JP2012172147A - Wood powder resin pellet - Google Patents
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Abstract
Description
間伐伐採や、剪定伐採枝等を細かく粉砕された木粉と、オリフィン系樹脂とを混合ができる、木粉樹脂ペレットに関する。The present invention relates to a wood powder resin pellet capable of mixing wood powder obtained by finely pulverizing thinned trees, pruned trees, and the like, and an olefin resin.
プラスチック分野において、塩化ビニルやポリプロピレンなどの樹脂と木粉とを複合させることが広く行われてきた。木粉は成形品を木質部材に近い風合いに変化させる目的で用いられる他、主に増量剤としても用いられている。 In the plastic field, it has been widely practiced to combine a resin such as vinyl chloride and polypropylene with wood flour. Wood flour is used not only for the purpose of changing the molded product to a texture close to that of a wooden member, but also mainly as a bulking agent.
木粉を樹脂に均一に樹脂と混合するためには、木粉をできるだけ粉砕し、細かいメッシュを通過するものを用いることが行われている。粉砕前の木チップや木繊維を用いると、嵩が大きいため所定の量を含有させることが難しく、また、連続式の押出混練機に定量的に供給することが難しい。 In order to uniformly mix the wood powder with the resin, the wood powder is pulverized as much as possible and is passed through a fine mesh. When wood chips and wood fibers before pulverization are used, it is difficult to contain a predetermined amount due to its large volume, and it is difficult to quantitatively supply it to a continuous extrusion kneader.
ベース樹脂としてのポリオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂に、剪定伐採枝等を細かく粉砕された木粉（楠、楓、檜等）そのものを混合した場合、木粉は嵩比重が非常に軽いため沈降せず、均一に分散して溶融混練できなかった。If the base resin is a polyolefin resin or polyester resin mixed with finely pulverized wood powder (such as straw, firewood, firewood, etc.) itself, the wood powder will not settle because it has a very low bulk specific gravity. , Uniformly dispersed and could not be melt kneaded.
混練押出部が木粉をベース樹脂と混合した混合物全体重量１００％に対して５０％以上に均一に混ぜることは難しかった。It was difficult for the kneading and extruding part to uniformly mix 50% or more with respect to 100% of the total weight of the mixture of wood powder and base resin.
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、又は、塩化ビ二デン樹脂によるベース樹脂によるベース樹脂に木粉を混ぜ、結合剤、分散剤、滑剤を添加剤として配合し、成形される組成物全体の重量１００％に対して５０％以上で木粉を溶融混練したこと特徴とする木粉樹脂ペレット。Molded by blending wood flour into base resin made of polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, polyester resin, polystyrene resin, or base resin made of vinylidene chloride resin, and adding binder, dispersant and lubricant as additives. Wood powder resin pellets characterized in that wood powder is melt-kneaded at 50% or more with respect to 100% of the total weight of the composition.
木粉は、比表面積が５０〜３５０ｍ２／ｇで、一次粒子径が５５〜５ｎｍの粉体であることを特徴とする木粉樹脂ペレット。Wood powder is a powder having a specific surface area of 50 to 350 m 2 / g and a primary particle diameter of 55 to 5 nm.
滑剤として、グリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、高級アルコール脂肪酸エステル、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムまたは、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする木粉樹脂ペレット。As the lubricant, at least one of glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, higher alcohol fatty acid ester, calcium stearate, magnesium stearate or zinc stearate is used. Characteristic wood powder resin pellets.
結合剤として、ベース樹脂と反応する有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちの一つを用い、無機材と反応する官能基は、メトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いたことを特徴とする木粉樹脂ペレット。As the binder, the organic functional group that reacts with the base resin is one of vinyl group, epoxy group, methacryloxy group, mercapto group, amino group, vinyl group, methacryl group, isocyanato group, sulfur group, ureido group, The wood powder resin pellet characterized by using one of a methoxy group, an ethoxy group, and a hydroxyl group as the functional group that reacts with the inorganic material.
