JP5911755B2

JP5911755B2 - 繊維強化樹脂ペレットの製造方法及び繊維強化樹脂成形体の製造方法

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Publication number: JP5911755B2
Application number: JP2012121808A
Authority: JP
Inventors: 一博中瀬; 宮外　清貴; 清貴宮外; 和也楠
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-05-29
Also published as: JP2013245328A

Description

本発明は、天然植物繊維を含む繊維強化樹脂ペレット、その製造方法及び繊維強化樹脂成形体
に関する。

自動車、飛行機、車両等の内装にはプラスチックが使用され、金属に比較して軽量化されている。プラスチックだけでは強度が不足するため、プラスチックにガラスの短繊維（一定の長さにカットしたもの）を混入している。しかし廃棄したときに、焼却炉で燃焼させると、プラスチックは分解してＣＯ₂と水になるが、ガラスは溶融して固まり、焼却炉内部に付着する。これにより焼却炉の寿命が著しく低下するといった問題が懸念されている。ガラス繊維のような高い強度を持つ材料として、炭素繊維が知られているが、高価であり使用できる用途が制限される。

そこで、近年天然植物繊維による繊維強化熱可塑性樹脂成形体（ＦＲＴＰ）に対する社会的に関心が高まっている。これは、リサイクル可能であり、その中でマテリアルリサイクルとして繰り返し使用可能であること、サーマルリサイクルとして燃焼時に有毒ガスが発生しないこと、エネルギー問題による移動体の軽量化が可能であり、軽量化することで燃費を向上できること、天然植物繊維は光合成時に二酸化炭素をその内部に吸収し、燃焼させても排出される二酸化炭素は元と変わらないことから、環境問題を起こさないこと等の利点がある。

補強繊維に天然植物繊維を用いた繊維強化樹脂は、特許文献１〜２に提案されている。特許文献１には、麻繊維の短繊維を不織布、織物、編物に加工して繊維補強樹脂にすることが記載され、特許文献２には、ケナフ繊維の短繊維を不織布、織物に加工して繊維補強樹脂にすることが記載されている。

さらに本出願人は、特許文献３では麻等の天然植物繊維糸と合成樹脂フィルムとを溶融一体化した繊維強化樹脂成形体を提案し、特許文献４では麻等の天然植物繊維糸の周囲に合成樹脂繊維糸を被覆するように巻きつけたカバーリング糸を繊維強化樹脂成形体用複合糸にすることを提案した。

しかし、特許文献１〜２に記載の発明は、麻繊維やケナフ繊維の短繊維を用いて不織布、織物、編物に加工し、樹脂と溶融混合するか含浸して繊維強化樹脂（ＦＲＰ）にするため、繊維内部に樹脂が浸透しにくく、大掛かりな装置が必要であり、成形も容易でないという問題があった。特に、天然植物繊維は、ガラス繊維や炭素繊維に比べて分解温度が低く、マトリックス樹脂となる熱可塑性樹脂を浸透容易となる粘度にまで加熱することができず、浸透性の問題が非常に重要であった。

また、本出願人は、特許文献３に記載の発明においては合成樹脂フィルムを溶融させて天然植物繊維糸内に均一に含浸させることが困難であり、特許文献４に記載の発明はカバーリング糸を製造するためのコストが高いうえ、多軸挿入たて編み物にする際に、カバーリングに使う合成樹脂フィルムがピンテンター等に引っ掛かりやすく、生産性低下の問題があることを見出している。

特開２００４−１４３４０１号公報特開２００４−１４９９３０号公報特開２００７−１３８３６１号公報特開２００８−２４０１９３号公報

本発明は、上記問題を解決するため、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維との一体性がよく、成形性が良好な繊維強化樹脂ペレット、その製造方法及び繊維強化樹脂成形体を提供する。

