(57)【要約】【課題】優れた剛性を備えつつ、耐衝撃性にも優れる多層型繊維含有樹脂成形体の提供。【解決手段】本発明の多層型繊維含有樹脂成形体１は、熱可塑性樹脂、及び植物繊維を含む基材層２と、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含み、基材層２の一方の面側に積層される衝撃吸収層３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂、及び植物繊維を含む基材層と、
熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含み、前記基材層の一方の面側に積層される衝撃吸収層とを備える多層型繊維含有樹脂成形体。
【請求項２】
前記衝撃吸収層における前記高強力繊維の含有率は、２５質量％以上であり、
前記衝撃吸収層の厚み（ｄ１）と前記基材層の厚み（ｄ２）の合計厚み（ｄ１＋ｄ２）に対する前記衝撃吸収層の厚み（ｄ１）の割合（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））は、０．１以上であり、
ＪＩＳ  Ｋ７２１１−２：２００６に準拠したパンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上である請求項１に記載の多層型繊維含有樹脂成形体。
【請求項３】
前記基材層の前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂からなり、
前記衝撃吸収層の前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂からなり、
前記衝撃吸収層は、酸変性ポリオレフィン系樹脂の含有率が、１．２質量％以下である請求項１又は請求項２に記載の多層型繊維含有樹脂成形体。
【請求項４】
芯層と、前記芯層の両側にそれぞれ積層される一対の接着層とを含み、前記基材層と前記衝撃吸収層との間に介在される中間フィルムを備える請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の多層型繊維含有樹脂成形体。
【請求項５】
前記高強力繊維の引張弾性率が２７ＧＰａ以上である請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の多層型繊維含有樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層型繊維含有樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物繊維及び熱可塑性樹脂（繊維）の混合物を加熱・加圧して得られる繊維含有樹脂成形体は、ドアトリム基材、インナーパネル、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、天井基材、衝撃吸収材、吸音材等の車両用内装材；壁材、床材、床下の衝撃吸収材、断熱材等の建材；スピーカーボックス、吸音材等の機器材料等として、広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
繊維素材として、植物繊維のみを含む繊維含有樹脂成形体は、軽量で剛性を有するものの、耐衝撃性が十分でない場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、優れた剛性を備えつつ、耐衝撃性にも優れる多層型繊維含有樹脂成形体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る多層型繊維含有樹脂成形体は、熱可塑性樹脂、及び植物繊維を含む基材層と、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含み、前記基材層の一方の面側に積層される衝撃吸収層とを備える。
【０００７】
前記多層型繊維含有樹脂成形体において、前記衝撃吸収層における前記高強力繊維の含有率は、２５質量％以上であり、前記衝撃吸収層の厚み（ｄ１）と前記基材層の厚み（ｄ２）の合計厚み（ｄ１＋ｄ２）に対する前記衝撃吸収層の厚み（ｄ１）の割合（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））は、０．１以上であり、ＪＩＳ  Ｋ７２１１−２：２００６に準拠したパンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上であることが好ましい。
【０００８】
前記多層型繊維含有樹脂成形体において、前記基材層の前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂からなり、前記衝撃吸収層の前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂からなり、前記衝撃吸収層は、酸変性ポリオレフィン系樹脂の含有率が、１．２質量％以下であることが好ましい。
【０００９】
