(57)【要約】  機械的強度特性が高く、耐薬品性、耐熱性等の化学的特性に優れ、製品設計の自由度が高く、かつ環境面への影響についても配慮した構成の樹脂組成物を低コストで提供する。ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物に天然繊維として綿繊維を含む。綿繊維の添加量は好ましくは１重量％〜２５重量％である。ポリアミド樹脂は植物由来の原料としてヒマシ油を用いるポリアミド１１である。綿繊維の平均繊維径は１００μｍ以下である。ポリアミド樹脂と綿繊維とを溶融混練し、そののち加熱成形を行うことにより、植物繊維含有の成形体を作製することができる。綿繊維の他に，麻繊維，竹繊維，木粉等の植物繊維、シルク繊維等の生物繊維も適用可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含む
ことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド１１である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリアミド１１が、植物由来の原料により合成されたものである
ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記天然繊維が植物繊維である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記植物繊維が綿繊維であり、前記綿繊維の添加量が１重量％〜２５重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記植物繊維が麻繊維であり、前記麻繊維の添加量が１重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記植物繊維が竹繊維であり、前記竹繊維の添加量が１重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記植物繊維が木粉であり、前記木粉の添加量が１重量％〜２５重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記植物繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
前記天然繊維が生物繊維である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
前記生物繊維がシルク繊維であり、前記シルク繊維の添加量が５重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項１０に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
樹脂組成物を用いて作製された成形体であって、
前記樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含む
ことを特徴とする成形体。
【請求項１３】
前記天然繊維が植物繊維であり、前記植物繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１２記載の成形体。
【請求項１４】
前記天然繊維が生物繊維であり、前記生物繊維はシルク繊維である
ことを特徴とする請求項１２記載の成形体。
【請求項１５】
ポリアミド樹脂と天然繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製する工程と、
前記樹脂組成物を加熱成形して成形体を得る工程とを含み、
前記ポリアミド樹脂として、植物由来の原料により合成されたポリアミド１１を用いる
ことを特徴とする成形体の製造方法。
【請求項１６】
前記天然繊維として、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種を用いる
ことを特徴とする請求項１５に記載の成形体の製造方法。
【請求項１７】
前記天然繊維として、シルク繊維を用いる
ことを特徴とする請求項１５に記載の成形体の製造方法。
【請求項１８】
成形体により作製された電子機器であって、
前記成形体は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含む樹脂組成物により形成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１９】
前記天然繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２０】
前記天然繊維は、シルク繊維である
ことを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド系樹脂を用いた樹脂組成物、その成形体およびその製造方法、並びにその成形体を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、耐熱性、靱性、耐オイル性、耐ガソリン性、耐摩擦性等の各種物性に優れた材料であり、また、成形体製造用としても好適な材料であるため、従来から自動車部品や電気電子機器等、各種分野で利用されており、特に自動車分野においては、エンジンの周辺部品や多くの部材に利用されている。【０００３】
また、このポリアミド樹脂が結晶性の樹脂であることを利用して、従来においては射出形成体における弾性率の向上を図ることを目的として、ポリアミド樹脂にガラス繊維や炭素繊維等を分散・混在させた材料に関する技術の提案がなされている（例えば、特許文献１乃至５参照）。
【特許文献１】特開２００１−１３１４２７号公報
【特許文献２】特開２００５−８３２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−３０９１０８号公報