本発明の繊維強化樹脂ペレットの製造方法は補強繊維とマトリックス樹脂を含む繊維強化樹脂ペレットの製造方法であって、上記補強繊維は木綿又は麻繊維からなる天然植物繊維であり、上記マトリックス樹脂は熱可塑性合成繊維が溶融したものであり、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維を含む繊維集合体を、上記熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の融点以上かつ上記天然植物繊維の分解温度以下の温度にてプレス成形して、天然植物繊維が補強繊維となり、熱可塑性合成繊維が溶融してマトリックス樹脂となる繊維強化樹脂シートとし、上記繊維強化樹脂シートを長さ方向と幅方向の両方向に切断することにより、少なくとも４つのカット面を有する六面体の繊維強化樹脂ペレットとすることを特徴とする繊維強化樹脂ペレットの製造方法。

本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法は、上記の繊維強化樹脂ペレットの製造方法で得られた繊維強化樹脂ペレットを含む樹脂材料を所定の形状に成形することを特徴とする。

本発明は、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維を含む繊維強化樹脂ペレットにおいて、天然植物繊維を補強繊維とし、溶融した熱可塑性合成繊維をマトリックス樹脂とし、少なくとも４つのカット面を有する六面体のペレットにすることにより、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維との一体性がよく、成形性が良好な繊維強化樹脂ペレット及びそれを用いた繊維強化樹脂成形体を提供することができる。特に、本発明の繊維強化樹脂ペレットは、射出成形、押出成形、ブロー成形等の成形原料として用いることができ、複雑な形状に成形することが可能であり、成形性に優れる。また、天然植物繊維を用いることから、廃棄の際の環境問題を解消することができる。また、本発明は、剛性及び耐衝撃性に優れる繊維強化樹脂成形体を提供することができる。

図１Ａ〜Ｃは、繊維強化樹脂ペレットを製造する方法を示す概念斜視図である。図２Ａ〜Ｄは、繊維強化樹脂シートを製造する方法を示す概念斜視図である。図３は、多軸挿入たて編み物の概念斜視図である。

本発明の繊維強化樹脂ペレットにおいて、天然植物繊維は補強繊維であり、熱可塑性合成繊維は溶融してマトリックス樹脂となっているため、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維との一体性がよい繊維強化樹脂ペレットが得られる。

本発明で使用できる天然植物繊維としては、特に限定されないが、例えば木綿繊維、リネン、フラックス、ラミー、ケナフ及びジュート等の麻繊維、竹繊維、カポック等が挙げられる。木綿（コットン）は大量生産されており、均質なものを容易に入手できることから好ましい。リネン又はラミー等の麻繊維も好ましい。麻繊維は力学的性質が優れているため強化繊維として適しているとともに、原料供給も安定しているからである。上記麻繊維は乾燥したものを用いることが好ましいが、乾燥しないで平衡水分率を有する状態でも使用できる。平衡水分率であれば、強度を高く維持できるからである。

本発明で使用できる熱可塑性合成繊維を構成する樹脂は、通常ＦＲＰのマトリックス樹脂として使用されている樹脂であって、かつ天然植物繊維の分解温度より低い融点を有する樹脂が好ましい。例えば、融点が９０〜２００℃である樹脂が好ましい。特に、例えば天然植物繊維として木綿（コットン）又は麻繊維を使用する場合は、９０〜２００℃の融点を有する樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えばポリオレフィン、ポリアミド、共重合ポリエステル、共重合ポリアミド、ポリ塩化ビニル、共重合ポリアセタール、ポリ乳酸、ポリコハク酸ブチル等がある。また、ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びこれらの共重合体が挙げられる。

本発明の繊維強化樹脂ペレットにおける天然植物繊維と熱可塑性合成繊維の配合割合は、質量比で天然植物繊維：熱可塑性合成繊維＝８０：２０〜２０：８０の範囲が好ましい。この範囲であれば、天然植物繊維と、熱可塑性合成繊維が溶融した樹脂の複合一体化を効率よく行える。

