JP2002146219A - 生分解性複合材料及びその作製方法 - Google Patents
生分解性複合材料及びその作製方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高強度を有し、かつ生分解性を有する生分解性
複合材料を提供すること。 【解決手段】生分解性樹脂と天然繊維とを含有してなる
生分解性複合材料に関する。
複合材料を提供すること。 【解決手段】生分解性樹脂と天然繊維とを含有してなる
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、高強度を有し、か
つ生分解性を有する生分解性複合材料とその製造方法に
関するものである。
つ生分解性を有する生分解性複合材料とその製造方法に
関するものである。
【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、生分解性樹脂にはその機械
的強度が汎用エンプラと比較して低いという欠点を有す
るため強度部材への適用が困難である。
的強度が汎用エンプラと比較して低いという欠点を有す
るため強度部材への適用が困難である。
【０００４】生分解性樹脂の強度不足という欠点を補う
ために各種天然繊維からなる強化材を入れることが提案
されてきた。たとえば、特開平９−３０２２３５では木
材繊維を使用した生分解複合材料が提案されている。し
かし、依然として強度が低いため高強度材料への適用は
難しい。また、特開２０００−１６００３４では竹繊維
を使用した生分解複合材料が提案されている。しかし、
この場合、引張強さが約１０３ＭＰａと向上している
が、高強度材料として使用するためには依然として強度
特性が低いため構造用部材の素材として使うことはでき
ない。従って、さらに高強度を有する複合材料が強く望
まれていた。
ために各種天然繊維からなる強化材を入れることが提案
されてきた。たとえば、特開平９−３０２２３５では木
材繊維を使用した生分解複合材料が提案されている。し
かし、依然として強度が低いため高強度材料への適用は
難しい。また、特開２０００−１６００３４では竹繊維
を使用した生分解複合材料が提案されている。しかし、
この場合、引張強さが約１０３ＭＰａと向上している
が、高強度材料として使用するためには依然として強度
特性が低いため構造用部材の素材として使うことはでき
ない。従って、さらに高強度を有する複合材料が強く望
まれていた。
【０００５】
【０００６】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
材料とその製造方法を提供することを目的とする。
決し、強度、生産性に優れた新規で有用な生分解性複合
材料とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、麻繊維、パイナップル繊維、バナナ繊維、
ヤシ繊維の内１種類以上を含有してなる生分解性複合材
料とその製造方法に関する。
と、竹繊維、麻繊維、パイナップル繊維、バナナ繊維、
ヤシ繊維の内１種類以上を含有してなる生分解性複合材
料とその製造方法に関する。
【０００８】
【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、化工デンプン、
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又は化工デンプンなどが好ま
しく、生分解性の点からポリカプロラクトン、ポリブチ
レンサクシネート／アジペート、脂肪族エステル化デン
プン又はそれらの混合物がさらに好ましい。
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、化工デンプン、
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又は化工デンプンなどが好ま
しく、生分解性の点からポリカプロラクトン、ポリブチ
レンサクシネート／アジペート、脂肪族エステル化デン
プン又はそれらの混合物がさらに好ましい。
【０００９】市販されている生分解性樹脂としては、例
えば、化工デンプン系の日本コーンスターチ社製、商品
名コーンポール；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。
えば、化工デンプン系の日本コーンスターチ社製、商品
名コーンポール；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。
【００１０】本発明で使用される生分解性樹脂の形状
は、粉状又は水あるいは有機液体中での分散状態が好ま
しい。また、本発明で使用される樹脂の粒径は、例え
ば、０．０００１ｍｍ〜１ｍｍであるが、好ましくは
０．００１ｍｍ〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０
０２ｍｍ〜０．１ｍｍである。
は、粉状又は水あるいは有機液体中での分散状態が好ま
しい。また、本発明で使用される樹脂の粒径は、例え
ば、０．０００１ｍｍ〜１ｍｍであるが、好ましくは
０．００１ｍｍ〜０．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０
０２ｍｍ〜０．１ｍｍである。
【００１１】生分解性樹脂の直径が０．０００１ｍｍよ
り小さい場合は却って強度が低くなり、１ｍｍよりも大
きい場合は、天然繊維の体積率を高めることが困難にな
るとともに成形後にボイドができやすくなるため生分解
性複合材料の強度を高くすることができない。
り小さい場合は却って強度が低くなり、１ｍｍよりも大
きい場合は、天然繊維の体積率を高めることが困難にな
るとともに成形後にボイドができやすくなるため生分解
性複合材料の強度を高くすることができない。
【００１２】本発明で使用される天然繊維は、竹繊維、
麻繊維、パイナップル繊維、バナナ繊維、ヤシ繊維が好
ましい。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、単繊維を取り
出して用いることもできるし、単繊維を束状にして用い
ることもできるし、単繊維及び／又は束状にした繊維を
織った状態で用いることもできる。
麻繊維、パイナップル繊維、バナナ繊維、ヤシ繊維が好
ましい。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、単繊維を取り
出して用いることもできるし、単繊維を束状にして用い
ることもできるし、単繊維及び／又は束状にした繊維を
織った状態で用いることもできる。
【００１３】繊維あるいは繊維の集合体の長さは、特に
制限はないが、繊維の長さが短いと繊維強化が発現しな
