(57)【要約】【課題】  溶剤中に分散しやすい変性セルロースナノファイバーの簡便な製造方法を提供する。【解決手段】  水酸基を有するセルロースに無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させて変性セルロースを製造する第一工程と、該変性セルロースを微細化し変性セルロースナノファイバーを製造する第二工程とを有する変性セルロースナノファイバーの製造方法であって、該無水多塩基酸構造は、カルボキシル基が分子内で脱水縮合し環状構造を形成した環状無水多塩基酸構造である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸基を有するセルロースに無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させて変性セルロースを製造する第一工程と、該変性セルロースを微細化し変性セルロースナノファイバーを製造する第二工程とを有する変性セルロースナノファイバーの製造方法であって、
該無水多塩基酸構造は、カルボキシル基が分子内で脱水縮合し環状構造を形成した環状無水多塩基酸構造であ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】
前記無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂がビニル系樹脂である請求項１に記載の変性セルロースナノファイバーの製造方法。
【請求項３】
前記無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の重量平均分子量が６０００以上１０００００以下である請求項１又は２に記載の変性セルロースナノファイバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロースの有する水酸基に、無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させ、変性セルロースを製造する第一工程と、これにより得られた変性セルロースを、解繊樹脂中で微細化する第二工程とを有する変性セルロースナノファイバーの製造法に関する。
【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おり、樹脂中に少量添加することで補強効果が発現し、破壊靭性や曲げ強度等の機械的強度が上昇することが知られている。
【０００３】
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。
【０００４】
また、セルロースナノファイバーはその親水性の高さから、エタノール等の水と親和性の高い有機溶媒以外に配合した場合、セルロースナノファイバーが凝集し沈降してしまうため、これらの有機溶媒を含む樹脂への分散が非常に困難であった。
【０００５】
組成物中での分散状態を改善する方法として、セルロースナノファイバーの水酸基と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、４及び５参照）が、この方法においても有機溶媒を含む樹脂への分散は未だ改善されていない。
【０００６】
また、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、工程の煩雑化という課題は解決されていない。
【０００７】
一方、水中や溶媒中でない条件下で、セルロースをナノレベルまで微細化しセルロースナノファイバーを得るため方法として、樹脂中で解繊を行う方法（特許文献６参照）が知られている。
【０００８】
セルロースナノファイバーを樹脂で変性する方法としてリビングラジカル重合による方法（特許文献７参照）が報告されている。しかしながら、この方法はセルロースナノファイバーに開始基を導入することが難しく、リビングラジカル重合も酸素存在下ではできないなど制約が多く困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【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
【特許文献５】特開２０１２-２２９３５０号公報
【特許文献６】国際公開第２０１２／０４３５５８号
【特許文献７】特開２００９−２６３４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、溶剤中に分散しやすい変性セルロースナノファイバーの簡便な製造方法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】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を用いることで、セルロースの水酸基に容易に樹脂を結合させることが可能であることを見出した。さらに、この方法で作製した変性セルロースを微細化し変性セルロースナノファイバーを作製することで、溶剤中に分散しやすい変性セルロースナノファイバーが得られること見出した。この方法により、低分子の無水多塩基酸をセルロースナノファイバーの水酸基に結合させることでは成し得なかった、溶剤中に分散しやすい変性セルロースナノファイバーが得られることを見出した。
【００１２】
