JP6528997B2 - Method for producing cellulose fiber for resin reinforcement, method for producing cellulose fiber for resin reinforcement, method for producing resin composition and method for producing resin molded article - Google Patents

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本発明は、セルロース繊維複合樹脂成形体の強度を向上させることのできる樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、樹脂組成物の製造方法及び樹脂成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a process for producing a resin reinforcing cellulose fibers which can improve the strength of the cellulose fiber composite resin molded article, a method of manufacturing cellulose fiber resin reinforced relates to a method of manufacturing a production method and a resin molded article of the resin composition .

従来、樹脂成形体の強度を向上させる目的で、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セルロース繊維など、繊維状添加物が利用されている。中でもセルロース繊維は、密度が小さい、弾性率が高い、線熱膨張係数が小さいなどの特徴を有する。また、「カーボンニュートラル」であり持続可能な資源であることから、環境負荷の低減に資する素材になると期待されている。しかしながら、セルロース繊維は親水性、樹脂は疎水性であり、セルロース繊維と樹脂との接着性が悪いためかセルロース繊維の強度が複合体に充分反映させられていない。また、セルロース繊維を樹脂中に均一に分散させることが困難であるため、繊維の絡み合いによる補強効果が充分得られていない場合があった。 Heretofore, fibrous additives such as glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and cellulose fibers have been used for the purpose of improving the strength of resin molded articles. Among them, cellulose fibers have features such as low density, high elastic modulus, and low linear thermal expansion coefficient. In addition, since it is "carbon neutral" and a sustainable resource, it is expected to be a material contributing to the reduction of environmental impact. However, the cellulose fiber is hydrophilic, the resin is hydrophobic, and the adhesion between the cellulose fiber and the resin is bad. The strength of the cellulose fiber is not sufficiently reflected in the composite. In addition, since it is difficult to uniformly disperse cellulose fibers in a resin, there may be a case where a reinforcing effect due to entanglement of fibers is not sufficiently obtained.

セルロース繊維複合樹脂の強度を向上させる手段として、樹脂中にセルロース繊維の分散性を向上させられる種々の添加剤が提案されている。 As a means to improve the strength of the cellulose fiber composite resin, various additives capable of improving the dispersibility of the cellulose fiber in the resin have been proposed.

例えば、特許文献1には、第1級アミン化合物の水溶液を含むパルプ粉砕物を攪拌しながら、エポキシ基で置換された炭素原子数が10以上25以下の脂肪族炭化水素基を有する第一の界面活性剤と亜硝酸類化合物とを含む混合液をパルプ粉砕物に塗布する第一工程と、前記混合液を塗布したパルプ粉砕物を攪拌しながら、脂肪族炭化水素基を有する疎水基及びエチレンオキサイド基を有する親水基を有する第二の界面活性剤並びに重量平均分子量が15000以上300000以下のポリイソブチレンを含む水分散液をパルプ粉砕物に付着させる第二工程と、前記水分散液を付着させたパルプ粉砕物と溶融状態のポリプロピレンとを混練して複合化する第三工程とを含む、パルプ複合強化樹脂の製造方法が開示されているが、樹脂組成物の成形品の機械強度の向上効果は不充分なものであった。 For example, Patent Document 1 discloses a first primary compound having an aliphatic hydrocarbon group having 10 to 25 carbon atoms substituted with an epoxy group while stirring a pulverized pulp containing an aqueous solution of a primary amine compound. A first step of applying a mixed solution containing a surfactant and a nitrous acid compound to a pulverized pulp, and a hydrophobic group having an aliphatic hydrocarbon group and ethylene while stirring the pulverized pulp coated with the mixed solution. A second step of adhering an aqueous dispersion containing a second surfactant having a hydrophilic group having an oxide group and a polyisobutylene having a weight average molecular weight of 15,000 to 300,000 on a pulverized pulp, and attaching the aqueous dispersion There is disclosed a method for producing a pulp composite reinforced resin, comprising a third step of kneading and compositing crushed pulp and molten polypropylene with each other. The effect of improving the mechanical strength of the molded product were unsatisfactory.

特許文献2には、竹とマトリックス樹脂との複合材料において、分子内にルイス酸として働く官能基を1つ以上有するとともに、水素結合を発現しうる特性基を1つ以上有する、有機物添加剤を利用する方法が開示されている。有機添加剤としては、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン等の低分子化合物が挙げられている。しかしながら、セルロース繊維を樹脂中に充分分散させられず、樹脂組成物の成形品の機械強度の向上効果は不充分なものであった。 In Patent Document 2, an organic additive having one or more functional groups functioning as a Lewis acid in the molecule and one or more characteristic groups capable of developing a hydrogen bond in the molecule is provided in the composite material of bamboo and matrix resin. A method of use is disclosed. Examples of the organic additive include low molecular weight compounds such as asparagine, aspartic acid and glutamine. However, the cellulose fibers can not be sufficiently dispersed in the resin, and the effect of improving the mechanical strength of the molded article of the resin composition is insufficient.

特許文献3には、水や有機溶媒を使用せずに、直接ビニル樹脂中でセルロースを微細化することにより、溶媒除去やセルロースの修飾等を必要とせずに、他の希釈用樹脂にそのまま複合化することが可能なセルロースナノファイバー及びセルロースナノファイバーを含有するマスタバッチの提供方法が開示されている。しかしながら、樹脂組成物の成形品の機械強度の向上効果は不充分なものであった。 In Patent Document 3, the cellulose is directly refined in a vinyl resin without using water or an organic solvent, so that it is not necessary to remove the solvent, modify the cellulose, etc., and directly combine with other dilution resins. SUMMARY OF THE INVENTION A method of providing a cellulose nanofiber and a masterbatch containing cellulose nanofibers that can be converted is disclosed. However, the effect of improving the mechanical strength of the molded article of the resin composition is insufficient.

特許第4869449号公報Patent No. 4869449 特開2009−173714号公報JP, 2009-173714, A 特開2013−116928号公報JP, 2013-116928, A

本発明は、セルロース繊維複合樹脂成形品の強度を飛躍的に向上させられことのできる樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、樹脂組成物の製造方法及び樹脂成形体の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention is a cellulose fiber composite resin process for producing a molded article strength dramatically resin reinforcing cellulose fibers which can be improved in a process for producing cellulose fiber resin reinforced, method for producing a resin composition and a resin molded article It is an object of the present invention to provide a manufacturing method of

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、セルロース繊維と樹脂を混合する際、カチオン性を有するビニルモノマーと非イオン性の(メタ)アクリルエステル類を重合して形成される構造単位を有するポリマーであって、カチオン当量が特定の範囲を有するカチオンポリマーで改質されたセルロース繊維を樹脂強化用セルロース繊維として用いることで、セルロース繊維複合樹脂の成形体の強度が優れることを見出した。 As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors polymerize vinyl monomers having cationicity and nonionic (meth) acrylic esters when mixing cellulose fiber and resin. By using a cellulose fiber which is a polymer having a structural unit to be formed and which is modified with a cationic polymer having a specific range of cation equivalent as a cellulose fiber for resin reinforcement, the strength of a molded article of cellulose fiber composite resin is It was found to be excellent.

すなわち、上記の課題を解決しようとする本発明の手段は、
<1>セルロース繊維に下記のカチオンポリマーを混合させることにより製造され、
カチオンポリマーが、
カチオン性ビニルモノマーから選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(a)、及び、
非イオン性の(メタ)アクリルエステル類から選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(b)
の構造を有し、
カチオン当量が0.05〜1meq/gであり、
質量比でカチオンポリマー/セルロース繊維=9〜50/91〜50である
ことを特徴とする樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、
<2>カチオンポリマーが、さらに(メタ)アクリルアミド類から選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(c)の構造を有することを特徴とする前記<1>の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、
<3>(メタ)アクリルアミド類が(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリンから選ばれる少なくとも1種類である前記<2>の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、
<4>セルロース系繊維が、セルロースの水酸基がエーテル化、エステル化、シリル化の少なくとも1種類で変性されている前記<1>〜<3>の何れかの樹脂強化用セルロース繊維の製造方法、
<5>熱可塑性樹脂強化用セルロース繊維である前記<1>〜<4>の何れかの樹脂強化用セルロース繊維の製造方法
<6>熱可塑性樹脂及び前記<5>の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法で得られた樹脂強化用セルロース繊維を含有する樹脂組成物の製造方法
<7>前記<6>の樹脂組成物の製造方法から得られた樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体の製造方法、
である。
That is, the means of the present invention for solving the above-mentioned problems is
It is manufactured by mixing the following cationic polymer with <1> cellulose fiber,
The cationic polymer is
Structural units (a) formed by polymerization of at least one selected from cationic vinyl monomers, and
Structural unit (b) formed by polymerization of at least one selected from nonionic (meth) acrylic esters
Have the structure of
Cation Ri equivalent of 0.05~1meq / g Der,
A method for producing a cellulose fiber for resin reinforcement, wherein the weight ratio is cationic polymer / cellulose fiber = 9 to 50/91 to 50 ;
<2> The cellulose fiber for resin reinforcement according to <1>, wherein the cationic polymer further has a structure of a structural unit (c) formed by polymerization of at least one selected from (meth) acrylamides. Manufacturing method,
The manufacturing method of the cellulose fiber for resin reinforcements of said <2> whose <3> (meth) acrylamides are at least 1 type chosen from (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, and acryloyl morpholine,
The manufacturing method of the cellulose fiber for resin reinforcement any one of said <1>-<3> by which the hydroxyl group of cellulose is denatured by at least 1 type of etherification, esterification, silylation of <4> cellulose fiber,
The manufacturing method of the cellulose fiber for resin reinforcement in any one of said <1>-<4> which is a cellulose fiber for <5> thermoplastic resin reinforcement,
<6> Thermoplastic resin and method for producing resin composition containing cellulose fiber for resin reinforcement obtained by the method for producing cellulose fiber for resin reinforcement of <5>,
The manufacturing method of the resin molding obtained by shape | molding the resin composition obtained from the manufacturing method of the resin composition of <7> said <6> ,
It is.

