(57)【要約】【課題】ふすま由来材料を含む熱可塑性樹脂組成物の提供。【解決手段】ふすまを酸又はアルカリ処理し、得られた処理物を湿式粉砕してふすま解繊物の分散液を調製すること、該ふすま解繊物の分散液と熱可塑性樹脂とを混合すること、及び、得られた混合物を成形することを含む、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。ふすま解繊物を２〜３０質量％部含有する熱可塑性樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ふすま解繊物を２〜３０質量％含有する熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
前記ふすま解繊物の分散液の相分離係数が０．７以上である、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記ふすまが小麦ふすまである、請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】
熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
ふすまを酸又はアルカリ処理し、得られた処理物を湿式粉砕してふすま解繊物の分散液を調製すること、
該ふすま解繊物の分散液と熱可塑性樹脂とを混合すること、及び
得られた混合物を成形すること、
を含み、該熱可塑性樹脂組成物は該ふすま解繊物を２〜３０質量％含有する、
方法。
【請求項５】
前記湿式粉砕が、前記処理液中のふすまを平均粒子径１００μｍ以下に微粉化する処理である、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記湿式粉砕が湿式での高圧せん断処理、高速回転せん断処理又は媒体せん断処理である、請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記湿式粉砕の前に、前記酸又はアルカリ処理で得られた処理物を中和及び／又は洗浄することをさらに含む、請求項４〜６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記ふすま解繊物の分散液の相分離係数が０．７以上である、請求項４〜７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記ふすまが小麦ふすまである、請求項４〜８のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ふすま由来材料を含む熱可塑性樹脂組成物、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂は、日用品や工業製品などに利用されており、現代生活には不可欠なものである。ほとんどの熱可塑性樹脂には、その強度向上や耐熱性などの向上のため、フィラーと呼ばれる成分が混合されている。フィラーとしては、従来、主に無機材料が使用されてきたが、近年、セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）もまたフィラーとして用いられている。ＣＮＦは、植物由来の繊維質を物理的又は化学的に解繊処理して得られる繊維状の成分である。ＣＮＦをフィラーとして用いると、無機材料のフィラーに比べて軽量な樹脂が得られる。さらにＣＮＦは生分解性であるため、環境負荷の側面でも有利である。
【０００３】
樹脂の強度や耐熱性を高めるためには、フィラーが樹脂中に均一に分散されていなければならない。しかし、セルロースはポリオールであるグルコースが多数結合する構造を有するため、本来親水性であり、疎水性の樹脂に均一に混合、分散させることは難しい。分散性を向上させるために、セルロースの構造中に疎水性の官能基を組込むことも考えられるが、この場合耐熱性や強度などの面で、必ずしも所望の性質の樹脂が得られるとは限らない。セルロースの１級水酸基を２，２，６，６−テトラメチルピペリジン  １−オキシル（ＴＥＭＰＯ）触媒を用いて酸化することで、水中での分散性を高める方法が知られている（非特許文献１）。このＴＥＭＰＯ酸化ＣＮＦは既に市販されている。
【０００４】
