JP2008297479A - Method for producing cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition - Google Patents

Method for producing cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition Download PDF

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Hideaki Sakamoto
英明 坂本
Hiroshi Aine
弘 相根
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition capable of obtaining the one containing a fibrillated cellulose fiber. <P>SOLUTION: The method for producing a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition comprises: a process where, when a cellulose fiber assembly is fed to a mixer having a rotary blade as a stirring means, and the cellulose fiber assembly is fibrillated by a high-speed stirring, as the cellulose fiber assembly, a bar-shaped pulp sheet is used, and the bar-shaped pulp sheet and the blade of the mixer are brought into contact in such a manner that the angle between the pulp sheet and the blade is controlled to the range of 45 to 90° and are fibrillated; a process where a thermoplastic resin is fed to the mixer, the mixture is stirred, and the thermoplastic resin is melted by generated frictional heat, so as to obtain a mixture in which the thermoplastic resin is attached to the fibrillated cellulose fiber; and a process where the mixture is stirred at a low speed while being cooled. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法、前記製造方法により得られた組成物を用いて成形された樹脂成形体に関する。   The present invention relates to a method for producing a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition, and a resin molded product molded using the composition obtained by the production method.

樹脂成形体の機械的強度を高めるため、ガラス繊維等の無機繊維を配合したものが汎用されている(特許文献1〜4)。しかし、無機繊維が配合された樹脂成形体は、焼却時に無機繊維に由来する残渣が発生して、この残渣を埋め立て処理等する必要があるため、無機繊維を使用しない樹脂成形体が求められている。   In order to increase the mechanical strength of the resin molded body, those containing inorganic fibers such as glass fibers are widely used (Patent Documents 1 to 4). However, a resin molded body in which inorganic fibers are blended generates a residue derived from inorganic fibers during incineration, and this residue needs to be landfilled. Therefore, a resin molded body that does not use inorganic fibers is required. Yes.

特許文献5には、樹脂と木粉を混合して木粉含有コンパウンドを製造する方法が記載されている。
特開平7−80834号公報 特開平8−207068号公報 特開2003−245967号公報 特公平3−52342号公報 特開2003−103516号公報 特開2007−84713号公報
Patent Document 5 describes a method of producing a wood powder-containing compound by mixing a resin and wood powder.
JP-A-7-80834 JP-A-8-207068 JP 2003-245967 A Japanese Patent Publication No. 3-52342 JP 2003-103516 A JP 2007-84713 A

特許文献5に記載の方法により得られた木粉含有コンパウンドからなる成形体は、焼却時に燃焼残渣を生じない点で優れているが、成形体は重く、機械的強度も充分ではなく、更に用途によって釘を打った場合にはひび割れが生じる。   The molded body made of the wood powder-containing compound obtained by the method described in Patent Document 5 is excellent in that it does not produce combustion residues during incineration, but the molded body is heavy, the mechanical strength is not sufficient, and further uses If a nail is struck by a crack, it will crack.

木粉に代えてセルロース繊維を使用した場合、成形体の機械的強度を高めることができるが、セルロース繊維の解繊が充分でないと、成形体中にセルロースが均一に分散されず、成形体の機械的強度にむらが生じてしまい、実用できない。   When cellulose fibers are used instead of wood flour, the mechanical strength of the molded body can be increased, but if the cellulose fibers are not sufficiently defibrated, the cellulose is not uniformly dispersed in the molded body, Unevenness in mechanical strength occurs, making it impractical.

本願出願人は、先にセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物に関する発明を出願している(特許文献6)。前記組成物から得られた樹脂成形体は、セルロース繊維の分散性が良いため、成形品外観が美しく、機械的強度も優れているものである。   The present applicant has previously filed an invention relating to a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition (Patent Document 6). Since the resin molded body obtained from the composition has good dispersibility of cellulose fibers, the appearance of the molded product is beautiful and the mechanical strength is also excellent.

本発明は、セルロース繊維集合体を解繊して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂が均一に混合されたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物を得る製造方法を提供するものであり、セルロース繊維の分散性をより高めることで、より美しい外観を有する成形体が得られる製造方法を提供することを課題とする。   The present invention provides a production method for obtaining a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition in which cellulose fiber aggregates are defibrated and the cellulose fibers and the thermoplastic resin are uniformly mixed. It is an object of the present invention to provide a production method in which a molded body having a more beautiful appearance can be obtained by further increasing the ratio.

本発明は、前記製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から成形された樹脂成形体を提供することを他の課題とする。   Another object of the present invention is to provide a resin molded article formed from the cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition obtained by the above production method.

本発明は、課題の解決手段として、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が45°〜90°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程を有するセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物(以下「セルロース繊維含有組成物」と略す)の製造方法を提供する。
As a means for solving the problems, the present invention
When the cellulose fiber aggregate is defibrated by putting the cellulose fiber aggregate in a mixer having rotating blades as stirring means and stirring at high speed, a rod-like pulp sheet is used as the cellulose fiber aggregate, and the blades of the mixer A step of bringing the rod-shaped pulp sheet and the blade into contact with each other so that the angle formed between the blade and the blade is in a range of 45 ° to 90 °,
Stirring after putting the thermoplastic resin in the mixer, melting the thermoplastic resin by the generated frictional heat, obtaining a mixture in which the thermoplastic resin adheres to the defibrated cellulose fibers,
A method for producing a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition (hereinafter abbreviated as “cellulose fiber-containing composition”) having a step of stirring at low speed while cooling the mixture is provided.

高速攪拌と低速攪拌は相対的な周速(m/秒;回転羽根の外周の線速度)の違いを意味するものであり、高速攪拌の方が低速攪拌よりも周速が大きいことを意味する。   High-speed stirring and low-speed stirring mean the difference in relative peripheral speed (m / sec; linear velocity on the outer periphery of the rotating blade), and high-speed stirring means that the peripheral speed is larger than that of low-speed stirring. .

本発明は、他の課題の解決手段として、請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、前記成形体表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが0.5mm以上のセルロース繊維塊の数が10個/500cm以下である樹脂成形体を提供する。 This invention is a resin molding obtained from the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-6 as a solution of another subject, The said shaping | molding Provided is a resin molded body in which the number of cellulose fiber lumps having a maximum diameter or maximum length of 0.5 mm or more among cellulose fiber lumps existing on the body surface is 10/500 cm 2 or less.

