WO2008069121A1 - 複合材及びその製造方法 - Google Patents

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Hideyuki Suzuki
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Nichimen Chemical Industry Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a composite material in which vegetable fiber is mixed with a thermoplastic resin, and a method for producing the same.
  • thermoplastic resins The raw material for thermoplastic resins is mainly petroleum.
  • fossil fuel resources have been dried up and disposed of (such as generation of harmful substances and CO during incineration, and continuing to remain when landfilled).
  • thermoplastic resin materials in which plant fibers such as bamboo, kenaf, sugar cane, and wood are mixed with thermoplastic resin have been proposed. This material is superior in tensile modulus and flexural modulus compared to thermoplastic resin not mixed with plant fiber, and is inferior in mechanical properties such as impact resistance and tensile elongation at break, and its use is limited.
  • the present invention eliminates the above-mentioned drawbacks and improves mechanical properties such as tensile strength and bending strength, and also provides mechanical properties such as impact resistance and tensile elongation at break that do not mix plant fibers.
  • An object of the present invention is to provide a composite material of a thermoplastic resin and a plant fiber having a balanced mechanical property, which is almost the same as or improved from a resin.
  • the inventor of the present invention added a vegetable fiber containing cellulose and lignin and an isocyanate resin together to a thermoplastic resin and kneaded with heating to obtain a tensile strength, It was found that a composite material with impact properties such as flexural strength and mechanical properties such as impact resistance and tensile elongation at break that are almost inferior to conventional thermoplastic resins can be obtained.
  • thermoplastic resin that can be modified with a polybasic acid anhydride is added to a plant fiber containing cellulose and lignin together with an isocyanate resin, a polybasic acid anhydride, and an organic peroxide and heated and kneaded, the tensile strength is increased. High impact resistance with good mechanical properties such as bending strength It was discovered that which mechanical properties are almost the same as those of thermoplastic resin without mixing plant fibers!
  • thermoplastic resin according to claim 1 is a polyolefin-based thermoplastic resin, a polystyrene-based thermoplastic resin, or a copolymer thereof.
  • the production method according to claim 3 produces plant fiber from a plant raw material containing cellulose and lignin,
  • This manufactured plant fiber ! ⁇ 70 wt%, 0.05 to 8 wt% isocyanate resin, polybasic acid anhydride 0.05 to 30 wt%, organic peroxide 0.05 to 8 wt%, And a thermoplastic resin that can be modified with a polybasic acid anhydride and put in a kneader and kneaded while heating.
  • the production method of claim 4 comprises producing plant fibers from plant raw materials containing cellulose and lignin,
  • thermoplastic resin that can be modified with polybasic acid anhydride is partially modified with polybasic acid anhydride
  • the raw materials for plant fibers can be any of bamboo, kenaf, sugar cane, wood, etc., and these can be produced by known methods. Since the cellulose and lignin of the obtained plant fiber contribute to the improvement of the mechanical properties by the action of the isocyanate resin, the removal treatment of lignin and the like conventionally performed in the production of the composite material is unnecessary.
  • the action of polybasic acid anhydrides and organic peroxides improves the compatibility between the polyolefin-based or polystyrene-based thermoplastic resin and the plant fiber, improving the mechanical properties, but further adding an isocyanate resin. And further improve.
  • the plant fiber may be fiber waste or powder.
  • the composite material of claim 1 has a mechanical property such as tensile strength, tensile elastic modulus, bending strength, bending elastic modulus and the like that is significantly improved compared to a thermoplastic resin that does not contain plant fibers, and has improved impact resistance, tensile strength,
  • the mechanical properties such as elongation at break are about the same or slightly lower than those of thermoplastic resins that do not contain plant fibers! /, Which is a problem in use! /, And the balance of mechanical properties is good! /.
  • the impact resistance of the composites of claims 1 and 2 is greatly reduced by adding plant fibers to thermoplastic resins that do not contain plant fibers and conventional thermoplastic resins that are almost inferior. This can be improved.
  • thermoplastic resin that can be modified with polybasic acid anhydride, isocyanate resin, polybasic acid anhydride, and organic peroxide are simultaneously added and heated and kneaded,
  • the manufacturing process is simple. Further, the manufacturing cost can be reduced.
