JPWO2013183440A1 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

植物を粉砕した際に舞い上がった植物微粉を含有する。このような植物微粉は、平均粒径が２０μｍ以下であり、且つ標準偏差は１５μｍ以下となっている。植物微粉の含有量は、熱可塑性樹脂組成物中５０重量％未満とする。

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物に関し、特にこれを用いた射出成形品における反りを低減できる熱可塑性樹脂組成物に関する。

従来から、自動車部品、電気機器部品、及び家庭用品など、種々の分野において熱可塑性樹脂からなる射出成形品が利用されている。しかし、高い剛性（曲げ強度）等が求められる部品としては、熱可塑性樹脂のみからなる成形品では機械的物性が十分ではなかった。そこで、熱可塑性樹脂に強化繊維を配合した繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が開発されている。しかし、繊維強化プラスチックでは、強化繊維の異方性などにより成形品に「反り」が発生しやすくなるという問題があった。この問題は、特に大型で薄肉の成形品であるほど顕著であった。

このような熱可塑性樹脂からなる射出成形品における「反り」を低減する技術としても種々開発されている。例えば、特開平７−４１６１２号公報では、特定の熱可塑性樹脂に、ステアリン酸亜鉛からなる添加剤を０．０１〜２重量部添加している。これにより、熱可塑性樹脂の流動性が高まることで、射出成形品とした際の反りが低減するとされている。特開平１１−２２８８４２号公報では、熱可塑性樹脂３５〜８５重量％に、重量平均繊維長３〜１５０ｍｍの強化繊維５〜５０重量％と、ガラスフレーク５〜２５重量％と、熱可塑性エラストマー５〜２５重量％とを配合している。特開昭６２−１３２９６２号公報では、熱可塑性樹脂に、平均粒径０．５〜２０μｍ且つアスペクト比が１０以上の雲母を１〜６０重量％配合している。特開２０１０−１３８３３７号公報では、所定のポリプロプレン樹脂に、１５メッシュ（目開き１．５ｍｍ程度）の篩を通過し４０メッシュ（目開き０．４０ｍｍ程度）の篩を通過しない粉砕木粉を５０重量％以上配合している。

しかしながら、特開平７−４１６１２号公報のように添加剤によって熱可塑性樹脂の流動性を向上させると、反りの低減には有効であるとしても、射出成形品の剛性が低下してしまう。また、特開平１１−２２８８４２号公報や特開昭６２−１３２９６２号公報のように、ガラスフレークや雲母などのような密度の高い無機物を配合すると、反りの低減や剛性の向上には有効であるが、その反面射出成形品の重量が増大してしまう。

一方、特開２０１０−１３８３３７号公報では、ガラス等の無機物に比して密度の低い木粉を配合しているので、射出成形品の重量増大を避ける点において有利である。しかしながら、特開２０１０−１３８３３７号公報では粉砕した木粉そのものを使用しているので、その粒度分布は広く粒径（繊維長）には大きなバラツキがある。これでは、従来のように強化繊維の異方性による悪影響が懸念されるほか、各木粉による機能にも大きなバラツキが生じ、反りの抑制効果に課題が残る。

したがって、改良された熱可塑性樹脂組成物が必要とされている。

本発明の一つの側面においては、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、植物を粉砕した粉砕物そのものではなく、粉砕した際に舞い上がった植物微粉を含有する。換言すれば、少なくとも植物を含有する熱可塑性樹脂組成物であって、当該含有される植物が、植物を粉砕した際に舞い上がった植物微粉のみである。このような植物微粉は、平均粒径が２０μｍ以下であり、且つその標準偏差は１５μｍ以下となっている。

これによれば、熱可塑性樹脂にガラスや鉱物等の無機物よりも密度の小さい植物を配合しているので、熱可塑性樹脂組成物の密度が過度に増大することを避けることができ、延いては射出成形品の重量増大も避けることができる。また、粉砕した際に舞い上がった植物微粉は、植物の粉砕物そのものよりも微細で粒度分布が狭いことからこれによる機能が均一化されるため、射出成形品において良好な剛性を担保しながら確実に反りを低減できる。

なお、植物微粉の含有量は、熱可塑性樹脂組成物中５０重量％未満とすることが好ましい。また、本発明によれば、上記熱可塑性樹脂組成物を射出成形してなる、射出成形品を提供することもできる。

