(57)【要約】【課題】従来に無い新たな消臭対策が施された複合材料及び成形体を提供する【解決手段】本複合材料は、植物材料、及び、植物材料同士を結着する熱可塑性樹脂、を含んだ複合材料であって、臭気成分としてペンタナールを含む。更に、このペンタナールは、酸臭に対するマスキング成分とすることができる。本成形体は、本複合材料からなる。本成形体の製造方法は、植物材料と熱可塑性樹脂とを含んだ１次前駆体に、植物材料全体の２０質量％以上に相当する水を含ませて２次前駆体を得る含水工程と、２次前駆体を、温度１２０℃以上で加熱する加熱工程と、を備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物材料、及び、前記植物材料同士を結着する熱可塑性樹脂、を含んだ複合材料であって、
臭気成分としてペンタナールを含むことを特徴とする複合材料。
【請求項２】
前記ペンタナールが、酸臭に対するマスキング成分である請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記酸臭が、酢酸由来の臭気である請求項２に記載の複合材料。
【請求項４】
臭気成分として、更に、酢酸を含む請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の複合材料。
【請求項５】
ＧＣ−ＭＳ法により得られるクロマトグラムにおいて、ペンタナールのピーク面積Ｓ１と、酢酸のピーク面積Ｓ２と、の比（Ｓ１／Ｓ２）が、０．０５以上である請求項４に記載の複合材料。
【請求項６】
前記植物材料が植物繊維であるとともに、
多孔質であり、目付が２００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下である請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の複合材料。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれかに記載の複合材料からなることを特徴とする成形体。
【請求項８】
植物材料と熱可塑性樹脂とを含んだ１次前駆体に、前記植物材料全体の２０質量％以上に相当する水を含ませて２次前駆体を得る含水工程と、
前記２次前駆体を、温度１２０℃以上で加熱する加熱工程と、を備え、
前記植物材料同士が前記熱可塑性樹脂によって結着された成形体であって、臭気成分としてペンタナールを含む成形体を得ることを特徴とする成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料、成形体及びその製造方法に関する。更に詳しくは、植物に由来する材料とこの植物材料を結着する熱可塑性樹脂とを含んだ複合材料、この複合材料からなる成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物に由来する材料（植物材料という）を熱可塑性樹脂で結着した複合材料は、軽量且つ高剛性に仕上げることができるため、近年、車両内装材としての用途が拡大されている。この複合材料は、植物材料と熱可塑性樹脂との共存下で、熱可塑性樹脂を加熱流動させて賦形を行い、植物材料を熱可塑性樹脂で結着して得られるが、この加熱により、植物材料が臭気を発するにようになることが知られている。そして、この臭気は、人にとってすっぱい臭いとして感知される不快臭であり、温度上昇に伴い臭気が強まるため、臭気抑制技術が求められている。この臭気抑制技術としては、下記特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献２】特開２０１５−１６５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は、臭気対策として、植物繊維をアルカリ水溶液に接触させるという前処理を施し、加熱の際の臭気発生を抑制する技術である。この技術は、臭気発生を抑制する点で優れた技術であるものの、アルカリ水溶液との接触により、植物繊維やその付着物等のアルカリ分解を誘発し、その分解物が新たな不快臭を形成し得るという点で、改良の余地があることが分かって来た。
【０００５】
本発明は、加熱を経て得られる、植物材料とこれを結着する熱可塑性樹脂とを含んだ複合材料及び成形体であって、従来に無い新たな消臭対策が施された複合材料及び成形体を提供することを目的とする。また、この成形体の製造方法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】
【０００６】
即ち、本発明は以下の通りである。
請求項１に記載の複合材料は、植物材料、及び、前記植物材料同士を結着する熱可塑性樹脂、を含んだ複合材料であって、
臭気成分としてペンタナールを含むことを要旨とする。
請求項２に記載の複合材料は、請求項１に記載の複合材料において、前記ペンタナールが、酸臭に対するマスキング成分であることを要旨とする。
請求項３に記載の複合材料は、請求項２に記載の複合材料において、前記酸臭が、酢酸由来の臭気であることを要旨とする。
請求項４に記載の複合材料は、請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の複合材料において、臭気成分として、更に、酢酸を含むことを要旨とする。