  • plant fibers are produced from plant raw materials containing cellulose, lignin and the like without being subjected to a removal treatment of lignin and the like.
  • the produced plant fibers including fiber scraps and powdered materials, are mixed with an isocyanate resin and a thermoplastic resin in a kneader and kneaded while heating to about 140 to 250 ° C. to obtain a composite material.
  • the plant fiber is a known fiber such as bamboo, kenaf, sugarcane, wood, etc., which may be misaligned. From the standpoint of reducing manufacturing costs, fibers made from materials that can be obtained in large quantities, such as bamboo, kenaf, and sugar cane, are available.
  • the amount of vegetable fiber to be mixed is;
  • the plant fiber may be fiber waste that has not been used so far, or may be in powder form.
  • the isocyanate resin is mixed in an amount of 0.05 to 8% by weight. Below this range, mechanical properties such as impact resistance, tensile strength and bending strength are not improved. Further, even if it is more than this, mechanical properties such as impact resistance, tensile strength and bending strength are hardly improved or rather deteriorated. Moreover, the raw material cost of a composite material becomes high.
  • thermoplastic resin may be any known one, but a biodegradable resin may be used from the viewpoint of the environment.
  • thermoplastic resin having at least one functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group, which easily reacts with an isocyanate resin
  • the tensile strength and bending strength are higher than those of the thermoplastic resin having no functional group.
  • Mechanical properties such as strength are greatly improved. This seems to be because the isocyanate resin reacts with and binds to the plant fiber and the thermoplastic resin.
  • thermoplastic resin Even if a thermoplastic resin has no hydroxyl group, carboxyl group or amino group as a functional group, the addition of an isocyanate resin improves the mechanical properties such as tensile strength and bending strength. This is probably because the isocyanate resin improves the adhesion between the plant fiber and the thermoplastic resin.
  • a material that mediates the bond with the isocyanate resin is added as appropriate, or the thermoplastic resin is partially modified.
  • a vegetable fiber is manufactured similarly to the said embodiment.
  • the produced plant fibers including fiber scraps and powdered ones, are put together with isocyanate resins, polybasic acid anhydrides and organic peroxides into thermoplastic resins that can be modified with polybasic acid anhydrides. Kneading while heating to 250 ° C to obtain a composite material.
  • the amount of plant fiber to be mixed is;
  • Isocyanate-based resins and organic peroxides are mixed at 0.05 to 8% by weight, and polybasic acid anhydrides are mixed at 0.05 to 30% by weight. Below this, the mechanical properties such as impact resistance, tensile strength and bending strength are not improved. Further, even if it exceeds this, mechanical properties such as impact resistance, tensile strength and bending strength are hardly improved or deteriorated.
  • the thermoplastic resin may be any known one as long as it can be modified with a polybasic acid anhydride, but for reasons of versatility, moldability, mechanical properties, etc., a polyolefin-based thermoplastic resin.
  • a resin or a polystyrene-based thermoplastic resin is preferable. Further, it may be a copolymer of a polyolefin-based thermoplastic resin and a polystyrene-based thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin may be, for example, a part of which has been modified in advance with a polybasic acid anhydride, such as maleic anhydride-modified polypropylene.
  • a polybasic acid anhydride such as maleic anhydride-modified polypropylene.
  • thermoplastic resin that has been partially modified with polybasic acid anhydride it is not necessary to add polybasic acid anhydride or organic peroxide.
  • thermoplastic resin in which a part thereof has been modified with a polybasic acid anhydride may be a part of the resin used.
  • Table 1 shows that polylactic acid, which is a biodegradable resin, is mixed with 0.5% by weight of isocyanate-based resin and heated to 175 ° C with varying amounts of bamboo fiber. This is a summary of the results of measuring the various mechanical properties of a test piece produced by injection-molding a composite material produced by partial kneading into a 3 mm-thick test piece.
