JP2010275400A - Method for manufacturing thermoplastic resin composition - Google Patents

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薫 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a thermoplastic resin composition which can be made to contain a great deal of plant fibers and has a sufficient fluidity when used for injection molding or the like. <P>SOLUTION: This method for manufacturing a thermoplastic resin composition which contains a thermoplastic resin (a polypropylene-based resin, especially a combined use of a polypropylene-based resin and an acid-modified polypropylene-based resin), and a plant fiber (kenaf fiber or the like), in which if the sum total is 100 mass%, the plant fiber is 50-95 mass%, comprises a cutting process of cutting a raw material fiber, a mixing process of kneading and mixing the thermoplastic resin and the cut fibers, with the cut fibers passing through a screen having an opening of 0.5-2 mm in the cutting device and being of a straight form. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、熱可塑性樹脂に多量の植物繊維を含有させることができ、且つ射出成形等に用いたときに、十分な流動性を有する熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin composition. More specifically, the present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin composition which can contain a large amount of plant fiber in a thermoplastic resin and has sufficient fluidity when used for injection molding or the like.

近年、ケナフ等の、成長が早く、且つ二酸化炭素吸収量が多い植物材料は、二酸化炭素排出量削減及び二酸化炭素固定化等の観点から注目され、樹脂と混合した複合材料の用途で期待されている。このケナフ等と樹脂との混合には、ニーダー、スーパーミキサ、ヘンシェルミキサ等の混合機が用いられるが、特に多量の植物材料を樹脂に混合することは困難であり、多量に混合しようとするときは、数度に分けて投入、混合を繰り返す等の手間と時間とを要する。また、ケナフ等が混合された複合材料を用いて射出成形等の方法により成形することは容易ではない。これは、複合材料に、従来の樹脂と同様の装置、条件で成形することができる程度に十分な流動性を付与することが難しいためであると考えられる(例えば、特許文献1、2参照。)。更に、多量の植物材料を熱可塑性樹脂に均一に分散させ、配合させることは容易ではないため、植物材料を予めペレット化し、樹脂との嵩密度の差を小さくして、植物材料と樹脂とが相互に均一に分散した複合材料とし、この複合材料を用いて成形体を製造することが知られている(例えば、特許文献3参照。)。   In recent years, plant materials such as kenaf that grow quickly and have a large amount of carbon dioxide absorption have attracted attention from the viewpoints of carbon dioxide emission reduction and carbon dioxide fixation, and are expected to be used for composite materials mixed with resin. Yes. A mixer such as a kneader, super mixer, Henschel mixer, etc. is used to mix the kenaf and the resin, but it is particularly difficult to mix a large amount of plant material into the resin. Requires time and labor, such as repeated charging and mixing in several degrees. Moreover, it is not easy to mold by a method such as injection molding using a composite material in which kenaf or the like is mixed. This is considered to be because it is difficult to impart sufficient fluidity to the composite material so that it can be molded with the same apparatus and conditions as those of conventional resins (see, for example, Patent Documents 1 and 2). ). Furthermore, since it is not easy to uniformly disperse and mix a large amount of plant material in a thermoplastic resin, the plant material is pelletized in advance, the difference in bulk density from the resin is reduced, and the plant material and the resin are mixed. It is known that a composite material is uniformly dispersed with each other, and a molded body is manufactured using the composite material (see, for example, Patent Document 3).

特開2005−105245号公報JP-A-2005-105245 特開2000−219812号公報JP 2000-219812 A 特開2008−93956号公報JP 2008-93956 A

特許文献1には、ケナフ繊維を含有させる生分解性樹脂がポリ乳酸である場合に最も精密な射出成形ができるが、ケナフ繊維の含有量が50質量%を超えると、繊維が樹脂に均一に分散せず、成形機内で樹脂組成物が詰まる等の問題が発生すると説明されている。また、特許文献2には、樹脂にロジン及び可塑剤を配合せず、植物繊維のみを配合した場合は、植物繊維が均一に分散され難く、樹脂と植物繊維との間の親和性もよくないため、強度等に劣り、品質が均一でなく、実用性に乏しい成形品になってしまうと説明されている。このように、特許文献1、2には、50質量%を超える多量の植物材料を含有する場合、射出成形等により実用性の観点で問題のない成形品とすることは困難であることが記載されている。更に、特許文献3に記載された製造方法では、植物材料と樹脂とを均一に分散させることができるが、工程が増え、コスト面では不利である。   In Patent Document 1, when the biodegradable resin containing kenaf fibers is polylactic acid, the most accurate injection molding can be performed. However, when the content of kenaf fibers exceeds 50% by mass, the fibers are uniformly formed in the resin. It is described that problems such as clogging of the resin composition in the molding machine occur without being dispersed. Moreover, in patent document 2, when not mixing rosin and a plasticizer with resin, but only a plant fiber is mix | blended, a plant fiber is hard to disperse | distribute uniformly and the affinity between resin and a plant fiber is also not good. Therefore, it is described that the molded article is inferior in strength and the like, the quality is not uniform, and the practicality is poor. As described above, Patent Documents 1 and 2 describe that when a large amount of plant material exceeding 50% by mass is contained, it is difficult to obtain a molded product having no problem in terms of practicality by injection molding or the like. Has been. Furthermore, in the manufacturing method described in Patent Document 3, the plant material and the resin can be uniformly dispersed, but the number of steps increases, which is disadvantageous in terms of cost.

本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、熱可塑性樹脂に多量の植物繊維を含有させることができ、且つ射出成形等に用いたときに、十分な流動性を有する熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and a thermoplastic resin can contain a large amount of plant fiber and has sufficient fluidity when used for injection molding or the like. It aims at providing the manufacturing method of a plastic resin composition.

本発明は以下のとおりである。
1.熱可塑性樹脂及び植物繊維を含有し、該熱可塑性樹脂と該植物繊維との合計を100質量%とした場合に、該植物繊維は50〜95質量%である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、原料繊維を裁断して裁断繊維とする裁断工程と、前記熱可塑性樹脂と該裁断繊維とを混練し、混合する混合工程と、を備え、前記裁断繊維は、裁断装置が有する目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過し、且つ真直状であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
2.前記原料繊維は、ケナフ繊維である前記1.に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
3.前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂及び酸変性ポリプロピレン系樹脂である前記1.又は2.に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
4.前記ポリプロピレン系樹脂と前記酸変性ポリプロピレン系樹脂との合計を100質量%とした場合に、該酸変性ポリプロピレン系樹脂は1〜30質量%である前記3.に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
5.前記混合工程において得られた樹脂繊維混合物を粉砕して粉砕混合物とする粉砕工程を備える前記1.乃至4.のうちのいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
6.前記粉砕混合物を押し固めてペレット化するペレット化工程を備える前記5.に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
7.前記混練、混合に用いる混合装置は、前記混合がなされる混合室及び該混合室内に配設された混合羽根を備え、前記混合室内で、前記混合羽根の回転により昇温して溶融した前記熱可塑性樹脂と、前記裁断繊維とが混練され、混合される前記1.乃至6.のうちのいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
The present invention is as follows.
1. A method for producing a thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and plant fibers, wherein the total amount of the thermoplastic resin and the plant fibers is 100% by mass, and the plant fibers are 50 to 95% by mass. A cutting step of cutting raw material fibers into cutting fibers, and a mixing step of kneading and mixing the thermoplastic resin and the cutting fibers, wherein the cutting fibers have openings in a cutting device A method for producing a thermoplastic resin composition, which passes through a screen of 0.5 to 2 mm and is straight.
2. The raw material fibers are kenaf fibers. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition as described in any one of.
3. The thermoplastic resin is a polypropylene resin or an acid-modified polypropylene resin. Or 2. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition as described in any one of.
4). 2. The acid-modified polypropylene resin is 1 to 30% by mass when the total of the polypropylene resin and the acid-modified polypropylene resin is 100% by mass. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition as described in any one of.
5). The said 1. provided with the grinding | pulverization process which grind | pulverizes the resin fiber mixture obtained in the said mixing process to make a grinding | pulverization mixture. To 4. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition of any one of these.
6). 4. A pelletizing step of pressing and solidifying the pulverized mixture to form a pellet. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition as described in any one of.
7). The mixing device used for the kneading and mixing includes a mixing chamber in which the mixing is performed and a mixing blade disposed in the mixing chamber, and the heat that is heated and melted by rotation of the mixing blade in the mixing chamber. 1. The plastic resin and the cut fiber are kneaded and mixed. To 6. The manufacturing method of the thermoplastic resin composition of any one of these.

