(57)【要約】【課題】得られる成形品の強度や成形性等の物性を下げず、木粉あるいは加工木質粉をできるだけ増量剤として多量に利用できて、未利用材（木質系バイオマス）の有効利用を促進することができるとともに、難燃性も確保することができる樹脂組成物を提供することを目的としている。【解決手段】熱可塑性樹脂と、木質材料粉とを含む樹脂組成物であって、前記熱可塑性樹脂と前記木質材料粉中のセルロースとに親和性を有する相溶化剤を含むとともに、木質材料粉として少なくとも精油成分が除去され、リグニンが残存する加工木質粉、あるいは、木粉から少なくとも精油成分を水蒸気抽出除去するオイル成分除去工程を経て得られる第１加工木質粉を糖化発酵してアルコール成分を除去した発酵残渣を用いることを特徴としている。【選択図】      図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と、木質材料粉とを含む樹脂組成物であって、前記熱可塑性樹脂と前記木質材料粉中のセルロースとに親和性を有する相溶化剤を含むことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
木質材料粉が、木材または木材を粉砕した原料を加工して得られ、少なくとも精油成分が除去され、リグニンが残存する加工木質粉である請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
加工木質粉が、木粉から少なくとも精油成分を水蒸気抽出除去するオイル成分除去工程を経て得られる第１加工木質粉を糖化発酵してアルコール成分を除去した発酵残渣である請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
加工木質粉がリグニンを２５重量％以上含む請求項２または請求項３に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であり、相溶化剤が無水マレイン酸変性ポリプロピレンである請求項１〜請求項４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項６】
難燃剤を含む請求項１〜請求項５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項７】
難燃剤が、水酸化アルミニウム，水酸化マグネシウム，ポリリン酸アンモニウム，リン酸メラミンからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項６に記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性成形品の製造に適した樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在，日本国内の未利用の木質資源（以下、「未利用材」と記す）の年間発生量は500万ｔ以上である。そして、これらの未利用材は、林地中に放置され、害虫発生や土砂崩れの原因になっている。
しかし、経済的価値を高めることができれば、未利用材の利用促進が図られると考えられる。
【０００３】
そこで，未利用材（木質系バイオマス）の利用法が検討されている。その1つとして、木粉をプラスチックの増量剤とする研究が行われている(非特許文献１，２)。また、植物の幹の主成分のセルロースやヘミセルロースはバイオエタノールやパルプの原料に利用できるが、リグニンは有効な利用法がなく、燃料にしたり、捨てられたりしている(非特許文献３)。
また、上記のようなプラスチックの増量剤として、リグノセルロース資源に対して水蒸気蒸留処理を施す水蒸気蒸留工程と、前記水蒸気蒸留処理が施された水蒸気蒸留処理物を粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程において得られた粉砕物をさらに微粉末化する微粉末化工程と、前記微粉末化工程において得られた微粉末に対して１５０〜２５０℃の温度で過熱水蒸気処理を施す過熱水蒸気処理工程とを経て得る加工木質粉も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１１５１４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Hachiro Ogawa, Bioconversion of Cellulose , OMUP (2009),pp.51-55
