(57)【要約】      （修正有）【課題】樹脂中にセルロース繊維を分散してなり、引張強度、曲げ強度等の機械的物性に優れた樹脂複合材、この複合材を用いた成形体、及びこの成形体を用いた複合部材の提供。【解決手段】樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり、かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である樹脂成形体であり、前記セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満、下記測定条件により測定される前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬとＬＮが下記［式１］を満たす、樹脂成形体、及びこの樹脂成形体を用いた複合部材。＜測定条件＞前記セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ１６０６５  ２００１規定のパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＬとＬＮを求める。［式１］１．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり、かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である樹脂成形体であって、
前記セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満であり、
下記測定条件により測定される前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬとＬＮが下記［式１］を満たす、樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＬとＬＮを求める。
［式１］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０
【請求項２】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式１−２］を満たす、請求項１に記載の樹脂成形体。
［式１−２］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．４０
【請求項３】
下記測定条件で測定される前記セルロース繊維の重さ加重平均繊維長をＬＷとしたとき、ＬＷと前記ＬＮが下記［式２］を満たす、請求項１又は２に記載の樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記樹脂成形体を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＷを求める。
［式２］  １．１０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜３．００
【請求項４】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３］を満たす、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。ここで［式３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．０５）
【請求項５】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３−２］を満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。ここで［式３−２］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３−２］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．００）
【請求項６】
前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長が０．３ｍｍ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
肉厚１ｍｍ以下の部位を少なくとも有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項８】
前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が下記測定方法により決定されるものであり、前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が５質量％以上５０質量％未満である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
＜測定方法＞
樹脂成形体の試料を、窒素雰囲気下において＋１０℃／分の昇温速度で熱重量分析（ＴＧＡ）に付し、下記［式Ｉ］によりセルロース繊維の含有量を算出する。
［式Ｉ］  （セルロース繊維の含有量［質量％］）＝（２００〜３８０℃の間における複合材試料の質量減少量［ｍｇ］）×１００／（熱重量分析に付す前の複合材試料の質量［ｍｇ］）
【請求項９】
前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサノエート重合体樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、及びポリ乳酸樹脂の１種又は２種以上を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１０】
前記樹脂がポリオレフィン樹脂を含み、前記ＬＬ、ＬＮ及びＬＷの測定条件において複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さが、熱キシレン溶解残渣である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１１】
前記樹脂成形体が前記樹脂中にアルミニウムを分散してなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１２】
前記複合材が、カーボンブラック、光安定剤、屈折率が２以上の無機質粉体のいずれか１つ以上を含むポリオレフィン樹脂組成物である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１３】
前記樹脂成形体が、環状構造を有するもの、又は環状構造を有するものの多分割体である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１４】
前記樹脂成形体が、長手方向に波形状が付与された波付管用の、接手部材又は端部材である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１５】
前記樹脂の少なくとも一部及び／又は前記セルロース繊維の少なくとも一部がリサイクル材に由来する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１６】
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の樹脂成形体と他の材料とを組合せてなる複合部材。
【請求項１８】
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、請求項１７に記載の複合部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース繊維分散樹脂複合材からなる樹脂成形体、及び複合部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製品の機械的物性を高めるために、樹脂にガラス繊維、炭素繊維、セルロース繊維等の強化繊維を配合した繊維強化樹脂が知られている。
ガラス繊維を強化繊維として用いた場合、不燃性の無機物であるガラス繊維は、サーマルリサイクル等により燃焼させても灰分として多く残留し、リサイクルにおけるエネルギー回収率に課題がある。また、ガラス繊維の比重は樹脂より大きく、繊維強化樹脂の重量が増大する問題もある。さらに、ガラス繊維は樹脂より熱容量が大きく、したがって成形後の冷却固化に時間を要し、樹脂製品の製造効率の向上にも制約がある。
また、強化繊維としてガラス繊維に代えて炭素繊維を用いることにより、上記の問題は解決できる。しかし、炭素繊維は高価であり、これを強化繊維として用いると樹脂製品のコストが上昇する問題がある。
【０００３】
他方、セルロース繊維は軽量であり、サーマルリサイクル等における燃焼残渣も少なく、また比較的安価であるため、軽量化、リサイクル性、コスト面等において有利である。セルロース繊維を用いた繊維強化樹脂に関する技術が報告されている。
例えば、特許文献１には、解繊処理を施した乾燥状態の古紙パルプ繊維にワックスを付着させた複合材料をマトリックス樹脂と混練することにより複合材を得ること、また、解繊された古紙パルプ繊維の長さ加重平均繊維長が０．１〜５．０ｍｍであることが記載されている。
また、特許文献２には、針葉樹漂白化学パルプを５０質量％以上含有する紙の粉砕物及び樹脂を含有し、メルトマスフローレイトが２．０〜７．０ｇ／１０ｍｉｎである紙含有樹脂組成物が開示されている。特許文献２には、上記パルプの平均繊維長を０．３〜２ｍｍとすることが記載されている。
また、特許文献３には、解砕された古紙とポリオレフィンエラストマーとを混合して得られた古紙ペレットに熱可塑性樹脂ペレットを特定量混合して加熱混練し、造粒してペレットを得ること、また、上記古紙が、平均太さ０．０１〜０．１ｍｍ、平均長さ０．１〜２．５ｍｍに解砕されていることが記載されている。
さらに特許文献４には、熱可塑性樹脂とセルロース繊維と水溶性樹脂と変性オレフィン樹脂とを各特定量含有する樹脂組成物が開示され、アスペクト比が５以上のセルロース繊維を用いることも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０７０６１６号
【特許文献２】特開２００７−４５８６３
【特許文献３】特許第３００７８８０号公報
【特許文献４】特開２０１２−２３６９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
セルロース繊維強化樹脂は、疎水性の樹脂と親水性のセルロース繊維との界面の親和性が十分でなく、セルロース繊維による強化作用を十分に享受できない場合がある。この問題を解決するために、酸変性樹脂等を配合して樹脂とセルロース繊維との親和性を高めることが知られている。
他方、樹脂の強化作用に影響するセルロース繊維の特徴については、上記特許文献１〜４に記載されるように、使用するセルロース繊維のサイズないし形状が検討されている。しかし、上記の各特許文献においてセルロース繊維のサイズないし形状は、樹脂と混合する前の状態について言及しているに過ぎず、樹脂中に混練分散した後におけるセルロース繊維のサイズないし形状、さらには繊維長さの分布の状態を正確には捉えていない。
【０００６】