本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、原料繊維が裁断された裁断繊維の繊維長が短く、真直状であって、嵩張らないため、50〜95質量%と多量の植物繊維を容易に含有させることができ、且つ射出成形等の方法により成形するときに、十分な流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができる。そのため、この熱可塑性樹脂組成物を用いた場合、優れた曲げ弾性率等を有し、実用性の観点で好ましい熱可塑性樹脂成形体(以下、「成形体」と略記する。)とすることができる。
また、原料繊維が、ケナフ繊維である場合は、成長速度が極めて大きい一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有するケナフを用いることにより、大気中の二酸化炭素量の削減、及び植物資源の有効利用等に貢献することができる。
更に、熱可塑性樹脂が、ポリプロピレン系樹脂及び酸変性ポリプロピレン系樹脂である場合は、より高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができ、且つ優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。
また、ポリプロピレン系樹脂と酸変性ポリプロピレン系樹脂との合計を100質量%とした場合に、酸変性ポリプロピレン系樹脂が1〜30質量%である場合は、酸変性樹脂を併用することによる作用効果が十分に奏され、特に高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができ、且つ優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。
更に、混合工程において得られた樹脂繊維混合物を粉砕して粉砕混合物とする粉砕工程を備える場合は、射出成形等の原料として粉砕混合物をそのまま、又はペレット化して用いることができ、いずれにしても塊状の樹脂繊維混合物と比べて取り扱い易く、成形体を容易に製造することができる。
また、粉砕混合物を押し固めてペレット化するペレット化工程を備える場合は、加熱せずにペレット化することができるため、熱可塑性樹脂の熱劣化が抑えられ、ペレットであるため取り扱い易く、射出成形機等に、より容易に、且つより均一に供給することができ、成形体の機械的特性をより向上させることができる。
更に、混練、混合に用いる混合装置は、混合がなされる混合室及び混合室内に配設された混合羽根を備え、混合室内で、混合羽根の回転により昇温して溶融した熱可塑性樹脂と、裁断繊維とが混練され、混合される場合は、外部からの加熱を必要とすることなく短時間で効率よく混合することができ、コストを低減させることができる。
According to the method for producing a thermoplastic resin composition of the present invention, since the fiber length of the cut fiber obtained by cutting the raw fiber is short, straight and not bulky, 50 to 95% by mass of a large amount of plant fiber is contained. The thermoplastic resin composition can be easily contained and has sufficient fluidity when molded by a method such as injection molding. Therefore, when this thermoplastic resin composition is used, a thermoplastic resin molded body (hereinafter abbreviated as “molded body”) that has an excellent flexural modulus and the like is preferable from the viewpoint of practicality. it can.
In addition, when the raw fiber is kenaf fiber, it is an annual plant with a very high growth rate, and by using kenaf having excellent carbon dioxide absorption, the amount of carbon dioxide in the atmosphere can be reduced, and plant resources can be obtained. Can contribute to the effective use of
Furthermore, when the thermoplastic resin is a polypropylene resin or an acid-modified polypropylene resin, a thermoplastic resin composition having higher fluidity can be obtained, and a molded article having excellent mechanical properties can be obtained. be able to.
In addition, when the total of the polypropylene resin and the acid-modified polypropylene resin is 100% by mass, when the acid-modified polypropylene resin is 1 to 30% by mass, there is an effect by using the acid-modified resin in combination. A thermoplastic resin composition that is sufficiently produced and has particularly high fluidity can be obtained, and a molded article having excellent mechanical properties can be obtained.
Furthermore, when a pulverization step is performed by pulverizing the resin fiber mixture obtained in the mixing step, the pulverized mixture can be used as it is or as a pellet as a raw material for injection molding, etc. It is easier to handle than a lump-shaped resin fiber mixture, and a molded product can be easily produced.
In addition, when a pelletizing step is performed in which the pulverized mixture is pressed and pelletized, it can be pelletized without heating, so that the thermal degradation of the thermoplastic resin is suppressed, and the pellet is easy to handle and injection molding. It can be supplied more easily and more uniformly to a machine or the like, and the mechanical properties of the molded body can be further improved.
Furthermore, the mixing device used for kneading and mixing includes a mixing chamber in which mixing is performed and a mixing blade disposed in the mixing chamber, and a thermoplastic resin heated by the rotation of the mixing blade and melted in the mixing chamber; When the cut fiber is kneaded and mixed, it can be efficiently mixed in a short time without requiring external heating, and the cost can be reduced.

裁断装置を正面からみた断面の模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing of the cross section which looked at the cutting apparatus from the front. 裁断装置を側方からみた断面の模式的な説明図である。It is typical explanatory drawing of the cross section which saw the cutting device from the side. 真直状の裁断繊維を顕微鏡により観察し、撮影した電子データに基づく説明図である。It is explanatory drawing based on the electronic data which observed the straight cut fiber with the microscope and image | photographed. 屈曲部を有する裁断繊維を顕微鏡により観察し、撮影した電子データに基づく説明図である。It is explanatory drawing based on the electronic data which observed the cut | disconnected fiber which has a bending part with a microscope, and image | photographed. 混合装置の一例の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of an example of a mixing apparatus. 混合装置に配設された混合羽根の一例の模式的な側面図である。It is a typical side view of an example of the mixing blade | wing arrange | positioned at the mixing apparatus. ローラーディスクダイ式ペレタイザの一例の要部の模式的な斜視図である。It is a typical perspective view of the principal part of an example of a roller disc die type pelletizer.

以下、本発明を図を参照しながら詳しく説明する。
[1]熱可塑性樹脂組成物の製造方法
熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び植物繊維を含有し、熱可塑性樹脂と植物繊維との合計を100質量%とした場合に、植物繊維が50〜95質量%であり、原料繊維を裁断して裁断繊維とする裁断工程と、熱可塑性樹脂と裁断繊維とを混練し、混合する混合工程と、を備える方法により製造することができ、裁断繊維は、裁断装置が有する目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過し、且つ真直状である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[1] Method for producing thermoplastic resin composition The thermoplastic resin composition contains a thermoplastic resin and a vegetable fiber, and the total amount of the thermoplastic resin and the vegetable fiber is 100% by mass. It is -95 mass%, can be manufactured by a method comprising a cutting step of cutting a raw fiber into a cut fiber, and a mixing step of kneading and mixing the thermoplastic resin and the cut fiber, and the cut fiber Passes through a screen having a mesh opening of 0.5 to 2 mm and has a straight shape.

(1)原材料
(a)熱可塑性樹脂
前記「熱可塑性樹脂」は、混合工程で裁断繊維と混合される樹脂である。この熱可塑性樹脂は特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール及びABS樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等を用いることもできる。これらのうちでは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンが好ましく、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体がより好ましい。熱可塑性樹脂は2種以上を併用してもよいが、1種のみ用いられることが多い。
(1) Raw material (a) Thermoplastic resin The "thermoplastic resin" is a resin mixed with the cut fiber in the mixing step. This thermoplastic resin is not particularly limited, and various thermoplastic resins can be used. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin, polyester resin, polystyrene, acrylic resin, polyamide, polycarbonate, polyacetal, and ABS resin. Further, as the thermoplastic resin, polylactic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate, and the like can be used. Among these, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymer are preferable, and polypropylene, ethylene-propylene copolymer, and particularly ethylene-propylene block copolymer are more preferable. Two or more thermoplastic resins may be used in combination, but only one type is often used.

また、特に熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合、酸変性ポリオレフィンを併用することが好ましい。酸変性ポリオレフィンを用いることによって、熱可塑性樹脂組成物の流動性をより向上させることができ、この熱可塑性樹脂組成物を用いて成形した成形体の機械的特性をより向上させることができる。酸変性ポリオレフィンのベース樹脂としては、前記の各種のポリオレフィンを用いることができる。更に、熱可塑性樹脂組成物に含有される非変性ポリオレフィンと、酸変性に用いるベース樹脂とは同種の樹脂であることが好ましい。また、同種の樹脂である場合、各々の樹脂の平均分子量、密度等の差が小さいことがより好ましく、共重合体であるときは、各々の単量体単位の割合の差が小さいことがより好ましい。   In particular, when a polyolefin is used as the thermoplastic resin, it is preferable to use an acid-modified polyolefin in combination. By using the acid-modified polyolefin, the fluidity of the thermoplastic resin composition can be further improved, and the mechanical properties of a molded article formed using this thermoplastic resin composition can be further improved. As the base resin of the acid-modified polyolefin, the above-mentioned various polyolefins can be used. Furthermore, the non-modified polyolefin contained in the thermoplastic resin composition and the base resin used for acid modification are preferably the same type of resin. Further, in the case of the same type of resin, it is more preferable that the difference in average molecular weight, density, etc. of each resin is small, and in the case of a copolymer, the difference in the proportion of each monomer unit is more small. preferable.

ポリオレフィンに酸基を導入する方法も特に限定されないが、通常、ポリオレフィンに酸基を有する化合物を反応させて導入する、所謂、グラフト重合により導入することができる。酸基を有する化合物も特に限定されず、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリル酸及びメタクリル酸等が挙げられる。これらは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうちでは、酸無水物が用いられることが多く、特に無水マレイン酸及び無水イタコン酸が多用される。   The method for introducing an acid group into a polyolefin is not particularly limited, but it can be introduced by so-called graft polymerization, which is usually carried out by reacting a polyolefin-containing compound with an acid group. The compound having an acid group is not particularly limited, and examples thereof include maleic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, acrylic acid and methacrylic acid. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, acid anhydrides are often used, and maleic anhydride and itaconic anhydride are often used.

酸変性ポリオレフィンにおける酸基の導入量は特に限定されないが、酸価が5以上となる導入量であることが好ましい。酸変性ポリオレフィンの酸価が5以上となる導入量であれば、酸変性ポリオレフィンを多量に配合することなく、成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。この酸価は、10〜80、特に15〜70、更に20〜60であることがより好ましい。
尚、酸価はJIS K0070により測定することができる。
The amount of acid groups introduced in the acid-modified polyolefin is not particularly limited, but is preferably an amount introduced so that the acid value is 5 or more. If the introduction amount is such that the acid value of the acid-modified polyolefin is 5 or more, the mechanical properties of the molded article can be sufficiently improved without adding a large amount of the acid-modified polyolefin. The acid value is more preferably 10 to 80, particularly 15 to 70, and further preferably 20 to 60.
The acid value can be measured according to JIS K0070.

