JP6886649B2 - Modified cellulose and resin composition using it - Google Patents

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本発明は、変性セルロース及びこれを用いた樹脂組成物に関する。 The present invention relates to modified cellulose and a resin composition using the same.

木材パルプ等を構成するセルロース繊維は、天然由来の再生可能原料として、紙や衣服、包装材料等の用途に古くから利用されている。セルロース繊維は、多糖類であり、通常、分子としては存在せず、そのセルロース分子が集合したセルロースミクロフィブリル(MFC)、そのMFCが集まったミクロフィブリル束、その集合体等の多層構造をとっている。 Cellulose fibers that make up wood pulp and the like have long been used as naturally-derived renewable raw materials for paper, clothing, packaging materials, and the like. Cellulose fibers are polysaccharides and usually do not exist as molecules, but have a multi-layered structure such as cellulose microfibrils (MFCs) in which the cellulose molecules are aggregated, microfibril bundles in which the MFCs are aggregated, and aggregates thereof. There is.

また、セルロース繊維に機械的処理及び/又は化学的処理を施して、ナノサイズにまで解繊したセルロースナノファイバー(CNF)を得る技術も開発されている。CNFは、繊維幅4〜100nm程度、繊維長5μm程度以上の繊維であり、低比重且つ高強度な樹脂用複合材料として注目されている。CNFは、セルロース繊維に水媒体中で機械処理を施すことで通常は得られる。 Further, a technique has been developed in which cellulose fibers are mechanically and / or chemically treated to obtain cellulose nanofibers (CNF) defibrated to nano size. CNF is a fiber having a fiber width of about 4 to 100 nm and a fiber length of about 5 μm or more, and is attracting attention as a composite material for resins having a low specific density and high strength. CNF is usually obtained by mechanically treating cellulose fibers in an aqueous medium.

セルロース繊維は、軽量であり、強度があり、線熱膨は低い。そこで、樹脂等のマトリックス中にセルロース繊維を配合し、樹脂組成物の機械的強度を高める技術が開発されている。しかし、セルロース繊維は、水酸基を有し、親水性が高いため、疎水性の樹脂との相溶性に劣る側面がある。 Cellulose fibers are lightweight, strong, and have low linear thermal swelling. Therefore, a technique has been developed in which cellulose fibers are blended in a matrix of a resin or the like to increase the mechanical strength of the resin composition. However, since the cellulose fiber has a hydroxyl group and is highly hydrophilic, it has an aspect of being inferior in compatibility with the hydrophobic resin.

また、水中でナノレベルまで解繊した後に得られるCNFも、水酸基を多量に含有し、親水性が極めて高い。このCNF間でネットワークが形成され、CNFのスラリーの粘度及び保水性が非常に高い。そのため、CNFの水分散液(スラリー)から濾過等により脱水する際には、濾水時間が長くかかっていた。また、その濾水後のCNFは一度乾燥してしまうとCNF間の水素結合により凝集してしまい、CNFを均一に再分散することは困難であった。そのため、親水性の高いCNFを樹脂中に複合化させることも困難であった。 In addition, CNF obtained after defibrating to the nano level in water also contains a large amount of hydroxyl groups and is extremely hydrophilic. A network is formed between the CNFs, and the viscosity and water retention of the CNF slurry are very high. Therefore, when dehydrating the CNF aqueous dispersion (slurry) by filtration or the like, it takes a long time to drain the water. In addition, once the CNF after drainage was dried, it aggregated due to hydrogen bonds between the CNFs, and it was difficult to uniformly redisperse the CNFs. Therefore, it has been difficult to combine highly hydrophilic CNF in the resin.

そこで、化学処理によりセルロース又はCNFに官能基導入して、セルロース繊維又はCNFと樹脂との相溶性を向上させることが試みられてきた(特許文献1及び2)。 Therefore, it has been attempted to improve the compatibility between the cellulose fiber or CNF and the resin by introducing a functional group into cellulose or CNF by chemical treatment (Patent Documents 1 and 2).

また、本出願人は、カチオン性CNFのカチオン基をアニオン性添加剤で中和して得られる変性CNFを開発している(特許文献3)。この技術によれば、変性CNFの回収時の濾水時間は短縮されており、変性CNFは樹脂中で均一に分散され、強度の高い変性CNF含有樹脂組成物を得ることができる。 In addition, the applicant has developed a modified CNF obtained by neutralizing the cationic group of the cationic CNF with an anionic additive (Patent Document 3). According to this technique, the drainage time at the time of recovering the modified CNF is shortened, the modified CNF is uniformly dispersed in the resin, and a highly strong modified CNF-containing resin composition can be obtained.

上記従来技術は、セルロース繊維又はCNFの親水性基に、直接疎水性基を導入することで得られる疎水化されたセルロース繊維又はCNFを用いる技術である。 The above-mentioned conventional technique is a technique using a hydrophobicized cellulose fiber or CNF obtained by directly introducing a hydrophobic group into the hydrophilic group of the cellulose fiber or CNF.

特開2010-106251号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-106251 特開2011-047084号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-047084 特許第5150792号Patent No. 5150792

本発明は、セルロース繊維及びCNFを回収する際に、濾水性が高いセルロース繊維及びCNFを含む組成物、或いはセルロース繊維及びCNFを含む複合体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a composition containing cellulose fibers and CNF having high drainage, or a complex containing cellulose fibers and CNF when recovering cellulose fibers and CNF.

本発明は、また、樹脂中でのセルロース繊維の分散性が良好である、セルロース繊維を含む組成物或いはセルロース繊維を含む複合体を提供することを目的とする。つまり、樹脂組成物中では、セルロース繊維の分散性が良好である。 Another object of the present invention is to provide a composition containing cellulose fibers or a composite containing cellulose fibers, which has good dispersibility of cellulose fibers in a resin. That is, the dispersibility of the cellulose fibers is good in the resin composition.

本発明は、セルロース繊維を含む組成物或いはセルロース繊維を含む複合体を含有し、高い強度を示す樹脂成形体を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a resin molded product containing a composition containing cellulose fibers or a composite containing cellulose fibers and exhibiting high strength.

本発明者らは、非繊維状アニオン化多糖で表面処理されたセルロース繊維をカチオン化剤で中和することにより、上記課題を解決できることを見出した。 The present inventors have found that the above problems can be solved by neutralizing cellulose fibers surface-treated with a non-fibrous anionized polysaccharide with a cationizing agent.

本発明者らは、セルロース繊維を、先ず非繊維状アニオン化多糖で表面処理し、次いでカチオン化剤で中和することにより、セルロース繊維を水媒体中から回収する際の濾水時間が短くなることを見出した。本発明者らは、このセルロース繊維、又はこれを更に解繊して得られるセルロースナノファイバー(CNF)は、樹脂中で均一に分散していることや、これらセルロース繊維やCNFを含有する樹脂組成物から調製された樹脂成形体は、強度が増していることが見出した。 By first surface-treating the cellulose fibers with a non-fibrous anionic polysaccharide and then neutralizing them with a cationizing agent, the present inventors shorten the drainage time when recovering the cellulose fibers from the aqueous medium. I found that. The present inventors have stated that the cellulose fibers or the cellulose nanofibers (CNF) obtained by further defibrating the cellulose fibers are uniformly dispersed in the resin, and the resin composition containing these cellulose fibers and CNF. It was found that the resin molded product prepared from the product had increased strength.

項1.
非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤とセルロース繊維とを含む組成物。
Item 1.
A composition containing a non-fibrous anionic polysaccharide, a cationizing agent and cellulose fibers.

非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との複合体と、セルロース繊維とを含む組成物。 A composition containing a complex of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers.

非繊維状アニオン化多糖とセルロース繊維とを含むアニオン性セルロース繊維と、カチオン化剤とを含む組成物。 A composition containing an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cellulose fiber, and a cationizing agent.

項2.
非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含む組成物。
Item 2.
A composition containing a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers.

項3.
前記非繊維状アニオン化多糖が、カルボキシメチルセルロースである、前記項1又は2に記載の組成物。
Item 3.
Item 2. The composition according to Item 1 or 2, wherein the non-fibrous anionic polysaccharide is carboxymethyl cellulose.

項4.
前記カチオン化剤が、アルキルケテンダイマーのカチオン性分散剤による分散体、カチオン性ポリスチレン樹脂、カチオン性脂肪酸誘導体、カチオン性ポリ(メタ)アクリル樹脂、カチオン性ポリエステル樹脂、カチオン性ポリオレフィン樹脂、カチオン性ポリエーテル樹脂、カチオン性ポリウレタン樹脂及び四級アンモニウム化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分である、前記項1〜3のいずれかに記載の組成物。
Item 4.
The cationizing agent is a dispersion of an alkylketen dimer with a cationic dispersant, a cationic polystyrene resin, a cationic fatty acid derivative, a cationic poly (meth) acrylic resin, a cationic polyester resin, a cationic polyolefin resin, or a cationic poly. Item 2. The composition according to any one of Items 1 to 3, which is at least one component selected from the group consisting of an ether resin, a cationic polyurethane resin, and a quaternary ammonium compound.

項5.
前記セルロース繊維がCNFである、前記項1〜4に記載の組成物。
Item 5.
Item 2. The composition according to Item 1 to 4, wherein the cellulose fiber is CNF.

項6.
前記項1〜5に記載の組成物、及び樹脂を含有する樹脂組成物。
Item 6.
Items 1 to 5 and a resin composition containing a resin.

項7.
前記項6に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
Item 7.
A molded product obtained by molding the resin composition according to Item 6.

項8.
前記項1〜5に記載の組成物の製造方法であって、
(1)セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、及び
(2)工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程、
を含む製造方法。
Item 8.
The method for producing a composition according to Items 1 to 5, wherein the composition is produced.
(1) A step of treating cellulose fibers with a non-fibrous anionized polysaccharide, and
(2) A step of treating the cellulose fibers obtained in step 1 with a cationizing agent,
Manufacturing method including.

項9.
セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体。
Item 9.
A complex in which a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on a cellulose fiber.

項10.
複合体の製造方法であって、
(1)セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、及び
(2)工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程、
を含む製造方法。
Item 10.
A method for manufacturing a complex
(1) A step of treating cellulose fibers with a non-fibrous anionized polysaccharide, and
(2) A step of treating the cellulose fibers obtained in step 1 with a cationizing agent,
Manufacturing method including.

項11.
前記複合体が、セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体である、前記項10に記載の製造方法。
Item 11.
Item 10. The production method according to Item 10, wherein the complex is a composite in which a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on a cellulose fiber.

本発明により、セルロース繊維(又はCNF)の回収時の濾水時間は大幅に短縮できるセルロース繊維(又はCNF)を含む組成物及びセルロース繊維(又はCNF)を含む複合体を得ることができる。つまり、それら組成物及び複合体は、セルロース繊維(又はCNF)の脱水処理、乾燥処理等にかかる時間が短縮されており、濾水性が高いセルロース繊維(又はCNF)を含む。 According to the present invention, it is possible to obtain a composition containing cellulose fibers (or CNF) and a composite containing cellulose fibers (or CNF), which can significantly shorten the drainage time at the time of recovery of cellulose fibers (or CNF). That is, these compositions and complexes contain cellulose fibers (or CNF) having a reduced time required for dehydration treatment, drying treatment, etc. of cellulose fibers (or CNF) and having high drainage.

その結果、それらセルロース繊維を含む組成物或いはセルロース繊維を含む複合体の製造で消費されるエネルギーが低減される。未処理のセルロース繊維やCNFに比べて、本発明のセルロース繊維(又はCNF)を含む組成物或いはセルロース繊維(又はCNF)を含む複合体を用いると、樹脂中でのセルロース繊維やCNFの分散性が良好である。つまり、樹脂組成物では、樹脂中でセルロース繊維(又はCNF)が均一に分散している。 As a result, the energy consumed in the production of the composition containing the cellulose fibers or the complex containing the cellulose fibers is reduced. When the composition containing the cellulose fiber (or CNF) of the present invention or the composite containing the cellulose fiber (or CNF) is used as compared with the untreated cellulose fiber or CNF, the dispersibility of the cellulose fiber or CNF in the resin is used. Is good. That is, in the resin composition, the cellulose fibers (or CNF) are uniformly dispersed in the resin.

そのセルロース繊維(又はCNF)を含有する樹脂組成物を用いて調製された樹脂成形体は、未処理のセルロース繊維やCNFを用いた場合に比べて、強度が向上している。 The resin molded product prepared by using the resin composition containing the cellulose fiber (or CNF) has improved strength as compared with the case of using the untreated cellulose fiber or CNF.

本発明の態様を表す図である。It is a figure which shows the aspect of this invention. 本発明の態様を表す図である。It is a figure which shows the aspect of this invention.

以下に、本発明を実施するための形態を詳細に記載する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.

以下では、セルロースナノファイバーをCNFとも記す。 In the following, cellulose nanofibers will also be referred to as CNF.

(1)組成物及び複合体
本発明の組成物は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤とセルロース繊維とを含む。本発明の組成物は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含む組成物。組成物は、セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理し、次いでカチオン化剤で処理することで製造することができる。
(1) Composition and Composite The composition of the present invention contains a non-fibrous anionic polysaccharide, a cationizing agent and a cellulose fiber. The composition of the present invention is a composition containing a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers. The composition can be prepared by treating the cellulose fibers with a non-fibrous anionic polysaccharide and then with a cationizing agent.

本発明の複合体は、セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している。 In the composite of the present invention, a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on cellulose fibers.

前記組成物或いは複合体に含まれるセルロース繊維はCNFであっても良い。 The cellulose fiber contained in the composition or complex may be CNF.

