特許 7152725 セルロース繊維組成物及びセルロース繊維複合材料、並びにこれらの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-04

(45)【発行日】2022-10-13

(54)【発明の名称】セルロース繊維組成物及びセルロース繊維複合材料、並びにこれらの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08L 1/02 20060101AFI20221005BHJP

   C08K 5/13 20060101ALI20221005BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20221005BHJP

   C08L 61/10 20060101ALI20221005BHJP

   C08J 5/10 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

C08L1/02

C08K5/13

C08L101/00

C08L61/10

C08J5/10 CEZ

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020202887

(22)【出願日】2020-12-07

(62)【分割の表示】P 2016174376の分割

【原出願日】2016-09-07

(65)【公開番号】P2021042391

(43)【公開日】2021-03-18

【審査請求日】2020-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】391041660

【氏名又は名称】株式会社藤井基礎設計事務所

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000192590

【氏名又は名称】株式会社神鋼環境ソリューション

(74)【代理人】

【識別番号】110001782

【氏名又は名称】特許業務法人ライトハウス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤本 栄之助

(72)【発明者】

【氏名】安井 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 茂

【審査官】尾立 信広

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１８６５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０３８１９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００７６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ １／００－１０１／１４

Ｃ０８Ｋ ３／００－１３／０８

Ｂ２９Ｂ １５／０８－１５／１４

Ｄ０６Ｍ １３／００－１５／７１５

Ｃ０９Ｊ ９／００－２０１／１０

Ｃ０８Ｇ ４／００－１６／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルロース繊維と、熱可塑性樹脂とを含むセルロース繊維複合材料であって、
前記セルロース繊維が、コーティング樹脂でコーティングされたものであり、
前記コーティング樹脂は、リグノフェノールのプレポリマーと、フェノール樹脂とが硬化したものであり、
前記コーティング樹脂でコーティングされた前記セルロース繊維が、前記熱可塑性樹脂中に分散している、セルロース繊維複合材料。

【請求項2】

前記コーティング樹脂が硬化促進剤を含む、請求項１に記載のセルロース繊維複合材料。

【請求項3】

セルロース繊維を、リグノフェノールのプレポリマーを含むコーティング樹脂でコーティングするコーティング工程と、
前記コーティング工程により得られたセルロース繊維組成物と、熱可塑性樹脂とを、混練する工程と
を有する、セルロース繊維複合材料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セルロース繊維組成物及びセルロース繊維複合材料、並びにこれらの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＮＦ（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｎａｎｏ－Ｆｉｂｅｒ）を汎用樹脂（例えば、熱可塑性樹脂）と混練して強化したセルロース繊維複合材料は、その軽量性、難燃性、及び低熱伝導性などから、例えば、自動車の車体や航空機の機体に用いる次世代新素材として有望視されている。しかしながら、セルロース繊維は汎用樹脂との相溶性が低く、汎用樹脂中に均一に分散されにくいため、製品の品質にバラつきが出るという問題があり、工業化は進んでいない。

【0003】

このような問題を解決するため、例えば、特許文献１には、木質原料からリグニンとセルロースを分離する際に、リグニンとセルロースとを完全には分離させず、多少のリグニンが残存した状態でセルロースを取り出して微細化し、残存したリグニンによって汎用樹脂中におけるセルロース繊維の分散性を向上させて、セルロース繊維複合材料の物理的強度を向上させることが提案されている。

【0004】

また、例えば、非特許文献１には、木質原料から分離したリグニンをリグノフェノールとして安定化させた後に、このリグノフェノールでセルロース繊維を覆うことによって、セルロース繊維と汎用樹脂との相溶性を向上させることが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－１９２００号公報

【非特許文献】

【0006】

【文献】「植物から生成の高強度繊維 実用化へ新素材開発」（徳島新聞、２０１５年１１月１７日発行）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１で提案されているような、多少のリグニンが残存した状態でセルロースを取出す方法では、リグニンとセルロースを解緩分離する際に希硫酸やリン酸などを使用することから、ヘミセルロースやその他の不純物の混入などが避けられない。そのため、セルロース繊維本体の純度に問題が残り、例えば、汎用樹脂と複合した際に強度が低下するなど、製品の品質に悪影響が生じる可能性がある。

【0008】

また、非特許文献１には、セルロース繊維をリグノフェノールで覆うことが提案されているが、具体的な方法や数値などについては何ら開示されていない。例えば、リグノフェノールは高価なものであるため、経済性の観点などからは、セルロース繊維をコーティングするリグノフェノールの量を少なくすることが好ましいが、少量のリグノフェノールでセルロース繊維の表面を均一にコーティングすることは困難である。しかも、ＣＮＦと所定量のリグノフェノールとを均一に混合するためには、例えば、リグノフェノール自体もナノオーダーまで微細化しなければならないが、非特許文献１には、その具体的な方法は開示されていない。また、リグノフェノールは、セルロース繊維と汎用樹脂との接着剤としての機能を有するものであるが、リグノフェノールの量が少ない場合は、接着剤としての機能が十分に発揮されないおそれがあり、結果として、セルロース繊維複合材料の強度が低下する可能性があった。

【0009】

本発明は、上記のような課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明の課題は、高価なリグノフェノールを少量しか用いずに、汎用樹脂との相溶性が高く、汎用樹脂と複合させてセルロース繊維複合材料とした際に、製品の強度の低下を招く等の悪影響が少ないセルロース繊維組成物を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の要旨は、以下の通りである。

【0011】

［１］セルロース繊維と、セルロース繊維１００質量部に対して０．５～５０質量部のコーティング樹脂とを含むセルロース繊維組成物であって、コーティング樹脂がリグノフェノールのプレポリマーである、セルロース繊維組成物。