分散剤としてポリオキシエチレン ソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレン グリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いたことを特徴とする木粉樹脂ペレット。A wood flour resin pellet using at least one of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and polyoxyethylene glycerin fatty acid ester as a dispersant.
木粉、ベース樹脂、添加剤を同時に一括添加して混合することを特徴とする木粉樹脂ペレット。Wood flour resin pellets characterized in that wood flour, base resin and additives are added simultaneously and mixed.
木粉樹脂ペレットに、炭酸カルシウムなどを成分とする発泡剤を配合することにより、微細孔を形成することにより、通気性を確保したことを特徴とする木粉樹脂ペレットを用いた木粉樹脂性シート。Wood powder resin property using wood powder resin pellets characterized by ensuring air permeability by forming fine pores by blending foaming agent containing calcium carbonate etc. into wood powder resin pellets Sheet.
本発明により、木粉をベース樹脂と混合した混合物全体重量１００％に対して５０％以上に均一に混ぜた木粉樹脂ペレットを製造できるので、都市の縁化事業での間伐伐採や、剪定伐採枝等で発生する廃材を多量に木粉樹脂ペレットとして、箸や、食器類に再利用できる。京都議定書のＣＯ２削減の目標（約２８万トン削減）に貢献でき、ヒートアイランド現象対策にも役立つ。According to the present invention, it is possible to produce wood powder resin pellets that are uniformly mixed to 50% or more with respect to the total weight of 100% of the mixture of wood powder and base resin, so thinning and pruning in urban marginalization projects A large amount of waste materials generated from branches and the like can be reused as chopsticks and tableware as wood powder resin pellets. It can contribute to the Kyoto Protocol CO 2 reduction target (approximately 280,000 tons reduction) and is useful for measures against the heat island phenomenon.
図１は本発明の製造工程図を示す。
本発明の工程は、準備工程、配合・混練工程、後工程の３の工程からなる。
１）準備工程
本発明で使用する材料をしめす。
（Ａ）木粉（楠、楓、檜等）：真比重が２．２２からなる無機材である。木粉の配合比率は混合物全体重量１００％に対して２０％以上、好ましくは５０％以上である。
（Ｂ）ベース樹脂：ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビ二デン樹脂、又は、それらの混合物である。FIG. 1 shows a manufacturing process diagram of the present invention.
The process of this invention consists of three processes, a preparatory process, a mixing | blending / kneading process, and a post process.
1) Preparatory process The material used by this invention is shown.
(A) Wood flour (amber, persimmon, persimmon, etc.): An inorganic material having a true specific gravity of 2.22. The blending ratio of the wood flour is 20% or more, preferably 50% or more with respect to 100% of the total weight of the mixture.
(B) Base resin: polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, polyester resin, polystyrene resin, vinylidene chloride resin, or a mixture thereof.
（Ｃ）添加剤
（Ｃ−１）滑剤：
滑剤は、プラスチックの成形加工時に滑りを与える改質剤で、その滑り効果により樹脂内部や成形機、押出機との摩擦発熱を減らし、プラスチック樹脂を安定化させ成形加工を容易にし、製品外観や、生産性を向上させる。安全性の高い脂肪酸エステル系や、カルシウム亜鉛系安定剤で、融点は３１℃〜１４０℃である。本発明では、滑剤としてグリセリン脂肪酸エステルと、ポリグリセリン脂肪酸エステルと、ソルピタン脂肪酸エステルと、プロピレングリコール脂肪酸エステルと、高級アルコール脂肪酸エステルと、ステアリン酸カルシウムと、ステアリン酸マグネシウムと、ステアリン酸亜鉛のうちの少なくとも一つを用いる。(C) Additive (C-1) Lubricant:
Lubricants are modifiers that give slipping during plastic molding, and the sliding effect reduces frictional heat generation inside the resin, molding machine, and extruder, stabilizes the plastic resin, facilitates molding processing, , Improve productivity. It is a highly safe fatty acid ester type or calcium zinc type stabilizer and has a melting point of 31 ° C to 140 ° C. In the present invention, as a lubricant, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, higher alcohol fatty acid ester, calcium stearate, magnesium stearate, and zinc stearate Use one.