  • Table 2 also shows composite materials produced by kneading for 3 to 4 minutes by heating to 175 ° C while changing the amount of bamboo fiber to which polyisocyanate resin is added to polylactic acid resin, which is a biodegradable resin. This is a summary of the results of measuring various mechanical properties of test pieces manufactured by injection molding into 3 mm thick test pieces.
  • Table 1 Mechanical properties of a composite material (test piece) prepared by mixing 0.5% by weight of isocyanate resin with polylactic acid resin and heating and kneading with varying amount of bamboo fiber
  • Composite materials with an isocyanate resin added do not have an isocyanate resin! /, And the numerical values (mechanical properties) of all measurement items such as tensile strength and bending strength are better than those of the composite material.
  • Table 3 shows the addition of 0.5% by weight of isocyanate-based resin, 1.0% by weight of maleic anhydride and 0.5% by weight of dicumyl peroxide to polypropylene in various amounts of bamboo fiber. This is a summary of the results of measuring the various mechanical properties of a test piece manufactured by injection molding, producing a 3 mm thick test piece by heating to C and kneading for 3-4 minutes.
  • Table 4 shows that polypropylene is added with 1.0% by weight of maleic anhydride and 0.5% by weight of dicumyl peroxide with varying amounts of bamboo fiber (no isocyanate resin added), 175 ° C.
  • Table 5 shows the amount of bamboo fiber added to polypropylene (addition of isocyanate resin, maleic anhydride and dicumyl peroxide), heating to 175 ° C and kneading for 3-4 minutes. This is a summary of the results of measuring the various mechanical properties of the test specimens manufactured by injection molding into test specimens with a thickness of 3 mm.
  • Table 3 Mechanical properties of composites (test specimens) made of polypropylene, mixed with isocyanate resin, maleic anhydride, dicumyl peroxide, bamboo fiber, and kneaded with heat. [Table 3]
  • Table 4 Mechanical properties of a composite material (test piece) made of polypropylene, mixed with maleic anhydride and dicumyl peroxide together with varying amounts of bamboo fiber and heat-kneaded
  • Table 5 Mechanical properties of a composite material (test piece) made of polypropylene and heat-kneaded with varying amounts of bamboo fiber
  • a composite material (Table 3) made by adding together isocyanate resin, maleic anhydride, dicumyl peroxide, and bamboo fiber to polypropylene and heating and kneading is made of polypropylene with maleic anhydride, dicumyl baroxide and Tensile strength, tensile elongation at break, bending strength, and composite materials (Table 4) obtained by adding bamboo fibers together and heat-kneaded (Table 4) and composite materials obtained by adding only bamboo fibers to polypropylene and heat-kneaded (Table 5) Charpy impact value is improved.
  • the Charpy impact values of the composite materials in Table 3 are almost the same as those in Table 5 that do not contain bamboo fibers (those with a bamboo fiber content of 0%).
  • the composites in Table 3 are slightly inferior to the composites in Table 4 and Table 5 in terms of tensile modulus and flexural modulus.
  • the other mechanical properties are as shown in Table 4 and Table 5. The overall balance of mechanical properties is better than that of composite materials.

