JP7266995B2 - Cellulose nanofiber composition - Google Patents

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本発明は、セルロースナノファイバー組成物に関する。 The present invention relates to cellulose nanofiber compositions.

熱可塑性樹脂は、軽く、加工特性に優れるため、自動車部材、電気・電子部材、事務機器ハウジング、精密部品等の多方面に広く使用されている。しかしながら、樹脂単体では、機械特性、摺動性、熱安定性、寸法安定性等が不十分である場合が多く、樹脂と各種無機材料をコンポジットしたものが一般的に用いられている。 Thermoplastic resins are light and have excellent processability, so they are widely used in various fields such as automobile parts, electric/electronic parts, office equipment housings, and precision parts. However, resins alone are often insufficient in mechanical properties, slidability, thermal stability, dimensional stability, etc., and composites of resins and various inorganic materials are generally used.

熱可塑性樹脂をガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレイなどの無機充填剤である強化材料で強化した樹脂組成物は、比重が高いため、得られる樹脂成形体の重量が大きくなるという課題がある。そこで近年、樹脂の新たな強化材料として、環境負荷の低いセルロースが用いられるようになってきている。 A resin composition in which a thermoplastic resin is reinforced with a reinforcing material, which is an inorganic filler such as glass fiber, carbon fiber, talc, or clay, has a high specific gravity, so there is a problem that the weight of the resulting resin molding becomes large. Therefore, in recent years, cellulose, which has a low environmental impact, has been used as a new reinforcing material for resins.

セルロースは、その単体特性として、アラミド繊維に匹敵する高い弾性率と、ガラス繊維よりも低い線膨張係数を有することが知られている。また、真密度が1.56g/cm3と、低く、一般的な熱可塑性樹脂の補強材として使用されるガラス(密度2.4~2.6g/cm3)やタルク(密度2.7g/cm3)と比較し圧倒的に軽い材料である。 Cellulose is known to have a high modulus of elasticity comparable to that of aramid fibers and a coefficient of linear expansion lower than that of glass fibers. In addition, the true density is as low as 1.56 g/cm 3 , and glass (density 2.4 to 2.6 g/cm 3 ) and talc (density 2.7 g/cm 3 ) and talc (density 2.7 g/cm 3 ) are commonly used as reinforcing materials for thermoplastic resins. cm 3 ), it is an overwhelmingly light material.

セルロースは、樹木を原料とするもののほか、麻・綿花・ケナフ・キャッサバ等を原料とするものなど多岐にわたっている。さらには、ナタデココに代表されるようなバクテリアセルロースなども知られている。これら原料となる天然資源は地球上に大量に存在し、この有効利用のために、樹脂中にセルロースをフィラーとして活用する技術が注目を浴びている。 There are a wide variety of cellulose materials, including those made from trees, as well as those made from hemp, cotton, kenaf, cassava, and the like. Furthermore, bacterial cellulose and the like typified by nata de coco are also known. Natural resources that serve as raw materials for these materials exist in large quantities on the earth, and for effective use of these resources, a technique for utilizing cellulose as a filler in resins is attracting attention.

CNF(セルロースナノファイバー)は、パルプ等を原料とし、ヘミセルロース部分を加水分解して脆弱化したのち、高圧ホモジナイザー、マイクロフリュイダイザー、ボールミルやディスクミルといった粉砕法により解繊することにより得られるものであり、水中において微細なナノ分散と呼ばれるレベルの高度の分散状態やネットワークを形成していることが知られている。 CNF (cellulose nanofiber) is obtained by using pulp or the like as a raw material, hydrolyzing the hemicellulose portion to make it brittle, and then defibrating it by a crushing method such as a high-pressure homogenizer, a microfluidizer, a ball mill, or a disc mill. It is known that in water, it forms a highly dispersed state or network at a level called fine nanodispersion.

樹脂中にCNFを配合するためには、CNFを乾燥し粉末化する必要があるが、CNFは水と分離する過程で、微分散状態から、強固な凝集体となり、再分散しにくいといった課題がある。この凝集力はセルロースが持つ水酸基による水素結合により発現されており、非常に強固であると言われている。 In order to incorporate CNF into resin, it is necessary to dry and powderize CNF, but in the process of separating CNF from water, the finely dispersed state becomes a strong aggregate, making it difficult to redisperse. be. This cohesive force is expressed by hydrogen bonding of the hydroxyl groups of cellulose, and is said to be very strong.

そのため、CNFの持つ性能を充分に発現させるためには、セルロースが持つ水酸基による水素結合を緩和する必要がある。また水素結合の緩和を実現できても、解繊された状態(ナノメートルサイズ(すなわち1μm未満))を樹脂中で維持することは困難である。 Therefore, in order to sufficiently express the performance of CNF, it is necessary to relax the hydrogen bonding due to the hydroxyl groups of cellulose. Moreover, even if relaxation of hydrogen bonds can be achieved, it is difficult to maintain the fibrillated state (nanometer size (that is, less than 1 μm)) in the resin.

そのため、CNFを乾燥させ、樹脂中に分散させるために表面処理剤を用いることが一般的に知られている。これらCNF単独、表面処理剤単独では、例えば150℃の空気雰囲気での乾燥時に耐熱性があることが知られている。このことからCNFの表面を表面処理剤によってコートし、150℃近傍で乾燥を行う手法が一般的に取られている。しかし、表面処理剤のコーティング性が高ければ高いほど、表面処理剤はCNFによって薄く引き延ばされ、表面積が増えることになる。一方、一般に、表面積が著しく増大する(例えば鉄とスチールウールとの関係のように)と酸化劣化のされやすさが劇的に変化することが知られている。すなわち、表面処理剤をCNFと複合化し乾燥を行うことで、表面処理剤の表面積が増大し、耐熱性が低下することが新たな問題として浮上してきている。この問題が生じる程度は、CNFの表面積及び表面処理剤のコートのされやすさによって異なり、またCNFの乾燥粉末の品質ばらつき、及びCNF樹脂組成物の性能ばらつきの程度に直結している。そのため、CNF乾燥体を樹脂中へ加え、CNFを微分散させて優れた性能を発揮するには困難を伴う。 Therefore, it is generally known to use a surface treatment agent to dry the CNF and disperse it in the resin. It is known that CNF alone and surface treatment agent alone have heat resistance when dried in an air atmosphere at, for example, 150°C. For this reason, a technique in which the surface of CNF is coated with a surface treatment agent and dried at around 150° C. is generally adopted. However, the higher the coatability of the surface treatment agent, the thinner the surface treatment agent is spread by CNF, resulting in an increase in surface area. On the other hand, it is generally known that the susceptibility to oxidative degradation changes dramatically when the surface area is significantly increased (as in the relationship between iron and steel wool, for example). That is, a new problem has arisen that the surface area of the surface treatment agent is increased and the heat resistance is lowered by drying the surface treatment agent in a composite with CNF. The extent to which this problem occurs varies depending on the surface area of CNF and the easiness of coating with a surface treatment agent, and is directly linked to the extent of variation in the quality of the dry CNF powder and the variation in performance of the CNF resin composition. Therefore, it is difficult to add the dried CNF to the resin and finely disperse the CNF to exhibit excellent performance.

これらCNFをフィラーとして各種樹脂とコンポジットした組成物が提案されている。例えば、特許文献1、2には分散剤を使用して、セルロースと樹脂を複合化する技術が記載されている。 Compositions in which these CNFs are used as fillers and are composited with various resins have been proposed. For example, Patent Literatures 1 and 2 describe techniques for compounding cellulose and resin using a dispersant.

特許第5797129号公報Japanese Patent No. 5797129 国際公開第2018/123150号WO2018/123150

特許文献1は、HLB値が8~13のエーテル型ノニオン界面活性剤を用いてセルロースナノファイバーを分散させる技術を記載し、低濃度のCNFスラリーに界面活性剤を添加することで、攪拌後も一定時間CNFの分散性に優れること、及びポリプロピレンの使用を記載する。しかし、特許文献1ではセルロースナノファイバー乾燥体についての熱安定性の言及はなされていない。また、特許文献1に記載される技術で得られる分散は、X線CTでもセルロースナノファイバーの塊が確認できる程度の分散であることから、機械特性及び熱特性の向上効果は非常に小さい。また特許文献1では、熱可塑性樹脂の摺動性、臭気性、及び成形性への言及はなされていない。 Patent Document 1 describes a technique for dispersing cellulose nanofibers using an ether-type nonionic surfactant having an HLB value of 8 to 13, and by adding a surfactant to a low-concentration CNF slurry, even after stirring The excellent dispersibility of CNF for a certain period of time and the use of polypropylene are described. However, Patent Document 1 does not mention the thermal stability of the dried cellulose nanofibers. In addition, the dispersion obtained by the technique described in Patent Document 1 is such that lumps of cellulose nanofibers can be confirmed even by X-ray CT, so the effect of improving mechanical properties and thermal properties is very small. Moreover, Patent Document 1 does not mention the slidability, odor resistance, and moldability of thermoplastic resins.

特許文献2は、有機成分を用いてセルロースを分散させる技術を記載するが、特許文献2でもセルロースナノファイバー乾燥体の熱安定性への言及はなされていない。特許文献2に記載される技術で得られる機械特性及び熱特性の向上効果は非常に小さく、また特許文献2において熱可塑性樹脂の摺動性、臭気性、及び成形性への言及はなされていない。そのため、これら特許文献に記載される技術は実際の用途には適さないという問題に直面する。 Patent document 2 describes a technique for dispersing cellulose using an organic component, but even patent document 2 does not mention the thermal stability of dried cellulose nanofibers. The effect of improving the mechanical properties and thermal properties obtained by the technique described in Patent Document 2 is very small, and Patent Document 2 does not mention the slidability, odor resistance, and moldability of thermoplastic resins. . Therefore, the techniques described in these patent documents face the problem that they are not suitable for practical use.

つまり、現時点において、樹脂成形体の所望の機械的特性を発現するために充分な量のセルロースを樹脂組成物中で微分散させて、高い機械的特性及び熱特性(特に低減された熱膨張)を確保し、さらには耐摩耗性(特に摺動時の耐摩耗性)、成形性に優れるセルロースナノファイバー含有樹脂成形体を与えるための、セルロースナノファイバー組成物(例えばセルロースナノファイバー含水分散液及びセルロースナノファイバー乾燥体)は得られていない。 That is, at present, a sufficient amount of cellulose is finely dispersed in the resin composition to develop the desired mechanical properties of the resin molded body, and high mechanical properties and thermal properties (especially reduced thermal expansion) cellulose nanofiber composition (e.g., cellulose nanofiber water-containing dispersion and cellulose nanofiber dry body) has not been obtained.

本発明は、上記の課題を解決し、簡便な方法で水を主媒体とした系でセルロースナノファイバーを凝集させること無く分散可能な含水分散液として得ることができ、また、耐熱性に優れ、水、有機溶媒及び樹脂への優れた分散性を有し、樹脂組成物に充分な機械的特性、熱特性、耐摩耗性及び優れた成形性を与える乾燥体として得ることができる、セルロースナノファイバー組成物の提供を目的とする。 The present invention solves the above problems, and can be obtained as a water-containing dispersion in which cellulose nanofibers can be dispersed without aggregation in a system using water as a main medium by a simple method, and has excellent heat resistance, Cellulose nanofibers, which have excellent dispersibility in water, organic solvents and resins, and which can be obtained as a dry body that imparts sufficient mechanical properties, thermal properties, abrasion resistance and excellent moldability to resin compositions. It is intended to provide a composition.

本発明者らは、前記の課題を解決するため、鋭意検討を進めた結果、セルロースナノファイバーと、特定の表面処理剤と、特定の酸化防止剤とを用いることで前記の課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies and found that the above-mentioned problems can be solved by using cellulose nanofibers, a specific surface treatment agent, and a specific antioxidant. This discovery led to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は以下の態様を包含する。
[1] (A)セルロースナノファイバー、(B)表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含むセルロースナノファイバー組成物。
[2] (B)表面処理剤100質量部に対して、(C)酸化防止剤を0.01~100質量部含む、上記態様1に記載のセルロースナノファイバー組成物。
[3] (B)表面処理剤の数平均分子量が200~30000である、上記態様1又は2に記載のセルロースナノファイバー組成物。
[4] (B)表面処理剤の曇点が10℃以上である、上記態様1~3のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[5] (A)セルロースナノファイバー100質量部に対して、(B)表面処理剤を0.1~100質量部含む、上記態様1~4のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[6] (B)表面処理剤のHLB値が0.1以上12未満である、上記態様1~5のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[7] (C)酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤、からなる群から選択される、上記態様1~6のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[8] (B)表面処理剤が非イオン性界面活性剤である、上記態様1~7のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[9] (B)表面処理剤が、分子内に、親水性基としてPEGブロック、及び疎水性基としてPPGブロックを有する、上記態様1~8のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[10] (B)表面処理剤の分子構造が、ABA型のトリブロック構造、3分岐構造、及び4分岐構造から選択される1つである、上記態様1~9のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[11] 含水分散液の形態である、上記態様1~10のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[12] さらに(D)水溶性有機溶媒を含む、上記態様11に記載のセルロースナノファイバー組成物。
[13] 乾燥体の形態である、上記態様1~10のいずれかに記載のセルロースナノファイバー組成物。
[14] (E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、(B)表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含む、セルロースナノファイバー樹脂組成物。
[15] さらに水を含む、上記態様14に記載のセルロースナノファイバー樹脂組成物。
[16] (E)熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂及びこれらのいずれか2種以上の混合物からなる群より選択される、上記態様14又は15に記載のセルロースナノファイバー樹脂組成物。
[17] 上記態様14~16のいずれかに記載のセルロースナノファイバー樹脂組成物を成形してなる、樹脂成形体。
That is, the present invention includes the following aspects.
[1] A cellulose nanofiber composition containing (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent, and (C) an antioxidant.
[2] The cellulose nanofiber composition according to Aspect 1 above, which contains 0.01 to 100 parts by mass of (C) antioxidant with respect to 100 parts by mass of (B) surface treating agent.
[3] The cellulose nanofiber composition according to Aspect 1 or 2 above, wherein (B) the surface treatment agent has a number average molecular weight of 200 to 30,000.
[4] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 3, wherein (B) the surface treating agent has a cloud point of 10°C or higher.
[5] The cellulose nanofiber composition according to any one of aspects 1 to 4 above, wherein (A) contains 0.1 to 100 parts by mass of a surface treatment agent with respect to 100 parts by mass of cellulose nanofibers.
[6] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 5, wherein (B) the HLB value of the surface treatment agent is 0.1 or more and less than 12.
[7] Aspects 1 to 6 above, wherein (C) the antioxidant is selected from the group consisting of a hindered phenol antioxidant, a sulfur antioxidant, and a phosphorus antioxidant. cellulose nanofiber composition.
[8] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 7, wherein (B) the surface treating agent is a nonionic surfactant.
[9] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 8, wherein (B) the surface treating agent has a PEG block as a hydrophilic group and a PPG block as a hydrophobic group in the molecule.
[10] (B) The cellulose according to any one of aspects 1 to 9, wherein the molecular structure of the surface treatment agent is one selected from an ABA-type triblock structure, a tri-branched structure, and a tetra-branched structure. Nanofiber composition.
[11] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 10, which is in the form of a water-containing dispersion.
[12] The cellulose nanofiber composition according to aspect 11 above, further comprising (D) a water-soluble organic solvent.
[13] The cellulose nanofiber composition according to any one of the above aspects 1 to 10, which is in the form of a dry body.
[14] A cellulose nanofiber resin composition comprising (E) a thermoplastic resin, (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent, and (C) an antioxidant.
[15] The cellulose nanofiber resin composition according to aspect 14 above, further comprising water.
[16] (E) The thermoplastic resin is a polyolefin resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyacetal resin, a polyacrylic resin, a polyphenylene ether resin, a polyphenylene sulfide resin, or any two or more of these. 16. The cellulose nanofiber resin composition according to aspect 14 or 15 above, which is selected from the group consisting of mixtures.
[17] A resin molded product obtained by molding the cellulose nanofiber resin composition according to any one of aspects 14 to 16 above.

本発明によれば、乾燥後に容易に水及び有機溶媒に再分散可能でかつ樹脂中へのセルロースナノファイバーの優れた分散性を与える含水分散液として得ることができ、又は、製造時の劣化が抑制されており、樹脂に分散させて樹脂組成物を製造したときに当該樹脂組成物に充分な機械的特性及び熱特性を与えつつ、実用途における優れた耐摩耗性及び成形性を与える乾燥体として得ることができる、セルロースナノファイバー組成物が提供される。 According to the present invention, it can be obtained as a water-containing dispersion that can be easily redispersed in water and an organic solvent after drying and that gives excellent dispersibility of cellulose nanofibers in a resin, or it can be obtained without deterioration during production. A dry body that is inhibited and imparts satisfactory mechanical and thermal properties to a resin composition when dispersed in a resin to produce the resin composition, while providing excellent abrasion resistance and moldability in practical applications. A cellulose nanofiber composition is provided, which can be obtained as

本発明の例示の態様について以下具体的に説明するが、本発明はこれらの態様に限定されるものではない。 Illustrative embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these embodiments.

本発明の一態様は、(A)セルロースナノファイバー、(B)表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含むセルロースナノファイバー組成物を提供する。また、本発明の別の一態様は、(E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、(B)表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含む、セルロースナノファイバー樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)、並びに当該樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体を提供する。セルロースナノファイバー組成物及び樹脂組成物は、それぞれ、例えば水を含む形態(例えば含水分散液の形態)又は乾燥体の形態であってよい。 One aspect of the present invention provides a cellulose nanofiber composition comprising (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent, and (C) an antioxidant. Another aspect of the present invention provides a cellulose nanofiber resin composition (hereinafter referred to as , also simply referred to as a “resin composition”), and a resin molding obtained by molding the resin composition. The cellulose nanofiber composition and the resin composition may each be, for example, in a form containing water (for example, in the form of a water-containing dispersion) or in the form of a dry body.

≪(A)セルロースナノファイバー≫
次に本発明において用いることができる(A)セルロースナノファイバーについて詳述する。
≪(A) Cellulose nanofibers≫
Next, (A) cellulose nanofibers that can be used in the present invention will be described in detail.

(A)セルロースナノファイバーは、平均繊維径1000nm以下のセルロースである。(A)セルロースナノファイバーの好適例は、特に限定されないが、例えばセルロースパルプを原料としたセルロースナノファイバー又はこれらセルロースの変性物の1種以上を用いることが出来る。これらの中でも、安定性、性能などの点から、セルロースの変性物の1種以上が好ましく使用可能である。(A)セルロースナノファイバーの平均繊維径は、樹脂成形体の良好な機械的強度(特に引張弾性率)を得る観点から、1000nm以下であり、好ましくは500nm以下、より好ましくは200nm以下である。平均繊維径は小さい方が好ましいが、加工容易性の観点からは、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であることができる。上記平均繊維径は、レーザー回折/散乱法粒度分布計で、積算体積が50%になるときの粒子の球形換算直径(体積平均粒子径)として求められる値である。 (A) Cellulose nanofibers are cellulose with an average fiber diameter of 1000 nm or less. Suitable examples of (A) cellulose nanofibers are not particularly limited, but for example, cellulose nanofibers made from cellulose pulp or one or more of these modified celluloses can be used. Among these, one or more modified celluloses are preferably used from the viewpoint of stability and performance. (A) The average fiber diameter of the cellulose nanofibers is 1000 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, from the viewpoint of obtaining good mechanical strength (especially tensile modulus) of the resin molding. The average fiber diameter is preferably as small as possible, but from the viewpoint of ease of processing, it is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and even more preferably 30 nm or more. The above-mentioned average fiber diameter is a value obtained as a sphere-converted diameter (volume average particle diameter) of particles when the accumulated volume is 50% by a laser diffraction/scattering method particle size distribution meter.

上記平均繊維径は、以下の方法で測定することができる。(A)セルロースナノファイバーを固形分40質量%として、プラネタリーミキサー(例えば(株)品川工業所製、5DM-03-R、撹拌羽根はフック型)中において、126rpmで、室温常圧下で30分間混練し、次いで0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(例えば日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」処理条件)を用い、回転数15,000rpm×5分間で分散させ、遠心分離機(例えば久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」、ロータータイプRA-400型)を用い、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m/sで45分間遠心処理し、遠心後の上澄みを採取する。この上澄み液を用いて、レーザー回折/散乱法粒度分布計(例えば堀場製作所(株)製、商品名「LA-910」又は商品名「LA-950」、超音波処理1分、屈折率1.20)により得られた体積頻度粒度分布における積算50%粒子径(すなわち、粒子全体の体積に対して、積算体積が50%になるときの粒子の球形換算直径)を、体積平均粒子径とする。 The average fiber diameter can be measured by the following method. (A) With cellulose nanofiber as a solid content of 40% by mass, in a planetary mixer (for example, Shinagawa Kogyosho Co., Ltd., 5DM-03-R, stirring blades are hook type) at 126 rpm, 30 at room temperature and normal pressure. Knead for minutes, then make a pure water suspension at a concentration of 0.5% by mass, and use a high shear homogenizer (for example, Nippon Seiki Co., Ltd., product name "Excel Auto Homogenizer ED-7" processing conditions), rotation speed Dispersed at 15,000 rpm for 5 minutes, using a centrifuge (for example, manufactured by Kubota Shoji Co., Ltd., trade name "6800 type centrifuge", rotor type RA-400 type), treatment conditions: centrifugal force 39200 m 2 / After centrifugation at 116,000 m 2 /s for 45 minutes, the supernatant is collected, and the supernatant after centrifugation is collected. Using this supernatant liquid, a laser diffraction/scattering method particle size distribution analyzer (for example, manufactured by Horiba Ltd., trade name "LA-910" or trade name "LA-950", ultrasonic treatment for 1 minute, refractive index of 1.00). 20) The cumulative 50% particle diameter in the volume frequency particle size distribution obtained in (i.e., the diameter of the particles when the cumulative volume is 50% of the total volume of the particles) is the volume average particle diameter. .

典型的な態様において、(A)セルロースナノファイバーのL/D比は、20以上である。セルロースナノファイバーのL/D下限は、好ましくは30であり、より好ましくは40であり、より好ましくは50であり、さらにより好ましくは100である。上限は特に限定されないが、取扱い性の観点から好ましくは10000以下である。本開示の樹脂組成物の良好な機械的特性を少量のセルロースナノファイバーで発揮させるために、セルロースナノファイバーのL/D比は上述の範囲内であることが望ましい。 In a typical embodiment, (A) the cellulose nanofibers have an L/D ratio of 20 or more. The lower limit of L/D of cellulose nanofibers is preferably 30, more preferably 40, more preferably 50, and even more preferably 100. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 10,000 or less from the viewpoint of handleability. In order for the resin composition of the present disclosure to exhibit good mechanical properties with a small amount of cellulose nanofibers, the L/D ratio of the cellulose nanofibers is preferably within the range described above.

本開示で、セルロースナノファイバーの長さ、径、及びL/D比は、セルロースナノファイバーの各々の水分散液を、高剪断ホモジナイザー(例えば日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」)を用い、処理条件:回転数15,000rpm×5分間で分散させた水分散体を、0.1~0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを測定サンプルとし、光学顕微鏡、又は高分解能走査型顕微鏡(SEM)、又は原子間力顕微鏡(AFM)で計測して求める。具体的には、少なくとも100本のセルロースナノファイバーが観測されるように倍率が調整された観察視野にて、無作為に選んだ100本のセルロースナノファイバーの長さ(L)及び径(D)を計測し、比(L/D)を算出する。また、本開示のセルロースナノファイバーの長さ及び径とは、上記100本のセルロースの数平均値である。 In the present disclosure, the length, diameter, and L/D ratio of cellulose nanofibers are determined by subjecting each aqueous dispersion of cellulose nanofibers to a high-shear homogenizer (for example, Nippon Seiki Co., Ltd., trade name "Excel Auto Homogenizer ED"). -7”), treatment conditions: a water dispersion dispersed at a rotation speed of 15,000 rpm for 5 minutes, diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, cast on mica, and air-dried The resulting product is used as a measurement sample, and measured with an optical microscope, high-resolution scanning microscope (SEM), or atomic force microscope (AFM). Specifically, the length (L) and diameter (D) of 100 randomly selected cellulose nanofibers in an observation field whose magnification is adjusted so that at least 100 cellulose nanofibers can be observed. is measured and the ratio (L/D) is calculated. Moreover, the length and diameter of the cellulose nanofibers of the present disclosure are the number average values of the 100 cellulose fibers.

樹脂組成物中及び樹脂成形体中のセルロースナノファイバーの各々の長さ、径、及びL/D比は、組成物の樹脂成分を溶解できる有機又は無機の溶媒に組成物中の樹脂成分を溶解させ、セルロースを分離し、前記溶媒で十分に洗浄した後、溶媒を純水又は分散可能な有機溶媒に置換した水分散液を作製し、セルロース濃度を、0.1~0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを測定サンプルとして上述の測定方法により測定することで確認することができる。この際、無作為に選んだ100本以上のセルロースで測定を行う。 The length, diameter, and L/D ratio of each of the cellulose nanofibers in the resin composition and the resin molding are determined by dissolving the resin component in the composition in an organic or inorganic solvent capable of dissolving the resin component in the composition. After separating the cellulose and sufficiently washing with the solvent, an aqueous dispersion is prepared by replacing the solvent with pure water or a dispersible organic solvent, and the cellulose concentration is adjusted to 0.1 to 0.5% by mass. It can be confirmed by diluting it with pure water, casting it on mica, air-drying it, and measuring it as a measurement sample by the above-described measurement method. At this time, 100 or more randomly selected cellulose fibers are measured.

(A)セルロースナノファイバーは、パルプ等を100℃以上の熱水等で処理し、ヘミセルロース部分を加水分解して脆弱化したのち、高圧ホモジナイザー、マイクロフリュイダイザー、ボールミル、ディスクミル等を用いた粉砕法により解繊したセルロースであってよい。一態様において、(A)セルロースナノファイバーは、L/D比が30以上、かつセルロースパルプ(すなわち、L/D比が40以上かつ繊維径が1000nmを超えるもの)に分類されないものであってよい。 (A) Cellulose nanofibers are obtained by treating pulp or the like with hot water at 100°C or higher, hydrolyzing the hemicellulose portion to make it brittle, and then pulverizing using a high-pressure homogenizer, microfluidizer, ball mill, disc mill, or the like. It may be cellulose defibrated by a method. In one aspect, (A) the cellulose nanofibers may have an L/D ratio of 30 or more and are not classified as cellulose pulp (i.e., those having an L/D ratio of 40 or more and a fiber diameter exceeding 1000 nm). .

本開示における(A)セルロースナノファイバーの変性物としては、エステル化剤、シリル化剤、イソシアネート化合物、ハロゲン化アルキル化剤、酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物から選択される1種以上の変性剤により変性されたものが挙げられる。好ましい態様において、(A)セルロースナノファイバーは、未変性物、又はオキソ酸変性基(すなわちセルロースの水酸基がオキソ酸(例えばカルボン酸)又はその塩(例えばカルボン酸塩)で変換されている部位)不含有の変性物であり、この好ましい変性物の例は上記で列挙した変性剤による変性物である。 (A) Modified cellulose nanofibers in the present disclosure include one or more modifiers selected from an esterifying agent, a silylating agent, an isocyanate compound, a halogenated alkylating agent, an alkylene oxide and/or a glycidyl compound. Modified ones are included. In a preferred embodiment, (A) the cellulose nanofiber is an unmodified product or an oxoacid-modified group (that is, a site where the hydroxyl group of cellulose is converted with an oxoacid (e.g., carboxylic acid) or a salt thereof (e.g., carboxylate)). Non-containing modifications, examples of which are preferred modifications are modifications with the modifiers listed above.

