JP5940933B2 - Resin composition - Google Patents

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本発明は、ナノサイズの繊維径をもった微細セルロース繊維を含有し、高い機械的強度を有する樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a resin composition containing fine cellulose fibers having a nano-sized fiber diameter and having high mechanical strength.

従来、樹脂の機械的強度等を向上させる目的で、樹脂に、ナノサイズの繊維径をもった微細セルロース繊維を配合することが広く行われている。しかし、微細セルロース繊維は親水性繊維であるため、疎水性の樹脂に配合されると該樹脂中で凝集し、均一に分散されないため、目的の機械的強度の向上を達成できないという課題がある。そこで、微細セルロース繊維を表面修飾等により改質して疎水化し、疎水性の樹脂中で均一分散可能にすることが行われている。   Conventionally, for the purpose of improving the mechanical strength and the like of a resin, it is widely performed to add fine cellulose fibers having a nano-sized fiber diameter to the resin. However, since the fine cellulose fiber is a hydrophilic fiber, when it is blended in a hydrophobic resin, it aggregates in the resin and is not uniformly dispersed, so that there is a problem that the intended mechanical strength cannot be improved. In view of this, fine cellulose fibers are modified by surface modification or the like to make them hydrophobic so that they can be dispersed uniformly in a hydrophobic resin.

例えば特許文献1には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂中に微細セルロース繊維が均一分散され、該熱可塑性樹脂の機械的強度が向上されたセルロース繊維含有樹脂材料の製造方法として、平均繊維径2〜200nmの表面処理されたセルロース繊維と有機溶媒と第一の熱可塑性樹脂とを混合後、第一の熱可塑性樹脂より分子量が大きい第二の熱可塑性樹脂を更に混合する方法が記載されている。また特許文献1には、この表面処理されたセルロース繊維の例として、セルロース繊維の水酸基を酸、アルコール類、酸無水物等の修飾剤により化学修飾したもの、あるいは2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジン−N−オキシル(以下、TEMPOとも表記する)等のN−オキシル化合物の存在下、セルロース繊維を酸化剤で酸化処理したもの等が挙げられている。後者のTEMPO触媒を用いたセルロース繊維の酸化処理では、セルロースの構成モノマー単位であるグルコピラノース環中のC6位の一級水酸基のみが選択的に酸化され、アルデヒドを経由してカルボキシ基まで酸化される。   For example, Patent Document 1 discloses an average fiber as a method for producing a cellulose fiber-containing resin material in which fine cellulose fibers are uniformly dispersed in a thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate and polycarbonate, and the mechanical strength of the thermoplastic resin is improved. A method of further mixing a second thermoplastic resin having a molecular weight larger than that of the first thermoplastic resin after mixing the surface-treated cellulose fibers having a diameter of 2 to 200 nm, the organic solvent, and the first thermoplastic resin is described. ing. Further, in Patent Document 1, as an example of the surface-treated cellulose fiber, one obtained by chemically modifying a hydroxyl group of cellulose fiber with a modifier such as an acid, an alcohol, an acid anhydride, or 2,2,6,6- Examples include those obtained by oxidizing cellulose fibers with an oxidizing agent in the presence of an N-oxyl compound such as tetramethyl-1-piperidine-N-oxyl (hereinafter also referred to as TEMPO). In the oxidation treatment of cellulose fibers using the latter TEMPO catalyst, only the primary hydroxyl group at the C6 position in the glucopyranose ring, which is a constituent monomer unit of cellulose, is selectively oxidized and oxidized to the carboxy group via the aldehyde. .

また特許文献2には、樹脂との密着性が改善された微細セルロース繊維として、分子中にエステル化されたウロン酸残基を有し、かつセルロースI型結晶構造を有する微細セルロースエステル繊維が記載されている。特許文献2によれば、この微細セルロースエステル繊維は、TEMPO触媒を用いたセルロース繊維の酸化処理を経て得られた、カルボキシ基を含有する親水性の微細セルロース繊維の分散体に、有機オニウム化合物を含む溶液を添加することにより、該微細セルロース繊維表面のカルボン酸アルカリ金属と該有機オニウム化合物の有機オニウムイオンとのイオン交換を行って、該微細セルロース繊維を疎水化(親油化)し、更に、この疎水化された微細セルロース繊維にアルキル化剤を反応させてエステル化を行うことにより得られるとされている。   Patent Document 2 describes a fine cellulose ester fiber having a uronic acid residue esterified in a molecule and a cellulose I-type crystal structure as a fine cellulose fiber having improved adhesion to a resin. Has been. According to Patent Document 2, this fine cellulose ester fiber is obtained by adding an organic onium compound to a dispersion of hydrophilic fine cellulose fibers containing a carboxy group, which is obtained through oxidation treatment of cellulose fibers using a TEMPO catalyst. By adding a solution containing, ion exchange between the alkali metal carboxylate on the surface of the fine cellulose fiber and the organic onium ion of the organic onium compound is performed to make the fine cellulose fiber hydrophobic (lipophilic), The hydrophobized fine cellulose fiber is said to be obtained by reacting an alkylating agent with esterification.

また特許文献3には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の疎水性の樹脂と疎水化された微細セルロース繊維とを含む、機械的強度に優れた樹脂組成物が記載されている。この疎水化された微細セルロース繊維は、TEMPO触媒を用いたセルロース繊維の酸化処理を経て得られた、カルボキシ基を含有する親水性の微細セルロース繊維の分散体に、有機カチオン性物質を添加・攪拌することにより得られるもので、該微細セルロース繊維表面のカルボン酸基の水素イオンは、疎水性の有機カチオンにイオン交換されている。   Patent Document 3 describes a resin composition having excellent mechanical strength, which includes a hydrophobic resin such as an epoxy resin or a phenol resin and a hydrophobized fine cellulose fiber. This hydrophobized fine cellulose fiber is obtained by adding and stirring an organic cationic substance to a dispersion of hydrophilic fine cellulose fibers containing a carboxy group, which is obtained through oxidation treatment of cellulose fibers using a TEMPO catalyst. The hydrogen ion of the carboxylic acid group on the surface of the fine cellulose fiber is ion-exchanged with a hydrophobic organic cation.

特開2010−265357号公報JP 2010-265357 A 特開2010−59571号公報JP 2010-59571 A 特開2011−47084号公報JP 2011-47084 A

樹脂の機械的強度の向上等を目的として、特許文献1又は3の記載に従って、親水性から疎水性に改質された微細セルロース繊維を樹脂に配合して樹脂組成物を製造した場合、該樹脂が、意図せずに該樹脂本来の色とは異なった色に着色されてしまい、得られた樹脂組成物が意図しない色を呈するという問題があった。このような、含有されている樹脂本来の色とは異なった色の樹脂組成物は、用途が限定されてしまい汎用性に劣る。特許文献1〜3には、斯かる樹脂の着色の問題について言及がなく、斯かる問題を解決し得る手段は未だ提供されていない。   When a resin composition is produced by blending fine cellulose fibers modified from hydrophilic to hydrophobic in accordance with the description in Patent Document 1 or 3 for the purpose of improving the mechanical strength of the resin, the resin However, it is unintentionally colored in a color different from the original color of the resin, and there is a problem that the obtained resin composition exhibits an unintended color. Such a resin composition having a color different from the original color of the contained resin is inferior in versatility because its use is limited. Patent Documents 1 to 3 do not mention the problem of coloring the resin, and no means for solving the problem has been provided.

従って本発明の課題は、微細セルロース繊維と樹脂とを含有し、実用上十分な機械的強度を有し、該樹脂の着色が少ない樹脂組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin composition containing fine cellulose fibers and a resin, having a practically sufficient mechanical strength and being less colored.

本発明者らは、TEMPO触媒を用いたセルロース繊維の酸化処理を経て得られた、カルボキシ基を含有する親水性の微細セルロース繊維の特性(高結晶性、高アスペクト比を有する等)に着目し、斯かる特性を活かして樹脂の機械的強度を効果的に向上し得る方法について種々検討した結果、該微細セルロース繊維の表面を選択的に疎水化することにより、該微細セルロース繊維の結晶性の低下やそれに起因する機械的強度向上効果の低下が避けられるとの知見を得、更に検討した結果、該微細セルロース繊維を構成するセルロースのカルボキシ基を選択的にアミド化することにより、該微細セルロース繊維に固有の結晶構造を維持しつつその繊維表面を選択的に疎水化し、樹脂との相溶性を向上させることができることを知見した。また、斯かるアミド化反応により得られた微細セルロース繊維複合体と特定の樹脂との併用により、該樹脂の着色を効果的に抑制しつつその機械的強度を効果的に向上し得ることも知見した。   The present inventors pay attention to the characteristics (high crystallinity, having a high aspect ratio, etc.) of hydrophilic fine cellulose fibers containing a carboxy group obtained through oxidation treatment of cellulose fibers using a TEMPO catalyst. As a result of various studies on methods that can effectively improve the mechanical strength of the resin by taking advantage of such properties, the surface of the fine cellulose fiber is selectively hydrophobized to thereby improve the crystallinity of the fine cellulose fiber. As a result of further finding that the reduction and the reduction in the mechanical strength improvement effect resulting from the reduction can be avoided, the fine cellulose can be obtained by selectively amidating the carboxy group of the cellulose constituting the fine cellulose fiber. It has been found that the fiber surface can be selectively hydrophobized while maintaining the crystal structure unique to the fiber to improve the compatibility with the resin. It is also found that the combined use of a fine cellulose fiber composite obtained by such an amidation reaction and a specific resin can effectively improve the mechanical strength while effectively suppressing the coloring of the resin. did.

本発明は、前記知見に基づきなされたもので、微細セルロース繊維に炭化水素基がアミド結合を介して結合してなる微細セルロース繊維複合体と、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂とを含有する樹脂組成物を提供することにより、前記課題を解決したものである。   The present invention has been made on the basis of the above-mentioned knowledge. A fine cellulose fiber composite in which a hydrocarbon group is bonded to a fine cellulose fiber through an amide bond, a polyolefin resin, a polyvinyl chloride resin, and a polyamide resin. And the said subject is solved by providing the resin composition containing 1 or more types of resin selected from the group which consists of polycarbonate-type resin.

また本発明は、前記樹脂組成物の製造方法であって、前記微細セルロース繊維複合体と前記樹脂とを混合して均一混合物を得、該均一混合物を任意の形状に成形する工程を有する、樹脂組成物の製造方法を提供することにより、前記課題を解決したものである。   Moreover, this invention is a manufacturing method of the said resin composition, Comprising: The said fine cellulose fiber composite body and the said resin are mixed, the uniform mixture is obtained, and resin which has the process of shape | molding this uniform mixture in arbitrary shapes The problem is solved by providing a method for producing the composition.

本発明によれば、微細セルロース繊維と樹脂とを含有し、実用上十分な機械的強度を有し、該樹脂の着色が少ない樹脂組成物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition which contains fine cellulose fiber and resin, has sufficient mechanical strength practically, and there is little coloring of this resin is provided.

本発明の樹脂組成物は、微細セルロース繊維複合体と特定の樹脂とを必須成分と含有している。以下に各成分について詳細に説明する。   The resin composition of the present invention contains a fine cellulose fiber composite and a specific resin as essential components. Each component will be described in detail below.

本発明で用いる微細セルロース繊維複合体は、原料であるところの微細セルロース繊維に炭化水素基がアミド結合を介して結合してなるものである。このアミド結合は、微細セルロース繊維複合体を構成するセルロースの構成モノマー単位であるグルコピラノース環のC6位に位置していることが好ましい。本発明で用いる微細セルロース繊維複合体は、後述するように、カルボキシ基を含有する微細セルロース繊維の該カルボキシ基を選択的にアミド化することによって得られるものであるところ、該微細セルロース繊維複合体においてアミド結合がグルコピラノース環中のC6位に位置していることは、そのアミド化反応の出発原料である該微細セルロース繊維が、該微細セルロース繊維を構成するセルロースのグルコピラノース環中のC6位にカルボキシ基(アミド化されるカルボキシ基)を有しているものであることを意味する。尚、以下では、特に言及しない限り、「微細セルロース繊維」は、微細セルロース繊維複合体の出発原料であるアミド結合を有しない(カルボキシ基がアミド化されていない)微細セルロース繊維を意味し、「微細セルロース繊維複合体」は、カルボキシ基がアミド化された微細セルロース繊維を意味する。   The fine cellulose fiber composite used in the present invention is obtained by bonding a hydrocarbon group to a fine cellulose fiber as a raw material via an amide bond. This amide bond is preferably located at the C6 position of the glucopyranose ring which is a constituent monomer unit of cellulose constituting the fine cellulose fiber composite. The fine cellulose fiber composite used in the present invention is obtained by selectively amidating the carboxy group of a fine cellulose fiber containing a carboxy group, as will be described later. That the amide bond is located at the C6 position in the glucopyranose ring in C6 position in the glucopyranose ring of cellulose constituting the fine cellulose fiber is that the fine cellulose fiber that is the starting material for the amidation reaction Means having a carboxy group (carboxy group to be amidated). Hereinafter, unless otherwise specified, “fine cellulose fiber” means a fine cellulose fiber having no amide bond (carboxy group is not amidated) which is a starting material of the fine cellulose fiber composite, “Fine cellulose fiber composite” means fine cellulose fibers in which a carboxy group is amidated.

本発明で用いる微細セルロース繊維複合体の平均繊維径は、樹脂組成物の機械的強度の向上効果をより確実に奏させるようにする観点から、好ましくは1nm以上、そして、好ましくは200nm以下、更に好ましくは100nm以下、特に好ましくは50nm以下、より具体的には、好ましくは1〜200nm、更に好ましくは1〜100nm、特に好ましくは1〜50nmである。平均繊維径は下記測定方法により測定される。原料にあたる「微細セルロース繊維」及びこれをアミド化した「微細セルロース繊維複合体」それぞれの平均繊維径は、下記測定方法に準じて測定できる。   The average fiber diameter of the fine cellulose fiber composite used in the present invention is preferably 1 nm or more, and preferably 200 nm or less, from the viewpoint of more surely improving the mechanical strength of the resin composition. The thickness is preferably 100 nm or less, particularly preferably 50 nm or less, more specifically preferably 1 to 200 nm, further preferably 1 to 100 nm, and particularly preferably 1 to 50 nm. The average fiber diameter is measured by the following measuring method. The average fiber diameter of each of the “fine cellulose fibers” as the raw material and the “fine cellulose fiber composite” obtained by amidating them can be measured according to the following measurement method.

<微細セルロース繊維又は微細セルロース繊維複合体の平均繊維径の測定方法>
固形分濃度0.0001質量%のセルロース繊維に水又はエタノールを加えた分散液を調製し、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の繊維高さを測定する。そして、セルロース繊維が確認できる顕微鏡画像において、微細セルロース繊維を5本以上抽出し、それらの繊維高さから平均繊維径を算出する。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本×6本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による画像で分析できる高さを繊維の幅と見なすことができる。
<Measuring method of average fiber diameter of fine cellulose fiber or fine cellulose fiber composite>
An atomic force microscope was prepared by preparing a dispersion in which water or ethanol was added to cellulose fibers having a solid content concentration of 0.0001% by mass, and the dispersion was dropped onto mica (mica) and dried. (AFM, Nanoscope III Tapping mode AFM, manufactured by Digital instrument, probe uses Nano Sensors Point Probe (NCH)) is used to measure the fiber height of the cellulose fibers in the observation sample. And in the microscope image which can confirm a cellulose fiber, five or more fine cellulose fibers are extracted, and an average fiber diameter is computed from those fiber heights. In general, the minimum unit of cellulose nanofibers prepared from higher plants is packed in a square shape with 6 x 6 molecular chains. Therefore, the height that can be analyzed by AFM images is regarded as the fiber width. Can do.

また、本発明で用いる微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量は、好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.4mmol/g以上、特に好ましくは0.6mmol/g以上、そして、好ましくは3mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、特に好ましくは1.8mmol/g以下、より具体的には、好ましくは0.1〜3mmol/g、更に好ましくは0.4〜2mmol/g、特に好ましくは0.6〜1.8mmol/gである。尚、本発明の樹脂組成物には、カルボキシ基含有量が斯かる範囲外であるセルロース繊維が、意図せずに不純物として含まれることもあり得る。   The carboxy group content of the fine cellulose fiber used in the present invention is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.4 mmol / g or more, particularly preferably 0.6 mmol / g or more, and preferably 3 mmol. / G or less, more preferably 2 mmol / g or less, particularly preferably 1.8 mmol / g or less, more specifically preferably 0.1 to 3 mmol / g, more preferably 0.4 to 2 mmol / g, particularly Preferably it is 0.6-1.8 mmol / g. In the resin composition of the present invention, cellulose fibers having a carboxy group content outside such a range may be unintentionally contained as impurities.

