熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置
【課題】熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制する熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置を提供する。
【解決手段】樹脂及び植物性材料を含有し、合計１００質量％に植物性材料が３０〜９５質量％であり、樹脂と植物性材料とを混合して混合物Ｃとする工程と、圧延装置３０を用いて混合物Ｃを圧延する工程と、を備え、装置３０は、圧延ロール３２０と、上方に配置された押込手段３１０を備え、圧延工程では圧延ロール３２０の間に押込手段３１０を用いて混合物Ｃを押し込み、混合物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする。押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧するためのプッシャー３１１を備え、圧延ロール３２０間の隙間３２３に接近した近接位置とそれよりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている。
【解決手段】樹脂及び植物性材料を含有し、合計１００質量％に植物性材料が３０〜９５質量％であり、樹脂と植物性材料とを混合して混合物Ｃとする工程と、圧延装置３０を用いて混合物Ｃを圧延する工程と、を備え、装置３０は、圧延ロール３２０と、上方に配置された押込手段３１０を備え、圧延工程では圧延ロール３２０の間に押込手段３１０を用いて混合物Ｃを押し込み、混合物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする。押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧するためのプッシャー３１１を備え、圧延ロール３２０間の隙間３２３に接近した近接位置とそれよりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置に関する。更に詳しくは、製造時の熱劣化を抑制できる熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点からカーボンオフセットの手法が注目されている。このカーボンオフセットの手法の一つとして、天然由来の植物材料等を配合した熱可塑性樹脂組成物を、従来の合成成分からなる熱可塑性樹脂組成物に代用しようとする研究が進められている。
即ち例えば、ポリオレフィン系樹脂と所定長の木粉とを含有する混合材料を、溶融混練し、押出成形してなる溶融樹脂混練物を冷却し、粉砕してポリオレフィン系樹脂組成物を製造する方法が知られている（特許文献１参照）。また、特許文献１には、この方法により製造された樹脂組成物を用いて、押し込み成形により擬木などの木質感のある成形体を製造することができると説明されている。更に、材木、パルプ等の切削屑、及びケナフ等の植物性材料の粉砕物などの植物系充填材と、熱可塑性樹脂とを溶融混練し、押出成形した後、冷却し、ペレット化して複合材料ペレットを製造する方法（特許文献２参照）が知られている他、本発明者による熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体及びその製造方法（特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６９７０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０７３６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して２００質量部までの木粉を含有させた樹脂組成物を、押出成形した後に、水噴霧により冷却し、更に、再乾燥させるという冷却方法が開示されている。しかし、吸水性の高い植物材料等を含む樹脂組成物に対してこの作業を行うことは、多大な時間と不要なエネルギーコストを招くという問題がある。一方、特許文献２には、多量の植物系充填材を含有する複合材料ペレットを製造することが記載されているが、押出機にて植物系充填剤と熱可塑性樹脂とを混合した後、更に、加熱賦形型を用いて樹脂組成物の賦形を行う方法が開示されている。しかし、二度にわたる加熱を要するために熱劣化を招くおそれが大きいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制する熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて前記混合物（被圧延物）を圧延する圧延工程と、を備え、
前記圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
前記圧延工程では、前記一対の圧延ロールの間に前記押込手段を用いて前記混合物（被圧延物）を押し込み、前記混合物（被圧延物）を平板状の圧延物にすることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項１において、前記植物性材料が、ケナフ繊維であることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項１又は２において、前記熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項３において、前記熱可塑性樹脂が、前記酸変性ポリプロピレン系樹脂を、前記熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含むことを要旨とする。
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項５に記載の圧延装置は、一対の圧延ロールと、
前記一対の圧延ロールの間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物を押し込む押込手段と、を備え、
前記押込手段により前記一対の圧延ロール間に前記被圧延物を押し込みつつ、圧延して前記被圧延物を平板状の圧延物にする圧延装置であって、
前記押込手段は、前記被圧延物を押圧するためのプッシャーを備え、
前記プッシャーは、前記一対の圧延ロール間の隙間に接近した近接位置と、前記近接位置よりも前記隙間から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされていることを要旨とする。
【００１１】
請求項６の圧延装置は、請求項５において、前記被圧延物は、更に植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物であることを要旨とする。
【００１２】
請求項７の圧延装置は、請求項５又は６において、前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備えることを要旨とする。
【００１３】
請求項８の圧延装置は、請求項５乃至７のうちのいずれかにおいて、前記一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備えることを要旨とする。
【００１４】
請求項９の圧延装置は、請求項５乃至８のうちのいずれかにおいて、前記一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。混合して得られた被圧延物（熱可塑性樹脂組成物）が平板状の圧延物（熱可塑性樹脂組成物）へと圧延されて、混合時に発生した熱が圧延物から効率よく放散されて、熱可塑性樹脂組成物における蓄熱を抑制できる。このため、熱可塑性樹脂組成物の熱劣化が防止され、物性の低下が抑えられ、実用性の観点で好ましい成形体を製造できる。
【００１６】
植物性材料が、ケナフ繊維である場合には、成長速度が極めて大きい一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有するケナフを用いることにより、大気中の二酸化炭素量の削減、及び植物資源の有効利用等に貢献することができる。
【００１７】
熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含む場合は、優れた機械的特性を有する成形体を得ることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含む場合は、酸変性樹脂を併用することによる作用効果が十分に奏され、特に高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができ、且つ優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。
【００１９】
本発明の圧延装置によれば、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。混合して得られた被圧延物（熱可塑性樹脂組成物）が平板状の圧延物（熱可塑性樹脂組成物）へと圧延されて、混合時に発生した熱が圧延物から効率よく放散されて、熱可塑性樹脂組成物における蓄熱を抑制できる。このため、熱可塑性樹脂組成物の熱劣化が防止され、物性の低下が抑えられ、実用性の観点で好ましい成形体を製造できる。
【００２０】
被圧延物が、更に植物性材料を含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である場合は、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制できるという本装置を用いることによる効果を特に顕著に享受できる。
【００２１】
一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備える場合は、スクレーパを備えない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【００２２】
一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備える場合は、エアブロー手段を備えない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【００２３】
一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されている場合は、各ロールの表面に凹凸加工が施されていない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】熱可塑性樹脂組成物の製造方法及び装置を説明する模式的な説明図である。
【図２】圧延装置を説明する模式的な説明図である。
【図３】混合装置を説明する模式的な説明図である。
【図４】混合装置に配設された混合羽根を説明する模式的な説明図である。
【図５】ペレット化装置の要部を説明する模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を図を参照しながら詳しく説明する。
［１］熱可塑性樹脂組成物の製造方法
熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物は、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて混合物を圧延する圧延工程と、を備え、
圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
圧延工程では、一対の圧延ロールの間に押込手段を用いて混合物を押し込み、混合物を平板状の圧延物にすることにより製造することができる。
【００２６】
〈１〉熱可塑性樹脂組成物
本製造方法においていう熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料を３０〜９５質量％含有する組成物である。
【００２７】
（１）熱可塑性樹脂
上記「熱可塑性樹脂」は、混合工程で植物性材料と混合される樹脂である。この熱可塑性樹脂は特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール及びＡＢＳ樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等を用いることもできる。これらのうちでは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンが好ましく、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体がより好ましい。熱可塑性樹脂は２種以上を併用してもよいが、１種のみ用いられることが多い。
【００２８】
また、特に熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合、酸変性ポリオレフィンを併用することが好ましい。酸変性ポリオレフィンを用いることにより、熱可塑性樹脂組成物を用いて成形した成形体の機械的特性をより向上させることができる。酸変性ポリオレフィンのベース樹脂としては、前述の各種のポリオレフィンを用いることができる。更に、熱可塑性樹脂組成物に含有される非変性ポリオレフィンと、酸変性に用いるベース樹脂とは同種の樹脂であることが好ましい。また、同種の樹脂である場合、各々の樹脂の平均分子量、密度等の差が小さいことがより好ましく、共重合体であるときは、各々の単量体単位の割合の差が小さいことがより好ましい。
【００２９】
酸変性ポリオレフィンに酸基を導入する方法も特に限定されないが、通常、ポリオレフィンに酸基を有する化合物を反応させて導入する、所謂、グラフト重合により導入することができる。酸基を有する化合物も特に限定されず、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリル酸及びメタクリル酸等が挙げられる。これらは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、酸無水物が用いられることが多く、特に無水マレイン酸及び無水イタコン酸が多用される。
【００３０】
酸変性ポリオレフィンにおける酸基の導入量は特に限定されないが、酸価が５以上となる導入量であることが好ましい。酸変性ポリオレフィンの酸価が５以上となる導入量であれば、酸変性ポリオレフィンを多量に配合することなく、成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。この酸価は、１０〜８０、特に１５〜７０、更に２０〜６０であることがより好ましい。
尚、酸価はＪＩＳ Ｋ００７０により測定することができる。
【００３１】
