(57)【要約】【課題】車載用途、電材用途等の部材の成形及び使用に耐え得る、熱分解開始温度が高く分散性に優れたセルロース微細繊維を所定量含有する繊維強化樹脂組成物であって、高い力学物性及び高い耐熱性を有する樹脂複合体を与える繊維強化樹脂組成物を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂１００質量部と、数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍのセルロース繊維０．１〜５０質量部と、難燃剤成分０．０１〜２５質量部とを含む、繊維強化樹脂組成物が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂１００質量部と、数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍのセルロース繊維０．１〜５０質量部と、難燃剤成分０．０１〜２５質量部とを含む、繊維強化樹脂組成物。
【請求項２】
前記難燃剤成分が金属塩を含み、前記金属塩の量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対する金属質量基準で０．００１〜０．２質量部である、請求項１に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項３】
前記金属塩が銅元素を有する、請求項２に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項４】
前記セルロース繊維の少なくとも一部に前記難燃剤成分が固定化されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項５】
前記難燃剤成分がホウ酸又はホウ酸塩を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂組成物。
【請求項６】
前記セルロース繊維においてセルロースの水酸基の少なくとも一部がホウ酸エステル化されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の繊維強化樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルロース繊維を含有する繊維強化樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）は、樹脂の補強材として注目されている。セルロースナノファイバーを樹脂補強材とすることで、樹脂複合体の衝撃強度の低下が少なく、低比重にして高剛性で成形外観に優れ、廃棄が容易で環境負荷の低いバイオマス材料を得ることができる。
【０００３】
特許文献１には、平均繊維径５００ｎｍ以下のセルロース繊維の水分散液中で、熱可塑性ポリアミド樹脂を構成するモノマーを重合することで、当該セルロース繊維が凝集することなく均一に分散されたポリアミド樹脂組成物を得る方法が記載されている。しかしこの方法では、得られた組成物を高温で溶融し、射出成形等により成形体を形成する際にセルロースの変色及び熱劣化を防ぐことができない。
【０００４】
特許文献２には、リン系難燃剤と、平均繊維径３〜２００ｎｍのナノセルロースとを含む難燃性熱可塑性樹脂組成物が記載されている。しかしこの技術ではナノセルロースによる難燃剤の分散性向上による樹脂の難燃性向上が目的であり、ポリアミドなどの高融点樹脂と溶融混練される場合のナノセルロースそのものの熱による変色及び劣化は防ぐことができない。
【０００５】
特許文献３には、セルロースナノファイバーの製造において、イオン液体、有機溶媒及び修飾剤を用いてセルロース原料の解繊と化学修飾とを同時に行うことで、セルロースの水酸基を化学修飾して耐熱性及び樹脂分散性を向上させる技術が記載されている。しかしながら、イオン液体はセルロースに付着している水との親和性が高く除去のための負荷が大きいため、上記技術は高コストであり、高純度のセルロースを得ることが難しいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５８８５６５８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１６９４９４号
【特許文献３】特開２０１３−４４０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３に記載される技術では、樹脂の物理特性を向上させる効果がある程度期待できるものの、車載用途や電材用途への使用に耐え得る耐熱性向上等の観点から、依然として、より高耐熱性の樹脂複合体を提供する必要がある。より高耐熱性の樹脂複合体を得るために必要な、６６ナイロンやアクリロニトリル系樹脂などの比較的高い融点を有する樹脂と相溶し、かつ、高融点のペレットを用いて部材を成形する際の高温に耐える、熱分解開始温度の高いセルロースナノファイバーを安定して低コストで提供する技術は未だ提供されていない。また、セルロースナノファイバーと、ポリオレフィンなどの比較的融点の低い樹脂との複合体の成型においては、成型時に、高温で一定時間、溶融状態での分散混練が必要であるため、高温での熱履歴によりセルロースナノファイバーが成型過程で熱劣化し、物性低下が避けられない。これを防止するためにも、樹脂複合体を構成するセルロースナノファイバーには高い耐熱性が求められている。更には、こうした樹脂補強材としての性能を樹脂複合体にて発現させるためには、樹脂の中にセルロースナノファイバーを高度に均一に分散させることにより樹脂の中で補強材による微細ネットワークの構造化を促進させる必要もある。
すなわち、広範囲の樹脂を用い、セルロースナノファイバーを含み力学物性に優れる樹脂複合体を得るためには、耐熱性向上と分散性向上の両立を達成する必要がある。
【０００８】
前記した従来技術の状況に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、車載用途、電材用途等の部材の成形及び使用に耐え得る、熱分解開始温度が高く分散性に優れたセルロース微細繊維を所定量含有する繊維強化樹脂組成物であって、高い力学物性及び高い耐熱性を有する樹脂複合体を与える繊維強化樹脂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】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍであるセルロース繊維（本開示で、「セルロース微細繊維」ともいう。）と、難燃剤成分とを所定量樹脂に添加することによって、車載用途等に望まれる特性である高い耐熱性及び高い力学物性を有する樹脂複合体を提供できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
