JP5376363B2 - 天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 - Google Patents
天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5376363B2 JP5376363B2 JP2008542088A JP2008542088A JP5376363B2 JP 5376363 B2 JP5376363 B2 JP 5376363B2 JP 2008542088 A JP2008542088 A JP 2008542088A JP 2008542088 A JP2008542088 A JP 2008542088A JP 5376363 B2 JP5376363 B2 JP 5376363B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic polymer
- fiber
- natural plant
- composite material
- polystyrene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 90
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 166
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 58
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 39
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 35
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 125000002081 peroxide group Chemical group 0.000 claims description 32
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 20
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 19
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 19
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 17
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010559 graft polymerization reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 11
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 11
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 claims description 7
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- JNELGWHKGNBSMD-UHFFFAOYSA-N xanthone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3OC2=C1 JNELGWHKGNBSMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- YNEHCIJMLGCQIS-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-enoic acid;trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CC(=C)C(O)=O.CCC[Si](OC)(OC)OC YNEHCIJMLGCQIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 5
- 102100040287 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Human genes 0.000 description 5
- 101710185324 GTP cyclohydrolase 1 feedback regulatory protein Proteins 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 5
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N orthoperiodic acid Chemical compound OI(O)(O)(O)(O)=O TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- 235000011624 Agave sisalana Nutrition 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006112 polar polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N propyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCOC(=O)C(C)=C NHARPDSAXCBDDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical group 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- VNBNETOAHPYUAH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane;3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC.CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C VNBNETOAHPYUAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/045—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Description
水洗したケナフ靭皮繊維を所定濃度の過酸化水素水及びメタンスルホン酸又は塩酸とともに重合管に入れ、30℃で3時間保持することにより、繊維表面に過酸化基を導入し、導入された過酸化基量を定量した。
水洗したケナフ靭皮繊維を20(mmol/L)のオルト過ヨウ素酸溶液に45℃において1時間浸漬することによりその表面を酸化処理した。次いで、所定濃度の過酸化水素水及びメタンスルホン酸又は酢酸とともに重合管に入れ、30℃で3時間保持することにより、繊維表面に過酸化基を導入し、導入された過酸化基量を定量した。
水洗したケナフ靭皮繊維を、ベルジャー型プラズマ反応装置内の2つの電極間に配置した。装置内を5Paまで脱気後酸素を導入して装置内を20Paに安定させた。次に、一方の電極に接続されたRF高周波電源(13.56MHz)により電極間に所定の電圧をかけてプラズマを発生させ、電極間に配置された繊維を所定時間プラズマ照射することにより、繊維表面に過酸化基を導入し、導入された過酸化基量を定量した。