【特許文献４】特開平７−２３３３２１号公報
【特許文献５】特開２００６−１６９３５６号公報
【発明の開示】
【０００４】
今後においては、一層、弾性率等の各種機械的強度特性が高く、耐薬品性、耐熱性等の化学的特性に優れ、しかも製品設計の自由度が高く、かつ環境面への影響についても配慮した構成を有する、電気・電子機器筐体等の材料として好適な樹脂組成物を低コストで提供することへの要請が高まっていくものと考えられる。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、弾性率等の各種機械的強度特性が高く、耐薬品性、耐熱性等の化学的特性に優れ、しかも製品設計の自由度が高く、かつ環境面への影響についても配慮した構成を有する樹脂組成物、それを用いた成形体およびその製造方法、並びに電子機器を提供することにある。
【０００６】
本発明に係る樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含むものである。天然繊維としては、具体的には、綿，麻，竹，木粉などの植物繊維およびシルク繊維（生物繊維）などが挙げられる。ポリアミド樹脂としては特に植物由来の原料により合成されたポリアミド１１が好ましい。
【０００７】
本発明に係る成形体は上記本発明の樹脂組成物を用いたものであり、また、本発明の電子機器は、その筐体等を本発明の成形体を用いて構成したものである。
【０００８】
本発明に係る成形体の製造方法は、ポリアミド樹脂と、上記植物繊維（綿，麻，竹，木粉）または生物繊維（シルク繊維）からなる天然繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製する工程と、樹脂組成物を加熱成形して成形体を得る工程とを含み、ポリアミド樹脂として、植物由来の原料により合成されたポリアミド１１を用いるものである。
【０００９】
本発明の樹脂組成物によれば、ポリアミド樹脂と共に植物繊維あるいは生物繊維を含めるようにしたので、弾性率等の各種機械的強度特性、および耐薬品性、耐熱性等の化学的特性に優れ、製品設計に対する自由度が高く、かつ環境面への影響についても配慮したものとなり、本発明の電子機器等の筐体、その他自動車部品等の成形体に好適な樹脂組成物を低コストで提供できる。
【００１０】
また、本発明の成形体の製造方法によれば、上記樹脂組成物を用いるようにしたので、本発明の成形体を低コストで容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る実施例および比較例の粘弾性試験結果を表す特性図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る実施例および比較例の粘弾性試験結果を表す特性図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る実施例および比較例の粘弾性試験結果を表す特性図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る実施例および比較例の粘弾性試験結果を表す特性図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態に係る実施例および比較例の粘弾性試験結果を表す特性図である。
【図６】本発明の成形体を用いた電子機器の構成を表す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維のうち植物繊維として、例えば綿繊維を含むようにしたものである。綿としては、ゴシピウム属種々の品種が挙げられる。具体的には、ヒルスツム種（オーストラリア綿、中国綿、メキシコ綿、シリア綿、ジンバブエ綿など）、バルバデンセ種（エジプト綿、ピマ綿、インド綿、シーアイランド綿、スーダン綿など）、アルボレウム種(インド綿、パキスタン綿)、アノマルム種、アルムリアヌム種、クロッツキアヌム種、レモンデイ種などを挙げることができる。この綿繊維の添加量は、後述の実施例の結果から全体に対して１重量％〜２５重量％であることが好ましい。【００１３】
ポリアミド樹脂としては、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン等のジアミンと、テレフタル酸、イソフタル酸、グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等のジカルボン酸とを、重縮合させた重合体、またはこれらを適宜組み合わせた共重合体が適用できる。【００１４】
具体的には、ポリアミド４、ポリアミド６、ポリアミド７、ポリアミド８、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６−６、ポリアミド６−９、ポリアミド６−１０、ポリアミド６−１１、ポリアミド６−１２等が挙げられる。【００１５】
上記ポリアミド樹脂のうち、特に、植物由来の原料としてヒマシ油を用いるポリアミド１１は、化石資源の節約化や温暖化ガスの発生を抑制するといった環境への影響の観点から優れた材料である。【００１６】
ポリアミド１１は、また、低温衝撃性、耐熱性、耐熱老化性、ガスバリア性、燃料バリア性、耐屈曲疲労性、耐摩耗特性、耐化学薬品性に優れた材料であり、綿繊維と複合させることにより、石油系原料により作製したポリアミド樹脂と従来公知のカーボン系、ガラス系繊維を複合させた材料と同等の機械的強度や化学的特性を発揮できる。【００１７】
綿繊維としては、平均繊維径が１００μｍ以下のものが好ましい。平均繊維径が１００μｍを超えると、ポリアミド樹脂中での分散性が低下し、目的とする組成物の剛性が低下したり、耐熱性の向上効果が不充分となったりするためである。具体的には、径が数μｍ〜数十μｍの天然物由来セルロース繊維が好適である。【００１８】