【非特許文献２】Yoshiharu Kimura,Natural Plastics,Kyoritsu Publishing Co.,L    td.(2006),pp.1-15
【非特許文献３】Akira lsogai,Science of Cellulose,Asaktlra Publishing Co., Ltd. (2003),pp.19-26
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、木粉をプラスチックの増量剤として用いる上記のような公知の方法では、木粉の混合率が増えると、得られる成形品の強度や成形性、さらに、耐火性等の物性の低下を招くため、まだまだ検討の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みて、得られる成形品の強度や成形性等の物性を下げず、木粉あるいは加工木質粉をできるだけ増量剤として多量に利用できて、未利用材（木質系バイオマス）の有効利用を促進することができるとともに、難燃性も確保することができる樹脂組成物を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、木質材料粉とを含む樹脂組成物であって、前記熱可塑性樹脂と前記木質材料粉中のセルロースとに親和性を有する相溶化剤を含むことを特徴としている。
【０００９】
本発明において、熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン共重合体、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体、及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリ乳酸等が挙げられ、ポリオレフィン樹脂が好ましい。
【００１０】
相溶化剤としては、マトリックス樹脂として使用される熱可塑性樹脂によって適宜決定されるが、例えば、ポリプロピレンの場合、無水マレイン酸変性ポリプロピレンが挙げられ、ポリ乳酸の場合、無水マレイン酸変性ポリ乳酸が挙げられる。
相溶化剤の配合量としては、熱可塑性樹脂によって適宜決定され、特に限定されないが、
得られる成形品の引張強度等の機械特性を確保するために、重量比で木質材料粉の１／２０以上が好ましく、１／１７〜１／１５がより好ましい。
【００１１】
木質材料粉としては、木材または木材を粉砕した木粉でも構わないが、この木粉から少なくとも精油成分を除去したリグニンが残存する加工木質粉（以下、「第１加工木質粉」と記す）や、第１加工木質粉を糖化発酵してアルコール成分を除去した発酵残渣（以下、「第２加工木質粉」と記す）を用いることが好ましい。
木質材料粉の粒径は、特に限定されないが、１５０μｍ以下が好ましい。すなわち、１５０μｍを超えると、成形品の引張強度等の機械特性に問題がでるおそれがある。
上記加工木質粉は、リグニンを２５重量％以上含んでいることが好ましい。すなわち、リグニンの含有量が少なすぎると、得られる成形品の引張強度等の機械特性が低下したり、難燃剤の使用量を増やさないと十分な難燃性を得ることができず、コストの点で問題が生じたりするおそれがある。
【００１２】
また、上記第１加工木質粉及び第２加工木質粉としては、市販品を使用しても構わない。市販品としては、特に限定されないが、たとえば、第１加工木質粉としてジュオン株式会社製の商品名リグノエースαが挙げられ、第２加工木質粉としてジュオン株式会社製の商品名リグノエースβが挙げられる。
因みに、上記リグノエースαは、間伐材をロールクラッシャーを用いて粗粉砕するとともに、傾斜搬送ベルト等を用いて粗粉砕物を搬送するとともに、雑物を搬送中に取り除いた後、粗粉砕物を水蒸気にさらし、木材中に含まれる精油成分（香り成分も含む）を水蒸気抽出によって除去したのち、キルン式ドライヤー等で乾燥し、この乾燥物をボールミル等によって微粉砕して得られる。
一方、上記リグノエースβは、上記リグノエースαを攪拌槽にいれ、攪拌しながら、糖化発酵させたのち、発酵物からバケット型遠心分離機等を用いてエタノールを遠心分離した発酵残渣をパドルドライヤー等で乾燥して得られる。
【００１３】
また、本発明の樹脂組成物は、加工木質粉を成形体の総重量の２０重量％以上含むことが好ましい。すなわち、２０重量％未満では、燃焼後の残留物による炭化層を補強する効果が不十分で難燃性に問題がでるおそれがある。
