特許 7070274 繊維含有樹脂成形体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-10

(45)【発行日】2022-05-18

(54)【発明の名称】繊維含有樹脂成形体

(51)【国際特許分類】

   B27N 3/04 20060101AFI20220511BHJP

   C08J 5/00 20060101ALI20220511BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20220511BHJP

   C08L 97/02 20060101ALI20220511BHJP

   C08L 1/02 20060101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

B27N3/04 A

B27N3/04 B

C08J5/00

C08L101/00

C08L97/02

C08L1/02

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018175602

(22)【出願日】2018-09-20

(65)【公開番号】P2020044747

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-04-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前川 元貴

【審査官】坂田 誠

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－１０８５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５７２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－１３９２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３４１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０３８６９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１１２７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５９３９２０９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１９－９９９４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２７Ｎ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂、植物性繊維、及び前記熱可塑性樹脂よりも融点が高く、かつ引張弾性率が４０００ＭＰａ以上である高強力繊維とを含み、
密度が０．５～０．８ｇ／ｃｍ^３であり、
前記熱可塑性樹脂の含有率が、３５質量％以上５５質量％以下であり、
前記植物性繊維の含有率が、３５質量％以上５５質量％以下であり、
前記高強力繊維の含有率が、１０質量％以上２５質量％以下である繊維含有樹脂成形体。

【請求項2】

引張破断伸度が、１５％以上である請求項１に記載の繊維含有樹脂成形体。

【請求項3】

比弾性率が、３６００ＭＰａ以上である請求項１又は請求項２に記載の繊維含有樹脂成形体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維含有樹脂成形体に関する。

【背景技術】

【0002】

植物性繊維同士が、母材である熱可塑性樹脂により結着された構造の植物性繊維複合材（以下、複合材）が知られている（例えば、特許文献１）。この種の複合材は、軽量でありながら、高い剛性を備えているため、ドアトリム等の車両用内装材として広く用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２３４１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、この種の複合材に対して、耐衝撃性の向上が求められている。特に、衝撃を受けた際に、破断（割れ）せずに、衝撃を吸収することができる複合材が求められている。

【0005】

従来の複合材は、剛性は高いものの、衝撃を受けた際に破断（割れ）が発生する場合があった。前記複合材に含まれる熱可塑性樹脂は、降伏点における伸度が大きい（例えば、ポリプロピレン樹脂の伸度：約２０％）ものの、前記複合材では、破断伸度の小さな植物性繊維（破断伸度：約３％）の影響が支配的となり、複合材全体の破断伸度が、植物性繊維の破断伸度と同程度（破断伸度：約３％）となっていた。これは、熱可塑性樹脂（特に、酸変性熱可塑性樹脂）と植物性繊維との間の接着力が高過ぎるため、熱可塑性樹脂が植物性繊維によって過剰に拘束され、熱可塑性樹脂の伸張性が生かされていないことが原因であると推測される。

【0006】

本発明の目的は、剛性を備えつつ、衝撃を受けた際に割れの発生が抑制された繊維含有樹脂成形体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る繊維含有樹脂成形体は、熱可塑性樹脂、植物性繊維、及び前記熱可塑性樹脂よりも融点が高く、かつ引張弾性率が４０００ＭＰａ以上である高強力繊維とを含み、密度が０．５～０．８ｇ／ｃｍ^３である。

【0008】

前記繊維含有樹脂成形体において、前記高強力繊維の含有率が、１０質量％以上２５質量％以下であることが好ましい。

【0009】

前記繊維含有樹脂成形体において、引張破断伸度が、１５％以上であることが好ましい。

【0010】

前記繊維含有樹脂成形体において、比弾性率が、３６００ＭＰａ以上であることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、剛性を備えつつ、衝撃を受けた際に割れの発生が抑制された繊維含有樹脂成形体を提供することである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態の繊維含有樹脂成形体の断面構成を模式的に表した説明図