本発明は、樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなる樹脂成形体であって、肉厚が０．１ｍｍ以上であり、引張強度等の機械的物性に優れる樹脂成形体、及びこの樹脂成形体を用いた複合部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、セルロース繊維を分散してなる樹脂複合材の機械的物性の向上と、セルロース繊維の繊維長との関係について検討を進めた。具体的には、樹脂と混合する前におけるセルロース繊維と、樹脂と混合して混練された状態のセルロース繊維との間には、繊維長さの分布に違いがあること、また、この繊維長さの分布が混練条件により変化し、混練後の繊維長さの分布の状態が、得られる複合材の機械的物性に影響するとの予測のもとで検討を進めた。
すなわち本発明者らは、樹脂とセルロース繊維を混練して得られる複合材を、当該樹脂の可溶性溶媒に浸漬して樹脂を溶解し、セルロース繊維を取り出し、その繊維長分布について詳しく解析したところ、混練前と混練後において繊維長の分布が異なり、複合材中におけるセルロース繊維の繊維長分布を特定の分布状態へと調整することにより、これを成形して得られる樹脂成形体の機械的物性を高めることができること、さらにこの樹脂成形体に薄肉部（肉厚が１ｍｍ以下の部位）を設けた場合にも優れた機械的物性を実現できることを見い出すに至った。
本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ね、完成されるに至ったものである。
【０００８】
本発明の上記課題は下記の手段により解決された。
〔１〕
樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり、かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である樹脂成形体であって、
前記セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満であり、
下記測定条件により測定される前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬとＬＮが下記［式１］を満たす、樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＬとＬＮを求める。
［式１］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０
〔２〕
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式１−２］を満たす、〔１〕に記載の樹脂成形体。
［式１−２］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．４０
〔３〕
下記測定条件で測定される前記セルロース繊維の重さ加重平均繊維長をＬＷとしたとき、ＬＷと前記ＬＮが下記［式２］を満たす、〔１〕又は〔２〕に記載の樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記樹脂成形体を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＷを求める。
［式２］  １．１０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜３．００
〔４〕
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３］を満たす、〔１〕〜〔３〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。ここで［式３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．０５）
〔５〕
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３−２］を満たす、〔１〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。ここで［式３−２］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３−２］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．００）
〔６〕
前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長が０．３ｍｍ以上である、〔１〕〜〔５〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔７〕
肉厚１ｍｍ以下の部位を少なくとも有する、〔１〕〜〔６〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔８〕
前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が下記測定方法により決定されるものであり、前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が５質量％以上５０質量％未満である、〔１〕〜〔７〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
＜測定方法＞
樹脂成形体の試料を、窒素雰囲気下において＋１０℃／分の昇温速度で熱重量分析（ＴＧＡ）に付し、下記［式Ｉ］によりセルロース繊維の含有量を算出する。
［式Ｉ］  （セルロース繊維の含有量［質量％］）＝（２００〜３８０℃の間における複合材試料の質量減少量［ｍｇ］）×１００／（熱重量分析に付す前の複合材試料の質量［ｍｇ］）
〔９〕
前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサノエート重合体樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、及びポリ乳酸樹脂の１種又は２種以上を含む、〔１〕〜〔８〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１０〕
前記樹脂がポリオレフィン樹脂を含み、前記ＬＬ、ＬＮ及びＬＷの測定条件において複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さが、熱キシレン溶解残渣である、〔１〕〜〔９〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１１〕
前記樹脂成形体が前記樹脂中にアルミニウムを分散してなる、〔１〕〜〔１０〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１２〕
前記複合材が、カーボンブラック、光安定剤、屈折率が２以上の無機質粉体のいずれか１つ以上を含むポリオレフィン樹脂組成物である〔１〕〜〔１１〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１３〕
前記樹脂成形体が、環状構造を有するもの、又は環状構造を有するものの多分割体である、〔１〕〜〔１２〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１４〕
前記樹脂成形体が、長手方向に波形状が付与された波付管用の、接手部材又は端部材である、〔１〕〜〔１３〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１５〕
前記樹脂の少なくとも一部及び／又は前記セルロース繊維の少なくとも一部がリサイクル材に由来する、〔１〕〜〔１４〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１６〕
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、〔１〕〜〔１５〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体。
〔１７〕
〔１〕〜〔１６〕のいずれか１つに記載の樹脂成形体と他の材料とを組合せてなる複合部材。
〔１８〕
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、〔１７〕に記載の複合部材。
【０００９】
本発明において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の樹脂成形体及びこれを用いた複合部材は、樹脂成形体が樹脂中に特定の繊維長分布のセルロース繊維を分散してなり、樹脂成形体が薄肉部を有しながらも優れた機械的物性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、複合材の一実施形態において、複合材に含まれるセルロース繊維の繊維長分布を示すグラフである。
【図２】図２は、ワイヤーハーネスプロテクタ用模擬部品の模式図である。図２（ａ）は右側面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は、平面図である。
【図３】図３は、波付け管端部部材の模式図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本発明の樹脂成形体（以下、単に「本発明の成形体」とも称す。）は、樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり（すなわちセルロース繊維分散樹脂複合材を成形してなり）かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である。本発明の成形体は、セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満であり、下記測定条件により測定されるセルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬとＬＮが下記［式１］を満たす。
＜測定条件＞
前記セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＬとＬＮを求める。
［式１］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０
このような構成により、本発明の成形体は、優れた機械的物性を発現する。また、薄肉部を有する場合においても優れた機械的物性を発現する。
【００１３】
まず、樹脂成形体を構成するセルロース繊維分散樹脂複合材について説明する。なお、下記において、複合材を構成するセルロース繊維の繊維長分布の説明は、成形体を構成するセルロース繊維の繊維長分布にそのまま適用される。つまり、複合体を成形して得られる成形体（射出成形体、プレス成形体等）において、そのセルロース繊維の状態は、複合材のセルロース繊維の状態と事実上同じである。
【００１４】
［セルロース繊維分散樹脂複合材］
セルロース繊維分散樹脂複合材（以下、単に「複合材」とも称す。）は、樹脂中にセルロース繊維が分散しており、複合材（１００質量％）中のセルロース繊維の含有量は１質量％以上７０質量％未満である。セルロース繊維の含有量をこの範囲内とすることにより、セルロース繊維が均一に分散した複合材が得られやすく、また、その機械的物性も効果的に高めることができる。複合材は、使用する原料の種類に応じてアルミニウム等の無機物、各種添加剤等を含有する形態とすることができる。
【００１５】
複合材中に含まれるセルロース繊維の含有量（質量％）は、下記のようにして熱重量分析により求められる値を採用して決定する。
＜セルロース繊維の含有量（セルロース有効質量比）の決定方法＞
事前に大気雰囲気にて８０℃で１時間乾燥した複合材試料（１０ｍｇ）を、窒素雰囲気下において＋１０℃／分の昇温速度で、２３℃から４００℃までの熱重量分析（ＴＧＡ）に付し、下記［式Ｉ］によりセルロース繊維の含有量（質量％、セルロース有効質量比とも称す。）を算出する。