変性剤としてのエステル化剤は、(A)セルロースナノファイバーの表面のヒドロキシル基と反応してこれをエステル化できる少なくとも一つの官能基を有する有機化合物を包含する。またエステル化は国際公開第2017/159823号の段落[0108]に記載の方法で実施できる。エステル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。 Esterifying agents as modifiers include (A) organic compounds having at least one functional group capable of reacting with and esterifying hydroxyl groups on the surface of cellulose nanofibers. Esterification can be carried out by the method described in paragraph [0108] of WO2017/159823. Esterifying agents may be commercially available reagents or products.

エステル化剤の好適例としては、特に限定されないが、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物、並びに、これらから任意に選ばれる、対称無水物(無水酢酸、無水マレイン酸、シクロヘキサン-カルボン酸無水物、ベンゼン-スルホン酸無水物)、混合酸無水物(酪酸-吉草酸無水物)、環状無水物(無水コハク酸、無水フタル酸、ナフタレン-1,8:4,5-テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン-1,2,3,4-テトラカルボン酸3,4-無水物)、エステル酸無水物(酢酸3-(エトキシカルボニル)プロパン酸無水物、炭酸ベンゾイルエチル)等が挙げられる。 Preferable examples of the esterifying agent include, but are not limited to, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, iso Aliphatic monocarboxylic acids such as butyric acid; Alicyclic monocarboxylic acids such as cyclohexanecarboxylic acid; Aromatics such as benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, and phenylacetic acid monocarboxylic acids; and any mixtures thereof, and any symmetrical anhydrides (acetic anhydride, maleic anhydride, cyclohexane-carboxylic anhydride, benzene-sulfonic anhydride) selected from these, mixed anhydride (butyric-valeric anhydride), cyclic anhydride (succinic anhydride, phthalic anhydride, naphthalene-1,8:4,5-tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane-1,2,3, 4-tetracarboxylic acid 3,4-anhydride), ester acid anhydrides (acetic acid 3-(ethoxycarbonyl)propanoic anhydride, benzoylethyl carbonate), and the like.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸、無水酢酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、及び無水フタル酸が好ましく使用可能である。 Among these, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, benzoic acid, Acetic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, and phthalic anhydride can preferably be used.

変性剤としてのシリル化剤は、セルロースの表面のヒドロキシル基又はその加水分解後の基と反応できる少なくとも一つの反応性基を有するSi含有化合物を包含する。シリル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。 Silylating agents as modifiers include Si-containing compounds having at least one reactive group capable of reacting with the surface hydroxyl groups of cellulose or groups after hydrolysis thereof. Silylating agents may be commercially available reagents or products.

シリル化剤の好適例としては、特に限定されないが、クロロジメチルイソプロピルシラン、クロロジメチルブチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、クロロジメチルドデシルシラン、クロロジメチルオクタデシルシラン、クロロジメチルフェニルシラン、クロロ(1-ヘキセニル)ジメチルシラン、ジクロロヘキシルメチルシラン、ジクロロヘプチルメチルシラン、トリクロロオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、1,3-ジビニル-1,3-ジフェニル-1,3-ジメチル-ジシラザン、1,3-N-ジオクチルテトラメチル-ジシラザン、ジイソブチルテトラメチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、N-ジプロピルテトラメチルジシラザン、N-ジブチルテトラメチルジシラザン又は1,3-ジ(パラ-t-ブチルフェネチル)テトラメチルジシラザン、N-トリメチルシリルアセトアミド、N-メチルジフェニルシリルアセトアミド、N-トリエチルシリルアセトアミド、t-ブチルジフェニルメトキシシラン、オクタデシルジメチルメトキシシラン、ジメチルオクチルメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、等が挙げられる。 Suitable examples of the silylating agent include, but are not limited to, chlorodimethylisopropylsilane, chlorodimethylbutylsilane, chlorodimethyloctylsilane, chlorodimethyldodecylsilane, chlorodimethyloctadecylsilane, chlorodimethylphenylsilane, chloro(1-hexenyl) dimethylsilane, dichlorohexylmethylsilane, dichloroheptylmethylsilane, trichlorooctylsilane, hexamethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,3 -diphenyl-1,3-dimethyl-disilazane, 1,3-N-dioctyltetramethyl-disilazane, diisobutyltetramethyldisilazane, diethyltetramethyldisilazane, N-dipropyltetramethyldisilazane, N-dibutyltetramethyldisilazane silazane or 1,3-di(para-t-butylphenethyl)tetramethyldisilazane, N-trimethylsilylacetamide, N-methyldiphenylsilylacetamide, N-triethylsilylacetamide, t-butyldiphenylmethoxysilane, octadecyldimethylmethoxysilane, dimethyloctylmethoxysilane, octylmethyldimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, octyltriethoxysilane, and the like.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からヘキサメチルジシラザン、オクタデシルジメチルメトキシシラン、ジメチルオクチルメトキシシラン、及びトリメチルエトキシシランが好ましく使用可能である。 Among these, hexamethyldisilazane, octadecyldimethylmethoxysilane, dimethyloctylmethoxysilane, and trimethylethoxysilane are preferably used in terms of reactivity, stability, price, and the like.

変性剤としてのハロゲン化アルキル化剤は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応してこれをハロゲン化アルキル化できる少なくとも一つの官能基を有する有機化合物を包含する。ハロゲン化アルキル化剤は市販の試薬又は製品であってもよい。 Haloalkylating agents as modifiers include organic compounds having at least one functional group capable of reacting with and haloalkylating hydroxyl groups on the surface of cellulose. Halogenated alkylating agents may be commercially available reagents or products.

ハロゲン化アルキル化剤の好適例としては、特に限定されないが、クロロプロパン、クロロブタン、ブロモプロパン、ブロモヘキサン、ブロモヘプタン、ヨードメタン、ヨードエタン、ヨードオクタン、ヨードオクタデカン、ヨードベンゼン等を用いることが出来る。これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からブロモヘキサン、及びヨードオクタンが好ましく使用可能である。 Preferred examples of the halogenated alkylating agent include, but are not limited to, chloropropane, chlorobutane, bromopropane, bromohexane, bromoheptane, iodomethane, iodoethane, iodooctane, iodooctadecane, iodobenzene, and the like. Among these, bromohexane and iodooctane are preferably used in terms of reactivity, stability, price, and the like.

変性剤としてのイソシアネート化合物は、(A)セルロースナノファイバーの表面のヒドロキシル基と反応できるイソシアネート基を少なくとも一つ有する有機化合物を包含する。またイソシアネート化合物は、特定の温度でブロック基が脱離してイソシアネート基を再生する事が可能なブロックイソシアネート化合物であってもよく、また、ポリイソシアネートの2量体若しくは3量体、ビューレット化イソシアネートなどの変性体、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)等であってもよい。これらは市販の試薬又は製品であってもよい。 The isocyanate compound as a modifier includes (A) an organic compound having at least one isocyanate group capable of reacting with a hydroxyl group on the surface of the cellulose nanofiber. The isocyanate compound may be a blocked isocyanate compound capable of regenerating the isocyanate group by elimination of the blocking group at a specific temperature. and polymethylene polyphenyl polyisocyanate (polymeric MDI). These may be commercially available reagents or products.

イソシアネート化合物の好適例としては、特に限定されないが、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、ブロックイソシアネート化合物、ポリイソシアネート等が挙げられる。例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネート、3-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン)、トリレンジイソシアネート(TDI)、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート)、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、α,α,α,α-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、上記イソシアネート化合物にオキシム系ブロック剤、フェノール系ブロック剤、ラクタム系ブロック剤、アルコール系ブロック剤、活性メチレン系ブロック剤、アミン系ブロック剤、ピラゾール系ブロック剤、重亜硫酸塩系ブロック剤、又はイミダゾール系ブロック剤を反応させたブロックイソシアネート化合物、等が挙げられる。 Suitable examples of isocyanate compounds include, but are not particularly limited to, aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, blocked isocyanate compounds, and polyisocyanates. For example, tetramethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, 3-methylpentane-1,5-diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl) cyclohexane), tolylene diisocyanate (TDI), 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 4,4′-dibenzyl diisocyanate, 1,5- naphthylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate), dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, α,α,α,α-tetramethylxylylene diisocyanate, the above isocyanate compounds Reaction with oxime blocking agent, phenol blocking agent, lactam blocking agent, alcohol blocking agent, active methylene blocking agent, amine blocking agent, pyrazole blocking agent, bisulfite blocking agent, or imidazole blocking agent and the like.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点からTDI、MDI、ヘキサメチレンジイソシアネート、及び、ヘキサメチレンジイソシアネート変性体とヘキサメチレンジイソシアネートとを原料とするブロック化イソシアネートが好ましく使用可能である。 Among these, TDI, MDI, hexamethylene diisocyanate, and blocked isocyanate made from modified hexamethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate are preferably used from the viewpoint of reactivity, stability, price, and the like.

前記ブロックイソシアネート化合物のブロック基の解離温度は、反応性、安定性の観点から、上限値が好ましくは210℃であり、より好ましくは190℃であり、さらに好ましくは150℃である。また下限値は好ましくは70℃であり、より好ましくは80℃であり、さらに好ましくは110℃である。ブロック基の解離温度がこの範囲となるようなブロック剤としては、メチルエチルケトンオキシム、オルト-セカンダリーブチルフェノール、カプロラクタム、重亜硫酸ナトリウム、3,5-ジメチルピラゾール、2-メチルイミダゾール等が挙げられる。 The upper limit of the dissociation temperature of the blocking group of the blocked isocyanate compound is preferably 210°C, more preferably 190°C, and still more preferably 150°C, from the viewpoint of reactivity and stability. The lower limit is preferably 70°C, more preferably 80°C, and even more preferably 110°C. Blocking agents whose dissociation temperature of the blocking group falls within this range include methyl ethyl ketone oxime, ortho-secondary butylphenol, caprolactam, sodium bisulfite, 3,5-dimethylpyrazole, 2-methylimidazole and the like.

変性剤としての酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物は、セルロースの表面のヒドロキシル基と反応できる酸化アルキレン基、グリシジル基及び/又はエポキシ基を少なくとも一つ有する有機化合物を包含する。酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物は市販の試薬又は製品であってもよい。 Alkylene oxide and/or glycidyl compounds as modifiers include organic compounds having at least one alkylene oxide group, glycidyl group and/or epoxy group capable of reacting with hydroxyl groups on the surface of cellulose. Alkylene oxide and/or glycidyl compounds may be commercially available reagents or products.

酸化アルキレン及び/又はグリシジル化合物の好適例としては、特に限定されないが、例えば、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、2-メチルオクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p-ターシャリーブチルフェニルグリシジルエーテル、sec-ブチルフェニルグリシジルエーテル、n-ブチルフェニルグリシジルエーテル、フェニルフェノールグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ジブロモクレジルグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル;グリシジルアセテート、グリシジルステアレート等のグリシジルエステル;エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリブチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル等の多価アルコールグリシジルエーテルが挙げられる。 Preferred examples of the alkylene oxide and/or glycidyl compound are not particularly limited, but examples include methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, 2-methyloctyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, p -glycidyl ethers such as tertiary butylphenyl glycidyl ether, sec-butylphenyl glycidyl ether, n-butylphenyl glycidyl ether, phenylphenol glycidyl ether, cresyl glycidyl ether and dibromocresyl glycidyl ether; glycidyl acetate, glycidyl stearate and the like; Glycidyl ester; ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene Glycol diglycidyl ether, polybutylene glycol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether Examples include polyhydric alcohol glycidyl ethers such as ethers.

これらの中でも、反応性、安定性、価格などの点から2-メチルオクチルグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、及びペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテルが好ましく使用可能である。 Among these, 2-methyloctylglycidyl ether, hexamethylene glycol diglycidyl ether, and pentaerythritol tetraglycidyl ether are preferably used from the viewpoints of reactivity, stability, price, and the like.

(A)セルロースナノファイバーは、組成物の樹脂成分を溶解できる有機又は無機の溶媒に組成物中の樹脂成分を溶解させ、セルロースを分離し、前記溶媒で充分に洗浄した後、分離したセルロースを熱分解又は加水分解処理することにより確認できる。又は直接1H-NMR、13C-NMR測定を行うことにより確認する事が出来る。 (A) Cellulose nanofibers are obtained by dissolving the resin component in the composition in an organic or inorganic solvent capable of dissolving the resin component of the composition, separating the cellulose, thoroughly washing with the solvent, and then removing the separated cellulose. It can be confirmed by thermal decomposition or hydrolysis treatment. Alternatively, it can be confirmed by directly performing 1 H-NMR and 13 C-NMR measurements.

一態様である、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)の全体に対する(A)セルロースナノファイバーの配合量は、それぞれ、良好な再分散性の観点から、好ましくは1質量%以上、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、樹脂組成物及び樹脂成形体における十分な機械物性を得る観点から、好ましくは50質量%以下、好ましくは40質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。 The amount of (A) cellulose nanofibers in the entire cellulose nanofiber composition (e.g., water-containing dispersion and dry body), which is one embodiment, is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of good redispersibility. , preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and from the viewpoint of obtaining sufficient mechanical properties in the resin composition and the resin molded article, preferably 50% by mass or less, preferably 40% by mass or less, and more Preferably, it is 20% by mass or less.

一態様である、樹脂組成物及び樹脂成形体の全体に対する(A)セルロースナノファイバーの配合量は、それぞれ、良好な機械的特性、熱安定性及び耐久性の観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上であり、良好な成形性を得る観点から、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。 The content of (A) cellulose nanofibers in the entire resin composition and resin molding, which is one embodiment, is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of good mechanical properties, thermal stability and durability, respectively. , More preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and from the viewpoint of obtaining good moldability, preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less is.

セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の(A)セルロースナノファイバーの量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。セルロースナノファイバー乾燥体は水を加え、セルロースナノファイバー含水分散液とする。セルロースナノファイバー含水分散液に対し、遠心分離を行う。これにより沈降物(セルロースナノファイバー及びポリウレタン)と表面処理剤分散液に分離が可能である。沈降物に対し、洗浄溶媒を加え吸引ろ過を行い、不溶分1(セルロースナノファイバー)に分離する。単離したセルロースナノファイバーを乾燥させ、重量を測定することで含有量を算出できる。また、単離したセルロースナノファイバーを熱分解GC-MS、1H-NMR、又は13C-NMR各種分析装置を用いることで定性・定量分析できる。 The amount of (A) cellulose nanofibers in the cellulose nanofiber composition (for example, water-containing dispersion and dry matter) can be easily confirmed by those skilled in the art by common methods. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. Water is added to the dried cellulose nanofibers to obtain a cellulose nanofiber water-containing dispersion. Centrifugation is performed with respect to the cellulose nanofiber water-containing dispersion. This enables separation into sediments (cellulose nanofibers and polyurethane) and the surface treatment agent dispersion. A washing solvent is added to the sediment, and suction filtration is performed to separate the insoluble matter 1 (cellulose nanofibers). The content can be calculated by drying the isolated cellulose nanofibers and measuring the weight. In addition, the isolated cellulose nanofibers can be qualitatively and quantitatively analyzed by using various analyzers such as pyrolysis GC-MS, 1 H-NMR, or 13 C-NMR.

樹脂組成物中及び樹脂成形体中の(A)セルロースナノファイバーの量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。樹脂組成物及び成形体の破断片を用いて樹脂を溶解させる溶媒に樹脂組成物を溶解させて、可溶分1(樹脂及び表面処理剤)と不溶分1(セルロース及び表面処理剤)を分離する。分離後に不溶分1を表面処理剤溶解性溶媒に溶解させ、可溶分2(表面処理剤)と不溶分2(セルロース)に分離する。不溶分2(セルロース)に洗浄溶媒を加え吸引ろ過を行い、セルロースナノファイバーに分離する。単離したセルロースナノファイバーを乾燥させ、重量を測定することで含有量を算出できる。単離したセルロースナノファイバーを熱分解GC-MS、1H-NMR、又は13C-NMR、広角X線回折などの各種分析装置を用いることで定性・定量分析できる。 The amount of (A) cellulose nanofibers in the resin composition and resin molding can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. The resin composition is dissolved in a solvent that dissolves the resin using the resin composition and the fragments of the molded body, and the soluble content 1 (resin and surface treatment agent) and the insoluble content 1 (cellulose and surface treatment agent) are separated. do. After the separation, the insoluble matter 1 is dissolved in a surface treatment agent-dissolving solvent to separate into a soluble matter 2 (surface treatment agent) and an insoluble matter 2 (cellulose). A washing solvent is added to the insoluble matter 2 (cellulose), suction filtration is performed, and cellulose nanofibers are separated. The content can be calculated by drying the isolated cellulose nanofibers and measuring the weight. The isolated cellulose nanofibers can be qualitatively and quantitatively analyzed by using various analyzers such as pyrolysis GC-MS, 1 H-NMR or 13 C-NMR, and wide-angle X-ray diffraction.

≪(B)表面処理剤≫
本開示の(B)表面処理剤は、一態様において水溶性ポリマーであり、一態様において親水性セグメント及び疎水性セグメントを有する。一態様において、(B)表面処理剤は非イオン性界面活性剤である。一態様において、(B)表面処理剤の数平均分子量は200~30000である。本開示で、「水溶性」とは、23℃で100gの水に対して0.1g以上溶解することを意味する。(B)表面処理剤は、例えば、本開示の(E)熱可塑性樹脂と同種のポリマーの変性物(例えば酸変性体、共重合体)、(E)熱可塑性樹脂と異種のポリマー、等であることによって、(E)熱可塑性樹脂とは異なる。典型的な態様において、(E)熱可塑性樹脂が水溶性を有さず、かつ(B)表面処理剤が水溶性を有する。(B)表面処理剤は、例えば(B)表面処理剤を高濃度で含む水分散体の状態で(A)セルロースナノファイバーと混合されてよい。(B)表面処理剤は市販の試薬又は製品であってもよい。
<<(B) Surface treatment agent>>
The (B) surface treatment agent of the present disclosure is a water-soluble polymer in one aspect, and has a hydrophilic segment and a hydrophobic segment in one aspect. In one aspect, (B) the surface treatment agent is a nonionic surfactant. In one embodiment, (B) the surface treatment agent has a number average molecular weight of 200 to 30,000. In the present disclosure, "water-soluble" means that 0.1 g or more dissolves in 100 g of water at 23°C. (B) The surface treatment agent is, for example, (E) a modified polymer of the same type as the thermoplastic resin of the present disclosure (e.g., an acid modified product, a copolymer), (E) a polymer different from the thermoplastic resin, etc. It differs from (E) thermoplastic resins in one way. In a typical embodiment, (E) the thermoplastic resin is not water soluble and (B) the surface treatment agent is water soluble. (B) The surface treatment agent may be mixed with (A) cellulose nanofibers in the form of an aqueous dispersion containing the surface treatment agent (B) at a high concentration, for example. (B) Surface treatment agents may be commercially available reagents or products.

(B)表面処理剤の親水性セグメントは、セルロースの表面との親和性が良好である。疎水性セグメントは、親水性セグメントを介してセルロース同士の凝集を抑制する事が出来る。そのため(B)表面処理剤において親水性セグメント、疎水性セグメントは同一分子内に存在する必要がある。 (B) The hydrophilic segment of the surface treatment agent has good affinity with the surface of cellulose. The hydrophobic segment can suppress aggregation of cellulose through the hydrophilic segment. Therefore, in (B) the surface treatment agent, the hydrophilic segment and the hydrophobic segment must be present in the same molecule.

典型的な態様において、親水性セグメントは、親水性構造(例えば水酸基、カルボキシ基、カルボニル基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、スルホ基等から選ばれる1つ以上の親水性基)を含むことによって、(A)セルロースナノファイバーとの良好な親和性を示す部分である。親水性セグメントとしては、ポリエチレングリコールのセグメント(すなわち複数のオキシエチレンユニットのセグメント)(PEGブロック)、4級アンモニウム塩構造を含む繰り返し単位が含まれるセグメント、ポリビニルアルコールのセグメント、ポリビニルピロリドンのセグメント、ポリアクリル酸のセグメント、カルボキシビニルポリマーのセグメント、カチオン化グアガムのセグメント、ヒドロキシエチルセルロースのセグメント、メチルセルロースのセグメント、カルボキシメチルセルロースのセグメント、ポリウレタンの柔軟なセグメント(ソフトセグメント)(具体的にはジオールセグメント)等を例示できる。好ましい態様において、親水性セグメントは、オキシエチレンユニットを含む。 In a typical embodiment, the hydrophilic segment contains a hydrophilic structure (e.g., one or more hydrophilic groups selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, an amino group, an ammonium group, an amide group, a sulfo group, etc.) (A) is a portion that exhibits good affinity with cellulose nanofibers. The hydrophilic segment includes a segment of polyethylene glycol (that is, a segment of a plurality of oxyethylene units) (PEG block), a segment containing a repeating unit containing a quaternary ammonium salt structure, a segment of polyvinyl alcohol, a segment of polyvinylpyrrolidone, a segment of poly Acrylic acid segment, carboxyvinyl polymer segment, cationized guar gum segment, hydroxyethyl cellulose segment, methyl cellulose segment, carboxymethyl cellulose segment, polyurethane flexible segment (soft segment) (specifically, diol segment), etc. I can give an example. In a preferred embodiment, the hydrophilic segment contains oxyethylene units.

疎水性セグメントとしては、炭素数3以上のアルキレンオキシド単位を有するセグメント(例えば、PPGブロック)、また以下のポリマー構造を含むセグメント等を例示できる:
アクリル系ポリマー、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリヘキサメチレンアジパミド(6,6ナイロン)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(6,9ナイロン)、ポリヘキサメチレンセバカミド(6,10ナイロン)、ポリヘキサメチレンドデカノアミド(6,12ナイロン)、ポリビス(4‐アミノシクロヘキシル)メタンドデカン等の、炭素数4~12の有機ジカルボン酸と炭素数2~13の有機ジアミンとの重縮合物、ω-アミノ酸(例えばω-アミノウンデカン酸)の重縮合物(例えば、ポリウンデカンアミド(11ナイロン)等)、ε-アミノカプロラクタムの開環重合物であるポリカプラミド(6ナイロン)、ε-アミノラウロラクタムの開環重合物であるポリラウリックラクタム(12ナイロン)等の、ラクタムの開環重合物を含むアミノ酸ラクタム、ジアミンとジカルボン酸とから構成されるポリマー、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、疎水性シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂。
Examples of the hydrophobic segment include a segment having an alkylene oxide unit with 3 or more carbon atoms (eg, PPG block), a segment containing the following polymer structure, and the like:
Acrylic polymer, styrene resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyolefin resin, polyhexamethylene adipamide (nylon 6,6), polyhexamethylene azelamide (nylon 6,9), polyhexamethylene Organic dicarboxylic acids with 4 to 12 carbon atoms and 2 to 13 carbon atoms, such as sebacamide (nylon 6,10), polyhexamethylene dodecanoamide (nylon 6,12), polybis(4-aminocyclohexyl)methandodecane, etc. polycondensates with organic diamines, polycondensates of ω-amino acids (such as ω-aminoundecanoic acid) (such as polyundecaneamide (11 nylon), etc.), and polycapramides, which are ring-opening polymers of ε-aminocaprolactam ( 6 nylon), polylauric lactam (12 nylon), which is a ring-opening polymer of ε-aminolaurolactam, amino acid lactams containing ring-opening polymers of lactams, polymers composed of diamines and dicarboxylic acids, polyacetals resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, polyetherketone resins, polyimide resins, fluorine resins, hydrophobic silicone resins, melamine resins, epoxy resins, phenol resins resin.

好ましい態様において、(B)表面処理剤は、分子内に、親水性基としてPEGブロック、及び疎水性基としてPPGブロックを有する。 In a preferred embodiment, (B) the surface treatment agent has a PEG block as a hydrophilic group and a PPG block as a hydrophobic group in its molecule.

(B)表面処理剤は、グラフト共重合体構造、及び/又はブロック共重合体構造を有することができる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、ポリマーアロイとして用いてもよい。またこれら共重合体の部分変性体、又は末端変性体(酸変性)でも良い。 (B) The surface treatment agent can have a graft copolymer structure and/or a block copolymer structure. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When two or more are used in combination, they may be used as a polymer alloy. Partially modified products or terminally modified products (acid-modified) of these copolymers may also be used.

(B)表面処理剤の構造は、特に限定されないが、親水性セグメントをA、疎水性セグメントをBとしたときに、AB型ブロック共重合体、ABA型ブロック共重合体、BAB型ブロック共重合体、ABAB型ブロック共重合体、ABABA型ブロック共重合体、BABAB型共重合体、AとBを含む3分岐型共重合体、AとBを含む4分岐型共重合体、AとBを含む星型共重合体、AとBを含む単環状共重合体、AとBを含む多環状共重合体、AとBを含むかご型共重合体、等が挙げられる。 (B) The structure of the surface treatment agent is not particularly limited. coalescing, ABAB-type block copolymer, ABABA-type block copolymer, BABAB-type copolymer, tri-branched copolymer containing A and B, tetra-branched copolymer containing A and B, A and B star-shaped copolymers containing A and B, monocyclic copolymers containing A and B, polycyclic copolymers containing A and B, cage-shaped copolymers containing A and B, and the like.

(B)表面処理剤の構造は、好ましくはAB型ブロック共重合体、ABA型トリブロック共重合体、AとBを含む3分岐型共重合体、又はAとBを含む4分岐型共重合体であり、より好ましくはABA型トリブロック共重合体、3分岐構造体(すなわちAとBを含む3分岐型共重合体)、又は4分岐構造体(すなわちAとBを含む4分岐型共重合体)である。(A)セルロースナノファイバーとの良好な親和性を確保するために、(B)表面処理剤の構造は上記構造であることが望ましい。 (B) The structure of the surface treatment agent is preferably an AB-type block copolymer, an ABA-type triblock copolymer, a three-branched copolymer containing A and B, or a four-branched copolymer containing A and B. more preferably an ABA-type triblock copolymer, a tri-antennary structure (i.e. a tri-antennary copolymer containing A and B), or a tetra-antennary structure (i.e. a tetra-antennary copolymer containing A and B). polymer). (A) In order to ensure good affinity with cellulose nanofibers, the structure of (B) the surface treatment agent is preferably the above structure.

(B)表面処理剤の好適例としては、親水性セグメントを与える化合物(例えば、ポリエチレングリコール)、疎水性セグメントを与える化合物(例えば、ポリプロピレングリコール、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(PTMEG)、ポリブタジエンジオール等)をそれぞれ1種以上用いて得られる共重合体(例えば、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのブロック共重合体、テトラヒドロフランとエチレンオキシドとのブロック共重合体)等が挙げられる。表面処理剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、ポリマーアロイとして用いてもよい。また、上記した共重合体が変性されたもの(例えば、不飽和カルボン酸、その酸無水物又はその誘導体から選ばれる少なくとも1種の化合物により変性されたもの)も用いることもできる。 (B) Suitable examples of the surface treatment agent include compounds that provide a hydrophilic segment (e.g., polyethylene glycol), compounds that provide a hydrophobic segment (e.g., polypropylene glycol, poly(tetramethylene ether) glycol (PTMEG), polybutadiene diol). etc.) (for example, a block copolymer of propylene oxide and ethylene oxide, a block copolymer of tetrahydrofuran and ethylene oxide), and the like. The surface treatment agents may be used singly or in combination of two or more. When two or more are used in combination, they may be used as a polymer alloy. In addition, modified copolymers (for example, modified with at least one compound selected from unsaturated carboxylic acids, their acid anhydrides and their derivatives) can also be used.

