JP7411378B2 - セルロース樹脂組成物 - Google Patents

Description

本発明は、セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物に関する。

近年、自動車、電化製品等の分野において、製品軽量化のために部品を金属から樹脂へ代替することが積極的になされている。このような用途において、樹脂単体では機械特性及び寸法安定性が不十分であることが多く、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレイ等の各種無機材料がフィラーとして添加されるのが一般的である。しかし、これらのフィラーは比重が大きいため、樹脂成形体の重量が大きくなるという課題がある。

これに対しセルロースは、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と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、一般的なフィラーとして使用されるガラス（密度２．４～２．６ｇ／ｃｍ³）及びタルク（密度２．７ｇ／ｃｍ³）と比較し圧倒的に軽い材料である。そして、天然資源として地球上に大量に存在し、かつ、カーボンニュートラルの観点から環境調和型材料とされ、樹脂強化用のフィラーとして期待されている。中でも、近年、セルロース繊維を高レベルで叩解及び粉砕して、繊維径１０００ｎｍ以下まで微細化（フィブリル化）させたセルロースナノファイバーがフィラーとして注目を浴びている。

セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物において、マトリックスを形成する樹脂は疎水性である場合が多い一方、セルロース繊維は親水性であるため、マトリックス樹脂中でセルロース繊維を均一に分散させ、マトリックス樹脂とセルロース繊維との界面の親和性を向上させるための試みが種々行われてきた。

例えば、特許文献１は、粉末状のナノファイバー（例えばセルロースナノファイバー）に対し、分散剤を固形分換算で１～４０重量％配合してなり、かつ嵩密度が９０～２００ｇ／Ｌである粉末状ナノファイバーによってナノファイバーのマトリックス成分中での分散性を高めることを記載し、分散剤として、Ｐ－ＯＨ基、－ＣＯＯＨ基、－ＳＯ₃Ｈ基、及び／又はそれらの金属塩基、並びにイミダゾリン基の群から選ばれた少なくとも１種が結合した分散剤を記載する。

特開２０１７－２１０５９６号公報

特許文献１に記載される技術は、分散剤によってセルロースナノファイバーの樹脂中での分散性を改善し得るものであるが、そのような分散性向上のみでセルロースナノファイバーによる樹脂組成物の物性向上効果を得るには限界がある。近年、セルロース繊維、特にセルロースナノファイバーをフィラーとして用いた樹脂組成物には、従前にも増して高度な物性（機械強度等）が求められており、そのような高い要求特性を満足するセルロース繊維含有樹脂組成物の提供が望まれている。また、セルロース繊維は、樹脂組成物の物性向上効果に優れる材料であるが、天然物由来であることから多量に使用すると色調等の樹脂組成物の性状に影響する場合があり、その使用量を必要最小限に抑えつつ樹脂組成物に良好な物性を与えることも望まれている。

本発明は上記の課題を解決し、セルロース繊維の使用量が抑えられつつ良好な物性を有する樹脂組成物を提供することを目的とする。

本開示は以下の態様を包含する。
［１］ セルロース繊維と、樹脂と、アルカリ金属含有化合物とを含む、樹脂組成物。
［２］ 前記樹脂組成物は、前記アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部をアルカリ金属イオンとして含む、上記態様１に記載の樹脂組成物。
［３］ 前記セルロース繊維の量が、前記樹脂１００質量部に対して５質量部～５０質量部であり、
前記アルカリ金属含有化合物のアルカリ金属の量が、前記セルロース繊維１００質量部に対して０．０１質量部～３００質量部である、上記態様１又は２に記載の樹脂組成物。
［４］ 前記アルカリ金属含有化合物のアルカリ金属が、ナトリウム及びカリウムからなる群から選択される１種以上である、上記態様１～３のいずれかに記載の樹脂組成物。
［５］ 前記アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部がハロゲンを含む、上記態様１～４のいずれかに記載の樹脂組成物。
［６］ 前記ハロゲンの少なくとも一部がハロゲン化物イオンである、上記態様５に記載の樹脂組成物。
［７］ 前記ハロゲンが、ヨウ素及び臭素からなる群から選択される１種以上である、上記態様５又は６に記載の樹脂組成物。
［８］ 前記アルカリ金属含有化合物が、アルカリ金属含有無機塩及びその電離生成物からなる群から選択される１種以上である、上記態様１～７のいずれかに記載の樹脂組成物。
［９］ 前記セルロース繊維の数平均繊維径が、２ｎｍ～１０００ｎｍである、上記態様１～８のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１０］ 前記セルロース繊維が、重量平均分子量（Ｍｗ）１０００００以上、及び重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）６以下を有する、上記態様１～９のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１１］ 前記セルロース繊維が、アルカリ可溶多糖類平均含有率１２質量％以下、及び結晶化度６０％以上を有する、上記態様１～１０のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１２］ 前記セルロース繊維が、化学修飾されている、上記態様１～１１のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１３］ 前記化学修飾がアシル化であり、前記セルロース繊維のアシル置換度（ＤＳ）が０．１～１．０である、上記態様１２に記載の樹脂組成物。
［１４］ 前記樹脂が、酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群から選択される１種以上である、上記態様１～１３のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１５］ 分散剤を更に含む、上記態様１～１４のいずれかに記載の樹脂組成物。
［１６］ 上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であって、
セルロース繊維とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程、及び
前記マスターバッチと樹脂とを混合する工程
を含む、方法。
［１７］ 上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であって、
樹脂とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程、及び
前記マスターバッチとセルロース繊維とを混合する工程
を含む、方法。
［１８］ 上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であって、
セルロース繊維と、アルカリ金属塩と、樹脂とを混合する工程を含む、方法。
［１９］ 前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、前記混合が溶融混練である、上記態様１６～１８のいずれかに記載の方法。
［２０］ 前記樹脂組成物の引張強度が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の１．０５倍以上である、上記態様１６～１９のいずれかに記載の方法。
［２１］ 前記樹脂組成物の引張弾性率が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の１．０２倍以上である、上記態様１６～２０のいずれかに記載の方法。
［２２］ セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物の製造において、樹脂組成物材料にアルカリ金属塩を添加することを含む、樹脂組成物の物性を向上させる方法であって、
前記物性が向上された樹脂組成物が、上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物である、方法。
［２３］ 前記物性が向上された樹脂組成物の引張強度が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の１．０５倍以上である、上記態様２２に記載の方法。
［２４］ 前記物性が向上された樹脂組成物の引張弾性率が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の１．０２倍以上である、上記態様２２又は２３に記載の方法。
［２５］ 上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物より形成される、樹脂ペレット。
［２６］ 上記態様１～１５のいずれかに記載の樹脂組成物より形成される、樹脂成形体。

本発明の一態様によれば、セルロース繊維の使用量が抑えられつつ良好な物性を有する樹脂組成物が提供され得る。

ＩＲインデックス１７３０及びＩＲインデックス１０３０の算出法の説明図である。 セルロースの水酸基の平均置換度の算出法の説明図である。 熱分解開始温度（Ｔ_D）及び１％重量減少温度(Ｔ_1%)の測定法の説明図である。

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。

≪樹脂組成物≫
本発明の一態様は、セルロース繊維と、樹脂と、アルカリ金属含有化合物とを含む、樹脂組成物を提供する。

＜アルカリ金属含有化合物＞
一態様において、樹脂組成物はアルカリ金属含有化合物を含む。本発明者らは、セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物中にアルカリ金属含有化合物を添加することで、樹脂組成物中のセルロース繊維量を変えることなく樹脂組成物の物性を顕著に向上できることを見出した。その理由は定かでないが、セルロース繊維及び／又は樹脂とアルカリ金属含有化合物とに何らかの相互作用が生じることで、樹脂中に分散しているセルロース繊維による物性向上効果が顕著に高まり、樹脂組成物の物性が向上しているものと考えられる。

アルカリ金属含有化合物が含むアルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）及びセシウム（Ｃｓ）から選択でき、好ましくはナトリウム（Ｎａ）及びカリウム（Ｋ）からなる群から選択される１種以上である。一態様において、樹脂組成物は、アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部をアルカリ金属イオンとして含む。アルカリ金属イオンは、リチウムイオン（Ｌｉ⁺）、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）、カリウムイオン（Ｋ⁺）、ルビジウムイオン（Ｒｂ⁺）及びセシウムイオン（Ｃｓ⁺）から選択でき、好ましくはナトリウムイオン（Ｎａ⁺）及びカリウムイオン（Ｋ⁺）からなる群から選択される１種以上である。

一態様においては、アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部がハロゲンを含む。ハロゲンは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）から選択でき、好ましくは塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）からなる群から選択される１種以上であり、より好ましくは臭素（Ｂｒ）及びヨウ素（Ｉ）からなる群から選択される１種以上である。また一態様においては、当該ハロゲンの少なくとも一部がハロゲン化物イオンである。ハロゲン化物イオンは、フッ化物イオン（Ｆ^-）、塩化物イオン（Ｃｌ^-）、臭化物イオン（Ｂｒ^-）及びヨウ化物イオン（Ｉ^-）から選択でき、好ましくは塩化物イオン（Ｃｌ^-）、臭化物イオン（Ｂｒ）及びヨウ化物イオン（Ｉ^-）からなる群から選択される１種以上であり、より好ましくは臭化物イオン（Ｂｒ^-）及びヨウ化物イオン（Ｉ^-）からなる群から選択される１種以上である。

一態様において、アルカリ金属含有化合物は、アルカリ金属塩（好ましくはアルカリ金属含有無機塩）及びその電離生成物（すなわちアルカリ金属塩が電離して生成しているイオン）から選択される。一態様においては、樹脂組成物中に、アルカリ金属イオンと、その対イオンとが存在する。対イオンの好適例は、前述で例示したハロゲン化物イオンである。上記アルカリ金属塩は、好ましくはアルカリ金属ハロゲン化物であり、より好ましくは、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）及びヨウ化カリウム（ＫＩ）からなる群から選択される１種以上である。

アルカリ金属含有化合物は、樹脂組成物の調製において、例えばアルカリ金属塩の存在下でセルロース繊維と樹脂とを混合することによって、樹脂組成物に含有させることができる。アルカリ金属塩の水溶性が高いことは、セルロース繊維及び／又は樹脂とアルカリ金属塩との親和性の点で好ましい。一態様において、２５℃の水１００ｍｌに対するアルカリ金属塩の溶解度は、好ましくは１０ｇ以上５００ｇ以下、より好ましくは４０ｇ以上３００ｇ以下、更に好ましくは１００ｇ以上２００ｇ以下である。

アルカリ金属イオンの中で、イオン半径がより大きい（すなわち単体金属の原子量がより大きい）と比較的イオン結合エネルギーが小さいため、樹脂、特に極性基をもつ樹脂中での安定分散が可能となり、セルロースと樹脂との相互作用を強化する効果が大きくなる傾向がある。このような観点からも、ナトリウムイオン及びカリウムイオンはより好ましい。

