(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙廃材から分離されたセルロース系繊維であって、２００乃至５００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態を保持している微細な繊維が、合成樹脂組成物内に分散配合されていると共に、当該合成樹脂組成物内部に、当該セルロース系繊維内部に元来含有されていた含水成分の蒸発により形成された細かい気泡部が均一に混在せしめられている再生合成樹脂組成物であって、且つ、当該再生合成樹脂組成物内部に、シリコンオイルが混在されている事を特徴とする繊維成分混入再生合成樹脂組成物。
【請求項２】
当該気泡部は、水の蒸発によって形成されたものである事を特徴とする請求項１に記載の繊維成分混入再生合成樹脂組成物。
【請求項３】
当該気泡部を形成する為の水は当該合成樹脂組成物と混合される紙材料内に含まれている水である事を特徴とする請求項１又は２に記載の繊維成分混入再生合成樹脂組成物。
【請求項４】
当該セルロース系繊維からなる微細な繊維が、合成樹脂組成物内に２０乃至６０重量％、好ましくは、２０乃至５０重量％分散配合されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の繊維成分混入再生合成樹脂組成物。
【請求項５】
含水水分率が８％以下に設定されたセルロース系繊維成分を含む紙廃材と再生合成樹脂とを粉砕・混合槽内に投入して、当該再生合成樹脂成分を溶融状態に構成せしめると同時に、当該紙廃材を２００乃至５００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態が保持されている微細な繊維に開繊することにより、当該合成樹脂組成物内に当該開繊された繊維成分が分散配合された合成樹脂組成物を製造すると同時に、当該粉砕・混合操作を継続中に、当該溶融状態の当該再生合成樹脂組成物と当該開繊された微細開繊繊維との混合物内の含水率が３％以下、好ましくは２．５％以下になる様に調整する第１の工程と、
当該第１の工程で製造された当該合成樹脂組成物を適宜の造粒装置内に投入し、当該合成樹脂組成物の溶融温度よりも高い温度となる様に更に混合処理操作を継続する第２の工程と、
当該第２の工程で製造された当該合成樹脂組成物を成形金型内部に投入して、成形加工処理を行うに際し、当該成型金型内に存在する当該再生合成樹脂組成物内に含まれる水分を発泡させて、当該再生合成樹脂組成物内に気泡部を形成する第３の工程と、から構成されている事を特徴とする繊維成分混入再生合成樹脂組成物の製造方法。
【請求項６】
当該第１の工程に、更にシリコンオイルを供給する工程が含まれている事を特徴とする請求項５に記載の繊維成分混入再生合成樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】
当該セルロース系繊維成分を含む紙廃材は、一般の紙、新聞紙、紙管、石膏ボード、ダンボール、バージン紙、離型紙、牛乳パックの様な樹脂ラミネート紙、ベーク紙からなる群から選択された少なくとも一つの紙廃材である事を特徴とする請請求項５又は６に記載の繊維成分混入再生合成樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維成分が混入された合成樹脂組成物及びその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、紙管或いは紙管端材を含む多種類の紙廃材のリサイクルを考慮し、当該紙廃材と再生合成樹脂とを混合して製造される繊維成分混入再生合成樹脂組成物及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
処で、従来、紙管は試験原紙と呼ばれる段ボール古紙１００％で出来た板紙を何層にも重ね合せて中空の円筒体形状に成形されるものであって、主として、紙、布帛、皮革、合成樹脂製の各種のフィルム或いはシート等の長尺製品を巻取り、巻き上げするための回転中心軸体として大量に生産され、又他方面に大量に使用されているものであり、更には、当該紙管の製造過程に於いて、その両端部分が不要部分として切り落とされて発生する所謂紙管端材も大量に発生するので、かかる使用済みの紙管或いは紙管端材は何れも産業廃棄物の対象となっており、それらの廃棄処理が大きな問題となって来ている。
即ち、これらの紙管或いは紙管端材は合成樹脂接着剤で接着される事が多く、リサイクルの種類が限定され、非常に手間とコストが掛かる。
【０００３】
また、使用済みの紙管もユーザーから返却され、一部リユースされるも最終的には処分されることになるので、当該端材だけでも各社毎に毎月平均して５０ｔ程もあり、業界全体では膨大な廃棄量となっている。
これまでの当該紙管或いは紙管端材等の一般的なリサイクル方法としては、例えば、固く接着された当該紙管を高いコストと手間を掛け粉砕、溶解し、主に段ボールの中芯原紙等に混ぜられ一部は再生されている
然しながら当該紙管或いは紙管端材は非常に硬い為、リサイクルし難く、当該業界でも、新しいリサイクル技術の開発が期待されている。
【０００４】
処で、当該紙管或いは紙管端材に関する現状のリサイクル方法としては  再生紙（段ボール中芯原紙、紙管原紙）として再利用するか、猫砂等として利用するか、或いは産業廃棄物として処分するかが主な方法として考慮されてはいるが、当該再生紙としての活用方法にあっては、例えば、粉砕工程に係る高い費用が係ると言う問題と、溶解時間が長く、処理コストの増大という問題と、更には、接着剤による再生紙への悪影響が存在する等の問題が山積し、有効なリサイクル方法がなく、新規な再生・リサイクル技術の開発が要望されている。
【０００５】
一方、猫砂の処理方法に関しても、粉砕工程から溶解工程と多段階の粉砕、溶解処理工程が要求されているために高いコストと手間が掛かると言う問題が存在している他、当該猫砂では、微粉砕で綿状になる為、量が捌けないと言う欠点も存在している。
更に、産業廃棄物として処分する際には、焼却処分による環境破壊が発生する事になるので、大量処分するには、大きな社会問題に発展する可能性が高いので、主たる処分方法とは言えないのが現状である。
【０００６】
一方、従来から、使用済みのプラスチック製品がプラスチック廃棄物として大量に出回っており、不法投棄を含めて、その回収並びにそれらの処理方法が大きな社会問題となってきている。
即ち、産業廃棄物として、使用済み梱包材のポリプロピレン及びポリエチレン又は一般廃棄物のプラスチック容器に使用されているオレフィン系合成樹脂製品が知られており、係る使用済みのオレフィン系合成樹脂製品の再利用に関しても、必要性は認めらており、例えば、特開平２００６−３０５８０２号公報（特許文献１）に示すような技術が提案されてはいるものの、コストの問題があって、効率的なリサイクル処理方法は未だ実現されていない。
【０００７】
処で、当該オレフィン系合成樹脂は、安価であって成形性が良いので、リサイクル用の原材料として流通量も多く、リサイクル材としても入手しやすいという特徴はあるが、形時に加熱すると、とても柔らかくなり、異形押出加工する際には、硬さを調節して成形する必要がある。又、オレフィン系プラスチックの剛性を上げる目的があり、その為、係る硬さの調整に骨材として、やはり、他の産業廃棄物として認識され、その処分方法の開発や、リサイクル方法の検討が行われている、木屑、ペーパースラッジ、ダンボール、古紙、繊維屑、焼却灰、コーヒー屑、石膏ボード、グラスファイバー等を当該使用済みの合成樹脂と混合して、再生合成樹脂組成物を作り、ウッドデッキ、屋外用ベンチ、手摺り、屋内外の建材、家具等に使用する技術も開発され、多くの技術が公開されてきている。
【０００８】
例えば、特開平１０-３６６３２号公報（特許文献２）、特開２００３-２５３１３８号公報（特許文献３）、特開２００３-１１９３９１号公報（特許文献４）、特開平９-２６７５２０号公報（特許文献５）、特開２０１０-２０９２３７号公報（特許文献６）、特開２０１０-１２２９４２３号公報（特許文献７）が見られ、何れも上記した骨材となる挿入成分を微細に破砕、破断、粉砕した上で、当該使用済みの合成樹脂組成物と混入させ、撹拌装置  による当該合成樹脂に対する撹拌操作によって、当該合成樹脂内に発生する内部発熱を利用して、当該合成樹脂を溶融させて、当該骨材を当該合成樹脂内部に均一に混合させる技術が主たる技術となっている。
【０００９】
然しながら、上記した何れもの再生処理技術に於いても、当該骨材が、極めて微細に、短く切断、破断されてしまうので、当該骨材が、当該使用済みの合成樹脂組成物内に仮に均一に分散配置されたとしても、当該合成樹脂と当該骨材との接合力、接合強度等の接合特性が十分ではなく、再生された当該再生合成樹脂組成物の強度は低く、使用価値や使用効果が不十分で有って実用化が制限されていた。
一方、現在、産業廃棄物として問題視されている当該紙管或いは紙管端材に関しては、現段階では、有効な処分方法が見当たっておらず、従って、係る硬く、破砕や粉砕、切断等の処理が難しい当該紙管或いは紙管端材を、効率よく、且つ処理コストが低廉で、リサイクル可能な製品にする技術が早急に開発される事が要請されている。
【００１０】
即ち、上記した通り、繊維入りの再生合成樹脂組成物は幾つか存在するが、グラスファイバー等のリサイクルが出来ない素材が多く、一方、紙入りの合成樹脂は紙をパウダー状に微粉砕し、混合させる技術が存在するが強度向上に必要な繊維長が微粉砕で失なわれてしまう事から、再生された合成樹脂としての強度が出にくく、低配合で紙成分を消化するだけのリサイクル樹脂となってしまっているのが実情である。
一方、地球環境問題で炭酸ガスの排出抑制と固定化を目的とした天然素材と合成樹脂の複合化において木を粉砕して得られたセルロース分又は回収古紙を解繊したパルプ分を混合する手段が注目されている。
【００１１】
しかしセルロース分と樹脂は容易に均一混合がされないため、例えば木又はパルプ繊維の複合体との混合手段は繊維分をより細かい状態にする事が提案されている。
又、混合する繊維は近年ナノメートルの単位の大きさする事で分子レベルとは異なる混合性能や特性が得られる事で微粉砕を行う技術が注目されている。
【００１２】
しかし、微粉砕されたセルロース分でも繊維が寸断され断面は毛羽立ちを起こし樹脂との親和性に問題が生じ引張強度等の機械的強度は低下する。
