セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法
【課題】解繊されたセルロース繊維と熱可塑性樹脂の混合物を含むセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法の提供。
【解決手段】 セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【解決手段】 セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性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、セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法と、前記方法で得られた組成物からなる樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形体の機械的強度を高めるため、ガラス繊維等の無機繊維を配合したものが汎用されている（特許文献１〜４）。しかし、無機繊維が配合された樹脂成形体は、焼却時に無機繊維に由来する残渣が発生して、この残渣を埋め立て処理等する必要があるため、無機繊維を使用しない樹脂成形体が求められている。
【０００３】
特許文献５には、樹脂と木粉を混合して木粉含有コンパウンドを製造する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平７−８０８３４号公報
【特許文献２】特開平８−２０７０６８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４５９６７号公報
【特許文献４】特公平３−５２３４２号公報
【特許文献５】特開２００３−１０３５１６号公報
【特許文献６】特開２００７−８４７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献５に記載の方法により得られた木粉含有コンパウンドからなる成形体は、焼却時に燃焼残渣を生じない点で優れているが、成形体は重く、機械的強度も充分ではなく、更に用途によって釘を打った場合にはひび割れが生じる。
【０００５】
木粉に代えてセルロース繊維を使用した場合、成形体の機械的強度を高めることができるが、セルロース繊維の解繊が充分でないと、成形体中にセルロースが均一に分散されず、成形体の機械的強度にむらが生じてしまい、実用できない。
【０００６】
本願出願人は、先にセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物に関する発明を出願している（特許文献６）。前記組成物から得られた樹脂成形体は、セルロース繊維の分散性が良いため、成形品外観が美しく、機械的強度も優れているものである。
【０００７】
本発明は、セルロース繊維集合体を解繊して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂が均一に混合されたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物を得る製造方法を提供するものであり、セルロース繊維の分散性をより高めることで、より美しい外観を有する成形体が得られる製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明は、前記製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から成形された樹脂成形体を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、課題の解決手段として、下記の各発明を提供する。
１．セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
２．前記混合物を得る工程が、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程である、請求項１記載の製造方法。
３．前記混合物を得る工程が、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程である、請求項１記載の製造方法。
４．前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
５．前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
６．前記混合物を得る工程が、
セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
７．請求項１〜６のいずれか１項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体。
【００１０】
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下であること。
【００１１】
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下であること。
８．密度が０．４〜１．３ｇ／ｃｍ３である、請求項７記載の樹脂成形体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のセルロース繊維含有組成物の製造方法によれば、解繊されたセルロース繊維と熱可塑性樹脂の混合物を得ることができる。このため、セルロース繊維含有組成物を用いて成形する場合には成形性も良く、得られた樹脂成形体中には、セルロース繊維が均一に分散され、軽量で機械的強度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法＞
以下、本発明の製造方法を工程ごとに説明する。
【００１４】
〔解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程〕
最初の工程は、セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程である。この工程は、前記混合物を得ることができ、次工程の処理ができるものであれば良い。
【００１５】
セルロース繊維集合体は、多数のセルロース繊維が結合一体化されたものであり、天然物でも工業製品でもよく、麻繊維、竹繊維、綿繊維、木材繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナツ繊維等の集合体を用いることができる。
【００１６】
セルロース繊維は、熱安定性が高い点から、αセルロース含有量が高いものが好ましく、８０質量％以上がより好ましく、８５質量％以上が更に好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。
【００１７】
セルロース繊維集合体としては、パルプシート又はその切断物が好ましい。パルプシート又はその切断物の厚み、形状、大きさは特に制限されず、ミキサーへの投入作業や攪拌作業が円滑にできる範囲で選択することができる。
【００１８】
セルロース繊維集合体がシートの場合は、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍで、幅１〜５０ｃｍで、長さ３〜１００ｃｍ程度のものを用いることができる。
【００１９】
セルロース繊維集合体がシートの切断物の場合は、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍで、幅２ｍｍ〜１ｃｍで、長さ３ｍｍ〜３ｃｍ程度の短冊状のもの、又は一辺が２ｍｍ〜１ｃｍ程度の四角形状のものが好ましい。
【００２０】
セルロース繊維集合体の水分含有率は、２０質量％以下が好ましく、１７質量％以下がより好ましく、１５質量％以下が更に好ましい。水分含有率が２０質量％以下であると、次工程において摩擦熱の発生による昇温が容易になり、セルロース繊維集合体が解繊され易く凝集物が残らないので好ましい。なお、水分含有率は、カールフィッシャー法による水分測定等により求める。
【００２１】
必要に応じて、セルロース繊維以外の有機繊維を使用することができるが、セルロース繊維と有機繊維の合計量中、セルロース繊維の割合が５０質量％以上になるようにすることが好ましく、より好ましくは５５質量％以上である。セルロース繊維以外の有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等を用いることができる。
【００２２】
熱可塑性樹脂は、融点２３０℃以下の結晶性樹脂及び非晶性樹脂から選ばれるものを用いることができる。
【００２３】
融点２３０℃以下の結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド６、１１、１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、生分解性樹脂（ＰＢＳ系、ＰＢＳＡ系、ＰＣＬ系、ＰＬＡ系、セルロースアセテート系）等が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンがより好ましい。
【００２４】
非晶性樹脂は、キャピラリオメーターで測定した溶融粘度が１０２〜１０５ポイズ（２００℃，剪断速度１００sec−１）のものを用いることができ、ＧＰＰＳ、ＭＩＰＳ、ＨＩＰＳ、ＡＳ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ等が好ましい。
【００２５】
セルロース繊維と熱可塑性樹脂の総量は、ミキサーの容量等に応じて設定する。セルロース繊維と熱可塑性樹脂の比率（いずれも絶乾状態とした場合）は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、セルロース繊維５〜５００質量部が好ましく、より好ましくは７〜４５０質量部、更に好ましくは１０〜４００質量部である。
【００２６】
特に、セルロース繊維の配合比率を多くする場合、例えば、樹脂１００質量部に対しセルロース繊維を６７質量部超えて配合する場合は、熱可塑性樹脂として粘度が低いものを用いることが望ましい。
【００２７】
例えば、ポリプロピレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度２３０℃、荷重２１．６Ｎの条件下、２０〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、ポリエチレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度１９０℃、荷重２１．６Ｎの条件下、１０〜２００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２８】
また例えば、ＡＢＳ樹脂を用いる場合、そのメルトフローレートは、温度２２０℃、荷重１００Ｎの条件下、１０〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、ポリスチレンを用いる場合、温度２００℃、荷重５０Ｎの条件下、５〜１００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２９】
以下、本工程の例として、第１の方法〜第５の方法を挙げて説明する。
【００３０】