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Abstract

【課題】引張強さ、曲げ強さなどの力学特性を向上させるとともに、耐衝撃性、引張破断伸びなどの力学特性を、植物繊維を混ぜない熱可塑性樹脂と同程度に改善し、バランスのとれた力学特性を有する熱可塑性樹脂と植物繊維との複合材を提供する。 【解決手段】熱可塑性樹脂に、セルロース及びリグニンなどの成分を含有する植物繊維（竹などの繊維）、イソシアネート系樹脂を共に加えて加熱混練する。 　前記熱可塑性樹脂は、生分解性樹脂であるとよい。この場合、水酸基、カルボキシル基及びアミノ基のいずれかを官能基として有するとよい。 　また前記熱可塑性樹脂が、多塩基酸無水物により変性可能なもの（例えばポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂又はそれらの共重合体）である場合には、この熱可塑性樹脂に、植物繊維、イソシアネート系樹脂、多塩基酸無水物及び有機過酸化物を共に加えて加熱混練する。

Description

明 細 書
複合材及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、熱可塑性樹脂に植物繊維を混ぜた複合材とその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 熱可塑性樹脂の原料は主として石油であり、近年、化石燃料資源の枯渴、廃棄 (焼 却の際の有害物質及び COの発生、埋め立てた場合に残存し続けるなど）といった
2
環境問題の点から、改善が求められている。
そこで、竹、ケナフ、サトウキビ、木などの植物繊維を熱可塑性樹脂に混ぜた材料 が提案されている。この材料は、植物繊維を混ぜない熱可塑性樹脂と比べ引張弾性 率、曲げ弾性率は優れている力 耐衝撃性、引張破断伸びなどの力学特性が劣り、 用途が限定される。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 本発明は、上記欠点を解消し、引張強さ、曲げ強さなどの力学特性を向上させると ともに、耐衝撃性、引張破断伸びなどの力学特性を、植物繊維を混ぜない熱可塑性 樹脂とほとんど遜色ないか、向上させて、バランスのとれた力学特性を有する熱可塑 性樹脂と植物繊維との複合材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0004] 上記目的を達成するために本発明者は鋭意研究の結果、熱可塑性樹脂に、セル ロース及びリグニンを含有する植物繊維とイソシァネート系樹脂を共に加えて加熱混 練すると、引張強さ、曲げ強さなどの力学特性がよぐ耐衝撃性、引張破断伸びなど の力学特性が従前の熱可塑性樹脂とほとんど遜色ない複合材が得られることを知見 した。
また、多塩基酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂に、セルロース及びリグニン を含有する植物繊維と、イソシァネート系樹脂、多塩基酸無水物、有機過酸化物を 共に加えて加熱混練すると、引張強さ、曲げ強さなどの力学特性がよぐ耐衝撃性な どの力学特性が植物繊維を混ぜなレ、熱可塑性樹脂とほとんど変わらな!/、複合材が 得られることを知見し本発明に至った。
すなわち請求項 1の複合材は、多塩基酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂に 、セルロース及びリグニンを含有する植物繊維;!〜 70重量0 /0、イソシァネート系樹脂 0. 05〜8重量％、さらに多塩基酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05 〜8重量％を共に加えて加熱混練してなる。
請求項 2の複合材は、前記請求項 1の熱可塑性樹脂が、ポリオレフイン系熱可塑性 樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂又はそれらの共重合体であることを特徴とする。 請求項 3の製造方法は、セルロース及びリグニンを含有する植物原料より植物繊維 を製造し、
この製造した植物繊維;!〜 70重量％を、 0. 05〜8重量％のイソシァネート系樹脂 、多塩基酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05〜8重量％、及び多塩基 酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂と共に混練機に入れ、加熱しながら混練す ることを特徴とする。