請求項５に記載の複合材料は、請求項４に記載の複合材料において、ＧＣ−ＭＳ法により得られるクロマトグラムにおいて、ペンタナールのピーク面積Ｓ１と、酢酸のピーク面積Ｓ２と、の比（Ｓ１／Ｓ２）が、０．０５以上であることを要旨とする。
請求項６に記載の複合材料は、請求項１乃至５のうちのいずれかに記載の複合材料において、前記植物材料が植物繊維であるとともに、
多孔質であり、目付が２００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下であることを要旨とする。
請求項７に記載の成形体は、請求項１乃至６のうちのいずれかに記載の複合材料からなることを要旨とする。
請求項８に記載の成形体の製造方法は、植物材料と熱可塑性樹脂とを含んだ１次前駆体に、前記植物材料全体の２０質量％以上に相当する水を含ませて２次前駆体を得る含水工程と、
前記２次前駆体を、温度１２０℃以上で加熱する加熱工程と、を備え、
前記植物材料同士が前記熱可塑性樹脂によって結着された成形体であって、臭気成分としてペンタナールを含む成形体を得ることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の複合材料及び成形体によれば、加熱を経て得られる、植物材料とこれを結着する熱可塑性樹脂とを含んだ複合材料及び成形体において、従来ない新たな消臭対策が施された複合材料及び成形体が得られる。
本発明の成形体の製造方法によれば、植物材料とこれを結着する熱可塑性樹脂とを含んだ成形体を製造するに際し、従来同様の加熱工程を含みながら、従来にない新たな消臭対策を施すことができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【０００９】
本発明の複合材料は、植物材料、及び、植物材料同士を結着する熱可塑性樹脂、を含んだ複合材料であって、臭気成分としてペンタナールを含むことを特徴とする。
【００１０】
［１］ペンタナール
本発明の複合材料が、臭気成分としてペンタナールを含む場合は、複合材料から発せられる不快な臭気をマスキングすることができる。ペンタナールのマスキング作用は、不快な臭気のなかでも、酸臭（酸に起因した臭い）に対して優れている。そのなかでも、炭素数３以下の酸に由来する酸臭に対するマスキング作用に優れる。このような炭素数３以下の酸臭を発する酸としては、酢酸、蟻酸、プロピオン酸等が挙げられる。これらのなかでも、ペンタナールは酢酸に対するマスキング作用に優れている。
【００１１】
ペンタナールは、Ｃ４Ｈ９ＣＨＯで表される化合物であり、３−メチルブタナール、２−メチルブタナール及びｎ−ペンタナールのうちの少なくとも１種であることが好ましい。複合材料に含まれるペンタナールは、上記のうちの１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。これらのなかでも、特に、３−メチルブタナールが好ましい。３−ペンタナールは、とりわけ、酸臭のマスキング作用に優れる。従って、臭気成分（異臭成分、不快臭成分である）として、酢酸を含む複合材料において、臭気成分（マスキング成分である）としてペンタナールを含むことが好ましく、特に、３−メチルブタナールを含むことが好ましい。
【００１２】
ペンタナールは、複合材料に対して後添加されたものであってもよく、複合材料の製造過程で生成されたものであってもよく、これらの両方のペンタナールが含まれてもよい。いずれにしても、結果的に、臭気成分としてペンタナールを含むことで、ペンタナールに対し、植物材料同士を熱可塑性樹脂で結着した複合材料から発せられる特有の臭いをマスキングさせることができる。ペンタナールが、この植物材料に特有の臭いをマスキングできる機序については、不明であるものの以下のように考えることができる。
【００１３】
即ち、ペンタナールは、強い臭気を発するものの、人に不快感を与える臭気ではなく、一般に、甘い臭い（例えば、チョコレート臭、麦芽臭、リンゴ臭等）として感知される臭気である。更に、極めて僅かな量で感知できる臭気であることに加え、加熱された植物材料が特有に放出する臭いと比べ、より優先して臭気を感知できる成分であると考えられる。また、構造による差はあるものの、およそ９０℃以上１０５℃以下の沸点を有し、人的な生活環境下において極少量ずつを自然に揮発させることができると考えられる。即ち、ペンタナールは、たまたま、適した特性を併せ有するがために、植物材料に特有の臭いのマスキング性に優れると考えられる。
【００１４】
複合材料に含まれるペンタナールの濃度は限定されないが、例えば、ＧＣ−ＭＳ法により得られるクロマトグラムにおいて、ペンタナールのピーク面積Ｓ１と、酸臭の原因成分のピーク面積Ｓ２と、の比（Ｓ１／Ｓ２）は、０．０５以上であることが好ましい。即ち、ピーク面積比において、ペンタナールのピーク面積Ｓ１は、酸臭の原因成分のピーク面積Ｓ２に対して５％以上であればよく、酸臭の原因成分との相対濃度が極めて小さくとも、ペンタナールはマスキング作用を発揮できる。比Ｓ１／Ｓ２の上限は特に限定されないが、例えば、１０以下とすることができる。従って、比Ｓ１／Ｓ２は、０．０５≦Ｓ１／Ｓ２≦１０．０が好ましい。
【００１５】
この比は、更に０．０７≦Ｓ１／Ｓ２≦９．０が好ましく、更に０．０９≦Ｓ１／Ｓ２≦８．０が好ましく、更に０．１≦Ｓ１／Ｓ２≦７．０が好ましく、更に０．２≦Ｓ１／Ｓ２≦６．０が好ましく、更に０．３≦Ｓ１／Ｓ２≦５．０が好ましく、更に０．４≦Ｓ１／Ｓ２≦４．０が好ましく、更に０．５≦Ｓ１／Ｓ２≦３．０が好ましく、更に０．６≦Ｓ１／Ｓ２≦２．０が好ましく、更に０．７≦Ｓ１／Ｓ２≦１．５が好ましい。
