた。 From Examples 5 to 7 and Comparative Examples 4 to 6, it was confirmed that even when the specific modified cellulose fiber of the present invention was applied to an engineering plastic other than polycarbonate, the effect of suppressing color deterioration was exhibited as in the case of polycarbonate. ..

本発明の樹脂組成物は、例えば、高い耐熱性、機械的強度や耐久性が要求される情報家電部品、情報家電部品用梱包資材、自動車部品、3次元造形材料、クッション材、補修材、シーリング材、断熱材、吸音材、等の様々な工業用途に使用することができる。 The resin composition of the present invention is, for example, an information home appliance part that requires high heat resistance, mechanical strength and durability, a packing material for an information home appliance part, an automobile part, a three-dimensional modeling material, a cushion material, a repair material, and a sealing material. It can be used for various industrial applications such as materials, heat insulating materials, and sound absorbing materials.

Claims (11)

エンジニアリングプラスチックと改質セルロース繊維を含む樹脂組成物であって、
前記改質セルロース繊維がセルロースI型結晶を有しており、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなる、樹脂組成物。
A resin composition containing engineering plastics and modified cellulose fibers.
A resin composition in which the modified cellulose fiber has a cellulose type I crystal, and a substituent having an aromatic ring at at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose is bonded via an ether bond.
前記エンジニアリングプラスチックが結晶性樹脂である、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the engineering plastic is a crystalline resin. 前記エンジニアリングプラスチックの熱変形温度が100℃以上である、請求項2に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 2, wherein the engineering plastic has a thermal deformation temperature of 100 ° C. or higher. 前記エンジニアリングプラスチックが非晶性樹脂である、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the engineering plastic is an amorphous resin. 前記エンジニアリングプラスチックのガラス転移温度が100℃以上である、請求項4記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 4, wherein the engineering plastic has a glass transition temperature of 100 ° C. or higher. 前記エンジニアリングプラスチックの25℃における引張強度が49MPa以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the engineering plastic has a tensile strength of 49 MPa or more at 25 ° C. 前記エンジニアリングプラスチックの25℃における曲げ弾性率が2GPa以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the engineering plastic has a flexural modulus of 2 GPa or more at 25 ° C. 前記エンジニアリングプラスチックが、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート及びポリアリルエーテルニトリルからなる群より選択される1種以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 The engineering plastics are polyamide, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyacetal, modified polyphenylene oxide, modified polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyethersulfone, polysulfone, polyamideimide, polyetherimide, polyimide, poly. The resin composition according to any one of claims 1 to 7, which is one or more selected from the group consisting of allylate and polyallyl ether nitrile. 芳香環を有する置換基が、下記一般式(1)で表される置換基、下記一般式(2)で表される置換基、及び下記一般式(3)で表される置換基からなる群より選択される1種以上の置換基である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
−CH−CH(OH)−R (1)
−CH−CH(OH)−CH−(OA)−O−R (2)
−R (3)
(式中、一般式(1)〜(3)におけるRはそれぞれ独立して少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6以上30以下の炭化水素基を示し、一般式(2)におけるnは0以上50以下の数、Aは炭素数1以上6以下の直鎖又は分岐鎖の2価の飽和炭化水素基を示す。)
A group in which a substituent having an aromatic ring consists of a substituent represented by the following general formula (1), a substituent represented by the following general formula (2), and a substituent represented by the following general formula (3). The resin composition according to any one of claims 1 to 8, which is one or more substituents selected from the above.
-CH 2- CH (OH) -R 1 (1)
-CH 2- CH (OH) -CH 2- (OA) n- O-R 1 (2)
-R 1 (3)
(In the formula, R 1 in the general formulas (1) to (3) independently represents a hydrocarbon group having at least one aromatic ring and having 6 to 30 carbon atoms, and n in the general formula (2) is A number of 0 or more and 50 or less, A indicates a linear or branched divalent saturated hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)
エンジニアリングプラスチックと改質セルロース繊維と混合する混合工程を含む樹脂組成物の製造方法であって、
前記改質セルロース繊維がセルロースI型結晶を有しており、かつ、セルロース由来の水酸基の少なくとも一つに芳香環を有する置換基がエーテル結合を介して結合されてなる、樹脂組成物の製造方法。
A method for producing a resin composition, which comprises a mixing step of mixing engineering plastics and modified cellulose fibers.
A method for producing a resin composition, wherein the modified cellulose fiber has a cellulose type I crystal, and a substituent having an aromatic ring at at least one of the hydroxyl groups derived from cellulose is bonded via an ether bond. ..
前記混合工程が、200℃以上でせん断処理及び/又は混練処理を行う工程を含む、請求項10に記載の樹脂組成物の製造方法。 The method for producing a resin composition according to claim 10, wherein the mixing step includes a step of performing a shearing treatment and / or a kneading treatment at 200 ° C. or higher.
JP2020093164A 2019-05-29 2020-05-28 Resin composition Active JP7474638B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019100524 2019-05-29
JP2019100524 2019-05-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020196878A true JP2020196878A (en) 2020-12-10
JP7474638B2 JP7474638B2 (en) 2024-04-25

Family

ID=73647875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020093164A Active JP7474638B2 (en) 2019-05-29 2020-05-28 Resin composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7474638B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6779158B2 (en) 2017-03-07 2020-11-04 花王株式会社 Method for manufacturing modified cellulose fiber
JP6982413B2 (en) 2017-06-13 2021-12-17 大阪瓦斯株式会社 Fiber reinforced polyamide and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7474638B2 (en) 2024-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI753860B (en) resin composition
JP6894681B2 (en) Modified cellulose fiber
JP6532561B2 (en) Method of producing modified cellulose fiber
WO2015098543A1 (en) Micro cellulose fiber complex
WO2019163873A1 (en) Fibrillation aid for hydrophobized cellulose-based fibers, manufacturing method for resin composition using same, and molded article
JP2017071676A (en) Resin composition
JP6779158B2 (en) Method for manufacturing modified cellulose fiber
TWI791478B (en) Method for producing cellulose fiber composite and method for producing resin composition
CN108026183B (en) Modified cellulose fiber
JP6856992B2 (en) Modified cellulose fiber
WO2021085630A1 (en) Cellulose microfiber-reinforced polyamide resin molded article
JP2020196878A (en) Resin composition
JP7336870B2 (en) resin composition
WO2011078275A1 (en) Molding material, molded body, manufacturing method thereof, and casing for electrical or electronic equipment
JP2018048261A (en) Resin composition
JP7374894B2 (en) Method for producing modified cellulose fiber and modified cellulose fiber
JP2021017528A (en) Resin composition
JP2021006628A (en) Method for producing modified cellulose
JP7250602B2 (en) Method for producing resin composition
WO2011078291A1 (en) Molding material, molded article and process for production thereof, and housing for electric/electronic device
WO2011078287A1 (en) Molding material, molded article and process for production thereof, and housing for electric/electronic device
WO2020241756A1 (en) Method for producing modified cellulose
JP2022059588A (en) Method for producing modified cellulose fiber
JP2023100160A (en) Method for producing modified cellulose fibers
JP2022059589A (en) Method for producing modified cellulose fiber

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240410

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240415

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7474638

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150