［式Ｉ］（セルロース繊維の含有量［質量％］）＝（２００〜３８０℃の間における複合材試料の質量減少量［ｍｇ］）×１００／（熱重量分析に付す前の乾燥状態の複合材試料の質量［ｍｇ］）
なお、窒素雰囲気下において＋１０℃／ｍｉｎの昇温速度で２００〜３８０℃まで昇温させた場合、セルロース繊維はほぼ熱分解して消失する。本発明では、上記［式Ｉ］により算出される質量％を、複合材中に含まれるセルロース繊維の含有量とみなす。ただし、セルロース繊維の一部はこの温度範囲内で消失せずに残る（場合がある）が、この温度範囲を超えると例えば樹脂成分の消失や、高温分解性の化合物が共存する場合にその加熱分解減量や残存成分と区別することができず、セルロース繊維量の測定が困難になる。そのため、本発明においては、［式Ｉ］により算出される質量％を、セルロース繊維量の把握に用いるが、このようにして求めたセルロース繊維量と複合材の機械的特性の関係は、関連性が高いものである。
【００１６】
複合材は、下記測定条件で測定される前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬとＬＮが下記式［式１］を満たす。
［式１］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０
上記ＬＬとＬＮは、セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さ（不溶分）について、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１（ＪＩＳ  Ｐ８２２６  ２００６）で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法により決定される。
より詳細には、上記ＬＬ及びＬＮは下記式により導出される。ＬＬは繊維の長さにより重み付けられた平均繊維長である。
ＬＬ＝（Σｎｉｌｉ２）／（Σｎｉｌｉ）
ＬＮ＝（Σｎｉｌｉ）／（Σｎｉ）
ここで、ｎｉは、ｉ番目の長さ範囲にある繊維の本数であり、ｌｉは、ｉ番目の長さ範囲の中心値である。
ＬＬ／ＬＮは、繊維長の分布の広がりを示す指標となる。ＬＬ／ＬＮが大きければ繊維長の分布の広がりが大きく、逆にＬＬ／ＬＮが小さければ繊維長の分布が狭いことを示す。
複合材は、１．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０を満たすことにより、複合材の機械強度を十分に高めることができる。ＬＬ／ＬＮが大きすぎると、繊維長の分布が広がり過ぎて、平均繊維長に対して短繊維である繊維の割合が増加する。また、ＬＬ／ＬＮが小さすぎると、繊維長の分布が狭すぎ、長繊維の割合が相対的に低下する。いずれの場合も機械強度の向上において不利に働く傾向にある。複合材はＬＬとＬＮの関係が上記［式１］を満たす構成とする。
なお、複合材中の樹脂を可溶な溶媒は、複合材中の樹脂の種類により適宜選択され、例えば、樹脂がポリオレフィンであれば熱キシレン等が挙げられるが、これに限らず、複合材中の樹脂を可溶でありセルロース繊維を不可溶であるものであればよい。
【００１７】
複合材は、ＬＬとＬＮが下記［式１−２］を満たすことが好ましく、下記［式１−３］を満たすことがより好ましい。
［式１−２］  １．２０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．４０
［式１−３］  １．２０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．３０
［式１］、式［１−２］及び［式１−３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
【００１８】
複合材中のセルロース繊維の繊維長等は、複合材の表面やそれをスライスやプレス等で薄膜としたものを観察することによりある程度は測定できる。しかしこのような２次元的な観察面からの測定方法では、観察面が特定の面に限られるため、樹脂中に分散する個々の繊維の繊維長の全てを正確に測定することはできない。なぜなら、複合材中においてセルロース繊維は、繊維が薄膜の厚さ方向において重なりをもって存在していたり、繊維が観察面から傾いて配されていたりするものが少なからず存在するからである。Ｘ線ＣＴ等の透過断層画像の解析により繊維長を測定することも考えられるが、実際には複合材中のセルロース繊維のコントラストが必ずしも明瞭でなく、やはり繊維長の正確な測定は困難である。本発明者らは、複合材中のセルロース繊維の繊維長分布を正確に測定し、当該測定値と複合材の機械的物性との間に、従来知られていなかった技術的関係を見い出し、かかる知見に基づき本発明を完成させるに至った。
【００１９】
複合材は、セルロース繊維の重さ加重（長さ長さ加重）平均繊維長をＬＷとしたとき、ＬＷと上記ＬＮが下記式［式２］を満たすことが好ましい。
［式２］  １．１０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜３．００
上記ＬＷもまた、ＬＬやＬＮと同様に、セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さ（不溶分）について、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１（ＪＩＳ  Ｐ８２２６  ２００６）で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法により決定される。
より詳細には、上記ＬＷは下記式により導出される。ＬＷは繊維の長さの２乗により重み付けられた平均繊維長である。
ＬＷ＝（Σｎｉｌｉ３）／（Σｎｉｌｉ２）
ここで、ｎｉは、ｉ番目の長さ範囲にある繊維の本数であり、ｌｉは、ｉ番目の長さ範囲の中心値である。
ＬＷ／ＬＮは、繊維長の分布の広がりを示す指標となる。ＬＷ／ＬＮが大きければ繊維長の分布の広がりが大きく、逆にＬＷ／ＬＮが小さければ繊維長の分布が狭いことを示す。ＬＷ／ＬＮが大きくなり過ぎると、機械特性のばらつきが大きくなる傾向にある。ＬＷ／ＬＮは、ＬＬ／ＬＮと比較すると、ＬＷ／ＬＮの定義式からわかるように、ＬＷ／ＬＮは繊維長が長いものが多いと、急激に大きくなることから、繊維長の長い側の分布の広がりの程度を示す指標となる。
複合材は、１．１０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜３．００を満たすことにより、複合材の機械強度をより高めることができる。複合材は、機械強度をより高める観点から、ＬＷとＬＮの関係が下記［式２−２］を満たすことがより好ましく、下記式［２−３］を満たすことがさらに好ましい。
［式２−２］  １．５０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜２．３０
［式２−３］  １．５０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜２．００
［式２］、式［２−２］及び［式２−３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
【００２０】
複合材は、上記ＬＬとＬＮとの関係が下記式［式３］を満たすことが好ましい。ここで［式３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．０５）
上記［式３］を満たすことにより、複合材の機械強度をより高めることができる。この観点から、複合材は、上記ＬＬとＬＮとの関係が下記［式３−２］を満たすことがより好ましく、［式３−３］を満たすことがさらに好ましく、［式３−４］を満たすことがさらに好ましい。上記の［式３］から［式３−４］までの式を全て満足することで、引張強度、曲げ強度などとともに曲げ弾性率のいずれも向上させることができる。ここで［式３−２］、［式３−３］、［式３−４］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３−２］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．００）
［式３−３］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋０．９５）
［式３−４］  （ＬＬ×０．０００５＋０．８５）＜（ＬＬ／ＬＮ）
【００２１】
なお、複合材を構成する樹脂がポリオレフィン樹脂を含む場合などは、前記ＬＬ、ＬＮ及びＬＷの測定条件において、複合材中の樹脂を可溶な溶媒として、熱キシレン（１３０〜１５０℃）を用いることができる。
【００２２】
複合材は、複合材（１００質量％）中のセルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満である。機械特性の向上の観点から、複合材中のセルロース繊維の含有量は３質量％以上であることが好ましく、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上である。また、曲げ強度をより向上させる点も考慮すれば、複合材中のセルロース繊維の含有量は２５質量％以上であることが好ましい。
複合材は、吸水性をより抑える観点から、複合材中のセルロース繊維の含有量を５０質量％未満とすることが好ましく、４０質量％未満とすることも好ましい。
複合材は、セルロース繊維の含有量が５質量％以上５０質量％未満であることが好ましく、１５質量％以上４０質量％未満であることも好ましい。
【００２３】
複合材は、一定以上の機械強度が必要とされる成形品（樹脂製品）の構成材料として好適である。複合材は、複合材中のセルロース繊維が上記［式１］の関係を満たし、この複合材ないしこれを用いた成形体は機械強度に優れる。この理由は定かではないが、例えば、緩やかな変形と、高速の変形に対するセルロース繊維による補強作用が、それぞれセルロース繊維の特定の長さに依存しており、セルロース繊維の繊維長分布を特定範囲として繊維長に適度なばらつきをもたせることにより、機械強度の向上が実現されるものと推定される。
【００２４】
複合材中に分散しているセルロース繊維は繊維長が０．３ｍｍ以上のセルロース繊維を含むことが好ましい。繊維長０．３ｍｍ以上のセルロース繊維を含むことにより、曲げ強度等の機械強度をより向上させることができる。この観点から、繊維長１ｍｍ以上のセルロース繊維を含むことがさらに好ましい。
【００２５】
また、複合材は、複合材中のセルロース繊維の長さ加重平均繊維長が０．３ｍｍ以上であることが好ましい。長さ加重平均繊維長が０．３ｍｍ以上であることにより曲げ強度等の機械強度をより向上させることができる。この観点から、セルロース繊維の長さ加重平均繊維長は０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上である。複合材中のセルロース繊維の長さ加重平均繊維長は、通常は１．３ｍｍ以下である。ここで長さ加重平均繊維長は、複合材をその樹脂分の可溶な溶媒へ浸漬したときの複合材の溶解残さ（不溶分）についてＩＳＯ  １６０６５  ２００１（ＪＩＳ  Ｐ８２２６  ２００６）で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法により決定される。例えば、複合材を構成する樹脂がポリオレフィン樹脂である場合は、熱キシレン（１３０〜１５０℃）への溶解残さ（不溶分）について、同測定法により、長さ加重平均繊維長を決定することができる。
