(57)【要約】【課題】本発明は、植物繊維をフィラーとして含む難燃性を有する樹脂成形品の製造方法であって、所期の特性を有する樹脂成形品を安定して得ることができる樹脂成形品の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、植物繊維にホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかを含ませて当該植物繊維を難燃化処理する第１工程と、前記第１工程で得られる難燃化処理した前記植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物とのそれぞれを射出成形機に直接投入する第２工程と、前記射出成形機で、難燃化処理した前記植物繊維と、前記マトリックス樹脂と、前記金属水酸化物とを加熱下に混練して可塑化された樹脂組成物を射出成形する第３工程とを有すること特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物繊維にホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかを含ませて当該植物繊維を難燃化処理する第１工程と、
前記第１工程で得られる難燃化処理した前記植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物とのそれぞれを射出成形機に直接投入する第２工程と、
前記射出成形機で、難燃化処理した前記植物繊維と、前記マトリックス樹脂と、前記金属水酸化物とを加熱下に混練して可塑化された樹脂組成物を射出成形する第３工程と、
を有すること特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記金属水酸化物が、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記金属水酸化物が、シリコン系表面処理剤で表面処理されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記マトリックス樹脂がポリエステルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記マトリックス樹脂がポリオレフィンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記ポリエステルが、脂肪族ポリエステルであることを特徴とする請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂成形品が、電子機器用部材または事務機器用部材であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物繊維をフィラーとして使用した樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂（プラスチック）に、植物繊維をフィラーとして添加する樹脂材料の改質技術が広く知られている。このような樹脂材料の改質技術は、埋蔵量に制限がある化石資源をフィラーとして使用するものと異なって、将来的な供給量を安定して確保することができるという利点を有するとともに、フィラー（植物繊維）自体が廃棄されたとしても生分解されるので環境負荷を低減することができる。
また、昨今、電子機器用部材等の樹脂成形品の材料として、ケナフ繊維を生分解性樹脂に添加した樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この樹脂組成物は、生分解性を有するとともに、耐熱性や剛性に優れている。
【特許文献１】特開２００５−１０５２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ケナフ繊維（植物繊維）を含む従来の樹脂組成物は、耐熱性を有するものの、植物繊維自体が可燃性であるために難燃性を有するまでには至っていない。したがって、植物繊維をフィラーとして含んでいながらも、難燃性を有する樹脂組成物が望まれている。
【０００４】
また、このような植物繊維を含む樹脂組成物の調製について言及すると、樹脂組成物に含まれる植物繊維は、嵩高が大きく、しかも樹脂組成物中の植物繊維の含有率は、４０質量％程度に及ぶ場合もある。しかも植物繊維は繊維同士が絡まりやすく、いわゆるダマ状となり、流動性を低下させて取扱い性を阻害している。つまり、一般に、植物繊維をフィラーとして使用した樹脂成形品を製造する場合には、製造に供する樹脂組成物における植物繊維の分散性が不充分となりやすい。したがって、樹脂組成物は、樹脂成分（マトリックス樹脂）中で植物繊維が均一に分散するように、加熱下に充分に混練されなければならない。
一方、環境に対する悪影響の少ない難燃剤として金属水酸化物が知られているが、難燃性能を発揮させるには通常マトリックス樹脂と等量程度以上を使用せねばならない。しかし、これも嵩高が大きく、前記植物繊維ととともにマトリックスとなる樹脂ペレットとを溶融混合するに際しては夫々別々のフィーダーを設置する必要があり、大掛かりな設備が必要であった。
【０００５】
