TW202402919A - 纖維素纖維強化樹脂複合體、纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法、及纖維素纖維強化樹脂成形體 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種纖維素纖維強化樹脂複合體、該纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法、及纖維素纖維強化樹脂成形體，上述纖維素纖維強化樹脂複合體含有相對於含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熱塑性樹脂100質量份為101～400質量份之纖維素纖維，且 於俯視觀察時，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下。

Description

纖維素纖維強化樹脂複合體、纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法、及纖維素纖維強化樹脂成形體
本發明係關於一種纖維素纖維強化樹脂複合體、纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法、及纖維素纖維強化樹脂成形體。
纖維素纖維係包含於所有植物中之亦可謂取之不盡之天然資源，又，由於輕量且強度高，因此正在研究與樹脂複合化而應用於汽車零件或結構材料中。 然而，於纖維素纖維強化樹脂之實用化時，必須充分提高親水性高之纖維素纖維與聚烯烴樹脂之類的疏水性高之樹脂之一體性，纖維素纖維帶來之樹脂之強化（增強）作用之提高存在限制。 因此，為了提高纖維素纖維帶來之強化作用，提出有添加相容劑以提高纖維素纖維與疏水性樹脂之界面之密接性。 例如，專利文獻1揭示有一種纖維素纖維強化樹脂複合體，其包含聚丙烯樹脂、烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂、及纖維素纖維。認為，根據該樹脂複合體，於高溫高濕環境下，不易產生機械強度之劣化。
為實現可持續發展社會，近年來，無塑膠之氣勢世界性地持續上漲，作為儘可能地減少塑膠之使用量，減輕環境負荷之素材，含有大量之纖維素纖維作為木質材料之樹脂複合體受到關注。 針對纖維素纖維強化樹脂複合體，以往，係以樹脂中分散有少量之纖維素纖維之樹脂複合體（樹脂組成物）為中心進行研究。然而，就減輕環境負荷（碳中和）之觀點而言，嘗試儘可能地用木質材料代替塑膠。即，期望製造出含有大量（例如，樹脂複合體之50質量%以上）之纖維素纖維之樹脂複合體，並為實現該目標進行了研究。 例如，專利文獻2揭示有一種樹脂複合體，其於纖維素纖維與合成樹脂之合計100質量份中含有纖維素纖維50～85質量份。認為，根據該樹脂複合體，可形成能夠穩定且自由地著色之表面。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2022/014539號 [專利文獻2]日本特開2020-158751號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明人等針對摻合相容劑而製造含有樹脂及大量之纖維素纖維之纖維素纖維強化樹脂複合體之方法進行了研究，結果瞭解到，於使用一般所通用之相容劑之情形時所獲得之纖維素纖維強化樹脂複合體之機械強度之提高存在制約；又，即便能夠利用特定之相容劑將纖維素纖維強化樹脂複合體之機械強度提高至所需等級，該樹脂複合體於外觀上仍清晰可見纖維素纖維之凝聚物。由於纖維素纖維強化樹脂複合體中之纖維素纖維之凝聚物之顯露化，於用作各種成形體之材料之情形時，就美觀之觀點而言，有應用範圍受限之顧慮。於專利文獻1中，雖然針對由凝聚體之生成引起之外觀不良進行了研究，但止於對最大直徑3 mm等相對大之凝聚體之抑制之研究。
本發明之課題在於提供一種機械強度優異且外觀亦優異、適宜作為各種成形體之材料之纖維素纖維強化樹脂複合體及其製造方法、以及使用該纖維素纖維強化樹脂複合體之纖維素纖維強化樹脂成形體。 [解決課題之技術手段]
本發明人等為了解決上述技術課題而針對含有熱塑性樹脂及大量之纖維素纖維之纖維素纖維強化樹脂複合體進行了研究，結果發現藉由使用烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂作為相容劑，於水之存在下進行熔融混合，能夠有效提高所獲得之纖維素纖維強化樹脂複合體之機械強度；進而，能夠製成該纖維素纖維之凝聚體之形成亦得到有效抑制，外觀優異者。本發明係基於該等見解反覆進行進一步研究而完成者。
即，本發明之上述課題係藉由以下手段來解決。 [1] 一種纖維素纖維強化樹脂複合體，其含有相對於含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熱塑性樹脂100質量份為101～400質量份之纖維素纖維，且 於俯視觀察時，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下。 [2] 如[1]所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂係利用具有含有乙烯性不飽和基之基及烷氧基矽烷基之矽烷偶合劑所獲得之聚丙烯樹脂之接枝改質物。 [3] 如[1]或[2]所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，於上述纖維素纖維強化樹脂複合體中，上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量為0.1～20質量%。 [4] 如[1]至[3]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維係未改質之纖維素纖維。 [5] 如[1]至[4]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維係來自植物之纖維素纖維。 [6] 如[1]至[5]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述聚烯烴樹脂包含聚丙烯樹脂。 [7] 如[1]至[6]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維強化樹脂複合體之彎曲強度高於上述聚烯烴樹脂之彎曲強度。 [8] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.90 mm 2/cm 2。 [9] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為101質量份以上且未達110質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。 [10] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為110質量份以上且未達130質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。 [11] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為130質量份以上且未達150質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。 [12] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為150質量份以上且未達200質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.20～1.00 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝6～20。 [13] 如[1]至[7]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為200質量份以上且未達280質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.20～1.00 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝6～20。 [14] 一種纖維素纖維強化樹脂成形體，其使用有[1]至[13]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體。 [15] 一種[1]至[13]中任一項所記載之纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法，其包含將上述熱塑性樹脂與上述纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合之步驟。
於本發明之說明中，「～」係以包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值之含義使用。 [發明之效果]
本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體及纖維素纖維強化樹脂成形體機械強度優異，且外觀亦優異，適宜作為各種成形體之材料。本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法係適合製造上述纖維素纖維強化樹脂複合體之方法。