【0012】

［２］コーティング樹脂がさらにフェノール樹脂を含む、上記［１］に記載のセルロース繊維組成物。

【0013】

［３］フェノール樹脂とリグノフェノールの質量比が、４０／６０～９０／１０である、上記［２］に記載のセルロース繊維組成物。

【0014】

［４］上記［１］～［３］のいずれかに記載のセルロース繊維組成物が、熱可塑性樹脂と複合された、セルロース繊維複合材料。

【0015】

［５］リグノフェノールに硬化剤を添加し、リグノフェノールをプレポリマー化させるプレポリマー化工程と、セルロース繊維をリグノフェノールのプレポリマーを含むコーティング樹脂でコーティングするコーティング工程とを有する、セルロース繊維と、セルロース繊維１００質量部に対して０．５～５０質量部のコーティング樹脂とを含むセルロース繊維組成物の製造方法。

【0016】

［６］コーティング工程におけるリグノフェノールのプレポリマーが、リグノフェノールのプレポリマーをアルカリ水溶液又は有機溶媒に溶解したものである、上記［５］に記載のセルロース繊維組成物の製造方法。

【0017】

［７］コーティング工程が、アイリッヒ・ミキサー、インラインミキサー、単軸混錬押出機、二軸混錬押出機、櫂型撹拌機、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ホモディスパー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、リボンミキサー、コンクリートミキサー、水平一軸強制練機、水平二軸強制練機、及び自動計量式ミキシングユニットからなる群より選ばれる１以上の装置を用いる工程である、上記［５］又は［６］のいずれかに記載のセルロース繊維組成物の製造方法。

【0018】

［８］上記［５］～［７］のいずれかに記載の製造方法によって得られたセルロース繊維組成物と、熱可塑性樹脂とを、１２０～３５０℃及び５～６０分の条件で混練する工程を有する、セルロース繊維複合材料の製造方法。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、高価なリグノフェノールを少量しか用いずに、汎用樹脂との相溶性が高く、汎用樹脂と複合させて製品とした際に、製品の強度の低下を招く等の悪影響が少ないセルロース繊維組成物を提供することが可能である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について説明をするが、本発明の趣旨に反しない限り、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

【0021】

＜セルロース繊維組成物＞
まず、本発明のセルロース繊維組成物について説明をする。本発明のセルロース繊維組成物に用いるセルロース繊維は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例えば、木材やパルプなどの植物資源、ホヤ類などの動物資源、又はアセトバクターなどの微生物産生物などに由来するもの等を用いることができる。これらの中でも、微細な繊維径のものが得られるという観点から、針葉樹や広葉樹などの木材由来のセルロース繊維を用いることが好ましい。また、木材由来のセルロース繊維は、後述のリグノフェノールを製造する際の副生物でもあるため、経済性の観点からも好ましい。

【0022】

セルロース繊維の平均繊維長は、特に限定されないが、例えば、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、５０μｍ以上がさらに好ましい。また、セルロース繊維の平均繊維長は、例えば、１ｍｍ以下が好ましい。セルロース繊維の平均繊維長が５μｍ未満の場合は、セルロース繊維複合材料の強度が不十分となる傾向にある。一方、セルロース繊維の平均繊維長が１ｍｍを超える場合は、汎用樹脂との混合における分散性が低下する傾向にある。

【0023】

セルロース繊維の平均繊維径は、特に限定されないが、例えば、４ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましい。また、セルロース繊維の平均繊維径は、例えば、１００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下がより好ましい。セルロース繊維の平均繊維径が４ｎｍ未満の場合は、補強効果が低下する傾向にある。一方、セルロース繊維の平均繊維径が１００ｎｍを超える場合は、汎用樹脂との混合における分散性が低下する傾向にある。なお、セルロース繊維の平均繊維長及び平均繊維径は、例えば、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）を用いて、視野内のセルロース繊維の少なくとも５０本以上について測定した時の数平均値を採用することができる。

【0024】

セルロース繊維の平均アスペクト比（繊維長／繊維径）は、特に限定されないが、例えば、１，２５０以上が好ましく、また、１０，０００以下が好ましい。セルロース繊維の平均アスペクト比が１，２５０未満の場合は、セルロース繊維複合材料の機械的強度が低下する傾向にある。一方、セルロース繊維の平均アスペクト比が１０，０００を越える場合は、汎用樹脂への分散性が低下する結果、セルロース繊維複合材料の機械的強度が低下する傾向にある。

【0025】

セルロース繊維組成物におけるセルロース繊維の含有量は、特に限定されないが、例えば、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。また、セルロース繊維の含有量は、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましい。セルロース繊維の含有量が５質量％未満の場合は、セルロース繊維複合材料とした際の機械的強度が低下する傾向にある。一方、セルロース繊維の含有量が６０質量％を越える場合は、加工性が低下するとともに、相対的にコーティング樹脂の含有量が少なくなる結果、セルロース繊維の表面をコーティング樹脂で均一にコーティングすることが困難になる傾向にある。

【0026】

本発明に用いるコーティング樹脂は、リグノフェノールのプレポリマーを含むものである。本発明のセルロース繊維組成物は、セルロース繊維の表面が、セルロース繊維１００質量部に対して０．５～５０質量部のリグノフェノールのプレポリマーを含むコーティング樹脂でコーティングされていることによって、汎用樹脂との相溶性に優れたものとなっている。そのため、汎用樹脂と複合させた場合に、強度が高く、品質にバラつきのないセルロース繊維複合材料を提供することができる。また、リグノフェノールのプレポリマーは、加熱することによって硬化し、優れた接着性能を発揮する。そのため、セルロース繊維１００質量部に対して０．５～５０質量部という少量であっても、汎用樹脂と混練する際に加熱することで、十分な接着性能を発揮することができ、セルロース繊維複合材料の強度を高めることができる。なお、本明細書において、コーティング樹脂の質量とは、固形分の質量をいう。

