JP6730572B6 - Flame-retardant composite molding substrate, flame-retardant composite molding and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、難燃性繊維で強化され、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である繊維強化複合成形体の製造に用いられる基材、ならびに難燃性繊維で強化され、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である難燃性複合成形体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a base material which is reinforced with flame-retardant fibers and whose matrix component is a thermoplastic resin, which is used in the production of a fiber-reinforced composite molded article, and flame-retardant fibers which are reinforced and whose matrix component is a thermoplastic resin. The present invention relates to a flame-retardant composite molded article and a method for producing the same.

炭素繊維またはガラス繊維等を強化繊維として含み、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリックス成分とする複合成形体は、優れた機械的物性を有し、軽量であることから、種々の用途において広く用いられている。また、他の系の複合成形体として、強化繊維がセルロース系繊維であり、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である複合成形体もまた、提案されている。セルロース系繊維/熱可塑性樹脂の複合成形体は、炭素繊維(またはガラス繊維)/熱硬化性樹脂複合成形体と比較して、機械的物性は劣るものの、1)マトリックス成分が熱可塑性樹脂であるため、生産時間を短くできる、2)強化繊維が天然由来であるため、これを含む製品は環境により配慮した製品として提案できる、といった利点を有する。 A composite molded article containing carbon fiber or glass fiber as a reinforcing fiber and having a thermosetting resin such as an epoxy resin as a matrix component has excellent mechanical properties and is lightweight, and thus is widely used in various applications. It is used. Further, as another type of composite molded body, a composite molded body in which the reinforcing fiber is a cellulosic fiber and the matrix component is a thermoplastic resin is also proposed. The cellulosic fiber/thermoplastic resin composite molded article is inferior in mechanical properties to the carbon fiber (or glass fiber)/thermosetting resin composite molded article, but 1) the matrix component is a thermoplastic resin. Therefore, the production time can be shortened. 2) Since the reinforcing fiber is of natural origin, there is an advantage that a product containing the reinforcing fiber can be proposed as a more environmentally friendly product.

セルロース系繊維/熱可塑性樹脂の複合成形体として、例えば、特許文献1には、1種又は2種以上のセルロース系繊維及び1種又は2種以上の熱可塑性樹脂繊維を構成素材とする布を少なくとも一層又は二層以上積層して、熱可塑性樹脂繊維中の少なくとも1種の熱可塑性樹脂繊維のガラス転移温度又は溶融温度以上の温度で成形してなる複合成形体であって、所定の線膨張係数を有する複合成形体が提案されている。特許文献2には、平均径が5〜20μmであり、数加重平均長が200〜800μmであるセルロース系人工繊維を、熱可塑性ポリマー中に分配させて複合材料を作製することが記載されている。 As a cellulosic fiber/thermoplastic resin composite molded article, for example, Patent Document 1 discloses a cloth composed of one or two or more cellulosic fibers and one or two or more thermoplastic resin fibers as constituent materials. A composite molded article obtained by laminating at least one layer or two or more layers and molding at a temperature of at least the glass transition temperature or melting temperature of at least one thermoplastic resin fiber in the thermoplastic resin fiber, and having a predetermined linear expansion. Composite compacts having a modulus have been proposed. Patent Document 2 describes that a cellulose-based artificial fiber having an average diameter of 5 to 20 μm and a number-weighted average length of 200 to 800 μm is distributed in a thermoplastic polymer to prepare a composite material. ..

特開2014−95049号公報JP, 2014-95049, A 特表2013−503980号公報Special table 2013-503980 gazette

複合成形体を用いる用途によっては、複合成形体に難燃性が要求されることもある。複合成形体に難燃性を付与するために、例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂繊維中に難燃剤を配合してよいことが記載されている。本発明は、セルロース系繊維を強化繊維として用い、熱可塑性樹脂をマトリックスとして用いた場合に、より優れた難燃性を示す複合成形体を得ることを目的としてなされたものである。 Depending on the use of the composite molded body, the composite molded body may be required to have flame retardancy. In order to impart flame retardancy to the composite molded body, for example, Patent Document 1 describes that a flame retardant may be blended in the thermoplastic resin fiber. The present invention has been made for the purpose of obtaining a composite molded article that exhibits more excellent flame retardancy when a cellulosic fiber is used as a reinforcing fiber and a thermoplastic resin is used as a matrix.

本発明は一つの要旨において、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有する、複合成形用基材を提供する。
本発明は別の要旨において、再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有する、複合成形体を提供する。
本発明はさらに別の要旨において、
26以上の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂繊維が溶融または軟化する温度にて加熱すること
を含む、複合成形体の製造方法を提供する。
In one aspect, the present invention provides a composite molding substrate containing regenerated cellulose fibers and a thermoplastic resin, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more.
In another aspect of the present invention, there is provided a composite molded article containing regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers and a thermoplastic resin as a matrix, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more. Provide the body.
In another aspect, the present invention provides
Producing a composite molding substrate containing a regenerated cellulose fiber having a limiting oxygen index of 26 or more and a thermoplastic resin, and heating the composite molding substrate at a temperature at which the thermoplastic resin fiber melts or softens. There is provided a method for producing a composite molded body, which comprises:

本発明の複合成形用基材は、再生セルロース繊維による補強効果が発揮され、かつ良好な難燃性を示す複合成形体を製造することを可能にし、これを用いる本発明の複合成形体の製造方法はそのような複合成形体を与えるのに適している。また、本発明の複合成形体は、再生セルロース繊維の補強効果が発揮されるとともに、良好な難燃性を有する。 The base material for composite molding of the present invention makes it possible to produce a composite molded article that exhibits the reinforcing effect of regenerated cellulose fibers and exhibits good flame retardancy, and the production of the composite molded article of the present invention using the same. The method is suitable for providing such composite shaped bodies. In addition, the composite molded article of the present invention exerts a reinforcing effect on the regenerated cellulose fiber and has good flame retardancy.

(本発明に至った経緯)
上記のとおり、難燃性の複合成形体を得ようとする場合には、マトリックスとなる成分(特許文献1においては熱可塑性樹脂繊維)に難燃剤を含有させる方法を用いることが多い。しかしながら、所定の難燃性(例えば、UL94規格でV2)を達成するためには、相当量の難燃剤をマトリックスとなる成分に含有させる必要がある。難燃剤は、例えばそれがハロゲンを含む場合には、難燃剤自体が環境面に負荷を与えることがあり、あるいは複合成形体の機械的特性および加工性が影響を受けることもある。そのため、難燃剤の使用量はできるだけ少なくすることが望ましい。
(Background of the invention)
As described above, in order to obtain a flame-retardant composite molded body, a method of incorporating a flame retardant into a component (a thermoplastic resin fiber in Patent Document 1) that serves as a matrix is often used. However, in order to achieve a predetermined flame retardancy (for example, V2 in UL94 standard), it is necessary to include a considerable amount of a flame retardant in the matrix component. When the flame retardant contains halogen, for example, the flame retardant itself may exert an environmental load, or the mechanical properties and processability of the composite molded body may be affected. Therefore, it is desirable to use as little flame retardant as possible.

また、セルロース系繊維を補強繊維として使用する場合には、マトリックスに難燃剤を含有させても、複合成形体の難燃性が向上しないこともある。これは、セルロース系繊維それ自体が燃焼することによると考えられる。そこで、本発明者らは、再生セルロース繊維を難燃性にすることによって、複合成形体の難燃性を向上させることを検討した。そして、難燃剤を含有させた再生セルロース繊維を用いた場合には、複合成形体全体に含まれる難燃剤の量を、マトリックス成分に難燃剤を含有させる場合と比較して、相当に小さくしても、高い難燃効果が得られることを見出した。さらに、本発明者らは、難燃性を付与した再生セルロース繊維を用いたときに、マトリックス成分それ自体が自己消火性を有するものであると、複合成形体の難燃性がより向上することを見出した。 Further, when cellulosic fibers are used as the reinforcing fibers, the flame retardancy of the composite molded article may not be improved even if the matrix contains a flame retardant. It is considered that this is because the cellulosic fibers themselves burn. Therefore, the present inventors have studied to improve the flame retardancy of the composite molded body by making the regenerated cellulose fiber flame retardant. Then, when the regenerated cellulose fiber containing the flame retardant is used, the amount of the flame retardant contained in the entire composite molded body is made considerably smaller than that in the case where the flame retardant is contained in the matrix component. Also found that a high flame retardant effect was obtained. Furthermore, the present inventors further improve the flame retardancy of the composite molded article when the regenerated cellulose fiber imparted with flame retardancy is used and the matrix component itself has self-extinguishing properties. Found.

以下において、本発明の複合成形用基材および複合成形体を構成する、補強用繊維および熱可塑性樹脂等を説明する。ここで、「複合成形用基材」とは、複合成形体を製造する原料となるものであり、熱および圧力を加えることにより、その機械的物性および/または形状が変化して、複合成形体を与えるものを指す。複合成形用基材として、例えば、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とを含んでなる繊維シート、および再生セルロース繊維が熱可塑性樹脂中に内在されたペレット等が挙げられる。 Hereinafter, the reinforcing fiber, the thermoplastic resin, and the like, which constitute the composite molding base material and the composite molding of the present invention, will be described. Here, the "base material for composite molding" is a raw material for producing a composite molded body, and its mechanical properties and/or shape are changed by applying heat and pressure, so that the composite molded body is produced. Refers to something that gives. Examples of the composite molding base material include a fiber sheet containing regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers, and pellets in which the regenerated cellulose fibers are embedded in the thermoplastic resin.

(再生セルロース繊維)
本発明の複合成形用基材および複合成形体においては、補強用繊維として再生セルロース繊維が含まれる。再生セルロース繊維は、天然のセルロースを化学薬品で処理して溶解したのち、繊維の形に成形する方法で得られる繊維を指す。具体的には、ビスコースレーヨン、ポリノジック、銅アンモニアレーヨン(商品名「キュプラ」で販売されているものを含む)、アセテート、溶剤紡糸セルロース繊維(商品名「テンセル」および「リヨセル」で販売されているものを含む)等が、再生セルロース繊維として挙げられる。本発明においては、ビスコースレーヨンが好ましく用いられる。ビスコースレーヨンは、難燃性のものが市販されていること、あるいはビスコースに難燃剤を添加する方法で難燃性を容易に付与できることに加えて、繊維の周面に細かい襞状の凹凸を有し、熱可塑性樹脂との接触面積が大きく、熱可塑性樹脂との間で高い界面強度を示しやすいことから、好ましく用いられる。尤も、複合成形体の機械的特性(引張強度および曲げ強度等)は、補強用繊維の単繊維強度が大きいほど、より向上する傾向にあるので、補強効果の点からは、ポリノジックおよび溶剤紡糸セルロース繊維も好ましく用いられる。
(Regenerated cellulose fiber)
The base material for composite molding and the composite molded article of the present invention include regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers. Regenerated cellulosic fiber refers to a fiber obtained by a method in which natural cellulose is treated with a chemical to dissolve it and then molded into a fiber shape. Specifically, viscose rayon, polynosic, cuprammonium rayon (including those sold under the trade name "Cupra"), acetate, solvent-spun cellulose fiber (sold under the trade names "TENCEL" and "Lyocell"). And the like) are included as the regenerated cellulose fiber. Viscose rayon is preferably used in the present invention. As for viscose rayon, a flame-retardant one is commercially available, or in addition to the fact that flame-retardant can be easily imparted by adding a flame-retardant to viscose, fine fold-like irregularities are formed on the peripheral surface of the fiber. And has a large contact area with the thermoplastic resin and easily exhibits high interfacial strength with the thermoplastic resin, and thus is preferably used. However, the mechanical properties (such as tensile strength and bending strength) of the composite molded body tend to improve as the single fiber strength of the reinforcing fiber increases, so from the viewpoint of the reinforcing effect, polynosic and solvent-spun cellulose are used. Fibers are also preferably used.

