JP2000160034A - 生分解性複合材料 - Google Patents
生分解性複合材料Info
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- JP2000160034A JP2000160034A JP33360398A JP33360398A JP2000160034A JP 2000160034 A JP2000160034 A JP 2000160034A JP 33360398 A JP33360398 A JP 33360398A JP 33360398 A JP33360398 A JP 33360398A JP 2000160034 A JP2000160034 A JP 2000160034A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い強度を有し、かつ生分解性に優れた複合
材料を提供する。 【解決手段】 生分解性樹脂と竹繊維もしくはその繊維
束とを含有してなる生分解性複合材料に関する。
材料を提供する。 【解決手段】 生分解性樹脂と竹繊維もしくはその繊維
束とを含有してなる生分解性複合材料に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性複合材料
に関する。詳しくは、生分解性樹脂と竹とを含有してな
る生分解性複合材料に関する。
に関する。詳しくは、生分解性樹脂と竹とを含有してな
る生分解性複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境意識の高まりから生分解性樹
脂が着目され、その特徴を生かして繊維、成型品、シー
トやフィルムに使用することが期待されている。
脂が着目され、その特徴を生かして繊維、成型品、シー
トやフィルムに使用することが期待されている。
【０００３】しかしながら、本発明者らは、かねてより
生分解性樹脂の物理的性質について研究を行っていたと
ころ、重大な問題点があることが見出された。すなわち
生分解性樹脂の機械的強度は、汎用エンプラと比較して
十分高いとは言えなかった。例えば、剛性がいまだ不十
分であり建築材料などの構造部材等には利用できないと
いう欠点がある。さらに強度不足を補うために強化材を
入れることも考えられるが、この強化材が生分解しない
場合、廃棄物として環境に負荷を与える。また、強化材
を生分解性木材繊維にすることも提案されている（特開
平９−３０２２３５）。しかしながら、比強度が低いの
みならず通常の木材は生長に時間がかかり、工業的な利
用は困難であった。
生分解性樹脂の物理的性質について研究を行っていたと
ころ、重大な問題点があることが見出された。すなわち
生分解性樹脂の機械的強度は、汎用エンプラと比較して
十分高いとは言えなかった。例えば、剛性がいまだ不十
分であり建築材料などの構造部材等には利用できないと
いう欠点がある。さらに強度不足を補うために強化材を
入れることも考えられるが、この強化材が生分解しない
場合、廃棄物として環境に負荷を与える。また、強化材
を生分解性木材繊維にすることも提案されている（特開
平９−３０２２３５）。しかしながら、比強度が低いの
みならず通常の木材は生長に時間がかかり、工業的な利
用は困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記生分解
性樹脂の問題点を解決し、強度、生産性に優れた新規で
有用な生分解性複合材料を提供することを目的とする。
性樹脂の問題点を解決し、強度、生産性に優れた新規で
有用な生分解性複合材料を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、生分解性樹脂
と、竹繊維もしくはその繊維束とを含有してなる生分解
性複合材料に関する。
と、竹繊維もしくはその繊維束とを含有してなる生分解
性複合材料に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】生分解性樹脂 本発明で使用される生分解性樹脂は生分解性を有してい
ればよく、特に限定されるものではない。例示すれば、
ポリヒドロキシブチレート／バリレート、ポリカプロラ
クトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサク
シネート／アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポ
リ乳酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリ
（２−オキセタノン）などの脂肪族ポリエステル；デン
プン、セルロース、キチン、キトサン、グルテン、ゼラ
チン、ゼイン、大豆タンパク、コラーゲン、ケラチン、
天然ゴムなどの天然高分子；ポリエチレングリコール、
ポリビニルアルコール、ポリリンゴ酸などがあげられ
る。これらのなかで加工性、経済性、大量に入手できる
ことなどから、脂肪族ポリエステルが好ましく、生分解
性の点からポリエチレンサクシネートがさらに好まし
い。市販されている生分解性樹脂としては、例えば、昭
和高分子社製、商品名ビオノーレ；日本合成化学工業社
製、商品名マタービー；島津製作所社製、商品名ラクテ
