JP5163138B2 - Cellulose / polyolefin composite materials - Google Patents

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Description

本発明は、(A)セルロース不織布、(B)官能基を有する変性ポリオレフィン、および(C)ポリオレフィンを含むセルロース/ポリオレフィン系複合材料と、このセルロース/ポリオレフィン系複合材料の製造方法に関する。   The present invention relates to (A) a cellulose nonwoven fabric, (B) a modified polyolefin having a functional group, and (C) a cellulose / polyolefin composite material containing polyolefin, and a method for producing the cellulose / polyolefin composite material.

ポリオレフィンは安価であり、しかも、機械的物性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れていることから、広い分野で使用されている。中でも、ポリプロピレンは、自動車において、バンパー、ロッカーモール、サイドモール、オーバーフェンダー等の外装部品およびインスツルメントパネル、グローブボックス、ドアライナー、ピラー等の内装部品等に利用されている。その一方で、ポリプロピレンは高い結晶性を有していることから、温度に対する寸法変化(線膨張係数)が非常に大きいことでも知られている。そして、この性質により、ポリプロピレン系材料を用いた部品、特にバンパー、インストルメントパネル等の大型部品においては、部品の合わせ目に隙間が生じたり、部品組み付け時の建て付け性が低下したりするなどの問題が生じていた。   Polyolefin is inexpensive and has excellent mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, water resistance, and the like, and is therefore used in a wide range of fields. Among these, polypropylene is used in automobiles for exterior parts such as bumpers, rocker moldings, side moldings, and over fenders, and interior parts such as instrument panels, glove boxes, door liners, pillars, and the like. On the other hand, since polypropylene has high crystallinity, it is also known that the dimensional change (linear expansion coefficient) with respect to temperature is very large. And due to this property, in parts using polypropylene materials, especially large parts such as bumpers and instrument panels, gaps are created at the joints of parts, and the ease of installation when assembling the parts is reduced. The problem was occurring.

一方、セルロースの微細繊維を用いた複合材料がさかんに研究されている。セルロースはその伸びきり鎖結晶が故に、樹脂と複合化することにより、低線膨張係数と高弾性率と高強度とを発現することが知られている。   On the other hand, composite materials using fine cellulose fibers have been studied extensively. It is known that cellulose has a low linear expansion coefficient, a high elastic modulus, and a high strength when combined with a resin because of its extended chain crystal.

例えば、特許文献1には、セルロース不織布を熱可塑性樹脂に含浸後、乾燥させたり、脱泡後冷却したりすることにより、樹脂と複合化する方法が開示されている。
特開2006−316253号公報
For example, Patent Document 1 discloses a method in which a cellulose non-woven fabric is impregnated with a thermoplastic resin and then dried or defoamed and then cooled to be combined with the resin.
JP 2006-316253 A

しかしながら、特許文献1に記載された方法でセルロース不織布とポリオレフィンとを複合化する場合、ポリオレフィンを溶媒に溶解したり、溶融体としてそれをセルロース不織布に含浸することは、多大な熱エネルギーを必要とするため工業的に通常困難であり、なおかつ高温に加熱して溶媒に溶解したり、溶融体にしたとしても、通常これらは実質的にセルロース繊維には含浸しない。また、ポリオレフィンとして変性ポリオレフィンを用いた場合、溶媒に溶解することは可能であるが、変性ポリオレフィンも実質的にセルロース繊維には含浸しない。
このようなことから、工業的に容易に製造することが可能なセルロース/ポリオレフィン系複合材料の開発が望まれていた。
However, when a cellulose nonwoven fabric and a polyolefin are compounded by the method described in Patent Document 1, it is necessary to dissolve a polyolefin in a solvent or impregnate it into a cellulose nonwoven fabric as a melt, which requires a large amount of heat energy. Therefore, even if heated to a high temperature and dissolved in a solvent or made into a melt, they are usually not substantially impregnated into cellulose fibers. Further, when a modified polyolefin is used as the polyolefin, it can be dissolved in a solvent, but the modified polyolefin is not substantially impregnated into the cellulose fiber.
For these reasons, it has been desired to develop a cellulose / polyolefin composite material that can be easily produced industrially.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、物性バランスおよび線膨張特性がともに優れ、容易に製造することができるセルロース/ポリオレフィン系複合材料を提供することを目的する。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cellulose / polyolefin composite material that is excellent in both physical property balance and linear expansion characteristics and can be easily manufactured.

本発明(請求項1)のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、(A)セルロース繊維として1500nm以上の繊維径のものを含まないセルロース不織布、(B)官能基を有する変性ポリオレフィン、および(C)ポリオレフィンを含むセルロース/ポリオレフィン系複合材料であって、前記(A)セルロース不織布の含有量が10〜80重量%であり、(B)官能基を有する変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンおよび/またはカチオン性基を含むポリオレフィンであることを特徴とする。 The cellulose / polyolefin composite material of the present invention (Claim 1) is (A) a cellulose non-woven fabric containing no cellulose fiber having a fiber diameter of 1500 nm or more, (B) a modified polyolefin having a functional group, and (C) a polyolefin. In which the content of the cellulose nonwoven fabric is 10 to 80% by weight, and (B) the modified polyolefin having a functional group is a maleic anhydride-modified polyolefin and / or cation. A polyolefin containing a functional group .

本発明によれば、(B)官能基を有する変性ポリオレフィンを、(A)セルロース不織布と(C)ポリオレフィンとの接着剤として機能させて、セルロース不織布と樹脂との密着性、一体性に優れた複合材料とすることにより、(C)ポリオレフィンの物性を改良し、例えば、剛性向上、ガスバリア性向上、難燃性向上、成形収縮率低下、熱膨張率低下といった改良を図り、低線膨張性で物性バランスに優れたセルロース/ポリオレフィン系複合材料を提供することができる。
しかも、本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、例えば(A)セルロース不織布に、(B)官能基を有する変性ポリオレフィンを浸漬または塗布した後に、(C)ポリオレフィンを張り合わせることにより、容易に製造することができる。
According to the present invention, (B) the modified polyolefin having a functional group is allowed to function as an adhesive between (A) a cellulose nonwoven fabric and (C) a polyolefin, and is excellent in adhesion and integrity between the cellulose nonwoven fabric and the resin. By making it a composite material, (C) improving the physical properties of polyolefin, for example, improving rigidity, improving gas barrier properties, improving flame retardancy, reducing molding shrinkage, reducing thermal expansion, A cellulose / polyolefin composite material having an excellent balance of physical properties can be provided.
Moreover, the cellulose / polyolefin composite material of the present invention can be easily produced by, for example, immersing or applying (B) a modified polyolefin having a functional group to (A) a cellulose nonwoven fabric and then bonding (C) the polyolefin. can do.

以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。   Embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

{セルロース/ポリオレフィン系複合材料}
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、セルロース不織布と、(B)官能基を有するポリオレフィンと、(C)ポリオレフィンを含むものである。
{Cellulose / polyolefin-based composite material}
The cellulose / polyolefin composite material of the present invention contains a cellulose nonwoven fabric, (B) a polyolefin having a functional group, and (C) a polyolefin.

[(A)セルロース不織布]
本発明に係るセルロース不織布とは、主としてセルロースからなる不織布であり、セルロース繊維の集合体である。セルロース不織布はセルロース分散液を抄紙又は塗布によって製膜する方法、あるいはゲル状膜を乾燥する方法などによって得られる。
[(A) Cellulose nonwoven fabric]
The cellulose nonwoven fabric according to the present invention is a nonwoven fabric mainly composed of cellulose, and is an aggregate of cellulose fibers. The cellulose nonwoven fabric can be obtained by a method of forming a cellulose dispersion by papermaking or coating, or a method of drying a gel film.

<繊維径>
セルロース不織布を構成するセルロース繊維の繊維径は細いことが好ましい。具体的には1500nm以上の繊維径のものを含んでいないことが好ましく、さらに好ましくは1000nm以上の繊維径のものを含んでいないことが好ましく、特に好ましくは500nm以上の繊維径のものを含んでいないことが好ましい。1500nm以上の繊維径のものを含んでいない不織布は、樹脂と複合化した場合、線膨張係数が低いものが得られる点において好ましい。
なお、セルロース繊維の繊維径はSEM観察により確認することができる。
<Fiber diameter>
It is preferable that the fiber diameter of the cellulose fiber which comprises a cellulose nonwoven fabric is thin. Specifically, it is preferable not to include fibers having a fiber diameter of 1500 nm or more, more preferably not including fibers having a fiber diameter of 1000 nm or more, particularly preferably including fibers having a fiber diameter of 500 nm or more. Preferably it is not. Nonwoven fabrics that do not contain fibers having a fiber diameter of 1500 nm or more are preferred in that a low linear expansion coefficient can be obtained when they are combined with a resin.
In addition, the fiber diameter of a cellulose fiber can be confirmed by SEM observation.

<原料>
セルロース不織布の原料としては、針葉樹や広葉樹等の木質、バクテリアが産生するバクテリアセルロース、コットンリンターやコットンリント等のコットン、バロニアやシオグサ等の海草やホヤの被嚢等が挙げられる。これらの天然セルロースは、結晶性が高いので低線膨張係数になり好ましい。バクテリアセルロースは微細な繊維径のものが得やすい点で好ましい。また、コットンも微細な繊維径なものが得やすい点で好ましく、さらに原料が得やすい点で好ましい。さらには針葉樹や広葉樹等の木質も微細な繊維径のものが得られ、かつ地球上で最大量の生物資源であり、年間約700億トン以上ともいわれる量が生産されている持続型資源あることから、地球温暖化に影響する二酸化炭素削減への寄与も大きく、経済的な点から優位である。
<Raw material>
Examples of the raw material for the cellulose nonwoven fabric include woody materials such as conifers and broad-leaved trees, bacterial cellulose produced by bacteria, cotton such as cotton linter and cotton lint, seaweeds such as valonia and sturgeon, and scallops. These natural celluloses are preferable because of their high crystallinity and low linear expansion coefficient. Bacterial cellulose is preferred in that it can be easily obtained with a fine fiber diameter. Cotton is also preferable in that it is easy to obtain a fine fiber diameter, and more preferable in terms of easy acquisition of raw materials. In addition, wood of conifers and hardwoods with fine fiber diameters can be obtained, and it is the largest amount of biological resources on the earth, and it is a sustainable resource that produces about 70 billion tons per year. Therefore, it contributes greatly to the reduction of carbon dioxide that affects global warming, which is advantageous from an economic point of view.

<化学修飾>
セルロース不織布は、化学修飾されたものであってもよい。化学修飾とは、セルロース中の水酸基が化学修飾剤と反応して化学修飾されているものである。
<Chemical modification>
The cellulose nonwoven fabric may be chemically modified. The chemical modification means that the hydroxyl group in cellulose is chemically modified by reacting with a chemical modifier.

(種類)
化学修飾によってセルロースに導入させる官能基としては、アセチル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、プロピオニル基、プロピオロイル基、ブチリル基、2−ブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ウンデカノイル基、ドデカノイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基、ニコチノイル基、イソニコチノイル基、フロイル基、シンナモイル基等のアシル基、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアノイル基等のイソシアネート基、メチル基、エチル基、プロピル基、2−プロピル基、ブチル基、2−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステアリル基等のアルキル基、オキシラン基、オキセタン基、チイラン基、チエタン基等が挙げられる。これらの中では特にアセチル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基等の炭素数2〜12のアシル基、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜12のアルキル基が好ましい。
(type)
As functional groups to be introduced into cellulose by chemical modification, acetyl group, acryloyl group, methacryloyl group, propionyl group, propioroyl group, butyryl group, 2-butyryl group, pentanoyl group, hexanoyl group, heptanoyl group, octanoyl group, nonanoyl group, Decanoyl group, undecanoyl group, dodecanoyl group, myristoyl group, palmitoyl group, stearoyl group, pivaloyl group, benzoyl group, naphthoyl group, nicotinoyl group, isonicotinoyl group, furoyl group, acyl group such as cinnamoyl group, 2-methacryloyloxyethylisocyanoyl Isocyanate group such as a group, methyl group, ethyl group, propyl group, 2-propyl group, butyl group, 2-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, noni Group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, myristyl group, palmityl group, an alkyl group such as a stearyl group, an oxirane group, an oxetane group, a thiirane group, or the like thietane group. Among these, an acyl group having 2 to 12 carbon atoms such as an acetyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a benzoyl group and a naphthoyl group, and an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group are preferable. .

