JP4042838B2

JP4042838B2 - Method for producing acetylcellulose resin composition

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Publication number: JP4042838B2
Application number: JP2001335980A
Authority: JP
Inventors: 照政大東; 郁夫大越
Original assignee: Riken Technos Corp
Current assignee: Riken Technos Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: JP2003138062A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アセチルセルロース樹脂組成物の製造方法に関し、詳しくは、射出成形、押出成形、異形押出成形、ブロー成形、フィルム・シート成形などによって溶融成形してなる成形材料の分野に広く応用することができる、生分解性、もしくは低環境負荷型アセチルセルロース樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石油原料から合成される合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミドなどに代表され、生活必需品から工業製品に到るまで広く用いられている。これら合成樹脂の利便性、経済性は、我々の生活を大きく支えるに至り、合成樹脂は、まさに石油化学産業の基盤となっている。
そのため、国内で生産される合成樹脂の生産量は、年間約１，５００万トンに達し、その約１／３に及ぶ莫大な量が廃棄されており、焼却、埋め立てによる廃棄物処理はもはや限界に達している。近年、資源の回収、リサイクルなどの動きが活発化しており、２０００年より施行される容器包装リサイクル法案について、新たに合成樹脂が加えられることにより、合成樹脂の強力かつ効率的な回収と再利用が必要とされることが予測される。しかしながら、莫大な合成樹脂生産量から見て、回収困難な用途に使用されるなど、リサイクルの難しい状況が残り、充分に回収、再利用ができるとは思われない。
また、自然環境中に散逸する合成樹脂製品も年々顕著になっており、野生動物の保護の必要性の増大や、生活環境破壊を招くなど大きな社会問題になっている。
【０００３】
このような環境をめぐる問題は年々クローズアップされており、環境庁をはじめとする国や各自治体は本格的に対策を講ずる必要性に迫られている。
合成樹脂の市場では自然環境における分解性を求める動きが活発化しており、屋外に投棄されても、やがては分解資化する、生分解性樹脂が開発されている。
また、一方、合成樹脂の焼却時に発生する有毒ガスなどへの対策から、より天然に近い素材が求められており、焼却対策の一環からも生分解性樹脂の要求が高まってきている。
【０００４】
生分解性樹脂は、土壌中や海水中、河川、湖沼中の微生物によって分解できる樹脂であり、自然環境に直接接触する需要以外にも、合成樹脂廃棄物をリサイクルすることが効率的に悪く、コストもかかる用途などへの展開が急速に広がりつつある。散逸ゴミ対策などに関しても、生分解性樹脂は、ますますその価値が認識されるに到っており、今後利用が一段と広がることが期待されている。
現在、各地でコマーシャルコンポストの建設が進み、一方では消費者個々に向けた家庭用コンポストの販売も始まるなど、各地で生分解性材料の展開が期待されている。また、通産省にも実用化検討委員会が発足し、生分解性材料の推進に向けた動きが活発化している。さらに、世界的に見ても、年産１億トン規模の合成樹脂需要のかなりな部分が生分解性樹脂で占められる巨大市場になると予測されており、２１世紀はまさに本格的な生分解性市場の広がりが予測される。
現在実用化されている生分解性材料、環境低負荷型材料としては、脂肪族ポリエステル、変性澱粉、ポリ乳酸、およびこれらの樹脂をマトリックスとした各種複合素材、ポリマーアロイなどが知られている。
【０００５】
近年、アセチルセルロース樹脂が生分解性機能を有することが発見されたが、アセチルセルロース樹脂は、他の生分解性樹脂よりも安価に取り扱うことができ、かつ石油資源への依存が無いことから、その需要が急速に拡大していくものと考えられる。このような生分解性材料として利用されるアセチルセルロース樹脂は、特開平４−１４２３４４号公報、特開平６−４９２７５号公報、特開平９−２４１４２５号公報などに開示されている。
しかし、アセチルセルロース樹脂は、汎用合成樹脂のように種々な成形方法によって溶融加工し、成形品を得るには幾つかの問題点を有している。例えば、アセチルセルロース樹脂の融点は、分解点より高い２８０℃近傍であり、融点を下げて溶融加工に適した温度とするために可塑剤を多量に混合しなければならない。しかし、アセチルセルロース樹脂は、アセチル基置換度が変化することに伴い、溶融挙動が変わるだけでなく、可塑剤との相溶性が微妙に変化する。従って、すべてのアセチル基置換度の範囲に最適な、アセチルセルロース樹脂の可塑剤が存在していない。また、可塑剤を多量に配合すると、成形性の低下が生ずる。さらに、組成物を得るためペレット化することにより熱劣化を受け易いこと、溶融時に、刺激的な酢酸ガスが発生しやすいことなど、通常の合成樹脂とは異なり、溶融加工する上で問題が多い。
【０００６】
アセチルセルロース樹脂との相溶性のよい可塑剤としては、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）などフタル酸エステル系可塑剤が一般的に知られている。しかし、フタル酸エステル系可塑剤は、アセチルセルロース樹脂との相溶性には優れるものの、溶融時に可塑剤の揮発、分解によって発生するガスによる刺激臭が強かったり、コンパウンド製造作業において、混練り後に樹脂組成物が投入される冷却水槽表面に、組成物から分離した可塑剤が浮遊するなど、作業環境上問題がある。
その他の可塑剤としては、グリコール系可塑剤の例として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが一般的である。これらのグリコール系可塑剤は、アセチルセルロース樹脂の可塑化能力が劣り、多量に混合することができず、コンパウンド製造作業や溶融成形加工の作業工程でアセチルセルロースと可塑剤が分離するなどの問題がある。また、均一で平滑な成形品を得る上で溶融安定性に欠け、均一に溶融することができず、成形品表面にメルトフラクチャー（成形品表面の凹凸）を生じたりする問題がある。また、環境湿度、温度の影響により、成形物の表面に、可塑剤がブリードアウトしたりする。
【０００７】
また、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）に代表されるリン酸エステル系可塑剤も使用されるが、可塑化、安定化させるためにはかなり多量の混合を必要とし、かつグリコール系可塑剤と同様に、均一に溶融させるために問題がある。
さらに、脂肪族系の可塑剤としては、例えばアジピン酸エステルなどが生分解機能を有するため用いられるが、アセチルセルロース樹脂とは一般的に相溶性が悪く、分子量のかなり低いアジピン酸エステルにしか使用することができない。
しかも、低分子量のアジピン酸エステルへ使用する場合においても、多量に混合できず、組成物の溶融安定性に欠け、均一に溶融できず、安定した成形品を得ることが難しい。
さらに、３個のヒドロキシル基をアセチル化したトリアセチルグリセリド、いわゆるトリアセチンも可塑剤として公知である。しかし、可塑剤としてトリアセチン単独を使用する場合、加工安定性を得るためにかなり多量の混合を必要とし、組成物の物理的特性の低下を招く問題がある。