すなわち本発明は、水酸基を有するセルロースに無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させて変性セルロースを製造する第一工程と、該変性セルロースを微細化し変性セルロースナノファイバーを製造する第二工程とを有する変性セルロースナノファイバーの製造方法であって、該無水多塩基酸構造は、カルボキシル基が分子内で脱水縮合し環状構造を形成した環状無水多塩基酸構造であ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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、セルロースの有する水酸基と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させて変性セルロースを作製し、これを微細化して変性セルロースナノファイバーを得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によって簡便に変性セルロースナノファイバーが得られる。また、得られた変性セルロースナノファイバーは、溶剤を含んだ樹脂組成物に対して容易に配合することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
〔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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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（登録商標）、旭化成ケミカルズ社性のセオラス（登録商標）、ＦＭＣ社製のアビセル（登録商標）などが挙げられる。
【００２０】
〔無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂〕
本発明において、セルロースに無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を添加して、セルロースの含有する水酸基と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させることで、変性セルロースを得ることができる。
【００２１】
本発明における無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂とは、カルボキシル基が分子内で脱水縮合し環状構造を形成した環状無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂であり、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、好ましくはビニル樹脂が挙げられる。
【００２２】
無水多塩基酸を分子内に有するビニル樹脂の合成方法としては、ビニルモノマーと無水多塩基酸を重合もしくは共重合させる方法が挙げられるが、ビニルモノマーと多塩基酸を重合もしくは共重合させた後、脱水縮合し無水環を形成させる方法やカルボキシル基を有するビニルモノマーを重合もしくは共重合させた後水縮合し無水環を形成させる方法、さらにはこれらを組み合わせた方法も可能である。
【００２３】
以下、これらの好ましい無水多塩基酸の例について説明する。直鎖状あるいは分枝鎖状のものとして、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、環状構造を有するものとしては、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。
【００２４】
ビニルモノマーとしては、合成時または脱水縮合時にカルボキシル基と反応してしまう、ヒドロキシル基、アミノ基等を持たないものである必要がある他は特に制限されない。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。
【００２５】
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−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−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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
〔官能基〕
本発明におけるビニル樹脂は、官能基を有しても構わないが、合成時または脱水縮合時にカルボキシル基と反応してしまう水酸基、アミノ基は好ましくない。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
〔分子量〕
本発明における変性用ビニル樹脂の分子量は発明の効果を大きくするために、重量平均分子量が６０００以上であることが好ましい。また、分子量が大きいとセルロースへの反応性が低下するため、分子量は１０００００以下であることが好ましい。
【００４１】
〔セルロースと無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の反応〕
セルロースと、無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂とを反応させる場合、公知慣用の方法でセルロースの有する水酸基と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を反応させればよい。反応は溶媒中で行ってもよく、無溶媒で行っても良い。
【００４２】
〔溶媒〕
反応溶媒としては、セルロースの分散性が良いという観点から両親媒性の溶媒であることが好ましく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；酢酸エチル等のエステル系溶媒；ｎ−メチル−２−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）等の非プロトン性溶媒等が挙げられる。ただし、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒のような活性水素をもつ溶媒は、無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の無水多塩基酸構造と反応するため好ましくない。これらの溶媒は、単独で使用してもよく、２種以上の混合溶媒として用いてもよい。ただし、最終的に用いる溶媒に無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂が溶解しなければならない。
