JP2023132758A - Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body - Google Patents
Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023132758A JP2023132758A JP2022038274A JP2022038274A JP2023132758A JP 2023132758 A JP2023132758 A JP 2023132758A JP 2022038274 A JP2022038274 A JP 2022038274A JP 2022038274 A JP2022038274 A JP 2022038274A JP 2023132758 A JP2023132758 A JP 2023132758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cellulose fiber
- resin composite
- containing resin
- meth
- cellulose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 title claims abstract description 190
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims abstract description 42
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 10
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 14
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- -1 2-ethylhexyl Chemical group 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 6
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTEZVHMDMFEURJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentan-2-yl 2,2-dimethylpropaneperoxoate Chemical compound CCCC(C)(C)OOC(=O)C(C)(C)C RTEZVHMDMFEURJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003647 acryloyl group Chemical group O=C([*])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- NOBYOEQUFMGXBP-UHFFFAOYSA-N (4-tert-butylcyclohexyl) (4-tert-butylcyclohexyl)oxycarbonyloxy carbonate Chemical compound C1CC(C(C)(C)C)CCC1OC(=O)OOC(=O)OC1CCC(C(C)(C)C)CC1 NOBYOEQUFMGXBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPGYCJUCJYUHTM-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpentan-2-yloxy 2-ethylhexaneperoxoate Chemical compound CCCCC(CC)C(=O)OOOC(C)(C)CC(C)(C)C DPGYCJUCJYUHTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEMBFTKNPXENSE-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylpentan-2-ylperoxy)propan-2-yl hydrogen carbonate Chemical compound CCCC(C)(C)OOC(C)(C)OC(O)=O IEMBFTKNPXENSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFHOSZAOXCYAGJ-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-cyano-4-methoxy-4-methylpentan-2-yl)diazenyl]-4-methoxy-2,4-dimethylpentanenitrile Chemical compound COC(C)(C)CC(C)(C#N)N=NC(C)(C#N)CC(C)(C)OC PFHOSZAOXCYAGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 2-[(2-cyano-4-methylpentan-2-yl)diazenyl]-2,4-dimethylpentanenitrile Chemical compound CC(C)CC(C)(C#N)N=NC(C)(C#N)CC(C)C WYGWHHGCAGTUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- NFWPZNNZUCPLAX-UHFFFAOYSA-N 4-methoxy-3-methylaniline Chemical compound COC1=CC=C(N)C=C1C NFWPZNNZUCPLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 1
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- IAXXETNIOYFMLW-GYSYKLTISA-N [(1r,3r,4r)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@@]2(C)[C@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-GYSYKLTISA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical group OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019329 dioctyl sodium sulphosuccinate Nutrition 0.000 description 1
- YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-dioctyl-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CCCCCCCC YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 125000005448 ethoxyethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])OC([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- HRDXJKGNWSUIBT-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Chemical group [CH2]OC1=CC=CC=C1 HRDXJKGNWSUIBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- ULDDEWDFUNBUCM-UHFFFAOYSA-N pentyl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCOC(=O)C=C ULDDEWDFUNBUCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BWJUFXUULUEGMA-UHFFFAOYSA-N propan-2-yl propan-2-yloxycarbonyloxy carbonate Chemical compound CC(C)OC(=O)OOC(=O)OC(C)C BWJUFXUULUEGMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- NMOALOSNPWTWRH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 7,7-dimethyloctaneperoxoate Chemical compound CC(C)(C)CCCCCC(=O)OOC(C)(C)C NMOALOSNPWTWRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002948 undecyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012463 white pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
本発明はセルロース繊維含有樹脂複合体及びセルロース繊維含有樹脂複合体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a cellulose fiber-containing resin composite and a method for producing the cellulose fiber-containing resin composite.
セルロースはβ－グルコースを構成単位とする多糖類であり、植物の組織として天然に広く存在する。近年、セルロースは、植物が二酸化炭素を原料に光合成可能である点から、二酸化炭素の排出量と吸収量の合計が実質的にゼロである「カーボンニュートラル」を実現できる、環境にやさしい素材として注目されている。
セルロースは結晶性の剛直な分子であるため、樹脂に添加し、機械的強度を高めるフィラーとして利用されている。
Cellulose is a polysaccharide whose constituent unit is β-glucose, and is widely present in nature as plant tissues. In recent years, cellulose has attracted attention as an environmentally friendly material that can achieve carbon neutrality, meaning that the total amount of carbon dioxide emitted and absorbed is virtually zero, since plants can photosynthesize using carbon dioxide as a raw material. has been done.
Since cellulose is a crystalline and rigid molecule, it is added to resins and used as a filler to increase mechanical strength.
一方、アクリル樹脂は靭性や耐候性、加熱成形性に優れることから、照明用材料、建設用材料、デジタルサイネージ（電子看板）の面板に使用されている。特に、サイネージ用途において、白色顔料を添加すると隠蔽性が向上し、内部の光源を隠すことでデザインが明瞭になるため、広く利用されている。しかしながら、アクリル樹脂は脆く、衝撃により破壊されると、複数の鋭利な破片を生じながら飛散するため、潜在的な危険性をはらんでいる。また、大尺のサイネージ用途では、弾性率が不十分である。 On the other hand, acrylic resin has excellent toughness, weather resistance, and heat moldability, so it is used for lighting materials, construction materials, and face plates of digital signage. In particular, it is widely used in signage applications because the addition of white pigment improves concealment and makes the design clearer by hiding the internal light source. However, acrylic resin is brittle, and when it is broken by impact, it scatters, producing a plurality of sharp pieces, which is potentially dangerous. In addition, the elastic modulus is insufficient for large signage applications.
近年では、セルロース繊維含有シートに樹脂を含浸し、硬化することで、機械的強度、を高める検討がなされている。例えば、特許文献１では、平均繊維径が１μｍ以下の微細セルロース含有シートに（メタ）アクリル系モノマーと光硬化剤を含浸させ硬化する方法が開示されている。また、特許文献２には、平均繊維径が３０ｎｍ以下のセルロースナノファイバーシートに硬化性樹脂を含浸し、硬化させる方法が開示されている。 In recent years, studies have been conducted to increase mechanical strength by impregnating a cellulose fiber-containing sheet with resin and curing it. For example, Patent Document 1 discloses a method of impregnating a fine cellulose-containing sheet with an average fiber diameter of 1 μm or less with a (meth)acrylic monomer and a photocuring agent and curing the sheet. Further, Patent Document 2 discloses a method of impregnating a cellulose nanofiber sheet with an average fiber diameter of 30 nm or less with a curable resin and curing the sheet.
しかしながら、特許文献１、特許文献２の方法では、いずれもセルロース繊維の平均繊維径が細すぎるため、加工されたセルロース繊維含有シートに空隙がほとんどなく、密な構造となる。このためマトリクス樹脂との結合が弱く、機械的強度が不十分である。また、変形による応力集中が起きやすいため、脆く、耐衝撃性が不十分である。さらには、セルロース繊維の平均繊維径が細く、透明であるため、特にサイネージ用途では隠蔽性が不十分である。 However, in both the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, the average fiber diameter of the cellulose fibers is too small, so the processed cellulose fiber-containing sheet has almost no voids and has a dense structure. Therefore, the bond with the matrix resin is weak and the mechanical strength is insufficient. In addition, stress concentration due to deformation is likely to occur, resulting in brittleness and insufficient impact resistance. Furthermore, since cellulose fibers have a small average fiber diameter and are transparent, their concealing properties are insufficient, especially in signage applications.
本発明はこれらの問題点を解決することを目的とする。すなわち、本発明の課題は、優れた機械的強度、耐衝撃性及び隠蔽性を持つセルロース繊維含有樹脂複合体と、このセルロース繊維含有樹脂複合体の製造法を提供することにある。 The present invention aims to solve these problems. That is, an object of the present invention is to provide a cellulose fiber-containing resin composite having excellent mechanical strength, impact resistance, and hiding properties, and a method for producing this cellulose fiber-containing resin composite.
