JP2001335710A - 複合材料およびその製造方法 - Google Patents
複合材料およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生分解性を有する、繊維強化複合材料及びそ
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 生分解性熱可塑性樹脂１００質量部、及
び、マニラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻
より選ばれた植物セルロース繊維１ないし１００質量部
よりなることを特徴とする複合材料、及び、生分解性熱
可塑性樹脂１００質量部及びマニラ麻、サイザル麻、又
は、ニュージーランド麻より選ばれた植物セルロース繊
維５ないし１００質量部を混合した後、１００℃ないし
３００℃の温度で圧縮成形することを特徴とする繊維強
化複合材料の製造方法。
の製造方法を提供すること。 【解決手段】 生分解性熱可塑性樹脂１００質量部、及
び、マニラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻
より選ばれた植物セルロース繊維１ないし１００質量部
よりなることを特徴とする複合材料、及び、生分解性熱
可塑性樹脂１００質量部及びマニラ麻、サイザル麻、又
は、ニュージーランド麻より選ばれた植物セルロース繊
維５ないし１００質量部を混合した後、１００℃ないし
３００℃の温度で圧縮成形することを特徴とする繊維強
化複合材料の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化複合材料
に関し、さらに詳しくは、繊維により強化された、生分
解性を有する複合材料に関する。
に関し、さらに詳しくは、繊維により強化された、生分
解性を有する複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から広く繊維強化複合材料が用いら
れている。これらの複合材料は、ガラス繊維又は炭素繊
維が強化繊維として使用され、石油化学に由来する高分
子物質が結合材として使用されている。これらの繊維強
化複合材料は、焼却又は埋め立て等により廃棄される
が、埋め立てても半永久的に腐らないために、環境汚染
をもたらすという課題を有している。
れている。これらの複合材料は、ガラス繊維又は炭素繊
維が強化繊維として使用され、石油化学に由来する高分
子物質が結合材として使用されている。これらの繊維強
化複合材料は、焼却又は埋め立て等により廃棄される
が、埋め立てても半永久的に腐らないために、環境汚染
をもたらすという課題を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決しようとしてなされたものである。すなわち本発明
が解決しようとする課題は、生分解性を有する、繊維強
化複合材料及びその製造方法を提供することである。
解決しようとしてなされたものである。すなわち本発明
が解決しようとする課題は、生分解性を有する、繊維強
化複合材料及びその製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の諸課題は、以下の
手段により解決された。 （１）生分解性熱可塑性樹脂１００質量部、及び、マニ
ラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻より選ば
れた植物セルロース繊維１ないし１００質量部よりなる
ことを特徴とする複合材料。 （２）生分解性熱可塑性樹脂が、脂肪族ポリエステル樹
脂である（１）に記載の複合材料。ここで、脂肪族ポリ
エステル樹脂は２種以上の樹脂のブレンドであっても良
い。 （３）脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサクシネー
ト又はポリブチレンサクシネート・アジペートである
（１）又は（２）に記載の複合材料。 （４）生分解性熱可塑性樹脂１００質量部及びマニラ
麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻より選ばれ
た植物セルロース繊維５ないし１００質量部を混合した
後、１００℃ないし３００℃の温度で圧縮成形すること
を特徴とする繊維強化複合材料の製造方法。 （５）マニラ麻、サイザル麻、又はニュージーランド麻
より選ばれた植物セルロース繊維を平均長１〜１０ｍｍ
にカッティングする工程、脂肪族ポリエステル、ポリ乳
酸若しくはこれらのブレンド樹脂より選ばれた生分解性
熱可塑性樹脂１００質量部及びカッティングされた該植
物セルロース繊維１ないし５０質量部を１４０〜２００
℃で溶融混合する混練工程、及び、該混練工程で得られ
た混合物を射出成形する工程を含むことを特徴とする複
合材料の製造方法。 （６）植物セルロース繊維を表面処理する工程を含む
（４）又は（５）記載の複合材料の製造方法。
手段により解決された。 （１）生分解性熱可塑性樹脂１００質量部、及び、マニ
ラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻より選ば
れた植物セルロース繊維１ないし１００質量部よりなる
ことを特徴とする複合材料。 （２）生分解性熱可塑性樹脂が、脂肪族ポリエステル樹
脂である（１）に記載の複合材料。ここで、脂肪族ポリ
エステル樹脂は２種以上の樹脂のブレンドであっても良
い。 （３）脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサクシネー
ト又はポリブチレンサクシネート・アジペートである
（１）又は（２）に記載の複合材料。 （４）生分解性熱可塑性樹脂１００質量部及びマニラ
麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻より選ばれ
た植物セルロース繊維５ないし１００質量部を混合した
後、１００℃ないし３００℃の温度で圧縮成形すること
を特徴とする繊維強化複合材料の製造方法。 （５）マニラ麻、サイザル麻、又はニュージーランド麻
より選ばれた植物セルロース繊維を平均長１〜１０ｍｍ
にカッティングする工程、脂肪族ポリエステル、ポリ乳
酸若しくはこれらのブレンド樹脂より選ばれた生分解性
熱可塑性樹脂１００質量部及びカッティングされた該植
物セルロース繊維１ないし５０質量部を１４０〜２００
℃で溶融混合する混練工程、及び、該混練工程で得られ
た混合物を射出成形する工程を含むことを特徴とする複
合材料の製造方法。 （６）植物セルロース繊維を表面処理する工程を含む
（４）又は（５）記載の複合材料の製造方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の複合材料は、特定の植物セルロース繊維と生分