成形体表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが0.5mm以上のセルロース繊維塊の数が少ないほど、原料となるセルロース繊維含有組成物中のセルロース繊維の解繊状態が良いこと(未解繊のものが少ないこと)を意味する。   The smaller the number of cellulose fiber lumps having a maximum diameter or a maximum length of 0.5 mm or more among the cellulose fiber lumps existing on the surface of the molded body, the more defibrated state of the cellulose fibers in the cellulose fiber-containing composition as a raw material is Means good (less defibrated material).

本発明のセルロース繊維含有組成物の製造方法によれば、解繊されたセルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物を得ることができる。このため、セルロース繊維含有組成物を用いて成形する場合には成形性も良く、得られた樹脂成形体中には、セルロース繊維が均一に分散され、軽量で機械的強度が高い。   According to the method for producing a cellulose fiber-containing composition of the present invention, a mixture of defibrated cellulose fibers and a thermoplastic resin can be obtained. For this reason, when shape | molding using a cellulose fiber containing composition, a moldability is also good, and a cellulose fiber is disperse | distributed uniformly in the obtained resin molding, and it is lightweight and has high mechanical strength.

<セルロース繊維含有組成物の製造方法>
本発明のセルロース繊維含有組成物の製造方法を工程ごとに説明するが、本発明では、2以上の工程を1つにしてもよく、1つの工程を2以上に分離してもよい。
<Method for producing cellulose fiber-containing composition>
Although the manufacturing method of the cellulose fiber containing composition of this invention is demonstrated for every process, in this invention, two or more processes may be made into one and one process may be isolate | separated into two or more.

〔第1工程〕
第1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
[First step]
In the first step, the cellulose fiber aggregate is put into a mixer having rotating blades as stirring means, and the cellulose fiber aggregate is defibrated by stirring at high speed.

本発明で用いるセルロース繊維集合体は、棒状のパルプシートである。「棒状」とは、細長い形状で、単なる1枚のシートよりも強度の大きなものを意味する。棒状のパルプシートとしては、例えば、
(I)パルプシートを1回巻き又は2回巻き以上(好ましくは2〜5回巻き)丸めて筒状にしたもの、
(II)パルプシートを1巻き又は2巻き以上丸めて筒状にした後、半径方向に押し潰して細長い板状にしたもの、
(III)パルプシートを交互に異なる方向になるように1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、
(IV)パルプシートを同一方向に1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、
(V)パルプシートをランダムな方向に1回又は複数回(好ましくは2〜10回)折り畳んで細長い板状にしたもの、等を用いることができる。
The cellulose fiber aggregate used in the present invention is a rod-shaped pulp sheet. The “bar shape” means an elongated shape having a strength higher than that of a single sheet. As a rod-shaped pulp sheet, for example,
(I) A pulp sheet wound once or twice or more (preferably 2-5 turns) and rolled into a cylindrical shape,
(II) One or two or more rolls of a pulp sheet rolled into a cylindrical shape, and then crushed in the radial direction into an elongated plate shape,
(III) The pulp sheet is folded into one or more times (preferably 2 to 10 times) so as to be in different directions, and is formed into an elongated plate shape,
(IV) A pulp sheet folded in the same direction once or a plurality of times (preferably 2 to 10 times) into a long and narrow plate shape,
(V) A pulp sheet that is folded in a random direction once or a plurality of times (preferably 2 to 10 times) into an elongated plate shape, or the like can be used.

パルプシートの形状は特に制限されるものではなく、上記(I)〜(V)の形態にできるものであればよく、長方形、正方形、円、扇形、三角形、五角形以上の多角形等のものを用いることができる。   The shape of the pulp sheet is not particularly limited, and may be any shape as long as it can be formed in the above-mentioned forms (I) to (V), such as a rectangle, a square, a circle, a sector, a triangle, a pentagon or more polygon. Can be used.

パルプシートは、例えば、厚さが0.1〜5mm、好ましくは1〜3mm、幅10〜50cm、長さ60〜100cm程度のものを用いることができる。   For example, a pulp sheet having a thickness of 0.1 to 5 mm, preferably 1 to 3 mm, a width of 10 to 50 cm, and a length of about 60 to 100 cm can be used.

パルプシートは、JIS P8112,P8131に記載された方法(ミューレン破裂強さ試験機を使用)により測定される破裂強さが0.5〜10.0kPam/gの範囲であることが好ましい。この範囲内であると、上記した(I)〜(V)の方法を適用して、棒状のパルプシートを得ることができる。なお、引張強度が上記の下限値未満であっても、巻き回数や折り畳み回数をより多くすればよい。 The pulp sheet preferably has a burst strength measured by the method described in JIS P8112 and P8131 (using a Murren burst strength tester) in the range of 0.5 to 10.0 kPam 2 / g. If it is within this range, the above-described methods (I) to (V) can be applied to obtain a rod-like pulp sheet. Even if the tensile strength is less than the lower limit, the number of windings and the number of foldings may be increased.

(I)の筒状形態のものは、例えば、図1(a)、(b)に示すようにして筒状に巻かれたものである。図1では、パルプシートが2回半巻かれた状態を示している。これを押し潰したものが(II)の板状形態のものになる。   The cylindrical form (I) is, for example, wound in a cylindrical form as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1 shows a state where the pulp sheet is wound twice and a half. The crushed one becomes the plate-like form (II).

(III)の板状形態のものは、例えば、図2(a)、(b)に示すようにして、パルプシートを交互に異なる方向になるように折り畳んで、細長い板状にしたもの(即ち、蛇腹状に折り畳んだもの)である。図2(c)は、(IV)の板状形態に相当する、同じ方向に折り畳まれたものを示している。   The plate-like form of (III) is, for example, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), in which a pulp sheet is alternately folded into different directions to form an elongated plate (ie, Folded in a bellows shape). FIG.2 (c) has shown what was folded in the same direction corresponding to the plate-shaped form of (IV).

棒状のパルプシートは、上記(I)〜(V)の筒状又は板状のパルプシートと同程度の強度を有しているものであれば、巻いたり、折り畳んだりすることなく、単に1枚のシートを切断しただけのものでもよい。   As long as the rod-shaped pulp sheet has the same degree of strength as the cylindrical or plate-like pulp sheet of (I) to (V) above, it is simply one sheet without being rolled or folded. It may be just cut the sheet.

棒状のパルプシートは、作業性を考慮すると、縦長さ/横幅(直径)の比率が3以上であることが好ましい。   In consideration of workability, the rod-like pulp sheet preferably has a ratio of length / width (diameter) of 3 or more.