また、綿繊維は予め脱脂処理を施して脂肪分を除去しておくことが好ましい。この脱脂処理を行うことにより、ポリアミド樹脂に対する分散性が高まり、均一分散化が容易になるという効果が得られる。これにより目的とする組成物の剛性、および耐熱性が高められ、また綿繊維の混在による着色を抑制することもできる。【００１９】
また更に、綿繊維にはポリアミド樹脂との親和性や分散性を調整するために化学的な表面処理を施してもよい。具体的には、アセチル化、ベンゾイル化等のアシル化処理や、シランカップリング処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことにより、ポリアミド樹脂との表面密着性の向上が図られ、樹脂と繊維との界面剥離による強度低下の抑制効果が得られる。【００２０】
ポリアミド樹脂と綿繊維との混合比率は、重量比でポリアミド樹脂／綿繊維＝９９／１〜７５／２５であることが好ましい。綿繊維の含有量は３重量％以上がより好ましく、更には５重量％以上とすることが望ましい。綿繊維の含有量が１重量％未満であると充分な耐熱性向上効果が得られず、一方において２５重量％を超えると、目的とする組成物の強度低下等、実用的な材料特性の点で劣化する。また、３重量％以上とすることにより耐熱性強度の明確な向上効果が確かめられる。【００２１】
本実施の形態に係る成形体は、上記樹脂組成物を用いたものであり、以下のような方法により製造することができる。【００２２】
すなわち、所定のポリアミド樹脂と綿繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製し、そののち、この樹脂組成物を例えば温度１９０℃〜２４０℃で加熱成形する。このとき、綿繊維の添加量は、１重量％〜２５重量％の範囲内とする。【００２３】
具体的には、所定のポリアミド樹脂と綿繊維とを所定の容器中で混合し、一軸スクリュー混錬押出機を用いて溶融混練し、１ｍｍＨｇ以下８０℃の条件下で５時間乾燥を行い、その後、加熱成形することによって所望の成形体、例えば図６に示した携帯音楽プレーヤー１００のような電子機器の筐体を作製できる。【００２４】
本実施の形態の成形体では、以下の実施例からも明かなように、ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物に、植物繊維として綿繊維を含有させるようにしたので、耐熱性が向上する。よって、上記携帯音楽プレーヤーや携帯電話等の電子機器の筐体や自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材として適用した場合においても、実用上充分な耐久強度を発揮することができる。特に、ポリアミド樹脂として植物由来の原料から合成したポリアミド１１を用いた場合には、成分が全て植物由来である新規な複合材料とすることができ、地球環境への負荷の低減化の観点から極めて望ましい材料となる。【００２５】
〔第１実施例〕
上記第１の実施の形態に係る樹脂組成物を用いて成形体サンプルを作製し、その特性を評価した。【００２６】
〔実施例１〜６〕、〔比較例１〕
（原料）
（Ａ）ポリアミド樹脂：ポリアミド１１
（リルサン（ＢＭＮ、植物由来、アルケマ株式会社製））
（Ｂ）綿繊維：刻苧綿（天然物由来セルロース繊維）【００２７】
上記（Ａ）および（Ｂ）を、下記表１に示す割合（重量％）で溶融混練法により混合し、混合比率の異なるサンプルを作製した。溶融混練においては、一軸スクリュー混錬押出機（井元製作所製）を使用し、ノズル温度を１９０〜２１０℃とし、滞留時間を１０秒以内とした。上記条件によって作製されたポリアミド樹脂と綿繊維との複合組成物を粉砕し、その後、１９５℃で４００ｋｇ／ｃｍ2のプレスをし、厚さ１．０ｍｍの板状のサンプル成形体を得た。【００２８】
次に、表１に示す混合比によって作製された成形体に対して、下記に示す条件で耐熱性試験（広範囲温度による粘弾性試験）を行った。【００２９】
【表１】
2008050568.tif 000003
【００３０】
（粘弾性試験方法）
測定装置：レオメトリック社製粘弾性アナライザー
サンプル：上記表１に示す混合比率の組成物（長さ５０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）
周波数：６．２８（ｒａｄ／ｓ）
測定開始温度：０℃
測定最終温度：１６０℃
昇温速度：５℃／分
歪：０．０５％【００３１】
〔耐熱性の評価〕
図１に実施例１〜７および比較例１のサンプル成形体の粘弾性試験結果を示す。図中の曲線１〜７はそれぞれ実施例１〜７の温度と弾性率の測定結果、曲線Ｃ１は比較例の温度と弾性率の測定結果を表している。この結果より、ポリアミド樹脂（ポリアミド１１）と綿繊維との複合材料よりなる実施例１〜７のサンプル成形体の強度は、ポリアミド樹脂のみの成形体である比較例１のサンプルに比較して、特に４６℃（ポリアミド樹脂のガラス転移温度）以上の温度範囲で向上していることが分かった。【００３２】
また、綿繊維の含有量が増加するにつれて機械的強度も向上しており、特に綿繊維を３重量％以上含有させることにより、確実な効果が確認された。他方、綿繊維の量が２５重量％を超えると樹脂組成物の強度が低下する。【００３３】
以下、本発明の他の実施の形態について説明するが，第１の実施の形態と共通部分についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。【００３４】
［第２の実施の形態］
本実施の形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に植物繊維として、麻繊維を含有するものである。麻としては，具体的には、大麻（ヘンプ）、亜麻（リネン）、ボウ麻、チョ麻（ラミー）、黄麻（ジュート）、洋麻（ケナフ）、サイザル麻、マニラ麻などを挙げることができる。この麻繊維の添加量は、後述の実施例の結果から全体に対して１重量％〜３０重量％であることが好ましい。【００３５】