セルロース繊維がCNFである場合、セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理し、次いでカチオン化剤で処理し、更に得られたセルロース繊維を解繊することで製造することができる。また、組成物或いは複合体では、原料として直接CNFを用い、これを非繊維状アニオン化多糖で処理し、次いでカチオン化剤で処理することでも製造することができる。 When the cellulose fiber is CNF, it can be produced by treating the cellulose fiber with a non-fibrous anionized polysaccharide, then treating it with a cationizing agent, and further defibrating the obtained cellulose fiber. The composition or complex can also be produced by directly using CNF as a raw material, treating it with a non-fibrous anionized polysaccharide, and then treating it with a cationizing agent.

セルロース繊維又はCNFは、非繊維状アニオン化多糖で処理されることで、セルロース繊維又はCNFと非繊維状アニオン化多糖との複合体を形成する。この複合体では、セルロース繊維又はCNFの繊維状のセルロース(多糖)と非繊維状アニオン化多糖の多糖とが、水素結合、ファンデルワールス力等の分子間力により、相互に作用している。つまり、セルロース繊維又はCNFの繊維状のセルロース(多糖)と非繊維状アニオン化多糖の多糖とが、馴染んでいる。 Cellulose fibers or CNFs are treated with non-fibrous anionized polysaccharides to form a complex of cellulose fibers or CNFs with non-fibrous anionized polysaccharides. In this complex, cellulose fibers or CNF fibrous celluloses (polysaccharides) and non-fibrous anionized polysaccharide polysaccharides interact with each other by intermolecular forces such as hydrogen bonds and van der Waals forces. That is, the fibrous cellulose (polysaccharide) of cellulose fiber or CNF and the polysaccharide of non-fibrous anionized polysaccharide are familiar.

この作用により、この複合体では、セルロース繊維又はCNFの表面で、非繊維状アニオン化多糖の多糖を介して、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基が表れた構造を成している。セルロース繊維又はCNF、非繊維状アニオン化多糖の多糖、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基の順で、繋がっているとも言える。 Due to this action, this complex has a structure in which an anionic functional group of the non-fibrous anionized polysaccharide appears on the surface of the cellulose fiber or CNF via the polysaccharide of the non-fibrous anionized polysaccharide. .. It can be said that the cellulose fibers or CNF, the polysaccharide of the non-fibrous anionized polysaccharide, and the anionic functional group of the non-fibrous anionized polysaccharide are connected in this order.

これが非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維又はCNF(複合体)であり、複合体全体としてアニオン化されている。これにより、セルロース繊維又はCNFと非繊維状アニオン化多糖とのアニオン性の複合体は、水溶液中での溶解度が大きくなり、水溶液中での分散性が良好である。 This is a cellulose fiber or CNF (complex) treated with a non-fibrous anionized polysaccharide, and the entire complex is anionized. As a result, the anionic complex of cellulose fibers or CNF and the non-fibrous anionized polysaccharide has high solubility in an aqueous solution and good dispersibility in an aqueous solution.

非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維又はCNF(複合体)は、次いでカチオン化剤で処理されることで、組成物又は複合体を形成する。この組成物又は複合体では、セルロース繊維又はCNFの表面に表れた非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基とカチオン化剤のアニオン性の官能基とが、イオン間相互作用等の分子間力により、相互に作用している。つまり、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基とカチオン化剤のアニオン性の官能基とが、馴染んでいる。 Cellulose fibers or CNFs (complexes) treated with non-fibrous anionized polysaccharides are then treated with a cationizing agent to form a composition or complex. In this composition or composite, the anionic functional group of the non-fibrous anionic polysaccharide appearing on the surface of the cellulose fiber or CNF and the anionic functional group of the cationizing agent are intermolecular such as ionic interaction. They interact by force. That is, the anionic functional group of the non-fibrous anionic polysaccharide and the anionic functional group of the cationizing agent are familiar.

この作用により、組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維又はCNFでは、先ず(i)セルロース繊維又はCNFの表面では、非繊維状アニオン化多糖の多糖を介して、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基が表れている。これは非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維又はCNF(複合体)である。そして、(ii)その複合体の表面に存在する非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基では、カチオン化剤のカチオン性の官能基を介して、カチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)が表れている。セルロース繊維又はCNF、非繊維状アニオン化多糖の多糖、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基、カチオン化剤のカチオン性の官能基、カチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)の順で、繋がっているとも言える。 Due to this action, in the cellulose fibers or CNF contained in the composition or composite, first (i) on the surface of the cellulose fibers or CNF, the anions of the non-fibrous anionized polysaccharides are mediated by the polysaccharides of the non-fibrous anionized polysaccharides. Sexual functional groups appear. This is a cellulosic fiber or CNF (complex) treated with a non-fibrous anionic polysaccharide. Then, (ii) in the anionic functional group of the non-fibrous anionic polysaccharide present on the surface of the complex, the resin portion (or monomer portion) of the cationizing agent is passed through the cationic functional group of the cationizing agent. ) Appears. Cellulose fiber or CNF, non-fibrous anionic polysaccharide polysaccharide, non-fibrous anionic polysaccharide anionic functional group, cationizing agent cationic functional group, cationizing agent resin moiety (or monomer moiety) in that order And it can be said that they are connected.

このことを、本発明の組成物は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含むと表すことができる。 This can be expressed as the composition of the present invention containing a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers.

また、本発明の複合体は、セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着していると表すことができる。 Further, the complex of the present invention can be expressed as having a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent adsorbed on the cellulose fiber.

本発明の組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維又はCNFは、全体として、中和されている。これにより、組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維又はCNFは、水溶液中での溶解度が小さくなり、濾水性が高くなる。その結果、組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維及び/又はCNFは、水溶液からの回収時の濾水時間を大幅に短縮される。 The cellulose fibers or CNF contained in the composition or complex of the present invention are neutralized as a whole. As a result, the cellulose fibers or CNF contained in the composition or complex has a low solubility in an aqueous solution and a high drainage. As a result, the cellulose fibers and / or CNF contained in the composition or complex can be significantly reduced in drainage time during recovery from the aqueous solution.

セルロース繊維は濾水性が高いので、その後の解繊処理に適した材料である。 Cellulose fiber has high drainage, so it is a suitable material for subsequent defibration treatment.

樹脂組成物は、セルロース繊維又はCNF、並びに樹脂を含有する。その樹脂組成物を成形して成形体を製造することができる。 The resin composition contains cellulose fibers or CNF, as well as a resin. The resin composition can be molded to produce a molded product.

セルロース繊維又はCNFは、全体として、表面にカチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)が表れている。このセルロース繊維又はCNFの表面に表れたカチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)と、樹脂(マトリクス材料)とが、疎水性相互作用、水素結合、双極子相互作用、ファンデルワールス力等の分子間力により、相互に作用している。つまり、カチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)と樹脂(マトリクス材料)とが、馴染んでいる。 The resin portion (or monomer portion) of the cationizing agent appears on the surface of the cellulose fiber or CNF as a whole. The resin portion (or monomer portion) of the cationizing agent appearing on the surface of the cellulose fiber or CNF and the resin (matrix material) have hydrophobic interactions, hydrogen bonds, dipole interactions, van der Waals forces, etc. They interact with each other due to intermolecular forces. That is, the resin portion (or monomer portion) of the cationizing agent and the resin (matrix material) are familiar.

この作用により、樹脂組成物では、セルロース繊維又はCNF、非繊維状アニオン化多糖の多糖、非繊維状アニオン化多糖のアニオン性の官能基、カチオン化剤のカチオン性の官能基、カチオン化剤の樹脂部分(又はモノマー部分)、樹脂の順で繋がっているとも言える。樹脂には疎水性相互作用が働いている。 Due to this action, in the resin composition, the cellulose fiber or CNF, the polysaccharide of the non-fibrous anionic polysaccharide, the anionic functional group of the non-fibrous anionic polysaccharide, the cationic functional group of the cationizing agent, and the cationizing agent It can be said that the resin part (or monomer part) and the resin are connected in this order. Hydrophobic interactions work on the resin.

その結果、セルロース繊維又は変性CNFは、樹脂中で良好に分散している。この樹脂組成物を用いて樹脂成形体を作製すると、樹脂成形体は、強度が良好である。 As a result, the cellulose fibers or the modified CNF are well dispersed in the resin. When a resin molded product is produced using this resin composition, the resin molded product has good strength.

非繊維状アニオン化多糖は、アニオン性の官能基を持つセルロース構造を有する成分が好ましい。 The non-fibrous anionic polysaccharide is preferably a component having a cellulose structure having an anionic functional group.

カチオン化剤は、カチオン性の官能基を持ち、樹脂と馴染み易く、樹脂組成物中で分散され易い成分が好ましい。 The cationizing agent preferably has a component that has a cationic functional group, is easily compatible with the resin, and is easily dispersed in the resin composition.

(1-1)セルロース繊維
繊維とは、一般に、細長い糸状の物質(固体)で、幅が肉眼では直接測れないほど細く、長さが幅に比べて無限と言えるほど長い成分である。繊維は、一般に、鎖状高分子物質でできている。繊維は、一般に分子間力が大きく、ガラス転移点が高く、結晶性が良い。繊維は、一般に、表面積が大きく、分子が繊維方向に配向している。
(1-1) Cellulose fiber Fiber is generally an elongated thread-like substance (solid), which is a component whose width is so thin that it cannot be directly measured by the naked eye and whose length is infinitely long compared to the width. Fibers are generally made of chain polymer material. Fibers generally have a large intermolecular force, a high glass transition point, and good crystallinity. Fibers generally have a large surface area and the molecules are oriented in the fiber direction.

セルロース繊維の原料は、特に限定されない。セルロース繊維は、植物繊維であり、パルプを原料として製造されるセルロース繊維が好ましい。多糖類であるセルロースは、通常、分子としては存在せず、そのセルロース分子が集合したセルロースミクロフィブリル(MFC)、そのMFCが集まったミクロフィブリル束、その集合体等の多層構造をとっている。 The raw material of the cellulose fiber is not particularly limited. The cellulose fiber is a plant fiber, and a cellulose fiber produced from pulp as a raw material is preferable. Cellulose, which is a polysaccharide, does not usually exist as a molecule, and has a multi-layered structure such as a cellulose microfibril (MFC) in which the cellulose molecules are aggregated, a microfibril bundle in which the MFC is aggregated, and an aggregate thereof.

パルプは、原料として木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、綿、ビート、農産物残廃物、布等の植物原料を用いて製造される植物繊維が好ましい。パルプの原料である木材として、シトカスプルース、スギ、ヒノキ、ユーカリ、アカシア等が好ましい。パルプは、植物原料を化学的及び/又は機械的にパルプ化することで得られる。パルプは、主にセルロース、ヘミセルロース及びリグニンから構成される。パルプ中のリグニン含有量は、通常0〜40重量%程度であり、0〜10重量%程度が好ましい。リグニン含有量の測定は、Klason法により測定することができる。 The pulp is preferably a plant fiber produced by using plant raw materials such as wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, cotton, beet, agricultural waste, and cloth as raw materials. As the wood used as a raw material for pulp, sitka spruce, sugi, cypress, eucalyptus, acacia and the like are preferable. Pulp is obtained by chemically and / or mechanically pulping plant raw materials. Pulp is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The lignin content in the pulp is usually about 0 to 40% by weight, preferably about 0 to 10% by weight. The lignin content can be measured by the Klason method.

セルロース繊維は、レーヨン、セロファン等の再生セルロース繊維等が好ましい。セルロース繊維は、市販品を利用することができ、例えばKCフロック(日本製紙ケミカル株式会社)を用いることができる。 As the cellulose fiber, regenerated cellulose fiber such as rayon or cellophane is preferable. As the cellulose fiber, a commercially available product can be used, and for example, KC Flock (Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) can be used.

(1-2)CNF
セルロースナノファイバー(CNF)は、セルロース繊維を解繊し、その繊維径をナノサイズレベルまで小さくしたセルロース繊維である。CNFは、天然原料由来のナノフィラーであり、低比重且つ高強度な樹脂用複合材料である。
(1-2) CNF
Cellulose nanofibers (CNF) are cellulose fibers obtained by defibrating cellulose fibers and reducing the fiber diameter to the nano-size level. CNF is a nanofiller derived from a natural raw material and is a composite material for resins having low specific density and high strength.

CNFは、一般的には、リファイナー、高圧ホモジナイザー、媒体攪拌ミル(ビーズミル等)、石臼、グラインダー、一軸又は多軸混練機(好ましくは二軸混練機)等を用いて、セルロース繊維含有材料(水懸濁液又はスラリー)を機械的に磨砕及び/又は叩解することによって、解繊又は微細化して製造される。 CNF is generally a cellulose fiber-containing material (water) using a refiner, a high-pressure homogenizer, a medium stirring mill (bead mill, etc.), a stone mill, a grinder, a uniaxial or multiaxial kneader (preferably a biaxial kneader), or the like. Suspension or slurry) is mechanically ground and / or beaten to defibrate or refine it.

特開2005-42283号公報に記載の方法等の公知の方法で製造することもできる。 It can also be produced by a known method such as the method described in JP-A-2005-42283.

CNFは、微生物(例えば酢酸菌(アセトバクター)等)を利用して製造することもできる。 CNF can also be produced using microorganisms (for example, acetic acid bacteria (Acetobacter), etc.).

CNFは、市販品を利用することも可能であり、例えばセリッシュ(ダイセル化学工業株式会社)等を用いることができる。 As CNF, a commercially available product can be used, and for example, Serish (Daicel Chemical Industry Co., Ltd.) or the like can be used.

CNFは、アルカリ溶液(例えば水酸化アルカリ金属水溶液、アンモニア水等)で処理されたものであってもよい。 The CNF may be treated with an alkaline solution (for example, an aqueous alkali metal hydroxide solution, aqueous ammonia, etc.).