前記多層型繊維含有樹脂成形体において、芯層と、前記芯層の両側にそれぞれ積層される一対の接着層とを含み、前記基材層と前記衝撃吸収層との間に介在される中間フィルムを備えることが好ましい。
【００１０】
前記多層型繊維含有樹脂成形体において、前記高強力繊維の引張弾性率が２７ＧＰａ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、優れた剛性を備えつつ、耐衝撃性にも優れる多層型繊維含有樹脂成形体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体の断面構成を模式的に表した説明図
【図２】他の実施形態に係る多層型繊維含有樹脂成形体の断面構成を模式的に表した説明図
【図３】中間フィルムの断面構成を拡大した説明図
【図４】実施例１〜３及び比較例１〜６のパンクチャーエネルギー吸収量及びパンクチャー変位量の測定結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体について、図１を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体１の断面構成を模式的に表した説明図である。多層型繊維含有樹脂成形体１は、基材層２と、基材層２の一方の面側に積層される衝撃吸収層３とを備えている。
【００１４】
基材層２は、熱可塑性樹脂、及び植物繊維を含有する。
【００１５】
前記熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル樹脂、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等の芳香族ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂；ポリスチレン；アクリル樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアセテート樹脂；ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。前記熱可塑性樹脂は、植物繊維の表面に対する親和性を高めるために、変性（酸無水物変性、カルボン酸変性、エポキシ変性又はオキサゾリン変性）されていてもよい。前記熱可塑性樹脂は、単独で又は２種以上を組み合わせて用いられてもよい。前記熱可塑性樹脂は、好ましくは、ポリオレフィン系樹脂及びポリエステル樹脂であり、より好ましくは、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂である。
【００１６】
特に、基材層２に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂が、無水マレイン酸等の酸無水物により変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含むことが好ましい。
【００１７】
前記基材層２に含まれる熱可塑性樹脂の含有割合（含有率）は、積層される衝撃吸収層３等の他の層に対する接着性の確保等の観点より、基材層２の全体に対して、好ましくは５〜８０質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００１８】
前記植物繊維は、特に限定されず、植物における、幹、茎、枝、葉、根等に由来する繊維が、そのまま含まれてよいし、これらが、熱処理、乾燥処理、粉砕処理、化学処理等により加工されていてもよい。前記植物繊維は、好ましくは、ケナフ、ジュート麻、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、椿、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、針葉樹（杉、檜等）、広葉樹、綿花等に由来する線状繊維体である。このうち、木質茎を有し、成長が極めて早い一年草であり、優れた二酸化炭素吸収性を有し、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するアオイ科植物であるケナフに由来する線状繊維体（ケナフ繊維）であることが特に好ましい。このケナフとしては、学名におけるｈｉｂｉｓｃｕｃ  ｃａｎｎａｂｉｎｕｓ及びｈｉｂｉｓｃｕｃ  ｓａｂｄａｒｉｆｆａ等、通称名における紅麻、キューバケナフ、洋麻、タイケナフ、メスタ、ビムリ、アンバリ麻及びボンベイ麻等が挙げられる。
【００１９】
前記植物繊維は、通常、中実体であり、その長さ（繊維長）及び外径（繊維径）は、特に限定されない。繊維長の上限は、好ましくは１５０ｍｍである。尚、上記繊維長の平均値は、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍ、より好ましくは３０ｍｍ〜８０ｍｍである。また、繊維径の上限は、好ましくは１５００μｍである。尚、上記繊維径の平均値は、好ましくは２０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜２００μｍである。