さらに、アセチルセルロース樹脂の可塑剤との相溶性は、アセチル基置換度によって異なる。そのため、幅広いアセチル基置換度を有するアセチルセルロース樹脂に上記に挙げられた公知の可塑剤を単一で使用する場合、溶融加工性の向上には限界があり、幅広いアセチル基置換度を有するアセチルセルロース樹脂からなる溶融成形品を得ることは困難である。
【０００８】
一方、アセチルセルロース樹脂に特定のグリセリン誘導体を可塑剤として添加すると、優れた加工性を有する樹脂組成物が得られる。しかしながら、この樹脂組成物を射出成形した場合、スクリュー駆動力が小さい成形機、スクリューの圧縮比が大きい成形機、Ｌ／Ｄが小さい成形機などのいずれかの制約を受ける成形機を用いると計量安定性が悪く、安定して成形できないという問題がある。また、押出成形した場合、スクリュー駆動力が小さい成形機、および、ダイスの開放面積が小さい成形機などの制約がある成形機を用いると、成形が困難な場合がある。例えば、塩化ビニル系樹脂用の押出成形機で成形した場合、モータ負荷が高くなり、成形できないという現象や、吐出量が上げられないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、射出成形、押出成形、異形押出成形に特に優れ、生分解性、もしくは低環境負荷型であり、有機系充填剤として木粉を用いる場合には、木材調の風合いの成形品が得られるアセチルセルロース樹脂組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）生分解性を有するアセチル基置換度が１．９〜２．９のアセチルセルロース樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）下記一般式（１）で表される可塑剤および（Ｃ）下記一般式（２）で表される可塑剤を５〜１００重量部〔ただし、（Ｂ）：（Ｃ）の配合比率＝１〜９９重量％：９９〜１重量％、（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量％〕、ならびに（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対し、（Ｄ）有機系充填剤を５〜２００重量部、または（Ｄ）有機系充填剤を５〜２００重量部および（Ｅ）滑剤を０．０１〜５重量部配合し、６０℃〜１６０℃にホットアップしてブレンドすることを特徴とするアセチルセルロース樹脂組成物の製造方法に関する。
ＣＨ_２ −Ｏ−Ｒ^１
｜
ＣＨ−Ｏ−Ｒ^２・・・・・（１）
｜
ＣＨ_２ −Ｏ−Ｒ^３
（上記式中Ｒ^１〜Ｒ^３は、同一または異なり、炭素数２のアシル基および／または炭素数８〜１４のアシル基であり、少なくとも１個は炭素数８〜１４のアシル基である。）
ＣＨ_２ −Ｏ−Ｒ^４
｜
ＣＨ−Ｏ−Ｒ^５・・・・・（２）
｜
ＣＨ_２ −Ｏ−Ｒ^６
（上記式中Ｒ^４〜Ｒ^６は、同一または異なり、水素原子および／または炭素数２個のアシル基であり、少なくとも１個は炭素数２個のアシル基である。）
【００１１】
【発明の実施の形態】
アセチルセルロース樹脂は、通常の合成樹脂よりも燃焼カロリーが低いことや有毒な分解ガスが発生しないことから、低環境負荷型の高分子材料といえる。
本発明におけるアセチルセルロース樹脂は、通常のアセチルセルロース樹脂を使用することができ、例えば、精製コットンリンター、または高純度の木材パルプを原料とする。アセチルセルロース樹脂の工業的な製法としては、混酸法、メチレンクロライド法、ベンゼン法などが知られているが、混酸法が一般的であり、セルロース原料を、前処理、アセチル化反応（酢化反応）、ケン化熟成反応に供し、洗浄／精製／脱水／乾燥工程を経て得られるものである。
上記アセチル化の度合は、熟成反応工程で行われる脱アセチル化反応における加水分解の条件を制御することによって調整され、目的のアセチル基置換度を有するアセチルセルロース樹脂が得られる。
【００１２】
本発明におけるアセチルセルロース樹脂のアセチル基置換度は、１．９〜２．９、好ましくは１．９〜２．６、さらに好ましくは２．０〜２．５未満である。１．９未満あるいは２．９を超えると、著しく製造生産性が低下する。
【００１３】
本発明に使用される可塑剤は、グリセリン誘導体であって、（Ｂ）上記一般式（１）で表される化合物群から選ばれた少なくとも１種の可塑剤、および（Ｃ）上記一般式（２）で表される化合物群から選ばれた少なくとも１種の可塑剤を、特定範囲内の配合比率となる組成割合で用いる。
上記（Ｂ）成分は、少なくとも１つの炭素数８〜１４のアシル基を有するグリセリン誘導体であり、上記（Ｃ）成分は、少なくとも１つの炭素数２個のアシル基を有するグリセリン誘導体である。
（Ｂ）成分として、例えば、モノカプリルジアセチルグリセリド、モノラウリルジアセチルグリセリド、ジラウリルモノアセチルグリセリドなどが挙げられる。
（Ｂ）成分は、１種単独であるいは２種以上を併用することができる。
また、（Ｃ）成分として、例えば、アセチルモノグリセリド、トリアセチルグリセリドなどが挙げられる。
（Ｃ）成分は、１種単独であるいは２種以上を併用することができる。
上記（Ｂ）成分：（Ｃ）成分の配合比率は、（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量％として、１〜９９重量％：９９〜１重量％、好ましくは５〜９５重量％：９５〜５重量％、さらに好ましくは１０〜９０重量％：９０〜１０重量％である。（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の配合比率が上記範囲外であると、コンパウンドの加工安定性、成形品の成形安定性が困難となるなどの問題があり、アセチルセルロース樹脂組成物の幅広い加工状況に対応することが困難である。
【００１４】
（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計配合量は、アセチルセルロース樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部、さらに好ましくは２０〜６０重量部である。配合量が５重量部未満であると、混合、混練り、成形加工に際し、加工温度を高くしなければ加工することができず、樹脂の熱劣化が加速し、着色が強くなるとともに、酢酸ガスが発生しやすい。一方、１００重量部を超えると、アセチルセルロース樹脂への可塑剤の配合時に、樹脂との混合に長時間を要するためコンパウンド生産性が低下し、加工条件によって成形品の外観、寸法性を調整することが難しくなる。
【００１５】
次に、本発明において、（Ｄ）有機系充填剤は、成形加工性を高め、得られる成形品に木質感などの意匠外観を与え、また、生分解性樹脂のコストダウンをもなすものである。この（Ｄ）有機系充填剤としては、有機系の充填剤であれば特に限定されないが、例えば、木粉、籾殻粉、精製パルプ、ワラ、紙、綿、レーヨン、スフ、セルロースおよびヤシがら粉が挙げられる。さらには、必要に応じてこれらをシランカップリング剤、チタンカップリング剤および脂肪酸（金属塩）の群から選ばれた少なくとも１種の表面処理剤で加工を施したもの、あるいは、これらに少量の白色無機顔料を含有させた有機系充填剤などが挙げられる。成形性、コストメリット等を考慮すると、木粉が特に好ましい。
この（Ｄ）有機系充填剤の添加量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対し、５〜２００重量部である。木質感や成形性などを考慮すると、１５〜１１０重量部が好ましい。５重量部未満では、目的とする成形加工性や木質感が得られなくなり、一方、２００重量部を超えると、ペレットの製造性や成形加工性が困難になる。