CNFは、先ず、セルロース繊維含有材料を必要に応じてリファイナーやボールミル、カッターミル等によりアルカリ溶液処理を効率よく行える形状(例えば粉体、繊維状、シート状等)とし、次いでこれをアルカリ溶液処理し、次いでこの処理物をCNFの製造に使用される公知の解繊又は微細化技術、一般的には高圧ホモジナイザー、媒体攪拌ミル、石臼、グラインダー等により磨砕及び/又は叩解することによって得ることができる。 CNF first forms a cellulose fiber-containing material into a shape (for example, powder, fibrous, sheet, etc.) that can be efficiently treated with an alkaline solution using a refiner, ball mill, cutter mill, etc., if necessary, and then treats this with an alkaline solution. Then, the processed product is obtained by grinding and / or beating with a known defibration or micronization technique used for producing CNF, generally a high-pressure homogenizer, a medium stirring mill, a stone mill, a grinder, or the like. Can be done.

CNFの繊維径は、平均値で4nm〜800nm程度が好ましく、4nm〜400nm程度がより好ましく、4nm〜100nmが更に好ましい。 The average value of the fiber diameter of CNF is preferably about 4 nm to 800 nm, more preferably about 4 nm to 400 nm, and even more preferably 4 nm to 100 nm.

CNFは繊維径に対する繊維長が非常に長い繊維である。CNFの繊維長は、平均値が繊維径の5倍程度以上が好ましく、10倍程度以上がより好ましく、20倍程度以上が更に好ましい。CNFの繊維長の平均値は、50nm〜200μm程度が好ましく、100nm〜50μm程度がより好ましい。 CNF is a fiber whose fiber length is very long with respect to the fiber diameter. The average value of the fiber length of CNF is preferably about 5 times or more, more preferably about 10 times or more, and further preferably about 20 times or more. The average value of the fiber length of CNF is preferably about 50 nm to 200 μm, more preferably about 100 nm to 50 μm.

CNFの比表面積は、70〜300m2/g程度が好ましい。CNFは、その比表面積が大きいと、樹脂と組み合わせて組成物とした場合に、樹脂との接触面積を大きくなる。これにより、CNFを含む樹脂組成物の強度を向上させることができる。 The specific surface area of CNF is preferably about 70 to 300 m 2 / g. When the specific surface area of CNF is large, the contact area with the resin becomes large when it is combined with the resin to form a composition. Thereby, the strength of the resin composition containing CNF can be improved.

CNFは高比表面積であり、軽量であり且つ高強度である。CNFは熱変形が小さい(低熱膨張)。 CNF has a high specific surface area, is lightweight, and has high strength. CNF has small thermal deformation (low thermal expansion).

CNFの繊維径の平均値及び繊維長の平均値(平均繊維径及び平均繊維長)は、電子顕微鏡の視野内のCNFの少なくとも50本以上について測定することで算出する。 The average value of the fiber diameter and the average value of the fiber length (average fiber diameter and the average fiber length) of the CNF are calculated by measuring at least 50 or more CNFs in the field of view of the electron microscope.

(1-3) 非繊維状アニオン化多糖
非繊維状アニオン化多糖は、繊維状構造を有さない多糖である。非繊維状構造の固体、つまり繊維状構造を有さない固体とは、例えば構成単位において、その長さがその幅に対してそれほど長くない固体や、一定の方向に依存しない等方的な固体を表す。
(1-3) Non-fibrous anionized polysaccharide Non-fibrous anionized polysaccharide is a polysaccharide having no fibrous structure. A solid having a non-fibrous structure, that is, a solid having no fibrous structure is, for example, a solid whose length is not so long with respect to its width or an isotropic solid that does not depend on a certain direction in a structural unit. Represents.

非繊維状アニオン化多糖は、多糖の主鎖に存在するカルボキシメチル基を有する多糖が好ましい。 The non-fibrous anionized polysaccharide is preferably a polysaccharide having a carboxymethyl group present in the main chain of the polysaccharide.

非繊維状アニオン化多糖は、カルボキシメチルセルロース又はそのナトリウム塩が好ましい。 The non-fibrous anionized polysaccharide is preferably carboxymethyl cellulose or a sodium salt thereof.

非繊維状アニオン化多糖として、これら非繊維状アニオン化多糖からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を使用することが好ましい。つまり、これら非繊維状アニオン化多糖を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 As the non-fibrous anionized polysaccharide, it is preferable to use at least one component selected from the group consisting of these non-fibrous anionized polysaccharides. That is, these non-fibrous anionized polysaccharides may be used alone or in combination of two or more.

非繊維状アニオン化多糖のアニオン基量は、無水グルコース当り0.5〜1.5個程度が好ましい。 The amount of anion groups of the non-fibrous anionized polysaccharide is preferably about 0.5 to 1.5 per anhydrous glucose.

(1-4)カチオン化剤
カチオン化剤は、カチオン性基を有する添加剤である。例えば、アルキルケテンダイマーをカチオン性分散液によって乳化・分散させた水性溶媒分散液、カチオン性ポリスチレン樹脂、カチオン性脂肪酸誘導体、カチオン性ポリ(メタ)アクリル樹脂、カチオン性ポリエステル樹脂、カチオン性ポリオレフィン樹脂、カチオン性ポリエーテル樹脂、カチオン性ポリウレタン樹脂、四級アンモニウム化合物等が挙げられる。その中でも、四級アンモニウム化合物、カチオン性アクリル樹脂が好ましい。
(1-4) Cationic agent The cationizing agent is an additive having a cationic group. For example, an aqueous solvent dispersion obtained by emulsifying and dispersing an alkyl ketene dimer with a cationic dispersion, a cationic polystyrene resin, a cationic fatty acid derivative, a cationic poly (meth) acrylic resin, a cationic polyester resin, and a cationic polyolefin resin. Examples thereof include cationic polyether resins, cationic polyurethane resins, and quaternary ammonium compounds. Among them, a quaternary ammonium compound and a cationic acrylic resin are preferable.

四級アンモニウム化合物
四級アンモニウム化合物は長鎖の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基を持つものが好ましい。このような四級アンモニウム化合物として、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
Quaternary ammonium compound The quaternary ammonium compound preferably has a long-chain aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group. Examples of such quaternary ammonium compounds include dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, dioleyldimethylammonium chloride, tetradecyldimethylbenzylammonium chloride and the like. Can be mentioned.

カチオン性ポリ(メタ)アクリル樹脂
カチオン性基と(メタ)アクリル骨格を持つ水溶性、又は水分散性樹脂が好ましい。また、(メタ)アクリル樹脂の構造は、樹脂親和性セグメントAとカチオン性基セグメントBとを有し、それぞれが、ランダム構造、ブロック共重合体構造又はグラジエント共重合体構造のいずれの構造を有しても良い。
Cationic poly (meth) acrylic resin A water-soluble or water-dispersible resin having a cationic group and a (meth) acrylic skeleton is preferable. The structure of the (meth) acrylic resin has a resin affinity segment A and a cationic group segment B, each of which has a random structure, a block copolymer structure, or a gradient copolymer structure. You may.

ブロック共重合体構造とは、性質(例えば極性等)の異なる高分子鎖A、B、C・・・2種類以上直線状に結合した構造(例えばA-B、A-B-A、A-B-C等)のことである。高分子鎖Aと高分子鎖Bが直線状に結合した様な、A-B型ブロック共重合体構造が挙げられる。公知のリビング重合を利用することで、ブロック共重合体構造を得ることができる。 The block copolymer structure is a structure in which two or more types of polymer chains A, B, C ... having different properties (for example, polarity, etc.) are linearly bonded (for example, A-B, A-B-A, A-B-C, etc.). An A-B type block copolymer structure in which the polymer chain A and the polymer chain B are linearly bonded can be mentioned. A block copolymer structure can be obtained by using a known living polymerization.

グラジエント共重合体構造とは、性質(例えば極性等)の異なる2種類のモノマーA及びB由来の繰り返し単位からなる共重合体を例にとると、Aユニットに富む高分子鎖の一端からBユニットに富む他端に向かうつれ、Aユニットの割合が減少しBユニットの割合が増加するような、繰り返し単位の分布勾配がある構造である。公知のリビング重合を利用することで、グラジエント共重合体構造を得ることができる。 The gradient copolymer structure is, for example, a copolymer composed of repeating units derived from two types of monomers A and B having different properties (for example, polarity), from one end of a polymer chain rich in A units to B units. The structure has a distribution gradient of repeating units such that the proportion of A units decreases and the proportion of B units increases toward the other end, which is rich in polymer. A gradient copolymer structure can be obtained by using a known living polymerization.

樹脂親和性セグメントAのモノマー成分として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチルメタクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(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、テトラデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、シクロデシルメチル(メタ)アクリレート、トリシクロデシル(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、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、スチレン等が挙げられる。樹脂親和性セグメントAは上記モノマー1種で構成されていても良いし、2種以上で構成されていても良い。 As the monomer component of the resin affinity segment A, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, and hexyl ( Meta) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, 4-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobolonyl (meth) ) Acrylate, trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, cyclodecyl (meth) acrylate, cyclodecylmethyl (meth) acrylate, tricyclodecyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate , Benzyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, styrene and the like. The resin affinity segment A may be composed of one type of the above-mentioned monomer, or may be composed of two or more types.

カチオン性基セグメントBのモノマー成分としてカチオン性不飽和単量体が挙げられる。 A cationic unsaturated monomer can be mentioned as a monomer component of the cationic group segment B.

カチオン性基セグメントBは、カチオン性不飽和単量体1種で構成されていても良いし、2種以上で構成されていても良い。 The cationic group segment B may be composed of one type of cationic unsaturated monomer, or may be composed of two or more types.

カチオン性不飽和単量体とは、一分子内に不飽和結合と1〜3級アミノ基を有する化合物及びそれらの塩、4級アンモニウム塩を有する化合物、及び一級アミド基を有する化合物等が挙げられる。 Examples of the cationic unsaturated monomer include compounds having an unsaturated bond and a 1st to tertiary amino group in one molecule and salts thereof, a compound having a quaternary ammonium salt, and a compound having a primary amide group. Be done.

1級アミノ基を有する不飽和単量体としては、アリルアミン、及びメタリルアミン等が挙げられる。 Examples of the unsaturated monomer having a primary amino group include allylamine and metallylamine.

2級アミノ基を有する不飽和単量体としては、ジアリルアミン、及びジメタリルアミン等が挙げられる。 Examples of the unsaturated monomer having a secondary amino group include diallylamine and dimetallylamine.

3級アミノ基を有するモノマーとしては、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、及びN,N-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、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、及びN,N-ジメ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、2-ビニルピリジン、3-ビニルピリジン、4-ビニルピリジン、1-ビニルイミダゾール等が挙げられる。 As monomers having a tertiary amino group, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and N, N- Dialkylaminoalkyl (meth) acrylates such as diethylaminopropyl (meth) acrylate, dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, and dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, Examples thereof include 2-vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 1-vinylimidazole and the like.

これら1〜3級アミノ基を有する不飽和単量体は、その塩類も使用することができる。塩類としては、塩酸塩、硫酸塩等の無機塩類、ギ酸塩、酢酸塩等の有機酸塩類が挙げられる。 Salts of these unsaturated monomers having a primary to tertiary amino group can also be used. Examples of salts include inorganic salts such as hydrochlorides and sulfates, and organic acid salts such as formates and acetates.

また、3級アミノ基を有するモノマーには、
前記2級アミノ基を有する不飽和単量体と、
メチルクロライド、メチルブロマイド、(メタ)アリルクロライド、ベンジルクロライド、及びベンジルブロマイド等のアルキルハライド、ジメチル硫酸、及びジエチル硫酸等のアルキル硫酸、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシド等のアルキレンオキシド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリン、及びグリシジルトリアルキルアンモニウムクロライド等のグリシジル基含有化合物、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、モノクロロ酢酸等のいずれかとの
反応により、3級アミンの酸塩としたモノマーも挙げられる。
In addition, for monomers having a tertiary amino group,
The unsaturated monomer having a secondary amino group and
Alkyl halides such as methyl chloride, methyl bromide, (meth) allyl chloride, benzyl chloride, and benzyl bromide, alkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate, alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, styrene oxide, A monomer obtained as a tertiary amine acid salt by reaction with any of glycidyl group-containing compounds such as epichlorohydrin and glycidyltrialkylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, and monochloroacetate is also available. Can be mentioned.

4級アンモニウム塩類となっている不飽和単量体としては、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジメタリルジメチルアンモニウムクロライド、ジアリルジエチルアンモニウムクロライド、ジエチルジメタリルアンモニウムクロライド等が挙げられる。 Examples of the unsaturated monomer which is a quaternary ammonium salt include diallyldimethylammonium chloride, dimetharyldimethylammonium chloride, diallyldiethylammonium chloride, diethyldimethallylammonium chloride and the like.

また、4級アンモニウム塩類となっている不飽和単量体には、前記3級アミノ基を有する不飽和単量体と、4級化剤との反応によって得られる不飽和単量体も挙げられる。4級化剤としては、メチルクロライド、メチルブロマイド、(メタ)アリルクロライド、ベンジルクロライド、及びベンジルブロマイド等のアルキルハライド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のアルキル硫酸、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びブチレンオキシド等のアルキレンオキシド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリン、及びグリシジルトリアルキルアンモニウムクロライド等のグリシジル基含有化合物、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、モノクロロ酢酸ナトリウム等が挙げられる。 Further, examples of the unsaturated monomer which is a quaternary ammonium salt include an unsaturated monomer obtained by reacting the unsaturated monomer having a tertiary amino group with a quaternary agent. .. Examples of the quaternary agent include alkyl halides such as methyl chloride, methyl bromide, (meth) allyl chloride, benzyl chloride, and benzyl bromide, alkyl sulfates such as dimethyl sulfate and diethyl sulfate, ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. Examples thereof include glycidyl group-containing compounds such as alkylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, and glycidyl trialkylammonium chloride, 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, sodium monochloroacetate and the like.