実施例2で得られた、元の繊維重量の61重量%のPSが繊維に結合したケナフ繊維と耐衝撃性PSとを、ケナフ繊維含有量が40重量%となるように混合して、混練りすることにより混練物を得た。次に、得られた混練物を1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、20MPaの圧力で8分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
耐衝撃性PSを1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、20MPaの圧力で8分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
水洗したケナフ靭皮繊維と耐衝撃性PSとを、ケナフ繊維含有量が40重量%となるように混合して、混練りすることにより混練物を得た。次に、得られた混練物を1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、20MPaの圧力で8分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
得られた実施例4及び比較例1、2の各材料について、引張り強さを測定した。その結果を次の表4にそれぞれ示す。
合成高分子としてPP重合パウダーをシクロヘキサン中78℃で膨潤処理したもの、ビニル基含有アルコキシシランモノマーとしてメタクリル酸プロピルトリメトキシシランを、ラジカル発生剤としてキサントンをそれぞれ用い、PPとメタクリル酸プロピルトリメトキシシランをキサントンが溶解した溶液に浸漬し、窒素雰囲気下で攪拌しながら波長が300nm以上の紫外線を照射することにより、PPにメタクリル酸プロピルトリメトキシシランをグラフト重合させた粉末を得た。なお、溶媒としてはメタノールを用い、モノマー濃度を0.17mol/L、ラジカル発生剤濃度を0.0014mol/Lとし、光照射を400W高圧水銀灯で行い、照射時の溶液温度を65℃とし、照射時間を4時間とした。得られた粉末のグラフト率は9.3%であった。
PPパウダーを200〜210℃で押出し成形してストランド状にし、これを裁断してペレット化した。更に、このペレット状物を成形温度200〜210℃、金型温度80℃で射出成形することにより、平面形状に成形された材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
水洗したケナフ靭皮繊維とPPパウダーとを、ケナフ靭皮繊維含有量が30重量%あるいは50重量%となるように混合し、混練りしながら200〜210℃で押出し成形してストランド状にし、これを裁断してペレット化した。更に、このペレット状物を80℃で、2時間乾燥させた後、成形温度200〜210℃、金型温度80℃で射出成形することにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
ガラス繊維とPPパウダーとを、ガラス繊維含有量が20重量%となるように混合して、混練りすることにより混練物を得た。次に、得られた混練物を200〜210℃で押出し成形してストランド状にし、これを裁断してペレット化した。更に、このペレット状物を成形温度200〜210℃、金型温度80℃で射出成形することにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
得られた実施例5及び比較例3、4、5の各材料について、充填量、引張強度及び引張
弾性率を測定した。その結果を次の表5にそれぞれ示す。
合成高分子として低密度PEフィルム(30μm厚)を、ビニル基含有アルコキシシランモノマーとしてメタクリル酸プロピルトリメトキシシランを、ラジカル発生剤としてキサントンをそれぞれ用い、まず低密度PEフィルムをキサントンとポリビニルアセテートが溶解したアセトン溶液に10秒間浸漬後引き上げ乾燥してキサントン塗布フィルムとし、この塗布フィルムをメタクリル酸プロピルトリメトキシシランのメタノール溶液に浸漬して窒素雰囲気下で波長が300nm以上の紫外線を照射することにより、低密度PEにメタクリル酸プロピルトリメトキシシランをグラフト重合させたフィルムを得た。なお、モノマー濃度を0.14mol/L、ラジカル発生剤濃度を0.3重量%とし、光照射を400W高圧水銀灯で行い、照射時の溶液温度を60℃とし、照射時間を100分とした。得られたフィルムのグラフト率は8%であった。
直鎖状低密度PEペレットを、1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、15MPaの圧力で2分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
水洗したケナフ靭皮繊維と直鎖状低密度PEペレットとを、ケナフ靭皮繊維含有量が40重量%となるように混合し、この混合物を1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、15MPaの圧力で2分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。更にこれをダンベルカッターを用いてJISK 7160 #4に規定された形状に切り出した。
得られた実施例6及び比較例6、7の各材料について、引張強度及び、引張弾性率を測定した。その結果を次の表6にそれぞれ示す。
合成高分子としてPSパウダー(粒径250〜350μm)を、ビニル基含有アルコキシシランモノマーとしてメタクリル酸プロピルトリメトキシシランを、ラジカル発生剤としてキサントンをそれぞれ用い、PSパウダーとメタクリル酸プロピルトリメトキシシランをキサントンが溶解した溶液に浸漬し、窒素雰囲気下で攪拌しながら波長が300nm以上の紫外線を照射することにより、PSにメタクリル酸プロピルトリメトキシシランをグラフト重合させた粉末を得た。なお、溶媒としてはメタノールとトルエンを95:5の割合で混合した溶媒を用い、モノマー濃度を0.35mol/L、ラジカル発生剤濃度を0.00034mol/Lとし、光照射を400W高圧水銀灯で行い、照射時の溶液温度を65℃とし、照射時間を4時間とした。得られた粉末のグラフト率は6.3%であった。
耐衝撃性PSペレットを、1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、20MPaの圧力で8分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。
水洗したケナフ靭皮繊維と、耐衝撃性PSペレットとを、それぞれの重量が1:1となるように混合し、混練りしながら180〜200℃で押出し成形してストランド状にし、これを裁断してペレット化した。更に、このペレット状物を80℃で、2時間乾燥させた後、1mm厚のスペーサーを装着した真空ホットプレス型内に充填し、減圧下で200℃の加熱温度、20MPaの圧力で8分間保持してホットプレスすることにより、平面形状に成形された複合材料を得た。
得られた実施例7及び比較例8、9の各材料について、引張強度を測定した。その結果を次の表7にそれぞれ示す。
Claims (8)
- 天然植物繊維を過酸化水素水で処理して前記繊維表面に過酸化基を導入させ、前記表面に過酸化基を導入した繊維にビニル系のモノマーであるスチレンを接触させて前記過酸化基を重合開始剤として前記繊維表面に合成高分子であるポリスチレンをグラフト重合することにより、天然植物繊維表面にポリスチレンの分子鎖を化学結合させる工程と、