上述の酸臭の原因成分は、前述のように、酢酸及び蟻酸等であり得るが、特に、この比Ｓ１／Ｓ２の範囲は、酸臭の原因成分が酢酸である場合に有効である。
尚、測定条件は、実施例において詳述する。
【００１６】
上述の酸臭の原因成分は、通常、複合材料の製造直後に最も多く含まれる。そして、経時的に、この原因成分が、揮散されることで減少する。このため、酸臭の原因成分の減少に伴い、ペンタナールの検知量も低下することができる。最終的には、酸臭の原因成分濃度の低下により、マスキングされなくとも、人が不快臭を感知できないレベルの濃度に低下されれば、ペンタナールも不要となるが、ペンタナールは、人に不快感を与える臭気ではないため、仮に複合材料内に残存されても問題とならない。
【００１７】
［２］植物材料
植物材料は、植物体（幹、茎、枝、葉、根等）から取り出された構造材料であり、植物繊維（葉脈系植物繊維、靭皮系植物繊維、木質系植物繊維等）、植物粉末、植物片（切削片や粉砕片等）などが含まれる。植物材料の元となる植物体としては、ケナフ、ヘンプ、ジュート麻、ラミー、亜麻（フラックス）、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。これらのなかでも、靭皮植物、即ち、ケナフ、ヘンプ、ジュート麻、ラミー、亜麻（フラックス）が好ましい。靭皮植物は、一般に、成長が早く、優れた二酸化炭素吸収性を有する。このため、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献できる。更に、靭皮植物のなかでもケナフが好ましく、更には、ケナフの靭皮から採取されるケナフ繊維が最も好ましい。
【００１８】
植物材料はどのように加工された植物材料を用いてもよい。なかでも、本発明では、微生物処理及び／又は酵素処理を経た植物材料が好ましい。即ち、例えば、レッティング処理を経て得られた植物材料が好ましい。より具体的には、植物体から取り出した靭皮からレッティング処理により解繊して得られた植物繊維が好ましい。レッティングは、植物材料素材（植物材料となる素材）内に含まれる結着成分（植物体内において植物繊維同士等を結着しているペクチン等の成分）を分解する処理である。このように、レッティング処理を経た植物材料を用いた複合材料には、ペンタナールが含まれることになる
【００１９】
ペンタナール含有の詳細は定かではないが、レッティング処理を経て得られた植物材料素材には、アミノ酸及び糖が含まれる（共存される）。即ち、レッティングを行う環境中に含まれるアミノ酸及び糖や、レッティング時に微生物や酵素によって生成されたアミノ酸及び糖が含まれる（共存される）と考えられる。これらアミノ酸及び糖の共存形態は限定されず、植物材料素材内部に含まれてもよいし、植物材料素材表面に付着して含まれてもよいし、その他の形態で含まれてもよく、これらの複合的な形態として共存されてもよい。このように植物材料素材に共存されたアミノ酸及び糖が原料となり、加水状況で加熱されることでメーラード反応を介して、ペンタナールが生成されるものと考えられる。
【００２０】
植物材料が植物繊維である場合、その長さは限定されないが、例えば、平均繊維長は１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下（更に２０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、特に２５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、とりわけ３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下）とすることができる。この平均繊維長は、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、伸張させずに真っ直ぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した値の平均値である。
また、植物材料が植物繊維である場合、その繊維径は限定されないが、例えば、平均繊維径は１μｍ以上２５００μｍ以下（更に１０μｍ以上２０００μｍ以下、特に１００μｍ以上１７５０μｍ以下、とりわけ２００μｍ以上１５００μｍ以下）とすることができる。この平均繊維径は、平均繊維長の測定に用いた合計２００本の各単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の平均値である。
【００２１】
［３］熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂は、植物材料同士を結着する成分である。この熱可塑性樹脂の種類は限定されず、各種の熱可塑性樹脂を利用できる。具体的には、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、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。