微細セルロース繊維がカルボキシ基を0.1mmol/g以上、3mmol/g以下含有していることは、好ましくは平均繊維径200nm以下の微小な平均繊維径をもつ微細セルロース繊維を安定的に得る上で重要な要素である。即ち、天然セルロースの生合成の過程においては、通常、ミクロフィブリルと呼ばれるナノファイバーがまず形成され、これらが多束化して高次な固体構造を構築しているところ、本発明で用いる微細セルロース繊維複合体の原料である微細セルロース繊維は、後述するように、これを原理的に利用して得られるものであり、天然由来のセルロース固体原料においてミクロフィブリル間の強い凝集力の原動となっている表面間の水素結合を弱めるために、その一部を酸化し、カルボキシ基に変換することによって得られる。従って、セルロースに存在するカルボキシ基の量の総和(カルボキシ基含有量)が多いほうが、より微小な繊維径として安定に存在することができ、また水中においては、電気的な反発力が生じることにより、ミクロフィブリルが凝集を維持せずにばらばらになろうとする傾向が高まり、ナノファイバーの分散安定性がより増大する。前記カルボキシ基含有量が0.1mmol/g未満では、微小な平均繊維径をもつ微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)として得られ難くなり、また、水等の極性溶媒中における分散安定性が低下するおそれがある。微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量は下記測定方法により測定される。下記測定方法における「セルロース繊維」は原料にあたる「微細セルロース繊維」に読み替えることができる。   The fact that the fine cellulose fiber contains a carboxy group of 0.1 mmol / g or more and 3 mmol / g or less is preferable for stably obtaining fine cellulose fibers having a fine average fiber diameter of 200 nm or less. It is an important element. That is, in the process of biosynthesis of natural cellulose, normally, nanofibers called microfibrils are first formed, and these are multi-bundleed to construct a higher-order solid structure. Fine cellulose fibers used in the present invention As will be described later, the fine cellulose fiber that is a raw material of the composite is obtained in principle, and is a driving force of strong cohesion between microfibrils in a naturally derived cellulose solid raw material. In order to weaken the hydrogen bond between the surfaces, it is obtained by oxidizing a part thereof and converting it to a carboxy group. Therefore, the larger the total amount of carboxy groups present in cellulose (carboxy group content), the smaller the fiber diameter, the more stable it can exist, and in water, an electric repulsive force is generated. In addition, the tendency of microfibrils to break apart without maintaining agglomeration is increased, and the dispersion stability of nanofibers is further increased. When the carboxy group content is less than 0.1 mmol / g, it becomes difficult to obtain fine cellulose fibers (fine cellulose fiber composite) having a fine average fiber diameter, and the dispersion stability in a polar solvent such as water is low. May decrease. The carboxy group content of the fine cellulose fiber is measured by the following measuring method. “Cellulose fiber” in the following measurement method can be read as “fine cellulose fiber” as a raw material.

<微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量の測定方法>
乾燥質量0.5gのセルロース繊維を100mlビーカーにとり、イオン交換水を加えて全体で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、セルロース繊維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(AUT−50、東亜ディーケーケー(株)製)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、セルロース繊維のカルボキシ基含有量を算出する。
微細セルロース繊維の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)
<Measuring method of carboxy group content of fine cellulose fiber>
Take a cellulose fiber with a dry mass of 0.5 g in a 100 ml beaker, add ion-exchanged water to make a total of 55 ml, add 5 ml of 0.01 M sodium chloride aqueous solution to prepare a dispersion, and until the cellulose fibers are sufficiently dispersed The dispersion is stirred. 0.1M hydrochloric acid is added to this dispersion to adjust the pH to 2.5-3, and 0.05M sodium hydroxide aqueous solution is waited for using an automatic titrator (AUT-50, manufactured by Toa DKK Co., Ltd.). The solution is dropped into the dispersion under the condition of 60 seconds, and the conductivity and pH values are measured every minute, and the measurement is continued until the pH is about 11, thereby obtaining an conductivity curve. From this conductivity curve, a sodium hydroxide titration amount is obtained, and the carboxy group content of the cellulose fiber is calculated by the following formula.
Carboxy group content of fine cellulose fiber (mmol / g) = sodium hydroxide titration × sodium hydroxide aqueous solution concentration (0.05 M) / mass of cellulose fiber (0.5 g)

本発明で用いる微細セルロース繊維は、平均アスペクト比(繊維長/繊維径)が、好ましくは10以上、更に好ましくは50以上、特に好ましくは100以上、そして、好ましくは1000以下、更に好ましくは500以下、特に好ましくは350以下、より具体的には、好ましくは10〜1000、更に好ましくは50〜500、特に好ましくは100〜350である。平均アスペクト比が斯かる範囲にある繊維は、樹脂と混合した際の分散性に優れ、機械的強度が高く、特に脆性破壊し難いという特長を有する。平均アスペクト比は下記測定方法により測定される。下記測定方法で測定されるセルロース繊維の平均アスペクト比は、原料にあたる「微細セルロース繊維」のものであるが、アミド化した「微細セルロース繊維複合体」とも実質的に同じである。   The fine cellulose fibers used in the present invention have an average aspect ratio (fiber length / fiber diameter) of preferably 10 or more, more preferably 50 or more, particularly preferably 100 or more, and preferably 1000 or less, more preferably 500 or less. Especially preferably, it is 350 or less, More specifically, Preferably it is 10-1000, More preferably, it is 50-500, Most preferably, it is 100-350. A fiber having an average aspect ratio in such a range has characteristics that it has excellent dispersibility when mixed with a resin, high mechanical strength, and is particularly difficult to brittle fracture. The average aspect ratio is measured by the following measurement method. The average aspect ratio of the cellulose fibers measured by the following measurement method is that of “fine cellulose fibers” corresponding to the raw material, but is substantially the same as that of the amidated “fine cellulose fiber composite”.

<平均アスペクト比の測定方法>
平均アスペクト比は、セルロース繊維に水を加えて調製した分散液(セルロース繊維の質量濃度0.005〜0.04質量%)の粘度から算出する。分散液の粘度は、レオメーター(MCR、DG42(二重円筒)、PHYSICA社製)を用いて20℃で測定する。分散液のセルロース繊維の質量濃度と分散液の水に対する比粘度との関係から、下記式(1)によりセルロース繊維のアスペクト比を逆算し、これを平均アスペクト比とする。下記式(1)は、The Theory of Polymer Dynamics,M.DOI and D.F.EDWARDS,CLARENDON PRESS・OXFORD,1986,P312に記載の剛直棒状分子の粘度式(8.138)と、Lb2×ρ=M/NAの関係〔式中、Lは繊維長、bは繊維幅(セルロース繊維断面は正方形とする)、ρはセルロース繊維の濃度(kg/m3)、Mは分子量、NAはアボガドロ数を表す〕から導出される。尚、粘度式(8.138)において、剛直棒状分子=セルロース繊維とした。また、下記式(1)中、ηSPは比粘度、πは円周率、lnは自然対数、Pはアスペクト比(L/b)、γ=0.8、ρSは分散媒の密度(kg/m3)、ρ0はセルロース結晶の密度(kg/m3)、Cはセルロースの質量濃度(C=ρ/ρS)を表す。
<Measuring method of average aspect ratio>
The average aspect ratio is calculated from the viscosity of a dispersion liquid prepared by adding water to cellulose fibers (mass concentration of cellulose fibers: 0.005 to 0.04 mass%). The viscosity of the dispersion is measured at 20 ° C. using a rheometer (MCR, DG42 (double cylinder), manufactured by PHYSICA). From the relationship between the mass concentration of the cellulose fibers in the dispersion and the specific viscosity of the dispersion with respect to water, the aspect ratio of the cellulose fibers is calculated by the following formula (1) to obtain the average aspect ratio. The following formula (1) is obtained from The Theory of Polymer Dynamics, M .; DOI and D.D. F. EDWARDS, CLARENDON PRESS · OXFORD, 1986 , P312 viscosity rigid-rod molecules according to equation (8.138), the relationship wherein the Lb 2 × ρ = M / N A, L is the fiber length, b is fiber width (The cross section of the cellulose fiber is a square), ρ is the concentration of the cellulose fiber (kg / m 3 ), M is the molecular weight, and N A is the Avogadro number. In the viscosity formula (8.138), rigid rod-like molecules = cellulose fibers. In the following formula (1), η SP is the specific viscosity, π is the circumference ratio, ln is the natural logarithm, P is the aspect ratio (L / b), γ = 0.8, ρ S is the density of the dispersion medium ( kg / m 3 ), ρ 0 represents the density of cellulose crystals (kg / m 3 ), and C represents the mass concentration of cellulose (C = ρ / ρ S ).

Figure 0005940933
Figure 0005940933

本発明で用いる微細セルロース繊維複合体において、アミド結合を介して結合する炭化水素基としては、例えば、炭素数1の炭化水素基、又は炭素数2〜30の飽和若しくは不飽和の、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基が挙げられる。これらの炭化水素基は、後述するように、微細セルロース繊維複合体の製造時に原料として用いられる第1級又は第2級アミン由来のものである。具体例として以下の炭化水素基が挙げられる。
・炭素数1の炭化水素基:メチル基。
・炭素数2〜30の飽和の、直鎖状の炭化水素基:エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基。
・炭素数2〜30の不飽和の、直鎖状の炭化水素基:オレイル基、ミリストレイル基、パルミトレイル基、リノレイル基、リノレニル基、エイコサニル基。
・炭素数2〜30の飽和の、分岐状の炭化水素基:イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、イソへキシル基、2−ヘキシル基、ジメチルブチル基、エチルブチル基。
In the fine cellulose fiber composite used in the present invention, the hydrocarbon group bonded via an amide bond is, for example, a hydrocarbon group having 1 carbon atom, or a saturated or unsaturated, straight chain having 2 to 30 carbon atoms. Or a branched hydrocarbon group is mentioned. As will be described later, these hydrocarbon groups are derived from a primary or secondary amine used as a raw material when producing a fine cellulose fiber composite. Specific examples include the following hydrocarbon groups.
-A hydrocarbon group having 1 carbon atom: a methyl group.
-C2-C30 saturated, linear hydrocarbon group: ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, octadecyl group, docosyl group An octacosanyl group.
-Unsaturated, linear hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms: oleyl group, myristol group, palmitoleyl group, linoleyl group, linolenyl group, eicosanyl group.
A saturated branched hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms: isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, 2-hexyl group , Dimethylbutyl group, ethylbutyl group.

また前記炭化水素基の他にも、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの脂環式炭化水素基、ベンジル基、フェニル基などの芳香族炭化水素基も、本発明で用いる微細セルロース繊維複合体においてアミド結合を介して結合する炭化水素基として、好適に用いられる。   In addition to the hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group, and aromatic hydrocarbon groups such as benzyl group and phenyl group are also amide bonds in the fine cellulose fiber composite used in the present invention. It is preferably used as a hydrocarbon group bonded via

微細セルロース繊維複合体中の炭化水素基の平均結合量(微細セルロース繊維複合体の単位質量当たりの平均結合量)は、好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.5mmol/g以上、そして、好ましくは3mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、特に好ましくは1mmol/g以下、より具体的には、好ましくは0.1〜3mmol/g、更に好ましくは0.1〜2mmol/g、特に好ましくは0.5〜1mmol/gである。炭化水素基の平均結合量は、次式により算出される。次式において、「炭化水素基導入前の微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量」は、前記<微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量の測定方法>により測定され、「炭化水素基導入後の微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量」は、後述する<微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量の測定方法>により測定される。
炭化水素基の結合量(mmol/g)=炭化水素基導入前の微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量(mmol/g)−炭化水素基導入後の微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量(mmol/g)
The average bond amount of hydrocarbon groups in the fine cellulose fiber composite (average bond amount per unit mass of the fine cellulose fiber composite) is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.5 mmol / g or more, And preferably 3 mmol / g or less, more preferably 2 mmol / g or less, particularly preferably 1 mmol / g or less, more specifically preferably 0.1 to 3 mmol / g, more preferably 0.1 to 2 mmol / g. g, particularly preferably 0.5 to 1 mmol / g. The average bond amount of the hydrocarbon group is calculated by the following formula. In the following formula, “carboxy group content of fine cellulose fiber before introduction of hydrocarbon group” is measured by the above <Method for measuring carboxy group content of fine cellulose fiber>, and “fine cellulose fiber after introduction of hydrocarbon group” The “carboxy group content of the composite” is measured by the <Measurement method of carboxy group content of fine cellulose fiber composite> described later.
Bond amount of hydrocarbon group (mmol / g) = Carboxyl group content of fine cellulose fiber before introduction of hydrocarbon group (mmol / g) -Carboxy group content of fine cellulose fiber composite after introduction of hydrocarbon group (mmol) / G)

また、微細セルロース繊維複合体中の炭化水素基の平均結合量から、次式により、原料である微細セルロース繊維への炭化水素基の導入率を算出することができる。
炭化水素基の導入率(%)={微細セルロース繊維複合体中の炭化水素基の平均結合量(mmol/g)/炭化水素基導入前の微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量(mmol/g)}×100
Moreover, the introduction rate of the hydrocarbon group to the fine cellulose fiber which is a raw material can be calculated from the average bond amount of the hydrocarbon group in the fine cellulose fiber composite by the following formula.
Introduction rate (%) of hydrocarbon groups = {average bond amount of hydrocarbon groups in the fine cellulose fiber composite (mmol / g) / carboxy group content of fine cellulose fibers before introduction of hydrocarbon groups (mmol / g) } × 100

また前述したように、微細セルロース繊維複合体は、カルボキシ基を有する微細セルロース繊維の該カルボキシ基をアミド化することで得られるところ、微細セルロース繊維複合体中のカルボキシ基の全てがアミド化されていても良く、あるいはカルボキシ基がアミド化されずに残存していても構わない。本発明で用いる微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量は、好ましくは0mmol/g以上、更に好ましくは0.2mmol/g以上、そして、好ましくは2.9mmol/g以下、更に好ましくは1mmol/g以下、特に好ましくは0.8mmol/g以下、より具体的には、好ましくは0〜2.9mmol/g、更に好ましくは0〜1mmol/g、特に好ましくは0.2〜0.8mmol/g以下である。微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量は、次のようにして測定される。   As described above, the fine cellulose fiber composite is obtained by amidating the carboxy group of the fine cellulose fiber having a carboxy group, and all of the carboxy groups in the fine cellulose fiber composite are amidated. Alternatively, the carboxy group may remain without being amidated. The carboxy group content of the fine cellulose fiber composite used in the present invention is preferably 0 mmol / g or more, more preferably 0.2 mmol / g or more, and preferably 2.9 mmol / g or less, more preferably 1 mmol / g. Hereinafter, particularly preferably 0.8 mmol / g or less, more specifically, preferably 0 to 2.9 mmol / g, more preferably 0 to 1 mmol / g, particularly preferably 0.2 to 0.8 mmol / g or less. It is. The carboxy group content of the fine cellulose fiber composite is measured as follows.

<微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量の測定方法>
乾燥質量0.5gの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−50」)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複合体のカルボキシ基含有量を算出する。
微細セルロース繊維複合体の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)/微細セルロース繊維複合体の質量(0.5g)
<Measuring method of carboxy group content of fine cellulose fiber composite>
Take a fine cellulose fiber composite with a dry mass of 0.5 g in a 100 mL beaker, add ion-exchanged water or a mixed solvent of methanol / water = 2/1 to make a total of 55 mL, and add 5 mL of 0.01 M sodium chloride aqueous solution to it. A dispersion is prepared, and the dispersion is stirred until the fine cellulose fiber composite is sufficiently dispersed. 0.1M hydrochloric acid was added to this dispersion to adjust the pH to 2.5-3, and 0.05M sodium hydroxide aqueous solution was added using an automatic titrator (trade name “AUT-50” manufactured by Toa DKK Corporation). The solution is dropped into the dispersion under the condition of a waiting time of 60 seconds, and the conductivity and pH values are measured every minute, and the measurement is continued until the pH is about 11 to obtain a conductivity curve. From this conductivity curve, the sodium hydroxide titration amount is obtained, and the carboxy group content of the fine cellulose fiber composite is calculated by the following formula.
Carboxy group content of fine cellulose fiber composite (mmol / g) = Sodium hydroxide titration × Sodium hydroxide aqueous solution concentration (0.05 M) / Mass of fine cellulose fiber composite (0.5 g)

本発明で用いる微細セルロース繊維複合体は、例えば、下記工程1及び2を有する製造方法によって製造することができる。
工程1:天然セルロース繊維をN―オキシル化合物の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2:工程1を経て得られたカルボキシ基含有セルロース繊維に、炭化水素基を有する第1級又は第2級アミンを反応させて、該セルロース繊維のカルボキシ基のアミド化反応を行う工程。
The fine cellulose fiber composite used in the present invention can be produced, for example, by a production method having the following steps 1 and 2.
Step 1: A step of oxidizing a natural cellulose fiber in the presence of an N-oxyl compound to obtain a carboxy group-containing cellulose fiber.
Step 2: A step of reacting a carboxy group-containing cellulose fiber obtained through Step 1 with a primary or secondary amine having a hydrocarbon group to carry out an amidation reaction of the carboxy group of the cellulose fiber.