本発明の繊維強化樹脂ペレットは、六面体であり、少なくとも４つのカット面を有する。上記繊維強化樹脂ペレットは、５つのカット面を有してもよく、六面体の全ての面がカット面であってもよい。このような繊維強化樹脂ペレットを成形原料として用いると、複雑な形状の繊維強化樹脂成形体に成形することが可能であり、成形性に優れる。上記繊維強化樹脂ペレットのサイズは特に限定されず、目的及び用途に応じて適宜選択することができる。成形体の物性や成形時の作業性の観点から、上記繊維強化樹脂ペレットは、長さ１〜２０ｍｍ、幅１〜２０ｍｍ、厚み０．１〜１０ｍｍであり、より好ましくは、長さ１．５〜１０ｍｍ、幅１．５〜１０ｍｍ、厚み０．５〜８ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは立方体である。

以下、図面等を用いて本発明の繊維強化樹脂ペレットの製造方法について説明する。

上記繊維強化樹脂ペレットは、特に限定されないが、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維を含む繊維集合体をシート化し、このシートを長さ方向と幅方向の両方向に切断することで得ることが好ましい。

図１Ａ〜１Ｃは、繊維強化樹脂ペレットを製造する方法を示す概念斜視図である。図１Ａ〜図１Ｃに示しているように、まず、繊維集合体１をシート化して繊維強樹脂シート２にする。次に、繊維強化樹脂シート２を長さ方向と幅方向の両方向に切断して所定に大きさの繊維強化樹脂ペレット３にする。

（１）繊維集合体
上記繊維集合体としては、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維を含んでいればよく特に限定されず、例えば、ラップ、スライバー、不織布、織物、編物等のいずれの形態のものを用いてもよい。コストが低いという観点から、ラップ及び／又はスライバー形態の繊維集合体を用いることがより好ましい。

上記繊維集合体において、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維の配合割合は、質量比で天然植物繊維：熱可塑性合成繊維＝８０：２０〜２０：８０の範囲が好ましい。この範囲であれば、天然植物繊維と、熱可塑性合成繊維が溶融した樹脂の複合一体化を効率よく行える。

天然植物繊維の好ましい繊維長は１０〜４００ｍｍである。具体的には、木綿繊維（コットン）は繊維長１０〜５０ｍｍが好ましく、麻繊維（ラミー）は繊維長２０〜３００ｍｍが好ましい。また、天然植物繊維の好ましい繊維径は１０〜１００μｍである。木綿繊維（コットン）の繊維径は１０〜３０μｍが好ましく、麻繊維（ラミー）の繊維径は２０〜１００μｍが好ましい。この範囲の繊維長及び繊維径であれば、ＦＲＰ用繊維として取り扱いやすく、熱可塑性合成繊維との混繊や混綿等が容易となる。

熱可塑性合成繊維の繊度及び繊維長は、天然植物繊維とほぼ同一の範囲のものを使用するのが好ましい。特に、天然繊維及び熱可塑性合成樹脂の繊維長の差を±２０ｍｍ程度の範囲内にするのが好ましい。天然繊維及び熱可塑性合成樹脂の混繊や混綿等が容易となる。また、熱可塑性合成繊維は、単繊維の繊度が０．５〜１０ｄｔｅｘであることが好ましく、より好ましくは１〜５ｄｔｅｘである。

ラップとしては、特に限定されないが、例えば、混打綿工程後の天然植物繊維と熱可塑性合成繊維とが混綿されたシート状のラップを用いることができる。スライバーとしては、特に限定されないが、例えば天然植物繊維のスライバーと熱可塑性合成繊維のスライバーを複数本一方向に並行に並べて用いることができる。また、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維が混合されたスライバーを複数本並べて用いることもできる。なお、天然植物繊維と熱可塑性合成繊維が混合されたスライバーは、それぞれのスライバーを練条工程等で混合することにより得ることができる。