物理的又は化学的に処理した植物バイオマス材料をフィラーとして含む樹脂組成物が開示されている。特許文献１には、水と炭素数４〜８の脂肪族アルコールとの混合溶媒中で植物系バイオマスを加熱処理して得られるセルロース含有固形物が、熱可塑性樹脂との混合性がよく、該樹脂の熱安定性を向上させることが記載されている。特許文献２には、植物原料から得られたセルロース繊維と、カルボキシル基を有するポリアルケンであり特定の性質を有するポリオレフィンとからなる組成物が、オレフィン樹脂への分散性が高いことが記載されている。特許文献３、４には、小麦ふすま等の多孔性草本系バイオマスを粉砕して得られた多孔性粉末に無機質フィラーを含浸させた含浸混合物とポリオレフィン系樹脂を含むシート又はフィルム状組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−００２２０６号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４１３２３号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６２９２３号公報
【特許文献４】特開２０１５−１５１５５０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Biomacromolecules, 2006, 7(6):1687-1691
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、簡便な手段で調製することができ、かつ熱可塑性樹脂組成物の材料として好適な植物バイオマス由来材料、それを用いた熱可塑性樹脂組成物、及びそれらの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ふすまを酸処理又はアルカリ処理した後、得られた処理物を湿式粉砕することで得られたふすま解繊物を含有する熱可塑性樹脂組成物が、優れた耐熱性及び強度を有することを見出した。
【０００９】
したがって本発明は、以下を提供する。
〔１〕ふすま解繊物を２〜３０質量％含有する熱可塑性樹脂組成物。
〔２〕前記ふすま解繊物の分散液の相分離係数が０．７以上である〔１〕記載の組成物。
〔３〕前記ふすまが小麦ふすまである、〔１〕又は〔２〕記載の組成物。
〔４〕熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
ふすまを酸又はアルカリ処理し、得られた処理物を湿式粉砕してふすま解繊物の分散液を調製すること、
該ふすま解繊物の分散液と熱可塑性樹脂とを混合すること、及び
得られた混合物を成形すること、
を含み、該熱可塑性樹脂組成物は該ふすま解繊物を２〜３０質量％含有する、
方法。
〔５〕前記湿式粉砕が、前記処理液中のふすまを平均粒子径１００μｍ以下に微粉化する処理である、〔４〕記載の方法。
〔６〕前記湿式粉砕が湿式での高圧せん断処理、高速回転せん断処理又は媒体せん断処理である、〔４〕又は〔５〕記載の方法。
〔７〕前記湿式粉砕の前に、前記酸又はアルカリ処理で得られた処理物を中和及び／又は洗浄することをさらに含む、〔４〕〜〔６〕のいずれか１項記載の方法。
〔８〕前記ふすま解繊物の分散液の相分離係数が０．７以上である、〔４〕〜〔７〕のいずれか１項記載の方法。
〔９〕前記ふすまが小麦ふすまである、〔４〕〜〔８〕のいずれか１項記載の方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のふすま解繊物を含有する熱可塑性樹脂組成物は、優れた耐熱性及び強度を有し、樹脂材料として有用である。したがって、本発明により提供される当該ふすま解繊物は、簡便な手段で調製することができ、かつ耐熱性及び強度に優れた熱可塑性樹脂組成物の製造に使用できるという点で、有望な植物バイオマス由来材料である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】製造例３−１（ふすま解繊物５質量％含有）、３−２（ふすま解繊物１０質量％含有）、及び基準の樹脂（ふすま解繊物０質量％含有）の動的粘弾性。
【図２】製造例４−１（漂白ふすま解繊物５質量％含有）及び４−２（漂白ふすま解繊物１０質量％含有）、及び基準の樹脂（ふすま解繊物０質量％含有）の動的粘弾性。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、ふすま解繊物と熱可塑性樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物を提供する。本発明の熱可塑性樹脂組成物に含まれる該ふすま解繊物は、ふすまを酸又はアルカリ処理した後、粉砕することで調製される。
【００１３】
