JP6544773B2 - Method for producing plant fiber reinforced resin - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂と、前記樹脂に対して混練が可能な最大量の木粉と、前記樹脂と木粉との量に応じた添加剤とを混練機に供給し、混練により植物繊維強化樹脂を製造する植物繊維強化樹脂の製造方法に関する。 The present invention supplies a resin, the maximum amount of wood flour capable of being kneaded with the resin, and an additive according to the amount of the resin and the wood flour to a kneader, and kneads the vegetable fiber reinforced resin by kneading. The present invention relates to a method for producing a vegetable fiber reinforced resin for producing
例えば、自動車用の樹脂部品を製造する場合、前記樹脂部品の強度や耐熱性を向上させるため、樹脂に植物繊維、例えば、木粉を加えることが行なわれている。さらに、例えば、エンジンルーム内で使用される樹脂部品等では、燃焼防止や熱による樹脂の劣化防止の観点から樹脂に種々の添加剤が添加されている。樹脂に対して木粉及び添加剤を加える場合には、一般的に、押出混練機が使用される。即ち、押出混練機において樹脂を溶融させた状態で木粉及び添加剤を加え、スクリュー等により混練することが行なわれる。ここで、押出混練機では、規定量の樹脂に対して混練が可能な最大量の木粉を供給し、さらに必要量の添加剤を供給して混練を行なう。 For example, when manufacturing resin parts for automobiles, in order to improve the strength and heat resistance of the resin parts, it is practiced to add plant fibers such as wood powder to the resin. Furthermore, for example, in resin parts and the like used in the engine room, various additives are added to the resin from the viewpoint of preventing combustion and deterioration of the resin due to heat. When wood flour and additives are added to the resin, an extrusion kneader is generally used. That is, wood flour and additives are added in a state in which the resin is melted in an extrusion kneader, and kneading is performed using a screw or the like. Here, in the extrusion kneader, the maximum amount of wood powder that can be kneaded is supplied to a prescribed amount of resin, and the necessary amount of additive is further supplied to perform kneading.
混練により得られた高濃度の植物繊維強化樹脂はペレットの形状に成形され、後工程で樹脂のペレットと所定比率で混合される。即ち、植物繊維強化樹脂のペレットは樹脂のペレットによって希釈される。そして、樹脂のペレットによって希釈された植物繊維強化樹脂のペレットが射出成形機に供給されて樹脂部品が成形される。このように、押出混練機で高濃度の植物繊維強化樹脂を製造し、後工程で高濃度の植物繊維強化樹脂を樹脂により希釈する方法のため、押出混練機の能力を最大限に利用することができ、低コスト化を図ることができる。 The high concentration plant fiber reinforced resin obtained by kneading is formed into a pellet shape, and is mixed with the resin pellet at a predetermined ratio in a later step. That is, the pellet of vegetable fiber reinforced resin is diluted by the pellet of resin. And the pellet of the vegetable fiber reinforced resin diluted by the pellet of resin is supplied to an injection molding machine, and a resin component is shape | molded. As described above, the method of manufacturing a high concentration plant fiber reinforced resin with an extrusion kneader, and diluting the high concentration plant fiber reinforced resin with the resin in a later step, maximizes the ability of the extrusion kneader And cost can be reduced.
前記押出混練機において、規定量の樹脂に対して混練が可能な最大量の木粉を供給し、さらに必要量の添加剤を供給して混練を行なう際、溶融している樹脂に対して固形分の重量比率が40%を超えると、混練時に摩擦熱の発生が大きくなり、樹脂温度が混練機の設定温度である200℃を超えて上昇する。樹脂温度が例えば220℃を超えると、木粉が熱による劣化を開始し、樹脂部品の性能低下の原因となる。また、熱によりガスが発生し、植物繊維強化樹脂のペレットが発泡して形状が不均一になり、後工程において樹脂のペレットとの混合が良好に行なえなくなる。この問題を解決するため、特許文献1に記載の連続混練機では、スクリューの形状を変えて、材料の送り力を弱め、材料の滞留時間を長くすることで、温度上昇を抑えるようにしている。 In the above-mentioned extrusion kneader, when the maximum amount of wood powder which can be kneaded is supplied to a prescribed amount of resin, and the necessary amount of additive is further supplied to conduct kneading, the resin is solidified with respect to the molten resin When the weight ratio of the portion exceeds 40%, the generation of frictional heat becomes large during kneading, and the resin temperature rises above 200 ° C. which is the set temperature of the kneader. When the resin temperature exceeds, for example, 220 ° C., wood powder starts to deteriorate due to heat, which causes the performance degradation of resin parts. In addition, the gas generates gas due to heat, and the pellets of the plant fiber reinforced resin foam so that the shape becomes nonuniform, and it becomes impossible to mix well with the pellet of the resin in the post process. In order to solve this problem, in the continuous kneader described in Patent Document 1, the temperature rise is suppressed by changing the shape of the screw to weaken the feed force of the material and prolonging the residence time of the material. .
