(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造方法。
【請求項２】
上記環状無水多塩基酸（Ａ）が、下記式（１）で表される、請求項１に記載の変性セルロースナノファイバーの製造方法。
【化１】
0005477516.tif 000012
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１５以下の直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、または炭素数１５以下の環状構造を有する置換基を示す。さらに、置換基を介し、環状酸無水物同士が結合し、多量体を形成してもかまわない。）
【請求項３】
請求項１または２に記載の変性セルロースナノファイバーの製造方法で得られることを特徴とする、変性セルロースナノファイバー。
【請求項４】
解繊樹脂又は環状無水多塩基酸（Ａ）によって変性された変性解繊樹脂と、請求項３に記載の変性セルロースナノファイバーを含有することを特徴とするマスタバッチ。
【請求項５】
請求項４に記載のマスタバッチと、希釈用樹脂とを含有することを特徴とする、樹脂組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造法、該製造方法により得られる変性セルロースナノファイバー、該変性セルロースナノファイバーを含有する樹脂組成物及びその成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年開発されたセルロースナノファイバーは、植物由来の天然原料ナノフィラーであり、低比重かつ高強度な樹脂用複合材料として注目されている。
水酸基を多く持つセルロースをナノレベルまで微細化した、セルロースナノファイバーを得るには、水中で解繊を行うか、樹脂に大量の水を混合して解繊するか（特許文献１参照）、有機溶剤中でセルロースを微細化する（特許文献２参照）ことで、得ることができる。しかし、この解繊セルロースナノファイバーは、そのナノサイズの大きさから非常に嵩高く、また親水性が高いことから、各種樹脂へと配合する際に、少量を配合しただけでも樹脂組成物の粘度が上昇してしまうため、配合可能量が非常に少量であり、樹脂の機械物性を改善するにはまだ十分であるとは言えなかった。
一方、酸無水物を反応させることで、セルロースナノファイバーを半エステル化した変性セルロースナノファイバーを提供し、組成物中での分散状態を改善する方法が提唱されている（特許文献３及び４参照）。しかし、いずれの方法においても、水中でセルロースの解繊を行うため、脱水、乾燥、溶媒置換等の工程が必要であり、親水性が高いことから、各種樹脂へと配合する際に、少量を配合しただけでも樹脂組成物の粘度が上昇してしまうという課題は解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４２２８３号公報
【特許文献２】特開２００９−２６１９９３号公報
【特許文献３】特開２００９-２９３１６７号公報
【特許文献４】特開２０１１-１０５７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、配合した樹脂組成物及びその成形体の機械物性値が優れ、なおかつ樹脂に配合しやすい変性セルロースナノファイバーの製造方法を提供することを課題とする。また、該製造方法で得られる変性セルロースナノファイバー、該変性セルロースナノファイバーを含有する樹脂組成物及びその成形体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、水や親水溶媒を使用せず、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造法、該製造方法により得られる変性セルロースナノファイバー、該変性セルロースナノファイバーを含有する樹脂組成物及びその成形体を提供することにより、上記課題を解決できることを見出した。【０００６】
すなわち本発明は、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ｂ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造方法を提供するものである。【０００７】
さらに、上記環状無水多塩基酸（Ｂ）が、下記式（１）で表される、請求項１に記載の変性セルロースナノファイバーの製造方法を提供するものである。【０００８】
【化１】
0005477516.tif 000002
【０００９】
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１５以下の直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、または環状構造を有する置換基を示す。さらに、置換基を介し、環状酸無水物同士が結合し、多量体を形成してもかまわない。）【００１０】
さらに、上記製造方法で得られる変性セルロースナノファイバー、及び該変性セルロースナノファイバーを含有する樹脂組成物及びその成形体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ｂ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造方法、及び該製造方法で得られる変性セルロースナノファイバーを提供することで、樹脂組成物に対して高濃度に配合することが可能であり、且つ成形体としたときに破壊靭性値などの機械物性に優れることを見出した。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の記載は本発明の実施形態の一例であり、本記載に限定されるものではない。
【００１３】
〔セルロースの種類〕
本発明におけるセルロースナノファイバーは、各種セルロースを微細化する事で得られ、樹脂に含有させることで樹脂の破壊靭性地などを強化できる樹脂強化剤として使用することができる。本発明におけるセルロースは、微細化材料として利用可能なものであればよく、パルプ、綿、紙、レーヨン・キュプラ・ポリノジック・アセテートなどの再生セルロース繊維、バクテリア産生セルロース、ホヤなどの動物由来セルロースなどが利用可能である。
また、これらのセルロースは必要に応じて表面を化学修飾処理をしたものであってもよい。
【００１４】
パルプとしては、木材パルプ、非木材パルプ双方を好適に使用できる。木材パルプとしては、機械パルプと化学パルプとあり、リグニン含有量の少ない化学パルプのほうが好ましい。化学パルプにはサルファイドパルプ、クラフトパルプ、アルカリパルプなどがあるが、いずれも好適に使用できる。非木材パルプとしては、藁、バガス、ケナフ、竹、葦、楮、亜麻などいずれも利用可能である。
【００１５】
綿は主に衣料用繊維に用いられる植物であり、綿花、綿繊維、綿布のいずれも利用可能である。
【００１６】
紙はパルプから繊維を取り出し漉いたもので、新聞紙や廃牛乳パック、コピー済み用紙などの古紙も好適に利用できる。
【００１７】
また、微細化材料としてのセルロースとして、セルロースを破砕し一定の粒径分布を有したセルロース粉末を用いても良く、日本製紙ケミカル社製のＫＣフロック、旭化成ケミカルズ社性のセオラス、ＦＭＣ社製のアビセルなどが挙げられる。
【００１８】
〔セルロースナノファイバー〕
本発明におけるセルロースナノファイバーは、解繊樹脂中でセルロースを微細化することにより製造することが可能である。解繊樹脂中にセルロースを添加し、機械的に箭断力を与えることにより行うことができる。箭断力を与える手段としては、ビーズミル、超音波ホモジナイザー、一軸押出機、二軸押出機等の押出機、バンバリーミキサー、グラインダー、加圧ニーダー、２本ロール等の公知の混練機等を用い剪断力を与えることができる。これらの中でも高粘度の樹脂中でも安定した剪断力を得られる観点から加圧ニーダーを用いることが好ましい。
【００１９】
本発明の微細化方法により、セルロースはセルロースナノファイバー化する。本発明の微細化方法では、例えば、長軸方向に１００ｎｍ〜１００００００ｎｍ、短軸方向に５ｎｍ〜１０００ｎｍに微細化することが可能である。
【００２０】
〔解繊樹脂〕
本発明にける解繊樹脂は、本発明の効果を損ねない範囲であれば公知慣用の樹脂を用いることができるが、具体的にはポリエステル系樹脂、ビニル樹脂、変性エポキシ樹脂である。
【００２１】
〔ポリエステル系樹脂〕
本発明におけるポリエステル系樹脂とは、下記一般式（２）で表される１種若しくは２種以上のポリオールと、下記一般式（３）で表される１種若しくは２種以上のポリカルボン酸とを反応させて得られる、ポリエステル樹脂である。      
Ａ−（ＯＨ）ｍ・・・（２）      
［式中、Ａは酸素原子を含んでいても良い炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族基またはヘテロ環芳香族基を表す。ｍは２〜４の整数を表す。］      
Ｂ−（ＣＯＯＨ）ｎ・・・（３）      
［式中、Ｂは炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい芳香族基またはヘテロ環芳香族基を表す。ｎは２〜４の整数を表す。］
【００２２】
一般式（２）で表されるポリオールとしては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、１，３−ブタンジオ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、ペンチルグリコール、ネオペンチルグリコ−ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，４−ブタンジオール、２−エチル−１，４−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ヘプタンジオール、水素化ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＡとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドの付加物、１，２，３，４−テトラヒドロキシブタン、グリセリン、トリメチロ−ルプロパン、１，３−プロパンジオ−ル、１，２−シクロヘキサングリコ−ル、１，３−シクロヘキサングリコ−ル、１，４−シクロヘキサングリコ−ル、１，４−シクロヘキサンジメタノ−ル、パラキシレングリコ−ル、ビシクロヘキシル−４，４’−ジオ−ル、２，６−デカリングリコ−ル、２，７−デカリングリコ−ル、エチレングリコ−ルカ−ボネ−ト、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００２３】
