JP7491026B2 - Molding composition and molded body - Google Patents
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Description
本発明は成形用組成物及び成形体に関する。 The present invention relates to a molding composition and a molded article.
プラスチックは、私たちの生活に利便性と恩恵をもたらしている有用な物質であるが、通常、不適切な廃棄処分で流出すると長期間にわたり自然環境中にとどまることとなる。特に、海洋に流出しているプラスチックごみは世界全体で年間数百万トンを超えると推計されており、地球規模での環境汚染による生態系、生活環境、漁業、観光等への悪影響が懸念されている。こうした問題の解決のためには、経済活動を制約することなくプラスチックごみの流出を抑えることが望ましいが、仮に自然環境へ流出しても分解される素材の開発や、こうした素材への転換も期待されている。近年、生分解性プラスチックの利用が注目を集めており、農業用マルチフィルムや生ゴミ袋、釣り糸、植生ネットといった用途に活用され始めている。 Plastic is a useful substance that brings convenience and benefits to our lives, but if it is disposed of improperly, it will usually remain in the natural environment for a long time. In particular, it is estimated that more than several million tons of plastic waste is discharged into the oceans worldwide each year, and there are concerns that environmental pollution on a global scale will have a negative impact on ecosystems, living environments, fishing, tourism, and other areas. To solve this problem, it is desirable to reduce the discharge of plastic waste without restricting economic activity, but there are also hopes for the development of materials that will decompose even if they do end up in the natural environment, and for a shift to such materials. In recent years, the use of biodegradable plastics has been attracting attention, and they are beginning to be used for applications such as agricultural mulch film, food waste bags, fishing lines, and vegetation nets.
プラスチック製品の中で、家電部品や自動車部品のように耐久性の求められる用途においては、機械的強度を備えることが求められる。一般的に、樹脂に強度を付与するためには強化フィラーを添加する手法が取られる。これまでに強化フィラーとしてガラス繊維や炭素繊維のような強化繊維を添加したプラスチックが実用化されているが、これらは自然環境中での分解が困難であり、かつリサイクル性にも課題が残っている。 Plastic products that are used in applications requiring durability, such as home appliance and automobile parts, are required to have mechanical strength. A common method of adding strength to resin is to add reinforcing fillers. Plastics that contain reinforcing fibers such as glass fiber and carbon fiber have been put to practical use up to now, but these are difficult to decompose in the natural environment, and there are also issues with recyclability.
一方、植物繊維は自然環境下で分解されるため、植物繊維により強化された生分解プラスチックは、環境中に流出しても負荷が少なく、様々な用途への展開が期待される。 On the other hand, since plant fibers decompose in the natural environment, biodegradable plastics reinforced with plant fibers pose less of a burden to the environment even if they are released into the environment, and are therefore expected to be used in a variety of applications.
例えば、特許文献１では、熱可塑性の生分解性樹脂中にパルプまたはセルロース系繊維が５～６０重量％含まれてなる生分解性複合材料からなる成形体が開示されている。ここでは、叩解した新聞古紙パルプとポリカプロラクトン繊維を水中で離解し、湿式造粒法により円柱状ペレットとし、得られたペレットを加熱して射出成形して成形体を得る方法が検討されている。 For example, Patent Document 1 discloses a molded body made of a biodegradable composite material that contains 5 to 60% by weight of pulp or cellulosic fibers in a thermoplastic biodegradable resin. In this document, a method is considered in which beaten recycled newspaper pulp and polycaprolactone fibers are disintegrated in water, formed into cylindrical pellets by a wet granulation method, and the resulting pellets are heated and injection molded to obtain a molded body.
また、特許文献２には、セルロース、ガラス繊維、及びゴム成分を含有するポリ乳酸樹脂組成物であって、ポリ乳酸樹脂１００重量部に対して、結晶化度が５０％未満であるセルロースが５～３５０重量部、ガラス繊維が１～２５重量部、ゴム成分が１～４５重量部であり、かつ、ゴム成分とガラス繊維の重量比（ゴム成分／ガラス繊維）が０．１～１０であり、ポリ乳酸樹脂が架橋されたポリ乳酸を含有する、ポリ乳酸樹脂組成物が開示されている。 Patent Document 2 also discloses a polylactic acid resin composition containing cellulose, glass fiber, and a rubber component, in which, relative to 100 parts by weight of polylactic acid resin, 5 to 350 parts by weight of cellulose having a crystallinity of less than 50%, 1 to 25 parts by weight of glass fiber, and 1 to 45 parts by weight of rubber component are contained, the weight ratio of rubber component to glass fiber (rubber component/glass fiber) is 0.1 to 10, and the polylactic acid resin contains cross-linked polylactic acid.
特許文献３には、（Ａ）ポリ乳酸樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）セルロース繊維１～１００重量部を配合してなる熱可塑性樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂組成物中の（Ａ）ポリ乳酸樹脂のカルボキシル末端量が、１０ｅｑ／ｔ～１００ｅｑ／ｔの範囲内であり、（Ｂ）セルロース繊維の平均繊維径が１μｍ～１５μｍの範囲内、かつ平均繊維長が２００μｍ～８００μｍの範囲内である、熱可塑性樹脂組成物が開示されている。 Patent Document 3 discloses a thermoplastic resin composition comprising 100 parts by weight of (A) polylactic acid resin and 1 to 100 parts by weight of (B) cellulose fibers, in which the amount of carboxyl terminals of (A) polylactic acid resin in the thermoplastic resin composition is within the range of 10 eq/t to 100 eq/t, and the average fiber diameter of (B) cellulose fibers is within the range of 1 μm to 15 μm, and the average fiber length is within the range of 200 μm to 800 μm.
さらに、特許文献４では、紙を樹脂と混練することにより得られた紙と樹脂との複合材であって、紙と樹脂との配合比率が重量比率で５：９５～９０：１０あり、上記の樹脂は、ポリブチレンサクシネートであり、上記の紙は、解繊することによって繊維状とされたものであり、解繊した紙の繊維長の平均が２ｍｍ以上であって、繊維群を構成する紙の繊維の８０％が、繊維長のバラツキを２．５ｍｍ以下の範囲内に揃えたものであることを特徴とする紙と生分解性樹脂との複合材が開示されている。 Furthermore, Patent Document 4 discloses a composite material of paper and biodegradable resin obtained by kneading paper with resin, the blending ratio of paper to resin being 5:95 to 90:10 by weight, the resin being polybutylene succinate, the paper being fibrous by defibrating, the average fiber length of the defibrated paper being 2 mm or more, and 80% of the paper fibers constituting the fiber group having a fiber length variation within a range of 2.5 mm or less.
樹脂に繊維をフィラーとして添加した成形体においては、曲げ弾性率等の剛性が向上することが知られている。しかしながら、本発明者らが上記従来技術において得られた成形体について検討を重ねたところ、得られる成形体において曲げ弾性率と耐衝撃性が両立されておらず、改善の余地があることがわかった。 It is known that in molded articles in which fibers are added as a filler to a resin, rigidity such as flexural modulus is improved. However, after the inventors of the present invention repeatedly examined the molded articles obtained using the above-mentioned conventional technology, they found that the obtained molded articles did not achieve both flexural modulus and impact resistance, and there was room for improvement.
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、曲げ弾性率等の剛性と耐衝撃性を兼ね備えた成形体を提供することを目的として検討を進めた。 Therefore, in order to solve these problems of the conventional technology, the inventors have carried out research with the aim of providing a molded body that combines rigidity such as flexural modulus and impact resistance.
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、パルプ繊維と生分解性樹脂が混練されてなる成形用組成物において、パルプ繊維の含有量と生分解性樹脂の含有量を所定の比率とし、パルプ繊維の加重平均繊維幅をパルプ繊維の加重平均繊維長を所定範囲とし、さらに、成形用組成物から形成される成形体のガラス転移温度を所定範囲とすることにより、剛性と耐衝撃性を兼ね備えた成形体が得られることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors have found that, in a molding composition obtained by kneading pulp fibers and a biodegradable resin, a molded body having both rigidity and impact resistance can be obtained by setting the pulp fiber content and the biodegradable resin content in a predetermined ratio, setting the weighted average fiber width and weighted average fiber length of the pulp fibers in a predetermined range, and further setting the glass transition temperature of a molded body formed from the molding composition in a predetermined range.
Specifically, the present invention has the following configuration.
［１］ パルプ繊維と生分解性樹脂が混練されてなる成形用組成物であって、
パルプ繊維の含有量をＰとし、生分解性樹脂の含有量をＱとした場合、Ｐ：Ｑ＝１０：９０～６０：４０であり、
パルプ繊維の加重平均繊維幅が１４．００～２０．００μｍであり、かつパルプ繊維の加重平均繊維長が２００～８００μｍであり、
ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形した際の、成形体のガラス転移温度が０℃以下であり、曲げ弾性率が１．０～５．０ＧＰａである、成形用組成物。
［２］ ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて生分解性樹脂から成形体を成形した際の、生分解性樹脂の成形体の曲げ弾性率は０．０５～１．２ＧＰａである、［１］に記載の成形用組成物。
［３］ 生分解性樹脂は、融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂である、［１］又は［２］に記載の成形用組成物。
［４］ 生分解性樹脂は、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート／アジペート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリヒドロキシアルカン酸及びポリカプロラクトンからなる群から選択される少なくとも１種である、［１］～［３］のいずれかに記載の成形用組成物。
［５］ ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形した場合、ＪＩＳ Ｋ ７１１１－１に準じて測定した成形体のノッチ付きシャルピー衝撃強さが８．０～２０．０ｋＪ／ｍ２である、［１］～［４］のいずれかに記載の成形用組成物。
［６］ ［１］～［５］のいずれかに記載の成形用組成物を成形加工してなる成形体。
[1] A molding composition obtained by kneading pulp fibers and a biodegradable resin,
When the content of pulp fiber is P and the content of biodegradable resin is Q, P:Q is 10:90 to 60:40.