前記工程1では、先ず、水中に天然セルロース繊維を分散させたスラリーを調製する。スラリーは、原料となる天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)に対して約10〜1000倍量(質量基準)の水を加え、ミキサー等で処理することにより得られる。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良い。   In the step 1, first, a slurry in which natural cellulose fibers are dispersed in water is prepared. The slurry is obtained by adding about 10 to 1000 times (mass basis) of water to the natural cellulose fiber (absolute dry basis) as a raw material, and processing with a mixer or the like. Examples of natural cellulose fibers include wood pulp such as softwood pulp and hardwood pulp; cotton pulp such as cotton linter and cotton lint; non-wood pulp such as straw pulp and bagasse pulp; bacterial cellulose and the like. These 1 type can be used individually or in combination of 2 or more types. The natural cellulose fiber may be subjected to a treatment for increasing the surface area such as beating.

次に、水中においてN−オキシル化合物を酸化触媒として天然セルロース繊維を酸化処理してカルボキシ基含有セルロース繊維を得る。セルロースの酸化触媒として使用可能なN−オキシル化合物としては、例えば、TEMPO、4−アセトアミド−TEMPO、4−カルボキシ−TEMPO、4−フォスフォノオキシ−TEMPO等を用いることができる。これらN−オキシル化合物の添加は触媒量で十分であり、通常、原料として用いた天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)に対して0.1〜10質量%となる範囲である。   Next, natural cellulose fibers are oxidized in water using an N-oxyl compound as an oxidation catalyst to obtain carboxy group-containing cellulose fibers. Examples of N-oxyl compounds that can be used as an oxidation catalyst for cellulose include TEMPO, 4-acetamido-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO, 4-phosphonooxy-TEMPO, and the like. A catalytic amount is sufficient for the addition of these N-oxyl compounds, and is usually in a range of 0.1 to 10% by mass with respect to natural cellulose fibers (absolute dry basis) used as a raw material.

前記工程1では、酸化剤(例えば、次亜ハロゲン酸又はその塩、亜ハロゲン酸又はその塩、過ハロゲン酸又はその塩、過酸化水素、過有機酸等)と、共酸化剤(例えば、臭化ナトリウム等の臭化アルカリ金属)とを併用する。酸化剤としては、特に、次亜塩素酸ナトリウムや次亜臭素酸ナトリウム等のアルカリ金属次亜ハロゲン酸塩が好ましい。酸化剤の使用量は、通常、原料として用いた天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)に対して約1〜100質量%となる範囲である。また、共酸化剤の使用量は、通常、原料として用いた天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)に対して約1〜30質量%となる範囲である。   In the step 1, an oxidizing agent (for example, hypohalous acid or a salt thereof, a halogenous acid or a salt thereof, a perhalogen acid or a salt thereof, hydrogen peroxide, a perorganic acid, etc.) and a co-oxidant (for example, an odor In combination with an alkali metal bromide such as sodium bromide). As the oxidizing agent, alkali metal hypohalites such as sodium hypochlorite and sodium hypobromite are particularly preferable. The amount of the oxidizing agent used is usually in the range of about 1 to 100% by mass with respect to the natural cellulose fiber (absolute dry standard) used as a raw material. Moreover, the usage-amount of a co-oxidant is the range used as about 1-30 mass% normally with respect to the natural cellulose fiber (absolute dry reference | standard) used as a raw material.

また、前記工程1では、酸化反応を効率良く進行させる観点から、反応液(前記スラリー)のpHは9〜12の範囲で維持されることが望ましい。また、酸化処理の温度(前記スラリーの温度)は、1〜50℃において任意であるが、室温で反応可能であり、特に温度制御は必要としない。また、反応時間は1〜240分間が望ましい。   Moreover, in the said process 1, it is desirable to maintain the pH of a reaction liquid (the said slurry) in the range of 9-12 from a viewpoint of making an oxidation reaction advance efficiently. The temperature of the oxidation treatment (the temperature of the slurry) is arbitrary at 1 to 50 ° C., but the reaction is possible at room temperature, and no temperature control is required. The reaction time is preferably 1 to 240 minutes.

前記工程1では、このように天然セルロース繊維をN―オキシル化合物(TEMPO触媒)の存在下で酸化処理することにより、該天然セルロース繊維を構成するセルロースの構成モノマー単位であるグルコピラノース環中のC6位の一級水酸基のみが選択的に酸化され、アルデヒドを経由してカルボキシ基まで酸化され、目的のカルボキシ基含有セルロース繊維が得られる。   In the step 1, the natural cellulose fiber is oxidized in the presence of an N-oxyl compound (TEMPO catalyst) in this manner, so that C6 in the glucopyranose ring, which is a constituent monomer unit of cellulose constituting the natural cellulose fiber. Only the primary hydroxyl group is selectively oxidized and oxidized to the carboxy group via the aldehyde to obtain the target carboxy group-containing cellulose fiber.

必要に応じ、前記工程1の終了後で前記工程2(アミド化反応)の実施前に、精製工程を実施し、未反応の酸化剤や各種副生成物等の、前記スラリー中に含まれるカルボキシ基含有セルロース繊維及び水以外の不純物を除去する。カルボキシ基含有セルロース繊維は通常、この段階ではナノファイバー単位までばらばらに分散していないため、精製工程では、例えば水洗とろ過を繰り返す精製法を行うことができ、その際に用いる精製装置は特に制限されない。こうして得られる精製処理されたカルボキシ基含有セルロース繊維は、通常、適量の水を含浸させた状態で次工程に送られるが、必要に応じ、乾燥処理した繊維状や粉末状としても良い。   If necessary, a purification step is performed after the completion of the step 1 and before the execution of the step 2 (amidation reaction), and carboxy contained in the slurry such as unreacted oxidant and various by-products. Impurities other than the group-containing cellulose fiber and water are removed. Since the carboxy group-containing cellulose fibers are usually not dispersed to the nanofiber unit at this stage, the purification process can be performed by a purification method that repeats washing and filtration, for example. Not. The purified carboxy group-containing cellulose fiber thus obtained is usually sent to the next step in a state of being impregnated with an appropriate amount of water, but may be a dried fiber or powder if necessary.

通常、前記工程1の終了後で前記工程2(アミド化反応)の実施前(前記精製工程を実施する場合はその実施後)に、カルボキシ基含有セルロース繊維を水等の溶媒中に分散させて微細化処理を施す(微細化工程)。この微細化工程の実施により、平均繊維径及び平均アスペクト比がそれぞれ前記範囲にある微細セルロース繊維が得られる。   Usually, after completion of Step 1, before carrying out Step 2 (amidation reaction) (after carrying out the purification step, after carrying out), carboxy group-containing cellulose fibers are dispersed in a solvent such as water. A refinement process is performed (a refinement process). By carrying out this refinement step, fine cellulose fibers each having an average fiber diameter and an average aspect ratio in the above ranges are obtained.

前記微細化工程において、分散媒としての溶媒は通常は水が好ましいが、水以外にも目的に応じて水に可溶な有機溶媒(アルコール類、エーテル類、ケトン類等)を使用しても良く、これらの混合物も好適に使用できる。また、微細化処理で使用する分散機としては、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カルボキシ基含有セルロース繊維の固形分濃度は50質量%以下が好ましい。該固形分濃度が50質量%を超えると、分散に極めて高いエネルギーを必要とするため好ましくない。   In the micronization step, the solvent as a dispersion medium is usually preferably water, but water-soluble organic solvents (alcohols, ethers, ketones, etc.) may be used in addition to water depending on the purpose. These mixtures can also be suitably used. Examples of the disperser used in the miniaturization process include a disaggregator, a beater, a low pressure homogenizer, a high pressure homogenizer, a grinder, a cutter mill, a ball mill, a jet mill, a short shaft extruder, a twin screw extruder, and an ultrasonic stirrer. A home juicer mixer or the like can be used. Further, the solid content concentration of the carboxy group-containing cellulose fiber in the refining treatment is preferably 50% by mass or less. When the solid content concentration exceeds 50% by mass, it is not preferable because extremely high energy is required for dispersion.

前記微細化工程後に得られる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、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。尚、懸濁液状にする場合、分散媒として水のみを使用しても良く、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良い。   As a form of the fine cellulose fiber obtained after the above-mentioned micronization step, the suspension is adjusted to a solid content concentration (visually colorless and transparent or opaque liquid), or a dried powder (however, cellulose as necessary) It is also a powder form in which fibers are aggregated and does not mean cellulose particles). In the case of a suspension, only water may be used as a dispersion medium, and a mixed solvent of water and other organic solvents (for example, alcohols such as ethanol), surfactants, acids, bases, etc. May be used.

このような天然セルロース繊維の酸化処理(前記工程1)及び微細化処理(前記微細化工程)により、セルロースの構成モノマー単位であるグルコピラノース環中のC6位の水酸基がカルボキシ基に選択的に酸化され、平均繊維径が好ましくは200nm以下、カルボキシ基含有量が好ましくは0.1mmol/g以上3mmol/g以下の、高結晶性の微細セルロース繊維が得られる。この高結晶性の微細セルロース繊維は、天然セルロースと同じI型結晶構造を有している。これは、本発明で用いる微細セルロース繊維複合体が、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。即ち、天然セルロース繊維は、その生合成の過程において生産されるミクロフィブリルと呼ばれる微細な繊維が多束化して高次な固体構造を構築しており、そのミクロフィブリル間の強い凝集力(表面間の水素結合)を、前記酸化処理によるアルデヒド基あるいはカルボキシ基の導入によって弱め、更に前記微細化処理を経ることで、微細セルロース繊維が得られる。そして、前記酸化処理の条件を調整することにより、前記カルボキシ基含有量を所定範囲内にて増減させ、極性を変化させたり、該カルボキシ基の静電反発や前記微細化処理により、微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)の平均繊維径、平均繊維長、平均アスペクト比等を制御することができる。   By such oxidation treatment of natural cellulose fibers (the step 1) and the refinement treatment (the refinement step), the hydroxyl group at the C6 position in the glucopyranose ring that is a constituent monomer unit of cellulose is selectively oxidized to a carboxy group. Thus, highly crystalline fine cellulose fibers having an average fiber diameter of preferably 200 nm or less and a carboxy group content of preferably 0.1 mmol / g or more and 3 mmol / g or less are obtained. This highly crystalline fine cellulose fiber has the same type I crystal structure as natural cellulose. This means that the fine cellulose fiber composite used in the present invention is a fiber obtained by subjecting a naturally-derived cellulose solid raw material having an I-type crystal structure to surface oxidation and being refined. In other words, natural cellulose fibers have a high-order solid structure in which fine fibers called microfibrils produced in the process of biosynthesis are bundled to form a high-order solid structure. The fine cellulose fibers can be obtained by weakening the hydrogen bond) by introduction of aldehyde groups or carboxy groups by the oxidation treatment, and further through the refinement treatment. And by adjusting the conditions for the oxidation treatment, the carboxy group content is increased or decreased within a predetermined range, the polarity is changed, or electrostatic repulsion of the carboxy group or the refinement treatment makes fine cellulose fibers. The average fiber diameter, average fiber length, average aspect ratio, etc. of (fine cellulose fiber composite) can be controlled.

前記工程2では、前記工程1を経て得られた微細セルロース繊維(カルボキシ基含有セルロース繊維)に、炭化水素基を有する第1級又は第2級アミンを反応させて、微細セルロース繊維のカルボキシ基のアミド化反応を行う。斯かるアミド化反応〔アミンとカルボン酸(微細セルロール繊維)との脱水縮合反応〕により、微細セルロース繊維を構成するセルロースのグルコピラノース環中のC6位に位置するカルボキシ基が、アミド(カルボン酸アミド)に置換される。   In the step 2, the primary cellulose or secondary amine having a hydrocarbon group is reacted with the fine cellulose fiber (carboxy group-containing cellulose fiber) obtained through the step 1, and the carboxy group of the fine cellulose fiber is reacted. An amidation reaction is performed. By such amidation reaction [dehydration condensation reaction between amine and carboxylic acid (fine cellulose fiber)], the carboxy group located at the C6 position in the glucopyranose ring of cellulose constituting the fine cellulose fiber is converted to amide (carboxylic amide ).

前記工程2で出発原料として用いる微細セルロース繊維(カルボキシ基含有セルロース繊維)は、ナトリウム塩型のカルボキシ基(COONa)を有するナトリウム塩型であっても良く、酸型のカルボキシ基(COOH)を有する酸型であっても良いが、カルボキシ基のアミド(カルボン酸アミド)への置換率を高める観点から、酸型の微細セルロース繊維が好ましい。ナトリウム塩型の微細セルロース繊維を酸型の微細セルロース繊維に変換する方法としては、例えば、ナトリウム塩型の微細セルロース繊維を水等の溶媒に分散させて調製した分散液に、塩酸等の酸を適量添加・攪拌(例えば酸添加後の分散液のpHが2.0となるように調整して該分散液を12時間攪拌)した後、該微細セルロース繊維を適当な溶媒(例えばアセトンと水との1:1混合液)で洗浄・ろ過し、ろ過後の該微細セルロース繊維にアセトンを添加して一定時間(例えば1時間程度)放置した後、これをろ過して、目的の酸型の微細セルロース繊維を得る方法が挙げられる。   The fine cellulose fiber (carboxy group-containing cellulose fiber) used as the starting material in Step 2 may be a sodium salt type having a sodium salt type carboxy group (COONa) or an acid type carboxy group (COOH). Although it may be an acid type, acid type fine cellulose fibers are preferred from the viewpoint of increasing the substitution rate of a carboxy group to an amide (carboxylic amide). As a method for converting sodium salt type fine cellulose fibers into acid type fine cellulose fibers, for example, a dispersion prepared by dispersing sodium salt type fine cellulose fibers in a solvent such as water is mixed with an acid such as hydrochloric acid. After adding an appropriate amount and stirring (for example, adjusting the pH of the dispersion after acid addition to 2.0 and stirring the dispersion for 12 hours), the fine cellulose fibers are mixed with an appropriate solvent (for example, acetone and water). The resulting mixture is washed and filtered, and acetone is added to the fine cellulose fiber after filtration and left for a certain period of time (for example, about 1 hour). The method of obtaining a cellulose fiber is mentioned.

前記工程2では、出発原料である微細セルロース繊維(カルボキシ基含有セルロース繊維)を有機溶媒中に分散させ、その分散液に、第1級又は第2級アミンを所定量添加し、所定時間攪拌する。微細セルロース繊維を分散させる有機溶媒は、特に限定されず、微細セルロース繊維の分散性に優れ、アミド化反応を阻害しないものであれば良く、例えば、エタノール、イソプロパノール、t−ブチルアルコール等のアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド等が挙げられ、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し、水との混合溶媒を用いることもできる。有機溶媒の使用量は、分散液中における微細セルロース繊維の濃度が0.1〜50質量%となるように調整することが好ましい。   In the step 2, fine cellulose fibers (carboxy group-containing cellulose fibers) as a starting material are dispersed in an organic solvent, a predetermined amount of primary or secondary amine is added to the dispersion, and the mixture is stirred for a predetermined time. . The organic solvent in which the fine cellulose fibers are dispersed is not particularly limited as long as it is excellent in dispersibility of the fine cellulose fibers and does not inhibit the amidation reaction. For example, alcohols such as ethanol, isopropanol, and t-butyl alcohol Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide and the like, and one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in combination, or a mixed solvent with water may be used. It is preferable to adjust the usage-amount of an organic solvent so that the density | concentration of the fine cellulose fiber in a dispersion liquid may be 0.1-50 mass%.

前記工程2で用いる第1級又は第2級アミンは、製造目的物である微細セルロース繊維複合体において、アミド結合を介して結合する炭化水素基を構成するものである。第1級アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン等が挙げられる。第2級アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクタデシルアミン等が挙げられる。   The primary or secondary amine used in Step 2 constitutes a hydrocarbon group that is bonded through an amide bond in the fine cellulose fiber composite that is the production object. Examples of the primary amine include methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, octadecylamine, oleylamine and the like. Examples of the secondary amine include dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, dioctadecylamine and the like.