一般式（３）で表されるポリカルボン酸としては、不飽和二塩基酸およびその無水物があり、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロルマレイン酸及びこれらのエステル等があり、ハロゲン化無水マレイン酸等、アコニット酸などのα，β−不飽和二塩基酸やジヒドロムコン酸等のβ，γ−不飽和二塩基酸が挙げられる。また、飽和二塩基酸およびその無水物として、フタル酸、無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等があり、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、ヘット酸、１，１−シクロブタンジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、コハク酸無水物、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカン２酸，２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸無水物、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、またこれらのジアルキルエステル等が挙げられる。
【００２４】
なお、上記のポリオールとポリカルボン酸に加えて、実質的にその特性を損なわない程度に１価アルコール、１価カルボン酸、およびヒドロキシカルボン酸を用いても良い。
１価アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール、３−ブタノール、ｎ−アミルアルコール、ｎ−ヘキサノール、イソヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、イソヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、イソオクタノール、ｎ−ノナノール、イソノナノール、ｎ−デカノール、イソデカノール、イソウンデカノール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、トリデシルアルコール、ベンジルアルコールステアリルアルコール等が挙げられ、これらを１種または２種以上を用いても良い。
１価カルボン酸としては、安息香酸、ヘプタン酸、ノナン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリル酸等が挙げられ、これらを１種または２種以上を用いても良い。
ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、グリコール酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシカプロン酸、２−ヒドロキシ３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−ヒドロキシイソカプロン酸、ｐ―ヒドロキシ安息香酸挙げられ、これらを１種または２種以上を用いても良い。
【００２５】
また、本発明におけるポリエステル系樹脂としては、上記ポリエステル樹脂を変性して得られる変性ポリエステル樹脂を用いても良い。変性ポリエステル樹脂としては、ウレタン変性ポリエステル、アクリル変性ポリエステル、エポキシ変性ポリエステル、シリコーン変性ポリエステルなどが挙げられる。
【００２６】
また、本発明におけるポリエステル系樹脂としては、直鎖状でもよく、多分岐状ポリエステルを用いてもかまわない。
【００２７】
本発明におけるポリエステル系樹脂は、エステル基濃度が６．０ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましい。より好ましくは６．０〜１４ｍｍｏｌ／ｇ、更に好ましくは６．０〜２０ｍｍｏｌ／ｇ、特に好ましくは６．０〜３０ｍｍｏｌ／ｇである。
また、エステル基濃度が６．０ｍｍｏｌ／ｇ以上かつ酸価が１０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上であると、好ましい。
より好ましくは酸価１０〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇ、更に好ましくは１０〜２００ＫＯＨｍｇ／ｇ、特に好ましくは１０〜３００ＫＯＨｍｇ／ｇである。
また、エステル基濃度が６．０ｍｍｏｌ／ｇ以上かつ水酸基価が１０以上であると、好ましい。
より好ましくは水酸基価１０〜５００ＫＯＨｍｇ／ｇ、更に好ましくは１０〜８００ＫＯＨｍｇ／ｇ、特に好ましくは１０〜１０００ＫＯＨｍｇ／ｇである。
また、本発明におけるポリエステル系樹脂は、エステル基濃度が６．０ｍｍｏｌ／ｇ以上で、酸価が１０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上かつ水酸基価が１０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上であると、特に好ましい。
【００２８】
本発明において、前記ポリエステル系樹脂は単独で用いても良いが、複数を組み合わせて用いてもかまわない。
【００２９】
〔ビニル樹脂〕  
本発明におけるビニル樹脂とは、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体であり、ビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル誘導体、ビニルエステル誘導体、マレイン酸ジエステル誘導体、（メタ）アクリルアミド誘導体、スチレン誘導体、ビニルエーテル誘導体、ビニルケトン誘導体、オレフィン誘導体、マレイミド誘導体、（メタ）アクリロニトリルが好適に挙げられる。ビニル樹脂としては、その中でも特に（メタ）アクリル酸エステル誘導体を重合して得られる（メタ）アクリル樹脂が特に好ましい。
【００３０】
以下、これらのビニルモノマーの好ましい例について説明する。（メタ）アクリル酸エステル誘導体の例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸アミル、（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｔ−オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸アセトキシエチル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸―２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸―３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸―４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−エトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−（２−メトキシエトキシ）エチル、（メタ）アクリル酸３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−２−クロロエチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸−３，４−エポキシシクロヘキシルメチル、（メタ）アクリル酸ビニル、（メタ）アクリル酸―２−フェニルビニル、（メタ）アクリル酸―１−プロペニル、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸―２−アリロキシエチル、（メタ）アクリル酸プロパルギル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、（メタ）アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、（メタ）アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、（メタ）アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、（メタ）アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、（メタ）アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテニル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、（メタ）アクリル酸トリフロロエチル、（メタ）アクリル酸オクタフロロペンチル、（メタ）アクリル酸パーフロロオクチルエチル、（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニル、（メタ）アクリル酸トリブロモフェニル、（メタ）アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチル、（メタ）アクリル酸−γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
【００３１】
ビニルエステル誘導体の例としては、ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、および安息香酸ビニルなどが挙げられる。
【００３２】