これらの中でも、耐熱性(臭気性)及び機械特性の観点から、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体、ポリエチレングリコールとポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール(PTMEG)の共重合体、及びこれらの混合物が好ましく挙げられ、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体が、取り扱い性・コストの観点からより好ましい。 Among these, copolymers of polyethylene glycol and polypropylene glycol, copolymers of polyethylene glycol and poly(tetramethylene ether) glycol (PTMEG), and mixtures thereof are preferred from the viewpoint of heat resistance (odor resistance) and mechanical properties. A copolymer of polyethylene glycol and polypropylene glycol is preferred, and a copolymer of polyethylene glycol and polypropylene glycol is more preferred from the viewpoint of handleability and cost.

典型的な態様において、(B)表面処理剤は曇点を有する。親水性部位としてポリオキシエチレン鎖等のポリエーテル鎖をもつ非イオン性界面活性剤の水溶液の温度を上昇させていくと、透明又は半透明であった水溶液がある温度(この温度を曇点という)で白濁する現象がみられる。すなわち、低温で透明又は半透明である水溶液を加温した際に、ある温度を境に非イオン性界面活性剤の溶解度が急激に低下し、それまで溶けていた界面活性剤同士が凝集・白濁して、水と分離する。これは、高温になると非イオン性界面活性剤が水和力を失う(ポリエーテル鎖と水との水素結合が切れ水への溶解度が急激に下がる)ためと考えられる。曇点はポリエーテル鎖が長いほど低い傾向にある。曇点以下の温度であれば、水に任意の割合で溶解することから、曇点は、(B)表面処理剤における親水性の尺度となる。 In a typical embodiment, (B) the surface treatment agent has a cloud point. When the temperature of an aqueous solution of a nonionic surfactant having a polyether chain such as a polyoxyethylene chain as a hydrophilic moiety is increased, the temperature at which the aqueous solution was transparent or translucent (this temperature is called the cloud point) ), a phenomenon of clouding is observed. That is, when an aqueous solution that is transparent or translucent at low temperatures is heated, the solubility of the nonionic surfactant drops sharply at a certain temperature, causing the previously dissolved surfactants to aggregate and become cloudy. and separate from the water. This is presumably because the nonionic surfactant loses its hydrating power at high temperatures (the hydrogen bond between the polyether chain and water breaks and the solubility in water sharply drops). The cloud point tends to be lower as the polyether chain is longer. Since it dissolves in water at any ratio at a temperature below the clouding point, the clouding point is a measure of the hydrophilicity of the surface treatment agent (B).

(B)表面処理剤の曇点は以下の方法で測定する事ができる。音叉型振動式粘度計(例えば株式会社エー・アンド・デイ社製SV-10A)を用いて、(A)表面処理剤の水溶液を0.5質量%、1.0質量%、5質量%に調整し、温度0~100℃の範囲で測定を行う。この時、各濃度において変曲点(粘度の上昇変化、又は水溶液が曇化した点)を示した部分を曇点とする。 (B) The cloud point of the surface treatment agent can be measured by the following method. Using a tuning fork type vibration viscometer (for example, SV-10A manufactured by A&D Co., Ltd.), the aqueous solution of (A) surface treatment agent is 0.5% by mass, 1.0% by mass, and 5% by mass. Adjust and measure in the temperature range of 0 to 100°C. At this time, the part showing the inflection point (increasing change in viscosity or the point at which the aqueous solution becomes cloudy) at each concentration is defined as the cloud point.

(B)表面処理剤の曇点の下限値は、取扱い性の観点から、好ましくは10℃であり、より好ましくは20℃であり、最も好ましくは30℃である。また、当該曇点の上限値は、特に限定されないが、好ましくは120℃であり、より好ましくは110℃であり、さらに好ましくは100℃であり、最も好ましくは60℃である。(A)セルロースナノファイバーとの良好な親和性を確保するために、(B)表面処理剤の曇点は上述の範囲内にあることが望ましい。 (B) The lower limit of the cloud point of the surface treatment agent is preferably 10°C, more preferably 20°C, and most preferably 30°C, from the viewpoint of handleability. Although the upper limit of the cloud point is not particularly limited, it is preferably 120°C, more preferably 110°C, still more preferably 100°C, and most preferably 60°C. (A) In order to ensure good affinity with cellulose nanofibers, the cloud point of (B) the surface treatment agent is desirably within the above range.

(B)表面処理剤の融点の下限値は、樹脂組成物を可塑化しない観点から、好ましくは-35℃であり、より好ましくは-10℃であり、最も好ましくは0℃であり、上限値は、操作性の観点から、好ましくは70℃であり、より好ましくは30℃であり、最も好ましくは10℃である。 (B) The lower limit of the melting point of the surface treatment agent is preferably −35° C., more preferably −10° C., most preferably 0° C., from the viewpoint of not plasticizing the resin composition, and the upper limit is preferably 70°C, more preferably 30°C, and most preferably 10°C from the viewpoint of operability.

(B)表面処理剤の親水性セグメントと疎水性セグメントとの質量比率(疎水性セグメント分子量/親水性セグメント分子量)の下限値は特に限定されないが、好ましくは0であり、より好ましくは0.1であり、さらに好ましくは0.5であり、最も好ましくは1である。また、当該親水性セグメントと疎水性セグメントとの質量比率(疎水性セグメント分子量/親水性セグメント分子量)の上限値は、水への溶解性の観点から好ましくは199、より好ましくは100、さらに好ましくは50、最も好ましくは20である。(A)セルロースナノファイバーとの良好な親和性を確保するために、(B)表面処理剤の上記比率は上述の範囲内にあることが望ましい。 (B) The lower limit of the mass ratio of the hydrophilic segment to the hydrophobic segment (hydrophobic segment molecular weight/hydrophilic segment molecular weight) of the surface treatment agent is not particularly limited, but is preferably 0, more preferably 0.1. , more preferably 0.5, and most preferably 1. In addition, the upper limit of the mass ratio of the hydrophilic segment and the hydrophobic segment (hydrophobic segment molecular weight/hydrophilic segment molecular weight) is preferably 199, more preferably 100, more preferably 100, from the viewpoint of solubility in water. 50, most preferably 20. (A) In order to ensure good affinity with cellulose nanofibers, the ratio of (B) the surface treatment agent is preferably within the above range.

(B)表面処理剤の数平均分子量の下限値は、樹脂組成物調製時の臭気性、及び成形時の成形性を向上させる観点から、好ましくは200であり、より好ましくは250であり、さらに好ましくは300であり、最も好ましくは500である。また、当該数平均分子量の上限値は、取扱い性の観点から、好ましくは30000であり、より好ましくは25000、さらに好ましくは23000、さらに好ましくは20000、さらに好ましくは10000、最も好ましくは5000である。(A)セルロースナノファイバーとの良好な親和性を確保するために、(B)表面処理剤の数平均分子量は上述の範囲内にあることが望ましい。 (B) The lower limit of the number average molecular weight of the surface treatment agent is preferably 200, more preferably 250, from the viewpoint of improving odor resistance during preparation of the resin composition and moldability during molding. Preferably 300, most preferably 500. The upper limit of the number average molecular weight is preferably 30,000, more preferably 25,000, still more preferably 23,000, still more preferably 20,000, even more preferably 10,000, and most preferably 5,000 from the viewpoint of handleability. (A) In order to ensure good affinity with cellulose nanofibers, the number average molecular weight of (B) the surface treatment agent is preferably within the above range.

(B)表面処理剤の親水性セグメントの分子量の下限値は、セルロースナノファイバーとの親和性の観点から、好ましくは100、より好ましくは150、最も好ましくは200であり、上限値は、水への溶解性の観点から、好ましくは20000、より好ましくは15000、最も好ましくは10000である。 (B) The lower limit of the molecular weight of the hydrophilic segment of the surface treatment agent is preferably 100, more preferably 150, and most preferably 200, from the viewpoint of affinity with cellulose nanofibers. is preferably 20,000, more preferably 15,000, and most preferably 10,000, from the viewpoint of the solubility of

(B)表面処理剤の疎水性セグメントの分子量の下限値は、樹脂中へのセルロースナノファイバーの分散性の観点から、好ましくは100、より好ましくは150、最も好ましくは200、上限値は、水への溶解性の観点から、好ましくは10000、より好ましくは5000、最も好ましくは4000である。 (B) The lower limit of the molecular weight of the hydrophobic segment of the surface treatment agent is preferably 100, more preferably 150, and most preferably 200, from the viewpoint of the dispersibility of the cellulose nanofibers in the resin, and the upper limit is water. It is preferably 10,000, more preferably 5,000, and most preferably 4,000 from the viewpoint of solubility in .

一態様の、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)において、(B)表面処理剤の好ましい量は、組成物全体に対し、0.1~50質量%である。上限量は、より好ましくは20質量%、さらにより好ましくは10質量%、さらにより好ましくは5質量%、特に好ましくは3質量%である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.2質量%、より好ましくは0.5質量%、最も好ましくは1質量%である。 In one aspect of the cellulose nanofiber composition (eg, water-containing dispersion and dry matter), the preferred amount of (B) the surface treatment agent is 0.1 to 50% by mass relative to the entire composition. The upper limit is more preferably 20% by mass, still more preferably 10% by mass, even more preferably 5% by mass, and particularly preferably 3% by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.2% by mass, more preferably 0.5% by mass, and most preferably 1% by mass.

樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(B)表面処理剤の好ましい量は、樹脂組成物又は樹脂成形体の全体に対し、(B)表面処理剤が0.1~50質量%の範囲内である。上限量は、より好ましくは18質量%、さらに好ましくは15質量%、さらにより好ましくは10質量%、特に好ましくは5質量%である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.1質量%、より好ましくは0.2質量%、最も好ましくは0.5質量%である。(B)表面処理剤の上限量を上記とする事で、樹脂組成物の可塑化を抑制し、強度を良好に保つことが出来る。また、(B)表面処理剤の下限量を上記とすることで、(E)熱可塑性樹脂中の(A)セルロースナノファイバーの分散性を高めることができる。 In each of the resin composition and the resin molded article, the preferred amount of the (B) surface treatment agent is in the range of 0.1 to 50% by mass of the (B) surface treatment agent with respect to the entire resin composition or resin molded article. is within. The upper limit is more preferably 18% by mass, still more preferably 15% by mass, even more preferably 10% by mass, and particularly preferably 5% by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.1% by mass, more preferably 0.2% by mass, and most preferably 0.5% by mass. By setting the upper limit of the surface treatment agent (B) to the above range, plasticization of the resin composition can be suppressed, and good strength can be maintained. Further, by setting the lower limit amount of (B) the surface treatment agent as above, the dispersibility of (A) cellulose nanofibers in (E) thermoplastic resin can be enhanced.

セルロースナノファイバーを含有する組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)、樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(B)表面処理剤の好ましい量は、(A)セルロースナノファイバー100質量部に対し、(B)表面処理剤が0.1~100質量部の量の範囲内である。上限量は、より好ましくは99質量部、より好ましくは90質量部、より好ましくは80質量部、さらにより好ましくは70質量部、さらにより好ましくは50質量部、特に好ましくは40質量部である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.1質量部、より好ましくは0.5質量部、最も好ましくは1質量部である。(B)表面処理剤の上限量を上記とする事で、樹脂組成物及び樹脂成形体における可塑化を抑制し、強度を良好に保つことが出来る。また、(B)表面処理剤の下限量を上記とすることで、(A)セルロースナノファイバーの再分散性を高めることができる。 In each of the cellulose nanofiber-containing composition (e.g., water-containing dispersion and dried body), resin composition, and resin molding, the preferred amount of (B) surface treatment agent is (A) per 100 parts by mass of cellulose nanofibers. On the other hand, the amount of (B) the surface treatment agent is in the range of 0.1 to 100 parts by mass. The upper limit is more preferably 99 parts by mass, more preferably 90 parts by mass, more preferably 80 parts by mass, still more preferably 70 parts by mass, still more preferably 50 parts by mass, and particularly preferably 40 parts by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.1 parts by mass, more preferably 0.5 parts by mass, and most preferably 1 part by mass. By setting the upper limit of the surface treatment agent (B) to the above range, it is possible to suppress plasticization in the resin composition and the resin molding, and to maintain good strength. Further, by setting the lower limit amount of the (B) surface treatment agent to the above, the redispersibility of the (A) cellulose nanofibers can be enhanced.

本開示の(B)表面処理剤は、好ましくはHLB値が0.1以上12未満である。本開示では、HLB値を以下のグリフィン法による式より求めることができる。下記式1において、「親水基の式量の総和/分子量」とは、親水基の質量%である。
式1) グリフィン法:HLB値=20×(親水基の式量の総和/分子量)
The (B) surface treatment agent of the present disclosure preferably has an HLB value of 0.1 or more and less than 12. In the present disclosure, the HLB value can be obtained from the Griffin method formula below. In the following formula 1, "sum of formula weights of hydrophilic groups/molecular weight" is mass % of hydrophilic groups.
Formula 1) Griffin method: HLB value = 20 x (sum of formula weights of hydrophilic groups/molecular weight)

本開示の(B)表面処理剤は、HLB値の下限値は水への易溶解性の観点から、特に限定されないが、好ましくは0.1であり、より好ましくは0.2であり、最も好ましくは1である。また、当該HLB値の上限値は、水・有機溶媒への再分散性の観点から、好ましくは12未満であり、より好ましくは10であり、さらに好ましくは8であり、さらに好ましくは7.5であり、最も好ましくは7である。水や有機溶媒への再分散性に優れるためには、(B)表面処理剤の、HLB値は上述の範囲内にあることが望ましい。また、有機溶媒への再分散性に優れることは、すなわち樹脂への分散性に優れことを意味する。尚、HLB値とは、界面活性剤の疎水性と親水性のバランスを示す値であり、1~20までの値をとり、数値が小さいほど疎水性が強く、数値が大きくなると親水性が強いことを示す。 In the surface treatment agent (B) of the present disclosure, the lower limit of the HLB value is not particularly limited from the viewpoint of easy solubility in water, but is preferably 0.1, more preferably 0.2, and most 1 is preferred. In addition, the upper limit of the HLB value is preferably less than 12, more preferably 10, still more preferably 8, still more preferably 7.5, from the viewpoint of redispersibility in water and organic solvents. and most preferably 7. The HLB value of the surface treatment agent (B) is preferably within the range described above for excellent redispersibility in water and organic solvents. Further, excellent redispersibility in organic solvents means excellent dispersibility in resins. The HLB value is a value that indicates the balance between hydrophobicity and hydrophilicity of a surfactant, and takes values from 1 to 20. The smaller the value, the stronger the hydrophobicity, and the larger the value, the stronger the hydrophilicity. indicates that

セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の(B)表面処理剤の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。セルロースナノファイバー乾燥体は水を加え、セルロースナノファイバー含水分散液とする。セルロースナノファイバー含水分散液に対し、遠心分離を行う。これにより沈降物(セルロースナノファイバー)と表面処理剤分散液に分離が可能である。表面処理剤分散液を濃縮(乾燥・風乾・減圧乾燥等)させることで(B)表面処理剤の定量が可能である。濃縮後の(B)表面処理剤について、熱分解GC-MS、1H-NMR、又は13C-NMRなどの各種分析装置によって同定及び分子量の測定を行うことができる。 The amount of (B) the surface treatment agent in the cellulose nanofiber composition (eg, water-containing dispersion and dried body) can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. Water is added to the dried cellulose nanofibers to obtain a cellulose nanofiber water-containing dispersion. Centrifugation is performed with respect to the cellulose nanofiber water-containing dispersion. As a result, the sediment (cellulose nanofibers) and the surface treatment agent dispersion can be separated. By concentrating (drying, air-drying, drying under reduced pressure, etc.) the surface-treating agent dispersion, (B) the surface-treating agent can be quantified. The (B) surface-treating agent after concentration can be identified and measured for molecular weight by various analyzers such as pyrolysis GC-MS, 1 H-NMR, or 13 C-NMR.

樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(B)表面処理剤の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。樹脂組成物又は樹脂成形体の破断片を用い、(E)熱可塑性樹脂を溶解させる溶媒に樹脂組成物を溶解させたときの、可溶分1(樹脂及び表面処理剤、酸化防止剤)と不溶分1(セルロース及び表面処理剤)を分離する。可溶分1を、樹脂を溶解させないが表面処理剤を溶解させる溶媒で再沈殿させ、不溶分2(樹脂)と可溶分2(表面処理剤、酸化防止剤)に分離する。また、不溶分1を表面処理剤溶解性溶媒に溶解させ、可溶分3(表面処理剤、酸化防止剤)と不溶分3(セルロース)に分離する。可溶分2、可溶分3を濃縮(乾燥・風乾・減圧乾燥等)させることで(B)表面処理剤の定量が可能である。濃縮後の(B)表面処理剤について、前述の方法によって同定及び分子量の測定を行うことができる。 In each of the resin composition and the resin molding, the amount of (B) the surface treatment agent can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. When the resin composition is dissolved in (E) a solvent that dissolves the thermoplastic resin, using a fragment of the resin composition or the resin molded body, the soluble component 1 (resin and surface treatment agent, antioxidant) and Insoluble matter 1 (cellulose and surface treatment agent) is separated. The soluble matter 1 is reprecipitated with a solvent that does not dissolve the resin but dissolves the surface treatment agent, thereby separating the insoluble matter 2 (resin) and the soluble matter 2 (surface treatment agent, antioxidant). Also, the insoluble matter 1 is dissolved in a surface treatment agent-dissolving solvent to separate into a soluble matter 3 (surface treatment agent, antioxidant) and an insoluble matter 3 (cellulose). By concentrating (drying, air-drying, vacuum drying, etc.) the soluble matter 2 and soluble matter 3, it is possible to quantify (B) the surface treatment agent. The (B) surface treatment agent after concentration can be identified and the molecular weight can be measured by the methods described above.

セルロースナノファイバー組成物を調製する際の(B)表面処理剤の添加方法に特に制限はない。例えば、セルロースナノファイバー水分散液を調製する際の方法としては、これに制限されないが、(B)表面処理剤を水に溶解させ、得られた表面処理剤水溶液に(A)セルロースナノファイバーを添加し混合することでセルロースナノファイバー含水分散液を得る方法、(A)セルロースナノファイバーを水に分散させ、得られた(A)セルロースナノファイバー分散液に(B)表面処理剤を添加し、混合することで分散液を得る方法、等が挙げられる。 There is no particular limitation on the method of adding the surface treatment agent (B) when preparing the cellulose nanofiber composition. For example, the method for preparing the cellulose nanofiber aqueous dispersion is not limited to this, but (B) the surface treatment agent is dissolved in water, and (A) the cellulose nanofiber is added to the resulting surface treatment agent aqueous solution. A method of obtaining a cellulose nanofiber water-containing dispersion by adding and mixing, (A) dispersing cellulose nanofibers in water, adding (B) a surface treatment agent to the obtained (A) cellulose nanofiber dispersion, and a method of obtaining a dispersion by mixing.

また、樹脂組成物を調製する際の(B)表面処理剤の添加方法としては、特に制限はないが、(E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、及び(B)表面処理剤をあらかじめ混合し溶融混練する方法、(E)熱可塑性樹脂にあらかじめ(B)表面処理剤を添加し、必要により予備混練した後、(A)セルロースナノファイバーを添加して溶融混練する方法、(A)セルロースナノファイバーと(B)表面処理剤を予め混合した後、(E)熱可塑性樹脂と溶融混練する方法、(A)セルロースナノファイバーが水に分散している分散液中に(A)表面処理剤を添加し、乾燥させてセルロース乾燥体を作製したのち、当該乾燥体を(E)熱可塑性樹脂に添加する方法、等が挙げられる。 In addition, the method of adding (B) the surface treatment agent when preparing the resin composition is not particularly limited, but (E) the thermoplastic resin, (A) cellulose nanofibers, and (B) the surface treatment agent A method of pre-mixing and melt-kneading, (E) a method of adding (B) a surface treatment agent in advance to a thermoplastic resin, preliminarily kneading if necessary, and then adding (A) cellulose nanofibers and melt-kneading, (A ) A method of pre-mixing cellulose nanofibers and (B) a surface treatment agent, and then (E) melt-kneading with a thermoplastic resin, (A) cellulose nanofibers are dispersed in water, and (A) surface A method of adding a treating agent and drying to prepare a dried cellulose, and then adding the dried cellulose to (E) a thermoplastic resin, and the like.

≪(C)酸化防止剤≫
次に本発明において使用する(C)酸化防止剤について詳述する。(C)酸化防止剤は、(A)セルロースナノファイバー及び(B)表面処理剤、更に、セルロースナノファイバー組成物を用いて樹脂組成物を製造したときの当該樹脂組成物中の(E)熱可塑性樹脂の酸化劣化を抑制することによって、樹脂組成物及び樹脂成形体の良好な耐熱性に寄与する。特に、(C)酸化防止剤を使用することで(A)セルロースナノファイバー(すなわち表面積が極めて大きいポリマー)の劣化が抑制されることは、セルロースナノファイバー組成物、及びセルロースナノファイバー樹脂組成物の耐熱性向上において極めて有利である。
«(C) Antioxidant»
Next, the (C) antioxidant used in the present invention will be described in detail. (C) Antioxidants include (A) cellulose nanofibers and (B) surface treatment agents, and (E) heat in the resin composition when the resin composition is produced using the cellulose nanofiber composition. By suppressing oxidative deterioration of the plastic resin, it contributes to good heat resistance of the resin composition and the resin molding. In particular, the use of (C) an antioxidant suppresses the deterioration of (A) cellulose nanofibers (that is, a polymer having an extremely large surface area). It is extremely advantageous in improving heat resistance.

(C)酸化防止剤としては、熱可塑性樹脂の酸化防止剤として有用であることが当業者に理解される各種化合物を使用できる。酸化防止剤は、酸素存在下においてそれ単体で樹脂の酸化劣化防止に効果を有するものである。酸化防止剤としては、ラジカル捕捉剤及び過酸化物分解剤が挙げられる。ラジカル捕捉剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)等が挙げられる。過酸化物分解剤としては、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。酸化防止剤は、分子中に酸化防止作用部位を2種以上有する化合物であってもよい。このような化合物としては、例えばヒンダードフェノール構造とチオエーテル構造とを共に有する化合物(これは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及びチオエーテル系酸化防止剤の両方に包含される)が挙げられる。これらの酸化防止剤は1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、酸化防止剤は、複合系酸化防止剤(すなわち、2種以上の酸化防止剤が予め適切にブレンドされているもの)であってもよい。 As antioxidant (C), various compounds that are understood by those skilled in the art to be useful as antioxidants for thermoplastic resins can be used. Antioxidants are effective by themselves to prevent oxidation deterioration of resins in the presence of oxygen. Antioxidants include radical scavengers and peroxide decomposers. Radical scavengers include hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based light stabilizers (HALS), and the like. Examples of peroxide decomposers include phosphorus antioxidants and sulfur antioxidants. The antioxidant may be a compound having two or more antioxidant action sites in the molecule. Examples of such compounds include compounds having both a hindered phenol structure and a thioether structure (which are included in both hindered phenol antioxidants and thioether antioxidants). These antioxidants can be used singly or in combination of two or more. For example, the antioxidant may be a composite antioxidant (ie, two or more antioxidants are appropriately pre-blended).

酸化防止剤としては、熱による劣化の防止効果の観点から、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤が好ましく、リン系酸化防止剤及びヒンダードフェノール系酸化防止剤がより好ましく、リン系酸化防止剤及び/又はヒンダードフェノール系酸化防止剤と、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)との併用がさらに好ましい。(C)酸化防止剤は、例えば(B)表面処理剤を高濃度で含む水分散体の状態で(A)セルロースナノファイバーと混合されてよい。(C)酸化防止剤は市販の試薬又は製品であってもよい。 As the antioxidant, from the viewpoint of the effect of preventing deterioration due to heat, hindered phenol antioxidants, sulfur antioxidants, and phosphorus antioxidants are preferred, and phosphorus antioxidants and hindered phenol antioxidants are preferred. An antioxidant is more preferred, and a combined use of a phosphorus antioxidant and/or a hindered phenol antioxidant and a hindered amine light stabilizer (HALS) is even more preferred. (C) Antioxidant may be mixed with (A) cellulose nanofibers in the form of an aqueous dispersion containing (B) surface treatment agent at a high concentration, for example. (C) Antioxidants may be commercially available reagents or products.

リン系酸化防止剤及び/又はヒンダードフェノール系酸化防止剤と、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)とを併用する場合、その割合は特に制限されないが、(リン系酸化防止剤及びヒンダードフェノール系酸化防止剤の合計)/ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)の質量比で、好ましくは1/5~2/1、より好ましくは1/2~1/1である。 When a phosphorus-based antioxidant and/or a hindered phenol-based antioxidant and a hindered amine-based light stabilizer (HALS) are used in combination, the ratio is not particularly limited, but (phosphorus-based antioxidant and hindered phenol-based The weight ratio of (total of antioxidants)/hindered amine light stabilizer (HALS) is preferably 1/5 to 2/1, more preferably 1/2 to 1/1.

ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、分子内にフェノール構造(特に、立体障害性の置換基を有するフェノール構造)を1つ以上有する化合物である。ヒンダードフェノール系酸化防止剤(チオエーテル系酸化防止剤にも包含される構造を有してよい)としては、ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド))、ベンゼンプロパン酸,3,5-ビス(1,1-ジメチル-エチル)-4-ヒドロキシ-C7-C9分岐アルキルエステル、3,3´,3″,5,5´,5″-ヘキサ-tert-ブチル-α,α´,α″-(メシチレン-2,4,6-トリイル)トリ-p-クレゾール、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス-(3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート)、ヘキサメチレンビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノール、4,6-ビス(ドデシルチオメチル)-o-クレゾール、3,4-ジヒドロ-2,5,7,8-テトラメチル-2-(4,8,12-トリメチルトリデシル)-2H-1- ベンゾピラン-6-オール、2′,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド、2,2-ビス{[3-(ドデシルチオ)-1-オキソプロポキシ]メチル}プロパン-1,3-ジイルビス[3-(ドデシルチオ)プロピオネート]、ジ(トリデシル)3,3’-チオジプロピオネートが挙げられる。 A hindered phenol-based antioxidant is a compound having one or more phenol structures (especially, a phenol structure having a sterically hindering substituent) in the molecule. Hindered phenol-based antioxidants (which may have a structure also included in thioether-based antioxidants) include pentaerythritol tetrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate , N,N′-hexane-1,6-diylbis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)), benzenepropanoic acid, 3,5-bis(1,1- dimethyl-ethyl)-4-hydroxy-C7-C9 branched alkyl ester, 3,3′,3″,5,5′,5″-hexa-tert-butyl-α,α′,α″-(mesitylene-2 ,4,6-triyl)tri-p-cresol, 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol, ethylenebis(oxyethylene)bis-(3-(5-tert-butyl-4-hydroxy- m-tolyl) propionate), hexamethylenebis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), 1,3,5-tris(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxybenzyl)-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione, 2,6-di-tert-butyl-4-(4,6-bis(octylthio) -1,3,5-triazin-2-ylamino)phenol, 4,6-bis(dodecylthiomethyl)-o-cresol, 3,4-dihydro-2,5,7,8-tetramethyl-2-( 4,8,12-trimethyltridecyl)-2H-1-benzopyran-6-ol, 2′,3-bis[[3-[3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl]propionyl]] Propionohydrazide, 2,2-bis{[3-(dodecylthio)-1-oxopropoxy]methyl}propane-1,3-diylbis[3-(dodecylthio)propionate], di(tridecyl)3,3′-thio Dipropionate is mentioned.

