JP3616756B2

JP3616756B2 - Molding composition

Info

Publication number: JP3616756B2
Application number: JP2001267208A
Authority: JP
Inventors: 光弘佐藤
Original assignee: Eco Research Institute Ltd
Current assignee: Eco Research Institute Ltd
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: JP2003073504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１３８２４１号公報は、両面又は片面に主としてポリエチレン樹脂層を有する複合紙を細断した細断紙成分と、低密度ポリエチレン、リニア低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、のうちの少なくとも１つの樹脂、または、高密度ポリエチレン、メタロセン触媒ポリエチレン、のうちの少なくとも１つの樹脂を細断した細断樹脂成分とから形成され、細断紙成分と細断樹脂成分とを混和することによって得られる紙含有樹脂組成物を開示している。
【０００３】
この樹脂組成物は、５０重量％以上の細断紙成分含有率を有し、細断紙成分の比重と細断樹脂成分の比重との差分が±０．０５〜±０．１６ｇ／ｃｍ^３の範囲にある。この樹脂組成物は、１ｍｍ角〜５ｍｍ角に細断された細断紙成分と１ｍｍ角〜５ｍｍ角に細断された細断樹脂成分とを押出機で加熱、混練した後、押出機に取り付けられたダイから押し出して製造することができる。この樹脂組成物は、両面又は片面に樹脂層を有する細断紙成分を使用することで、紙成分と樹脂成分とを混練したときに、それら成分を均一に分散させることができ、樹脂組成物におけるそれら成分の偏りを防ぐことができるという効果を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
紙の製造工程では、紙料であるパルプが塩素処理、アルカリ抽出、次亜塩素酸塩、二酸化塩素を組み合わせた多段漂白工程によって漂白され、漂白後のパルプに脱塩素処理を施すことなく、抄紙工程を経て紙に加工させる場合がある。このような工程で製造された紙には、微量の塩素が残留している場合が多い。また、紙の製造工程では、パルプの黄ばみを減少させるため、パルプに蛍光増白剤が添加される場合がある。蛍光増白剤が添加されたパルプを紙料とした紙には、そのまま蛍光増白剤が残留する。塩素や蛍光増白剤は、それらを多量に摂取すると、人体にとって悪影響を及ぼす。
【０００５】
前記公報に開示の紙含有樹脂組成物では、それを形成する紙に塩素や蛍光増白剤が含まれていると、それらが樹脂組成物に混入し、樹脂組成物を２次加工することによって作られた成形品に塩素や蛍光増白剤が残留してしまう。また、前記公報に開示の紙含有樹脂組成物では、加熱しても流動性を示さない１ｍｍ角〜５ｍｍ角の大きさの細断紙成分が樹脂組成物の流動性を阻害するので、樹脂組成物から所期の形状の成形品を作ることが難しい。
【０００６】
本発明の課題は、塩素や蛍光増白剤を含むことがなく、良好な流動性を有することで、容易に成形品を作ることができる成形用組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の前提は、ポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂と、紙とから形成され、前記合成樹脂と前記紙とを混和することにより得られる成形用組成物である。
【０００８】
前記前提における本発明の特徴は、前記合成樹脂が、２５〜１００ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有する改質物質を含み、前記改質物質が、エチレン−プロピレンエラストマー、水素添加スチレン−ブタジエンラバー、スチレン−エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックコポリマー、メタロセン触媒ポリエチレン、のうちの少なくとも１つであり、前記合成樹脂の全重量に対する前記改質物質の重量比が、０．１〜２０重量％の範囲にあり、前記紙が、衛生用紙、食品容器原紙、電気絶縁紙、のうちの少なくとも１つを微粉砕することによって作られて３０〜８０μｍの平均粒径を有するとともに塩素と蛍光増白剤とを非含有の紙パウダーであり、前記成形用組成物の全重量に対する前記合成樹脂の重量比が、２５〜８０重量％の範囲にあり、前記成形用組成物の全重量に対する前記紙パウダーの重量比が、２０〜７５重量％の範囲にあり、前記紙パウダーが、前記合成樹脂に略均一に分散していることにある。
【０００９】
本発明の実施の態様の一例としては、前記成形用組成物が、澱粉と粉状無機物とのうちの少なくとも一方を含み、前記澱粉が、５〜１５０μｍの平均粒径を有し、前記紙パウダーの全重量に対する前記澱粉の重量比が、１０〜２５％の範囲にあり、前記紙パウダーの全重量に対する前記粉状無機物の重量比が、１〜２５％の範囲にある。
【００１０】
本発明の実施の形態の他の一例としては、前記成形用組成物のメルトフローインデックスが、１〜１０ｇ／１０分の範囲にある。
【００１１】
本発明の実施の形態の他の一例としては、前記成形用組成物の燃焼カロリーが、５０００〜８５００Ｋｃａｌの範囲、前記成形用組成物の曲げ弾性率が、１８００〜４２００Ｍｐａの範囲にあり、前記成形用組成物の加熱変形温度が、１１０〜１４０℃の範囲にある。
【００１２】
【００１３】
ここで、メルトフローインデックスとは、一定の温度および圧力において、規定の直径および長さのオリフィスから押し出される成形用組成物と改質物質との流出速度をいう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照し、本発明にかかる成形用組成物の詳細を説明すると、以下のとおりである。