更に、酸変性ポリオレフィンの平均分子量も特に限定されないが、重量平均分子量が10000〜200000であることが好ましい。即ち、比較的低分子量の酸変性ポリオレフィンであることが好ましい。このような酸変性ポリオレフィンを用いることにより、熱可塑性樹脂組成物の流動性を十分に向上させることができ、且つ優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。この重量平均分子量は、15000〜150000、特に25000〜120000、更に35000〜100000であることがより好ましい。
尚、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定することができる。
Furthermore, the average molecular weight of the acid-modified polyolefin is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably 10,000 to 200,000. That is, it is preferably a relatively low molecular weight acid-modified polyolefin. By using such an acid-modified polyolefin, the fluidity of the thermoplastic resin composition can be sufficiently improved, and a molded article having excellent mechanical properties can be obtained. The weight average molecular weight is 15,000 to 150,000, particularly 25,000 to 120,000, and more preferably 35,000 to 100,000.
The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography.

また、酸変性ポリオレフィンを併用する場合、熱可塑性樹脂全体を100質量%としたときに、酸変性ポリオレフィンは1〜30質量%であることが好ましく、1〜25質量%、特に1〜20質量%、更に1.5〜10質量%であることがより好ましい。酸変性ポリオレフィンの配合量が1〜30質量%であれば、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性を飛躍的に向上させることができるとともに、成形体の機械的特性を向上させることができる。更に、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、例えば、ポリプロピレン及び/又はエチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体と、これらを酸変性した樹脂とを併用することがより好ましい。これによって、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性、及び成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。   Moreover, when using together acid-modified polyolefin, when the whole thermoplastic resin is 100 mass%, it is preferable that acid-modified polyolefin is 1-30 mass%, 1-25 mass%, especially 1-20 mass%. Furthermore, it is more preferable that it is 1.5-10 mass%. If the blending amount of the acid-modified polyolefin is 1 to 30% by mass, the fluidity of the thermoplastic resin composition at the time of molding such as injection molding can be dramatically improved and the mechanical properties of the molded body are improved. Can be made. Furthermore, as the thermoplastic resin, it is more preferable to use a polypropylene resin, for example, polypropylene and / or an ethylene-propylene copolymer, particularly an ethylene-propylene block copolymer, and a resin obtained by acid-modifying these in combination. Thereby, the fluidity of the thermoplastic resin composition at the time of molding such as injection molding and the mechanical properties of the molded body can be sufficiently improved.

(b)原料繊維
前記「原料繊維」は、植物に由来する繊維である。この原料繊維としては、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹(杉、檜等)、広葉樹及び綿花などの各種の植物が有する繊維が挙げられる。この原料繊維は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうちでは、成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有し、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献することができるケナフが有する繊維が好ましい。また、植物のうちの用いる部位は特に限定されず、非木質部、木質部、葉部、茎部及び根部等の植物を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよいし、2箇所以上の異なる部位を併用してもよい。
(B) Raw material fiber The "raw material fiber" is a fiber derived from a plant. This raw fiber includes kenaf, jute hemp, manila hemp, sisal hemp, husk, cocoon, cocoon, banana, pineapple, coconut, corn, sugar cane, bagasse, palm, papyrus, cocoon, esparto, sabaigrass, wheat, rice, bamboo, Examples thereof include fibers of various plants such as conifers (cedars, firewood, etc.), hardwoods, and cotton. This raw material fiber may use only 1 type and may use 2 or more types together. Among these, Kenaf's fiber is an annual plant that grows very fast, has excellent carbon dioxide absorption, and can contribute to reducing the amount of carbon dioxide in the atmosphere and effectively using forest resources. Is preferred. Moreover, the site | part used among plants is not specifically limited, Any site | parts which comprise plants, such as a non-wood part, a wood part, a leaf part, a stem part, and a root part, may be sufficient. Furthermore, only a specific part may be used and two or more different parts may be used in combination.

ケナフは木質茎を有する早育性の一年草であり、アオイ科に分類される植物である。このケナフとしては、学名におけるhibiscus cannabinus及びhibiscus sabdariffa等、並びに通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が挙げられる。原料繊維としてケナフが有する繊維を用いる場合、強靱な繊維を有する靭皮と称される外層部分を用いることができる。   Kenaf is a fast-growing annual plant with a woody stem and is a plant classified as a mallow. Examples of the kenaf include hibiscus cannabinus and hibiscus sabdariffa in scientific names, as well as red hemp, cuba kenaf, western hemp, taykenaf, mesta, bimli, ambari and bombay, etc. in common names. When using the fiber which kenaf has as a raw material fiber, the outer layer part called a bast which has a tough fiber can be used.

原料繊維の繊維長及び繊維径は特に限定されないが、繊維長(L)と繊維径(t)との比(L/t)が5〜20000であることが好ましい。また、原料繊維の繊維長は、通常、10〜300mmであり、繊維径は、通常、10〜100μmである。この繊維長は、JIS L1015における直接法と同様にして1本の原料繊維を伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で測定した値である。一方、繊維径は、繊維長を測定した原料繊維について、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて測定した値である。   The fiber length and fiber diameter of the raw fiber are not particularly limited, but the ratio (L / t) of the fiber length (L) to the fiber diameter (t) is preferably 5 to 20000. The fiber length of the raw fiber is usually 10 to 300 mm, and the fiber diameter is usually 10 to 100 μm. This fiber length is a value measured on a measuring scale by stretching one raw fiber straight without stretching in the same manner as the direct method in JIS L1015. On the other hand, a fiber diameter is the value which measured the fiber diameter in the center part of the fiber length direction using the optical microscope about the raw material fiber which measured fiber length.

更に、原料繊維の平均繊維長及び平均繊維径も特に限定されないが、平均繊維長は100mm以下(通常、20mm以上)であることが好ましい。平均繊維長が100mm以下の原料繊維を用いることにより、容易に所定長の裁断繊維とすることができる。この平均繊維長は、JIS L1015に準拠する直接法により、単繊維を無作為に1本ずつ取り出し、伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計200本について測定した平均値である。また、平均繊維径は100μm以下(通常、15μm以上)であることが好ましい。この平均繊維径は、無作為に単繊維を1本ずつ取り出し、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて実測し、合計200本について測定した平均値である。   Furthermore, the average fiber length and average fiber diameter of the raw fiber are not particularly limited, but the average fiber length is preferably 100 mm or less (usually 20 mm or more). By using raw material fibers having an average fiber length of 100 mm or less, a cut fiber having a predetermined length can be easily obtained. This average fiber length was measured for a total of 200 fibers by taking out single fibers at random by a direct method in accordance with JIS L1015, stretching them straight without stretching, and measuring the fiber length on a measuring scale. Average value. The average fiber diameter is preferably 100 μm or less (usually 15 μm or more). This average fiber diameter is an average value measured for a total of 200 fibers by taking out single fibers at random and measuring the fiber diameter at the center in the length direction of the fibers using an optical microscope.

熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂及び植物繊維を除く他の成分を含有させることができる。この他の成分は特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、着色剤等の各種の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は各々1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの他の成分を配合する工程は特に限定されないが、通常、混合工程において配合し、含有させる。   The thermoplastic resin composition can contain other components excluding the thermoplastic resin and plant fibers. Other components are not particularly limited, and examples thereof include various additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, flame retardants, antibacterial agents, and coloring agents. Each of these additives may be used alone or in combination of two or more. Although the process of mix | blending these other components is not specifically limited, Usually, it mix | blends and contains in a mixing process.

(2)工程
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、原料繊維を裁断装置により裁断して裁断繊維とする裁断工程と、この裁断繊維と熱可塑性樹脂とを、混合装置により混練し、混合する混合工程とを備える。また、混合工程において得られた樹脂繊維混合物は塊状であるため、粉砕工程において粉砕し、粉砕混合物として用いることが好ましい。更に、この粉砕混合物は、そのまま成形体の原料として用いてもよいが、ペレット化装置により所定の形状及び寸法を有するペレットとし、このペレットを成形体の原料として用いてもよい。
(2) Process The manufacturing method of the thermoplastic resin composition of the present invention includes a cutting process in which raw fibers are cut with a cutting device to make a cut fiber, and the cut fiber and the thermoplastic resin are kneaded with a mixing device, A mixing step of mixing. Moreover, since the resin fiber mixture obtained in the mixing step is in a lump shape, it is preferably pulverized in the pulverizing step and used as a pulverized mixture. Further, this pulverized mixture may be used as it is as a raw material of a molded body, but it may be formed into pellets having a predetermined shape and size by a pelletizing apparatus, and this pellet may be used as a raw material of the molded body.

(a)裁断工程
前記「裁断工程」は、原料繊維を裁断して所定長さの裁断繊維とする工程である。
裁断工程において用いられる装置は特に限定されず、原料繊維を所定長さに効率よく裁断することができればよい。この裁断装置としては、例えば、図1、2に記載された裁断装置を用いることができる。
(A) Cutting process The above-mentioned "cutting process" is a process of cutting a raw fiber into a cut fiber having a predetermined length.
The apparatus used in the cutting step is not particularly limited as long as the raw material fibers can be efficiently cut into a predetermined length. As this cutting device, for example, the cutting device described in FIGS.