パルプシートは、麻繊維、竹繊維、綿繊維、木材繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナツ繊維等から選ばれる各種セルロース繊維を含むものを用いることができる。   As the pulp sheet, those containing various cellulose fibers selected from hemp fiber, bamboo fiber, cotton fiber, wood fiber, kenaf fiber, hemp fiber, jute fiber, banana fiber, coconut fiber and the like can be used.

セルロース繊維は、熱安定性が高い点から、αセルロース含有量が高いものが好ましく、80質量%以上がより好ましく、85質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が特に好ましい。   The cellulose fiber preferably has a high α-cellulose content from the viewpoint of high thermal stability, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 85% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more.

パルプシートの水分含有率は、20質量%以下が好ましく、17質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましい。水分含有率が20質量%以下であると、次工程において摩擦熱の発生による昇温が容易になり、セルロース繊維集合体が解繊され易く凝集物が残らないので好ましい。なお、水分含有率は、カールフッシャー法による水分測定等により求める。   The moisture content of the pulp sheet is preferably 20% by mass or less, more preferably 17% by mass or less, and still more preferably 15% by mass or less. A water content of 20% by mass or less is preferable because the temperature rise due to generation of frictional heat is facilitated in the next step, and the cellulose fiber aggregate is easily defibrated and no aggregate remains. The moisture content is determined by moisture measurement using the Karl Fuscher method.

パルプシートは、必要に応じて、セルロース繊維以外の有機繊維を使用することができるが、セルロース繊維と有機繊維の合計量中、セルロース繊維の割合が50質量%以上になるようにする。より好ましくはセルロース繊維の割合が55質量%以上である。セルロース繊維以外の有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等を用いることができる。   The pulp sheet can use organic fibers other than cellulose fibers as necessary, but the ratio of cellulose fibers is 50% by mass or more in the total amount of cellulose fibers and organic fibers. More preferably, the ratio of the cellulose fiber is 55% by mass or more. Examples of organic fibers other than cellulose fibers include nylon fibers, polyester fibers, and acrylic fibers.

ミキサーは、攪拌手段として回転羽根を有するものであればよく、好ましくは加温手段を有しているものであり、例えば、三井鉱山(株)製ヘンシェルミキサー、FM20C/I(容量20L)や(株)カワタ製スーパーミキサー、SMV−20(容量20L)を用いることができる。   The mixer only needs to have rotating blades as stirring means, and preferably has heating means. For example, a Henschel mixer manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd., FM20C / I (capacity 20 L), ( Kawata Supermixer SMV-20 (capacity 20 L) can be used.

回転羽根は、通常、上羽根と下羽根の2枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の3枚構成であるが、その枚数に制約はない。また、羽根の形状に制約はないが、たとえば上羽根には混練用タイプ、下羽根には高循環・高負荷用、中間羽根を使用する場合は溶融液用を用いる。   The rotating blades are usually composed of two upper blades and lower blades, or three upper blades, intermediate blades, and lower blades, but the number is not limited. The shape of the blade is not limited, but for example, the kneading type is used for the upper blade, the high circulation / high load is used for the lower blade, and the melt is used when the intermediate blade is used.

第1工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が10〜100m/秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が10〜90m/秒、更に好ましくは平均周速が10〜80m/秒で攪拌する。   In the first step, it is preferable to stir in the range of the average peripheral speed of the rotating blades during stirring in the range of 10 to 100 m / second, more preferably the average peripheral speed is 10 to 90 m / second, and still more preferably the average peripheral speed is 10 Stir at ~ 80 m / sec.

第1工程では、図3に示すようにして、パルプシートを棒状にしたものと、ミキサーの羽根とのなす角度が所定範囲になるようにして解繊する。図3は、棒状のパルプシートとミキサーの羽根との接触状態を説明するためのものであり、ミキサーの構造を説明するためのものではない。   In the first step, as shown in FIG. 3, the fiber sheet is defibrated so that the angle between the rod-shaped pulp sheet and the blades of the mixer falls within a predetermined range. FIG. 3 is for explaining the contact state between the rod-shaped pulp sheet and the blades of the mixer, and is not for explaining the structure of the mixer.

第1工程では、図3に示す棒状のパルプシート1の中心線と、ミキサー10の羽根11の中心線(又は回転状態の羽根11により生じる円形回転面の表面)とのなす角度αは、45〜90°であり、好ましくは60〜90°、より好ましくは75〜90°であり、90°かそれに近似した角度であることが更に好ましい。なお、上記したとおり、ミキサーが上羽根と下羽根の2枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の3枚構成であるとき、少なくとも最初に接触する上羽根とのなす角度αが上記範囲を満たしていればよい。   In the first step, the angle α between the center line of the rod-shaped pulp sheet 1 shown in FIG. 3 and the center line of the blades 11 of the mixer 10 (or the surface of the circular rotating surface generated by the rotating blades 11) is 45. It is -90 degrees, Preferably it is 60-90 degrees, More preferably, it is 75-90 degrees, and it is still more preferable that it is 90 degrees or the angle approximated to it. In addition, as described above, when the mixer has a two-blade configuration of the upper blade and the lower blade, or a three-blade configuration of the upper blade, the intermediate blade, and the lower blade, the angle α formed with at least the first upper blade in contact is within the above range. As long as

第1工程では、図3に示す状態にて棒状のパルプシート1の端部(羽根11から遠い方の端部)を機械的又は人為的に固定しておき、解繊の進行と共に、上記した所定角度αを維持したまま、回転状態の羽根11に向かって棒状のパルプシート1を押し込んでいく。そして、棒状のパルプシート1の固定端部が回転状態の羽根11に近づいたとき、固定状態を解放する。このようにして解繊するとき、羽根11の回転圧力により、棒状のパルプシート1の先端の解繊部分(接触部分)も振動するため、上記の角度αも多少変動する可能性があるが、角度αの変動範囲は、初期の設定角度αから±10°程度の範囲であればよい。   In the first step, the end of the rod-like pulp sheet 1 (the end far from the blade 11) is mechanically or artificially fixed in the state shown in FIG. The rod-shaped pulp sheet 1 is pushed in toward the rotating blades 11 while maintaining the predetermined angle α. Then, when the fixed end of the rod-shaped pulp sheet 1 approaches the rotating blade 11, the fixed state is released. When defibrating in this manner, the defibrating portion (contact portion) at the tip of the rod-shaped pulp sheet 1 also vibrates due to the rotational pressure of the blades 11, and thus the angle α may vary somewhat. The variation range of the angle α may be a range of about ± 10 ° from the initial set angle α.