The weighted average fiber width of the pulp fibers is 14.00 to 20.00 μm, and the weighted average fiber length of the pulp fibers is 200 to 800 μm;
A molding composition, which, when molded into a molded article in accordance with JIS K 7152-1, has a glass transition temperature of 0° C. or lower and a flexural modulus of elasticity of 1.0 to 5.0 GPa.
[2] The molding composition according to [1], wherein when the molding is made from the biodegradable resin in accordance with JIS K 7152-1, the resulting molding has a flexural modulus of 0.05 to 1.2 GPa.
[3] The molding composition according to [1] or [2], wherein the biodegradable resin is a polyester resin having a melting point of less than 160° C.
[4] The molding composition according to any one of [1] to [3], wherein the biodegradable resin is at least one selected from the group consisting of polybutylene succinate, polybutylene succinate/adipate, polybutylene adipate/terephthalate, polyhydroxyalkanoic acid, and polycaprolactone.
[5] The molding composition according to any one of [1] to [4], wherein when a molded article is molded from the molding composition in accordance with JIS K 7152-1, the molded article has a Charpy notched impact strength of 8.0 to 20.0 kJ/ m2 as measured in accordance with JIS K 7111-1.
[6] A molded article obtained by molding the molding composition according to any one of [1] to [5].
本発明によれば、剛性と耐衝撃性を兼ね備えた成形体を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain a molded product that combines rigidity and impact resistance.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は「～」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 The present invention will be described in detail below. The following explanation of the constituent elements may be based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower and upper limits.
（成形用組成物）
本発明は、パルプ繊維、生分解性樹脂が混練されてなる成形用組成物に関する。ここで、成形用組成物中におけるパルプ繊維の含有量をＰとし、生分解性樹脂の含有量をＱとした場合、Ｐ：Ｑ＝１０：９０～６０：４０である。また、パルプ繊維の加重平均繊維幅は１４．００～２０．００μｍであり、パルプ繊維の加重平均繊維長は２００～８００μｍである。そして、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形した場合、該成形体のガラス転移温度は０℃以下であり、曲げ弾性率は１．０～５．０ＭＰａとなる。
(Molding composition)
The present invention relates to a molding composition obtained by kneading pulp fibers and a biodegradable resin. Here, when the content of pulp fibers in the molding composition is P and the content of biodegradable resin is Q, P:Q=10:90 to 60:40. The weighted average fiber width of the pulp fibers is 14.00 to 20.00 μm, and the weighted average fiber length of the pulp fibers is 200 to 800 μm. When a molded article is molded from the molding composition in accordance with JIS K 7152-1, the glass transition temperature of the molded article is 0° C. or lower, and the flexural modulus is 1.0 to 5.0 MPa.
本発明の成形用組成物は、上記構成を有するものであるため、剛性に優れ、かつ耐衝撃性に優れた成形体を成形することができる。本発明の成形用組成物においては、特定の繊維長、繊維幅のパルプ繊維に加えて、成形体を構成した際に所定のガラス転移温度となる生分解性樹脂を用いることにより、成形用組成物から成形される成形体の剛性と耐衝撃性を向上させることができる。 The molding composition of the present invention has the above-mentioned structure, and therefore can mold a molded article having excellent rigidity and excellent impact resistance. In the molding composition of the present invention, in addition to pulp fibers having a specific fiber length and fiber width, a biodegradable resin that has a specific glass transition temperature when a molded article is formed is used, thereby improving the rigidity and impact resistance of the molded article molded from the molding composition.
成形体の剛性は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準じて測定した成形体の曲げ弾性率によって評価できる。ここで、曲げ弾性率の測定に供される成形体は、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形された成形体である。具体的には、成形体の曲げ弾性率は、１．０ＧＰａ以上であればよく、１．６ＧＰａ以上であることが好ましい。成形体の曲げ弾性率が上記範囲内にあれば、成形体は優れた剛性を有していると判定できる。なお、成形体の曲げ弾性率の上限値は、５．０ＧＰａ以下である。 The rigidity of the molded article can be evaluated by the flexural modulus of the molded article measured in accordance with JIS K 7171. Here, the molded article used for measuring the flexural modulus is a molded article molded from a molding composition in accordance with JIS K 7152-1. Specifically, the flexural modulus of the molded article may be 1.0 GPa or more, and is preferably 1.6 GPa or more. If the flexural modulus of the molded article is within the above range, the molded article can be determined to have excellent rigidity. The upper limit of the flexural modulus of the molded article is 5.0 GPa or less.
また、成形体の耐衝撃性は、ＪＩＳ Ｋ ７１１１－１に準じて測定した成形体のシャルピー衝撃強さによって評価できる。ここで、シャルピー衝撃強さの測定に供される成形体は、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形され、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載の多目的試験片（Ａ１）形状に成形された成形体であり、ＪＩＳ Ｋ ７１４４に準じてノッチ加工を施した成形体である。成形体のシャルピー衝撃強さは８．０ｋＪ／ｍ２以上であることが好ましく、８．５ｋＪ／ｍ２以上であることがより好ましく、９．０ｋＪ／ｍ２以上であることがさらに好ましい。成形体のシャルピー衝撃強さが上記範囲内にあれば、成形体は優れた耐衝撃性を有していると判定できる。なお、成形体のシャルピー衝撃強さは、例えば、２０．０ｋＪ／ｍ２以下であることが好ましい。 The impact resistance of the molded article can be evaluated by the Charpy impact strength of the molded article measured according to JIS K 7111-1. Here, the molded article used for measuring the Charpy impact strength is a molded article molded from a molding composition according to JIS K 7152-1 and molded into the shape of a multipurpose test piece (A1) described in JIS K 7139, and is a molded article that has been notched according to JIS K 7144. The Charpy impact strength of the molded article is preferably 8.0 kJ/m 2 or more, more preferably 8.5 kJ/m 2 or more, and even more preferably 9.0 kJ/m 2 or more. If the Charpy impact strength of the molded article is within the above range, it can be determined that the molded article has excellent impact resistance. The Charpy impact strength of the molded article is preferably, for example, 20.0 kJ/m 2 or less.
ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形した場合、該成形体のガラス転移温度は０℃以下であればよく、－５℃以下であることが好ましく、－１０℃以下であることがより好ましく、－１５℃以下であることがさらに好ましく、－２０℃以下であることが特に好ましい。なお、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形した場合、該成形体のガラス転移温度の下限値は特に限定されるものではないが－６０℃以上であることが好ましい。本明細書における成形体のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づく示差走査熱量測定の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度から算出される値である。示差走査熱量測定には、例えば、ＤＳＣ装置（パーキンエルマー社製、ダイアモンドＤＳＣ）を用いることができる。なお、ガラス転移温度の測定に用いる試験片には、直径又は各辺の長さが０．５ｍｍ以下となるように切断したものを使用する。 When a molded article is molded from a molding composition according to JIS K 7152-1, the glass transition temperature of the molded article may be 0°C or lower, preferably -5°C or lower, more preferably -10°C or lower, even more preferably -15°C or lower, and particularly preferably -20°C or lower. When a molded article is molded from a molding composition according to JIS K 7152-1, the lower limit of the glass transition temperature of the molded article is not particularly limited, but is preferably -60°C or higher. The glass transition temperature of the molded article in this specification is a value calculated from the crystal melting endothermic peak temperature by the heating method of differential scanning calorimetry based on JIS K 7121. For differential scanning calorimetry, for example, a DSC device (Diamond DSC, manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.) can be used. The test piece used for measuring the glass transition temperature is cut so that the diameter or the length of each side is 0.5 mm or less.
ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて測定される成形体の曲げ強度は、４０ＭＰａ以上であることが好ましく、５０ＭＰａ以上であることがより好ましく、６０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。成形体の曲げ強度の上限値は特に限定されるものではないが、３００ＭＰａ以下であることが好ましい。なお、曲げ強度の測定に供される成形体は、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形され、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載の多目的試験片（Ａ１）形状に成形された成形体である。 The bending strength of the molded product measured according to JIS K7171 is preferably 40 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, and even more preferably 60 MPa or more. The upper limit of the bending strength of the molded product is not particularly limited, but is preferably 300 MPa or less. The molded product used for measuring bending strength is a molded product molded from a molding composition according to JIS K 7152-1 and molded into the shape of a multipurpose test piece (A1) described in JIS K 7139.
ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて測定される成形体の曲げひずみは４％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、６％以上であることがさらに好ましい。成形体の曲げひずみの上限値は特に限定されるものではないが、２０％以下であることが好ましい。なお、曲げひずみの測定に供される成形体は、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形され、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載の多目的試験片（Ａ１）形状に成形された成形体である。 The bending strain of the molded product measured according to JIS K7171 is preferably 4% or more, more preferably 5% or more, and even more preferably 6% or more. The upper limit of the bending strain of the molded product is not particularly limited, but is preferably 20% or less. The molded product used for bending strain measurement is a molded product molded from a molding composition according to JIS K7152-1 and molded into the shape of a multipurpose test piece (A1) described in JIS K7139.