ィ；三井東圧化学社製、商品名レイシア；ダイセル化学
工業社製、商品名セルグリーンおよび商品名プラセル；
モンサント社製、商品名バイオポール；ＢＡＳＦ社製、
商品名エコフレックス；日本触媒社製、商品名ルナー
レ；チッソ社製、商品名ノボンなどがあげられる。
ればよく、特に限定されるものではない。例示すれば、
ポリヒドロキシブチレート／バリレート、ポリカプロラ
クトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサク
シネート／アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポ
リ乳酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリ
（２−オキセタノン）などの脂肪族ポリエステル；デン
プン、セルロース、キチン、キトサン、グルテン、ゼラ
チン、ゼイン、大豆タンパク、コラーゲン、ケラチン、
天然ゴムなどの天然高分子；ポリエチレングリコール、
ポリビニルアルコール、ポリリンゴ酸などがあげられ
る。これらのなかで加工性、経済性、大量に入手できる
ことなどから、脂肪族ポリエステルが好ましく、生分解
性の点からポリエチレンサクシネートがさらに好まし
い。市販されている生分解性樹脂としては、例えば、昭
和高分子社製、商品名ビオノーレ；日本合成化学工業社
製、商品名マタービー；島津製作所社製、商品名ラクテ
ィ；三井東圧化学社製、商品名レイシア；ダイセル化学
工業社製、商品名セルグリーンおよび商品名プラセル；
モンサント社製、商品名バイオポール；ＢＡＳＦ社製、
商品名エコフレックス；日本触媒社製、商品名ルナー
レ；チッソ社製、商品名ノボンなどがあげられる。
【０００７】本発明で使用される生分解性樹脂の分子量
は、例えば、数平均で３００００〜２０００００である
が、好ましくは４００００〜１５００００、さらに好ま
しくは５００００〜１０００００である。数平均分子量
が３００００より小さい場合は、得られる生分解性複合
材料の強度が不十分となり、２０００００より大きい場
合は、加工性が不十分となる。
は、例えば、数平均で３００００〜２０００００である
が、好ましくは４００００〜１５００００、さらに好ま
しくは５００００〜１０００００である。数平均分子量
が３００００より小さい場合は、得られる生分解性複合
材料の強度が不十分となり、２０００００より大きい場
合は、加工性が不十分となる。
【０００８】竹 本発明で使用される竹は、生分解性複合材料の目的およ
び用途に応じて様々な形態で用いることができる。例え
ば、竹の単繊維を取り出して用いることもできるし、竹
繊維の集合体である維管束鞘あるいは繊維束を用いるこ
ともできる。
び用途に応じて様々な形態で用いることができる。例え
ば、竹の単繊維を取り出して用いることもできるし、竹
繊維の集合体である維管束鞘あるいは繊維束を用いるこ
ともできる。
【０００９】繊維あるいは繊維の集合体の長さは、特に
制限はないが、できあがった複合材料の強度が大きくな
ることから、直径７〜１５μｍの竹繊維もしくは繊維束
で、その長さが繊維もしくは繊維束直径の１００倍以上
が好ましい。繊維あるいは繊維の集合体の直径は、特に
制限はないが、０．０１〜０．２ｍｍが好ましい。
制限はないが、できあがった複合材料の強度が大きくな
ることから、直径７〜１５μｍの竹繊維もしくは繊維束
で、その長さが繊維もしくは繊維束直径の１００倍以上
が好ましい。繊維あるいは繊維の集合体の直径は、特に
制限はないが、０．０１〜０．２ｍｍが好ましい。
【００１０】繊維あるいは繊維の集合体の配合割合は、
特に制限はないが、例えば生分解性樹脂１００重量部に
対して５〜１００重量部が好ましい。繊維あるいは繊維
の集合体の配合割合が５重量部以下の場合は、得られる
複合材料の強度が発現しにくく、１００重量部以上の場
合は、複合材料が脆くなったり加工性が悪くなり、使用
に耐える複合材料を得ることが難しくなる。
特に制限はないが、例えば生分解性樹脂１００重量部に
対して５〜１００重量部が好ましい。繊維あるいは繊維
の集合体の配合割合が５重量部以下の場合は、得られる
複合材料の強度が発現しにくく、１００重量部以上の場
合は、複合材料が脆くなったり加工性が悪くなり、使用
に耐える複合材料を得ることが難しくなる。
【００１１】生分解性複合材料の製造方法 本発明の生分解性複合材料は、例えば次のような方法で
製造される。
製造される。
【００１２】（ｉ）生分解性樹脂を加熱溶融し、そこに
竹の繊維あるいは繊維の集合体を配合し、均一に混合分
散させる方法； （ii）予め生分解性樹脂のフィルムを作成し、その上に
竹の繊維あるいは繊維の集合体を複数並べ、更にその上
に生分解性樹脂のフィルムを重ねる。この操作を繰り返
して得られた積層体を生分解性樹脂の融点以上に加熱
し、複合化する方法； （iii）予め賦形した竹繊維あるいは繊維の集合体に微
粒子化した生分解性樹脂を付着させ、これを生分解性樹
脂の融点以上に加熱し複合化する方法； （iv）生分解性樹脂を繊維状に加工し、竹繊維と併せて
ヤーンを作り、これに所定の形状を与えた後、生分解性
樹脂の融点以上に加熱し、複合化する方法；などがあげ
られる。
竹の繊維あるいは繊維の集合体を配合し、均一に混合分
散させる方法； （ii）予め生分解性樹脂のフィルムを作成し、その上に