【0027】

なお、セルロース繊維組成物におけるコーティング樹脂の含有量は、セルロース繊維の表面をより均一にコーティングし、相溶性をさらに向上させるという観点からは、セルロース繊維１００質量部に対して１質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。一方、セルロース繊維組成物におけるコーティング樹脂の含有量は、セルロース繊維の相対的な含有量が減ることによる、複合材料の機械的強度の低下を防ぐという観点からは、セルロース繊維１００質量部に対して４０質量部以下が好ましく、３０質量部以下がより好ましい。

【0028】

リグノフェノールは、従来公知の方法で製造することができる。例えば、植物資源である木材資源に酸とフェノール誘導体を添加し、木材資源中のセルロース、ヘミセルロースを加水分解させ、また、木材資源中のリグニンをフェノール誘導体により安定化してリグノフェノールを製造する。木材資源に酸とフェノール誘導体を添加する方法としては、木材資源にフェノール誘導体を添加して含浸させた後、酸を添加し、系の粘度が低下したら、後述する疎水性の溶剤を添加し、さらに撹拌を行う方法が挙げられる。このようにすることで、セルロース及びヘミセルロース由来の糖成分と硫酸からなる層と、リグノフェノール、フェノール誘導体及び疎水性の溶剤からなる層に分離することが可能となる。

【0029】

上記リグノフェノールの製造方法において使用する木材資源は、セルロース、ヘミセルロース及びリグニンなどから構成されるものであり、例えば、木粉、木質チップなどを挙げることができる。また、使用する木材としては、針葉樹、広葉樹など任意の種類のものを使用することができる。

【0030】

木材資源に添加する酸としては、無機酸、有機酸のいずれも用いることが可能である。酸は、セルロース及びヘミセルロースを加水分解するための触媒としてだけでなく、木材資源を構成するセルロース、ヘミセルロース及びリグニンの結合を解く役割も果たす。無機酸としては、硫酸、リン酸、塩酸などのいずれかを使用することができる。酸の濃度は、６０～９０％が望ましい。酸の濃度が６０％より低いと、セルロースとリグニンの解緩反応が進行せず、酸の濃度が９０％より高いとリグニン及び添加剤であるｐ－クレゾールのベンゼン骨格がスルフォン化されやすくなり、不具合が生じる傾向にある。酸の中では、６０％以上の硫酸が好ましい。有機酸としては、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸、ギ酸などを使用することができる。

【0031】

木材資源に添加する酸の添加量としては、木材資源１００質量部に対して、好ましくは２００～３０００質量部、より好ましくは１０００～２０００質量部である。酸の添加量が少ないと、木材原料は膨潤するだけで液状にならず、撹拌が困難になり、新しいタイプの押出混練機が必要となる。また、酸の添加量が多すぎると、酸の回収系への負担が増え、経済性が損なわれる。

【0032】

リグニンを構成するｐ－クマリルアルコール、シナピルアルコール、コニフェリルアルコール中のフェニルプロパン単位のα炭素は化学的に不安定であるが、フェノール誘導体を添加することで、成形体などの種々の用途に活用できるリグノフェノールを得ることができる。ここで、リグノフェノールとは、リグニン中のフェニルプロパン単位のα炭素にフェノール誘導体が結合したジフェニルプロパン単位を含む重合体をいう。例えば、リグニンを構成するｐ－クマリルアルコール、シナピルアルコール、コニフェリルアルコールのうち、式（１）：

【化1】

で表されるコニフェリルアルコールに、フェノール誘導体であるｐ－クレゾールでマスキングをした場合、式（２）：

【化2】

で表される化合物が形成される。ｐ－クマリルアルコール、シナピルアルコールについても、同様にフェノール誘導体が結合して、α炭素を安定化させる。

【0033】

フェノール誘導体としては、１価のフェノール誘導体、２価のフェノール誘導体または３価のフェノール誘導体などが挙げられる。１価のフェノール誘導体としては、フェノール、ナフトール、アントロール、アントロキオールなどが挙げられる。これらの１価のフェノール誘導体はさらに１以上の置換基を有していてもよい。２価のフェノール誘導体としては、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノンなどが挙げられる。これらの２価のフェノール誘導体はさらに１以上の置換基を有していてもよい。３価のフェノール誘導体としては、ピロガロールなどが挙げられる。ピロガロールはさらに１以上の置換基を有していてもよい。これらの１価から３価のフェノール誘導体が有する置換基の種類は特に限定されず、任意の置換基を有していてもよい。電子吸引性の基（ハロゲン原子など）以外の基であり、例えば、低級アルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基など）、低級アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基など）、アリール基（フェニル基など）、水酸基などが挙げられる。また、リグニンを構成するフェニルプロパン単位のα炭素との反応性の点から、フェノール誘導体上のフェノール性水酸基の２つあるオルト位のうちの少なくとも片方は無置換であることが好ましい。

【0034】

フェノール誘導体の好ましい例としては、ｐ－クレゾール、２，６－キシレノール、２，４－キシレノール、２－メトキシフェノール（Ｇｕａｉａｃｏｌ）、２，６－ジメトキシフェノール、カテコール、レゾルシノール、ホモカテコール、ピロガロール及びフロログルシノールなどが挙げられ、中でもｐ－クレゾールが好ましい。フェノール誘導体の添加量としては、木材資源１００質量部に対して、好ましくは２００～３０００質量部、より好ましくは５００～２０００質量部である。フェノール誘導体は、リグニンのα－炭素をマスキングするのに必要な化学量論的な量以上を添加しなければならず、また相分離に必要な抽出剤としての量も加味して添加しなければならない。

【0035】

木材資源に酸とフェノール誘導体を添加することで、主に酸とセルロース及びヘミセルロース由来の糖液とから構成される水層と、リグノフェノールとフェノール誘導体とから構成される油層に分離させるが、より短時間で二層に分離させるために疎水性の溶剤をさらに添加することが好ましい。分離された油層は、濾過機にて固液分離され、固体のリグノフェノールと、液体のｐ－クレゾールと疎水性溶剤に分離される。固液分離はフィルタープレス等を用いて行うことができ、リグノフェノールはケーク状で得られる。得られたリグノフェノールは、乾燥機にて乾燥される。