麻繊維としては平均繊維径が１００μｍ以下のものが好ましい。平均繊維径が１００μｍを超えると、ポリアミド樹脂中での分散性が低下し、目的とする組成物の剛性が低下したり、耐熱性の向上効果が不充分となったりするためである。具体的には、径が数μｍ〜数十μｍの天然物由来セルロース繊維が好適である。【００３６】
麻繊維は予め脱脂処理を施して脂肪分を除去しておくことが好ましい。この脱脂処理を行うことにより、ポリアミド樹脂に対する分散性が高まり、均一分散化が容易になるという効果が得られる。これにより目的とする組成物の剛性および耐熱性が高められ、また麻繊維の混在による着色を抑制することもできる。【００３７】
また更に、麻繊維にはポリアミド樹脂との親和性や分散性を調整するために化学的な表面処理を施してもよい。具体的には、アセチル化、ベンゾイル化等のアシル化処理や、シランカップリング処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことにより、ポリアミド樹脂との表面密着性が向上し、樹脂と繊維との界面剥離による強度低下の抑制効果が得られる。【００３８】
ポリアミド樹脂と麻繊維との混合比率は、好ましくは重量比でポリアミド樹脂／麻繊維＝９９／１〜７０／３０である。麻繊維の含有量を１重量％以上とすることにより耐熱性強度が向上する。麻繊維の含有量が１重量％未満であると充分な耐熱性向上効果が得られず、一方において３０重量％を超えると、目的とする組成物の強度低下等、実用的な材料特性の点で劣化する。【００３９】
本実施の形態に係る成形体は、上記樹脂組成物を用いたものであり、以下のような方法により製造することができる。【００４０】
すなわち、所定のポリアミド樹脂と麻繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製し、そののち、この樹脂組成物を例えば温度１９０℃〜２４０℃で加熱成形する。このとき、麻繊維の添加量は１重量％〜３０重量％の範囲とする。【００４１】
具体的には、所定のポリアミド樹脂と麻繊維とを所定の容器中で混合し、一軸スクリュー混錬押出機を用いて溶融混練し、１ｍｍＨｇ以下８０℃の条件下で５時間乾燥を行い、その後、加熱成形することによって所望の成形体を作製できる。【００４２】
本実施の形態の成形体では、ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物に麻繊維を含有させるようにしたので、第１の実施の形態と同様に耐熱性が向上する。よって、電子機器の筐体や自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材として適用した場合においても、実用上充分な耐久強度を発揮することができる。特に、ポリアミド樹脂として植物由来の原料から合成したポリアミド１１を用いた場合には、成分が全て植物由来である新規な複合材料とすることができ、地球環境への負荷の低減化の観点から極めて望ましい材料となる。【００４３】
〔第２実施例〕
上記第２の実施の形態に係る樹脂組成物を用いて成形体サンプルを作製し、その特性を評価した。【００４４】
〔実施例１１〜１４〕、〔比較例１１〕
（原料）
（Ａ）ポリアミド樹脂：ポリアミド１１
（リルサン（ＢＭＮ、植物由来、アルケマ株式会社製））
（Ｂ）植物繊維：粉末状麻繊維【００４５】
上記（Ａ）および（Ｂ）を、表２に示す割合（重量％）で溶融混練法により混合し、混合比率の異なるサンプルを作製した。溶融混練においては、一軸スクリュー混錬押出機（井元製作所製）を使用し、ノズル温度を１９０〜２１０℃とし、滞留時間を１０秒以内とした。上記条件によって作製されたポリアミド樹脂と麻繊維との複合組成物を粉砕し、その後、１９５℃で４００ｋｇ／ｃｍ2 のプレスをし、厚さ１．０ｍｍの板状のサンプル成形体を得た。【００４６】
【表２】
2008050568.tif 000004
【００４７】
次に、表２に示す混合比によって作製された組成物の成形体に対して、下記に示す条件で耐熱性試験（広範囲温度による粘弾性試験）を行った。【００４８】
（粘弾性試験方法）
測定装置：レオメトリック社製粘弾性アナライザー
サンプル：上記表１に示す混合比率の組成物（長さ５０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）
周波数：６．２８（ｒａｄ／ｓ）
測定開始温度：０℃
測定最終温度：１６０℃
昇温速度：５℃／分
歪：０．０５％【００４９】
〔耐熱性の評価〕
図２に、実施例１１〜１４および比較例１１のサンプル成形体の粘弾性試験結果を示す。図中の曲線１１〜１４はそれぞれ実施例１１〜１４の温度と弾性率の測定結果、曲線Ｃ１１は比較例１１の温度と弾性率の測定結果を表すものである。ポリアミド樹脂（ポリアミド１１）と麻繊維との複合材料よりなる実施例１１〜１４のサンプル成形体の強度は、ポリアミド樹脂のみの成形体である比較例１１のサンプルに比較して、特に４６℃（ポリアミド樹脂のガラス転移温度）以上の温度範囲で向上していることが確認できた。【００５０】
また、麻繊維の含有量が増加するにつれて機械的強度も向上しており、特に麻繊維を１重量％以上含有させることにより、確実な効果が確認された。他方、綿繊維の量が３０重量％を超えると、樹脂組成物の強度が低下することが分かった。【００５１】
［第３の実施の形態］