その結果、繊維長を確保すれば引張強度等は改善されるが樹脂との親和性は著しく低下し均一混合がされない場合は引張強度等の機械的強度は低下すると言う結果となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平２００６−３０５８０２号公報
【特許文献２】特開平１０-３６６３２号公報
【特許文献３】特開２００３-２５３１３８号公報
【特許文献４】特開２００３-１１９３９１号公報
【特許文献５】特開平９-２６７５２０号公報
【特許文献６】特開２０１０-２０９２３７号公報
【特許文献７】特開２０１０-１２２９４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、困難で大量に発生する紙管古紙、紙管端材や、一般の紙、新聞紙、石膏ボード、ダンボール、バージン紙、離型紙、牛乳パックの様な樹脂ラミネート紙、ベーク紙等から選択された少なくとも一つの紙廃材を骨材に利用した、安価でありながら強度があり、静電気が起きにくい帯電防止特性を有し、且つ木質調の外観風合いを有すると共に、軽量化も出来、然も、釘を打ち込む事が可能な商品価値の高い、繊維成分が混入されている再生合成樹脂組成物の開発、並びにその製造方法及び当該再生合成樹脂組成物を製造する為の装置を提供するものである。
【００１５】
上記した本発明に於ける基本的な技術コンセプトは、骨材として使用され、当該再生合成樹脂組成物の内部に混合配置される紙管或いは紙管端材若しくは、一般の紙、新聞紙、石膏ボード、ダンボール、バージン紙、離型紙、牛乳パックの様な樹脂ラミネート紙、ベーク紙等から選択された少なくとも一つの紙廃材を骨材に利用したから分離される当該微細開繊繊維を微粉砕することなく長繊維の状態で、且つ、湾曲状、折り曲げ状、折り畳み状、捻じれ状、撚り合せ状等の形状を有する状態に、積極的に形成させ、当該形状を有する当該微細開繊繊維を当該再生合成樹脂内に高配合させると同時に、当該合成樹脂組成物の内部に細かい気泡部が均一に混在せしめられている繊維成分混入再生合成樹脂製品を提供する事を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消し、上記した本発明の目的を達成する為、基本的には、以下に示す様な技術構成を採用するものである。
即ち、本発明に係る第１の態様としては、紙廃材から分離されたセルロース系繊維であって、２００乃至５００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態を保持している微細な繊維が、合成樹脂組成物内に分散配合されていると共に、当該合成樹脂組成物内部に、当該セルロース系繊維内部に元来含有されていた含水成分の蒸発により形成された細かい気泡部が均一に混在せしめられている再生合成樹脂組成物であって、且つ、当該再生合成樹脂組成物内部若しくは、に、シリコン系組成物が混在されている事を特徴とする繊維成分混入再生合成樹脂組成物であり、また、本発明に係る第２の態様としては、含水水分率が８％以下に設定されたセルロース系繊維成分を含む紙廃材と再生合成樹脂とを粉砕・混合槽内に投入して、当該再生合成樹脂成分を溶融状態に構成せしめると同時に、当該紙廃材を２００乃至５００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態が保持されている微細な繊維に開繊することにより、当該合成樹脂組成物内に当該開繊された繊維成分が分散配合された合成樹脂組成物を製造すると同時に、当該粉砕・混合操作を継続中に、当該溶融状態の当該再生合成樹脂組成物と当該開繊された微細開繊繊維との混合物内の含水率が３％以下、好ましくは２．５％以下になる様に調整する第１の工程と、
当該第１の工程で製造された当該合成樹脂組成物を適宜の造粒装置内に投入し、当該合成樹脂組成物の溶融温度よりも高い温度となる様に更に混合処理操作を継続する第２の工程と、
当該第２の工程で製造された当該合成樹脂組成物を成形金型内部に投入して、成形加工処理を行うに際し、当該成型金型内に存在する当該再生合成樹脂組成物内に含まれる水分を発泡させて、当該再生合成樹脂組成物内に気泡部を形成する第３の工程と、から構成されている事を特徴とする繊維成分混入再生合成樹脂組成物の製造方法である。
【００１７】
更に、本発明に係る第３の態様としては、上記に記載された、使用済みの紙管、或いは紙管の製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材から、少なくとも１００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態を保持している微細な開繊繊維を製造する為の紙管分解装置であって、当該紙管分解装置は、略中空円筒型を有する固定処理槽と、当該固定処理槽の底部に設けられている、所定のモーター手段により回転される回転軸部と、当該固定処理槽の下端部で、当該回転軸に、当該回転軸線方向に沿って、適宜の間隔を介して、個別に固定されて回転する複数枚、好ましくは３枚の、回転刃部とから構成されており、当該３枚の回転刃部の回転により、当該固定処理槽内に、水分の存在が皆無か僅かな水分が存在するという環境下に投入された当該合成樹脂成分と当該紙管或いは当該紙管端材に、当該固定処理槽の中心縦軸線の周りで旋回する様な旋回運動と、当該固定処理槽の中心縦軸線を含む面内に沿って当該中心軸線に沿って下方に向かう運動と上方に向かう運動とが一体的に行われる循環運動とを与える様に構成されている事を特徴とする紙管分解装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に於ける上記各発明は、上記したような技術構成を採用している事から、上記した従来の問題点を実質的に解消させる事が可能である事は勿論の事、処理操作工程が簡易化される事により、生産効率の向上と製造設備費や製造コスト等が低減されるので、全体的なコストが安価でありながら、当該再生合成樹脂組成物としての強度があり、静電気が起きにくい帯電防止特性を有し、且つ木質調の外観風合いを有すると共に、軽量化でき、然も釘を打ち込む事が可能な商品価値の高い、再生合成樹脂組成物並びにその製造方法及び当該再生合成樹脂組成物を製造する為の方法を提供する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る再生合成樹脂組成物に於ける一具体例の構成の一例を示すブロック断面図である。
【図２】図２は、従来の技術の再生合成樹脂組成物の製造方法の工程と本発明に係る再生合成樹脂組成物の製造方法の工程との比較を説明する図である。
【図３】図３は、本発明に係る再生合成樹脂組成物を製造する装置の内で、紙管分解装置１の一具体例に於ける構成の例を説明する図である。
【図４】図４は、本発明に係る再生合成樹脂組成物の内部構成の一部の構成を示す拡大写真である。
【図５】図５は、本発明に係る再生合成樹脂組成物の内部の構成の他の部分の構成を示す拡大写真である。
【図６】図６は、本発明に係る再生合成樹脂組成物の内部の構成の別の部分の構成を示す拡大写真である。
【図７】図７は、本発明に係る再生合成樹脂組成物の内部の構成の更に別の部分の構成を示す拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る当該繊維成分入り合成樹脂組成物の製造方法に関する一具体例の構成を、使用済みの紙管、或いは紙管製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材を紙廃材として使用した場合を例に挙げて、図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、本発明に係る当該維成分入り合成樹脂組成物の製造方法の基本的技術構成は、使用済みの紙管、或いは紙管製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材３２と回収された使用済みの合成樹脂組成物３１とを、当該使用済みの紙管或いは当該紙管端材３２にせん断作用と捻じれ作用を付与する機能を有する単一の粉砕・混合槽１０内に投入して、当該再生合成樹脂成分３１を溶融状態に構成せしめると同時に、当該使用済みの紙管或いは当該紙管端材３２を、少なくとも１００μの繊維長、好ましくは２００乃至１０００μ、更に好ましくは、２００乃至５００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態が保持されている微細な繊維に開繊することにより、当該合成樹脂組成物内に当該開繊された繊維成分が分散配合された合成樹脂組成物を製造する第１の工程と、
当該第１の工程で製造された当該合成樹脂組成物を適宜の造粒装置内に投入し、当該成樹脂組成物の溶融温度よりも高い温度となる様に更に混合処理操作を継続する第２の工程と、
当該第２の工程で製造された当該合成樹脂組成物を成形金型内部に投入して、成形加工処理を行う第３の工程と、から構成されている特徴とする再生合成樹脂組成物の製造方法である。
【００２１】
本発明に於いては、一般の産業廃棄物として大量に出回っている使用済み合成樹脂組成物と、従来技術では、処理が困難であった紙管或いは紙管端材とを混合して、低コストで安価で、有効な特性も保持する事が出来る商品価値の高い再生合成樹脂組成物を製造し、環境に優しいリサイクル商品を提供しようとするものである。
即ち、本発明は、使用済みで回収されてきた紙管と当該紙管の製造の工程で多量に排出される紙管端材を処理してリサイクル製品として再生させようとする事が目的であり、当該紙管は０．１ｍｍ程の薄い紙を合成樹脂接着剤で積層して管を製造するため出来あがった紙管は、厚い物では２ｃｍを超えるものまであり、一般的な紙と違い再生が困難なものである。
【００２２】
本発明に於いては、当該紙管及び当該紙管端材を独自な粉砕方法で紙管を形成するセルロース繊維成分に、ねじれや折り畳み、曲げ、湾曲等の状態を起こさせて、見かけの質量を減少化させた微細な細長い繊維束にして、バインダーである樹脂と混合させ、汎用のプラスチックの成形方法で成形して再生合成樹脂組成物を形成する技術である。
【００２３】
