(57)【要約】【課題】植物由来樹脂を含む樹脂で構成すると共に加水分解を抑えて耐久性が良好な多層樹脂成形体の提供を目的とする。【解決手段】表層が基層の周囲を覆っている多層樹脂成形体において、表層１１を非植物由来樹脂とし、基層２１を植物由来樹脂と表層１１の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂で構成することにより、非植物由来樹脂である石油由来樹脂の使用量を減らすと共に、非植物由来樹脂からなる表層１１によって、大気中等の水分が基層２１に侵入するのを防ぎ、基層２１における植物由来樹脂の加水分解を抑え、耐久性を良好にした。そのため、石油由来樹脂の使用量減少が求められると共に耐久性も必要とされる自動車内装部材として好適な多層樹脂成形体とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層が基層の周囲を覆っている多層樹脂成形体において、
前記表層が非植物由来樹脂からなり、
前記基層が植物由来樹脂と前記表層の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂からなることを特徴とする多層樹脂成形体。
【請求項２】
前記基層に相溶化剤が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の多層樹脂成形体。
【請求項３】
前記表層に紫外線吸収剤または光安定剤の何れか一方または両方が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の多層樹脂成形体。
【請求項４】
前記基層の植物由来樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の多層樹脂成形体。
【請求項５】
前記表層の非植物由来樹脂がポリプロピレンであることを特徴とする請求項４に記載の多層樹脂成形体。
【請求項６】
前記多層樹脂成形体が自動車内装部品であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の多層樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層樹脂成形体に関し、特には植物由来樹脂を含む樹脂からなると共に植物由来樹脂の加水分解を抑えることのできる多層樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油資源の枯渇や製品の焼却廃棄時における二酸化炭素発生による地球温暖化のおそれなどから、石油由来樹脂に代えて植物由来樹脂を用いることが検討されている。植物由来樹脂としては、例えばポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシアルカン酸、酢酸セルロースなどが知られている。
【０００３】
ところが、植物由来樹脂は、長期に渡って使用される場合、光や熱や湿度などの環境要因によって強度などの物性低下やその他の性質低下を生じやすい問題がある。特に自動車内装部品、例えば車内のピラーガーニッシュやドアトリムなどのように、長期に渡って使用され、耐久性が求められる樹脂製品にあっては、光や熱や湿度などの環境要因による耐久性低下は重要な問題である。
【０００４】
そこで、植物由来樹脂への影響を抑えるため、樹脂内に侵入した水分子と反応して樹脂の加水分解を抑える化合物、例えばカルボジイミド化合物を添加することが提案されている。
【０００５】
カルボジイミド化合物の添加により、植物由来樹脂の加水分解に対しては一定の防止効果が得られるものの、樹脂製品の物性低下を生じることがある。しかも、カルボジイミド化合物は、高価なものであるため、製品コストを上昇させることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４８１６０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７１２８号公報
【特許文献３】特開２００５−１９４４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、植物由来樹脂を含む樹脂で構成すると共に光や熱や湿度などの環境要因による物性低下を抑え、耐久性が良好な多層樹脂成形体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、表層が基層の周囲を覆っている多層樹脂成形体において、前記表層が非植物由来樹脂からなり、前記基層が植物由来樹脂と前記表層の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記基層に相溶化剤が含まれていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記表層に紫外線吸収剤または光安定剤の何れか一方または両方が含まれていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記基層の植物由来樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４において、前記表層の非植物由来樹脂がポリプロピレンであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１から５の何れか一項において、前記多層樹脂成形体が自動車内装部品であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、表層が基層の周囲を覆っている多層樹脂成形体において、基層が植物由来樹脂と表層の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂からなるため、多層樹脂成形体全体を、石油由来樹脂などの非植物由来樹脂で形成する場合と比べて、非植物由来樹脂の量を減らすことができる。