JP2022103166A - 微細セルロース繊維の製造方法 - Google Patents

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Kyohei Yamato
穣 吉田
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Abstract

【課題】各種樹脂に配合した際に、耐熱性に優れる樹脂組成物を提供し得る微細セルロース繊維複合体、ならびに、該複合体を含有する樹脂組成物に関すること。【解決手段】カルボキシ基含有量が0.1mmol/g以上である微細セルロース繊維のカルボキシ基に修飾基が結合されてなる、平均アスペクト比が1以上150以下である微細セルロース繊維複合体、ならびに、該微細セルロース繊維複合体と樹脂とを含有する、樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、微細セルロース繊維複合体に関する。更に詳しくは、日用雑貨品、家電部品
、自動車部品等にナノフィラーとして好適に配合し得る微細セルロース繊維複合体、なら
びに該微細セルロース繊維複合体を含有する樹脂組成物に関する。さらに本発明は、かか
る樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体に関する。
従来、有限な資源である石油由来のプラスチック材料が多用されていたが、近年、環境
に対する負荷の少ない技術が脚光を浴びるようになり、かかる技術背景の下、天然に多量
に存在するバイオマスであるセルロース繊維を用いた材料が注目されている。
例えば、特許文献1には、界面活性剤を吸着させた微細セルロース繊維複合体を、各種
樹脂に配合することで、高い機械的強度と透明性とを併せ持った複合材料が得られること
が報告されている。
特開2011-140738号公報
しかしながら、従来の複合材料は、例えば家電部品、自動車部品、電子材料等の各種成
形品用途の適用において、更なる耐熱性の向上が求められるものであった。
本発明は、各種樹脂に配合した際に、耐熱性に優れる樹脂組成物を提供し得る微細セル
ロース繊維複合体、ならびに、該複合体を含有する樹脂組成物に関する。さらに本発明は
、かかる樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体に関する。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、表面が修飾された、特定
のアスペクト比を有する微細セルロース繊維複合体を各種樹脂と混合することで、得られ
た樹脂組成物が耐熱性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記〔1〕~〔3〕に関する。
〔1〕 カルボキシ基含有量が0.1mmol/g以上である微細セルロース繊維のカル
ボキシ基に修飾基が結合されてなる、平均アスペクト比が1以上150以下である微細セ
ルロース繊維複合体。
〔2〕 樹脂と前記〔1〕記載の微細セルロース繊維複合体とを含有する、樹脂組成物。
〔3〕 前記〔2〕記載の樹脂組成物を押出成形、射出成形、プレス成形、注型成型又は
溶媒キャスト法を用いることによって得られる、樹脂成形体。
本発明の微細セルロース繊維複合体は、各種樹脂に配合した際に、耐熱性に優れる樹脂
組成物を提供することができる。
[微細セルロース繊維複合体]
本発明の微細セルロース繊維複合体は、カルボキシ基含有微細セルロース繊維において
、カルボキシ基に、後述する修飾基が結合し、特定のアスペクト比を有するものである。
従来の微細セルロース繊維複合体は、通常300程度の平均アスペクト比を有する微細
セルロース繊維に対して各種修飾基を結合させるなどの複合化処理を行なったものである
が、かかる複合体は修飾基による効果が優れるものの耐熱性が十分ではないことが判明し
た。一方、本願発明者らは、修飾基を有する複合体が特定の平均アスペクト比を有する場
合に、該複合体が当該修飾基による効果が損なわれることなく、耐熱性にも優れる材料と
なりうることを見出した。このような効果が奏される詳細な理由は不明なるも、平均アス
ペクト比が前記範囲内に含まれる微細セルロース繊維複合体は、天然セルロース繊維中に
存在する脆弱な部分、例えば、非晶領域が切断されて短繊維化したものであるために、全
体として結晶領域の分布割合が増加することから、耐熱性に優れるものになると推察され
る。また、得られる複合体の繊維長も短いことから、樹脂組成物中での分散性が向上して
、フィラーとしての効果も十分発揮されて機械的強度に優れながら、耐熱性の向上効果が
より増強されると考えられる。
<微細セルロース繊維>
(カルボキシ基含有量)
本発明の微細セルロース繊維複合体を構成する微細セルロース繊維は、カルボキシ基含
有量が、0.1mmol/g以上であるが、安定な微細化及び修飾基導入の観点から、好
ましくは0.4mmol/g以上、より好ましくは0.6mmol/g以上、更に好まし
くは0.8mmol/g以上である。また、取り扱い性を向上させる観点から、好ましく
は3mmol/g以下、より好ましくは2mmol/g以下、更に好ましくは1.8mm
ol/g以下、更に好ましくは1.5mmol/g以下、更に好ましくは1.2mmol
/g以下である。なお、「カルボキシ基含有量」とは、微細セルロース繊維を構成するセ
ルロース中のカルボキシ基の総量を意味し、具体的には後述の実施例に記載の方法により
測定される。
(平均繊維径)
本発明の微細セルロース繊維複合体を構成する微細セルロース繊維の平均繊維径は、該
複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性及び機械的強度を向上させる観点
から、好ましくは0.1nm以上、より好ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1n
m以上、更に好ましくは2nm以上、より更に好ましくは3nm以上である。また、樹脂
に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは100nm
以下、より好ましくは50nm以下、更に好ましくは20nm以下、更に好ましくは10
nm以下、更に好ましくは6nm以下、より更に好ましくは5nm以下である。
(平均繊維長)
本発明の微細セルロース繊維複合体を構成する微細セルロース繊維の長さ(平均繊維長
)としては、該複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点
から、好ましくは150nm以上、より好ましくは200nm以上である。また、樹脂に
含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは1000nm
以下、より好ましくは750nm以下、更に好ましくは500nm以下、更に好ましくは
400nm以下である。
(平均アスペクト比)
また、本発明の微細セルロース繊維複合体は、特定の平均アスペクト比を有することか
ら、構成する微細セルロース繊維も同程度の平均アスペクト比を有することが好ましい。
微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)としては、複合体を樹脂に含
有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは1以上、より好
ましくは10以上、更に好ましくは20以上、更に好ましくは40以上、更に好ましくは
50以上であり、複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性及び機械的強度
を向上させる観点から、好ましくは150以下、より好ましくは140以下、更に好まし
くは130以下、更に好ましくは100以下、更に好ましくは95以下、更に好ましくは
90以下である。また、平均アスペクト比が上記範囲内にある場合、アスペクト比の標準
偏差としては、複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点
から、好ましくは60以下、より好ましくは50以下、更に好ましくは45以下であり、
下限は特に設定されないが、経済性の観点から、好ましくは4以上である。なお、本明細
書において、セルロース繊維の平均繊維径及び平均繊維長は、原子間力顕微鏡(AFM)
を用いて測定することができ、平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径により算出す
ることができる。具体的には後述の実施例に記載の方法により測定される。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
見なすことができる。
(結晶化度)
微細セルロース繊維の結晶化度は、複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐
熱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、より更に好ましくは45%以上である。また、反応効率を向上させ
る観点から、好ましくは95%以下、より好ましくは90%以下、更に好ましくは85%
以下、より更に好ましくは80%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Segal法により算出したセルロースI型
結晶化度であり、下記計算式(A)により定義される。
セルロースI型結晶化度(%)=[(I22.6-I18.5)/I22.6]×1
00 (A)
〔式中、I22.6は、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°
)の回折強度、I18.5は,アモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折強度を
示す〕
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。
かかる微細セルロース繊維としては、公知のものを用いても、別途調製して用いてもよ
い。例えば、天然のセルロース繊維に予めカルボキシ基を含有させる(即ち、導入する)
酸化処理を行なったセルロース繊維に対して、公知の処理、例えば、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つの処理を行うことで、低アスペクト比
を有する微細セルロース繊維を得ることができる。前記した低アスペクト比とするための
処理のことを、低アスペクト比化処理ともいう。また、後述する複合化処理を行なうこと
ができるのであれば、公知の微細化処理を行なって得られた微細セルロース繊維であって
もよく、前記した低アスペクト比を有するものでなくてもよい。なお、本明細書において
、「低アスペクト比」とはアスペクト比が150以下のことであり、「高アスペクト比」
とはアスペクト比が150より大きいことである。
天然のセルロース繊維にカルボキシ基を導入する方法としては、セルロースの水酸基を
酸化することによりカルボキシ基に変換する方法、並びにセルロースの水酸基にカルボキ
シ基を有する化合物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物及びそれらの誘導体か
らなる群から選ばれる少なくとも1種を反応させる方法が挙げられる。
上記セルロースの水酸基を酸化する方法としては特に制限されないが、具体的には、後
述のようにN-オキシル化合物を酸化触媒とし、共酸化剤を作用させる方法や100℃以
上の高温で熱する方法が挙げられる。
上記カルボキシ基を有する化合物としては特に限定されないが、具体的にはハロゲン
化酢酸が挙げられ、ハロゲン化酢酸としては、クロロ酢酸等が挙げられる。
上記カルボキシ基を有する化合物の酸無水物およびそれらの誘導体としては特に限定さ
れないが、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水アジピン酸等のジカルボ
ン酸化合物の酸無水物やカルボキシ基を有する化合物の酸無水物のイミド化物、カルボキ
シル基を有する化合物の酸無水物の誘導体が挙げられる。
本発明において、天然のセルロース繊維にカルボキシ基を導入する方法としては、繊維
表面の水酸基の選択性に優れており、反応条件も穏やかであることから、セルロースの水
酸基を酸化する方法が好ましく、特に後述のようにN-オキシル化合物を酸化触媒とし、
共酸化剤を作用させる方法がさらに好ましい。
低アスペクト比化処理としては、具体的には、例えば、酸加水分解、熱水分解、酸化分
解、機械処理、酵素処理、アルカリ処理、UV処理、電子線処理の1種又は2種以上を公
知の方法に従って行うことができ、なかでも、好ましくは酸加水分解、熱水分解、機械処
理の1種単独で又は2種以上を組み合わせて、より好ましくは酸加水分解、熱水分解の1
種単独で又は2種以上を組み合わせて、更に好ましくは酸加水分解を行うことで得ること
ができる。なお、低アスペクト比化処理後に、セルロース繊維の微細化が十分ではない場
合には、更に、公知の微細化処理を行なうことができる。以下に、低アスペクト比化の処
理例として、酸加水分解、熱水処理、機械処理における処理方法について説明する。
酸加水分解の処理においては、具体的には、原料のセルロース繊維に酸を接触させて、
セルロース中のグリコシド結合を開裂させる。接触させる酸としては、硫酸、塩酸、硝酸
、リン酸、酢酸、クエン酸等が好ましい。
酸加水分解の処理条件としては、酸がセルロースのグリコシド結合を開裂させるような
条件であれば適宜設定することができ、特に限定されない。例えば、酸の添加量としては
、原料のセルロース繊維の絶乾質量を100質量部とすると、セルロースの低アスペクト
比化の観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好
ましくは10質量部以上であり、経済性及び収率向上の観点から、400質量部以下であ
る。処理中の液pHは、セルロースの低アスペクト比化の観点から、好ましくは4以下、
より好ましくは2以下、更に好ましくは1以下である。また、処理温度は、セルロースの
低アスペクト比化の観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上であり
、好ましくは120℃以下、より好ましくは110℃以下である。また、処理時間は、セ
ルロースの低アスペクト比化の観点から、好ましくは0.1時間以上であり、好ましくは
5時間以下、より好ましくは3時間以下である。
熱水分解の処理においては、具体的には、原料のセルロース繊維を水中に浸し、加熱す
る態様が好ましい。
熱水分解の温度としては、セルロースの低アスペクト比化の観点から、好ましくは70
℃以上、より好ましくは100℃以上、更に好ましくは140℃以上である。また、セル
ロースの低アスペクト比化及び分解防止の観点から、好ましくは250℃以下、より好ま
しくは200℃以下、更に好ましくは180℃以下である。また、処理中の圧力は、セル
ロースの低アスペクト比化の観点から、好ましくは0.1MPa[gage]以上、より好
ましくは0.2MPa[gage]以上、更に好ましくは0.3MPa[gage]以上であ
り、好ましくは10MPa[gage]以下、より好ましくは5MPa[gage]以下、更
に好ましくは3MPa[gage]以下である。また、処理時間は、セルロースの低アスペ
クト比化の観点から、好ましくは15分間以上、より好ましくは1時間以上であり、好ま
しくは4時間以下、より好ましくは2時間以下である。
機械処理においては、粉砕処理が挙げられ、使用する機械としては、例えば、処理効率
の観点から、好ましくは遊星ボールミルやロッドミル等の容器駆動式媒体ミルであり、よ
り好ましくは振動ミルであり、更に好ましくは振動ロッドミルである。また、処理時間は
、使用する機械の大きさにもよるが、セルロースの低アスペクト比化の観点から、好まし
くは5分以上、より好ましくは10分以上、更に好ましくは15分以上であり、経済性の
観点から、好ましくは12時間以下、より好ましくは4時間以下、更に好ましくは1時間
以下である。
酸加水分解等の処理後には、公知の微細化処理を行なうことが好ましい。
<修飾基>
本発明の微細セルロース繊維複合体は、上記した微細セルロース繊維の表面に修飾基が
結合しているものを示すが、これは、例えば、微細セルロース繊維表面に既に存在するカ
ルボキシ基に、修飾基を有する化合物をイオン結合及び/又は共有結合させることにより
得られる。カルボキシ基への結合様式としては、イオン結合、共有結合が挙げられる。こ
こでの共有結合としては、例えば、アミド結合、エステル結合、ウレタン結合が挙げられ
、なかでも、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る観点から、好ましくはアミド結合である。
よって、本発明の微細セルロース繊維複合体としては、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る
観点から、微細セルロース繊維表面に既に存在するカルボキシ基に、修飾基を有する化合
物をイオン結合及び/又はアミド結合させることにより得られることが好ましい。
(修飾基を有する化合物)
修飾基を有する化合物としては、後述の修飾基を有するものであればよく、結合様式に
よって、例えば、以下のものを用いることができる。イオン結合の場合は、第1級アミン
、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム化合物、ホスホニウム化合物のいず
れでもよい。これらの中では、分散性の観点から、好ましくは、第1級アミン、第2級ア
ミン、第3級アミン、第4級アンモニウム化合物である。また、前記のアンモニウム化合
物やホスホニウム化合物の陰イオン成分としては、反応性の観点から、好ましくは、塩素
イオンや臭素イオンなどのハロゲンイオン、硫酸水素イオン、過塩素酸イオン、テトラフ
ルオロボレートイオン、ヘキサフルオロフォスフェイトイオン、トリフルオロメタンスル
ホン酸イオン、ヒドロキシイオンが挙げられ、より好ましくはヒドロキシイオンが挙げら
れる。共有結合の場合は置換される官能基によって以下のものを用いることができる。カ
ルボキシ基への修飾においては、アミド結合の場合は、第1級アミン、第2級アミンのい
ずれでもよい。エステル結合の場合は、アルコールがよく、例えば、ブタノール、オクタ
ノール、ドデカノールが例示される。ウレタン結合の場合は、イソシアネート化合物がよ
い。
本発明における修飾基としては、炭化水素基、共重合部等を用いることができる。これ
らは単独で又は2種以上が組み合わさって、微細セルロース繊維に導入されてもよい。所
望の効果を達成する観点から、好ましくは2種以上の修飾基が微細セルロース繊維に導入
された微細セルロース繊維複合体が望ましい。
(炭化水素基)
炭化水素基としては、例えば、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基、環式飽和
炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が挙げられ、副反応を抑制する観点及び安定性の観点
から、鎖式飽和炭化水素基、環式飽和炭化水素基、及び芳香族炭化水素基であることが好
ましい。
鎖式飽和炭化水素基は、直鎖状又は分岐状であってもよい。鎖式飽和炭化水素基の炭素
数は、複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、1
以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上がさらに好ましく、6以上がさらに好ま
