JPWO2019163873A1 - Disentangling aid for hydrophobized cellulosic fibers, method for producing resin composition using the same, and molded article - Google Patents

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Abstract

セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤であって、下記一般式(1):R1−CO−N(R2)−R3(1)(式中、R1及びR3は、同一又は異なって、水素原子、若しくは炭素数1〜4のアルキル基を示すか、又はR1とR3とが一緒になって炭素数3〜11のアルキレン基を示す。R2は、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、又は炭素数2〜4のアシル基を示す。)で表されるアミド化合物を主成分とする、解繊助剤。A part of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of the cellulosic fiber has the general formula (A): Ra-CO- (in the formula, Ra may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an electron-donating substituent). An acyl group represented by a phenyl group), or general formula (B): Rb- (wherein, Rb is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, A defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly, which is represented by a 2-cyanoethyl group or an allyl group) and is substituted with an alkyl group which may have a substituent, The following general formula (1): R1-CO-N(R2)-R3(1) (In the formula, R1 and R3 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or Or R1 and R3 together represent an alkylene group having 3 to 11 carbon atoms, and R2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms). A defibration aid containing the represented amide compound as a main component.

Description

本発明は、疎水化セルロース系繊維用の解繊助剤、それを使用する樹脂組成物の製造方法並びに成形体に関する。   The present invention relates to a defibration aid for hydrophobized cellulosic fibers, a method for producing a resin composition using the defibration aid, and a molded article.

ミクロフィブリル化セルロース繊維(本明細書では、「セルロースナノファイバー」又は「CNF」と記載することもある)は、植物繊維又は製紙用パルプをミクロ又はナノレベルの太さまで解繊したものであって、軽量かつ高強度である。   Microfibrillated cellulosic fibers (also referred to herein as "cellulose nanofibers" or "CNFs") are plant fibers or pulp for papermaking that have been defibrated to a micro or nano level thickness. Light weight and high strength.

CNFを樹脂と複合することによって、強度特性等の樹脂本来の特性を向上させる研究が行われている。   Research is being conducted to improve the original properties of the resin, such as strength properties, by combining CNF with the resin.

ここで、繊維と樹脂とを含む複合体の強度特性は、樹脂中に含まれる繊維の太さ、又は、繊維と樹脂との親和性及び繊維の樹脂中での分散性への依存性が大きいことから、セルロース繊維集合体に解繊処理をしてミクロフィブリル化する方法、複合すべき樹脂との親和性及び分散性を向上させるためにCNFを化学修飾して疎水化する方法等が研究されている。   Here, the strength characteristics of the composite containing the fiber and the resin are largely dependent on the thickness of the fiber contained in the resin, or the affinity between the fiber and the resin and the dispersibility of the fiber in the resin. Therefore, a method of fibrillating a cellulose fiber aggregate to make it into microfibrils, a method of chemically modifying CNF to make it hydrophobic in order to improve the affinity and dispersibility with the resin to be composited, etc. have been studied. ing.

セルロース繊維集合体の解繊方法としては、機械的な方法(グラインダー、ボールミル、高速ホモジナイザー、ジェット水流の放射等による解繊方法)が知られている。   As a method for defibrating the cellulose fiber aggregate, a mechanical method (a grinder, a ball mill, a high-speed homogenizer, a defibration method by radiating a jet water stream, etc.) is known.

化学修飾セルロース繊維の解繊に関しては、非化学修飾セルロース繊維の解繊方法と共に以下の方法が知られている(例えば、特許文献1〜4)。   Regarding the defibration of chemically modified cellulose fibers, the following methods are known together with the defibration method of non-chemically modified cellulose fibers (for example, Patent Documents 1 to 4).

特許文献1には、リグニン含有量が0〜5重量%の、非化学修飾又は化学修飾植物由来繊維集合体と多種多様な液体物質(水、炭素数2〜10のハロゲン化炭化水素、ヘテロ原子を含んでいてもよい炭素数3〜20の炭化水素、超臨界状態の二酸化炭素等)との混合物を1000〜50000rpm程度の高速で攪拌する、CNF又は化学修飾CNFの製造方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a non-chemically modified or chemically modified plant-derived fiber aggregate having a lignin content of 0 to 5% by weight and a wide variety of liquid substances (water, halogenated hydrocarbons having 2 to 10 carbon atoms, heteroatoms). A CNF or a chemically modified CNF is disclosed in which a mixture with a hydrocarbon having 3 to 20 carbon atoms which may contain C2, carbon dioxide in a supercritical state, etc.) is stirred at a high speed of about 1000 to 50000 rpm. ..

特許文献2には、複合原料(樹脂及び樹脂前駆体の少なくとも一方)を含む多種多様な有機溶媒(芳香族系炭化水素、非プロトン性極性溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、グリコールエーテル系溶媒及びハロゲン系溶媒等)に分散された、非化学修飾又は化学修飾セルロース繊維の分散液に、解繊処理(ビーズミル等のメディアミルによる解繊処理、噴出による解繊(微細化)処理、高圧ホモジナイザー等の回転式解繊方法による解繊処理、又は超音波処理による解繊処理)を施して、上記複合原料を含む、CNF又は化学修飾CNFの上記有機溶媒分散液を製造する方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a wide variety of organic solvents (aromatic hydrocarbons, aprotic polar solvents, alcohol solvents, ketone solvents, glycol ether solvents) containing composite raw materials (at least one of resin and resin precursor). And non-chemically modified or chemically modified cellulose fibers dispersed in a halogen solvent, etc.), defibration treatment (defibration treatment by a media mill such as a beads mill, defibration (micronization) treatment by jetting, high-pressure homogenizer) Defibration treatment by a rotary defibration method such as, or defibration treatment by ultrasonic treatment) to produce the organic solvent dispersion of CNF or chemically modified CNF containing the composite raw material is disclosed. There is.

特許文献3には、特定の粘度(1.0mPa・S以上)と屈折率(1.40以上)とを有する多種多様な有機溶媒(芳香族系炭化水素、非プロトン性極性溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、グリコールエーテル系溶媒等の単独又は混合溶媒)中に分散された非化学修飾又は化学修飾セルロース繊維に、解繊処理(ビーズミル等のメディアミルによる解繊処理、噴出による解繊(微細化)処理、高圧ホモジナイザー等の回転式解繊方法による解繊処理、又は超音波処理)を施して、CNF又は化学修飾CNFの有機溶媒分散液を製造する方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a wide variety of organic solvents (aromatic hydrocarbons, aprotic polar solvents, alcohol solvents) having a specific viscosity (1.0 mPa·S or more) and a refractive index (1.40 or more). Defibration treatment (defibration treatment by media mill such as bead mill, squirt) to non-chemically modified or chemically modified cellulose fibers dispersed in single, mixed solvent of ketone solvent, ether solvent, glycol ether solvent, etc. Fibrillation (micronization) treatment, fibrillation treatment by rotary fibrillation method such as high-pressure homogenizer, or ultrasonic treatment) to produce an organic solvent dispersion of CNF or chemically modified CNF. There is.

特許文献4には、特定の化学修飾セルロース繊維と熱可塑性樹脂とを溶融混練しながら化学修飾セルロース繊維を溶融混練物中で解繊し、化学修飾CNFと熱可塑性樹脂とを含有する組成物を製造する方法が開示されている。   Patent Document 4 discloses a composition containing a chemically modified CNF and a thermoplastic resin, in which a chemically modified cellulose fiber is defibrated in a melt-kneaded product while melt-kneading a specific chemically modified cellulose fiber and a thermoplastic resin. A method of manufacturing is disclosed.

特開2010−216021号公報JP 2010-216021 JP 国際公開WO2011/125801号International publication WO2011/125801 特開2013−36035号公報JP2013-36035 特開2016−176052号公報JP 2016-176052

本発明の目的は、疎水化されたセルロース系繊維集合体の解繊性を助長する解繊助剤、それを使用する、疎水化されかつミクロフィブリル化されたセルロース系繊維を含有する樹脂組成物の効率的な製造方法、並びにその組成物からなる優れた強度特性の繊維強化成形体を提供することである。   An object of the present invention is to provide a defibration aid that promotes the defibration property of a hydrophobized cellulosic fiber aggregate, and a resin composition containing the hydrophobized and microfibrillated cellulosic fibers using the defibration aid. The present invention provides an efficient production method thereof, and a fiber reinforced molded article having excellent strength characteristics, which is formed from the composition.

発明者らが鋭意検討した結果、特定化学構造の疎水化セルロース系繊維集合体の解繊に有効な特定の解繊助剤を見出し、その知見をもとに上記の目的を達成し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies by the inventors, a specific defibration aid which is effective for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly having a specific chemical structure was found, and the above-mentioned object was achieved based on the finding, Was completed.

本発明は、下記の解繊助剤、樹脂組成物の製造方法、及び成形体に関する。
項1.
セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤であって、
下記一般式(1):
−CO−N(R)−R(1)
(式中、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、若しくは炭素数1〜4のアルキル基を示すか、又はRとRとが一緒になって炭素数3〜11のアルキレン基を示す。Rは、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、又は炭素数2〜4のアシル基を示す。)で表されるアミド化合物を主成分とする、解繊助剤。
項2.
前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、δ−バレロラクタム、N−メチル−δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−アセチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、上記項1に記載の解繊助剤。
項3.
前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、上記項1に記載の解繊助剤。
項4.
前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、及びε−カプロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、上記項1に記載の解繊助剤。
項5.
前記解繊助剤が、さらに、タルク、クレイ、ゼオライト、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、酸化マグネシウム、マイカ、塩化リチウム、N−メチルモルホリンN−オキシド及び尿素からなる群から選ばれる少なくとも一種の解繊副剤を含む、上記項1〜4のいずれかに記載の解繊助剤。
項6.
前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、上記項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。
項7.
前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、炭素数2〜5のアシル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、上記項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。
項8.
前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、アセチル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、上記項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。
項9.
解繊助剤により解繊される疎水化セルロース系繊維集合体が植物由来のセルロース系繊維集合体である、上記項1〜8のいずれかに記載の解繊助剤。
項10.
解繊助剤により解繊される疎水化セルロース系繊維集合体が植物由来のリグノセルロース繊維集合体である、上記項1〜9のいずれかに記載の解繊助剤。
項11.
(1)上記項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤を使用して、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊して、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維を製造する第一工程と、
(2)第一工程で得られたミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを混合する第二工程とを含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
項12.
上記項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体、及び、樹脂を混合し、この混合操作中に上記項1〜10のいずれかに記載の疎水化セルロース系繊維集合体を解繊してミクロフィブリル化する工程を含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
項13.
(1)上記項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体、及び樹脂を混合し、この混合操作中に前記疎水化セルロース系繊維集合体を解繊してミクロフィブリル化する第一工程と、
(2)第一工程で得られた、解繊助剤、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維及び樹脂の混合物から解繊助剤を除去する第二工程とを含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
項14.
上記項11の第一工程若しくは第二工程、上記項12の工程、又は上記項13の第一工程において、さらに相溶化剤を混合する、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維、樹脂及び相溶化剤を含有する樹脂組成物の製造方法。
項15.
前記樹脂が、1種又は2種以上の熱可塑性樹脂である、上記項11〜14のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
項16.
前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリオレフィン、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリカーボネート−ABSアロイ(PC−ABSアロイ)及び変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)からなる群から選ばれる1種又は2種以上である、上記項15に記載の樹脂組成物の製造方法。
項17.
上記項11〜16のいずれかに記載の製造方法により製造された樹脂組成物からなる成形体。
The present invention relates to the following defibration aid, a method for producing a resin composition, and a molded article.
Item 1.
A part of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of the cellulosic fiber has the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra has an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an electron donating substituent). Or a general formula (B): Rb- (in the formula, Rb is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl). Group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group), which is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly substituted with an alkyl group which may have a substituent. hand,
The following general formula (1):
R 1 -CO-N (R 2 ) -R 3 (1)
(In the formula, R 1 and R 3 are the same or different and each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or R 1 and R 3 are taken together to form a group having 3 to 11 carbon atoms. An alkylene group, wherein R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms) as a main component. ..
Item 2.
The amide compound is N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, δ-valerolactam, N-methyl-δ-valerolactam, ε-caprolactam, N. The defibration aid according to item 1, which is at least one selected from the group consisting of -methyl-ε-caprolactam, N-acetyl-ε-caprolactam, undecanelactam, and laurolactam.
Item 3.
The amide compound is selected from the group consisting of N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-methyl-ε-caprolactam, undecanelactam and laurolactam. The defibration aid according to item 1, which is at least one kind.
Item 4.
The defibration according to Item 1, wherein the amide compound is at least one selected from the group consisting of N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and ε-caprolactam. Auxiliary agent.
Item 5.
The defibration aid is at least selected from the group consisting of talc, clay, zeolite, aluminum oxide, calcium carbonate, titanium oxide, silica, magnesium oxide, mica, lithium chloride, N-methylmorpholine N-oxide and urea. The defibration auxiliary agent in any one of said claim|item 1 containing the defibration auxiliary agent of 1 type.
Item 6.
In the defibration aid, hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an electron donating group). A phenyl group which may have a substituent is shown.) The defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly substituted with an acyl group represented by The defibration aid according to any one of the above.
Item 7.
The defibration aid is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with an acyl group having 2 to 5 carbon atoms. The defibration aid according to any one of the above items 1 to 5.
Item 8.
The defibration aid is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with acetyl groups, the above items 1 to The defibration aid according to any one of 5 above.
Item 9.
Item 9. The defibration aid according to any one of Items 1 to 8, wherein the hydrophobized cellulose fiber aggregate defibrated by the defibration aid is a plant-derived cellulose fiber aggregate.
Item 10.
Item 10. The defibration aid according to any one of items 1 to 9 above, wherein the hydrophobized cellulosic fiber aggregate defibrated by the defibration aid is a plant-derived lignocellulose fiber aggregate.
Item 11.
(1) By using the defibration aid according to any one of items 1 to 10 above, hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (in the formula, Ra represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group which may have an electron donating substituent.), or an acyl group represented by the general formula (B): Rb-(formula). Rb represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group, and may have a substituent. The first step of defibrating the hydrophobized cellulosic fiber aggregate substituted with, to produce a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber,
(2) including a second step of mixing the microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers obtained in the first step with a resin,
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
Item 12.
The defibration aid according to any one of items 1 to 10 above, wherein some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is a carbon number of 1 to 4). Represents an alkyl group or a phenyl group which may have an electron-donating substituent), or an acyl group represented by the general formula (B): Rb- (wherein Rb has 1 carbon atom). ~4 alkyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl group, 2-cyanoethyl group or allyl group), which is substituted with an alkyl group which may have a substituent. A step of mixing the fiber-based fiber assembly and the resin, and defibrating the hydrophobized cellulose-based fiber assembly according to any one of the above items 1 to 10 during the mixing operation to microfibrillate the fiber.
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
Item 13.
(1) The defibration aid according to any one of the above items 1 to 10, the hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is the number of carbon atoms. An alkyl group of 1 to 4 or a phenyl group which may have an electron-donating substituent, or an acyl group represented by the general formula (B): Rb- (wherein Rb is A C1-C4 alkyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group), which may have a substituent and is substituted with an alkyl group. Hydrophobic cellulosic fiber aggregates, and a resin are mixed, a first step of fibrillating the hydrophobized cellulosic fiber aggregates during the mixing operation to form microfibrils,
(2) a second step of removing the defibration aid from the mixture of the defibration aid, the microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers and the resin obtained in the first step,
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
Item 14.
The microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber, resin and phase further mixed with a compatibilizing agent in the first step or the second step of the above item 11, the process of the above item 12 or the first step of the above item 13. A method for producing a resin composition containing a solubilizer.
Item 15.
Item 15. The method for producing a resin composition according to any one of Items 11 to 14, wherein the resin is one kind or two or more kinds of thermoplastic resins.
Item 16.
The thermoplastic resin is polyamide, polyolefin, aliphatic polyester, aromatic polyester, polyacetal, polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polycarbonate-ABS alloy (PC-ABS alloy) and modified polyphenylene. Item 16. The method for producing a resin composition according to Item 15, which is one kind or two or more kinds selected from the group consisting of ether (m-PPE).
Item 17.
A molded article comprising the resin composition produced by the production method according to any one of items 11 to 16 above.

本発明の解繊助剤は、特定の化学修飾基で疎水化されたセルロース系繊維集合体が、ミクロフィブリル化状態に解繊することを好適に助長することができる。よって、本発明の解繊助剤は、上記特定の疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤として有用である。   The defibration aid of the present invention can favorably promote the defibration of a cellulosic fiber aggregate hydrophobized with a specific chemical modification group into a microfibrillated state. Therefore, the defibration aid of the present invention is useful as a defibration aid for defibrating the specific hydrophobized cellulosic fiber aggregate.

そして、本発明の解繊助剤により解繊されることにより生成する、化学修飾され、かつミクロフィブリル化されたセルロース系繊維(化学修飾MFC)は、特定の化学修飾基によって疎水化されているので、熱可塑性樹脂と親和性が高くなっている。よって、この化学修飾MFCは容易に熱可塑性樹脂と混和して、溶融混練組成物中に微細状態で均一又は均一に近い状態で分散することができる。その結果、本発明の製造方法で製造される溶融混練組成物からなる成形体は、機械的強度特性に優れる。また、本発明の解繊助剤を使用することにより上記特定の疎水化セルロース系繊維集合体は容易にミクロフィブリル化されるので、本発明の製造方法によれば化学修飾MFCを含む溶融混練物を効率的に得ることができる。   The chemically modified and microfibrillated cellulosic fiber (chemically modified MFC) produced by defibrating with the defibration aid of the present invention is hydrophobized by a specific chemical modifying group. Therefore, the affinity with the thermoplastic resin is high. Therefore, this chemically modified MFC can be easily mixed with the thermoplastic resin and dispersed in the melt-kneaded composition in a fine state in a uniform or nearly uniform state. As a result, the molded body made of the melt-kneaded composition produced by the production method of the present invention has excellent mechanical strength characteristics. Further, since the specific hydrophobized cellulosic fiber aggregate is easily microfibrillated by using the defibration aid of the present invention, the melt-kneaded product containing the chemically modified MFC according to the production method of the present invention. Can be efficiently obtained.

製造例1で製造したAcNUKPの電子顕微鏡観察像である。It is an electron microscope observation image of AcNUKP manufactured in Manufacturing Example 1. 実施例1の製造方法を説明する模式図である。5 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of Example 1. FIG. 実施例1の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。3 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 1. 実施例2の製造方法を説明する模式図である。5A to 5C are schematic diagrams illustrating a manufacturing method according to a second embodiment. 実施例2の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。3 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 2. 比較例3の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 3. 比較例4の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 4. 実施例3の製造方法を説明する模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 3; 実施例3の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 3. 実施例4の製造方法を説明する模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 4. 実施例4の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。4 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 4. 実施例5の製造方法を説明する模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 5. 実施例5の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 5. 実施例6の製造方法を説明する模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 6; 実施例6の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。7 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 6. 実施例7の製造方法を説明する模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 7. 実施例7の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。7 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 7. 実施例8の製造方法を説明する模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 8. 実施例8の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。9 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 8. 比較例7の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。7 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 7. 比較例8の製造方法を説明する模式図である。9 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Comparative Example 8. FIG. 比較例8の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。9 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 8. 実施例9の製造方法を説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 9. 実施例9の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。9 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 9. 比較例9の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 9. 実施例10の製造方法を説明する模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 10. 実施例10の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。9 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 10. 比較例10の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 10. 実施例11の製造方法を説明する模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 11. 実施例11の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 11. 比較例11の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。7 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 11. 実施例12の製造方法を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 12. 実施例12の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 12. 比較例12の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。7 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Comparative Example 12. 実施例13の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 13. 実施例14の製造方法を説明する模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a manufacturing method of Example 14. 実施例14の方法で製造した組成物から作製した試料中の繊維の偏光顕微鏡観察像(左)及び電子顕微鏡観察像(右)である。5 is a polarization microscope observation image (left) and an electron microscope observation image (right) of fibers in a sample produced from the composition produced by the method of Example 14.

1.用語及び略語の説明
本明細書において使用する以下の用語は、それぞれ次の意味を有する。
1. Description of Terms and Abbreviations Each of the following terms used herein has the following meaning.

セルロース系繊維は、植物由来、微生物由来、藻類由来又は尾索動物亜門動物(ホヤ)由来の、セルロース及び/又はリグノセルロースを含有する繊維を意味する。   The cellulosic fiber means a fiber containing cellulose and/or lignocellulose, which is derived from a plant, is derived from a microorganism, is derived from an alga, or is derived from a subphylum Clinicoidea (ascidian).

リグノセルロースは、樹木細胞壁を構成する複合炭化水素高分子(天然高分子混合物)であり、主に多糖類のセルロース、ヘミセルロース及び芳香族高分子であるリグニンから構成されていることが知られている。本発明において、リグノセルロースとは、リグニン含有量の多少にかかわらず、また、セルロース、ヘミセルロース及び/又はリグニン間の化学結合の有無に拘わらず、セルロース、ヘミセルロース及びリグニンから構成される物質を意味する。   Lignocellulose is a complex hydrocarbon polymer (natural polymer mixture) that constitutes the cell wall of trees, and is known to be composed mainly of polysaccharides cellulose, hemicellulose and lignin which is an aromatic polymer. .. In the present invention, the lignocellulose means a substance composed of cellulose, hemicellulose and lignin regardless of the lignin content, and whether or not there is a chemical bond between cellulose, hemicellulose and/or lignin. ..

パルプは、木材、竹、稲わら、綿花等の植物全体若しくは植物の部分から植物由来のセルロース系繊維を分離したものであって、セルロース、ヘミセルロース及び/又はリグノセルロースを含む繊維集合体(植物由来パルプ)を意味する。また、微生物が産生するセルロースと微生物の菌体との混合物中から分離された微生物由来のセルロース繊維集合体(微生物由来パルプ)、藻類から分離されるセルロース繊維集合体(藻類由来パルプ)及び尾索動物亜門動物(ホヤ)藻類から分離されるセルロース繊維集合体(ホヤ由来パルプ)を意味する。   Pulp is obtained by separating plant-derived cellulosic fibers from whole plants or parts of plants such as wood, bamboo, rice straw, and cotton, and is a fiber aggregate containing cellulose, hemicellulose, and/or lignocellulose (derived from plants. Means pulp). Further, a cellulose fiber aggregate derived from a microorganism (pulp derived from a microorganism) separated from a mixture of cellulose produced by the microorganism and a bacterial cell of a microorganism, a cellulose fiber aggregate separated from an alga (pulp derived from an alga), and a tail rope. Animal means a cellulose fiber aggregate (squirt-derived pulp) separated from subphylum algae.

リグノパルプは、リグノセルロースを含むパルプを意味する。   Lignopulp means a pulp containing lignocellulose.

化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(化学修飾MFC)とは、化学修飾され、かつミクロフィブリル化されたセルロース系繊維を意味する。ここで、「化学修飾」は、セルロース系繊維を構成する糖鎖の水酸基の水素原子の代わりに置換基(化学修飾基)が導入されている(水酸基が化学修飾されている)ことを意味する。   A chemically modified microfibrillated cellulosic fiber (chemically modified MFC) means a chemically modified and microfibrillated cellulosic fiber. Here, “chemical modification” means that a substituent (chemical modification group) is introduced in place of the hydrogen atom of the hydroxyl group of the sugar chain constituting the cellulose fiber (the hydroxyl group is chemically modified). ..

本明細書において、ミクロフィブリル化とは、それぞれの繊維の直径が全てナノオーダーになるという意味ではなく、繊維の直径がナノオーダーになるか、又は、繊維の内部若しくは表面に存在する繊維がナノオーダーになることを意味する。したがって、繊維の直径がナノオーダーに解繊された繊維、繊維の最も太い部分の直径がナノオーダー以上(例えば数μm)であってもその表面がナノオーダーまで解繊されている繊維、及び、これら繊維が混在した繊維もミクロフィブリル化繊維と解釈する。   In the present specification, microfibrillation does not mean that the diameters of the respective fibers are all on the order of nanometers, but the diameters of the fibers are on the order of nanometers, or the fibers present inside or on the surface of the fibers are nanosized. Means to be ordered. Therefore, a fiber whose fiber diameter is defibrated to the nano order, a fiber whose surface is defibrated to the nano order even if the diameter of the thickest part of the fiber is the nano order or more (for example, several μm), and A fiber in which these fibers are mixed is also interpreted as a microfibrillated fiber.

複合体は、マトリクスとマトリクス以外のものとを含む組成物を意味する。マトリクスとして樹脂を用い、それ以外のものに繊維を用いた場合には、樹脂−繊維複合体といい、樹脂複合体又は繊維複合体ということもある。そして、繊維に具体的な繊維名称を用い、かつ、樹脂に具体的なポリマー名(樹脂の固有名称、又は、熱可塑性樹脂のように樹脂の総称)を用いて表記することもある。したがって、マトリクスとしての熱可塑性樹脂と化学修飾MFCとを含む組成物は、熱可塑性樹脂−化学修飾MFC複合体と表記し、単に熱可塑性樹脂複合体又は化学修飾MFC複合体と表記することもある。そして、本発明に係る組成物の製造において、樹脂と化学修飾MFC、化学修飾セルロース系繊維又は化学修飾セルロース系繊維集合体(化学修飾パルプ)とを混練処理又は混合処理することを「複合化」ともいう。   By composite is meant a composition that includes a matrix and something other than a matrix. When a resin is used as the matrix and fibers are used for other materials, it is called a resin-fiber composite, and may be called a resin composite or a fiber composite. In addition, a specific fiber name may be used for the fiber, and a specific polymer name (a unique name for the resin or a generic name for the resin such as a thermoplastic resin) may be used for the resin. Therefore, a composition containing a thermoplastic resin as a matrix and a chemically modified MFC is referred to as a thermoplastic resin-chemically modified MFC composite, and may be simply referred to as a thermoplastic resin composite or a chemically modified MFC composite. .. Then, in the production of the composition according to the present invention, kneading treatment or mixing treatment of the resin and the chemically modified MFC, the chemically modified cellulosic fiber or the chemically modified cellulosic fiber aggregate (chemically modified pulp) is referred to as “compositing”. Also called.

本明細書で使用される下記の略称は、次の意味に用いられる。
Acl:アシル基
Alkyl:アルキル基
Ac:アセチル基
Bz:ベンゾイル基
LP:リグノパルプ
AcP:パルプにおけるセルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子がアセチル化されたパルプ
AcPF:植物由来のセルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子がアセチルされた繊維MFC:ミクロフィブリル化セルロース系繊維
Acyl(A)MFC:セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A)で表されるアシル基でアシル化され、かつ、ミクロフィブリル化された繊維
Alkyl(B)MFC:セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(B)で表される置換基を有することもあるアルキル基でアルキル化され、かつ、ミクロフィブリル化された繊維
The following abbreviations used herein have the following meanings.
Acl: Acyl group Alkyl: Alkyl group Ac: Acetyl group Bz: Benzoyl group LP: Ligno pulp AcP: Pulp in which some hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulose-based fibers in the pulp are acetylated AcPF: One of the cellulose fibers derived from plants In which a hydrogen atom of a hydroxyl group of a part is acetyl MFC: microfibrillated cellulose-based fiber Acyl (A) MFC: a part of hydrogen atoms of a hydroxyl group of the cellulose-based fiber is an acyl group represented by the general formula (A) Acylated and microfibrillated fiber Alkyl (B) MFC: a part of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber is an alkyl group which may have a substituent represented by the general formula (B). Alkylated and microfibrillated fibers

2.解繊助剤
本発明は、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基(以下、「アシル基(A)」という場合もある)、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基(以下、「置換基を有することもあるアルキル基(B)」ということもある)で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤であって、
下記一般式(1):
−CO−N(R)−R
(式中、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、若しくは炭素数1〜4アルキル基を示すか、又はRとRとが一緒になって炭素数3〜11のアルキレン基を示す。Rは、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、又は炭素数2〜4のアシル基を示す。)で表されるアミド化合物を主成分とする解繊助剤(以下、本発明の解繊助剤という)である。
2. Disentanglement aid The present invention is that the hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (in the formula, Ra is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or electron donation). Of a phenyl group which may have a volatile substituent) (hereinafter, sometimes referred to as "acyl group (A)") or a general formula (B): Rb- (formula Rb represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group, and may have a substituent. A defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly substituted with (hereinafter, also referred to as “alkyl group (B) which may have a substituent”),
The following general formula (1):
R 1 -CO-N (R 2 ) -R 3
(In the formula, R 1 and R 3 are the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or R 1 and R 3 are taken together to form an alkylene having 3 to 11 carbon atoms. R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms. The defibration aid of the present invention).

本発明の解繊助剤は、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、アシル基(A)又は置換基を有することもあるアルキル基(B)で置換された疎水化セルロース系繊維集合体(以下、これらを総称して「本件解繊原料」という)の解繊処理において、本件解繊原料が、解繊原料と同一の置換基を有するMFC(これらを本件化学修飾MFCと略記する)に解繊されることを助長する。   The defibration aid of the present invention is a hydrophobized cellulosic fiber assembly in which some hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with an acyl group (A) or an alkyl group (B) that may have a substituent. In the defibration process of the body (hereinafter collectively referred to as “the defibration raw material”), the defibration raw material has an MFC having the same substituents as those of the defibration raw material (these are abbreviated as “the chemically modified MFC”). ) Is encouraged to be disentangled.

前記一般式(1):R−CO−N(R)−Rにおいて、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基を示すか、又はRとRとが一緒になって炭素数3〜11のアルキレン基を示す。In the general formula (1): R 1 —CO—N(R 2 )—R 3 , R 1 and R 3 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or R 1 and R 3 together represent an alkylene group having 3 to 11 carbon atoms.

前記R及びRにおける炭素数1〜4のアルキル基として、直鎖状アルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、及びn−ブチル)、及び分岐鎖状アルキル基(イソプロピル、及びtert−ブチル)が挙げられる。これらのうち、メチル基、エチル基、及びn−プロピル基が好ましい。As the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 1 and R 3 , a linear alkyl group (methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl) and a branched alkyl group (isopropyl and tert-butyl) ) Is mentioned. Of these, a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group are preferable.