（１）第１の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第１の方法は、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程を有する方法である。
【００３１】
この工程では、必要に応じて熱可塑性樹脂及びセルロース繊維集合体を予め予備混合した後、これらをヘンシェルミキサー（例えば、三井鉱山社製、ヒーター付き）に投入し、攪拌しながら加温する。このときの条件は次のとおりである。
【００３２】
混合槽容量２０Lのミキサー内に、熱可塑性樹脂及びセルロース繊維の合計１０００〜３０００ｇを投入し、使用した樹脂の溶融温度近傍にて、周速１０〜５０m/secで、１０〜３０分間混練する。
【００３３】
（２）第２の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第２の方法は、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程を有する方法である。
【００３４】
この工程では、必要に応じて熱可塑性樹脂及びセルロース繊維集合体を予め予備混合した後（例えば５０ｋｇの量）を、２軸高混練型押出機〔例えば、シーティーイー社製，ＨＴＭ６５，スクリュー径６５ｍｍ、ホットカット（水中）カット付き〕に投入し、使用した樹脂の溶融温度近傍にて、スクリュー回転数２００〜８００ｒ／ｍで溶融混練する。
【００３５】
（３）第３の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第３の方法は、
（3-1工程）攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
（3-2工程）前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（3-3工程）前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有する方法である。以下、工程ごとに説明する。
【００３６】
〔3-1工程〕
3-1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
【００３７】
ミキサーは、攪拌手段として回転羽根を有するものであればよく、好ましくは加温手段を有しているものであり、例えば、三井鉱山（株）製ヘンシェルミキサー、ＦＭ２０Ｃ／Ｉ（容量２０Ｌ）や（株）カワタ製スーパーミキサー、ＳＭＶ−２０（容量２０Ｌ）を用いることができる。
【００３８】
回転羽根は、通常、上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるが、その枚数に制約はない。また、羽根の形状に制約はないが、たとえば上羽根には混練用タイプ、下羽根には高循環・高負荷用、中間羽根を使用する場合は溶融液用を用いる。
【００３９】
3-1工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。
【００４０】
3-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を第１工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００４１】
〔3-2工程〕
3-2工程において、前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る。3-1工程と3-2工程は、ミキサーの攪拌を停止することなく、連続した１つの工程にすることができる。
【００４２】
3-1工程において、ミキサー内にてセルロース繊維集合体が解繊されているため、そこに所要量の熱可塑性樹脂を投入し、高速攪拌する。この高速攪拌により、摩擦熱が発生してミキサー内が昇温するため、熱可塑性樹脂が溶融し、解繊されたセルロース繊維に付着して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が得られる。
【００４３】
3-2工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。攪拌を継続するとミキサー内の温度が上昇し続け、モーターの動力が上昇する。この動力の上昇及びミキサー内の温度に応じて攪拌速度を徐々にあるいは一気に減速して回転数を低下させることが好ましく、平均周速が前記範囲になるようにする。
【００４４】
この状態で撹拌を継続した場合、再び動力が上昇するので、連結する次の第３工程で使用する冷却ミキサーに混合物を排出する。このとき、この混合物では、解繊されたセルロース繊維が熱可塑性樹脂中にほぼ均一に付着している。
【００４５】
3-2工程では、ミキサー内の昇温を補助して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物の製造を容易にするため、加温手段により、ミキサーを加温することもできる。このときの温度は１２０〜１４０℃程度が好ましい。
【００４６】
〔3-3工程〕
3-3工程において、3-2工程で得られた混合物を冷却しながら低速攪拌する。この工程の処理により、前記混合物を固化する（固化により造粒する）。3-3工程では、ミキサーの冷却効率を高めるため、3-1工程と3-2工程で用いたミキサーとは別のミキサー（好ましくは冷却手段を有しているもの）を用いることが好ましい。
【００４７】
3-3工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１〜３０ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が２〜２５ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が３〜２５ｍ／秒で攪拌する。3-3工程の攪拌速度は、3-1工程と3-2工程の攪拌速度よりも小さい。
【００４８】
3-3工程における処理は、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が、成形用の材料として取り扱いできる程度に固化された時点を3-3工程の処理の終了とすることができる。なお、摩擦熱の発生により、ミキサー内の温度が上がりすぎると一旦固化された熱可塑性樹脂が再溶融してしまうため、3-3工程においても、ミキサー内の温度を管理することが好ましい。
【００４９】
このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得ら
れ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００５０】
（４）第４の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第４の方法は、
（4-1工程）攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
（4-2工程）前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（4-3工程）前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有する方法である。
【００５１】
〔4-1工程〕
4-1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
【００５２】
本発明で用いるセルロース繊維集合体は、棒状のパルプシートである。「棒状」とは、細長い形状で、単なる１枚のシートよりも強度の大きなものを意味する。棒状のパルプシートとしては、例えば、
（I）パルプシートを１回巻き又は２回巻き以上（好ましくは２〜５回巻き）丸めて筒状にしたもの、
（II）パルプシートを１巻き又は２巻き以上丸めて筒状にした後、半径方向に押し潰して細長い板状にしたもの、
（III）パルプシートを交互に異なる方向になるように１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、
（IV）パルプシートを同一方向に１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、
（V）パルプシートをランダムな方向に１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、等を用いることができる。
【００５３】
パルプシートの形状は特に制限されるものではなく、上記（I）〜（V）の形態にできるものであればよく、長方形、正方形、円、扇形、三角形、五角形以上の多角形等のものを用いることができる。
【００５４】
パルプシートは、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ、幅１０〜５０ｃｍ、長さ６０〜１００ｃｍ程度のものを用いることができる。
【００５５】
パルプシートは、ＪＩＳ Ｐ８１１２，Ｐ８１３１に記載された方法（ミューレン破裂強さ試験機を使用）により測定される破裂強さが０．５〜１０．０kPaｍ２／ｇの範囲であることが好ましい。この範囲内であると、上記した（I）〜（V）の方法を適用して、棒状のパルプシートを得ることができる。なお、引張強度が上記の下限値未満であっても、巻き回数や折り畳み回数をより多くすればよい。
【００５６】
（I）の筒状形態のものは、例えば、図１（ａ）、（ｂ）に示すようにして筒状に巻かれたものである。図１では、パルプシートが２回半巻かれた状態を示している。これを押し潰したものが（II）の板状形態のものになる。
【００５７】
（III）の板状形態のものは、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにして、パルプシートを交互に異なる方向になるように折り畳んで、細長い板状にしたもの（即ち、蛇腹状に折り畳んだもの）である。図２（ｃ）は、（IV）の板状形態に相当する、同じ方向に折り畳まれたものを示している。
【００５８】
棒状のパルプシートは、上記（I）〜（V）の筒状又は板状のパルプシートと同程度の強度を有しているものであれば、巻いたり、折り畳んだりすることなく、単に１枚のシートを切断しただけのものでもよい。
【００５９】
棒状のパルプシートは、作業性を考慮すると、縦長さ／横幅（直径）の比率が３以上であることが好ましい。
【００６０】
ミキサーは、攪拌手段として回転羽根を有するものであればよく、好ましくは加温手段を有しているものであり、例えば、三井鉱山（株）製ヘンシェルミキサー、ＦＭ２０Ｃ／Ｉ（容量２０Ｌ）や（株）カワタ製スーパーミキサー、ＳＭＶ−２０（容量２０Ｌ）を用いることができる。
【００６１】
回転羽根は、通常、上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるが、その枚数に制約はない。また、羽根の形状に制約はないが、たとえば上羽根には混練用タイプ、下羽根には高循環・高負荷用、中間羽根を使用する場合は溶融液用を用いる。
【００６２】
4-1工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。
【００６３】
4-1工程では、図３に示すようにして、パルプシートを棒状にしたものと、ミキサーの羽根とのなす角度が所定範囲になるようにして解繊する。図３は、棒状のパルプシートとミキサーの羽根との接触状態を説明するためのものであり、ミキサーの構造を説明するためのものではない。
【００６４】