4級化後にイオン交換樹脂等を用いてイオン交換しても良く、例えば、塩化物イオン等を水酸化物イオンに変換後にカルボン酸塩としたり、或いはNTf-(CF3SO3 -)、PF6 -、BF4 -等の対アニオンに変換したりしても良い。 4 after quaternization may be ion exchanged using ion exchange resin or the like, for example, or a carboxylate chloride ions or the like after conversion into a hydroxide ion, or NTf - (CF 3 SO 3 - ), PF 6 -, BF 4 - may be to convert the counter anion such.

これら4級化剤を用いて合成した、4級アンモニウム塩類となっている不飽和単量体としては、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、及び2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
また、4級化剤との反応は、前記3級アミノ基を有する不飽和単量体を重合した後に行っても良い。
Examples of the unsaturated monomer which is a quaternary ammonium salt synthesized by using these quaternary agents include (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxyethyldimethylbenzylammonium chloride, and (meth). ) Acryloyloxypropyldimethylbenzylammonium chloride, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride and the like.
Further, the reaction with the quaternary agent may be carried out after polymerizing the unsaturated monomer having a tertiary amino group.

一級アミド基を有する化合物としては、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。 Examples of the compound having a primary amide group include (meth) acrylamide and the like.

カチオン性(メタ)アクリル樹脂は、必要に応じて樹脂親和性セグメントAとカチオン性基セグメントB以外のモノマー成分を用いていても良い。例えば、カチオン性基セグメントBとして、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートやポリエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート等の親水性モノマー成分とカチオン性モノマー成分との共重合体でも良い。 As the cationic (meth) acrylic resin, a monomer component other than the resin affinity segment A and the cationic group segment B may be used, if necessary. For example, as the cationic group segment B, a copolymer of a hydrophilic monomer component such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate or polyethylene glycol methyl ether (meth) acrylate and a cationic monomer component may be used.

カチオン化剤として、これらカチオン化剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を使用することが好ましい。つまり、これらカチオン化剤を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 As the cationizing agent, it is preferable to use at least one component selected from the group consisting of these cationizing agents. That is, these cationizing agents may be used alone or in combination of two or more.

カチオン化剤のカチオン性基量
カチオン化剤のカチオン化度は、粒子電荷計を用いて、次の方法で算出することができる。
Cationic group amount of cationizing agent The degree of cationization of the cationizing agent can be calculated by the following method using a particle charge meter.

カチオン化剤をイオン交換水で0.02質量%へ希釈した後、そのうち10ccを粒子電荷計のセルにサンプリングする。次いでpH3に調製した後、1/1,000Nポリビニルスルホン酸カリウム(PVSK)水溶液を用い流動電位がゼロになるまで滴定する。1/1,000N PVSK水溶液の滴定量と次式よりカチオン化剤のカチオン化度(酸化)を算出する。 After diluting the cationizing agent with ion-exchanged water to 0.02% by mass, 10 cc of it is sampled in the cell of the particle charge meter. Then, after adjusting to pH 3, titration is performed using a 1/1000 N aqueous solution of potassium polyvinyl sulfonate (PVSK) until the flow potential becomes zero. The degree of cationization (oxidation) of the cationizing agent is calculated from the titration amount of 1 / 1,000N PVSK aqueous solution and the following formula.

カチオン化度(meq/g)=1/1,000N PVSK水溶液の滴定量(ml)/2
カチオン化剤のカチオン化度は、0.80〜2.00程度が好ましい。
Degree of cationization (meq / g) = 1/1000 N PVSK aqueous solution titration (ml) / 2
The degree of cationization of the cationizing agent is preferably about 0.80 to 2.00.

この範囲を満たすことで、カチオン化剤を容易に水溶化若しくは水中に分散化でき、かつカチオン化剤と非繊維状アニオン化多糖の反応が満遍なく、均一に進行し易い。 By satisfying this range, the cationizing agent can be easily solubilized or dispersed in water, and the reaction between the cationizing agent and the non-fibrous anionized polysaccharide can easily proceed uniformly and uniformly.

(1-5) その他の態様
本発明の組成物は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との複合体と、セルロース繊維とを含む、と表すこともできる。本発明の組成物は、非繊維状アニオン化多糖とセルロース繊維とを含むアニオン性セルロース繊維と、カチオン化剤とを含む組成物、と表すこともできる。
(1-5) Other Aspects The composition of the present invention can also be expressed as containing a complex of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers. The composition of the present invention can also be expressed as a composition containing an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cellulose fiber, and a cationizing agent.

前記セルロース繊維はCNFであっても良い。前記組成物及び樹脂を含有する樹脂組成物が好ましい。この樹脂組成物を成形して成形体を調製することが可能である。 The cellulose fiber may be CNF. A resin composition containing the composition and the resin is preferable. It is possible to prepare a molded product by molding this resin composition.

本発明の複合体は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含む、と表すこともできる。本発明の複合体は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤とセルロース繊維とを含む、と表すこともできる。本発明の複合体は、非繊維状アニオン化多糖とセルロース繊維とを含むアニオン性セルロース繊維と、カチオン化剤とを含む、と表すこともできる。この場合、非繊維状アニオン化多糖によって処理されたセルロース繊維をアニオン性セルロース繊維と呼ぶ。 The complex of the present invention can also be expressed as containing a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers. The complex of the present invention can also be expressed as containing a non-fibrous anionic polysaccharide, a cationizing agent and cellulose fibers. The complex of the present invention can also be expressed as containing an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cellulose fiber, and a cationizing agent. In this case, the cellulose fibers treated with the non-fibrous anionic polysaccharide are called anionic cellulose fibers.

本発明の複合体は、非繊維状アニオン化多糖変性セルロース繊維とカチオン化剤との、と表すこともできる。本発明の複合体は、非繊維状アニオン化多糖を含むアニオン性セルロース繊維に、カチオン化剤が吸着している、と表すこともできる。 The complex of the present invention can also be expressed as a non-fibrous anionized polysaccharide-modified cellulose fiber and a cationizing agent. The complex of the present invention can also be expressed as an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide in which a cationizing agent is adsorbed.

本発明は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤とを含む変性セルロース繊維、と表すこともできる。本発明は、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含む変性セルロース繊維、と表すこともできる。本発明は、非繊維状アニオン化多糖とセルロース繊維とを含むアニオン性セルロース繊維と、カチオン化剤とを含む変性セルロース繊維、と表すこともできる。この場合、非繊維状アニオン化多糖によって処理されたセルロース繊維をアニオン性セルロース繊維と呼び、更にカチオン化剤を含むことで、全体として変性セルロース繊維と呼ぶ。 The present invention can also be described as a modified cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent. The present invention can also be expressed as a modified cellulose fiber containing a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent, and a cellulose fiber. The present invention can also be expressed as an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cellulose fiber, and a modified cellulose fiber containing a cationizing agent. In this case, the cellulose fiber treated with the non-fibrous anionic polysaccharide is called an anionic cellulose fiber, and by further containing a cationizing agent, it is called a modified cellulose fiber as a whole.

本発明は、セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している変性セルロース繊維、と表すこともできる。本発明は、非繊維状アニオン化多糖を含むアニオン性セルロース繊維に、カチオン化剤が吸着している変性セルロース繊維、と表すこともできる。本発明は、非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維を、カチオン化剤で処理して得られる変性セルロース繊維、と表すこともできる。 The present invention can also be described as a modified cellulose fiber in which a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on the cellulose fiber. The present invention can also be described as a modified cellulose fiber in which a cationizing agent is adsorbed on an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide. The present invention can also be expressed as a modified cellulose fiber obtained by treating a cellulose fiber treated with a non-fibrous anionic polysaccharide with a cationizing agent.

本発明は、非繊維状アニオン化多糖とセルロース繊維とを含むアニオン性セルロース繊維と、カチオン化剤とを含む中和物、と表すこともできる。 The present invention can also be expressed as an anionic cellulose fiber containing a non-fibrous anionic polysaccharide and a cellulose fiber, and a neutralized product containing a cationizing agent.

本発明は、前記複合体及び樹脂を含有する樹脂組成物であり、前記変性セルロース繊維及び樹脂を含有する樹脂組成物である。本発明は、前記樹脂組成物を成形してなる成形体である。 The present invention is a resin composition containing the complex and the resin, and the resin composition containing the modified cellulose fiber and the resin. The present invention is a molded product obtained by molding the resin composition.

(2) 組成物及び複合体の製造方法
(2-1) 組成物及び複合体の製造方法
本発明の組成物又は複合体は、
(1)セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、及び
(2)工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程、
を含む製造方法により、製造することができる。
(2) Method for producing composition and complex
(2-1) Method for Producing Composition or Complex The composition or complex of the present invention is:
(1) A step of treating the cellulose fiber with a non-fibrous anionized polysaccharide, and (2) a step of treating the cellulose fiber obtained in the step 1 with a cationizing agent.
It can be manufactured by a manufacturing method including.

得られる複合体は、セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着していることが好ましい。 The obtained complex preferably has a cellulose fiber adsorbed with a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent.

本発明では、セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理し、次いでカチオン化剤で処理して得られたものを変性セルロース繊維と呼ぶこともできる。 In the present invention, a cellulose fiber obtained by treating it with a non-fibrous anionized polysaccharide and then treating it with a cationizing agent can also be referred to as a modified cellulose fiber.

工程1:セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程
工程1は、セルロース繊維を分散させた水分散液に非繊維状アニオン化多糖を加えて混合することができる。非繊維状アニオン化多糖はすぐに水に溶解しないので、予め水に溶解した非繊維状アニオン化多糖を加えることが好ましい。攪拌翼等を用いてセルロース繊維と非繊維状アニオン化多糖を均一に混和することが好ましい。均一に混和することにより、セルロース繊維が満遍なく、均一に非繊維状アニオン化多糖で処理される。
Step 1: Treating Cellulose Fibers with Non-Fibrous Anionized Polysaccharide In Step 1, the non-fibrous anionized polysaccharide can be added to and mixed with an aqueous dispersion in which cellulose fibers are dispersed. Since the non-fibrous anionized polysaccharide does not immediately dissolve in water, it is preferable to add the non-fibrous anionized polysaccharide previously dissolved in water. It is preferable to uniformly mix the cellulose fibers and the non-fibrous anionized polysaccharide using a stirring blade or the like. By uniformly mixing, the cellulose fibers are evenly and uniformly treated with the non-fibrous anionized polysaccharide.

セルロース繊維と非繊維状アニオン化多糖との配合比率
セルロース繊維と非繊維状アニオン化多糖との配合比率は、特に制限されない。セルロース繊維:非繊維状アニオン化多糖の配合比率(質量比)は、100:1〜100:100程度が好ましく、100:5〜100:50程度がより好ましく、100:10〜100:40程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、セルロース繊維のろ水性が良好であり、セルロース繊維の物性が良好である。
Blending ratio of cellulose fiber and non-fibrous anionized polysaccharide The blending ratio of cellulose fiber and non-fibrous anionized polysaccharide is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of cellulose fiber: non-fibrous anionized polysaccharide is preferably about 100: 1 to 100: 100, more preferably about 100: 5 to 100: 50, and about 100: 10 to 100: 40. Most preferred. By satisfying this range, the water-filtering property of the cellulose fiber is good, and the physical properties of the cellulose fiber are good.

工程2:工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程
工程2は、工程1で得られた非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維の水分散体にカチオン化剤を添加することができる。
Step 2: Treat the cellulose fibers obtained in Step 1 with a cationizing agent In Step 2, the cationizing agent is applied to the aqueous dispersion of the cellulose fibers obtained in Step 1 treated with the non-fibrous anionized polysaccharide. Can be added.

カチオン化剤は、繊維状アニオン化多糖との反応を促すために滴下することが好ましい。 The cationizing agent is preferably added dropwise to promote the reaction with the fibrous anionic polysaccharide.

滴下時間に特に限定されない。滴下時間は、10分以上が好ましい。10分以上かけることにより、カチオン化剤と非繊維状アニオン化多糖が徐々に進行するため水不溶化が遅くなり反応率が向上する。また、攪拌翼等を用いて非繊維状アニオン化多糖で処理されたセルロース繊維とカチオン化剤を均一に混和することが好ましい。均一に混和することにより、カチオン化剤と非繊維状アニオン化多糖の反応が満遍なく、均一に進行する。 The dropping time is not particularly limited. The dropping time is preferably 10 minutes or more. By taking 10 minutes or more, the cationizing agent and the non-fibrous anionized polysaccharide gradually progress, so that water insolubilization is delayed and the reaction rate is improved. Further, it is preferable to uniformly mix the cellulose fiber treated with the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent using a stirring blade or the like. By uniformly mixing, the reaction between the cationizing agent and the non-fibrous anionized polysaccharide proceeds uniformly and uniformly.

非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との配合比率
非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との配合比率は、特に制限されない。非繊維状アニオン化多糖:カチオン化剤の配合比率(質量比)は、100:1〜100:10,000程度が好ましく、100:5〜100:2,000程度がより好ましく、100:10〜100:500程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、中和反応が進み、濾水性が高くなる。
Blending ratio of non-fibrous anionic polysaccharide and cationizing agent The blending ratio of non-fibrous anionic polysaccharide and cationizing agent is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of the non-fibrous anionic polysaccharide: cationizing agent is preferably about 100: 1 to 100: 10,000, more preferably about 100: 5 to 100: 2,000, and about 100: 10 to 100: 500. Is the most preferable. By satisfying this range, the neutralization reaction proceeds and the drainage becomes high.

セルロース繊維と変性部との配合比率
セルロース繊維と変性部(非繊維状アニオン化多糖+カチオン化剤)との配合比率は、特に制限されない。セルロース繊維:変性部の配合比率(質量比)は、100:1〜100:1,000程度が好ましく、100:10〜100:500程度がより好ましく、更には100:40〜100:200程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、セルロース繊維のろ水性が良好であり、セルロース繊維の物性が良好である。
Blending ratio of cellulose fiber and modified portion The blending ratio of cellulose fiber and modified portion (non-fibrous anionized polysaccharide + cationizing agent) is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of the cellulose fiber: modified portion is preferably about 100: 1 to 100: 1,000, more preferably about 100: 10 to 100: 500, and most preferably about 100: 40 to 100: 200. .. By satisfying this range, the water-filtering property of the cellulose fiber is good, and the physical properties of the cellulose fiber are good.