マレイン酸ジエステル誘導体の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、およびマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル誘導体の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、およびフマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル誘導体の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、およびイタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
【００３３】
（メタ）アクリルアミド誘導体の例としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリル（メタ）アミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−メトキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ニトロフェニルアクリルアミド、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアクリルアミド、Ｎ−ベンジル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアリル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アリル（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。
【００３４】
スチレン誘導体の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、およびα−メチルスチレンなどが挙げられる。
【００３５】
ビニルエーテル誘導体の例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、２−クロロエチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルおよびフェニルビニルエーテルなどが挙げられる。
【００３６】
ビニルケトン誘導体の例としては、メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、プロピルビニルケトン、フェニルビニルケトンなどが挙げられる。
【００３７】
オレフィン誘導体の例としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。
【００３８】
マレイミド誘導体の例としては、マレイミド、ブチルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミドなどが挙げられる。
【００３９】
そのほかにも、（メタ）アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基（例えば、ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなど）、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン等も使用できる。
【００４０】
〔官能基〕
本発明におけるビニル樹脂は、官能基を有することがこのましい。これは、希釈樹脂との相互作用により機械特性など成形体の物性を向上させることが可能となるからである。官能基としては、具体的にはハロゲン基（フッ素、塩素）、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、シラノール基、シアノ基等が挙げられ、これらを複数種有していてもかまわない。
【００４１】
前記ビニル樹脂は、前記ビニルモノマーを重合開始剤の存在下、反応容器中で加熱、必要により熟成することにより得ることが出来る。反応条件としては例えば、重合開始剤及び溶媒によって異なるが、反応温度が３０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃である。重合は、非反応性溶剤の存在下で行っても差し支えない。
【００４２】
前記重合開始剤としては、例えばｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、クメンパーヒドロキシド、アセチルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド等過酸化物；アゾビスイソブチルニトリル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等アゾ化合物などが挙げられる。
【００４３】
前記非反応性溶剤としては、例えばヘキサン、ミネラルスピリット等脂肪族炭化水素系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤；酢酸ブチル等のエステル系溶剤；メタノール、ブタノール等のアルコール系溶剤；ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で使用しても、複数種類併用してもかまわない。
【００４４】
本発明において、前記ビニル樹脂は単独で用いても良いが、複数を組み合わせて用いてもかまわない。
また、本発明のビニル樹脂は、直鎖型ポリマーであっても分岐型ポリマーであってもよく、分岐型ポリマーの場合くし型でも星型でもかまわない。
【００４５】
〔分子量〕
本発明で使用するビニル樹脂の分子量は、数平均分子量が３０００以下であることが好ましい。詳細な理由は不明であるが、数平均分子量が３０００以下であれば、セルロース繊維への親和性が高まるためではないかと予想される。
【００４６】
〔酸価〕
本発明におけるビニル樹脂の数平均分子量が３０００以下のとき、酸価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上６０ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であるとより好ましい。
【００４７】
〔水酸基価〕
本発明におけるビニル樹脂の数平均分子量が３０００以下のとき、水酸価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上であると好ましく、５０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上であるとより好ましい。
【００４８】
本発明におけるビニル樹脂の数平均分子量が３０００以下のとき、酸価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上６０ＫＯＨｍｇ／ｇ未満且つ水酸基価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上であると特に好ましい。
【００４９】
〔変性エポキシ樹脂〕
本発明における変性エポキシ樹脂とは、エポキシ基を有し、水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である変性エポキシ樹脂である。
該変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂（Ｂ）とカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）とを反応させることで得ることができる。
【００５０】
〔エポキシ樹脂（Ｂ）〕
本発明で用いるエポキシ樹脂（Ｂ）は、分子内にエポキシ基を有する化合物であって、後述するカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）と反応して、水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である変性エポキシ樹脂（Ａ）を生成するものであればよく、その構造等に特に制限はない。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ノニルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｔ−ブチルカテコール型エポキシ樹脂等の多価エポキシ樹脂等が挙げられ、更に１価のエポキシ樹脂としては、ブタノール等の脂肪族アルコール、炭素数１１〜１２の脂肪族アルコール、フェノール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｐ−ターシャリブチルフェノール、ｓ−ブチルフェノール、ノニルフェノール、キシレノール等の１価フェノール類とエピハロヒドリンとの縮合物、ネオデカン酸等の１価カルボキシル基とエピハロヒドリンとの縮合物等が挙げられ、グリシジルアミンとしては、ジアミノジフェニルメタンとエピハロヒドリンとの縮合物等、多価脂肪族エポキシ樹脂としては、例えば、大豆油、ヒマシ油等の植物油のポリグリシジルエーテルが挙げられ、多価アルキレングリコール型エポキシ樹脂としては、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、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、エリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、トリメチロールプロパンとエピハロヒドリンとの縮合物等、更には特開２００５−２３９９２８号公報記載の水性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは１種類で用いても、２種類以上を併用しても良い。
【００５１】
前記エポキシ樹脂（Ｂ）は、必要に応じて有機溶剤や非反応性希釈剤等を加えて液状化・低粘度化したものであっても、よい  
【００５２】
〔カルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）〕
本発明におけるカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）は、上記エポキシ樹脂（Ｂ）と反応して水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である変性エポキシ樹脂を生成するものであればよく、カルボキシル基を有する化合物（Ｃ１）と、アミノ基を有する化合物（Ｃ２）と、カルボキシル基及びアミノ基を有する化合物（Ｃ３）のいずれか１種以上を用いることができる。