市販されている試薬としては、Irganox1010、Irganox1035、Irganox1076、Irganox1098、Irganox1135、Irganox1330、Irganox1520 L、Irganox245、Irganox259、Irganox3114、Irganox565、Irganox1726、IrganoxE201、IrganoxMD1024(以上、BASFジャパン(株)等から入手可能)、アデカスタブAO412S、アデカスタブAO503(以上、(株)ADEKAから入手可能)、SUMILIZERGS、SUMILIZERGM、SUMILIZERGA80(以上、住友化学(株)から入手可能)などが挙げられる。 Commercially available reagents include Irganox 1010, Irganox 1035, Irganox 1076, Irganox 1098, Irganox 1135, Irganox 1330, Irganox 1520 L, Irganox 245, Irganox 259, Irganox 3114, Irganox ox565, Irganox1726, IrganoxE201, IrganoxMD1024 (these are available from BASF Japan Ltd., etc.), Adekastab AO412S, Adekastab AO503 (all available from ADEKA Corporation), SUMILIZERGS, SUMILIZERGM, SUMILIZERGA80 (all available from Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and the like.

リン系酸化防止剤は、分子内に亜リン酸エステル構造等のリン含有構造を有する化合物である。リン系酸化防止剤は、ホスファイト系、又はホスホナイト系であってよい。リン系酸化防止剤としては、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、3,9-ビス(オクタデシルオキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジホスファスピロ[5.5]ウンデカン、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、テトラ-C12-15-アルキル(プロパン-2,2-ジイルビス(4,1-フェニレン))ビス(ホスファイト)、2-エチルへキシルジフェニルホスファイト、イソデシルジフェニルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイトが挙げられる。 A phosphorus-based antioxidant is a compound having a phosphorus-containing structure such as a phosphite ester structure in the molecule. Phosphorus-based antioxidants may be phosphite-based or phosphonite-based. Phosphorus antioxidants include tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, 3,9-bis(octadecyloxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro [ 5.5]undecane, 3,9-bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane, 2,2′-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)2-ethylhexylphosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tetra- C12-15-alkyl(propane-2,2-diylbis(4,1-phenylene))bis(phosphite), 2-ethylhexyldiphenylphosphite, isodecyldiphenylphosphite, triisodecylphosphite, triphenyl phosphite.

市販されている試薬としては、Irgafos168(BASFジャパン株式会社から入手可能)、アデカスタブPEP8、アデカスタブPEP36、アデカスタブHP10、アデカスタブ2112、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ3010、アデカスタブTPP(以上、(株)ADEKAから入手可能)などが挙げられる。 Commercially available reagents include Irgafos 168 (available from BASF Japan Ltd.), Adekastab PEP8, Adekastab PEP36, Adekastab HP10, Adekastab 2112, Adekastab 1178, Adekastab 1500, Adekastab C, Adekastab 135A, Adekastab 3010, Adekastab TPP (above , available from ADEKA Corporation) and the like.

硫黄系酸化防止剤としては、チオエーテル構造を有する化合物(すなわちチオエーテル系酸化防止剤)、及びチオエステル構造を有する化合物(すなわちチオエステル系酸化防止剤)が挙げられる。チオエーテル系酸化防止剤としては、チオジエチレンビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,6-ビス(オクチルチオメチル)-o-クレゾール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(4,6-ビス(オクチルチオ)-1,3,5-トリアジン-2-イルアミノ)フェノール、4,6-ビス(ドデシルチオメチル)-o-クレゾール、2,2-ビス{[3-(ドデシルチオ)-1-オキソプロポキシ]メチル}プロパン-1,3-ジイルビス[3-(ドデシルチオ)プロピオネート]、ジ(トリデシル)3,3’-チオジプロピオネート、などが挙げられる。チオエステル系酸化防止剤としては、ジドデシル-3,3′-チオジプロピオネート、3,3′-チオジプロピオン酸ジオクタデシルエステルなどが挙げられる。 Examples of sulfur-based antioxidants include compounds having a thioether structure (ie, thioether-based antioxidants) and compounds having a thioester structure (ie, thioester-based antioxidants). Thioether antioxidants include thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 4,6-bis(octylthiomethyl)-o-cresol, 2, 6-di-tert-butyl-4-(4,6-bis(octylthio)-1,3,5-triazin-2-ylamino)phenol, 4,6-bis(dodecylthiomethyl)-o-cresol, 2 , 2-bis{[3-(dodecylthio)-1-oxopropoxy]methyl}propane-1,3-diylbis[3-(dodecylthio)propionate], di(tridecyl) 3,3′-thiodipropionate, etc. is mentioned. Thioester antioxidants include didodecyl-3,3'-thiodipropionate and dioctadecyl 3,3'-thiodipropionate.

市販されている試薬としては、IrganoxPS800FL、IrganoxPS802FL(以上、BASFジャパン(株)から入手可能)などが挙げられる。 Commercially available reagents include IrganoxPS800FL and IrganoxPS802FL (all available from BASF Japan Ltd.).

ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)は、好ましくは、分子内に2,2,6,6-テトラメチルピペリジン構造を有する化合物である。光安定剤としては、[1,6-ヘキサンジアミン,N,N’-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)-ポリマー及び2,4,6-トリクロロ-1,3,5-トリアジン,N-ブチル-1-ブタンアミンとN-ブチル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジンアミンとの反応生成物]、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル][(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]-1,6-ヘキサンジイル[(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]])、ポリ[[6-[(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル][(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)イミノ]-1,6-ヘキサンジイル[(2,2,6,6-テトラメチル-5-ピペリジニル)イミノ]])、ブタン二酸ジメチルエステルと4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチル-1-ピぺリジンエタノールとの反応性生物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)-2-ブチル-2-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルベンジル)プロパンジオエート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート+メチル1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルセバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、デカン二酸,ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチルオキシ)-4-ピペリジニル)エステル,1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンとの反応生成物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)-[[3,5-ビス(1,1-ジメチルethyl)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、フェノール,2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-ドデシル-,分岐及び直鎖、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ブタン-1,2,3,4-テトラカルボキシレート、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸,テトラメチルエステル,1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β’,β’-テトラメチル-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジエタノールの反応生成物、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸,テトラメチルエステル,2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジノールとβ,β,β’,β’-テトラメチル-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン-3,9-ジエタノールとの反応生成物、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-ウンデカノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-4-イル)カーボネート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレートが挙げられる。 Hindered amine light stabilizers (HALS) are preferably compounds having a 2,2,6,6-tetramethylpiperidine structure in the molecule. Light stabilizers include [1,6-hexanediamine, N,N′-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-polymer and 2,4,6-trichloro-1,3 ,5-triazine, the reaction product of N-butyl-1-butanamine and N-butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamine], poly[[6-[(1,1, 3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexane diyl [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]]), poly [[6-[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5 -triazine-2,4-diyl][(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)imino]-1,6-hexanediyl[(2,2,6,6-tetramethyl-5- piperidinyl)imino]]), the reaction product of butanedioic acid dimethyl ester with 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, bis(1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidinyl)-2-butyl-2-(4-hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzyl)propanedioate, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4 -piperidyl) sebacate + methyl 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, decanedioic acid, bis(2 ,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl) ester, reaction product of 1,1-dimethylethyl hydroperoxide and octane, bis(1,2,2,6,6 -pentamethyl-4-piperidinyl)-[[3,5-bis(1,1-dimethylethyl)-4-hydroxyphenyl]methyl]butylmalonate, phenol, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)- 4-methyl-6-dodecyl-, branched and linear, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, methyl (1,2,2,6,6-pentamethyl-4- piperidinyl) sebacate, bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, tetrakis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)butane-1,2,3,4 -tetracarboxylate, tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)butane-1,2,3,4-tetracarboxylate, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, tetra Methyl ester, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinol and β,β,β',β'-tetramethyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane- Reaction Products of 3,9-Diethanol, 1,2,3,4-Butanetetracarboxylic Acid, Tetramethyl Ester, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinol and β,β,β',β '-tetramethyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane-3,9-diethanol reaction product, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4- piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1-undecanoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) carbonate, 1,2 , 2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate and 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate.

市販されている試薬としては、Chimassorb2020FDL、Chimassorb944FDL、Chimassorb944LD、Tinuvin622SF、TinuvinPA144、Tinuvin765、Tinuvin770DF、TinuvinXT55FB、Tinuvin111FDL、Tinuvin783FDL、Tinuvin791FB、Tinuvin249、Tinuvin123、Tinuvin144、Tinuvin171、Tinuvin292、Tinuvin5100、Tinuvin770DF(以上、BASFジャパン(株)から入手可能)、アデカスタブLA52、アデカスタブLA57、アデカスタブLA63、アデカスタブLA68、アデカスタブLA72、アデカスタブLA77Y、アデカスタブLA81、アデカスタブLA82、アデカスタブLA87、アデカスタブLA402AF、アデカスタブLA502XP(以上、(株)ADEKAから入手可能)などが挙げられる。 Commercially available reagents include Chimassorb2020FDL, Chimassorb944FDL, Chimassorb944LD, Tinuvin622SF, TinuvinPA144, Tinuvin765, Tinuvin770DF, TinuvinXT55FB, Tinuvin111FDL, Tinuvin 783FDL, Tinuvin791FB, Tinuvin249, Tinuvin123, Tinuvin144, Tinuvin171, Tinuvin292, Tinuvin5100, Tinuvin770DF (above, BASF Japan Co., Ltd. ), ADEKA STAB LA52, ADEKA STAB LA57, ADEKA STAB LA63, ADEKA STAB LA68, ADEKA STAB LA72, ADEKA STAB LA77Y, ADEKA STAB LA81, ADEKA STAB LA82, ADEKA STAB LA87, ADEKA STAB LA402AF, ADEKA STAB LA502XP (above, ADEKA CORPORATION) available from), etc. is mentioned.

複合系酸化防止剤は、典型的には、ビスフェノール系酸化防止剤と、リン系酸化防止剤との組合せである。複合系酸化防止剤として市販されている試薬としては、アデカスタブA611、アデカスタブA612、アデカスタブA613、アデカスタブA512、アデカスタブAO15、アデカスタブAO18、アデカスタブAO37、アデカスタブAO412S、アデカスタブAO503、アデカスタブA(以上、(株)ADEKAから入手可能)、SUMILIZERGP(住友化学(株)から入手可能)などが挙げられる。 A composite antioxidant is typically a combination of a bisphenol antioxidant and a phosphorus antioxidant. Reagents commercially available as composite antioxidants include Adekastab A611, Adekastab A612, Adekastab A613, Adekastab A512, Adekastab AO15, Adekastab AO18, Adekastab AO37, Adekastab AO412S, Adekastab AO503, Adekastab A (the above, ADEKA Corporation (available from Sumitomo Chemical Co., Ltd.), SUMILIZERGP (available from Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and the like.

これらの中でも、セルロースと表面処理剤の組成物の熱安定性向上の観点から、ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス(3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド))、エチレンビス(オキシエチレン)ビス-(3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート)、2′,3-ビス[[3-[3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド、市販されている試薬ではIrganox1010、Irganox1076、Irganox1098、Irganox245、IrganoxMD1024(以上、BASFジャパン(株)から入手可能)が好ましい。 Among them, pentaerythritol tetrakis (3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate), octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate, N,N'-hexane-1,6-diylbis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionate) amide)), ethylenebis(oxyethylene)bis-(3-(5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tolyl)propionate), 2′,3-bis[[3-[3,5-di- tert-Butyl-4-hydroxyphenyl]propionyl]]propionohydrazide, and among commercially available reagents, Irganox 1010, Irganox 1076, Irganox 1098, Irganox 245, and IrganoxMD1024 (all available from BASF Japan Ltd.) are preferred.

(C)酸化防止剤の分子量の下限値は、樹脂組成物作製時の臭気性、及び成形時の成形性を向上させる観点から、好ましくは200であり、より好ましくは250であり、さらに好ましくは300であり、最も好ましくは500である。また、当該分子量の上限値は、取扱い性の観点から、好ましくは10000であり、より好ましくは5000、さらに好ましくは3000、最も好ましくは1000である。(B)表面処理剤との良好な親和性を確保するために、(C)酸化防止剤の分子量は上述の範囲内にあることが望ましい。 (C) The lower limit of the molecular weight of the antioxidant is preferably 200, more preferably 250, and even more preferably 250, from the viewpoint of improving the odor during production of the resin composition and the moldability during molding. 300, most preferably 500. The upper limit of the molecular weight is preferably 10,000, more preferably 5,000, still more preferably 3,000, and most preferably 1,000 from the viewpoint of handleability. (B) In order to ensure good affinity with the surface treatment agent, it is desirable that the molecular weight of (C) the antioxidant is within the range described above.

一態様において、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の(C)酸化防止剤の好ましい量は、当該組成物全体に対し、0.1~20質量%である。上限量は、より好ましくは15質量%、さらにより好ましくは10質量%、さらにより好ましくは5質量%、特に好ましくは3質量%である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.0005質量%、より好ましくは0.005質量%、最も好ましくは0.01質量%である。 In one aspect, the preferred amount of (C) antioxidant in the cellulose nanofiber composition (eg, water-containing dispersion and dry matter) is 0.1 to 20% by mass based on the total composition. The upper limit is more preferably 15% by mass, still more preferably 10% by mass, even more preferably 5% by mass, and particularly preferably 3% by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.0005% by mass, more preferably 0.005% by mass, and most preferably 0.01% by mass.

樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(C)酸化防止剤の好ましい量は、樹脂組成物又は樹脂成形体の全体に対し、(C)酸化防止剤が0.01~5質量%の範囲内である。上限量は、より好ましくは4質量%、さらに好ましくは3質量%、さらにより好ましくは2質量%、特に好ましくは1質量%である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.02質量%、より好ましくは0.03質量%、最も好ましくは0.05質量%である。(C)酸化防止剤の上限量を上記とする事で、樹脂組成物の可塑化を抑制し、強度を良好に保つことが出来る。また、(C)酸化防止剤の下限量を上記とすることで、(E)熱可塑性樹脂中の(A)セルロースナノファイバーの耐熱性を高めることができる。 In each of the resin composition and the resin molded article, the preferred amount of the (C) antioxidant is in the range of 0.01 to 5% by mass of the (C) antioxidant with respect to the entire resin composition or resin molded article. is within. The upper limit is more preferably 4% by mass, still more preferably 3% by mass, still more preferably 2% by mass, and particularly preferably 1% by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.02% by mass, more preferably 0.03% by mass, and most preferably 0.05% by mass. By setting the upper limit amount of the antioxidant (C) to the above range, plasticization of the resin composition can be suppressed, and good strength can be maintained. In addition, by setting the lower limit amount of (C) antioxidant to the above, the heat resistance of (A) cellulose nanofibers in (E) thermoplastic resin can be enhanced.

セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)、樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(C)酸化防止剤の好ましい量は、(B)表面処理剤100質量部に対し、(C)酸化防止剤が0.01~100質量部の量の範囲内である。上限量は、より好ましくは60質量部、より好ましくは30質量部、より好ましくは15質量部、より好ましくは8質量部、特に好ましくは5質量部である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.02質量部、より好ましくは0.05質量部、最も好ましくは0.1質量部である。(C)酸化防止剤の上限量を上記とする事で、樹脂組成物及び樹脂成形体における可塑化を抑制し、強度を良好に保つことが出来る。また、(C)酸化防止剤の下限量を上記とすることで、セルロースナノファイバー、及び表面処理剤、酸化防止剤、を含む組成物の耐熱性を高めることができる。 In each of the cellulose nanofiber composition (e.g. water-containing dispersion and dried body), resin composition and resin molding, the preferred amount of (C) antioxidant is (B) per 100 parts by mass of the surface treatment agent, ( C) The antioxidant is in the amount range of 0.01 to 100 parts by weight. The upper limit is more preferably 60 parts by mass, more preferably 30 parts by mass, more preferably 15 parts by mass, more preferably 8 parts by mass, and particularly preferably 5 parts by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.02 parts by mass, more preferably 0.05 parts by mass, and most preferably 0.1 parts by mass. By setting the upper limit amount of the antioxidant (C) to the above range, it is possible to suppress plasticization in the resin composition and the resin molding, and to maintain good strength. In addition, by setting the lower limit amount of (C) the antioxidant as above, the heat resistance of the composition containing the cellulose nanofibers, the surface treatment agent, and the antioxidant can be enhanced.

セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の(C)酸化防止剤の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。セルロースナノファイバー乾燥体は(C)酸化防止剤を可溶な有機溶媒を加え、抽出、洗浄の操作を行う。この抽出液又は洗浄液を濃縮し、表面処理剤と酸化防止剤の定量を行う。濃縮後の(C)酸化防止剤は、熱分解GC-MS、1H-NMR、又は13C-NMRなどの各種分析装置によって同定及び分子量の測定を行うことができる。 The amount of (C) antioxidant in the cellulose nanofiber composition (for example, water-containing dispersion and dry matter) can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. The dried cellulose nanofibers are processed by adding (C) an antioxidant-soluble organic solvent, followed by extraction and washing. This extract or cleaning solution is concentrated, and the surface treatment agent and antioxidant are quantified. The (C) antioxidant after concentration can be identified and molecular weight measured by various analyzers such as pyrolysis GC-MS, 1 H-NMR, or 13 C-NMR.

樹脂組成物及び樹脂成形体のそれぞれにおいて、(C)酸化防止剤の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。樹脂組成物又は樹脂成形体の破断片を用い、(E)熱可塑性樹脂を溶解させる溶媒に樹脂組成物を溶解させたときの、可溶分1(樹脂、表面処理剤、及び酸化防止剤)と不溶分1(セルロース、表面処理剤及び酸化防止剤)を分離する。可溶分1を、樹脂を溶解させないが表面処理剤を溶解させる溶媒で再沈殿させ、不溶分2(樹脂)と可溶分2(表面処理剤、及び酸化防止剤)に分離する。また、不溶分1を、表面処理剤及び酸化防止剤を溶解させる溶媒に溶解させ、可溶分3(表面処理剤、及び酸化防止剤)と不溶分3(セルロース)に分離する。可溶分2及び可溶分3を濃縮(乾燥・風乾・減圧乾燥等)させることで(C)酸化防止剤の定量が可能である。濃縮後の(C)酸化防止剤について、前述の方法によって同定及び分子量の測定を行うことができる。 In each of the resin composition and the resin molding, the amount of (C) antioxidant can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. Using the resin composition or the broken pieces of the resin molded body, the soluble content 1 (resin, surface treatment agent, and antioxidant) when the resin composition is dissolved in (E) a solvent that dissolves the thermoplastic resin and insoluble matter 1 (cellulose, surface treatment agent and antioxidant) are separated. The soluble matter 1 is reprecipitated with a solvent that does not dissolve the resin but dissolves the surface treatment agent, thereby separating the insoluble matter 2 (resin) and the soluble matter 2 (surface treatment agent and antioxidant). Also, the insoluble matter 1 is dissolved in a solvent that dissolves the surface treatment agent and the antioxidant to separate the soluble matter 3 (surface treatment agent and antioxidant) and the insoluble matter 3 (cellulose). By concentrating (drying, air-drying, drying under reduced pressure, etc.) the soluble matter 2 and the soluble matter 3, it is possible to quantify (C) the antioxidant. The (C) antioxidant after concentration can be identified and the molecular weight can be measured by the method described above.

セルロースナノファイバー組成物を調製する際の(C)酸化防止剤の添加方法に特に制限はない。例えば、セルロースナノファイバー含水分散液を調製する際の方法としては、これに制限されないが、(B)表面処理剤を水に溶解させ、得られた表面処理剤水溶液に(C)酸化防止剤、(A)セルロースナノファイバーを添加し混合することでセルロースナノファイバー含水分散液を得る方法、(A)セルロースナノファイバーを水に分散させ、得られた(A)セルロースナノファイバー分散液に(B)表面処理剤、(C)酸化防止剤を添加し、混合することで分散液を得る方法、(C)酸化防止剤を溶解可能な溶媒に溶解させ、別に(B)表面処理剤を水に溶解させ、得られた表面処理剤水溶液に加え、混合したのちに、(A)セルロースナノファイバーを添加し混合することでセルロースナノファイバー含水分散液を得る方法等が挙げられる。 There is no particular limitation on the method for adding (C) the antioxidant when preparing the cellulose nanofiber composition. For example, the method for preparing a cellulose nanofiber water-containing dispersion is not limited to this, but (B) the surface treatment agent is dissolved in water, and the resulting surface treatment agent aqueous solution is added with (C) an antioxidant, (A) A method of obtaining a cellulose nanofiber water-containing dispersion by adding and mixing cellulose nanofibers, (A) dispersing cellulose nanofibers in water, and (B) A surface treatment agent, (C) a method of adding an antioxidant and mixing to obtain a dispersion, (C) dissolving the antioxidant in a solvent capable of dissolving it, and separately dissolving (B) the surface treatment agent in water a method of obtaining a cellulose nanofiber water-containing dispersion by adding and mixing (A) cellulose nanofibers after adding to the obtained surface treatment agent aqueous solution and mixing.

また、樹脂組成物を調製する際の(C)酸化防止剤の添加方法としては、特に制限はないが、(E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、(B)表面処理剤、及び(C)酸化防止剤をあらかじめ混合し溶融混練する方法、(E)熱可塑性樹脂にあらかじめ(B)表面処理剤及び(C)酸化防止剤を添加し、必要により予備混練した後、(A)セルロースナノファイバーを添加して溶融混練する方法、(A)セルロースナノファイバーと(B)表面処理剤及び(C)酸化防止剤とを予め混合した後、(E)熱可塑性樹脂と溶融混練する方法、(A)セルロースナノファイバーが水に分散している分散液中に(B)表面処理剤及び(C)酸化防止剤を添加し、乾燥させてセルロース乾燥体を作製したのち、当該乾燥体を(E)熱可塑性樹脂に添加する方法、等が挙げられる。 In addition, the addition method of (C) antioxidant when preparing the resin composition is not particularly limited, but (E) thermoplastic resin, (A) cellulose nanofiber, (B) surface treatment agent, and (C) a method of pre-mixing an antioxidant and melt-kneading; (E) adding (B) a surface treatment agent and (C) an antioxidant to a thermoplastic resin in advance; A method of adding cellulose nanofibers and melt-kneading, a method of premixing (A) cellulose nanofibers with (B) a surface treatment agent and (C) an antioxidant, and then (E) melt-kneading with a thermoplastic resin. , (A) Add (B) a surface treatment agent and (C) an antioxidant to a dispersion liquid in which cellulose nanofibers are dispersed in water, and dry to prepare a cellulose dry body. (E) a method of adding to a thermoplastic resin, and the like.

≪(D)水溶性有機溶媒≫
次に本発明において用いることができる(D)水溶性有機溶媒について詳述する。一態様において、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)は、それぞれ、(D)水溶性有機溶媒を含んでよい。(D)水溶性有機溶媒は、本開示で定義する「水溶性」を有する溶媒である。(D)水溶性有機溶媒は、(A)セルロースナノファイバーの表面に存在する(B)表面処理剤を溶解させて、(B)表面処理剤を(A)セルロースナノファイバーに均一に塗布するという利点、更にこれによりセルロースナノファイバー乾燥体の水への再分散を良好にするという利点を与えることができる。(D)水溶性有機溶媒は、プロトン性有機溶媒又は非プロトン性有機溶媒であってよい。
<<(D) Water-soluble organic solvent>>
Next, the (D) water-soluble organic solvent that can be used in the present invention will be described in detail. In one aspect, the cellulose nanofiber compositions (eg, aqueous dispersion and dry matter) may each contain (D) a water-soluble organic solvent. (D) Water-soluble organic solvents are solvents that have "water solubility" as defined in this disclosure. (D) The water-soluble organic solvent dissolves the (B) surface treatment agent present on the surface of (A) the cellulose nanofibers, and uniformly applies the (B) surface treatment agent to the (A) cellulose nanofibers. Advantages, and furthermore, the advantage of improving the re-dispersion of the dried cellulose nanofibers in water can be provided. (D) The water-soluble organic solvent may be a protic organic solvent or an aprotic organic solvent.

プロトン性有機溶媒は酸素原子に結合した比較的酸性度の高い水素原子をもち、水素結合の供与体になる有機溶媒である。一方、非プロトン性有機溶媒は酸性度の高い水素原子を持たない有機溶媒である。(D)水溶性有機溶媒は市販の試薬又は製品であってもよい。 A protic organic solvent is an organic solvent that has a relatively acidic hydrogen atom bonded to an oxygen atom and serves as a hydrogen bond donor. On the other hand, an aprotic organic solvent is an organic solvent that does not have a highly acidic hydrogen atom. (D) The water-soluble organic solvent may be a commercially available reagent or product.

(D)水溶性有機溶媒として好適に使用可能な具体例としては、非プロトン性有機溶媒として、1,4-ジオキサン、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、N,N-ジメチルホルムアミド、Nーメチルアセトアミド、N,Nージメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ヘキサメチルリンサントリアミド、リン酸トリエチル、スクシノニトリル、ベンゾニトリル、ピリジン、ニトロメタン、モルホリン、エチレンジアミン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、炭酸プロピレン、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル等が挙げられる。プロトン性有機溶媒として、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、フェノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。 Specific examples of water-soluble organic solvents (D) that can be suitably used include aprotic organic solvents such as 1,4-dioxane, anisole, diethylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, N,N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphorus triamide, triethyl phosphate, succinonitrile, benzonitrile, pyridine, nitromethane, morpholine, ethylenediamine, dimethylsulfoxide, sulfolane, propylene carbonate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether and the like. Examples of protic organic solvents include isobutyl alcohol, isopentyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, phenol, benzyl alcohol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol. Ethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether and the like can be mentioned.

これらの中でも、耐熱性、及び入手容易性の観点から、非プロトン性有機溶媒として、ジエチレングリコールジメチルエーテル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,Nージメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ヘキサメチルリンサントリアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、トリエチレングリコールジメチルエーテルが好ましく挙げられ、N,N-ジメチルホルムアミド、N,Nージメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、トリエチレングリコールジメチルエーテルが、取り扱い性・コストの観点からより好ましい。 Among these, from the viewpoint of heat resistance and availability, aprotic organic solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphosphorus Santriamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane and triethylene glycol dimethyl ether are preferred, and N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, sulfolane and triethylene glycol dimethyl ether are It is more preferable from the viewpoint of handleability and cost.

また、耐熱性、及び入手容易性の観点から、プロトン性有機溶媒として、イソブチルアルコール、イソペンチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、が好ましく挙げられ、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、が取り扱い性・コストの観点からより好ましい。 From the viewpoint of heat resistance and availability, protic organic solvents such as isobutyl alcohol, isopentyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, Triethylene glycol monomethyl ether is preferred, and isobutyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, and triethylene glycol monomethyl ether are used from the viewpoint of handling and cost. more preferred.

