JPH09302240A

JPH09302240A - 繊維強化樹脂組成物

Info

Publication number: JPH09302240A
Application number: JP11788096A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Arai; 義之新井; Keiichi Nakazawa; 桂一中沢
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】剛性と加工時の流動性の両方の物性に優れた
繊維強化樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）熱可塑性樹脂９９〜５０重量％、
（Ｂ）セルロース質原料を有機系溶媒を使用して紡糸し
たセルロース系繊維１〜５０重量％からなることを特徴
とする繊維強化樹脂組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルロース繊維強
化樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂は、その加熱時の溶融特性
を利用して各種の繊維状補強材を配合する事により、強
度、剛性を大幅に向上せしめて各種形状の成型品に賦形
し、電気・電子、機械、自動車、建材等の分野に広く用
いられており、ガラス繊維、アラミド繊維等の繊維によ
り補強した物が知られている。

【０００３】しかし、ガラス繊維強化材料では高剛性化
は達成されるものの比重が大きくなり、軽量性が損なわ
れる。また、アラミド繊維強化材料は軽量で高剛性であ
るが加工時の流動性が悪い。また、強化材として木粉、
パルプ、紙、レーヨン等のセルロース質繊維を熱可塑性
樹脂に配合する試みがなされている。例えば特開平５−
３２０３６７号公報には古紙と熱可塑性樹脂とからなる
組成物が、特開平５−２６９７３６号公報にはセルロー
ス繊維を含有する樹脂組成物が開示されているが、これ
らの樹脂組成物は剛性の改良効果が充分ではない。

【０００４】この様に繊維強化材料において剛性と加工
時の流動性に優れた樹脂組成物を得るには限界があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、剛性と加工
時の流動性の両方の物性に優れた樹脂組成物を提供する
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するため鋭意検討した結果、繊維状強化材として特
定のセルロース系繊維を熱可塑性樹脂に配合する事によ
り剛性と加工時の流動性に優れた樹脂組成物を得る事を
見いだし、本発明をなすに至った。すなわち、本発明
は、（Ａ）熱可塑性樹脂９９〜５０重量％、（Ｂ）セル
ロース質原料ーを有機系溶媒を使用して紡糸したセルロ
ース系繊維１〜５０重量％からなる樹脂組成物に関する
ものである。また該有機系溶媒が特に有効なアミンオキ
サイド系溶剤である前記樹脂組成物に関するものであ
る。

【０００７】本発明における熱可塑性樹脂とは、低、
中、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリフェニレンエーテル、スチレン−ブタジエン
共重合体及びその水素添加組成物等を挙げることが出来
る。これらの熱可塑性樹脂は単独で、または２種類以上
併用して用いることが出来る。

【０００８】本発明で用いるセルロース質原料として
は、木質パルプ、コットンリンター等のセルロース質を
含む材料が挙げられる。本発明で用いるセルロース系繊
維としては、セルロース質原料を有機系溶媒を用いて溶
解させ、これをフィルターでろ過し、不純物を取り除き
その後直接紡糸し、溶剤回収と同時に凝固させる事によ
り製造される。ここで使用される有機系溶媒としては、
トリフルオロ酢酸やジメチルアセトアミド／塩化リチウ
ム、ジメチルスルホキシド／パラホルムアルデヒド、ク
ロラール／ジメチルホルムアミド、４級アンモニウム塩
／ジメチルスルホキシド、二酸化硫黄／ジエチルアミン
／ジメチルスルホキシド、二酸化硫黄／トリエチルアミ
ン／ジメチルスルホキシド、二酸化硫黄／ピペリジン／
ジメチルスルホキシド、塩化ニトロシル／ジメチルスル
ホキシド、酸化窒素／ジメチルスルホキシド等の複合溶
剤およびアミンオキサイド系溶剤などが挙げられる。

【０００９】このアミンオキサイド系溶剤としては、例
えば特表昭６３−５００２４６号公報に記載されている
様な、酸化ジメチルエタノールアミン、酸化トリエチル
アミン、Ｎ−酸化−（ヒドロキシ−２−プロポキシ）−
２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミン、Ｎ−酸化Ｎ−メチルモル
フォリン、Ｎ−酸化Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−酸化Ｎ
−メチルピロリジン、Ｎ−酸化−ジ−Ｎ−メチルシクロ
ヘキシルアミン、Ｎ−酸化−ジメチルヘキシルアミン、
Ｎ−酸化−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のごとく
公知の化合物から選定できる。

【００１０】本発明におけるセルロース繊維としては、
繊度０．５〜５０デニール、引張強度３ｇ／ｄ以上ある
ことが好ましい。本発明におけるセルロース系繊維の繊
維長は０．５〜２０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは
１ｍｍ〜１０ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ〜６ｍｍであ
る。０．５ｍｍ未満では工業的に生産が困難である。ま
た補強効果を出すためには長い方が好ましいが、２０ｍ
ｍを越えると、セルロース系繊維が熱可塑性樹脂中で混
練され、押し出される際に、セルロース系繊維同士での
絡み合いが生じ分散性が悪くなり物性低下を起こす。