図1、2に記載された裁断装置30は、シャフト31に同芯状に取り付けられ、固定された回転歯32と、この回転歯32に対向して配設された固定歯33とを備え、ホッパー34から投入された原料繊維は、回転歯32により押圧されながら固定歯33まで移動し、ここで回転歯32と固定歯33とが噛み合い、原料繊維が裁断される。回転歯32と固定歯33とは各々の歯先面が長さ方向において、僅かに、例えば、1〜5°、特に2〜4°の角度をなすように固定されている。これにより、原料繊維は、押圧され、粉砕されるのではなく、特に長さ方向に効率よく裁断され、所定長さの裁断繊維とすることができる。また、裁断繊維は、ケーシングの少なくとも下方側に配設されたスクリーンSの網目を通過して下方に落下し、回収される。   The cutting device 30 described in FIGS. 1 and 2 includes a rotating tooth 32 that is concentrically attached and fixed to a shaft 31, and a fixed tooth 33 that is disposed to face the rotating tooth 32. The raw material fibers input from the hopper 34 move to the fixed teeth 33 while being pressed by the rotating teeth 32, where the rotating teeth 32 and the fixed teeth 33 are engaged, and the raw material fibers are cut. The rotating teeth 32 and the fixed teeth 33 are fixed so that their respective tip surfaces slightly form, for example, an angle of 1 to 5 °, particularly 2 to 4 ° in the length direction. Thereby, the raw material fibers are not pressed and pulverized, but are particularly efficiently cut in the length direction to obtain a cut fiber having a predetermined length. In addition, the cut fiber passes through the mesh of the screen S disposed at least on the lower side of the casing, falls down, and is collected.

更に、この裁断装置30では、回転歯32の回転方向において近接する複数の固定歯33が配設されており、先の固定歯33と回転歯32との間で裁断されなかった原料繊維が、後の固定歯33と回転歯32との間で裁断される。そのため、先の固定歯33の位置で裁断されなかった原料繊維がケーシング内に滞留し、再度回転するようなことがなく、繊維長に大差のない、より均質な裁断繊維とすることができる。また、ケーシングの側板35と面一に、シャフト31及び回転歯32とともに回転する回転板36が設けられているため、シャフト31と回転歯32との間に裁断繊維が入り込んで擦り合わされるようなことがない。更に、側板35と回転板36との間に隙間が設けられており、側板35と回転板36との境界周辺の裁断繊維は隙間から外部へ排出されるため、この境界周辺において裁断繊維が擦り合われたり、滞留して劣化したりすることもない。   Furthermore, in this cutting device 30, a plurality of fixed teeth 33 adjacent to each other in the rotation direction of the rotary teeth 32 are disposed, and the raw fibers that have not been cut between the previous fixed teeth 33 and the rotary teeth 32, Cutting is performed between the rear fixed tooth 33 and the rotating tooth 32. Therefore, the raw fiber that has not been cut at the position of the fixed tooth 33 stays in the casing, does not rotate again, and can be made into a more uniform cut fiber with no great difference in fiber length. In addition, since the rotating plate 36 that rotates together with the shaft 31 and the rotating teeth 32 is provided flush with the side plate 35 of the casing, the cut fiber enters and is rubbed between the shaft 31 and the rotating teeth 32. There is nothing. Further, a gap is provided between the side plate 35 and the rotating plate 36, and the cutting fibers around the boundary between the side plate 35 and the rotating plate 36 are discharged from the gap to the outside. It does not fit or stay and deteriorate.

前記「裁断繊維」は、裁断装置が有する目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過し、且つ真直状である。目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過した裁断繊維であれば、混合工程において熱可塑性樹脂と容易に混練することができ、且つより均一に混合することができる。また、目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過した裁断繊維の繊維長は、0.1〜3mm、特に0.5〜2mmとすることができる。スクリーンの目開きは0.5〜1.5mm、特に0.5〜1mmとより小さいことが好ましく、これによって、より繊維長の短い裁断繊維とすることができ、より優れた流動性を有する熱可塑性樹脂組成物を製造することができる。更に、裁断繊維の繊維径も特に限定されないが、前記の繊維径を有する原料繊維を裁断することにより、裁断繊維の繊維径は、通常、10〜100μm、特に50〜90μmとすることができる。この裁断繊維の繊維長及び繊維径は、前記の原料繊維の繊維長及び繊維径の場合と同様の方法により測定することができる。   The “cut fiber” passes through a screen having a mesh opening of 0.5 to 2 mm and has a straight shape. If the cut fiber passes through a screen having a mesh size of 0.5 to 2 mm, it can be easily kneaded with the thermoplastic resin in the mixing step, and can be mixed more uniformly. The fiber length of the cut fiber that has passed through a screen having a mesh opening of 0.5 to 2 mm can be 0.1 to 3 mm, particularly 0.5 to 2 mm. The screen opening is preferably smaller than 0.5 to 1.5 mm, particularly 0.5 to 1 mm, so that a cut fiber having a shorter fiber length can be obtained, and heat having superior fluidity can be obtained. A plastic resin composition can be produced. Further, the fiber diameter of the cut fiber is not particularly limited, but the fiber diameter of the cut fiber can be usually 10 to 100 μm, particularly 50 to 90 μm by cutting the raw fiber having the fiber diameter. The fiber length and fiber diameter of this cut fiber can be measured by the same method as in the case of the fiber length and fiber diameter of the raw fiber.

更に、裁断繊維は真直状であるため、ペレット又は粉末の形態で用いられる熱可塑性樹脂との嵩密度の差が小さく、混練が容易であり、且つより多量の裁断繊維をより均一に混合することができる。この「真直状」とは、裁断繊維が90°以下の角度で折れ曲がった屈曲部を有していないことを意味し(図3参照)、90°以下の角度で折れ曲がった屈曲部を一箇所でも有している場合は、真直状ではないとする(図4参照)。また、真直状であることは、裁断繊維を光学顕微鏡により倍率50倍で明視野観察したときに、視野内に屈曲部を有する裁断繊維が観察されないことにより確認することができる。更に、植物性材料は、一般に嵩密度が大きいため、混合装置に一度に投入できる量が限られ、生産効率は高くないが、目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過し、且つ屈曲部を有さない真直状の裁断繊維であれば、投入量を多くすることができ、熱可塑性樹脂組成物をより効率よく製造することができる。   Furthermore, since the cut fiber is straight, the difference in bulk density from the thermoplastic resin used in the form of pellets or powder is small, kneading is easy, and a larger amount of cut fiber is mixed more uniformly. Can do. The term “straight” means that the cut fiber does not have a bent portion bent at an angle of 90 ° or less (see FIG. 3), and the bent portion bent at an angle of 90 ° or less is at one place. If so, it is not straight (see FIG. 4). In addition, the straightness can be confirmed by the fact that the cut fibers having a bent portion in the field of view are not observed when the cut fibers are observed in a bright field with an optical microscope at a magnification of 50 times. Furthermore, since the plant material generally has a large bulk density, the amount that can be charged into the mixing device at a time is limited, and the production efficiency is not high, but the plant material passes through a screen having an aperture of 0.5 to 2 mm and has a bent portion. If it is a straight cut fiber that does not have, the amount of input can be increased, and the thermoplastic resin composition can be produced more efficiently.

また、裁断繊維は、予めペレット化することなく、混合工程において熱可塑性樹脂と混練し、混合してもよく、予めペレット化し、このペレットを熱可塑性樹脂と混練し、混合してもよい。裁断繊維は繊維長が十分に小さく、且つ真直状であるため、このままで熱可塑性樹脂と十分に均一に混合させることができ、ペレット化せずに用いることによって、ペレット化したときと比べてより優れた流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができる。
尚、裁断繊維をペレット化する場合、その方法は特に限定されず、後記の熱可塑性樹脂組成物のペレット化と同様にして実施することができ、同様に、ローラーディスクダイ式成形機を用いることが特に好ましい。
Further, the cut fiber may be kneaded and mixed with a thermoplastic resin in a mixing step without being pelletized in advance, or may be pelletized in advance, and the pellet may be kneaded and mixed with the thermoplastic resin. Since the cut fiber has a sufficiently short fiber length and is straight, it can be sufficiently mixed with the thermoplastic resin as it is, and by using it without pelletization, it can be used more than when pelletized. It can be set as the thermoplastic resin composition which has the outstanding fluidity | liquidity.
In addition, when pelletizing a cut fiber, the method is not particularly limited, and can be carried out in the same manner as pelletizing a thermoplastic resin composition described later, and similarly, using a roller disk die molding machine. Is particularly preferred.

(b)混合工程
前記「混合工程」は、熱可塑性樹脂と裁断繊維とを混練し、混合する工程である。
この混合工程では、押出タイプの混練、混合機を除いた混合装置が用いられる。この混合装置は特に限定されないが、熱可塑性樹脂に多量の裁断繊維を混合させることができればよく、例えば、図5、6に記載された混合装置を用いることができる。この特定の混合装置を用いた場合、より高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物をより容易に製造することができる。
(B) Mixing Step The “mixing step” is a step of kneading and mixing the thermoplastic resin and the cut fiber.
In this mixing step, an extrusion type kneading and mixing apparatus excluding a mixer is used. Although this mixing apparatus is not specifically limited, What is necessary is just to be able to mix a lot of cutting fibers with a thermoplastic resin, for example, the mixing apparatus described in FIG. 5, 6 can be used. When this specific mixing apparatus is used, a thermoplastic resin composition having higher fluidity can be more easily produced.