本発明の熱可塑性樹脂組成物によれば、これを用いた射出成形品において、重量増大を避けながら良好な剛性を担保しつつ反りを低減できる。

本発明の別の側面においては、本発明は、熱可塑性樹脂と、ガラス繊維と、植物繊維とを含有し、射出成形される樹脂成形体（射出成形品）に関する。

ガラス繊維を含有することで剛性を高めた樹脂成形体は、繊維強化プラスチックとして広く知られている。これに対し、特開２０１１−１９５６１５号公報には、補強繊維として、剛直なガラス繊維と、それに比べて柔らかい植物繊維との双方を含有することで、剛性だけでなく靭性をも高めた繊維強化プラスチックが開示されている。特開２０１１−１９５６１５号公報では、柔らかいがために樹脂と練る際にスクリューに絡まったり、だまになったりし易い植物繊維について、その繊維長を５ｍｍ以下と規定し、絡みやだまを抑えることで、射出成形を可能とし、大量生産性を高めている。

ところで、ガラス繊維は剛直な無機材料であるからこそ、樹脂に含有させることで成形体の補強だけでなく耐熱性向上にも有効であるが、その半面、剛直であるがゆえに含有量が多くなるほど、射出成形時に型が磨耗し易くなる問題があり、その含有量はできるだけ少ないのが好ましい。また、昨今高まる地球環境保全の観点からも、無機材料であるガラス繊維を多量に樹脂に含有させることは好ましくない。したがって、ガラス繊維の含有量はできるだけ少なく抑えながら、その補強及び耐熱性向上効果を効率よく発現させることが望ましい。しかしながら、特開２０１１−１９５６１５号公報のように、ガラス繊維だけでなく植物繊維のような柔らかい繊維をも含有させると、混合時の抵抗が大きくなり、ガラス繊維が折れ易くなるため、補強効果が効率よく発揮されにくくなる。また、ガラス繊維を樹脂に含有させると、成形時に成形体が反り易くなる問題があり、特に、ガラス繊維の含有量が少ないほど反りが大きくなり易い傾向がある。この点については、特開２０１１−１９５６１５号公報では考慮されていない。

これに対し、特開平７−２１２０５０号公報では、補強繊維としてガラス繊維のみを含む樹脂成形体を射出成形するにあたり、ガラス繊維の長さを５０〜８００μｍと規定し、更に直径１０〜１００μｍのガラスビーズを規定量充填することで、平板状の製品の反りの低減を図っている。特開平７−２１２０５０号公報によれば、球形で異方性のないガラスビーズを充填し、ガラス繊維が配向するのが妨げられることにより、反りの問題が解消するとされている。

しかし、特開平７−２１２０５０号公報のように、反りを低減するためにガラスビーズのような硬い無機材料を樹脂に充填すると、樹脂を射出成形する際に成形型の磨耗が激しくなる問題がある。また、樹脂中の無機材料の含有量が高まるため、環境保全の観点でも好ましくない。また、ガラスビーズは球形であるため、これによる補強効果は得られない。

したがって、改良された樹脂成形体が必要とされている。

本発明は、樹脂成形体であって、熱可塑性樹脂と、ガラス繊維と、植物繊維とを含有し、前記ガラス繊維は１〜６重量％含有されており、前記植物繊維は繊維長が０．３ｍｍ以下であり、且つ、１０〜４０重量％含有されている。

かかる樹脂成形体によれば、ガラス繊維を、効率よく耐熱性向上効果を発揮することのできるだけ含有し、その含有量は比較的少ない。しかし、ガラス繊維に加えて、繊維長が０．３ｍｍ以下の植物繊維を１０〜４０重量％含有することにより、その原理は必ずしも明らかではないが、成形時の樹脂成形体の反りを抑えることができる。しかも、植物繊維はそれ自体もある程度は補強効果を発揮しながら、その繊維長が０．３ｍｍ以下と短いため、混合時にガラス繊維が折れにくく、ガラス繊維の補強効果を効率よく発揮させることができる。ここで、ガラス繊維の含有量が比較的少ないことに加え、成形時の反りを抑えるために、無機材料でなく、天然物由来の柔らかい植物繊維を含有するため、地球環境への負荷が小さく、しかも成形型の磨耗を抑えることもできる。