本発明者らは、上記課題を解決するため検討を重ねた結果、平均繊維径５μｍ以上のセルロース繊維よりなる、所定密度のセルロース繊維含有シート中に（メタ）アクリル樹脂を均一に含有させることで、優れた機械的強度、耐衝撃性及び隠蔽性を持つセルロース繊維含有樹脂複合体を得られることを見出し、本発明に至った。 As a result of repeated studies in order to solve the above problems, the present inventors found that by uniformly containing (meth)acrylic resin in a cellulose fiber-containing sheet of a predetermined density, which is made of cellulose fibers with an average fiber diameter of 5 μm or more, the present inventors It was discovered that a cellulose fiber-containing resin composite having excellent mechanical strength, impact resistance, and hiding properties can be obtained, and the present invention was achieved.
すなわち、本発明の第一の要旨は、平均繊維径が５μｍ以上のセルロース繊維よりなり、密度が０．０８以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であるセルロース繊維含有シート、及び（メタ）アクリル樹脂を含有することを特徴とするセルロース繊維含有樹脂複合体、にある。 That is, the first gist of the present invention is to provide a sheet containing cellulose fibers having an average fiber diameter of 5 μm or more and a density of 0.08 to 2.0 g/cm 3 and a (meth)acrylic resin. A cellulose fiber-containing resin composite comprising:
本発明の第二の要旨は、セルロース繊維含有樹脂複合体１００質量部中の（メタ）アクリル樹脂の含有量が５０質量部以上９９質量部以下であるセルロース繊維含有樹脂複合体、にある。 The second gist of the present invention is a cellulose fiber-containing resin composite in which the content of (meth)acrylic resin in 100 parts by mass of the cellulose fiber-containing resin composite is 50 parts by mass or more and 99 parts by mass or less.
本発明の第三の要旨は、セルロース繊維の平均繊維長が１００μｍ以上であるセルロース繊維含有樹脂複合体、にある。 A third aspect of the present invention is a cellulose fiber-containing resin composite in which the cellulose fibers have an average fiber length of 100 μm or more.
本発明の第四の要旨は、セルロース繊維含有シートの平均厚さが０．１ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるセルロース繊維含有樹脂複合体、にある。 A fourth aspect of the present invention is a cellulose fiber-containing resin composite in which the cellulose fiber-containing sheet has an average thickness of 0.1 mm or more and 15 mm or less.
本発明の第五の要旨は、このセルロース繊維含有樹脂複合体を含む、建築用材料、にある。 A fifth aspect of the present invention is a building material containing this cellulose fiber-containing resin composite.
本発明の第六の要旨は、このセルロース繊維含有樹脂複合体を含む、サイネージ材料、にある。 A sixth aspect of the present invention is a signage material containing this cellulose fiber-containing resin composite.
本発明の第七の要旨は、平均繊維径が５μｍ以上のセルロース繊維よりなり、密度が０．０８以上２．０ｇ／ｃｍ３以下であるセルロース繊維含有シートに、（メタ）アクリル酸メチルを含有するモノマー混合物を含浸させ、重合することを特徴とするセルロース繊維含有樹脂複合体の製造方法、にある。 The seventh aspect of the present invention is that a sheet containing cellulose fibers having an average fiber diameter of 5 μm or more and a density of 0.08 or more and 2.0 g/cm 3 or less contains methyl (meth)acrylate. A method for producing a cellulose fiber-containing resin composite, which comprises impregnating the composite with a monomer mixture containing cellulose fibers and polymerizing the composite.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、平均繊維径が比較的大きく、所定密度のセルロース繊維含有シート、及び（メタ）アクリル樹脂を含むので、優れた機械的強度、耐衝撃性及び隠蔽性を有する。このため、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、照明用材料、建築用材料、デジタルサイネージ（電子看板）材料等の用途に好適に使用することができる。 The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention has a relatively large average fiber diameter and contains a cellulose fiber-containing sheet with a predetermined density and a (meth)acrylic resin, so it has excellent mechanical strength, impact resistance, and hiding properties. have Therefore, the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention can be suitably used for lighting materials, building materials, digital signage materials, and the like.
以下、本発明を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の記載内容に限定されるものではない。なお、本発明において「～」という表現を用いる場合、その前後の数値又は物性値を含む表現として用いるものとする。また、「（メタ）アクリル樹脂」は、「アクリル樹脂」及び「メタクリル樹脂」から選ばれる少なくとも１種を意味し、「（メタ）アクリル酸」は、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」から選ばれる少なくとも１種を意味する。「（メタ）アクリロイル」についても同様である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the following explanation is an example of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following description unless it exceeds the gist thereof. Note that when the expression "~" is used in the present invention, it is used as an expression that includes numerical values or physical property values before and after it. In addition, "(meth)acrylic resin" means at least one selected from "acrylic resin" and "methacrylic resin", and "(meth)acrylic acid" means at least one selected from "acrylic acid" and "methacrylic acid". means at least one type of The same applies to "(meth)acryloyl".
本明細書において、「単量体（モノマー）」は未重合の化合物を意味し、「繰り返し単位」は単量体が重合することによって重合体内に形成された前記単量体に由来する単位を意味する。繰り返し単位は、重合反応によって直接形成された単位であってもよく、重合体（ポリマー）を処理することによって前記単位の一部が別の構造に変換されたものであってもよい。以下、「繰り返し単位」を単に「単位」と称す。 In this specification, "monomer" means an unpolymerized compound, and "repeat unit" refers to a unit derived from the monomer formed in the polymer by polymerization of the monomer. means. The repeating unit may be a unit directly formed by a polymerization reaction, or a part of the unit may be converted into a different structure by processing a polymer. Hereinafter, the "repeat unit" will be simply referred to as "unit."
本明細書において、「質量部」は、所定の成分１００質量％に対して含まれる対象成分の含有割合（質量％）を示す。 In this specification, "parts by mass" indicates the content ratio (mass %) of the target component contained in 100 mass % of a predetermined component.
［セルロース繊維含有樹脂複合体］
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、（メタ）アクリル樹脂、セルロース繊維含有シートを含む。
[Cellulose fiber-containing resin composite]
The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention includes a (meth)acrylic resin and a cellulose fiber-containing sheet.
［（メタ）アクリル樹脂］
（メタ）アクリル樹脂は、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体の構成成分の１つである。
[(meth)acrylic resin]
(Meth)acrylic resin is one of the constituent components of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention.
本発明に係る（メタ）アクリル樹脂の構成要素となる（メタ）アクリル酸エステル系単量体は特に限定されないが、重合可能な（メタ）アクリロイル基を分子内に一つ以上有するモノマーが好ましく、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ－ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ｎ－オクチル、（メタ）アクリル酸ｎ－ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ｎ－アミル、（メタ）アクリル酸イソアミル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸２－ナフチル、（メタ）アクリル酸フェノキシメチルなどが挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステル系単量体は単独で用いてもよく、複数を組み合わせてもよい。 The (meth)acrylic acid ester monomer that is a component of the (meth)acrylic resin according to the present invention is not particularly limited, but monomers having one or more polymerizable (meth)acryloyl groups in the molecule are preferred, Specifically, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, ( 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, n-nonyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, (meth) n-amyl acrylate, isoamyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ( Examples include ethoxyethyl meth)acrylate, 2-naphthyl (meth)acrylate, and phenoxymethyl (meth)acrylate. These (meth)acrylic acid ester monomers may be used alone or in combination.
これらの中でも、本発明において、セルロース繊維含有シートを良好に含浸でき、重合時の気泡発生が抑制できることから、直鎖状炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アルキル基部分の炭素数が１～８個の（メタ）アクリル酸アルキルエステルがより好ましい。特に、（メタ）アクリル酸メチルは、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度及び耐衝撃性のバランスに優れることから最も好ましく用いられる。 Among these, in the present invention, (meth)acrylic acid alkyl esters having a linear hydrocarbon group are preferred because they can satisfactorily impregnate a cellulose fiber-containing sheet and suppress the generation of bubbles during polymerization. More preferred are (meth)acrylic acid alkyl esters having 1 to 8 carbon atoms. In particular, methyl (meth)acrylate is most preferably used because the obtained cellulose fiber-containing resin composite has an excellent balance of mechanical strength and impact resistance.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体に含まれる（メタ）アクリル樹脂の質量平均分子量の下限は、特に規定されないが、セルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度に優れることから、４０万（４００，０００）以上が好ましく、４２万以上がより好ましく、４５万以上がさらに好ましい。 Although the lower limit of the mass average molecular weight of the (meth)acrylic resin contained in the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is not particularly specified, it is 400,000 (400,000, 000) or more, preferably 420,000 or more, more preferably 450,000 or more.