典型的な態様において、(D)水溶性有機溶媒の分子量の下限値は、50であり、好ましくは100であり、より好ましくは300であり、最も好ましくは1000である。また、数平均分子量の上限値は、特に限定されないが、取扱い性の観点から好ましくは2000以下である。(B)表面処理剤を溶解させ、樹脂組成物中の(E)熱可塑性樹脂及び/又は(A)セルロースナノファイバーとの結合又は吸着を良好にする観点で、上述の範囲内にあることが望ましい。 In a typical embodiment, the lower limit of the molecular weight of (D) the water-soluble organic solvent is 50, preferably 100, more preferably 300, and most preferably 1,000. Although the upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, it is preferably 2000 or less from the viewpoint of handleability. From the viewpoint of dissolving the (B) surface treatment agent and improving the bonding or adsorption with the (E) thermoplastic resin and/or (A) cellulose nanofibers in the resin composition, it is preferable to be within the above range. desirable.

典型的な態様において、(D)水溶性有機溶媒の沸点の下限値は、100℃であり、好ましくは110℃であり、より好ましくは120℃であり、より好ましくは150℃であり、最も好ましくは180℃である。好ましい態様において、沸点の上限値は、300℃であり、より好ましくは290℃であり、より好ましくは280℃であり、より好ましくは260℃であり、最も好ましくは240℃である。(D)水溶性有機溶媒の沸点の下限が上記範囲にあることで、推定ではあるが、セルロースナノファイバー乾燥体において、先に水分が気化し(B)表面処理剤と(D)水溶性有機溶媒が共存する環境が形成される。このような環境は、(A)セルロースナノファイバーの表面に存在する(B)表面処理剤を溶解させて当該(B)表面処理剤を(A)セルロースナノファイバーに均一に塗布するのに有利であり、セルロースナノファイバー乾燥体の水及び有機溶媒への再分散を良好にすること、並びに、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)の樹脂組成物中への分散を良好にすることに寄与する。一方(D)水溶性有機溶媒の沸点の上限が上記範囲にあることで、樹脂組成物の製造時に十分に(D)水溶性有機溶媒が気化することができる。これにより、(D)水溶性有機溶媒による樹脂組成物の可塑化を抑制し、良好な強度を保つことができる傾向にある。 In a typical embodiment, the lower limit of the boiling point of (D) the water-soluble organic solvent is 100°C, preferably 110°C, more preferably 120°C, more preferably 150°C, most preferably is 180°C. In a preferred embodiment, the upper boiling point is 300°C, more preferably 290°C, more preferably 280°C, more preferably 260°C, most preferably 240°C. (D) Since the lower limit of the boiling point of the water-soluble organic solvent is in the above range, although it is estimated, in the dried cellulose nanofibers, the water vaporizes first (B) the surface treatment agent and (D) the water-soluble organic solvent. An environment is formed in which the solvent coexists. Such an environment is advantageous for dissolving the (B) surface treatment agent present on the surface of (A) the cellulose nanofibers and uniformly applying the (B) surface treatment agent to the (A) cellulose nanofibers. There is, to improve the redispersion of the dried cellulose nanofibers in water and organic solvents, and to improve the dispersion of the cellulose nanofiber composition (e.g., water-containing dispersion and dried body) in the resin composition. contribute to On the other hand, since the upper limit of the boiling point of the water-soluble organic solvent (D) is within the above range, the water-soluble organic solvent (D) can be sufficiently vaporized during the production of the resin composition. This tends to suppress the plasticization of the resin composition by (D) the water-soluble organic solvent and maintain good strength.

典型的な態様において、(D)水溶性有機溶媒の25℃における比誘電率の下限値は、1であり、好ましくは2であり、より好ましくは3であり、より好ましくは5であり、最も好ましくは7である。また、25℃における比誘電率の上限値は、好ましくは80であり、より好ましくは70であり、より好ましくは60であり、最も好ましくは50である。(D)水溶性有機溶媒の比誘電率が上記範囲にあると、推定ではあるが、分散液において(B)表面処理剤を均一に分散させることができ、乾燥の過程においても、(B)表面処理剤の曇点以上でも析出を抑制できていると思われる。 In a typical embodiment, the lower limit of the dielectric constant at 25° C. of (D) the water-soluble organic solvent is 1, preferably 2, more preferably 3, more preferably 5, and most Seven is preferred. Also, the upper limit of the dielectric constant at 25° C. is preferably 80, more preferably 70, still more preferably 60, and most preferably 50. If the dielectric constant of (D) the water-soluble organic solvent is in the above range, it is possible to uniformly disperse the surface treatment agent (B) in the dispersion liquid, and even in the process of drying, (B) Precipitation is thought to be suppressed even above the cloud point of the surface treatment agent.

一態様の、セルロースナノファイバー含水分散液において、(D)水溶性有機溶媒の好ましい量は、(A)セルロースナノファイバー100質量部に対し、(D)水溶性有機溶媒が0.1~100質量部の量の範囲内である。上限量は、より好ましくは80質量部、さらにより好ましくは50質量部、特に好ましくは20質量部である。下限は特に限定されないが、好ましくは0.5質量部、より好ましくは1質量部、最も好ましくは5質量部である。(D)水溶性有機溶媒の上限量を上記とする事で、表面処理剤を均一にセルロースナノファイバーにコートすることができ、(D)水溶性有機溶媒の下限量を上記とすることで、(D)水溶性有機溶媒のセルロースナノファイバー乾燥体の水への再分散性を高めることができる。また、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)の樹脂組成物中への分散が良好となる傾向にある。 In one embodiment of the cellulose nanofiber water-containing dispersion, the preferred amount of (D) the water-soluble organic solvent is 0.1 to 100 parts by mass of the (D) water-soluble organic solvent per 100 parts by mass of (A) cellulose nanofibers. part amount. The upper limit is more preferably 80 parts by mass, still more preferably 50 parts by mass, and particularly preferably 20 parts by mass. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.5 parts by mass, more preferably 1 part by mass, and most preferably 5 parts by mass. (D) By setting the upper limit amount of the water-soluble organic solvent to the above, the surface treatment agent can be uniformly coated on the cellulose nanofibers. (D) The water-soluble organic solvent can enhance the redispersibility of the dried cellulose nanofibers in water. In addition, there is a tendency that the cellulose nanofiber composition (for example, water-containing dispersion and dried body) is well dispersed in the resin composition.

一態様の、セルロースナノファイバー乾燥体において、(D)水溶性有機溶媒の含有量は、当該乾燥体全体の質量基準で、(D)水溶性有機溶媒が0~10000ppmの範囲内である。上限量は、より好ましくは5000ppm、さらにより好ましくは3000ppm、さらにより好ましくは2500ppm、特に好ましくは1500ppmである。下限は特に限定されないが、好ましくは100ppm、より好ましくは150ppm、最も好ましくは300ppmである。(D)水溶性有機溶媒の上限量が上記である場合、表面処理剤が均一にセルロースナノファイバーにコートされている傾向がある。また(D)水溶性有機溶媒の下限量が上記である場合、セルロースナノファイバー乾燥体の水への再分散性及び樹脂組成物中への分散性が良好である傾向にある。 In one embodiment of the dried cellulose nanofibers, the content of (D) the water-soluble organic solvent is in the range of 0 to 10000 ppm based on the mass of the entire dried body. The upper limit is more preferably 5000 ppm, still more preferably 3000 ppm, still more preferably 2500 ppm, particularly preferably 1500 ppm. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 100 ppm, more preferably 150 ppm, and most preferably 300 ppm. (D) When the upper limit amount of the water-soluble organic solvent is as above, the cellulose nanofibers tend to be uniformly coated with the surface treatment agent. Further, when the lower limit amount of (D) the water-soluble organic solvent is as above, the redispersibility of the dried cellulose nanofibers in water and the dispersibility in the resin composition tend to be good.

一態様の樹脂組成物及び樹脂成形体において、(D)水溶性有機溶媒の含有量は、樹脂組成物又は樹脂成形体全体の質量基準で、(D)水溶性有機溶媒が0~5000ppmの範囲内である。上限量は、より好ましくは4000ppm、さらにより好ましくは3500ppm、さらにより好ましくは2500ppm、特に好ましくは1000ppmである。下限は特に限定されないが、好ましくは0.1ppm、より好ましくは1ppm、最も好ましくは10ppmである。(D)水溶性有機溶媒の上限量を上記とする事で、(E)熱可塑性樹脂の可塑化を抑制し、強度を良好に保つことが出来る。また、(D)水溶性有機溶媒の下限量を上記とすることで、(E)熱可塑性樹脂中の(A)セルロースナノファイバーの分散性を高めることができる。 In one aspect of the resin composition and the resin molded article, the content of (D) the water-soluble organic solvent is based on the mass of the entire resin composition or resin molded article, and (D) the water-soluble organic solvent is in the range of 0 to 5000 ppm. is within. The upper limit is more preferably 4000 ppm, still more preferably 3500 ppm, still more preferably 2500 ppm, and particularly preferably 1000 ppm. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 0.1 ppm, more preferably 1 ppm, and most preferably 10 ppm. By setting the upper limit of the amount of the water-soluble organic solvent (D) above, the plasticization of the thermoplastic resin (E) can be suppressed and the strength can be maintained satisfactorily. Further, by setting the lower limit amount of (D) the water-soluble organic solvent as above, the dispersibility of (A) cellulose nanofibers in (E) thermoplastic resin can be enhanced.

セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の(D)水溶性有機溶媒の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液又は乾燥体)を直接熱分解GCMS測定に供し、クロマトグラムとマススペクトルから(D)水溶性有機溶媒を定性的に同定できる。この時検出された(D)水溶性有機溶媒を用いて、同じコンディションで検量線を作成することで、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液及び乾燥体)中の含有量を定量する事が出来る。 The amount of (D) the water-soluble organic solvent in the cellulose nanofiber composition (for example, the water-containing dispersion and the dried product) can be easily confirmed by a person skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. A cellulose nanofiber composition (for example, a water-containing dispersion or a dry body) is subjected to direct pyrolysis GCMS measurement, and (D) the water-soluble organic solvent can be qualitatively identified from the chromatogram and mass spectrum. Using the (D) water-soluble organic solvent detected at this time, the content in the cellulose nanofiber composition (for example, a water-containing dispersion and a dry body) can be quantified by creating a calibration curve under the same conditions. I can.

樹脂組成物中、及び樹脂成形体中の(D)水溶性有機溶媒の量は当業者に一般的な方法で容易に確認する事が出来る。確認方法は限定されないが、以下の方法を例示できる。樹脂組成物又は樹脂成形体の破断片を熱分解GCMS測定に供し、クロマトグラムとマススペクトルから(D)水溶性有機溶媒を定性的に同定できる。この時検出された(D)水溶性有機溶媒を用いて、同じコンディションで検量線を作成することで、樹脂組成物中及び樹脂成形体中の含有量を定量する事が出来る。 The amount of (D) the water-soluble organic solvent in the resin composition and the resin molding can be easily confirmed by those skilled in the art by a general method. Although the confirmation method is not limited, the following methods can be exemplified. Fragments of the resin composition or resin molding are subjected to pyrolysis GCMS measurement, and (D) the water-soluble organic solvent can be qualitatively identified from the chromatogram and mass spectrum. By using the water-soluble organic solvent (D) detected at this time to create a calibration curve under the same conditions, the content in the resin composition and resin molding can be quantified.

≪(E)熱可塑性樹脂≫
本発明において用いることができる(E)熱可塑性樹脂は、典型的には、数平均分子量5000以上を有する。なお本開示の数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)を用い、標準ポリメタクリル酸メチル換算で測定される値である。(E)熱可塑性樹脂としては、100℃~350℃の範囲内に融点を有する結晶性樹脂、又は、100~250℃の範囲内にガラス転移温度を有する非晶性樹脂が挙げられる。(E)熱可塑性樹脂は、ホモポリマーでもコポリマーでもよい1種又は2種以上のポリマーで構成されてよい。
«(E) Thermoplastic resin»
The (E) thermoplastic resin that can be used in the present invention typically has a number average molecular weight of 5,000 or more. The number average molecular weight of the present disclosure is a value measured in terms of standard polymethyl methacrylate using GPC (gel permeation chromatography). (E) Thermoplastic resins include crystalline resins having a melting point in the range of 100°C to 350°C, and amorphous resins having a glass transition temperature in the range of 100°C to 250°C. (E) The thermoplastic resin may be composed of one or more polymers which may be homopolymers or copolymers.

ここでいう結晶性樹脂の融点とは、示差走査熱量分析装置(DSC)を用いて、23℃から10℃/分の昇温速度で昇温していった際に、現れる吸熱ピークのピークトップ温度をいう。吸熱ピークが2つ以上現れる場合は、最も高温側の吸熱ピークのピークトップ温度を指す。この時の吸熱ピークのエンタルピーは、10J/g以上であることが望ましく、より望ましくは20J/g以上である。また測定に際しては、サンプルを一度融点+20℃以上の温度条件まで加温し、樹脂を溶融させたのち、10℃/分の降温速度で23℃まで冷却したサンプルを用いることが望ましい。 The melting point of the crystalline resin referred to here is the peak top of the endothermic peak that appears when the temperature is raised from 23° C. at a rate of 10° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC). means temperature. When two or more endothermic peaks appear, the peak top temperature of the endothermic peak on the highest temperature side is indicated. The enthalpy of the endothermic peak at this time is desirably 10 J/g or more, more desirably 20 J/g or more. In the measurement, it is desirable to use a sample obtained by heating the sample once to a temperature condition of 20° C. or more above the melting point to melt the resin and then cooling it to 23° C. at a rate of 10° C./min.

また、ここでいう非晶性樹脂のガラス転移温度とは、動的粘弾性測定装置を用いて、23℃から2℃/分の昇温速度で昇温しながら、印加周波数10Hzで測定した際に、貯蔵弾性率が大きく低下し、損失弾性率が最大となるピークのピークトップの温度をいう。損失弾性率のピークが2つ以上現れる場合は、最も高温側のピークのピークトップ温度を指す。この際の測定頻度は、測定精度を高めるため、少なくとも20秒に1回以上の測定とすることが望ましい。また、測定用サンプルの調製方法については特に制限はないが、成形歪の影響をなくす観点から、熱プレス成型品の切り出し片を用いることが望ましく、切り出し片の大きさ(幅及び厚み)はできるだけ小さい方が熱伝導の観点より望ましい。 In addition, the glass transition temperature of the amorphous resin referred to here is measured at an applied frequency of 10 Hz while increasing the temperature from 23 ° C. at a rate of 2 ° C./min using a dynamic viscoelasticity measuring device. Secondly, it is the peak top temperature of the peak at which the storage modulus is greatly reduced and the loss modulus is maximized. When two or more loss modulus peaks appear, the peak top temperature of the peak on the highest temperature side is indicated. In order to improve the measurement accuracy, it is desirable that the measurement frequency is at least once every 20 seconds. In addition, although there is no particular limitation on the method of preparing a sample for measurement, it is desirable to use a piece cut out of a hot press molded product from the viewpoint of eliminating the influence of molding distortion, and the size (width and thickness) of the cut piece is as small as possible. A smaller one is preferable from the viewpoint of heat conduction.

(E)熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂(ポリフェニレンエーテルを他の樹脂とブレンド又はグラフト重合させて変性させた変性ポリフェニレンエーテルも含む)、ポリアリレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリフェニレンエーテルケトン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(例えばα-オレフィン(共)重合体)、各種アイオノマー等が挙げられる。 (E) Thermoplastic resins include polyamide-based resins, polyester-based resins, polyacetal-based resins, polycarbonate-based resins, polyacrylic-based resins, polyphenylene ether-based resins (polyphenylene ether is blended with other resins or modified by graft polymerization. modified polyphenylene ether), polyarylate-based resin, polysulfone-based resin, polyphenylene sulfide-based resin, polyethersulfone-based resin, polyketone-based resin, polyphenylene ether ketone-based resin, polyimide-based resin, polyamideimide-based resin, polyetherimide resins, polyurethane resins, polyolefin resins (eg α-olefin (co)polymers), various ionomers, and the like.

(E)熱可塑性樹脂の好ましい具体例は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン(例えば直鎖状低密度ポリエチレン)、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィン系樹脂、ポリ1-ブテン、ポリ1-ペンテン、ポリメチルペンテン、エチレン/α-オレフィン共重合体、エチレン・ブテン共重合体、EPR(エチレン-プロピレン共重合体)、変性エチレン・ブテン共重合体、EEA(エチレン-エチルアクリレート共重合体)、変性EEA、変性EPR、変性EPDM(エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体)、アイオノマー、α-オレフィン共重合体、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン-パラメチルスチレン共重合体、エチレン-アクリル酸変性体、エチレン-酢酸ビニル共重合体及びその酸変性物、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体、(エチレン及び/又はプロピレン)と(不飽和カルボン酸及び/又は不飽和カルボン酸エステル)との共重合体のカルボキシル基の少なくとも一部を金属塩化して得られるポリオレフィン、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素のブロック共重合体の水素化物、他の共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体、天然ゴム、各種ブタジエンゴム、各種スチレン-ブタジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンとp-メチルスチレンの共重合体の臭化物、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリロブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン-プロピレン共重合体ゴム、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体ゴム、スチレン-イソプレン共重合体ゴム、スチレン-イソプレン-ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン-ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル、アクリロニトリルを主成分とするアクリロニトリル系共重合体、アクリロニトリル・ブタンジエン・スチレン(ABS)樹脂、アクリロニトリル・スチレン(AS)樹脂、酢酸セルロース等のセルロース系樹脂、塩化ビニル/エチレン共重合体、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、及びエチレン/酢酸ビニル共重合体のケン化物等が挙げられる。 (E) Preferred specific examples of thermoplastic resins include high-density polyethylene, low-density polyethylene (eg linear low-density polyethylene), polypropylene, polymethylpentene, cyclic olefin resins, poly-1-butene, poly-1-pentene, Polymethylpentene, ethylene/α-olefin copolymer, ethylene/butene copolymer, EPR (ethylene-propylene copolymer), modified ethylene/butene copolymer, EEA (ethylene-ethyl acrylate copolymer), modified EEA, modified EPR, modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), ionomer, α-olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), modified SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer) , halogenated isobutylene-paramethylstyrene copolymer, ethylene-acrylic acid modified product, ethylene-vinyl acetate copolymer and its acid-modified product, (ethylene and/or propylene) and (unsaturated carboxylic acid and/or unsaturated At least part of the carboxyl groups of the copolymer of (ethylene and/or propylene) and (unsaturated carboxylic acid and/or unsaturated carboxylic acid ester) are obtained by metal salting block copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons, hydrides of block copolymers of conjugated dienes and vinyl aromatic hydrocarbons, copolymers of other conjugated diene compounds and non-conjugated olefins, natural Rubber, various butadiene rubbers, various styrene-butadiene copolymer rubbers, isoprene rubber, butyl rubber, bromides of copolymers of isobutylene and p-methylstyrene, halogenated butyl rubbers, acrylonitrile butadiene rubbers, chloroprene rubbers, ethylene-propylene copolymers Polymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber , acrylic such as polysulfide rubber, silicone rubber, fluororubber, urethane rubber, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylate, polymethacrylate, acrylonitrile-based copolymer, acrylonitrile-butanediene-styrene (ABS) resin, acrylonitrile styrene (AS) resin, cellulosic resin such as cellulose acetate, vinyl chloride/ethylene copolymer, vinyl chloride/vinyl acetate copolymer, ethylene/vinyl acetate copolymer, and ethylene/acetic acid saponified products of vinyl copolymers, and the like.

これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、ポリマーアロイとして用いてもよい。また、上記した熱可塑性樹脂が、不飽和カルボン酸、その酸無水物又はその誘導体から選ばれる少なくとも1種の化合物により変性されたものも用いることもできる。 These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When two or more are used in combination, they may be used as a polymer alloy. In addition, the above thermoplastic resins modified with at least one compound selected from unsaturated carboxylic acids, their acid anhydrides and their derivatives can also be used.

これらの中でも、耐熱性、成形性、意匠性及び機械特性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂が好ましい。 Among these, polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polyacrylic resins, polyphenylene ether resins, and polyphenylene sulfide resins are considered from the viewpoint of heat resistance, moldability, design properties and mechanical properties. One or more resins selected from the group consisting of are preferred.

これらの中でもポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びポリフェニレンスルフィド系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂、特に、ポリアミド系樹脂及びポリアセタール系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂が、取り扱い性・コストの観点からより好ましい。 Among these, one or more resins selected from the group consisting of polyolefin resins, polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polyacrylic resins, polyphenylene ether resins, and polyphenylene sulfide resins, particularly polyamides One or more resins selected from the group consisting of polyacetal-based resins and polyacetal-based resins are more preferable from the viewpoint of handleability and cost.

ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン類(例えばα-オレフィン類)を含むモノマー単位を重合して得られる高分子である。ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、特に限定されないが、低密度ポリエチレン(例えば線状低密度ポリエチレン)、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどに例示されるエチレン系(共)重合体、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体などに例示されるポリプロピレン系(共)重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-グリシジルメタクリレート共重合体などに代表されるα-オレフィンと他のモノマー単位との共重合体等が挙げられる。 Polyolefin resins are polymers obtained by polymerizing monomer units containing olefins (eg, α-olefins). Specific examples of polyolefin-based resins are not particularly limited, but ethylene-based (co)polymers exemplified by low-density polyethylene (e.g., linear low-density polyethylene), high-density polyethylene, ultra-low-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, etc. Polypropylene (co)polymers exemplified by coalescence, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene -Copolymers of α-olefins represented by glycidyl methacrylate copolymers and other monomer units.

ここで最も好ましいポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレンが挙げられる。特に、ISO1133に準拠して230℃、荷重21.2Nで測定されたメルトマスフローレイト(MFR)が、3g/10分以上30g/10分以下であるポリプロピレンが好ましい。MFRの下限値は、より好ましくは5g/10分であり、さらにより好ましくは6g/10分であり、最も好ましくは8g/10分である。また、上限値は、より好ましくは25g/10分であり、さらにより好ましくは20g/10分であり、最も好ましくは18g/10分である。MFRは、組成物の靱性向上の観点から上記上限値を超えないことが望ましく、組成物の流動性の観点から上記下限値を超えないことが望ましい。 Polypropylene is the most preferred polyolefin resin. Particularly preferred is a polypropylene having a melt mass flow rate (MFR) of 3 g/10 min or more and 30 g/10 min or less, measured at 230° C. under a load of 21.2 N according to ISO1133. The lower limit of MFR is more preferably 5 g/10 minutes, still more preferably 6 g/10 minutes, and most preferably 8 g/10 minutes. Also, the upper limit is more preferably 25 g/10 minutes, still more preferably 20 g/10 minutes, and most preferably 18 g/10 minutes. The MFR desirably does not exceed the above upper limit from the viewpoint of improving the toughness of the composition, and preferably does not exceed the above lower limit from the viewpoint of the fluidity of the composition.

また、セルロースとの親和性を高めるため、酸変性されたポリオレフィン系樹脂も好適に使用可能である。酸としては、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、フタル酸及びこれらの無水物、及びクエン酸等のポリカルボン酸等から適宜選択可能である。これらの中でも好ましいのは、変性率の高めやすさから、マレイン酸又はその無水物である。変性方法については特に制限はないが、過酸化物の存在下/非存在下で樹脂を融点以上に加熱して溶融混練する方法が一般的である。酸変性するポリオレフィン樹脂としては前出のポリオレフィン系樹脂はすべて使用可能であるが、ポリプロピレンが中でも好適に使用可能である。 Acid-modified polyolefin resins are also suitable for use in order to increase affinity with cellulose. The acid can be appropriately selected from maleic acid, fumaric acid, succinic acid, phthalic acid and their anhydrides, and polycarboxylic acids such as citric acid. Among these, maleic acid or its anhydride is preferable because the modification rate can be easily increased. The modification method is not particularly limited, but a common method is to melt and knead the resin by heating it to the melting point or higher in the presence/absence of a peroxide. As the polyolefin resin to be acid-modified, all the polyolefin resins described above can be used, but polypropylene is particularly suitable for use.

酸変性されたポリオレフィン系樹脂は、単独で用いても構わないが、組成物としての変性率を調整するため、変性されていないポリオレフィン系樹脂と混合して使用することがより好ましい。例えば、変性されていないポリプロピレンと酸変性されたポリプロピレンとの混合物を用いる場合、全ポリプロピレンに対する酸変性されたポリプロピレンの割合は、好ましくは0.5質量%~50質量%である。より好ましい下限は、1質量%であり、更に好ましくは2質量%、更により好ましくは3質量%、特に好ましくは4質量%、最も好ましくは5質量%である。また、より好ましい上限は、45質量%であり、更に好ましくは40質量%、更により好ましくは35質量%、特に好ましくは30質量%、最も好ましくは20質量%である。セルロースとの界面強度を維持するためには、下限以上が好ましく、樹脂としての延性を維持するためには、上限以下が好ましい。 Although the acid-modified polyolefin resin may be used alone, it is more preferable to use it in combination with an unmodified polyolefin resin in order to adjust the modification rate of the composition. For example, when using a mixture of unmodified and acid-modified polypropylene, the proportion of acid-modified polypropylene to total polypropylene is preferably 0.5% to 50% by weight. A more preferable lower limit is 1% by mass, still more preferably 2% by mass, still more preferably 3% by mass, particularly preferably 4% by mass, and most preferably 5% by mass. A more preferred upper limit is 45% by mass, still more preferably 40% by mass, still more preferably 35% by mass, particularly preferably 30% by mass, and most preferably 20% by mass. In order to maintain the interfacial strength with cellulose, it is preferably at least the lower limit, and in order to maintain ductility as a resin, it is preferably at most the upper limit.

酸変性されたポリプロピレンの好ましいISO1133に準拠して230℃、荷重21.2Nで測定されたメルトマスフローレイト(MFR)は、セルロース界面との親和性を高めるため、50g/10分以上であることが好ましい。より好ましい下限は100g/10分であり、更により好ましくは150g/10分、最も好ましくは200g/10分である。上限は特にないが、機械的強度の維持から500g/10分である。MFRをこの範囲内とすることにより、セルロースと樹脂との界面に存在しやすくなるという利点を享受できる。 The melt mass flow rate (MFR) of the acid-modified polypropylene, measured at 230° C. and a load of 21.2 N according to ISO 1133, is preferably 50 g/10 minutes or more in order to increase the affinity with the cellulose interface. preferable. A more preferred lower limit is 100 g/10 min, even more preferably 150 g/10 min, and most preferably 200 g/10 min. Although there is no particular upper limit, it is 500 g/10 minutes for maintenance of mechanical strength. By setting the MFR within this range, it is possible to enjoy the advantage of being more likely to exist at the interface between the cellulose and the resin.