【００２０】
前記基材層２に含まれる植物繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。
【００２１】
前記基材層２に含まれる植物繊維の含有割合（含有率）は、基材層２の構造保持等の観点より、基材層２の全体に対して、好ましくは２０〜９５質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００２２】
基材層２は、熱可塑性樹脂、及び植物繊維以外に、更に、他の成分を含有することができる。他の成分としては、従来、公知の熱可塑性樹脂成型品に含まれる添加剤、バルーン等が挙げられる。
【００２３】
衝撃吸収層３は、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維を含有する。
【００２４】
衝撃吸収層３に使用される熱可塑性樹脂は、基本的には、上述した基材層２の熱可塑性樹脂と同様である。そのため、衝撃吸収層３の熱可塑性樹脂としては、基材層２の熱可塑性樹脂の説明で例示されたものを適宜、使用することができる。衝撃吸収層３の熱可塑性樹脂としては、好ましくは、ポリオレフィン系樹脂及びポリエステル樹脂であり、より好ましくは、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂である。
【００２５】
衝撃吸収層３の熱可塑性樹脂としては、基材層２の場合と同様、変性（酸無水物変性、カルボン酸変性、エポキシ変性又はオキサゾリン変性）されたものが使用されてもよい。ただし、変性された熱可塑性樹脂（例えば、無水マレイン酸等の酸無水物により変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂）は、高強力繊維との親和性が高くなり過ぎる等の理由により、衝撃吸収層３用の熱可塑性樹脂として使用しないことが好ましい。
【００２６】
衝撃吸収層３に含まれる熱可塑性樹脂の含有割合（含有率）は、積層される基材層２等の他の層に対する接着性の確保等の観点より、衝撃吸収層３の全体に対して、好ましくは３０〜５５質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００２７】
また、衝撃吸収層３に含まれる変性熱可塑性樹脂（例えば、酸変性ポリオレフィン系樹脂）の含有割合（含有率）は、１．２質量％以下であることが好ましい。
【００２８】
衝撃吸収層３に使用される植物繊維は、基本的には、上述した基材層２の植物繊維と同様である。そのため、衝撃吸収層３の植物繊維としては、基材層２の植物繊維の説明で例示されたものを適宜、使用することができる。
【００２９】
衝撃吸収層３に含まれる植物繊維の含有割合（含有率）は、衝撃吸収層３の構造保持等の観点より、衝撃吸収層３の全体に対して、好ましくは１０〜９５質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００３０】
前記高強力繊維は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５又はＪＩＳ  Ｌ  １０１３に準じて測定される引張弾性率が好ましくは２７ＧＰａ以上、より好ましくは４０ＧＰａ以上、更に好ましくは５０ＧＰａ以上、特に好ましくは６０ＧＰａ以上の繊維である。前記高強力繊維としては、アラミド繊維（パラ型又はメタ型）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（以下、「ＰＢＯ繊維」という）、炭素繊維、ガラス繊維、炭化珪素繊維、ＰＢＴ繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリアゾメチン繊維等が挙げられる。衝撃吸収層３に含まれる高強力繊維は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。前記高強力繊維は、好ましくは、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、炭素繊維及びガラス繊維から選ばれる少なくとも１種であり、特に好ましくはアラミド繊維である。
【００３１】
これらの繊維の場合、上記熱可塑性樹脂は、耐衝撃性の観点等から、好ましくは、植物繊維と親和性の低い樹脂、即ち、非変性の熱可塑性樹脂であり、特に好ましくは、非変性のポリオレフィン系樹脂である。例えば、熱可塑性樹脂が、非変性のポリオレフィン系樹脂を含む場合、衝撃吸収層３が衝撃を受けると、衝撃エネルギーが摩擦エネルギーに変換される一方、残りの衝撃エネルギーを高強力繊維が受け止め、熱可塑性樹脂が十分に接着した高強力繊維を追従するため、衝撃吸収層３は、剛性だけでなく耐衝撃性にも優れる。
【００３２】
前記高強力繊維は、通常、中実体であり、その長さ（繊維長）及び外径（繊維径）は、特に限定されない。繊維長の上限は、好ましくは１５０ｍｍである。尚、上記繊維長の平均値は、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍ、より好ましくは３０ｍｍ〜８０ｍｍである。また、繊維径の上限は、好ましくは１０００μｍである。尚、上記繊維径の平均値は、好ましくは３μｍ〜５００μｍ、より好ましくは３μｍ〜１００μｍである。
