(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して、水溶性物質５〜１００重量部を含む樹脂組成物の多孔質成形体から前記水溶性物質を溶出除去せしめてなる前記成形体表面層は前記セルロース系材料が露出し又は毛羽立っていることを特徴とする親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体。
【請求項２】
セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して、水溶性物質５〜１００重量部を含む樹脂組成物を射出成形若しくは押出成形又は熱プレス成形により成形し、その成形後、水溶性物質を水性溶媒で溶出させた後、乾燥させて成形体表面層にセルロース系材料を露出させ又は毛羽立たせたことを特徴とする親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂成形体に関し、詳しくは、セルロース系材料を充填した親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂を用いた多孔質成形体の製造方法は、１）機械的にかきまぜ、発泡させる方法  ２）発泡剤を使用する方法  ３）加圧ガスを用いる方法  ４）可溶性物質を除去する方法  が知られている。特開昭５８−２５３３５号公報、特開平２−１５３９４５号公報、特開平７−１８１１３号公報、特開平９−１３２６６６号公報には、可溶性物質を溶出し連続多孔質成形体を得る方法が開示されている。しかしながら、可溶性物質を除去する方法において、いずれも多量の可溶性物質を配合しないと親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体は得られ難かった。
【０００３】
一方、環境問題から木粉・パルプ等のセルロース系材料と熱可塑性樹脂とからなる樹脂成形品の利用について検討が進められている。中でも、木粉と熱可塑性樹脂を溶融混練し成形した成形品が知られており、機械的強度、表面平滑性、表面光沢性等の向上に関する研究が盛んに行われ、色（風合い）と機械的強度から木材代替え材として注目されている。しかし、回収の進む古紙使用成形品は、未印刷漂白古紙が淡黄色、クラフト古紙が濃茶色、回収新聞古紙が残インク濃度により灰色〜黒色となり色変動が大きい。当然、いずれの成形品も表面層が熱可塑性樹脂によってほぼ完全に被覆されているため水分の吸脱湿機能が殆どない。このようなことから、セルロース系材料本来の親水性或は吸水性を有する熱可塑性樹脂成形体が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、容易に親水性或は吸水性を付与し、かつ淡色化し独特な風合い、外観を発現し、さらに成形体に亀裂や変形破損のない多孔質の樹脂成形体及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体は、セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して、水溶性物質５〜１００重量部を含む樹脂組成物の多孔質成形体から前記水溶性物質を溶出除去せしめてなる前記成形体表面層は前記セルロース系材料が露出し又は毛羽立状態のものである。
【０００７】
本発明に係る親水性或は吸水性を有する多孔質樹脂成形体の製造方法は、セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して、水溶性物質５〜１００重量部を含む樹脂組成物を射出成形若しくは押出成形又は熱プレス成形により成形し、その成形後、水溶性物質を水性溶媒で溶出させた後、乾燥させて成形体表面層にセルロース系材料を露出させ又は毛羽立たせたものである。
【０００８】
本発明者らが鋭意検討した結果、セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して水溶性物質５〜１００重量部の組成物を成形した後に、水性溶媒を用いて水溶性物質を溶出させることによって表面層のセルロース系材料を露出させることができ、セルロース系材料が成形体の表面層に露出し若しくは毛羽立ち、セルロース系材料の吸水性と独特な風合いをも発現できることがわかった。
【０００９】
このようなセルロース系材料の吸水性を持ち、且つ独特な風合いをもつ成形体とする場合、組成物が成形性および物理的強度を有することが重要である。また同時に成形体表面層のセルロース系材料を露出させ若しくは毛羽立たせる場合、簡易で工業的利点が大である必要もある。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるセルロース系材料としては、木粉、もみがら、古紙、パルプ、セルロースパウダーなどを例示することができる。セルロース系材料の形状は、繊維同士のからみ合いをなくしたものが好ましい。このようなセルロース系材料の繊維質は古紙から容易に得ることができる。古紙は、一旦抄紙加工した成紙を寸法調整した際に発する端材、オフィスオートメーション古紙（ＯＡ古紙）、新聞古紙、雑誌、ダンボール等があり、通常２０〜２００メッシュパス程度に粉砕したものが用いられる。
【００１１】
非水溶性熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフィン系樹脂；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等のポリエステル系樹脂；ポリスチレン、スチレン共重合体等のスチレン系樹脂の他、ポリ乳酸、ポリカプトラクトン等の生分解性樹脂があげられる。これらは、単独又は２種以上の混合物でも用いられる。
【００１２】
これらの非水溶性熱可塑性樹脂は、成形性および成形体表面層のセルロース系材料を露出若しくは毛羽立たせた後の物理的強度を有するために重要である。上記のセルロース系材料１００重量部に対して６０〜４００重量部、好ましくは７０〜１５０重量部使用する。非水溶性熱可塑性樹脂が少なすぎると成形性と成形体の強度が劣るおそれがあり、また多すぎるとセルロース系材料の露出若しくは毛羽立ちがし難くなる。
【００１３】