このような樹脂成形体は、前記熱可塑性樹脂と前記植物繊維とを混練した後に、前記ガラス繊維を練ることなく混合して射出成形されることが好ましい。この場合、より一層混合時にガラス繊維が折れにくく、補強効果を効率よく発揮させることができる。

本発明によれば、射出成形される樹脂成形体において、成形時の反りを抑制しながら、補強効果や耐熱性向上効果を有効に発揮させることを、成形型の磨耗を抑え、且つ地球環境に配慮しながら実現することができる。

第１実施形態における植物粉砕物及び植物微粉の粒度分布を示すグラフである。 第２実施形態における試験例４の結果を示すグラフであり、ガラス繊維及び植物繊維の含有率と荷重たわみ温度の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

［第１実施形態］
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、ベースとなる熱可塑性樹脂に、植物微粉を配合している。

（熱可塑性樹脂）
ベースとなる熱可塑性樹脂としては、一般的に射出成形用として使用されている公知の樹脂であれば特に限定されず、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリブチレンテレフタレートなどのポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などからなる群から選ばれる１種または２種以上を挙げることができる。中でも、物性と価格の点からポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂は、エチレン、プロピレン、ブテン、４−メチルペンテン等の単独重合体、これらの共重合体やアクリル酸、無水マレイン酸などの変性ポリプロピレンなどであってもよい。ポリエチレンであれば、比重が０．９１〜０．９２程度の低密度ポリエチレンが好ましく、比重が０．９０以下の超低密度ポリエチレンがより好ましい。ポリプロピレンは、汎用樹脂の中でも比重が最も小さいほか、強度が高い、吸湿性が無い、耐薬品性に優れるなどの特徴を有する。そのため、熱可塑性樹脂の中でも、ポリプロピレンが最も好ましい。ポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は、４０〜１００ｇ／１０ｍｉｎ程度であればよい。

（植物微粉）
植物微粉の植物としては、木本類や草本類の天然植物であれば特に限定されない。木本類としては、例えばスギやヒノキなどの針葉樹、シイ、柿、サクラなどの広葉樹、及び熱帯樹などが挙げられる。草本類としては、良質の繊維が得られやすい靭皮植物が好ましく、例えばケナフ、ラミー（苧麻）、リネン（亜麻）、アバカ（マニラ麻）、ヘネケン（サイザル麻）、ジュート（黄麻）、ヘンプ（大麻）、ヤシ、パーム、コウゾ、ワラ、バガスなどが挙げられる。これらの植物から得られる植物微粉は、１種のみを単独使用してもよいし、２種以上を混用することもできる。

植物微粉は、原料となる植物を粉砕する際に空中に舞い上がったものを捕集したものである。粉砕手段は特に限定されず、公知の粉砕機によって粉砕するほか、ハンマー等で叩打粉砕することもできる。植物微粉の捕集方法としては、粉砕機へ一体的に設けられた（ユニット化された）サイクロン装置によって捕集することが最も効率的であるが、風力によって吹き飛ばし捕集したり、網により捕集することもできる。

このようにして得られた植物微粉は、空気中に舞い上がったものであるから、必然的に粒径が小さく且つ粒度分布が狭い。具体的には、植物微粉の平均粒径は２０μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。また、粒径の標準偏差（バラツキ）は１５μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以下である。

熱可塑性樹脂組成物中における植物微粉の含有量は、少なくとも５０重量％未満、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３５重量％以下とする。植物微粉の含有量が５０重量％以上となると、熱可塑性樹脂組成物の流動性が低下して成形性が低下するほか、射出成形品の表面が粗くなって見た目が低下したり、吸湿性が高くなってしまう。一方、植物微粉の含有量の下限は、熱可塑性樹脂組成物中５重量％以上、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは１５重量％以上とする。植物微粉の含有量が５重量％未満では、これによる効果を的確に得られず、射出成形品の反り抑制効果が低下してしまう。

熱可塑性樹脂と植物微粉との混合は、Ｖブレンダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー等で機械的に混合する方法や、押出し機、バンバリーミキサー、ニーダー、熱ロール等で溶融混練する方法など、公知の方法が採用し得る。中でも、単軸または二軸押出し機を用いて溶融混練する方法が、生産性の点から最も好適である。

なお、熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、造核剤、透明化剤、有機・無機充填剤、着色剤、有機過酸化物など、この種の熱可塑性樹脂からなる射出成形品に添加されている公知の添加剤を添加することもできる。