【００１６】
次に、（Ｅ）滑剤は、ポリエチレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、脂肪酸ワックス、グリコール脂肪酸エステルワックス、グリセリン脂肪酸エステルワックス、脂肪酸エステルワックス、クエン酸エステルワックス、モンタン酸エステルワックス、モンタン酸部分ケン化エステルワックス、ジペンタエリスルトールエステルワックスなどが挙げられる。いずれも使用できるが、生分解性を有するものや、天然物由来、化石資源に由来しないものが好ましい。なお、滑剤として一般的なポリエチレンワックスは、成形加工時の押出し機のモーター負荷低減に効果があるものの、成形品の外観、透明性を悪化させる場合がある。また、グリセリンモノステアレートは、押出し機のモーター負荷低減に効果があり、成形品の外観、透明性にも優れるものの、微量添加ですら、ブルームする場合がある。一方、プロピレングリコールモノステアレートやステアリン酸、金属石鹸は特に好ましく、滑剤の効果が得られ、不具合などは生じない。
また、上記プロピレングリコールモノステアレートやステアリン酸、金属石鹸は、組み合わせて使用できる。
この（Ｅ）滑剤の添加量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００重量部に対し０．０１〜５重量部である。成形性などを考慮すると、０．０１〜３重量部が好ましい。０．０１重量部未満では、目的とする成形加工性が得られなくなり、一方、５重量部を超えると、ブルームなどの問題がある。
【００１７】
本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｃ）成分に対し、（Ｄ）成分と（Ｅ）成分を併用することもできる。例えば、（Ｄ）木粉を少量（例えば、２０重量部以下の場合）添加して木質感を付与させた場合、（Ｅ）成分の添加により、押出成形時のトルクの上昇を押さえ、優れた成形加工性の組成物が得られる。さらには、（Ｅ）を適量配合することにより、（Ｄ）の添加量に関わらず常に優れた成形加工性を有する組成物を得ることができる。
【００１８】
本発明のアセチルセルロース樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において、任意に他の高分子材料を含む有機、無機充填物質を添加しても構わない。本発明の組成物は、特に生分解性、環境低負荷を目的とするものであるため、任意に添加される高分子材料などの有機添加剤は、生分解性特性を有するか自然界に対し無害なものが好ましい。例えば、高分子材料としては、脂肪族ポリエステル、微生物産ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、変性澱粉、ポリエステルアミドなどが挙げられる。着色剤として、ベンガラ、カーボンブラック、酸化チタンなどが挙げられる。無機系充填材としては、天然鉱石由来の炭酸カルシウム、タルク、マイカ、珪酸カルシウム、シリカなどのほか、硫酸バリウム、金属粉などの特殊な充填材も、目的に応じ適宜添加することが可能である。
【００１９】
本発明の樹脂組成物は、（Ａ）〜（Ｄ）成分、あるいは、（Ａ）〜（Ｅ）成分を、溶融混練したのち、直接溶融成形加工することが可能である。しかし、好ましくは通常の２次加工原料形態であるペレット状コンパウンドとしてから成形加工する方法であり、アセチルセルロース樹脂と可塑剤以外の各種充填材を混合させる場合に、各種成分を均一に予備分散させ、樹脂組成物の安定性を得ることができる。
【００２０】
ペレット状コンパウンドの加工において用いられる混合機としては、予備分散、分配、拡散混合を目的とするブレンダーが予備混合機として用いられる。ブレンダーの代表例としては、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー（スーパーミキサー）、タンブラーミキサー、タンブルミキサー、エアーブレンダーなどが挙げられる。これらの予備混合機は、充填される可塑剤や副資材の形態や拡散レベルに応じて選定されるが、アセチルセルロース樹脂と可塑剤混合物との混合には、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサーが望ましく、かつ、組成物を水蒸気、電気などで加熱できる形態のブレンダーが良い。
【００２１】
本発明の樹脂組成物を製造するときは、予備混合機を使用して、アセチルセルロース樹脂へ可塑剤や有機系充填剤および／または滑剤を添加し、得られる組成物を好ましくは６０℃〜１６０℃、さらに好ましくは７０〜１４０℃にホットアップしてブレンドすると、可塑剤と樹脂との均一な混合が容易になり、また樹脂や木粉などに含まれる水分を取り除くことができ、生産性が向上するとともに、樹脂組成物の溶融加工に対する安定性が向上する。ホットアップ温度が６０℃未満であると可塑剤組成物が充分に均一混合しないため、ベタツキが生じ、混練機への供給に支障をきたし、生産性が阻害されるとともに、樹脂組成物の溶融が不均一となる場合がある。一方、ホットアップ温度が１６０℃を超えると、予備混合機内で樹脂が溶融し、塊状となって、やはり混練機への供給が不可能となる。
【００２２】
次に、溶融混練機であるが、一般的には単軸、二軸押し出し機、バンバリー式、ロール式などが挙げられる。これらも、組成物の形態や目的、生産性に応じて選定し、溶融混練することにより、本発明の組成物を製造することが可能である。ペレット化は、いかなる方法でもよいが、溶融した組成物を板状に取り出した後、カットする方法や、溶融した樹脂組成物をダイスから紐状に押し出しながら、ダイスカッターにてペレットを作成するホットカット法が好ましい。
【００２３】
本発明の樹脂組成物は、各成形機で溶融され、射出成形、異形押出を含む押出成形、ブロー成形、カレンダー成形、真空成形、エンボス成形、フィルム・シート成形など、各種成形機による成形加工が可能である。成形機は、通常使用される一般的な仕様のものでよい。また、ＰＶＣを成形する目的で使用されている成形機でも成形可能である。
例えば、射出成形の場合、一般的な射出成形機を使用することが可能である。一般的に、ペレット状コンパウンドを用いると、成形品の仕上りが良好であり、物理的性能も安定する。このように、本発明の樹脂組成物は、用途に応じて成形方法を選択することができる。
【００２４】
いずれの成形加工においても、原料の吸湿には注意が必要であり、予備乾燥と成形中の吸湿対策が重要である。つまりは、ホットカット方式により得られたペレットをアルミ袋などに保存し、開封後すぐに成形加工することが望ましい。
【００２５】
【実施例】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例中の部および％は、特に断らない限り重量部および重量％である。
【００２６】
試料の調製
（Ａ）成分；
アセチルセルロース樹脂として、ダイセル化学工業株式会社製を用い、アセチル基置換度が２．１のタイプを（Ａ−１）、２．４のタイプを（Ａ−２）として用いた。
（Ｂ）成分；
理研ビタミン（株）製、モノカプリルジアセチルグリセリドを用いた。
（Ｃ）成分；
（Ｃ−１）理研ビタミン（株）製、モノアセチルグリセリドを用いた。
（Ｃ−２）大八化学（株）製、トリアセチン（トリアセチルグリセリド）を用いた。
（Ｄ）成分；
大林工業（株）製、木粉１２０Ｍ（平均粒径＝１２０μｍ）を用いた。
（Ｅ）成分；
（Ｅ−１）理研ビタミン（株）製、プロピレングリコールモノステアレートを用いた。
（Ｅ−２）新日本理化（株）製、ステアリン酸を用いた。
【００２７】
試料作成方法