解性熱可塑性樹脂を必須成分とする。本発明の一実施形
態においては、繊維性主材料としての植物セルロース繊
維に対して結合材として生分解性熱可塑性樹脂を組み合
わせた複合材料である。又、本発明の他の一つの実施形
態においては、主材料である生分解性熱可塑性樹脂に対
してこれを強化する特定の植物セルロース繊維を組み合
わせた複合材料である。
本発明の複合材料は、特定の植物セルロース繊維と生分
解性熱可塑性樹脂を必須成分とする。本発明の一実施形
態においては、繊維性主材料としての植物セルロース繊
維に対して結合材として生分解性熱可塑性樹脂を組み合
わせた複合材料である。又、本発明の他の一つの実施形
態においては、主材料である生分解性熱可塑性樹脂に対
してこれを強化する特定の植物セルロース繊維を組み合
わせた複合材料である。
【０００６】本発明のセルロース繊維は、平均直径が
０．１ｍｍ以上である植物セルロース繊維であり、好ま
しくは麻類(hemp)の繊維である。麻繊維は、軟質（靱
皮）繊維（大麻、亜麻、黄麻、ラミー等）と硬質（葉鞘
又は葉脈）繊維に大別される。本発明には、混練時の生
分解性樹脂との分散均一性及び得られる補強効果の観点
から、硬質の麻繊維が好ましく使用される。すなわち、
本発明においては、硬質の麻繊維の方が、軟質の麻繊維
よりも、生分解性樹脂と均一に混練でき、又、得られる
複合材料においても、優れた補強効果を与える。この硬
質の麻繊維の具体例としてはマニラ麻、サイザル麻、ニ
ュージーランド麻が挙げられる。本発明に好ましく使用
される硬質の麻繊維は繊維（束条）長が４０ｃｍ以上で
あり、マニラ麻、サイザル麻、及び、ニュージーランド
麻の繊維（束条）長は、それぞれ、１００〜３００ｃ
ｍ、８０〜２００ｃｍ、４０〜１００ｃｍである。な
お、本発明において、「サイザル麻」はヘネケン麻をも
含むものとする。
０．１ｍｍ以上である植物セルロース繊維であり、好ま
しくは麻類(hemp)の繊維である。麻繊維は、軟質（靱
皮）繊維（大麻、亜麻、黄麻、ラミー等）と硬質（葉鞘
又は葉脈）繊維に大別される。本発明には、混練時の生
分解性樹脂との分散均一性及び得られる補強効果の観点
から、硬質の麻繊維が好ましく使用される。すなわち、
本発明においては、硬質の麻繊維の方が、軟質の麻繊維
よりも、生分解性樹脂と均一に混練でき、又、得られる
複合材料においても、優れた補強効果を与える。この硬
質の麻繊維の具体例としてはマニラ麻、サイザル麻、ニ
ュージーランド麻が挙げられる。本発明に好ましく使用
される硬質の麻繊維は繊維（束条）長が４０ｃｍ以上で
あり、マニラ麻、サイザル麻、及び、ニュージーランド
麻の繊維（束条）長は、それぞれ、１００〜３００ｃ
ｍ、８０〜２００ｃｍ、４０〜１００ｃｍである。な
お、本発明において、「サイザル麻」はヘネケン麻をも
含むものとする。
【０００７】本発明の複合材料においては、必要に応じ
て、これらの麻繊維を短くカッティングして生分解性樹
脂と混合又は混練した後、成形することが好ましい。カ
ッティング後の繊維長は、１〜３００ｍｍであり、好ま
しくは３〜１０ｍｍである。ここで繊維長は、数平均繊
維長を意味する。繊維長の分布は狭い方が好ましい。射
出成形の場合には、流動性を確保するために、後者の比
較的短い麻繊維を用いる方が好ましい。圧縮成形におい
ては、上限が３００ｍｍ又はこれよりも長い、より広い
範囲の長さを有する麻繊維を使用することができる。本
発明に好ましく使用される硬質の麻繊維は繊維（束条）
の幅（平均直径）が０．１ｍｍ以上である。サイザル麻
の直径は０．０６〜０．３８ｍｍであり、その平均直径
は０．１５ｍｍである。マニラ麻の直径は、０．２〜
１．０ｍｍの範囲に及ぶ。
て、これらの麻繊維を短くカッティングして生分解性樹
脂と混合又は混練した後、成形することが好ましい。カ
ッティング後の繊維長は、１〜３００ｍｍであり、好ま
しくは３〜１０ｍｍである。ここで繊維長は、数平均繊
維長を意味する。繊維長の分布は狭い方が好ましい。射
出成形の場合には、流動性を確保するために、後者の比
較的短い麻繊維を用いる方が好ましい。圧縮成形におい
ては、上限が３００ｍｍ又はこれよりも長い、より広い
範囲の長さを有する麻繊維を使用することができる。本
発明に好ましく使用される硬質の麻繊維は繊維（束条）
の幅（平均直径）が０．１ｍｍ以上である。サイザル麻
の直径は０．０６〜０．３８ｍｍであり、その平均直径
は０．１５ｍｍである。マニラ麻の直径は、０．２〜
１．０ｍｍの範囲に及ぶ。
【０００８】本発明の生分解性可塑性樹脂としては、脂
肪族ポリエステル（ポリ乳酸を含む。）、天然原料を化
学的に変成した特定の生分解性熱可塑性樹脂、微生物生
産プラスチック、合成プラスチック及び水溶性ポリマー
が典型的な樹脂であるが、これらに限定されるものでは
ない。本発明の生分解性熱可塑性樹脂としては、脂肪族
ポリエステル（ポリ乳酸を含む。）又は２種以上の脂肪
族ポリエステルのブレンドが好ましく使用される。
肪族ポリエステル（ポリ乳酸を含む。）、天然原料を化
学的に変成した特定の生分解性熱可塑性樹脂、微生物生
産プラスチック、合成プラスチック及び水溶性ポリマー
が典型的な樹脂であるが、これらに限定されるものでは
ない。本発明の生分解性熱可塑性樹脂としては、脂肪族
ポリエステル（ポリ乳酸を含む。）又は２種以上の脂肪
族ポリエステルのブレンドが好ましく使用される。
【０００９】本発明において、「脂肪族ポリエステル」
とは、分子内のすべての炭素原子が一列の鎖状につなが
り、分子内の炭素原子は枝分かれ構造を有しても良い
が、環式構造を含まないポリエステルをいう。脂肪族ポ
リエステルは、工業的な規模で生産されており、本発明
の実施のために容易に入手できる。脂肪族ポリエステル
の典型例としては、重縮合法による昭和高分子(株)のビ
オノーレ、開環重合法によるポリカプロラクトン（ＰＣ
Ｌ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、及び、発酵法によるポリヒ
ドロキシブチレート／ヴァリレート共重合体（ＰＨＢ／
Ｖ）、が挙げられる。
とは、分子内のすべての炭素原子が一列の鎖状につなが
り、分子内の炭素原子は枝分かれ構造を有しても良い
が、環式構造を含まないポリエステルをいう。脂肪族ポ
リエステルは、工業的な規模で生産されており、本発明
の実施のために容易に入手できる。脂肪族ポリエステル
の典型例としては、重縮合法による昭和高分子(株)のビ
オノーレ、開環重合法によるポリカプロラクトン（ＰＣ
Ｌ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、及び、発酵法によるポリヒ
ドロキシブチレート／ヴァリレート共重合体（ＰＨＢ／
Ｖ）、が挙げられる。
【００１０】ビオノーレは、主としてグリコールと脂肪
族ジカルボン酸とから構成されており、融点が90〜120