竹の繊維あるいは繊維の集合体を複数並べ、更にその上
に生分解性樹脂のフィルムを重ねる。この操作を繰り返
して得られた積層体を生分解性樹脂の融点以上に加熱
し、複合化する方法； （iii）予め賦形した竹繊維あるいは繊維の集合体に微
粒子化した生分解性樹脂を付着させ、これを生分解性樹
脂の融点以上に加熱し複合化する方法； （iv）生分解性樹脂を繊維状に加工し、竹繊維と併せて
ヤーンを作り、これに所定の形状を与えた後、生分解性
樹脂の融点以上に加熱し、複合化する方法；などがあげ
られる。
【００１３】このようにして得られた本発明の生分解性
複合材料は、十分な強度を示すとともに生分解性樹脂、
竹ともに環境に負荷を与えることはないので、様々な成
型品として好適に使用できる。特に強度を必要とする構
造部材、建築材料はもちろんのこと、建具材料、建設仮
設材などに好適である。
複合材料は、十分な強度を示すとともに生分解性樹脂、
竹ともに環境に負荷を与えることはないので、様々な成
型品として好適に使用できる。特に強度を必要とする構
造部材、建築材料はもちろんのこと、建具材料、建設仮
設材などに好適である。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらにより限定されるものでは
ない。なお、例中の部は重量部を表わす。実施例で実施
した評価方法は以下の通りである。結果をまとめて表１
に示した。
説明するが、本発明はこれらにより限定されるものでは
ない。なお、例中の部は重量部を表わす。実施例で実施
した評価方法は以下の通りである。結果をまとめて表１
に示した。
【００１５】（分子量）ゲルパーミエーションクロマト
グラフを用いてポリスチレン換算の数平均分子量を測定
した。
グラフを用いてポリスチレン換算の数平均分子量を測定
した。
【００１６】（引張および曲げ試験）ＪＩＳ Ｋ−７０
５４−１９９５およびＪＩＳ Ｋ−７０５５−１９９５
に基づいて試験した。
５４−１９９５およびＪＩＳ Ｋ−７０５５−１９９５
に基づいて試験した。
【００１７】（生分解性試験）引張および曲げ試験と同
様の試験片を土壌を仕込んだプランター中に埋設して、
一日一回散水し２３℃、相対湿度６５％の恒温恒湿室中
に保存し、１００日後の外観変化を観察した。
様の試験片を土壌を仕込んだプランター中に埋設して、
一日一回散水し２３℃、相対湿度６５％の恒温恒湿室中
に保存し、１００日後の外観変化を観察した。
【００１８】なお、土壌は箕面市小野原および吹田市西
御旅町で採取したもの、腐葉土を３：１：３の割合で混
合したものを使用した。
御旅町で採取したもの、腐葉土を３：１：３の割合で混
合したものを使用した。
【００１９】結果は下記の通りに記載した。
【００２０】（＋）：外観変化が認められた。
【００２１】（−）：外観変化が認められなかった。
【００２２】（実施例１）生分解性樹脂として数平均分
子量６００００のポリエチレンサクシネート（日本触媒
社製、商品名ルナーレＳＥ）を用い、熱プレスにより約
２００μｍのフィルムを作成した。
子量６００００のポリエチレンサクシネート（日本触媒
社製、商品名ルナーレＳＥ）を用い、熱プレスにより約
２００μｍのフィルムを作成した。
【００２３】次に、竹からカンナおよび鋭利なカッター
を使い、直径約０．１〜０．３５ｍｍ、長さ約３００ｍ
ｍの繊維束を取り出した。この繊維束を生分解性樹脂の
フィルム上に一定方向に並べ、さらにその上にフィルム
を重ねた。この操作を交互におこない、熱プレスにより
積層板を成形し、生分解性複合材料（１）を得た。生分
解性樹脂と竹繊維の重量含有比は１００部対４０部であ
った。成形条件は１２０℃、１２０秒であった。
を使い、直径約０．１〜０．３５ｍｍ、長さ約３００ｍ
ｍの繊維束を取り出した。この繊維束を生分解性樹脂の
フィルム上に一定方向に並べ、さらにその上にフィルム
を重ねた。この操作を交互におこない、熱プレスにより
積層板を成形し、生分解性複合材料（１）を得た。生分
解性樹脂と竹繊維の重量含有比は１００部対４０部であ
った。成形条件は１２０℃、１２０秒であった。
【００２４】この積層板から、ＪＩＳ Ｋ−７０５４−
１９９５およびＪＩＳ Ｋ−７０５５−１９９５に基づ
いて引張および曲げ試験片を５本ずつ切り出した。生分
解性複合材料（１）の強度測定にはＩＮＳＴＲＯＮ４２
０６万能材料試験機を使用し、引張試験は変位速度１ｍ
ｍ／ｍｉｎで、３点曲げ試験は変位速度２ｍｍ／ｍｉｎ
でおこなった。その結果を表１に示した。
１９９５およびＪＩＳ Ｋ−７０５５−１９９５に基づ
いて引張および曲げ試験片を５本ずつ切り出した。生分
解性複合材料（１）の強度測定にはＩＮＳＴＲＯＮ４２
０６万能材料試験機を使用し、引張試験は変位速度１ｍ
ｍ／ｍｉｎで、３点曲げ試験は変位速度２ｍｍ／ｍｉｎ
でおこなった。その結果を表１に示した。
【００２５】（実施例２）実施例１の生分解性樹脂と竹
繊維の重量含有比を１００部対６０部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（２）を得た。
その結果を表１に示した。
繊維の重量含有比を１００部対６０部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（２）を得た。