(2-2) 組成物及び複合体の製造方法(CNFの場合1)
本発明の組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維がCNFである場合、
(1)セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、
(2)工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程、及び
(3)工程2で得られた変性セルロース繊維を解繊する工程
を含む製造方法により、製造することができる。
(2-2) Method for producing composition and complex (1 in the case of CNF)
When the cellulose fiber contained in the composition or complex of the present invention is CNF
(1) Step of treating cellulose fibers with non-fibrous anionized polysaccharides,
It can be produced by a production method including (2) a step of treating the cellulose fiber obtained in step 1 with a cationizing agent and (3) a step of defibrating the modified cellulose fiber obtained in step 2.

工程1:セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程
前記変性セルロース繊維の製造方法の工程1と同様である。
Step 1: A step of treating the cellulose fiber with a non-fibrous anionized polysaccharide The same as the step 1 of the method for producing the modified cellulose fiber.

工程2:工程1で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理する工程
前記変性セルロース繊維の製造方法の工程2と同様である。
Step 2: A step of treating the cellulose fiber obtained in Step 1 with a cationizing agent The same as Step 2 of the method for producing a modified cellulose fiber.

工程3:工程2で得られた変性セルロース繊維を解繊する工程
工程3は、工程2で得られた変性セルロース繊維に、溶媒又は樹脂中で機械的せん断力を与えることにより解繊することができる。
Step 3: Defibering the modified cellulose fiber obtained in Step 2. In Step 3, the modified cellulose fiber obtained in Step 2 can be defibrated by applying a mechanical shearing force in a solvent or a resin. it can.

この変性セルロース繊維とは、セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理し、次いでカチオン化剤で処理して得られたものであり、前述の「非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤とセルロース繊維とを含む組成物」、「非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物と、セルロース繊維とを含む組成物」、又は「セルロース繊維に、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体」等である。 The modified cellulose fiber is obtained by treating the cellulose fiber with a non-fibrous anionic polysaccharide and then with a cationizing agent, and is obtained by treating the cellulose fiber with a non-fibrous anionic polysaccharide and then a cationizing agent. "Composition containing fibers", "Composition containing a neutralized product of a non-fibrous anionized polysaccharide and a cationizing agent, and cellulose fibers", or "Cationulose fibers with a non-fibrous anionized polysaccharide and cationization" A complex in which a neutralized product with an agent is adsorbed. "

解繊処理は、成形用樹脂との混合のし易さの点で、樹脂中で解繊処理を行うことが好ましい。 In the defibration treatment, it is preferable to perform the defibration treatment in the resin from the viewpoint of ease of mixing with the molding resin.

せん断力を与える手段としては、ビーズミル、超音波ホモジナイザー、一軸押出機、二軸押出機等の押出機、バンバリーミキサー、グラインダー、加圧ニーダー、2本ロール等の公知の混練機等の手段を用いることが好ましい。 As the means for applying the shearing force, means such as a bead mill, an ultrasonic homogenizer, an extruder such as a single-screw extruder and a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a grinder, a pressure kneader, and a known kneader such as a double roll are used. Is preferable.

(2-3) 組成物及び複合体の製造方法(CNFの場合2)
本発明の組成物又は複合体に含まれるセルロース繊維がCNFである場合、
(1)CNFを非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、及び
(2)工程1で得られたCNFをカチオン化剤で処理する工程、
を含む製造方法により、製造することができる。
(2-3) Method for producing composition and complex (2 for CNF)
When the cellulose fiber contained in the composition or complex of the present invention is CNF
(1) A step of treating CNF with a non-fibrous anionized polysaccharide, and (2) a step of treating the CNF obtained in Step 1 with a cationizing agent,
It can be manufactured by a manufacturing method including.

工程1:CNFを非繊維状アニオン化多糖で処理する工程
工程1は、原料とCNFを用い、CNFを分散させた水分散液に非繊維状アニオン化多糖を加えて混合することができる。非繊維状アニオン化多糖はすぐに水に溶解しないので、予め水に溶解した非繊維状アニオン化多糖を加えることが好ましい。また、攪拌翼等を用いてCNFと非繊維状アニオン化多糖を均一に混和することが望ましい。均一に混和することにより、CNFが満遍なく、均一に非繊維状アニオン化多糖で処理される。
Step 1: Treating CNF with non-fibrous anionized polysaccharide In step 1, the raw material and CNF can be used, and the non-fibrous anionized polysaccharide can be added to an aqueous dispersion in which CNF is dispersed and mixed. Since the non-fibrous anionized polysaccharide does not immediately dissolve in water, it is preferable to add the non-fibrous anionized polysaccharide previously dissolved in water. In addition, it is desirable to uniformly mix CNF and non-fibrous anionized polysaccharide using a stirring blade or the like. By uniformly mixing, the CNF is evenly treated with the non-fibrous anionized polysaccharide.

CNFと非繊維状アニオン化多糖の比率
CNFと非繊維状アニオン化多糖との配合比率は、特に制限されない。セルロース繊維:非繊維状アニオン化多糖の配合比率(質量比)は、100:1〜100:100程度が好ましく、100:5〜100:50程度がより好ましく、100:10〜100:40程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、セルロース繊維のろ水性が良好であり、セルロース繊維の物性が良好である。
Ratio of CNF to non-fibrous anionized polysaccharide
The blending ratio of CNF and the non-fibrous anionized polysaccharide is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of cellulose fiber: non-fibrous anionized polysaccharide is preferably about 100: 1 to 100: 100, more preferably about 100: 5 to 100: 50, and about 100: 10 to 100: 40. Most preferred. By satisfying this range, the water-filtering property of the cellulose fiber is good, and the physical properties of the cellulose fiber are good.

工程2:工程1で得られたCNFをカチオン化剤で処理する工程
工程1で得られたCNFをカチオン化剤で処理する工程は、工程1で得られた非繊維状アニオン化多糖で処理されたCNFの水分散体にカチオン化剤を添加すればよい。カチオン化剤は、繊維状アニオン化多糖との反応を促すために滴下することが望ましい。滴下時間に特に限定は無いが、10分以上が好ましい。10分以上かけることにより、カチオン化剤と非繊維状アニオン化多糖が徐々に進行するため水不溶化が遅くなり反応率が向上する。
Step 2: Treat the CNF obtained in Step 1 with a cationizing agent The step of treating the CNF obtained in Step 1 with a cationizing agent is treated with the non-fibrous anionized polysaccharide obtained in Step 1. A cationizing agent may be added to the aqueous dispersion of CNF. The cationizing agent is preferably added dropwise to promote the reaction with the fibrous anionic polysaccharide. The dropping time is not particularly limited, but 10 minutes or more is preferable. By taking 10 minutes or more, the cationizing agent and the non-fibrous anionized polysaccharide gradually progress, so that water insolubilization is delayed and the reaction rate is improved.

また、攪拌翼等を用いて非繊維状アニオン化多糖で処理されたCNFとカチオン化剤を均一に混和することが望ましい。均一に混和することにより、カチオン化剤と非繊維状アニオン化多糖の反応がまんべんなく進行する。 Further, it is desirable to uniformly mix the CNF treated with the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent using a stirring blade or the like. By uniformly mixing, the reaction between the cationizing agent and the non-fibrous anionized polysaccharide proceeds evenly.

非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の比率
非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との配合比率は、特に制限されない。非繊維状アニオン化多糖:カチオン化剤の配合比率(質量比)は、100:1〜100:10,000程度が好ましく、100:5〜100:2,000程度がより好ましく、100:10〜100:500程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、中和反応が進み、濾水性が高くなる。
Ratio of non-fibrous anionized polysaccharide and cationizing agent The mixing ratio of the non-fibrous anionizing polysaccharide and the cationizing agent is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of the non-fibrous anionic polysaccharide: cationizing agent is preferably about 100: 1 to 100: 10,000, more preferably about 100: 5 to 100: 2,000, and about 100: 10 to 100: 500. Is the most preferable. By satisfying this range, the neutralization reaction proceeds and the drainage becomes high.

CNFと変性部(非繊維状アニオン化多糖+カチオン化剤)の比率
CNFと変性部(非繊維状アニオン化多糖+カチオン化剤)との配合比率は、特に制限されない。セルロース繊維:変性部の配合比率(質量比)は、100:1〜100:1,000程度が好ましく、100:10〜100:500程度がより好ましく、更には100:40〜100:200程度が最も好ましい。この範囲を満たすことで、セルロース繊維のろ水性が良好であり、セルロース繊維の物性が良好である。
Ratio of CNF and modified part (non-fibrous anionized polysaccharide + cationizing agent)
The blending ratio of CNF and the modified portion (non-fibrous anionized polysaccharide + cationizing agent) is not particularly limited. The blending ratio (mass ratio) of the cellulose fiber: modified portion is preferably about 100: 1 to 100: 1,000, more preferably about 100: 10 to 100: 500, and most preferably about 100: 40 to 100: 200. .. By satisfying this range, the water-filtering property of the cellulose fiber is good, and the physical properties of the cellulose fiber are good.

(3) セルロース繊維及びCNFの回収
セルロース繊維又はCNFを回収する方法として、水媒体中の固形物を分離する方法が好ましい。フィルターろ過、フィルタープレス、遠心分離等の方法が好ましい。
(3) Recovery of Cellulose Fiber and CNF As a method for recovering cellulose fiber or CNF, a method of separating solid matter in an aqueous medium is preferable. Methods such as filter filtration, filter press, and centrifugation are preferred.

回収したセルロース繊維又はCNFは、更に乾燥機で乾燥することができ、粉砕機等で粉末状に調製することができる。回収したセルロース繊維又はCNFは、また、乾燥してシート状に調製することができる。 The recovered cellulose fiber or CNF can be further dried in a dryer, and can be prepared in powder form by a pulverizer or the like. The recovered cellulose fiber or CNF can also be dried and prepared in the form of a sheet.

本発明では、セルロース繊維又はCNFを回収する前の状態又はセルロース繊維又はCNFを回収した後の状態を組成物又は複合体と呼ぶことができる。 In the present invention, the state before the recovery of the cellulose fiber or CNF or the state after the recovery of the cellulose fiber or CNF can be referred to as a composition or a complex.

(4)樹脂組成物
(4-1)樹脂へのセルロース繊維及びCNFの配合
水媒体(組成物又は複合体)中より濾水して回収したセルロース繊維又はCNFは、成形用樹脂に好適に配合することができる。本発明では、前記組成物又は複合体を成形用樹脂に配合することも可能である。
(4) Resin composition
(4-1) Blending of Cellulose Fibers and CNF into Resin Cellulose Fibers or CNF recovered by filtering water from an aqueous medium (composition or composite) can be suitably blended in a molding resin. In the present invention, it is also possible to blend the composition or composite with a molding resin.

成形用樹脂として、熱硬化性樹脂、ラジカル硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が好ましい。 As the molding resin, a thermosetting resin, a radical curable resin, a thermoplastic resin and the like are preferable.

熱硬化性樹脂
公知の熱硬化性樹脂を使用することができる。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、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等が好ましい。
Thermosetting resin A known thermosetting resin can be used. Thermosetting resins such as phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, diallyl phthalate resin, polyurethane resin, silicon resin, and polyimide resin are preferable.

これらの成分は、少なくとも1種の成分を使用することが好ましい。 It is preferable to use at least one of these components.

ラジカル硬化性樹脂
ラジカル硬化性樹脂は、熱を特に必要とせず、光、放射線によるラジカル硬化、常温で放置することによりラジカル硬化する樹脂が好ましい。アクリル樹脂等が好ましい。
Radical-curable resin The radical-curable resin is preferably a resin that does not require heat and is radical-cured by light or radiation, or by being left at room temperature. Acrylic resin or the like is preferable.

熱可塑性樹脂
基本的に限定されるものではなく、公知の熱可塑性樹脂を使用することができる。
Thermoplastic resin Basically, a known thermoplastic resin can be used without limitation.

ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂が好ましい。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系脂が好ましい。ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン-スチレン樹脂、アクリロニトリル-アクリルゴム-スチレン樹脂、アクリロニトリル-エチレンゴム-スチレン樹脂、(メタ)アクリル酸エステル-スチレン樹脂、スチレン-ブタジエン-スチレン樹脂等のスチレン樹脂が好ましい。アイオノマー樹脂、ポリアクリルニトリル、ナイロン等のポリアミド樹脂が好ましい。エチレン-酢酸ビニル樹脂、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、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩素樹脂が好ましい。ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂が好ましい。ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、メチルペンテン樹脂、セルロース樹脂等の熱可塑性樹脂が好ましい。オレフィン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマー等が好ましい。種以上の混合物が挙げられる。 Polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene are preferable. Polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate are preferable. Acrylic tree-based fats such as polymethylmethacrylate and polyethylmethacrylate are preferable. Styrene resins such as polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, acrylonitrile-acrylic rubber-styrene resin, acrylonitrile-ethylene rubber-styrene resin, (meth) acrylic acid ester-styrene resin, and styrene-butadiene-styrene resin are preferable. Polyamide resins such as ionomer resin, polyacrylic nitrile, and nylon are preferable. Chlorine resins such as ethylene-vinyl acetate resin, ethylene-acrylic acid resin, ethylene-ethyl acrylate resin, ethylene-vinyl alcohol resin, polyvinyl chloride, and polyvinylidene chloride are preferable. Fluororesin such as polyvinyl fluoride and polyvinylidene fluoride is preferable. Thermoplastic resins such as polycarbonate resin, modified polyphenylene ether resin, methylpentene resin, and cellulose resin are preferable. Thermoplastic elastomers such as olefin-based elastomers, vinyl chloride-based elastomers, styrene-based elastomers, urethane-based elastomers, polyester-based elastomers, and polyamide-based elastomers are preferable. Mixtures of seeds and above can be mentioned.