［１］  熱可塑性樹脂１００質量部と、数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍのセルロース繊維０．１〜５０質量部と、難燃剤成分０．０１〜２５質量部とを含む、繊維強化樹脂組成物。
［２］  前記難燃剤成分が金属塩を含み、前記金属塩の量が、前記熱可塑性樹脂１００質量部に対する金属質量基準で０．００１〜０．２質量部である、上記態様１に記載の繊維強化樹脂組成物。
［３］  前記金属塩が銅元素を有する、上記態様２に記載の繊維強化樹脂組成物。
［４］  前記セルロース繊維の少なくとも一部に前記難燃剤成分が固定化されている、上記態様１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［５］  前記難燃剤成分がホウ酸又はホウ酸塩を含む、上記態様１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
［６］  前記セルロース繊維においてセルロースの水酸基の少なくとも一部がホウ酸エステル化されている、上記態様１〜５のいずれかに記載の繊維強化樹脂組成物。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車載用途、電材用途等の部材の成形及び使用に耐え得る、熱分解開始温度が高く分散性に優れたセルロース微細繊維を所定量含有する繊維強化樹脂組成物であって、高い力学特性及び高い耐熱性を有する樹脂複合体を与える繊維強化樹脂組成物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下「本実施形態」という）について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で主々変化して実施することができる。
【００１３】
本実施形態に係る繊維強化樹脂組成物（本開示で、単に「樹脂組成物」ともいう。）は、熱可塑性樹脂と、数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍのセルロース繊維と、難燃剤成分とを含む。樹脂組成物は、無機充填材その他の成分をさらに含んでもよい。
【００１４】
＜数平均繊維径が１０ｎｍ〜５００ｎｍのセルロース繊維（セルロース微細繊維）＞
本実施形態の樹脂組成物中のセルロース微細繊維の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．１〜５０質量部、より好ましくは１〜３０質量部、さらに好ましくは１〜２０質量部である。
【００１５】
セルロース微細繊維の数平均繊維径は、１０ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜３００ｎｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。数平均繊維径が５００ｎｍ以下のセルロース微細繊維を得る方法としては、特に制限は無いが、ボールミル、ビーズミル、グラインダー、石臼粉砕機、高圧ホモジナイザー、ホモミキサーなどの各種粉砕装置を使用して湿式で物理的なセルロース解繊工程を経る方法を例示できる。
【００１６】
セルロース微細繊維の原料となるセルロースとしては、天然セルロース及び再生セルロースが挙げられる。
天然セルロースとしては、広葉樹又は針葉樹から得られる木材パルプ、非木材種からの精製パルプ（すなわち非木材パルプ）のいずれも使用できる。非木材パルプとしては、コットンリンターパルプを含むコットン由来パルプ（例えば精製リンター）、麻由来パルプ、バガス由来パルプ、ケナフ由来パルプ、竹由来パルプ、ワラ由来パルプなどを使用できる。コットン由来パルプ、麻由来パルプ、バガス由来パルプ、ケナフ由来パルプ、竹由来パルプ、及びワラ由来パルプは各々、コットンリント、コットンリンター、麻系のアバカ（例えば、エクアドル産又はフィリピン産のものが多い）、ザイサル、バガス、ケナフ、竹、ワラ等の原料から、蒸解処理による脱リグニン等の精製工程及び漂白工程を経て得られる精製パルプが代表例として挙げられる。この他、海藻由来のセルロースやホヤセルロースの精製物も使用できる。ここで、パルプに残存するセルロース以外の成分としてリグニン及びヘミセルロースを挙げることができるが、これらの成分はいずれも樹脂との複合化において耐熱性低下及びそれに伴う変色を誘起するため、セルロース原料中に含まれる含有量は少ない方がよい。具体的には、セルロース原料に含まれるリグニン含有率は、好ましくは２質量％以下、より好ましくは１質量％以下、さらに好ましくは０．６質量％以下である。セルロース原料に含まれるヘミセルロースの含有量は、好ましくは１３質量％以下、より好ましくは８質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下である。
【００１７】
他方、再生セルロースとは、天然セルロースを溶解又は結晶膨潤（マーセル化）処理し再生して得られる物質であって、粒子線回折によって格子面間隔０．７３ｎｍ、０．４４ｎｍ及び０．４０ｎｍに相当する回折角を頂点とする結晶回折パターン（セルロースＩＩ型結晶）を与えるような分子配列を有するβ−１，４結合グルカン（グルコース重合体）を言う。セルロースII型結晶のＸ線回折パターンにおいては、２θの範囲を０°〜３０°とするＸ線回折パターンが、１０°≦２θ＜１９°に１つのピークと、１９°≦２θ≦３０°に２つのピークとを有する。再生セルロースとしては、例えば、レーヨン、キュプラ、テンセル等が挙げられる。再生セルロースからは１００ｎｍを超える繊維径の繊維を作り易いため、分散性の観点から好ましい場合がある。これらの中でも微細化のし易さの観点から、繊維軸方向への分子配向性の高いキュプラ又はテンセルを原料として微細化した繊維を用いることが好ましい。さらに、再生セルロース繊維のカット糸やセルロース誘導体繊維のカット糸も使用できる。また、原料として天然セルロースと再生セルロースを混合して用いても構わない。
【００１８】