この混合装置[以下、図5(図5は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開04/076044号パンフレットの図1を引用)及び図6(図6は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開04/076044号パンフレットの図2を引用)参照]としては、国際公開04/076044号パンフレットに記載の混合装置1が好ましい。即ち、混合装置1は、材料供給室13と、材料供給室13に連設された混合室3と、材料供給室13と混合室3とを貫通して回転自在に設けられた回転軸5と、材料供給室13内の回転軸5に配設され、且つ材料供給室13に供給された熱可塑性樹脂と裁断繊維との混合材料を混合室3へ搬送するためのスクリュー羽根12と、混合室3内の回転軸5に配設され、且つ混合材料を混合する混合羽根10a〜10fと、を備える混合装置が好ましい。   This mixing apparatus [FIG. 5 (FIG. 5 refers to FIG. 1 of the pamphlet of International Publication No. 04/076044 obtained from the Patent Electronic Library of the JPO)] and FIG. 6 (FIG. 6 shows the patent electronic library of the JPO. As the reference] (refer to FIG. 2 of the acquired International Publication No. 04/076044 pamphlet), the mixing device 1 described in the International Publication No. 04/076044 pamphlet is preferable. That is, the mixing apparatus 1 includes a material supply chamber 13, a mixing chamber 3 connected to the material supply chamber 13, and a rotary shaft 5 that is rotatably provided through the material supply chamber 13 and the mixing chamber 3. A screw blade 12 disposed on the rotary shaft 5 in the material supply chamber 13 and for conveying the mixed material of the thermoplastic resin and the cut fiber supplied to the material supply chamber 13 to the mixing chamber 3, and a mixing chamber The mixing device is preferably provided with mixing blades 10a to 10f that are disposed on the rotary shaft 5 in 3 and mix mixed materials.

混合装置1を使用し、熱可塑性樹脂と裁断繊維とを材料供給室13に投入し、スクリュー羽根12により混合室3へ搬送し、混合羽根10a〜10fを回転させることで、熱可塑性樹脂及び裁断繊維がともに、混合室3の内壁へ向かって押し付けられ、内壁を打撃し、且つ混合羽根10a〜10fの回転方向に押し進められ、材料同士の衝突により発生する熱により短時間で熱可塑性樹脂が軟化し、溶融して、裁断繊維と混練され、混合される。このようにして製造される混合物(熱可塑性樹脂組成物)には、例えば、射出成形が可能な優れた流動性が付与される。   Using the mixing device 1, the thermoplastic resin and the cutting fiber are put into the material supply chamber 13, conveyed to the mixing chamber 3 by the screw blades 12, and the mixing blades 10a to 10f are rotated, so that the thermoplastic resin and the cutting material are cut. Both fibers are pressed toward the inner wall of the mixing chamber 3, hit the inner wall, and pushed forward in the rotation direction of the mixing blades 10 a to 10 f, and the thermoplastic resin softens in a short time by the heat generated by the collision between the materials. And then melted, kneaded and mixed with the cut fibers. The mixture (thermoplastic resin composition) thus produced is imparted with excellent fluidity capable of injection molding, for example.

混合羽根10a〜10fは、回転軸5の周方向に一定の角度で間隔をおいた位置において軸方向に対向するとともに、回転方向において互いの対向間隔が狭くなるような取付角で回転軸5に配設され、少なくとも2枚の混合羽根(10a〜10f)によって構成される。混合羽根10a〜10fの回転軸5に対する取付角は、回転軸5に取り付けられる混合羽根10a〜10fの根元部から径方向外方の先端部まで同一であることが好ましい。また、混合羽根10a〜10fの平面形状は矩形であることが好ましい。更に、混合室3は、その構成壁に冷却媒体を循環させることができる混合室冷却手段を備えることがより好ましい。このような構成とすることにより、混合室内が過度に昇温することを抑えることができ、熱可塑性樹脂の熱劣化を防止、又は少なくとも抑えることができる。   The mixing blades 10a to 10f are opposed to the axial direction at a position spaced apart by a constant angle in the circumferential direction of the rotating shaft 5 and are attached to the rotating shaft 5 at an attachment angle such that the opposing interval becomes narrow in the rotating direction. It is arranged and is constituted by at least two mixing blades (10a to 10f). The angle of attachment of the mixing blades 10a to 10f with respect to the rotating shaft 5 is preferably the same from the root portion of the mixing blades 10a to 10f attached to the rotating shaft 5 to the distal end portion in the radial direction. The planar shape of the mixing blades 10a to 10f is preferably rectangular. Furthermore, it is more preferable that the mixing chamber 3 includes a mixing chamber cooling means that can circulate a cooling medium around the constituent walls. By setting it as such a structure, it can suppress that a mixing chamber heats up too much, and can prevent or at least suppress the thermal deterioration of a thermoplastic resin.

混合工程における各種条件は特に限定されないが、例えば、混合時の温度は、混合室の外壁面の温度を200℃以下、特に150℃以下、更に120℃以下に制御することが好ましく、且つ50℃以上、特に60℃以上、更に80℃以上に制御することがより好ましい。また、この温度に到達させる時間は、10分以内、特に5分以内であることが好ましい。短時間で所定温度に到達させることで、急激に水分を蒸散させるとともに、混合することができ、熱可塑性樹脂の劣化をより効果的に抑えることができる。更に、前記の温度範囲を維持する時間も、15分以内、特に10分以内とすることが好ましい。また、この温度は、混合装置の混合羽根の回転速度により制御することが好ましい。より具体的には、混合羽根の先端の周速度を5〜50m/秒となるように制御することが好ましい。この範囲の周速度に制御することにより、熱可塑性樹脂を効率よく軟化させ、溶融させつつ、裁断繊維とより均一に混合することができる。   Various conditions in the mixing step are not particularly limited. For example, the temperature during mixing is preferably controlled to 200 ° C. or less, particularly 150 ° C. or less, and further 120 ° C. or less, and the temperature of the outer wall surface of the mixing chamber is 50 ° C. As described above, it is particularly preferable to control the temperature at 60 ° C. or higher, and further 80 ° C. or higher. The time for reaching this temperature is preferably within 10 minutes, particularly within 5 minutes. By reaching the predetermined temperature in a short time, moisture can be rapidly evaporated and mixed, and deterioration of the thermoplastic resin can be suppressed more effectively. Furthermore, it is preferable that the time for maintaining the temperature range is within 15 minutes, particularly within 10 minutes. Moreover, it is preferable to control this temperature by the rotational speed of the mixing blade of the mixing apparatus. More specifically, it is preferable to control the peripheral speed at the tip of the mixing blade to be 5 to 50 m / sec. By controlling the peripheral speed within this range, the thermoplastic resin can be efficiently softened and melted and more uniformly mixed with the cut fiber.

更に、この混合の終点は特に限定されないが、回転軸に負荷されるトルクの変化により決定することができる。即ち、回転軸に負荷されるトルクを測定し、そのトルクが最大値となった後に混合を停止することが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と裁断繊維とを相互に十分に分散させ、混合させることができる。また、トルクが最大値となった後、低下し始めてから混合を停止させることがより好ましい。更に、最大トルクに対して40%以上、特に50〜80%のトルク範囲となった時点で混合を停止することが特に好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と裁断繊維とを相互により十分に分散させることができるとともに、混合室内から混合物(熱可塑性樹脂組成物)を160℃以上の温度で取り出すことができ、混合室内に熱可塑性樹脂組成物が付着して残存されることをより確実に防止することができる。   Furthermore, the end point of this mixing is not particularly limited, but can be determined by a change in torque applied to the rotating shaft. That is, it is preferable to measure the torque applied to the rotating shaft and stop mixing after the torque reaches the maximum value. Thereby, the thermoplastic resin and the cut fiber can be sufficiently dispersed and mixed with each other. Further, it is more preferable to stop the mixing after the torque reaches the maximum value and starts to decrease. Furthermore, it is particularly preferable to stop the mixing when the torque is in the range of 40% or more, particularly 50 to 80% with respect to the maximum torque. As a result, the thermoplastic resin and the cut fiber can be more sufficiently dispersed from each other, and the mixture (thermoplastic resin composition) can be taken out from the mixing chamber at a temperature of 160 ° C. or more. It can prevent more reliably that the resin composition adheres and remains.

また、前記「植物繊維」(裁断繊維が熱可塑性樹脂と混練され、混合されてなる熱可塑性樹脂組成物に含有されている繊維であり、熱可塑性樹脂と混練、混合されるため、裁断繊維とは異なった形態の繊維になる。また、粉砕工程及びペレット化工程を備える場合は、これらの工程において更に異なった形態の繊維になる。)の含有量は、熱可塑性樹脂と植物繊維との合計を100質量%とした場合に、50〜95質量%である。この含有量は、通常、熱可塑性樹脂組成物の製造時に熱可塑性樹脂に配合する裁断繊維の配合量と同量である。即ち、熱可塑性樹脂及び裁断繊維の各々の配合量の合計を100質量%としたときに、裁断繊維の配合量は50〜95質量%である。この植物繊維の含有量(裁断繊維の配合量)は55〜65質量%であることが好ましい。植物繊維の含有量(裁断繊維の配合量)が50〜95質量%であれば、優れた曲げ弾性率等を有し、実用性の観点で好ましい成形体とすることができる。   The “vegetable fiber” (a fiber contained in a thermoplastic resin composition obtained by kneading and mixing a cut fiber with a thermoplastic resin, and kneaded and mixed with the thermoplastic resin. Is a different form of fiber, and if it is provided with a pulverization step and a pelletizing step, the content of the fiber becomes a different form in these steps). When it is 100 mass%, it is 50-95 mass%. This content is usually the same as the blending amount of the cut fiber blended into the thermoplastic resin during the production of the thermoplastic resin composition. That is, when the total amount of each of the thermoplastic resin and the cut fiber is 100% by mass, the amount of the cut fiber is 50 to 95% by mass. The plant fiber content (blending fiber content) is preferably 55 to 65% by mass. If the content of the plant fiber (the blended amount of the cut fiber) is 50 to 95% by mass, the molded article has excellent bending elastic modulus and the like, and is preferable from the viewpoint of practicality.