一方で（メタ）アクリル樹脂の質量平均分子量の上限は特に限定されないが、重合時間が短縮でき、セルロース繊維含有樹脂複合体の生産性に優れることから、１００万以下が好ましく、９０万以下がより好ましく、８０万以下が更に好ましい。 On the other hand, the upper limit of the mass average molecular weight of the (meth)acrylic resin is not particularly limited, but it is preferably 1 million or less, and more preferably 900,000 or less, since polymerization time can be shortened and the productivity of the cellulose fiber-containing resin composite is excellent. It is preferably 800,000 or less, and more preferably 800,000 or less.
尚、（メタ）アクリル樹脂の質量平均分子量は、標準試料として標準ポリメタクリル酸メチルを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した値とする。 The mass average molecular weight of the (meth)acrylic resin is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polymethyl methacrylate as a standard sample.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、上記（メタ）アクリル樹脂の１種のみを含むものであってもよく、モノマー組成や質量平均分子量等の異なるものの２種以上を含むものであってもよい。 The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention may contain only one type of the above-mentioned (meth)acrylic resin, or may contain two or more types having different monomer compositions, mass average molecular weights, etc. good.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体１００質量部中の（メタ）アクリル樹脂の含有量の下限は、十分な機械的強度、耐衝撃性を得る観点から、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上、さらに好ましくは６５質量部以上である。 The lower limit of the content of (meth)acrylic resin in 100 parts by mass of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is preferably 50 parts by mass or more, more preferably It is 60 parts by mass or more, more preferably 65 parts by mass or more.
一方、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体１００質量部中の（メタ）アクリル樹脂の含有量の上限は、特に規定されないが、９９質量部以下が好ましく、より好ましくは９５質量部以下、さらに好ましくは９０質量部以下である。
なお、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体１００質量部中の（メタ）アクリル樹脂の含有量は、後掲の実施例の項に記載の方法で求められた値である。
On the other hand, the upper limit of the content of (meth)acrylic resin in 100 parts by mass of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is not particularly specified, but is preferably 99 parts by mass or less, more preferably 95 parts by mass or less, and even more preferably is 90 parts by mass or less.
The content of (meth)acrylic resin in 100 parts by mass of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is a value determined by the method described in the Examples section below.
［セルロース繊維含有シート］
セルロース繊維含有シートは、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体の構成成分の１つである。
[Cellulose fiber-containing sheet]
The cellulose fiber-containing sheet is one of the constituent components of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention.
本発明において、セルロース繊維含有シートは、（メタ）アクリル酸エステル系単量体及び（メタ）アクリル樹脂に相溶しないことからセルロース繊維含有樹脂複合体を透過する光を拡散させるため、隠蔽性を付与することができる。 In the present invention, since the cellulose fiber-containing sheet is incompatible with the (meth)acrylic acid ester monomer and (meth)acrylic resin, it diffuses the light that passes through the cellulose fiber-containing resin composite, so it has a concealing property. can be granted.
本発明で用いるセルロース繊維含有シートの密度は０．０８ｇ／ｃｍ３以上であり、０．１ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましく、０．２ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、０．３ｇ／ｃｍ３以上であることがさらに好ましい。セルロース繊維含有シートの密度が上記下限以上であれば後述するセルロース繊維同士の絡み合いが十分となり、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度、耐衝撃性及び隠蔽性に優れる。 The density of the cellulose fiber-containing sheet used in the present invention is 0.08 g/cm 3 or more, more preferably 0.1 g/cm 3 or more, more preferably 0.2 g/cm 3 or more, and More preferably, it is .3 g/cm 3 or more. If the density of the cellulose fiber-containing sheet is at least the above lower limit, the intertwining of the cellulose fibers described below will be sufficient, and the resulting cellulose fiber-containing resin composite will have excellent mechanical strength, impact resistance, and concealment properties.
一方でセルロース繊維含有シートの密度の上限は２．０ｇ／ｃｍ３以下であり、１．５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましく、１．２ｇ／ｃｍ３以下であることがより好ましく、１．０ｇ／ｃｍ３以下であることがさらに好ましい。セルロース繊維含有シートの密度が上記上限以下であればセルロース繊維含有樹脂複合体に十分に（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体を均一に含浸できるため、表面が平滑なセルロース繊維含有樹脂複合体が得られる。 On the other hand, the upper limit of the density of the cellulose fiber-containing sheet is 2.0 g/cm 3 or less, preferably 1.5 g/cm 3 or less, more preferably 1.2 g/cm 3 or less, and 1. More preferably, it is 0 g/cm 3 or less. If the density of the cellulose fiber-containing sheet is below the above upper limit, the cellulose fiber-containing resin composite can be sufficiently and uniformly impregnated with the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer, so that the cellulose fiber-containing resin composite with a smooth surface can be obtained. can get.
セルロース繊維含有シートの平均厚さは、０．１ｍｍ以上が好ましく、特に０．５ｍｍ以上であることが好ましい。セルロース繊維含有シートの平均厚さが上記下限以上であれば、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度、耐衝撃性に優れる。 The average thickness of the cellulose fiber-containing sheet is preferably 0.1 mm or more, particularly preferably 0.5 mm or more. If the average thickness of the cellulose fiber-containing sheet is at least the above lower limit, the resulting cellulose fiber-containing resin composite will have excellent mechanical strength and impact resistance.
一方でセルロース繊維含有シートの平均厚さは、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体の含浸時間が短縮でき、セルロース繊維含有樹脂複合体の生産性に優れることから、１５ｍｍ以下が好ましく、特に１０ｍｍ以下が好ましい。 On the other hand, the average thickness of the cellulose fiber-containing sheet is preferably 15 mm or less, particularly 10 mm, since the impregnation time with the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer can be shortened and the productivity of the cellulose fiber-containing resin composite is excellent. The following are preferred.
ここで、セルロース繊維含有樹脂複合体の密度及び平均厚さは、ＪＩＳ Ｐ８１１８：１９９８に準じて測定される値である。 Here, the density and average thickness of the cellulose fiber-containing resin composite are values measured according to JIS P8118:1998.
［セルロース繊維］
セルロース繊維は、本発明のセルロース繊維含有シートの原料である。
[Cellulose fiber]
Cellulose fibers are the raw material for the cellulose fiber-containing sheet of the present invention.
セルロース繊維含有シートの原料となるセルロース繊維の平均繊維径は５μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは１５μｍ以上であり、さらに好ましくは１８μｍ以上である。セルロース繊維の平均繊維径が上記下限以上であれば、得られるセルロース繊維含有シートが十分に光を拡散するので、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の隠蔽性が良好となる。また、セルロース繊維間に空隙ができ、そこに（メタ）アクリル樹脂が均一に含有されることで、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体が変形した際、応力が分散されやすくなるため、耐衝撃性が良好となる。セルロース繊維の平均繊維径の上限は、特に規定されないが、好ましくは７０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５５μｍ以下、特に好ましくは５０μｍ以下である。セルロース繊維の平均繊維径が上限以下であれば、先述した（メタ）アクリル酸エステル系単量体が良好に含浸でき、表面が平滑なセルロース繊維含有樹脂複合体が得られる。 The average fiber diameter of the cellulose fibers used as the raw material for the cellulose fiber-containing sheet is 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and still more preferably 18 μm or more. If the average fiber diameter of the cellulose fibers is at least the above-mentioned lower limit, the obtained cellulose fiber-containing sheet will sufficiently diffuse light, so that the obtained cellulose fiber-containing resin composite will have good hiding properties. In addition, since voids are created between cellulose fibers and (meth)acrylic resin is uniformly contained therein, stress is easily dispersed when the resulting cellulose fiber-containing resin composite is deformed, resulting in improved impact resistance. becomes good. The upper limit of the average fiber diameter of the cellulose fibers is not particularly defined, but is preferably 70 μm or less, more preferably 60 μm or less, still more preferably 55 μm or less, particularly preferably 50 μm or less. If the average fiber diameter of the cellulose fibers is below the upper limit, the above-mentioned (meth)acrylic acid ester monomer can be satisfactorily impregnated, and a cellulose fiber-containing resin composite with a smooth surface can be obtained.