4-1工程では、図３に示す棒状のパルプシート１の中心線と、ミキサー１０の羽根１１の中心線（又は回転状態の羽根１１により生じる円形回転面の表面）とのなす角度αは、４５〜９０°であり、好ましくは６０〜９０°、より好ましくは７５〜９０°であり、９０°かそれに近似した角度であることが更に好ましい。なお、上記したとおり、ミキサーが上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるとき、少なくとも最初に接触する上羽根とのなす角度αが上記範囲を満たしていればよい。
【００６５】
4-1工程では、図３に示す状態にて棒状のパルプシート１の端部（羽根１１から遠い方の端部）を機械的又は人為的に固定しておき、解繊の進行と共に、上記した所定角度αを維持したまま、回転状態の羽根１１に向かって棒状のパルプシート１を押し込んでいく。そして、棒状のパルプシート１の固定端部が回転状態の羽根１１に近づいたとき、固定状態を解放する。このようにして解繊するとき、羽根１１の回転圧力により、棒状のパルプシート１の先端の解繊部分（接触部分）も振動するため、上記の角度αも多少変動する可能性があるが、角度αの変動範囲は、初期の設定角度αから±１０°程度の範囲であればよい。
【００６６】
4-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を第１工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００６７】
このような4-1工程の解繊法を適用することにより、例えば、第３の方法のように、パルプシートをそのままミキサーで解繊した場合と比べると、より解繊状態が向上され、熱可塑性樹脂と混合した場合の分散性も向上される。
【００６８】
4-2工程と4-3工程は、それぞれ上記した第３の方法の3-2工程と3-3工程と同じように処理することができる。このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得られ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００６９】
（５）第５の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第５の方法は、
（5-1）セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
（5-2）攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（5-3）前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有する方法である。
【００７０】
〔5-1工程〕
5-1工程において、セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る。
【００７１】
解繊機は、セルロース繊維集合体に対して機械的に作用することで解して、綿状のセルロース繊維（多数本のセルロース繊維が絡み合って、綿状になっているもの）にすることができるものであればよい。解繊機は、乾式による解繊方式を採用するものが好ましく、市販されている古紙等の解繊に用いるものを挙げることができる。このような解繊機としては、（株）瑞光製の解繊機（Model FF-270，FF-280,FF-290）、池上機械（株）製のリサイクルブレーカーRB-100、石川県創造化開発共同組合製の古紙解繊機、西日本技術開発（有）製の小型乾式解繊機「ファイバライザ」、ターボ工業（株）のターボミル等を挙げることができる。
【００７２】
5-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を5-1工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００７３】
5-2工程と5-3工程は、それぞれ上記した第３の方法の3-2工程と3-3工程と同じように処理することができる。このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得られ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００７４】
〔メッシュ部を有する押出成形機で処理する工程〕
次の工程にて、上記の第１〜第５の方法等で得られた解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜１５０メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す。
【００７５】
メッシュ部は、ステンレス等の金属製のものであり、枠体内部にメッシュが形成された篩状のものである。メッシュ部は、押出成形機の出口近傍に配置することができる。メッシュ部のメッシュは６０〜２００メッシュであり、６０〜１５０メッシュが好ましく、６０〜１００メッシュがより好ましい。
【００７６】
メッシュ部は、異なるメッシュの２以上を組み合わせて用いることができる。例えば、組成物の流れ方向を上流（押出機の材料投入口に近い方）から下流（押出機の出口に近い方）とした場合、上流側により小さなメッシュ（より目開きの大きなもの）を配置し、下流側により大きなメッシュ（より目開きの小さなものであり、６０〜２００メッシュのもの）を配置することができる。
【００７７】
このようなメッシュの異なる２つのメッシュ部の組み合わせとしては、上流側に１０〜２０メッシュのメッシュ部を配置し、下流側に６０〜２００メッシュのメッシュ部を配置することができる。２つのメッシュ部は重ね合わせた状態で配置されていてもよいし、０．０１〜０．１ｃｍ程度の間隔を置いて配置されていてもよい。
【００７８】
この工程の処理により、解繊されていない繊維乃至は繊維塊を取り除くことができるため、成形体を製造したときのセルロース繊維の分散性がより高められる。また、上記したように目開きの異なる２つのメッシュを分離配置した場合には、より小さなメッシュ（より目開きの大きなもの）で大きめの繊維塊を取り除くことができ、より大きなメッシュ（より目開きの小さなもの）で更に小さな繊維塊を取り除くことができるため好ましい。
【００７９】
＜樹脂成形体＞
本発明の樹脂成形体は、本発明の製造方法により得られたセルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）を用い、押出機や射出成形機により、所望形状に成形して得ることができる。なお、前記固化物（造粒物）の粒径が不揃いである場合には、必要に応じて、成形前に粉砕して粒径を揃えることができる。
【００８０】
本発明の樹脂成形体の製造に際しては、必要に応じて、セルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）に加えて、更に熱可塑性樹脂（成形体用の熱可塑性樹脂）を追加することができる。成形体用の熱可塑性樹脂としては、セルロース繊維含有組成物の製造に用いた樹脂のほか、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。成形体用の熱可塑性樹脂とセルロース繊維含有組成物の熱可塑性樹脂は同じもの又は相溶性のあるものを用いることが好ましいが、必要に応じて公知の相溶化剤を併用することで、相溶性のないものを用いてもよい。
【００８１】
樹脂成形体の製造時には、必要に応じて、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料、染料、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、紫外線吸収剤又は光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤、及び耐衝撃性改良用のエラストマー等を配合することができる。
【００８２】
本発明の樹脂成形体は、成形材料となるセルロース繊維含有組成物が解繊機により解繊されたセルロース繊維を使用して製造されているため、樹脂成形体中に解繊されたセルロース繊維が均一に分散されている。このため、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体を得ることができる。
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下（好ましくは３個／５００cm２以下）であること。
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下（好ましくは１０個／７ｇ以下）であること。
【００８３】
本発明の樹脂成形体は、非発泡構造のものであるが、必要に応じて公知の発泡剤を用いて発泡構造（発泡体）にすることもできる。本発明の樹脂成形体は、非発泡構造及び発泡構造に係わらず、熱可塑性樹脂中にセルロース繊維が均一に分散され、それらが相互に絡み合って存在していることにより、内部に微細な隙間が形成されているため、軽量化することができるほか、釘打ちした場合でもひび割れ等が生じることがない。
【００８４】
発泡体の気泡構造は、独立気泡構造であっても連続気泡構造であってもよく、両方が混在していてもよい。発泡倍率は、通常１．０２倍以上であり、好ましくは１．０３倍以上、より好ましくは１．０５倍である。発泡倍率が１．０２倍未満の場合、満足できる釘うち性を得ることができない。
【００８５】
発泡体は、発泡剤を用いずに自然な発泡を利用する方法、及び発泡剤を使用する方法のいずれの方法で製造してもよい。発泡剤を使用する場合、揮発性ガス及び／又は揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは、水を用いることができる。
【００８６】
揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは揮発性ガスを発生する発泡剤としては、プロパン，ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素類、ＨＣＦＣ２２，ＨＦＣ−１４２ｂ、ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭化水素、塩化メチレンや塩化メチル等の塩素化炭化水素等の有機ガス、炭酸ガス、窒素ガス等の無機ガスを挙げることができる。これらを使用する場合の発泡剤の配合量は特に限定されず、使用する発泡剤の種類、所望の発泡倍率に応じて適宜設定すればよい。
【００８７】
また、クエン酸、アゾ化合物、ヒドラジド化合物、アジド化合物、炭酸塩等の分解型発泡剤も使用することができる。これらを使用する場合の発泡剤の割合は、発泡倍率等に応じて、例えば、樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量部である。
【００８８】
発泡剤は、熱可塑性樹脂と混合して用いてもよく、熱可塑性樹脂に含浸させて用いてもよい。更に発泡剤は、溶融混練された熱可塑性樹脂に添加又は圧入してもよい。
【００８９】
また発泡剤として水を使用する場合は、押出機に直接ポンプ等を取り付けて水を添加してもよいが、熱可塑性樹脂に配合するセルロース繊維に予め含浸させてもよく、この場合は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部となるように水を含浸させることがよい。
【００９０】
また、セルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）に水分を吸収させ、これを用いて発泡成形してもよい。この場合、成形体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部となるように水分を吸収させるのがよい。