【図2】プレボードの製造方法を模式的に表した説明図

【図3】熱盤プレス装置を利用して、プレボードが加熱される工程を示す説明図

【図4】熱盤プレス装置によって加熱されて、厚み方向に膨張した状態のプレボードを示す説明図

【図5】プレス成型装置の構成を模式的に表した説明図

【図6】プレス成型装置を利用してプレボードが成形されて、繊維含有樹脂成形体が得られる工程を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0013】

本実施形態の繊維含有樹脂成形体１を、図１～図６を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の繊維含有樹脂成形体１の断面構成を模式的に表した説明図である。繊維含有樹脂成形体１（以下、単に「成形体１」と称する場合がある。）は、図１に示されるように、所定の厚みを有する板状の部材からなり、全体的には、中央部分が図１の上方に向かって凸状に盛り上がった形をなしている。成形体１は、車両用内装材（ドアトリム）として用いられる。成形体１は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂と、高強力繊維とを含むプレボードを所定形状に成形したものからなる。

【0014】

植物性繊維は、植物に由来する繊維である。植物性繊維としては、例えば、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、各種針葉樹（スギ及びヒノキ等）、広葉樹及び綿花等の各種植物体から得られた繊維が挙げられる。これらの植物性繊維は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてもよい。植物性繊維としては、ケナフ繊維が好ましい。ケナフ繊維は、軽量であり、剛性等に優れる。また、ケナフは成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有するため、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等にも貢献できる。なお、前記植物性繊維として用いる植物体の部位は特に限定されず、繊維を採取できればよく、非木質部、茎部、根部、葉部及び木質部等の植物体を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよく２ヶ所以上の異なる部位を併用してもよい。

【0015】

前記植物性繊維は、通常、中実体であり、その長さ（平均繊維長）及び外径（平均繊維径）は、特に限定されない。前記植物性繊維の平均繊維長の上限は、例えば、１５０ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下がより好ましく、８０ｍｍ以下が更に好ましい。また、前記植物性繊維の平均繊維長の下限は、例えば、１０ｍｍ以上が好ましく、３０ｍｍ以上がより好ましく、４０ｍｍ以上が更に好ましい。前記植物性繊維の平均繊維長がこのような範囲であると、高強力繊維と適度に絡まり易く、熱可塑性樹脂と適度に接着し易い。前記平均繊維長は、ＪＩＳ Ｌ１０１５に準拠して、直接法にて無作為に単繊維を１本ずつ取り出し、伸張させずにまっすぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した平均値である。後述する他の繊維の平均繊維長についても、同様の方法で求められる。

【0016】

また、前記植物性繊維の平均繊維径の上限は、例えば、１５００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以下が更に好ましい。また、前記植物性繊維の平均繊維径の下限は、例えば、２０μｍ以上が好ましい。前記平均繊維径は、繊維長を測定した当該植物性繊維について、繊維の長さ方向の中央における繊維径を、光学顕微鏡を用いて測定した値（合計２００本について測定した平均値）である。後述する他の繊維の平均繊維径についても、同様の方法で求められる。

【0017】

前記植物性繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。

【0018】

成形体１における植物性繊維の含有率（質量％）は、本願発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、３５質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。前記植物性繊維の含有率が、このような範囲であると、成形体１の剛性、及び耐衝撃性を確保し易い。

【0019】

熱可塑性樹脂は、主に、バインダー樹脂として機能するものであり、種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂（メタクリレート及び／又はアクリレート等を用いて得られた樹脂）、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂及びＡＢＳ樹脂等が挙げられる。このうち、ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体（エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレン・プロピレンランダム共重合体）等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、並びに、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0020】

また、熱可塑性樹脂として、酸変性熱可塑性樹脂を用いてもよい。なお、本明細書において、熱可塑性樹脂のうち、酸変性熱可塑性樹脂以外の他の熱可塑性樹脂を、「非酸変性熱可塑性樹脂」と称する場合がある。