また、セルロース繊維の平均繊維長は１００μｍ以上が好ましく、より好ましくは５００μｍ以上、さらに７００μｍ以上、特に好ましくは８００μｍ以上である。セルロース繊維の平均繊維長が上記下限以上であれば、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度、耐衝撃性に優れる。 Further, the average fiber length of the cellulose fibers is preferably 100 μm or more, more preferably 500 μm or more, further preferably 700 μm or more, particularly preferably 800 μm or more. If the average fiber length of the cellulose fibers is at least the above-mentioned lower limit, the resulting cellulose fiber-containing resin composite will have excellent mechanical strength and impact resistance.
一方でセルロース繊維の平均繊維長の上限は特に限定されないが、セルロース繊維含有シートの平均厚さのバラつきが小さくなり、表面が平滑なセルロース繊維含有樹脂複合体が得られるため、３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは８ｍｍ以下、特に好ましくは５ｍｍ以下である。 On the other hand, the upper limit of the average fiber length of the cellulose fibers is not particularly limited, but is preferably 30 mm or less, since the variation in the average thickness of the cellulose fiber-containing sheet is reduced and a cellulose fiber-containing resin composite with a smooth surface can be obtained. It is more preferably 10 mm or less, still more preferably 8 mm or less, particularly preferably 5 mm or less.
セルロース繊維のアスペクト比の下限は特に限定されないが、好ましくは１０以上で、２０以上がより好ましい。セルロース繊維のアスペクト比の下限は特に限定されないが、好ましくは５００００以下で、１００００以下であることがより好ましい。セルロース繊維のアスペクト比が上記下限以上であれば、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度、耐衝撃性に優れ、上記上限以下であれば、セルロース繊維含有シートの平均厚さのバラつきが小さくなり、表面が平滑なセルロース繊維含有樹脂複合体が得られる。 The lower limit of the aspect ratio of cellulose fibers is not particularly limited, but is preferably 10 or more, more preferably 20 or more. The lower limit of the aspect ratio of the cellulose fibers is not particularly limited, but is preferably 50,000 or less, more preferably 10,000 or less. If the aspect ratio of the cellulose fibers is above the above lower limit, the resulting cellulose fiber-containing resin composite will have excellent mechanical strength and impact resistance, and if it is below the above upper limit, the variation in the average thickness of the cellulose fiber-containing sheet will be reduced. A cellulose fiber-containing resin composite that is small in size and has a smooth surface can be obtained.
ここで、セルロース繊維の平均繊維長とは、セルロース繊維を２枚の平行な板で挟んだ場合、この板の間隔が最も大きくなる部位の長さを示し、「平均長径」とも称される。また、セルロース繊維の平均繊維径とは、通常この繊維長の方向と直交する方向の長さをさし、「平均短径」とも称される。
また、アスペクト比とは、平均繊維長／平均繊維径の比である。
セルロース繊維含有シートの原料となるセルロース繊維の平均繊維長、平均繊維径は、セルロース繊維の顕微鏡像において、任意に選択した１００個程度の繊維について、それぞれ繊維長（長径）と繊維径（短径）を測定してその平均値として求めることができる。また、アスペクト比は、このようにして求められた平均繊維長と平均繊維径の比として算出することができる。
ただし、セルロース繊維の市販品については、平均繊維長、平均繊維径、アスペクト比はカタログ値を採用することができる。
Here, the average fiber length of cellulose fibers refers to the length of the portion where the distance between the two parallel plates is the largest when the cellulose fibers are sandwiched between two parallel plates, and is also referred to as the "average major axis." Further, the average fiber diameter of cellulose fibers usually refers to the length in the direction perpendicular to the fiber length direction, and is also referred to as the "average short diameter."
Moreover, the aspect ratio is the ratio of average fiber length/average fiber diameter.
The average fiber length and average fiber diameter of cellulose fibers, which are the raw materials for cellulose fiber-containing sheets, are the fiber length (long axis) and fiber diameter (short axis) of approximately 100 arbitrarily selected fibers in a microscopic image of cellulose fibers. ) can be measured and found as the average value. Further, the aspect ratio can be calculated as the ratio of the average fiber length and average fiber diameter thus determined.
However, for commercially available cellulose fibers, catalog values can be used for the average fiber length, average fiber diameter, and aspect ratio.
また、セルロース繊維は、セルロース繊維含有シートに加工するために、その表面水酸基が、アルキル基、アルカノイル基、アリール基、スルホ基、ホスホ基等で修飾されたセルロース誘導体であってもよい。 Further, the cellulose fiber may be a cellulose derivative whose surface hydroxyl group is modified with an alkyl group, an alkanoyl group, an aryl group, a sulfo group, a phospho group, etc. in order to process it into a cellulose fiber-containing sheet.
このようなセルロース繊維としては市販品を用いることもできる。市販品として入手可能なセルロース繊維としては、レッテンマイヤージャパン（株）製ＡＲＢＯＣＥＬ（登録商標）ＦＩＦ４００（ファイバーセルロース）が挙げられる。 Commercially available products can also be used as such cellulose fibers. Examples of commercially available cellulose fibers include ARBOCEL (registered trademark) FIF400 (fiber cellulose) manufactured by Rettenmeyer Japan Co., Ltd.
セルロース繊維は１種のみを用いてもよく、大きさや修飾の有無等の異なる２種以上を混合して用いてセルロース繊維含有シートに加工してもよい。 Only one type of cellulose fiber may be used, or a mixture of two or more types different in size, presence or absence of modification, etc. may be used and processed into a cellulose fiber-containing sheet.
［セルロース繊維含有シートの製造方法］
セルロース繊維含有シートを製造する方法には特に制限はなく、セルロース繊維を原料として抄紙する等、既知の方法によって製造できるが、セルロース繊維の繊維同士の絡み合いが強固であるほど、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の機械的強度、耐衝撃性に優れる。抄紙の際には、通常の抄紙で用いられる長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機のほか、これらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機を用いてもよいし、手抄きでもよい。また、抄紙の際には、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の密度を制御するため脱水の後の湿紙状態のシートに有機溶媒を添加してもよい。
[Method for producing cellulose fiber-containing sheet]
There are no particular restrictions on the method for producing a cellulose fiber-containing sheet, and it can be produced by any known method, such as papermaking using cellulose fiber as a raw material. The resin composite has excellent mechanical strength and impact resistance. When making paper, in addition to continuous paper machines such as the fourdrinier type, cylinder type, and inclined type used in normal paper making, a multilayer paper machine that combines these machines may be used, or a hand-made paper machine may be used. But that's fine. Further, during paper making, an organic solvent may be added to the wet paper sheet after dehydration in order to control the density of the obtained cellulose fiber-containing resin composite.
セルロース繊維含有樹脂複合体の製造方法としては、セルロース繊維を水に投入し機械分散させ、セルロース懸濁液とした後ろ過によってシート状に成形する方法が、厚みや密度が均一なセルロース繊維含有シートを得ることができ、好ましい。 A method for manufacturing a cellulose fiber-containing resin composite is to add cellulose fibers to water, mechanically disperse them, make a cellulose suspension, and then form it into a sheet by filtration, which produces a cellulose fiber-containing sheet with uniform thickness and density. can be obtained, which is preferable.