[纖維素纖維強化樹脂複合體] 本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體（以下，亦稱為「本發明之樹脂複合體」）含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂作為熱塑性樹脂，且含有相對於該熱塑性樹脂100質量份為101～400質量份之纖維素纖維。本發明之樹脂複合體於其俯視觀察時，纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下。本發明之樹脂複合體藉由使用烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂，如下所述能夠有效率地發揮出纖維素纖維之強化作用，又，外觀亦優異。
本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體含有至少一部分烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與纖維素纖維之縮合物。更具體而言，本發明之樹脂複合體含有：由烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂所具有之烷氧基矽烷基與纖維素纖維之羥基的脫醇縮合反應所獲得之縮合物、及/或由因烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂所具有之烷氧基矽烷基之水解而產生之矽醇基與纖維素纖維之羥基等之脫水縮合所獲得之縮合物。因此，能夠充分提高烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與纖維素纖維之界面之密接性，結果，能夠於樹脂複合體中有效地發揮出纖維素纖維之強化作用。進而，本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體亦可含有由烷氧基矽烷基/矽醇基彼此之脫醇/脫水縮合反應所獲得之縮合物。於此情形時，可經由烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與纖維素纖維之反應點而形成網狀結構。本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體亦可含有未發生脫醇/脫水縮合反應之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂、或未發生脫醇/脫水縮合反應之纖維素纖維。進而，上述烷氧基矽烷基/矽醇基與纖維素纖維亦可在脫醇/脫水縮合反應以外還藉由氫鍵等而鍵結在一起。
本發明之樹脂複合體於俯視觀察時，纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下。如此，本發明之樹脂複合體大幅度抑制纖維素纖維之凝聚體之形成，於製成樹脂成形體時，外觀優異。 上述纖維素纖維之凝聚體之總面積較佳為0.90 mm 2/cm 2以下，更佳為0.80 mm 2/cm 2以下，進而較佳為0.75 mm 2/cm 2以下，進而較佳為0.70 mm 2/cm 2以下。又，該總面積可為0.60 mm 2/cm 2以下，亦可為0.50 mm 2/cm 2以下，亦可為0.40 mm 2/cm 2以下，亦可為0.30 mm 2/cm 2以下，亦可為0.20 mm 2/cm 2以下，亦可為0.10 mm 2/cm 2以下，亦可為0.08 mm 2/cm 2以下，亦可為0.05 mm 2/cm 2以下，亦可為0.03 mm 2/cm 2以下。由於較佳為不形成凝聚體，因此凝聚體之總面積之下限並無特別限定，但通常為0.01 mm 2/cm 2以上，實際而言為0.10 mm以上。 上述纖維素纖維之凝聚體之總面積較佳為0.10～1.00 mm 2/cm 2，更佳為0.15～0.90 mm 2/cm 2，進而較佳為0.20～0.80 mm 2/cm 2，進而較佳為0.20～0.70 mm 2/cm 2，進而較佳為0.20～0.60 mm 2/cm 2，進而較佳為0.20～0.55 mm 2/cm 2。 纖維素纖維之凝聚體之總面積可藉由實施例中記載之方法進行測定。 纖維素纖維之凝聚體之總面積可藉由於本發明之樹脂複合體之製造方法，於水之存在下進行熱塑性樹脂與纖維素纖維之熔融混合而控制於上述範圍。針對本發明之樹脂複合體之製造方法將於下文中描述。
纖維素纖維之凝聚體於俯視觀察時平均等效圓直徑較佳為0.5 mm以下，更佳為0.3 mm以下，更佳為0.29 mm以下，進而較佳為0.25 mm以下，進而較佳為0.23 mm以下。平均等效圓直徑可藉由實施例中記載之方法進行測定。
相較於與構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分，本發明之樹脂複合體較佳為彎曲強度提高。本發明之樹脂複合體之彎曲強度較佳為與構成本發明之樹脂複合體的聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分之彎曲強度之1.2倍以上，更佳為1.3倍以上，進而較佳為1.4倍以上，特佳為1.5倍以上。 彎曲強度係依據JIS K7171：2022進行測定。 又，相較於與構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分，本發明之樹脂複合體較佳為拉伸強度提高。本發明之樹脂複合體之拉伸強度較佳為與構成本發明之樹脂複合體的聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分之拉伸強度之1.1倍以上，更佳為1.2倍以上，進而較佳為1.3倍以上，特佳為1.5倍以上。 拉伸強度係依據JIS K7171：2014進行測定。 此處，所謂「與構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分」，係指構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂（下述聚烯烴樹脂A），意指不包含烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂或纖維素纖維。於複合體中摻和有複數種聚烯烴樹脂A之情形時，意指該摻和樹脂。 所謂「與構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分之彎曲強度」及「與構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂相同之聚烯烴樹脂單一成分之拉伸強度」，係指使用除了僅使用構成本發明之樹脂複合體之聚烯烴樹脂，不使用水以外，於與本發明之樹脂複合體相同之熔融混合條件下製備而成之試片所測得之彎曲強度及拉伸強度。
以下，針對本發明之纖維素纖維強化樹脂複合體之構成成分、及製備該樹脂複合體時使用之材料進行說明。
（熱塑性樹脂） 本發明之樹脂複合體含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂作為熱塑性樹脂。於本發明中，上述聚烯烴樹脂亦稱為基質樹脂。
-聚烯烴樹脂- 作為聚烯烴樹脂（以下，亦稱為聚烯烴樹脂A）並無特別限定，可為烯烴均聚物，亦可為烯烴共聚物。又，亦可為烯烴與除烯烴以外之單體之共聚物。聚烯烴樹脂較佳為於聚合物結構中較佳為包含丙烯成分及/或乙烯成分。聚烯烴樹脂更佳為包含聚丙烯樹脂及/或聚乙烯樹脂，進而較佳為包含聚丙烯樹脂，進而較佳為聚丙烯樹脂。於本發明中稱為「聚丙烯樹脂」之情形時，意指包含丙烯成分之聚烯烴，意指除丙烯之均聚物以外，亦包含例如乙烯-丙烯共聚物（無規共聚物或嵌段共聚物）。 作為聚烯烴樹脂，可使用1種聚烯烴樹脂，亦可使用2種以上聚烯烴樹脂。 聚烯烴樹脂之多數為熔點較低者，就熔融混合時能夠抑制纖維素纖維之劣化之方面而言較佳。 用作基質樹脂之聚烯烴樹脂之溫度230℃、負載2.16 kg時之熔體流動速率（MFR）較佳為1～100 g/10 min，較佳為10～50 g/10 min。MFR可依據JIS K7210-1：2014進行測定。
-烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂- 烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂係作為基質樹脂與纖維素纖維之相容劑發揮作用。 烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂較佳為於其主鏈中或其末端具有烷氧基矽烷基之聚丙烯樹脂。烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂可藉由利用具有烷氧基矽烷基之矽烷偶合劑（烷氧基矽烷化合物）將聚丙烯樹脂改質而製備。即，烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂可為具有烷氧基矽烷基之矽烷偶合劑與聚丙烯樹脂接枝反應而得者。烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂較佳為下述利用具有含有乙烯性不飽和基之基及烷氧基矽烷基之矽烷偶合劑所獲得之聚丙烯樹脂的接枝改質物。 烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂可藉由通常方法合成，亦可使用市售品。