とRとが一緒になって形成される炭素数3〜11のアルキレン基としては、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、デカメチレン等が挙げられ、炭素数3〜5及び炭素数9〜11のアルキレン基が好ましい。特に炭素数3、5、10及び11のアルキレン基を有するアミド化合物(一般名ラクタム)が市場から容易に入手できることから、RとRとが一緒になって形成される炭素数3、5、10及び11のアルキレン基が好ましい。Examples of the alkylene group having 3 to 11 carbon atoms formed by R 1 and R 3 together include trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, decamethylene and the like, and 3 to 5 carbon atoms and 9 to 11 carbon atoms. Is preferred. In particular, since an amide compound having an alkylene group having 3, 5, 10 and 11 carbon atoms (lactam) (generic name: lactam) is easily available on the market, R 1 and R 3 are formed together to form an amide compound having 3 , 5 Preferred are 10 and 11 alkylene groups.

前記Rにおける炭素数1〜3のアルキル基として、直鎖状アルキル基(メチル、エチル、及びn−プロピル)及び分岐鎖状アルキル基(イソプロピル)が挙げられる。これらのうち、メチル基が好ましい。Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in R 2 include a linear alkyl group (methyl, ethyl, and n-propyl) and a branched alkyl group (isopropyl). Of these, a methyl group is preferred.

前記Rにおける炭素数2〜4のアシル基として、アセチル、プロピオニル等が挙げられる。これらのうち、アセチルが好ましい。Examples of the acyl group having 2 to 4 carbon atoms in R 2 include acetyl and propionyl. Of these, acetyl is preferred.

前記一般式(1)で表されるアミド化合物として、具体的には、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、δ−バレロラクタム、N−メチル−δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−アセチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタム等が挙げられる。   As the amide compound represented by the general formula (1), specifically, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, δ-valerolactam, Examples thereof include N-methyl-δ-valerolactam, ε-caprolactam, N-methyl-ε-caprolactam, N-acetyl-ε-caprolactam, undecanelactam and laurolactam.

これらのアミド化合物のうち、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタムが好ましい。   Among these amide compounds, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-methyl-ε-caprolactam, undecanelactam and laurolactam are preferable.

より好ましいアミド化合物は、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム及びラウロラクタムであり、最も好ましいアミド化合物は、ε−カプロラクタムである。   More preferred amide compounds are N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam and laurolactam, and the most preferred amide compound is ε-caprolactam.

なお、上記のアミド化合物は、2種以上を混合し、本発明の解繊助剤として使用することもできる。   The above amide compounds can be used as a defibration aid of the present invention by mixing two or more kinds.

本発明の解繊助剤には、上記のアミド化合物に加え、タルク、クレイ、ゼオライト、酸化アルミニウム、塩化リチウム、N−メチルモルホリンN−オキシド及び尿素からなる群から選ばれる少なくとも一種の添加物(本件解繊副剤という)を含むことができる。   In the defibration aid of the present invention, in addition to the amide compound described above, at least one additive selected from the group consisting of talc, clay, zeolite, aluminum oxide, lithium chloride, N-methylmorpholine N-oxide and urea ( The present defibration adjunct) can be included.

本件解繊副剤を添加することによって、さらに本件解繊原料の解繊が容易になる。本件解繊副剤は、本発明の解繊助剤と同時に、又は、本発明の解繊助剤の前に若しくは後に本件解繊原料に加えることによって使用してもよい。   The addition of the defibration auxiliary agent further facilitates the defibration of the defibration raw material. The defibration auxiliary agent of the present invention may be used at the same time as the defibration aid of the present invention or by being added to the defibration raw material before or after the defibration aid of the present invention.

解繊副剤を添加する場合、解繊助剤と解繊副剤との配合割合は、解繊助剤1質量部に対して、解繊副剤0.001〜0.5質量部であり、好ましくは0.01〜0.3質量部である。   When the defibration auxiliary agent is added, the mixing ratio of the defibration auxiliary agent and the defibration auxiliary agent is 0.001 to 0.5 parts by mass with respect to 1 part by mass of the defibration auxiliary agent. , And preferably 0.01 to 0.3 parts by mass.

3.本件解繊原料
以下、本件解繊原料について説明する。
3. The Disentanglement Raw Material The present disentanglement raw material will be described below.

本件解繊原料は、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、アシル基(A)、又は、置換基を有することもあるアルキル基(B)で置換された疎水化セルロース系繊維集合体である。   The defibrating material is a hydrophobized cellulosic fiber assembly in which some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with an acyl group (A) or an alkyl group (B) that may have a substituent. Is.

本発明に使用される解繊原料(本件解繊原料)の調製には、植物由来、微生物由来、藻類由来、又は、尾索動物亜門動物(ホヤ)由来のセルロース系繊維集合体を使用することができる。このうちでも、植物由来セルロース系繊維集合体は、大量にしかも容易に入手可能なことから好ましい。   In the preparation of the defibrating material used in the present invention (the defibrating material), a cellulosic fiber aggregate derived from a plant, a microorganism, an algae, or a subphylum Caudate (ascidian) is used. be able to. Among these, the plant-derived cellulosic fiber aggregate is preferable because it can be easily obtained in a large amount.

植物由来セルロース系繊維集合体の原料として、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、綿、ビート、農産物残廃物、古紙、編織布等が挙げられる。これらの中で、容易に入手可能なことから、木材由来のセルロース系繊維集合体(木材パルプともいう)が好ましい。   Examples of raw materials for plant-derived cellulosic fiber aggregates include wood, bamboo, hemp, jute, kenaf, cotton, beet, agricultural waste products, waste paper, and woven cloth. Among these, the cellulose-based fiber aggregate derived from wood (also referred to as wood pulp) is preferable because it is easily available.

木材パルプには、リグニンを含まないもの、及びリグニンを含むもの(即ち、リグノセルロース繊維集合体、又はリグノパルプともいう)が含まれる。これらはいずれも本件解繊原料の製造のために使用することができる。製造コストの点からは、リグノパルプが好ましい。   Wood pulp includes one that does not contain lignin and one that contains lignin (that is, also referred to as a lignocellulosic fiber aggregate or ligno pulp). Any of these can be used for the production of the defibrating raw material of the present case. From the viewpoint of manufacturing cost, ligno pulp is preferable.

木材パルプの原料となる木材としては、例えば、シトカスプルース、マツ(トドマツ、アカマツ等)、スギ、ヒノキ等の針葉樹、ユーカリ、アカシア等の広葉樹由来の木材が挙げられる。これらから得られる植物由来パルプが、本件解繊原料の製造に好ましく用いられる。   Examples of wood that is a raw material of wood pulp include wood derived from softwood such as Sitka spruce, pine (Todomatsu, Japanese red pine), cedar and cypress, and hardwood such as eucalyptus and acacia. The plant-derived pulp obtained from these is preferably used for the production of the defibrating raw material of the present case.

木材パルプは、植物性原料を、機械パルプ化法、化学パルプ化法、機械パルプ化法と化学パルプ化法との組み合わせ等の方法により処理することにより得ることができる。このようなパルプとしては、クラフトパルプ、機械パルプ(MP)等が挙げられる。クラフトパルプとして、針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)、針葉樹酸素晒し未漂白クラフトパルプ(NOKP)、針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)等が挙げられる。機械パルプとして、砕木パルプ(GP)、リファイナーGP(RGP)、サーモメカニカルパルプ(TMP)、ケミサーモメカニカルパルプ(CTMP)等が挙げられる。また、パルプとして、脱墨古紙、段ボール古紙、雑誌、コピー用紙等を使用することも可能である。パルプは1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   Wood pulp can be obtained by treating a vegetable raw material by a method such as a mechanical pulping method, a chemical pulping method, or a combination of a mechanical pulping method and a chemical pulping method. Examples of such pulp include kraft pulp and mechanical pulp (MP). Examples of the kraft pulp include unbleached kraft pulp of softwood (NUKP), unbleached kraft pulp exposed to oxygen of softwood (NOKP), bleached kraft pulp of softwood (NBKP) and the like. Examples of the mechanical pulp include groundwood pulp (GP), refiner GP (RGP), thermomechanical pulp (TMP), chemithermomechanical pulp (CTMP), and the like. Further, as the pulp, it is also possible to use deinked waste paper, corrugated waste paper, magazines, copy paper and the like. The pulp may be used alone or in combination of two or more.

木材パルプは、リグノセルロースを含み、主にセルロース、ヘミセルロース、及びリグニンから構成される。本明細書では、リグニンが完全には除去されずにパルプ中にリグニンが少量でも存在するパルプをリグノパルプと称するので、上記の各種パルプ化法で処理して得られ、パルプ中にたとえ少量でも検出し得るリグニンを含むものは、リグノパルプに含まれる。   Wood pulp contains lignocellulose and is mainly composed of cellulose, hemicellulose, and lignin. In the present specification, a pulp in which lignin is not completely removed and a small amount of lignin is present in the pulp is referred to as lignopulp, and thus the pulp is obtained by the various pulping methods described above, and even a small amount is detected in the pulp. The thing containing the possible lignin is contained in ligno pulp.

リグノパルプは、原料からの収率が大きいこと、工程数が少ないこと及び処理薬剤が少ないことから、本発明において有利に使用することができる。含有されるリグニン量は、クラーソン法で定量することができる。   Lignopulp can be advantageously used in the present invention because of its large yield from raw materials, the small number of steps, and the small amount of processing chemicals. The amount of lignin contained can be quantified by the Klarson method.

本発明では、木材パルプに対して、予めリファイナー若しくはビーター又はこれらを組み合わせて使用して離解、叩解、解繊等の処理を施し、処理後のカナディアンスタンダードフリーネス(CSF)値(濾水度)が通常40mL〜500mL、好ましくは40mL〜300mL、さらに好ましくは40mL〜200mLであるものを使用することができる。   In the present invention, wood pulp is subjected to a treatment such as disintegration, beating, defibration using a refiner or a beater or a combination thereof in advance, and the Canadian Standard Freeness (CSF) value (freeness) after the treatment is Usually, 40 mL to 500 mL, preferably 40 mL to 300 mL, and more preferably 40 mL to 200 mL can be used.

微生物由来のセルロース系繊維については、例えば、酢酸菌を培養した培養液から回収した菌体とセルロース繊維との混合物からタンパク質その他の夾雑物を除去して得た微生物由来のパルプより得ることができる。   The microbial cellulosic fibers can be obtained, for example, from microbial pulp obtained by removing proteins and other contaminants from a mixture of cellulosic fibers and cells recovered from a culture solution in which acetic acid bacteria are cultured. ..

微生物由来のセルロース系繊維は通常、ナノレベルのセルロース繊維が網目状に交絡しており、これを、疎水性セルロース系繊維集合体の原料として使用することができる。   In the cellulosic fibers derived from microorganisms, nano-level cellulosic fibers are usually entangled in a mesh, and this can be used as a raw material for a hydrophobic cellulosic fiber assembly.

本件解繊原料は、そのセルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、前記アシル基(A)、又は置換基を有することもあるアルキル基(B)で置換されていることに特徴がある。本明細書では、セルロース系繊維の水酸基の水素原子を置換することを「化学修飾」といい、水酸基の水素原子の代わりに導入される置換基を「化学修飾基」ということもある。   The defibrating material of the present case is characterized in that a part of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of the cellulosic fiber is substituted with the acyl group (A) or the alkyl group (B) which may have a substituent. .. In the present specification, substituting the hydrogen atom of the hydroxyl group of the cellulosic fiber is called “chemical modification”, and the substituent introduced in place of the hydrogen atom of the hydroxyl group is sometimes called “chemical modifying group”.

本件解繊原料の一部の水酸基の水素原子の置換基として、アシル基(A)、又は置換基を有することもあるアルキル基(B)を選定することにより、このような置換基で化学修飾された本件解繊原料は熱安定性が向上するばかりでなく、本発明の解繊助剤によって、解繊処理中にミクロフィブリル化されやすくなり、容易に、本件化学修飾MFCに解繊される。   By selecting an acyl group (A) or an alkyl group (B) that may have a substituent as a substituent of a hydrogen atom of a part of the hydroxyl group of the defibrating raw material of the present case, chemical modification with such a substituent is performed. The defibration material thus obtained not only has improved thermal stability, but the defibration aid of the present invention facilitates microfibrillation during the defibration process, and is easily defibrated by the chemically modified MFC of the present case. ..

これは、本件解繊原料では、セルロース系繊維表面に元来存在する水酸基同士の水素結合が部分的に消失しているので、本発明の解繊助剤の効果もあって解繊処理中にミクロフィブリル化されやすくなるためと考えられる。   This is because in the defibration raw material, hydrogen bonds between hydroxyl groups originally present on the surface of the cellulosic fiber have partially disappeared, so that there is also the effect of the defibration aid of the present invention during the defibration treatment. It is thought that this is because microfibrillation becomes easier.

そしてこの本件化学修飾MFCも、アシル基(A)又は置換基を有することもあるアルキル基(B)で化学修飾されることにより疎水化されているので、元来のセルロース系繊維よりも疎水性が高いことから熱可塑性樹脂と親和性が高く、樹脂中に均一に分散されやすくなる。よって、本発明の解繊剤を使用して製造される本件化学修飾MFCと熱可塑性繊維とを含む組成物からなる本発明の成形体は、優れた強度特性を有する。   Since this chemically modified MFC is also made hydrophobic by being chemically modified with an acyl group (A) or an alkyl group (B) which may have a substituent, it is more hydrophobic than the original cellulosic fiber. Has a high affinity with the thermoplastic resin and is easily dispersed uniformly in the resin. Therefore, the molded article of the present invention made of the composition containing the chemically modified MFC of the present invention produced using the defibrating agent of the present invention and the thermoplastic fiber has excellent strength characteristics.

本件解繊原料における置換基は、前記アシル基(A)(Ra−CO−)が好ましい。本件解繊原料を、本発明の解繊助剤を使用して解繊することによって生成する、アシル基(A)で化学修飾されかつミクロフィブリル化されたセルロース系繊維(このセルロース系繊維を、「Acyl(A)MFC」と表す)は、熱可塑性樹脂との親和性が高く、熱可塑性樹脂中に均一に分散することができる。   The acyl group (A) (Ra-CO-) is preferable as the substituent in the defibrating raw material. Cellulose fibers chemically modified with an acyl group (A) and microfibrillated by defibrating the defibration material using the defibration aid of the present invention (this cellulose fiber is “Acyl(A)MFC” has a high affinity with the thermoplastic resin and can be uniformly dispersed in the thermoplastic resin.

本件解繊原料における置換基としてアシル基(A)を選定することによって、本件解繊原料の耐熱性を向上させることができる。   By selecting the acyl group (A) as a substituent in the defibrating material of the present case, the heat resistance of the defibrating material of the present case can be improved.

また、アシル基(A)で修飾された本件解繊原料を調製する際に、その原料のパルプ中のセルロースの高い結晶性を保持することができるばかりか、この高い結晶性は、上記の本件解繊原料をミクロフィブリル化して生じるAcyl(A)MFCにおいても保持することができる。   Further, when preparing the defibrated raw material modified by an acyl group (A), not only the high crystallinity of cellulose in the pulp of the raw material can be maintained, but this high crystallinity is It can also be retained in Acyl(A) MFC produced by microfibrillating the defibrated material.

前記一般式(A):(Ra−CO−)で表されるアシル基(アシル基(A))において、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は電子供与性の置換基を有することもあるフェニル基を示す。   In the acyl group (acyl group (A)) represented by the general formula (A): (Ra-CO-), Ra may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an electron-donating substituent. Indicates a phenyl group.

前記炭素数1〜4のアルキル基には、直鎖状アルキル基及び分岐鎖状アルキル基が含まれる。これら、直鎖状アルキル基として、メチル、エチル、n−プロピル、及びn−ブチルが挙げられ、分岐鎖状アルキル基として、イソプロピル、及びtert−ブチルが挙げられる。   The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms includes a linear alkyl group and a branched alkyl group. These straight-chain alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl, and branched-chain alkyl groups include isopropyl and tert-butyl.

Raが炭素数1〜4のアルキル基であるアシル基(A)として、炭素数が2〜5のアシル基が好ましい。このようなアシル基として、具体的には、アセチル基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基及びピバロイル基が挙げられる。これらは、アシル化に使用されるアシル化剤が他のアシル化剤に比べて安価に入手可能な点で好ましい。これらの中でも、アセチル基がより好ましい。   As the acyl group (A) in which Ra is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 2 to 5 carbon atoms is preferable. Specific examples of such an acyl group include an acetyl group, an ethylcarbonyl group, an n-propylcarbonyl group and a pivaloyl group. These are preferable because the acylating agent used for acylation is available at a lower cost than other acylating agents. Among these, an acetyl group is more preferable.

前記電子供与性の置換基を有することもあるフェニル基としては、フェニル、トリル、エチルフェニル、メトキシフェニル、エトキシフェニル等が挙げられる。   Examples of the phenyl group which may have an electron-donating substituent include phenyl, tolyl, ethylphenyl, methoxyphenyl, ethoxyphenyl and the like.

Raが電子供与性の置換基を有することもあるフェニル基であるアシル基(A)として、具体的に、ベンゾイル、4−メチルベンゾイル、4−エチルベンゾイル、4−メトキシベンゾイル、4−エトキシベンゾイル等が挙げられる。これらの芳香族アシル基の中で、ベンゾイル基、4−メトキシベンゾイル基、及び4−メチルベンゾイル基が、これらで修飾すると特に熱安定性が良好なセルロース系繊維が得られることから好ましく、他の芳香族アシル化剤と比べて安価に入手可能なアシル化剤で、セルロース系繊維に導入できる点で、ベンゾイル基がより好ましい。   Specific examples of the acyl group (A) that is a phenyl group in which Ra may have an electron-donating substituent include benzoyl, 4-methylbenzoyl, 4-ethylbenzoyl, 4-methoxybenzoyl, 4-ethoxybenzoyl, etc. Is mentioned. Among these aromatic acyl groups, a benzoyl group, a 4-methoxybenzoyl group, and a 4-methylbenzoyl group are preferable because modification with these gives a cellulosic fiber having particularly good thermal stability. A benzoyl group is more preferable because it is an acylating agent that can be obtained at a lower cost than an aromatic acylating agent and can be introduced into cellulosic fibers.

本件解繊原料に用いられる置換基として、置換基を有することもあるアルキル基(B)(Rb−)を使用することもできる。本発明の解繊助剤を使用して、置換基を有することもあるアルキル基(B)を有する本件解繊原料を解繊することにより生成する、置換基を有することもあるアルキル基(B)で修飾されかつミクロフィブリル化されたセルロース系繊維(このセルロース系繊維を、「Alkyl(B)MFC」と表す)は、熱可塑性樹脂との親和性が高く、熱可塑性樹脂中に均一に分散することができる。   As the substituent used in the defibrating raw material of the present case, an alkyl group (B) (Rb-) which may have a substituent can also be used. The defibration aid of the present invention is used to defibrate the present defibration material having an alkyl group (B) which may have a substituent, and the alkyl group (B) which may have a substituent. ) Modified and microfibrillated cellulosic fiber (this cellulosic fiber is referred to as “Alkyl(B)MFC”) has a high affinity with the thermoplastic resin and is uniformly dispersed in the thermoplastic resin. can do.

また、置換基を有することもあるアルキル基(B)で修飾された本件解繊原料を調製する際に、その原料のパルプ中のセルロースの高い結晶性を保持することができるばかりか、この高い結晶性は、上記の本件解繊原料をミクロフィブリル化して生じるAlkyl(B)MFCにおいても保持することができる。   Further, when preparing the present defibrating material modified with an alkyl group (B) which may have a substituent, not only the high crystallinity of cellulose in the pulp as the material can be maintained, but also this high The crystallinity can be retained even in Alkyl(B) MFC produced by microfibrillating the above defibrated raw material.

前記一般式(B):Rb−で表される、置換基を有することもあるアルキル基において、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。   In the alkyl group which may have a substituent and is represented by the general formula (B): Rb-, Rb is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, 2- A cyanoethyl group or an allyl group is shown.

前記炭素数1〜4のアルキル基として、直鎖状アルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、及びn−ブチル)、及び分岐鎖状アルキル基(イソプロピル)が挙げられ、メチル及びエチルが好ましい。   Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a linear alkyl group (methyl, ethyl, n-propyl, and n-butyl) and a branched alkyl group (isopropyl), with methyl and ethyl being preferred.

置換基を有することもあるアルキル基(B)として、メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基及びアリル基が好ましい。   As the alkyl group (B) which may have a substituent, a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group and an allyl group are preferable.

これらの基で化学修飾された本件解繊原料を、本発明の解繊助剤を使用して解繊した結果生成する、Alkyl(B)MFCは、とりわけ熱可塑性樹脂との親和性が高く、熱可塑性樹脂中に均一に分散することができる。   Alkyl (B) MFC, which is produced as a result of defibrating the defibration material chemically modified with these groups using the defibration aid of the present invention, has a high affinity with a thermoplastic resin, It can be uniformly dispersed in the thermoplastic resin.

本件解繊原料おける、アシル基(A)又は置換基を有することもあるアルキル基(B)による修飾程度(置換度、「DS」ともいう)は、セルロース系繊維集合体を構成するセルロース系高分子の1単位(繰り返し単位)に存在する水酸基の水素原子が、前記置換基で置換された程度で表される。   The degree of modification (substitution degree, also referred to as “DS”) with the acyl group (A) or the alkyl group (B) which may have a substituent in the defibrating raw material of the present invention is higher than that of the cellulose group constituting the cellulose fiber assembly. The hydrogen atom of the hydroxyl group present in one unit (repeating unit) of the molecule is represented by the degree to which the substituent is substituted.

セルロース繊維集合体が全てセルロースで構成されている場合(セルロースの場合)は、この繰り返し単位はグルコピラノース残基であり、この1単位あたりの水酸基数は3であるので、置換度の上限は3である。   When the cellulose fiber aggregate is entirely composed of cellulose (in the case of cellulose), this repeating unit is a glucopyranose residue, and since the number of hydroxyl groups per unit is 3, the upper limit of the substitution degree is 3. Is.

一方、セルロース系高分子がリグノセルロースの場合、リグノセルロースは、セルロースと共にヘミセルロースとリグニンとを含む。へミセルロースに含まれるキシランにおけるキシロース残基、及びアラビノガラクタンにおけるガラクトース残基の水酸基数は2であり、また、標準的なリグニン残基の水酸基数も2であり、これらの水酸基数は3より小さい。   On the other hand, when the cellulosic polymer is lignocellulose, the lignocellulose contains hemicellulose and lignin together with cellulose. The number of hydroxyl groups of the xylose residue in xylan and the galactose residue of arabinogalactan contained in hemicellulose is 2, and the number of hydroxyl groups of the standard lignin residue is 2, and the number of these hydroxyl groups is 3 Smaller than

従って、リグノセルロース系繊維集合体(リグノパルプ)における置換度の上限は3より小さい。この置換度の上限は、リグノセルロース系繊維(リグノパルプ)が含有するヘミセルロースおよびリグニンの含量に依存して、2.7〜2.8程度である。   Therefore, the upper limit of the degree of substitution in the lignocellulosic fiber aggregate (ligno pulp) is less than 3. The upper limit of this substitution degree is about 2.7 to 2.8 depending on the contents of hemicellulose and lignin contained in the lignocellulosic fiber (ligno pulp).

上記のように、セルロース系繊維集合中のヘミセルロース又はリグニンの含量に依存するものの、本件解繊原料(化学修飾セルロース系繊維集合体)においてもそれを解繊して得られる化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(本件化学修飾MFC)においても、そのアシル基(A)又は置換基を有することもあるアルキル基(B)による置換度(DS)は、0.1〜1.5程度が好ましい。置換度(DS)は、より好ましくは0.2〜1.2程度であり、さらに好ましくは0.3〜1.2程度である。特に、アシル基(A)がアセチル基である場合の置換度(DS)は、より好ましくは0.4〜1.2程度である。上記範囲のDSを有する化学修飾MFCは、適度の結晶化度とSP(溶解度パラメーター)とを有するので、マトリックス(熱可塑性樹脂)中に均一に分散し、このような化学修飾MFCを含有する溶融混練組成物は、優れた物性を有する。   As described above, although it depends on the content of hemicellulose or lignin in the cellulosic fiber aggregate, the chemically modified microfibrillated cellulose obtained by defibrating it in the defibrating raw material (chemically modified cellulosic fiber aggregate) of the present case as well. Also in the system fiber (the present chemically modified MFC), the degree of substitution (DS) by the acyl group (A) or the alkyl group (B) which may have a substituent is preferably about 0.1 to 1.5. The substitution degree (DS) is more preferably about 0.2 to 1.2, further preferably about 0.3 to 1.2. In particular, the substitution degree (DS) when the acyl group (A) is an acetyl group is more preferably about 0.4 to 1.2. A chemically modified MFC having a DS in the above range has an appropriate degree of crystallinity and SP (solubility parameter), and therefore is uniformly dispersed in a matrix (thermoplastic resin) and melted containing such a chemically modified MFC. The kneaded composition has excellent physical properties.

置換度(DS)は、中和滴定法、FTIR、二次元NMR(H及び13C−NMR)等の各種分析方法等により分析することができる。The degree of substitution (DS) can be analyzed by various analysis methods such as neutralization titration method, FTIR, two-dimensional NMR ( 1 H and 13 C-NMR) and the like.

本発明においてミクロフィブリル化セルロース系繊維(MFC)とは、上述したセルロース系繊維集合体を構成するそれぞれの繊維の直径が全てナノオーダーにミクロフィブリル化された繊維という意味ではなく、ミクロフィブリル化された部分を少なくとも含むセルロース系繊維という意味であって、上述したセルロース系繊維の直径がナノオーダーであるか、又は繊維の内部若しくは表面の繊維の直径がナノオーダーであるものをいう。   In the present invention, the microfibrillated cellulosic fiber (MFC) does not mean a fiber in which the diameters of the respective fibers constituting the above-mentioned cellulosic fiber aggregate are all nano-ordered, and microfibrillated. It means a cellulosic fiber containing at least a portion, and the cellulosic fiber mentioned above has a nano-order diameter, or the fiber inside or on the surface of the fiber has a nano-order diameter.

本明細書でいう化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(化学修飾MFC)における繊維径は、数十nm〜数μm程度である。   The fiber diameter of the chemically modified microfibrillated cellulosic fiber (chemically modified MFC) referred to in the present specification is about several tens nm to several μm.

そして、本件化学修飾MFCにおけるミクロフィブリル化セルロース系繊維の意味も上記のように、それぞれの繊維の直径が全てナノオーダーにミクロフィブリル化された繊維という意味ではなく、ミクロフィブリル化された部分を少なくとも含むセルロース系繊維という意味であって、上述したセルロース系繊維の直径がナノオーダーであるか、又は繊維の内部若しくは表面の繊維の直径がナノオーダーであるものをいう。   And, as described above, the meaning of the microfibrillated cellulosic fibers in the chemically modified MFC does not mean the fibers in which the diameters of the respective fibers are all nano-ordered, but at least the microfibrillated portion. The term “cellulosic fibers” is meant to include the above-mentioned cellulosic fibers having a nano-order diameter, or the fibers inside or on the surface of which have a nano-order diameter.

MFC及び本件化学修飾MFCの繊維径及び繊維長は、500〜10000倍の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を撮影して測定することができる。繊維径の平均値(平均繊維径)及び繊維長の平均値(平均繊維長)は、SEMの視野内のMFC又は化学修飾MFCの少なくとも50本以上について測定したときの平均値として求めることができる。   The fiber diameter and fiber length of the MFC and the chemically modified MFC of the present case can be measured by taking a scanning electron microscope (SEM) photograph of 500 to 10000 times. The average value of the fiber diameter (average fiber diameter) and the average value of the fiber length (average fiber length) can be obtained as an average value when measured for at least 50 MFCs or chemically modified MFCs in the field of view of the SEM. ..

本件化学修飾MFCの繊維径及び繊維長についても上記のとおりである。   The fiber diameter and fiber length of the present chemically modified MFC are also as described above.

なお、熱可塑性樹脂複合体中の本件化学修飾MFCのSEM写真を撮影する際には、熱可塑性樹脂が可溶で、且つ本件化学修飾MFCが不溶である溶媒(例えば、ポリアミド複合体及びポリエステル複合体にはヘキサフルオロイソプロパノール、ポリカーボネート複合体にはジクロロメタン、ポリエチレン複合体及びポリプロピレン複合体にはデカリン、キシレン等の非極性で高沸点の炭化水素)で熱可塑性樹脂複合体中の熱可塑性樹脂を溶出させ、残存する本件化学修飾MFCについてSEM写真を撮影することが好ましい。   When the SEM photograph of the chemically modified MFC in the thermoplastic resin composite is taken, a solvent in which the thermoplastic resin is soluble and the chemically modified MFC is insoluble (for example, a polyamide composite and a polyester composite) is used. Hexafluoroisopropanol for the body, dichloromethane for the polycarbonate composite, non-polar high-boiling hydrocarbons such as decalin and xylene for the polyethylene composite and polypropylene composite) to elute the thermoplastic resin in the composite. Then, it is preferable to take a SEM photograph of the remaining chemically modified MFC of the present case.

4.本件解繊原料の製造方法
以下、本件解繊原料(化学修飾セルロース系繊維集合体)の製造方法について説明する。
4. Manufacturing Method of the Disentanglement Raw Material The manufacturing method of the disentanglement raw material (chemically modified cellulosic fiber aggregate) will be described below.

本件解繊原料は、セルロース系繊維の水酸基の一部を、前記一般式(A)で表されるアシル基でアシル化、又は前記一般式(B)で表される置換基を有することもあるアルキル基でエーテル化することによって製造することができる。   The defibrating material of the present case may have a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber acylated with the acyl group represented by the general formula (A) or may have a substituent represented by the general formula (B). It can be produced by etherification with an alkyl group.

このアシル化又はエーテル化の原料として、植物由来のセルロース系繊維集合体(パルプ)を使用する。   As a raw material for this acylation or etherification, a plant-derived cellulosic fiber aggregate (pulp) is used.

パルプは、予めリファイナー若しくはビーター又はこれらを組み合わせて使用してパルプを離解、叩解、解繊等の処理をして、処理後のカナディアンスタンダードフリーネス(CSF)値(濾水度)が40mL〜500mL、好ましくは40mL〜300mL、さらに好ましくは40mL〜200mLのパルプを使用する。この程度のCSFのパルプを使用することにより、解繊処理工程でミクロフィブリル化しやすくなる。   Pulp is processed by disintegrating, beating, defibrating, etc., using a refiner or beater or a combination thereof in advance, and a Canadian Standard Freeness (CSF) value (freeness) after the treatment is 40 mL to 500 mL, Preferably 40 mL to 300 mL, more preferably 40 mL to 200 mL of pulp is used. By using the CSF pulp of this level, it becomes easy to form microfibrils in the defibration process.