上記のうち、ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂等が挙げられる。また、脂肪族ポリエステル樹脂としては、ポリカプロラクトン及びポリブチレンサクシネート等が挙げられる。更に、芳香族ポリエステル樹脂としては、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。また、アクリル樹脂としては、メタクリレート、アクリレート等を用いて得られた各種樹脂が挙げられる。
【００２２】
上記熱可塑性樹脂のなかでも、本発明の複合材料においては、ポリオレフィン樹脂が好ましい。ポリオレフィン樹脂を構成するオレフィン単量体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等が挙げられる。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。
即ち、ポリオレフィン樹脂としては、エチレン単独重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等のポリエチレン樹脂が挙げられる。これらのポリエチレン樹脂は、全構成単位数のうちの５０％以上がエチレンに由来する単位の樹脂である。更に、プロピレン単独重合体、プロピレン・エチレン共重合体（プロピレン・エチレンランダム共重合体等）、プロピレン・１−ブテン共重合体等のポリプロピレン樹脂が挙げられる。これらのポリプロピレン樹脂は、全構成単位数のうちの５０％以上がプロピレンに由来する単位の樹脂である。
【００２３】
熱可塑性樹脂は、非変性の熱可塑性樹脂のみであってもよいが、極性基を導入して変性された熱可塑性樹脂を含んでもよい。変性された熱可塑性樹脂（以下、単に「変性熱可塑性樹脂」という）は、上述の各種熱可塑性樹脂が主鎖となり、主鎖に対して変性基が導入された樹脂である。変性によって導入される変性基の種類は限定されないが極性基が好ましい。極性基としては、無水カルボン酸基（−ＣＯ−Ｏ−ＯＣ−）、カルボン酸基（−ＣＯＯＨ）、カルボニル基（−ＣＯ−）、ヒドロキシル基（−ＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ２）、ニトロ基（−ＮＯ２）、ニトリル基（−ＣＮ）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。これらのなかでも、無水カルボン酸基、カルボン酸基、カルボニル基のうちの少なくとも１種が好ましく、無水カルボン酸基又はカルボン酸基が特に好ましい。
【００２４】
また、熱可塑性樹脂に、非変性熱可塑性樹脂及び変性熱可塑性樹脂が含まれる場合、これらの樹脂の主鎖は異なってもよいが、同じであることが好ましい。即ち、非変性熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂（非変性ポリオレフィン樹脂）である場合、変性熱可塑性樹脂は変性ポリオレフィン樹脂であることが好ましい。
熱可塑性樹脂に、非変性熱可塑性樹脂及び変性熱可塑性樹脂が含まれる場合、変性熱可塑性樹脂の割合は、非変性熱可塑性樹脂及び変性熱可塑性樹脂の合計を１００質量％として、１質量％以上１２質量％以下であることが好ましく、２質量％以上９質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上７質量％以下であることが更に好ましく、４質量％以上６質量％以下であることが特に好ましい。
【００２５】
［４］配合
複合材料に含まれる植物材料と熱可塑性樹脂との割合は限定されないが、植物材料と熱可塑性樹脂との合計を１００質量％とした場合に、植物材料の割合は、１０質量％以上９０質量％以下とすることができ、１５質量％以上８５質量％以下が好ましく、１５質量％以上８５質量％以下がより好ましく、２０質量％以上８０質量％以下が更に好ましく、２５質量％以上７５質量％以下がより更に好ましく、３０質量％以上７０質量％以下が特に好ましく、３５質量％以上６５質量％以下がより特に好ましく、４０質量％以上６０質量％以下がとりわけ好ましい。
【００２６】
本発明の複合材料は、植物材料、熱可塑性樹脂及びペンタナールのみからなってもよいが、必要に応じて、可塑剤（熱可塑性樹脂に対する可塑剤）、酸化防止剤、難燃剤、滑剤、防黴剤、抗菌剤、充填剤、着色剤等の他成分を含んでもよい。本複合材料に、他成分が含まれる場合、植物材料、熱可塑性樹脂及びペンタナールの合計質量を１００質量部とした場合に、他成分の含有量は、通常、０．１質量部以上１０質量部以下である。
尚、ペンタナールの質量割合は、その効果が十分に発揮される量が複合材料に含まれても、通常、植物材料及び熱可塑性樹脂の合計質量に対して無視し得る程度に質量割合は小さい。
【００２７】
［５］複合材料の目付
複合材料は、植物材料が熱可塑性樹脂により結着された構成を有するが、そのうえで、植物材料は、熱可塑性樹脂内に埋設されて存在してもよい。このような構成では、通常、複合材料は中実（非多孔質）な状態となる。しかしながら、より軽量に利用するという観点では、複合材料は多孔質であることが好ましい。加えて、複合材料が多孔質であることにより、ペンタナールを含有することによる作用をより効果的に得ることができる。即ち、多孔質な複合材料は、非多孔質な複合材料に比べて、複合材料からの酸臭が発生し易い。このため、酸臭を防ぐ必要性がより大きく生じるからである。その一方で、多孔質な複合材料では、植物材料が大気と接する表面積が大きいことに起因して、ペンタナールの揮散もなされ易い。従って、ペンタナールによるマスキング作用をより効果的に発揮させることができる形態であるといえる。
