JP7153152B1 - 樹脂組成物及び樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、熱可塑性樹脂中に分散している易分散性ナノセルロース(B)とを含有する。易分散性ナノセルロース(B)は、ナノセルロースと、ナノセルロースを包み込んでいる、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンとを含むものである。熱可塑性樹脂は、融点が110℃以下である熱可塑性樹脂(A)を含む。樹脂組成物は、熱可塑性樹脂中に易分散性ナノセルロース(B)が分散している構成をとることから、常温(5~35℃)において固体の形態をとりうる。
熱可塑性樹脂(A)は、融点が110℃以下である熱可塑性樹脂である。樹脂組成物中のナノセルロース(易分散性ナノセルロース(B))の分散性に優れ、凝集物の発生をより抑制しやすいことから、熱可塑性樹脂(A)の融点は、100℃以下であることが好ましく、95℃以下であることがより好ましく、90℃以下であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂(A)の融点の下限は、樹脂組成物の機械的強度の観点等から、50℃以上であることが好ましく、55℃以上であることがより好ましく、60℃以上であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂(A)の融点は、示差走査熱量測定(DSC)による値をとることができる。
樹脂組成物は、易分散性ナノセルロース(B)を含有する。易分散性ナノセルロース(B)は、ナノセルロースと、ナノセルロースを包み込んでいる、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンとを含む。易分散性ナノセルロース(B)は、ナノセルロースがカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンで包み込まれている構成を有するため、ナノセルロース単独に比べて、水中に分散しやすい。そのため、樹脂組成物を製造する際には、水中での分散性に優れた易分散性ナノセルロース(B)を含有する含水セルロース樹脂処理物を用いることができる。
易分散性ナノセルロース(B)におけるナノセルロースは、幅(繊維幅又は結晶幅)がナノサイズ(1~1000nm)のセルロースである。ナノセルロースとしては、木材等を原料として得られる、セルロースナノファイバー(CNF)、及びセルロースナノウィスカー(CNW)とも称されるセルロースナノクリスタル(CNC);細菌によって生成されるバクテリアナノファイバー;並びに電界紡糸法で溶解したセルロースから製造されるエレクトロスピニングナノファイバー;等を挙げることができる。これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。それらのなかでも、CNF及びCNCのうちの少なくとも1種が好ましい。ナノセルロースは、セルロースナノファイバーを含むことがより好ましい。
易分散性ナノセルロース(B)におけるカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンは、ポリアルケンとも称される。このカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンは、オレフィン(アルケン)をモノマーとして合成されるポリオレフィンの骨格に、カルボキシ基が導入されている構造を有するポリマーである。
易分散性ナノセルロース(B)は、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンで包み込まれたナノセルロースが得られれば、その製造方法は特に制限されないが、易分散性ナノセルロース(B)及び水を含有する含水セルロース樹脂処理物として得られたものが好ましい。本発明の一実施形態の樹脂組成物の製造方法では、目的とする樹脂組成物を得るために、含水セルロース樹脂処理物を用いるが、それを用いるに当たり、含水セルロース樹脂処理物を製造することを含んでもよい。
含水セルロース樹脂処理物を製造する際に使用する変性ポリオレフィンの水性エマルジョンは、市販品でもよいし、以下に述べるように製造して得られたものでもよい。変性ポリオレフィンの水性エマルジョンの製造方法としては、例えば、カルボキシ基を有するポリオレフィンを溶融してアルカリにて中和して、徐々に水を添加していく方法;有機溶媒にカルボキシ基を有するポリオレフィンを溶解しておき、アルカリ水と混合し水溶液化して、その有機溶媒はそのまま、又は留去してエマルジョンとする方法;等が挙げられる。
含水セルロース樹脂処理物を製造する際に使用するナノセルロースの水分散液は、市販品でもよいし、以下に述べるように製造して得られたものでもよい。本発明の一実施形態の樹脂組成物の製造方法が、上述した含水セルロース樹脂処理物を製造することを含む場合、ナノセルロースの水分散液を用いるに当たり、ナノセルロースの水分散液を製造することを含んでもよい。その場合、本製造方法は、ナノセルロースの水分散液として、ナノセルロースの水懸濁液を製造することを含むことが好ましい。
前述の通り、本発明の一実施形態の樹脂組成物の製造方法は、上述した含水セルロース樹脂処理物と熱可塑性樹脂(A)とを、水の沸点+20℃以下の温度で加熱して熱可塑性樹脂(A)の溶融状態で混合することを含む。また、本製造方法は、水の沸点以上の温度で加熱して、含水セルロース樹脂処理物と熱可塑性樹脂(A)との混合物中の水を除去することを含む。