(修飾方法)
修飾方法としては、特に限定されるものではないが、セルロースと次に挙げるような化学修飾剤とを反応させる方法がある。この反応条件についても特に限定されるものではないが、必要に応じて溶媒、触媒等を用いたり、加熱、減圧等を行うこともできる。
(Modification method)
The modification method is not particularly limited, and there is a method of reacting cellulose with a chemical modifier as described below. Although there are no particular limitations on the reaction conditions, a solvent, a catalyst, or the like may be used, or heating, decompression, or the like may be performed as necessary.

化学修飾剤の種類としては、酸、酸無水物、アルコール、ハロゲン化試薬、イソシアナート、アルコキシシラン、オキシラン(エポキシ)等の環状エーテルよりなる群から選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。   As a kind of chemical modifier, 1 type, or 2 or more types chosen from the group which consists of cyclic ethers, such as an acid, an acid anhydride, alcohol, a halogenating reagent, isocyanate, alkoxysilane, and an oxirane (epoxy), are mentioned.

酸としては、例えば酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロパン酸、ブタン酸、2−ブタン酸、ペンタン酸等が挙げられる。   Examples of the acid include acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, propanoic acid, butanoic acid, 2-butanoic acid, and pentanoic acid.

酸無水物としては、例えば無水酢酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、無水プロパン酸、無水ブタン酸、無水2-ブタン酸、無水ペンタン酸等が挙げられる。   Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, acrylic anhydride, methacrylic anhydride, propanoic anhydride, butanoic anhydride, 2-butanoic anhydride, and pentanoic anhydride.

アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール等が挙げられる。   Examples of the alcohol include methanol, ethanol, propanol, and 2-propanol.

ハロゲン化試薬としては、例えばアセチルハライド、アクリロイルハライド、メタクロイルハライド、プロパノイルハライド、ブタノイルハライド、2−ブタノイルハライド、ペンタノイルハライド、ベンゾイルハライド、ナフトイルハライドが挙げられる。   Examples of the halogenating reagent include acetyl halide, acryloyl halide, methacryloyl halide, propanoyl halide, butanoyl halide, 2-butanoyl halide, pentanoyl halide, benzoyl halide, and naphthoyl halide.

イソシアナートとしては、例えばメチルイソシアナート、エチルイソシアナート、プロピルイソシアナート等が挙げられる。   Examples of the isocyanate include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, and the like.

アルコキシシランとしては、例えばメトキシシラン、エトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane include methoxysilane and ethoxysilane.

オキシラン(エポキシ)等の環状エーテルとしては、例えばエチルオキシラン、エチルオキセタンが挙げられる。   Examples of cyclic ethers such as oxirane (epoxy) include ethyl oxirane and ethyl oxetane.

これらの中では特に無水酢酸、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、ベンゾイルハライド、ナフトイルハライドが好ましい。
これらの化学修飾剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用してもよい。
Among these, acetic anhydride, acrylic acid anhydride, methacrylic acid anhydride, benzoyl halide, and naphthoyl halide are particularly preferable.
These chemical modifiers may be used alone or in combination of two or more.

(化学修飾率)
ここでいう化学修飾率とは、セルロース中の全水酸基のうちの化学修飾されたものの割合を示し、化学修飾率は下記の滴定法によって測定することができる。
(Chemical modification rate)
The term “chemical modification rate” as used herein refers to the proportion of all hydroxyl groups in cellulose that have been chemically modified, and the chemical modification rate can be measured by the following titration method.

〈測定方法〉
セルロース不織布0.5gを精秤しこれにメタノール6ml、蒸留水2mlを添加する。これを60〜70℃で30分攪拌した後、0.05N水酸化ナトリウム水溶液10mlを添加する。これを60〜70℃で15分攪拌しさらに室温で一日攪拌する。ここにフェノールフタレインを用いて0.02N塩酸水溶液で滴定する。
ここで、滴定に要した0.02N塩酸水溶液の量Z(ml)から、化学修飾により導入された置換基のモル数Qは、下記式で求められる。
Q(mol)=0.05(N)×10(ml)/1000
−0.02(N)×Z(ml)/1000
この置換基のモル数Qと、化学修飾率X(mol%)との関係は、以下の式で算出される(セルロース=(C10=(162.14),繰り返し単位1個当たりの水酸基数=3,OHの分子量=17)。なお、以下において、Tは置換基の分子量である。

Figure 0005163138
これを解いていくと、以下の通りである。
Figure 0005163138
<Measuring method>
0.5 g of cellulose nonwoven fabric is precisely weighed, and 6 ml of methanol and 2 ml of distilled water are added thereto. This is stirred at 60-70 ° C. for 30 minutes, and then 10 ml of 0.05N aqueous sodium hydroxide solution is added. The mixture is stirred at 60 to 70 ° C. for 15 minutes and further stirred at room temperature for one day. Titrate with 0.02N aqueous hydrochloric acid using phenolphthalein.
Here, from the amount Z (ml) of the 0.02N hydrochloric acid aqueous solution required for the titration, the number of moles Q of the substituent introduced by chemical modification is obtained by the following formula.
Q (mol) = 0.05 (N) × 10 (ml) / 1000
−0.02 (N) × Z (ml) / 1000
The relationship between the number of moles Q of the substituent and the chemical modification rate X (mol%) is calculated by the following formula (cellulose = (C 6 O 5 H 10 ) n = (162.14) n , repetition Number of hydroxyl groups per unit = 3, molecular weight of OH = 17). In the following, T is the molecular weight of the substituent.
Figure 0005163138
Solving this, it is as follows.
Figure 0005163138

本発明において、セルロース不織布の化学修飾率は、セルロースの全水酸基に対して、65mol%以下であることが好ましく、50mol%以下であることがさらに好ましい。この化学修飾率が高すぎると、セルロース構造が破壊され結晶性が低下するため、得られる複合材料の線膨張係数が大きくなってしまうという問題点があり好ましくない。   In this invention, it is preferable that the chemical modification rate of a cellulose nonwoven fabric is 65 mol% or less with respect to all the hydroxyl groups of a cellulose, and it is further more preferable that it is 50 mol% or less. If this chemical modification rate is too high, the cellulose structure is destroyed and the crystallinity is lowered, and therefore, there is a problem that the linear expansion coefficient of the obtained composite material becomes large, which is not preferable.

<セルロース不織布の製造方法>
セルロース不織布の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば次のようにして製造することができる。
<Method for producing cellulose nonwoven fabric>
Although the manufacturing method of a cellulose nonwoven fabric is not specifically limited, For example, it can manufacture as follows.

不織布の製造に当たっては、セルロース原料を必要に応じて、精製や微細化した後に、そのセルロース分散液(通常はセルロースの水分散液)を濾過又は塗布によって製膜、あるいはゲル状膜を製膜し、製膜後は乾燥して不織布とするが、この乾燥を行う前にアルコール等の有機溶媒で洗浄もしくは浸漬処理することが好ましい。   In the production of the nonwoven fabric, the cellulose raw material is refined or refined as necessary, and then the cellulose dispersion (usually an aqueous dispersion of cellulose) is formed by filtration or coating to form a gel film. The film is dried to form a non-woven fabric, but it is preferably washed or immersed in an organic solvent such as alcohol before the drying.

化学修飾については、不織布に製膜してから行ってもよいし、不織布に製膜する前のセルロースに化学修飾を行ってもよいが、前者の方が好ましい。その場合、アルコール等の有機溶媒で置換したセルロースを製膜して不織布とした後、化学修飾する。化学修飾が終了した後は水でよく洗浄した後、残留する水をアルコール等の有機溶媒で置換して乾燥することが好ましい。   The chemical modification may be performed after film formation on a nonwoven fabric, or may be performed on cellulose before film formation on the nonwoven fabric, but the former is preferable. In that case, the cellulose substituted with an organic solvent such as alcohol is formed into a non-woven fabric and then chemically modified. After the chemical modification is completed, it is preferable to wash thoroughly with water, and then replace the remaining water with an organic solvent such as alcohol and dry.

このような不織布の製造方法について更に詳しく説明する。   The method for producing such a nonwoven fabric will be described in more detail.

(不織布の製造)
不織布の製造には微細化したセルロース繊維を用いる。
バクテリアセルロースをセルロース原料とする場合、セルロースを産生するバクテリアを培養することによりセルロース繊維を得ることができる。この産生物を培地から取り出し、それを水洗、又はアルカリ処理などしてバクテリアを除去することにより、バクテリアを含まない含水バクテリアセルロースを得ることができる。バクテリアは微細なセルロースを産生するので微細化処理を行うことなく、そのまま用いることができる。
針葉樹や広葉樹等の木質、コットンリンターやコットンリント等のコットンは精製した後、微細化処理を行い微細化したセルロースを得る。また、バロニアやシオグサ等の海草やホヤの被嚢等も微細化処理を行い微細化したセルロースを得る。
(Manufacture of non-woven fabric)
For the production of the nonwoven fabric, refined cellulose fibers are used.
When bacterial cellulose is used as a cellulose raw material, cellulose fibers can be obtained by culturing bacteria that produce cellulose. By removing this product from the medium and removing it by washing it with water or treating it with alkali, for example, water-containing bacterial cellulose containing no bacteria can be obtained. Since bacteria produce fine cellulose, they can be used as they are without being refined.
After refining wood such as conifers and hardwoods, and cotton such as cotton linters and cotton lint, they are refined to obtain refined cellulose. Further, seaweeds such as valonia and squirrel and squirts of sea squirts are refined to obtain refined cellulose.

セルロースを微細化する分散機としてはブレンダータイプの分散機や高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー等を用いることが好ましい。特に超高圧ホモジナイザーはセルロースを均一に微細化するのに有効である。   As a disperser for refining cellulose, it is preferable to use a blender type disperser, a high-pressure homogenizer, an ultrahigh-pressure homogenizer, or the like. In particular, the ultra-high pressure homogenizer is effective in uniformly refining cellulose.

微細化を行う際のセルロース分散液のセルロース濃度は0.05重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.3重量%以上であることが好ましい。セルロース濃度が低すぎると濾過や塗布するのに時間がかかりすぎる。また、セルロース濃度は10重量%以下、好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは2重量%以下であることが好ましい。セルロース濃度が高すぎると粘度が高くなりすぎたり、均一なセルロース不織布が得られなかったりするので好ましくない。   It is preferable that the cellulose concentration of the cellulose dispersion at the time of refining is 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 0.3% by weight or more. If the cellulose concentration is too low, it takes too much time to filter and apply. The cellulose concentration is preferably 10% by weight or less, preferably 3% by weight or less, and more preferably 2% by weight or less. If the cellulose concentration is too high, the viscosity becomes too high or a uniform cellulose nonwoven fabric cannot be obtained.

濾過によって不織布を得る場合、セルロース分散液の濃度は、0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上であることが好ましい。濃度が低すぎると濾過に膨大な時間がかかるため好ましくない。また、セルロース分散液の濃度は1.5重量%以下、好ましくは1.2重量%以下、さらに好ましくは1.0重量%以下であることが好ましい。濃度が高すぎると均一な不織布が得られないため好ましくない。   When a nonwoven fabric is obtained by filtration, the concentration of the cellulose dispersion is preferably 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, and more preferably 0.1% by weight or more. If the concentration is too low, filtration takes an enormous amount of time, which is not preferable. The concentration of the cellulose dispersion is 1.5% by weight or less, preferably 1.2% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or less. If the concentration is too high, a uniform nonwoven fabric cannot be obtained.