本発明で用いる再生セルロース繊維の繊度は特に限定されず、例えば、0.1dtex以上22dtex以下であってよく、好ましくは1.0dtex以上、10dtex以下の繊度を有し、より好ましくは1.4dtex〜8.0dtexの繊度を有する。強化繊維の繊度が小さいほど、同じ質量の繊維が複合成形体に含まれているときに、より多くの強化繊維が複合成形体に存在する、すなわち複合成形体に含まれる強化繊維の本数がより多くなり、補強効果がより大きくなる。しかしながら、繊度が0.1dtex未満である再生セルロース繊維を得ることは難しい。また、そのように細い再生セルロース繊維は取り扱いにくいので、熱可塑性樹脂繊維とともに繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、複合成形体の生産効率が低下する。本発明では、異なる繊度の二種類以上の再生セルロース繊維を使用してよい。 The fineness of the regenerated cellulose fiber used in the present invention is not particularly limited, and may be, for example, 0.1 dtex or more and 22 dtex or less, preferably 1.0 dtex or more and 10 dtex or less, and more preferably 1.4 dtex to It has a fineness of 8.0 dtex. The smaller the fineness of the reinforcing fibers, the more the reinforcing fibers are present in the composite molded body when the fibers having the same mass are contained in the composite molded body, that is, the more the number of the reinforcing fibers contained in the composite molded body is. The larger the amount, the greater the reinforcing effect. However, it is difficult to obtain a regenerated cellulose fiber having a fineness of less than 0.1 dtex. Further, since such thin regenerated cellulose fibers are difficult to handle, when the composite molded body is manufactured by a method including manufacturing a fiber sheet together with the thermoplastic resin fiber, the production efficiency of the composite molded body is lowered. In the present invention, two or more kinds of regenerated cellulose fibers having different fineness may be used.

本発明で用いる再生セルロース繊維の繊維長もまた特に限定されない。例えば、繊維長は1mm以上であってよい。複合成形体には、複数の異なる繊維長の再生セルロース繊維が意図的にまたは不可避的に含まれてよい。一つの態様において、再生セルロース繊維はすべて実質的に同一の繊維長を有する。有限長の再生セルロース繊維は、紡糸後、切断機によって同一の繊維長となるように切断する方法で製造されるので、所定繊維長を有するものとして市販されている再生セルロース繊維を用いる場合には、同一の繊維長の繊維を複合成形体に存在させることができる。 The fiber length of the regenerated cellulose fiber used in the present invention is also not particularly limited. For example, the fiber length may be 1 mm or more. The composite molded body may intentionally or unavoidably contain a plurality of regenerated cellulose fibers having different fiber lengths. In one embodiment, the regenerated cellulose fibers all have substantially the same fiber length. Regenerated cellulose fibers of finite length are produced by a method in which after spinning, the fibers are cut by a cutting machine so as to have the same fiber length, so when using commercially available regenerated cellulose fibers having a predetermined fiber length, The fibers having the same fiber length can be present in the composite molded body.

強化繊維は、その繊維長が長いほど、良好な補強効果を発揮する。したがって、再生セルロース繊維の繊維長が短すぎると(例えば、1mm未満であると)、十分な補強効果を得られにくい。特に繊維長が1mm未満の繊維は粉体状であるため、熱可塑性樹脂繊維とともに繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、繊維シートから再生セルロース繊維が脱落する等の不都合が生じることがある。 The longer the fiber length of the reinforcing fiber, the better the reinforcing effect. Therefore, when the fiber length of the regenerated cellulose fiber is too short (for example, less than 1 mm), it is difficult to obtain a sufficient reinforcing effect. In particular, since fibers having a fiber length of less than 1 mm are in a powder form, when a composite molded body is produced by a method including producing a fiber sheet together with a thermoplastic resin fiber, regenerated cellulose fibers may fall off from the fiber sheet. Inconvenience may occur.

強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とから、複合成形用基材としての繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、作製する繊維シートの形態によって異なる。例えば、カードウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、好ましくは20mm〜70mm、より好ましくは25mm〜52mmである。エアレイウェブまたは湿式抄紙ウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、好ましくは3mm〜25mm、より好ましくは5mm〜20mmである。あるいは、繊維シートは、有限長の繊維を用いて構成されたものでなくてよく、例えば、スパンボンド不織布のような長繊維不織布、またはフィラメント糸の織物もしくは編物等であってよい。 When a composite molded body is manufactured by a method including manufacturing a fiber sheet as a composite molding base material from a reinforcing fiber and a thermoplastic resin fiber, the fiber length of the regenerated cellulose fiber depends on the form of the fiber sheet to be manufactured. different. For example, when producing a card web to produce a fiber sheet in the form of a non-woven fabric, the fiber length of the regenerated cellulose fiber is preferably 20 mm to 70 mm, more preferably 25 mm to 52 mm. When producing an air-laid web or a wet papermaking web to produce a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the regenerated cellulose fibers is preferably 3 mm to 25 mm, more preferably 5 mm to 20 mm. Alternatively, the fibrous sheet does not have to be configured using fibers having a finite length, and may be, for example, a long-fiber non-woven fabric such as a spun-bonded non-woven fabric, or a woven or knitted fabric of filament yarn.

複合成形用基材をペレットの形態で提供する場合、ペレット中には、例えば、1mm〜3mmの繊維長を有する再生セルロース繊維が不規則に分散していてよい。あるいは、ペレットが、溶融状態の熱可塑性樹脂を束状の強化繊維に含浸させ、樹脂を固化させて棒状物を得た後、所定の長さに切断する方法で製造される場合、当該ペレットにおいて、再生セルロース繊維はペレットの長さ方向に配向され、ペレットの長さ(通常1mm以上、例えば2mm〜15mm)に等しい繊維長を有することとなる。 When the composite molding substrate is provided in the form of pellets, regenerated cellulose fibers having a fiber length of, for example, 1 mm to 3 mm may be irregularly dispersed in the pellets. Alternatively, when the pellet is manufactured by a method of impregnating a bundle of reinforcing fibers with a molten thermoplastic resin, solidifying the resin to obtain a rod-shaped object, and then cutting it into a predetermined length, in the pellet, The regenerated cellulose fiber is oriented in the length direction of the pellet and has a fiber length equal to the length of the pellet (usually 1 mm or more, for example, 2 mm to 15 mm).

再生セルロース繊維は、内部に繊維の長手方向に沿って延びる空洞を有する、中空繊維の形態であってよい。再生セルロース繊維が中空繊維であると、最終的に得られる複合成形体において気泡部が存在することとなり、複合成形体の断熱性および吸音性を向上させることができる。 The regenerated cellulosic fibers may be in the form of hollow fibers having cavities therein which extend along the length of the fibers. When the regenerated cellulose fiber is a hollow fiber, a bubble portion is present in the finally obtained composite molded article, and the heat insulating property and the sound absorbing property of the composite molded article can be improved.

再生セルロース繊維は、その繊維断面形状が扁平化されていて、テープのような外観を有するものであってよい。断面形状が扁平であると、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂(マトリックス)との間の界面強度が高くなる傾向にあり、複合成形体の機械的特性をより向上させ得る。 The regenerated cellulosic fiber may have a flat cross section and have a tape-like appearance. If the cross-sectional shape is flat, the interfacial strength between the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin (matrix) tends to increase, and the mechanical properties of the composite molded body can be further improved.

本発明で用いる再生セルロース繊維は、26以上の限界酸素指数を有するように、難燃剤等により難燃性が付与されたものであり、好ましくは28以上、より好ましくは30以上の限界酸素指数を有する。ここで、限界酸素指数(LOI値とも呼ばれる)は、JIS L 1091 E法(酸素指数法試験)に従って測定される、材料の燃焼持続に必要な最低酸素濃度(容積%)を指し、これが大きいほど、難燃性が高いといえる。なお、試験片の形状は、E−1号を用いる。また、本明細書において「難燃性」とは物が燃えにくい性質を包括的に指し、「自己消火性」、「遅燃性」および「不燃性」を含む意味で使用される。 The regenerated cellulose fiber used in the present invention has flame retardancy imparted by a flame retardant or the like so as to have a limiting oxygen index of 26 or more, and preferably has a limiting oxygen index of 28 or more, more preferably 30 or more. Have. Here, the limiting oxygen index (also referred to as LOI value) refers to the minimum oxygen concentration (volume %) required for sustaining the combustion of a material, which is measured according to JIS L 1091 E method (oxygen index method test). It can be said that the flame retardancy is high. The shape of the test piece is No. E-1. Further, in the present specification, "flame retardant" comprehensively refers to the property that an object is difficult to burn, and is used in a meaning including "self-extinguishing", "retardant" and "non-flammable".

上記の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維(以下、「難燃再生セルロース繊維」と呼ぶ)は、例えば、難燃剤を含有させることによって得られる。難燃剤は、例えば、芳香族リン酸エステル類、芳香族縮合リン酸エステル類、含ハロゲンリン酸エステル類、含ハロゲン縮合リン酸エステル類、および赤リン系などのリン系難燃剤、またはリン系難燃剤を主剤としてハロゲン系難燃剤、または無機系難燃剤を併用して用いることができる。好ましい難燃剤は、芳香族リン酸エステル類である。難燃剤を含有する再生セルロース繊維は、難燃剤を添加した紡糸液を紡糸する方法で製造してよい。あるいは、難燃再生セルロース繊維は、難燃剤を繊維表面に付着させる方法で得たものであってよい。 The regenerated cellulose fiber having the above-mentioned limiting oxygen index (hereinafter referred to as “flame-retardant regenerated cellulose fiber”) is obtained, for example, by containing a flame retardant. The flame retardant is, for example, an aromatic phosphoric acid ester, an aromatic condensed phosphoric acid ester, a halogen-containing phosphoric acid ester, a halogen-containing condensed phosphoric acid ester, and a phosphorus-based flame retardant such as red phosphorus, or a phosphorus-based flame retardant. It is possible to use a flame retardant as a main component in combination with a halogen-based flame retardant or an inorganic flame retardant. Preferred flame retardants are aromatic phosphates. The regenerated cellulose fiber containing the flame retardant may be produced by a method of spinning a spinning solution containing the flame retardant. Alternatively, the flame-retardant regenerated cellulose fiber may be obtained by a method of attaching a flame retardant to the fiber surface.

難燃再生セルロース繊維が難燃剤を含有する場合、その限界酸素指数は難燃剤の種類および含有量によって決定される。例えば、難燃剤としてリン系難燃剤を用いる場合、その含有量が繊維全体の質量に対して1質量%10質量%程度であると、上記所定の限界酸素指数を得ることができる。難燃剤の含有量が多いほど、再生セルロース繊維の機械的特性が低下する傾向にあるため、補強効果の観点からは、難燃剤の含有量をできるだけ小さくすることが好ましい。 When the flame-retardant regenerated cellulose fiber contains a flame retardant, its limiting oxygen index is determined by the type and content of the flame retardant. For example, when a phosphorus-based flame retardant is used as the flame retardant, if the content of the phosphorus-based flame retardant is about 1% by mass to 10% by mass with respect to the mass of the entire fiber, the above-described predetermined limiting oxygen index can be obtained. Since the mechanical properties of the regenerated cellulose fiber tend to decrease as the content of the flame retardant increases, it is preferable to reduce the content of the flame retardant as much as possible from the viewpoint of the reinforcing effect.

難燃再生セルロース繊維を用いる場合に複合成形体の難燃性が向上するのは、補強のための繊維がマトリックス成分に対して難燃剤としても機能するためであると考えられる。すなわち、補強繊維を難燃性とすることによって、補強繊維それ自体が燃えにくくなるだけでなく、当該繊維が分散しているマトリックスも燃えにくくなって、複合成形体の難燃性が高められているものと推察される。 The reason why the flame retardancy of the composite molded article is improved when the flame-retardant regenerated cellulose fiber is used is considered that the reinforcing fiber also functions as a flame retardant for the matrix component. That is, by making the reinforcing fiber flame-retardant, not only the reinforcing fiber itself becomes difficult to burn, but also the matrix in which the fiber is dispersed becomes difficult to burn, and the flame-retardant property of the composite molded body is enhanced. It is presumed that there is.

再生セルロース繊維には、必要に応じて他の成分、例えば、紫外線吸収剤、炭、顔料、消臭剤、抗菌剤、ゼオライト等の鉱物等から選択される1または複数の添加剤が含まれていてよい。添加剤の種類によっては、再生セルロース繊維に含まれる添加剤が複合成形体に所定の機能を付与する、または複合成形体の機能を向上させることがある。 The regenerated cellulosic fiber optionally contains other components, for example, one or more additives selected from ultraviolet absorbers, charcoal, pigments, deodorants, antibacterial agents, minerals such as zeolites, and the like. You may Depending on the type of additive, the additive contained in the regenerated cellulose fiber may impart a predetermined function to the composite molded body or may improve the function of the composite molded body.