（射出成形品）
射出成形品は、上記熱可塑性樹脂組成物を公知の射出成形法によって所定形状に成形することで得られる。射出成形品としては、自動車や電気機器などの構造部品、機構部品、及び外装部品などのほか、建材や家庭用品などが挙げられる。

以下に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限られることは無いことは言うまでも無い。

（粒度分布の測定）
先ず、植物を粉砕した粉砕物そのものと、その際に空中に舞い上がった植物微粉の粒度分布を測定した。植物としてスギを使用し、これをハンマーにて手動で叩いて十分に粉砕し、得られた粉砕物と舞い上がった微粉の粒径を測定した。その結果を図１に示す。図１の結果から、粉砕物では平均粒径１００μｍ、標準偏差１０４μｍ、粒径範囲３〜５００μｍであった。これに対し、植物微粉では平均粒径７μｍ、標準偏差７μｍ、粒径範囲０．６〜４０μｍであった。これにより、粉砕物そのものよりも空中に舞い上がった植物微粉の方が粒径が小さく且つ粒度分布が狭い（粒径のバラツキが小さい）ことが確認された。

（実施例１）
次に、上記粒度分布の測定に使用した植物微粉を用いて射出成形品を成形した。熱可塑性樹脂としては、メルトフローレート（ＭＦＲ）が３０ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレンを使用した。そして、ポリプロピレンと植物微粉とを、植物微粉の含有量が２０重量％となるように、押出し機によって１５０〜２２０℃にて溶融混練して熱可塑性樹脂組成物を得た。この熱可塑性樹脂組成物を、成形条件１７０〜２２０℃、金型温度４０±２０℃で射出成形し、幅３５０ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ、高さ４０ｍｍ、板厚３ｍｍの電動車椅子用の部材であるフットレスト板を作製した。

（実施例２）
植物微粉の含有量を３０重量％とした以外は、実施例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例１）
植物微粉に替えて、上記粒度分布の測定に使用した植物粉砕物を２０重量％添加した以外は、実施例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例２）
植物粉砕物の含有量を３０重量％とした以外は、比較例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例３）
熱可塑性樹脂を、メルトフローレートが７０±１０ｇ／１０ｍｉｎの高流動ポリプロピレンを使用した以外は、比較例２と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例４）
植物微粉に替えて、粒径１０μｍ以下のタルクを３０重量％添加した以外は、実施例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例５）
植物微粉に替えて、繊維長１〜２ｍｍのガラス繊維を３０重量％添加した以外は、実施例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

得られた各実施例及び比較例のフットレスト板について、その反りと密度を測定した。なお、「反り」は検査治具を用いた寸法精度測定法により測定した。「密度」は、ＩＳＯ １１８３に準拠した水中置換法により測定し、試験環境は２３±２℃、水温は２３℃であった。また、各実施例及び比較例で使用した熱可塑性樹脂組成物を用いて、同じ成形条件により曲げ弾性率測定用の試験片を成形し、これの剛性（曲げ弾性率）も測定した。「剛性（曲げ弾性率）」は、ＩＳＯ １７４に準拠して測定し、試験環境２３±２℃、試験片寸法８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍ、支点間距離６４ｍｍ、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎとした。これらの結果を表１に示す。

表１の結果から、粉砕時に舞い上がった植物微粉を添加した実施例１，２は、軽量で良好な剛性を担保しながら、反りを確実に低減できることが確認された。詳しく見ると、添加物の含有量が共に２０重量％である実施例１と比較例１とを対比すると、実施例１と比較例１とでは密度が同じで剛性も同等であるが、比較例１の反り量は実施例１の２倍もあった。また、添加物の含有量が共に３０重量％である実施例２と比較例２とを対比しても、実施例２と比較例２とでは密度が同じで剛性も同等であるが、比較例２は実施例２よりも大きく反っていた。同じく添加物の含有量が３０重量％の比較例３では、熱可塑性樹脂組成物の流動性を高めていることで、反り量は若干低減しているものの、実施例２ほどの反り抑制効果は得られていない。しかも、比較例３では流動性を高めていることで、実施例２よりも剛性が低下していた。また、タルクを添加した比較例４では、良好な剛性を担保しながら反りも抑制できているが、密度が大きく重量が増大している。また、ガラス繊維を添加した比較例５では、剛性の向上効果が極めて高いが、やはり密度が大きく、しかも反り量が極めて大きかった。