本実施の形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に植物繊維として、竹繊維を含有するものである。竹としては，具体的には、イネ科タケ類、特にマダケ族（オウソウチク、マダケ、フンリョウチク、モウソウチク、タイワンマダケ、クロチク、ホテイチク、キッコウチク）、オカメザサ属、シホウチク属、ナリヒラダケ属（リクチュウダケ、ナリヒラダケ、クマナリヒラ、メダラナリヒラ、ヒメヤシャダケ、ビゼンナリヒラ、ケナシナリヒラ、ヤシャダケ、ニッコウナリヒラ、アオナリヒラ）、トウチク属（トウチク）、ヤダケ属（ヤクシマダケ、ヤダケ、メンヤダケ、ラッキョウヤダケ）、アズマザサ属（レイコシノ、ジョウボウザサ、ゲンケイチク、ナンブシノ、マエザワザサ、スエコザサ）、クマザサ属（キタミコザサ、ミヤマスズ、ゲイビクマザサ、ロッコウミヤマザサ、ヤマトザサ、ヨナイザサ、クザカイザサ、キンタイザサ、シャコタンチク、フシブトザサ、タナハシザサ、ヤリクマソザサ、ゴテンバザサ、ハツロウザサ、オオシダザサ、ヒメカミザサ、ナンブスズ、フシゲヒメカミザサ、カンサイザサ、ミヤマクマザサ、タンザワザサ、アリマコスズイヌスズ、スズダケ、クマスズハンゲスズ、ケスズ、キンタイチシマ、ネマガリダケ）、カンチク属、メダケ属（リュウキュチク、カンザンチク、タイミンチク、メダケハガワリメダケ、スダレヨシゴキダケ、ボウシュウネザサ、アズマネザサ、ジョウホウジダケ、オロシマチク、ケネザサ）、バンブーサー属（ソルニー・バンブー）、シチク属、ホウライチク属（ホウライチク、シュチク、ダウサンチク）などが挙げられる。この竹繊維の添加量は、後述の実施例の結果から全体に対して１重量％〜３０重量％であることが好ましい。【００５２】
竹繊維としては平均繊維径が１００μｍ以下のものが好ましい。平均繊維径が１００μｍを超えると、ポリアミド樹脂中での分散性が低下し、目的とする組成物の剛性が低下したり、耐熱性の向上効果が不充分となったりするためである。具体的には、径が数μｍ〜数十μｍの天然物由来セルロース繊維が好適である。【００５３】
竹繊維は予め脱脂処理を施して脂肪分を除去しておくことが好ましい。この脱脂処理を行うことにより、ポリアミド樹脂に対する分散性が高まり、均一分散化が容易になるという効果が得られる。これにより目的とする組成物の剛性および耐熱性が高められ、また竹繊維の混在による着色を抑制することもできる。【００５４】
また更に、竹繊維にはポリアミド樹脂との親和性や分散性を調整するために化学的な表面処理を施してもよい。具体的には、アセチル化、ベンゾイル化等のアシル化処理や、シランカップリング処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことにより、ポリアミド樹脂との表面密着性が向上し、樹脂と繊維との界面剥離による強度低下の抑制効果が得られる。【００５５】
ポリアミド樹脂と竹繊維との混合比率は、重量比でポリアミド樹脂／竹繊維＝９９／１〜７０／３０であるものとする。竹繊維の含有量は１重量％以上が好ましい。竹繊維の含有量が１重量％未満であると充分な耐熱性向上効果が得られず、一方において３０重量％を超えると、目的とする組成物の強度低下等、実用的な材料特性の点で劣化する。また、１重量％以上とすることにより耐熱性強度が向上する。【００５６】
本実施の形態に係る成形体は、上記樹脂組成物を用いたものであり、以下のような方法により製造することができる。【００５７】
すなわち、所定のポリアミド樹脂と竹繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製し、そののち、この樹脂組成物を例えば温度１９０℃〜２４０℃で加熱成形する。このとき、竹繊維の添加量は、１重量％〜３０重量％とする。【００５８】
具体的には、所定のポリアミド樹脂と竹繊維とを所定の容器中で混合し、一軸スクリュー混錬押出機を用いて溶融混練し、１ｍｍＨｇ以下８０℃の条件下で５時間乾燥を行い、その後、加熱成形することによって所望の成形体を作製できる。【００５９】
本実施の形態の成形体では、ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物に竹繊維を含有させるようにしたので、第１の実施の形態と同様に耐熱性が向上する。よって、電子機器の筐体や自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材として適用した場合においても、実用上充分な耐久強度を発揮することができる。特に、ポリアミド樹脂として植物由来の原料から合成したポリアミド１１を用いた場合には、成分が全て植物由来である新規な複合材料とすることができ、地球環境への負荷の低減化の観点から極めて望ましい材料となる。【００６０】
〔第３実施例〕
上記第３の実施の形態に係る樹脂組成物を用いて成形体サンプルを作製し、その特性を評価した。【００６１】
〔実施例２１，２２〕、〔比較例２１〕
（原料）
（Ａ）ポリアミド樹脂：ポリアミド１１
（リルサン（ＢＭＮ、植物由来、アルケマ株式会社製））
（Ｂ）植物繊維：粉末状竹繊維【００６２】
上記（Ａ）および（Ｂ）を、表３に示す割合（重量％）で溶融混練法により混合し、混合比率の異なるサンプルを作製した。溶融混練においては、一軸スクリュー混錬押出機（井元製作所製）を使用し、ノズル温度を１９０〜２１０℃とし、滞留時間を１０秒以内とした。上記条件によって作製されたポリアミド樹脂と竹繊維との複合組成物を粉砕し、その後、１９５℃で４００ｋｇ／ｃｍ2 のプレスをし、厚さ１．０ｍｍの板状のサンプル成形体を得た。【００６３】
【表３】
2008050568.tif 000005
【００６４】
次に、表３に示す混合比によって作製された組成物の成形体に対して、下記に示す条件で耐熱性試験（広範囲温度による粘弾性試験）を行った。【００６５】
（粘弾性試験方法）
測定装置：レオメトリック社製粘弾性アナライザー
サンプル：上記表１に示す混合比率の組成物（長さ５０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）
周波数：６．２８（ｒａｄ／ｓ）
測定開始温度：０℃
測定最終温度：１６０℃
昇温速度：５℃／分
歪：０．０５％【００６６】
〔耐熱性の評価〕