更に、通常の合成樹脂組成物の電気的特性と再生合成樹脂組成物との関連性を検討するならば、プラスチックの特性の１つである絶縁性を生かし、電線被膜材料など幅広く使用されているが、それゆえに摩擦などにより発生した電荷を蓄積しやすく、帯電した静電気が実使用上不具合を引き起こす。
プラスチック表面に帯電すると、その静電吸引力によって空気中の埃や汚れを吸着したり、放電による急激な電気ショックにより電子機器部品回路が破壊されてしまう。そのため近年高精密化されてきた部品には静電気放電による障害対策が高まっている。
【００２４】
当該プラスチックは無機質との混合の相性が良く炭酸カルシウム等の無機質を混合する事でプラスチックの帯電が下がる。
しかし帯電を防止するには大量に添加する必要がありプラスチックの機械強度を低下させる事になる。
一方、当該プラスチックの強度低下を防ぎ逆に機械強度が上がる混合材は今の所、繊維長の長いガラス繊維が有効であるが非常に高価な樹脂となる。
無機質で繊維長の長い物はガラス繊維以外に特殊な物を除き存在しなので、対象範囲を有機質に広げ検討した結果、帯電を防止しプラスチックの強度が上がる混合物として紙（紙管）に着目したのである。
【００２５】
しかし、当該プラスチックと混合性が良い有機物はほとんどなく、その中でも木や紙を２００ミクロン以下に微粉砕した物なら混合が可能である事は公知であり、又、木や紙はプラスチックと混合すれば帯電は軽減する事は分かっているがプラスチックの強度低下も懸念される。
一方、木や紙はプラスチックと混合する際は微粉砕する必要があり微粉砕工程にコストが掛かり製品コストを引き上げる事になるため、コストがかかる粉砕工程を無くす製法を同時に研究した。
【００２６】
又、各種の実験結果より、木の混合物よりも紙の混合物の方が親水性に優れ、水分による放電が行われ帯電防止効果が高い結果となった。
当該実験の結果得られた帯電防止効果（非帯電性）特性は、表面固有抵抗値で表すと１０６〜１０７で有った。
この様にして世に出回っている木粉を混合した樹脂製品に対抗して木粉を紙の長繊維に置き換え木粉樹脂では実現できないレベルの高強度、低価格、帯電防止効果（非帯電性）特性及びリサイクル性を備えた紙管古紙を利用した紙或いはセルロース入りのハイブリッド樹脂の再生合成樹脂組成物樹脂の開発を行って来たものである。
【００２７】
尚、上記した本発明に係る当該再生合成樹脂組成物を例えば、建材（エクステリア）として使用する場合には、当該紙管配合率を４０％に設定する事が好ましく、その理由は、当該建材の特に求められる強度の耐衝撃性と耐候性を出すためである。
当該建材の種類によっても変わるが一般的な建材の耐衝撃強度目標は５．５ｋｇｆ／ｃｍ２であり、耐候性については屋外商品であるため、促進暴露試験５０００時間を１０年の耐候性と想定し５０００時間までの評価で、形状変化や質量変化が１０％未満を目標とする事が望ましい。
【００２８】
更に、上記した本発明に係る当該再生合成樹脂組成物を、例えば、パレットとして使用する場合には、当該パレットの主に求められる強度は、荷重に対して耐えられるかという事であり、部材の曲げ強度が要求される。
そして、当該パレットとして成形した物に設定荷重をかけて実測するのが本来の測定方法であるが材料段階で想定値は紙管配合を３０％とし、曲げ強度の目標をテストピースレベルで４０ＭＰａとすることを目標とする事が望ましい。
その他、上記した本発明に係る当該再生合成樹脂組成物を、例えば、コア芯として使用する場合には、当該コア芯の強度も当該コア芯に巻きつける材料や巻き付け量により耐圧が変るが、予定している３インチプラスチックコア芯で１０００Ｎ／１００ｍｍの偏平耐圧強度を目標にする事が望ましい。
【００２９】
本発明に於いては、上記した多くの技術的課題を解決する手段として、後述する様に、
セルロース系繊維又は再生困難な紙管或いは紙管端材等の古紙を、従来技術に於いては、一般的であった、荒粉砕から微粉砕及び分級工程と言う複数段階の諸工程を通らずに、当該樹脂との混合に使われる特殊な混合機のみを使用して、当該セルロース繊維又は再生困難な紙管或いは紙管端材等の古紙を微細な糸状解繊維にして熱可塑性樹脂と混合に関するという新規な技術思想を開発したものである。
【００３０】
本発明に於ける当該技術思想にあっては、これら従来の問題解決として、先ずはセルロース繊維分を粉砕しないで、せん断とねじれにより、ねじれや折り畳み、曲げ、湾曲等の形状を呈する糸状微細解繊維にする技術である。
そして、本発明に於ける当該通常セルロース繊維分を細かくする手段は、これも後述する通り、粉砕機の粉砕刃やミルですり潰される様に処理する事で質量を小さくするものである。
【００３１】
更に、本発明に於ける糸状微細開繊繊維の製造方法は、後述する通り、当該合成樹脂を混合処理する際の混合機のスクリュウーを新たに開発し、せん断とねじれを繰り返す事でセルロース分が、細く長くなる紙縒り状態やねじれや折り畳み、曲げ、湾曲等の形状を呈する糸状微細解繊維となるのである。
従って、本発明に於いて使用される当該使用済み合成樹脂成分としては、特に限定されるものではないが、ポリエチレン系合成樹脂、ポリオレフィン系合成樹脂、ポリスチレン系合成樹脂、エポキシ系合成樹脂、ポリウレタン系合成樹脂等、従来、産業界で一般的に使用されている全ての合成樹脂が対象となる。
【００３２】
然しながら、本発明に於いて、当該セルロース系繊維等と相性が良い、ポリプロピレン系合成樹脂を使用する事が望ましい。
又、本発明に於いては、当該再生合成樹脂組成物１００を構成する成分としては、当該セルロース系繊維からなる微細な開繊繊維２１が、当該合成樹脂組成物１００内に於いて、当該合成樹脂成分２０に対して、２０乃至８０重量％の割合で混合されているものであり、好ましくは、２０乃至５０％重量％の割合で、更により好ましくは、当該分散割合が、４０乃至５０％重量％の割合で配合されているものである。
【００３３】
一方、上記した通り、本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物１００に於いては、当該再生合成樹脂組成物１００の帯電性能が１０６乃至１０７で有る事が好ましい具体例であり、更には、本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物１００に於ける曲げ強度が３０乃至６０ＭＰaである事が望ましい具体例であるが、より好ましくは、当該曲げ強度が３０乃至５０ＭＰaであり、更に好ましくは、当該曲げ強度が４０乃至５０ＭＰaで有る事が望ましい。
一方、本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物１００に於ける曲げ弾性率は、３０００乃至４０００ＭＰaで有る事が必要であり、又、好ましく当該曲げ弾性率は、３４００乃至４０００ＭＰaであり、更に好ましくは、３６００乃至３９００ＭＰaである事が望ましい具体例である。
【００３４】
更に、上記した通り、本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物１００に於いては、曲げ弾性率が本発明に於ける別の具体例においては、後述する様に、当該合成樹脂組成物１００の内部で、当該合成樹脂成分と当該セルロース繊維との界面部の少なくとも一部に、シリコン系組成物３３が混在せしめられている事が望ましい。
本発明に於いては、当該シリコン系組成物２３の成分構成は特に限定されるものではなく、又、当該シリコン系組成物３３の当該再生合成樹脂組成物１００内での混入割合も特に特定されるものではないが、好ましくは、当該再生合成樹脂組成物１００内に配置されている当該セルロース系の微細な開繊繊維２１の総重量に対する重量比で２乃至４％程度で混入されている事が望ましい具体例である。
【００３５】
更に、本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物１００の内部には、適宜の気泡部２２が全体的に分散して混在せしめられている事も特徴的な構成の一つである。
処で、本発明の様に、再生合成樹成分２０と当該セルロース系繊維２１とを混合することにより、当該セルロース系繊維２１の端部が多数本、当該再生合成樹脂組成物１００の外表面から外向きに外方に向けて、毛羽として突出することから、当該再生合成樹脂組成物１００が木質感を顕在化させるので、商品価値としても高まると言う効果が見られるのに対し、逆に当該毛羽の数と長さが増加すると、逆に好ましくない現象が発生する事になる。
【００３６】
即ち、本発明に於ける具体例に示す様に、本発明で使用される当該糸状微細解繊維は、従来公知の方法によって、微細に粉砕したセルロース分に比べて表面の毛羽立ちは抑えられているが糸状微細解繊維２１が長いため毛羽立ちの表面積は大きくなる。
この毛羽立ちが樹脂との混合時に結合を阻害する作用を引き起こすので、その結果、混合物の機械強度の低下につながる。
これは界面性の問題が存在するためであり、その為の改善策は、一般的にはセルロース分を酸変性させて酸変性ポリプロピレンとする手段がある。
【００３７】
つまり、酸変性する事で界面特性は向上するが含浸性が低下してセルロース分の高配合は難しくなる。
その為、上記課題の解決策として、毛羽立ちを最小限に留める方法として、当該糸状微細解繊維２１を使用して当該合成樹脂成分との混合の際、あらかじめ糸状微細解繊維２１に当該混合槽１内でシリコンオイル３３を含浸させ、毛羽立ちを押さえ、当該糸状微細繊維２１の形状を保たせるのが好ましい具体例である。
【００３８】
更に、当該セルロースと当該使用済みの合成樹脂成分とが強固に結合しない理由としては、当該セルロース繊維２１の繊維間に空気層が存在し当該合成樹脂成分との親和性を阻害するものと考えられる。
然しながら、単純な熔融混合では空気層は排除できないので、その結果から、当該合成樹脂組成物１００内に空気泡が出来、当該合成樹脂は発泡してしまう。
然しながら、この空気泡が細かく樹脂内に均一に分散すれば、当該空気層の利用は発泡剤として考えられる。
【００３９】
そこで、本発明に係る発明者は、鋭意検討した結果、本発明に於いて使用される当該紙管或いは紙管端材は、元々少なくとも当初１０％前後の含水率を含んでいる。
係る含水率を持つ当該紙管或いは紙管端材をそのまま合成樹脂内に混合された場合は、一般的には、大きな空気発泡が生じるが、先に述べたように、ある程度の細かい空気泡は発泡剤への転用が可能となる。
【００４０】