また、カルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）においてさらに水酸基を有するカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ４）は、エポキシ化合物（Ｂ）と反応した際に変性エポキシ樹脂（Ａ）に高い水酸基価を付与できるため、特に好ましい。
【００５３】
〔カルボキシル基を有する化合物（Ｃ１）〕
本発明におけるカルボキシル基を有する化合物（Ｃ１）とは、カルボキシル基を一つ以上有する化合物である。カルボキシル基を一つ有する化合物として、具体的には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、イソプロピル酸、イソステアリン酸、ネオデカン酸、などの脂肪酸、安息香酸、メチル安息香酸、ジメチル安息香酸、トリメチル安息香酸、フェニル酢酸、４−イソプロピル安息香酸、２−フェニルプロパン酸、２−フェニルアクリル酸、３−フェニルプロパン酸、ケイ被酸などの芳香族カルボン酸等が挙げられる。カルボキシル基を二つ以上有する化合物として、具体的には、コハク酸、アジピン酸、テレフタレート酸、イソフタル酸、ピロメリット酸などのカルボン酸類、及びこれらの無水物を挙げることができる。さらに、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロルマレイン酸及びこれらのエステル等があり、ハロゲン化無水マレイン酸等、アコニット酸などのα，β−不飽和二塩基酸やジヒドロムコン酸等のβ，γ−不飽和二塩基酸が挙げられる。また、飽和二塩基酸およびその無水物として、フタル酸、無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等があり、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、ヘット酸、１，１−シクロブタンジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、コハク酸無水物、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカン２酸，２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸無水物、４，４’−ビフェニルジカルボン酸等が挙げられる。
【００５４】
〔アミノ基を有する化合物（Ｃ２）〕
本発明におけるアミノ基を有する化合物（Ｃ２）とは、アミノ基を一つ以上有する化合物である。具体的には、アミノ基を一つ有する化合物として、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−プロパンアミン、アニリン、トルイジン、２−アミノアントラセンなどをあげることができる。２つ以上のアミノ基を有する化合物としては、エチレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、１，４−ブタンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、４，４’−シクロヘキシルメタンジアミン、ノルボルナンジアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、キシリレンジアミンなどをあげることができる。
【００５５】
〔カルボキシル基及びアミノ基を有する化合物（Ｃ３）〕
本発明におけるカルボキシル基及びアミノ基を有する化合物（Ｃ３）とは、カルボキシル基とアミノ基を一つずつ以上有する化合物である。代表的にはアミノ酸が挙げられ、さらに水酸基を有しても構わない。具体的には、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスオアラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、アミノラク酸、テアニン、トリコロミン酸、カイニン酸等が挙げられる。
【００５６】
〔さらに水酸基を有する、カルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ４）〕
さらに水酸基を有する、カルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ４）とは、カルボキシル基またはアミノ基を有し、さらに水酸基を一つ以上有する化合物である。具体的には、グリコール酸、グリセリン酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシラク酸、リンゴ酸、２，３−ジヒドロキシブタン二酸、クエン酸、イソクエン酸、メバロン酸、バントイン酸、リシノール酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ヒドロキシフェニルプロパン酸、マンデル酸、ベンジル酸、ヒドロキシメチルアミン、ヒドロキシエチルアミン、ヒドロキシプロピルアミンなどが挙げられる。
【００５７】
〔変性エポキシ樹脂の製造〕
本発明における水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基とカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物（Ｃ）のカルボキシル基又はアミノ基を反応させることで得ることができる。水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇより少ない場合、セルロースとの親和性が低くなることから、セルロースナノファイバーへの解繊は進みにくいため、好ましくない。エポキシ基とカルボキシル基又はアミノ基の反応比は、水酸基価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以上生じ、かつ所望のエポキシ基量が残るように任意に設定すればよい。
【００５８】
変性エポキシ樹脂中のエポキシ基量は一分子あたり０．３個以上が好ましく、０．５個以上がさらに好ましく、１個以上が最も好ましい。
【００５９】
変性エポキシ樹脂の製造は、無溶媒もしくは溶媒中で行うことができる。好ましくは、脱溶剤が必要ない無溶媒での反応が好ましい。
使用する重合溶媒は特に制限はない。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノール、第３級ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ブチルセロソルブ、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸イソブチル等が挙げられる。また、これらの溶媒は単独で使用しても良いし、混合して使用しても良い。
【００６０】
また、反応触媒としてルイス酸触媒やルイス塩基触媒を使用しても良い。
具体的には、三フッ化ホウ素、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ジメチルアミノピリジン、ピリジン、８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリフェニルホスフィンなどが挙げられる。
【００６１】
反応温度は、室温〜２００℃の間が好ましい。
【００６２】
〔解繊樹脂とセルロースの比率〕
本発明において、解繊樹脂とセルロースの比率は任意に変更が可能である。微細化後にさらに硬化剤及び又は希釈用樹脂と混合する場合には、予め解繊樹脂中のセルロース濃度がある程度高いほうがより樹脂の強化の効果があげられる。一方で、解繊樹脂の比率が少なすぎると十分なセルロースの微細化効果を得ることができない。セルロースと解繊樹脂との組成物中のセルロースの比率は１０質量％−９０質量％、好ましくは３０質量％−８０質量％、より好ましくは４０質量％−７０質量％となる事である。
【００６３】
〔環状無水多塩基酸（Ａ）〕
本発明において、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造したのち、環状無水多塩基酸（Ａ）をさらに添加して、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの含有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ｂ）を反応させることで、変性セルロースナノファイバーを得ることができる。
【００６４】
本発明における環状無水多塩基酸（Ａ）とは、下記式（１）で表される化合物が挙げられる。
【００６５】
【化２】
0005477516.tif 000003
【００６６】
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１５以下の直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、または環状構造を有する置換基を示す。さらに、置換基を介し、環状酸無水物同士が結合し、多量体を形成してもかまわない。）
【００６７】
具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
Ｒ１が直鎖状あるいは分枝鎖状のアルキレン基、アルケニレン基の例としては、無水マロン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水ピメリン酸、無水スベリン酸、無水アゼライン酸、無水セバシン酸、無水マレイン酸が挙げられる。
Ｒ１が環状構造を有する置換基としては、５員環から１０員環が挙げられ、複数の環状構造を有する多環構造でもよく、芳香環であってもかまわない。６員環を例にすると、以下のような骨格が挙げられる。
【００６８】
【化３】
0005477516.tif 000004
【００６９】
【化４】
0005477516.tif 000005
【００７０】
【化５】
0005477516.tif 000006
【００７１】
【化６】