前記ポリスチレンの分子鎖を化学結合させた繊維を、前記化学結合に使用した合成高分子と同一又は異なる種類の合成高分子と混練りする工程と、
前記得られた混練物を所定の形状に成形する工程と
を含むことを特徴とする天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造方法。 - 天然植物繊維をプラズマ照射して前記繊維表面に過酸化基を導入し、前記表面に過酸化基を導入した繊維にビニル系のモノマーであるスチレンを接触させて前記過酸化基を重合開始剤として前記繊維表面に合成高分子であるポリスチレンをグラフト重合することにより、天然植物繊維表面にポリスチレンの分子鎖を化学結合させる工程と、
前記ポリスチレンの分子鎖を化学結合させた繊維を、前記化学結合に使用した合成高分子と同一又は異なる種類の合成高分子と混練りする工程と、
前記得られた混練物を所定の形状に成形する工程と
を含むことを特徴とする天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造方法。 - ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリスチレンからなる合成高分子をビニル基含有アルコキシシランモノマーであるメタクリル酸プロピルトリアルコキシシラン存在下でラジカル発生剤を作用させて、前記合成高分子に前記アルコキシシランモノマーをグラフト重合させる工程と、
前記合成高分子にグラフト重合したアルコキシシラン基と前記天然植物繊維表面に存在する水酸基とを脱水縮合させることにより、天然植物繊維表面に合成高分子の分子鎖を化学結合させる工程と、
前記化学結合させた繊維を、前記化学結合に使用した合成高分子と同一又は異なる種類の合成高分子と混練りする工程と、
前記得られた混練物を所定の形状に成形する工程と
を含むことを特徴とする天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造方法。 - 天然植物繊維がケナフ繊維であり、モノマーがスチレンであり、合成高分子がポリスチレンである請求項1又は2記載の製造方法。
- 天然植物繊維がケナフ繊維であり、モノマーがメタクリル酸プロピルトリアルコキシシランであり、合成高分子がポリプロピレンである請求項3記載の製造方法。
- 天然植物繊維がケナフ繊維であり、モノマーがメタクリル酸プロピルトリアルコキシシランであり、合成高分子がポリエチレンである請求項3記載の製造方法。
- 天然植物繊維がケナフ繊維であり、モノマーがメタクリル酸プロピルトリアルコキシシランであり、合成高分子がポリスチレンである請求項3記載の製造方法。
- 請求項1ないし7いずれか1項に記載の方法により製造された、天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008542088A JP5376363B2 (ja) | 2006-10-30 | 2007-10-29 | 天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006293832 | 2006-10-30 | ||
JP2006293832 | 2006-10-30 | ||
PCT/JP2007/070986 WO2008053817A1 (fr) | 2006-10-30 | 2007-10-29 | Matériau composite composé de fibre végétale naturelle et de polymère synthétique, et son procédé de fabrication |
JP2008542088A JP5376363B2 (ja) | 2006-10-30 | 2007-10-29 | 天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010064649A Division JP5376460B2 (ja) | 2006-10-30 | 2010-03-19 | ケナフ靭皮繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造に用いるためのケナフ靭皮繊維の表面処理剤を製造する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2008053817A1 JPWO2008053817A1 (ja) | 2010-02-25 |
JP5376363B2 true JP5376363B2 (ja) | 2013-12-25 |
Family
ID=39344158
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008542088A Expired - Fee Related JP5376363B2 (ja) | 2006-10-30 | 2007-10-29 | 天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 |
JP2010064649A Expired - Fee Related JP5376460B2 (ja) | 2006-10-30 | 2010-03-19 | ケナフ靭皮繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造に用いるためのケナフ靭皮繊維の表面処理剤を製造する方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010064649A Expired - Fee Related JP5376460B2 (ja) | 2006-10-30 | 2010-03-19 | ケナフ靭皮繊維と合成高分子よりなる複合材料の製造に用いるためのケナフ靭皮繊維の表面処理剤を製造する方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100029809A1 (ja) |
JP (2) | JP5376363B2 (ja) |
CN (1) | CN101563404A (ja) |
WO (1) | WO2008053817A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5188765B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2013-04-24 | 第一工業製薬株式会社 | 繊維強化複合材料およびその製造方法 |
JP2009263417A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Bridgestone Corp | ゴム組成物及びその製造方法 |
JP5266979B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2013-08-21 | 住友化学株式会社 | 有機繊維含有ポリオレフィン樹脂組成物の製造方法 |
JP5358552B2 (ja) * | 2010-12-08 | 2013-12-04 | 憲二 武藤 | 補修材 |
CN102241827B (zh) * | 2011-05-14 | 2013-03-20 | 中南林业科技大学 | 一种天然植物纤维与聚乳酸界面调控方法 |