また、複合材中のセルロース繊維の平均繊維径は、５〜４０μｍであることが好ましい。セルロース繊維が上記の繊維長を有し、かつ上記の繊維径を有することにより、得られる成形体の機械強度をより高めることができる。また、セルロース繊維の平均繊維径を５μｍ以上とすることにより、セルロース材の前処理が不要となり、また後述の複合材の調製における処理の負荷も軽減することができる。また、セルロース繊維の平均繊維径を４０μ以下とすることにより、薄肉部を有する成形体であっても良好な成形性で得ることができる。複合材中のセルロース繊維の平均繊維径は好ましくは１０〜３０μｍである。
【００２６】
複合材を構成する樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂の他、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂（ＡＳ樹脂）、ポリアミド樹脂（ナイロン）、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサノエート重合体樹脂（ＰＨＢＨ）、ポリブチレンサクシネート樹脂、ポリ乳酸樹脂等の熱可塑性の生分解性の樹脂等が挙げられる。複合材には、これらの樹脂の１種又は２種以上を用いることができる。なかでも複合材の樹脂がポリオレフィン樹脂を含むことが好ましく、複合材を構成する樹脂の５０質量％以上（好ましくは７０質量％以上）がポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
【００２７】
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂が好ましく、あるいはポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂との混合物（ブレンド樹脂）も好ましい。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン系共重合体（エチレンを構成成分として含む共重合体）や、ポリブテン等の樹脂も、複合材に用いるポリオレフィン樹脂として好ましい。ポリオレフィン樹脂は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。複合材を構成するポリオレフィン樹脂はポリエチレン樹脂及び／又はポリプロピレン樹脂であることが好ましく、ポリエチレン樹脂であることがより好ましい。
上記ポリエチレンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられる。
【００２８】
上記低密度ポリエチレンは、密度が８８０ｋｇ／ｍ３以上９４０ｋｇ／ｍ３未満のポリエチレンを意味する。上記高密度ポリエチレンは、上記低密度ポリエチレンの密度より密度が大きいポリエチレンを意味する。
低密度ポリエチレンは、長鎖分岐を有する、いわゆる「低密度ポリエチレン」及び「超低密度ポリエチレン」といわれるものでもよく、エチレンと少量のα−オレフィンモノマーを共重合させた直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）でもよく、さらには上記密度範囲に包含される「エチレン−α−オレフィン共重合体エラストマー」であってもよい。
【００２９】
複合材を構成する樹脂はポリオレフィン樹脂であることが好ましく、このポリオレフィンはポリエチレンであることが好ましく、特に低密度ポリエチレン及び高密度ポリエチレンであることが好ましい。
上記樹脂は、通常用いられる不飽和カルボン酸又はその誘導体等で酸変性されていてもよい。
【００３０】
複合材は、上記のとおり複数種の樹脂を含有してもよい。例えば、ポリオレフィン樹脂と、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂とを併用してもよい。また、ポリオレフィン樹脂と、ポリエチレンテレフタレート及び／又はナイロンとを併用してもよい。この場合、ポリオレフィン樹脂１００質量部に対し、ポリエチレンテレフタレート及び／又はナイロンの総量が１０質量部以下であることが好ましい。
【００３１】
複合材中の樹脂の含有量は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上がさらに好ましい。また、複合材中の樹脂の含有量は通常は９９質量％未満であり、９５質量％未満が好ましく、９０質量％未満がさらに好ましく、８５質量％未満であることも好ましい。
なお、複合材中のセルロース繊維と樹脂の各含有量の合計が１００質量％に満たない場合、残部には、例えば、後述する成分を目的に応じて、また使用する原料に応じて適宜に含むことができる。
【００３２】
複合材は、樹脂中に、セルロース繊維に加え、アルミニウムが分散してなる形態であることも好ましい。アルミニウムが分散されている場合、アルミニウム（以下、アルミニウム分散質ともいう。）の含有量は、１質量％以上４０質量％以下であることが好ましい。アルミニウムを含有することにより、複合材の熱伝導性や目視認識性、光遮蔽性が向上し、また、アルミニウムの含有量をこの範囲内とすることにより、複合材の加工性をより高めることができ、複合材の加工時にアルミニウムの塊まりがより生じにくくなる。このアルミニウムは、原料とするポリエチレンラミネート加工紙のアルミニウム薄膜層に由来し得る。ポリエチレンラミネート加工紙のアルミニウム薄膜層は溶融混練時に、アルミニウムが溶融することはないが、混練時の剪断力により、徐々に剪断され微細化する。
上記加工性の観点に加え、熱伝導性、難燃性等をも考慮した場合、複合材中の、アルミニウムの含有量は、好ましくは５質量％以上３０質量％以下であり、さらに好ましくは５質量％以上２０質量％以下である。
【００３３】
複合材は、Ｘ−Ｙ最大長が０．００５ｍｍ以上のアルミニウム分散質を含むことが好ましい。Ｘ−Ｙ最大長が０．００５ｍｍ以上のアルミニウム分散質の数に占めるＸ−Ｙ最大長が３ｍｍ以上のアルミニウム分散質の数の割合が１０％未満であることが好ましい。この割合を１０％未満とすることにより、複合材の加工性をより高めることができ、また、複合材の加工時にアルミニウムの塊まりがより生じにくくなる。
Ｘ−Ｙ最大長は、複合材の表面を観察して決定されるものである。この観察面において、アルミニウム分散質に対し、無作為に特定の一方向（Ｘ軸方向）に直線を引き、当該直線とアルミニウム分散質の外周とが交わる２つの交点間を結ぶ距離が最大となる当該距離（Ｘ軸最大長）を測定し、また、上記Ｘ軸方向に対して垂直方向（Ｙ軸方向）に直線を引き、この直線とアルミニウム分散質の外周とが交わる２つの交点間を結ぶ距離が最大となる当該距離（Ｙ軸最大長）を測定し、Ｘ軸最大長とＹ軸最大長のうち長い方の長さをＸ−Ｙ最大長とする。Ｘ−Ｙ最大長は、後述する実施例に記載されるように画像解析ソフトを用いて決定することができる。
複合材中に分散しているアルミニウム分散質は、個々のアルミニウム分散質のＸ−Ｙ最大長の平均が０．０２〜２ｍｍであることが好ましく、０．０４〜１ｍｍであることがより好ましい。Ｘ−Ｙ最大長の平均は、後述するように、画像解析ソフトを用いて測定されるＸ−Ｙ最大長の平均とする。
【００３４】
アルミニウム分散質は、鱗片状、フレーク状等の薄膜構造であることも、視認性、加工性から好ましい。また、薄膜構造の不規則な折り畳み構造を有するものであることも加工性から好ましい。
【００３５】
複合材を構成する上記の樹脂とセルロース繊維は、これらの少なくとも一部をリサイクル材に由来するものとすることができる。また、複合材に含まれ得るアルミニウム、及び樹脂（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート及びナイロン）も、これらの少なくとも一部がリサイクル材に由来することができる。リサイクル材を利用することにより、複合材の製造コストを抑えることができる。
【００３６】
リサイクル材としては、例えば、紙とポリエチレン薄膜層とを有するポリエチレンラミネート加工紙、紙とポリエチレン薄膜層とアルミニウム薄膜層とを有するポリエチレンラミネート加工紙、これらの加工紙からなる飲料パック及び／又は食品パック、あるいは、古紙、再生樹脂等が挙げられる。これらの複数種の使用であってもよい。より好ましくは、上記のラミネート加工紙及び／又は飲料・食品パックをパルパーで処理して紙部分を剥ぎ取り除去して得られた、セルロース繊維が付着してなるポリエチレン薄膜片（以下、「セルロース繊維付着ポリエチレン薄膜片」とも称す。）をリサイクル材として用いることが好ましい。ラミネート加工紙や飲料・食品パックがアルミニウム薄膜層を有する場合には、上記のセルロース繊維付着ポリエチレン薄膜片にはアルミニウムも付着した状態にある。
【００３７】
このようなリサイクル材を原料とした場合にも、例えば、後述の溶融混練により複合材を得ることができる。
【００３８】
複合材は、含水率が１質量％未満であることが好ましい。上記含水率は、複合材の製造後６時間以内に窒素雰囲気下において、２３℃から１２０℃まで、＋１０℃／ｍｉｎの昇温速度で熱重量分析（ＴＧＡ）を行った際の質量減少率（質量％）から求める。
【００３９】
複合材は、無機質材を含有してもよい。無機質材を含有することにより曲げ弾性、耐衝撃特性、難燃性が向上し得る。無機質材としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン等が挙げられる。無機質材は、屈折率が２以上のものが好ましい。屈折率が２以上の無機質材としては、酸化チタン等があげられる。無機質剤は、無機質紛体の形態で含有されることが好ましい。
【００４０】
複合材は、目的に応じて、難燃剤、酸化防止剤、安定剤（光安定剤を含む）、耐候剤、相溶化剤衝撃改良剤、改質剤等を含んでもよい。光安定剤としては、ポリメチルプロピル３−オキシ−［４（２，２，６，６テトラメチル）ピペリジニル］シロキサン、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールとコハク酸とのポリエステル、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］等のヒンダードアミン系化合物等があげられる。また、加工性向上のため、オイル成分や各種の添加剤を含むことができる。パラフィン、変性ポリエチレンワックス、ステアリン酸塩、ヒドロキシステアリン酸塩、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ化ビニリデン系共重合体、有機変性シロキサン等が挙げられる。
【００４１】
複合材は、カーボンブラック、各種の顔料、染料を含有することができる。複合材は、金属光沢系の着色材を含有することもできる。また、導電性カーボンブラック等の、アルミニウム以外の導電性付与成分を含むことができる。さらに、複合材はアルミニウム以外の熱伝導性付与成分を含むことができる。
【００４２】
複合材は、カーボンブラック、光安定剤、及び屈折率が２以上の無機質粉体のいずれか１つ以上を含み、ポリオレフィン樹脂を含む組成物であることが好ましい。
【００４３】
複合材は、架橋されていてもよい。架橋剤としては、有機過酸化物等が挙げられ、具体例としてジクミルパーオキサイドが挙げられる。複合材はシラン架橋法により架橋された形態であってもよい。
【００４４】
複合材の形状に特に制限はない。例えば、複合材をペレット状とすることもできるし、複合材は所望の形状に成形されたものでもよい。複合材がペレット状の場合、このペレットは、成形品（樹脂製品）の構成材料として好適である。
【００４５】
［セルロース繊維分散樹脂複合材の調製］