また、セルロース微細繊維として、バクテリアが産出するバクテリアセルロースを使用することもでき、例えば、アセトバクター族の酢酸菌を生産菌として産出されたものを使用することができる。植物のセルロースは、セルロースの分子鎖が収束したもので、非常に細いミクロフィブリルが束になって形成されているものであるのに対し、酢酸菌より産出されたセルロースはもともと、ネバードライで幅２０〜５０ｎｍのリボン状であり、植物のセルロースと比較すると極めて細い網目状を形成している。
【００１９】
セルロース微細繊維の数平均繊維径は以下のように測定する。
まず、後述の作製法で得られたセルロース微細繊維シートの表面の無作為に選んだ３箇所を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、微細繊維の繊維径に応じて１０，０００〜１００，０００倍相当の倍率で観察する。得られた３つのＳＥＭ画像の各々において、画面に対しヨコ方向とタテ方向にラインを引き、ラインに交差する繊維の本数と、各繊維の繊維径とを拡大画像から実測し、１つの画像につきタテヨコ２系列の数平均繊維径を算出する。数平均繊維径の３画像での数平均を、対象とする試料の数平均繊維径とする。
ＳＥＭ観察用のセルロース微細繊維シートの作製は、次の通り行う。
まず、セルロース微細繊維の水分散体を遠心分離により固形分率５質量％以上の濃度に濃縮する。得られたセルロース微細繊維濃縮物を、ｔｅｒｔ−ブタノール中に、セルロース微細繊維の濃度が０．２質量％となるように分散させ、さらに超音波分散等で分散処理を行う。得られた分散液をガラスフィルター上で濾過し、フィルター上に形成された湿紙を６０℃にて乾燥させ、セルロース微細繊維シートとする。
【００２０】
＜熱可塑性樹脂＞
本実施形態の樹脂組成物中の熱可塑性樹脂としては、鎖状又は環状のポリオレフィン系樹脂、ポリアセテート系樹脂、芳香族又は脂肪族のポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、芳香族又は脂肪族のポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂（ＰＯＭともいう。）、ポリスルホン系樹脂、非晶性フッ素系樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、樹脂複合体の耐熱性を高める観点から、アクリル系樹脂、脂肪族ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましく、更にこれらの中でも、ナイロン系樹脂及びアクリロニトリル系樹脂が好ましく、更には、ポリアミド６，６（以下、ＰＡ６６と称することがある。）、及びアクリロニトリル樹脂（以下、ＡＮということがある。）が好ましい。
【００２１】
また、樹脂複合体の耐熱性を高めるため、熱可塑性樹脂の融点は、好ましくは２００℃以上、より好ましくは２２０℃以上、更に好ましくは２４５℃以上である。熱可塑性樹脂の融点は、製造容易性の観点から、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２８０℃以下、更に好ましくは２６０℃以下であってよい。熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ）を用いて、２３℃から１０℃／分の昇温速度で昇温していった際に、現れる吸熱ピークのピークトップ温度を指し、吸熱ピークが２つ以上現れる場合は、最も高温側の吸熱ピークのピークトップ温度を指す。この時の吸熱ピークのエンタルピーは、１０Ｊ／ｇ以上であることが望ましく、より望ましくは２０Ｊ／ｇ以上である。また測定に際しては、サンプルを一度融点＋２０℃以上の温度条件まで加温し、樹脂を溶融させたのち、１０℃／分の降温速度で２３℃まで冷却したサンプルを用いることが望ましい。
【００２２】
ポリアミド系樹脂の好適例としては、ラクタム類の重縮合反応により得られるポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２や、１，６−ヘキサンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、１，７−ヘプタンジアミン、２−メチル−１−６−ヘキサンジアミン、１，８−オクタンジアミン、２−メチル−１，７−ヘプタンジアミン、１，９−ノナンジアミン、２−メチル−１，８−オクタンジアミン、１，１０−デカンジアミン、１，１１−ウンデカンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、ｍ−キシリレンジアミンなどのジアミン類と、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、ヘプタン二酸、オクタン二酸、ノナン二酸、デカン二酸、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸、ベンゼン−１，４ジカルボン酸等、シクロヘキサン−１，３−ジカルボン酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸などのジカルボン酸類との共重合体として得られるポリアミド６，６、ポリアミド６，１０、ポリアミド６，１１、ポリアミド６，１２、ポリアミド６，Ｔ、ポリアミド６，Ｉ、ポリアミド９，Ｔ、ポリアミド１０，Ｔ、ポリアミド２Ｍ５，Ｔ、ポリアミドＭＸＤ，６、ポリアミド６、Ｃ、ポリアミド２Ｍ５，Ｃ及び、これらがそれぞれ共重合された共重合体、一例としてポリアミド６，Ｔ／６，Ｉ等の共重合体が挙げられる。
【００２３】
これらポリアミド系樹脂の中でも、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６，６、ポリアミド６，１０、ポリアミド６，１１、ポリアミド６，１２といった脂肪族ポリアミドや、ポリアミド６，Ｃ、ポリアミド２Ｍ５，Ｃといった脂環式ポリアミドがより好ましい。更により好ましくは、ポリアミド６、ポリアミド６，６が挙げられ、ポリアミド６，６が最も好ましい。
【００２４】
ポリアミド系樹脂の末端カルボキシル基濃度には特に制限はないが、下限値は、好ましくは２０μモル／ｇ、より好ましくは３０μモル／ｇである。また、その末端カルボキシル基濃度の上限値は、好ましくは１５０μモル／ｇ、より好ましくは１００μモル／ｇであり、更に好ましくは８０μモル／ｇである。
【００２５】