℃とポリエチレン並みの高さを有するポリエステルであ
る。ビオノーレの品種としては、Polyethylene succina
te系（ＰＥＳＵ系、＃6000シリーズ）、Polybutylene s
uccinate系（ＰＢＳＵ系、＃10000シリーズ）及びＰＢ
ＳＵとアジピン酸のような他のモノマーの共重合体系
（＃2000及び＃3000シリーズ）などがある。共重合ポリ
エステルは、成形加工性に優れているために本発明に好
ましく使用される。
族ジカルボン酸とから構成されており、融点が90〜120
℃とポリエチレン並みの高さを有するポリエステルであ
る。ビオノーレの品種としては、Polyethylene succina
te系（ＰＥＳＵ系、＃6000シリーズ）、Polybutylene s
uccinate系（ＰＢＳＵ系、＃10000シリーズ）及びＰＢ
ＳＵとアジピン酸のような他のモノマーの共重合体系
（＃2000及び＃3000シリーズ）などがある。共重合ポリ
エステルは、成形加工性に優れているために本発明に好
ましく使用される。
【００１１】
【化１】
【００１２】ポリ乳酸は、人工的に合成され、例えば
(株)島津製作所のラクティーが挙げられる。ラクティー
は融点が170℃以上であり、脂肪族ポリエステルの中で
は融点の高い、結晶性熱可塑性高分子である。ポリ乳酸
は、本発明の生分解性熱可塑性樹脂として単独で使用す
るよりは、他の脂肪族ポリエステルとのブレンドとして
使用する方が好ましい。
(株)島津製作所のラクティーが挙げられる。ラクティー
は融点が170℃以上であり、脂肪族ポリエステルの中で
は融点の高い、結晶性熱可塑性高分子である。ポリ乳酸
は、本発明の生分解性熱可塑性樹脂として単独で使用す
るよりは、他の脂肪族ポリエステルとのブレンドとして
使用する方が好ましい。
【００１３】天然原料を化学的に変成した特定の生分解
性熱可塑性樹脂の例としては、セルロースアセテートが
挙げられる。アセテート置換度が、２．５以下のセルロ
ースアセテートは本発明の生分解性熱可塑性樹脂として
用いることができる。このセルロースアセテートを使用
する場合には可塑剤を併用しても良い。
性熱可塑性樹脂の例としては、セルロースアセテートが
挙げられる。アセテート置換度が、２．５以下のセルロ
ースアセテートは本発明の生分解性熱可塑性樹脂として
用いることができる。このセルロースアセテートを使用
する場合には可塑剤を併用しても良い。
【００１４】微生物生産プラスチックとしては、微生物
ポリエステル、微生物多糖及び微生物ポリアミノ酸が代
表的であり、微生物ポリエステルが本発明に好ましい。
微生物ポリエステルの例としては、ポリ[（Ｒ）−３−
ヒドロキシブチラート（Ｐ（３ＨＢ））]が挙げられ
る。微生物共重合ポリエステル、例えば３−ヒドロキシ
ブチラートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体、Ｐ
（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）等は、単量体組成に依存して
その物性は幅広く変化させることができるので、共重合
ポリエステルの方が本発明に好ましく使用できる。
ポリエステル、微生物多糖及び微生物ポリアミノ酸が代
表的であり、微生物ポリエステルが本発明に好ましい。
微生物ポリエステルの例としては、ポリ[（Ｒ）−３−
ヒドロキシブチラート（Ｐ（３ＨＢ））]が挙げられ
る。微生物共重合ポリエステル、例えば３−ヒドロキシ
ブチラートと３−ヒドロキシバリレートの共重合体、Ｐ
（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）等は、単量体組成に依存して
その物性は幅広く変化させることができるので、共重合
ポリエステルの方が本発明に好ましく使用できる。
【化２】
【００１５】本発明の生分解性熱可塑性樹脂として、特
定の変性した合成プラスチックも使用することができ
る。これらの変性した合成プラスチックとしては、ポリ
（３−ヒドロキシアルカノエート）、（Ｐ(３ＨＡ)）、
生分解性を付与したメタクリル酸エステル樹脂、その他
生分解性コポリマー等が挙げられる。
定の変性した合成プラスチックも使用することができ
る。これらの変性した合成プラスチックとしては、ポリ
（３−ヒドロキシアルカノエート）、（Ｐ(３ＨＡ)）、
生分解性を付与したメタクリル酸エステル樹脂、その他
生分解性コポリマー等が挙げられる。
【００１６】生分解性を付与したメタクリル酸エステル
樹脂の例としては、ピリジニウム基を導入したポリメタ
クリル酸メチルがある。生分解性コポリマーには、コポ
リエステル、コポリエステルエーテル、コポリエステル
カーボネイト、コポリエステルアミドがある。
樹脂の例としては、ピリジニウム基を導入したポリメタ
クリル酸メチルがある。生分解性コポリマーには、コポ
リエステル、コポリエステルエーテル、コポリエステル
カーボネイト、コポリエステルアミドがある。
【００１７】水溶性ポリマーの代表的なものとして、ポ
リエーテル、ポリビニルアルコール、ポリリンゴ酸が挙
げられる。ポリエーテルは、ＨＯ(Ｒ-Ｏ)nＨ（ｎ、重合
度）の基本構造を有するポリマーで、ポリエチレングリ
コール（ＰＥＧ、Ｒ＝ＣＨ2ＣＨ2）、ポリプロピレング
リコール（ＰＰＧ、Ｒ＝ＣＨ3ＣＨＣＨ2）、ポリテトラ
メチレングリコール（ＰＴＭＧ、Ｒ＝(ＣＨ2)4）、ポリ
（１，２−ブチレングリコール）（ＰＢＧ、Ｒ＝Ｃ2Ｈ5
ＣＨＣＨ2）などが工業的に生産されている。
リエーテル、ポリビニルアルコール、ポリリンゴ酸が挙
げられる。ポリエーテルは、ＨＯ(Ｒ-Ｏ)nＨ（ｎ、重合
度）の基本構造を有するポリマーで、ポリエチレングリ
コール（ＰＥＧ、Ｒ＝ＣＨ2ＣＨ2）、ポリプロピレング
リコール（ＰＰＧ、Ｒ＝ＣＨ3ＣＨＣＨ2）、ポリテトラ
メチレングリコール（ＰＴＭＧ、Ｒ＝(ＣＨ2)4）、ポリ
（１，２−ブチレングリコール）（ＰＢＧ、Ｒ＝Ｃ2Ｈ5
ＣＨＣＨ2）などが工業的に生産されている。
【００１８】ポリビニルアルコールも、全世界で約50万
トンの規模で生産されている。ポリリンゴ酸は側鎖にカ
ルボキシル基をもつポリラクチド類である。上記に記載
した生分解性熱可塑性樹脂については、生分解性プラス
チック研究会編、編者代表土肥義治、「生分解性プラス
チックハンドブック」、株式会社エヌ・ティー・エス、
１９９５年５月２６日初版第１刷発行、に詳細に記載さ
れている。
トンの規模で生産されている。ポリリンゴ酸は側鎖にカ
ルボキシル基をもつポリラクチド類である。上記に記載
した生分解性熱可塑性樹脂については、生分解性プラス
チック研究会編、編者代表土肥義治、「生分解性プラス
チックハンドブック」、株式会社エヌ・ティー・エス、
１９９５年５月２６日初版第１刷発行、に詳細に記載さ
れている。
【００１９】本発明に使用できる生分解性熱可塑性樹脂