いため、作製した生分解性複合材料の強度が大きくなら
ない。このため、繊維もしくは繊維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。さらに好まし
くは１０００倍以上である。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、繊維の長さが短いと繊維強化が発現しな
いため、作製した生分解性複合材料の強度が大きくなら
ない。このため、繊維もしくは繊維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。さらに好まし
くは１０００倍以上である。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。
【００１４】本発明の生分解性複合材料の次のような方
法で製造される。予め賦形した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
解性樹脂のガラス転移点以上に加熱し複合化する方法で
製造される。生分解性樹脂の成形性を良くするために加
熱温度を高くすると天然繊維が変質して繊維の強度が低
下するため、加熱温度をガラス転移点に近い温度に下げ
ることが望ましい。複合化する方法としては、プレス成
形が好ましい。
法で製造される。予め賦形した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
解性樹脂のガラス転移点以上に加熱し複合化する方法で
製造される。生分解性樹脂の成形性を良くするために加
熱温度を高くすると天然繊維が変質して繊維の強度が低
下するため、加熱温度をガラス転移点に近い温度に下げ
ることが望ましい。複合化する方法としては、プレス成
形が好ましい。
【００１５】
【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。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。結果をまとめ
て表１に示した。
【００１６】（引張および曲げ試験）引張り強度はＪＩ
ＳＫ７１１３に準じて測定し、曲げ強度はＪＩＳ Ｋ７
１７１に準じて測定した。
ＳＫ７１１３に準じて測定し、曲げ強度はＪＩＳ Ｋ７
１７１に準じて測定した。
【００１７】（竹繊維）竹林から切り出した孟宗竹を幅
約７０ｍｍ、長さ約４５０ｍｍ、肉厚約７ｍｍの竹片に
切断した。これを減圧加圧加熱含浸処理総合システム
（徳島県林業総合技術センター所有）の爆砕装置で１８
０℃、約１０気圧の水蒸気中に４０分間保持した後、大
気圧の解放して爆砕処理を行った。この処理竹片から直
径約０．１〜０．３５ｍｍ、長さ約３００ｍｍの繊維束
を取り出した。
約７０ｍｍ、長さ約４５０ｍｍ、肉厚約７ｍｍの竹片に
切断した。これを減圧加圧加熱含浸処理総合システム
（徳島県林業総合技術センター所有）の爆砕装置で１８
０℃、約１０気圧の水蒸気中に４０分間保持した後、大
気圧の解放して爆砕処理を行った。この処理竹片から直
径約０．１〜０．３５ｍｍ、長さ約３００ｍｍの繊維束
を取り出した。
【００１８】（実施例１）この繊維束を約２０本束ねた
状態で澱粉の脂肪酸エステル系生分解樹脂の水系分散液
（日本コーンスターチ（株）製、商品名コーンポールＣ
Ｐ−０５Ａ、平均粒子系 ０．００５ｍｍ）に浸けた
後、乾燥して微粒子状の生分解性樹脂を繊維束に付着さ
せた。これを熱プレスして複合材料板を成形し、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。成形条件は成形圧
力１８４ｋｇｆ／ｃｍ2、成形温度１２０℃、成形時間
３０分であった。その結果を表１に示した。
状態で澱粉の脂肪酸エステル系生分解樹脂の水系分散液
（日本コーンスターチ（株）製、商品名コーンポールＣ
Ｐ−０５Ａ、平均粒子系 ０．００５ｍｍ）に浸けた
後、乾燥して微粒子状の生分解性樹脂を繊維束に付着さ
せた。これを熱プレスして複合材料板を成形し、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。成形条件は成形圧
力１８４ｋｇｆ／ｃｍ2、成形温度１２０℃、成形時間
３０分であった。その結果を表１に示した。
【００１９】（実施例２）実施例１の竹繊維を直径約
０．０５〜０．５ｍｍのマニラ麻繊維に変えたほかは、
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。
０．０５〜０．５ｍｍのマニラ麻繊維に変えたほかは、
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。
【００２０】（比較例１）実施例１の澱粉系生分解樹脂
の水系分散液のみを乾燥して得た生分解性樹脂を実施例
１と同様にして成形し、強度測定した。その結果を表１
に示した。
の水系分散液のみを乾燥して得た生分解性樹脂を実施例
１と同様にして成形し、強度測定した。その結果を表１
に示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、高強度の生分解複合材
料が得られるので、大きな外力が作用する構造部材の素
材として利用可能である。また、この生分解複合材料は
天然植物繊維と生分解性樹脂から構成されているので、
生分解性を有し、この生分解性複合材料を利用した物品
を廃棄する場合に廃棄物としての処理が容易である。
料が得られるので、大きな外力が作用する構造部材の素
材として利用可能である。また、この生分解複合材料は
天然植物繊維と生分解性樹脂から構成されているので、
生分解性を有し、この生分解性複合材料を利用した物品
を廃棄する場合に廃棄物としての処理が容易である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 101:00 Ｂ２９Ｋ 101:00 105:12 105:12 (72)発明者 田中 秀行 愛知県碧南市玉津浦町１番地 日本コーン スターチ株式会社開発研究所内 Ｆターム(参考） 4F071 AA09 AA43 AA73 AD01 AF52 BB03 BC01 BC03 4F204 AA49 AB25 AC01 FA01 FB01 FF01 FF05 FF51 FN11 FN15 FQ15 4J002 AB01W AB04W AB05W AH00X BE02W CF03W CF19W CH02W FA04X
Claims (2)
- 【請求項１】天然繊維と直径が０．０００１ｍｍ〜１ｍ
ｍである微粒子状生分解性樹脂を混合し、熱プレス成形
することを特徴とする生分解性複合材料の製造方法。 - 【請求項２】天然繊維が竹繊維、麻繊維、パイナップル