【００９１】
前記発泡剤に加えて、必要に応じて、例えば、タルク、炭酸カルシウム等の発泡助剤（又は発泡核剤）を添加してもよい。発泡助剤（又は発泡核剤）の割合は、樹脂１００質量部に対して０．１〜４質量部でよい。
【００９２】
本発明の樹脂成形体の密度は０．４〜１．５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．５〜１．４ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３であることがより好ましいが、用途に応じては、圧縮成形することで、より成形体の密度は大きなものにしてもよい。
【００９３】
本発明の樹脂成形体は、電気・電子部品の梱包材料、建築資材（壁材等）、土木資材、農業資材、自動車部品（内装材、外装材）、包装資材（容器、緩衝材等）、生活資材（日用品等）に適用することができる。特に、樹脂成形体表面に存在するセルロース繊維塊が殆どなく、表面外観が美しいため、各種製品の外装材として適している。
【実施例】
【００９４】
製造例１（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第３の方法）
〔3-1工程〕
ヒーターミキサー（上羽根：混練用タイプ、下羽根：高循環・高負荷用，ヒーター及び温度計付き，容量２０Ｌ，品名ヘンシェルミキサーＦＭ２０Ｃ／Ｉ，三井鉱山（株）製）を１４０℃に加温し、下記のセルロースシートを投入し、平均周速５０ｍ／秒で攪拌した。約２分経過時点において、セルロース繊維品が綿状に変化した。
（セルロースシート）
日本製紙（株）製のパルプＮＤＰ−Ｔ，平均繊維径２５μm，平均繊維長さ１．８ｍｍ，αセルロース含有量９０％からなる、幅６０ｃｍ、長さ８０ｃｍ、厚み１．１ｍｍのシートを、幅２０ｃｍ、長さ８０ｃｍに切断したもの。
【００９５】
〔3-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は２．５ｋＷであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【００９６】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、動力は４ｋＷに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値は５ｋWに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【００９７】
〔3-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量４５Ｌ，品名クーラーミキサーＦＤ２０Ｃ／Ｋ，三井鉱山（株）製）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。3-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【００９８】
製造例２（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第４の方法）
〔4-1工程〕
ヒーターミキサー（上羽根：混練用タイプ、下羽根：高循環・高負荷用，ヒーター及び温度計付き，容量２００Ｌ）を１４０℃に加温し、下記の棒状のパルプシートを所定角度αにてミキサーに投入し（図３参照）、平均周速５０ｍ／秒で攪拌した。約３分経過時点において、棒状のパルプシートが綿状に変化した。
（棒状のパルプシート）
フェニックス社製の竹パルプ（平均繊維長さ１．７ｍｍ、αセルロース含有量９０％、破裂強さ３．９kPaｍ２／ｇ）からなる、幅４０ｃｍ、長さ８０ｃｍ、厚み１ｍｍのシートを５回巻いて筒状にしたもの（図１の筒状シート）。
【００９９】
〔4-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの電流値は３０Ａであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【０１００】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、電流値が５０Ａに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値が６０Ａに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【０１０１】
〔4-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量５００Ｌ）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。4-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【０１０２】
製造例３（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第５の方法）
〔5-1工程〕
解繊機（ターボ工業株式会社；ターボミル Ｔ−２５０）内に製造例１と同じセルロースシートを投入し、解繊した。目視上は、きれいに完全に解繊されていることを確認した。運転条件は、８３００rpmで実施。処理能力は、約２０kg/hであった。
【０１０３】
〔5-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は２．５ｋＷであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【０１０４】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、動力は４ｋＷに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値は５ｋWに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【０１０５】
〔5-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量４５Ｌ，品名クーラーミキサーＦＤ２０Ｃ／Ｋ，三井鉱山（株）製）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。5-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【０１０６】
実施例及び比較例
表１に示す造粒物を２軸押出機（日本製鋼所，TEX30）に投入し、溶融混練した後（シリンダー温度１９０℃）、シリンダーの内壁に固定した２つのメッシュ部を通過させた後に押出し、ペレット状に成形して、セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物を得た。
【０１０７】
〔試験方法〕
（１）要件（ａ）：成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／５００cm２）
実施例及び比較例の組成物を用い、射出成形機にて１９０℃のシリンダー温度にてカラープレート（５０mm×１００mm×３mm）を１０枚成形した。そのカラープレート１０枚の片一方の面を５倍以上の拡大境にて観察し、合計５００cm２中の最大径又は最大長さが０．５mm以上のセルロース繊維の未解繊物に起因するセルロース繊維塊の数を数えた。
【０１０８】
（２）要件（ｂ）：成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／７ｇ）
実施例及び比較例の組成物の各７ｇを用い、プレス加工機（新藤金属工業（株）；ＳＦＡ−３７Ｄ）にてプレス成形して、厚さ約４５０μmのシートを得た。プレス成形条件は、プレス加工機の設定温度２３０℃、余熱２分、加圧１００ｋｇ／ｃｍ２で１０秒、冷却（プレス板内を水循環冷却した）４０秒であった。得られたシートについて、「（１）成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／５００cm２）」と同様にして、最大径又は最大長さが０．５mm以上のセルロース繊維の未解繊物に起因するセルロース繊維塊の数を数えた。
【０１０９】
（３）押出性
実施例及び比較例の組成物を、２軸押出機（日本製鋼所，TEX30）にて、押出温度２００℃、スクリュー回転数２６０r／p、フィード量１８ｋｇ／ｈで、連続して１時間押し出した。このときの押出性を下記の基準で評価した。
○：異常なし（ベントアップ及びダイ圧力異常がなかった）
×：異常あり（ベントアップ及び／又はダイ圧力異常があった）
【０１１０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】（ａ）は、製造例２（第４の方法）で使用する筒状のパルプシートの斜視図、（ｂ）は平面図。
【図２】（ａ）は、製造例２（第４の方法）で使用する別形態の板状のパルプシートの斜視図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は更に別形態の板状のパルプシートの平面図。
【図３】製造例２（第４の方法）の解繊方法を説明するための図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法と、前記方法で得られた組成物からなる樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂成形体の機械的強度を高めるため、ガラス繊維等の無機繊維を配合したものが汎用されている（特許文献１〜４）。しかし、無機繊維が配合された樹脂成形体は、焼却時に無機繊維に由来する残渣が発生して、この残渣を埋め立て処理等する必要があるため、無機繊維を使用しない樹脂成形体が求められている。
【０００３】
特許文献５には、樹脂と木粉を混合して木粉含有コンパウンドを製造する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平７−８０８３４号公報
【特許文献２】特開平８−２０７０６８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４５９６７号公報
【特許文献４】特公平３−５２３４２号公報
【特許文献５】特開２００３−１０３５１６号公報
【特許文献６】特開２００７−８４７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献５に記載の方法により得られた木粉含有コンパウンドからなる成形体は、焼却時に燃焼残渣を生じない点で優れているが、成形体は重く、機械的強度も充分ではなく、更に用途によって釘を打った場合にはひび割れが生じる。
【０００５】
木粉に代えてセルロース繊維を使用した場合、成形体の機械的強度を高めることができるが、セルロース繊維の解繊が充分でないと、成形体中にセルロースが均一に分散されず、成形体の機械的強度にむらが生じてしまい、実用できない。
【０００６】
本願出願人は、先にセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物に関する発明を出願している（特許文献６）。前記組成物から得られた樹脂成形体は、セルロース繊維の分散性が良いため、成形品外観が美しく、機械的強度も優れているものである。
【０００７】
本発明は、セルロース繊維集合体を解繊して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂が均一に混合されたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物を得る製造方法を提供するものであり、セルロース繊維の分散性をより高めることで、より美しい外観を有する成形体が得られる製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明は、前記製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から成形された樹脂成形体を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、課題の解決手段として、下記の各発明を提供する。
１．セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
２．前記混合物を得る工程が、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程である、請求項１記載の製造方法。
３．前記混合物を得る工程が、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程である、請求項１記載の製造方法。
４．前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
５．前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
６．前記混合物を得る工程が、
セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
７．請求項１〜６のいずれか１項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体。
【００１０】
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下であること。
【００１１】
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下であること。
８．密度が０．４〜１．３ｇ／ｃｍ３である、請求項７記載の樹脂成形体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のセルロース繊維含有組成物の製造方法によれば、解繊されたセルロース繊維と熱可塑性樹脂の混合物を得ることができる。このため、セルロース繊維含有組成物を用いて成形する場合には成形性も良く、得られた樹脂成形体中には、セルロース繊維が均一に分散され、軽量で機械的強度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法＞
以下、本発明の製造方法を工程ごとに説明する。
【００１４】
〔解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程〕
最初の工程は、セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程である。この工程は、前記混合物を得ることができ、次工程の処理ができるものであれば良い。
【００１５】
セルロース繊維集合体は、多数のセルロース繊維が結合一体化されたものであり、天然物でも工業製品でもよく、麻繊維、竹繊維、綿繊維、木材繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナツ繊維等の集合体を用いることができる。
【００１６】
セルロース繊維は、熱安定性が高い点から、αセルロース含有量が高いものが好ましく、８０質量％以上がより好ましく、８５質量％以上が更に好ましく、９０質量％以上が特に好ましい。
【００１７】
セルロース繊維集合体としては、パルプシート又はその切断物が好ましい。パルプシート又はその切断物の厚み、形状、大きさは特に制限されず、ミキサーへの投入作業や攪拌作業が円滑にできる範囲で選択することができる。
【００１８】
セルロース繊維集合体がシートの場合は、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍで、幅１〜５０ｃｍで、長さ３〜１００ｃｍ程度のものを用いることができる。
【００１９】
セルロース繊維集合体がシートの切断物の場合は、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍで、幅２ｍｍ〜１ｃｍで、長さ３ｍｍ〜３ｃｍ程度の短冊状のもの、又は一辺が２ｍｍ〜１ｃｍ程度の四角形状のものが好ましい。
【００２０】
セルロース繊維集合体の水分含有率は、２０質量％以下が好ましく、１７質量％以下がより好ましく、１５質量％以下が更に好ましい。水分含有率が２０質量％以下であると、次工程において摩擦熱の発生による昇温が容易になり、セルロース繊維集合体が解繊され易く凝集物が残らないので好ましい。なお、水分含有率は、カールフィッシャー法による水分測定等により求める。
【００２１】
必要に応じて、セルロース繊維以外の有機繊維を使用することができるが、セルロース繊維と有機繊維の合計量中、セルロース繊維の割合が５０質量％以上になるようにすることが好ましく、より好ましくは５５質量％以上である。セルロース繊維以外の有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等を用いることができる。
【００２２】
熱可塑性樹脂は、融点２３０℃以下の結晶性樹脂及び非晶性樹脂から選ばれるものを用いることができる。
【００２３】
融点２３０℃以下の結晶性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド６、１１、１２、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、生分解性樹脂（ＰＢＳ系、ＰＢＳＡ系、ＰＣＬ系、ＰＬＡ系、セルロースアセテート系）等が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレンがより好ましい。
【００２４】
非晶性樹脂は、キャピラリオメーターで測定した溶融粘度が１０２〜１０５ポイズ（２００℃，剪断速度１００sec−１）のものを用いることができ、ＧＰＰＳ、ＭＩＰＳ、ＨＩＰＳ、ＡＳ、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ等が好ましい。
【００２５】
セルロース繊維と熱可塑性樹脂の総量は、ミキサーの容量等に応じて設定する。セルロース繊維と熱可塑性樹脂の比率（いずれも絶乾状態とした場合）は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、セルロース繊維５〜５００質量部が好ましく、より好ましくは７〜４５０質量部、更に好ましくは１０〜４００質量部である。
【００２６】
特に、セルロース繊維の配合比率を多くする場合、例えば、樹脂１００質量部に対しセルロース繊維を６７質量部超えて配合する場合は、熱可塑性樹脂として粘度が低いものを用いることが望ましい。
【００２７】
例えば、ポリプロピレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度２３０℃、荷重２１．６Ｎの条件下、２０〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、ポリエチレンを用いる場合、そのメルトフローレートは、温度１９０℃、荷重２１．６Ｎの条件下、１０〜２００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２８】
また例えば、ＡＢＳ樹脂を用いる場合、そのメルトフローレートは、温度２２０℃、荷重１００Ｎの条件下、１０〜２００ｇ／１０分のものが好ましく、ポリスチレンを用いる場合、温度２００℃、荷重５０Ｎの条件下、５〜１００ｇ／１０分のものが好ましい。
【００２９】
以下、本工程の例として、第１の方法〜第５の方法を挙げて説明する。
【００３０】
（１）第１の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第１の方法は、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程を有する方法である。
【００３１】
この工程では、必要に応じて熱可塑性樹脂及びセルロース繊維集合体を予め予備混合した後、これらをヘンシェルミキサー（例えば、三井鉱山社製、ヒーター付き）に投入し、攪拌しながら加温する。このときの条件は次のとおりである。
【００３２】
混合槽容量２０Lのミキサー内に、熱可塑性樹脂及びセルロース繊維の合計１０００〜３０００ｇを投入し、使用した樹脂の溶融温度近傍にて、周速１０〜５０m/secで、１０〜３０分間混練する。
【００３３】
（２）第２の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第２の方法は、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程を有する方法である。
【００３４】
この工程では、必要に応じて熱可塑性樹脂及びセルロース繊維集合体を予め予備混合した後（例えば５０ｋｇの量）を、２軸高混練型押出機〔例えば、シーティーイー社製，ＨＴＭ６５，スクリュー径６５ｍｍ、ホットカット（水中）カット付き〕に投入し、使用した樹脂の溶融温度近傍にて、スクリュー回転数２００〜８００ｒ／ｍで溶融混練する。
【００３５】
（３）第３の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第３の方法は、
（3-1工程）攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
（3-2工程）前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（3-3工程）前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有する方法である。以下、工程ごとに説明する。
【００３６】
〔3-1工程〕
3-1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
【００３７】
ミキサーは、攪拌手段として回転羽根を有するものであればよく、好ましくは加温手段を有しているものであり、例えば、三井鉱山（株）製ヘンシェルミキサー、ＦＭ２０Ｃ／Ｉ（容量２０Ｌ）や（株）カワタ製スーパーミキサー、ＳＭＶ−２０（容量２０Ｌ）を用いることができる。
【００３８】
回転羽根は、通常、上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるが、その枚数に制約はない。また、羽根の形状に制約はないが、たとえば上羽根には混練用タイプ、下羽根には高循環・高負荷用、中間羽根を使用する場合は溶融液用を用いる。
【００３９】
3-1工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。
【００４０】
3-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を第１工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００４１】
〔3-2工程〕