本発明に於いては、係る技術的知見に基づいて、後述する様に、当該紙管或いは紙管端材と当該合成樹脂成分とを所定の混合装置１、つまり紙管分解装置１に於いて、混合処理する工程に於いて、当該紙管或いは紙管端材が当初から内部保留している５％前後の含水を、２％前後に落とす様に、処理するものである。
因みに、当該含水率の低下は、混合処理時間に比例するため、混合処理時間で含水率が想定できる。
例えば、当該混合処理時間が１５分経過時には、概ね３％の含水率があると推定されており、又、当該混合処理時間が１８分経過時には、概ね２．５％の含水率があると推定されている。
【００４１】
従って、このタイミングで当該糸状微細解開繊繊維２１にシリコンオイル等のオイル３３を糸状微細解繊維２１の重量比の２％〜４％を含浸させると、当該糸状微細開繊繊維２１の含水率はそのまま保持される。
この含水率が３％程混和した糸状微細解繊維２１が所定の混合装置１内の当該合成樹脂成分と混合すると、当該合成樹脂成分２０の熔融熱により、当該水分が蒸発する。
当然糸状微細開繊繊維２１間に残っていた空気泡も当該合成樹脂２０内に入り込むが、水蒸気は湿気を含んだ微細な空気泡部２２となり、当該合成樹脂２０との混合時の加圧下で均一に分散される。
【００４２】
こうして出来上がった繊維成分入り再生合成樹脂組成物１００は、計算上の混合比重より当該発泡部２２の存在により、軽くなり、従来に於ける様に、別途発泡剤を使って発泡させる技術を使用する事なく、つまり、発泡剤を使わずに、気泡部２２を多数当該再生合成樹脂組成物内に発生させる事が可能となり、軽量化で木質の比重に近い、ソフトで柔軟性のある然も釘を打っても、当該釘打ち時の衝撃と本体部の拡張動作を完全に吸収する事が出来る再生合成樹脂組成物１００が容易に製造する事が可能となった。
【００４３】
更に、本発明に於いては、通常であれば、例えば、オレフィン系合成樹脂成分が当該セルロース繊維分に対して２０重量部以下の場合には、セルロース分の嵩密度が大きい場合良好な混合が出来ない。
即ち、紙のセルロースの場合、嵩密度は混合機内では４０Ｋｇ／ｍ３となり、混合するオレフィン系樹脂が７００Ｋｇ／ｍ３で嵩密度は、紙のセルロース分が当該合成樹脂成分の１７．５倍に達する。
その為、当該嵩密度の大きな差により混合時に当該合成樹脂成分の熔融温度に達しても比重の軽い糸状微細解繊維２１は当該混合機１の上部で回転しながら浮上し、当該合成樹脂成分が当該セルロース分を取り込める環境にない。
その結果、当該混合機１内では、当該セルロース分は温度上昇を続け炭化状態になる。
【００４４】
これに対し、本発明に於いては、後述する様に、当該混合機１の混合羽５に物体が衝突するとねじれを起こす構造を付与し、当該紙管或いは紙管端材のセルロース分が、頻繁に切断される事無く、屈曲、折り曲げ、折り畳み、捻じれ、撚り等の作用を受けてねじれを含む多様な形状を持った、微細な、少なくとも２００μ程度の長い繊維長を持った、複数本の繊維に開繊され、主として、紙縒り状態を呈する繊維が多数存在形成される事になる。
尚、その結果、当該セルロース分は毛羽立ちを減らせた質量の大きいセルロースの集合体になり混合時の炭化を防ぐことになる。
【００４５】
これに、更に、シリコンオイルを加える事により、一層、混合に不利な毛羽立ちを軽減させると同時にシリコンオイル分が糸状微細解繊維の被膜を形樹脂の熔融熱による炭化を防ぐ事になる。
更に樹脂との混合性向上はシリコンオイルで含浸した糸状微細解繊維は濡れ性能が大幅に上がっている。
この状態に比重の重いタルク、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム等を付着させると比重が重くなり樹脂と混合がしやすくなる。
【００４６】
また、カルシウム分によりセルロース分は熔融時の高温から炭化を守ることになる。
本発明に於いては、当該セルロース系繊維２１は、使用済みの紙管、或いは紙管の製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材から取得されたものである。
更に、本発明に於いては、当該合成樹脂組成物１００を構成する合成樹脂成分は、回収された使用済みの各種合成樹脂製品から再生された組成物である事が望ましい具体例である。
【００４７】
次に、本発明に於ける第２の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。
即ち、本発明に於ける当該第２の態様は、上記した通り、当該使用済みの紙管、或いは紙管の製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材等から、少なくとも１００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態を保持している微細な開繊繊維２１を製造する為の紙管分解装置１０であって、基本的には、従来公知の混合装置としての機能を有する装置をベースとする装置１であって、その基本的技術思想としては、
略中空円筒型を有する固定処理槽１と、当該固定処理槽１の底部２に設けられている、所定のモーター手段４により回転される回転軸部３と、当該固定処理槽１の下端部２で、当該回転軸３に、当該回転軸線方向Ｐに沿って、適宜の間隔を介して、個別に固定されて回転する複数枚の回転刃部５とから構成されており、当該複数枚の回転刃部５は、このましくは３枚の回転刃部５（５−１，５−２，５−３）で構成されており、それらの回転により、当該固定処理槽１内に、水分の存在が皆無か僅かな水分が存在するという環境下に投入された、適宜の大きさに粉砕されている当該合成樹脂成分２０と回収されたままの状態にある当該紙管或いは当該紙管端材２１に、矢印Ｆで示す様な、当該固定処理槽１の中心縦軸線Ｐの周りで旋回する様な旋回運動と、当該固定処理槽１の中心縦軸線Ｐを含む面内に沿って、矢印Ｇ１で示す様な、当該中心軸線Ｐに沿って下方に向かう運動と、矢印Ｇ２で示す様な、上方に向かう運動とが一体的に行われる循環運動とを与える様に構成されている紙管分解装置１０が示されている。
【００４８】
処で、本発明は、合成樹脂組成物の強度を向上させる為に、当該合成樹脂組成物内部に骨材として、繊維成分を混入させる事をこれまでに鋭意検討を続けて来た。
当然のことながら、紙或いは繊維布帛或いは石膏ボード等を当該合成樹脂組成物の骨材に使用して、それらを破砕させたり、破断させたり、分離させたりする操作を行って、繊維成分をそれらから抽出して、当該合成樹脂組成物の中に混ぜ込むという技術は、既に知られている。
【００４９】
然しながら、従来の技術に於いては、これらのペレットを使用して適宜の成形物を成形しても期待する強度は出ないと言う問題が存在している。
即ち、この大きな理由は当該合成樹脂成分と繊維成分とを混合する際、混合条件を良くするために繊維成分は出来るだけ細かい粒子にする必要があった。
係る操作を行うと、当該繊維が粉砕されて細かくなり、その結果、当該繊維成分の表皮が毛羽立ちを起こし、当該樹脂成分との混合の際、当該樹脂成分が当該繊維成分の毛羽立ちに入り込めず空隙が生じる結果、当該合成樹脂成分そのものの強度が出ないと言う結果を来していた。
【００５０】
そのため、当該毛羽立ちを抑える方法として、当該繊維成分を極力小さな粒子となる様に、破断、破砕、切断等の操作を繰り返し、当該繊維成分の大きさ、長さ、断面積等を小さくしている。
しかし、上記したよう混合条件を採用したとしても、当該繊維成分を当該合成樹脂と混合する際に、当該合成樹脂成分の混合操作によって発生した内部加熱による熔融熱が当該繊維成分に加わると、当該繊維成分は炭化してしまい、骨材としての機能は、全く果たせないのが実情で有った。
更に、当該繊維成分の炭化現象は、当該繊維成分の破断、破砕操作により得られた当該繊維成分の粒子が細かい程、加速するという問題を存在している。
【００５１】
一方、海外での繊維成分を骨材として再生合成樹脂組成物を製造する例を見てみると、例えば、紙のリサイクルが盛んなフィンランドにおいては、当該使用済みの合成樹脂成分と紙とを混合する際に於いて、当該混合操作に負荷の掛かる紙の毛羽立ちを回避するため紙の分離方法を、従来の粉砕方法ではなく、切断方法を採用し、当該紙から得られる繊維成分を細かくしている。
然しながら、係る処理方法では、切ると言う操作により、当然繊維成分の断面の毛羽立ちは無くなるが、粒子そのものを細かくする事ができない為、リスクとしては合成樹脂成形物表面に繊維成分の粒が点在してしまい、美観を損ねる結果になる。
【００５２】
一方、強度面に対しては、繊維成分の粒子が大きいので、炭化による強度低下は起きないが当該繊維成分の粒子が大きいので、当該合成樹脂内での分散が均一では無くなり、部分的な強度が低下する結果となる。
そこで、本発明者は、これらの問題を解決する為に鋭意検討し、各種の比較実験を行った結果、当該骨材から分離、開繊される当該セルロース系の繊維成分を切断方式や粉砕方式を採用せずに、せん断力あるいは捻じれ力等を付与する操作を行うことにより、繊維成分の長軸方向の長さを、出来るだけ長くなるようにする事によって、当該繊維成分の当該合成樹脂成分との混合時に炭化してしまうと言う問題が完全に解決されると同時に、当該合成樹脂成分との接合特性も大幅に改善されるので、再生合成樹脂成分の強度低下の問題も見事に解決する事が出来たのである。
【００５３】
つまり、当該繊維成分が単に細いだけであると、上記した様に、当該合成樹脂成分との混合処理時に炭化してしまう恐れがあるが、本発明では、当該繊維成分は、その長さが従来技術におけるものよりも格段に長く設定する事が可能であり、当該炭化の危険は、確実に回避する事が可能である。
【００５４】
本発明に於ける、当該紙、石膏ボード、ダンボール、バージン紙、離型紙、牛乳パックの様な樹脂ラミネート紙、ベーク紙或いは、紙管或いは紙管端材等の骨材から、分離された繊維成分は、微細（例えば、２０乃至５０μｍ程度）であって、繊維長が１００μ乃至１０００μと長いものが容易に得られるが、本発明に於いては、更に、当該繊維成分は、更に、湾曲状、折り曲げ状、折り畳み状或いはねじれ状、よじれ状等の形態を保持している微細な繊維成分である事に、特別な特徴が存在しているのである。
