CN103987508A - 热塑性树脂成型体及其制造方法 - Google Patents

热塑性树脂成型体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供轻量且降低了环境负担的热塑性树脂成型体、以及能够效率良好地制造该热塑性树脂成型体并且能够充分地抑制注射成型模具的生锈的热塑性树脂成型体的制造方法。本发明的热塑性树脂成型体(1)包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且热塑性树脂与植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6；通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。

Description

热塑性树脂成型体及其制造方法
技术领域
本发明涉及热塑性树脂成型体及其制造方法。更详细而言，涉及轻量且降低了环境负担的热塑性树脂成型体、以及能够效率良好地制造该热塑性树脂成型体并且能够充分地抑制注射成型模具的生锈的热塑性树脂成型体的制造方法。
背景技术
一直以来，使用将热塑性树脂作为原料的通过注射成型而成的成型品作为汽车领域等中的结构材料(例如，空气过滤器壳体等)(参照例如专利文献1和2)。对于这样的结构材料要求充分的机械强度，为了提高成型品的强度，通常比重大的玻璃纤维、滑石等树脂加强材料与热塑性树脂一起组合使用作为原料。
然而，组合使用了玻璃纤维、滑石等树脂加强材料的现有的热塑性树脂成型品由于比重大且有重量，所以一直要求更进一步的轻量化。
另外，鉴于现如今的地球温暖化问题，使用来源于植物的材料，基于所谓的碳中和的概念降低二氧化碳产生量的必要性提高，即便在汽车领域等中，结构材料等的制造中也逐渐需要使用来源于植物的材料。因此，正在研究混合了热塑性树脂和植物材料的复合材料的各种用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-138203号公报
专利文献2：日本特开2006-117006号公报
发明内容
发明要解决的问题
如今的现状是：使用了玻璃纤维、滑石等树脂加强材料的现有的成型品中并不存在针对二氧化碳排出量等环境负担的提案、以及涉及使用来源于植物的材料的提案，正在寻求一种轻量且降低环境负担的热塑性树脂成型体。
另一方面，本申请的申请人发现了能够含有大量的植物纤维并且应用于注射成型等时具有充分的流动性的热塑性树脂组合物的制造方法，进行了专利申请(参照日本特开2011-5742号公报)。
之后，进一步进行反复研究的结果确认，将添加了植物纤维的热塑性树脂组合物注射成型时，由成型时的热引起植物材料的热分解而生成腐蚀性气体。具体而言，可以认为原因是植物所包含的半纤维素的乙酰基由于热分解而分离等，产生醋酸、甲酸，认为它们的产生量随着温度上升而增加。并且可知，由于成型时的热产生的醋酸等成分、存在于周围的氧、水，对于注射成型中所应用的模具等产生腐蚀、变色的负担，从而有对成型模具造成负担的担心。进而可知，由于模具上产生的腐蚀等，产生了锈由模具向成型品的转印、银色(silver)(成型品表面的光泽)的产生等成型品表面上的外观不良，存在有损成型品的外观性的担心。
本发明鉴于以上的实情而做出，目的在于提供轻量且降低了环境负担的热塑性树脂成型体、以及能够效率良好地制造该热塑性树脂成型体并且能够充分地抑制注射成型模具的生锈的热塑性树脂成型体的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题点，权利要求1所述的发明主旨为一种热塑性树脂成型体，包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且前述热塑性树脂与前述植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6，
通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。
权利要求2所述的发明的主旨在于，在权利要求1中，具备厚度0.5～10mm的板状部，在前述板状部的一个表面上形成有突出量为0.5～50mm的突部，前述板状部的另一个表面的与前述突部对应的部位的凹陷的深度为0.1mm以下。
权利要求3所述的发明的主旨为一种热塑性树脂成型体的制造方法，其为包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且前述热塑性树脂与前述植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6的热塑性树脂成型体的制造方法，