また、加工木質粉の配合割合の上限は、加工木質粉の種類によって異なり、成形性を損なわないよう適宜決定されるが、７０重量％未満が好ましい。すなわち、７０重量％を超えると成形性や成形品の伸び率等の機械特性に問題がでるおそれがある。
さらに、上記加工木質粉は、リグニン含量が２５〜３０重量％で残りがセルロースであるような木材の微粉砕物、あるいはこれを糖化発酵させてセルロースを除いたリグニン含量が３０〜８０重量％であることが好ましい。すなわち、加工木質粉中のリグニン量が２５重量％未満であると、難燃性付与効果が得られないおそれがある。
【００１４】
また、本発明の樹脂組成物は、さらに難燃性を付与するために、難燃剤が添加されていてもよい。
難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、リン系難燃剤，窒素化合物系難燃剤，
シリコーン系難燃剤，臭素系難燃剤，水酸化物系難燃剤が挙げられ、リン系難燃剤あるいは水酸化物系難燃剤が好ましい。
【００１５】
リン系難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリリン酸アンモニウム（以下、「ＡＰＰ」と記す），リン酸メラミン（以下、「ＭＰＰ」と記す）等が好適である。
無機系難燃剤としては、特に限定されないが、例えば、水酸化アルミニウム，水酸化マグネシウム等が好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の樹脂組成物は、以上のように、熱可塑性樹脂と、木質材料粉とを含む樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂とセルロースとに親和性を有する相溶化剤を含むので、木質材料粉を多量に配合しても強度や成形性等の物性の低下を招くことがないとともに、難燃性も確保でき、耐火性が向上する。
すなわち、従来、未利用であった間伐材等の木材資源の有効利用を図ることができ、未利用であった間伐材等の付加価値は非常に高いものとなる。また、石油資源の節約、低コスト等が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例及び比較例の樹脂組成物の作製に用いた押出機の概要を説明する図である。
【図２】リグノエースα及びリグノエースβの熱挙動を対比してあらわす図である。
【図３】引張試験に用いたダンベル試験片の寸法を説明する図である。
【図４】ダンベル試験片の応力−ひずみ線図を対比してあらわす図である。
【図５】ダンベル試験片の応力−ひずみ線図を対比してあらわす図である。
【図６】ダンベル試験片の弾性率の測定結果をあらわす図である。
【図７】ダンベル試験片の引張試験の結果をあらわす図である。
【図８】アイゾット衝撃試験に用いた試験片の寸法を説明する図である。
【図９】アイゾット衝撃試験の結果をあらわす図である。
【図１０】ダンベル試験片の引張破断面の電子顕微鏡写真写しを対比してあらわす図である。
【図１１】流動性試験に用いた金型を説明する図である。
【図１２】流動性試験の結果をあらわす図である。
【図１３】リグノエースα及びリグノエースβ添加による難燃性の変化を調べた結果をあらわす図である。
【図１４】板状試験片の燃焼速度を比較してあらわす図である。
【図１５】燃焼試験方法を説明する図である。
【図１６】熱重量分析の結果をあらわす図である。
【図１７】ＭＡＰＰの配合割合を変化させたときの、各樹脂組成物のダンベル試験片の引張強度の変化を調べた結果をあらわす図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と対比して詳しく説明する。
【００１９】
（実施例１）
マトリックス樹脂としてのポリプロピレン（プライムポリマー株式会社製，以下「ＰＰ」とのみ記す）に対して第１加工木質粉としてのリグノエースα(ジュオン株式会社製，以下「Ｌα」と記す)を組成物総量の２０重量％、相溶化剤としての無水マレイン酸変性ポリプロピレン(三洋化成株式会社製，ユーメックス1001，以下「ＭＡＰＰ」と記す)を１．３３重量％（Ｌαの１／１５の割合）となるように配合し、同方向回転二軸押出機(Coperion 社製，ZSK18)を用いて混練して樹脂組成物試料（ＰＰ７８．６７重量％）を得た。