【0021】

酸変性熱可塑性樹脂は、酸変性により酸変性基が導入された熱可塑性樹脂である。この熱可塑性樹脂に導入された酸変性基の種類は特に限定されないが、通常、無水カルボン酸残基（－ＣＯ－Ｏ－ＯＣ－）及び／又はカルボン酸残基（－ＣＯＯＨ）である。酸変性基はどのような化合物により導入されたものであってもよく、その化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリル酸、及びメタクリル酸等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでは、無水マレイン酸及び無水イタコン酸が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。

【0022】

更に、酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂の種類は特に限定されず種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。具体的には、上記のように、熱可塑性樹脂（非酸変性熱可塑性樹脂）として例示した各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。

【0023】

酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂と、非酸変性熱可塑性樹脂とは同種であってもよく、異種であってもよいが、同じであることが好ましく、更には、共にポリオレフィン樹脂であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂は、取扱いが容易であり、生産性を向上させることができる。また、高い柔軟性と優れた賦形性が得られる。ポリオレフィン樹脂のなかでも、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合樹脂（アロイ）が好ましい。更には、非酸変性熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン又は上記混合樹脂が特に好ましく、酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂としてはポリプロピレンが特に好ましい。

【0024】

また、熱可塑性樹脂全体を１００質量％とした場合、上記酸変性熱可塑性樹脂の割合は１５質量％以下（通常０．３質量％以上）であることが好ましい。この範囲の配合量であれば、スムーズな紡糸を行うことができると共に、非酸変性熱可塑性樹脂との併用により、成形体１の機械的特性等を向上できる。この配合量は、０．５～１５質量％が好ましく、１～１０質量％がより好ましく、２～７質量％が特に好ましい。

【0025】

成形体１における熱可塑性樹脂の含有率（質量％）は、本願発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、３５質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５５質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。熱可塑性樹脂の含有率（質量％）がこのような範囲であると、成形体１の剛性、及び耐衝撃性を確保し易い。

【0026】

高強力繊維は、熱可塑性樹脂よりも融点が高い樹脂からなり、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて測定される引張弾性率が、４０００ＭＰａ以上の繊維である。高強力繊維としては、合成繊維、特に熱可塑性樹脂繊維を好適に用いることができる。高強力繊維は、所定量の植物性繊維と共に所定量で使用することで、衝撃を受けた際に成形体１の割れの発生を抑制することができる。

【0027】

高強力繊維としては、高強力ポリエステル繊維（高強力ポリエチレンテレフタラート繊維等、「高強力ＰＥＴ繊維」と称する）、芳香族ポリアミド繊維（メタ型アラミド繊維等）、脂肪族ポリアミド繊維（ナイロン６６、ナイロン６、ナイロン４６等）を例示することができる。ポリアミド繊維としては、脂肪族ポリアミド繊維よりも高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維がより好ましい。また、成形体１の生産性の観点から、一般的にポリアミド繊維より廉価な高強力ＰＥＴ繊維が特に好ましい。高強力ＰＥＴ繊維としては、非強化のポリエチレンテレフタラート樹脂（引張弾性率：３０００～３７００ＭＰａ程度のＰＥＴ繊維）より引張弾性率が高い、エアバッグやシートベルト等にも用いられる高強力繊維を好適に用いることができる。

【0028】

前記高強力繊維は、通常、中実体であり、その長さ（平均繊維長）及び外径（平均繊維径）は、特に限定されない。前記高強力繊維の平均繊維長の上限は、例えば、１５０ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下がより好ましく、８０ｍｍ以下が更に好ましい。また、前記高強力繊維の平均繊維長の下限は、例えば、１０ｍｍ以上が好ましく、３０ｍｍ以上がより好ましい。前記高強力繊維の平均繊維径の下限は、例えば、３μｍ以上が好ましい。また、前記高強力繊維の平均繊維径の上限は、例えば、１０００μｍ以下が好ましく、５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下が更に好ましい。

【0029】

前記高強力繊維は、ファイバー状の単繊維、フィラメント状の繊維束、及び、トウ状の撚り繊維のいずれの形態であってもよい。また、前記高強力繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。