そして、このような樹脂組成物を使用した樹脂成形品を射出成形で製造する場合には、前記したように混練した樹脂組成物から得られたペレットが、射出成形機に投入される。ちなみに、樹脂組成物の混練が不充分であると、射出成形機につまりを生じさせる恐れがあるだけでなく、所期の特性（耐熱性等）を有する樹脂成形品が得られない場合もある。
【０００６】
その一方で、植物繊維を含む樹脂組成物は、加熱されると樹脂組成物自体が劣化しやすい。そして、この樹脂組成物は、加熱されればされるほど褐変する傾向にある。つまり、植物繊維を含む樹脂成形品の従来の製造方法では、樹脂成分中で植物繊維が均一に分散するように加熱下に混練する工程で、樹脂成形品の成形に供する樹脂組成物が劣化し、そして褐変することで、所期の特性（耐熱性、色合い等）を有する樹脂成形品を安定して製造することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、植物繊維をフィラーとして含む難燃性を有する樹脂成形品の製造方法であって、所期の特性を有する樹脂成形品を安定して得ることができる樹脂成形品の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する本発明は、植物繊維にホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかを含ませて当該植物繊維を難燃化処理する第１工程と、前記第１工程で得られる難燃化処理した前記植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物とのそれぞれを射出成形機に直接投入する第２工程と、前記射出成形機で、難燃化処理した前記植物繊維と、前記マトリックス樹脂と、前記金属水酸化物とを加熱下に混練して可塑化された樹脂組成物を射出成形する第３工程とを有すること特徴とする。
この製造方法では、フィラーとして使用される植物繊維が難燃化処理されているとともに、この植物繊維と金属水酸化物とを含む樹脂組成物を使用して樹脂成形品が成形されるので、得られた樹脂成形品には難燃性が付与される。
また、この製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物が射出成形機に投入される際に、植物繊維に金属水酸化物の粉体が付着し、植物繊維のダマが解消される。しかもこの効果により、マトリックス樹脂のペレットも均一に分散され、混合物中の各成分の分離、偏在も解消される。このようにして得られた混合物はそのまま射出成形機に投入することができる。つまり、嵩高が大きい植物繊維に、金属水酸化物が付着するために、可塑化した樹脂組成物中での植物繊維および金属水酸化物の分散性が向上することとなる。その結果、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物を予め加熱下で混練する必要がない。したがって、この製造方法では、樹脂組成物に対する過度の加熱が避けられるので、樹脂組成物の劣化が低減され、そして褐変が抑制される。なお、この製造方法においては、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物が射出成形機に投入される前に、予め、非加熱下に混合または混練されることが望ましい。
また、この製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物を予め加熱下で混練する必要がないので、樹脂成形品の製造工程、および製造設備の簡素化を図ることができるとともに、省エネルギ化を図ることができる。
また、この製造方法では、樹脂組成物に対する加熱が射出成形機の混練機構のみで行われるために、混練機構を通過させる樹脂組成物の送り速度、加熱量を制御することで、樹脂組成物の劣化や褐変を可能な限り低減するように制御することができるので、得られる樹脂成形品の特性（難燃性、耐熱性、着色性、剛性等）を制御することができる。その結果、所期の特性を有する樹脂成形品を安定して製造することができる。さらに、混練工程が省かれているために、植物繊維の切断割合が少なく長繊維による補強効果が得られる。また、射出成形機の混練機構には通常のフルフライトスクリューが用いられるが、必要に応じてスクリューの一部にダルメージ等の高度混練構造を設けることも好ましい。
【０００９】
また、このような製造方法においては、前記金属水酸化物が、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムの少なくともいずれかであることが望ましい。
この製造方法では、一般に白色を呈する水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を含む樹脂組成物で樹脂成形品が製造されるので、樹脂成形品の淡色化を図ることができる。
【００１０】
また、このような製造方法においては、前記金属水酸化物が、シリコン系表面処理剤で表面処理されていることが望ましい。
この製造方法では、金属水酸化物としてシリコン系表面処理剤で表面処理したものを使用することによって、植物繊維への金属水酸化物の付着性が向上する。
【００１１】
また、このような製造方法においては、前記マトリックス樹脂が、ポリエステルであることが好ましく、脂肪族ポリエステルであることがさらに好ましい。そして、ポリオレフィンも前記マトリックス樹脂として好適に使用することができる。