作為上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中所使用之聚丙烯樹脂原料，可使用上述聚烯烴樹脂A中之聚丙烯樹脂。 烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中所使用之聚丙烯樹脂之溫度230℃、負載2.16 kg下的熔體流動速率（MFR）較佳為1～50 g/10 min，較佳為1～20 g/10 min。烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中所使用之聚丙烯樹脂之熔體流動速率較佳為較基質樹脂之熔體流動速率更小。
上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中所使用之矽烷偶合劑較佳為具有用於接枝反應之官能基之烷氧基矽烷化合物。作為矽烷偶合劑，可使用具有於藉由有機過氧化物之分解而產生之自由基之存在下能夠與聚丙烯樹脂發生接枝反應之部位（基或原子）、及烷氧基矽烷基者。作為能夠與聚丙烯樹脂發生接枝反應之部位，可例舉含有乙烯性不飽和基之基。作為含有乙烯性不飽和基之基，並無特別限定，例如可例舉：乙烯基、烯丙基、(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧基氧伸烷基、對苯乙烯基等。作為烷氧基矽烷基，可為三烷氧基矽烷基、二烷氧基矽烷基、單烷氧基矽烷基中之任一形態，較佳為使用三烷氧基矽烷化合物。烷氧基矽烷基之烷氧基較佳為碳原子數1～6，更佳為甲氧基、乙氧基。矽烷偶合劑較佳為具有含有乙烯性不飽和基之基及烷氧基矽烷基者。矽烷偶合劑可使用1種，亦可使用2種以上。 作為上述矽烷偶合劑之具體例，可例舉：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三丁氧基矽烷、乙烯基二甲氧基乙氧基矽烷、乙烯基二甲氧基丁氧基矽烷、乙烯基二乙氧基丁氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、三甲氧基(4-乙烯基苯基)矽烷等乙烯基矽烷化合物、(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(甲基二甲氧基矽烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(甲基二乙氧基矽烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(三乙氧基矽烷基)丙酯、(甲基)丙烯酸3-(甲氧基二甲基矽烷基)丙酯等(甲基)丙烯酸基矽烷化合物等。 其中，特佳為乙烯基三甲氧基矽烷或(甲基)丙烯酸(三甲氧基矽烷基)烷基酯，可使用(甲基)丙烯酸(三甲氧基矽烷基)烷基酯及乙烯基三甲氧基矽烷中之至少1種。(甲基)丙烯酸(三甲氧基矽烷基)烷基酯之烷基之碳原子數較佳為1～10、更佳為1～6、進而較佳為2～4，特佳為丙基。就提高拉伸強度之觀點而言，較佳為使用甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯。
上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中所使用之有機過氧化物可使用至少藉由熱分解產生自由基之化合物。該自由基自聚丙烯樹脂或矽烷偶合劑中去除氫原子，產生矽烷偶合劑與聚丙烯樹脂之自由基反應（接枝反應、加成反應），而生成烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂。 作為有機過氧化物，可廣泛使用於自由基聚合反應中通常使用者。例如，較佳為過氧化苯甲醯、二異丙苯基過氧化物（DCP）、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷或2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)-3-己炔。有機過氧化物可使用1種，亦可使用2種以上。 有機過氧化物之分解溫度較佳為80～195℃，特佳為125～180℃。於本發明中，所謂有機過氧化物之分解溫度，意指於將單一組成之有機過氧化物加熱時，於1分鐘之中之某個固定之溫度或溫度區域其自身分解為2種以上化合物，濃度（質量）變為一半之溫度（1分鐘半衰期溫度）。具體而言，可藉由DSC法等熱分析求出。
於烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中，矽烷偶合劑相對於聚丙烯樹脂之接枝化率只要處於不損害本發明之效果之範圍，便無特別限定。烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂中之矽烷偶合劑之接枝化率例如較佳為0.1～20質量%，更佳為1～5質量%，特佳為2～5質量%。所謂接枝化率，意指相對於聚丙烯100質量份（100%）之接枝結構之份數（%）。 接枝化率可根據有機過氧化物之種類或含量、作為原料之聚丙烯樹脂或矽烷偶合劑之種類或使用量等設定於規定之範圍。 接枝化率可藉由以下方式算出：將於熱二甲苯中加熱溶解後之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂滴加至丙酮中進行再沈澱，藉此去除未反應之單體成分，對如此再沈澱純化之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂測定FT-IR時，根據來自聚丙烯之峰與來自接枝結構之峰之強度比，以質量%換算來算出接枝至聚丙烯100質量%之接枝結構。作為FT-IR中來自烷氧基矽烷基之峰，能夠於1100 cm -1附近檢測出來自Si-O非對稱伸縮振動之峰，於803 cm -1附近檢測出來自Si-O彎曲振動之峰，於1193 cm -1檢測出來自Si-C伸縮振動之峰。
關於上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之較佳形態，就其製備中所使用之矽烷偶合劑之種類之觀點而言，可區分為使用乙烯基矽烷化合物製備之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之態樣（第一態樣）、及使用(甲基)丙烯酸基矽烷化合物製備之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之態樣（第二態樣）。
烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂亦可為於其主鏈進而接枝具有乙烯基之反應助劑而成者。該形態可用於第一態樣及第二態樣之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂中之任一種，但較佳為用於第二態樣之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之情形。 作為具有乙烯基之反應助劑，只要為具有乙烯基且具有擁有自由基之共振穩定化效果之取代基之化合物（相當於上述矽烷偶合劑者除外），便無特別限定。此處，化合物意指不包含其結構中具有含有重複單位之主鏈之形態。 具有乙烯基之反應助劑之Q值並無特別限定，可為0.010以上，較佳為0.49～5.00，更佳為0.54～5.00，更佳為0.54～4.38，更佳為0.8～4.38，更佳為0.96～4.38。此處，Q值係指2種單體之自由基共聚反應中之與單體之共振效果有關之參數。於本發明中，各反應助劑之具體之Q值係基於「塑膠素材辭典」Q-e值（https://www.plastics-material.com/q-e%e5%80%a4/）等文獻之記載。針對Q值於自由基聚合反應中之意義，可參照大津隆行、單體之結構及反應性 經驗參數及自由基聚合反應性、有機合成化學、第28卷第12號、p.1183-1196、1970。該文獻中記載有以下內容：Q值較大之共軛單體作為單體具有高反應性，但其自由基具有低反應性；Q值較小之非共軛單體作為單體具有低反應性，但其自由基具有高反應性。又，記載有以下等內容：Q值可將苯乙烯設為基準1.0，根據與苯乙烯之自由基共聚反應中之生長反應之反應速度常數來計算。可參照該文獻中所記載之方法，求出未於上述「塑膠素材辭典」等文獻中記載Q值之化合物之Q值。 以下，將具有乙烯基之反應助劑之具體例與其Q值一同進行記載。針對一部分反應助劑，未記載Q值。 作為具有乙烯基之反應助劑，具體而言，可使用苯乙烯化合物、乙烯基吡啶化合物、丙烯腈（Q值：0.48）、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯醯胺化合物、脂肪酸乙烯酯等。 作為苯乙烯化合物，可例舉：苯乙烯（Q值：1.00）、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯（Q值：1.57）、4-甲基苯乙烯（Q值：1.10）、α-甲基苯乙烯（Q值：0.97）等。 作為乙烯基吡啶化合物，可例舉4-乙烯基吡啶（Q值：2.47）等。 作為(甲基)丙烯酸酯化合物，可例舉：甲基丙烯酸環氧丙酯（Q值：0.96）、甲基丙烯酸2-羥基丙酯（Q值：4.38）等。 作為脂肪酸乙烯酯，可例舉：月桂酸乙烯酯（Q值：0.011）等。 就提高機械強度之觀點而言，具有乙烯基之反應助劑較佳為Q值為0.54～5.00之反應助劑。 就提高機械強度之觀點而言，具有乙烯基之反應助劑較佳為苯乙烯化合物或(甲基)丙烯酸酯化合物。
烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂中之具有乙烯基之反應助劑之接枝化率較佳為0.1～20質量%、更佳為1～5質量%。具有乙烯基之反應助劑之接枝化率可藉由以下方式算出：藉由將於熱二甲苯中加熱溶解之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂滴加至丙酮中進行再沈澱，而去除未反應之單體成分，測定FT-IR，則能夠以質量%換算計算出接枝至聚丙烯樹脂之具有乙烯基之反應助劑之單體量。
認為，於接枝反應中使具有乙烯基之反應助劑共存之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂中，樹脂穩定化，或者矽烷偶合劑之接枝反應高效化。其理由尚不確定，但認為原因之一在於，於製備烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂時，若該等反應助劑接枝至聚丙烯樹脂上，則使聚丙烯樹脂中產生之聚合物自由基共振穩定化，而抑制作為接枝反應之副反應之聚丙烯樹脂之鏈切斷，或者藉由與(甲基)丙烯酸基矽烷化合物之共聚反應而使得矽烷偶合劑之導入效率提高。
（纖維素纖維） 本發明中使用之纖維素纖維之來源並無特別限定，例如可例舉以木材、竹、麻、黃麻、洋麻、農作物殘餘廢料（例如麥或稻等之稈、玉米、棉花等之莖、甘蔗）、布、再生紙漿、廢紙等為原料所獲得之纖維素纖維。紙漿係亦作為紙之原料者，其以自植物提取之管胞作為主成分。就化學觀點而言，主成分為多醣類，其主成分為纖維素。作為本發明中使用之纖維素纖維，特佳為來自木材之纖維素纖維。 又，作為上述纖維素纖維，並無特別限制，可使用藉由任意製造方法所獲得之纖維素纖維。例如，可例舉藉由利用物理力進行粉碎處理之機械處理、牛皮紙漿法、硫化物紙漿法、鹼紙漿法等化學處理、藉由該等處理之併用所獲得之纖維素纖維。於上述化學處理中，藉由使用苛性鈉等化學品自木材等植物原料中去除木質素及半纖維素等，能夠取出接近純粹之纖維素纖維。如此獲得之纖維素纖維亦稱為紙漿纖維。
作為本發明中使用之纖維素纖維，就提高機械特性之方面而言，較佳為藉由化學處理所製備之纖維素纖維，更佳為藉由牛皮紙漿法所製備之纖維素纖維。本發明之樹脂複合體中所含之纖維素纖維可為1種，亦可為2種以上。
本發明中使用之纖維素纖維之截面之直徑較佳為1～30 μm，更佳為1～25 μm，進而較佳為5～20 μm。又，長度（纖維長度）較佳為10～2200 μm，更佳為50～1000 μm。再者，若纖維素纖維之尺寸至少處於上述範圍內，則該尺寸不會對經過下述熔融混合所獲得之樹脂複合體中之纖維素纖維之凝聚體的總面積造成實質性影響。
本發明之樹脂複合體中所含之纖維素纖維之上述直徑之測定可藉由掃描式電子顯微鏡（SEM）或纖維分析儀來進行。纖維素纖維之纖維長度之測定亦可藉由SEM觀察來進行。於纖維長度之藉由SEM觀察進行之測定中，利用熱二甲苯使本發明之樹脂複合體中之樹脂成分溶出，將所得之殘渣置於台上，於進行蒸鍍等處理後進行SEM觀察，藉此可測定纖維長度。
本發明中用作原料之纖維素纖維較佳為未改質之纖維素纖維。此處，所謂「未改質之纖維素纖維」，係指未對纖維素纖維進行使用矽烷偶合劑、TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基）、乙酸、烯基琥珀酸酐等之改質處理者。但是，改質之纖維素纖維以於熔融混合步驟中未反應之纖維素纖維發生反應而成為改質狀態之形態包含於本發明之樹脂複合體中。
（各成分之含量） 於本發明之樹脂複合體中，相對於熱塑性樹脂100質量份，纖維素纖維之含量較佳為101～400質量份、101～300質量份，更佳為101～240質量份，進而較佳為103～240質量份，特佳為110～235質量份，最佳為120～235質量份。雖亦取決於其他成分之含量，但若增加纖維素纖維之含量，則有機械強度變高之傾向。另一方面，若增加纖維素纖維之含量，則有容易形成凝聚體之傾向。就進一步減小纖維素纖維之凝聚物之總面積之觀點而言，相對於熱塑性樹脂100質量份，纖維素纖維之含量亦較佳設為103～160質量份，亦較佳設為103～130質量份，亦較佳設為103～120質量份。 本發明之樹脂複合體中之纖維素纖維之含量於樹脂複合體中亦可為50.2～80.0質量%（對應於上述101～400質量份之質量%）。 本發明之樹脂複合體中之熱塑性樹脂之含量較佳為20.0～49.8質量%，更佳為29.0～49質量%。 本發明之樹脂複合體中之聚烯烴樹脂A之含量較佳為20～49質量%，更佳為25～48質量%，更佳為29～40質量%，進而較佳為29～36質量%。 樹脂複合體中之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量較佳為0.1～25質量%，更佳為0.1～20質量%，進而較佳為0.5～20質量%，進而較佳為2.0～20質量%，進而較佳為4.5～20質量%，進而較佳為12～20質量%。再者，樹脂複合體中之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量係形成纖維素纖維與脫水縮合物之形態的烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與未形成纖維素纖維與脫水縮合物之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之合計量。雖亦取決於其他成分之含量，但若增加烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量，則有機械強度變高之傾向。 又，纖維素纖維之含量相對於烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量之比的值（質量比）較佳為[纖維素纖維之含量]/[烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝2～55，更佳為[纖維素纖維之含量]/[烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝2～30，進而較佳為[纖維素纖維之含量]/[烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝2～15。
纖維素纖維之含量與纖維素纖維之凝聚體之總面積之較佳之關係為：於纖維素纖維之含量相對於熱塑性樹脂100質量份為101質量份以上且未達110質量份、110質量份以上且未達130質量份、或130質量份以上且未達150質量份之情形時，纖維素纖維之凝聚體之總面積較佳為0.15～0.80 mm 2/cm 2，更佳為0.20～0.80 mm 2/cm 2，進而較佳為0.25～0.80 mm 2/cm 2，進而較佳為0.30～0.80 mm 2/cm 2，進而較佳為0.30～0.75 mm 2/cm 2。於此情形時，上述[纖維素纖維之含量]/[烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]可設為5～55，亦可設為7～50，亦可設為8～40，亦可設為8～30，亦可設為8～20。即，於本發明之較佳之一實施形態中，即便於包含大量纖維素纖維之情形時，即便將相對於纖維素纖維之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之使用量抑制至一定程度，纖維素纖維之凝聚體之總面積亦會被抑制於目標等級。 又，於纖維素纖維之含量相對於熱塑性樹脂100質量份為150質量份以上且未達200質量份之情形、或為200質量份以上且未達280質量份（較佳為未達250質量份）之情形時，纖維素纖維之凝聚體之總面積較佳為0.20～1.00 mm 2/cm 2，更佳為0.30～1.00 mm 2/cm 2，進而較佳為0.40～0.98 mm 2/cm 2，進而較佳為0.50～0.98 mm 2/cm 2，進而較佳為0.60～0.98 mm 2/cm 2，進而較佳為0.60～0.95 mm 2/cm 2。於此情形時，上述[纖維素纖維之含量]/[烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]可設為6～20，亦可設為7～18，亦可設為8～17，亦可設為9～16。如此，於本發明之較佳之一實施形態，即便於包含相當多之纖維素纖維之情形時，即便將相對於纖維素纖維之烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之使用量抑制至一定程度，纖維素纖維之凝聚體之總面積亦會被抑制於目標等級。 本發明之樹脂複合體中之上述纖維素纖維之含量與纖維素纖維的凝聚體之總面積之較佳之關係可藉由下述水之存在下之熔融混合，適當控制水之量而實現。
（其他成分） 本發明之樹脂複合體可為由上述聚烯烴樹脂A、烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂、及纖維素纖維所構成之構成，又，亦可於不損害本發明之效果之範圍包含下述成分等。 例如，可追加摻合乙烯-α烯烴共聚物等彈性體，對樹脂複合體之物性進行改質。 又，本發明之樹脂複合體可於不損害上述目的之範圍適當含有抗氧化劑、光穩定劑、自由基捕捉劑、紫外線吸收劑、著色劑（染料、有機顏料、無機顏料）、填充劑、潤滑劑、塑化劑、丙烯酸加工助劑等加工助劑、發泡劑、石蠟等潤滑劑、表面處理劑、結晶成核劑、離型劑、抗水解劑、抗黏連劑、抗靜電劑、防霧劑、防黴劑、離子捕捉劑、難燃劑、難燃助劑等。 又，本發明之樹脂複合體可包含水等親水性化合物，亦可不包含。