ふすまは、一般的には、イネ科植物種子の製粉過程等で種子の胚乳部や胚芽部から分離された、種皮（果皮）を含む画分のことである。本発明で用いるふすま解繊物の原料に使用されるふすま（原料ふすま）の例としては、小麦ふすま、大麦ふすま、米糠などが挙げられる。該原料ふすまは脱脂ふすまであってもよい。本発明において、上記に挙げた原料ふすまは、いずれか単独で、又はいずれか２種以上組み合わせて利用することができる。入手のし易さからは、原料ふすまは小麦ふすまであることが好ましい。ふすまは、製粉会社等から種々な種類が市販されており、本発明においてはこれら市販のふすまを原料ふすまとして利用することができる。あるいは、原料ふすまは、小麦等のイネ科植物の種子から調製されてもよい。
【００１４】
ただし、一般的な製粉過程等で得られたふすまは、原料作物に由来する夾雑物（胚乳部、胚芽部等）を含んでいる。本発明で得られる熱可塑性樹脂組成物の硬度や外観上の品質をより高めるためには、該原料ふすまから予め夾雑物を除去しておくことが好ましい。好適には、該原料ふすま中における種皮（果皮）分の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％、さらに好ましくは９５質量％以上、なお好ましくは１００質量％である。原料ふすまからの夾雑物（胚乳部、胚芽部等）の除去には、後述する澱粉除去や、分級、比重差による分離などの手法を用いることができる。
【００１５】
一般的な製粉過程で得られた小麦ふすまには、１０〜４０質量％程度の澱粉が含まれている。澱粉含量の多いふすまを用いた場合、本発明で得られる熱可塑性樹脂組成物が、濃い色調を呈する外観上好ましくないものとなる場合がある。したがって、該原料ふすまとしては、通常の小麦ふすまから澱粉を除去した澱粉除去小麦ふすまを用いることが好ましい。ふすまからの澱粉除去は、温水洗浄等の手法により行うことができる。該澱粉除去小麦ふすまにおける澱粉の含有量は、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。さらに、本発明で得られる熱可塑性樹脂組成物の着色を抑える観点からは、該原料ふすまとして、次亜塩素酸等の公知の手段で脱色した小麦ふすまを用いることも好ましい。
【００１６】
本発明で用いるふすま解繊物は、上述の原料ふすまを酸又はアルカリ処理し、次いで該処理物を粉砕することで調製される。好ましくは、当該酸又はアルカリ処理においては、原料ふすまを酸又はアルカリ溶液と混合し、必要に応じて混合液を撹拌しながら、該原料ふすまと酸又はアルカリとを接触させる。当該酸又はアルカリの種類は、特に限定されないが、酸の例としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、及び酢酸、クエン酸、乳酸等の有機酸が挙げられ、アルカリの例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。当該酸又はアルカリ溶液の溶媒の例としては、蒸留水及び精製水が好適に挙げられるが、上記酸又はアルカリを溶解させることができる限り特に限定されない。
【００１７】
当該酸又はアルカリ溶液における酸又はアルカリの濃度は、０．１〜１０規定が好ましく、０．３〜１０規定がより好ましく、１〜５規定がさらに好ましい。規定度が０．１未満であると、得られるふすま解繊物の分散性が低下し、他方、規定度が１０を超えると、ふすま解繊物が変性して着色することがある。
【００１８】
当該酸又はアルカリ処理において、混合する原料ふすまと酸又はアルカリ溶液との質量比は、好ましくは１：３〜１：４０程度、より好ましくは１：８〜１：３０程度である。当該酸又はアルカリ処理の時間（原料ふすまと酸又はアルカリとの接触時間）は、１０秒〜６時間程度が好ましい。１０秒より短時間であると本発明の効果が得られない場合があり、また２時間を超えても効果が変わらない場合がある。該処理の工程管理等の観点からは、酸又はアルカリ処理の時間は、より好ましくは２０秒〜２時間程度である。
【００１９】
当該酸又はアルカリ処理で得られた処理物は、好ましくは、後述する粉砕処理にかける前に、中和及び／又は洗浄される。中和処理では、酸又はアルカリの溶液を用いて、該処理物のｐＨが中性付近になるよう調整する。中和処理で用いる酸又はアルカリとしては、上述の酸又はアルカリ処理に関して例示したものが挙げられる。中和処理により、酸又はアルカリに由来する塩が生じるため、中和処理に続いて、洗浄処理及び／又は脱塩処理を行うことが好ましい。洗浄処理には、上述の酸又はアルカリ処理で用いた酸又はアルカリ溶液の溶媒、好ましくは蒸留水又は精製水を用いる。洗浄処理は１〜５回程度行うことが好ましい。脱塩処理は、通常行い得るろ過処理や膜処理によって行うことができる。
【００２０】