【００３３】
衝撃吸収層３に含まれる高強力繊維は、ファイバー状の単繊維、フィラメント状の繊維束、及び、トウ状の撚り繊維のいずれの形態であってもよい。また、上記高強力繊維の形状は、特に限定されない。長さ方向の形状は、直線状、折れ線状、曲線状、螺旋状又はこれらの変形形状とすることができる。断面の外形は、円形、楕円形、多角形又はこれらの変形形状とすることができる。
【００３４】
衝撃吸収層３に含まれる高強力繊維の含有割合（含有率）は、本発明の目的を損なわない限り特に制限はないが、例えば、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは３０質量％以上、好ましくは８５質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。
【００３５】
衝撃吸収層３は、熱可塑性樹脂、植物繊維及び高強力繊維以外に、更に、他の成分を含有することができる。他の成分としては、基材層２と同様、従来、公知の熱可塑性樹脂成形品に含まれる添加剤、バルーン等が挙げられる。
【００３６】
衝撃吸収層３の厚み（ｄ１）と、基材層２の厚み（ｄ２）との合計厚み（ｄ１＋ｄ２）は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、好ましくは１．５ｍｍ以上、より好ましくは２．０ｍｍ以上であり、好ましくは３．０ｍｍ以下、より好ましくは２．７ｍｍ以下である。
【００３７】
また、衝撃吸収層３の厚み（ｄ１）と基材層２の厚み（ｄ２）の合計厚み（ｄ１＋ｄ２）に対する衝撃吸収層の厚み（ｄ１）の割合（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、好ましくは０．１以上であり、より好ましくは０．１５以上であり、好ましくは０．９以下であり、より好ましくは０．８以下である。
【００３８】
多層型繊維含有樹脂成形体１は、パンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上である。パンクチャー衝撃試験の内容は、後述する。
【００３９】
多層型繊維含有樹脂成形体１を製造する方法は、特に限定されないが、好ましい製造方法は、植物繊維と、溶融状態の熱可塑性樹脂とを含む基材層２用の繊維混合物と、植物繊維及び高強力繊維と、溶融状態の熱可塑性樹脂とを含む衝撃吸収層３用の繊維混合物との積層物を、従来、公知の成形工程に供する方法である。
【００４０】
上記基材層２用の繊維混合物は、例えば、熱可塑性樹脂の成形体（例えば、ペレット、繊維状物等）と、植物繊維とを混合（混繊）して得られた、基材層２用の繊維集積体とすることができる。
【００４１】
また、上記衝撃吸収層３用の繊維混合物は、例えば、熱可塑性樹脂の成形体（例えば、ペレット、繊維状物等）と、植物繊維と、高強力繊維とを混合（混繊）して得られた、衝撃吸収層３用の繊維集積体とすることができる。
【００４２】
前記熱可塑性樹脂の成形体は、好ましくは熱可塑性繊維であり、その形状は、直線状、曲線状、螺旋状等のいずれでもよい。上記熱可塑性樹脂繊維の繊維長は、好ましくは３０ｍｍ以上、より好ましくは３０ｍｍ〜１００ｍｍ、更に好ましくは３０ｍｍ〜７０ｍｍである。この繊維長が３０ｍｍ以上であると、熱可塑性樹脂繊維同士の十分な絡み合い、及び熱可塑性樹脂繊維と植物繊維との十分な絡み合いを得やすい。そのため、その後の成形工程により、植物繊維が均一に分散した基材層２、並びに、植物繊維及び高強力繊維が均一に分散した衝撃吸収層３を、効率よく製造することができる。上記熱可塑性樹脂繊維の繊維径は、特に限定されないが、好ましくは５μｍ〜１００μｍ、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍ、更に好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。なお、各繊維集積体の形成に用いる植物繊維、高強力繊維は、既述のとおりである。
【００４３】
基材層２を形成する場合の熱可塑性樹脂繊維、及び植物繊維の使用量は、多層型繊維含有樹脂成形体１のパンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上となれば、特に制限はない。
【００４４】
また、衝撃吸収層３を形成する場合の熱可塑性樹脂繊維、植物繊維及び高強力繊維の使用量は、多層型繊維含有樹脂成形体１のパンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上となれば、特に制限はないが、例えば、衝撃吸収層３における高強力繊維の含有率が２５質量％以上となるように、適宜、設定される。
【００４５】
基材層２用の繊維集積体、及び衝撃吸収層３用の繊維集積体を形成する場合、エアレイ法、カード法等を適用することができ、その後、必要に応じて交絡を行ってもよい。