の種類とその製造メーカーを列挙するが、これらに限定
されるものではない。
の種類とその製造メーカーを列挙するが、これらに限定
されるものではない。
【００２０】
【表１】
【００２１】本発明の複合材料は、生分解性熱可塑性樹
脂１００質量部に対して、特定の麻繊維を１ないし２０
０質量部、好ましくは、１ないし１００質量部、更に好
ましくは５ないし１００質量部を併用する。本発明の複
合材料の製造方法においては、成形方法により好ましい
併用割合が異なる。本発明の複合材料を圧縮成形する場
合には、生分解性熱可塑性樹脂１００質量部に対して、
本発明の麻繊維５ないし１００質量部を混合使用するこ
とができ、射出成形する場合には、混合物の流動性を確
保するために１ないし５０質量部を溶融混練して使用す
ることが好ましい。
脂１００質量部に対して、特定の麻繊維を１ないし２０
０質量部、好ましくは、１ないし１００質量部、更に好
ましくは５ないし１００質量部を併用する。本発明の複
合材料の製造方法においては、成形方法により好ましい
併用割合が異なる。本発明の複合材料を圧縮成形する場
合には、生分解性熱可塑性樹脂１００質量部に対して、
本発明の麻繊維５ないし１００質量部を混合使用するこ
とができ、射出成形する場合には、混合物の流動性を確
保するために１ないし５０質量部を溶融混練して使用す
ることが好ましい。
【００２２】（植物セルロース繊維の表面処理）本発明
の麻繊維には、表面処理を施して、生分解性熱可塑性樹
脂との親和性を改善することができる。表面処理を施さ
ない麻繊維を使用しても充分な補強効果が得られること
が多いが、麻繊維と生分解性熱可塑性樹脂との親和性が
不足の場合、又は、一層高い補強効果を得たい場合には
表面処理を施す方が好ましい。この表面処理は、プラズ
マ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理
と、水酸化アルカリやカップリング剤を使用する化学的
表面処理に分類できる。化学的表面処理のみ、または物
理的表面処理と化学的表面処理の組み合わせで実施する
ことが好ましい。水酸化アルカリとしては、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ
る。カップリング剤としては、オルガノアルコキシメタ
ル化合物（例、チタンカップリング剤、シランカップリ
ング剤）が好ましく用いられる。好ましいシランカップ
リング剤を、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で示す。
の麻繊維には、表面処理を施して、生分解性熱可塑性樹
脂との親和性を改善することができる。表面処理を施さ
ない麻繊維を使用しても充分な補強効果が得られること
が多いが、麻繊維と生分解性熱可塑性樹脂との親和性が
不足の場合、又は、一層高い補強効果を得たい場合には
表面処理を施す方が好ましい。この表面処理は、プラズ
マ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理
と、水酸化アルカリやカップリング剤を使用する化学的
表面処理に分類できる。化学的表面処理のみ、または物
理的表面処理と化学的表面処理の組み合わせで実施する
ことが好ましい。水酸化アルカリとしては、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられ
る。カップリング剤としては、オルガノアルコキシメタ
ル化合物（例、チタンカップリング剤、シランカップリ
ング剤）が好ましく用いられる。好ましいシランカップ
リング剤を、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で示す。
【００２３】
【化３】
【００２４】式中、Ｒ1 、Ｒ5 およびＲ6 は、それぞれ
独立に、炭素原子数が１ないし１０のアルキル基、炭素
原子数が６ないし１０のアリール基、炭素原子数が２な
いし１０のアルケニル基、炭素原子数が２ないし１０の
アルキニル基または炭素原子数が７ないし１０のアラル
キル基であり、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 は、
それぞれ独立に、炭素原子数が１ないし６のアルキル基
または炭素原子数が２ないし６のアシル基である。式
（Ｉａ）および式（Ｉｂ）において、Ｒ1 、Ｒ5 および
Ｒ6 は、アルキル基、アリール基、アルケニル基または
アラルキル基であることが好ましく、アルキル基、アリ
ール基またはアルケニル基であることがさらに好まし
く、アルキル基またはアルケニル基であることが最も好
ましい。アルキル基、アリール基、アルケニル基、アル
キニル基およびアラルキル基は、置換基を有していても
よい。置換基の例には、グリシジル基、グリシジルオキ
シ基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アシルオキシ基
（例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ）、
メルカプト、アミノ、カルボキシル、シアノ、イソシア
ナトおよびアルケニルスルホニル基（例、ビニルスルホ
ニル）が含まれる。
独立に、炭素原子数が１ないし１０のアルキル基、炭素
原子数が６ないし１０のアリール基、炭素原子数が２な
いし１０のアルケニル基、炭素原子数が２ないし１０の
アルキニル基または炭素原子数が７ないし１０のアラル
キル基であり、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 は、
それぞれ独立に、炭素原子数が１ないし６のアルキル基
または炭素原子数が２ないし６のアシル基である。式
（Ｉａ）および式（Ｉｂ）において、Ｒ1 、Ｒ5 および
Ｒ6 は、アルキル基、アリール基、アルケニル基または
アラルキル基であることが好ましく、アルキル基、アリ
ール基またはアルケニル基であることがさらに好まし
く、アルキル基またはアルケニル基であることが最も好
ましい。アルキル基、アリール基、アルケニル基、アル
キニル基およびアラルキル基は、置換基を有していても
よい。置換基の例には、グリシジル基、グリシジルオキ
シ基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アシルオキシ基
（例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ）、
メルカプト、アミノ、カルボキシル、シアノ、イソシア
ナトおよびアルケニルスルホニル基（例、ビニルスルホ
ニル）が含まれる。
【００２５】式（Ｉａ）および式（Ｉｂ）において、Ｒ
2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 は、アルキル基である
ことが好ましい。アルキル基は、置換基を有していても
