木材と合成高分子との複合化による高機能性材料の開発に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01860022
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 白石 信夫 京都大学, 農学部, 教授 (70026508)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂 志朗 京都大学, 農学部, 助教授 (50205697) ; 村山 宏 日立化成モールド(株), 技術部, 技師長
• Keywords: 木材 / TMP(サ-モメカニカルパルプ) / PP(ポリプロピレン) / ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂 / AS(アクリロニトリル・スチレン)樹脂 / 複合材料 / ノボラック型成形樹脂 / フェノ-ル

Research Abstract

未利用森林資源や工業廃木材の有効利用技術の開発ということで合成高分子との複合化を中心に昨年度に引き続き検討し、次の結果を得た。(1)木材とABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂との複合化に関し、(イ)混練温度として210℃以上を用いると、ブタジエンの架橋による脆性化を生じることから、200℃程度での混練が適切であること、(ロ)複合材料の物性はブタジエン量に大きく影響されること、(ハ)ブタジエン含量の調節で種々の性質の複合材料を作りうること、(ニ)TMP(サ-モメカニカルパルプ)-ABS複合材料は添加TMPの増量に伴って引張強度などの物性が低下することから、木材中の水酸基と反応しうる官能基を有する変性AS(アクリロニトリル・スチレン)樹脂を4種合成し、これを用いることで対応し、逆に物性を高めることが出来たこと、(ホ)TMPが直接ブタジエンと結合する場合とそうでない場合とでは、後者の方がよりエラストマ-性の高い材料となることなどが示された。(2)TMP-PP(ポリプロピレン)複合体のより合理的な製造法について検討を進めた。第一の方法では、混練機中高温(180℃)下で無水マレイン酸、PP、TMP、開始剤および酸化防止剤を同時に混練した(一段法)。第二の方法では、まず開始剤の存在下、混練機中で無水マレイン酸とPPを混練した後、引続いてTMPと酸化防止剤とを添加して混練した(連続法)。一段法から得られた複合体の引張強度は、TMPと無水マレイン酸変性PPとの直接混練(二段法)で得られていた複合体のそれの約80%と低いものであったが、連続法により得られた複合体の強度は二段法で調製したもののそれより約10%高いものとなった。(3)木材とフェノ-ルとの反応により調製されるノボラック型成形樹脂が大量に製造され、射出成形も可能な材料へと性能の向上を図り得た。

Research Products

• [Publications] G.-S.Han: "Composites of Wood and Polypropylenes.V.morphological Study of Composite by TEM-EDXA" Mokuzai Gakkaishi. 37. 241-246 (1991)
• [Publications] 白石 信夫: "木材原料の熱可塑性および熱硬化性樹脂の研究" 工業材料. 39(8). 40-44 (1991)
• [Publications] Nobuo Shiraishi: "Emerging Technology for Materials and Chemicals from Biomass(ACS Symp.Ser.476)" American Chemical Society, 469(18) (1992)