本件解繊原料を製造するための原材料として、木材由来のリグノセルロース系繊維集合体を使用することが好ましく、この場合、リグノパルプを使用することがより好ましい。リグノパルプは、リグニンを全く含まないパルプに比べて低コストであるため、本件解繊原料がフィブリル化された繊維を含有する樹脂複合体及びこれからなる本発明の成形体を低コストで製造することができる。なお、着色の少ない溶融混練組成物を得るためには、リグノパルプのリグニン含有率を、15質量%以下にすることが好ましく、7%程度以下にすることがさらに好ましく、5%以下程度にすることが最も好ましい。   As a raw material for producing the present defibrating raw material, it is preferable to use a lignocellulosic fiber aggregate derived from wood, and in this case, it is more preferable to use lignopulp. Lignopulp is lower in cost than pulp containing no lignin, so that the defibrating material can produce a resin composite containing fibrillated fibers and a molded article of the present invention made of the same at low cost. it can. In order to obtain a melt-kneaded composition with little coloring, the lignin content of lignopulp is preferably 15% by mass or less, more preferably about 7% or less, further preferably about 5% or less. Is most preferred.

本件解繊原料(化学修飾パルプ)の調製に使用されるセルロース系繊維集合体(パルプ、以下原料パルプということもある)の形状としては、綿状、紙状、シート状、不織布状等が挙げられる。紙状、シート状又は不織布状のものを用いた場合は、化学修飾後、切断、粉砕等の手段により綿状又は粉状として、あらかじめ樹脂と混合して解繊処理工程に供することが好ましい。   Examples of the shape of the cellulosic fiber aggregate (pulp, sometimes referred to as raw material pulp hereinafter) used for the preparation of the defibrating raw material (chemically modified pulp) include cotton, paper, sheet, and non-woven fabric. Be done. When a paper-like, sheet-like, or non-woven fabric-like material is used, it is preferable that after chemical modification, it is made into a cotton-like or powder-like material by a means such as cutting or crushing, and is mixed with a resin in advance and subjected to the defibration treatment step.

アシル基(A)で化学修飾された本件解繊原料(アシル化パルプ)の調製方法(アシル化反応)について説明する。   The preparation method (acylation reaction) of the defibrating raw material (acylated pulp) chemically modified with the acyl group (A) will be described.

原料パルプのアシル基(A)によるアシル化は、公知の方法、例えば、アシル基(A)を有するアシル化剤と、前記原料パルプとを溶媒中で攪拌しながら又は静置状態で反応させることにより行うことができる。   The acylation of the raw material pulp with the acyl group (A) is carried out by a known method, for example, by reacting the acylating agent having the acyl group (A) with the raw material pulp in a solvent with stirring or in a stationary state. Can be done by.

アシル基(A)を有するアシル化剤として、無水カルボン酸、カルボン酸クロリド等のカルボン酸ハロゲン化物、カルボン酸ビニルエステル等が挙げられる。これらの中で、反応系から副生成物を除去し易い点で、カルボン酸ビニルエステル)が好ましい。   Examples of the acylating agent having an acyl group (A) include carboxylic acid anhydrides, carboxylic acid halides such as carboxylic acid chlorides, and carboxylic acid vinyl esters. Among these, carboxylic acid vinyl ester) is preferable because it is easy to remove by-products from the reaction system.

アシル基(A)による化学修飾においては、アシル化剤として、対応するカルボン酸ビニルエステル(ビニルカルボキシレート)を使用することにより、アシル化して得られる化学修飾セルロース系繊維の着色が少なくなり、ひいてはこれを複合化して作成される溶融混練組成物(複合体)の着色を少なくすることができる。   In the chemical modification with an acyl group (A), by using a corresponding carboxylic acid vinyl ester (vinyl carboxylate) as an acylating agent, the color of the chemically modified cellulosic fiber obtained by acylation is reduced, and as a result, It is possible to reduce the coloring of the melt-kneaded composition (composite) produced by compounding this.

もちろん、カルボン酸ビニルエステル以外のアシル化剤(例えば、カルボン酸クロリド、カルボン酸無水物)も使用することが可能である。この場合には、アシル化反応で副生する酸(塩酸、カルボン酸等)を反応中に捕捉するために有機塩基又は無機塩基を加えるのが好ましい。ただし、生成する塩がアシル化セルロース系繊維に混入し易く、これが原因で目的のアシル化セルロース系繊維が着色することもあるので、この場合には丁寧に精製することが必要となる。   Of course, an acylating agent other than carboxylic acid vinyl ester (for example, carboxylic acid chloride, carboxylic acid anhydride) can also be used. In this case, it is preferable to add an organic base or an inorganic base in order to trap the acid (hydrochloric acid, carboxylic acid, etc.) by-produced in the acylation reaction during the reaction. However, the salt formed is likely to be mixed into the acylated cellulosic fiber, and the target acylated cellulosic fiber may be colored due to this. In this case, careful purification is required.

これらのアシル化剤のうちでも、アシル基(A)が、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、4−メトキシベンゾイル基及び4−メチルベンゾイル基からなる群から選ばれるアシル基を有するアシル化剤を用いると、熱安定性が特に良好な、アシル化ミクロフィブリル化セルロース系繊維を製造できるので好ましい。   Among these acylating agents, an acylating agent in which the acyl group (A) has an acyl group selected from the group consisting of an acetyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group, a 4-methoxybenzoyl group and a 4-methylbenzoyl group, It is preferable to use it because an acylated microfibrillated cellulosic fiber having particularly good thermal stability can be produced.

上記アシル基を有するアシル化剤の具体例として、酢酸ビニル、無水酢酸、ピバル酸ビニル、ピバル酸無水物、安息香酸ビニル、4−メトキシ安息香酸ビニル、4−メチル安息香酸ビニル等が挙げられる。   Specific examples of the acylating agent having an acyl group include vinyl acetate, acetic anhydride, vinyl pivalate, pivalic anhydride, vinyl benzoate, vinyl 4-methoxybenzoate, vinyl 4-methylbenzoate and the like.

これらの中で、アセチル基を有するアシル化剤(酢酸ビニル及び無水酢酸)が、製造コストの点から好ましい。   Among these, acylating agents having an acetyl group (vinyl acetate and acetic anhydride) are preferable from the viewpoint of production cost.

アシル化反応は、溶媒中で、塩基の存在下に行うのが好ましい。   The acylation reaction is preferably carried out in a solvent in the presence of a base.

溶媒として、アシル化剤とは反応せず、アシル化原料を膨潤させ易く、かつ、アシル化原料との反応後に反応系から容易に除去できる溶媒が好ましい。   As the solvent, a solvent that does not react with the acylating agent, easily swells the acylating raw material, and can be easily removed from the reaction system after the reaction with the acylating raw material is preferable.

このような溶媒として、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジオキサン等の極性非プロトン性溶媒を挙げることができる。溶媒の使用量は、乾燥状態のアシル化原料1質量部に対して、20〜200質量部程度である。   Examples of such a solvent include polar aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc) and dioxane. The amount of the solvent used is about 20 to 200 parts by mass with respect to 1 part by mass of the acylated raw material in a dry state.

但し、反応温度においてアシル化剤が液体であり、また反応により副生成する物質も液体である場合には、アシル化剤及び副生成物を溶媒として使用することもできる。この場合の溶媒の使用量は、アシル化原料1質量部に対して、0〜3質量部程度である。例えば、アシル化剤として無水酢酸を用いてアシル化(すなわちアセチル化)する場合には、溶媒の使用量は、アシル化原料1質量部に対して、0(無溶媒)〜3質量部程度である。   However, when the acylating agent is liquid at the reaction temperature and the substance by-produced by the reaction is also liquid, the acylating agent and by-product can be used as a solvent. In this case, the amount of the solvent used is about 0 to 3 parts by mass with respect to 1 part by mass of the acylating raw material. For example, in the case of acylation (that is, acetylation) using acetic anhydride as an acylating agent, the amount of the solvent used is 0 (no solvent) to 3 parts by mass with respect to 1 part by mass of the acylating raw material. is there.

塩基としては、ピリジン、ジメチルアニリン等のアミン類;酢酸カリウム、酢酸ナトリウム等の酢酸のアルカリ金属塩;炭酸リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。塩基の使用量は、アシル化原料中の水酸基1モルに対して、0.1〜1モル程度である。   Examples of the base include amines such as pyridine and dimethylaniline; alkali metal salts of acetic acid such as potassium acetate and sodium acetate; carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, potassium carbonate and sodium carbonate. The amount of the base used is about 0.1 to 1 mol with respect to 1 mol of the hydroxyl group in the acylating raw material.

原料パルプに対するアシル化剤の使用量は、原料パルプの含水量、目的とするアシル化程度(置換度、DS)等により、適宜調整することができる。   The amount of the acylating agent used with respect to the raw material pulp can be appropriately adjusted depending on the water content of the raw material pulp, the desired degree of acylation (degree of substitution, DS) and the like.

アシル化反応途中におけるアシル化程度(置換度、DS)は、反応混合物から、分析に必要な量を採取し、これから、未反応アシル化剤、アシル化副生成物などを、洗浄、抽出等により除いた後、FTIRスペクトルを測定し、あらかじめ作成しておいた検量線を使用して、定量することができる。したがって、目的とするDSになった時点で反応を止め、反応混合物に対して、ろ過、洗浄、抽出等の通常の精製操作に行うことにより、目的とするDSを有するアシル化セルロース系繊維集合体(アシル化パルプ)を得ることができる。   For the degree of acylation (degree of substitution, DS) during the acylation reaction, collect an amount required for analysis from the reaction mixture, and then wash, extract, etc. unreacted acylating agent and acylating by-products. After the removal, the FTIR spectrum can be measured and quantified using a calibration curve prepared in advance. Therefore, the reaction is stopped when the target DS is reached, and the reaction mixture is subjected to ordinary purification operations such as filtration, washing, and extraction to obtain an acylated cellulose fiber assembly having the target DS. (Acylated pulp) can be obtained.

アシル化剤の使用量は、原料パルプに存在する水酸基のモル数の0.5〜2倍モル程度を使用する。原料パルプが含水状態である場合は、この水によって消費されるアシル化剤の量を勘案して、上記よりも多いアシル化剤を使用するのが好ましい。   The amount of the acylating agent used is about 0.5 to 2 times the molar number of hydroxyl groups present in the raw pulp. When the raw material pulp is in a water-containing state, it is preferable to use an acylating agent larger than the above in consideration of the amount of the acylating agent consumed by this water.

なお、アシル化のDSについての説明、好ましいDS値については、前記「3.本件解繊原料」の項で述べた通りである。   The description of the DS of acylation and the preferable DS value are as described in the above section “3.

反応温度は、通常、10〜120℃程度であり、好ましくは20〜100℃程度である。   The reaction temperature is usually about 10 to 120°C, preferably about 20 to 100°C.

反応時間は、木材由来の原料パルプをアシル化する場合は通常2〜24時間程度であり、微細物由来の原料パルプをアシル化する場合は通常4〜100時間程度である。   The reaction time is usually about 2 to 24 hours when the wood-derived material pulp is acylated, and is usually about 4 to 100 hours when the fine material-derived material pulp is acylated.

置換基を有することもあるアルキル基(B)で化学修飾された本件解繊原料(エーテル化パルプ)の調製方法(エーテル化反応)について説明する。   The preparation method (etherification reaction) of the defibrating material (etherified pulp) chemically modified with an alkyl group (B) which may have a substituent will be described.

エーテル化は、前記パルプにおける一部の水酸基の酸素原子と置換基を有することもあるアルキル基(B)との間でエーテル結合を形成させる反応である。このエーテル結合を形成させる反応をエーテル化反応といい、エーテル化に使用する薬剤をエーテル化剤という。   Etherification is a reaction for forming an ether bond between oxygen atoms of some hydroxyl groups in the pulp and an alkyl group (B) which may have a substituent. The reaction that forms this ether bond is called the etherification reaction, and the agent used for the etherification is called the etherification agent.

エーテル化反応は、通常、エーテル化剤とエーテル化原料とを溶媒中で攪拌しながら、懸濁状態で反応させることにより行われる。   The etherification reaction is usually carried out by reacting the etherifying agent and the etherification raw material in a suspension state while stirring in a solvent.

エーテル化原材料として前記アシル化原料(原料パルプ)と同様のものを使用することができる。   As the etherified raw material, the same material as the acylated raw material (raw pulp) can be used.

エーテル化反応は、溶媒中で、塩基の存在下に行うのが好ましい。使用するエーテル化剤は、以下のとおりである。   The etherification reaction is preferably carried out in a solvent in the presence of a base. The etherifying agent used is as follows.

一般式(B)におけるRb−が、炭素数1〜4のアルキル基又はアリル基の場合は、エーテル化剤として、対応するハロゲン化物(例えば、ハロゲン化(炭素数1〜4のアルキル)又はハロゲン化アリル)を使用することができる。   When Rb- in the general formula (B) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an allyl group, a corresponding halide (for example, halogenated (alkyl having 1 to 4 carbon)) or halogen is used as an etherifying agent. Allyl chloride) can be used.

Rb−が、2−ヒドロキシエチル基又は2−ヒドロキシプロピル基の場合は、これらの基に対応するエポキシド(エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド)をエーテル化剤として使用することができる。   When Rb- is a 2-hydroxyethyl group or a 2-hydroxypropyl group, an epoxide (ethylene oxide or propylene oxide) corresponding to these groups can be used as an etherifying agent.

Rb−が2−シアノエチル基の場合は、エーテル化剤としてアクリロニトリルを使用する。   When Rb- is a 2-cyanoethyl group, acrylonitrile is used as the etherifying agent.

これらのエーテル化のうち、置換基を有することもあるアルキル基(B)が、メチル基、エチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、アリル基及び2−シアノエチル基からなる群から選ばれる少なくとも1種となるようなエーテル化を行うと、熱安定性が良好なエーテル化セルロース系繊維を低コストで製造できるので好ましい。   Of these etherifications, the alkyl group (B) which may have a substituent is selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, an allyl group and a 2-cyanoethyl group. It is preferable to carry out etherification so that at least one kind selected is used, because etherified cellulose fibers having good thermal stability can be produced at low cost.

溶媒は、原料パルプとは非反応性で原料パルプを膨潤させ易く、かつ、原料パルプとの反応後に反応系から除去が容易な溶媒が好ましい。このような溶媒として、上記アシル化の場合と同様の溶媒を挙げることができる。溶媒の使用量も上記アシル化の場合と同様である。   The solvent is preferably a solvent which is non-reactive with the raw material pulp, easily swells the raw material pulp, and is easily removed from the reaction system after the reaction with the raw material pulp. As such a solvent, the same solvent as in the case of the above acylation can be mentioned. The amount of solvent used is the same as in the case of the above acylation.

塩基として、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等の水酸化アルカリ金属が挙げられる。塩基の使用量は、エーテル化剤に対して、1〜2当量程度である。   Examples of the base include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and lithium hydroxide. The amount of the base used is about 1 to 2 equivalents with respect to the etherifying agent.

反応温度は、通常0〜100℃程度であり、好ましくは10〜90℃程度である。   The reaction temperature is usually about 0 to 100°C, preferably about 10 to 90°C.

反応時間は、使用するエーテル化剤及び塩基の使用量によって異なるが、通常0.5〜10時間である。   The reaction time varies depending on the amount of the etherifying agent and the base used, but is usually 0.5 to 10 hours.

エーテル化剤の原料パルプに対する使用量は、原料パルプの含水量、原料パルプに対する目的とするエーテル化程度(置換度、DS)により、適宜調整することができる。   The amount of the etherifying agent used with respect to the raw material pulp can be appropriately adjusted depending on the water content of the raw material pulp and the intended degree of etherification (degree of substitution, DS) with respect to the raw material pulp.

エーテル化程度(置換度、DS)は、反応混合物から、分析に必要な量を採取し、これから反応混合物を精製して、例えば、NMRスペクトルを測定することによって追跡することができる。   The degree of etherification (degree of substitution, DS) can be followed by taking an amount required for analysis from the reaction mixture and purifying the reaction mixture from this, for example by measuring the NMR spectrum.

エーテル化の好ましいDS値については、前記の通りである。   The preferred DS value for etherification is as described above.

5.本件解繊原料の解繊方法、及び解繊された化学修飾ナノフィブリル化セルロース系繊維を含有する組成物の製造方法
本件解繊原料の解繊は、本件解繊原料を本発明の解繊助剤と共に解繊用媒体(水若しくは水と水に可溶な有機溶媒との混合溶媒、又は化学修飾セルロース繊維及び複合すべき熱可塑性樹脂が不溶な有機溶媒)に加え、解繊用媒体中に本件解繊原料が分散した状態で攪拌、混練等の解繊処理をすることにより行うことができる。
5. Method of defibrating the defibrating material and method of producing a composition containing defibrated chemically modified nanofibrillated cellulosic fibers The defibration of the defibrating material is based on the defibration aid of the present invention. In addition to the defibration medium (water or a mixed solvent of water and an organic solvent soluble in water, or an organic solvent in which the chemically modified cellulose fiber and the thermoplastic resin to be composited are insoluble) together with the agent, This can be carried out by performing a defibrating process such as stirring and kneading in a state where the defibrating material is dispersed.

樹脂と化学修飾セルロース系繊維を含む複合体を溶融混練法で製造する場合には、解繊処理を、一軸又は多軸混練機を使用して行うのが効率的である。   When a composite containing a resin and a chemically modified cellulosic fiber is produced by a melt kneading method, it is efficient to carry out the defibration treatment using a uniaxial or multiaxial kneader.

また、本件解繊原料、解繊助剤及び複合すべき熱可塑性樹脂の混合物に対して溶融混練操作を行う段階で、溶融された熱可塑性樹脂内において本件解繊原料を解繊させることもできる。この溶融混練には一軸又は多軸混練機を使用するのが好ましい。   Further, the defibrating material can be defibrated in the melted thermoplastic resin at the stage of performing the melt-kneading operation on the mixture of the defibrating material, the defibration aid and the thermoplastic resin to be composited. . It is preferable to use a uniaxial or multiaxial kneader for this melt kneading.

使用された解繊助剤は、樹脂組成物中に含まれていてもよいし、又は樹脂組成物から除去してもよい。形成される成形体の強度特性の点で、樹脂組成物から解繊助剤を除去することが好ましい。但し、解繊助剤を完全に除去する必要はなく、得られる樹脂組成物の物性に影響を及ぼさない程度の除去でよい。樹脂組成物に残存する解繊助剤が微量であっても、それを分析し検出することによって、その樹脂組成物が本発明の製造方法で製造されたものであることを知ることができるので製品の追跡調査に便利である。   The defibration aid used may be contained in the resin composition or may be removed from the resin composition. It is preferable to remove the defibration aid from the resin composition from the viewpoint of the strength characteristics of the formed body. However, it is not necessary to completely remove the defibration aid, and removal may be performed to such an extent that the physical properties of the obtained resin composition are not affected. Even if the defibration aid remaining in the resin composition is in a very small amount, by analyzing and detecting it, it is possible to know that the resin composition was produced by the production method of the present invention. Useful for product tracking.

なお、解繊助剤として、常温で固体の解繊助剤(例えば、εカプロラクタム)を使用する場合、使用する樹脂によって一概には言えないが、樹脂組成物全量に対して0.1〜5質量%程度の解繊助剤を残存させることが好ましい場合がある。このような常温で固体の解繊助剤を少量含有する成形体が、使用する樹脂によっては、全く解繊助剤を含まない成形体に比べて、優れた強度特性を示すことがあるからである。   When a defibration aid that is solid at room temperature (for example, ε-caprolactam) is used as the defibration aid, it cannot be unequivocally determined depending on the resin used, but is 0.1 to 5 relative to the total amount of the resin composition. It may be preferable to leave the defibration auxiliary agent in an amount of about% by mass. This is because a molded product containing a small amount of the defibration aid which is solid at room temperature may show superior strength characteristics, depending on the resin used, as compared with a molded product containing no defibration aid at all. is there.

化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(化学修飾MFC)を含む樹脂組成物に係る本発明の製造方法として、以下の第I法〜第III法が挙げられる。   Examples of the production method of the present invention relating to the resin composition containing the chemically modified microfibrillated cellulosic fiber (chemically modified MFC) include the following Method I to Method III.

第I法は、化学修飾セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊原料)を解繊してから樹脂と複合化し、化学修飾MFCを含有する樹脂組成物を製造する方法である。   Method I is a method for producing a resin composition containing a chemically modified MFC by defibrating a chemically modified cellulosic fiber aggregate (the above-mentioned defibrating raw material of the present case) and complexing it with a resin.

詳細には、
(1)前記の本発明の解繊助剤を使用して前記の疎水化セルロース系繊維集合体(本件解繊原料)を解繊して、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維(化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維、又は化学修飾MFCともいう)を製造する第一工程、及び
(2)第一工程で得られた化学修飾MFCと樹脂とを混合する第二工程
を含む、化学修飾MFCと樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法である。
In detail,
(1) The above-mentioned defibration aid of the present invention is used to defibrate the above-mentioned hydrophobized cellulosic fiber aggregate (this defibration material), and microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers (chemical modification) Chemically modified MFC, which includes a first step of producing microfibrillated cellulosic fibers or chemically modified MFC), and (2) a second step of mixing the chemically modified MFC obtained in the first step with a resin A method for producing a resin composition containing a resin and a resin.

第II法は、本発明の解繊助剤、化学修飾セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊原料)及び樹脂の3種を含む混合物を調製し、複合化して、化学修飾MFCを含有する樹脂組成物を製造する方法である。   In the method II, a mixture containing three kinds of the defibration aid of the present invention, the chemically modified cellulosic fiber aggregate (the above-mentioned defibrating raw material) and the resin is prepared, compounded, and the chemically modified MFC is contained. It is a method for producing a resin composition.

詳細には、前記の本発明の解繊助剤、疎水化セルロース系繊維集合体(本件解繊解原料)、及び樹脂を混合し、得られた混合物を混合操作する中で疎水化セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊解原料)を解繊してミクロフィブリル化する工程を含む、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維(化学修飾MFC)と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法である。   Specifically, the defibration aid of the present invention, the hydrophobized cellulosic fiber aggregate (the defibrating material of the present case), and the resin are mixed, and the hydrophobized cellulosic fiber is mixed during the mixing operation. Production of a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber (chemically modified MFC) and a resin, which comprises a step of defibrating an aggregate (the above-mentioned defibrating raw material) to microfibril Is the way.

第III法は、本発明の解繊助剤、化学修飾セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊原料)、及び樹脂を混合し、複合化した後、本発明解繊助剤を除去して、化学修飾MFCを含有する樹脂組成物を製造する方法である。   In the method III, the defibration aid of the present invention, the chemically modified cellulosic fiber aggregate (the above-mentioned defibration raw material) and the resin are mixed and combined, and then the defibration aid of the present invention is removed. A method for producing a resin composition containing a chemically modified MFC.

詳細には、
(1)本発明の解繊助剤、疎水化セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊原料)及び樹脂を混合し、この疎水化セルロース系繊維集合体(前記の本件解繊原料)を解繊してミクロフィブリル化する第一工程、及び
(2)第一工程で得られた、本発明の解繊助剤、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維(化学修飾MFC)、及び樹脂の混合物から解繊助剤を除去する第二工程
を含む、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維(化学修飾MFC)と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法である。
In detail,
(1) A defibration aid of the present invention, a hydrophobized cellulose-based fiber assembly (the above-mentioned defibration raw material) and a resin are mixed, and this hydrophobized cellulose-based fiber assembly (the above-mentioned defibration raw material) is unwound. Of the first step of fiberizing and microfibrillating, and (2) the defibration aid of the present invention obtained in the first step, microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers (chemically modified MFC), and resin A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber (chemically modified MFC) and a resin, comprising a second step of removing a defibration aid from a mixture.

上記第I法から第III法のいずれかに記載のミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維又は疎水化セルロース系繊維集合体と樹脂とを混合する工程において、さらに相溶化剤を混合することが好ましい。   In the step of mixing the resin with the microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber or the hydrophobized cellulosic fiber aggregate according to any one of the above Method I to Method III, a compatibilizer may be further mixed. preferable.

相溶化剤を混合することによって、化学修飾MFC及び熱可塑性樹脂、特に疎水性の高い熱可塑性樹脂(例えばポリプロピレン、ポリエチレン等)との混合状態が改善され、ひいては、これら熱可塑性樹脂を含む本発明の成形体の強度特性が向上する。   By mixing the compatibilizing agent, the mixed state with the chemically modified MFC and the thermoplastic resin, particularly the thermoplastic resin having a high hydrophobicity (for example, polypropylene, polyethylene, etc.) is improved, and thus the present invention containing these thermoplastic resins is improved. The strength characteristics of the molded article are improved.

相溶化剤として、疎水性高分子と親水性基又は親水性フラグメントとを有する高分子化合物を使用することが好ましい。このような高分子化合物として、具体的には、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、又は、疎水性フラグメントと親水性フラグメントからなるブロックポリマーを挙げることができる。   As the compatibilizer, it is preferable to use a polymer compound having a hydrophobic polymer and a hydrophilic group or a hydrophilic fragment. Specific examples of such a polymer compound include maleic anhydride-modified polypropylene, maleic anhydride-modified polyethylene, or a block polymer composed of a hydrophobic fragment and a hydrophilic fragment.

本件解繊原料及び化学修飾MFCの両方において、その溶解度パラメータ(SP値)が12〜15程度、好ましくは12.5〜14.5程度のものを用いるのが好ましい。   It is preferable to use those having a solubility parameter (SP value) of about 12 to 15, and preferably about 12.5-14.5 for both the defibrating raw material and the chemically modified MFC.

上記各製造方法において、使用する熱可塑性樹脂は、1種又は2種以上の熱可塑性樹脂であることが好ましい。特に、疎水性の高い熱可塑性樹脂(例えばポリプロピレン、ポリエチレン等)を含む複合体を製造する際には、この疎水性の高い熱可塑性樹脂のSP値より大きく、且つ、使用する化学修飾セルロース系繊維のSP値よりも小さいSP値を有する熱可塑性樹脂(例えば、ポリ乳酸、ポリアミド6等)を、疎水性の高い熱可塑性樹脂樹脂(例えばポリプロピレン、ポリエチレン等)と併用するのが好ましい。   In each of the above production methods, the thermoplastic resin used is preferably one or more thermoplastic resins. In particular, when a composite containing a highly hydrophobic thermoplastic resin (for example, polypropylene, polyethylene, etc.) is produced, the SP value of the highly hydrophobic thermoplastic resin is larger than that of the chemically modified cellulosic fiber used. It is preferable to use a thermoplastic resin (for example, polylactic acid, polyamide 6 or the like) having an SP value smaller than the SP value of 1 in combination with a highly hydrophobic thermoplastic resin resin (for example, polypropylene, polyethylene or the like).

詳細には、例えば、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン(このSP値は8.1)とSP値14程度の化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(例えば、SP値が約14のミクロフィブリル化されたアセチルリグノセルロース繊維)とを含む複合体を製造する場合には、ポリプロピレンと共に、例えば、ポリ乳酸(このSP値は11.4)及び/又はポリアミド6(このSP値は12.2)を併用することが好ましい。   Specifically, for example, polypropylene (this SP value is 8.1) as a thermoplastic resin and chemically modified microfibrillated cellulosic fiber having an SP value of about 14 (for example, microfibrillated acetyl ligno with an SP value of about 14). In the case of producing a composite containing (cellulosic fibers), it is possible to use, for example, polylactic acid (this SP value is 11.4) and/or polyamide 6 (this SP value is 12.2) together with polypropylene. preferable.

本発明の繊維と樹脂とを含む組成物の製造方法に使用される樹脂としては、種々の樹脂の中でも熱可塑性樹脂が、生産性及び汎用性に優れることから好適に使用される。   As the resin used in the method for producing the composition containing the fiber and the resin of the present invention, a thermoplastic resin among various resins is preferably used because of its excellent productivity and versatility.

上記各製造方法において、好ましく使用される熱可塑性樹脂として、ポリアミド、ポリオレフィン、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリカーボネート−ABSアロイ(PC−ABSアロイ)及び変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)が挙げられる。   In each of the above production methods, as the thermoplastic resin preferably used, polyamide, polyolefin, aliphatic polyester, aromatic polyester, polyacetal, polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polycarbonate-ABS alloy (PC-ABS alloy) and modified polyphenylene ether (m-PPE).

熱可塑性樹脂は、前記樹脂を単独で使用してもよく、2種以上の混合樹脂として用いてもよい。   As the thermoplastic resin, the above resins may be used alone or as a mixed resin of two or more kinds.

ポリアミド(PA)として、ポリアミド6(ナイロン6、PA6)、ポリアミド66(ナイロン66、PA66)、ポリアミド610(PA610)、ポリアミド612(PA612)、ポリアミド11(PA11)、ポリアミド12(PA12)、ポリアミド46、ポリアミドXD10(PAXD10)、ポリアミドMXD6(PAMXD6)等を好ましく用いることができる。   As polyamide (PA), polyamide 6 (nylon 6, PA6), polyamide 66 (nylon 66, PA66), polyamide 610 (PA610), polyamide 612 (PA612), polyamide 11 (PA11), polyamide 12 (PA12), polyamide 46 Polyamide XD10 (PAXD10), polyamide MXD6 (PAMXD6) and the like can be preferably used.

ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE、特に高密度ポリエチレンHDPE)、エチレンとプロピレンとの共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレン(MAPP)等を好ましく用いることができる。   As the polyolefin, polypropylene (PP), polyethylene (PE, especially high-density polyethylene HDPE), a copolymer of ethylene and propylene, maleic anhydride-modified polypropylene (MAPP) and the like can be preferably used.

また、ポリイソブチレン(以下「PIB」とも記す)、ポリイソプレン(以下「IR」とも記す)、ポリブタジエン(以下「BR」とも記す)等も好ましく使用することができる。   Further, polyisobutylene (hereinafter also referred to as “PIB”), polyisoprene (hereinafter also referred to as “IR”), polybutadiene (hereinafter also referred to as “BR”) and the like can be preferably used.

前記ポリプロピレン(PP)として、イソタクチックポリプロピレン(iPP)、シンジオタクチックポリプロピレン(sPP)等を好ましく用いることができる。   As the polypropylene (PP), isotactic polypropylene (iPP), syndiotactic polypropylene (sPP) and the like can be preferably used.