3-2工程において、前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る。3-1工程と3-2工程は、ミキサーの攪拌を停止することなく、連続した１つの工程にすることができる。
【００４２】
3-1工程において、ミキサー内にてセルロース繊維集合体が解繊されているため、そこに所要量の熱可塑性樹脂を投入し、高速攪拌する。この高速攪拌により、摩擦熱が発生してミキサー内が昇温するため、熱可塑性樹脂が溶融し、解繊されたセルロース繊維に付着して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が得られる。
【００４３】
3-2工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。攪拌を継続するとミキサー内の温度が上昇し続け、モーターの動力が上昇する。この動力の上昇及びミキサー内の温度に応じて攪拌速度を徐々にあるいは一気に減速して回転数を低下させることが好ましく、平均周速が前記範囲になるようにする。
【００４４】
この状態で撹拌を継続した場合、再び動力が上昇するので、連結する次の第３工程で使用する冷却ミキサーに混合物を排出する。このとき、この混合物では、解繊されたセルロース繊維が熱可塑性樹脂中にほぼ均一に付着している。
【００４５】
3-2工程では、ミキサー内の昇温を補助して、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物の製造を容易にするため、加温手段により、ミキサーを加温することもできる。このときの温度は１２０〜１４０℃程度が好ましい。
【００４６】
〔3-3工程〕
3-3工程において、3-2工程で得られた混合物を冷却しながら低速攪拌する。この工程の処理により、前記混合物を固化する（固化により造粒する）。3-3工程では、ミキサーの冷却効率を高めるため、3-1工程と3-2工程で用いたミキサーとは別のミキサー（好ましくは冷却手段を有しているもの）を用いることが好ましい。
【００４７】
3-3工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１〜３０ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が２〜２５ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が３〜２５ｍ／秒で攪拌する。3-3工程の攪拌速度は、3-1工程と3-2工程の攪拌速度よりも小さい。
【００４８】
3-3工程における処理は、セルロース繊維と熱可塑性樹脂との混合物が、成形用の材料として取り扱いできる程度に固化された時点を3-3工程の処理の終了とすることができる。なお、摩擦熱の発生により、ミキサー内の温度が上がりすぎると一旦固化された熱可塑性樹脂が再溶融してしまうため、3-3工程においても、ミキサー内の温度を管理することが好ましい。
【００４９】
このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得ら
れ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００５０】
（４）第４の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第４の方法は、
（4-1工程）攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
（4-2工程）前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（4-3工程）前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有する方法である。
【００５１】
〔4-1工程〕
4-1工程において、攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する。
【００５２】
本発明で用いるセルロース繊維集合体は、棒状のパルプシートである。「棒状」とは、細長い形状で、単なる１枚のシートよりも強度の大きなものを意味する。棒状のパルプシートとしては、例えば、
（I）パルプシートを１回巻き又は２回巻き以上（好ましくは２〜５回巻き）丸めて筒状にしたもの、
（II）パルプシートを１巻き又は２巻き以上丸めて筒状にした後、半径方向に押し潰して細長い板状にしたもの、
（III）パルプシートを交互に異なる方向になるように１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、
（IV）パルプシートを同一方向に１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、
（V）パルプシートをランダムな方向に１回又は複数回（好ましくは２〜１０回）折り畳んで細長い板状にしたもの、等を用いることができる。
【００５３】
パルプシートの形状は特に制限されるものではなく、上記（I）〜（V）の形態にできるものであればよく、長方形、正方形、円、扇形、三角形、五角形以上の多角形等のものを用いることができる。
【００５４】
パルプシートは、例えば、厚さが０．１〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍ、幅１０〜５０ｃｍ、長さ６０〜１００ｃｍ程度のものを用いることができる。
【００５５】
パルプシートは、ＪＩＳ Ｐ８１１２，Ｐ８１３１に記載された方法（ミューレン破裂強さ試験機を使用）により測定される破裂強さが０．５〜１０．０kPaｍ２／ｇの範囲であることが好ましい。この範囲内であると、上記した（I）〜（V）の方法を適用して、棒状のパルプシートを得ることができる。なお、引張強度が上記の下限値未満であっても、巻き回数や折り畳み回数をより多くすればよい。
【００５６】
（I）の筒状形態のものは、例えば、図１（ａ）、（ｂ）に示すようにして筒状に巻かれたものである。図１では、パルプシートが２回半巻かれた状態を示している。これを押し潰したものが（II）の板状形態のものになる。
【００５７】
（III）の板状形態のものは、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにして、パルプシートを交互に異なる方向になるように折り畳んで、細長い板状にしたもの（即ち、蛇腹状に折り畳んだもの）である。図２（ｃ）は、（IV）の板状形態に相当する、同じ方向に折り畳まれたものを示している。
【００５８】
棒状のパルプシートは、上記（I）〜（V）の筒状又は板状のパルプシートと同程度の強度を有しているものであれば、巻いたり、折り畳んだりすることなく、単に１枚のシートを切断しただけのものでもよい。
【００５９】
棒状のパルプシートは、作業性を考慮すると、縦長さ／横幅（直径）の比率が３以上であることが好ましい。
【００６０】
ミキサーは、攪拌手段として回転羽根を有するものであればよく、好ましくは加温手段を有しているものであり、例えば、三井鉱山（株）製ヘンシェルミキサー、ＦＭ２０Ｃ／Ｉ（容量２０Ｌ）や（株）カワタ製スーパーミキサー、ＳＭＶ−２０（容量２０Ｌ）を用いることができる。
【００６１】
回転羽根は、通常、上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるが、その枚数に制約はない。また、羽根の形状に制約はないが、たとえば上羽根には混練用タイプ、下羽根には高循環・高負荷用、中間羽根を使用する場合は溶融液用を用いる。
【００６２】
4-1工程では、攪拌時の回転羽根の平均周速が１０〜１００ｍ／秒の範囲で攪拌することが好ましく、より好ましくは平均周速が１０〜９０ｍ／秒、更に好ましくは平均周速が１０〜８０ｍ／秒で攪拌する。
【００６３】
4-1工程では、図３に示すようにして、パルプシートを棒状にしたものと、ミキサーの羽根とのなす角度が所定範囲になるようにして解繊する。図３は、棒状のパルプシートとミキサーの羽根との接触状態を説明するためのものであり、ミキサーの構造を説明するためのものではない。
【００６４】
4-1工程では、図３に示す棒状のパルプシート１の中心線と、ミキサー１０の羽根１１の中心線（又は回転状態の羽根１１により生じる円形回転面の表面）とのなす角度αは、４５〜９０°であり、好ましくは６０〜９０°、より好ましくは７５〜９０°であり、９０°かそれに近似した角度であることが更に好ましい。なお、上記したとおり、ミキサーが上羽根と下羽根の２枚構成、あるいは上羽根、中間羽根、下羽根の３枚構成であるとき、少なくとも最初に接触する上羽根とのなす角度αが上記範囲を満たしていればよい。
【００６５】
4-1工程では、図３に示す状態にて棒状のパルプシート１の端部（羽根１１から遠い方の端部）を機械的又は人為的に固定しておき、解繊の進行と共に、上記した所定角度αを維持したまま、回転状態の羽根１１に向かって棒状のパルプシート１を押し込んでいく。そして、棒状のパルプシート１の固定端部が回転状態の羽根１１に近づいたとき、固定状態を解放する。このようにして解繊するとき、羽根１１の回転圧力により、棒状のパルプシート１の先端の解繊部分（接触部分）も振動するため、上記の角度αも多少変動する可能性があるが、角度αの変動範囲は、初期の設定角度αから±１０°程度の範囲であればよい。
【００６６】
4-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を第１工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００６７】
このような4-1工程の解繊法を適用することにより、例えば、第３の方法のように、パルプシートをそのままミキサーで解繊した場合と比べると、より解繊状態が向上され、熱可塑性樹脂と混合した場合の分散性も向上される。
【００６８】
4-2工程と4-3工程は、それぞれ上記した第３の方法の3-2工程と3-3工程と同じように処理することができる。このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得られ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００６９】
（５）第５の方法
解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第５の方法は、
（5-1）セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
（5-2）攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
（5-3）前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有する方法である。
【００７０】
〔5-1工程〕
5-1工程において、セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る。
【００７１】
解繊機は、セルロース繊維集合体に対して機械的に作用することで解して、綿状のセルロース繊維（多数本のセルロース繊維が絡み合って、綿状になっているもの）にすることができるものであればよい。解繊機は、乾式による解繊方式を採用するものが好ましく、市販されている古紙等の解繊に用いるものを挙げることができる。このような解繊機としては、（株）瑞光製の解繊機（Model FF-270，FF-280,FF-290）、池上機械（株）製のリサイクルブレーカーRB-100、石川県創造化開発共同組合製の古紙解繊機、西日本技術開発（有）製の小型乾式解繊機「ファイバライザ」、ターボ工業（株）のターボミル等を挙げることができる。