続いて複合材の製造方法について、好ましい実施形態を以下に説明する。複合材は、本発明の規定を満たす限り、下記方法により得られたものに限定されるものではない。
【００４６】
本発明に用いる複合材は、樹脂とセルロース繊維とを混練することにより得ることができる。
樹脂と、セルロース繊維又はその供給源（以下、これらをまとめて「セルロース材」とも称す。詳細は後述する。）とを混練する。
複合材は、混練する際の混練条件の調整や添加剤の添加、あるいは使用するセルロース材の選定や配合を調整することにより、所望のセルロース繊維を含有する形態とすることができる。例えば、混練時間、混練速度、混練温度、水等の添加剤の添加量、添加のタイミング等により、得られる複合材中のセルロース繊維の繊維長分布を調整することができる。この際、混練によりセルロース繊維の各平均繊維長も変動する傾向があるのでこれを踏まえて調整することが重要である。
例えば、混錬時間を長くしたり混練速度を高めたりして混錬時のエネルギー投入量を高めると、セルロース繊維の分散性がある程度高まるが、繊維長は短くなる傾向にある。この短繊維化は複合材の機械強度の向上において不利に働く。つまり、混錬時のエネルギー投入量の増大は繊維長の低下と狭い繊維長分布を同時にもたらすことが多いので、これらを所望の範囲へとコントロールする必要がある。
樹脂とセルロース材とを混練するに当たり、セルロース繊維との親和性の高い極性溶媒を添加して混練することにより、複合材を得ることもできる。極性溶媒は、複合材を構成する樹脂との親和性がある程度低いものが好ましい。混練時に添加する極性溶媒として、水が好適である。
混錬条件にもよるが水の添加は、セルロース繊維の平均繊維長に対して、相対的にセルロース繊維の繊維長分布を小さくすることがある。その理由は定かでないが、水とセルロース繊維との極性相互作用、混練時のせん断力の水による緩和作用等が効いているものと推定される。特にセルロース材として、ラミネート紙を使用する場合や、ラミネート紙から紙分をある程度取り除いた残部であるセルロース付着樹脂片を使用する場合は、混錬条件等により得られる複合材中の繊維長分布が変動しやすい傾向にある。
混練において、極性溶媒の添加を複数回に分けて行うことが好ましい。例えば、まず、熱可塑性樹脂とセルロース繊維とを、使用する極性溶媒の全量のうち一部の存在下で混練し、その後、極性溶媒の残りを加えて、さらに混練することが好ましい。
上記溶融混練を、水の存在下で行う場合には、溶融混練の最中に、水を蒸気として除去し、複合材の含水率を１質量％未満とすることが好ましい。
【００４７】
複合材は、樹脂とセルロース材とを、上記を踏まえて条件を調整して、溶融混練することにより得ることが好ましい。
上記の溶融混練には、ニーダや二軸押出機等、通常の混練装置を適用することができる。
ここで「溶融混練」とは、原料中の樹脂（熱可塑性樹脂）が溶融する温度（例えば融点以上の温度）で混練することを意味する。好ましくは、セルロース繊維が変質しない温度と処理時間で溶融混練する。「セルロース繊維が変質しない」とは、セルロース繊維が著しい変色や燃焼、炭化を生じないことを意味する。
上記溶融混練における温度（溶融混練物の温度）は、例えばポリエチレン樹脂を用いる場合を例にとると、１１０〜２８０℃とすることが好ましく、１３０〜２２０℃とすることがより好ましい。
また、複合材の樹脂がポリオレフィン樹脂を主体とし、さらにポリエチレンテレフタレート及び／又はナイロンとを含む場合も、例えばポリオレフィン樹脂１００質量部に対し、ポリエチレンテレフタレート及び／又はナイロンの総量が１０質量部以下である場合は、溶融混練は上記と同様の温度とすることができる。
【００４８】
上記溶融混練に当たり、セルロース材の使用量は、得られる複合材において、複合材中のセルロース繊維の含有量が上述した好ましい範囲となるように調整することが好ましい。
セルロース材としては、セルロースを主体とするものが挙げられ、より具体的には、パルプ、紙、古紙、紙粉、再生パルプ、ペーパースラッジ、ラミネート加工紙、ラミネート加工紙の損紙等が挙げられる。
紙、古紙には、セルロース繊維、紙の白色度を高めるために一般的に含まれる填料（例えばカオリン、タルク）、サイズ剤などが含まれていてもよい。ここで、サイズ剤とは、紙に対してインクなど液体の浸透性を抑え、裏移りや滲みを防ぎ、ある程度の耐水性を与える目的で加えられるものである。主なものとして、ロジン石鹸、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、ポリビニルアルコールなどが用いられる。表面サイズ剤には酸化でんぷん、スチレン・アクリル共重合体、スチレン・メタクリル共重合体などを用いる。例えば、紙、古紙に含まれる各種添加剤、インク成分、リグニン等が含まれていても良い。
ラミネート加工紙には、ポリエチレン樹脂、セルロース繊維、紙の白色度を高めるために一般的に含まれる填料（例えばカオリン、タルク）、サイズ剤などが含まれていてもよい。例えば、原料のラミネート加工紙に含まれる各種添加剤、インク成分、等が含まれていても良い。
パルプには、機械パルプと化学パルプがあり、機械パルプにはリグニンと夾雑物が含まれる。一方、化学パルプには、リグニンは殆ど含まれないが、リグニン以外の夾雑物が含まれることがある。上記の本発明に使用しうる、パルプ、紙、古紙、紙粉、再生パルプ、ペーパースラッジ、ラミネート加工紙、ラミネート加工紙の損紙等のセルロース原料（セルロース材）におけるセルロース量は、それぞれの材料中の夾雑物や添加剤などの影響、あるいはセルロール量の熱重量分析における測定温度範囲を外れたセルロースの未分解成分等の影響等により、見かけ上セルロース量に差異が存在するが、本発明においては、熱重量分析にて、［式Ｉ］により求めたセルロース繊維量をセルロース繊維量として用いた。
【００４９】
［樹脂成形体］
本発明の成形体は、上記樹脂複合材を所望の形状に成形してなる成形体である。すなわち、樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり、かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である樹脂成形体であって、前記セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満であり、セルロース繊維を上記の特定の繊維長分布で含有する樹脂成形体である。
本発明の成形体の構成は、特定形状に成形されていること以外は、上述の複合材の構成と同じである。
【００５０】
本発明の成形体は、肉厚が０．１ｍｍ以上であることが必要である。本発明の成形体は、肉厚が０．１ｍｍ以上であることとセルロース繊維の繊維長の分布の広がりを示す指標である平均繊維長比が所定の範囲にあることにより、十分な機械強度を有することが可能となる。
本発明の成形体は、肉厚１ｍｍ以下の部位（薄肉部）を有することも好ましい。薄肉部は、成形体の全体にわたって形成されていてもよく、成形体の一部に形成されていてもよい。薄肉部は、成形体の端部に形成されていてもよく、端部ではない部位に形成されていてもよい。また薄肉部の長さ及び幅としては、それぞれ、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは１０ｍｍ以上とすることができる。本発明の成形体は、肉厚０．５ｍｍ以下の部位を有してもよい。さらに肉厚０．３ｍｍ以下の部位を有してもよい。肉厚が薄いほど強度の信頼性が必要となる。このような薄肉部も肉厚が０．１ｍｍ以上であることが必要である。
【００５１】
本発明の成形体の構造としては、肉厚が０．１ｍｍ以上である以外は、特に限定されず、各種の構造とすることができる。本発明の成形体として、シート状、板状、環状（管状）、箱状等各種構造の成形体、また、これらの成形体の多分割体が挙げられる。環状構造を有する成形体としては、断面略円形、四角形状の直管、曲がり管、波付け（凹部と凸部とが交互に配置された部位）が付与された波付管等が挙げられる。また、環状構造を有する成形体の多分割体としては、断面略円形、四角形状の直管、曲がり管、波付けが付与された波付管等の環状成形体を半割れ等により分割した多分割体が挙げられる。好ましくは、長手方向に波付けが付与された部位を有する環状構造を有する成形体、又は長手方向に波付けが付与された部位を有する環状構造を有する成形体の多分割体が挙げられる。また、管の接手部材又は端部材の他、土木用、建材用、自動車用又は電線保護用の部材として本発明の成形体を用いることができる。
本発明の成形体は、射出成形体、押出成形体、プレス成形体、ブロー成形体のいずれであってもよい。セルロース繊維の含有による外観への影響をおさえる点と製造性からは射出成形体であることが好ましい。
【００５２】
本発明の成形体は、薄肉部及び薄肉部以外の部分の機械的物性に優れる。したがって、薄肉部においても引張強度が要求される成形品（樹脂製品）又はその構成材料として好適である。
【００５３】
［樹脂成形体の製造方法］
樹脂成形体の製造方法について、好ましい実施形態を以下に説明する。樹脂成形体は、本発明の規定を満たす限り、下記方法により得られたものに限定されるものではない。
本発明の成形体は、本発明に用いるセルロース繊維分散樹脂複合材を通常の成形手段に付して得ることができる。
複合材の成形方法は、特に限定されず、射出成形、押出成形、プレス成形、ブロー成形等の通常の成形方法を採用することができる。肉厚１ｍｍ以下の部位を形成できる方法であることが好ましい。複雑な形状の付与性の観点からは、プレス成形又は射出成形が好ましい。
【００５４】
上述のようにすることで、本発明の樹脂成形体を、セルロース繊維分散樹脂複合材の有する機械的物性を損なわずに成形することができる。
また、本発明の好ましい態様によれば、本発明の薄肉部を有する成形体を、形状不良を抑制して、成形性良く製造できる。例えば、射出成形の場合、形状不良が生じにくく、成形性に優れる。
【００５５】
［複合部材］
本発明の成形体を他の材料（部材）と組合せて複合部材を得ることができる。本発明の成形体を一部に用いていれば、この複合部材の形態に特に制限はない。例えば、本発明の成形体からなる層と、他の材料からなる層とを組み合わせた積層構造の複合部材とすることができる。この複合部材は管状構造とすることも好ましい。また、本発明の成形体と組合せて複合部材を構成する上記の他の材料として、例えば、熱可塑性樹脂材料、金属材料等を挙げることができる。
【実施例】
【００５６】
本発明を実施例に基づきさらに説明するが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明における各指標の測定方法、評価方法は次のとおりである。
【００５７】
［複合材中のセルロース含有量］
事前に大気雰囲気にて８０℃×１時間乾燥した複合材試料（１０ｍｇ）を、窒素雰囲気下において＋１０℃／ｍｉｎの昇温速度で、２３℃から４００℃まで熱重量分析（ＴＧＡ）を行い、下記［式Ｉ］によりセルロース繊維の含有量（質量％）を算出した。同一の複合材試料を５つ調製し、各複合材試料について上記と同様にして熱重量分析を行い、算出されたセルロース繊維の含有量（質量％）の５つの値の平均値を求めて、その平均値をセルロース繊維の含有量（質量％）とした。
［式Ｉ］（セルロース繊維の含有量［質量％］）＝（２００〜３８０℃の間における複合材試料の質量減少量［ｍｇ］）×１００／（熱重量分析に付す前の乾燥状態の複合材試料の質量［ｍｇ］）
【００５８】
［長さ加重平均繊維長、数平均繊維長、重さ加重平均繊維長］