脂肪族ポリエステルとして、ジオール類とコハク酸、吉草酸等の脂肪族ジカルボン酸との重合体又は共重合体(例えば、ポリブチレンサクシネート(PBS))、グリコール酸又は乳酸等のヒドロキシカルボン酸の単独重合体又は共重合体(例えばポリ乳酸、ポリε-カプロラクトン(PCL)等)、並びにジオール類、脂肪族ジカルボン酸及び前記ヒドロキシカルボン酸の共重合体等を好ましく使用することができる。   As an aliphatic polyester, a polymer or copolymer of a diol and an aliphatic dicarboxylic acid such as succinic acid or valeric acid (for example, polybutylene succinate (PBS)), or a hydroxycarboxylic acid such as glycolic acid or lactic acid alone. Polymers or copolymers (for example, polylactic acid, poly ε-caprolactone (PCL), etc.), and copolymers of diols, aliphatic dicarboxylic acids and the above hydroxycarboxylic acids and the like can be preferably used.

芳香族ポリエステルとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール等のジオール類とテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸との重合体等を好ましく使用することができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート(PPT)、ポリブチレンテレフタラート(PBT)等を好ましく用いることができる。   As the aromatic polyester, a polymer of a diol such as ethylene glycol, propylene glycol or 1,4-butanediol and an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid can be preferably used. Specifically, for example, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene terephthalate (PPT), polybutylene terephthalate (PBT) and the like can be preferably used.

ポリアセタール(ポリオキシメチレンともいう、POM)としては、パラホルムアルデヒドの均一重合体に加えて、パラホルムアルデヒドとオキシエチレンとの共重合体も好ましく使用することができる。   As the polyacetal (also referred to as polyoxymethylene, POM), in addition to a homopolymer of paraformaldehyde, a copolymer of paraformaldehyde and oxyethylene can be preferably used.

ポリカーボネート(PC)には、ビスフェノールA又はその誘導体であるビスフェノール類と、ホスゲン又はフェニルジカーボネートとの反応物を好ましく使用することができる。   For polycarbonate (PC), a reaction product of bisphenol A or a bisphenol derivative thereof and phosgene or phenyldicarbonate can be preferably used.

ポリスチレン(PS)として、汎用PS(GPPS)に加えて、PSマトリックスにゴム成分を分散させて耐衝撃性を改良したPS(HIPS)を好適に使用することができる。ポリスチレン(PS)に加えて、スチレンの共重合体(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ABS樹脂)は、本発明の繊維強化樹脂組成物のマトリクスとして好ましい樹脂である。   As polystyrene (PS), in addition to general-purpose PS (GPPS), PS (HIPS) in which a rubber component is dispersed in a PS matrix to improve impact resistance can be suitably used. In addition to polystyrene (PS), styrene copolymers (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS resin) are preferred resins as the matrix of the fiber-reinforced resin composition of the present invention.

ポリカーボネート(PC)とABSとのブレンド品(PC-ABSアロイ)は、耐衝撃性、耐候性及び成形加工性に優れているので、本発明の上記各製造方法において、樹脂組成物のマトリクスとして用いることが好ましい。   A blended product of polycarbonate (PC) and ABS (PC-ABS alloy) is excellent in impact resistance, weather resistance and molding processability, and therefore is used as a matrix of the resin composition in each of the above production methods of the present invention. Preferably.

PPEとPSとのブレンド品(PPE-PSブレンド品)は、ポリフェニレンエーテル(PPE)の変性品(m-PPE)の一種である。PPE-PSブレンド品は、耐熱性が高く、また軽量であることから、用いることが好ましい。   The blended product of PPE and PS (PPE-PS blended product) is a type of modified polyphenylene ether (PPE) (m-PPE). The PPE-PS blend product is preferably used because it has high heat resistance and is lightweight.

また、上記以外の熱可塑性樹脂として、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、(熱可塑性)ポリウレタン、ビニルエーテル樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂(例えば、トリアセチル化セルロース、ジアセチル化セルロース、アセチルブチルセルロース等)等を使用することができる。   Further, as the thermoplastic resin other than the above, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, fluororesin, (meth)acrylic resin, (thermoplastic) polyurethane, vinyl ether resin, polysulfone resin, cellulose resin (for example, (Acetylated cellulose, diacetylated cellulose, acetylbutyl cellulose, etc.) and the like can be used.

熱可塑性樹脂と化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維との複合化は、溶融混練法で行うのが好ましい。   The composite of the thermoplastic resin and the chemically modified microfibrillated cellulosic fiber is preferably performed by a melt kneading method.

混練工程は、本件解繊原料(化学修飾セルロース系繊維集合体、又は化学修飾パルプともいう)と熱可塑性樹脂とを溶融混練しながら、溶融された熱可塑性樹脂中で本件解繊原料を化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(化学修飾MFC)に解繊して、化学修飾MFCと熱可塑性樹脂とを含む組成物を製造する工程である。   In the kneading step, the defibrating material is chemically modified in the melted thermoplastic resin while the defibrating material (also referred to as a chemically modified cellulosic fiber aggregate or chemically modified pulp) and the thermoplastic resin are melt-kneaded. It is a step of defibrating the microfibrillated cellulosic fibers (chemically modified MFC) to produce a composition containing the chemically modified MFC and the thermoplastic resin.

溶融混練組成物が解繊助剤以外の添加剤を含む場合には、溶融混練すべき原材料の混合工程又はこの溶融混練工程で添加して、本件解繊材料及び熱可塑性樹脂をともに溶融混練することが好ましい。   When the melt-kneaded composition contains additives other than the defibration aid, the defibration material and the thermoplastic resin are melt-kneaded together by adding them in the mixing step of the raw materials to be melt-kneaded or in this melt-kneading step Preferably.

溶融混練組成物は、熱可塑性樹脂と、本件解繊原料と、本発明の解繊助剤と、必要により添加剤とを溶融混練することによって製造することができる。   The melt-kneading composition can be produced by melt-kneading the thermoplastic resin, the defibrating material of the present invention, the defibration aid of the present invention, and optionally an additive.

加熱温度は、使用する熱可塑性樹脂の融点に合わせて調整することができる。加熱温度として、熱可塑性樹脂供給業者が推奨する、最低加工温度±10℃程度が好ましい。加熱温度をこの温度範囲に設定することにより、化学修飾MFCと熱可塑性樹脂とを均一に混合することができる。   The heating temperature can be adjusted according to the melting point of the thermoplastic resin used. As the heating temperature, the minimum processing temperature ±10° C. recommended by the thermoplastic resin supplier is preferable. By setting the heating temperature in this temperature range, the chemically modified MFC and the thermoplastic resin can be uniformly mixed.

溶融混練時間は、製造量を勘案し、装置の性能及び回転速度等の運転条件を混練機メーカーの推奨する範囲内で調整すればよい。加熱時間は短いほうが、溶融混練物の熱及び酸化による劣化を防ぐことができるので好ましい。また、溶融混練時の加熱及び酸化による劣化を防ぐために、酸化防止剤等の添加剤を添加し、窒素雰囲気下で混練を行うことが好ましい。   The melt-kneading time may be adjusted in consideration of the production amount and the operating conditions such as the performance of the device and the rotation speed within the range recommended by the kneader manufacturer. A shorter heating time is preferable because deterioration of the melt-kneaded product due to heat and oxidation can be prevented. Further, in order to prevent deterioration due to heating and oxidation during melt-kneading, it is preferable to add an additive such as an antioxidant and knead in a nitrogen atmosphere.

混練機には、一軸又は多軸混練機が好ましく使用できる。使用する一軸又は多軸混練機の回転数は大きくする方が、化学修飾パルプが溶融混練工程中においてミクロフィブリル化し易くなるので好ましい。   A uniaxial or multiaxial kneader can be preferably used as the kneader. It is preferable to increase the number of rotations of the uniaxial or multiaxial kneading machine used because the chemically modified pulp is easily microfibrillated during the melt kneading step.

この溶融混練工程において、化学修飾パルプは混練中のせん断応力及び解繊助剤の作用によって解繊され、ミクロフィブリル化し、生成した化学修飾クロフィブリル化セルロース系繊維は繊維同士の凝集が抑制されて熱可塑性樹脂中に良好に分散される。   In this melt-kneading step, the chemically modified pulp is defibrated by the action of shearing stress and a defibration aid during kneading, microfibrillated, and the chemically modified fibrillated cellulosic fibers produced are suppressed from agglomerating with each other. It is well dispersed in the thermoplastic resin.

この混練工程において、繊維径が数十μm〜数百μmの化学修飾パルプが混練中に繊維径数十nm〜数μmの化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維に解繊される。   In this kneading step, the chemically modified pulp having a fiber diameter of several tens μm to several hundreds μm is defibrated into the chemically modified microfibrillated cellulosic fibers having a fiber diameter of several tens nm to several μm during the kneading.

本件解繊原料は、熱可塑性樹脂と溶融混練中に溶融混練機のせん断応力及び解繊助剤の作用により解繊しながら熱可塑性樹脂と複合化することができる。このため、溶融混練法によれば、製造工程が簡単であり、製造費用の低コスト化を図ることができる。   The defibrating material of the present case can be compounded with the thermoplastic resin while defibrating by the action of the shear stress of the melt-kneading machine and the defibration aid during the melt-kneading with the thermoplastic resin. Therefore, according to the melt-kneading method, the manufacturing process is simple and the manufacturing cost can be reduced.

なお、化学修飾セルロース系繊維集合体(化学修飾パルプ、又は本件解繊原料ともいう)と熱可塑性樹脂との溶融混練に先立ち、予め、両者を混合しておくことも可能である。例えば、(i)乾燥状態の化学修飾MFC又は化学修飾パルプと、粉状又は粒状の熱可塑性樹脂とを混合し、得られた混合物を混練機に供給することもできる。あるいは、(ii)化学修飾パルプと、粉状又は粒状の熱可塑性樹脂とを、これらが溶解しない分散液にそれぞれ分散してから混合し、乾燥させたものを混練機に供給することもできる。混合の手段として、ベンチロール、バンバリーミキサー、ニーダー、プラネタリーミキサー、ヘンシェル型ミキサー、攪拌羽付き撹拌機、又は、公転若しくは自転方式の攪拌機を使用することが好ましい。化学修飾パルプと、粉状又は粒状の熱可塑性樹脂とを、これらが溶解しない分散液にそれぞれ分散してから混合する場合は、湿式メディア使用型アトライタ又は湿式微粉砕機トリゴナルを使用するが好ましい。その理由は、化学修飾パルプの解繊及び分散、並びに、化学修飾パルプと熱可塑性樹脂との混合を同時に実施することができるからである。   Note that it is also possible to mix both the chemically modified cellulose fiber aggregate (also referred to as the chemically modified pulp or the defibrating raw material of this case) and the thermoplastic resin in advance prior to melt-kneading. For example, (i) the dry chemically modified MFC or chemically modified pulp may be mixed with a powdery or granular thermoplastic resin, and the obtained mixture may be supplied to a kneader. Alternatively, (ii) the chemically modified pulp and the powdery or granular thermoplastic resin may be respectively dispersed in a dispersion liquid in which they are not dissolved, mixed, and dried, and then supplied to the kneader. As a mixing means, it is preferable to use a bench roll, a Banbury mixer, a kneader, a planetary mixer, a Henschel type mixer, a stirrer with stirring blades, or an orbital or autorotating stirrer. When the chemically modified pulp and the powdery or granular thermoplastic resin are respectively dispersed in a dispersion liquid in which these are not dissolved and then mixed, it is preferable to use a wet media type attritor or a wet pulverizer trigonal. The reason is that the defibration and dispersion of the chemically modified pulp and the mixing of the chemically modified pulp and the thermoplastic resin can be performed at the same time.

上記(i)のように、溶融混練の前に、乾燥状態の化学修飾パルプと、粉状又は粒状の熱可塑性樹脂とを予め混合する場合には、この混合時に添加剤を添加することも可能である。   When the dry chemically modified pulp and the powdery or granular thermoplastic resin are mixed in advance before the melt-kneading as in the above (i), an additive can be added during the mixing. Is.

本発明の製造法で製造される溶融混練組成物における化学修飾ミクロフィブリル化セルロース系繊維(化学修飾MFC)の含有割合は、樹脂と化学修飾MFCとの合計質量に対して、通常1〜40質量%程度であり、3〜30質量%であることが好ましい。化学修飾ミクロMFCの含有割合を上記範囲にすることにより、強度特性に優れた溶融混練組成物を得ることができる。   The content ratio of the chemically modified microfibrillated cellulosic fiber (chemically modified MFC) in the melt-kneaded composition produced by the production method of the present invention is usually 1 to 40 mass with respect to the total mass of the resin and the chemically modified MFC. %, and preferably 3 to 30 mass %. By setting the content of the chemically modified micro MFC in the above range, a melt-kneaded composition having excellent strength characteristics can be obtained.

本発明の製造法で製造される溶融混練組成物は、マスターバッチとして使用することもできる。マスターバッチとして使用する場合、化学修飾MFCの含有割合は、熱可塑性樹脂と化学修飾MFCとの合計質量に対して、10〜40質量%程度であることが好ましい。   The melt-kneaded composition produced by the production method of the present invention can also be used as a masterbatch. When used as a masterbatch, the content ratio of the chemically modified MFC is preferably about 10 to 40% by mass based on the total mass of the thermoplastic resin and the chemically modified MFC.

本発明の製造法で製造される組成物は、熱可塑性樹脂と化学修飾MFCとが溶融混練された組成物である。溶融混練法は、樹脂又は樹脂前駆体溶液とセルロース系繊維はその不織布に含浸して複合体を製造する方法よりも生産性が高いので、本発明の製造法によって高い生産性で化学修飾MFCを含有する樹脂組成物を製造することができる。   The composition produced by the production method of the present invention is a composition in which a thermoplastic resin and a chemically modified MFC are melt-kneaded. Since the melt-kneading method has higher productivity than the method of manufacturing the composite by impregnating the nonwoven fabric with the resin or the resin precursor solution and the cellulosic fiber, the chemically modified MFC can be produced with high productivity by the manufacturing method of the present invention. The resin composition containing it can be manufactured.

本発明の溶融混練組成物は、本発明の効果が損なわれない範囲で添加剤を含むことができる。添加剤として、例えば、相溶化剤、界面活性剤、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、タンニン、ゼオライト、セラミックス、金属粉末等の無機化合物、着色剤、可塑剤、顔料、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられる。   The melt-kneaded composition of the present invention can contain additives within a range that does not impair the effects of the present invention. As additives, for example, compatibilizers, surfactants, starches, polysaccharides such as alginic acid, natural proteins such as gelatin, glue, casein, etc., inorganic compounds such as tannin, zeolite, ceramics, metal powders, colorants, plasticizers. Agents, pigments, antistatic agents, ultraviolet absorbers, antioxidants and the like.

6.成形体
本発明の製造方法で製造した溶融混練組成物を用いて、本発明の成形体を製造することができる。成形体を製造する際には、溶融混練組成物を、例えば、ペレット状、粉末状、シート状、板状、フィルム状等の各種形状に加工したものを成形材料として使用することができる。
6. Molded Product A molded product of the present invention can be manufactured using the melt-kneaded composition manufactured by the manufacturing method of the present invention. When producing a molded product, the melt-kneaded composition may be processed into various shapes such as pellets, powders, sheets, plates and films, and used as a molding material.

成形方法としては、射出成形、金型成形、押出成形等が挙げられる。成形体の形状としては、シート状、板状、フィルム状、立体構造等が挙げられる。用途に合わせて各種形状の成形体を、上記成型方法により製造することができる。   Examples of the molding method include injection molding, mold molding, extrusion molding and the like. Examples of the shape of the molded body include a sheet shape, a plate shape, a film shape, and a three-dimensional structure. Molded articles having various shapes can be manufactured according to the above-mentioned molding methods.

本発明の製造方法で製造した溶融混練組成物を用いることにより、強度特性等に優れる成形体を得ることができる。   By using the melt-kneaded composition produced by the production method of the present invention, a molded article having excellent strength properties and the like can be obtained.

本発明の製造方法で製造した溶融混練組成物から製造される成形体は、機械強度(引張り強度等)が要求される分野に使用することができる。   The molded article produced from the melt-kneaded composition produced by the production method of the present invention can be used in fields requiring mechanical strength (tensile strength, etc.).

具体的には、例えば、自動車、電車、船舶、飛行機等の輸送機器の内装材、外装材、構造材等;パソコン、テレビ、電話、時計等の電化製品等の筺体、構造材、内部部品等;携帯電話等の移動通信機器等の筺体、構造材、内部部品等;携帯音楽再生機器、映像再生機器、印刷機器、複写機器、スポーツ用品等の筺体、構造材、内部部品等;建築材;文具等の事務機器等、容器、コンテナー等として有効に使用することができる。   Specifically, for example, interior materials, exterior materials, structural materials, etc. of transportation equipment such as automobiles, trains, ships, airplanes; housings, structural materials, internal parts, etc. of electric appliances such as personal computers, televisions, telephones, watches, etc. Housings, structural materials, internal parts, etc. for mobile communication devices such as mobile phones; Housings, structural materials, internal parts, etc. for portable music playback equipment, video playback equipment, printing equipment, copying equipment, sports equipment; building materials; It can be effectively used as office equipment such as stationery, containers, and containers.

以下、実施例、比較例及び試験例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Comparative Examples and Test Examples. The invention is not limited to these examples.

なお、実施例、比較例、及び試験例において使用される略称の意味は、以下の通りである。
Ac:アセチル基
NBKP:針葉樹漂白クラフトパルプ
NUKP:針葉樹未漂白クラフトパルプ
TUKP:トドマツ由来の未漂白クラフトパルプ
AcNBKP:NBKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換されたNBKP
AcNUKP:NUKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換されたNUKP
AcTUKP:TUKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換されたTUKP
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド
NMP:N−メチルピロリドン
AcMFNBKP:NBKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換され、かつ、ミクロフィブリル化された繊維
AcMFNUKP:NUKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換され、かつ、ミクロフィブリル化された繊維
AcMFTUKP:TUKP中の一部の水酸基の水素原子がアセチル基で置換され、かつ、ミクロフィブリル化された繊維
AO:酸化防止剤
The abbreviations used in the examples, comparative examples, and test examples have the following meanings.
Ac: Acetyl group NBKP: Softwood bleached kraft pulp NUKP: Softwood unbleached kraft pulp TUKP: Unbleached kraft pulp derived from Todomatsu AcNBKP: NBKP in which some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups in NBKP are replaced with acetyl groups
AcNUKP: NUKP in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups in NUKP are substituted with acetyl groups
AcTUKP: TUKP in which hydrogen atoms of some hydroxyl groups in TUKP are substituted with acetyl groups
DMF:N,N-Dimethylformamide NMP:N-Methylpyrrolidone AcMFNBKP:NBKP: Some hydrogen atoms of the hydroxyl groups are replaced with acetyl groups, and microfibrillated fibers AcMFNUUKP:Part of the hydroxyl groups in NUKP Of the microfibrillated fiber in which the hydrogen atoms of the above have been replaced with acetyl groups, and some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups in TUKP have been replaced with acetyl groups, and the microfibrillated fibers AO: antioxidant

また、実施例、比較例、図、及び表において使用する以下の用語は、次の意味を有する。
・パス:二軸混練機に被混練物(試験材料)を供給し、混練機にかける回数を「パス」と呼ぶ。したがって、例えば、「1パス」は1回混練機にかけたことを意味し、「1パス目」は、最初に(1回目として)試験材料を混練にかけたことを意味し、「2パス目」は、1回混練機にかけた材料を次いで、2回目として混練機にかけたことを意味する。
・押出:混練機(押し出し機ともいう)に被処理物(試験材料)を供給し、混練処理を行うことを意味する。
・冷間:0〜約30℃の温度で処理することを意味する。
Further, the following terms used in Examples, Comparative Examples, Figures, and Tables have the following meanings.
-Pass: The number of times that the material to be kneaded (test material) is supplied to the biaxial kneader and is applied to the kneader is called "pass". Thus, for example, "1 pass" means that the kneader was run once, "1st pass" means that the test material was kneaded first (as the 1st time), and "2nd pass". Means that the material that has been kneaded once is then kneaded a second time.
-Extrusion: It means that an object to be treated (test material) is supplied to a kneader (also referred to as an extruder) and kneading is performed.
-Cold: Means processing at a temperature of 0 to about 30°C.

(A)使用原材料
以下の実施例及び比較例において、原材料として以下のものを使用した。
(1)樹脂
・ポリプロピレン(以下、「PP」という):日本ポリプロ製、ノバテックMA04A、MI=40、ペレット
・ポリプロピレン粉(以下、「PP粉」という):日本ポリプロ製、ノバテックMA04A、MI=40、粉状
・ポリ乳酸粉砕物(以下、「PLA粉」という):ネイチャーワークス、ingeo i3251D:MI=80、粉砕物
・ポリアミド6粉砕物(以下、「PA6粉」という):ユニチカ製、A1020 LP、モル質量12000g/mol、粉砕物
・ポリアミド6ペレット(以下、「PA6ペレット」という):ユニチカ製、A1020BRL
・ポリアセタール粉(以下、「POM粉」という):三菱エンジアニリングプラスチックス製、ユピタールF30、MI=27
・高密度ポリエチレンペレット(以下、「HDPEペレット」という):旭化成製、サンテック J320、MI=12
なお、本明細書において、高密度ポリエチレン(HDPE)を単にPEと記載することもある。
(2)相溶化剤
・マレイン酸変性ポリプロピレン(以下、「MAPP」という):東洋紡製、トーヨータックH1000P、MI=110、粉状
(3)解繊副剤
・クレイ:白石カルシウム製、ORBEN-M、ポリアミド用有機化処理済
・汎用タルク:日本タルク製、ミクロエースMSZ-C、平均粒径12.8μm、アミノ系表面処理済
(4)添加物
・酸化防止剤(以下「AO」という):BASF製、イルガノックス1010、フェノール系酸化防止剤
(A) Raw materials used In the following examples and comparative examples, the following raw materials were used.
(1) Resin/Polypropylene (hereinafter referred to as “PP”): Made by Japan Polypro, Novatec MA04A, MI=40, Pellet/Polypropylene powder (hereinafter referred to as “PP powder”): Made by Japan Polypro, Novatec MA04A, MI=40 , Powdery/polylactic acid pulverized product (hereinafter referred to as "PLA powder"): Nature Works, ingeo i3251D: MI=80, pulverized product/polyamide 6 pulverized product (hereinafter referred to as "PA6 powder"): Unitika, A1020 LP , Molar mass 12000g/mol, crushed product, polyamide 6 pellets (hereinafter referred to as "PA6 pellets"): Unitika, A1020BRL
・Polyacetal powder (hereinafter referred to as “POM powder”): Mitsubishi Engineering Rings, Iupital F30, MI=27
・High-density polyethylene pellets (hereinafter referred to as “HDPE pellets”): Asahi Kasei, Suntech J320, MI=12
In the present specification, high density polyethylene (HDPE) may be simply referred to as PE.
(2) Compatibilizer/maleic acid-modified polypropylene (hereinafter referred to as "MAPP"): Toyobo, Toyo Tuck H1000P, MI=110, powder
(3) Disentanglement auxiliary agent/clay: Shiraishi calcium, ORBEN-M, organically treated for polyamide, general-purpose talc: Nippon Talc, Microace MSZ-C, average particle size 12.8 μm, amino-based surface treated
(4) Additives/antioxidants (hereinafter referred to as "AO"): BASF, Irganox 1010, phenolic antioxidants

(B)使用機器
・二軸混練機:テクノベル製、スクリュ径φ15mm、L/D(スクリュ長さ(L)とスクリュ径(D)との比)45
・射出成形機:日精樹脂工業製、NPX 7型、型締め力7トン
(B) Equipment used : Biaxial kneader: Technobel, screw diameter φ15 mm, L/D (ratio of screw length (L) and screw diameter (D)) 45
・Injection molding machine: NPS 7 type, mold clamping force 7 tons

(C)試験方法及び使用機器
(1)セルロース系繊維(以下、単に「繊維」と記載する。)の顕微鏡観察
繊維の状態、又は組成物中の繊維の解繊若しくは分散状態を、以下の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡で観察した。
(C) Test method and equipment used
(1) Microscopic observation of cellulosic fibers (hereinafter, simply referred to as “fibers”) The state of fibers, or the defibration or dispersion state of fibers in the composition was observed with the following polarization microscope and electron microscope.

(1-1) 走査型電子顕微鏡による、繊維含有組成物中の繊維の解繊状態の観察
(a)観察用試料の作成
a-1) 繊維含有組成物(繊維、PP、MAPP及びPLA含有組成物)の試料
キシレンとテトラクロロエタンとを1/1の比率で混合した混合溶媒を用い、繊維含有組成物から樹脂成分(PP、MAPP及びPLA)を抽出して除去し、試料を作成した。具体的には、繊維含有組成物(PP/MAPP/PLA/AO/セルロース複合体)を上記混合溶媒に投入して140℃で2時間程度加熱し、樹脂成分を抽出して除去し、繊維を主成分とする抽出残渣を得た。これをエタノールで洗浄し、得られた繊維を銅板上に置き、乾燥した後、スパッタリング装置(JEOL SEC-3000FC オートファインコーター)を用いてプラチナコートし、これを観察用試料とした。
(1-1) Observation of the defibrated state of the fibers in the fiber-containing composition by a scanning electron microscope
(a) Preparation of observation sample
a-1) Sample of fiber-containing composition (fiber, PP, MAPP, and PLA-containing composition) Using a mixed solvent in which xylene and tetrachloroethane were mixed at a ratio of 1/1, the fiber-containing composition was used to remove the resin component (PP , MAPP and PLA) were extracted and removed to prepare a sample. Specifically, the fiber-containing composition (PP/MAPP/PLA/AO/cellulose composite) is put into the above mixed solvent and heated at 140° C. for about 2 hours to extract and remove the resin component to remove the fiber. An extraction residue containing the main component was obtained. This was washed with ethanol, the obtained fiber was placed on a copper plate, dried, and then platinum-coated using a sputtering device (JEOL SEC-3000FC Auto Fine Coater), which was used as an observation sample.

a-2) 繊維含有組成物(繊維、PP、MAPP及びPA6含有組成物)の試料
N-メチルピロリドン(NMP)とキシレンとを順次用いて、繊維含有組成物から樹脂成分(PP、MAPP及びPA6)を抽出して除去し、試料を作成した。具体的には、まず、繊維、PP、MAPP、PA6及びAOを含むセルロース複合体をNMPに投入して190℃で2時間程度加熱し、PA6を抽出して除去した。次に、PA6が除去された組成物をキシレンに投入し、140℃で2時間程度加熱し、PPを抽出して除去し、繊維を主成分とする抽出残渣を得た。これをエタノールで洗浄し、得られた繊維を上記と同様にしてプラチナコートし、これを観察用試料とした。
a-2) Sample of fiber-containing composition (fiber, PP, MAPP and PA6-containing composition)
A resin component (PP, MAPP and PA6) was extracted and removed from the fiber-containing composition by sequentially using N-methylpyrrolidone (NMP) and xylene to prepare a sample. Specifically, first, a cellulose composite containing fibers, PP, MAPP, PA6 and AO was put into NMP and heated at 190° C. for about 2 hours to extract and remove PA6. Next, the composition from which PA6 was removed was added to xylene, heated at 140° C. for about 2 hours, and PP was extracted and removed to obtain an extraction residue containing fiber as a main component. This was washed with ethanol, the obtained fiber was platinum-coated in the same manner as above, and this was used as an observation sample.

繊維含有組成物(繊維及びPA6含有組成物、又は、繊維及びPOM含有組成物)については、上記a-2)と同様の操作で処理し、観察用試料を作成した。
繊維含有組成物(繊維、PE、MAPP及びPLA含有組成物)については、上記a-1)と同様の操作で処理し、観察用試料を作成した。
The fiber-containing composition (fiber- and PA6-containing composition, or fiber- and POM-containing composition) was treated in the same manner as in the above a-2) to prepare an observation sample.
The fiber-containing composition (fiber, PE, MAPP and PLA-containing composition) was treated in the same manner as in the above a-1) to prepare an observation sample.

(b)観察機器及び観察方法:得られた試料について、電界放射型走査型電子顕微鏡(JSM-7800F:日本電子)を用いて、二次電子像観察を行った。   (b) Observation equipment and observation method: Secondary electron image observation was performed on the obtained sample using a field emission scanning electron microscope (JSM-7800F: JEOL Ltd.).

(1-2)偏光顕微鏡による、繊維含有組成物中の繊維の解繊状態及び分散状態の観察
(a) 観察用試料の作成
(i) 繊維含有組成物より約2mm角の試験片を切り出した。
(ii)スライドグラス上に試験片をのせ、その上にカバーグラスを載せた。
(iii)220〜250℃に加熱したプレス機で加圧し、試験片を薄片化した。
(iv)薄片化したサンプルを氷水につけて急冷し、観察用試料を得た。
(1-2) Observation of the disentangled state and dispersed state of the fibers in the fiber-containing composition by a polarization microscope
(a) Preparation of observation sample
(i) About 2 mm square test pieces were cut out from the fiber-containing composition.
(ii) A test piece was placed on a slide glass and a cover glass was placed on it.
(iii) The test piece was thinned by pressing with a press machine heated to 220 to 250°C.
(iv) The sliced sample was immersed in ice water and rapidly cooled to obtain an observation sample.

(b)観察
得られた観察用試料について、観察装置(システム偏光顕微鏡 OLYMPUS BX51)で、クロスニコル、温度23℃、相対湿度50%で観察した。
(b) Observation The obtained observation sample was observed with an observation device (system polarization microscope OLYMPUS BX51) at a crossed Nicol temperature of 23° C. and relative humidity of 50%.

(2)強度試験(3点曲げ試験)
・試験片(成形体)の製造方法
射出成形機(日精樹脂工業製、NPX 7型、型締め力7トン)を用いて短冊形試験片(10×80×4mm)を作製した。射出成型機のシリンダー温度を、170℃(供給部)〜190℃(計量部)として樹脂組成物を融解し、温度35℃の金型に射出して成形体を調製した。得られた試験片を温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下に2日間静置したのちに試験した。
(2) Strength test (3-point bending test)
-Method for manufacturing test piece (molded body) A strip-shaped test piece (10 x 80 x 4 mm) was produced using an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Co., Ltd., NPX 7 type, clamping force 7 tons). The cylinder temperature of the injection molding machine was set to 170° C. (supply unit) to 190° C. (measurement unit) to melt the resin composition and inject it into a mold at a temperature of 35° C. to prepare a molded body. The obtained test piece was allowed to stand for 2 days in an atmosphere having a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50%, and then tested.

・試験方法
試験片について、万能試験機(島津製作所製AG5000E型)を用いて強度試験を行った。試験条件は支点間距離64mm、試験速度10mm/minとして試験した。
-Test method A strength test was performed on the test piece using a universal tester (AG5000E manufactured by Shimadzu Corporation). The test conditions were a distance between fulcrums of 64 mm and a test speed of 10 mm/min.