ポリアミド系樹脂において、全末端基に対するカルボキシル末端基比率（［ＣＯＯＨ］／［全末端基］）は、０．３０〜０．９５であることがより好ましい。カルボキシル末端基比率下限は、より好ましくは０．３５であり、さらに好ましくは０．４０であり、最も好ましくは０．４５である。またカルボキシル末端基比率上限は、より好ましくは０．９０であり、さらに好ましくは０．８５であり、最も好ましくは０．８０である。上記カルボキシル末端基比率は、セルロースの組成物中への分散性の観点から０．３０以上とすることが望ましく、得られる組成物の色調の観点から０．９５以下とすることが望ましい。
【００２６】
ポリアミド系樹脂の末端基濃度の調整方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリアミドの重合時に所定の末端基濃度となるように、ジアミン化合物、モノアミン化合物、ジカルボン酸化合物、モノカルボン酸化合物、酸無水物、モノイソシアネート、モノ酸ハロゲン化物、モノエステル、モノアルコールなどの末端基と反応する末端調整剤を重合液に添加する方法が挙げられる。
【００２７】
末端アミノ基と反応する末端調整剤としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピバリン酸、イソ酪酸等の脂肪族モノカルボン酸；シクロヘキサンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸；安息香酸、トルイル酸、α−ナフタレンカルボン酸、β−ナフタレンカルボン酸、メチルナフタレンカルボン酸、フェニル酢酸等の芳香族モノカルボン酸；及びこれらから任意に選ばれる複数の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、封止末端の安定性、価格などの点から、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸及び安息香酸からなる群より選ばれる１種以上の末端調整剤が好ましく、酢酸が最も好ましい。
【００２８】
末端カルボキシル基と反応する末端調整剤としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン等の脂肪族モノアミン；シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン；アニリン、トルイジン、ジフェニルアミン、ナフチルアミン等の芳香族モノアミン及びこれらの任意の混合物が挙げられる。これらの中でも、反応性、沸点、封止末端の安定性、価格などの点から、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン及びアニリンからなる群より選ばれる１種以上の末端調整剤が好ましい。
【００２９】
これら、アミノ末端基及びカルボキシル末端基の濃度は、1Ｈ−ＮＭＲにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値から求めるのが精度、簡便さの点で好ましい。それらの末端基の濃度を求める方法として、具体的に、特開平７−２２８７７５号公報に記載された方法が推奨される。この方法を用いる場合、測定溶媒としては、重トリフルオロ酢酸が有用である。また、1Ｈ−ＮＭＲの積算回数は、十分な分解能を有する機器で測定した際においても、少なくとも３００スキャンは必要である。そのほか、特開２００３−０５５５４９号公報に記載されているような滴定による測定方法によっても末端基の濃度を測定できる。ただし、混在する添加剤、潤滑剤等の影響をなるべく少なくするためには、1Ｈ−ＮＭＲによる定量がより好ましい。
【００３０】
ポリアミド系樹脂は、濃硫酸中３０℃の条件下で測定した固有粘度［η］が、０．６〜２．０ｄＬ／ｇであることが好ましく、０．７〜１．４ｄＬ／ｇであることがより好ましく、０．７〜１．２ｄＬ／ｇであることが更に好ましく、０．７〜１．０ｄＬ／ｇであることが特に好ましい。好ましい範囲、その中でも特に好ましい範囲の固有粘度を有する上記ポリアミドを使用すると、樹脂組成物の射出成形時の金型内流動性を大幅に高め、成形片の外観を向上させるという効用を与えることができる。
【００３１】
本開示において、「固有粘度」とは、一般的に極限粘度と呼ばれている粘度と同義である。この粘度を求める具体的な方法は、９６％濃硫酸中、３０℃の温度条件下で、濃度の異なるいくつかの測定溶媒のηｓｐ／ｃを測定し、そのそれぞれのηｓｐ／ｃと濃度（ｃ）との関係式を導き出し、濃度をゼロに外挿する方法である。このゼロに外挿した値が固有粘度である。これらの詳細は、例えば、Polymer Process Engineering (Prentice-Hall, Inc 1994)の第２９１ページ〜第２９４ページ等に記載されている。このとき濃度の異なるいくつかの測定溶媒の点数は、少なくとも４点とすることが精度の観点より望ましい。このとき、推奨される異なる粘度測定溶液の濃度は、好ましくは、０．０５ｇ／ｄＬ、０．１ｇ／ｄＬ、０．２ｇ／ｄＬ、０．４ｇ／ｄＬの少なくとも４点である。
【００３２】
アクリロニトリル系樹脂としては、単量体としてアクリロニトリルを主成分とする重合体を例示できる。アクリロニトリル系樹脂のアクリロニトリル含量は、５０質量％以上であることが好ましい。アクリロニトリル系樹脂を得るための重合には、一般的にはラジカル重合が用いられ、水溶液又は乳化重合で行われることが多い。
また、アクリロニトリルと共重合可能な単量体を共重合させても構わない。具体的な共重合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。
【００３３】
＜難燃剤成分＞
難燃剤成分は、典型的には、セルロースの水酸基と化学的又は物理的に相互作用し得る構造を有する化合物を含む。このような構造としては、水酸基と水素結合又は化学反応が可能な構造（例えば、水酸基、カルボキシ基、カルボキシレート基、水和構造、エステル結合等）が挙げられる。好ましい態様において、難燃剤成分は、金属水和物、ホウ酸、及びホウ酸化合物から選ばれる１種以上を含む。金属水和物は耐変色性に優れる点で好ましい。金属水和物としては、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、ドロマイド、ハイドロタルサイト、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、塩基性炭酸マグネシウム、水酸化ジルコニウム又は酸化スズの水和物が挙げられる。ホウ酸化合物としては、ホウ酸塩、メタホウ酸及びその塩、ポリホウ酸及びその塩等が挙げられ、ホウ酸塩としては、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、金属塩等が挙げられる。なかでも、水酸化アルミニウム、ホウ酸、及びホウ酸化合物が好ましく、ホウ酸及びホウ酸化合物がより好ましく、ホウ酸及びホウ酸塩が特に好ましい。