（有無含有纖維素纖維之確認確定方法） 本發明之樹脂複合體中之纖維素纖維之含有與否可以如下方式進行確認。 已知纖維素纖維之纖維素採取I型或II型等各種結晶構造。天然之纖維素具有Iα型（三斜晶）及Iβ型（單斜晶）之結晶構造，來自植物之纖維素通常包含大量之Iβ型結晶。 本發明之樹脂複合體於廣角X射線繞射測定中於散射向量s為3.86±0.1 nm -1之位置具有繞射峰。該繞射峰來自纖維素之Iβ型結晶之（004）面。即，於本發明之樹脂複合體中，纖維素纖維之纖維素之至少一部分具有結晶構造，其中之至少一部分為Iβ型結晶。針對纖維素之結晶構造中所存在之Iβ型結晶以外之結晶構造並無特別限定。以下，有時將纖維素纖維稱為「於散射向量s為3.86±0.1 nm -1之位置具有繞射峰之成分」。 可藉由各種方法確認含有纖維素纖維。例如，可藉由使用X射線觀測來自纖維素纖維中之纖維素結晶之繞射峰而確認。繞射峰位置根據所使用之X射線之波長而不同，因此必須注意，但於使用CuKα射線（λ＝0.15418 nm）之情形時，於散射向量s為3.86 nm -1（2θ＝34.6°）附近能夠觀測到來自纖維素之Iβ型結晶之（004）面之繞射峰。為了能夠獲取（004）面之繞射，必須以角度θ使樣品旋轉而入射X射線。即，於使用CuKα射線之情形時，使樣品台旋轉θ＝17.3°。作為來自纖維素結晶之繞射峰，能夠於較（004）面之更靠內側之位置觀測到其它繞射峰，但繞射位置與來自聚丙烯之繞射峰重疊，可能無法判斷為明確之繞射峰。因此，於本說明書中，纖維素纖維之有無係利用纖維素之Iβ型結晶之（004）面之繞射峰來判斷。
本發明之樹脂複合體可較佳地用作下述纖維素纖維強化樹脂成形體之材料。本發明之樹脂複合體作為以高含量含有纖維素纖維之母料，亦可用於與其他樹脂加以混合而製造纖維素纖維強化樹脂成形體。
[纖維素纖維強化樹脂成形體] 本發明之纖維素纖維強化樹脂成形體（以下，亦稱為本發明之樹脂成形體）係使用有上述樹脂複合體之成形體。即，本發明之樹脂成形體係含有相對於含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熱塑性樹脂100質量份為101～204質量份之纖維素纖維，且於俯視觀察時纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下的使用有纖維素纖維強化樹脂複合體之成形體。 本發明之樹脂成形體除了成形為所需形狀以外，與上述複合體相同。針對本發明之樹脂複合體之說明亦適用於本發明之樹脂成形體。即，本發明之樹脂成形體中之纖維素纖維之凝聚體的狀態與本發明之樹脂複合體中之纖維素纖維之凝聚體的狀態相同，於構成本發明之樹脂成形體之樹脂複合體中，纖維素纖維之凝聚體之總面積於俯視觀察時為1.00 mm 2/cm 2以下。
[纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法及纖維素纖維強化樹脂成形體之製造方法] 本發明之樹脂複合體例如可藉由至少將含有聚烯烴樹脂A及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之特定量之熱塑性樹脂及特定量之纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合而獲得。 又，本發明之樹脂成形體可藉由使所獲得之熔融混合物（纖維素纖維強化樹脂複合體）成形而獲得。 即，本發明之樹脂複合體之製造方法包含將含有聚烯烴樹脂A及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之特定量之熱塑性樹脂及特定量之纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合之步驟。又，本發明之樹脂成形體之製造方法包含將含有聚烯烴樹脂A及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之特定量之熱塑性樹脂及特定量之纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合，使其成形之步驟。藉由於水之存在下進行熔融混合，烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂所具有之烷氧基矽烷基與纖維素纖維之羥基發生脫醇縮合反應，及/或，藉由烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之烷氧基矽烷基之水解產生之矽醇基與纖維素纖維之羥基等發生脫水縮合。藉由該等縮合反應，烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與纖維素纖維之密接性（一體性）提高，能夠有效地提高纖維素纖維於聚丙烯樹脂A中之分散性及纖維素纖維之強化作用。於聚烯烴樹脂複合體之製造中，將上述熱塑性樹脂與纖維素及水進行熔融混合之順序並無特別限制。可首先將上述熱塑性樹脂及纖維素進行熔融混合後，加入水，進而進行熔融混合，亦可將上述熱塑性樹脂、纖維素、及水全部投入至加工機內，其後進行熔融混合。又，亦可於將纖維素與水加以混合後，加入上述熱塑性樹脂，進而進行熔融混練。該等熔融混合較佳為於藉由擠出、射出等進行加工、成形之階段，在加工機內進行。 水由於分離或回收、環境負荷少，即便殘留，對纖維素之不良影響亦較小，故而較佳。 又，為了有效提高上述纖維素纖維之強化作用，可使用促進上述縮合之觸媒。
熔融混合時之聚烯烴樹脂A、烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂、及纖維素纖維各者之摻合量設成為上述樹脂複合體或成形體中之含量之摻合量。 熔融混合時使用之水之添加量並無特別限制，但相對於纖維素纖維100質量份（乾燥質量），通常為5質量份以上且未達150質量份，藉由設為該添加量之範圍，容易製造樹脂中之纖維素纖維之凝聚體之形成減少之樹脂複合體。至於熔融混合時使用之水之量，相對於纖維素纖維100質量份，更佳為5～120質量份，進而較佳為5～100質量份，進而較佳為5～80質量份，特佳為10～25質量份，最佳為13～23質量份。 上述熔融混合之溫度並無特別限定，只要為樹脂之熔點以上之溫度即可。例如可設為160～230℃，更佳為170～210℃。 就降低纖維素纖維之熱分解之觀點而言，上述熔融混合溫度較佳為250℃以下，更佳為230℃以下，進而較佳為200℃以下。 於高溫下進行上述熔融混合步驟時，例如，為了抑制熱劣化或氧化劣化，可添加抗氧化劑等進行熔融混合。 上述熔融混合時間並無特別限制，可適當設定。 作為上述熔融混合中使用之裝置，並無特別限定，只要為能夠於樹脂成分之熔點以上進行熔融混合之裝置即可，例如可例舉：攪拌機、捏合機、混合輥、班布里混合機、單軸或雙軸擠出機等，較佳為雙軸擠出機。 水可添加至混合裝置（例如擠出機）中，藉由排出口進行回收。 就隨後之成型步驟中之操作性之觀點而言，所獲得之熔融混合物較佳為加工成顆粒狀（下文中亦將所獲得之顆粒簡稱為「顆粒」）。顆粒加工之條件並無特別限制，可根據通常方法進行。例如可例舉將熔融混合物水冷後，利用線料切割機等加工成顆粒狀之方法。 再者，可於熔融混合之前對各成分進行乾摻（預混合）。乾摻並無特別限制，可根據通常方法進行。
為了於上述熔融混合時改善基質樹脂中之纖維素之分散狀態，亦可於熔融混合前將烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂及纖維素纖維於未達烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熔點之溫度下進行預混合。
使上述熔融混合物成形之方法並無特別限制，只要為能夠將上述熔融混合物成形為所需形狀之方法即可。例如，可例舉對熔融混合物進行熔融壓縮成形之方法、進行注射成形之方法等。亦可將熔融混合物加工成顆粒狀後成形為所需形狀。於本發明中，較佳為於將熔融混合物加工成顆粒狀後進行注射成形，而獲得成形體。 成形可與熔融混合同時或連續地進行。即，可例舉於熔融成形時，例如於射出成形時或即將進行射出成形之前，將各成分進行熔融混合之態樣。例如，可採用將該等成分於成形裝置內進行熔融混合，繼而，射出而成形為所需形狀之一系列步驟。
於上述射出成形中，射出溫度並無特別限定，只要為聚丙烯樹脂之熔點以上之溫度即可，例如，於使用聚丙烯樹脂之情形時，可設為160～230℃、較佳為170～210℃。 就降低纖維素纖維之熱分解之觀點而言，上述射出溫度較佳為250℃以下，更佳為230℃以下，進而較佳為200℃以下。 上述射出成形中之射出速度、模具溫度、保壓、保壓時間等條件可根據目的適當調整。
於上述熔融壓縮成型中，熔融壓縮溫度並無特別限定，只要為聚丙烯樹脂之熔點以上之溫度即可，例如於使用聚丙烯樹脂之情形時，可設為160～230℃，較佳為170～210℃。 就降低纖維素纖維之熱分解之觀點而言，上述熔融壓縮溫度較佳為250℃以下，更佳為230℃以下，進而較佳為200℃以下。 上述熔融壓縮成形中之預熱時間、加壓時間、壓力等條件可根據目的適當調整。 作為上述熔融壓縮成形中使用之裝置，並無特別限制，例如可例舉壓製機。除此以外，亦可採用使用板材成形用擠出機之壓片機等。 上述板材之形狀並無特別限制，例如，亦可加工成啞鈴狀。又，可適當調節為上述拉伸容易進行之寬度、長度、厚度等。例如，上述板材之厚度較佳為2 mm以下，更佳為1 mm以下。
烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備可藉由於由有機過氧化物之分解而產生之自由基之存在下使矽烷偶合劑與聚丙烯樹脂發生接枝反應而進行。即，可藉由於有機過氧化物之存在下將聚丙烯樹脂及矽烷偶合劑於有機過氧化物之分解溫度以上之溫度下進行熔融混合而製備。 針對該製備中所使用之原料（聚烯烴樹脂、矽烷偶合劑、及有機過氧化物），如上所述。 將上述各成分進行熔融混合之溫度為有機過氧化物之分解溫度以上，較佳為[有機過氧化物之分解溫度＋25℃]～[有機過氧化物之分解溫度＋110℃]之溫度。若為上述混合溫度，則上述成分熔融，有機過氧化物分解而產生自由基，所需之接枝反應充分進行。雖亦取決於所使用之原料，但熔融混合溫度可設為160～300℃，亦可設為170～250℃，亦可設為180～210℃。其他條件，例如混合時間可考慮效率、目的而適當設定。 作為混合中使用之混合裝置，使用單軸擠出機、雙軸擠出機、輥、班布里混合機或各種捏合機等。 於烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中，相對於作為原料之聚丙烯樹脂100質量份之矽烷偶合劑之混合量較佳為0.1～20質量份，更佳為1～10質量份，更佳為2～8質量份，進而較佳為2～6質量份。 於烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中，相對於作為原料之聚丙烯樹脂100質量份之有機過氧化物之添加量較佳為0.001～10質量份，更佳為0.01～5質量份，進而較佳為0.05～5質量份，進而較佳為0.05～3質量份，亦較佳設為0.1～2質量份。
於使用(甲基)丙烯酸基矽烷化合物作為矽烷偶合劑之情形時，烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備亦可於具有乙烯基之反應助劑之存在下進行。藉由於具有乙烯基之反應助劑之存在下進行製備，能夠提高(甲基)丙烯酸基矽烷化合物之反應效率。具體而言，於有機過氧化物之存在下將聚丙烯樹脂及(甲基)丙烯酸基矽烷化合物於有機過氧化物之分解溫度以上之溫度下進行熔融混合時，混合具有乙烯基之反應助劑。於烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備中，相對於作為原料之聚丙烯樹脂100質量份之具有乙烯基之反應助劑的添加量較佳為0.1～20質量份，更佳為0.5～10質量份，進而較佳為1～7質量份，特佳為1.5～5質量份。
烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備亦可與上述與聚烯烴樹脂A、纖維素纖維之熔融混合同時進行。即，可一面使用聚丙烯樹脂作為聚烯烴樹脂A，並使其一部分進行烷氧基矽烷改質，一面發生與纖維素纖維之脫醇/脫水縮合反應，進行熔融混合，而獲得本發明之樹脂複合體。
於本發明之樹脂複合體之製造方法中，亦可於製備烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂後，進行上述與聚烯烴樹脂A、纖維素纖維之熔融混合。 本發明之樹脂複合體之製造方法之較佳形態如下所述。 一種纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法，該纖維素纖維強化樹脂複合體含有相對於含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熱塑性樹脂100質量份為101～400質量份之纖維素纖維，於俯視觀察時，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下，且該纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法具有下述步驟（a）及（b）。 （a）於有機過氧化物之存在下將聚丙烯樹脂及矽烷偶合劑於有機過氧化物之分解溫度以上之溫度下加以混合，使上述矽烷偶合劑與上述聚烯烴樹脂發生接枝反應，而製備烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之步驟 （b）將上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂與聚烯烴樹脂及纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合之步驟。 至於上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備，於使用(甲基)丙烯酸基矽烷化合物作為矽烷偶合劑之情形時（第二態樣），如上所述，更佳為於具有乙烯基之反應助劑之存在下進行，進而較佳為於苯乙烯化合物之存在下進行。
[用途] 本發明之樹脂成形體能夠用作要求機械強度及優異之外觀之下述製品、零件及/或構件等。例如可例舉：運輸機器（汽車、二輪車、火車及飛機等）、機械臂之結構構件、娛樂用機器人零件、義肢構件、家電材料、辦公自動化設備殼體、資訊處理設備、行動終端、建材、房屋用膜、排水設備、化妝製品材料、各種罐、容器、片材、包裝材料、玩具、文具、食品容器、卷線軸、管、傢俱材料（壁材、扶手等）、鞋、托板、傢俱、籠及運動用品等。
作為運輸機器用材料，可例舉車輛用材料。作為車輛用材料，例如可例舉：儀錶板飾板、門飾板、柱飾板等飾板類；儀錶盤、儀錶外殼、手套箱、包裝盤、車頂襯裡、控制台、儀錶板、扶手、座椅、靠背、後備箱蓋、後備箱下蓋、車門內板、柱、備胎罩、門把手、燈罩、後托盤等內飾零件；保險杠、引擎蓋、擾流板、散熱器格柵、擋泥板、擋泥板襯墊、門檻板、側踏板、車門外板、側門、後門、車頂、車頂置物架、車輪蓋/罩、後視鏡蓋、底蓋等外飾零件；以及電池殼、引擎蓋、燃料箱、燃料管、供油口箱、進氣管道、空氣清潔器外殼、空調外殼、冷卻劑貯槽、散熱器貯槽、擋風玻璃清洗液箱、進氣歧管、風扇及皮帶輪等旋轉零件；線束保護器等零件、連接盒或連接器、或前端模塊、前端板等一體成型零件等。 [實施例]
基於實施例更詳細地說明本發明，但本發明除本發明中之規定之內容以外，並不限定於該等實施例。 於下述實施例及比較例中，除非另有說明，否則「份」意指「質量份」。
-使用材料- 以下，示出所使用之材料。 （1）聚丙烯樹脂（A1） J106MG，PrimePolymer公司製造，丙烯均聚物，MFR（230℃/2.16 kg）＝15 g/10 min （2）聚丙烯樹脂（A2） J108M，PrimePolymer公司製造，丙烯均聚物，MFR（230℃/2.16 kg）＝45 g/10 min （3）纖維素纖維 ARBOCEL B400（商品名），RETTENMAIER公司製造 （4）水 蒸餾水 （5）樹脂改質用單體 甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯（SiMA），東京化成工業股份有限公司製造 甲基丙烯酸環氧丙酯（GMA），東京化成工業股份有限公司製造 （6）具有乙烯基之反應助劑 苯乙烯，純正化學股份有限公司製造 （7）有機過氧化物 二異丙苯基過氧化物：Percumyl D（商品名），日本油脂股份有限公司製造，1分鐘半衰期溫度175.2℃ （8）烷氧基矽烷改質聚乙烯（PE）樹脂 Linklon（商品名），Mitsubishi Chemical公司製造
以下，針對使用聚丙烯樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂作為熱塑性樹脂且於熔融混合時加入水而製作之實施例1～10之樹脂複合體、於熔融混合時不添加水而製作之比較例1之樹脂複合體、不使用烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂而製作之比較例2～4之樹脂複合體、使用除烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂以外之改質樹脂所製作之比較例5及6、以及僅使用聚丙烯樹脂所製作之參考例1進行說明。
（實施例1） -烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備- 分別使用聚丙烯樹脂（A1）、作為矽烷偶合劑之甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯、作為反應助劑之苯乙烯，以如下方式製備烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂（改質樹脂）。 將聚丙烯樹脂（A1）投入至螺桿直徑15 mm、L/D＝45之同向雙螺桿擠出機（商品名：KZW15TW-45MG-NH，Technovel股份有限公司製造），自設置於料筒中途之添液用排出部，一面利用注射器以比率成為固定之方式滴加甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯（SiMA）、苯乙烯及二異丙苯基過氧化物之混合溶液一面進行混合，於線料模頭190℃之設定下呈線料狀擠出。上述混合係以相對於聚丙烯樹脂100質量份而混合甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯（SiMA）5質量份、苯乙烯3.75質量份及二異丙苯基過氧化物0.2質量份之方式進行調整而進行。經由冷卻及切割，獲得顆粒狀之經甲基丙烯酸3-(三甲氧基矽烷基)丙酯改質之聚丙烯樹脂（SiMA-PP）。 -熔融混合及成形- 一面將聚丙烯樹脂（PP）（A2）、SiMA-PP、纖維素纖維、及水，分別用以單位時間之供給質量進行了控制之進料器或添液泵投入至螺桿直徑25 mm、L/D＝70之雙軸擠出機[日本製鋼所製造]中，一面進行熔融混合。各原料係以相對於包含聚丙烯樹脂（A2）90質量份及SiMA-PP 10質量份之熱塑性樹脂100質量份為纖維素纖維104質量份、水20質量份之方式進行調整而投入。雙軸擠出機之料筒溫度設定為180℃，螺桿旋轉速度設為250 rpm，充分且均質地進行熔融混合而獲得樹脂複合體（纖維素纖維強化樹脂複合體），其後進行水冷，使用線料切割機加工成顆粒狀。 將上述所獲得之顆粒於80℃乾燥24小時，繼而，提供至射出成形機[FANUC公司製造，商品名：Robot Shot α-S30iA]，獲得JIS-5號啞鈴試片（樹脂成形體）及JIS K7139：2009・B1之短條形試片（樹脂成形體）。