また、濾過時の濾布としては、微細化したセルロースは通過せずかつ濾過速度が遅くなりすぎないことが重要である。このような濾布としては、有機ポリマーからなる不織布、織物、多孔膜であることが好ましい。有機ポリマーとしてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のような非セルロース系の有機ポリマーが好ましい。
具体的には孔径0.1〜5μm、例えば1μmのポリテトラフルオロエチレンの多孔膜、孔径0.1〜5μm、例えば1μmのポリエチレンテレフタレートやポリエチレンの織物等が挙げられる。
In addition, as a filter cloth at the time of filtration, it is important that fine cellulose does not pass through and the filtration rate is not too slow. Such a filter cloth is preferably a nonwoven fabric, a woven fabric, or a porous membrane made of an organic polymer. The organic polymer is preferably a non-cellulose organic polymer such as polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE) or the like.
Specifically, a porous film of polytetrafluoroethylene having a pore diameter of 0.1 to 5 μm, for example, 1 μm, polyethylene terephthalate or polyethylene fabric having a pore diameter of 0.1 to 5 μm, for example, 1 μm, and the like can be given.

本発明で用いるセルロース不織布は濾過による製膜工程において、セルロース中の水を最後にアルコール等の有機溶媒に置換することが好ましい。これは、濾過により水を除去し、セルロース含量が5〜99重量%になったところでアルコール等の有機溶媒を加えるものである。または、セルロース分散液を濾過装置に投入した後、アルコール等の有機溶媒を分散液の上部に静かに投入することによっても濾過の最後にアルコール等の有機溶媒と置換することができる。   In the cellulose non-woven fabric used in the present invention, it is preferable that water in cellulose is finally replaced with an organic solvent such as alcohol in a film-forming process by filtration. In this method, water is removed by filtration, and an organic solvent such as alcohol is added when the cellulose content reaches 5 to 99% by weight. Alternatively, the organic dispersion such as alcohol can be replaced with the organic solvent such as alcohol at the end of the filtration by introducing the cellulose dispersion into the filtration apparatus and then gently introducing an organic solvent such as alcohol onto the dispersion.

ここで用いるアルコール等の有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2-プロパノール、1−ブタノール等のアルコール類の他、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、トルエン、四塩化炭素等の1種又は2種以上の有機溶媒が挙げられる。非水溶性有機溶媒を用いる場合は、水溶性有機溶媒との混合溶媒にするか水溶性有機溶媒で置換した後、非水溶性有機溶媒で置換することが好ましい。   The organic solvent such as alcohol used here is not particularly limited. For example, in addition to alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and 1-butanol, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, cyclohexane 1 type, or 2 or more types of organic solvents, such as toluene and carbon tetrachloride. When using a water-insoluble organic solvent, it is preferable to use a water-soluble organic solvent or a mixed solvent with the water-soluble organic solvent, and then replace with a water-insoluble organic solvent.

(不織布の化学修飾)
不織布の化学修飾は、上述のように、不織布を製造後、アルコール等の有機溶媒で置換した後、更に不織布を乾燥した後に行っても、乾燥せずに行っても構わないが、乾燥した後に行った方が化学修飾の反応速度が速くなるため好ましい。乾燥する場合は送風乾燥、減圧乾燥してもよいし、加圧乾燥してもよい。また、加熱しても構わない。
不織布の化学修飾は、通常の方法をとることができる。すなわち、常法に従って、不織布のセルロースと化学修飾剤とを反応させることによって化学修飾を行うことができる。この際、必要に応じて溶媒や触媒を用いたり、加熱、減圧等を行ってもよい。触媒としてはピリジンやトリエチルアミン、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム等の塩基性触媒や、酢酸、硫酸、過塩素酸等の酸性触媒を用いることが好ましい。
(Chemical modification of nonwoven fabric)
As described above, the chemical modification of the nonwoven fabric may be performed after the nonwoven fabric is manufactured and replaced with an organic solvent such as alcohol and then the nonwoven fabric is further dried or not dried. This is preferable because the reaction rate of chemical modification is increased. In the case of drying, it may be blown dry, dried under reduced pressure, or dried under pressure. Moreover, you may heat.
The chemical modification of the non-woven fabric can take a normal method. That is, chemical modification can be performed by reacting cellulose of the nonwoven fabric with a chemical modifier according to a conventional method. At this time, if necessary, a solvent or a catalyst may be used, or heating, decompression, or the like may be performed. As the catalyst, it is preferable to use a basic catalyst such as pyridine, triethylamine, sodium hydroxide or sodium acetate, or an acidic catalyst such as acetic acid, sulfuric acid or perchloric acid.

温度条件としては、高すぎるとセルロースの重合度の低下等が懸念され、低すぎると反応速度が低下することから40〜130℃が好ましい。反応時間は化学修飾剤や化学修飾率にもよるが数分から数十時間である。
このようにして化学修飾を行った後は、反応を終結させるために水で十分に洗浄することが好ましい。未反応の化学修飾剤が残留していると、樹脂と複合化する際に問題になったりするので好ましくない。また、水で十分に洗浄した後、さらに残留する水をアルコール等の有機溶媒で置換することが好ましい。この場合、不織布をアルコール等の有機溶媒に浸漬しておくことで容易に置換することができる。
As the temperature condition, if it is too high, there is a concern about a decrease in the degree of polymerization of cellulose, and if it is too low, the reaction rate decreases, so 40 to 130 ° C. is preferable. The reaction time is several minutes to several tens of hours depending on the chemical modifier and the chemical modification rate.
After performing chemical modification in this way, it is preferable to wash thoroughly with water in order to terminate the reaction. If the unreacted chemical modifier remains, it is not preferable because it causes a problem when it is combined with the resin. In addition, after sufficiently washing with water, the remaining water is preferably replaced with an organic solvent such as alcohol. In this case, the nonwoven fabric can be easily replaced by immersing it in an organic solvent such as alcohol.

(乾燥)
このような化学修飾後は、最後に不織布を乾燥するが、送風乾燥又は減圧乾燥してもよいし、加圧乾燥してもよい。また、加熱乾燥しても構わない。加熱する場合、温度は50℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましく、また、250℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましい。加熱温度が低すぎると乾燥に時間がかかったり、乾燥が不十分になる可能性があり、加熱温度が高すぎるとセルロースが分解したりする可能性がある。また、加圧する場合は0.01MPa以上が好ましく、0.1MPa以上がより好ましく、また、5MPa以下が好ましく、1MPa以下がより好ましい。圧力が低すぎると乾燥が不十分になる可能性があり、圧力が高すぎるとセルロース不織布がつぶれたり分解する可能性がある。
(Dry)
After such chemical modification, the nonwoven fabric is finally dried, but may be blown dry or dried under reduced pressure, or may be dried under pressure. Moreover, you may heat-dry. When heating, the temperature is preferably 50 ° C or higher, more preferably 80 ° C or higher, 250 ° C or lower is more preferable, and 150 ° C or lower is more preferable. If the heating temperature is too low, drying may take time or drying may be insufficient, and if the heating temperature is too high, cellulose may be decomposed. Moreover, when pressurizing, 0.01 MPa or more is preferable, 0.1 MPa or more is more preferable, 5 MPa or less is preferable, and 1 MPa or less is more preferable. If the pressure is too low, drying may be insufficient, and if the pressure is too high, the cellulose nonwoven fabric may be crushed or decomposed.

[(B)官能基を有する変性ポリオレフィン]
(B)成分である官能基を有する変性ポリオレフィンは、オレフィン系重合体の主鎖中に官能基を有するものであってもよいし、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として、直接に或いは2価基を介して結合した官能基を有するものであってもよい。中でも、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として2価基を介して官能基を有するものが特に好ましい。
[(B) Modified polyolefin having functional group]
The modified polyolefin having a functional group as component (B) may have a functional group in the main chain of the olefin polymer, or directly or as a side chain in the main chain of the olefin polymer. It may have a functional group bonded via a divalent group. Especially, what has a functional group through a bivalent group as a side chain in the principal chain of an olefin type polymer is especially preferable.

(B)官能基を有する変性ポリオレフィンは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 (B) Modified polyolefin which has a functional group may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

変性ポリオレフィンの分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography)で測定し、各々のポリオレフィンの検量線で換算した重量平均分子量Mwで2,000以上であることが好ましく、5,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることが特に好ましく、又、1,000,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、200,000以下であることが特に好ましい。Mwが下限値より高いほどべたつきが小さくなり、(C)成分のポリオレフィンとの密着性が増す傾向があり、また上限値より低いほど粘度が低くなり、溶液の調製または溶融が容易になる傾向がある。なおGPC測定は、オルトジクロロベンゼンなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。   The molecular weight of the modified polyolefin is preferably 2,000 or more, more preferably 5,000 or more in terms of the weight average molecular weight Mw measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) and converted by the calibration curve of each polyolefin. It is particularly preferably 10,000 or more, more preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and particularly preferably 200,000 or less. As Mw is higher than the lower limit, stickiness decreases, and the adhesion to the polyolefin of component (C) tends to increase, and as the Mw is lower than the upper limit, the viscosity decreases and the solution tends to be easily prepared or melted. is there. The GPC measurement is performed by a conventionally known method using a commercially available apparatus using orthodichlorobenzene or the like as a solvent.

変性ポリオレフィンの、重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比で表される分子量分布Mw/Mnは、特に限定されないが、通常1以上であって、通常20以下、好ましくは15以下、より好ましくは10以下である。   The molecular weight distribution Mw / Mn represented by the ratio of the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the modified polyolefin is not particularly limited, but is usually 1 or more, usually 20 or less, preferably 15 or less, more preferably Is 10 or less.

官能基を有する変性ポリオレフィンは、前駆体としてのオレフィン系重合体に官能基を付与することにより得られる。或いは、後述の如く、α−オレフィンと官能基を有するエチレン性不飽和単量体とを共重合させることにより製造することもできる。   The modified polyolefin having a functional group can be obtained by adding a functional group to an olefin polymer as a precursor. Alternatively, as described later, it can also be produced by copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated monomer having a functional group.

(1)前駆体としてのオレフィン系重合体
前駆体としてのオレフィン系重合体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン等の炭素数2〜8程度のα−オレフィンの単独重合体;それらのα−オレフィンと、エチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−オクタデセン等の炭素数2〜18程度の他のα−オレフィン等との二元或いは三元の共重合体;等が挙げられる。
(1) Olefin polymer as a precursor As the olefin polymer as a precursor, for example, homopolymers of α-olefin having about 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene; α-olefin, ethylene, propylene, 1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 1-hexene, 4-methyl Binary or ternary copolymers with other α-olefins having about 2 to 18 carbon atoms such as -1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-octadecene, etc. It is done.

より具体的には、例えば、分岐状低密度ポリエチレン、直鎖状高密度ポリエチレン等のエチレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−1−ヘプテン共重合体、エチレン−1−オクテン共重合体等のエチレン系樹脂;プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体等のプロピレン系樹脂;1−ブテン単独重合体、1−ブテン−エチレン共重合体、1−ブテン−プロピレン共重合体等の1−ブテン系樹脂;4−メチル−1−ペンテン単独重合体、4−メチル−1−ペンテン−エチレン共重合体等の4−メチル−1−ペンテン系樹脂等の樹脂などが挙げられる。   More specifically, for example, ethylene homopolymers such as branched low-density polyethylene and linear high-density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-propylene-1-butene Ethylene resins such as copolymers, ethylene-4-methyl-1-pentene copolymers, ethylene-1-hexene copolymers, ethylene-1-heptene copolymers, ethylene-1-octene copolymers; propylene Propylene resins such as homopolymers, propylene-ethylene copolymers, propylene-ethylene-1-butene copolymers; 1-butene homopolymers, 1-butene-ethylene copolymers, 1-butene-propylene copolymers 1-butene resin such as coalescence; 4-methyl-1-pentene homopolymer, 4-methyl-1-pentene-ethylene copolymer, etc. -1-resins such as pentene resins.

