JP2019172891A - バイオマス樹脂組成物 - Google Patents
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項1.バイオマスフィラー及びバイオマス樹脂を含有し、
前記バイオマスフィラーのセルロース含有率が60〜85質量%であり、且つ、
バイオマス比率が99質量%以上である、バイオマス樹脂組成物。
項2.前記バイオマスフィラーが、直径1μm未満の繊維を含む、項1に記載のバイオマス樹脂組成物。
項3.前記バイオマスフィラーが、直径1μm未満の繊維と、直径1μm以上の繊維の双方を含み、直径1μm未満の繊維と直径1μm以上の繊維の総量を100質量%として、前記直径1μm未満の繊維の含有量が5〜80質量%である、項1又は2に記載のバイオマス樹脂組成物。
項4.前記直径1μm未満の繊維が独立して前記バイオマス樹脂中に分散している、項2又は3に記載のバイオマス樹脂組成物。
項5.バイオマス樹脂組成物総量を100質量%として、前記バイオマスフィラーの含有量が5〜80質量%である、項1〜4のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
項6.前記バイオマス樹脂が、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリアミド4、ポリアミド11、ポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらの共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種のバイオマス樹脂である、項1〜5のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
項7.前記バイオマスフィラーが、亜麻、マニラ麻、ジュート、ラミー、サイザル麻及び綿よりなる群から選ばれる少なくとも1種のバイオマスフィラーである、項1〜6のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
項8.項1〜7のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物の製造方法であって、
前記バイオマスフィラー及び前記バイオマス樹脂を混練する混練工程
を備える、製造方法。
項9.前記バイオマスフィラーが、解繊処理が施されたバイオマスフィラーである、項8に記載の製造方法。
項10.前記解繊処理が1〜2回施されている、項9に記載の製造方法。
項11.前記混練が有機溶媒を添加した状態で行われる、項8〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
項12.前記有機溶媒が、オキシアルキレン基、ケトン基、エステル基及びスルフィニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する、項11に記載の製造方法。
項13.前記有機溶媒が、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、環状ケトン基、環状エステル基及びジアルキルスルホキシド基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する、項11又は12に記載の製造方法。
項14.前記有機溶媒が水酸基を有さない、項11〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
項15.前記有機溶媒の沸点が50〜250℃である、項11〜14のいずれか1項に記載の製造方法。
項16.前記有機溶媒が、ジエチレングリコールジアルキルエーテル化合物、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル化合物、脂肪族環状ケトン化合物、酢酸アルキル化合物、プロピオン酸アルキ化合物及び酪酸アルキル化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、項11〜15のいずれか1項に記載の製造方法。
項17.前記有機溶媒が、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチル、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリジノン及びジメチルスルホキシドよりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項11〜16のいずれか1項に記載の製造方法。
本発明で使用するバイオマスフィラーは、バイオマス由来で樹脂の強度及び耐熱性を向上させるために添加するものであり、高強度で高弾性のセルロース成分を含む。
バイオマス樹脂は、バイオマス由来の樹脂であれば使用することができ、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリアミド4、ポリアミド11、ポリエチレン、ポリプロピレン、これらの共重合体等が挙げられる。酢酸セルロースのようにバイオマス材料を主成分に化学的変性を加えた樹脂であってもよい。これらのバイオマス樹脂は、単独で用いることもでき、2種以上を組合せて用いることもできる。なお、生分解又はバイオガス生成の観点では生分解性を有することが好ましく、長期的な耐久性の観点では生分解性を有さないことが好ましい。
本発明のバイオマス樹脂組成物は、より高強度な(引張強度、引張弾性率及び引張伸びが大きい)バイオマス樹脂組成物を得つつ流動性をより損なわない観点から、バイオマスフィラーの含有量は、バイオマス樹脂組成物総量を100質量%として、5〜80質量%が好ましく、8〜50質量%がより好ましい。また、バイオマス樹脂の含有量は、バイオマス樹脂組成物総量を100質量%として、20〜95質量%が好ましく、50〜92質量%がより好ましい。
10mm長さに裁断されたサイザル麻20gと、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gとを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は73.1MPa、引張弾性率は1425MPa、引張伸びは6.7MPaであった。
グラインダー法で1回解繊され、水に湿潤した10mmサイザル麻20g(乾燥重量)にジエチレングリコールジメチルエーテル1000gを加え、80℃で減圧することにより、ジエチレングリコールジメチルエーテルに湿潤したサイザル麻を得た。この湿潤したサイザル麻と、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は77.2MPa、引張弾性率は1440MPa、引張伸びは7.1MPaであった。このように、実施例1と比較して、強度(引張強度、引張弾性率及び引張伸び)が向上していた。