0005477516.tif 000007
【００７２】
具体的には、
ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ｃｉｓ−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
【００７３】
また、式（１）中、Ｒ１は、置換基を介し、環状酸無水物同士が結合し、多量体を形成してもかまわない。具体的には、以下に示す無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸のような構造が挙げられる。
【００７４】
【化７】
0005477516.tif 000008
【００７５】
〔セルロースナノファイバーと環状無水多塩基酸（Ａ）の反応〕
解繊樹脂中でセルロースを微細化して得られるセルロースナノファイバーと、環状無水多塩基酸（Ａ）とを反応させる場合、該解繊樹脂とセルロースナノファイバーの混練物に対して環状無水多塩基酸（Ａ）を添加したのち、公知慣用の方法でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）を反応させればよい。具体的には、混合しながら６０〜１４０℃程度加熱すればよく、各種ニーダー、各種ミキサー、各種ミル、各種ホモジナイザー、ディゾルバー、グラインダー、各種押出機等、分散・攪拌・混練に用いられる機器等などが好適に使用可能である。
【００７６】
また、セルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）との反応を促進したい場合、触媒を使用することができる。触媒としては塩基性触媒や付加エステル化触媒等を使用することができ、炭酸ナトリウム、ジメチルベンジルアミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、ピリジン等が挙げられる。
【００７７】
〔セルロースナノファイバーと環状無水多塩基酸（Ａ）の配合率〕
本発明において、セルロースナノファイバーと環状無水多塩基酸（Ａ）の配合率は本発明の効果を損ねない範囲であれば任意であるが、セルロースナノファイバーの水酸基がＸモル、解繊樹脂中の水酸基がＹモル、環状無水多塩基酸（Ａ）の酸無水物基がＺモルであれば、（Ｚ−Ｙ）／Ｘが０．１から１０の間が好ましく、０．２から７の間がさらに好ましく、０．３から５の間が最も好ましい。
【００７８】
〔変性セルロースナノファイバー〕
上記工程を経ることで、本発明の変性セルロースナノファイバーを得ることができる。本発明における変性セルロースナノファイバーとは、セルロースナノファイバーが有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）とを反応させて得られるものであり、以下に示す一般式（２）のような官能基を有する。
【００７９】
【化８】
0005477516.tif 000009
（式（２）中、Ｒ１は、炭素数１５以下の直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキレン基、アルケニレン基、または環状構造を有する置換基を示す。さらに、置換基を介し、環状酸無水物同士が結合し、多量体を形成してもかまわない。）
【００８０】
変性セルロースナノファイバーにおける上記一般式（４）のような官能基の置換数は、セルロースナノファイバーのグルコース単位１モルあたり０．１モル〜１．０モルの間が好ましく、０．２モル〜０．７モルの間がさらに好ましく、０．２モル〜０．５モルの間が最も好ましい。置換数が少ないと変性の効果が得られず、多すぎると変性セルロースナノファイバーが繊維形状を保てなくなりファイバーとしての効果が得られない。
【００８１】
〔マスタバッチ〕
本発明におけるマスタバッチは、解繊樹脂と変性セルロースナノファイバーを含有する組成物である。該解繊樹脂が水酸基を有する場合は、環状無水多塩基酸（Ａ）と反応した変性解繊樹脂であってもよい。本発明におけるマスタバッチは、セルロースの解繊工程及びセルロースナノファイバーの変性工程から精製を行わずにそのまま用いることができる。水や親水溶媒を使用しないため、該マスタバッチは非常に樹脂との親和性が高く、変性セルロースナノファイバー量が高濃度であっても希釈用樹脂に配合することが可能である。また、マスタバッチ、またはマスタバッチに硬化剤を添加したものをそのまま樹脂組成物として用いてもかまわない。
【００８２】
本発明におけるマスタバッチは、解繊樹脂または変性解繊樹脂とセルロースを解繊して得られるセルロースナノファイバーを必須成分とするものであり、本発明の効果を損なわない範囲であれば、各種樹脂、添加剤、有機及び無機フィラーなどを添加する事が可能である。各種樹脂、添加剤、有機及び無機フィラーは、セルロースの解繊前に添加しても、解繊後に添加してもかまわないが、その後の硬化剤及び又は希釈用樹脂との複合に際して、乾燥や精製などの不純物除去工程が必要となるようなものは、発明の効果を損ねる為に好ましくない。
【００８３】
〔硬化剤〕  
本発明の解繊樹脂及び希釈用樹脂がエポキシ基を有する樹脂を含有する場合、硬化剤を用いることができる。本発明における硬化剤として、潜在性硬化剤、ポリアミン化合物、ポリフェノール化合物及びカチオン系光開始剤等が挙げられる。
【００８４】
潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド、ヒドラジド、イミダゾール化合物、アミンアダクト、スルホニウム塩、オニウム塩、ケチミン、酸無水物、三級アミン等が挙げられる。これら潜在性硬化剤は、一液型の硬化性組成物を与え、取り扱いが容易なので好ましい。
【００８５】
酸無水物としては、例えば、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ｃｉｓ−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、４−メチル−４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、マレイン酸無水物、コハク酸無水物等が挙げられる。
【００８６】
ポリアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等の脂肪族ポリアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等の脂環族ポリアミン、ｍ−キシレンジアミン等の芳香環を有する脂肪族アミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、α，α−ビス（４−アミノフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン等の芳香族ポリアミンが挙げられる。
【００８７】
ポリフェノール化合物としては、例えば、フェノールノボラック、ｏ−クレゾールノボラック、ｔ−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、テルペンジフェノール、テルペンジカテコール、１，１，３−トリス（３−第三ブチル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）ブタン、ブチリデンビス（３−第三ブチル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）等が挙げられる。
【００８８】
カチオン系光開始剤とは、エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる物質を放出させることが可能な化合物であり、特に好ましいものは、照射によってルイス酸を放出するオニウム塩である複塩又はその誘導体である。
【００８９】
〔希釈用樹脂〕
本発明における変性セルロースナノファイバーを含有するマスタバッチを、希釈用樹脂に配合することで、樹脂組成物とすることができる。本発明における変性セルロースナノファイバーを含有するマスタバッチを樹脂強化剤として希釈用樹脂に混合することで、得られる樹脂組成物の強度を向上させることが可能である。希釈用樹脂としてはマスタバッチに混合することができれば特に制限が無く、単量体であっても重合体であってもかまわず、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれも使用することができる。また、一種類を用いてもよく、複数種の樹脂を組み合わせて用いてもかまわない。
【００９０】
熱可塑性樹脂とは、加熱により溶融成形可能な樹脂を言う。その具体例としてはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、酢酸セルロース樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリケトン樹脂、液晶ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は１種または２種以上を併用して用いることができる。
【００９１】
熱硬化性樹脂とは、加熱または放射線や触媒などの手段によって硬化される際に実質的に不溶かつ不融性に変化し得る特性を持った樹脂である。その具体例としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルテレフタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。これらの熱硬化性樹脂は１種または２種以上を併用して用いることができる。また、本発明の樹脂の主成分が熱可塑性樹脂の場合、熱可塑性樹脂の特性を損なわない範囲で少量の熱硬化性樹脂を添加することや、逆に主成分が熱硬化性樹脂の場合に熱硬化性樹脂の特性を損なわない範囲で少量の熱可塑性樹脂を添加することも可能である。
【００９２】
〔樹脂組成物中の配合率〕
前記樹脂組成物における変性セルロースナノファイバーの配合率は、本発明の効果を損なわない範囲であれば任意であり、変性前のセルロースナノファイバーと、環状無水多塩基酸（Ａ）と、解繊樹脂及び希釈用樹脂（Ｅ）の合計を１００質量％としたときに、好ましいセルロースナノファイバー量は０．１質量％〜３０質量％である。
【００９３】
〔その他の添加剤〕