樹脂組成物は、その一態様において、シート状に成形されたり、ペレタイザーでペレット化されたりして使用されうる。シート状やペレット状の形態の樹脂組成物は、他の樹脂と併用しやすいことから好ましい。このように、樹脂組成物は、前述の熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)と混合されて用いられることが好ましく、当該熱可塑性樹脂(C)と混合されるマスターバッチであることがさらに好ましい。樹脂組成物がマスターバッチ等として、別の熱可塑性樹脂(C)と混合されて用いられることで、熱可塑性樹脂(C)と混合された後の樹脂組成物(以下、「混合樹脂組成物」と記載することがある。)を得ることができる。また、樹脂組成物における熱可塑性樹脂は、熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)をさらに含んでいてもよく、すなわち、本発明の一実施形態の樹脂組成物は、上記の混合樹脂組成物であってもよい。
熱可塑性樹脂(C)としては、熱可塑性樹脂(A)以外の熱可塑性樹脂、すなわち、融点が110℃超である熱可塑性樹脂(C)を用いることができる。そのような熱可塑性樹脂(C)としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン及び/又はプロピレンとα-オレフィンとの共重合体等のポリオレフィン樹脂;ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、及びナイロン66等のポリアミド樹脂;ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂;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、及びポリ乳酸等のポリエステル樹脂;ポリカーボネート樹脂;トリアセチル化セルロース、及びジアセチル化セルロース等のセルロース系樹脂;並びにポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂;等を挙げることができる。前述の通り、熱可塑性樹脂(A)としては、ポリオレフィン樹脂が好ましいことから、それとの相溶性が良好であることから、熱可塑性樹脂(C)もポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
[1]熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散している易分散性ナノセルロース(B)とを含有し、前記易分散性ナノセルロース(B)は、ナノセルロースと、前記ナノセルロースを包み込んでいる、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンとを含むものであり、前記熱可塑性樹脂は、融点が110℃以下である熱可塑性樹脂(A)を含む、樹脂組成物。
[2]前記熱可塑性樹脂(A)のASTM D1238の規定に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR)は、温度190℃及び荷重2.16kgの条件下で500g/10min以下である上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記変性ポリオレフィンは、融点が100℃以下である上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]前記熱可塑性樹脂(A)の融点と前記変性ポリオレフィンの融点との差の絶対値が、30℃以下である上記[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]前記易分散性ナノセルロース(B)における前記ナノセルロースの含有量は、前記樹脂組成物の全質量を基準として、25質量%以下である上記[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]前記ナノセルロースは、セルロースナノファイバーを含む上記[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]前記熱可塑性樹脂(A)は、メタロセン系ポリオレフィン樹脂を含む上記[1]~[6]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[8]前記熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)と混合されて用いられる上記[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9]前記熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)をさらに含む上記[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10]ナノセルロース及び前記ナノセルロースを包み込んでいるカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンを含む易分散性ナノセルロース(B)並びに水を含有する含水セルロース樹脂処理物と、融点が110℃以下である熱可塑性樹脂(A)とを、水の沸点より20℃高い温度以下で加熱して前記熱可塑性樹脂(A)の溶融状態で混合すること;及び水の沸点以上の温度で加熱して、前記含水セルロース樹脂処理物と前記熱可塑性樹脂(A)との混合物中の水を除去すること;を含む、樹脂組成物の製造方法。