［第２実施形態］
本発明の樹脂成形体（以下、単に成形体と称する場合がある。）は、主たる構成材料として熱可塑性樹脂が含まれており、該熱可塑性樹脂が繊維で補強されている。繊維としては、ガラス繊維と植物繊維とが含まれている。

熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、１種類のみを単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。

ガラス繊維は、樹脂成形体の補強と耐熱性向上とを主として担う。ガラス繊維は、樹脂成形体中に１〜６重量％含有される。ガラス繊維の含有率がこの範囲であると、効率よく樹脂成形体の耐熱性が向上される。６重量％を超えてガラス繊維を含有させても、更なる耐熱性向上効果は得られず、効率が悪い。一方、ガラス繊維の含有量が１重量％より少ないと、耐熱性向上効果も補強効果を十分に得られない。樹脂に混合されるガラス繊維の繊維長は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのが好ましい。１ｍｍより短いと、補強効果を効果的に発揮しにくい。一方、５ｍｍより長いと、ガラス繊維を樹脂に混合しても、射出成形時に折れ易くなり、効率よく補強効果を得ることができない。

植物繊維は、樹脂成形体が成形時に反るのを抑えるとともに、成形体の補強を補助しうる。植物繊維としては、例えば、ラミー、ケナフ、リネン、ヘンプ、ジュート等の靭皮繊維、マニラ麻、サイザル麻、パイナップル等の葉脈繊維、マニラ麻、バナナ等の葉柄繊維、ココナツヤシ等の果実繊維、綿花、カポック等の種子毛繊維、木質繊維等が挙げられる。靭皮繊維、葉脈繊維、葉柄繊維、果実繊維及び種子毛繊維等は、植物から単離した状態で裁断したり粉砕したりして細分化した状態で用いるのが好ましい。木質繊維は、木材から単離した状態、すなわち木材パルプを細分化した状態で用いることもできるし、木材から単離しない状態のまま細分化したもの（いわゆる木粉様）を用いることもできる。これらの植物繊維は、１種類のみを使用しても、２種類以上を併用してもよい。

植物繊維の繊維長は、０．３ｍｍ以下である。繊維長が０．３ｍｍを超えると、熱可塑性樹脂中にガラス繊維とともに混合する際に、混合抵抗が大きくなり、ガラス繊維が折れ易くなる。それにより、ガラス繊維による補強効果が効率よく発揮されにくくなる。繊維長が０．３ｍｍ以下であると、ガラス繊維が折れにくくなり、ガラス繊維が成形体中に比較的長いまま残るので、補強効果が効率よく発揮され、樹脂成形体が有効に補強される。なお、植物繊維の繊維長が０．３ｍｍ以下の範囲においては、繊維長が長いほど植物繊維自体が補強効果を発揮し易くなる。一方、植物繊維の繊維長が短いほどガラス繊維が折れにくくなり、ガラス繊維が補強効果を効率よく発揮し易くなるため、繊維長の下限は特に限定されない。繊維長が、例えば数十μｍの粉状に近いものでもよい。

植物繊維の樹脂成形体中の含有量は、１０〜４０重量％である。成形体中にガラス繊維が１〜６重量％含有される場合、繊維長３ｍｍ以下の植物繊維の含有率が１０重量％以上であると、成形時に成形体が反るのを抑えることができる。２０重量％以上であると、成形体の反りをより小さくすることができ好ましい。植物繊維の含有率が４０重量％以下の範囲では、含有率が高いほど、植物繊維による補強効果が高められるが、植物繊維を４０重量％よりも多く含有させても、それ以上補強には寄与しない。これは、樹脂成形体で繊維が密集することによりガラス繊維が折れ易くなり、ガラス繊維による補強効率が低下するためであるものと考えられる。それだけでなく、樹脂成形体中の繊維含有量が多くなりすぎることで、成形体の表面の平滑性が低下することで、手触りや見た目が悪くなり易い。

なお、樹脂成形体中には、本発明の効果を阻害しない範囲で、各種添加剤を添加することもできる。具体的には、顔料、染料、分散剤、安定剤、可塑剤、改質剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、離型剤などを添加することもできる。