【0036】

リグノフェノールの重量平均分子量は、特に限定されないが、３００～８０００であることが好ましく、５００～６０００であることがより好ましく、１８００～４０００であることがさらに好ましい。リグノフェノールの重量平均分子量が８０００を超えると、リグノフェノールのアルカリ性水溶液に対する溶解性が低下する傾向にある。一方、リグノフェノールの重量平均分子量が３００未満であると、リグノフェノールの接着性能が低下し、セルロース複合材料とした際の機械的強度が低下する傾向にある。なお、本発明における重量平均分子量は、測定装置（東ソー株式会社製、ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ）を使用し、リグノフェノールをテトラヒドロフランに溶解させ、濾過し、その濾液をＧＰＣで測定した。

【0037】

リグノフェノールのプレポリマーは、例えば、上記のような製造方法で得られたリグノフェノールをアルカリ性水溶液に溶解させ、硬化剤を添加して、２０～３５℃で撹拌することで得ることができる。なお、本明細書において、リグノフェノールのプレポリマーとは、リグノフェノールが部分的に重合し、例えば、重合度１，０００～６，０００程度になったものをいう。プレポリマー化されたリグノフェノールは、例えば、１２０℃以上の熱を加えた場合にさらに重合が進んでポリマーとなり、高い接着性能を発揮する。なお、重合反応が完全に進行しておらず、例えば、１２０℃以上の熱を加えた場合に、さらに重合反応が進む状態であれば、リグノフェノールのプレポリマーの重合度は、上記の範囲に限定されない。

【0038】

リグノフェノールを溶解させるアルカリ性水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液などが挙げられる。中でも、水酸化ナトリウム水溶液が、リグノフェノールの溶解性に優れており、好ましい。これらのアルカリ性水溶液は、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0039】

アルカリ性水溶液の濃度は、０．５～４ｍｏｌ／Ｌに調整することが好ましく、１～３ｍｏｌ／Ｌに調整することがより好ましく、１～２ｍｏｌ／Ｌに調整することがさらに好ましい。アルカリ性水溶液の濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ未満であると、リグノフェノールのアルカリ性水溶液に対する溶解性が低下する傾向にある。一方、アルカリ性水溶液の濃度が４ｍｏｌ／Ｌを超えると、ゲル化しやすくなる傾向にある。なお、ここで、アルカリ性水溶液の濃度とは、接着剤中の水１Ｌに対する、塩基性の塩のモル濃度をいう。

【0040】

硬化剤としては、アルデヒド、又は、アルデヒドを生成する化合物が挙げられる。アルデヒドとしては、特に限定されず、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどが挙げられる。硬化剤として、アルデヒド、又は、アルデヒドを生成する化合物を用いることにより、リグノフェノールまたは後述のフェノール樹脂におけるフェノール構造と、アルデヒドが硬化反応を行い、接着性能が向上する。製造時における作業者の環境、安全の点で、硬化剤として、アルデヒドを生成する化合物を用いることが好ましい。

【0041】

また、硬化剤としては、例えば、レゾルシノール系接着剤用硬化剤として用いられるホルムアルデヒドの二量体又は三量体が含まれる硬化剤、ヘキサメチレンテトラミンなどが挙げられる。中でも、汎用的に使用されてきた実績があり、シックハウス症候群のような揮発性有機化合物に起因する健康被害を抑止できるという観点から、ヘキサメチレンテトラミンが好ましい。これらの硬化剤は、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0042】

硬化剤の添加量は、リグノフェノール１００質量部に対し、１７質量部以上であることが好ましく、３４質量部以上であることがより好ましく、４５質量部以上であることがさらに好ましい。また、硬化剤の添加量は、リグノフェノール１００質量部に対し、８４質量部以下であることが好ましく、６７質量部以下であることがより好ましく、５５質量部以上であることがさらに好ましい。硬化剤の添加量が、リグノフェノール１００質量部に対して１７質量部未満の場合は、リグノフェノールのプレポリマー化が十分にはなされないおそれがあり、結果として、汎用樹脂と複合させる際の接着性能が低下し、セルロース繊維複合材料の強度が十分に向上しない傾向にある。一方、硬化剤の添加量が、リグノフェノール１００質量部に対して８４質量部を越える場合は、それ以上の接着性の向上効果は得られにくい傾向にある。なお、本明細書において、リグノフェノールの質量とは、固形分の質量をいう。

【0043】

リグノフェノール及び硬化剤が溶解したアルカリ性水溶液を撹拌するときの温度は、例えば、１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましい。また、リグノフェノール及び硬化剤が溶解したアルカリ性水溶液を撹拌するときの温度は、６０℃以下が好ましく、５０℃以下がより好ましく、４０℃以下がさらに好ましい。リグノフェノール及び硬化剤が溶解したアルカリ性水溶液を撹拌するときの温度が１０℃未満の場合は、リグノフェノールのプレポリマー化が十分には行われないおそれがあり、結果として、セルロース繊維複合材料の強度が低下する傾向にある。一方、リグノフェノール及び硬化剤が溶解したアルカリ性水溶液を撹拌するときの温度が５０℃を超える場合は、リグノフェノールの硬化反応が進み過ぎてしまうおそれがあり、結果として、セルロース繊維複合材料の強度が低下する傾向にある。

【0044】

リグノフェノール及び硬化剤が溶解したアルカリ性水溶液を撹拌する時間は、撹拌する際の温度によって、適宜決定することができるが、例えば、１０～１２０分が好ましく、１０～６０分がより好ましく、２０～３０分がさらに好ましい。上記のような条件でリグノフェノールのプレポリマー化を行うことにより、汎用樹脂と複合させる際に、優れた接着性能を発揮することが可能になる。