樹脂組成物中、セルロース繊維１００質量部に対するアルカリ金属含有化合物の量は、好ましくは０．０１質量部～３００質量部である。上記量は、樹脂組成物の物性向上効果を良好に得る観点から、好ましくは、０．０１質量部以上、又は０．０５質量部以上、又は０．１質量部以上であり、アルカリ金属含有化合物によるセルロース及び樹脂の劣化を防止する観点から、好ましくは３００質量部以下、又は２００質量部以下、又は１００質量部以下である。樹脂組成物中のアルカリ金属含有化合物の種類及び量は、樹脂組成物の溶媒抽出物のイオンクロマトグラフィーなどの組成分析で確認できる。

＜セルロース繊維＞
セルロース繊維は、天然セルロース及び再生セルロースから選ばれる各種セルロース繊維原料から得られるものであってよい。天然セルロースとしては、木材種（広葉樹又は針葉樹）から得られる木材パルプ、非木材種（綿、竹、麻、バガス、ケナフ、コットンリンター、サイザル、ワラ等）から得られる非木材パルプ、動物（例えばホヤ類）や藻類、微生物（例えば酢酸菌）、が産生するセルロース繊維集合体を使用できる。再生セルロースとしては、再生セルロース繊維（ビスコース、キュプラ、テンセル等）、セルロース誘導体繊維、エレクトロスピニング法により得られた再生セルロース又はセルロース誘導体の極細糸等を使用できる。これらの原料は、必要に応じて、グラインダー、リファイナー等の機械力による叩解、フィブリル化、微細化等によって、繊維径、繊維長、フィブリル化度等を調整したり、薬品を用いて漂白、精製し、セルロース以外の成分（リグニン等の酸不溶成分、ヘミセルロース等のアルカリ可溶多糖類、等）の含有率を調整したりすることができる。

一態様において、セルロース繊維原料は化学修飾されてよく、硝酸エステル、硫酸エステル、リン酸エステル、ケイ酸エステル等の無機エステル化物、メチルエーテル、ヒドロキシエチルエーテル、ヒドロキシプロピルエーテル、ヒドロキシブチルエーテル、カルボキシメチルエーテル、シアノエチルエーテル等のエーテル化物、セルロースの一級水酸基を酸化してなるＴＥＭＰＯ酸化処理パルプ等をセルロース繊維原料として使用できる。

セルロース繊維の数平均繊維径の下限は、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは３０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上、特に好ましくは３００ｎｍ以上である。一方、上限は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは１０００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０００ｎｍ未満、さらに好ましくは８００ｎｍ以下、特に好ましくは５００ｎｍ以下である。数平均繊維径が２ｎｍ以上であると、セルロースの結晶性が良好に保持され好ましい。数平均繊維径が１００μｍ以下であると、樹脂組成物のフィラーとして用いたときのセルロース繊維の繊維径が大きすぎず、樹脂組成物の性能向上に良好に寄与するため好ましい。

一態様において、セルロース繊維はセルロースナノファイバーである。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、ミキサー（例えばホモミキサー）等の粉砕法により解繊した微細なセルロースである。一態様において、セルロースナノファイバーは数平均繊維径２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。セルロース繊維は後述のように化学修飾されたものであってもよい。

一態様において、セルロースナノファイバーを得る方法としては、セルロース繊維原料を微細化処理する方法を例示できる。微細化処理は公知の微細化処理方法により実施することができる。例えば、数平均繊維径が１０００ｎｍ超の繊維から数平均繊維径１０００ｎｍ以下（例えば２ｎｍ以上１０００ｎｍ以下）のセルロースナノファイバーを得る場合は、水又は有機溶媒中で、例えば、マスコロイダー等の磨砕機、又は高圧ホモジナイザーを用いた処理を行うことで微細化を行うことができる。

微細化処理に用いられる有機溶媒としては、特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数１～６、好ましくは炭素数１～３のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数３～６のケトン；直鎖又は分岐状の炭素数１～６の飽和炭化水素又は不飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素；塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素；炭素数２～５の低級アルキルエーテル；ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、ＮＭＰ、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル等の極性溶媒等が例示される。これらは、単独で又は２種以上を混合して用いることができるが、微細化処理の操作性の観点から、炭素数１～６のアルコール、炭素数３～６のケトン、炭素数２～５の低級アルキルエーテル、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、ＤＭＡｃ、ＮＭＰ、コハク酸メチルトリグリコールジエステル、トルエン等が好ましい。
微細化処理における水又は有機溶媒の使用量は、微細化前の繊維を分散できる有効量であればよく、特に制限はないが、微細化前の繊維に対して、好ましくは１質量倍以上、より好ましくは１０質量倍以上、さらに好ましくは５０質量倍以上であり、好ましくは２０００質量倍以下、より好ましくは１０００質量倍以下である。

また、微細化処理で使用する装置としては、公知の分散機が好適に使用される。例えば、離解機、叩解機、リファイナー、低圧ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、ホモミキサー、グラインダー、マスコロイダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、単軸押出機、２軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いることができる。セルロースナノファイバーは、液体媒体中の分散体、又は乾燥体の形態で回収できる。分散体中の液体媒体は、水に加えて、任意に１種単独又は２種以上の組合せで他の液体媒体（例えば上記で例示した有機溶媒の１種以上）を更に含み得る。

本開示で、セルロース繊維の各々の長さ、径、及びＬ／Ｄ比は、セルロース繊維の水分散液を水溶性溶媒（例えば、水、エタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール等）で０．０１～０．１質量％まで希釈し、高剪断ホモジナイザー（例えばＩＫＡ製、商品名「ウルトラタラックスＴ１８」）を用い、処理条件：回転数２５，０００ｒｐｍ×５分間で分散させ、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、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本の繊維状物質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本の繊維状物質の長さ（Ｌ）及び径（Ｄ）を計測し、比（Ｌ／Ｄ）を算出する。セルロース繊維について、長さ（Ｌ）の数平均値、径（Ｄ）の数平均値、及び比（Ｌ／Ｄ）の数平均値を算出する。

なお、後述の樹脂組成物中のセルロース繊維の長さ、径、及びＬ／Ｄ比は、固体である樹脂組成物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。又は、樹脂組成物中のセルロース繊維の長さ、径、及びＬ／Ｄ比は、樹脂組成物の樹脂成分を溶解できる有機又は無機の溶媒に樹脂組成物中の樹脂成分を溶解させ、セルロース繊維を分離し、前記溶媒で充分に洗浄した後、水溶性溶媒（例えば、水、エタノール、ｔｅｒｔ－ブタノール等）で置換し、０．０１～０．１質量％分散液を調製し、高剪断ホモジナイザー（例えばＩＫＡ製、商品名「ウルトラタラックスＴ１８」）で再分散する。再分散液を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、測定するセルロース繊維は無作為に選んだ１００本以上での測定を行う。

典型的な態様において、セルロース繊維の結晶構造は、セルロースＩ型及び／又はＩＩ型を有する。セルロースの結晶形としては、Ｉ型、ＩＩ型、ＩＩＩ型、ＩＶ型等が知られている。Ｉ型及びＩＩ型のセルロースは汎用されている一方、ＩＩＩ型及びＩＶ型のセルロースは実験室スケールでは得られているものの工業スケールでは汎用されていない。

結晶構造は、グラファイトで単色化したＣｕＫα（λ＝０．１５４１８ｎｍ）を用いた広角Ｘ線回折より得られる回折プロファイルより同定することが可能である。セルロースＩ型は２θ＝１４～１７°付近と２θ＝２２～２３°付近の２箇所の位置にピークを有する。セルロースＩＩ型は２θ＝１０°～１９°に１つのピークと、２θ＝１９°～２５°に２つのピークとを有する。セルロースＩ型及びセルロースＩＩ型が混在する場合、２θ＝１０°～２５°の範囲で最大６本のピークが観測される。

本実施形態のセルロース繊維の結晶化度は、好ましくは５０％以上である。結晶化度がこの範囲にあると、セルロース繊維の力学物性（特に強度及び寸法安定性）が高まるため、セルロース繊維を樹脂に分散してなる樹脂組成物の強度及び寸法安定性が高くなる傾向にある。本実施形態のセルロース繊維の結晶化度は、より好ましくは６０％以上であり、さらに好ましくは６５％であり、最も好ましくは７０％である。セルロース繊維の結晶化度は高いほど好ましい傾向にあるので、上限は特に限定されないが、生産上の観点から９９％が好ましい上限である。

結晶化度は、セルロース繊維がセルロースＩ型結晶（天然セルロース由来）である場合には、サンプルを広角Ｘ線回折により測定した際の回折パターン（２θ／ｄｅｇ．が１０～３０）からＳｅｇａｌ法により、以下の式で求められる。

結晶化度（％）＝［Ｉ₍₂₀₀₎－Ｉ_(amorphous)］／Ｉ₍₂₀₀₎×１００
Ｉ₍₂₀₀₎：セルロースＩ型結晶における２００面（２θ＝２２．５°）による回折ピーク強度
Ｉ_(amorphous)：セルロースＩ型結晶におけるアモルファスによるハローピーク強度であって、２００面の回折角度より４．５°低角度側（２θ＝１８．０°）のピーク強度

また結晶化度は、セルロース繊維がセルロースＩＩ型結晶（再生セルロース由来）である場合には、広角Ｘ線回折において、セルロースＩＩ型結晶の（１１０）面ピークに帰属される２θ＝１２．６°における絶対ピーク強度ｈ０ とこの面間隔におけるベースラインからのピーク強度ｈ１ とから、下記式によって求められる。
結晶化度（％）＝ｈ１／ｈ０×１００

セルロース繊維の重合度（ＤＰ）は、１００以上１２０００以下であることが好ましい。重合度はセルロース分子鎖を形成する無水グルコース単位の繰返し数である。セルロース繊維の重合度が１００以上であることで、繊維自体の引張破断強度及び弾性率が向上し、セルロース繊維を含む樹脂組成物の高い引張破断強度及び熱安定性が発現するため好ましい。セルロース繊維の重合度に特に上限はないが、１２０００を超える重合度のセルロースは実質的に入手が困難であり、工業的な利用が難しい傾向がある。取扱性及び工業的実施の観点から、セルロース繊維の重合度は、１５０～８０００が好ましい。

セルロース繊維の重合度は、「第十五改正日本薬局方解説書（廣川書店発行）」の確認試験（３）に記載の銅エチレンジアミン溶液による還元比粘度法に従って測定される平均重合度を意味する。