次いで、上述の酸又はアルカリ処理で得られた処理物、あるいはそれを中和及び／又は洗浄した後の処理物を粉砕処理する。該粉砕処理は湿式粉砕であり、該処理物は、液体の状態で粉砕処理される。これにより、ふすま解繊物の分散液が調製される。該湿式粉砕には、上述の酸又はアルカリ処理あるいは上述の中和及び／又は洗浄処理で得られた液状の処理物（処理液）を用いることができる。該処理液の濃度（固形分含量）が高い場合、適宜液体（例えば水）を加えて湿式粉砕に適した濃度に調整してもよい。あるいは、該処理物は、該湿式粉砕の前にろ過、遠心、脱水、乾燥等の処理をされていてもよく、その場合は、その生成物を再度液体（例えば水）と混合して粉砕処理するとよい。好ましくは、該処理物は、乾燥されることなく湿式粉砕される。該湿式粉砕される液体における固形分含量は、好ましくは０．１〜２０質量％程度である。
【００２１】
当該湿式粉砕は、該処理物を粉砕できる方法であればいずれも採用でき、通常の湿式粉砕・分散機を用いて行うことができる。好ましくは、当該湿式粉砕は、湿式での高圧せん断処理、高速回転せん断処理又は媒体せん断処理である。該粉砕処理は、高圧下で行うことが好ましく、そのため高圧せん断処理がより好ましい。例えば、高圧せん断処理としては、市販の高圧ホモジナイザー、マイクロフルイダイザー、アルティマイザー、ナノマイザー等を用いた処理が挙げられ、高速回転せん断処理としては、市販のホモミキサー、コロイドミル、アジホモミキサー等を用いた処理が挙げられ、媒体せん断処理としては、市販の容器駆動型ミル、ビーズミル、アトライター等を用いた処理が挙げられる。該処理物の高圧せん断処理、高速回転せん断処理又は媒体せん断処理により、該処理物中のふすまを粉砕することができる。該粉砕処理の温度は３０〜７０℃程度が好ましい。粉砕処理を該温度で行うことで、ふすまの変性を抑制することができる。必要に応じて、過度の温度上昇が生じないように、短時間ずつ複数回の粉砕処理を行うことが好ましい。
【００２２】
当該湿式粉砕では、該処理物中のふすまを、好ましくは平均粒子径１００μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下に粉砕し、ふすま解繊物を得る。ふすま解繊物の平均粒子径を小さくすると、その分散性が高まるため好ましい。一方、ふすま解繊物の平均粒子径が大きくなると、凝集しやすくなる。なお本明細書において、ふすま解繊物の平均粒子径とは、レーザー回折・散乱法により算出された粒径の累積中位径をいう。
【００２３】
当該湿式粉砕により、解繊されたふすまが液中に分散した状態で含まれているふすま解繊物の分散液が調製される。該ふすま解繊物の分散液は、それ自体を後述する熱可塑性樹脂組成物の製造に用いることができる。あるいは、必要に応じて、該ふすま解繊物の分散液を適宜希釈し、得られた希釈分散液を後述する熱可塑性樹脂組成物の製造に用いてもよい。
【００２４】
当該ふすま解繊物の分散液は、含有するふすま解繊物の凝集や沈殿、又はそれによる分散液の相分離（ふすま解繊物を含む沈降相と、上澄み液相との分離）を起こしにくい。また該ふすま解繊物の分散液は、たとえふすま解繊物の凝集や相分離が起きても、軽く振盪するだけで再分散する。該ふすま解繊物の分散液の相分離係数［Ｂ／Ａ］は、好ましくは０．７以上であり、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上である。本明細書において、ふすま解繊物の分散液の相分離係数とは、ふすま解繊物が質量比（ふすま解繊物の乾燥質量基準で）５０倍の水に懸濁されているふすま解繊物の分散液を容器内で２４時間静置したときにおける、容器底から液面までの高さをＡ、容器底から濁った液相（沈降相）上面までの高さをＢとするときの［Ｂ／Ａ］をいう。ふすま解繊物が分散液中に均一に分散していて上澄み液相が観察できない場合、相分離係数［Ｂ／Ａ］は１である。
【００２５】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造に用いる熱可塑性樹脂は、２００℃以下のガラス転移温度を持つ非晶性熱可塑性樹脂、又は融点が２００℃以下である結晶性熱可塑性樹脂であることが好ましく、例えば、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＥＴとＰＢＴのブレンドを含む低融点ポリエステル樹脂、ポリ乳酸及び／又はポリ乳酸を含む共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＰＰＯ樹脂、ケイ素樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂等、及びこれらと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。