(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂は、複合成形体においてマトリックスとなるものである。熱可塑性樹脂は、加熱により溶融または軟化し、その状態で所望の形状に加工することが可能で、加工後は冷却することにより固化する。熱可塑性樹脂が溶融または軟化してから固化するまでの時間は、熱硬化性樹脂の固化に要する時間(その流動性が一旦高くなった後、硬化するまでの時間)よりも短い。また、熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂とは異なり、一旦成形した後も、熱を加えることによって再成形することが可能である。そのため、熱可塑性樹脂をマトリックスとすることにより、高い生産効率で複合成形体を製造することができ、また、加工性に優れた複合成形体を得ることができる。
(Thermoplastic resin)
The thermoplastic resin serves as a matrix in the composite molded body. The thermoplastic resin is melted or softened by heating, can be processed into a desired shape in that state, and is solidified by cooling after processing. The time from the melting or softening of the thermoplastic resin to the solidification thereof is shorter than the time required to solidify the thermosetting resin (the time from once the fluidity of the thermosetting resin becomes high to the time of hardening). Further, unlike the thermosetting resin, the thermoplastic resin can be re-molded by applying heat even after it has been molded once. Therefore, by using a thermoplastic resin as a matrix, a composite molded body can be manufactured with high production efficiency, and a composite molded body excellent in processability can be obtained.

熱可塑性樹脂は特に限定されない。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、およびポリブチレンサクシネートなどのポリエステル樹脂;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、直鎖状低密度ポリエチレン、および超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるポリエチレン、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、およびシンジオタクチックなどのポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン−1、エチレン−ビニルアルコール共重合体、およびエチレン−プロピレン共重合体などの各種ポリオレフィン;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、およびナイロン12などのポリアミド;ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、および環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック;ならびにポリエーテルイミド、およびポリイミドなどのスーパーエンジニアリング・プラスチックなどが挙げられる。熱可塑性樹脂は、上記において列挙した樹脂が酸等で変性されたものであってよく、あるいは共重合樹脂であってよい。 The thermoplastic resin is not particularly limited. Examples of the thermoplastic resin include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, and polybutylene succinate; low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear chain. Low density polyethylene, and ultra-high molecular weight polyethylene, such as polyethylene polymerized using ordinary Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts, isotactic polymerized using ordinary Ziegler-Natta catalysts and metallocene catalysts, Polypropylene such as atactic and syndiotactic, polymethylpentene, polybutene-1, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and various polyolefins such as ethylene-propylene copolymer; nylon 6, nylon 66, nylon 11 and nylon 12 And the like; engineering plastics such as polycarbonates, polyacetals, polystyrenes, and cyclic polyolefins; and super engineering plastics such as polyetherimides and polyimides. The thermoplastic resin may be the above-listed resins modified with an acid or the like, or may be a copolymer resin.

これらの樹脂の幾つかは、植物由来の原料から製造できることが知られている。例えば、ポリ乳酸は、ジャガイモ、トウモロコシ、およびサトウキビ等を原料として製造できる。また、サトウキビ等の植物由来の原料から製造した、バイオポリエチレンと呼ばれるポリエチレン、バイオポリプロピレンと呼ばれるポリプロピレン、およびバイオポリカーボネートと呼ばれるポリカーボネートも提案されている。これらの植物由来の熱可塑性樹脂を用いる場合には、再生セルロース繊維が植物由来のものであることと相俟って、本発明の複合成形体を環境により配慮した製品として提供することができる。 It is known that some of these resins can be produced from plant-derived raw materials. For example, polylactic acid can be produced using potato, corn, sugar cane, etc. as raw materials. In addition, polyethylene called biopolyethylene, polypropylene called biopolypropylene, and polycarbonate called biopolycarbonate, which are produced from plant-derived raw materials such as sugar cane, have also been proposed. When these plant-derived thermoplastic resins are used, the composite molded article of the present invention can be provided as an environmentally friendly product in combination with the fact that the regenerated cellulose fibers are plant-derived.

熱可塑性樹脂としては、自己消火性を有するものが好ましく用いられる。「自己消火性」とは、炎にさらされる間は燃えるが、炎から離されれば消火する性質を指す。具体的には、JIS K6911にて規定するA法において、炎を取り去った後に試験片の燃焼が180秒以内に消え、かつ燃焼した長さが25mm以上100mm以下の場合に、自己消火性を有するものと定められる。 As the thermoplastic resin, those having self-extinguishing property are preferably used. "Self-extinguishing" refers to the property of burning while exposed to a flame, but extinguishing when separated from the flame. Specifically, in the method A specified by JIS K6911, the test piece burns out within 180 seconds after removing the flame, and has a self-extinguishing property when the burned length is 25 mm or more and 100 mm or less. Defined as a thing.

熱可塑性樹脂には、「遅燃性」(炎から離した後も燃焼が継続するものの、燃焼する速度が遅い性質)と呼ばれる難燃性を呈するものもあるが、本発明においては、自己消火性を有する熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。難燃再生セルロース繊維による難燃向上効果は、自己消火性を有する熱可塑性樹脂に対して、より顕著に発揮されるからである。 Some thermoplastic resins exhibit flame retardancy called "slow flame retardance" (a property in which combustion continues even after being separated from the flame, but the combustion speed is slow), but in the present invention, self-extinguishing A thermoplastic resin having properties is preferably used. This is because the flame retardancy-enhancing effect of the flame-retardant regenerated cellulose fiber is more remarkably exhibited for the thermoplastic resin having self-extinguishing property.

自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、その限界酸素指数が好ましくは25以上、より好ましくは26以上、さらにより好ましくは28以上である。限界酸素指数が高いほど、より高い自己消火性を有し、難燃再生セルロース繊維との組み合わせにより、より高い難燃性を複合成形体に付与する。尤も、限界酸素指数が25を超えると、その熱可塑性樹脂それ自体が非常に燃えにくいものとなるから、難燃再生セルロースを適用して、その難燃性をさらに向上させるという効果を得ることは難しくなる。 The limiting oxygen index of the thermoplastic resin having self-extinguishing property is preferably 25 or more, more preferably 26 or more, and even more preferably 28 or more. The higher the limiting oxygen index, the higher the self-extinguishing property, and the combination with the flame-retardant regenerated cellulose fiber imparts the higher flame retardancy to the composite molded body. However, if the limiting oxygen index exceeds 25, the thermoplastic resin itself becomes extremely inflammable, so it is not possible to obtain the effect of further improving the flame retardancy by applying flame-retardant regenerated cellulose. It gets harder.

自己消火性は、好ましくは、燃焼により熱可塑性樹脂の表面に炭化層が形成され、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより、得られるものである。自己消火性を有する熱可塑性樹脂としては、他にイントメッセント系の難燃剤(燃焼時に断熱性の発泡層を形成することにより燃焼を遅延させる効果を発揮する)を添加したものがあり、そのような熱可塑性樹脂を用いてもよい。しかしながら、炭化層を形成しない、自己消火性の熱可塑性樹脂を用いた場合には、難燃再生セルロース添加の効果は得られにくい傾向にある。 The self-extinguishing property is preferably obtained by forming a carbonized layer on the surface of the thermoplastic resin by combustion and preventing the carbonized layer from further combustion. As the thermoplastic resin having self-extinguishing property, there is another one in which an intimate flame retardant (which exhibits an effect of delaying combustion by forming a heat insulating foam layer during combustion) is added. You may use such a thermoplastic resin. However, when a self-extinguishing thermoplastic resin that does not form a carbonized layer is used, the effect of adding flame-retardant regenerated cellulose tends to be difficult to obtain.

自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、本来的に自己消火性を有するものであってよく、あるいは難燃剤等の添加により自己消火性を有するようになったものであってもよい。本発明においては、本来的に自己消火性を有する熱可塑性樹脂、すなわち、難燃剤を添加しなくても自己消火性を示す熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。そのような熱可塑性樹脂は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンエーテル(PPE)である。 The self-extinguishing thermoplastic resin may be intrinsically self-extinguishing, or may be made self-extinguishing by adding a flame retardant or the like. In the present invention, a thermoplastic resin inherently having self-extinguishing property, that is, a thermoplastic resin having self-extinguishing property without adding a flame retardant is preferably used. Such thermoplastics are, for example, polycarbonate (PC), polyetherimide (PEI), polyphenylene ether (PPE).

本来的に自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、難燃剤等を含んでよい。その場合には、熱可塑性樹脂の自己消火性がより高められて、複合成形体の難燃性がより向上する。熱可塑性樹脂が難燃剤を含有する場合、その含有量は、難燃剤と熱可塑性樹脂とを合わせた質量の5%以下であることが好ましい。 The thermoplastic resin having inherent self-extinguishing property may contain a flame retardant or the like. In that case, the self-extinguishing property of the thermoplastic resin is further enhanced, and the flame retardancy of the composite molded body is further improved. When the thermoplastic resin contains a flame retardant, its content is preferably 5% or less of the total mass of the flame retardant and the thermoplastic resin.

熱可塑性樹脂は、樹脂の種類に応じた難燃剤の添加により自己消火性を示すようになるから、上記において列挙した樹脂はいずれも難燃剤の添加により本発明において用いることができる。本発明において難燃剤を添加した熱可塑性樹脂を使用する場合には、難燃剤が複合成形体全体に占める割合を、難燃再生セルロース繊維を使用しない場合と比較して小さくすることができる。 Since the thermoplastic resin becomes self-extinguishing by adding a flame retardant depending on the type of resin, any of the resins listed above can be used in the present invention by adding a flame retardant. When a thermoplastic resin containing a flame retardant is used in the present invention, the proportion of the flame retardant in the entire composite molded article can be reduced as compared to the case where the flame retardant regenerated cellulose fiber is not used.

難燃剤は、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤、およびシリコーン系難燃剤から選択される。難燃剤は、より具体的には、例えば、芳香族縮合リン酸エステル、芳香族ホスホン酸エステルと有機窒素系化合物の混合物から選択される。あるいは、難燃剤は、イントメッセント系の難燃剤であってよい。熱可塑性樹脂がポリカーボネートである場合、難燃剤としては、例えば、芳香族縮合リン酸エステルを用いると良い。 The flame retardant is selected from halogen flame retardants, phosphorus flame retardants, inorganic flame retardants, and silicone flame retardants. More specifically, the flame retardant is selected from, for example, aromatic condensed phosphoric acid ester, a mixture of aromatic phosphonic acid ester and an organic nitrogen compound. Alternatively, the flame retardant may be an intumescent flame retardant. When the thermoplastic resin is polycarbonate, it is preferable to use, for example, an aromatic condensed phosphoric acid ester as the flame retardant.

自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、自己消火性を有しない熱可塑性樹脂と組み合わせて用いてもよい。例えば、ポリカーボネートは、ポリ乳酸と組み合わせて用いてよい。尤も、難燃再生セルロース繊維による難燃性向上効果は、自己消火性を有しない熱可塑性樹脂に対してはより発揮されにくく、そのような組み合わせを用いると、得られる複合成形体の難燃性は、自己消火性を有する熱可塑性樹脂のみを用いる場合と比較して低くなる。 The self-extinguishing thermoplastic resin may be used in combination with a self-extinguishing thermoplastic resin. For example, polycarbonate may be used in combination with polylactic acid. However, the flame retardancy-enhancing effect of the flame-retardant regenerated cellulose fiber is less likely to be exerted on a thermoplastic resin that does not have self-extinguishing properties, and when such a combination is used, the flame retardancy of the resulting composite molded article is improved. Is lower than that when only a thermoplastic resin having self-extinguishing property is used.

熱可塑性樹脂は、それがマトリックスとして強化繊維を固定する前には、どのような形態であってもよい。したがって、熱可塑性樹脂は、例えば、繊維形態であったもの、またはペレットまたは粉体の形態であったものが、溶融または軟化してから固化して、複合成形体のマトリックスを構成していてよい。 The thermoplastic resin may be in any form before it anchors the reinforcing fibers as a matrix. Therefore, the thermoplastic resin may be, for example, in the form of fibers, or in the form of pellets or powder, which is melted or softened and then solidified to form the matrix of the composite molded body. ..

熱可塑性樹脂には、必要に応じて、顔料、親水化剤、抗菌剤、防黴剤、充填剤、研磨剤、および滑剤等から選択される1または複数の添加剤が含まれていてよい。添加剤を含む場合、その割合は、添加剤と熱可塑性樹脂とを合わせた質量(上記難燃剤を含む場合にはさらにそれを合わせた質量)の30%以下であることが好ましい。再生セルロース繊維の添加剤と同様、樹脂に添加される添加剤もまた、複合成形体に所定の機能を付与することができ、あるいは複合成形体の機能を向上させることができる。 The thermoplastic resin may optionally contain one or more additives selected from pigments, hydrophilizing agents, antibacterial agents, antifungal agents, fillers, abrasives, lubricants and the like. When the additive is included, the proportion thereof is preferably 30% or less of the total mass of the additive and the thermoplastic resin (or the total mass of the flame retardant when it is included). Like the additive of the regenerated cellulose fiber, the additive added to the resin can also impart a predetermined function to the composite molded body or can improve the function of the composite molded body.