【0045】

本発明に用いるコーティング樹脂は、リグノフェノールのプレポリマーに加えて、さらにフェノール樹脂を含むことが好ましい。フェノール樹脂を含むことで、セルロース繊維の汎用樹脂に対する相溶性をさらに向上させ、また、コーティング樹脂を加熱した際の接着性能をさらに向上させることができる傾向にある。フェノール樹脂としては、特に限定されないが、レゾール型フェノール樹脂であることが好ましい。レゾール型フェノール樹脂は自己反応性の官能基を有するため、硬化剤を用いずとも、加熱することにより硬化させることができる。フェノール樹脂は、従来公知の方法で製造することができ、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール等のフェノール類と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類とを、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ性触媒の存在下で反応させることで得られる。

【0046】

アルカリ性触媒の存在下でフェノールとホルムアルデヒドとを反応させると、フェノールにメチロール基が付加される。その後、該メチロール基とフェノール核のフリーのオルト位またはパラ位の間でメチレン結合が生成され、または、メチロール基同士の間でジメチレンエーテル結合が生成されるなどして、縮合反応が進行する。

【0047】

コーティング樹脂にフェノール樹脂が含まれる場合は、さらに硬化促進剤を含有することが好ましい。硬化促進剤を含有させることによって、フェノール樹脂の縮合反応を促進させて、セルロース繊維複合材料の機械的強度を向上させることができる傾向にある。硬化促進剤としては、特に限定されないが、炭酸ナトリウム、プロピレンカーボネート、ホルムアルデヒドなどが挙げられる。中でも、安価かつ少量で硬化反応速度を増大させ、安全性が高く、取り扱いが容易であるという観点から、炭酸ナトリウムが好ましい。これらの硬化促進剤は、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0048】

硬化促進剤の添加量は、フェノール樹脂１００質量部に対して、４．４質量部以上であることが好ましく、４．８質量部以上であることがより好ましい。また、硬化促進剤の添加量は、フェノール樹脂１００質量部に対して、８．８質量部以下であることが好ましく、７．０質量部以下であることがより好ましい。硬化促進剤の添加量がフェノール樹脂１００質量部に対して４．４質量部未満の場合は、硬化反応速度の増大が十分期待できなくなる傾向にあり、一方、８．８質量部を超えても、硬化反応速度のさらなる増大は期待できなくなる傾向にある。なお、本明細書において、フェノール樹脂の質量とは、固形分の質量をいう。

【0049】

コーティング樹脂中における、フェノール樹脂とリグノフェノールのプレポリマーとの質量比は、４０／６０以上であることが好ましく、５０／５０以上であることがより好ましい。また、コーティング樹脂中における、フェノール樹脂とリグノフェノールのプレポリマーとの質量比は、９０／１０以下であることが好ましく、８０／２０以下であることがより好ましい。フェノール樹脂とリグノフェノールのプレポリマーとの質量比が４０／６０より小さい、すなわちリグノフェノールのプレポリマー成分が多いと、製造コストが向上する傾向にあり、また、リグノフェノールの添加により得られる分散性及び接着性の向上効果も頭打ちになる、もしくは低下する傾向にある。一方、フェノール樹脂とリグノフェノールのプレポリマーとの質量比が９０／１０より大きい、すなわちフェノール樹脂成分が多いと、セルロース繊維を均一にコーティングしにくくなるおそれがあり、また、コーティング樹脂の接着性能が低下し、汎用樹脂との複合材料とした際の機械的強度が低下するおそれがある。なお、本明細書において、リグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂との質量比とは、それぞれの固形分の質量比をいう。

【0050】

リグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂とを混合する方法としては、特に限定されないが、両者が均一に混合されたコーティング樹脂を得るという観点からは、例えば、フェノール樹脂に硬化促進剤などを添加してよく撹拌しておき、リグノフェノールはアルカリ性水溶液に溶解させた後に硬化剤などを添加してよく撹拌して、それぞれ調製を適宜行った後に両者を混合・撹拌することが好ましい。

【0051】

本発明に用いるコーティング樹脂は、上記のようなプレポリマー化工程によって得ることができるリグノフェノールのプレポリマー、又はリグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂の混合物を含むものである。セルロース繊維をコーティングする際は、コーティング樹脂を粉体などの固体状にして用いてもよいし、アルカリ性水溶液または有機溶媒に溶解した液体状の形態で用いてもよい。例えば、セルロース繊維をコーティングする際に用いるコーティング樹脂の量をより少なくできるという観点からは、液体状の形態で用いることが好ましい。

【0052】

例えば、上記のプレポリマー化工程によって得られるアルカリ性水溶液を、そのままコーティング樹脂として用いて、セルロース繊維のコーティングを行っても良い。この場合、アルカリ性水溶液におけるコーティング樹脂の濃度は、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。また、アルカリ性水溶液におけるコーティング樹脂の濃度は、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。アルカリ性水溶液におけるコーティング樹脂の濃度が５質量％未満の場合は、セルロース繊維のコーティングが不十分となり、汎用樹脂との相溶性が向上しにくくなる傾向にある。一方、アルカリ性水溶液におけるコーティング樹脂の濃度が３０質量％を越える場合は、粘度が上がり、セルロース繊維の表面を均一にコーティングしにくくなる傾向にある。なお、アルカリ性水溶液におけるコーティング樹脂の濃度は、リグノフェノールのプレポリマー化工程の段階で調整しても良いし、プレポリマー化工程の後に調整しても良いし、リグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂とを混合する際に調整しても良い。

【0053】

コーティング樹脂をアルカリ性水溶液に溶解させたものを用いてセルロース繊維をコーティングする場合は、アルカリ性水溶液のｐＨは、９以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましい。アルカリ性水溶液のｐＨが９未満の場合は、リグノフェノールのプレポリマーの溶解性が低下するおそれがあり、セルロース繊維の表面を均一にコーティングすることが困難になる傾向にある。