【００３４】
樹脂組成物に高い耐熱性を付与する観点から、難燃剤成分の少なくとも一部はセルロース繊維の表面に固定化されている。固定化は、化学的な結合（共有結合若しくは非共有結合）、又は物理的な吸着であってよい。好ましい態様において、難燃剤成分はセルロース繊維と化学的に結合している。化学的な結合の態様としては、エステル化、エーテル化等が挙げられる。例えば、ホウ酸及びホウ酸化合物は、セルロース繊維の水酸基の少なくとも一部をホウ酸エステル化してホウ酸セルロースを形成でき好ましい。なお、難燃剤成分がセルロース繊維と化学的に結合していること（例えば上記ホウ酸エステル化していること）は、赤外分光法で確認できる。
【００３５】
難燃剤成分は、セルロースの水酸基との親和性が高い点、特に、熱可塑性樹脂としてポリアミド系樹脂を用いる場合にセルロースの水酸基及び樹脂の両者との親和性が高い点で、銅元素を含むことが好ましい。一態様において、難燃剤成分は、銅元素を含む化合物を含む。銅元素を含む化合物としては、シュウ酸銅、チオシアン化銅、酸化銅、ハロゲン化銅、酢酸銅等が挙げられ、塩化銅やヨウ化銅などのハロゲン化銅が特に好ましい。
【００３６】
一態様において、難燃剤成分は金属塩を含む。金属塩は、セルロース繊維と樹脂との親和性向上、即ち分散性向上という利点に寄与する。金属塩としては、典型金属塩（例えば、アルカリ金属塩、及びアルカリ土類金属塩）、及び遷移金属塩が挙げられるが、中でも銅元素を有する金属塩が好ましい。銅元素を有する金属塩は、セルロースの水酸基との親和性が高い点、特に、熱可塑性樹脂としてポリアミド系樹脂を用いる場合に、セルロースの水酸基及び樹脂の両者との親和性が高い点で好ましい。
【００３７】
繊維強化樹脂組成物中の金属塩の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対する金属質量基準で、熱可塑性樹脂中でのセルロース繊維の分散を良好にする観点から、好ましくは０．００００１質量部以上であり、金属による着色又は変色の防止の観点から好ましくは０．２質量部以下である。上記含有量は、より好ましくは、０．０００１〜０．１５質量部、更に好ましくは０．００１〜０．１質量部である。
【００３８】
本実施形態の繊維強化樹脂組成物において、難燃剤成分の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、樹脂組成物の耐熱性向上の観点から０．０１質量部以上であり、樹脂組成物の所望の特性（機械強度等）を良好に保持する観点から２５質量部以下である。上記含有量は、好ましくは０．１〜２０質量部、更に好ましくは１〜１５質量部である。
【００３９】
＜繊維強化樹脂組成物＞
本実施形態の繊維強化樹脂組成物は、例えば後述するような方法で製造でき、セルロース繊維の含有量が少量であっても当該セルロース繊維が熱可塑性樹脂中に均一に分散するため、機械的特性（例えば機械強度）に優れ、線膨張係数が低く、かつ、難燃剤成分によるセルロース繊維の耐熱性向上により樹脂組成物の耐熱性にも優れたものとなる。
【００４０】
セルロース繊維は水との親和性が非常に高く、数平均繊維径が小さいほど水に対して良好な分散状態を保つことができる。また、数平均繊維径が小さくなるほど、水を除去した際にセルロース繊維の水素結合による強固な凝集体を形成し、また、一旦凝集したセルロース繊維を凝集前の分散状態に戻すことが困難となる。したがって、セルロース繊維は水を含んだ状態で樹脂と複合化することが好ましい。その際、セルロース繊維を含む水分散体に難燃剤成分を添加し、セルロース繊維と難燃剤成分を均質に分散した後に樹脂と複合化することが耐熱性と分散性に優れた組成物を得る点で好ましい。
【００４１】
そこで、繊維強化樹脂組成物の製造法としては、セルロース繊維水分散体と難燃剤成分とを混合して得た分散液に熱可塑性樹脂の原料であるモノマーを添加し、重合反応を行う方法が好ましい。また、難燃剤成分が金属塩と他の化合物（例えば金属水和物、ホウ酸及びホウ酸化合物から選ばれる化合物）とを含む場合、セルロース繊維水分散体と当該他の化合物とを混合する際に金属塩を添加し、重合反応を行うこともできる。つまり、セルロース繊維水分散体中で当該他の化合物及び金属塩を添加することで、セルロース繊維と当該他の化合物及び金属塩とが均質に混合され、その中で熱可塑性樹脂の原料であるモノマーを重合反応させることで、セルロース繊維が凝集することなく、また、難燃剤成分がセルロース繊維に均一に分散した、繊維強化樹脂組成物を得ることができる。これにより、耐熱性と機械的特性とに優れる繊維強化樹脂組成物が得られる。
【００４２】
本実施形態の繊維強化樹脂組成物は耐熱性に優れる。耐熱性は、下記方法で測定される黄色度差を指標とすることができる。黄色度差は、カラーメーター（例えばスガ試験機株式会社製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ−７３７３に基づき測定される、繊維強化樹脂組成物の溶融成形後の黄色度（ＹＩｂ）と、セルロース繊維を含まない他は上記繊維強化樹脂組成物と同組成の樹脂組成物の黄色度（ＹＩａ）との差（ΔＹＩ）として評価できる。本実施形態の繊維強化樹脂組成物の黄色度差は、良好な耐熱性の観点から、５０以下であることが好ましく、３０以下であることがより好ましく、２０以下であることが更に好ましい。上記黄色度差は、最も好ましくは０であるが、繊維強化樹脂組成物の製造容易性の観点から、例えば５以上、又は１０以上であってもよい。
【００４３】
繊維強化樹脂組成物の機械的特性の指標の１つとしての線熱膨張係数は、１２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、中でも１００ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、更には８０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、特に５０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。線熱膨張係数は、繊維強化樹脂組成物の製造容易性の観点から、例えば１０ｐｐｍ／Ｋ以上、又は２０ｐｐｍ／Ｋ以上であってよい。