(c)粉砕工程
粉砕工程を備える場合、粉砕装置は特に限定されず、塊状の樹脂繊維混合物を効率よく粉砕することができればよい。このような装置としては、樹脂組成物の粉砕に一般に用いられる粉砕装置を使用することができる。例えば、株式会社ホーライ製の粉砕効率が高いZシリーズの粉砕機等を用いることができる。また、粉砕混合物の粒子の形状及び粒径も特に限定されず、整粒等の操作は特に必要とすることなく、成形体の原料として用いることができる。粒径(最大寸法)は1〜10mm、特に3〜8mmであることが好ましく、粒径が1〜10mmであれば、取り扱い易く、射出成形機等の成形機への供給も容易である。
(C) Crushing step When the crushing step is provided, the crushing apparatus is not particularly limited as long as the massive resin fiber mixture can be efficiently crushed. As such an apparatus, a pulverizing apparatus generally used for pulverizing a resin composition can be used. For example, a Z series grinder with high grinding efficiency manufactured by Horai Co., Ltd. can be used. Further, the shape and particle size of the particles of the pulverized mixture are not particularly limited, and operations such as sizing can be used as a raw material for the molded body without particularly requiring operations. The particle diameter (maximum dimension) is preferably 1 to 10 mm, particularly preferably 3 to 8 mm. If the particle diameter is 1 to 10 mm, it is easy to handle and can be easily supplied to a molding machine such as an injection molding machine.

(d)ペレット化工程
ペレット化工程を備える場合、混合工程で製造され、粉砕されてなる粉砕混合物をペレット化装置に供給してペレット化する。これは、本発明の方法により製造された熱可塑性樹脂組成物は、その後、射出形成等の成形に供することができるが、その際、熱可塑性樹脂組成物がペレット化されていることにより成形が容易になり好ましいためである。このペレット化に用いる装置は特に限定されず、粉砕混合物を効率よくペレット化することができればよい。このような装置としては、樹脂組成物のペレット化に一般に用いられるペレット化装置を使用することができる。また、粉砕混合物を押出機等に供給し、溶融混練し、押し出してペレット化することもできる。
(D) Pelletizing step When the pelletizing step is provided, the pulverized mixture produced and pulverized in the mixing step is supplied to a pelletizing apparatus to be pelletized. This is because the thermoplastic resin composition produced by the method of the present invention can then be subjected to molding such as injection molding, but at this time, molding is performed because the thermoplastic resin composition is pelletized. This is because it is easy and preferable. The apparatus used for this pelletization is not particularly limited as long as the pulverized mixture can be efficiently pelletized. As such an apparatus, a pelletizing apparatus generally used for pelletizing a resin composition can be used. Further, the pulverized mixture can be supplied to an extruder or the like, melted and kneaded, and extruded to be pelletized.

更に、粉砕混合物は、加熱せず、押し固めてペレット化することが好ましい。このように、加熱せず、押し固めてペレット化することにより、例えば、粉砕混合物を押出機等に供給し、溶融混練し、押し出してペレット化するときに比べて、粉砕混合物への熱履歴を低減することができ、この粉砕混合物を用いて成形される成形体の機械的特性をより向上させることができる。   Further, the pulverized mixture is preferably heated and pelletized without heating. Thus, without heating, by pressing and solidifying into pellets, for example, when the pulverized mixture is supplied to an extruder or the like, melted and kneaded, and extruded to be pelletized, the thermal history of the pulverized mixture is reduced. It can reduce, and the mechanical characteristic of the molded object shape | molded using this grinding | pulverization mixture can be improved more.

この加熱せず、押し固めてペレット化する工程では、どのような装置及び手段を用いてもよいが、各種圧縮成形法によるペレット化であることが特に好ましい。この圧縮成形法としては、例えば、ローラー式成形法及びエクストルーダ式成形法等が挙げられる。これらのうち、ローラー式成形法は、ローラー式成形機を用いる方法であり、ダイに接して回転するローラーにより混合物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。ローラー式成形機としては、ディスクダイ式(ローラーディスクダイ式成形機)と、リングダイ式(ローラーリングダイ式成形機)とが挙げられ、これらはダイの形状が異なる。一方、エクストルーダ式成形法は、エクストルーダ式成形機を用いる方法であり、スクリューオーガの回転により混合物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。これらの圧縮成形法のうちでは、圧縮効率が高いローラーディスクダイ式成形機を用いた方法がより好ましい。   Any apparatus and means may be used in the step of pressing and solidifying into pellets without heating, but pelletization by various compression molding methods is particularly preferable. Examples of the compression molding method include a roller molding method and an extruder molding method. Among these, the roller-type molding method is a method using a roller-type molding machine, and the mixture is pressed into the die by a roller that rotates in contact with the die, and then extruded from the die and pelletized. Examples of the roller type molding machine include a disk die type (roller disk die type molding machine) and a ring die type (roller ring die type molding machine), which have different die shapes. On the other hand, the extruder type molding method is a method using an extruder type molding machine, in which the mixture is pressed into a die by rotation of a screw auger, and then extruded from the die to be pelletized. Among these compression molding methods, a method using a roller disk die type molding machine with high compression efficiency is more preferable.

また、ペレット化には、下記の特定のローラーディスクダイ式成形機(要部を記載した図7参照)を用いることが特に好ましい。即ち、複数の貫通孔411が穿設されたディスクダイ41と、ディスクダイ41上で転動し、貫通孔411内に非圧縮物(粉砕混合物)を押し込むプレスローラ42と、プレスローラ42を駆動する主回転軸43とを備えるローラーディスクダイ式成形機40を用いることが特に好ましい。この成形機では、ディスクダイ41は、貫通孔411と同方向に貫通する主回転軸挿通孔412を有し、主回転軸43は、主回転軸挿通孔412に挿通され、且つ主回転軸43に垂直に設けられたプレスローラ固定軸44を有する。また、プレスローラ42は、プレスローラ固定軸44に回転可能に軸支され、主回転軸43の回転に伴ってディスクダイ41上を転動する。
このローラーディスクダイ式成形機40では、上記の構成に加え、プレスローラ42の表面に凹凸421が設けられていることがより好ましい。また、主回転軸43の回転に伴って回転する切断用ブレード45を備えていることがより好ましい。
Moreover, it is especially preferable to use the following specific roller disk die type | molding machine (refer FIG. 7 which described the principal part) for pelletization. That is, a disk die 41 having a plurality of through holes 411, a press roller 42 that rolls on the disk die 41 and pushes a non-compressed material (crushed mixture) into the through holes 411, and drives the press roller 42. It is particularly preferable to use a roller disk die molding machine 40 that includes a main rotating shaft 43 that performs the above operation. In this molding machine, the disk die 41 has a main rotation shaft insertion hole 412 that penetrates in the same direction as the through hole 411, and the main rotation shaft 43 is inserted through the main rotation shaft insertion hole 412 and the main rotation shaft 43. And a press roller fixing shaft 44 provided perpendicularly to the shaft. Further, the press roller 42 is rotatably supported by the press roller fixed shaft 44 and rolls on the disk die 41 as the main rotation shaft 43 rotates.
In this roller disk die type molding machine 40, in addition to the above-described configuration, it is more preferable that unevenness 421 is provided on the surface of the press roller. It is more preferable that a cutting blade 45 that rotates as the main rotating shaft 43 rotates is provided.

ローラーディスクダイ式成形機40では、例えば、図7において、主回転軸43の上方から投入された粉砕混合物をプレスローラ42が備える凹凸421が捉えて貫通孔411内に押し込み、ディスクダイ41の裏面側から紐状の粉砕混合物が押し出される。この紐状の粉砕混合物は、回転する切断用ブレード45により適宜の長さに切断されてペレット化され、下方に落下して回収される。また、ペレットの形状及び寸法は特に限定されないが、円柱状等の柱状形状であることが好ましい。更に、その最大寸法は1mm以上(通常、20mm以下)であることが好ましく、1〜10mm、特に2〜7mmであることがより好ましい。   In the roller disk die type molding machine 40, for example, in FIG. 7, the pulverized mixture charged from above the main rotating shaft 43 is caught by the unevenness 421 provided in the press roller 42 and pushed into the through hole 411, and the back surface of the disk die 41 A string-like pulverized mixture is extruded from the side. This string-like pulverized mixture is cut into an appropriate length by a rotating cutting blade 45 to be pelletized, and dropped downward and collected. Moreover, although the shape and dimension of a pellet are not specifically limited, It is preferable that they are columnar shapes, such as a column shape. Furthermore, the maximum dimension is preferably 1 mm or more (usually 20 mm or less), more preferably 1 to 10 mm, and particularly preferably 2 to 7 mm.