予備混合機として、ヘンシェルミキサーを用いて、樹脂、可塑剤、木粉、滑剤などを所定の割合で混合し、組成物温度が１００℃になるまで攪拌操作を行った。混練機として、スクリュー径６５ｍｍ異方向２軸押出機(モータ能力：２５ＫＷ)を用いて、シリンダー設定温度１８０〜２００℃、スクリュー回転数４０ｒｐｍ、フィーダー回転数１０ｒｐｍで溶融混練を行った。溶融した樹脂組成物をダイスから紐状に押し出しながら、ダイスカッターにてペレットを作成するホットカット法によって、ペレットコンパウンドを作製した。
【００２８】
予備混合作業性
予備混合機を用いた加熱攪拌操作中の組成物の流動性を評価した。評価基準は、下記のとおりである。
良好：組成物中の樹脂粉体が、可塑剤やその他の添加剤と均一に混合している状態。
普通：組成物が若干塊状になるが、混練機へ供給できる状態
不良：組成物が溶融して塊状となり不均一である、または樹脂粉体と可塑剤混合物との混合が困難である、ベタツキが生じる、などのため混練機への供給が不可能である状態。なお、不良の場合、混練り、ペレット作成ができないため、混練作業性、成形品外観などの評価はできなかった。
【００２９】
ペレットの製造性を、混練機を用いた溶融混練作業中の組成物の溶融の均一性、混練機稼働モータの負荷の大きさ、得られたペレットの外観から評価した。評価基準は、下記のとおりである。
混練溶融安定性
良好：組成物の溶融混練りが均一である状態
普通：混練組成物に若干溶融不良が存在するが、ペレット製造できる状態
不良：組成物が不均一に溶融し、ペレット製造できない状態
混練モータの負荷
最良：２軸押出機のモータ負荷が４５Ａ未満で安定し、フィーダー回転数を１５ｒｐｍまで回転数を上げてもペレット製造ができる状態。
良好：２軸押出機のモータ負荷が４５Ａ未満で安定する。
大：２軸押出機のモータ負荷が４５Ａ以上６０Ａ未満であり、材料の供給量を制限する必要がある状態（フィーダー回転数を８ｒｐｍ以下にする必要がある場合）。
特大：２軸押出機のモータ負荷が６０Ａ以上となり、ペレット製造が困難な場合。
ペレット外観
良好：安定して均一なペレットが得られる状態
普通：若干ペレットの大きさが異なるが、安定してペレットが得られる状態
不良：安定してペレットが得られない状態
【００３０】
射出成形は、型締め圧力８０ｔの射出成形機を用い、シリンダー設定温度１６０〜２００℃とし、金型設定温度４０℃にて成形を行った。射出成形性は、フィルムゲート式のプレート（幅６×長さ６×厚み０．３ｃｍ）によって、成形時の作業性、得られた成形品外観を評価した。評価基準を下記に示す。
射出成形性
最良：シリンダーのホッパー側温度が１６０℃で、射出圧力が最大圧力に対し、５０％設定未満で安定して成形できる状態
良好：シリンダーのホッパー側温度が１８０℃で、射出圧力が最大圧力に対し、８０％設定未満で安定して成形できる状態
不良：シリンダーのホッパー側温度が１８０℃で、射出圧力が８０％設定以下で、安定して成形できない状態。
射出成形品外観
良好：目視で、成形品表面に特に異常が見られない場合。
不良：目視で、成形品表面が着色したり、フラッシュマーク、艶ムラ、ブツがある場合。
【００３１】
押出成形は、２０ｍｍ単軸押出し機を用い、シリンダー設定温度１９０℃〜２１０℃、テープ状ダイスを用いて、スクリュー回転数１０ｒｐｍ、２０ｒｐｍで押出しし、作業性、成形品外観について評価を行った。評価基準を下記に示す。
押出し成形性
最良：スクリュー回転数２０ｒｐｍで押出負荷（トルク）が、５ｋｇ／ｃｍ²より低く、安定して成形できる状態。
良好：スクリュー回転数１０ｒｐｍで押出負荷（トルク）が、５ｋｇ／ｃｍ²より低く、安定して成形できる状態。
不良：スクリュー回転数１０ｒｐｍで押出負荷（トルク）が５ｋｇ／ｃｍ²を超える状態。
押出し成形品外観
良好：目視で、成形品表面に特に異常が見られない場合。
普通：目視で、成形品表面にややメルトフラクチャーがあるが、用途によっては使用可能である場合。
不良：目視で、成形品表面に溶融ムラ、メルトフラクチャーがある場合。
【００３２】
実施例１〜４、９〜１１
表１の配合処方に従い、樹脂組成物を調製して評価した。結果を表１に示す。いずれの実施例もペレット製造性、射出成形性、押出し成形性とも特に優れ、またＰＶＣ用の成形加工機で容易に成形加工が可能であった。
【００３３】
【表１】

【００３４】
実施例１２
実施例９の配合処方に着色剤として酸化チタン２重量部を加え製造したペレットを９８重量部、実施例１の配合処方に着色剤としてべんがら２重量部を加え製造したペレットを２重量部とをドライブレンドしてから押出し成形を行ったところ、木目模様が成形品に表現され、特に意匠性の高い木質感のある成形品が得られた。
【００３５】
実施例１３
実施例９の配合処方をヘンシェルミキサーを用いて、組成物温度が１００℃になるまで攪拌操作を行って得られたパウダー状の配合物を直接射出成形、押出し成形を実施した。射出成形性、押出し成形性とも特に優れ、またＰＶＣ用の成形加工機で容易に成形加工が可能であった。
【００３６】
比較例５
実施例９の配合処方に従い、配合した配合物をヘンシェルミキサーを用いて５０℃になるまで攪拌操作を行った。混練機として、スクリュー径６５ｍｍ異方向２軸押出機を用いて、シリンダー設定温度１８０〜２００℃、スクリュー回転数４０ｒｐｍ、フィーダー回転数１０ｒｐｍで溶融混練を行った。溶融した樹脂組成物をダイスから紐状に押し出しながら、ダイスカッターにてペレットを作成するホットカット法によって、ペレットコンパウンドを作製した。ペレットコンパウンドを作製の際、溶融不良が認められ、ペレットコンパウンドにも一部発泡現象が見られたものの、ペレット製造は可能であった。押出し成形、射出成形とも可能ではあるが、成形品に若干発泡現象が見られた。
【００３７】
比較例１〜４
表２の配合処方に従い、樹脂組成物を調製して評価した。結果を表２に示す。比較例１〜４は、本発明の（Ｄ）有機系充填剤や（Ｅ）滑剤を配合しない例であり、ペレット製造および成形加工は可能であるものの、ペレット製造において、吐出（時間あたりの製造量）は実施例と比較して少なく、成形加工性も実施例と比較して劣り、製品の生産性が制限されてしまう。
【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、生分解性、もしくは焼却廃棄しても有毒ガスが出ない環境低負荷型樹脂であり、かつ、射出成形、押出成形、異形押出成形、ブロー成形、フィルム・シート成形などに供すことのできる樹脂組成物として好適なアセチルセルロース樹脂組成物を提供することができる。
特に、有機系充填剤として、木粉を用いると、成形加工性を高めるばかりでなく、高い生分解性樹脂のコストダウンにもなり、さらには木材調の風合いの意匠性の高い成形品も得ることが可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an acetylcellulose resinMethod for producing the compositionIn detail, biodegradable or low environmental load type that can be widely applied in the field of molding materials formed by melt molding by injection molding, extrusion molding, profile extrusion molding, blow molding, film / sheet molding, etc. Acetyl cellulose resinMethod for producing the compositionIt is about.