しく、8以上がさらに好ましい。また、同様の観点から、30以下が好ましく、24以下
がより好ましく、18以下がさらに好ましく、16以下がよりさらに好ましい。なお、以
降において炭化水素基の炭素数とは、修飾基全体としての総炭素数のことを意味する。
鎖式飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イ
ソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、ペン
チル基、tert-ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、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、ドデシル基、トリデシ
ル基、テトラデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基等が挙げられ、
複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましく
はプロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イ
ソブチル基、ペンチル基、tert-ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘ
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、ドデ
シル基、トリデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル
基である。これらは、単独で又は2種以上が任意の割合でそれぞれ導入されていてもよい
鎖式不飽和炭化水素基は、直鎖状又は分岐状であってもよい。鎖式不飽和炭化水素基の
炭素数は、取り扱い性の観点から、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上が
さらに好ましい。また、入手容易性の観点から、30以下が好ましく、18以下がより好
ましく、12以下がさらに好ましく、8以下がよりさらに好ましい。
鎖式不飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブテン
基、イソブテン基、イソプレン基、ペンテン基、ヘキセン基、ヘプテン基、オクテン基、
ノネン基、デセン基、ドデセン基、トリデセン基、テトラデセン基、オクタデセン基が挙
げられ、樹脂との相溶性の観点から、好ましくはエチレン基、プロピレン基、ブテン基、
イソブテン基、イソプレン基、ペンテン基、ヘキセン基、ヘプテン基、オクテン基、ノネ
ン基、デセン基、ドデセン基である。これらは、単独で又は2種以上が任意の割合でそれ
ぞれ導入されていてもよい。
環式飽和炭化水素基の炭素数は、取り扱い性の観点から、3以上が好ましく、4以上が
より好ましく、5以上がさらに好ましい。また、入手容易性の観点から、20以下が好ま
しく、16以下がより好ましく、12以下がさらに好ましく、8以下がよりさらに好まし
い。
環式飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、シクロプロパン基、シクロブチル基、
シクロペンタン基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノ
ニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル
基、シクロオクタデシル基等が挙げられ、樹脂との相溶性の観点から、好ましくはシクロ
プロパン基、シクロブチル基、シクロペンタン基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基
、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基である。これ
らは、単独で又は2種以上が任意の割合でそれぞれ導入されていてもよい。
芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ば
れる。アリール基及びアラルキル基としては、芳香族環そのものが置換されたものでも非
置換のものであってもよい。
前記アリール基の総炭素数は6以上であればよく、樹脂との相溶性の観点から、好まし
くは24以下、より好ましくは20以下、さらに好ましくは14以下、さらに好ましくは
12以下、さらに好ましくは10以下である。
前記アラルキル基の総炭素数は7以上であり、樹脂との相溶性の観点から、好ましくは
8以上であり、また、同様の観点から、好ましくは24以下、より好ましくは20以下、
さらに好ましくは14以下、さらに好ましくは13以下、さらに好ましくは11以下であ
る。
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリ
ル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ターフェニル基、及びこれらの基が後述する置換
基で置換された基が挙げられ、これらは1種単独で又は2種以上が任意の割合でそれぞれ
導入されていてもよい。なかでも、樹脂との相溶性の観点から、フェニル基、ビフェニル
基、ターフェニル基が好ましい。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フ
ェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、及
びこれらの基の芳香族基が後述する置換基で置換された基などが挙げられ、これらは1種
単独で又は2種以上が任意の割合でそれぞれ導入されていてもよい。なかでも、樹脂との
相溶性の観点から、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル
基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基が好ましい。
前記炭化水素基を有する第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニ
ウム化合物、ホスホニウム化合物、酸無水物、イソシアネート化合物は、市販品を用いる
か、公知の方法に従って調製することができる。
具体例としては、第1~3級アミンとしては、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン
、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミ
ン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオク
チルアミン、ドデシルアミン、ジドデシルアミン、ステアリルアミン、ジステアリルアミ
ン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アニリン、ベ
ンジルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルベヘニルアミンが挙げられる。第4級アン
モニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)
、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラエチルアンモニウムクロ
ライド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、テトラブチルアンモニ
ウムヒドロキシド(TBAH)、テトラブチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメ
チルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルクロライド、ステアリルトリメチルア
ンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドが挙げら
れる。これらの中では、分散性および耐熱性の観点から、好ましくは、プロピルアミン、
ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン
、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、ドデシルアミン、ジドデシ
ルアミン、ジステアリルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、
テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)、テトラプロピルアンモニウムヒド
ロキシド(TPAH)、アニリン、オクタデシルアミン、ジメチルベヘニルアミン、より
好ましくはプロピルアミン、ドデシルアミン、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(
TBAH)、アニリン、オクタデシルアミン、ジメチルベヘニルアミンである。
微細セルロース繊維複合体における炭化水素基の平均結合量は、前記微細セルロース繊
維に対して、複合体を樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点か
ら、好ましくは0.01mmol/g以上、より好ましくは0.05mmol/g以上、
更に好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.3mmol/g以上、更に
好ましくは0.5mmol/g以上である。また、反応性の観点から、好ましくは3mm
ol/g以下、より好ましくは2.5mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g
以下、更に好ましくは1.8mmol/g以下、更に好ましくは1.5mmol/g以下
である。ここで、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基、及び環式飽和炭化水素基
から選ばれる炭化水素基と、芳香族炭化水素基とが同時に導入されている場合であっても
、個々の平均結合量は前記範囲内であることが好ましい。
また、炭化水素基の導入率は、いずれの修飾基についても、耐熱性に優れる樹脂組成物
を得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは5
0%以上、更に好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上であり、反応性の観点
から、好ましくは99%以下、より好ましくは97%以下、更に好ましくは95%以下、
更に好ましくは90%以下である。ここで、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基
、及び環式飽和炭化水素基から選ばれる炭化水素基と、芳香族炭化水素基とが同時に導入
されている場合には、導入率の合計が上限の100%を超えない範囲において、前記範囲
内となることが好ましい。
(共重合部)
本発明において、共重合部としては、例えば、エチレンオキサイド/プロピレンオキサ
イド(EO/PO)共重合部等を用いることができる。ここで、EO/PO共重合部とは
、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)がランダム又はブロック
状に重合した構造を意味する。例えば、EO/PO共重合部を有するアミンが後述する式
(i)で表される場合は、エチレンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)
はランダム又はブロック状の連鎖構造となるが、該アミンが後述する式(ii)で表され
る構造を有するアミンである場合は、(EO)a(PO)b、(EO)c(PO)d、(
EO)e(PO)fは、連鎖している必要はない。
EO/PO共重合部中のPOの含有率(モル%)は、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る
観点から、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モ
ル%以上、更に好ましくは10モル%以上であり、同様の観点から、好ましくは100モ
ル%以下、より好ましくは90モル%以下、更に好ましくは85モル%以下、更に好まし
くは75モル%以下、更に好ましくは60モル%以下、更に好ましくは50モル%以下、
更に好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30モル%以下である。なお、POの含
有率が100モル%とは、EO/PO共重合部がPOのみで構成されているものであり、
本発明においてはPO重合部が導入されていても構わない。
EO/PO共重合部の分子量は、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る観点から、好ましく
は500以上、より好ましくは1,000以上、更に好ましくは1,500以上であり、
同様の観点から、好ましくは10,000以下、より好ましくは7,000以下、更に好
ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下、更に好ましくは3,500以
下、更に好ましくは2,500以下である。例えば、後述する式(ii)で表される構造
を有するアミンである場合は、(EO)a(PO)b+(EO)c(PO)d+(EO)
e(PO)fの合計の分子量を、EO/PO共重合部の分子量とする。EO/PO共重合
部中のPOの含有率(モル%)、EO/PO共重合部の分子量は、アミンを製造する際の
平均付加モル数から計算して求めることができる。
EO/PO共重合部とアミンとは、直接に又は連結基を介して結合しているものが好ま
しい。連結基としては炭化水素基が好ましく、炭素数が好ましくは1~6、より好ましく
は1~3のアルキレン基が用いられる。例えば、エチレン基、プロピレン基が好ましい。
かかるEO/PO共重合部を有するアミンとしては、例えば、下記式(i):
Figure 2022103166000001
〔式中、Rは水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、-CH
H(CH)NH基、又は下記式(ii)で表される基を示し、EO及びPOはランダ
ム又はブロック状に存在し、aはEOの平均付加モル数を示す正の数、bはPOの平均付
加モル数を示す正の数である〕
で表される化合物が挙げられる。
式(ii):
Figure 2022103166000002
〔式中、nは0又は1であり、Rはフェニル基、水素原子、又は炭素数1~3の直鎖も
しくは分岐鎖のアルキル基を示し、EO及びPOはランダム又はブロック状に存在し、c
及びeは、EOの平均付加モル数を示し、独立して0~50の数であり、d及びfはPO
の平均付加モル数を示し、独立して1~50の数である〕
式(i)におけるaはEOの平均付加モル数を示し、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る
観点から、好ましくは11以上、より好ましくは15以上、更に好ましくは20以上、更
に好ましくは25以上、更に好ましくは30以上であり、同様の観点から、好ましくは1
00以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは60以下、更に好ましくは50以下
、更に好ましくは40以下である。
式(i)におけるbはPOの平均付加モル数を示し、耐熱性に優れる樹脂組成物を得る
観点から、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは5以上であり、同
様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは30以下
、更に好ましくは25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以下である。
また、EO/PO共重合部中のPOの含有率(モル%)は、アミンが前記式(i)で表
される場合は、前記aとbより、共重合部におけるPOの含有率を計算することが可能で
あり、式:b×100/(a+b)より求めることができ、アミンが前記式(i)及び式
(ii)で表される場合は、同様に、式:(b+d+f)×100/(a+b+c+d+
e+f)より求めることができる。好ましい範囲は、前述のとおりである。
式(i)におけるRは水素原子、炭素数1~6の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、
-CHCH(CH)NH基、又は前記式(ii)で表される基を示すが、耐熱性に
優れる樹脂組成物を得る観点から、水素原子が好ましい。炭素数1~6の直鎖もしくは分
岐鎖のアルキル基としては、好ましくは、メチル基、エチル基、イソ又はノルマルのプロ
ピル基である。
また、式(i)におけるRが式(ii)で表される基である場合、式(ii)におけ
るRの炭素数1~3の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基としては、好ましくはメチル基
、エチル基である。Rがメチル基又はエチル基である場合、nが1であることが好まし
く、Rが水素原子である場合、nが0であることが好ましい。また、式(ii)におけ
るc及びeとしては、独立して、10~30が好ましく、d及びfとしては、独立して、
5~25が好ましい。
かかる式(i)で表されるEO/PO共重合部を有するアミンは、公知の方法に従って
調製することができる。例えば、プロピレングリコールアルキルエーテルにエチレンオキ
シド、プロピレンオキシドを所望量付加させた後、水酸基末端をアミノ化すればよい。必
要により、アルキルエーテルを酸で開裂することで末端を水素原子とすることができる。
これらの製造方法は、特開平3-181448号を参照することができる。
前記EO/PO共重合部を有するアミンは、例えば、市販品を好適に用いることができ
、具体例としては、HUNTSMAN社製のJeffamine M-2070、Jef
famine M-2005、Jeffamine M-2095、Jeffamine
M-1000、Surfoamine B200、Surfoamine L100、
Surfoamine L200、Surfoamine L207,Surfoami
ne L300、XTJ-501、XTJ-506、XTJ-507、XTJ―508;
BASF社製のM3000、Jeffamine ED-900、Jeffamine
ED-2003、Jeffamine D-2000、Jeffamine D-400
0、XTJ-510、Jeffamine T-3000、JeffamineT-50
00、XTJ-502、XTJ-509、XTJ-510等が挙げられる。これらの中で
は、耐熱性の観点から、好ましくは、Jeffamine M-2070、Jeffam
ine M-2005、Jeffamine M-1000、Jeffamine M-
600、Surfoamine L100、Surfoamine L200、Surf
oamine L207,Surfoamine L300である。これらは、単独で又
は2種以上を組み合わせてもよい。
微細セルロース繊維複合体におけるEO/PO共重合部の平均結合量は、耐熱性に優れ
る樹脂組成物を得る観点から、好ましくは0.01mmol/g以上、より好ましくは0
.05mmol/g以上、更に好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.