【００１２】
また、このような製造方法は、高い難燃性を要求される電子機器用部材や事務機器用部材の樹脂成形品の製造方法に好適に適用される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、植物繊維をフィラーとして含む難燃性を有する樹脂成形品を製造することができるとともに、所期の特性を有する樹脂成形品を安定して製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の樹脂成形品の製造方法における実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る製造方法は、フィラーとしての植物繊維を難燃化処理する第１工程と、この第１工程で難燃化処理した植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物とのそれぞれを射出成形機に直接投入する第２工程と、射出成形機で可塑化された樹脂組成物（難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物を含む）を射出成形する第３工程とを有している。
【００１５】
（第１工程）
この第１工程では、植物繊維にホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかを含ませることによって、植物繊維が難燃化処理される。ちなみに、本実施形態では、ホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかを含む水溶液に植物繊維が浸漬された後に、この植物繊維が乾燥される。なお、ここでいう「ホウ酸」には、無水ホウ酸が含まれる。
【００１６】
植物繊維としては、従来公知の植物由来の繊維を使用することができ、例えば、木綿繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナッツ繊維等が挙げられる。また、植物繊維は、セルロースを主体とする他の繊維であってもよく、パルプ、古紙、茶抽出殻、穀類の殻、さとうきび粕、藁、豆類の皮等から得られるものであってもよい。そして、植物繊維は、１種単独で、または２種以上を組合せて使用してもよい。これらの植物繊維の中でも、好ましいのは、木綿繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、およびココナッツ繊維であり、特に好ましいのは、ケナフ繊維である。
【００１７】
このような植物繊維の繊維長は、１００〜２００００μｍ程度が好ましく、繊維径Ｄに対する繊維長Ｌで表わされるアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が、１０以上であるものが好ましい。
【００１８】
本実施形態に係る製造方法での植物繊維の使用量は、後記する樹脂成形品の射出成形に使用する樹脂組成物中の含有率で、５〜５０質量％程度が好ましい。
【００１９】
ホウ酸化合物としては、例えば、ホウ酸バリウム、メタホウ酸バリウム，ホウ酸亜鉛，四ホウ酸ナトリウム十水和物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム等が挙げられる。
なお、前記したホウ酸（無水ホウ酸）、およびホウ酸化合物は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。なお、後記するマトリックス樹脂として、ポリエステルを使用する場合には、ホウ酸（無水ホウ酸）が好ましい。
【００２０】
植物繊維に対するホウ酸およびホウ酸化合物の少なくともいずれかの使用量は、難燃化処理後の乾燥した植物繊維におけるホウ酸換算の含有率で、０．１〜３０質量％程度が好ましい。
【００２１】
（第２工程）
この第２工程では、前記した第１工程での難燃化処理した植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物とが、射出成形機の可塑化装置に直接投入される。
【００２２】
＜マトリックス樹脂＞
マトリクス樹脂としては、射出成形機に適用可能な樹脂であれば特に制限はないが、熱可塑性樹脂が好ましく、中でも１７０℃から２３０℃で溶融流動可能なポリマーが好ましく、ポリオレフィンやエステル結合含有ポリマーが好適に用いられる。
ポリオレフィンとしては、公知のポリオレフィンでよく、例えば、炭素数２〜８のオレフィンの単独重合体や共重合体、炭素数２〜８のオレフィンと酢酸ビニルとの共重合体、炭素数２〜８のオレフィンとアクリル酸またはそのエステルとの共重合体、炭素数２〜８のオレフィンとメタアクリル酸、またはそのエステルとの共重合体、及び炭素数２〜８のオレフィンとビニルシラン化合物との共重合体等が挙げられる。
【００２３】