セルロース繊維の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１０００００以上であり、より好ましくは２０００００以上である。セルロース繊維の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは６以下であり、好ましくは５．４以下である。重量平均分子量が大きいほどセルロース分子の末端基の数は少ないことを意味する。また、重量平均分子量と数平均分子量との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は分子量分布の幅を表すものであることから、Ｍｗ／Ｍｎが小さいほどセルロース分子の末端の数は少ないことを意味する。セルロース分子の末端は熱分解の起点となるため、セルロース繊維のセルロース分子の重量平均分子量が大きいのみでなく重量平均分子量が大きいと同時に分子量分布の幅が狭い場合、特に高耐熱性のセルロース繊維、及びセルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物が得られる。セルロース繊維の重量平均分子量（Ｍｗ）は、セルロース原料の入手容易性の観点から、例えば６０００００以下、又は５０００００以下であってよい。重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）は、セルロース繊維の製造容易性の観点から、例えば１．５以上、又は２以上であってよい。Ｍｗは、目的に応じたＭｗを有するセルロース原料を選択すること、セルロース原料に対して物理的処理及び／又は化学的処理を適度な範囲で適切に行うこと、等によって上記範囲に制御できる。Ｍｗ／Ｍｎもまた、目的に応じたＭｗ／Ｍｎを有するセルロース原料を選択すること、セルロース原料に対して物理的処理及び／又は化学的処理を適度な範囲で適切に行うこと、等によって上記範囲に制御できる。Ｍｗの制御、及びＭｗ／Ｍｎの制御の両者において、上記物理的処理としては、マイクロフリュイダイザー、ボールミル、ディスクミル等の乾式粉砕若しくは湿式粉砕、擂潰機、ホモミキサー、高圧ホモジナイザー、超音波装置等による衝撃、せん断、ずり、摩擦等の機械的な力を加える物理的処理を例示でき、上記化学的処理としては、蒸解、漂白、酸処理、再生セルロース化等を例示できる。

ここで、セルロース繊維の重量平均分子量及び数平均分子量とは、セルロース繊維を塩化リチウムが添加されたＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミドに溶解させたうえで、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミドを溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィによって求めた値である。

セルロース繊維の重合度（すなわち平均重合度）又は分子量を制御する方法としては、加水分解処理等が挙げられる。加水分解処理によって、セルロース繊維内部の非晶質セルロースの解重合が進み、平均重合度が小さくなる。また同時に、加水分解処理により、上述の非晶質セルロースに加え、ヘミセルロースやリグニン等の不純物も取り除かれるため、繊維質内部が多孔質化する。

加水分解の方法は、特に制限されないが、酸加水分解、アルカリ加水分解、熱水分解、スチームエクスプロージョン、マイクロ波分解等が挙げられる。これらの方法は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。酸加水分解の方法では、例えば、繊維性植物からパルプとして得たα－セルロースをセルロース原料とし、これを水系媒体に分散させた状態で、プロトン酸、カルボン酸、ルイス酸、ヘテロポリ酸等を適量加え、攪拌しながら加温することにより、容易に平均重合度を制御できる。この際の温度、圧力、時間等の反応条件は、セルロース種、セルロース濃度、酸種、酸濃度等により異なるが、目的とする平均重合度が達成されるよう適宜調製されるものである。例えば、２質量％以下の鉱酸水溶液を使用し、１００℃以上、加圧下で、１０分間以上セルロースを処理するという条件が挙げられる。この条件のとき、酸等の触媒成分がセルロース繊維内部まで浸透し、加水分解が促進され、使用する触媒成分量が少なくなり、その後の精製も容易になる。なお、加水分解時のセルロース原料の分散液は、水の他、本発明の効果を損なわない範囲において有機溶媒を少量含んでいてもよい。

セルロース繊維が含み得るアルカリ可溶多糖類は、ヘミセルロースのほか、β－セルロース及びγ－セルロースも包含する。アルカリ可溶多糖類とは、植物（例えば木材）を溶媒抽出及び塩素処理して得られるホロセルロースのうちのアルカリ可溶部として得られる成分（すなわちホロセルロースからα－セルロースを除いた成分）として当業者に理解される。アルカリ可溶多糖類は、水酸基を含む多糖であり耐熱性が悪く、熱がかかった場合に分解すること、熱エージング時に黄変を引き起こすこと、セルロース繊維の強度低下の原因になること等の不都合を招来し得ることから、セルロース繊維中のアルカリ可溶多糖類含有量は少ない方が好ましい。

一態様において、セルロース繊維中のアルカリ可溶多糖類平均含有率は、セルロース繊維の良好な分散性を得る観点から、セルロース繊維１００質量％に対して、好ましくは、２０質量％以下、又は１８質量％以下、又は１５質量％以下、又は１２質量％以下である。上記含有率は、セルロース繊維の製造容易性の観点から、１質量％以上、又は２質量％以上、又は３質量％以上であってもよい。

アルカリ可溶多糖類平均含有率は、非特許文献（木質科学実験マニュアル、日本木材学会編、９２～９７頁、２０００年）に記載の手法より求めることができ、ホロセルロース含有率（Ｗｉｓｅ法）からαセルロース含有率を差し引くことで求められる。なおこの方法は当業界においてヘミセルロース量の測定方法として理解されている。１つのサンプルにつき３回アルカリ可溶多糖類含有率を算出し、算出したアルカリ可溶多糖類含有率の数平均をアルカリ可溶多糖類平均含有率とする。

一態様において、セルロース繊維中の酸不溶成分平均含有率は、セルロース繊維の耐熱性低下及びそれに伴う変色を回避する観点から、セルロース繊維１００質量％に対して、好ましくは、１０質量％以下、又は５質量％以下、又は３質量％以下である。上記含有率は、セルロース繊維の製造容易性の観点から、０．１質量％以上、又は０．２質量％以上、又は０．３質量％以上であってもよい。

酸不溶成分平均含有率は、非特許文献（木質科学実験マニュアル、日本木材学会編、９２～９７頁、２０００年）に記載のクラーソン法を用いた酸不溶成分の定量として行う。なおこの方法は当業界においてリグニン量の測定方法として理解されている。硫酸溶液中でサンプルを撹拌してセルロース及びヘミセルロース等を溶解させた後、ガラスファイバーろ紙で濾過し、得られた残渣が酸不溶成分に該当する。この酸不溶成分重量より酸不溶成分含有率を算出し、そして、３サンプルについて算出した酸不溶成分含有率の数平均を酸不溶成分平均含有率とする。

セルロース繊維の熱分解開始温度（Ｔ_D）は、車載用途等で望まれる耐熱性及び機械強度を発揮できるという観点から、一態様において２７０℃以上であり、好ましくは２７５℃以上、より好ましくは２８０℃以上、さらに好ましくは２８５℃以上である。熱分解開始温度は高いほど好ましいが、セルロース繊維の製造容易性の観点から、例えば、３２０℃以下、又は３００℃以下であってもよい。

本開示で、Ｔ_Dとは、図３の説明図に示すように、熱重量（ＴＧ）分析における、横軸が温度、縦軸が重量残存率％のグラフから求めた値である（尚、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の拡大図である。）。セルロース繊維の１５０℃（水分がほぼ除去された状態）での重量（重量減少量０ｗｔ％）を起点としてさらに昇温を続け、１ｗｔ％重量減少時の温度（Ｔ_1%）と２ｗｔ％重量減少時の温度（Ｔ_2%）とを通る直線を得る。この直線と、重量減少量０ｗｔ％の起点を通る水平線（ベースライン）とが交わる点の温度をＴ_Dと定義する。

１％重量減少温度（Ｔ_1%）は、上記Ｔ_Dの手法で昇温を続けた際の、１５０℃の重量を起点とした１重量％重量減少時の温度である。

樹脂組成物中のセルロース繊維の２５０℃重量減少率（Ｔ_250℃）は、ＴＧ分析において、セルロース繊維を２５０℃、窒素フロー下で２時間保持した時の重量減少率である。

セルロース繊維は、化学処理（例えば酸化、又は修飾化剤を用いた化学修飾）がされていてもよい。一例として、Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ（１９９８）５，１５３－１６４に示されているような２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシルラジカルによってセルロース繊維を酸化させた後に、洗浄、機械解繊を経ることにより得られる、微細化セルロース繊維を使用してもよい。

セルロースの修飾化剤としては、セルロースの水酸基と反応する化合物を使用でき、エステル化剤、エーテル化剤、及びシリル化剤が挙げられる。好ましい態様において、化学修飾は、エステル化剤を用いたアシル化である。エステル化剤としては、酸ハロゲン化物、酸無水物、及びカルボン酸ビニルエステルが好ましい。

酸ハロゲン化物は、下記式（１）で表される化合物からなる群より選択された少なくとも１種であってよい。
Ｒ^１－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ （１）
（式中、Ｒ^１は炭素数１～２４のアルキル基、炭素数２～２４のアルケニル基、炭素数３～２４のシクロアルキル基、又は炭素数６～２４のアリール基を表し、ＸはＣｌ、Ｂｒ又はＩである。）
酸ハロゲン化物の具体例としては、塩化アセチル、臭化アセチル、ヨウ化アセチル、塩化プロピオニル、臭化プロピオニル、ヨウ化プロピオニル、塩化ブチリル、臭化ブチリル、ヨウ化ブチリル、塩化ベンゾイル、臭化ベンゾイル、ヨウ化ベンゾイル等が挙げられるが、これらに限定されない。中でも、酸塩化物は反応性と取り扱い性の点から好適に採用できる。尚、酸ハロゲン化物の反応においては、触媒として働くと同時に副生物である酸性物質を中和する目的で、アルカリ性化合物を１種又は２種以上添加してもよい。アルカリ性化合物としては、具体的には：トリエチルアミン、トリメチルアミン等の３級アミン化合物；及びピリジン、ジメチルアミノピリジン等の含窒素芳香族化合物；が挙げられるが、これに限定されない。

酸無水物としては、任意の適切な酸無水物類を用いることができる。例えば、
酢酸、プロピオン酸、（イソ）酪酸、吉草酸等の飽和脂肪族モノカルボン酸無水物；（メタ）アクリル酸、オレイン酸等の不飽和脂肪族モノカルボン酸無水物；
シクロヘキサンカルボン酸、テトラヒドロ安息香酸等の脂環族モノカルボン酸無水物；
安息香酸、４－メチル安息香酸等の芳香族モノカルボン酸無水物；
二塩基カルボン酸無水物として、例えば、無水コハク酸、アジピン酸等の無水飽和脂肪族ジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の無水不飽和脂肪族ジカルボン酸無水物、無水１－シクロヘキセン－１，２－ジカルボン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸等の無水脂環族ジカルボン酸、及び、無水フタル酸、無水ナフタル酸等の無水芳香族ジカルボン酸無水物等；
３塩基以上の多塩基カルボン酸無水物類として、例えば、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の（無水）ポリカルボン酸等が挙げられる。
尚、酸無水物の反応においては、触媒として、硫酸、塩酸、燐酸等の酸性化合物、又は金属塩化物、金属トリフラート等のルイス酸、又はトリエチルアミン、ピリジン等のアルカリ性化合物を１種又は２種以上添加してもよい。

カルボン酸ビニルエステルとしては、下記式（１）：
Ｒ－ＣＯＯ－ＣＨ＝ＣＨ₂ …式（１）
｛式中、Ｒは、炭素数１～２４のアルキル基、炭素数２～２４のアルケニル基、炭素数３～１６のシクロアルキル基、又は炭素数６～２４のアリール基のいずれかである。｝で表されるカルボン酸ビニルエステルが好ましい。カルボン酸ビニルエステルは、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニルアジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニル、安息香酸ビニル、及び桂皮酸ビニルからなる群より選択された少なくとも１種であることがより好ましい。カルボン酸ビニルエステルによるエステル化反応のとき、触媒として、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、１～３級アミン、４級アンモニウム塩、イミダゾール及びその誘導体、ピリジン及びその誘導体、並びにアルコキシドからなる群より選ばれる１種又は２種以上を添加しても良い。