熱可塑性樹脂として好ましいポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、ラクタム類の重縮合反応により得られる、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12等;1,6-ヘキサンジアミン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、1,7-ヘプタンジアミン、2-メチル-1-6-ヘキサンジアミン、1,8-オクタンジアミン、2-メチル-1,7-ヘプタンジアミン、1,9-ノナンジアミン、2-メチル-1,8-オクタンジアミン、1,10-デカンジアミン、1,11-ウンデカンジアミン、1,12-ドデカンジアミン、m-キシリレンジアミンなどのジアミン類と、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ベンゼン-1,2-ジカルボン酸、ベンゼン-1,3-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4ジカルボン酸等、シクロヘキサン-1,3-ジカルボン酸、シクロヘキサン-1,4-ジカルボン酸などのジカルボン酸類との共重合体として得られる、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12、ポリアミド6,T、ポリアミド6,I、ポリアミド9,T、ポリアミド10,T、ポリアミド2M5,T、ポリアミドMXD,6、ポリアミド6,C、ポリアミド2M5,C等;及び、これらがそれぞれ共重合された共重合体(一例としてポリアミド6,T/6,I)等の共重合体;が挙げられる。 Polyamide-based resins preferable as thermoplastic resins are not particularly limited, but are obtained by polycondensation reaction of lactams, such as polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12; 1,6-hexanediamine, 2-methyl-1,5 -pentanediamine, 1,7-heptanediamine, 2-methyl-1-6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 2-methyl-1,7-heptanediamine, 1,9-nonanediamine, 2-methyl- Diamines such as 1,8-octanediamine, 1,10-decanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine and m-xylylenediamine, butanedioic acid, pentanedioic acid and hexanedioic acid , heptanedioic acid, octanedioic acid, nonanedioic acid, decanedioic acid, benzene-1,2-dicarboxylic acid, benzene-1,3-dicarboxylic acid, benzene-1,4-dicarboxylic acid, etc., cyclohexane-1,3- Polyamide 6,6, polyamide 6,10, polyamide 6,11, polyamide 6,12, polyamide 6,T, polyamide obtained as a copolymer with dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid and cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid 6,I, polyamide 9,T, polyamide 10,T, polyamide 2M5,T, polyamide MXD,6, polyamide 6,C, polyamide 2M5,C, etc.; copolymers such as polyamide 6, T/6, I);

これらポリアミド系樹脂の中でも、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6,6、ポリアミド6,10、ポリアミド6,11、ポリアミド6,12といった脂肪族ポリアミド、及びポリアミド6,C、ポリアミド2M5,Cといった脂環式ポリアミドがより好ましい。 Among these polyamide resins, aliphatic polyamides such as polyamide 6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6,6, polyamide 6,10, polyamide 6,11, and polyamide 6,12, and polyamide 6,C and polyamide 2M5,C Alicyclic polyamides such as

ポリアミド系樹脂の末端カルボキシル基濃度には特に制限はないが、下限値は、20μモル/gであると好ましく、より好ましくは30μモル/gである。また、末端カルボキシル基濃度の上限値は、150μモル/gであると好ましく、より好ましくは100μモル/gであり、更に好ましくは80μモル/gである。 The terminal carboxyl group concentration of the polyamide-based resin is not particularly limited, but the lower limit is preferably 20 μmol/g, more preferably 30 μmol/g. Also, the upper limit of the terminal carboxyl group concentration is preferably 150 μmol/g, more preferably 100 μmol/g, and still more preferably 80 μmol/g.

ポリアミド系樹脂において、全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])は、0.30~0.95であることが好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらにより好ましくは0.40であり、最も好ましくは0.45である。またカルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらにより好ましくは0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(A)セルロースナノファイバーの樹脂組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られ樹脂組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。 In the polyamide resin, the ratio of carboxyl terminal groups to all terminal groups ([COOH]/[total terminal groups]) is preferably 0.30 to 0.95. The carboxyl end group ratio lower limit is more preferably 0.35, still more preferably 0.40, and most preferably 0.45. The upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, still more preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of the dispersibility of (A) the cellulose nanofibers in the resin composition, and is preferably 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the resulting resin composition. It is desirable to

ポリアミド系樹脂の末端基濃度の調整方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリアミドの重合時に所定の末端基濃度となるように、ジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、モノカルボン酸化合物、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル、モノアルコールなどの末端基と反応する末端調整剤を重合液に添加する方法が挙げられる。 A known method can be used as a method for adjusting the terminal group concentration of the polyamide-based resin. For example, a diamine compound, a monoamine compound, a dicarboxylic acid compound, a monocarboxylic acid compound, an acid anhydride, a monoisocyanate, a monoacid halide, a monoester, a monoalcohol, etc., can be used to achieve a predetermined terminal group concentration during the polymerization of the polyamide. A method of adding a terminal adjuster that reacts with the terminal group to the polymerization liquid can be used.

末端アミノ基と反応する末端調整剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸;シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、α-ナフタレンカルボン酸、β-ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸;及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及び安息香酸からなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましく、酢酸が最も好ましい。 Terminal modifiers that react with terminal amino groups include, for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pivalic acid, and isobutyric acid. Alicyclic monocarboxylic acids such as cyclohexanecarboxylic acid; Benzoic acid, toluic acid, α-naphthalenecarboxylic acid, β-naphthalenecarboxylic acid, methylnaphthalenecarboxylic acid, phenylacetic acid and other aromatic monocarboxylic acids carboxylic acid; and a plurality of mixtures arbitrarily selected from these. Among these, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, and stearic acid are preferred in terms of reactivity, stability of blocked ends, and price. and benzoic acid are preferred, with acetic acid being most preferred.

末端カルボキシル基と反応する末端調整剤としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン;シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン;アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン及びこれらの任意の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、価格などの点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン及びアニリンからなる群より選ばれる1種以上の末端調整剤が好ましい。 Terminal modifiers that react with terminal carboxyl groups include, for example, aliphatic monoamines; alicyclic monoamines such as cyclohexylamine and dicyclohexylamine; aromatic monoamines such as aniline, toluidine, diphenylamine and naphthylamine, and any mixtures thereof. Among them, one or more terminals selected from the group consisting of butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, stearylamine, cyclohexylamine and aniline from the viewpoint of reactivity, boiling point, stability of capped terminals, price, etc. Modifiers are preferred.

これら、アミノ末端基及びカルボキシル末端基の濃度は、1H-NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値から求めるのが精度、簡便さの点で好ましい。それらの末端基の濃度を求める方法として、具体的に、特開平7-228775号公報に記載された方法が推奨される。この方法を用いる場合、測定溶媒としては、重トリフルオロ酢酸が有用である。また、1H-NMRの積算回数は、十分な分解能を有する機器で測定した際においても、少なくとも300スキャンは必要である。そのほか、特開2003-055549号公報に記載されているような滴定による測定方法によっても末端基の濃度を測定できる。ただし、混在する添加剤、潤滑剤等の影響をなるべく少なくするためには、1H-NMRによる定量がより好ましい。 The concentrations of these amino terminal groups and carboxyl terminal groups are preferably determined from the integrated values of characteristic signals corresponding to each terminal group by 1 H-NMR from the viewpoint of accuracy and simplicity. As a method for determining the concentration of these terminal groups, specifically, the method described in JP-A-7-228775 is recommended. When using this method, deuterated trifluoroacetic acid is useful as a measurement solvent. In addition, the number of 1 H-NMR integrations must be at least 300 scans even when measured with an instrument having sufficient resolution. In addition, the terminal group concentration can also be measured by a titration method as described in JP-A-2003-055549. However, quantification by 1 H-NMR is more preferable in order to minimize the influence of mixed additives, lubricants, and the like.

ポリアミド系樹脂は、濃硫酸中30℃の条件下で測定した固有粘度[η]が、0.6~2.0dL/gであることが好ましく、0.7~1.4dL/gであることがより好ましく、0.7~1.2dL/gであることが更に好ましく、0.7~1.0dL/gであることが特に好ましい。好ましい範囲、その中でも特に好ましい範囲の固有粘度を有する上記ポリアミド系樹脂を使用すると、樹脂組成物の射出成形時の金型内流動性を大幅に高め、成形片の外観を向上させるという効用を与えることができる。 The polyamide resin preferably has an intrinsic viscosity [η] of 0.6 to 2.0 dL/g, and preferably 0.7 to 1.4 dL/g, measured at 30°C in concentrated sulfuric acid. is more preferred, 0.7 to 1.2 dL/g is even more preferred, and 0.7 to 1.0 dL/g is particularly preferred. Use of the polyamide resin having an intrinsic viscosity within a preferred range, particularly a preferred range among them, greatly enhances the fluidity of the resin composition in the mold during injection molding, and provides the effect of improving the appearance of the molded piece. be able to.

本開示において、「固有粘度」とは、一般的に極限粘度と呼ばれている粘度と同義である。この粘度を求める具体的な方法は、96%濃硫酸中、30℃の温度条件下で、濃度の異なるいくつかの測定溶媒のηsp/cを測定し、そのそれぞれのηsp/cと濃度(c)との関係式を導き出し、濃度をゼロに外挿する方法である。このゼロに外挿した値が固有粘度である。これらの詳細は、例えば、Polymer Process Engineering(Prentice-Hall,Inc1994)の291ページ~294ページ等に記載されている。 In the present disclosure, "intrinsic viscosity" is synonymous with viscosity generally called intrinsic viscosity. A specific method for obtaining this viscosity is to measure the ηsp/c of several measurement solvents with different concentrations in 96% concentrated sulfuric acid at a temperature of 30°C, and measure the respective ηsp/c and concentration (c ) and extrapolate the concentration to zero. This value extrapolated to zero is the intrinsic viscosity. These details are described, for example, in Polymer Process Engineering (Prentice-Hall, Inc. 1994), pages 291-294.

このとき濃度の異なるいくつかの測定溶媒の点数は、少なくとも4点とすることが精度の観点より望ましい。推奨される異なる粘度測定溶液の濃度は、好ましくは、0.05g/dL、0.1g/dL、0.2g/dL、0.4g/dLの少なくとも4点である。 At this time, it is desirable from the viewpoint of accuracy that the points for several measurement solvents having different concentrations should be at least 4 points. The concentrations of the different viscometric solutions recommended are preferably at least 4 points: 0.05 g/dL, 0.1 g/dL, 0.2 g/dL, 0.4 g/dL.

熱可塑性樹脂として好ましいポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリアリレート(PAR)、ポリヒドロキシアルカン酸(PHA)(3-ヒドロキシアルカン酸からなるポリエステル樹脂)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカーボネート(PC)等から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でより好ましいポリエステル系樹脂としては、PET、PBS、PBSA、PBT、及びPENが挙げられ、更に好ましくは、PBS、PBSA、及びPBTが挙げられる。 Preferred polyester resins as thermoplastic resins are not particularly limited, but include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate ( PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyarylate (PAR), polyhydroxyalkanoic acid (PHA) (polyester resin composed of 3-hydroxyalkanoic acid), polylactic acid (PLA), polycarbonate (PC), etc. 1 type(s) or 2 or more types can be used. Among these, more preferred polyester resins include PET, PBS, PBSA, PBT, and PEN, and more preferred are PBS, PBSA, and PBT.

また、ポリエステル系樹脂は、重合時のモノマー比率並びに末端安定化剤の添加の有無及び量によって、末端基を自由に変えることが可能であるが、ポリエステル系樹脂の全末端基に対するカルボキシル末端基比率([COOH]/[全末端基])が、0.30~0.95であることが好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは0.35であり、さらに好ましくは、0.40であり、最も好ましくは0.45である。また、カルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは0.90であり、さらに好ましくは、0.85であり、最も好ましくは0.80である。上記カルボキシル末端基比率は、(A)セルロースナノファイバーの組成物中への分散性の観点から0.30以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から0.95以下とすることが望ましい。 In addition, the terminal groups of the polyester resin can be freely changed depending on the monomer ratio during polymerization and the presence or absence and amount of addition of a terminal stabilizer. ([COOH]/[total terminal groups]) is preferably 0.30 to 0.95. The lower limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.35, still more preferably 0.40, and most preferably 0.45. Also, the upper limit of the carboxyl terminal group ratio is more preferably 0.90, still more preferably 0.85, and most preferably 0.80. The carboxyl terminal group ratio is desirably 0.30 or more from the viewpoint of dispersibility of (A) cellulose nanofibers in the composition, and 0.95 or less from the viewpoint of the color tone of the resulting composition. is desirable.

熱可塑性樹脂として好ましいポリアセタール系樹脂には、ホルムアルデヒドを原料とするホモポリアセタールと、トリオキサンを主モノマーとし、例えば1,3-ジオキソランをコモノマー成分として含むコポリアセタールとが一般的であり、両者とも使用可能であるが、加工時の熱安定性の観点から、コポリアセタールが好ましく使用できる。特に、コモノマー成分(例えば1,3-ジオキソラン)量としては0.01~4モル%の範囲内が好ましい。コモノマー成分量のより好ましい下限量は、0.05モル%であり、さらに好ましくは0.1モル%であり、特に好ましくは0.2モル%である。またより好ましい上限量は、3.5モル%であり、さらに好ましくは3.0モル%であり、特に好ましくは2.5モル%であり、最も好ましくは2.3モル%である。押出加工時及び成形加工時の熱安定性の観点から、下限は上述の範囲内とすることが望ましく、機械的強度の観点より、上限は上述の範囲内とすることが望ましい。 Polyacetal-based resins that are preferable as thermoplastic resins generally include homopolyacetal made from formaldehyde and copolyacetal containing trioxane as a main monomer and, for example, 1,3-dioxolane as a comonomer component, both of which can be used. However, from the viewpoint of thermal stability during processing, copolyacetal can be preferably used. In particular, the amount of comonomer component (eg, 1,3-dioxolane) is preferably within the range of 0.01 to 4 mol %. A more preferable lower limit of the comonomer component amount is 0.05 mol %, more preferably 0.1 mol %, and particularly preferably 0.2 mol %. A more preferred upper limit is 3.5 mol %, more preferably 3.0 mol %, particularly preferably 2.5 mol %, most preferably 2.3 mol %. From the viewpoint of thermal stability during extrusion and molding, the lower limit is preferably within the above range, and from the viewpoint of mechanical strength, the upper limit is preferably within the above range.

≪その他の成分≫
次に本発明において用いることができるその他の成分について詳述する。本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態の目的を損なわない範囲で、従来熱可塑性樹脂に使用されている各種安定剤を含有することができる。安定剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、下記の無機充填剤、潤滑油等が挙げられる。これらは1種のみを単独で使用してもよく2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらは市販の試薬や製品を購入する事で用いる事が出来る。
≪Other ingredients≫
Next, other components that can be used in the present invention are described in detail. The resin composition of the present embodiment can contain various stabilizers conventionally used for thermoplastic resins within a range that does not impair the purpose of the present embodiment. Examples of stabilizers include, but are not limited to, the following inorganic fillers, lubricating oils, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. These can be used by purchasing commercially available reagents and products.

前記無機充填剤は、以下に限定されるものではないが、繊維状粒子及び/又は板状粒子、無機顔料からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物である。ここでいう繊維状粒子及び板状粒子とは、樹脂成形体中に存在する繊維状粒子、板状粒子の平均アスペクト比が5以上である粒子である。上述した無機充填剤の添加量は、特に限定されないが、(E)熱可塑性樹脂100質量部に対して、無機充填剤が0.002~50質量部の範囲であると好ましい。安定剤の添加量が上述の範囲とする事で樹脂組成物の取扱い性を高めることができる。 The inorganic filler is, but is not limited to, at least one compound selected from the group consisting of fibrous particles and/or plate-like particles and inorganic pigments. The fibrous particles and plate-like particles referred to herein are particles having an average aspect ratio of 5 or more among the fibrous particles and plate-like particles present in the resin molding. The amount of the inorganic filler added is not particularly limited, but it is preferable that the inorganic filler is in the range of 0.002 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (E) thermoplastic resin. By setting the amount of the stabilizer to be added within the above range, the handleability of the resin composition can be enhanced.

潤滑油の分子量の下限は100が好ましく、400がより好ましく、500がさらに好ましい。また、上限は500万が好ましく、200万がより好ましく、100万がさらに好ましい。潤滑油の融点の下限値は-50℃が好ましく、-30℃がより好ましく、-20℃がさらに好ましい。潤滑油の融点の上限値は50℃が好ましく、30℃がより好ましく、20℃がさらに好ましい。分子量は100以上にすることで潤滑油の摺動性が良好となる傾向にある。また分子量を100万以下にすることで、潤滑油の分散が良好となり耐摩耗性が向上する傾向にある。また、融点を-50℃以上とすることで、成形体表面に存在する潤滑油の流動性が維持され、アブレッシブ摩耗を抑制することにより、成形体の耐摩耗性が向上する傾向にある。また融点を50℃以下とすることで、熱可塑性樹脂と容易に混練しやすくなり、潤滑油の分散性が向上する傾向にある。上記した観点より、潤滑油の分子量及び融点は、上記範囲内にすることが好ましい。上記融点は潤滑油の流動点の2.5℃低い温度である。上記流動点はJIS K2269に準拠して測定することができる。 The lower limit of the molecular weight of the lubricating oil is preferably 100, more preferably 400, even more preferably 500. Moreover, the upper limit is preferably 5 million, more preferably 2 million, and even more preferably 1 million. The lower limit of the melting point of the lubricating oil is preferably -50°C, more preferably -30°C, and even more preferably -20°C. The upper limit of the melting point of the lubricating oil is preferably 50°C, more preferably 30°C, and even more preferably 20°C. A molecular weight of 100 or more tends to improve the slidability of the lubricating oil. Further, by setting the molecular weight to 1,000,000 or less, there is a tendency that the lubricating oil can be well dispersed and the wear resistance is improved. Further, by setting the melting point to −50° C. or higher, the fluidity of the lubricating oil present on the surface of the molded article is maintained, and abrasive wear is suppressed, thereby tending to improve the wear resistance of the molded article. Further, by setting the melting point to 50° C. or less, it tends to be easily kneaded with the thermoplastic resin, and the dispersibility of the lubricating oil tends to be improved. From the above point of view, the molecular weight and melting point of the lubricating oil are preferably within the above ranges. The above melting point is 2.5° C. lower than the pour point of the lubricating oil. The pour point can be measured according to JIS K2269.

本実施形態に用いることのできる潤滑油は、以下に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂成形体の摩擦・摩耗特性を向上させ得る物質であればよく、例えば、エンジンオイル、シリンダーオイルなどの天然オイル、或いは、パラフィン系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル PS32など)、ナフテン系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル NS90Sなど)、アロマ系オイル(出光興産株式会社製 ダイアナプロセスオイル AC12など)などの合成炭化水素、シリコーン系オイル(信越化学株式会社製 G30シリーズなど)(例えば、ポリジメチルシロキサンに代表されるシリコーンオイル、シリコーンガム、変性シリコーンガムなど)を挙げることができ、一般に市販されている潤滑油の中から適宜に選んで、そのまま、或いは、所望により適宜に配合して用いればよい。これらの中でもパラフィン系オイル及びシリコーン系オイルが摺動性の観点から優れ、かつ工業的にも容易に入手可能であり好ましい。これら潤滑油は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いても構わない。 The lubricating oil that can be used in the present embodiment is not limited to the following, but any substance that can improve the friction and wear characteristics of the thermoplastic resin molded body, such as engine oil, cylinder oil, etc. or paraffin oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd. Diana Process Oil PS32, etc.), naphthenic oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd. Diana Process Oil NS90S, etc.), aroma oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd. Diana Process Oil AC12, etc.), silicone oils (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. G30 series, etc.) (e.g., silicone oils represented by polydimethylsiloxane, silicone gums, modified silicone gums, etc.) can be mentioned. A suitable lubricating oil may be selected from commercially available lubricating oils and used as it is or, if desired, it may be blended as appropriate. Among these, paraffin-based oils and silicone-based oils are preferred because they are excellent from the viewpoint of slidability and are readily available industrially. These lubricating oils may be used alone or in combination of two or more.

(E)熱可塑性樹脂100質量部に対する、潤滑油の含有量の下限値は、特に限定されないが、0.1質量部が好ましく、0.2質量部がより好ましく、0.3質量部がさらに好ましい。また、上記含有量の上限値も特に限定されないが、5.0質量部が好ましく、4.5質量部がより好ましく、4.2質量部がさらに好ましい。潤滑油の含有量が上述した範囲である場合、セルロース含有樹脂組成物の耐摩耗性が向上する傾向にある。特に、潤滑油の含有量が0.1質量部以上である場合、充分な摺動性を確保でき、耐摩耗性が向上する傾向にある。また、潤滑油の含有量が5.0質量部以下である場合、樹脂の軟化を抑制でき、ギヤ等の用途にも耐えうるセルロース含有樹脂組成物の強度を確保できる傾向にある。 (E) The lower limit of the content of the lubricating oil with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin is not particularly limited, but is preferably 0.1 parts by mass, more preferably 0.2 parts by mass, 0.3 parts by mass is further preferable. The upper limit of the content is also not particularly limited, but is preferably 5.0 parts by mass, more preferably 4.5 parts by mass, and even more preferably 4.2 parts by mass. When the content of the lubricating oil is within the range described above, the abrasion resistance of the cellulose-containing resin composition tends to improve. In particular, when the lubricating oil content is 0.1 parts by mass or more, sufficient slidability can be ensured, and wear resistance tends to improve. Further, when the content of the lubricating oil is 5.0 parts by mass or less, softening of the resin can be suppressed, and the strength of the cellulose-containing resin composition that can withstand uses such as gears tends to be ensured.

本実施形態のセルロース含有樹脂組成物における潤滑油の含有量の範囲を上記のとおり調整する場合、摺動時の摩耗特性を改善し、さらには安定摺動性に優れるという観点から好ましい。 When the range of the content of the lubricating oil in the cellulose-containing resin composition of the present embodiment is adjusted as described above, it is preferable from the viewpoint of improving wear characteristics during sliding and further improving stable slidability.

本実施形態の樹脂組成物を製造する装置としては、特に限定されず、一般に実用されている混練機が適用できる。当該混練機としては、以下に限定されるものではないが、例えば、一軸又は多軸混練押出機、ロール、バンバリーミキサー等を用いればよい。中でも、減圧装置、及びサイドフィーダー設備を装備した2軸押出機が好ましい。 An apparatus for producing the resin composition of the present embodiment is not particularly limited, and a kneader in general use can be applied. Examples of the kneader include, but are not limited to, a single-screw or multi-screw kneading extruder, a roll, a Banbury mixer, and the like. Among them, a twin-screw extruder equipped with a decompression device and a side feeder facility is preferable.

本発明の樹脂組成物は、種々の形状での提供が可能である。具体的には、樹脂ペレット状、シート状、繊維状、板状、棒状等が挙げられるが、樹脂ペレット形状が、後加工の容易性や運搬の容易性からより好ましい。この際の好ましいペレット形状としては、丸型、楕円型、円柱型などが挙げられ、これらは押出加工時のカット方式により異なる。アンダーウォーターカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは、丸型になることが多く、ホットカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは丸型又は楕円型になることが多く、ストランドカットと呼ばれるカット方法で切断されたペレットは円柱状になることが多い。丸型ペレットの場合、その好ましい大きさは、ペレット直径として1mm以上、3mm以下である。また、円柱状ペレットの場合の好ましい直径は、1mm以上3mm以下であり、好ましい長さは、2mm以上10mm以下である。上記の直径及び長さは、押出時の運転安定性の観点から、下限以上とすることが望ましく、後加工での成形機への噛み込み性の観点から、上限以下とすることが望ましい。 The resin composition of the present invention can be provided in various forms. Specific examples thereof include resin pellets, sheets, fibers, plates, rods, and the like, but resin pellets are more preferable from the standpoint of ease of post-processing and ease of transportation. Preferable pellet shapes in this case include round, elliptical, and cylindrical shapes, which differ depending on the cutting method during extrusion. Pellets cut by a cutting method called underwater cutting are often round, and pellets cut by a cutting method called hot cutting are often round or elliptical, and are called strand cuts. Pellets cut by the method are often cylindrical. In the case of round pellets, the preferable size is 1 mm or more and 3 mm or less as a pellet diameter. In the case of cylindrical pellets, the preferable diameter is 1 mm or more and 3 mm or less, and the preferable length is 2 mm or more and 10 mm or less. From the viewpoint of operational stability during extrusion, the above diameter and length are preferably at least the lower limit, and from the viewpoint of biting into a molding machine in post-processing, they are preferably at most the upper limit.

樹脂組成物の製造方法の具体例としては、以下方法が挙げられる。
(1)単軸又は二軸押出機を用いて、熱可塑性樹脂と、セルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤との混合物を溶融混練し、ストランド状に押出し、水浴中で冷却固化させ、ペレット状成形体として得る方法。
(2)単軸又は二軸押出機を用いて、熱可塑性樹脂とセルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤との混合物を溶融混練し、棒状又は筒状に押出し冷却して押出成形体として得る方法。
(3)単軸又は二軸押出機を用いて、熱可塑性樹脂とセルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤との混合物を溶融混練し、Tダイより押出しシート、又はフィルム状の成形体を得る方法。
Specific examples of the method for producing the resin composition include the following methods.
(1) Using a single-screw or twin-screw extruder, a mixture of a thermoplastic resin, cellulose nanofibers, a surface treatment agent, and an antioxidant is melt-kneaded, extruded into strands, cooled and solidified in a water bath, A method of obtaining a pellet-shaped compact.
(2) Using a single-screw or twin-screw extruder, a mixture of a thermoplastic resin, cellulose nanofibers, a surface treatment agent, and an antioxidant is melt-kneaded, extruded into a rod or cylinder, and cooled to form an extrudate. how to get
(3) Using a single-screw or twin-screw extruder, a mixture of a thermoplastic resin, cellulose nanofibers, a surface treatment agent, and an antioxidant is melt-kneaded, and extruded from a T-die to form a sheet or film-like molded body. how to get

また、熱可塑性樹脂とセルロースナノファイバー、表面処理剤及び酸化防止剤との混合物の溶融混練方法の具体例としては、以下の方法が挙げられる。
(1)熱可塑性樹脂と、所望の比率で混合されたセルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤混合粉末とを、一括溶融混練する方法。
(2)熱可塑性樹脂及び必要により表面処理剤、酸化防止剤を溶融混練した後、所望の比率で混合されたセルロースナノファイバー粉末、及び必要により表面処理剤、酸化防止剤を添加して、更に溶融混練する方法。
(3)熱可塑性樹脂、所望の比率で混合されたセルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤混合粉末、及び水を溶融混練した後、所望の比率で混合されたセルロースナノファイバー、及び水、並びに必要により表面処理剤を混合した後、一括で溶融混練する方法。
(4)熱可塑性樹脂及び必要により表面処理剤を溶融混練した後、所望の比率で混合された熱可塑性樹脂、セルロースナノファイバー、表面処理剤、酸化防止剤混合粉末、及び水、を添加して、更に溶融混練する方法。
(5)上記(1)~(4)を単軸又は二軸押出機を用いて任意の割合でTopとSideで分割して添加し、溶融混練する方法。
Moreover, the following method is mentioned as a specific example of the melt-kneading method of the mixture of a thermoplastic resin, a cellulose nanofiber, a surface treating agent, and an antioxidant.
(1) A method of collectively melting and kneading a thermoplastic resin and a mixed powder of cellulose nanofibers, a surface treatment agent, and an antioxidant mixed at a desired ratio.
(2) After melt-kneading a thermoplastic resin and, if necessary, a surface treatment agent and an antioxidant, cellulose nanofiber powder mixed at a desired ratio, and if necessary, a surface treatment agent and an antioxidant are added, and A method of melt-kneading.
(3) After melt-kneading a thermoplastic resin, cellulose nanofibers mixed at a desired ratio, a surface treatment agent, an antioxidant mixed powder, and water, cellulose nanofibers and water mixed at a desired ratio, and a method of melting and kneading together after mixing a surface treatment agent if necessary.
(4) After melt-kneading the thermoplastic resin and, if necessary, the surface treatment agent, the thermoplastic resin, cellulose nanofibers, surface treatment agent, antioxidant mixed powder, and water mixed at a desired ratio are added. , and a method of further melt-kneading.
(5) A method in which the above (1) to (4) are separately added to the top and side at an arbitrary ratio using a single-screw or twin-screw extruder, and melt-kneaded.