具体例としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレン・プロピレンランダム共重合体、ポリ４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１，ポリヘキセン−１、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸プロピル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、エチレン・アクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン・ビニルトリメトキシシラン共重合体、エチレン・ビニルトリエトキシシラン共重合体、エチレン・ビニルシラン共重合体などがある。また、ポリオレフィンは、塩素化ポリエチレンや臭素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレンなどのハロゲン化ポリオレフィンであってもよい。
これらのポリオレフィンは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
エステル結合含有ポリマーとしては、例えば、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル−脂肪族ポリエステル共重合体、およびポリカーボネートが好ましい。
【００２５】
エステル結合含有ポリマーの具体例としては、ポリヒドロキシカルボン酸類、ポリラクトン類、アルキレングリコールと脂肪族ジカルボン酸とのポリエステル類、アルキレングリコールと脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とのポリエステル類、アルキレングリコールと脂肪族ジカルボン酸とのポリエステル−ポリカーボネート類等が挙げられる。具体的には、ポリヒドロキシカルボン酸類（炭素数が２〜９程度のヒドロキシカルボン酸の重合体類）としては、例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸の共重合物等；ポリラクトン類（炭素数が４〜６程度のラクトンの開環重合体類）としては、例えば、ポリブチロラクトン、ポリカプロラクトン等；脂肪族ポリエステル類としては、例えば、アルキレングリコール（炭素数が２〜４程度）と脂肪族ジカルボン酸（炭素数が２〜９程度）のポリエステル等であり、例えば、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート−アジペート等；芳香環を含有するポリエステル類としては、例えば、アルキレングリコール（炭素数が２〜４程度）と脂肪族ジカルボン酸（炭素数が２〜９程度）および芳香族ジカルボン酸（炭素数が８〜１０程度）とのポリエステル等であり、例えば、ポリブチレンサクシネート−テレフタレート、ポリブチレンアジペート−テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート−テレフタレート等；アルキレングリコール（炭素数が２〜４程度）と脂肪族ジカルボン酸（炭素数が２〜９程度）とのポリエステル−カーボネートとしては、例えば、ポリブチレンサクシネート−カーボネート等が挙げられる。これらは１種単独で、または２種以上を組合せて使用することができる。
【００２６】
これらのエステル結合含有ポリマーの中でも、脂肪族ポリエステルが好ましく、最も好ましくは、ポリ乳酸である。
ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主たる構成成分とするポリマーである。また、本実施形態で使用されるポリ乳酸は、その一部が、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸と、他のモノマー単位とを含むポリ乳酸共重合体であってもよい。他のモノマー単位としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールＡ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコール等のグリコール化合物、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等のジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸、およびカプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、１，５−オキセパン−２−オン等のラクトン類を挙げることができる。このような他のモノマー単位は、ポリ乳酸共重合体を構成する全モノマー単位の０〜３０モル％の含有割合であることが好ましく、さらに０〜1０モル％であることが好ましい。
【００２７】
このポリ乳酸は、公知の方法に従って製造することができ、例えば、乳酸の直接重合、乳酸の環化体であるラクチドの開環重合等によって製造することができる。モノマーとして用いられる乳酸は、トウモロコシやジャガイモ等から得られるデンプンを糖化し、さらに乳酸菌で発酵させて得ることができる。
【００２８】
また、ポリ乳酸は、変性されたものでもよく、例えば、耐熱性および機械的特性を向上させる目的で、無水マレイン酸、エポキシ化合物、アミン等によって変性されたものでもよい。
【００２９】
このポリ乳酸は、実質的に成形加工が可能であれば、その分子量および分子量分布は特に制限されないが、重量平均分子量が、通常、３５０００以上であることが好ましく、さらに好ましくは５００００以上である。なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の分子量をいう。