本発明によれば、本発明の樹脂強化用セルロース繊維を用いることで、セルロース繊維複合樹脂の成形体の強度を飛躍的に向上させることができる。その理由として、以下の作用機構を考えている。 According to the present invention, by using the cellulose fiber for resin reinforcement of the present invention, the strength of the molded article of the cellulose fiber composite resin can be dramatically improved. The following mechanism of action is considered as the reason.

本発明における樹脂強化用セルロース繊維は、カチオンポリマーにより表面が被覆されている。カチオンポリマーはセルロース表面のカルボキシル基と静電的に結合可能なカチオン基と、樹脂との親和性に優れる疎水基とを有しており、セルロース繊維と樹脂との界面に存在することで互いの密着性を向上している。また、カチオンポリマーは高分子であることから、複数の点でセルロース繊維及び樹脂に吸着できるので、界面密着性を特異的に高めることができる。さらにカチオンポリマーの疎水基がセルロース表面の水酸基を遮蔽していることから、水素結合によるセルロース繊維同士の凝集を抑制し、樹脂中にセルロース繊維を良好に分散させることができる。その結果、セルロース繊維の強度を樹脂に反映させ樹脂を補強する効果を高めることができる。 The cellulose fiber for resin reinforcement in the present invention has a surface coated with a cationic polymer. The cationic polymer has a cationic group capable of electrostatically binding to the carboxyl group of the cellulose surface, and a hydrophobic group excellent in affinity with the resin, and is present at the interface between the cellulose fiber and the resin. Adhesion is improved. Further, since the cationic polymer is a polymer, it can be adsorbed to the cellulose fiber and the resin at a plurality of points, so that the interfacial adhesion can be specifically enhanced. Furthermore, since the hydrophobic group of the cationic polymer shields the hydroxyl group on the cellulose surface, the aggregation of the cellulose fibers due to hydrogen bonding can be suppressed, and the cellulose fibers can be well dispersed in the resin. As a result, the strength of the cellulose fiber can be reflected on the resin to enhance the effect of reinforcing the resin.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の記載は本発明の実施形態の一例であり、本記載に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following description is an example of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the description.

本発明において、樹脂強化用セルロース繊維は、セルロース繊維に特定のカチオンポリマーを混合吸着させることで得られる。前記カチオンポリマーは、カチオン性ビニルモノマーから選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(a)、及び、非イオン性の(メタ)アクリルエステル類から選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(b)の構造を有し、カチオン当量が0.05〜1meq/gである。 In the present invention, the cellulose fiber for resin reinforcement is obtained by mixing and adsorbing a specific cationic polymer to the cellulose fiber. The cationic polymer is a structural unit (a) formed by polymerization of at least one selected from cationic vinyl monomers, and at least one selected from non-ionic (meth) acrylic esters. It has a structure of the structural unit (b) to be formed, and has a cation equivalent of 0.05 to 1 meq / g.

構造単位(a)は、1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、及び4級アンモニウム塩を有するビニルモノマーから選ばれる少なくとも1種類のカチオン性ビニルモノマーが重合して形成される構造であり、カチオンポリマーに正電荷を与え、セルロース繊維表面に点在するカルボキシル基やスルホン基などのアニオン基と静電的に結合することができる。構造単位(a)を形成することのできるカチオン性ビニルモノマーとしては、例えば下記のものが挙げられる。 The structural unit (a) is formed by polymerization of at least one cationic vinyl monomer selected from vinyl monomers having a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium salt. It imparts a positive charge to the cationic polymer and can be electrostatically bonded to anionic groups such as carboxyl groups and sulfone groups scattered on the surface of the cellulose fiber. As a cationic vinyl monomer which can form a structural unit (a), the following are mentioned, for example.

1級アミノ基を有するビニルモノマーとしては、例えば、ビニルアミン、アリルアミン塩酸塩が挙げられる。なお、カチオン性ビニルモノマーから選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(a)となればよく、モノマー重合後に変性することで1級アミノ基を有する構造単位(a)を得ることもできる。具体的には、N−ビニルホルムアミド又はN−ビニルアセトアミドの重合体を塩基性化合物の存在下、加水分解したり、アクリルアミド重合物をホフマン転位したりして得られるビニルアミンを重合して形成される構造単位(a)とすることができる。 Examples of the vinyl monomer having a primary amino group include vinylamine and allylamine hydrochloride. The structural unit (a) may be formed by polymerization of at least one selected from cationic vinyl monomers, and may be modified after monomer polymerization to obtain a structural unit (a) having a primary amino group. You can also. Specifically, it is formed by polymerizing a vinylamine obtained by hydrolyzing a polymer of N-vinylformamide or N-vinylacetamide in the presence of a basic compound or performing Hofmann rearrangement of an acrylamide polymer. It can be structural unit (a).

2級アミノ基を有するビニルモノマーとしては、例えばジアリルアミンが挙げられる。 Examples of the vinyl monomer having a secondary amino group include diallylamine.

3級アミノ基を有するビニルモノマーとしては、例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、及びジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類;ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、及びジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類、メチルジアリルアミン、前記3級アミノ基を有するビニルモノマーの塩酸塩、及び硫酸塩等の無機酸塩類;並びに前記3級アミノ基を有するビニルモノマーのギ酸塩、及び酢酸塩等の有機酸塩類が挙げられる。 As a vinyl monomer having a tertiary amino group, for example, dialkylaminoalkyl (meth) such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate and diethylaminopropyl (meth) acrylate Acrylates; Dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as dimethylaminopropyl (meth) acrylamide and diethylaminopropyl (meth) acrylamide, methyldiallylamine, hydrochlorides of vinyl monomers having the above-mentioned tertiary amino group, sulfates, etc. And inorganic acid salts; and formate salts of vinyl monomers having a tertiary amino group, and organic acid salts such as acetates.

4級アンモニウム塩を有するビニルモノマーとしては、例えば前記3級アミノ基を有するビニルモノマーと4級化剤との反応によって得られるビニルモノマーが挙げられる。前記4級化剤としては、メチルクロライド、及びメチルブロマイド等のアルキルハライド;ベンジルクロライド、及びベンジルブロマイド等のアラルキルハライド;ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、エピクロロヒドリン、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、並びにグリシジルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。 As a vinyl monomer which has a quaternary ammonium salt, the vinyl monomer obtained by reaction of the vinyl monomer which has the said tertiary amino group, and a quaternizing agent is mentioned, for example. As the quaternizing agent, alkyl chlorides such as methyl chloride and methyl bromide; aralkyl halides such as benzyl chloride and benzyl bromide; dimethyl sulfate, diethyl sulfate, epichlorohydrin, 3-chloro-2-hydroxypropyl trimethyl Ammonium chloride, glycidyl trimethyl ammonium chloride and the like can be mentioned.

この中でも、ジアリルアミン、ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル4級化物が好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Among these, diallylamine and benzyl chloride quaternary compound of dimethylaminoethyl methacrylate are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

構造単位(b)は、非イオン性の(メタ)アクリルエステル類から選ばれる少なくとも1種類の非イオン性の(メタ)アクリルエステル類が重合して形成される構造であり、カチオンポリマーに樹脂への親和性を与えることができる。 The structural unit (b) is a structure formed by polymerization of at least one nonionic (meth) acrylic ester selected from nonionic (meth) acrylic esters, and the cationic polymer is used as a resin. Can give an affinity for

非イオン性の(メタ)アクリルエステル類として、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル(メタ)アクリレート;イソボルニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキルオキシエチル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、ベンジルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキサイドモノメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。この中でも、ベンジル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 As nonionic (meth) acrylic esters, specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate Sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, myristyl (meth) acrylate, palmityl Alkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylates and stearyl (meth) acrylates; hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate; Alicyclic alkyl (meth) acrylates such as lohexyl (meth) acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate; isobornyloxyethyl (meth) acrylate, Alicyclic alkyloxyethyl (meth) acrylates such as dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate and dicyclopentenyl oxyethyl (meth) acrylate; benzyl (meth) acrylate, benzyloxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate 2.) Acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, polyethylene oxide monomethacrylate, glycidyl methacrylate and the like. Among these, benzyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

構造単位(a)を形成することのできるカチオン性ビニルモノマーと、構造単位(b)を形成することのできる非イオン性の(メタ)アクリルエステル類とを合わせた質量割合は、ポリマー全体の35〜100質量%が好ましい。構造単位(a)および構造単位(b)の合計質量が35質量%よりも少ない場合には、セルロース繊維への静電結合部位及び樹脂との親和性部位が不足するため、良好な強度が得られない場合がある。 The mass ratio of the cationic vinyl monomer capable of forming the structural unit (a) and the nonionic (meth) acrylic esters capable of forming the structural unit (b) is 35% of the total polymer. -100 mass% is preferable. When the total mass of the structural unit (a) and the structural unit (b) is less than 35% by mass, the site for electrostatic bonding to cellulose fiber and the site for affinity with the resin are insufficient, so good strength is obtained. It may not be possible.