前記樹脂組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、その用途に応じて従来公知の各種添加剤を含有しても良く、例えば、加水分解防止剤、着色剤、難燃剤、酸化防止剤、重合開始剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、離型剤、消泡剤、レベリング剤、光安定剤（例えば、ヒンダードアミン等）、酸化防止剤、無機フィラー、有機フィラー等をあげることができる。
【００９４】
本発明の樹脂組成物は、成形用材料、塗工用材料、塗料材料、接着剤として使用する事ができる。
【００９５】
〔成形方法〕
本発明の樹脂組成物に係る成形体を成形する方法については、特に限定されない。板状の製品を製造するのであれば、押し出し成形法が一般的であるが、平面プレスによっても可能である。この他、異形押し出し成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、真空成形法、射出成形法等を用いることが可能である。またフィルム状の製品を製造するのであれば、溶融押出法の他、溶液キャスト法を用いることができ、溶融成形方法を用いる場合、インフレーションフィルム成形、キャスト成形、押出ラミネーション成形、カレンダー成形、シート成形、繊維成形、ブロー成形、射出成形、回転成形、被覆成形等が挙げられる。また、活性エネルギー線で硬化する樹脂の場合、活性エネルギー線を用いた各種硬化方法を用いて成形体を製造する事ができる。
【００９６】
〔用途〕
本発明における樹脂組成物は、各種用途に好適に利用できる。例えば、自動車部品、航空機部品、電子・電気部品、建築材料、容器・包装部材、生活用品、スポーツ・レジャー用品等が挙げられるが、これらに限定される物ではない。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明の態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００９８】
〔ポリエステル系樹脂合成方法〕
（合成例１）  ポリエステル系樹脂１の製造
窒素ガス導入管、還流コンデンサ、攪拌機を備えた２Ｌのガラス製フラスコにジエチレングリコール７５８．２部（７．１４ｍｏｌ、仕込みモル比０．５３）、アジピン酸６５２．６部（４．４７ｍｏｌ、仕込みモル比０．３３）、無水マレイン酸１８３．９部（１．８８ｍｏｌ、仕込みモル比０．１４）を仕込み、窒素気流下に、加熱を開始した。内温２００℃にて、常法にて脱水縮合反応を行った。酸価が１３ＫＯＨｍｇ／ｇになったところで、直ちに１５０℃まで冷却し、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを仕込み原料重量に対し１００ｐｐｍ添加した。さらに室温まで冷却し水酸基価８９ＫＯＨｍｇ／ｇ、エステル基濃度９．０７ｍｍｏｌ／ｇのポリエステル系樹脂１を得た。【００９９】
（合成例２）  ポリエステル系樹脂２の製造
窒素ガス導入管、還流コンデンサ、攪拌機を備えた２Ｌのガラス製フラスコにエチレングリコール６０３．６部（９．７４ｍｏｌ、仕込みモル比０．４９）、無水コハク酸７１５．８部（７．１６ｍｏｌ、仕込みモル比０．３６）、無水マレイン酸２８０．６部（２．８６ｍｏｌ、仕込みモル比０．１５）を仕込み、窒素気流下に、加熱を開始した。内温２００℃にて、常法にて脱水縮合反応を行った。酸価が６５ＫＯＨｍｇ／ｇになったところで、直ちに１５０℃まで冷却し、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを仕込み原料重量に対し１００ｐｐｍ添加した。さらに室温まで冷却し水酸基価６０ＫＯＨｍｇ／ｇ、エステル基濃度１２．６ｍｍｏｌ／ｇポリエステル系樹脂２を得た。【０１００】
〔エステル基濃度の計算方法〕
エステル基濃度は下記計算式（１）により求めた。【０１０１】
エステル基濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）＝生成エステル基量（ｍｏｌ）  ／  ［仕込みモノマー量（ｗｔ）−生成水量（ｗｔ）］  ×  １０００  ・・・（１）【０１０２】
ポリエステル系樹脂１を例にエステル基濃度の計算方法を更に詳しく説明する。生成エステル基量は、仕込みモノマーの全量がエステル化反応するものとして計算した。
生成エステル基量＝アジピン酸  ４．４７ｍｏｌ×２  ＋  無水マレイン酸  １．８８ｍｏｌ×２  ＝  １２．７０ｍｏｌ
次に、生成水量もエステル基と同様に仕込みモノマーの全量がエステル化反応するものとして計算した。
生成水量＝（アジピン酸  ４．４７ｍｏｌ×２  ＋  無水マレイン酸  １．８８ｍｏｌ）  ×  １８．０２  ＝  １９４．９８
上記によりポリエステル系樹脂１のエステル基濃度は下記計算式（２）により求められる。
エステル基濃度（ｍｍｏｌ／ｇ）＝１２．７０  ｍｏｌ  ／  ［１５９４．７０−１９４．９８］  ×  １０００  ＝  ９．０７  ・・・（２）【０１０３】
〔酸価の測定〕
酸価は、ポリエステル系樹脂１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムの重量（ｍｇ）を示しており、単位はｍｇＫＯＨ／ｇである。
テトラヒドロフランにポリエステル系樹脂を溶解して、０．１規定の水酸化カリウムメタノール溶液で滴定して求めた。【０１０４】
〔水酸基価の測定〕
水酸基価は、ポリエステル系樹脂１ｇ中のＯＨ基のモル数と同じモル数の水酸化カリウムの重量（ｍｇ）を示しており、単位はｍｇＫＯＨ／ｇである。
１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルにおける、水酸基に由来するピークの面積値から求めた。測定装置は、日本電子製ＪＮＭ−ＬＡ３００を用い、試料の１０ｗｔ％重クロロホルム溶液に緩和試薬としてＣｒ（ａｃａｃ）３  １０ｍｇを加え、ゲートデカップリング法による１３Ｃ−ＮＭＲの定量測定を行なった。積算は４０００回行なった。【０１０５】
〔樹脂でのセルロース微細化方法〕
（製造例１）  樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１の製造
合成例１で合成したポリエステル系樹脂１を６００ｇ、日本製紙ケミカル社製のセルロースパウダー製品「ＫＣフロックＷ−５０ＧＫ」を４００ｇ、森山製作所製加圧ニーダー（ＤＳ１−５ＧＨＨ−Ｈ）に投入し、加圧しながら６０ｒｐｍで６００分間加圧混練を行ってセルロースの微細化処理を行い、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を得た。得られた混合物１を０．１ｇ量り取り、０．１％の濃度となるようにアセトンに懸濁し、特殊機械工業（株）製ＴＫホモミキサーＡ型を用いて１５０００ｒｐｍ２０分間分散処理を行い、ガラス上に広げてアセトンを乾燥し、走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認した。繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れているセルロースが存在したことから、セルロースの微細化が良好であることが分かった。【０１０６】
（製造例２）  樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２の製造
合成例２で合成したポリエステル系樹脂２を６００ｇ、日本製紙ケミカル社製のセルロースパウダー製品「ＫＣフロックＷ−５０ＧＫ」を４００ｇ、森山製作所製加圧ニーダー（ＤＳ１−５ＧＨＨ−Ｈ）に投入し、加圧しながら６０ｒｐｍで６００分間加圧混練を行ってセルロースの微細化処理を行い、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２を得た。得られた混合物２を０．１ｇ量り取り、０．１％の濃度となるようにアセトンに懸濁し、特殊機械工業（株）製ＴＫホモミキサーＡ型を用いて１５０００ｒｐｍ２０分間分散処理を行い、ガラス上に広げてアセトンを乾燥し、走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認した。繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れているセルロースが存在したことから、セルロースの微細化が良好であることが分かった。【０１０７】
〔樹脂中でのセルロースナノファイバーの変性法〕
（実施例１）  変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ１の製造
製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を７０．８ｇ、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を５９．２ｇ、吉田製作所製２００ｍｌ分解型ニーダーに投入し、ジャケット温度を１００℃としながら６０ｒｐｍで６時間反応を行い、変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ１を得た。得られたマスタバッチ１を０．１ｇ量り取り、０．１％の濃度となるようにアセトンに懸濁し、特殊機械工業（株）製ＴＫホモミキサーＡ型を用いて１５０００ｒｐｍ２０分間分散処理を行い、ガラス上に広げてアセトンを乾燥し、走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認したところ、繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れている変性セルロースナノファイバーが存在した。変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）を測定したところ、０．３５であった。【０１０８】
＜変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）の算出＞
変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）は、変性セルロースナノファイバーの製造において、セルロースナノファイバーのグルコース単位１モルあたりに反応した無水多塩基酸のモル数を示している。