前記工程2では、アミド反応を効率良く進行させる観点から、反応系に縮合剤を添加しても良い。縮合剤の添加は、微細セルロース繊維の分散液中にアミンを添加した後が好ましい。縮合剤としては、カルボジイミド系縮合剤、トリアジン系縮合剤、ホスホニウム型縮合剤、ベンゾトリアゾール型縮合剤、イミダゾール系縮合剤、極性基含有ハロゲン化カルボン酸等が使用でき、具体的には、例えば、DMT−MM(4−(4,4−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルフォリニウムクロライド)、EDC(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドヒドロクロライド)、BOP(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェイト)、PYBOP(ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェイト)、HBTU(o−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N',N'−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェイト)、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン等が挙げられる。   In the step 2, a condensing agent may be added to the reaction system from the viewpoint of allowing the amide reaction to proceed efficiently. The condensing agent is preferably added after the amine is added to the fine cellulose fiber dispersion. As the condensing agent, a carbodiimide condensing agent, a triazine condensing agent, a phosphonium condensing agent, a benzotriazole condensing agent, an imidazole condensing agent, a polar group-containing halogenated carboxylic acid, and the like can be used. DMT-MM (4- (4,4-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride), EDC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) Carbodiimide hydrochloride), BOP (benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) phosphonium hexafluorophosphate), PYBOP (benzotriazol-1-yl-oxy-tripyrrolidinophosphonium hexafluorophosphate), HBTU (O- (benzotriazol-1-yl)- , N, N ', N'- tetramethyluronium hexafluorophosphate), 1,2-benzisothiazolin-3-one, and the like.

前記工程2において、反応系の温度(アミド化反応の反応温度)は、好ましくは20〜80℃であり、反応時間は好ましくは1〜24時間である。前記工程2の終了後、常法に従って反応系を洗浄・ろ過して、未反応物や各種副生成物等の不純物を除去する。こうして、微細セルロース繊維に炭化水素基がアミド結合を介して結合してなる微細セルロース繊維複合体が得られる。微細セルロース繊維複合体は、洗浄時に使用した溶媒(例えばアセトン)を含浸させた膨潤ゲルであっても良く、あるいは乾燥した繊維状や粉末状等であっても良い。   In step 2, the temperature of the reaction system (reaction temperature of the amidation reaction) is preferably 20 to 80 ° C., and the reaction time is preferably 1 to 24 hours. After completion of step 2, the reaction system is washed and filtered according to a conventional method to remove impurities such as unreacted substances and various by-products. In this way, a fine cellulose fiber composite in which hydrocarbon groups are bonded to fine cellulose fibers via amide bonds is obtained. The fine cellulose fiber composite may be a swollen gel impregnated with a solvent (for example, acetone) used at the time of washing, or may be a dried fiber or powder.

また、本発明の樹脂組成物において、微細セルロース繊維複合体と併用される樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択される。これらの樹脂は何れも熱可塑性樹脂であり、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。   In the resin composition of the present invention, the resin used in combination with the fine cellulose fiber composite is selected from the group consisting of polyolefin resins, polyvinyl chloride resins, polyamide resins and polycarbonate resins. These resins are all thermoplastic resins, and can be used singly or in combination of two or more.

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられ、より具体的には、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリプロピレン、変性ポリエチレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。   Examples of the polyolefin resin used in the present invention include polyethylene and polypropylene, and more specifically, for example, low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene, modified polyethylene resin, and modified polypropylene. Examples thereof include resins.

本発明で用いられるポリ塩化ビニル系樹脂としては、例えば、軟質ポリ塩化ビニル、硬質ポリ塩化ビニル等が挙げられる。   Examples of the polyvinyl chloride resin used in the present invention include soft polyvinyl chloride and hard polyvinyl chloride.

本発明で用いられるポリアミド系樹脂としては、例えば、6ナイロン、66ナイロン等が挙げられる。   Examples of the polyamide-based resin used in the present invention include 6 nylon and 66 nylon.

本発明で用いられるポリカーボネート系樹脂としては、例えば、ビスフェノールAを原料とする一般ポリカーボネート、シロキサン等を原料とする特殊ポリカーボネート等が挙げられる。   Examples of the polycarbonate resin used in the present invention include general polycarbonates using bisphenol A as a raw material, and special polycarbonates using siloxane as a raw material.

尚、微細セルロース繊維複合体と併用される樹脂としては、上記の熱可塑性樹脂の他に、例えば、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリル系樹脂、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂などを用いても、本発明と同様の効果であるところの、実用上十分な機械的強度を有し、該樹脂の着色が少ない樹脂組成物を提供することができる。   As the resin used in combination with the fine cellulose fiber composite, in addition to the above thermoplastic resin, for example, a polyacrylic resin such as polymethyl methacrylate, a vinyl resin such as polystyrene, or a fluorine resin such as polyvinylidene fluoride. To provide a resin composition that has the same effect as the present invention even when a resin, a silicone resin, a polyimide resin, or the like is used, but has a practically sufficient mechanical strength and is less colored. Can do.

樹脂の選択は、これに微細セルロース繊維複合体を配合して得られる本発明の樹脂組成物の具体的な用途等に応じて適宜選択される。また、微細セルロース繊維複合体は、通常、これを構成するセルロースのグルコピラノース環(好ましくは該グルコピラノース環のC6位)に導入されたアミド(カルボン酸アミド)の種類によって各種特性が異なるので、樹脂の着色を極力抑制しつつその機械的強度を効果的に向上し得るように、使用する樹脂に適した微細セルロース繊維複合体を選択することが望ましい。   Selection of resin is suitably selected according to the specific use etc. of the resin composition of this invention obtained by mix | blending a fine cellulose fiber composite with this. In addition, since the fine cellulose fiber composite usually has various characteristics depending on the type of amide (carboxylic amide) introduced into the glucopyranose ring of cellulose (preferably C6 position of the glucopyranose ring) constituting the fine cellulose fiber composite, It is desirable to select a fine cellulose fiber composite suitable for the resin used so that the mechanical strength can be effectively improved while suppressing the coloring of the resin as much as possible.

例えば、樹脂として高密度ポリエチレンを使用する場合、併用する微細セルロース繊維複合体としては、オクタデシルアミド基(C数18)を有するものが好ましい。   For example, when high-density polyethylene is used as the resin, the fine cellulose fiber composite used together preferably has an octadecylamide group (C number 18).

本発明の樹脂組成物における微細セルロース繊維複合体の含有量は、樹脂の機械的強度の向上と樹脂の着色防止とのバランスの観点から、使用する樹脂の種類に応じて適宜設定することができる。一般に、機械的強度の向上の観点からは、微細セルロース繊維複合体の含有量が多いことが好ましいが、微細セルロース繊維複合体の含有量が多すぎると、微細セルロース繊維と共に含有される樹脂が着色され、樹脂組成物が意図しない色を呈するようになってしまうおそれがある。斯かる樹脂の着色の原因は定かではないが、樹脂組成物を製造する際の樹脂と微細セルロース繊維複合体との溶融混練時に、微細セルロース繊維複合体が熱分解を起こすことに起因するものと推察される。このような観点から、本発明の樹脂組成物における微細セルロース繊維複合体の含有量は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、より具体的には、好ましくは0.01〜50質量%、更に好ましくは0.1〜10質量%である。特に、樹脂としてポリオレフィンを使用する場合、微細セルロース繊維複合体の含有量は、好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、そして、好ましくは5質量%以下、より具体的には、好ましくは0.01〜5質量%、更に好ましくは0.1〜5質量%である。   The content of the fine cellulose fiber composite in the resin composition of the present invention can be appropriately set according to the type of resin used from the viewpoint of balance between improvement in mechanical strength of the resin and prevention of coloring of the resin. . Generally, from the viewpoint of improving the mechanical strength, it is preferable that the content of the fine cellulose fiber composite is large. However, if the content of the fine cellulose fiber composite is too large, the resin contained together with the fine cellulose fiber is colored. Then, there is a possibility that the resin composition will exhibit an unintended color. Although the cause of such resin coloring is not clear, it is caused by the thermal decomposition of the fine cellulose fiber composite during the melt-kneading of the resin and the fine cellulose fiber composite in producing the resin composition. Inferred. From such a viewpoint, the content of the fine cellulose fiber composite in the resin composition of the present invention is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass with respect to the total mass of the resin composition. Above, and preferably 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, more specifically preferably 0.01 to 50% by mass, and more preferably 0.1 to 10% by mass. In particular, when polyolefin is used as the resin, the content of the fine cellulose fiber composite is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 5% by mass or less, more specifically. Specifically, it is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass.

尤も、本発明で用いる微細セルロース繊維複合体(アミド化された微細セルロース繊維)は、特許文献1〜3に記載の如き従来のこの種の改質セルロース繊維に比して熱安定性が高く、樹脂との溶融混練時に熱分解を起こし難いものであるので、樹脂中での分散性に優れ比較的少ない含有量で樹脂の機械的強度を効果的に向上できる点と相俟って、樹脂の着色の問題を生じ難い。   However, the fine cellulose fiber composite used in the present invention (amidated fine cellulose fiber) has high thermal stability as compared with conventional modified cellulose fibers of this type as described in Patent Documents 1 to 3, Since it is difficult to cause thermal decomposition during melt kneading with the resin, in combination with the excellent dispersibility in the resin and the ability to effectively improve the mechanical strength of the resin with a relatively small content, Less likely to cause coloring problems.

一方、本発明の樹脂組成物における樹脂の含有量は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは50質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは99.99質量%以下、更に好ましくは99.90質量%以下、より具体的には、好ましくは50〜99.99質量%、更に好ましくは90〜99.90質量%である。   On the other hand, the content of the resin in the resin composition of the present invention is preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less, with respect to the total mass of the resin composition. More preferably, it is 99.90 mass% or less, More specifically, Preferably it is 50-99.99 mass%, More preferably, it is 90-99.90 mass%.

本発明の樹脂組成物は、必要に応じ、微細セルロース繊維複合体及び樹脂以外の他の成分、例えば、微細セルロース繊維複合体と樹脂との相溶性を高めて両成分の密着性を高め得る、接着剤を含んでいても良い。斯かる接着剤としては、例えば、無水マレイン酸でグラフト変性したポリプロピレン(MA−g−PP)、無水マレイン酸でグラフト変性したポリエチレン(MA−g−PE)、エポキシ変性したポリエチレン等の接着性樹脂を用いることができる。接着剤の含有量は、樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは1〜10質量%である。また、本発明の樹脂組成物は、接着剤以外の他の成分として、架橋剤や粘土鉱物、界面活性剤などの分散剤、着色剤、帯電防止剤等を含んでいても良い。   The resin composition of the present invention can increase the compatibility between the fine cellulose fiber composite and the resin, if necessary, other components other than the fine cellulose fiber composite and the resin, for example, and can improve the adhesion between the two components. An adhesive may be included. Examples of such an adhesive include adhesive resins such as polypropylene graft-modified with maleic anhydride (MA-g-PP), polyethylene graft-modified with maleic anhydride (MA-g-PE), and epoxy-modified polyethylene. Can be used. The content of the adhesive is preferably 1 to 10% by mass with respect to the total mass of the resin composition. Moreover, the resin composition of this invention may contain dispersing agents, such as a crosslinking agent, clay mineral, surfactant, a coloring agent, an antistatic agent, etc. as components other than an adhesive agent.

本発明の樹脂組成物は、例えば、微細セルロース繊維複合体と樹脂とを混合して均一混合物を得、該均一混合物を任意の形状に成形する工程を有する製造方法によって製造することができる。   The resin composition of the present invention can be produced, for example, by a production method comprising a step of mixing a fine cellulose fiber composite and a resin to obtain a uniform mixture, and molding the uniform mixture into an arbitrary shape.

本発明の樹脂組成物の原料として用いる微細セルロース繊維複合体の形態としては、微細セルロース繊維複合体と共に併用される樹脂や混錬に用いる装置等を考慮し、粉末状(但し、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)、懸濁液状(目視的に無色透明又は不透明な液)などから任意に選択できる。特に、粉末状の微細セルロース繊維複合体を原料として用いると、樹脂組成物中で微細セルロース繊維複合体が均一分散され易く、比較的少ない含有量(含有量10質量%以下)の微細セルロース繊維複合体の使用で、実用上十分な機械的強度が得られる。   As the form of the fine cellulose fiber composite used as the raw material of the resin composition of the present invention, in consideration of the resin used together with the fine cellulose fiber composite, the apparatus used for kneading, etc., powder form (however, the cellulose fibers are aggregated) Powdery powder, which does not mean cellulose particles), suspension (visually colorless and transparent or opaque liquid), and the like. In particular, when a powdery fine cellulose fiber composite is used as a raw material, the fine cellulose fiber composite is easily uniformly dispersed in the resin composition, and the fine cellulose fiber composite has a relatively small content (content of 10% by mass or less). Use of the body provides practically sufficient mechanical strength.

粉末状の微細セルロース繊維複合体としては、例えば、微細セルロース繊維複合体の水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;微細セルロース繊維複合体の水分散液をアルコール等の非水系溶媒と混合させて該繊維複合体を凝集させ、その凝集物を乾燥させたもの;該凝集物の未乾燥物;微細セルロース繊維複合体の水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;微細セルロース繊維複合体の水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水分散液を気中で噴霧し乾燥させる方法である。   Examples of the powdered fine cellulose fiber composite include, for example, a dried product obtained by directly drying an aqueous dispersion of the fine cellulose fiber composite; a powder obtained by pulverizing the dried product by mechanical treatment; and an aqueous dispersion of the fine cellulose fiber composite. A liquid is mixed with a non-aqueous solvent such as alcohol to aggregate the fiber composite, and the aggregate is dried; an undried product of the aggregate; an aqueous dispersion of the fine cellulose fiber composite is a known spray. What was pulverized by the dry method; What was pulverized the water dispersion of the fine cellulose fiber composite by the well-known freeze-dry method, etc. are mentioned. The spray drying method is a method in which an aqueous dispersion of the fine cellulose fiber composite is sprayed in the air and dried.

また、懸濁液状の微細セルロース繊維複合体としては、微細セルロース繊維複合体の水分散液をそのまま使用することもできるし、あるいは粉末状の微細セルロース繊維複合体を任意の媒体に分散させたものを使用することもできる。斯かる媒体は、混合される樹脂や後述する混合、成形の方法によって適宜選択され、例えば、水、アルコール等を用いることができる。   As the suspension-like fine cellulose fiber composite, an aqueous dispersion of the fine cellulose fiber composite can be used as it is, or a powdery fine cellulose fiber composite is dispersed in an arbitrary medium. Can also be used. Such a medium is appropriately selected depending on a resin to be mixed, a mixing and molding method described later, and water, alcohol, or the like can be used, for example.

微細セルロース繊維複合体と共に併用される樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、例えば、加熱されて溶融状態の樹脂に微細セルロース繊維複合体を添加し、該樹脂が溶融状態を維持しているうちにこれらを混錬し、こうして得られた均一混合物を成形する方法(以下、溶融混錬法ともいう)により、本発明の樹脂組成物を製造することができる。その場合、混練装置としては、例えば単軸軸混練押出機、二軸混練押出機、加圧ニーダー等の公知の装置が使用できる。例えば、粉末状の微細セルロース繊維複合体を溶融状態の熱可塑性樹脂中に添加した後、二軸混錬機を用いてこれらを混練して樹脂ペレットを得、該樹脂ペレットを加熱圧縮することにより、シート状の樹脂組成物が得られる。あるいは、公知のプラスチック成形法、具体的には射出成形、注形成形、押出成形、ブロー成形、延伸成形、発泡成形等を利用して、ブロック状その他の立体形状を有する樹脂組成物を得ることができる。   In the case where the resin used in combination with the fine cellulose fiber composite is a thermoplastic resin, for example, the fine cellulose fiber composite is added to the heated and molten resin, and the resin is maintained in the molten state. The resin composition of the present invention can be produced by a method of kneading these together and forming a uniform mixture thus obtained (hereinafter also referred to as a melt kneading method). In that case, as a kneading apparatus, for example, a known apparatus such as a single-shaft kneading extruder, a twin-screw kneading extruder, or a pressure kneader can be used. For example, by adding a powdery fine cellulose fiber composite into a molten thermoplastic resin, kneading them using a biaxial kneader to obtain resin pellets, and heating and compressing the resin pellets A sheet-like resin composition is obtained. Alternatively, using a known plastic molding method, specifically injection molding, casting, extrusion molding, blow molding, stretch molding, foam molding, etc., a resin composition having a block shape or other three-dimensional shape is obtained. Can do.