【００４３】
〔反応装置〕
反応装置について得に限定はなく、公知慣用の機器が使用可能である。その中でも、溶媒中で反応を行う場合は、フラスコや反応釜など、密閉且つ加熱可能な反応容器が好適に使用可能である。無溶媒で行う場合は、ニーダーや押出機等、高トルク且つ加温できる機器が好適に使用可能である。
【００４４】
〔反応温度〕
6０〜１４０℃程度加熱すればよい。溶媒を使用する場合は、沸点以上に加熱しないよう注意する必要がある。
【００４５】
〔反応触媒〕
セルロースナノファイバーの有する水酸基と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の無水多塩基酸構造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。
【００４６】
〔セルロースと無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の配合率〕
本発明において、セルロースと無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の配合率は、変性セルロース中のセルロース部分と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂部分の比率が目的の比率である変性セルロースが得られるように適宜調整すればよい。
【００４７】
〔変性セルロース中のセルロース部分と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂部分の比率〕
本発明において、変性セルロース中のセルロース部分と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂部分の比率は、セルロース部分を１としたときの無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂部分の重量比で０．５〜２００、好ましくは０．８〜１００、より好ましくは１〜５０である。結合する無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂が少ないと変性の効果が小さい。また重量比を上げるために低分子量の無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を多くセルロースに結合させることおよび分子量の大きい無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を結合させることはいずれも困難である。
【００４８】
〔変性セルロースの洗浄〕
本発明において、作製した変性セルロースはそのまま用いても構わないが、溶媒洗浄により変性用樹脂を除去しても構わない。使用する溶媒は、セルロースナノファイバーの凝集を防ぐという観点から両親媒性の溶媒であることが好ましく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒；酢酸エチル等のエステル系溶媒；ｎ−メチル−２−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）等の非プロトン性溶媒等が挙げられ、これらの溶媒は、単独で使用してもよく、２種以上の混合溶媒として用いてもよい。これらの中で、アセトンが系中の水を除去しやすい点、及びＣＮＦが非常に分散しやすい点から好ましい。
【００４９】
〔変性セルロースの微細化〕
本発明における変性セルロースの微細化による変性セルロースナノファイバーの作製方法は、公知慣用の方法で行えばよく、一般的には水または水性媒体中で、リファイナー、高圧ホモジナイザー、媒体攪拌ミル、石臼、グラインダー、二軸押し出し機、ビーズミル等により磨砕及び／又は叩解することによって解繊又は微細化して製造されるが、特開２００５−４２２８３号公報に記載の方法等の公知の方法で製造することもできる。また、微生物（例えば酢酸菌（アセトバクター））を利用して製造することもできる。水または水性媒体を用いず、解繊樹脂中で上記セルロースまたはパルプを解繊することで、得ることもできる。
【００５０】
セルロースナノファイバー繊維径は、平均値で４ｎｍ〜８００ｎｍであることが好ましく、４ｎｍ〜４００ｎｍであることがより好ましく、４ｎｍ〜１００ｎｍであることがより一層好ましい。また、セルロースナノファイバーは繊維径に対する繊維長が非常に長い繊維であり、その繊維長を決定することが難しいが、好ましくは平均値が繊維径の５倍以上、より好ましくは１０倍以上、より一層好ましくは２０倍以上である。また、その繊維長をあえて記載するならば、好ましくは平均値が５０ｎｍ〜２００μｍ、より好ましくは１００ｎｍ〜５０μｍである。
【００５１】
水または水性媒体を用いず、解繊樹脂中で上記セルロースまたはパルプを解繊する方法は、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。
【００５２】
〔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、変性エポキシ樹脂などである。
【００５３】
〔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（１）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（２）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。