[2]成形体の製造方法
本発明の方法により製造された熱可塑性樹脂組成物(混合後の塊状のままでは使用し難いため、通常、粉砕され、又は粉砕され、且つペレット化されて用いられる。)は、射出成形、押出成形、圧縮成形等の各種の成形方法により成形体とすることができる。この熱可塑性樹脂組成物は、多量の植物繊維を含有しているにもかかわらず、優れた流動性を有するため、特に十分な流動性を必要とする射出成形に用いることもできる。また、この射出成形時、熱可塑性樹脂組成物がペレット化されておれば、計量時間及び射出時間等を短縮することができ、その結果、成形サイクルが短縮されて成形効率を向上させることができる。更に、射出成形等の各種の成形に用いる装置及び成形条件等は特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類、及び成形体の形状、用途等により適宜選択し、設定すればよい。
[2] Method for Producing Molded Body Thermoplastic resin composition produced by the method of the present invention (Since it is difficult to use as a lump after mixing, it is usually pulverized, pulverized, and pelletized for use. .) Can be formed into a molded body by various molding methods such as injection molding, extrusion molding, and compression molding. This thermoplastic resin composition has excellent fluidity even though it contains a large amount of plant fiber, and can therefore be used for injection molding that requires particularly sufficient fluidity. Further, if the thermoplastic resin composition is pelletized at the time of injection molding, the metering time and the injection time can be shortened, and as a result, the molding cycle can be shortened and the molding efficiency can be improved. . Furthermore, the apparatus and molding conditions used for various moldings such as injection molding are not particularly limited, and may be appropriately selected and set depending on the type of thermoplastic resin, the shape of the molded body, the use, and the like.

成形体の形状及び寸法等も特に限定されず、その用途も特に限定されない。この成形体としては、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。これらのうち、自動車用途としては、内装材、インストルメントパネル、外装材等が挙げられ、具体的には、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、シートバックボード、天井材、コンソールボックス、ダッシュボード、インストルメントパネル、デッキトリム、バンパ、スポイラ及びカウリング等が挙げられる。更に、前記の自動車等を除く他の用途としては、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。例えば、建築物のドア表装材、ドア構造材、机、椅子、棚、箪笥等の各種家具の表装材、構造材等が挙げられる。更に他の例として、包装体、トレイ等の収容体、保護用部材及びパーティション部材等が挙げられる。   The shape and dimensions of the molded body are not particularly limited, and the use thereof is not particularly limited. Examples of the molded body include interior materials, exterior materials, and structural materials such as automobiles, railway vehicles, ships, and airplanes. Among these, automotive materials include interior materials, instrument panels, exterior materials, etc., specifically, door base materials, package trays, pillar garnishes, switch bases, quarter panels, armrest core materials, door trims. Seat structural materials, seat backboards, ceiling materials, console boxes, dashboards, instrument panels, deck trims, bumpers, spoilers, cowlings and the like. Furthermore, examples of other uses other than the above-described automobiles include interior materials such as buildings and furniture, exterior materials, and structural materials. For example, a door cover material for a building, a door structure material, a cover material for various furniture such as a desk, a chair, a shelf, and a bag, a structural material, and the like. Still other examples include packaging bodies, containers such as trays, protective members, partition members, and the like.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
[1]熱可塑性樹脂組成物の製造
実施例1
(1)裁断繊維の作製
原料繊維であるケナフ繊維(インドネシア産、ロープ状)を裁断装置(有限会社吉工製、型式「RC250」)により裁断し、目開き2mmのスクリーンを通過させ、繊維長1〜2mmの裁断繊維として回収した。この裁断繊維は屈曲部を有さず、真直状であった。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[1] Production of thermoplastic resin composition Example 1
(1) Production of cut fiber Kenaf fiber (made in Indonesia, rope shape), which is a raw material fiber, is cut with a cutting device (model “RC250”, manufactured by Yoshiko Co., Ltd.), passed through a screen with a mesh opening of 2 mm, and the fiber length It collect | recovered as a 1-2 mm cutting fiber. This cut fiber did not have a bent part and was straight.

(2)熱可塑性樹脂組成物の製造
前記(1)で作製した裁断繊維360gと、ポリプロピレン(日本ポリプロ社製、商品名「ノバテックNBC03HR」)225gと、酸変性ポリプロピレン(三菱化学社製、商品名「P908」、無水マレイン酸変性ポリプロピレン)15g[裁断繊維、ポリプロピレン及び酸変性ポリプロピレンの質量割合(合計量を100質量%とする。)は、裁断繊維が60質量%、ポリプロピレンが37.5質量%、酸変性ポリプロピレンが2.5質量%になる。]と、を図5の混合装置1(WO2004−076044号に記載された装置)の材料供給室13に投入し、その後、容量5リットルの混合室3に移送し、混合羽根(図6の10a〜10f)を回転数1750rpmで回転させ、混練し、混合した。そして、混合羽根にかかる負荷(トルク)が上昇し、最大値に達して4秒経過後を終点として混合を停止し、混合物(粉砕及びペレット化前の熱可塑性樹脂組成物)を混合装置1から排出させた。
(2) Production of thermoplastic resin composition 360 g of the cut fiber prepared in (1) above, 225 g of polypropylene (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., trade name “Novatech NBC03HR”), and acid-modified polypropylene (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) “P908”, maleic anhydride-modified polypropylene) 15 g [cut fiber, polypropylene and acid-modified polypropylene in a mass proportion (the total amount is 100% by mass) is 60% by mass of cut fiber and 37.5% by mass of polypropylene. The acid-modified polypropylene is 2.5% by mass. Are fed into the material supply chamber 13 of the mixing device 1 in FIG. 5 (the device described in WO 2004-076044), then transferred to the mixing chamber 3 having a capacity of 5 liters, and the mixing blade (10a in FIG. 6). -10 f) at a rotational speed of 1750 rpm, kneaded and mixed. Then, the load (torque) applied to the mixing blade increases, reaches the maximum value, stops mixing after the elapse of 4 seconds, and removes the mixture (the thermoplastic resin composition before pulverization and pelletization) from the mixing device 1. It was discharged.

(3)粉砕及びペレット化
前記(2)で製造した塊状の熱可塑性樹脂組成物を、粉砕機(ホーライ社製、形式「Z10−420」)により最大寸法5mm程度に粉砕し、その後、粉砕物を、ローラーディスクダイ式成形機[菊川鉄工所製、形式「KP280」、貫通孔径4.2mm、厚さ25mmのダイを使用]に、フィーダー周波数20Hzで投入し、直径約4mm、且つ長さ約5mmの円柱状のペレットとし、次いで、このペレットをオーブンにて100℃で24時間乾燥させ、熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。
(3) Pulverization and pelletization The massive thermoplastic resin composition produced in (2) above is pulverized to a maximum size of about 5 mm by a pulverizer (Holai, type “Z10-420”), and then pulverized product Is introduced into a roller disk die molding machine (manufactured by Kikukawa Iron Works, type “KP280”, die having a through-hole diameter of 4.2 mm and a thickness of 25 mm) at a feeder frequency of 20 Hz, a diameter of about 4 mm, and a length of about A 5 mm cylindrical pellet was formed, and then the pellet was dried in an oven at 100 ° C. for 24 hours to obtain a pellet of a thermoplastic resin composition.

実施例2
目開き1mmのスクリーンを備える裁断装置を用いた他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。裁断繊維の繊維長は0.5〜1mmであった。この裁断繊維は屈曲部を有さず、真直状であった。
実施例3
目開き0.5mmのスクリーンを備える裁断装置を用いた他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。裁断繊維の繊維長は0.2〜0.5mmであった。この裁断繊維は屈曲部を有さず、真直状であった。
Example 2
A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that a cutting device equipped with a screen having an opening of 1 mm was used. The fiber length of the cut fiber was 0.5 to 1 mm. This cut fiber did not have a bent part and was straight.
Example 3
A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that a cutting apparatus having a screen with a mesh opening of 0.5 mm was used. The fiber length of the cut fiber was 0.2 to 0.5 mm. This cut fiber did not have a bent part and was straight.

実施例4
実施例1において得られた裁断繊維を、ローラーディスクダイ式成形機[菊川鉄工所製、形式「KP280」、貫通孔径6.2mm、厚さ28mmのダイを使用]に、フィーダー周波数40Hzで投入し、予め、直径約6mm、且つ長さ約10mmの円柱状のペレットとし、その後、熱可塑性樹脂と混練、混合した他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。
実施例5
実施例2において得られた裁断繊維を、実施例4と同様にしてペレット化した他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。
実施例6
実施例3において得られた裁断繊維を、実施例4と同様にしてペレット化した他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。
Example 4
The cut fiber obtained in Example 1 is put into a roller disk die type molding machine (manufactured by Kikukawa Iron Works, type “KP280”, die having a through-hole diameter of 6.2 mm and a thickness of 28 mm) at a feeder frequency of 40 Hz. A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that a cylindrical pellet having a diameter of about 6 mm and a length of about 10 mm was previously prepared, and then kneaded and mixed with the thermoplastic resin. did.
Example 5
A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that the cut fiber obtained in Example 2 was pelletized in the same manner as in Example 4.
Example 6
A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that the cut fiber obtained in Example 3 was pelletized in the same manner as in Example 4.