図３に、実施例２１，２２および比較例２１のサンプル成形体の粘弾性試験結果を示す。図中の曲線２１，２２はそれぞれ実施例２１，２２の温度と弾性率の測定結果、曲線Ｃ２１は比較例１１の温度と弾性率の測定結果を表すものである。ポリアミド樹脂（ポリアミド１１）と竹繊維との複合材料よりなる実施例２１，２２のサンプル成形体の強度は、ポリアミド樹脂のみの成形体である比較例１１のサンプルに比較して、特に４６℃（ポリアミド樹脂のガラス転移温度）以上の温度範囲で向上していることが確認できた。【００６７】
また、竹繊維の含有量が増加するにつれて機械的強度も向上しており、特に竹繊維を１重量％以上含有させることにより、確実な効果が確認された。他方、竹繊維の量が３０重量％を超えると、樹脂組成物の強度が低下することが分かった。【００６８】
［第４の実施の形態］
本実施の形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に植物繊維として、木粉を含有するものである。木としては、白檀，カラマツ，エゾマツ，トドマツ，ツガ，サクラ，スギ，ナラ，ヒノキ，ブナ，ラワン材などを挙げることができる。この木粉の添加量は、後述の実施例の結果から全体に対して１重量％〜２５重量％であることが好ましい。【００６９】
木粉としては平均繊維径が１００μｍ以下のものが好ましい。平均繊維径が１００μｍを超えると、ポリアミド樹脂中での分散性が低下し、目的とする組成物の剛性が低下したり、耐熱性の向上効果が不充分となったりするためである。具体的には、径が数μｍ〜数十μｍの天然物由来セルロース繊維が好適である。【００７０】
木粉は予め脱脂処理を施して脂肪分を除去しておくことが好ましい。この脱脂処理を行うことにより、ポリアミド樹脂に対する分散性が高まり、均一分散化が容易になるという効果が得られる。これにより目的とする組成物の剛性および耐熱性が高められ、また木粉の混在による着色を抑制することもできる。【００７１】
また更に、木粉にはポリアミド樹脂との親和性や分散性を調整するために化学的な表面処理を施してもよい。具体的には、アセチル化、ベンゾイル化等のアシル化処理や、シランカップリング処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことにより、ポリアミド樹脂との表面密着性が向上し、樹脂と繊維との界面剥離による強度低下の抑制効果が得られる。【００７２】
ポリアミド樹脂と木粉との混合比率は、好ましくは重量比でポリアミド樹脂／木粉＝９９／１〜８５／２５である。木粉の含有量は１重量％以上とすることにより耐熱性強度が向上する。木粉の含有量が１重量％未満であると充分な耐熱性向上効果が得られず、一方において２５重量％を超えると、目的とする組成物の強度が低下する。【００７３】
本実施の形態に係る成形体は、上記樹脂組成物を用いたものであり、以下のような方法により製造することができる。【００７４】
すなわち、所定のポリアミド樹脂と木粉とを溶融し混練して樹脂組成物を作製し、そののち、この樹脂組成物を例えば温度１９０℃〜２４０℃で加熱成形する。このとき、木粉の添加量は１重量％〜２５重量％とする。【００７５】
具体的には、所定のポリアミド樹脂と木粉とを所定の容器中で混合し、一軸スクリュー混錬押出機を用いて溶融混練し、１ｍｍＨｇ以下８０℃の条件下で５時間乾燥を行い、その後、加熱成形することによって所望の成形体を作製できる。【００７６】
本実施の形態の成形体では、ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物に木粉を含有させるようにしたので、第１の実施の形態と同様に耐熱性が向上する。よって、電子機器の筐体や自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材として適用した場合においても、実用上充分な耐久強度を発揮することができる。特に、ポリアミド樹脂として植物由来の原料から合成したポリアミド１１を用いた場合には、成分が全て植物由来である新規な複合材料とすることができ、地球環境への負荷の低減化の観点から極めて望ましい材料となる。【００７７】
〔第４実施例〕
上記第４の実施の形態に係る樹脂組成物を用いて成形体サンプルを作製し、その特性を評価した。【００７８】
〔実施例３１〜３２〕、〔比較例３１〕
（原料）
（Ａ）ポリアミド樹脂：ポリアミド１１
（リルサン（ＢＭＮ、植物由来、アルケマ株式会社製））
（Ｂ）植物繊維：木粉【００７９】
上記（Ａ）および（Ｂ）を、表４に示す割合（重量％）で溶融混練法により混合し、混合比率の異なるサンプルを作製した。溶融混練においては、一軸スクリュー混錬押出機（井元製作所製）を使用し、ノズル温度を１９０〜２１０℃とし、滞留時間を１０秒以内とした。上記条件によって作製されたポリアミド樹脂と木粉との複合組成物を粉砕し、その後、１９５℃で４００ｋｇ／ｃｍ2 のプレスをし、厚さ１．０ｍｍの板状のサンプル成形体を得た。【００８０】
【表４】
2008050568.tif 000006
【００８１】
次に、表４に示す混合比によって作製された組成物の成形体に対して、下記に示す条件で耐熱性試験（広範囲温度による粘弾性試験）を行った。【００８２】
（粘弾性試験方法）
測定装置：レオメトリック社製粘弾性アナライザー
サンプル：上記表１に示す混合比率の組成物（長さ５０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）
周波数：６．２８（ｒａｄ／ｓ）
測定開始温度：０℃
測定最終温度：１６０℃
昇温速度：５℃／分
歪：０．０５％【００８３】
〔耐熱性の評価〕
図４に実施例３１〜３３および比較例３１のサンプル成形体の粘弾性試験結果を示す。図中の曲線３１〜３３はそれぞれ実施例３１〜３３の温度と弾性率の測定結果、曲線Ｃ３１は比較例３１の温度と弾性率の測定結果を表すものである。ポリアミド樹脂（ポリアミド１１）と木粉との複合材料よりなる実施例３１〜３３のサンプル成形体の強度は、ポリアミド樹脂のみの成形体である比較例３１に比較して、特に４６℃（ポリアミド樹脂のガラス転移温度）以上の温度範囲で向上していることが確認できた。【００８４】