【００５４】
Ａ−（ＯＨ）ｍ・・・（１）
（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。）
【００５５】
Ｂ−（ＣＯＯＨ）ｎ・・・（２）
（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。）
【００５６】
一般式（１）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。
【００５７】
一般式（２）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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
上記範囲であれば、セルロースの微細化が最も良く進行する。
【００６２】
〔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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
〔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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
〔分子量〕
本発明で解繊樹脂として使用するビニル樹脂の分子量は、重量平均分子量が６０００以下であることが好ましい。詳細な理由は不明であるが、重量平均分子量が６０００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。
【００７９】
〔酸価〕
本発明におけるビニル樹脂の重量平均分子量が６０００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。
酸価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上６０ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であれば、セルロースの微細化が良好に進行する。
【００８０】
〔水酸基価〕
本発明におけるビニル樹脂の重量平均分子量が６０００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。
水酸基価が３０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上５０ＫＯＨｍｇ／ｇ未満であれば、セルロースの微細化が良好に進行する。
【００８１】
本発明におけるビニル樹脂の重量平均分子量が６０００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。
上記範囲であれば、セルロースの微細化が最も良く進行する。
【００８２】
〔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、エポキシ樹脂とカルボキシル基又はアミノ基を有する化合物とを反応させることで得ることができる。
【００８３】
〔エポキシ樹脂〕
本発明で用いるエポキシ樹脂は、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、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。
【００８４】
前記エポキシ樹脂は、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良い。
【００８５】
〔カルボキシル基又はアミノ基を有する化合物〕
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は、上記エポキシ樹脂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と、アミノ基を有する化合物と、カルボキシル基及びアミノ基を有する化合物のいずれか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は、エポキシ化合物と反応した際に変性エポキシ樹脂に高い水酸基価を付与できるため、特に好ましい。
【００８６】
〔カルボキシル基を有する化合物〕
本発明におけるカルボキシル基を有する化合物とは、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。
【００８７】
〔アミノ基を有する化合物〕
本発明におけるアミノ基を有する化合物とは、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。
【００８８】
〔カルボキシル基及びアミノ基を有する化合物〕
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。
【００８９】
〔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〕
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。
【００９０】
〔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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
反応温度は、室温〜２００℃の間が好ましい。
【００９５】
本発明において、前記解繊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。複数を組み合わせて用いる方法としては、例えば、ポリエステル樹脂から２種以上選ぶ方法や、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、変性エポキシ樹脂等の種類が違う樹脂を組み合わせる方法などが挙げられる。