更に、酸変性ポリオレフィンの平均分子量も特に限定されないが、重量平均分子量が１００００〜２０００００であることが好ましい。即ち、比較的低分子量の酸変性ポリオレフィンであることが好ましい。このような酸変性ポリオレフィンを用いることにより、優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。この重量平均分子量は、１５０００〜１５００００、特に２５０００〜１２００００、更に３５０００〜１０００００であることがより好ましい。
尚、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定することができる。
【００３２】
また、酸変性ポリオレフィンを併用する場合、熱可塑性樹脂全体を１００質量％としたときに、酸変性ポリオレフィンは１〜３０質量％であることが好ましく、１〜２５質量％、特に１〜２０質量％、更に１．５〜１０質量％であることがより好ましい。酸変性ポリオレフィンの配合量が１〜３０質量％であれば、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性を飛躍的に向上させることができるとともに、成形体の機械的特性を向上させることができる。更に、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、例えば、ポリプロピレン及び／又はエチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体と、これらを酸変性した樹脂とを併用することがより好ましい。これによって、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性、及び成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。
【００３３】
（２）植物性材料
上記「植物性材料」は、植物に由来する材料である。この植物性材料としては、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹（杉、檜等）、広葉樹及び綿花などの各種の植物が有する材料が挙げられる。この植物性材料は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有し、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献することができるケナフが好ましく、更には、ケナフが有する繊維がより好ましい。また、植物のうちの用いる部位は特に限定されず、非木質部、木質部、葉部、茎部及び根部等の植物を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよいし、２箇所以上の異なる部位を併用してもよい。
【００３４】
ケナフは木質茎を有する早育性の一年草であり、アオイ科に分類される植物である。このケナフとしては、学名におけるｈｉｂｉｓｃｕｓ ｃａｎｎａｂｉｎｕｓ及びｈｉｂｉｓｃｕｓ ｓａｂｄａｒｉｆｆａ等、並びに通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が挙げられる。植物性材料としてケナフが有する繊維を用いる場合、強靱な繊維を有する靭皮と称される外層部分を用いることができる。
【００３５】
植物性材料として植物性繊維を用いる場合、繊維長及び繊維径は特に限定されないが、繊維長（Ｌ）と繊維径（ｔ）との比（Ｌ／ｔ）が５〜２００００であることが好ましい。また、植物性繊維の繊維長は、通常、１０〜３００ｍｍであり、繊維径は、通常、１０〜１５０μｍである。この繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５における直接法と同様にして１本の植物性材料を伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で測定した値である。一方、繊維径は、繊維長を測定した植物性材料について、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて測定した値である。
【００３６】
更に、植物性繊維の平均繊維長及び平均繊維径も特に限定されないが、平均繊維長は１００ｍｍ以下（通常、１０ｍｍ以上）であることが好ましい。平均繊維長が１００ｍｍ以下の植物性繊維を用いることにより、容易に熱可塑性樹脂と混合することができる。この平均繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準拠する直接法により、単繊維を無作為に１本ずつ取り出し、伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した平均値である。また、平均繊維径は１００μｍ以下（通常、１５μｍ以上）であることが好ましい。この平均繊維径は、無作為に単繊維を１本ずつ取り出し、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて実測し、合計２００本について測定した平均値である。
尚、この原料繊維として用いられる植物性繊維は、通常、裁断して用いられる。
【００３７】
また、植物性材料は、何ら加工することなく熱可塑性樹脂と混合してもよく、裁断し、又は粉砕して所定の大きさの植物性材料として熱可塑性樹脂と混合してもよい。更に、植物性材料は、ペレット化装置（例えば、熱可塑性樹脂組成物のペレット化に用いる装置の要部を記載した図５参照）により所定の形状及び寸法を有する繊維ペレットとし、この繊維ペレットを熱可塑性樹脂と混合してもよい。
【００３８】
熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂及び植物性材料を除く他の成分を含有させることができる。この他の成分は特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、着色剤等の各種の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は各々１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの他の成分を配合する工程は特に限定されないが、通常、混合工程において配合し、含有させる。
【００３９】
〈２〉本製造方法における各工程
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、混合装置１｛図３（断面図）及び図４（側面図）参照｝により熱可塑性樹脂と植物性材料とを混練し、混合する混合工程と、圧延装置３０（図１及び図２参照）により混合物（熱可塑性樹脂と植物性材料との混合物であって、被圧延物である）を平板状に圧延する圧延工程と、を備える。
【００４０】
（１）混合工程
上記「混合工程」は、熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合する工程である。
この混合工程では、押出タイプの混練機、押出タイプの混合機を除いた混合装置が用いられる。この混合装置は特に限定されないが、熱可塑性樹脂に多量の植物性材料を混合させることができればよく、例えば、図３及び図４に記載された混合装置を用いることができる。この特定の混合装置を用いた場合、より高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物をより容易に製造することができる。
【００４１】
この混合装置［以下、図３（図３は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開０４／０７６０４４号パンフレットの図１を引用）及び図４（図４は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開０４／０７６０４４号パンフレットの図２を引用）参照］としては、国際公開０４／０７６０４４号パンフレットに記載の混合装置１が好ましい。即ち、混合装置１は、材料供給室１３と、材料供給室１３に連設された混合室３と、材料供給室１３と混合室３とを貫通して回転自在に設けられた回転軸５と、材料供給室１３内の回転軸５に配設され、且つ材料供給室１３に供給された熱可塑性樹脂と植物性材料との混合材料を混合室３へ搬送するためのスクリュー羽根１２と、混合室３内の回転軸５に配設され、且つ混合材料を混合する混合羽根１０ａ〜１０ｆと、を備えることが好ましい。
【００４２】
混合装置１を使用し、熱可塑性樹脂と植物性材料とを材料供給室１３に投入し、スクリュー羽根１２により混合室３へ搬送し、混合羽根１０ａ〜１０ｆを回転させることで、熱可塑性樹脂及び植物性材料がともに、混合室３の内壁へ向かって押し付けられ、内壁を打撃し、且つ混合羽根１０ａ〜１０ｆの回転方向に押し進められ、材料同士の衝突により発生する熱により短時間で熱可塑性樹脂が軟化し、溶融して、植物性材料と混練され、混合される。このようにして製造される混合物（熱可塑性樹脂組成物）には、例えば、射出成形が可能な優れた流動性が付与される。
【００４３】
混合羽根１０ａ〜１０ｆは、回転軸５の周方向に一定の角度で間隔をおいた位置において軸方向に対向するとともに、回転方向において互いの対向間隔が狭くなるような取付角で回転軸５に配設され、少なくとも２枚の混合羽根（１０ａ〜１０ｆ）によって構成される。混合羽根１０ａ〜１０ｆの回転軸５に対する取付角は、回転軸５に取り付けられる混合羽根１０ａ〜１０ｆの根元部から径方向外方の先端部まで同一であることが好ましい。また、混合羽根１０ａ〜１０ｆの平面形状は矩形であることが好ましい。更に、混合室３は、その構成壁に冷却媒体を循環させることができる混合室冷却手段を備えることがより好ましい。このような構成とすることにより、混合室内が過度に昇温することを抑えることができ、熱可塑性樹脂の熱劣化を防止、又は少なくとも抑えることができる。
【００４４】
混合工程における各種条件は特に限定されないが、例えば、混合時の温度は、混合室の外壁面の温度を２００℃以下、特に１５０℃以下、更に１２０℃以下に制御することが好ましく、且つ５０℃以上、特に６０℃以上、更に８０℃以上に制御することがより好ましい。また、この温度に到達させる時間は、１０分以内、特に５分以内であることが好ましい。短時間で所定温度に到達させることで、急激に水分を蒸散させるとともに、混合することができ、熱可塑性樹脂の劣化をより効果的に抑えることができる。更に、前述の温度範囲を維持する時間も、１５分以内、特に１０分以内とすることが好ましい。また、この温度は、混合装置の混合羽根の回転速度により制御することが好ましい。より具体的には、混合羽根の先端の周速度を５〜５０ｍ／秒となるように制御することが好ましい。この範囲の周速度に制御することにより、効率よく熱可塑性樹脂を軟化させ、溶融させつつ、植物性材料とより均一に混合することができる。
【００４５】
更に、この混合の終点は特に限定されないが、回転軸に負荷されるトルクの変化により決定することができる。即ち、回転軸に負荷されるトルクを測定し、そのトルクが最大値となった後に混合を停止することが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と植物性材料とを相互に十分に分散させることができる。また、トルクが最大値となった後、低下し始めてから混合を停止させることがより好ましい。更に、最大トルクに対して４０％以上、特に５０〜８０％のトルク範囲となった時点で混合を停止することが特に好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と植物性材料とを相互により十分に分散させることができるとともに、混合室内から混合物（熱可塑性樹脂組成物）を１６０℃以上の温度で取り出すことができ、混合室内に熱可塑性樹脂組成物が付着して残存されることをより確実に防止することができる。
【００４６】
また、熱可塑性樹脂組成物に含有される上記「植物性材料」（熱可塑性樹脂と混練、混合される原料繊維として用いられる植物性材料とは異なった形態の繊維になる。また、粉砕工程及びペレット化工程を備える場合は、これらの工程において更に異なった形態の繊維になる。）の含有量は、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、３０〜９５質量％である。この含有量は、通常、熱可塑性樹脂組成物の製造時に熱可塑性樹脂に配合する植物性材料の配合量と同量である。即ち、熱可塑性樹脂及び植物性材料の各々の配合量の合計を１００質量％としたときに、植物性材料の配合量は３０〜９５質量％である。この植物性材料の含有量（配合量）は３３〜７５質量％であることが好ましく、３５〜５５質量％であることがより好ましい。植物性材料の含有量（配合量）が３０〜９５質量％であれば、優れた曲げ弾性率等を有し、実用性の観点で好ましい成形体とすることができる。
【００４７】
（２）圧延工程
上記「圧延工程」は、混合工程において得られた混合物Ｃ（圧延工程では、特に「混合物」のことを「被圧延物」ともいう）を、圧延装置３０を用いて圧延する工程である。この圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０と、その上方に配置された押込手段３１０とを備えている。そして、この圧延工程は、一対の圧延ロール３２０の間に押込手段３１０を用いて被圧延物Ｃを押し込み、被圧延物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする工程である。
尚、この工程で用いる圧延装置３０については、後述する。
【００４８】
圧延物Ｃ１の厚さは特に限定されず、混合装置から排出される、通常、２２０〜２４０℃と高温の被圧延物Ｃが圧延されてなる圧延物Ｃ１の放熱、冷却が十分になされればよい。また、一般的な粉砕装置により効率よく粉砕することができる厚さであればよい。この厚さは、例えば、１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができる。この場合、圧延ロール３２０間（ロール３２１とロール３２２との間）のクリアランス（隙間３２３）は１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができ、通常、圧延物Ｃ１の厚さは、圧延ロール３２０間のクリアランスと略同じである。
【００４９】
（３）他の工程
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、混合工程及び圧延工程以外に、他の工程を備えることができる。例えば、圧延工程により得られた圧延物Ｃ１は、そのまま成形体等を成形するための原料として用いてもよいが、更に粉砕した粉砕物として利用したり、或いは、粉砕物をペレット化したりして利用できる。従って、例えば、他の工程としては、圧延工程で得られた圧延物を粉砕して粉砕物とする粉砕工程が挙げられる。更に、得られた粉砕物をペレット化するペレット化工程（粉砕物ペレット化工程）が挙げられる。
またその他、混合工程を行う前に植物性材料の予めペレット化するペレット化工程（植物性材料ペレット化工程）等も挙げられる。