3mmol/g以上、更に好ましくは0.5mmol/g以上である。また、反応性の観
点から、好ましくは3mmol/g以下、より好ましくは2.5mmol/g以下、更に
好ましくは2mmol/g以下、更に好ましくは1.8mmol/g以下、更に好ましく
は1.5mmol/g以下である。修飾基として炭化水素基と共重合部の2種以上が導入
される場合、各修飾基の平均結合量は前記範囲内であることが好ましい。
また、微細セルロース繊維複合体におけるEO/PO共重合部の修飾率は、耐熱性に優
れる樹脂組成物を得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更
に好ましくは30%以上、更に好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、更に
好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上であり、耐熱性に優れる樹脂組成物を
得る観点から、好ましくは95%以下である。
なお、前記修飾基は置換基を有するものであってもよく、例えば、炭化水素基の場合、
置換基を含めた修飾基全体の総炭素数が前記範囲内となるものが好ましい。置換基として
は、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、
イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソ
ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メトキシカルボ
ニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基
、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、
tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカ
ルボニル基等のアルコキシ基の炭素数が1~6のアルコキシ-カルボニル基;フッ素原子
、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;アセチル基、プロピオニル基等の
炭素数1~6のアシル基;アラルキル基;アラルキルオキシ基;炭素数1~6のアルキル
アミノ基;アルキル基の炭素数が1~6のジアルキルアミノ基が挙げられる。なお、前記
した炭化水素基そのものが置換基として結合していてもよい。
なお、本明細書において、修飾基の平均結合量は、修飾基を有する化合物の添加量、修
飾基を有する化合物の種類、反応温度、反応時間、溶媒などによって調整することができ
る。また、微細セルロース繊維複合体における修飾基の平均結合量(mmol/g)及び
導入率(%)とは、微細セルロース繊維表面のカルボキシ基に修飾基が導入された量及び
割合のことであり、微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量を公知の方法(例えば、滴
定、IR測定等)に従って測定することで算出することができる。
<微細セルロース繊維複合体及びその製造方法>
本発明の微細セルロース繊維複合体は、前記した微細セルロース繊維に修飾基を導入で
きるのであれば、特に限定なく公知の方法に従って製造することができる。例えば、予め
調製された低アスペクト比を有する微細セルロース繊維に修飾基を導入する反応を行って
もよいし、平均アスペクト比が前記範囲から外れる微細セルロース繊維に修飾基を導入す
る反応を行ってから低アスペクト比化処理を行なってもよいし、低アスペクト比の微細セ
ルロース繊維複合体を調製する際に修飾基を導入する反応を行ってもよい。なお、ここで
いう微細セルロース繊維は、公知の方法、例えば、特開2011-140632号公報に
記載の方法を参照にし、カルボキシ基が0.1mmol/g以上導入された微細セルロー
ス繊維を調製することができる。また、天然セルロース、イソプロピルアルコール等の低
級アルコールと水の混合媒体、水酸化ナトリウム等の触媒を混合した後、クロロ酢酸ナト
リウムなどのカルボキシ導入剤を添加し、反応を行う。その後公知の方法で微細化処理す
ることで、カルボキシ基がエーテル結合を介して0.1mmol/g以上導入された微細
セルロース繊維を得ることができる。
具体的な製造方法としては、修飾基の微細セルロース繊維への導入態様によって、以下
の2態様が挙げられる。即ち、修飾基をイオン結合によって微細セルロース繊維に結合さ
せる態様(態様A)、修飾基を共有結合によって微細セルロース繊維に結合させる態様(
態様B)が挙げられる。なお、共有結合として、アミド結合の場合を以下に示す。
〔態様A〕
工程(1):天然セルロース繊維をN-オキシル化合物存在下で酸化して、カルボキシ基
含有セルロース繊維を得る工程
工程(2A):工程(1)で得られたカルボキシ基含有セルロース繊維と、修飾基を有す
る化合物とを混合する工程
〔態様B〕
工程(1):天然セルロース繊維をN-オキシル化合物存在下で酸化して、カルボキシ基
含有セルロース繊維を得る工程
工程(2B):工程(1)で得られたカルボキシ基含有セルロース繊維と、修飾基を有す
る化合物とをアミド化反応させる工程
修飾基の導入方法は、例えば、態様Aは特開2015-143336号公報に記載の方
法を、態様Bは特開2015-143337号公報に記載の方法を参照にして行うことが
できる。また、本発明においては、工程(1)の後に後述する微細化工程及び/又は低ア
スペクト比化処理工程を行い、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維と
した後に工程(2A又は2B)を行う方法(第1の製造形態)、及び、工程(1)の後に
工程(2A又は2B)を行い、その後に微細化工程及び/又は低アスペクト比化処理工程
を行って本発明の微細セルロース繊維複合体を得る方法(第2の製造形態)が挙げられる
が、効率よく低アスペクト比化と修飾を行う観点から、第1の製造形態で行うことが好ま
しい。即ち、工程(1)において、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロース繊
維を得ることが好ましい。
以下、態様Aの第1の製造形態に基づいて、微細セルロース繊維複合体の製造方法を説
明する。
〔工程(1)〕
工程(1)は、天然セルロース繊維をN-オキシル化合物存在下で酸化して、カルボキ
シ基含有セルロース繊維を得る工程である。具体的には、天然セルロース繊維に対して、
特開2015-143336号又は特開2015-143337号に記載の、酸化処理工
程(例えば、2,2,6,6テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)を用
いた酸化処理)及び精製工程(必要により)を行なうことで、カルボキシ基含有量が好ま
しくは0.1mmol/g以上のカルボキシ基含有セルロース繊維が得られる。
TEMPOを触媒として天然セルロース繊維の酸化を行うことにより、セルロース構成
単位のC6位の基(-CHOH)が選択的にカルボキシ基に変換される。従って、本発
明におけるカルボキシ基含有セルロース繊維の好ましい態様として、セルロース構成単位
のC6位がカルボキシ基であるセルロース繊維が挙げられる。
原料の天然セルロース繊維としては、例えば、針葉樹系パルプ、広葉樹系パルプ等の木
材パルプ;コットンリンター、コットンリントのような綿系パルプ;麦わらパルプ、バガ
スパルプ等の非木材系パルプ;バクテリアセルロース等が挙げられ、これらの1種を単独
で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。天然セルロース繊維は、叩解等の表
面積を高める処理が施されていてもよい。また、前記市販のパルプのセルロースI型結晶
化度は、通常80%以上である。
(微細化工程)
次に、第1の製造形態では、精製工程後に工程(1)で得られたカルボキシ基含有セル
ロース繊維を微細化する工程を行って、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロー
ス繊維を得る。微細化工程では、精製工程を経たカルボキシ基含有セルロース繊維を溶媒
中に分散させ、微細化処理を行うことが好ましい。
分散媒としての溶媒は、水の他、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパ
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;酢酸エチル、酢酸ブチル
等の炭素数3~6のエステル;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、クロ
ロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン等の炭素数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、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド、N-メチルピロリドン、アセトニトリルなどの非プロトン性極性溶媒、ヘ
キサン、スクワラン、パラフィンなどの炭化水素系溶媒等が例示される。これらは、単独
で又は2種以上を混合して用いることができるが、微細化処理の操作性の観点から、水、
炭素数1~6のアルコール、炭素数3~6のケトン、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、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シド、N-メチルピロリドン等の極性溶媒が好ましい。溶媒の使用量は、カルボキシ基含
有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、カルボキシ基含
有セルロース繊維に対して、好ましくは1~500質量倍、より好ましくは2~200質
量倍使用することがより好ましい。
微細化処理で使用する装置としては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、高圧ホモジナイザー、グラインダー、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反応物繊維の固形分濃度は5
0質量%以下が好ましい。
(低アスペクト比化処理工程)
また、第1の製造形態では、効率よく低アスペクト比を有する複合体を得る観点から、
カルボキシ基含有セルロース繊維に対して、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つの低アスペクト比化処理を行なって、カルボキシ基含有の低アス
ペクト比微細セルロース繊維を得ることができる。低アスペクト比化処理としては、具体
的には、酸加水分解、熱水分解、酸化分解、遊星ボールミルやロッドミル等の機械処理、
酵素処理、アルカリ処理、UV処理、電子線処理等の処理方法が挙げられるが、これらの
処理によりセルロース繊維の短繊維化が図られて、微細化処理をより効率的に行うことが
でき、ひいては、平均アスペクト比が前記範囲内に含まれるものとなる。詳細は、前述の
低アスペクト比の微細セルロース繊維の調製方法の項を参照にすることができる。なお、
本発明においては、得られる微細セルロース繊維が低アスペクト比を有するのであれば、
低アスペクト比化処理と微細化処理のいずれか一方のみを行っても、双方を行ってもよく
、両方を行う場合はその順はいずれが先であってもよい。さらに本発明においては、平均
アスペクト比を所望の範囲内とするために、例えば、低アスペクト比を有する微細セルロ
ース繊維とアスペクト比が150より大きい高アスペクト比を有する微細セルロース繊維
とを混合してもよい。その混合比(高アスペクト比を有する微細セルロース繊維の質量/
低アスペクト比を有する微細セルロース繊維の質量)は、複合体を樹脂に含有させて樹脂
組成物とした時の耐熱性及び機械的強度を向上させる観点から、好ましくは1以下、より
好ましくは0.4以下、更に好ましくは0.1以下、更に好ましくは0.05以下、更に
好ましくは0.01以下である。
得られた低アスペクト比の微細セルロース繊維の形態としては、必要に応じ、固形分濃
度を調整した懸濁液状(目視的に無色透明又は不透明な液)、あるいは乾燥処理した粉末
状(但し、微細セルロース繊維が凝集した粉末状であり、セルロース粒子を意味するもの
ではない)とすることもできる。なお、懸濁液状にする場合、分散媒として水のみを使用
してもよく、水と他の有機溶媒(例えば、エタノール等のアルコール類)や界面活性剤、
酸、塩基等との混合溶媒を使用してもよい。
かくして、セルロース構成単位のC6位の水酸基がアルデヒド基を経由してカルボキシ
基へと選択的に酸化され、前記カルボキシ基含有量が0.1mmol/g以上のセルロー
スからなる、好ましくは平均繊維径0.1~200nmの微細化された、好ましくは30
%以上の結晶化度及び好ましくは1以上150以下の平均アスペクト比を有する、低アス
ペクト比の微細セルロース繊維を得ることができる。ここで、前記カルボキシ基含有微細
セルロース繊維は、セルロースI型結晶構造を有している。これは、本発明で用いるカル
ボキシ基含有微細セルロース繊維が、I型結晶構造を有する天然由来のセルロース固体原
料が表面酸化され微細化された繊維であることを意味する。
〔工程(2A)〕
第1の製造形態において、工程(2A)は、前記微細化工程を経て得られたカルボキシ
基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維と、修飾基を有する化合物とを混合して、微
細セルロース繊維複合体を得る工程である。具体的には、カルボキシ基含有の低アスペク
ト比微細セルロース繊維と、修飾基を有する化合物とを溶媒中で混合すればよく、例えば
、特開2015-143336号に記載の方法に従って製造することができる。
工程(2A)で用いられる、修飾基を有する化合物としては、微細セルロース繊維複合
体において前記した前述のものが挙げられる。2種以上の修飾基を導入しようとする場合
、本工程において修飾基を有する化合物を2種以上使用することで、2種以上の修飾基が
導入された微細セルロース繊維複合体を製造することができる。
前記化合物の使用量は、微細セルロース繊維複合体における修飾基の所望結合量により
決めることができるが、反応性の観点から、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セル
ロース繊維に含有されるカルボキシ基1molに対して、アミン基が、好ましくは0.0
1mol以上、より好ましくは0.1mol以上、更に好ましくは0.5mol以上、更
に好ましくは0.7mol以上、更に好ましくは1mol以上であり、製品純度の観点か
ら、好ましくは50mol以下、より好ましくは20mol以下、更に好ましくは10m
ol以下となる量用いる。なお、前記範囲に含まれる量の化合物を一度に反応に供しても
、分割して反応に供してもよい。化合物が、モノアミンの場合は、上記のアミン基とアミ
ンとは同じである。2種以上の修飾基を有する化合物を使用する場合、化合物の使用量は
それぞれの化合物の合計量である。
溶媒としては、用いる化合物が溶解する溶媒を選択することが好ましく、例えば、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール(IPA)、N,N-ジメチルホルムアミド(D
MF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒ
ドロフラン(THF)、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、アセトニトリル、ジ
クロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸、水等が挙げられ、これらの1種を単独で
又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの極性溶媒の中でも、メタノー
ル、エタノール、IPA、DMF、DMSO、MEK、水が好ましい。
混合時の温度は、化合物の反応性の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは5
℃以上、更に好ましくは10℃以上である。また、複合体の着色の観点から、好ましくは
50℃以下、より好ましくは40℃以下、更に好ましくは30℃以下である。混合時間は
、用いる化合物及び溶媒の種類に応じて適宜設定することができるが、化合物の反応性の
観点から、好ましくは0.01時間以上、より好ましくは0.1時間以上、更に好ましく
は1時間以上であり、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下である。
前記塩形成後、未反応の化合物等を除去するために、適宜後処理を行ってもよい。該後
処理の方法としては、例えば、ろ過、遠心分離、透析等を用いることができる。
また、態様Bの製造方法については、工程(1)は態様Aと同様に行うことができるの
で、以下に第1の製造形態における工程(2B)について記載する。また、例えば、特開
2013-151661号公報に記載の方法により製造することができる。
〔工程(2B)〕
第1の製造形態において、工程(2B)は、前記微細化工程を経て得られたカルボキシ