通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。
发明的效果
本发明的热塑性树脂成型体由于含有特定比例的植物纤维，所以从轻量且碳中和的观点出发，环境负担少(即，基于碳中和，二氧化碳的排出量少)。进而，由于是将控制为特定含水率的热塑性树脂组合物注射成型而得到的，所以起因于锈由模具向成型品表面的转印、银色的产生等的外观不良被充分地抑制，外观品质优异。
另外，本发明的热塑性树脂成型体具备具有突部的板状部的情况下，与突部对应的部位的、凹陷的深度为0.1mm以下，注射成型中形成肋、凸起部等突部时，由成型收缩产生的凹陷(所谓的收缩)程度降低，外观品质优异。
通过本发明的热塑性树脂成型体的制造方法，控制了作为原料的热塑性树脂组合物的含水率，所以成型时的水蒸汽量减少，能够充分地抑制注射成型模具的生锈。因此，能够抑制锈由模具向成型品表面的转印、银色的产生等成型品表面的外观不良，能够提高得到的热塑性树脂成型体的外观性。另外，由于使用含有植物纤维的热塑性树脂组合物作为原料，所以能够基于碳中和降低二氧化碳的排出量，并且能够效率良好地制造轻量的热塑性树脂成型体。进而，由于能够减少对成型模具的负担，所以能够提高成型模具的维护性且不影响生产率、成型体(产品)品质。
附图说明
列举本发明的典型实施方式的非限定性例子，参照言及的多个附图通过以下的详细叙述对本发明进行进一步说明，同样的参照符号在多个附图中通用，表示同样的构件。
图1为用于说明具备空气过滤器壳体盖的空气过滤器壳体的构成的示意图。
图2为用于说明具备空气过滤器壳体盖的空气过滤器壳体的构成的示意图。
图3为用于说明图2中的主要部分A的I-I线截面的示意图。
图4为表示使用由槿麻纤维和PP形成的热塑性树脂组合物情况下的、成型温度与醋酸产生量的关系的曲线图。
图5为用于说明溢流模具的示意图。
具体实施方式
此处所示的事项用于示意地说明例示的事项和本发明的实施方式，目的在于提供能够最有效且不难理解本发明的原理和概念的特征的说明。从该点出发，意图不在于将本发明的详细结构表示到达到从根本上理解本发明所需要的程度以上，而是通过与附图结合的说明使本领域技术人员明白本发明的几个方式实际上具体化到什么程度。
以下，详细地说明本发明。
[1]热塑性树脂成型体
本发明的热塑性树脂成型体的特征在于，包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且热塑性树脂与植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6，通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。
对于本发明的热塑性树脂成型体所包含的上述“热塑性树脂”，没有特别的限定，可列举出例如：聚烯烃、聚酯树脂、聚苯乙烯、丙烯酸(酯)树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、ABS树脂、聚乳酸、聚己内酯和聚丁二酸丁二醇酯等。其中，优选聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃，更优选聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物。需要说明的是，热塑性树脂可以只含有一种也可以含有两种以上。
另外，包含聚烯烃(特别是，聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物)作为热塑性树脂的情况下，优选进一步包含酸改性聚烯烃。进一步包含酸改性聚烯烃的情况下，由于成型体的机械特性进一步提高而优选。
包含酸改性聚烯烃的情况下，将热塑性树脂总体设为100质量％的情况下，该酸改性聚烯烃的含有比例优选为0.5～20质量％，更优选为0.6～15质量％，进而优选为0.7～10质量％。该含有比例为1～30质量％的情况下，可以提高成型体的机械特性。
本发明的热塑性树脂成型体所包含的上述“植物纤维”为来源于植物的纤维。作为该植物纤维，可列举出：槿麻、黄麻、马尼拉麻、剑麻、剪夏罗、结香、构树、香蕉、菠萝、椰子、玉米、甘蔗、甘蔗渣、棕榈、纸莎草、芦苇、茅草、萨比草(sabi grass)、麦、稻、竹、针叶树(杉、丝柏等)、阔叶树和棉花等各种植物所具有的纤维。
需要说明的是，植物纤维可以只含有一种也可以含有两种以上。另外，对于所使用的植物的部位没有特别的限定，可以为非木质部、木质部、叶部、茎部和根部等构成植物的任一部位。进而，可以只使用特定部位，也可以组合使用2处以上不同的部位。