【００４４】
上記線膨張係数は、熱可塑性樹脂としてポリアミド系樹脂、特にナイロン６又はナイロン６６を用いた場合は、８０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、中でも５０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、さらには３０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。また、ポリアミド系樹脂としてナイロン１１又はナイロン１２を用いた場合、線膨張係数は１２０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、中でも１００ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましい。
【００４５】
なお、本開示で、線膨張係数は、繊維強化樹脂組成物を射出成形機を用いて、ＩＳＯ２９４−３に準拠した多目的試験片を成形して得た成形体のＭＤ方向の線膨張係数である。具体的には、線膨張係数は、成形体を３ｍｍ幅（成形体のＴＤ方向）×２５ｍｍ長（成形体のＭＤ方向）に切断した測定サンプルを、熱機械分析（ＴＭＡ）装置（例えば、ＳＩＩ社製ＴＭＡ６１００型装置）を用いて、引っ張りモードでチャック間距離１０ｍｍ、荷重５ｇ、窒素雰囲気下で、室温から１２０℃まで５℃／ｍｉｎ．で昇温した後、２５℃まで５℃／ｍｉｎ．で降温し、再び２５℃から１２０℃まで５℃／ｍｉｎ．で昇温した際の２度目の昇温時における３０〜１００℃の領域での平均の熱膨張率として測定される値である。
【００４６】
繊維強化樹脂組成物の機械的特性の指標として、曲げ強度は、好ましくは６５ＭＰａ以上、より好ましくは７０ＭＰａ以上、更に好ましくは１００ＭＰａ以上であり、また、引張降伏強度は、好ましくは４０ＭＰａ以上、より好ましくは４５ＭＰａ以上、更に好ましくは７０ＭＰａ以上である。曲げ強度が６５ＭＰａ以上、及び／又は引張降伏強度が４０ＭＰａ以上である場合、繊維強化樹脂組成物は良好な強度を有し、様々な用途に好適に使用できる。繊維強化樹脂組成物の製造容易性の観点から、曲げ強度は例えば２００ＭＰａ以下、又は１８０ＭＰａ以下であってよく、また引張降伏強度は例えば１００ＭＰａ以下、又は９０ＭＰａ以下であってよい。
【００４７】
例えば、熱可塑性樹脂としてナイロン６及び／又はナイロン６６を用いた場合の繊維強化樹脂組成物において、曲げ強度は１２０ＭＰａ以上であることが好ましく、１３０ＭＰａ以上であることが好ましく、さらには１４０ＭＰａ以上であることが好ましく、また引張降伏強度は７０ＭＰａ以上であることが好ましく、７５ＭＰａ以上であることが好ましく、さらには８０ＭＰａ以上であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂としてナイロン１１及び／又はナイロン１２を用いた場合の繊維強化樹脂組成物において、曲げ強度は６５ＭＰａ以上であることが好ましく、７０ＭＰａ以上であることが好ましく、また引張降伏強度は４０ＭＰａ以上であることが好ましく、４５ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００４８】
繊維強化樹脂組成物の曲げ弾性率は、１．８ＧＰａ以上であることが好ましく、２．５ＧＰａ以上であることが好ましく、さらには３．０ＧＰａ以上であることが好ましい。また繊維強化樹脂組成物の引張弾性率は、１．４ＧＰａ以上であることが好ましく、２．０ＧＰａ以上であることが好ましく、さらには２．２ＧＰａ以上であることが好ましい。曲げ弾性率が１．８ＧＰａ以上及び／又は引張弾性率が１．４ＧＰａ以上である場合、柔軟性が良好で、剛性が強くなりすぎないため好ましく、特に曲げ強度及び／又は引張降伏強度も上記の範囲内のものである場合には、汎用性が良好で実用上更に好ましい。繊維強化樹脂組成物の製造容易性の観点から、曲げ弾性率は例えば１０ＧＰａ以下、又は８ＧＰａ以下であってよく、また引張弾性率は例えば６ＧＰａ以下、又は５ＧＰａ以下であってよい。
【００４９】
熱可塑性樹脂としてナイロン６及び／又はナイロン６６を用いた場合の繊維強化樹脂組成物において、曲げ弾性率は２．５ＧＰａ以上であることが好ましく、３．０ＧＰａ以上であることが好ましく、さらには３．３ＧＰａ以上であることが好ましく、また引張弾性率は２．０ＧＰａ以上であることが好ましく、２．２ＧＰａ以上であることが好ましく、さらには２．４ＧＰａ以上であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂としてナイロン１１及び／又はナイロン１２を用いた場合の繊維強化樹脂組成物において、曲げ弾性率は１．８ＧＰａ以上であることが好ましく、２．０ＧＰａ以上であることが好ましく、また引張弾性率は、１．４ＧＰａ以上であることが好ましく、さらには１．５ＧＰａ以上であることが好ましい。
【００５０】
なお、本開示における曲げ強度、引張強度、曲げ弾性率、引張弾性率は、以下のような射出成形条件によって得た試験片を用い、ＪＩＳ  Ｋ７０１７に基づき測定を行って得られる値である。
（射出成形条件）
繊維強化樹脂組成物を、小型混練機（例えばＸｐｌｏｒｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製  Ｘｐｌｏｒｅ）を用いて製造した後、付属の射出成形機にてＪＩＳ  Ｋ７１２７規格の試験片を得る。
【００５１】
＜繊維強化樹脂組成物の製造＞
次に、繊維強化樹脂組成物の製造法の例について説明する。