基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維と、修飾基を有する化合物とをアミド化反応
させて、微細セルロース繊維複合体を得る工程である。前記混合方法としては、原料が反
応する程度のものであれば特に問題なく、具体的には、前記原料を縮合剤の存在下で混合
し、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維に含有されるカルボキシ基と
、修飾基を有する化合物のアミノ基とを縮合反応させてアミド結合を形成する。
工程(2B)で用いられる、修飾基を有する化合物としては、微細セルロース繊維複合
体において前記した前述のものが挙げられる。2種以上の修飾基を導入しようとする場合
、本工程において修飾基を有する化合物を2種以上使用することで、2種以上の修飾基が
導入された微細セルロース繊維複合体を製造することができる。
工程(2B)では、カルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維と、修飾基
を有する化合物とを縮合剤の存在下でアミド化させる。
前記修飾基を有する化合物の使用量は、反応性の観点から、カルボキシ基含有の低アス
ペクト比微細セルロース繊維に含有されるカルボキシ基1molに対して、アミン基が、
好ましくは0.1mol以上、より好ましくは0.5mol以上であり、製品純度の観点
から、好ましくは50mol以下、より好ましくは20mol以下、更に好ましくは10
mol以下となる量用いる。なお、前記範囲に含まれる量の化合物を一度に反応に供して
も、分割して反応に供してもよい。2種以上の修飾基を有する化合物を使用する場合、化
合物の使用量はそれぞれの化合物の合計量である。
縮合剤としては、特には限定されないが、合成化学シリーズ ペプチド合成(丸善社)
P116記載、又はTetrahedron,57,1551(2001)記載の縮合剤
などが挙げられ、例えば、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イ
ル)-4-メチルモルホリニウムクロライド(以下、「DMT-MM」と称する場合があ
る。)等が挙げられる。
上記アミド化反応においては、前記微細化工程における溶媒が挙げられ、用いる化合物
が溶解する溶媒を選択することが好ましい。
前記アミド化反応における反応時間及び反応温度は、用いる化合物及び溶媒の種類等に
応じて適宜選択することができるが、反応率の観点から、好ましくは1~24時間、より
好ましくは10~20時間である。また、反応温度は、反応性の観点から、好ましくは0
℃以上、より好ましくは5℃以上、更に好ましくは10℃以上である。また、複合体の着
色の観点から、好ましくは200℃以下、より好ましくは80℃以下、更に好ましくは3
0℃以下である。
前記反応後、未反応の化合物や縮合剤等を除去するために、適宜後処理を行ってもよい
。該後処理の方法としては、例えば、ろ過、遠心分離、透析等を用いることができる。
なお、態様A及び態様Bのいずれにおいても、第2の製造形態では、前記した各工程を
、工程(1)、工程(2A)又は工程(2B)、微細化工程の順で行うこと以外は、第1
の製造形態と同様の方法で行うことができる。
また、態様A及び態様Bを組み合せて得られる微細セルロース繊維複合体であってもよ
く、即ち、イオン結合を介して連結した修飾基とアミド結合を介して連結した修飾基を有
する微細セルロース繊維複合体であってもよい。この場合、工程(2A)と工程(2B)
のいずれを先に行ってもよい。
かくして、微細セルロース繊維に修飾基がイオン結合及び/又は共有結合を介して連結
した、低アスペクト比の微細セルロース繊維複合体を得ることができる。
得られた微細セルロース繊維複合体の平均繊維径は、樹脂に含有させて樹脂組成物とし
た時の耐熱性及び機械的強度を向上させる観点から、好ましくは0.1nm以上、より好
ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1nm以上、更に好ましくは2nm以上、より
更に好ましくは3nm以上である。また、樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性
を向上させる観点から、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、更に
好ましくは20nm以下、更に好ましくは10nm以下、更に好ましくは6nm以下、よ
り更に好ましくは5nm以下である。
得られた微細セルロース繊維複合体の長さ(平均繊維長)としては、樹脂に含有させて
樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは150nm以上、より好
ましくは200nm以上である。また、樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を
向上させる観点から、好ましくは1000nm以下、より好ましくは750nm以下、更
に好ましくは500nm以下、更に好ましくは400nm以下である。
また、得られた微細セルロース繊維複合体の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)は、
1以上150以下であるが、樹脂に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる
観点から、好ましくは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは40以上、更
に好ましくは50以上であり、樹脂中に含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性及び機械
的強度を向上させる観点から、好ましくは140以下、より好ましくは130以下、更に
好ましくは100以下、更に好ましくは95以下、更に好ましくは90以下である。また
、平均アスペクト比が上記範囲内にある場合、アスペクト比の標準偏差としては、樹脂に
含有させて樹脂組成物とした時の耐熱性を向上させる観点から、好ましくは60以下、よ
り好ましくは50以下、更に好ましくは45以下であり、下限は特に設定されないが、経
済性の観点から、好ましくは4以上である。前記低アスペクト比の微細セルロース繊維複
合体は、耐熱性に優れるだけでなく、樹脂組成物中での分散性に優れ、機械的強度が高く
、脆性破壊し難い樹脂組成物が得られる。
なお、本明細書において、微細セルロース繊維複合体の平均繊維径、平均繊維長、平均
アスペクト比、及び結晶化度は、微細セルロース繊維に記載の同様の測定方法により求め
ることができる。
得られた微細セルロース繊維複合体は、上記後処理を行った後の分散液の状態で使用す
ることもできるし、あるいは乾燥処理等により該分散液から溶媒を除去して、乾燥した粉
末状の微細セルロース繊維複合体を得て、これを使用することもできる。ここで「粉末状
」とは、微細セルロース繊維複合体が凝集した粉末状であり、セルロース粒子を意味する
ものではない。
粉末状の微細セルロース繊維複合体としては、例えば、前記微細セルロース繊維複合体
の分散液をそのまま乾燥させた乾燥物;該乾燥物を機械処理で粉末化したもの;前記微細
セルロース繊維複合体の分散液を公知のスプレードライ法により粉末化したもの;前記微
細セルロース繊維複合体の分散液を公知のフリーズドライ法により粉末化したもの等が挙
げられる。前記スプレードライ法は、前記微細セルロース繊維複合体の分散液を大気中で
噴霧し、乾燥させる方法である。
なお、微細セルロース繊維複合体は、工程(2A)又は工程(2B)の反応により結晶
性が低下することがないことから、前記微細セルロース繊維の結晶化度と同程度の結晶化
度を有することが好ましい。
本発明の微細セルロース繊維複合体は、耐熱性に優れる樹脂組成物の提供において好適
に用いることができる。また、本発明の微細セルロース繊維複合体は、有機溶媒や樹脂中
での分散安定性に優れるので、増粘剤、ゲル化剤、レオロジー調製剤、乳化剤、分散剤等
の用途へも用いることができる。
〔樹脂組成物〕
[樹脂]
本発明における樹脂としては、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、セルロース系樹脂、ゴム系
樹脂を用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、ポリ乳酸樹脂等の飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂等のオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アク
リル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂等
が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよく、2種以上の混合樹脂と
して用いても良い。これらの中でも、耐熱性に優れる樹脂組成物が得られることから、飽
和ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、(メタ)アクリ
ル系樹脂、ポリアミド樹脂が好ましい。なお、本明細書において、(メタ)アクリル系樹
脂とは、メタクリル系樹脂及びアクリル系樹脂を含むものを意味する。
(メタ)アクリル系樹脂としては、該樹脂を構成する全重合体の単量体単位の合計を基
準として、50重量%以上の(メタ)アクリル酸メチルを単量体単位として含むものが好
ましく、メタクリル系樹脂がより好ましい。
メタクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル及びこれに共重合可能な他の単量体を共重合
することによって製造することができる。重合方法は特に限定されず、例えば、塊状重合
法、溶液重合法、懸濁重合法、注型重合法(例えば、セルキャスト重合法)などが挙げら
れるが、生産性の観点から注型重合法(例えば、セルキャスト重合法)が好ましい。また
、上記単量体混合物とラジカル重合開始剤を含む重合性混合物を重合反応させることで、
耐熱性に優れるメタクリル系樹脂が得られる。
硬化性樹脂は、光硬化性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂が好ましい。
光硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の活性エネルギー線照射により、ラジカルやカチオ
ンを発生する光重合開始剤を用いることで重合反応が進行する。
前記光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ケタール類
、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、2,3-ジアルキルシ
オン類化合物類、ジスルフィド化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン化合物等が挙
げられる。より具体的には、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-
メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、ベ
ンジルメチルケトン、1-(4-ドデシルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロ
パン-1-オン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-ヒドロキシ
-2-メチルプロパン-1-オン、ベンゾフェノン等が挙げられる。これらの中でも、帯
電防止性、耐水性、透明性及び耐擦傷性向上の観点から、1-ヒドロキシ-シクロヘキシ
ル-フェニル-ケトンが好ましい。
光重合開始剤で、例えば、単量体(単官能単量体、多官能単量体)、反応性不飽和基を
有するオリゴマー又は樹脂等を重合することができる。
単官能単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系単
量体、ビニルピロリドンなどのビニル系単量体、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダ
マンチル(メタ)アクリレートなどの橋架環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレートなど
が挙げられる。多官能単量体には、2~8程度の重合性基を有する多官能単量体が含まれ
、2官能単量体としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレ
ングリコールジ(メタ)アクリレートなどの橋架環式炭化水素基を有するジ(メタ)アクリレ
ートなどが挙げられる。3~8官能単量体としては、例えば、グリセリントリ(メタ)アク
リレートなどが挙げられる。
反応性不飽和基を有するオリゴマー又は樹脂としては、ビスフェノールA-アルキレン
オキサイド付加体の(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート(ビスフェノール
A型エポキシ(メタ)アクリレート、ノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートなど)、ポ
リエステル(メタ)アクリレート(例えば、脂肪族ポリエステル型(メタ)アクリレート、芳
香族ポリエステル型(メタ)アクリレートなど)、ウレタン(メタ)アクリレート(ポリエステ
ル型ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル型ウレタン(メタ)アクリレートなど)、
シリコーン(メタ)アクリレートなどが例示できる。これらのオリゴマー又は樹脂は、前記
単量体と共に用いても良い。
光硬化性樹脂は、凝集物が少なく、透明性に優れる樹脂組成物が得られる観点から、好
ましい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂;フェノール樹脂;ユリア樹脂;メラミ
ン樹脂;不飽和ポリエステル樹脂;ジアリルフタレート樹脂;ポリウレタン樹脂;ケイ素
樹脂;ポリイミド樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、1種単独で又は2種以上組み合
わせて使用できる。これらの中では、耐熱性に優れる樹脂組成物が得られることから、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂が好ましく、エポキシ樹脂がより好ましい。
前記樹脂成分にエポキシ樹脂を用いる場合は、硬化剤を使用することが好ましい。硬化
剤を配合することによって、樹脂組成物から得られる成形材料を強固に成形することがで
き、機械的強度を向上させることができる。尚、硬化剤の含有量は、使用する硬化剤の種
類により適宜設定すればよい。
セルロース系樹脂としては、酢酸セルロース(セルロースアセテート)、セルロースア
セテートプロピオネート等のセルロース混合アシレートなどの有機酸エステル;硝酸セル
ロース、リン酸セルロース等の無機酸エステル;硝酸酢酸セルロース等の有機酸無機酸混
酸エステル;アセチル化ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロースエーテルエステ
ルなどが挙げられる。上記酢酸セルロースには、セルローストリアセテート(アセチル置
換度2.6~3)、セルロースジアセテート(アセチル置換度2以上2.6未満)、セル
ロースモノアセテートが含まれる。上記のセルロース系樹脂の中でも、耐熱性に優れる樹
脂組成物が得られることから、セルロースの有機酸エステルが好ましく、酢酸セルロース
(例えば、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート)がより好ましい。セル
ロース系樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本発明では、ゴム系樹脂を用いることができる。ゴム系樹脂は、強度を高めるた
めに、補強材としてカーボンブラック配合品が汎用されているが、その補強効果にも限界
があると考えられる。しかしながら、本発明では、ゴム系樹脂に本発明の微細セルロース
繊維複合体を配合することで、得られるゴム組成物中での分散性に優れることから、機械
的強度及び耐熱性に優れる樹脂組成物として提供することが可能になると考えられる。
ゴム系樹脂としては、ジエン系ゴム、非ジエン系ゴムが好ましい。
ジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレ
ン-ブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴム、ブタジエン-アクリロニトリル共重合体ゴム
、クロロプレンゴム及び変性天然ゴム等が挙げられる。変性天然ゴムとしては、エポキシ
化天然ゴム、水素化天然ゴム等が挙げられる。非ジエン系ゴムとしては、ブチルゴム、エ
チレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコー
ンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、多硫化ゴム、エピクロルヒドリンゴムなどが挙げら