【００４６】
基材層２用の繊維集積体の上に、衝撃吸収層３用の繊維集積体を載せ、得られた多層状の繊維集積体を、熱可塑性樹脂繊維は溶融する温度であり、かつ高強力繊維及び植物繊維が溶融等しない温度で加熱し、金型等を用いてプレスすることで、所定形状の多層型繊維含有樹脂成形体１が得られる。なお、基材層２と衝撃吸収層３は、それぞれに含まれる熱可塑性樹脂繊維が溶融し、かつ互いに接着することで固定されている。
【００４７】
多層型繊維含有樹脂成形体１は、優れた剛性を備えつつ、優れた耐衝撃性能を備えている。そのため、多層型繊維含有樹脂成形体１は、ドアトリム基材、インナーパネル、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、天井基材、衝撃吸収材、吸音材等の乗物用内装材、建材等の様々な用途で用いることができる。なお、多層型繊維含有樹脂成形体１は、通常、外力を直接受ける可能性がある側に、衝撃吸収層３側が配置される形で使用される。つまり、外力（衝撃）が、衝撃吸収層３側から加えられる形で使用される。
【００４８】
多層型繊維含有樹脂成形体１は、衝撃吸収層３に、高強力繊維を集中させた構成となっている。つまり、衝撃吸収層３は、高強力繊維の高密度層となっている。このような多層型繊維含有樹脂成形体１は、衝撃を受ける側に、所定の厚みと、所定量の高強力繊維を有する衝撃吸収層３を配置することで、割れ難くなり、効果的に衝撃エネルギーを吸収することができる。要するに、基材層２側に、高強力繊維を配合しなくても、衝撃吸収層３側のみに、所定量の高強力繊維を配合することで、衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる。高強力繊維は、一般的な熱可塑性樹脂等と比べて非常に高価であり、製造コストの観点等からは、その使用量を抑制することが望まれている。そのため、本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体１は、製造コストの観点等からも、有利な構成であると言える。
【００４９】
多層型繊維含有樹脂成形体１は、本発明の目的を損なわない限り、基材層２及び衝撃吸収層３以外に、他の層を備えてもよい。
【００５０】
図２は、他の実施形態に係る多層型繊維含有樹脂成形体１Ａの断面構成を模式的に表した説明図である。本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体１Ａは、基材層２及び衝撃吸収層３の他に、中間フィルム４を備えている。なお、本実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体１Ａが備える基材層２及び衝撃吸収層３の基本的な構成は、上述した多層型繊維含有樹脂成形体１のものと同じである。そのため、それらの説明は、省略する。
【００５１】
中間フィルム４は、多層型繊維含有樹脂成形体１Ａが受ける外力（衝撃）を緩和する機能を備えるものであり、基材層２と衝撃吸収層３との間に介在されている。図３は、中間フィルム４の断面構成を拡大した説明図である。中間フィルム４は、基材層２や衝撃吸収層３と比べて、非常に厚みが小さい。中間フィルム４の厚み（総厚み）は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はないが、例えば、３０μｍ〜２００μｍ（好ましくは、５０μｍ〜１５０μｍ）である。
【００５２】
中間フィルム４は、図３に示されるように、多層状であり、少なくとも、芯層４０と、芯層４０の両側にそれぞれ積層される一対の接着層４１，４２と有する三層構造を備えている。芯層４０は、例えば、ポリアミド等の適度な剛性、強度等を備える熱可塑性樹脂の層（フィルム）からなる。なお、芯層４０は、多層型繊維含有樹脂成形体１の製造時に、加熱されても溶融しないものが使用される。接着層４１，４２は、芯層４０に対する接着性を有すると共に、基材層２、及び衝撃吸収層３に対する接着性を有する熱可塑性樹脂（バインダー樹脂）の層（フィルム）からなる。接着層４１，４２を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
【００５３】
中間フィルム４は、基材層２の表面、及び衝撃吸収層３の表面に対して、全面的に接触する形で、基材層２と衝撃吸収層３との間に介在される。なお、本発明の目的を損なわない限り、中間フィルム４は、基材層２の表面及び衝撃吸収層３の表面に対して、部分的に接触する形であってもよい。また、中間フィルム４には、厚み方向に貫通する形で設けられた複数の孔が設けられていてもよい。
【００５４】
多層型繊維含有樹脂成形体１Ａは、例えば、基材層２用の繊維集積体の上に、中間フィルム４を載せ、更にその上に衝撃吸収層３用の繊維集積体を載せ、得られた多層状の繊維集積体を、上記実施形態と同様、所定の温度で加熱し、金型等を用いてプレスすることで、得られる。
【００５５】