CN102391661B (zh) * | 2011-07-05 | 2013-12-11 | 华南理工大学 | 植物纤维化学非连续预处理制备聚合物复合材料的方法 |
CZ2011852A3 (cs) * | 2011-12-20 | 2013-07-31 | Technická univerzita v Liberci - Katedra strojírenské technologie, oddelení tvárení kovu a zpracování plastu | Kompozit se syntetickou polymerní matricí a bunicinou ve forme prírodních vlákenných plniv |
WO2013148237A1 (en) | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Graphic Packaging International, Inc. | Composite package |
TW201430033A (zh) * | 2013-01-31 | 2014-08-01 | Pou Chen Corp | 含改質天然纖維的生質高分子材料及其製造方法 |
CN103342786B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-08-26 | 中南民族大学 | 甘蔗渣/聚乙烯复合材料及其制备方法 |
CN107614588B (zh) * | 2015-06-22 | 2020-07-24 | 星光Pmc株式会社 | 改性植物纤维、橡胶用添加剂、其制造方法和橡胶组合物 |
CN105440475A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-30 | 嘉善贝马五金配件有限公司 | 一种木质纤维增韧的聚氯乙烯汽车内饰材料及其制备方法 |
KR101734236B1 (ko) * | 2015-11-25 | 2017-05-11 | 현대자동차 주식회사 | 폴리올레핀과 천연 섬유의 복합 재료 및 그 제조 방법 |
US10687662B2 (en) | 2015-12-30 | 2020-06-23 | Graphic Packaging International, Llc | Susceptor on a fiber reinforced film for extended functionality |
CN106883543A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-06-23 | 南通容润汽车配件有限公司 | 一种汽车用多功能高分子树脂材料 |
EP4180470A4 (en) * | 2020-07-13 | 2024-07-31 | Furukawa Electric Co Ltd | MOLDED RESIN OBJECT REINFORCED WITH CELLULOSE FIBERS AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
EP4177297A1 (en) | 2021-11-03 | 2023-05-10 | Sevda Sali-Matuszok | An ecological biodegradable packaging material from aloe vera reinforced bio-plastics and methods of using the same |
WO2023190583A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 古河電気工業株式会社 | セルロース繊維強化樹脂複合体、セルロース繊維強化樹脂複合体の製造方法、及びセルロース繊維強化樹脂成形体 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001335710A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Chiba Inst Of Technology | 複合材料およびその製造方法 |
JP2005281340A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 繊維強化プラスチック |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4229326A (en) * | 1979-02-02 | 1980-10-21 | Morin Boris P | Method for producing graft copolymers of cellulose or protein fiber with vinyl monomers |
JP3126772B2 (ja) * | 1991-10-29 | 2001-01-22 | ジェイエスアール株式会社 | 熱可塑性樹脂の製造方法 |
US6703445B2 (en) * | 2000-11-22 | 2004-03-09 | Suzuka Fuji Xerox Co., Ltd. | Molding thermoplastic resin material and a method for equal quality recycle of thermoplastic resin mold |
JP2004114436A (ja) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 繊維強化樹脂組成物 |
JP2005105245A (ja) * | 2003-01-10 | 2005-04-21 | Nec Corp | ケナフ繊維強化樹脂組成物 |
JP2005068371A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Kobe Steel Ltd | 耐熱性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂成形体およびその製法 |
-
2007
- 2007-10-29 JP JP2008542088A patent/JP5376363B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-29 WO PCT/JP2007/070986 patent/WO2008053817A1/ja active Application Filing
- 2007-10-29 US US12/447,929 patent/US20100029809A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-29 CN CNA2007800404978A patent/CN101563404A/zh active Pending
-
2010
- 2010-03-19 JP JP2010064649A patent/JP5376460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001335710A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-04 | Chiba Inst Of Technology | 複合材料およびその製造方法 |