（Ｃ−２）結合剤：
結合剤は、分子中の無機材（木粉）と反応する官能基としてメトキシ基、エトキシ基、アルコキシ基，アセトキシ基，クロル原子などがあり、有機材（ベース樹脂）と反応結合する官能基として，ビニル基，エポキシ基，アミノ基などある。無機材と反応する官能基は，水，あるいは湿気により加水分解を受けてシラノールを生成し、このシラノールが無機材と反応結合する。結合剤は有機材料と無機材料の界面における接着性の改良に効果的であるとともに，ガラス繊維強化プラスチックの強度向上，性能改良などに利用できる。結合剤は有機材（ベース樹脂）と無機材（木粉）を結合させる機能を持ち、無機材（木粉）と有機材（ベース樹脂）との界面を改質させるはたらきをするので、様々な複合材料の機械的強度、耐水性、接着性などの改良に活用する。結合剤は、結合剤のアルコキシシリル基が加水分解を受け、無機材表面とオキサン結合をつくる一方、有機官能基が有機材と反応することにより、無機材と有機材の橋かけを行う。本発明では、結合剤として、有機官能基はビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基、ビニル基、メタクリル基、イソシアート基、サルファー基、ウレイド基のうちの一つ、無機材と反応する官能基はメトキシ基、エトキシ基、水酸基のうちの一つを用いる。(C-2) Binder:
Binders include methoxy, ethoxy, alkoxy, acetoxy, and chloro atoms as functional groups that react with inorganic materials (wood powder) in the molecule, and functional groups that react with organic materials (base resin). , Vinyl group, epoxy group and amino group. The functional group that reacts with the inorganic material is hydrolyzed by water or moisture to produce silanol, which reacts with the inorganic material. Binders are effective in improving the adhesion at the interface between organic and inorganic materials, and can be used to improve the strength and performance of glass fiber reinforced plastics. The binder has the function of binding the organic material (base resin) and the inorganic material (wood powder) and serves to modify the interface between the inorganic material (wood powder) and the organic material (base resin). It is used to improve the mechanical strength, water resistance, adhesion, etc. of composite materials. The binder undergoes hydrolysis of the alkoxysilyl group of the binder to form an oxane bond with the surface of the inorganic material, while the organic functional group reacts with the organic material, thereby cross-linking the inorganic material and the organic material. In the present invention, as the binder, the organic functional group is a vinyl group, an epoxy group, a methacryloxy group, a mercapto group, an amino group, a vinyl group, a methacryl group, an isocyate group, a sulfur group, a ureido group, an inorganic material, As the reactive functional group, one of a methoxy group, an ethoxy group, and a hydroxyl group is used.
（Ｃ−３）分散剤：
分散剤としては、少量の添加で、ポリオレフィン樹脂等のベース樹脂への木粉の分散に優れ、耐衝撃性、剛性を向上させるものが要求される。分散剤は、プラスチックに木粉のような無機材フィラーなどを配合したとき、相性の悪い場合には、凝集など分散不良を起こしやすい為、極性の低い分散剤を使用する。本発明では、分散剤としてポリオキシエチレン ソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレン グリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いる。(C-3) Dispersant:
The dispersant is required to be excellent in dispersing wood flour in a base resin such as polyolefin resin and improving impact resistance and rigidity with a small amount of addition. When the inorganic material filler such as wood powder is blended with the plastic, the dispersant is likely to cause poor dispersion such as agglomeration when the compatibility is poor. In the present invention, at least one of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and polyoxyethylene glycerin fatty acid ester is used as a dispersant.