多層型繊維含有樹脂成形体１Ａは、衝撃吸収層３側から衝撃を受けると、中間フィルム４の芯層４０と一方の接着層４１との間の界面、又は芯層４０と他方の接着層４２との間の界面で、剥離（層間剥離）が生じ易くなっている。そのような剥離（層間剥離）が生じると、多層型繊維含有樹脂成形体１Ａの破断が抑制されつつ、衝撃エネルギーが吸収され易くなる。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００５７】
〔１．原料〕
（植物繊維）
植物繊維として、平均径０．０５ｍｍ及び繊維長７０ｍｍのケナフ繊維を用いた。
【００５８】
（高強力繊維）
高強力繊維として、繊度１．７ｄｔｅｘ及び繊維長５０ｍｍの帝人社製パラ型アラミド繊維「テクノーラ」（商品名）（アラミド繊維）を用いた。ＪＩＳ  Ｌ  １０１３に準ずる引張弾性率は、３３ＧＰａである。
【００５９】
（熱可塑性樹脂繊維）
＜ポリプロピレン繊維＞
熱可塑性樹脂繊維として、日本ポリプロ社製ポリプロピレン樹脂「ノバテックＳＡ０１」（商品名）を溶融紡糸して得られた、繊度６．６ｄｔｅｘ及び繊維長５１ｍｍの樹脂繊維（ポリオレフィン樹脂繊維）を用いた。
【００６０】
＜酸変性ポリプロピレン繊維＞
熱可塑性樹脂繊維として、上記ポリプロピレン樹脂９５質量％と、三菱化学社製無水マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂「モディックＰ９０８」（商品名）５質量％とをドライブレンドした後、溶融紡糸して得られた、繊度６．６ｄｔｅｘ及び繊維長５１ｍｍの樹脂繊維（酸変性ポリオレフィン樹脂繊維）を用いた。
【００６１】
（中間フィルム）
中間フィルムとして、芯層がポリアミドからなり、その両側にそれぞれ積層されるポリエチレンからなる一対の接着層とを含む三層フィルム（総厚み：９５μｍ）を用いた。なお、三層フィルムには、直径０．５ｍｍの貫通孔が、３ｍｍ等間隔で複数個形成されている。
【００６２】
〔２．多層型繊維含有樹脂成形体の製造１〕
（実施例１）
６００質量部のケナフ繊維と、６００質量部の酸変性ポリオレフィン樹脂繊維（酸変性ＰＰ繊維）とを、カード機により積層し、基材層用の繊維集積体を作製した。また、それとは別に、１５０質量部のケナフ繊維と、６０質量部のポリプロピレン繊維（ＰＰ繊維）と、９０質量部の高強力繊維とを、カード機により積層し、衝撃吸収層用の繊維集積体を作製した。そして、基材層用の繊維集積体に、上記中間フィルムを載せ、更にその上に、衝撃吸収層用の繊維集積体を載せた。このようにして得られた多層状の繊維集積体を、熱板プレスにより加熱圧縮（２３５℃、６０秒間）して、マットを得た。続いて、このマットに対して冷却プレスを６０秒間行い、その後、その温度を２５℃として、サイズが１００ｍｍ×１００ｍｍ×２．５ｍｍであり、目付が１５００ｇ／ｍ２である板状の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を得た。なお、多層型繊維含有樹脂成形体の衝撃吸収層は、厚み（ｄ１）が０．５ｍｍであり、目付が３００ｇ／ｍ２である。また、多層型繊維含有樹脂成形体の基材層は、厚み（ｄ２）が２ｍｍであり、目付が１２００ｇ／ｍ２である。
【００６３】
（実施例２）
基材層用の繊維集積体と衝撃吸収層用の繊維集積体との間に、中間フィルムを介在させないこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６４】
（実施例３）
衝撃吸収用の繊維集積体を形成する際に、ポリプロピレン繊維に代えて、６０質量部の酸変性ポリオレフィン樹脂繊維（酸変性ＰＰ繊維）を使用したこと以外は、実施例２と同様にして、実施例３の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６５】
（比較例１）
衝撃吸収用の繊維集積体を形成する際に、ポリプロピレン繊維の配合量を９０質量部に変更し、高強力繊維の配合量を６０質量部に変更したこと以外は、実施例２と同様にして、比較例１の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６６】
（比較例２）
衝撃吸収用の繊維集積体を形成する際に、ポリプロピレン繊維に代えて、９０質量部の酸変性ポリオレフィン樹脂繊維（酸変性ＰＰ繊維）を使用したこと以外は、比較例１と同様にして、比較例２の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６７】
（比較例３）
衝撃吸収用の繊維集積体を形成する際に、ポリプロピレン繊維の配合量を１０５質量部に変更し、高強力繊維の配合量を４５質量部に変更したこと以外は、実施例２と同様にして、比較例３の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６８】
（比較例４）
衝撃吸収用の繊維集積体を形成する際に、ポリプロピレン繊維に代えて、１０５質量部の酸変性ポリオレフィン樹脂繊維（酸変性ＰＰ繊維）を使用したこと以外は、比較例３と同様にして、比較例４の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００６９】