請求項 4の製造方法は、セルロース及びリグニンを含有する植物原料より植物繊維 を製造し、
また、多塩基酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂を多塩基酸無水物により一 部変性させ、
上記の植物繊維;!〜 70重量％を、 0. 05〜8重量％のイソシァネート系樹脂、多塩 基酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05〜8重量％、及び上記熱可塑 性樹脂と共に混練機に入れ、加熱しながら混練することを特徴とする。
植物繊維の原料は竹、ケナフ、サトウキビ、木などいずれでもよぐこれらの原料か ら公知の方法で製造する。得られた植物繊維のセルロース及びリグニンなどがイソシ ァネート系樹脂の作用により力学特性の向上に寄与するため、複合材の製造におい て従来行っていたリグニンなどの除去処理は原則不要である。
また、多塩基酸無水物、有機過酸化物の作用により、ポリオレフイン系又はポリスチ レン系の熱可塑性樹脂と植物繊維の相溶性がよくなり、力学特性が向上するが、さら にイソシァネート系樹脂を加えると一層向上する。 また、植物繊維は、繊維くずや粉末状のものであってもよい。
発明の効果
[0006] 請求項 1の複合材は、引張強さ、引張弾性率、曲げ強さ、曲げ弾性率などの力学 特性が植物繊維を入れない熱可塑性樹脂より格段に向上し、耐衝撃性、引張破断 伸びなどの力学特性が植物繊維を入れない熱可塑性樹脂よりそれぞれ同程度かや や低!/、が使用に際して問題な!/、程度であり、力学特性のバランスがよ!/、。
また、請求項 1、 2の複合材の耐衝撃性は、植物繊維を入れない熱可塑性樹脂とほ とんど遜色なぐ従前の熱可塑性樹脂では植物繊維を入れることにより耐衝撃性が 大幅に低下するが、これを改善できる。
耐衝撃性を必要とするもの、例えば自動車の内装材ゃバンバ等の自動車部品に適 している。
請求項 3、 4の製造方法では、植物繊維、多塩基酸無水物により変性可能な熱可 塑性樹脂、イソシァネート系樹脂、多塩基酸無水物、有機過酸化物を同時に入れ加 熱混練するので、製造工程が簡単である。また、製造コストを低減できる。
発明を実施するための最良の形態
[0007] 以下本発明の実施の形態について説明する。
まず、セルロース及びリグニンなどを含む植物原料から、リグニンなどの除去処理を 施さず植物繊維を製造する。
この製造した植物繊維を繊維くず及び粉末状のものも含め、イソシァネート系樹脂 及び熱可塑性樹脂と共に混練機に入れ約 140〜250°Cに加熱しつつ混練し、複合 材を得る。
さらにこの複合材を切断しペレット状にすると、射出成形、押出成形、その他の各種 成形をする際に便利である。
[0008] 植物繊維は、公知の!/、ずれであってもよぐ竹、ケナフ、サトウキビ、木などの繊維 である。製造コストの低減という点からは、竹、ケナフ、サトウキビといった成長が早く 大量に入手できるものを原料とする繊維がょレ、。
混合する植物繊維の量は;!〜 70重量％である。
これより少ないと力学特性が改善されない。また資源の枯渴、廃棄といった環境問 題に対応しない。これ以上多いと耐衝撃性、引張り強さ及び曲げ強さなどの力学特 性が低下する。
植物繊維は、今まで使用されなかった繊維くずであってもよぐまた粉末状であって あよい。
[0009] イソシァネート系樹脂は、 0. 05〜8重量％混合する。これより少ないと、耐衝撃性、 引張り強さ及び曲げ強さなどの力学特性が改善されない。また、これ以上であっても 、耐衝撃性、引張り強さ及び曲げ強さなどの力学特性がほとんど改善されないか、か えって悪くなる。また複合材の原料コストが高くなる。
[0010] 熱可塑性樹脂は、公知のもののいずれであってもよいが、環境の点からは、生分解 性樹脂を使用するとよい。
また、イソシァネート系樹脂と反応しやすい水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の 少なくともいずれかの官能基を有する熱可塑性樹脂を使用すると、前記官能基を有 さない熱可塑性樹脂よりも引張り強さ、曲げ強さなどの力学特性が格段に向上する。 これは、イソシァネート系樹脂が植物繊維及び熱可塑性樹脂と反応し結合するため であると思われる。