【００１５】
図１，２は、成形用組成物１（以下、第１成形用組成物という。）の斜視図と、第１成形用組成物１を製造する押出機４の側面図とである。図１，２では、目視不能な紙パウダー３を点で示している。
【００１６】
第１成形用組成物１は、熱可塑性合成樹脂２と紙パウダー３とから形成され、熱可塑性合成樹脂２と紙パウダー３とを混和することによって作られている。第１成形用組成物１は、その平面形状が略矩形を呈する板状のものである。第１成形用組成物１では、合成樹脂２に紙パウダー３が略均一に分散している。
【００１７】
第１成形用組成物１では、その全重量に対する合成樹脂２の重量比が２５〜８０重量％の範囲にあり、その全重量に対する紙パウダー３の重量比が２０〜７５重量％の範囲にある。第１成形用組成物１は、そのメルトフローインデックスが１〜５ｇ／１０分の範囲にある。
【００１８】
合成樹脂２には、ポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂２が使用されている。ポリオレフィン系合成樹脂２には、ポリプロピレンとポリエチレンとのうちのいずれか一方、または、それらを所定の割合で混合したものを使用することができる。
【００１９】
ポリプロピレンには、ブロック重合ポリプロピレン、ランダム重合ポリプロピレン、ホモ重合ポリプロピレン、メタロセン触媒ポリプロピレン、変成ポリプロピレン、のうちの少なくとも１つを使用することができる。
【００２０】
ポリエチレンには、低密度ポリエチレン、リニア低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、メタロセン触媒ポリエチレン、変成ポリエチレン、のうちの少なくとも１つを使用することができる。
【００２１】
紙パウダー３は、その粒径が１〜２００μｍの範囲にあり、その平均粒径が３０〜８０μｍの範囲にある。紙パウダー３は、塩素と蛍光増白剤とを非含有のものが使用されている。
【００２２】
紙パウダー３は、衛生用紙、食品容器原紙、電気絶縁紙、のうちの少なくとも１つを微粉砕することによって作られている。衛生用紙としては、ティッシュペーパー、ちり紙、トイレットペーパー、生理用紙、のうちの少なくとも１つを使用することができる。食品容器原紙は、紙コップ、紙皿、小型液体容器に使用される原紙である。電気絶縁紙としては、通信ケーブル用絶縁紙、電力ケーブル用絶縁紙、コイル絶縁紙、電解コンデンサ紙、コンデンサ薄紙、高圧コンデンサ紙、絶縁薄紙、プレスボード、フィッシュペーパー、プレスパン、のうちの少なくとも１つを使用することができる。それら紙の原料となるパルプが塩素処理によって漂白されている場合は、漂白後のパルプに脱塩素処理が施されていることが必要である。また、それら紙は、蛍光増白剤が添加されていないパルプから作られていることが必要である。紙パウダー３は、それら紙自体を微粉砕して作ってもよいし、それら紙を製造するときに発生する破紙や損紙を微粉砕して作ってもよい。
【００２３】
また、紙パウダー３は、紙料であるパルプ自体を微粉砕して作ることもできる。パルプを原料とした紙パウダー３は、リグニン成分が１％以下のものを使用することが好ましい。パルプには、機械的パルプ、化学的機械パルプ、半化学的パルプ、化学的パルプ、のうちの少なくとも１つを使用することができる。パルプは、木材パルプを使用することが好ましいが、木材パルプにぼろパルプや茎桿パルプ、靭皮パルプ、のうちの少なくとも１つを混合することもできる。パルプが塩素処理によって漂白されている場合は、脱塩素処理が施されたものを使用する。パルプには、蛍光増白剤が添加されていないものを使用する。
【００２４】
合成樹脂２が２５重量％未満、かつ、紙パウダー３が７５重量％を超過する場合では、加熱しても流動性を示さない紙パウダー３が第１成形用組成物１の流動性を著しく低下させてしまう。また、紙パウダー３が第１成形用組成物１の大部分を占めるので、第１成形用組成物１が脆弱となり、その強度が著しく低下してしまう。紙パウダー３が２０重量％未満、かつ、合成樹脂２が８０重量％を超過する場合では、紙パウダー３よりも燃焼カロリーが高い合成樹脂２が第１成形用組成物１の大部分を占めるので、第１成形用組成物１の燃焼カロリーを低下させることができない。
【００２５】
紙パウダー３の平均粒径が３０μｍ未満の場合では、紙やパルプを３０μｍ未満の平均粒径に加工するために複数の工程を必要とするので、紙パウダー３の生産コストが高くなってしまう。その結果、第１成形用組成物１の生産コストが上昇することになる。
【００２６】
紙パウダー３の平均粒径が８０μｍを超過する場合では、紙パウダー３が合成樹脂２の中で分散不良を起こし、第１成形用組成物１内に紙パウダー３の塊が形成される場合があり、第１成形用組成物１の強度が低下してしまう。また、第１成形用組成物１の流動性が低下し、第１成形用組成物１のメルトフローインデックスが１ｇ／１０分未満になってしまう場合がある。
【００２７】
第１成形用組成物１は、図２に示すように、押出機４を使用して製造することができる。押出機４の後端部４ａに取り付けられたホッパ５には、あらかじめペレット状に成形された合成樹脂２と紙パウダー３とが投入される。押出機４の内部では、合成樹脂２と紙パウダー３とが加熱されるとともに、押出機４のスクリュ（図示せず）を介して合成樹脂２と紙パウダー３とが混練されて高温の溶融混合物になる。溶融混合物では、合成樹脂２に紙パウダー３が略均一に分散している。溶融混合物は、押出機４の前端部４ｂに取り付けられたダイ（図示せず）から押し出され、板状の第１成形用組成物１が作られる。押出機４では、ダイのリップ形状によって、第１成形用組成物１をペレット状やシート状に成形することもできる。
【００２８】