2mm長さに裁断されたサイザル麻20gと、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gとを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は68.8MPa、引張弾性率は1404MPa、引張伸びは5.7MPaであった。
グラインダー法で1回解繊され、130℃で24時間乾燥した2mmサイザル麻20gと、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gとを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は70.6MPa、引張弾性率は1433MPa、引張伸びは6.2MPaであった。
グラインダー法で1回解繊され、水に湿潤した2mmサイザル麻20g(乾燥重量)にジエチレングリコールジメチルエーテル1000gを加え、80℃で減圧することにより、ジエチレングリコールジメチルエーテルに湿潤したサイザル麻を得た。この湿潤したサイザル麻と、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は75.5MPa、引張弾性率は1418MPa、引張伸びは6.3MPaであった。このように、実施例3及び4と比較して、強度(引張強度、引張弾性率及び引張伸び)がさらに向上していた。
グラインダー法で3回解繊され、水に湿潤した2mmサイザル麻20g(乾燥重量)にジエチレングリコールジメチルエーテル1000gを加え、80℃で減圧することにより、ジエチレングリコールジメチルエーテルに湿潤したサイザル麻を得た。この湿潤したサイザル麻と、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は72.2MPa、引張弾性率は1394MPa、引張伸びは7.0MPaであった。
ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)を二軸押出機を用いて溶融混練したものを80℃で24時間乾燥を行った後、射出成形機を用いてダンベル試験片に成形した。その試験片の引張強度、引張弾性率及び引張伸びを測定したところ、引張強度は60.9MPa、引張弾性率は1198MPa、引張伸びは5.7MPaであった。
セルロース繊維(日本製紙(株)製W-50GK)20gと、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gとを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は58.8MPa、引張弾性率は1265MPa、引張伸びは5.2MPaであり、ポリ乳酸単独よりも強度が低下してしまった。
グラインダー法で1回解繊され、水に湿潤した10mmセルロース繊維(日本製紙(株)製W-50GK)20g(乾燥重量)にジエチレングリコールジメチルエーテル1000gを加え、80℃で減圧することにより、ジエチレングリコールジメチルエーテルに湿潤したセルロース繊維を得た。この湿潤したセルロース繊維と、ポリ乳酸(ユニチカ(株)製テラマックTE-2000)180gを220℃で混練し、150gのバイオマス比率100質量%の樹脂組成物を得た。このバイオマス樹脂組成物の引張強度は57.3MPa、引張弾性率は1268MPa、引張伸びは6.4MPaであった。このように、比較例1及び2と比較して、強度(引張強度、引張弾性率及び引張伸び)がさらに低下してしまっていた。
Claims (17)
- バイオマスフィラー及びバイオマス樹脂を含有し、
前記バイオマスフィラーのセルロース含有率が60〜85質量%であり、且つ、
バイオマス比率が99質量%以上である、バイオマス樹脂組成物。 - 前記バイオマスフィラーが、直径1μm未満の繊維を含む、請求項1に記載のバイオマス樹脂組成物。
- 前記バイオマスフィラーが、直径1μm未満の繊維と、直径1μm以上の繊維の双方を含み、直径1μm未満の繊維と直径1μm以上の繊維の総量を100質量%として、前記直径1μm未満の繊維の含有量が5〜80質量%である、請求項1又は2に記載のバイオマス樹脂組成物。
- 前記直径1μm未満の繊維が独立して前記バイオマス樹脂中に分散している、請求項2又は3に記載のバイオマス樹脂組成物。
- バイオマス樹脂組成物総量を100質量%として、前記バイオマスフィラーの含有量が5〜80質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
- 前記バイオマス樹脂が、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリアミド4、ポリアミド11、ポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらの共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種のバイオマス樹脂である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
- 前記バイオマスフィラーが、亜麻、マニラ麻、ジュート、ラミー、サイザル麻及び綿よりなる群から選ばれる少なくとも1種のバイオマスフィラーである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のバイオマス樹脂組成物の製造方法であって、
前記バイオマスフィラー及び前記バイオマス樹脂を混練する混練工程
を備える、製造方法。 - 前記バイオマスフィラーが、解繊処理が施されたバイオマスフィラーである、請求項8に記載の製造方法。
- 前記解繊処理が1〜2回施されている、請求項9に記載の製造方法。
- 前記混練が有機溶媒中で行われる、請求項8〜10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒が、オキシアルキレン基、ケトン基、エステル基及びスルフィニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する、請求項11に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒が、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、環状ケトン基、環状エステル基及びジアルキルスルホキシド基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基を有する、請求項11又は12に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒が水酸基を有さない、請求項11〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒の沸点が50〜250℃である、請求項11〜14のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒が、ジエチレングリコールジアルキルエーテル化合物、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル化合物、脂肪族環状ケトン化合物、酢酸アルキル化合物、プロピオン酸アルキ化合物及び酪酸アルキル化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項11〜15のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記有機溶媒が、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、酪酸イソペンチル、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリジノン及びジメチルスルホキシドよりなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項11〜16のいずれか1項に記載の製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114685954A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-01 | 东莞市冠亿新材料科技有限公司 | 一种用于餐具的可降解母粒及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001335710A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Chiba Inst Of Technology | 複合材料およびその製造方法 |
JP2008150599A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-03 | Cheil Industries Inc | 天然繊維強化ポリ乳酸樹脂組成物 |
JP2008195814A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyobo Co Ltd | 繊維強化ポリヒドロキシブチレート樹脂組成物 |
WO2011093147A1 (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | 日産化学工業株式会社 | セルロース及びポリ乳酸を含有する組成物の製造方法 |
JP2011236443A (ja) * | 2005-09-22 | 2011-11-24 | Fujitsu Ltd | 植物系樹脂含有組成物及びそれを用いた植物系樹脂含有成形体 |
JP2012246459A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Toyota Auto Body Co Ltd | 繊維強化プラスチック |
JP2014198820A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-10-23 | 花王株式会社 | ポリ乳酸樹脂組成物 |
WO2015152189A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 大日精化工業株式会社 | 易分散性セルロース組成物の製造方法、易分散性セルロース組成物、セルロース分散樹脂組成物及びセルロース用の水系の分散処理剤の製造方法 |
JP2016176052A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 国立大学法人京都大学 | 化学修飾セルロースナノファイバー及び熱可塑性樹脂を含有する繊維強化樹脂組成物 |
-
2018
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001335710A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Chiba Inst Of Technology | 複合材料およびその製造方法 |
JP2011236443A (ja) * | 2005-09-22 | 2011-11-24 | Fujitsu Ltd | 植物系樹脂含有組成物及びそれを用いた植物系樹脂含有成形体 |
JP2008150599A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-07-03 | Cheil Industries Inc | 天然繊維強化ポリ乳酸樹脂組成物 |
JP2008195814A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Toyobo Co Ltd | 繊維強化ポリヒドロキシブチレート樹脂組成物 |
WO2011093147A1 (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | 日産化学工業株式会社 | セルロース及びポリ乳酸を含有する組成物の製造方法 |
JP2012246459A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Toyota Auto Body Co Ltd | 繊維強化プラスチック |
JP2014198820A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-10-23 | 花王株式会社 | ポリ乳酸樹脂組成物 |
WO2015152189A1 (ja) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 大日精化工業株式会社 | 易分散性セルロース組成物の製造方法、易分散性セルロース組成物、セルロース分散樹脂組成物及びセルロース用の水系の分散処理剤の製造方法 |
JP2016176052A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 国立大学法人京都大学 | 化学修飾セルロースナノファイバー及び熱可塑性樹脂を含有する繊維強化樹脂組成物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114685954A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-01 | 东莞市冠亿新材料科技有限公司 | 一种用于餐具的可降解母粒及其制备方法 |
CN114685954B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-08-18 | 东莞市冠亿新材料科技有限公司 | 一种用于餐具的可降解母粒及其制备方法 |
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