（比較例５）
６３７．５質量部のケナフ繊維と、６３７．５質量部の酸変性ポリオレフィン樹脂繊維（酸変性ＰＰ繊維）と、２２５質量部の高強力繊維とを、カード機により積層し、繊維集積体を作製した。この繊維集積体を、熱板プレスにより加熱圧縮（２３５℃、６０秒間）して、マットを得た。続いて、このマットに対して冷却プレスを６０秒間行い、その後、その温度を２５℃として、サイズが１００ｍｍ×１００ｍｍ×２．５ｍｍであり、目付が１５００ｇ／ｍ２である比較例５の単層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を得た。
【００７０】
（比較例６）
繊維集積体を形成する際に、ケナフ繊維の配合量を７５０質量部に変更し、酸変性ポリオレフィン樹脂繊維の配合量を７５０質量部に変更し、かつ高強力繊維を配合しないこと以外は、比較例５と同様にして、比較例６の単層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を得た。
【００７１】
（実施例４〜６及び比較例７，８）
表２に示される配合量で各原料を使用したこと以外は、上記実施例と同様にして、実施例４〜６及び比較例７，８の多層型繊維含有樹脂成形体（ボード）を作製した。
【００７２】
〔３．評価〕
実施例１〜３及び比較例１〜８で得られた各ボードについて、以下に示される試験を行った。
【００７３】
（パンクチャー衝撃試験）
ＪＩＳ  Ｋ７２１１−２：２００６に準拠し、高速衝撃試験機（製品名「ハイドロショット  ＨＩＴＳ−Ｐ１０」、株式会社島津製作所製）を用いて、各ボードの最大衝撃力（ｋＮ）、パンクチャーエネルギー吸収量（Ｊ）及びパンクチャー変位量（ｍｍ）を測定した。実施例１〜３及び比較例１〜６の測定結果は、表１に示した。なお、実施例１〜３及び比較例１〜６のパンクチャーエネルギー吸収量（Ｊ）及びパンクチャー変位量（ｍｍ）の測定結果については、図４（グラフ）にも示した。また、実施例４〜６及び比較例７，８の測定結果は、表２に示した。
なお、測定条件は、以下の通りである。
支持台の内径：４０ｍｍ
ストライカ形状：直径２０ｍｍの球状
衝撃速度：４．４ｍ／秒
【００７４】
【表１】
2019166709.tif 000003
【００７５】
【表２】
2019166709.tif 000004
【００７６】
実施例１〜３の多層型繊維含有樹脂成形体は、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）と基材層の厚み（ｄ２）との合計厚み（ｄ１＋ｄ２）に対する衝撃吸収層の厚み（ｄ１）の割合（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））が、０．２の場合である。つまり、多層型繊維含有樹脂成形体の厚みうち、その２０％（又は約２０％）が衝撃吸収層からなる場合である。また、実施例１〜３では、そのような厚みを有する衝撃吸収層において高強力繊維の含有率が、３０質量％となっている。このような実施例１〜３の多層型繊維含有樹脂成形体は、パンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が５．０Ｊ以上であり、優れた耐衝撃性能を備えることが確かめられた。また、実施例１〜３の多層型繊維含有樹脂成形体は、パンクチャー変位量が大きく、割れ難いことが確かめられた。また、実施例１〜３の多層型繊維含有樹脂成形体は、最大衝撃力が、０．４９ｋＮ以上であり、優れた剛性を備えていることが確かめられた。
【００７７】
比較例１〜４は、実施例１等と同じ厚みの衝撃吸収層を備えているものの、それらの衝撃吸収層に含まれる高強力繊維の含有量が少ない場合である。具体的には、比較例１，２の含有率は２０質量％であり、比較例３，４の含有率は１５質量％である。このような比較例１〜４では、パンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量が３．７０〜４．７２Ｊであり、耐衝撃性能が不十分であった。
【００７８】
比較例５，６は、単層型の繊維含有樹脂成形体であり、それらの厚みは、実施例１等の多層型繊維含有樹脂成形体と同じ（又は略同じ）である。比較例５は、高強力繊維を含む場合であり、比較例６は、高強力繊維を含まない場合である。比較例５では、実施例１等と比べて、質量比で２．５倍（２２５／９０倍）の高強力繊維が使用されている。比較例５のように、実施例１等よりも、非常に多くの高強力繊維を使用しても、パンクチャー衝撃試験におけるパンクチャーエネルギー吸収量は、４．２０Ｊに留まる結果となった。一方、上述した実施例１等では、少ない量の高強力繊維であっても、衝撃吸収層内に高強力繊維集中させることで、効率的に、耐衝撃性能が得られている。また、高強力繊維を含んでいない比較例６では、パンクチャーエネルギー吸収量が２．８７Ｊであり、耐衝撃性能が著しく低い結果となった。
【００７９】