繊維、バナナ繊維、ヤシ繊維の内１種類以上を含むこと
を特徴とする請求項１の方法で作製した生分解性樹脂複
合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339331A JP2002146219A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 生分解性複合材料及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000339331A JP2002146219A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 生分解性複合材料及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002146219A true JP2002146219A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18814414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339331A Pending JP2002146219A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 生分解性複合材料及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002146219A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004000929A1 (en) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Nexsol Technologies, Inc. | Biodegradable grafted block copolymer matrix compound having high content of steam-exploded biomass, a porducing method thereof, and method of producing molded article using the same |
| JP2005319082A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Kyoto Ichi | 竹繊維を含む服飾用付属品 |
| JP2006028232A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Nichimo Co Ltd | 水中環境改善素材 |
| WO2006059526A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Nichimen Chemical Industry Co., Ltd. | 竹繊維強化プラスチック成形品及びその製造方法 |
| JP2006225547A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Japan Science & Technology Agency | 成形材料組成物、成形体およびその製造方法 |
| JP2007138106A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Unitika Ltd | 樹脂組成物 |
| JP2009055523A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Panasonic Corp | スピーカ用樹脂フレームおよびそれを用いたスピーカ |
| US7682548B2 (en) | 2003-07-30 | 2010-03-23 | Mitsubishi Plastics, Inc. | Injection molded article, production method thereof and pellets used for injection molded article |
| JP2011109722A (ja) * | 2011-03-03 | 2011-06-02 | Panasonic Corp | スピーカ用フレームとこれを用いたスピーカならびに電子機器および移動装置 |
| JP2011142671A (ja) * | 2011-03-16 | 2011-07-21 | Panasonic Corp | スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置 |
| CN103627196A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 安徽易科环保科技有限公司 | 可降解植物纤维日用器皿及其制造方法 |
| JP2018100312A (ja) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 公立大学法人秋田県立大学 | 生分解性複合材料とその製造方法 |
-
2000
- 2000-11-07 JP JP2000339331A patent/JP2002146219A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004000929A1 (en) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Nexsol Technologies, Inc. | Biodegradable grafted block copolymer matrix compound having high content of steam-exploded biomass, a porducing method thereof, and method of producing molded article using the same |
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| CN103627196A (zh) * | 2013-12-02 | 2014-03-12 | 安徽易科环保科技有限公司 | 可降解植物纤维日用器皿及其制造方法 |
| JP2018100312A (ja) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 公立大学法人秋田県立大学 | 生分解性複合材料とその製造方法 |
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