板状やシート状の第１成形用組成物１は、それを壁板の間に挿入するスペーサとして使用するのに好適である。ペレット状の第１成形用組成物１は、２次加工によって容器や玩具等の成形品にすることができる。第１成形用組成物１を２次加工するには、射出成形やブロー成形、インフレーション成形、真空成形、溶融圧縮成形、プレス成形等の成形加工の技術を利用することができる。
【００２９】
第１成形用組成物１のメルトフローインデックスが１ｇ／１０分未満では、たとえば、射出成形によって第１成形用組成物１から成形品を製造するときに、第１成形用組成物１が射出成形機のゲートから金型内に円滑に流れ込まず、２次加工に支障を来す場合がある。
【００３０】
第１成形用組成物１は、それを形成する紙パウダー３が塩素と蛍光増白剤とを含むことがないので、第１成形用組成物１自体がそれらを含むことはない。さらに、第１成形用組成物１を２次加工することによって作られた成形品が塩素や蛍光増白剤を含むこともない。また、第１成形用組成物１は、紙パウダー３を含むので、それが熱可塑性合成樹脂のみから形成されている場合と比較し、その燃焼カロリーを低下させることができる。第１成形用組成物１は、前記範囲のメルトフローインデックスを有するので、良好な流動性を示し、第１成形用組成物１から成形品を作る２次加工に支障を来すことはない。
【００３１】
次に、他の実施の形態にかかる成形用組成物（以下、第２成形用組成物という。）を説明する。第２成形用組成物は、熱可塑性合成樹脂と、塩素と蛍光増白剤とを非含有の紙パウダーと、改質物質とから形成され、それらを混和することによって作られている。第２成形用組成物は、その図示は省略するが、第１成形用組成物１と同様に、その平面形状が略矩形を呈する板状のものである。第２成形用組成物では、合成樹脂と改質物質とに紙パウダーが略均一に分散している。
【００３２】
第２成形用組成物では、その全重量に対する合成樹脂の重量比が２５〜８０重量％の範囲にあり、その全重量に対する紙パウダーの重量比が２０〜７５重量％の範囲にある。第２成形用組成物では、合成樹脂の全重量に対する改質物質の重量比が０．１〜２０重量％の範囲にある。第２成形用組成物は、そのメルトフローインデックスが４〜１０ｇ／１０分の範囲にある。
【００３３】
合成樹脂には、ポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂が使用されている。ポリオレフィン系合成樹脂と紙パウダーとは、第１成形用組成物１のそれらと同様のものが使用されている。
【００３４】
改質物質は、合成樹脂と相互に親和性を有するもので、合成樹脂と混合物を形成し、合成樹脂の流動性を向上させることができる。また、改質物質は、合成樹脂と紙パウダーとを接着するバインダーとして機能するとともに、合成樹脂（成形用組成物）に強度を付与する。改質物質は、そのメルトフローインデックスが２５〜１００ｇ／１０分の範囲にある。
【００３５】
改質物質としては、エチレン−プロピレンエラストマー、水素添加スチレン−ブタジエンラバー、スチレン−エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックコポリマー、メタロセン触媒ポリエチレン、のうちの少なくとも１つを使用することができる。
【００３６】
水素添加スチレン−ブタジエンラバー、スチレン−エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックコポリマー、それぞれは、エチレンとブテン−１とから形成されたランダム性の高い共重合体であり、ポリマー分子中に二重結合を持たず、かつ、低結晶性で柔軟性のある透明性の高いポリオレフィン系熱可塑性合成樹脂である。
【００３７】
改質物質が０．１重量％未満、かつ、改質物質のメルトフローインデックスが２５ｇ／１０分未満の場合では、改質物質が十分に機能せず、第２成形用組成物の流動性を向上させることができず、第２成形用組成物の強度を向上させることができない。改質物質が２０重量％を超過し、かつ、改質物質のメルトフローインデックスが１００ｇ／１０分を超過する場合は、第２成形用組成物が必要以上に軟質化してしまうので、第２成形用組成物が十分な硬度を得ることができず、その強度が低下してしまう。
【００３８】
第２成形用組成物は、第１成形用組成物１と同様に、押出機（図示せず）を使用して製造することができる。押出機には、あらかじめペレット状に成形された合成樹脂と紙パウダーと改質物質とが投入される。押出機の内部では、合成樹脂と紙パウダーと改質物質とが加熱されるとともに、押出機のスクリュを介して合成樹脂と紙パウダーと改質物質とが混練されて高温の溶融混合物になる。溶融混合物では、合成樹脂と改質物質とに紙パウダーが略均一に分散している。溶融混合物は、ダイから押し出され、板状の第２成形用組成物が作られる。第２成形用組成物は、射出成形やブロー成形、インフレーション成形、真空成形、溶融圧縮成形、プレス成形等の成形加工の技術を利用して容器や玩具等の成形品に２次加工することができる。
【００３９】
第２成形用組成物は、それを形成する紙パウダーが塩素と蛍光増白剤とを含むことがないので、第２成形用組成物自体がそれらを含むことはない。さらに、第２成形用組成物を２次加工することによって作られた成形品が塩素や蛍光増白剤を含むこともない。また、第２成形用組成物は、紙パウダーを含むので、その燃焼カロリーを低下させることができる。第２成形用組成物は、前記範囲のメルトフローインデックスを有するので、第１成形用組成物１よりも高い流動性を示す。
【００４０】
第１および第２成形用組成物では、それらに澱粉と粉状無機物とのうちの少なくとも一方が混入することができる。第１および第２成形用組成物では、紙パウダーの全重量に対する澱粉の重量比が１０〜２５重量％の範囲にあり、澱粉の平均粒径が５〜１５０μｍの範囲にある。澱粉を混入した第１および第２成形用組成物では、澱粉の燃焼カロリーが紙パウダーのそれよりも低いので、それら成形用組成物の燃焼カロリーを一層低下させることができる。
【００４１】