しかし、押出混練機において、材料の送り力を弱め、材料の滞留時間を長くして温度上昇を抑える方法では、押出混練機が特殊で汎用性に欠ける。 However, in the extrusion kneader, in the method of weakening the feed force of the material and prolonging the residence time of the material to suppress the temperature rise, the extrusion kneader is special and lacks versatility.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、汎用の混練機を使用しても、木粉が劣化しない温度以下で混練を行なえるようにして、高品質の高濃度植物繊維強化樹脂を製造することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is that, even if a general-purpose kneader is used, kneading can be performed at a temperature or less at which wood flour does not deteriorate. Thus, to produce high quality vegetable fiber reinforced resin of high quality.
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項1の発明は、規定量のポリプロピレン樹脂と、前記ポリプロピレン樹脂に対して混練が可能な最大量の木粉と、前記ポリプロピレン樹脂と木粉との量に応じて決められた量の添加剤とを混練機に供給し、前記ポリプロピレン樹脂を溶融させた状態で混練を行なうことにより植物繊維強化樹脂を製造する植物繊維強化樹脂の製造方法であって、前記ポリプロピレン樹脂は、前記木粉が劣化を開始する温度よりも低い温度で溶融可能な構成であり、前記添加剤は、前記ポリプロピレン樹脂が溶融する温度よりも低い温度で溶融する第1の添加剤と、前記ポリプロピレン樹脂が溶融する温度で固化している第2の添加剤とを備えており、前記第1の添加剤は、難燃材と酸化防止剤と相溶化剤とからなり、前記第2の添加剤は、難燃助剤と銅害防止材とからなり、全体に対する前記ポリプロピレン樹脂と前記第1の添加剤との重量比率が60%以上に設定されており、前記第1の添加剤の重量比率が前記第2の添加剤の重量比率よりも大きく設定されている。 The problems described above are solved by the inventions of the respective claims. The invention of claim 1 includes a specified amount of the polypropylene resin, the maximum amount and wood flour which can be kneaded against the polypropylene resin, the polypropylene resin and the amount of additive that is determined depending on the amount of the wood flour And a method for producing a vegetable fiber reinforced resin by producing a vegetable fiber reinforced resin by performing kneading in a state where the polypropylene resin is melted, wherein the polypropylene resin is degraded by the wood powder. a meltable structure at a temperature lower than the temperature at which to start, the additive, the first additive, wherein the polypropylene resin melts at a temperature lower than the temperature which melts at a temperature wherein the polypropylene resin is melted And a second additive that is solidified, wherein the first additive comprises a flame retardant, an antioxidant, and a compatibilizer, and the second additive is a flame retardant aid. And copper damage Consists of a sealing material, the weight of the weight ratio of polypropylene resin and said first additive is set to 60% or more, the first additive weight ratio is the second additive to the entire It is set larger than the ratio .