処で、本発明者は、本発明に於いて、当該繊維成分の様な、ねじれを有すると共に、細く長い繊維を作る方法を更に鋭意検討した結果、粉砕機能を有する通常の混合機に、繊維成分を含む当該骨材と当該回収された合成樹脂成分とを投入し、適宜の回転刃体部を回転させて、当該骨材を破断、粉砕処理しながら、当該合成樹脂成分も撹拌処理操作が付与されている状態に於いて、当該骨材は、当該混合機内の当該回転刃体部の刃部に当たり、それによって、直接的に破断、裁断、切断されるのではなく、当該骨材は、当該混合機内で間接的に当該回転刃体部の刃部に当り、そして、当該骨材は、当該回転刃体部の回転によりねじられて細く長くなっていく事が知得出来たものである。
【００５５】
つまり、本発明に於いては、特に切れない刃物が回転する事により当該開繊された当該繊維成分にねじれ或いは捩れ、或いは湾曲状、折畳状、折り曲げ状等の形態が生じた結果であった。
その後、本発明者は、当該ねじれ或いは捩れ、或いは湾曲状、折畳状、折り曲げ状等の形態を持つ長繊維を当該骨材から製造する手段の追求に更に鋭意検討を継続し、粉砕機に似た構造の高速混合機の回転は  の改造を種々の実験を繰り返し実行し、当該回転刃体部の刃部、つまり、スクリューの形状や当該骨材に当たる角度等の検討を繰り返した結果、本発明の当該第２の態様で示された装置の構造に到達したものである。
つまり、本発明における、当該紙管分解装置１０に於いては、当該繊維成分は、当該紙管分解装置１０内に設置された当該回転刃体部（スクリュウーの刃）に当該骨材がぶつかって上昇する工程と、当該紙管分解装置１０の回転中心軸の廻りを旋回する工程とが継続的に繰り返される事によって生じるものである。
【００５６】
次に、本発明者は、混合機の一形態である当該紙管分解装置１０に関し、上記知見に基づいて、その実用化に必要な具体的要件について、更に追求した結果、当該紙管分解装置１０は３０馬力で約２００μの繊維長が確保できるが、ガラス繊維を使用する場合の様に、当該繊維長を５００μの繊維長まで伸ばせたら、現在の機械強度試験の弱点であるシャルピー衝撃強度が改善すると推測するので、紙、ダンボール等の骨材から抽出される当該繊維成分の繊維長も当該ガラス繊維を使用した場合に於ける当該繊維長に準ずる４００μ程度にする必要がある。
この４００μの繊維長の確保は、当該繊維成分をどれだけ紙縒り状態、ねじれ或いは捩れ、或いは湾曲状、折畳状、折り曲げ状等の状態にするかであるが、当該混合機の回転力を７０馬力以上にすれば可能であるという計算が成り立つ。
【００５７】
当該出力を上げれば回転刃体部（スクリュー）に掛かる抵抗値も当然上がるため、当該回転刃体部（スクリュー）の材質及び構造を再検討しなくてはならない課題が残る。
これらの課題を解決しなければ繊維有効長の目標の４００μは確保できない。
本発明者は、混合機の一形態である当該紙管分解装置１０に関し、上記知見に基づいて、その実用化に必要な具体的要件について、更に追求した結果、当該紙管分解装置１０内に設置された当該回転刃体部（スクリュウーの刃）の形状、本数、刃体部の形状、回転数、回転方向等に鋭意検討した結果、下記する通り、且つ図示する通り、本発明の技術思想を完全に実現出来る具体例の構成を確認したものである。
【００５８】
即ち、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、図３に示すように、当該それぞれの回転刃部５−１、５−２及び５−３は、その回転方向は、特に特定されるものではないが、好ましくは、それらの内の少なくとも２つの当該回転刃部５は、同一方向に回転する様に構成されている事が好ましく、場合によっては、当該回転刃部５の全てが、同一方向に回転する様に構成されているものであっても良い。
【００５９】
更に、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該それぞれの回転刃部５−１、５−２及び５−３の回転数は、特に限定されるものではないが、それぞれは、同一の回転数で回転する様に構成されていても良く、或いは、相互に異なる回転数で、相互に同一の方向に、或いは、相互に異なる方向に回転する様に構成されていても良い。
つまり、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該３枚の回転刃部の内の少なくとも１枚の回転刃部は、その他の回転刃部の回転数とは異なる回転数で回転する様に構成されている事も好ましい具体例である。
【００６０】
次に、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該３枚の回転刃部のそれぞれ５−１、５−２及び５−３は、本体ブレード部６に於ける中央部Ｃで、当該回転軸３と接合される部位の両側部分に於いては、当該本体ブレード部６が回転する方向に面した側縁部７に、切れ具合を鈍化させた刃体部８が設けられている事が好ましい具体例である。
又、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該３枚の回転刃部の内、当該固定処理槽１の底面部２に近接して配置されている第１の当該回転刃部５−１は、当該回転刃部５−１の長手方向軸線Ｌの両端縁部９が上方に向けて折り曲げられており、当該折り曲げ部９０の外壁部９１は、当該固定処理槽１の円筒型内壁面９２に近接して配置されている事が、望ましい具体例である。
【００６１】
更に、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該３枚の回転刃部の内、当該第１の当該回転刃部５−１の上面部に近接して配置されている第２の当該回転刃部５−２は、当該紙管或いは当該紙管端材２１に対して、主としてせん断的機能を付与するように構成されており、且つ当該刃体部８の端縁部８０の厚みを厚くして、切れ具合を悪化させた構造を有している事が好ましい具体例である。
【００６２】
一方、本発明に於ける当該紙管分解装置１０に於いては、当該３枚の回転刃部の内、当該第２の当該回転刃部５−２の上面部に近接して配置されている第３の当該回転刃部５−３は、当該回転刃部５−３の長手方向軸線Ｌの両端縁部９に湾曲状部が設けられており、且つ、当該回転刃部５−３に於ける中央部Ｃで、当該回転軸３と接合される部位の両側部分９５には、所望のひねり部９２が形成されている事も好ましい具体例である。
【００６３】
本発明に於いて、当該当該回転刃部５−３の当該回転軸部Ｃを中心として左右に伸びる当該長手方向軸線Ｌの両側部９５に形成されている当該ひねり部９２のひねり角度は５度から２０度であり、且つ当該ひねり部のひねり方向は、当該刃体部８の端縁部８０が下方に向かう様な方向である事が望ましい具体例である。
更に、本発明に於ける当該各回転刃部５の回転数は、４００〜１６００回／分である事が望ましい。
更に、本発明に於いては、当該３枚の回転刃部５−１、５−２及び５−３の一部或いは全部が、当該紙管或いは紙管端材等からなる適宜の骨材に対して、回転しながら、せん断操作とねじれ操作を繰り返し付与するように構成されているものである。
【００６４】
次に、本発明に於ける、第３の態様について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
即ち、本発明に於ける当該第３の態様としては、その構成の一部が、既に上記に於いて、開示されているが、端的に説明するならば、上記した本発明に係る当該第１の態様に係る当該繊維成分入りリサイクル可能な再生合成樹脂組成物１００を製造する為の方法の一具体例を示すものである。
即ち、本発明に係る当該繊維成分入りリサイクル可能な再生合成樹脂組成物１００を製造する方法としては、基本的には、以下に示す様な基本的技術構成を採用しているものであり、具体的には、使用済みの紙管３２、或いは紙管製造工程から排出される製造廃棄物である紙管端材３２と使用済みで回収された合成樹脂３１とを、当該使用済みの紙管或いは当該紙管端材３２にせん断作用と捻じれ作用を付与する機能を有する単一の粉砕・混合槽１内に投入して、当該使用済み合成樹脂成分３１を溶融状態に構成せしめると同時に、当該使用済みの紙管或いは当該紙管端材３２を、少くとも１００μの繊維長を有し、且つ湾曲状、折り曲げ状或いはねじれ状等の形態が保持されている微細な繊維に開繊することにより、当該合成樹脂組成物１００内に当該開繊された繊維成分２１が分散配合された合成樹脂組成物１００を製造する第１の工程と、当該第１の工程で製造された当該合成樹脂組成物１００を適宜の造粒装置（図示せず）内に投入し、当該合成樹脂組成物３１の溶融温度よりも高い温度となる様に更に混合処理操作を継続する第２の工程と、当該第２の工程で製造された当該合成樹脂組成物１００を成形金型内部（図示せず）に投入して、成形加工処理を行う第３の工程と、から構成されている特徴とする再生合成樹脂組成物の製造方法である。
【００６５】
処で、本発明に係る当該繊維成分入り再生合成樹脂組成物の製造方法と従来の類似した繊維成分入りの再生合成樹脂組成物の製造方法とを比較して見るならば、図２に示されている通り、従来に於ける当該繊維成分入りの再生合成樹脂組成物を製造する方法としては、当該繊維成分を含む骨材を、細かく裁断し、切断し、破砕して繊維成分を当該骨材から分離させる為の第１の工程である、荒粉砕工程（Ｓ−１）と、当該荒粉砕工程（Ｓ−１）に於いて、中程度の粒子に相当する程度に細かく裁断し、切断し、破砕された、当該開繊繊維２１を、更に、細かく裁断し、切断し、破砕して、細かい粒子のなる様に処理する、第２の工程である、微粉砕工程（Ｓ−２）と、当該微粉砕工程（Ｓ−２）に於いて、製造された微粉砕状の繊維成分を回収された当該合成樹脂組成物とを、適宜の混合処理装置１内に投入し、両者を均一に混合処理する、第３の工程である混合工程（Ｓ−３）と、当該第３の工程である混合工程（Ｓ−３）に於いて形成された繊維成分入り溶融状態にある当該合成樹脂組成物を、適宜の金型に注入して、適宜の形状に成形する成形工程（Ｓ−４）とから構成されており、その結果、処理工程が多段に設けられ、それによって、作業工数も複雑化されるので、作業時間と製造コストが増大し、経済的なメリットが殆ど無いと言う状態で有ると同時に、当該骨材に対して、複数回の粉砕処理を行う為、得られる繊維成分は、繊維状態ではなく、粉末或いは微細な粒子の形状しかないので、当該使用済みの合成樹脂と混合処理しても、当該合成樹脂との親和性がなく、従って、補強効果も皆無である事から、当該再生合成樹脂組成物としての強度は、全く得られないと言う問題を有している。
【００６６】