【００２８】
上述のように複合材料が多孔質である場合、その目付は限定されないが、例えば、２００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下とすることができる。この目付は、更に４００ｇ／ｍ２以上２５００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、更に６００ｇ／ｍ２以上２０００ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、更に８００ｇ／ｍ２以上１８００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
このような多孔質な複合材料は、熱可塑性樹脂の原料として、繊維状の熱可塑性樹脂を用いることで得ることができる。即ち、植物材料と熱可塑性樹脂繊維とを混合した後、この混合物を加熱すること（又は、加熱と同時に加圧してもよい）で得ることができる。
【００２９】
［６］成形体
本発明の成形体は、本発明の複合材料からなることを特徴とする。複合材料については前述の通りである。また、本成形体は、前述のように、中実（非多孔質）にすることもできるが、多孔質であることが好ましく、その好ましい目付についても前述の通りである。更に、本成形体はどのようにして製造してもよい。本発明の成形体の構成のうち、植物材料が熱可塑性樹脂で結着された構成は、従来公知の方法により得ることができる。一方、ペンタナールは、結果的に、得られた成形体内に含まれればよく、これを得る方法は限定されない。
具体的には、下記（１）及び下記（２）の方法により得ることができる。（１）成形体の製造時にペンタナールを生成させる方法（以下、単に「方法（１）」ともいう）、及び、（２）得られた成形体にペンタナールを添加する方法（以下、単に「方法（２）」ともいう）、が挙げられる。これらの方法は、いずれか一方のみを用いてもよいし、両方を併用してもよい。上記のうち、方法（１）は、本発明の成形体の製造方法に同じであるために後述する。一方、以下では方法（２）について説明する。
【００３０】
方法（２）は、得られた成形体にペンタナールが含まれるか否かに関係無く、得られた成形体にペンタナールを添加する方法である。成形体の製造時にペンタナールが生成されない場合や、生成されても生成量が少ない場合や、成形体に含まれるペンタナールの含有量を増加させたい場合や、ペンタナールの効果期間を延長させたい場合、などに有効な製造方法である。
ペンタナールは、水に可溶（飽和濃度は１〜１．５ｇ／１００ｍＬ）であるため、ペンタナールを溶解させた水を、成形体に噴霧したり、塗布したり、した後に、溶媒である水を除去することで、成形体にペンタナールを含有させることができる。同様に、ペンタナールを溶解させた水に成形体を浸漬した後、溶媒である水を除去してもよい。また、ペンタナールは、水以外にも、アルコールやエーテルに溶解させることができるため、上述の水溶液に換えて、アルコール溶液や、エタノール溶液を利用することができる。
【００３１】
本成形体の形状、大きさ、厚さ及び目付等の寸法は限定されないが、目付については、複合材料の説明において前述したように、例えば、２００ｇ／ｍ２以上３０００ｇ／ｍ２以下とすることができ、４００ｇ／ｍ２以上２５００ｇ／ｍ２以下が好ましく、更に６００ｇ／ｍ２以上２０００ｇ／ｍ２以下が好ましく、更に８００ｇ／ｍ２以上１８００ｇ／ｍ２以下が好ましい。一方、上記目付範囲において、厚さは適宜のものとすることができるが、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることができ、１．０ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、更に１．５ｍｍ以上７ｍｍ以下が好ましく、更に２．０ｍｍ以上６ｍｍ以下が好ましい。尚、この厚さは、成形体内における最大厚さである。
【００３２】
更に、本成形体の用途も限定されず、例えば、自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材等として好適である。特に、内装材自体、その基材として好適である。このうち、自動車用内装材としては、インストルメントパネル、センタークラスター、ドアトリム、クオータートリム、ルーフライニング、ピラーガーニッシュ、デッキトリム、トノボード、パッケージトレイ、ダッシュボード、コンソールボックス、キッキングプレート、スイッチベース、シートバックボード、アームレスト、サンバイザ、エアフィルターボックスなどが挙げられる。
更に、本成形体は、建築物及び家具等の内装材及び構造材等としても好適である。即ち、ドア表装材、ドア構造材、各種家具（机、椅子、棚、箪笥等）の表装材、構造材などとして用いることができる。その他、各種収容体（トレイ等）、保護用部材及びパーティション部材等として用いることもできる。
【００３３】
［７］成形体の製造方法
本発明の成形体の製造方法は、植物材料と熱可塑性樹脂とを含んだ１次前駆体に、植物材料全体の２０質量％以上に相当する水を含ませて２次前駆体を得る含水工程と、
２次前駆体を、温度１２０℃以上で加熱する加熱工程と、を備え、
植物材料同士が熱可塑性樹脂によって結着された成形体であって、臭気成分としてペンタナールを含む成形体を得ることを特徴とする。