第1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を第1工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。   The treatment in the first step is not limited as long as the cellulose fiber aggregate can be sufficiently defibrated. For example, the point in time when the cellulose fiber aggregate has been visually confirmed to be cottony can be confirmed. The end of Since the average peripheral speed and stirring time of the rotating blades change depending on the type, shape, size, input amount, and the like of the cellulose fiber aggregate, the time point when it changes to cotton as described above may be used as a reference. Is preferred.

このような第1工程の解繊法を適用することにより、例えば、特許文献6の発明のように、パルプシートをそのままミキサーで解繊した場合と比べると、より解繊状態が向上され、熱可塑性樹脂と混合した場合の分散性も向上される。   By applying such a defibrating method of the first step, for example, as in the invention of Patent Document 6, the defibrated state is further improved as compared with the case where the pulp sheet is defibrated as it is with a mixer. Dispersibility when mixed with a plastic resin is also improved.

〔第2工程〕
第2工程において、前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、棒状のパルプシートから解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る。第1工程と第2工程は、ミキサーの攪拌を停止することなく、連続した1つの工程にすることができる。
[Second step]
In the second step, the thermoplastic resin is put into the mixer and then stirred, so that the thermoplastic resin is melted by the generated frictional heat, and the thermoplastic fiber is defibrated from the rod-shaped pulp sheet. A mixture with resin attached is obtained. The 1st process and the 2nd process can be made into one continuous process, without stopping stirring of a mixer.

第1工程において、ミキサー内にてセルロース繊維集合体(棒状のパルプシート)が解繊されているため、そこに所要量の熱可塑性樹脂を投入し、高速攪拌する。この高速攪拌により、摩擦熱が発生してミキサー内が昇温するため、熱可塑性樹脂が溶融し、解繊されたセルロース繊維に付着して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が得られる。   In the first step, since the cellulose fiber aggregate (rod-like pulp sheet) is defibrated in the mixer, a required amount of thermoplastic resin is added thereto and stirred at high speed. This high-speed stirring generates frictional heat and raises the temperature in the mixer, so that the thermoplastic resin melts and adheres to the fibrillated cellulose fibers, and a mixture of cellulose fibers and the thermoplastic resin is obtained.

第2工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が10〜100m/秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が10〜90m/秒、更に好ましくは平均周速が10〜80m/秒で攪拌する。攪拌を継続するとミキサー内の温度が上昇し続け、モーターの動力が上昇する。この動力の上昇及びミキサー内の温度に応じて攪拌速度を徐々にあるいは一気に減速して回転数を低下させることが好ましく、平均周速が前記範囲になるようにする。   In the second step, it is preferable to stir in the range of the average peripheral speed of the rotating blades during stirring in the range of 10 to 100 m / second, more preferably the average peripheral speed is 10 to 90 m / second, and still more preferably the average peripheral speed is 10 Stir at ~ 80 m / sec. If stirring is continued, the temperature in the mixer will continue to rise, and the power of the motor will increase. It is preferable to reduce the rotational speed by gradually or decelerating the stirring speed in accordance with the increase in power and the temperature in the mixer so that the average peripheral speed falls within the above range.

この状態で撹拌を継続した場合、再び動力が上昇するので、連結する次の第3工程で使用する冷却ミキサーに混合物を排出する。このとき、この混合物では、解繊されたセルロース繊維が熱可塑性樹脂中にほぼ均一に付着している。   When stirring is continued in this state, the power increases again, so the mixture is discharged to the cooling mixer used in the next third step to be connected. At this time, in this mixture, the fibrillated cellulose fibers are adhered almost uniformly in the thermoplastic resin.

第2工程では、ミキサー内の昇温を補助して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物の製造を容易にするため、加温手段により、ミキサーを加温することもできる。このときの温度は120〜140℃程度が好ましい。   In the second step, the mixer can be heated by a heating means in order to assist the temperature increase in the mixer and facilitate the production of the mixture of cellulose fibers and thermoplastic resin. The temperature at this time is preferably about 120 to 140 ° C.

熱可塑性樹脂は、融点230℃以下の結晶性樹脂及び非晶性樹脂から選ばれるものを用いることができる。   As the thermoplastic resin, a resin selected from a crystalline resin having a melting point of 230 ° C. or less and an amorphous resin can be used.

融点230℃以下の結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド6、11、12、ポリブチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、生分解性樹脂(PBS系、PBSA系、PCL系、PLA系、セルロースアセテート系)等が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンがより好ましい。   As crystalline resins having a melting point of 230 ° C. or less, polyethylene, polypropylene, polyamides 6, 11, 12, polybutylene terephthalate, polyvinyl alcohol, biodegradable resins (PBS, PBSA, PCL, PLA, cellulose acetate) Etc. are preferable, and polyethylene and polypropylene are more preferable.

非晶性樹脂は、キャピラリオメーターで測定した溶融粘度が10〜10ポイズ(200℃,剪断速度100sec−1)のものを用いることができ、GPPS、MIPS、HIPS、AS、ABS、PMMA等が好ましい。 As the amorphous resin, one having a melt viscosity of 10 2 to 10 5 poise (200 ° C., shear rate of 100 sec −1 ) measured with a capillary ohmmeter can be used, and GPPS, MIPS, HIPS, AS, ABS, PMMA Etc. are preferred.

セルロース繊維と熱可塑性樹脂の総量は、ミキサーの容量等に応じて設定する。セルロース繊維と熱可塑性樹脂の比率(いずれも絶乾状態とした場合)は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、セルロース繊維5〜500質量部が好ましく、より好ましくは7〜450質量部、更に好ましくは10〜400質量部である。   The total amount of cellulose fiber and thermoplastic resin is set according to the volume of the mixer and the like. The ratio of the cellulose fibers to the thermoplastic resin (when all are in an absolutely dry state) is preferably 5 to 500 parts by mass, more preferably 7 to 450 parts by mass, and more preferably 7 to 450 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. Preferably it is 10-400 mass parts.

特に、セルロース繊維の配合比率を多くする場合、例えば、樹脂100質量部に対しセルロース繊維を67質量部超えて配合する場合は、熱可塑性樹脂として粘度が低いものを用いることが望ましい。   In particular, when increasing the blending ratio of cellulose fibers, for example, when blending more than 67 parts by mass of cellulose fibers with respect to 100 parts by mass of resin, it is desirable to use a thermoplastic resin having a low viscosity.

例えば、ポリプロピレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度230℃、荷重21.6Nの条件下、20〜200g/10分のものが好ましく、ポリエチレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度190℃、荷重21.6Nの条件下、10〜200g/10分のものが好ましい。   For example, when polypropylene is used, the melt flow rate is preferably 20 to 200 g / 10 minutes under the conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 21.6 N. When polyethylene is used, the melt flow rate is 190 ° C. The one having a load of 21.6 N is preferably 10 to 200 g / 10 minutes.