（實施例2） 除了將水之摻合量20質量份變更為5質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例3） 除了將水之摻合量20質量份變更為100質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例4） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為87質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為13質量份，將纖維素纖維之摻合量104質量份變更為150質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例5） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為83質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為17質量份，將纖維素纖維之摻合量104質量份變更為240質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例6） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為98質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為2質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例7） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為95質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為5質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例8） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為80質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為20質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例9） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為70質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為30質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（實施例10） 除了將聚丙烯樹脂（A2）之摻合量90質量份變更為60質量份，將SiMA-PP之摻合量10質量份變更為40質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例1） 除了於熔融混合時不使用水以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例2） 除了不摻合SiMA-PP，且於熔融混合時不使用水以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例3） 除了不摻合SiMA-PP以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例4） 製作纖維素纖維51質量%、SiMA 2.5質量%之水分散液，於室溫下攪拌處理2小時。過濾處理後之水分散液，將作為過濾物殘留之纖維素纖維用水過濾2次，藉此沖洗未反應矽烷偶合劑。使清洗後回收之纖維素纖維於恆溫槽內以120℃乾燥一整晚。如此獲得用矽烷偶合劑進行有表面處理之纖維素纖維。 於實施例1中，在「熔融混合及成形」中不添加改質樹脂（SiMA-PP），將纖維素纖維104質量份變更為上述用矽烷偶合劑進行有表面處理之纖維素纖維104質量份，除此以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例5） 於實施例1之「烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之製備」中，除了將矽烷偶合劑變更為甲基丙烯酸環氧丙酯（GMA）以外，與實施例1同樣地獲得甲基丙烯酸環氧丙酯改質聚烯烴樹脂（GMA-PP）。 於實施例1中，除了使用GMA-PP 10質量份代替SiMA-PP 10質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（比較例6） 於實施例1中，除了使用烷氧基矽烷改質聚乙烯（PE）樹脂10質量份代替SiMA-PP 10質量份以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。
（參考例1） 於實施例1中，除了不摻合纖維素纖維及SiMA-PP，且不使用水以外，與實施例1同樣地獲得樹脂複合體及2個樹脂成形體。參考例1之樹脂複合體及樹脂成形體係構成實施例1～10、比較例1～6之各樹脂複合體之聚烯烴樹脂（聚丙烯樹脂）之單一成分。
針對所獲得之樹脂複合體及樹脂成形體進行下述試驗，將其結果示於表1。
[拉伸強度試驗] 作為機械強度之指標，對拉伸強度進行評估。 對於上述所獲得之啞鈴試片，基於JIS標準K7161（2014），使用自動立體測圖儀精密萬能試驗機（島津製作所股份有限公司製造）進行拉伸試驗，測定拉伸強度（MPa）。試驗條件設為室溫（25℃），夾頭間距離60 mm，拉伸速度50 mm/分鐘。若能夠表現出高於參考例1之拉伸強度之拉伸強度，則為合格。
[彎曲強度試驗] 作為機械強度之另一指標，對彎曲強度進行評估。 對於上述所獲得之短條形試片，基於JIS標準K7171（2022），使用自動立體測圖儀精密萬能試驗機（島津製作所股份有限公司製造）進行彎曲試驗，測定彎曲強度（MPa）。試驗條件設為於室溫（25℃）下，以支點間距離64 mm、速度2 mm/分鐘進行負載之負荷。若能夠表現出高於參考例1之拉伸強度之彎曲強度，則為合格。
[外觀評估] 藉由纖維素纖維之凝聚體之總面積，對使用樹脂複合體之成形體之外觀進行評估。 使用所獲得之樹脂複合體之顆粒，製作厚度0.1 mm之測定用片材。具體而言，準備樹脂複合體之顆粒約2 g，放入100 mm×100 mm×0.1 mm之壓模中，使用加壓裝置於190℃預熱5分鐘後，進而於190℃及20 MPa之壓力下加壓5分鐘，而製作測定用片材。將所製作之100 mm×100 mm×0.1 mm之片材與尺子一同置於照度2700 Lx之燈板，利用數位相機進行俯視觀察，並拍攝該觀察面。針對所獲得之拍攝影像之60 mm×60 mm之範圍，使用Nikon公司製造之「NISElemenets D（商品名）」，按照下述影像處理條件獲得亮度之柱狀圖。將與該柱狀圖之平坦部重疊之直線（基準線）與自柱狀圖之平坦部朝向柱狀圖之峰頂，自該平坦部朝向高亮度側上升之傾斜部之切線中斜度最大之切線之交點作為亮度之閾值，進行二值化。圖1係表示該「亮度之閾值」之一例之說明圖。測量被算作暗色部之部分（纖維素凝聚體）各者之面積，算出總面積。又，根據上述測量之各面積，算出各纖維素凝聚體（各暗色部）之等效圓直徑（相同面積之真圓之直徑），算出所獲得之各等效圓直徑之算術平均值（平均等效圓直徑）。藉由將上述所獲得之纖維素纖維之凝聚體之總面積除以60 mm×60 mm＝36 cm 2，將每1 cm 2之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下之情形視為合格。若處於該範圍，則不易識別到纖維素纖維凝聚體，於製成製品時能夠獲得優異之外觀。 -影像處理條件- ・平滑 off 作用於對象物之端部之形狀，使形狀平滑之功能。 ・清除 off 使小對象物不可見之功能。僅使小對象物消失，其他影像不受影響。 ・填補封閉區域 off 填補對象物內之封閉區域之功能。 ・分割 off 檢測被結合之單一對象物，並進行分離之功能。
[表1]
      實施例 比較例 參考例
項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 1
熱塑性樹脂 PP（A2） [質量份] 90 90 90 87 83 98 95 80 70 60 90 100 100 100 90 90 100
SiMA-PP [質量份] 10 10 10 13 17 2 5 20 30 40 10 0 0 0 0 0 0
GMA-PP [質量份] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0
矽烷改質PE [質量份] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0