本発明によると、全体に対するポリプロピレン樹脂と第1の添加剤との重量比率が60%以上に設定されている。ここで、第1の添加剤は、ポリプロピレン樹脂が溶融する温度よりも低い温度で溶融する。このため、第1の添加剤は、混練機による混練の際に、ポリプロピレン樹脂と共に溶融するようになる。このため、混練時に、溶融する材料(ポリプロピレン樹脂、第1の添加剤)の重量比率が60%以上となり、溶融しない固形成分である木粉と第2の添加剤との重量比率が40%以下となる。このように、混練の際、固形成分の重量比率が40%以下となるため、混練による摩擦熱が発生し難く、材料の温度上昇を抑えることができる。この結果、前記木粉の劣化が抑制され、高品質の高濃度植物繊維強化樹脂を製造できる。また、第1の添加剤の重量比率が第2の添加剤の重量比率よりも大きいため、ポリプロピレン樹脂と共に溶融する添加剤の重量比率が大きくなる。 According to the present invention, the weight ratio of the polypropylene resin and the first additive to the whole is set to 60% or more. Here, the first additive melts at a temperature lower than the temperature at which the polypropylene resin melts. For this reason, the first additive comes to melt together with the polypropylene resin at the time of kneading by the kneader. For this reason, the weight ratio of the material ( polypropylene resin , the first additive) to be melted becomes 60% or more at the time of kneading, and the weight ratio of the second additive and the wood powder which is a solid component not melted is 40% or less It becomes. As described above, since the weight ratio of the solid component is 40% or less at the time of kneading, it is difficult to generate frictional heat due to the kneading, and the temperature rise of the material can be suppressed. As a result, the deterioration of the wood flour is suppressed, and high-quality plant fiber reinforced resin of high quality can be produced. In addition, since the weight ratio of the first additive is larger than the weight ratio of the second additive, the weight ratio of the additive melted together with the polypropylene resin is increased.
請求項2に係る発明によると、全体に対する第1の添加剤の重量比率が20%を超えている。即ち、第1の添加剤の重量比率が20%よりも多くなることで、ポリプロピレン樹脂と木粉との重量比率を変えずに、溶融する材料(ポリプロピレン樹脂、第1の添加剤)の重量比率を60%以上とすることができる。 According to the invention of claim 2 , the weight ratio of the first additive to the whole exceeds 20%. That is, when the weight ratio of the first additive is more than 20%, the weight ratio of the material ( polypropylene resin , first additive) to be melted without changing the weight ratio of the polypropylene resin and the wood powder. Can be 60% or more.
請求項3に係る発明によると、第1の添加剤の比重は、ポリプロピレン樹脂の比重よりも大きく設定されており、前記第1の添加剤は、前記ポリプロピレン樹脂が混練機に供給された後で、前記混練機に供給される。このように、最初にポリプロピレン樹脂が混練機に供給されるため、ポリプロピレン樹脂が下に溜った状態で溶融するようになる。次に、混練機に供給された第1の添加剤は溶融したポリプロピレン樹脂に沈んだ状態で溶融するようになる。このため、ポリプロピレン樹脂のペレットが第1の添加剤に浮いた状態で溶けずに残るような不具合を防止できる。 According to the invention of claim 3 , the specific gravity of the first additive is set to be larger than the specific gravity of the polypropylene resin , and the first additive is added after the polypropylene resin is supplied to the kneader , And supplied to the kneader. As described above, since the polypropylene resin is first supplied to the kneader, the polypropylene resin melts in a state of being accumulated below. Next, the first additive supplied to the kneader melts in a molten polypropylene resin . For this reason, it is possible to prevent such a problem that pellets of polypropylene resin remain in the state of floating in the first additive without melting.
請求項4の発明によると、混練機は、一端側に入口部、他端側に出口部が設けられたシリンダ部と、前記シリンダ部の内側で軸心回りに回転可能に構成された混練用のスクリューとを備え、前記シリンダ部の出口部から混練後の製品が押出される構成であり、前記ポリプロピレン樹脂は前記シリンダ部の入口部から前記混練機に供給され、前記第1の添加剤は、前記シリンダ部の途中位置から前記混練機に供給される。このため、ポリプロピレン樹脂が確実に溶融した状態で第1の添加剤を混練機に供給できるようになる。 According to the invention of claim 4 , the kneading machine has a cylinder portion provided with an inlet portion at one end side and an outlet portion at the other end, and a kneading machine configured to be rotatable around an axial center inside the cylinder portion. And the extruded product is extruded from the outlet of the cylinder, the polypropylene resin is supplied to the kneader from the inlet of the cylinder, and the first additive is added. And a middle position of the cylinder part is supplied to the kneader. For this reason, the first additive can be supplied to the kneader in a state in which the polypropylene resin is reliably melted.