さらに、本発明の成形用組成物は、バイオマス資源であるパルプ繊維と生分解性樹脂が混練されてなる成形用組成物である。このため、製造時の低コスト化を可能とし、かつ生産が化石資源に依存しないカーボンニュートラルな素材の割合が増えるため、廃棄処理時には二酸化炭素の排出量を低減することも可能となる。また、成形用組成物から成形される成形体は、自然環境下で生分解され得るものであり、生分解性に優れている。成形体の生分解性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ６６９１に規定された自然海水を用いた生分解性試験によって評価することができ、生分解度が所定値以上である場合、生分解性が良好であると評価することができる。 Furthermore, the molding composition of the present invention is a molding composition obtained by kneading pulp fibers, which are a biomass resource, with a biodegradable resin. This allows for lower manufacturing costs, and increases the proportion of carbon-neutral materials whose production does not depend on fossil resources, making it possible to reduce carbon dioxide emissions during waste disposal. In addition, molded articles made from the molding composition can be biodegraded in the natural environment and have excellent biodegradability. The biodegradability of the molded article can be evaluated, for example, by a biodegradability test using natural seawater as specified in ASTM D6691, and if the biodegradability is equal to or greater than a predetermined value, it can be evaluated as having good biodegradability.
なお、自然環境中には、セルロース分解性の微生物が数多く存在しており、３０±２℃の自然海水中において６ヶ月でセルロースの８０％以上が水と二酸化炭素に分解されることが知られている。このため自然環境中での生分解が比較的緩やかに行われる樹脂であっても、セルロースを配合することで組成物としての生分解速度を向上できる。加えて、組成物を構成するセルロースが分解されることで成形体に空隙が生じ、樹脂の表面積が増すため、樹脂自体の生分解速度の向上も期待できる。 It is known that there are many cellulose-decomposing microorganisms in the natural environment, and that in natural seawater at 30±2°C, over 80% of cellulose is decomposed into water and carbon dioxide in six months. For this reason, even for resins that biodegrade relatively slowly in the natural environment, the biodegradation rate of the composition can be improved by blending cellulose. In addition, the decomposition of the cellulose that constitutes the composition creates voids in the molded body, increasing the surface area of the resin, which is expected to improve the biodegradation rate of the resin itself.
成形用組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、２．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であることが好ましく、２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがより好ましく、３．０ｇ／１０ｍｉｎ以上であることがさらに好ましい。また、成形用組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）の上限値は特に限定されるものではないが、５０．０ｇ／１０ｍｉｎ以下であることが好ましい。成形用組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）を上記範囲内とすることにより、成形用組成物から成形体を成形する際の成形性をより効果的に高めることができる。なお、成形用組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃、１０ｋｇ荷重下においてＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じて測定される値である。 The melt flow rate (MFR) of the molding composition is preferably 2.0 g/10 min or more, more preferably 2.5 g/10 min or more, and even more preferably 3.0 g/10 min or more. The upper limit of the melt flow rate (MFR) of the molding composition is not particularly limited, but is preferably 50.0 g/10 min or less. By setting the melt flow rate (MFR) of the molding composition within the above range, the moldability when molding a molded body from the molding composition can be more effectively improved. The melt flow rate (MFR) of the molding composition is a value measured in accordance with JIS K 7210 at 190°C under a load of 10 kg.
成形用組成物は、パルプ繊維、生分解性樹脂が混練されてなる組成物であり、その性状は固形状体であってもよく、溶融状態の液状体であってもよい。なお、成形用組成物が固形状体である場合、成形用組成物は、ペレット状や、フレーク状、粉粒状であってもよい。 The molding composition is a composition in which pulp fibers and a biodegradable resin are kneaded together, and the composition may be in a solid state or in a molten liquid state. When the molding composition is in a solid state, the molding composition may be in the form of pellets, flakes, or granules.
（パルプ繊維）
パルプ繊維としては、木材パルプ、非木材パルプ、および脱墨パルプ等を用いることができる。木材パルプとしては、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）、広葉樹溶解パルプ（ＬＤＫＰ、ＬＤＳＰ）、針葉樹溶解パルプ（ＮＤＫＰ、ＮＤＳＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）、未晒しクラフトパルプ（ＵＫＰ）および酸素漂白クラフトパルプ（ＯＫＰ）等の化学パルプ、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）およびケミグラウンドウッドパルプ（ＣＧＰ）等の半化学パルプ、砕木パルプ（ＧＰ）およびサーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ、ＢＣＴＭＰ）等の機械パルプ等が挙げられる。非木材パルプとしては、コットンリンターおよびコットンリント等の綿系パルプ、麻、麦わらおよびバガス等の非木材系パルプが挙げられる。脱墨パルプとしては、古紙を原料とする脱墨パルプが挙げられる。中でも、パルプ繊維は、広葉樹由来のパルプであることが好ましい。
(Pulp fiber)
As the pulp fiber, wood pulp, non-wood pulp, deinked pulp, etc. can be used. As the wood pulp, chemical pulp such as bleached hardwood kraft pulp (LBKP), bleached softwood kraft pulp (NBKP), sulfite pulp (SP), dissolving hardwood pulp (LDKP, LDSP), dissolving softwood pulp (NDKP, NDSP), soda pulp (AP), unbleached kraft pulp (UKP) and oxygen bleached kraft pulp (OKP), semi-chemical pulp such as semi-chemical pulp (SCP) and chemi-ground wood pulp (CGP), mechanical pulp such as groundwood pulp (GP) and thermomechanical pulp (TMP, BCTMP), etc. can be used. As the non-wood pulp, cotton-based pulp such as cotton linters and cotton lint, non-wood-based pulp such as hemp, wheat straw and bagasse can be used. As the deinked pulp, deinked pulp made from waste paper can be used. Among them, the pulp fibers are preferably pulp derived from broad-leaved trees.
パルプ繊維長の加重平均繊維長は２００μｍ以上であればよく、３００μｍ以上であることが好ましく、４００μｍ以上であることがより好ましい。パルプ繊維長の加重平均繊維長は８００μｍ以下であればよく、７００μｍ以下であることが好ましい。また、パルプ繊維の加重平均繊維幅は、１４．００μｍ以上であればよく、１４．５０μｍ以上であることが好ましく、１５．００μｍ以上であることがより好ましい。パルプ繊維の加重平均繊維幅は、２０．００μｍ以下であればよく、１９．００μｍ以下であることが好ましく、１８．００μｍ以下であることがより好ましい。以上のように、パルプ繊維の繊維長と繊維幅を上記範囲内とすることにより、成形体の耐衝撃性をより効果的に高めることができる。なお、パルプは、レファイナーやニーダー、サンドグラインダーなどで処理して繊維長、繊維幅を調整したものを使用してもよい。また、パルプ繊維の繊維長と繊維幅を上記範囲内とすることにより、混練時の摩擦熱の発生を抑えてパルプ繊維由来の着色や臭気の発生を防ぐこともできる。 The weighted average fiber length of the pulp fiber length may be 200 μm or more, preferably 300 μm or more, and more preferably 400 μm or more. The weighted average fiber length of the pulp fiber length may be 800 μm or less, and preferably 700 μm or less. The weighted average fiber width of the pulp fiber may be 14.00 μm or more, preferably 14.50 μm or more, and more preferably 15.00 μm or more. The weighted average fiber width of the pulp fiber may be 20.00 μm or less, preferably 19.00 μm or less, and more preferably 18.00 μm or less. As described above, by setting the fiber length and fiber width of the pulp fiber within the above range, the impact resistance of the molded body can be more effectively improved. The pulp may be treated with a refiner, kneader, sand grinder, etc. to adjust the fiber length and fiber width. In addition, by keeping the fiber length and fiber width of the pulp fibers within the above ranges, it is possible to suppress the generation of frictional heat during kneading and prevent the generation of coloration and odors derived from the pulp fibers.
パルプ繊維長の加重平均繊維長及び加重平均繊維幅を測定する際には、パルプ繊維単体を測定に供することが好ましいが、パルプと樹脂の混錬物を測定に供してもよい。この場合、混練物中の樹脂成分を選択的に溶解する有機溶剤等を用いて樹脂成分のみを抽出して試験に供することが好ましい。なお、抽出の際に用いる有機溶剤としては、公知のものを使用することができる。例えば、ケトン系有機溶剤、芳香族系炭化水素系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、含ハロゲン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エステル系有機溶剤、グリコール系有機溶剤などが挙げられる。有機溶剤は単独あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。溶解効率の良い有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン（２-ブタノン）（以後ＭＥＫと記す）、メチルイソプチルケトン（４ーメチルー２-ペンタノン）（以後ＭｌＢＫと記す）、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロへキサノン単独や、アセトンエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、ＭＥＫエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、ΜΙΒΚエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、ジオキサンエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、テトラヒドロフランエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、シクロへキサノンエチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、アセトンイソプロパノール混合溶液、ΜΕΚイソプロパノール混合溶液、ＭＩＢＫイソプロパノール混合溶液、ジオキサンイソプロパノール混合溶液、テトラヒドロフランイソプロパノール混合溶液、シクロへキサノンイソプロパノール混合溶液などが好適に使用できる。 When measuring the weighted average fiber length and weighted average fiber width of pulp fiber length, it is preferable to measure pulp fibers alone, but a mixture of pulp and resin may also be measured. In this case, it is preferable to extract only the resin components in the mixture using an organic solvent that selectively dissolves the resin components and then test the extracted organic solvent. Any known organic solvent can be used for the extraction. Examples include ketone-based organic solvents, aromatic hydrocarbon-based organic solvents, ether-based organic solvents, halogen-containing organic solvents, alcohol-based organic solvents, ester-based organic solvents, and glycol-based organic solvents. The organic solvents can be used alone or in combination of two or more. As organic solvents with good dissolution efficiency, acetone, methyl ethyl ketone (2-butanone) (hereinafter referred to as MEK), methyl isobutyl ketone (4-methyl-2-pentanone) (hereinafter referred to as MIBK), dioxane, tetrahydrofuran, cyclohexanone alone, acetone ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, MEK ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, MEK ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, dioxane ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, tetrahydrofuran ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, cyclohexanone ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, acetone isopropanol mixed solution, MEK isopropanol mixed solution, MIBK isopropanol mixed solution, dioxane isopropanol mixed solution, tetrahydrofuran isopropanol mixed solution, cyclohexanone isopropanol mixed solution, etc. can be suitably used.