また、α−オレフィンと、1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、6−メチル−1,5−ヘプタジエン、1,4−オクタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン、5−メチレン−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−ブチリデン−2−ノルボルネン、5−イソプロペニル−2−ノルボルネン等の非共役ジエンとの二元或いは三元の共重合体等が挙げられる。三元の共重合体等としては、例えば、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−1−ブテン−非共役ジエン共重合体等のオレフィン系ゴム等が挙げられる。   Further, α-olefin, 1,4-hexadiene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 6-methyl-1,5-heptadiene, 1,4-octadiene, 7 -Methyl-1,6-octadiene, cyclohexadiene, cyclooctadiene, dicyclopentadiene, 5-methylene-2-norbornene, 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene-2-norbornene, 5-isopropenyl-2 -Binary or ternary copolymers with non-conjugated dienes such as norbornene. Examples of the ternary copolymer include olefin rubbers such as an ethylene-propylene-nonconjugated diene copolymer and an ethylene-1-butene-nonconjugated diene copolymer.

これらのオレフィン系重合体は2種以上が併用されていてもよい。
これらの中でも、エチレン系樹脂およびプロピレン系樹脂が好ましく、プロピレン系樹脂がより好ましく、エチレン−プロピレン共重合体およびプロピレン単独重合体が更に好ましく、プロピレン単独重合体が最も好ましい。
Two or more of these olefin polymers may be used in combination.
Among these, ethylene resins and propylene resins are preferable, propylene resins are more preferable, ethylene-propylene copolymers and propylene homopolymers are further preferable, and propylene homopolymers are most preferable.

(2)官能基
変性ポリオレフィンの官能基としては、アニオンまたはカチオンを形成し得るか、分極性の基であることが好ましい。アニオンまたはカチオンを形成し得るか、分極性の基は、セルロース繊維の官能基と相互作用し、セルロース繊維とオレフィン系樹脂とを接着させる。アニオンを形成し得る基としては、酸素原子含有基、硫黄原子含有基、燐原子含有基、ハロゲン原子含有基等が挙げられる。カチオンを形成し得る基としては、窒素原子含有基等が挙げられる。
(2) Functional group The functional group of the modified polyolefin is preferably a polarizable group capable of forming an anion or cation. An anion or a cation can be formed or a polarizable group interacts with a functional group of the cellulose fiber to bond the cellulose fiber and the olefin resin. Examples of the group capable of forming an anion include an oxygen atom-containing group, a sulfur atom-containing group, a phosphorus atom-containing group, and a halogen atom-containing group. Examples of the group capable of forming a cation include a nitrogen atom-containing group.

官能基として、具体的には、例えば、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、エポキシ基、アミド基、アンモニウム基、ニトリル基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基、アセチル基、チオール基、エーテル基、チオエーテル基、スルホン基、ホスホン基、ニトロ基、ウレタン基、ハロゲン原子等が挙げられる。これらの官能基は2種以上を有していてもよい。中でも、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、アンモニウム基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基が好ましく、カルボン酸無水物基、アンモニウム基がより好ましい。   Specific examples of the functional group include, for example, carboxyl group, carboxylic anhydride group, carboxylic ester group, hydroxyl group, epoxy group, amide group, ammonium group, nitrile group, amino group, imide group, isocyanate group, and acetyl group. Thiol group, ether group, thioether group, sulfone group, phosphone group, nitro group, urethane group, halogen atom and the like. These functional groups may have 2 or more types. Among these, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a carboxylic acid ester group, a hydroxyl group, an ammonium group, an amino group, an imide group, and an isocyanate group are preferable, and a carboxylic acid anhydride group and an ammonium group are more preferable.

オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として2価基を介してこれらの官能基を有する場合における2価基としては、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等の炭素数1〜20程度の直鎖状、分岐状、或いは環状の脂肪族炭化水素基、フェニレン基、ナフチレン基等の芳香族炭化水素基、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、トリメチレンオキシ基、テトラメチレンオキシ基等の炭素数1〜20程度のアルキレンオキシ基等が挙げられる。   The divalent group in the case where these functional groups are present as side chains on the main chain of the olefin polymer via a divalent group is not particularly limited. Specifically, for example, a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group having about 1 to 20 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a phenylene group, a naphthylene group, etc. And an alkyleneoxy group having about 1 to 20 carbon atoms such as an aromatic hydrocarbon group, methyleneoxy group, ethyleneoxy group, trimethyleneoxy group, and tetramethyleneoxy group.

変性ポリオレフィンの官能基の量としては、オレフィン系重合体の一分子当たりの平均当量として、好ましくは0.1当量以上、より好ましくは0.2当量以上、特に好ましくは0.4当量以上であって、好ましくは10当量以下、より好ましくは5当量以下、特に好ましくは3当量以下である。官能基の量が前記範囲未満では、変性ポリオレフィンとセルロース不織布との相互作用が弱くなる傾向となり、一方、前記範囲超過では、変性ポリオレフィンのセルロース不織布とポリオレフィンとの接着剤としての機能が損なわれる傾向となる。   The amount of the functional group of the modified polyolefin is preferably 0.1 equivalent or more, more preferably 0.2 equivalent or more, particularly preferably 0.4 equivalent or more, as an average equivalent per molecule of the olefin polymer. The amount is preferably 10 equivalents or less, more preferably 5 equivalents or less, and particularly preferably 3 equivalents or less. If the amount of the functional group is less than the above range, the interaction between the modified polyolefin and the cellulose nonwoven fabric tends to be weak, whereas if the amount exceeds the above range, the function of the modified polyolefin as an adhesive between the cellulose nonwoven fabric and the polyolefin tends to be impaired. It becomes.

(3)官能基を有する変性ポリオレフィンの製造方法
(B)官能基を有する変性ポリオレフィンの製造方法としては、以下の(i)〜(v)の方法等、慣用のいずれの方法も採り得る。
(3) Method for producing a modified polyolefin having a functional group (B) As a method for producing a modified polyolefin having a functional group, any conventional method such as the following methods (i) to (v) may be employed.

(i)オレフィン系重合体に、官能基を有するエチレン性不飽和単量体をグラフト反応させる方法
(ii)α−オレフィンと、必要に応じて保護基で保護された官能基を有するエチレン性不飽和単量体とを共重合させた後、保護基を脱離させる方法
(iii)オレフィン系重合体に3官能以上の多官能単量体をラジカル重合等で反応させ、多官能単量体によりポリオレフィン鎖同士を結合させる方法等により、オレフィン系重合体の主鎖中に官能基を有せしめる方法
(iv)官能基含有化合物を反応させる方法等により、オレフィン系重合体の主鎖に側鎖として官能基を有せしめる方法
(v)オレフィン系重合体を分子状酸素の存在下、加熱して酸化させ、オレフィン系重合体の末端にカルボニルを生成させ、該カルボニルを不活性雰囲気下で還元剤により還元して水酸基にする方法
(I) A method of graft-reacting an ethylenically unsaturated monomer having a functional group to an olefin polymer
(ii) A method in which an α-olefin is copolymerized with an ethylenically unsaturated monomer having a functional group protected with a protective group as necessary, and then the protective group is removed.
(iii) A trifunctional or higher polyfunctional monomer is allowed to react with the olefin polymer by radical polymerization or the like, and the polyolefin chain is bonded to the main chain of the olefin polymer by the polyfunctional monomer. How to add functional groups
(iv) A method of adding a functional group as a side chain to the main chain of the olefin polymer by a method of reacting a functional group-containing compound, etc. (v) Oxidation by heating the olefin polymer in the presence of molecular oxygen A carbonyl is produced at the terminal of the olefin polymer, and the carbonyl is reduced to a hydroxyl group by a reducing agent under an inert atmosphere.

以下、具体例として(i)および(ii)の方法を詳細に説明する。   Hereinafter, the methods (i) and (ii) will be described in detail as specific examples.

(i) オレフィン系重合体に、官能基を有するエチレン性不飽和単量体をグラフト反応させる方法
オレフィン系重合体への官能基を有するエチレン性不飽和単量体のグラフト反応は、例えば、ラジカル発生剤の存在下に、オレフィン系重合体の溶融状態で行う溶融グラフト法、および、有機溶媒による溶液状態で行う溶液グラフト法等の慣用の方法で行うことができる。
(I) A method of grafting an ethylenically unsaturated monomer having a functional group to an olefin polymer The graft reaction of an ethylenically unsaturated monomer having a functional group to an olefin polymer is, for example, a radical In the presence of a generating agent, a conventional method such as a melt grafting method in a molten state of an olefin polymer and a solution grafting method in a solution state with an organic solvent can be used.

(i−1)官能基を有するエチレン性不飽和単量体
オレフィン系重合体にグラフト反応させる官能基を有するエチレン性不飽和単量体としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、エポキシ基、アミド基、ニトリル基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基、アセチル基等を有するエチレン性不飽和単量体を用いることができる。
(I-1) Ethylenically unsaturated monomer having a functional group As the ethylenically unsaturated monomer having a functional group to be graft-reacted on an olefin polymer, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a carboxylic acid ester An ethylenically unsaturated monomer having a group, a hydroxyl group, an epoxy group, an amide group, a nitrile group, an amino group, an imide group, an isocyanate group, an acetyl group, or the like can be used.

官能基としてのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体の例としては、(メタ)アクリル酸〔尚、ここで、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」または/および「メタクリル」を意味するものとする。「(メタ)アクリレート」等についても同様である。〕、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。
カルボン酸無水物基を有するエチレン性不飽和単量体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。
カルボン酸エステル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシメチル−3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2−ジヒドロキシメチル−3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレート、プロピルグリシジルマレエート、ブチルグリシジルマレエート、プロピルグリシジルフマレート、ブチルグリシジルフマレート等が挙げられる。
アミド基を有するエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
ニトリル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、アミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
イミド基を有するエチレン性不飽和単量体としては、マレイン酸イミド等が挙げられる。
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、ビニルイソシアネート、イソプロペニルイソシアネート等が挙げられる。
アセチル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、酢酸ビニル等が、それぞれ挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group as a functional group include (meth) acrylic acid [where “(meth) acryl” is “acryl” or / and “methacryl”. Shall mean. The same applies to “(meth) acrylate” and the like. ], Crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and the like.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic acid anhydride group include maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic acid ester group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxymethyl-3-hydroxy. Examples include propyl (meth) acrylate, 2,2-dihydroxymethyl-3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, propyl glycidyl maleate, butyl glycidyl maleate, propyl glycidyl fumarate, and butyl glycidyl fumarate.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an amide group include (meth) acrylamide.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a nitrile group include (meth) acrylonitrile.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an amino group include aminoethyl (meth) acrylate.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an imide group include maleic imide.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group include 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, (meth) acryloyl isocyanate, vinyl isocyanate, isopropenyl isocyanate and the like.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an acetyl group include vinyl acetate and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.

(i−2)ラジカル発生剤
ラジカル発生剤としては、具体的には、例えば、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン等のジアルキルパーオキサイド類;t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン−3等のパーオキシエステル類;3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ヒドロパーオキシ)ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等の有機過酸化物類;または、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(イソブチルアミド)ジハライド、2,2’−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド〕、アゾジ−t−ブタン等のアゾ化合物類等が挙げられる。
これらのラジカル発生剤は2種以上が併用されてもよい。
(I-2) Radical generator Specific examples of the radical generator include di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5. Dialkyl such as di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 1,3-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene Peroxides: t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5 -Dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylpa) -Oxy) peroxyesters such as hexyne-3; diacyl peroxides such as 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, benzoyl peroxide; t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide , Hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane; organic peroxides such as methyl peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide Or 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (isobutyramide) dihalide, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] Azodi-t-buta Azo compounds, etc. and the like.
Two or more of these radical generators may be used in combination.

(i−3)反応方法
グラフト反応は、溶融法または溶液法により行うことができる。
(I-3) Reaction method The grafting reaction can be carried out by a melting method or a solution method.