(熱可塑性樹脂繊維)
本発明の複合成形用基材は、熱可塑性樹脂を繊維の形態で含む繊維シート(以下、「複合成形用シート基材」または「シート基材」とも呼ぶ)の形態で提供することができる。シート基材を構成する熱可塑性樹脂繊維は、後述するとおり、シート基材の形態に応じて選択された繊度および繊維長を有する。熱可塑性樹脂繊維の繊度が小さいほど、これを溶融または軟化させたときに、熱可塑性樹脂が再生セルロース間に浸透しやすい。一方、繊度が小さい繊維は取り扱い性が悪く、紡績糸または不織布の製造効率を低下させることがある。したがって、熱可塑性樹脂繊維の繊度は、再生セルロース繊維間への浸透性およびシート基材の製造容易性(シート基材の製造に用いる紡績糸等の製造容易性を含む)を考慮して、適宜選択される。
(Thermoplastic resin fiber)
The base material for composite molding of the present invention can be provided in the form of a fiber sheet (hereinafter, also referred to as “sheet base material for composite molding” or “sheet base material”) containing a thermoplastic resin in the form of fibers. The thermoplastic resin fiber constituting the sheet base material has a fineness and a fiber length selected according to the form of the sheet base material, as described later. The smaller the fineness of the thermoplastic resin fiber, the more easily the thermoplastic resin penetrates into the regenerated cellulose when it is melted or softened. On the other hand, fibers having a small fineness have poor handleability, which may reduce the production efficiency of spun yarn or nonwoven fabric. Therefore, the fineness of the thermoplastic resin fiber is appropriately determined in consideration of the permeability between the regenerated cellulose fibers and the manufacturability of the sheet base material (including the manufacturability of the spun yarn and the like used for manufacturing the sheet base material). To be selected.

熱可塑性樹脂繊維は、0.5dtex〜50dtexの繊度、および1mm〜100mmの繊維長を有してよい。好ましい繊度は、1dtex〜20dtexである。強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とから、複合成形用基材としての繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は作製する繊維シートの形態によって異なる。例えば、カードウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは30mm〜70mm、より好ましくは40mm〜60mmである。エアレイウェブまたは湿式抄紙ウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは2mm〜10mm、より好ましくは4mm〜6mmである。熱可塑性樹脂はその溶融粘度等によっては細い繊維にすることが難しく、例えば、ポリカーボネートを用いる場合には、その繊度を1.0dtex以下とすることは一般に困難である。そのような熱可塑性樹脂からなる繊維を用いてシート基材を作製する場合には、熱可塑性樹脂繊維の製造効率(例えば、樹脂の溶融紡糸性)なども考慮して、その繊度を選択する。 The thermoplastic resin fibers may have a fineness of 0.5 dtex to 50 dtex and a fiber length of 1 mm to 100 mm. A preferred fineness is 1 dtex to 20 dtex. When a composite molded body is manufactured by a method including manufacturing a fiber sheet as a base material for composite molding from a reinforcing fiber and a thermoplastic resin fiber, the fiber length of the thermoplastic resin fiber depends on the form of the fiber sheet to be manufactured. different. For example, in the case of producing a card web to produce a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the thermoplastic resin fiber is preferably 30 mm to 70 mm, more preferably 40 mm to 60 mm. When producing an air-laid web or a wet papermaking web to produce a fiber sheet in the form of a non-woven fabric, the fiber length of the thermoplastic resin fibers is preferably 2 mm to 10 mm, more preferably 4 mm to 6 mm. It is difficult to form a thin fiber from a thermoplastic resin depending on its melt viscosity, and for example, when polycarbonate is used, it is generally difficult to set the fineness to 1.0 dtex or less. When a sheet base material is produced using fibers made of such a thermoplastic resin, the fineness thereof is selected in consideration of the production efficiency of the thermoplastic resin fibers (for example, melt spinnability of the resin).

熱可塑性樹脂繊維は、二以上の成分からなる複合繊維であってよい。複合繊維の複合形態は特に限定されず、例えば、芯鞘型、サイドバイサイド型、繊維断面において二つの成分が菊花状に交互に配置された分割型、および海島型のいずれであってもよい。複合繊維を用いると、マトリックスが二以上の熱可塑性樹脂から成る複合成形体において、熱可塑性樹脂が均一に混合されたマトリックスをより容易に得ることができる。
あるいは、熱可塑性樹脂繊維は、単一繊維であっても、あるいは複合繊維であっても、中空繊維の形態であってよい。
The thermoplastic resin fiber may be a composite fiber composed of two or more components. The composite form of the composite fiber is not particularly limited, and may be, for example, a core-sheath type, a side-by-side type, a split type in which two components are alternately arranged in a chrysanthemum pattern in the fiber cross section, or a sea-island type. When the composite fiber is used, in the composite molded body in which the matrix is composed of two or more thermoplastic resins, a matrix in which the thermoplastic resins are uniformly mixed can be easily obtained.
Alternatively, the thermoplastic fiber may be a single fiber, or a composite fiber, or in the form of a hollow fiber.

(複合成形用基材)
本発明の複合成形用基材は、上記において説明した特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および上記において説明した熱可塑性樹脂を含む。複合成形用基材は、熱可塑性樹脂を繊維として含む場合には、繊維シートとして提供される。繊維シートの形態の基材については後述する。
(Base material for composite molding)
The base material for composite molding of the present invention contains the regenerated cellulose fiber having the specific limiting oxygen index described above and the thermoplastic resin described above. The base material for composite molding is provided as a fiber sheet when it contains a thermoplastic resin as fibers. The base material in the form of a fiber sheet will be described later.

複合成形用基材は、ペレットの形態であってよい。ペレットは、複合成形体を製造する成形機に供給される原料として用いられるものであり、例えば、直方形状、立方形状、碁石形状、円柱状、または楕円柱状を有する。上記のとおり、ペレットにおいて、再生セルロース繊維は、ランダムに分散していてよく、あるいは一定方向に配向していてよい。ペレットは、再生セルロース繊維と繊維状でない熱可塑性樹脂とを混合して通常のペレット製造方法により製造することができる。あるいは、ペレットは、上記のとおり、溶融状態の熱可塑性樹脂を束状の強化繊維に含浸させ、樹脂を固化させて棒状物を得た後、所定の長さに切断する方法で製造することができる。 The composite molding substrate may be in the form of pellets. The pellet is used as a raw material supplied to a molding machine for manufacturing a composite molded body, and has, for example, a rectangular shape, a cubic shape, a gostone shape, a column shape, or an elliptic column shape. As mentioned above, in the pellet, the regenerated cellulose fibers may be randomly dispersed or oriented in a certain direction. Pellets can be produced by mixing regenerated cellulose fibers and a non-fibrous thermoplastic resin by a usual pellet production method. Alternatively, the pellets may be manufactured by a method in which a bundle of reinforcing fibers is impregnated with a molten thermoplastic resin as described above, the resin is solidified to obtain a rod-shaped product, and then cut into a predetermined length. it can.

(複合成形用シート基材)
本発明の複合成形用シート基材は、上記特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維と、熱可塑性樹脂から成る繊維とを含む繊維シートである。このシート基材を加熱すると、熱可塑性樹脂繊維のみが溶融または軟化して、再生セルロース繊維間に浸透し、その後、冷却されることにより固化して、繊維を固定するマトリックスとなる。
(Sheet base material for composite molding)
The composite molding sheet base material of the present invention is a fiber sheet containing regenerated cellulose fibers having the above specific limiting oxygen index and fibers made of a thermoplastic resin. When this sheet base material is heated, only the thermoplastic resin fibers are melted or softened, penetrated between the regenerated cellulose fibers, and then cooled to solidify to become a matrix for fixing the fibers.

シート基材は、例えば、織物、編物、もしくは不織布、またはそれらの組み合わせであってよい。また、シート基材は、熱可塑性樹脂繊維からなるシートと、再生セルロース繊維からなるシートとの積層体の形態であってよく、その場合、積層するシートの形態は同じであってよく、互いに異なっていてよい。例えば、シート基材は、再生セルロース繊維からなる織物に、熱可塑性樹脂繊維からなる不織布が積層されて一体化されたものであってよい。 The sheet substrate can be, for example, a woven, knitted, or non-woven fabric, or a combination thereof. Further, the sheet base material may be in the form of a laminate of a sheet made of thermoplastic resin fibers and a sheet made of regenerated cellulose fibers, in which case the sheets to be laminated may have the same form and are different from each other. You can stay. For example, the sheet base material may be formed by laminating a nonwoven fabric made of thermoplastic resin fibers on a woven fabric made of regenerated cellulose fibers and integrating them.

シート基材が織物または編物である場合、織物を構成する糸は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなる、混紡糸、混撚糸、コアヤーン、およびカバードヤーンのいずれであってもよい。コアヤーンおよびカバードヤーンは、芯糸を再生セルロースの長繊維からなるフィラメント糸とし、その周囲に熱可塑性樹脂の短繊維を巻き付けたものであってよく、あるいは芯糸を熱可塑性樹脂繊維の長繊維からなるフィラメント糸とし、その周囲に再生セルロース繊維の短繊維を巻き付けたものであってよい。あるいはまた、織物は、経糸及び緯糸のいずれか一方を再生セルロース繊維からなる糸とし、他方を熱可塑性樹脂繊維からなる糸として作製してよい。編物もまた、再生セルロース繊維からなる糸および熱可塑性樹脂繊維からなる糸の二種類の糸で交編したものであってよい。シート基材を構成する織物および編物の組織は特に限定されず、汎用されている組織のものであってよい。織物および編物はそれぞれ、多重織物および多重編物であってもよい。 When the sheet base material is a woven or knitted fabric, the yarn constituting the woven fabric may be any of a mixed yarn, a mixed yarn, a core yarn, and a covered yarn made of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers. The core yarn and the covered yarn may be a filament yarn composed of a continuous fiber of regenerated cellulose and a short fiber of a thermoplastic resin wound around the core yarn, or a core yarn made of a continuous fiber of a thermoplastic resin fiber. The filament yarn may be a filament yarn around which short fibers of regenerated cellulose fiber are wound. Alternatively, the woven fabric may be produced by using one of the warp yarn and the weft yarn as a yarn made of regenerated cellulose fiber and the other as a yarn made of thermoplastic resin fiber. The knitted fabric may also be a knitted fabric of two types of yarns, that is, a yarn made of regenerated cellulose fiber and a yarn made of thermoplastic resin fiber. The structure of the woven or knitted material that constitutes the sheet base material is not particularly limited, and may be a commonly used structure. The woven and knitted fabrics may be multi-woven and multi-woven, respectively.

シート基材が織物または編物である場合、構成繊維の繊度および繊維長は、織物または編物を構成する糸の種類等に応じて選択される。例えば、ステープル長の短繊維で紡績糸を作製する場合には、繊度1dtex〜30dtex、繊維長30mm〜70mmの繊維が一般的に用いられるので、これらの範囲から再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の繊度および繊維長をそれぞれ選択してよい。 When the sheet base material is a woven or knitted fabric, the fineness and the fiber length of the constituent fibers are selected according to the type of yarn constituting the woven or knitted fabric. For example, when a spun yarn is produced from staple fibers having a staple length, fibers having a fineness of 1 dtex to 30 dtex and a fiber length of 30 mm to 70 mm are generally used. Therefore, from these ranges, regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers can be used. The fineness and the fiber length may be selected respectively.

シート基材が織物または編物である場合、織物または編物の目付は、得ようとする複合成形体の厚さ等に応じて、例えば400g/m〜12000g/mとしてよく、特に500g/m〜3600g/mとしてよい。織物または編物の目付は、糸の番手、ならびに経糸および緯糸の密度等を適宜選択して調整する。 If the sheet substrate is a woven or knitted, basis weight of the woven or knitted fabric, depending on the thickness or the like of the composite molded body to be obtained, for example as good as 400g / m 2 ~12000g / m 2 , particularly 500 g / m It may be 2 to 3600 g/m 2 . The basis weight of the woven or knitted fabric is adjusted by appropriately selecting the yarn count and the density of the warp and the weft.