れる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、ゴム
組成物の良好な加工性と高反発弾性を両立させる観点から、天然ゴム、ポリイソプレンゴ
ム、ポリブタジエンゴム、及びスチレン-ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム及
び変性天然ゴムから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、天然ゴム、スチレン-ブタジ
エン共重合体ゴム及び変性天然ゴムから選ばれる1種又は2種以上がより好ましい。
樹脂組成物中の樹脂の含有量、樹脂に対する微細セルロース繊維複合体量及び樹脂に対
する微細セルロース繊維量(換算量)は、樹脂の種類にもよるが、下記のとおりである。
本発明の樹脂組成物中の樹脂の含有量は、成形体を製造する観点から、好ましくは50
質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ま
しくは80質量%以上、更に好ましくは85質量%以上である。また、微細セルロース繊
維複合体等を含有させる観点から、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量
%以下、更に好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である。
本発明の樹脂組成物中の微細セルロース繊維複合体の含有量は、得られる樹脂組成物の
機械的強度、寸法安定性、及び耐熱性の観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好
ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上
、更に好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上である。また、得られる
樹脂組成物の透明性の観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%
以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、更に好ましくは
15質量%以下である。
本発明の樹脂組成物中の微細セルロース繊維複合体量は、樹脂100質量部に対して、
得られる樹脂組成物の機械的強度、寸法安定性、耐熱性の観点から、好ましくは0.1質
量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上、更に好ましくは
5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、また、得られる樹脂組成物の透明
性の観点から、好ましくは100質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ま
しくは50質量部以下、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
である。
本発明の樹脂組成物中、微細セルロース繊維量(換算量)は、樹脂100質量部に対し
て、得られる樹脂組成物の機械的強度等の観点から、好ましくは0.1質量部以上、より
好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上、更に好ましくは5質量部以上で
あり、得られる樹脂組成物の透明性の観点から、好ましくは100質量部以下、より好ま
しくは70質量部以下、更に好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下
、更に好ましくは20質量部以下である。なお、本明細書における微細セルロース繊維量
(換算量)は、具体的には後述の実施例に記載の方法により測定される。
本発明の樹脂組成物は、前記成分以外に、可塑剤を含有することができる。
可塑剤としては、特に限定はなく、従来からの可塑剤であるフタル酸エステルやコハク
酸エステル、アジピン酸エステルといった多価カルボン酸エステル、グリセリン等脂肪族
ポリオールの脂肪酸エステル等が挙げられる。なかでも、分子内に2個以上のエステル基
を有するエステル化合物であって、該エステル化合物を構成するアルコール成分の少なく
とも1種が水酸基1個当たり炭素数2~3のアルキレンオキサイドを平均0.5~5モル
付加したアルコールであるエステル化合物が好ましく、具体的には、特開2008-17
4718号公報及び特開2008-115372号公報に記載の可塑剤が例示される。
可塑剤の含有量は、成形体にした際の成形体の透明性を向上させる観点から、樹脂10
0質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好まし
くは5質量部以上であり、同様の観点から、好ましくは30質量部以下、より好ましくは
20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。
本発明の微細セルロース繊維複合体は、可塑剤中に分散させることで凝集物が少なく、
透明性に優れることから、前述の熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂と微細セルロース繊維複合
体とを含有する樹脂組成物の製造に好適に用いることができる。
本発明の樹脂組成物は、前記以外の他の成分として、結晶核剤、充填剤(無機充填剤、
有機充填剤)、加水分解抑制剤、難燃剤、酸化防止剤、炭化水素系ワックス類やアニオン
型界面活性剤である滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、顔料、防カビ
剤、抗菌剤、発泡剤、界面活性剤;でんぷん類、アルギン酸等の多糖類;ゼラチン、ニカ
ワ、カゼイン等の天然たんぱく質;タンニン、ゼオライト、セラミックス、金属粉末等の
無機化合物;香料;流動調整剤;レべリング剤;導電剤;紫外線分散剤;消臭剤等を、本
発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。また同様に、本発明の効果を阻害
しない範囲内で他の高分子材料や他の樹脂組成物を添加することも可能である。任意の添
加剤の含有割合としては、本発明の効果が損なわれない範囲で適宜含有されても良いが、
例えば、樹脂組成物中10質量%程度以下が好ましく、5質量%程度以下がより好ましい
また、本発明の樹脂組成物が、ゴム系樹脂を含有する場合には、前記以外の成分として
、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、ゴム工業界で通常用いられるカーボ
ンブラックやシリカ等の補強用充填剤、各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、プロセスオイル、植物油脂、可塑剤等のタ
イヤ用、その他一般ゴム用に配合されている各種添加剤を従来の一般的な量で配合させる
ことができる。
本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂と微細セルロース繊維複合体を含
有するものであれば特に限定なく調製することができ、例えば、熱可塑性樹脂又は硬化性
樹脂と微細セルロース繊維複合体、さらに必要により各種添加剤を含有する原料を、ヘン
シェルミキサー、自転公転式攪拌機等で攪拌、あるいは密閉式ニーダー、1軸もしくは2
軸の押出機、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ればよい。
本発明の樹脂組成物は耐熱性に優れていることが一つの特徴である。具体的には、所定
の方法で加熱した後の重量減少率が好ましくは3.7重量%以下、より好ましくは3.5
重量%以下、更に好ましくは3.0重量%以下であり、好ましくは0.2重量%以上、よ
り好ましくは0.3重量%以上、更に好ましくは0.4重量%以上である。重量減少率は
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。
本発明の樹脂組成物は、加工性が良好で、かつ、耐熱性に優れるため、日用雑貨品、家
電部品、自動車部品等各種用途に好適に用いることができる。具体的には、例えば、日用
品、化粧品、家電製品などの包装材として、電子部品などを構成する電子材料として、ブ
リスターパックやトレイ、お弁当の蓋等の食品容器として、工業部品の輸送や保護に用い
る工業用トレイとして、ダッシュボード、インストルメントパネル、フロア等の自動車部
品等に好適に用いることができる。
[樹脂成形体]
樹脂成形体は、本発明の樹脂組成物を押出成形、射出成形、プレス成形、注型成型又は
溶媒キャスト法等の公知の成形方法を適宜用いることによって調製することができる。例
えば、パッケージや基板などに注入あるいは塗布した後、乾燥し硬化させることで用途に
応じた成形体を得ることができる。
シート状の成形体を調製する場合、加工性の観点から、その厚さは0.01mm以上が
好ましく、0.03mm以上がより好ましく、0.05mm以上がより好ましく、0.0
8mm以上がより好ましく、0.1mm以上が更に好ましい。また、1.5mm以下が好
ましく、1.0mm以下がより好ましく、0.5mm以下が更に好ましい。
かくして得られた本発明の樹脂組成物の成形体は、後述のように機械的強度、耐熱性及
び寸法安定性に優れることから、前記樹脂組成物で挙げられた各種用途に好適に用いるこ
とができる。
本発明の樹脂組成物の成形体は機械的強度に優れていることが一つの特徴である。具体
的には、30℃における貯蔵弾性率が好ましくは2.5GPa以上、より好ましくは2.
8GPa以上、更に好ましくは3.0GPa以上であり、好ましくは10.0GPa以下
、より好ましくは8.0GPa以下、更に好ましくは6.0GPa以下である。30℃に
おける貯蔵弾性率は、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。
本発明の樹脂組成物の成形体は耐熱性に優れていることが一つの特徴である。具体的に
は、200℃における貯蔵弾性率が好ましくは205MPa以上、より好ましくは220
MPa以上、更に好ましくは250MPa以上であり、好ましくは2000MPa以下、
より好ましくは1000MPa以下、更に好ましくは550MPa以下である。200℃
における貯蔵弾性率は、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。
本発明の樹脂組成物の成形体は寸法安定性に優れていることが一つの特徴である。具体
的には、線熱膨張係数が好ましくは63ppm/K以下、より好ましくは60ppm/K
以下、更に好ましくは55ppm/K以下であり、好ましくは0.5ppm/K以上、よ
り好ましくは3.0ppm/K以上、更に好ましくは15ppm/K以上である。線熱膨
張係数は、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。
また、上述した実施形態に関し、本発明は、さらに、以下の微細セルロース繊維複合体
、それを含有する樹脂組成物、及びその使用を開示する。
<1> カルボキシ基含有量が0.1mmol/g以上である微細セルロース繊維のカル
ボキシ基に修飾基が結合されてなる、平均アスペクト比が1以上150以下である微細セ
ルロース繊維複合体。
<2> 微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量が、好ましくは0.4mmol/g以
上、より好ましくは0.6mmol/g以上、更に好ましくは0.8mmol/g以上で
あり、好ましくは3mmol/g以下、より好ましくは2mmol/g以下、更に好まし
くは1.8mmol/g以下、更に好ましくは1.5mmol/g以下、更に好ましくは
1.2mmol/g以下である、前記<1>記載の微細セルロース繊維複合体。
<3> 微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量が、0.4mmol/g以上である、
前記<1>記載の微細セルロース繊維複合体。
<4> 微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量が、0.6mmol/g以上である、
前記<1>記載の微細セルロース繊維複合体。
<5> 微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量が、2mmol/g以下である、前記
<1>記載の微細セルロース繊維複合体。
<6> 微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量が、1.8mmol/g以下である、
前記<1>記載の微細セルロース繊維複合体。
<7> 微細セルロース繊維の平均繊維径が、好ましくは0.1nm以上、より好ましく
は0.5nm以上、更に好ましくは1nm以上、更に好ましくは2nm以上、より更に好
ましくは3nm以上であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、
更に好ましくは20nm以下、更に好ましくは10nm以下、更に好ましくは6nm以下
、より更に好ましくは5nm以下である、前記<1>~<6>いずれか記載の微細セルロ
ース繊維複合体。
<8> 微細セルロース繊維の平均繊維径が、100nm以下である、前記<1>~<6
>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<9> 微細セルロース繊維の平均繊維径が、10nm以下である、前記<1>~<6>
いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<10> 微細セルロース繊維の平均繊維長が、好ましくは150nm以上、より好まし
くは200nm以上であり、好ましくは1000nm以下、より好ましくは750nm以
下、更に好ましくは500nm以下、更に好ましくは400nm以下である、前記<1>
~<9>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<11> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、好ましくは1
以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは20以上、更に好ましくは40以上、更
に好ましくは50以上であり、好ましくは150以下、より好ましくは140以下、更に
好ましくは130以下、更に好ましくは100以下、更に好ましくは95以下、更に好ま
しくは90以下である、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体

<12> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、20以上であ
る、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<13> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、40以上であ
る、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<14> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、50以上であ
る、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<15> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、130以下で
ある、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<16> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、100以下で
ある、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<17> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、90以下であ
る、前記<1>~<10>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<18> 微細セルロース繊維の平均アスペクト比の標準偏差としては、好ましくは60
以下、より好ましくは50以下、更に好ましくは45以下であり、好ましくは4以上であ
る、前記<1>~<17>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<19> 微細セルロース繊維が、予めカルボキシ基を含有させる酸化処理を行なったセ
ルロース繊維に対して、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つの低アスペクト比化処理(酸加水分解、熱水分解、酸化分解、機械処理、酵素処理
、アルカリ処理、UV処理、電子線処理の1種又は2種以上)を、好ましくは酸加水分解
、熱水分解、酸化分解、機械処理の1種単独で又は2種以上を組み合わせて、より好まし
くは酸加水分解、熱水分解の1種単独で又は2種以上を組み合わせて、更に好ましくは酸