これらの成分は、少なくとも1種の成分を使用することが好ましい。 It is preferable to use at least one of these components.

成形用樹脂へのセルロース繊維及びCNFの配合
前記樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を使用することが好ましい。つまり、これら樹脂を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
Formulation of Cellulose Fiber and CNF in Molding Resin It is preferable to use at least one component selected from the group consisting of the above resins. That is, these resins may be used alone or in combination of two or more.

成形用樹脂へセルロース繊維又はCNFを配合する方法は特に限定されない。セルロース繊維又はCNFのシート又は凝集体に成形用樹脂を含浸させることができる。セルロース繊維又はCNFを乾燥・粉砕して成形用樹脂と混合することができる。また、高温で混練を行う成形用樹脂の場合は、ウエット状態のセルロース繊維又はCNFと成形用樹脂を混合し、混練に水分を除いても良い。 The method of blending the cellulose fiber or CNF into the molding resin is not particularly limited. Cellulose fibers or CNF sheets or aggregates can be impregnated with molding resin. Cellulose fibers or CNF can be dried and pulverized and mixed with a molding resin. In the case of a molding resin that is kneaded at a high temperature, wet cellulose fibers or CNF may be mixed with the molding resin to remove water from the kneading.

セルロース繊維又はCNFの含有量
樹脂組成物のセルロース繊維又はCNFの含有量は、変性部を除いたCNFが0.1〜30質量%程度が好ましい。CNFの含有率がこの範囲を満たすと、CNFによる補強効果を良好に発揮することができ、樹脂組成物を良好に成形することができる。
Content of Cellulose Fiber or CNF The content of Cellulose Fiber or CNF in the resin composition is preferably about 0.1 to 30% by mass of CNF excluding the modified portion. When the CNF content satisfies this range, the reinforcing effect of CNF can be satisfactorily exhibited, and the resin composition can be satisfactorily molded.

(4-2) 樹脂組成物への添加物
樹脂組成物は、発明の効果を損なわない範囲であれば、各種添加剤を含有していてもよい。例えば、有機又は無機のフィラー、顔料、増粘剤、減粘剤、可塑剤、耐光性添加剤(紫外線吸収剤、安定剤等)、酸化防止剤、オゾン化防止剤、活性剤、耐電防止剤、滑剤、耐摩擦剤、表面調節剤(レベリング剤、消泡剤、ブロッキング防止剤等)、防カビ剤、抗菌剤、分散剤、難燃剤及び加流促進剤や加流促進助剤等の添加剤を配合することができる。
(4-2) Additives to Resin Composition The resin composition may contain various additives as long as the effects of the invention are not impaired. For example, organic or inorganic fillers, pigments, thickeners, thickeners, plasticizers, light-resistant additives (ultraviolet absorbers, stabilizers, etc.), antioxidants, anti-ozone agents, activators, anti-static agents. , Lubricants, anti-friction agents, surface conditioners (leveling agents, antifoaming agents, anti-blocking agents, etc.), antifungal agents, antibacterial agents, dispersants, flame retardants, addition accelerators, addition of addition accelerators, etc. The agent can be blended.

これら添加物を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 These additives may be used alone or in combination of two or more.

(5)樹脂成形体
成形体の製造
樹脂組成物は、公知慣用の成形用樹脂組成物の成型方法で製造することができる。圧縮成型、射出成型、押出成型、発泡成形等の成型方法を用いることが好ましい。成型の条件は樹脂の成型条件を必要に応じて適宜調節して適応することができる。
(5) Resin molded product
Production of Molded Body The resin composition can be produced by a known and conventional molding method of a resin composition for molding. It is preferable to use a molding method such as compression molding, injection molding, extrusion molding, or foam molding. The molding conditions can be adapted by appropriately adjusting the molding conditions of the resin as needed.

成形体の用途
得られる変性CNF含有樹脂成形体は、軽量且つ高強度である。
Use of molded product The obtained modified CNF-containing resin molded product is lightweight and has high strength.

変性CNF含有樹脂成形体は、機械強度が要求される分野で使用できる。例えば、自動車、電車、船舶、飛行機等の輸送機器の内装材、外装材、構造材等に使用することが好ましい。パソコン、テレビ、電話等の電化製品等の筺体、構造材、内部部品等に使用することが好ましい。建築材、文具、OA機器等の事務機器等の筐体に使用することが好ましい。スポーツ・レジャー用品、構造材等に使用することが好ましい。 The modified CNF-containing resin molded product can be used in fields where mechanical strength is required. For example, it is preferably used for interior materials, exterior materials, structural materials and the like of transportation equipment such as automobiles, trains, ships and airplanes. It is preferably used for housings, structural materials, internal parts, etc. of electric appliances such as personal computers, televisions, and telephones. It is preferable to use it for the housing of office equipment such as building materials, stationery, and OA equipment. It is preferably used for sports / leisure goods, structural materials, etc.

(1)セルロース繊維及びカチオン化剤の調製
製造例1:パルプ1(セルロース繊維)
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)のスラリー(スラリー濃度:2質量%)を、シングルディスクリファイナー(熊谷理機工業株式会社製)にて、カナディアンスタンダードフリーネスが100mL以下となるまで、リファイナー処理を繰り返した。加圧ろ過により脱水を行い、パルプ1を得た。
(1) Preparation of cellulose fiber and cationizing agent
Production example 1: Pulp 1 (cellulose fiber)
A slurry of softwood bleached kraft pulp (NBKP) (slurry concentration: 2% by mass) was repeatedly treated with a single disc refiner (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.) until the Canadian standard freeness became 100 mL or less. Dehydration was carried out by pressure filtration to obtain pulp 1.

このパルプ1の水分率を、株式会社ケット科学研究所製赤外線水分計FD-720を用いて110℃の条件にて測定したところ、81.2質量%であった。 The moisture content of this pulp 1 was measured at 110 ° C. using an infrared moisture meter FD-720 manufactured by Kett Scientific Research Institute, Inc. and found to be 81.2% by mass.

以下、水分率の測定には株式会社ケット科学研究所製赤外線水分計FD-720を用いて110℃の条件で行った。 Hereinafter, the water content was measured using an infrared moisture meter FD-720 manufactured by Kett Science Institute, Inc. under the condition of 110 ° C.

カチオン化剤1:アクリル樹脂
カチオン性基と(メタ)アクリル骨格を持ち、樹脂親和性セグメントAとカチオン性基セグメントBとを有する水分散性樹脂である。
Cationic agent 1: Acrylic resin A water-dispersible resin having a cationic group and a (meth) acrylic skeleton, and having a resin affinity segment A and a cationic group segment B.

樹脂親和性セグメントAのモノマー成分:ラウリルメタクリレート
カチオン性基セグメントBのモノマー成分:アクリルアミド
温度計、攪拌機、窒素導入管、冷却管を備えた4つ口フラスコにイソプロピルアルコール600部を仕込み、攪拌しながら反応容器内を窒素置換した。反応容器内を窒素雰囲気に保ちながら80℃に昇温させた後、滴下装置より合成ラウリルメタクリレート(日油株式会社製「ブレンマー(登録商標)SLMA」)100部、アクリルアミド300部、t-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)(日油株式会社製「パーブチル(登録商標)」O)27部の混合液を2時間30分かけて滴下した。
Monomer component of resin affinity segment A: Lauryl methacrylate Monomer component of cationic group segment B: Acrylamide 600 parts of isopropyl alcohol is charged into a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, and a cooling tube, and while stirring. The inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen. After raising the temperature inside the reaction vessel to 80 ° C while maintaining a nitrogen atmosphere, 100 parts of synthetic lauryl methacrylate (“Blemmer (registered trademark) SLMA” manufactured by NOF CORPORATION), 300 parts of acrylamide, and t-butylper from a dropping device. A mixed solution of 27 parts of oxy (2-ethylhexanoate) (“Perbutyl (registered trademark)” O manufactured by NOF CORPORATION) was added dropwise over 2 hours and 30 minutes.

滴下終了後、更に同温度で11時間反応を継続させた。滴下が終了した時点から3時間後及び6時間後に、t-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)(日油株式会社製「パーブチル(登録商標)O」)を2部ずつ添加した。反応終了後、室温まで1,000gの水を加えた。 After completion of the dropping, the reaction was continued for 11 hours at the same temperature. Two parts each of t-butylperoxy (2-ethylhexanoate) ("Perbutyl (registered trademark) O" manufactured by NOF CORPORATION) was added 3 hours and 6 hours after the completion of the dropping. After completion of the reaction, 1,000 g of water was added to room temperature.

イソプルピルアルコール(IPA)を減圧留去し、更に水を加えて4質量%のアクリル樹脂の水溶液を得た。 Isopropyl alcohol (IPA) was distilled off under reduced pressure, and water was further added to obtain a 4% by mass aqueous solution of acrylic resin.

カチオン化剤2:ブロック分散剤1
カチオン性基と(メタ)アクリル骨格を持ち、ブロック共重合体構造の樹脂親和性セグメントAとブロック共重合体構造のカチオン性基セグメントBとを有する水分散性樹脂の4質量%溶液である。
Cationic agent 2: Block dispersant 1
It is a 4% by mass solution of an aqueous dispersible resin having a cationic group and a (meth) acrylic skeleton, and having a resin affinity segment A having a block copolymer structure and a cationic group segment B having a block copolymer structure.

ポリマーブロックA(樹脂親和性セグメント)のモノマー成分:
ジメチルジグリコール(DMDG):106部
ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(DCPOEMA):62部
ヨウ素:1.0部
ジフェニルメタン(DPM):0.2部
ポリマーブロックB(カチオン性基セグメント)のモノマー成分:
メメタクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル(DMAEMA):38部
Monomer component of polymer block A (resin affinity segment):
Dimethyldiglycol (DMDG): 106 parts Dicyclopentenyloxyethyl methacrylate (DCPOEMA): 62 parts Iodine: 1.0 parts Diphenylmethane (DPM): 0.2 parts
Monomer component of polymer block B (cationic group segment):
2- (Dimethylamino) ethyl methacrylate (DMAEMA): 38 parts

カチオン化剤3:ブロック分散剤2
カチオン性基と(メタ)アクリル骨格を持ち、ブロック共重合体構造の樹脂親和性セグメントAとブロック共重合体構造のカチオン性基セグメントBとを有する水分散性樹脂の4質量%溶液である。
Cationic agent 3: Block dispersant 2
It is a 4% by mass solution of an aqueous dispersible resin having a cationic group and a (meth) acrylic skeleton, and having a resin affinity segment A having a block copolymer structure and a cationic group segment B having a block copolymer structure.

ポリマーブロックA(樹脂親和性セグメント)のモノマー成分:
DMDG:106部
DCPOEMA:85部
ヨウ素:1.0部
DPM:0.2部
ポリマーブロックB(カチオン性基セグメント)のモノマー成分
DMAEMA:15部
Monomer component of polymer block A (resin affinity segment):
DMDG: 106 copies
DCPOEMA: 85 parts Iodine: 1.0 parts
DPM: 0.2 copies
Monomer component of polymer block B (cationic group segment)
DMAEMA: 15 copies

カチオン化剤4:市販品(4質量%)
日油株式会社製のジオレイルジメチルアンモニウムクロライド
ニッサンカチオン(登録商標)2-OLR
Cationic agent 4: Commercial product (4% by mass)
Georail Dimethylammonium Chloride Nissan Cation (registered trademark) 2-OLR manufactured by NOF CORPORATION

カチオン化度の算出方法
スペクトリス(株)社製粒子電荷計PCD-02を用いてカチオン化度を求めた。
Calculation method of cationization degree The cationization degree was determined using a particle charge meter PCD-02 manufactured by Spectris Co., Ltd.

以下に測定方法を示す。 The measurement method is shown below.

カチオン化剤をイオン交換水で0.02質量%へ希釈した後、そのうち10ccをPCD-02のセルにサンプリングした。次いでpH3に調製した後、1/1,000Nポリビニルスルホン酸カリウム(PVSK)水溶液を用い流動電位がゼロになるまで滴定した。1/1,000N PVSK水溶液の滴定量と次式よりカチオン化剤のカチオン化度(酸価)を算出した。 After diluting the cationizing agent with ion-exchanged water to 0.02% by mass, 10 cc of it was sampled in the cell of PCD-02. Then, after adjusting to pH 3, titration was performed using a 1/1000 N aqueous solution of potassium polyvinyl sulfonate (PVSK) until the flow potential became zero. The degree of cationization (acid value) of the cationizing agent was calculated from the titration amount of 1 / 1,000N PVSK aqueous solution and the following formula.

カチオン化度(meq/g)=1/1,000N PVSK水溶液の滴定量(ml)/2 Degree of cationization (meq / g) = 1/1000 N PVSK aqueous solution titration (ml) / 2

Figure 0006886649
Figure 0006886649

(2)組成物又は複合体(セルロース繊維又はCNFを含むもの)の調製
実施例
実施例1:セルロース繊維1の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のカルボキシメチルセルロース(以下、CMCと略す)) 40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液を作製した(非繊維状アニオン化多糖)。
(2) Preparation of composition or complex (containing cellulose fiber or CNF)
Example
Example 1: Production of Cellulose Fiber 1 40 g of cellogen (registered trademark) 5A (carboxymethyl cellulose manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. (hereinafter abbreviated as CMC)) is dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution. (Non-fibrous anionized polysaccharide).

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を750g(固形分30g)及び水を2,718g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 750 g (solid content 30 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,718 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のアクリル樹脂の水溶液(カチオン化剤1)を2,350g(固形分94g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 2,350 g (solid content 94 g) of a 4 mass% acrylic resin aqueous solution (cationizing agent 1) was added dropwise into the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour.