[11]前記熱可塑性樹脂(A)のASTM D1238の規定に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR)は、温度190℃及び荷重2.16kgの条件下で500g/10min以下である上記[10]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[12]前記変性ポリオレフィンは、融点が100℃以下である上記[10]又は[11]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[13]前記熱可塑性樹脂(A)の融点と前記変性ポリオレフィンの融点との差の絶対値が、30℃以下である上記[10]~[12]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[14]前記含水セルロース樹脂処理物を用いるに当たり、前記ナノセルロースの水分散液と、アルカリで中和された前記変性ポリオレフィンの水性エマルジョンとの混合分散液に、酸を添加して前記変性ポリオレフィンを析出させ、前記混合分散液中に析出した前記変性ポリオレフィンが前記ナノセルロースを包み込むことで、前記含水セルロース樹脂処理物を製造すること;を含む、上記[10]~[13]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[15]前記ナノセルロースの前記水分散液を用いるに当たり、パルプ及び水を含有する懸濁液を摩砕機で摩砕して前記パルプを解繊することにより、前記ナノセルロースの水懸濁液を製造することを含む、上記[14]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[16]前記摩砕機が、石臼式摩砕機である上記[15]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[17]前記ナノセルロースの前記水懸濁液の粘度は、温度25℃及び回転数60rpmの条件下で回転粘度計を用いて測定される値で0.1~100Pa・sである上記[15]又は[16]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[18]前記ナノセルロースの前記水懸濁液について、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置により測定される体積基準の粒度分布における累積値が10%となる粒子径を10%累積粒子径(D10)、前記累積値が50%となる粒子径を50%累積粒子径(D50)、前記累積値が90%となる粒子径を90%累積粒子径(D90)としたときに、D10が0.1~20μmであり、D50が5.0~40μmであり、D90が20~150μmである上記[15]~[17]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
リグニン含有量が低い高白色度の漂白クラフトパルプ(カッパー価:2未満、水分:7.0質量%)100.0質量部に、水を6092.0質量部添加し、パルプ濃度が1.5質量%であるスラリー状のパルプ懸濁液を調製し、2日間静置、浸漬させた。得られたパルプ懸濁液を、石臼式摩砕機(商品名「スーパーマスコロイダー」、増幸産業株式会社製」)により、2種類の砥石で摩砕する計8パスの機械的解繊処理を行い、パルプをナノサイズレベルまで解繊し、繊維幅がナノサイズであるセルロースナノファイバー(CNF)の水懸濁液を得た。この水懸濁液中のCNFの含有量は1.5質量%である。
(製造例1)
上記のCNFの水懸濁液250.0質量部に、イオン交換水500.0質量部を添加して、ホモミキサーにて5000rpmで30分間撹拌し、次いで、水浴が設置されたディスパーにて600rpmで30分間撹拌して、CNFの水分散液を得た。この水分散液中のCNFの含有量は0.5質量%である。
製造例1で使用したPOE-1の代わりに、水酸化ナトリウムで中和された、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンの水性エマルジョン(固形分:25.0質量%;以下、「POE-2」と記す。)を使用した。中和前の上記POE-2には市販品を用いた。上記POE-2におけるカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンは、ポリプロピレンタイプの変性ポリオレフィンであって、融点は155℃、酸価は20mgKOH/g、平均粒子径は45nmであった。製造例1で使用したPOE-1をPOE-2に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、易分散性ナノセルロース(以下、「CP-2」と記載することがある。)及び水を含有する含水セルロース樹脂処理物を得た。この含水セルロース樹脂処理物の固形分(CP-2)は35.0質量%であった。含水セルロース樹脂処理物の固形分(CP-2)中のCNFの含有量は50.0質量%であり、含水セルロース樹脂処理物中のCNFの含有量は17.5質量%である。
(実施例1)