JP2005281340A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 繊維強化プラスチック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5376460B2 (ja) | 2013-12-25 |
US20100029809A1 (en) | 2010-02-04 |
JP2010150559A (ja) | 2010-07-08 |
WO2008053817A1 (fr) | 2008-05-08 |
CN101563404A (zh) | 2009-10-21 |
JPWO2008053817A1 (ja) | 2010-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5376363B2 (ja) | 天然植物繊維と合成高分子よりなる複合材料及びその製造方法 | |
Wang et al. | Studies on surface modification of UHMWPE fibers via UV initiated grafting | |
Chang et al. | Functionalization of multi-walled carbon nanotubes with non-reactive polymers through an ozone-mediated process for the preparation of a wide range of high performance polymer/carbon nanotube composites | |
Zaman et al. | Role of potassium permanganate and urea on the improvement of the mechanical properties of jute polypropylene composites | |
CN110114391B (zh) | 纸浆解纤用树脂组合物、纤维增强材料、及成形材料 | |
CN108192027A (zh) | 一种极性聚丙烯接枝物及其制备方法 | |
JP2013018851A (ja) | セルロース繊維、セルロース繊維含有重合体、樹脂組成物及び成形体。 | |
Thakur et al. | Free radical induced graft copolymerization of ethyl acrylate onto SOY for multifunctional materials | |
Mosadeghzad et al. | Preparation and properties of acacia sawdust/UPR composite based on recycled PET | |
CN102199257B (zh) | 一种改性聚乳酸的制备方法 | |
Feng et al. | Reinforcing 3D print methacrylate resin/cellulose nanocrystal composites: Effect of cellulose nanocrystal modification | |
CN111939776B (zh) | 微波氟化pva超疏水膜及其制备方法 | |
Mandal et al. | Studies on bamboo/glass fiber reinforced USP and VE resin | |
Zaman et al. | A comparative study on the mechanical and degradation properties of plant fibers reinforced polyethylene composites | |
CN108530927B (zh) | 一种木质纤维透明高强度复合材料的制备方法 | |
Mina et al. | Improved mechanical performances of triple super phosphate treated jute‐fabric reinforced polypropylene composites irradiated by gamma rays | |
Rahman et al. | Jute reinforced polypropylene composite: effect of surface pretreatment by photocuring with acrylic monomers | |
CN103382258B (zh) | 一种聚丙烯共混体系表面紫外接枝聚合物的方法 | |
Kim et al. | Mechanical properties of kenaf fiber–cement composites containing kenaf gamma-ray grafted with acrylamide | |
CN106977871B (zh) | 微波处理竹炭改性聚烯烃复合材料及其制备方法 | |
Rahman et al. | Effect of γ (Gamma)-radiation on the physico-mechanical properties of grafted jute fabric reinforced polypropylene (PP) composites | |
Ramesh et al. | Hemp fibers, their composites and applications | |
Roy et al. | Effect of chemical treatments and coupling agents on the properties of unidirectional jute fiber reinforced polypropylene composite | |
Khan et al. | Effect of Novel Coupling Agent on the Mechanical and Thermal Properties of Unidirectional Jute—Vinyl Ester Composites | |
Sengupta et al. | Vegetable oil-based polymer composites: Synthesis, properties and their applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A529 | Written submission of copy of amendment under article 34 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211 Effective date: 20090408 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100913 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100913 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130430 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130913 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5376363 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |