JP2018083876A - 木質系複合樹脂材料の製造方法と木質系複合樹脂材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】木質系原料を180℃〜250℃の水蒸気温度で加圧水熱処理し、一部が炭化した状態で木質系原料を粉砕して木質系フィラー材12を形成する。木質系フィラー材12と潤滑剤である流動パラフィン14、熱可塑性樹脂原料16、及び酸変成剤18を混合し混練する。木質系フィラー材12は、ヘミセルロースが加水分解しセルロースとリグニンが分解せずに残っており、潤滑剤である流動パラフィン14及び熱可塑性樹脂原料16から成る。木質系フィラー材12の粒子は、流動パラフィン14を介して熱可塑性樹脂原料16中に均一に分散している。熱可塑性樹脂原料16は、不飽和カルボン酸の酸変成剤18により酸変性している。
【選択図】図1
Description
1.木粉を用いた場合、木粉の水分含有量が多く、乾燥に多くのコストまたは特別の処理工程や処理装置かかる。
2.木粉の粒度を調整した粉砕が必要である。
3.樹脂原料と木粉を混練する場合の溶融温度が120℃以上となるので、混練した木粉が高温に加熱され、木粉中に残留水分や、加熱により木粉から出る揮発成分がガス化して、樹脂中に気泡を発生させる等の問題がある。さらに、揮発成分があると、樹脂原料の混練を安定的に行い難く、混練装置内でのガス抜きする設備や、真空にしてガスを処理する装置などが必要になり、コストがかかるものである。
4.原料樹脂に木粉を混練すると、流動性だけでなく物性が低下し、射出成形や押出成形した時に気泡が残る可能性がある。
以上より、樹脂原料に木粉等のバイオマスを多く混練することは難しいものであった。
12 木質系フィラー材
14 流動パラフィン
16 熱可塑性樹脂原料
18 酸変成剤
26 ミキサー
28 計量攪拌機
32 2軸押出機
Claims (12)
- 木質系原料を180℃〜250℃の水蒸気温度で加圧水熱処理し、一部が炭化した状態で前記木質系原料を粉砕して木質系フィラー材を形成し、
前記木質系フィラー材と、潤滑剤、熱可塑性樹脂原料、及び酸変成剤を混合し、前記熱可塑性樹脂原料が溶融する温度で混練して、前記熱可塑性樹脂原料を溶融させて前記酸変成剤により酸変性させるとともに、前記熱可塑性樹脂原料中に前記木質系フィラー材を均一に分散させて木質系複合樹脂材料を形成することを特徴とする木質系複合樹脂材料の製造方法。 - 前記木質系原料の加圧水熱処理は、1.9MPa〜2.5MPaの圧力下で行う請求項1記載の木質系複合樹脂材料の製造方法。
- 前記加圧水熱処理は、190℃〜240℃の水蒸気温度で行う請求項1又は2記載の木質系複合樹脂材料の製造方法。
- 前記木質系原料は、予めチップ状に粉砕したものを前記加圧水熱処理する請求項2又は3記載の木質系複合樹脂材料の製造方法。
- 前記酸変成剤は、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィン樹脂であり、添加量は、前記熱可塑性樹脂原料に対して1〜6質量%混合し製造する請求項2又は3記載の木質系複合樹脂材料の製造方法。
- 前記木質系フィラー材は、全体の20〜80質量%の割合で混合し、混練により前記木質系フィラー材を前記複合樹脂原料中に均一に分散させて押し出して成形する請求項1及至5のいずれか記載の木質系複合樹脂材料の製造方法。
- 一部が炭化した状態の木質系原料から成る粉末状の木質系フィラー材と、潤滑剤及び熱可塑性樹脂原料から成り、前記木質系フィラー材の粒子が前記潤滑剤を介して前記熱可塑性樹脂原料中に均一に分散し、前記熱可塑性樹脂原料は不飽和カルボン酸の酸変成剤により酸変性されていることを特徴とする木質系複合樹脂材料。
- 前記木質系フィラー材は、前記木質系原料が半炭化したもので、ヘミセルロースが加水分解し、セルロースとリグニンが分解せずに残っている請求項7記載の木質系複合樹脂材料。
- 前記木質系フィラー材のセルロースは、一部が変性している請求項8記載の木質系複合樹脂材料。
- 前記酸変成剤は、無水マレイン酸グラフト化ポリオレフィン樹脂である請求項7又は8記載の木質系複合樹脂材料。
- 前記潤滑剤は、主成分が流動パラフィンから成るものである請求項7又は8記載の木質系複合樹脂材料。
- 前記木質系フィラー材は、全体の20〜80質量%の割合で混合して成る請求項7及至11のいずれか記載の木質系複合樹脂材料。
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