請求項5の発明によると、木粉は、シリンダ部の途中位置から混練機に供給される。このため、混練機内の木粉の滞留時間を短くでき、木粉の劣化を極力抑えることができる。 According to the invention of claim 5 , wood flour is supplied to the kneader from an intermediate position of the cylinder portion. For this reason, the residence time of wood flour in the kneader can be shortened, and deterioration of wood flour can be minimized.
請求項6の発明によると、木粉は、杉材の粉末である。
According to the invention of claim 6 , wood flour is cedar wood powder.
本発明によると、木粉が劣化しない温度以下で混練を行なえるようになり、高品質の高濃度の植物繊維強化樹脂を製造できる。 According to the present invention, it becomes possible to carry out kneading at a temperature below the temperature at which wood flour does not deteriorate, and high quality vegetable fiber reinforced resin can be produced.
[実施形態1]
以下、図1から図6に基づいて本発明の実施形態1に係る植物繊維強化樹脂の製造方法と、植物繊維強化樹脂を用いて実際の自動車用の樹脂部品を製造する手順について説明する。ここで、前記自動車用の樹脂部品は、例えば、エンジンルーム内で使用されるワイヤーハーネス、あるいはフォグランプ等のブラケットである。
Embodiment 1
Hereinafter, a method for producing a plant fiber reinforced resin according to Embodiment 1 of the present invention and a procedure for producing a resin part for an actual automobile using a plant fiber reinforced resin will be described based on FIGS. 1 to 6. Here, the resin part for automobiles is, for example, a wire harness used in an engine room, or a bracket such as a fog lamp.
<自動車用の樹脂部品の製造方法概要について>
前記ワイヤーハーネス等の樹脂部品Wの材料としては、成形性に優れた熱可塑性樹脂であるポリプロピレン12が好適に使用される。また、前記ワイヤーハーネス等の樹脂部品Wは、エンジンルーム内の高温環境下で使用されるため、強度や耐熱性に加えて、難燃性も要求される。このため、前記ポリプロピレン樹脂12(以下、樹脂12という)には、植物繊維としての木粉14と難燃材等の添加剤16とが加えられる。樹脂12に対して木粉14と難燃材等の添加剤16とを加える場合には、図1に示すように、押出混練機20が使用される。即ち、押出混練機20では、樹脂12を200℃程度に加熱して溶融させた状態で木粉14等と混練する。ここで、木粉14は、樹脂12の温度が220℃を超えて上昇すると劣化するため、後記するように、混練時における添加剤16の固形成分の重量比率を下げることで摩擦熱に起因する温度上昇を抑えている。
<About the outline of the manufacturing method of resin parts for automobiles>
As a material of resin parts W, such as the said wire harness, the
押出混練機20は、規定量の樹脂12に対して混練が可能な最大量の木粉14を加え、さらに必要量の添加剤16を添加して混練を行なうことで、高濃度の植物繊維強化樹脂18を製造する。そして、押出混練機20で混練された高濃度の植物繊維強化樹脂18は所定サイズのペレットに成形される。次に、高濃度の植物繊維強化樹脂18のペレットは、図2に示すように、樹脂12のペレットと予め決められた比率で混合される。即ち、植物繊維強化樹脂18のペレットは、樹脂部品Wに応じて予め決められた比率になるように、樹脂12のペレットによって希釈される。そして、植物繊維強化樹脂18のペレットと樹脂12のペレットとのブレンド品19が、図3に示すように、射出成形機に供給されて樹脂部品Wが成形される。このように、押出混練機20で高濃度の植物繊維強化樹脂18を製造し、後工程で高濃度の植物繊維強化樹脂18を樹脂12により希釈して使用する方法のため、押出混練機20の能力を最大限に利用でき、低コスト化を図ることができる。
The extruding
<押出混練機20について>
押出混練機20は、樹脂12等を溶融させた状態で木粉14、及び添加剤16と混練させて、植物繊維強化樹脂18を製造する機械である。押出混練機20は、図4に示すように、混練機本体200と、混練機本体200から押出された植物繊維強化樹脂18の軟化棒状体18jを水冷する冷却槽23と、冷却後の軟化棒状体18jをペレットのサイズに切断するカッタ25とを備えている。
<About
The