【００３４】
上記「含水工程」は、１次前駆体に水を含ませて２次前駆体を得る工程である。
このうち、１次前駆体は、植物材料と熱可塑性樹脂とを含んだものである。より具体的には、植物材料が、植物繊維として含まれ、熱可塑性樹脂が、熱可塑性樹脂繊維として含まれるとともに、植物繊維と熱可塑性樹脂繊維とが混繊状態となったマット状物が挙げられる。植物材料と熱可塑性樹脂との配合割合は、複合材料における配合をそのまま適用できる。
【００３５】
熱可塑性樹脂繊維は、繊維状に加工された熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂繊維の繊維長は限定されないが、例えば、平均繊維長は１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下（更に２０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下、特に２５ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、とりわけ３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下）とすることができる。この平均繊維長は、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、伸張させずに真っ直ぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計２００本について測定した値の平均値である。
また、熱可塑性樹脂繊維の繊度は限定されないが、例えば、１ｄｔｅｘ以上１００ｄｔｅｘ以下（更に２μｍ以上５０μｍ以下、特に３μｍ以上２５μｍ以下、とりわけ５μｍ以上１５μｍ以下）とすることができる。この繊度は、無作為に単繊維を１本ずつ取り出し、伸張させずに真っ直ぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計長さが１０ｍとなった際の質量を計測することを５回繰り返した平均値であるものとする。
【００３６】
１次前駆体に含まれる植物材料は、本発明の複合材料において説明した通り、微生物処理及び／又は酵素処理を経た植物材料であることが好ましい。特にレッティング処理を経て得られた植物材料であることが好ましく、とりわけ、植物体から取り出した靭皮からレッティング処理により解繊して得られた植物繊維であることが好ましい。このように、微生物処理及び／又は酵素処理を経た植物材料には、アミノ酸及び糖が共存されていると考えられ、これらは含水により、水に溶出され、加熱工程においてメーラード反応を経て、ペンタナールを形成すると考えられるからである。
【００３７】
尚、１次前駆体に含まれる植物材料は、微生物処理及び／又は酵素処理を経ていない植物材料であってもよい。この場合は、アミノ酸及び糖を添加して、ペンタナールの生成を促がすことができる。具体的には、含水液中にアミノ酸及び糖を含有させ、１次前駆体に含水させることで、１次前駆体に対してアミノ酸及び糖を添加することができる。
また、当然、微生物処理及び／又は酵素処理を経た植物材料に対して、アミノ酸及び糖を追加して含有させるために、同様に、アミノ酸及び糖を含有させた水を含水させることもできる。更に、アミノ酸及び糖の後添加の際には、これらのうちのいずれか一方のみを後添加してもよい。
【００３８】
また、１次前駆体に用いる植物材料が、微生物処理及び／又は酵素処理を経た植物材料である場合、植物材料に付着された残留物を洗浄して用いることができる。しかしながら、植物材料の洗浄の有無によって、酸臭の指標となる酢酸の含有量に大きな差異を生じないことが、本発明者らの試験から分かっている。このため、未洗浄の植物材料を用いることができる。加えて、微生物処理及び／又は酵素処理を経て得られるアミノ酸及び糖をより多く植物材料に残留させておくことができるという観点からは、未洗浄の植物材料を用いることが好ましい。
【００３９】
また、この含水工程では、１次前駆体に含まれる植物材料全体の２０質量％以上に相当する水を含ませる。含水前の１次前駆体、植物材料及び熱可塑性樹脂の含水率は限定されず、結果として、含水工程後に、１次前駆体に含まれる植物材料全体に対して２０質量％以上に相当する水が含まれればよい。植物材料の２０質量％以上に相当する水が含水されることで、アミノ酸及び糖を、含水させた水に溶解させることができる。
この含水量が２０質量％未満であると、１次前駆体内にペンタナールの生成に十分な量のアミノ酸及び糖が含まれていたとしても、その後の工程で、マスキングに十分な量のペンタナールを生成させることが難しくなる。このため、含水は２０質量％以上とする必要がある。
【００４０】
この含水量は、植物材料全体の２０質量％であればよく、その上限は限定されないが、通常、６０質量％以下（好ましくは５５質量％以下、より好ましくは５０質量％以下）である。含水量は、２２質量％以上とすることが好ましく、２５質量％以上とすることがより好ましく、更には、２６質量％以上とすることが特に好ましい。とりわけ、２８質量％以上とすることが好ましい。この含水量を大きくするにつれて、ペンタナールの生成量を増加させることができ、得られる複合材料におけるマスキング効果を高めることができる。