その他、以下に示すように、製造するベース樹脂に応じて、添加剤として、可塑剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、防雲剤、流動性向上剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤を配合してもよい。
（Ｃ−４）可塑剤：
可塑剤は、硬いプラスチックを柔らかくするための添加剤である。フィルム、成形加工時の結晶化促進効果による成形性の向上などの効果がある。可塑剤としては、中鎖脂肪酸トリグリセライド、アセチル化モノグリセライドの中にもグリセリン ジアセトモノラウレート、グリセリン ジアセトモノ エステル、グリセリン ジアセトモノラウレート、グリセリン ジアセトモノオレート、グリセリン モノアセトモノステアレートのような種類がある。In addition, as shown below, depending on the base resin to be produced, plasticizer, antistatic agent, anti-blocking agent, anti-clouding agent, fluidity improver, UV absorber, antioxidant are added as additives. May be.
(C-4) Plasticizer:
The plasticizer is an additive for softening hard plastic. There are effects such as improvement of moldability by the effect of promoting crystallization during film and molding. Among plasticizers, medium chain fatty acid triglycerides and acetylated monoglycerides include glycerin diacetomonolaurate, glycerin diacetomonoester, glycerin diacetomonolaurate, glycerin diacetomonooleate, and glycerin monoacetomonostearate. .
（Ｃ−５）帯電防止剤：
帯電防止剤は、異なる物質同士を接触、摩擦あるいは剥離すると静電気が生じる。プラスチックは表面が疏水性であるため、発生した静電気が逃げずに溜まり易い性質がある。成形加工直後から帯電防止剤効果が発現する即効性帯電防止剤、長期間効果を維持させる維持型帯電防止剤、ラミネートフィルムで優れた効果を発現する帯電防止剤、水性インク印刷における印刷性阻害の少ない帯電防止剤などがある。(C-5) Antistatic agent:
An antistatic agent generates static electricity when different substances are brought into contact with each other, rubbed or peeled off. Since the surface of the plastic is water-repellent, the generated static electricity tends to accumulate without escaping. Immediate antistatic agent that exhibits antistatic effect immediately after molding processing, maintenance type antistatic agent that maintains the effect for a long time, antistatic agent that exhibits excellent effect in laminate film, and inhibition of printability in aqueous ink printing There are few antistatic agents.
（Ｃ−６）アンチブロッキング剤：
アンチブロッキング剤は、プラスチックシートやフィルム同士の密着を防止し滑りを付与するもので、プラスチック表面を改質することでアンチブロッキング効果が発現する。アンチブロッキング剤の種類として、ソルビタン トリオレート、ソルビタン トリオレート、ソルビタン トリベヘネート、ソルビタン カプリレート等がある。(C-6) Anti-blocking agent:
An antiblocking agent prevents adhesion between plastic sheets and films and imparts slippage, and an antiblocking effect is exhibited by modifying the plastic surface. Examples of antiblocking agents include sorbitan trioleate, sorbitan trioleate, sorbitan tribehenate, and sorbitan caprylate.
（Ｃ−７）防雲剤：
防雲剤は、周囲の急激な温度変化や湿度の変化により、プラスチックの表面に細かい水滴が付着し光の透過を妨げる現象のことであり、プラスチックの表面は元々、水をはじく疏水性であるため、付着した水分は水滴となり曇るので、この曇りを防止するのが防雲剤である。食品添加物として使用されるグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルを主成分として安全性が高い。防雲剤の種類として、蒸留モノグリセライド、モノ・ジグリセライド等がある。(C-7) Anti-clouding agent:
An anti-clouding agent is a phenomenon in which fine water droplets adhere to the surface of a plastic due to a sudden change in temperature or humidity, preventing the transmission of light. The surface of a plastic is originally hydrophobic. For this reason, the adhering water becomes water droplets and becomes cloudy. Highly safe with glycerin fatty acid esters, polyglycerin fatty acid esters, and sorbitan fatty acid esters used as food additives as main components. Examples of clouding agents include distilled monoglyceride and mono-diglyceride.