【００２６】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上述したふすま解繊物と熱可塑性樹脂とを混合し、次いで得られた混合物を成形することによって製造される。本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造において、該ふすま解繊物と熱可塑性樹脂との混合、及び該混合物の成形の手順は、該ふすま解繊物と熱可塑性樹脂との均一な混合物の成形物を得ることができる手順であれば、特に限定されない。本発明による該ふすま解繊物と熱可塑性樹脂との混合、及び該混合物の成形の手順の好ましい例としては、以下のような工程が挙げられる：上述したふすま解繊物の分散液と熱可塑性樹脂とを混合し、得られた混合物を、必要に応じてペレット化し乾燥させた後、加熱して溶解させ、成形すること；熱可塑性樹脂を加熱溶融し、これに上述したふすま解繊物の分散液を添加、混合し、得られた混合物を、乾燥させて該分散液の液分を除去し、次いで成形すること；両親媒性の溶媒に、上述したふすま解繊物の分散液、及び熱可塑性樹脂を添加、混合し、得られた混合物を、必要に応じて大まかに成形した後、乾燥させて溶媒を除去し、次いで加熱し、成形すること。該成形の手法としては、射出成形法、押出し成形法、エアーブロー成形法、インフレーション法、カレンダー法等の公知の方法が挙げられる。
【００２７】
上記に挙げた工程においては、手順の簡便さの観点から、該ふすま解繊物の分散液と混合した後に熱可塑性樹脂を加熱溶融することが好ましい。さらに好ましくは、後述する実施例に記載のように、該ふすま解繊物の分散液と熱可塑性樹脂の懸濁液とを混合し、得られた混合物を、必要に応じて大まかに成形した後、乾燥させて該分散液の液分を除去し、次いで加熱し、成形する。
【００２８】
本発明の熱可塑性樹脂組成物における該ふすま解繊物の含有量（乾燥物換算）は、該樹脂組成物の全量中、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは２０質量％以下である。３０質量％を超えると、得られた熱可塑性樹脂組成物の成形性が低下し、また着色が強くなる。可塑性、強度及び耐熱性の観点からは、本発明の熱可塑性樹脂組成物における該ふすま解繊物の含有量（乾燥物換算）は、該樹脂組成物の全量中、好ましくは２質量％以上、より好ましくは５質量％以上である。より好適には、該熱可塑性樹脂組成物における該ふすま解繊物の含有量（乾燥物換算）は、該樹脂組成物の全量中２〜３０質量％であり、さらに好適には５〜２０質量％である。本発明の熱可塑性樹脂組成物における該熱可塑性樹脂の含有量は、可塑性及び強度の観点から、該樹脂組成物の全量中、好ましくは９８質量％以下、より好ましくは９５質量％以下である。
【００２９】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上述したふすま解繊物及び熱可塑性樹脂に加えて、通常の熱可塑性樹脂組成物に用いられる他の添加物を含有していてもよい。当該他の添加物としては、シリカ粉末、アルミナ粉末、ガラス粉末、ガラス繊維、ガラスフレーク、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、アルミナ、水和アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化チタン、酸化亜鉛、炭化タングステン、酸化マグネシウム等の無機フィラー；炭素繊維、アラミド繊維、紙粉、セルロース繊維、セルロース粉、籾殻粉、果実殻・ナッツ粉、キチン粉、澱粉等の有機フィラー；相溶化剤；界面活性剤；安定剤；紫外線吸収剤；難燃剤；帯電防止剤；消泡剤；離型剤；酸化防止剤；可塑剤；染料；熱硬化性樹脂などが挙げられる。当該他の添加物は、上述したふすま解繊物と熱可塑性樹脂との混合の際に添加してもよく、又は該混合の前に、該ふすま解繊物と熱可塑性樹脂のいずれかに添加してもよい。
【実施例】
【００３０】
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３１】
（参考例１）相分離係数の測定
分散液を密閉可能なびんに封入し、密栓して室温に静置した。２４時間後、びんの底から液面までの高さＡ、及びびんの底から濁った液相（沈降相）上面までの高さＢを測定し、相分離係数［Ｂ／Ａ］を算出した。Ｂ／Ａが１の場合、沈殿は起きておらず、Ｂ／Ａが０に近づくほど沈殿が進行していることを表す。
【００３２】
（参考例２）平均粒子径の測定
分散液中における粒子の平均粒子径（粒径の累積中位径）は、マイクロトラックＭＴ３０００II（日機装株式会社）を用いたレーザー回折・散乱法により測定した。