よい。置換基の例には、アルコキシ基が含まれる。シラ
ンカップリング剤は、分子内に二重結合を有し、その二
重結合の反応によりポリマーと結合させることが好まし
い。二重結合は、式（Ｉａ）と式（Ｉｂ）のＲ1 、Ｒ5
またはＲ6 の置換基中に存在していることが好ましい。
特に好ましいシランカップッリング剤を、下記式（II
ａ）および（IIｂ）で示す。
2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 は、アルキル基である
ことが好ましい。アルキル基は、置換基を有していても
よい。置換基の例には、アルコキシ基が含まれる。シラ
ンカップリング剤は、分子内に二重結合を有し、その二
重結合の反応によりポリマーと結合させることが好まし
い。二重結合は、式（Ｉａ）と式（Ｉｂ）のＲ1 、Ｒ5
またはＲ6 の置換基中に存在していることが好ましい。
特に好ましいシランカップッリング剤を、下記式（II
ａ）および（IIｂ）で示す。
【００２６】
【化４】
【００２７】式中、Ｒ11およびＲ15は、それぞれ独立
に、水素原子またはメチルであり、Ｒ 16は、炭素原子数
が１ないし１０のアルキル基、炭素原子数が６ないし１
０のアリール基、炭素原子数が２ないし１０のアルケニ
ル基、炭素原子数が２ないし１０のアルキニル基または
炭素原子数が７ないし１０のアラルキル基であり、
Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ17およびＲ18は、それぞれ独立
に、炭素原子数が１ないし６のアルキル基または炭素原
子数が２ないし６のアシル基であり、Ｌ1 およびＬ2 は
二価の連結基である。式（IIｂ）において、Ｒ16は、式
（Ｉａ）および式（Ｉｂ）のＲ1 、Ｒ5 およびＲ6 と同
様の定義を有する。式（IIａ）式（IIｂ）において、Ｒ
12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ17およびＲ18は、式（Ｉａ）および
式（Ｉｂ）のＲ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 と同様
の定義を有する。式（IIａ）式（IIｂ）において、Ｌ1
およびＬ2 は、アルキレン基であることが好ましく、炭
素原子数が１ないし１０のアルキレン基であることがさ
らに好ましく、炭素原子数が１ないし６のアルキレン基
であることが最も好ましい。
に、水素原子またはメチルであり、Ｒ 16は、炭素原子数
が１ないし１０のアルキル基、炭素原子数が６ないし１
０のアリール基、炭素原子数が２ないし１０のアルケニ
ル基、炭素原子数が２ないし１０のアルキニル基または
炭素原子数が７ないし１０のアラルキル基であり、
Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ17およびＲ18は、それぞれ独立
に、炭素原子数が１ないし６のアルキル基または炭素原
子数が２ないし６のアシル基であり、Ｌ1 およびＬ2 は
二価の連結基である。式（IIｂ）において、Ｒ16は、式
（Ｉａ）および式（Ｉｂ）のＲ1 、Ｒ5 およびＲ6 と同
様の定義を有する。式（IIａ）式（IIｂ）において、Ｒ
12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ17およびＲ18は、式（Ｉａ）および
式（Ｉｂ）のＲ2 、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ7 およびＲ8 と同様
の定義を有する。式（IIａ）式（IIｂ）において、Ｌ1
およびＬ2 は、アルキレン基であることが好ましく、炭
素原子数が１ないし１０のアルキレン基であることがさ
らに好ましく、炭素原子数が１ないし６のアルキレン基
であることが最も好ましい。
【００２８】式（Ｉａ）で示されるシランカップリング
剤の例には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリメ
トキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、
γ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、およびβ−シアノエチルトリエトキシシランが含
まれる。
剤の例には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリメ
トキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、
γ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、およびβ−シアノエチルトリエトキシシランが含
まれる。
【００２９】式（Ｉｂ）で示されるシランカップリング
剤の例には、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチ
ルジエトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピル
フェニルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチル
ジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−
アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、メチルビ
ニルジメトキシシランおよびメチルビニルジエトキシシ
ランが含まれる。２種類以上のカップリング剤を併用し
てもよい。
剤の例には、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチ
ルジエトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピル
フェニルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチル
ジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−
アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、メチルビ
ニルジメトキシシランおよびメチルビニルジエトキシシ
ランが含まれる。２種類以上のカップリング剤を併用し
てもよい。
【００３０】水酸化アルカリによる表面処理は、水酸化
アルカリの水溶液に麻繊維を加え、室温から６０℃まで
の温度で、数時間から数日間浸せきすることにより実施
できる。
アルカリの水溶液に麻繊維を加え、室温から６０℃まで
の温度で、数時間から数日間浸せきすることにより実施
できる。
【００３１】カップリング剤による麻繊維の表面処理