【0054】

また、コーティング樹脂をアルカリ性水溶液に溶解させたものを用いてセルロース繊維をコーティングする場合は、必要に応じて、粘度調整剤を添加して粘度を調整しても良い。粘度調整剤としては、例えば、小麦粉、大麦粉、大豆粉、でんぷん粉などが挙げられる。中でも、小麦粉が糊液粘度の調整が容易で、微粉化がしやすく、安価かつ大量供給が可能の点で好ましい。これらの粘度調整剤は、１種単独もしくは２種以上を組み合わせて使用してもよい。

【0055】

粘度調整剤の添加量は、リグノフェノールのプレポリマー及びフェノール樹脂の合計１００質量部に対し、５質量部以上であることが好ましく、１０質量部以上であることがより好ましく、１５質量部以上であることがさらに好ましい。また、粘度調整剤の添加量は、リグノフェノールのプレポリマー及び後述のフェノール樹脂の合計１００質量部に対し、５０質量部以下であることが好ましく、３０質量部以下であることがより好ましい。粘度調整剤の添加量が、リグノフェノールのプレポリマー及びフェノール樹脂の合計１００質量部に対し、５質量部未満の場合は、粘度調整効果が小さく繊維セルロースへの均一な添加が困難になる傾向にあり、また、５０質量部を越える場合は、粘度が高くなりすぎて、セルロース繊維の表面を均一にコーティングしにくくなる傾向にある。

【0056】

コーティング樹脂として粉体状のものを用いる場合は、例えば、上記のプレポリマー化工程後に、アルカリ性水溶液からリグノフェノールのプレポリマー又はリグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂の混合物を析出させ、該析出物を粉砕して粉体状にしたもの等を用いることができる。

【0057】

コーティング樹脂を有機溶媒に溶解させたものを用いてセルロース繊維をコーティングする場合、例えば、上記のプレポリマー化工程後に、アルカリ性水溶液からリグノフェノールのプレポリマー又はリグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂の混合物を析出させ、該析出物を有機溶媒に溶解させたものを用いることができる。

【0058】

コーティング樹脂を溶解させる有機溶媒としては、特に限定されず、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、トルエン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、酢酸ブチル、酢酸エチル、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトールアセテート、キシレンなどを広く用いることができる。これらの中でも、作業性や入手容易性等の観点からは、アセトン、メタノール、又はエタノールなどを用いることが好ましい。

【0059】

有機溶媒中のコーティング樹脂の濃度は、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましく、１５質量％以上であることがさらに好ましい。また、有機溶媒中のコーティング樹脂の濃度は、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以下であることがさらに好ましい。有機溶媒中のコーティング樹脂の濃度が５質量％未満の場合は、セルロース繊維のコーティングが不十分となり、汎用樹脂との相溶性が向上しにくくなる傾向にある。一方、有機溶媒中のコーティング樹脂の濃度が５０質量％を越える場合は、セルロース繊維への添加容量が小さくなり、均一分散が困難となる傾向にある。

【0060】

コーティング樹脂を有機溶媒に溶解させたものを用いてセルロース繊維をコーティングする場合における有機溶液の好ましい粘度は、上述のコーティング樹脂水溶液と同様である。粘度調整剤も、上述のコーティング樹脂水溶液に対するものと同様のものを用いることができる。

【0061】

セルロース繊維をコーティング樹脂でコーティングする方法としては、特に限定されないが、例えば、用いるコーティング樹脂が少量であったとしてもセルロース繊維の表面を均一にコーティングしやすいという観点から、アイリッヒ・ミキサー、インラインミキサー、単軸押出機、二軸押出機、櫂型撹拌機、プラネタリーミキサー、ホモミキサー、ホモディスパー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、リボンミキサー、コンクリートミキサー、水平一軸強制練機、水平二軸強制練機、及び自動計量式ミキシングユニットからなる群より選ばれる１以上の装置を用いて、セルロース繊維とコーティング樹脂を混合・撹拌することが好ましく、これらの装置の中でも、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー、バンバリーミキサー、単軸押出機、又は二軸押出機を用いることがより好ましい。なお、コーティング樹脂をアルカリ性水溶液、又は有機溶媒に溶解させたものを用いる場合は、セルロース繊維をこれらの溶液中に浸漬させることでコーティングを行うこともできる。

【0062】

ヘンシェルミキサーを用いてコーティングを行う場合、例えば、周速０．１～１０ｍ／ｓの条件でセルロース繊維を撹拌しながら、常温（例えば、２５℃）から５０℃の間でコーティング樹脂を徐々に滴下することが好ましい。また、押出機を用いる場合は、例えば、１８０～３２０℃の条件でセルロース繊維及びコーティング樹脂を定量的に押出機に供給しながら、混合を行うことが好ましい。上記のような条件でコーティングを行うことで、セルロース繊維の表面がコーティング樹脂で均一にコーティングされたセルロース繊維組成物を得ることが可能になる。

【0063】

＜セルロース繊維複合材料＞
本発明のセルロース繊維複合材料は、例えば、上記のセルロース繊維組成物と汎用樹脂とを加熱しながら溶融混練することで、得ることができる。セルロース繊維複合材料におけるセルロース繊維組成物の含有量は、特に限定されないが、例えば、５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることがさらに好ましい。また、セルロース繊維複合材料におけるセルロース繊維組成物の含有量は、５０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましい。セルロース繊維複合材料におけるセルロース繊維組成物の含有量が５質量％未満の場合は、軽量化、難燃化、熱伝導性の低下などのセルロース繊維を複合させることの効果が得られにくくなる傾向にある。一方、セルロース繊維複合材料におけるセルロース繊維組成物の含有量が５０質量％を超える場合は、セルロース繊維複合材料の加工性が低下するおそれがある。

【0064】

セルロース繊維組成物と複合させる汎用樹脂としては、特に限定されないが、成形性の観点からは、熱可塑性樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、６－ナイロン、６６ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリフェニレンオキサイド又はアセタール樹脂など、広く用いることができる。これらの熱可塑性樹脂の中でも、汎用性という観点からは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、６ナイロン、６６ナイロン、又はポリアミドなどが好ましい。