第１および第２成形用組成物では、紙パウダーの全重量に対する無機物の重量比が１〜２５重量％の範囲にある。無機物を混入した第１および第２成形用組成物では、無機物が不燃性なので、それら成形用組成物の燃焼カロリーを一層低下させることができる。無機物としては、酸化チタン、タルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリン、のうちの少なくとも１つを使用することができる。
【００４２】
第１および第２成形用組成物では、前記成形加工の技術を利用することで、複雑な形状の成形品を製造することが可能である。
【００４３】
第１および第２成形用組成物と改質物質とのメルトフローインデックスは、それら成形用組成物と改質物質との温度を１６０〜１８０℃、押出し圧力を３．０〜５．０／ｋｇ、押出し時間を１０分間とし、規定の直径および長さのオリフィスから押し出して測定した値である。
【実施例１】
実施例１では、熱可塑性合成樹脂と紙パウダーとを混和して成形用組成物を製造し、成形用組成物における塩素と蛍光増白剤との含有率、成形用組成物の燃焼時における燃焼カロリー（ＫｃａＬ／ｋｇ）、燃焼灰分（成形用組成物１００ｇと成形用組成物の燃焼後の残量との比％）、流動性（Ｌ／Ｔ）、曲げ弾性率（ＭＰａ）、加熱変形温度（℃）を測定した。紙パウダーは、電気絶縁紙を微粉砕したもので、その平均粒径が６０μｍのものと４０μｍのものとの２種類を使用した。合成樹脂には、ポリプロピレンを使用した。
【００４４】
平均粒径が６０μｍの紙パウダーを使用した成形用組成物では、成形用組成物の全重量に対する合成樹脂の重量比が７０重量％、成形用組成物の全重量に対する紙パウダーの重量比が３０重量％である。平均粒径が４０μｍの紙パウダーを使用した成形用組成物では、成形用組成物の全重量に対する合成樹脂の重量比が５０重量％、成形用組成物の全重量に対する紙パウダーの重量比が５０重量％である。
【００４５】
なお、流動性（Ｌ／Ｔ）は、幅１０．０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの流動フローテスト用の型を使用し、成形用組成物の温度１８５℃、射出圧力（１０００ｋｇ／ｃｍ^２）の条件で測定した。ここで、Ｌは、成形用組成物の流動距離を示し、Ｔは、成形用組成物の厚みを示す。曲げ弾性率（ＭＰａ）は、ＡＳＴＭ
Ｄ７９０によって測定した値であり、加熱変形温度（℃）は、ＡＳＴＭＤ６４８によって測定した値である。測定結果を以下の表１に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
【実施例２】
実施例２では、熱可塑性合成樹脂と紙パウダーと改質物質とを混和して成形用組成物を製造した。紙パウダーは、衛生用紙を微粉砕したもので、その平均粒径が８０μｍのものと３０μｍのものとの２種類を使用した。合成樹脂には、ポリエチレンを使用した。改質物質は、水素添加スチレン−ブタジエンラバーを使用した。
【００４８】
平均粒径が８０μｍの紙パウダーを使用した成形用組成物では、成形用組成物の全重量に対する合成樹脂の重量比が８０重量％、成形用組成物の全重量に対する紙パウダーの重量比が２０重量％、合成樹脂の全重量に対する改質物質の重量比が５重量％である。平均粒径が３０μｍの紙パウダーを使用した成形用組成物では、成形用組成物の全重量に対する合成樹脂の重量比が２５重量％、成形用組成物の全重量に対する紙パウダーの重量比が７５重量％、合成樹脂の全重量に対する改質物質の重量比が１５重量％である。なお。流動性（Ｌ／Ｔ）の測定条件は、実施例１のそれと同一である。曲げ弾性率（ＭＰａ）は、ＡＳＴＭ
Ｄ７９０によって測定した値であり、加熱変形温度（℃）は、ＡＳＴＭＤ６４８によって測定した値である。測定結果を以下の表２に示す。
【００４９】
【表２】

【００５０】
実施例１と実施例２とにおける成形用組成物では、塩素と蛍光増白剤との含有率が０％であった。実施例１と実施例２とでは、成形用組成物の全重量に対する紙パウダーの重量比が増えるにつれて、成形用組成物の燃焼カロリーは低下するが、燃焼灰分が増えるとともに、流動性が低下する傾向にある。また、紙パウダーの平均粒径が大きくなるほど、成形用組成物の流動性が低下する。実施例１と実施例２とにおける成形用組成物の燃焼時では、白煙は発生したが、黒煙は発生しなかった。燃焼ガスでは、ベンゼンやアンモニアは発生していない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る成形用組成物によれば、それを形成する紙パウダーが塩素と蛍光増白剤とを含むことはなく、成形用組成物自体および成形用組成物を２次加工することによって作られた成形品が塩素や蛍光増白剤を含むことはない。また、この成形用組成物は、紙パウダーを含むので、それがポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂のみから形成されている場合と比較し、その燃焼カロリーを低下させることができる。この成形用組成物は、そのメルトフローインデックスが１〜１０ｇ／１０分の範囲にあるので、成形用組成物が良好な流動性を示し、成形用組成物から成形品を作る２次加工に支障を来たすことはない。
【００５２】
ポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂と紙パウダーとの他に、改質物質を加えた成形用組成物では、ポリオレフィン系の熱可塑性合成樹脂と紙パウダーとから形成された成形用組成物と比較し、成形用組成物の流動性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成形用組成物の斜視図。
【図２】成形用組成物を製造する押出機の側面図。
【符号の説明】
１第１成形用組成物（成形用組成物）
２ポリオレフィン系熱可塑性合成樹脂
３紙パウダー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding composition.