その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維1を得た。 Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 1 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維1の水分率は30%未満であった。セルロース繊維1を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維1を得た。粉末状のセルロース繊維1の水分率は2.0質量%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 1 was less than 30%. Cellulose fiber 1 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 1. The water content of the powdered cellulose fiber 1 was 2.0% by mass. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

濾水性の評価
加圧ろ過を行った後のセルロース繊維1の水分率を測定した。
Evaluation of Filtration Water content The water content of cellulose fiber 1 after pressure filtration was measured.

濾水性×:水分率が70%以上の場合
濾水性△:水分率が30%以上70%未満の場合
濾水性○:水分率が30%未満の場合
Water drainage ×: When the water content is 70% or more Water flow △: When the water content is 30% or more and less than 70% Water flow ○: When the water content is less than 30%

以下、実施例2〜9、比較例1〜5についても同様に判定した。 Hereinafter, the same determination was made for Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 5.

セルロース繊維(CNF)含有組成物1(PE複合体1)の製造
サンテック(登録商標)J320(旭化成ケミカルズ株式会社製高密度ポリエチレン(PE))を1.3mmのスクリーンを使用し粉砕器粉砕した。前記セルロース繊維1を45.7g(固形分44.8g)と粉砕したPE(J320)を155.2g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:1)mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE1(CNF複合PE1)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 1 (PE Composite 1) Suntech (registered trademark) J320 (High Density Polyethylene (PE) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) was pulverized using a 1.3 mm screen. 45.7 g (solid content 44.8 g) of the cellulose fiber 1 and 155.2 g of crushed PE (J320) were mixed, and a twin-screw kneader (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 1) mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm), 1 pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE1 (CNF composite PE1).

フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 No agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

目視による分散性及び偏光顕微鏡による分散性の確認
上記ペレット化したCNF複合PE1を0.5g、ポリエステルフィルム(東レ株式会社製ルミラー(登録商標)T60#188)にてはさみ、更に外側を厚さ3mmの金属板で挟んだ。それを160℃の熱プレス機にセットした。3,000kg/cm2、160℃の条件で3分間プレスした。
Confirmation of dispersibility by visual inspection and dispersibility by polarizing microscope 0.5 g of the pelletized CNF composite PE1 was sandwiched between polyester films (Toray Industries, Inc. Lumirror (registered trademark) T60 # 188), and the outside was 3 mm thick. It was sandwiched between metal plates. It was set in a heat press machine at 160 ° C. Pressed at 3,000 kg / cm 2 , 160 ° C for 3 minutes.

室温まで冷却し、セルロースナノファイバー複合PEフィルム1(CNF複合PEフィルム1)を得た。 The mixture was cooled to room temperature to obtain a cellulose nanofiber composite PE film 1 (CNF composite PE film 1).

CNF複合PEフィルム1を目視で凝集物の有無を確認した。 The presence or absence of agglomerates was visually confirmed on the CNF composite PE film 1.

目視分散性×:凝集物があるもの
目視分散性○:凝集物がないもの
Visual dispersibility ×: With agglomerates Visual dispersibility ○: No agglomerates

次に、CNF複合PEフィルム1を偏光顕微鏡にて80倍で観察した。 Next, the CNF composite PE film 1 was observed with a polarizing microscope at a magnification of 80.

偏光顕微鏡分散性×:セルロースの塊が確認されたもの
偏光顕微鏡分散性○:セルロースの塊が確認されなかったもの
Polarizing microscope dispersibility ×: Cellulose lumps confirmed Polarizing microscope dispersibility ○: Cellulose lumps not confirmed

以下、実施例2〜9、比較例1〜5についても同様に判定した。 Hereinafter, the same determination was made for Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 5.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE1を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機」)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE1 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

セルロース繊維の微細化状態の判定
上記成形により得られた試験片から、ミクロトームにより切片を切り出し、セルロース繊維を透過型顕微鏡(TEM)により観察した。10,000倍の写真を10枚撮影した。
Determining the Finer State of Cellulose Fibers A section was cut out from the test piece obtained by the above molding with a microtome, and the cellulose fiber was observed with a transmission microscope (TEM). I took 10 pictures of 10,000 times.

微細化状態○:500nm以下のセルロース繊維の本数の割合が50%以上である場合
微細化状態△:500nm以下のセルロース繊維の本数の割合が10%以上50%未満である場合
微細化状態×:500nm以下のセルロース繊維の本数の割合が10%未満である場合
Miniaturized state ○: When the ratio of the number of cellulose fibers of 500 nm or less is 50% or more Miniaturized state Δ: When the ratio of the number of cellulose fibers of 500 nm or less is 10% or more and less than 50% Miniaturized state ×: When the ratio of the number of cellulose fibers of 500 nm or less is less than 10%

以下、実施例2〜9、比較例1〜5についても同様に判定した。 Hereinafter, the same determination was made for Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 5.

実施例2:セルロース繊維2の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC)20gを水480gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 2: Production of Cellulose Fiber 2 20 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is dissolved in 480 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide). did.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を375g(固形分15g)及び水を3,093g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 375 g (solid content 15 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 3,093 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のアクリル樹脂の水溶液(カチオン化剤1)を1,175g(固形分47g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 1,175 g (solid content 47 g) of a 4 mass% acrylic resin aqueous solution (cationizing agent 1) was added dropwise into the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour.

その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維2を得た。 Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 2 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維2の水分率は30%未満であった。セルロース繊維2を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維2を得た。粉末状のセルロース繊維2の水分率は1.9質量%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 2 was less than 30%. Cellulose fiber 2 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 2. The water content of the powdered cellulose fiber 2 was 1.9% by mass. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物2(CNF複合PE2)の製造
前記セルロース繊維2を33.0g(固形分32.4g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を167.6g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE2(CNF複合PE2)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 2 (CNF Composite PE2) 33.0 g (solid content 32.4 g) of the cellulose fiber 2 and 167.6 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader was used. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE2 (CNF composite PE2).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE2を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE2 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例3:セルロースナノファイバー複合PE3(CNF複合PE3)の製造
実施例2のセルロース繊維2を99.1g(固形分97.2g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を102.8g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物を、ペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE3(CNF複合PE3)を得た。
Example 3: Production of Cellulose Nanofiber Composite PE3 (CNF Composite PE3) 99.1 g (solid content 97.2 g) of cellulose fiber 2 of Example 2 and 102.8 g of PE (J320) crushed in Example 1 are mixed and mixed. One pass was performed at 140 ° C. with a shaft kneader (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm). The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE3 (CNF composite PE3).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE3を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE3 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例4:セルロース繊維3の製造
CMCダイセル(登録商標)1330(ダイセルファインケム株式会社製のCMC)40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 4: Production of Cellulose Fiber 3
40 g of CMC Daicel (registered trademark) 1330 (CMC manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd.) was dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide).

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を925g(固形分37g)及び水を2,543g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 925 g (solid content 37 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,543 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のアクリル樹脂の水溶液(カチオン化剤1)を1,575g(固形分63g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維3を得た。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 1,575 g (solid content 63 g) of a 4 mass% acrylic resin aqueous solution (cationizing agent 1) was added dropwise into the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 3 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維3の水分率は30%未満であった。セルロース繊維3を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維3を得た。粉末状のセルロース繊維3の水分率は2.4質量%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 3 was less than 30%. Cellulose fiber 3 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 3. The water content of the powdered cellulose fiber 3 was 2.4% by mass. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物4(CNF複合PE4)の製造
前記セルロース繊維3を41.0g(固形分40.0g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を160.0g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE4(CNF複合PE4)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 4 (CNF Composite PE4) 41.0 g (solid content 40.0 g) of the cellulose fiber 3 and 160.0 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader was used. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE4 (CNF composite PE4).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE4を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE4 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例5:セルロース繊維4の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC)40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 5: Production of Cellulose Fiber 4 40 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide). did.

10Lのステレンス容器に、セルロースナノファイバー(CNF)(ダイセルファインケム株式会社製のセリッシュ(登録商標)KY-100G、固形分濃度:10質量%))250g(固形分25.0g(セルロース繊維))、4質量%のLC-100水溶液187.5g(固形分7.5g)、水4,562.5gを仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 Cellulose nanofibers (CNF) (Selish (registered trademark) KY-100G manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd., solid content concentration: 10% by mass)) 250 g (solid content 25.0 g (cellulose fiber)), 4 in a 10 L stainless steel container. 187.5 g (7.5 g of solid content) of a mass% LC-100 aqueous solution and 4,562.5 g of water were charged, and the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours using a stirring blade.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のアクリル樹脂の水溶液(カチオン化剤1)を587.5g(固形分23.5g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、CNF4を得た。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 587.5 g (solid content 23.5 g) of a 4 mass% acrylic resin aqueous solution (cationizing agent 1) was added dropwise into the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. CNF4 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このCNF4の水分率は30%未満であった。CNF4を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のCNF4を得た。粉末状のCNF4の水分率は2.1%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this CNF4 was less than 30%. CNF4 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then crushed with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered CNF4. The water content of powdered CNF4 was 2.1%. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロースナノファイバー(CNF)含有組成物5(CNF複合PE5)の製造
前記CNF4を45.8g(固形分44.8g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を155.2g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したCNF含有組成物5(CNF複合PE5)を得た。
Production of Cellulose Nanofiber (CNF) -Containing Composition 5 (CNF Composite PE5) 45.8 g (solid content 44.8 g) of the above CNF4 and 155.2 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader ( KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a CNF-containing composition 5 (CNF composite PE5).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE5を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE5 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例6:セルロース繊維5の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC) 40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 6: Production of Cellulose Fiber 5 40 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide). did.

ニッサンカチオン(登録商標)2-OLR(日油株式会社製のジオレイルジメチルアンモニウムクロライド)を水で希釈して、4質量%のカチオン化剤4の溶液とした。 Nissan cation (registered trademark) 2-OLR (diorail dimethylammonium chloride manufactured by NOF CORPORATION) was diluted with water to prepare a solution of 4% by mass of cationizing agent 4.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を850g(固形分34g)及び水を2,618g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 850 g (solid content 34 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,618 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、カチオン化剤4の溶液を1,650g(固形分66g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維5を得た。 A solution of the cationizing agent 4 was added dropwise in a solution of 1,650 g (solid content 66 g) over 10 minutes while stirring at a rotation speed of 150 rpm. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 5 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維5の水分率は30%未満であった。セルロース繊維5を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維5を得た。粉末状のセルロース繊維5の水分率は2.5%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 5 was less than 30%. Cellulose fiber 5 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 5. The water content of the powdered cellulose fiber 5 was 2.5%. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物6(CNF複合PE6)の製造
前記セルロース繊維5を41.0g(固形分40.0g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を160.0g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したCNF含有組成物6(CNF複合PE6)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 6 (CNF Composite PE6) 41.0 g (solid content 40.0 g) of the cellulose fiber 5 and 160.0 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader was used. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a CNF-containing composition 6 (CNF composite PE6).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE6を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE6 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例7:セルロース繊維6の製造
CMCダイセル(登録商標)1330(ダイセルファインケム株式会社製のCMC) 20gを水480gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 7: Production of Cellulose Fiber 6
20 g of CMC Daicel (registered trademark) 1330 (CMC manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd.) was dissolved in 480 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide).

ニッサンカチオン(登録商標)2-OLR(日油株式会社製ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド)を水で希釈して、4質量%のカチオン化剤4の溶液とした。 Nissan cation (registered trademark) 2-OLR (diorail dimethylammonium chloride manufactured by NOF CORPORATION) was diluted with water to prepare a solution of 4% by mass of cationizing agent 4.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を425g(固形分17g)及び水を3,043g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 425 g (solid content 17 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 3,043 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、カチオン化剤4の溶液を825g(固形分33g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維6を得た。 A solution of the cationizing agent 4 was added dropwise in a solution of 825 g (solid content 33 g) over 10 minutes while stirring at a rotation speed of 150 rpm. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 6 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維6の水分率は30%未満であった。セルロース繊維6を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維6を得た。粉末状のセルロース繊維6の水分率は1.9%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 6 was less than 30%. Cellulose fiber 6 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 6. The water content of the powdered cellulose fiber 6 was 1.9%. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物7(CNF複合PE7)の製造
前記セルロース繊維6を30.6g(固形分30.0g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を170.0g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE7(CNF複合PE7)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 7 (CNF Composite PE7) 30.6 g (solid content 30.0 g) of the cellulose fiber 6 and 170.0 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed and a twin-screw kneader. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE7 (CNF composite PE7).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE7を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE7 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例8:セルロース繊維7の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC) 40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 8: Production of Cellulose Fiber 7 40 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide). did.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を750g(固形分30g)及び水を2,718g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 750 g (solid content 30 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,718 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のブロック分散剤1の溶液(カチオン化剤2)を1,300g(固形分52g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維7を得た。 A solution of 4% by mass of the block dispersant 1 (cationizing agent 2) was added dropwise to the liquid over 10 minutes while stirring at a rotation speed of 150 rpm (solid content 52 g). After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 7 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維7の水分率は30%未満であった。セルロース繊維7を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維7を得た。粉末状のセルロース繊維7の水分率は1.8%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 7 was less than 30%. Cellulose fiber 7 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 7. The water content of the powdered cellulose fiber 7 was 1.8%. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物8(CNF複合PE8)の製造
前記セルロース繊維7を37.1g(固形分36.4g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を163.6g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE8(CNF複合PE8)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 8 (CNF Composite PE8) 37.1 g (solid content 36.4 g) of the cellulose fiber 7 and 163.6 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader was used. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE8 (CNF composite PE8).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE8を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE8 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

実施例9:セルロース繊維8の製造
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC) 40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液(非繊維状アニオン化多糖)を作製した。
Example 9: Production of Cellulose Fiber 8 40 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution (non-fibrous anionized polysaccharide). did.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1(セルロース繊維)を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を750g(固形分30g)及び水を2,718g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 (cellulose fiber) produced in Production Example 1, 750 g (solid content 30 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,718 g of water were charged, and a stirring blade was used. Then, the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のブロック分散剤2の溶液(カチオン化剤3)を2,300g(固形分92g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維8を得た。 A solution of 4% by mass of the block dispersant 2 (cationizing agent 3) was added dropwise to the liquid over 10 minutes while stirring at a rotation speed of 150 rpm (solid content 92 g). After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 8 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

このセルロース繊維8の水分率は30%未満であった。セルロース繊維8を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維8を得た。粉末状のセルロース繊維8の水分率は2.3%であった。また、乾燥重量から計算した非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤の吸着量は99%以上であった。 The water content of this cellulose fiber 8 was less than 30%. Cellulose fiber 8 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 8. The water content of the powdered cellulose fiber 8 was 2.3%. The adsorption amount of the non-fibrous anionized polysaccharide and the cationizing agent calculated from the dry weight was 99% or more.