また例えば、ABS樹脂を用いる場合、そのメルトフローレートは、温度220℃、荷重100Nの条件下、10〜200g/10分のものが好ましく、ポリスチレンを用いる場合、温度200℃、荷重50Nの条件下、5〜100g/10分のものが好ましい。   Further, for example, when an ABS resin is used, the melt flow rate is preferably 10 to 200 g / 10 minutes under a condition of a temperature of 220 ° C. and a load of 100 N. When polystyrene is used, a condition of a temperature of 200 ° C. and a load of 50 N is preferable. 5 to 100 g / 10 min are preferred.

〔第3工程〕
第3工程において、第2工程で得られた混合物を冷却しながら低速攪拌する。この工程の処理により、前記混合物を固化する(固化により造粒する)。第3工程では、ミキサーの冷却効率を高めるため、第1工程と第2工程で用いたミキサーとは別のミキサー(好ましくは冷却手段を有しているもの)を用いることが好ましい。
[Third step]
In the third step, the mixture obtained in the second step is stirred at a low speed while being cooled. By the treatment in this step, the mixture is solidified (granulated by solidification). In the third step, in order to increase the cooling efficiency of the mixer, it is preferable to use a mixer (preferably having a cooling means) different from the mixer used in the first step and the second step.

第3工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が1〜30m/秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が2〜25m/秒、更に好ましくは平均周速が3〜25m/秒で攪拌する。第3工程の攪拌速度は、第1工程及び第2工程の攪拌速度よりも小さい。   In the third step, it is preferable to stir in the range of 1 to 30 m / sec of the average peripheral speed of the rotating blades during stirring, more preferably 2 to 25 m / sec, more preferably 3 to 3. Stir at ~ 25 m / sec. The stirring speed in the third step is smaller than the stirring speed in the first step and the second step.

第3工程における処理は、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が、成形用の材料として取り扱いできる程度に固化された時点を第3工程の処理の終了とすることができる。なお、摩擦熱の発生により、ミキサー内の温度が上がりすぎると一旦固化された熱可塑性樹脂が再溶融してしまうため、第3工程においても、ミキサー内の温度を管理することが好ましい。   In the treatment in the third step, the point in time when the mixture of the cellulose fiber and the thermoplastic resin is solidified to such an extent that it can be handled as a molding material can be terminated. In addition, since the thermoplastic resin once solidified will melt again if the temperature in the mixer rises too much due to generation of frictional heat, it is preferable to manage the temperature in the mixer also in the third step.

このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物(造粒物)が得られ、樹脂成形体の材料として用いることができる。   By such treatment, a solidified product (granulated product) containing cellulose fibers and a thermoplastic resin is obtained, and can be used as a material for a resin molded body.

〔樹脂成形体〕
本発明の樹脂成形体は、本発明の製造方法により得られたセルロース繊維含有組成物の固化物(造粒物)を用い、押出機や射出成形機により、所望形状に成形して得ることができる。なお、前記固化物(造粒物)は粒径が不揃いであるため、必要に応じて、成形前に粉砕して粒径を揃えることができる。
[Resin molding]
The resin molded body of the present invention can be obtained by molding into a desired shape with an extruder or an injection molding machine using a solidified product (granulated product) of the cellulose fiber-containing composition obtained by the production method of the present invention. it can. In addition, since the said solidified material (granulated material) is uneven in particle size, it can grind | pulverize before shaping | molding and can arrange | equalize a particle size as needed.

本発明の樹脂成形体の製造に際しては、必要に応じて、セルロース繊維含有組成物の固化物(造粒物)に加えて、更に熱可塑性樹脂(成形体用の熱可塑性樹脂)を追加することができる。成形体用の熱可塑性樹脂としては、セルロース繊維含有組成物の製造に用いた樹脂のほか、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。成形体用の熱可塑性樹脂とセルロース繊維含有組成物の熱可塑性樹脂は同じもの又は相溶性のあるものを用いることが好ましいが、必要に応じて公知の相溶化剤を併用することで、相溶性のないものを用いてもよい。   In the production of the resin molded product of the present invention, a thermoplastic resin (thermoplastic resin for molded product) is further added in addition to the solidified product (granulated product) of the cellulose fiber-containing composition as necessary. Can do. As the thermoplastic resin for the molded body, a known thermoplastic resin can be used in addition to the resin used for producing the cellulose fiber-containing composition. The thermoplastic resin for the molded body and the thermoplastic resin of the cellulose fiber-containing composition are preferably the same or compatible, but if necessary, the compatibility is improved by using a known compatibilizer. You may use what does not have.

樹脂成形体の製造時には、必要に応じて、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料、染料、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、紫外線吸収剤又は光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤、及び耐衝撃性改良用のエラストマー等を配合することができる。   When manufacturing resin moldings, carbon black, inorganic pigments, organic pigments, dyes, auxiliary colorants, dispersants, stabilizers, plasticizers, modifiers, UV absorbers or light stabilizers, and antioxidants as necessary. Agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, crystal accelerators, crystal nucleating agents, elastomers for improving impact resistance, and the like can be blended.

本発明の樹脂成形体は、セルロース繊維含有組成物を用いているため、樹脂成形体中に解繊されたセルロース繊維が均一に分散されている。このため、セルロース繊維含有組成物を用いた成形した樹脂成形体表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが0.5mm以上のセルロース繊維塊の数を10個/50cm以下にすることができ、好ましくは5個以下にすることができる。 Since the resin molded body of the present invention uses a cellulose fiber-containing composition, the fibrillated cellulose fibers are uniformly dispersed in the resin molded body. For this reason, the number of cellulose fiber masses having a maximum diameter or a maximum length of 0.5 mm or more among the cellulose fiber masses existing on the surface of the molded resin molded body using the cellulose fiber-containing composition is 10/50 cm 2 or less. Preferably 5 or less.

本発明の樹脂成形体は、非発泡構造のものであるが、必要に応じて公知の発泡剤を用いて発泡構造(発泡体)にすることもできる。本発明の樹脂成形体は、非発泡構造及び発泡構造に係わらず、熱可塑性樹脂中にセルロース繊維が均一に分散され、それらが相互に絡み合って存在していることにより、内部に微細な隙間が形成されているため、軽量化することができるほか、釘打ちした場合でもひび割れ等が生じることがない。   The resin molded body of the present invention has a non-foamed structure, but can be formed into a foamed structure (foam) using a known foaming agent as necessary. Regardless of the non-foamed structure and the foamed structure, the resin molded body of the present invention has cellulose fibers uniformly dispersed in the thermoplastic resin, and they are entangled with each other, so that fine gaps are formed inside. Since it is formed, it can be reduced in weight, and even when nailing, it does not crack.