【００７２】
5-1工程における処理は、セルロース繊維集合体の解繊を充分に行うことができればよく、例えば、セルロース繊維集合体が綿状に変化したことが目視にて確認できた時点を5-1工程の処理の終了とすることができる。回転羽根の平均周速と攪拌時間は、セルロース繊維集合体の種類、形状、大きさ、投入量等により変化するものであるため、前記したように綿状に変化した時点を基準とすることが好適である。
【００７３】
5-2工程と5-3工程は、それぞれ上記した第３の方法の3-2工程と3-3工程と同じように処理することができる。このような処理により、セルロース繊維と熱可塑性樹脂を含む固化物（造粒物）が得られ、樹脂成形体の材料として用いることができる。
【００７４】
〔メッシュ部を有する押出成形機で処理する工程〕
次の工程にて、上記の第１〜第５の方法等で得られた解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜１５０メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す。
【００７５】
メッシュ部は、ステンレス等の金属製のものであり、枠体内部にメッシュが形成された篩状のものである。メッシュ部は、押出成形機の出口近傍に配置することができる。メッシュ部のメッシュは６０〜２００メッシュであり、６０〜１５０メッシュが好ましく、６０〜１００メッシュがより好ましい。
【００７６】
メッシュ部は、異なるメッシュの２以上を組み合わせて用いることができる。例えば、組成物の流れ方向を上流（押出機の材料投入口に近い方）から下流（押出機の出口に近い方）とした場合、上流側により小さなメッシュ（より目開きの大きなもの）を配置し、下流側により大きなメッシュ（より目開きの小さなものであり、６０〜２００メッシュのもの）を配置することができる。
【００７７】
このようなメッシュの異なる２つのメッシュ部の組み合わせとしては、上流側に１０〜２０メッシュのメッシュ部を配置し、下流側に６０〜２００メッシュのメッシュ部を配置することができる。２つのメッシュ部は重ね合わせた状態で配置されていてもよいし、０．０１〜０．１ｃｍ程度の間隔を置いて配置されていてもよい。
【００７８】
この工程の処理により、解繊されていない繊維乃至は繊維塊を取り除くことができるため、成形体を製造したときのセルロース繊維の分散性がより高められる。また、上記したように目開きの異なる２つのメッシュを分離配置した場合には、より小さなメッシュ（より目開きの大きなもの）で大きめの繊維塊を取り除くことができ、より大きなメッシュ（より目開きの小さなもの）で更に小さな繊維塊を取り除くことができるため好ましい。
【００７９】
＜樹脂成形体＞
本発明の樹脂成形体は、本発明の製造方法により得られたセルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）を用い、押出機や射出成形機により、所望形状に成形して得ることができる。なお、前記固化物（造粒物）の粒径が不揃いである場合には、必要に応じて、成形前に粉砕して粒径を揃えることができる。
【００８０】
本発明の樹脂成形体の製造に際しては、必要に応じて、セルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）に加えて、更に熱可塑性樹脂（成形体用の熱可塑性樹脂）を追加することができる。成形体用の熱可塑性樹脂としては、セルロース繊維含有組成物の製造に用いた樹脂のほか、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。成形体用の熱可塑性樹脂とセルロース繊維含有組成物の熱可塑性樹脂は同じもの又は相溶性のあるものを用いることが好ましいが、必要に応じて公知の相溶化剤を併用することで、相溶性のないものを用いてもよい。
【００８１】
樹脂成形体の製造時には、必要に応じて、カーボンブラック、無機顔料、有機顔料、染料、助色剤、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、紫外線吸収剤又は光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤、結晶促進剤、結晶核剤、及び耐衝撃性改良用のエラストマー等を配合することができる。
【００８２】
本発明の樹脂成形体は、成形材料となるセルロース繊維含有組成物が解繊機により解繊されたセルロース繊維を使用して製造されているため、樹脂成形体中に解繊されたセルロース繊維が均一に分散されている。このため、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体を得ることができる。
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下（好ましくは３個／５００cm２以下）であること。
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下（好ましくは１０個／７ｇ以下）であること。
【００８３】
本発明の樹脂成形体は、非発泡構造のものであるが、必要に応じて公知の発泡剤を用いて発泡構造（発泡体）にすることもできる。本発明の樹脂成形体は、非発泡構造及び発泡構造に係わらず、熱可塑性樹脂中にセルロース繊維が均一に分散され、それらが相互に絡み合って存在していることにより、内部に微細な隙間が形成されているため、軽量化することができるほか、釘打ちした場合でもひび割れ等が生じることがない。
【００８４】
発泡体の気泡構造は、独立気泡構造であっても連続気泡構造であってもよく、両方が混在していてもよい。発泡倍率は、通常１．０２倍以上であり、好ましくは１．０３倍以上、より好ましくは１．０５倍である。発泡倍率が１．０２倍未満の場合、満足できる釘うち性を得ることができない。
【００８５】
発泡体は、発泡剤を用いずに自然な発泡を利用する方法、及び発泡剤を使用する方法のいずれの方法で製造してもよい。発泡剤を使用する場合、揮発性ガス及び／又は揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは、水を用いることができる。
【００８６】
揮発性ガスを発生する発泡剤あるいは揮発性ガスを発生する発泡剤としては、プロパン，ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭化水素類、ＨＣＦＣ２２，ＨＦＣ−１４２ｂ、ＨＦＣ−１３４ａ等のハロゲン化炭化水素、塩化メチレンや塩化メチル等の塩素化炭化水素等の有機ガス、炭酸ガス、窒素ガス等の無機ガスを挙げることができる。これらを使用する場合の発泡剤の配合量は特に限定されず、使用する発泡剤の種類、所望の発泡倍率に応じて適宜設定すればよい。
【００８７】
また、クエン酸、アゾ化合物、ヒドラジド化合物、アジド化合物、炭酸塩等の分解型発泡剤も使用することができる。これらを使用する場合の発泡剤の割合は、発泡倍率等に応じて、例えば、樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部が好ましく、より好ましくは０．５〜１０質量部である。
【００８８】
発泡剤は、熱可塑性樹脂と混合して用いてもよく、熱可塑性樹脂に含浸させて用いてもよい。更に発泡剤は、溶融混練された熱可塑性樹脂に添加又は圧入してもよい。
【００８９】
また発泡剤として水を使用する場合は、押出機に直接ポンプ等を取り付けて水を添加してもよいが、熱可塑性樹脂に配合するセルロース繊維に予め含浸させてもよく、この場合は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部となるように水を含浸させることがよい。
【００９０】
また、セルロース繊維含有組成物の固化物（造粒物）に水分を吸収させ、これを用いて発泡成形してもよい。この場合、成形体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２０質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部となるように水分を吸収させるのがよい。
【００９１】
前記発泡剤に加えて、必要に応じて、例えば、タルク、炭酸カルシウム等の発泡助剤（又は発泡核剤）を添加してもよい。発泡助剤（又は発泡核剤）の割合は、樹脂１００質量部に対して０．１〜４質量部でよい。
【００９２】
本発明の樹脂成形体の密度は０．４〜１．５ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．５〜１．４ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．６〜１．４ｇ／ｃｍ３であることがより好ましいが、用途に応じては、圧縮成形することで、より成形体の密度は大きなものにしてもよい。
【００９３】
本発明の樹脂成形体は、電気・電子部品の梱包材料、建築資材（壁材等）、土木資材、農業資材、自動車部品（内装材、外装材）、包装資材（容器、緩衝材等）、生活資材（日用品等）に適用することができる。特に、樹脂成形体表面に存在するセルロース繊維塊が殆どなく、表面外観が美しいため、各種製品の外装材として適している。
【実施例】
【００９４】
製造例１（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第３の方法）
〔3-1工程〕
ヒーターミキサー（上羽根：混練用タイプ、下羽根：高循環・高負荷用，ヒーター及び温度計付き，容量２０Ｌ，品名ヘンシェルミキサーＦＭ２０Ｃ／Ｉ，三井鉱山（株）製）を１４０℃に加温し、下記のセルロースシートを投入し、平均周速５０ｍ／秒で攪拌した。約２分経過時点において、セルロース繊維品が綿状に変化した。
（セルロースシート）
日本製紙（株）製のパルプＮＤＰ−Ｔ，平均繊維径２５μm，平均繊維長さ１．８ｍｍ，αセルロース含有量９０％からなる、幅６０ｃｍ、長さ８０ｃｍ、厚み１．１ｍｍのシートを、幅２０ｃｍ、長さ８０ｃｍに切断したもの。
【００９５】
〔3-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は２．５ｋＷであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【００９６】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、動力は４ｋＷに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値は５ｋWに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【００９７】
〔3-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量４５Ｌ，品名クーラーミキサーＦＤ２０Ｃ／Ｋ，三井鉱山（株）製）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。3-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【００９８】
製造例２（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第４の方法）
〔4-1工程〕