本発明の樹脂成形体は、熱可塑性樹脂に繊維を混合して射出成形にて成形される。成形にあたっては、まず、熱可塑性樹脂と植物繊維とを混練する混練工程と、混練工程で得られた熱可塑性樹脂と植物繊維の混練物に対し、ガラス繊維を練ることなく混合して成形する成形工程とを経るのが好ましい。ガラス繊維を練ることなく、樹脂成形体を成形することにより、成形時にガラス繊維が折れにくく、効率よくガラス繊維による補強効果が発揮される。

（混練工程）
混練工程では、スクリュー押出機を用い、熱可塑性樹脂に積極的に剪断力を付与して植物繊維を強制的に練り込み、熱可塑性樹脂中に植物繊維を均一に分散させ、ペレットを得る。スクリュー押出機のスクリューの形状は限定されないが、スクリューは一般に原料を前方に搬送する部分と、樹脂に高い剪断力を付与して混練する部分と、一定量押し出す部分とに分かれている。例えば、混練する部分のスクリュー形状が手裏剣状ネジ型とされているものは、混練作用が強く、好適に用いることができる。

（成形工程）
次に、混練工程で得られた植物繊維を含有する熱可塑性樹脂ペレットとガラス繊維とを混合した混合材料を射出成形機に投入し、練ることなく樹脂成形体を成形する。ここで、ガラス繊維は、マスターバッチとして用いるのが好ましい。ガラス繊維のマスターバッチは、例えば、ガラス繊維を長繊維のまま引き抜きながら溶融樹脂に含浸して細長く成形することで練ることなく成形し、適宜の長さに裁断して得られる。射出成形機は、スクリュー方式で材料を可塑化するもの、すなわち、投入された混合材料を、加熱シリンダ内でスクリューにより搬送しながら溶融（可塑化）するものであると、射出と可塑化が同時に行える点で好ましい。ただし、射出成形機のスクリューは、混合材料を練り合わせるためのものではなく、搬送を目的とし、１軸の順ネジ形状のスクリューが用いられる。

本発明の樹脂成形体によれば、ガラス繊維と植物繊維の補強作用を効率よく発揮させることができる。そのうえ、射出成形されるため、生産性が高く、複雑形状にも対応可能であることはもちろんであるが、平板状とした場合に反りを抑えることができるため、平板状部材にも広く展開することができる。したがって、例えば、所望の形状に成形し、種々の自動車部材（内装、外装部材）に適用することができる。

（試験１）
試験１では、先ず、以下の材料を用い、表２に示す組成にて、上記混練工程と成形工程とを順に経て四角形の平板状（５０ｍｍ×５５ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ）に射出成形し、樹脂成形体の試験片１−１〜１５を得た。混練工程においては、２軸押出機（テクノベル製 ＫＺＷ１５−３０ＴＧＮ）を用い、植物繊維を練り込んだペレットを作成した。成形工程では、混練工程で得られたペレットとガラス繊維のマスターバッチとを混合し、一般射出成形機（住友重機械工業株式会社製 Ｅ−１８５）を用いて、材料を練ることなく射出成形した。次に、得られた各試験片について下記の方法にて反りを評価した。その結果を表２に併記する。
＜材料＞
熱可塑性樹脂：ポリプロピレン樹脂（住友化学製 ＡＺ８６４）
ガラス繊維：繊維径２２μｍ 繊維長５ｍｍ
植物繊維：ラミー繊維（植物より単離し、解繊してカットしたもの。）繊維長０．３ｍｍ
＜反りの評価＞
平らな試験台の天板に対し、試験片の板面が対面するように試験片を載置し、試験片の四角形の３頂点が天板に接地しているときの、残りの１頂点の天板に対する浮き量（ｍｍ）を測定した。

繊維を含有しない試験片（１−１）と、ガラス繊維のみを含有する試験片（１−２、１−６、１−９、１−１２、１−１４）とを比較すると、ガラス繊維を含有することで平板状の樹脂成形体が反ることがわかる。特に、ガラス繊維の含有率が１０％重量以下であると、その反り度合いは大きかった。これに対し、ガラス繊維のみを含有する試験片と、ガラス繊維と植物繊維の双方を含有する試験片（１−３、１−４、１−５、１−７、１−８、１−１０、１−１１、１−１３、１−１５）とを比較すると、ガラス繊維の含有率が１５重量％以下であるとき、植物繊維も含有すると、反りが小さくなることがわかる。ガラス繊維の含有率が１０重量％以下である場合、併せて植物繊維を１０重量％以上含有することで、反り低減効果が特に有効に発揮されて反りを小さくすることができ、植物繊維の含有率が２０重量％以上であると、反りの度合いを一層小さくすることができることがわかった。