置換度（ＤＳ）の測定には以下の方法を用いた。
変性セルロースナノファイバー組成物１０ｇを２００ｍｌ三角フラスコ中で、アセトン１００ｇに分散した。ろ過を行い、ろ紙上の変性セルロースナノファイバーをアセトンで洗浄した。変性セルロースナノファイバーを取り出し、乾燥により変性セルロースナノファイバーの固形物を得た。この固形物を大阪ケミカル株式会社製ＡＢＳＯＬＵＴＥ  ＭＩＬＬ  ＡＢＳ−Ｗにて粉砕した。
１００ｍｌ三角フラスコに、粉砕した変性セルロースナノファイバーを約０．５ｇ、精秤した。
エタノール１５ｍｌ、蒸留水５ｍｌを加え室温で３０分攪拌した。０．５Ｎ水酸化ナトリウム溶液１０ｍｌを加え、三角フラスコに冷却管を取り付け、８０℃の湯浴中で６０分攪拌した。その後、室温になるよう攪拌しながら冷却した。
得られた混合液に８５％フェノールフタレインのエタノール溶液を数滴加えた後、０．１Ｎ塩酸水溶液で逆滴定し、加水分解により生成した多塩基酸量を測定した。
以下の計算式より変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）を計算した。
ＤＳ＝Ｘ／（（Ｙ−Ｘ×Ｍ）／１６２）
Ｘ：逆滴定で求めた多塩基酸のモル数
Ｍ：変性に使用した無水多塩基酸の分子量
Ｙ：精秤した変性セルロースナノファイバーの重量【０１０９】
（実施例２）  変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ２の製造
製造例２で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２を７２．０ｇ、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を５８．０ｇ、吉田製作所製２００ｍｌ分解型ニーダーに投入し、ジャケット温度を１００℃としながら６０ｒｐｍで６時間反応を行い、変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ２を得た。得られたマスタバッチ２を０．１ｇ量り取り、０．１％の濃度となるようにアセトンに懸濁し、特殊機械工業（株）製ＴＫホモミキサーＡ型を用いて１５０００ｒｐｍ２０分間分散処理を行い、ガラス上に広げてアセトンを乾燥し、走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認したところ、繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れている変性セルロースナノファイバーが存在した。変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）を測定したところ、０．２８であった。【０１１０】
（実施例３）  変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ３の製造
製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を８２．９ｇ、メチルテトラヒドロフタル酸無水物（ＤＩＣ株式会社製  ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ−５７０Ｈ）を４７．１ｇ、吉田製作所製２００ｍｌ分解型ニーダーに投入し、ジャケット温度を１３０℃としながら６０ｒｐｍで６時間反応を行い、変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ３を得た。得られたマスタバッチ３を０．１ｇ量り取り、０．１％の濃度となるようにアセトンに懸濁し、特殊機械工業（株）製ＴＫホモミキサーＡ型を用いて１５０００ｒｐｍ２０分間分散処理を行い、ガラス上に広げてアセトンを乾燥し、走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認したところ、繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れている変性セルロースナノファイバーが存在した。変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）を測定したところ、０．２４であった。【０１１１】
（実施例４）  
〔樹脂組成物の製造〕
実施例１で得られた変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ１を１７．７ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ８５０Ｓを１５０．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４８５０−１５０を１５０．０ｇ、を混合した。混合は、プライミクス社製撹拌装置ラボリューションに同社製ネオミクサー撹拌翼４−２．５型を装着して１２０００回転で３０分間撹拌することによって行っったのち、混合物を１１０℃で３時間加熱した。室温まで冷却した後、硬化剤としてＢＡＳＦ社製  ＬａｒｏｍｉｎＣ２６０を６８．１ｇ添加し、さらに撹拌を行い、樹脂組成物１を得た。樹脂組成物１中の換算セルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。ここでの換算セルロースナノファイバーの含有率とは樹脂組成物１中に含まれる変性セルロースナノファイバーを製造するのに必要なセルロースナノファイバー量を樹脂組成物の重量で割った重量％のことである（以下同様）。
〔成形板及び試験片の作製〕
上記樹脂組成物１を真空チャンバーにて脱気を行い、型に注いで８０℃で１時間加熱し硬化させ、１５０℃で３時間アフターキュアを行った。厚み６ｍｍの注型成形板を得た。成形板に凝集物は見られなかった。
成形板より幅１５ｍｍ、長さ１２０ｍｍの試験片をダイヤモンドカッターにて切り出した。
〔曲げ強度試験〕
上記で得られた試験片に対して、インストロン社製万能試験機を用い、ＪＩＳ−Ｋ−７０７４に基づき、３点曲げ方式でスパン９０ｍｍ、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎ、室温２３℃、湿度５０％の雰囲気下の条件で曲げ強度試験を行い、最大応力の平均値（試験数５）を曲げ強度とした。１４４．５MＰａであった。【０１１２】
（実施例５）  
実施例４において、マスタバッチ１を１７．７ｇを、実施例２で得られた変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ２を１７．４ｇに変更する以外は、実施例４と同様の操作を行い樹脂組成物２を得た。樹脂組成物２中の換算セルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例６と同様に行った。樹脂組成物２から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１４８．３ＭＰａであった。【０１１３】
（実施例６）  
実施例４において、マスタバッチ１を１７．７ｇを、実施例３で得られた変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ３を１５．０ｇに変更する以外は、実施例４と同様の操作を行い樹脂組成物３を得た。樹脂組成物３中の換算セルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例６と同様に行った。樹脂組成物３から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１４５．１ＭＰａであった。【０１１４】
（比較例１）  
〔比較変性セルロースナノファイバーの製造〕
日本製紙ケミカル社製のセルロースパウダー製品「ＫＣフロックＷ−５０ＧＫ」を真空乾燥機にて、１１０℃、４時間、乾燥を行った。０．５３３ｋＰａで減圧乾燥した。  ５００ｍＬのガラス製フラスコに、乾燥したセルロースパウダー２０ｇ、事前にモレキュラーシーブにて乾燥したトルエン１００ｇ、酢酸３０ｇ、２−ドデセン−１−イル−コハク酸無水物７０ｇ、ピリジン１０ｇを投入し、窒素ガス導入管、還流コンデンサ、攪拌機をフラスコに接続した。投入物を撹拌して均一に分散させ、８０℃で２時間反応させた。その後、室温まで冷却し、ろ過物がスラリー状になるまでろ過した。その後、アセトン１００ｇで三回洗浄を行い、さらにイオン交換水で三回洗浄を行い比較変性セルロースナノファイバーの水スラリー物を得た。この比較変性セルロースナノファイバーの水スラリー物を固形分濃度が１％となるように水に分散させた。この分散液２０００ｇを増幸産業製のグラインダー「セレンディピターＭＫＣＡ６−３」にて、この水分散液を、３０回、１５００ｒｐｍで回転するディスク間を中央から外に向かって通過させた。さらに平均粒径１μｍのジルコニアビーズを用いてウィリー・エ・バッコーフェン社製ビーズミル（型式：ＥＣＭ−Ｐｉｌｏｔ）にて、以下の条件にて分散を行った。
＜解繊条件＞
ベッセル容量：    １．５リットル
ビーズ充填量：    ７０％
流量：    ２８００ｇ／ｍｉｎ
周速：    １３ｍ／ｓ
ベッセル冷却水温度：    ８℃
処理時間：    ３０分
得られた分散液を乾燥し、綿状の比較変性セルロースナノファイバーを得た。走査型電子顕微鏡にてセルロースの微細化状態を確認したところ、繊維の短軸方向の長さが１００ｎｍより細かく解れている比較変性セルロースナノファイバーが存在した。変性セルロースナノファイバーの置換度（ＤＳ）を測定したところ、０．８５であった。
〔比較樹脂組成物１の製造〕
この比較変性セルロースナノファイバーを９．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ８５０Ｓを１５０．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４８５０−１５０を１５０．０ｇ、を混合した。混合は、プライミクス社製撹拌装置ラボリューションに同社製ネオミクサー撹拌翼４−２．５型を装着して１２０００回転で３０分間撹拌することによって行った。このとき、凝集物が確認された。さらに、３０分間攪拌を行ったが、凝集物はなくならなかった。混合物を１１０℃で３時間加熱した。室温まで冷却した後、硬化剤としてＢＡＳＦ社製  ＬａｒｏｍｉｎＣ２６０を６８．１ｇ添加し、さらに撹拌を行い、比較樹脂組成物１を得た。樹脂組成物５中の換算セルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
