JP2016191020A - Substrate for fire retardant composite molding, fire retardant composite molded body and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、難燃性繊維で強化され、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である繊維強化複合成形体の製造に用いられる基材、ならびに難燃性繊維で強化され、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である難燃性複合成形体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a base material used for the production of a fiber-reinforced composite molded body reinforced with flame retardant fibers and whose matrix component is a thermoplastic resin, and to be reinforced with flame retardant fibers and the matrix component is a thermoplastic resin. The present invention relates to a flame retardant composite molded body and a method for producing the same.
炭素繊維またはガラス繊維等を強化繊維として含み、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂をマトリックス成分とする複合成形体は、優れた機械的物性を有し、軽量であることから、種々の用途において広く用いられている。また、他の系の複合成形体として、強化繊維がセルロース系繊維であり、マトリックス成分が熱可塑性樹脂である複合成形体もまた、提案されている。セルロース系繊維／熱可塑性樹脂の複合成形体は、炭素繊維（またはガラス繊維）／熱硬化性樹脂複合成形体と比較して、機械的物性は劣るものの、１）マトリックス成分が熱可塑性樹脂であるため、生産時間を短くできる、２）強化繊維が天然由来であるため、これを含む製品は環境により配慮した製品として提案できる、といった利点を有する。 A composite molded article containing carbon fiber or glass fiber as a reinforcing fiber and having a thermosetting resin such as an epoxy resin as a matrix component has excellent mechanical properties and is lightweight, so it is widely used in various applications. It is used. As another type of composite molded body, a composite molded body in which the reinforcing fiber is a cellulosic fiber and the matrix component is a thermoplastic resin has also been proposed. Cellulosic fiber / thermoplastic composite composites are inferior in mechanical properties to carbon fiber (or glass fiber) / thermosetting resin composites, but 1) the matrix component is a thermoplastic resin. Therefore, the production time can be shortened. 2) Since the reinforcing fiber is naturally derived, there is an advantage that a product including this can be proposed as a product considering the environment.
セルロース系繊維／熱可塑性樹脂の複合成形体として、例えば、特許文献１には、１種又は２種以上のセルロース系繊維及び１種又は２種以上の熱可塑性樹脂繊維を構成素材とする布を少なくとも一層又は二層以上積層して、熱可塑性樹脂繊維中の少なくとも１種の熱可塑性樹脂繊維のガラス転移温度又は溶融温度以上の温度で成形してなる複合成形体であって、所定の線膨張係数を有する複合成形体が提案されている。特許文献２には、平均径が５〜２０μｍであり、数加重平均長が２００〜８００μｍであるセルロース系人工繊維を、熱可塑性ポリマー中に分配させて複合材料を作製することが記載されている。 As a composite molded article of cellulosic fiber / thermoplastic resin, for example, Patent Document 1 includes a cloth having one or more types of cellulose fibers and one or more types of thermoplastic resin fibers as constituent materials. A composite molded body formed by laminating at least one layer or two or more layers and molding at least a glass transition temperature or a melting temperature of at least one thermoplastic resin fiber in the thermoplastic resin fiber, and having a predetermined linear expansion A composite molded body having a coefficient has been proposed. Patent Document 2 describes that a composite material is produced by distributing cellulose-based artificial fibers having an average diameter of 5 to 20 μm and a number-weighted average length of 200 to 800 μm in a thermoplastic polymer. .
複合成形体を用いる用途によっては、複合成形体に難燃性が要求されることもある。複合成形体に難燃性を付与するために、例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂繊維中に難燃剤を配合してよいことが記載されている。本発明は、セルロース系繊維を強化繊維として用い、熱可塑性樹脂をマトリックスとして用いた場合に、より優れた難燃性を示す複合成形体を得ることを目的としてなされたものである。 Depending on the application using the composite molded body, the composite molded body may be required to have flame retardancy. In order to impart flame retardancy to the composite molded body, for example, Patent Document 1 describes that a flame retardant may be blended in a thermoplastic resin fiber. The present invention has been made for the purpose of obtaining a composite molded article exhibiting more excellent flame retardancy when a cellulosic fiber is used as a reinforcing fiber and a thermoplastic resin is used as a matrix.
本発明は一つの要旨において、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、２６以上の限界酸素指数を有する、複合成形用基材を提供する。
本発明は別の要旨において、再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、２６以上の限界酸素指数を有する、複合成形体を提供する。
本発明はさらに別の要旨において、
２６以上の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂繊維が溶融または軟化する温度にて加熱すること
を含む、複合成形体の製造方法を提供する。
In one aspect, the present invention provides a composite molding substrate containing a regenerated cellulose fiber and a thermoplastic resin, wherein the regenerated cellulose fiber has a critical oxygen index of 26 or more.
Another aspect of the present invention is a composite molded article in which regenerated cellulose fibers are included as reinforcing fibers and a thermoplastic resin is included as a matrix, wherein the regenerated cellulose fibers have a critical oxygen index of 26 or more. Provide the body.
In yet another aspect, the present invention provides:
Producing a regenerated cellulose fiber having a limiting oxygen index of 26 or more, and a composite molding substrate containing a thermoplastic resin; and heating the composite molding substrate at a temperature at which the thermoplastic resin fiber melts or softens. The manufacturing method of the composite molded object including doing is provided.
本発明の複合成形用基材は、再生セルロース繊維による補強効果が発揮され、かつ良好な難燃性を示す複合成形体を製造することを可能にし、これを用いる本発明の複合成形体の製造方法はそのような複合成形体を与えるのに適している。また、本発明の複合成形体は、再生セルロース繊維の補強効果が発揮されるとともに、良好な難燃性を有する。 The base material for composite molding of the present invention makes it possible to produce a composite molded body that exhibits a reinforcing effect by regenerated cellulose fibers and exhibits good flame retardancy, and manufacture of the composite molded body of the present invention using the same. The method is suitable for providing such a composite molded body. In addition, the composite molded body of the present invention exhibits the effect of reinforcing the regenerated cellulose fiber and has good flame retardancy.
（本発明に至った経緯）
上記のとおり、難燃性の複合成形体を得ようとする場合には、マトリックスとなる成分（特許文献１においては熱可塑性樹脂繊維）に難燃剤を含有させる方法を用いることが多い。しかしながら、所定の難燃性（例えば、ＵＬ９４規格でＶ２）を達成するためには、相当量の難燃剤をマトリックスとなる成分に含有させる必要がある。難燃剤は、例えばそれがハロゲンを含む場合には、難燃剤自体が環境面に負荷を与えることがあり、あるいは複合成形体の機械的特性および加工性が影響を受けることもある。そのため、難燃剤の使用量はできるだけ少なくすることが望ましい。
(Background to the present invention)
As described above, in order to obtain a flame-retardant composite molded body, a method of incorporating a flame retardant into a component (a thermoplastic resin fiber in Patent Document 1) that is a matrix is often used. However, in order to achieve a predetermined flame retardancy (for example, V2 in the UL94 standard), it is necessary to contain a considerable amount of a flame retardant in the matrix component. For example, when the flame retardant contains halogen, the flame retardant itself may give an environmental load, or the mechanical properties and workability of the composite molded body may be affected. Therefore, it is desirable to reduce the amount of flame retardant used as much as possible.
また、セルロース系繊維を補強繊維として使用する場合には、マトリックスに難燃剤を含有させても、複合成形体の難燃性が向上しないこともある。これは、セルロース系繊維それ自体が燃焼することによると考えられる。そこで、本発明者らは、再生セルロース繊維を難燃性にすることによって、複合成形体の難燃性を向上させることを検討した。そして、難燃剤を含有させた再生セルロース繊維を用いた場合には、複合成形体全体に含まれる難燃剤の量を、マトリックス成分に難燃剤を含有させる場合と比較して、相当に小さくしても、高い難燃効果が得られることを見出した。さらに、本発明者らは、難燃性を付与した再生セルロース繊維を用いたときに、マトリックス成分それ自体が自己消火性を有するものであると、複合成形体の難燃性がより向上することを見出した。 When cellulosic fibers are used as reinforcing fibers, the flame retardancy of the composite molded article may not be improved even if a flame retardant is contained in the matrix. This is considered due to the fact that the cellulosic fiber itself burns. Then, the present inventors examined improving the flame retardance of the composite molded body by making the regenerated cellulose fiber flame retardant. When the regenerated cellulose fiber containing a flame retardant is used, the amount of the flame retardant contained in the entire composite molded body is considerably reduced as compared with the case where the matrix component contains the flame retardant. It was also found that a high flame retardant effect can be obtained. Furthermore, the present inventors, when using a regenerated cellulose fiber imparted with flame retardancy, if the matrix component itself has self-extinguishing properties, the flame retardancy of the composite molded body is further improved. I found.
以下において、本発明の複合成形用基材および複合成形体を構成する、補強用繊維および熱可塑性樹脂等を説明する。ここで、「複合成形用基材」とは、複合成形体を製造する原料となるものであり、熱および圧力を加えることにより、その機械的物性および／または形状が変化して、複合成形体を与えるものを指す。複合成形用基材として、例えば、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とを含んでなる繊維シート、および再生セルロース繊維が熱可塑性樹脂中に内在されたペレット等が挙げられる。 Hereinafter, the reinforcing fiber, the thermoplastic resin, and the like constituting the composite molding substrate and composite molded body of the present invention will be described. Here, the “base material for composite molding” is a raw material for producing a composite molded body, and by applying heat and pressure, its mechanical properties and / or shape change, and the composite molded body Points to something that gives Examples of the composite molding substrate include a fiber sheet comprising regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers, and pellets in which the regenerated cellulose fibers are contained in the thermoplastic resin.
（再生セルロース繊維）
本発明の複合成形用基材および複合成形体においては、補強用繊維として再生セルロース繊維が含まれる。再生セルロース繊維は、天然のセルロースを化学薬品で処理して溶解したのち、繊維の形に成形する方法で得られる繊維を指す。具体的には、ビスコースレーヨン、ポリノジック、銅アンモニアレーヨン（商品名「キュプラ」で販売されているものを含む）、アセテート、溶剤紡糸セルロース繊維（商品名「テンセル」および「リヨセル」で販売されているものを含む）等が、再生セルロース繊維として挙げられる。本発明においては、ビスコースレーヨンが好ましく用いられる。ビスコースレーヨンは、難燃性のものが市販されていること、あるいはビスコースに難燃剤を添加する方法で難燃性を容易に付与できることに加えて、繊維の周面に細かい襞状の凹凸を有し、熱可塑性樹脂との接触面積が大きく、熱可塑性樹脂との間で高い界面強度を示しやすいことから、好ましく用いられる。尤も、複合成形体の機械的特性（引張強度および曲げ強度等）は、補強用繊維の単繊維強度が大きいほど、より向上する傾向にあるので、補強効果の点からは、ポリノジックおよび溶剤紡糸セルロース繊維も好ましく用いられる。
(Regenerated cellulose fiber)
In the composite molding substrate and the composite molded article of the present invention, regenerated cellulose fibers are included as reinforcing fibers. Regenerated cellulose fiber refers to a fiber obtained by a method in which natural cellulose is treated with a chemical and dissolved and then formed into a fiber shape. Specifically, viscose rayon, polynosic, copper ammonia rayon (including those sold under the trade name “Cupura”), acetate, solvent-spun cellulose fibers (trade names “Tencel” and “Lyocell”) And the like) are examples of regenerated cellulose fibers. In the present invention, viscose rayon is preferably used. Viscose rayon is flame retardant, or it can be easily imparted with flame retardant by adding a flame retardant to viscose. It is preferably used because it has a large contact area with the thermoplastic resin and easily exhibits high interfacial strength with the thermoplastic resin. However, since the mechanical properties (tensile strength, bending strength, etc.) of the composite molded body tend to improve as the single fiber strength of the reinforcing fiber increases, polynosic and solvent-spun cellulose are preferred in terms of the reinforcing effect. Fiber is also preferably used.
本発明で用いる再生セルロース繊維の繊度は特に限定されず、例えば、０．１dtex以上２２dtex以下であってよく、好ましくは１．０dtex以上、１０dtex以下の繊度を有し、より好ましくは１．４dtex〜８．０dtexの繊度を有する。強化繊維の繊度が小さいほど、同じ質量の繊維が複合成形体に含まれているときに、より多くの強化繊維が複合成形体に存在する、すなわち複合成形体に含まれる強化繊維の本数がより多くなり、補強効果がより大きくなる。しかしながら、繊度が０．１dtex未満である再生セルロース繊維を得ることは難しい。また、そのように細い再生セルロース繊維は取り扱いにくいので、熱可塑性樹脂繊維とともに繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、複合成形体の生産効率が低下する。本発明では、異なる繊度の二種類以上の再生セルロース繊維を使用してよい。 The fineness of the regenerated cellulose fiber used in the present invention is not particularly limited, and may be, for example, from 0.1 dtex to 22 dtex, preferably from 1.0 dtex to 10 dtex, more preferably from 1.4 dtex to It has a fineness of 8.0 dtex. The smaller the fineness of the reinforcing fiber, the more reinforcing fibers are present in the composite molded body when fibers of the same mass are included in the composite molded body, that is, the number of reinforcing fibers included in the composite molded body is greater. The reinforcement effect becomes larger. However, it is difficult to obtain regenerated cellulose fibers having a fineness of less than 0.1 dtex. Moreover, since such a thin regenerated cellulose fiber is difficult to handle, when producing a composite molded body by a method including producing a fiber sheet together with a thermoplastic resin fiber, the production efficiency of the composite molded body is lowered. In the present invention, two or more types of regenerated cellulose fibers having different fineness may be used.
本発明で用いる再生セルロース繊維の繊維長もまた特に限定されない。例えば、繊維長は１ｍｍ以上であってよい。複合成形体には、複数の異なる繊維長の再生セルロース繊維が意図的にまたは不可避的に含まれてよい。一つの態様において、再生セルロース繊維はすべて実質的に同一の繊維長を有する。有限長の再生セルロース繊維は、紡糸後、切断機によって同一の繊維長となるように切断する方法で製造されるので、所定繊維長を有するものとして市販されている再生セルロース繊維を用いる場合には、同一の繊維長の繊維を複合成形体に存在させることができる。 The fiber length of the regenerated cellulose fiber used in the present invention is not particularly limited. For example, the fiber length may be 1 mm or more. The composite molded body may intentionally or inevitably contain a plurality of regenerated cellulose fibers having different fiber lengths. In one embodiment, all regenerated cellulose fibers have substantially the same fiber length. Since the finite-length regenerated cellulose fiber is produced by a method of spinning so as to have the same fiber length by a cutting machine, when using a regenerated cellulose fiber marketed as having a predetermined fiber length, The fibers having the same fiber length can be present in the composite molded body.
強化繊維は、その繊維長が長いほど、良好な補強効果を発揮する。したがって、再生セルロース繊維の繊維長が短すぎると（例えば、１ｍｍ未満であると）、十分な補強効果を得られにくい。特に繊維長が１ｍｍ未満の繊維は粉体状であるため、熱可塑性樹脂繊維とともに繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、繊維シートから再生セルロース繊維が脱落する等の不都合が生じることがある。 The longer the fiber length of the reinforcing fiber, the better the reinforcing effect. Therefore, if the fiber length of the regenerated cellulose fiber is too short (for example, less than 1 mm), it is difficult to obtain a sufficient reinforcing effect. In particular, since a fiber having a fiber length of less than 1 mm is powdery, when a composite molded body is produced by a method including producing a fiber sheet together with a thermoplastic resin fiber, the regenerated cellulose fiber is dropped from the fiber sheet. Inconvenience may occur.
強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とから、複合成形用基材としての繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、作製する繊維シートの形態によって異なる。例えば、カードウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、好ましくは２０mm〜７０mm、より好ましくは２５mm〜５２mmである。エアレイウェブまたは湿式抄紙ウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、再生セルロース繊維の繊維長は、好ましくは３mm〜２５mm、より好ましくは５mm〜２０mmである。あるいは、繊維シートは、有限長の繊維を用いて構成されたものでなくてよく、例えば、スパンボンド不織布のような長繊維不織布、またはフィラメント糸の織物もしくは編物等であってよい。 When producing a composite molded body by a method including producing a fiber sheet as a composite molding base material from reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers, the fiber length of the regenerated cellulose fiber depends on the form of the fiber sheet to be produced. Different. For example, when producing a card web and producing a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the regenerated cellulose fiber is preferably 20 mm to 70 mm, more preferably 25 mm to 52 mm. When producing an air-laid web or a wet papermaking web to produce a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the regenerated cellulose fiber is preferably 3 mm to 25 mm, more preferably 5 mm to 20 mm. Alternatively, the fiber sheet does not have to be composed of fibers of a finite length, and may be, for example, a long fiber nonwoven fabric such as a spunbond nonwoven fabric, or a filament yarn woven or knitted fabric.
複合成形用基材をペレットの形態で提供する場合、ペレット中には、例えば、１mm〜３mmの繊維長を有する再生セルロース繊維が不規則に分散していてよい。あるいは、ペレットが、溶融状態の熱可塑性樹脂を束状の強化繊維に含浸させ、樹脂を固化させて棒状物を得た後、所定の長さに切断する方法で製造される場合、当該ペレットにおいて、再生セルロース繊維はペレットの長さ方向に配向され、ペレットの長さ（通常１mm以上、例えば２mm〜１５mm）に等しい繊維長を有することとなる。 When the composite molding substrate is provided in the form of pellets, for example, regenerated cellulose fibers having a fiber length of 1 mm to 3 mm may be irregularly dispersed in the pellets. Alternatively, when the pellet is manufactured by a method in which a molten thermoplastic resin is impregnated into a bundle of reinforcing fibers, the resin is solidified to obtain a rod-like material, and then cut into a predetermined length, in the pellet The regenerated cellulose fiber is oriented in the length direction of the pellet and has a fiber length equal to the length of the pellet (usually 1 mm or more, for example, 2 mm to 15 mm).
再生セルロース繊維は、内部に繊維の長手方向に沿って延びる空洞を有する、中空繊維の形態であってよい。再生セルロース繊維が中空繊維であると、最終的に得られる複合成形体において気泡部が存在することとなり、複合成形体の断熱性および吸音性を向上させることができる。 Regenerated cellulose fibers may be in the form of hollow fibers having cavities extending along the longitudinal direction of the fibers therein. When the regenerated cellulose fiber is a hollow fiber, a bubble part is present in the finally obtained composite molded body, and the heat insulating property and sound absorbing property of the composite molded body can be improved.
再生セルロース繊維は、その繊維断面形状が扁平化されていて、テープのような外観を有するものであってよい。断面形状が扁平であると、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂（マトリックス）との間の界面強度が高くなる傾向にあり、複合成形体の機械的特性をより向上させ得る。 The regenerated cellulose fiber may have a fiber cross-sectional shape that is flat and has a tape-like appearance. When the cross-sectional shape is flat, the interface strength between the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin (matrix) tends to be high, and the mechanical properties of the composite molded body can be further improved.
本発明で用いる再生セルロース繊維は、２６以上の限界酸素指数を有するように、難燃剤等により難燃性が付与されたものであり、好ましくは２８以上、より好ましくは３０以上の限界酸素指数を有する。ここで、限界酸素指数（ＬＯＩ値とも呼ばれる）は、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法（酸素指数法試験）に従って測定される、材料の燃焼持続に必要な最低酸素濃度（容積％）を指し、これが大きいほど、難燃性が高いといえる。なお、試験片の形状は、Ｅ−１号を用いる。また、本明細書において「難燃性」とは物が燃えにくい性質を包括的に指し、「自己消火性」、「遅燃性」および「不燃性」を含む意味で使用される。 The regenerated cellulose fiber used in the present invention is provided with flame retardancy by a flame retardant or the like so as to have a limiting oxygen index of 26 or more, and preferably has a limiting oxygen index of 28 or more, more preferably 30 or more. Have. Here, the limiting oxygen index (also referred to as LOI value) refers to the minimum oxygen concentration (% by volume) necessary for sustaining combustion of a material, measured according to JIS L 1091 E method (oxygen index method test). It can be said that the flame retardancy is high. In addition, E-1 is used for the shape of a test piece. In addition, in this specification, “flame retardant” comprehensively refers to the property that an object does not easily burn, and is used in the meaning including “self-extinguishing”, “slow flammability”, and “non-flammability”.
上記の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維（以下、「難燃再生セルロース繊維」と呼ぶ）は、例えば、難燃剤を含有させることによって得られる。難燃剤は、例えば、芳香族リン酸エステル類、芳香族縮合リン酸エステル類、含ハロゲンリン酸エステル類、含ハロゲン縮合リン酸エステル類、および赤リン系などのリン系難燃剤、またはリン系難燃剤を主剤としてハロゲン系難燃剤、または無機系難燃剤を併用して用いることができる。好ましい難燃剤は、芳香族リン酸エステル類である。難燃剤を含有する再生セルロース繊維は、難燃剤を添加した紡糸液を紡糸する方法で製造してよい。あるいは、難燃再生セルロース繊維は、難燃剤を繊維表面に付着させる方法で得たものであってよい。 The regenerated cellulose fiber having the above-mentioned critical oxygen index (hereinafter referred to as “flame retardant regenerated cellulose fiber”) is obtained, for example, by containing a flame retardant. Examples of the flame retardant include phosphorus-based flame retardants such as aromatic phosphoric esters, aromatic condensed phosphoric esters, halogen-containing phosphoric esters, halogen-containing condensed phosphoric esters, and red phosphorous, or phosphorous A flame retardant as a main component can be used in combination with a halogen-based flame retardant or an inorganic flame retardant. Preferred flame retardants are aromatic phosphate esters. The regenerated cellulose fiber containing a flame retardant may be produced by a method of spinning a spinning solution to which a flame retardant is added. Or a flame-retardant reproduction | regeneration cellulose fiber may be obtained by the method of attaching a flame retardant to the fiber surface.
難燃再生セルロース繊維が難燃剤を含有する場合、その限界酸素指数は難燃剤の種類および含有量によって決定される。例えば、難燃剤としてリン系難燃剤を用いる場合、その含有量が繊維全体の質量に対して１質量％１０質量％程度であると、上記所定の限界酸素指数を得ることができる。難燃剤の含有量が多いほど、再生セルロース繊維の機械的特性が低下する傾向にあるため、補強効果の観点からは、難燃剤の含有量をできるだけ小さくすることが好ましい。 When the flame retardant regenerated cellulose fiber contains a flame retardant, its critical oxygen index is determined by the type and content of the flame retardant. For example, when a phosphorus-based flame retardant is used as the flame retardant, the predetermined limit oxygen index can be obtained when the content is about 1% by mass to 10% by mass with respect to the mass of the entire fiber. As the content of the flame retardant increases, the mechanical properties of the regenerated cellulose fiber tend to decrease. From the viewpoint of the reinforcing effect, it is preferable to reduce the content of the flame retardant as much as possible.
難燃再生セルロース繊維を用いる場合に複合成形体の難燃性が向上するのは、補強のための繊維がマトリックス成分に対して難燃剤としても機能するためであると考えられる。すなわち、補強繊維を難燃性とすることによって、補強繊維それ自体が燃えにくくなるだけでなく、当該繊維が分散しているマトリックスも燃えにくくなって、複合成形体の難燃性が高められているものと推察される。 The reason why the flame retardancy of the composite molded body is improved when the flame retardant regenerated cellulose fiber is used is considered to be because the reinforcing fiber functions as a flame retardant for the matrix component. That is, by making the reinforcing fiber flame-retardant, not only the reinforcing fiber itself is hard to burn, but also the matrix in which the fiber is dispersed is hard to burn, and the flame retardancy of the composite molded body is enhanced. It is assumed that there is.
再生セルロース繊維には、必要に応じて他の成分、例えば、紫外線吸収剤、炭、顔料、消臭剤、抗菌剤、ゼオライト等の鉱物等から選択される１または複数の添加剤が含まれていてよい。添加剤の種類によっては、再生セルロース繊維に含まれる添加剤が複合成形体に所定の機能を付与する、または複合成形体の機能を向上させることがある。 The regenerated cellulose fiber contains one or more additives selected from other components as necessary, for example, ultraviolet absorbers, charcoal, pigments, deodorants, antibacterial agents, minerals such as zeolite, and the like. It's okay. Depending on the type of the additive, the additive contained in the regenerated cellulose fiber may impart a predetermined function to the composite molded body or improve the function of the composite molded body.
（熱可塑性樹脂）
熱可塑性樹脂は、複合成形体においてマトリックスとなるものである。熱可塑性樹脂は、加熱により溶融または軟化し、その状態で所望の形状に加工することが可能で、加工後は冷却することにより固化する。熱可塑性樹脂が溶融または軟化してから固化するまでの時間は、熱硬化性樹脂の固化に要する時間（その流動性が一旦高くなった後、硬化するまでの時間）よりも短い。また、熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂とは異なり、一旦成形した後も、熱を加えることによって再成形することが可能である。そのため、熱可塑性樹脂をマトリックスとすることにより、高い生産効率で複合成形体を製造することができ、また、加工性に優れた複合成形体を得ることができる。
(Thermoplastic resin)
The thermoplastic resin is a matrix in the composite molded body. The thermoplastic resin can be melted or softened by heating and processed into a desired shape in that state, and is solidified by cooling after processing. The time from the melting or softening of the thermoplastic resin to the solidification is shorter than the time required for the thermosetting resin to solidify (the time until the fluidity once becomes high and then hardens). Further, unlike a thermosetting resin, a thermoplastic resin can be remolded by applying heat after it has been once molded. Therefore, by using a thermoplastic resin as a matrix, a composite molded body can be produced with high production efficiency, and a composite molded body excellent in processability can be obtained.
熱可塑性樹脂は特に限定されない。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、およびポリブチレンサクシネートなどのポリエステル樹脂；低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、および超高分子量ポリエチレンなど、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるポリエチレン、通常のチーグラ・ナッタ触媒やメタロセン触媒を使用して重合されるアイソタクチック、アタクチック、およびシンジオタクチックなどのポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン−１、エチレン−ビニルアルコール共重合体、およびエチレン−プロピレン共重合体などの各種ポリオレフィン；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、およびナイロン１２などのポリアミド；ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスチレン、および環状ポリオレフィンなどのエンジニアリング・プラスチック；ならびにポリエーテルイミド、およびポリイミドなどのスーパーエンジニアリング・プラスチックなどが挙げられる。熱可塑性樹脂は、上記において列挙した樹脂が酸等で変性されたものであってよく、あるいは共重合樹脂であってよい。 The thermoplastic resin is not particularly limited. Examples of thermoplastic resins include polyethylene resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, and polybutylene succinate; low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear Polyethylene polymerized using conventional Ziegler-Natta catalysts or metallocene catalysts, isotactic polymerized using ordinary Ziegler-Natta catalysts or metallocene catalysts, such as low-density polyethylene and ultrahigh molecular weight polyethylene Various polyolefins such as polypropylene, polymethylpentene, polybutene-1, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and ethylene-propylene copolymer such as atactic and syndiotactic Nin; polyamides such as nylon 6, nylon 66, nylon 11, and nylon 12; engineering plastics such as polycarbonate, polyacetal, polystyrene, and cyclic polyolefin; and super engineering plastics such as polyetherimide and polyimide It is done. The thermoplastic resin may be one obtained by modifying the resins listed above with an acid or the like, or may be a copolymer resin.
これらの樹脂の幾つかは、植物由来の原料から製造できることが知られている。例えば、ポリ乳酸は、ジャガイモ、トウモロコシ、およびサトウキビ等を原料として製造できる。また、サトウキビ等の植物由来の原料から製造した、バイオポリエチレンと呼ばれるポリエチレン、バイオポリプロピレンと呼ばれるポリプロピレン、およびバイオポリカーボネートと呼ばれるポリカーボネートも提案されている。これらの植物由来の熱可塑性樹脂を用いる場合には、再生セルロース繊維が植物由来のものであることと相俟って、本発明の複合成形体を環境により配慮した製品として提供することができる。 It is known that some of these resins can be produced from plant-derived raw materials. For example, polylactic acid can be produced using potato, corn, sugar cane and the like as a raw material. In addition, polyethylene called biopolyethylene, polypropylene called biopolypropylene, and polycarbonate called biopolycarbonate produced from plant-derived raw materials such as sugarcane have been proposed. When these plant-derived thermoplastic resins are used, combined with the fact that the regenerated cellulose fiber is derived from plants, the composite molded article of the present invention can be provided as a product that is more environmentally friendly.
熱可塑性樹脂としては、自己消火性を有するものが好ましく用いられる。「自己消火性」とは、炎にさらされる間は燃えるが、炎から離されれば消火する性質を指す。具体的には、ＪＩＳ Ｋ６９１１にて規定するＡ法において、炎を取り去った後に試験片の燃焼が180秒以内に消え、かつ燃焼した長さが25mm以上100mm以下の場合に、自己消火性を有するものと定められる。 As the thermoplastic resin, those having self-extinguishing properties are preferably used. “Self-extinguishing” refers to the property of burning while exposed to a flame but extinguishing when released from the flame. Specifically, in method A defined by JIS K6911, the test piece burns off within 180 seconds after the flame is removed, and has a self-extinguishing property when the burned length is 25 mm or more and 100 mm or less. It is determined.
熱可塑性樹脂には、「遅燃性」（炎から離した後も燃焼が継続するものの、燃焼する速度が遅い性質）と呼ばれる難燃性を呈するものもあるが、本発明においては、自己消火性を有する熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。難燃再生セルロース繊維による難燃向上効果は、自己消火性を有する熱可塑性樹脂に対して、より顕著に発揮されるからである。 Some thermoplastic resins exhibit flame retardancy called “slow flame retardancy” (the property of burning slowly even after being released from the flame, but the slow burning speed). A thermoplastic resin having properties is preferably used. This is because the flame retardancy improving effect of the flame retardant regenerated cellulose fiber is more markedly exhibited with respect to the thermoplastic resin having self-extinguishing properties.
自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、その限界酸素指数が好ましくは２５以上、より好ましくは２６以上、さらにより好ましくは２８以上である。限界酸素指数が高いほど、より高い自己消火性を有し、難燃再生セルロース繊維との組み合わせにより、より高い難燃性を複合成形体に付与する。尤も、限界酸素指数が２５を超えると、その熱可塑性樹脂それ自体が非常に燃えにくいものとなるから、難燃再生セルロースを適用して、その難燃性をさらに向上させるという効果を得ることは難しくなる。 The thermoplastic resin having self-extinguishing properties preferably has a limiting oxygen index of 25 or more, more preferably 26 or more, and even more preferably 28 or more. The higher the critical oxygen index, the higher the self-extinguishing property, and the higher flame retardancy is imparted to the composite molded body by combination with the flame retardant regenerated cellulose fiber. However, when the critical oxygen index exceeds 25, the thermoplastic resin itself becomes very incombustible, so that it is possible to obtain the effect of further improving the flame retardancy by applying flame retardant regenerated cellulose. It becomes difficult.
自己消火性は、好ましくは、燃焼により熱可塑性樹脂の表面に炭化層が形成され、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより、得られるものである。自己消火性を有する熱可塑性樹脂としては、他にイントメッセント系の難燃剤（燃焼時に断熱性の発泡層を形成することにより燃焼を遅延させる効果を発揮する）を添加したものがあり、そのような熱可塑性樹脂を用いてもよい。しかしながら、炭化層を形成しない、自己消火性の熱可塑性樹脂を用いた場合には、難燃再生セルロース添加の効果は得られにくい傾向にある。 The self-extinguishing property is preferably obtained by forming a carbonized layer on the surface of the thermoplastic resin by combustion, and the carbonized layer prevents further combustion. Other thermoplastic resins that have self-extinguishing properties are those that have been added with an intumescent flame retardant (showing the effect of retarding combustion by forming a heat-insulating foam layer during combustion). Such a thermoplastic resin may be used. However, when a self-extinguishing thermoplastic resin that does not form a carbonized layer is used, the effect of adding flame-retardant regenerated cellulose tends to be difficult to obtain.
自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、本来的に自己消火性を有するものであってよく、あるいは難燃剤等の添加により自己消火性を有するようになったものであってもよい。本発明においては、本来的に自己消火性を有する熱可塑性樹脂、すなわち、難燃剤を添加しなくても自己消火性を示す熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。そのような熱可塑性樹脂は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）である。 The thermoplastic resin having self-extinguishing properties may be inherently self-extinguishing, or may be self-extinguishing by adding a flame retardant or the like. In the present invention, a thermoplastic resin that inherently has self-extinguishing properties, that is, a thermoplastic resin that exhibits self-extinguishing properties without the addition of a flame retardant is preferably used. Such thermoplastic resins are, for example, polycarbonate (PC), polyetherimide (PEI), polyphenylene ether (PPE).
本来的に自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、難燃剤等を含んでよい。その場合には、熱可塑性樹脂の自己消火性がより高められて、複合成形体の難燃性がより向上する。熱可塑性樹脂が難燃剤を含有する場合、その含有量は、難燃剤と熱可塑性樹脂とを合わせた質量の５％以下であることが好ましい。 The inherently self-extinguishing thermoplastic resin may contain a flame retardant and the like. In that case, the self-extinguishing property of the thermoplastic resin is further improved, and the flame retardancy of the composite molded body is further improved. When the thermoplastic resin contains a flame retardant, the content is preferably 5% or less of the total mass of the flame retardant and the thermoplastic resin.
熱可塑性樹脂は、樹脂の種類に応じた難燃剤の添加により自己消火性を示すようになるから、上記において列挙した樹脂はいずれも難燃剤の添加により本発明において用いることができる。本発明において難燃剤を添加した熱可塑性樹脂を使用する場合には、難燃剤が複合成形体全体に占める割合を、難燃再生セルロース繊維を使用しない場合と比較して小さくすることができる。 Since the thermoplastic resin becomes self-extinguishing by adding a flame retardant according to the type of resin, any of the resins listed above can be used in the present invention by adding a flame retardant. In the present invention, when the thermoplastic resin to which the flame retardant is added is used, the ratio of the flame retardant to the entire composite molded body can be reduced as compared with the case where the flame retardant regenerated cellulose fiber is not used.
難燃剤は、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤、およびシリコーン系難燃剤から選択される。難燃剤は、より具体的には、例えば、芳香族縮合リン酸エステル、芳香族ホスホン酸エステルと有機窒素系化合物の混合物から選択される。あるいは、難燃剤は、イントメッセント系の難燃剤であってよい。熱可塑性樹脂がポリカーボネートである場合、難燃剤としては、例えば、芳香族縮合リン酸エステルを用いると良い。 The flame retardant is selected from halogen flame retardants, phosphorus flame retardants, inorganic flame retardants, and silicone flame retardants. More specifically, the flame retardant is selected from, for example, an aromatic condensed phosphate ester, a mixture of an aromatic phosphonate ester and an organic nitrogen compound. Alternatively, the flame retardant may be an intimescent flame retardant. When the thermoplastic resin is polycarbonate, for example, an aromatic condensed phosphate ester may be used as the flame retardant.
自己消火性を有する熱可塑性樹脂は、自己消火性を有しない熱可塑性樹脂と組み合わせて用いてもよい。例えば、ポリカーボネートは、ポリ乳酸と組み合わせて用いてよい。尤も、難燃再生セルロース繊維による難燃性向上効果は、自己消火性を有しない熱可塑性樹脂に対してはより発揮されにくく、そのような組み合わせを用いると、得られる複合成形体の難燃性は、自己消火性を有する熱可塑性樹脂のみを用いる場合と比較して低くなる。 The thermoplastic resin having self-extinguishing properties may be used in combination with a thermoplastic resin not having self-extinguishing properties. For example, polycarbonate may be used in combination with polylactic acid. However, the flame retardancy improving effect of the flame retardant regenerated cellulose fiber is less likely to be exhibited for thermoplastic resins that do not have self-extinguishing properties. Is lower than when only a thermoplastic resin having self-extinguishing properties is used.
熱可塑性樹脂は、それがマトリックスとして強化繊維を固定する前には、どのような形態であってもよい。したがって、熱可塑性樹脂は、例えば、繊維形態であったもの、またはペレットまたは粉体の形態であったものが、溶融または軟化してから固化して、複合成形体のマトリックスを構成していてよい。 The thermoplastic resin may be in any form before it fixes the reinforcing fibers as a matrix. Therefore, the thermoplastic resin, for example, in the form of fibers, or in the form of pellets or powder may be melted or softened and then solidified to form a matrix of the composite molded body. .
熱可塑性樹脂には、必要に応じて、顔料、親水化剤、抗菌剤、防黴剤、充填剤、研磨剤、および滑剤等から選択される１または複数の添加剤が含まれていてよい。添加剤を含む場合、その割合は、添加剤と熱可塑性樹脂とを合わせた質量（上記難燃剤を含む場合にはさらにそれを合わせた質量）の３０％以下であることが好ましい。再生セルロース繊維の添加剤と同様、樹脂に添加される添加剤もまた、複合成形体に所定の機能を付与することができ、あるいは複合成形体の機能を向上させることができる。 The thermoplastic resin may contain one or more additives selected from pigments, hydrophilizing agents, antibacterial agents, antifungal agents, fillers, abrasives, lubricants, and the like as necessary. When the additive is included, the ratio is preferably 30% or less of the total mass of the additive and the thermoplastic resin (or the total mass when the flame retardant is included). Similar to the additive of the regenerated cellulose fiber, the additive added to the resin can also give a predetermined function to the composite molded body, or can improve the function of the composite molded body.
（熱可塑性樹脂繊維）
本発明の複合成形用基材は、熱可塑性樹脂を繊維の形態で含む繊維シート（以下、「複合成形用シート基材」または「シート基材」とも呼ぶ）の形態で提供することができる。シート基材を構成する熱可塑性樹脂繊維は、後述するとおり、シート基材の形態に応じて選択された繊度および繊維長を有する。熱可塑性樹脂繊維の繊度が小さいほど、これを溶融または軟化させたときに、熱可塑性樹脂が再生セルロース間に浸透しやすい。一方、繊度が小さい繊維は取り扱い性が悪く、紡績糸または不織布の製造効率を低下させることがある。したがって、熱可塑性樹脂繊維の繊度は、再生セルロース繊維間への浸透性およびシート基材の製造容易性（シート基材の製造に用いる紡績糸等の製造容易性を含む）を考慮して、適宜選択される。
(Thermoplastic fiber)
The composite molding substrate of the present invention can be provided in the form of a fiber sheet containing a thermoplastic resin in the form of fibers (hereinafter also referred to as “composite molding sheet substrate” or “sheet substrate”). The thermoplastic resin fiber which comprises a sheet base material has the fineness and fiber length which were selected according to the form of the sheet base material so that it may mention later. The smaller the fineness of the thermoplastic resin fiber, the more easily the thermoplastic resin penetrates between the regenerated celluloses when it is melted or softened. On the other hand, fibers with a small fineness are poor in handleability and may reduce the production efficiency of spun yarn or nonwoven fabric. Therefore, the fineness of the thermoplastic resin fiber is appropriately determined in consideration of the permeability between the regenerated cellulose fibers and the ease of production of the sheet base material (including the ease of production of spun yarn used for the production of the sheet base material). Selected.
熱可塑性樹脂繊維は、０．５dtex〜５０dtexの繊度、および１mm〜１００mmの繊維長を有してよい。好ましい繊度は、１dtex〜２０dtexである。強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とから、複合成形用基材としての繊維シートを作製することを含む方法で複合成形体を製造する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は作製する繊維シートの形態によって異なる。例えば、カードウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは３０mm〜７０mm、より好ましくは４０mm〜６０mmである。エアレイウェブまたは湿式抄紙ウェブを作製して不織布の形態の繊維シートを作製する場合、熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは２mm〜１０mm、より好ましくは４mm〜６mmである。熱可塑性樹脂はその溶融粘度等によっては細い繊維にすることが難しく、例えば、ポリカーボネートを用いる場合には、その繊度を１．０dtex以下とすることは一般に困難である。そのような熱可塑性樹脂からなる繊維を用いてシート基材を作製する場合には、熱可塑性樹脂繊維の製造効率（例えば、樹脂の溶融紡糸性）なども考慮して、その繊度を選択する。 The thermoplastic resin fibers may have a fineness of 0.5 dtex to 50 dtex and a fiber length of 1 mm to 100 mm. A preferred fineness is 1 dtex to 20 dtex. When a composite molded body is produced by a method including producing a fiber sheet as a composite molding base material from reinforcing fibers and thermoplastic resin fibers, the fiber length of the thermoplastic resin fibers depends on the form of the fiber sheet to be produced. Different. For example, when a card web is produced to produce a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the thermoplastic resin fiber is preferably 30 mm to 70 mm, more preferably 40 mm to 60 mm. When producing an air laid web or a wet papermaking web to produce a fiber sheet in the form of a nonwoven fabric, the fiber length of the thermoplastic resin fiber is preferably 2 mm to 10 mm, more preferably 4 mm to 6 mm. It is difficult to make a thermoplastic resin into a thin fiber depending on its melt viscosity. For example, when polycarbonate is used, it is generally difficult to make its fineness 1.0 dtex or less. When a sheet base material is produced using fibers made of such a thermoplastic resin, the fineness is selected in consideration of the production efficiency of the thermoplastic resin fibers (for example, melt spinnability of the resin).
熱可塑性樹脂繊維は、二以上の成分からなる複合繊維であってよい。複合繊維の複合形態は特に限定されず、例えば、芯鞘型、サイドバイサイド型、繊維断面において二つの成分が菊花状に交互に配置された分割型、および海島型のいずれであってもよい。複合繊維を用いると、マトリックスが二以上の熱可塑性樹脂から成る複合成形体において、熱可塑性樹脂が均一に混合されたマトリックスをより容易に得ることができる。
あるいは、熱可塑性樹脂繊維は、単一繊維であっても、あるいは複合繊維であっても、中空繊維の形態であってよい。
The thermoplastic resin fiber may be a composite fiber composed of two or more components. The composite form of the composite fiber is not particularly limited, and may be any of a core-sheath type, a side-by-side type, a split type in which two components are alternately arranged in a chrysanthemum shape, and a sea-island type. When a composite fiber is used, a matrix in which a thermoplastic resin is uniformly mixed can be obtained more easily in a composite molded body in which the matrix is composed of two or more thermoplastic resins.
Alternatively, the thermoplastic resin fiber may be a single fiber, a composite fiber, or a hollow fiber.
（複合成形用基材）
本発明の複合成形用基材は、上記において説明した特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および上記において説明した熱可塑性樹脂を含む。複合成形用基材は、熱可塑性樹脂を繊維として含む場合には、繊維シートとして提供される。繊維シートの形態の基材については後述する。
(Substrate for composite molding)
The composite molding substrate of the present invention includes regenerated cellulose fibers having the specific limiting oxygen index described above and the thermoplastic resin described above. The composite molding substrate is provided as a fiber sheet when the thermoplastic resin is contained as a fiber. The base material in the form of a fiber sheet will be described later.
複合成形用基材は、ペレットの形態であってよい。ペレットは、複合成形体を製造する成形機に供給される原料として用いられるものであり、例えば、直方形状、立方形状、碁石形状、円柱状、または楕円柱状を有する。上記のとおり、ペレットにおいて、再生セルロース繊維は、ランダムに分散していてよく、あるいは一定方向に配向していてよい。ペレットは、再生セルロース繊維と繊維状でない熱可塑性樹脂とを混合して通常のペレット製造方法により製造することができる。あるいは、ペレットは、上記のとおり、溶融状態の熱可塑性樹脂を束状の強化繊維に含浸させ、樹脂を固化させて棒状物を得た後、所定の長さに切断する方法で製造することができる。 The composite molding substrate may be in the form of pellets. The pellet is used as a raw material supplied to a molding machine for producing a composite molded body, and has, for example, a rectangular shape, a cubic shape, a meteorite shape, a cylindrical shape, or an elliptical column shape. As described above, in the pellets, the regenerated cellulose fibers may be dispersed randomly or may be oriented in a certain direction. The pellet can be produced by mixing a regenerated cellulose fiber and a non-fibrous thermoplastic resin by an ordinary pellet production method. Alternatively, as described above, the pellet can be manufactured by a method in which a molten thermoplastic resin is impregnated into a bundle of reinforcing fibers, the resin is solidified to obtain a rod-like material, and then cut into a predetermined length. it can.
（複合成形用シート基材）
本発明の複合成形用シート基材は、上記特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維と、熱可塑性樹脂から成る繊維とを含む繊維シートである。このシート基材を加熱すると、熱可塑性樹脂繊維のみが溶融または軟化して、再生セルロース繊維間に浸透し、その後、冷却されることにより固化して、繊維を固定するマトリックスとなる。
(Sheet base material for composite molding)
The sheet base material for composite molding of the present invention is a fiber sheet containing regenerated cellulose fibers having the specific critical oxygen index and fibers made of a thermoplastic resin. When this sheet substrate is heated, only the thermoplastic resin fibers are melted or softened, penetrate between the regenerated cellulose fibers, and then solidify by cooling to form a matrix for fixing the fibers.
シート基材は、例えば、織物、編物、もしくは不織布、またはそれらの組み合わせであってよい。また、シート基材は、熱可塑性樹脂繊維からなるシートと、再生セルロース繊維からなるシートとの積層体の形態であってよく、その場合、積層するシートの形態は同じであってよく、互いに異なっていてよい。例えば、シート基材は、再生セルロース繊維からなる織物に、熱可塑性樹脂繊維からなる不織布が積層されて一体化されたものであってよい。 The sheet substrate can be, for example, a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric, or a combination thereof. Further, the sheet base material may be in the form of a laminate of a sheet made of thermoplastic resin fibers and a sheet made of regenerated cellulose fibers. In that case, the form of the laminated sheets may be the same and different from each other. It may be. For example, the sheet base material may be one in which a nonwoven fabric made of thermoplastic resin fibers is laminated and integrated on a woven fabric made of regenerated cellulose fibers.
シート基材が織物または編物である場合、織物を構成する糸は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とからなる、混紡糸、混撚糸、コアヤーン、およびカバードヤーンのいずれであってもよい。コアヤーンおよびカバードヤーンは、芯糸を再生セルロースの長繊維からなるフィラメント糸とし、その周囲に熱可塑性樹脂の短繊維を巻き付けたものであってよく、あるいは芯糸を熱可塑性樹脂繊維の長繊維からなるフィラメント糸とし、その周囲に再生セルロース繊維の短繊維を巻き付けたものであってよい。あるいはまた、織物は、経糸及び緯糸のいずれか一方を再生セルロース繊維からなる糸とし、他方を熱可塑性樹脂繊維からなる糸として作製してよい。編物もまた、再生セルロース繊維からなる糸および熱可塑性樹脂繊維からなる糸の二種類の糸で交編したものであってよい。シート基材を構成する織物および編物の組織は特に限定されず、汎用されている組織のものであってよい。織物および編物はそれぞれ、多重織物および多重編物であってもよい。 When the sheet base material is a woven fabric or a knitted fabric, the yarn constituting the woven fabric may be any of a blended yarn, a blended yarn, a core yarn, and a covered yarn composed of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers. In the core yarn and the covered yarn, the core yarn may be a filament yarn made of long fibers of regenerated cellulose, and a short fiber of thermoplastic resin may be wound around the core yarn, or the core yarn may be made of long fibers of thermoplastic resin fiber. The filament yarn may be formed by winding short fibers of regenerated cellulose fiber around it. Alternatively, the woven fabric may be produced by using one of warp and weft as a yarn made of regenerated cellulose fiber and the other as a yarn made of thermoplastic resin fiber. The knitted fabric may also be knitted with two types of yarn, a yarn made of regenerated cellulose fiber and a yarn made of thermoplastic resin fiber. The structure | tissue of the textile fabric and knitted fabric which comprises a sheet | seat base material is not specifically limited, The thing of the structure currently used widely may be used. The woven fabric and the knitted fabric may be a multiple woven fabric and a multiple knitted fabric, respectively.
シート基材が織物または編物である場合、構成繊維の繊度および繊維長は、織物または編物を構成する糸の種類等に応じて選択される。例えば、ステープル長の短繊維で紡績糸を作製する場合には、繊度１dtex〜３０dtex、繊維長３０mm〜７０mmの繊維が一般的に用いられるので、これらの範囲から再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の繊度および繊維長をそれぞれ選択してよい。 When the sheet base material is a woven fabric or a knitted fabric, the fineness and fiber length of the constituent fibers are selected according to the type of yarn constituting the woven fabric or the knitted fabric. For example, when a spun yarn is produced from staple fibers having a staple length, fibers having a fineness of 1 dtex to 30 dtex and a fiber length of 30 mm to 70 mm are generally used. From these ranges, regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers are used. Fineness and fiber length may each be selected.
シート基材が織物または編物である場合、織物または編物の目付は、得ようとする複合成形体の厚さ等に応じて、例えば４００g/m２〜１２０００g/m２としてよく、特に５００g/m２〜３６００g/m２としてよい。織物または編物の目付は、糸の番手、ならびに経糸および緯糸の密度等を適宜選択して調整する。 If the sheet substrate is a woven or knitted, basis weight of the woven or knitted fabric, depending on the thickness or the like of the composite molded body to be obtained, for example as good as 400g / m 2 ~12000g / m 2 , particularly 500 g / m It may be 2 to 3600 g / m 2 . The basis weight of the woven or knitted fabric is adjusted by appropriately selecting the yarn count, the density of the warp and the weft, and the like.
本発明において、シート基材は不織布であることが好ましい。不織布は、二種類以上の繊維を、所望の割合で均一に混合することが比較的容易である方法で製造できることによる。
シート基材を不織布とする場合、不織布は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維とを用いて繊維ウェブを作製した後、繊維を接着させる及び／または交絡させて一体化させることにより製造される。繊維ウェブの形態は特に限定されず、パラレルウェブ、クロスウェブ、セミランダムウェブおよびランダムウェブ等のカードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブ、ならびにスパンボンドウェブ等から選択されるいずれの形態であってもよい。
In the present invention, the sheet base material is preferably a nonwoven fabric. This is because the nonwoven fabric can be produced by a method in which two or more kinds of fibers are relatively easily mixed uniformly at a desired ratio.
When making a sheet base material into a nonwoven fabric, a nonwoven fabric is manufactured by producing a fiber web using regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers, and then bonding and / or entwining the fibers to integrate them. The form of the fiber web is not particularly limited, and may be any form selected from card webs such as parallel web, cross web, semi-random web and random web, air lay web, wet paper web, and spunbond web. Also good.
不織布の製造において、繊維ウェブの繊維を一体化させる方法は特に限定されない。例えば、繊維の一体化は、ニードルパンチ法および水流交絡処理法等の機械的交絡法によって行ってよい。あるいは、熱可塑性樹脂繊維が二以上の成分から成る複合繊維であり、一つの成分が、再生セルロース繊維が分解する温度よりも低い温度で熱接着性を示す場合には、繊維同士を当該成分により熱接着させて、繊維を一体化させてよい。 In the production of the nonwoven fabric, the method for integrating the fibers of the fiber web is not particularly limited. For example, the fibers may be integrated by a mechanical entanglement method such as a needle punch method and a hydroentanglement method. Alternatively, when the thermoplastic resin fiber is a composite fiber composed of two or more components, and one component exhibits thermal adhesiveness at a temperature lower than the temperature at which the regenerated cellulose fiber decomposes, the fibers are separated by the component. The fibers may be integrated by thermal bonding.
不織布を構成する繊維の繊度および繊維長は、繊維ウェブの形態等に応じて選択される。シート基材を不織布の形態とする場合の再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の繊維長の好ましい範囲は先に説明したとおりである。いずれの繊維ウェブを作製する場合においても、再生セルロース繊維の繊維長は、熱可塑性樹脂繊維のそれと同じであってよく、あるいは異なっていてもよい。
いずれの繊維ウェブを作製する場合においても、再生セルロース繊維の繊度は、例えば、０．１dtex〜２０dtexとしてよい。熱可塑性樹脂繊維の繊度は、例えば、０．５dtex〜５０dtexとしてよい。
The fineness and fiber length of the fibers constituting the nonwoven fabric are selected according to the form of the fiber web. The preferable range of the fiber length of the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin fiber when the sheet base material is in the form of a nonwoven fabric is as described above. In producing any fiber web, the fiber length of the regenerated cellulose fiber may be the same as or different from that of the thermoplastic resin fiber.
In producing any fiber web, the fineness of the regenerated cellulose fiber may be, for example, 0.1 dtex to 20 dtex. The fineness of the thermoplastic resin fiber may be, for example, 0.5 dtex to 50 dtex.
不織布は、二以上の繊維ウェブを積層してなるものであってよい。その場合、一又は複数の繊維ウェブを再生セルロース繊維からなるものとし、他の一又は複数の繊維ウェブを熱可塑性樹脂繊維からなるものとしてよい。二以上の繊維ウェブは同じ方法で作製されたものであってもよく、あるいは異なる方法で作製されたもの（例えば、カードウェブと湿式抄紙ウェブの組み合わせ）であってもよい。 The nonwoven fabric may be formed by laminating two or more fiber webs. In this case, one or more fiber webs may be made of regenerated cellulose fibers, and the other one or more fiber webs may be made of thermoplastic resin fibers. The two or more fibrous webs may be made by the same method, or may be made by different methods (for example, a combination of a card web and a wet papermaking web).
シート基材を不織布とする場合、不織布の目付は、得ようとする複合構造体の厚さ等に応じて、例えば４００g/m２〜１２０００g/m２としてよく、特に５００g/m２〜３６００g/m２としてよい。不織布の目付を大きくするために、二以上の同じ又は異なる繊維ウェブを積層して、繊維を一体化させる処理（例えば、ニードルパンチ等の繊維交絡処理）に付してよい。 If the sheet substrate and the nonwoven fabric, the basis weight of the nonwoven fabric, depending on the thickness and the like of the composite structure to be obtained, for example as good as 400g / m 2 ~12000g / m 2 , especially 500g / m 2 ~3600g / m 2 may be used. In order to increase the basis weight of the nonwoven fabric, two or more of the same or different fiber webs may be laminated and subjected to a process for integrating the fibers (for example, fiber entanglement process such as a needle punch).
シート基材となる繊維シートの種類によらず、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維の混合比（質量比）は、２０：８０〜６０：４０（再生セルロース繊維：熱可塑性樹脂繊維）であることが好ましい。より好ましくは、３０：７０〜５０：５０である。再生セルロース繊維の割合が少なすぎると、再生セルロース繊維による補強効果が十分に得られないことがある。再生セルロース繊維の割合が大きすぎると、熱可塑性樹脂が再生セルロース繊維間に十分に浸透せず、複合成形体の機械的強度が著しく低下することがある。 The mixing ratio (mass ratio) of the regenerated cellulose fiber and the thermoplastic resin fiber is 20:80 to 60:40 (regenerated cellulose fiber: thermoplastic resin fiber) regardless of the type of fiber sheet used as the sheet substrate. Is preferred. More preferably, it is 30: 70-50: 50. When the ratio of the regenerated cellulose fiber is too small, the reinforcing effect by the regenerated cellulose fiber may not be sufficiently obtained. When the ratio of the regenerated cellulose fiber is too large, the thermoplastic resin does not sufficiently permeate between the regenerated cellulose fibers, and the mechanical strength of the composite molded body may be significantly reduced.
シート基材は、再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂繊維以外の繊維（以下、「第三の繊維」とも呼ぶ）を含んでよい。例えば、シート基材は、第三の繊維として、再生セルロース繊維以外の強化繊維、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、もしくはアラミド繊維、または他のセルロース系繊維（例えば、コットン、バンブーリネン等）を含んでいてよい。第三の繊維の混合割合は、シート基材全体の例えば３０質量％以下であり、好ましくは２０質量％以下である。これらの第三の繊維は、シート基材でない基材、例えばペレットの形態の基材にも含まれてよい。 The sheet base material may include fibers other than regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers (hereinafter also referred to as “third fibers”). For example, the sheet base material includes, as the third fiber, reinforcing fibers other than regenerated cellulose fibers, such as carbon fibers, glass fibers, or aramid fibers, or other cellulosic fibers (for example, cotton, bamboo linen, etc.). You can leave. The mixing ratio of the third fiber is, for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, based on the entire sheet base material. These third fibers may also be included in substrates that are not sheet substrates, for example in the form of pellets.
シート基材は、繊維シートと他のシート状物とからなる積層シートであってよい。他のシート状物は、例えば、熱可塑性樹脂から成るフィルムまたはネットである。他のシート状物は、例えば、繊維の形態とすることが難しい熱可塑性樹脂から成るものとしてよく、その場合には、そのような熱可塑性樹脂をマトリックスとして含む複合成形体を得ることがより容易となる。 The sheet substrate may be a laminated sheet composed of a fiber sheet and other sheet-like material. Another sheet-like material is, for example, a film or net made of a thermoplastic resin. The other sheet-like material may be made of, for example, a thermoplastic resin that is difficult to form in the form of fibers, and in that case, it is easier to obtain a composite molded body containing such a thermoplastic resin as a matrix. It becomes.
（複合成形体）
本発明の複合成形体は、熱可塑性樹脂がマトリックスであり、再生セルロース繊維により強化された繊維強化複合成形体であるともいえる。繊維により強化される物性は、引張強度、曲げ強度、および衝撃強度（特にシャルピー衝撃値）等から選択される機械的物性の少なくとも一つである。再生セルロース繊維の添加により少なくとも一つの機械的物性の向上が認められる複合成形体は繊維強化複合成形体である。
(Composite molded body)
It can be said that the composite molded body of the present invention is a fiber-reinforced composite molded body in which a thermoplastic resin is a matrix and is reinforced with regenerated cellulose fibers. The physical property reinforced by the fiber is at least one of mechanical properties selected from tensile strength, bending strength, impact strength (particularly Charpy impact value), and the like. A composite molded body in which at least one improvement in mechanical properties is recognized by the addition of regenerated cellulose fiber is a fiber-reinforced composite molded body.
本発明の複合成形体は、例えば、シート状物、または所定の形状に成形された三次元的な構造体として提供される。 The composite molded body of the present invention is provided as, for example, a sheet-like product or a three-dimensional structure molded into a predetermined shape.
シート状の複合成形体の厚さおよび目付は、その用途等に応じて適宜選択され、特に限定されず、例えば、０．３mm〜１０mmの厚さ、および４００g/m２〜１２０００g/m２の目付を有する。熱可塑性樹脂をマトリックスとして含むシート状の複合成形体は、加熱および加圧により、別の形状に成形することが可能なスタンパブルシート（stampable sheet）として提供することができる。スタンパブルシートの成形は、スタンピング成形と呼ばれることもある。 The thickness and basis weight of the sheet-like composite molded body are appropriately selected according to the application and the like, and are not particularly limited. For example, the thickness is 0.3 mm to 10 mm, and 400 g / m 2 to 12000 g / m 2 . Has a basis weight. A sheet-like composite molded body containing a thermoplastic resin as a matrix can be provided as a stampable sheet that can be molded into another shape by heating and pressing. Stampable sheet molding is sometimes referred to as stamping molding.
シート状の複合成形体は、上記シート基材から製造されたものであってよく、あるいは再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂のペレットまたは粉体状物とを混合し、成形機を用いてシート状に製造する方法で製造したものであってよい。シート基材から複合成形体を製造する場合には、熱可塑性樹脂繊維に加わる温度および圧力によっては、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融せず、複合成形体において熱可塑性樹脂繊維がその繊維形状をある程度維持した状態で存在することがある。特に、後述するように、熱可塑性樹脂の融点が高く、当該融点より高い温度で加熱すると、再生セルロース繊維の分解が生じる場合には、当該融点よりも低い温度で処理されるので、熱可塑性樹脂繊維の形状がより維持される傾向にある。 The sheet-like composite molded body may be produced from the above-mentioned sheet base material, or a mixture of regenerated cellulose fiber and thermoplastic resin pellets or powdered material, and a sheet shape using a molding machine. It may be manufactured by a manufacturing method. When a composite molded body is produced from a sheet base material, the thermoplastic resin fiber does not completely melt depending on the temperature and pressure applied to the thermoplastic resin fiber, and the thermoplastic resin fiber has a fiber shape in the composite molded body. May exist in a state maintained to some extent. In particular, as will be described later, when the thermoplastic resin has a high melting point and the decomposition of the regenerated cellulose fiber occurs when heated at a temperature higher than the melting point, the thermoplastic resin is processed at a temperature lower than the melting point. There exists a tendency for the shape of a fiber to be maintained more.
熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融していない複合成形体は、再生セルロース繊維間の空隙が熱可塑性樹脂で完全に充填されていないために、熱可塑性樹脂が完全に溶融して固化した複合成形体と比較して比容積が大きく、具体的には、例えば１．１cm3/g〜２．０cm3/g、特に１．２cm3/g〜１．５cm3/g程度の比容積を有し得る。熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融していない複合成形体は、熱可塑性樹脂繊維が溶融した部分が骨格となるとともに、繊維間の空隙がある程度保持された構造を有する。このような構造の複合成形体は、この空隙に起因して、吸音性および／または衝撃吸収性を示すことがある。また、そのような複合成形体は、熱可塑性樹脂が完全に溶融して固化した複合成形体と比較して表面が平滑でなく、シート基材に由来するざらついた触感を有し、あるいは、表面において繊維の毛羽立ちが観察される。なお、本発明の複合成形体は、それ自体吸水性を有する再生セルロース繊維を含むので、熱可塑性樹脂繊維の溶融度合いがより高く、例えば完全に溶融してから固化している場合でも、複合成形体はある程度吸水性を示す。 A composite molded body in which the thermoplastic resin fibers are not completely melted is a composite molded body in which the thermoplastic resin is completely melted and solidified because the gaps between the regenerated cellulose fibers are not completely filled with the thermoplastic resin. is increased to specific volume compared to, specifically, for example, 1.1cm 3 /g~2.0cm 3 / g, in particular has a 1.2cm 3 /g~1.5cm 3 / g approximately specific volume obtain. The composite molded body in which the thermoplastic resin fibers are not completely melted has a structure in which a portion where the thermoplastic resin fibers are melted becomes a skeleton and a gap between the fibers is retained to some extent. The composite molded body having such a structure may exhibit sound absorption and / or shock absorption due to the voids. Further, such a composite molded body has a smooth surface and a rough tactile sensation derived from the sheet base material as compared with a composite molded body in which the thermoplastic resin is completely melted and solidified, or the surface The fiber fuzz is observed in FIG. In addition, since the composite molded body of the present invention contains regenerated cellulose fibers having water absorption per se, the thermoplastic resin fibers have a higher melting degree, for example, even when they are completely melted and solidified. The body shows some water absorption.
熱可塑性樹脂を一種類以上含み、それらの融点が互いに異なる場合には、シート基材から製造した複合成形体において、一種類以上の熱可塑性樹脂繊維が溶融して、その繊維形状が失われ、他の熱可塑性樹脂繊維の形状が残存していることもある。例えば、ポリカーボネート繊維とポリ乳酸繊維とを熱可塑性樹脂繊維として含むシート基材を用いる場合、ポリ乳酸の融点がより低いために、ポリ乳酸は繊維形状をより失いやすく、ポリカーボネート繊維が比較的その形状を保持する傾向にある。 When one or more types of thermoplastic resins are included and their melting points are different from each other, in the composite molded body produced from the sheet base material, one or more types of thermoplastic resin fibers are melted, and the fiber shape is lost. Other thermoplastic resin fiber shapes may remain. For example, when using a sheet base material containing polycarbonate fiber and polylactic acid fiber as a thermoplastic resin fiber, polylactic acid tends to lose its fiber shape because the melting point of polylactic acid is lower, and polycarbonate fiber is relatively in its shape. Tend to hold.
本発明の複合成形体は、一般に、所定の形状に加工された三次元的な構造体として提供される。三次元的な構造体は、例えば、上記ペレットを用いて成形機により成形したもの、上記シート基材を加熱する際に三次元的に成形したもの、上記シート状の複合成形体（スタンパブルシート）を三次元的に成形したもの、または、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂のペレットまたは粉体とを混合して成形機により成形したものであってよい。あるいは、三次元的な構造体は、複合成形体のブロックを切削加工に付して、所定の形状にしたものであってもよい。 The composite molded body of the present invention is generally provided as a three-dimensional structure processed into a predetermined shape. The three-dimensional structure is, for example, one formed by a molding machine using the pellets, one formed three-dimensionally when the sheet base material is heated, or the sheet-like composite molded body (stampable sheet). ) In a three-dimensional manner, or a mixture of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin pellets or powders and molding with a molding machine. Alternatively, the three-dimensional structure may be obtained by subjecting a block of the composite molded body to a cutting process to have a predetermined shape.
本発明の複合成形体は、いずれの形態においても、強化繊維としての再生セルロース繊維を、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂とを合わせた質量に対して２０質量％〜６０質量％の割合で含んでよい。好ましくは、３０質量％〜５０質量％である。そのような割合で再生セルロース繊維を含む複合成形体は優れた機械的特性を有する。また、再生セルロース繊維の割合がその程度であると、複合成形体において再生セルロース繊維が均一に分散した複合成形体を得やすい。 In any form, the composite molded body of the present invention contains regenerated cellulose fibers as reinforcing fibers in a proportion of 20% by mass to 60% by mass with respect to the total mass of the regenerated cellulose fibers and the thermoplastic resin. Good. Preferably, it is 30 mass%-50 mass%. A composite molded body containing regenerated cellulose fibers at such a ratio has excellent mechanical properties. Moreover, when the ratio of the regenerated cellulose fiber is about that, it is easy to obtain a composite molded body in which the regenerated cellulose fibers are uniformly dispersed in the composite molded body.
（複合成形体の製造方法）
本発明の複合成形体は、特定の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱することを含む製造方法によって製造される。ここでは、その製造方法の一形態として、上記シート基材を用いた製造方法を説明する。本実施形態は、シート基材を作製すること、およびシート基材を熱可塑性樹脂繊維が溶融または軟化する温度にて加熱することを含む。
織物または編物の形態のシート基材は、再生セルロース繊維と熱可塑性樹脂繊維の混紡糸等を通常の方法により織成または編成することにより作製できる。
(Production method of composite molded body)
The composite molded body of the present invention is produced by producing a composite molding base material containing a regenerated cellulose fiber having a specific critical oxygen index and a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is melted or softened. It is manufactured by a manufacturing method including heating at a temperature. Here, the manufacturing method using the said sheet | seat base material is demonstrated as one form of the manufacturing method. This embodiment includes making a sheet substrate and heating the sheet substrate at a temperature at which the thermoplastic resin fibers melt or soften.
A sheet base material in the form of a woven fabric or a knitted fabric can be produced by weaving or knitting a blended yarn of regenerated cellulose fibers and thermoplastic resin fibers by a usual method.
不織布の形態のシート基材は、繊維ウェブを作製し、繊維ウェブ中の繊維を接着させる及び／または交絡させて一体化させることにより製造される。繊維の接着は、熱可塑性樹脂繊維が熱接着性を有する場合には、熱風貫通式熱処理機（エアスルー式熱加工機とも呼ぶ）、熱風吹き付け式熱処理機、赤外線式熱処理機等、または熱ロール加工機等を用いて実施してよい。繊維による熱接着は、熱可塑性樹脂が溶融または軟化するが、再生セルロース繊維が分解しない温度にて実施する。尤も、熱可塑性樹脂繊維を熱接着させると、シート基材が硬くなりすぎてロールに巻き取ることができない等、シート基材として取り扱いにくくなり、むしろ複合成形体となってしまうので、加熱温度および加熱時間に留意する。あるいは、繊維の接着は接着剤等を用いて実施してよい。 A sheet substrate in the form of a nonwoven fabric is produced by making a fiber web and bonding and / or entanglement of the fibers in the fiber web. When the thermoplastic resin fiber has thermal adhesiveness, the fiber is bonded with a hot air through heat treatment machine (also referred to as an air through heat treatment machine), a hot air blowing heat treatment machine, an infrared heat treatment machine, or a hot roll process. You may implement using a machine etc. Thermal bonding with fibers is carried out at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens but the regenerated cellulose fibers do not decompose. However, if the thermoplastic resin fibers are thermally bonded, the sheet base material becomes too hard to be wound on a roll, and it becomes difficult to handle as a sheet base material. Pay attention to the heating time. Or you may implement adhesion | attachment of a fiber using an adhesive agent etc.
繊維同士を交絡させる場合には、水流交絡処理法またはニードルパンチ法を用いる。本実施形態においては、ニードルパンチ法が好ましく用いられる。ニードルパンチ法によれば、繊維ウェブの目付が例えば４００g/m２〜１２０００g/m２程度と比較的大きい場合でも、繊維同士を比較的容易に交絡させ得る。この範囲の目付の繊維ウェブのニードルパンチ処理は、例えば、３６〜４２番手の針であって、バーブの数が３〜９である針を用いて、針深度を３〜２０mmとし、１０〜５００本／cm2の密度で打ち込みをして実施してよい。 When the fibers are entangled, a hydroentanglement method or a needle punch method is used. In the present embodiment, the needle punch method is preferably used. According to the needle punch method, even when relatively large and the fiber web having a basis weight of, for example, 400g / m 2 ~12000g / m 2 approximately, capable of relatively easily entangled fibers. The needle punching treatment of the fiber web having a basis weight in this range is, for example, a 36-42th needle having a barb number of 3-9 and a needle depth of 3-20 mm. It may be carried out by driving at a density of 1 book / cm 2 .
次に、シート基材を加熱処理に付して、熱可塑性樹脂を溶融または軟化させて、再生セルロース繊維間に樹脂を浸透させる。加熱処理は、加圧処理を伴ってよい。特に、熱可塑性樹脂の融点が高い場合、および／または熱可塑性樹脂の溶融粘度が高い場合には、加圧処理を同時に実施することにより、熱可塑性樹脂の再生セルロース繊維間への浸透がより促進される。 Next, the sheet base material is subjected to heat treatment to melt or soften the thermoplastic resin, and the resin is infiltrated between the regenerated cellulose fibers. The heat treatment may be accompanied by a pressure treatment. In particular, when the melting point of the thermoplastic resin is high and / or when the melt viscosity of the thermoplastic resin is high, the penetration of the thermoplastic resin between the regenerated cellulose fibers is further promoted by simultaneously performing the pressure treatment. Is done.
加熱は、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて実施する。加熱温度を熱可塑性樹脂の融点より高く設定すれば、熱可塑性樹脂を再生セルロース繊維間により浸透させやすくなるが、加熱温度が再生セルロース繊維の分解温度を上回ると、再生セルロース繊維が劣化して、再生セルロース繊維による補強効果を得られないことがある。その場合には、加熱温度を熱可塑性樹脂の融点よりも低くして、加圧処理を実施することが好ましい。熱可塑性樹脂繊維を二種類以上用いる場合には、少なくとも一種類の熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度で、加熱処理を実施する。 Heating is performed at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens. If the heating temperature is set higher than the melting point of the thermoplastic resin, it becomes easier for the thermoplastic resin to penetrate between the regenerated cellulose fibers, but when the heating temperature exceeds the decomposition temperature of the regenerated cellulose fibers, the regenerated cellulose fibers deteriorate, The reinforcing effect by the regenerated cellulose fiber may not be obtained. In that case, it is preferable to carry out the pressurizing treatment at a heating temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin. When two or more types of thermoplastic resin fibers are used, the heat treatment is performed at a temperature at which at least one type of thermoplastic resin melts or softens.
加熱温度を熱可塑性樹脂の融点より低い温度とする場合、加熱温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度であることが好ましい。ガラス転移温度以上の温度で加熱する場合には、加圧処理を実施することにより、再生セルロース繊維へのダメージを少なくして、熱可塑性樹脂により再生セルロース繊維を固定することができる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度が再生セルロース繊維の分解温度よりも高い場合、ならびに／あるいは加圧処理により再生セルロース繊維への熱可塑性樹脂の浸透が確保される場合には、加熱温度を当該ガラス転移温度より低くしてもよい。得られる複合成形体において、熱可塑性樹脂繊維の形状をある程度維持したい場合にもまた、熱可塑性樹脂の融点よりも低い加熱温度を選択してよい。熱可塑性樹脂繊維の形状を維持したい場合には、加圧処理の際の圧力をより低くしてよい。 When the heating temperature is lower than the melting point of the thermoplastic resin, the heating temperature is preferably a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin. When heating at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, the regenerated cellulose fiber can be fixed with the thermoplastic resin by reducing the damage to the regenerated cellulose fiber by performing a pressure treatment. When the glass transition temperature of the thermoplastic resin is higher than the decomposition temperature of the regenerated cellulose fiber and / or when the penetration of the thermoplastic resin into the regenerated cellulose fiber is ensured by the pressure treatment, the heating temperature is changed to the glass transition temperature. It may be lower than the temperature. When it is desired to maintain the shape of the thermoplastic resin fiber to some extent in the obtained composite molded body, a heating temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin may be selected. When it is desired to maintain the shape of the thermoplastic resin fiber, the pressure during the pressure treatment may be lowered.
例えば、熱可塑性樹脂繊維として、ガラス転移温度７０℃〜１７０℃程度のポリカーボネート繊維を使用する場合、加熱温度は１５０℃〜２５０℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は１５０℃〜２１０℃である。加熱温度をこの範囲内とする場合には、加圧処理を実施する。加圧処理は、例えば、１MPa〜１０MPaの圧力を加えて実施する。熱可塑性樹脂繊維として、融点１５０℃〜２００℃程度のポリ乳酸繊維を使用する場合、加熱温度は１５０℃〜２５０℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は１５０℃〜２１０℃である。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は１MPa〜１０MPaとすることが好ましい。熱可塑性樹脂繊維として、融点１６０℃〜１７０℃程度のポリプロピレン繊維を使用する場合、加熱温度は１７０℃〜２１０℃とすることが好ましい。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は１MPa〜１０MPaとすることが好ましい。 For example, when a polycarbonate fiber having a glass transition temperature of about 70 ° C to 170 ° C is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150 ° C to 250 ° C. More preferably, the heating temperature is 150 ° C. to 210 ° C. in order to suppress decomposition of the regenerated cellulose fiber. When the heating temperature is within this range, pressure treatment is performed. The pressurizing process is performed, for example, by applying a pressure of 1 MPa to 10 MPa. When using a polylactic acid fiber having a melting point of about 150 ° C to 200 ° C as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150 ° C to 250 ° C. More preferably, the heating temperature is 150 ° C. to 210 ° C. in order to suppress decomposition of the regenerated cellulose fiber. When pressure treatment is performed in addition to heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa. When a polypropylene fiber having a melting point of about 160 ° C to 170 ° C is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 170 ° C to 210 ° C. When pressure treatment is performed in addition to heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa.
熱可塑性樹脂繊維として、融点１４０℃〜１６０℃程度の変性ポリプロピレン繊維を使用する場合、加熱温度は１５０℃〜２００℃とすることが好ましい。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は１MPa〜１０MPaとすることが好ましい。熱可塑性樹脂繊維として、軟化温度１５０℃〜２００℃程度のポリメチルペンテン繊維を使用する場合、加熱温度は１７０℃〜２５０℃とすることが好ましい。更に好ましくは、再生セルロース繊維の分解を抑制するために、加熱温度は１７０℃〜２１０℃である。加熱処理に加えて加圧処理を行う場合には、圧力は１MPa〜１０MPaとすることが好ましい。 When a modified polypropylene fiber having a melting point of about 140 ° C. to 160 ° C. is used as the thermoplastic resin fiber, the heating temperature is preferably 150 ° C. to 200 ° C. When pressure treatment is performed in addition to heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa. When polymethylpentene fibers having a softening temperature of about 150 ° C. to 200 ° C. are used as the thermoplastic resin fibers, the heating temperature is preferably 170 ° C. to 250 ° C. More preferably, in order to suppress decomposition | disassembly of a regenerated cellulose fiber, heating temperature is 170 to 210 degreeC. When pressure treatment is performed in addition to heat treatment, the pressure is preferably 1 MPa to 10 MPa.
加熱処理と加圧処理を実施する場合には、熱プレス機を用いてよい。あるいはまた、先に加熱処理を施し、熱可塑性樹脂が溶融または軟化状態にある間に、続いて加圧処理を実施してもよい。 When carrying out heat treatment and pressure treatment, a hot press machine may be used. Alternatively, the heat treatment may be performed first, and the pressure treatment may be subsequently performed while the thermoplastic resin is in a molten or softened state.
目付のより大きい複合成形体を製造する場合には、加熱処理および／または加圧処理を、複数のシート基材を積層して実施してよい。その場合、複数のシート基材を、機械的に（例えば縫合により）、または化学的に（例えば接着により）、予め一体としてから、加熱処理および／または加圧処理に付してよい。 When producing a composite molded body having a larger basis weight, the heat treatment and / or the pressure treatment may be performed by laminating a plurality of sheet base materials. In that case, the plurality of sheet base materials may be subjected to heat treatment and / or pressure treatment after being integrated integrally in advance (for example, by stitching) or chemically (for example, by adhesion).
本実施形態によれば、シート状の複合成形体を得ることができ、あるいは加熱処理および／または加圧処理の際に三次元的な形状を付与することによって、三次元的な構造体である複合成形体を得ることができる。シート状の複合成形体（スタンパブルシート）は、さらに熱プレス処理に付することによって、凹凸を有する形状にすることができる。その場合には、シート状の複合成形体を複数積層して熱プレス処理を実施し、より厚い複合成形体を得るようにしてよい。 According to this embodiment, a sheet-like composite molded body can be obtained, or a three-dimensional structure can be obtained by applying a three-dimensional shape during heat treatment and / or pressure treatment. A composite molded body can be obtained. The sheet-like composite molded body (stampable sheet) can be formed into a shape having irregularities by further subjecting it to a heat press treatment. In that case, a thicker composite molded body may be obtained by laminating a plurality of sheet-shaped composite molded bodies and performing a hot press treatment.
本実施形態の製造方法は、本発明の複合成形体を製造する一形態であり、本発明の複合成形体はその形状に応じて他の製造方法で製造してよいことはいうまでもない。例えば、シート状の複合成形体は、再生セルロース繊維からなる繊維シートに、含浸または塗布等により溶融した熱可塑性樹脂を適用する方法で製造してもよい。 It goes without saying that the manufacturing method of the present embodiment is an embodiment for manufacturing the composite molded body of the present invention, and the composite molded body of the present invention may be manufactured by other manufacturing methods according to the shape. For example, the sheet-like composite molded body may be manufactured by a method in which a thermoplastic resin melted by impregnation or coating is applied to a fiber sheet made of regenerated cellulose fibers.
（複合成形体の用途）
本発明の複合成形体は、宇宙および航空機用資材、船舶用資材、車両（自動車および自転車含む）用資材、スポーツ用品用資材、ＯＡ機器用資材、電子機器用資材、工業資材、タンクおよび容器類の資材、雑貨類用資材、ならびに建設資材として使用することができる。具体的には、本発明の複合成形体は、自動車の内装材および吸音材、スーツケース本体、およびパーソナルコンピュータ、携帯電話、コピー機、複合機、ゲーム機などの筐体を構成するのに適している。
(Use of composite molded body)
The composite molded body of the present invention includes space and aircraft materials, marine materials, vehicle (including automobiles and bicycles) materials, sports equipment materials, OA equipment materials, electronic equipment materials, industrial materials, tanks and containers. It can be used as general materials, miscellaneous goods materials, and construction materials. Specifically, the composite molded body of the present invention is suitable for constituting an automobile interior material and sound absorbing material, a suitcase body, and a casing of a personal computer, a mobile phone, a copy machine, a multifunction machine, a game machine, and the like. ing.
再生セルロース繊維として、以下のものを用意した。
再生セルロース繊維Ａ：
繊度１．７dtex、繊維長５１mmのビスコースレーヨンであって、難燃剤として芳香族リン酸エステルを含有する難燃再生セルロース繊維を用意した（商品名ＤＦＧ、ダイワボウレーヨン（株）製）、捲縮数１１．８個／25mm、単繊維強度２．１８ｃN/dtex、限界酸素指数２９）。
The following were prepared as regenerated cellulose fibers.
Regenerated cellulose fiber A:
A viscose rayon with a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 51 mm, prepared with flame retardant regenerated cellulose fiber containing aromatic phosphate as a flame retardant (trade name DFG, manufactured by Daiwabo Rayon Co., Ltd.), crimped Number 11.8 / 25 mm, single fiber strength 2.18 cN / dtex, critical oxygen index 29).
再生セルロース繊維Ｂ：
繊度１．７dtex、繊維長５１mmのビスコースレーヨンを用意した（商品名コロナＲＢ、ダイワボウレーヨン（株）製）、捲縮数１２．４個／25mm、単繊維強度２．２８ｃN/dtex、限界酸素指数１８．４）。
Regenerated cellulose fiber B:
Viscose rayon with a fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 51 mm was prepared (trade name Corona RB, manufactured by Daiwabo Rayon Co., Ltd.), crimped number of 12.4 pieces / 25 mm, single fiber strength of 2.28 cN / dtex, critical oxygen Index 18.4).
熱可塑性樹脂繊維として、以下のものを用意した。
熱可塑性樹脂繊維Ａ：
繊度６．７dtex、繊維長６４mmのポリカーボネート繊維を用意した。このポリカーボネート繊維は次の方法により製造した。ポリカーボネート（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製、Ｍ７０２０Ｊ）を紡糸温度３００℃の条件にて溶融紡糸して、繊度６．７dtexの紡糸フィラメントを得た。繊維処理剤を付与し、さらに、スタッフィングボックス型クリンパーにて１５個／25mmの捲縮を付与し、乾燥させた後、６４mmの繊維長に切断した。このポリカーボネート繊維は、２．５ｃN/dtexの単繊維強度を有し、その限界酸素指数は２６であった。
The following were prepared as thermoplastic resin fibers.
Thermoplastic resin fiber A:
A polycarbonate fiber having a fineness of 6.7 dtex and a fiber length of 64 mm was prepared. This polycarbonate fiber was produced by the following method. Polycarbonate (M7020J, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) was melt-spun at a spinning temperature of 300 ° C. to obtain a spun filament with a fineness of 6.7 dtex. A fiber treatment agent was applied, 15 crimps / 25 mm were applied with a stuffing box type crimper, dried, and then cut to a fiber length of 64 mm. This polycarbonate fiber had a single fiber strength of 2.5 cN / dtex, and its critical oxygen index was 26.
熱可塑性樹脂繊維Ｂ：
繊度２．２dtex、繊維長５１mmのポリプロピレン繊維であって、難燃剤としてＮ−アルコキシヒンダードアミンの単量体を３質量％含有するものを用意した。このポリプロピレン繊維は次の方法により製造した。融点１６５℃のポリプロピレン（商品名 ＳＡ０３、日本ポリプロ(株)製）に難燃剤を添加し、紡糸温度２３０℃の条件にて溶融紡糸して、繊度６．６dtexの紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを、１３０℃の熱風中で３倍に延伸して繊度２．２dtexとした後、繊維処理剤を付与し、さらに、スタッフィングボックス型クリンパーにて１５個／25mmの捲縮を付与し、乾燥させた後、５１mmの繊維長に切断した。このポリプロピレン繊維は、４．０ｃN/dtexの単繊維強度を有し、その限界酸素指数は２８であった。
Thermoplastic resin fiber B:
A polypropylene fiber having a fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm and containing 3% by mass of an N-alkoxyhindered amine monomer as a flame retardant was prepared. This polypropylene fiber was produced by the following method. A flame retardant was added to polypropylene having a melting point of 165 ° C. (trade name: SA03, manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.), and melt spinning was performed at a spinning temperature of 230 ° C. to obtain a spinning filament having a fineness of 6.6 dtex. Next, the spinning filament was stretched 3 times in hot air at 130 ° C. to a fineness of 2.2 dtex, then a fiber treatment agent was applied, and 15 crimps / 25 mm were applied with a stuffing box type crimper. And dried, and cut to a fiber length of 51 mm. This polypropylene fiber had a single fiber strength of 4.0 cN / dtex, and its critical oxygen index was 28.
上記において、単繊維強度は、ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じて、引張試験機を用いて、試料のつかみ間隔を２０mmとして引張試験を実施した際に、繊維が切断したときの荷重値である。 In the above, the single fiber strength is a load value when the fiber is cut when a tensile test is carried out using a tensile tester in accordance with JIS L 1015 with a sample holding interval of 20 mm.
（実施例１）
再生セルロース繊維Ａ４０質量％と、熱可塑性樹脂繊維Ａ（ポリカーボネート繊維）６０質量％とを混合して、ローラーカード機により、カードウェブを得た。このウェブを、４０番手の針を用いて、針深度１０mm、密度１３０本／cm2の条件で、ニードルパンチ処理に付して、厚み１．０mmのニードルパンチ不織布を得た。この不織布を、熱プレス機を用いて、温度２００℃および圧力３MPaの条件にて加熱および加圧処理に付し、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を得た。
Example 1
40% by mass of regenerated cellulose fiber A and 60% by mass of thermoplastic resin fiber A (polycarbonate fiber) were mixed, and a card web was obtained by a roller card machine. This web was subjected to needle punching using a 40th needle under the conditions of a needle depth of 10 mm and a density of 130 / cm 2 to obtain a needle punched nonwoven fabric having a thickness of 1.0 mm. This nonwoven fabric was subjected to heating and pressurization using a hot press machine under conditions of a temperature of 200 ° C. and a pressure of 3 MPa to obtain a sheet-like composite molded body in which the thermoplastic resin fibers were completely melted.