また、木粉の含有量が増加するにつれて機械的強度も向上しており、特に木粉を３重量％以上含有させることにより、確実な効果が確認された。他方、木粉の量が２５重量％を超えると樹脂組成物の強度が低下することが分かった。【００８５】
［第５の実施の形態］
本実施の形態の樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に生物繊維として、シルク繊維を含有するものである。このシルク繊維の添加量は、後述の実施例の結果から全体に対して５重量％〜３０重量％であることが好ましい。【００８６】
シルク繊維としては平均繊維径が１００μｍ以下のものが好ましい。平均繊維径が１００μｍを超えると、ポリアミド樹脂中での分散性が低下し、目的とする組成物の剛性が低下したり、耐熱性の向上効果が不充分となったりするためである。具体的には、径が数μｍ〜数十μｍのシルク繊維が好適である。【００８７】
シルク繊維は予め脱脂処理を施して脂肪分を除去しておくことが好ましい。この脱脂処理を行うことにより、ポリアミド樹脂に対する分散性が高まり、均一分散化が容易になるという効果が得られる。これにより目的とする組成物の剛性および耐熱性が高められ、またシルク繊維の混在による着色を抑制することもできる。【００８８】
また更に、シルク繊維にはポリアミド樹脂との親和性や分散性を調整するために化学的な表面処理を施してもよい。具体的には、アセチル化、ベンゾイル化等のアシル化処理や、シランカップリング処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことにより、ポリアミド樹脂との表面密着性が向上し、樹脂と繊維との界面剥離による強度低下の抑制効果が得られる。【００８９】
ポリアミド樹脂とシルク繊維との混合比率は、重量比でポリアミド樹脂／シルク繊維＝９５／５〜７０／３０であるものとする。シルク繊維の含有量は５重量％以上とすることにより耐熱性強度が向上する。シルク繊維の含有量が５重量％未満であると充分な耐熱性向上効果が得られず、一方において３０重量％を超えると、目的とする組成物の強度が低下する。【００９０】
本実施の形態に係る成形体は、上記樹脂組成物を用いたものであり、以下のような方法により製造することができる。【００９１】
すなわち、所定のポリアミド樹脂とシルク繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製し、そののち、この樹脂組成物を例えば温度１９０℃〜２４０℃で加熱成形する。このとき、シルク繊維の添加量は、５重量％〜３０重量％とする。【００９２】
具体的には、所定のポリアミド樹脂とシルク繊維とを所定の容器中で混合し、一軸スクリュー混錬押出機を用いて溶融混練し、１ｍｍＨｇ以下８０℃の条件下で５時間乾燥を行い、その後、加熱成形することによって所望の成形体を作製できる。【００９３】
本実施の形態の成形体では、ポリアミド樹脂からなる樹脂組成物にシルク繊維を含有させるようにしたので、第１の実施の形態と同様に耐熱性が向上する。よって、電子機器の筐体や自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材として適用した場合においても、実用上充分な耐久強度を発揮することができる。特に、ポリアミド樹脂として植物由来の原料から合成したポリアミド１１を用いた場合には、成分が全て天然物である新規な複合材料とすることができ、地球環境への負荷の低減化の観点から極めて望ましい材料となる。【００９４】
〔第５実施例〕
上記第５の実施の形態に係る樹脂組成物を用いて成形体サンプルを作製し、その特性を評価した。【００９５】
〔実施例４１〜４３〕、〔比較例４１，４２〕
（原料）
（Ａ）ポリアミド樹脂：ポリアミド１１
（リルサン（ＢＭＮ、植物由来、アルケマ株式会社製））
（Ｂ）植物繊維：粉末状シルク繊維【００９６】
上記（Ａ）および（Ｂ）を、表５に示す割合（重量％）で溶融混練法により混合し、混合比率の異なるサンプルを作製した。溶融混練においては、一軸スクリュー混錬押出機（井元製作所製）を使用し、ノズル温度を１９０〜２１０℃とし、滞留時間を１０秒以内とした。上記条件によって作製されたポリアミド樹脂とシルク繊維との複合組成物を粉砕し、その後、１９５℃で４００ｋｇ／ｃｍ2 のプレスをし、厚さ１．０ｍｍの板状のサンプル成形体を得た。【００９７】
【表５】
2008050568.tif 000007
【００９８】
次に、表５に示す混合比によって作製された組成物の成形体に対して、下記に示す条件で耐熱性試験（広範囲温度による粘弾性試験）を行った。【００９９】
（粘弾性試験方法）
測定装置：レオメトリック社製粘弾性アナライザー
サンプル：上記表１に示す混合比率の組成物（長さ５０ｍｍ×幅７ｍｍ×厚さ１ｍｍ）
周波数：６．２８（ｒａｄ／ｓ）
測定開始温度：０℃
測定最終温度：１６０℃
昇温速度：５℃／分
歪：０．０５％【０１００】
〔耐熱性の評価〕
図５に、実施例４１〜４３および比較例４１，４２のサンプル成形体の粘弾性試験結果を示す。図中の曲線４１〜４３はそれぞれ実施例４１〜４３の温度と弾性率の測定結果、曲線Ｃ４１，４２は比較例４１，４２の温度と弾性率の測定結果を表すものである。ポリアミド樹脂（ポリアミド１１）とシルク繊維との複合材料よりなる実施例４１〜４３のサンプル成形体の強度は、ポリアミド樹脂のみの成形体である比較例４１，４２のサンプルに比較して、特に４６℃（ポリアミド樹脂のガラス転移温度）以上の温度範囲で向上していることが確認できた。【０１０１】