なお、官能基に水酸基、カルボキシル基、ァミノ基のいずれも有しない熱可塑性樹 脂であっても、イソシァネート系樹脂を加えることにより引張り強さ、曲げ強さなどの力 学特性が向上する。イソシァネート系樹脂が、植物繊維と熱可塑性樹脂との接着性 を良好にするためであると思われる。また、官能基に水酸基、カルボキシル基、ァミノ 基のいずれも有しない熱可塑性樹脂を使用する場合には、イソシァネート系樹脂と の結合の仲立ちをする材料を適宜加えたり、熱可塑性樹脂を一部変性させてもょレ、
〇
[0011] 次に本発明の別の実施の形態について説明する。
まず、前記実施形態と同様に植物繊維を製造する。
この製造した植物繊維を繊維くず及び粉末状のものも含め、多塩基酸無水物により 変性可能な熱可塑性樹脂に、イソシァネート系樹脂、多塩基酸無水物、有機過酸化 物と共に入れ、約 140〜250°Cに加熱しつつ混練し、複合材を得る。
さらにこの複合材を前記実施形態と同様に切断しペレット状にすると、射出成形、 押出成形、その他の各種成形をする際に便利である。
[0012] 混合する植物繊維の量は;!〜 70重量％である。
イソシァネート系樹脂、有機過酸化物は、それぞれ 0. 05〜8重量％、多塩基酸無 水物は 0. 05〜30重量％混合する。これより少ないと、耐衝撃性、引張り強さ及び曲 げ強さなどの力学特性が改善されない。また、これ以上であっても、耐衝撃性、引張 り強さ及び曲げ強さなどの力学特性がほとんど改善されないか、かえって悪くなる。
[0013] 熱可塑性樹脂は、多塩基酸無水物により変性可能なものであれば公知のいずれの ものであってもよいが、汎用性、成形性、力学特性などの理由により、ポリオレフイン 系熱可塑性樹脂又はポリスチレン系熱可塑性樹脂がよい。また、ポリオレフイン系熱 可塑性樹脂及びポリスチレン系熱可塑性樹脂の共重合体であってもよい。
熱可塑性樹脂は、例えば、無水マレイン酸変成ポリプロピレンなどのあらかじめその 一部を多塩基酸無水物で変成したものであってもよい。また、あらかじめその一部を 多塩基酸無水物で変成した熱可塑性樹脂を使用する場合は、多塩基酸無水物、有 機過酸化物を添加しなくてもょレ、。
また、あらかじめその一部を多塩基酸無水物で変成した熱可塑性樹脂は使用する 樹脂全てでなぐその一部分であってもよい。
実施例 1
[0014] 下記の表 1は、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂に、イソシァネート系樹脂を 0. 5 重量％混合すると共に、竹繊維の量を変えて 175°Cに加熱して 3〜4分混練し製造 した複合材を、射出成形で厚さ 3mmの試験片に製造し、試験片の各種力学特性を 測定した結果をまとめたものである。また、表 2は、生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂 に、イソシァネート系樹脂を加えることなぐ竹繊維の量を変えて 175°Cに加熱して 3 〜4分混練し製造した複合材を、射出成形で厚さ 3mmの試験片に製造し、試験片の 各種力学特性を測定した結果をまとめたものである。
表 1：ポリ乳酸樹脂に、イソシァネート系樹脂を 0. 5重量％混合すると共に、竹繊維 の量を変えて加熱混練してなる複合材 (試験片）の力学特性
[表 1] 竹繊維含有量 t%)
測定項目 単 1ΑΔ 20 30 40 引張強さ M P a 45 50 51 引張破断伸び % 18. 2 6. 4 4. 2 引張弾性率 G P a 1. 9 2. 7 3. 2 曲げ強さ M P a 77 83 84 曲げ弾性率 G P a 2. 2 2. 7 3. 1 シャルピー衝撃値 k j /m1 66 52 39 表 2：ポリ乳酸樹脂に、竹繊維の量を変えて加熱混練してなる複合材 (試験片）の力 学特性
[表 2]
Figure imgf000007_0001
イソシァネート系樹脂を加えた複合材（表 1)及びイソシァネート系樹脂を加えない もの（表 2)は、いずれの場合も、竹繊維を加えることにより、引張弾性率、曲げ強さ、 曲げ弾性率が向上する。
イソシァネート系樹脂を加えた複合材は、イソシァネート系樹脂を加えな!/、複合材 より、引張強さ、曲げ強さなどのすベての測定項目の数値 (力学特性）がよい。
イソシァネート系樹脂を加えない複合材 (表 2)は、竹繊維の添加量の増大に伴い 引張破断伸び、シャルピー衝撃値が著しく低下する。
イソシァネート系樹脂を加えた複合材 (表 1)は、竹繊維の含有量の増大により引張 強さ、引張弾性率、曲げ強さ、曲げ弾性率が向上する。また、引張破断伸び、シャル ピー衝撃値は、竹繊維の含有量が 20重量％であっても、ポリ乳酸樹脂だけのもの（ 表 2の竹繊維含有量 0%のもの）とほとんど遜色がない。 実施例 2