製造例1で得た含水セルロース樹脂処理物(固形分(CP-1)35質量%)85.7質量部(固形分30.0質量部)、及び熱可塑性樹脂(A)として、融点が80℃であり、MFRが1000g/10min(190℃/2.16kg)超であり、重量平均分子量(Mw)が45000であるメタロセン系ポリオレフィン樹脂(商品名「エルモーデュS400」、出光興産株式会社製;以下、「PO-1」と記載することがある。)70.0質量部を、卓上型ニーダー(商品名「プラストグラフ」、ブラベンダー社製)に入れ、90℃で20分間、熱可塑性樹脂(A)の溶融状態にて溶融混練した。次いで、卓上型ニーダーの付属ヒーターにより、130℃に加熱しながら、卓上型ニーダー内のブレードを回転させ、水蒸気の発生が無くなるまで(約15分)乾燥を行い、含水セルロース樹脂処理物と熱可塑性樹脂(A)との混合物中の水を除去した。このようにして、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-1」と記載することがある。)を得た。
実施例1で使用した含水セルロース樹脂処理物(固形分:CP-1)の代わりに、製造例2で得た含水セルロース樹脂処理物(固形分:CP-2)を使用した。それ以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-2」と記載することがある。)を製造した。
熱可塑性樹脂(A)として、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の代わりに、融点が80℃であり、MFRが25g/10min(190℃/2.16kg)であり、重量平均分子量(Mw)が130000であるメタロセン系ポリオレフィン樹脂(商品名「エルモーデュS901」、出光興産株式会社製;以下、「PO-2」と記載することがある。)を使用した。それ以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-3」と記載することがある。)を製造した。
熱可塑性樹脂(A)として、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の代わりに、融点が97℃であり、MFRが3.6g/10min(190℃/2.16kg)であるメタロセン系エチレン・α-オレフィン共重合体(商品名「カーネルKF370」、日本ポリエチレン株式会社製;以下、「PO-3」と記載することがある。)を使用した。また、卓上型ニーダーを用いた溶融混練時の温度を102℃に変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-4」と記載することがある。)を製造した。
実施例1で使用した含水セルロース樹脂処理物(固形分(CP-1)35.0質量%)の使用量85.7質量部(固形分30.0質量部)を171.4質量部(固形分60.0質量部)に変更した。また、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の使用量70.0質量部を40.0質量部に変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が30.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-5」と記載することがある。)を製造した。
熱可塑性樹脂(A)として、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の代わりに、融点が102℃であり、MFRが46g/10min(190℃/2.16kg)である低密度ポリエチレン樹脂(商品名「ノバテックLD―LJ902」、日本ポリエチレン株式会社製;以下、「PO-4」と記載することがある。)を使用した。また、卓上型ニーダーを用いた溶融混練時の温度を110℃に変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-6」と記載することがある。)を製造した。
実施例1で使用した含水セルロース樹脂処理物(固形分(CP-1)35.0質量%)の使用量85.7質量部(固形分30.0質量部)を171.4質量部(固形分60.0質量部)に変更した。また、熱可塑性樹脂(A)として、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)70.0質量部の代わりに、実施例3で用いたものと同じメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-2)40.0質量部を用いた。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が30.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-7」と記載することがある。)を製造した。
実施例1で使用した含水セルロース樹脂処理物(固形分:CP-1)の代わりに、製造例2で得た含水セルロース樹脂処理物(固形分:CP-2)を使用した。また、熱可塑性樹脂(A)として、実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の代わりに、実施例3で用いたものと同じメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-2)を使用した。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-8」と記載することがある。)を製造した。
実施例1で使用したメタロセン系ポリオレフィン樹脂(PO-1)の代わりに、融点が135℃であり、MFRが1000g/10min(190℃/2.16kg)超である酸変性ポリプロピレン樹脂(商品名「ユーメックス1010」、三洋化成工業株式会社製;以下、「PO-5」と記載することがある。)を使用した。また、卓上型ニーダーを用いた溶融混練時及び混合物中の水の除去時の温度をいずれも180℃に変更した。それら以外は、実施例1と同様の方法により、CNFの含有量が15.0質量%である樹脂組成物としてのマスターバッチ(以下、「MB-C1」と記載することがある。)を製造した。