は、水性有機溶剤のカップリング剤溶液に麻繊維を加
え、室温から６０℃までの温度で、数時間から１０日間
浸せきすることにより実施できる。表面処理反応を促進
するため、無機酸（例、硫酸、塩酸、硝酸、クロム酸、
次亜塩素酸、ホウ酸、オルトケイ酸、リン酸、炭酸）、
有機酸（例、酢酸、ポリアクリル酸、ベンゼンスルホン
酸、フェノール、ポリグルタミン酸）、またはこれらの
塩（例、金属塩、アンモニウム塩）を、さらに添加して
もよい。表面処理を施した後、麻繊維を水洗し、空気中
で乾燥する。又、生分解性熱可塑性樹脂と混合又は混練
する前に、植物セルロース繊維も熱可塑性樹脂も乾燥す
ることが好ましい。乾燥温度は、３０〜３００℃、好ま
しくは８０〜１５０℃、乾燥時間は０．１〜３０時間、
好ましくは０．３〜５時間である。
は、水性有機溶剤のカップリング剤溶液に麻繊維を加
え、室温から６０℃までの温度で、数時間から１０日間
浸せきすることにより実施できる。表面処理反応を促進
するため、無機酸（例、硫酸、塩酸、硝酸、クロム酸、
次亜塩素酸、ホウ酸、オルトケイ酸、リン酸、炭酸）、
有機酸（例、酢酸、ポリアクリル酸、ベンゼンスルホン
酸、フェノール、ポリグルタミン酸）、またはこれらの
塩（例、金属塩、アンモニウム塩）を、さらに添加して
もよい。表面処理を施した後、麻繊維を水洗し、空気中
で乾燥する。又、生分解性熱可塑性樹脂と混合又は混練
する前に、植物セルロース繊維も熱可塑性樹脂も乾燥す
ることが好ましい。乾燥温度は、３０〜３００℃、好ま
しくは８０〜１５０℃、乾燥時間は０．１〜３０時間、
好ましくは０．３〜５時間である。
【００３２】本発明の麻繊維と熱可塑性樹脂とを混練す
るための方法・装置は、特に限定されない。例えば、ロ
ール、バンバリーミキサ、ニーダー、単軸混練機、２軸
混練機等によって、混練することができる。
るための方法・装置は、特に限定されない。例えば、ロ
ール、バンバリーミキサ、ニーダー、単軸混練機、２軸
混練機等によって、混練することができる。
【００３３】本発明の麻繊維と生分解性熱可塑性樹脂と
を混合した後、成形加工して本発明の複合材料を製造す
ることができる。成形加工のためには、各種の方法が採
用でき、圧縮成形、押出成形、吹き込み成形、カレンダ
ー成形などが代表的である。本発明の複合材料の製造方
法としては、射出成形、圧縮成形が好ましく用いられ、
射出成形が特に好ましく用いられる。成形加工法の詳細
及び加工に使用する機械等については、例えば、廣恵章
利／本吉正信著、「プラスチック成形加工入門」、第２
版（日刊工業新聞社）１９９５年発行、財団法人高分子
学会編、「プラスチック加工技術ハンドブック」、初版
（日刊工業新聞社）１９９５年発行、などに記載されて
いる。
を混合した後、成形加工して本発明の複合材料を製造す
ることができる。成形加工のためには、各種の方法が採
用でき、圧縮成形、押出成形、吹き込み成形、カレンダ
ー成形などが代表的である。本発明の複合材料の製造方
法としては、射出成形、圧縮成形が好ましく用いられ、
射出成形が特に好ましく用いられる。成形加工法の詳細
及び加工に使用する機械等については、例えば、廣恵章
利／本吉正信著、「プラスチック成形加工入門」、第２
版（日刊工業新聞社）１９９５年発行、財団法人高分子
学会編、「プラスチック加工技術ハンドブック」、初版
（日刊工業新聞社）１９９５年発行、などに記載されて
いる。
【００３４】射出成形の一実施態様を挙げると、麻繊維
と生分解性熱可塑性樹脂とを溶融混練して得られた混合
物を９０℃で５時間減圧乾燥した後ツバコー（株）製の
小型射出成型器（リトルエースI型）を用いて、シリン
ダー温度１４０℃、金型温度８０℃で射出成形する。後
述の実施例に用いたダンベル試験片はこの方法で成型し
たものである。
と生分解性熱可塑性樹脂とを溶融混練して得られた混合
物を９０℃で５時間減圧乾燥した後ツバコー（株）製の
小型射出成型器（リトルエースI型）を用いて、シリン
ダー温度１４０℃、金型温度８０℃で射出成形する。後
述の実施例に用いたダンベル試験片はこの方法で成型し
たものである。
【００３５】本発明の複合材料は圧縮成形することがで
きる。すかわち、雌、雄型で構成される金型に本発明の
麻繊維及び生分解性熱可塑性樹脂の混合物を仕込んで、
加熱、加圧して成形することができる。また、圧縮成形
法と射出成形法の中間に位置するトランスファー成形も
本発明の複合材料の成形に使用することができる。
きる。すかわち、雌、雄型で構成される金型に本発明の
麻繊維及び生分解性熱可塑性樹脂の混合物を仕込んで、
加熱、加圧して成形することができる。また、圧縮成形
法と射出成形法の中間に位置するトランスファー成形も
本発明の複合材料の成形に使用することができる。
【００３６】本発明の複合材料において、植物セルロー
ス繊維と生分解性熱可塑性樹脂とを予め中間成形して、
プリプレグとしても良い。一実施態様としては、本発明
の麻繊維をシート状に配列するか、又は、麻組み物、麻
織物とし、次いで、これらに本発明の樹脂溶液を含浸
し、指触乾燥状態にしたプリプレグとした後に、このプ
リプレグを複数枚積層して加熱加圧して一体化する成形
法が挙げられる。
ス繊維と生分解性熱可塑性樹脂とを予め中間成形して、
プリプレグとしても良い。一実施態様としては、本発明
の麻繊維をシート状に配列するか、又は、麻組み物、麻
織物とし、次いで、これらに本発明の樹脂溶液を含浸
し、指触乾燥状態にしたプリプレグとした後に、このプ
リプレグを複数枚積層して加熱加圧して一体化する成形
法が挙げられる。
【００３７】本発明の複合材料は、必要に応じて、本発
明の目的を損なわない限りの範囲で、更に各種の添加剤
を含有せしめることができる。例えば、色素（顔料及び
染料）、デンプンなどの生分解促進剤、離型剤、カオリ
ン粘度などの各種フィラーなどである。これらの添加量
は、セルロース繊維と生分解性熱可塑性樹脂との合計の
１０％以下である。本発明の複合材料は、寸度安定性に
優れるので、一次の成形加工した後、表面機能性付与、
接合、印刷、塗装、機械加工等の二次加工を行うことが
できる。
明の目的を損なわない限りの範囲で、更に各種の添加剤
を含有せしめることができる。例えば、色素（顔料及び
染料）、デンプンなどの生分解促進剤、離型剤、カオリ
ン粘度などの各種フィラーなどである。これらの添加量
は、セルロース繊維と生分解性熱可塑性樹脂との合計の
１０％以下である。本発明の複合材料は、寸度安定性に
優れるので、一次の成形加工した後、表面機能性付与、
接合、印刷、塗装、機械加工等の二次加工を行うことが
できる。
【００３８】本発明の複合材料は、工業材料分野に広く
用いることができる。特に電気機器に用いて防湿及び耐
衝撃性に優れる。又、家電製品、事務機器、玩具、文
具、日用雑貨品、スポーツ用品、建築資材・部品に使用
することができる。又、搬送機械、とりわけ、自動車な