合計 [質量份] 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
纖維素纖維 [質量份] 104 104 104 150 240 104 104 104 104 104 104 104 104 104 （矽烷表面處理） 104 104 0
水[質量份] 20 5 100 20 20 20 20 20 20 20 0 0 20 20 20 20 0
樹脂複合體中之PP（A2）量 [質量%] 44.1 44.1 44.1 34.8 24.4 48.0 46.6 39.2 34.3 29.4 44.1 49.0 49.0 49.0 44.1 44.1 100.0
樹脂複合體中之SiMA-PP量 [質量%] 4.9 4.9 4.9 5.2 5.0 1.0 2.5 9.8 14.7 19.6 4.9 0.0 0.0 0.0 4.9 （GMA-PP量） 4.9 （矽烷改質PE量） 0.0
拉伸強度[MPa] 44 43 45 48 52 41 42 47 49 51 42 25 27 36 33 38 39
彎曲強度[MPa] 74 68 75 77 82 64 65 76 78 80 65 39 42 47 48 50 52
纖維素纖維之凝聚體之 總面積[mm 2/cm 2] 0.51 0.78 0.33 0.77 0.91 0.61 0.57 0.49 0.45 0.38 1.07 2.45 0.82 0.71 0.75 0.67 -
纖維素纖維之凝聚體之 平均等效圓直徑[mm] 0.21 0.23 0.21 0.22 0.25 0.21 0.21 0.20 0.21 0.20 0.28 0.31 0.22 0.21 0.21 0.21 -
由表1所示之結果可清楚，不滿足本發明中規定之組成之比較例之樹脂複合體無法獲得以高水準兼顧機械強度及外觀之樹脂成形體。 比較例1所示之不使用水而進行熔融混合所獲得之樹脂複合體之拉伸強度及彎曲強度高於參考例1，但凝聚體之總面積大於1.00 mm 2/cm 2，外觀不佳。 比較例2所示之不含烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂，不使用水而進行熔融混合所獲得之樹脂複合體之機械強度較參考例1更差。進而，凝聚體之總面積亦大於1.00 mm 2/cm 2，外觀不佳。 比較例3所示之未摻合有烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之樹脂複合體即便使用水進行熔融混合，機械強度亦較參考例1更差。 比較例4所示之使用利用矽烷偶合劑進行有表面處理之纖維素纖維代替烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之樹脂複合體的機械強度較參考例1更差。 比較例5及6所示之使用其他改質樹脂代替烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂所獲得之樹脂複合體之機械強度較參考例1更差。 如上所述，比較例2～6之未使用烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之樹脂複合體之機械強度均較使用聚丙烯樹脂單一成分之參考例1之機械強度更差。 相對於此，實施例1～10之樹脂複合體具有優異之拉伸強度、彎曲強度、及外觀特性，且能夠獲得以高水準兼顧機械強度及外觀特性之樹脂成形體。 此處，與不使用水而進行熔融混合所獲得之比較例1之樹脂複合體相比，含有等量之纖維素纖維之實施例1之樹脂複合體之纖維素纖維之凝聚體的總面積被抑制至一半以下。進而，與比較例1之樹脂複合體相比，烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量減少至1/2之實施例7、及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量減少至1/5之實施例6之樹脂複合體之纖維素纖維之凝聚體的總面積均被抑制至充分低。又，與比較例1之樹脂複合體相比，於摻合有大量（1.5～2.3倍左右）之纖維素纖維之實施例4及5中，纖維素纖維之凝聚體之總面積較比較例1之樹脂複合體得到更高程度之抑制。並且，該等實施例之樹脂複合體之機械強度均有效提高。該等結果清楚地表現出將含有聚烯烴樹脂與烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之組合之熱塑性樹脂及大量之纖維素纖維於水之存在下進行熔融混練之顯著之效果。
將本發明與其實施態樣一併進行說明，但認為只要吾等未特別指明，則於說明之任何細節皆非用以限定本發明，應當於不違反隨附之申請專利範圍所示之發明精神及範圍之情況下進行廣泛地解釋。
本申請案係主張基於2022年3月29日於日本提出專利申請之特願2022-054017之優先權，本發明係參照此申請案並將其內容作為本說明書之記載之一部分引入。
無
[圖1]係表示亮度之閾值之一例的說明圖。

Claims (15)

  1. 一種纖維素纖維強化樹脂複合體，其含有相對於含有聚烯烴樹脂及烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之熱塑性樹脂100質量份為101～400質量份之纖維素纖維，且 於俯視觀察時，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為1.00 mm 2/cm 2以下。
  2. 如請求項1之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂係利用具有含有乙烯性不飽和基之基及烷氧基矽烷基之矽烷偶合劑所獲得之聚丙烯樹脂之接枝改質物。
  3. 如請求項1或2之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，於上述纖維素纖維強化樹脂複合體中，上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量為0.1～20質量%。
  4. 如請求項1至3中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維係未改質之纖維素纖維。
  5. 如請求項1至4中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維係來自植物之纖維素纖維。
  6. 如請求項1至5中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述聚烯烴樹脂包含聚丙烯樹脂。
  7. 如請求項1至6中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維強化樹脂複合體之彎曲強度高於上述聚烯烴樹脂之彎曲強度。
  8. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.90 mm 2/cm 2。
  9. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為101質量份以上且未達110質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。
  10. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為110質量份以上且未達130質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。
  11. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為130質量份以上且未達150質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.15～0.80 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝5～55。
  12. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為150質量份以上且未達200質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.20～1.00 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝6～20。
  13. 如請求項1至7中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體，其中，上述纖維素纖維之含量相對於上述熱塑性樹脂100質量份為200質量份以上且未達280質量份，上述纖維素纖維之凝聚體之總面積為0.20～1.00 mm 2/cm 2，且[上述纖維素纖維之含量]/[上述烷氧基矽烷改質聚丙烯樹脂之含量]＝6～20。
  14. 一種纖維素纖維強化樹脂成形體，其使用有請求項1至13中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體。
  15. 一種請求項1至13中任一項之纖維素纖維強化樹脂複合體之製造方法，其包含將上述熱塑性樹脂與上述纖維素纖維於水之存在下進行熔融混合之步驟。
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