その結果を表１に示した。
【００２６】（実施例３）実施例１の生分解性樹脂と竹
繊維の重量含有比を１００部対７５部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（３）を得た。
その結果を表１に示した。
繊維の重量含有比を１００部対７５部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（３）を得た。
その結果を表１に示した。
【００２７】（実施例４）実施例１の生分解性樹脂と竹
繊維の重量含有比を１００部対９０部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（４）を得た。
その結果を表１に示した。
繊維の重量含有比を１００部対９０部に変えたほかは、
実施例１と同様にして生分解性複合材料（４）を得た。
その結果を表１に示した。
【００２８】（比較例１）実施例１の積層板の代わり
に、ポリエチレンサクシネートを用いた他は実施例１と
同様にして強度測定した。
に、ポリエチレンサクシネートを用いた他は実施例１と
同様にして強度測定した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明の生分解性複合材料は、強い強度
を有し、生分解性にも優れている。したがって、本発明
で得られる生分解性複合材料は、強度を必要とする成型
品等に有効に使用できる。
を有し、生分解性にも優れている。したがって、本発明
で得られる生分解性複合材料は、強度を必要とする成型
品等に有効に使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 AB011 AB041 AB051 AC011 AD011 AD031 AH002 BE021 CF181 CF191 CH021 FA042 GL00
Claims (3)
- 【請求項１】 生分解性樹脂と、竹繊維もしくはその繊
維束とを含有してなる生分解性複合材料。 - 【請求項２】 生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステルで
ある請求項１記載の生分解性複合材料。 - 【請求項３】 竹繊維もしくはその繊維束が、直径７〜
１５μｍであり、その長さが直径の１００倍以上である
請求項１または２記載の生分解性複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33360398A JP2000160034A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 生分解性複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33360398A JP2000160034A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 生分解性複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000160034A true JP2000160034A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18267901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33360398A Pending JP2000160034A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 生分解性複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000160034A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256098A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Jsp Corp | ポリエステル系樹脂発泡体及びその製造方法 |
| EP1309434A1 (en) * | 2000-07-14 | 2003-05-14 | Bio-Deg. Mouldings Pty. Ltd. | Biodegradable composition and products prepared therefrom |
| JP2005042104A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-02-17 | Toray Ind Inc | 木材代替材料 |
| JP2005319082A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Kyoto Ichi | 竹繊維を含む服飾用付属品 |
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-
1998
- 1998-11-25 JP JP33360398A patent/JP2000160034A/ja active Pending
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