どの車両部品、特に自動車内装部品の芯材の製造に使用
することもできる。以下に本発明の実施例を示すが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
用いることができる。特に電気機器に用いて防湿及び耐
衝撃性に優れる。又、家電製品、事務機器、玩具、文
具、日用雑貨品、スポーツ用品、建築資材・部品に使用
することができる。又、搬送機械、とりわけ、自動車な
どの車両部品、特に自動車内装部品の芯材の製造に使用
することもできる。以下に本発明の実施例を示すが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３９】
【実施例】実施例１ 生分解性熱可塑性樹脂である脂肪族ポリエステルに属す
るポリブチレンサクシネート（昭和高分子（株）製ビオ
ノーレ＃１０２０）を結合材として使用し、龍舌蘭（Ag
ave americana）繊維であるサイザル麻を繊維材料とす
る複合材料（試料１−１〜３−１〜５）を製造した。こ
のサイザル麻３００質量部を平均長が５ｍｍになるよう
に裁断した後、３等分して、各１００質量部にそれぞれ
以下の３種類の表面処理を施した。 （表面処理１）２．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液
中にサイザル麻１００質量部を室温（２５℃）で２時間
浸せきした後、水洗し、空気中で乾燥した。 （表面処理２）シランカップリング剤であるアミノプロ
ピルトリメトキシシランの０．３質量％水性エチルアル
コール（水とエタノールの４：６容量部混合液）溶液を
調製した。別のサイザル麻１００質量部を室温において
この表面処理液に２時間浸せきした後、水洗し、空気中
で乾燥した。 （表面処理３）別のシランカップリング剤であるグリシ
ジルオキシプロピルトリメトキシシランの０．３質量％
水性エチルアルコール（水とエタノールの４：６容量部
混合液）溶液を調製した。別のサイザル麻１００質量部
を室温においてこの表面処理液に２時間浸せきした後、
水洗し、空気中で乾燥した。
るポリブチレンサクシネート（昭和高分子（株）製ビオ
ノーレ＃１０２０）を結合材として使用し、龍舌蘭（Ag
ave americana）繊維であるサイザル麻を繊維材料とす
る複合材料（試料１−１〜３−１〜５）を製造した。こ
のサイザル麻３００質量部を平均長が５ｍｍになるよう
に裁断した後、３等分して、各１００質量部にそれぞれ
以下の３種類の表面処理を施した。 （表面処理１）２．０質量％の水酸化ナトリウム水溶液
中にサイザル麻１００質量部を室温（２５℃）で２時間
浸せきした後、水洗し、空気中で乾燥した。 （表面処理２）シランカップリング剤であるアミノプロ
ピルトリメトキシシランの０．３質量％水性エチルアル
コール（水とエタノールの４：６容量部混合液）溶液を
調製した。別のサイザル麻１００質量部を室温において
この表面処理液に２時間浸せきした後、水洗し、空気中
で乾燥した。 （表面処理３）別のシランカップリング剤であるグリシ
ジルオキシプロピルトリメトキシシランの０．３質量％
水性エチルアルコール（水とエタノールの４：６容量部
混合液）溶液を調製した。別のサイザル麻１００質量部
を室温においてこの表面処理液に２時間浸せきした後、
水洗し、空気中で乾燥した。
【００４０】ビオノーレ＃１０２０は混練前に９０℃で
５時間乾燥した。３種類の表面処理のいずれかを施した
サイザル麻も混練前に１２０℃で５時間乾燥した。ビオ
ノーレ＃１０２０の１００質量部に対して上記の表面処
理を施したサイザル麻を、０，５，１０，１５又は２０
質量部混合し、（株）東洋精機製作所製の二軸混練機
（ラボプラストミル）を用いて、１４０℃で５０ｒｐｍ
の回転下に５分間混練した。
５時間乾燥した。３種類の表面処理のいずれかを施した
サイザル麻も混練前に１２０℃で５時間乾燥した。ビオ
ノーレ＃１０２０の１００質量部に対して上記の表面処
理を施したサイザル麻を、０，５，１０，１５又は２０
質量部混合し、（株）東洋精機製作所製の二軸混練機
（ラボプラストミル）を用いて、１４０℃で５０ｒｐｍ
の回転下に５分間混練した。
【００４１】溶融混練して得られた試料を９０℃で５時
間乾燥した後、ツバコー（株）製の小型射出成型器（リ
トルエースI型）を用いて、シリンダー温度１４０℃、
金型温度８０℃の条件で、ダンベル型試験片等各種の形
状に射出成形して良好な外観を有し、かつ機械的強度に
優れた成型品を得た。
間乾燥した後、ツバコー（株）製の小型射出成型器（リ
トルエースI型）を用いて、シリンダー温度１４０℃、
金型温度８０℃の条件で、ダンベル型試験片等各種の形
状に射出成形して良好な外観を有し、かつ機械的強度に
優れた成型品を得た。
【００４２】実施例２ 表面処理を施していない大麻又はサイザル麻を、いずれ
も、それらの繊維長が５ｍｍになるように裁断した後ビ
オノーレ＃１０２０と混練する以外は、実施例１と全く
同様にして射出成形し、３種類の試験片を得た。これら
の試験片についての曲げ強度と曲げ弾性率の比較結果を
表２に示す。
も、それらの繊維長が５ｍｍになるように裁断した後ビ
オノーレ＃１０２０と混練する以外は、実施例１と全く
同様にして射出成形し、３種類の試験片を得た。これら
の試験片についての曲げ強度と曲げ弾性率の比較結果を
表２に示す。
【表２】 以上の結果から、ビオノーレ＃１０２０単独に比較して
大麻又はサイザル麻による強化効果が顕著である。又、
硬質の麻繊維であるサイザル麻により得られる補強効果
の方が、軟質の麻繊維である大麻による補強効果よりも
大きいことが解る。
大麻又はサイザル麻による強化効果が顕著である。又、
硬質の麻繊維であるサイザル麻により得られる補強効果
の方が、軟質の麻繊維である大麻による補強効果よりも
大きいことが解る。
【００４３】実施例３ 実施例１においてサイザル麻に表面処理を施さない外は
全く同様にして成形した試料について曲げ強度と曲げ弾
性率を測定した。その結果、表面処理を施したサイザル
麻を用いて得られた試料の方が、表面処理を施さないサ
イザル麻を用いて得られた試料よりも良好な補強結果が
得られることが判明した。
全く同様にして成形した試料について曲げ強度と曲げ弾
性率を測定した。その結果、表面処理を施したサイザル
麻を用いて得られた試料の方が、表面処理を施さないサ
イザル麻を用いて得られた試料よりも良好な補強結果が
得られることが判明した。
【００４４】実施例４ 実施例１において、ビオノーレ＃１０２０に代えて、ポ
リカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）製セルグリ
ーンP-H）を使用し、混練前に４０℃で５時間乾燥した
以外は全く同様にして、３種類の表面処理を施したサイ
ザル麻（繊維長５ｍｍ）を用いて、ポリカプロラクトン