各実施例及び比較例で得たマスターバッチをスライドガラス上に少量置き、ホットプレートを使用して、スライドガラス上のマスターバッチを加熱して溶融させ、その上にさらにスライドガラスを被せて熱プレスし、マスターバッチからなる樹脂膜を得た。1種類のマスターバッチにつき樹脂膜を3つ作製し、各樹脂膜を光学顕微鏡により拡大して460μm×620μmの領域を観察した。この観察像において、凝集物の個数及び大きさを確認し、1種類のマスターバッチにつき、40μm以上の凝集物及び100μm以上の凝集物のそれぞれの個数の平均値を計算することにより、以下の評価基準にしたがって、熱可塑性樹脂(A)中のCNFの分散性を評価した。以下の評価基準において、「AA」、「A」、及び「B」を合格と判断し、「C」を不合格と判断した。
AA:40μm以上の凝集物の個数の平均値が5以下であり、かつ100μm以上の凝集物の個数の平均値が1未満である。
A:40μm以上の凝集物の個数の平均値が5超10以下であり、かつ100μm以上の凝集物の個数の平均値が1未満である。
B:40μm以上の凝集物の個数の平均値が10超であり、かつ100μm以上の凝集物の個数の平均値が1未満である。
C:100μm以上の凝集物の個数の平均値が1以上である。
(実施例9)
実施例1で得たマスターバッチ(MB-1)と熱可塑性樹脂(C)とを二軸押出機(株式会社芝浦機械製)を用いて混練し、混合樹脂組成物を製造した。具体的には、マスターバッチ(MB-1)67質量部、及び熱可塑性樹脂(C)としてのポリプロピレン(商品名「プライムポリプロJ-106」、株式会社プライムポリマー製)33質量部を配合し、混合した。混合した材料を上記二軸押出機により、温度200℃で混練し、棒状(ストランド)に押出成形し、押出成形により吐出されたストランドを冷却し、ペレタイザーでカッティングして、ペレットを得た。このようにして、CNFの含有量が約10質量%であるペレット状の混合樹脂組成物を得た。
実施例9で使用した実施例1のマスターバッチ(MB-1)の代わりに、実施例3で得たマスターバッチ(MB-3)を使用したこと以外は、実施例9と同様の方法により、ペレット状の混合樹脂組成物(CNFの含有量:約10質量%)を得た。
実施例9で使用した実施例1のマスターバッチ(MB-1)の代わりに、実施例4で得たマスターバッチ(MB-4)を使用したこと以外は、実施例9と同様の方法により、ペレット状の混合樹脂組成物(CNFの含有量:約10質量%)を得た。
実施例9で使用した実施例1のマスターバッチ(MB-1)及びその使用量67質量部並びに熱可塑性樹脂(C)の使用量33質量部を、それぞれ、実施例7で得たマスターバッチ(MB-7)及びその使用量33質量部並びに熱可塑性樹脂(C)の使用量67質量部に変更したこと以外は、実施例9と同様の方法により、ペレット状の混合樹脂組成物(CNFの含有量:約10質量%)を得た。
実施例9~12で得られた混合樹脂組成物について、ASTM D638の規定に準じて、試験片を作製して引張試験を行い、また、ASTM D790の規定に準じて、試験片を作製して曲げ試験を行った。引張試験では、精密万能試験機(商品名「オートグラフ AG/X-R」、株式会社島津製作所製)を用い、室温(20~25℃の範囲内)において、引張強さ(最大引張応力)及び引張破壊ひずみの測定を行った。曲げ試験では、上記精密万能試験機を用い、室温(20~25℃の範囲内)において、曲げ強さ(最大曲げ応力)及び曲げ弾性率の測定を行った。これらの結果を表2に示す。
Claims (18)
- 熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散している易分散性ナノセルロース(B)とを含有し、
前記易分散性ナノセルロース(B)は、ナノセルロースと、前記ナノセルロースを包み込んでいる、カルボキシ基を有する変性ポリオレフィンとを含むものであり、
前記熱可塑性樹脂は、融点が97℃以下である熱可塑性樹脂(A)を含み、
前記熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン樹脂であり、
前記変性ポリオレフィンは、融点が75℃以下である樹脂組成物。 - 前記熱可塑性樹脂(A)のASTM D1238の規定に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR)は、温度190℃及び荷重2.16kgの条件下で500g/10min以下である請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記易分散性ナノセルロース(B)における前記ナノセルロースの含有量は、前記樹脂組成物の全質量を基準として、30質量%以下である請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂(A)の融点と前記変性ポリオレフィンの融点との差の絶対値が、30℃以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記易分散性ナノセルロース(B)における前記ナノセルロースの含有量は、前記樹脂組成物の全質量を基準として、25質量%以下である請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