本発明において、シート基材は不織布であることが好ましい。不織布は、二種類以上の繊維を、所望の割合で均一に混合することが比較的容易である方法で製造できることによる。
シート基材を不織布とする場合、不織布は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とを用いて繊維ウェブを作製した後、繊維を接着させる及び/または交絡させて一体化させることにより製造される。繊維ウェブの形態は特に限定されず、パラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブおよびランダムウェブ等のカードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブ、ならびにスパンボンドウェブ等から選択されるいずれの形態であってもよい。
In the present invention, the sheet base material is preferably a non-woven fabric. The non-woven fabric can be manufactured by a method in which it is relatively easy to uniformly mix two or more kinds of fibers in a desired ratio.
When the sheet base material is a non-woven fabric, the non-woven fabric is produced by producing a fibrous web using regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers, and then adhering and/or interlacing the fibers to integrate them. The form of the fibrous web is not particularly limited and may be any form selected from a parallel web, a cross web, a card web such as a semi-random web and a random web, an air-laid web, a wet paper making web, and a spunbond web. Good.

不織布の製造において、繊維ウェブの繊維を一体化させる方法は特に限定されない。例えば、繊維の一体化は、ニードルパンチ法および水流交絡処理法等の機械的交絡法によって行ってよい。あるいは、熱可塑性樹脂繊維が二以上の成分から成る複合繊維であり、一つの成分が、再生セルロース繊維が分解する温度よりも低い温度で熱接着性を示す場合には、繊維同士を当該成分により熱接着させて、繊維を一体化させてよい。 In the production of the nonwoven fabric, the method of integrating the fibers of the fibrous web is not particularly limited. For example, the fibers may be integrated by a mechanical entanglement method such as a needle punch method and a hydroentanglement treatment method. Alternatively, when the thermoplastic resin fiber is a composite fiber composed of two or more components, and one component exhibits thermal adhesiveness at a temperature lower than the temperature at which the regenerated cellulose fiber decomposes, the fibers are separated by the component. The fibers may be united by heat bonding.

不織布を構成する繊維の繊度および繊維長は、繊維ウェブの形態等に応じて選択される。シート基材を不織布の形態とする場合の再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の繊維長の好ましい範囲は先に説明したとおりである。いずれの繊維ウェブを作製する場合においても、再生セルロース繊維の繊維長は、熱可塑性樹脂繊維のそれと同じであってよく、あるいは異なっていてもよい。
いずれの繊維ウェブを作製する場合においても、再生セルロース繊維の繊度は、例えば、0.1dtex〜20dtexとしてよい。熱可塑性樹脂繊維の繊度は、例えば、0.5dtex〜50dtexとしてよい。
The fineness and fiber length of the fibers constituting the nonwoven fabric are selected according to the form of the fibrous web and the like. The preferred range of the fiber length of the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin fiber when the sheet base material is in the form of a nonwoven fabric is as described above. In making either fibrous web, the fiber length of the regenerated cellulose fibers may be the same as or different from that of the thermoplastic resin fibers.
In any case of producing any fibrous web, the fineness of the regenerated cellulose fiber may be, for example, 0.1 dtex to 20 dtex. The fineness of the thermoplastic resin fiber may be, for example, 0.5 dtex to 50 dtex.

不織布は、二以上の繊維ウェブを積層してなるものであってよい。その場合、一又は複数の繊維ウェブを再生セルロース繊維からなるものとし、他の一又は複数の繊維ウェブを熱可塑性樹脂繊維からなるものとしてよい。二以上の繊維ウェブは同じ方法で作製されたものであってもよく、あるいは異なる方法で作製されたもの(例えば、カードウェブと湿式抄紙ウェブの組み合わせ)であってもよい。 The non-woven fabric may be a laminate of two or more fibrous webs. In that case, one or a plurality of fibrous webs may be made of regenerated cellulose fibers and another one or a plurality of fibrous webs may be made of thermoplastic resin fibers. The two or more fibrous webs may be made by the same method or may be made by different methods (eg, a combination of card web and wet papermaking web).

シート基材を不織布とする場合、不織布の目付は、得ようとする複合構造体の厚さ等に応じて、例えば400g/m〜12000g/mとしてよく、特に500g/m〜3600g/mとしてよい。不織布の目付を大きくするために、二以上の同じ又は異なる繊維ウェブを積層して、繊維を一体化させる処理(例えば、ニードルパンチ等の繊維交絡処理)に付してよい。 If the sheet substrate and the nonwoven fabric, the basis weight of the nonwoven fabric, depending on the thickness and the like of the composite structure to be obtained, for example as good as 400g / m 2 ~12000g / m 2 , especially 500g / m 2 ~3600g / m 2 can be used. In order to increase the basis weight of the nonwoven fabric, two or more same or different fiber webs may be laminated and subjected to a treatment for integrating the fibers (for example, a fiber entanglement treatment such as needle punching).

シート基材となる繊維シートの種類によらず、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の混合比(質量比)は、20:80〜60:40(再生セルロース繊維:熱可塑性樹脂繊維)であることが好ましい。より好ましくは、30:70〜50:50である。再生セルロース繊維の割合が少なすぎると、再生セルロース繊維による補強効果が十分に得られないことがある。再生セルロース繊維の割合が大きすぎると、熱可塑性樹脂が再生セルロース繊維間に十分に浸透せず、複合成形体の機械的強度が著しく低下することがある。 The mixing ratio (mass ratio) of the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin fiber is 20:80 to 60:40 (regenerated cellulose fiber:thermoplastic resin fiber) regardless of the type of the fiber sheet serving as the sheet base material. Is preferred. More preferably, it is 30:70 to 50:50. If the proportion of regenerated cellulose fibers is too low, the effect of reinforcement by regenerated cellulose fibers may not be sufficiently obtained. If the proportion of the regenerated cellulose fibers is too large, the thermoplastic resin may not sufficiently penetrate between the regenerated cellulose fibers, and the mechanical strength of the composite molded article may be significantly reduced.

シート基材は、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維以外の繊維(以下、「第三の繊維」とも呼ぶ)を含んでよい。例えば、シート基材は、第三の繊維として、再生セルロース繊維以外の強化繊維、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、もしくはアラミド繊維、または他のセルロース系繊維(例えば、コットン、バンブーリネン等)を含んでいてよい。第三の繊維の混合割合は、シート基材全体の例えば30質量%以下であり、好ましくは20質量%以下である。これらの第三の繊維は、シート基材でない基材、例えばペレットの形態の基材にも含まれてよい。 The sheet base material may include fibers (hereinafter, also referred to as “third fibers”) other than regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers. For example, the sheet substrate includes, as the third fiber, a reinforcing fiber other than regenerated cellulose fiber, such as carbon fiber, glass fiber, or aramid fiber, or other cellulosic fiber (eg, cotton, bamboo linen, etc.). You can go out. The mixing ratio of the third fiber is, for example, 30% by mass or less, and preferably 20% by mass or less, of the entire sheet base material. These third fibers may also be included in substrates that are not sheet substrates, for example substrates in the form of pellets.

シート基材は、繊維シートと他のシート状物とからなる積層シートであってよい。他のシート状物は、例えば、熱可塑性樹脂から成るフィルムまたはネットである。他のシート状物は、例えば、繊維の形態とすることが難しい熱可塑性樹脂から成るものとしてよく、その場合には、そのような熱可塑性樹脂をマトリックスとして含む複合成形体を得ることがより容易となる。 The sheet base material may be a laminated sheet including a fiber sheet and another sheet-like material. The other sheet-like material is, for example, a film or a net made of a thermoplastic resin. The other sheet-like material may be made of, for example, a thermoplastic resin that is difficult to form into a fiber, and in that case, it is easier to obtain a composite molded body containing such a thermoplastic resin as a matrix. Becomes

(複合成形体)
本発明の複合成形体は、熱可塑性樹脂がマトリックスであり、再生セルロース繊維により強化された繊維強化複合成形体であるともいえる。繊維により強化される物性は、引張強度、曲げ強度、および衝撃強度(特にシャルピー衝撃値)等から選択される機械的物性の少なくとも一つである。再生セルロース繊維の添加により少なくとも一つの機械的物性の向上が認められる複合成形体は繊維強化複合成形体である。
(Composite molding)
It can be said that the composite molded article of the present invention is a fiber-reinforced composite molded article in which the thermoplastic resin is the matrix and is reinforced with regenerated cellulose fibers. The physical property reinforced by the fiber is at least one of mechanical properties selected from tensile strength, bending strength, impact strength (particularly Charpy impact value) and the like. The composite molded body in which at least one improvement in mechanical properties is recognized by the addition of the regenerated cellulose fiber is a fiber reinforced composite molded body.

本発明の複合成形体は、例えば、シート状物、または所定の形状に成形された三次元的な構造体として提供される。 The composite molded article of the present invention is provided as, for example, a sheet-like article or a three-dimensional structure molded into a predetermined shape.

シート状の複合成形体の厚さおよび目付は、その用途等に応じて適宜選択され、特に限定されず、例えば、0.3mm〜10mmの厚さ、および400g/m〜12000g/mの目付を有する。熱可塑性樹脂をマトリックスとして含むシート状の複合成形体は、加熱および加圧により、別の形状に成形することが可能なスタンパブルシート(stampable sheet)として提供することができる。スタンパブルシートの成形は、スタンピング成形と呼ばれることもある。 The thickness and basis weight of the sheet-like composite formed body is appropriately selected depending on the application or the like, not particularly limited, for example, the thickness of the 0.3Mm~10mm, and 400g / m 2 ~12000g / m 2 Have a fabric weight. A sheet-shaped composite molded body containing a thermoplastic resin as a matrix can be provided as a stampable sheet that can be molded into another shape by heating and pressing. Forming a stampable sheet is sometimes called stamping forming.

シート状の複合成形体は、上記シート基材から製造されたものであってよく、あるいは再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂のペレットまたは粉体状物とを混合し、成形機を用いてシート状に製造する方法で製造したものであってよい。シート基材から複合成形体を製造する場合には、熱可塑性樹脂繊維に加わる温度および圧力によっては、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融せず、複合成形体において熱可塑性樹脂繊維がその繊維形状をある程度維持した状態で存在することがある。特に、後述するように、熱可塑性樹脂の融点が高く、当該融点より高い温度で加熱すると、再生セルロース繊維の分解が生じる場合には、当該融点よりも低い温度で処理されるので、熱可塑性樹脂繊維の形状がより維持される傾向にある。 The sheet-shaped composite molded article may be one produced from the above-mentioned sheet base material, or a mixture of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin pellets or powdery material, and formed into a sheet-like shape using a molding machine. It may be manufactured by the manufacturing method. When a composite molded body is manufactured from a sheet base material, the thermoplastic resin fiber does not completely melt depending on the temperature and pressure applied to the thermoplastic resin fiber, and the thermoplastic resin fiber in the composite molded body changes its fiber shape. It may exist in a state of being maintained to some extent. In particular, as will be described later, when the thermoplastic resin has a high melting point and is heated at a temperature higher than the melting point, when the regenerated cellulose fiber is decomposed, the thermoplastic resin is processed at a temperature lower than the melting point, The fiber shape tends to be more maintained.

熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融していない複合成形体は、再生セルロース繊維間の空隙が熱可塑性樹脂で完全に充填されていないために、熱可塑性樹脂が完全に溶融して固化した複合成形体と比較して比容積が大きく、具体的には、例えば1.1cm3/g〜2.0cm3/g、特に1.2cm3/g〜1.5cm3/g程度の比容積を有し得る。熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融していない複合成形体は、熱可塑性樹脂繊維が溶融した部分が骨格となるとともに、繊維間の空隙がある程度保持された構造を有する。このような構造の複合成形体は、この空隙に起因して、吸音性および/または衝撃吸収性を示すことがある。また、そのような複合成形体は、熱可塑性樹脂が完全に溶融して固化した複合成形体と比較して表面が平滑でなく、シート基材に由来するざらついた触感を有し、あるいは、表面において繊維の毛羽立ちが観察される。なお、本発明の複合成形体は、それ自体吸水性を有する再生セルロース繊維を含むので、熱可塑性樹脂繊維の溶融度合いがより高く、例えば完全に溶融してから固化している場合でも、複合成形体はある程度吸水性を示す。 The composite molded product in which the thermoplastic resin fibers are not completely melted is a composite molded product in which the thermoplastic resin is completely melted and solidified because the voids between the regenerated cellulose fibers are not completely filled with the thermoplastic resin. It is increased to specific volume compared to, specifically, for example, 1.1cm 3 /g~2.0cm 3 / g, in particular has a 1.2cm 3 /g~1.5cm 3 / g approximately specific volume obtain. The composite molded article in which the thermoplastic resin fibers are not completely melted has a structure in which the melted portion of the thermoplastic resin fibers serves as the skeleton and voids between the fibers are held to some extent. The composite molded article having such a structure may exhibit sound absorption and/or impact absorption due to the voids. Further, such a composite molded article has a surface that is not smooth as compared with a composite molded article in which the thermoplastic resin is completely melted and solidified, and has a rough tactile sensation derived from the sheet base material, or Fiber fluff is observed at. Since the composite molded article of the present invention contains regenerated cellulose fibers having water absorption itself, the degree of melting of the thermoplastic resin fibers is higher, for example, even when the thermoplastic resin fibers are completely melted and then solidified, composite molding is performed. The body absorbs water to some extent.