なお、所定の繊維長と繊維幅を有するパルプ繊維を添加することにより成形体の耐衝撃性が向上する理由は定かではないが、成形体が衝撃を受けた際に、（１）繊維が樹脂から引き抜かれる際の力学的な摩擦が生じてエネルギーが散逸すること、（２）パルプ繊維に沿ってエネルギーが分散されること、が考えられる。このため、パルプ繊維と生分解性樹脂間が適度な相溶性を有すること、またこれらが均一に分散している場合に、より優れた耐衝撃性が発揮されるものと考えられる。 Although it is not clear why the impact resistance of a molded body is improved by adding pulp fibers with a specific fiber length and width, it is thought that when the molded body receives an impact, (1) mechanical friction occurs as the fibers are pulled out of the resin, dissipating energy, and (2) the energy is dispersed along the pulp fibers. For this reason, it is thought that better impact resistance is achieved when there is adequate compatibility between the pulp fibers and the biodegradable resin, and when they are uniformly dispersed.
パルプ繊維としては、セルロース純度が９０％以上のパルプ繊維を用いることが好ましい。セルロース純度が９０％以上のパルプ繊維を用いることにより、混練や成形の工程で加熱した際に発生する着色や臭気を抑えることができる。これは、パルプ繊維のセルロース純度を９０％以上とすることにより、通常の植物繊維に含まれるヘミセルロースやリグニンの含有率を有意に低減することが可能となり、これにより、ヘミセルロースやリグニンの分解時に生じる着色や臭気の発生を抑制できているものと推測される。 It is preferable to use pulp fibers with a cellulose purity of 90% or more as the pulp fibers. By using pulp fibers with a cellulose purity of 90% or more, it is possible to suppress discoloration and odors that occur when heated during the kneading and molding processes. This is because it is possible to significantly reduce the content of hemicellulose and lignin contained in ordinary vegetable fibers by making the cellulose purity of the pulp fibers 90% or more, and it is presumed that this makes it possible to suppress the generation of discoloration and odors that occur when hemicellulose and lignin are decomposed.
セルロース純度が９０％以上のパルプ繊維としては、例えば、溶解パルプを挙げることができる。なお、通常の抄紙工程で用いられる広葉樹晒クラフトパルプのセルロース純度は、８５％程度である。 An example of a pulp fiber with a cellulose purity of 90% or more is dissolving pulp. Note that the cellulose purity of hardwood bleached kraft pulp used in normal papermaking processes is about 85%.
溶解パルプは、針葉樹パルプや広葉樹パルプ等に含まれるリグノセルロース物質からヘミセルロースとリグニンを選択的に除去することにより得ることができる。中でも、溶解パルプは、酸性サルファイト蒸解法又は前加水分解－クラフト蒸解法にて得られた溶解パルプであることが好ましい。溶解パルプの生産に使用するリグノセルロース物質は、樹木、非樹木のいずれの原材料に由来するでもよく、異なる樹種、異なる原材料から得られたリグノセルロース物質を混合して加工した溶解パルプを用いてもよい。溶解パルプとしては、異なる樹種、異なる原材料から得られた溶解パルプを混合して用いてもよい。 Dissolving pulp can be obtained by selectively removing hemicellulose and lignin from lignocellulosic substances contained in softwood pulp, hardwood pulp, etc. Among them, dissolving pulp is preferably dissolving pulp obtained by acidic sulfite cooking method or prehydrolysis-kraft cooking method. The lignocellulosic substances used in the production of dissolving pulp may be derived from either woody or non-woody raw materials, and dissolving pulp processed by mixing lignocellulosic substances obtained from different wood species and different raw materials may be used. Dissolving pulp may be a mixture of dissolving pulps obtained from different wood species and different raw materials.
溶解パルプは、広葉樹由来パルプであることがより好ましい。一般に針葉樹材よりも広葉樹材の方が、容積重量が高く処理効率の高い溶解パルプが得られる点において好適である。さらに広葉樹の中でも容積重量が高いユーカリやアカシアは特に好ましく用いられる。このような広葉樹としては、例えば、ユーカリ・グロブラス、ユーカリ・グランディス、ユーカリ・ユーログランディス、ユーカリ・ペリータ、ユーカリ・ブラシアーナ、アカシア・メランシ等を挙げることができ、中でもユーカリ・ペリータは好ましく用いられる。 It is more preferable that the dissolving pulp is pulp derived from hardwoods. In general, hardwoods are more suitable than softwoods in that dissolving pulp with a higher volume weight and higher processing efficiency can be obtained. Furthermore, among hardwoods, eucalyptus and acacia, which have a higher volume weight, are particularly preferably used. Examples of such hardwoods include Eucalyptus globulus, Eucalyptus grandis, Eucalyptus eurograndis, Eucalyptus pelita, Eucalyptus brassiana, and Acacia melanthii, and among these, Eucalyptus pelita is preferably used.
広葉樹の容積重量は、４５０～７００ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、５００～６５０ｋｇ／ｍ３であることがより好ましい。広葉樹の容積重量を上記範囲内とすることにより、パルプの生産効率を上げることができ、さらに、前加水分解やアルカリ蒸解時に薬液が十分に浸透するためセルロース純度の高いパルプを得ることができる。 The volume weight of the hardwood is preferably 450 to 700 kg/m 3 , and more preferably 500 to 650 kg/m 3. By setting the volume weight of the hardwood within the above range, the production efficiency of pulp can be increased, and further, pulp with high cellulose purity can be obtained because the chemical solution penetrates sufficiently during prehydrolysis and alkaline cooking.
パルプのセルロース純度は９０％以上が好ましく、９５％以上であることがより好ましい。パルプのセルロース純度を上記範囲内とすることにより、混練や成形の工程で加熱した際に発生する着色や臭気を効果的に抑えることができる。パルプのセルロース純度は９８％以下であることが好ましい。パルプ中に極微量のヘミセルロースやリグニンが含まれることにより、パルプの分散性を向上させることができる。 The cellulose purity of the pulp is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. By keeping the cellulose purity of the pulp within the above range, it is possible to effectively suppress discoloration and odors that occur when heated during the kneading and molding processes. The cellulose purity of the pulp is preferably 98% or less. The inclusion of trace amounts of hemicellulose and lignin in the pulp can improve the dispersibility of the pulp.
パルプ繊維のセルロース純度は、具体的には、以下の方法で算出することができる、まず、２０℃恒温水槽中のビーカーに絶乾量５ｇのパルプ繊維を入れた後、１７．５質量％の水酸化ナトリウム溶液５０ｍｌを均一に添加する。３分３０秒放置した後、ガラス棒を用いて５分間試料を押し潰して十分に離解させる。試料の表面を平らに均して２０分間置いた後、蒸留水を５０ｍｌ加えて内容物をガラス棒で掻き混ぜる。その後、内容物を濾過した後、洗浄水総量９００ｍｌで吸引・脱水を繰り返して内容物を水洗する。１０％酢酸４０ｍｌを注ぎ５分間放置して酸液を十分に浸透させた後、１Ｌの煮沸水で水洗して内容物を乾燥させる。内容物の乾燥重量が供試料の絶乾量に占める割合をαセルロース含有率として算出し、セルロース純度（％）とする。
セルロース純度（％）＝（絶乾αセルロースの重量／絶乾パルプ繊維の重量）×１００
なお、パルプ繊維のセルロース純度を測定する際にはパルプ繊維単体を測定に供することが好ましいが、パルプと樹脂の混錬物を測定に供してもよい。この場合、混練物中の樹脂成分を選択的に溶解する有機溶剤等を用いて樹脂成分のみを抽出して試験に供することが好ましい。なお、抽出の際に用いる有機溶剤としては、上述した有機溶媒を使用することができる。
Specifically, the cellulose purity of the pulp fiber can be calculated by the following method. First, 5 g of pulp fiber is placed in a beaker in a thermostatic water bath at 20° C., and then 50 ml of 17.5% by mass sodium hydroxide solution is uniformly added. After leaving it for 3 minutes and 30 seconds, the sample is crushed for 5 minutes using a glass rod to fully disintegrate it. The surface of the sample is flattened and left for 20 minutes, and then 50 ml of distilled water is added and the contents are stirred with a glass rod. After that, the contents are filtered, and the contents are washed with water by repeatedly sucking and dehydrating with a total amount of 900 ml of washing water. 40 ml of 10% acetic acid is poured and left for 5 minutes to allow the acid solution to fully penetrate, and then the contents are washed with 1 L of boiled water to dry. The ratio of the dry weight of the contents to the dry weight of the sample is calculated as the α-cellulose content, which is the cellulose purity (%).
Cellulose purity (%)=(weight of bone-dry α-cellulose/weight of bone-dry pulp fiber)×100
When measuring the cellulose purity of pulp fibers, it is preferable to measure the pulp fibers alone, but a mixture of pulp and resin may also be measured. In this case, it is preferable to extract only the resin component using an organic solvent that selectively dissolves the resin component in the mixture and then test it. The organic solvent used for extraction can be the organic solvent described above.