混練機本体200は、図4に示すように、一端側(左側)に入口部201e、他端側(右側)に出口部201pが設けられた円筒形のシリンダ部201と、そのシリンダ部201内に同軸に収納された螺旋状のスクリュー203とを備えている。そして、シリンダ部201の周囲には、シリンダ部201内を加熱するためのヒータ202が設けられている。また、シリンダ部201の下側には、そのシリンダ部201に沿って冷却装置204が設けられている。これにより、混練機本体200は、シリンダ部201内の温度が約200℃に制御される。
As shown in FIG. 4, the kneader
また、混練機本体200は、シリンダ部201の入口部201e側にモータ等を備える駆動装置205が設けられており、駆動装置205の減速機205wの出力軸(図示省略)がスクリュー203に同軸に連結されている。このため、駆動装置205が駆動されることで、スクリュー203がシリンダ部201内で軸心回りに回転し、混練が行なわれる。さらに、混練機本体200は、シリンダ部201の入口部201eに樹脂12のペレット等を供給する第1ホッパー207と、シリンダ部201の途中位置に木粉14及び難燃材等の添加剤16を供給する第2ホッパー208とを備えている。
Further, the kneader
<高濃度の植物繊維強化樹脂18の材料配合について>
高濃度の植物繊維強化樹脂18の材料としては、図5、図6に示すように、ポリプロピレン樹脂12(融点165℃、比重0.9、分子量265000 図6参照)が使用される。ここで、全体に対する樹脂12の重量比率は40.2%に設定されている。さらに、樹脂部品Wの強度と耐熱性とを向上させるため、木粉14が添加される。ここで、木粉14の重量比率は、全体の31.7%に設定されており、混練が可能な最大値である。なお、木粉14には杉の間伐材の粉末が使用される。
<About the material combination of high concentration of vegetable fiber reinforced
As a material of the high concentration vegetable fiber reinforced
また、樹脂部品Wの難燃性を向上させるための添加剤16として、難燃材が重量比率で13.5%、難燃材の働きを促進させる難燃助剤が重量比率で6.8%添加される。ここで、難燃材としてはジブロモプロピルエーテル(融点95〜115℃、比重1.1、分子量1580)、難燃助剤としては三酸化アンチモン(融点656℃、比重5.2、分子量291.5)が使用される。さらに、添加剤16として樹脂12(ポリポロピレン(PP))の耐熱劣化を防止するための酸化防止剤が重量比率で5.8%添加される。ここで、酸化防止剤としては、Pentaerythritol Tetrakis(融点110〜125℃、比重1.15、分子量1178)が使用される。
Further, as the additive 16 for improving the flame retardancy of the resin part W, 13.5% by weight of the flame retardant is added, and 6.8% by weight of the flame retardant auxiliary for promoting the function of the flame retardant is added. . Here, dibromopropyl ether (melting point 95-115 ° C., specific gravity 1.1, molecular weight 1580) is used as a flame retardant, and antimony trioxide (
その他の添加剤16として、樹脂12と難燃材等とを混ざり易くするための相溶化剤、例えば、MAPP(Maleic anhydride-modified polypropylene )(融点160℃、比重0.9)が重量比率で1.4%添加される。また、電線に使用される銅に対する銅害防止材(融点225〜227℃)が重量比率で0.6%添加される。ここで、前記押出混練機20では、シリンダ部201内の温度が約200℃に温度制御されている。このため、上記した植物繊維強化樹脂18の材料の中で、融点が200℃よりも低い材料、即ち、樹脂12(融点165℃)(40.2%)、難燃材(融点95〜115℃)(13.5%)、酸化防止剤(融点110〜125℃)(5.8%)、相溶化剤(融点160℃)(1.4%)が押出混練機20のシリンダ部201内で溶融するようになる。
As the
さらに、融点が200℃よりも低い材料であっても、樹脂12は融点165℃で、分子量265000であるのに対し、難燃材は融点95〜115℃で分子量1580、酸化防止剤は融点110〜125℃で分子量1178であるため、難燃材及び酸化防止剤は樹脂12に対して格段に溶融し易くなる。さらに、樹脂12の比重が0.9に対して、難燃材の比重が1.1、酸化防止剤の比重が1.15であるため、樹脂12は、難燃材及び酸化防止剤に対して浮き易くなる。また、相溶化剤は融点160℃であるため、樹脂12よりも溶融し易くなる。なお、相溶化剤の比重は0.9で樹脂12と等しいため、相溶化剤は難燃材及び酸化防止剤に対して浮き易くなる。
Furthermore, even if the material has a melting point lower than 200 ° C., the
即ち、難燃材、酸化防止剤、及び相溶化剤が本発明における樹脂が溶融する温度よりも低い温度で溶融する第1の添加剤に相当する。前述のように、樹脂12の重量比率は40.2%であり、第1の添加剤の重量比率、即ち、(難燃材の重量比率13.5%)+(酸化防止剤の重量比率5.8%)+(相溶化剤の重量比率1.4%)が20.7%であるため、混練時に溶融する材料の比率は全体の60.9%になる。