【００３３】
（参考例３）ふすま解繊物の調製
小麦ふすま（日清製粉製  ウィートブラン）５０ｇをビーカーに入れ、質量比１０倍量の１規定水酸化ナトリウム溶液を加えて室温で１０分間撹拌した。得られた反応液を１規定塩酸水溶液で中和し、水で洗浄して脱塩した後、ろ過した。ろ過物に質量比５０倍量の水を加えて撹拌し、小麦ふすま２質量％を含む液体を得た。この液体をふすまが沈殿しないように注意しながら、湿式粉砕機（三和機械工業（株）製ホモゲナイザー）を用いて粉砕処理してふすま解繊物の分散液を製造した。
【００３４】
（参考例４）漂白ふすま解繊物の調製
小麦ふすま（日清製粉製  ウィートブラン）５０ｇをビーカーに入れ、質量比１０倍量の１規定水酸化ナトリウム溶液を加えて室温で１０分間撹拌した。得られた反応液を１規定塩酸水溶液で中和し、水で洗浄して脱塩した後、ろ過した。ろ過物に質量比１０倍量の水を加え、次亜塩素酸ナトリウムを終濃度０．５質量％となるように溶解しながら加え、室温で２時間撹拌した。３０００×ｇで５分間遠心分離して上層を除き、残った下層に水４０ｇを加え、５分間撹拌洗浄した。この操作を次亜塩素酸ナトリウムのにおいが無くなるまで繰り返した。最後の遠心分離で得られた下層を質量比５０倍量の水を加えて撹拌し、漂白小麦ふすま２質量％を含む液体を得た。この液体をふすまが沈殿しないように注意しながら、湿式粉砕機（三和機械工業（株）製ホモゲナイザー）を用いて粉砕処理して漂白ふすま解繊物の分散液を製造した。
【００３５】
（製造例１）ふすま解繊物含有樹脂組成物の製造
市販のポリスチレン粒子（粒径１５０ｎｍ）１００質量部を水１００質量部に懸濁した。この懸濁液に参考例３で調製したふすま解繊物の分散液を加え、均一に混合した。得られた混合物を、メンブレンフィルターを介したろ過装置により減圧濾過して、水を除去し、メンブレンフィルター上にシート状に粗成形した。得られた粗組成物をメンブレンフィルターから剥がし、両面から金属メッシュで挟み込むことで湾曲しないよう固定しながら、６０℃のオーブン中で２４時間乾燥した。乾燥後のシートをプラスチックフィルムで両面を挟み、１６０℃の熱プレス機で２００ｋｇの圧力をかけて１５分間プレスして、フィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中におけるふすま解繊物の含有量は、乾燥質量で５質量％（製造例１−１）又は１０質量％（製造例１−２）に調整した。
【００３６】
（製造例２）漂白ふすま解繊物含有樹脂組成物の製造
参考例３で調製したふすま解繊物の分散液に代えて参考例４で調製した漂白ふすま解繊物の分散液を用いた以外は、製造例１と同様にしてフィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中における漂白ふすま解繊物の含有量は、乾燥質量で５質量％（製造例２−１）又は１０質量％（製造例２−２）に調整した。
【００３７】
（製造例３）ふすま解繊物含有樹脂組成物の製造
市販のポリスチレン粒子（粒径１５０ｎｍ）１００質量部を水１００質量部に懸濁した。この懸濁液に参考例３で調製したふすま解繊物の分散液を加え、均一に混合した。得られた混合物を、ＰＦＡ（テフロン（登録商標））シャーレの上にキャストし、６０℃のオーブン中で２４時間乾燥した。得られた不定形の乾燥物を複合材料の主原料とし、プラスチックフィルムに挟み込んで１６０℃２００ｋｇ１５分のホットプレス処理によりフィルムに成形し、熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中におけるふすま解繊物の含有量は、乾燥質量で５質量％（製造例３−１）又は１０質量％（製造例３−２）に調整した。
【００３８】
（製造例４）漂白ふすま解繊物含有樹脂組成物の製造
参考例３で調製したふすま解繊物の分散液に代えて参考例４で調製した漂白ふすま解繊物の分散液を用いた以外は、製造例３と同様にしてフィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中におけるふすま解繊物の含有量は、乾燥質量で５質量％（製造例４−１）又は１０質量％（製造例４−２）に調整した。
【００３９】
（比較例１）ふすま粉砕物含有樹脂組成物の製造
小麦ふすま（日清製粉製  ウィートブラン）５０ｇをコーヒーミルで乾式粉砕し、篩分けして微粉砕ふすまを調製した。この微粉砕ふすまに質量比５０倍量の水を加えて撹拌し、ふすま粉砕物の分散液を製造した。得られたふすま粉砕物の分散液を用いて、製造例１と同様の手順で、フィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中におけるふすま粉砕物の含有量は、乾燥質量で５質量％（比較例１−１）又は１０質量％（比較例１−２）に調整した。