【００３０】
なお、本実施形態に係る製造方法では、マトリックス樹脂として生分解性樹脂と非生分解性樹脂とを混合して使用する場合に、生分解性樹脂（Ａ）に対する非生分解性樹脂（Ｂ）の混合比（Ａ：Ｂ）は、質量比で、１０：９０〜９０：１０の範囲内に設定することが好ましい。なお、ここでの非生分解性樹脂は、非生分解性の熱可塑性樹脂、および射出成形を阻害しない範囲で使用可能な非生分解性の熱硬化性樹脂を意味する。
【００３１】
＜金属水酸化物＞
金属水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化スズ、水酸化ジルコニウムドーソナイト、アルミン酸カルシウム、２水和石膏等が挙げられる。中でも、水酸化マグネシウム、および水酸化アルミニウムが好ましい。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。
そして、このような金属水酸化物は、その表面がシリコン系表面処理剤で表面処理されたものが好ましい。このようにシリコン系表面処理剤で処理した金属水酸化物は、植物繊維とのなじみが増して、ダマの解消効果が向上する。
【００３２】
シリコン系表面処理剤としては、公知のものでよく、例えば、シランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、ビニルシラン系、アクリル（メタクリル）シラン系、エポキシシラン系、アミノシラン系、メルカプト系、クロルプロピル系のもの等が挙げられる。
【００３３】
以上のような難燃化処理した植物繊維（Ｘ）、マトリックス樹脂（Ｙ）、および金属水酸化物（Ｚ）の配合比（Ｘ：Ｙ：Ｚ）は、質量比で、次式（１）、次式（２）、および次式（３）で表わされる範囲で設定することが望ましい。
【００３４】
０．０５＜Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）＜０．４    ・・・（１）
０．３＜Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）＜０．７      ・・・（２）
０．１＜Ｘ／（Ｘ＋Ｙ）＜０．５          ・・・（３）
【００３５】
なお、本発明の製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物に、必要に応じて他の成分を配合してもよい。他の成分としては、例えば、植物繊維以外のフィラー、エステル結合含有ポリマー以外のポリマー、核剤、可塑剤、安定剤（酸化防止剤、紫外線吸収剤等）、離型剤（脂肪酸、脂肪酸金属塩、オキシ脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪族部分鹸化エステル、パラフィン、低分子量ポリオレフィン、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、脂肪族ケトン、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル、変成シリコーン）等を配合してもよい。さらに、染料や顔料を含む着色剤等を配合することもできる。
【００３６】
そして、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物は、必要に応じて予め非加熱下に混合または混練された後に、射出成形機に投入される。この際、これらは、溶融混練されることなくそのまま射出成形機に投入される。
【００３７】
射出成形機は、公知の構造を有するものでよく、成形材料、つまり本実施形態での難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物の投入口であるホッパと、成形材料を加熱下に混練して可塑化した樹脂組成物を調製する混練機構と、可塑化した樹脂組成物を金型のキャビディに吐出させるノズルとを備えるものでよい。混練機構は、周知のとおり、シリンダと、このシリンダ内に配置されるスクリューと、このスクリューを回転させるモータと、シリンダ内部を加熱するヒータとを備えている。また、射出成形機の混練機構には通常のフルフライトスクリューが用いられるが、必要に応じてスクリューの一部にダルメージ等の高度混練構造を設けることが好ましい。
【００３８】
本実施形態に係る製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物の混合物が、射出成形機のホッパに投入されることでシリンダ内に供給される。
【００３９】
（第３工程）
この第３工程では、射出成形機において、難燃化処理した植物繊維と、マトリックス樹脂と、金属水酸化物との混合物が加熱下に混練されることで可塑化された樹脂組成物となって射出成形される。この際、射出成形機のシリンダ内では、この混合物に回転するスクリューが高せん断力を加えるとともに、ヒータがマトリックス樹脂を溶融させる熱を加える。その結果、この混合物は、スクリューによってシリンダ内をノズルに向かって送り出される間に可塑化された樹脂組成物となる。そして、可塑化された樹脂組成物が、射出成形機のノズルから金型のキャビディに吐出されることで、樹脂成形品は製造される。
【００４０】