<製造例1>AcNUKPの製造(ロット番号(1)EY262)DS=0.89
・使用パルプ:針葉樹未漂白クラフトパルプ(NUKP)
日本製紙(株)製のNUKPをリファイナー処理してその濾水度(CSF)を105mlとした。このリファイナー済NUKPを抄紙してシート状NUKP(厚さ約0.2mm)を調製した。NUKPの成分(質量%):セルロース(78.3%)、ヘミセルロース(11.3%)、リグニン(10.4%)。
・AcNUKPの製造方法:上記NUKP(固形分として1620g、含水率15.07質量%)に酢酸カリウム15.3g及び無水酢酸2846mlを加え、100℃で6時間反応させた。反応混合物を50℃まで冷却し、デカンテーションにより液体を取り除いた後、減圧下、60℃で無水酢酸及び酢酸を留去した。50℃で26時間減圧乾燥して乾燥重量1990gのAcNUKPを得た。このAcNUKPのDSは、0.89であった。
<Production Example 1> Production of AcNUKP (lot number (1)EY262) DS=0.89
-Used pulp: Unbleached softwood kraft pulp (NUKP)
NUKP manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. was treated with a refiner to have a freeness (CSF) of 105 ml. This refined NUKP was paper-made to prepare a sheet-like NUKP (thickness: about 0.2 mm). Components of NUKP (% by mass): cellulose (78.3%), hemicellulose (11.3%), lignin (10.4%).
-Method for producing AcNUKP: 15.3 g of potassium acetate and 2846 ml of acetic anhydride were added to the above NUKP (1620 g as solid content, water content 15.07% by mass) and reacted at 100°C for 6 hours. The reaction mixture was cooled to 50° C., the liquid was removed by decantation, and acetic anhydride and acetic acid were distilled off at 60° C. under reduced pressure. It was dried under reduced pressure at 50°C for 26 hours to obtain AcNUKP having a dry weight of 1990 g. The DS of this AcNUKP was 0.89.

得られたAcNUKPの電子顕微鏡観察像を図1に示す。   An electron microscopic observation image of the obtained AcNUKP is shown in FIG.

これを7cm×7cmのシートに裁断した後、ヘンシェルミキサーで粉砕し、以下の実施例及び比較例の複合体の製造に供した。   After cutting this into a sheet of 7 cm×7 cm, it was pulverized with a Henschel mixer and used for the production of the composites of the following Examples and Comparative Examples.

<製造例2>AcTUKPの製造(ロット番号(16)NT-353)
・使用パルプ:トドマツ由来未漂白クラフトパルプ(TUKP)
日本製紙(株)製TUKPをリファイナー処理し、濾水度(CSF)が255mlのTUKPとし、これを抄紙して厚さ約0.2mmのシート状TUKPを得た。TUKP成分(質量%):セルロース(84.3%)、ヘミセルロース(13.7%)、リグニン(2%)。固形分含有量74質量%。
・AcTUKPの製造方法:上記シート状TUKP(固形分含有量2400g)に無水酢酸5600gを加え、120℃で5時間反応させた。反応混合物を50℃まで冷却し、デカンテーションにより液体を取り除いた後、減圧下60℃に加熱して無水酢酸及び酢酸を留去した。乾燥して乾燥重量で2200gのシート状AcTUKPを得た。このAcTUKPのDSは、0.59であった。このAcTUKPを、後述する解繊試験に使用した。
<Production Example 2> Production of AcTUKP (Lot number (16)NT-353)
・Pulp used: Unbleached kraft pulp derived from Todomatsu (TUKP)
TUKP manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. was subjected to a refiner treatment to give TUKP having a freeness (CSF) of 255 ml, and this was paper-made to obtain a sheet-like TUKP having a thickness of about 0.2 mm. TUKP component (mass %): cellulose (84.3%), hemicellulose (13.7%), lignin (2%). Solid content 74 mass %.
-Method for producing AcTUKP: 5600 g of acetic anhydride was added to the above-mentioned sheet-like TUKP (solid content 2400 g), and the mixture was reacted at 120°C for 5 hours. The reaction mixture was cooled to 50° C., the liquid was removed by decantation, and the mixture was heated to 60° C. under reduced pressure to distill off acetic anhydride and acetic acid. After drying, a sheet-like AcTUKP having a dry weight of 2200 g was obtained. The DS of this AcTUKP was 0.59. This AcTUKP was used for the defibration test described below.

以下、上記と同様にして、下表に示すアセチル化パルプを製造した。   Hereinafter, acetylated pulps shown in the following table were produced in the same manner as above.

Figure 2019163873
注1:化学修飾パルプを構成するそれぞれの官能基の質量比を、各官能基の質量部で示したものである。Acはアセチル基の質量部、Ligはリグニン残基の質量部を示す。「Cell+Hem」は、化学修飾パルプを構成するセルロースのグルカン残基の質量部とヘミセルロースを構成する糖類(マンナン、キシラン等)の残基の質量部との合計質量部を示す。
Figure 2019163873
Note 1: The mass ratio of each functional group constituting the chemically modified pulp is shown by the mass part of each functional group. Ac represents the mass part of the acetyl group, and Lig represents the mass part of the lignin residue. “Cell+Hem” represents the total mass part of the mass parts of the glucan residues of the cellulose that constitutes the chemically modified pulp and the mass parts of the residues of the saccharides (mannan, xylan, etc.) that constitute the hemicellulose.

(実施例1)試験番号PP754
実施例1の製造方法を説明する模式図を図2に示す。なお、図2において、ラクタムはεカプロラクタムを示している。
(Example 1) Test number PP754
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of Example 1. In addition, in FIG. 2, lactam indicates ε-caprolactam.

まず、AcNUKP(ロット番号(3)T008)、εカプロラクタム(解繊助剤)及び水の混合物を二軸混練機で混練し、AcNUKPの解繊処理を行い、次いで(2パス目で)加熱下に水を排出した。次に、(3パス目で)PLA粉末を加えて溶融混練し、同時に残存する水と共にεカプロラクタムを排出した。その後、得られた混練物にPP及びMAPPを加えて溶融混練して、ミクロフィブリル化AcNUKP、PLA及びPPを含有する組成物を得るとともに、この組成物中に残存するεカプロラクタムを排出した。   First, a mixture of AcNUKP (Lot No. (3)T008), ε-caprolactam (defibration aid) and water is kneaded in a twin-screw kneader to perform AcNUKP defibration treatment, and then (in the second pass) under heating. The water was discharged to. Next, (in the third pass) PLA powder was added and melt-kneaded, and simultaneously ε-caprolactam was discharged together with the remaining water. Then, PP and MAPP were added to the obtained kneaded product and melt-kneaded to obtain a composition containing microfibrillated AcNUKP, PLA and PP, and ε-caprolactam remaining in the composition was discharged.

以下、図2に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:冷間押出)
組成比が、AcNUKP(ロット番号(3)T008)/εカプロラクタム/水/AO=(2.27+10)/30/40/1の混合物を、シリンダーを水冷した二軸混練機を用いて冷間押出を行った。
Hereinafter, each step shown in FIG. 2 will be described in detail.
(First pass: cold extrusion)
Cold extruding a mixture with a composition ratio of AcNUKP (Lot No. (3)T008)/ε-caprolactam/water/AO=(2.27+10)/30/40/1 using a twin-screw kneader with a water-cooled cylinder. I went.

なお、二軸混練機にかけた上記混合物の組成比の表記(AcNUKP/εカプロラクタム/水/AO=(2.27+10)/30/40/1)における数値は、以下の意味を有する。
(2.27+10):混合物の全質量中に占めるAcNUKPの質量割合を表記したものである。
ここで、上記(2.27+10)における2.27は、混合物の全質量中に占めるAcNUKPのアセチル基(Ac)の質量割合(これはAcNUKPのDS値から算出される)を意味する。また、上記(2.27+10)における10は、混合物の全質量中の繊維成分(すなわち、セルロース+ヘミセルロース)の質量割合を意味する。したがって、2.27+10=12.27が、混合物の全質量中に占めるAcNUKPの質量割合である。
30:混合物の全質量中のεカプロラクタムの質量割合
40:混合物の全質量中の水の質量割合
1:混合物の全質量中のAOの質量割合
In addition, the numerical value in the notation (AcNUKP/ε caprolactam/water/AO=(2.27+10)/30/40/1) of the composition ratio of the above mixture subjected to the biaxial kneader has the following meanings.
(2.27+10): It represents the mass ratio of AcNUKP in the total mass of the mixture.
Here, 2.27 in the above (2.27+10) means the mass ratio of the acetyl group (Ac) of AcNUKP in the total mass of the mixture (this is calculated from the DS value of AcNUKP). Further, 10 in the above (2.27+10) means the mass ratio of the fiber component (that is, cellulose+hemicellulose) in the total mass of the mixture. Therefore, 2.27+10=12.27 is the mass ratio of AcNUKP in the total mass of the mixture.
30: Mass ratio of ε-caprolactam in the total mass of the mixture
40: Mass ratio of water in the total mass of the mixture 1: Mass ratio of AO in the total mass of the mixture

特に断りがない限り、混合物及び混練物の組成比の記載はこの表記方法に従うものとする。   Unless otherwise specified, the description of the composition ratio of the mixture and the kneaded product follows this notation.

上記の、混合物中の各成分比率の数値の記載方法は、樹脂組成物中の各成分の比率の表記に適用される。   The above description method of the numerical value of each component ratio in the mixture is applied to the notation of the ratio of each component in the resin composition.

但し、本明細書の強度試験結果を示す表中に記載された成形体(試験片)の含有成分(組成比)については、酸化防止剤を除いた成形体の全質量に対する各成分の組成比(質量比)を示すものである。   However, regarding the components (composition ratio) of the molded body (test piece) described in the table showing the strength test results in the present specification, the composition ratio of each component to the total mass of the molded body excluding the antioxidant is (Mass ratio).

そして、含有する化学修飾された繊維の表示はその略称で記載(例えば、アセチル化された針葉樹未漂白クラフトパルプはその略称AcNUKPで記載)されているが、その含有質量は未修飾繊維に換算して(すなわちAcNUKPの含有質量はNUKPに換算して)示している。   And the indication of the chemically modified fiber contained is described by its abbreviation (for example, acetylated softwood unbleached kraft pulp is described by its abbreviation AcNUKP), but the content mass is converted to unmodified fiber. (That is, the content mass of AcNUKP is converted to NUKP).

(2パス目:脱水押出)
押出機シリンダーを70℃(供給部、本明細書では「上流部」ということもある)〜130℃(計量部、本明細書では「下流部」ということもある)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に、1パスした混合物を通すことにより脱水押出を行った。2パス目押出後の混合物の組成は、AcNUKP/(εカプロラクタム+水)/AO=(2.27+10)/33.52/1(合計全質量部:46.79)であった。
(2nd pass: dehydration extrusion)
The extruder cylinder was inclinedly heated to 70° C. (feeding part, sometimes referred to as “upstream part” in this specification) to 130° C. (metering part, sometimes referred to as “downstream part” in this specification), and vented. Dehydration extrusion was carried out by passing the mixture passed through 1 through the provided twin-screw kneader. The composition of the mixture after the second pass extrusion was AcNUKP/(ε caprolactam+water)/AO=(2.27+10)/33.52/1 (total total mass part: 46.79).

(3パス目:PLAとの溶融混練)
2パスした混合物にPLA粉を添加し、PLA/2パス混合物=20/46.79混合物を調製し、PLAが融解するシリンダー温度(160℃)にて二軸混練機によるPLAとの溶融混練を行った。押出後の組成は、PLA/AcNUKP/(εカプロラクタム+水)/AO=20/(2.27+10)/14.32/1(合計全質量部:47.59)であった。
(3rd pass: melt kneading with PLA)
PLA powder was added to the mixture passed through 2 passes to prepare a PLA/2 pass mixture = 20/46.79 mixture, which was melt-kneaded with PLA using a twin-screw kneader at a cylinder temperature (160°C) at which PLA melts. .. The composition after extrusion was PLA/AcNUKP/(ε caprolactam+water)/AO=20/(2.27+10)/14.32/1 (total total mass part: 47.59).

(4パス目:PP及びMAPPによる希釈押出)
3パスした混合物にPP及びMAPPを添加し、組成比がPP/MAPP/3パス混合物=57.73/10/47.59の混合物を調製して、全ての混合樹脂が溶融するシリンダー温度(180-190℃)にて二軸混練機による溶融混練を行った。そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた組成物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=57.73/10/20/(2.27+10)/1であった。
(4th pass: Dilution extrusion with PP and MAPP)
Cylinder temperature (180-190℃) where all mixed resins melt by preparing PP/MAPP/3 pass mixture = 57.73/10/47.59 composition ratio by adding PP and MAPP to the mixture which passed 3 passes. Melt kneading was carried out using a biaxial kneader. Then, in order to remove the remaining water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=57.73/10/20/(2.27+10)/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図3に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

図3の偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は25μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜2μm程度であった。そして、解繊した繊維数が増加していることが観測された。   According to the polarization microscope observation image of FIG. 3, the fiber diameter of the thick fiber was about 25 μm, and according to the electron microscope observation image, the fiber diameter of the thin fiber was about several tens nm to 2 μm. And it was observed that the number of disentangled fibers increased.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表2に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 2.

なお、本明細書において、強度試験の結果を示す表に記載された試験片(成形体)の含有成分の組成比は、酸化防止剤を除いた成形体の全質量に対する各成分の組成比(質量比)を示すものである。   In the present specification, the composition ratio of the components contained in the test piece (molded product) described in the table showing the results of the strength test is the composition ratio of each component to the total mass of the molded product excluding the antioxidant ( Mass ratio).

そして、含有する化学修飾された繊維の表示は、その略称で記載(例えば、アセチル化された針葉樹未漂白クラフトパルプはその略称AcNUKPで記載)されているが、その含有質量は未修飾繊維に換算して(すなわち、AcNUKPの含有質量はNUKPに換算して)示している。   And, the indication of the chemically modified fiber contained is described by its abbreviation (for example, acetylated softwood unbleached kraft pulp is described by its abbreviation AcNUKP), but the content mass is converted to unmodified fiber. (That is, the content mass of AcNUKP is converted to NUKP).

(実施例2)試験番号PP717
実施例2の製造方法を説明する模式図を図4に示す。
(Example 2) Test number PP717
A schematic diagram for explaining the manufacturing method of the second embodiment is shown in FIG.

実施例2の方法は、3パス目でPPとMAPPとを加える代わりに、PP、MAPP及びクレイ(解繊副剤)の3成分を一度に加える以外は、実施例1と同様の方法である。   The method of Example 2 is the same as that of Example 1 except that three components of PP, MAPP and clay (defibration auxiliary agent) are added at once instead of adding PP and MAPP in the third pass. ..

以下、図4に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:冷間押出)
組成比がAcNUKP(ロット番号(4)T001)/εカプロラクタム/水/AO=(3.96+10)/30/40/1の混合物を、シリンダーを水冷した二軸混練機を用いて冷間押出を行った。
Hereinafter, each step shown in FIG. 4 will be described in detail.
(First pass: cold extrusion)
A mixture with a composition ratio of AcNUKP (lot number (4)T001)/ε-caprolactam/water/AO=(3.96+10)/30/40/1 was cold extruded using a twin-screw kneader with water cooled cylinder. went.

(2パス目:脱水押出)
押出機シリンダーを70℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に、1パスした混合物を通すことにより脱水押出を行った。2パス目押出後の混合物の組成比は、AcNUKP/(εカプロラクタム+水)/AO=(3.96+10)/32.93/1(合計全質量部:47.89)であった。
(2nd pass: dehydration extrusion)
The extruder cylinder was inclinedly heated to 70° C. (upstream part) to 130° C. (downstream part), and one-pass mixture was passed through a twin-screw kneader equipped with a vent to perform dehydration extrusion. The composition ratio of the mixture after the second pass extrusion was AcNUKP/(ε caprolactam+water)/AO=(3.96+10)/32.93/1 (total total mass part: 47.89).

(3パス目:PLAとの溶融混練)
2パスした混合物にPLA粉を添加し、組成比がPLA/2パス混合物=20/47.89の混合物を調製し、PLAが融解するシリンダー温度(150-160℃)にて二軸混練機による溶融混練を行った。押出後の組成物の組成比は、PLA/AcNUKP/(εカプロラクタム+水)/AO=20/(3.96+10)/7.02/1(合計全質量部:41.98)であった。
(3rd pass: melt kneading with PLA)
PLA powder is added to the mixture that has passed 2 passes to prepare a mixture with a composition ratio of PLA/2 pass mixture = 20/47.89, and melt-kneading with a twin-screw kneader at the cylinder temperature (150-160°C) at which PLA melts. I went. The composition ratio of the composition after extrusion was PLA/AcNUKP/(ε caprolactam+water)/AO=20/(3.96+10)/7.02/1 (total total mass part: 41.98).

(4パス目:PP/クレイ及びMAPPによる希釈押出)
組成比がPP/クレイ=51.04/5(組成物合計質量部:56.04)の混合物を二軸混練(シリンダー温度170℃)であらかじめ混練しておいて、PP/クレイ混合物と、MAPP及び上記の3パスした混合物とを、(PP/クレイ混合物)/MAPP/(3パス混合物)=56.04/10/41.98の組成比にて、二軸混練機(シリンダー温度180-190℃)で溶融混練した。そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた組成物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/クレイ/AO=51.04/10/20/(3.96+10)/5/1であった。
(4th pass: diluted extrusion with PP/clay and MAPP)
A mixture having a composition ratio of PP/clay=51.04/5 (total composition mass part: 56.04) was pre-kneaded by biaxial kneading (cylinder temperature 170° C.), and the PP/clay mixture, MAPP and the above 3 were mixed. The passed mixture was melt-kneaded with a biaxial kneader (cylinder temperature 180-190°C) at a composition ratio of (PP/clay mixture)/MAPP/(3-pass mixture) = 56.04/10/41.98. Then, in order to remove the remaining water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/clay/AO=51.04/10/20/(3.96+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図5に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

図5の偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は5〜20μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は100〜500nm程度であった。   According to the polarization microscope observation image of FIG. 5, the fiber diameter of the thick fiber was about 5 to 20 μm, and according to the electron microscope observation image, the fiber diameter of the thin fiber was about 100 to 500 nm.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表2に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 2.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例1) PP成形体(非繊維強化PP)
市販ペレット状PPを、射出成形機(日精樹脂工業製、NPX7型、型締め力7トン)によりシリンダー温度190℃にて成形体(幅10mm×長さ80mm×厚み4mm)に加工した。
(Comparative Example 1) PP molded body (non-fiber reinforced PP)
Commercially available pelletized PP was processed into a molded body (width 10 mm x length 80 mm x thickness 4 mm) at a cylinder temperature of 190°C by an injection molding machine (NPX7 type, NPX7 type, clamping force 7 tons).

(比較例2) 試験番号PP618(PPとPLAとの混合成形体、繊維非強化)
PP粉、PLA粉、MAPP及びAOを、PP/PLA粉/MAPP/AO=70/20/10/1の組成比にて混合し、二軸混練機(φ15mm、L/D45:テクノベル製)を用いて、混練シリンダー設定温度を170℃として溶融混練した。得られた組成物を前記と同様の方法で射出成形体に加工した。
(Comparative Example 2) Test number PP618 (mixed molded product of PP and PLA, non-fiber reinforced)
PP powder, PLA powder, MAPP and AO are mixed at a composition ratio of PP/PLA powder/MAPP/AO=70/20/10/1, and a twin-screw kneader (φ15 mm, L/D45: Technovel) is used. The melt-kneading was carried out by setting the kneading cylinder set temperature to 170°C. The obtained composition was processed into an injection-molded article by the same method as described above.

(比較例3)試験番号PP612(一括混練組成物)
イソプロピルアルコール(IPA)中でAcNUKP(ロット番号(1)EY262)をスラリー化し、そこにPLA粉及びMAPPを添加した。その後、撹拌し、ろ過することにより、ろ過ケーキを得た。これを撹拌乾燥機(TX5:井上製作所製、内容量5L)にAOとともに投入し、撹拌乾燥した。得られた混合物の組成比は、PLA粉/MAPP/AcNUKP/AO=20/10/(3.5+10)/1であった。この混合物を「粉MB1」と呼ぶ。粉MB1とPPとを、PP/粉MB1=56.5/44.5の比率で混合し、二軸混練機を用いて、シリンダー設定温度を170℃として溶融混練した。得られた溶融混練物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=56.5/10/20/(3.5+10)/1であった。
(Comparative Example 3) Test number PP612 (collective kneading composition)
AcNUKP (lot number (1)EY262) was slurried in isopropyl alcohol (IPA) and PLA powder and MAPP were added thereto. Then, it stirred and filtered and the filter cake was obtained. This was put into a stir drier (TX5: manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd., content 5 L) together with AO, and stirred and dried. The composition ratio of the obtained mixture was PLA powder/MAPP/AcNUKP/AO=20/10/(3.5+10)/1. This mixture is called "powder MB1". Powder MB1 and PP were mixed at a ratio of PP/powder MB1=56.5/44.5 and melt-kneaded using a twin-screw kneader at a cylinder set temperature of 170°C. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=56.5/10/20/(3.5+10)/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図6に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

この混練物を、前記と同様にして射出成形体に加工した。   This kneaded product was processed into an injection-molded body in the same manner as described above.

なお、このように全ての原料を、一括混合し二軸混練機に投入して混練する手法を、本明細書では、一括混練と呼び、得られた組成物を一括混練組成物と称する。   In this specification, a method in which all the raw materials are collectively mixed, charged into a twin-screw kneader and kneaded is referred to as collective kneading, and the obtained composition is referred to as a collective kneading composition.

(比較例4)試験番号PP610(二段階混練組成物)
イソプロピルアルコール(IPA)中にてAcNUKP(ロット番号(1)EY262)をスラリー化し、PLA粉を添加した。その後、撹拌し、ろ過することにより、ろ過ケーキを得た。これを撹拌乾燥機(TX5:井上製作所製、内容量5L)にAOとともに投入し撹拌乾燥した。得られた混合物の組成比は、PLA粉/AcNUKP/AO=20/(3.4+10)/1であった。この混合物を「粉MB2」と呼ぶ。粉MB2を、二軸混練機を用いて、シリンダー設定温度160℃で溶融混練し、溶融混練物(「MB2」と呼ぶ)を得た。PP、MAPP及びMB2をPP/MAPP/MB2=56.6/10/34.4の比率で混合し、二軸混練機を用いて、シリンダー設定温度180℃で溶融混練した。得られた溶融混練物の組成比は、比較例3と同じく、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=56.5/10/20/(3.5+10)/1である。なお、この組成比は、前述の実施例1と同じである。
(Comparative Example 4) Test No. PP610 (two-stage kneading composition)
AcNUKP (lot number (1)EY262) was slurried in isopropyl alcohol (IPA) and PLA powder was added. Then, it stirred and filtered and the filter cake was obtained. This was put into a stir drier (TX5: manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd., internal volume: 5 L) together with AO and stirred and dried. The composition ratio of the obtained mixture was PLA powder/AcNUKP/AO=20/(3.4+10)/1. This mixture is called "Powder MB2". Powder MB2 was melt-kneaded using a twin-screw kneader at a cylinder set temperature of 160° C. to obtain a melt-kneaded product (referred to as “MB2”). PP, MAPP and MB2 were mixed at a ratio of PP/MAPP/MB2=56.6/10/34.4 and melt-kneaded at a cylinder set temperature of 180° C. using a twin-screw kneader. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product is PP/MAPP/PLA/AcNUKP/AO=56.5/10/20/(3.5+10)/1 as in Comparative Example 3. The composition ratio is the same as that in the above-described Example 1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡像及び電子顕微鏡像を図7に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope image and electron microscope image are shown in FIG.

また、この混練物を、前記と同様にして射出成形体に加工した。   Further, this kneaded product was processed into an injection molded body in the same manner as described above.

なお、上記の様に予め化学修飾繊維集合体(AcNUKP)とPLA(第一の樹脂)とのみで溶融混合を行い、それをPP(第二の樹脂)とMAPPとで希釈して溶融混練する手法を、本明細書では二段階混練と呼び、得られた組成物を二段階混練組成物と称する。   As described above, the chemically modified fiber assembly (AcNUKP) and PLA (first resin) are melt-mixed in advance, and the mixture is diluted with PP (second resin) and MAPP and melt-kneaded. The procedure is referred to herein as two-stage kneading and the resulting composition is referred to as a two-stage kneading composition.

(比較例5)試験番号PP664(二段階混練PP組成物、AcNUKP及びクレイ含有)
イソプロピルアルコール(IPA)中にてAcNUKP(ロット番号(2)NT297)をスラリー化し、PLA粉を添加した。その後、撹拌し、ろ過することにより、ろ過ケーキを得た。これを撹拌乾燥機(TX5:井上製作所製、内容量5L)にAOとともに投入し撹拌乾燥した。得られた組成物の組成比は、PLA粉/Ac-NUKP/AO=20/(3.5+10)/1であった、この混合物を「粉MB3」と呼ぶ。粉MB3を、二軸混練機を用いて、シリンダー設定温度160℃で溶融混練し、混練組成物(これを、「MB3」と呼ぶ)を得た。
(Comparative Example 5) Test No. PP664 (containing two-stage kneading PP composition, AcNUKP and clay)
AcNUKP (lot number (2)NT297) was slurried in isopropyl alcohol (IPA) and PLA powder was added. Then, it stirred and filtered and the filter cake was obtained. This was put into a stir drier (TX5: manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd., internal volume: 5 L) together with AO and stirred and dried. The composition ratio of the obtained composition was PLA powder/Ac-NUKP/AO=20/(3.5+10)/1. This mixture is referred to as "powder MB3". Powder MB3 was melt-kneaded at a cylinder setting temperature of 160° C. using a twin-screw kneader to obtain a kneading composition (this is referred to as “MB3”).

一方、PPとクレイとを51.5/5の混合比にて170℃で二軸混練機を用いて溶融混練して、クレイ含有PP組成物を作製した。   On the other hand, PP and clay were melt-kneaded at a mixing ratio of 51.5/5 at 170° C. using a biaxial kneader to prepare a clay-containing PP composition.

上記のクレイ含有PP組成物、MAPP及びMB3を、クレイ含有PP組成物/MAPP/MB3=56.5/10/34.5の組成比率で混合し、この混合物を、二軸混練機を用いてシリンダー設定温度180℃で溶融混練した。得られた溶融混練物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/クレイ/AO=51.5/10/20/(3.5+10)/5/1であった。なお、この組成比は、前述の実施例2と同じである。   The above clay-containing PP composition, MAPP and MB3 were mixed at a composition ratio of clay-containing PP composition/MAPP/MB3=56.5/10/34.5, and this mixture was set at a cylinder set temperature of 180 using a twin-screw kneader. Melt kneading was performed at ℃. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/clay/AO=51.5/10/20/(3.5+10)/5/1. Note that this composition ratio is the same as that in the above-described Example 2.

また、この混練物を、前記と同様にして射出成形体に加工した。   Further, this kneaded product was processed into an injection molded body in the same manner as described above.

なお、このように予めPLA及び化学修飾繊維修飾体のみで溶融混合を行い、この混合物を、別途調製したクレイ含有PP組成物で希釈し、溶融混練することにより得られる組成物を、本明細書では二段階混練PP組成物(クレイ含有)と称する。   As described above, the composition obtained by previously performing melt mixing only with the PLA and the chemically modified fiber modified product, diluting the mixture with the separately prepared clay-containing PP composition, and melt-kneading the mixture is used. Is referred to as a two-stage kneaded PP composition (containing clay).

以上の比較例1〜5の成形体について、前記の方法で3点曲げ試験を実施した。結果を表3に示す。   A three-point bending test was performed on the molded articles of Comparative Examples 1 to 5 described above by the method described above. The results are shown in Table 3.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

表3に示す3点曲げ試験の結果から、以下のことがわかった。   From the results of the three-point bending test shown in Table 3, the following was found.

PP成形体(比較例1)に比べて、PLAを添加した成形体(比較例2)では曲げ弾性率及び曲げ強度が、いずれも約10%向上した。   Compared with the PP molded body (Comparative Example 1), the flexural modulus and bending strength of the molded body containing PLA (Comparative Example 2) were improved by about 10%.

そして、さらにAcNUKPを添加した成形体(比較例3)では、PP成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が48%、曲げ強度が24%向上した。   Further, in the molded product (Comparative Example 3) to which AcNUKP was further added, the bending elastic modulus was improved by 48% and the bending strength was improved by 24% as compared with the PP molded product (Comparative Example 1).

比較例3の原料を二段階で加えた二段階混練組成物の成形体(比較例4)では、PP成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が66%、曲げ強度が37%向上した。   The molded product (Comparative Example 4) of the two-step kneading composition in which the raw materials of Comparative Example 3 were added in two steps had a bending elastic modulus of 66% and a bending strength of 37% as compared with the PP molded product (Comparative Example 1). Improved.

比較例4の成形体にクレイを添加した成形体(比較例5)では、PP成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が78%、曲げ強度が34%向上した。   In the molded product obtained by adding clay to the molded product of Comparative Example 4 (Comparative Example 5), the bending elastic modulus was improved by 78% and the bending strength was improved by 34% as compared with the PP molded product (Comparative Example 1).

また、表2及び表3に示す3点曲げ試験の結果から、以下のことがわかった。   In addition, the following was found from the results of the three-point bending test shown in Tables 2 and 3.

実施例1の方法で製造した組成物からなる成形体は、PPの成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が82%、曲げ強度が41%向上した。   The molded product made of the composition produced by the method of Example 1 had an improved flexural modulus of 82% and a flexural strength of 41% as compared with the molded product of PP (Comparative Example 1).

実施例2の方法で製造した組成物からなる成形体は、PP成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が112%、曲げ強度が53%向上した。   The molded product made of the composition manufactured by the method of Example 2 had a flexural modulus improved by 112% and a flexural strength improved by 53% as compared with the PP molded product (Comparative Example 1).

実施例1の方法で製造した組成物からなる成形体を、解繊助剤εカプロラクタムを使用せずに調製した比較例4の組成物からなる成形体と比較すると、実施例1の方法で製造した組成物からなる成形体では、比較例4のそれに対して、曲げ弾性率470MPa(14.4%)、曲げ強度が2.1MPa(2.9%)向上した。   When the molded product made of the composition produced by the method of Example 1 was compared with the molded product made of the composition of Comparative Example 4 prepared without using the defibration aid ε-caprolactam, it was produced by the method of Example 1. In the molded body made of the above composition, the bending elastic modulus was improved by 470 MPa (14.4%) and the bending strength was improved by 2.1 MPa (2.9%) as compared with that of Comparative Example 4.