本発明における樹脂強化用セルロース繊維を構成するカチオンポリマーには、その効果を損なわない範囲において、構造単位(a)および構造単位(b)以外に構造単位(c)を含んだほうがより好ましい。構造単位(c)は、(メタ)アクリルアミド類から選ばれる少なくとも1種類の(メタ)アクリルアミド類が重合して形成される構造単位であり、親水性であるセルロース繊維表面との親和性を持ち、構造単位(a)ほど顕著ではないが、セルロース繊維表面へのカチオンポリマーの定着に寄与することができる。 In the cationic polymer constituting the resin-reinforcing cellulose fiber in the present invention, it is more preferable that the structural unit (c) be contained in addition to the structural unit (a) and the structural unit (b) within a range not impairing the effect. The structural unit (c) is a structural unit formed by polymerizing at least one kind of (meth) acrylamide selected from (meth) acrylamides, and has an affinity to the surface of a cellulose fiber that is hydrophilic, Although not as remarkable as the structural unit (a), it can contribute to the fixation of the cationic polymer on the cellulose fiber surface.

(メタ)アクリルアミド類として、具体的には、(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ブチル(メタ)アクリルアミド、イソブチル(メタ)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド等のN−置換(メタ)アクリルアミド;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド等のN,N−ジ置換(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のN−アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;アクリロイルモルホリン等が挙げられる。この中でも、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリンが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specifically as (meth) acrylamides, N-substituted (meth) such as (meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, butyl (meth) acrylamide, isobutyl (meth) acrylamide, t-butyl (meth) acrylamide and the like Acrylamide; N, N-disubstituted (meth) acrylamides such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylacrylamide etc .; N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide etc N-Alkoxymethyl (meth) acrylamide; N-hydroxy such as N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, 3-hydroxypropyl (meth) acrylamide, 4-hydroxybutyl (meth) acrylamide Alkyl (meth) acrylamide; acryloyl morpholine and the like. Among these, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylamide, t-butyl (meth) acrylamide and acryloyl morpholine are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

構造単位(c)を形成することのできる(メタ)アクリルアミド類質量割合は、ポリマー全体の0〜65質量%が好ましい。構造単位(c)の質量が65質量%よりも多い場合には、セルロース繊維への静電結合部位及び樹脂との親和性部位が不足するおそれがあり、良好な強度が得られない場合がある。 As for the mass ratio of (meth) acrylamides which can form a structural unit (c), 0-65 mass% of the whole polymer is preferable. If the mass of the structural unit (c) is more than 65% by mass, there is a possibility that the site of electrostatic bonding to cellulose fiber and the site of affinity to the resin may be insufficient, and good strength may not be obtained. .

カチオンポリマーのガラス転移温度制御、及び架橋による分子量制御等を目的として、構造単位(a)を形成することのできるカチオン性ビニルモノマー、構造単位(b)を形成することのできる非イオン性の(メタ)アクリルエステル類、構造単位(c)を形成することのできる(メタ)アクリルアミド類以外にも、構造単位(d)を加えても良い。 A cationic vinyl monomer capable of forming a structural unit (a), a nonionic vinyl compound capable of forming a structural unit (b), for the purpose of controlling the glass transition temperature of the cationic polymer and controlling the molecular weight by crosslinking etc. Besides the (meth) acrylic esters and (meth) acrylamides that can form the structural unit (c), the structural unit (d) may be added.

モノマー(d)としては、スチレン、ジビニルベンゼン、アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、無水マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、フマル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、t−ブチルアクリルアミドスルホン酸、1−オクテン、1−デセン、ビニルシクロヘキセン、トリメトキシシリルプロピルメタクリレート等が挙げられる。 As the monomer (d), styrene, divinylbenzene, acrylonitrile, N-vinylpyrrolidone, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl laurate, vinyl cyclohexanecarboxylate, vinyl pivalate, maleic anhydride, Maleic acid monoethyl ester, maleic acid monobutyl ester, fumaric acid, itaconic acid, (meth) acrylic acid, t-butylacrylamidosulfonic acid, 1-octene, 1-decene, vinylcyclohexene, trimethoxysilylpropyl methacrylate, etc. Be

構造単位(d)を形成することのできる(メタ)アクリルアミド類質量割合は、ポリマー全体の0〜40質量%、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは0〜10質量%、更に好ましくは0〜5質量%である。構造単位(d)の質量が40質量%よりも多い場合には、セルロース繊維への静電結合部位及び樹脂との親和性部位が不足するおそれがあり、良好な強度が得られない場合がある。 The mass ratio of (meth) acrylamides capable of forming the structural unit (d) is 0 to 40% by mass, preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 10% by mass, still more preferably 0 based on the whole polymer. And 5% by mass. If the mass of the structural unit (d) is more than 40% by mass, there is a possibility that the site of electrostatic bonding to cellulose fibers and the site of affinity to the resin may be insufficient, and good strength may not be obtained. .

上記のカチオンポリマーの構造単位を形成するモノマーを重合する方法に制限はなく、例えば、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、無溶剤バルク重合等、従来公知な方法を使用することができる。反応機構もまた特に制限はなく、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合等を用いることができる。 There is no limitation on the method of polymerizing the monomer that forms the structural unit of the above cationic polymer, and for example, conventionally known methods such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solvent-free bulk polymerization can be used. The reaction mechanism is also not particularly limited, and radical polymerization, anion polymerization, cation polymerization, coordination polymerization and the like can be used.

カチオンポリマーのカチオン当量とは、カチオンポリマーに導入されたカチオン基の単位グラム当たりの物質量であり、0.05〜1meq/gであることが必要である。0.05meq/gより小さい場合はセルロース表面へのカチオンポリマーの定着が不十分となり、十分な強度が得られない。1meq/gより大きい場合は、カチオンポリマーの親水性が強くなり過ぎてしまうために樹脂との密着性が阻害され、十分な強度が得られない。 The cationic equivalent of the cationic polymer means the mass of substance per unit gram of the cationic group introduced to the cationic polymer, and it is necessary to be 0.05 to 1 meq / g. If it is smaller than 0.05 meq / g, the cationic polymer is not sufficiently fixed to the cellulose surface, and sufficient strength can not be obtained. If it is more than 1 meq / g, the hydrophilicity of the cationic polymer becomes too strong, the adhesion to the resin is impaired, and a sufficient strength can not be obtained.

カチオンポリマーのカチオン当量を測定する手段としては、カチオンポリマーの抽出物について15N−NMR、X線光電子分光分析法(XPS)を利用する方法が採用できる。 As a means for measuring the cation equivalent of the cationic polymer, a method of using 15 N-NMR or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for the extract of the cationic polymer can be adopted.

重合開始剤は特に制限はなく、例えば、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル等が挙げられ、具体的には、t−ブチルパーオキシピバレート、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート、ジベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシラウレート、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ヘキシルパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられる。 The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxy esters, etc. Specifically, t-butyl peroxy pivalate, dilauroyl peroxide, 1,1,3 , 3-Tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanate, t-butylperoxy-2-ethylhexanate, dibenzoyl peroxide, t-butylperoxy laurate, dicumyl peroxide, di-t-hexyl Organic peroxides such as peroxides can be mentioned.

また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系化合物が挙げられる。これらは、一種単独で用いてもよく、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Also, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethyl valeronitrile, dimethyl 2,2'-azo Azo compounds such as bis isobutyrate may be mentioned. These may be used singly or in combination of two or more.

重合溶媒は、重合を妨げないものであれば特に制限はなく、水のほかに、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系溶媒;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル系溶媒;プロピレングリコール1-モノメチルエーテル2-アセテートのグリコールエステル系溶媒が挙げられる。
中でも水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルが好適である。また、これらの溶媒は、1種単独でもよく2種以上併用して使用してもよい。
The polymerization solvent is not particularly limited as long as it does not interfere with the polymerization, and in addition to water, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, diacetone Alcohol solvents such as alcohol, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; ester solvents such as ethyl acetate, n-propyl acetate and butyl acetate; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; hexane, heptane, cyclohexane, Hydrocarbon solvents such as methylcyclohexane and ethylcyclohexane; aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene; ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-isopropyl ether, Chi glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, glycol ethers such as propylene glycol monoethyl ether solvent; glycol esters of propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate-based solvent.
Among them, water, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone and propylene glycol monomethyl ether are preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

カチオンポリマーの好適な重量平均分子量は3000〜300万である。3000より小さいとセルロース表面への多点吸着能力が小さくなるために定着性が悪化し、樹脂組成物の成形品の強度が低下することがある。一方300万よりも大きいと、カチオンポリマーによるパルプ繊維同士の橋掛けによる凝集塊が発生し、樹脂との混合時にパルプが適切に分散しなくなるために、樹脂組成物の成形品の強度が悪化することがある。 The preferred weight average molecular weight of the cationic polymer is 3000 to 3,000,000. If the ratio is less than 3000, the ability to adsorb multiple points onto the cellulose surface is reduced, and the fixability may be deteriorated, and the strength of the molded article of the resin composition may be reduced. On the other hand, if it is larger than 3,000,000, agglomerates are generated due to crosslinking of the pulp fibers by the cationic polymer, and the pulp does not disperse properly at the time of mixing with the resin, thereby deteriorating the strength of the molded product of the resin composition. Sometimes.

樹脂強化用セルロース組成物は、上記のカチオンポリマーとセルロース繊維を少なくとも混合し、吸着させることで得ることができる。 The cellulose composition for resin reinforcement can be obtained by mixing and adsorbing at least the above-mentioned cationic polymer and cellulose fiber.