比較例1
裁断機(有限会社吉工製、型式「RC250」)に代えて粉砕機(株式会社ホーライ製、型式「Z10−420」)を使用して原料繊維を粉砕し、目開き6mmのスクリーンを通過させ、粉砕繊維(繊維長は4〜6mmであり、屈曲部を有し、真直状ではない。)として回収し、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造しようとしたが、繊維の嵩が大きいため、混練、混合することができず、熱可塑性樹脂組成物を製造することができなかった。
比較例2
比較例1と同様にして得られた粉砕繊維を、実施例4と同様にしてペレット化した他は、実施例1と同様にして熱可塑性樹脂組成物を製造し、ペレット化した。
以上、実施例1〜6及び比較例1〜2における裁断繊維(粉砕繊維)の製造に用いた裁断装置(粉砕装置)が有するスクリーンの目開き、裁断繊維の形態、裁断繊維のペレット化の有無、及びトルク値がピークに到達してから排出するまでの時間(比較例1は除く。)を表1に記載する。
Comparative Example 1
Instead of a cutting machine (made by Yoshiko Co., Ltd., model “RC250”), a raw material fiber is pulverized using a crusher (made by Horai Co., Ltd., model “Z10-420”), and passed through a screen with a mesh opening of 6 mm. , Recovered as pulverized fiber (fiber length is 4 to 6 mm, has a bent portion and is not straight), and tried to produce a thermoplastic resin composition in the same manner as in Example 1, Since the bulk was large, kneading and mixing could not be performed, and a thermoplastic resin composition could not be produced.
Comparative Example 2
A thermoplastic resin composition was produced and pelletized in the same manner as in Example 1 except that the pulverized fiber obtained in the same manner as in Comparative Example 1 was pelletized in the same manner as in Example 4.
As mentioned above, the opening of the screen which the cutting apparatus (pulverization apparatus) used for manufacture of the cutting fiber (pulverized fiber) in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2 has, the form of the cut fiber, and the presence or absence of pelletization of the cut fiber Table 1 shows the time from when the torque value reaches the peak until the torque is discharged (except for Comparative Example 1).

Figure 2010275400
Figure 2010275400

[2]熱可塑性樹脂組成物の特性評価
前記[1]で得られた実施例1〜6及び比較例2の熱可塑性樹脂組成物のペレットを、オーブンにて100℃で5時間乾燥させ、その後、射出成形機(住友重機械工業社製、型式「SE100DU」)により、シリンダー温度190℃、型温度40℃の条件で射出成形し、長さ110mm、幅10mm、厚さ4mmの試験片を作製し、次いで、ISO178に準拠して曲げ試験を実施し、曲げ弾性率を求めた。また、バーフロー金型を用いて同様にして射出成形し、流動長(バーフロー長)を評価した。これらの結果を表1に併記する。
[2] Characteristic Evaluation of Thermoplastic Resin Composition The pellets of the thermoplastic resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 2 obtained in [1] above were dried in an oven at 100 ° C. for 5 hours, and then Using an injection molding machine (model “SE100DU” manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), injection molding was performed under conditions of a cylinder temperature of 190 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. to produce a test piece having a length of 110 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 4 mm. Then, a bending test was carried out in accordance with ISO 178 to determine the flexural modulus. Further, injection molding was similarly performed using a bar flow mold, and the flow length (bar flow length) was evaluated. These results are also shown in Table 1.

表1の結果によれば、所定の目開きのスクリーンを通過し、且つ真直状の裁断繊維と、ポリプロピレンと、酸変性ポリプロピレンとを、それぞれ所定量配合した実施例1〜6では、スクリーンの目開きによらず、即ち、裁断繊維の繊維長によらず、十分な曲げ特性を有し、バーフロー長を指標とする流動性も優れている。また、スクリーンの目開きが実施例1、2より小さい、即ち、裁断繊維の繊維長がより小さい実施例3では、バーフロー長がより長く、より優れた流動性を有していることが分かる。更に、裁断繊維をそのまま用いた実施例1〜3と、裁断繊維をペレット化して用いた実施例4〜6とを比べた場合、曲げ特性は同等であるが、流動性は、裁断繊維をそのまま用いた実施例1〜3がより優れている。一方、比較例1の粉砕繊維をペレット化して用いた比較例2では、熱可塑性樹脂組成物を製造することはできたものの、流動性が大きく低下していることが分かる。   According to the results in Table 1, in Examples 1 to 6 in which a predetermined amount of a straight cut fiber, polypropylene, and acid-modified polypropylene was passed through a screen having a predetermined mesh size, the screen eyes Regardless of the opening, that is, regardless of the fiber length of the cut fiber, it has sufficient bending characteristics and has excellent fluidity with the bar flow length as an index. In addition, in Example 3 in which the screen opening is smaller than those in Examples 1 and 2, that is, the fiber length of the cut fiber is smaller, it can be seen that the bar flow length is longer and the fluidity is better. . Further, when Examples 1 to 3 using the cut fibers as they are and Examples 4 to 6 using the cut fibers pelletized, the bending characteristics are equivalent, but the fluidity is the same as that of the cut fibers. The used Examples 1-3 are more excellent. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the pulverized fiber of Comparative Example 1 was used as pellets, it was found that although the thermoplastic resin composition could be produced, the fluidity was greatly reduced.

本発明の熱可塑性組成物の製造方法は、自動車関連分野及び建築関連分野等の広範な用途おいて利用することができ、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等の技術分野でより有用であり、特に、自動車用内装材、自動車用インストルメントパネル、自動車用外装材等の自動車関連の製品分野で好適に利用することができる。   The method for producing a thermoplastic composition of the present invention can be used in a wide range of applications such as automobile-related fields and construction-related fields, and is used for interior materials, exterior materials, and structural materials for automobiles, railway vehicles, ships, airplanes, and the like. In particular, it can be suitably used in the field of automobile-related products such as automotive interior materials, automotive instrument panels, and automotive exterior materials.

1;撹拌機、3;混合室、5;回転軸、10及び10a〜10f;混合羽根、12;らせん状羽根、13;材料供給室、30;裁断装置、32;回転歯32、33;固定歯、40;ローラーディスクダイ式成形機、41;ディスクダイ、411;貫通孔、412;主回転軸挿通孔、42;プレスローラ、421;凹凸部、43;主回転軸、44;プレスローラ固定軸、45;切断用ブレード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Stirrer, 3; Mixing chamber, 5; Rotating shaft, 10 and 10a-10f; Mixing blade, 12; Spiral blade, 13; Material supply chamber, 30; Cutting device, 32; Teeth, 40; Roller disk die molding machine, 41; Disk die, 411; Through hole, 412; Main rotation shaft insertion hole, 42; Press roller, 421; Concavity and convexity, 43; Main rotation shaft, 44; Shaft 45; blade for cutting.

Claims (7)

熱可塑性樹脂及び植物繊維を含有し、該熱可塑性樹脂と該植物繊維との合計を100質量%とした場合に、該植物繊維は50〜95質量%である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
原料繊維を裁断して裁断繊維とする裁断工程と、前記熱可塑性樹脂と該裁断繊維とを混練し、混合する混合工程と、を備え、
前記裁断繊維は、裁断装置が有する目開き0.5〜2mmのスクリーンを通過し、且つ真直状であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
A method for producing a thermoplastic resin composition comprising a thermoplastic resin and plant fibers, wherein the total amount of the thermoplastic resin and the plant fibers is 100% by mass, and the plant fibers are 50 to 95% by mass. There,
A cutting step of cutting raw material fibers into cutting fibers, and a mixing step of kneading and mixing the thermoplastic resin and the cutting fibers,
The method for producing a thermoplastic resin composition, wherein the cut fiber passes through a screen having a mesh opening of 0.5 to 2 mm and is straight.
前記原料繊維は、ケナフ繊維である請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the raw fiber is a kenaf fiber. 前記熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン系樹脂及び酸変性ポリプロピレン系樹脂である請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a thermoplastic resin composition according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic resin is a polypropylene resin and an acid-modified polypropylene resin. 前記ポリプロピレン系樹脂と前記酸変性ポリプロピレン系樹脂との合計を100質量%とした場合に、該酸変性ポリプロピレン系樹脂は1〜30質量%である請求項3に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The production of the thermoplastic resin composition according to claim 3, wherein the total amount of the polypropylene resin and the acid-modified polypropylene resin is 100% by mass, and the acid-modified polypropylene resin is 1 to 30% by mass. Method. 前記混合工程において得られた樹脂繊維混合物を粉砕して粉砕混合物とする粉砕工程を備える請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The manufacturing method of the thermoplastic resin composition of any one of Claims 1 thru | or 4 provided with the grinding | pulverization process which grind | pulverizes the resin fiber mixture obtained in the said mixing process to make a grinding | pulverization mixture. 前記粉砕混合物を押し固めてペレット化するペレット化工程を備える請求項5に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。   The method for producing a thermoplastic resin composition according to claim 5, further comprising a pelletizing step of pressing and solidifying the pulverized mixture. 前記混練、混合に用いる混合装置は、前記混合がなされる混合室及び該混合室内に配設された混合羽根を備え、
前記混合室内で、前記混合羽根の回転により昇温して溶融した前記熱可塑性樹脂と、前記裁断繊維とが混練され、混合される請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
The mixing device used for the kneading and mixing includes a mixing chamber in which the mixing is performed and a mixing blade disposed in the mixing chamber,
The heat according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermoplastic resin heated and melted by rotation of the mixing blade and the cut fiber are kneaded and mixed in the mixing chamber. A method for producing a plastic resin composition.
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