実施例2と比較例5とを比較すると、実施例2の方法(解繊助剤としてεカプロラクタムを使用)で製造した組成物からなる成形体は、比較例5の成形体に対して、曲げ弾性率が680MPa(19.4%)、曲げ強度が10MPa(13.9%)向上した。これは、解繊助剤(εカプロラクタム)の効果であるといえる。   Comparing Example 2 and Comparative Example 5, a molded body made of the composition produced by the method of Example 2 (using ε-caprolactam as a defibration aid) is bent with respect to the molded body of Comparative Example 5. The elastic modulus has improved by 680 MPa (19.4%) and the bending strength has improved by 10 MPa (13.9%). It can be said that this is the effect of the defibration aid (ε-caprolactam).

比較例4の成形体と比較例5(クレイ添加)の成形体とを比較すると、比較例4に対して比較例5では、曲げ弾性率は240MPa向上したが、曲げ強度は1.7MPa低下した。つまり、比較例ではクレイの添加効果は曲げ弾性率にのみ限定されているといえる。   Comparing the molded body of Comparative Example 4 with the molded body of Comparative Example 5 (clay added), in Comparative Example 5, the bending elastic modulus was improved by 240 MPa, but the bending strength was decreased by 1.7 MPa in Comparative Example 5. That is, it can be said that in Comparative Examples, the effect of adding clay is limited only to the flexural modulus.

これに対して、実施例1の方法で製造した成形体と実施例2の方法で製造した成形体(いずれの組成物も解繊助剤としてのεカプロラクタムを使用して製造)との結果を比較すると、解繊副剤としてのクレイを使用した実施例2では、曲げ弾性率及び曲げ強度ともに、実施例1のそれよりも向上した(曲げ弾性率は450MPa、曲げ強度は6.2MPa向上)。   On the other hand, the results of the molded body manufactured by the method of Example 1 and the molded body manufactured by the method of Example 2 (both compositions were manufactured using ε-caprolactam as a defibration aid) were obtained. By comparison, in Example 2 in which clay was used as a defibration auxiliary agent, both the flexural modulus and the flexural strength were higher than those in Example 1 (the flexural modulus was 450 MPa and the flexural strength was 6.2 MPa).

これらの結果より、実施例1及び2ともに、比較例4及び5に対して飛躍的に解繊性が向上したことがわかる。また、実施例2ではεカプロラクタム(解繊助剤)とクレイ(解繊副剤)との相乗効果により一層の解繊性向上が見られたことがわかる。   From these results, it can be seen that in both Examples 1 and 2, the defibration property was dramatically improved as compared with Comparative Examples 4 and 5. Further, in Example 2, it can be seen that the synergistic effect of ε-caprolactam (the defibration aid) and clay (the defibration auxiliary agent) further improved the defibration property.

このように、εカプロラクタムには、セルロースを膨潤させて解繊性を向上させる解繊助剤の効果、解繊したAcNUKPが混練中に再凝集するのを抑制する凝集抑制剤の効果、及びPPマトリクスによる希釈時の分散効果を促す分散剤の効果があると考えられる。さらに、クレイ(解繊副剤)とεカプロラクタムとを併用することで相乗効果を奏することは、上記の曲げ特性の結果から明らかである。   Thus, ε-caprolactam has the effect of a defibration aid that swells cellulose to improve defibration, an effect of a flocculation inhibitor that suppresses re-flocculation of defibrated AcNUKP during kneading, and PP It is considered that there is an effect of a dispersant that promotes the dispersion effect when diluted with the matrix. Further, it is clear from the results of the above bending characteristics that a synergistic effect is obtained by using clay (defibration auxiliary agent) and ε-caprolactam in combination.

(実施例3)試験番号PP796(実施例2に対する押出プロセスの変更)
上記実施例2においてεカプロラクタム及びクレイを使用して調製した組成物の成形体では、飛躍的に曲げ特性、及び、樹脂中でのミクロフィブリル化したAcNUKPの分散性の向上がみられことから、実施例3では、樹脂組成物の含有割合は変えずに、実施例2の製造プロセスについて検討した。
(Example 3) Test number PP796 (Extrusion process modification to Example 2)
In the molded article of the composition prepared by using ε-caprolactam and clay in Example 2 above, the bending property was dramatically improved, and the dispersibility of the microfibrillated AcNUKP in the resin was improved. In Example 3, the manufacturing process of Example 2 was examined without changing the content ratio of the resin composition.

実施例3の製造方法を説明する模式図を図8に示す。   A schematic diagram for explaining the manufacturing method of the third embodiment is shown in FIG.

実施例2に対する実施例3の変更点は、(i)PLA粉を最初の工程(1パス目)で添加したこと、(ii)1パス目の冷間押出(シリンダー水冷)を脱水押出(シリンダー温度80〜130℃)に変更し、且つ2パス目の脱水押出(シリンダー温度70〜130℃)をεカプロラクタム/PLA膨潤混練(シリンダー温度80℃)としたことである。   Example 3 is different from Example 2 in that (i) PLA powder was added in the first step (first pass), and (ii) cold extrusion (cylinder water cooling) in the first pass was dehydrated extrusion (cylinder). The temperature was changed to 80 to 130° C., and the second pass dehydration extrusion (cylinder temperature 70 to 130° C.) was used as ε-caprolactam/PLA swelling kneading (cylinder temperature 80° C.).

実施例3においては、AcNUKPを水中でスラリー化し、ろ過した後、εカプロラクタム、PLA粉およびAOを添加し、家庭用ミキサーによりAcNUKP/PLA粉/εカプロラクタム/水/AO混合物を作製し、この混合物を製造工程最初の組成として、二軸混練機に合計4パス通すことにより混合物を作製した。(なお、実施例1及び2においては、PLA粉はスタート時点の組成成分として添加していない。)   In Example 3, AcNUKP was slurried in water, filtered, and then ε-caprolactam, PLA powder and AO were added, and a household mixer was used to prepare AcNUKP/PLA powder/ε-caprolactam/water/AO mixture, and this mixture As a first composition in the manufacturing process, a mixture was prepared by passing the mixture through a biaxial kneader for a total of 4 passes. (In addition, in Examples 1 and 2, PLA powder was not added as a composition component at the time of start.)

以下、図8に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
AcNUKP(ロット番号(5)T011)/PLA粉/εカプロラクタム/水/AOの混合比が(3.1+10)/20/20/40/1の混合物を、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。押出機のシリンダー温度は80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱した。この加熱温度はPLAの融点(約160℃)よりも低温であるが、PLAがεカプロラクタムにより膨潤され、その他の組成成分と混練され、一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 8 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
Pass the mixture of AcNUKP (Lot number (5)T011)/PLA powder/ε-caprolactam/water/AO (3.1+10)/20/20/40/1 through a twin-screw kneader equipped with a vent. Thus, dehydration extrusion was performed. The cylinder temperature of the extruder was inclinedly heated to 80°C (upstream part) to 130°C (downstream part). Although this heating temperature is lower than the melting point of PLA (about 160° C.), PLA was swollen by ε-caprolactam, kneaded with other composition components, and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PLA膨潤物の混練)
押出機シリンダーを80℃に設定した二軸混練機に、上記の1パスした混合物を通すことにより混練押出を行った。上記の1パス目に水が大体取り除かれ、2パス目では、εカプロラクタムとPLAの膨潤物とその他の組成成分とが混練された。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PLA swollen material)
Kneading and extruding were carried out by passing the above-mentioned one-pass mixture through a twin-screw kneader whose extruder cylinder was set at 80°C. In the above-mentioned first pass, water was roughly removed, and in the second pass, the swelling product of ε-caprolactam and PLA and other composition components were kneaded.

(3パス目:PLAとの溶融混練)
上記の2パスした混合物を、PLAが融解するシリンダー温度160℃にて二軸混練機にで溶融混練した。押出後の組成物の組成比は、AcNUKP/PLA粉/(εカプロラクタム+水)/AO=(3.1+10)/20/5.8/1(組成物合計質量部:39.9)であった。
(3rd pass: melt kneading with PLA)
The above-mentioned two-pass mixture was melt-kneaded in a twin-screw kneader at a cylinder temperature of 160° C. at which PLA melts. The composition ratio of the composition after extrusion was AcNUKP/PLA powder/(ε caprolactam+water)/AO=(3.1+10)/20/5.8/1 (total composition weight part: 39.9).

(4パス目:PP/MAPP/クレイ混練物による希釈押出)
予めPP/MAPP/クレイ=51.9/10/5(合計質量部:66.9)の組成にて二軸混練(シリンダー温度170℃)して得られたPP/MAPP/クレイ混練物及び上記の3パス済の混練物を、組成比(PP/MAPP/クレイ)/(3パス済混練物)=66.9/39.9にて二軸混練機(シリンダー温度180℃-190℃)で溶融混練した。そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた混練物の最終組成比は、実施例2と同様のPP/MAPP/PLA/AcNUKP/クレイ/AO=51.9/10/20/(3.1+10)/5/1であった。
(4th pass: Dilution extrusion with PP/MAPP/clay kneaded material)
PP/MAPP/clay = 51.9/10/5 (total mass: 66.9) was biaxially kneaded (cylinder temperature 170°C) to obtain a PP/MAPP/clay kneaded product and the above 3 passes. The kneaded product of was melt-kneaded with a biaxial kneader (cylinder temperature 180°C-190°C) at a composition ratio (PP/MAPP/clay)/(kneaded product after 3 passes)=66.9/39.9. Then, in order to remove the remaining water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The final composition ratio of the obtained kneaded product was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/clay/AO=51.9/10/20/(3.1+10)/5/1 as in Example 2.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図9に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarized microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は10μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜500nm程度であった。   The fiber diameter of the thick fibers was about 10 μm according to the polarization microscope observation image, and the fiber diameter of the thin fibers was about several tens nm to 500 nm according to the electron microscope observation image.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表4に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 4.

(実施例4)試験番号PP826(実施例3のクレイを汎用タルクに変更した実施例)
図10に実施例4の製造方法を示す。この製造方法は、実施例3において、解繊副剤としてのクレイを汎用タルク(ミクロエースMSZ-C:日本タルク製、平均粒径12.8μm、アミノ系表面処理済、以下、単にタルクと記載する)に変更した以外は、実施例3と同様である。
(Example 4) Test number PP826 (Example in which the clay of Example 3 was changed to general-purpose talc)
FIG. 10 shows the manufacturing method of the fourth embodiment. In this production method, in Example 3, clay as a defibration auxiliary agent is used as general-purpose talc (Microace MSZ-C: manufactured by Nippon Talc, average particle diameter 12.8 μm, amino-based surface-treated, hereinafter referred to simply as talc. ) Is the same as Example 3 except that it was changed to ).

(1パス目:脱水押出)
組成比がAcNUKP(ロット番号(6)T014)/PLA粉/εカプロラクタム/水/AO=(3.07+10)/20/20/40/1の混合物を、押出機シリンダー設定温度が80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱させて、かつ、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。
(First pass: Dewatering extrusion)
A mixture with a composition ratio of AcNUKP (Lot No. (6)T014)/PLA powder/ε caprolactam/water/AO=(3.07+10)/20/20/40/1 was set at an extruder cylinder temperature of 80°C (upstream). Part) to 130° C. (downstream part), and dehydration extrusion was performed by passing the mixture through a twin-screw kneader equipped with a vent.

この加熱温度はPLAの融点(約160℃)よりも低温であるが、PLAがεカプロラクタムにより膨潤され、各組成成分が混練され一体化した状態で吐出された。   Although this heating temperature is lower than the melting point of PLA (about 160° C.), PLA was swollen by ε-caprolactam, and the respective composition components were kneaded and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PLA膨潤物の混練)
シリンダー温度を80℃に設定した二軸混練機に、上記1パス済の混合物を通すことにより混練押出を行った。上記の1パス目に水が大体取り除かれ、2パス目では、εカプロラクタムとPLAの膨潤物とその他の組成物とが混練された。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PLA swollen material)
Kneading and extruding were carried out by passing the above-mentioned one-pass mixture through a twin-screw kneader whose cylinder temperature was set to 80°C. In the first pass, the water was roughly removed, and in the second pass, the swelling product of ε-caprolactam and PLA and the other composition were kneaded.

(3パス目:PLAとの溶融混練)
上記2パス済の混合物を、PLAが融解するシリンダー温度(160℃)に設定した二軸混練機で溶融混練を行った。押出後の混練物の成分組成比は、AcNUKP/PLA粉/εカプロラクタム+水/AO=(3.07+10)/20/3.77/1(混練物合計質量部:37.84)であった。
(3rd pass: melt kneading with PLA)
The mixture after two passes was melt-kneaded with a twin-screw kneader set to a cylinder temperature (160° C.) at which PLA melts. The component composition ratio of the kneaded product after extrusion was AcNUKP/PLA powder/ε caprolactam+water/AO=(3.07+10)/20/3.77/1 (total mass part of kneaded product: 37.84).

(4パス目:PP/MAPP/タルク混練物による希釈押出)
成分組成比PP/MAPP/タルク=51.93/10/5(合計66.93)の組成にて二軸混練(シリンダー温度170℃)で予め混練して得られたPP/MAPP/タルク混練物及び上記の3パス済の混練物を、(PP/MAPP/タルク)/3パス混練物=66.93/37.84の組成比にて二軸混練(シリンダー温度180℃)を行った。そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた混練組成物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/タルク/AO=51.93/10/20/(3.07+10)/5/1であった。
(4th pass: Dilution extrusion with PP/MAPP/talc kneaded material)
Ingredient composition ratio PP/MAPP/talc = 51.93/10/5 (total 66.93) PP/MAPP/talc kneaded product obtained by previously kneading with biaxial kneading (cylinder temperature 170°C) and the above 3 The kneaded product after passing was biaxially kneaded (cylinder temperature 180° C.) at a composition ratio of (PP/MAPP/talc)/3-pass kneaded product=66.93/37.84. Then, in order to remove the remaining water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained kneaded composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/talc/AO=51.93/10/20/(3.07+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡像を図11に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope image are shown in FIG.

偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は5〜10μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜500nm程度であった。   The fiber diameter of the thick fibers was about 5 to 10 μm according to the polarization microscope observation image, and the fiber diameter of the thin fibers was about several tens nm to 500 nm according to the electron microscope observation image.

また、実施例3の製造法(実施例2の押出プロセスを変更)で製造した樹脂組成物の偏光顕微鏡観察像では、ミクロフィブリル化AcNUKPに相当する白いモヤ状の領域が増大し(図9)、さらにクレイの代わりにタルクを使用することにより(実施例4)、解繊不十分である繊維に相当する濃い白色の筋が大幅に減少した(図11)。   In addition, in the polarization microscope observation image of the resin composition produced by the production method of Example 3 (the extrusion process of Example 2 was changed), white mist-like regions corresponding to microfibrillated AcNUKP increased (FIG. 9). Furthermore, by using talc instead of clay (Example 4), the dark white streaks corresponding to the fibers that were insufficiently defibrated were significantly reduced (FIG. 11).

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表4に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 4.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

表3及び表4の結果より、実施例3の成形体は、PPのみからなる成形体(比較例1)に対して、曲げ弾性率が132%、曲げ強度が62%向上した。実施例4の成形体は、PPのみからなる成形体(比較例1)に対して、曲げ弾性率が129%、曲げ強度が69%向上した。   From the results shown in Tables 3 and 4, the molded product of Example 3 has improved flexural modulus of 132% and flexural strength of 62% compared to the molded product made of only PP (Comparative Example 1). The molded product of Example 4 had an improved flexural modulus of 129% and a flexural strength of 69% as compared to the molded product of PP alone (Comparative Example 1).

表2及び表4の結果から、実施例3の製造方法を、実施例2から上記のように変更したことによって、実施例3の製造方法で製造した組成物からなる成形体の曲げ弾性率は、実施例2の方法で製造した組成物からなる成形体のそれに対して、390MPa上昇し、曲げ強度は4.8MPa向上したことがわかる。   From the results of Table 2 and Table 4, the bending elastic modulus of the molded body made of the composition manufactured by the manufacturing method of Example 3 was changed by changing the manufacturing method of Example 3 from Example 2 as described above. It can be seen that, in comparison with that of the molded body made of the composition manufactured by the method of Example 2, the bending strength increased by 390 MPa and the bending strength improved by 4.8 MPa.

また、使用する解繊副剤をクレイ(実施例3)から汎用タルク(実施例4)に変更することで、曲げ強度が大きく向上した(4MPa)。   In addition, by changing the defibration auxiliary agent used from clay (Example 3) to general-purpose talc (Example 4), the bending strength was significantly improved (4 MPa).

以上のことから、最初の工程(1パス目)で、組成物成分として解繊助剤(εカプロラクタム)と共にPLAを混合しておくことにより、εカプロラクタムとPLAとの混練物がAcNUKPの解繊に効果を発揮し、曲げ弾性率及び曲げ強度が向上したものと考えられる。また低コストのタルクを、クレイの代わりに使えることも明らかとなった。   From the above, by mixing PLA together with a defibration aid (ε-caprolactam) as a composition component in the first step (first pass), the kneaded product of ε-caprolactam and PLA is defibrated by AcNUKP. It is considered that the flexural modulus and flexural strength are improved by exerting the above effect. It was also revealed that low-cost talc could be used instead of clay.

(実施例5)試験番号PP864(原材料の一括混合)
実施例3において、押出機1パス目に脱水を行い、2パス目においてεカプロラクタム/PLA膨潤混練が効果的であること、実施例4では汎用タルクがクレイ以上の補強効果を示すことが示唆された。そこで、さらなる物性改善及び製造工程の簡略化を目指し、下記実施例5を実施した。
(Example 5) Test number PP864 (blending of raw materials)
In Example 3, dehydration was performed in the first pass of the extruder, and ε-caprolactam/PLA swelling kneading was effective in the second pass. In Example 4, it was suggested that general-purpose talc exhibits a reinforcing effect more than that of clay. It was Therefore, the following Example 5 was carried out with the aim of further improving the physical properties and simplifying the manufacturing process.

具体的には、実施例5では、各原材料間の相互作用による分散性の向上と、実施例3及び4の製造方法で採用しているPP/MAPP/タルクの溶融混練工程の省略化を目指して、PP以外の全ての原材料を製造工程の最初に混合して使用した。   Specifically, Example 5 aims to improve the dispersibility by the interaction between the raw materials and to omit the PP/MAPP/talc melt-kneading step employed in the manufacturing methods of Examples 3 and 4. All the raw materials except PP were mixed and used at the beginning of the manufacturing process.

図12に実施例5の製造方法を説明する模式図を示す。   FIG. 12 shows a schematic diagram for explaining the manufacturing method of the fifth embodiment.

上記の実施例4では、スタート材料(工程の最初に用いる原材料)は、AcNUKP/PLA粉/εカプロラクタム/水/AOからなる混合物であるが、実施例5ではPP以外の原材料すべてからなる混合物(組成比:AcNUKP(ロット番号(7)T025)/PLA粉/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(3.01+10)/20/10/5/20/40/1))をスタート材料とした。   In Example 4 above, the starting material (raw material used at the beginning of the process) is a mixture of AcNUKP/PLA powder/ε-caprolactam/water/AO, but in Example 5 a mixture of all raw materials other than PP ( Composition ratio: AcNUKP (Lot number (7)T025)/PLA powder/MAPP/talc/ε-caprolactam/water/AO=(3.01+10)/20/10/5/20/40/1)) as the starting material did.

以下、図12に記載の各工程について詳細に説明する。
原材料混合物(スタート材料)の調製:
AcNUKP(ロット番号(7)TO25、DS0.64)を水中でスラリー化し、ろ過した後、εカプロラクタム、PLA粉、MAPP、タルク及びAOを添加し、家庭用ミキサーにより、組成比AcNUKP/PLA/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(3.01+10)/20/10/5/20/40/1の混合物を作製した。実施例5及び6においては、この混合物をスタート材料として最初の工程に使用した。
Hereinafter, each step shown in FIG. 12 will be described in detail.
Preparation of raw material mixture (starting material):
AcNUKP (lot number (7)TO25, DS0.64) was slurried in water, filtered, then ε-caprolactam, PLA powder, MAPP, talc and AO were added, and the composition ratio AcNUKP/PLA/MAPP was added using a household mixer. A mixture of /talc/ε caprolactam/water/AO=(3.01+10)/20/10/5/20/40/1 was made. In Examples 5 and 6, this mixture was used as the starting material in the first step.

(1パス目:脱水押出)
上記の原材料混合物を、シリンダーを80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。上記加熱温度は、PLAの融点(約160℃)よりも低温であるが、PLAがεカプロラクタムにより膨潤されて、原材料混合物が混練されて一体化した状態で吐出された。
(First pass: Dewatering extrusion)
The raw material mixture was dehydrated and extruded by heating the cylinder at an inclined temperature of 80° C. (upstream portion) to 130° C. (downstream portion) and passing it through a biaxial kneader provided with a vent. Although the heating temperature is lower than the melting point of PLA (about 160° C.), PLA was swelled with ε-caprolactam, and the raw material mixture was kneaded and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PLA膨潤物の混練)
シリンダーを80℃に設定した二軸混練機に、1パスした混合物を通すことにより混練押出を行った。1パス目に水が大体取り除かれεカプロラクタムとPLAの膨潤物により、それ以外の材料が混練された。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PLA swollen material)
Kneading and extruding was carried out by passing the mixture through one pass through a twin-screw kneader with the cylinder set at 80°C. In the first pass, the water was mostly removed, and the other materials were kneaded with the swollen product of ε-caprolactam and PLA.

(3パス目:PLAの溶融混練)
上記の2パス済の混練物をPLAが融解するシリンダー温度160℃にて二軸混練機による溶融混練を行った。押出後の組成は、AcNUKP/PLA/MAPP/タルク/εカプロラクタム+水/AO=(3.01+10)/20/10/5/19.36/1(組成合計質量部:68.37)であった。
(Third pass: melt kneading of PLA)
The above kneaded product after two passes was melt-kneaded by a biaxial kneader at a cylinder temperature of 160° C. at which PLA melts. The composition after extrusion was AcNUKP/PLA/MAPP/talc/ε-caprolactam+water/AO=(3.01+10)/20/10/5/19.36/1 (total composition mass part: 68.37).

(4パス目:PPによる希釈押出)
上記の3パス済の溶融混練物にPPを混合し、組成物混合比が、(上記3パス済の混合物)/PP=68.37/51.99の混合物とし、これを二軸混練機で溶融混練した(シリンダー温度180℃)。そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた樹脂組成物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/タルク/AO=51.99/10/20/(3.01+10)/5/1であった。
(4th pass: Dilution extrusion with PP)
PP was mixed with the above-mentioned melt-kneaded product after 3 passes to obtain a mixture having a composition mixing ratio of (mixture after 3 passes)/PP=68.37/51.99, which was melt-kneaded with a twin-screw kneader ( Cylinder temperature 180℃). Then, in order to remove the remaining water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained resin composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/talc/AO=51.99/10/20/(3.01+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図13に示す。偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は5〜10μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The fiber diameter of the thick fibers was about 5 to 10 μm according to the polarization microscope observation image, and the fiber diameter of the thin fibers was about several tens nm to 1 μm according to the electron microscope observation image.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表5に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 5.

(実施例6)試験番号PP873(工程の省略化)
図14に実施例6の製造方法を説明する模式図を示す。
(Example 6) Test number PP873 (steps omitted)
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of the sixth embodiment.

実施例6では、さらなる物性改善および製造工程の簡略化を目指して、実施例5と同様にPP以外の全ての原材料の混合物を工程の最初に使用し、組成物からの水及びεカプロラクタムの除去並びにPP樹脂による希釈混練工程を4パスから3パスに変更した。つまり実施例3、4、及び5の製造方法における3パス目(PLA溶融練工程(160℃))を省いた。使用した化学修飾リグノパルプ(AcNUKP)は、製造番号(7)TO25(DS0.64)である。   In Example 6, in order to further improve the physical properties and simplify the manufacturing process, a mixture of all raw materials other than PP was used at the beginning of the process as in Example 5 to remove water and ε-caprolactam from the composition. Also, the diluting and kneading process with PP resin was changed from 4 passes to 3 passes. That is, the third pass (PLA melting and kneading step (160° C.)) in the manufacturing methods of Examples 3, 4, and 5 was omitted. The chemically modified lignopulp (AcNUKP) used is serial number (7) TO25 (DS0.64).

以下、図14に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
実施例5と同様にして調製した、組成比が、AcNUKP(ロット番号(7)T025)/PLA/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(3.01+10)/20/10/5/20/40/1の混合物を、シリンダー温度を80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。PLAの融点(約160℃)よりも低温であるが、PLAがεカプロラクタムにより膨潤され、上記混合物が混練され一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 14 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
Prepared in the same manner as in Example 5, the composition ratio was AcNUKP (lot number (7)T025)/PLA/MAPP/talc/ε caprolactam/water/AO=(3.01+10)/20/10/5/20. The mixture of /40/1 was subjected to dehydration extrusion by heating the mixture with a cylinder temperature inclined from 80°C (upstream part) to 130°C (downstream part) and passing it through a biaxial kneader equipped with a vent. Although the temperature was lower than the melting point of PLA (about 160° C.), PLA was swollen by ε-caprolactam, and the above mixture was kneaded and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PLA膨潤物の混練)
シリンダー温度を80℃に設定した二軸混練機に、上記1パス混合物を通すことにより混練押出を行った。1パス目に水が大体取り除かれ。2パス後の混練物の組成比は、AcNUKP/PLA/MAPP/タルク/(εカプロラクタム+水)/AO=(3.01+10)/20/10/5/20.36/1(組成合計質量部:69.37)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PLA swollen material)
The one-pass mixture was passed through a twin-screw kneader whose cylinder temperature was set to 80° C. to carry out kneading extrusion. Most of the water was removed on the first pass. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes is AcNUKP/PLA/MAPP/talc/(ε caprolactam+water)/AO=(3.01+10)/20/10/5/20.36/1 (total composition mass part: 69.37 )Met.

(3パス目:PPによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にPPを加えて、組成比が、(上記2パス済混練物)/PP=69.37/51.99の混合物とし、これを二軸混練機で溶融混練(シリンダー温度180℃)し、そして、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた樹脂組成物の組成は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/タルク/AO=51.99/10/20/(3.01+10)/5/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with PP)
PP is added to the kneaded product after the above 2 passes to make a mixture with a composition ratio of (the above kneaded product after 2 passes)/PP=69.37/51.99, and this is melt kneaded with a twin-screw kneader (cylinder temperature 180°C) And degassed by vacuum vent to remove residual water and ε-caprolactam. The composition of the obtained resin composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/talc/AO=51.99/10/20/(3.01+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図15に示す。偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は5μm以下であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜500nm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The fiber diameter of the thick fibers was 5 μm or less according to the polarization microscope observation image, and the fiber diameter of the thin fibers was several tens nm to 500 nm according to the electron microscope observation image.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表5に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 5.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

表5より、PP以外の全ての原材料を製造工程の最初に混合して製造した実施例5の成形体の曲げ弾性率及び曲げ強度は、実施例4のそれと同等以上であった。   From Table 5, the bending elastic modulus and bending strength of the molded body of Example 5 manufactured by mixing all the raw materials other than PP at the beginning of the manufacturing process were equal to or higher than those of Example 4.

さらに製造工程を簡略して実施例6で製造した成形体の曲げ弾性率は4866MPa、曲げ強度は96.9MPaであり、高い強度特性を示した。   Furthermore, the bending elastic modulus of the molded body manufactured in Example 6 by simplifying the manufacturing process was 4866 MPa, and the bending strength was 96.9 MPa, which showed high strength characteristics.

表3及び表5の結果から、以下のことがわかった。   From the results of Table 3 and Table 5, the following was found.

実施例5の方法で製造した成形体の曲げ弾性率は、PPのみからなる成形体(比較例1)のそれに比べて131%高い値を示し、曲げ強度は72%高い値を示した。   The flexural modulus of the molded product manufactured by the method of Example 5 was 131% higher than that of the molded product made of PP alone (Comparative Example 1), and the flexural strength was 72% higher.

実施例6の方法で製造した成形体の曲げ弾性率は、PPのみからなる成形体(比較例1)のそれに比べて、146%高い値を示し、曲げ強度80%高い値を示した。   The flexural modulus of the molded product produced by the method of Example 6 was 146% higher and the flexural strength was 80% higher than that of the molded product made of only PP (Comparative Example 1).

上記のように、実施例5においては、実施例4の製造方法を改良し、PP以外の全原材料を製造工程の最初に混練した。実施例6においては、さらに、組成物からの水及びεカプロラクタムの除去工程を4パスから3パスに変更して工程を簡略化した。以上の製造法の改良によって、製造される成形体の強度特性がさらに向上し、組成物中に分散するAcNUKPの繊維径も劇的に小さくなった。さらに、工程を簡略化することにより(実施例6)、樹脂組成物及びそれからなる成形体の低コスト化も期待できることがわかった。   As described above, in Example 5, the production method of Example 4 was improved, and all raw materials other than PP were kneaded at the beginning of the production process. In Example 6, the process of removing water and ε-caprolactam from the composition was further changed from 4 passes to 3 passes to simplify the process. By the above improvement of the production method, the strength characteristics of the produced molded article were further improved, and the fiber diameter of AcNUKP dispersed in the composition was also dramatically reduced. Further, it was found that the cost reduction of the resin composition and the molded product made of the resin composition can be expected by simplifying the process (Example 6).

ここで、実施例1〜6をまとめると、解繊助剤としてεカプロラクタムを使用して化学修飾パルプ(AcNUKP)の解繊を図り、まず、化学修飾MFC(ミクロフィブリル化AcNUKP)とPLAとの複合体を調製し、次いでこれをPPと複合化することにより、ミクロフィブリル化AcNUKPが、熱可塑性樹脂(PLA及びPP)に分散した組成物を製造する方法である。すなわち、実施例1〜6では、まずマスターバッチとして化学修飾MFCを含有するPLA組成物が調製され、これがPPで希釈されて、化学修飾MFCを含有する熱可塑性混合樹脂(PLAとPPとの混合樹脂)組成物が調製される。   Here, when Examples 1 to 6 are summarized, ε-caprolactam is used as a defibration aid to defibrate chemically modified pulp (AcNUKP), and first, chemically modified MFC (microfibrillated AcNUKP) and PLA are combined. A method for producing a composition in which microfibrillated AcNUKP is dispersed in a thermoplastic resin (PLA and PP) by preparing a complex and then complexing it with PP. That is, in Examples 1 to 6, first, a PLA composition containing a chemically modified MFC was prepared as a masterbatch, which was diluted with PP to prepare a thermoplastic mixed resin containing the chemically modified MFC (a mixture of PLA and PP). A resin) composition is prepared.