【００５０】
（４）粉砕工程
この粉砕工程を備える場合、粉砕装置は特に限定されず、圧延物Ｃ１を効率よく粉砕することができればよい。例えば、株式会社ホーライ製のＺシリーズの粉砕機等を用いることができる。また、粉砕物の粒子の形状及び粒径も特に限定されず、整粒等の操作は特に必要とすることなく、成形体の原料として用いることができる。粒径（最大寸法）は１〜１０ｍｍ、特に３〜８ｍｍであることが好ましく、粒径が１〜１０ｍｍであれば、取り扱い易く、射出成形機等の成形機への供給も容易である。
【００５１】
（５）粉砕物ペレット化工程
粉砕工程により得られた粉砕物は、そのまま成形体の原料として使用することができるが、ペレット化して用いることが好ましい。粉砕物をペレット化することにより射出形成等の成形がより容易になるからである。即ち、粉砕工程の後に、粉砕物ペレット化工程を備えることができる。このペレット化の方法は特に限定されないが、例えば、図１に例示されるように粉砕装置５０とペレット化装置９０とを並列に配置し、粉砕と連続してペレット化することができる。また、ペレット化は粉砕物を再加熱せずに実施することもでき、粉砕装置から排出される粉砕物を押出機等により溶融混練し押し出してペレット化することもできる。
【００５２】
これらのうちでは、粉砕物は加熱せず、押し固めてペレット化することが好ましい。このように、加熱せず、押し固めてペレット化することにより、粉砕物を押出機等を用いてペレット化するときに比べて、熱可塑性樹脂組成物への熱履歴を低減でき、この熱可塑性樹脂組成物を用いて成形される成形体の機械的特性をより向上させることができる。
【００５３】
加熱せず押し固めてペレット化する工程では、どのような装置及び手段を用いてもよいが、各種圧縮成形法によるペレット化であることが特に好ましい。この圧縮成形法としては、例えば、ローラー式成形法及びエクストルーダ式成形法等が挙げられる。これらのうち、ローラー式成形法は、ローラー式成形機を用いる方法であり、ダイに接して回転するローラーにより粉砕物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。ローラー式成形機とてしは、ディスクダイ式（ローラーディスクダイ式成形機）とリングダイ式（ローラーリングダイ式成形機）が挙げられ、これらはダイの形状が異なる。一方、エクストルーダ式成形法は、エクストルーダ式成形機を用いる方法であり、スクリューオーガの回転により粉砕物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。これらの圧縮成形法のうちでは、圧縮効率が高いローラーディスクダイ式成形機を用いた方法がより好ましい。
【００５４】
更に、本方法では下記の特定のローラーディスクダイ式成形機９０｛要部を記載した図５（斜視図）参照｝を用いてペレット化することが特に好ましい。即ち、複数の貫通孔９１１が穿設されたディスクダイ９１と、ディスクダイ９１上で転動し、貫通孔９１１内に粉砕物を押し込むプレスローラ９２と、プレスローラ９２を駆動する主回転軸９３とを備えるローラーディスクダイ式成形機を用いることが特に好ましい。この成形機では、ディスクダイ９１は、貫通孔９１１と同方向に貫通する主回転軸挿通孔９１２を有し、主回転軸９３は、主回転軸挿通孔９１２に挿通され、且つ主回転軸９３に垂直に設けられたプレスローラ固定軸９４を有する。また、プレスローラ９２は、プレスローラ固定軸９４に回転可能に軸支され、主回転軸９３の回転に伴ってディスクダイ９１上を転動する。
このローラーディスクダイ式成形機９０では、上記の構成に加え、プレスローラ９２の表面に凹凸９２１が設けられていることがより好ましい。また、主回転軸９３の回転に伴って回転される切断用ブレード９５を備えていることがより好ましい。
【００５５】
ローラーディスクダイ式成形機９０では、例えば、図５において、主回転軸９３の上方から投入された粉砕物をプレスローラ９２が備える凹凸９２１が捉えて貫通孔９１１内に押し込み、ディスクダイ９１の裏面側から紐状になって押し出される。この紐状となった粉砕物は、回転する切断用ブレード９５により適宜の長さに切断されてペレット化され、下方に落下して回収される。また、ペレット化された熱可塑性樹脂組成物の形状及び寸法は特に限定されないが、円柱状等の柱状形状であることが好ましい。更に、その最大寸法は１ｍｍ以上（通常、２０ｍｍ以下）であることが好ましく、１〜１０ｍｍ、特に２〜７ｍｍであることがより好ましい。
【００５６】
（６）植物性材料ペレット化工程
また、混合工程で用いる植物性材料は、混合工程で用いる前に予めペレット化して用いることができる。即ち、混合工程前に、植物性材料ペレット化工程を備えることができる。植物性材料をペレット化する場合、ペレット化装置は特に限定されないが、上記（５）の粉砕物ペレット化工程と同様にローラーディスクダイ式成形機を用いることができる。このように植物性材料をペレット化することで、植物性材料と熱可塑性樹脂との嵩密度の差を小さくすることができ、作業性が向上し、混合の際の各々の材料の偏在を抑えることもできる。また、植物性材料と熱可塑性樹脂とが相互により均一に分散した熱可塑性樹脂組成物とすることができ、この組成物を用いてなる成形体の機械的強度をより向上させることができる。
【００５７】
（７）混合工程からペレット化工程までの連続工程
混合工程と圧延工程とは、図１に例示されるように、混合装置１と圧延装置３０とを並列に配置し、連続的に混合し、圧延する工程とすることが好ましい。即ち、混合装置１から排出される混合物Ｃ（被圧延物）を、シュート３０９を用いて圧延装置３０に投入できる。更に、圧延装置３０では、具備された押込手段３１０によって被圧延物Ｃを、その下方に配置された圧延ロール３２０の間に向けて押し込み、圧延ロール３２０間で圧延して所定厚さの平板状の圧延物Ｃ１とすることが好ましい。
【００５８】
更に、前述のような粉砕工程及び粉砕物ペレット化工程を備える場合には、これらの工程も、圧延工程に引き続いて連続されていることが好ましい。例えば、圧延装置３０から排出された圧延物Ｃ１は、粉砕可能である程度［例えば、１００℃以下、室温（２０〜３０℃）にまで降温していても特に問題はない。］に降温しておれば、そのまま直接粉砕装置５０に投入してもよい。また、圧延物Ｃ１がより高温（例えば、１１０〜１５０℃、特に１２０〜１３０℃）である場合は、図１に例示されるように、圧延物Ｃ１をベルトコンベア４０により搬送しながら放熱させた後、粉砕装置５０に投入してもよい。
【００５９】
ベルトコンベア４０の材質（ベルト材質）は特に限定されず、ゴム製、金属製等のいずれでもよいが、金属製であり、且つメッシュ状のベルトであれば、圧延物Ｃ１の冷却をより促進できる。更に、ベルトコンベア４０の長さも特に限定されず、１〜５ｍ、特に２〜４ｍとすることができる。また、ベルトコンベア４０の搬送速度も特に限定されず、このベルトコンベア４０の搬送速度は、圧延物Ｃ１がベルトコンベア４０上に存在する時間（放熱時間）が１０〜８０秒、特に２０〜６０秒程度となるものであることが好ましい。
【００６０】
更に、前述のように、粉砕物をペレット化する場合、粉砕装置５０とペレット化装置９０とを並列に配置し、粉砕装置５０により粉砕された粉砕物を、搬送用ダクトホース６０内を搬送させてサイクロン７０内に投入して粉塵を集塵し、その後、ロータリーバルブ８０でエアーカットしてペレット化装置９０に投入し、ペレット化することが好ましい。
【００６１】
［３］成形体の製造方法
本発明の方法により製造された熱可塑性樹脂組成物（好ましくは圧延後、粉砕された粉砕物、又は粉砕物がペレット化されてなるペレット）は、射出成形、押出成形、圧縮成形等の各種の成形方法により、成形体とすることができる。この熱可塑性樹脂組成物は、多量の植物性材料を含有しているにもかかわらず、優れた流動性を有するため、特に高い流動性を要する射出成形に用いることが好適である。この射出成形時、熱可塑性樹脂組成物がペレット化されておれば、計量時間及び射出時間等を短縮することができ、その結果、成形サイクルが短縮されて成形効率を向上させることができる。また、射出成形等の各種の成形に用いる装置及び成形条件等は特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類、及び成形体の形状、用途等により適宜選択し、設定すればよい。
【００６２】
成形体の形状及び寸法等は特に限定されず、その用途も特に限定されない。この成形体としては、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。これらのうち、自動車用途としては、内装材、インストルメントパネル、外装材等が挙げられ、具体的には、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、シートバックボード、天井材、コンソールボックス、ダッシュボード、インストルメントパネル、デッキトリム、バンパ、スポイラ及びカウリング等が挙げられる。更に、前述の自動車等を除く他の用途としては、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。例えば、建築物のドア表装材、ドア構造材、机、椅子、棚、箪笥等の各種家具の表装材、構造材等が挙げられる。更に他の例として、包装体、トレイ等の収容体、保護用部材及びパーティション部材等が挙げられる。
【００６３】
［４］圧延装置
本発明の圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）と、一対の圧延ロール３２０の間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物Ｃ（混合物Ｃ）を押し込む押込手段３１０と、を備え、押込手段３１０により一対の圧延ロール３２０間に被圧延物Ｃを押し込みつつ、圧延して被圧延物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする圧延装置３０であって、
押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧するためのプッシャー３１１を備え、
プッシャー３１１は、一対の圧延ロール３２０間の隙間３２３に接近した近接位置と、近接位置よりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている（図１及び図２参照）。
【００６４】
このように、押込手段３１０がプッシャー３１１を備えることで、押込手段３１０を備えない場合に比べて、一対の圧延ロール３２０の隙間３２３に被圧延物Ｃをより確実に押し込むこととともに圧延物Ｃ１をより確実に形成することができる。より詳しく説明すれば、押込手段３１０を備えない場合には、例えば、図１及び図２において、シュート３０９から圧延装置３０内に投入された被圧延物Ｃは、シュート３０９から遠い側のロール３２２の表面に張り付いて圧延され、ロール３２２の表面に押し伸ばしたような状態で圧延されてしまう場合がある。しかし、押込手段３１０を備えることで、この偏りを防止して、被圧延物Ｃを隙間３２３にバランス良く押し込むことができ、一方のロールに張り付いたまま圧延されてしまうことを防止できる。
【００６５】
押込手段３１０は、どのような形態によって、近接位置と遠隔位置と間が移動可能とされてもよい。例えば、図１及び図２に例示されるように、シリンダー３１３内で、ロッド３１２が移動されることにともない、このロッド３１２の一端に連結されたプッシャー３１１の近接位置と遠隔位置と間での移動を可能とすることができる。ロッド３１２の駆動方法は特に限定されず、油圧式シリンダーや、エア式シリンダー等を用いることができる。
【００６６】
また、プッシャー３１１は、被圧延物Ｃを押圧するための押圧ヘッドである。このプッシャー３１１の形状は特に限定されないが、近接位置において圧延ロール３２０との間のクリアランスを小さくするため、被圧延物Ｃと接触する側の形状が、圧延ロール３２０の表面形状に追従した対応形状であることが好ましい。具体的には、図２に例示されるように、ロール３２１の表面形状に対応した切欠部３１１ａ及びロール３２２の表面形状に対応した切欠部３１１ｂを有することが好ましい。これにより、隙間３２３へ被圧延物Ｃを押し込むという作用をより効果的に発揮でき、その結果、一対の圧延ロール３２０の表面への被圧延物Ｃの張り付きをより効果的に抑制できる。
【００６７】
更に、圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）は、樹脂素材の圧延に利用できる公知のロールを適宜適用することができる。圧延ロール３２０のロール間のクリアランス（隙間３２３）は、圧延物Ｃ１の厚さと、熱可塑性樹脂の種類及び被圧延物Ｃの温度等とを勘案し、設定することが好ましい。即ち、前述のように、隙間３２３は、１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができる。
【００６８】
また、一対の圧延ロール３２０の各々ロールの径及び回転速度は特に限定されない。例えば、圧延ロール３２０からの圧延物Ｃ１の送出速度が０．２〜５ｍ／分、特に０．５〜３ｍ／分、更に０．７〜２ｍ／分になるような径及び回転速度とすることができる。例えば、圧延ロール３２０の径は３０〜５００ｍｍ、特に５０〜３５０ｍｍ、回転速度（周速度）は０．２〜１０ｍ／分、特に０．５〜６ｍ／分とすることができる。
【００６９】
更に、圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）のうちの少なくとも一方のロール３２１に対するスクレーパ３３０を備えることが好ましい。特に本装置３０では、図２に例示されるように、シュート３０９が備えられた側と同じ側、即ち、図２におけるロール３２１に対するスクレーパを備えることが好ましい。図２に示すようなプッシャー３１１を備える装置３０においては、シュート３０９と同じ側に配置されたロール３２１の表面に被圧延物Ｃが張り付き易い傾向にあるためである。その理由は定かではないが、シュート３０９に近接するロール３２１上に混合装置１から排出された被圧延物Ｃが直接載置され、被圧延物Ｃがロール３２１に付着され圧延ロール３２０で圧延された際にさらにロール３２１側へ押し付けられるため被圧延物Ｃがロール３２１に巻き付き易くなる（張り付き易くなる）ためと考えられる。
【００７０】
このため、スクレーパ３３０を備えることで、上記張り付きを防止して、圧延物Ｃ１を下方へより確実に排出させることができる。このスクレーパ３３０は、通常、対応したロール３２１の表面に略平行に配置される。更に、対応したロール３２１の表面に対して所定のクリアランスを維持して配置される。
また、スクレーパ３３０の配設位置は特に限定されないが、圧延物Ｃ１を下方へ排出する目的において、図２に例示されるように、対応したロール３２１の下側に配置されることが好ましい。更に、スクレーパ３３０と対応したロール３２１表面とのクリアランスは特に限定されないが、０．１〜１ｍｍとすることが好ましく、０．３〜０．８ｍｍとすることが好ましい。