[0002]
[Prior art]
Synthetic resins synthesized from petroleum raw materials are represented by polyethylene, polypropylene, polystyrene, vinyl chloride, polyester, polyamide and the like, and are widely used from daily necessities to industrial products. The convenience and economy of these synthetic resins have greatly supported our lives, and synthetic resins are the foundation of the petrochemical industry.
Therefore, the production volume of synthetic resin produced in Japan reaches about 15 million tons per year, and about 1/3 of it is discarded. Waste disposal by incineration and landfill is no longer possible. Has reached. In recent years, movements such as resource recovery and recycling have become active, and with the addition of synthetic resin to the Containers and Packaging Recycling Bill enacted in 2000, powerful and efficient recovery and reuse of synthetic resin Is expected to be required. However, in view of the huge amount of synthetic resin produced, it is difficult to recycle, such as being used for applications that are difficult to recover, and it is unlikely that it can be fully recovered and reused.
Synthetic resin products that dissipate in the natural environment are becoming more and more prominent year by year, which has become a major social problem, such as an increase in the need to protect wild animals and the destruction of the living environment.
[0003]
Such environmental problems are getting closer year by year, and the environment agency and other governments and local governments need to take full-scale measures.
In the synthetic resin market, there is an active movement for degradability in the natural environment, and a biodegradable resin is developed that eventually decomposes even if dumped outdoors.
On the other hand, materials closer to nature are demanded from measures against toxic gases generated during the incineration of synthetic resins, and the demand for biodegradable resins is also increasing from some of the measures for incineration.
[0004]
Biodegradable resins are resins that can be decomposed by microorganisms in soil, seawater, rivers, and lakes. Besides the demand for direct contact with the natural environment, it is not efficient to recycle synthetic resin waste, Deployment to costly applications is expanding rapidly. Biodegradable resins are increasingly recognized for their value in terms of measures against dissipated waste, and their use is expected to expand further in the future.
Currently, the construction of commercial compost is progressing in various places, and on the other hand, the sale of household compost for individual consumers is also expected. In addition, the Ministry of International Trade and Industry established a practical application study committee, and the movement toward the promotion of biodegradable materials has become active. Furthermore, globally, it is predicted that a huge part of the demand for synthetic resins with an annual output of 100 million tons will be a huge market occupied by biodegradable resins. The 21st century is truly a full-scale biodegradable market. Is expected to spread.
As biodegradable materials and environmentally low load materials that are currently in practical use, aliphatic polyester, modified starch, polylactic acid, various composite materials using these resins as a matrix, polymer alloys, and the like are known.
[0005]
In recent years, it was discovered that acetyl cellulose resin has a biodegradable function, but acetyl cellulose resin can be handled at a lower cost than other biodegradable resins and has no dependence on petroleum resources. The demand is expected to expand rapidly. Acetyl cellulose resins used as such biodegradable materials are disclosed in JP-A-4-142344, JP-A-6-49275, JP-A-9-241425, and the like.
However, the acetyl cellulose resin has several problems in obtaining a molded product by being melt processed by various molding methods like a general-purpose synthetic resin. For example, the melting point of the acetyl cellulose resin is around 280 ° C., which is higher than the decomposition point, and a large amount of plasticizer must be mixed in order to lower the melting point to a temperature suitable for melt processing. However, the acetyl cellulose resin not only changes the melting behavior as the degree of acetyl group substitution changes, but also slightly changes the compatibility with the plasticizer. Accordingly, there is no acetyl cellulose resin plasticizer that is optimal for all acetyl group substitution ranges. Moreover, when a plasticizer is blended in a large amount, moldability is lowered. Furthermore, unlike ordinary synthetic resins, there are many problems in melt processing, such as being susceptible to thermal degradation by pelletizing to obtain a composition, and being prone to generate stimulating acetic acid gas during melting. .
[0006]
As plasticizers having good compatibility with acetylcellulose resins, phthalate plasticizers such as dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), and dibutyl phthalate (DBP) are generally known. However, although phthalate plasticizers are excellent in compatibility with acetylcellulose resins, they have a strong irritating odor due to gas generated by volatilization and decomposition of plasticizers when melted. There is a problem in the working environment such as the plasticizer separated from the composition floating on the surface of the cooling water tank into which the composition is charged.
As other plasticizers, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like are common as examples of glycol plasticizers. These glycol plasticizers are inferior in plasticizing ability of acetyl cellulose resin, and cannot be mixed in large quantities, and there are problems such as separation of acetyl cellulose and plasticizer in the compound manufacturing work and the melt molding process. is there. In addition, there is a problem in that in order to obtain a uniform and smooth molded product, the melt stability is insufficient and the molded product cannot be melted uniformly, resulting in a melt fracture (unevenness on the molded product surface) on the surface of the molded product. Further, the plasticizer bleeds out on the surface of the molded product due to the influence of environmental humidity and temperature.
[0007]
In addition, a phosphate ester plasticizer represented by triphenyl phosphate (TPP) is also used, but in order to plasticize and stabilize, a considerably large amount of mixing is required, and like a glycol plasticizer, There is a problem to melt uniformly.
Furthermore, as an aliphatic plasticizer, for example, adipic acid ester is used because it has a biodegradation function. However, it is generally incompatible with acetylcellulose resin and is used only for adipic acid ester having a considerably low molecular weight. Can not do it.
Moreover, even when used for low molecular weight adipic acid esters, it cannot be mixed in a large amount, lacks in melt stability of the composition, cannot be melted uniformly, and it is difficult to obtain a stable molded product.
Furthermore, triacetylglycerides obtained by acetylating three hydroxyl groups, so-called triacetin, are also known as plasticizers. However, when triacetin alone is used as a plasticizer, a considerably large amount of mixing is required to obtain processing stability, and there is a problem that the physical properties of the composition are deteriorated.
Furthermore, the compatibility of the acetyl cellulose resin with the plasticizer varies depending on the degree of acetyl group substitution. Therefore, when a single known plasticizer listed above is used for an acetyl cellulose resin having a wide range of acetyl group substitution, there is a limit to improving melt processability, and acetyl cellulose having a wide range of acetyl group substitution. It is difficult to obtain a melt-molded product made of a resin.