[0002]
[Prior art]
JP-A-10-138241 discloses at least one of a shredded paper component obtained by chopping a composite paper mainly having a polyethylene resin layer on both sides or one side, low density polyethylene, linear low density polyethylene, and medium density polyethylene. A paper obtained by mixing a shredded paper component and a shredded resin component formed from a shredded resin component obtained by shredding at least one of a resin, high-density polyethylene, or metallocene-catalyzed polyethylene Disclosed resin compositions are disclosed.
[0003]
This resin composition has a shredded paper component content of 50% by weight or more, and the difference between the specific gravity of the shredded paper component and the specific gravity of the shredded resin component is ± 0.05 to ± 0.16 g / cm ^3. It is in the range. This resin composition is prepared by heating and kneading a shredded paper component shredded to 1 mm square to 5 mm square and a shredded resin component shredded to 1 mm square to 5 mm square with an extruder, and then attached to the extruder Can be extruded from the die formed. This resin composition uses a shredded paper component having a resin layer on both sides or one side, so that when the paper component and the resin component are kneaded, the components can be uniformly dispersed. It has the effect that the deviation of those components in can be prevented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the paper manufacturing process, paper pulp is bleached by a multi-stage bleaching process that combines chlorination, alkali extraction, hypochlorite, and chlorine dioxide. There is a case where the paper is processed through a process. In many cases, a small amount of chlorine remains in the paper produced by such a process. In the paper manufacturing process, a fluorescent whitening agent may be added to the pulp in order to reduce yellowing of the pulp. The optical brightener remains as it is on paper made from pulp to which the optical brightener has been added. Chlorine and optical brighteners have a negative effect on the human body if they are ingested in large amounts.
[0005]
In the paper-containing resin composition disclosed in the above publication, when chlorine or a fluorescent brightening agent is contained in the paper forming the paper, they are mixed into the resin composition, and the resin composition is subjected to secondary processing. Chlorine and fluorescent brightening agent remain in the molded product. In the paper-containing resin composition disclosed in the above publication, a shredded paper component having a size of 1 mm square to 5 mm square that does not exhibit fluidity even when heated inhibits the fluidity of the resin composition. It is difficult to make a molded product of the desired shape from an object.
[0006]
An object of the present invention is to provide a molding composition that does not contain chlorine or a fluorescent brightening agent and has a good fluidity so that a molded product can be easily produced.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The premise of the present invention for solving the above problems is a molding composition formed from a polyolefin-based thermoplastic synthetic resin and paper and obtained by mixing the synthetic resin and the paper.
[0008]
The feature of the present invention based on the premise is that the synthetic resin includes a modifying material having a melt flow index of 25 to 100 g / 10 minutes, and the modifying material includes an ethylene-propylene elastomer, a hydrogenated styrene-butadiene rubber, It is at least one of styrene-ethylenebutylene / olefin crystal block copolymer and metallocene- catalyzed polyethylene, and the weight ratio of the modifying substance to the total weight of the synthetic resin is in the range of 0.1 to 20% by weight. The paper is made by pulverizing at least one of sanitary paper, food container base paper, and electrical insulating paper, and has an average particle size of 30 to 80 μm and non-chlorine and fluorescent whitening agent. The weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is 25 to 80 wt. The weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is in the range of 20 to 75% by weight, and the paper powder is dispersed substantially uniformly in the synthetic resin. is there.
[0009]
According to one preferred embodiment of the present invention, the molding composition comprises at least one of a starch and powdery inorganic substance, wherein the starch has an average particle size of 5 to 150 m, the paper powder The weight ratio of the starch to the total weight of is in the range of 10 to 25%, and the weight ratio of the powdered inorganic material to the total weight of the paper powder is in the range of 1 to 25%.
[0010]
As another example of the embodiment of the present invention, the melt flow index of the molding composition is in the range of 1 to 10 g / 10 min.
[0011]
As another example of the embodiment of the present invention, the molding composition has a burning calorie in the range of 5000 to 8500 Kcal, the bending elastic modulus of the molding composition is in the range of 1800 to 4200 Mpa, and the molding The heating deformation temperature of the composition for use is in the range of 110 to 140 ° C.
[0012]
[0013]
Here, the melt flow index means an outflow rate of the molding composition and the reforming material extruded from an orifice having a predetermined diameter and length at a constant temperature and pressure.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the molding composition according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0015]
1 and 2 are a perspective view of a molding composition 1 (hereinafter referred to as a first molding composition) and a side view of an extruder 4 for producing the first molding composition 1. In FIGS. 1 and 2, the paper powder 3 that is not visible is indicated by dots.
[0016]
The first molding composition 1 is formed from a thermoplastic synthetic resin 2 and paper powder 3 and is made by mixing the thermoplastic synthetic resin 2 and paper powder 3. The first molding composition 1 is a plate having a substantially rectangular planar shape. In the first molding composition 1, the paper powder 3 is dispersed substantially uniformly in the synthetic resin 2.