【００７１】
また、圧延ロール３２０は、ロール内部からロールを冷却する冷却手段を有していることが好ましい。このような冷却手段を有することで、被圧延物Ｃのロール表面への張り付きをより効果的に防止できる。ロール内部から冷却できる冷却手段としては、ロール内に冷媒流路を設けるとともに、ロール内部で冷媒を流通させることができる手段が好ましい。即ち、例えば、気体冷媒（空気など）をロール内部に流通させる空冷、及び、液体冷媒（水など）をロール内部に流通させる水冷等の各種冷却手段を付与できる。この際に用いる冷媒の温度は特に限定されないが、過度に低温にする必要はなく、０〜５０℃、特に１０〜３０℃とすることができる。
【００７２】
更に、本装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）の各々のロール表面へ送風するエアブロー手段３４０を備えることができる。エアブロー手段３４０を備えることで、ロール（ロール３２１及びロール３２２）を外部から冷却することができ、被圧延物Ｃのロール表面への張り付きをより効果的に防止できる。
このエアブロー手段３４０は、一対の圧延ロール３２０の表面に向かって気体（冷媒）を吐出する吐出ノズル部３４１と、気体供給源（コンプレッサー及びガスボンベなどの供給源、図示せず）から吐出ノズル部３４１まで気体を送る流通部３４２とを備えてなることができる。
【００７３】
また、吐出ノズル部３４１は、いずれか一方の圧延ロール（ロール３２１又はロール３２２）に対してのみ配置されてもよいが、一対の圧延ロール３２０の両方に対して設けることが好ましい。また、ロール（ロール３２１及びロール３２２）に対して１つの吐出ノズル部３４１を備えてもよいが、通常、ロールは軸方向に長さを有するため、ロールの長手方向に複数の吐出ノズル部３４１を並列して備えることが好ましい。これによりロール３２０の表面の冷却効率をより向上させることができる。
更に、ロールに対する送風角度は特に限定されないが、例えば、ロール表面に対して接線方向へ気体を吐出するように吐出ノズル部３４１を配置することができる。
【００７４】
更に、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）を構成する各ロールの表面には、凹凸加工が施されていることが好ましい。即ち、一対の圧延ロール３２０の各ロール３２１及びロール３２２の表面が凹凸形状であることが好ましい。この凹凸加工の種類は特に限定されず、例えば、エンボス加工及びローレット加工等が挙げられる。
即ち、上記凹凸形状は、凹凸であればどのような形状であってもよい。例えば、ドットパターンの凹凸形状でもよく、ラインパターンの凹凸形状でもよい。ドットパターンの凹凸形状である場合、その凸部の横断面の形状は特に限定されず、円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などのいずれであってもよい。また、ラインパターンの凹凸形状である場合、そのパターンはロールの回転方向に対して平行なパターンであってもよく、回転方向に対して斜めのパターンでもよい。
また、凹凸形状における凹部と凸部との高低差（凸部の頂端から凹部の底端までの高さ）は特に限定されないが、通常、０．１〜１．０ｍｍである。この範囲では、より効果的に被圧延物Ｃがロールへ張り付くことを防止できる。この高低差は０．２〜０．８ｍｍが好ましく、０．３〜０．７ｍｍがより好ましい。
【００７５】
本発明の圧延装置３０は、熱可塑性樹脂を含む被圧延物の圧延に広く利用できるが、なかでも、本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の圧延工程において特に有用に用いることができる。即ち、本発明の装置３０に適する被圧延物Ｃは、熱可塑性樹脂と植物性材料とを含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物が好適である。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］熱可塑性樹脂組成物の製造
実施例１
〈１〉混合工程
ケナフ繊維（平均繊維長１．６ｍｍ）２４０ｇと、ポリプロピレン（サンアロマー株式会社製、商品名「ＶＭ９７０Ｘ」）３８５ｇと、酸変性ポリプロピレン（三菱化学株式会社製、商品名「モディックＰ９０８」）１５ｇと、を図３の混合装置１（ＷＯ２００４−０７６０４４号に記載された装置）の材料供給室１３に投入し、その後、容量５リットルの混合室３に移送し、混合羽根（図４の１０ａ〜１０ｆ）を、３２ｋｗモーターに対して指令周波数４０Ｈｚにて駆動させて混合した。尚、この配合は、原料全量に対してケナフ繊維が３７．５質量％の質量割合である。
その後、混合羽根にかかる負荷（トルク）が上昇し、１５０％に相当する負荷に達した時点から４秒経過後を終点として混合を停止し、混合物Ｃを混合装置１から排出した。得られた塊状物は、最大寸法１０〜２０ｃｍの塊状であり、デジタル温度計（ＣＵＳＴＯＭ社製、品名「ＣＴ−１３１０Ｄ型」）によって測定された塊状物の内部の温度は２２０〜２４０℃であった。
【００７７】
〈２〉圧延工程
上記〈１〉で得られた塊状物（混合物Ｃ且つ被圧延物Ｃ）は、混合装置１から排出されるとシュート３０９を通り、圧延装置３０内に投入される。この圧延装置３０は、図１及び図２に示されるように、ロール３２１及びロール３２２からなる一対の圧延ロール３２０と、この一対の圧延ロール３２０の間に被圧延物Ｃを押し込む押込手段３１０と、を備えている。
【００７８】
このうち、一対の圧延ロール３２０は、各ロールの直径が８６ｍｍであり且つ各その長さが２４０ｍｍであるとともに、両ロール間は６ｍｍの隙間３２３を介して平行に配置されている。そして、一対の圧延ロール３２０は、上方から投入された被圧延物Ｃを圧延して、圧延物Ｃ１として下方へ排出できるように略水平（圧延装置３０の設置面に対して略水平）に配置されている。
【００７９】
更に、押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧する押圧ヘッドとして、直径３２ｍｍのプッシャー３１１を備え、一対の圧延ロール３２０の隙間３２３に近接した近接位置と、近接位置よりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている。具体的には、一対の圧延ロール３２０の上方において、ロッド３１２の下端に配設されたプッシャー３１１は、空気圧の増減により、シリンダー３１３内を上下移動が可能に配置されている。そして、プッシャー３１１は、近接位置において、その先端側が一対の圧延ロール３２０に最も近接されるように配置されている。また、この押込手段３１０は
プッシャー３１１は、図２に示すように、ロール３２１の表面形状に対応した切欠部３１１ａ及びロール３２２の表面形状に対応した切欠部３１１ｂを有し、近接位置において一対の圧延ロール３２０との間のクリアランスを１０〜３０ｍｍとすることができる。
【００８０】
また、ロール３２１及びロール３２２の表面には、高低差が約０．５ｍｍ且つアヤ目形状のパターンをなすローレット加工（凹凸加工）が施されている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
更に、ロール３２１及びロール３２２の両ロール内に冷媒流路が備えられ、温度２０℃の水が流通されて、図示されないロール内水冷手段を備えている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
加えて、ロール３２１及びロール３２２の両ロール表面を風冷するエアブロー手段３４０を備えている。エアブロー手段３４０は、ロール３２１及びロール３２２の両ロール表面に向かって空気を吐出する吐出ノズル部３４１と、図示されないコンプレッサーから吐出ノズル部３４１まで圧縮空気を送る流通部３４２とを備える。各ロールに対応した吐出ノズル部３４１は、各ロールの長手方向に４つが並列されており、合計８つの吐出ノズル部３４１を備えている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
【００８１】
更に、図２に示されるように、シュート３０９が備えられた側と同じ側のロール、即ち、図２におけるロール３２１、の下方にロール３２１に対して機能するスクレーパ３３０を備える。ロール３２１とスクレーパ３３０とのクリアランスは０．５ｍｍに維持されている。これにより、シュート３０９と同じ側に配置されたロール３２１の表面への被圧延物Ｃの張り付きを防止して、圧延物Ｃ１を確実に下方へ排出させている。
【００８２】
前述のように、上記〈１〉で得られた塊状物（混合物Ｃ且つ被圧延物Ｃ）は、混合装置１から排出されて、上記構成の圧延装置３０内に投入される。圧延装置３０内に投入されると、一対の圧延ロール３２０上に落下され、その落下に合わせて、プッシャー３１１が空気圧力０．３ＭＰａで下降され、被圧延物Ｃをロール３２１とロール３２２との間の隙間３２３へと押し込む。
【００８３】
更に、プッシャー３１１が被圧延物Ｃを隙間３２３へ押し込みむのにともない、１分間に９回転（９ｒｐｍ）の速度で回転されているロール３２１及びロール３２２の間で、塊状をなした被圧延物Ｃは厚さ約６ｍｍの圧延物Ｃ１（質量約５００〜６００ｇ）へと圧延されて、一対の圧延ロール３２０から落下し、その下方へ投下される。
【００８４】
上記下方に落下された圧延物Ｃ１は、図１に示すように、１分間に１．５ｍの速度で移動される長さ２．５ｍのベルトコンベア４０上に落下される。そして、このベルトコンベア４０上において、粉砕装置５０に投入されるまでの間、放熱され、圧延物Ｃ１の温度は１２０〜１４０℃となる。
【００８５】
〈３〉粉砕工程
上記〈２〉において、ベルトコンベア４０で搬送された圧延物Ｃ１は、粉砕装置５０（ＴＲＩＡ社製、型式「４２−２０ＪＭ」）に投入される。この粉砕装置５０内では、圧延物Ｃ１が粉砕されて、目開き５ｍｍのスクリーンを通過されて、粉砕物となる。
その後、粉砕物は、搬送用ダクトホース６０内を搬送されて、ジェットローダー（松井製作所製、型式「ＪＬ４−ＶＣ」）によりサイクロン７０内に吸引され、エア分離されて、ロータリーバルブ８０にて、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０に投入される。
【００８６】
〈４〉粉砕物ペレット化工程
上記〈３〉で粉砕された粉砕物は、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０（菊川鉄工所製、形式「ＫＰ２８０」、貫通孔径３．２ｍｍ、厚さ３０ｍｍのダイを使用）に投入されて、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０において、直径約３ｍｍ、且つ長さ約５ｍｍの円柱状のペレットに成形される。
その後、ペレットをオーブンにて１１０℃で５時間乾燥させて、本発明の熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。
【００８７】
〈５〉成形工程
上記〈４〉までに得られたペレットを、射出成形機（住友重機械工業社製、形式「ＳＥ１００ＤＵ」）により、シリンダー温度１９０℃、型温度４０℃の条件で射出成形し、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの試験片を作製し、次いで、ＩＳＯ１７８に準拠して曲げ試験を実施し、曲げ強さ及び曲げ弾性率を算出した。また、バーフロー金型を用いて同様にして射出成形し、流動長を評価した。その結果、曲げ強度は６１ＭＰａ、曲げ弾性率は３７００ＭＰａ、バーフロー長は３６０ｍｍであった。このように、実施例の熱可塑性樹脂組成物は、十分な曲げ特性を有し、且つバーフロー長を指標とする流動性も優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の熱可塑性組成物の製造方法は、自動車関連分野及び建築関連分野等の広範な用途おいて利用することができ、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等の技術分野でより有用であり、特に、自動車用内装材、自動車用インストルメントパネル、自動車用外装材等の自動車関連の製品分野で好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１；混合装置、３；混合室、５；回転軸、１０及び１０ａ〜１０ｆ；混合羽根、１２；らせん状羽根、１３；材料供給室、
３０；圧延装置、３０９；シュート、３１０；押圧手段、３１１；プッシャー、３１１ａ及び３１１ｂ；切欠部、３１２；ロッド、３１３；シリンダー、３２０；一対の圧延ロール、３２１及び３２２；ロール、３２３；隙間、３３０；スクレーパ、３４０；エアブロー手段、３４１；吐出ノズル部、３４２；流通部、
４０；搬送用コンベア、
５０；粉砕装置、
６０；搬送用ダクトホース、
７０；サイクロン、
８０；ロータリーバルブ、
９０；ローラーディスクダイ式成形機、９１；ディスクダイ、９１１；貫通孔、９１２；主回転軸挿通孔、９２；プレスローラ、９２１；凹凸部、９３；主回転軸、９４；プレスローラ固定軸、９５；切断用ブレード。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置に関する。更に詳しくは、製造時の熱劣化を抑制できる熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点からカーボンオフセットの手法が注目されている。このカーボンオフセットの手法の一つとして、天然由来の植物材料等を配合した熱可塑性樹脂組成物を、従来の合成成分からなる熱可塑性樹脂組成物に代用しようとする研究が進められている。