【００９６】
〔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。
【００９７】
本発明の変性セルロースナノファイバーは、溶剤分散性が向上していることから、溶剤系の成形用材料、塗工用材料、塗料材料、接着剤などに好適に使用する事ができる。
【００９８】
また、本発明の変性セルロースナノファイバーは、未変性のセルロースナノファイバーと同様に、無溶剤系の成形用材料、塗工用材料、塗料材料、接着剤なども好適に使用する事ができる。
【００９９】
〔用途〕
本発明における成形用材料、塗工用材料、塗料材料、接着剤は、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ものではない。
【実施例】
【０１００】
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。
【０１０１】
〔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。
【０１０２】
〔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。
エステル基濃度（mmol/g）
＝生成エステル基量(mmol)/［仕込みモノマー量(g)−生成水量(g)］・・・（１）
【０１０３】
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  ＝  １９４．９８ｇ
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）＝１２．７０×１０３  ｍｍｏｌ  ／  ［１５９４．７０−１９４．９８］ｇ  ＝  ９．０７  ｍｍｏｌ／ｇ・・・（２）
【０１０４】
〔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。
【０１０５】
〔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。
【０１０６】
〔ビニル樹脂合成方法〕
（合成例２）  無水多塩基酸構造を分子内に有するビニル樹脂（１）の製造
３Ｌステンレスセパラブルフラスコにメチルエチルケトン９５０ｇを計量し、窒素通気下、２５０ｒｐｍにて撹拌しながら７５℃に加温した。
次に１Ｌステンレス容器にブチルアクリレート８００ｇ、スチレン１００ｇ、無水マレイン酸１００ｇを計量しガラス棒にて撹拌した。
その後メチルエチルケトン５０ｇ、「パーブチルＯ（登録商標）（日油株式会社製）」６０ｇを加えガラス棒にてよく撹拌し、混合した。
この混合溶液を１Ｌ滴下ロートに移し、７５℃に加温したメチルエチルケトン中に４時間かけて滴下した。
滴下終了後溶液を１２時間７５℃に保持し、重合した。
重合したビニル樹脂をビニル樹脂（１）とした。
ビニル樹脂（１）を１ｇ計量し、トルエン/メタノール混合液（７／３重量比）を５ｇ加えて撹拌し、１２０℃の乾燥機に１時間入れ、含有する有機溶媒を除去した。
有機溶媒除去後の重量からビニル樹脂（１）の固形分を計算した。
固形分は４２％であった。
またビニル樹脂（１）の重量平均分子量は３５０００であった。
【０１０７】
（合成例３）  無水多塩基酸構造を分子内に有するビニル樹脂（２）の製造
３Ｌステンレスセパラブルフラスコにメチルエチルケトン９５０ｇを計量し、窒素通気下、２５０ｒｐｍにて撹拌しながら７５℃に加温した。
次に１Ｌステンレス容器にブチルアクリレート７００ｇ、スチレン１００ｇ、無水マレイン酸１００ｇを計量しガラス棒にて撹拌して得たモノマー混合液を１Ｌ滴下ロートに移した。
またメチルエチルケトン５０ｇ、２，２´−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）（和光純薬工業（株）社製「Ｖ−５９」０．２ｇ、チオグリコール酸１００ｇを計量しガラス棒にてよく撹拌して得た開始剤混合液を３００ｍＬの滴下ロートに移した。
上記モノマー混合液および開始剤混合液をそれぞれ７５℃に加温したメチルエチルケトン中に４時間かけて滴下した。
滴下終了後溶液を２０時間７５℃に保持し、重合した。
重合したビニル樹脂を脱溶剤しビニル樹脂（２）とした。
ビニル樹脂（２）を１ｇ計量し、トルエン/メタノール混合液（７／３重量比）を５ｇ加えて撹拌し、１２０℃の乾燥機に１時間入れ、含有する有機溶媒を除去した。
有機溶媒除去後の重量からビニル樹脂（２）の固形分を計算した。
固形分は８７％であった。
またビニル樹脂（２）の重量平均分子量は１９００であった。
【０１０８】
（合成例４）  無水多塩基酸構造を分子内に有さないビニル樹脂（３）の製造
温度計、撹拌機および還流冷却器を備えた四ツ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＭＰＡ）を３０００部仕込んで撹拌しながら１３０°Ｃに昇温した。
次に、メタクリル酸２−エチルヘキシル（２ＥＨＭＡ）７５０部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）２００部、メタクリル酸（ＭＡＡ）５０部からなる混合溶液と、「パーブチルＯ（登録商標）（日油株式会社製）」１５０部からなる混合溶液を、それぞれ５時間かけて滴下した。
滴下終了後１３０℃で１２時間反応した後、７０度で減圧脱溶剤することで、ビニル樹脂（３）の９０％固形分溶液を得た。得られたビニル樹脂（３）の重量平均分子量は、１８００であった。
【０１０９】
〔ＧＰＣ測定方法〕