本実施形態の繊維強化樹脂組成物の製造方法としては、限定されるものではないが、数平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、水を含んだ状態のセルロース繊維に、難燃剤成分、及び熱可塑性樹脂の原料であるモノマーを混合して混合液を得た後、当該混合液中で当該モノマーの重合反応を行う方法が好ましく挙げられる。セルロース繊維の水分散体は、数平均繊維径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のセルロース繊維を水に分散させたものであり、水分散体中のセルロース繊維の含有量は、好ましくは０．０１〜５０質量％、より好ましくは０．０１〜１０質量％、更に好ましくは０．０１〜５質量％である。このような水分散体は、例えば、精製水とセルロース繊維とをミキサー等で攪拌することにより得ることができ、このときに難燃剤成分を更に加えて攪拌することが好ましい。また、水分散体は、有機溶媒を更に含んでもよい。有機溶媒は、アルコール類、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）などから選ばれる1種以上であってよい。このような水分散体と、熱可塑性樹脂の原料であるモノマーとを混合し、ミキサー等で攪拌することで均一な混合液とし、その後、モノマーを重合反応させる。このとき、混合液を加熱することで水蒸気を徐々に排出することにより、混合液中の水分を排出することもできる。
【００５２】
上記の製造法では、セルロース繊維を水分散体中で難燃剤成分と均一混合し、混合液中でモノマーを重合反応させるため、セルロース繊維が凝集することなく良好に分散するとともに難燃剤成分がセルロース繊維に均質に分散する。これにより、セルロース繊維の分散性と耐熱性とに優れた繊維強化樹脂組成物を得ることができる。
【００５３】
＜樹脂成型体＞
本実施形態の繊維強化樹脂組成物を用いて、成型（成形）材料及び成型体を製造することができる。成型体の形状としては、フィルム状、シート状、板状、ペレット状、粉末状、立体構造など各種形状が挙げられる。成型方法として、金型成型、射出成型、押出成型、中空成型、発泡成型等を用いることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されるものではない。
【００５５】
［評価方法］
各実施例及び比較例で製造した樹脂組成物の特性評価を下記方法で行った。
【００５６】
（１）セルロース微細繊維の平均繊維径
セルロース微細繊維の水分散液を遠心分離により固形分率５質量％以上の濃度に濃縮した。得られたセルロース微細繊維濃縮物を、ｔｅｒｔ−ブタノール中に、セルロース微細繊維の濃度が０．２質量％となるように分散させ、さらに超音波分散等で分散処理を行った。得られた分散液をガラスフィルター上で濾過し、フィルター上に形成された湿紙を６０℃にて乾燥させ、セルロース微細繊維シートとした。
得られたセルロース微細繊維シートの表面の無作為に選んだ３箇所を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、微細繊維の繊維径に応じて１０，０００〜１００，０００倍相当の倍率で観察した。得られた３つのＳＥＭ画像の各々において、画面に対しヨコ方向とタテ方向にラインを引き、ラインに交差する繊維の本数と、各繊維の繊維径とを拡大画像から実測し、１つの画像につきタテヨコ２系列の数平均繊維径を算出した。数平均繊維径の３画像での数平均を、対象とする試料の数平均繊維径とした。
【００５７】
（２）熱膨張係数
樹脂組成物を、射出成形で成形して得た成形体を、３ｍｍ幅（成形体のＴＤ方向）×２５ｍｍ長（成形体のＭＤ方向）に切断して測定サンプルを得た。この測定サンプルについて、熱機械分析（ＴＭＡ）装置（ＳＩＩ社製ＴＭＡ６１００型装置）を用いて、引っ張りモードでチャック間距離１０ｍｍ、荷重５ｇ、窒素雰囲気下で、室温から１２０℃まで５℃／ｍｉｎ．で昇温した後、２５℃まで５℃／ｍｉｎ．で降温し、再び２５℃から１２０℃まで５℃／ｍｉｎ．で昇温した際の、２度目の昇温時における３０〜１００℃の領域での平均の熱膨張率を熱膨張係数の値とした。
【００５８】
（３）曲げ強度、曲げ弾性率、引張強度、引張弾性率
樹脂組成物を、小型混練機（Ｘｐｌｏｒｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製  Ｘｐｌｏｒｅ）に供し、付属の射出成形機にてＪＩＳ  Ｋ７１２７規格の試験片を得た。この試験片を用い、ＪＩＳ  Ｋ７０１７に基づき測定を行った。
【００５９】
（４）黄色度ΔＹＩ
カラーメーター（例えばスガ試験機株式会社製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ−７３７３に基づき測定される、繊維強化樹脂組成物の溶融成形後の黄色度（ＹＩｂ）と、セルロース繊維を含まない他は上記繊維強化樹脂組成物と同組成の樹脂組成物の黄色度（ＹＩａ）との差（ΔＹＩ）として評価できる。
【００６０】
［実施例１］
セリッシュＫＹ１００Ｇ（ダイセルファインケム社製）（セルロース繊維の水分散液）に精製水を加えてセルロース繊維の含有量が３質量％の水分散液とし、これに難燃剤成分としてホウ酸１５質量部（セルロース繊維１００質量部に対して）を加えミキサーで攪拌して、水分散体を得た。
この水分散体１７０質量部と、ε−カプロラクタム２１６質量部と、アミノカプロン酸４４質量部と、亜リン酸０．５９質量部とをミキサーで攪拌、混合して、均一な混合液を得た。続いて、この混合液を徐々に加熱し、加熱の途中において水蒸気を排出しながら、２４０℃まで温度を上げ、２４０℃にて１時間攪拌し、重合反応を行った。重合が終了した時点で、得られた樹脂組成物を払い出し、これを切断してペレットとした。得られたペレットを９５℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は２２５℃、末端カルボキシル基濃度は５３．８μモル／ｇであった。なお本例では末端調整剤を使用していないことから［ＣＯＯＨ］／［全末端基］比率は１：１近傍である。
【００６１】
［実施例２］
セリッシュＫＹ１００Ｇ（ダイセルファインケム社製）（セルロース繊維の水分散液）に精製水を加えてセルロース繊維の含有量が３質量％の水分散液とし、これにホウ酸１０質量部と銅０．５質量部（いずれもセルロース繊維１００質量部に対して）を含む難燃剤成分を加えミキサーで攪拌して、水分散体を得た。
この水分散液１７０質量部と、ε−カプロラクタム２１６質量部と、アミノカプロン酸４４質量部と、亜リン酸０．５９質量部とをミキサーで攪拌、混合して、均一な混合液を得た。続いて、この混合液を徐々に加熱し、加熱の途中において水蒸気を排出しながら、２４０℃まで温度を上げ、２４０℃にて１時間攪拌し、重合反応を行った。重合が終了した時点で得られた樹脂組成物を払い出し、これを切断してペレットとした。得られたペレットを９５℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は２２５℃、末端カルボキシル基濃度は５３．２μモル／ｇであった。
【００６２】