加水分解を行って得られたものである、前記<1>~<18>いずれか記載の微細セルロ
ース繊維複合体。
<20> 微細セルロース繊維表面に既に存在するカルボキシ基に、修飾基を有する化合
物をイオン結合及び/又は共有結合(アミド結合、エステル結合、カルボキシメチル化、
カルボキシエチル化などのエーテル結合、ウレタン結合)させることにより得られる、前
記<1>~<19>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<21> 修飾基を有する化合物が、イオン結合の場合は、第1級アミン、第2級アミン
、第3級アミン、第4級アンモニウム化合物、及びホスホニウム化合物から選ばれる1種
又は2種以上、好ましくは、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモ
ニウム化合物であり、アミド結合の場合は、第1級アミン、第2級アミンのいずれでもよ
い、前記<20>記載の微細セルロース繊維複合体。
<22> 修飾基としては、炭化水素基、共重合部を用いることができる、前記<1>~
<21>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<23> 炭化水素基としては、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基、環式飽和
炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が挙げられ、鎖式飽和炭化水素基、環式飽和炭化水素
基、及び芳香族炭化水素基であることが好ましい、前記<22>記載の微細セルロース繊
維複合体。
<24> 鎖式飽和炭化水素基の総炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく
、3以上がさらに好ましく、6以上がさらに好ましく、8以上がさらに好ましく、30以
下が好ましく、24以下がより好ましく、18以下がさらに好ましく、16以下がよりさ
らに好ましい、前記<23>記載の微細セルロース繊維複合体。
<25> 鎖式不飽和炭化水素基の総炭素数は、1以上が好ましく、2以上がより好まし
く、3以上がさらに好ましく、30以下が好ましく、18以下がより好ましく、12以下
がさらに好ましく、8以下がよりさらに好ましい、前記<23>記載の微細セルロース繊
維複合体。
<26> 環式飽和炭化水素基の総炭素数は、3以上が好ましく、4以上がより好ましく
、5以上がさらに好ましく、20以下が好ましく、16以下がより好ましく、12以下が
さらに好ましく、8以下がよりさらに好ましい、前記<23>記載の微細セルロース繊維
複合体。
<27> 芳香族炭化水素基として、アリール基の総炭素数は6以上であればよく、好ま
しくは24以下、より好ましくは20以下、さらに好ましくは14以下、さらに好ましく
は12以下、さらに好ましくは10以下であり、アラルキル基の総炭素数は7以上であれ
ばよく、好ましくは8以上であり、好ましくは24以下、より好ましくは20以下、さら
に好ましくは14以下、さらに好ましくは13以下、さらに好ましくは11以下である、
前記<23>記載の微細セルロース繊維複合体。
<28> 微細セルロース繊維複合体における炭化水素基の平均結合量は、好ましくは0
.01mmol/g以上、より好ましくは0.05mmol/g以上、更に好ましくは0
.1mmol/g以上、更に好ましくは0.3mmol/g以上、更に好ましくは0.5
mmol/g以上であり、好ましくは3mmol/g以下、より好ましくは2.5mmo
l/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、更に好ましくは1.8mmol/g以
下、更に好ましくは1.5mmol/g以下である、前記<22>~<27>いずれか記
載の微細セルロース繊維複合体。
<29> 共重合部としては、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド(EO/PO
)共重合部を用いることができる、前記<22>記載の微細セルロース繊維複合体。
<30> EO/PO共重合部中のPOの含有率(モル%)は、好ましくは1モル%以上
、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上、更に好ましくは10モル
%以上であり、好ましくは100モル%以下、より好ましくは90モル%以下、更に好ま
しくは85モル%以下、更に好ましくは75モル%以下、更に好ましくは60モル%以下
、更に好ましくは50モル%以下、更に好ましくは40モル%以下、更に好ましくは30
モル%以下である、前記<29>記載の微細セルロース繊維複合体。
<31> EO/PO共重合部の分子量は、好ましくは500以上、より好ましくは1,
000以上、更に好ましくは1,500以上であり、好ましくは10,000以下、より
好ましくは7,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000
以下、更に好ましくは3,500以下、更に好ましくは2,500以下である、前記<2
9>又は<30>記載の微細セルロース繊維複合体。
<32> EOの平均付加モル数が、好ましくは11以上、より好ましくは15以上、更
に好ましくは20以上、更に好ましくは25以上、更に好ましくは30以上であり、好ま
しくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは60以下、更に好ましくは
50以下、更に好ましくは40以下である、前記<29>~<31>いずれか記載の微細
セルロース繊維複合体。
<33> POの平均付加モル数が、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好
ましくは5以上であり、好ましくは50以下、より好ましくは40以下、更に好ましくは
30以下、更に好ましくは25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以下である、前記<29>~<32>いずれか記載の微細セルロー
ス繊維複合体。
<34> 微細セルロース繊維複合体におけるEO/PO共重合部の平均結合量は、好ま
しくは0.01mmol/g以上、より好ましくは0.05mmol/g以上、更に好ま
しくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.3mmol/g以上、更に好ましく
は0.5mmol/g以上であり、好ましくは3mmol/g以下、より好ましくは2.
5mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、更に好ましくは1.8mmo
l/g以下、更に好ましくは1.5mmol/g以下である、前記<29>~<33>い
ずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<35> 以下の工程を含む製造方法により得られる、前記<1>~<34>いずれか記
載の微細セルロース繊維複合体。
工程(1):天然セルロース繊維をN-オキシル化合物存在下で酸化して、カルボキシ基
含有セルロース繊維を得る工程
工程(2A):工程(1)で得られたカルボキシ基含有セルロース繊維と、修飾基を有す
る化合物とを混合する工程
<36> 以下の工程を含む製造方法により得られる、前記<1>~<34>いずれか記
載の微細セルロース繊維複合体。
工程(1):天然セルロース繊維をN-オキシル化合物存在下で酸化して、カルボキシ基
含有セルロース繊維を得る工程
工程(2B):工程(1)で得られたカルボキシ基含有セルロース繊維と、修飾基を有す
る化合物とをアミド化反応させる工程
<37> 工程(1)の後に微細化工程及び/又は低アスペクト比化処理工程を行い、カ
ルボキシ基含有の低アスペクト比微細セルロース繊維とした後に工程(2A又は2B)を
行う、前記<35>又は<36>記載の微細セルロース繊維複合体。
<38> 微細セルロース繊維複合体の平均繊維径は、好ましくは0.1nm以上、より
好ましくは0.5nm以上、更に好ましくは1nm以上、更に好ましくは2nm以上、よ
り更に好ましくは3nm以上であり、好ましくは100nm以下、より好ましくは50n
m以下、更に好ましくは20nm以下、更に好ましくは10nm以下、更に好ましくは6
nm以下、より更に好ましくは5nm以下である、前記<1>~<37>いずれか記載の
微細セルロース繊維複合体。
<39> 微細セルロース繊維複合体の長さ(平均繊維長)としては、好ましくは150
nm以上、より好ましくは200nm以上であり、好ましくは1000nm以下、より好
ましくは750nm以下、更に好ましくは500nm以下、更に好ましくは400nm以
下である、前記<1>~<38>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<40> 微細セルロース繊維複合体の平均アスペクト比(繊維長/繊維径)は、好まし
くは10以上、より好ましくは20以上、更に好ましくは40以上、更に好ましくは50
以上であり、好ましくは140以下、より好ましくは130以下、更に好ましくは100
以下、更に好ましくは95以下、更に好ましくは90以下である、前記<1>~<39>
いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<41> 微細セルロース繊維複合体の平均アスペクト比の標準偏差としては、好ましく
は60以下、より好ましくは50以下、更に好ましくは45以下であり、好ましくは4以
上である、前記<1>~<40>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<42> 微細セルロース繊維複合体を分散液の状態、あるいは乾燥処理等により該分散
液から溶媒を除去して、乾燥した粉末の状態として使用することができる、前記<1>~
<41>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
<43> 前記<1>~<42>いずれか記載の微細セルロース繊維複合体と、樹脂を含
有してなる、樹脂組成物。
<44> 樹脂が、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、セルロース系樹脂、及びゴム系樹脂から
選ばれる1種又は2種以上である、前記<43>記載の樹脂組成物。
<45> 熱可塑性樹脂としては、ポリ乳酸樹脂等の飽和ポリエステル樹脂;ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン樹脂;塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、(メ
タ)アクリル系樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂
、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂から選ばれるものを単独で使用してもよく、
2種以上の混合樹脂として用いても良い、前記<44>記載の樹脂組成物。
<46> 硬化性樹脂は、光硬化性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂が好ましい、前記<44
>記載の樹脂組成物。
<47> 熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂;フェノール樹脂;ユリア樹脂;メラミ
ン樹脂;不飽和ポリエステル樹脂;ジアリルフタレート樹脂;ポリウレタン樹脂;ケイ素
樹脂;ポリイミド樹脂から選ばれるものを1種単独で又は2種以上組み合わせて使用でき
る、前記<46>記載の樹脂組成物。
<48> セルロース系樹脂としては、酢酸セルロース(セルロースアセテート)、セル
ロースアセテートプロピオネート等のセルロース混合アシレートなどの有機酸エステル;
硝酸セルロース、リン酸セルロース等の無機酸エステル;硝酸酢酸セルロース等の有機酸
無機酸混酸エステル;アセチル化ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロースエーテ
ルエステルから選ばれるものを1種単独で又は2種以上組み合わせて使用できる、前記<
44>記載の樹脂組成物。
<49> ゴム系樹脂としては、ジエン系ゴム、非ジエン系ゴムを用いることができ、ジ
エン系ゴムとしては、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン-
ブタジエン共重合体ゴム、ブチルゴム、ブタジエン-アクリロニトリル共重合体ゴム、ク
ロロプレンゴム及び変性天然ゴム等から選ばれる1種又は2種以上を、非ジエン系ゴムと
しては、ブチルゴム、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、
ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、多硫化ゴム、エピクロルヒ
ドリンゴムから選ばれる1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる、前記<4
4>記載の樹脂組成物。
<50> 樹脂組成物中の樹脂の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは
60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に
好ましくは85質量%以上であり、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量
%以下、更に好ましくは95質量%以下、更に好ましくは90質量%以下である、前記<
43>~<49>いずれか記載の樹脂組成物。
<51> 樹脂組成物中の微細セルロース繊維複合体の含有量は、好ましくは0.1質量
%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上、更に好ましく
は2質量%以上、更に好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上であり、
好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%
以下、更に好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である、前記<4
3>~<50>いずれか記載の樹脂組成物。
<52> 樹脂組成物中の微細セルロース繊維複合体量は、樹脂100質量部に対して、
好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以
上、更に好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、好ましくは1
00質量部以下、より好ましくは70質量部以下、更に好ましくは50質量部以下、更に
好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である、前記<43>~<5
1>いずれか記載の樹脂組成物。
<53> 樹脂組成物中の微細セルロース繊維量(換算量)は、樹脂100質量部に対し
て、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量
部以上、更に好ましくは5質量部以上であり、好ましくは100質量部以下、より好まし
くは70質量部以下、更に好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下、
更に好ましくは20質量部以下である、前記<43>~<52>いずれか記載の樹脂組成
物。
<54> さらに、可塑剤、結晶核剤、充填剤(無機充填剤、有機充填剤)、加水分解抑
制剤、難燃剤、酸化防止剤、炭化水素系ワックス類やアニオン型界面活性剤である滑剤、
紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、発泡剤、界面
活性剤;でんぷん類、アルギン酸等の多糖類;ゼラチン、ニカワ、カゼイン等の天然たん
ぱく質;タンニン、ゼオライト、セラミックス、金属粉末等の無機化合物;香料;流動調
整剤;レべリング剤;導電剤;紫外線分散剤;消臭剤等を含有することができる、前記<
43>~<53>いずれか記載の樹脂組成物。
<55> 熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂と微細セルロース繊維複合体、さらに必要により
各種添加剤を含有する原料を溶融混練して得られる、前記<43>~<54>いずれか記
載の樹脂組成物。
<56> 日用雑貨品、家電部品、自動車部品等各種用途に好適に用いることができ、日
用品、化粧品、家電製品などの包装材として、電子部品などを構成する電子材料として、
ブリスターパックやトレイ、お弁当の蓋等の食品容器として、工業部品の輸送や保護に用
いる工業用トレイとして、ダッシュボード、インストルメントパネル、フロア等の自動車
部品等に好適に用いることができる、前記<43>~<55>いずれか記載の樹脂組成物

<57> 前記<43>~<56>いずれか記載の樹脂組成物を押出成形、射出成形、プ
レス成形、注型成型又は溶媒キャスト法を用いることによって得られる、樹脂成形体。
<58> 厚さが0.01mm以上が好ましく、0.03mm以上がより好ましく、0.