That is, the flame retardant, the antioxidant, and the compatibilizer correspond to the first additive that melts at a temperature lower than the temperature at which the resin of the present invention melts. As described above, the weight ratio of the
また、上記した植物繊維強化樹脂18の材料の中で、木粉14と、融点が200℃よりも高い難燃助剤(融点656℃、比重5.2、分子量291.5)、及び銅害防止材(融点225〜227℃)は、押出混練機20のシリンダ部201内で固形成分として残される。即ち、難燃助剤と銅害防止材とが本発明における樹脂が溶融する温度で固化している第2の添加剤に相当する。前述のように、木粉14の重量比率は31.7%であり、第2の添加剤の重量比率、即ち、(難燃助剤の重量比率6.8%)+(銅害防止材の重量比率0.6%)が7.4%であるため、混練時の固形成分の重量比率が全体の39.1%になる。
Further, among the materials of the plant fiber reinforced
<押出混練機20に対する材料供給手順について>
上記したように、第1の添加剤である難燃材(融点95〜115℃、分子量1580、比重1.1)、酸化防止剤(融点110〜125℃、分子量1178、比重1.15)は、樹脂12(融点165℃、分子量265000、比重0.9)に対して溶融し易く、さらに比重が大きい。このため、仮に、樹脂12と、難燃材、及び酸化防止剤とを同時に押出混練機20に供給すると、溶融した難燃材、酸化防止剤に対して樹脂12のペレットが浮き上がり、樹脂12が溶融し難くなる。これにより、樹脂12の一部が固形成分のまま残留し、混練が良好に行なわれなくなる。
<About the material supply procedure to the
As described above, the first additive, the flame retardant (
この問題を解決するため、本実施形態に係る植物繊維強化樹脂18の製造方法では、樹脂12と、前記樹脂12と比重が等しい相溶化剤(第1の添加剤)とを第1ホッパー207から混練機本体200(シリンダ部201)の入口部201eに供給するようにしている。そして、難燃材と酸化防止剤(第1の添加剤)を第2ホッパー208からシリンダ部201の途中位置に供給するようにしている。これにより、樹脂12のペレット等がシリンダ部201の入口部201eからシリンダ部201の途中位置まで移動する間に完全に溶融する。そして、溶融した樹脂12に対してシリンダ部201の途中位置から溶け易い難燃材と酸化防止剤(第1の添加剤)が加えられる。これにより、比重の大きな難燃材と酸化防止剤(第1の添加剤)とが溶融した樹脂12に沈んだ状態で溶融するようになる。したがって、樹脂12等の溶け残りを防止できる。
In order to solve this problem, in the method for producing the vegetable fiber reinforced
また、他の材料、即ち、難燃助剤、銅害防止剤(第2の添加剤)、及び木粉14が第2ホッパー208からシリンダ部201の途中位置に供給される。このため、完全に溶けた状態の樹脂12、及び相溶化剤、難燃材、酸化防止剤(第1の添加剤)に対して固形成分である難燃助剤、銅害防止剤(第2の添加剤)、及び木粉14が加えられる混練が行なわれる。上記したように、混練時の溶融成分(樹脂12+第1の添加剤)の重量比率が60.9%で、固形成分(木粉14+第2の添加剤)の重量比率が39.1%である。即ち、固形成分(木粉14+第2の添加剤)の重量比率が40%以下であるため、混練時の摩擦熱に起因する温度上昇を抑えることができる。このため、混練機本体200のシリンダ部201内における樹脂12の温度を約200℃に保持することができ、木粉14の劣化やガスの発生を抑えることができる。さらに、木粉14を第2ホッパー208からシリンダ部201の途中位置に供給するため、木粉14の混練機本体200(シリンダ部201)内の滞留時間が短くなり、木粉14の劣化をさらに抑えることができる。
In addition, other materials, that is, a flame retardant aid, a copper inhibitor (second additive), and
<本実施形態に係る植物繊維強化樹脂の製造方法の長所>
本実施形態に係る植物繊維強化樹脂の製造方法によると、全体に対する樹脂12と第1の添加剤16との重量比率が60%以上に設定されている。ここで、第1の添加剤16は、樹脂12が溶融する温度よりも低い温度で溶融する。このため、第1の添加剤16は、押出混練機20による混練の際に、樹脂12と共に溶融するようになる。このため、混練時に、溶融する樹脂12と第1の添加剤16とが重量比率で60%以上となり、溶融しない固形成分である木粉14と第2の添加剤16とが重量比率で40%以下となる。このように、混練の際、固形成分が重量比率で40%以下となるため、混練による摩擦熱が発生し難く、材料の温度上昇を抑えることができる。この結果、木粉14の劣化が抑制され、高品質の高濃度植物繊維強化樹脂18を製造できる。
<Advantages of the method for producing a plant fiber reinforced resin according to the present embodiment>