記ナノセルロースは、セルロースナノファイバーを含む請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂(A)は、メタロセン系ポリオレフィン樹脂を含む請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)と混合されて用いられる請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂は、前記熱可塑性樹脂(A)とは別の熱可塑性樹脂(C)をさらに含む請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- ナノセルロース及び前記ナノセルロースを包み込んでいるカルボキシ基を有する変性ポリオレフィンを含む易分散性ナノセルロース(B)並びに水を含有する含水セルロース樹脂処理物と、融点が97℃以下である熱可塑性樹脂(A)とを、水の沸点より20℃高い温度以下で加熱して前記熱可塑性樹脂(A)の溶融状態で混合すること;及び
水の沸点以上の温度で加熱して、前記含水セルロース樹脂処理物と前記熱可塑性樹脂(A)との混合物中の水を除去すること;を含み、
前記熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン樹脂である、樹脂組成物の製造方法。 - 前記熱可塑性樹脂(A)のASTM D1238の規定に準拠して測定されるメルトフローレート(MFR)は、温度190℃及び荷重2.16kgの条件下で500g/10min以下である請求項10に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記変性ポリオレフィンは、融点が100℃以下である請求項10又は11に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂(A)の融点と前記変性ポリオレフィンの融点との差の絶対値が、30℃以下である請求項10~12のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記含水セルロース樹脂処理物を用いるに当たり、
前記ナノセルロースの水分散液と、アルカリで中和された前記変性ポリオレフィンの水性エマルジョンとの混合分散液に、酸を添加して前記変性ポリオレフィンを析出させ、前記混合分散液中に析出した前記変性ポリオレフィンが前記ナノセルロースを包み込むことで、前記含水セルロース樹脂処理物を製造すること;を含む、
請求項10~13のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。 - 前記ナノセルロースの前記水分散液を用いるに当たり、
パルプ及び水を含有する懸濁液を摩砕機で摩砕して前記パルプを解繊することにより、前記ナノセルロースの水懸濁液を製造することを含む、請求項14に記載の樹脂組成物の製造方法。 - 前記摩砕機が、石臼式摩砕機である請求項15に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記ナノセルロースの前記水懸濁液の粘度は、温度25℃及び回転数60rpmの条件下で回転粘度計を用いて測定される値で0.1~100Pa・sである請求項15又は16に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記ナノセルロースの前記水懸濁液について、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置により測定される体積基準の粒度分布における累積値が10%となる粒子径を10%累積粒子径(D10)、前記累積値が50%となる粒子径を50%累積粒子径(D50)、前記累積値が90%となる粒子径を90%累積粒子径(D90)としたときに、D10が0.1~20μmであり、D50が5.0~40μmであり、D90が20~150μmである請求項15~17のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法。
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Citations (5)
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US20080187669A1 (en) | 2005-05-02 | 2008-08-07 | Basf Aktiengesellschaft | Method For Waterproofing Lignocellulosic Materials |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
WANG, Bei et al.,Dispersion of soybean stock-based nanofiber in a plastic matrix,Polymer International,2007年,56,pp.538-546 |
YASIM-ANUAR, Tengku Arisyah Tengku et al.,Well-Dispersed Cellulose Nanofiber in Low Density Polyethylene Nanocomposite by Liquid-Assisted Extrusion,Polymers,2020年,12,927 |
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