熱可塑性樹脂を一種類以上含み、それらの融点が互いに異なる場合には、シート基材から製造した複合成形体において、一種類以上の熱可塑性樹脂繊維が溶融して、その繊維形状が失われ、他の熱可塑性樹脂繊維の形状が残存していることもある。例えば、ポリカーボネート繊維とポリ乳酸繊維とを熱可塑性樹脂繊維として含むシート基材を用いる場合、ポリ乳酸の融点がより低いために、ポリ乳酸は繊維形状をより失いやすく、ポリカーボネート繊維が比較的その形状を保持する傾向にある。 Including one or more kinds of thermoplastic resin, if their melting points are different from each other, in a composite molded article produced from a sheet substrate, one or more kinds of thermoplastic resin fibers are melted, and the fiber shape is lost, The shape of other thermoplastic resin fibers may remain. For example, when using a sheet substrate containing a polycarbonate fiber and a polylactic acid fiber as a thermoplastic resin fiber, the polylactic acid is more likely to lose its fiber shape because the melting point of the polylactic acid is lower, and the polycarbonate fiber has a relatively smaller shape. Tends to hold.

本発明の複合成形体は、一般に、所定の形状に加工された三次元的な構造体として提供される。三次元的な構造体は、例えば、上記ペレットを用いて成形機により成形したもの、上記シート基材を加熱する際に三次元的に成形したもの、上記シート状の複合成形体(スタンパブルシート)を三次元的に成形したもの、または、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂のペレットまたは粉体とを混合して成形機により成形したものであってよい。あるいは、三次元的な構造体は、複合成形体のブロックを切削加工に付して、所定の形状にしたものであってもよい。 The composite molded article of the present invention is generally provided as a three-dimensional structure processed into a predetermined shape. The three-dimensional structure is, for example, one formed by a molding machine using the pellets, three-dimensionally formed when the sheet base material is heated, or the sheet-shaped composite formed body (stampable sheet). 3) is three-dimensionally molded, or regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin pellets or powders are mixed and molded by a molding machine. Alternatively, the three-dimensional structure may be formed by cutting a block of the composite molded body into a predetermined shape.

本発明の複合成形体は、いずれの形態においても、強化繊維としての再生セルロース繊維を、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂とを合わせた質量に対して20質量%〜60質量%の割合で含んでよい。好ましくは、30質量%〜50質量%である。そのような割合で再生セルロース繊維を含む複合成形体は優れた機械的特性を有する。また、再生セルロース繊維の割合がその程度であると、複合成形体において再生セルロース繊維が均一に分散した複合成形体を得やすい。 In any of the forms, the composite molded article of the present invention contains regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers in a proportion of 20% by mass to 60% by mass with respect to the total mass of the regenerated cellulose fibers and the thermoplastic resin. Good. It is preferably 30% by mass to 50% by mass. Composite shaped bodies containing regenerated cellulose fibers in such proportions have excellent mechanical properties. Further, when the proportion of the regenerated cellulose fibers is in that range, it is easy to obtain a composite molded body in which the regenerated cellulose fibers are uniformly dispersed in the composite molded body.

(複合成形体の製造方法)
本発明の複合成形体は、特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱することを含む製造方法によって製造される。ここでは、その製造方法の一形態として、上記シート基材を用いた製造方法を説明する。本実施形態は、シート基材を作製すること、およびシート基材を熱可塑性樹脂繊維が溶融または軟化する温度にて加熱することを含む。
織物または編物の形態のシート基材は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維の混紡糸等を通常の方法により織成または編成することにより作製できる。
(Method for manufacturing composite molded body)
The composite molded article of the present invention is to produce a composite molding base material containing a regenerated cellulose fiber having a specific limiting oxygen index and a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin melts or softens the composite molding base material. It is manufactured by a manufacturing method including heating at a temperature. Here, as one form of the manufacturing method, a manufacturing method using the sheet base material will be described. This embodiment includes producing a sheet base material and heating the sheet base material at a temperature at which the thermoplastic resin fibers melt or soften.
A sheet base material in the form of a woven fabric or a knitted fabric can be produced by weaving or knitting a blended yarn of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers by a usual method.

不織布の形態のシート基材は、繊維ウェブを作製し、繊維ウェブ中の繊維を接着させる及び/または交絡させて一体化させることにより製造される。繊維の接着は、熱可塑性樹脂繊維が熱接着性を有する場合には、熱風貫通式熱処理機(エアスルー式熱加工機とも呼ぶ)、熱風吹き付け式熱処理機、赤外線式熱処理機等、または熱ロール加工機等を用いて実施してよい。繊維による熱接着は、熱可塑性樹脂が溶融または軟化するが、再生セルロース繊維が分解しない温度にて実施する。尤も、熱可塑性樹脂繊維を熱接着させると、シート基材が硬くなりすぎてロールに巻き取ることができない等、シート基材として取り扱いにくくなり、むしろ複合成形体となってしまうので、加熱温度および加熱時間に留意する。あるいは、繊維の接着は接着剤等を用いて実施してよい。 A sheet substrate in the form of a non-woven fabric is produced by making a fibrous web and adhering and/or interlacing and integrating the fibers in the fibrous web. When the thermoplastic resin fibers have thermal adhesiveness, the fibers can be bonded by a hot air through heat treatment machine (also called an air through heat processing machine), a hot air blowing heat treatment machine, an infrared heat treatment machine, or a hot roll processing. You may carry out using a machine. The thermal bonding with fibers is carried out at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens but the regenerated cellulose fibers do not decompose. However, if the thermoplastic resin fibers are heat-bonded, the sheet base material becomes too hard to be wound up on a roll, and it becomes difficult to handle as a sheet base material. Pay attention to the heating time. Alternatively, the fibers may be bonded by using an adhesive or the like.

繊維同士を交絡させる場合には、水流交絡処理法またはニードルパンチ法を用いる。本実施形態においては、ニードルパンチ法が好ましく用いられる。ニードルパンチ法によれば、繊維ウェブの目付が例えば400g/m〜12000g/m程度と比較的大きい場合でも、繊維同士を比較的容易に交絡させ得る。この範囲の目付の繊維ウェブのニードルパンチ処理は、例えば、36〜42番手の針であって、バーブの数が3〜9である針を用いて、針深度を3〜20mmとし、10〜500本/cm2の密度で打ち込みをして実施してよい。 When the fibers are entangled, a hydroentanglement treatment method or a needle punch method is used. In this embodiment, the needle punch method is preferably used. According to the needle punch method, even when relatively large and the fiber web having a basis weight of, for example, 400g / m 2 ~12000g / m 2 approximately, capable of relatively easily entangled fibers. The needle punching treatment of the fiber web having a weight per unit area in this range is, for example, a 36-42 count needle having a barb number of 3-9, a needle depth of 3-20 mm, and 10-500. It may be performed by implanting at a density of books/cm 2 .

次に、シート基材を加熱処理に付して、熱可塑性樹脂を溶融または軟化させて、再生セルロース繊維間に樹脂を浸透させる。加熱処理は、加圧処理を伴ってよい。特に、熱可塑性樹脂の融点が高い場合、および/または熱可塑性樹脂の溶融粘度が高い場合には、加圧処理を同時に実施することにより、熱可塑性樹脂の再生セルロース繊維間への浸透がより促進される。 Next, the sheet base material is subjected to heat treatment to melt or soften the thermoplastic resin so that the resin permeates between the regenerated cellulose fibers. The heat treatment may be accompanied by a pressure treatment. In particular, when the melting point of the thermoplastic resin is high and/or the melt viscosity of the thermoplastic resin is high, the pressure treatment is simultaneously performed to further promote the penetration of the thermoplastic resin between the regenerated cellulose fibers. To be done.

加熱は、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて実施する。加熱温度を熱可塑性樹脂の融点より高く設定すれば、熱可塑性樹脂を再生セルロース繊維間により浸透させやすくなるが、加熱温度が再生セルロース繊維の分解温度を上回ると、再生セルロース繊維が劣化して、再生セルロース繊維による補強効果を得られないことがある。その場合には、加熱温度を熱可塑性樹脂の融点よりも低くして、加圧処理を実施することが好ましい。熱可塑性樹脂繊維を二種類以上用いる場合には、少なくとも一種類の熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度で、加熱処理を実施する。 The heating is performed at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens. If the heating temperature is set higher than the melting point of the thermoplastic resin, it becomes easier for the thermoplastic resin to penetrate between the regenerated cellulose fibers, but when the heating temperature exceeds the decomposition temperature of the regenerated cellulose fibers, the regenerated cellulose fibers deteriorate, The reinforcing effect of regenerated cellulose fibers may not be obtained. In that case, it is preferable that the heating temperature be lower than the melting point of the thermoplastic resin and the pressure treatment be performed. When two or more types of thermoplastic resin fibers are used, heat treatment is performed at a temperature at which at least one type of thermoplastic resin is melted or softened.

加熱温度を熱可塑性樹脂の融点より低い温度とする場合、加熱温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度であることが好ましい。ガラス転移温度以上の温度で加熱する場合には、加圧処理を実施することにより、再生セルロース繊維へのダメージを少なくして、熱可塑性樹脂により再生セルロース繊維を固定することができる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度が再生セルロース繊維の分解温度よりも高い場合、ならびに/あるいは加圧処理により再生セルロース繊維への熱可塑性樹脂の浸透が確保される場合には、加熱温度を当該ガラス転移温度より低くしてもよい。得られる複合成形体において、熱可塑性樹脂繊維の形状をある程度維持したい場合にもまた、熱可塑性樹脂の融点よりも低い加熱温度を選択してよい。熱可塑性樹脂繊維の形状を維持したい場合には、加圧処理の際の圧力をより低くしてよい。 When the heating temperature is lower than the melting point of the thermoplastic resin, it is preferable that the heating temperature is equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin. When heating at a temperature higher than the glass transition temperature, a pressure treatment is carried out to reduce the damage to the regenerated cellulose fiber, and the regenerated cellulose fiber can be fixed by the thermoplastic resin. When the glass transition temperature of the thermoplastic resin is higher than the decomposition temperature of the regenerated cellulose fiber and/or when the penetration of the thermoplastic resin into the regenerated cellulose fiber is ensured by the pressure treatment, the heating temperature is set to the glass transition temperature. It may be lower than the temperature. When it is desired to maintain the shape of the thermoplastic resin fibers to some extent in the obtained composite molded article, a heating temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin may be selected. When it is desired to maintain the shape of the thermoplastic resin fiber, the pressure during the pressure treatment may be lowered.

例えば、熱可塑性樹脂繊維として、ガラス転移温度70℃〜170℃程度のポリカーボネート繊維を使用する場合、加熱温度は150℃〜250℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は150℃〜210℃である。加熱温度をこの範囲内とする場合には、加圧処理を実施する。加圧処理は、例えば、1MPa〜10MPaの圧力を加えて実施する。熱可塑性樹脂繊維として、融点150℃〜200℃程度のポリ乳酸繊維を使用する場合、加熱温度は150℃〜250℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は150℃〜210℃である。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は1MPa〜10MPaとすることが好ましい。熱可塑性樹脂繊維として、融点160℃〜170℃程度のポリプロピレン繊維を使用する場合、加熱温度は170℃〜210℃とすることが好ましい。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は1MPa〜10MPaとすることが好ましい。 For example, when using a polycarbonate fiber having a glass transition temperature of 70°C to 170°C as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150°C to 250°C. More preferably, the heating temperature is 150°C to 210°C in order to suppress decomposition of the regenerated cellulose fiber. When the heating temperature is within this range, pressure treatment is performed. The pressure treatment is performed by applying a pressure of 1 MPa to 10 MPa, for example. When polylactic acid fiber having a melting point of about 150°C to 200°C is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150°C to 250°C. More preferably, the heating temperature is 150°C to 210°C in order to suppress decomposition of the regenerated cellulose fiber. When the pressure treatment is performed in addition to the heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa. When polypropylene fibers having a melting point of about 160° C. to 170° C. are used as the thermoplastic resin fibers, the heating temperature is preferably 170° C. to 210° C. When the pressure treatment is performed in addition to the heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa.