しかも、非植物由来樹脂からなる表層で基層の植物由来樹脂が覆われているため、大気中の水分が基層の植物由来樹脂と接触するのを防止することができ、植物由来樹脂の加水分解を抑えて多層樹脂成形体の耐久性を良好にすることができる。さらに、基層が植物由来樹脂と表層の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂からなるため、基層と表層は、公知のサンドイッチ射出成形やインサート射出成形あるいは多層ブロー成形等によって積層一体化される際に、互いに良好に接着することができる。したがって、多層樹脂成形体は、表層と基層の接合が強固なものになり、表層と基層の分離を防いで耐久性を良好にできる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、基層に相溶化剤が含まれているため、基層における植物由来樹脂と非植物由来樹脂のアロイ化不良を防ぎ、多層樹脂成形体の物性を良好なものにすることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、表層に紫外線吸収剤や光安定剤が含まれていることにより、紫外線や光による表層及び基層の劣化を防ぐことができ、多層樹脂成形体の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、基層の植物由来樹脂がポリ乳酸であることにより、既に市販されている植物由来樹脂を使用することができ、樹脂の入手が容易である。
【００１８】
請求項５の発明によれば、表層の非植物由来樹脂が石油由来の汎用樹脂であるポリプロピレンからなることにより、多層樹脂成形体を安価にすることができると共に、ポリプロピレンと植物由来樹脂であるポリ乳酸とからなるアロイ樹脂で基層を構成することにより、多層樹脂成形体の物性を良好にすることができる。しかもポリプロピレンは水蒸気透過性が低いことから、植物由来樹脂の加水分解による物性低下を一層効果的に防止することができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、自動車内装部品に対する石油由来樹脂の代替要求を、自動車内装部品の引張り強度等の機械的性能や耐久性を犠牲にすることなく実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明における一実施形態に係る多層樹脂成形体の一部の断面図、図２は自動車の車内を示す概略図である。
【００２１】
図１に示す多層樹脂成形体１０は、表層１１と基層２１が積層一体化したものであり、樹脂製品の成形法として多用されているサンドイッチ射出成形やインサート射出成形あるいは多層ブロー成形等によって所望形状に形成されている。また、前記多層樹脂成形体１０は、図２に示す自動車車内のピラーガーニッシュ３０，３１，３２やドアトリム４０，４１あるいはインストルメントパネル５０などのように、樹脂からなる自動車内装部品とされるのが好ましい。
【００２２】
前記表層１１は、前記基層２１の表面に積層され、前記基層２１の全表面を覆っている。前記表層１１は、大気中等の水分が表層１１を通って基層２１に侵入するのを防止すると共に、前記多層樹脂成形体１０の装飾性を高めるなどのために設けられている。前記表層１１は、非植物由来樹脂で構成されている。非植物由来樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等の石油由来樹脂を挙げることができる。それらの中でも、ポリプロピレンは、後述の基層２１を構成する植物由来樹脂がポリ乳酸の場合に、前記多層樹脂成形体１０の物性及び耐加水分解性の双方を良好にすることができる。
【００２３】
前記表層１１の厚みは、前記基層２１の厚みや多層樹脂成形体１０の用途等に応じて適宜決定されるが、０．３ｍｍ以上、特には０．５〜２．０ｍｍが好ましい。厚みが０．３ｍｍ未満では前記表層１１を通って大気中等の水分が前記基層２１に侵入して基層２１の植物由来樹脂が加水分解しやすくなる。一方、厚みが２．０ｍｍを超えても、前記基層２１の植物由来樹脂に対する加水分解防止効果が殆ど増加しなくなると共に、非植物由来樹脂の使用量が多くなって非植物由来樹脂の削減効果が小さくなる。
【００２４】
前記表層１１を構成する非植物由来樹脂には、紫外線吸収剤または光安定剤の何れか一方または両方を含むのが好ましい。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系を挙げることができる。光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）、ベンゾトリエート系を挙げることができる。紫外線吸収剤や光安定剤の配合量は、使用する紫外線吸収剤や光安定剤の種類に応じて最適量が決定される。さらに、前記表層１１には、前記多層樹脂成形体１０の用途等に応じて着色剤が適宜含まれる。前記着色剤は、紫外線吸収剤や光安定剤を兼ねるものであってもよい。例えば、カーボンブラック（ＣＢ）や酸化チタンは、紫外線吸収剤や光安定剤を兼ねる着色剤である。
【００２５】
前記基層２１は、前記多層樹脂成形体１０の本体に相当するものであって、植物由来樹脂と前記表層１１の非植物由来樹脂とのアロイ樹脂からなる。前記基層２１を植物由来樹脂と非植物由来樹脂とのアロイ樹脂で構成することにより、非植物由来樹脂である石油由来樹脂の使用量を減らすことができる。また、前記アロイ樹脂の一構成樹脂である非植物由来樹脂を前記表層１１の非植物由来樹脂としたことにより、前記表層１１と前記基層２１の積層成形時に表層１１と基層２１の接着性が良好になり、前記多層樹脂成形体１０において表層１１と基層２１の剥離を防ぐことができる。
【００２６】
植物由来樹脂は、廃棄された場合に土中や海中の微生物により分解されて最終的に水と二酸化炭素になる生分解性樹脂としても知られているものである。前記植物由来樹脂としては、セルロース系、デンプン系、乳酸系、琥珀酸系、酪酸系等、種々のものを挙げることができる。本発明における植物由来樹脂は、限定されるものではないが、剛性等の点から、ポリ乳酸（ＰＬＡ）が特に好ましい。ポリ乳酸は、脂肪族ポリエステルであり、トウモロコシ、サトウキビ、芋、ビート、米等に含まれる澱粉を発酵させて得られた乳酸を原料とする樹脂である。ポリ乳酸の重合方法としては溶液重合や固相重合など、公知の重合方法を用いることができる。