なお、第１加工木質粉は、混練前に８０℃で２４時間乾燥させた。また、上記押出機は、図１に示すように、スクリューの３ヶ所にニーディングディスクをいれ、試料に剪断力がかけられる構成とした。混練温度は、ＰＰの融点が１７０℃附近であるとともに、ＬαとＬβが２００℃以上で炭化（後述するＤＳＣの結果から）すると考えられることから１８０℃に設定した。スクリューの回転速度は１５０ｒｐｍとした。
【００２０】
（実施例２）
Ｌαを組成物総量の４０重量％、ＭＡＰＰを２．６７％（Ｌαの１／１５の割合）となるように配合した以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料（ＰＰ５７．３３重量％）を得た。
【００２１】
（実施例３）
Ｌαを組成物総量の５０重量％、ＭＡＰＰを３．３３％（Ｌαの１／１５の割合）となるように配合した以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料（ＰＰ４６．６７重量％）を得た。
【００２２】
（実施例４）
Ｌαを組成物総量の６０重量％、ＭＡＰＰを４％（Ｌαの１／１５の割合）となるように配合した以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料（ＰＰ３６重量％）を得た。
【００２３】
（実施例５）
Ｌαを組成物総量の１０重量％、ＭＡＰＰを０．６７％（Ｌαの１／１５の割合）となるように配合した以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料（ＰＰ８９．３３重量％）を得た。
【００２４】
（実施例６）
Ｌαに代えて第２加工木質粉としてのリグノエースβ (ジュオン株式会社製，以下「Ｌβ」と記す)を用いた以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００２５】
（実施例７）
Ｌαに代えてＬβを用いるとともに、混練性が悪いため、一度押出機を通した混練物を再度押出機にて混練した以外は、上記実施例２と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００２６】
（実施例８）
Ｌαに代えてＬβを用いた以外は、上記実施例５と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００２７】
（実施例９）
組成物総量中のＰＰを４１．６７重量％にし、難燃剤としてのＡＰＰ（キンセイマテックス株式会社製）を組成物総量中５重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００２８】
（実施例１０）
組成物総量中のＰＰを３６．６７重量％にし、難燃剤としてのＡＰＰ（キンセイマテックス株式会社製）を組成物総量中１０重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００２９】
（実施例１１）
組成物総量中のＰＰを４１．６７重量％にし、難燃剤としてのＭＰＰ（三和ケミカル株式会社製ＭＰＰ−Ａ）を組成物総量中５重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３０】
（実施例１２）
組成物総量中のＰＰを３６．６７重量％にし、難燃剤としてのＭＰＰ（三和ケミカル株式会社製ＭＰＰ−Ａ）を組成物総量中１０重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３１】
（実施例１３）
組成物総量中のＰＰを４１．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製  ハイジライトＨ32）を組成物総量中５重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３２】
（実施例１４）
組成物総量中のＰＰを３６．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製  ハイジライトＨ32）を組成物総量中１０重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３３】
（実施例１５）
組成物総量中のＰＰを４１．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製  ハイジライトＨ42Ｍ）を組成物総量中５重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３４】