長さ加重平均繊維長、数平均繊維長は、複合材の熱キシレン溶解残渣（不溶分）についてＩＳＯ  １６０６５  ２００１（ＪＩＳ  Ｐ８２２６  ２００６）で規定されるパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法により測定した。具体的には、複合材の成形シートから０．１〜１ｇを切だし試料とし、この試料を４００メッシュのステンレスメッシュで包み、１３８℃のキシレン１００ｍｌに２４時間浸漬した。次いで試料を引き上げ、その後試料を８０℃の真空中で２４時間乾燥させた。こうして得られた複合材の熱キシレン溶解残渣（不溶分）を用いて、パルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法により長さ加重平均繊維長、数平均繊維長、重さ加重平均繊維長を決定した。この測定にはＴＥＣＨＰＡＰ社製ＭＯＲＦＩ  ＣＯＭＰＡＣＴを使用した。
【００５９】
［引張強度１］
複合材を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１１３  １９９５に準拠して、２号試験片について引張強度を測定した。ただし、試験片は、プレス成形により得られた０．３ｍｍ厚のシート状の成形体から、これを打ち抜き作製した。即ち試験片の厚さは０．３ｍｍである。単位は「ＭＰａ」である。
［引張強度２］
複合材を用い、射出成形により試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｋ７１１３  １９９５に準拠して、２号試験片について引張強度を測定した。試験片の厚さは２ｍｍである。単位は「ＭＰａ」である。
引張強度２の変動係数は、試験片１０個について引張強度２を求めた際の変動係数である。
【００６０】
［曲げ強度、曲げ弾性率］
複合材を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１７１  ２０１６に準拠し、サンプル厚さ４ｍｍ、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎにて、曲げ強度と曲げ弾性率を測定した。詳細には、射出成形で試験片（厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍ）を作製し、支点間距離６４ｍｍ、支点及び作用点の曲率半径５ｍｍ、試験速度２ｍｍ／ｍｉｎにて荷重の負荷を行い、ＪＩＳ−Ｋ７１７１  ２０１６に準拠して曲げ試験を行ない、曲げ強度（ＭＰａ）と曲げ弾性率（ＭＰａ）を測定した。
ここで、曲げ弾性率  Ｅｆは、
歪み０．０００５（εｆ１）におけるたわみ量において測定した曲げ応力σｆ１
歪み０．００２５（εｆ２）におけるたわみ量において測定した曲げ応力σｆ２
を求めて、これらの差を、それぞれの対応する歪み量の差で割ること、
すなわち、下記の式
Ｅｆ＝（σｆ２―σｆ１）／（εｆ２―εｆ１）
で求める。
このときの曲げ応力を求めるための、たわみ量Ｓは、
下記の式により求めることができる。
Ｓ＝（ε・Ｌ２）／（６・ｈ）
Ｓ：たわみ
ε：曲げ歪み
Ｌ：支点間距離
ｈ：厚さ
【００６１】
［調製例１］
調製例１では、樹脂として低密度ポリエチレンとエチレン−アクリル酸共重合体を用い、またセルロース材としてパルプを用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例１〜２、比較例１〜２として説明する。
【００６２】
＜実施例１＞
実施例１では、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とパルプ１（ＡＲＢＯＣＥＬ  ＢＣ２００、レッテンマイヤー社製）とエチレン−アクリル酸共重合体１（ニュークレル、三井・デュポンポリケミカル社製）とを、表１の上段に示す配合比（単位：質量部）で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。上記溶融混練においては、混練途中で水１．５質量部を添加した。こうして得られた複合材についてプレス成形を行うことにより０．３ｍｍ厚のシート状の実施例１の成形体を得た。
なお、本実施例１、ならびに、以降の各実施例及び比較例において、得られた複合材の含水率はいずれも１質量％未満であった。
また、以降の各実施例及び比較例においても、得られた複合材についてプレス成形を行うことにより０．３ｍｍ厚のシート状の成形体を得た。
【００６３】
＜実施例２＞
実施例２では、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とパルプ２（ＡＲＢＯＣＥＬ  ＦＩＦ４００、レッテンマイヤー社製）と、エチレン−アクリル酸共重合体１（ニュークレル、三井・デュポンポリケミカル社製）とを、表１の上段に示す配合比（単位：質量部）で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中で水４０質量部を添加した。こうして実施例２のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００６４】
＜比較例１＞
低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）と、パルプ１（ＡＲＢＯＣＥＬ  ＢＣ２００、レッテンマイヤー社製）と、エチレン−アクリル酸共重合体１（ニュークレル、三井・デュポンポリケミカル社製）とを、表１の上段に示す配合比（単位：質量部）で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練に際しては最初から水を４０質量部添加した。こうして比較例１のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００６５】
＜比較例２＞
低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）を比較例２とした。
【００６６】
各実施例ないし比較例のセルロース繊維の含有量を表１中段に、評価結果等を表１下段に示す。
【００６７】
【表１】
2020193263.tif 000002
【００６８】
上記表１に示されるように、同じパルプを用いて、同じ原料配合量とした場合でも、ＬＬ／ＬＮが１．１０よりも大きい複合材を用いた本発明の薄肉の成形体は、引張強度１及び２、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれにおいても高い値を示した（実施例１と比較例１との比較）。
また、ＬＬ／ＬＮが本発明で規定する範囲内になる実施例２も、引張強度１及び２、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれにおいても高い値を示し、機械強度に優れることがわかる。
なお、引張強度１が引張強度２より低いのは、試験片の成形法に起因して、複合材中の繊維の配向の程度が射出成形による引張強度２の試験片の方が、プレスによる引張強度１の試験片より高いためとみられる。
【００６９】
［調製例２］
調製例２では、樹脂として高密度ポリエチレンを用い、またセルロース材としてラミネート紙の損紙を使用して複合材を調製した。また、一部の例において酸変性ポリエチレン樹脂を配合した。詳細を下記実施例３〜９、比較例３及び４として説明する。
【００７０】
＜実施例３＞
実施例３では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）とを、表２の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。この混練途中では水３０質量部を添加した。こうして実施例３のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００７１】
＜実施例４、５＞
実施例４、５では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン）とを、表２の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中で、実施例４については水６０質量部、実施例５については水１００質量部を添加した。こうして実施例４、５のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
＜実施例６＞
実施例６では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン）とを、表２の上段に示す配合比で混合し、二軸押出機を用いて溶融混練して複合材を得た。実施例６では、溶融混練の最初から水６０質量部を添加した。こうして、実施例６のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００７２】
＜比較例３＞
実施例３において、混練途中で水を添加しなかったこと以外は、実施例３と同様にして、比較例３のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００７３】
＜比較例４＞
高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）を比較例４とした。
【００７４】
各実施例ないし比較例のセルロース繊維の含有量を表２中段に、評価結果等を表２下段に示す。
【００７５】
【表２】
2020193263.tif 000003
【００７６】
上記表２に示されるように、同じセルロース材を用いて、同じ原料配合量とした場合でも、ＬＬ／ＬＮが１．５よりも小さい複合材を用いた成形体において、引張強度１及び２、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれにおいても高い値を示した（実施例３と比較例３との比較）。
また、ポリエチレン樹脂の一部を酸変性樹脂に置き換えることにより、ＬＬ／ＬＮをより好ましい範囲へと調整でき、引張強度や曲げ強度がさらに高められることもわかる（実施例４〜６）。
【００７７】
［調製例３］
調製例３では、調製例２の実施例４〜６と同様にして酸変性ポリエチレン樹脂を少量配合して複合材を調製した。詳細を下記実施例７〜１０、比較例５として説明する。
【００７８】
＜実施例７〜８＞
実施例７〜８では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表３の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。実施例７では、最初に水５０質量部を添加し、さらに、混練途中で水５０質量部を添加した。また、実施例８では混練途中で水１００質量部を添加した。こうして実施例７〜８のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００７９】
＜実施例９＞
実施例９では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表３の上段に示す配合比で混合し、二軸押出機を用いて溶融混練して複合材を得た。実施例９では、溶融混練の最初から水１００質量部を添加した。こうして、実施例９のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００８０】
＜実施例１０＞
実施例１０では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表３の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。実施例１０では混練途中で水１００質量部を添加した。こうして得られた複合材をさらに、粉砕機による粉砕処理とニーダによる混錬処理に２回ずつ交互に繰り返し付した。こうして実施例１０のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００８１】