上記繊維集合体としては、ラップ、スライバー、不織布、織物、編物などを互いに積層した積層体を用いてもよい。例えば、上記繊維集合体としては、多軸挿入たて編み物を用いることができる。図３は、多軸挿入たて編み物の概念斜視図である。図３に示しているように、多軸挿入たて編み物２０では、複数の方向に各々配列された天然植物繊維と熱可塑性合成繊維の混紡糸２１ａ〜２１ｆが、編針２６に掛けられたステッチング糸（縫製糸）２７、２８によって厚さ方向にステッチング（結束）され、一体化されている。

上記繊維集合体は、さらに、繊維強化樹脂形成体に求められる物性や用途に応じて添加剤を含んでもよい。上記添加剤としては、例えば難燃剤、顔料、安定剤、帯電防止剤、相溶化剤等が挙げられ、必要に応じて単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（２）シート化
繊維集合体のシート化は、従来の公知の成形方法で行うことができ、例えばホットスタンピング法、プリプレグ成形法、プレス成形法等が挙げられる。

図２Ａ〜Ｄは、繊維集合体をシート化して繊維強化樹脂シートを製造する工程を示す概念斜視図である。まず、図２Ａに示すように、下金型１１上に、繊維集合体１をシート状に配置し、その上に上金型１２を配置する。次に、図２Ｂに示すように、繊維集合体１のシート状物を、加熱プレス機に掛け、熱可塑性合成繊維の融点以上の温度にて加熱プレスした後、図２Ｃに示すように、冷却プレス機に移動して冷却プレスすることで、熱可塑性合成繊維を溶融させて繊維集合体１を溶融一体化する。その後、図２Ｄに示すように、脱型して、繊維強化樹脂シート２を得る。なお、繊維強化樹脂シート２の厚さは、下金型１１と上金型１２の間にクリアランススペーサを配置することで調整することができる。プレス成形において、加熱プレスの温度は熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の融点以上、かつ天然植物繊維分解温度以下であることが好ましく、より好ましくは１８０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１９０〜２３０℃である。特に、上記温度範囲であって、天然植物繊維中への熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の含浸性を考慮したうえで、なるべく高い温度で成形するのが好ましい。天然植物繊維として麻繊維を使用する場合は、成型温度として２００℃程度を越えない温度が好ましい。なお、熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の融点が１２０℃程度のように、麻繊維の分解温度に比べ低い温度の場合には、融点温度より０℃〜５０℃程度高い温度で成形してもよい。また、加熱プレス時の成形圧力は０．１〜２０ＭＰａであり、成形時間は０．５〜３０分であることが好ましく、成形圧力０．５〜８ＭＰａ、成形時間２〜１５分であることがより好ましい。冷却プレス条件としては、特に限定されず、例えば、温度１５〜８０℃、成形圧力０．１〜２０ＭＰａ、成形時間１５〜６００秒とすることができる。ここでは、バッチプレス方式で繊維集合体をシート化する方法について説明したが、ダブルベルトプレス方式で繊維集合体をシート化してもよい。

（３）ペレット化
上記で得られた繊維強化樹脂シートを長さ方向と幅方向の両方向に切断することで、少なくとも４つのカット面を有する六面体の繊維強化樹脂ペレットが得られる。さらに、繊維強化樹脂シートを厚み方向にもスライスすることで、５つのカット面又は６つのカット面を有する六面体の繊維強化樹脂ペレットを得ることができる。切断方法としては、繊維強化樹脂シートを所定の大きさに切断できればよく、特に限定されない。また、角形ペレタイザー等で成型し、得られたシートを切断する方法でもペレットを得ることができる。