このような製造方法は、高い難燃性を要求される電子機器用部材や事務機器用部材の樹脂成形品の製造方法に好適に適用される。
【００４１】
次に、本実施形態に係る樹脂成形品の製造方法の作用効果について説明する。
この製造方法では、フィラーとして使用される植物繊維が難燃化処理されているとともに、この植物繊維と金属水酸化物とを含む樹脂組成物を使用して樹脂成形品が成形されるので、得られた樹脂成形品に難燃性を付与することができる。
【００４２】
また、この製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物が合わさった際（予備的な非加熱の混合時または混練時、射出成形機への投入時等）に、植物繊維に金属水酸化物が付着する。つまり、嵩高が大きい植物繊維に、同じく嵩高が大きい水酸化マグネシウム等の金属水酸化物が付着するために、可塑化した樹脂組成物中での植物繊維および金属水酸化物の分散性が向上することとなる。そして、金属水酸化物の配合量が多いほど植物繊維の分散性は高まる。つまり、本実施形態における金属水酸化物は、樹脂成形品に難燃性を付与するとともに、植物繊維の分散剤としても機能すると考えられる。その結果、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物を予め加熱下で混練する必要がない。したがって、この製造方法では、樹脂組成物に対する過度の加熱が避けられるので、樹脂組成物の劣化が低減され、そして褐変が抑制される。
【００４３】
また、この製造方法では、難燃化処理した植物繊維、マトリックス樹脂、および金属水酸化物を予め加熱下で混練する必要がないので、樹脂成形品の製造工程、および製造設備の簡素化を図ることができるとともに、省エネルギ化を図ることができる。
【００４４】
また、この製造方法では、樹脂組成物に対する加熱が射出成形機の混練機構のみで行われるために、混練機構を通過させる樹脂組成物の送り速度、加熱量を制御することで、樹脂組成物の劣化や褐変を可能な限り低減するように制御することができるので、得られる樹脂成形品の特性（難燃性、耐熱性、着色性、剛性等）を制御することができる。その結果、所期の特性を有する樹脂成形品を安定して製造することができる。
【００４５】
また、この製造方法では、一般に白色を呈する水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を含む樹脂組成物で樹脂成形品が製造されるので、樹脂成形品の淡色化が可能となり、特別の塗装をせずとも良好な外観を得ることができる。
【００４６】
また、この製造方法では、金属水酸化物としてシリコン系表面処理剤で表面処理したものを使用することによって、植物繊維への金属水酸化物の付着性を向上させることができる。
【００４７】
また、このような製造方法では、マトリックス樹脂が生分解性樹脂を使用することによって、得られる樹脂成形品の環境負荷をより低減することができる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明の実施例および比較例を示しながら、本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
ホウ酸（和光純薬社製）の２．５％水溶液に、植物繊維としてのケナフ繊維を浸漬した後に、これを引き上げて８０℃に設定された熱風乾燥機で６時間乾燥させることで、ケナフ繊維に難燃化処理を施した。
次に、マトリクス樹脂としてのポリ乳酸（三井化学社製、Ｈ−１００）１００質量部、金属水酸化物としての水酸化マグネシウム（堺化学社製、ＭＧＺ−５）１００質量部、および難燃化処理した前記ケナフ繊維３３質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。ちなみに、この混合物には、ケナフ繊維に水酸化マグネシウムが付着することによって、ダマの形成は認められなかった。なお、この混合物には、ケナフ繊維に付着しなかった水酸化マグネシウムが目立っていた。
次に、この混合物を８０℃で６時間、真空で乾燥させた後に射出成形機に投入することによって成形品を作製した。ちなみに、シリンダ温度は２２０℃に設定し、金型温度は３０℃に設定した。得られた成形品の外形は良好であり、薄いクリーム色を呈していた。
【００４９】
（実施例２）
水酸化マグネシウム（堺化学社製、ＭＧＺ−５）に代えて、シリコン系表面処理剤で表面処理された水酸化マグネシウム（信越化学社製、ＦＲＸ−１００）を使用した以外は、実施例１と同様にして混合物を調製した。この混合物では、実施例１と比較して、水酸化マグネシウムがケナフ繊維にまんべんなく付着しており、ダマの形成は認められなかった。
次に、この混合物を実施例１と同様に射出成形機に投入して成形品を作製した。得られた成形品の外形は良好であり、薄いクリーム色を呈していた。
【００５０】
（比較例１）
水酸化マグネシウムを使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、難燃化処理したケナフ繊維とポリ乳酸とを含む混合物を調製した。この混合物は、ポリ乳酸中にケナフ繊維が均一に分散しておらず、混合物中にはケナフ繊維のダマが多数存在していた。次に、この混合物を実施例１と同様にして射出成形機に投入した。しかしながら、混合物は、射出成形機のホッパの下部に詰まって射出成形は不能となった。