微細セルロース繊維複合体と樹脂との均一混合物は、水等の溶媒中に微細セルロース繊維複合体を分散させてスラリーを得、該スラリーに、樹脂又は樹脂を適当な溶媒に溶解若しくは分散させた液を添加する方法によっても得られる。この均一混合物(スラリー)における溶媒としては、通常は水が好ましいが、水以外にも目的に応じて水に可溶な有機溶媒(アルコール類、エーテル類、ケトン類等)を使用しても良く、これらの溶媒の混合物も好適に使用できる。また、均一混合物の固形分濃度は、分散を容易にする観点から、30質量%以下が好ましい。また、スラリーの調製に使用する分散機としては、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。   A uniform mixture of a fine cellulose fiber composite and a resin is a liquid obtained by dispersing a fine cellulose fiber composite in a solvent such as water to obtain a slurry, and dissolving or dispersing the resin or resin in an appropriate solvent in the slurry. It can also be obtained by the method of adding. As the solvent in this homogeneous mixture (slurry), water is usually preferable, but water-soluble organic solvents (alcohols, ethers, ketones, etc.) may be used in addition to water depending on the purpose. A mixture of these solvents can also be suitably used. Further, the solid content concentration of the uniform mixture is preferably 30% by mass or less from the viewpoint of facilitating dispersion. Examples of the disperser used for preparing the slurry include a disaggregator, a beater, a low pressure homogenizer, a high pressure homogenizer, a grinder, a cutter mill, a ball mill, a jet mill, a short shaft extruder, a twin screw extruder, and an ultrasonic stirrer. A home juicer mixer or the like can be used.

また、溶融混錬法以外の樹脂組成物の製造方法として、キャスト法が挙げられる。キャスト法は、溶媒中に微細セルロース繊維複合体及び樹脂を分散又は溶解させた混合流動物を、基材上に流延塗布し、溶媒を除去して膜を得、該膜に熱プレスをかけて、薄膜状の樹脂組成物を得る方法である。キャスト法において、基材上に流延塗布された混合流動物から溶媒を除去する方法としては、例えば、基材として液透過性基材(例えば、厚み方向に貫通する液透過孔を多数有する多孔性基材)を用いる方法が挙げられる。この方法では、混合流動物を液透過性基材上に塗布することにより、該混合流動物中の溶媒は多孔性基材を透過して除去され、固形分(微細セルロース繊維複合体及び樹脂)は多孔性基材上にこし取られる。また、別の溶媒除去法として、混合流動物を基材上に流延塗布した後、該混合流動物を自然乾燥又は熱風乾燥等の乾燥法により乾燥する方法が挙げられる。また、キャスト法において、溶媒除去後に得られた膜に対して実施する熱プレスは、例えば、金属板を用いた押圧式、ロータリー式等公知の装置を用いて行うことができる。   Moreover, the casting method is mentioned as a manufacturing method of resin compositions other than the melt kneading method. The casting method is a method in which a mixed fluid in which a fine cellulose fiber composite and a resin are dispersed or dissolved in a solvent is cast-coated on a substrate, a solvent is removed to obtain a film, and the film is subjected to hot pressing. Thus, a thin film resin composition is obtained. In the casting method, as a method for removing the solvent from the mixed fluid applied on the base material, for example, a liquid-permeable base material (for example, a porous material having a large number of liquid-permeable holes penetrating in the thickness direction). A method using a conductive substrate). In this method, by applying the mixed fluid on the liquid-permeable substrate, the solvent in the mixed fluid is removed through the porous substrate, and the solid content (fine cellulose fiber composite and resin) is removed. Is scraped onto the porous substrate. Another solvent removal method includes a method in which the mixed fluid is cast-coated on a substrate and then the mixed fluid is dried by a drying method such as natural drying or hot air drying. Moreover, in the casting method, the hot pressing performed on the film obtained after removing the solvent can be performed using a known apparatus such as a pressing type or a rotary type using a metal plate, for example.

また、本発明の樹脂組成物は、含浸法により製造することもできる。即ち、本発明の樹脂組成物は、微細セルロース繊維複合体を主体とする繊維集合体に樹脂を含む液を含浸して得られたものであっても良い。この繊維集合体は、樹脂組成物に用いられる樹脂を実質的に含有していない、シート状又は所望の立体形状の繊維集合体であり、例えば公知の湿式抄紙法あるいはパルプモールド成形法により製造することができる。含浸法を利用した樹脂組成物の製造方法においては、微細セルロース繊維複合体を主体とする繊維集合体を、樹脂を含む液に浸し、該繊維集合体の内部にまで該液を浸透させる。樹脂を含む液は、樹脂を水等の適当な溶媒に分散又は溶解させて得られる。樹脂を含む液に繊維集合体を浸した後、該繊維集合体を自然乾燥又は熱風乾燥等の乾燥法により乾燥することにより、所望の形状の樹脂組成物が得られる。   Moreover, the resin composition of the present invention can also be produced by an impregnation method. That is, the resin composition of the present invention may be obtained by impregnating a fiber assembly mainly composed of a fine cellulose fiber composite with a liquid containing a resin. This fiber assembly is a sheet-like or desired three-dimensional fiber assembly that does not substantially contain the resin used in the resin composition, and is produced by, for example, a known wet papermaking method or pulp mold forming method. be able to. In the method for producing a resin composition using the impregnation method, a fiber aggregate mainly composed of a fine cellulose fiber composite is immersed in a liquid containing a resin, and the liquid is infiltrated into the fiber aggregate. The liquid containing the resin can be obtained by dispersing or dissolving the resin in an appropriate solvent such as water. After immersing the fiber assembly in a liquid containing resin, the fiber assembly is dried by a drying method such as natural drying or hot air drying to obtain a resin composition having a desired shape.

本発明の樹脂組成物は任意の形状に成形可能であり、例えばフィルムやシート等の薄状物、直方体や立方体等のブロック状その他の立体形状として提供される。例えば薄状物の樹脂組成物とする場合、その厚みは特に制限されないが、通常0.05〜50mmである。   The resin composition of the present invention can be molded into an arbitrary shape, and is provided as a thin object such as a film or a sheet, a block shape such as a rectangular parallelepiped or a cube, or other three-dimensional shapes. For example, when a thin resin composition is used, the thickness is not particularly limited, but is usually 0.05 to 50 mm.

また、本発明の樹脂組成物は、該樹脂組成物とは別体の樹脂に配合してその機械的強度等の特性を向上させ得る、樹脂改質用添加剤として用いることもできる。この樹脂改質用添加剤を樹脂に配合して得られた、樹脂改質用添加剤含有樹脂も、本発明の樹脂組成物に含まれる。   The resin composition of the present invention can also be used as an additive for resin modification that can be added to a resin separate from the resin composition and improved in properties such as mechanical strength. A resin-modifying additive-containing resin obtained by blending this resin-modifying additive with a resin is also included in the resin composition of the present invention.

以下に、本発明の樹脂組成物の一例である樹脂改質用添加剤の好適な製造方法について説明する。本製造方法は、(a)微細セルロース繊維複合体と樹脂粒子と液媒体とを含むエマルション(微細セルロース繊維複合体と樹脂との均一混合物)を調製し、次いで(b)該エマルションから乾燥によって該液媒体を除去する工程を有する。   Below, the suitable manufacturing method of the additive for resin modification which is an example of the resin composition of this invention is demonstrated. This production method comprises (a) preparing an emulsion (a homogeneous mixture of a fine cellulose fiber composite and a resin) containing a fine cellulose fiber composite, resin particles, and a liquid medium, and then (b) drying the emulsion by drying. A step of removing the liquid medium.

樹脂改質用添加剤及びその原料となる樹脂粒子の形状に特に制限はなく、各種の形状のものを用いることができるが、本製造方法において樹脂粒子を首尾良くエマルションにすることができる観点からは、略球形の粒子を用いることが好ましい。また、原料となる樹脂粒子はあらかじめ分散媒に分散されてエマルション化されたものでもよいし、粉末状でも構わない。粉末状の樹脂粒子を用いる場合、樹脂粒子を首尾良くエマルションにするために、界面活性剤や分散剤等を用いても構わない。   There are no particular restrictions on the shape of the resin modifying additive and the resin particles used as its raw material, and various shapes can be used. From the viewpoint of successfully producing resin particles in this production method. It is preferable to use substantially spherical particles. Moreover, the resin particles used as a raw material may be previously dispersed in a dispersion medium and emulsified, or may be in a powder form. When powdered resin particles are used, a surfactant, a dispersant or the like may be used in order to successfully make the resin particles into an emulsion.

前記(a)の工程において、微細セルロース繊維複合体と樹脂粒子とを混合するために用いられる液媒体としては、通常水が用いられるが、それ以外にも微細セルロース繊維複合体を分散させ得る媒体、例えば非水溶性有機媒体、水溶性有機媒体、水溶性有機媒体、又はこれらと水との混合媒体等を挙げることができる。どのような媒体を用いるかは、樹脂粒子の分散性に応じて適宜決定すればよい。非水溶性有機媒体としては、例えばトルエン、クロロホルム、酢酸エチル、ヘキサン等を用いることができる。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。水溶性有機媒体としては、例えばエタノール、メタノール、イソプロパノール、t−ブチルアルコール、アセトン、N−メチル−2−ピロリドン、テトラヒドロフラン等を用いることができる。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。   In the step (a), water is usually used as the liquid medium used for mixing the fine cellulose fiber composite and the resin particles, but in addition to that, a medium in which the fine cellulose fiber composite can be dispersed. Examples thereof include a water-insoluble organic medium, a water-soluble organic medium, a water-soluble organic medium, or a mixed medium of these with water. What kind of medium is used may be appropriately determined according to the dispersibility of the resin particles. As the water-insoluble organic medium, for example, toluene, chloroform, ethyl acetate, hexane or the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more. As the water-soluble organic medium, for example, ethanol, methanol, isopropanol, t-butyl alcohol, acetone, N-methyl-2-pyrrolidone, tetrahydrofuran and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.

前記(a)の工程においては、例えば微細セルロース繊維複合体と、樹脂粒子と、液媒体の三者を混合してエマルションを調製することができる。エマルションの調製の容易性からは、エマルションの状態の前記樹脂粒子(つまり、あらかじめ液媒体に分散処理された樹脂エマルション)と微細セルロース繊維複合体とを混合してエマルションを調製することが有利である。樹脂エマルションとしては、例えば水エマルション、非水溶性有機媒体のエマルション、水溶性有機媒体のエマルション、水と水溶性有機媒体とのエマルションを用いることができる。安全性等を考慮すると、水エマルション及び水と水溶性有機媒体とのエマルションを用いることが好ましい。どのような媒体の樹脂エマルションを用いる場合であっても、樹脂エマルション中での樹脂粒子の濃度は1〜80質量%、特に5〜30質量%とすることが、樹脂粒子を安定に分散させ得ることと、後述する乾燥時の効率の観点から好ましい。   In the step (a), an emulsion can be prepared by mixing, for example, a fine cellulose fiber composite, resin particles, and a liquid medium. From the viewpoint of ease of preparation of the emulsion, it is advantageous to prepare the emulsion by mixing the resin particles in the emulsion state (that is, a resin emulsion dispersed in a liquid medium in advance) and a fine cellulose fiber composite. . As the resin emulsion, for example, a water emulsion, an emulsion of a water-insoluble organic medium, an emulsion of a water-soluble organic medium, or an emulsion of water and a water-soluble organic medium can be used. In consideration of safety and the like, it is preferable to use a water emulsion and an emulsion of water and a water-soluble organic medium. Whatever the resin emulsion of the medium is used, the concentration of the resin particles in the resin emulsion can be 1 to 80% by mass, particularly 5 to 30% by mass, so that the resin particles can be stably dispersed. From the viewpoints of efficiency and efficiency at the time of drying described later.

また前記(a)の工程においては、粉末状の樹脂粒子(つまり乾燥状態の樹脂粉末であり、あらかじめ液媒体へ分散処理が行われていないもの)と微細セルロース繊維複合体とを混合してエマルションを調製することもできる。この場合、仮に、樹脂粉末が本来的に液媒体に分散し難い性質のものであっても、併用される微細セルロース繊維複合体が分散剤となるため、エマルションの調製は可能であり、また、必要に応じ、界面活性剤や微細セルロース繊維複合体以外の分散剤を用いてエマルションを調製することもできる。   In the step (a), an emulsion is obtained by mixing powdery resin particles (that is, a dry resin powder that has not been previously dispersed in a liquid medium) and a fine cellulose fiber composite. Can also be prepared. In this case, even if the resin powder is inherently difficult to disperse in the liquid medium, the fine cellulose fiber composite to be used in combination becomes a dispersant, so that an emulsion can be prepared. If necessary, an emulsion can be prepared using a dispersant other than a surfactant or a fine cellulose fiber composite.

前記樹脂エマルションと、微細セルロース繊維複合体の分散液とを混合することで、目的とする微細セルロース繊維複合体/樹脂粒子のエマルション(微細セルロース繊維複合体と樹脂粒子との均一混合物)が得られる。このエマルションに含まれる微細セルロース繊維複合体の濃度は0.1質量%以上、特に0.2質量%以上であることが好ましく、また、40質量%以下、特に5質量%以下であることが好ましい。樹脂粒子の濃度は0.1質量%以上が好ましくまた、50質量%以下、特に10質量%以下であることが好ましい。また、このエマルション中には、微細セルロース繊維複合体及び樹脂粒子に加えて、必要に応じて架橋剤や粘土鉱物、界面活性剤等の分散剤、着色剤、帯電防止剤等が含まれていても良い。   By mixing the resin emulsion and the dispersion of the fine cellulose fiber composite, a desired fine cellulose fiber composite / resin particle emulsion (a uniform mixture of the fine cellulose fiber composite and the resin particles) is obtained. . The concentration of the fine cellulose fiber composite contained in this emulsion is preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.2% by mass or more, and is preferably 40% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or less. . The concentration of the resin particles is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 10% by mass or less. In addition to the fine cellulose fiber composite and resin particles, the emulsion contains a crosslinking agent, a clay mineral, a dispersant such as a surfactant, a colorant, an antistatic agent and the like as necessary. Also good.

このようにして得られた微細セルロース繊維複合体/樹脂粒子のエマルションに対して、(b)工程において液媒体の除去を行い、目的の樹脂改質用添加剤(本発明の樹脂組成物としての一形態)を得る。液媒体の除去は乾燥によって行う。液媒体の乾燥は自然乾燥でも良く、あるいは加熱乾燥でも良い。これらの乾燥方法を用いる場合には、エマルションをキャスト(流延)して乾燥させることが乾燥効率の点から好ましい。その他の乾燥方法としては、凍結乾燥や噴霧乾燥が挙げられる。噴霧乾燥においては、エマルションをノズルから噴出させて微細な液滴となし、次いで対流空気中で加熱乾燥すれば良い。   In the step (b), the liquid medium is removed from the fine cellulose fiber composite / resin particle emulsion thus obtained, and the desired additive for resin modification (as the resin composition of the present invention is used). One form). The liquid medium is removed by drying. Drying of the liquid medium may be natural drying or heat drying. When using these drying methods, it is preferable from the viewpoint of drying efficiency that the emulsion is cast (cast) and dried. Other drying methods include freeze drying and spray drying. In spray drying, the emulsion may be ejected from a nozzle to form fine droplets, and then heated and dried in convection air.

このようにして得られた樹脂改質用添加剤は、例えばチップ状のマスターバッチとして用いることができる。このマスターバッチを、押出機を用いて熱可塑性樹脂に添加して溶融混練し、溶融成形することで、本発明の樹脂組成物の1種である樹脂改質用添加剤含有樹脂を得ることができる。この熱可塑性樹脂としては、例えば先に述べた樹脂粒子を構成する各種の樹脂と同様のものを用いることができる。この熱可塑性樹脂は、樹脂粒子を構成する樹脂と同種のものでも良く、あるいは異種のものでも良い。同種の樹脂を用いれば、目的とする樹脂組成物中での微細セルロース繊維複合体の分散性を容易に高めることができる。異種の樹脂を用いる場合には、相溶性のある樹脂の組み合わせを採用することが好ましい。   The additive for resin modification thus obtained can be used as, for example, a chip-shaped master batch. By adding this master batch to a thermoplastic resin using an extruder, melt-kneading, and melt-molding, it is possible to obtain a resin-modifying additive-containing resin that is one type of the resin composition of the present invention. it can. As this thermoplastic resin, for example, the same resins as various resins constituting the resin particles described above can be used. The thermoplastic resin may be the same type as the resin constituting the resin particles, or may be a different type. If the same kind of resin is used, the dispersibility of the fine cellulose fiber composite in the intended resin composition can be easily increased. When different types of resins are used, it is preferable to employ a combination of compatible resins.