アルカリ金属水酸化物及びアルカリ土類金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等が挙げられる。 アルカリ金属炭酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等が挙げられる。

１～３級アミンとは、１級アミン、２級アミン、及び３級アミンのことであり、具体例としては、エチレンジアミン、ジエチルアミン、プロリン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，６－ヘキサンジアミン、トリス（３－ジメチルアミノプロピル）アミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。

イミダゾール及びその誘導体としては、１－メチルイミダゾール、３－アミノプロピルイミダゾール、カルボニルジイミダゾール等が挙げられる。

ピリジン及びその誘導体としては、Ｎ，Ｎ－ジメチル－４－アミノピリジン、ピコリン等が挙げられる。

アルコキシドとしては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム－ｔ－ブトキシド等が挙げられる。

これらエステル化反応剤の中でも、特に、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及び酪酸ビニルからなる群から選択された少なくとも一種、中でも無水酢酸及び酢酸ビニルが、反応効率の観点から好ましい。

エステル化は、撹拌下で行うことが好ましい。撹拌の方法は特に限定されないが、各種撹拌機（せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波式等のもの）、溶解機、乳化機、分散機、混錬機、ホモジナイザー等を用いて実施することができる。反応終了後のエステル化セルロース繊維は、必要に応じて濃縮、洗浄等を経て、分散体又は乾燥体として回収できる。

セルロース繊維がエステル化セルロース繊維である場合、アシル置換度（ＤＳ）は、一態様において１．０以下であり、好ましくは０．１以上１．０以下である。ＤＳが０．１以上であれば、熱分解開始温度が高い、エステル化セルロース繊維及びこれを含む樹脂組成物を得ることができる。一方、ＤＳが１．０以下であると、エステル化セルロース繊維中に未修飾のセルロース骨格が残存するため、セルロース由来の高い引張強度及び寸法安定性と化学修飾由来の高い熱分解開始温度を兼ね備えた、エステル化セルロース繊維及びこれを含む樹脂組成物を得ることができる。ＤＳはより好ましくは０．２以上、さらに好ましくは０．２５以上、特に好ましくは０．３以上、最も好ましくは０．５以上であり、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．７以下、特に好ましくは０．６以下、最も好ましくは０．５以下である。

エステル化セルロース繊維の上記アシル置換度（ＤＳ）は、エステル化セルロース繊維の反射型赤外吸収スペクトルから、アシル基由来のピークとセルロース骨格由来のピークとのピーク強度比に基づいて算出することができる。アシル基に基づくＣ＝Ｏの吸収バンドのピークは１７３０ｃｍ^-1に出現し、セルロース骨格鎖に基づくＣ－Ｏの吸収バンドのピークは１０３０ｃｍ^-1に出現する（図１及び２参照）。エステル化セルロース繊維のＤＳは、後述するエステル化セルロース繊維の固体ＮＭＲ測定から得られるＤＳと、セルロース骨格鎖Ｃ－Ｏの吸収バンドのピーク強度に対するアシル基に基づくＣ＝Ｏの吸収バンドのピーク強度の比率で定義される修飾化率（ＩＲインデックス１０３０）との相関グラフを作製し、相関グラフから算出された検量線
置換度ＤＳ ＝ ４．１３ × ＩＲインデックス（１０３０）
を使用することで求めることができる。

固体ＮＭＲによるエステル化セルロース繊維のＤＳの算出方法は、凍結粉砕したエステル化セルロース繊維について¹³Ｃ固体ＮＭＲ測定を行い、５０ｐｐｍから１１０ｐｐｍの範囲に現れるセルロースのピラノース環由来の炭素Ｃ１－Ｃ６に帰属されるシグナルの合計面積強度（Ｉｎｐ）に対する修飾基由来の１つの炭素原子に帰属されるシグナルの面積強度（Ｉｎｆ）より下記式で求めることができる。
ＤＳ＝（Ｉｎｆ）×６／（Ｉｎｐ）
たとえば、修飾基がアセチル基の場合、－ＣＨ₃に帰属される２３ｐｐｍのシグナルを用いれば良い。
用いる¹³Ｃ固体ＮＭＲ測定の条件は例えば以下の通りである。
装置 ：Ｂｒｕｋｅｒ Ｂｉｏｓｐｉｎ Ａｖａｎｃｅ５００ＷＢ
周波数 ：１２５．７７ＭＨｚ
測定方法 ：ＤＤ／ＭＡＳ法
待ち時間 ：７５ｓｅｃ
ＮＭＲ試料管 ：４ｍｍφ
積算回数 ：６４０回（約１４Ｈｒ）
ＭＡＳ ：１４，５００Ｈｚ
化学シフト基準：グリシン（外部基準：１７６．０３ｐｐｍ）

エステル化セルロース繊維において、繊維全体の修飾度（ＤＳｔ）（これは上記のアシル置換度（ＤＳ）と同義である。）に対する繊維表面の修飾度（ＤＳｓ）の比率で定義されるＤＳ不均一比（ＤＳｓ／ＤＳｔ）は１．０５以上が好ましい。ＤＳ不均一比は値が大きいほど、鞘芯構造様の不均一構造（すなわち、繊維表層が高度に化学修飾される一方で繊維中心部が元の未修飾に近いセルロースの構造を保持している構造）が顕著であり、セルロース由来の高い引張強度及び寸法安定性を有しつつ、樹脂組成物の製造時の樹脂との親和性の向上、樹脂組成物の寸法安定性の向上につながる。ＤＳ不均一比はより好ましくは１．１以上、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．３以上、特に好ましくは１．５以上、最も好ましくは２．０以上であり、エステル化セルロース繊維の製造容易性の観点から、好ましくは３０以下、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１０以下である。

ＤＳｓの値は、エステル化セルロース繊維の修飾度に応じて変わるが、一例として、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、さらに好ましくは０．３以上であり、好ましくは３．０以下、より好ましくは２．５以下、特に好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．５以下、特に好ましくは１．２以下、最も好ましくは１．０以下である。ＤＳｔの好ましい範囲は、アシル置換基（ＤＳ）について前述したとおりである。

エステル化セルロース繊維においては、ＤＳ不均一比の変動係数（ＣＶ）が小さいほど、樹脂組成物の各種物性のバラつきが小さくなるため好ましい。上記変動係数は、好ましくは５０％以下、より好ましくは４０％以下、さらに好ましくは３０％以下、最も好ましくは２０％以下である。

ＤＳ不均一比の変動係数（ＣＶ）は、エステル化セルロース繊維の水分散体（固形分率１０質量％以上）を１００ｇ採取し、１０ｇずつ凍結粉砕したものを測定サンプルとし、１０サンプルのＤＳ及びＤＳｓからＤＳ不均一比を算出した後、得られた１０個のサンプル間でのＤＳ不均一比の標準偏差（σ）及び算術平均（μ）より変動係数を算出する。
ＤＳ不均一比 ＝ ＤＳｓ／ＤＳ
変動係数（％）＝ 標準偏差σ ／ 算術平均μ × １００

ＤＳｓの算出方法は以下のとおりである。すなわち、凍結粉砕により粉末化したエステル化セルロース繊維を２．５ｍｍφの皿状試料台に載せ、表面を抑えて平らにし、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）による測定を行う。ＸＰＳスペクトルは、サンプルの表層のみ（典型的には数ｎｍ程度）の構成元素及び化学結合状態を反映する。得られたＣ１ｓスペクトルについてピーク分離を行い、セルロースのピラノース環由来の炭素Ｃ２－Ｃ６帰属されるピーク（２８９ｅＶ、Ｃ－Ｃ結合）の面積強度（Ｉｘｐ）に対する修飾基由来の１つの炭素原子に帰属されるピークの面積強度（Ｉｘｆ）より下記式で求めることができる。
ＤＳｓ＝（Ｉｘｆ）×５／（Ｉｘｐ）
たとえば、修飾基がアセチル基の場合、Ｃ１ｓスペクトルを２８５ｅＶ、２８６ｅＶ，２８８ｅＶ，２８９ｅＶでピーク分離を行った後、Ｉｘｐには２８９ｅｖのピークを、Ｉｘｆにはアセチル基のＯ－Ｃ＝Ｏ結合由来のピーク（２８６ｅＶ）を用いれば良い。
用いるＸＰＳ測定の条件は例えば以下の通りである。
使用機器 ：アルバックファイＶｅｒｓａＰｒｏｂｅＩＩ
励起源 ：ｍｏｎｏ．ＡｌＫα １５ｋＶ×３．３３ｍＡ
分析サイズ ：約２００μｍφ
光電子取出角 ：４５°
取込領域
Ｎａｒｒｏｗ ｓｃａｎ：Ｃ １ｓ、Ｏ １ｓ
Ｐａｓｓ Ｅｎｅｒｇｙ：２３．５ｅＶ

樹脂組成物中の、樹脂１００質量部に対するセルロース繊維の量は、樹脂組成物の物性向上効果を良好に得る観点から、好ましくは、０．１質量部以上、又は１質量部以上、又は２質量部以上、又は３質量部以上、又は５質量部以上であり、樹脂組成物の製造時及び使用時の流動性の観点から、好ましくは、５０質量部以下、又は４０質量部以下、又は３０質量部以下、又は２０質量部以下、又は１０質量部以下である。一態様においては、アルカリ金属含有化合物の存在によって、セルロース繊維が樹脂に混入された後に高度に再分散するため、樹脂に対するセルロース繊維の量が比較的少なくても十分な力学的特性を実現することができる。

樹脂組成物の総質量に対するセルロース繊維の質量比率は、下限が、樹脂組成物の機械特性及び熱安定性の向上効果を良好に得る観点から、好ましくは、０．０５質量％以上、又は０．１質量％以上、又は１質量％以上であり、上限が、樹脂組成物中の樹脂の所望の特性を良好に維持する観点から、好ましくは、５０質量％以下、又は４０質量％以下、又は３０質量％以下、又は２０質量％以下である。

＜樹脂＞
樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ゴム等を用いることができる。

［熱可塑性樹脂］
熱可塑性樹脂の具体例としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂；ポリ酢酸ビニル、エチレン－酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール等のビニル系樹脂；ポリアセタール系樹脂；ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリスチレン、スチレン－ブタジエンブロック共重合体、スチレン－イソプレンブロック共重合体等のポリスチレン系樹脂；ポリアクリロニトリル、スチレン－アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂等のニトリル系樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂；ポリアミド；ポリウレタン；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸等のアクリル樹脂；ポリカーボネート；ポリフェニレンスルフィド；ポリスルフォン；ポリエーテルスルフォン；ポリエーテルニトリル；ポリエーテルケトン；ポリケトン；液晶ポリマー；シリコーン樹脂；アイオノマー；セルロース（木材パルプ、綿等の天然セルロース；ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン及びテンセル等の再生セルロース）；ニトロセルロース等のセルロース誘導体が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で使用してもよく、２種類以上をブレンドして用いてもよい。ブレンドする場合のブレンド比は各種用途に応じて適宜選択されればよい。

