(57)【要約】【課題】繊維による白色度が確実に保たれ、射出成形により得られる和紙様を呈する白色成形体を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂と白色度７０％以上の繊維とを含むが白色顔料は含有していない。繊維の含有率は１０〜２５重量％とする。２２０℃以下で射出成形され、白色度７０％以上の白色成形体である。繊維径は１０〜４０μｍとすることが好ましい。当該白色成形体は、自動車の内装材用として好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と白色度７０％以上の繊維とを含み、白色顔料を含有せず、
前記繊維の含有率が１０〜２５重量％であり、
２２０℃以下で射出成形された、白色度７０％以上の白色成形体。
【請求項２】
前記繊維の繊維径が１０〜４０μｍである、請求項１に記載の白色成形体。
【請求項３】
自動車の内装材用である、請求項１または請求項２に記載の白色成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維と樹脂とを含み射出成形された白色成形体に関し、特に和紙様を呈する自動車用の白色成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維と樹脂から白色成形体を得る技術として、例えば下記特許文献１がある。特許文献１は、樹脂成形品の焼却熱を低減するには天然繊維を配合することが好ましいが、白色度の高い樹脂成形品を得たい場合は、天然繊維が製造工程における熱によって黄変してしまうという課題を解決するものである。そこで、漂白化学パルプを主体成分とし、白色度の高い炭酸カルシウム等の無機填料も含む白色度７０％以上の紙粉砕物と、酸化チタン等の白色顔料と、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂とを混練し、１８０℃で射出成形している。このように、パルプを含む特殊な紙粉砕物を使用することで、射出成形する際の黄変を効果的に防止している。なお、白色成形体における紙粉砕物と樹脂との配合割合は、紙粉砕物：合成樹脂＝５１：４９〜７０：３０が好ましいとされている。紙粉砕物中のパルプの含有量は７０〜１００質量％なので、白色成形体におけるパルプの含有率は約３５〜７０質量％となる。このような白色成形品としては、コップ、皿、ハンガー、歯ブラシ等の日用品が想定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６５３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動車においては、性能や機能など種々の要素の向上が従来から行われている。さらに近年では、新たな付加価値、具体的には感性の向上が注目されている。感性とは、人間の持つ知覚的な能力のひとつであり、美や善などの評価判断に関する印象の内包的な意味を無意識的又は直感的に知覚する能力である。自動車であれば、例えば「日本車らしさ」、「欧米車らしさ」などが相当する。日本車において「日本らしさ（ジャパンテイスト）」を想起させるものとしても種々考えられるが、例えば和紙などもその独特な風合いからジャパンテイストの強調に有効なツールである。しかし、一定の強度や剛性等が必要とされる自動車に、和紙そのものを構成部材として使用することはできない。従来からの既製品の表面に和紙を貼り付けることはできるが、自動車の製造工程が煩雑になる。また、和紙は生産コストが高い、量産性、耐防汚性、及び耐水性などが低い、などの問題もある。そこで、従来から自動車に使用されている樹脂成形品において和紙様を発現できれば、ジャパンテイストすなわち感性を高めることができる。
【０００５】
これに対し特許文献１では、白色成形体をパルプが黄変しない程度の温度（１８０℃）で射出成形しているので、射出時の黄変の防止には有効である。しかし、特許文献１ではパルプを使用している。パルプは木材等を粥状にしたものなので、得られる白色成形体はいわゆる洋紙様を呈し、和紙様を発現することは不可能である。コップや歯ブラシ等の日用品を想定していることから、和紙様を呈することは逆に好ましくないであろう。なお、洋紙とは木材パルブから生産される紙であり、和紙とは繊維から生産される紙である。
【０００６】
そこで、特許文献１のパルプを繊維に置き換えたとしても、特許文献１のように繊維の含有率が３５〜７０質量％もあると、混練時の流動抵抗が上昇して内部温度が上昇することで、繊維が黄変してしまうおそれがある。特許文献１では、実際には白色顔料を配合しており、紙粉砕物にも白色度の高い無機填料が含まれていることがある。したがって、混練時等において若干黄変したとしても、得られる成形体においては白色顔料等によって白色度が担保される。すなわち特許文献１では、白色顔料等によって黄変をごまかすことができる。また、特許文献１ではパルプを使用しているので、特に繊維径の規定はない。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、繊維による白色度が確実に保たれている、射出成形により得られた白色成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、熱可塑性樹脂と白色度７０％以上の繊維とを含むが白色顔料は含有せず、前記繊維の含有率が１０〜２５重量％であり、２２０℃以下で射出成形された、白色度７０％以上の白色成形体である。白色度とは、ＪＩＳ Ｐ ８１４８で規定されるＩＳＯ白色度であり、拡散反射方式によって測定される値である。白色度は、例えば市販の白色度計やＩＳＯ白色度を測定可能な分光光度計等により測定することができる。また、和紙様とは和紙のように見えることを意味する。和紙としては、越前和紙、美濃紙、土佐和紙等に代表される和紙そのものや障子紙のほか、襖、衝立、屏風、扇子などに貼り付けられる紙が挙げられる。本発明において和紙様とは、これらいずれかの紙のように見えればよい。