（実施例１６）
組成物総量中のＰＰを３６．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製  ハイジライトＨ42Ｍ）を組成物総量中１０重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３５】
（実施例１７）
組成物総量中のＰＰを４１．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化マグネシウム（協和化学工業株式会社製  キスマ５Ａ）を組成物総量中５重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３６】
（実施例１８）
組成物総量中のＰＰを３６．６７重量％にし、難燃剤としての水酸化マグネシウム（協和化学工業株式会社製  キスマ５Ａ）を組成物総量中１０重量％となるように加えた以外は、実施例３と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３７】
（比較例１）
ＰＰ８０重量％、Ｌα２０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３８】
（比較例２）
ＰＰ６０重量％、Ｌα４０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００３９】
（比較例３）
ＰＰ５０重量％、Ｌα５０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４０】
（比較例４）
ＰＰ４０重量％、Ｌα６０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４１】
（比較例５）
ＰＰ９０重量％、Ｌα１０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例１と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４２】
（比較例６）
ＰＰ８０重量％、Ｌβ２０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例６と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４３】
（比較例７）
ＰＰ６０重量％、Ｌβ４０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例６と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４４】
（比較例８）
ＰＰ９０重量％、Ｌβ１０重量％とするとともに、ＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例６と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４５】
（比較例９）
ＰＰ９０重量％、ＡＰＰ１０重量％とするとともに、Ｌα及びＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例６と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４６】
（比較例１０）
ＰＰ９０重量％、ＭＰＰ１０重量％とするとともに、Ｌα及びＭＡＰＰを添加しなかった以外は、上記実施例６と同様にして樹脂組成物試料を得た。
【００４７】
示差走査熱量測定装置（株式会社島津製作所  自動示差走査熱量計ＤＳＣ−６０Ａ）を用いて上記Ｌα及びＬβの熱挙動について調べた結果を、図２に示す。図２から２００℃付近で吸熱のピークがみられることから、２００℃付近で炭化を起こしていると考えられる。
【００４８】
（引張試験）
上記実施例１〜８、比較例１〜８で得られた樹脂組成物試料及びマトリックス樹脂であるポリプロピレンのみを、射出成形機(東洋機械金属製，PLASTR ET−40V)を用い，以下の表１に示す条件で図３に示す寸法のダンベル試験片をそれぞれ射出成形した。
そして、AUTO GRAPH(株式会社島津製作所製，AG-100KN)を使用して、試験速度２．０mm/sで各ダンベル試験片について試験を行い，その結果として，応力−ひずみ線図を図４及び図５にそれぞれ対比して示す。なお。変位量の測定には変位計(株式会社島津製作所製，ST50-10-10)を使用した。つかみ具間距離は５０mmとした。また、実験結果は試験片５本の平均の値とした。