上述植物纤维中，优选槿麻纤维，槿麻是生长极快的一年生草本，具有优异的二氧化碳吸收性，能够为减少大气中的二氧化碳量、森林资源的有效利用等作出贡献。槿麻为具有木质茎的早育性的一年生草本，是被分类为锦葵科的植物。关于该槿麻，学名包括hibiscus cannabinus和hibiscus sabdariffa等，进一步，俗名包括红麻、古巴槿麻、洋麻、泰国槿麻、mesta、bimli hemp、ambary hemp和bombay hemp等。
本发明的热塑性树脂成型体含有上述热塑性树脂和植物纤维作为主要成分，也可以含有其他的成分。
将热塑性树脂成型体总体设为100质量％的情况下，作为主要成分的热塑性树脂和植物纤维的含有比例的总计优选为90～100质量％，更优选为95～100质量％，进而优选为97～100质量％。
进而，热塑性树脂与植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6，优选为7：3～4.5：5.5，进而优选为4：6～5：5。该含有比为7：3～4：6的情况下，能够维持与现有的包含滑石和热塑性树脂的组合物所形成的热塑性树脂成型体同等的机械特性并充分地轻量化。
对于上述其他的成分，没有特别的限定，可列举出例如：抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、抗菌剂、着色剂等各种添加剂。这些添加剂可以只含有一种，也可以含有两种以上。
另外，如上所述，本发明的热塑性树脂成型体通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到，对于成型体的形状和尺寸等，没有特别的限定。需要说明的是，关于作为原料的“热塑性树脂组合物”和“注射成型”，在此后的热塑性树脂成型体的制造方法中说明详细内容。
出于根据用途而部分地或总体地提高强度的目的，本发明的热塑性树脂成型体也可以具备肋、凸起部等突部(增强部)。需要说明的是，对于增强部的形成数、形成位置、形状和尺寸等，没有特别的限定。
另外，本发明的热塑性树脂成型体由于通过特定的方法制造，所以在一侧的面通过注射成型形成肋、凸起部等突部的情况下，在另一个表面的对应于该突部的部位产生的、由成型收缩导致的凹陷(收缩)的程度降低，从而具备优异的外观品质。
具体而言，能够制成一种热塑性树脂成型体，其具备厚度0.5～10mm的板状部(参照图1～图3中的顶板部11)，在板状部的一个表面形成了突出量为0.5～50mm的突部(参照图1～图3中的肋12)，板状部的另一个表面的与突部对应的部位的、凹陷(参照图3中的凹陷15)的深度为0.1mm以下。
上述板状部的厚度[参照图3中的(t)]制成为0.5～10mm，特别为1.0～5.0mm，进而可以制成为1.5～3.0mm。
另外，上述突部的突出量[参照图3中的(h)]可以制成为0.5～50mm，特别为1.0～40mm，进而可以制成为2.0～30mm。
进而，上述凹陷的深度[参照图3中的(x)]可以制成为0.1mm以下，特别为0.08mm以下，进而可以制成为0.06mm以下。
需要说明的是，本发明的热塑性树脂成型体，可以根据用途在承担着大的负载的部位(例如，图1和图2的空气过滤器壳体10中的空气过滤器壳体盖1的铰接部14)，在板状部的双面侧的对应部位具备突部。即，可以在板状部的一个表面侧和另一个表面侧两处形成突部。需要说明的是，此时一个表面侧的突部的形状、和与之对应的另一个表面侧的突部的形状可以相同也可以不同。
另外，对于本发明的热塑性树脂成型体的用途没有特别的限定。可列举出例如：汽车、列车、船舶和飞机等的内饰材料、外饰材料和结构材料等。其中，作为汽车用途，可列举出内饰材料、外饰材料、发动机相关构件、仪表盘等；具体而言，可列举出车门基材、仪表板、柱装饰、开关板(switch base)、侧围板(quarter panel)、扶手的芯材、车门内饰、座席结构材料、座席靠背板、车顶材料、操纵台、隔板(dash board)、仪表盘、盖装饰、保险杠、阻流板、罩、空气过滤器壳体盖以及空气过滤器容器等。进而，作为除了上述汽车等以外的其他用途，可列举出例如：建筑物和家具等的内饰材料、外饰材料和结构材料等。具体而言，可列举出：建筑物的门装裱材料、门结构材料、桌子、椅子、架子、衣橱等各种家具的装裱材料、结构材料等。进而作为其他的例子，可列举出：包装体、托盘等收容体、保护用构件、分隔构件和家电产品的壳体等。
[2]热塑性树脂成型体的制造方法
本发明的热塑性树脂成型体的制造方法的特征在于，其为包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且热塑性树脂与植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6的热塑性树脂成型体的制造方法，通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。