【0030】

高強力繊維の引張弾性率は、好ましくは８０００ＭＰａ以上、より好ましくは１２０００ＭＰａ以上である。なお、高強力繊維の引張弾性率の上限値は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はない。

【0031】

成形体１における高強力繊維の含有率（％）は、本願発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、１０質量％以上が好ましく、１３質量％以上がより好ましく、３０質量％以下が好ましく、２５質量％以下がより好ましい。高強力繊維の含有率（質量％）がこのような範囲であると、成形体１の剛性、及び耐衝撃性を確保し易い。なお、高強力繊維の含有率は、熱可塑性樹脂及び植物性繊維の各含有率よりも少なくなるように設定される。

【0032】

成形体１の密度（ｇ／ｃｍ^３）は、０．５～０．８ｇ／ｃｍ^３の範囲に設定される。成形体１の密度がこのような範囲であると、成形体１内において、植物性繊維と熱可塑性樹脂が、高強力繊維の伸張性を損なわないように、適度に接着することができる。そのため、例えば、成形体１が衝撃を受けて植物性繊維が切断されても、熱可塑性樹脂は植物性繊維につられて直ちに切断せず、かつその植物性繊維に絡み付いている高強力繊維が、熱可塑性樹脂との間で部分的に界面剥離を生じながらも、適度に伸長することができる。このような成形体１が衝撃を受けると、その応力は局所的に集中せず、面状に広がる形で分散される。

【0033】

成形体１の厚みは、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜、設定されるが、例えば、２．０ｍｍ～３．５ｍｍが好ましい。

【0034】

他の実施形態においては、成形体１の表面に、表皮材が貼り付けられてもよい。また、成形体１には、表皮材以外の他の層（部材）が適宜、形成されてもよい。

【0035】

また、成形体１は、本発明の目的を損なわない限り、植物性繊維、熱可塑性樹脂及び高強力繊維の他に成分（例えば、着色剤、フィラー、添加剤等）を含んでもよい。

【0036】

成形体１は、植物性繊維、熱可塑性樹脂及び高強力繊維を含むプレボード１０を利用して製造される。ここで、成形体１の製造に利用されるプレボード１０について説明する。

【0037】

図２は、プレボード１０の製造方法を模式的に表した説明図である。図２に示されるように、プレボード１０は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる繊維（熱可塑性樹脂繊維）と、高強力繊維とを混繊して形成された繊維マット１１を、一対の熱板１２を利用して、所定温度で加熱しつつ、所定の厚みとなるように圧縮されたものからなる。なお、他の実施形態においては、熱可塑性樹脂繊維以外に、熱可塑性樹脂のペレット等を用いてもよい。

【0038】

熱可塑性樹脂繊維は、公知またはそれに準ずる方法で製造されたものである。熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長及び平均繊維径については、高強力繊維や植物性繊維と同等のものを用いることができる。熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長及び平均繊維径が、このような範囲であると、熱可塑性樹脂繊維同士の十分な絡み合い、及び熱可塑性樹脂繊維と他の繊維（植物性繊維、高強力繊維）との十分な絡み合いを得やすい。

【0039】

上記「混繊」とは、植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維、及び高強力繊維を混合して繊維混合物（例えば、繊維マット）を得ることを意味する。この際の混繊方法は、特に限定されず種々の方法を用いることができ、通常、乾式法又は湿式法が用いられる。混繊方法としては、乾式法が好ましい。乾式法としては、エアレイ法、カード法等が挙げられる。なお、繊維同士を混繊した後、必要に応じてニードルパンチ等による交絡を行ってもよい。

【0040】

前記繊維マットを形成する際、植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維及び高強力繊維の各配合量は、成形体１における植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維及び高強力繊維の各含有率（質量％）が、上述した値となるように設定される。

【0041】

前記繊維マットを加熱する温度は、熱可塑性樹脂繊維が溶融（軟化）する温度以上であって高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度である。例えば、熱可塑性樹脂繊維が、ポリプロピレン繊維（ＰＰ繊維）からなる場合、加熱温度は、例えば、１７０～２４０℃（好ましくは、１８０～２００℃）に設定される。なお、繊維マットを加熱する温度は、繊維マット中の植物性繊維が分解等の劣化が発生しないように考慮されている。