図４及び図５からＬα，Ｌβ試料のどちらでもＬ（ＬαまたはＬβ）含有率が増えるにつれて伸びが低下しており，延性の低下と剛性の向上が見られることがわかる。
【００４９】
また、弾性率の測定結果を図６に、引張強さの測定結果を図７にそれぞれ示した。
図６より、Ｌα，Ｌβ試料のどちらでもＬの添加に伴い弾性率の向上が見られる。これは、Ｌ自体の弾性率が高いためと考えられる。また、線形的に弾性率が向上していることと、Ｌα試料に比べてＬβ試料の方が傾きの大きいことから、複合則的に見てＬαに比べてＬβの弾性率の方が高いと考えられる．図７より，Ｌα，Ｌβどちらの試料でもＬの添加量が増加するにつれて強度は単純に減少する。Ｌα試料においてはＬα含有率６０重量％で，ＰＰ単体と比較して約３３．０％引張強さが減少した。また、Ｌβ試料においてはＬβ含有率４０重量％で、ＰＰ単体と比較して約１５．８％引張強さが減少した。この結果には、親水性の表面を持つ木質系材料のＬと疎水性高分子であるＰＰとの複合系において、両者の界面の親和性、接着性が悪いためと考えられる。それに対し、ＭＡＰＰを添加した場合ではＬα試料においてはＬα含有率６０重量％でＰＰ単体と比較して約５６．８％引張強さが向上しており，Ｌβ試料においてはＬβ含有率４０重量％でＰＰ単体と比較して約１８．２％引張強さが向上した。また，ＬβよりもＬαのほうが、伸びもよく高い機械的特性を示している。これは、相溶化剤として用いたＭＡＰＰが木粉のセルロースと親和性が高く，かつＰＰと相溶するため、セルロース成分の占める割合の高いＬαの方がより上手く相溶したからだと考えられる。このことより、ＭＡＰＰの添加により親和性が高くなりＬ表面とマトリックス樹脂の接着性が高まることによって、強度物性の向上にもつながったと考えられる。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
（アイゾット衝撃試験）
上記実施例１〜８、比較例１〜８で得られた樹脂組成物試料及びマトリックス樹脂であるポリプロピレンのみを、射出成形機(東洋機械金属製，PLASTR ET−40V)を用い、上記ダンベル試験片と同様の条件で図８に示す寸法の試験片をそれぞれ射出成形した。
そして、アイゾット衝撃試験機(株式会社米倉製作所製)を用いて、JIS K7110に基づきアイゾット衝撃試験を行い、結果を図９に示した。なお、実験結果は試験片１０本の平均の値とした。
【００５２】
図９に示すように、ＭＡＰＰを添加しないＬα含有率５０重量％以上の試料では，衝撃強さが大幅に低下した。Ｌα含有率60重量％ではＰＰ単体と比較して約４５．５％，Ｌβ含有率４０重量％では３１．９％の衝撃強さの低下がみられた。この原因として、Ｌ高含有率試料ではＬの凝集が生じて亀裂伝播しやすくなったと考えられる。しかし、ＭＡＰＰを添加することでＬαではＰＰ単体の衝撃強さの値とほぼ同じ値となった．これは，ＭＡＰＰの添加によってＰＰとＬの親和性が向上し，界面接着が良好になったためと考えられる．また，Ｌβ試料と比較してＬα試料の方が衝撃強さの高い理由として，Ｌα試料の方がセルロース成分を多く含むためＭＡＰＰとの相性がよく界面の接着がよかったためと考えられる。
【００５３】
（引張破断面のSEM観察）
実施例１、実施例２、実施例６、実施例７、比較例１、比較例２、比較例６、比較例７で得たダンベル試験片の引張破断面の状態を電界放射型走査電子顕微鏡(日本電子株式会社製，JSM-7001FD)を使用し、引張試験後の試料破断面の観察を行い、その結果を図１０に示した。なお、加速電圧は１０．０〜１５．０kVとした。
図１０から、Ｌα，Ｌβ両試料においてL含有率が増加するにつれて引張破断面の凹凸が激しくなっている．これに対して，ＭＡＰＰを添加した試料では、ＭＡＰＰを添加していない試料に比べてＬが増加しても滑らかな破断面である．一般的にフィラーの含有率の増加に伴い、破断面の凹凸が激しくなる場合、親和性が乏しい．このことから、ＰＰとＬの親和性は乏しいと考えられ、ＭＡＰＰの添加により粒子がポリマーに包埋した接着性の良好な界面を形成したと考えられる．上記のような理由で、ＭＡＰＰを添加した試料では親和性が高くなり、引張強さの向上にもつながったと考えられる。
【００５４】
（流動性試験）