上述“热塑性树脂组合物”含有热塑性树脂和植物纤维。
该热塑性树脂组合物通常可以使用通过混合装置将热塑性树脂、植物纤维和根据需要的其他成分(添加剂)进行混炼并混合调制而成的组合物(需要说明的是，植物纤维的形态在原料阶段和产品阶段存在差异。)。
作为该热塑性树脂组合物所包含的上述“热塑性树脂”，可列举出前述[1]热塑性树脂成型体中的“热塑性树脂”。
热塑性树脂中，优选使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃，更优选使用聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物。
表示上述聚烯烃的流动性能的熔体流动速率(MFR)优选为1.0～200g/10min，更优选为5.0～100g/10min，进而优选为10～60g/10min。需要说明的是，MFR的测定根据JIS K7210，在负载2.16kg、温度230℃的条件下进行。
另外，使用聚烯烃树脂(特别是聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物)作为上述热塑性树脂的情况下，优选组合使用酸改性聚烯烃。该情况下，可以进一步提高得到的成型体的机械特性。
作为该酸改性聚烯烃的基础树脂，可以使用上述的各种聚烯烃。进一步，热塑性树脂组合物中所含有的非改性聚烯烃与酸改性所使用的基础树脂优选为同种的树脂。另外，为同种树脂的情况下，更优选各种树脂的平均分子量、密度等的差异小；为共聚物时，更优选各种单体单元的比例的差小。
对于向酸改性聚烯烃中导入酸性基团的方法，也没有特别的限定，通常可以通过使聚烯烃与具有酸性基团的化合物反应而导入，即通过所谓接枝聚合而导入。对于具有酸性基团的化合物也没有特别的限定，可列举出：马来酸酐、衣康酸酐、琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、马来酸、衣康酸、富马酸、丙烯酸和甲基丙烯酸等。它们可以只使用一种，也可以组合使用两种以上。其中，大多使用酸酐，特别是大多使用马来酸酐和衣康酸酐。
对于酸改性聚烯烃中的酸性基团的导入量，没有特别的限定，优选酸值为5以上的导入量。只要是酸改性聚烯烃的酸值成为5以上的导入量，不必大量地配合酸改性聚烯烃就能够充分地提高成型体的机械特性。该酸值为10～80，特别为15～70，更优选为20～60。需要说明的是，酸值可以根据JIS K0070而测定。
另外，表示酸改性聚烯烃的流动性能的熔体流动速率(MFR)优选为0.5～100g/10min，更优选为5～80g/10min，进而优选为10～60g/10min。需要说明的是，MFR的测定根据JIS K7210，在负载2.16kg、温度180℃的条件下进行。
另外，组合使用酸改性聚烯烃的情况下，将热塑性树脂总体设为100质量％的情况下，该酸改性聚烯烃的配合比例优选为1～30质量％，更优选为0.6～15质量％，进而优选为0.7～10质量％。酸改性聚烯烃的配合比例为1～30质量％的情况下，能够飞跃地提高注射成型等成型时的热塑性树脂组合物的流动性并且能够提高得到的成型体的机械特性。
另外，作为该热塑性树脂组合物所包含的上述“植物纤维”，可列举出前述[1]热塑性树脂成型体中的“植物纤维”。
特别是，使用槿麻纤维作为植物纤维的情况下，可以使用具有强韧的纤维的被称为靭皮的外层部分。
对于植物纤维的纤维长度和纤维直径，没有特别的限定，纤维长度(L)与纤维直径(t)的比(L/t)优选为5～20000。另外，植物纤维的纤维长度通常为10～300mm，纤维直径通常为10～150μm。该纤维长度为与JIS L1015中的直接法同样地使1根植物纤维笔直地伸展但不使其伸长，在量尺上测定的值。另一方面，纤维直径为对于测定了纤维长度的植物纤维，使用光学显微镜对纤维长度方向的中央部的纤维直径进行了测定的值。
进而，对于植物纤维的平均纤维长度和平均纤维直径，也没有特别的限定，平均纤维长度优选为100mm以下(通常为10mm以上)。通过使用平均纤维长度为100mm以下的植物纤维，能够容易地与热塑性树脂混合。该平均纤维长度为通过根据JIS L1015的直接法，随机地各取出1根单纤维，使其笔直地伸展但不使其伸长，在量尺上测定纤维长度，对于总计200根测定而得的平均值。另外，平均纤维直径优选为100μm以下(通常、15μm以上)。该平均纤维直径为随机地各取出1根单纤维使用光学显微镜对于纤维长度方向的中央部的纤维直径进行实测、对于总计200根测定而得的平均值。
需要说明的是，混合时所使用的植物纤维可以不经过任何加工而与热塑性树脂混合，也可以切断或粉碎成规定长度的植物纤维而与热塑性树脂混合。进而，也可以用颗粒化装置制成为具有规定的形状和尺寸的纤维颗粒，将该纤维颗粒与热塑性树脂混合。