[0017]
In the first molding composition 1, the weight ratio of the synthetic resin 2 to the total weight is in the range of 25 to 80% by weight, and the weight ratio of the paper powder 3 to the total weight is in the range of 20 to 75% by weight. . The first molding composition 1 has a melt flow index in the range of 1 to 5 g / 10 minutes.
[0018]
As the synthetic resin 2, a polyolefin-based thermoplastic synthetic resin 2 is used. The polyolefin-based synthetic resin 2, whereas one of polypropylene and polyethylene, or may be used after mixing them at a ratio of Jo Tokoro.
[0019]
As the polypropylene, at least one of block polymerized polypropylene, random polymerized polypropylene, homopolymerized polypropylene, metallocene catalyst polypropylene, and modified polypropylene can be used.
[0020]
As the polyethylene, at least one of low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, metallocene catalyzed polyethylene, and modified polyethylene can be used.
[0021]
The paper powder 3 has a particle size in the range of 1 to 200 μm and an average particle size in the range of 30 to 80 μm. The paper powder 3 does not contain chlorine and a fluorescent brightening agent.
[0022]
The paper powder 3 is made by pulverizing at least one of sanitary paper, food container base paper, and electrical insulating paper. As the sanitary paper, at least one of tissue paper, dust paper, toilet paper, and sanitary paper can be used. The food container base paper is a base paper used for paper cups, paper plates, and small liquid containers. The electrical insulating paper includes at least one of insulating paper for communication cable, insulating paper for power cable, coil insulating paper, electrolytic capacitor paper, capacitor thin paper, high voltage capacitor paper, insulating thin paper, press board, fish paper, press pan. One can be used. When the pulp that is the raw material of these papers is bleached by chlorination, it is necessary that the bleached pulp has been dechlorinated. Also, the papers must be made from pulp that has no added optical brightener. The paper powder 3 may be made by finely pulverizing the papers themselves, or may be made by finely pulverizing broken paper or broken paper generated when the papers are manufactured.
[0023]
Moreover, the paper powder 3 can also be made by finely pulverizing pulp itself, which is a paper material. The paper powder 3 made from pulp is preferably one having a lignin component of 1% or less. As the pulp, at least one of mechanical pulp, chemical mechanical pulp, semi-chemical pulp, and chemical pulp can be used. As the pulp, wood pulp is preferably used, but at least one of rag pulp, stalk and straw pulp, and bast pulp can be mixed with wood pulp. If the pulp is bleached by chlorination, use a pulp that has been dechlorinated. The pulp is not added with an optical brightener.
[0024]
When the synthetic resin 2 is less than 25% by weight and the paper powder 3 exceeds 75% by weight, the paper powder 3 that does not exhibit fluidity even when heated significantly reduces the fluidity of the first molding composition 1. I will let you. Moreover, since the paper powder 3 occupies most of the first molding composition 1, the first molding composition 1 becomes brittle and its strength is significantly reduced. When the paper powder 3 is less than 20% by weight and the synthetic resin 2 exceeds 80% by weight, the synthetic resin 2 having a higher combustion calorie than the paper powder 3 occupies most of the first molding composition 1. The combustion calories of the first molding composition 1 cannot be reduced.
[0025]
In the case where the average particle size of the paper powder 3 is less than 30 μm, a plurality of steps are required to process the paper or pulp into an average particle size of less than 30 μm, so that the production cost of the paper powder 3 is increased. As a result, the production cost of the first molding composition 1 increases.
[0026]
When the average particle size of the paper powder 3 exceeds 80 μm, the paper powder 3 may cause poor dispersion in the synthetic resin 2, and a lump of the paper powder 3 may be formed in the first molding composition 1. Yes, the strength of the first molding composition 1 decreases. Moreover, the fluidity | liquidity of the 1st molding composition 1 falls and the melt flow index of the 1st molding composition 1 may become less than 1 g / 10min.
[0027]
The first molding composition 1 can be produced using an extruder 4 as shown in FIG. Synthetic resin 2 and paper powder 3 previously formed into a pellet are put into a hopper 5 attached to the rear end 4a of the extruder 4. Inside the extruder 4, the synthetic resin 2 and the paper powder 3 are heated, and the synthetic resin 2 and the paper powder 3 are kneaded through a screw (not shown) of the extruder 4 so as to melt at a high temperature. become. In the molten mixture, the paper powder 3 is dispersed substantially uniformly in the synthetic resin 2. The molten mixture is extruded from a die (not shown) attached to the front end 4b of the extruder 4 to produce a plate-like first molding composition 1. In the extruder 4, the first molding composition 1 can be formed into a pellet shape or a sheet shape by the lip shape of the die.
[0028]
The plate-shaped or sheet-shaped first molding composition 1 is suitable for use as a spacer that is inserted between wall plates. The pellet-shaped first molding composition 1 can be formed into a molded product such as a container or a toy by secondary processing. For secondary processing of the first molding composition 1, molding techniques such as injection molding, blow molding, inflation molding, vacuum molding, melt compression molding, and press molding can be used.
[0029]
When the melt flow index of the first molding composition 1 is less than 1 g / 10 minutes, for example, when a molded product is produced from the first molding composition 1 by injection molding, the first molding composition 1 is injection molded. The machine may not flow smoothly from the machine gate into the mold, which may hinder secondary processing.