【0042】

また、前記繊維マットの圧縮には、上記熱板１２以外に、ダブルベルトプレス機や、金型を備えたプレス機等の公知のプレス機が利用される。繊維マットが所定の厚みとなるように圧縮され、その後、適宜、冷却されると、成形体１を形成するためのプレボード１０が得られる。プレボード１０の厚みは、本発明の目的を損なわない限り、特に制限されないが、例えば、２ｍｍ～３．５ｍｍであることが好ましい。

【0043】

次いで、プレボード１０を利用した成形体１の製造方法を、図３～図５を参照しつつ説明する。成形体１の製造方法は、プレボード１０を、熱可塑性樹脂が溶融する温度以上でありかつ高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度で加熱して、プレボード１０を厚み方向に膨張させる工程と、膨張後のプレボード１０が、プレス成型装置を利用して圧縮される工程とを備える。

【0044】

プレボード１０は、成形体１を製造する直前に、熱盤プレス装置２０等の加熱装置を利用して加熱されると、熱可塑性樹脂が溶融（又は軟化）して、それまで圧縮されて小さくまとまっていた植物性繊維、及び高強力繊維が膨張等することにより、厚みが大きくなる。なお、膨張後のプレボード１０の厚みは、成形時に利用される金型のクリアランスよりも大きくなる。

【0045】

図３は、熱盤プレス装置２０を利用して、プレボード１０が加熱される工程を示す説明図である。熱盤プレス装置２０は、図３の下側に示される固定側の熱盤２１と、図３の上側に示される可動側の熱盤２２とを備えており、各熱盤２１，２２には、それぞれヒータ２３，２４が設けられている。図３に示されるように、上側の熱盤２２が、下側の熱盤２１の上方で待機している状態において、プレボード１０が下側の熱盤２１上に載せられる。その後、上側の熱盤２２を下降させて、下側の熱盤２１との間でプレボード１０を挟むことにより、プレボード１０の加熱圧締が行われる。その際、熱盤プレス装置２０は、熱可塑性樹脂が溶融する温度以上でありかつ高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度でプレボード１０を加熱する。

【0046】

図４は、熱盤プレス装置２０によって加熱されて、厚み方向に膨張した状態のプレボード１０を示す説明図である。その後、図４に示されるように、上側の熱盤２２を上昇させて、熱盤プレス装置２０の圧締を終了すると、下側の熱盤２１上に、加熱によって厚み方向に膨張したプレボード１０が現れる。このようにして、厚み方向に膨張したプレボード１０を得ることができる。このプレボード１０は、熱可塑性樹脂が溶融（又は軟化）している間に、プレス成型装置３０を利用して成形される。

【0047】

図５は、プレス成型装置３０の構成を模式的に表した説明図である。加熱後のプレボード１０は、プレス成型装置３０を利用して所定の形、及び所定の密度（ｇ／ｃｍ^３）となるように成形される。プレス成型装置３０は、凸状の型面３１ａを有する固定側の下型３１と、凹状の型面３２ａを有する可動側の上型３２とを備えている。図５に示されるように、上型３２が、下型３１の上方で待機している状態において、下型３１の凸状の型面３１ａ上に、加熱後のプレボード１０が載せられる。

【0048】

図６は、プレス成型装置３０を利用してプレボード１０が成形されて、繊維含有樹脂成形体１が得られる工程を示す説明図である。図６に示されるように、型締め状態のプレス成型装置３０において、下型３１の型面３１ａと、上型３２の型面３２ａとの距離（クリアランス）は、膨張後のプレボード１０の厚みよりも小さくなるように設定されている。このようなクリアランスを有する下型３１と上型３２との間で、プレボード１０が挟み付けられると、プレボード１０は厚み方向に圧縮されて、厚みが小さくなるように潰しこまれた状態となる。また、このように所定のクリアランスの上型３２及び下型３１でプレボード１０が挟み付けられることで、所定の密度（ｇ／ｃｍ^３）となるように設定される。