【００２７】
前記基層２１を構成するアロイ樹脂における植物由来樹脂と非植物由来樹脂の割合は、非植物由来樹脂である石油由来樹脂の使用量を減らすために植物由来樹脂の割合を多くするのが好ましいが、前記表層１１と前記基層２１との接着性等を考慮して決定され、使用する非植物由来樹脂や植物由来樹脂によって最適割合が決定される。植物由来樹脂としてポリ乳酸を用いた場合、特に好ましい重量割合として、植物由来樹脂：非植物由来樹脂＝９８：２〜５０：５０を挙げる。
【００２８】
また、前記基層２１には、前記植物由来樹脂と非植物由来樹脂とのアロイ化不良を防ぎ、前記多層樹脂成形体１０の物性を良好なものにするため、相溶化剤を含むのが好ましい。相溶化剤は、前記アロイ樹脂を構成する植物由来樹脂と非植物由来樹脂との組み合わせによって、最適なものが選択される。相溶化剤の例として、スチレン−エチレンブチレン−スチレン系共重合体（ＳＥＢＳ）、極性基変性ＨＳＢＲ（水添スチレン・ブタジエンゴム）、マレイン酸変性ポリプロピレン、ポリ乳酸と他の樹脂との共重合体（特にポリエステル樹脂との共重合体）、ＭＢＳ（メタクリル酸−ブタジエン−スチレン）系衝撃強度改質剤等を挙げることができる。相溶化剤の量は、相溶性が良好となるように適宜決定されるが、一例として前記非植物由来樹脂と植物由来樹脂の合計を１００重量部とした場合に１〜１５重量部を挙げる。なお、前記アロイ樹脂の製造は、押出、ニーダ等の公知のアロイ樹脂製造方法によって行うことができる。前記基層２１の厚みは、前記多層樹脂成形体１０の用途等によって適宜決定されるが、通常は１〜１５ｍｍとされる。
【実施例】
【００２９】
前記表層１１と前記基層２１を表１に示す構成樹脂として、実施例１〜実施例１０及び比較例１〜比較例３の多層樹脂成形体を、公知のサンドイッチ成形により板状に成形した。表１における基層２１の厚みは２．０ｍｍである。実施例及び比較例における着色剤のＣＢ（カーボンブラック）は紫外線吸収剤としても作用するものであり、一方、着色剤の酸化チタンは、光安定剤としても作用するものである。実施例１〜実施例１０は前記表層１１の非植物由来樹脂を石油由来樹脂とすると共に、前記基層２１の一構成樹脂である植物由来樹脂をポリ乳酸とした例である。また、実施例１と実施例２は、前記表層１１をＰＰ（ポリプロピレン）で構成すると共に着色剤の量及び表層１１の厚みを互いに変化させた例である。実施例３〜実施例１０は前記表層１１の非植物由来樹脂を、ＰＰ（ポリプロピレン）以外の石油由来樹脂で構成した例である。それに対して比較例１〜比較例３は、前記表層を植物由来樹脂で構成した例である。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
各実施例及び各比較例の多層樹脂成形体について、初期物性として、幅５ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片を、チャック間距離６０ｍｍ、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎの条件における引張試験の降伏強度、耐加水分解性として８５℃、９５％湿度の条件の槽内で４００時間劣化処理を施した後の降伏強度保持率、耐紫外線性としてキセノン照射３００ＭＪの劣化処理を施した後の降伏強度保持率を測定した。測定結果は表１の右側に示す通りである。
【００３２】
表１に示す測定結果から理解されるように、実施例１〜実施例１０の多層樹脂成形体は、何れも前記表層１１を非植物由来樹脂で構成したことにより、耐加水分解性に優れている。また、実施例２は、実施例１と共に良好な耐加水分解性を示したが、耐紫外線性については大きく劣っている。これは、実施例２が、紫外線吸収剤を兼ねる着色剤としてのＣＢ（カーボンブラック）量が、実施例１と比べて少ないことによる。このことから、耐紫外線性を向上させるには紫外線吸収剤あるいは光安定剤を前記表層１１に含ませるのが好ましいことがわかる。一方、表層を植物由来樹脂で構成した比較例１〜比較例３の多層樹脂成形体は、耐加水分解性が著しく劣っていた。
【００３３】
また、前記表層１１の厚みによる影響を調べるため、表２に示すように、前記表層及び前記基層の構成樹脂を一定にして表層の厚みを異ならせた多層樹脂成形体を製造し、前記と同様に初期物性として降伏強度、耐加水分解性として降伏強度保持率、耐紫外線性として降伏強度保持率を測定した。測定結果は表２の右側に示す通りである。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２に示す耐加水分解性及び耐紫外線性の測定結果から理解されるように、表層の厚みを０．２ｍｍにした場合には、耐加水分解性及び耐紫外線性が大幅に低下している。このことから、表層の厚みは０．３ｍｍ以上であるのが好ましい。
の測定結果から、
【００３６】
なお、前記基層２１に相溶化剤を含ませないで前記多層樹脂成形体１０を製造したところ、前記表層１１と前記基層２１が接着性に劣り、剥離しやすかった。このことから、前記基層２１には相溶化剤を含ませるのが好ましいことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明における一実施形態に係る多層樹脂成形体の一部の断面図である。
【図２】自動車の車内を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  多層樹脂成形体
１１  表層
２１  基層
【図１】
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【図２】
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