溶融法において、グラフト反応は、一軸または二軸押出機等の混練機、横型二軸多円板装置等の横型二軸攪拌機、ダブルヘリカルリボン攪拌機等の縦型攪拌機等を用いて行うことができる。
この場合、前記オレフィン系重合体と、該オレフィン系重合体100重量部に対して、前記官能基を有するエチレン性不飽和単量体を通常0.005重量部以上、好ましくは0.1重量部以上、且つ、通常20重量部以下、好ましくは10重量部以下と、前記ラジカル発生剤を通常0.001重量部以上、好ましくは0.01重量部以上、且つ、通常10重量部以下、好ましくは5重量部以下とを反応させる。
反応は、通常100℃以上、且つ通常300℃以下、好ましくは200℃以下の温度下で前記オレフィン系重合体を溶融させて、通常0.5〜10分間程度行う。
In the melting method, the grafting reaction can be performed using a kneader such as a single-screw or twin-screw extruder, a horizontal twin-screw stirrer such as a horizontal twin-screw multi-disc device, a vertical stirrer such as a double helical ribbon stirrer, or the like. .
In this case, the ethylenically unsaturated monomer having the functional group is usually 0.005 parts by weight or more, preferably 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer and the olefin polymer. The radical generator is usually 0.001 part by weight or more, preferably 0.01 part by weight or more, and usually 10 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less. 5 parts by weight or less are reacted.
The reaction is usually carried out for about 0.5 to 10 minutes by melting the olefin polymer at a temperature of usually 100 ° C. or higher and usually 300 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower.

溶液法においては、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族系溶媒に、前記オレフィン系重合体と、該オレフィン系重合体100重量部に対して前記官能基を有するエチレン性不飽和単量体を通常0.1重量部以上、好ましくは3重量部以上、且つ通常100重量部以下、好ましくは50重量部以下と、前記ラジカル発生剤を通常0.5重量部以上、好ましくは1重量部以上、且つ通常50重量部以下、好ましくは30重量部以下とを加えて行う。
反応は、通常80〜140℃程度の温度で前記オレフィン系重合体を溶解させて、通常0.1〜8時間程度行う。
なお、反応系の濃度(溶液中のオレフィン系重合体、エチレン性不飽和単量体およびラジカル発生剤の合計濃度)は、反応効率および取り扱い性の面から5〜60重量%程度とすることが好ましい。
In the solution method, the olefin polymer and an ethylenically unsaturated monomer having the functional group with respect to 100 parts by weight of the olefin polymer are usually added to an aromatic solvent such as toluene, xylene, or chlorobenzene. 0.1 parts by weight or more, preferably 3 parts by weight or more, and usually 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, and the radical generator is usually 0.5 parts by weight or more, preferably 1 part by weight or more, and Usually, 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less is added.
The reaction is usually performed for about 0.1 to 8 hours by dissolving the olefin polymer at a temperature of about 80 to 140 ° C.
The concentration of the reaction system (the total concentration of the olefin polymer, ethylenically unsaturated monomer and radical generator in the solution) should be about 5 to 60% by weight from the viewpoint of reaction efficiency and handleability. preferable.

(ii)α−オレフィンと、必要に応じて保護基で保護された官能基を有するエチレン性不飽和単量体とを共重合させた後、保護基を脱離させる方法
オレフィン系重合体と必要に応じて保護基で保護された官能基を有するエチレン性不飽和単量体との共重合は、触媒系の存在下に、溶液重合、スラリー重合またはバルク重合で行うことができる。
(ii) A method of copolymerizing an α-olefin and an ethylenically unsaturated monomer having a functional group protected with a protective group as required, and then removing the protective group Olefin polymer and necessary The copolymerization with an ethylenically unsaturated monomer having a functional group protected with a protective group can be carried out by solution polymerization, slurry polymerization or bulk polymerization in the presence of a catalyst system.

(ii−1)α−オレフィン
共重合に供するα−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン等の炭素数2〜8程度のα−オレフィンが好ましく挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Ii-1) α-Olefin Preferred examples of the α-olefin to be used for copolymerization include α-olefins having about 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene, and 1-butene. These may be used alone or in combination of two or more.

(ii−2)官能基を有するエチレン性不飽和単量体
官能基を有するエチレン性不飽和単量体としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、カルボン酸エステル基、水酸基、エポキシ基、アミド基、ニトリル基、アミノ基、イミド基、イソシアネート基、アセチル基等を有するエチレン性不飽和単量体を用いることができる。
これらの官能基が後述の触媒系を失活させることを防ぐため、官能基は必要に応じてトリアルキルシリル基、ジアルキルアルミニウム基等を用いて保護し、官能基と触媒との反応を防止する。
(Ii-2) Ethylenically unsaturated monomer having a functional group Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a functional group include a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a carboxylic acid ester group, a hydroxyl group, an epoxy group, and an amide. An ethylenically unsaturated monomer having a group, nitrile group, amino group, imide group, isocyanate group, acetyl group or the like can be used.
In order to prevent these functional groups from deactivating the catalyst system described later, the functional groups are protected with a trialkylsilyl group, a dialkylaluminum group or the like as necessary to prevent the reaction between the functional group and the catalyst. .

官能基を有するエチレン性不飽和単量体の例を挙げると、官能基としてのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸〔なお、ここで「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は/及び「メタクリル」を意味するものとする。〕、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a functional group include (meth) acrylic acid [wherein “(meth) acrylic” represents an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group as a functional group. "Means" acrylic "or / and" methacrylic ". ], Crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and the like.

カルボン酸無水物基を有するエチレン性不飽和単量体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic acid anhydride group include maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride.

カルボン酸エステル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic acid ester group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and butyl (meth) acrylate.

水酸基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシメチル−3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2−ジヒドロキシメチル−3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxymethyl-3-hydroxy. Examples include propyl (meth) acrylate, 2,2-dihydroxymethyl-3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate.

エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレート、プロピルグリシジルフマレート、ブチルグリシジルマレエート、プロピルグリシジルフマレート、ブチルグリシジルフマレート等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, propyl glycidyl fumarate, butyl glycidyl maleate, propyl glycidyl fumarate, and butyl glycidyl fumarate.

アミド基を有するエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an amide group include (meth) acrylamide.

ニトリル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a nitrile group include (meth) acrylonitrile.

アミノ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、アミノエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an amino group include aminoethyl (meth) acrylate.

イミド基を有するエチレン性不飽和単量体としては、マレイン酸イミド等が挙げられる。
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、ビニルイソシアネート、イソプロペニルイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an imide group include maleic imide.
Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group include 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, (meth) acryloyl isocyanate, vinyl isocyanate, isopropenyl isocyanate and the like.

アセチル基を有するエチレン性不飽和単量体としては、酢酸ビニル等が、それぞれ挙げられる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an acetyl group include vinyl acetate and the like.

これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

(ii−2)触媒系
α−オレフィンと前記官能基を有するエチレン性不飽和単量体の共重合は、例えば以下の(x),(y)の触媒系を用いて行うことができる。
(Ii-2) Catalyst system Copolymerization of the α-olefin and the ethylenically unsaturated monomer having the functional group can be performed using, for example, the following catalyst systems (x) and (y).

(x)次の成分(a),(b)および(c)と任意に成分(d)を含むα−オレフィン
重合用触媒。
成分(a):メタロセン化合物
成分(b):有機アルミニウムオキシ化合物、成分(a)と反応して成分(a)を
カチオンに変換することが可能なイオン性化合物またはルイス酸から
なる群より選ばれる化合物
成分(c):連鎖移動剤
成分(d):微粒子担体
(X) An α-olefin polymerization catalyst comprising the following components (a), (b) and (c) and optionally a component (d).
Component (a): Metallocene compound Component (b): Organoaluminum oxy compound, component (a) reacts with component (a)
From ionic compounds or Lewis acids that can be converted to cations
Compound selected from the group consisting of: Component (c): Chain transfer agent Component (d): Fine particle carrier

(y)次の成分(a),(c)および(e)と任意に成分(f)を含むことを特徴と
するα−オレフィン重合用触媒。
成分(a):メタロセン化合物
成分(c):連鎖移動剤
成分(e):珪酸塩を除くイオン交換性層状化合物または無機珪酸塩からなる群よ
り選ばれる化合物
成分(f):有機アルミニウム化合物
(Y) An α-olefin polymerization catalyst characterized by comprising the following components (a), (c) and (e) and optionally a component (f).
Ingredient (a): Metallocene compound Ingredient (c): Chain transfer agent Ingredient (e): Group consisting of ion-exchangeable layered compound excluding silicate or inorganic silicate
Selected compound Component (f): Organoaluminum compound

上記(x)および(y)の触媒系において、(a)メタロセン化合物は公知のものを、適宜選択して使うことができる。
(c)連鎖移動剤としては、特に限定されないが、水素が好適に使用される。
(d)微粒子担体としては、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナなどの公知のものが使用できる。
In the above catalyst systems (x) and (y), (a) a known metallocene compound can be appropriately selected and used.
(C) Although it does not specifically limit as a chain transfer agent, Hydrogen is used suitably.
(D) As the fine particle carrier, known ones such as silica, alumina, silica-alumina and the like can be used.

(ii−3)反応方法
α−オレフィンと官能基を有するエチレン性不飽和単量体との共重合反応の方式は特に限定されないが、溶液、スラリーおよびバルク重合が好ましい。
(Ii-3) Reaction method Although the system of the copolymerization reaction of an α-olefin and an ethylenically unsaturated monomer having a functional group is not particularly limited, solution, slurry and bulk polymerization are preferred.

溶液又はスラリー重合時の溶媒の具体例としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンのような炭化水素類;クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素類;n−ブチルアセテート、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジメチルスルホキシドのような極性溶媒類等を挙げることができる。これらのうち、炭化水素類が好ましく、特に芳香族炭化水素類が好ましい。また、ここで記載した溶媒の混合溶媒として使用してもよい。   Specific examples of the solvent at the time of solution or slurry polymerization include carbonization such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-decane, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, and dimethylcyclohexane. Hydrogens; halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, tetrachloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene; polar solvents such as n-butyl acetate, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, cyclohexanone, dimethyl sulfoxide And the like. Of these, hydrocarbons are preferable, and aromatic hydrocarbons are particularly preferable. Moreover, you may use as a mixed solvent of the solvent described here.

前述の触媒濃度は特に限定されないが、例えば反応方式が溶液重合の場合、メタロセン化合物濃度が、反応液1Lに対して、通常100g以下であって、50g以下が好ましく、25g以下が最も好ましい。通常0.01mg以上であって、0.05mg以上が好ましく、0.1mg以上が最も好ましい。   The catalyst concentration is not particularly limited. For example, when the reaction method is solution polymerization, the metallocene compound concentration is usually 100 g or less, preferably 50 g or less, and most preferably 25 g or less with respect to 1 L of the reaction solution. Usually, it is 0.01 mg or more, preferably 0.05 mg or more, and most preferably 0.1 mg or more.

重合温度、重合圧力および重合時間に特に制限はないが、通常は、以下の範囲から生産性やプロセスの能力を考慮して、最適な設定を行うことができる。
すなわち、重合温度は通常−20℃以上、好ましくは0℃以上であって、通常150℃以下、好ましくは100℃以下である。
また、重合圧力は、通常0.01MPa以上、好ましくは0.05MPa以上、最も好ましくは0.1MPa以上であって、通常100MPa以下、好ましくは20MPa以下、最も好ましくは5MPa以下である。
重合時間は、通常0.1時間以上、好ましくは0.2時間以上、最も好ましくは0.3時間以上であって、通常30時間以下、好ましくは25時間以下、より好ましくは20時間以下、最も好ましくは15時間以下である。
The polymerization temperature, polymerization pressure, and polymerization time are not particularly limited, but usually optimum settings can be made in consideration of productivity and process capability from the following ranges.
That is, the polymerization temperature is usually −20 ° C. or higher, preferably 0 ° C. or higher, and is usually 150 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or lower.
The polymerization pressure is usually 0.01 MPa or more, preferably 0.05 MPa or more, most preferably 0.1 MPa or more, and is usually 100 MPa or less, preferably 20 MPa or less, and most preferably 5 MPa or less.
The polymerization time is usually 0.1 hours or more, preferably 0.2 hours or more, most preferably 0.3 hours or more, and usually 30 hours or less, preferably 25 hours or less, more preferably 20 hours or less, most Preferably it is 15 hours or less.