上述热塑性树脂组合物优选含有上述热塑性树脂和植物纤维作为主要成分。将热塑性树脂组合物总体设为100质量％的情况下，热塑性树脂和植物纤维的含有比例的总计优选为90～100质量％，更优选为95～100质量％，进而优选为97～100质量％。需要说明的是，该含有比例通常与热塑性树脂组合物制造时的原料总体中的热塑性树脂和植物纤维的配合比例的总计相同。
进而，热塑性树脂与植物纤维的含有比(热塑性树脂：植物纤维)为7：3～4：6，优选为7：3～4.5：5.5，进而优选为4：6～5：5。需要说明的是，该含有比通常与热塑性树脂组合物制造时的热塑性树脂与植物纤维的配合比相同。
该含有比为7：3～4：6的情况下能够得到一种可塑性树脂成型体，与由包含滑石和热塑性树脂的现有的组合物形成的热塑性树脂成型体具有同等的机械特性，并且被充分地轻量化。
另外，对于热塑性树脂组合物中根据需要而配合的上述其他成分，没有特别的限定，可列举出例如：抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、抗菌剂、着色剂等各种添加剂。需要说明的是，这些添加剂，可以单独使用一种也可以组合使用两种以上。
对于上述热塑性树脂组合物的形态，没有特别的限定，可以为将原料混合而得到的混合物，也可以为将混合物轧制之后粉碎而成的粉碎混合物，还可以为将粉碎混合物颗粒化而成的物质。特别是，从注射成型时的操作性的观点出发，优选为粉碎混合物、颗粒化而得到的颗粒。
对于上述粉碎混合物粒子的形状和粒径，没有特别的限定。该粒径(最大尺寸)可以设为例如1～10mm(特别是3～8mm)。
另外，对于上述被颗粒化的热塑性树脂组合物的形状和尺寸，没有特别的限定，优选为圆柱状等柱状形状。另外，其最大尺寸优选为1mm以上(通常为20mm以下)，更优选为1～10mm，特别优选为2～7mm。
需要说明的是，对于热塑性树脂组合物、被粉碎的热塑性树脂组合物(粉碎混合物)以及颗粒化的热塑性树脂组合物的具体的制造方法，可以参照日本特开2011-5742号公报。
本发明的热塑性树脂成型体的制造方法中，进行注射成型时，使用将含水率控制在特定范围的热塑性树脂组合物。
注射成型时的热塑性树脂组合物的含水率为0.4％以下，优选为0.3％以下，进而优选为0.2％以下。如果该含水率为0.4％以下，则注射成型时的水蒸汽量减少，能够充分地抑制注射成型模具的生锈。因此，能够抑制锈由模具的转印、银色的产生等成型品表面的外观不良，能够提高得到的热塑性树脂成型体的外观性。进而，由于能够减少对成型模具的负担，所以能够提高成型模具的维护性且不影响生产率、成型体(产品)品质。
对于将热塑性树脂组合物的含水率控制在0.4％以下的方法，没有特别的限定。具体而言，例如，可以通过加热干燥、除湿干燥、减压干燥、或者组合这些方法而进行控制。
需要说明的是，对于控制条件，没有特别的限定，可以适宜设定。具体而言，通过在100～130℃(特别是100～120℃)的温度范围干燥0.5小时以上(特别是1小时以上)，能够将含水率控制在0.4％以下。
另外，该含水率通过用加热水分计将5g的材料加热至130℃为止，重量减少量的时间变化达到0.05％/min以下为止进行测定而求出。加热水分计可以使用例如：A&D Company,Limited制，型号“MX-50”。
另外，对于注射成型所使用的装置和成型条件等，没有特别的限定，通过适宜选择热塑性树脂的种类以及成型体的形状、用途等进行设定即可。
特别是，对于注射成型时的成型温度，优选在180～230℃(特别是190～210℃)的温度范围进行。该情况下，能够在抑制成型时的生锈原因即醋酸的产生量(参照图4)的状态下进行注射成型。
需要说明的是，该图4为表示使用由槿麻纤维和PP形成的热塑性树脂组合物[含水率：3.0％，槿麻纤维：PP(含有比)＝4：6]情况下的、成型温度与醋酸产生量的关系的曲线图。
实施例
以下，通过实施例更具体地说明本发明。
[1]热塑性树脂成型体的制造(实施例1～7和比较例1～3)
＜实施例1＞
(1-1)热塑性树脂组合物的调制
将印度尼西亚产或越南产槿麻纤维用YOSHIKOH CO.,LTD.制粉碎机“RC250”(网格φ2mm)切断，将切断的槿麻粉碎纤维使用KIKUKAWAENTERPRISE,INC.制造粒机“KP280”(模具直径φ6.2mm、长度10mm)，在加料器频率40Hz下投入槿麻粉碎纤维，辊频率40Hz下制作槿麻颗粒。