これに対し、本発明に於いては、基本的には、繊維成分を含む骨材と回収された合成樹脂成分とを、同時に同一処理槽内に投入し、粉砕操作と混合操作を同一処理槽内で実行する第１の工程、つまり、当該図２に於ける当該第１１の工程（Ｓ−１１）と、当該第１の工程、つまり、当該図２に於ける当該第１１の工程（Ｓ−１１）に於いて、混合処理された溶融状態の繊維入り合成樹脂組成物を従来一般的に使用されている造粒装置内に投入して、造粒処理を実行する第２の工程、つまり、当該図２に於ける当該第１２の工程（Ｓ−１２）と、当該造粒された合成樹脂組成物を適宜の成形装置に投入して、適宜の形状を持つ当該繊維成分入り再生合成樹脂組成物を製造する第３の工程、つまり、当該図２に於ける当該第１３の工程（Ｓ−１３）とからなる、３段階の工程のみで構成されたシステムとなっている。
【００６７】
従って、本発明に係る当該製造方法は、製造期間が短く、製造コストが安価となり、且つ、当該骨材から分離・開繊されたそれぞれの繊維成分は、少なくとも２００μの繊維長を有すると同時に、その一部に、紙縒り状態、ねじれ或いは捩れ、或いは湾曲状、折畳状、折り曲げ状等の形態が付与されているので、当該合成樹脂との親和性、濡れ性にすぐれ、混合程度が均一で、接合効果の高いので、完成された当該繊維成分入り再生合成樹脂の強度も高くなると言う利点がある。
【００６８】
本発明に於ける当該繊維成分入りリサイクル可能な再生合成樹脂組成物１００を製造する方法に於ける第１のステップ（第１の工程）に於いては、従来の一般的な方法とはことなり、繊維成分を内蔵する適宜の骨材、例えば、当該紙管或いは紙管端材３２を、切断、破断、粉砕等の操作を行うことなく、直接そのままの形状で、上記で説明した様な構成を有する当該紙管分解装置１０内に投入すると共に、当該回収され、適宜の大きさに裁断、切断されている合成樹脂組成物３１を投入して、当該紙管分解装置１０内に設けられた上記で説明した様な構成を有する回転刃体部５を回転させて、当該成樹脂組成物３１を、その内部摩擦に基づく発熱により溶融させると共に、当該骨材３２は、当該回転刃体部５の先鋭ではなく、切断機能のない、ねじれ付与機能或いはせん断力付与機能を有する当該刃体部５により、切断されることなく、当該骨材３２に含まれる繊維成分が開繊されて、ねじれ状、紙縒り状、湾曲状、折り曲げ状、折り畳み状等の各種の形状が付与された長尺状の細い繊維成分として、当該合成樹脂組成物内に拡散分散させるものである。
【００６９】
更に、上記の第１の工程に於いては、当該紙管分解装置１０内に於いて、当該骨材と当該回収された使用済みの合成樹脂組成物とを混合して、繊維成分を含む溶融した合成樹脂組成物を形成するに際しては、多少の水分の添加は考慮されるが、基本的には水の存在は不要であり、実質的に乾式方式の混合処理が実行されるものである。
更に、本発明に於ける当該第１の工程においては、当該繊維成分を内蔵する骨材が持つ水分の少なくとも一部を当該溶融過程にある当該合成樹脂組成物内に残留させ、それによって、当該混合工程に於いて、当該骨材から分離・開繊された繊維成分２１が、高温度に上昇している当該合成樹脂組成物内で炭化する事を防止するという新規な技術構成を採用するものである。
【００７０】
更に、当該合成樹脂組成物内に分散されている当該繊維成分の炭化防止の効果を更に工場させると共に、当該繊維成分と当該合成樹脂組成物との濡れ性を向上し、当該再生合成樹脂組成物の強度を一層向上させる為に、適宜の量のシリコンオイルを当該紙管分解装置１０内に添加する事も好ましい具体例である。
つまり、本発明に於ける当該第１の工程に於いては、混合時の材料計量についても、本発明の技術構成を採用する事により、混合テクニックの工程を簡素化できる。
即ち、従来技術に於いては、当該樹脂と紙等の混合処理操作に際しては、通常紙などを粉砕機で粉砕するが、当該粉砕も荒粉砕、粉砕、微粉砕と工程ごとに粉砕機が異なり材料の投入と取り出しを繰り返し粉砕し最終的な粉砕物を計量し所定配合で混合機の中に投入する必要があった。
【００７１】
然しながら、本発明に於ける当該混合方法は混合機内で微粉砕（糸状微細解繊維）を終了させるため、あらかじめ紙等のセルロース分を、例えば粉砕前の廃棄物で出たままの大きさで計量し、混合機に投入するため粉砕後の嵩密度が上がった計量困難な粉砕物を計量する必要がない。
また、幾ら嵩密度が上がっても混合機内は限られた空間しかなく嵩密度が増えても圧縮され、樹脂との混合状態になる。
つまり、樹脂と混合された後は嵩密度は激減し、当該混合機内では５００Ｋｇ／ｍ３程と当初の紙のセルロースの嵩密度の４０Ｋｇ／ｍ３と比較すると１／１２．５まで減少する。
【００７２】
更に混合時間をコントロールする事により嵩密度の調整は可能となり樹脂がセルロース分を取り込み初め時で取り出し、造粒機で更に練り込み混合を完了させる方法もある。
この場合は混合機内の熔融時間が短縮でき造粒機で仕上げる事により混合機による混合バッチ式で有るが、造粒機との併用で混合がスパイラル式となる。
当該造粒機は２軸の高回転スクリュータイプを使用して高温の１７０℃でも混練時間が６０秒以内で有ればセルロース分は炭化せずに混合可能となる。
【００７３】
次に、本発明に於ける当該第２の工程で有る当該造粒工程で使用される造粒装置について、種々検討する。
即ち、本発明に於いては、上記した通り、当該第１の工程に於いて形成された、少なくとも２００μ程の長繊維入り合成樹脂組成物を適宜の造粒機に投入し、当該合成樹脂組成物の当該繊維成分との混合を更に一層助長する。
当該造粒機としては、特に限定されるものではないが、例えば、２軸スクリュータイプの造粒機を使用することを予定しているが、この利点は紙繊維と樹脂との混合時間が早く繊維長が寸断されず混合可能となる。繊維長が確保されていればペレットの機械強度は向上する。
【００７４】
また２軸スクリュータイプの造粒機の混練時間が短い事は、繊維成分が当該合成樹脂組成物の熔融熱により炭化する事を防ぐ事が可能となるので、今までの繊維樹脂の強度低下の原因の対応策として活用できる。
また、連続的な造粒システムにより時間当たりの造粒量の想定を１５０Ｋｇとしているが、一般的な単軸スクリューによる造粒量の約２倍が期待できる。
この事はダイレクトに製品コストにつながる事になる。
【００７５】
一方、本発明者によるこれまでの検討及び試作実験では、単軸のスクリューで造粒しているが、長繊維になった紙繊維と樹脂と熔融混合させるが造粒時間が若干長いと感じる。
当該繊維がどのくらいの長さで樹脂内に介在しているかは、強度テストにより逆算算定になるが、平均３００μを下回る。
更に、当該造粒速度が早ければ繊維長が寸断する事もないが、単軸では時間が掛かるのは避けられない。
又、造粒中に繊維が寸断されることが無いように造粒機は特注で樹脂との熔融の際、造粒機内の圧力を低下させ発生低温で加熱エリアを早く抜ける造粒スクリューデザインにする必要がある。
これらの目標造粒値は１７０℃以下で加熱エリア通過時間は１分以内で、１時間当たりの造粒量は１５０Ｋｇを目標数値にしている。
【００７６】
処で、上記した本発明に係る当該繊維成分入りリサイクル可能な再生合成樹脂組成物の製造方法にあっては、当該骨材に含まれる当該繊維成分２１にせん断作用と捻じれ作用を付与する機能を有する単一の粉砕・混合槽１０には、略中空円筒型を有する固定処理槽１と、当該固定処理槽１の底部２に設けられている、所定のモーター手段４により回転される回転軸部３と、当該固定処理槽１の下端部２で、当該回転軸３に、当該回転軸線Ｐ方向に沿って、適宜の間隔を介して、個別に固定されて回転する３枚の回転刃部５（５−１、５−２，５−３）とから構成されており、当該３枚の回転刃部５のそれぞれの回転により、当該固定処理槽１内に、水分の存在が皆無か僅かな水分が存在するという環境下に投入された当該合成樹脂組成物３１と当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２に、当該固定処理槽１の中心縦軸線Ｐの周りで旋回する様な旋回運動（矢印Ｆ）と、当該固定処理槽１の中心縦軸線Ｐを含む面内に沿って当該中心軸線Ｐに沿って下方に向かう運動と上方に向かう運動とが一体的に行われる循環運動（矢印Ｇ）とを与える様に構成されている粉砕・混合槽である紙管分解装置１０が使用される事が望ましい。
【００７７】
更に、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法にあっては、当該粉砕・混合槽１０内に投入される当該再生合成樹脂組成物３１と当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２との混合比率は、当該再生合成樹脂組成物３１に対する当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２の混合割合が２０乃至６０重量％、好ましくは、２０乃至５０％重量、である事が望ましい。
又、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法にあっては、当該第１の工程に於いて、当該粉砕・混合槽１０内に、当該再生合成樹脂組成物３１と当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２とを投入する際には、水分の存在量を皆無の状態にしておくか、若しくは、僅かな水分量のみを存在させる様に制限する事も好ましい具体例である。
即ち、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法に於ける当該第１の工程に於いて、当該粉砕・混合槽１０内に投入される当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２の含水水分率が８％以下、このましくは５％以下に設定されているものを使用する事が好ましい。
【００７８】
一方、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法に於ける当該第１の工程に於いては、当該粉砕・混合槽１０内に、当該再生合成樹脂組成物３１と当該使用済み紙管もしくは当該紙管端材３２とを投入する際には、シリコンオイルを適宜の量添加する事が、好ましい具体例である。
更に、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法に於ける当該第１の工程に