発泡体の気泡構造は、独立気泡構造であっても連続気泡構造であってもよく、両方が混在していてもよい。発泡倍率は、通常1.02倍以上であり、好ましくは1.03倍以上、より好ましくは1.05倍である。発泡倍率が1.02倍未満の場合、満足できる釘うち性を得ることができない。   The cell structure of the foam may be a closed cell structure or an open cell structure, or both may be mixed. The expansion ratio is usually 1.02 times or more, preferably 1.03 times or more, and more preferably 1.05 times. If the expansion ratio is less than 1.02, satisfactory nails cannot be obtained.

発泡体は、発泡剤を用いずに自然な発泡を利用する方法、及び発泡剤を使用する方法のいずれの方法で製造してもよい。発泡剤を使用する場合、揮発性ガス及び/又は揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは、水を用いることができる。   You may manufacture a foam by any method of the method of using natural foaming without using a foaming agent, and the method of using a foaming agent. When using a foaming agent, the foaming agent which generate | occur | produces volatile gas and / or volatile gas, or water can be used.

揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは揮発性ガスを発生する発泡剤としては、プロパン,ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素類、HCFC22,HFC−142b、HFC−134a等のハロゲン化炭化水素、塩化メチレンや塩化メチル等の塩素化炭化水素等の有機ガス、炭酸ガス、窒素ガス等の無機ガスを挙げることができる。これらを使用する場合の発泡剤の配合量は特に限定されず、使用する発泡剤の種類、所望の発泡倍率に応じて適宜設定すればよい。   Examples of blowing agents that generate volatile gases or blowing agents that generate volatile gases include hydrocarbons such as propane, butane, pentane, and hexane, halogenated hydrocarbons such as HCFC22, HFC-142b, and HFC-134a, and chloride. Mention may be made of organic gases such as chlorinated hydrocarbons such as methylene and methyl chloride, and inorganic gases such as carbon dioxide and nitrogen. The blending amount of the foaming agent when these are used is not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of foaming agent to be used and the desired foaming ratio.

また、クエン酸、アゾ化合物、ヒドラジド化合物、アジド化合物、炭酸塩等の分解型発
泡剤も使用することができる。これらを使用する場合の発泡剤の割合は、発泡倍率等に応じて、例えば、樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量部である。
Decomposable foaming agents such as citric acid, azo compounds, hydrazide compounds, azide compounds, and carbonates can also be used. When using these, the ratio of the foaming agent is, for example, preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, depending on the expansion ratio and the like. .

発泡剤は、熱可塑性樹脂と混合して用いてもよく、熱可塑性樹脂に含浸させて用いてもよい。更に、発泡剤は、溶融混練された熱可塑性樹脂に添加又は圧入してもよい。   The foaming agent may be used by mixing with a thermoplastic resin, or may be used by impregnating the thermoplastic resin. Further, the foaming agent may be added or press-fitted into the melt-kneaded thermoplastic resin.

また発泡剤として水を使用する場合は、押出機に直接ポンプ等を取り付けて水を添加してもよいが、熱可塑性樹脂に配合するセルロース繊維に予め含浸させてもよく、この場合は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部となるように水を含浸させることがよい。   When water is used as the foaming agent, water may be added by directly attaching a pump or the like to the extruder, but it may be impregnated in advance with cellulose fibers to be blended with the thermoplastic resin. It is preferable to impregnate water so that it becomes 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of plastic resins, More preferably, it becomes 0.5-10 mass parts.

また、第3工程又はその後の成形で得られた成形体に水分を吸収させ、これを発泡成形してもよい。この場合、成形体100質量部に対して、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部となるように水分を吸収させるのがよい。   Further, the molded body obtained in the third step or subsequent molding may absorb moisture, and this may be foam-molded. In this case, it is preferable to absorb moisture so as to be 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the molded body.

前記発泡剤に加えて、必要に応じて、例えば、タルク、炭酸カルシウム等の発泡助剤(又は発泡核剤)を添加してもよい。発泡助剤(又は発泡核剤)の割合は、樹脂100質量部に対して0.1〜4質量部でよい。   In addition to the foaming agent, a foaming aid (or foaming nucleating agent) such as talc or calcium carbonate may be added as necessary. The ratio of the foaming aid (or foaming nucleating agent) may be 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.

本発明の樹脂成形体の密度は0.4〜1.5g/cmであることが好ましく、0.5〜1.4g/cmであることがより好ましく、0.6〜1.4g/cmであることがより好ましいが、用途に応じては、圧縮成形することで、より成形体の密度は大きなものにしてもよい。 Preferably the density of the resin molding of the present invention is 0.4 to 1.5 g / cm 3, more preferably 0.5~1.4g / cm 3, 0.6~1.4g / Although it is more preferable that it is cm 3 , depending on the application, the density of the molded body may be increased by compression molding.

本発明の樹脂成形体は、電気・電子部品の梱包材料、建築資材(壁材等)、土木資材、農業資材、自動車部品(内装材、外装材)、包装資材(容器、緩衝材等)、生活資材(日用品等)に適用することができる。   The resin molded body of the present invention includes packaging materials for electrical and electronic parts, building materials (wall materials, etc.), civil engineering materials, agricultural materials, automobile parts (interior materials, exterior materials), packaging materials (containers, cushioning materials, etc.), It can be applied to household materials (daily necessities, etc.).

実施例1
表1に示す成分を用いて、下記の方法により、セルロース繊維含有組成物を製造した。
Example 1
Using the components shown in Table 1, a cellulose fiber-containing composition was produced by the following method.

〔第1工程〕
ヒーターミキサー(上羽根:混練用タイプ、下羽根:高循環・高負荷用,ヒーター及び温度計付き,容量200L)を140℃に加温し、表1に示す棒状のパルプシートを所定角度αにてミキサーに投入し(図3参照)、平均周速50m/秒で攪拌した。約3分経過時点において、棒状のパルプシートが綿状に変化した。
[First step]
Heat the heater mixer (upper blade: kneading type, lower blade: for high circulation / high load, with heater and thermometer, capacity 200L) to 140 ° C, and make the rod-shaped pulp sheet shown in Table 1 at a predetermined angle α. The mixture was put into a mixer (see FIG. 3) and stirred at an average peripheral speed of 50 m / sec. At about 3 minutes, the rod-like pulp sheet changed to cotton.