≪部材≫
本実施形態の樹脂組成物は、下記のような部材の形態に成形することができる。樹脂組成物を成形する方法については特に限定されず、公知の成形方法を適用できる。例えば、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、他材質成形、ガスアシスト射出成形、発泡射出成形、低圧成形、超薄肉射出成形(超高速射出成形)、金型内複合成形(インサート成形、アウトサート成形)等の成形方法のいずれかによって成形することができる。
≪Parts≫
The resin composition of the present embodiment can be molded into the following member forms. A method for molding the resin composition is not particularly limited, and a known molding method can be applied. Extrusion molding, injection molding, vacuum molding, blow molding, injection compression molding, decorative molding, molding of other materials, gas assist injection molding, foam injection molding, low pressure molding, ultra-thin injection molding (ultra-high speed injection molding), It can be molded by any molding method such as in-mold composite molding (insert molding, outsert molding).

上述のセルロース含有樹脂組成物から得られる本実施形態の部材の用途としては、高い塗装性、耐摺動性、成形後の熱による寸法変化が小さいこと、これら特性が要求される用途が好適である。 The member of the present embodiment obtained from the cellulose-containing resin composition described above is preferably used in applications that require high paintability, sliding resistance, and little dimensional change due to heat after molding. be.

本実施形態の部材の用途としては、以下に限定されるものではないが、例えば、一般的な熱可塑性樹脂組成物の用途が挙げられる。このような用途の具体例としては、以下に限定されるものではないが、例えば、カム、スライダー、レバー、アーム、クラッチ、フェルトクラッチ、アイドラギアー、プーリー、ローラー、コロ、キーステム、キートップ、シャッター、リール、シャフト、関節、軸、軸受け、及びガイド等に代表される機構部品;アウトサート成形の樹脂部品、インサート成形の樹脂部品、シャーシ、トレー、側板、プリンター、及び複写機に代表されるオフィスオートメーション機器用部品;VTR(Video tape recorder)、ビデオムービー、デジタルビデオカメラ、カメラ、及びデジタルカメラに代表されるカメラ又はビデオ機器用部品;カセットプレイヤー、DAT、LD(Laser disk)、MD(Mini disk、CD(Compact disk)〔CD-ROM(Read only memory)、CD-R(Recordable)、CD-RW(Rewritable)を含む〕、DVD(Digital versatile disk)〔DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-R DL、DVD+R DL、DVD-RAM(Random access memory)、DVD-Audioを含む〕、Blu-ray(登録商標) Disc、HD-DVD、その他光デイスクのドライブ;MFD(Multi Function Display)、MO(Magneto-Optical Disk)、ナビゲーションシステム及びモバイルパーソナルコンピュータに代表される音楽、映像又は情報機器、携帯電話及びファクシミリに代表される通信機器用部品;電気機器用部品;電子機器用部品等が挙げられる。また、本実施形態の成形体は、自動車用の部品として、ガソリンタンク、フュエルポンプモジュール、バルブ類、ガソリンタンクフランジ等に代表される燃料廻り部品;ドアロック、ドアハンドル、ウインドウレギュレータ、スピーカーグリル等に代表されるドア廻り部品;シートベルト用スリップリング、プレスボタン等に代表されるシートベルト周辺部品;コンビスイッチ部品、スイッチ類、クリップ類等の部品;さらにシャープペンシルのペン先、シャープペンシルの芯を出し入れする機構部品;洗面台、排水口、及び排水栓開閉機構部品;自動販売機の開閉部ロック機構、商品排出機構部品;衣料用のコードストッパー、アジャスター、ボタン;散水用のノズル、散水ホース接続ジョイント;階段手すり部、及び床材の支持具である建築用品;使い捨てカメラ、玩具、ファスナー、チェーン、コンベア、バックル、スポーツ用品、自動販売機、家具、楽器、産業用機械部品(例えば、電磁機器筐体、ロール材、搬送用アーム、医療機器部材など)、一般機械部品、自動車・鉄道・車両等部品(例えば外板、シャーシ、空力部材、座席、トランスミッション内部の摩擦材など)、船舶部材(例えば船体、座席など)、航空関連部品(例えば、胴体、主翼、尾翼、動翼、フェアリング、カウル、ドア、座席、内装材など)、宇宙機、人工衛星部材(モーターケース、主翼、構体、アンテナなど)、電子・電気部品(例えばパーソナルコンピュータ筐体、携帯電話筐体、OA機器、AV機器、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品など)、建築・土木材料(例えば、鉄筋代替材料、トラス構造体、つり橋用ケーブルなど)、生活用品、スポーツ・レジャー用品(例えば、ゴルフクラブシャフト、釣り竿、テニスやバトミントンのラケットなど)、風力発電用筐体部材等、また容器・包装部材、例えば、燃料電池に使用されるような水素ガスなどを充填する高圧力容器用の材料となり得る。 Applications of the member of the present embodiment are not limited to the following, but include, for example, general thermoplastic resin compositions. Specific examples of such applications include, but are not limited to, cams, sliders, levers, arms, clutches, felt clutches, idler gears, pulleys, rollers, rollers, key stems, key tops, and shutters. , reels, shafts, joints, axles, bearings, guides, etc.; outsert-molded resin parts, insert-molded resin parts, chassis, trays, side plates, printers, and offices typified by copiers Parts for automation equipment; VTR (Video tape recorder), video movie, digital video camera, camera, and parts for cameras or video equipment represented by digital cameras; Cassette player, DAT, LD (Laser disk), MD (Mini disk , CD (Compact disk) [including CD-ROM (Read only memory), CD-R (Recordable), CD-RW (Rewritable)], DVD (Digital versatile disk) [DVD-ROM, DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RAM (Random access memory), including DVD-Audio], Blu-ray (registered trademark) Disc, HD-DVD, and other optical disc drives; MFD (Multi-Function Display), MO (Magneto-Optical Disk), music, video or information equipment represented by navigation systems and mobile personal computers, parts for communication equipment represented by mobile phones and facsimiles; parts for electrical equipment; electronics Further, the molded product of the present embodiment can be used as parts for automobiles such as gasoline tanks, fuel pump modules, valves, fuel-related parts such as gasoline tank flanges; Door-related parts such as handles, window regulators, and speaker grills; seat belt peripheral parts such as seat belt slip rings and press buttons; parts such as combination switch parts, switches, and clips; and mechanical pencils. mechanical parts for inserting and removing the lead of mechanical pencils; sinks, drains, and drain plug opening/closing mechanism parts; vending machine opening/closing lock mechanisms, product discharge mechanism parts; cord stoppers, adjusters, and buttons for clothing watering nozzles, watering hose connection joints; stair handrails and construction articles as flooring supports; disposable cameras, toys, fasteners, chains, conveyors, buckles, sporting goods, vending machines, furniture, musical instruments, Industrial machine parts (e.g., electromagnetic equipment housing, roll materials, transport arms, medical equipment parts, etc.), general machine parts, automobile/railway/vehicle parts (e.g., outer panels, chassis, aerodynamic members, seats, transmission interiors, etc.) friction materials, etc.), ship parts (hulls, seats, etc.), aviation-related parts (fuselage, main wings, tail wings, rotor blades, fairings, cowls, doors, seats, interior materials, etc.), spacecraft, satellites Materials (motor cases, main wings, structures, antennas, etc.), electronic/electric parts (e.g., personal computer housings, mobile phone housings, OA equipment, AV equipment, telephones, facsimiles, home appliances, toys, etc.), construction and civil engineering Materials (e.g. rebar replacement materials, truss structures, suspension bridge cables, etc.), daily necessities, sports and leisure goods (e.g., golf club shafts, fishing rods, tennis and badminton rackets, etc.), housing members for wind power generation, etc. It can also be used as a material for containers and packaging members, for example, high-pressure containers filled with hydrogen gas and the like used in fuel cells.

また、本実施形態の部材が樹脂複合フィルムである場合、プリント配線板における積層板補強用に好適である。その他、例えば、発電機、変圧器、整流器、遮断器、制御器における絶縁筒、絶縁レバー、消弧板、操作ロッド、絶縁スペーサ、ケース、風胴、エンドベル、風ウケ、標準電気品におけるスイッチボックス、ケース、クロスバー、絶縁軸、ファンブレード、機構部品、透明樹脂基板、スピーカ振動板、イータダイヤフラム、テレビのスクリーン、蛍光灯カバー、通信機器・航空宇宙用におけるアンテナ、ホーンカバー、レードーム、ケース、機構部品、配線基板、航空機、ロケット、人工衛星用電子機器部品、鉄道用部品、船舶用部品、浴槽、浄化槽、耐食機器、いす、安全帽、パイプ、タンクローリ、冷却塔、浮消波堤、地下埋没タンク、コンテナ住宅設備機器に代表される工業部品としても好適に使用できる。 Further, when the member of the present embodiment is a resin composite film, it is suitable for reinforcing laminates in printed wiring boards. In addition, for example, generators, transformers, rectifiers, circuit breakers, insulating cylinders in controllers, insulating levers, arc extinguishing plates, operating rods, insulating spacers, cases, wind tunnels, end bells, wind hooks, switch boxes in standard electrical products , cases, crossbars, insulating shafts, fan blades, mechanical parts, transparent resin substrates, speaker diaphragms, eta diaphragms, TV screens, fluorescent lamp covers, antennas for communication equipment and aerospace, horn covers, radomes, cases, Mechanical parts, wiring boards, aircraft, rockets, electronic equipment parts for satellites, railway parts, ship parts, bathtubs, septic tanks, corrosion-resistant equipment, chairs, safety helmets, pipes, tank trucks, cooling towers, floating breakwaters, underground It can also be suitably used as industrial parts represented by buried tanks and container housing equipment.

≪線膨張係数≫
本実施形態の樹脂組成物は、(A)セルロースナノファイバーを含むため、従来の成形体よりも低い線膨張性を示すことが可能となる。具体的には、樹脂成形体の温度範囲0℃~60℃における線膨張係数は60ppm/K以下であることが好ましい。線膨張係数は、より好ましくは50ppm/K以下であり、さらにより好ましくは45ppm/K以下であり、最も好ましくは35ppm/K以下である。線膨張係数の下限は特に制限されないが、製造容易性の観点から、例えば、5ppm/Kであることが好ましく、より好ましくは10ppm/Kである。
≪Linear expansion coefficient≫
Since the resin composition of the present embodiment contains (A) cellulose nanofibers, it is possible to exhibit lower linear expansion than conventional molded articles. Specifically, the coefficient of linear expansion of the resin molding in the temperature range of 0° C. to 60° C. is preferably 60 ppm/K or less. The linear expansion coefficient is more preferably 50 ppm/K or less, still more preferably 45 ppm/K or less, and most preferably 35 ppm/K or less. Although the lower limit of the coefficient of linear expansion is not particularly limited, it is preferably 5 ppm/K, more preferably 10 ppm/K from the viewpoint of ease of production.

本発明を実施例に基づいて更に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。 The present invention will be further described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

≪原料及び評価方法≫
以下に、使用した原料及び評価方法について説明する。
≪Raw material and evaluation method≫
The raw materials and evaluation methods used are described below.

≪(A)セルロースナノファイバー≫
(a-1)セルロースA
リンターパルプを裁断後、オートクレーブを用いて、120℃以上の熱水中で3時間加熱し、ヘミセルロース部分を除去した精製パルプを、圧搾し、純水中に固形分率が1.5重量%になるように叩解処理により高度に短繊維化及びフィブリル化させた後、そのままの濃度で高圧ホモジナイザー(操作圧:85MPaにて10回処理)により解繊することにより解繊セルロースを得た。ここで、叩解処理においては、ディスクリファイナーを用い、カット機能の高い叩解刃(以下カット刃と称す)で2.5時間処理した後に解繊機能の高い叩解刃(以下解繊刃と称す)を用いてさらに2時間叩解を実施し、セルロースAを得た。
≪(A) Cellulose nanofibers≫
(a-1) Cellulose A
After cutting the linter pulp, it is heated in hot water of 120° C. or higher for 3 hours using an autoclave, and the refined pulp from which the hemicellulose portion has been removed is pressed to a solid content of 1.5% by weight in pure water. After being highly short-fiberized and fibrillated by a beating treatment to obtain a defibrated cellulose, the fibrillated cellulose was fibrillated with a high-pressure homogenizer (operation pressure: 10 times at 85 MPa) at the same concentration. Here, in the beating treatment, a disc refiner is used, and after processing for 2.5 hours with a beating blade with a high cutting function (hereinafter referred to as a cutting blade), a beating blade with a high defibrating function (hereinafter referred to as a defibrating blade) is applied. Beating was further carried out for 2 hours using the cellulose A to obtain cellulose A.

(a-2)セルロースB
国際公開第2017/159823号の[0108]実施例1に記載の方法でセルロースEを作製した。
(a-2) cellulose B
Cellulose E was prepared by the method described in [0108] Example 1 of WO2017/159823.

<セルロース成分の重合度>
「第14改正日本薬局方」(廣川書店発行)の結晶セルロース確認試験(3)に規定される銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法により測定した。
<Polymerization degree of cellulose component>
It was measured by a reduced specific viscosity method using a copper ethylenediamine solution specified in the crystalline cellulose confirmation test (3) of "The Japanese Pharmacopoeia 14th Edition" (published by Hirokawa Shoten).

<セルロース成分の結晶形、結晶化度>
X線回折装置(株式会社リガク製、多目的X線回折装置)を用いて粉末法にて回折像を測定(常温)し、Segal法で結晶化度を算出した。また、得られたX線回折像から結晶形についても測定した。
<Crystal form and crystallinity of cellulose component>
Using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Co., Ltd., multi-purpose X-ray diffractometer), a diffraction pattern was measured (at room temperature) by the powder method, and the degree of crystallinity was calculated by the Segal method. Also, the crystal form was measured from the obtained X-ray diffraction image.

<セルロース成分のL/D>
セルロース成分を、1質量%濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」、処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させた水分散体を、0.1~0.5質量%まで純水で希釈し、マイカ上にキャストし、風乾したものを、原子間力顕微鏡(AFM)で計測された際に得られる粒子像の長径(L)と短径(D)とした場合の比(L/D)を求め、100個~150個の粒子の平均値として算出した。
<L/D of cellulose component>
A cellulose component is suspended in pure water at a concentration of 1% by mass, and a high-shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name "Excel Auto Homogenizer ED-7", processing conditions: rotation speed 15,000 rpm x 5 minutes). The aqueous dispersion dispersed in is diluted with pure water to 0.1 to 0.5% by mass, cast on mica, and air-dried, obtained when measured with an atomic force microscope (AFM). The ratio (L/D) of the long diameter (L) and short diameter (D) of the particle image obtained was obtained, and the average value of 100 to 150 particles was calculated.

<セルロース成分の平均径>
セルロース成分を固形分40質量%として、プラネタリーミキサー((株)品川工業所製、商品名「5DM-03-R」、撹拌羽根はフック型)中において、126rpmで、室温常圧下で30分間混練した。次いで、固形分が0.5質量%の濃度で純水懸濁液とし、高剪断ホモジナイザー(日本精機(株)製、商品名「エクセルオートホモジナイザーED-7」、処理条件:回転数15,000rpm×5分間)で分散させ、遠心分離(久保田商事(株)製、商品名「6800型遠心分離器」、ロータータイプRA-400型、処理条件:遠心力39200m2/sで10分間遠心した上澄みを採取し、さらに、この上澄みについて、116000m2/sで45分間遠心処理する。)した。遠心後の上澄み液を用いて、レーザー回折/散乱法粒度分布計(堀場製作所(株)製、商品名「LA-910」、超音波処理1分間、屈折率1.20)により得られた体積頻度粒度分布における積算50%粒子径(体積平均粒子径)を測定し、この値を平均径とした。
<Average diameter of cellulose component>
A cellulose component having a solid content of 40% by mass was placed in a planetary mixer (manufactured by Shinagawa Kogyosho Co., Ltd., trade name "5DM-03-R", stirring blades of hook type) at 126 rpm at room temperature and normal pressure for 30 minutes. Kneaded. Next, a pure water suspension having a solid content of 0.5% by mass was used, and a high shear homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd., trade name "Excel Auto Homogenizer ED-7", processing conditions: rotation speed 15,000 rpm × 5 minutes), centrifuged (manufactured by Kubota Shoji Co., Ltd., trade name “6800 type centrifuge”, rotor type RA-400 type, treatment conditions: supernatant centrifuged for 10 minutes at a centrifugal force of 39200 m 2 / s) was collected, and this supernatant was centrifuged at 116000 m 2 /s for 45 minutes). Using the supernatant after centrifugation, the volume obtained by a laser diffraction / scattering method particle size distribution meter (manufactured by Horiba Ltd., trade name “LA-910”, ultrasonic treatment for 1 minute, refractive index 1.20) The cumulative 50% particle size (volume average particle size) in the frequency particle size distribution was measured, and this value was defined as the average size.

Figure 0007266995000001
Figure 0007266995000001

≪(B)表面処理剤≫
(b-1)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn2000)11質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn9000)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-1を得た。
(b-2)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn2000)130質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn750)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-2を得た。
(b-3)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn2100)150質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn700)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-3を得た。
<<(B) Surface treatment agent>>
(b-1) 11 parts by mass of polypropylene oxide (Mn2000) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst were placed in a 2-liter autoclave, and after nitrogen substitution, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn9000) was added and heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, the mixture was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-1.
(b-2) 130 parts by mass of polypropylene oxide (Mn2000) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are placed in a 2 L autoclave, and after purging with nitrogen, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn750) are added and heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, the mixture was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-2.
(b-3) 150 parts by mass of polypropylene oxide (Mn2100) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are placed in a 2 L autoclave, and after purging with nitrogen, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn700) are added and heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, the mixture was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-3.

(b-4)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn2050)160質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn625)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-4を得た。
(b-5)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn2000)180質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn550)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-5を得た。
(b-6)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn1950)230質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn425)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-6を得た。
(b-4) In a 2 L autoclave, 160 parts by mass of polypropylene oxide (Mn2050) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are charged, nitrogen-substituted, and then 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn625) are added. introduced gradually over time. After completion of the reaction, the mixture was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-4.
(b-5) 180 parts by mass of polypropylene oxide (Mn2000) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are placed in a 2 L autoclave, and after nitrogen substitution, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn550) are added and heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, the product was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-5.
(b-6) 230 parts by mass of polypropylene oxide (Mn1950) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are placed in a 2 L autoclave, and after nitrogen substitution, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn425) are added and heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, neutralization was performed with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-6.

(b-7)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn1750)250質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn325)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-7を得た。
(b-8)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn1870)550質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn165)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-8を得た。
(b-9)2Lオートクレーブ中に、ポリプロピレンオキシド(Mn1750)700質量部と触媒としてKOH 0.6質量部を入れ、窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn125)100質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-9を得た。
(b-7) In a 2 L autoclave, 250 parts by mass of polypropylene oxide (Mn1750) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are charged, nitrogen-substituted, 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn325) are added, and the mixture is heated at 160°C for 4 hours. introduced gradually over time. After completion of the reaction, neutralization was carried out with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-7.
(b-8) In a 2 L autoclave, 550 parts by mass of polypropylene oxide (Mn1870) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are charged, nitrogen-substituted, and then 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn165) are added. introduced gradually over time. After completion of the reaction, neutralization was carried out with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-8.
(b-9) In a 2 L autoclave, 700 parts by mass of polypropylene oxide (Mn1750) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are charged, nitrogen-substituted, and then 100 parts by mass of polyethylene oxide (Mn125) are added. introduced gradually over time. After completion of the reaction, neutralization was carried out with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-9.

(b-10)ポリエチレンオキシド(Mn31000)を用いた。
(b-11)2Lオートクレーブ中に、グリセリン(Mn92)100質量部と、触媒としてKOH 0.6質量部を入れ窒素置換したのちポリエチレンオキシド(Mn325)340質量部を160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、ポリプロピレンオキシド(Mn650)680質量部を加えて、160℃で4時間かけて逐次導入した。反応完結後、乳酸1.2質量部で中和し、b-11を得た。
(b-12)青木油脂工業株式会社製 ブラウノンRCW-20を用いた。
(b-10) Polyethylene oxide (Mn31000) was used.
(b-11) Into a 2 L autoclave, 100 parts by mass of glycerin (Mn92) and 0.6 parts by mass of KOH as a catalyst are placed and substituted with nitrogen, and then 340 parts by mass of polyethylene oxide (Mn325) are successively added at 160° C. over 4 hours. introduced. After completion of the reaction, 680 parts by mass of polypropylene oxide (Mn650) was added and introduced successively at 160° C. over 4 hours. After completion of the reaction, the product was neutralized with 1.2 parts by mass of lactic acid to obtain b-11.
(b-12) Brownon RCW-20 manufactured by Aoki Oil Industry Co., Ltd. was used.

<(B)表面処理剤の分子量測定>
各表面処理剤につき、分子量10000以上をGPCにて、分子量10000未満をHPLCにて、下記の条件で測定を行った。
各表面処理剤を下記の条件で測定した。
<(B) Measurement of molecular weight of surface treatment agent>
For each surface treatment agent, the molecular weight of 10,000 or more was measured by GPC, and the molecular weight of less than 10,000 was measured by HPLC under the following conditions.
Each surface treatment agent was measured under the following conditions.

[GPC測定]
常温で固体のものは、融点以上に加熱して溶融させた後に水へ溶解させ測定した。
装置名:HLC-8320GPC EcoSEC(東ソー株式会社製)
カラム:Shodex GPC KD-802+KD-80(昭和電工株式会社製)
溶離液:0.01M LiBr in DMF
流速:1.0mL/min
検出器:RI
測定温度:50℃
[GPC measurement]
Those that are solid at room temperature were melted by heating to the melting point or above, then dissolved in water and measured.
Device name: HLC-8320GPC EcoSEC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: Shodex GPC KD-802 + KD-80 (manufactured by Showa Denko Co., Ltd.)
Eluent: 0.01M LiBr in DMF
Flow rate: 1.0 mL/min
Detector: RI
Measurement temperature: 50°C

[HPLC測定]
常温で固体のものは、融点以上に加熱して溶融させた後に水へ溶解させ測定した。
装置名:HP-1260(アジレントテクノロジー株式会社社製)
カラム:TSKgel ODS-80Ts (東ソー株式会社製)
移動相:水/アセトニトリル移動相による溶媒グラジエント
検出器:蒸発型光散乱検出器(ELSD)
測定温度:40℃
流速:1mL/min
試料濃度:1mg/mL
注入量:10μL
[HPLC measurement]
Those that are solid at room temperature were melted by heating to the melting point or above, then dissolved in water and measured.
Apparatus name: HP-1260 (manufactured by Agilent Technologies Inc.)
Column: TSKgel ODS-80Ts (manufactured by Tosoh Corporation)
Mobile phase: Solvent gradient with water/acetonitrile mobile phase Detector: Evaporative Light Scattering Detector (ELSD)
Measurement temperature: 40°C
Flow rate: 1 mL/min
Sample concentration: 1 mg/mL
Injection volume: 10 μL

<(B)表面処理剤の融点>
常温で固体のものは、融点以上に加熱して溶融させた後にアルミパンに封入し測定した。
装置名:DSC8500パーキンエルマー株式会社製
測定温度:-60~100℃
<Melting point of (B) surface treatment agent>
Those that are solid at room temperature were melted by heating above the melting point, sealed in an aluminum pan, and measured.
Device name: DSC8500 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd. Measurement temperature: -60 to 100°C

<(B)表面処理剤の曇点>
常温で固体のものは、融点以上に加熱して溶融させた後に水へ溶解させサンプルとした。
装置名:SV-10A 株式会社エー・アンド・デイ社製
測定濃度:0.5質量%、1.0質量%、5質量%
測定温度:0~90℃
上記方法で曇点を示さないものは、ガラス製の可視化可能な密閉容器に封をした後に温度を上昇させ、析出水溶液が曇った点を目視で確認し曇点を測定した。
<(B) Clouding point of surface treatment agent>
Those that are solid at room temperature were melted by heating above the melting point and then dissolved in water to obtain samples.
Apparatus name: SV-10A manufactured by A&D Co., Ltd. Measurement concentration: 0.5% by mass, 1.0% by mass, 5% by mass
Measurement temperature: 0 to 90°C
For those that did not show a cloud point by the above method, the temperature was raised after sealing in a glass container that can be visualized, and the point at which the precipitation aqueous solution became cloudy was visually observed to measure the cloud point.

Figure 0007266995000002
Figure 0007266995000002

≪(C)酸化防止剤≫
表3記載の酸化防止剤を使用した。c-4は先にヘキサンに溶解させてからアセトンを加え再沈殿を行い、これを用いた。その他はアセトンを用いて溶解させ、これを用いた。
«(C) Antioxidant»
The antioxidants listed in Table 3 were used. c-4 was first dissolved in hexane and then reprecipitated by adding acetone and used. Others were dissolved with acetone and used.

Figure 0007266995000003
Figure 0007266995000003

≪(D)水溶性有機溶媒≫
表4記載の溶媒を使用した。d-2の比誘電率は日本化学会編 改定5版 化学便覧基礎編Ip770~777に記載の数字を用いた。c-2以外は、HEWLETT PACKARD社製プレジョンLCRメーター HP4284A(液体測定電極HP 16452A、固体測定電極 HP 16451B)を使用して測定を行った。
<<(D) Water-soluble organic solvent>>
Solvents listed in Table 4 were used. For the dielectric constant of d-2, the numbers described in Chemical Handbook Basic Edition, IP 770-777, Revised 5th Edition, edited by The Chemical Society of Japan, were used. Except for c-2, measurement was performed using a HEWLETT PACKARD Presion LCR meter HP4284A (liquid measurement electrode HP 16452A, solid measurement electrode HP 16451B).

Figure 0007266995000004
Figure 0007266995000004

≪(E)熱可塑性樹脂≫
表5記載の熱可塑性樹脂を使用した。
«(E) Thermoplastic resin»
The thermoplastic resins listed in Table 5 were used.

Figure 0007266995000005
Figure 0007266995000005

≪製造-1 セルロースナノファイバー含水分散液≫
(B)表面処理剤を20℃環境下で蒸留水に投入し、密閉した容器に入れて一晩静置し溶解させた。別に(C)酸化防止剤を可溶な溶媒に溶解させた。
翌日、均一な表面処理剤水溶液であることを確認し、(C)酸化防止剤溶溶液を添加した。得られた(B)表面処理剤水溶液を、セルロースナノファイバースラリー(固形分10~20wt%)に投入し、新東科学株式会社製ハイパワー汎用攪拌機BLh3000を用いて30分攪拌し、均一なセルロースナノファイバー含水分散液を得た。
<<Production-1 Cellulose nanofiber aqueous dispersion>>
(B) The surface treatment agent was poured into distilled water under an environment of 20° C., placed in a sealed container, and allowed to stand overnight for dissolution. Separately, (C) an antioxidant was dissolved in a soluble solvent.
The next day, after confirming that the solution was a uniform surface treatment agent solution, (C) the antioxidant solution was added. The resulting (B) surface treatment agent aqueous solution is added to a cellulose nanofiber slurry (solid content 10 to 20 wt%), and stirred for 30 minutes using a high-power general-purpose stirrer BLh3000 manufactured by Sintokagaku Co., Ltd. to obtain uniform cellulose. A nanofiber water-containing dispersion was obtained.