【0049】

このような状態のプレボード１０は、上型３２と下型３１との間で挟まれた状態で冷却され、プレボード１０に含まれる熱可塑性樹脂の固化が行われる。その後、上型３２及び下型３１を型開きして、プレス成型装置３０から成形物を取り出すと、図１に示されるような、成形体１が得られる。

【0050】

本実施形態の成形体１は、剛性に優れ、かつ衝撃を受けた際に割れの発生が抑制される程度の耐衝撃性を備えている。また、本実施形態の成形体１は、所定量の植物性繊維を含有しているため、植物性繊維を含まない場合と比べて、軽量である。

【0051】

なお、他の実施形態においては、プレボード１０を経ずに、上記繊維マットから、直接、所定の成形装置を利用して、成形体１を成形してもよい。

【実施例】

【0052】

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

【0053】

〔実施例１〕
（原料）
高強力繊維として、平均繊維径３０μｍ、平均繊維長７０ｍｍ、引張弾性率１００００ＭＰａ、引張破断伸度１８％、溶融温度２６０℃の高強力ＰＥＴ繊維を使用した。

【0054】

熱可塑性樹脂繊維（非酸変性熱可塑性樹脂繊維）として、日本ポリプロ社製ポリプロピレン樹脂「ノバテックＳＡ０１」（商品名）を溶融紡糸して得られた、平均繊維径３３μｍ及び平均繊維長５１ｍｍのポリプロピレン繊維（ＰＰ繊維）を用いた。

【0055】

熱可塑性樹脂繊維（酸変性熱可塑性樹脂繊維）として、上記ポリプロピレン樹脂９５質量％と、三菱化学社製無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂「モディックＰ９０８」（商品名）５質量％とをドライブレンドした後、溶融紡糸して得られた、平均繊維径３３μｍ（繊度：６．６ｄｔｅｘ）及び平均繊維長５１ｍｍの酸変性ポリプロピレン繊維（酸変性ＰＰ繊維）を用いた。

【0056】

植物性繊維として、平均繊維径５０μｍ、及び平均繊維長７０ｍｍのケナフ繊維を使用した。

【0057】

（プレボードの製造）
４２．５質量部のケナフ繊維と、４０．４質量部のＰＰ繊維と、２．１質量部の酸変性ＰＰ繊維と、１５質量部の高強力ＰＥＴ繊維を、カード法により混合して、繊維マットを形成した。得られた繊維マットを、２３５℃に設定され、かつクリアランスが２．０ｍｍに設定された熱板プレスを用いて加熱圧縮し、その後、冷却プレスにより２５℃になるまで６０秒間冷却することで、厚み２．０ｍｍ、密度０．７５ｇ／ｃｍ^３の実施例１のボード（繊維含有樹脂成形体）を得た。なお、ボードは、３個作製した。以降の各実施例、各比較例も同様、ボードは、それぞれ３個作製した。

【0058】

〔実施例２〕
熱板プレスのクリアランスを、２．３ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２のボード（厚み：２．３ｍｍ、密度：０．６５ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0059】

〔実施例３〕
熱板プレスのクリアランスを、２．５ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３のボード（厚み：２．５ｍｍ、密度：０．６０ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0060】

〔実施例４〕
熱板プレスのクリアランスを、３．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４のボード（厚み：３．０ｍｍ、密度：０．５０ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0061】

〔比較例１〕
熱板プレスのクリアランスを、１．５ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１のボード（厚み：１．５ｍｍ、密度：１．０ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0062】

〔比較例２〕
熱板プレスのクリアランスを、４．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２のボード（厚み：４．０ｍｍ、密度：０．３８ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0063】