パルプ繊維のＪＩＳ Ｐ ８１２１－１９９５に準じて測定されるカナダ標準パルプ濾水度は６００～７５０ｍｌであることが好ましく、６５０～７５０ｍｌであることがより好ましい。パルプ繊維のカナダ標準パルプ濾水度を上記上限以下とすることにより、パルプ繊維同士が適度に交絡して、成形体の曲げ弾性率を高めることができる。また、パルプ繊維のカナダ標準パルプ濾水度を上記下限値以上とすることにより、成形用組成物中における生分解性樹脂の分散性が高まり、均一な成形用組成物が得られる。また、成形用組成物を混練及び成形する際の摩擦熱の発生を抑えてパルプ繊維由来の着色や臭気の発生をより効果的に防ぐことができる。なお、パルプ繊維の濾水度を測定する際にはパルプ単体を測定に供することが好ましいが、パルプと樹脂の混錬物を測定に供してもよい。この場合、混練物中の樹脂成分を選択的に溶解する溶剤を用いてパルプ分のみを抽出して、パルプ濾水度の試験に供することが好ましい。 The Canadian standard pulp freeness of the pulp fiber measured according to JIS P 8121-1995 is preferably 600 to 750 ml, more preferably 650 to 750 ml. By setting the Canadian standard pulp freeness of the pulp fiber to the above upper limit or less, the pulp fibers are appropriately entangled with each other, and the bending modulus of the molded body can be increased. Furthermore, by setting the Canadian standard pulp freeness of the pulp fiber to the above lower limit or more, the dispersibility of the biodegradable resin in the molding composition is increased, and a uniform molding composition can be obtained. Furthermore, the generation of frictional heat during kneading and molding of the molding composition can be suppressed, and the generation of coloring and odor derived from the pulp fiber can be more effectively prevented. When measuring the freeness of the pulp fiber, it is preferable to measure the pulp alone, but a mixture of pulp and resin may also be measured. In this case, it is preferable to extract only the pulp component using a solvent that selectively dissolves the resin component in the kneaded product and use it for the pulp freeness test.
パルプ繊維の含有量は、成形用組成物の全質量に対して１０～６０質量％であればよく、１５～５５質量％であることが好ましく、２０～５０質量％であることがより好ましい。パルプ繊維の含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の成形性をより効果的に高めることができる。また、パルプ繊維の含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の曲げ弾性率を高めることもでき、さらには成形体の生分解性を高めることもできる。なお、成形用組成物中におけるパルプ繊維の含有量は、成形用組成物を作製する際に添加したパルプ繊維の配合量から算出できるが、成形用組成物をＸ線回折に供して得られた回折強度値から簡易的に算出することも可能である。例えば、パルプ繊維は回折角２θ＝１５．４、２２．５に、ポリブチレンサクシネートは回折角２θ＝１９．６、２２．７、２８．９に結晶ピークが存在し、回折角２θ＝１５．４（パルプ繊維）、１９．６（ポリブチレンサクシネート）はそれぞれ殆ど干渉しない。配合率が既知の複数の試料について非干渉ピーク部の回折強度を測定し、検量線を引くことで、配合率が未知の試料であってもその配合率推定が可能となる。また、パルプ繊維と成形用樹脂の配合比を測定する手段として、混練物中の樹脂成分を選択的に溶解する溶剤を用いてパルプ分のみを抽出し、重量比を測定してもよい。 The content of the pulp fiber may be 10 to 60% by mass, preferably 15 to 55% by mass, and more preferably 20 to 50% by mass, based on the total mass of the molding composition. By setting the content of the pulp fiber within the above range, the moldability of the molded body can be more effectively improved. In addition, by setting the content of the pulp fiber within the above range, the bending modulus of the molded body can be increased, and further, the biodegradability of the molded body can be increased. The content of the pulp fiber in the molding composition can be calculated from the blending amount of the pulp fiber added when preparing the molding composition, but it can also be simply calculated from the diffraction intensity value obtained by subjecting the molding composition to X-ray diffraction. For example, pulp fiber has crystal peaks at diffraction angles 2θ = 15.4 and 22.5, and polybutylene succinate has diffraction angles 2θ = 19.6, 22.7, and 28.9, and there is almost no interference between the diffraction angles 2θ = 15.4 (pulp fiber) and 19.6 (polybutylene succinate). By measuring the diffraction intensity of the non-interference peaks for multiple samples with known blend ratios and drawing a calibration curve, it is possible to estimate the blend ratio even for samples with unknown blend ratios. In addition, as a means of measuring the blend ratio of pulp fiber and molding resin, a solvent that selectively dissolves the resin component in the kneaded product may be used to extract only the pulp content and measure the weight ratio.
（生分解性樹脂）
生分解性樹脂は、微生物の働きによって最終的に水と二酸化炭素にまで分解される樹脂をいう。生分解性樹脂としては、例えば、ポリヒドロキシアルカン酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート／アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリ（２－オキセタノン）等の脂肪族ポリエステル系樹脂；ポリブチレンサクシネート／テレフタレート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート等の脂肪族芳香族コポリエステル系樹脂；デンプン、セルロース、キチン、キトサン、グルテン、ゼラチン、ゼイン、大豆タンパク、コラーゲン、ケラチン等の天然高分子；上述した脂肪族ポリエステル系樹脂あるいは脂肪族芳香族コポリエステル系樹脂との混合物；等の生分解性を有するポリエステル系樹脂等が挙げられる。生分解性樹脂としては、上記樹脂が複数種類含有されていてもよい。また、生分解性を損なわない範囲で、上述した生分解性樹脂を構成するモノマー成分と生分解性樹脂以外の樹脂を構成するモノマー成分との共重合体を用いてもよく、生分解性樹脂と生分解性樹脂以外の樹脂の混合物を用いてもよい。
(Biodegradable resin)
Biodegradable resins are resins that are ultimately decomposed into water and carbon dioxide by the action of microorganisms. Examples of biodegradable resins include aliphatic polyester resins such as polyhydroxyalkanoic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate, polybutylene succinate/adipate, polyethylene succinate, polymalic acid, polyglycolic acid, polydioxanone, and poly(2-oxetanone); aliphatic aromatic copolyester resins such as polybutylene succinate/terephthalate and polybutylene adipate/terephthalate; natural polymers such as starch, cellulose, chitin, chitosan, gluten, gelatin, zein, soy protein, collagen, and keratin; and mixtures of the above-mentioned aliphatic polyester resins or aliphatic aromatic copolyester resins. The biodegradable resin may contain a plurality of the above-mentioned resins. In addition, as long as biodegradability is not impaired, a copolymer of the monomer components constituting the above-mentioned biodegradable resin and monomer components constituting a resin other than the biodegradable resin may be used, or a mixture of a biodegradable resin and a resin other than the biodegradable resin may be used.
生分解性樹脂は、ポリエステル系樹脂であることが好ましく、脂肪族ポリエステル系樹脂及び脂肪族芳香族コポリエステル系樹脂から選ばれる少なくとも１種類の樹脂を含むことがより好ましい。この場合、ポリエステル系樹脂の合計含有量は、生分解性樹脂の全質量に対して、４０質量％以上であることが好ましく、４５質量％以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることがさらに好ましい。ポリエステル系樹脂の合計含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の耐熱性や可撓性を高めることができる。 The biodegradable resin is preferably a polyester-based resin, and more preferably contains at least one type of resin selected from an aliphatic polyester-based resin and an aliphatic aromatic copolyester-based resin. In this case, the total content of the polyester-based resin is preferably 40% by mass or more, more preferably 45% by mass or more, and even more preferably 50% by mass or more, based on the total mass of the biodegradable resin. By setting the total content of the polyester-based resin within the above range, the heat resistance and flexibility of the molded body can be improved.
生分解性樹脂は、融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂であることが好ましく、融点が１５５℃以下のポリエステル系樹脂であることがより好ましく、融点が１５０℃以下のポリエステル系樹脂であることがさらに好ましい。生分解性樹脂として、融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂を用いることにより、混練及び成形する際の着色や臭気の発生をより効果的に防ぐことができる。また、生分解性樹脂として、融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂を用いることにより、得られる成形体の曲げ弾性率をより効果的に高めることもできる。なお、生分解性樹脂の融点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づく示差走査熱量測定の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度から算出される値である。 The biodegradable resin is preferably a polyester resin having a melting point of less than 160°C, more preferably a polyester resin having a melting point of 155°C or less, and even more preferably a polyester resin having a melting point of 150°C or less. By using a polyester resin having a melting point of less than 160°C as the biodegradable resin, it is possible to more effectively prevent coloration and odor generation during kneading and molding. In addition, by using a polyester resin having a melting point of less than 160°C as the biodegradable resin, it is also possible to more effectively increase the flexural modulus of the obtained molded body. The melting point of the biodegradable resin is a value calculated from the crystal melting endothermic peak temperature by the temperature rise method of differential scanning calorimetry based on JIS K 7121.
融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂としては、ポリヒドロキシアルカン酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート／アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリリンゴ酸、ポリジオキサノン、ポリ（２－オキセタノン）、ポリブチレンサクシネート／テレフタレート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート／テレフタレート、ポリウレタン等が挙げられる。中でも、融点が１６０℃未満のポリエステル系樹脂は、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート／アジペート、ポリブチレンアジペート／テレフタレート、ポリヒドロキシアルカン酸及びポリカプロラクトンからなる群から選択される少なくとも１種であるであることが好ましい。ポリブチレンサクシネートはパルプと混練した際の強度や柔軟性のバランスの観点から好ましく用いられる。さらに、海洋分解性を有するポリヒドロキシアルカン酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート／アジペートを用いることも生分解性の観点から好ましく用いられる。 Examples of polyester resins having a melting point of less than 160°C include polyhydroxyalkanoic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate, polybutylene succinate/adipate, polyethylene succinate, polymalic acid, polydioxanone, poly(2-oxetanone), polybutylene succinate/terephthalate, polybutylene adipate/terephthalate, polytetramethylene adipate/terephthalate, and polyurethane. Of these, the polyester resin having a melting point of less than 160°C is preferably at least one selected from the group consisting of polybutylene succinate, polybutylene succinate/adipate, polybutylene adipate/terephthalate, polyhydroxyalkanoic acid, and polycaprolactone. Polybutylene succinate is preferably used from the viewpoint of the balance between strength and flexibility when kneaded with pulp. Furthermore, from the viewpoint of biodegradability, it is also preferable to use marine degradable polyhydroxyalkanoic acid, polycaprolactone, and polybutylene succinate/adipate.