セルロース繊維は、植物;例えば、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、農地残廃物、布、パルプ(針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹未漂白クラフトパルプ(LUKP)、広葉樹漂白クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹未漂白サルファイトパルプ(NUSP)、針葉樹漂白サルファイトパルプ(NBSP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、再生パルプ、古紙等)、動物;例えばホヤ類、藻類、微生物;例えば酢酸菌(アセトバクター)、等を起源とするものが知られており、本発明ではそのいずれも使用できる。好ましくは植物又は微生物由来のセルロース繊維であり、より好ましくは植物由来のセルロース繊維である。植物由来のセルロース繊維の中でも、パルプ(特に針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP))が特に好ましい。また、これらのセルロース繊維は、1種単独でもよく2種以上併用して使用してもよい。 Cellulose fiber is a plant; for example, wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, agricultural waste, cloth, pulp (softwood unbleached kraft pulp (NUKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood unbleached kraft pulp (LUKP) ), Hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood unbleached sulphite pulp (NUSP), softwood bleached sulphite pulp (NBSP), thermomechanical pulp (TMP), regenerated pulp, used paper etc), animals; eg ascidians, algae Microorganisms; for example, those originating from acetic acid bacteria (Acetobacter) and the like are known, and any of them can be used in the present invention. Preferably it is a cellulose fiber derived from a plant or a microorganism, more preferably a cellulose fiber derived from a plant. Among plant-derived cellulose fibers, pulp (in particular, softwood unbleached kraft pulp (NUKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP)) is particularly preferable. Also, these cellulose fibers may be used alone or in combination of two or more.

セルロース繊維とカチオンポリマーが均一に混合できれば、セルロース繊維に吸着させることができると考えられるため、混合方法に特に制限はない。カチオンポリマーを水や有機溶剤等の溶媒に溶解、あるいは分散した液状態であっても固形状態でセルロース繊維に添加してもよく、セルロース繊維以外に樹脂やフィラー・架橋剤等を混合していてもよい。 There is no particular limitation on the mixing method, as it is considered that if the cellulose fiber and the cationic polymer can be uniformly mixed, the cellulose fiber can be adsorbed. The cationic polymer may be added to the cellulose fiber in a solid state or in a liquid state in which the cationic polymer is dissolved or dispersed in a solvent such as water or an organic solvent, and resins, fillers, crosslinking agents, etc. are mixed in addition to cellulose fibers. It is also good.

セルロース繊維の表面をカチオンポリマーが均一に被覆するとの観点から、セルロース繊維とカチオンポリマーは溶媒中で混合することが好ましい。混合溶媒に特に制限はないが、好ましい溶媒としては水のほかに、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン等のアミド系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−イソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル系溶媒などが挙げられる。特に好ましくは、上記カチオンポリマーを溶解し、かつパルプを防潤させられるエタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、n−ブタノール、アセトン、N−メチル−2−ピロリドンであり、これらは1種単独でもよく、必要に応じて2種以上を併用してもよい。 It is preferable to mix the cellulose fiber and the cationic polymer in a solvent from the viewpoint of uniformly coating the surface of the cellulose fiber with the cationic polymer. The mixed solvent is not particularly limited, but preferred solvents include, besides water, alcohol solvents such as ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol and diacetone alcohol; Ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; ethylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-isopropyl ether, ethylene glycol mono Butyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, B propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, etc. glycol ether solvents such as propylene glycol monobutyl ether. Particularly preferred are ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, acetone and N-methyl-2-pyrrolidone, which can dissolve the above-mentioned cationic polymer and soften the pulp, and these may be used alone. Two or more may be used in combination as necessary.

上記の樹脂強化用セルロース繊維は乾燥させても溶媒を含んだまま用いてもよいが乾燥させることが好ましい。乾燥させる場合、乾燥方法は特に制限がなく、セルロース繊維やカチオンポリマーの凝集や分解を伴わない温度で溶媒を除去出来ればよい。好ましくは乾燥時に樹脂強化用セルロース繊維の収縮を抑制するため内容物を攪拌しながら減圧雰囲気下、動的に乾燥することが好ましい。 The resin-reinforcing cellulose fiber may be dried or may be used while containing a solvent, but is preferably dried. In the case of drying, the drying method is not particularly limited as long as the solvent can be removed at a temperature that does not cause aggregation or decomposition of the cellulose fiber or the cationic polymer. In order to suppress shrinkage of the cellulose fiber for resin reinforcement preferably at the time of drying, it is preferable to dry dynamically in a reduced pressure atmosphere while stirring the contents.

樹脂強化用セルロース繊維組成物におけるカチオンポリマーとセルロース繊維の割合は、質量比でカチオンポリマー/セルロース繊維=9〜50/91〜50であることが好ましい。カチオンポリマーの比率が9よりも少ないとセルロース繊維を充分に被覆できないため、界面接着効果が充分に得られない場合がある。カチオンポリマーの比率が50よりも多いと、表面を被覆した以上の余剰成分が樹脂内に遊離して不均一に分散してしまうため、セルロース繊維複合樹脂成形体の強度が得られにくくなる場合がある。 It is preferable that the ratio of the cationic polymer to the cellulose fiber in the cellulose fiber composition for resin reinforcement is cationic polymer / cellulose fiber = 9 to 50/91 to 50 in mass ratio. If the proportion of the cationic polymer is less than 9, the cellulose fibers can not be sufficiently coated, and thus the interfacial adhesion effect may not be sufficiently obtained. If the ratio of the cationic polymer is more than 50, the excess component covering the surface is liberated in the resin and dispersed unevenly, so it may be difficult to obtain the strength of the cellulose fiber composite resin molded product. is there.

本発明の樹脂組成物は、樹脂強化用セルロース繊維、及び樹脂を混合することで得ることができる。 The resin composition of the present invention can be obtained by mixing cellulose fiber for resin reinforcement and a resin.

本発明における樹脂とは、成形材料用樹脂組成物として通常用いられているものであれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が好ましい。特に、熱可塑性樹脂が好ましい。 The resin in the present invention is not particularly limited as long as it is usually used as a resin composition for molding materials, but thermoplastic resins and thermosetting resins are preferable. In particular, thermoplastic resins are preferred.

熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合物等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド610、ポリアミド46等のポリアミド樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート等のアクリル樹脂;ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合物、アクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン共重合物、アクリロニトリル−エチレンゴム−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸エステル−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合物等のポリスチレン樹脂;ポリ塩化ビニルやポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂;ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等のシリコーン樹脂;ポリブタジエン、ポリイソプレン等のジエンゴム;アクリルゴム、ウレタンゴム等のゴム類;ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリルニトリル、有機酸ビニルエステル樹脂、ビニルエーテル樹脂、エチレン−アクリル酸樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、エチレン−ビニルアルコール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリケトン樹脂、メチルペンテン樹脂、セルロース樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィン樹脂、ポリアセタール樹脂が好ましい。 Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymer; polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 610, polyamide 46 and the like; polyethylene terephthalate, polyhydroxybutyrate , Polyester resins such as polybutylene terephthalate; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate; polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-acrylic rubber-styrene copolymer, acrylonitrile-ethylene rubber-styrene copolymer Polystyrene resins such as united, (meth) acrylic acid ester-styrene copolymer, styrene-butadiene-styrene copolymer, etc .; Chlorinated resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; fluorocarbon resins such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride; silicone resins such as polydimethylsiloxane and polymethylphenylsiloxane; diene rubbers such as polybutadiene and polyisoprene; acrylic rubber, urethane rubber and the like Rubbers; polyacetal resin, polycarbonate resin, ionomer resin, polyacrylonitrile, organic acid vinyl ester resin, vinyl ether resin, ethylene-acrylic acid resin, ethylene-ethyl acrylate resin, ethylene-vinyl alcohol resin, polyphenylene ether resin, polyphenylene sulfide Resin, polylactic acid resin, polyketone resin, methyl pentene resin, cellulose resin etc. are mentioned. Among these, polyolefin resins and polyacetal resins are preferable.

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂等が挙げられる。 The thermosetting resin may, for example, be an epoxy resin, a urethane resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin or an alkyd resin.

本発明における樹脂組成物は、樹脂、及び樹脂強化用セルロース繊維を含んでいればよく、その比率は質量比で樹脂/樹脂強化用セルロース繊維=2〜95/98〜5であることが好ましい。樹脂強化用セルロース繊維比率が2よりも少ないと、樹脂組成物の補強効果が充分得られない場合がある。また樹脂強化用セルロース繊維比率が95よりも多いと、樹脂組成物の粘度が高くなりすぎ成形性に不都合が生じる場合がある。 The resin composition in the present invention may contain a resin and cellulose fiber for resin reinforcement, and the ratio thereof is preferably a resin / cellulose fiber for resin reinforcement = 2 to 95/98 to 5 in mass ratio. If the resin reinforcing cellulose fiber ratio is less than 2, the reinforcing effect of the resin composition may not be sufficiently obtained. When the resin reinforcing cellulose fiber ratio is more than 95, the viscosity of the resin composition may be too high, which may cause inconvenience in moldability.