(実施例7)試験番号PP800
実施例7では、PLAの代わりにPA6を用い、化学修飾MFC、PA6及びPPを含有する樹脂組成物の製造を行った。使用材料は、前記の通りである。
(Example 7) Test number PP800
In Example 7, PA6 was used instead of PLA, and a resin composition containing chemically modified MFC, PA6 and PP was produced. The materials used are as described above.

図16に実施例7の製造方法を説明する模式図を示す。   FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of the seventh embodiment.

PP以外の全ての原材料を配合比:AcNUKP(ロット番号(8)T011)/PA6粉/MAPP/εカプロラクタム/水/AO=(3.1+10)/20/10/20/40/1で混合し、この混合物をスタート材料(出発原料)として用いた。   Mix all raw materials except PP in the mixing ratio: AcNUKP (lot number (8)T011)/PA6 powder/MAPP/ε caprolactam/water/AO=(3.1+10)/20/10/20/40/1 This mixture was used as the starting material (starting material).

以下、図16に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、シリンダー設定温度を80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。
Hereinafter, each step shown in FIG. 16 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
Dehydration extrusion was carried out by heating the above-mentioned starting material with a cylinder temperature set to 80° C. (upstream part) to 130° C. (downstream part) in an inclined manner and passing it through a biaxial kneader equipped with a vent.

(2パス目:εカプロラクタム/PA6膨潤物の混練)
シリンダーを130℃(上流部)〜180℃(下流部)に傾斜加熱した二軸混練機に、上記1パス済の混合物を通すことにより混練押出を行った。1パス目に水が大体取り除かれ、εカプロラクタムとPA6の膨潤物により、それ以外の材料が混練された。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PA6 swollen material)
Kneading and extruding was carried out by passing the above-mentioned one-pass mixture through a twin-screw kneader in which the cylinder was inclinedly heated to 130° C. (upstream part) to 180° C. (downstream part). Water was removed in the first pass, and the other materials were kneaded with the swollen product of ε-caprolactam and PA6.

(3パス目:PA6溶融混練)
得られた2パス済の混練物を、シリンダー温度が170〜180℃の二軸混練機で溶融混練した。混練後の組成比は、AcNUKP/PA6/MAPP/εカプロラクタム+水/AO=(3.1+10)/20/10/6.72/1(組成合計質量部:50.82)であった。
(3rd pass: PA6 melt kneading)
The obtained kneaded product after 2 passes was melt-kneaded with a biaxial kneader having a cylinder temperature of 170 to 180°C. The composition ratio after kneading was AcNUKP/PA6/MAPP/ε caprolactam+water/AO=(3.1+10)/20/10/6.72/1 (total composition mass part: 50.82).

(4パス目:PPによる希釈押出)
得られた3パス済の混練物にPPを混合し、(3パス済混合物)/PP=50.82/56.9の組成物を調製し、シリンダー温度180℃〜190℃で二軸混練を行い、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くために真空ベントにより脱気を行った。得られた樹脂組成物の組成比は、PP/MAPP/PA6/AcNUKP/AO=56.9/10/20/(3.01+10)/1であった。
(4th pass: Dilution extrusion with PP)
PP is mixed with the obtained kneaded product after three passes to prepare a composition of (three-passed mixture)/PP=50.82/56.9, which is biaxially kneaded at a cylinder temperature of 180°C to 190°C and left. Degassing was performed with a vacuum vent to remove water and ε-caprolactam. The composition ratio of the obtained resin composition was PP/MAPP/PA6/AcNUKP/AO=56.9/10/20/(3.01+10)/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図17に示す。偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は10μm以下であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The fiber diameter of the thick fibers was 10 μm or less according to the polarization microscope observation image, and the fiber diameter of the thin fibers was several tens nm to 1 μm according to the electron microscope observation image.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表6に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 6.

(実施例8)試験番号PP880
実施例8の製造方法は、実施例6で使用したPLAの代わりにPA6を用いた以外は、実施例6と同様である。
(Example 8) Test number PP880
The manufacturing method of Example 8 is the same as that of Example 6 except that PA6 was used in place of the PLA used in Example 6.

実施例8の製造方法を説明する模式図を図18に示す。   FIG. 18 shows a schematic diagram illustrating the manufacturing method of Example 8.

PP以外の全ての原材料を、AcNUKP(ロット番号(9)T031)/PA6粉/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(3.15+10)/20/10/5/20/40/1)の混合比で混合し、これをスタート材料として使用した。   AcNUKP (lot number (9)T031)/PA6 powder/MAPP/talc/ε caprolactam/water/AO=(3.15+10)/20/10/5/20/40/1 for all raw materials except PP Were mixed at a mixing ratio of and used as a starting material.

以下、図18に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、混練機シリンダーを80℃(上流部)〜180℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。上記の設定温度はPA6の融点(約225℃)よりも低温であるが、PA6がεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料の混合物が混練され、一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 18 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
The starting material was dehydrated and extruded by heating the starting material in a kneader cylinder at an inclined temperature of 80° C. (upstream part) to 180° C. (downstream part) and passing it through a biaxial kneader provided with a vent. Although the set temperature is lower than the melting point of PA6 (about 225° C.), PA6 was swollen with ε-caprolactam, the mixture of the starting materials was kneaded, and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PA6膨潤物の混練)
混練機シリンダーを155℃に設定した二軸混練機に、上記1パス済の混練物を通して、混練押出を行った。上記1パス目では水が大体取り除かれ、εカプロラクタムとPA6との膨潤物及びその他の成分が混練されたが、2パス目では残存する水及びεカプロラクタムが排出された。2パス後の混練物の組成比は、AcNUKP/PA6/MAPP/タルク/(εカプロラクタム+水)/AO=(3.15+10)/20/10/5/12.94/1(組成合計質量部は62.09)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PA6 swollen material)
The kneading and extruding was performed by passing the kneaded product after one pass through a twin-screw kneader in which the kneader cylinder was set at 155°C. In the 1st pass, water was mostly removed, and the swollen product of ε-caprolactam and PA6 and other components were kneaded, but in the 2nd pass, the remaining water and ε-caprolactam were discharged. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes is AcNUKP/PA6/MAPP/talc/(ε caprolactam+water)/AO=(3.15+10)/20/10/5/12.94/1 (total composition is 62.09). )Met.

(3パス目:PPによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にPPを混合し、(2パス混合物)/PP=62.09/51.85の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度200℃の二軸混練機で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、PP/MAPP/PA6/AcNUKP/タルク/AO=51.85/10/20/(3.15+10)/5/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with PP)
PP is mixed with the kneaded product after 2 passes to make a mixture having a composition ratio of (2 pass mixture)/PP=62.09/51.85, and this is melt-kneaded with a twin-screw kneader with a cylinder temperature of 200° C. to obtain the remaining water. Degassing was performed with a vacuum vent to remove ε-caprolactam. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was PP/MAPP/PA6/AcNUKP/talc/AO=51.85/10/20/(3.15+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図19に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は10μm以下であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarized microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The diameter of the thick fibers was 10 μm or less according to the polarization microscope image, and the diameter of the thin fibers was about several tens nm to 1 μm according to the electron microscope image.

また、図17の実施例7の偏光顕微鏡像と、図19の実施例8の偏光顕微鏡像とを比較すると、実施例8の偏光顕微鏡像では、繊維長が大きく、ミクロフィブリル化AcNUKPに相当する白いモヤ状の像の領域が大きかった。   Further, comparing the polarizing microscope image of Example 7 in FIG. 17 with the polarizing microscope image of Example 8 in FIG. 19, the polarizing microscope image of Example 8 has a large fiber length and corresponds to microfibrillated AcNUKP. The area of the white mist-like image was large.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表6に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 6.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例6)PA6成形体
市販のPA6ペレットをそのまま使用し、射出成型機のシリンダー温度を230℃とし、あとは前記と同様にして射出成形体に加工した。
(Comparative Example 6) PA6 molded product A commercially available PA6 pellet was used as it was, the cylinder temperature of the injection molding machine was set to 230°C, and the injection molded product was processed in the same manner as described above.

得られた成形体(試験片)について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表7に示す。   The obtained molded body (test piece) was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 7.

(比較例7)試験番号PP494(AcNBKP、PA6及びPP含有組成物)
イソプロピルアルコール(IPA)中にてAcNBKP(ロット番号(8)Mb-c73-77)をスラリー化し、PA6粉、MAPP及びPP粉を添加した。その後、撹拌し、ろ過して、ろ過ケーキを得た。これを撹拌乾燥機(TX5:井上製作所製、内容量5L)に投入し、撹拌乾燥して組成比がPA6粉/MAPP/PP粉/AcNBKP=10/10/1.6/(1.73+10)の混合物(これを「粉MB4」という)を得た。粉MB4、PP及びPA6粉を、PP/PA6粉/粉MB4=56.1/9.9/33の比率で混合し、シリンダー温度を170℃に設定した二軸混練機を用いて溶融混練した。このように全ての原材料を一括して混合して調製した混合物を二軸混練機で溶融混練した。得られた混練物の組成比は、PP/MAPP/PA6/AcNBKP=57.7/10/20/(1.73+10)であった。
(Comparative Example 7) Test number PP494 (AcNBKP, PA6 and PP-containing composition)
AcNBKP (lot number (8)Mb-c73-77) was slurried in isopropyl alcohol (IPA) and PA6 powder, MAPP and PP powder were added. Then, it stirred and filtered and the filter cake was obtained. This is put into a stir dryer (TX5: Inoue Seisakusho Co., Ltd., content 5L), stirred and dried, and the composition ratio is PA6 powder/MAPP/PP powder/AcNBKP=10/10/1.6/(1.73+10) mixture. (This is called "powder MB4"). The powders MB4, PP and PA6 were mixed at a ratio of PP/PA6 powder/powder MB4=56.1/9.9/33 and melt-kneaded using a twin-screw kneader having a cylinder temperature of 170°C. Thus, the mixture prepared by mixing all the raw materials at once was melt-kneaded by the biaxial kneader. The composition ratio of the obtained kneaded product was PP/MAPP/PA6/AcNBKP=57.7/10/20/(1.73+10).

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図20に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表7に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 7.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

表6及び表7の結果から、εカプロラクタム及びPA6を使用し実施例7の方法で調製した成形体は、比較例7の成形体に比べ、曲げ弾性率及び曲げ強度が優れていたことがわかる。さらにタルクを併用し、製造プロセスを簡略した実施例8の製造方法で調製した成形体は、曲げ弾性率4210MPa、曲げ強度90.3MPaの高い強度特性を示した。   From the results of Tables 6 and 7, it can be seen that the molded body prepared by the method of Example 7 using ε-caprolactam and PA6 was superior in bending elastic modulus and bending strength to the molded body of Comparative Example 7. .. Further, the molded body prepared by the manufacturing method of Example 8 in which talc was used together and the manufacturing process was simplified showed high strength characteristics of a bending elastic modulus of 4210 MPa and a bending strength of 90.3 MPa.

表3及び表6の結果から、実施例7の成形体の曲げ弾性率及び曲げ強度をPP成形体(比較例1)のそれと比べると、曲げ弾性率が90%、曲げ強度が66%向上したことがわかる。実施例8の成形体では、PP成形体(比較例1)に比べて、曲げ弾性率が114%、曲げ強度が68%向上していることがわかる。   From the results of Table 3 and Table 6, when the bending elastic modulus and bending strength of the molded body of Example 7 were compared with those of the PP molded body (Comparative Example 1), the bending elastic modulus was improved by 90% and the bending strength was improved by 66%. I understand. It can be seen that in the molded body of Example 8, the bending elastic modulus is improved by 114% and the bending strength is improved by 68% as compared with the PP molded body (Comparative Example 1).

(比較例8)試験番号PP766
解繊助剤(εカプロラクタム)を使用しないこと以外は実施例2と同様にして、AcNUKPと熱可塑性樹脂(PP及びPLA)を含有する溶融混練組成物及びそれからなる成形体を製造した。
(Comparative example 8) Test number PP766
A melt-kneaded composition containing AcNUKP and a thermoplastic resin (PP and PLA) and a molded product formed from the same were produced in the same manner as in Example 2 except that the defibration aid (ε-caprolactam) was not used.

その製造方法の概略は次の通りである。   The outline of the manufacturing method is as follows.

最初にAcNUKP(ロット番号(10)NT298)を水中でスラリー化し、ろ過後AOを添加し、家庭用ミキサーによりAcNUKP/水/AOの混合物を作製し、この混合物をスタート材料として二軸混練機に合計4パス通過させることにより比較例8の組成物を得た。   First, AcNUKP (Lot No. (10)NT298) is slurried in water, AO is added after filtration, a mixture of AcNUKP/water/AO is made with a household mixer, and this mixture is used as a starting material in a twin-screw kneader. The composition of Comparative Example 8 was obtained by passing a total of 4 passes.

比較例8の組成物の製造法を図21に示す。   The method for producing the composition of Comparative Example 8 is shown in FIG.

以下、図21に記載の各工程について詳細に説明する。   Hereinafter, each step shown in FIG. 21 will be described in detail.

(1パス目:冷間押出)
AcNUKP(ロット番号(10)NT298)/水/AO=(3.86+10)/40/1混合物を、シリンダーを水冷した二軸混練機を用いて冷間押出を行った。
(First pass: cold extrusion)
The AcNUKP (Lot number (10)NT298)/water/AO=(3.86+10)/40/1 mixture was cold extruded using a twin screw kneader with water cooled cylinder.

(2パス目:脱水押出)
押出機シリンダーを70℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に、1パスした混合物を通すことにより脱水押出を行った。2パス目押出後の混合物の組成は、AcNUKP/水/AO=(3.86+10)/0/1(合計全質量部14.86)であった。
(2nd pass: dehydration extrusion)
The extruder cylinder was inclinedly heated to 70° C. (upstream part) to 130° C. (downstream part), and one-pass mixture was passed through a twin-screw kneader equipped with a vent to perform dehydration extrusion. The composition of the mixture after the second pass extrusion was AcNUKP/water/AO=(3.86+10)/0/1 (total total weight part 14.86).

(3パス目:PLAとの溶融混練)
2パスした混合物にPLA粉を添加し、組成比がPLA/2パス混合物=20/14.86の混合物を調製し、PLAが融解するシリンダー温度(150-160℃)にて二軸混練機による溶融混練を行った。押出後の組成比は、PLA/AcNUKP/水/AO=20/(3.86+10)/0/1(合計全質量部:34.86)であった。
(3rd pass: melt kneading with PLA)
PLA powder is added to the mixture that has passed through 2 passes to prepare a mixture with a composition ratio of PLA/2 pass mixture = 20/14.86, and melt-kneading with a twin-screw kneader at the cylinder temperature (150-160°C) at which PLA melts. I went. The composition ratio after extrusion was PLA/AcNUKP/water/AO=20/(3.86+10)/0/1 (total total mass part: 34.86).

(4パス目:PP/クレイ及びMAPPによる希釈押出)
組成比がPP/クレイ=51.14/5(組成物合計質量部:56.14)の混合物を二軸混練(シリンダー温度170℃)であらかじめ混練してPP/クレイ混練物を得た。この混練物、MAPP及び3パスした混合物を、(PP/クレイ混練物)/MAPP/(3パス混合物)=56.14/10/34.86の組成比にて二軸混練(シリンダー温度180℃)で溶融混練した。そして、残存する水を除くために真空ベントにより脱気を行った。得られた組成物の組成比は、PP/MAPP/PLA/AcNUKP/クレイ/AO=51.14/10/20/(3.86+10)/5/1であった。
(4th pass: diluted extrusion with PP/clay and MAPP)
A mixture having a composition ratio of PP/clay=51.14/5 (total mass part of composition: 56.14) was previously kneaded by biaxial kneading (cylinder temperature 170° C.) to obtain a PP/clay kneaded product. This kneaded product, MAPP, and the mixture of 3 passes are melt-kneaded by biaxial kneading (cylinder temperature 180°C) at a composition ratio of (PP/clay kneading product)/MAPP/(3 pass mixture) = 56.14/10/34.86. did. Then, in order to remove the remaining water, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained composition was PP/MAPP/PLA/AcNUKP/clay/AO=51.14/10/20/(3.86+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図22に示す。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG.

図22の偏光顕微鏡観察像によると太い繊維の繊維径は5μm程度であり、電子顕微鏡観察像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。また、図22の繊維は、解繊が少しは進行しているが、短繊維化が顕著であることがわかった。   According to the polarization microscope observation image of FIG. 22, the fiber diameter of the thick fiber was about 5 μm, and according to the electron microscope observation image, the fiber diameter of the thin fiber was several tens nm to 1 μm. In addition, it was found that the fibers in FIG. 22 were significantly disintegrated, but the fiber shortening was remarkable.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表8に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 8.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

表2と表8とを比べると、比較例8の成形体では実施例2(試験番号PP717)に比べて、曲げ弾性率が1GPa、曲げ強度が110MPa以上低い。εカプロラクタムを添加していない比較例8の成形体は、比較例5(表3)と比較しても著しく物性が劣る。比較例8において、成形体の繊維による補強効果が得られない原因の1つは、繊維の顕著な短繊維化によると考察する。   Comparing Table 2 and Table 8, the molded article of Comparative Example 8 has a bending elastic modulus of 1 GPa and a bending strength of 110 MPa or more lower than those of Example 2 (test number PP717). The molded product of Comparative Example 8 to which ε-caprolactam was not added was significantly inferior in physical properties as compared with Comparative Example 5 (Table 3). In Comparative Example 8, it is considered that one of the reasons why the reinforcing effect of the fiber of the molded body is not obtained is the remarkable shortening of the fiber.

以上のことは、解繊剤(εカプロラクタム)を使用しないと良好な物性の樹脂組成物(成形体)が得られないことを示すものである。すなわち、実施例2と比較例8との比較から、解繊剤(εカプロラクタム)の効果が顕著であることがわかる。   The above shows that a resin composition (molded product) having good physical properties cannot be obtained unless a defibrating agent (ε caprolactam) is used. That is, from the comparison between Example 2 and Comparative Example 8, it can be seen that the effect of the defibrating agent (ε-caprolactam) is remarkable.

(実施例9)試験番号PP1172
実施例9の製造方法は、樹脂として実施例8で使用したPA6を使用しないこと、及び化学修飾パルプとしてAcNUKPの代わりにAcTUKPを使用したこと以外は、実施例8と同様である。
(Example 9) Test number PP1172
The manufacturing method of Example 9 is the same as that of Example 8 except that PA6 used in Example 8 was not used as the resin, and AcTUKP was used instead of AcNUKP as the chemically modified pulp.

実施例9の製造方法を説明する模式図を図23に示す。   FIG. 23 shows a schematic diagram illustrating the manufacturing method of Example 9.

PP以外の全ての原材料を、AcTUKP(ロット番号(11)T081)/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(2.13+10)/10/5/20/20.4/1)の混合比で混合し、これをスタート材料として使用した。   Mix all raw materials except PP at a mixing ratio of AcTUKP (lot number (11)T081)/MAPP/talc/ε-caprolactam/water/AO=(2.13+10)/10/5/20/20.4/1) And used this as the starting material.

以下、図23に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、混練機シリンダーを90℃(上流部)〜150℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。上記の設定温度はMAPPの加工温度として低温であるが、MAPPがεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料の混合物が混練され、一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 23 will be described in detail.
(First pass: dehydration extrusion)
The above starting material was dehydrated and extruded by heating the kneading machine cylinder at an angle of 90° C. (upstream part) to 150° C. (downstream part) and passing it through a biaxial kneading machine provided with a vent. Although the above set temperature is low as the processing temperature of MAPP, MAPP was swollen by ε-caprolactam, the mixture of the above starting materials was kneaded, and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/MAPP膨潤物の混練)
混練機シリンダーを130℃に設定した二軸混練機に、上記1パス済の混練物を通して、混練押出を行った。上記1パス目では水が大体取り除かれ、εカプロラクタムとMAPPとの膨潤物及びその他の成分が混練されたが、2パス目では残存する水及びεカプロラクタムが排出された。2パス後の混練物の組成比は、AcTUKP/MAPP/タルク/(εカプロラクタム+水)/AO=(2.13+10)/10/5/17.38/1(組成合計質量部は45.51)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/MAPP swollen material)
The kneading and extruding was performed by passing the kneaded material after one pass through a twin-screw kneader in which the kneader cylinder was set at 130°C. In the 1st pass, water was mostly removed, and the swollen product of ε-caprolactam and MAPP and other components were kneaded, but in the 2nd pass, the remaining water and ε-caprolactam were discharged. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes was AcTUKP/MAPP/talc/(ε caprolactam+water)/AO=(2.13+10)/10/5/17.38/1 (total composition mass part is 45.51) ..

(3パス目:PPによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にPPを混合し、(2パス混合物)/PP=45.51/72.87の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度180℃の二軸混練機で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、PP/MAPP/AcTUKP/タルク/AO=72.87/10/(2.13+10)/5/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with PP)
PP is mixed with the kneaded product after 2 passes to make a mixture having a composition ratio of (2 pass mixture)/PP=45.51/72.87, and this is melt-kneaded with a twin-screw kneader having a cylinder temperature of 180° C. to obtain the remaining water. Degassing was performed with a vacuum vent to remove ε-caprolactam. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was PP/MAPP/AcTUKP/talc/AO=72.87/10/(2.13+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図24に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は10μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarized light microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 10 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was about several tens nm to 1 μm.

得られた組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表9に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 9.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例9)試験番号PP304
AcNBKP(ロット番号(12) Mb-c6-3)/PP/MAPP=(1.51+10)/78.49/10の組成比にて混合し、二軸混練機を用いて、混練シリンダー設定温度を170℃として溶融混練した。
(Comparative example 9) Test number PP304
AcNBKP (Lot number (12) Mb-c6-3)/PP/MAPP=(1.51+10)/78.49/10 were mixed at a composition ratio, and the kneading cylinder set temperature was 170°C using a twin-screw kneader. Was melt-kneaded.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図25に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は20〜30μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜3μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarized light microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 20 to 30 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was several tens of nm to 3 μm.

比較例9の組成物から前記と同様に試験片(成形体)を作製し、前記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表10に示す。   A test piece (molded article) was prepared from the composition of Comparative Example 9 in the same manner as above, and a three-point bending test was conducted by the above method. The results are shown in Table 10.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

実施例9の偏光顕微鏡観察像(図24)と、実施例6(MAPPに加えてPLAを使用)の偏光顕微鏡観察像(図15)、及び実施例8(MAPPに加えてPA6を使用)の偏光顕微鏡観察像(図19)とを比較すると、実施例9の観察像(図24)の方が、繊維径が大きく、樹脂中の繊維の分散性が低下しているように見えた。
一方、実施例9の偏光顕微鏡観察像(図24)と、比較例9に示す組成(εカプロラクタムを使用しないで製造した組成物)の偏光顕微鏡観察像(図25)とを比較すると、実施例9の観察像の方が、繊維の分散性が向上していることが観察された。これより、解繊助剤としてεカプロラクタムを使用して作製した実施例9の組成物における繊維の分散性は、通常の混練法で作製した組成物(比較例9)のそれよりも優れていることが確認された。
A polarization microscope observation image of Example 9 (FIG. 24), a polarization microscope observation image of Example 6 (using PLA in addition to MAPP), and an Example 8 (using PA6 in addition to MAPP) When compared with the image observed with a polarization microscope (FIG. 19), the observed image of Example 9 (FIG. 24) had a larger fiber diameter, and it appeared that the dispersibility of the fibers in the resin decreased.
On the other hand, comparing the polarization microscope observation image of Example 9 (FIG. 24) with the polarization microscope observation image (FIG. 25) of the composition shown in Comparative Example 9 (the composition produced without using ε-caprolactam), It was observed that in the observation image of 9, the dispersibility of the fiber was improved. From this, the dispersibility of the fibers in the composition of Example 9 prepared by using ε-caprolactam as the defibration aid is superior to that of the composition prepared by the usual kneading method (Comparative Example 9). It was confirmed.

成形体の物性については、表5、表6、及び表9の結果から、MAPP及びPLAを配合して調製した成形体(実施例6)、又はMAPP及びPA6を配合して調製した成形体(実施例8)と、実施例9の成形体とを比較すると、実施例9の曲げ特性は実施例6又は実施例8のそれより低い値であることがわかる。表9及び表10の結果から、実施例9の曲げ特性を、εカプロラクタム(解繊助剤)を使用しないで調製した成形体(比較例9)と比較すると、実施例9の曲げ特性は、比較例9の曲げ特性よりも飛躍的に向上していることがわかる。   Regarding the physical properties of the molded article, from the results of Table 5, Table 6 and Table 9, a molded article prepared by mixing MAPP and PLA (Example 6) or a molded article prepared by mixing MAPP and PA6 ( Comparing Example 8) with the molded body of Example 9, it can be seen that the bending characteristics of Example 9 are lower than those of Example 6 or Example 8. From the results of Table 9 and Table 10, when the bending characteristics of Example 9 are compared with the molded body (Comparative Example 9) prepared without using ε-caprolactam (defibration aid), the bending characteristics of Example 9 are as follows. It can be seen that the bending characteristics are dramatically improved over the bending characteristics of Comparative Example 9.

(実施例10)試験番号PA6-617
実施例10の製造方法を説明する模式図を図26に示す。
(Example 10) Test number PA6-617
FIG. 26 shows a schematic view illustrating the manufacturing method of Example 10.

実施例10の製造方法では、実施例9のMAPP及びPPの代わりにPA6を用いた。最初に非含水AcTUKP及びPA6を混合し、この混合物をスタート材料として使用した。スタート材料の混合比は、AcTUKP(ロット番号(13)日本製紙株式会社製)/PA6/εカプロラクタム=(1.41+10)/21.92/10である。   In the manufacturing method of Example 10, PA6 was used instead of MAPP and PP of Example 9. First, the non-hydrated AcTUKP and PA6 were mixed and this mixture was used as the starting material. The mixing ratio of the starting materials is AcTUKP (lot number (13) manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)/PA6/ε caprolactam=(1.41+10)/21.92/10.

実施例10の製造方法は、1パス目にAcTUKP及びPA6の混合物を溶融混練してPA6中にAcTUKPを分散し、次いで、2パス目にPA6を追加してセルロース繊維含量が10%となるように希釈して混練する方法である。実施例10ではスタート材料を非含水とすることによって、実施例9における1パス目の脱水押出工程が省略され、実施例9の方法に比べて押出機パス回数が合計2回に減じられている。   The production method of Example 10 was carried out by melt-kneading the mixture of AcTUKP and PA6 in the first pass to disperse AcTUKP in PA6, and then adding PA6 in the second pass so that the cellulose fiber content was 10%. It is a method of diluting and kneading. In Example 10, by making the starting material water-free, the first-pass dehydration extrusion step in Example 9 was omitted, and the number of extruder passes was reduced to a total of 2 as compared with the method of Example 9. ..

以下、図26に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:εカプロラクタム/PA6混合物の混練)
上記のスタート材料を、混練機シリンダーを165℃に設定した二軸混練機に通すことにより混練押出を行った。この設定温度はPA6の加工温度として低温であるが、PA6がεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料の混合物が混練され、一体化した状態で吐出された。混練物の組成比は、AcTUKP/PA6/εカプロラクタム=(1.41+10)/21.92/10(組成合計質量部は43.33)であった。これを50℃の温水で洗浄してεカプロラクタムを除去した。
Hereinafter, each process shown in FIG. 26 will be described in detail.
(1st pass: kneading of ε-caprolactam/PA6 mixture)
The above starting material was kneaded and extruded by passing it through a twin-screw kneader in which the kneader cylinder was set to 165°C. Although this set temperature is low as the processing temperature of PA6, PA6 was swollen by ε-caprolactam, the mixture of the above starting materials was kneaded, and discharged in an integrated state. The composition ratio of the kneaded product was AcTUKP/PA6/ε caprolactam=(1.41+10)/21.92/10 (total composition mass part: 43.33). This was washed with warm water at 50° C. to remove ε-caprolactam.

(2パス目:PA6による希釈、押出)
上記1パス洗浄済の混練物にPA6を混合し、(1パス洗浄済混合物)/PA6=33.33/66.66の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度200〜215℃の二軸混練機で溶融混練した。得られた溶融混練物の組成比は、PA6/AcTUKP=88.59/11.41である。
(2nd pass: dilution with PA6, extrusion)
PA6 is mixed with the kneaded product after 1-pass washing to make a mixture with a composition ratio of (1 pass washed mixture)/PA6=33.33/66.66, and this is melt-kneaded with a twin-screw kneader with a cylinder temperature of 200 to 215°C. did. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product is PA6/AcTUKP=88.59/11.41.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図27に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は5〜10μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarized light microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 5 to 10 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was about several tens nm to 1 μm.

実施例10の組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、前記方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表11に示す。   A test piece (molded body) was produced from the composition of Example 10 under the conditions described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 11.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例10)試験番号PA6-614
出発材料として非含水AcTUKP及びPA6とを、AcTUKP(ロット番号(13)日本製紙株式会社製)/PA6=(1.41+10)/21.92の組成比にて混合し、二軸混練機の混練シリンダー設定温度を200℃として溶融混練した。これをPA6で3倍に希釈し混練して、溶融混練物(組成比PA6/AcTUKP=88.59/11.41、セルロース繊維として10%を含有)を得た。
(Comparative example 10) Test number PA6-614
Non-hydrous AcTUKP and PA6 as starting materials are mixed at a composition ratio of AcTUKP (Lot No. (13) made by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)/PA6=(1.41+10)/21.92, and the kneading cylinder setting of the biaxial kneader is set. The temperature was set to 200° C. and the mixture was melt-kneaded. This was diluted 3 times with PA6 and kneaded to obtain a melt-kneaded product (composition ratio PA6/AcTUKP=88.59/11.41, containing 10% as cellulose fiber).

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図28に示す。偏光顕微鏡像及び電子顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は10〜20μm程度であり、細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarization microscope image and the electron microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 10 to 20 μm, and the fiber diameter of the thin fiber was about several tens nm to 1 μm.