[0030]
In the first molding composition 1, the paper powder 3 forming the first molding composition 1 does not contain chlorine and a fluorescent brightening agent. Therefore, the first molding composition 1 itself does not contain them. Furthermore, a molded product made by secondary processing of the first molding composition 1 does not contain chlorine or a fluorescent brightener. Moreover, since the 1st molding composition 1 contains the paper powder 3, it can reduce the combustion calorie compared with the case where it is formed only from the thermoplastic synthetic resin. Since the first molding composition 1 has a melt flow index in the above range, the first molding composition 1 exhibits good fluidity and does not hinder secondary processing for producing a molded product from the first molding composition 1.
[0031]
Next, a molding composition according to another embodiment (hereinafter referred to as a second molding composition) will be described. The second molding composition is formed by mixing a thermoplastic synthetic resin, a paper powder not containing chlorine and a fluorescent brightening agent, and a modifying substance. Although illustration is abbreviate | omitted, the 2nd shaping | molding composition is a plate-like thing in which the planar shape exhibits a substantially rectangle like the 1st shaping | molding composition 1. In the second molding composition, the paper powder is substantially uniformly dispersed in the synthetic resin and the modifying substance.
[0032]
In the second molding composition, the weight ratio of the synthetic resin to the total weight is in the range of 25 to 80% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight is in the range of 20 to 75% by weight. In the second molding composition, the weight ratio of the modifying substance to the total weight of the synthetic resin is in the range of 0.1 to 20% by weight. The second molding composition has a melt flow index in the range of 4 to 10 g / 10 min.
[0033]
As the synthetic resin, a polyolefin-based thermoplastic synthetic resin is used. As the polyolefin-based synthetic resin and the paper powder, those similar to those of the first molding composition 1 are used.
[0034]
The modifying substance has an affinity for the synthetic resin, and can form a mixture with the synthetic resin to improve the fluidity of the synthetic resin. In addition, the modifying substance functions as a binder for bonding the synthetic resin and the paper powder, and imparts strength to the synthetic resin (molding composition). The modifier has a melt flow index in the range of 25-100 g / 10 min.
[0035]
As the modifying material, at least one of ethylene-propylene elastomer, hydrogenated styrene-butadiene rubber, styrene-ethylenebutylene / olefin crystal block copolymer, and metallocene- catalyzed polyethylene can be used.
[0036]
Hydrogenated styrene-butadiene rubber and styrene-ethylene butylene / olefin crystal block copolymer, each of which is a highly random copolymer formed from ethylene and butene-1, and has no double bond in the polymer molecule And a polyolefin-based thermoplastic synthetic resin having low crystallinity and flexibility and high transparency.
[0037]
When the modifying substance is less than 0.1% by weight and the melt flow index of the modifying substance is less than 25 g / 10 minutes, the modifying substance does not function sufficiently, and the fluidity of the second molding composition is reduced. It cannot be improved, and the strength of the second molding composition cannot be improved. If the modifying material exceeds 20% by weight and the melt flow index of the modifying material exceeds 100 g / 10 min, the second molding composition will be softened more than necessary. The composition for use cannot obtain sufficient hardness, and its strength is lowered.
[0038]
Similar to the first molding composition 1, the second molding composition can be produced using an extruder (not shown). The extruder is charged with a synthetic resin, paper powder, and a modified substance that are preliminarily formed into pellets. Inside the extruder, the synthetic resin, the paper powder, and the modifying substance are heated, and the synthetic resin, the paper powder, and the modifying substance are kneaded through a screw of the extruder to form a high-temperature molten mixture. In the molten mixture, the paper powder is substantially uniformly dispersed in the synthetic resin and the modifying substance. The molten mixture is extruded from a die to produce a plate-like second molding composition. The second molding composition may be secondarily processed into a molded product such as a container or toy using a molding technique such as injection molding, blow molding, inflation molding, vacuum molding, melt compression molding, press molding, or the like. it can.
[0039]
Since the paper powder forming the second molding composition does not contain chlorine and a fluorescent brightening agent, the second molding composition itself does not contain them. Furthermore, a molded product made by secondary processing of the second molding composition does not contain chlorine or a fluorescent brightening agent. Moreover, since the 2nd molding composition contains paper powder, the combustion calorie can be reduced. Since the second molding composition has a melt flow index in the above range, the second molding composition exhibits higher fluidity than the first molding composition 1.
[0040]
In the first and second molding compositions, at least one of starch and powdered inorganic substance can be mixed therein. In the first and second molding compositions, the weight ratio of starch to the total weight of paper powder is in the range of 10 to 25% by weight, and the average particle size of starch is in the range of 5 to 150 μm. In the first and second molding compositions containing starch, the burning calories of starch are lower than that of paper powder, so that the burning calories of these molding compositions can be further reduced.
[0041]
In the first and second molding compositions, the weight ratio of the inorganic substance to the total weight of the paper powder is in the range of 1 to 25% by weight. In the 1st and 2nd molding composition which mixed the inorganic substance, since an inorganic substance is nonflammable, the combustion calories of those molding compositions can be reduced further. As the inorganic substance, at least one of titanium oxide, talc, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, and kaolin can be used.
[0042]
With the first and second molding compositions, it is possible to produce a molded product having a complicated shape by using the molding technique.
[0043]
The melt flow index of the first and second molding compositions and the modifying material is such that the molding composition and the modifying material have a temperature of 160 to 180 ° C. and an extrusion pressure of 3.0 to 5.0 / kg. This is a value measured by extruding from an orifice having a specified diameter and length with an extrusion time of 10 minutes.