熱可塑性樹脂の中でも、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、例えば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２種以上の混合物が好ましく挙げられ、取り扱い性及びコストの観点からより好ましくは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等が挙げられる。熱可塑性樹脂（特に結晶性樹脂）の融点は、樹脂組成物の耐熱性を高める観点から、好ましくは、１４０℃以上、又は１５０℃以上、又は１６０℃以上、又は１７０℃以上、又は１８０℃以上、又は１９０℃以上、又は２００℃以上、又は２１０℃以上、２２０℃以上、又は２３０℃以上、又は２４０℃以上、又は２４５℃以上、又は２５０℃以上である。

熱可塑性樹脂の融点としては、例えば比較的低融点の樹脂（例えばポリオレフィン系樹脂）について、１５０℃～１９０℃、又は１６０℃～１８０℃、また例えば比較的高融点の樹脂（例えばポリアミド系樹脂）について、２２０℃～３５０℃、又は２３０℃～３２０℃、を例示できる。

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指し、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。

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、熱プレス成形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。

熱可塑性樹脂として好ましい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）やアルケン類をモノマー単位として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、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等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－ジエン共重合体等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等に代表されるエチレン等α－オレフィンの共重合体等が挙げられる。

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。

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。この際の酸としては、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、並びにクエン酸等のポリカルボン酸から、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、過酸化物の存在下又は非存在下で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。酸変性されたポリプロピレンは、単独で用いても構わないが、樹脂全体としての変性率を調整するため、変性されていないポリプロピレンと混合して使用することがより好ましい。この際のすべての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、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。樹脂と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。

酸変性されたポリプロピレンの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。

熱可塑性樹脂として好ましいポリアミド系樹脂の例示としては、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や、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等のジアミン類と、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－ジカルボン酸等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。

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や、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。

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、その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。

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であることがより好ましい。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、セルロース繊維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。

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、モノアルコール等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。

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、価格等の点から、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。

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、価格等の点から、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。

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。

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。

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，Ｉｎｃ １９９４）の２９１ページ～２９４ページ等に記載されている。
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。このとき、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。

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、ポリエチレンテレフタレート（以下、単にＰＥＴと称することもある）、ポリブチレンサクシネート（脂肪族多価カルボン酸と脂肪族ポリオールとからなるポリエステル樹脂（以下、単位ＰＢＳと称することもある）、ポリブチレンサクシネートアジペート（以下、単にＰＢＳＡと称することもある）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（以下、単にＰＢＡＴと称することもある）、ポリヒドロキシアルカン酸（３－ヒドロキシアルカン酸からなるポリエステル樹脂。以下、単にＰＨＡと称することもある）、ポリ乳酸（以下、単にＰＬＡと称することもある）、ポリブチレンテレフタレート（以下、単にＰＢＴと称することもある）、ポリエチレンナフタレート（以下、単にＰＥＮと称することもある）、ポリアリレート（以下、単にＰＡＲと称することもある）、ポリカーボネート（以下、単にＰＣと称することもある）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は、ＰＥＴ、ＰＢＳ、ＰＢＳＡ、ＰＢＴ、ＰＥＮが挙げられ、更に好ましくは、ＰＢＳ、ＰＢＳＡ、ＰＢＴが挙げられる。

また、ポリエステル系樹脂は、重合時のモノマー比率や末端安定化剤の添加の有無や量によって、末端基を自由に変えることが可能であるが、該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であることがより好ましい。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、セルロース繊維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。

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、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）由来構造の量としては０．０１～４モル％の範囲内がより好ましい。コモノマー成分由来構造の量の好ましい下限量は、０．０５モル％であり、より好ましくは０．１モル％であり、さらにより好ましくは０．２モル％である。また好ましい上限量は、３．５モル％であり、さらに好ましくは３．０モル％であり、さらにより好ましくは２．５モル％、最も好ましくは２．３モル％である。

押出加工や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。

熱可塑性樹脂としては、アルカリ金属含有化合物が樹脂中に溶解又は分散できる点で、親水性基（例えば、水酸基、アミノ基及びカルボキシ基から選ばれる１種以上）を有する樹脂が特に好ましい。親水性基を有する熱可塑性樹脂の好適例は、酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、及びアクリル系樹脂からなる群から選択される１種以上である。中でもポリアミド系樹脂及びマレイン化ポリプロピレンが好ましい。

［熱硬化性樹脂］
熱硬化性樹脂の具体例としては、特に制限されるものではないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートとの共重合エポキシ樹脂、エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル－１，３－ジグリシジルエーテル、ビフェニル－４，４’－ジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのジ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、トリス（２，３－エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、フェノキシ樹脂、尿素（ユリア）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環含有樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、ノルボルネン系樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリアゾメチン樹脂、熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。
これらの熱硬化性樹脂は、単独で使用してもよく、２種類以上をブレンドして用いてもよい。ブレンドする場合のブレンド比は各種用途に応じて適宜選択されればよい。

［光硬化性樹脂］
光硬化性樹脂の具体例としては、特に制限されるものではないが、公知一般の（メタ）アクリレート樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、反応機構により、概ね光により発生したラジカルによりモノマーが反応するラジカル反応型と、モノマーがカチオン重合するカチオン反応型とに分類される。ラジカル反応型のモノマーには、（メタ）アクリレート化合物、ビニル化合物（例えばある種のビニルエーテル）等が該当する。カチオン反応型としては、エポキシ化合物、ある種のビニルエーテル等が該当する。なお、例えば、カチオン反応型として用いることができるエポキシ化合物は、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の両者のモノマーとなり得る。

（メタ）アクリレート化合物とは、（メタ）アクリレート基を分子内に一つ以上有する化合物を指す。（メタ）アクリレート化合物の具体例としては、単官能（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。

ビニル化合物としては、ビニルエーテル、スチレン及びスチレン誘導体、ビニル化合物等が挙げられる。ビニルエーテルとしては、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。スチレン誘導体としては、メチルスチレン、エチルスチレン等が挙げられる。ビニル化合物としては、トリアリルイソイシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート等が挙げられる。

さらに、光硬化性樹脂の原料として、いわゆる反応性オリゴマーを用いてもよい。反応性オリゴマーとしては、（メタ）アクリレート基、エポキシ基、ウレタン結合、及びエステル結合から選ばれる任意の組合せを同一分子内に併せ持つオリゴマー、例えば、（メタ）アクリレート基とウレタン結合とを同一分子内に併せ持つウレタンアクリレート、（メタ）アクリレート基とエステル結合とを同一分子内に併せ持つポリエステルアクリレート、エポキシ樹脂から誘導され、エポキシ基と（メタ）アクリレート基とを同一分子内に併せ持つエポキシアクリレート、等が挙げられる。

光硬化性樹脂は、単独で使用してもよく、２種類以上をブレンドして用いてもよい。ブレンドする場合のブレンド比は各種用途に応じて適宜選択されればよい。

［エラストマー（ゴム）］
エラストマー（すなわちゴム）の具体例としては、特に制限されるものではないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリル－スチレン－ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴム、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ゴム、改質天然ゴム（エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、水素化天然ゴム、脱タンパク天然ゴム等）、エチレン－プロピレン共重合体ゴム、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、ウレタンゴム等が挙げられる。これらのゴムは、単独で使用してもよく、２種類以上をブレンドして用いてもよい。ブレンドする場合のブレンド比は各種用途に応じて適宜選択されればよい。

樹脂組成物の総質量に対する樹脂の質量比率は、熱安定性（線熱膨張率の低減、及び高温時の弾性保持）を発揮する観点から、好ましくは、５０質量％以上、又は６０質量％以上、又は７０質量％以上、又は８０質量％以上であり、樹脂組成物に対して高弾性率化、熱膨張率の低減等の機能を付与する観点から、好ましくは、９９．５質量％以下、又は９０質量％以下である。

＜追加の成分＞
本実施形態の樹脂組成物は、その性能を向上させるために、必要に応じて追加の成分をさらに含んでも良い。追加の成分としては特に限定されないが、例えば、分散剤；セルロース繊維以外の高耐熱性の有機ポリマーからなる微細繊維フィラー成分（例えば、アラミド繊維のフィブリル化繊維又は微細繊維）；相溶化剤；可塑剤；でんぷん類、アルギン酸等の多糖類；ゼラチン、ニカワ、カゼイン等の天然たんぱく質；ゼオライト、セラミックス、タルク、シリカ、金属酸化物、金属粉末等の無機化合物；着色剤；香料；顔料；流動調整剤；レベリング剤；導電剤；帯電防止剤；紫外線吸収剤；紫外線分散剤；消臭剤等が挙げられる。任意の追加の成分の樹脂組成物中の含有割合は、本発明の所望の効果が損なわれない範囲で適宜選択されるが、例えば０．０１～５０質量％、又は０．１～３０質量％であってよい。

（分散剤）
好ましい態様において、樹脂組成物は分散剤を更に含んでよい。分散剤は、セルロース繊維を樹脂組成物中で安定に分散させる機能を有する。分散剤は、樹脂組成物中でのセルロース繊維の分散状態を向上、制御することによって、樹脂組成物の力学物性を向上させることができる。一態様において、分散剤は、界面活性剤、沸点１６０℃以上の有機化合物、及びセルロース繊維を高度に分散可能な化学構造を有する樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である。一態様において、分散剤は、界面活性剤、及び沸点１６０℃以上の有機化合物からなる群から選ばれる１種以上である。

樹脂組成物の総質量に対する分散剤の質量比率は、下限が、樹脂組成物の機械特性及び熱安定性の向上効果を良好に得る観点から、好ましくは、０．０１質量％以上、又は０．０５質量％以上、又は０．１質量％以上、又は０．５質量％以上、又は１質量％以上であり、上限が、樹脂組成物中の樹脂の所望の特性を良好に維持する観点から、好ましくは、２０質量％以下、又は１０質量％以下、又は５質量％以下、又は３質量％以下である。

界面活性剤は、親水性の置換基を有する部位と疎水性の置換基を有する部位とが共有結合した化学構造を有していればよく、食用、工業用等様々な用途で利用されているものを用いることができる。例えば、以下のものを１種又は２種以上併用できる。
界面活性剤は、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤、及び陽イオン系界面活性剤のいずれも使用することができるが、セルロースとの親和性の点で、陰イオン系界面活性剤、及び非イオン系界面活性剤が好ましく、非イオン系界面活性剤がより好ましい。

上述の中でも、セルロースとの親和性の点で、親水基としてポリオキシエチレン鎖、カルボン酸基、又は水酸基を有する界面活性剤が好ましく、親水基としてポリオキシエチレン鎖を有するポリオキシエチレン系界面活性剤（ポリオキシエチレン誘導体）がより好ましく、非イオン系のポリオキシエチレン誘導体がさらに好ましい。ポリオキシエチレン誘導体のポリオキシエチレン鎖長としては、３以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、１５以上が特に好ましい。鎖長は長ければ長いほど、セルロースとの親和性が高まるが、コーティング性とのバランスにおいて、上限としては６０以下が好ましく、５０以下がより好ましく、４０以下がさらに好ましく、３０以下が特に好ましく、２０以下が最も好ましい。