機械分散を行う際のセルロース懸濁液のセルロース繊維濃度の下限は特に限定されないが、０．０５質量％以上が好ましく、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上である。セルロース懸濁液のセルロース繊維濃度が上記下限以上であることでろ過時間の短縮に繋がる。また、セルロース繊維濃度の上限は特に限定されないが、１０質量％以下が好ましく、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２．０質量％以下である。セルロース懸濁液のセルロース繊維濃度が上記上限以下であることでセルロース繊維の粘度が高くなりすぎることなく、均一なセルロース繊維含有シートを得うる。 The lower limit of the cellulose fiber concentration in the cellulose suspension during mechanical dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and even more preferably 0.3% by mass or more. It is. When the cellulose fiber concentration of the cellulose suspension is at least the above lower limit, the filtration time can be shortened. Further, the upper limit of the cellulose fiber concentration is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and still more preferably 2.0% by mass or less. Since the cellulose fiber concentration of the cellulose suspension is below the above upper limit, a uniform cellulose fiber-containing sheet can be obtained without the viscosity of the cellulose fibers becoming too high.
ろ過時に用いるろ布としては、微細化したセルロース繊維が通過せずかつろ過速度が遅
くなりすぎなければ特に制限されず、既知のものが使用できる。このようなろ布としては、有機ポリマーよりなる不織布、織物、多孔膜であることが好ましい。素材としてはさらし木綿、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が好ましく、これらは市販品を使用できる。市販品として入手可能なろ布として金巾（東洋紡社製、綿１００％、色名：サラシ、品名：６５７０）が挙げられる。
The filter cloth used during filtration is not particularly limited as long as fine cellulose fibers do not pass through it and the filtration rate is not too slow, and known filter cloths can be used. Such a filter cloth is preferably a nonwoven fabric, a woven fabric, or a porous membrane made of an organic polymer. Preferred materials include bleached cotton, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene (PTFE), and commercially available products can be used. An example of a commercially available filter cloth is Kinkin (manufactured by Toyobo Co., Ltd., 100% cotton, color name: Sarashi, product name: 6570).
［その他の成分］
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体には、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、滑剤、染料、難燃剤等の添加剤を配合してもよい。
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体がこれらのその他の成分を含む場合、（メタ）アクリル樹脂とセルロース繊維含有シートとを含むことによる本発明の効果を有効に得る観点から、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体中の（メタ）アクリル樹脂とセルロース繊維含有シートの合計の含有量は９５～１００質量％、特に９８～１００質量％であることが好ましい。
[Other ingredients]
The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention may contain additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, lubricants, dyes, and flame retardants within the range that does not impair the effects of the present invention. It's okay.
When the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention contains these other components, from the viewpoint of effectively obtaining the effects of the present invention by including the (meth)acrylic resin and the cellulose fiber-containing sheet, the cellulose fiber of the present invention The total content of the (meth)acrylic resin and cellulose fiber-containing sheet in the resin composite is preferably 95 to 100% by mass, particularly 98 to 100% by mass.
［セルロース繊維含有樹脂複合体の製造方法］
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体を製造する方法には特に制限はないが、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体の製造方法に従って、セルロース繊維含有シートに、前述の（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体、好ましくは（メタ）アクリル酸メチルを含有するモノマー混合物を含浸し重合する方法が、（メタ）アクリル樹脂の分子量が高くなりやすく、機械的強度に優れたセルロース繊維含有樹脂複合体を得ることができ、好ましい。
[Method for producing cellulose fiber-containing resin composite]
Although there are no particular limitations on the method for producing the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention, according to the method of producing the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention, the above-mentioned (meth)acrylic acid alkyl ester is added to the cellulose fiber-containing sheet. A method of impregnating and polymerizing a monomer mixture containing a monomer, preferably methyl (meth)acrylate, can easily increase the molecular weight of the (meth)acrylic resin and produce a cellulose fiber-containing resin composite with excellent mechanical strength. can be obtained, which is preferable.
この方法は、具体的には、セルロース繊維含有シートを挟み込んだ鋳型に（メタ）アクリル樹脂の原料となる（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体を注入し、減圧することで含浸させた後に塊状重合（注型重合）し、次いで得られた重合体を鋳型から取り出すことにより行うことができ、これにより本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体を得ることができる。 Specifically, this method involves injecting a (meth)acrylic acid alkyl ester monomer, which is a raw material for (meth)acrylic resin, into a mold in which a cellulose fiber-containing sheet is sandwiched, and impregnating it by reducing the pressure. This can be carried out by carrying out bulk polymerization (cast polymerization) and then taking out the obtained polymer from the mold, whereby the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention can be obtained.
上記の注型重合法は、十分な靭性が要求される用途において特に好ましい方法である。 The above cast polymerization method is particularly preferred in applications where sufficient toughness is required.
注型重合法の重合反応形式としては、例えば、ラジカル重合及びアニオン重合が挙げられる。これらの中で、重合制御の面で、フリーラジカル重合が好ましい。 Examples of the polymerization reaction format of the cast polymerization method include radical polymerization and anionic polymerization. Among these, free radical polymerization is preferred from the viewpoint of polymerization control.
ラジカル重合を行う際に使用されるラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス－（２，４－ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系化合物；及びラウロイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド、ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ－ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３－テトラメチルブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ｔ－ヘキシルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ｔ－ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等の有機過酸化物系化合物が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併せて使用できる。 Examples of the radical polymerization initiator used in radical polymerization include 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, Azo compounds such as 2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile); and lauroyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, benzoyl peroxide, bis(4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate , t-butylperoxyneodecanoate, t-hexylperoxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, t-hexylperoxy-2-ethylhexanoate Examples include organic peroxide compounds such as noate and t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate. These can be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合開始剤の添加量は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体の重合性及び得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の表面外観の観点から、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体を含有するモノマー混合物１００質量部に対して０．０２～１質量部が好ましい。 The amount of the radical polymerization initiator to be added is determined from the viewpoint of the polymerizability of the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer and the surface appearance of the resulting cellulose fiber-containing resin composite. It is preferably 0.02 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the monomer mixture containing.
注型重合に使用される鋳型としては、例えば、無機ガラス、クロムメッキ金属板、ステンレス板等の一対の板状体の端部に配置された軟質ガスケットを介して対向させて構成した鋳型及び同一方向へ同一速度で走行する一対のエンドレスベルトの両側の端部に設置されたガスケットで構成された鋳型が挙げられる。 Molds used for cast polymerization include, for example, molds made of a pair of plate-shaped bodies such as inorganic glass, chrome-plated metal plates, stainless steel plates, etc., which are placed opposite each other with a soft gasket placed at the ends, and identical molds. One example is a mold made of gaskets installed at both ends of a pair of endless belts that run at the same speed in the same direction.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体を得るための重合温度は、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体の重合性を高める点で、４０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。また、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体を得るための重合温度は、セルロース繊維含有樹脂複合体の着色や外観不良の抑制の点で、１８０℃以下が好ましく、１５０℃以下がより好ましい。 The polymerization temperature for obtaining the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is preferably 40° C. or higher, more preferably 50° C. or higher in terms of improving the polymerizability of the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer. Further, the polymerization temperature for obtaining the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is preferably 180° C. or lower, more preferably 150° C. or lower, from the viewpoint of suppressing coloration and poor appearance of the cellulose fiber-containing resin composite.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体を得るための重合時間は、重合の進行に応じて適宜決定される。 The polymerization time for obtaining the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is appropriately determined depending on the progress of polymerization.
なお、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体はセルロース繊維含有シートを含浸する前に、その一部を予めラジカル重合開始剤の存在下に重合し、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体の重合体５～３０質量％と、（メタ）アクリル酸アルキルエステル系単量体９５～７０質量％とを含むシラップを調製し、このシラップをセルロース繊維含有シートに含浸させてラジカル重合開始剤の存在下に更なる重合を行ってもよい。このようにすることで、得られるセルロース繊維含有樹脂複合体の表面を平滑にすることができ、好ましい。 Before impregnating the cellulose fiber-containing sheet with the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer, a part of it is polymerized in advance in the presence of a radical polymerization initiator, and the (meth)acrylic acid alkyl ester monomer is A syrup containing 5 to 30% by mass of a polymer and 95 to 70% by mass of an alkyl (meth)acrylate monomer is prepared, and a cellulose fiber-containing sheet is impregnated with this syrup to form a radical polymerization initiator. Further polymerization may be carried out in the presence of. By doing so, the surface of the obtained cellulose fiber-containing resin composite can be made smooth, which is preferable.