於いて、当該粉砕・混合操作を継続中に、当該粉砕・混合槽内に於ける当該再生合成樹脂組成物３１の溶融温度が１１０度（℃）から１３０度（℃）、好ましくは１１０度（℃）から１２０度（℃）近傍温度で、且つ当該開繊された微細開繊繊維３２の炭化開始温度近傍以下の温度に到達した時点で、当該粉砕・混合操作を中止する事も好ましい具体例の一つである。
同様に、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法に於ける当該第１の工程に
於いて、当該粉砕・混合操作を継続中に、当該溶融状態の当該再生合成樹脂組成物３１と当該開繊された微細開繊繊維３２との混合物内の含水率が３％以下、好ましくは２．５％以下になる様に調整される事が好ましい。
【００７９】
一方、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物の製造方法に於ける当該第２の工程に於いては、当該第１の工程に於ける粉砕・混合槽内の当該再生合成樹脂組成物の溶融温度よりも高い１６０度（℃）〜１８０度（℃）、好ましくは１６０度（℃）〜１７０度（℃）の温度で、且つ嵩密度も低下した状態で混合処理操作を継続する事が望ましい。
更に、本発明に於いては、当該第３の工程に於いては、当該成型金型内に存在する当該再生合成樹脂組成物内に含まれる水分が発泡して、当該再生合成樹脂組成物内に気泡部２２が形成される事も好ましい具体例である。
尚、本発明に於いては、上記した様に、使用済みの紙管或いは製造工程で発生する紙管端材を主たる骨材として使用する事を前提として技術開発が行われて来たが、本発明で使用し得る当該骨材としては、従来からその処理が問題とされている、一般の紙、新聞紙、石膏ボード、ダンボール、バージン紙、離型紙、牛乳パックの様な樹脂ラミネート紙、ベーク紙等も使用出来るものである事は言うまでも無い。
続いて、以下に、本発明に係る当該繊維成分入り再生合成樹脂組成物の製造方法の一実施例を具体的に説明する。
【００８０】
（実施例）
図３に開示された３枚の相互に異なる回転刃体部５を備えた紙管分解装置１０を用意した。
当該紙管分解装置１の内部容量は３００Ｌタイプのものとし、図３で示されている３種類の回転刃体部（５−１，５−２，５−３）を図３に示す様な順番で、当該紙管分解装置１０の回転軸３に、当該固定槽の下端部に取り付けた構造のものを使用した。
当該紙管分解装置１０内部に紙管或いは紙管端材３２と回収された使用済み合成樹脂組成物で、適宜の大きさに裁断されたチップ状の合成樹脂組成物３１とを投入し、当該回転刃体部５を同時に回転させて、当該紙管或いは紙管端材３２に、せん断処理操作及び捩れ処理操作を与えながら当該紙管或いは紙管端材３２を解繊しながら、内部発熱効果により溶融状態となっている当該合成樹脂組成物３１と混合した。
【００８１】
本実施例で使用した容量が３００Ｌの紙管分解装置１０では、投入重量が当該紙管分解装置１０の容量の５０％以下が最も効率が良く混合される。
又、当該紙管３２と当該合成樹脂組成物３１との割合をいくつにするかにもよるが、当該紙管３２は０部に近い状態から８５部まで混合する事は可能である。
一方、本実施例で使用し得る当該合成樹脂組成物の選定に関しては、熱可塑性樹脂で有れば、何れのものでも混合使用は可能であるが、特にはオレフィン系樹脂を使用する事が良好であって、その中でもポリプロピレン（ＰＰ）系の合成樹脂を使用する事が望ましい。
その為、本実施例では、当該紙管３２とポリプロピレン（ＰＰ）系の合成樹脂とを使用した。
【００８２】
一方、本実施例で使用する当該紙管分解装置１からなる混合機内の混合物重量が、当該混合機と合成樹脂組成物３１との配合率により混合機内の環境が大きく変わるので、更に検討した結果、上記事例の場合、当該投入量が１００Ｋｇ以下が効率が良いとされるのは当該紙緘２と当該合成樹脂組成物３１との割合が５０対５０が限界となり、それ以上紙管成分が多くなれば混合効率と仕上がり重量は低下する事が判明した。
此処で、本発明に於ける当該第１の工程での、当該混合方法は、粉砕工程も兼ねる画期的な混合方法で有って、仮に当該混合量を１００Ｋｇとして、当該混合割合を５０対５０に設定した場合、紙管３２は５０Ｋｇを投入する事になる。
【００８３】
この場合、投入される５０Ｋｇの紙管は粉砕前は、みかけ比重がやや大きいものの、粉砕して解繊していくにつれて当該みかけ比重は膨大になる。
通常の粉砕機で粉砕してもみかけ比重はおおきくなり、微粉砕をしていく上で何度も粉砕機を変えて粉砕するが、この際、解繊された紙成分を機械から取り出し別の粉砕機に投入する事は容易ではない。
【００８４】
しかし、本発明の技術構成に於いては、当該紙管３２を粉砕機を使用することなく粉砕していくため、機械を変えて粉砕工程を進める必要がないため紙管３２の粉砕されたみかけ比重の大きな物質を移動せずにすみ、その結果、当該混合機内でみかけ比重が大きくなるだけとなり、やがて当該合成樹脂組成物３１と混合されれば、当該みかけ比重は極端に小さくなる。
つまり、当該混合機内で当該紙成分は、当該合成樹脂組成物３１と混合処理が終了するまで、練りきる事が可能となる。
しかし、本発明に於いて、敢えて仮混合した紙管３２と合成樹脂組成物３１（完全練りあがってはいないが、みかけ比重は小さくなり造粒機投入可能な状態）を作る方法を選択した理由は２つある。
【００８５】
１つ目の理由としては、当該混合機内で当該合成樹脂組成物と当該繊維成分３２とが完全混合する場合は、１分間に１１００回転から１２００回転で、約２３分で完了する。
しかし、混合開始から１８分で合成樹脂組成物の温度は１２０℃に達するので、当該紙管或いは紙管端材３２から解繊された当該繊維成分にとって、１２０℃は炭化開始温度になる。
つまり、受温時間にも係わるが、混合終了まで残り５分の時間は、更に合成樹脂組成物の温度が上がり、最終的には１６５℃になるので、当該受温時間が短くても解繊された繊維成分は容易に炭化してしまう。
炭化した解繊繊維成分２１は繊維長を無くし、当該合成樹脂組成物と混合しても機械強度を上げる方向にはなり得ないフィラとなる。
【００８６】
そのため混合機で仮混合して、かさ密度を下げてから、造粒機に投入可能なものとして造粒を行う必要が存在するのである。
本実施例に於いては、当該造粒機として、１００ＨＰ以上で２軸のパラレルの７５ｍｍを採用した。
係る高出力の２軸機は、混合力があり１７０℃に加熱されたバレル内を通過時間６０秒以内で通過造粒させる事で１７０℃にさらされた解繊でも炭化せずに造粒可能となる。
一方、２つ目の理由としては、水分コントロールの問題である。
つまり、当該混合機内で完全熔融混合された樹脂組成物の含水率は０％となる。
当該含水率が有れば、合成樹脂製品は、成形時に発泡状態を起こし成果物の強度は低下する。
【００８７】
一方、当該合成樹脂組成物の重さを左右するのは、当該合成樹脂組成物固有の重量特性の他、発泡させる手段である。
本発明に於ける当該再生合成樹脂組成物であっても、軽量でなくてはならない使用目的も有る。
即ち、本実施例の場合、当該紙管或いは紙管端材３２は、含水率が５％前後ある。
このまま当該紙管或いは紙管端材３２を当該合成樹脂組成物と混合させた場合、当該合成樹脂組成物の熔融熱で、当該水分は脱気される。
【００８８】
実際の混合機内で、当該合成樹脂組成物の温度が８０℃を超えてくると、脱気状態は加速され、混合開始から１５分が経過すると当該合成樹脂組成物の温度は１０５℃に達し、含水率は半減し２．５％程となる。
一方、当該解繊された繊維成分は、このあたりから、例えば、紙縒り状態になり、糸状微細解繊状態となる。
このタイミングで、シリコンオイルを投入すると糸状微細解繊は、シリコンオイルを吸収して紙縒り状態を記憶する事になる。
【００８９】
一方、この時点で、当該繊維成分である、糸状微細解繊の含水率は２．５％あり、その上からシリコンオイルをコーティングする事によって、１２０℃の高温化でも水分蒸発速度は減少させる事が可能となる。
この様にして仮混合された造粒体は、含水率が２％前後残っている事になる。
この２％前後の水分を持つ造粒体を成形機に投入して成形を行うと、成形機のバレル内で気圧が下がった状態で水分は蒸発する。
【００９０】
この気圧が下がった状態での水蒸気は非常に細かい泡となり樹脂から抜け様とするが水分の抜けるところが無い金型内で、この現象が起こった場合は、当該合成樹脂組成物内に気泡として残る。
これが、当該合成樹脂組成物を化学発泡させた状態に近づけ、当該成形物は発泡成形品となる。
係る合成樹脂組成物の成形物は、加圧して成形されるため、成形物のスキン層は硬度が増す。
【００９１】
係る構成は、当該合成樹脂組成物を建材に使用する際、当該スキン層の硬度が高いため接合の際はビス止めが一般的である。
つまり、ビスは削孔の際、合成樹脂組成物の質量を外に出して侵入するので樹脂が割れないと言う効果を発揮すると共に、従来では、当該合成樹脂組成物に釘等を打てば、木と違い、釘の質量が逃げるところが無く割れてしまう事になる。
【００９２】
係る問題は、当該合成樹脂組成物を発泡させれば回避できる話であるが、釘の質量が逃げても引き締める力が落ちるため、引き抜き強度に問題を抱えていた。
しかし、本実施例で得られた、当該発泡部２２を含む合成樹脂組成物に於いては、当該発泡部２２が釘の質量が逃げて、くぎ打ちが出来る合成樹脂組成物になる事は勿論、合成樹脂組成物に介在された糸状微細解繊が釘を内部から締め付けて引き抜き強度が増す事になる。
【００９３】
上記した実施例に従って、当該紙管或いは紙管端材３２を５０重量部、当該使用済みポリプロピレン系合成樹脂組成物３１を５０重量部の割合で混合して製造された本発明に係る当該繊維成分混入合成樹脂組成物１００の特性値を表１に示す。
【００９４】
【表１】
0006469068.tif 000002
尚、当該表１の特性値の中で、開発樹脂と指定されている製品が、本発明の上記実施例により製造された繊維成分混入合成樹脂組成物１００の特性値を示すものであり、ＷＰＣ樹脂と指定されている製品は、比較例として採用された、従来公知の木粉入り合成樹脂組成物の特性値を示すものである。
係る比較実験の結果から判断すると  本発明に係る当該繊維成分混入合成樹脂組成物は、従来、木質調の建材として周知となっているＷＰＣ樹脂に比べて、比重が小さく、軽量であって、且つシャルピー衝撃強さが著しく高く、合成樹脂組成物としての強度、粘り性等で優れた特性を有する事が判る。
更に、本発明に係る合成樹脂組成物は、従来のＷＰＣ樹脂に比べて曲げ強度及び荷重たわみ温度が高く、反面、線膨張率が低いという好ましい特性を有する事も明らかである。