（実施例２）
再生セルロース繊維Ａ４０質量％と、熱可塑性樹脂繊維Ｂ（ポリプロピレン繊維）６０質量％とを混合して、ローラーカード機により、カードウェブを得た。このウェブを、４０番手の針を用いて、針深度１０mm、密度１３０本／cm2の条件で、ニードルパンチ処理に付して、厚み１．０mmのニードルパンチ不織布を得た。この不織布を、熱プレス機を用いて、温度２００℃および圧力３MPaの条件にて加熱および加圧処理に付し、熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を得た。
(Example 2)
40% by mass of regenerated cellulose fiber A and 60% by mass of thermoplastic resin fiber B (polypropylene fiber) were mixed, and a card web was obtained by a roller card machine. This web was subjected to needle punching using a 40th needle under the conditions of a needle depth of 10 mm and a density of 130 / cm 2 to obtain a needle punched nonwoven fabric having a thickness of 1.0 mm. This nonwoven fabric was subjected to heating and pressurization using a hot press machine under conditions of a temperature of 200 ° C. and a pressure of 3 MPa to obtain a sheet-like composite molded body in which the thermoplastic resin fibers were completely melted.
（比較例１）
再生セルロース繊維Ｂ４０質量％と、熱可塑性樹脂繊維Ａ６０質量％とを混合して、実施例１と同様の手順で繊維ウェブを作製し、当該繊維ウェブから熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を製造した。
(Comparative Example 1)
40% by mass of regenerated cellulose fiber B and 60% by mass of thermoplastic resin fiber A are mixed to produce a fiber web in the same procedure as in Example 1, and the thermoplastic resin fiber is completely melted from the fiber web. A composite molded body was produced.
（比較例２）
再生セルロース繊維Ｂ４０質量％と、熱可塑性樹脂繊維Ｂ６０質量％とを混合して、実施例１と同様の手順で繊維ウェブを作製し、当該繊維ウェブから熱可塑性樹脂繊維が完全に溶融したシート状の複合成形体を製造した。
(Comparative Example 2)
40% by mass of regenerated cellulose fiber B and 60% by mass of thermoplastic resin fiber B are mixed to produce a fiber web in the same procedure as in Example 1, and the thermoplastic resin fiber is completely melted from the fiber web. A composite molded body was produced.
各実施例および各比較例の複合成形体の目付、厚み、比容積、引張強度、伸度および裂断長、ならびに難燃性を表１に示す。なお、目付、厚み、比容積、引張強度および裂断長、ならびに難燃性は下記の方法に従って決定した。 Table 1 shows the basis weight, thickness, specific volume, tensile strength, elongation and fracture length, and flame retardancy of the composite molded bodies of each Example and each Comparative Example. The basis weight, thickness, specific volume, tensile strength and tearing length, and flame retardancy were determined according to the following methods.
（目付）
試料を１５cm×１５cmにカットして、その重さを測定して求めた。
（厚み）
不織布の厚み測定機（商品名“ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＧＡＵＧＥ”、モデル：ＣＲ−６０Ａ、株式会社大栄科学精器製作所製）を用い、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じて試料１ｃｍ2あたり２０ｇの荷重を加えた状態で測定した。
（比容積）
目付と厚みから計算して求めた。
(Weight)
The sample was cut into 15 cm × 15 cm, and its weight was measured to obtain.
(Thickness)
Measurement using a nonwoven fabric thickness measuring device (trade name “THICKNESS GAUGE”, model: CR-60A, manufactured by Daiei Kagaku Seisakusho Co., Ltd.) under a load of 20 g per 1 cm 2 of sample according to JIS L1096 did.
(Specific volume)
Calculated from the basis weight and thickness.
（引張強度）
ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じ、幅５ｃｍ、長さ１５ｃｍの試料片をチャックの間隔が１０ｃｍとなるように把持し、定速伸長型引張試験機（商品名：テンシロン ＵＣＴ−１Ｔ オリエンテック株式会社製）を用いて引張速度３０ｃｍ／分で試料片を伸長し、破断時の荷重値及び伸長率をそれぞれ破断強力、破断伸度として測定した。
（裂断長）
引張強度および目付から、下記の式により算出した。
裂断長（km）＝［引張強度（Ｎ／5cm）／９．８）×１０００］／［引張強度の測定試料の幅（mm）×目付（g/m2）］
(Tensile strength)
In accordance with JIS L 1096, a sample piece having a width of 5 cm and a length of 15 cm is gripped so that the chuck spacing is 10 cm, and a constant speed extension type tensile tester (trade name: Tensilon UCT-1T manufactured by Orientec Co., Ltd.) is used. The sample piece was stretched at a tensile rate of 30 cm / min, and the load value and elongation rate at break were measured as the breaking strength and breaking elongation, respectively.
(Breaking length)
The tensile strength and basis weight were calculated from the following formula.
Breaking length (km) = [Tensile strength (N / 5cm) /9.8) × 1000] / [Width (mm) of sample for measuring tensile strength × Weight (g / m 2 )]
（難燃性）
実施例１および比較例１については、ＵＬ９４ＨＢおよびＶクラスの試験法と判定基準に準じた評価を実施し、実施例２および比較例２についてはＪＩＳ Ｌ １０９１ Ａ−１法に準じた評価を実施した。ただし、比較例１については、燃焼が著しくて実質的な評価を行うことができなかった。
(Flame retardance)
Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated according to UL94HB and V class test methods and criteria, and Example 2 and Comparative Example 2 were evaluated according to JIS L 1091 A-1 method. did. However, with respect to Comparative Example 1, combustion was significant and substantial evaluation could not be performed.
実施例１と比較例１との比較、および実施例２と比較例２との比較から、難燃剤を添加したビスコースレーヨンを強化繊維として用いることにより、得られる複合成形体の難燃性が有意に向上することがわかった。また、実施例１は比較例１と比較して、引張強度および裂断長等の機械的物性が向上しており、ビスコースレーヨンに添加した難燃剤が、マトリックス中の繊維の分散性および／またはポリカーボネートとビスコースレーヨンとの親和性を向上させている可能性がある。 From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, and the comparison between Example 2 and Comparative Example 2, the flame retardancy of the composite molded body obtained by using the viscose rayon added with the flame retardant as the reinforcing fiber is It was found to improve significantly. Further, Example 1 has improved mechanical properties such as tensile strength and tearing length as compared with Comparative Example 1, and the flame retardant added to the viscose rayon is effective in dispersibility of fibers in the matrix and / or Or the affinity between polycarbonate and viscose rayon may be improved.
本発明には以下の態様のものが含まれる。
（態様１）
再生セルロース繊維および熱可塑性樹脂を含む、複合成形用基材であって、前記再生セルロース繊維が、２６以上の限界酸素指数を有する、難燃性複合成形用基材。
（態様２）
前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様１の難燃性複合成形用基材。
（態様３）
基材が不織布であり、前記熱可塑性樹脂が熱可塑性樹脂繊維として含まれる、態様１または２の難燃性複合成形用基材。
（態様４）
前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択される、１または複数の繊維である、態様３の難燃性複合成形用基材。
（態様５）
再生セルロース繊維が強化繊維として含まれ、熱可塑性樹脂がマトリックスとして含まれる複合成形体であって、前記再生セルロース繊維が、２６以上の限界酸素指数を有する、難燃性複合成形体。
（態様６）
前記熱可塑性樹脂が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様５の難燃性複合成形体。
（態様７）
前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、およびポリフェニレンエーテルから選択される、１または複数の樹脂である、態様５または６の難燃性複合成形体。
（態様８）
２６以上の限界酸素指数を有する再生セルロース繊維、および熱可塑性樹脂を含む複合成形用基材を作製すること、および
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱すること
を含む、難燃性複合成形体の製造方法。
（態様９）
前記複合成形用基材が前記熱可塑性樹脂を熱可塑性樹脂繊維として含む繊維シートであり、繊維シートを加圧してシート状の難燃性複合成形体を得ることをさらに含む、態様８の難燃性複合成形体の製造方法。
（態様１０）
前記熱可塑性樹脂繊維が、燃焼により炭化層を形成し、当該炭化層がさらなる燃焼を防ぐことにより自己消火性を示す、態様９の難燃性複合成形体の製造方法。
（態様１１）
前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリカーボネート繊維、ポリエーテルイミド繊維、およびポリフェニレンエーテル繊維から選択される、１または複数の繊維である、態様９または１０の難燃性複合成形体の製造方法。
The present invention includes the following aspects.
(Aspect 1)
A flame-retardant composite molding substrate comprising a recycled cellulose fiber and a thermoplastic resin, wherein the recycled cellulose fiber has a critical oxygen index of 26 or more.
(Aspect 2)
The flame-retardant composite molding substrate according to aspect 1, wherein the thermoplastic resin forms a carbonized layer by combustion, and the carbonized layer exhibits further self-extinguishing properties by preventing further combustion.
(Aspect 3)
The base material for flame retardant composite molding according to aspect 1 or 2, wherein the base material is a nonwoven fabric, and the thermoplastic resin is contained as a thermoplastic resin fiber.
(Aspect 4)
The flame-retardant composite molding substrate according to aspect 3, wherein the thermoplastic resin fibers are one or more fibers selected from polycarbonate fibers, polyetherimide fibers, and polyphenylene ether fibers.
(Aspect 5)
A flame retardant composite molded article comprising a regenerated cellulose fiber as a reinforcing fiber and a thermoplastic resin as a matrix, wherein the regenerated cellulose fiber has a limiting oxygen index of 26 or more.
(Aspect 6)
The flame retardant composite molded article according to aspect 5, wherein the thermoplastic resin forms a carbonized layer by combustion, and the carbonized layer exhibits self-extinguishing properties by preventing further combustion.
(Aspect 7)
The flame retardant composite molded article according to aspect 5 or 6, wherein the thermoplastic resin is one or more resins selected from polycarbonate, polyetherimide, and polyphenylene ether.
(Aspect 8)
Producing a composite molding substrate comprising a regenerated cellulose fiber having a critical oxygen index of 26 or more and a thermoplastic resin, and heating the composite molding substrate at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens; The manufacturing method of a flame-retardant composite molded object including this.
(Aspect 9)
The flame retardant according to aspect 8, wherein the composite molding base material is a fiber sheet containing the thermoplastic resin as a thermoplastic resin fiber, and further includes pressing the fiber sheet to obtain a sheet-like flame retardant composite molded body. Method for producing an adhesive composite molded body.
(Aspect 10)
The method for producing a flame-retardant composite molded article according to aspect 9, wherein the thermoplastic resin fibers form a carbonized layer by combustion, and the carbonized layer exhibits further self-extinguishing properties by preventing further combustion.
(Aspect 11)
The method for producing a flame-retardant composite molded article according to aspect 9 or 10, wherein the thermoplastic resin fiber is one or more fibers selected from polycarbonate fiber, polyetherimide fiber, and polyphenylene ether fiber.
本発明の複合成形体は、宇宙および航空機用資材、船舶用資材、車両（自動車および自転車含む）用資材、スポーツ用品用資材、ＯＡ機器用資材、電子機器用資材、工業資材、タンクおよび容器類の資材、雑貨類用資材、ならびに建設資材として有用である。 The composite molded body of the present invention includes space and aircraft materials, marine materials, vehicle (including automobiles and bicycles) materials, sports equipment materials, OA equipment materials, electronic equipment materials, industrial materials, tanks and containers. It is useful as a general material, miscellaneous goods material, and construction material.
Claims (7)
前記複合成形用基材を、熱可塑性樹脂が溶融または軟化する温度にて加熱すること
を含む、難燃性複合成形体の製造方法。 Producing a composite molding substrate comprising a regenerated cellulose fiber having a critical oxygen index of 26 or more and a thermoplastic resin, and heating the composite molding substrate at a temperature at which the thermoplastic resin melts or softens; The manufacturing method of a flame-retardant composite molded object including this.
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