【００１１】また、本発明におけるセルロース繊維は熱
可塑性樹脂に未処理のまま混合しても良いし、予め繊維
をエポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリウレタン
等のエマルジョンに浸漬し収束した後、所定の長さに切
断したチョップドストランドとして混合しても、本発明
の繊維強化樹脂組成物は得られる。本発明の複合強化樹
脂組成物は、セルロース系繊維が１〜５０重量％、好ま
しくは１〜４０重量％、更に好ましくは１〜３０重量％
添加されている。

【００１２】本発明の樹脂組成物にはその特長を損なわ
ない範囲で、ガラス繊維、炭素繊維等の無機充填材、帯
電防止剤、各種の安定剤、核剤、可塑剤、難燃剤、顔
料、着色剤等を公知の方法に従い適宜添加して用いるこ
とができる。本発明を構成する各成分を混合する方法と
しては、例えば、押出機、加熱ロール、バンバリーミキ
サー、ニーダー等を使用することが出来る。

【００１３】本発明の樹脂組成物は窓枠及び額縁の様な
製品、または家具用の複雑な形態の枠及び構造成分に射
出成形することもできる。羽目板または積層構造物中の
単板として使用するためにシート及びフィルムを押出す
かまたはカレンダー出しすることができる。本発明の樹
脂組成物は完全に生分解性であるセルロース繊維を使用
しているため地球環境保護の一助となる生分解性プラス
チックとして用いることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】なお、実施例および比較例で得ら
れた試験片の曲げ物性およびメルトフローレートは各々
ＡＳＴＭ−Ｄ−７９０、Ｄ−１２３８の試験法を用いて
求めた。

【００１５】

【実施例１】コートルズ社製セルロース繊維テンセル
（アミンオキサイド系溶剤紡糸繊維／１．５デニール）
をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（旭化成工業株式会
社製ＡＥＲ６６１）の濃度８重量％のエマルジョン液中
を浸漬通過させ、乾燥後、４ｍｍの長さに切断したセル
ロース系繊維チョップドストランドを作製した。

【００１６】このチョップドストランド１０重量％とペ
レット状高密度ポリエチレン（旭化成工業（株）社製サ
ンテックＨＤ（Ｊ３１１））９０重量％を混合し、押出
機（池貝鉄工株式会社製ＰＣＭ４５ｍｍ二軸押出機）を
用い１８０℃で溶融混練しペレット化する。このペレッ
トを射出成形機（ＦＵＮＡＣＡＵＴＯＳＨＯＴＴｓ
ｅｒｉｅｓＭＯＤＥＬ５０Ｄ）で１９０℃、金型温
度５０℃の条件で試験片を作成し、評価を行った。

【００１７】

【実施例２】実施例１で作成したセルロース繊維チョッ
プドストランドを２０重量％、高密度ポリエチレンを８
０重量％とした以外は実施例１と同様な方法で試験片を
作成し、評価を行った。

【００１８】

【実施例３】高密度ポリエチレンの代わりに昭和電工
（株）製ポリプロピレン（ＭＫ８１２Ｂ）を用い混練温
度２１０℃、成形温度２１０℃として実施例２と同様な
方法で試験片を作成し、評価を行った。

【００１９】

【実施例４】高密度ポリエチレンの代わりにポリスチレ
ン（旭化成工業（株）製ポリスレン（６８０））を用い
混練温度２００℃、成形温度２００℃として実施例２と
同様な方法で試験片を作成し、評価を行った。

【００２０】

【実施例５】テンセルの代わりにリヨセル（アクゾ社製
有機溶媒紡糸セルロース繊維）を用い実施例２と同様な
方法で試験片を作成し、評価を行った。

【００２１】

【比較例１】セルロース繊維の代わりにデュポン社製ア
ラミド繊維（ケブラー４９）を用い、実施例２と同様な
方法で試験片を作成し、評価を行った。

【００２２】

【比較例２】木質パルプを二硫化炭素と苛性ソーダで溶
解し、紡糸する事によりレーヨン繊維を作成した。この
レーヨン繊維を実施例１と同様な方法でチョップドスト
ランド作成し、実施例２と同様な方法で試験片を作成
し、評価を行った。

【００２３】

【比較例３】セルロース繊維の代わりにアラミド繊維を
用い、実施例３と同様な方法で試験片を作成し、評価を
行った。

【００２４】

【比較例４】セルロース繊維の代わりに比較例２で作成
したレーヨン繊維を用い、実施例３と同様な方法で試験
片を作成し、評価を行った。

【００２５】

【比較例５】セルロース繊維の代わりにアラミド繊維を
用い、実施例４と同様な方法で試験片を作成し、評価を
行った。

【００２６】

【比較例６】セルロース繊維の代わりにレーヨン繊維を
用い、実施例４と同様な方法で試験片を作成し、評価を
行った。実施例および比較例の評価結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、剛性と加工時の
流動性に優れ、産業上有用な材料を提供することが出来
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）熱可塑性樹脂９９〜５０重量％、
（Ｂ）セルロース質原料を有機系溶媒を使用して紡糸し
たセルロース系繊維１〜５０重量％からなることを特徴
とする樹脂組成物。
【請求項２】有機系溶媒がアミンオキサイド系溶剤で
あることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。