尚、表１には記載はないが、本発明に係る当該繊維成分混入合成樹脂組成物の表面固有抵抗値は１０６から１０７であり、上記のＷＰＣ樹脂に比べて良好な帯電性特性を有するものである事は確認済みである。
【００９５】
次に、上記した本発明に係る当該繊維成分混入合成樹脂組成物の内部構造を電子顕微鏡を使用して拡大写真をとり、その内部構造の例を確認した結果を図４乃至図７に示す。
当該図４乃至図７に示す通り、本発明に係る当該実施例により製造された当該繊維成分混入合成樹脂組成物では、ポリプロピレン系合成樹脂組成物からなる海成分の中に、多数の細く且つ長尺状のセルロース繊維群が略均一的に分散配置されており、然も、当該各セルロース繊維の多くは、湾曲状や折れ曲がり状、或いは捻じれ状の形態を持って配列されており、更に、個々のセルロース繊維も比較的扁平な形状を呈しつつ、部分的に捩れや捻じれ部分を有し紙縒り状態を呈している事が分かる。
【００９６】
係る、少なくとも１００μの長さを有する長尺状のセルロース繊維が合成樹脂組成物の内部に多数存在すると言う構成は、従来技術では、全く見られなかった構成である事は明らかである。
ちなみに、上記実施例に従って作成された当該セルロース繊維混入合成樹脂組成物１００を使用して試作したペレットをもちいて、射出成形にて一般的な円筒形の筒体及び皿状体及びキャップの成形を行った。
その結果は、通常の射出成形方法で得られる各種の合成樹脂組成物を使用して製作された製品と同一の製品が容易に製造する事が出来た。
【００９７】
又、本発明者は、上記実施例に於いて、別途、当該紙管或いは紙管端材３２の含有量を３０％にして成形加工を行い、他のフィラ入り樹脂との比較を行った。
その結果を表２に示す。
尚、下記表２中、第６番目のＰＥ／紙管  ３０％（乾式繊維保存法）のものが、本発明に係る合成樹脂組成物で製作された製品の特性値を示している。
【００９８】
【表２】
0006469068.tif 000003
上記の比較データから明らかな通り、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物１００を使用して成形された合成樹脂製品は、特に、曲げ弾性率に於いて、他の比較製品と比べて最も強い結果が示されている。
この事は、紙から分離・開繊された多くのセルロース繊維がプラスチックに強固に絡み合い、その結果、曲げた後の復元力が向上していると推測できる。
【００９９】
更に、上記表から判断しても、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物１００を使用して成形された合成樹脂製品は、総合評価でも他のサンプル中、ＦＲＰ樹脂に次ぐ強度を示しており、更に、同じ紙から分離・開繊された繊維から得られたフィラ成分を使用する合成樹脂製品であっても、実験番号５に示す様に、通常の粉砕方法で紙を粉砕する方法で製造合成樹脂製品に比べて、本発明の様に、当該紙管或いは紙管端材３２等を、乾式繊維保存法（つまり、上記した特殊の混合機を使用して、少なくとも１００μ程度の繊維長を持つ繊維を製造する方法）で混合した合成樹脂組成物を使用した本発明品に於いては、総合的強度が１０％以上向上している事が判明した。
【０１００】
こうして紙を炭化させることなく長繊維のまま混合出来れば強度的に優れた樹脂が製造されることは判明したが、本発明者は、本発明に係る当該再生合成樹脂組成物１００を使用して成形された合成樹脂製品が、更に、強度以外の付加価値としての帯電防止機能があるか否かの判断を行う為、前記実施例に於いて、他の構成条件は同一として、紙管古紙の含有量のみを２０％、３０％、４０％とそれぞれ変更して、比較実験を行った。
その結果を表３に示す。
【０１０１】
【表３】
0006469068.tif 000004
上の表３からも分かるように、当該合成樹脂に紙成分を２０％配合すると表面抵抗値は１０７を示す。
しかし、紙成分が２０％を下回ると抵抗値はほとんど動かない。
その理由としては２０％以下では紙成分が少なく当該合成樹脂間の通電をブロック出来ないと推測する。
最も一般的に用いられている合成樹脂の帯電方法は、界面活性剤を練り込む（内部添加）か、表面塗布する方法で、当該合成樹脂の表面に存在する親水性の高い界面活性剤に吸着した気中の水分を通して静電気を漏えいさせ、帯電防止効果を得る方法である。
【０１０２】
一方、紙管古紙入り合成樹脂の競合商品は、木粉入り合成樹脂であるが、当該木粉入り合成樹脂も帯電防止に効果が有るとされているが、概ね混合率が３０％以上で効果が出ると言われている。
然しながら、紙入り合成樹脂に於いては、当該混合率が２０％で表面抵抗値が１０７になる。
つまり、１０７の抵抗値はほぼ静電気が起きない状態である。
しかし紙の含有量を増やしても抵抗値はさほど上がらない結果もある。恐らく紙成分の親水性に左右されていると考える。
こうして、有機質の紙成分が帯電防止材として有効である事が分かった。
【０１０３】
一方で、通常、一般的に販売され、使用されているプラスチックコアに関しても、多くの需要者から静電気の防止対策の要望があり、本発明に係る当該紙管古紙入り合成樹脂組成物１００で成形したプラスチックコアは、将来的にプラスチックコアの現行品との代替えも期待できる。
上記した様に、これまでに、紙のリサイクルは確立している。
即ち、当該リサイクル方法は、通常、古紙を水が入った巨大なミキサー（パルパー）に古紙を投入し、ミキサーの底にあるスクリューの回転力によって水と混ざって繊維にほぐされる湿式リサイクル方法にてリサイクルしている。
しかし、この方法では容易に繊維状にほぐすことが出来ない古紙も存在する。
これらのリサイクルが困難な古紙は焼却処分に回ってしまう。
【０１０４】
本発明に係る主たる課題は、前記した通り、紙入り或いはセルロース入りのハイブリッド樹脂の紙成分は紙管古紙であって、当該紙管古紙は紙管原紙と呼ばれる板紙を接着剤にて積層していくため硬度が著しく高い。
従って紙管古紙は湿式リサイクル方法では容易にリサイクル出来ず、更には、積層工程で接着剤を使用する為、接着剤（樹脂成分）を除去するのも困難であった。
従って、本発明に於いては、これらのリサイクルが困難な紙を従来のリサイクル技術とは全く異なる方法で、紙管古紙を繊維状に戻し（乾式繊維保存法）樹脂と溶融混合させた当該ハイブリッド樹脂の開発が目的であった。
【０１０５】
具体的には、当該合成樹脂の溶融混合させる高速攪拌機のスクリューを改造し、紙がよじれて細かく長くなるような回転をかけて紙を長繊維にする方法をとったものである。
即ち、従来の水による湿式で繊維を作ることは普通の古紙なら簡単であるが、古紙が含水して乾燥工程も行う必要がある。
本発明に於いては、容易にほぐすことが出来ない紙管古紙を使用する事と、当該紙管古紙に樹脂成分の付着がある事から、従来の湿式方式では繊維状にする事が困難であり乾式にて長繊維に戻し、付着した樹脂も樹脂との混合で問題のない性分化させる新規性のある紙のリサイクル方法を開発したものである。
【０１０６】
つまり、本発明に於いては、当該合成樹脂組成物内に無機物及び有機物のフィラ成分を入れる方法に於いて、当該フィラ成分をあらかじめ微粉砕してから混合する方式ではなく当該フィラ成分の塊をそのまま混合機に投入して粉砕しながら混合してしまう方法である点に特徴があるのである。
そして、本発明に於いて、当該混合されたフィラ成分は有機物で長繊維であり、それらが、当該合成樹脂組成物の内部に介在し強度がある合成樹脂組成物が形成されるのである。
【０１０７】
一方、当該合成樹脂内に紙成分を混合させる技術は、従来から公知ではあるが、強度的問題とコスト的問題で世の中に出回っている製品はない。
処で、従来の紙成分が混合している合成樹脂は紙成分を微粉砕してパウダー状で樹脂と混合するのが通常である。
その理由は、紙と樹脂は親和性がなく互いに界面を作り阻害し合うため出来るだけ微粉体にして混合率を高めている。
しかし、微粉砕すればするほど紙粒子は細かくなり樹脂を補強する骨材としては期待できなくなり、更に粉体になった紙は樹脂との溶融混合の際、樹脂の溶融熱（１７５℃前後）で炭化してしまうと言う技術のリスクがある。
一方、本発明に於いては、使用する樹脂は容器リサイクル樹脂のPE（ポリエチレン）も主体材料としえ考えている。
【０１０８】
処で、容器リサイクル法で管理され国の助成金が付き容器リサイクルポリエチレン樹脂は市場価格の１/３程度の金額で入手できるが単体での使用は強度的に安定しない。
その弱点とはポリエチレンはHDPE（ハイデンポリエチレン）とLDPE（ロウデンポリエチレン）がある。
容器リサイクルでの回収はこの割合が特定できない。
特にリスクはLDPEが多く混入した容器リサイクル樹脂で作った成形品は柔らかく復元力が無い樹脂製品となる。このリスクである柔らかさを改善し復元力のある樹脂にするためには一般的には樹脂にフィラ成分（無機質の鉱物）を混合させる。今回はこのフィラ成分を炭化していない長繊維を骨材として選定し実験値でも他のフィラ成分に勝る結果を生んだ。
リサイクル可能な製品を作るに当たりリサイクルされた樹脂はリサイクル後も物性が担保される必要がある。またリサイクル可能な製品を製造する材料はリサイクル品である事が望ましい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…固定処理槽
２…底部
３…回転軸部
５（５−１，５−２，５−３…）回転刃部
６…本体ブレード部
７…側縁部
８…刃体部
９…両端縁部
１０…混合機、紙管分解装置
２０…合成樹脂成分
２１…紙管端材
２２…発泡部、気泡部
３１…合成樹脂成分
３２…使用済みの紙管、
３３…シリコンオイル
８０…端縁部
９０…折り曲げ部
９１…外壁部
９２…円筒型内壁面
９５…両側部分
１００…再生合成樹脂組成物
【図１】
0006469068.tif 000005
【図２】
0006469068.tif 000006
【図３】
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【図４】
0006469068.tif 000008
【図５】
0006469068.tif 000009
【図６】
0006469068.tif 000010
【図７】
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