上記実施例１〜８、比較例１〜８で得られた樹脂組成物試料及びマトリックス樹脂であるポリプロピレンのみを、射出成形機(東洋機械金属製，PLASTR ET−40V)を用い，図１１に示すスパイラル金型を用いて，表２に示す射出条件で試験片を作製し、螺旋長で評価を行い、その結果を図１２に示した。なお、試験片の個数は５個とし平均の値とした。
図１２より、Ｌα，Ｌβ両試料においてＬ含有率の増加に伴い流動性が減少することが分かった。また、両試料共にＭＡＰＰ添加による流動性の変化はみられなかった。Ｌ含有率の増加による流動性の低下の原因としては，Ｌが個体粒子として存在しているからと考えられる。このため、Ｌ高含有率試料の混練を行うことができなかったと考えられる。また、Ｌβ含有率４０重量％で、１回で上手く混練出来ずに２回混練したことでＰＰの分子量が低下し，本来の流動性よりも高い値が示されたと考えられる。したがってＬβ含有率４０重量％の試料の本来の螺旋長は１１００mmよりも低いと予想され、Ｌα含有率６０重量％の試料の混練もスムーズに行われなかったことを考慮すれば、螺旋長が約９５０mm以下となる流動性の試料で混練が難しくなると考えられる。
【００５５】
【表２】
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【００５６】
（難燃性試験）
上記実施例１〜４、実施例６、７、実施例９〜１２、比較例１〜４、比較例６，７、比較例９，１０で得られた樹脂組成物試料及びＰＰ単体を射出成形して長さ１００mm，幅１０mm，厚さ４mmの板状試験片を得た。
【００５７】
上記実施例１〜４、実施例６、７、比較例１〜４の樹脂組成物及びＰＰ単体で得られた板状試験片を用い、JIS K6911を参考に以下のようにＬ添加による難燃性の変化を調べ、その結果を図１３に示した。
図１３に示すように、Ｌα試料においてＰＰ単体と比較すると，Ｌα含有率４０重量％以下では最大０．１９mm/s燃焼速度が上昇した。また，Ｌβ試料ではＰＰ単体と比較すると最大０．２４mm/s燃焼速度が上昇した．Ｌα及びＬβ試料においてL含有率による燃焼速度の違いはほぼ見られないことが分かった。また、Ｌα及びＬβ試料の両試料においてＭＡＰＰを添加することでの燃焼速度の違いはみられなかった。しかし，Ｌα含有率50重量％以上では，含有率の増加に伴って燃焼速度は減少した。一般に木材といえば燃えやすい印象を受けるが、実際には木が燃えだして表面が炭化することによって，炭化した表面が酸素を遮断することで断熱材の役割をして燃焼速度が遅くなる。本実験においてもＬ高含有率の試料では試料の中心は燃焼せずに残っていた。このことからＬ高含有率の試料では難燃性が向上する可能性が考えられる。
【００５８】
また、実施例３、実施例９〜１２、比較例３、比較例９，１０で得られた樹脂組成物及びＰＰ単体で得られた板状試験片の燃焼速度を測定し、その結果を対比して図１４に示した。
図１４から、ＰＰにＬαを配合すると、ＰＰ単体の場合に比べ難燃性が低下するが、ＭＡＰＰを配合することによって、Ｌαを配合したのみに比べ、難燃性が向上することがわかる。
また、難燃剤をさらに配合することによって難燃性が向上し、Ｌαを配合した系においてもＰＰに難燃剤のみを配合する場合に比べ、難燃剤の配合量を半分にしても難燃性が上がり、同量であれば、ほぼ不燃性となることがわかる。
【００５９】
（１）試験片
試験片の燃焼させる部分の寸法は，長さ８０mm，幅１０mm，厚さ４mmとした。また，試験片は、試験前に８０℃で２４時間の乾燥を行ったのち、試験片に予め一端(自由端)から２０mm及び８０mmの箇所に幅方向に標線を付けた。試験片の個数は各３個とした。
（２）試験方法
図１５に示すように、上記試験片の長さ方向を水平に、幅方向を水平に対して４５°の角度となるとともに，下端が金網から１０mmの高さとなるように保持した。
つぎに、空気の流れを感じない室内で，試験片から離して、可燃ガス(RT-20/HCシリーズ用R200，榮製機株式会社製)を燃料とするガストーチバーナーに点火し、炎の高さを約２０mmの安定した青色の試験炎に調節した。
そして、試験炎の先端を鉛直方向に３０°の角度で保持し、試験片の自由端の下端に２０秒間当ててから試験炎を試験片から離した。なお、炎を２０秒間当てている間に２０mm標線まで燃えた場合，試験片の燃焼による炎が２０mm標線に達したときに試験炎を試験片から離した。そして、試験片が燃え続ける場合は炎が２０mm標線から８０mm標線へ移る時間を計り、燃焼速度を求めた。また、金網は、滴下の影響をなくすため，長さ及び幅が２３０×１３０mmの金網を使用した。時間の計測は、また，０．１秒目盛のストップウォッチを使用して行った。