上記繊維強化樹脂ペレットは、射出成形、押出成形、ブロー成形等の成形原料として用いることにより複雑な形状に成形することが可能であり、成形性に優れる。

上記繊維強化樹脂ペレットを含む樹脂材料を、所定の形状に成形することで繊維強化樹脂成形体を得る。繊維強化樹脂成形体の剛性と耐衝撃性の観点から、上記樹脂材料１００質量％に対して上記天然植物繊維の含有量は１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは３０質量％以上であり、さらに好ましくは４０質量％以上である。

上記繊維強化樹脂成形体を成形する方法は、特に限定されず、射出成形、押出成形、ブロー成形などのいずれの成形方法でもよい。賦形性や生産性の観点から、射出成形で成形することが好ましい。射出成形の条件としては、特に限定されず、繊維強化樹脂成形体の物性及び用途に応じて適宜設定することができる。補強効果の観点から、スクリュー温度（材料温度）は、天然植物繊維の分解温度以下であり、かつ熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の融点以上であることが好ましく、より好ましくは１８０〜２４０℃であり、さらに好ましくは１９０〜２３０℃である。保持圧力は０〜１００ＭＰａであり、射出速度は１０〜１００ｍｍ／秒であり、射出圧力（一次圧力）は１０〜２００ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは、保持圧力は２０〜８０ＭＰａであり、射出速度は２０〜８０ｍｍ／秒であり、射出圧力（一次圧力）は６０〜２００ＭＰａである。

上記繊維強化樹脂成形体は、剛性に優れるという観点から、ＪＩＳＫ７１６２（１９９４）に準じた引張試験にて測定した引張弾性率が２ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは２．５ＧＰａ以上であり、引張強さが１０ＭＰａ以上であることが好ましく、２０ＭＰａ以上であることがより好ましい。また、剛性に優れるという観点から、上記繊維強化樹脂成形体は、ＪＩＳＫ７１７１（２００４）に準じた曲げ試験にて測定した曲げ弾性率が１．５ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは２ＧＰａ以上であり、曲げ強さが３０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは３５ＭＰａ以上である。また、耐衝撃性に優れるという観点から、上記繊維強化樹脂成形体は、ＡＳＴＭＤ２５６に従ったシャルピー衝撃試験にて測定したシャルピー衝撃強さが、好ましくは３ｋＪ／ｍ²以上であり、より好ましくは５ｋＪ／ｍ²以上である。

以下実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
＜シート化＞
天然植物繊維として木綿繊維（平均繊維径１２μｍ、平均繊維長２８ｍｍ）を使用し、熱可塑性合成繊維としてポリプロピレン繊維（ダイワボウポリテック社製、商品名「ＰＮ−１７０３８」、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ，平均繊維長３８ｍｍ）を使用した。まず、木綿繊維のスライバー（太さ４．７ｇ／ｍ）４３本と、ポリプロピレン繊維のスライバー（太さ４．７ｇ／ｍ）４３本を引き揃え、長さ２０ｃｍ、幅２０ｃｍの集合体を得た。得られた集合体を、単動圧縮成形機（株式会社神藤金属工業所製、「ＮＦ−３７型」、加熱/冷却二段式）でプレス成形し、長さ２０ｃｍ、幅２０ｃｍ、厚み２ｍｍの繊維強化樹脂シートを得た。加熱プレスは、常温にて集合体を金型にセットし９分掛けて金型温度を２００℃まで昇温させた後、１ＭＰａで２分間行った。冷却プレスは、２０℃、１ＭＰａで５分間行った。

＜ペレット化＞
上記で得られた繊維強化樹脂シートをペレタイザー（株式会社三力製作所製、ＳＧＰ−４５０型）を用いて長さ方向と幅方向の両方向にカットし、長さ３．５ｍｍ、幅３．５ｍｍ、厚さ２ｍｍの六面体の繊維強化樹脂ペレットを得た。