＜比較例５＞
比較例５では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表３の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。比較例５では混練の最初から水１００質量部を添加した。こうして得られた複合材をさらに、粉砕機による粉砕処理とニーダによる混錬処理に２回ずつ交互に繰り返し付した。こうして比較例５のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００８２】
各実施例ないし比較例のセルロース繊維の含有量を表３中段に、評価結果等を表３下段に示す。なお、下表中の各式の充足の欄において、○は充足（対応する式を満たす）、×は非充足（対応する式を満たさない）を意味する。
【００８３】
【表３】
2020193263.tif 000004
【００８４】
上記表３に示されるように、同じセルロース材を用いて、同じ原料配合量とした場合でも、ＬＬ／ＬＮが１．１よりも大きい複合材を用いた樹脂成形体において、引張強度１及び２と曲げ強度が向上していることがわかる（実施例１０と比較例５との比較）。
また、本発明の規定を満たす複合材を用いた樹脂成形体はいずれも機械強度に優れ、なかでも［式３］〜［式３−４］を満たす場合に機械強度がより高められることもわかる（実施例７〜１０）。
【００８５】
実施例７に係る複合材について、肉厚１ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ、及び肉厚０．５ｍｍの３箇所の薄肉部を有するワイヤーハーネスプロテクタ用模擬部品（図２）を射出成形により成形し、成形体の成形性を評価した。引張強度の試験は、上記引張強度１に準じて行った。
具体的には、成形条件は、以下のとおりとした。
成形条件は、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃、射出速度１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
模擬部品の形状は、全体的な形状は、内部が直方形状の空洞となっている直方体の一面を取って開口部を設けた箱状で、１つの底面と４つの側面を有している。この箱の側面の外側には突起部が複数設けられる。箱状部１１の外寸は、高さ３０ｍｍ×幅８０ｍｍ×奥行２５ｍｍであり、壁厚は２ｍｍである。
上記複数の突起部のうち突起部１２は、突起部１２を有する側面（８０ｍｍ×２５ｍｍ、面Ａ）を平面視したときにコの字状の屋根と、面Ａから垂直方向に延びる３つの壁を有し、３つの壁の肉厚は１ｍｍの薄肉である（図（ｃ）参照）。また、この突起部１２の、面Ａから垂直方向の高さは５ｍｍである。
上記複数の突起部のうち突起部１３は、高さ５ｍｍ×幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍの中空の直方体で（この中空部は箱状部の空洞と繋がっている）、突起部１２が設けられた側面Ａと隣接する側面（３０ｍｍ×８０ｍｍ、面Ｂ）に設けられる。突起部１３は、薄肉の壁及び屋根（面Ｂから垂直方向に延びる４面の壁の肉厚１ｍｍ、屋根の肉厚０．５ｍｍ）を有する。
上記複数の突起部のうち突起部１４は、突起部１２が設けられた側面と対向する側面（８０ｍｍ×２５ｍｍ、面Ａ’）に設けられる。この側面の平面視において短辺方向に平行に長さ７ｍｍで厚さ１ｍｍ、かつ、この側面から垂直方向に高さ４ｍｍの形状の突起を、１０ｍｍの間隔で離間して設け、これらを２つの壁として、この２つ壁の端部同士を屋根状に繋いだ厚さ０．７ｍｍの薄肉の面（屋根）を有する角筒状の構造である。
上記模擬部品形成用の金型のゲートは、面Ａ’の、面Ｂと接合するのと反対側にあり、ゲート出口は６ｍｍ×１．５ｍｍｍ、金型のランナーとスプールはＴ字状のランナー両端にゲートを配して２個の成形体部を配し、ランナーのサイズは直径４ｍｍ、長さ３５ｍｍであり、スプールのサイズは、長さ１３０ｍｍで下流側に向かって拡径形状のもので、下流側（ランナー側）が直径７ｍｍであり、上流側が直径３ｍｍである。
実施例７に係る成形体は、厚みを記載した薄肉の箇所を含め成形体の形状が問題なく成形できるとともに、スプール、及びランナーでの材料破断の無く成形することができた。
【００８６】
［調製例４］
調製例４では、樹脂として高密度ポリエチレンを用い、また、少量の酸変性ポリエチレン樹脂を配合し、セルロース材として古紙を用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例１１〜１３として説明する。
【００８７】
＜実施例１１〜１３＞
高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン）と、古紙とを、表４の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中で水１．７質量部を添加した。
ここで、古紙として実施例１１ではオフィスペーパのシュレッター細断物を、実施例１２では、新聞紙の粉砕物（回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用）を、実施例１３ではポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙の粉砕物（回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用）を使用した。
【００８８】
各実施例のセルロース繊維の含有量を表４中段に、評価結果等を表４下段に示す。
【００８９】
【表４】
2020193263.tif 000005
【００９０】
上記表４の結果から、複合材のなかでも、［式３］〜［式３−４］を満たす場合に機械強度がより高められることがわかる（実施例１１と実施例１２〜１３との比較）。
【００９１】
［調製例５］
調製例５では、樹脂として低密度ポリエチレンを用い、また、セルロース材としてラミネート紙の損紙を用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例１４〜１７、比較例６として説明する。
【００９２】
＜実施例１４＞
実施例１４では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とを、表５の上段に示す配合比で混合できるように準備した。まず、ポリエチレンラミネート加工紙の損紙を粉砕したものを、ニーダに投入し運転し、その後、低密度ポリエチレン１をニーダに投入し溶融混練して実施例１４の複合材を得た。
【００９３】
＜実施例１５＞
実施例１５では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とを、表５の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中では水４０質量部を添加した。こうして実施例１５のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００９４】
＜実施例１６＞
実施例１６では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とを、表５の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中で水１０質量部を添加して混合する操作を４回行った（水の総配合量は４０質量部）。こうして実施例１６のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００９５】
＜実施例１７＞
実施例１７では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とを、表５の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練した。混練途中では水４０質量部を添加した。得られた複合材をさらに、粉砕機による粉砕処理とニーダによる混錬処理に２回ずつ交互に繰り返し付した。こうして実施例１７のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００９６】
＜比較例６＞
比較例６では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、低密度ポリエチレン１（ノバテックＬＣ６００Ａ、日本ポリエチレン（株）製）とを、表５の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練した。混練の際には最初から水４０質量部を添加した。得られた複合材をさらに、粉砕機による粉砕処理とニーダによる混錬処理に２回ずつ交互に繰り返し付した。こうして比較例６のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【００９７】
各実施例ないし比較例のセルロース繊維の含有量を表５中段に、評価結果等を表５下段に示す。
【００９８】
【表５】
2020193263.tif 000006
【００９９】
上記表５に示されるように、同じセルロース材を用いて、同じ原料配合量とした場合でも、ＬＬ／ＬＮが１．１よりも大きい複合材において、引張強度１及び２、曲げ強度及び曲げ弾性率のすべてが向上していることがわかる（実施例１７と比較例６との比較）。
【０１００】
実施例１６に係る複合材について、環状構造を有するとともに肉厚０．９ｍｍ、肉厚０．４ｍｍ及び肉厚０．２ｍｍ厚の薄肉の箇所を有する波付管用の端部部材（図３）を射出成形により成形し成形性を評価した。実施例１６に係るの成形体は、薄肉部での穴空き等の成形不良もなく成形体の形状が問題なく成形できるとともに引張強度も十分なものであった。引張強度の試験は、上記引張強度１に準じて行った。
成形条件は、シリンダー温度２００℃、金型温度４０℃、射出速度１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
上記波付管用の端部部材は、具体的には、中空の円柱部２１と、円柱部２１の長さ方向の片側の端部に連なる、小径部が円柱部２１と同径で端部に向かってラッパ状に広がった中空の円柱状の拡径部２２とを有する。円柱部２１は、内径が２５．５ｍｍ、厚さが１．５ｍｍであり、拡径部２２は、端部（最大径部）の外径が５０ｍｍ、厚さが１．２ｍｍである。円柱部２１と拡径部２２を合わせた全長は４０ｍｍである。さらに円柱部２１と拡径部２２との境となる内側に、円柱部２１の中空を塞ぐ形で円盤状の蓋部２３を有し、この蓋部２３は、円柱部２１と繋がる箇所に幅１ｍｍで全周に渡り、厚さ０．４ｍｍと特に薄肉の部位２４を有しており、蓋部２３のこの箇所を除く中央部の厚さは０．９ｍｍと薄肉である。蓋部２３は、さらに蓋部２３の拡径部２２側面の円周よりに直径３ｍｍ、蓋部２３からの高さ１４ｍｍの円柱状の突起２５を有し、かつこの突起２５の立ち上がりの外周部となる蓋部２３の部分に幅１ｍｍで厚さ０．２ｍｍとなった極端に薄肉の部位２６を有する。さらに、蓋部２３は、蓋部２３の拡径部２２側面の中央部に長さ１０ｍｍ、幅１ｍｍ、蓋部２３からの高さ１０ｍｍの突起２７を有する。さらに、円柱部２１の側面の外周には螺旋状の山の突起部、即ち、波付管（螺旋波付け管）の内面にねじ込むことにより勘合可能とする部位を有する。