[(C)ポリオレフィン]
(C)成分としてのポリオレフィンとしては、前記(B)変性ポリオレフィンの前駆体として挙げたオレフィン系重合体と同様のものが挙げられる。
このオレフィン系重合体としては、分子量が重量平均分子量Mwで2,000以上であることが好ましく、5,000以上であることがより好ましく、10,000以上であることが特に好ましい。また、1,000,000以下であることが好ましく、800,000以下であることがより好ましく、600,000以下であることが特に好ましい。Mwが上記下限よりも小さいと脆くなる傾向にあり、上記上限よりも大きいと成形が困難になる傾向がある。また、分子量分布Mw/Mnは、特に限定されないが、通常1以上、好ましくは2以上であって、通常10以下、好ましくは7以下、より好ましくは5以下である。
[(C) Polyolefin]
Examples of the polyolefin as the component (C) include the same olefin polymers as the precursor of the (B) modified polyolefin.
The olefin polymer preferably has a molecular weight of 2,000 or more, more preferably 5,000 or more, and particularly preferably 10,000 or more in terms of weight average molecular weight Mw. Further, it is preferably 1,000,000 or less, more preferably 800,000 or less, and particularly preferably 600,000 or less. If Mw is smaller than the above lower limit, it tends to be brittle, and if it is larger than the upper limit, molding tends to be difficult. The molecular weight distribution Mw / Mn is not particularly limited, but is usually 1 or more, preferably 2 or more, and is usually 10 or less, preferably 7 or less, more preferably 5 or less.

(C)オレフィン系重合体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   (C) An olefin polymer may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

[各成分の割合]
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料における各成分の含有割合としては、(A)〜(C)成分の合計に対するセルロース不織布の含有割合が1重量%以上となるようにすることが好ましく、5重量%以上となるようにすることがより好ましく、10重量%以上となるようにすることが特に好ましい。また、95重量%以下となるようにすることが好ましく、85重量%以下となるようにすることがより好ましく、80重量%以下となるようにすることが特に好ましい。セルロース不織布の含有割合が上記下限値未満では、セルロース/ポリオレフィン系複合材料としてセルロース不織布配合による諸物性の改善という所期の目的を十分に発現し得ない傾向となり、一方、上記上限値超過では、セルロース/ポリオレフィン系複合材料としての成形加工性が悪化する傾向となる。
[Ratio of each component]
The content ratio of each component in the cellulose / polyolefin composite material of the present invention is preferably such that the content ratio of the cellulose nonwoven fabric with respect to the total of the components (A) to (C) is 1% by weight or more. % Is more preferable, and it is particularly preferable to be 10% by weight or more. Further, it is preferably 95% by weight or less, more preferably 85% by weight or less, and particularly preferably 80% by weight or less. When the content ratio of the cellulose nonwoven fabric is less than the above lower limit value, the intended purpose of improving the physical properties by cellulose nonwoven fabric blending as a cellulose / polyolefin composite material tends not to be sufficiently expressed, whereas, when the above upper limit value is exceeded, The moldability as a cellulose / polyolefin composite material tends to deteriorate.

また、官能基を有する変性ポリオレフィンの含有割合が0.1重量%以上、特に1重量%以上、とりわけ2重量%以上であることが好ましく、また、95重量%以下、特に80重量%以下、とりわけ70重量%以下であることが好ましい。官能基を有する変性ポリオレフィンの含有割合が上記下限値未満では変性ポリオレフィンによる接着効果を十分に確保し得ず、上記上限値超過では複合材料の諸物性を低下させる。
なお、本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料中のセルロース不織布含量は、後述の本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料の製造方法において、樹脂と接触させる前のセルロース不織布の重量とポリオレフィンと張り合わせ後の複合材料の重量より求めることができる。また、樹脂の比重から求める方法や、NMR、IRを用いて樹脂やセルロースの官能基を定量して求める方法がある。セルロース/ポリオレフィン系複合材料中の変性ポリオレフィン含有量についても同様にして求めることができる。
Further, the content of the modified polyolefin having a functional group is preferably 0.1% by weight or more, particularly 1% by weight or more, particularly 2% by weight or more, and 95% by weight or less, particularly 80% by weight or less, It is preferable that it is 70 weight% or less. If the content of the modified polyolefin having a functional group is less than the lower limit, the adhesive effect of the modified polyolefin cannot be sufficiently secured, and if the upper limit is exceeded, various physical properties of the composite material are lowered.
The cellulose nonwoven fabric content in the cellulose / polyolefin composite material of the present invention is determined by the weight of the cellulose nonwoven fabric before contacting with the resin and the weight of the cellulose nonwoven fabric composite material after the lamination with the polyolefin in the method for producing the cellulose / polyolefin composite material of the present invention described later. It can be determined from the weight of the composite material. Further, there are a method for obtaining from the specific gravity of the resin and a method for obtaining by quantitatively determining the functional groups of the resin and cellulose using NMR and IR. The modified polyolefin content in the cellulose / polyolefin composite material can be determined in the same manner.

[その他の成分]
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料には、必要に応じて、上記(A)〜(C)成分以外の他の成分が含まれていてもよい。
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料に含まれていてもよい他の成分としては、ポリオレフィン系樹脂組成物に通常用いられる各種の添加剤、例えば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤、難燃剤、発泡剤、着色剤、充填材等の添加剤が挙げられ、これらの成分の含有割合は、通常、前記(A)〜(C)成分の合計に対して60重量%以下である。
なお、燃焼時のアッシュの発生をなくすという目的からは、無機充填材や無機繊維については可能な限り含量を少なくすることが望ましい。
[Other ingredients]
The cellulose / polyolefin composite material of the present invention may contain components other than the components (A) to (C) as necessary.
As other components that may be contained in the cellulose / polyolefin composite material of the present invention, various additives usually used in polyolefin resin compositions, for example, antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, Examples include nucleating agents, neutralizing agents, lubricants, antiblocking agents, dispersants, fluidity improvers, mold release agents, flame retardants, foaming agents, colorants, fillers, and the like. The proportion is usually 60% by weight or less based on the total of the components (A) to (C).
For the purpose of eliminating the generation of ash during combustion, it is desirable to reduce the content of inorganic fillers and inorganic fibers as much as possible.

[線膨張係数]
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、線膨張係数が130ppm/K以下の低線膨張係数の複合材料であることが好ましい。この線膨張係数はより好ましくは120ppm/K以下である。ただし、線膨張係数は通常10ppm/K以上である。
[Linear expansion coefficient]
The cellulose / polyolefin composite material of the present invention is preferably a low linear expansion coefficient composite material having a linear expansion coefficient of 130 ppm / K or less. This linear expansion coefficient is more preferably 120 ppm / K or less. However, the linear expansion coefficient is usually 10 ppm / K or more.

{セルロース/ポリオレフィン系複合材料の製造方法}
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、(A)〜(C)成分と、必要に応じて添加される前述の添加剤を用いて製造することもできるが、好ましくは、(A)セルロース不織布に、(B)官能基を有する変性ポリオレフィンを浸漬または塗布するなどして接触させ、更に、(C)ポリオレフィンを張り合わせることにより製造される。
{Method for producing cellulose / polyolefin composite material}
The cellulose / polyolefin-based composite material of the present invention can be produced using the components (A) to (C) and the above-mentioned additives that are added as necessary, but preferably (A) a cellulose nonwoven fabric. (B) The modified polyolefin having a functional group is contacted by dipping or coating, and (C) the polyolefin is bonded together.

セルロース不織布と官能基を有する変性ポリオレフィンとの接触方法は、結果的にセルロース不織布表面を変性ポリオレフィンで覆うことができれば、特に限定されない。
具体的には、
(i)セルロース不織布を、官能基を有する変性ポリオレフィンを溶解した変性ポリオレフィン溶液に浸漬する方法
(ii)セルロース不織布に、官能基を有する変性ポリオレフィンを溶解した変性ポリオレフィン溶液を塗布する方法
(iii)セルロース不織布を、溶融状態にある、官能基を有する変性ポリオレフィン融液に浸漬する方法
(iv)セルロース不織布に、溶融状態にある、官能基を有する変性ポリオレフィン融液を塗布する方法
等が挙げられる。
The method for contacting the cellulose nonwoven fabric with the modified polyolefin having a functional group is not particularly limited as long as the surface of the cellulose nonwoven fabric can be covered with the modified polyolefin as a result.
In particular,
(I) A method of immersing a cellulose nonwoven fabric in a modified polyolefin solution in which a modified polyolefin having a functional group is dissolved
(ii) A method of applying a modified polyolefin solution in which a modified polyolefin having a functional group is dissolved to a cellulose nonwoven fabric
(iii) A method of immersing a cellulose nonwoven fabric in a melted modified polyolefin melt having a functional group
(iv) A method of applying a modified polyolefin melt having a functional group in a molten state to a cellulose nonwoven fabric may be mentioned.

(i)セルロース不織布を、官能基を有する変性ポリオレフィンを溶解した変性ポリオレフィン溶液に浸漬する方法
まず、官能基を有する変性ポリオレフィンを、これを溶解可能な有機溶媒に溶解する。ここで用いる有機溶媒の具体例としては、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンのような炭化水素類、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼンのようなハロゲン化炭化水素類、n−ブチルアセテート、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジメチルスルホキシドのような極性溶媒類を挙げることができる。これらの有機溶媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合溶媒として用いてもよい。これらのうち、炭化水素類が溶媒として好ましい。
溶解温度は、特に限定されないが、室温から溶媒の沸点の間の温度で溶解させる。
変性ポリオレフィン溶液の変性ポリオレフィン濃度は、変性ポリオレフィンが溶解可能な濃度であれば特に限定されないが、通常、1重量%以上の濃度が好ましい。それよりも薄い濃度では、セルロース不織布に変性ポリオレフィンがコーティングされにくくなる。通常、この変性ポリオレフィン溶液の変性ポリオレフィン濃度は1〜50重量%程度とされる。
浸漬時間は通常0.1秒以上、好ましくは1秒以上、また10分以下、好ましくは5分以下で行われる。また、浸漬を2回以上繰り返してもよい。浸漬を繰り返す場合は、一回ごとに乾燥させてもよいし、乾燥させなくてもよい。最後に浸漬した後は、溶媒が残らないように十分乾燥させる。乾燥は、風乾でもよいし、熱風乾燥機、真空乾燥機等を用いてもよい。
(I) Method of immersing cellulose nonwoven fabric in modified polyolefin solution in which modified polyolefin having functional group is dissolved First, the modified polyolefin having a functional group is dissolved in an organic solvent capable of dissolving it. Specific examples of the organic solvent used here include hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-decane, benzene, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, and dimethylcyclohexane. , Halogenated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, tetrachloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene, polar solvents such as n-butyl acetate, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, cyclohexanone and dimethyl sulfoxide. Can be mentioned. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used as a 2 or more types of mixed solvent. Of these, hydrocarbons are preferred as the solvent.
The dissolution temperature is not particularly limited, but the dissolution is performed at a temperature between room temperature and the boiling point of the solvent.
The concentration of the modified polyolefin in the modified polyolefin solution is not particularly limited as long as the modified polyolefin can be dissolved, but a concentration of 1% by weight or more is usually preferable. If the concentration is lower than that, it is difficult for the cellulose nonwoven fabric to be coated with the modified polyolefin. Usually, the modified polyolefin concentration of the modified polyolefin solution is about 1 to 50% by weight.
The immersion time is usually 0.1 seconds or longer, preferably 1 second or longer, and 10 minutes or shorter, preferably 5 minutes or shorter. Moreover, you may repeat immersion twice or more. When the immersion is repeated, it may be dried every time or may not be dried. After the last immersion, the film is sufficiently dried so that no solvent remains. The drying may be air drying, or a hot air dryer, a vacuum dryer or the like may be used.