〔第2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレンを投入した後、平均周速50m/秒で攪拌を続けた。このときのモーターの電流値は30Aであった。ミキサーの温度が120℃に達した時に、MPPを投入し攪拌を続けた。
[Second step]
Subsequently, after introducing polypropylene into the heater mixer, stirring was continued at an average peripheral speed of 50 m / sec. The current value of the motor at this time was 30A. When the mixer temperature reached 120 ° C., MPP was added and stirring was continued.

約10分経過時点において、動力が上がり始めた。更に1分後、電流値が50Aに上昇したので、周速を25m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始1分30行後、電流値が60Aに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。   At about 10 minutes, power started to increase. After another minute, the current value increased to 50 A, so the peripheral speed was reduced to a low speed of 25 m / sec. Furthermore, the power started to increase again due to the continued low speed stirring. Since the current value reached 60 A after 1 minute and 30 lines from the start of low-speed rotation, the mixer was opened and discharged to the connected cooling mixer.

〔第3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根:冷却用標準羽根,水冷手段(20℃)及び温度計付き,容量500L)平均周速10m/秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が80℃になった時点で攪拌を終了した。第3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数mmから2cm程度の造粒物が得られた。
[Third step]
Cooling mixer [Rotating blade: Standard blade for cooling, with water cooling means (20 ° C) and thermometer, capacity 500L) Stirring was started at an average peripheral speed of 10m / sec and stirred when the temperature in the mixer reached 80 ° C. Ended. By the treatment in the third step, the mixture of cellulose fibers and polypropylene was solidified, and a granulated product having a diameter of about several mm to 2 cm was obtained.

得られた造粒物を用いて、二軸押出機を用いて押出成形して、本発明の樹脂成形体を得た。シリンダー温度は190℃であった。二軸押出機を用いた成形性(混練性、押出性)は良好であった。   Using the obtained granulated product, extrusion molding was performed using a twin screw extruder to obtain a resin molded body of the present invention. The cylinder temperature was 190 ° C. Formability (kneading property, extrudability) using a twin screw extruder was good.

実施例2〜5
原料の配合成分を変更した以外は、実施例1と同様に行った。
Examples 2-5
It carried out similarly to Example 1 except having changed the mixing | blending component of the raw material.

実施例6
実施例1の組成物100質量部に対して、発泡剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを2重量部添加して、発泡成形体を得た。
Example 6
2 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile as a foaming agent was added to 100 parts by mass of the composition of Example 1 to obtain a foam molded article.

比較例1、2
比較例1は、特開2007−84713(特許文献6)の実施例3であり、比較例2は、PPと結晶性セルロースを用い、実施例1〜5の第1〜第3工程の処理をすることなく、実施例1〜5と同様にして二軸押出機を用いて押出成形したものであり、比較例3は、折り畳みシートを用いたものである。
Comparative Examples 1 and 2
Comparative Example 1 is Example 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-84713 (Patent Document 6), and Comparative Example 2 uses PP and crystalline cellulose, and performs the processes in the first to third steps of Examples 1 to 5. Without doing, it was extruded using a twin screw extruder in the same manner as in Examples 1 to 5, and Comparative Example 3 was a folding sheet.

〔試験方法〕
(1)成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数(個/500cm
射出成形機にて190℃のシリンダー温度にてカラープレート(50mm×100mm×3mm)を10枚成形した。そのカラープレート10枚の片一方の面を5倍以上の拡大境にて観察し、合計500cm中の最大径又は最大長さが0.5mm以上のセルロース繊維の未解繊物に起因するセルロース繊維塊の数を数えた。
(2)曲げ強さ(MPa)
ISO178に準拠して測定した。
〔Test method〕
(1) Number of cellulosic fiber lumps present on the surface of the molded body (pieces / 500 cm 2 )
Ten color plates (50 mm × 100 mm × 3 mm) were molded at a cylinder temperature of 190 ° C. with an injection molding machine. One surface of 10 pieces of the color plate is observed at an enlargement boundary of 5 times or more, and cellulose caused by undefibrated cellulose fibers having a maximum diameter or maximum length of 0.5 mm or more in a total of 500 cm 2 The number of fiber masses was counted.
(2) Bending strength (MPa)
Measurement was performed in accordance with ISO178.

(3)曲げ弾性率(MPa)
ISO178に準拠して測定した。
(3) Flexural modulus (MPa)
Measurement was performed in accordance with ISO178.

(4)シャルピー衝撃強さ(kJ/m
ISO179/1eAに準拠して、ノッチ付きシャルピー衝撃強さを測定した。
(4) Charpy impact strength (kJ / m 2 )
The notched Charpy impact strength was measured according to ISO 179 / 1eA.

(5)釘打ち性
発泡剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリルを2重量部添加して発泡成形を実施し、縦200mm、横400mm、厚み10mmの成形体を得た。これを2枚重ねて厚み20mmとして、その一面に5本の釘(長さ34mm、太さ2mm)を、縦100mmの位置に、横方向に約60mm間隔で、16mmの深さまで打ち付けた。両端の釘は、板の縁から約60mm離れた位置に打ち付けた。
(5) Nailing property 2 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added as a foaming agent, and foam molding was performed to obtain a molded body having a length of 200 mm, a width of 400 mm, and a thickness of 10 mm. Two of these were stacked to a thickness of 20 mm, and five nails (length 34 mm, thickness 2 mm) were struck on one side to a depth of 16 mm at intervals of about 60 mm in the horizontal direction at a position of 100 mm. The nails at both ends were struck at a position about 60 mm away from the edge of the plate.

このようにして5本の釘を打ったとき、全てにおいて成形体に割れが生じることがなく、成形体と釘の接触部分に盛り上がりが見られない場合(○表示)、全て又は一部において成形体に割れが生じるか又は成形体と釘の接触部分に盛り上がりが見られる(×表示)で評価した。   When five nails are struck in this way, there is no cracking in the molded body in all cases, and when there is no bulge in the contact portion between the molded body and the nail (marked with ○), all or a part is molded. Evaluation was made by cracking in the body or swell at the contact portion between the molded body and the nail (indicated by ×).

Figure 2008297479
Figure 2008297479

PP:ポリプロピレン,サンアロマー(株)製のPMB60A
ABS:ABS樹脂、ダイセルポリマー(株)のセビアンV660
ポリ乳酸:ポリL乳酸樹脂、市販のポリL乳酸樹脂を使用した。D体1.2%、PMMA換算で重量平均分子量17万のものを使用した。
PP: Polypropylene, PMB60A manufactured by Sun Allomer Co., Ltd.
ABS: ABS resin, Sebian V660 of Daicel Polymer Co., Ltd.
Polylactic acid: Poly L lactic acid resin and commercially available poly L lactic acid resin were used. A D-form having 1.2% and a weight average molecular weight of 17,000 in terms of PMMA was used.