＜成形体の作製＞
上記で得られた繊維強化樹脂ペレットを８０℃で２時間乾燥した。乾燥後の繊維強化樹脂ペレットを射出成形機（東洋機械金属株式会社製、８０ｔ電動サーボ射出成形機、Ｓｉ−８０ＩＶ）にて射出成形して繊維強化樹脂成形体を作製した。成形条件は、スクリュー温度をホッパ下から順番に２００℃、２００℃、２００℃、２００℃、２００℃にし、冷却時間を３０秒にし、保圧時間を１０秒にし、保持圧力を５０ＭＰａにし、射出速度を３０ｍｍ／秒にし、射出圧力（一次圧力）を１８０ＭＰａにし、金型温度を４０℃にした。なお、成型形状は、各引張試験及び曲げ試験（厚み５ｍｍ）の試験片形状である。

（実施例２）
実施例１で使用した木綿スライバー及びポリプロピレン繊維スライバーを用いて、練条を１回行い、太さ４．７ｇ／ｍに調整された混合スライバーを得た後、当該スライバーを８６本並べ、実施例１と同様にして繊維強化樹脂ペレット及び繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例３）
実施例１で使用した木綿スライバー及びポリプロピレン繊維スライバーを用いて、練条を２回行い、太さ４．７ｇ／ｍに調整された混合スライバーを得た後、当該スライバーを８６本並べ、実施例１と同様にして繊維強化樹脂ペレット及び繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例４）
実施例１で使用した木綿スライバー及びポリプロピレン繊維スライバーを用いて、練条を３回行い、太さ４．７ｇ／ｍに調整された混合スライバーを得た後、当該スライバーを８６本並べ、実施例１と同様にして繊維強化樹脂ペレット及び繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例５）
＜シート化＞
８４ｄｔｅｘの綿ＰＰ混紡糸（綿５０質量％、ＰＰ５０質量％）を、挿入角度が９０℃、挿入本数が４８本／インチ、目付が１５９．０ｇ／ｍ²になるように一層配列した。また、その上に、８４ｄｔｅｘの綿ＰＰ混紡糸（綿５０質量％、ＰＰ５０質量％）を、挿入角度が３０℃、挿入本数が１５本／インチ、目付が１５９．０ｇ／ｍ²になるようにもう一層配列した。さらに、その上に、８４ｄｔｅｘの綿ＰＰ混紡糸（綿５０質量％、ＰＰ５０質量％）を、挿入角度が−３０℃、挿入本数が１５本／インチ、目付が１５９．０ｇ／ｍ²になるようにもう一層配列した。最後に、８．３ｄｔｅｘのポリエステル糸を縫製糸として、挿入本数２５０本／インチで厚さ方向にステッチング（結束）し、一体化して、目付が４８３．８ｇ／ｍ²の多軸挿入たて編み物を得た。

上記で得られた多軸挿入たて編み物を４枚積層して用いた以外は、実施例１と同様にして繊維強化樹脂ペレット及び繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例６）
実施例１で使用した木綿スライバー及びポリプロピレン繊維スライバーを用いて、練条を３回行い、太さ５．６ｇ／ｍに調整された混合スライバーを得た後、当該スライバーを７２本並べ、実施例１と同様にして繊維強化樹脂ペレット及び繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例７）
実施例６と同様にして繊維強化樹脂ペレットを作製した。得られた繊維強化樹脂ペレットを８０℃で２時間乾燥した後、繊維強化樹脂ペレットと射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）を、質量比が８０：２０になるように混合した樹脂材料を用いた以外は、実施例６と同様にして繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例８）
繊維強化樹脂ペレットと射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）を、質量比が６０：４０になるように混合した樹脂材料を用いた以外は、実施例７と同様にして繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例９）
繊維強化樹脂ペレットと射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）を、質量比が４０：６０になるように混合した樹脂材料を用いた以外は、実施例７と同様にして繊維強化樹脂成形体を作製した。

（実施例１０）
繊維強化樹脂ペレットと射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）を、質量比が２０：８０になるように混合した樹脂材料を用いた以外は、実施例７と同様にして繊維強化樹脂成形体を作製した。