尚、この含水量は、１次前駆体に含まれる植物材料の絶乾重量を基準とした割合である。即ち、例えば、１０００ｇの１次前駆体に水分率８％の植物材料が４０質量％含有される場合、植物材料全体の絶乾重量は４３４．８ｇとなる。従って、この植物材料全体の２０質量％に相当する水の質量は８７．０ｇとなる。
【００４１】
上記「加熱工程」は、１次前駆体に水を含ませて得られた２次前駆体を、温度１２０℃以上で加熱する工程である。この加熱工程において、アミノ酸及び糖が溶出された水が存在することにより、メーラード反応を生じて、ペンタナールが形成されると考えられる。
加熱工程における加熱温度は、ペンタナールが生成される限り限定されないものの、本発明では１２０℃以上である。この温度は、通常、３５０℃以下である。更に、加熱温度は、用いる熱可塑性樹脂の特性により適宜の温度とすればよいが、１５０℃以上３００℃以下が好ましく、更に１６０℃以上２８０℃以下が好ましく、更に１７０℃以上２５０℃以下が好ましく、更に１８０℃以上２２０℃以下が好ましい。上記温度範囲は、特に熱可塑性樹脂としてポリオレフィン樹脂を用いる場合に好適である。また、加熱は、常圧で行うことが好ましい。即ち、加圧加熱及び減圧加熱を行わないことが好ましい。
尚、上記の加熱温度は、２次前駆体の加熱炉内での到達温度である。
【００４２】
また、加熱工程における加熱時間（加熱開始から最高到達温度に達する前の加熱時間）は限定されないが、１２０秒以下とすることが好ましい。１２０秒以下の加熱に留めることで、植物材料の分解を効果的に抑制できる。この加熱温度は、更に１０秒以上１２０秒以下とすることが好ましく、更に２０秒以上１００秒以下とすることが好ましく、更に２５秒以上８０秒以下とすることが好ましく、更に３０秒以上６０秒以下とすることが好ましい。
【００４３】
この加熱工程は、ペンタナール生成のためのみに行うこともできるが、賦形のために行うこともできる。即ち、加熱工程において、２次前駆体が加熱されると、２次前駆体に含まる熱可塑性樹脂が軟化又は溶融される。これにより、熱可塑性樹脂の流動性が増し、賦形を行うことができるようになる。即ち、加熱された２次前駆体の賦形を行うことができるようになる。従って、本方法は、含水工程及び加熱工程に加えて、賦形工程を備えることができる。
加熱工程と賦形工程とは、同時に行うこともできる。即ち、例えば、ホットプレス機を用いることで、加熱工程及び賦形工程を一括して行うこともできる。しかしながら、成形精度、寸法安定性及び生産性等の観点からは、加熱工程と賦形工程とを別個に行うことが好ましい。具体的には、加熱炉で２次前駆体を加熱した後、加熱された２次前駆体を、コールドプレス機等を用いて賦形することが好ましい。この場合、加熱工程と、加熱工程後の賦形工程を備えることとなる。
【００４４】
また、本方法では、成形体の製造に際して、複数回の加熱工程及び賦形工程を経ることができる。具体的には、第１加熱工程、及び、第１賦形工程（板状賦形を行う）によって、薄板状に賦形する。その厚さは限定されないが、例えば、０．５ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることができ、１．０ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましく、更に１．２ｍｍ以上４ｍｍ以下が好ましく、更に１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。尚、この厚さは、成形体内における最大厚さである。
【００４５】
このような薄板状の成形体は、積み重ねて保管したり、運搬したりすることができるため、保管コスト及び運搬スストを低減できる。その後、必要な保管及び運搬を終えた後、より嵩高くなる実際の利用形状に賦形することができる。この利用形状への賦形時にも、上述のように加熱工程及び賦形工程を経ることができる。即ち、即ち、第２加熱工程及び第２賦形工程を経ることができる。これにより、凹凸形状及び湾曲形状等を有する嵩高い形状に仕上げることができる。また、この際には、植物材料（特に植物繊維）が有する形状記憶作用を利用し、植物材料をスプリングバックさせることで、必要な箇所の厚みを増して賦形することができる。
更に、当然ながら、本方法は、賦形工程を経て得られた成形体を、所望の形状に整えるためのトリミング工程等の、他の工程を備えることができる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態を更に具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
【００４７】
［１］成形体の調製
〈１〉比較例１
植物材料として、ケナフ繊維を用意した。ケナフ繊維は、ケナフから取り出した靭皮をレッティング処理により解繊して得た植物繊維である。ケナフ繊維の平均繊維長は７０ｍｍである。
熱可塑性樹脂繊維として、ポリプロピレン樹脂等を溶融紡糸して得た、融点１７０℃、繊度６．６ｄｔｅｘの繊維を得た。この熱可塑性樹脂繊維は、裁断により平均繊維長を５０ｍｍに揃えた。
上記ケナフ繊維と上記熱可塑性樹脂繊維とをカード機を用いて積層し、ケナフ繊維と熱可塑性樹脂繊維との質量比が５０：５０となった１次前駆体（マット状の繊維集積物）を得た。
含水することなく、得られた１次前駆体を２００℃まで加熱（加熱時間４０秒）した（加熱工程）。その後、プレスしながら２５℃まで冷却（賦形工程、冷却プレス）して、厚さ２．５ｍｍ、目付１．５ｋｇ／ｍ２の成形体（比較例１）を得た。