（試験２）
試験２では、先ず、試験１と同じ材料を用い、植物繊維の繊維長を表３に示すように変更し、ガラス繊維を５重量％、植物繊維を１０重量％含有する樹脂成形体の試験片２−１〜２−５を得た。各試験片は、試験１と同様の工程を経て８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの板状に射出成形した。次に、得られた各試験片について、樹脂成形体中の各繊維の繊維長を測定し、次式より繊維長残存率を算出した。
〔繊維長残存率（％）＝成形工程に投入した繊維の繊維長（投入繊維長）÷樹脂成形体中の繊維の繊維長（残存繊維長）×１００〕
また、ＩＳＯ１７８に準じて曲げ強さを測定した。これらの結果を表３に併記する。

試験２の結果より、植物繊維の成形工程に投入する時点での繊維長（投入繊維長）が短いほど、ガラス繊維も植物繊維も、繊維長残存率が高く、投入繊維長を０．３ｍｍ以下とすることで樹脂成形体の補強効果を効率よく発揮することができることが明らかととなった。

（試験３）
試験３では、試験１と同様の材料を用い、表４に示される組成にて、試験２と同様に試験片３−１〜３−４を得た。得られた各試験片について、試験片２と同様に曲げ強さを測定した。その結果を表４に併記する。

試験３の結果より、植物繊維の含有率が４０重量％までは、含有率を高めるほど補強効果が向上するが、４０重量％を超えて含有率を向上させても、更なる補強とはならないことが明らかとなった。これにより、植物繊維の含有率は４０重量％以下とすることがわかった。

（試験４）
試験４では、試験１と同様の材料を用い、ガラス繊維と植物繊維の含有率を変更し、試験１と同様の工程を経て、８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの板状に射出成形した。得られた各試験片について、下記の方法にて荷重たわみ温度を測定した。その結果をグラフ化し、図２に示す。
＜荷重たわみ温度の測定方法＞
荷重たわみ温度は、ＩＳＯ７５−２に準拠し、株式会社安田精機製作所製荷重たわみ温度試験機（Ｎｏ．１４８−ＨＤ−ＰＣ６）を用い、以下の条件にて測定した。
曲げ応力：０．４５ＭＰａ
支点間距離：６４ｍｍ
試験開始温度：４０℃
昇温速度：１２０℃／Ｈ

図２の結果より明らかなように、樹脂成形体の耐熱性は、ガラス繊維の含有率が６重量％までは含有率が高いほど向上するが、その後耐熱性向上効果は頭打ちとなることがわかった。これにより、ガラス繊維の含有率は、６重量％以下とすることで効率よく耐熱性向上効果を発揮することができること明らかとなった。

参考実施形態における植物粉砕物及び植物微粉の粒度分布を示すグラフである。 第１実施形態における試験例４の結果を示すグラフであり、ガラス繊維及び植物繊維の含有率と荷重たわみ温度の関係を示すグラフである。

［参考実施形態］
本参考実施形態の熱可塑性樹脂組成物は、ベースとなる熱可塑性樹脂に、植物微粉を配合している。

以下に、本参考実施形態の具体的な例について説明するが、本参考実施形態はこれに限られることは無いことは言うまでも無い。

（参考例１）
次に、上記粒度分布の測定に使用した植物微粉を用いて射出成形品を成形した。熱可塑性樹脂としては、メルトフローレート（ＭＦＲ）が３０ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレンを使用した。そして、ポリプロピレンと植物微粉とを、植物微粉の含有量が２０重量％となるように、押出し機によって１５０〜２２０℃にて溶融混練して熱可塑性樹脂組成物を得た。この熱可塑性樹脂組成物を、成形条件１７０〜２２０℃、金型温度４０±２０℃で射出成形し、幅３５０ｍｍ、奥行き１５０ｍｍ、高さ４０ｍｍ、板厚３ｍｍの電動車椅子用の部材であるフットレスト板を作製した。