【０００９】
本発明によれば、繊維の含有率が１０〜２５重量％なので、混練時の流動抵抗等によって黄変することを有効に防止できる。そのうえで、繊維が黄変しない温度（２２０℃以下）で射出成形しているので、成形時に黄変することもない。これにより、白い繊維を白いままで製造することができる。したがって、白色顔料を使用しなくても、白色度が維持された白色成形体を得ることができる。そして、樹脂に繊維を混合していることで、得られる白色成形体が和紙様を呈する。射出成形によれば、種々の形状の成形体を量産できるので、生産性も高い。
【００１０】
前記繊維の繊維径は１０〜４０μｍとすることが好ましい。繊維径が当該範囲から外れていてもある程度和紙様を呈するが、当該範囲内であれば、より和紙に近い見た目となる。このような白色成形体は、自動車の内装材用として好適である。これにより、自動車に「日本らしさ」を付加することができ、感性価値を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、白い繊維を白いまま射出成形することができ、得られる白色成形体は和紙様を呈する。そして、当該白色成形体を自動車の内装材として使用することで、自動車の感性価値を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の白色成形体は、熱可塑性樹脂と繊維とを含み射出成形して得られる。なお、炭酸カルシウム等の無機填料や、酸化チタン等の白色顔料など、成形体の白色度を強引に向上させるものは含有されていない。
【００１３】
熱可塑性樹脂としては、不透明樹脂を使用できないことはないが、透明ないし半透明の合成樹脂が好ましい。不透明樹脂を使用すると、繊維の存在が薄れて良好な和紙様を発現できなくなるからである。また、白色成形体の透光性が低下するので、例えば室内灯などのレンズとして使用できず、使用用途が限られる。透明ないし半透明な熱可塑性樹脂とは、例えばランプ等の光源から照射される光が透過する程度の透明度を有する熱可塑性樹脂である。具体的には、曇度（ヘイズ）測定値が８０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは４０％以下の熱可塑性樹脂が好ましい。透明ないし半透明の熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（エチレン−２，６−ナフタレート）等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、プロピレン−エチレン共重合体、ポリスチレン樹脂、芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂などを挙げることができる。これらの熱可塑性樹脂は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を混合使用してもよい。中でも、成形性や材料費等の点から、ポリカーボネート樹脂やポリプロピレン樹脂が好ましい。
【００１４】
繊維は、できるだけ白色度が高い方が好ましい。これにより成形体の白色度も高くなるからである。具体的には、少なくとも白色度が７０％以上、好ましくは７５％以上の繊維とする。繊維としては、天然繊維のほか、ガラス繊維を使用することもできる。但し、ガラス繊維では成形体の重量が大きくなる。また、天然繊維と比べると和紙様が劣る。したがって、天然繊維が好ましい。しかし、ガラス繊維であれば、黄変の問題は生じない。天然繊維は、本来的に白色の繊維のほか、漂白繊維であってもよい。天然繊維としては、ラミー（苧麻）、綿、カポック、ケナフ、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。中でも、本来的に白色度が高く漂白が不要な点において、ラミー、綿、カポックが好ましい。これらの繊維は、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を混合使用してもよい。
【００１５】
成形体中における繊維の含有量（率）は、少なくとも１０〜２５重量％、好ましくは１５〜２５重量％、より好ましくは１７〜２３重量％とする。繊維の含有量が１０重量％未満では、成形体の白色度が充分でない。繊維の含有量が２５重量％を超えると、成形体が黄変する可能性が高くなる。成形体中における繊維の含有量が１７〜２３重量％であれば、最も白色度の高い成形体を得られる。
【００１６】
なお、繊維径（繊維の直径）は特に限定されない。どのような繊維径であっても、ある程度和紙様を呈するからである。但し、繊維径が大きいほど成形体における白色度の増加には有利であるが、反面、成形体の全光線透過率が低下する傾向がある。光の遮断量（反射率）が増大するからである。したがって、繊維径は少なくとも６５μｍ以下とすることが好ましい。繊維径が６５μｍより大きいと、成形体の全光線透過率が実際の和紙や障子紙よりも低くなり、見た目の印象が実際の和紙や障子紙から離れてしまうからである。また、成形体をレンズとして使用し難くなる。なお、一般的な和紙の全光線透過率は６０〜６５％程度であり、一般的な障子紙の全光線透過率は４０〜４３％程度である。好ましくは繊維径を５０μｍ以下とし、より好ましくは４０μｍ以下とする。なお、繊維径の下限は特に限定されない。