（Ｃ−８）流動性向上剤：
流動性向上剤は、無機材（木粉）などの添加によりプラスチックの流動特性の物性低下させる為に、射出成形機、押出機、ブロー成形機での加工助剤として使用し、樹脂ペレットの生産性の向上をさせる。流動性向上剤の種類として、高級アルコール脂肪酸エステル、ステアリル ステアレート等がある。(C-8) Fluidity improver:
Fluidity improvers are used as processing aids in injection molding machines, extruders and blow molding machines to reduce the physical properties of plastic flow properties by adding inorganic materials (wood powder), etc., and produce resin pellets. Improve sex. Examples of the fluidity improver include higher alcohol fatty acid esters and stearyl stearate.
（Ｃ−９）紫外線吸収剤：
紫外線吸収剤は、太陽光のうち、特に紫外線が強い破壊力を持ちプラスチックの物性の低下や変色などが起こった際に製品への劣化にもつながる。プラスチックの長期耐候性、安定性を向上させる為に使用する。(C-9) Ultraviolet absorber:
Ultraviolet absorbers have a strong destructive power especially in the sunlight, and lead to deterioration of the product when plastic properties deteriorate or discolor. Used to improve the long-term weather resistance and stability of plastics.
（Ｃ−１０）酸化防止剤：
高分子である有機材は基本的に酸素の存在下では酸化劣化を起こす。この劣化反応は紫外線や熱などのエネルギーがきっかけとなって始まり、酸化防止剤は有機材を酸化劣化から守る。有機材には、その用途に合わせて、様々な酸化防止剤が使用する。
酸化防止剤の種類としては、ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、リン系の酸化防止剤は熱加工成型時の酸化防止能にすぐれるため、加工安定剤としてよく使用する。また、フェノール系やイオウ系酸化防止剤と併用すると大きな相乗効果がみられる。過酸化物分解剤としては、リン系とイオウ系の化合物が主に使用される。(C-10) Antioxidant:
Organic materials that are polymers basically undergo oxidative degradation in the presence of oxygen. This deterioration reaction starts with energy such as ultraviolet rays and heat, and the antioxidant protects the organic material from oxidative deterioration. Various antioxidants are used in the organic material according to the application.
As the types of antioxidants, hindered amine-based, hindered phenol-based, and phosphorus-based antioxidants are often used as processing stabilizers because they have excellent antioxidant ability during thermal processing molding. In addition, when used in combination with phenolic or sulfur antioxidants, a large synergistic effect is observed. As the peroxide decomposing agent, phosphorus-based and sulfur-based compounds are mainly used.
一般に、木粉の比重は軽く、ベース樹脂と、添加剤とは混じりにくく、均一にはならないが、粉体添加物として滑剤と、結合剤、分散剤等を用いることにより木粉は、ベース樹脂によく均一に混じる。粉体添加剤、液体添加剤の種類、粒度、比重、融点は、ベース樹脂と木粉の粒度、比重など考慮して溶融混練し易いように選択する。In general, the specific gravity of wood flour is light and the base resin and additives are difficult to mix and do not become uniform, but the wood flour is made into base resin by using a lubricant, binder, dispersant, etc. as powder additives. Mix well and evenly. The type, particle size, specific gravity, and melting point of the powder additive and liquid additive are selected so as to facilitate melt-kneading in consideration of the particle size and specific gravity of the base resin and wood powder.