本発明の樹脂組成物は、微細セルロース繊維複合体(アミド化された微細セルロース繊維)を含むことにより、引張弾性率等の機械的強度が、微細セルロース繊維複合体と共に併用される樹脂(ベースポリマー)に比して向上している。その理由は、樹脂組成物中において微細セルロース繊維複合体が高度に分散しているからである。また、本発明の樹脂組成物は、微細セルロース繊維複合体と共に併用される樹脂の着色が効果的に抑制されているため、該樹脂本来の色あるいはそれに極めて近い色を呈しており、汎用性が高い。樹脂の着色が抑制されている理由は、樹脂組成物中において微細セルロース繊維複合体が高度に分散していることに加えて、微細セルロース繊維複合体が耐熱性に優れ、樹脂組成物を製造する際の樹脂との溶融混練時に熱分解を起こし難いことによるものと推察される。   The resin composition of the present invention contains a fine cellulose fiber composite (amidated fine cellulose fiber), so that mechanical strength such as tensile elastic modulus is used together with the fine cellulose fiber composite (base polymer). ). The reason is that the fine cellulose fiber composite is highly dispersed in the resin composition. Further, the resin composition of the present invention effectively suppresses the coloring of the resin used in combination with the fine cellulose fiber composite, and therefore exhibits the original color of the resin or a color very close to it, and is versatile. high. The reason why the coloring of the resin is suppressed is that, in addition to the fine cellulose fiber composite being highly dispersed in the resin composition, the fine cellulose fiber composite is excellent in heat resistance and produces a resin composition. This is presumably due to the fact that thermal decomposition hardly occurs at the time of melt kneading with the resin.

本発明の樹脂組成物は、各種日用品包装用フィルム(パウチ、ピロー)、シート(ブリスターパック)、成形部材(ボトル、キャップ、スプーン、ハブラシのハンドル等)への用途展開に利用でき、特に機械的強度が重視される用途(例えば、自動車、情報家電等)に好適に利用できる。   The resin composition of the present invention can be used for developing applications for various daily-use packaging films (pouches, pillows), sheets (blister packs), molded members (bottles, caps, spoons, toothbrush handles, etc.), especially mechanical It can be suitably used for applications in which strength is important (for example, automobiles, information appliances, etc.).

上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の樹脂組成物、製造方法を開示する。   In relation to the above-described embodiment, the present invention further discloses the following resin composition and production method.

<1> 微細セルロース繊維に炭化水素基がアミド結合を介して結合してなる微細セルロース繊維複合体と、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂とを含有する樹脂組成物。 <1> Selected from the group consisting of a fine cellulose fiber composite in which a hydrocarbon group is bonded to a fine cellulose fiber via an amide bond, and a polyolefin resin, a polyvinyl chloride resin, a polyamide resin, and a polycarbonate resin. The resin composition containing 1 or more types of resin.

<2> 炭化水素基は、炭素数1の炭化水素基、又は炭素数2以上、30以下の飽和若しくは不飽和の、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基である前記<1>記載の樹脂組成物。
<3> 前記炭化水素基の平均結合量は、好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.5mmol/g以上、そして、好ましくは3mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、特に好ましくは1mmol/g以下、より具体的には、好ましくは0.1〜3mmol/g、更に好ましくは0.1〜2mmol/g、特に好ましくは0.5〜1mmol/gである前記<1>又は<2>記載の樹脂組成物。
<4> 前記微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量は、好ましくは0mmol/g以上、更に好ましくは0.2mmol/g以上、そして、好ましくは2.9mmol/g以下、更に好ましくは1mmol/g以下、特に好ましくは0.8mmol/g以下、より具体的には、好ましくは0〜2.9mmol/g、更に好ましくは0〜1mmol/g、特に好ましくは0.2〜0.8mmol/gである前記<1>〜<3>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<5> 前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<4>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<2> The resin according to <1>, wherein the hydrocarbon group is a hydrocarbon group having 1 carbon atom, or a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. Composition.
<3> The average bond amount of the hydrocarbon group is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.5 mmol / g or more, and preferably 3 mmol / g or less, more preferably 2 mmol / g or less, particularly <1> preferably 1 mmol / g or less, more specifically preferably 0.1 to 3 mmol / g, more preferably 0.1 to 2 mmol / g, and particularly preferably 0.5 to 1 mmol / g. Or the resin composition as described in <2>.
<4> The carboxy group content of the fine cellulose fiber composite is preferably 0 mmol / g or more, more preferably 0.2 mmol / g or more, and preferably 2.9 mmol / g or less, more preferably 1 mmol / g. In the following, it is particularly preferably 0.8 mmol / g or less, more specifically, preferably 0 to 2.9 mmol / g, more preferably 0 to 1 mmol / g, and particularly preferably 0.2 to 0.8 mmol / g. The resin composition according to any one of <1> to <3>.
<5> The resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the polyolefin resin is one or more selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene.

<6> 前記微細セルロース繊維複合体の平均繊維径は、好ましくは1nm以上、そして、好ましくは200nm以下、更に好ましくは100nm以下、特に好ましくは50nm以下、より具体的には、好ましくは1〜200nm、更に好ましくは1〜100nm、特に好ましくは1〜50nmである前記<1>〜<5>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<7> 前記微細セルロース繊維のカルボキシ基含有量は、好ましくは0.1mmol/g以上、更に好ましくは0.4mmol/g以上、特に好ましくは0.6mmol/g以上、そして、好ましくは3mmol/g以下、更に好ましくは2mmol/g以下、特に好ましくは1.8mmol/g以下であり、より具体的には、好ましくは0.1〜3mmol/g、更に好ましくは0.4〜2mmol/g、特に好ましくは0.6〜1.8mmol/gである前記<1>〜<6>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<8> 前記微細セルロース繊維の平均アスペクト比は、好ましくは10以上、更に好ましくは50以上、特に好ましくは100以上、そして、好ましくは1000以下、更に好ましくは500以下、特に好ましくは350以下、より具体的には、好ましくは10〜1000、更に好ましくは50〜500、特に好ましくは100〜350である前記<1>〜<7>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<9> 前記炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基、オレイル基、ミリストレイル基、パルミトレイル基、リノレイル基、リノレニル基、エイコサニル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、イソペンチル基、t−ペンチル基、イソヘキシル基、2−ヘキシル基、ジメチルブチル基、エチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基及びフェニル基からなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<8>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<6> The average fiber diameter of the fine cellulose fiber composite is preferably 1 nm or more, and preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, particularly preferably 50 nm or less, more specifically preferably 1 to 200 nm. The resin composition according to any one of <1> to <5>, more preferably 1 to 100 nm, particularly preferably 1 to 50 nm.
<7> The carboxy group content of the fine cellulose fiber is preferably 0.1 mmol / g or more, more preferably 0.4 mmol / g or more, particularly preferably 0.6 mmol / g or more, and preferably 3 mmol / g. Hereinafter, more preferably 2 mmol / g or less, particularly preferably 1.8 mmol / g or less, more specifically preferably 0.1 to 3 mmol / g, more preferably 0.4 to 2 mmol / g, particularly The resin composition according to any one of <1> to <6>, preferably 0.6 to 1.8 mmol / g.
<8> The average aspect ratio of the fine cellulose fibers is preferably 10 or more, more preferably 50 or more, particularly preferably 100 or more, and preferably 1000 or less, more preferably 500 or less, particularly preferably 350 or less. Specifically, the resin composition according to any one of <1> to <7>, preferably 10 to 1000, more preferably 50 to 500, and particularly preferably 100 to 350.
<9> The hydrocarbon group is methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, octadecyl group, docosyl group, octacosanyl group, oleyl group , Myristol group, palmitoleyl group, linoleyl group, linolenyl group, eicosanyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, isopentyl group, t-pentyl group, isohexyl group, 2-hexyl group, The resin composition according to any one of <1> to <8>, which is at least one selected from the group consisting of a dimethylbutyl group, an ethylbutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a benzyl group, and a phenyl group.

<10> 前記微細セルロース繊維複合体は、下記工程1及び2を経て製造されたものである前記<1>〜<9>の何れか一に記載の樹脂組成物。
工程1:天然セルロース繊維をN―オキシル化合物の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2:工程1を経て得られたカルボキシ基含有セルロース繊維に、炭化水素基を有する第1級又は第2級アミンを反応させて、該セルロース繊維のカルボキシ基のアミド化反応を行う工程。
<10> The resin composition according to any one of <1> to <9>, wherein the fine cellulose fiber composite is produced through the following steps 1 and 2.
Step 1: A step of oxidizing a natural cellulose fiber in the presence of an N-oxyl compound to obtain a carboxy group-containing cellulose fiber.
Step 2: A step of reacting a carboxy group-containing cellulose fiber obtained through Step 1 with a primary or secondary amine having a hydrocarbon group to carry out an amidation reaction of the carboxy group of the cellulose fiber.

<11> 前記工程1の終了後で前記工程2の実施前に、前記工程1で得られ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て、該カルボキシ基含有セルロース繊維に微細化処理を施す工程が存する前記<10>記載の樹脂組成物。 <11> After the completion of the step 1 and before the execution of the step 2, the carboxy group-containing cellulose fibers obtained in the step 1 are dispersed in a solvent, and the carboxy group-containing cellulose fibers are subjected to a fine treatment. The resin composition according to <10>, wherein the step exists.

<12> 前記N−オキシル化合物は、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(TEMPO)、4−アセトアミド−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、及び4−フォスフォノオキシー−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルからなる群から選択される1種以上である前記<10>又は<11>記載の樹脂組成物。
<13> 前記炭化水素基を有する第1級アミンは、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン及びオレイルアミンからなる群から選択される1種以上である前記<10>〜<12>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<14> 前記炭化水素基を有する第2級アミンは、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン及びジオクタデシルアミンからなる群から選択される1種以上である前記<10>〜<13>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<12> The N-oxyl compound is 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO), 4-acetamido-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4 One selected from the group consisting of -carboxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl and 4-phosphonooxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl The resin composition as described in <10> or <11> above.
<13> The primary amine having a hydrocarbon group is selected from the group consisting of methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, octadecylamine and oleylamine. The resin composition according to any one of <10> to <12>, which is one or more.
<14> The secondary amine having a hydrocarbon group is one or more selected from the group consisting of dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, and dioctadecylamine, and any one of <10> to <13>. The resin composition described in 1.

<15> 前記ポリオレフィン系樹脂は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリエチレン樹脂及び変性ポリプロピレン樹脂からなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<14>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<16> 前記ポリ塩化ビニル系樹脂は、軟質ポリ塩化ビニル及び硬質ポリ塩化ビニルからなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<15>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<17> 前記ポリアミド系樹脂は、6ナイロン及び66ナイロンからなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<16>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<18> 前記ポリカーボネート系樹脂は、ビスフェノールAを原材料とする一般ポリカーボネート、及びシロキサンを原料とする特殊ポリカーボネートからなる群から選択される1種以上である前記<1>〜<17>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<15> The polyolefin resin is at least one selected from the group consisting of low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, modified polyethylene resin, and modified polypropylene resin, and any one of <1> to <14>. The resin composition described in 1.
<16> The resin composition according to any one of <1> to <15>, wherein the polyvinyl chloride resin is at least one selected from the group consisting of soft polyvinyl chloride and hard polyvinyl chloride. .
<17> The resin composition according to any one of <1> to <16>, wherein the polyamide-based resin is at least one selected from the group consisting of 6 nylon and 66 nylon.
<18> The polycarbonate resin is at least one selected from the group consisting of a general polycarbonate using bisphenol A as a raw material and a special polycarbonate using siloxane as a raw material, and any one of the above <1> to <17> The resin composition described in 1.

<19> 前記微細セルロース繊維複合体の含有量は、前記樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、そして、好ましくは50質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、より具体的には、好ましくは0.01〜50質量%、更に好ましくは0.1〜10質量%である前記<1>〜<18>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<20> 前記樹脂の含有量は、前記樹脂組成物の全質量に対して、好ましくは50質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、そして、好ましくは99.99質量%以下、更に好ましくは99.90質量%以下、より具体的には、好ましくは50〜99.99質量%、更に好ましくは90〜99.90質量%である前記<1>〜<19>の何れか一に記載の樹脂組成物。
<19> The content of the fine cellulose fiber composite is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and preferably 50% by mass with respect to the total mass of the resin composition. % Or less, more preferably 10% by mass or less, more specifically, preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, any one of <1> to <18> The resin composition as described in 1.
<20> The content of the resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and preferably 99.99% by mass or less, more preferably, with respect to the total mass of the resin composition. 99.90% by mass or less, more specifically, preferably 50 to 99.99% by mass, more preferably 90 to 99.90% by mass, according to any one of <1> to <19> above. Resin composition.

<21> 前記<1>〜<20>の何れか一に記載の樹脂組成物の製造方法であって、前記微細セルロース繊維複合体と樹脂とを混合して均一混合物を得、該均一混合物を任意の形状に成形する工程を有する、樹脂組成物の製造方法。 <21> The method for producing a resin composition according to any one of <1> to <20>, wherein the fine cellulose fiber composite and the resin are mixed to obtain a uniform mixture, and the uniform mixture is obtained. The manufacturing method of the resin composition which has the process shape | molded in arbitrary shapes.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は斯かる実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to such examples.

〔実施例1〕
(1)微細セルロース繊維の製造
針葉樹の漂白クラフトパルプ(製造会社:フレッチャー チャレンジ カナダ、商品名「Machenzie」、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(製造会社:ALDRICH、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(製造会社:和光純薬工業(株))を用いた。臭化ナトリウムとしては、市販品(製造会社:和光純薬工業(株))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、パルプ質量100gに対し、TEMPO1.25質量%、臭化ナトリウム12.5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。pHスタッドを用い、0.5M水酸化ナトリウムを滴下してpHを10.5に保持し、酸化反応を行った。酸化を120分行った後に滴下を停止し、カルボキシ基含有セルロース繊維を得た。イオン交換水を用いてカルボキシ基含有セルロース繊維を十分に洗浄し、次いで脱水処理を行った。その後、得られたカルボキシ基含有セルロース繊維100gをイオン交換水7592gに分散させ、高圧ホモジナイザー(スターバーストラボHJP−25005、(株)スギノマシン製)を用いて、吐出圧力245MPaの条件で2回処理を行った。その操作によって繊維の微細化処理を行い、微細セルロース繊維の分散液を得た。分散液の固形分濃度は1.3質量%であった。この微細セルロース繊維の平均繊維径は3.3nm、平均アスペクト比は200、カルボキシ基含有量は1.4mmol/gであった。
[Example 1]
(1) Production of Fine Cellulose Fiber Coniferous bleached kraft pulp (manufacturer: Fletcher Challenge Canada, trade name “Machenzie”, CSF 650 ml) was used as natural cellulose fiber. As TEMPO, a commercial product (manufacturer: ALDRICH, Free radical, 98% by mass) was used. A commercial product (manufacturer: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as sodium hypochlorite. A commercial product (manufacturer: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as sodium bromide. First, 100 g of bleached kraft pulp fiber of coniferous trees was sufficiently stirred with 9900 g of ion-exchanged water, and then TEMPO 1.25% by mass, sodium bromide 12.5% by mass, sodium hypochlorite 28. 4% by weight was added in this order. Using a pH stud, 0.5M sodium hydroxide was added dropwise to maintain the pH at 10.5, and an oxidation reaction was performed. After the oxidation was performed for 120 minutes, dropping was stopped to obtain a carboxy group-containing cellulose fiber. The carboxy group-containing cellulose fiber was sufficiently washed with ion-exchanged water, and then dehydrated. Thereafter, 100 g of the obtained carboxy group-containing cellulose fiber is dispersed in 7592 g of ion-exchanged water, and treated twice using a high-pressure homogenizer (Starburst Lab HJP-25005, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.) at a discharge pressure of 245 MPa. Went. By the operation, the fiber was refined to obtain a dispersion of fine cellulose fibers. The solid content concentration of the dispersion was 1.3% by mass. This fine cellulose fiber had an average fiber diameter of 3.3 nm, an average aspect ratio of 200, and a carboxy group content of 1.4 mmol / g.