［実施例３］
実施例２と同様にして得た水分散体７０質量部と、ε−カプロラクタム１００質量部とを混合し、ミキサーで均一になるまで攪拌して混合液を得た。続いて、この混合液を攪拌しながら２４０℃で加熱し、少しずつ水蒸気を放出しながら圧力を７ｋｇ／ｃｍ2まで昇圧した。その後、常圧まで放圧し、２４０℃で１時間重合させた。重合終了後に樹脂組成物を取り出し、切断してペレット化し、得られたペレットを９５℃の熱水で洗浄し、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は２２５℃、末端カルボキシル基濃度は５２．４μモル／ｇであった。
【００６３】
［実施例４］
実施例２と同様にして得た水分散体を７０質量部、ナイロン６６を１００質量部混合し、ミキサーで均一になるまで攪拌して混合液を得た。続いて、この混合液を２３０℃で攪拌しながら内圧１５ｋｇｆ／ｃｍ2まで過熱し、圧力到達後、加熱を続けながら少しずつ水蒸気を放出しながら圧力を維持した。２８０℃に到達した時点で常圧まで放圧し、更に１時間重合させた。重合終了後に樹脂組成物を取り出し、切断してペレット化し、得られたペレットを９５℃の熱水で洗浄し、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２９０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は２６７℃、末端カルボキシル基濃度は５５．０μモル／ｇであった。
【００６４】
［実施例５］
実施例２と同様にして得た水分散体をセルロース繊維含有率１．３質量％に精製水で希釈して得た希釈物２１０質量部と、アミノウンデカン酸１４０質量部と、亜リン酸０．１４質量部とをミキサーで均一になるまで混合して混合液を得た。続いて、この混合液を、水蒸気を排出しながら徐々に加熱し２００℃まで温度を上げ、２４０℃で１時間重合させた。重合終了後、樹脂組成物を取り出し、切断してペレットとした。得られたペレットをそのまま試験片に成形した。
尚、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２１０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は１８７℃、末端カルボキシル基濃度は６７．７μモル／ｇであった。
【００６５】
[実施例６]
コットンリンターパルプを水に分散させて１．５質量％とし、ディスクレファイナー（熊谷理機（株）製、Ｎｏ．２５００−Ｉ）により叩解処理を施した後、高圧ホモジナイザー（ニロ・ソアビ社製、ＮＳ３０５Ｈ）を用いて圧力１００ＭＰａで２０回微細化処理を施し、これにホウ酸１０質量部と銅０．５質量部（いずれもセルロース繊維１００質量部に対して）を含む難燃剤成分を加えミキサーで攪拌して、水分散体を得た。この水分散液１７０質量部と、ε−カプロラクタム２１６質量部と、アミノカプロン酸４４質量部と、亜リン酸０．５９質量部とをミキサーで攪拌、混合して、均一な混合液を得た。続いて、この混合液を徐々に加熱し、加熱の途中において水蒸気を排出しながら、２４０℃まで温度を上げ、２４０℃にて１時間攪拌し、重合反応を行った。重合が終了した時点で得られた樹脂組成物を払い出し、これを切断してペレットとした。得られたペレットを９５℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
なお、熱可塑性樹脂の融点は２２５℃、末端カルボキシル基濃度は５３．６μモル／ｇであった。
【００６６】
［比較例１］
セリッシュＫＹ１００Ｇ（ダイセルファインケム社製）（セルロース繊維の水分散液）に精製水を加えてミキサーで撹拌し、セルロース繊維の含有量が３質量％の水分散体を得た。
この水分散体１７０質量部と、ε−カプロラクタム２１６質量部と、アミノカプロン酸４４質量部と、亜リン酸０．５９質量部とをミキサーで攪拌、混合して均一な混合液を得た。続いて、この混合液を徐々に加熱し、加熱の途中において水蒸気を排出しながら、２４０℃まで温度を上げ、２４０℃にて１時間攪拌し、重合反応を行った。重合が終了した時点で得られた樹脂組成物を払い出し、これを切断してペレットとした。得られたペレットを９５℃の熱水で処理し、精練を行い、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
【００６７】
［比較例２］
比較例１と同様にして得た水分散体７０質量部と、ε−カプロラクタム１００質量部とを混合し、ミキサーで均一になるまで攪拌して混合液を得た。続いて、この混合液を攪拌しながら２４０℃で加熱し、少しずつ水蒸気を放出しながら圧力を７ｋｇ／ｃｍ2まで昇圧した。その後、常圧まで放圧し、２４０℃で１時間重合させた。重合終了後に樹脂組成物を取り出し、切断してペレット化し、得られたペレットを９５℃の熱水で洗浄し、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２６０℃、金型温度８０℃とした。
【００６８】
［比較例３］
比較例１と同様にして得た水分散体を７０質量部、ナイロン６６を１００質量部混合し、ミキサーで均一になるまで攪拌して混合液を得た。続いて、この混合液を２３０℃で攪拌しながら内圧１５ｋｇｆ／ｃｍ2まで過熱し、圧力到達後、加熱を続けながら少しずつ水蒸気を放出しながら圧力を維持した。２８０℃に到達した時点で常圧まで放圧し、更に１時間重合させた。重合終了後に樹脂組成物を取り出し、切断してペレット化し、得られたペレットを９５℃の熱水で洗浄し、乾燥させた。
なお、曲げ強度等の測定に使用する試験片を得る際の射出成形条件は、シリンダ温度２９０℃、金型温度８０℃とした。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
以上の評価結果の通り、難燃剤成分を加えること、更に好ましくはホウ酸及び銅からなる難燃剤成分を加えることで、良好な外観及び高い機械物性を持つ樹脂複合体が得られることが分かる。
なお、実施例１〜６で製造した樹脂組成物を赤外分光法で調べたところ、セルロース繊維にホウ酸がエステル化していること（すなわち、セルロース繊維に難燃剤成分が固定化されていること）が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明に係る繊維強化樹脂組成物は、高い耐熱性による良好な外観と、優れた機械特性とを有する樹脂複合体を与えるため、車載用途、電材用途等に好適に利用可能である。