本発明の樹脂組成物を得るための混合方法としては特に制限はないが、溶融した樹脂中に樹脂強化用セルロース繊維組成物を添加する方法、および溶融した樹脂中に未改質のセルロース繊維およびカチオンポリマーを順次添加する方法、が挙げられる。このとき、樹脂中における樹脂強化用セルロース繊維の濃度が高い方が、樹脂強化用セルロースに強いせん断力が掛かり易くなるために、樹脂中にセルロース繊維を分散しやすくなる。最も好ましくは、溶融した樹脂中に樹脂強化用セルロース繊維組成物を添加する方法である。 The mixing method for obtaining the resin composition of the present invention is not particularly limited, but a method of adding a cellulose fiber composition for resin reinforcement to a molten resin, and an unmodified cellulose fiber in the molten resin and The method of adding a cationic polymer one by one is mentioned. At this time, when the concentration of the resin-reinforcing cellulose fiber in the resin is high, a strong shearing force is easily applied to the resin-reinforcing cellulose, so the cellulose fiber is easily dispersed in the resin. Most preferably, it is a method of adding a cellulose fiber composition for resin reinforcement to a molten resin.

本発明の樹脂組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、タルク、クレイ、エラストマー、結晶化核剤、架橋剤、加水分解防止剤、酸化防止剤、滑剤、ワックス類、着色剤、安定剤等を配合してもよい。
混合する方法としては従来公知の方法にて行うことができ、例えば、二軸混練機、一軸混練機、ニーダー、バンバリーミキサー、加圧型ニーダー、ロール混練機等を用いることができる。好ましくは、ニーダー、二軸混練機である。
In the resin composition of the present invention, talc, clay, elastomer, crystallization nucleating agent, crosslinking agent, hydrolysis inhibitor, antioxidant, lubricant, wax, colorant, to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Stabilizers may be blended.
The mixing method can be carried out by a conventionally known method, and for example, a twin-screw kneader, a single-screw kneader, a kneader, a Banbury mixer, a pressure type kneader, a roll kneader, etc. can be used. Preferably, they are a kneader and a twin-screw kneader.

上記のようにして得られた樹脂組成物を成形体とするには、一般的な成形方法を用いることができる。例えば、射出成形、押出成形、ブロー成型、圧縮成形、発泡成形などが挙げられる。   A general molding method can be used to make the resin composition obtained as described above into a molded body. For example, injection molding, extrusion molding, blow molding, compression molding, foam molding and the like can be mentioned.

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、%は特にことわりのない場合には、質量%である。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. The present invention is not limited to these examples. Moreover,% is mass%, unless there is particular notice.

合成例1 カチオンポリマー(A−1)分散溶液の合成方法
500mlの丸底フラスコに溶媒としてメチルエチルケトン50ml、モノマーとしてジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル四級化物水溶液(固形分76%)4.5g、ベンジルメタクリレート92.4g、及びアクリルアミド(固形分50%)8.4g、重合開始剤として2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル2gを仕込み攪拌しながら80℃まで昇温した。その後還流下にて8時間反応し、カチオンポリマー(A−1)分散溶液を得た。固形分は48.1%、重量平均分子量は107,000であった。
Synthesis Example 1 Synthesis Method of Cationic Polymer (A-1) Dispersion Solution 50 ml of methyl ethyl ketone as a solvent in a 500 ml round bottom flask, 4.5 g of a benzyl chloride aqueous solution of dimethylaminoethyl methacrylate as a monomer (solid content 76%), benzyl 92.4 g of methacrylate, 8.4 g of acrylamide (solid content: 50%), and 2 g of 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile as a polymerization initiator were charged and the temperature was raised to 80 ° C while stirring. Then, it reacted under reflux for 8 hours, and obtained a cationic polymer (A-1) dispersion solution. The solid content was 48.1%, and the weight average molecular weight was 107,000.

合成例2 カチオンポリマー(A−2)分散溶液の合成方法
500mlの丸底フラスコに溶媒としてメチルエチルケトン50ml、モノマーとしてN−ビニルホルムアミド0.9g、ベンジルメタクリレート94.8g、及びアクリルアミド(固形分50%)4.2g、重合開始剤として2.2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル2gを仕込み攪拌しながら80℃まで昇温した。その後還流下にて8時間反応した。その後5%水酸化ナトリウム水溶液10gを添加後80℃で2時間保持後、36%塩酸3gを添加し中和しすることで、カチオンポリマー(A−2)分散溶液を得た。固形分は36.4%、重量平均分子量は2,750,000であった。
Synthesis Example 2 Synthesis Method of Cationic Polymer (A-2) Dispersion Solution 50 ml of methyl ethyl ketone as a solvent, 0.9 g of N-vinylformamide as a monomer, 94.8 g of benzyl methacrylate as a monomer, and acrylamide (50% of solid content) as a solvent in a 500 ml round bottom flask 4.2 g and 2 g of 2.2′-azobis-2-methylbutyronitrile as a polymerization initiator were charged and the temperature was raised to 80 ° C. while stirring. Then, it reacted for 8 hours under reflux. Thereafter, 10 g of a 5% aqueous solution of sodium hydroxide was added, and after maintaining at 80 ° C. for 2 hours, 3 g of 36% hydrochloric acid was added for neutralization to obtain a cationic polymer (A-2) dispersion solution. The solid content was 36.4%, and the weight average molecular weight was 2,750,000.

合成例3〜20 カチオンポリマー(A−3〜A−20)分散溶液の合成方法
モノマー種を表1のように変えた以外は、合成例1に記載の方法に準じてカチオンポリマー分散溶液を合成した(A−3〜A−20)。
Synthesis Example 3 to 20 Synthesis Method of Cationic Polymer (A-3 to A-20) Dispersion Solution A cation polymer dispersion solution was synthesized according to the method described in Synthesis Example 1 except that the monomer species were changed as shown in Table 1. (A-3 to A-20).

比較合成例1〜3 カチオンポリマー(AH−1〜AH−3)分散溶液の合成方法
モノマー種を表2のように変えた以外は、合成例1に記載の方法に準じてポリマー分散溶液を合成した(AH−1〜AH−3)。
Comparative Synthesis Examples 1 to 3 Synthesis Method of Cationic Polymer (AH-1 to AH-3) Dispersion Solution A polymer dispersion solution was synthesized according to the method described in Synthesis Example 1 except that the monomer species were changed as shown in Table 2. (AH-1 to AH-3).

Figure 0006528997
Figure 0006528997

Figure 0006528997
Figure 0006528997

表1及び表2中の略号は以下のようになっている。
構造単位(a):本発明の構造単位(a)を構成するモノマー
構造単位(b):本発明の構造単位(b)を構成するモノマー
構造単位(c):本発明の構造単位(c)を構成するモノマー
分子量:重量平均分子量。ただし、「−」は分子量測定していないことを示す。
DMBz:ジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル4級化物
VAm:ビニルアミン(注1)
DAA:ジアリルアミン
DADMAC:ジアリルジメチルアンモニウムクロライド
DM:ジメチルアミノエチルメタクリレート、
BZMA:ベンジルメタクリレート
PE200:日本油脂(株)製 ポリエチレンオキサイド(エチレンオキサイド単位数=4.5)モノメタクリレート
EMA:エチルメタクリレート
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
AAm:アクリルアミド
DMAAm:ジメチルアクリルアミド
ACMO :アクリロイルモルホリン
The abbreviations in Tables 1 and 2 are as follows.
Structural unit (a): monomer structural unit (b) constituting structural unit (a) of the present invention: monomer structural unit (c) constituting structural unit (b) of the present invention: structural unit (c) of the present invention Monomer molecular weight constituting: weight average molecular weight. However, "-" shows that molecular weight measurement is not carried out.
DMBz: benzyl chloride quaternary compound of dimethylaminoethyl methacrylate VAm: vinylamine (Note 1)
DAA: diallylamine DADMAC: diallyldimethylammonium chloride DM: dimethylaminoethyl methacrylate,
BZMA: benzyl methacrylate PE200: Nippon Oil and Fats Co., Ltd. polyethylene oxide (ethylene oxide unit number = 4.5) monomethacrylate EMA: ethyl methacrylate HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate AAm: acrylamide DMAAm: dimethyl acrylamide ACMO: acryloyl morpholine

表中、(注1)構造単位(a)としてN−ビニルホルムアミドを用いて重合後、塩基性化合物の存在下、加水分解することで、ビニルアミンを得た。 In the table, (Note 1) After polymerization using N-vinylformamide as the structural unit (a), a vinylamine was obtained by hydrolysis in the presence of a basic compound.

<カチオンポリマーの分子量>
表1、及び表2中のカチオンポリマーの分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(SHIMADZU Prominence series 展開溶媒 DMF 検出器 MALS)を用いて測定し、重量平均分子量(Mw)を分子量とした。
Molecular weight of cationic polymer
The molecular weight of the cationic polymer in Table 1 and Table 2 was measured using gel permeation chromatography (SHIMADZU Prominence series developing solvent, DMF detector, MALS), and the weight average molecular weight (Mw) was taken as the molecular weight.