[Example 1]
In Example 1, a thermoplastic synthetic resin and paper powder are mixed to produce a molding composition, the content of chlorine and the optical brightener in the molding composition, and the combustion of the molding composition during combustion. Calories (KcaL / kg), combustion ash (ratio between 100 g of molding composition and remaining amount after burning of molding composition), fluidity (L / T), flexural modulus (MPa), heat distortion temperature (° C.) was measured. The paper powder was obtained by finely pulverizing electrically insulating paper, and two types having an average particle diameter of 60 μm and 40 μm were used. Polypropylene was used as the synthetic resin.
[0044]
In the molding composition using paper powder having an average particle size of 60 μm, the weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is 70% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is 30%. % By weight. In the molding composition using paper powder having an average particle size of 40 μm, the weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is 50% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is 50%. % By weight.
[0045]
The fluidity (L / T) is a flow flow test mold having a width of 10.0 mm and a thickness of 1.0 mm. The temperature of the molding composition is 185 ° C. and the injection pressure (1000 kg / cm ² ). Measured with Here, L represents the flow distance of the molding composition, and T represents the thickness of the molding composition. Flexural modulus (MPa) is ASTM
It is a value measured by D790, and the heat distortion temperature (° C.) is a value measured by ASTM D648. The measurement results are shown in Table 1 below.
[0046]
[Table 1]

[0047]
[Example 2]
In Example 2, a thermoplastic synthetic resin, paper powder and a modifying substance were mixed to produce a molding composition. The paper powder was obtained by finely pulverizing sanitary paper, and two types having an average particle size of 80 μm and 30 μm were used. Polyethylene was used for the synthetic resin. As the reforming material, hydrogenated styrene-butadiene rubber was used.
[0048]
In the molding composition using paper powder having an average particle size of 80 μm, the weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is 80% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is 20%. The weight ratio of the modifier to the total weight of the synthetic resin is 5% by weight. In the molding composition using paper powder having an average particle size of 30 μm, the weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is 25% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is 75. The weight ratio of the modifying material to the total weight of the synthetic resin is 15% by weight. Note that. The measurement conditions for fluidity (L / T) are the same as those in Example 1. Flexural modulus (MPa) is ASTM
It is a value measured by D790, and the heat distortion temperature (° C.) is a value measured by ASTM D648. The measurement results are shown in Table 2 below.
[0049]
[Table 2]

[0050]
In the molding compositions in Example 1 and Example 2, the content of chlorine and the optical brightener was 0%. In Example 1 and Example 2, as the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition increases, the combustion calories of the molding composition decrease, but the combustion ash content increases and the fluidity decreases. There is a tendency. Moreover, the fluidity of the molding composition decreases as the average particle size of the paper powder increases. When the molding compositions in Example 1 and Example 2 were burned, white smoke was generated, but black smoke was not generated. No benzene or ammonia is generated in the combustion gas.
[0051]
【The invention's effect】
According to the molding composition of the present invention, the paper powder forming it does not contain chlorine and a fluorescent brightening agent, and is produced by subjecting the molding composition itself and the molding composition to secondary processing. The molded article does not contain chlorine or optical brightener. Moreover, since this molding composition contains paper powder, the combustion calorie can be reduced compared with the case where it is formed only from the polyolefin-type thermoplastic synthetic resin. Since this molding composition has a melt flow index in the range of 1 to 10 g / 10 min, the molding composition exhibits good fluidity and hinders secondary processing for producing a molded product from the molding composition. Never came.
[0052]
In addition to the polyolefin-based thermoplastic synthetic resin and paper powder, the molding composition in which the modifying substance is added is compared with the molding composition formed from the polyolefin-based thermoplastic synthetic resin and paper powder. The fluidity of the molding composition can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a molding composition.
FIG. 2 is a side view of an extruder for producing a molding composition.
[Explanation of symbols]
1 First molding composition (molding composition)
2 Polyolefin-based thermoplastic synthetic resin 3 Paper powder

Claims

In a molding composition formed from a polyolefin-based thermoplastic synthetic resin and paper, and obtained by mixing the synthetic resin and the paper,
The synthetic resin includes a modifying material having a melt flow index of 25 to 100 g / 10 min, and the modifying material is an ethylene-propylene elastomer, a hydrogenated styrene-butadiene rubber, a styrene-ethylenebutylene / olefin crystal block copolymer. At least one of the metallocene- catalyzed polyethylene, and the weight ratio of the modifying substance to the total weight of the synthetic resin is in the range of 0.1 to 20% by weight
The paper is made by pulverizing at least one of sanitary paper, food container base paper, and electrical insulating paper, has an average particle size of 30 to 80 μm, and does not contain chlorine and a fluorescent brightening agent The weight ratio of the synthetic resin to the total weight of the molding composition is in the range of 25 to 80% by weight, and the weight ratio of the paper powder to the total weight of the molding composition is The molding composition, which is in the range of 20 to 75% by weight, and wherein the paper powder is dispersed substantially uniformly in the synthetic resin.

The molding composition comprises at least one of a starch and powdery inorganic substance, wherein the starch has an average particle size of 5 to 150 m, the weight ratio of said starch to the total weight of the paper powder, The molding composition according to claim 1, wherein the molding composition is in the range of 10 to 25%, and the weight ratio of the powdered inorganic substance to the total weight of the paper powder is in the range of 1 to 25%.

The molding composition according to claim 1 or 2, wherein a melt flow index of the molding composition is in a range of 1 to 10 g / 10 minutes.

The burning calories of the molding composition are in the range of 5000-8500 Kcal, the flexural modulus of the molding composition is in the range of 1800-4200 Mpa, and the heat deformation temperature of the molding composition is 110-140 ° C. The molding composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the molding composition is in the range.