[0008]
On the other hand, when a specific glycerin derivative is added as a plasticizer to an acetyl cellulose resin, a resin composition having excellent processability can be obtained. However, when this resin composition is injection-molded, if a molding machine subject to any restrictions, such as a molding machine with a small screw driving force, a molding machine with a large compression ratio of a screw, or a molding machine with a small L / D, is used. There is a problem that stability is poor and molding cannot be performed stably. When extrusion molding is performed, molding may be difficult if a molding machine with restrictions such as a molding machine with a small screw driving force and a molding machine with a small die open area is used. For example, when molding is performed with an extrusion molding machine for vinyl chloride resin, there is a problem that the motor load becomes high and molding cannot be performed, and the discharge amount cannot be increased.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, is particularly excellent in injection molding, extrusion molding, and profile extrusion molding, is biodegradable or low environmental load type, and uses wood flour as an organic filler. Is an acetylcellulose resin that gives a wood-like textureMethod for producing the compositionThe purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to (A) 100 parts by weight of acetyl cellulose resin having a biodegradable acetyl group substitution degree of 1.9 to 2.9, and (B) a plasticizer represented by the following general formula (1) and (C) 5 to 100 parts by weight of a plasticizer represented by the following general formula (2) [However, (B): (C) blending ratio = 1 to 99% by weight: 99 to 1% by weight, (B) + (C) = 100 wt%], and the total amount of components (A) to (C) of 100 parts by weight,(D) 5-200 parts by weight of organic filler, or (D) 5-200 parts by weight of organic filler, and (E) lubricant.The present invention relates to a method for producing an acetylcellulose resin composition, which comprises blending 0.01 to 5 parts by weight, hot blending to 60 to 160 ° C.
  CH₂  -O-R¹
  ｜
  CH-O-R²          (1)
  ｜
  CH₂  -O-R³
(In the above formula, R¹  ~ R³  Are the same or different and are an acyl group having 2 carbon atoms and / or an acyl group having 8 to 14 carbon atoms, and at least one is an acyl group having 8 to 14 carbon atoms. )
  CH₂  -O-R⁴
  ｜
  CH-O-R⁵          (2)
  ｜
  CH₂  -O-R⁶
(In the above formula, R⁴  ~ R⁶  Are the same or different and are a hydrogen atom and / or an acyl group having 2 carbon atoms, and at least one is an acyl group having 2 carbon atoms. )
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Acetyl cellulose resin can be said to be a low environmental load polymer material because it has lower calorie calorie than ordinary synthetic resin and does not generate toxic decomposition gas.
As the acetyl cellulose resin in the present invention, a normal acetyl cellulose resin can be used. For example, purified cotton linter or high-purity wood pulp is used as a raw material. As an industrial process for producing an acetyl cellulose resin, a mixed acid method, a methylene chloride method, a benzene method, and the like are known, but a mixed acid method is generally used, and a cellulose raw material is pretreated, acetylated (acetylation reaction). ), Saponification ripening reaction, and obtained through washing / purification / dehydration / drying steps.
The degree of acetylation is adjusted by controlling the hydrolysis conditions in the deacetylation reaction performed in the aging reaction step, and an acetyl cellulose resin having the desired degree of acetyl group substitution is obtained.
[0012]
The acetyl group substitution degree of the acetyl cellulose resin in the present invention is 1.9 to 2.9, preferably 1.9 to 2.6, and more preferably 2.0 to less than 2.5. When it is less than 1.9 or exceeds 2.9, the production productivity is remarkably reduced.
[0013]
The plasticizer used in the present invention is a glycerin derivative, and (B) at least one plasticizer selected from the group of compounds represented by the general formula (1), and (C) the general formula ( At least one plasticizer selected from the compound group represented by 2) is used at a composition ratio that is a blending ratio within a specific range.
The component (B) is a glycerin derivative having at least one acyl group having 8 to 14 carbon atoms, and the component (C) is a glycerin derivative having at least one acyl group having 2 carbon atoms.
Examples of the component (B) include monocapryl diacetyl glyceride, monolauryl diacetyl glyceride, dilauryl monoacetyl glyceride and the like.
(B) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Examples of the component (C) include acetyl monoglyceride and triacetyl glyceride.
(C) A component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The blending ratio of the above component (B): component (C) is (B) + (C) = 100 wt%, 1 to 99 wt%: 99 to 1 wt%, preferably 5 to 95 wt%: 95 to 5 wt%, more preferably 10 to 90 wt%: 90 to 10 wt%. When the blending ratio of the component (B) and the component (C) is outside the above range, there are problems such as difficulty in processing stability of the compound and molding stability of the molded product, and wide processing of the acetylcellulose resin composition. It is difficult to respond to the situation.
[0014]
The total amount of the component (B) and the component (C) is 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 80 parts by weight, and more preferably 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acetylcellulose resin. If the blending amount is less than 5 parts by weight, it cannot be processed unless the processing temperature is raised during mixing, kneading and molding, the thermal deterioration of the resin is accelerated, the coloring becomes stronger, and the acetic acid gas Is likely to occur. On the other hand, when it exceeds 100 parts by weight, compound productivity is lowered because mixing with the resin takes a long time when the plasticizer is mixed with the acetyl cellulose resin, and the appearance and dimensionality of the molded product are adjusted depending on the processing conditions. It becomes difficult.
[0015]
  Next, in the present invention, (D)OrganicThe filler improves molding processability, gives a molded appearance such as a wood texture to the obtained molded product, and reduces the cost of the biodegradable resin. As this (D) organic filler,OrganicFor example, wood powder, rice husk powder, refined pulp, straw, paper, cotton, rayon, sufu, cellulose, and coconut powder may be used. Furthermore, if necessary, these are processed with at least one surface treatment agent selected from the group of silane coupling agents, titanium coupling agents and fatty acids (metal salts), or a small amount thereof. Contains white inorganic pigmentOrganicA filler etc. are mentioned. In consideration of moldability, cost merit and the like, wood powder is particularly preferable.
  The addition amount of this (D) organic type filler is 5-200 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of (A)-(C) component. Considering the wood texture and moldability, 15 to 110 parts by weight is preferable. If it is less than 5 parts by weight,Wood textureOn the other hand, when the amount exceeds 200 parts by weight, the productivity and processability of pellets become difficult.
[0016]
Next, (E) lubricant is polyethylene wax, oxidized polyethylene wax, fatty acid wax, glycol fatty acid ester wax, glycerin fatty acid ester wax, fatty acid ester wax, citrate ester wax, montan acid ester wax, montan acid partial saponified ester Examples thereof include wax and dipentaerythritol ester wax. Any of them can be used, but those having biodegradability, those derived from natural products, and those not derived from fossil resources are preferable. In addition, although a general polyethylene wax as a lubricant is effective in reducing the motor load of the extruder during molding, it may deteriorate the appearance and transparency of the molded product. In addition, glycerin monostearate is effective in reducing the motor load of the extruder and is excellent in appearance and transparency of the molded product, but even a small amount of addition may cause blooming. On the other hand, propylene glycol monostearate, stearic acid, and metal soap are particularly preferable, and the effect of a lubricant can be obtained, so that no trouble occurs.