次に、混合物を、手でほぐしながら少しずつ射出成形機に投入して成形品を作製した。この成形品の表面には、ケナフ繊維による斑模様が形成され、成形品は、色濃いこげ茶色を呈していた。
【００５１】
（実施例３）
無水ホウ酸（和光純薬社製）の２．０％水溶液にケナフ繊維を浸漬した後に、これを引き上げて８０℃に設定された熱風乾燥機で６時間乾燥させることで、ケナフ繊維に難燃化処理を施した。
次に、ポリ乳酸（三井化学社製、Ｈ−１００）４２．５質量部、水酸化マグネシウム（堺化学社製、ＭＧＺ−５）４２．５質量部、および難燃化処理した前記ケナフ繊維１５質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。
次に、この混合物を８０℃で６時間、真空で乾燥させた後に射出成形機に投入することによって、米国のＵＬ（Underwriters Laboratory）規格（９４Ｖ）に準拠した難燃性試験（以下、単に「ＵＬ試験」ともいう）に使用する試験片（厚さ２ｍｍ）を作製した。そして、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2007130868.tif 000002
【００５３】
（実施例４）
ホウ酸（和光純薬社製）の３．０％水溶液にケナフ繊維を浸漬した後に、これを引き上げて８０℃に設定された熱風乾燥機で６時間乾燥させることで、ケナフ繊維に難燃化処理を施した。その一方で、ポリ乳酸５０質量部とポリカーボネート（帝人化成社製、Ｌ１２２５Ｚ）５０質量部とからなるマトリックス樹脂を調製した。
そして、調製したマトリックス樹脂４２．５質量部、水酸化マグネシウム（堺化学社製、ＭＧＺ−５）４２．５質量部、および難燃化処理したケナフ繊維１５質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。この混合物を使用して実施例３と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例５）
無水ホウ酸（和光純薬社製）の２．０％水溶液に植物繊維としての紙粉砕物を浸漬した後に、これを引き上げて６０℃に設定された熱風乾燥機で１時間乾燥させることで、紙粉砕物に難燃化処理を施した。
次に、実施例４と同様のマトリックス樹脂４２．５質量部、実施例２と同様の、シリコン系表面処理剤で表面処理された水酸化マグネシウム（表１および以下には、単に「表面処理水酸化マグネシウム」と記す）４２．５質量部、および難燃化処理した前記紙粉砕物１５質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。この混合物を使用して実施例３と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例６）
ポリ乳酸とポリカーボネートとからなるマトリックス樹脂に代えて、ポリ乳酸５０質量部とポリブチレンサクシネート（昭和高分子社製、ビオノーレ１０１０）５０質量部とからなるマトリックス樹脂を使用した以外は、実施例４と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例７）
ホウ酸（和光純薬社製）の３．０％水溶液に紙粉砕物を浸漬した後に、これを引き上げて６０℃に設定された熱風乾燥機で１時間乾燥させることで、紙粉砕物に難燃化処理を施した。
次に、ポリ乳酸（三井化学社製、Ｈ−１００）４２．５質量部、実施例２と同様の表面処理水酸化マグネシウム４２．５質量部、および難燃化処理した前記紙粉砕物１５質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。この混合物を使用して実施例３と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５７】
（比較例２）
難燃化処理しないケナフ繊維を使用した以外は、実施例３と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
（比較例３）
難燃化処理しない紙粉砕物を使用した以外は、実施例５と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５８】
（比較例４）
ポリ乳酸（三井化学社製、Ｈ−１００）４２．０質量部、実施例２と同様の表面処理水酸化マグネシウム４２．０質量部、およびホウ酸１．０質量部、ならびに難燃化処理しないケナフ繊維１５質量部をタンブラー式混合機に投入して、これらを非加熱で混合した混合物を調製した。この混合物を使用して実施例３と同様に射出成形を行って試験片を作製するとともに、この試験片を使用してＵＬ試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５９】
（ＵＬ試験の評価）
実施例３乃至実施例７で得られた成形品（試験片）は、ＵＬ試験における４段階の評価基準（５Ｖ、Ｖ−０、Ｖ−１、およびＶ−２）のうち、基準Ｖ−２に該当しており、フィラーとして植物繊維を大量に含んでいるにもかかわらず、難燃性を有していた。これに対し、比較例２乃至比較例４で得られた成形品（試験片）は、評価基準以下のものであり、難燃性を有していなかった。