<カチオンポリマーのカチオン当量>
カチオン当量は、カチオンポリマー固形分1gあたりに含まれるカチオン基の当量であり、
カチオン当量(meq/g)=[カチオンモノマーの重量分率(%)]/[カチオンモノマーの分子量]×[カチオンモノマー中に含まれるカチオン性基の数]/100×1000
で表される。
<Cation equivalent of cationic polymer>
The cationic equivalent is the equivalent of the cationic group contained per gram of cationic polymer solids,
Cation equivalent (meq / g) = [weight fraction of cation monomer (%)] / [molecular weight of cation monomer] × [number of cationic groups contained in cation monomer] / 100 × 1000
Is represented by

実施例1 樹脂強化用セルロース繊維(B−1)の製造方法
5リットルのフラスコに含水の針葉樹漂白パルプ(以下、NBKPと略することがある。)1000g(固形換算200g)を仕込み、イソプロパノール3000gを入れ、混合攪拌して得られるスラリーを圧搾固液分離した。その後、圧搾後のウェットパルプに対して同作業を5回繰り返すことでイソプロパノールウェットパルプ(以下、IPAWPの略することがある)を得た。得られたIPAWPの固形分は30.0%、含有水分率は0.5%であった。
次に2リットルのフラスコにて、カチオンポリマーとセルロース繊維の固形分質量比が23/77となるように上記IPAWP233gと合成例1で合成されたポリマー分散溶液(A−1)43.4gを混合し加熱減圧脱溶剤を行い、樹脂強化用セルロース繊維(B−1)92g(固形分98%)を得た。
Example 1 Method for Producing Cellulose Fiber for Resin Reinforcement (B-1) 1000 g (200 g of solid conversion) of water-containing softwood bleached pulp (hereinafter sometimes abbreviated as NBKP) is charged in a 5-liter flask and 3000 g of isopropanol The slurry obtained by charging, mixing and stirring was separated by pressing. Thereafter, the same operation was repeated five times on the pressed wet pulp to obtain an isopropanol wet pulp (hereinafter sometimes abbreviated as IPAWP). The solid content of the obtained IPAWP was 30.0%, and the water content was 0.5%.
Next, in a 2-liter flask, 233 g of the above IPAWP and 43.4 g of the polymer dispersion solution (A-1) synthesized in Synthesis Example 1 were mixed such that the solid content mass ratio of the cationic polymer and the cellulose fiber was 23/77. The solution was heated under reduced pressure to remove the solvent, to obtain 92 g (solid content: 98%) of a cellulose fiber (B-1) for resin reinforcement.

実施例 2〜20 カチオンポリマーの種類や、カチオンポリマー/セルロース繊維の固形分質量比を表1のように変えた以外は、実施例1に記載の方法に準じて樹脂強化用セルロース繊維(B−2〜B−20)を得た。 Examples 2 to 20 Cellulose fibers for resin reinforcement (B-) according to the method described in Example 1 except that the kind of cationic polymer and the solid content mass ratio of cationic polymer / cellulose fiber are changed as shown in Table 1. 2 to B- 20 ) were obtained.

実施例21 ヘキサデセニルコハク酸無水物改質/カチオンポリマーで改質した樹脂強化用セルロース繊維(B−21)の製造方法
含水のNBKP250g(固形分50g)にN−メチルピロリドン(以下、NMPと略することがある。)を2000g加え、撹拌機でよく攪拌した後、ブフナー漏斗で吸引濾過を行った。この操作を3回繰り返し、NMPで膨潤させたNBKP(以下、NMPSPと略することがある)500gを得た。得られたNMPSP500gを、攪拌機、温度計、還流冷却器を備えたセパラブルフラスコに入れ、NMPを500g加えた後、攪拌しながら70℃に昇温した。次いで、ヘキサデセニルコハク酸無水物(分子量322)を99.4g、炭酸カリウムを21.3g加え、70℃で1時間反応させた。反応後、エタノール、酢酸水、水で順次洗浄し、エタノールで溶剤置換することで、エタノールに膨潤した疎水基とカルボキシル基を有する改質セルロース繊維(MCF1)364g(固形分22%)を得た。得られた改質セルロース繊維(MCF1)の多価塩基酸無水物の置換度(DS)は0.35であった。この改質セルロース繊維(MCF1)に、合成例1で得られたカチオンポリマー(A−1)分散溶液49.4g及びメチルエチルケトン(以下、MEKと略することがある)160gを混合し加熱減圧脱溶剤を行い、樹脂強化用セルロース繊維(B−21) 93g(固形分97%)を得た。
Example 21 Method of producing cellulose fiber for resin reinforcement (B- 21 ) modified with hexadecenyl succinic anhydride modified / cationic polymer N-methyl pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) was added to 250 g (solid content 50 g) of water-containing NBKP. After stirring well with a stirrer, suction filtration was performed with a Buchner funnel. This operation was repeated three times to obtain 500 g of NBKP (hereinafter sometimes abbreviated as NMPSP) swollen with NMP. The obtained NMPSP 500 g was placed in a separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, 500 g of NMP was added, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring. Next, 99.4 g of hexadecenylsuccinic anhydride (molecular weight 322) and 21.3 g of potassium carbonate were added and reacted at 70 ° C. for 1 hour. After the reaction, the reaction product was sequentially washed with ethanol, acetic acid water and water, and solvent substitution was carried out with ethanol to obtain 364 g (solid content: 22%) of a modified cellulose fiber (MCF1) having a hydrophobic group and a carboxyl group swollen in ethanol. . The degree of substitution (DS) of the polybasic acid anhydride of the obtained modified cellulose fiber (MCF1) was 0.35. Into this modified cellulose fiber (MCF1), 49.4 g of the cationic polymer (A-1) dispersion solution obtained in Synthesis Example 1 and 160 g of methyl ethyl ketone (hereinafter sometimes abbreviated as MEK) are mixed and heated under reduced pressure To obtain 93 g (solid content 97%) of cellulose fiber for resin reinforcement (B- 21 ).

実施例22 無水酢酸改質(アセチル化)/カチオンポリマーで改質した樹脂強化用セルロース繊維(B−22)の製造方法
含水のNBKP350g(固形分70g)にNMPを2800g加え、撹拌機でよく撹拌した後、ブフナー漏斗で吸引濾過を行った。この操作を3回繰り返し、NMPSP275gを得た。得られたNMPSP275gを、撹拌機、温度計、還流冷却器を備えたセパラブルフラスコに入れ、撹拌しながら70℃に昇温した。次いで、無水酢酸(分子量102)を22.1g、炭酸カリウムを14.9g加え、70℃で3時間反応させた。反応後、エタノール、酢酸水、水で順次洗浄し、エタノールで溶剤置換することで、エタノールに膨潤したアセチル化改質セルロース繊維(MCF2)450g(固形分17.8%)を得た。得られた改質セルロース繊維(MCF2)の置換度(DS)は0.49であった。この改質セルロース繊維(MCF2)に、合成例1で得られたカチオンポリマー(A−1)分散溶液49.9g及びMEK160gを混合し加熱減圧脱溶剤を行い、樹脂強化用セルロース繊維(B−22)100g(固形分97%)を得た。
Example 22 Preparation of Acetic Acid Modified (Acetylated) / Cationic Polymer Modified Cellulose Fiber for Resin Reinforcement (B- 22 ) 2800 g of NMP was added to 350 g (solid content: 70 g) of water-containing NBKP and stirred well with a stirrer After that, suction filtration was performed with a Buchner funnel. This operation was repeated three times to obtain 275 g of NMPSP. The obtained NMPSP (275 g) was placed in a separable flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and the temperature was raised to 70 ° C. while stirring. Then, 22.1 g of acetic anhydride (molecular weight 102) and 14.9 g of potassium carbonate were added and reacted at 70 ° C. for 3 hours. After the reaction, the reaction product was washed successively with ethanol, acetic acid water and water, and solvent substitution was carried out with ethanol to obtain 450 g (solid content: 17.8%) of acetylated modified cellulose fiber (MCF2) swollen in ethanol. The degree of substitution (DS) of the obtained modified cellulose fiber (MCF2) was 0.49. The modified cellulose fiber (MCF2) was mixed with 49.9 g of the cationic polymer (A-1) dispersion solution obtained in Synthesis Example 1 and 160 g of MEK, and the solvent was heated under reduced pressure to remove cellulose fiber for resin reinforcement (B- 22 100 g (97% solids) were obtained.

またカチオンポリマーがセルロース繊維に吸着していることの裏付け実験として、前記各実施例とは別に各カチオンポリマーを溶媒に分散したセルロースに混合後濾過し、濾液中にカチオンポリマーが殆ど存在しないことを確認した。 In addition, as a supporting experiment that the cationic polymer is adsorbed to the cellulose fiber, it is mixed with the cellulose in which each cationic polymer is dispersed in the solvent separately from the above each example and then filtered, and the cationic polymer hardly exists in the filtrate. confirmed.

比較例1 未改質セルロース繊維(BH−1)の製造方法
2リットルのフラスコにて実施例1に準じた方法で得られたイソプロパノールウェットパルプの加熱減圧脱溶剤を行い、未改質セルロース繊維(BH−1)75g(固形分98%)を得た。
Comparative Example 1 Production Method of Unmodified Cellulose Fiber (BH-1) The isopropanol wet pulp obtained by the method according to Example 1 was subjected to heating and vacuum desolvation in a 2 liter flask to obtain an unmodified cellulose fiber ( BH-1) 75 g (solid content 98%) were obtained.

比較例 2〜3、参考例1 比較用樹脂強化用セルロース繊維(BH−2〜4)の製造方法
ポリマー分散溶液を表4のように変えた以外は、実施例1に記載の方法に準じて比較用樹脂強化用セルロース繊維(BH−2〜4)を得た。
Comparative Examples 2 to 3 and Reference Example 1 Method of Manufacturing Cellulose Fibers for Resin Reinforcement for Comparison (BH-2 to 4) According to the method described in Example 1 except that the polymer dispersion was changed as shown in Table 4. Comparative resin reinforcing cellulose fibers (BH-2 to 4) were obtained.

比較例 アスパラギン酸で改質した比較用樹脂強化用セルロース繊維(BH−5)の製造方法
比較例1で得られた未改質セルロース繊維(BH−1)71g(固形分98%)にエタノール162gを混合し、アスパラギン酸21gを混合し加熱減圧脱溶剤を行い、比較用樹脂強化用セルロース繊維(BH−5) 94g(固形分96%)を得た。
Comparative Example 4 Production Method of Cellulose Fiber for Comparison for Resin Reinforcement (BH-5) Modified with Aspartic Acid An ethanol was added to 71 g (solid content: 98%) of the unmodified cellulose fiber (BH-1) obtained in Comparative Example 1 162 g was mixed, 21 g of aspartic acid was mixed, and the solvent was removed under heating under reduced pressure to obtain 94 g (solid content 96%) of a cellulose fiber for resin reinforcement (BH-5) for comparison.