The propylene glycol monostearate, stearic acid, and metal soap can be used in combination.
The addition amount of this (E) lubricant is 0.01-5 weight part with respect to 100 weight part of total amounts of (A)-(C) component. In consideration of moldability and the like, 0.01 to 3 parts by weight is preferable. If it is less than 0.01 parts by weight, the desired moldability cannot be obtained, while if it exceeds 5 parts by weight, there are problems such as bloom.
[0017]
The resin composition of this invention can also use (D) component and (E) component together with respect to (A)-(C) component. For example, when (D) wood flour is added in a small amount (for example, in the case of 20 parts by weight or less) to give a wood texture, the addition of component (E) suppresses the increase in torque during extrusion molding, and is excellent A moldable composition is obtained. Furthermore, by blending an appropriate amount of (E), a composition having always excellent moldability can be obtained regardless of the amount of (D) added.
[0018]
In the acetylcellulose resin composition of the present invention, organic and inorganic fillers containing other polymer materials may be optionally added as long as the effects of the present invention are not impaired. Since the composition of the present invention is particularly intended for biodegradability and low environmental load, organic additives such as arbitrarily added polymer materials have biodegradable properties or are harmless to nature. Is preferable. For example, examples of the polymer material include aliphatic polyester, microbial polyester, polycaprolactone, polylactic acid, modified starch, and polyesteramide. Examples of the colorant include bengara, carbon black, and titanium oxide. Inorganic fillers such as calcium carbonate, talc, mica, calcium silicate, and silica derived from natural ores, special fillers such as barium sulfate and metal powder can be added as appropriate according to the purpose. .
[0019]
  The resin composition of the present invention is(A)-(D) component or (A)-(E) component,After melt-kneading, it can be directly melt-molded. However, it is preferably a method of molding after forming a pellet compound which is a normal secondary processing raw material form, and when mixing various fillers other than the acetyl cellulose resin and the plasticizer, various components are uniformly pre-dispersed. The stability of the resin composition can be obtained.
[0020]
As a mixer used in the processing of the pellet-like compound, a blender for the purpose of preliminary dispersion, distribution, and diffusion mixing is used as the preliminary mixer. Typical examples of the blender include a ribbon blender, a Henschel mixer (super mixer), a tumbler mixer, a tumble mixer, and an air blender. These premixers are selected according to the type of plasticizer and auxiliary material to be filled and the diffusion level, but a ribbon blender and a Henschel mixer are desirable for mixing the acetylcellulose resin and the plasticizer mixture, and A blender that can heat the composition with water vapor, electricity, or the like is preferable.
[0021]
When the resin composition of the present invention is produced, a premixer is used to add a plasticizer, an organic filler and / or a lubricant to the acetylcellulose resin, and the resulting composition is preferably 60 ° C to 160 ° C. When blended by hot-up to 70 ° C., more preferably 70 to 140 ° C., uniform mixing of the plasticizer and the resin is facilitated, and moisture contained in the resin or wood flour can be removed, resulting in high productivity. While improving, the stability with respect to the melt processing of a resin composition improves. If the hot-up temperature is less than 60 ° C., the plasticizer composition is not sufficiently uniformly mixed, resulting in stickiness, hindering supply to the kneader, impeding productivity, and melting the resin composition. May be non-uniform. On the other hand, when the hot-up temperature exceeds 160 ° C., the resin melts in the premixer and forms a lump, which again cannot be supplied to the kneader.
[0022]
Next, although it is a melt kneader, generally a single screw, a twin screw extruder, a Banbury type, a roll type, etc. are mentioned. These can also be selected according to the form, purpose, and productivity of the composition, and the composition of the present invention can be produced by melt-kneading. Pelletization can be done by any method, but it is possible to cut the molten composition after taking it into a plate shape, or to create pellets with a die cutter while extruding the molten resin composition from a die into a string shape. A cutting method is preferred.
[0023]
The resin composition of the present invention is melted in each molding machine, and can be molded by various molding machines such as injection molding, extrusion molding including profile extrusion, blow molding, calendar molding, vacuum molding, emboss molding, film / sheet molding, etc. Is possible. The molding machine may have a general specification that is usually used. It can also be molded by a molding machine used for the purpose of molding PVC.
For example, in the case of injection molding, a general injection molding machine can be used. In general, when a pellet-like compound is used, the finished product is good and the physical performance is stable. Thus, the resin composition of this invention can select a shaping | molding method according to a use.
[0024]
In any molding process, attention must be paid to moisture absorption of the raw material, and pre-drying and moisture absorption countermeasures during molding are important. In other words, it is desirable to store the pellets obtained by the hot-cut method in an aluminum bag or the like, and form them immediately after opening.
[0025]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by these Examples. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in an Example are a weight part and weight%.
[0026]
Sample preparation
(A) component;
As the acetyl cellulose resin, Daicel Chemical Industries, Ltd., a type having an acetyl group substitution degree of 2.1 was used as (A-1), and a 2.4 type was used as (A-2).
(B) component;
Monocapryl diacetylglyceride manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd. was used.
(C) component;
(C-1) Monoacetylglyceride manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd. was used.
(C-2) Triacetin (triacetylglyceride) manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd. was used.
(D) component;
A wood powder 120M (average particle size = 120 μm) manufactured by Obayashi Kogyo Co., Ltd. was used.
(E) component;
(E-1) Propylene glycol monostearate manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd. was used.
(E-2) New Nippon Rika Co., Ltd. product and stearic acid were used.
[0027]
Sample preparation method
As a premixer, a Henschel mixer was used to mix resin, plasticizer, wood powder, lubricant and the like at a predetermined ratio, and stirring was performed until the composition temperature reached 100 ° C. As a kneading machine, a melt-kneading was performed at a cylinder setting temperature of 180 to 200 ° C., a screw rotation speed of 40 rpm, and a feeder rotation speed of 10 rpm using a screw diameter 65 mm different direction twin screw extruder (motor capacity: 25 KW). While extruding the molten resin composition from a die in a string shape, a pellet compound was produced by a hot cut method in which pellets were produced with a die cutter.
[0028]
Premixing workability
The fluidity of the composition during the heating and stirring operation using the premixer was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
Good: The resin powder in the composition is uniformly mixed with a plasticizer and other additives.
Normal: The composition is slightly agglomerated but can be supplied to the kneader
Defective: The composition cannot be supplied to the kneading machine because the composition melts into a lump and is non-uniform, or the resin powder and the plasticizer mixture are difficult to mix, and stickiness occurs. In addition, since kneading | mixing and pellet preparation cannot be performed when it is inferior, evaluation of kneading | mixing workability | operativity, a molded article external appearance, etc. was not able to be performed.