熱可塑性樹脂繊維として、融点140℃〜160℃程度の変性ポリプロピレン繊維を使用する場合、加熱温度は150℃〜200℃とすることが好ましい。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は1MPa〜10MPaとすることが好ましい。熱可塑性樹脂繊維として、軟化温度150℃〜200℃程度のポリメチルペンテン繊維を使用する場合、加熱温度は170℃〜250℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は170℃〜210℃である。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は1MPa〜10MPaとすることが好ましい。 When a modified polypropylene fiber having a melting point of 140°C to 160°C is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150°C to 200°C. When the pressure treatment is performed in addition to the heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa. When polymethylpentene fiber having a softening temperature of about 150° C. to 200° C. is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 170° C. to 250° C. More preferably, the heating temperature is 170°C to 210°C in order to suppress the decomposition of the regenerated cellulose fiber. When the pressure treatment is performed in addition to the heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa.

加熱処理と加圧処理を実施する場合には、熱プレス機を用いてよい。あるいはまた、先に加熱処理を施し、熱可塑性樹脂が溶融または軟化状態にある間に、続いて加圧処理を実施してもよい。 When the heat treatment and the pressure treatment are performed, a hot press machine may be used. Alternatively, the heat treatment may be performed first, and then the pressure treatment may be performed while the thermoplastic resin is in the molten or softened state.

目付のより大きい複合成形体を製造する場合には、加熱処理および/または加圧処理を、複数のシート基材を積層して実施してよい。その場合、複数のシート基材を、機械的に(例えば縫合により)、または化学的に(例えば接着により)、予め一体としてから、加熱処理および/または加圧処理に付してよい。 In the case of producing a composite molded body having a higher basis weight, heat treatment and/or pressure treatment may be carried out by laminating a plurality of sheet base materials. In that case, the plurality of sheet base materials may be mechanically (for example, by stitching) or chemically (for example, by adhesion) previously integrated and then subjected to heat treatment and/or pressure treatment.

本実施形態によれば、シート状の複合成形体を得ることができ、あるいは加熱処理および/または加圧処理の際に三次元的な形状を付与することによって、三次元的な構造体である複合成形体を得ることができる。シート状の複合成形体(スタンパブルシート)は、さらに熱プレス処理に付することによって、凹凸を有する形状にすることができる。その場合には、シート状の複合成形体を複数積層して熱プレス処理を実施し、より厚い複合成形体を得るようにしてよい。 According to this embodiment, a sheet-shaped composite molded body can be obtained, or a three-dimensional structure can be obtained by imparting a three-dimensional shape during heat treatment and/or pressure treatment. A composite molded body can be obtained. The sheet-shaped composite molded body (stampable sheet) can be made into a shape having irregularities by further subjecting it to hot pressing. In that case, a plurality of sheet-shaped composite molded bodies may be laminated and subjected to hot pressing to obtain a thicker composite molded body.

本実施形態の製造方法は、本発明の複合成形体を製造する一形態であり、本発明の複合成形体はその形状に応じて他の製造方法で製造してよいことはいうまでもない。例えば、シート状の複合成形体は、再生セルロース繊維からなる繊維シートに、含浸または塗布等により溶融した熱可塑性樹脂を適用する方法で製造してもよい。 It goes without saying that the manufacturing method of the present embodiment is one mode for manufacturing the composite molded body of the present invention, and the composite molded body of the present invention may be manufactured by another manufacturing method depending on its shape. For example, a sheet-shaped composite molded body may be manufactured by a method in which a thermoplastic resin melted by impregnation or coating is applied to a fiber sheet made of regenerated cellulose fibers.

(複合成形体の用途)
本発明の複合成形体は、宇宙および航空機用資材、船舶用資材、車両(自動車および自転車含む)用資材、スポーツ用品用資材、OA機器用資材、電子機器用資材、工業資材、タンクおよび容器類の資材、雑貨類用資材、ならびに建設資材として使用することができる。具体的には、本発明の複合成形体は、自動車の内装材および吸音材、スーツケース本体、およびパーソナルコンピュータ、携帯電話、コピー機、複合機、ゲーム機などの筐体を構成するのに適している。
(Use of composite molded body)
The composite molded article of the present invention is a material for space and aircraft, a material for ships, a material for vehicles (including automobiles and bicycles), a material for sports equipment, a material for OA equipment, a material for electronic equipment, an industrial material, tanks and containers. It can be used as a material, a miscellaneous goods material, and a construction material. Specifically, the composite molded body of the present invention is suitable for constituting automobile interior materials and sound absorbing materials, suitcase bodies, and casings of personal computers, mobile phones, copy machines, multifunction machines, game machines, and the like. ing.

再生セルロース繊維として、以下のものを用意した。
再生セルロース繊維A:
繊度1.7dtex、繊維長51mmのビスコースレーヨンであって、難燃剤として芳香族リン酸エステルを含有する難燃再生セルロース繊維を用意した(商品名DFG、ダイワボウレーヨン(株)製)、捲縮数11.8個/25mm、単繊維強度2.18cN/dtex、限界酸素指数29)。
The following were prepared as regenerated cellulose fibers.
Regenerated Cellulose Fiber A:
A viscose rayon having a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 51 mm, prepared was a flame-retardant regenerated cellulose fiber containing an aromatic phosphate ester as a flame retardant (trade name DFG, manufactured by Daiwa Bou Rayon Co., Ltd.), crimped. Number 11.8/25 mm, single fiber strength 2.18 cN/dtex, limiting oxygen index 29).

再生セルロース繊維B:
繊度1.7dtex、繊維長51mmのビスコースレーヨンを用意した(商品名コロナRB、ダイワボウレーヨン(株)製)、捲縮数12.4個/25mm、単繊維強度2.28cN/dtex、限界酸素指数18.4)。
Regenerated cellulose fiber B:
A viscose rayon with a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 51 mm was prepared (trade name: Corona RB, manufactured by Daiwa Bourayon Co., Ltd.), crimp number: 12.4 pieces/25 mm, single fiber strength: 2.28 cN/dtex, limiting oxygen Index 18.4).

熱可塑性樹脂繊維として、以下のものを用意した。
熱可塑性樹脂繊維A:
繊度6.7dtex、繊維長64mmのポリカーボネート繊維を用意した。このポリカーボネート繊維は次の方法により製造した。ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製、M7020J)を紡糸温度300℃の条件にて溶融紡糸して、繊度6.7dtexの紡糸フィラメントを得た。繊維処理剤を付与し、さらに、スタッフィングボックス型クリンパーにて15個/25mmの捲縮を付与し、乾燥させた後、64mmの繊維長に切断した。このポリカーボネート繊維は、2.5cN/dtexの単繊維強度を有し、その限界酸素指数は26であった。
The following were prepared as the thermoplastic resin fibers.
Thermoplastic resin fiber A:
A polycarbonate fiber having a fineness of 6.7 dtex and a fiber length of 64 mm was prepared. This polycarbonate fiber was manufactured by the following method. Polycarbonate (M7020J, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) was melt-spun at a spinning temperature of 300° C. to obtain a spun filament having a fineness of 6.7 dtex. A fiber treating agent was applied, and crimps of 15 pieces/25 mm were applied using a stuffing box type crimper, and after drying, the fibers were cut into fiber lengths of 64 mm. The polycarbonate fiber had a single fiber strength of 2.5 cN/dtex and a limiting oxygen index of 26.

熱可塑性樹脂繊維B:
繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリプロピレン繊維であって、難燃剤としてN−アルコキシヒンダードアミンの単量体を3質量%含有するものを用意した。このポリプロピレン繊維は次の方法により製造した。融点165℃のポリプロピレン(商品名 SA03、日本ポリプロ(株)製)に難燃剤を添加し、紡糸温度230℃の条件にて溶融紡糸して、繊度6.6dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを、130℃の熱風中で3倍に延伸して繊度2.2dtexとした後、繊維処理剤を付与し、さらに、スタッフィングボックス型クリンパーにて15個/25mmの捲縮を付与し、乾燥させた後、51mmの繊維長に切断した。このポリプロピレン繊維は、4.0cN/dtexの単繊維強度を有し、その限界酸素指数は28であった。
Thermoplastic resin fiber B:
A polypropylene fiber having a fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm and containing 3% by mass of an N-alkoxy hindered amine monomer as a flame retardant was prepared. This polypropylene fiber was manufactured by the following method. A flame retardant was added to polypropylene having a melting point of 165°C (trade name: SA03, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) and melt-spun at a spinning temperature of 230°C to obtain a spun filament having a fineness of 6.6 dtex. Then, the spun filament was drawn 3 times in hot air at 130°C to obtain a fineness of 2.2 dtex, and then a fiber treatment agent was added, and further, a crimp of 15 pieces/25 mm was applied by a stuffing box type crimper. Then, after drying, it was cut into a fiber length of 51 mm. The polypropylene fiber had a single fiber strength of 4.0 cN/dtex and a limiting oxygen index of 28.

上記において、単繊維強度は、JIS L 1015に準じて、引張試験機を用いて、試料のつかみ間隔を20mmとして引張試験を実施した際に、繊維が切断したときの荷重値である。 In the above, the single fiber strength is a load value when the fiber is cut when a tensile test is performed using a tensile tester with a gripping interval of the sample being 20 mm in accordance with JIS L 1015.

(実施例1)
再生セルロース繊維A40質量%と、熱可塑性樹脂繊維A(ポリカーボネート繊維)60質量%とを混合して、ローラーカード機により、カードウェブを得た。このウェブを、40番手の針を用いて、針深度10mm、密度130本/cm2の条件で、ニードルパンチ処理に付して、厚み1.0mmのニードルパンチ不織布を得た。この不織布を、熱プレス機を用いて、温度200℃および圧力3MPaの条件にて加熱および加圧処理に付し、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を得た。
(Example 1)
40% by mass of regenerated cellulose fiber A and 60% by mass of thermoplastic resin fiber A (polycarbonate fiber) were mixed to obtain a card web by a roller card machine. This web was subjected to a needle punching process using a 40 count needle under the conditions of a needle depth of 10 mm and a density of 130 needles/cm 2 to obtain a needle punched nonwoven fabric of 1.0 mm in thickness. This non-woven fabric was subjected to heat and pressure treatment using a hot press machine under the conditions of a temperature of 200° C. and a pressure of 3 MPa to obtain a sheet-shaped composite molded body in which the thermoplastic resin fibers were completely melted.

(実施例2)
再生セルロース繊維A40質量%と、熱可塑性樹脂繊維B(ポリプロピレン繊維)60質量%とを混合して、ローラーカード機により、カードウェブを得た。このウェブを、40番手の針を用いて、針深度10mm、密度130本/cm2の条件で、ニードルパンチ処理に付して、厚み1.0mmのニードルパンチ不織布を得た。この不織布を、熱プレス機を用いて、温度200℃および圧力3MPaの条件にて加熱および加圧処理に付し、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を得た。
(Example 2)
40% by mass of regenerated cellulose fiber A and 60% by mass of thermoplastic resin fiber B (polypropylene fiber) were mixed and a card web was obtained by a roller card machine. This web was subjected to a needle punching process using a 40 count needle under the conditions of a needle depth of 10 mm and a density of 130 needles/cm 2 to obtain a needle punched nonwoven fabric having a thickness of 1.0 mm. This non-woven fabric was subjected to heat and pressure treatment using a hot press machine under the conditions of a temperature of 200° C. and a pressure of 3 MPa to obtain a sheet-shaped composite molded body in which the thermoplastic resin fibers were completely melted.

(比較例1)
再生セルロース繊維B40質量%と、熱可塑性樹脂繊維A60質量%とを混合して、実施例1と同様の手順で繊維ウェブを作製し、当該繊維ウェブから熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を製造した。
(Comparative example 1)
A regenerated cellulose fiber B 40% by mass and a thermoplastic resin fiber A 60% by mass are mixed to produce a fibrous web by the same procedure as in Example 1, and a thermoplastic resin fiber is completely melted from the fibrous web into a sheet form. Was produced.

(比較例2)
再生セルロース繊維B40質量%と、熱可塑性樹脂繊維B60質量%とを混合して、実施例1と同様の手順で繊維ウェブを作製し、当該繊維ウェブから熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を製造した。
(Comparative example 2)
40% by mass of regenerated cellulose fibers and 60% by mass of thermoplastic resin fibers B were mixed to prepare a fibrous web in the same procedure as in Example 1, and the thermoplastic resin fibers were completely melted from the fibrous web into a sheet form. Was produced.