【００１７】
繊維径は、天然植物から繊維を得た状態での繊維径でもよいし、解繊することで適宜調整することもできる。但し、繊維を解繊するには手間を要するので、天然植物から得られた状態の繊維をそのまま使用することが好ましい。なお、植物によっては、繊維を単繊維の状態で得られるものと、繊維束の状態で得られるものがある。したがって、本発明における繊維径とは、解繊した状態での繊維径はもちろん、単繊維や繊維束の状態での繊維径も含む。なお、天然繊維を解繊することなく使用する場合は、繊維の細さには限界がある。すなわち、最も繊維径の小さい綿の繊維径は、小さいもので１０μｍ程度である。
【００１８】
本発明の成形体は、上記熱可塑性樹脂と繊維とを混練したうえで、所定形状に射出成形される。このときの射出成形温度は、繊維（天然繊維）が黄変しない温度とする。具体的には、２２０℃以下、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１９０℃以下で射出成形する。これにより、白い繊維を白いままで射出成形できる。なお射出成形温度の下限は、熱可塑性樹脂の融点である。
【００１９】
上記条件で得られた成形体は白色度が７０％以上であり、和紙様を呈する。当該成形体は、自動車のドアトリム、インナーパネル、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、室内灯レンズなどの内装材として好適に使用できる。これにより、自動車に「日本らしさ」が付加され、感性価値を向上させることができる。
【００２０】
（試験１）
成形体における繊維の含有量（率）を種々変更した際の傾向について評価した。繊維には、白色度８４．１％のラミー繊維を解繊することなく用いた。その繊維径は３０〜３６μｍであった。熱可塑性樹脂には、ポリプロピレン樹脂を用いた。そして、繊維の含有量が表１に示す割合となるように熱可塑性樹脂と繊維とを混合し、２００℃で射出成形した試料（成形体）１〜５を得た。各試料は、５５ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの扁平な板状に形成した。その後、試料１〜５の白色度を測定した。当該結果も表１に示す。なお、試料１〜５の白色度は、ＪＩＳ Ｐ ８１４８で規定される方法に基づいて測定した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１の結果から、試料２〜４では高い白色度を有している。一方、試料１の白色度は充分ではない。これは、繊維の含有量が少ないことから、成形体全体の白色度を充分に上昇できていないことに起因する。また、試料５は若干黄変していた。これは、繊維の含有量が多いため、混練時に内部温度が上昇して繊維が黄変したからと考えられる。したがって、試料５の白色度は、試料２〜４と比べて低下している。これにより、成形体における繊維の含有量（率）は、１０〜２５重量％とすることが好ましいことがわかった。最も白色度が高かったのは、試料３である。これにより、成形体中における繊維の含有量は、１７〜２３重量％とすることが最も好ましいことがわかった。
【００２３】
（試験２）
次に、射出成形時の成形温度を種々変更した際の傾向について評価した。試験１において最も白色度の高かった試料３を基準として、射出成形温度のみを変更した試料６，７の白色度を測定した。射出成形温度と測定結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
表２の結果から、射出成形温度が高くなるにつれて、成形体の白色度が低下する傾向が確認された。これは、射出成形温度を高くするに伴い、成形体の黄変が進行したからである。具体的に見ると、試料６ではある程度の白色度を維持できているが、試料７では白色度が大きく低下している。これにより、射出成形温度は少なくとも２２０℃以下とし、好ましくは２００℃以下とすることがわかった。
【００２６】
（試験３）
次に、繊維径を種々変更した際の傾向について評価した。具体的には、試験２と同様に試料３を基準として繊維径のみを変更した試料８，９を作製し、これらの全光線透過率を測定した。繊維径は、解繊していない天然繊維の種類によって変更した。繊維径、繊維の種類、測定結果を表３に示す。なお、全光線透過率は、村上色彩技術研究所製の分光光度計ＣＭＳ−３５ＳＰを用いて、製紙科学などの分野で一般的に用いられる公知の方法により測定した。測定条件は、光源：Ｄ６５光源、視野：１０°視野、表色系：CIE  L*a*b*、光学条件：正反射を含まないS.C.E方式、測定面積：12×17とした。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
表３の結果から、試料３，８は、一般的な和紙の全光線透過率（６０〜６５％程度）と同等の全光線透過率を有していた。一方、試料９は、全光線透過率が大きく低下し、一般的な障子紙の全光線透過率（４０〜４３％程度）からも大きく外れていた。但し、和紙をイメージさせるような見た目ではあった。これにより、繊維径はある程度大きくても使用することはできるが、好ましくは６５μｍ以下とし、最も好ましくは４０μｍ以下とすることがわかった。