(ii)セルロース不織布に、官能基を有する変性ポリオレフィンを溶解した変性ポリオレフィン溶液を塗布する方法
まず、官能基を有する変性ポリオレフィンを、これを溶解可能な有機溶媒に溶解する。ここで用いる有機溶媒及びその溶液濃度は、上記(i)におけると同様である。
セルロース不織布に変性ポリオレフィン溶液を塗布する方法に特に制限は無いが、スプレーで塗布する方法、ローラーで塗布する方法、刷毛で塗布する方法など、従来公知の方法が使用できる。塗布は2回以上繰り返してもよい。塗布を繰り返す場合は、一回ごとに乾燥させてもよいし、乾燥させなくてもよい。最後に塗布した後は、溶媒が残らないように十分乾燥させる。乾燥は、風乾でもよいし、熱風乾燥機、真空乾燥機等を用いてもよい。
(ii) Method of applying a modified polyolefin solution in which a modified polyolefin having a functional group is dissolved to a cellulose nonwoven fabric First, a modified polyolefin having a functional group is dissolved in an organic solvent capable of dissolving it. The organic solvent used here and its solution concentration are the same as in (i) above.
Although there is no restriction | limiting in particular in the method of apply | coating modified polyolefin solution to a cellulose nonwoven fabric, A conventionally well-known method, such as the method of apply | coating with a spray, the method of apply | coating with a roller, the method of applying with a brush, can be used. Application may be repeated two or more times. When application is repeated, it may be dried every time or may not be dried. After the last application, it is sufficiently dried so that no solvent remains. The drying may be air drying, or a hot air dryer, a vacuum dryer or the like may be used.

(iii)セルロース不織布を、溶融状態にある、官能基を有する変性ポリオレフィン融液に浸漬する方法
セルロース不織布を、溶融状態にある、官能基を有する変性ポリオレフィン融液に浸漬する場合、変性ポリオレフィンをまず加熱して溶融状態とする。
この変性ポリオレフィン融液へのセルロース不織布の浸漬時間は通常0.1秒以上、好ましくは1秒以上、また10分以下、好ましくは5分以下で行われる。また、浸漬を2回以上繰り返してもよい。浸漬を繰り返す場合は、一回ごとに冷却固化させてもよいし、固化させなくてもよい。
(iii) Method of immersing cellulose nonwoven fabric in a modified polyolefin melt having a functional group in a molten state When a cellulose nonwoven fabric is immersed in a modified polyolefin melt having a functional group in a molten state, Heat to melt.
The immersion time of the cellulose nonwoven fabric in the modified polyolefin melt is usually 0.1 seconds or longer, preferably 1 second or longer, and 10 minutes or shorter, preferably 5 minutes or shorter. Moreover, you may repeat immersion twice or more. When the immersion is repeated, it may be cooled and solidified every time or may not be solidified.

(iv)セルロース不織布に、溶融状態にある、官能基を有する変性ポリオレフィン融液を塗布する方法
変性オレフィン共重合体を溶融状態でセルロース不織布に塗布する場合、上記(iii)と同様に変性ポリオレフィンを溶融させる。
セルロース不織布への変性ポリオレフィン融液の塗布方法に特に制限は無いが、上記(ii)で用いる方法と同様の方法を挙げることができる。
(iv) A method of applying a modified polyolefin melt having a functional group in a molten state to a cellulose nonwoven fabric When applying a modified olefin copolymer to a cellulose nonwoven fabric in a molten state, the modified polyolefin is applied in the same manner as in (iii) above. Melt.
Although there is no restriction | limiting in particular in the application method of the modified polyolefin melt to a cellulose nonwoven fabric, The method similar to the method used by said (ii) can be mentioned.

このようにして、セルロース不織布に変性ポリオレフィンを付着させてコーティングした後は、両者の密着性を高めるために熱プレスしてもよい。この場合の熱プレス条件としては用いた変性ポリオレフィンの種類によっても異なるが、通常50〜300℃、0.1〜10MPaで行うのが好ましい。   Thus, after making a modified polyolefin adhere and coat to a cellulose nonwoven fabric, in order to improve both adhesiveness, you may heat-press. In this case, the hot pressing conditions vary depending on the type of the modified polyolefin used, but it is usually preferable to carry out at 50 to 300 ° C. and 0.1 to 10 MPa.

本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、上述のようにしてセルロース不織布に、官能基を有する変性ポリオレフィンを付着させたものに、ポリオレフィンを張り合わせることにより得られる。この場合、良好な接着性を得るためには、変性ポリオレフィンを付着させたセルロース不織布をポリオレフィンとともに加熱することが好ましい。加熱温度に特に制限は無いが、実用性を考慮して、50〜300℃、特に60〜250℃が好ましい。貼り合わせは、スタンピング成形法、シートモールドコンパウンド(SMC)、プレス成形法等が用いられる。
いずれの方法においても、セルロース不織布に官能基を有する変性ポリオレフィンを浸漬または塗布することによりコーティングし、指触乾燥の状態としたプリプレグを形成し、このプリプレグに、予め20μm〜1mm程度の厚さのフィルム状又はシート状に成形したポリオレフィンを貼り合わせて本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料とすることが好ましい。プリプレグとポリオレフィンフィルム又はシートとの貼り合わせを熱プレスで行う場合、熱プレス条件は用いた変性ポリオレフィン及びポリオレフィンの種類によっても異なるが、通常50〜300℃、0.1〜15MPaで行うのが好ましい。
また、得られた複合材料の複数枚を積層してもよい。この場合、使用する成型装置はどのような形式のものであってもよい。
The cellulose / polyolefin composite material of the present invention can be obtained by laminating a polyolefin to a cellulose nonwoven fabric having a modified polyolefin having a functional group attached thereto as described above. In this case, in order to obtain good adhesiveness, it is preferable to heat the cellulose nonwoven fabric to which the modified polyolefin is adhered together with the polyolefin. Although there is no restriction | limiting in particular in heating temperature, Considering practicality, 50-300 degreeC, Especially 60-250 degreeC is preferable. For the bonding, a stamping molding method, a sheet mold compound (SMC), a press molding method, or the like is used.
In any method, the cellulose non-woven fabric is coated by dipping or applying a modified polyolefin having a functional group to form a prepreg in a dry-to-touch state. The prepreg has a thickness of about 20 μm to 1 mm in advance. The cellulose / polyolefin composite material of the present invention is preferably bonded to a polyolefin formed into a film or sheet. When the prepreg is bonded to the polyolefin film or sheet by hot pressing, the hot pressing conditions vary depending on the type of modified polyolefin and polyolefin used, but it is usually preferable to carry out at 50 to 300 ° C. and 0.1 to 15 MPa. .
A plurality of the composite materials obtained may be laminated. In this case, any type of molding apparatus may be used.

{用途}
本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、その低線膨張係数、高弾性、高強度等の特性を生かして構造材料として用いることができる。特に、自動車内装材、外板、バンパー等の自動車材料や家庭電気製品の筐体、家電部品、包装用資材、建築資材、土木資材、水産資材、その他工業用資材等として好適に用いられる。
{Usage}
The cellulose / polyolefin composite material of the present invention can be used as a structural material by taking advantage of its low linear expansion coefficient, high elasticity, high strength and the like. In particular, it is suitably used as an automobile material such as an automobile interior material, an outer plate, a bumper, etc., a housing for household electric products, a home appliance part, a packaging material, a building material, a civil engineering material, a fishery material, and other industrial materials.

以下、製造例、実施例および比較例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples, examples, and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

尚、本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料の線膨張係数及び接着性の測定方法、ポリオレフィンの物性の測定方法、セルロース不織布の化学修飾率の算出方法等は以下の通りである。   The method for measuring the linear expansion coefficient and adhesion of the cellulose / polyolefin composite material of the present invention, the method for measuring the physical properties of polyolefin, the method for calculating the chemical modification rate of the cellulose nonwoven fabric, and the like are as follows.

(1)グラフト率
重合体200mgとクロロホルム4800mgを10mlのサンプル瓶に入れて50℃で30分加熱し完全に溶解させた。材質NaCl、光路長0.5mmの液体セルにクロロホルムを入れ、バックグラウンドとした。次に、溶解した重合体溶液を液体セルにいれて、日本分光(株)製FT−IR460plusを用い、積算回数32回にて赤外線吸収スペクトルを測定した。無水マレイン酸のグラフト率は、無水マレイン酸をクロロホルムに溶解した溶液を測定し検量線を作成したものを用いて計算した。そしてカルボニル基の吸収ピーク(1780cm−1付近の極大ピーク、1750〜1813cm−1)の面積から、別途作成した検量線に基づき、重合体中の酸成分含有量を算出し、これをグラフト率(重量%)とした。
(1) Graft rate 200 mg of the polymer and 4800 mg of chloroform were placed in a 10 ml sample bottle and heated at 50 ° C. for 30 minutes for complete dissolution. Chloroform was placed in a liquid cell having a material NaCl and an optical path length of 0.5 mm as a background. Next, the dissolved polymer solution was placed in a liquid cell, and an infrared absorption spectrum was measured using FT-IR460plus manufactured by JASCO Corporation at a total number of 32 times. The graft ratio of maleic anhydride was calculated using a calibration curve prepared by measuring a solution of maleic anhydride in chloroform. Then, from the area of the absorption peak of the carbonyl group (maximum peak in the vicinity of 1780 cm −1 , 1750 to 1813 cm −1 ), the acid component content in the polymer is calculated based on a separately prepared calibration curve, and this is calculated as the graft ratio ( % By weight).

(2)線膨張係数
複合材料をレーザーカッターにより、3mm幅×40mm長にカットした。これをSII製TMA120を用いて引っ張りモードでチャック間20mm、荷重10g、窒素雰囲気下、室温から180℃まで5℃/min.で昇温、180℃から25℃まで5℃/min.で降温、25℃から180℃まで5℃/min.で昇温した際の2度目の昇温時の60℃から100℃の測定値から線膨張係数を求めた。
(2) Linear expansion coefficient The composite material was cut into a 3 mm width x 40 mm length by a laser cutter. This was stretched using a TII TMA120 made of SII at a chucking distance of 20 mm, a load of 10 g, and a nitrogen atmosphere from room temperature to 180 ° C. at 5 ° C./min. At 180 ° C. to 25 ° C. 5 ° C./min. At 25 ° C to 180 ° C, 5 ° C / min. The linear expansion coefficient was determined from the measured value from 60 ° C. to 100 ° C. during the second temperature increase.

(3)接着性
フィルム状の複合材料サンプルの両面にセロテープ(商品名:ニチバン社製)を貼り付けた後、これら双方を速やかに180°方向に引っ張った。これを5回繰り返し、表面のポリオレフィンフィルム(ポリプロピレンフィルム)が一度も剥離しなかった場合を○、一度でも剥離した場合を×とした。
(3) Adhesiveness After attaching cello tape (trade name: manufactured by Nichiban Co., Ltd.) to both surfaces of the film-like composite material sample, both of them were quickly pulled in the 180 ° direction. This was repeated 5 times. The case where the polyolefin film (polypropylene film) on the surface was not peeled once was marked with ○, and the case where it was peeled once was marked with ×.