生分解性樹脂は、ガラス転移温度が０℃以下の樹脂であることが好ましい。実用温度がガラス転移温度より高い場合においては、ポリマー分子のミクロ運動が活発になるため、外部から加えられた衝撃エネルギーを、力学的減衰によって熱として散逸することが可能となり、得られる成形体の耐衝撃性を高めることができる。 The biodegradable resin is preferably one with a glass transition temperature of 0°C or lower. When the operating temperature is higher than the glass transition temperature, the micro-motion of the polymer molecules becomes active, making it possible for the impact energy applied from the outside to be dissipated as heat through mechanical damping, thereby increasing the impact resistance of the resulting molded product.
ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて生分解性樹脂を成形した場合、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて測定した生分解性樹脂の成形体の曲げ弾性率は０．０５ＧＰａ以上であることが好ましく、０．１ＧＰａ以上であることがより好ましく、０．３ＧＰａ以上であることがさらに好ましく、０．５ＧＰａ以上であることが特に好ましい。また、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて成形用組成物から成形体を成形し、かつ、ＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載の多目的試験片（Ａ１）形状に成形した場合、ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて測定した生分解性樹脂の成形体の曲げ弾性率は１．２ＧＰａ以下であることが好ましく、１．０ＧＰａ以下であることがより好ましい。生分解性樹脂の曲げ弾性率を上記範囲内とすることにより、軟質な生分解性樹脂を用いることになるため、衝撃を受けた際に延性破壊の挙動を示し、受けたエネルギーが変形に転化することで、成形体の耐衝撃性をより効果的に高めることができる。 When a biodegradable resin is molded according to JIS K 7152-1, the flexural modulus of the molded body of the biodegradable resin measured according to JIS K 7171 is preferably 0.05 GPa or more, more preferably 0.1 GPa or more, even more preferably 0.3 GPa or more, and particularly preferably 0.5 GPa or more. When a molded body is molded from a molding composition according to JIS K 7152-1 and molded into the shape of a multipurpose test piece (A1) described in JIS K 7139, the flexural modulus of the molded body of the biodegradable resin measured according to JIS K 7171 is preferably 1.2 GPa or less, more preferably 1.0 GPa or less. By setting the flexural modulus of the biodegradable resin within the above range, a soft biodegradable resin is used, which exhibits ductile fracture behavior when impacted, and the energy received is converted into deformation, thereby more effectively increasing the impact resistance of the molded body.
生分解性樹脂の含有量は、成形用組成物の全質量に対して４０～９０質量％であればよく、５０～８５質量％であることが好ましく、６０～８０質量％であることがより好ましい。生分解性樹脂の含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の曲げ弾性率をより効果的に高めることができる。また、生分解性樹脂の含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の成形性を高めることができ、成形体の耐熱性や可撓性を高めることもできる。さらに、生分解性樹脂の含有量を上記範囲内とすることにより、成形体の生分解性を高めることもできる。 The content of the biodegradable resin may be 40 to 90% by mass, preferably 50 to 85% by mass, and more preferably 60 to 80% by mass, based on the total mass of the molding composition. By setting the content of the biodegradable resin within the above range, the flexural modulus of the molded body can be increased more effectively. Furthermore, by setting the content of the biodegradable resin within the above range, the moldability of the molded body can be increased, and the heat resistance and flexibility of the molded body can also be increased. Furthermore, by setting the content of the biodegradable resin within the above range, the biodegradability of the molded body can also be increased.
（任意成分）
本発明の成形用組成物は、パルプ繊維、生分解性樹脂に加えて、他の任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、可塑剤；充填剤（無機充填剤、有機充填剤）；滑剤；加水分解抑制剤；難燃剤；酸化防止剤；紫外線吸収剤；帯電防止剤；防曇剤；光安定剤；顔料；防カビ剤；抗菌剤；発泡剤；界面活性剤；でんぷん類、アルギン酸等の多糖類；ゼラチン、ニカワ、カゼイン等の天然たんぱく質；タンニン、ゼオライト、セラミックス、金属粉末等の無機化合物；香料；流動調整剤；レベリング剤；導電剤；紫外線分散剤；消臭剤等を挙げることができる。また、任意成分として、生分解性樹脂以外の高分子材料や他の熱可塑性樹脂を添加してもよい。
(Optional ingredients)
The molding composition of the present invention may contain other optional components in addition to the pulp fiber and the biodegradable resin. The optional components include plasticizers, fillers (inorganic fillers, organic fillers), lubricants, hydrolysis inhibitors, flame retardants, antioxidants, UV absorbers, antistatic agents, antifogging agents, light stabilizers, pigments, antifungal agents, antibacterial agents, foaming agents, surfactants, polysaccharides such as starches and alginic acid, natural proteins such as gelatin, glue, and casein, inorganic compounds such as tannins, zeolites, ceramics, and metal powders, fragrances, flow regulators, leveling agents, conductive agents, UV dispersants, and deodorants. In addition, polymer materials other than biodegradable resins and other thermoplastic resins may be added as optional components.
成形用組成物における任意成分の含有量は、成形用組成物の全質量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以下であることがさらに好ましい。任意成分の含有量を上記範囲内とすることにより、自然環境における生分解性を高めることができる。 The content of the optional components in the molding composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less, based on the total mass of the molding composition. By keeping the content of the optional components within the above range, biodegradability in the natural environment can be improved.
（成形用組成物の製造方法）
本発明の成形用組成物は、パルプ繊維及び生分解性樹脂を溶融混練して得られるものである。溶融混練装置としては、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機、それらを組み合わせた二軸・単軸複合型押出機等の押出機など公知のものを用いることができる。より具体的には、ＫＴＫ型二軸押出機（神戸製鋼所社製）、ＴＥＭ型二軸押出機（東芝機械社製）、ＰＣＭ型二軸押出機（池貝鉄工社製）、ＴＥＸ型二軸押出機（日本製鋼所社製）等が挙げられる。
(Method for producing molding composition)
The molding composition of the present invention is obtained by melt-kneading pulp fibers and a biodegradable resin. As the melt-kneading device, known extruders such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a multi-screw extruder, and a combination of them such as a twin screw/single screw composite extruder can be used. More specifically, KTK type twin screw extruder (manufactured by Kobe Steel, Ltd.), TEM type twin screw extruder (manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), PCM type twin screw extruder (manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd.), TEX type twin screw extruder (manufactured by Japan Steel Works, Ltd.), etc. can be mentioned.
溶融混練装置に原料を供給する方法としては、パルプ繊維及び生分解性樹脂を個別に直接供給する方法、上記成分を予め混合した後に一括して供給する方法、上記成分一部予め混合した後に、他の成分を直接共有する方法、ヘンシェルミキサーなどの高速ミキサーを用いて原料を凝集（造粒）させた後に供給する方法などいずれの方法も用いることができる。溶融混練装置への原料供給は、供給量を一定に調節できる重量フィーダーを用いて供給することが好ましい。 The raw materials can be supplied to the melt kneading device in any of the following ways: directly supplying the pulp fiber and biodegradable resin individually; premixing the above components and then supplying them all at once; premixing some of the above components and then directly sharing the other components; or agglomerating (granulating) the raw materials using a high-speed mixer such as a Henschel mixer before supplying them. It is preferable to supply the raw materials to the melt kneading device using a weight feeder that can adjust the supply amount to a constant amount.
溶融混練時の設定温度は特に限定されないが、本発明では、パルプ繊維の退色と臭気の発生を抑制し、かつ強度の優れた成形体を製造する観点から、溶融混練物の温度（Ｔ（℃））が１００℃≦Ｔ≦２００℃であることが好ましく、１００℃≦Ｔ≦１８０℃であることがより好ましい。 The temperature set during melt kneading is not particularly limited, but in the present invention, from the viewpoint of suppressing discoloration of the pulp fibers and odor generation and producing a molded body with excellent strength, it is preferable that the temperature of the melt kneaded product (T (°C)) is 100°C≦T≦200°C, and more preferably 100°C≦T≦180°C.
混練された成形用組成物は、ストランドに成形されるが、後の射出成形時の操作性の観点から、ストランドをストランドカッターでカッティングしてペレット化したり、ダイスから排出されると同時にホットカッター又はアンダーウォーターカッターなどの切断手段を用いてペレット化したりしても構わない。なお、ストランドをストランドカッターでカッティングしてペレット化する際には、得られる溶融混練物の強度をより高くするために、溶融混練後にストランドを液体媒体中に保持してもよい。この際の液体媒体の温度は、１５～４０℃であることが好ましく、２０～４０℃であることがより好ましく、２５～３０℃であることがさらに好ましい。また、液体媒体中における保持時間は、０．５～１０秒であることが好ましく、１～１０秒であることがより好ましい。なお、液体媒体としては、例えば、水、エチレングリコール、シリコンオイル等の沸点が１００℃以上の低粘度液体が挙げられ、安全性及び取扱い性の観点から水であることが好ましい。液体媒体の温度は、液体媒体を温調機器で循環させる等によって安定的に保持されることが好ましい。 The kneaded molding composition is molded into strands, but from the viewpoint of operability during subsequent injection molding, the strands may be cut into pellets using a strand cutter, or may be pelletized using a cutting means such as a hot cutter or an underwater cutter as soon as they are discharged from the die. When cutting the strands into pellets using a strand cutter, the strands may be held in a liquid medium after melt kneading in order to increase the strength of the resulting melt kneaded product. The temperature of the liquid medium in this case is preferably 15 to 40°C, more preferably 20 to 40°C, and even more preferably 25 to 30°C. The holding time in the liquid medium is preferably 0.5 to 10 seconds, and more preferably 1 to 10 seconds. Examples of the liquid medium include low-viscosity liquids with a boiling point of 100°C or higher, such as water, ethylene glycol, and silicone oil, and water is preferable from the viewpoint of safety and ease of handling. The temperature of the liquid medium is preferably maintained stably by circulating the liquid medium using a temperature control device.