比較例 界面活性剤で改質した比較用樹脂強化用セルロース繊維(BH−6)の製造方法
比較例1で得られた未改質セルロース繊維(BH−1)71g(固形分98%)にエタノール162gを混合し、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド(花王(株)製 製品名コータミン24P)21gを混合し加熱減圧脱溶剤を行い、比較用樹脂強化用セルロース(BH−6) 94g(固形分96%)を得た。
Comparative Example 5 Production Method of Cellulose Fiber for Comparison for Resin Reinforcement (BH-6) Modified with a Surfactant To 71 g (solid content: 98%) of the unmodified cellulose fiber (BH-1) obtained in Comparative Example 1 162 g of ethanol is mixed, 21 g of lauryl trimethyl ammonium chloride (Kao Co., Ltd. product name Cortamine 24P) is mixed, heat removal under reduced pressure is carried out, and cellulose for reinforcement for comparison (BH-6) 94 g (solid content 96%) I got

Figure 0006528997
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Figure 0006528997
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及び表中の略号は以下のようになっている。
IPAWP:イソプロパノールウェットパルプ
MCF1:エタノールに膨潤した疎水基とカルボキシル基を有する改質セルロース繊維
MCF2:エタノールに膨潤したアセチル化セルロース繊維
BH−1E:エタノールに膨潤した未改質セルロース繊維(BH−1)
ASP:アスパラギン酸
SF:コータミン24P(花王(株)製 ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド)
The abbreviations in Tables 3 and 4 are as follows.
IPAWP: Isopropanol wet pulp MCF1: Modified cellulose fiber MCF2 having hydrophobic group and carboxyl group swollen in ethanol: Acetylated cellulose fiber swollen in ethanol BH-1E: unmodified cellulose fiber swollen in ethanol (BH-1)
ASP: aspartic acid SF: cortamine 24P (Kao Co., Ltd. lauryltrimethyl ammonium chloride)

<ポリプロピレン複合樹脂組成物> <Polypropylene Composite Resin Composition>

以下の実施例に記載の樹脂メルトマスフローレイト値はJIS規格 K7210に準じた樹脂メーカー公称値である。 The resin melt mass flow rate values described in the following examples are resin manufacturer nominal values according to JIS standard K7210.

実施例23 樹脂組成物(C−1)の製造方法
市販のブロックポリプロピレン(メルトマスフローレイト30)と樹脂強化用セルロース繊維(B−1)を樹脂組成物中のセルロース繊維分が10%となるようにドライブレンドしたものを二軸混練機((株)テクノベル製:「KZW」、スクリュー径:15mm、L/D:45で溶融混練し、複合樹脂(C−1)を得た。
Example 23 Method for Producing Resin Composition (C-1) A commercially available block polypropylene (melt mass flow rate 30) and cellulose fiber for resin reinforcement (B-1) were prepared so that the content of cellulose fibers in the resin composition was 10%. A compound obtained by dry blending the above was melt-kneaded with a twin-screw kneader (manufactured by Technobel Co., Ltd .: “KZW”, screw diameter: 15 mm, L / D: 45) to obtain a composite resin (C-1).

実施例24〜44 樹脂組成物(C−2〜22)の製造方法
樹脂強化用セルロース繊維を表5に変えた以外には、実施例23に準じて樹脂組成物(C−2〜C−22)を得た
Example 24-44 Resin compositions (C-2~ 22) of other than the manufacturing method resin reinforcing cellulose fibers was changed to Table 5, according to Example 23 resin composition (C-2~C- 22 Got)

実施例45 樹脂組成物(C−23)の製造方法
合成例で得られたカチオンポリマー(A−1)分散溶液にキシレン200mlを投入し外温200度にて減圧蒸留後粉砕し、カチオンポリマー固形物を得た。その後、市販のブロックポリプロピレン(メルトマスフローレイト30)の他、比較例1で得られた未改質セルロース(BH−1)、A−1のカチオンポリマー固形物をセルロース繊維分が10%、カチオンポリマー分が3%となるようにドライブレンドしたものを、実施例24に準じて樹脂組成物(C−23)を得た。
Example 45 Production method of resin composition (C- 23 ) 200 ml of xylene was added to the cationic polymer (A-1) dispersion solution obtained in the synthesis example, distilled under reduced pressure at an external temperature of 200 ° C., and pulverized. I got a thing. Thereafter, in addition to the commercially available block polypropylene (melt mass flow rate 30), the unmodified polymer (BH-1) obtained in Comparative Example 1 and the cationic polymer solid of A-1 have a cellulose fiber content of 10%, and the cationic polymer A resin composition (C- 23 ) was obtained in the same manner as in Example 24 after dry blending so that the content was 3%.

比較例6〜10、参考例2 比較用樹脂組成物(CH−1〜6)の製造方法
樹脂強化用セルロース繊維を表6に変えた以外には、実施例23に準じて樹脂組成物(CH−1〜6)を得た。
Comparative Examples 6 to 10, Method for Producing Comparative Resin Composition (CH-1 to 6) A resin composition (CH) was prepared according to Example 23, except that the cellulose fiber for resin reinforcement was changed to Table 6. -1 to 6).

得られた樹脂組成物は、射出成形機を用いてJIS規格 K7171に記載のバー型試験片を成形し、JIS K7171に準拠して、オリエンテック(株)製万能試験機「テンシロンRTM−50」で曲げ強度、曲げ弾性率を測定し、市販のブロックポリプロピレンに対する強度の向上率を指数として比較した。
弾性率[指数]=(実施例、及び比較例の弾性率)/(市販のブロックポリプロピレンの弾性率)×100
強度[指数]=(実施例、及び比較例の強度)/(市販のブロックポリプロピレンの強度)×100
The obtained resin composition is molded into a bar-shaped test piece according to JIS Standard K7171 using an injection molding machine, and a universal testing machine "Tensilon RTM-50" manufactured by Orientec Co., Ltd. in accordance with JIS K7171. The flexural strength and flexural modulus were measured, and the rate of improvement in strength relative to commercially available block polypropylene was compared as an index.
Elastic modulus [index] = (elastic modulus of Example and Comparative Example) / (elastic modulus of commercially available block polypropylene) × 100
Strength [Index] = (Strength of Example and Comparative Example) / (Strength of Commercially Available Block Polypropylene) × 100

Figure 0006528997
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表中、注2は、未改質セルロース(BH−1)、カチオンポリマー(A−1)固形物を市販のブロックポリプロピレンとドライブレンドしていることを示す。 In the table, Note 2 indicates that the unmodified cellulose (BH-1) and the cationic polymer (A-1) solid are dry-blended with commercially available block polypropylene.

Figure 0006528997
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実施例23〜45の結果から、本発明の樹脂強化用セルロース繊維を用いることで、優れた機械的強度を有することがわかる。 From the results of Examples 23 to 45 , it is understood that use of the cellulose fiber for resin reinforcement of the present invention has excellent mechanical strength.

比較例の結果から、本発明で規定するカチオンポリマーを含まない場合には、樹脂組成物の機械的強度が不足することがわかる。 From the results of Comparative Example 6 , it is found that the mechanical strength of the resin composition is insufficient when the cationic polymer specified in the present invention is not contained.

実施例23、28、29と比較例7〜8の結果から、カチオンポリマーのカチオン当量が本発明で規定する範囲を満たさない場合には、十分な機械的強度を得ることができないことがわかる。 From the results of Examples 23 , 28, and 29 and Comparative Examples 7 to 8 , it is understood that sufficient mechanical strength can not be obtained when the cation equivalent of the cationic polymer does not satisfy the range defined in the present invention.

比較例の結果から、本発明で規定するカチオンポリマーの代わりにアスパラギン酸を使用した場合、十分な機械的強度を得ることができないことがわかる。 The results of Comparative Example 9 indicate that sufficient mechanical strength can not be obtained when aspartic acid is used instead of the cationic polymer defined in the present invention.

比較例10の結果から、本発明で規定するカチオンポリマーの代わりに低分子界面活性剤を使用した場合、カチオン性を示しても十分な機械的強度を得ることができないことがわかる。 From the results of Comparative Example 10 , it can be seen that when a low molecular weight surfactant is used instead of the cationic polymer defined in the present invention, sufficient mechanical strength can not be obtained even if it exhibits cationic properties.

実施例23〜27の比較から、カチオンモノマーとして特にジメチルアミノエチルメタクリレートの塩化ベンジル4級化物、及びジアリルアミンを用いて合成されたカチオンポリマーを採用することで優れた機械的強度を得ることができる。 From the comparison of Examples 23 to 27 , excellent mechanical strength can be obtained by employing a cationic polymer synthesized using benzyl chloride quaternized of dimethylaminoethyl methacrylate and particularly diallylamine as a cationic monomer.

実施例24、32、33、38と実施例31及び33との比較から、カチオンポリマーが構造単位(c)の構造を有することで更に優れた機械的強度を得ることができる。 From the comparison of Examples 24, 32, 33 and 38 with Examples 31 and 33, it is possible to obtain further excellent mechanical strength by the cationic polymer having the structure of the structural unit (c).