／サイザル麻９０：１０の組成の複合材料を製造した。
曲げ試験を行った結果、ポリカプロラクトン単独の試料
に比較して、大麻又はサイザル麻を用いた試料の場合に
は補強効果が得られ、特にサイザル麻を用いた場合の補
強効果が顕著であった。
リカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）製セルグリ
ーンP-H）を使用し、混練前に４０℃で５時間乾燥した
以外は全く同様にして、３種類の表面処理を施したサイ
ザル麻（繊維長５ｍｍ）を用いて、ポリカプロラクトン
／サイザル麻９０：１０の組成の複合材料を製造した。
曲げ試験を行った結果、ポリカプロラクトン単独の試料
に比較して、大麻又はサイザル麻を用いた試料の場合に
は補強効果が得られ、特にサイザル麻を用いた場合の補
強効果が顕著であった。
【００４５】実施例５ 実施例２において、サイザル麻の繊維長が３，５，７ｍ
ｍと異なる以外は全く同様にして、３種類の試料片を作
成した。比較結果を表３に示す。
ｍと異なる以外は全く同様にして、３種類の試料片を作
成した。比較結果を表３に示す。
【表３】 この３種の試料の中では繊維長５ｍｍのサイザル麻を使
用した場合に最大の強度を示した。
用した場合に最大の強度を示した。
【００４６】実施例６ 実施例１においてサイザル麻を用いる代わりにマニラ麻
を用いた試料についても同様な補強効果が得られた。
を用いた試料についても同様な補強効果が得られた。
【００４７】実施例７ 実施例１と同様にして、本発明の試料及び比較試料を製
造し、この試料片を用いて各種の測定を実施した。 （本発明の試料）ビオノーレ＃１０２０／サイザル麻繊
維（繊維長３ｍｍ）の質量比が９０：１０であるダンベ
ル試験片を園芸用腐葉土の中に埋没させ、２０〜３０
℃、湿度５０〜８０％の条件下で１２月間経時変化をさ
せ、途中経時変化を含めて、曲げ試験および重量減少を
測定した。結果を表４に示す。
造し、この試料片を用いて各種の測定を実施した。 （本発明の試料）ビオノーレ＃１０２０／サイザル麻繊
維（繊維長３ｍｍ）の質量比が９０：１０であるダンベ
ル試験片を園芸用腐葉土の中に埋没させ、２０〜３０
℃、湿度５０〜８０％の条件下で１２月間経時変化をさ
せ、途中経時変化を含めて、曲げ試験および重量減少を
測定した。結果を表４に示す。
【表４】 （比較試料）ビオノーレ＃１０２０／炭素繊維（繊維長
３ｍｍ）の質量比が９０：１０であるダンベル試験片を
用いる以外は、全く同様にして、生分解試験を実施し
て、曲げ試験および重量減少を測定した。結果を表５に
示す。
３ｍｍ）の質量比が９０：１０であるダンベル試験片を
用いる以外は、全く同様にして、生分解試験を実施し
て、曲げ試験および重量減少を測定した。結果を表５に
示す。
【表５】
【００４８】
【発明の効果】本発明のセルロース繊維は、複合材料を
繊維強化することによって、その曲げ強度及び曲げ弾性
率等の機械的強度を向上せしめるのみでなく、熱可塑性
樹脂の生分解性を損なわず、かつ、繊維自体も生分解性
を有する。このために、本発明の複合材料は、完全生分
解型複合材料となり、土中にて２〜３年で分解するの
で、使用後に埋立処理をしても環境破壊を起こさない。
繊維強化することによって、その曲げ強度及び曲げ弾性
率等の機械的強度を向上せしめるのみでなく、熱可塑性
樹脂の生分解性を損なわず、かつ、繊維自体も生分解性
を有する。このために、本発明の複合材料は、完全生分
解型複合材料となり、土中にて２〜３年で分解するの
で、使用後に埋立処理をしても環境破壊を起こさない。
Claims (6)
- 【請求項１】 生分解性熱可塑性樹脂１００質量部、及
び、マニラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻
より選ばれた植物セルロース繊維１ないし１００質量部
よりなることを特徴とする複合材料。 - 【請求項２】 生分解性熱可塑性樹脂が、脂肪族ポリエ
ステル樹脂である請求項１に記載の複合材料。 - 【請求項３】 脂肪族ポリエステルが、ポリブチレンサ
クシネート又はポリブチレンサクシネート・アジペート
である請求項１又は２に記載の複合材料。 - 【請求項４】 生分解性熱可塑性樹脂１００質量部及び
マニラ麻、サイザル麻、又は、ニュージーランド麻より
選ばれた植物セルロース繊維５ないし１００質量部を混
合した後、１００℃ないし３００℃の温度で圧縮成形す
ることを特徴とする繊維強化複合材料の製造方法。 - 【請求項５】 マニラ麻、サイザル麻、又はニュージー
ランド麻より選ばれた植物セルロース繊維を平均長１〜
１０ｍｍにカッティングする工程、脂肪族ポリエステ
ル、ポリ乳酸若しくはこれらのブレンド樹脂より選ばれ
た生分解性熱可塑性樹脂１００質量部及びカッティング
された該植物セルロース繊維１ないし５０質量部を１４
０〜２００℃で溶融混合する混練工程、及び、該混練工
程で得られた混合物を射出成形する工程を含むことを特
徴とする複合材料の製造方法。 - 【請求項６】 植物セルロース繊維を表面処理する工程
を含む請求項４又は５記載の複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155718A JP2001335710A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 複合材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155718A JP2001335710A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 複合材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001335710A true JP2001335710A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18660612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000155718A Pending JP2001335710A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 複合材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001335710A (ja) |
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- 2000-05-26 JP JP2000155718A patent/JP2001335710A/ja active Pending
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