（成形体の製造方法）
本発明の成形用組成物を用いた成形体の製造方法としては、射出成形機による成形方法や溶融押出ダイによるシート状成形物の製造方法が挙げられる。射出成形型又は溶融押出ダイに注入する成形用組成物の温度は、得られる成形物の退色や臭気発生の抑制と強度を両立する観点から、１２０～２００℃であることが好ましく、１２０～１８０℃であることがより好ましい。
(Method for producing molded body)
Examples of methods for producing a molded article using the molding composition of the present invention include a molding method using an injection molding machine and a method for producing a sheet-shaped molded article using a melt extrusion die. The temperature of the molding composition injected into the injection mold or melt extrusion die is preferably 120 to 200° C., more preferably 120 to 180° C., from the viewpoint of achieving both suppression of discoloration and odor generation and strength of the resulting molded article.
射出成形時の金型温度は、樹脂組成物の結晶化速度向上の観点から、１０～９０℃であることが好ましく、２０～８５℃であることがより好ましく、５０～８５℃であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the crystallization rate of the resin composition, the mold temperature during injection molding is preferably 10 to 90°C, more preferably 20 to 85°C, and even more preferably 50 to 85°C.
（成形体）
本発明は、上述した成形用組成物を成形加工してなる成形体に関するものでもある。なお、本発明において、成形体には、最終成形物の他に、成形用組成物を成形体加工してなる成形シートであって、さらに成形加工に供される成形シートも含まれている。このような成形シートをさらに成形加工することにより、湾曲部や凹凸部を有する複雑な形状の最終成形物を成形することが容易となる。このような成形シートは前駆成形体と呼ぶこともできる。
(Molded body)
The present invention also relates to a molded body obtained by molding the above-mentioned molding composition. In addition to the final molded product, the molded body in the present invention also includes a molded sheet obtained by molding the molding composition and further subjected to molding. By further molding such a molded sheet, it becomes easy to mold a final molded product having a complex shape with curved parts and uneven parts. Such a molded sheet can also be called a precursor molded product.
（成形体の用途）
本発明の成形体の用途としては、例えば、電子機器や家電製品などの筐体、補強材、土木、建材用部品、内装部品、自動車、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品、日用雑貨品、包装材などの部材等が挙げられるが、中でも、ディスポーザブルな用途として好適である。本発明の成形体は自然環境中に流出しないことが望ましいが、仮に流出しても、自然環境中で分解されるため環境への負荷を減らすことができる。
(Uses of Molded Article)
Examples of applications of the molded article of the present invention include housings for electronic devices and home appliances, reinforcing materials, civil engineering and building material parts, interior parts, automobile and motorcycle parts, aircraft parts, railroad vehicle parts, daily necessities, packaging materials, etc., and among these, the molded article of the present invention is suitable for disposable applications. It is desirable that the molded article of the present invention does not flow into the natural environment, but even if it does flow out, it will decompose in the natural environment, thereby reducing the burden on the environment.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention are explained in more detail below with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing contents, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the specific examples shown below.
（実施例１）
広葉樹晒しパルプ（セルロース純度が８５％）２０質量部とポリブチレンサクシネート樹脂（三菱ケミカル株式会社、バイオＰＢＳ ＦＺ７１ＰＭ）８０質量部、ステアリン酸カルシウム（日油株式会社、カルシウムステアレート）１質量部を二軸混練機に投入し、温度を１６０℃、回転速度を３０ｒｐｍとして溶融混練した。溶融混練して得られた成形用組成物（樹脂組成物）は、ストランド形状に押出した後に断裁してペレットとした。次いで、ペレットを射出成形機に供給し、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて、かつＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載されたプラスチックの物性評価の標準形状（多目的試験片（Ａ１）形状）に成形した。射出成形時は、シリンダー温度を一律１６５℃とし、金型温度は３０℃に設定した。
Example 1
20 parts by mass of bleached hardwood pulp (cellulose purity 85%), 80 parts by mass of polybutylene succinate resin (Mitsubishi Chemical Corporation, Bio PBS FZ71PM), and 1 part by mass of calcium stearate (NOF Corporation, calcium stearate) were put into a twin-screw kneader and melt-kneaded at a temperature of 160 ° C. and a rotation speed of 30 rpm. The molding composition (resin composition) obtained by melt-kneading was extruded into a strand shape and then cut into pellets. The pellets were then fed into an injection molding machine and molded into a standard shape (multipurpose test piece (A1) shape) for evaluating the physical properties of plastics in accordance with JIS K 7152-1 and described in JIS K 7139. During injection molding, the cylinder temperature was uniformly set to 165 ° C., and the mold temperature was set to 30 ° C.
（実施例２）
広葉樹晒しパルプの配合量を３０質量部に変更し、さらにポリブチレンサクシネート樹脂の配合量を７０質量部に変更した以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
Example 2
A molding composition and a molded body were prepared in the same manner as in Example 1, except that the blending amount of hardwood bleached pulp was changed to 30 parts by mass and the blending amount of polybutylene succinate resin was changed to 70 parts by mass.
（実施例３）
広葉樹晒しパルプの代わりに前加水分解－クラフト蒸解法にて得られた、広葉樹由来の溶解パルプ（セルロース純度が９５％）を用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
Example 3
A molding composition and a molded body were prepared in the same manner as in Example 1, except that dissolving pulp derived from hardwood (cellulose purity 95%) obtained by a prehydrolysis-kraft cooking method was used instead of bleached hardwood pulp.
（実施例４）
前加水分解－クラフト蒸解法にて得られた、広葉樹由来の溶解パルプ３０質量部とポリブチレンサクシネート／アジペート樹脂（三菱ケミカル株式会社、バイオＰＢＳ ＦＤ９１ＰＭ）７０質量部、ステアリン酸カルシウム（日油株式会社、カルシウムステアレート）１質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
Example 4
A molding composition and a molded body were prepared in the same manner as in Example 1, except that 30 parts by mass of dissolving pulp derived from hardwood obtained by the prehydrolysis-kraft cooking method, 70 parts by mass of polybutylene succinate/adipate resin (Bio-PBS FD91PM, Mitsubishi Chemical Corporation), and 1 part by mass of calcium stearate (calcium stearate, NOF Corporation) were used.
（比較例１）
広葉樹晒しパルプの代わりに前加水分解－クラフト蒸解法にて得られた、広葉樹由来の溶解パルプ（セルロース純度が９５％）の粉砕品を用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。なお、溶解パルプの粉砕はカッターミルを用いて行い、得られた粉砕後のパルプの加重平均繊維長は０．１９ｍｍであった。
(Comparative Example 1)
A molding composition and a molded body were produced in the same manner as in Example 1, except that a ground product of dissolving pulp (cellulose purity of 95%) derived from hardwood obtained by a prehydrolysis-kraft cooking method was used instead of the bleached hardwood pulp. The dissolving pulp was ground using a cutter mill, and the weighted average fiber length of the ground pulp was 0.19 mm.
（比較例２）
広葉樹晒しパルプの代わりにケナフパルプを用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
(Comparative Example 2)
A molding composition and a molded article were prepared in the same manner as in Example 1, except that kenaf pulp was used instead of the bleached hardwood pulp.
（比較例３）
広葉樹晒しパルプの代わりに針葉樹晒しパルプを用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
(Comparative Example 3)
A molding composition and a molded article were prepared in the same manner as in Example 1, except that bleached softwood pulp was used instead of bleached hardwood pulp.
（比較例４）
広葉樹晒しパルプの代わりに麻パルプを用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
(Comparative Example 4)
A molding composition and a molded body were prepared in the same manner as in Example 1, except that hemp pulp was used instead of bleached hardwood pulp.
（比較例５）
広葉樹晒しパルプの代わりにワラパルプを用いた以外は実施例１と同様にして、成形用組成物及び成形体を作製した。
(Comparative Example 5)
A molding composition and a molded article were prepared in the same manner as in Example 1, except that straw pulp was used instead of the bleached hardwood pulp.