即ち例えば、ポリオレフィン系樹脂と所定長の木粉とを含有する混合材料を、溶融混練し、押出成形してなる溶融樹脂混練物を冷却し、粉砕してポリオレフィン系樹脂組成物を製造する方法が知られている（特許文献１参照）。また、特許文献１には、この方法により製造された樹脂組成物を用いて、押し込み成形により擬木などの木質感のある成形体を製造することができると説明されている。更に、材木、パルプ等の切削屑、及びケナフ等の植物性材料の粉砕物などの植物系充填材と、熱可塑性樹脂とを溶融混練し、押出成形した後、冷却し、ペレット化して複合材料ペレットを製造する方法（特許文献２参照）が知られている他、本発明者による熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法並びに成形体及びその製造方法（特許文献３参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６９７０９号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０７３６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４４０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して２００質量部までの木粉を含有させた樹脂組成物を、押出成形した後に、水噴霧により冷却し、更に、再乾燥させるという冷却方法が開示されている。しかし、吸水性の高い植物材料等を含む樹脂組成物に対してこの作業を行うことは、多大な時間と不要なエネルギーコストを招くという問題がある。一方、特許文献２には、多量の植物系充填材を含有する複合材料ペレットを製造することが記載されているが、押出機にて植物系充填剤と熱可塑性樹脂とを混合した後、更に、加熱賦形型を用いて樹脂組成物の賦形を行う方法が開示されている。しかし、二度にわたる加熱を要するために熱劣化を招くおそれが大きいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制する熱可塑性樹脂組成物の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて前記混合物（被圧延物）を圧延する圧延工程と、を備え、
前記圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
前記圧延工程では、前記一対の圧延ロールの間に前記押込手段を用いて前記混合物（被圧延物）を押し込み、前記混合物（被圧延物）を平板状の圧延物にすることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項１において、前記植物性材料が、ケナフ繊維であることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項１又は２において、前記熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、請求項３において、前記熱可塑性樹脂が、前記酸変性ポリプロピレン系樹脂を、前記熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含むことを要旨とする。
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項５に記載の圧延装置は、一対の圧延ロールと、
前記一対の圧延ロールの間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物を押し込む押込手段と、を備え、
前記押込手段により前記一対の圧延ロール間に前記被圧延物を押し込みつつ、圧延して前記被圧延物を平板状の圧延物にする圧延装置であって、
前記押込手段は、前記被圧延物を押圧するためのプッシャーを備え、
前記プッシャーは、前記一対の圧延ロール間の隙間に接近した近接位置と、前記近接位置よりも前記隙間から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされていることを要旨とする。
【００１１】
請求項６の圧延装置は、請求項５において、前記被圧延物は、更に植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物であることを要旨とする。
【００１２】
請求項７の圧延装置は、請求項５又は６において、前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備えることを要旨とする。
【００１３】
請求項８の圧延装置は、請求項５乃至７のうちのいずれかにおいて、前記一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備えることを要旨とする。
【００１４】
請求項９の圧延装置は、請求項５乃至８のうちのいずれかにおいて、前記一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。混合して得られた被圧延物（熱可塑性樹脂組成物）が平板状の圧延物（熱可塑性樹脂組成物）へと圧延されて、混合時に発生した熱が圧延物から効率よく放散されて、熱可塑性樹脂組成物における蓄熱を抑制できる。このため、熱可塑性樹脂組成物の熱劣化が防止され、物性の低下が抑えられ、実用性の観点で好ましい成形体を製造できる。
【００１６】
植物性材料が、ケナフ繊維である場合には、成長速度が極めて大きい一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有するケナフを用いることにより、大気中の二酸化炭素量の削減、及び植物資源の有効利用等に貢献することができる。
【００１７】
熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含む場合は、優れた機械的特性を有する成形体を得ることができる。
【００１８】
熱可塑性樹脂が、酸変性ポリプロピレン系樹脂を熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含む場合は、酸変性樹脂を併用することによる作用効果が十分に奏され、特に高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物とすることができ、且つ優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。
【００１９】
本発明の圧延装置によれば、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。混合して得られた被圧延物（熱可塑性樹脂組成物）が平板状の圧延物（熱可塑性樹脂組成物）へと圧延されて、混合時に発生した熱が圧延物から効率よく放散されて、熱可塑性樹脂組成物における蓄熱を抑制できる。このため、熱可塑性樹脂組成物の熱劣化が防止され、物性の低下が抑えられ、実用性の観点で好ましい成形体を製造できる。
【００２０】
被圧延物が、更に植物性材料を含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である場合は、熱可塑性樹脂組成物を製造する際の混合時の発熱が蓄熱されることを抑制して、得られる熱可塑性樹脂組成物の熱劣化を抑制できるという本装置を用いることによる効果を特に顕著に享受できる。
【００２１】
一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備える場合は、スクレーパを備えない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【００２２】
一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備える場合は、エアブロー手段を備えない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【００２３】
一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されている場合は、各ロールの表面に凹凸加工が施されていない場合に比べてより確実にロールへの被圧延物の付着を抑制して、より確実に圧延ロール間に被圧延物を押し込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】熱可塑性樹脂組成物の製造方法及び装置を説明する模式的な説明図である。
【図２】圧延装置を説明する模式的な説明図である。
【図３】混合装置を説明する模式的な説明図である。
【図４】混合装置に配設された混合羽根を説明する模式的な説明図である。
【図５】ペレット化装置の要部を説明する模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を図を参照しながら詳しく説明する。
［１］熱可塑性樹脂組成物の製造方法
熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物は、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて混合物を圧延する圧延工程と、を備え、
圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
圧延工程では、一対の圧延ロールの間に押込手段を用いて混合物を押し込み、混合物を平板状の圧延物にすることにより製造することができる。
【００２６】
〈１〉熱可塑性樹脂組成物
本製造方法においていう熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料を３０〜９５質量％含有する組成物である。
【００２７】
（１）熱可塑性樹脂
上記「熱可塑性樹脂」は、混合工程で植物性材料と混合される樹脂である。この熱可塑性樹脂は特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール及びＡＢＳ樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等を用いることもできる。これらのうちでは、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンが好ましく、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体がより好ましい。熱可塑性樹脂は２種以上を併用してもよいが、１種のみ用いられることが多い。
【００２８】
また、特に熱可塑性樹脂としてポリオレフィンを用いる場合、酸変性ポリオレフィンを併用することが好ましい。酸変性ポリオレフィンを用いることにより、熱可塑性樹脂組成物を用いて成形した成形体の機械的特性をより向上させることができる。酸変性ポリオレフィンのベース樹脂としては、前述の各種のポリオレフィンを用いることができる。更に、熱可塑性樹脂組成物に含有される非変性ポリオレフィンと、酸変性に用いるベース樹脂とは同種の樹脂であることが好ましい。また、同種の樹脂である場合、各々の樹脂の平均分子量、密度等の差が小さいことがより好ましく、共重合体であるときは、各々の単量体単位の割合の差が小さいことがより好ましい。
【００２９】
酸変性ポリオレフィンに酸基を導入する方法も特に限定されないが、通常、ポリオレフィンに酸基を有する化合物を反応させて導入する、所謂、グラフト重合により導入することができる。酸基を有する化合物も特に限定されず、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリル酸及びメタクリル酸等が挙げられる。これらは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、酸無水物が用いられることが多く、特に無水マレイン酸及び無水イタコン酸が多用される。
【００３０】
酸変性ポリオレフィンにおける酸基の導入量は特に限定されないが、酸価が５以上となる導入量であることが好ましい。酸変性ポリオレフィンの酸価が５以上となる導入量であれば、酸変性ポリオレフィンを多量に配合することなく、成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。この酸価は、１０〜８０、特に１５〜７０、更に２０〜６０であることがより好ましい。
尚、酸価はＪＩＳ Ｋ００７０により測定することができる。
【００３１】
更に、酸変性ポリオレフィンの平均分子量も特に限定されないが、重量平均分子量が１００００〜２０００００であることが好ましい。即ち、比較的低分子量の酸変性ポリオレフィンであることが好ましい。このような酸変性ポリオレフィンを用いることにより、優れた機械的特性を有する成形体とすることができる。この重量平均分子量は、１５０００〜１５００００、特に２５０００〜１２００００、更に３５０００〜１０００００であることがより好ましい。
尚、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定することができる。
【００３２】
また、酸変性ポリオレフィンを併用する場合、熱可塑性樹脂全体を１００質量％としたときに、酸変性ポリオレフィンは１〜３０質量％であることが好ましく、１〜２５質量％、特に１〜２０質量％、更に１．５〜１０質量％であることがより好ましい。酸変性ポリオレフィンの配合量が１〜３０質量％であれば、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性を飛躍的に向上させることができるとともに、成形体の機械的特性を向上させることができる。更に、熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、例えば、ポリプロピレン及び／又はエチレン−プロピレン共重合体、特にエチレン−プロピレンブロック共重合体と、これらを酸変性した樹脂とを併用することがより好ましい。これによって、射出成形等の成形時の熱可塑性樹脂組成物の流動性、及び成形体の機械的特性を十分に向上させることができる。
【００３３】
（２）植物性材料
上記「植物性材料」は、植物に由来する材料である。この植物性材料としては、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、針葉樹（杉、檜等）、広葉樹及び綿花などの各種の植物が有する材料が挙げられる。この植物性材料は１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有し、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献することができるケナフが好ましく、更には、ケナフが有する繊維がより好ましい。また、植物のうちの用いる部位は特に限定されず、非木質部、木質部、葉部、茎部及び根部等の植物を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよいし、２箇所以上の異なる部位を併用してもよい。
【００３４】
ケナフは木質茎を有する早育性の一年草であり、アオイ科に分類される植物である。このケナフとしては、学名におけるｈｉｂｉｓｃｕｓ ｃａｎｎａｂｉｎｕｓ及びｈｉｂｉｓｃｕｓ ｓａｂｄａｒｉｆｆａ等、並びに通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が挙げられる。植物性材料としてケナフが有する繊維を用いる場合、強靱な繊維を有する靭皮と称される外層部分を用いることができる。
【００３５】
