JP4906939B2 - 親水性樹脂の製造方法及びパルプ繊維複合樹脂の成形品 - Google Patents
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Description
<概要>
親水基と親油基を備えた両親媒性物質の界面活性剤をアジュバント(Adjuvant)として含浸したパルプ繊維に、粘性に富む低分子樹脂であるPIB(ポリイソブチレン)を吹き付けた後の湿潤状態で、水に不溶のデンプン質を混合して乾燥後、PP(ポリプロピレン)と溶融混練して得た、優れた親水性を備える複合樹脂材料である。
パルプ繊維とPP(ポリプロピレン)から成る複合材料は、前記パルプ繊維が水との親和性に劣るPIB(ポリイソブチレン)やPP(ポリプロピレン)が被覆して濡れ性を発現することが困難である。この結果、帯電防止のほか、成形品表面に高い親水性を保持して水の薄膜を成形する機能が必要な成形部品への適用ができない、という課題があった。
パルプ繊維をヘンシェルミキサーなどで高速回転させて浮遊させた状態で水溶性の界面活性剤を吹き付けた後、粘性に富む低分子樹脂であるPIB(ポリイソブチレン)に、前記界面活性剤と同種の界面活性剤を溶解した水中でディスパージョンして分散・乳化させた希薄分散液を吹き付けて、前記パルプ繊維の表面にあるフィブリル化した微細繊維の間隙に含浸させて保持させた。この湿潤状態で水に不溶性のデンプン質を混合後に乾燥させ、PP(ポリプロピレン)とともに溶融混練して成形材料を作製する。得られた成形材料は保管状態などで吸湿したのち、射出成形によって溶融状態の加圧下で賦型する。
該複合材料は、水との親和性に劣るPIB(ポリイソブチレン)などで被覆されて濡れ性に劣るパルプ繊維と複合化した複合体を改質して、成形品表面の親水性を向上させて帯電防止のほか、水の薄膜を成形品表面に保持する機能を備える。
複合化の際に疎水性のPP(ポリプロピレン)が親水性のパルプ繊維との混練の際に、アジュバントとして用いた界面活性剤を介してPIB(ポリイソブチレン)が、パルプ繊維が備える微細繊維間に保持されたので、収束することなしに展開した態様を成してPP(ポリプロピレン)と複合化し、パルプ繊維がデンプン質を介して親水性の伝播を効率的に行うので、成形品の親水性を発現する。
PIB(ポリイソブチレン)を水にディスパージョンした希薄水分散液を吹き付けて塗布したパルプ繊維に水に不溶のデンプン質を混合したものとPP(ポリプロピレン)とを混練した複合樹脂について、以下に詳述する。
(1)HLB値が1−3程度では水にほとんど分散せず、消泡剤などに使用される。
(2)HLB値が3−6程度では一部が水に分散し、w/o型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(3)HLB値が6−8程度ではよく混合することによって水に分散して乳濁液となり、w/o型エマルジョンの乳化剤、湿潤剤として使用される。
(4)HLB値が8−10程度で水に安定分散して乳濁液となり、湿潤剤やo/w型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(5)HLB値が10−13程度では水に半透明に溶解し、o/w型エマルジョンの乳化剤として使用される。
(6)HLB値が13−16程度では水に透明に溶解し、o/w型エマルジョンの乳化剤、洗浄剤として使用される。
(7)HLB値が16−19程度では水に透明に溶解し、可溶化剤として使用される。
(1)比較例1−1:は界面活性剤およびPIB(ポリイソブチレン)を添加しないもの;
(2)比較例1−2:デンプン質を添加しないもの;
(3)比較例1−3:成形材料の水分率を2wt%まで減少させて試験片を射出成形したもの;
(4)比較例1−4:分子量が8Kの低分子量PIB(ポリイソブチレン)の0.8wt%を塗布したものである。
Claims (6)
- パルプ繊維に、HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値が8〜16の界面活性剤を含浸させ、
前記界面活性剤を含浸させたパルプ繊維に、前記界面活性剤を分散させた水溶液に分子量が10K〜200Kのポリイソブチレンをディスパージョンした水分散液を吹き付け、
前記水分散液を吹き付けたパルプ繊維に、コーンスターチを添加し、
前記コーンスターチを添加したパルプ繊維を乾燥させ、
前記乾燥させたパルプ繊維とポリプロピレンとを混練してなる成形材料を、水分率が3wt%以上、10wt%以下となるようにした状態で射出成形することを特徴とする親水性樹脂の製造方法。 - 前記界面活性剤として、HLB値が10〜13の界面活性剤を用いることを特徴とする請求項1に記載の親水性樹脂の製造方法。
- 前記界面活性剤を含浸させたパルプ繊維に、前記水分散液として、それぞれ分子量が異なるポリイソブチレンを含む複数種類の水分散液を、分子量が低いポリイソブチレンを含むものから順に吹き付けることを特徴とする請求項1又は2に記載の親水性樹脂の製造方法。
- HLB(Hydrophile−Lipophile Balance)値が8〜16の界面活性剤を備えた表面部分を有し、分子量が10K〜200Kのポリイソブチレンによって前記表面部分が被覆されたパルプ繊維であって、コーンスターチによって表面に膜が形成されたパルプ繊維と、ポリプロピレンとを混練してなる成形材料を、水分率が3wt%以上、10wt%以下となるようにした状態で射出成形してなることを特徴とするパルプ繊維複合樹脂の成形品。
- 前記界面活性剤は、HLB値が10〜13の界面活性剤であることを特徴とする請求項4に記載のパルプ繊維複合樹脂の成形品。
- 前記パルプ繊維の表面部分は、前記ポリイソブチレンとして、それぞれ分子量が異なる複数種類のポリイソブチレンによって被覆され、
前記複数種類のポリイソブチレンは、分子量が低いものから順に前記パルプ繊維の表面部分に付着していることを特徴とする請求項4又は5に記載のパルプ繊維複合樹脂の成形品。
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