（比較例６）
広葉樹晒しパルプの代わりに前加水分解－クラフト蒸解法にて得られた、広葉樹由来の溶解パルプ（セルロース純度が９５％）３０質量部とポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社、ノバテックＰＰ ＭＡ３）７０質量部、ステアリン酸カルシウム（日油株式会社、カルシウムステアレート）１質量部を二軸混練機に投入し、温度を２００℃、回転速度を３０ｒｐｍとして溶融混練した。溶融混練して得られた成形用組成物（樹脂組成物）は、ストランド形状に押出した後に断裁してペレットとした。次いで、ペレットを射出成形機に供給し、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて、かつＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載されたプラスチックの物性評価の標準形状（多目的試験片（Ａ１）形状）に成形した。射出成形時は、シリンダー温度を一律２２０℃とし、金型温度は３０℃に設定した。
(Comparative Example 6)
30 parts by mass of dissolving pulp (cellulose purity 95%) derived from hardwood obtained by prehydrolysis-kraft cooking method instead of bleached hardwood pulp, 70 parts by mass of polypropylene resin (Novatec PP MA3, Japan Polypropylene Corporation), and 1 part by mass of calcium stearate (calcium stearate, NOF Corporation) were put into a twin-screw kneader and melt-kneaded at a temperature of 200 ° C and a rotation speed of 30 rpm. The molding composition (resin composition) obtained by melt-kneading was extruded into a strand shape and then cut into pellets. The pellets were then fed into an injection molding machine and molded into a standard shape (multipurpose test piece (A1) shape) for evaluating the physical properties of plastics in accordance with JIS K 7152-1 and described in JIS K 7139. During injection molding, the cylinder temperature was uniformly set to 220 ° C, and the mold temperature was set to 30 ° C.
（比較例７）
広葉樹パルプを主体とした古紙パルプ２０質量部とポリ乳酸樹脂（Ｎａｔｕｒｅ ｗｏｒｋｓ社、ｉｎｇｅｏ ３２５１Ｄ）８０質量部を二軸混練機に投入し、温度を１８０℃、回転速度を３０ｒｐｍとして溶融混練した。射出成形時のシリンダー温度を一律１８０℃に設定した以外は実施例１と同様にして、成形体を作製した。
(Comparative Example 7)
20 parts by mass of waste paper pulp mainly composed of hardwood pulp and 80 parts by mass of polylactic acid resin (Nature Works, Ingeo 3251D) were put into a twin-screw kneader and melt-kneaded at a temperature of 180° C. and a rotation speed of 30 rpm. A molded body was produced in the same manner as in Example 1, except that the cylinder temperature during injection molding was uniformly set to 180° C.
（比較例８）
ポリブチレンサクシネート樹脂（三菱ケミカル株式会社、バイオＰＢＳ ＦＺ７１ＰＭ）を射出成形機に投入し、ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて、かつＪＩＳ Ｋ ７１３９に記載された多目的試験片（Ａ１）形状に成形した。射出成形時は、シリンダー温度は一律１６５℃とし、金型温度は３０℃に設定した。
(Comparative Example 8)
Polybutylene succinate resin (Mitsubishi Chemical Corporation, Bio PBS FZ71PM) was charged into an injection molding machine and molded into a multipurpose test piece (A1) shape according to JIS K 7152-1 and described in JIS K 7139. During injection molding, the cylinder temperature was uniformly set to 165°C, and the mold temperature was set to 30°C.
（比較例９）
ポリブチレンサクシネート樹脂をポリブチレンサクシネート／アジペート樹脂（三菱ケミカル株式会社、ＦＤ９１ＰＭ）に変更した以外は比較例８と同様にして、成形体を作製した。
(Comparative Example 9)
A molded body was produced in the same manner as in Comparative Example 8, except that the polybutylene succinate resin was changed to a polybutylene succinate/adipate resin (FD91PM, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
（比較例１０）
ポリブチレンサクシネート樹脂をポリ乳酸樹脂（Ｎａｔｕｒｅ ｗｏｒｋｓ社、ｉｎｇｅｏ ３２５１Ｄ）に変更し、シリンダー温度を１８０℃、金型温度を３０℃に設定した以外は比較例８と同様にして、成形体を作製した。
(Comparative Example 10)
A molded body was produced in the same manner as in Comparative Example 8, except that the polybutylene succinate resin was changed to a polylactic acid resin (Nature Works, Ingeo 3251D), the cylinder temperature was set to 180°C, and the mold temperature was set to 30°C.
（比較例１１）
ポリブチレンサクシネート樹脂をポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社、ノバテックＰＰ ＭＡ３）に変更し、シリンダー温度を２２０℃、金型温度を３０℃に設定した以外は比較例８と同様にして、成形体を作製した。
(Comparative Example 11)
A molded body was produced in the same manner as in Comparative Example 8, except that the polybutylene succinate resin was changed to a polypropylene resin (Novatec PP MA3, Japan Polypropylene Corporation), the cylinder temperature was set to 220°C, and the mold temperature was set to 30°C.
（測定及び評価）
＜加重平均繊維長及び加重平均繊維幅＞
パルプ繊維の加重平均繊維長及び加重平均繊維幅は、Ｖａｌｍｅｔ社製の「Ｖａｌｍｅｔ ＦＳ５ＵＨＤ」を用いて測定した。
(Measurement and Evaluation)
<Weighted average fiber length and weighted average fiber width>
The weighted average fiber length and weighted average fiber width of the pulp fibers were measured using a Valmet FS5UHD manufactured by Valmet Corporation.
＜樹脂のガラス転移温度及び融点＞
実施例及び比較例で用いた樹脂のガラス転移温度、及び融点は、ＤＳＣ装置（パーキンエルマー社製、ダイアモンドＤＳＣ）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づく示差走査熱量測定の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度から算出した。
<Glass transition temperature and melting point of resin>
The glass transition temperature and melting point of the resins used in the examples and comparative examples were calculated from the crystal melting endothermic peak temperature by the temperature rise method of differential scanning calorimetry based on JIS K 7121 using a DSC device (Diamond DSC, manufactured by PerkinElmer).
＜樹脂の曲げ弾性率＞
実施例及び比較例で用いた樹脂の曲げ弾性率、曲げ強度、曲げひずみは、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準じて測定した。
<Flexural modulus of resin>
The flexural modulus, flexural strength and flexural strain of the resins used in the examples and comparative examples were measured in accordance with JIS K 7171.
＜メルトフローレート（ＭＦＲ）＞
成形用組成物のメルトフローレート（ＭＦＲ）の測定は、１９０℃、１０ｋｇ荷重下においてＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じて行った。比較例８～１１の樹脂単体のＭＦＲの測定は、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下において行った。
<Melt flow rate (MFR)>
The melt flow rate (MFR) of the molding composition was measured at 190° C. under a load of 10 kg in accordance with JIS K 7210. The MFR of the resin alone in Comparative Examples 8 to 11 was measured at 190° C. under a load of 2.16 kg.
＜成形体のガラス転移温度＞
実施例及び比較例で得られた成形体のガラス転移温度、及び融点は、ＤＳＣ装置（パーキンエルマー社製、ダイアモンドＤＳＣ）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に基づく示差走査熱量測定の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度から算出した。
<Glass Transition Temperature of Molded Product>
The glass transition temperature and melting point of the molded bodies obtained in the examples and comparative examples were calculated from the crystal melting endothermic peak temperature by the heating method of differential scanning calorimetry based on JIS K 7121 using a DSC device (Diamond DSC, manufactured by PerkinElmer).
＜曲げ弾性率・曲げ強度・曲げひずみ＞
実施例及び比較例で得られた成形体の曲げ弾性率、曲げ強度、曲げひずみを、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準じて測定した。
<Flexural modulus, flexural strength, flexural strain>
The flexural modulus, flexural strength and flexural strain of the molded articles obtained in the examples and comparative examples were measured in accordance with JIS K 7171.
＜シャルピー衝撃強さ＞
実施例及び比較例で得られた成形体に東洋精機社製の「自動ノッチ加工機 Ａ－４」を用いてＪＩＳ Ｋ ７１４４に準じてノッチ加工を施した後、ＪＩＳ Ｋ ７１１１に準じてシャルピー衝撃強さの測定を行った。シャルピー衝撃強さは、東洋精機社製の「ＮＯ．５５６耐衝撃試験機ＩＴ」を用いて測定した。
<Charpy impact strength>
The molded bodies obtained in the examples and comparative examples were notched in accordance with JIS K 7144 using an "automatic notching machine A-4" manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, and then the Charpy impact strength was measured in accordance with JIS K 7111. The Charpy impact strength was measured using a "No. 556 impact resistance tester IT" manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
実施例で得られた成形体は、曲げ弾性率が高く、かつ耐衝撃性にも優れていた。一方で、比較例で得られた成形体においては、曲げ弾性率と耐衝撃性が両立されていなかった。 The molded articles obtained in the examples had high flexural modulus and excellent impact resistance. On the other hand, the molded articles obtained in the comparative examples did not have both high flexural modulus and high impact resistance.
Claims (5)
前記パルプ繊維の含有量をＰ（質量部）とし、前記生分解性樹脂の含有量をＱ（質量部）とした場合、Ｐ：Ｑ＝１０：９０～６０：４０であり、
前記パルプ繊維の加重平均繊維幅が１４．００～２０．００μｍであり、かつ前記パルプ繊維の加重平均繊維長が２００～８００μｍであり、
前記生分解性樹脂がポリブチレンサクシネート樹脂又はポリブチレンサクシネート／アジペート樹脂であり、
ＪＩＳ Ｋ ７１５２－１に準じて前記成形用組成物から成形体を成形した際の、前記成形体のガラス転移温度が０℃以下であり、曲げ弾性率が１．０～５．０ＧＰａである、成形用組成物。 A molding composition obtained by kneading pulp fibers and a biodegradable resin,
When the content of the pulp fiber is P (parts by mass) and the content of the biodegradable resin is Q (parts by mass) , P:Q=10:90 to 60:40,
The weighted average fiber width of the pulp fibers is 14.00 to 20.00 μm, and the weighted average fiber length of the pulp fibers is 200 to 800 μm;
the biodegradable resin is a polybutylene succinate resin or a polybutylene succinate/adipate resin;
A molding composition, wherein when a molded article is formed from the molding composition in accordance with JIS K 7152-1, the molded article has a glass transition temperature of 0° C. or lower and a flexural modulus of elasticity of 1.0 to 5.0 GPa.
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