【0065】

本発明のセルロース繊維複合材料は、例えば、上記のセルロース繊維組成物１００質量部に対して、１００～２，０００質量部の熱可塑性樹脂を、押出機、射出成型機、晩バリーミキサー、又はロールミキサーなどの一般的な混練機を用いて、加熱しながら十分に溶融混練して、セルロース繊維を熱可塑性樹脂中に分散させることで得ることができる。得られたセルロース繊維複合材料は、例えば、取り扱い性の観点から、ペレタイザーを用いてペレット化することが好ましい。

【0066】

本発明においては、セルロース繊維がコーティング樹脂によってコーティングされていることにより、熱可塑性樹脂との相溶性が向上しているため、熱可塑性樹脂中に均一に分散させることが可能になっている。そのため、本発明のセルロース繊維複合材料は、セルロース繊維複合材料が本来有している利点を低減させることなく、また、製品の品質にバラつきが出る頻度を低くすることが可能になっている。さらに、コーティング樹脂に含まれるリグノフェノールのプレポリマー、又はリグノフェノールのプレポリマーとフェノール樹脂の混合物は、混練中に加熱されることで硬化反応が促進され、高い接着性能を発揮するため、セルロース繊維と熱可塑性樹脂等との結びつきをより強固にし、機械的強度を従来よりも向上させることが可能になっている。

【0067】

セルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練する際の温度は、例えば、１２０℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましく、２３０℃以上がさらに好ましい。また、セルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練する際の温度は、３５０℃以下が好ましく、３００℃以下がより好ましく、２６０℃以下がさらに好ましい。セルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練する際の温度が１２０℃未満の場合は、コーティング樹脂の硬化反応が十分に起こらず、コーティング樹脂の接着性能が十分に発揮されにくい傾向にある。また、セルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練する際の温度が３５０℃を越える場合は、コーティング樹脂が分解するおそれがあり、複合材料の機械的強度の向上効果を得られにくい傾向にある。

【0068】

セルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練する際の時間は、混練する際の温度によって、適宜決定することができるが、例えば、５～６０分が好ましく、１０～３０分が好ましい。上記のような条件でセルロース繊維組成物と熱可塑性樹脂を混練することにより、機械的強度に優れ、製品の品質にバラつきの少ないセルロース繊維複合材料を得ることが可能になる。

【0069】

本発明のセルロース繊維複合材料は、本発明の趣旨に反しない限り、さらに、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、収縮防止剤、離型剤、潤滑剤、衝撃改良剤、可塑剤、難燃剤、抗菌剤、又は防腐剤等の添加剤を含んでいてもよい。

【実施例】

【0070】

以下に実施例及び比較例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。

【0071】

以下の実施例及び比較例において、リグノフェノールは、島根県隠岐の島町布施地区にあるリグノフェノール製造実証プラントにおいて、スギ木粉試料から相分離系変換システムにより得られたものを用いた。

【0072】

（コーティング樹脂溶液１の作製）
リグノフェノール（平均分子量３，０００）を、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液（キシダ化学株式会社製）に溶解させた。該水溶液に、レゾルシノール系接着剤用硬化剤（株式会社オーシカ製、Ｄ用硬化剤、ホルムアルデヒドの三量体とヤシ殻を含む）、及び小麦粉（日清製粉株式会社神戸工場製、日清フラワー薄力小麦粉）を添加し、５０℃、１０分の条件で混合・撹拌することにより、コーティング樹脂溶液１を作製した。水酸化ナトリウム水溶液、リグノフェノール、レゾルシノール系接着剤用硬化剤及び小麦粉の混合割合は、質量比７：３：１．５：０．３である。

【0073】

（コーティング樹脂溶液２の作製）
フェノール樹脂（株式会社オーシカ製ディアノールＤ－１１７、不揮発分４５．５％、ｐＨ１１．３）、小麦粉（赤花）、及びソーダ灰を、質量比１０：１．５：０．３の割合で混合・撹拌し、フェノール樹脂水溶液を得た。次いで、得られたフェノール樹脂水溶液と、上記のコーティング樹脂溶液１とを、フェノール樹脂とリグノフェノールの質量比が約７５／２５となるように混合し、コーティング樹脂溶液２を作製した。

【0074】

（コーティング樹脂溶液３の作製）
９０％メタノール溶液９０質量部に、リグノフェノール（平均分子量３，０００）１０質量部を添加し、４０～５０℃の条件で十分に撹拌した。次に、該メタノール溶液に、２０％水酸化ナトリウム水溶液１０質量部と、３５％ホルマリン溶液５質量部とを添加し、６０℃、２時間の条件で十分に撹拌し、コーティング樹脂溶液３を作製した。

【0075】

（コーティング樹脂溶液４の作製）
３５％ホルマリン溶液の代わりに、ヘキサメチレンテトラミン１．７質量部を添加したこと以外は、コーティング樹脂溶液３と同様の方法により、コーティング樹脂溶液４を作製した。

【0076】

（コーティング樹脂溶液５の作製）
９０％メタノール溶液１６０質量部に、リグノフェノール（平均分子量３，０００）１０質量部と、フェノール樹脂（三井化学株式会社製、大阪工場生産ロット）３０質量部とを添加し、４０～５０℃の条件で十分に撹拌した。該メタノール溶液におけるフェノール樹脂とリグノフェノールの質量比は、約７５／２５である。次に、該メタノール溶液に、２０％水酸化ナトリウム水溶液２０質量部と、３５％ホルマリン溶液５質量部とを添加し、６０℃、２時間の条件で十分に撹拌し、コーティング樹脂溶液５を作製した。

【0077】

（コーティング樹脂溶液６の作製）
３５％ホルマリン溶液の代わりに、ヘキサメチレンテトラミン６．８質量部を添加したこと以外は、コーティング樹脂溶液５と同様の方法により、コーティング樹脂溶液６を作製した。