[0029]
The pellet manufacturability was evaluated from the uniformity of melting of the composition during the melt-kneading operation using the kneader, the load of the kneader operating motor, and the appearance of the obtained pellet. The evaluation criteria are as follows.
Kneading and melting stability
Good: The composition is uniformly melt-kneaded
Normal: The kneaded composition has a slight melting defect, but the pellet can be manufactured
Defective: The composition melts unevenly and pellets cannot be produced.
Kneading motor load
Best: The state where the motor load of the twin-screw extruder is stable at less than 45 A, and pellets can be produced even when the rotation speed of the feeder is increased to 15 rpm.
Good: Stable when the motor load of the twin-screw extruder is less than 45A.
Large: A state in which the motor load of the twin-screw extruder is 45A or more and less than 60A, and the material supply amount needs to be limited (when the feeder rotation speed needs to be 8 rpm or less).
Extra large: When the motor load of the twin-screw extruder is 60A or more and it is difficult to produce pellets.
Pellet appearance
Good: A state where stable and uniform pellets can be obtained
Normal: Slightly different pellet sizes but stable pellets
Defect: A state where pellets cannot be obtained stably
[0030]
  Injection molding uses an injection molding machine with a clamping pressure of 80t, and a cylinder set temperature of 160 to 200 ° C.ageMolding was performed at a mold set temperature of 40 ° C. The injection moldability was evaluated using a film gate type plate (width 6 × length 6 × thickness 0.3 cm) for workability at the time of molding and appearance of the obtained molded product. Evaluation criteria are shown below.
  Injection moldability
  Best: Cylinder hopper side temperature is 160 ° C and injection pressure is less than 50% of maximum pressure, enabling stable molding
  Good: Cylinder hopper side temperature is 180 ° C and injection pressure is less than 80% of the maximum pressure, enabling stable molding
  Defect: The temperature at the hopper side of the cylinder is 180 ° C., the injection pressure is 80% or less, and molding is not possible stably.
  Injection molded product appearance
  Good: When there is no abnormality on the surface of the molded product by visual inspection.
  Defect: When the surface of the molded product is visually colored, or there are flash marks, uneven gloss, or irregularities.
[0031]
Extrusion was carried out using a 20 mm single-screw extruder, extruded at a cylinder set temperature of 190 ° C. to 210 ° C. using a tape-shaped die at a screw rotation speed of 10 rpm and 20 rpm, and evaluated for workability and appearance of the molded product. The evaluation criteria are shown below.
Extrudability
Best: Extrusion load (torque) is 5 kg / cm at a screw speed of 20 rpm²Lower and more stable molding.
Good: Extrusion load (torque) is 5 kg / cm at a screw speed of 10 rpm²Lower, stable moldable state.
Poor: Extrusion load (torque) is 5 kg / cm at a screw speed of 10 rpm.²More than the state.
Extruded product appearance
Good: When there is no abnormality on the surface of the molded product by visual inspection.
Normal: When there is some melt fracture on the surface of the molded product by visual inspection, but it can be used depending on the application.
Defect: When the surface of the molded product has melting unevenness and melt fracture visually.
[0032]
  Example1-4, 9-11
  According to the formulation of Table 1, resin compositions were prepared and evaluated. The results are shown in Table 1. Each of the examples was particularly excellent in pellet productivity, injection moldability, and extrusion moldability, and could be easily molded by a PVC molding machine.
[0033]
[Table 1]

[0034]
Example 12
98 parts by weight of pellets prepared by adding 2 parts by weight of titanium oxide as a colorant to the formulation of Example 9 and 2 parts by weight of pellets prepared by adding 2 parts by weight of brown rice as a colorant to the formulation of Example 1 When extrusion molding was performed after dry blending, a wood grain pattern was expressed in the molded product, and a molded product with a wood texture with particularly high design was obtained.
[0035]
Example 13
Using a Henschel mixer, the powder formulation obtained by stirring the formulation of Example 9 until the composition temperature reached 100 ° C. was directly injection molded and extruded. The injection moldability and extrusion moldability were particularly excellent, and the molding process was possible with a molding machine for PVC.
[0036]
Comparative Example 5
According to the formulation of Example 9, the blended mixture was stirred using a Henschel mixer until it reached 50 ° C. As a kneading machine, melt kneading was performed at a cylinder setting temperature of 180 to 200 ° C., a screw rotation speed of 40 rpm, and a feeder rotation speed of 10 rpm, using a screw diameter 65 mm different direction twin screw extruder. While extruding the molten resin composition from a die in a string shape, a pellet compound was produced by a hot cut method in which pellets were produced with a die cutter. When producing a pellet compound, poor melting was observed, and although some foaming phenomenon was observed in the pellet compound, pellet production was possible. Although both extrusion molding and injection molding are possible, a slight foaming phenomenon was observed in the molded product.
[0037]
Comparative Examples 1-4
Resin compositions were prepared and evaluated according to the formulation of Table 2. The results are shown in Table 2. Comparative Examples 1 to 4 are examples in which the (D) organic filler and (E) lubricant of the present invention are not blended, and although pellet production and molding are possible, in pellet production, discharge (production per time) The amount) is small compared to the examples, the moldability is also inferior to the examples, and the product productivity is limited.
[0038]
[Table 2]

[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is a biodegradable or environmentally low-load resin that does not emit toxic gas even when incinerated, and is suitable for injection molding, extrusion molding, profile extrusion molding, blow molding, film / sheet molding, etc. An acetylcellulose resin composition suitable as a resin composition that can be provided can be provided.
In particular, when wood powder is used as the organic filler, not only the moldability is improved, but also the cost of the highly biodegradable resin is reduced, and further, a molded product with a high wood-like texture is obtained. It becomes possible.

Claims

(A) With respect to 100 parts by weight of acetyl cellulose resin having a biodegradable acetyl group substitution degree of 1.9 to 2.9, (B) a plasticizer represented by the following general formula (1) and (C) 5 to 100 parts by weight of a plasticizer represented by the general formula (2) [However, (B) :( C) blending ratio = 1 to 99% by weight: 99 to 1% by weight, (B) + (C) = 100 wt%], and ( D) 5 to 200 parts by weight of the organic filler or (D) 5 to 200 parts of the organic filler with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) to (C). A method for producing an acetylcellulose resin composition, comprising 0.01 to 5 parts by weight of a part by weight and (E) a lubricant , blended by hot-up to 60 to 160 ° C.
CH ₂ ^{-O-R 1}
｜
CH—O—R ² (1)
｜
CH ₂ ^{-O-R 3}
(In the above formula, R ^{1 to} R ³ are the same or different and are an acyl group having 2 carbon atoms and / or an acyl group having 8 to 14 carbon atoms, and at least one is an acyl group having 8 to 14 carbon atoms. )
CH ₂ ^{-O-R 4}
｜
CH-O-R ⁵ (2)
｜
CH ₂ ^{-O-R 6}
(In the above formula, R ^{4 to} R ⁶ are the same or different and are a hydrogen atom and / or an acyl group having 2 carbon atoms, and at least one is an acyl group having 2 carbon atoms.)