【００４０】
（比較例２）ふすま粉砕物含有樹脂組成物の製造
参考例３で調製したふすま解繊物の分散液に代えて比較例１で調製したふすま粉砕物の分散液を用いた以外は、製造例３と同様にしてフィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該樹脂組成物中におけるふすま粉砕物の含有量は、乾燥質量で５質量％（比較例２−１）又は１０質量％（比較例２−２）に調整した。
【００４１】
（比較例３）化学処理ＣＮＦ含有樹脂組成物の製造
ふすま解繊物に代えて市販のＴＥＭＰＯ酸化セルロースナノファイバー（以下、ＴＥＭＰＯ−ＣＮＦと呼ぶ）を用いた以外は、製造例３と同様の手順でフィルム状の熱可塑性樹脂組成物を製造した。該組成物中における該ＴＥＭＰＯ−ＣＮＦの含有量は、５質量％（比較例３−１）又は１０質量％（比較例３−２）に調整した。
【００４２】
製造例１〜４、及び比較例１〜３で製造した樹脂組成物の組成及び製造方法を表１に示す。基準として、製造例３と同様の手順で、小麦ふすま解繊物を含まないポリスチレン樹脂を製造した。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
（試験例１）
製造例１−１、１−２、２−１、及び２−２の樹脂組成物、比較例１−１及び１−２の樹脂組成物、ならびに基準のポリスチレン樹脂の透過性を、分光光度計（Ｊａｓｃｏ製）を用いて測定し、６００ｎｍの透過率を評価した。結果を表２に示す。ふすま解繊物を含有する製造例の樹脂組成物は、基準の樹脂に対してやや黄色味がかかっており、かつ黄色の波長である６００ｎｍの透過率が基準の樹脂に比べて減少していた。漂白ふすまを用いた製造例２−１、２−２では、透過率の低下はやや抑えられていた。一方で、製造例の樹脂組成物は、比較例の樹脂組成物と比べて６００ｎｍ波長の透過率が顕著に高く、透明性が向上していることが示された。
【００４５】
【表２】
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【００４６】
（試験例２）
製造例３−１、３−２、４−１、４−２及び比較例３−１、３−２の樹脂組成物を加熱しながら質量を測定し、質量が５％減少した温度を分解温度として測定した。結果を表３に示す。アルカリ処理及び湿式粉砕を経て得られたふすま解繊物を含有する製造例３〜４の樹脂組成物は、ＴＥＭＰＯ−ＣＮＦを含有する比較例３の樹脂組成物に比べて、分解温度が高く、耐熱性に優れていた。
【００４７】
【表３】
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【００４８】
（試験例３）
製造例３−１、３−２、４−１、４−２及び比較例３−１、３−２の樹脂組成物、ならびに基準のポリスチレン樹脂の動的粘弾性を、動的粘弾性測定装置（レオバイブロンＤＤＶ−０１ＦＰ、オリエンテック製）を用いて、振幅幅±４μｍ、測定周波数５Ｈｚ、２０℃から２００℃まで（昇温速度２℃／分）の条件にて測定した。製造例３−１、３−２、及び基準の樹脂での測定値を図１に、製造例４−１、４−２、及び基準の樹脂での測定値を図２に示す。測定結果から算出された６０℃及び１８０℃における貯蔵弾性率（ＭＰａ）、ならびにＴａｎδピーク温度を表４に示す。アルカリ処理及び湿式粉砕を経て得られたふすま解繊物を含有する製造例３〜４の樹脂組成物は、６０℃での貯蔵弾性率は基準の樹脂とほぼ変わらなかった。一方、製造例３〜４の樹脂組成物は、１８０℃での貯蔵弾性率が、ふすま解繊物５％含有物（製造例３−１、４−１）で２〜３倍程度、ふすま解繊物１０％含有物（製造例３−２、４−２）で６〜８倍程度、基準の樹脂に対して高い数値を示し、強度の向上が認められた。これに対し、ＴＥＭＰＯ−ＣＮＦを含有する比較例３の樹脂組成物は、１８０℃での貯蔵弾性率は製造例３〜４と同等であったが、６０℃での貯蔵弾性率は基準の樹脂よりも低い数値となった。また、Ｔａｎδピーク温度は製造例及び比較例のいずれも基準の樹脂と同等であり、樹脂の軟化開始温度にはほとんど変化がなかったことが示された。
【００４９】
【表４】
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【図１】
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【図２】
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