【００６０】
（熱重量分析）
上記ポリプロピレン、Ｌα、Ｌβ、比較例３の樹脂組成物試料、比較例７の樹脂組成物試料について、それぞれ１４〜２２mgの分析試料を秤とり、熱重量分析装置(株式会社島津製作所製，DTG-60H)を用い、空気中，アルゴン気流中で昇温温度５℃/minで６００℃まで測定し、その結果を図１６に示した。なお、アルゴン気流中のとき、２５℃でガス流量を５０ml/minで1時間ホールドして装置内をアルゴンガスで満たし、ガス流量一定のもとで６００℃まで昇温した。
図１６より、ＰＰは３００〜５００℃で単調に減少し灰分を残さないことが分かる。これに対して、Ｌは２００℃付近から分解が起こっており、３５０℃付近で熱分解曲線の傾きが小さくなり、６００℃でも灰分が残留している。温度上昇に伴い、ヘミセルロース，セルロース，リグニンの順に分解が進行することは知られている。また、それぞれの単成分は、ヘミセルロースが２００〜３００℃の温度域で分解が起こり、セルロースが３００〜４００℃で，リグニンが２００〜９００℃の広い温度領域で分解される特徴を持っている。本実験試料でも同様な分解挙動を示すと仮定すると、３５０℃までの残留率より，Ｌαに比べ、Ｌβ試料は残留率が高いことからヘミセルロース成分が少ないことが推定される。また、６００℃における分解残留率の関係から，Ｌαに比べＬβ試料の方がリグニンの含有率が高いことが分かる。このことからも、木質材料粉中のリグニン含有率が高いとリグニンの燃えた部分が炭となって残ることで炭化層を形成して断熱材として働くことにより難燃性を上げる可能性が高いことが示唆される。
【００６１】
（偏光顕微鏡を用いた分散状況の観察）
以下の樹脂組成物Ａ〜Ｄを実施例１と同様の条件で射出成形し、成形品を電動ミクロトーム(株式会社日本ミクロトーム研究所製，RMD-5)を用いて３μｍの薄膜に加工し、光学顕微鏡(株式会社KEYENCE製，VH-7000)によりフィラーの分散状況をそれぞれ観察した。
樹脂組成物Ａ：ＰＰ９８重量％、Ｌα２重量％
樹脂組成物Ｂ：ＰＰ９８重量％、Ｌβ２重量％
樹脂組成物Ｃ：ＰＰ９５重量％、Ｌα２重量％、ＭＡＰＰ３重量％
樹脂組成物Ｄ：ＰＰ９５重量％、Ｌβ２重量％、ＭＡＰＰ３重量％
観察の結果、いずれの樹脂組成物においても、混練・射出成形後の試料中でＬα，Ｌβはいずれも直径５０〜１００μmの粒径で分散していることがわかった。そして、ＭＡＰＰの添加による分散粒子径の違いは見られなかった。このことから，ＭＡＰＰを添加した試料で機械的特性の向上が見られたのは分散粒子径の微細化によるものではないことが分かる。
【００６２】
（ＭＡＰＰ含有割合の影響）
引張破断面のSEM観察の結果、ＭＡＰＰが反応性の相溶化剤として働きうることがわかる。そこで、組成物総量中Ｌαが２０重量％、Ｌαが５０重量％のそれぞれについて、残部がＰＰとして組成物総量中のＭＡＰＰの配合割合を変化させたときの、各樹脂組成物のダンベル試験片の引張強度の変化を調べ、その結果を図１７に示した。
図１７より，ＭＡＰＰ／Ｌの比率が０．０５以上で引張強さは横ばいになりレベルオフすることが分かった。このことからＭＡＰＰをＬに対し、重量比で１／２０以上の割合で配合させることが好ましいことがわかる。また、ＭＡＰＰをＬに対し、重量比で１／１５の割合で配合させるとＭＡＰＰが粒子界面へ及ぼす影響が飽和していると考えられる。
【００６３】
以上から、熱可塑性樹脂に木質材料粉を配合させるにあたり、セルロースと親和性の高い相溶化剤を配合することにより、得られる成形品の物性が向上するとともに、難燃性もあがることがわかる。
すなわち、本発明によれば、従来廃棄や焼却されていた木材資源を有効利用できる。
しかも、難燃剤を併用することによって、難燃剤のみを用いた場合に比べ、難燃剤の使用量が少なくても難燃効果が上がり、難燃性の成形品を低コストで提供できる。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１】
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【図１０】
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【図１１】
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