之后，将得到的槿麻颗粒(纤维长度2mm)、聚丙烯(PP)[Sun Allomer Ltd.制“VM970X”]、酸改性PP(Mitsubishi Chemical Corporation.制“MODICP908”)、黑色母料(着色剂)[RHOMBIC Corporation.制“RMB920”]分别以200g、292.5g、7.5g、10g(以质量比计，40：58.5：1.5：2)投入至混合室的体积为5L的混合熔融装置(WO2004-076044号记载的装置)，将混合叶片的转速设为2250rpm而进行混合，将施加至叶片的负载(扭矩)上升直至到达扭矩峰值后经过5秒作为终点而停止混合，将槿麻PP混合熔融树脂排出。接着，将排出的块状槿麻PP混合熔融树脂用YASUDA-KOKI CO.,LTD.制的轧制辊装置轧制成5mm厚的板状。之后，通过将槿麻PP混合轧制熔融混合树脂用MARUYASU KIKAI CO.,LTD.制“MMX224”进行冷却、运输，用TRIA制粉碎机“42-20JM”(网格φ5mm)进行粉碎，由此制作宽度约4mm且长度约5mm的片状的注射成型用槿麻PP颗粒(热塑性树脂组合物)。需要说明的是，该槿麻PP颗粒的密度为1.04g/cm3。
(1-2)热塑性树脂成型体的制造
将制作的槿麻PP颗粒使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时，将材料含水率控制在0.4％，使用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制“SE100DU”)，在成型温度190℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，制作实施例1的试验片[110×10×4mm(根据JIS K7171)]。
＜实施例2～5＞
除了将槿麻(植物纤维)与PP(热塑性树脂)的配合比例如表1所示进行变更以外，与实施例1同样地，制作实施例2～5的试验片(110×10×4mm)。
＜实施例6＞
将与实施例1同样制作的槿麻PP颗粒使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时，将材料含水率控制在0.4％，使用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制“SE100DU”)在成型温度190℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，制作与实施例1厚度不同的实施例6的试验片(110×10×2mm)。
＜实施例7＞
将与实施例1同样制作的槿麻PP颗粒使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时，将材料含水率控制在0.2％，使用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制“SE100DU”)，在成型温度210℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，制作与实施例1厚度不同并且注射成型前的材料含水率不同的实施例7的试验片(110×10×2mm)。
＜比较例1(现有产品)＞
将使用聚丙烯(PP)[Japan Polypropylene Corporation.制、商品名“CNX0228”]且混合滑石制作而成的滑石PP颗粒，使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时之后用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制，型号“SE100DU”)，在成型温度220℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，由此制作比较例1的试验片(110×10×4mm)。需要说明的是，该滑石PP颗粒的密度为1.14g/cm3。
＜比较例2(现有产品)＞
将使用聚丙烯(PP)[Japan Polypropylene Corporation.制、品名“CNX0228”]且混合滑石而制作的滑石PP颗粒，使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时之后，用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制、型号“SE100DU”)在成型温度220℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，制作与比较例1厚度不同的比较例2的试验片(110×10×2mm)。
＜比较例3＞
将与实施例1同样制作的槿麻PP颗粒使用树脂干燥机在110℃下干燥4小时，将材料含水率控制在1.0％，使用注射成型机(Sumitomo Heavy Industries,Ltd.制“SE100DU”)，在成型温度210℃、模具温度40℃的条件下进行注射成型，制作与实施例1厚度不同并且注射成型前的材料含水率不同的比较例3的试验片(110×10×2mm)。