上述の界面活性剤でも、特に、疎水基としては、アルキルエーテル型、アルキルフェニルエーテル型、ロジンエステル型、ビスフェノールＡ型、βナフチル型、スチレン化フェニル型、及び硬化ひまし油型が、樹脂との親和性が高いため、好適に使用できる。好ましいアルキル鎖長（アルキルフェニルの場合はフェニル基を除いた炭素数）としては、炭素鎖が５以上であることが好ましく、１０以上がより好ましく、１２以上がさらに好ましく、１６以上が特に好ましい。樹脂がポリオレフィンの場合、炭素数が多いほど、樹脂との親和性が高まるため上限はないが、上限は３０以下が好ましく、２５以下がより好ましい。

これらの疎水基の中でも、環状構造を有するもの、又は嵩高く多官能構造を有するものが好ましい。環状構造を有するものとしては、アルキルフェニルエーテル型、ロジンエステル型、ビスフェノールＡ型、βナフチル型、及びスチレン化フェニル型が好ましく、多官能構造を有するものとしては、硬化ひまし油型が好ましい。
これらの中でも、特にロジンエステル型、及び硬化ひまし油型がより好ましい。

また、樹脂の種類に依存するが、非界面活性剤系の分散媒体として、沸点１６０℃以上の有機化合物が有効であることがある。このような有機化合物の具体例として、例えば樹脂がポリオレフィン系樹脂である場合には、流動パラフィン、デカリン等の高沸点有機溶媒が有効である。また、樹脂がナイロン系樹脂及びポリアセタール系樹脂のような極性樹脂の場合には、セルロース繊維を製造する際に使用できる非プロトン性溶媒と同様の溶媒、例えば、ＤＭＳＯを使用することが有効な場合がある。一態様において、沸点１６０℃以上の有機化合物は、炭素数１０以上の鎖状又は環状の炭化水素、及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）からなる群から選択される１種以上である。

本実施形態の樹脂組成物は、アルカリ金属含有化合物を含むことによって引張降伏強度が改善されていることができる。一態様において、樹脂組成物の引張降伏強度の、アルカリ金属含有化合物を用いない（具体的には、樹脂組成物の調製時にアルカリ金属塩を添加しない）他は当該樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度に対する比率は、１．０５以上、又は１．１以上、又は１．２以上であってよい。上記比率は、樹脂組成物の製造容易性の観点から、５．０以下、又は３．０以下、又は２．０以下であってよい。

本実施形態の樹脂組成物は、アルカリ金属含有化合物を含むことによって引張弾性率が改善されていることができる。一態様において、樹脂組成物の引張弾性率の、アルカリ金属含有化合物を用いない（具体的には、樹脂組成物の調製時にアルカリ金属塩を添加しない）他は当該樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率に対する比率は、１．０２以上、又は１．０３以上、又は１．０４以上であってよい。上記比率は、樹脂組成物の製造容易性の観点から、２．０以下、又は１．８以下、又は１．５以下であってよい。

≪樹脂組成物の製造方法≫
本発明の一態様は、本開示の樹脂組成物の製造方法を提供する。
一態様において、樹脂組成物の製造方法は、セルロース繊維とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程（第一工程）、及び該マスターバッチと樹脂とを混合する工程（第二工程）を含む。この態様においては、セルロース繊維及びアルカリ金属塩のそれぞれについて、全部を第一工程で添加してもよいし、一部を第一工程、残部を第二工程で添加してもよく、樹脂について、全部を第二工程で添加してもよいし、一部を第一工程、残部を第二工程で添加してもよい。

別の一態様において、樹脂組成物の製造方法は、樹脂とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程（第一工程）、及び該マスターバッチとセルロース繊維とを混合する工程（第二工程）を含む。この態様においては、樹脂及びアルカリ金属塩のそれぞれについて、全部を第一工程で添加してもよいし、一部を第一工程、残部を第二工程で添加してもよく、セルロース繊維について、全部を第二工程で添加してもよいし、一部を第一工程、残部を第二工程で添加してもよい。

別の一態様において、樹脂組成物の製造方法は、セルロース繊維と、アルカリ金属塩と、樹脂とを同時に混合することを含む。この態様においては、セルロース繊維、アルカリ金属塩及び樹脂のそれぞれについて、全部を上記同時での混合に供してもよいし、一部を上記同時での混合に供し、残部を任意のタイミングで別途添加してもよい。

セルロース繊維を樹脂組成物製造において添加する際の形態は、特に限定されず、乾燥粉体だけでなく水を含む分散体（スラリー）状であっても良い。水を含むスラリーは、上述したセルロース繊維の製造方法の乾燥過程の途中で乾燥を中止する方法、一度乾燥させた後、水を添加する方法等によって調製できる。

一態様において、樹脂組成物の製造方法は、セルロース繊維を、乾燥粉末又は水分散体の形態で、熱可塑性樹脂と溶融混練成型機の内部で混練し、次いで成形する工程を含む。
別の一態様において、樹脂組成物の製造方法は、セルロース繊維を熱硬化性樹脂と混合し、次いで成形し、次いで熱硬化処理を行う工程、又はセルロース繊維を光硬化性樹脂と混合し、次いで成形し、次いで光硬化処理を行う工程、を含む。
別の一態様において、樹脂組成物の製造方法は、セルロース繊維をゴムと混合し、次いで成形し、次いで加硫を行う工程を含む。

樹脂が熱可塑性樹脂である場合の樹脂組成物の製法としては、特に制限はないが、例えば、
１．単軸又は二軸押出機を用いて、セルロース繊維（乾燥粉末又は水分散体）と熱可塑性樹脂との混合物を溶融混練した後、
（１）ストランド状に押出し、水浴中で冷却固化させ、樹脂組成物のペレット状成形体を得る方法、
（２）棒状又は筒状に押出し冷却して、樹脂組成物の押出成形体を得る方法、若しくは
（３）Ｔダイより押出し、樹脂組成物のシート状又はフィルム状成形体を得る方法、
２．セルロース繊維（乾燥粉末又は水分散体）と熱可塑性樹脂モノマーとを混合し、重合反応（具体的には固相重合、乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合等）を行い、得られた生成物を、上記（１）～（３）のいずれかの方法で押出して、樹脂組成物の成形体を得る方法、
３．熱可塑性樹脂モノマー及びセルロース繊維の水分散液を混合し、重合反応を行い、得られた生成物を、上記（１）～（３）のいずれかの方法で押出して、樹脂組成物の成形体を得る方法、
等が挙げられる。

別の一態様において、より具体的な樹脂組成物の製造方法としては、
１．樹脂、セルロース繊維（乾燥粉末又は水分散体）、必要により分散剤を所望の比率で混合した後、一括溶融混練する方法、
２．樹脂及び必要により分散剤を溶融混練した後、セルロース繊維（乾燥粉末又は水分散体）を添加して、更に溶融混練する方法、
等が挙げられる。

溶融混練には、単軸押出機、二軸押出機等の押出機を使用できるが、二軸押出機がセルロースの分散性を制御する上で好ましい。押出機のシリンダー長（Ｌ）をスクリュー径（Ｄ）で除したＬ／Ｄは、４０以上が好ましく、特に好ましくは５０以上である。また、混練時のスクリュー回転数は、１００～８００ｒｐｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０～６００ｒｐｍの範囲内である。これらはスクリューのデザインにより、変化する。

押出機のシリンダー内の各スクリューは、楕円形の二翼のねじ形状のフルフライトスクリュー、ニーディングディスクと呼ばれる混練エレメント、等を組み合わせて最適化される。

樹脂が熱可塑性樹脂である場合、セルロース繊維と樹脂との混合物を溶融混練する際の加熱温度は、使用する樹脂に合わせて調整することができる。熱可塑性樹脂供給業者が推奨する最低加工温度は、ナイロン６６では２５５～２７０℃、ナイロン６では２２５～２４０℃、ポリアセタール樹脂では１７０℃～１９０℃、ポリプロピレンでは１６０～１８０℃である。加熱設定温度は、これらの推奨最低加工温度より２０℃高い温度の範囲が好ましい。混合温度をこの温度範囲とすることにより、混合成分を均一に混合することができる。

樹脂組成物の水分率は特に制限はないが、例えばポリアミドの場合、溶融時のポリアミドの分子量上昇を抑えるために、１０ｐｐｍ以上であることが好ましく、溶融時のポリアミドの加水分解を抑えるために１２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、９００ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、７００ｐｐｍ以下であることが最も好ましい。水分率は、ＩＳＯ １５５１２に準拠した方法でカールフィッシャー水分計を用いて測定される値である。

本実施形態の樹脂組成物は、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。中でも、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、円柱型等が挙げられ、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。

熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物は、種々の形状（例えば、フィルム状、シート状、繊維状、板状、ペレット状、粉末状、立体構造等）の樹脂成形体に成形できる。樹脂成形体の製造方法に特に制限はないが、射出成形（例えば射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、及び超高速射出成形）、各種押出成形（コールドランナー方式又はホットランナー方式）、発泡成形（超臨界流体の注入によるものを含む）、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、各種異形押出成形（例えば二色成形及びサンドイッチ成形）等を例示できる。例えば、シート、フィルム、繊維等の成形には種々の押出成形が好適である。シート又はフィルムの成形にはインフレーション法、カレンダー法、キャスティング法等も用いることができる。さらに、特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また、回転成形又はブロー成形等により中空成形品とすることも可能である。これらの中では射出成形法がデザイン性とコストの観点より、特に好ましい。

熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を含む樹脂組成物の製法としては、特に制限はないが、例えば、樹脂溶液又は樹脂粉末分散体中にセルロース繊維を十分に分散させて乾燥する方法、樹脂モノマー液中にセルロース繊維を十分に分散させて熱、ＵＶ照射、重合開始剤等によって重合する方法、セルロース繊維からなる成形体（例えば、シート、粉末粒子成形体等）に樹脂溶液又は樹脂粉末分散体を十分に含浸させて乾燥する方法、セルロース繊維からなる成形体に樹脂モノマー液を十分に含浸させて熱、ＵＶ照射、重合開始剤等によって重合する方法等が挙げられる。硬化に際し、種々の重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、重合禁止剤等を配合することができる。

熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を含む樹脂組成物は、種々の樹脂成形体として利用が可能である。樹脂成形体の製造方法に特に制限はない。

熱硬化性樹脂の場合、板状の製品を製造するのであれば、押出成形法が一般的であるが、平面プレスによっても可能である。この他、異形押出成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、真空成形法、射出成形法等を用いることが可能である。またフィルム状の製品を製造するのであれば、溶融押出法の他、溶液キャスト法を用いることができ、溶融成形方法を用いる場合、インフレーションフィルム成形、キャスト成形、押出ラミネーション成形、カレンダー成形、シート成形、繊維成形、ブロー成形、射出成形、回転成形、被覆成形等が挙げられる。