植物性材料として植物性繊維を用いる場合、繊維長及び繊維径は特に限定されないが、繊維長（Ｌ）と繊維径（ｔ）との比（Ｌ／ｔ）が５〜２００００であることが好ましい。また、植物性繊維の繊維長は、通常、１０〜３００ｍｍであり、繊維径は、通常、１０〜１５０μｍである。この繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５における直接法と同様にして１本の植物性材料を伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で測定した値である。一方、繊維径は、繊維長を測定した植物性材料について、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて測定した値である。
【００３６】
更に、植物性繊維の平均繊維長及び平均繊維径も特に限定されないが、平均繊維長は１００ｍｍ以下（通常、１０ｍｍ以上）であることが好ましい。平均繊維長が１００ｍｍ以下の植物性繊維を用いることにより、容易に熱可塑性樹脂と混合することができる。この平均繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準拠する直接法により、単繊維を無作為に１本ずつ取り出し、伸張させずに真っ直ぐに延ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した平均値である。また、平均繊維径は１００μｍ以下（通常、１５μｍ以上）であることが好ましい。この平均繊維径は、無作為に単繊維を１本ずつ取り出し、繊維の長さ方向の中央部における繊維径を光学顕微鏡を用いて実測し、合計２００本について測定した平均値である。
尚、この原料繊維として用いられる植物性繊維は、通常、裁断して用いられる。
【００３７】
また、植物性材料は、何ら加工することなく熱可塑性樹脂と混合してもよく、裁断し、又は粉砕して所定の大きさの植物性材料として熱可塑性樹脂と混合してもよい。更に、植物性材料は、ペレット化装置（例えば、熱可塑性樹脂組成物のペレット化に用いる装置の要部を記載した図５参照）により所定の形状及び寸法を有する繊維ペレットとし、この繊維ペレットを熱可塑性樹脂と混合してもよい。
【００３８】
熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂及び植物性材料を除く他の成分を含有させることができる。この他の成分は特に限定されないが、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、着色剤等の各種の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は各々１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの他の成分を配合する工程は特に限定されないが、通常、混合工程において配合し、含有させる。
【００３９】
〈２〉本製造方法における各工程
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、混合装置１｛図３（断面図）及び図４（側面図）参照｝により熱可塑性樹脂と植物性材料とを混練し、混合する混合工程と、圧延装置３０（図１及び図２参照）により混合物（熱可塑性樹脂と植物性材料との混合物であって、被圧延物である）を平板状に圧延する圧延工程と、を備える。
【００４０】
（１）混合工程
上記「混合工程」は、熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合する工程である。
この混合工程では、押出タイプの混練機、押出タイプの混合機を除いた混合装置が用いられる。この混合装置は特に限定されないが、熱可塑性樹脂に多量の植物性材料を混合させることができればよく、例えば、図３及び図４に記載された混合装置を用いることができる。この特定の混合装置を用いた場合、より高い流動性を有する熱可塑性樹脂組成物をより容易に製造することができる。
【００４１】
この混合装置［以下、図３（図３は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開０４／０７６０４４号パンフレットの図１を引用）及び図４（図４は、特許庁の特許電子図書館から取得した国際公開０４／０７６０４４号パンフレットの図２を引用）参照］としては、国際公開０４／０７６０４４号パンフレットに記載の混合装置１が好ましい。即ち、混合装置１は、材料供給室１３と、材料供給室１３に連設された混合室３と、材料供給室１３と混合室３とを貫通して回転自在に設けられた回転軸５と、材料供給室１３内の回転軸５に配設され、且つ材料供給室１３に供給された熱可塑性樹脂と植物性材料との混合材料を混合室３へ搬送するためのスクリュー羽根１２と、混合室３内の回転軸５に配設され、且つ混合材料を混合する混合羽根１０ａ〜１０ｆと、を備えることが好ましい。
【００４２】
混合装置１を使用し、熱可塑性樹脂と植物性材料とを材料供給室１３に投入し、スクリュー羽根１２により混合室３へ搬送し、混合羽根１０ａ〜１０ｆを回転させることで、熱可塑性樹脂及び植物性材料がともに、混合室３の内壁へ向かって押し付けられ、内壁を打撃し、且つ混合羽根１０ａ〜１０ｆの回転方向に押し進められ、材料同士の衝突により発生する熱により短時間で熱可塑性樹脂が軟化し、溶融して、植物性材料と混練され、混合される。このようにして製造される混合物（熱可塑性樹脂組成物）には、例えば、射出成形が可能な優れた流動性が付与される。
【００４３】
混合羽根１０ａ〜１０ｆは、回転軸５の周方向に一定の角度で間隔をおいた位置において軸方向に対向するとともに、回転方向において互いの対向間隔が狭くなるような取付角で回転軸５に配設され、少なくとも２枚の混合羽根（１０ａ〜１０ｆ）によって構成される。混合羽根１０ａ〜１０ｆの回転軸５に対する取付角は、回転軸５に取り付けられる混合羽根１０ａ〜１０ｆの根元部から径方向外方の先端部まで同一であることが好ましい。また、混合羽根１０ａ〜１０ｆの平面形状は矩形であることが好ましい。更に、混合室３は、その構成壁に冷却媒体を循環させることができる混合室冷却手段を備えることがより好ましい。このような構成とすることにより、混合室内が過度に昇温することを抑えることができ、熱可塑性樹脂の熱劣化を防止、又は少なくとも抑えることができる。
【００４４】
混合工程における各種条件は特に限定されないが、例えば、混合時の温度は、混合室の外壁面の温度を２００℃以下、特に１５０℃以下、更に１２０℃以下に制御することが好ましく、且つ５０℃以上、特に６０℃以上、更に８０℃以上に制御することがより好ましい。また、この温度に到達させる時間は、１０分以内、特に５分以内であることが好ましい。短時間で所定温度に到達させることで、急激に水分を蒸散させるとともに、混合することができ、熱可塑性樹脂の劣化をより効果的に抑えることができる。更に、前述の温度範囲を維持する時間も、１５分以内、特に１０分以内とすることが好ましい。また、この温度は、混合装置の混合羽根の回転速度により制御することが好ましい。より具体的には、混合羽根の先端の周速度を５〜５０ｍ／秒となるように制御することが好ましい。この範囲の周速度に制御することにより、効率よく熱可塑性樹脂を軟化させ、溶融させつつ、植物性材料とより均一に混合することができる。
【００４５】
更に、この混合の終点は特に限定されないが、回転軸に負荷されるトルクの変化により決定することができる。即ち、回転軸に負荷されるトルクを測定し、そのトルクが最大値となった後に混合を停止することが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と植物性材料とを相互に十分に分散させることができる。また、トルクが最大値となった後、低下し始めてから混合を停止させることがより好ましい。更に、最大トルクに対して４０％以上、特に５０〜８０％のトルク範囲となった時点で混合を停止することが特に好ましい。これにより、熱可塑性樹脂と植物性材料とを相互により十分に分散させることができるとともに、混合室内から混合物（熱可塑性樹脂組成物）を１６０℃以上の温度で取り出すことができ、混合室内に熱可塑性樹脂組成物が付着して残存されることをより確実に防止することができる。
【００４６】
また、熱可塑性樹脂組成物に含有される上記「植物性材料」（熱可塑性樹脂と混練、混合される原料繊維として用いられる植物性材料とは異なった形態の繊維になる。また、粉砕工程及びペレット化工程を備える場合は、これらの工程において更に異なった形態の繊維になる。）の含有量は、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、３０〜９５質量％である。この含有量は、通常、熱可塑性樹脂組成物の製造時に熱可塑性樹脂に配合する植物性材料の配合量と同量である。即ち、熱可塑性樹脂及び植物性材料の各々の配合量の合計を１００質量％としたときに、植物性材料の配合量は３０〜９５質量％である。この植物性材料の含有量（配合量）は３３〜７５質量％であることが好ましく、３５〜５５質量％であることがより好ましい。植物性材料の含有量（配合量）が３０〜９５質量％であれば、優れた曲げ弾性率等を有し、実用性の観点で好ましい成形体とすることができる。
【００４７】
（２）圧延工程
上記「圧延工程」は、混合工程において得られた混合物Ｃ（圧延工程では、特に「混合物」のことを「被圧延物」ともいう）を、圧延装置３０を用いて圧延する工程である。この圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０と、その上方に配置された押込手段３１０とを備えている。そして、この圧延工程は、一対の圧延ロール３２０の間に押込手段３１０を用いて被圧延物Ｃを押し込み、被圧延物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする工程である。
尚、この工程で用いる圧延装置３０については、後述する。
【００４８】
圧延物Ｃ１の厚さは特に限定されず、混合装置から排出される、通常、２２０〜２４０℃と高温の被圧延物Ｃが圧延されてなる圧延物Ｃ１の放熱、冷却が十分になされればよい。また、一般的な粉砕装置により効率よく粉砕することができる厚さであればよい。この厚さは、例えば、１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができる。この場合、圧延ロール３２０間（ロール３２１とロール３２２との間）のクリアランス（隙間３２３）は１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができ、通常、圧延物Ｃ１の厚さは、圧延ロール３２０間のクリアランスと略同じである。
【００４９】
（３）他の工程
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、混合工程及び圧延工程以外に、他の工程を備えることができる。例えば、圧延工程により得られた圧延物Ｃ１は、そのまま成形体等を成形するための原料として用いてもよいが、更に粉砕した粉砕物として利用したり、或いは、粉砕物をペレット化したりして利用できる。従って、例えば、他の工程としては、圧延工程で得られた圧延物を粉砕して粉砕物とする粉砕工程が挙げられる。更に、得られた粉砕物をペレット化するペレット化工程（粉砕物ペレット化工程）が挙げられる。
またその他、混合工程を行う前に植物性材料の予めペレット化するペレット化工程（植物性材料ペレット化工程）等も挙げられる。
【００５０】
（４）粉砕工程
この粉砕工程を備える場合、粉砕装置は特に限定されず、圧延物Ｃ１を効率よく粉砕することができればよい。例えば、株式会社ホーライ製のＺシリーズの粉砕機等を用いることができる。また、粉砕物の粒子の形状及び粒径も特に限定されず、整粒等の操作は特に必要とすることなく、成形体の原料として用いることができる。粒径（最大寸法）は１〜１０ｍｍ、特に３〜８ｍｍであることが好ましく、粒径が１〜１０ｍｍであれば、取り扱い易く、射出成形機等の成形機への供給も容易である。
【００５１】
（５）粉砕物ペレット化工程
粉砕工程により得られた粉砕物は、そのまま成形体の原料として使用することができるが、ペレット化して用いることが好ましい。粉砕物をペレット化することにより射出形成等の成形がより容易になるからである。即ち、粉砕工程の後に、粉砕物ペレット化工程を備えることができる。このペレット化の方法は特に限定されないが、例えば、図１に例示されるように粉砕装置５０とペレット化装置９０とを並列に配置し、粉砕と連続してペレット化することができる。また、ペレット化は粉砕物を再加熱せずに実施することもでき、粉砕装置から排出される粉砕物を押出機等により溶融混練し押し出してペレット化することもできる。
【００５２】
これらのうちでは、粉砕物は加熱せず、押し固めてペレット化することが好ましい。このように、加熱せず、押し固めてペレット化することにより、粉砕物を押出機等を用いてペレット化するときに比べて、熱可塑性樹脂組成物への熱履歴を低減でき、この熱可塑性樹脂組成物を用いて成形される成形体の機械的特性をより向上させることができる。
【００５３】
加熱せず押し固めてペレット化する工程では、どのような装置及び手段を用いてもよいが、各種圧縮成形法によるペレット化であることが特に好ましい。この圧縮成形法としては、例えば、ローラー式成形法及びエクストルーダ式成形法等が挙げられる。これらのうち、ローラー式成形法は、ローラー式成形機を用いる方法であり、ダイに接して回転するローラーにより粉砕物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。ローラー式成形機とてしは、ディスクダイ式（ローラーディスクダイ式成形機）とリングダイ式（ローラーリングダイ式成形機）が挙げられ、これらはダイの形状が異なる。一方、エクストルーダ式成形法は、エクストルーダ式成形機を用いる方法であり、スクリューオーガの回転により粉砕物がダイ内に圧入され、その後、ダイから押し出されてペレット化される。これらの圧縮成形法のうちでは、圧縮効率が高いローラーディスクダイ式成形機を用いた方法がより好ましい。
【００５４】
更に、本方法では下記の特定のローラーディスクダイ式成形機９０｛要部を記載した図５（斜視図）参照｝を用いてペレット化することが特に好ましい。即ち、複数の貫通孔９１１が穿設されたディスクダイ９１と、ディスクダイ９１上で転動し、貫通孔９１１内に粉砕物を押し込むプレスローラ９２と、プレスローラ９２を駆動する主回転軸９３とを備えるローラーディスクダイ式成形機を用いることが特に好ましい。この成形機では、ディスクダイ９１は、貫通孔９１１と同方向に貫通する主回転軸挿通孔９１２を有し、主回転軸９３は、主回転軸挿通孔９１２に挿通され、且つ主回転軸９３に垂直に設けられたプレスローラ固定軸９４を有する。また、プレスローラ９２は、プレスローラ固定軸９４に回転可能に軸支され、主回転軸９３の回転に伴ってディスクダイ９１上を転動する。
このローラーディスクダイ式成形機９０では、上記の構成に加え、プレスローラ９２の表面に凹凸９２１が設けられていることがより好ましい。また、主回転軸９３の回転に伴って回転される切断用ブレード９５を備えていることがより好ましい。
【００５５】