05mm以上が更に好ましく、0.08mm以上が更に好ましく、0.1mm以上が更に
好ましく、1.5mm以下が好ましく、1.0mm以下がより好ましく、0.5mm以下
が更に好ましい、シート状の前記<57>記載の樹脂成形体。
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明する。なお、この実施例は、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、「常温」とは25℃を示す。
〔微細セルロース繊維及び微細セルロース繊維複合体の平均繊維径、平均繊維長、平均ア
スペクト比〕
微細セルロース繊維又は微細セルロース繊維複合体に水を加えて、その濃度が0.00
01質量%の分散液を調製し、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、Nanoscope III Tapping
mode AFM、Digital instrument社製、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
ース繊維又は微細セルロース繊維複合体の繊維高さを測定する。その際、該セルロース繊
維又は該セルロース繊維複合体が確認できる顕微鏡画像において、微細セルロース繊維又
は微細セルロース繊維複合体を100本以上抽出し、それらの繊維又は繊維複合体高さか
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。
〔微細セルロース繊維及び微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量〕
乾燥質量0.5gの微細セルロース繊維又は微細セルロース繊維複合体を100mLビ
ーカーにとり、イオン交換水もしくはメタノール/水=2/1の混合溶媒を加えて全体で
55mLとし、そこに0.01M塩化ナトリウム水溶液5mLを加えて分散液を調製し、
微細セルロース繊維又は微細セルロース繊維複合体が十分に分散するまで該分散液を攪拌
する。この分散液に0.1M塩酸を加えてpHを2.5~3に調整し、自動滴定装置(東
亜ディーケーケー社製、商品名「AUT-710」)を用い、0.05M水酸化ナトリウ
ム水溶液を待ち時間60秒の条件で該分散液に滴下し、1分ごとの電導度及びpHの値を
測定し、pH11程度になるまで測定を続け、電導度曲線を得る。この電導度曲線から、
水酸化ナトリウム滴定量を求め、次式により、微細セルロース繊維又は微細セルロース繊
維複合体のカルボキシ基含有量を算出する。
カルボキシ基含有量(mmol/g)=水酸化ナトリウム滴定量×水酸化ナトリウム
水溶液濃度(0.05M)/セルロース繊維の質量(0.5g)
〔微細セルロース繊維複合体の修飾基の平均結合量及び導入率(イオン結合)〕
修飾基の結合量を次のIR測定方法により求め、下記式によりその平均結合量及び導入
率を算出する。IR測定は、具体的には、乾燥させた微細セルロース繊維又は微細セルロ
ース繊維複合体を赤外吸収分光装置(IR)Nicolet 6700(サーモフィッシ
ャーサイエンティフィック社製)を用いATR法にて測定し、次式により、修飾基の平均
結合量及び導入率を算出する。
修飾基の結合量(mmol/g)=[微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量(mmo
l/g)]×[(微細セルロース繊維の1720cm-1のピーク強度 - 修飾基導入後
の微細セルロース繊維複合体の1720cm-1のピーク強度)÷微細セルロース繊維の
1720cm-1のピーク強度]
1720cm-1のピーク強度:カルボン酸のカルボニル基に由来するピーク強度
修飾基の導入率(%)={修飾基の結合量(mmol/g)/導入前の微細セルロー
ス繊維中のカルボキシ基含有量(mmol/g)}×100
〔微細セルロース繊維複合体中の微細セルロース繊維量(換算量)(イオン結合)〕
(1)添加される修飾基を有する化合物が1種類の場合
微細セルロース繊維量(換算量)を下記式により算出する。
微細セルロース繊維量(g)=微細セルロース繊維複合体量(g)/〔1+修飾基を有
する化合物の分子量(g/mol)×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001〕
ここで、修飾基を有する化合物の分子量としては、修飾基を有する化合物が第1級アミ
ン、第2級アミン又は第3級アミンの場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全
体の分子量」であり、修飾基を有する化合物が第4級アンモニウム化合物又はホスホニウ
ム化合物の場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全体の分子量-陰イオン成分
の分子量」である。
(2)添加される修飾基を有する化合物が2種類以上の場合
修飾基を有する化合物のそれぞれの添加量のモル比率(即ち、添加される修飾基を有す
る化合物のそれぞれの合計のモル量を1とした時のモル比率)を考慮して、微細セルロー
ス繊維量(換算量)を算出する。下記の式は、修飾基を有する化合物が2種類(即ち、第
一の化合物及び第二の化合物)であり、第一の化合物と第二の化合物とのモル比率が第一
の化合物:第二の化合物=0.8:0.2である場合の微細セルロース繊維量(換算量)
を算出する式である。
微細セルロース繊維量(g)=微細セルロース繊維複合体量(g)/〔1+第一の化合
物の分子量(g/mol)×0.8×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001+第
二の化合物の分子量(g/mol)×0.2×修飾基の結合量(mmol/g)×0.0
01〕
ここで、修飾基を有する化合物の分子量としては、修飾基を有する化合物が第1級アミ
ン、第2級アミン又は第3級アミンの場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全
体の分子量」であり、修飾基を有する化合物が第4級アンモニウム化合物又はホスホニウ
ム化合物の場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全体の分子量-陰イオン成分
の分子量」である。
〔微細セルロース繊維複合体の修飾基の平均結合量及び導入率(アミド結合)〕
修飾基の平均結合量を下記式により算出する。
修飾基の結合量(mmol/g)=修飾基導入前の微細セルロース繊維中のカルボキ
シ基含有量(mmol/g)-修飾基導入後の微細セルロース繊維複合体中のカルボキシ
基含有量(mmol/g)
修飾基の導入率(%)={修飾基の結合量(mmol/g)/導入前の微細セルロー
ス繊維中のカルボキシ基含有量(mmol/g)}×100
〔微細セルロース繊維複合体中の微細セルロース繊維量(換算量)(アミド結合)〕
(1)添加される修飾基を有する化合物が1種類の場合
微細セルロース繊維量(換算量)を下記式により算出する。
微細セルロース繊維量(g)=微細セルロース繊維複合体量(g)/〔1+修飾基を有
する化合物の分子量(g/mol)×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001〕
ここで、修飾基を有する化合物の分子量としては、修飾基を有する化合物が第1級アミ
ン又は第2級アミンの場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全体の分子量-1
8」である。
(2)添加される修飾基を有する化合物が2種類以上の場合
修飾基を有する化合物のそれぞれの添加量のモル比率(即ち、添加される修飾基を有す
る化合物のそれぞれの合計のモル量を1とした時のモル比率)を考慮して、微細セルロー
ス繊維量(換算量)を算出する。下記の式は、修飾基を有する化合物が2種類(即ち、第
一の化合物及び第二の化合物)であり、第一の化合物と第二の化合物とのモル比率が第一
の化合物:第二の化合物=0.8:0.2である場合の微細セルロース繊維量(換算量)
を算出する式である。
微細セルロース繊維量(g)=微細セルロース繊維複合体量(g)/〔1+第一の化合
物の分子量(g/mol)×0.8×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001+第
二の化合物の分子量(g/mol)×0.2×修飾基の結合量(mmol/g)×0.0
01〕
ここで、修飾基を有する化合物の分子量としては、修飾基を有する化合物が第1級アミ
ン又は第2級アミンの場合、「共重合部を含めた修飾基を有する化合物全体の分子量-1
8」である。
微細セルロース繊維の調製例1(針葉樹の酸化パルプ)
針葉樹の漂白クラフトパルプ(フレッチャー チャレンジ カナダ社製、商品名「Ma
chenzie」、CSF650ml)を天然セルロース繊維として用いた。TEMPO
としては、市販品(ALDRICH社製、Free radical、98質量%)を用
いた。次亜塩素酸ナトリウムとしては、市販品(和光純薬工業社製)を用いた。臭化ナト
リウムとしては、市販品(和光純薬工業社製)を用いた。
まず、針葉樹の漂白クラフトパルプ繊維100gを9900gのイオン交換水で十分に
攪拌した後、該パルプ質量100gに対し、TEMPO1.6質量%、臭化ナトリウム1
0質量%、次亜塩素酸ナトリウム28.4質量%をこの順で添加した。自動滴定装置AU
T-701(東亜ディーケーケー社製)でpHスタット滴定を用い、0.5M水酸化ナト
リウムを滴下してpHを10.5に保持した。反応を120分(20℃)行った後、水酸
化ナトリウムの滴下を停止し、酸化パルプを得た。イオン交換水を用いて得られた酸化パ
ルプを十分に洗浄し、次いで脱水処理を行い固形分34.6%の酸化パルプを得た。その
後、酸化パルプ1.04gとイオン交換水34.8gを高圧ホモジナイザーを用いて15
0MPaで微細化処理を10回行い、カルボキシ基含有微細セルロース繊維分散液(固形
分濃度1.0質量%)を得た。この微細セルロース繊維の平均繊維径は2.7nm、平均
繊維長は578nm、平均アスペクト比は214、カルボキシ基含有量は1.2mmol
/gであった。
微細セルロース繊維の調製例2(広葉樹の酸化パルプ)
ユーカリ由来の広葉樹漂白クラフトパルプ(CENIBRA社製)に変更したこと以外
は調製例1と同様の方法で酸化パルプを製造した。得られた酸化パルプに調製例1と同様
の微細化処理を行って、カルボキシ基含有微細セルロース繊維分散液(固形分濃度1.0
質量%)を得た。この微細セルロース繊維の平均繊維径は3.5nm、平均繊維長は67
4nm、平均アスペクト比は193、カルボキシ基含有量は1.0mmol/gであった
微細セルロース繊維の調製例3(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
調製例1で得られた脱水処理後の酸化パルプ92.54gを、1000gのイオン交換
水で希釈し、濃塩酸を346g(セルロース系原料の絶乾質量100質量部に対して38
9質量部)加えて、酸化パルプ固形分濃度2.34wt%、塩酸濃度2.5Mの分散液(
pH1以下)に調製し、10分間、105℃で還流させて酸加水分解処理を行なった。得
られた酸化パルプを十分に洗浄し、固形分41%の酸加水分解TEMPO酸化パルプを得
た。その後、酸化パルプ0.88gとイオン交換水35.12gを高圧ホモジナイザーを
用いて150MPaで微細化処理を10回行い、カルボキシ基含有の低アスペクト比を有
する微細セルロース繊維分散液(固形分濃度1.0質量%)を得た。この微細セルロース
繊維の平均繊維径は4.6nm、平均繊維長は331nm、平均アスペクト比は72、カ
ルボキシ基含有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例4(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
還流時間を60分に変更したこと以外は調製例3と同様の方法でカルボキシ基含有の低
アスペクト比を有する微細セルロース繊維を製造した。この微細セルロース繊維の平均繊
維径は6.1nm、平均繊維長は284nm、平均アスペクト比は47、カルボキシ基含
有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例5(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
還流時間を120分に変更したこと以外は調製例3と同様の方法でカルボキシ基含有の
低アスペクト比を有する微細セルロース繊維を製造した。この微細セルロース繊維の平均
繊維径は7.5nm、平均繊維長は237nm、平均アスペクト比は32、カルボキシ基
含有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例6(広葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
調製例2で得られた酸化パルプを用いた以外は調製例3と同様の方法でカルボキシ基含
有の低アスペクト比を有する微細セルロース繊維を製造した。この微細セルロース繊維の
平均繊維径は8.2nm、平均繊維長は213nm、平均アスペクト比は26、カルボキ
シ基含有量は1.0mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例7(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
調製例1で得られた脱水処理後の酸化パルプ14.5g(固形分5g)と脱イオン水3
3.3gを金属製圧力機器(耐圧硝子工業社製、商品名:「ポータブルリアクターTVS
N2型」)へ入れ、0.4MPa[gage]の窒素ガスで金属製圧力機器内部を加圧した
後、大気圧(101kPa[abs])に戻した(以下、この操作を窒素置換という)。
さらに4回窒素置換を行った後密閉した。その後無攪拌状態で180℃に加熱したオイル
バスで槽内温度が150℃となるまで加熱し、その後槽内温度が150℃を維持するよう
にオイルバス温度を調整して1時間反応した。冷却後、内容物を取り出したのち、イオン
交換水を120g加えて攪拌した後、PTFEメンブレンフィルターを用いて濾過分離を
行い含浸した微細セルロース繊維を21.2g得た。この微細セルロース繊維の平均繊維
径は6.3nm、平均繊維長は250nm、平均アスペクト比は40、カルボキシ基含有
量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例8(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
還流時間を5分に変更したこと以外は調製例3と同様の方法でカルボキシ基含有の低ア
スペクト比を有する微細セルロース繊維を製造した。この微細セルロース繊維の平均繊維
径は3.5nm、平均繊維長は458nm、平均アスペクト比は131、カルボキシ基含
有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例9(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
調製例1で得られた脱水処理後の酸化パルプ14.5g(固形分5g)を乾燥質量とし
て5g計り取り、遊星ボールミル(ドイツ・フリッチュ社製「P-6」:ジルコニア製ポ
ッドおよびφ10mmのジルコニア製ボール300gを使用)に投入し、400rpmで
5分間粉砕処理することで機械処理を行った。得られた酸化パルプを十分に洗浄し、固形
分41%の酸化パルプを得た。得られた酸化パルプ0.88gとイオン交換水35.12
gを高圧ホモジナイザーを用いて150MPaで微細化処理を10回行い、カルボキシ基
含有の低アスペクト比を有する微細セルロース繊維分散液(固形分濃度1.0質量%)を
得た。この微細セルロース繊維の平均繊維径は3.9nm、平均繊維長は336nm、平
均アスペクト比は86、カルボキシ基含有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例10(針葉樹酸化パルプの低アスペクト比化)
調製例1で得られた脱水処理後の酸化パルプ14.5g(固形分5g)を乾燥質量とし
て5g計り取り、バッチ式振動ミル(中央化工機社製「MB-1」:容器全容積3.5L
、ロッドとして、φ30mm、長さ218mm、断面形状が円形のSUS304製ロッド
を13本使用、ロッド充填率57%)に投入し、10分間粉砕処理することで機械処理を
行った。得られた酸化パルプを十分に洗浄し、固形分41%の酸化パルプを得た。得られ
た酸化パルプ0.88gとイオン交換水35.12gを高圧ホモジナイザーを用いて15
0MPaで微細化処理を10回行い、カルボキシ基含有の低アスペクト比を有する微細セ
ルロース繊維分散液(固形分濃度1.0質量%)を得た。この微細セルロース繊維の平均
繊維径は4.2nm、平均繊維長は325nm、平均アスペクト比は77、カルボキシ基
含有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維の調製例11(長繊維とのブレンド)
調製例1で得られた脱水処理後の酸化パルプ0.145g(固形分0.05g)、調製
例5で得られた洗浄後の酸化パルプ1.0g(固形分0.41g)とイオン交換水42.