【００４８】
〈２〉実施例１
上記〈１〉と同じ植物材料と、上記〈１〉と同じ熱可塑性樹脂繊維と、を用意し、同様にカード機を用いて積層し、ケナフ繊維と熱可塑性樹脂繊維との質量比が５０：５０となった１次前駆体（マット状の繊維集積物）を得た。
その後、１次前駆体に対し、１次前駆体に含まれる植物材料全量に対して２０質量％の水を噴霧して含水させた２次前駆体を得た（含水工程）。
得られた２次前駆体を２００℃まで加熱（加熱時間４０秒）した（加熱工程）。その後、プレスしながら２５℃まで冷却（賦形工程、冷却プレス）して、厚さ２．５ｍｍ、目付１．５ｋｇ／ｍ２の成形体（実施例１）を得た。
【００４９】
〈３〉実施例２
上記〈２〉実施例１の場合と同様に１次前駆体を得た後、１次前駆体に含まれる植物材料全量に対して２５質量％の水を噴霧して含水させた２次前駆体を得た（含水工程）。
得られた２次前駆体を２００℃まで加熱（加熱時間４０秒）した（加熱工程）。その後、プレスしながら２５℃まで冷却（賦形工程、冷却プレス）して、厚さ２．５ｍｍ、目付１．５ｋｇ／ｍ２の成形体（実施例２）を得た。
【００５０】
〈４〉実施例３
上記〈２〉実施例１の場合と同様に１次前駆体を得た後、１次前駆体に含まれる植物材料全量に対して３０質量％の水を噴霧して含水させた２次前駆体を得た（含水工程）。
得られた２次前駆体を２００℃まで加熱（加熱時間４０秒）した（加熱工程）。その後、プレスしながら２５℃まで冷却（賦形工程、冷却プレス）して、厚さ２．５ｍｍ、目付１．５ｋｇ／ｍ２の成形体（実施例３）を得た。
【００５１】
［２］評価１（ＧＣ−ＭＳ）
上記［１］で得られた成形体（実施例１〜３及び比較例１）の各々を、標準状態（室温２３℃〜２５℃、湿度４５％〜５５％）の環境下に２４時間、保管した後、各成形体から５ｃｍ×５ｃｍを切り出して試験片とした。
各試験片を、個別のポリエステル製袋（内容積２０００ｃｍ３）に投入して、６０℃で３時間放置した後、ポリエステル製袋内の気体の一部を回収して、ＧＣ−ＭＳ試験に供した。そして、得られた実施例１〜３及び比較例１の各クロマトグラムにおいて、ペンタナールに由来するピーク面積をＳ１とし、酢酸に由来するピーク面積をＳ２として、これらの比（Ｓ１／Ｓ２）を算出し、表１に示した。
尚、上述のクロマトグラムでは、ペンタナールとして、３−メチルブタナールが保持時間２１．１〜２１．４ｍｉｎの間にピークを有する成分として、ｎ−ペンタナールが保持時間２１．７〜２２．０ｍｉｎの間にピークを有する成分として、各々検出された。これらのペンタナールのアバンダンスは、いずれも同傾向を示したが、本実施例では、このうち、検出量の多い３−メチルブタナールのピークを上記Ｓ１として利用した。
【００５２】
【表１】
2019111769.tif 000002
【００５３】
上記ＧＣ−ＭＳにおける測定条件は、以下の通りである。
（１）ガスクロマトグラフィー：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、型式７８９０Ａ
・カラム：ＤＢ−１（膜厚１μｍ、長さ６０ｍ、内径０．３２ｍｍ）
・温度プログラム：２０℃（５分）→４℃／分→８０℃→５℃／分→２８０℃（２０分）
・気化室温度：２０℃
・注入口温度：２０℃
・キャリアガス：ヘリウム
・カラム流量：５０ｍｌ／分
・カラムヘッド圧：７５ｋＰａ
（２）質量分析：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、型式５９７５Ｃ
・スキャン質量：２９．０〜３５０．０ｍ／ｚ
・イオン源温度；２００℃
・インタフェース温度；２４０℃
（３）解析ソフト：ＭＳＤ  ＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎ（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）
【００５４】
［３］評価２（官能評価）
上記［２］で各試験片を投入し、６０℃で３時間放置したポリエステル製袋内の気体を、５人の被験者に嗅がせ、以下の基準に従って、臭気を判定した。そして、５人の官能評価結果を集計し、提示されたうちの最も低い判定値を、当該官能評価の結果として採用した。即ち、１人でも、他の被験者よりも低い判定値を提示する被験者がいる場合には、当該１人の提示する判定値を採用した。この判定値を表１に併記した。
「０」：明らかな酸臭を感じる
「１」：比較例１に比べて酸臭が軽減されている
「２」：ペンタナール臭により酸臭が感じられない
「３」：強いペンタナール臭があり、酸臭を全く感じることができない
【００５５】
［４］実施例の効果
表１において、比較例１と実施例１との対比から、含水工程において、成形体に含有される植物材料全体の２０質量％に相当する水を含水させることで、ペンタナール生成を促がし、酸臭を低減できることが分かる。更に、実施例１〜実施例３の対比から、含水工程で含水させる水の量を増加させるごとに、ペンタナールの生成量が増し、結果として、酸臭がより強くマスキングされてゆく様子が分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の複合材料、成形体及び成形体の製造方法は、車両、船舶、航空機、建築等の分野において広く利用され、これらの分野における内装材及び構造材等として好適である。