≪製造-2 セルロースナノファイバー乾燥体≫
先の製造で得られたセルロースナノファイバー含水分散液を、株式会社小平製作所製 ACM-5LVTを用いて攪拌しながら40℃で減圧乾燥を1時間行い、均一なクラム状の塊を得た。これをヤマト科学株式会社製Inert Oven DN43HIを用いて、120℃・窒素雰囲気で24時間乾燥させ、セルロースナノファイバー乾燥体を得た。
≪Production-2 Dry cellulose nanofibers≫
The cellulose nanofiber water-containing dispersion obtained in the previous production was dried under reduced pressure at 40° C. for 1 hour with stirring using ACM-5LVT manufactured by Kodaira Seisakusho Co., Ltd. to obtain uniform crumb-like masses. This was dried in a nitrogen atmosphere at 120° C. for 24 hours using an Inert Oven DN43HI manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. to obtain a dried cellulose nanofiber.

≪製造-3 樹脂組成物≫
二軸押出機(東芝機械(株)製TEM-26SS押出機(L/D=48、ベント付き)を用いて、ポリアミド系材料は260℃、ポリプロピレン系材料は190℃、ポリオキシメチレン系材料は200℃にシリンダー温度を設定し、(E)熱可塑性樹脂を押出機メインスロート部より定量フィーダーを用いて供給し、セルロースナノファイバー含水分散液又はセルロースナノファイバー乾燥体を、押出機サイド部より定量フィーダーを用いて供給して、押出量15kg/時間、スクリュー回転数250rpmの条件で樹脂混練物をストランド状に押出し、ストランドバスにて急冷し、ストランドカッターで切断しペレット形状の樹脂組成物を得た。
≪Manufacturing-3 resin composition≫
Using a twin-screw extruder (Toshiba Machine Co., Ltd. TEM-26SS extruder (L / D = 48, with vent), polyamide-based materials at 260 ° C., polypropylene-based materials at 190 ° C., polyoxymethylene-based materials The cylinder temperature is set to 200° C., (E) thermoplastic resin is supplied from the extruder main throat using a metering feeder, and the cellulose nanofiber water-containing dispersion or the cellulose nanofiber dry body is metered from the side of the extruder. The resin kneaded product is fed using a feeder and extruded into strands under the conditions of an extrusion rate of 15 kg/hour and a screw rotation speed of 250 rpm, quenched in a strand bath, and cut with a strand cutter to obtain a pellet-shaped resin composition. rice field.

<樹脂組成物 臭気性>
上記≪製造-3≫を実施しているときの、ストランドカッター直後のペレットを、縦50cm、横25cmの紙袋に1kg捕集し、この臭気を5人が嗅いで判定した。 判定値は5人の平均値とし、小数点第一位で四捨五入した。
判定基準は以下のとおりとした。
1:臭いを感じなかった。
2:臭いを少し感じた。
3:臭いを感じた。
4:臭いを強く感じた。
5:臭いをかなり強く感じた。
<Resin composition odor>
1 kg of pellets immediately after the strand cutter was collected in a paper bag having a length of 50 cm and a width of 25 cm during the above <<manufacturing-3>>, and the odor was judged by five people. The judgment value was the average value of 5 people and was rounded off to the first decimal place.
Judgment criteria were as follows.
1: No odor was felt.
2: A slight odor was sensed.
3: A smell was sensed.
4: A strong odor was sensed.
5: The odor was sensed quite strongly.

≪製造-4 成形体≫
射出成形機(EC-75NII、東芝機械(株)製)を用いて、ISO294-3に準拠した多目的試験片を成形した。
ポリアミド系材料:JIS K6920-2に準拠した条件
ポリプロピレン系材料:JIS K6921-2に準拠した条件
ポリオキシメチレン系材料:JIS K7364-2に準拠した条件
原料樹脂(すなわち熱可塑性樹脂単独)及び樹脂組成物(すなわちセルロース含有樹脂組成物)の各々について、ISO527に準拠して引張降伏強度及び引張破断伸び、ISO179に準拠して、曲げ弾性率を測定した。 なお、ポリアミド系材料は、吸湿による変化が起きるため、成形直後にアルミ防湿袋に保管し、吸湿を抑制した。
≪Manufacturing-4 Molded body≫
Using an injection molding machine (EC-75NII, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), a multi-purpose test piece conforming to ISO294-3 was molded.
Polyamide-based materials: Conditions based on JIS K6920-2 Polypropylene-based materials: Conditions based on JIS K6921-2 Polyoxymethylene-based materials: Conditions based on JIS K7364-2 Raw resin (that is, thermoplastic resin alone) and resin composition For each of the products (that is, the cellulose-containing resin composition), the tensile yield strength and tensile elongation at break were measured according to ISO527, and the flexural modulus was measured according to ISO179. Since the polyamide-based material changes due to moisture absorption, it was stored in an aluminum moisture-proof bag immediately after molding to suppress moisture absorption.

≪成形機滞留性≫
先の射出成形機を用いて、ISO294-3に準拠した多目的試験片を成形した時とは別に、射出成形機(EC-75NII、東芝機械(株)製)を用いて、シリンダー温度を+20℃(上記記載の各樹脂の規格の温度)に設定し、滞留時間を30分とし、射出時間35秒、冷却時間15秒の射出条件で成形することにより、厚み2mm、縦120mm、横80mmの平板を得た。この時の金型温度は、70℃とした。この平板について成形を行い、成形片の黄変程度を評価した。成形片の黄変度合いに応じた数値を表に記載した。数値が小さいほど成形機滞留性に優れると判断した。
1:変色が認められなかった。
2:かすかに黄変が認められる。
3:わずかに黄変が認められる。
4:黄変が認められる。
5:遠目から見ても黄変が認められる。
≪Molding Machine Retention≫
Separately from when molding a multi-purpose test piece conforming to ISO294-3 using the previous injection molding machine, an injection molding machine (EC-75NII, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) was used to increase the cylinder temperature to +20 ° C. (The standard temperature of each resin described above), the residence time is 30 minutes, the injection time is 35 seconds, and the cooling time is 15 seconds. got The mold temperature at this time was 70°C. This flat plate was molded, and the degree of yellowing of the molded piece was evaluated. Numerical values according to the degree of yellowing of the molded pieces are shown in the table. It was judged that the smaller the numerical value, the better the retention in the molding machine.
1: No discoloration was observed.
2: Slight yellowing is observed.
3: Slight yellowing is observed.
4: Yellowing is observed.
5: Yellowing is recognized even when viewed from a distance.

≪成形性≫
先の射出成形機を用いて、ISO294-3に準拠した多目的試験片を成形した時とは別に、射出成形機(EC-75NII、東芝機械(株)製)を用いて、シリンダー温度を250℃に設定し、射出時間35秒、冷却時間15秒の射出条件で成形することにより、厚み2mm、縦120mm、横80mmの平板を得た。この時の金型温度は、70℃とした。この平板について50点成形を行い、成形不良の点数を計測した。成形不良とは、シルバーストリークス、ヒケ、外観不良などを指す。
発生した回数に応じた数値を表に記載した。数値が小さいほど成形性に優れると判断した。
1:成形不良が認められなかった。
2:成形不良が認められたが3点以下であった。
3:成形不良が3点超5点以下であった。
4:成形不良が5点超10点以下であった。
5:成形不良が10点超であった。
≪Moldability≫
Separately from when molding a multi-purpose test piece conforming to ISO294-3 using the previous injection molding machine, an injection molding machine (EC-75NII, manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.) was used to set the cylinder temperature to 250 ° C. A flat plate having a thickness of 2 mm, a length of 120 mm and a width of 80 mm was obtained by molding under the injection conditions of 35 seconds of injection time and 15 seconds of cooling time. The mold temperature at this time was 70°C. This flat plate was molded at 50 points, and the number of defective molding points was counted. Molding defects include silver streaks, sink marks, and poor appearance.
Numerical values according to the number of occurrences are listed in the table. It was judged that the smaller the numerical value, the better the moldability.
1: No molding defects were observed.
2: Defective molding was observed, but the score was 3 points or less.
3: Molding defects were more than 3 points and 5 points or less.
4: Molding defects were more than 5 points and 10 points or less.
5: Defective molding was more than 10 points.

≪特性評価条件・機械物性測定≫
<セルロースナノファイバー含水分散液 希釈検査>
製造-1で得られたセルロースナノファイバー含水分散液をアズワン株式会社製のラボランスクリュー管瓶20mlに入れて、蒸留水でセルロース濃度0.1質量%まで希釈を行った。攪拌を行い、均一なセルロースナノファイバー含水分散液とした後にスライドガラス上に1滴滴下し、液滴上にカバーガラスを乗せた。カバーガラスを押し、カバーガラスよりはみ出たセルロースナノファイバー含水分散液を日本製紙クレシア株式会社製キムワイプを用いて、除去した。このスライドガラス-カバーガラス間のセルロースナノファイバー含水分散液をキーエンス株式会社製のVHX1000、及びVH-Z100URを用いて目視で観察した。
A:均一に分散しており、凝集は見られない。
B:分散しているが、若干凝集が見られる。
C:凝集が確認される。
≪Characteristic evaluation conditions/mechanical property measurement≫
<Cellulose nanofiber aqueous dispersion dilution test>
The cellulose nanofiber water-containing dispersion obtained in Production-1 was placed in a 20 ml Laboran screw vial manufactured by AS ONE Corporation, and diluted with distilled water to a cellulose concentration of 0.1% by mass. After stirring to obtain a uniform cellulose nanofiber water-containing dispersion, one drop was dropped on a slide glass, and a cover glass was placed on the drop. The cover glass was pressed, and the cellulose nanofiber aqueous dispersion protruding from the cover glass was removed using a Kimwipe manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd. The water-containing dispersion of cellulose nanofibers between the slide glass and the cover glass was visually observed using VHX1000 and VH-Z100UR manufactured by Keyence Corporation.
A: Uniformly dispersed, no aggregation observed.
B: Dispersed, but some aggregation is observed.
C: Aggregation is confirmed.

<セルロースナノファイバー乾燥体 再分散検査-1>
製造-2で得られたセルロースナノファイバー乾燥体をアズワン株式会社製のラボランスクリュー管瓶20mlに入れて、ヘキサフルオロイソプロパノールでセルロース濃度1質量%まで希釈を行った。24時間静置後に、再び攪拌を行い、均一なセルロースナノファイバー溶液とした後目視による外観検査を行った。有機溶媒への再溶解性に優れることは、セルロース同士の凝集が少なく、樹脂への溶解性にも優れることを意味すると判断した。
A:均一に分散している。
B:分散しているが、若干凝集が見られる。
C:凝集が確認される。
<Dried cellulose nanofiber redispersion test-1>
The dried cellulose nanofibers obtained in Production-2 were placed in a 20 ml Labran screw vial manufactured by AS ONE Corporation, and diluted with hexafluoroisopropanol to a cellulose concentration of 1% by mass. After standing still for 24 hours, the mixture was stirred again to obtain a uniform cellulose nanofiber solution, and then visually inspected. It was determined that excellent re-solubility in an organic solvent means less aggregation of cellulose particles and excellent solubility in resins.
A: Uniformly dispersed.
B: Dispersed, but some aggregation is observed.
C: Aggregation is confirmed.

<セルロースナノファイバー乾燥体 再分散検査-2>
製造-2で得られたセルロースナノファイバー乾燥体をアズワン株式会社製のラボランスクリュー管瓶20mlに入れて、蒸留水でセルロース濃度1質量%まで希釈を行った。24時間静置後に、再び攪拌を行い、均一なセルロースナノファイバー含水分散液とした後目視による外観検査を行った。蒸留水への再溶解性に優れることは、セルロース同士の凝集が少なく、樹脂への溶解性にも優れることを意味すると判断した。
A:均一に分散している。
B:分散しているが、若干凝集が見られる。
C:凝集が確認される。
<Dried cellulose nanofiber redispersion test-2>
The dried cellulose nanofibers obtained in Production-2 were placed in a 20 ml Labran screw vial manufactured by AS ONE Corporation, and diluted with distilled water to a cellulose concentration of 1% by mass. After standing still for 24 hours, the mixture was stirred again to obtain a uniform cellulose nanofiber water-containing dispersion, and then visually inspected. It was determined that excellent re-solubility in distilled water means less aggregation of cellulose and excellent solubility in resin.
A: Uniformly dispersed.
B: Dispersed, but some aggregation is observed.
C: Aggregation is confirmed.

<セルロースナノファイバー乾燥体 耐熱性検査>
製造-2で得られたセルロースナノファイバー乾燥体をPerkinElmer社製 7Series/UNIX(登録商標) TGA7を用いて、170℃、60分、空気雰囲気における重量減少量の測定を行った。このときの重量減少量が少ない方が表面処理剤の分解量が少なく、耐熱性に優れると判断した。
<Dried cellulose nanofiber heat resistance test>
The weight loss of the dried cellulose nanofibers obtained in Production-2 was measured in an air atmosphere at 170° C. for 60 minutes using PerkinElmer's 7 Series/UNIX (registered trademark) TGA7. It was judged that the smaller the amount of weight loss at this time, the smaller the amount of decomposition of the surface treatment agent and the better the heat resistance.

<樹脂成形体 線膨張係数>
上記≪製造-4≫で得られた多目的試験片の中央部から、精密カットソーにて縦4mm、横4mm、長さ4mmの立方体サンプルを切り出し、測定温度範囲-40~100℃で、ISO11359-2に準拠して測定し、0℃~60℃の間での膨張係数を算出した。線膨張係数が低いほど、セルロースナノファイバーの樹脂中の分散性に優れていると評価した。
<Resin molding linear expansion coefficient>
From the central part of the multi-purpose test piece obtained in the above <<Manufacturing-4>>, a cubic sample of 4 mm in length, 4 mm in width, and 4 mm in length is cut out with a precision cut saw. and calculated the coefficient of expansion between 0°C and 60°C. It was evaluated that the lower the coefficient of linear expansion, the better the dispersibility of the cellulose nanofibers in the resin.

<樹脂成形体 耐摩耗性>
上記≪製造-4≫で得られた多目的試験片について、往復動摩擦摩耗試験機(東洋精密(株)製AFT-15MS型)、相手材料として、SUS304試験片(直径5mmの球)を用いて、線速度50mm/sec、往復距離50mm、荷重9.8N、往復回数10,000回、温度23℃、湿度50%で、摺動試験を実施した。摩耗量は摺動試験後のサンプルの摩耗量(摩耗深さ)を、共焦点顕微鏡(OPTELICS(登録商標) H1200、レーザーテック(株)社製)を用いて測定した。摩耗深さはn=4で測定した数値の平均値とした。測定箇所は摩耗痕の端より12.5mmの等しい間隔をあけた箇所とした。また摩耗深さは数値が低い方が摩耗特性に優れると評価した。
<Resin Mold Wear Resistance>
For the multi-purpose test piece obtained in the above <<Production-4>>, using a reciprocating friction and wear tester (AFT-15MS type manufactured by Toyo Seimitsu Co., Ltd.) and a SUS304 test piece (ball with a diameter of 5 mm) as a mating material, A sliding test was performed at a linear velocity of 50 mm/sec, a reciprocating distance of 50 mm, a load of 9.8 N, a reciprocating number of 10,000 times, a temperature of 23° C., and a humidity of 50%. The wear amount (wear depth) of the sample after the sliding test was measured using a confocal microscope (OPTELICS (registered trademark) H1200, Lasertec Co., Ltd.). The abrasion depth was taken as the average value of the numerical values measured at n=4. The measurement points were at equal intervals of 12.5 mm from the edge of the wear scar. In addition, the lower the wear depth, the better the wear characteristics.

[セルロースナノファイバー含水分散液 実施例1-1~1-42及び比較例1-1~1-2]
製造-1に記載の方法を用いて、各成分をそれぞれ表6~8記載の割合で用いて各分散液を得た。得られた分散液を上述した評価方法に準拠して、評価した。
[Cellulose nanofiber aqueous dispersion Examples 1-1 to 1-42 and Comparative Examples 1-1 to 1-2]
Using the method described in Production-1, each component was used in the proportions described in Tables 6 to 8 to obtain each dispersion. The obtained dispersion was evaluated according to the evaluation method described above.

Figure 0007266995000006
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Figure 0007266995000007
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Figure 0007266995000008
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[セルロースナノファイバー乾燥体 実施例2-1~2-42及び比較例2-1~2-2]
先の実施例で得られたセルロースナノファイバー含水分散液(表6~8記載)を用い、製造-2に記載の方法で各セルロースナノファイバー乾燥体(表6~8記載)を得た。得られたセルロース乾燥体を上述した評価方法に準拠して、評価した。
[Dried Cellulose Nanofiber Examples 2-1 to 2-42 and Comparative Examples 2-1 to 2-2]
Using the cellulose nanofiber aqueous dispersion obtained in the previous example (described in Tables 6 to 8), each cellulose nanofiber dry body (described in Tables 6 to 8) was obtained by the method described in Production-2. The obtained dried cellulose was evaluated according to the evaluation method described above.

[樹脂組成物 実施例3-1~3-44及び比較例3-1~3-5]
先の実施例で得られたセルロースナノファイバー含水分散液(表6~8記載)、及びセルロース乾燥体(表6~8記載)を用い、製造-3に記載の方法で樹脂組成物(表9~14記載)を得た。得られた組成物を製造-5に記載の方法で成形した。
[Resin Composition Examples 3-1 to 3-44 and Comparative Examples 3-1 to 3-5]
A resin composition (Table 9 ~ 14 description) was obtained. The obtained composition was molded by the method described in Manufacturing-5.

表6~8記載の実施例及び比較例(実施例1-1~1-42及び比較例1-1~1-2、実施例2-1~2-42及び比較例2-1~2-2)の表示が表9~14にないものについては、(E)以外を各表に記載の割合で用い、製造1~2に記載の方法で製造を行った。その後、製造-3、-4に記載の方法で組成物及び成形体を得た。 Examples and Comparative Examples listed in Tables 6 to 8 (Examples 1-1 to 1-42 and Comparative Examples 1-1 to 1-2, Examples 2-1 to 2-42 and Comparative Examples 2-1 to 2- For those not shown in Tables 9 to 14 of 2), ingredients other than (E) were used in the proportions shown in each table, and production was carried out by the methods described in Productions 1 and 2. Thereafter, a composition and a molded article were obtained by the methods described in Production-3 and -4.

上記各成形体を上述した評価方法に準拠して、評価した。 Each molded article was evaluated according to the evaluation method described above.

Figure 0007266995000009
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上述のように各成分をそれぞれ適切な種類と量にて配合することにより、セルロースナノファイバー含水分散液及びセルロースナノファイバー乾燥体は、容易に水及び有機溶媒へ再分散可能であり、かつ樹脂中への分散性に優れることが分かる。また、セルロースナノファイバー乾燥体は耐熱性に優れることが分かる。 By blending each component in an appropriate type and amount as described above, the aqueous dispersion of cellulose nanofibers and the dried cellulose nanofibers can be easily redispersed in water and an organic solvent, and It can be seen that it is excellent in dispersibility to. Moreover, it turns out that the cellulose nanofiber dry body is excellent in heat resistance.

樹脂組成物及び樹脂成形体は、優れた機械的特性及び熱特性を与えつつ、成形性、実用途における耐摩耗性、臭気性、成形性に優れることが分かる。 It can be seen that the resin composition and resin molding are excellent in moldability, abrasion resistance in practical use, odor resistance, and moldability while providing excellent mechanical properties and thermal properties.

本発明に係る、セルロースナノファイバー組成物(例えば含水分散液)及びセルロースナノファイバー乾燥体は、簡便な方法で水を主媒体とした系でセルロースナノファイバーを凝集させること無く分散可能であり、耐熱性に優れ、水及び有機溶媒、さらには樹脂への優れた分散性を有する。また、本発明に係る、セルロースナノファイバー樹脂組成物は、充分な機械的特性及び熱特性、耐摩耗性、優れた臭気性、優れた成形性を与えるため、当該樹脂組成物は、これら特性が要求される種々の用途に好適に適用される。 The cellulose nanofiber composition (for example, a water-containing dispersion) and the dried cellulose nanofibers according to the present invention can be dispersed in a system using water as a main medium by a simple method without aggregating the cellulose nanofibers, and can be heat-resistant. It has excellent dispersibility in water, organic solvents, and resins. In addition, since the cellulose nanofiber resin composition according to the present invention provides sufficient mechanical and thermal properties, abrasion resistance, excellent odor resistance, and excellent moldability, the resin composition has these properties. It is suitably applied to various required uses.

Claims (16)

(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含み、前記表面処理剤は、親水性セグメント及び/又は疎水性セグメントを有する非イオン性界面活性剤である、セルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (A) cellulose nanofibers, (B) a cellulose nanofiber surface treatment agent, and (C) an antioxidant, wherein the surface treatment agent is a nonionic interface having a hydrophilic segment and/or a hydrophobic segment A dried cellulose nanofiber composition, which is an active agent. (A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含み、前記表面処理剤は、PEGブロックである親水性セグメント及び/又はPPGブロックである疎水性セグメントを有する、セルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (A) cellulose nanofibers, (B) a cellulose nanofiber surface treatment agent, and (C) an antioxidant, wherein the surface treatment agent is a hydrophilic segment that is a PEG block and/or a hydrophobic segment that is a PPG block A dried cellulose nanofiber composition having a sex segment. (B)表面処理剤100質量部に対して、(C)酸化防止剤を0.01~100質量部含む、請求項1又は2に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 3. The dry cellulose nanofiber composition according to claim 1 or 2, wherein (C) an antioxidant is contained in an amount of 0.01 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the surface treatment agent (B). (B)表面処理剤の数平均分子量が200~30000である、請求項1~3のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (B) The dried cellulose nanofiber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface treatment agent has a number average molecular weight of 200 to 30,000. (B)表面処理剤の曇点が10℃以上である、請求項1~4のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (B) The dried cellulose nanofiber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface treatment agent has a cloud point of 10°C or higher. (A)セルロースナノファイバー100質量部に対して、(B)表面処理剤を0.1~100質量部含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 The dried cellulose nanofiber composition according to any one of claims 1 to 5, comprising 0.1 to 100 parts by mass of (B) a surface treatment agent with respect to 100 parts by mass of (A) cellulose nanofibers. (B)表面処理剤のHLB値が0.1以上12未満である、請求項1~6のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (B) The dried cellulose nanofiber composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the HLB value of the surface treatment agent is 0.1 or more and less than 12. (C)酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤、からなる群から選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (C) The antioxidant is selected from the group consisting of hindered phenol antioxidants, sulfur antioxidants, and phosphorus antioxidants, according to any one of claims 1 to 7. Dry cellulose nanofiber composition. (B)表面処理剤の分子構造が、ABA型のトリブロック構造、3分岐構造、及び4分岐構造から選択される1つである、請求項1~8のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 (B) The cellulose nanos according to any one of claims 1 to 8, wherein the molecular structure of the surface treatment agent is one selected from an ABA-type triblock structure, tri-branched structure, and tetra-branched structure. A dry fiber composition. さらに(D)水溶性有機溶媒を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のセルロースナノファイバー組成物乾燥体。 The dried cellulose nanofiber composition according to any one of claims 1 to 9, further comprising (D) a water-soluble organic solvent. (E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含み、前記表面処理剤は、親水性セグメント及び/又は疎水性セグメントを有する非イオン性界面活性剤である、セルロースナノファイバー樹脂組成物であって、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含むセルロースナノファイバー組成物乾燥体と、(E)熱可塑性樹脂とを混合してなる、セルロースナノファイバー樹脂組成物(E) a thermoplastic resin, (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent for cellulose nanofibers, and (C) an antioxidant, wherein the surface treatment agent comprises hydrophilic segments and/or hydrophobic A cellulose nanofiber resin composition that is a segmented nonionic surfactant, comprising (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent for the cellulose nanofibers, and (C) an antioxidant. A cellulose nanofiber resin composition obtained by mixing a dried nanofiber composition and (E) a thermoplastic resin . (E)熱可塑性樹脂、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤、を含み、前記表面処理剤は、PEGブロックである親水性セグメント及び/又はPPGブロックである疎水性セグメントを有する(但し、反応性界面活性剤を除く。)、セルロースナノファイバー樹脂組成物であって、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含むセルロースナノファイバー組成物乾燥体と、(E)熱可塑性樹脂とを混合してなる、セルロースナノファイバー樹脂組成物(E) a thermoplastic resin, (A) cellulose nanofibers, (B) a surface treatment agent for cellulose nanofibers, and (C) an antioxidant, wherein the surface treatment agent is a PEG block hydrophilic segment and / Or a cellulose nanofiber resin composition having a hydrophobic segment that is a PPG block (excluding reactive surfactants) , comprising: (A) cellulose nanofibers; and (B) surface treatment of cellulose nanofibers A cellulose nanofiber resin composition obtained by mixing a dried cellulose nanofiber composition containing an agent and (C) an antioxidant, and (E) a thermoplastic resin. セルロースナノファイバー樹脂組成物の製造方法であって、
前記方法は、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含むセルロースナノファイバー組成物乾燥体を、(E)熱可塑性樹脂と混合することを含み、
前記表面処理剤は、親水性セグメント及び/又は疎水性セグメントを有する非イオン性界面活性剤である、方法。
A method for producing a cellulose nanofiber resin composition,
The method includes mixing a dry cellulose nanofiber composition containing (A) cellulose nanofibers, (B) a cellulose nanofiber surface treatment agent, and (C) an antioxidant with (E) a thermoplastic resin. including
The method, wherein the surface treatment agent is a nonionic surfactant having a hydrophilic segment and/or a hydrophobic segment.
セルロースナノファイバー樹脂組成物の製造方法であって、
前記方法は、(A)セルロースナノファイバー、(B)セルロースナノファイバーの表面処理剤、及び(C)酸化防止剤を含むセルロースナノファイバー組成物乾燥体を、(E)熱可塑性樹脂と混合することを含み、
前記表面処理剤は、PEGブロックである親水性セグメント及び/又はPPGブロックである疎水性セグメントを有する、方法。
A method for producing a cellulose nanofiber resin composition,
The method includes mixing a dry cellulose nanofiber composition containing (A) cellulose nanofibers, (B) a cellulose nanofiber surface treatment agent, and (C) an antioxidant with (E) a thermoplastic resin. including
The method, wherein the surface treatment agent has hydrophilic segments that are PEG blocks and/or hydrophobic segments that are PPG blocks.
(E)熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂及びこれらのいずれか2種以上の混合物からなる群より選択される、請求項13又は14に記載の方法。 (E) The thermoplastic resin consists of a polyolefin resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polyacetal resin, a polyacrylic resin, a polyphenylene ether resin, a polyphenylene sulfide resin, and a mixture of any two or more thereof. 15. A method according to claim 13 or 14, selected from the group. 樹脂成形体の製造方法であって、
請求項13~15のいずれか一項に記載の方法でセルロースナノファイバー樹脂組成物を製造すること、及び
セルロースナノファイバー樹脂組成物を成形すること、
を含む、方法。
A method for manufacturing a resin molded body,
Producing a cellulose nanofiber resin composition by the method according to any one of claims 13 to 15, and molding the cellulose nanofiber resin composition,
A method, including
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