下記の表 3は、ポリプロピレンに、イソシァネート系樹脂 0. 5重量％、無水マレイン 酸 1. 0重量％、ジクミルパーォキシド 0. 5重量％と共に、竹繊維の量を変えて加え、 175°Cに加熱して 3〜4分混練し製造した複合材を、射出成形で厚さ 3mmの試験片 に製造し、試験片の各種力学特性を測定した結果をまとめたものである。
また、表 4は、ポリプロピレンに、無水マレイン酸 1. 0重量％、ジクミルパーォキシド 0. 5重量％と共に、竹繊維の量を変えて加え (イソシァネート系樹脂は添加しない）、 175°Cに加熱して 3〜4分混練し製造した複合材を、射出成形で厚さ 3mmの試験片 に製造し、試験片の各種力学特性を測定した結果をまとめたものである。
表 5は、ポリプロピレンに、竹繊維の量を変えて加え（イソシァネート系樹脂、無水マ レイン酸、ジクミルパーォキシドは添加しない）、 175°Cに加熱して 3〜4分混練し製 造した複合材を、射出成形で厚さ 3mmの試験片に製造し、試験片の各種力学特性 を測定した結果をまとめたものである。
表 3 :ポリプロピレンに、イソシァネート系樹脂、無水マレイン酸、ジクミルパーォキシ ドと共に、竹繊維の量を変えて加え加熱混練してなる複合材 (試験片）の力学特性 [表 3]
Figure imgf000008_0001
表 4 :ポリプロピレンに、無水マレイン酸、ジクミルパーォキシドと共に、竹繊維の量 を変えて加え加熱混練してなる複合材 (試験片）の力学特性
[表 4]
Figure imgf000009_0001
表 5：ポリプロピレンに、竹繊維の量を変えて加え加熱混練してなる複合材 (試験片 )の力学特性
[表 5]
Figure imgf000009_0002
上記の表 3〜5より以下のことが分かる。
ポリプロピレンに、イソシァネート系樹脂、無水マレイン酸、ジクミルパーォキシド及 び竹繊維を共に加えて加熱混練してなる複合材 (表 3)は、ポリプロピレンに、無水マ レイン酸、ジクミルバーオキシド及び竹繊維を共に加え加熱混練してなる複合材 (表 4)及びポリプロピレンに竹繊維のみを加え加熱混練してなる複合材 (表 5)よりも、引 張強さ、引張破断伸び、曲げ強さ及びシャルピー衝撃値が向上する。特に、表 3の複 合材のシャルピー衝撃値は、表 5中の竹繊維を含まないもの（竹繊維含有量 0%のも の）とほとんど遜色がない。
表 3の複合材は、引張弾性率、曲げ弾性率が、表 4の複合材及び表 5の複合材より もやや劣るが、上記のとおり他の力学特性は表 4の複合材及び表 5の複合材よりもよ ぐ力学特性全体のバランスがよい。

Claims

請求の範囲
[1] 多塩基酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂に、セルロース及びリグニンを含有 する植物繊維；!〜 70重量％、イソシァネート系樹脂 0. 05〜8重量％、さらに多塩基 酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05〜8重量％を共に加えて加熱混 練してなる複合材。
[2] 前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフイン系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹 脂又はそれらの共重合体であることを特徴とする請求項 1記載の複合材。
[3] セルロース及びリグニンを含有する植物原料より植物繊維を製造し、
この製造した植物繊維;!〜 70重量％を、 0. 05〜8重量％のイソシァネート系樹脂 、多塩基酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05〜8重量％、及び多塩基 酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂と共に混練機に入れ、加熱しながら混練す ることを特徴とする複合材の製造方法。
[4] セルロース及びリグニンを含有する植物原料より植物繊維を製造し、
また、多塩基酸無水物により変性可能な熱可塑性樹脂を多塩基酸無水物により一 部変性させ、
上記の植物繊維;!〜 70重量％を、 0. 05〜8重量％のイソシァネート系樹脂、多塩 基酸無水物 0. 05〜30重量％、有機過酸化物 0. 05〜8重量％、及び上記熱可塑 性樹脂と共に混練機に入れ、加熱しながら混練することを特徴とする複合材の製造 方法。
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