ローラーディスクダイ式成形機９０では、例えば、図５において、主回転軸９３の上方から投入された粉砕物をプレスローラ９２が備える凹凸９２１が捉えて貫通孔９１１内に押し込み、ディスクダイ９１の裏面側から紐状になって押し出される。この紐状となった粉砕物は、回転する切断用ブレード９５により適宜の長さに切断されてペレット化され、下方に落下して回収される。また、ペレット化された熱可塑性樹脂組成物の形状及び寸法は特に限定されないが、円柱状等の柱状形状であることが好ましい。更に、その最大寸法は１ｍｍ以上（通常、２０ｍｍ以下）であることが好ましく、１〜１０ｍｍ、特に２〜７ｍｍであることがより好ましい。
【００５６】
（６）植物性材料ペレット化工程
また、混合工程で用いる植物性材料は、混合工程で用いる前に予めペレット化して用いることができる。即ち、混合工程前に、植物性材料ペレット化工程を備えることができる。植物性材料をペレット化する場合、ペレット化装置は特に限定されないが、上記（５）の粉砕物ペレット化工程と同様にローラーディスクダイ式成形機を用いることができる。このように植物性材料をペレット化することで、植物性材料と熱可塑性樹脂との嵩密度の差を小さくすることができ、作業性が向上し、混合の際の各々の材料の偏在を抑えることもできる。また、植物性材料と熱可塑性樹脂とが相互により均一に分散した熱可塑性樹脂組成物とすることができ、この組成物を用いてなる成形体の機械的強度をより向上させることができる。
【００５７】
（７）混合工程からペレット化工程までの連続工程
混合工程と圧延工程とは、図１に例示されるように、混合装置１と圧延装置３０とを並列に配置し、連続的に混合し、圧延する工程とすることが好ましい。即ち、混合装置１から排出される混合物Ｃ（被圧延物）を、シュート３０９を用いて圧延装置３０に投入できる。更に、圧延装置３０では、具備された押込手段３１０によって被圧延物Ｃを、その下方に配置された圧延ロール３２０の間に向けて押し込み、圧延ロール３２０間で圧延して所定厚さの平板状の圧延物Ｃ１とすることが好ましい。
【００５８】
更に、前述のような粉砕工程及び粉砕物ペレット化工程を備える場合には、これらの工程も、圧延工程に引き続いて連続されていることが好ましい。例えば、圧延装置３０から排出された圧延物Ｃ１は、粉砕可能である程度［例えば、１００℃以下、室温（２０〜３０℃）にまで降温していても特に問題はない。］に降温しておれば、そのまま直接粉砕装置５０に投入してもよい。また、圧延物Ｃ１がより高温（例えば、１１０〜１５０℃、特に１２０〜１３０℃）である場合は、図１に例示されるように、圧延物Ｃ１をベルトコンベア４０により搬送しながら放熱させた後、粉砕装置５０に投入してもよい。
【００５９】
ベルトコンベア４０の材質（ベルト材質）は特に限定されず、ゴム製、金属製等のいずれでもよいが、金属製であり、且つメッシュ状のベルトであれば、圧延物Ｃ１の冷却をより促進できる。更に、ベルトコンベア４０の長さも特に限定されず、１〜５ｍ、特に２〜４ｍとすることができる。また、ベルトコンベア４０の搬送速度も特に限定されず、このベルトコンベア４０の搬送速度は、圧延物Ｃ１がベルトコンベア４０上に存在する時間（放熱時間）が１０〜８０秒、特に２０〜６０秒程度となるものであることが好ましい。
【００６０】
更に、前述のように、粉砕物をペレット化する場合、粉砕装置５０とペレット化装置９０とを並列に配置し、粉砕装置５０により粉砕された粉砕物を、搬送用ダクトホース６０内を搬送させてサイクロン７０内に投入して粉塵を集塵し、その後、ロータリーバルブ８０でエアーカットしてペレット化装置９０に投入し、ペレット化することが好ましい。
【００６１】
［３］成形体の製造方法
本発明の方法により製造された熱可塑性樹脂組成物（好ましくは圧延後、粉砕された粉砕物、又は粉砕物がペレット化されてなるペレット）は、射出成形、押出成形、圧縮成形等の各種の成形方法により、成形体とすることができる。この熱可塑性樹脂組成物は、多量の植物性材料を含有しているにもかかわらず、優れた流動性を有するため、特に高い流動性を要する射出成形に用いることが好適である。この射出成形時、熱可塑性樹脂組成物がペレット化されておれば、計量時間及び射出時間等を短縮することができ、その結果、成形サイクルが短縮されて成形効率を向上させることができる。また、射出成形等の各種の成形に用いる装置及び成形条件等は特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類、及び成形体の形状、用途等により適宜選択し、設定すればよい。
【００６２】
成形体の形状及び寸法等は特に限定されず、その用途も特に限定されない。この成形体としては、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。これらのうち、自動車用途としては、内装材、インストルメントパネル、外装材等が挙げられ、具体的には、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、シートバックボード、天井材、コンソールボックス、ダッシュボード、インストルメントパネル、デッキトリム、バンパ、スポイラ及びカウリング等が挙げられる。更に、前述の自動車等を除く他の用途としては、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材等が挙げられる。例えば、建築物のドア表装材、ドア構造材、机、椅子、棚、箪笥等の各種家具の表装材、構造材等が挙げられる。更に他の例として、包装体、トレイ等の収容体、保護用部材及びパーティション部材等が挙げられる。
【００６３】
［４］圧延装置
本発明の圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）と、一対の圧延ロール３２０の間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物Ｃ（混合物Ｃ）を押し込む押込手段３１０と、を備え、押込手段３１０により一対の圧延ロール３２０間に被圧延物Ｃを押し込みつつ、圧延して被圧延物Ｃを平板状の圧延物Ｃ１にする圧延装置３０であって、
押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧するためのプッシャー３１１を備え、
プッシャー３１１は、一対の圧延ロール３２０間の隙間３２３に接近した近接位置と、近接位置よりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている（図１及び図２参照）。
【００６４】
このように、押込手段３１０がプッシャー３１１を備えることで、押込手段３１０を備えない場合に比べて、一対の圧延ロール３２０の隙間３２３に被圧延物Ｃをより確実に押し込むこととともに圧延物Ｃ１をより確実に形成することができる。より詳しく説明すれば、押込手段３１０を備えない場合には、例えば、図１及び図２において、シュート３０９から圧延装置３０内に投入された被圧延物Ｃは、シュート３０９から遠い側のロール３２２の表面に張り付いて圧延され、ロール３２２の表面に押し伸ばしたような状態で圧延されてしまう場合がある。しかし、押込手段３１０を備えることで、この偏りを防止して、被圧延物Ｃを隙間３２３にバランス良く押し込むことができ、一方のロールに張り付いたまま圧延されてしまうことを防止できる。
【００６５】
押込手段３１０は、どのような形態によって、近接位置と遠隔位置と間が移動可能とされてもよい。例えば、図１及び図２に例示されるように、シリンダー３１３内で、ロッド３１２が移動されることにともない、このロッド３１２の一端に連結されたプッシャー３１１の近接位置と遠隔位置と間での移動を可能とすることができる。ロッド３１２の駆動方法は特に限定されず、油圧式シリンダーや、エア式シリンダー等を用いることができる。
【００６６】
また、プッシャー３１１は、被圧延物Ｃを押圧するための押圧ヘッドである。このプッシャー３１１の形状は特に限定されないが、近接位置において圧延ロール３２０との間のクリアランスを小さくするため、被圧延物Ｃと接触する側の形状が、圧延ロール３２０の表面形状に追従した対応形状であることが好ましい。具体的には、図２に例示されるように、ロール３２１の表面形状に対応した切欠部３１１ａ及びロール３２２の表面形状に対応した切欠部３１１ｂを有することが好ましい。これにより、隙間３２３へ被圧延物Ｃを押し込むという作用をより効果的に発揮でき、その結果、一対の圧延ロール３２０の表面への被圧延物Ｃの張り付きをより効果的に抑制できる。
【００６７】
更に、圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）は、樹脂素材の圧延に利用できる公知のロールを適宜適用することができる。圧延ロール３２０のロール間のクリアランス（隙間３２３）は、圧延物Ｃ１の厚さと、熱可塑性樹脂の種類及び被圧延物Ｃの温度等とを勘案し、設定することが好ましい。即ち、前述のように、隙間３２３は、１〜１０ｍｍ、特に２〜８ｍｍとすることができる。
【００６８】
また、一対の圧延ロール３２０の各々ロールの径及び回転速度は特に限定されない。例えば、圧延ロール３２０からの圧延物Ｃ１の送出速度が０．２〜５ｍ／分、特に０．５〜３ｍ／分、更に０．７〜２ｍ／分になるような径及び回転速度とすることができる。例えば、圧延ロール３２０の径は３０〜５００ｍｍ、特に５０〜３５０ｍｍ、回転速度（周速度）は０．２〜１０ｍ／分、特に０．５〜６ｍ／分とすることができる。
【００６９】
更に、圧延装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）のうちの少なくとも一方のロール３２１に対するスクレーパ３３０を備えることが好ましい。特に本装置３０では、図２に例示されるように、シュート３０９が備えられた側と同じ側、即ち、図２におけるロール３２１に対するスクレーパを備えることが好ましい。図２に示すようなプッシャー３１１を備える装置３０においては、シュート３０９と同じ側に配置されたロール３２１の表面に被圧延物Ｃが張り付き易い傾向にあるためである。その理由は定かではないが、シュート３０９に近接するロール３２１上に混合装置１から排出された被圧延物Ｃが直接載置され、被圧延物Ｃがロール３２１に付着され圧延ロール３２０で圧延された際にさらにロール３２１側へ押し付けられるため被圧延物Ｃがロール３２１に巻き付き易くなる（張り付き易くなる）ためと考えられる。
【００７０】
このため、スクレーパ３３０を備えることで、上記張り付きを防止して、圧延物Ｃ１を下方へより確実に排出させることができる。このスクレーパ３３０は、通常、対応したロール３２１の表面に略平行に配置される。更に、対応したロール３２１の表面に対して所定のクリアランスを維持して配置される。
また、スクレーパ３３０の配設位置は特に限定されないが、圧延物Ｃ１を下方へ排出する目的において、図２に例示されるように、対応したロール３２１の下側に配置されることが好ましい。更に、スクレーパ３３０と対応したロール３２１表面とのクリアランスは特に限定されないが、０．１〜１ｍｍとすることが好ましく、０．３〜０．８ｍｍとすることが好ましい。
【００７１】
また、圧延ロール３２０は、ロール内部からロールを冷却する冷却手段を有していることが好ましい。このような冷却手段を有することで、被圧延物Ｃのロール表面への張り付きをより効果的に防止できる。ロール内部から冷却できる冷却手段としては、ロール内に冷媒流路を設けるとともに、ロール内部で冷媒を流通させることができる手段が好ましい。即ち、例えば、気体冷媒（空気など）をロール内部に流通させる空冷、及び、液体冷媒（水など）をロール内部に流通させる水冷等の各種冷却手段を付与できる。この際に用いる冷媒の温度は特に限定されないが、過度に低温にする必要はなく、０〜５０℃、特に１０〜３０℃とすることができる。
【００７２】
更に、本装置３０は、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）の各々のロール表面へ送風するエアブロー手段３４０を備えることができる。エアブロー手段３４０を備えることで、ロール（ロール３２１及びロール３２２）を外部から冷却することができ、被圧延物Ｃのロール表面への張り付きをより効果的に防止できる。
このエアブロー手段３４０は、一対の圧延ロール３２０の表面に向かって気体（冷媒）を吐出する吐出ノズル部３４１と、気体供給源（コンプレッサー及びガスボンベなどの供給源、図示せず）から吐出ノズル部３４１まで気体を送る流通部３４２とを備えてなることができる。
【００７３】
また、吐出ノズル部３４１は、いずれか一方の圧延ロール（ロール３２１又はロール３２２）に対してのみ配置されてもよいが、一対の圧延ロール３２０の両方に対して設けることが好ましい。また、ロール（ロール３２１及びロール３２２）に対して１つの吐出ノズル部３４１を備えてもよいが、通常、ロールは軸方向に長さを有するため、ロールの長手方向に複数の吐出ノズル部３４１を並列して備えることが好ましい。これによりロール３２０の表面の冷却効率をより向上させることができる。
更に、ロールに対する送風角度は特に限定されないが、例えば、ロール表面に対して接線方向へ気体を吐出するように吐出ノズル部３４１を配置することができる。
【００７４】
更に、一対の圧延ロール３２０（ロール３２１及びロール３２２）を構成する各ロールの表面には、凹凸加工が施されていることが好ましい。即ち、一対の圧延ロール３２０の各ロール３２１及びロール３２２の表面が凹凸形状であることが好ましい。この凹凸加工の種類は特に限定されず、例えば、エンボス加工及びローレット加工等が挙げられる。
即ち、上記凹凸形状は、凹凸であればどのような形状であってもよい。例えば、ドットパターンの凹凸形状でもよく、ラインパターンの凹凸形状でもよい。ドットパターンの凹凸形状である場合、その凸部の横断面の形状は特に限定されず、円形、楕円形、三角形及び四角形等の多角形などのいずれであってもよい。また、ラインパターンの凹凸形状である場合、そのパターンはロールの回転方向に対して平行なパターンであってもよく、回転方向に対して斜めのパターンでもよい。
また、凹凸形状における凹部と凸部との高低差（凸部の頂端から凹部の底端までの高さ）は特に限定されないが、通常、０．１〜１．０ｍｍである。この範囲では、より効果的に被圧延物Ｃがロールへ張り付くことを防止できる。この高低差は０．２〜０．８ｍｍが好ましく、０．３〜０．７ｍｍがより好ましい。
【００７５】
本発明の圧延装置３０は、熱可塑性樹脂を含む被圧延物の圧延に広く利用できるが、なかでも、本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の圧延工程において特に有用に用いることができる。即ち、本発明の装置３０に適する被圧延物Ｃは、熱可塑性樹脂と植物性材料とを含有し、熱可塑性樹脂と植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物が好適である。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］熱可塑性樹脂組成物の製造