〔比較例３〕
５０質量部のケナフ繊維と、４７．５質量部のＰＰ繊維と、２．５質量部の酸変性ＰＰ繊維を、カード法により混合して、繊維マットを形成した。得られた繊維マットを、２３５℃に設定され、かつクリアランスが２．０ｍｍに設定された熱板プレスを用いて加熱圧縮し、その後、冷却プレスにより２５℃になるまで６０秒間冷却することで、厚み２．０ｍｍ、密度０．７５ｇ／ｃｍ^３の比較例３のボードを得た。

【0064】

〔比較例４〕
熱板プレスのクリアランスを、２．３ｍｍに変更したこと以外は、比較例１と同様にして、比較例４のボード（厚み：２．３ｍｍ、密度：０．６５ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0065】

〔比較例５〕
熱板プレスのクリアランスを、２．５ｍｍに変更したこと以外は、比較例１と同様にして、比較例５のボード（厚み：２．５ｍｍ、密度：０．６０ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0066】

〔比較例６〕
熱板プレスのクリアランスを、３．０ｍｍに変更したこと以外は、比較例１と同様にして、比較例６のボード（厚み：３．０ｍｍ、密度：０．５０ｇ／ｃｍ^３）を作製した。

【0067】

〔評価１：引張弾性率〕
ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１０に準拠して、実施例１等の各ボードの引張弾性率（ＭＰａ）を測定した。結果は、表１に示した。

【0068】

〔評価２：比弾性率、及び剛性〕
上記評価１で測定した実施例１等の引張弾性率（ＭＰａ）について、それぞれの比重で割ったものを、実施例１等の比弾性率（ＭＰａ）とした。

【0069】

＜剛性の評価基準＞
・比弾性率が、３６００ＭＰａ以上の場合、特に剛性が高い（記号「◎」）。
・比弾性率が、２６００ＭＰａ以上３６００ＭＰａ未満の場合、剛性が高い（記号「○」）。
・比弾性率が、２６００ＭＰａ未満の場合、剛性が低い（記号「×」）。

【0070】

〔評価３：引張破壊伸度（％）、及び耐衝撃性〕
ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１０に準拠して、実施例１等の各ボードの引張破壊伸度（％）を測定した。結果は、表１に示した。

【0071】

＜耐衝撃性の評価基準＞
・引張破断伸度が、１０％以上の場合、特に耐衝撃性が高い（記号「◎」）。
・引張破断伸度が、５％以上１０％未満の場合、耐衝撃性が高い（記号「○」）。
・引張破断伸度が、５％未満の場合、耐衝撃性が低い（記号「×」）。

【0072】

【表1】

【0073】

実施例１～４は、ケナフ繊維、ＰＰ繊維及び高強力ＰＥＴ繊維の３成分を含み、かつ密度が所定の範囲に設定された場合である。表１に示されるように、実施例１～４のボード（成形体）は、剛性及び耐衝撃性に優れることが確かめられた。これに対し、密度が大き過ぎる場合である比較例１のボードは、剛性に優れるものの、耐衝撃性が低い結果となった。また、密度が小さ過ぎる場合である比較例２のボードは、耐衝撃性はある程度備えているものの、剛性が低い結果となった。

【0074】

また、比較例３～６は、高強力ＰＥＴ繊維を含まず、ケナフ繊維及びＰＰ繊維のみを含む場合である。これら比較例３～６の結果より、ケナフ繊維及びＰＰ繊維の２成分のみを含む場合、密度の値を変化させても、剛性と、耐衝撃性を両立できないことが確かめられた。

【0075】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0076】

上記実施形態の繊維含有樹脂成形体は、車両、船舶、航空機、建築等の分野において広く用いられ、これらの分野における内装材、外装材、構造材等として好適に用いられる。車両の分野では、自動車用で、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。更に、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材にも好適である。具体的には、ドア表装材、ドア構造材、各種家具（机、椅子、棚、箪笥など）の表装材、構造材等が挙げられる。その他、包装体、収容体（トレイ等）、保護用部材及びパーティション部材等としても好適である。

【符号の説明】

【0077】

１…繊維含有樹脂成形体、１０…プレボード、２０…熱盤プレス装置、２１，２２…熱盤、２３，２４…ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】