水溶性物質としては、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、でんぷん、ポリビニルエーテル、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリビニルピロリドン樹脂の単独共重合体又は共重合体等の水溶性樹脂、並びに塩化カルシウム、塩化マグネシウム、炭酸水素カルシウム、塩化ナトリウム等の固体水溶性無機化合物を用いることができる。これらは、単独又は２種以上の混合物でも用いられ、水溶性熱可塑性樹脂が成形性の面から好ましい。熱可塑性を示さない水溶性化合物の粒径は１０〜５０００μｍが好ましいが、事前に水膨潤或は水溶液としセルロース系材料に付着処理する方法もある。
【００１４】
これらの水溶性物質は、目的とするセルロース系材料の露出若しくは毛羽立ちの程度等によって異なるが、セルロース系材料１５〜６０重量部と非水溶性熱可塑性樹脂８５〜４０重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは２０〜５０重量部使用する。水溶性物質が少なすぎるとセルロース系材料の露出若しくは毛羽立ちが難しくなり、また多すぎると成形体の強度が劣るおそれがある。
【００１５】
本発明は、上記の必須成分の他に無機充填剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、着色剤、滑剤、離型剤等の公知の成分を添加できる。
【００１６】
本発明の組成物を得るための配合手段としては、公知の手段、例えばリボンブレンダー、高速ミキサー、押出機、ミキシングロール等が使用できる。次に、この組成物を公知の成形方法、例えば射出成形、押出成形等により成形する。得られた成形体を次に、水性溶媒で水溶性物質の溶出を行う。水性溶媒による溶出は、成形体表面層のセルロース系材料を露出若しくは毛羽立たせるためにセルロース系材料を拘束している力を均一に取り除くことが必要である。特に限定されないが、温度０〜１００℃の水に成形体を浸漬する方法が簡易で工業的利点が大となる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでない。
実施例１〜８
セルロース系材料、非水溶性熱可塑性樹脂、相溶化剤、酸化防止剤を表１の割合で高速ミキサー・押出機にて混練造粒した。その後、水溶性物質がポリビニルアルコール（クラレ製 ＣＰ１０００）を表１の割合で攪拌混合し、射出成形にて ＪＩＳ Ｋ ７１１３ １号形小形引張試験片１（１／２）号形を成形した。次に得られた成形体を７２時間水浸漬（２０℃）にて水溶性物質を溶出しその後乾燥させた。尚、水洗時に発生する亀裂、色相、吸水性は次のように評価した。結果を表１に示した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
（１）水洗時に発生する亀裂
水洗過程で成形体に発生する亀裂を調べ、亀裂が発生しないものを○、僅かに亀裂が肉眼で確認できるものを△、亀裂が深く成形体が変形し たものを×と評価した。
（２）色相
色の表示方法 ＪＩＳ Ｚ８７２９のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系による色相を測定した。
（３）吸水性
吸水性は ＪＩＳ Ｐ ８１４１に準じ吸水時間３ｈｒとしたクレム法吸水度と水浸漬吸水率（２４ｈｒ）を測定した。
【００２０】
比較例１〜６
実施例と同様の方法で、表２の割合で配合して成形体を得た。但し、比較例４，５，６は７２時間水浸漬（２０℃）では水溶性物質の溶出が不十分なため、一週間水溶性物質を溶出させた後の評価を付記した。
（以下余白）
【００２１】
【表２】
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【００２２】
実施例９〜１２
セルロース系材料、非水溶性熱可塑性樹脂、相溶化剤、酸化防止剤、水溶性物質を表３の割合で配合しローラミキサー（東洋精機ラボプラストミル １９０℃×１０分×３０ｒｐｍ）にて混練し、熱プレス（２００℃）で厚さ０．５ｍｍのシート成形を行った。次に得られたシート成形体を７２時間水浸漬（２０℃）にて水溶性物質を溶出し、その後乾燥させた。得られた成形体について、実施例１と同様にして水洗時に発生する亀裂、２４ｈｒ水浸漬吸水率を測定した。結果を表３に示す。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
表１、表２、表３、グラフ、写真から、セルロース系材料を配合した非水溶性熱可塑性樹脂に水溶性物質を含有させると、水溶性物質の水溶出が早く、少量の水溶性物質配合でも成形体の吸水性が優れた。又、得られたセルロース系材料充填熱可塑性樹脂成形体の外観色は、未印刷古紙の場合が茶褐色から白色に新聞古紙の場合が黒色から薄い灰色になり、いずれも淡色化しセルロース系材料を露出していた。しかし、非水溶性熱可塑性樹脂が少量若しくは水溶性物質を多量に用いた場合（比較例２、３）は水を良く吸い上げるものの成形体に亀裂が発生し成形体が変形破損することが分った。非水溶性熱可塑性樹脂と水溶性物質のみの場合（比較例４，５，６）にはいずれも、水溶性物質の溶出に時間を要し、少量の水溶性物質配合では吸水性を示さなかった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、多孔質樹脂成形体の水溶性物質を除去することにより、セルロース系材料を充填した非水溶性熱可塑性樹脂に少量の水溶性物質を含有させた樹脂組生物を成形後、水溶性物質を水溶出させることで成形体表面層は前記セルロース系材料が露出し又は毛羽立った状態となり、容易に親水性或は吸水性を付与した多孔質成形体が提供できる。又、従来のセルロース系材料充填熱可塑性樹脂成形品が濃色な外観に対して、淡色化し独特な風合い（外観）を発現することから、印刷用紙等の雑多な古紙を有効活用できる。さらに、成形体に亀裂や変形破損のない多孔質の樹脂成形体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  セルロース系材料充填成形体とセルロース系材料非充填成形体の２４ｈｒ水浸漬吸水率を示すグラフである。
【図２】  実施例２のセルロース系材料充填成形体の表面層の組織状態を示す電子顕微鏡による写真である。
【図３】  比較例１の成形体の表面層の組織状態を示す電子顕微鏡による写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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