［セルロース繊維含有樹脂複合体の形状・厚さ］
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体の形状は、その用途に応じて適宜設計されるが、通常はシート形状であり、その厚さは０．１～１０ｍｍである。取り扱い性や実用上の観点から、シート形状のセルロース繊維含有樹脂複合体の厚さは０．５～５ｍｍが好ましい。
[Shape and thickness of cellulose fiber-containing resin composite]
The shape of the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention is appropriately designed depending on its use, but it is usually in the form of a sheet, and its thickness is 0.1 to 10 mm. From the viewpoint of handleability and practicality, the thickness of the sheet-shaped cellulose fiber-containing resin composite is preferably 0.5 to 5 mm.
［用途］
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、機械的強度、耐衝撃性及び隠蔽性に優れ、例えば、液晶モニター、パソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話、電子黒板等の背面板、サイネージやバスタブに好適に使用される。
[Application]
The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention has excellent mechanical strength, impact resistance, and concealability, and is suitable for, for example, back panels of LCD monitors, personal computers, tablets, smartphones, mobile phones, electronic whiteboards, signage, and bathtubs. used for.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
［原料］
以下の実施例及び比較例で使用した化合物の略号は以下のとおりである。
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル（商品名：アクリエステル（登録商標）Ｍ、三菱ケミカル（株）製）
セルロース繊維：アスペクト比５７．１、平均繊維径３５μｍ、平均繊維長２０００μｍのセルロース（商品名：ＡＲＢＯＣＥＬ（登録商標） ＦＩＦ４００、レッテンマイヤージャパン（株）製）
セルロース繊維：アスペクト比４５．０、平均繊維径２０μｍ、平均繊維長９００μｍのセルロース（商品名：ＡＲＢＯＣＥＬ（登録商標） Ｂ４００、レッテンマイヤージャパン（株）製）
[material]
The abbreviations of compounds used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
MMA: Methyl methacrylate (trade name: Acryester (registered trademark) M, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Cellulose fiber: cellulose with an aspect ratio of 57.1, an average fiber diameter of 35 μm, and an average fiber length of 2000 μm (product name: ARBOCEL (registered trademark) FIF400, manufactured by Rettenmeyer Japan Co., Ltd.)
Cellulose fiber: cellulose with an aspect ratio of 45.0, an average fiber diameter of 20 μm, and an average fiber length of 900 μm (product name: ARBOCEL (registered trademark) B400, manufactured by Rettenmeyer Japan Co., Ltd.)
［評価方法］
以下の実施例及び比較例における評価は以下の方法により実施した。
[Evaluation method]
Evaluations in the following Examples and Comparative Examples were carried out by the following methods.
（（メタ）アクリル樹脂の含有量）
セルロース繊維含有樹脂複合体中の（メタ）アクリル樹脂の含有量は以下の方法で算出した。
セルロース繊維含有樹脂複合体の製造に用いたセルロース繊維含有シートを５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出し質量を測定しＷ１とした。同様に得られたセルロース繊維含有樹脂複合体を５０ｍｍ×５０ｍｍに切り出し質量を測定しＷ２とした。セルロース繊維含有樹脂複合体１００質量部中の（メタ）アクリル樹脂の含有量Ｗは、Ｗ１、Ｗ２から以下の（式１）より算出した。
Ｗ＝１００－（Ｗ１／Ｗ２）×１００ …（式１）
((meth)acrylic resin content)
The content of (meth)acrylic resin in the cellulose fiber-containing resin composite was calculated by the following method.
The cellulose fiber-containing sheet used for manufacturing the cellulose fiber-containing resin composite was cut out into a size of 50 mm x 50 mm, and its mass was measured and defined as W1 . The similarly obtained cellulose fiber-containing resin composite was cut out into 50 mm x 50 mm, and the mass was measured and determined as W2 . The content W of the (meth)acrylic resin in 100 parts by mass of the cellulose fiber-containing resin composite was calculated from W 1 and W 2 using the following (Formula 1).
W=100-(W 1 /W 2 )×100...(Formula 1)
（引張強度・引張弾性率）
機械的強度の指標として、引張強度と引張弾性率を以下の方法で測定した。
実施例・比較例で得られたセルロース繊維含有樹脂複合体（比較例では（メタ）アクリル樹脂成形体）（厚さ１ｍｍ）を、スーパーダンベルカッター（商品名：ＳＤＫ－１００Ｄ、（株）ダンベル製）を用いて、ダンベル状の試験片を作製した。得られた試験片を、温度２５℃、相対湿度５０％ＲＨの条件下に１８時間静置した後、引張試験機（装置名：ストログラフＴＦ、東洋精機（株）製）を使用し、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、引張速度１ｍｍ／ｍｉｎで各試験片の引張試験を実施し、その時の応力歪み曲線の接線の平均値を求め、引張弾性率（ＭＰａ）とした。さらに試験片破断時の応力を引張強度（ＭＰａ）とした。引張強度、引張弾性率は、試験片３点を用いて、各試験片につき１回測定を行い、その平均値とした。
引張強度は以下の判定基準で評価した。
ＡＡ：引張強度（ＭＰａ）が７０（ＭＰａ）以上。
Ａ：引張強度が６５以上７０（ＭＰａ）未満。
Ｂ：引張強度が６５（ＭＰａ）を下回った。
引張弾性率は以下の判定基準で評価した。
ＡＡ：引張弾性率（ＭＰａ）が４０００（ＭＰａ）以上。
Ａ：引張弾性率が３５００以上４０００（％）未満。
Ｂ：引張弾性率が３５００（ＭＰａ）を下回った。
(Tensile strength/tensile modulus)
As indicators of mechanical strength, tensile strength and tensile modulus were measured by the following method.
The cellulose fiber-containing resin composites ((meth)acrylic resin molded bodies in the comparative examples) (thickness 1 mm) obtained in the Examples and Comparative Examples were cut using a Super Dumbbell Cutter (product name: SDK-100D, manufactured by Dumbbell Co., Ltd.). ) was used to prepare dumbbell-shaped test pieces. The obtained test piece was left to stand for 18 hours at a temperature of 25°C and a relative humidity of 50% RH, and then tested using a tensile tester (equipment name: Strograph TF, manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) according to the JIS standard. In accordance with K6251, each test piece was subjected to a tensile test at a tensile rate of 1 mm/min, and the average value of the tangents to the stress strain curves at that time was determined and defined as the tensile modulus (MPa). Further, the stress at the time of breaking the test piece was defined as tensile strength (MPa). The tensile strength and tensile modulus were measured once for each test piece using three test pieces, and the average value was taken as the average value.
Tensile strength was evaluated using the following criteria.
AA: Tensile strength (MPa) is 70 (MPa) or more.
A: Tensile strength is 65 or more and less than 70 (MPa).
B: Tensile strength was less than 65 (MPa).
The tensile modulus was evaluated using the following criteria.
AA: Tensile modulus (MPa) is 4000 (MPa) or more.
A: Tensile modulus is 3500 or more and less than 4000 (%).
B: Tensile modulus was below 3500 (MPa).
（耐衝撃性）
耐衝撃性の指標として、衝撃強度を以下の方法で測定した。
実施例・比較例で得られたセルロース繊維含有樹脂複合体（比較例では（メタ）アクリル樹脂成形体）（厚さ１ｍｍ）を、５０ｍｍ×５０ｍｍの評価用試験片に切り出し、以下の方法で評価した。
デュポン式落錘衝撃試験機を用いて、５０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍの高さから重錘（３００ｇ）を試験片上に落下させ、試験片の状態を以下の基準を用いて判定した。
〇：試験片が二つ以上の破片に破壊されず、また重錘が試験片を貫通しなかった。
×：試験片が二つ以上の破片に破壊された。
(Impact resistance)
As an index of impact resistance, impact strength was measured by the following method.
The cellulose fiber-containing resin composite ((meth)acrylic resin molded body in the comparative example) (thickness 1 mm) obtained in the examples and comparative examples was cut into a 50 mm x 50 mm test piece for evaluation, and evaluated by the following method. did.