樹脂をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）によって５０倍希釈して得られた希釈液をフィルター（材質：ポリテトラフルオロエチレン、ポア径：０．２μｍ）で濾過することにより、測定サンプルを調製し、次に、この測定サンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ東ソー社製商品名「ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ」）に供給して、サンプル流量１ミリリットル／ｍｉｎ、カラム温度４０℃の条件で測定を行い、樹脂のポリスチレン換算分子量を測定した値を、重量平均分子量とした。なお、上記ＧＰＣ測定において、カラムとして、ＨＸＬ−Ｘ、Ｇ５０００ＨＸＬ、Ｇ３０００ＨＸＬ、Ｇ２０００ＨＸＬ、Ｇ２０００ＨＸＬ（いずれも東ソー株式会社製）を用い、検出器として示差屈折計を用いた。
【０１１０】
〔無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂を用いた変性セルロース製造方法〕
（製造例１）
プライミクス株式会社製２０Ｌプラネタリーミキサー（型式ハイビスミックスＨＭ―３Ｄ―２０）に（合成例２）で作製したビニル樹脂（１）を２０ｋｇ、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（登録商標）  Ｗ１００Ｇ」２００ｇを計量。窒素通気条件下において５４ｒｐｍにて攪拌しながら７０℃に加温し、１５時間７０℃に保持し、ビニル樹脂（１）とパルプを反応させ変性パルプ（１）を作製した。反応後吸引濾過にて変性パルプ（１）を取り出した。その後、アセトンを用いて変性パルプ（１）を洗浄濾過し、風乾することで変性パルプ（１）を得た。
【０１１１】
（製造例２）
プライミクス株式会社製２０Ｌプラネタリーミキサー（型式ハイビスミックスＨＭ―３Ｄ―２０）に（合成例３）で作製したビニル樹脂（２）を２０ｋｇ、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（登録商標）  Ｗ１００Ｇ」２００ｇを計量。窒素通気条件下において５４ｒｐｍにて攪拌しながら７０℃に加温し、１５時間７０℃に保持し、ビニル樹脂（２）とパルプを反応させ変性パルプ（２）を作製した。反応後吸引濾過にて変性パルプ（２）を取り出した。その後、アセトンを用いて変性パルプ（２）を洗浄濾過し、風乾することで変性パルプ（２）を得た。
【０１１２】
〔無水多塩基酸構造を分子内に有しない樹脂を用いた未変性セルロース製造方法〕
（製造例３）
プライミクス株式会社製２０Ｌプラネタリーミキサー（型式ハイビスミックスＨＭ―３Ｄ―２０）に（合成例４）で作製したビニル樹脂（３）を２０ｋｇ、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（登録商標）  Ｗ１００Ｇ」２００ｇを計量。窒素通気条件下において５４ｒｐｍにて攪拌しながら７０℃に加温し、１５時間７０℃に保持し、ビニル樹脂（３）とパルプを反応させ未変性パルプ（１）を作製した。反応後吸引濾過にて未変性パルプ（１）を取り出した。その後、アセトンを用いて未変性パルプ（１）を洗浄濾過し、風乾することで未変性パルプ（１）を得た。
【０１１３】
〔無水多塩基酸を用いた変性セルロースの製造方法〕
（製造例４）
プライミクス株式会社製２０Ｌプラネタリーミキサー（型式ハイビスミックスＨＭ―３Ｄ―２０）にＮ−メチル−２−ピロリジノン（ＮＭＰ）２０ｋｇ、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（登録商標）  Ｗ１００Ｇ」を２００ｇ、オクテニルコハク酸無水物（新日本理化社製リカシッド（登録商標）ＯＳＡ）を３．２ｋｇ計量した。窒素通気下、５４ｒｐｍにて攪拌しながら８０°Ｃに加温し、１６時間８０℃に保持し、オクテニルコハク酸無水物とパルプを反応させ変性パルプ（３）を作製した。反応後吸引濾過にて変性パルプ（３）を取り出した。その後アセトンを用いて変性パルプ（３）を洗浄濾過し、風乾することで変性パルプ（３）を得た。
【０１１４】
〔変性セルロースナノファイバー製造方法〕
（実施例１）
（製造例１）で作製した変性パルプ（１）を７５ｇにＭＥＫ／イオン交換水＝８／２の混合溶媒１０kｇを添加し、濃度０．７５質量％のセルロース水懸濁液を調整した。得られた懸濁液をビーズミル（型式：ＥＣＭ−Ｐｉｌｏｔ、ウィリー・エ・バッコーフェン社製）で、以下の条件にて機械解繊を行い、変性セルロースナノファイバー（以下変性ＣＮＦと略す。）スラリー（１）（濃度０．７５質量％）を得た。
＜解繊条件＞
ビーズ種：ジルコンビーズ（直径０．５ｍｍ）
ベッセル容量：１．５リットル
ビーズ充填量：２４７０ｇ
セルローススラリー流量：２８００ｇ／ｍｉｎ
周速：１３ｍ／ｓ
ベッセル冷却水温度：８℃
処理時間：３０分
得られた変性ＣＮＦスラリー（１）を吸引濾過により回収した後、アセトンを用いて洗浄濾過を行い変性ＣＮＦ（１）アセトンスラリー（固形分５０％）を得た。
また、得られた変性ＣＮＦスラリー（１）を約１０ｇ秤量し、これに１００ｇのエタノールを加えて希釈し、マグネチックスターラーで５分撹拌した。該スラリー希釈物を１００００ｒｐｍ、５分間、５℃にて遠心分離（日立工機（株）製、ｈｉｍＡｃ  ＣＲ２２ＧＩＩ型）し、デカンテーションにて上澄みを除いた。同操作を２回行った後、残渣にターシャリーブタノールを全量が５０ｇとなるように加え、室温下で撹拌して、均一なスラリーとし、遠心分離した。同操作を２回行った後、ターシャリーブタノールで溶媒置換された残渣を液体窒素で凍結させ、凍結乾燥（ＴＡＩＴＥＣ製、ＶＤ−２５０Ｆ型）により変性ＣＮＦ粉末（１）を得た。得られた変性ＣＮＦ粉末（１）を、電界形走査電子顕微鏡を用いて１００００倍にて形態観察を行ったところ、繊維径が約１０ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１１５】
（実施例２）