需要说明的是，将实施例1～7和比较例1～3中的、原料的配合比例、注射成型时的含水率以及试验片的厚度等详细内容示于表1。
[表1]
表1
[2]评价
(2-1)弯曲特性以及流动性
使用上述[1]中得到的、原料的配合比例不同的实施例1～5和比较例1的各试验片，根据JIS K7171实施弯曲试验并算出弯曲强度。
另外，注射成型机与溢流模具(图5所示的模具61，其注入口611的口径为10mm并且具有宽度20mm、厚度2mm的方形螺旋线形状的模腔612)连接，在料筒温度190℃、模具温度40℃、注射压力150MPa、注射速度80mm/秒、计量值60(使螺杆后退60mm，确保料筒中有60mm左右的被注射物的存储区域)的条件下进行注射成型，将由此得到的成型体的长度作为流动长度而测定流动性。将各结果示于表2中。
[表2]
表2
由表2可以确认，原料的配合比(槿麻：PP)为3：7～7：3的实施例1～5的弯曲强度为50～78MPa、溢流长度为190～420mm，具有充分的弯曲特性并且将溢流长度作为指标的流动性也优异。另外，可以确认表现出与作为现有产品的比较例1同等或更好的特性。
(2-2)轻量化的程度以及二氧化碳(CO2)排出量的程度
使用由上述[1]得到的、与实施例1和比较例1的各试验片(厚度4mm)厚度不同的实施例6和比较例2的各试验片(厚度2mm)，如下所述计算出轻量化的程度以及二氧化碳排出量的程度。将各结果示于表3中。
＜轻量化的程度＞
将作为现有产品的比较例2的重量设为1，算出实施例6的重量比。
＜二氧化碳排出量的程度＞
将作为现有产品的比较例2的二氧化碳排出量设为1，算出实施例6的二氧化碳排出比。需要说明的是，将该算出所使用的各项目的二氧化碳排出量的详细内容记载于表4中。
[表3]
表3
[表4]
表4
由表3可以确认，使用了密度低于滑石(2.7g/cm3)的槿麻纤维(1.4g/cm3)作为原料的实施例6，与试验片的厚度相同的比较例2相比较，被轻量化10％。
另外，由表3和表4可以确认，实施例6的二氧化碳排出量，与试验片的厚度相同的比较例2相比较，降低约20％。
(2-3)成型模具的生锈量、以及有无银色的产生
在成型温度210℃下注射成型100次制作上述[1]得到的、注射成型时的槿麻PP颗粒(热塑性树脂组合物)的含水率不同的实施例6(含水率0.4％)、实施例7(含水率0.2％)和比较例3(含水率1.0％)的各试验片，评价此时成型模具的生锈量。进而，对于成型品表面有无银色(光泽)的产生进行评价。
需要说明的是，关于模具的生锈量，将含水率1.0％的、进行了100次注射成型情况下(比较例3)生锈的面积设为10，没有生锈的情况下设为0，将其间锈的程度分为11级(0～10)，通过目视进行评价。另外，通过目视评价有无银色的产生。将各结果示于表5中。
[表5]
表5
通过表5可以确认，与注射成型前材料的含水率为1.0％的比较例3相比较，如实施例6和实施例7，通过将注射成型前的材料的含水率制成为0.4％以下(尽可能地接近0％)，能够降低对成型模具的腐蚀作用。需要说明的是，通过以目视进行的将生锈量分为0～10的11级的评价，算出生锈量，结果实施例7与比较例3相比较，降低了约60％以上的生锈量。
进而可以确认，通过含水率的控制，也能够降低成型品表面的银色的产生。
由以上可以确认，通过将注射成型时的材料的含水率控制在0.4％以下，能够减少成型时的水蒸汽量，能够充分地抑制注射成型模具的生锈，能够减轻对成型模具的负担。进而，能够提高成型模具的维护性且不影响生产率、成型体(产品)品质。另外，可知对于得到的成型体，能够抑制锈由模具的转印、银色产生等成型品表面的外观不良，能够提高外观性。
[3]空气过滤器壳体盖
实施方式1
该实施方式1中，作为本发明的热塑性树脂成型体，例示出作为汽车构件的空气过滤器壳体中的空气过滤器壳体盖。
(3-1)空气过滤器壳体的构成
如图1所示，空气过滤器壳体10具备：空气过滤器壳主体2、空气过滤器壳体盖1(实施方式1)。
空气过滤器壳主体2通过将包含滑石作为增强树脂材料的热塑性树脂组合物注射成型而形成。
空气过滤器壳体盖1为通过使用树脂干燥机将与上述[1]中的实施例1同样制作的槿麻PP颗粒在110℃下干燥4小时，将材料含水率减小至0.4％以下，使用注射成型机(TOSHIBA MACHINE CO.,LTD.制“IS450E-27A”)在成型温度190℃、模具温度15℃下进行注射成型而得到的盖体。
另外，空气过滤器壳体盖1具有板状的顶板部11(厚度1.5～2.5mm)，所述顶板部11在一个表面侧(盖体的内面侧)形成有肋12(突出量1.0～30mm)和凸起部13(突出量5.0～40mm)，具备充分的强度。