２）配合・混練工程：
配合・混練工程は、表面処理工程加工がスムーズに、対応しやすくするために、２軸押出（組立式スクリュー径５８ｍｍ以上）を用いて、均一にベース樹脂と木粉を溶融混練する。スクリーンメッシュは、菱型メッシュ孔の径１０ｍｍからを使用し、スクリュー回転数６００ｒｐｍ以上、フィーダー回転数２０ｒｐｍ以上で、樹脂ペレットの物性を維持できる条件で実施する。木粉の混合物全体の重量を１００％としたとき、木粉の重量比を２０％以上、好ましくは５０％以上とし、粉体添加物として、滑剤と分散剤、液体添加物である結合剤を配合して溶融混練する。このとき酸化防止剤などの他の添加物を混合してもよい。2) Blending / kneading process:
In the blending / kneading step, the base resin and the wood flour are uniformly melt-kneaded using biaxial extrusion (an assembly screw diameter of 58 mm or more) so that the surface treatment process can be processed smoothly and easily. The screen mesh is formed from a diamond mesh hole having a diameter of 10 mm under conditions where the physical properties of the resin pellets can be maintained at a screw rotation speed of 600 rpm or more and a feeder rotation speed of 20 rpm or more. When the weight of the whole mixture of wood flour is 100%, the weight ratio of wood flour is 20% or more, preferably 50% or more. As a powder additive, a lubricant, a dispersant, and a binder which is a liquid additive are added. Blend and melt knead. At this time, other additives such as an antioxidant may be mixed.
この配合・混練工程では、粉体添加剤、液体添加剤を、添加剤の粒度、比重を加味することにより、木粉を混合物全体重量１００％に対して５０％以上で、ベース樹脂に均一に配合し分散ができた。
木粉とベース樹脂を混合する場合、従来では、前工程として、木粉を先に攪拌して木粉の表面温度を保ちながら、その後にベース樹脂を投入する。その際に、温度が低下しないうちに添加剤をいれる必要があるので温度管理が難しい。また木粉を攪拌するのに非常に比重が軽い為に、均一に配合しても攪拌加工機械槽内で分離して混合しにくかった。それに対して、本発明では、木粉の添加率の半分の数量を、まずベース樹脂と滑剤を先に混合加工させ、粒として固めたものと、後に残りの木粉と粉体添加物の分散剤、液体添加物の結合剤を同時に一括で配合し添加して、後の半分の木粉と混合することを後の二軸押出機械で混合することにより、混合物全体重量に対して、木粉を５０％以上混合できる。In this blending and kneading process, the powder additive and liquid additive are added to the base resin at a ratio of 50% or more with respect to 100% of the total weight of the mixture by adding the particle size and specific gravity of the additive. Blended and dispersed.
When mixing wood powder and base resin, conventionally, as a pre-process, the wood resin is first stirred to maintain the surface temperature of the wood powder, and then the base resin is added. At that time, since it is necessary to add an additive before the temperature is lowered, temperature control is difficult. Moreover, since the specific gravity is very light for stirring the wood flour, it was difficult to separate and mix in the stirring machine tank even when blended uniformly. On the other hand, in the present invention, the quantity of half of the addition rate of the wood flour is first mixed with the base resin and the lubricant and then hardened as a granule, and then the remaining wood flour and the powder additive are dispersed. Mixing and adding the binder of the additive and liquid additive at the same time, mixing with the latter half wood flour, mixing with the subsequent twin screw extruder, the wood flour relative to the total weight of the mixture 50% or more can be mixed.
例えば、ベース樹脂がポリプロピレンの場合は、粉体添加物であるステアリン酸カルシウムとグリセリン モノステアレート、グリセリン ジアセトモノラウレート、ソルビタン ステアレート、ステアリル ステアレート、ステアリン酸カルシウムと液体添加物である結合剤のシランカップリング剤を混合撹拌し、二軸押出機による溶融混練で木粉樹脂の組成物を製造する。
３）後工程では、配合・混練工程で溶融混練された木粉樹脂の組成物をカットし、乾燥させて、一定量ごとに袋につめる。
以下、本発明の結合剤：、滑剤、分散剤などの添加物の効果を実験の経過をまじえて示す。For example, when the base resin is polypropylene, the powder additive calcium stearate and glycerin monostearate, glycerin diacetomonolaurate, sorbitan stearate, stearyl stearate, calcium stearate and the binder silane that is a liquid additive A coupling agent is mixed and stirred, and a wood powder resin composition is produced by melt kneading with a twin screw extruder.