また、未硬化又は半硬化のプリプレグと呼ばれるシートを作製した後、プリプレグを単層又は積層にして、加圧及び加熱して樹脂を硬化及び成形させる方法を用いてもよい。熱及び圧力を付与する方法には、プレス成形法、オートクレーブ成形法、バッギング成形法、ラッピングテープ法、内圧成形法等が挙げられるが、これらの成形方法に限定されない。

さらに、炭素繊維等の強化繊維のフィラメント又はプリフォームに樹脂硬化前の樹脂組成物を含浸させた後、当該樹脂を硬化させて成形物を得る方法（例えば、ＲＴＭ、ＶａＲＴＭ、フィラメントワインディング、ＲＦＩ等の成形方法）が挙げられるが、これら成形方法に限定されない。

樹脂が光硬化性樹脂である場合、活性エネルギー線を用いた各種硬化方法を用いて成形体を製造する事ができる。

樹脂がゴムである場合の樹脂組成物の製法としては、特に制限はないが、例えば、セルロース繊維とゴムとを乾式で混練する方法、セルロース繊維とゴムとを分散媒中に分散又は溶解させた後、乾燥させて混練する方法等が挙げられる。混合方法としては、高い剪断力と圧力とをかけ、分散を促進できる点で、ホモジナイザーによる混合方法が好ましいが、その他、プロペラ式攪拌装置、ロータリー攪拌装置、電磁攪拌装置、手動による攪拌、等の方法を用いることもできる。得られた樹脂組成物は所望の形状（例えば、シート、ペレット、粉末等）の成形材料に成形できる。

ゴムを含む樹脂組成物は、種々の樹脂成形体として利用が可能である。樹脂成形体の製造方法に特に制限はなく、成形材料を、例えば金型成形、射出成形、押出成形、中空成形、発泡成形等の所望の成形方法を用いて成形し、所望の形状の未加硫の成形体を得ることができる。未加硫の成形体は、必要に応じて熱処理等で加硫することができる。

≪樹脂組成物の物性を向上させる方法≫
本発明の一態様はまた、セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物の製造において、樹脂組成物材料にアルカリ金属塩を添加することを含む、樹脂組成物の物性を向上させる方法を提供する。当該物性が向上された樹脂組成物は本開示の樹脂組成物であってよく、アルカリ金属塩の添加態様の好適例は≪樹脂組成物の製造方法≫の項で前述したのと同様であってよい。一態様において、当該樹脂組成物の引張強度は、アルカリ金属塩を用いない他は樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の１．０５倍以上、又は１．１倍以上、又は１．２倍以上であることができ、及び／又は、当該樹脂組成物の引張弾性率は、アルカリ金属塩を用いない他は樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の１．０２倍以上、又は１．０３倍以上、又は１．０４倍以上であることができる。樹脂組成物の製造容易性の観点から、樹脂組成物の引張強度は、アルカリ金属塩を用いない他は樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の、５．０倍以下、又は３．０倍以下、又は２．０倍以下であってもよく、樹脂組成物の引張弾性率は、アルカリ金属塩を用いない他は樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の、２．０倍以下、又は１．８倍以下、又は１．５倍以下であってもよい。

≪樹脂成形体≫
本発明の一態様は、樹脂組成物を用いて形成されてなる樹脂成形体も提供する。樹脂成形体の形状は、三次元の立体形状でも、シート状、フィルム状又は繊維状でも構わない。例えば、樹脂成形体の一部（例えば数箇所）を加熱処理する事により溶融させ、例えば樹脂又は金属の基板に接着して用いても構わない。樹脂成形体は、樹脂又は金属の基板に塗布された塗膜であってもよく、基板との積層体を形成してもよい。また、シート状、フィルム状又は繊維状の樹脂成形体につき、アニール処理、エッチング処理、コロナ処理、プラズマ処理、シボ転写、切削、表面研磨等の二次加工を行っても構わない。

本実施形態の樹脂組成物は、高耐熱かつ軽量であることから、鋼板の代替、又は炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチック等の繊維強化プラスチック、無機フィラーを含む樹脂コンポジット等の代替ができる。例えば、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、医療機器部材等）、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等）、船舶部材（例えば船体、座席等）、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、内装材等）、宇宙機、人工衛星部材（モーターケース、主翼、構体、アンテナ等）、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、玩具用品等）、建築・土木材料（例えば、鉄筋代替材料、トラス構造体、つり橋用ケーブル等）、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、テニス又はバトミントンのラケット等）、風力発電用筐体部材等、また容器・包装部材となり得る。

以下、本発明の例示の態様について実施例を挙げて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

≪評価項目≫
各実施例及び比較例で得た樹脂組成物について、下記評価を行った。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。

＜セルロース繊維＞
［多孔質シートの作製］
まず、ウェットケーキをｔｅｒｔ－ブタノール中に添加し、さらにミキサー等で凝集物が無い状態まで分散処理を行った。セルロース繊維固形分重量０．５ｇに対し、濃度が０．５質量％となるように調整した。得られたｔｅｒｔ－ブタノール分散液１００ｇをろ紙上で濾過し、１５０℃にて乾燥させた後、ろ紙を剥離してシートを得た。このシートの透気抵抗度がシート目付１０ｇ／ｍ²あたり１００ｓｅｃ／１００ｍｌ以下のものを多孔質シートとし、測定サンプルとして使用した。
２３℃、５０％ＲＨの環境で１日静置したサンプルの目付Ｗ（ｇ／ｍ²）を測定した後、王研式透気抵抗試験機（旭精工（株）製、型式ＥＧ０１）を用いて透気抵抗度Ｒ（ｓｅｃ／１００ｍｌ）を測定した。この時、下記式に従い、１０ｇ／ｍ²目付あたりの値を算出した。
目付１０ｇ／ｍ²あたり透気抵抗度（ｓｅｃ／１００ｍｌ）＝Ｒ／Ｗ×１０

［平均繊維径］
ウェットケーキをｔｅｒｔ－ブタノールで０．０１質量％まで希釈し、高剪断ホモジナイザー（ＩＫＡ製、商品名「ウルトラタラックスＴ１８」）を用い、処理条件：回転数２５，０００ｒｐｍ×５分間で分散させ、マイカ上にキャストし、風乾したものを、高分解能走査型顕微鏡で測定した。測定は、少なくとも１００本のセルロース繊維が観測されるように倍率を調整して行い、無作為に選んだ１００本のセルロース繊維の長径（Ｌ）を測定し、１００本のセルロース繊維の加算平均を算出した。

［比表面積］
比表面積・細孔分布測定装置（Ｎｏｖａ－４２００ｅ，カンタクローム・インスツルメンツ社製）にて、多孔質シート試料約０．２ｇを真空下で１２０℃、２時間乾燥させた後、液体窒素の沸点における窒素ガスの吸着量を相対蒸気圧（Ｐ／Ｐ_０）が０．０５以上０．２以下の範囲にて５点測定した後（多点法）、同装置プログラムによりＢＥＴ比表面積（ｍ^２／ｇ）を算出した。

［重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）］
多孔質シートを０．８８ｇ秤量し、ハサミで小片に切り刻んだ後、軽く攪拌したうえで、純水２０ｍＬを加え１日放置した。次に遠心分離によって水と固形分を分離した。続いてアセトン２０ｍＬを加え、軽く攪拌したうえで１日放置した。次に遠心分離によってアセトンと固形分を分離した。続いてＮ、Ｎ－ジメチルアセトアミド２０ｍＬを加え、軽く攪拌したうえで１日放置した。再度、遠心分離によってＮ、Ｎ－ジメチルアセトアミドと固形分を分離したのち、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド２０ｍＬを加え、軽く攪拌したうえで１日放置した。遠心分離によってＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミドと固形分を分離し、固形分に塩化リチウムが８質量パーセントになるように調液したＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド溶液を１９．２ｇ加え、スターラーで攪拌し、目視で溶解するのを確認した。セルロースを溶解させた溶液を０．４５μｍフィルターでろ過し、ろ液をゲルパーミエーションクロマトグラフィ用の試料として供した。用いた装置と測定条件は下記である。
装置 ：東ソー社 ＨＬＣ－８１２０
カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷＭ－Ｈ（６．０ｍｍＩ．Ｄ．×１５ｃｍ）×２本
検出器：ＲＩ検出器
溶離液：Ｎ、Ｎ－ジメチルアセトアミド（塩化リチウム０．２％）
流速：０．６ｍL／分
検量線：プルラン換算

［結晶化度］
多孔質シートのＸ線回折測定を行い、下記式より結晶化度を算出した。
結晶化度（％）＝［Ｉ₍₂₀₀₎－Ｉ_(amorphous)］／Ｉ₍₂₀₀₎×１００
Ｉ₍₂₀₀₎：セルロースＩ型結晶における２００面（２θ＝２２．５°）による回折ピーク強度
Ｉ_(amorphous)：セルロースＩ型結晶におけるアモルファスによるハローピーク強度であって、２００面の回折角度より４．５°低角度側（２θ＝１８．０°）のピーク強度

（Ｘ線回折測定条件）
装置 ＭｉｎｉＦｌｅｘ（株式会社リガク製）
操作軸 ２θ／θ
線源 ＣｕＫα
測定方法 連続式
電圧 ４０ｋＶ
電流 １５ｍＡ
開始角度 ２θ＝５°
終了角度 ２θ＝３０°
サンプリング幅 ０．０２０°
スキャン速度 ２．０°／ｍｉｎ
サンプル：試料ホルダー上に多孔質シートを貼り付け

［ＤＳ］
多孔質シートの５か所のＡＴＲ－ＩＲ法による赤外分光スペクトルを、フーリエ変換赤外分光光度計（ＪＡＳＣＯ社製 ＦＴ／ＩＲ－６２００）で測定した。赤外分光スペクトル測定は以下の条件で行った。
積算回数：６４回、
波数分解能：４ｃｍ^-1、
測定波数範囲：４０００～６００ｃｍ^-1、
ＡＴＲ結晶：ダイヤモンド、
入射角度：４５°
得られたＩＲスペクトルよりＩＲインデックスを、下記式（１）：
ＩＲインデックス＝ Ｈ１７３０／Ｈ１０３０・・・（１）
に従って算出した。式中、Ｈ１７３０及びＨ１０３０は１７３０ｃｍ^-1、１０３０ｃｍ^-1（セルロース骨格鎖Ｃ－Ｏ伸縮振動の吸収バンド）における吸光度である。ただし、それぞれ１９００ｃｍ^-1と１５００ｃｍ^-1を結ぶ線と８００ｃｍ^-1と１５００ｃｍ^-1を結ぶ線をベースラインとして、このベースラインを吸光度０とした時の吸光度を意味する。
そして、各測定場所の平均置換度をＩＲインデックスより下記式（２）に従って算出し、その平均値をＤＳとした。
ＤＳ＝４．１３×ＩＲインデックス・・・（２）