各実施例および各比較例の複合成形体の目付、厚み、比容積、引張強度、伸度および裂断長、ならびに難燃性を表1に示す。なお、目付、厚み、比容積、引張強度および裂断長、ならびに難燃性は下記の方法に従って決定した。 Table 1 shows the areal weight, thickness, specific volume, tensile strength, elongation and breaking length, and flame retardancy of the composite molded articles of Examples and Comparative Examples. The basis weight, thickness, specific volume, tensile strength and breaking length, and flame retardancy were determined according to the following methods.

(目付)
試料を15cm×15cmにカットして、その重さを測定して求めた。
(厚み)
不織布の厚み測定機(商品名“THICKNESS GAUGE”、モデル:CR−60A、株式会社大栄科学精器製作所製)を用い、JIS L 1096に準じて試料1cm2あたり20gの荷重を加えた状態で測定した。
(比容積)
目付と厚みから計算して求めた。
(Basis weight)
The sample was cut into a size of 15 cm×15 cm, and its weight was measured and determined.
(Thickness)
Using a non-woven fabric thickness meter (trade name "THICKNESS GAUGE", model: CR-60A, manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho Co., Ltd.), a load of 20 g per 1 cm 2 of the sample is applied according to JIS L 1096 did.
(Specific volume)
It was calculated from the basis weight and the thickness.

(引張強度)
JIS L 1096に準じ、幅5cm、長さ15cmの試料片をチャックの間隔が10cmとなるように把持し、定速伸長型引張試験機(商品名:テンシロン UCT−1T オリエンテック株式会社製)を用いて引張速度30cm/分で試料片を伸長し、破断時の荷重値及び伸長率をそれぞれ破断強力、破断伸度として測定した。
(裂断長)
引張強度および目付から、下記の式により算出した。
裂断長(km)=[引張強度(N/5cm)/9.8)×1000]/[引張強度の測定試料の幅(mm)×目付(g/m2)]
(Tensile strength)
According to JIS L 1096, a sample piece having a width of 5 cm and a length of 15 cm is gripped so that a chuck interval is 10 cm, and a constant speed extension type tensile tester (trade name: Tensilon UCT-1T manufactured by Orientec Co., Ltd.) is used. The test piece was stretched at a tensile speed of 30 cm/min, and the load value at break and the elongation rate were measured as the breaking strength and the breaking elongation, respectively.
(Breaking length)
From the tensile strength and the basis weight, it was calculated by the following formula.
Breaking length (km) = [tensile strength (N / 5cm) /9.8) × 1000] / [ the width of the tensile strength measurement sample (mm) × basis weight (g / m 2)]

(難燃性)
実施例1および比較例1については、UL94HBおよびVクラスの試験法と判定基準に準じた評価を実施し、実施例2および比較例2についてはJIS L 1091 A−1法に準じた評価を実施した。ただし、比較例1については、燃焼が著しくて実質的な評価を行うことができなかった。
(Flame retardance)
For Example 1 and Comparative Example 1, evaluation was performed according to UL94HB and V class test methods and criteria, and for Example 2 and Comparative Example 2, evaluation was performed according to JIS L 1091 A-1 method. did. However, in Comparative Example 1, the combustion was so remarkable that substantial evaluation could not be performed.

Figure 0006730572
Figure 0006730572

実施例1と比較例1との比較、および実施例2と比較例2との比較から、難燃剤を添加したビスコースレーヨンを強化繊維として用いることにより、得られる複合成形体の難燃性が有意に向上することがわかった。また、実施例1は比較例1と比較して、引張強度および裂断長等の機械的物性が向上しており、ビスコースレーヨンに添加した難燃剤が、マトリックス中の繊維の分散性および/またはポリカーボネートとビスコースレーヨンとの親和性を向上させている可能性がある。 From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 and the comparison between Example 2 and Comparative Example 2, the use of viscose rayon containing a flame retardant as the reinforcing fiber results in a flame retardance of the obtained composite molded article. It turned out that it improves significantly. In addition, Example 1 has improved mechanical properties such as tensile strength and breaking length as compared with Comparative Example 1, and the flame retardant added to viscose rayon disperses the fibers in the matrix and/or Alternatively, the affinity between polycarbonate and viscose rayon may be improved.

本発明には以下の態様のものが含まれる。
(態様1)
再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む、複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有する、難燃性複合成形用基材。
(態様2)
前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様1の難燃性複合成形用基材。
(態様3)
基材が不織布であり、前記熱可塑性樹脂が熱可塑性樹脂繊維として含まれる、態様1または2の難燃性複合成形用基材。
(態様4)
前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択される、1または複数の繊維である、態様3の難燃性複合成形用基材。
(態様5)
再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有する、難燃性複合成形体。
(態様6)
前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様5の難燃性複合成形体。
(態様7)
前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、およびポリフェニレンエーテルから選択される、1または複数の樹脂である、態様5または6の難燃性複合成形体。
(態様8)
26以上の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱すること
を含む、難燃性複合成形体の製造方法。
(態様9)
前記複合成形用基材が前記熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂繊維として含む繊維シートであり、繊維シートを加圧してシート状の難燃性複合成形体を得ることをさらに含む、態様8の難燃性複合成形体の製造方法。
(態様10)
前記熱可塑性樹脂繊維が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様9の難燃性複合成形体の製造方法。
(態様11)
前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択される、1または複数の繊維である、態様9または10の難燃性複合成形体の製造方法。
The present invention includes the following aspects.
(Aspect 1)
A flame-retardant composite molding substrate comprising a regenerated cellulose fiber and a thermoplastic resin, wherein the regenerated cellulose fiber has a limiting oxygen index of 26 or more.
(Aspect 2)
The flame-retardant composite molding substrate according to aspect 1, wherein the thermoplastic resin forms a carbonized layer by combustion, and the carbonized layer exhibits self-extinguishing property by preventing further combustion.
(Aspect 3)
The flame-retardant composite molding substrate according to aspect 1 or 2, wherein the substrate is a non-woven fabric, and the thermoplastic resin is contained as a thermoplastic resin fiber.
(Aspect 4)
The flame-retardant composite molding substrate according to aspect 3, wherein the thermoplastic resin fibers are one or more fibers selected from polycarbonate fibers, polyetherimide fibers, and polyphenylene ether fibers.
(Aspect 5)
A flame-retardant composite molded article comprising regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers and a thermoplastic resin as a matrix, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more.
(Aspect 6)
The flame-retardant composite molded article according to aspect 5, wherein the thermoplastic resin forms a carbonized layer by combustion and the carbonized layer exhibits self-extinguishing property by preventing further combustion.
(Aspect 7)
The flame-retardant composite molded article according to aspect 5 or 6, wherein the thermoplastic resin is one or more resins selected from polycarbonate, polyetherimide, and polyphenylene ether.
(Aspect 8)
Producing a composite molding substrate containing a regenerated cellulose fiber having a limiting oxygen index of 26 or more and a thermoplastic resin, and heating the composite molding substrate at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens. A method for producing a flame-retardant composite molded article, including:
(Aspect 9)
The flame retardant according to aspect 8, wherein the composite molding substrate is a fiber sheet containing the thermoplastic resin as a thermoplastic resin fiber, and further comprising pressurizing the fiber sheet to obtain a sheet-shaped flame-retardant composite molded article. Of a flexible composite molded article.
(Aspect 10)
The method for producing a flame-retardant composite molded article according to aspect 9, wherein the thermoplastic resin fiber forms a carbonized layer by combustion, and the carbonized layer exhibits self-extinguishing property by preventing further combustion.
(Aspect 11)
The method for producing a flame-retardant composite molded article according to aspect 9 or 10, wherein the thermoplastic resin fibers are one or more fibers selected from polycarbonate fibers, polyetherimide fibers, and polyphenylene ether fibers.

本発明の複合成形体は、宇宙および航空機用資材、船舶用資材、車両(自動車および自転車含む)用資材、スポーツ用品用資材、OA機器用資材、電子機器用資材、工業資材、タンクおよび容器類の資材、雑貨類用資材、ならびに建設資材として有用である。 The composite molded article of the present invention is a material for space and aircraft, a material for ships, a material for vehicles (including automobiles and bicycles), a material for sports equipment, a material for OA equipment, a material for electronic equipment, an industrial material, tanks and containers. It is useful as a material, a miscellaneous goods material, and a construction material.

Claims (11)

再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む、複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有し、前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示すことを特徴とする、難燃性複合成形用基材(ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く)。 Play containing cellulosic fibers and thermoplastic resin, a composite molding substrate, the regenerated cellulose fibers, have a more than 26 limiting oxygen index, the thermoplastic resin is a carbonized layer is formed by burning, the A flame-retardant composite molding substrate (excluding those containing metal-plated synthetic fibers) characterized in that the carbonized layer exhibits self-extinguishing property by preventing further combustion . 基材が不織布であり、前記熱可塑性樹脂が熱可塑性樹脂繊維として含まれる、請求項1に記載の難燃性複合成形用基材。 The flame-retardant composite molding substrate according to claim 1, wherein the substrate is a non-woven fabric, and the thermoplastic resin is contained as a thermoplastic resin fiber. 目付が400g/m〜12000g/mである、請求項に記載の難燃性複合成形用基材。 Basis weight is 400g / m 2 ~12000g / m 2 , the flame retardant composite molding substrate according to claim 2. 前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択される、1または複数の繊維である、請求項またはに記載の難燃性複合成形用基材。 The thermoplastic resin fibers, polycarbonate fibers, polyetherimide fibers, and is selected from polyphenylene ether fibers, 1 or more fibers, flame-retardant composite molding substrate according to claim 2 or 3. 再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む、不織布である複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有し、目付が400g/mA non-woven fabric composite molding substrate containing regenerated cellulose fibers and a thermoplastic resin, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more and a basis weight of 400 g/m 2. Two 〜12000g/m~ 12000g/m Two である、難燃性複合成形用基材 (ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く)。The flame-retardant composite molding base material (excluding those containing metal-plated synthetic fibers). 再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維を含む、不織布である複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有し、前記熱可塑性樹脂繊維がポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択されることを特徴とする、難燃性複合成形用基材(ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く)。A composite molding base material, which is a non-woven fabric, containing regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more, and the thermoplastic resin fibers are polycarbonate fibers or polyether. A flame-retardant composite molding base material (excluding those containing metal-plated synthetic fibers), which is selected from imide fibers and polyphenylene ether fibers. 再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有し、前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示すことを特徴とする、難燃性複合成形体(ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く)。 Regenerated cellulose fibers are contained as the reinforcing fiber carbide, a composite molding the thermoplastic resin is contained as a matrix, wherein the regenerated cellulose fibers, have a more than 26 limiting oxygen index, the thermoplastic resin, the combustion A flame-retardant composite molded article (excluding those containing metal-plated synthetic fibers), which is characterized in that it forms a layer and the carbonized layer exhibits self-extinguishing property by preventing further combustion . 再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、26以上の限界酸素指数を有し、前記熱可塑性樹脂が繊維形状を有していないことを特徴とする、難燃性複合成形体(ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く) A composite molded article containing regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers and a thermoplastic resin as a matrix, wherein the regenerated cellulose fibers have a limiting oxygen index of 26 or more, and the thermoplastic resin has a fiber shape. Flame-retardant composite moldings (excluding those containing metal-plated synthetic fibers) that are not characterized . 26以上の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材(ただし、金属メッキを施した合成繊維を含むものを除く)を作製すること、および
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱することを含む、難燃性複合成形体の製造方法。
A base material for composite molding (however, a regenerated cellulose fiber having a limiting oxygen index of 26 or more and a thermoplastic resin which forms a carbonized layer by burning and exhibits self-extinguishing property by preventing the carbonized layer from further burning (however, a metal is used). Of a flame-retardant composite molded article, which comprises heating the composite molding base material at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens. Production method.
前記複合成形用基材が前記熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂繊維として含む繊維シートであり、繊維シートを加圧してシート状の難燃性複合成形体を得ることをさらに含む、請求項9に記載の難燃性複合成形体の製造方法。 The base material for composite molding is a fiber sheet containing the thermoplastic resin as a thermoplastic resin fiber, and further comprising pressurizing the fiber sheet to obtain a sheet-shaped flame-retardant composite molded article. A method for producing a flame-retardant composite molded article. 前記熱可塑性樹脂繊維を溶融または軟化する温度にて加熱することが、前記熱可塑性樹脂繊維を完全に溶融して、繊維形状を失わせることを含む、請求項10に記載の難燃性複合成形体の製造方法。 The flame-retardant composite molding according to claim 10, wherein heating the thermoplastic resin fibers at a temperature for melting or softening includes completely melting the thermoplastic resin fibers to lose the fiber shape. Body manufacturing method.
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