1gを混合し高圧ホモジナイザーを用いて150MPaで微細化処理を10回行い、カル
ボキシ基含有の低アスペクト比を有する微細セルロース繊維分散液(固形分濃度1.0質
量%)を得た。この微細セルロース繊維の平均繊維径は7.0nm、平均繊維長は270
nm、平均アスペクト比は38、カルボキシ基含有量は1.1mmol/gであった。
微細セルロース繊維複合体(結合様式:イオン結合)の製造例1
マグネティックスターラー、攪拌子を備えたビーカーに、表1、2及び4に示す調製例
で得られた微細セルロース繊維の分散液35g(固形分濃度5質量%)を仕込んだ。続い
て、表1、2及び4に示す種類の修飾基を有する化合物を、いずれも、微細セルロース繊
維のカルボキシ基1molに対してアミン基1molに相当する量を仕込み、DMF30
0gで溶解させた。反応液を室温(25℃)で1時間反応させた。反応終了後ろ過し、D
MFで洗浄することで、微細セルロース繊維にアミン基が結合した微細セルロース繊維複
合体を得た。
微細セルロース繊維複合体(結合様式:アミド結合)の製造例2
マグネティックスターラー、攪拌子を備えたビーカーに、微細セルロース繊維の調製例
1又は3で得られたカルボキシ基含有微細セルロース繊維分散液40g(固形分濃度5.
0質量%)を仕込んだ。続いて、表3に示す種類のアミン(いずれも市販品)を、いずれ
も、微細セルロース繊維のカルボキシ基1molに対してアミン基1.2molに相当す
る量、4-メチルモルホリン0.34g、縮合剤であるDMT-MMを1.98g仕込み
、DMF 300g中に溶解させた。反応液を室温(25℃)で14時間反応させた。反
応終了後ろ過し、エタノールにて洗浄、DMT-MM塩を除去し、DMFで洗浄及び溶媒
置換することで、微細セルロース繊維に、脂肪族炭化水素基、EOPO共重合体、芳香族
炭化水素基、がアミド結合を介して連結した微細セルロース繊維複合体を得た。
微細セルロース繊維複合体(デュアルグラフト)の製造例3
マグネティックスターラー、攪拌子を備えたビーカーに、調製例3で得られた微細セル
ロース繊維分散液35g(固形分濃度5質量%)を仕込んだ。続いて、表5~6に示す種
類の修飾基を有する化合物を、いずれも、微細セルロース繊維のカルボキシ基1molに
対して第一アミン基が0.8mol(表5~6中の化合物(1))、第二アミン基が0.2
molに(表5~6中の化合物(2))相当する量を仕込み、DMF300gで溶解させた
。反応液を室温(25℃)で1時間反応させた。反応終了後ろ過し、DMFで洗浄するこ
とで、微細セルロース繊維にアミン基が2種結合した微細セルロース繊維複合体を得た。
なお、前記製造例1~3で用いられた微細セルロース繊維分散液(固形分濃度5.0質
量%)は、具体的には次のようにして調製した。前記調製例1で得られたカルボキシ基含
有微細セルロース繊維分散液(固形分濃度1.0質量%)の2000gを、メカニカルス
ターラーにて室温下(25℃)、30分攪拌した。続いてこれに1M塩酸水溶液を245
g投入し、室温下、1時間攪拌して反応させた。反応終了後、イオン交換水でろ過、洗浄
を行い、塩酸及び塩を除去した。その後、DMFで溶媒置換し、DMFにカルボキシ基含
有微細セルロース繊維が膨潤した状態の、調製例1に対応した微細セルロース繊維分散液
(固形分濃度5.0質量%)を得た。調製例2~11についても同じ処理を行って、それ
ぞれの微細セルロース繊維分散液(固形分濃度5.0質量%)を得た。
<修飾基を有する化合物>
TBAH:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(和光純薬工業社製)
プロピルアミン:和光純薬工業社製
ドデシルアミン:和光純薬工業社製
オクタデシルアミン:和光純薬工業社製
ジヘキシルアミン:和光純薬工業社製
トリオクチルアミン:和光純薬工業社製
ジメチルベヘニルアミン:花王株式会社製、ファーミンDM2285
アニリン:和光純薬工業社製
EOPOアミン:下記に示す製造例4により得られたアミン
EO/PO共重合部を有するアミン(EOPO共重合アミン)の製造例4
プロピレングリコール第三級ブチルエーテル132g(1モル)を1Lのオートクレー
ブに仕込み、75℃に加熱し、フレーク状の水酸化カリウム1.2gを加え、溶解するま
で攪拌した。次いで、エチレンオキシド(EO)1541gとプロピレンオキシド(PO
)35gを110℃で0.34MPaにて反応させた後、Magnesol 30/40
(ケイ酸マグネシウム、ダラスグループ社製)7.14gを投入して95℃で中和し、得
られた生成物をジ第三級ブチル-p-クレゾール 0.16gを添加、混合した後、濾過
して、EO/PO共重合体であるポリエーテルを得た。
一方、酸化ニッケル/酸化銅/酸化クロム(モル比:75/23/2)(和光純薬工業
社)の触媒を充填した1.250mLの管状反応容器に上記で得られたポリエーテル(8
.4mL/min)、アンモニア(12.6mL/min)及び水素(0.8mL/mi
n)をそれぞれ供給した。容器の温度を190℃に維持し、圧力を14MPaに維持した
。そして容器からの粗流出液を70℃及び3.5mmHgにて30分間留去した。得られ
たアミノ化ポリエーテル200g及び15%塩酸水溶液93.6gをフラスコに仕込み、
反応混合物を100℃にて3.75時間加熱し、第三級ブチルエーテルを酸で開裂させた
。そして生成物を15%の水酸化カリウム水溶液144gで中和した。次に中和された生
成物を112℃で一時間減圧留去して濾過し、式(i)で表されるEO/PO共重合部を
有するモノアミンを得た。なお、得られたモノアミンは、EO/PO共重合部とアミンが
直接結合しており、式(i)におけるRは水素原子である。
なお、アミン共重合部の分子量は、1541〔EO分子量(44)×EO付加モル数(
35)〕+464〔PO分子量(58)×PO付加モル数(8.0)〕+58〔出発原料
中のPO部分分子量(プロピレングリコール)〕=2063
を四捨五入して2000と算出した。
実施例1~36、比較例1~7<熱硬化性樹脂>
微細セルロース繊維複合体の製造例1~3で得られた微細セルロース繊維複合体の所定
量(即ち、微細セルロース繊維換算で1.12g)と、エポキシ樹脂であるjER828
(三菱化学社製)を8.0g、DMFと混合し、高圧ホモジナイザーを用いて、100M
Paで1パス、150MPaで2パス微細処理させた。得られた溶液に対して、硬化剤と
して2-エチル-4-メチルイミダゾール(和光純薬工業社製)0.4gを加え、自転公
転式攪拌機 あわとり練太郎(シンキー社製)を用いて7分間攪拌した。得られたワニス
をバーコーターを用いて塗布厚0.4mmで塗工した。80℃で1時間乾燥し、溶媒を除
去した後、150℃1時間で熱硬化させて、厚さ約0.1mmのシート状の成形体を製造
した。
参考例1
微細セルロース繊維複合体を添加せず、溶液の塗布厚を0.1mmに変更したこと以外
は実施例1と同様の方法で成形体を製造した。
得られた樹脂組成物(塗料)及び成形体(塗膜)の特性を、下記試験例1~3の方法に
従って評価した。結果を表1~6に示す。
試験例1(貯蔵弾性率)
動的粘弾性装置(SII社製、商品名「DMS6100」)を用いて、幅5mm、長さ
20mmの短冊型サンプルを、窒素雰囲気下、周波数1Hzで、30℃から300℃まで
、1分間に10℃の割合で温度を上昇させて、引張モードで計測した。貯蔵弾性率数は3
0℃、200℃の値を用いた。30℃の貯蔵弾性率が高い方が機械的強度に優れ、200
℃の貯蔵弾性率が高い方が耐熱性に優れていることを示す。
試験例2(線熱膨張係数)
熱応力歪測定装置(日立ハイテクサイエンス社製、商品名「EXSTAR TMA/S
S6100」)を用いて、幅5mm、長さ20mmの短冊型サンプルを、窒素雰囲気下、
1分間に5℃の割合で温度を上昇させて引張モードで荷重を30mNで計測した。線熱膨
張係数は室温(30℃)から100℃までの温度範囲での平均線熱膨張係数を算出して得
た。線熱膨張係数が低い方が寸法安定性に優れていることを示す。
試験例3(重量減少)
熱分析装置(日立ハイテクサイエンス社製、商品名「STA7200」)を用いて、お
よそ1mgのサンプルをアルミパンに乗せ、窒素雰囲気下、30℃から200℃まで、1
分間に40℃の割合で温度を上昇させた後、200℃で60分保持した後の重量減少を計
測した。重量減少については、差が見えにくい場合もあるが、重量減少が少ないほど耐熱
性に優れていることを示す。
Figure 2022103166000003
Figure 2022103166000004
Figure 2022103166000005
Figure 2022103166000006
Figure 2022103166000007
Figure 2022103166000008
以上より、本発明の微細セルロース繊維複合体を含有する樹脂組成物は耐熱性に優れる
こと、及びかかる樹脂組成物の成形体は、常温下での機械的強度に優れ、かつ、高温下で
の強度も高く耐熱性に優れ、また寸法安定性も良好であることが分かる。
本発明の微細セルロース繊維複合体を含有する樹脂組成物は耐熱性に優れるものであり
、この樹脂組成物の成型体は、機械的強度、耐熱性、及び寸法安定性に優れるものである
。よって、本発明は、日用雑貨品、家電部品、家電部品用梱包資材、自動車部品等の様々
な工業用途に好適に使用することができる。
即ち、本発明は、下記〔1〕~〔3〕に関する。
〔1〕 天然のセルロース繊維に予めカルボキシ基を含有させる処理を行ったセルロース繊維に対して、低アスペクト比化処理及び微細化処理を行う、微細セルロース繊維の製造方法。
〔2〕 前記〔1〕に記載の微細セルロース繊維の製造方法により得られる微細セルロース繊維の表面に既に存在するカルボキシ基に、修飾基を有する化合物をイオン結合及び/又は共有結合させる、微細セルロース繊維複合体の製造方法。
〔3〕 前記〔2〕に記載の微細セルロース繊維複合体の製造方法により得られる微細セルロース繊維複合体に樹脂を混合する、樹脂組成物の製造方法。

Claims (11)

  1. カルボキシ基含有量が0.1mmol/g以上である微細セルロース繊維のカルボキシ
    基に修飾基が結合されてなる、平均アスペクト比が1以上150以下である微細セルロー
    ス繊維複合体。
  2. 微細セルロース繊維のカルボキシ基に修飾基を有する化合物がイオン結合及び/又は共
    有結合を介して結合されてなる、請求項1記載の微細セルロース繊維複合体。
  3. 微細セルロース繊維が、セルロース繊維に対して、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つの処理を行なった処理物である、請求項1又は2記載
    の微細セルロース繊維複合体。
  4. 化学処理が酸加水分解処理である、請求項3記載の微細セルロース繊維複合体。
  5. 微細セルロース繊維のカルボキシ基に結合する修飾基が2種以上である、請求項1~4
    いずれか記載の微細セルロース繊維複合体。
  6. 樹脂と請求項1~5いずれか記載の微細セルロース繊維複合体とを含有する、樹脂組成
    物。
  7. 樹脂組成物中の樹脂の含有量が50質量%以上99質量%以下である、請求項6記載の
    樹脂組成物。
  8. 樹脂組成物中の微細セルロース繊維複合体の含有量が0.1質量%以上50質量%以下
    である、請求項6又は7記載の樹脂組成物。
  9. さらに、可塑剤、結晶核剤、充填剤、加水分解抑制剤、難燃剤、酸化防止剤、炭化水素
    系ワックス類、滑剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、顔料、防カビ剤、
    抗菌剤、発泡剤、界面活性剤、多糖類、天然たんぱく質、タンニン、無機化合物、香料、
    流動調整剤、レべリング剤、導電剤、紫外線分散剤及び消臭剤からなる群より選択される
    1種以上の成分を含有する、請求項6~8いずれか記載の樹脂組成物。
  10. 請求項6~9いずれか記載の樹脂組成物を押出成形、射出成形、プレス成形、注型成型
    又は溶媒キャスト法を用いることによって得られる、樹脂成形体。
  11. 厚さが0.01mm以上1.5mm以下のシート状である、請求項10記載の樹脂成形
    体。
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