(4)セルロース不織布の化学修飾率
セルロース不織布0.5gを精秤しこれにメタノール6ml、蒸留水2mlを添加する。これを60〜70℃で30分攪拌した後、0.05N水酸化ナトリウム水溶液10mlを添加する。これを60〜70℃で15分攪拌しさらに室温で一日攪拌する。これをフェノールフタレインを用いて0.02N塩酸水溶液で滴定する。
ここで、滴定に要した0.02N塩酸水溶液の量Z(ml)から、化学修飾により導入された置換基のモル数Qは、下記式で求められる。
Q(mol)=0.05(N)×10(ml)/1000
−0.02(N)×Z(ml)/1000
この置換基のモル数Qと、化学修飾率X(mol%)との関係は、以下の式で算出される(セルロース=(C10=(162.14),繰り返し単位1個当たりの水酸基数=3,OHの分子量=17)。なお、以下において、Tは置換基の分子量である。

Figure 0005163138
これを解いていくと、以下の通りである。
Figure 0005163138
(4) Chemical modification rate of cellulose nonwoven fabric 0.5 g of cellulose nonwoven fabric is precisely weighed, and 6 ml of methanol and 2 ml of distilled water are added thereto. This is stirred at 60-70 ° C. for 30 minutes, and then 10 ml of 0.05N aqueous sodium hydroxide solution is added. The mixture is stirred at 60 to 70 ° C. for 15 minutes and further stirred at room temperature for one day. This is titrated with 0.02N aqueous hydrochloric acid using phenolphthalein.
Here, from the amount Z (ml) of the 0.02N hydrochloric acid aqueous solution required for the titration, the number of moles Q of the substituent introduced by chemical modification is obtained by the following formula.
Q (mol) = 0.05 (N) × 10 (ml) / 1000
−0.02 (N) × Z (ml) / 1000
The relationship between the number of moles Q of the substituent and the chemical modification rate X (mol%) is calculated by the following formula (cellulose = (C 6 O 5 H 10 ) n = (162.14) n , repetition Number of hydroxyl groups per unit = 3, molecular weight of OH = 17). In the following, T is the molecular weight of the substituent.
Figure 0005163138
Solving this, it is as follows.
Figure 0005163138

[製造例1:セルロース不織布の製造]
木粉((株)宮下木材、米松100)を炭酸ナトリウム2重量%水溶液で80℃にて6時間脱脂した。これを脱塩水で洗浄した後、亜塩素酸ナトリウムを用いて酢酸酸性下、80℃にて5.5時間脱リグニンした。脱塩水洗浄した後にさらに水酸化カリウム5重量%水溶液に16時間浸漬して脱ヘミセルロースした。脱塩水洗浄した後に、0.5重量%の水懸濁液とし、超高圧ホモジナイザー(スギノマシーン製アルティマイザー))に245MPaで10回通した。
[Production Example 1: Production of cellulose nonwoven fabric]
Wood flour (Miyashita Wood Co., Ltd., Yonematsu 100) was degreased with a 2% by weight aqueous solution of sodium carbonate at 80 ° C. for 6 hours. This was washed with demineralized water and then delignified with sodium chlorite under acetic acid acidity at 80 ° C. for 5.5 hours. After washing with desalted water, it was further immersed in a 5% by weight aqueous solution of potassium hydroxide for 16 hours to dehemicellulose. After washing with demineralized water, the suspension was made into a 0.5 wt% water suspension, and passed through an ultrahigh pressure homogenizer (Ultimizer manufactured by Sugino Machine) 10 times at 245 MPa.

得られたセルロース分散液を0.2重量%濃度に水で希釈し、孔径1μmのPTFEを用いた90mm径の濾過器に100g投入し、固形分が約5重量%になったところで2−プロパノールを投入して置換した。その後、120℃、0.14MPaで5分間プレス乾燥してセルロース不織布を得た。
このセルロース不織布を100mlの無水酢酸に含浸して120℃にて7時間加熱した。その後、蒸留水でよく洗浄し、最後に2−プロパノールに10分浸した後、120℃、0.14MPaにて5分間プレス乾燥して厚さ55μmのアセチル化セルロース不織布を得た。この不織布の化学修飾率は42mol%であった。
The obtained cellulose dispersion was diluted with water to a concentration of 0.2% by weight, and 100 g was put into a 90 mm diameter filter using PTFE having a pore diameter of 1 μm. When the solid content became about 5% by weight, 2-propanol Was replaced. Then, it press-dried at 120 degreeC and 0.14 MPa for 5 minutes, and obtained the cellulose nonwoven fabric.
This cellulose nonwoven fabric was impregnated with 100 ml of acetic anhydride and heated at 120 ° C. for 7 hours. Thereafter, it was thoroughly washed with distilled water, and finally immersed in 2-propanol for 10 minutes, and then press-dried at 120 ° C. and 0.14 MPa for 5 minutes to obtain an acetylated cellulose nonwoven fabric having a thickness of 55 μm. The chemical modification rate of this nonwoven fabric was 42 mol%.

[製造例2:無水マレイン酸変性ポリプロピレンの製造]
メルトフローレート(MFR)が10g/10分(230℃/21.18Nで測定)であるアイソタクチックポリプロピレンホモポリマー100重量部、無水マレイン酸19重量部、および有機溶媒としてモノクロロベンゼン720重量部を、攪拌装置、温度計、還流冷却管および滴下ロートを備えたガラス製フラスコ中に仕込み、窒素雰囲気下で130℃にて溶解させた。ここに有機過酸化物であるジクミルパーオキサイド10重量部を、滴下ロートから同温度で添加し、4時間同温度で攪拌を続けて反応させた。反応終了後、反応系を室温付近まで冷却した後、予め用意した10℃のアセトン中に加えることでポリマーを析出させた。析出したポリマーを濾別し、更に、同様にアセトンで沈殿・濾別を繰り返してポリマーを洗浄した。洗浄後のポリマーを減圧乾燥して白色粉末状のポリマーを得た。このようにして得た無水マレイン酸変性ポリプロピレンのグラフト率は3.3重量%、メルトフローレート(MFR)は950g/10分であった。
[Production Example 2: Production of maleic anhydride-modified polypropylene]
100 parts by weight of an isotactic polypropylene homopolymer having a melt flow rate (MFR) of 10 g / 10 minutes (measured at 230 ° C./21.18 N), 19 parts by weight of maleic anhydride, and 720 parts by weight of monochlorobenzene as an organic solvent The mixture was charged in a glass flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel and dissolved at 130 ° C. under a nitrogen atmosphere. 10 parts by weight of dicumyl peroxide, which is an organic peroxide, was added from the dropping funnel at the same temperature, and the reaction was continued at the same temperature for 4 hours to be reacted. After completion of the reaction, the reaction system was cooled to near room temperature and then added to acetone prepared in advance at 10 ° C. to precipitate a polymer. The precipitated polymer was separated by filtration, and the polymer was washed by repeating precipitation and separation with acetone in the same manner. The washed polymer was dried under reduced pressure to obtain a white powdery polymer. The graft ratio of the maleic anhydride-modified polypropylene thus obtained was 3.3% by weight, and the melt flow rate (MFR) was 950 g / 10 min.

[実施例1]
製造例2で得られた無水マレイン酸変性ポリプロピレン20gを80℃でトルエン180gに溶解した。ここに、製造例1で得られたセルロース不織布20mm×50mm(59.4mg)を3秒間浸漬して引き上げ、1分間風乾した。これを5回繰り返し、20℃で45分間乾燥した。これを160℃で1分間予熱した後、160℃、5MPaで1分間プレスした。その後、室温、5MPaで1分間冷却することにより、セルロース不織布/変性ポリプロピレン複合フィルムを得た。
別途、市販のポリプロピレン(日本ポリプロピレン社製:MA1、JIS K7210:1999によるMFR公称21g/10min)を熱プレスで100μm厚のフィルムに成形した。
セルロース不織布/変性ポリプロピレン複合フィルムを、このようにして成形して得られた2枚のポリプロピレンフィルムの間にはさんで、190℃で1分間予熱した後、190℃、5MPaで1分間プレスした。その後、室温、5MPaで1分間冷却することにより、セルロース59.4mg、変性ポリプロピレン15.8mg、ポリプロピレン117.2mgからなるフィルムを得た。得られたフィルムの線膨張係数を測定した。また、接着性試験を実施した。結果を表1に示した。
[Example 1]
20 g of maleic anhydride-modified polypropylene obtained in Production Example 2 was dissolved in 180 g of toluene at 80 ° C. Here, the cellulose nonwoven fabric 20 mm × 50 mm (59.4 mg) obtained in Production Example 1 was dipped for 3 seconds, pulled up and air-dried for 1 minute. This was repeated 5 times and dried at 20 ° C. for 45 minutes. This was preheated at 160 ° C. for 1 minute and then pressed at 160 ° C. and 5 MPa for 1 minute. Then, the cellulose nonwoven fabric / modified polypropylene composite film was obtained by cooling at room temperature and 5 MPa for 1 minute.
Separately, a commercially available polypropylene (manufactured by Nippon Polypropylene Co., Ltd .: MA1, MFR nominal 21 g / 10 min according to JIS K7210: 1999) was formed into a 100 μm thick film by hot pressing.
The cellulose nonwoven fabric / modified polypropylene composite film was sandwiched between the two polypropylene films thus obtained and preheated at 190 ° C. for 1 minute, and then pressed at 190 ° C. and 5 MPa for 1 minute. Then, the film which consists of 59.4 mg of cellulose, 15.8 mg of modified polypropylene, and 117.2 mg of polypropylene was obtained by cooling at room temperature and 5 MPa for 1 minute. The linear expansion coefficient of the obtained film was measured. Also, an adhesion test was performed. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1と同様にして得た市販のポリプロピレンフィルムの線膨張係数を測定し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
The linear expansion coefficient of a commercially available polypropylene film obtained in the same manner as in Example 1 was measured, and the results are shown in Table 1.

[比較例2]
製造例2で得られた無水マレイン酸変性ポリプロピレンを160℃で1分間予熱した後、160℃、5MPaで1分間プレスした。その後、室温、5MPaで1分間冷却することにより、100μm厚の変性ポリプロピレンフィルムを得た。得られたフィルムの線膨張係数を測定し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
The maleic anhydride-modified polypropylene obtained in Production Example 2 was preheated at 160 ° C. for 1 minute, and then pressed at 160 ° C. and 5 MPa for 1 minute. Then, a modified polypropylene film having a thickness of 100 μm was obtained by cooling at room temperature and 5 MPa for 1 minute. The linear expansion coefficient of the obtained film was measured, and the results are shown in Table 1.

[比較例3]
実施例1と同様にして得た市販のポリプロピレンフィルム2枚で製造例1で得られたセルロース不織布をはさみ、190℃で1分間予熱した後、190℃、5MPaで1分間プレスした。その後、室温、5MPaで1分間冷却することにより、セルロース不織布40.0mg、ポリプロピレン130.2mgからなる複合材料フィルムを得た。得られたフィルムの線膨張係数を測定した。また、接着性試験を実施した。結果を表1に示した。
[Comparative Example 3]
The cellulose nonwoven fabric obtained in Production Example 1 was sandwiched between two commercially available polypropylene films obtained in the same manner as in Example 1, preheated at 190 ° C. for 1 minute, and then pressed at 190 ° C. and 5 MPa for 1 minute. Then, the composite material film which consists of cellulose nonwoven fabric 40.0mg and polypropylene 130.2mg was obtained by cooling at room temperature and 5 Mpa for 1 minute. The linear expansion coefficient of the obtained film was measured. Also, an adhesion test was performed. The results are shown in Table 1.

Figure 0005163138
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実施例1及び比較例1〜3の結果から、セルロース繊維、官能基を有する変性ポリオレフィン、及びポリオレフィンからなる本発明のセルロース/ポリオレフィン系複合材料は、低い線膨張係数を示し、かつ各成分が強固に接着されたフィルムであることが明らかになった。なお、セルロース繊維は、有機物であるため、燃焼しても、実質的にアッシュは発生しないため、サーマルリサイクルに有利である。   From the results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the cellulose / polyolefin composite material of the present invention comprising cellulose fiber, a modified polyolefin having a functional group, and a polyolefin exhibits a low linear expansion coefficient and each component is strong. It was revealed that the film was adhered to the film. In addition, since a cellulose fiber is organic substance, even if it burns, since an ash is not generate | occur | produced substantially, it is advantageous to thermal recycling.

Claims (1)

(A)セルロース繊維として1500nm以上の繊維径のものを含まないセルロース不織布、(B)官能基を有する変性ポリオレフィン、および(C)ポリオレフィンを含むセルロース/ポリオレフィン系複合材料であって、
前記(A)セルロース不織布の含有量が10〜80重量%であり、
(B)官能基を有する変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンおよび/またはカチオン性基を含むポリオレフィンであるセルロース/ポリオレフィン系複合材料
(A) A cellulose nonwoven fabric that does not contain a cellulose fiber having a fiber diameter of 1500 nm or more as a cellulose fiber, (B) a modified polyolefin having a functional group, and (C) a cellulose / polyolefin composite material containing a polyolefin ,
The content of the cellulose nonwoven fabric (A) is 10 to 80% by weight,
(B) A cellulose / polyolefin composite material in which the modified polyolefin having a functional group is a maleic anhydride-modified polyolefin and / or a polyolefin containing a cationic group .
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