According to the method for producing a plant fiber reinforced resin of the present embodiment, the weight ratio of the
また、第1の添加剤16の重量比率を20%よりも多くすることで、樹脂12と木粉14との重量比率を変えずに、溶融する材料(樹脂12、第1の添加剤16)の重量比率を60%以上とすることができる。さらに、樹脂12はシリンダ部201の入口部201eから押出混練機20に供給され、第1の添加剤16(難燃材、酸化防止剤)は、シリンダ部201の途中位置から押出混練機20に供給される。このため、樹脂12が確実に溶融した状態で第1の添加剤16(難燃材、酸化防止剤)を押出混練機20に供給できる。このため、樹脂12のペレットが難燃材、酸化防止剤に浮いた状態で溶けずに残るような不具合を防止できる。また、木粉14は、シリンダ部201の途中位置から押出混練機20に供給されるため、押出混練機20内の木粉14の滞留時間を短くでき、木粉14の劣化を極力抑えることができる。
Also, by setting the weight ratio of the
<変更例>
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、樹脂12としてポリプロピレンを例示したが、ポリプロピレン以外の樹脂に本発明を適用することも可能である。また、本実施形態では、第2ホッパー208から難燃材と酸化防止剤(第1の添加剤)、難燃助剤、銅害防止剤(第2の添加剤)、及び木粉14を押出混練機20のシリンダ部201の途中位置に供給する例を示した。しかし、第1ホッパー207と第2ホッパー208との間に第3ホッパー等を設け、第3ホッパー等から難燃材と酸化防止剤(第1の添加剤)を木粉14等よりも先にシリンダ部201の途中位置に供給することも可能である。
<Modification example>
The present invention is not limited to the above embodiment, and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, although polypropylene is illustrated as the
12・・・・樹脂(ポリプロピレン)
14・・・・木粉
16・・・・添加剤(第1の添加剤、第2の添加剤)
18・・・・植物繊維強化樹脂
20・・・・押出混練機
200・・・混練機本体
201・・・シリンダ部
201e・・入口部
201p・・出口部
203・・・スクリュー
W・・・・・樹脂部品
12 ・ ・ ・ Resin (polypropylene)
14 ···
18 ... Plant fiber reinforced
Claims (6)
前記ポリプロピレン樹脂は、前記木粉が劣化を開始する温度よりも低い温度で溶融可能な構成であり、
前記添加剤は、前記ポリプロピレン樹脂が溶融する温度よりも低い温度で溶融する第1の添加剤と、前記ポリプロピレン樹脂が溶融する温度で固化している第2の添加剤とを備えており、
前記第1の添加剤は、難燃材と酸化防止剤と相溶化剤とからなり、
前記第2の添加剤は、難燃助剤と銅害防止材とからなり、
全体に対する前記ポリプロピレン樹脂と前記第1の添加剤との重量比率が60%以上に設定されており、
前記第1の添加剤の重量比率が前記第2の添加剤の重量比率よりも大きく設定されている植物繊維強化樹脂の製造方法。 And specified amount of the polypropylene resin, and wood flour maximum kneading capable amount, and an additive in an amount which is determined according to the amount of the polypropylene resin and the wood flour was fed into a kneader to the polypropylene resin A method for producing a vegetable fiber reinforced resin, which comprises producing a vegetable fiber reinforced resin by kneading in a state where the polypropylene resin is melted,
The polypropylene resin is configured to be meltable at a temperature lower than the temperature at which the wood flour starts to deteriorate.
The additive comprises a first additive, wherein the polypropylene resin melts at a temperature lower than the temperature of melting, and a second additive, wherein the polypropylene resin is solidified at a temperature of melting,
The first additive comprises a flame retardant material, an antioxidant and a compatibilizer,
The second additive comprises a flame retardant aid and a copper damage inhibitor,