（参考例２）
植物微粉の含有量を３０重量％とした以外は、参考例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例１）
植物微粉に替えて、上記粒度分布の測定に使用した植物粉砕物を２０重量％添加した以外は、参考例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例４）
植物微粉に替えて、粒径１０μｍ以下のタルクを３０重量％添加した以外は、参考例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

（比較例５）
植物微粉に替えて、繊維長１〜２ｍｍのガラス繊維を３０重量％添加した以外は、参考例１と同様の条件にてフットレスト板を作製した。

得られた各参考例及び比較例のフットレスト板について、その反りと密度を測定した。なお、「反り」は検査治具を用いた寸法精度測定法により測定した。「密度」は、ＩＳＯ１１８３に準拠した水中置換法により測定し、試験環境は２３±２℃、水温は２３℃であった。また、各参考例及び比較例で使用した熱可塑性樹脂組成物を用いて、同じ成形条件により曲げ弾性率測定用の試験片を成形し、これの剛性（曲げ弾性率）も測定した。「剛性（曲げ弾性率）」は、ＩＳＯ１７４に準拠して測定し、試験環境２３±２℃、試験片寸法８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍ、支点間距離６４ｍｍ、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎとした。これらの結果を表１に示す。

表１の結果から、粉砕時に舞い上がった植物微粉を添加した参考例１，２は、軽量で良好な剛性を担保しながら、反りを確実に低減できることが確認された。詳しく見ると、添加物の含有量が共に２０重量％である参考例１と比較例１とを対比すると、参考例１と比較例１とでは密度が同じで剛性も同等であるが、比較例１の反り量は参考例１の２倍もあった。また、添加物の含有量が共に３０重量％である参考例２と比較例２とを対比しても、参考例２と比較例２とでは密度が同じで剛性も同等であるが、比較例２は参考例２よりも大きく反っていた。同じく添加物の含有量が３０重量％の比較例３では、熱可塑性樹脂組成物の流動性を高めていることで、反り量は若干低減しているものの、参考例２ほどの反り抑制効果は得られていない。しかも、比較例３では流動性を高めていることで、参考例２よりも剛性が低下していた。また、タルクを添加した比較例４では、良好な剛性を担保しながら反りも抑制できているが、密度が大きく重量が増大している。また、ガラス繊維を添加した比較例５では、剛性の向上効果が極めて高いが、やはり密度が大きく、しかも反り量が極めて大きかった。

［第１実施形態］
本発明の樹脂成形体（以下、単に成形体と称する場合がある。）は、主たる構成材料として熱可塑性樹脂が含まれており、該熱可塑性樹脂が繊維で補強されている。繊維としては、ガラス繊維と植物繊維とが含まれている。

（試験２）
試験２では、先ず、試験１と同じ材料を用い、植物繊維の繊維長を表３に示すように変更し、ガラス繊維を５重量％、植物繊維を１０重量％含有する樹脂成形体の試験片２−１〜２−５を得た。各試験片は、試験１と同様の工程を経て８０ｍｍ×１０ｍｍ×４ｍｍの板状に射出成形した。次に、得られた各試験片について、樹脂成形体中の各繊維の繊維長を測定し、次式より繊維長残存率を算出した。
〔繊維長残存率（％）＝樹脂成形体中の繊維の繊維長（残存繊維長）÷成形工程に投入した繊維の繊維長（投入繊維長）×１００〕
また、ＩＳＯ１７８に準じて曲げ強さを測定した。これらの結果を表３に併記する。

Claims (6)

1. 植物を粉砕した際に舞い上がった植物微粉を含有する、熱可塑性樹脂組成物。
2. 前記植物微粉の平均粒径が２０μｍ以下であり、且つその標準偏差が１５μｍ以下である、請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
3. 前記植物微粉を５０重量％未満含有する、請求項１または請求項２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を射出成形してなる、射出成形品。
5. 樹脂成形体であって、
   熱可塑性樹脂と、
   ガラス繊維と、
   植物繊維とを含有し、
   前記ガラス繊維は１〜６重量％含有されており、
   前記植物繊維は繊維長が０．３ｍｍ以下であり、且つ、１０〜４０重量％含有されている樹脂成形体。
6. 前記熱可塑性樹脂と前記植物繊維とを混練した後に、前記ガラス繊維を練ることなく混合して射出成形される請求項５に記載の樹脂成形体。
   

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