进而，在空气过滤器壳体盖1上形成有铰接部14，如图2所示，通过该铰接部14，空气过滤器壳体的盖体制成为能够开闭的结构。
另外，该铰接部14在对应于板状部[基部(没有图示)]的双面侧的部位形成有4组突部(肋)141(即，在基部的一个表面侧和另一个表面侧这两侧形成有4组突部141)。因此，存在担负着大的负担的可能性的铰接部14制成为被充分地增强的结构。
(3-2)肋形成处的收缩(凹陷)的程度
参照图2中的主要部分A的I-I线截面(图3)，对于空气过滤器壳体盖1的另一个表面侧[外观面(盖体的外表面)]的、对应于形成于一个表面侧的肋12的部位产生的、由成型收缩导致的凹陷(收缩)15的深度(最大深度x)，使用电子显微镜进行测定。结果，凹陷的深度为0.05mm。
与此相对，作为比较成型品，使用与上述[1]中的比较例1同样制作的滑石PP颗粒，用注射成型机(TOSHIBA MACHINE CO.,LTD.制“IS450E-27A”)，在成型温度220℃、模具温度15℃下，进行注射成型以成为与实施方式1的空气过滤器壳体盖同样的形状，在对应于同一处的肋的部位产生的、由成型收缩导致的凹陷(收缩)的深度为0.11mm。
由以上可以确认，通过特定的制造方法得到的本实施方式1的空气过滤器壳体盖，在注射成型中形成肋、凸起部等突部时，由成型收缩产生的凹陷(所谓的收缩)的程度被降低，外观品质优异。
[4]实施例的效果
由以上的结果可以确认，本发明的热塑性树脂成型体含有特定比例的植物纤维，所以是轻量的并且从碳中和的观点出发环境负担少(即，基于碳中和，二氧化碳的排出量少)。进而可以确认，由于是将控制为特定的含水率的热塑性树脂组合物注射成型而得到的，所以起因于锈由模具向成型品表面的转印、银色的产生等外观不良被充分地抑制，外观品质优异。
另外可以确认，通过本发明的热塑性树脂成型体的制造方法，控制了作为原料的热塑性树脂组合物的含水率，所以成型时的水蒸汽量减少，能够充分地抑制注射成型模具的生锈。进而可以确认，能够抑制锈由模具向成型品表面的转印、银色的产生等成型品表面的外观不良，能够提高得到的热塑性树脂成型体的外观性。另外可以确认，由于使用含有植物纤维的热塑性树脂组合物作为原料，所以能够基于碳中和降低二氧化碳的排出量，并且能够效率良好地制造轻量的热塑性树脂成型体。进而，能够减轻对成型模具的负担，所以能够提高成型模具的维护性且不不影响生产率、成型体(产品)品质。
前述的例仅单纯地以说明为目的，并不对本发明作限定的解释。列举典型的实施方式的例子对本发明进行说明，但可理解为本发明的记述和图示中所使用的表述并非限定的表述而是说明和例示的表述。如此处所详述的，该方式中可以不脱离本发明的范围或精神地变更权利要求书。此处，参照了本发明的详述中特定的结构、材料和实施例，但并非意图将本发明限定于此处的公开事项，本发明涉及的是与权利要求书中的功能同等的结构、方法、使用中的全部。
本发明不限定于上述详述的实施方式，在本发明的权利要求所示的范围内能够进行各种各样的变形或变更。
产业上的可利用性
本发明的热塑性树脂成型体及其制造方法能够利用于汽车相关领域、建筑相关领域和家电相关领域等广泛的用途中，在汽车、列车、船舶和飞机等内饰材料、外饰材料和结构材料等技术领域中是更有用的，特别优选利用于汽车用内饰材料、汽车用外饰材料、汽车用发动机相关构件(例如，空气过滤器壳体)等汽车相关的产品领域中。
附图标记说明
10：空气过滤器壳体、1：空气过滤器壳体盖、11：顶板部、12：肋、13：凸起部、14：铰接部、141：突部、15：凹陷、2：空气过滤器壳主体、61：溢流模具。

Claims (3)

1.一种热塑性树脂成型体，包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且所述热塑性树脂与所述植物纤维的含有比、即热塑性树脂：植物纤维为7：3～4：6，
通过将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型而得到。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂成型体，
其具备厚度0.5～10mm的板状部，
在所述板状部的一个表面上形成有突出量为0.5～50mm的突部，
所述板状部的另一个表面的与所述突部对应的部位的、凹陷的深度为0.1mm以下。
3.一种热塑性树脂成型体的制造方法，其特征在于，其为包含热塑性树脂和植物纤维作为主要成分且所述热塑性树脂与所述植物纤维的含有比、即热塑性树脂：植物纤维为7：3～4：6的热塑性树脂成型体的制造方法；
将含有热塑性树脂和植物纤维并且含水率为0.4％以下的热塑性树脂组合物注射成型。
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