(2)微細セルロース繊維複合体の製造
ビーカーに前記微細セルロース繊維の分散液4088.75g(固形分濃度1.3質量%)とイオン交換水4085gとを加えて、固形分濃度0.5質量%の微細セルロース繊維分散液とし、メカニカルスターラーにて室温下、3時間攪拌した。続いて、この微細セルロース繊維分散液に1M塩酸水溶液を245g仕込み、室温下で1晩反応させた。反応終了後、アセトンで再沈し、ろ過、その後、アセトン/イオン交換水にて洗浄を行い、塩酸及び塩を除去した。最後にアセトンを加えろ過し、アセトンに微細セルロース繊維が膨潤した状態のアセトン含有酸型微細セルロース繊維(固形分濃度5.0質量%)を得た。
(2) Production of Fine Cellulose Fiber Composite A dispersion of 4088.75 g of the fine cellulose fiber (solid content concentration: 1.3% by mass) and 4085 g of ion-exchanged water are added to a beaker to obtain a solid content concentration of 0.5% by mass. And then stirred at room temperature for 3 hours with a mechanical stirrer. Subsequently, 245 g of a 1M hydrochloric acid aqueous solution was charged into the fine cellulose fiber dispersion and reacted at room temperature overnight. After completion of the reaction, the solution was reprecipitated with acetone, filtered, and then washed with acetone / ion exchange water to remove hydrochloric acid and salts. Finally, acetone was added and filtered to obtain acetone-containing acid-type fine cellulose fibers (solid content concentration 5.0% by mass) in a state where fine cellulose fibers were swollen in acetone.

次いでメカニカルスターラー、還流管を備えた4口丸底フラスコに、前記アセトン含有酸型微細セルロース繊維509.16g(固形分濃度を5.0質量%から4.4質量%に調整したもの)を仕込み、イソプロピルアルコール5000gを加えて、固形分濃度0.5質量%のアセトン含有酸型微細セルロース繊維分散液とし、マグネティックスターラーにて室温下、1時間攪拌した。続いて、プロピルアミン5.45g(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3molに相当)、DMT−MM26.38gを仕込んで溶解させた後、室温下で1晩反応を行った。反応終了後、ろ過し、その後、メタノール/イオン交換水にて洗浄を行い、未反応のプロピルアミン及びDMT−MMを除去した。最後にアセトンを加えろ過し、微細セルロース繊維にプロピル基がアミド結合を介して結合した、微細セルロース繊維複合体を調製した。   Next, 509.16 g of the acetone-containing acid type fine cellulose fiber (the solid content concentration was adjusted from 5.0 mass% to 4.4 mass%) was charged into a 4-neck round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux tube. Then, 5000 g of isopropyl alcohol was added to obtain an acetone-containing acid-type fine cellulose fiber dispersion having a solid concentration of 0.5% by mass, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer at room temperature for 1 hour. Subsequently, 5.45 g of propylamine (corresponding to 3 mol of amine groups with respect to 1 mol of carboxy groups of fine cellulose fibers) and 26.38 g of DMT-MM were charged and dissolved, and then reacted at room temperature overnight. After completion of the reaction, the mixture was filtered, and then washed with methanol / ion exchange water to remove unreacted propylamine and DMT-MM. Finally, acetone was added and filtered to prepare a fine cellulose fiber composite in which propyl groups were bonded to the fine cellulose fiber via an amide bond.

(3)樹脂粒子の準備
ポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度25質量%)を用いた。
(3) Preparation of resin particles A polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration: 25% by mass) was used.

(4)微細セルロース繊維複合体/樹脂粒子のエマルションの調製
前記(2)で得られた微細セルロース繊維複合体をイオン交換水で固形分濃度0.5%の分散液とし、該分散液100gと、前記(3)で準備したポリエチレン樹脂エマルション8gとをビーカーに注ぎ、マグネチックスターラーを用いて30分間混合した。これによって、目的とするエマルションを得た。
(4) Preparation of fine cellulose fiber composite / emulsion of resin particles The fine cellulose fiber composite obtained in (2) above was made into a dispersion having a solid concentration of 0.5% with ion-exchanged water, and 100 g of the dispersion was obtained. Then, 8 g of the polyethylene resin emulsion prepared in the above (3) was poured into a beaker and mixed for 30 minutes using a magnetic stirrer. Thus, the intended emulsion was obtained.

(5)樹脂改質用添加剤の製造
前記(4)で得られたエマルションを凍結乾燥して、樹脂改質用添加剤を得た。得られた樹脂改質用添加剤における微細セルロース繊維複合体のセルロース含有量は20質量%、前記ポリエチレン樹脂エマルション由来のポリエチレンの含有量は80質量%であった。
(5) Production of resin-modifying additive The emulsion obtained in (4) was freeze-dried to obtain a resin-modifying additive. The cellulose content of the fine cellulose fiber composite in the obtained resin modifying additive was 20% by mass, and the content of polyethylene derived from the polyethylene resin emulsion was 80% by mass.

(6)樹脂組成物の製造
前記(5)で得られた樹脂改質用添加剤と高密度ポリエチレン樹脂(HDPE、商品名:ノバテックHD HB338RE、日本ポリエチレン(株)製)を、混練機(ラボプラストミル、東洋精機(株)製)を用いて溶融混練した。HDPE28質量部に対して、得られた樹脂改質用添加剤を2.4質量部、接着剤として接着性樹脂(アドテックスDH4200、日本ポリエチレン(株)製)2質量部加えて、150℃で10分間、回転数70rpmで混練した。得られた混練物を、プレス機(ラボプレスP2−30T、東洋精機(株)製)を用いて、160℃、0.5MPaで3分間、20MPaで1分間にわたり熱プレスし、更に23℃、0.5MPaで1分間にわたり冷却プレスした。これによって厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。
(6) Production of resin composition The resin-modifying additive obtained in (5) above and a high-density polyethylene resin (HDPE, trade name: Novatec HD HB338RE, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) Melt kneading was performed using a plast mill, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. To 28 parts by mass of HDPE, 2.4 parts by mass of the obtained resin modifying additive and 2 parts by mass of an adhesive resin (Adtex DH4200, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) as an adhesive are added at 150 ° C. The mixture was kneaded for 10 minutes at a rotation speed of 70 rpm. The obtained kneaded material was hot-pressed at 160 ° C., 0.5 MPa for 3 minutes, and 20 MPa for 1 minute using a press machine (Lab Press P2-30T, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), and further at 23 ° C., 0 Cooled and pressed at 5 MPa for 1 minute. As a result, a sheet-like resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained.

〔実施例2〕
メカニカルスターラー、還流管を備えた4口丸底フラスコに、実施例1で得られたアセトン含有酸型微細セルロース繊維93.02g(固形分濃度を5.0質量%から4.4質量%に調整したもの)を仕込み、t−ブチルアルコール800gを加えて、固形分濃度0.5質量%のアセトン含有酸型微細セルロース繊維分散液とし、室温下で1時間攪拌した。続いて、ヘキシルアミン1.46g(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3molに相当)、DMT−MM4.12gを仕込んで溶解させた後、60℃、4時間反応を行った。その後、更にヘキシルアミン1.46g(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3molに相当)、DMT−MM4.12gを仕込み、60℃、4時間反応を行った。反応終了後、ろ過し、その後、エタノール/イオン交換水にて洗浄を行い、未反応のヘキシルアミン及びDMT−MMを除去した。最後にアセトンを加えろ過し、微細セルロース繊維にヘキシル基がアミド結合を介して結合した、微細セルロース繊維複合体を調製した。この微細セルロース繊維複合体を用い、実施例1の前記(3)〜(6)の手順に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。
[Example 2]
In a four-necked round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux tube, 93.02 g of acetone-containing acid-type fine cellulose fibers obtained in Example 1 (the solid content concentration was adjusted from 5.0% by mass to 4.4% by mass) Was added, and 800 g of t-butyl alcohol was added to obtain an acetone-containing acid-type fine cellulose fiber dispersion having a solid content concentration of 0.5% by mass, followed by stirring at room temperature for 1 hour. Subsequently, 1.46 g of hexylamine (corresponding to 3 mol of amine group with respect to 1 mol of carboxy group of fine cellulose fiber) and 4.12 g of DMT-MM were charged and dissolved, and then reacted at 60 ° C. for 4 hours. Thereafter, 1.46 g of hexylamine (corresponding to 3 mol of amine group with respect to 1 mol of carboxy group of fine cellulose fiber) and 4.12 g of DMT-MM were added and reacted at 60 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered and then washed with ethanol / ion exchange water to remove unreacted hexylamine and DMT-MM. Finally, acetone was added and filtered to prepare a fine cellulose fiber composite in which hexyl groups were bonded to fine cellulose fibers via amide bonds. Using this fine cellulose fiber composite, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained according to the procedures (3) to (6) of Example 1.

〔実施例3〕
メカニカルスターラー、還流管を備えた4口丸底フラスコに、実施例1で得られたアセトン含有酸型微細セルロース繊維79.29g(固形分濃度を5.0質量%から3.3質量%に調整したもの)を仕込み、イソプロピルアルコール800gを加えて、固形分濃度0.3質量%のアセトン含有酸型微細セルロース繊維分散液とし、室温下で1時間攪拌した。続いて、ドデシルアミン1.19g(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2molに相当)、DMT−MM1.78gを仕込んで溶解させた後、50℃、4時間反応を行った。反応終了後、ろ過し、その後、エタノール/イオン交換水にて洗浄を行い、未反応のドデシルアミン及びDMT−MMを除去した。最後にアセトンを加えろ過し、微細セルロース繊維にドデシル基がアミド結合を介して結合した、微細セルロース繊維複合体を調製した。この微細セルロース繊維複合体を用い、実施例1の前記(3)〜(6)の手順に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。尚、前記「(6)樹脂組成物の製造」においては、HDPE28質量部に対して、樹脂改質用添加剤を0.8質量部用いた。
Example 3
In a four-necked round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux tube, 79.29 g of acetone-containing acid-type fine cellulose fibers obtained in Example 1 (the solid content concentration was adjusted from 5.0% by mass to 3.3% by mass) And 800 g of isopropyl alcohol was added to obtain an acetone-containing acid-type fine cellulose fiber dispersion having a solid content concentration of 0.3% by mass, followed by stirring at room temperature for 1 hour. Subsequently, 1.19 g of dodecylamine (corresponding to 2 mol of amine group with respect to 1 mol of carboxy group of fine cellulose fiber) and 1.78 g of DMT-MM were charged and dissolved, and then reacted at 50 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered and then washed with ethanol / ion exchange water to remove unreacted dodecylamine and DMT-MM. Finally, acetone was added and filtered to prepare a fine cellulose fiber composite in which dodecyl groups were bonded to fine cellulose fibers via amide bonds. Using this fine cellulose fiber composite, a sheet-like resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained according to the procedures (3) to (6) of Example 1. In the “(6) Production of resin composition”, 0.8 part by mass of the resin modifying additive was used with respect to 28 parts by mass of HDPE.

〔実施例4〕
メカニカルスターラー、還流管を備えた4口丸底フラスコに、実施例1で得られたアセトン含有酸型微細セルロース繊維(固形分濃度を5.0質量%から4.4質量%に調整したもの)488.80gを仕込み、t−ブチルアルコール4800g加えて、固形分濃度0.5質量%のアセトン含有酸型微細セルロース繊維分散液とし、室温下、1時間攪拌した。続いて、オクタデシルアミン17.50g(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2molに相当)、DMT−MM17.97gを仕込み溶解を確認し、55℃、6時間反応を行った。反応終了後、ろ過し、その後、メタノール/イオン交換水にて洗浄を行い、未反応オクタデシルアミン、DMT−MMを除去した。最後にアセトンを加えろ過し、微細セルロース繊維にオクタデシル基がアミド結合を介して結合した、微細セルロース繊維複合体を調製した。この微細セルロース繊維複合体を用い、実施例1の前記(3)〜(6)の手順に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。尚、前記「(6)樹脂組成物の製造」においては、HDPE28質量部に対して、樹脂改質用添加剤を0.8質量部用いた。
Example 4
Acetone-containing acid-type fine cellulose fibers obtained in Example 1 were prepared in a four-necked round bottom flask equipped with a mechanical stirrer and a reflux tube (the solid content concentration was adjusted from 5.0% by mass to 4.4% by mass). 488.80 g was charged and 4800 g of t-butyl alcohol was added to obtain an acetone-containing acid-type fine cellulose fiber dispersion having a solid content concentration of 0.5% by mass, followed by stirring at room temperature for 1 hour. Subsequently, 17.50 g of octadecylamine (corresponding to 2 mol of amine group with respect to 1 mol of carboxy group of fine cellulose fiber) and 17.97 g of DMT-MM were charged, dissolution was confirmed, and reaction was performed at 55 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered and then washed with methanol / ion exchange water to remove unreacted octadecylamine and DMT-MM. Finally, acetone was added and filtered to prepare a fine cellulose fiber composite in which octadecyl groups were bonded to the fine cellulose fiber via an amide bond. Using this fine cellulose fiber composite, a sheet-like resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained according to the procedures (3) to (6) of Example 1. In the “(6) Production of resin composition”, 0.8 part by mass of the resin modifying additive was used with respect to 28 parts by mass of HDPE.

〔実施例5〕
実施例1で用いた微細セルロース繊維複合体をイオン交換水で固形分濃度0.5質量%の分散液とし、該分散液100gとポリ塩化ビニル樹脂(ビニブランHD−057、日信化学工業株式会社製、固形分濃度13質量%)190.4g、ポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度25質量%)99gをビーカーに注ぎ、マグネチックスターラーを用いて30分間混合し、エマルションを得た。このエマルション40gをポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物をプレス機(ラボプレスP2−30T、東洋精機(株)製)を用いて、200℃、0.5MPaで3分間、更に23℃、0.5MPaで1分間にわたり冷却プレスした。これによって厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
Example 5
The fine cellulose fiber composite used in Example 1 was made into a dispersion having a solid concentration of 0.5% by mass with ion-exchanged water, and 100 g of this dispersion and polyvinyl chloride resin (Vinyl Blanc HD-057, Nissin Chemical Industry Co., Ltd.) 190.4 g of solid product concentration 13 mass%), polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Co., Ltd., solid content concentration 25 mass%) 99 g was poured into a beaker and 30 using a magnetic stirrer. Mix for minutes to obtain an emulsion. 40 g of this emulsion was poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 1 week to obtain a dried film. This dried product was cooled and pressed at 200 ° C. and 0.5 MPa for 3 minutes and further at 23 ° C. and 0.5 MPa for 1 minute using a press machine (Lab Press P2-30T, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). As a result, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm was obtained.

〔実施例6〕
実施例1で用いた微細セルロース繊維複合体をイオン交換水で固形分濃度0.5質量%の分散液とし、該分散液100gとポリアミド樹脂(セポルジョンPA200、住友精化株式会社製、固形分濃度40質量%)61.9g、ポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度40質量%)99gをビーカーに注ぎ、マグネチックスターラーを用いて30分間混合し、エマルションを得た。このエマルション40gをポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物をプレス機(ラボプレスP2−30T、東洋精機(株)製)を用いて、180℃、0.5MPaで3分間、更に23℃、0.5MPaで1分間にわたり冷却プレスした。これによって厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
Example 6
The fine cellulose fiber composite used in Example 1 was made into a dispersion having a solid concentration of 0.5% by mass with ion-exchanged water, and 100 g of the dispersion and a polyamide resin (Separjon PA200, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., solid concentration) 40 mass%) 61.9 g, polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration 40 mass%) 99 g is poured into a beaker and mixed for 30 minutes using a magnetic stirrer. Got. 40 g of this emulsion was poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 1 week to obtain a dried film. This dried product was cooled and pressed at 180 ° C. and 0.5 MPa for 3 minutes and further at 23 ° C. and 0.5 MPa for 1 minute using a press machine (Lab Press P2-30T, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). As a result, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm was obtained.

〔実施例7〕
実施例1で用いた微細セルロース繊維複合体をイオン交換水で固形分濃度0.5質量%の分散液とし、該分散液100gとポリカーボネート樹脂(S―3000FN、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製、粉末状)24.8g、ポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度40質量%)99gをビーカーに注ぎ、マグネチックスターラーを用いて30分間混合し、エマルションを得た。このエマルション40gをポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物をプレス機(ラボプレスP2−30T、東洋精機(株)製)を用いて、200℃、0.5MPaで3分間、更に23℃、0.5MPaで1分間にわたり冷却プレスした。これによって厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
Example 7
The fine cellulose fiber composite used in Example 1 was made into a dispersion having a solid concentration of 0.5% by mass with ion-exchanged water, and 100 g of the dispersion and polycarbonate resin (S-3000FN, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., powder) 24.8 g, polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Ltd., solid content concentration 40% by mass) 99 g is poured into a beaker and mixed for 30 minutes using a magnetic stirrer to obtain an emulsion. It was. 40 g of this emulsion was poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for 1 week to obtain a dried film. This dried product was cooled and pressed at 200 ° C. and 0.5 MPa for 3 minutes and further at 23 ° C. and 0.5 MPa for 1 minute using a press machine (Lab Press P2-30T, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). As a result, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm was obtained.