（比較例１）
射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）を用いた以外は、実施例１と同様にして維強化樹脂成形体を作製した。

実施例１〜６で得られた繊維強化樹脂ペレットと実施例及び比較例で用いた射出成形用ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ株式会社製、商品名「ノバテック」、ＭＡ１Ｂ、ＭＦＲ２１ｇ／１０分）の比重を下記のように測定し、その結果を下記表１に示した。また、実施例１〜１０で得られた繊維強化樹脂成形体及び比較例１で得られた繊維強化樹脂成形体の引張弾性率、引張強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ及びシャルピー衝撃強さを下記のように測定し、その結果を下記表１に示した。

（比重）
ＪＩＳＫ７１１２に従って測定した。

（引張試験）
ＪＩＳＫ７１６２（１９９４）に準じて引張試験を行い、引張弾性率及び引張強さを測定した。試験片としては、ダンベル形（Ａ形試験片）を用い、つかみ具間距離１００ｍｍ、試験速度１ｍ／ｍｉｎとした。

（曲げ試験）
ＪＩＳＫ７１７１（２００４）に準じて曲げ試験を行い、曲げ弾性率及び曲げ強さを測定した。試験片としては、長さ１２５ｍｍ、幅１２．６ｍｍ、厚み５ｍｍの短冊形試験片を用い、支点間距離８０ｍｍ、試験速度１ｍｍ／ｍｉｎとした。

（シャルピー衝撃試験）
ＡＳＴＭＤ２５６に従ってシャルピー衝撃試験（ノッチ有り）を行い、シャルピー衝撃強さを測定した。試験片としては、曲げ試験と同様の短冊形試験片を用い、衝撃速度は３．４７ｍ／ｓとした。

表１から明らかなように、実施例の繊維強化樹脂ペレットを用いて成形した繊維強化樹脂成形体は、引張弾性率、引張強さ、曲げ弾性率、曲げ強さ、シャルピー衝撃強さが高く、剛性及び耐衝撃性に優れるものであった。また、実施例の繊維強化樹脂ペレットは、取り扱い性がよく、成形性が良好であることも確認できた。

１繊維集合体
２繊維強化樹脂シート
３繊維強化樹脂ペレット
１１下金型
１２上金型
２０多軸挿入たて編み物
２１ａ〜２１ｆ天然植物繊維と熱可塑性合成繊維の混繊糸
２６編針
２７、２８ステッチング糸

Claims

補強繊維とマトリックス樹脂を含む繊維強化樹脂ペレットの製造方法であって、
前記補強繊維は木綿又は麻繊維からなる天然植物繊維であり、前記マトリックス樹脂は熱可塑性合成繊維が溶融したものであり、
天然植物繊維と熱可塑性合成繊維を含む繊維集合体を、前記熱可塑性合成繊維を構成する樹脂の融点以上かつ前記天然植物繊維の分解温度以下の温度にてプレス成形して、天然植物繊維が補強繊維となり、熱可塑性合成繊維が溶融してマトリックス樹脂となる繊維強化樹脂シートとし、
前記繊維強化樹脂シートを長さ方向と幅方向の両方向に切断することにより、少なくとも４つのカット面を有する六面体の繊維強化樹脂ペレットとすることを特徴とする繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
前記天然植物繊維と前記熱可塑性合成繊維の配合割合は、質量比で、天然植物繊維：熱可塑性合成繊維＝８０：２０〜２０：８０の範囲である請求項１に記載の繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
前記繊維集合体は、ラップ、スライバー、不織布、織物及び編物からなる群から選ばれる一種以上である請求項１に記載の繊維強化樹脂ペレットの製造方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維強化樹脂ペレットの製造方法で得られた繊維強化樹脂ペレットを含む樹脂材料を所定の形状に成形することを特徴とする繊維強化樹脂成形体の製造方法。