セルロース繊維(CNF)含有組成物9(CNF複合PE9)の製造
前記セルロース繊維8を45.4g(固形分44.4g)と実施例1で粉砕したPE(J320)を155.6g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロースナノファイバー複合PE9(CNF複合PE9)を得た。
Production of Cellulose Fiber (CNF) -Containing Composition 9 (CNF Composite PE9) 45.4 g (solid content 44.4 g) of the cellulose fiber 8 and 155.6 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader was used. (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd., screw diameter: 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm) was used for one pass at 140 ° C. The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose nanofiber composite PE9 (CNF composite PE9).

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーが確認できた。また、フィルムの目視確認では凝集物は観察されなかった。偏光顕微鏡での観察においても、CNFはきれいに分散されていた。 When the miniaturization was confirmed by TEM observation, nanofibers could be confirmed. In addition, no agglomerates were observed by visual confirmation of the film. CNF was well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したCNF複合PE9を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized CNF composite PE9 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

比較例
比較例1
成形性の評価
サンテック(登録商標)J320(旭化成ケミカルズ株式会社製の高密度ポリエチレン)を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。試験機には万能試験機(インストロンジャパンカンパニイリミテッド製のインストロン3365型試験機)を使用した。
Comparative example
Comparative example 1
Evaluation of Moldability A tensile test was conducted using Suntech (registered trademark) J320 (high-density polyethylene manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. A universal testing machine (Instron 3365 type testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) was used as the testing machine.

比較例2
製造例1で製造したパルプ1を106g(固形分20.0g)、と実施例1で粉砕したPE(J320)を180.0g混合し、二軸混練機((株)テクノベル製のKZW、スクリュー径:15mm、L/D:45、スクリュー回転数:200rpm)にて140℃で1パスさせた。得られた溶融混練物をペレタイザー((株)テクノベル製)を用いてペレット化したセルロース繊維複合PE10を得た。
Comparative example 2
106 g (solid content 20.0 g) of pulp 1 produced in Production Example 1 and 180.0 g of PE (J320) crushed in Example 1 were mixed, and a twin-screw kneader (KZW manufactured by Technobel Co., Ltd.), screw diameter: One pass was performed at 140 ° C. at 15 mm, L / D: 45, screw rotation speed: 200 rpm). The obtained melt-kneaded product was pelletized using a pelletizer (manufactured by Technobel Co., Ltd.) to obtain a cellulose fiber composite PE10.

TEM観察により微細化を確認したところ、ナノファイバーはほとんど確認できなかった。また、フィルムの目視確認では多数の凝集物が観察された。偏光顕微鏡での観察においても、セルロースはきれいに分散されていなかった。 When miniaturization was confirmed by TEM observation, almost no nanofibers could be confirmed. In addition, a large number of agglomerates were observed by visual confirmation of the film. Cellulose was not well dispersed even when observed with a polarizing microscope.

成形性の評価
前記ペレット化したセルロース繊維複合PE10を用いて、ASTMD638に従って、引張試験を行った。試験サイズは、TYPE IVを使用した。尚、射出成形機には射出成型機(住友重機械工業株式会社製iM18)を使用し、射出温度は160℃、金型温度は40℃の条件下で成形を行った。
Evaluation of Moldability A tensile test was performed using the pelletized cellulose fiber composite PE10 according to ASTM D638. The test size used was TYPE IV. An injection molding machine (iM18 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) was used as the injection molding machine, and molding was performed under the conditions of an injection temperature of 160 ° C. and a mold temperature of 40 ° C.

大きな凝集物が存在しかつきれいに成形できなかったため、引張試験は行わなかった。 No tensile test was performed due to the presence of large agglomerates and the inability to form cleanly.

比較例3
セロゲン(登録商標)5A(第一工業製薬株式会社製のCMC) 40gを水960gに溶解し、4質量%のCMC水溶液を作製した。
Comparative example 3
40 g of cellogen (registered trademark) 5A (CMC manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved in 960 g of water to prepare a 4 mass% CMC aqueous solution.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1を532g(固形分100g)、4質量%のCMC水溶液を750g(固形分30g)及び水を2,718g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 produced in Production Example 1, 750 g (solid content 30 g) of 4 mass% CMC aqueous solution and 2,718 g of water were charged, and 150 rpm using a stirring blade. The mixture was stirred at the rotation speed for 2 hours.

その後、加圧ろ過にて脱水を行ったが、ほとんどろ過が出来なかった。濾紙上の残渣は分散液の状態で取出しが出来なかった。 After that, dehydration was performed by pressure filtration, but almost no filtration was possible. The residue on the filter paper could not be taken out in the state of the dispersion liquid.

比較例4
10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1を532g(固形分100g)、及び水を3,468g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。
Comparative example 4
In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 produced in Production Example 1 and 3,468 g of water were charged, and the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours using a stirring blade.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて、4質量%のアクリル樹脂の水溶液(カチオン化剤1)を2,350g(固形分94g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維9を得た。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 2,350 g (solid content 94 g) of a 4 mass% acrylic resin aqueous solution (cationizing agent 1) was added dropwise into the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 9 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

セルロース繊維9の水分率は70%以上であった。セルロース繊維9を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状のセルロース繊維9を得た。乾燥重量から計算したカチオン化剤の吸着量は1%未満でアクリル樹脂1のみでは変性できなかった。 The water content of the cellulose fiber 9 was 70% or more. Cellulose fiber 9 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered cellulose fiber 9. The adsorption amount of the cationizing agent calculated from the dry weight was less than 1% and could not be modified with the acrylic resin 1 alone.

比較例5
ニッサンカチオン(登録商標)2-OLR(日油株式会社製ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド)を水で希釈して、4質量%のカチオン化剤溶液1を作製した。
Comparative example 5
Nissan cation (registered trademark) 2-OLR (diorail dimethylammonium chloride manufactured by NOF CORPORATION) was diluted with water to prepare a 4% by mass cationizing agent solution 1.

10Lのステレンス容器に、製造例1で製造したパルプ1を532g(固形分100g)、及び水を3,468g仕込み、攪拌翼を用いて、150rpmの回転数で2時間攪拌した。 In a 10 L stainless steel container, 532 g (solid content 100 g) of pulp 1 produced in Production Example 1 and 3,468 g of water were charged, and the mixture was stirred at a rotation speed of 150 rpm for 2 hours using a stirring blade.

150rpmの回転数で攪拌しながら、液中に10分かけて4質量%のカチオン化剤溶液1を1,650g(固形分66g)滴下した。滴下終了後、更に1時間攪拌を行った。その後、0.3MPaで加圧ろ過を行った。ろ液が1分以上出てこなくなるまでろ過を行い、セルロース繊維10を得た。 While stirring at a rotation speed of 150 rpm, 1,650 g (solid content 66 g) of 4% by mass cationizing agent solution 1 was added dropwise to the liquid over 10 minutes. After completion of the dropping, the mixture was further stirred for 1 hour. Then, pressure filtration was performed at 0.3 MPa. Cellulose fiber 10 was obtained by filtering until the filtrate did not come out for 1 minute or more.

セルロース繊維10の水分率は70%以上であった。セルロース繊維10を、110℃の乾燥機で16時間乾燥した後、粉砕器(三庄インダストリー株式会社製のサニタリークラッシャー)で粉砕し、粉末状の変性セルロース繊維10を得た。乾燥重量から計算したカチオン化剤の吸着量は1%未満でニッサンカチオン(登録商標)2-OLR(日油株式会社製カチオン界面活性剤)のみでは変性できなかった。 The water content of the cellulose fiber 10 was 70% or more. Cellulose fiber 10 was dried in a dryer at 110 ° C. for 16 hours and then pulverized with a crusher (sanitary crusher manufactured by Sansho Industry Co., Ltd.) to obtain powdered modified cellulose fiber 10. The adsorption amount of the cationizing agent calculated from the dry weight was less than 1% and could not be modified only by Nissan cation (registered trademark) 2-OLR (cationic surfactant manufactured by NOF CORPORATION).

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産業上の利用可能性
本発明のセルロース繊維及びCNFを含む組成物及び複合体は、成形用樹脂の強化剤として好適に使用することが可能である。
Industrial Applicability The compositions and complexes containing the cellulose fibers and CNFs of the present invention can be suitably used as a reinforcing agent for molding resins.

本発明のCNF含有成形用樹脂組成物及び成形体は、高い機械強度を有しており、例えば従来のCNF成形物が使用されていた分野に加え、より高い機械強度(曲げ強度等)が要求される分野にも使用できる。 The CNF-containing molding resin composition and molded product of the present invention have high mechanical strength. For example, in addition to the fields in which conventional CNF molded products have been used, higher mechanical strength (bending strength, etc.) is required. It can also be used in fields where it is used.

本発明のCNF含有成形用樹脂組成物及び成形体は、例えば、自動車、電車、船舶、飛行機等の輸送機器の内装材、外装材、構造材等や、パソコン、テレビ、電話等の電化製品等の筺体、構造材、内部部品等、建築材、文具、OA機器等の事務機器等の筐体、スポーツ・レジャー用品、構造材として有効に使用することができる。 The CNF-containing molding resin composition and molded article of the present invention include, for example, interior materials, exterior materials, structural materials, etc. of transportation equipment such as automobiles, trains, ships, and airplanes, and electrical appliances such as personal computers, televisions, and telephones. It can be effectively used as a housing for office equipment such as housings, structural materials, internal parts, building materials, stationery, OA equipment, sports / leisure goods, and structural materials.

Claims (6)

セルロースナノファイバーに、非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体、及び樹脂を含有する樹脂組成物 A resin composition containing a composite in which a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on cellulose nanofibers, and a resin. 前記非繊維状アニオン化多糖が、カルボキシメチルセルロースである、請求項1に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the non-fibrous anionic polysaccharide is carboxymethyl cellulose. 前記カチオン化剤が、アルキルケテンダイマーのカチオン性分散剤による分散体、カチオン性ポリスチレン樹脂、カチオン性脂肪酸誘導体、カチオン性ポリ(メタ)アクリル樹脂、カチオン性ポリエステル樹脂、カチオン性ポリオレフィン樹脂、カチオン性ポリエーテル樹脂、カチオン性ポリウレタン樹脂及び四級アンモニウム化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。 The cationizing agent is a dispersion of an alkyl ketene dimer with a cationic dispersant, a cationic polystyrene resin, a cationic fatty acid derivative, a cationic poly (meth) acrylic resin, a cationic polyester resin, a cationic polyolefin resin, or a cationic poly. The resin composition according to claim 1 or 2 , which is at least one component selected from the group consisting of an ether resin, a cationic polyurethane resin, and a quaternary ammonium compound. 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。 A molded product obtained by molding the resin composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であって、
(1)セルロース繊維を非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、
(2)工程で得られたセルロース繊維をカチオン化剤で処理して変性セルロース繊維を得る工程、
(3)工程(2)で得られた変性セルロース繊維を解繊して、セルロースナノファイバーに非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体を得る工程、及び
(4)工程(3)で得られた複合体を樹脂に配合して樹脂組成物を得る工程、
を含む製造方法。
The method for producing a resin composition according to any one of claims 1 to 3.
(1) Step of treating cellulose fibers with non-fibrous anionic polysaccharides,
(2) Step (1) obtained in cellulose fiber is treated with a cationic agent Ru obtain a modified cellulose fiber process,
(3) A step of defibrating the modified cellulose fiber obtained in step (2) to obtain a composite in which a neutralized product of a non-fibrous anionic polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on the cellulose nanofiber. as well as
(4) A step of blending the complex obtained in step (3) with a resin to obtain a resin composition.
Manufacturing method including.
請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であって、The method for producing a resin composition according to any one of claims 1 to 3.
(1)セルロースナノファイバーを非繊維状アニオン化多糖で処理する工程、(1) A step of treating cellulose nanofibers with a non-fibrous anionized polysaccharide,
(2)工程(1)で得られたセルロースナノファイバーをカチオン化剤で処理して、セルロースナノファイバーに非繊維状アニオン化多糖とカチオン化剤との中和物が吸着している複合体を得る工程、及び(2) The cellulose nanofibers obtained in step (1) are treated with a cationizing agent to form a complex in which a neutralized product of a non-fibrous anionized polysaccharide and a cationizing agent is adsorbed on the cellulose nanofibers. Obtaining process and
(3)工程(2)で得られた複合体を樹脂に配合して樹脂組成物を得る工程、(3) A step of blending the complex obtained in step (2) with a resin to obtain a resin composition.
を含む製造方法。Manufacturing method including.
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FI124724B (en) * 2009-02-13 2014-12-31 Upm Kymmene Oyj A process for preparing modified cellulose
AR086593A1 (en) * 2011-06-08 2014-01-08 Akzo Nobel Chemicals Int Bv PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PAPER AND CARTON
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