実施例234344の結果から、ヘキサデセニルコハク酸無水物改質セルロース繊維や無水酢酸改質セルロース繊維にカチオンポリマーを使用した樹脂強化用セルロース繊維を用いることで、更に優れた機械的強度を得ることができる。 From the results of Examples 23 , 43 and 44 , the machine further excellent by using a cellulose fiber for resin reinforcement using a cationic polymer for hexadecenylsuccinic anhydride modified cellulose fiber and acetic anhydride modified cellulose fiber Strength can be obtained.

実施例23と実施例45の比較から、カチオンポリマーと未改質セルロースを別添して樹脂を複合化するよりも、予めカチオンポリマーで改質した樹脂強化用セルロース繊維として樹脂を複合化した方が、更に優れた機械的強度を示すことができる。 From the comparison of Example 23 and Example 45, a method in which the resin is compounded as a cellulose fiber for resin reinforcement, which is previously modified with a cationic polymer, rather than separately adding a cationic polymer and unmodified cellulose to complex the resin However, the mechanical strength can be further improved.

<ポリアセタール複合樹脂組成物> <Polyacetal composite resin composition>

実施例4648 樹脂強化用セルロース繊維(B−23〜B−25)の製造方法
カチオンポリマーを表7のように変えた以外は、実施例1に記載の方法に準じて樹脂強化用セルロース繊維(B−23〜B−25)を得た。
Examples 46 to 48 Manufacturing method of cellulose fiber for resin reinforcement (B- 23 to B- 25 ) Cellulose fiber for resin reinforcement according to the method described in Example 1 except that the cationic polymer is changed as shown in Table 7. (B- 23 to B- 25 ) were obtained.

実施例49 樹脂組成物(C−24)の製造方法
市販のポリアセタール(メルトマスフローレイト30)と樹脂強化用セルロース繊維(B−23)を複合樹脂中のセルロース繊維分が10%となるようにドライブレンドしたものを二軸混練機((株)テクノベル製:「KZW」、スクリュー径:15mm、L/D:45で溶融混練し、樹脂組成物(C−24)を得た。
Example 49 Method for Producing Resin Composition (C- 24 ) A commercially available polyacetal (melt mass flow rate 30) and cellulose fiber for resin reinforcement (B- 23 ) were dried so that the cellulose fiber fraction in the composite resin was 10%. The blended product was melt-kneaded with a twin-screw kneader (manufactured by Technobel Co., Ltd .: “KZW”, screw diameter: 15 mm, L / D: 45) to obtain a resin composition (C- 24 ).

実施例5052 樹脂組成物(C−2527)の製造方法
樹脂強化用セルロース繊維を表8のように変えた以外には、実施例49に準じて樹脂組成物(C−25〜C−27)を得た。
The addition to changing the as in Examples 50-52 Resin compositions (C- 25 ~ 27) of the manufacturing method the resin reinforcing cellulose fibers in Table 8, the resin composition according to Example 49 (C-25 -C -27 ) were obtained.

比較例11 比較用樹脂組成物(CH−7)の製造方法
樹脂強化用セルロース繊維を表9に示すように比較用樹脂強化用セルロース繊維BH−2
に変えた以外には、実施例49に準じて複合樹脂(CH−7)を得た。
Comparative Example 11 Production Method of Comparative Resin Composition (CH-7) As shown in Table 9, the cellulose fiber for resin reinforcement is a cellulose fiber for resin reinforcement for comparison, BH-2
A composite resin (CH-7) was obtained according to Example 49 except that

得られた樹脂組成物は、射出成形機を用いてJIS規格 K7171に記載のバー型試験片を成形し、JIS K7171に準拠して、オリエンテック(株)製万能試験機「テンシロンRTM−50」で曲げ強度、曲げ弾性率を測定し、前記ポリプロピレン複合樹脂組成物と同様に市販のポリアセタールに対する強度の向上率を指数として比較した。 The obtained resin composition is molded into a bar-shaped test piece according to JIS Standard K7171 using an injection molding machine, and a universal testing machine "Tensilon RTM-50" manufactured by Orientec Co., Ltd. in accordance with JIS K7171. The flexural strength and flexural modulus were measured, and the improvement rate of strength with respect to commercially available polyacetal as in the case of the polypropylene composite resin composition was compared as an index.

Figure 0006528997
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Figure 0006528997
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Figure 0006528997
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<高密度ポリエチレン複合樹脂組成物> <High-density polyethylene composite resin composition>

実施例53 樹脂組成物(C−28)の製造方法
市販の高密度ポリエチレン(メルトマスフローレイト12)と樹脂強化用セルロース繊維(B−12)を複合樹脂中のセルロース分が15%となるようにドライブレンドしたものを二軸混練機((株)テクノベル製:「KZW」、スクリュー径:15mm、L/D:45で溶融混練し、樹脂組成物(C−28)を得た。
Example 53 Method of Producing Resin Composition (C- 28 ) Commercially available high-density polyethylene (melt mass flow rate 12) and cellulose fiber for resin reinforcement (B-12) in such a way that the cellulose content in the composite resin is 15%. The dry-blended product was melt-kneaded with a twin-screw kneader (manufactured by Technobel Co., Ltd .: “KZW”, screw diameter: 15 mm, L / D: 45) to obtain a resin composition (C- 28 ).

比較例12 比較用樹脂組成物(CH−8)の製造方法
樹脂強化用セルロース繊維を表11に示すように比較用樹脂強化用セルロース繊維BH−
1に変えた以外には、実施例53に準じて比較用樹脂組成物(CH−8)を得た。
Comparative Example 12 Method of Producing Comparative Resin Composition (CH-8) As shown in Table 11, the cellulose fiber for resin reinforcement is a cellulose fiber for resin reinforcement for comparison, BH-
A resin composition for comparison (CH-8) was obtained according to Example 53 , except that it was changed to 1.

得られた樹脂組成物は、射出成形機を用いてJIS規格 K7162に記載のダンベル型試験片1BAを成形し、JIS K7161に準拠して、オリエンテック(株)製万能試験機「テンシロンRTM−50」で引張強度、引張弾性率を測定し、前記ポリプロピレン複合樹脂組成物と同様に市販の高密度ポリエチレンに対する強度の向上率を指数として比較した。 The obtained resin composition is molded into a dumbbell-shaped test piece 1BA described in JIS Standard K7162 using an injection molding machine, and according to JIS K7161, ORIENTEC Co., Ltd. manufactured universal testing machine "Tensilon RTM-50" The tensile strength and the tensile modulus of elasticity were measured, and the improvement rate of strength with respect to commercially available high density polyethylene was compared as an index in the same manner as the polypropylene composite resin composition.

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表7〜表11の結果から、樹脂強化用セルロース繊維は、ポリアセタールや高密度ポリエチレンといった他の種々樹脂の複合化にも好適に用いることができることがわかる。   From the results of Tables 7 to 11, it can be seen that the cellulose fiber for resin reinforcement can be suitably used also for compounding other various resins such as polyacetal and high density polyethylene.

Claims (7)

セルロース繊維に下記のカチオンポリマーを混合させることにより製造され、
カチオンポリマーが、
カチオン性ビニルモノマーから選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位
(a)、及び、
非イオン性の(メタ)アクリルエステル類から選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(b)
の構造を有し、
カチオン当量が0.05〜1meq/gであり、
質量比でカチオンポリマー/セルロース繊維=9〜50/91〜50である
ことを特徴とする樹脂強化用セルロース繊維の製造方法。
Manufactured by mixing cellulose fiber with the following cationic polymer,
The cationic polymer is
Structural units (a) formed by polymerization of at least one selected from cationic vinyl monomers, and
Structural unit (b) formed by polymerization of at least one selected from nonionic (meth) acrylic esters
Have the structure of
Cation Ri equivalent of 0.05~1meq / g Der,
A method for producing a cellulose fiber for resin reinforcement, wherein the weight ratio is cationic polymer / cellulose fiber = 9 to 50/91 to 50 .
カチオンポリマーが、さらに(メタ)アクリルアミド類から選ばれる少なくとも1種類が重合して形成される構造単位(c)の構造を有することを特徴とする請求項1に記載の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法。 The production of a cellulose fiber for resin reinforcement according to claim 1, wherein the cationic polymer further has a structure of a structural unit (c) formed by polymerization of at least one selected from (meth) acrylamides. Method. (メタ)アクリルアミド類が(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリンから選ばれる少なくとも1種類であることを特徴とする請求項2に記載の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法。 The cellulose fiber for resin reinforcement according to claim 2, wherein the (meth) acrylamide is at least one selected from (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide and acryloyl morpholine. Production method. セルロース系繊維が、セルロースの水酸基がエーテル化、エステル化、シリル化の少なくとも1種類で変性されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法。 The cellulose fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the cellulose fiber is modified by at least one of etherification, esterification and silylation of the hydroxyl group of cellulose. Production method. 熱可塑性樹脂強化用セルロース繊維であることを特徴とする請求項4に記載の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法The method for producing a cellulose fiber for resin reinforcement according to claim 4, which is a cellulose fiber for thermoplastic resin reinforcement. 熱可塑性樹脂及び請求項5に記載の樹脂強化用セルロース繊維の製造方法で得られた樹脂強化用セルロース繊維を含有する樹脂組成物の製造方法 Method for producing a resin composition containing a thermoplastic resin and resin reinforcing cellulose fibers obtained by the method for producing a resin reinforcing cellulose fibers of claim 5. 請求項6に記載の樹脂組成物の製造方法から得られた樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形体の製造方法 Method for producing a resin molded article obtained by molding the resin composition obtained from the method for producing a resin composition according to claim 6.
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