Using a DuPont falling weight impact tester, a weight (300 g) was dropped onto the test piece from heights of 50 mm, 100 mm, and 200 mm, and the condition of the test piece was judged using the following criteria.
○: The test piece was not broken into two or more pieces, and the weight did not penetrate the test piece.
×: The test piece was broken into two or more pieces.
（隠蔽性）
隠蔽性の指標として、実施例及び比較例で得られたセルロース繊維含有樹脂複合体（比較例では（メタ）アクリル樹脂成形体）（厚さ１ｍｍ）を用いて、下記の評価を行った。
４５Ｗの蛍光灯から１．５ｍ離れた距離にセルロース繊維含有樹脂複合体又は（メタ）アクリル樹脂成形体を設置した。次いで、蛍光灯を点灯した状態で、セルロース繊維含有樹脂複合体又は（メタ）アクリル樹脂成形体を介して蛍光灯のランプ形状の視認性を確認し、セルロース繊維含有樹脂複合体又は（メタ）アクリル樹脂成形体を介して見たときの隠蔽性能を、以下の基準で判定した。
〇：蛍光灯のランプ形状を視認し難く、隠蔽性能が良好であった。
×：蛍光灯のランプ形状を明瞭に視認し易く、隠蔽性能が不良であった。
(concealability)
As an indicator of hiding performance, the following evaluation was performed using the cellulose fiber-containing resin composites ((meth)acrylic resin molded bodies in the comparative examples) (thickness: 1 mm) obtained in the examples and comparative examples.
A cellulose fiber-containing resin composite or a (meth)acrylic resin molded body was placed 1.5 m away from a 45 W fluorescent lamp. Next, with the fluorescent lamp turned on, the visibility of the lamp shape of the fluorescent lamp was confirmed through the cellulose fiber-containing resin composite or (meth)acrylic resin molding, and Concealing performance when viewed through the resin molded body was evaluated based on the following criteria.
○: The lamp shape of the fluorescent lamp was difficult to visually recognize, and the concealment performance was good.
×: The lamp shape of the fluorescent lamp was clearly visible and the concealment performance was poor.
［製造例１：セルロース繊維含有シート（１）の製造］
外寸が一辺２４ｃｍ、内寸が一辺２０ｃｍのロの字形の木枠（高さ５ｃｍ）の底部に金巾（東洋紡社製、綿１００％、色名：サラシ、品名：６５７０）を取り付け、ろ布付き木枠とした。水３０００ｍＬにセルロース繊維（商品名：ＡＲＢＯＣＥＬ（登録商標） ＦＩＦ４００、アスペクト比５７．１、平均繊維径３５μｍ、平均繊維長２０００μｍ：レッテンマイヤージャパン（株）製）３０ｇを投入し、均一な懸濁液になるまで攪拌した。得られたセルロース懸濁液をろ布付き木枠に流し込み。ろ布から水が流出しなくなるまで振とうし、その後常温で２４時間静置した。その後ろ布付き木枠を８０℃に維持して１６時間乾燥させ、ろ布付き木枠を外してセルロース繊維含有シート（１）を得た。
得られたセルロース繊維含有シート（１）の厚さ及び密度をＪＩＳ Ｐ８１１８：１９９８に準じて測定した結果、平均厚さは１．５ｍｍ、密度は０．４ｇ／ｃｍ３であった。
[Production Example 1: Production of cellulose fiber-containing sheet (1)]
Attach a gold cloth (manufactured by Toyobo Co., Ltd., 100% cotton, color name: Sarashi, product name: 6570) to the bottom of a square-shaped wooden frame (height 5 cm) with external dimensions of 24 cm on a side and internal dimensions of 20 cm on a side, and use a filter cloth. It was made with a wooden frame. 30 g of cellulose fiber (trade name: ARBOCEL (registered trademark) FIF400, aspect ratio 57.1, average fiber diameter 35 μm, average fiber length 2000 μm, manufactured by Rettenmeyer Japan Co., Ltd.) was added to 3000 mL of water to form a uniform suspension. Stir until . Pour the obtained cellulose suspension into a wooden frame with a filter cloth. The filter cloth was shaken until water no longer flowed out of the filter cloth, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours. The wooden frame with the back cloth was maintained at 80° C. and dried for 16 hours, and the wooden frame with the filter cloth was removed to obtain a cellulose fiber-containing sheet (1).
The thickness and density of the obtained cellulose fiber-containing sheet (1) were measured according to JIS P8118:1998, and the average thickness was 1.5 mm and the density was 0.4 g/cm 3 .
［製造例２：セルロース繊維含有シート（２）の製造］
セルロース繊維として、セルロース繊維（商品名：ＡＲＢＯＣＥＬ（登録商標） Ｂ４００、アスペクト比４５．０、平均繊維径２０μｍ、平均繊維長９００μｍ：レッテンマイヤージャパン（株）製）を用いたこと以外は製造例１と同様の方法でセルロース繊維含有シート（２）を得た。
得られたセルロース繊維含有シート（２）の厚さ及び密度をＪＩＳ Ｐ８１１８：１９９８に準じて測定した結果、平均厚さは１．１ｍｍ、密度は０．６ｇ／ｃｍ３であった。
[Production Example 2: Production of cellulose fiber-containing sheet (2)]
Production Example 1 except that cellulose fiber (trade name: ARBOCEL (registered trademark) B400, aspect ratio 45.0, average fiber diameter 20 μm, average fiber length 900 μm: manufactured by Rettenmeyer Japan Co., Ltd.) was used as the cellulose fiber. A cellulose fiber-containing sheet (2) was obtained in the same manner as above.
The thickness and density of the obtained cellulose fiber-containing sheet (2) were measured according to JIS P8118:1998, and the average thickness was 1.1 mm and the density was 0.6 g/cm 3 .
［製造例３：アクリルシラップの製造］
ＭＭＡ１００質量部、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレート０．０５質量部、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム０．０１質量部からなる単量体組成物を重合槽に供給し、均一な懸濁液となるように十分撹拌しながら、窒素ガスでバブリングした後、加熱を開始した。次いで、重合槽の単量体組成物の温度を１００℃に維持して１０分間重合を行い、重合体含有率２０質量％のシラップを得た。
[Production Example 3: Production of acrylic syrup]
A monomer composition consisting of 100 parts by mass of MMA, 0.05 parts by mass of t-hexyl peroxypivalate, and 0.01 parts by mass of sodium dioctyl sulfosuccinate was supplied to a polymerization tank, and the mixture was sufficiently mixed to form a uniform suspension. After bubbling nitrogen gas while stirring, heating was started. Next, the temperature of the monomer composition in the polymerization tank was maintained at 100° C. and polymerization was carried out for 10 minutes to obtain syrup with a polymer content of 20% by mass.
［実施例１］
製造例３で得られたシラップ１００質量部（（メタ）アクリル樹脂１００質量部に相当する。）にｔ－ヘキシルパーオキシピバレート０．２質量部を添加し真空中で脱気し、これを重合性組成物とした。対向して配置した２枚のガラス板（厚み１０ｍｍ）の端部に、軟質樹脂製ガスケットを設置して、鋳型を作製した。次いで、上記の鋳型の中に製造例１で得られたセルロース繊維含有シート（１）を挟み込んだ後、鋳型の中に前記重合性組成物を流し込み真空中で脱気し、軟質樹脂製ガスケットで封止した。続いて、前記鋳型を、温水浴中で８０℃まで昇温して６０分間保持した後、加熱オーブン中で１３０℃まで昇温して３０分間保持して、鋳型中の重合性組成物を重合させた。その後、室温まで冷却し、ガラス板を取り除いて厚さ１ｍｍのシート状のセルロース繊維含有樹脂複合体を得た。
得られたセルロース繊維含有樹脂複合体の評価結果を表１に示す。
[Example 1]
0.2 parts by mass of t-hexyl peroxypivalate was added to 100 parts by mass of the syrup obtained in Production Example 3 (corresponding to 100 parts by mass of (meth)acrylic resin), and the mixture was degassed in vacuum. A polymerizable composition was prepared. A mold was prepared by installing a soft resin gasket at the ends of two glass plates (thickness: 10 mm) placed opposite each other. Next, after inserting the cellulose fiber-containing sheet (1) obtained in Production Example 1 into the above mold, the polymerizable composition was poured into the mold, degassed in a vacuum, and then sealed with a soft resin gasket. Sealed. Subsequently, the temperature of the mold was raised to 80°C in a hot water bath and held for 60 minutes, and then the temperature was raised to 130°C in a heating oven and held for 30 minutes to polymerize the polymerizable composition in the mold. I let it happen. Thereafter, it was cooled to room temperature, and the glass plate was removed to obtain a sheet-like cellulose fiber-containing resin composite having a thickness of 1 mm.