3) In the subsequent step, the composition of the wood flour resin melt-kneaded in the blending / kneading step is cut, dried, and packed into a bag for each fixed amount.
Hereinafter, the effects of the additive of the present invention, such as a binder, a lubricant, and a dispersant will be shown along with the course of the experiment.
（Ａ） 結合剤：
結合剤の添加がない場合は、有機材のベース樹脂と木粉の複合材が押出時に結合していないので粉体自身微細な粒子状のため溶融混練しても、押出加工できなかった。木粉と有機材を希釈する場合、前工程として、木粉を先に攪拌して木粉の表面温度を保ちながら、有機材を投入する際に、温度が低下しないうちに結合剤をいれる必要があり、温度管理が難しい。それに対して、本発明では、木粉と有機材（ベース樹脂）合剤を同時に一括添加して混合することができる。これにより混合物全体重量１００％に対して、木粉を５０％以上混合できる。(A) Binder:
When no binder was added, the organic base resin and the wood flour composite material were not bonded during extrusion, so the powder itself was fine and could not be extruded even when melt kneaded. When diluting wood powder and organic material, as a pre-process, it is necessary to add a binder before the temperature is lowered when adding organic material while maintaining the surface temperature of wood powder by stirring wood powder first Temperature control is difficult. On the other hand, in the present invention, the wood powder and the organic material (base resin) mixture can be simultaneously added and mixed. Thereby, 50% or more of wood flour can be mixed with respect to 100% of the total weight of the mixture.
（Ｂ） 滑剤：
滑剤が添加ない場合は、２軸押出機に入れたとき、木粉は比重が軽く、全体重量１００％に対して５０％以上はいっているために、ベース樹脂が先に押し出され木粉のような軽い粉体だけが残るため、うまく混合しながら押出することができない。木粉だけが残量すると、滑らないため、ばらばらに固体化され、押出シリンダー内で水分発泡し、うまく混合して押出し吐出ができない。又、２軸押出加工機のシリンダー内で混練加工の時にスクリューが摩擦発生するという問題が生じた。(B) Lubricant:
When no lubricant is added, the wood powder has a low specific gravity when placed in a twin-screw extruder, and more than 50% of the total weight is 100%. Therefore, the base resin is extruded first and looks like wood powder. Only a light powder remains and cannot be extruded with good mixing. If only the wood powder remains, it will not slip, so it will be solidified in pieces, foamed in the extrusion cylinder, mixed well, and cannot be extruded and discharged. In addition, there is a problem that the screw generates friction during the kneading process in the cylinder of the twin screw extruder.
（Ｃ） 分散剤：
本発明の分散剤としてポリオキシエチレン ソルビタン脂肪酸エステルと、ポリオキシエチレン グリゼリン脂肪酸エステルのうちの少なくとも一つを用いる。例えば、ポリオキシエチレン ソルビタン脂肪酸エステルでは、ポリオキシエチレンとソルビタン脂肪酸エステルが反応しあうことにより、木粉が均一に分散するのをたすける。分散剤を入れることにより、分散剤が活性化する。分散剤が添加しない場合は、混合したものが凝集状態となり溶融混練しても均一に混練していないのでシリンダー内で滞留し、均一に押出さない。
以下、その他の添加剤の効果を示す。(C) Dispersant:
As the dispersant of the present invention, at least one of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and polyoxyethylene glycerin fatty acid ester is used. For example, in polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene and sorbitan fatty acid ester react with each other, so that wood flour can be dispersed uniformly. By adding the dispersant, the dispersant is activated. When the dispersant is not added, the mixture becomes agglomerated and does not uniformly knead even if melt kneaded, so it stays in the cylinder and does not extrude uniformly.
The effects of other additives will be shown below.