〔成形板及び試験片の作製〕
実施例４と同様に成形板及び試験片を作製した。この際、成形板には凝集物がみられた。
〔曲げ強度試験〕
実施例４と同様に曲げ試験を行い、成形板の曲げ強度は、８０．１ＭＰａであった。【０１１５】
（比較例２）  
ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ８５０Ｓを１５０．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４８５０−１５０を１５０．０ｇ、を混合した。混合は、プライミクス社製撹拌装置ラボリューションに同社製ネオミクサー撹拌翼４−２．５型を装着して１２０００回転で３０分間撹拌することによって行った。次に、硬化剤としてＢＡＳＦ社製  ＬａｒｏｍｉｎＣ２６０を６８．１ｇ添加し、さらに撹拌を行い、比較樹脂組成物２を得た。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例６と同様に行った。樹脂組成物６から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３１．６ＭＰａであった。【０１１６】
（比較例３）  
製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を９．４ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ８５０Ｓを１５０．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４８５０−１５０を１５０．０ｇ、を混合した。混合は、プライミクス社製撹拌装置ラボリューションに同社製ネオミクサー撹拌翼４−２．５型を装着して１２０００回転で３０分間撹拌することによって行った。次に、硬化剤としてＢＡＳＦ社製  ＬａｒｏｍｉｎＣ２６０を６８．１ｇ添加し、さらに撹拌を行い、比較樹脂組成物３を得た。比較樹脂組成物３中のセルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例４と同様に行った。比較樹脂組成物３から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３９．２ＭＰａであった。【０１１７】
（比較例４）  
比較例３において、製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を９．４ｇを、製造例２で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２を９．４ｇに変更する以外は、比較例３と同様の操作を行い、比較樹脂組成物４を得た。比較樹脂組成物４中のセルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例４と同様に行った。比較樹脂組成物４から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３６．４ＭＰａであった。【０１１８】
（比較例５）  
製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を９．６ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ８５０Ｓを１５０．０ｇ、ＤＩＣ株式会製エポキシ樹脂  ＥＰＩＣＬＯＮ  ＥＸＡ−４８５０−１５０を１５０．０ｇ、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を８．１ｇ、混合した。この際の、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１と、無水コハク酸の重量比は、実施例３における変性セルロースナノファイバーの組成物１を製造する際に原料として使用する、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１と、無水コハク酸の重量比と同じである。混合は、プライミクス社製撹拌装置ラボリューションに同社製ネオミクサー撹拌翼４−２．５型を装着して１２０００回転で３０分間撹拌することによって行った。混合物を１１０℃で３時間加熱した。室温まで冷却した後、硬化剤としてＢＡＳＦ社製  ＬａｒｏｍｉｎＣ２６０を６８．１ｇ添加し、さらに撹拌を行い、比較樹脂組成物５を得た。比較樹脂組成物５中のセルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例４と同様に行った。比較樹脂組成物５から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３９．８ＭＰａであった。【０１１９】
（比較例６）  
比較例５において、製造例１で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１を９．６ｇを、製造例２で得られた樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２を９．６ｇに、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を８．１ｇを、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を７．８ｇに変更する以外は、比較例５と同様の操作を行い比較樹脂組成物６を得た。この際の、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２と、無水コハク酸の重量比は、実施例２における変性セルロースナノファイバーの組成物２を製造する際に原料として使用する、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物２と、無水コハク酸の重量比と同じである。比較樹脂組成物６中のセルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例４と同様に行った。比較樹脂組成物６から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３８．６ＭＰａであった。【０１２０】
（比較例７）  
比較例５において、無水コハク酸（関東化学製一級試薬）を８．１ｇを、メチルテトラヒドロフタル酸無水物（ＤＩＣ株式会社製  ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ−５７０Ｈ）を５．４ｇに変更する以外は、比較例５と同様の操作を行い、比較樹脂組成物６を得た。この際の、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１と、メチルテトラヒドロフタル酸無水物の重量比は、実施例１における、変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ３を製造する際に原料として使用する、樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１と、メチルテトラヒドロフタル酸無水物の重量比と同じである。比較樹脂組成物６中のセルロースナノファイバーの含有率は１．０質量％となる。
成形板及び試験片の作製、曲げ試験を実施例４と同様に行った。比較樹脂組成物６から得られた成形板に凝集物は見られなかった。成形板の曲げ強度は、１３９．９ＭＰａであった。【０１２１】
実施例４−６及び比較例１−７の結果を、表１及び表２にまとめた。
表中、ＣＮＦとはセルロースナノファイバーの略である。
表中におけるマスタバッチ１から３は、実施例１から実施例３で得られた変性セルロースナノファイバー含有マスタバッチ１から３を指す。
表中における変性セルロースナノファイバーとは比較例１で製造した変性セルロースナノファイバーを指す。
表中における混合物１及び２は、製造例１及び２で製造した樹脂とセルロースナノファイバーの混合物１及び２を指す。
表中における成形物中の換算ＣＮＦ重量％とは、実施例４から６及び比較例１においては実施例４で説明した換算セルロースナノファイバーの含有率を指し、比較例２から７においては成形物中のセルロースナノファイバー含有率（重量％）を指す。【０１２２】
【表１】
0005477516.tif 000010
【０１２３】
【表２】
0005477516.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明によれば、解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ｂ）を反応させることで、変性セルロースナノファイバーを得ることが可能である。また、変性セルロースナノファイバー及びマスタバッチは、成形用樹脂の強化剤として好適に使用することが可能である。該変性セルロースナノファイバー含有成形用樹脂組成物及び成形体は、は、高い機械強度を有しているので、例えば、従来ミクロフィブリル化植物繊維（セルロースナノファイバー）の成形物、ミクロフィブリル化植物繊維含有樹脂成形物が使用されていた分野に加え、より高い機械強度（曲げ強度等）が要求される分野にも使用できる。例えば、自動車、電車、船舶、飛行機等の輸送機器の内装材、外装材、構造材等や、パソコン、テレビ、電話等の電化製品等の筺体、構造材、内部部品等、建築材、文具、ＯＡ機器等の事務機器等の筐体、スポーツ・レジャー用品、構造材として有効に使用することができる。
【要約】
解繊樹脂中でセルロースを微細化してセルロースナノファイバーを製造する工程と、解繊樹脂中でセルロースナノファイバーの有する水酸基と環状無水多塩基酸（Ａ）を反応させて変性セルロースナノファイバーを得る工程とを有することを特徴とする、変性セルロースナノファイバーの製造方法を提供する。
さらに、上記製造方法で得られる変性セルロースナノファイバー、該変性セルロースナノファイバーを含有する樹脂組成物及びその成形体を提供する。