（合成例１）で合成したポリエステル系樹脂（１）を１７５ｇと（製造例１）で作製した変性パルプ（１）１７５ｇを、株式会社モリヤマ製加圧ニーダー（ＤＲＶ０．３ＧＢ−Ｅ型）を用いて６０ｒｐｍで１８０分間加圧混練を行うことで、変性セルロースの微細化処理を行い変性ＣＮＦ（２）を得た。得られた樹脂とＣＮＦの混練物であるマスタバッチを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１５０００ｒｐｍ、２０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変性セルロースの微細化状態を確認したところ、繊維径が約２００ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１１６】
〔未変性セルロースナノファイバー製造方法〕
（比較例１）
（合成例１）で合成したポリエステル系樹脂（１）を１７５ｇと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（登録商標）  Ｗ１００Ｇ」１７５ｇを、株式会社モリヤマ製加圧ニーダー（ＤＲＶ０．３ＧＢ−Ｅ型）を用いて６０ｒｐｍで１８０分間加圧混練を行うことで、セルロースの微細化処理を行い未変性ＣＮＦ（１）を得た。得られた樹脂とＣＮＦの混練物であるマスタバッチを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１５０００ｒｐｍ、２０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、繊維径が約２００ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１１７】
（比較例２）
（合成例１）で合成したポリエステル系樹脂（１）を１７５ｇと製造例（３）で作製した未変性パルプ（１）１７５ｇを、株式会社モリヤマ製加圧ニーダー（ＤＲＶ０．３ＧＢ−Ｅ型）を用いて６０ｒｐｍで１８０分間加圧混練を行うことで、セルロースの微細化処理を行い未変性ＣＮＦ（２）を得た。得られた樹脂とＣＮＦの混練物であるマスタバッチを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１５０００ｒｐｍ、２０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、繊維径が約２００ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１１８】
〔変性セルロースナノファイバー製造方法〕
（比較例３）
（合成例１）で合成したポリエステル系樹脂（１）を１７５ｇと（製造例２）で作製した変性パルプ（２）１７５ｇを、株式会社モリヤマ製加圧ニーダー（ＤＲＶ０．３ＧＢ−Ｅ型）を用いて６０ｒｐｍで１８０分間加圧混練を行うことで、変性セルロースの微細化処理を行い変性ＣＮＦ（３）を得た。得られた樹脂とＣＮＦの混練物であるマスタバッチを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１５０００ｒｐｍ、２０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変性セルロースの微細化状態を確認したところ、繊維径が約２００ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１１９】
〔無水多塩基酸変性セルロースナノファイバーの製造〕
（比較例４）
（合成例１）で合成したポリエステル系樹脂１を１７５ｇと製造例（４）で作製した変性パルプ（３）１７５ｇを、株式会社モリヤマ製加圧ニーダー（ＤＲＶ０．３ＧＢ−Ｅ型）を用いて６０ｒｐｍで１８０分間加圧混練を行うことで、セルロースの微細化処理を行い変性ＣＮＦ（４）を得た。得られた樹脂とセルロースの混練物であるマスタバッチを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１５０００ｒｐｍ、２０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、繊維径が約２００ｎｍのＣＮＦが観察された。
【０１２０】
〔溶媒分散性の評価〕
変性ＣＮＦ（１）〜（４）および未変性ＣＮＦ（１）（２）を０．２ｇ、ＭＥＫ６．８ｇをガラス試験管に入れ、よく撹拌し、変性ＣＮＦをＭＥＫ中に分散させた。試験管を１０回反転させ変性パルプまたはパルプを十分にＭＥＫ中に分散し、その後静置し、変性ＣＮＦまたはＣＮＦの沈降状態を観察した。１分間観察し、ＣＮＦが沈降して上澄みが透明になった場合、ＭＥＫ中の分散安定性×、パルプが沈降せず上澄みが懸濁した場合、ＭＥＫ中の分散安定性○として変性ＣＮＦの分散性を評価した。
【０１２１】
【表１】
2015059156.tif 000002
【０１２２】
上記結果から分かるように、実施例１及び２では分散安定性が良好であったが、比較例１〜４では良好な分散安定性を示すことはなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明によれば、セルロースの有する水酸基と無水多塩基酸構造を分子内に有する樹脂の無水多塩基酸構造とを反応させることにより変性セルロースを作製した後、該変性セルロースを微細化す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は溶剤への分散性が大きく向上しているため、従来のＣＮＦが使用することが困難であった溶剤含有樹脂組成物に好適に使用することが可能である。これにより、従来セルロースナノファイバーの複合化により高い機械強度を付与する目的で使用されていた分野に加え、塗工剤や粘接着剤などに使用できる。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。