ヒーターミキサー（上羽根：混練用タイプ、下羽根：高循環・高負荷用，ヒーター及び温度計付き，容量２００Ｌ）を１４０℃に加温し、下記の棒状のパルプシートを所定角度αにてミキサーに投入し（図３参照）、平均周速５０ｍ／秒で攪拌した。約３分経過時点において、棒状のパルプシートが綿状に変化した。
（棒状のパルプシート）
フェニックス社製の竹パルプ（平均繊維長さ１．７ｍｍ、αセルロース含有量９０％、破裂強さ３．９kPaｍ２／ｇ）からなる、幅４０ｃｍ、長さ８０ｃｍ、厚み１ｍｍのシートを５回巻いて筒状にしたもの（図１の筒状シート）。
【００９９】
〔4-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの電流値は３０Ａであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【０１００】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、電流値が５０Ａに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値が６０Ａに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【０１０１】
〔4-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量５００Ｌ）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。4-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【０１０２】
製造例３（解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る第５の方法）
〔5-1工程〕
解繊機（ターボ工業株式会社；ターボミル Ｔ−２５０）内に製造例１と同じセルロースシートを投入し、解繊した。目視上は、きれいに完全に解繊されていることを確認した。運転条件は、８３００rpmで実施。処理能力は、約２０kg/hであった。
【０１０３】
〔5-2工程〕
引き続き、ヒーターミキサー内にポリプロピレン（サンアロマー（株）製のＪ１３９）を投入した後、平均周速５０ｍ／秒で攪拌を続けた。このときのモーターの動力は２．５ｋＷであった。ミキサーの温度が１２０℃に達した時に、ＭＰＰを投入し攪拌を続けた。
【０１０４】
約１０分経過時点において、動力が上がり始めた。更に１分後、動力は４ｋＷに上昇したので、周速を２５m/secの低速に落とした。更に、低速の撹拌の継続により、動力が再度上昇し始めた。低速回転開始１分３０行後、電流値は５ｋWに達したので、ミキサーの排出口をあけ、接続する冷却ミキサーに排出した。
【０１０５】
〔5-3工程〕
冷却ミキサー〔回転羽根：冷却用標準羽根，水冷手段（２０℃）及び温度計付き，容量４５Ｌ，品名クーラーミキサーＦＤ２０Ｃ／Ｋ，三井鉱山（株）製）平均周速１０ｍ／秒で攪拌を開始し、ミキサー内の温度が８０℃になった時点で攪拌を終了した。5-3工程の処理により、セルロース繊維とポリプロピレンの混合物は固化して、直径が数ｍｍから２ｃｍ程度の造粒物が得られた。
【０１０６】
実施例及び比較例
表１に示す造粒物を２軸押出機（日本製鋼所，TEX30）に投入し、溶融混練した後（シリンダー温度１９０℃）、シリンダーの内壁に固定した２つのメッシュ部を通過させた後に押出し、ペレット状に成形して、セルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物を得た。
【０１０７】
〔試験方法〕
（１）要件（ａ）：成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／５００cm２）
実施例及び比較例の組成物を用い、射出成形機にて１９０℃のシリンダー温度にてカラープレート（５０mm×１００mm×３mm）を１０枚成形した。そのカラープレート１０枚の片一方の面を５倍以上の拡大境にて観察し、合計５００cm２中の最大径又は最大長さが０．５mm以上のセルロース繊維の未解繊物に起因するセルロース繊維塊の数を数えた。
【０１０８】
（２）要件（ｂ）：成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／７ｇ）
実施例及び比較例の組成物の各７ｇを用い、プレス加工機（新藤金属工業（株）；ＳＦＡ−３７Ｄ）にてプレス成形して、厚さ約４５０μmのシートを得た。プレス成形条件は、プレス加工機の設定温度２３０℃、余熱２分、加圧１００ｋｇ／ｃｍ２で１０秒、冷却（プレス板内を水循環冷却した）４０秒であった。得られたシートについて、「（１）成形体表面に存在するセルロース繊維塊の数（個／５００cm２）」と同様にして、最大径又は最大長さが０．５mm以上のセルロース繊維の未解繊物に起因するセルロース繊維塊の数を数えた。
【０１０９】
（３）押出性
実施例及び比較例の組成物を、２軸押出機（日本製鋼所，TEX30）にて、押出温度２００℃、スクリュー回転数２６０r／p、フィード量１８ｋｇ／ｈで、連続して１時間押し出した。このときの押出性を下記の基準で評価した。
○：異常なし（ベントアップ及びダイ圧力異常がなかった）
×：異常あり（ベントアップ及び／又はダイ圧力異常があった）
【０１１０】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】（ａ）は、製造例２（第４の方法）で使用する筒状のパルプシートの斜視図、（ｂ）は平面図。
【図２】（ａ）は、製造例２（第４の方法）で使用する別形態の板状のパルプシートの斜視図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は更に別形態の板状のパルプシートの平面図。
【図３】製造例２（第４の方法）の解繊方法を説明するための図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
前記混合物を得る工程が、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程である、請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記混合物を得る工程が、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程である、請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項５】
前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項６】
前記混合物を得る工程が、
セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体。
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下であること。
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下であること。
【請求項８】
密度が０．４〜１．３ｇ／ｃｍ３である、請求項７記載の樹脂成形体。
【請求項１】
セルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂から、解繊されたセルロース繊維に熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を押出成形機にて溶融混練した後、６０〜２００メッシュ（ＪＩＳ Ｚ８８０１及びＩＳＯ ３３１０）のメッシュ部を通過させ、その後、押し出す工程を有しているセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
前記混合物を得る工程が、加熱手段を備えたミキサーにセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら攪拌する工程である、請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記混合物を得る工程が、２軸高混練型押出機にセルロース繊維集合体と熱可塑性樹脂を投入して、加熱しながら混練する工程である、請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項５】
前記混合物を得る工程が、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサー中にセルロース繊維集合体を入れ、高速攪拌することにより、前記セルロース繊維集合体を解繊するとき、前記セルロース繊維集合体として棒状のパルプシートを用い、ミキサーの羽根とのなす角度が４５°〜９０°の範囲になるようにして、前記棒状のパルプシートと前記羽根を接触させて解繊する工程、
前記ミキサー内に熱可塑性樹脂を入れた後に攪拌することで、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、解繊されたセルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら低速攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項６】
前記混合物を得る工程が、
セルロース繊維集合体を解繊機により解繊して、綿状のセルロース繊維を得る工程、
攪拌手段として回転羽根を有するミキサーに、前記綿状のセルロース繊維と熱可塑性樹脂を入れて攪拌し、発生した摩擦熱により前記熱可塑性樹脂を溶融させて、セルロース繊維に前記熱可塑性樹脂が付着した混合物を得る工程、
前記混合物を冷却しながら攪拌する工程、
を有するものである、請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の製造方法により得られたセルロース繊維含有熱可塑性樹脂組成物から得られた樹脂成形体であり、下記要件（ａ）及び（ｂ）を満たす樹脂成形体。
（ａ）前記組成物から射出成形して得られた厚さ３ｍｍの樹脂成形体の表面に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が５個／５００cm２以下であること。
（ｂ）前記組成物７ｇから得られた厚さ１００〜８００μmのプレス成形体に存在するセルロース繊維塊の内、最大径又は最大長さが０．５ｍｍ以上のセルロース繊維塊の数が２０個／７ｇ以下であること。
【請求項８】
密度が０．４〜１．３ｇ／ｃｍ３である、請求項７記載の樹脂成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９７０４４（Ｐ２００９−１９７０４４Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３６９３４（Ｐ２００８−３６９３４）
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（５０１０４１５２８）ダイセルポリマー株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１９日（２００８．２．１９）
【出願人】（５０１０４１５２８）ダイセルポリマー株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
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