［アルカリ可溶多糖類平均含有率］
アルカリ可溶多糖類含有率はセルロース繊維について非特許文献（木質科学実験マニュアル、日本木材学会編、９２～９７頁、２０００年）に記載の手法より、ホロセルロース含有率（Ｗｉｓｅ法）からαセルロース含有率を差し引くことで求めた。１つのサンプルにつき３回アルカリ可溶多糖類含有率を算出し、算出したアルカリ可溶多糖類含有率の数平均をセルロース繊維のアルカリ可溶多糖類平均含有率とした。

＜樹脂組成物＞
［引張降伏強度］
最大型締圧力７５トン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、ＪＩＳ Ｋ６９２０－２に準拠した条件でｎ＝１０で実施した。なお、ポリアミド樹脂は、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。なお各実施例について、アルカリ金属含有化合物を用いない他は同様とされた樹脂組成物に係る比較例の引張降伏強度に対する向上率を算出した。

［引張弾性率］
ＪＩＳ Ｋ６９２０－２に準拠した条件で測定した。なお各実施例について、アルカリ金属含有化合物を用いない他は同様とされた樹脂組成物に係る比較例の引張弾性率に対する向上率を算出した。

≪用いた材料≫
各実施例及び比較例に係る樹脂組成物の製造に用いた材料は以下のとおりである。

＜アルカリ金属塩＞
ヨウ化カリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、ヨウ化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化ナトリウム、オクタデカン酸カリウム（いずれも東京化成工業製）を用いた。

＜セルロース繊維＞
ＣＮＦ－Ａ
コットンリンターパルプを１質量部、一軸撹拌機（アイメックス社製 ＤＫＶ－１ φ１２５ｍｍディゾルバー）を用いジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）３０質量部中で５００ｒｐｍにて１時間、常温で攪拌した。続いて、ホースポンプでビーズミル（アイメックス社製 ＮＶＭ－１．５）にフィードし、ＤＭＳＯのみで１８０分間循環運転させ、微細セルロース繊維スラリーとして、固形分率３．２質量％のスラリーＳ１（ＤＭＳＯ溶媒）を３１質量部得た。

循環運転の際、ビーズミルの回転数は２５００ｒｐｍ、周速１２ｍ／ｓとし、用いたビーズはジルコニア製で、φ２．０ｍｍ、充填率７０％とした（ビーズミルのスリット隙間は０．６ｍｍとした）。また、循環運転の際は、摩擦による発熱を吸収するためにチラーによりスラリー温度を４０℃に温度管理した。

スラリーＳ１を防爆型ディスパーザータンクに投入した後、酢酸ビニル３．２質量部、炭酸水素ナトリウム０．４９質量部を加え、タンク内温度を５０℃とし、１２０分間撹拌を行い、固形分率２．９質量％のスラリー（ＤＭＳＯ溶媒）を３５質量部を得た。
反応を停止するため、純水３０質量部を加えて十分に撹拌した後、脱水機に入れて濃縮した。得られたウェットケーキを再度３０質量部の純水に分散、撹拌、濃縮する洗浄操作を合計５回繰り返すことで、未反応試薬及び溶媒等を除去し、固形分率１０質量％のアセチル化された微細セルロース繊維ケーキ（ＣＮＦ－Ａケーキ）（水溶媒）を１０質量部得た。このケーキから多孔質シートを作製してアシル置換度（ＤＳ）を求めたところ、ＤＳ＝１．０であった。

ＣＮＦ－Ｂ
コットンリンターパルプ３質量部を水２７質量部に浸漬させてオートクレーブ内で１３０℃、４時間の熱処理を行った。得られた膨潤パルプは水洗し、水を含む精製パルプ（３０質量部）を得た。つづいて、水を含む精製パルプ３０質量部に水を１７０質量部入れて水中に分散させて（固形分率１．５質量％）、ディスクリファイナー装置として相川鉄工（株）製ＳＤＲ１４型ラボリファイナー（加圧型ＤＩＳＫ式）を用い、ディスク間のクリアランスを１ｍｍで該水分散体を２０分間叩解処理した。そして、脱水機により固形分率１０質量％まで濃縮し、ＣＮＦ－Ｂケーキ（水溶媒）３０質量部を得た。

ＣＮＦ－Ｃ
市販のセリッシュＫＹ１００Ｇ（ダイセルファインケム製）をＣＮＦ－Ｃケーキとして使用した。

ＣＮＦ－Ｄ
（ＣＮＦ－Ｂを更に高圧ホモジナイザーで解繊処理したもの）
ＣＮＦ－Ｂケーキを、クリアランスをほとんどゼロに近いレベルにまで低減させた条件下で徹底的に叩解を行い、叩解水分散体（固形分濃度：１．５質量％）を得た。得られた叩解水分散体を、そのまま高圧ホモジナイザー（ニロ・ソアビ社（伊）製ＮＳＯ１５Ｈ）を用いて操作圧力１００ＭＰａ下で１５回の微細化処理し、セルロース繊維スラリー（固形分濃度：１．５質量％）を得た。そして、脱水機により固形分率１０質量％まで濃縮し、ＣＮＦ－Ｄケーキ（水溶媒）３０質量部を得た。
ＣＮＦの特性値を表１に示す。

＜樹脂＞
ポリアミド６（宇部興産製：１０１３Ｂ）
ポリアミド６６（旭化成製：ＬＥＯＮＡ１３００Ｓ）
ポリアミド６６／６Ｉ（特開２０１４－３７４８１号公報に記載の方法にて製造）
ポリアミド６１０（アルケマ製：Ｈｉｐｒｏｌｏｎ ７０ＮＮ）

＜分散剤＞
ポリエチレンオキシド－ポリプロピレンオキシド共重合体（ＰＥＧ－ＰＰＧ）（三洋化成製：ＰＥ－７４）
硬化ひまし油エーテル（青木油脂製：ＲＣＷ－２０）

≪樹脂組成物の調製≫
［実施例１～１８，２１～２７］
上記材料を表２及び３に示す配合で用い、下記手順で樹脂組成物を調製した。

［製造例１］
セルロースケーキと分散剤とを、表２及び３に示す配合で、プラネタリーミキサーを用いて減圧乾燥し、セルロース乾燥体を得た。
樹脂１００質量部にアルカリ金属塩１０質量部を配合し、二軸押出機で混練し、アルカリ金属含有樹脂ペレットを得た。
上記、セルロース乾燥体と、アルカリ金属塩複合樹脂含有ペレットと、樹脂とを表２及び３に示す割合で配合し、二軸押出機で混練し、セルロース含有樹脂ペレットを得た。

［実施例１９］
下記手順で樹脂組成物を調製した。

［製造例２］
セルロースケーキと分散剤とアルカリ金属塩とを、表３に示す配合で、プラネタリーミキサーを用いて減圧乾燥し、セルロース乾燥体を得た。
セルロース乾燥体と、樹脂とを表３に示す割合で配合し、二軸押出機で混練し、セルロース含有樹脂ペレットを得た。

［実施例２０］
下記手順で樹脂組成物を調製した。

［製造例３］
セルロースケーキと分散剤とを、表３に示す配合で、プラネタリーミキサーを用いて減圧乾燥し、セルロース乾燥体を得た。
セルロース乾燥体と、樹脂と、アルカリ金属塩とを表３に示す割合で配合し、二軸押出機で混練し、セルロース含有樹脂ペレットを得た。

［比較例１～９］
表４に示す配合にて、金属塩を用いない樹脂組成物を得た。

［比較例１０～１５］
表４に示す配合にて、セルロース繊維を用いない樹脂組成物を得た。
評価結果を表２～４に示す。

表２～４に示す結果から、各実施例に係る樹脂組成物においては、セルロース繊維とアルカリ金属含有化合物とを共存させることで、強度、弾性率といった機械物性が飛躍的に向上していることが分かる。

本開示の樹脂組成物は、比較的少ないセルロース繊維使用量であっても優れた物性を有し得ることから、各種成形体用途、特に、高度な物性が要求される用途に好適に適用され得る。

Claims (25)

1. セルロース繊維と、樹脂と、アルカリ金属含有化合物（但し、次亜リン酸ナトリウムを除く。）とを含む、樹脂組成物（但し、デンプン及びタンパク質を含むものを除く。）であって、
   前記樹脂が、結晶性を有するポリアミド系の熱可塑性樹脂であり、
   前記アルカリ金属含有化合物のアルカリ金属の量が、前記セルロース繊維１００質量部に対して０．０１質量部～１００質量部である、樹脂組成物。
2. 前記樹脂組成物は、前記アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部をアルカリ金属イオンとして含む、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記セルロース繊維の量が、前記樹脂１００質量部に対して５質量部～５０質量部である、請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
4. 前記アルカリ金属含有化合物のアルカリ金属が、ナトリウム及びカリウムからなる群から選択される１種以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
5. 前記アルカリ金属含有化合物の少なくとも一部がハロゲンを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
6. 前記ハロゲンの少なくとも一部がハロゲン化物イオンである、請求項５に記載の樹脂組成物。
7. 前記ハロゲンが、ヨウ素及び臭素からなる群から選択される１種以上である、請求項５又は６に記載の樹脂組成物。
8. 前記アルカリ金属含有化合物が、アルカリ金属含有無機塩及びその電離生成物からなる群から選択される１種以上である、請求項１～７のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
9. 前記セルロース繊維の数平均繊維径が、２ｎｍ～１０００ｎｍである、請求項１～８のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
10. 前記セルロース繊維が、重量平均分子量（Ｍｗ）１０００００以上、及び重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）６以下を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
11. 前記セルロース繊維が、アルカリ可溶多糖類平均含有率１２質量％以下、及び結晶化度６０％以上を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
12. 前記セルロース繊維が、化学修飾されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
13. 前記化学修飾がアシル化であり、前記セルロース繊維のアシル置換度（ＤＳ）が０．１～１．０である、請求項１２に記載の樹脂組成物。
14. 分散剤を更に含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
    セルロース繊維とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程、及び
    前記マスターバッチと樹脂とを混合する工程
    を含む、方法。
16. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
    樹脂とアルカリ金属塩とを混合してマスターバッチを調製する工程、及び
    前記マスターバッチとセルロース繊維とを混合する工程
    を含む、方法。
17. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
    セルロース繊維と、アルカリ金属塩と、樹脂とを混合する工程を含む、方法。
18. 前記混合が溶融混練である、請求項１５～１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記樹脂組成物の引張強度が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の１．０５倍以上である、請求項１５～１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記樹脂組成物の引張弾性率が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の１．０２倍以上である、請求項１５～１９のいずれか一項に記載の方法。
21. セルロース繊維と樹脂とを含む樹脂組成物の製造において、樹脂組成物材料にアルカリ金属塩を添加することを含む、樹脂組成物の物性を向上させる方法であって、
    前記物性が向上された樹脂組成物が、請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物である、方法。
22. 前記物性が向上された樹脂組成物の引張強度が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張降伏強度の１．０５倍以上である、請求項２１に記載の方法。
23. 前記物性が向上された樹脂組成物の引張弾性率が、アルカリ金属塩を用いない他は前記樹脂組成物と同一である比較樹脂組成物の引張弾性率の１．０２倍以上である、請求項２１又は２２に記載の方法。
24. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物より形成される、樹脂ペレット。
25. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の樹脂組成物より形成される、樹脂成形体。

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