また、実施例４，５は、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）と基材層の厚み（ｄ２）の合計厚み（ｄ１＋ｄ２）は、実施例１等と同じであるものの、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）が、実施例１等と比べて小さい場合である。具体的には、実施例４，５の衝撃吸収層の厚み（ｄ１）は、０．２５ｍｍであり、多層型繊維含有樹脂成形体の厚みの１０％を占める。なお、実施例４，５は、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）は小さいものの、衝撃吸収層における高強力繊維の含有率は、実施例１等よりも高く、４０質量％となっている。このような実施例４，５でも、パンクチャーエネルギー吸収量は、５．０Ｊ以上となり、高い耐衝撃性能を備えていることが確かめられた。
【００８０】
比較例７は、実施例４，５と衝撃吸収層の厚み（ｄ１）は同じであるものの、衝撃吸収層内の高強力繊維の含有率が、実施例４，５より低く設定されている場合（含有率：３０質量％）である。このような比較例７では、パンクチャーエネルギー吸収量が低く、耐衝撃性能が不十分であった。
【００８１】
また、実施例６は、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）と基材層の厚み（ｄ２）の合計厚み（ｄ１＋ｄ２）は、実施例１等と同じであるものの、衝撃吸収層の厚み（ｄ１）が、実施例１等と比べて大きい場合である。具体的には、実施例６の衝撃吸収層の厚み（ｄ１）は、０．５ｍｍであり、多層型繊維含有樹脂成形体の厚みの５０％を占める。なお、実施例６の衝撃吸収層における高強力繊維の含有率は、実施例１等と同じであり、３０質量％に設定されている。このような実施例６でも、パンクチャーエネルギー吸収量は、５．０Ｊ以上となり、高い耐衝撃性能を備えていることが確かめられた。
【００８２】
比較例８は、実施例６と衝撃吸収層の厚み（ｄ１）は同じであるものの、衝撃吸収層内の高強力繊維の含有率が、実施例６より低く設定されている場合（含有率：１２質量％）である。このような比較例８では、パンクチャーエネルギー吸収量が低く、耐衝撃性能が不十分であった。
【００８３】
ここで、上述した実施例１〜５、比較例１〜４及び比較例７，８について、ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）、高強力繊維の含有率（質量％）、パンクチャーエネルギー吸収量（Ｊ）の関係を、表３にまとめた。
【００８４】
【表３】
2019166709.tif 000005
【００８５】
表３に示されるように、衝撃吸収層の厚みｄ１に関する割合（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））と、衝撃吸収層における高強力繊維の含有率とを、適宜、調節することで、パンクチャーエネルギー吸収量を、５．０Ｊ以上に設定できることを見出し、耐衝撃性能に優れる多層型繊維含有樹脂成形体が得られることが確かめられた。なお、表３において、記号「〇」は、パンクチャー衝撃試験を行っていないものの、パンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ以上となることが予想される場合を示す。また、表３において記号「×」は、パンクチャー衝撃試験を行っていないものの、パンクチャーエネルギー吸収量が、５．０Ｊ未満となることが予想される場合を示す。
【００８６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８７】
（１）上記実施形態の多層型繊維含有樹脂成形体は、車両、船舶、航空機、建築等の分野において広く用いられ、これらの分野における内装材、外装材、構造材等として好適に用いられる。車両の分野では、自動車用で、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、ドアトリム、シート構造材、コンソールボックス、ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー、カウリング等が挙げられる。更に、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材にも好適である。具体的には、ドア表装材、ドア構造材、各種家具（机、椅子、棚、箪笥など）の表装材、構造材等が挙げられる。その他、包装体、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も好適である。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ…多層型繊維含有樹脂成形体、２…基材層、３…衝撃吸収層、４…中間フィルム、４０…芯層、４１，４２…接着層
【図１】
2019166709.tif 000006
【図２】
2019166709.tif 000007
【図３】
2019166709.tif 000008
【図４】
2019166709.tif 000009