実施例１
〈１〉混合工程
ケナフ繊維（平均繊維長１．６ｍｍ）２４０ｇと、ポリプロピレン（サンアロマー株式会社製、商品名「ＶＭ９７０Ｘ」）３８５ｇと、酸変性ポリプロピレン（三菱化学株式会社製、商品名「モディックＰ９０８」）１５ｇと、を図３の混合装置１（ＷＯ２００４−０７６０４４号に記載された装置）の材料供給室１３に投入し、その後、容量５リットルの混合室３に移送し、混合羽根（図４の１０ａ〜１０ｆ）を、３２ｋｗモーターに対して指令周波数４０Ｈｚにて駆動させて混合した。尚、この配合は、原料全量に対してケナフ繊維が３７．５質量％の質量割合である。
その後、混合羽根にかかる負荷（トルク）が上昇し、１５０％に相当する負荷に達した時点から４秒経過後を終点として混合を停止し、混合物Ｃを混合装置１から排出した。得られた塊状物は、最大寸法１０〜２０ｃｍの塊状であり、デジタル温度計（ＣＵＳＴＯＭ社製、品名「ＣＴ−１３１０Ｄ型」）によって測定された塊状物の内部の温度は２２０〜２４０℃であった。
【００７７】
〈２〉圧延工程
上記〈１〉で得られた塊状物（混合物Ｃ且つ被圧延物Ｃ）は、混合装置１から排出されるとシュート３０９を通り、圧延装置３０内に投入される。この圧延装置３０は、図１及び図２に示されるように、ロール３２１及びロール３２２からなる一対の圧延ロール３２０と、この一対の圧延ロール３２０の間に被圧延物Ｃを押し込む押込手段３１０と、を備えている。
【００７８】
このうち、一対の圧延ロール３２０は、各ロールの直径が８６ｍｍであり且つ各その長さが２４０ｍｍであるとともに、両ロール間は６ｍｍの隙間３２３を介して平行に配置されている。そして、一対の圧延ロール３２０は、上方から投入された被圧延物Ｃを圧延して、圧延物Ｃ１として下方へ排出できるように略水平（圧延装置３０の設置面に対して略水平）に配置されている。
【００７９】
更に、押込手段３１０は、被圧延物Ｃを押圧する押圧ヘッドとして、直径３２ｍｍのプッシャー３１１を備え、一対の圧延ロール３２０の隙間３２３に近接した近接位置と、近接位置よりも隙間３２３から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされている。具体的には、一対の圧延ロール３２０の上方において、ロッド３１２の下端に配設されたプッシャー３１１は、空気圧の増減により、シリンダー３１３内を上下移動が可能に配置されている。そして、プッシャー３１１は、近接位置において、その先端側が一対の圧延ロール３２０に最も近接されるように配置されている。また、この押込手段３１０は
プッシャー３１１は、図２に示すように、ロール３２１の表面形状に対応した切欠部３１１ａ及びロール３２２の表面形状に対応した切欠部３１１ｂを有し、近接位置において一対の圧延ロール３２０との間のクリアランスを１０〜３０ｍｍとすることができる。
【００８０】
また、ロール３２１及びロール３２２の表面には、高低差が約０．５ｍｍ且つアヤ目形状のパターンをなすローレット加工（凹凸加工）が施されている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
更に、ロール３２１及びロール３２２の両ロール内に冷媒流路が備えられ、温度２０℃の水が流通されて、図示されないロール内水冷手段を備えている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
加えて、ロール３２１及びロール３２２の両ロール表面を風冷するエアブロー手段３４０を備えている。エアブロー手段３４０は、ロール３２１及びロール３２２の両ロール表面に向かって空気を吐出する吐出ノズル部３４１と、図示されないコンプレッサーから吐出ノズル部３４１まで圧縮空気を送る流通部３４２とを備える。各ロールに対応した吐出ノズル部３４１は、各ロールの長手方向に４つが並列されており、合計８つの吐出ノズル部３４１を備えている。これにより、被圧延物Ｃのロールへの張り付きを抑制している。
【００８１】
更に、図２に示されるように、シュート３０９が備えられた側と同じ側のロール、即ち、図２におけるロール３２１、の下方にロール３２１に対して機能するスクレーパ３３０を備える。ロール３２１とスクレーパ３３０とのクリアランスは０．５ｍｍに維持されている。これにより、シュート３０９と同じ側に配置されたロール３２１の表面への被圧延物Ｃの張り付きを防止して、圧延物Ｃ１を確実に下方へ排出させている。
【００８２】
前述のように、上記〈１〉で得られた塊状物（混合物Ｃ且つ被圧延物Ｃ）は、混合装置１から排出されて、上記構成の圧延装置３０内に投入される。圧延装置３０内に投入されると、一対の圧延ロール３２０上に落下され、その落下に合わせて、プッシャー３１１が空気圧力０．３ＭＰａで下降され、被圧延物Ｃをロール３２１とロール３２２との間の隙間３２３へと押し込む。
【００８３】
更に、プッシャー３１１が被圧延物Ｃを隙間３２３へ押し込みむのにともない、１分間に９回転（９ｒｐｍ）の速度で回転されているロール３２１及びロール３２２の間で、塊状をなした被圧延物Ｃは厚さ約６ｍｍの圧延物Ｃ１（質量約５００〜６００ｇ）へと圧延されて、一対の圧延ロール３２０から落下し、その下方へ投下される。
【００８４】
上記下方に落下された圧延物Ｃ１は、図１に示すように、１分間に１．５ｍの速度で移動される長さ２．５ｍのベルトコンベア４０上に落下される。そして、このベルトコンベア４０上において、粉砕装置５０に投入されるまでの間、放熱され、圧延物Ｃ１の温度は１２０〜１４０℃となる。
【００８５】
〈３〉粉砕工程
上記〈２〉において、ベルトコンベア４０で搬送された圧延物Ｃ１は、粉砕装置５０（ＴＲＩＡ社製、型式「４２−２０ＪＭ」）に投入される。この粉砕装置５０内では、圧延物Ｃ１が粉砕されて、目開き５ｍｍのスクリーンを通過されて、粉砕物となる。
その後、粉砕物は、搬送用ダクトホース６０内を搬送されて、ジェットローダー（松井製作所製、型式「ＪＬ４−ＶＣ」）によりサイクロン７０内に吸引され、エア分離されて、ロータリーバルブ８０にて、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０に投入される。
【００８６】
〈４〉粉砕物ペレット化工程
上記〈３〉で粉砕された粉砕物は、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０（菊川鉄工所製、形式「ＫＰ２８０」、貫通孔径３．２ｍｍ、厚さ３０ｍｍのダイを使用）に投入されて、ローラーディスクダイ式ペレット化装置９０において、直径約３ｍｍ、且つ長さ約５ｍｍの円柱状のペレットに成形される。
その後、ペレットをオーブンにて１１０℃で５時間乾燥させて、本発明の熱可塑性樹脂組成物のペレットを得た。
【００８７】
〈５〉成形工程
上記〈４〉までに得られたペレットを、射出成形機（住友重機械工業社製、形式「ＳＥ１００ＤＵ」）により、シリンダー温度１９０℃、型温度４０℃の条件で射出成形し、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの試験片を作製し、次いで、ＩＳＯ１７８に準拠して曲げ試験を実施し、曲げ強さ及び曲げ弾性率を算出した。また、バーフロー金型を用いて同様にして射出成形し、流動長を評価した。その結果、曲げ強度は６１ＭＰａ、曲げ弾性率は３７００ＭＰａ、バーフロー長は３６０ｍｍであった。このように、実施例の熱可塑性樹脂組成物は、十分な曲げ特性を有し、且つバーフロー長を指標とする流動性も優れていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の熱可塑性組成物の製造方法は、自動車関連分野及び建築関連分野等の広範な用途おいて利用することができ、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等の技術分野でより有用であり、特に、自動車用内装材、自動車用インストルメントパネル、自動車用外装材等の自動車関連の製品分野で好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１；混合装置、３；混合室、５；回転軸、１０及び１０ａ〜１０ｆ；混合羽根、１２；らせん状羽根、１３；材料供給室、
３０；圧延装置、３０９；シュート、３１０；押圧手段、３１１；プッシャー、３１１ａ及び３１１ｂ；切欠部、３１２；ロッド、３１３；シリンダー、３２０；一対の圧延ロール、３２１及び３２２；ロール、３２３；隙間、３３０；スクレーパ、３４０；エアブロー手段、３４１；吐出ノズル部、３４２；流通部、
４０；搬送用コンベア、
５０；粉砕装置、
６０；搬送用ダクトホース、
７０；サイクロン、
８０；ロータリーバルブ、
９０；ローラーディスクダイ式成形機、９１；ディスクダイ、９１１；貫通孔、９１２；主回転軸挿通孔、９２；プレスローラ、９２１；凹凸部、９３；主回転軸、９４；プレスローラ固定軸、９５；切断用ブレード。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて前記混合物を圧延する圧延工程と、を備え、
前記圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
前記圧延工程では、前記一対の圧延ロールの間に前記押込手段を用いて前記混合物を押し込み、前記混合物を平板状の圧延物にすることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
前記植物性材料は、ケナフ繊維である請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含む請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂は、前記酸変性ポリプロピレン系樹脂を、前記熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含む請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項５】
一対の圧延ロールと、
前記一対の圧延ロールの間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物を押し込む押込手段と、を備え、
前記押込手段により前記一対の圧延ロール間に前記被圧延物を押し込みつつ、圧延して前記被圧延物を平板状の圧延物にする圧延装置であって、
前記押込手段は、前記被圧延物を押圧するためのプッシャーを備え、
前記プッシャーは、前記一対の圧延ロール間の隙間に接近した近接位置と、前記近接位置よりも前記隙間から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされていることを特徴とする圧延装置。
【請求項６】
前記被圧延物は、更に植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物である請求項５に記載の圧延装置。
【請求項７】
前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備える請求項５又は６に記載の圧延装置。
【請求項８】
前記一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備える請求項５乃至７のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【請求項９】
前記一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されている請求項５乃至８のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【請求項１】
熱可塑性樹脂及び植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
熱可塑性樹脂と植物性材料とを混合して混合物とする混合工程と、圧延装置を用いて前記混合物を圧延する圧延工程と、を備え、
前記圧延装置は、一対の圧延ロールと、その上方に配置された押込手段とを備え、
前記圧延工程では、前記一対の圧延ロールの間に前記押込手段を用いて前記混合物を押し込み、前記混合物を平板状の圧延物にすることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項２】
前記植物性材料は、ケナフ繊維である請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂は、酸変性ポリプロピレン系樹脂を含む請求項１又は２に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂は、前記酸変性ポリプロピレン系樹脂を、前記熱可塑性樹脂全体１００質量％に対して１〜３０質量％含む請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項５】
一対の圧延ロールと、
前記一対の圧延ロールの間に熱可塑性樹脂を含む被圧延物を押し込む押込手段と、を備え、
前記押込手段により前記一対の圧延ロール間に前記被圧延物を押し込みつつ、圧延して前記被圧延物を平板状の圧延物にする圧延装置であって、
前記押込手段は、前記被圧延物を押圧するためのプッシャーを備え、
前記プッシャーは、前記一対の圧延ロール間の隙間に接近した近接位置と、前記近接位置よりも前記隙間から遠ざかった遠隔位置との間で移動可能とされていることを特徴とする圧延装置。
【請求項６】
前記被圧延物は、更に植物性材料を含有し、前記熱可塑性樹脂と前記植物性材料との合計を１００質量％とした場合に、前記植物性材料は３０〜９５質量％である熱可塑性樹脂組成物である請求項５に記載の圧延装置。
【請求項７】
前記一対の圧延ロールのうちの少なくとも一方のロールに対するスクレーパを備える請求項５又は６に記載の圧延装置。
【請求項８】
前記一対の圧延ロールの各々のロール表面へ送風するエアブロー手段を備える請求項５乃至７のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【請求項９】
前記一対の圧延ロールを構成する各ロールの表面に凹凸加工が施されている請求項５乃至８のうちのいずれかに記載の圧延装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９７２１０（Ｐ２０１２−９７２１０Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６７６６（Ｐ２０１０−２４６７６６）
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（０００２４１５００）トヨタ紡織株式会社 (2,945)
【Ｆターム（参考）】
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