上記端部部材形成用の金型のゲートは、拡径部２２の端部にあり、ゲート出口は６ｍｍ×１．５ｍｍｍ、金型のランナーとスプールはＴ字状のランナー両端にゲートを配して２個の成形体部を配し、ランナーのサイズは直径４ｍｍ、長さ３５ｍｍであり、スプールのサイズは、長さ１３０ｍｍで下流側に向かって拡径形状のもので、下流側（ランナー側）が直径７ｍｍであり、上流側が直径３ｍｍである。
さらに、実施例１６に係る複合材について、実施例７と同様の、肉厚１ｍｍ、肉厚０．７ｍｍ、及び肉厚０．５ｍｍの薄肉の箇所を有するワイヤーハーネスプロテクタ用模擬部品を射出成形により成形し、成形体の成形性を評価した。実施例１６の成形体は、薄肉部での穴空き等の成形不良もなく成形体の形状が問題なく成形できるとともに引張強度も十分なものであった。
【０１０１】
［調製例６］
調製例６では、樹脂として高密度ポリエチレンを用い、また、少量の酸変性ポリエチレン樹脂を配合し、セルロース材としてラミネート紙の損紙を用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例１８〜２０として説明する。
【０１０２】
＜実施例１８＞
実施例１８では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表６の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。この混練途中には水１００質量部を添加した。こうして実施例１８のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【０１０３】
＜実施例１９＞
実施例１９では、ポリエチレンラミネート加工紙（紙、ポリエチレン薄膜層及びアルミニウム薄膜層を有する）の損紙を、回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用して粉砕したものと、高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン社製）とを、表６の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。この混練途中には水５質量部を添加した。こうして実施例１９のセルロース繊維分散樹脂複合材を得た。
【０１０４】
各実施例のセルロース繊維の含有量を表６中段に、評価結果等を表６下段に示す。また、実施例８及び実施例５の結果も参考のため併記する。
【０１０５】
【表６】
2020193263.tif 000007
【０１０６】
上記表６に示されるように、ＬＷ／ＬＮが大きくなると、引張強度２の変動係数が大きくなる傾向にある（実施例１９）。
【０１０７】
［調製例７］
調製例７では、樹脂として高密度ポリエチレンを用い、また、少量の酸変性ポリエチレン樹脂を配合し、セルロース材として古紙を用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例２０〜２１として説明する。
【０１０８】
＜実施例２０〜２１＞
高密度ポリエチレン１（ノバテックＨＪ４９０、日本ポリエチレン（株）製）と、酸変性ポリエチレン１（マレイン酸変性ポリエチレン、ＦＵＳＡＢＯＮＤ、デュポン）と、古紙とを、表７の上段に示す配合比で混合し、ニーダを用いて溶融混練して複合材を得た。混練途中で水３．３質量部を添加した。
ここで、古紙として実施例２０ではオフィスペーパのシュレッター細断物を、実施例２１では、新聞紙の粉砕物（回転刃式の粉砕機（ホーライ社製）を使用）を使用した。
【０１０９】
各実施例のセルロース繊維の含有量を表７中段に、評価結果等を表７下段に示す。さらに、各実施例の繊維長分布を示すグラフを図１に示す。図１中、Ａが実施例２０、Ｂが実施例２１の複合材である。
【０１１０】
【表７】
2020193263.tif 000008
【０１１１】
表７に示されるように、実施例２０と実施例２１を比較すると、長さ加重平均繊維長は実施例２０の方が小さい。しかし、引張強度１及び２や曲げ強度は実施例２０の方が高められている。これまで、セルロース繊維の繊維長が長い方が、一般に機械的物性が高められるとされてきた。しかし上記表７の結果は、ＬＬ／ＬＮを一定のレベルに抑えることにより（例えばＬＬ／ＬＮを１．３より小さくすることにより、あるいは［式３−２］を充足する構成とすることにより）、セルロース繊維の繊維長が短くても、複合材の機械的物性を効果的に高めることができることを示している。
【０１１２】
［調製例８］
調製例８では、樹脂としてポリプロピレンを用い、セルロース材としてラミネート紙の損紙を用いて複合材を調製した。詳細を下記実施例２２〜２５、比較例７として説明する。
【０１１３】
【表８】
2020193263.tif 000009
【０１１４】
表８に示されるように、ＬＬ／ＬＮが１．１よりも小さい比較例７の複合材を用いた成形体は、機械的物性に劣る結果となった。また、実施例２２と実施例２３とを比較すると、長さ加重平均繊維長は実施例２２の方が小さい。しかし、引張強度２や曲げ強度は実施例２２の方が高められている。上記の結果は、ＬＬ／ＬＮを一定のレベルに抑えることにより（例えばＬＬ／ＬＮを１．３より小さくすることにより、あるいは［式３−３］を充足する構成とすることにより）、セルロース繊維の繊維長が短くても、複合材の機械的物性を効果的に高めることができることを示している。
また、表８の結果から、［式３−３］を充足する実施例２２及び２４の複合材を用いた成形体はいずれも、これを充足しない実施例２３及び２５の複合材に比べて優れた機械強度を示すこともわかる。
【図１】
2020193263.tif 000010
【図２】
2020193263.tif 000011
【図３】
2020193263.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月11日(2020.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中にセルロース繊維を分散してなるセルロース繊維分散樹脂複合材からなり、かつ肉厚が０．１ｍｍ以上である樹脂成形体であって、
前記セルロース繊維の含有量が１質量％以上７０質量％未満であり、
下記測定条件により測定される前記セルロース繊維の長さ加重平均繊維長をＬＬ、数平均繊維長をＬＮとしたとき、ＬＬが０．３ｍｍ以上であり、ＬＬとＬＮが下記［式１］を満たす、樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記セルロース繊維分散樹脂複合材を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＬとＬＮを求める。
［式１］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．５０
【請求項２】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式１−２］を満たす、請求項１に記載の樹脂成形体。
［式１−２］  １．１０＜（ＬＬ／ＬＮ）＜１．４０
【請求項３】
下記測定条件で測定される前記セルロース繊維の重さ加重平均繊維長をＬＷとしたとき、ＬＷと前記ＬＮが下記［式２］を満たす、請求項１又は２に記載の樹脂成形体。
＜測定条件＞
前記樹脂成形体を、該複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さについて、ＩＳＯ  １６０６５  ２００１で規定されたパルプ−光学的自動分析法による繊維長測定方法によりＬＷを求める。
［式２］  １．１０＜（ＬＷ／ＬＮ）＜３．００
【請求項４】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３］を満たす、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。ここで［式３］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．０５）
【請求項５】
前記ＬＬと前記ＬＮが下記［式３−２］を満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。ここで［式３−２］においてＬＬ及びＬＮの単位は、μｍである。
［式３−２］  （ＬＬ／ＬＮ）＜（ＬＬ×０．０００５＋１．００）
【請求項６】
前記ＬＬが０．５ｍｍ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
肉厚１ｍｍ以下の部位を少なくとも有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項８】
前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が下記測定方法により決定されるものであり、前記樹脂成形体中の前記セルロース繊維の含有量が５質量％以上５０質量％未満である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
＜測定方法＞
樹脂成形体の試料を、窒素雰囲気下において＋１０℃／分の昇温速度で熱重量分析（ＴＧＡ）に付し、下記［式Ｉ］によりセルロース繊維の含有量を算出する。
［式Ｉ］  （セルロース繊維の含有量［質量％］）＝（２００〜３８０℃の間における複合材試料の質量減少量［ｍｇ］）×１００／（熱重量分析に付す前の複合材試料の質量［ｍｇ］）
【請求項９】
前記樹脂が、ポリオレフィン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−３−ヒドロキシヘキサノエート重合体樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、及びポリ乳酸樹脂の１種又は２種以上を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１０】
前記樹脂がポリオレフィン樹脂を含み、前記ＬＬ、ＬＮ及びＬＷの測定条件において複合材中の樹脂を可溶な溶媒中に浸漬して得られる溶解残さが、熱キシレン溶解残渣である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１１】
前記樹脂成形体が前記樹脂中にアルミニウムを分散してなる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１２】
前記複合材が、カーボンブラック、光安定剤、屈折率が２以上の無機質粉体のいずれか１つ以上を含むポリオレフィン樹脂組成物である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１３】
前記樹脂成形体が、環状構造を有するもの、又は環状構造を有するものの多分割体である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１４】
前記樹脂成形体が、長手方向に波形状が付与された波付管用の、接手部材又は端部材である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１５】
前記樹脂の少なくとも一部及び／又は前記セルロース繊維の少なくとも一部がリサイクル材に由来する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１６】
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の樹脂成形体と他の材料とを組合せてなる複合部材。
【請求項１８】
土木用、建材用、又は自動車用の部材用である、請求項１７に記載の複合部材。