Table 1 shows the evaluation results of the obtained cellulose fiber-containing resin composite.
［実施例２］
セルロース繊維含有シート（１）を、セルロース繊維含有シート（２）に代えた以外は、実施例１と同様の条件でシート状のセルロース繊維含有樹脂複合体を得た。得られたセルロース繊維含有樹脂複合体の評価結果を表１に示す。
[Example 2]
A sheet-shaped cellulose fiber-containing resin composite was obtained under the same conditions as in Example 1, except that the cellulose fiber-containing sheet (1) was replaced with the cellulose fiber-containing sheet (2). Table 1 shows the evaluation results of the obtained cellulose fiber-containing resin composite.
［比較例１］
製造例３で得られたシラップ１００質量部（（メタ）アクリル樹脂１００質量部に相当する。）にｔ－ヘキシルパーオキシピバレート０．２質量部を添加し真空中で脱気し、これを重合性組成物とした。対向して配置した２枚のガラス板（厚み１０ｍｍ）の端部に、軟質樹脂製ガスケットを設置して、鋳型を作製した。次いで、鋳型の中に前記重合性組成物を流し込み真空中で脱気し、軟質樹脂製ガスケットで封止した。続いて、前記鋳型を、温水浴中で８０℃まで昇温して６０分間保持した後、加熱オーブン中で１３０℃まで昇温して３０分間保持して、鋳型中の重合性組成物を重合させた。その後、室温まで冷却し、ガラス板を取り除いて厚さ１ｍｍのシート状の（メタ）アクリル樹脂成形体を得た。得られた（メタ）アクリル樹脂成形体の評価結果を表１に示す。
[Comparative example 1]
0.2 parts by mass of t-hexyl peroxypivalate was added to 100 parts by mass of the syrup obtained in Production Example 3 (corresponding to 100 parts by mass of (meth)acrylic resin), and the mixture was degassed in vacuum. A polymerizable composition was prepared. A mold was prepared by installing a soft resin gasket at the ends of two glass plates (thickness: 10 mm) placed opposite each other. Next, the polymerizable composition was poured into a mold, degassed in vacuum, and sealed with a soft resin gasket. Subsequently, the temperature of the mold was raised to 80°C in a hot water bath and held for 60 minutes, and then the temperature was raised to 130°C in a heating oven and held for 30 minutes to polymerize the polymerizable composition in the mold. I let it happen. Thereafter, it was cooled to room temperature, and the glass plate was removed to obtain a sheet-like (meth)acrylic resin molded product with a thickness of 1 mm. Table 1 shows the evaluation results of the obtained (meth)acrylic resin moldings.
＜評価結果＞
実施例１、２のセルロース繊維含有樹脂複合体は、隠蔽性に優れていた。これは、多孔質のセルロース繊維含有シート中に（メタ）アクリル樹脂を均一に含浸しているためと考えられる。また、引張強度、引張弾性率及び耐衝撃性も十分であった。
<Evaluation results>
The cellulose fiber-containing resin composites of Examples 1 and 2 had excellent hiding properties. This is considered to be because the (meth)acrylic resin is uniformly impregnated into the porous cellulose fiber-containing sheet. Furthermore, the tensile strength, tensile modulus, and impact resistance were also sufficient.
比較例１は、（メタ）アクリル樹脂のみであるため、隠蔽性は無く、引張強度、引張弾性率、耐衝撃性が不十分であった。 Since Comparative Example 1 was made only of (meth)acrylic resin, it had no hiding property and had insufficient tensile strength, tensile modulus, and impact resistance.
以上、本発明の好ましい実施形態、及び実施例を説明したが、本発明はこれらの実施形態、及び実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
Although preferred embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and examples. Additions, omissions, substitutions, and other changes to the configuration are possible without departing from the spirit of the present invention.
Moreover, the invention is not limited by the foregoing description, but only by the scope of the appended claims.
本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、機械的強度及び耐衝撃性に優れ、隠蔽性を有する。
そのため、本発明のセルロース繊維含有樹脂複合体は、照明用材料、建築用材料、サイネージ等の用途に用いることができ、特に、建築用材料や、サイネージのカバー部分に好適に使用できる。
The cellulose fiber-containing resin composite of the present invention has excellent mechanical strength and impact resistance, and has hiding properties.
Therefore, the cellulose fiber-containing resin composite of the present invention can be used for lighting materials, building materials, signage, etc., and is particularly suitable for building materials and signage cover parts.
Claims (7)
A cellulose fiber-containing sheet containing cellulose fibers with an average fiber diameter of 5 μm or more and a density of 0.08 to 2.0 g/cm 3 is impregnated with a monomer mixture containing methyl (meth)acrylate, and polymerized. A method for producing a cellulose fiber-containing resin composite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022038274A JP2023132758A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022038274A JP2023132758A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023132758A true JP2023132758A (en) | 2023-09-22 |
Family
ID=88065227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022038274A Pending JP2023132758A (en) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023132758A (en) |
-
2022
- 2022-03-11 JP JP2022038274A patent/JP2023132758A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI90880C (en) | Polymer emulsion containing interlaced polymer networks and process for making it | |
| JP5834847B2 (en) | Method for refining cellulose, cellulose nanofiber, master batch composition and resin composition | |
| KR20120048384A (en) | Acrylic resin with flame retardancy and method for preparing the same | |
| JP2013018851A (en) | Cellulose fiber, cellulose fiber-containing polymer, resin composition, and molding | |
| JP2016121273A (en) | Antistatic acrylic resin composition and molded article | |
| JP2017179342A (en) | Resin composition, molded body and manufacturing method of molded body | |
| JP2023132758A (en) | Cellulose fiber-containing resin composite body, and method for producing cellulose fiber-containing resin composite body | |
| US11945920B2 (en) | Thermosensitive fine particles | |
| JP2015074740A (en) | Methacrylic resin composition and production method thereof, and resin molding | |
| KR20130071265A (en) | Thermoplastic (meth)acrylate copolymer, method for preparing the same and articles comprising thereof | |
| KR20120055061A (en) | Methacrylic copolymer and phase difference film comprising the same | |
| JP2013181084A (en) | Composite composition | |
| JP2013040311A (en) | Composition | |
| CN109721978A (en) | A kind of polylactic acid biodegradable composite material and preparation method thereof | |
| JP2023128920A (en) | Resin composition, resin molding, and method for producing resin composition | |
| ATE451396T1 (en) | (METH)ACRYLIC RESIN EMULSION AND PRODUCTION PROCESS THEREOF | |
| JP6780722B2 (en) | Dispersion type acrylic copolymer, method for producing disperse type acrylic copolymer, method for producing acrylic sheet, and method for producing acrylic sheet | |
| CN107513245A (en) | A kind of modified starch toughness reinforcing composite material of polymethyl methacrylate and preparation method | |
| JP7112403B2 (en) | Methacrylic resin cast plate and its manufacturing method | |
| JP2023105597A (en) | Resin composition, molding, and method for producing resin composition | |
| JP2017538844A (en) | Method for impregnating a fiber substrate with a (meth) acrylic mixture, components of said (meth) acrylic mixture, and composite material produced after polymerization of said (meth) acrylic mixture | |
| JP2022151694A (en) | Composite resin composition, composite resin sheet and molding | |
| JP2017538844A5 (en) | ||
| CN1234938C (en) | Latex special for dry method dustless paper and its preparing method | |
| JP2020083983A (en) | Cellulose dispersed resin composition, method for producing the same, and cellulose resin composite material |