（Ｄ） 可塑剤：
可塑剤を添加ない場合は、木粉が高充填率になるとベース樹脂とのバインダー効果が無いので、本来の樹脂の物性まで低下し溶融混練してもシリンダー内で滞留し、押出加工できない。(D) Plasticizer:
When the plasticizer is not added, when the wood powder has a high filling rate, there is no binder effect with the base resin, so that the physical properties of the original resin are reduced, and even if melt kneaded, it stays in the cylinder and cannot be extruded.
（Ｅ） 帯電防止剤：
帯電防止剤は、静電気の発生を防いだり、発生した静電気を逃がすことで、静電気による障害を防止する。(E) Antistatic agent:
The antistatic agent prevents the occurrence of static electricity and prevents damage caused by static electricity by releasing the generated static electricity.
（Ｆ） アンチブロッキング剤：
プラスチックシートやフィルム同士の密着を防止し滑りよくする。(F) Anti-blocking agent:
Prevents plastic sheets and films from sticking together and makes them slippery.
（Ｇ） 防雲剤：
防雲剤が添加していない場合は、シートやフィルム片にして、恒温恒湿槽内の環境負荷を掛けた状態にしておくと、ある程度は吸湿しても水蒸気や水分が付着し曇る。(G) Anti-clouding agent:
When no anti-clouding agent is added, if a sheet or film piece is applied and an environmental load is applied in the thermo-hygrostat, water vapor or moisture adheres even if moisture is absorbed to some extent, resulting in cloudiness.
（Ｈ） 流動性向上剤：
流動性向上剤が添加していない場合は、加工助剤としての機能が全く無いので木粉を添加した分、射出成形、押出成形、ブロー成形の加工において流動性が低下して、物性劣化にもつながり、成形時に、通常設定の温度で溶融させても樹脂がシリンダー内で滞留発泡し吐出・押出しできない。(H) Fluidity improver:
When no fluidity improver is added, there is no function as a processing aid, so the amount of added wood flour reduces fluidity in the processing of injection molding, extrusion molding, and blow molding, resulting in deterioration of physical properties. Even when melted at the normal setting temperature during molding, the resin stays in the cylinder and cannot be discharged or extruded.
（Ｉ） 紫外線吸収剤：
紫外線吸収剤が添加していない場合は、シートやフィルムへ加工したものに紫外線照射させた環境試験でベース樹脂と紫外線防止剤入りのシートやフィルムとでの比較してみたが、物性劣化が急激に激しく劣化する。(I) UV absorber:
When UV absorbers were not added, environmental tests in which the processed sheets and films were irradiated with UV rays were compared between the base resin and sheets and films containing UV inhibitors. It deteriorates severely.
（Ｊ） 酸化防止剤：
酸化防止剤が添加していない場合は、押出加工、成形加工共に酸化が急激に発現し、シリンダー内で酸化してしまい、ベース樹脂と木粉を溶融混練したものが押出せずに、滞留した状態で吐出しできない。(J) Antioxidant:
When the antioxidant is not added, oxidation occurs rapidly both in the extrusion process and the molding process, and it is oxidized in the cylinder, and the melted and kneaded base resin and wood flour stayed without being extruded. Cannot be discharged in a state.
大都市では、間伐伐採、剪定伐採枝よる廃材を焼却処分することで、多量のＣＯ２を発生させていたが、本発明により、木粉をベース樹脂に５０％以上混ぜた木粉樹脂ペレットを製造できたので、多量の木粉を樹脂製品として有効利用でき、化石系資源の使用を大幅に減少できる。In large cities, a large amount of CO 2 was generated by incinerating waste materials from thinning and pruning branches. However, according to the present invention, wood powder resin pellets in which 50% or more of wood flour is mixed with base resin are used. Since it was manufactured, a large amount of wood flour can be effectively used as a resin product, and the use of fossil resources can be greatly reduced.
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| JP2015058427A (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 高 民浩 | Water vapor and oxygen adsorptive resin pellet |
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-
2011
- 2011-02-21 JP JP2011052166A patent/JP2012172147A/en not_active Withdrawn
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