また、シルク繊維の含有量が増加するにつれて機械的強度も向上しており、特にシルク繊維を５重量％以上含有させることにより、確実な効果が確認された。他方、シルク繊維の量が３０重量％を超えると樹脂組成物の強度が低下する。【０１０２】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では成形体の具体例として携帯音楽プレーヤーの筐体を挙げて説明したが，その他携帯電話などの電子機器、あるいは自動車用部品、電源、駆動源等の熱源近傍の部材としても適用できるものである。【０１０３】
また、上記実施の形態および実施例においては、本発明の樹脂組成物としてポリアミド樹脂に対して天然繊維を添加するものとして説明したが，軟化剤や可塑剤等の他の成分が含まれていてもよい。このような場合でも、上記各繊維の添加量は各実施の形態で説明した範囲であることが望ましい。【０１０４】
更に、上記実施の形態および実施例においては、添加する天然繊維について綿，麻等の具体例について説明したが、これらを２種以上混合するようにしてもよい。また、本発明は他の天然繊維を排除するものではなく，例えば、植物繊維としてはヤシ，ヘチマ，生物繊維としては例えばウール繊維（羊毛）などを用いることも可能である。
【図１】
2008050568.tif 000008
【図２】
2008050568.tif 000009
【図３】
2008050568.tif 000010
【図４】
2008050568.tif 000011
【図５】
2008050568.tif 000012
【図６】
2008050568.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月7日(2008.1.7)
【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】
ポリアミド樹脂と共に含有量が１重量％〜３０重量％である天然繊維を含む
ことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリアミド樹脂がポリアミド１１である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリアミド１１が、植物由来の原料により合成されたものである
ことを特徴とする請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記天然繊維が植物繊維である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記植物繊維が綿繊維であり、前記綿繊維の添加量が１重量％〜２５重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記植物繊維が麻繊維であり、前記麻繊維の添加量が１重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記植物繊維が竹繊維であり、前記竹繊維の添加量が１重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記植物繊維が木粉であり、前記木粉の添加量が１重量％〜２５重量％である
ことを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記植物繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
前記天然繊維が生物繊維である
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項１１】
前記生物繊維がシルク繊維であり、前記シルク繊維の添加量が５重量％〜３０重量％である
ことを特徴とする請求項１０に記載の樹脂組成物。
【請求項１２】
樹脂組成物を用いて作製された成形体であって、
前記樹脂組成物は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含む
ことを特徴とする成形体。
【請求項１３】
前記天然繊維が植物繊維であり、前記植物繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１２記載の成形体。
【請求項１４】
前記天然繊維が生物繊維であり、前記生物繊維はシルク繊維である
ことを特徴とする請求項１２記載の成形体。
【請求項１５】
ポリアミド樹脂と天然繊維とを溶融し混練して樹脂組成物を作製する工程と、
前記樹脂組成物を加熱成形して成形体を得る工程とを含み、
前記ポリアミド樹脂として、植物由来の原料により合成されたポリアミド１１を用いる
ことを特徴とする成形体の製造方法。
【請求項１６】
前記天然繊維として、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種を用いる
ことを特徴とする請求項１５に記載の成形体の製造方法。
【請求項１７】
前記天然繊維として、シルク繊維を用いる
ことを特徴とする請求項１５に記載の成形体の製造方法。
【請求項１８】
成形体により作製された電子機器であって、
前記成形体は、ポリアミド樹脂と共に天然繊維を含む樹脂組成物により形成されている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１９】
前記天然繊維は、綿，麻，竹および木粉の各繊維のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【請求項２０】
前記天然繊維は、シルク繊維である
ことを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
【国際調査報告】
2008050568.tif 000014
2008050568.tif 000015
2008050568.tif 000016
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2008050568.tif 000018
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