【0078】

（実施例１）
セルロース繊維（平均繊維長１０μｍ、平均繊維径５０ｎｍ）９８質量部と、２質量部のコーティング樹脂溶液１とを、ヘンシェルミキサーを用いて、常温で１５分間の条件で混合・撹拌した。次に、得られた組成物を５％塩酸によって中和し、十分に乾燥させて水分を蒸発させることで、セルロース繊維組成物１を作製した。

【0079】

２０質量部のセルロース繊維組成物１と、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製、ノバテック^ＴＭＨＤ）１００質量部とを、二軸押出機を用いて、２５０℃、１０分の条件で溶融混練し、実施例１のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0080】

（実施例２）
セルロース繊維の添加量を９６質量部に変更し、コーティング樹脂溶液１の代わりに４質量部のコーティング樹脂溶液２を用いたこと以外は、セルロース繊維組成物１と同様の方法により、セルロース繊維組成物２を作製した。次いで、セルロース繊維組成物１の代わりに、２０質量部のセルロース繊維組成物２を用い、高密度ポリエチレンの代わりにポリスチレン（ＤＩＣ株式会社製、ＣＲ２６００）１００質量部を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法により、実施例２のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0081】

（実施例３）
セルロース繊維（平均繊維長１０μｍ、平均繊維径５０ｎｍ）と、コーティング樹脂溶液３とを、セルロース繊維１００質量部に対してコーティング樹脂（固形分）１０質量部の混合割合となるように、リボン型ミキサーを用いて、常温で１５分間の条件で混合・撹拌した。次に、得られた組成物を、十分に乾燥させてメタノール及び水分を蒸発させることで、セルロース繊維組成物３を作製した。

【0082】

２０質量部のセルロース繊維組成物３と、６－ナイロン（東レプラスチック精工株式会社製、ＴＰＳ－Ｎ６（ＮＣ））１００質量部とを、二軸押出機を用いて、２８０℃、１５分の条件で溶融混練し、実施例３のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0083】

（実施例４）
コーティング樹脂溶液３の代わりにコーティング樹脂溶液４を用い、混合割合をセルロース繊維１００質量部に対してコーティング樹脂（固形分）１５質量部に変更したこと以外は、セルロース繊維組成物３と同様の方法により、セルロース繊維組成物４を作製した。次いで、セルロース繊維組成物３の代わりに、２０質量部のセルロース繊維組成物４を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法により、実施例４のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0084】

（実施例５）
コーティング樹脂溶液３の代わりにコーティング樹脂溶液５を用い、混合割合をセルロース繊維１００質量部に対してコーティング樹脂（固形分）２０質量部に変更したこと以外は、セルロース繊維組成物３と同様の方法により、セルロース繊維組成物５を作製した。次いで、セルロース繊維組成物３の代わりに、２０質量部のセルロース繊維組成物５を用い、６－ナイロンの代わりにポリカーボネート（出光興産株式会社製、タフロンナチュラルＡ２２００）１００質量部を用いたこと以外は、実施例３と同様の方法により、実施例５のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0085】

（実施例６）
コーティング樹脂溶液３の代わりにコーティング樹脂溶液６を用い、混合割合をセルロース繊維１００質量部に対してコーティング樹脂（固形分）２５質量部に変更したこと以外は、セルロース繊維組成物５と同様の方法により、セルロース繊維組成物６を作製した。次いで、セルロース繊維組成物５の代わりに、２０質量部のセルロース繊維組成物６を用いたこと以外は、実施例５と同様の方法により、実施例６のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0086】

（比較例１）
セルロース繊維（平均繊維長１０μｍ、平均繊維径５０ｎｍ）２０質量部と、高密度ポリエチレン（日本ポリエチレン株式会社製、ノバテック^ＴＭＨＤ）１００質量部とを、二軸押出機を用いて、２５０℃、１０分の条件で溶融混練し、比較例１のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0087】

（比較例２）
高密度ポリエチレンの代わりに、ポリスチレン（ＤＩＣ株式会社製、ＣＲ２６００）１００質量部を用いたこと以外は、比較例１と同様の方法により、比較例２のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0088】

（比較例３）
高密度ポリエチレンの代わりに、６－ナイロン（東レプラスチック精工株式会社製、ＴＰＳ－Ｎ６（ＮＣ））１００質量部を用いたこと以外は、比較例１と同様の方法により、比較例３のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0089】

（比較例４）
高密度ポリエチレンの代わりに、ポリカーボネート（出光興産株式会社製、タフロンナチュラルＡ２２００）１００質量部を用いたこと以外は、比較例１と同様の方法により、比較例４のセルロース繊維複合材料を作製した。

【0090】

（物性測定）
実施例１～６、及び比較例１～４のセルロース繊維複合材料のそれぞれについて、試験片厚み１ｍｍのＡＳＴＭ１号ダンベルを作製し、ＡＳＴＭＤ６３８に準拠して、引張強度、破断伸び、弾性率、圧縮強度、曲げ強度、及び耐衝撃性を測定した。得られた測定データを、表１に示す。

【0091】

実施例１～６、及び比較例１～４のセルロース繊維複合材料のそれぞれについて、ＡＳＴＭＤ６９６に準拠して、線形膨張率を測定した。また、実施例１～６、及び比較例１～４のセルロース繊維複合材料のそれぞれについて、長さ１２７ｍｍ、幅１９．１ｍｍ、厚さ４．８ｍｍの試験片を作製し、ＡＳＴＭＤ６４８に準拠して、１．８０ＭＰａの荷重により、撓み温度を測定した。得られた測定データを、表１に示す。

【0092】

実施例及び比較例で用いた、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、６－ナイロン、及びポリカーボネートの樹脂単体についても、それぞれ、上記と同様の方法により、引張強度、破断伸び、弾性率、圧縮強度、曲げ強度、耐衝撃性、線形膨張率、及び撓み温度を測定した。得られた測定データを、表１に示す。

【0093】

【表1】