The weight ratio of the polypropylene resin and the first additive to the whole is set to 60% or more ,
The manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin in which the weight ratio of a said 1st additive is set larger than the weight ratio of a said 2nd additive .
全体に対する前記第1の添加剤の重量比率が20%を超えている植物繊維強化樹脂の製造方法。 It is a manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin described in Claim 1, Comprising:
The manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin in which the weight ratio of said 1st additive with respect to the whole exceeds 20% .
前記第1の添加剤の比重は、前記ポリプロピレン樹脂の比重よりも大きく設定されており、
前記第1の添加剤は、前記ポリプロピレン樹脂が混練機に供給された後で、前記混練機に供給される植物繊維強化樹脂の製造方法。 A method for producing a plant fiber reinforced resin according to any one of claims 1 or 2 ,
The specific gravity of the first additive is set to be larger than the specific gravity of the polypropylene resin,
The method of producing a vegetable fiber reinforced resin, wherein the first additive is supplied to the kneader after the polypropylene resin is supplied to the kneader .
前記混練機は、一端側に入口部、他端側に出口部が設けられたシリンダ部と、前記シリンダ部の内側で軸心回りに回転可能に構成された混練用のスクリューとを備え、前記シリンダ部の出口部から混練後の製品が押出される構成であり、
前記ポリプロピレン樹脂は前記シリンダ部の入口部から前記混練機に供給され、前記第1の添加剤は、前記シリンダ部の途中位置から前記混練機に供給される植物繊維強化樹脂の製造方法。 It is a manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin described in Claim 3 , Comprising:
The kneader includes a cylinder portion having an inlet at one end and an outlet at the other end, and a kneading screw configured to be rotatable around an axis inside the cylinder, The product after kneading is extruded from the outlet of the cylinder,
The manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin by which the said polypropylene resin is supplied to the said kneader from the inlet part of the said cylinder part, and the said 1st additive is supplied to the said kneader from the middle position of the said cylinder part .
前記木粉は、前記シリンダ部の途中位置から前記混練機に供給される植物繊維強化樹脂の製造方法。 It is a manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin described in Claim 4 , Comprising:
The method for producing a vegetable fiber reinforced resin, wherein the wood flour is supplied to the kneader from an intermediate position of the cylinder portion .
前記木粉は、杉材の粉末である植物繊維強化樹脂の製造方法。 A method for producing a plant fiber reinforced resin according to any one of claims 1 to 5 ,
The said wood flour is a manufacturing method of the vegetable fiber reinforced resin which is a powder of a cedar wood .
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