〔比較例1〕
微細セルロース繊維複合体を用いず、ポリエチレン樹脂エマルションだけを、実施例1と同様にして凍結乾燥して乾燥物を得た。この乾燥物を用い、実施例1の前記「(6)樹脂組成物の製造」に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。尚、前記「(6)樹脂組成物の製造」においては、HDPE28質量部に対して、前記乾燥物を1.9質量部用いた。
[Comparative Example 1]
Without using the fine cellulose fiber composite, only the polyethylene resin emulsion was lyophilized in the same manner as in Example 1 to obtain a dried product. Using this dried product, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained in accordance with “(6) Production of resin composition” in Example 1. In the “(6) Production of resin composition”, 1.9 parts by mass of the dried product was used with respect to 28 parts by mass of HDPE.

〔比較例2〕
実施例1で用いた微細セルロース繊維をアミド化せずにそのまま用いて、実施例1と同様にして凍結乾燥して乾燥物を得た。この乾燥物を用い、実施例1の前記「(6)樹脂組成物の製造」に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。尚、前記「(6)樹脂組成物の製造」においては、HDPE28質量部に対して、前記乾燥物を2.6質量部用いた。
[Comparative Example 2]
The fine cellulose fiber used in Example 1 was used as it was without amidation, and freeze-dried in the same manner as in Example 1 to obtain a dried product. Using this dried product, a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained in accordance with “(6) Production of resin composition” in Example 1. In the “(6) Production of resin composition”, 2.6 parts by mass of the dried product was used with respect to 28 parts by mass of HDPE.

〔比較例3〕
ビーカーに実施例1で得られたアセトン含有酸型微細セルロース繊維22.72g(固形分濃度を5.0質量%から4.4質量%に調整したもの)を仕込み、イソプロピルアルコール133g、イオン交換水67gを加えて、固形分濃度0.5%質量のアセトン含有酸型微細セルロース繊維分散液とし、マグネチックスターラーにて室温下、1時間攪拌した。続いて、オクタデシルアミン1.86gを仕込み、溶解を確認後、室温下、12時間反応を行った。反応終了後、ろ過し、その後、エタノールにて洗浄を行い、未反応のオクタデシルアミンを除去した。最後にアセトンを加えろ過し、微細セルロース繊維にオクタデシル基がイオン結合を介して結合した、微細セルロース繊維複合体を得た。この微細セルロース繊維複合体を用い、実施例1の前記(3)〜(6)の手順に従って、厚さ0.5mmのシート状の樹脂組成物を得た。尚、前記「(6)樹脂組成物の製造」においては、HDPE28質量部に対して、樹脂改質用添加剤を0.8質量部用いた。
[Comparative Example 3]
A beaker was charged with 22.72 g of the acetone-containing acid-type fine cellulose fiber obtained in Example 1 (solid content adjusted from 5.0% by mass to 4.4% by mass), 133 g of isopropyl alcohol, ion-exchanged water 67 g was added to obtain an acetone-containing acid-type fine cellulose fiber dispersion having a solid concentration of 0.5% by mass, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer at room temperature for 1 hour. Subsequently, 1.86 g of octadecylamine was added, and after confirming dissolution, the reaction was performed at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered and then washed with ethanol to remove unreacted octadecylamine. Finally, acetone was added and filtered to obtain a fine cellulose fiber composite in which octadecyl groups were bonded to the fine cellulose fibers through ionic bonds. Using this fine cellulose fiber composite, a sheet-like resin composition having a thickness of 0.5 mm was obtained according to the procedures (3) to (6) of Example 1. In the “(6) Production of resin composition”, 0.8 part by mass of the resin modifying additive was used with respect to 28 parts by mass of HDPE.

〔比較例4〕
微細セルロース繊維複合体を用いずに、ポリ塩化ビニル樹脂(ビニブランHD−057、日信化学工業株式会社製、固形分濃度13質量%)とポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度25質量%)だけを実施例5と同様に混合した後、ポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物を実施例5と同様に冷却プレスして、厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 4]
Without using a fine cellulose fiber composite, polyvinyl chloride resin (Viniblanc HD-057, manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 13% by mass) and polyethylene resin emulsion (trade names: Arrow Base SB1010, Unitika Ltd.) ), Solid content concentration of 25% by mass) was mixed in the same manner as in Example 5, then poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm, dried in a 23 ° C., 50% RH environment for one week, and film A dried product was obtained. This dried product was cooled and pressed in the same manner as in Example 5 to obtain a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm.

〔比較例5〕
微細セルロース繊維複合体を用いずに、ポリアミド樹脂(セポルジョンPA200、住友精化株式会社製、固形分濃度40質量%)とポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度25質量%)だけを実施例6と同様に混合した後、ポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物を実施例6と同様に冷却プレスして、厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 5]
Without using a fine cellulose fiber composite, polyamide resin (Separjon PA200, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., solid content concentration 40 mass%) and polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Ltd., solid content) After mixing only in the same manner as in Example 6, the mixture was poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm and dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH for one week. Obtained. This dried product was cooled and pressed in the same manner as in Example 6 to obtain a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm.

〔比較例6〕
微細セルロース繊維複合体を用いずに、ポリカーボネート樹脂(セポルジョンPA200、住友精化株式会社製、固形分濃度40質量%)とポリエチレン樹脂エマルション(商品名:アローベースSB1010、ユニチカ(株)製、固形分濃度25質量%)だけを実施例7と同様に混合した後、ポリスチレン製シャーレ(φ80mm)に深さ約0.8cm注ぎ、23℃50%RH環境において1週間乾燥し、フィルム状の乾燥物を得た。この乾燥物を実施例7と同様に冷却プレスして、厚さ0.1mmのシート状の樹脂組成物を得た。
[Comparative Example 6]
Without using a fine cellulose fiber composite, polycarbonate resin (Separjon PA200, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., solid content concentration 40% by mass) and polyethylene resin emulsion (trade name: Arrow Base SB1010, manufactured by Unitika Ltd., solid content) After mixing only in the same manner as in Example 7, the mixture was poured into a polystyrene petri dish (φ80 mm) to a depth of about 0.8 cm and dried in a 23 ° C., 50% RH environment for one week. Obtained. This dried product was cooled and pressed in the same manner as in Example 7 to obtain a sheet-shaped resin composition having a thickness of 0.1 mm.

〔評価〕
実施例及び比較例のサンプル(樹脂組成物)について、引張弾性率及びYi値をそれぞれ下記方法により測定した。その結果を、各樹脂組成物の組成等と併せて、下記表1及び2に示す。
[Evaluation]
About the sample (resin composition) of an Example and a comparative example, the tensile elasticity modulus and Yi value were measured with the following method, respectively. The results are shown in Tables 1 and 2 below together with the composition of each resin composition.

<樹脂組成物の引張弾性率の測定方法>
下記の通り、樹脂組成物の形態(厚さ)に応じて、引張弾性率の測定方法は異なる。但し、測定方法の違いにかかわらず、引張弾性率が高いほど、機械的強度に優れ、高評価となる。
実施例1〜4及び比較例1〜3(シート状の樹脂組成物の厚さ0.5mm)
引張圧縮試験機((株)オリエンテック社製 RTA−500)を用いて複合成形体の引張弾性率、引張降伏強度及び破断伸度をそれぞれ測定した。JIS K−6251に規定される1号ダンベルで打ち抜いたサンプルを支点間距離80mmでセットし、クロスヘッド速度30mm/minで測定した。
実施例5〜7及び比較例4〜6(シート状の樹脂組成物の厚さ0.1mm)
引張圧縮試験機((株)オリエンテック社製 RTA−500)を用いて複合成形体の引張弾性率、引張降伏強度及び破断伸度をそれぞれ測定した。JIS K−6251に規定される2号ダンベルで打ち抜いたサンプルを支点間距離60mmでセットし、クロスヘッド速度30mm/minで測定した。
<Method for measuring tensile modulus of resin composition>
As described below, the tensile modulus measurement method varies depending on the form (thickness) of the resin composition. However, regardless of the difference in measurement method, the higher the tensile modulus, the better the mechanical strength and the higher the evaluation.
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3 (sheet-shaped resin composition thickness 0.5 mm)
The tensile elastic modulus, tensile yield strength, and elongation at break of the composite molded article were measured using a tensile / compression tester (RTA-500, manufactured by Orientec Co., Ltd.). A sample punched out with a No. 1 dumbbell as defined in JIS K-6251 was set at a fulcrum distance of 80 mm and measured at a crosshead speed of 30 mm / min.
Examples 5 to 7 and Comparative Examples 4 to 6 (sheet-shaped resin composition thickness 0.1 mm)
The tensile elastic modulus, tensile yield strength, and elongation at break of the composite molded article were measured using a tensile / compression tester (RTA-500, manufactured by Orientec Co., Ltd.). A sample punched out with a No. 2 dumbbell defined in JIS K-6251 was set at a fulcrum distance of 60 mm and measured at a crosshead speed of 30 mm / min.

<Yi値の測定方法>
分光測色計(CM−2500d、コニカミノルタ(株)製)を用いて、シート状の樹脂組成物の黄色度(Yi値)を測定した。ASTM E313−73に準拠し、光源として標準イルミナントD65を用い、測定径φ8mm、観察視野10℃、UV100%、SCI/SCE同時測定で行った。SCIの値をYi値とした。Yi値が小さいほど、着色度が少なく、高評価となる。
<Measurement method of Yi value>
Using a spectrocolorimeter (CM-2500d, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.), the yellowness (Yi value) of the sheet-like resin composition was measured. In accordance with ASTM E313-73, standard illuminant D65 was used as a light source, measurement diameter φ8 mm, observation visual field 10 ° C., UV 100%, SCI / SCE simultaneous measurement. The SCI value was defined as Yi value. The smaller the Yi value, the lower the degree of coloring and the higher the evaluation.

Figure 0005940933
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実施例1〜4は、それぞれ、炭化水素基がアミド結合を介して結合してなる微細セルロース繊維複合体と高密度ポリエチレンとを含む樹脂組成物であるところ、微細セルロース繊維を含まない比較例1(実施例1〜4のベースポリマーに相当)、及び炭化水素基を持たない微細セルロース繊維を含む比較例2それぞれと比べて、引張弾性率が向上している。この引張弾性率の向上効果は、炭化水素基の導入によって疎水化された微細セルロース繊維が樹脂中に均一分散した結果であると考えられる。特に、実施例4は、アミド結合によってオクタデシル基が導入された微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)を含む樹脂組成物であるところ、0.5質量%という僅かな微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)の含有量ながら、比較例1の1.15倍(=1015/883)の高い引張弾性率の向上が確認された。この実施例4の引張弾性率1015MPaは、イオン結合によって同様にオクタデシル基が導入された微細セルロース繊維を含む比較例3に比べても高い値であり、このことから、微細セルロース繊維に導入される炭化水素基の結合様式として、アミド結合が有効であることがわかる。また、比較例2及び3は、これらのベースポリマーに相当する比較例1に比べて、引張弾性率は向上したものの、着色の度合いであるYi値も同時に著しく大きくなった。一方実施例1〜4のYi値は低い値に留まった。実施例1〜4のYi値が比較的低い理由は、アミド結合を有する微細セルロース繊維複合体の高い熱安定性によるものであると考えられる。   Examples 1 to 4 are resin compositions each containing a fine cellulose fiber composite in which hydrocarbon groups are bonded via an amide bond and high-density polyethylene, and Comparative Example 1 does not contain fine cellulose fibers. The tensile elastic modulus is improved as compared with each of Comparative Examples 2 (corresponding to the base polymers of Examples 1 to 4) and the fine cellulose fibers having no hydrocarbon group. The effect of improving the tensile modulus is considered to be a result of uniform dispersion of fine cellulose fibers that have been hydrophobized by introduction of hydrocarbon groups in the resin. In particular, Example 4 is a resin composition containing fine cellulose fibers (fine cellulose fiber composites) into which octadecyl groups have been introduced by amide bonds, and a slight fine cellulose fiber (fine cellulose fibers) of 0.5% by mass. It was confirmed that the tensile modulus was improved by 1.15 times (= 1015/883) of Comparative Example 1 while the content of the composite) was high. The tensile modulus of elasticity of 1015 MPa in Example 4 is higher than that in Comparative Example 3 including fine cellulose fibers in which octadecyl groups are similarly introduced by ionic bonding. From this, it is introduced into the fine cellulose fibers. It can be seen that an amide bond is effective as the bonding mode of the hydrocarbon group. In Comparative Examples 2 and 3, although the tensile modulus was improved as compared with Comparative Example 1 corresponding to these base polymers, the Yi value, which is the degree of coloring, was also significantly increased at the same time. On the other hand, the Yi values of Examples 1 to 4 remained low. The reason why the Yi values of Examples 1 to 4 are relatively low is considered to be due to the high thermal stability of the fine cellulose fiber composite having an amide bond.

実施例5〜7は、それぞれ、アミド結合によってプロピル基が導入された微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)と、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂の何れか1種とを含む樹脂組成物である。微細セルロース繊維を含まない比較例4〜6(実施例5〜7のベースポリマーに相当)に比べて、引張弾性率は向上した。Yi値は比較例4〜6に比べて上昇したものの、比較例2及び3に比べて小さ
いことから、アミド結合によって炭化水素基が導入された微細セルロース繊維(微細セルロース繊維複合体)を用いることによってYi値の上昇が抑えられたと考えられる。Yi値は25以下であれば実用上問題ないレベルである。
In each of Examples 5 to 7, fine cellulose fibers into which a propyl group was introduced by an amide bond (fine cellulose fiber composite), and any one of a polyvinyl chloride resin, a polyamide resin, and a polycarbonate resin were used. It is a resin composition containing. Compared to Comparative Examples 4 to 6 (corresponding to the base polymers of Examples 5 to 7) not containing fine cellulose fibers, the tensile modulus was improved. Although the Yi value is higher than those of Comparative Examples 4 to 6, since the Yi value is smaller than those of Comparative Examples 2 and 3, use of fine cellulose fibers (fine cellulose fiber composites) having hydrocarbon groups introduced by amide bonds. It is considered that the increase in the Yi value was suppressed. If the Yi value is 25 or less, it is at a level where there is no practical problem.

Claims (7)

微細セルロース繊維に炭化水素基がアミド結合を介して結合してなる微細セルロース繊維複合体と、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリカーボネート系樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂とを含有する樹脂組成物。   One selected from the group consisting of a fine cellulose fiber composite in which a hydrocarbon group is bonded to a fine cellulose fiber via an amide bond, and a polyolefin resin, a polyvinyl chloride resin, a polyamide resin, and a polycarbonate resin. A resin composition containing the above resin. 前記炭化水素基は、炭素数1の炭化水素基、又は炭素数2以上、30以下の飽和若しくは不飽和の、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基である請求項1記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1, wherein the hydrocarbon group is a hydrocarbon group having 1 carbon atom, or a saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms. 前記炭化水素基の平均結合量は、0.1mmol/g以上、3mmol/g以下である請求項1又は2記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 1 or 2, wherein an average bond amount of the hydrocarbon group is 0.1 mmol / g or more and 3 mmol / g or less. 前記微細セルロース繊維複合体のカルボキシ基含有量は、0mmol/g以上、2.9mmol/g以下である請求項1〜3の何れか一項に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein a content of a carboxy group in the fine cellulose fiber composite is 0 mmol / g or more and 2.9 mmol / g or less. 前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される1種以上である請求項1〜4の何れか一項に記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyolefin resin is at least one selected from the group consisting of polyethylene and polypropylene. 請求項1〜の何れか一項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、前記微細セルロース繊維複合体と前記樹脂とを混合して均一混合物を得、該均一混合物を任意の形状に成形する工程を有する、樹脂組成物の製造方法。 It is a manufacturing method of the resin composition as described in any one of Claims 1-5 , Comprising: The said fine cellulose fiber composite and the said resin are mixed, a uniform mixture is obtained, and this uniform mixture is made into arbitrary shapes. The manufacturing method of the resin composition which has the process to shape | mold. 前記微細セルロース繊維複合体は、下記工程1及び2を経て製造されたものである請求項に記載の樹脂組成物の製造方法
工程1:天然セルロース繊維をN―オキシル化合物の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2:工程1を経て得られたカルボキシ基含有セルロース繊維に、炭化水素基を有する第1級又は第2級アミンを反応させて、該セルロース繊維のカルボキシ基のアミド化反応を行う工程。
The method for producing a resin composition according to claim 6 , wherein the fine cellulose fiber composite is produced through the following steps 1 and 2.
Step 1: A step of oxidizing a natural cellulose fiber in the presence of an N-oxyl compound to obtain a carboxy group-containing cellulose fiber.
Step 2: A step of reacting a carboxy group-containing cellulose fiber obtained through Step 1 with a primary or secondary amine having a hydrocarbon group to carry out an amidation reaction of the carboxy group of the cellulose fiber.
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