図1の筒状シート:フェニックス社製の竹パルプ(平均繊維長さ1.7mm、αセルロース含有量90%、破裂強さ3.9kPam/g)からなる、幅40cm、長さ80cm、厚み1mmのシートを5回巻いて筒状にしたもの
図2の板状シート:上記シート(フェニックス社製の竹パルプ)を図2(b)のように交互に異なる方向に5回折り畳んだもの
セルロースシュレッド(セルロース繊維集合体):上記シート(フェニックス社製の竹パルプ)をシュレッダーにて3mm角に切断したもの
結晶性セルロース:JRS PHARMA 社製 セルロースパウダー
パーテイクルサイズ >250μm(60メッシュ) <1%
>75μm(200メッシュ) 22%
>32μm(470メッシュ) 85%
セルロースシート折り畳み:上記シート(フェニックス社製の竹パルプ)を2回折り畳んで、縦40cm、横20cmの四角形にしたもの
MPP:酸変性ポリプロピレン、三洋化成工業(株)製ユーメックス1010
The cylindrical sheet in FIG. 1: made of bamboo pulp (average fiber length 1.7 mm, α cellulose content 90%, burst strength 3.9 kPam 2 / g) made by Phoenix, width 40 cm, length 80 cm, thickness 1 mm sheet wound five times into a cylindrical shape Fig. 2 plate sheet: the above sheet (Phoenix bamboo pulp) folded alternately 5 times in different directions as shown in Fig. 2 (b) Cellulose Shred (cellulosic fiber aggregate): the above sheet (Phoenix bamboo pulp) cut into 3 mm square with a shredder Crystalline cellulose: JRS PHARMA Cellulose powder Particle size> 250 μm (60 mesh) <1%
> 75μm (200 mesh) 22%
> 32μm (470 mesh) 85%
Cellulose sheet folding: The above sheet (Phoenix Bamboo Pulp) is folded twice into a 40 cm long and 20 cm wide MPP: acid-modified polypropylene, Umex 1010 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.

(a)は、第1工程で使用する筒状のパルプシートの斜視図、(b)は平面図。(A) is a perspective view of the cylindrical pulp sheet used at a 1st process, (b) is a top view. (a)は、第1工程で使用する別形態の板状のパルプシートの斜視図、(b)は(a)の平面図、(c)は更に別形態の板状のパルプシートの平面図。(A) is a perspective view of a plate-like pulp sheet of another form used in the first step, (b) is a plan view of (a), and (c) is a plan view of a plate-like pulp sheet of another form. . 第1工程の解繊方法を説明するための図。The figure for demonstrating the fibrillation method of a 1st process.

Claims (8)

攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が45°〜90°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程を有するセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
When the cellulose fiber aggregate is defibrated by putting the cellulose fiber aggregate in a mixer having rotating blades as stirring means and stirring at high speed, a rod-like pulp sheet is used as the cellulose fiber aggregate, and the blades of the mixer A step of bringing the rod-shaped pulp sheet and the blade into contact with each other so that the angle formed between the blade and the blade is in a range of 45 ° to 90 °,
Stirring after putting the thermoplastic resin in the mixer, melting the thermoplastic resin by the generated frictional heat, obtaining a mixture in which the thermoplastic resin is adhered to the defibrated cellulose fibers,
A method for producing a cellulose fiber-containing thermoplastic resin composition comprising a step of stirring at low speed while cooling the mixture.
前記棒状のパルプシートが、パルプシートを1巻き又は2巻き以上丸めた筒状のもの又はパルプシートを1回又は複数回折り畳んだ板状のものである、請求項1記載のセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   2. The cellulose fiber-containing thermoplastic according to claim 1, wherein the rod-like pulp sheet is a cylindrical one obtained by rolling one or two or more turns of a pulp sheet or a plate-like one obtained by folding a pulp sheet one or more times. A method for producing a resin composition. 前記高速攪拌時の回転羽根の平均周速が10〜100m/秒であり、前記低速回転時の回転羽根の平均周速が1〜30m/秒であり、前記高速攪拌時の周速が前記低速攪拌時の周速よりも大きい、請求項1又は2記載のセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The average peripheral speed of the rotating blades during the high-speed stirring is 10 to 100 m / sec, the average peripheral speed of the rotating blades during the low-speed rotation is 1 to 30 m / sec, and the peripheral speed during the high-speed stirring is the low speed The manufacturing method of the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition of Claim 1 or 2 larger than the peripheral speed at the time of stirring. 前記セルロース繊維集合体の水分含有率が20質量%以下である、請求項1〜3のいずれか1項記載のセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The manufacturing method of the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition of any one of Claims 1-3 whose moisture content rate of the said cellulose fiber aggregate is 20 mass% or less. セルロース繊維の平均繊維長さが0.1〜1000mmである、請求項1〜4のいずれか1項記載のセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The manufacturing method of the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition of any one of Claims 1-4 whose average fiber length of a cellulose fiber is 0.1-1000 mm. 前記熱可塑性樹脂が、融点230℃以下の結晶性樹脂及びキャピラリオメーターで測定した溶融粘度が10〜10ポイズ(200℃,剪断速度100sec−1)の非晶性樹
脂から選ばれるものである、請求項1〜5のいずれか1項記載のセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
The thermoplastic resin is selected from a crystalline resin having a melting point of 230 ° C. or less and an amorphous resin having a melt viscosity of 10 2 to 10 5 poise (200 ° C., shear rate 100 sec −1 ) measured with a capillary ohmmeter. The manufacturing method of the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition of any one of Claims 1-5 which exists.
請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、前記成形体表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが0.5mm以上のセルロース繊維塊の数が10個/500cm以下である樹脂成形体。 It is the resin molding obtained from the cellulose fiber containing thermoplastic resin composition obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-6, and is the maximum among the cellulose fiber lumps which exist in the said molding body surface. A resin molded product having a diameter or maximum length of not less than 0.5 mm and the number of cellulose fiber masses is 10/500 cm 2 or less. 成形体の密度が0.4〜1.3g/cmである、請求項7記載の樹脂成形体。 The resin molding of Claim 7 whose density of a molding is 0.4-1.3 g / cm < 3 >.
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