比較例10の組成物から、前記方法に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、上記方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表12に示す。   A test piece (molded article) was produced from the composition of Comparative Example 10 according to the method described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 12.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

実施例10の偏光顕微鏡観察像(図27)と比較例10の偏光顕微鏡観察像(図28)とを比較すると、比較例10の組成物中の繊維の分散性は明らかに悪く、かつ短繊維化が進行しており、実施例10の組成物中では明らかに繊維の分散性が向上していた。   When the polarizing microscope observation image of Example 10 (FIG. 27) and the polarizing microscope observation image of Comparative Example 10 (FIG. 28) are compared, the dispersibility of the fibers in the composition of Comparative Example 10 is clearly poor, and the short fibers In the composition of Example 10, the dispersibility of the fibers was obviously improved.

成形体の物性については、表11及び表12の結果から、実施例10の成形体の曲げ物性は、比較例10に示すεカプロラクタム(解繊助剤)を使用しないで作製した成形体の曲げ物性よりも飛躍的に向上していることがわかる。   Regarding the physical properties of the molded product, from the results of Table 11 and Table 12, the bent physical properties of the molded product of Example 10 are those of the molded product produced without using ε-caprolactam (defibration aid) shown in Comparative Example 10. It can be seen that it has improved dramatically than the sex.

(実施例11)試験番号POM-169
実施例11の製造方法は、実施例9の製造方法と比べて、MAPP及びPPの代わりにPOMを使用すること、そして、AO及びタルクを使用しない点が異なる。
(Example 11) Test number POM-169
The manufacturing method of Example 11 is different from the manufacturing method of Example 9 in that POM is used instead of MAPP and PP, and AO and talc are not used.

実施例11の製造方法を説明する模式図を図29に示す。   FIG. 29 is a schematic diagram illustrating the manufacturing method of Example 11.

原材料を、AcTUKP(ロット番号(14)T072)/POM/εカプロラクタム/水=(2.1+10)/21.23/20/25の混合比で混合し、これをスタート材料として使用した。   The raw materials were mixed in a mixing ratio of AcTUKP (lot number (14)T072)/POM/ε caprolactam/water=(2.1+10)/21.23/20/25, which was used as the starting material.

以下、図29に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、混練機シリンダーを90℃(上流部)〜140℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。この工程でPOMがεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料の混合物が混練されて一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 29 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
The above starting material was dehydrated and extruded by heating the kneading machine cylinder at an angle of 90° C. (upstream part) to 140° C. (downstream part) and passing it through a biaxial kneading machine provided with a vent. In this step, POM was swollen with ε-caprolactam, and the mixture of the above-mentioned starting materials was kneaded and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/POM膨潤物の混練)
混練機シリンダーを140℃に設定した二軸混練機に、上記1パス済の混練物を通して、混練押出を行った。上記1パス目では水が大体取り除かれたが、2パス目では残存する水及びεカプロラクタムが排出された。2パス後の混練物の組成比は、AcTUKP/POM/(εカプロラクタム+水)=(2.1+10)/21.23/19.81(組成合計質量部は53.14)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/POM swollen material)
The kneading and extruding was performed by passing the kneaded material after one pass through a twin-screw kneader having a kneading machine cylinder set at 140°C. Most of the water was removed in the first pass, but residual water and ε-caprolactam were discharged in the second pass. The composition ratio of the kneaded product after two passes was AcTUKP/POM/(ε caprolactam+water)=(2.1+10)/21.23/19.81 (total composition mass part 53.14).

(3パス目:POMによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にPOMを混合し、(2パス混合物)/PP=53.14/66.66の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度160〜170℃に傾斜加熱された二軸混練機で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、POM/AcTUKP=87.89/(2.1+10)であった。
(Third pass: Dilution extrusion with POM)
POM is mixed with the kneaded product after 2 passes to make a mixture with a composition ratio of (2 pass mixture)/PP=53.14/66.66, and this is melted with a twin-screw kneader that is inclinedly heated to a cylinder temperature of 160 to 170°C. After kneading and removing residual water and ε-caprolactam, deaeration was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was POM/AcTUKP=87.89/(2.1+10).

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図30に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は5〜10μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜2μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarized light microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 5 to 10 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was several tens of nm to 2 μm.

得られた組成物から、前記方法に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、前記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表13に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition according to the method described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 13.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例11)試験番号POM-170
AcTUKP(ロット番号(15)T073)/POM=(1.97+10)/88.02の組成比にて、AcTUKP及びPOMを混合し、二軸混練機を用いて、混練シリンダー設定温度を160〜170℃に設定し溶融混練した。
(Comparative Example 11) Test number POM-170
AcTUKP (lot number (15)T073)/POM=(1.97+10)/88.02 at a composition ratio of AcTUKP and POM are mixed, and the kneading cylinder set temperature is set to 160 to 170°C using a twin-screw kneader. It was set and melt-kneaded.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図31に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は50μm以上であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜5μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The fiber diameter of the thick fibers was 50 μm or more according to the polarization microscope image, and the fiber diameter of the thin fibers was several tens nm to 5 μm according to the electron microscope image.

比較例11の組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、その試験片について、前記方法で3点曲げ試験を行った。結果を表14に示す。   A test piece (molded article) was produced from the composition of Comparative Example 11 under the conditions described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 14.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

図30と図31とを比較することにより、実施例11の組成物では、比較例11(εカプロラクタムを使用しない製造方法)よりも組成物中での繊維の分散性の向上が認められた。   By comparing FIG. 30 with FIG. 31, the composition of Example 11 was found to have improved dispersibility of the fibers in the composition, as compared with Comparative Example 11 (manufacturing method not using ε-caprolactam).

成形体の物性については、表13及び表14の結果から、実施例11の成形体の曲げ特性は、比較例11の曲げ特性と比較して、飛躍的に向上していることがわかる。   Regarding the physical properties of the molded body, from the results of Tables 13 and 14, it can be seen that the bending characteristics of the molded body of Example 11 are dramatically improved as compared with the bending characteristics of Comparative Example 11.

(実施例12)試験番号PE198
化学修飾パルプとして、AcTUKP(ロット番号(11)T081)の代わりにAcTUKP(ロット番号(15)T073)を用いるほかは、実施例9と同様のスタート材料を用いた。そして、3パス目でPPの代わりに高密度ポリエチレン(HDPE)を用いる以外は、実施例9と同様の工程で、実施例12の組成物を製造した。
(Example 12) Test number PE198
As the chemically modified pulp, the same starting material as in Example 9 was used except that AcTUKP (lot number (15)T073) was used instead of AcTUKP (lot number (11)T081). Then, the composition of Example 12 was produced in the same process as in Example 9 except that high-density polyethylene (HDPE) was used instead of PP in the third pass.

実施例12の製造方法を説明する模式図を図32に示す。   FIG. 32 is a schematic view illustrating the manufacturing method of Example 12.

以下、図32に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
スタート材料として、混合比が、AcTUKP(ロット番号(15)T073)/MAPP/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(1.97+10)/10/5/20/25/1の混合物を使用した。このスタート材料を、実施例9と同一の温度条件でベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。MAPPがεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料が混練されて一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 32 will be described in detail.
(First pass: dehydration extrusion)
As a starting material, a mixture having a mixture ratio of AcTUKP (lot number (15)T073)/MAPP/talc/ε-caprolactam/water/AO=(1.97+10)/10/5/20/25/1 was used. This starting material was passed through a twin-screw kneader equipped with a vent under the same temperature conditions as in Example 9 to carry out dehydration extrusion. MAPP was swollen by ε-caprolactam, and the above starting material was kneaded and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/MAPP膨潤物の混練)
上記1パス済の混練物を実施例9と同一の条件で二軸混練機に通して混練押出を行い、混練物中の水及びεカプロラクタムを排出した。2パス後の混練物の組成比は、AcTUKP/MAPP/タルク/(εカプロラクタム+水)/AO=(1.97+10)/10/5/17.25/1(組成合計質量部は45.22)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/MAPP swollen material)
The 1-pass kneaded product was passed through a biaxial kneader under the same conditions as in Example 9 to carry out kneading and extrusion, and water and ε-caprolactam in the kneaded product were discharged. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes was AcTUKP/MAPP/talc/(ε caprolactam+water)/AO=(1.97+10)/10/5/17.25/1 (total composition mass part is 45.22) ..

(3パス目:HDPEによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にHDPEを混合し、(2パス済混合物)/HDPE=45.22/73.03の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度140℃の二軸混練機で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、HDPE/MAPP/AcTUKP/タルク/AO=73.03/10/(1.97+10)/5/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with HDPE)
HDPE is mixed with the kneaded product after 2 passes to make a mixture with a composition ratio of (2 pass passed mixture)/HDPE=45.22/73.03, and this is melt-kneaded with a twin-screw kneader with a cylinder temperature of 140°C and remains. Degassing was performed with a vacuum vent to remove water and ε-caprolactam. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was HDPE/MAPP/AcTUKP/talc/AO=73.03/10/(1.97+10)/5/1.

得られた溶融混練組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図33に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は30μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数百nm〜1μm程度であった。   From the obtained melt-kneaded composition, a sample for microscopic observation was prepared according to the above conditions, and the state of the fibers in the sample was observed with the polarizing microscope and the electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. The fiber diameter of the thick fiber was about 30 μm according to the polarization microscope image, and the fiber diameter of the thin fiber was about several hundred nm to 1 μm according to the electron microscope image.

得られた実施例12の組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、前記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表15に示す。   A test piece (molded body) was produced from the obtained composition of Example 12 under the conditions described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 15.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

(比較例12)試験番号PE196
スタート材料の各成分を、AcTUKP(ロット番号(15)T073)/HDPE/MAPP/タルク/AO=(1.97+10)/72.03/10/5/1の組成比にて混合し、二軸混練機を用いて、混練シリンダー設定温度を140℃として溶融混練した。
(Comparative Example 12) Test number PE196
Each component of the starting material is mixed at a composition ratio of AcTUKP (lot number (15)T073)/HDPE/MAPP/talc/AO=(1.97+10)/72.03/10/5/1, and a twin-screw kneader Was melted and kneaded by setting the kneading cylinder set temperature to 140°C.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図34に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は50μm程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数百nm〜10μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. 34. The polarization microscope image showed that the diameter of the thick fiber was about 50 μm, and the electron microscope image showed that the diameter of the thin fiber was about several hundred nm to 10 μm.

比較例12の組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について上記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表16に示す。   A test piece (molded body) was prepared from the composition of Comparative Example 12 under the above conditions, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the above method. The results are shown in Table 16.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

図33と図34との比較により、実施例12の組成物は、比較例12の組成物と比較すると、組成物中の繊維の分散性が良好であった。このことから、εカプロラクタム(解繊助剤)を使用して作製した実施例12の組成物中の繊維の分散性は、比較例12(εカプロラクタムを使用しない方法)の組成物のそれよりも優れていることが確認された。   Comparing FIG. 33 with FIG. 34, the composition of Example 12 showed good dispersibility of the fibers in the composition, as compared with the composition of Comparative Example 12. From this, the dispersibility of the fibers in the composition of Example 12 prepared by using ε-caprolactam (defibration aid) is higher than that of the composition of Comparative Example 12 (method not using ε-caprolactam). It was confirmed to be excellent.

成形体の物性については、表15及び表16の結果から、実施例12の成形体は、比較例12の成形体と比較して、飛躍的に曲げ特性が向上した。   Regarding the physical properties of the molded product, from the results of Tables 15 and 16, the molded product of Example 12 has dramatically improved bending properties as compared with the molded product of Comparative Example 12.

(実施例13)試験番号PE190
実施例12の場合と同様の工程で、タルクを含まない高密度ポリエチレン(HDPE)組成物を調製した。
(Example 13) Test number PE190
A talc-free high density polyethylene (HDPE) composition was prepared in the same manner as in Example 12.

実施例12と異なる点は、スタート材料にタルクを含まない点、及び使用したAcTUKPのAc化DSが若干大きい点である。   The difference from Example 12 is that the starting material does not contain talc, and the AcTUKP used has a slightly higher Ac-modified DS.

スタート材料の組成比は、AcTUKP(ロット番号(14)T072)/MAPP/εカプロラクタム/水/AO=(2.1+10)/10/20/25/1であった。   The composition ratio of the starting material was AcTUKP (lot number (14)T072)/MAPP/ε caprolactam/water/AO=(2.1+10)/10/20/25/1.

以下に各工程について説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、実施例12と同一温度条件でベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。
Each step will be described below.
(First pass: Dewatering extrusion)
The above starting material was passed through a twin-screw kneader equipped with a vent under the same temperature conditions as in Example 12 to carry out dehydration extrusion.

(2パス目:εカプロラクタム/MAPP膨潤物の混練)
実施例12と同一条件で上記1パス済の混練物を通して、混練押出を行った。2パス後の混練物の組成比は、AcTUKP/MAPP/(εカプロラクタム+水)/AO=(2.1+10)/10/17.85/1(組成合計質量部は40.95)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/MAPP swollen material)
Kneading and extruding were performed under the same conditions as in Example 12 through the kneaded product after one pass. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes was AcTUKP/MAPP/(ε caprolactam+water)/AO=(2.1+10)/10/17.85/1 (total composition mass part is 40.95).

(3パス目:HDPEによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にHDPEを混合し、(2パス混合物)/HDPE=40.95/77.9の組成比の混合物とし、これを実施例12と同一条件で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、HDPE/MAPP/AcTUKP/AO=77.9/10/(2.1+10)/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with HDPE)
HDPE is mixed with the above kneaded product after 2 passes to obtain a mixture having a composition ratio of (2 pass mixture)/HDPE=40.95/77.9. In order to remove the above, degassing was performed by a vacuum vent. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was HDPE/MAPP/AcTUKP/AO=77.9/10/(2.1+10)/1.

得られた組成物から、実施例12と同様の条件で顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図35に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は10〜20μm 程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜5μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition under the same conditions as in Example 12, and the state of fibers in the sample was observed with a polarizing microscope and an electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarized light microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 10 to 20 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was several tens of nm to 5 μm.

実施例13の組成物から、実施例12と同様にして試験片(成形体)を作製し、試験片について実施例12の場合と同様に3点曲げ試験を行った。その結果を表17に示す。   A test piece (molded article) was produced from the composition of Example 13 in the same manner as in Example 12, and the test piece was subjected to the three-point bending test in the same manner as in Example 12. The results are shown in Table 17.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

図33と図35との比較により、実施例12の組成物(タルク5%及びAcTUKPを含む組成物)と比較して、実施例13では繊維分散性がやや低下していた。この結果より、タルクが解繊副剤として作用していることがわかった。   Comparison between FIG. 33 and FIG. 35 revealed that the fiber dispersibility in Example 13 was slightly lower than that of the composition of Example 12 (composition containing 5% talc and AcTUKP). From this result, it was found that talc acts as a defibration adjunct.

成形体の物性については、表15及び表17の結果から、実施例13の成形体の物性は実施例12のそれと同等であった。   Regarding the physical properties of the molded body, from the results of Tables 15 and 17, the physical properties of the molded body of Example 13 were the same as those of Example 12.

(実施例14)試験番号PE200
実施例12のスタート材料にPLAを添加したものを実施例14のスタート材料とし、実施例12と類似の操作で、樹脂としてPLAと高密度ポリエチレン(HDPE)を含む樹脂組成物を製造した。
(Example 14) Test number PE200
A resin composition containing PLA and high-density polyethylene (HDPE) as a resin was produced in the same manner as in Example 12, except that the starting material of Example 12 to which PLA was added was used as the starting material of Example 14.

実施例14の製造方法を説明する模式図を図36に示す。   A schematic diagram for explaining the manufacturing method of Example 14 is shown in FIG.

出発原料の混合比は、AcTUKP(ロット番号(11)T081)/MAPP/PLA/タルク/εカプロラクタム/水/AO=(2.13+10)/10/20/5/20/19.1/1であった。   The mixing ratio of the starting materials was AcTUKP (lot number (11)T081)/MAPP/PLA/talc/ε-caprolactam/water/AO=(2.13+10)/10/20/5/20/19.1/1 ..

以下、図36に記載の各工程について詳細に説明する。
(1パス目:脱水押出)
上記のスタート材料を、混練機シリンダーを80℃(上流部)〜130℃(下流部)に傾斜加熱し、ベントを設けた二軸混練機に通すことにより脱水押出を行った。上記の設定温度はPLAの加工温度として低温であるが、PLAがεカプロラクタムにより膨潤され、上記スタート材料の混合物が混練され、一体化した状態で吐出された。
Hereinafter, each step shown in FIG. 36 will be described in detail.
(First pass: Dewatering extrusion)
The starting material was dehydrated and extruded by heating the starting material in a kneader cylinder at an inclined temperature of 80° C. (upstream part) to 130° C. (downstream part) and passing it through a biaxial kneader provided with a vent. Although the above set temperature is low as the processing temperature of PLA, PLA was swollen with ε-caprolactam, the mixture of the above starting materials was kneaded, and discharged in an integrated state.

(2パス目:εカプロラクタム/PLA膨潤物の混練)
混練機シリンダーを80℃に設定した二軸混練機に、上記1パス済の混練物を投入し混練押出を行った。2パス目では残存する水及びεカプロラクタムが排出された。2パス後の混練物の組成比は、AcTUKP/MAPP/PLA/タルク/(εカプロラクタム+水)/AO=(2.13+10)/10/20/5/17.77/1(組成合計質量部は65.9)であった。
(2nd pass: kneading of ε-caprolactam/PLA swollen material)
The kneaded product after one pass was put into a twin-screw kneader in which the cylinder of the kneader was set to 80° C., and kneading and extrusion were performed. In the second pass, residual water and ε-caprolactam were discharged. The composition ratio of the kneaded product after 2 passes is AcTUKP/MAPP/PLA/talc/(ε caprolactam+water)/AO=(2.13+10)/10/20/5/17.77/1 (total composition mass part is 65.9 )Met.

(3パス目:HDPEによる希釈押出)
上記2パス済の混練物にHDPEを混合し、(2パス混合物)/HDPE=65.9/52.87の組成比の混合物とし、これをシリンダー温度180℃の二軸混練機で溶融混練し、残存する水及びεカプロラクタムを取り除くため、真空ベントにより脱気を行った。得られた溶融混練物の組成比は、HDPE/MAPP/PLA/AcTUKP/タルク/AO=52.87/10/20/(2.13+10)/5/1であった。
(Third pass: Dilute extrusion with HDPE)
HDPE is mixed with the above-mentioned kneaded product after 2 passes to obtain a mixture having a composition ratio of (2 pass mixture)/HDPE=65.9/52.87, and this is melt-kneaded with a twin-screw kneader with a cylinder temperature of 180° C. In order to remove ε-caprolactam, degassing was performed with a vacuum vent. The composition ratio of the obtained melt-kneaded product was HDPE/MAPP/PLA/AcTUKP/talc/AO=52.87/10/20/(2.13+10)/5/1.

得られた組成物から、前記条件に従って顕微鏡観察用試料を作製し、試料中の繊維の状態を、前記の偏光顕微鏡及び電子顕微鏡により観察した。得られた偏光顕微鏡観察像及び電子顕微鏡観察像を図37に示す。偏光顕微鏡像によると太い繊維の繊維径は5〜10μm 程度であり、電子顕微鏡像によると細い繊維の繊維径は数十nm〜1μm程度であった。   A sample for microscopic observation was prepared from the obtained composition according to the above conditions, and the state of fibers in the sample was observed by the above polarizing microscope and electron microscope. The obtained polarization microscope observation image and electron microscope observation image are shown in FIG. According to the polarization microscope image, the fiber diameter of the thick fiber was about 5 to 10 μm, and according to the electron microscope image, the fiber diameter of the thin fiber was about several tens nm to 1 μm.

実施例14の組成物から、前記条件に従って試験片(成形体)を作製し、試験片について、前記の方法で3点曲げ試験を行った。その結果を表18に示す。   A test piece (molded body) was produced from the composition of Example 14 under the conditions described above, and the test piece was subjected to a three-point bending test by the method described above. The results are shown in Table 18.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

図34と図37との比較により、実施例14の組成物中の繊維は、PLAを使用していない実施例12の組成物中の繊維よりも明らかに解繊性が向上していた。   By comparison between FIG. 34 and FIG. 37, the fibers in the composition of Example 14 had a clearly improved defibration property as compared with the fibers in the composition of Example 12 in which PLA was not used.

成形体の物性については、表15及び表18の結果から、実施例12の成形体(PLAを含有しない)に比べて、実施例14の成形体(PLAを含有)は、曲げ特性が飛躍的に向上した。   Regarding the physical properties of the molded body, from the results of Tables 15 and 18, the bending properties of the molded body of Example 14 (containing PLA) are dramatically higher than those of the molded body of Example 12 (containing no PLA). Improved.

解繊試験
有機溶媒として、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、アセトン、及びイソプロピルアルコール(IPA)を使用し、繊維の解繊試験を行った。具体的には、製造例2で製造したAcTUKP(ロット番号(16)NT-353)乾燥重量換算30mgを、上記の各種有機溶媒2mlに加え、室温下、マグネチックスターラー(500rpm)で20時間撹拌した。攪拌終了後、偏光顕微鏡(オリンパスシステム偏光顕微鏡BX53-31P-OC-1 10倍の対物レンズを使用)で観察し、幅1〜200μmの繊維の数(A)のうちで幅1〜10μmの繊維の数(B)を数えた。
Disentanglement test Fiber disentanglement tests were performed using N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), acetone, and isopropyl alcohol (IPA) as organic solvents. Specifically, 30 mg of AcTUKP (Lot No. (16)NT-353) in terms of dry weight produced in Production Example 2 was added to 2 ml of each of the above organic solvents and stirred at room temperature with a magnetic stirrer (500 rpm) for 20 hours. did. After stirring, observe with a polarizing microscope (Olympus system polarizing microscope BX53-31P-OC-1 using a 10x objective lens), and among the number of fibers (A) with a width of 1 to 200 μm, fibers with a width of 1 to 10 μm The number (B) was counted.

Aに対するBの割合(%)を求め、この割合をこの試験では解繊度と称する。そして、80%以上の解繊度を示した有機溶媒は解繊助剤としての性能が良好、80%未満の有機溶媒は解繊助剤としての性能が不十分と判定した。
結果を表19に示す。
The ratio (%) of B to A is determined, and this ratio is called the defibration degree in this test. Then, it was determined that an organic solvent showing a defibration degree of 80% or more had good performance as a defibration aid, and an organic solvent of less than 80% had insufficient performance as a defibration aid.
The results are shown in Table 19.

Figure 2019163873
Figure 2019163873

Claims (17)

セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤であって、
下記一般式(1):
−CO−N(R)−R(1)
(式中、R及びRは、同一又は異なって、水素原子、若しくは炭素数1〜4のアルキル基を示すか、又はRとRとが一緒になって炭素数3〜11のアルキレン基を示す。Rは、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、又は炭素数2〜4のアシル基を示す。)で表されるアミド化合物を主成分とする、解繊助剤。
A part of the hydrogen atoms of the hydroxyl group of the cellulosic fiber has the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra has an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an electron donating substituent). Or a general formula (B): Rb- (in the formula, Rb is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl). Group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group), which is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly substituted with an alkyl group which may have a substituent. hand,
The following general formula (1):
R 1 -CO-N (R 2 ) -R 3 (1)
(In the formula, R 1 and R 3 are the same or different and each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or R 1 and R 3 are taken together to form a group having 3 to 11 carbon atoms. An alkylene group, wherein R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 4 carbon atoms) as a main component. ..
前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、δ−バレロラクタム、N−メチル−δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、N−アセチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1に記載の解繊助剤。   The amide compound is N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, δ-valerolactam, N-methyl-δ-valerolactam, ε-caprolactam, N. The defibration aid according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of -methyl-ε-caprolactam, N-acetyl-ε-caprolactam, undecanelactam and laurolactam. 前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ε−カプロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタム、ウンデカンラクタム及びラウロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1に記載の解繊助剤。   The amide compound is selected from the group consisting of N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, ε-caprolactam, N-methyl-ε-caprolactam, undecanelactam and laurolactam. The defibration aid according to claim 1, which is at least one kind. 前記アミド化合物が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、及びε−カプロラクタムからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1に記載の解繊助剤。   The defibration according to claim 1, wherein the amide compound is at least one selected from the group consisting of N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and ε-caprolactam. Auxiliary agent. 前記解繊助剤が、さらに、タルク、クレイ、ゼオライト、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、酸化マグネシウム、マイカ、塩化リチウム、N−メチルモルホリンN−オキシド及び尿素からなる群から選ばれる少なくとも一種の解繊副剤を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の解繊助剤。   The defibration aid is at least selected from the group consisting of talc, clay, zeolite, aluminum oxide, calcium carbonate, titanium oxide, silica, magnesium oxide, mica, lithium chloride, N-methylmorpholine N-oxide and urea. The defibration aid according to any one of claims 1 to 4, comprising a defibration auxiliary agent. 前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、請求項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。   In the defibration aid, hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an electron-donating group). A phenyl group which may have a substituent is shown.) A defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly substituted with an acyl group represented by: The defibration aid according to any one of the above. 前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、炭素数2〜5のアシル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、請求項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。   The defibration aid is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber assembly in which some hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with an acyl group having 2 to 5 carbon atoms. The defibration aid according to any one of claims 1 to 5. 前記解繊助剤が、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、アセチル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊するための解繊助剤である、請求項1〜5のいずれかに記載の解繊助剤。   The defibration aid is a defibration aid for defibrating a hydrophobized cellulosic fiber aggregate in which some of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are substituted with acetyl groups, The defibration aid according to any one of 5. 解繊助剤により解繊される疎水化セルロース系繊維集合体が植物由来のセルロース系繊維集合体である、請求項1〜8のいずれかに記載の解繊助剤。   The defibration aid according to any one of claims 1 to 8, wherein the hydrophobized cellulosic fiber assembly defibrated by the defibration aid is a plant-derived cellulosic fiber assembly. 解繊助剤により解繊される疎水化セルロース系繊維集合体が植物由来のリグノセルロース繊維集合体である、請求項1〜9のいずれかに記載の解繊助剤。   The defibration aid according to any one of claims 1 to 9, wherein the hydrophobized cellulosic fiber aggregate defibrated by the defibration aid is a plant-derived lignocellulose fiber aggregate. (1)請求項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤を使用して、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体を解繊して、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維を製造する第一工程と、
(2)第一工程で得られたミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを混合する第二工程とを含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
(1) By using the defibration aid according to any one of claims 1 to 10, hydrogen atoms of a part of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber are represented by the general formula (A): Ra-CO- (in the formula, Ra represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a phenyl group which may have an electron donating substituent.), or an acyl group represented by the general formula (B): Rb-(formula). Rb represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group, and may have a substituent. The first step of defibrating the hydrophobized cellulosic fiber aggregate substituted with, to produce a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber,
(2) including a second step of mixing the microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers obtained in the first step with a resin,
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
請求項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体、及び、樹脂を混合し、この混合操作中に請求項1〜10のいずれかに記載の疎水化セルロース系繊維集合体を解繊してミクロフィブリル化する工程を含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
The defibration aid according to any one of claims 1 to 10, wherein a part of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber is represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is a carbon number of 1 to 4). Represents an alkyl group or a phenyl group which may have an electron donating substituent), or an acyl group represented by the general formula (B): Rb- (in the formula, Rb has 1 carbon atom). ~4 alkyl group, 2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl group, 2-cyanoethyl group or allyl group), which is substituted with an alkyl group which may have a substituent. A step of mixing a fiber-based fiber assembly and a resin, and defibrating the hydrophobized cellulose-based fiber assembly according to any one of claims 1 to 10 during the mixing operation to form microfibrils,
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
(1)請求項1〜10のいずれかに記載の解繊助剤、セルロース系繊維の一部の水酸基の水素原子が、一般式(A):Ra−CO−(式中、Raは炭素数1〜4のアルキル基、又は、電子供与性の置換基を有してもよいフェニル基を示す。)で表されるアシル基、又は、一般式(B):Rb−(式中、Rbは炭素数1〜4のアルキル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−シアノエチル基又はアリル基を示す。)で表される、置換基を有することもあるアルキル基で置換された疎水化セルロース系繊維集合体、及び樹脂を混合し、この混合操作中に前記疎水化セルロース系繊維集合体を解繊してミクロフィブリル化する第一工程と、
(2)第一工程で得られた、解繊助剤、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維及び樹脂の混合物から解繊助剤を除去する第二工程とを含む、
ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維と樹脂とを含有する樹脂組成物の製造方法。
(1) The defibration aid according to any one of claims 1 to 10, wherein a part of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups of the cellulosic fiber is represented by the general formula (A): Ra-CO- (wherein Ra is the carbon number. An alkyl group of 1 to 4 or a phenyl group which may have an electron-donating substituent, or an acyl group represented by the general formula (B): Rb- (wherein Rb is A C1-C4 alkyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-hydroxypropyl group, a 2-cyanoethyl group or an allyl group), which may have a substituent and is substituted with an alkyl group. Hydrophobic cellulosic fiber aggregates, and a resin are mixed, a first step of fibrillating the hydrophobized cellulosic fiber aggregates during the mixing operation to form microfibrils,
(2) a second step of removing the defibration aid from the mixture of the defibration aid, the microfibrillated hydrophobized cellulosic fibers and the resin obtained in the first step,
A method for producing a resin composition containing a microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber and a resin.
請求項11の第一工程若しくは第二工程、請求項12の工程、又は請求項13の第一工程において、さらに相溶化剤を混合する、ミクロフィブリル化された疎水化セルロース系繊維、樹脂及び相溶化剤を含有する樹脂組成物の製造方法。   The microfibrillated hydrophobized cellulosic fiber, resin and phase which are further mixed with a compatibilizing agent in the first step or second step of claim 11, the step of claim 12 or the first step of claim 13. A method for producing a resin composition containing a solubilizer. 前記樹脂が、1種又は2種以上の熱可塑性樹脂である、請求項11〜14のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a resin composition according to claim 11, wherein the resin is one kind or two or more kinds of thermoplastic resins. 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド、ポリオレフィン、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリカーボネート−ABSアロイ(PC−ABSアロイ)及び変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)からなる群から選ばれる1種又は2種以上である、請求項15に記載の樹脂組成物の製造方法。   The thermoplastic resin is polyamide, polyolefin, aliphatic polyester, aromatic polyester, polyacetal, polycarbonate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polycarbonate-ABS alloy (PC-ABS alloy) and modified polyphenylene. The method for producing a resin composition according to claim 15, which is one kind or two or more kinds selected from the group consisting of ether (m-PPE). 請求項11〜16のいずれかに記載の製造方法により製造された樹脂組成物からなる成形体。   A molded article made of the resin composition produced by the production method according to claim 11.
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