Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7200828B2 - METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7200828B2 - METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT Download PDF

Info

Publication number
JP7200828B2
JP7200828B2 JP2019100188A JP2019100188A JP7200828B2 JP 7200828 B2 JP7200828 B2 JP 7200828B2 JP 2019100188 A JP2019100188 A JP 2019100188A JP 2019100188 A JP2019100188 A JP 2019100188A JP 7200828 B2 JP7200828 B2 JP 7200828B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
fibers
containing resin
thermoplastic resin
strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019100188A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020192748A (en
Inventor
元貴 前川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Boshoku Corp
Original Assignee
Toyota Boshoku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Boshoku Corp filed Critical Toyota Boshoku Corp
Priority to JP2019100188A priority Critical patent/JP7200828B2/en
Publication of JP2020192748A publication Critical patent/JP2020192748A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7200828B2 publication Critical patent/JP7200828B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

本発明は、繊維含有樹脂成形体の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a fiber-containing resin molding .

植物性繊維同士が、母材である熱可塑性樹脂により結着された構造の植物性繊維複合材(以下、複合材)が知られている(例えば、特許文献1)。この種の複合材は、軽量でありながら高い剛性を備えているため、ドアトリム等の車両用内装材として広く用いられている。 BACKGROUND ART A plant fiber composite material (hereinafter referred to as a composite material) having a structure in which plant fibers are bound together by a thermoplastic resin as a base material is known (for example, Patent Document 1). Composite materials of this type are widely used as interior materials for vehicles, such as door trims, because they are lightweight and have high rigidity.

前記複合材は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含むプレボードを、所定の金型を利用して成形したものからなる。プレボードは、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる繊維(熱可塑性樹脂繊維)とを混繊して形成された繊維マットが、加熱圧縮されたものからなる。このようなプレボードは、成形直前に、熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱されるため、それまで圧縮されて小さくまとまっていた植物繊維が膨張等することにより、厚みが大きくなる。そのようなプレボードが、金型で挟み込まれることで、所定形状に成形される。 The composite material is formed by molding a preboard containing vegetable fibers and a thermoplastic resin using a predetermined mold. The preboard is formed by heating and compressing a fiber mat formed by mixing vegetable fibers and thermoplastic resin fibers (thermoplastic resin fibers). Since such a preboard is heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin immediately before molding, the plant fibers, which have been compressed and gathered small until then, expand and become thicker. Such a preboard is molded into a predetermined shape by being sandwiched between molds.

特開2009-234129号公報JP 2009-234129 A

プレボードの成形時、母材である熱可塑性樹脂は、金型内で溶融した状態となっている。そのため、植物性繊維は、溶融した熱可塑性樹脂の中に浸った状態となっている。このような状態のプレボードが、金型内の成形面に倣って曲げられると、その曲げ角度が大きい場合に、曲げ部分に植物性繊維が残らず、最終的に得られる成形品に、熱可塑性樹脂のみからなる部分が形成されてしまうことがあった。これは、植物性繊維が剛直であり、かつ互いの交絡が少ないため、曲げ部分において、互いに離れる方向に引っ張られると、繊維同士の絡まりが容易に解れて、植物性繊維が裂けてしまうために起こる。 At the time of molding the preboard, the thermoplastic resin, which is the base material, is in a molten state within the mold. Therefore, the vegetable fibers are in a state of being soaked in the molten thermoplastic resin. When the preboard in such a state is bent along the molding surface in the mold, if the bending angle is large, no vegetable fibers remain in the bent portion, and the finally obtained molded product has thermoplasticity. A part consisting only of resin may be formed. This is because the vegetable fibers are rigid and less entangled with each other, and when pulled in a direction away from each other at the bent portion, the entanglement between the fibers is easily unraveled and the vegetable fibers are torn. Occur.

そのような部分は、植物性繊維がなく、透けて見えるため、成形品に意匠上の問題が発生することがあった。また、その部分が原因で、成形品の機械物性が低下することもあった。 Such a portion has no vegetable fiber and can be seen through, which sometimes causes design problems in the molded product. In addition, the mechanical properties of the molded product may be deteriorated due to such a portion.

本発明の目的は、植物性繊維不在箇所の発生が抑制された繊維含有樹脂基材、及び繊維含有樹脂成形体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fiber-containing resin base material and a fiber-containing resin molded article in which the occurrence of vegetable fiber-absent portions is suppressed.

本発明に係る繊維含有樹脂基材は、熱可塑性樹脂、植物性繊維、及び前記熱可塑性樹脂よりも融点が高く、かつ引張弾性率が4000MPa以上である高強力繊維とを含み、前記高強力繊維の平均繊維径が30μm以下である。 The fiber-containing resin base material according to the present invention includes a thermoplastic resin, a vegetable fiber, and a high-strength fiber having a melting point higher than that of the thermoplastic resin and a tensile modulus of 4000 MPa or more, and the high-strength fiber has an average fiber diameter of 30 μm or less.

前記繊維含有樹脂基材において、前記繊維含有樹脂基材における前記高強力繊維の含有率が、2~25質量%であることが好ましい。 In the fiber-containing resin base material, the content of the high-strength fibers in the fiber-containing resin base material is preferably 2 to 25% by mass.

前記繊維含有樹脂基材において、熱間引張試験における最大荷重が、100~300Nであることが好ましい。 In the fiber-containing resin base material, the maximum load in a hot tensile test is preferably 100 to 300N.

前記繊維含有樹脂基材において、前記植物性繊維の平均繊維径は、前記高強力繊維の前記平均繊維径よりも大きいことが好ましい。 In the fiber-containing resin base material, the average fiber diameter of the vegetable fibers is preferably larger than the average fiber diameter of the high-strength fibers.

また、本発明に係る繊維含有樹脂成形体は、熱可塑性樹脂、植物性繊維、及び前記熱可塑性樹脂よりも融点が高く、かつ引張弾性率が4000MPa以上である高強力繊維とを含み、前記高強力繊維の平均繊維径が30μm以下である。 Further, the fiber-containing resin molded article according to the present invention includes a thermoplastic resin, a vegetable fiber, and a high-strength fiber having a melting point higher than that of the thermoplastic resin and a tensile elastic modulus of 4000 MPa or more, The average fiber diameter of the strong fibers is 30 µm or less.

本発明によれば、植物性繊維不在箇所の発生が抑制された繊維含有樹脂基材、及び繊維含有樹脂成形体を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fiber-containing resin base material and a fiber-containing resin molded article in which the occurrence of vegetable fiber-absent portions is suppressed.

本実施形態の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Explanatory drawing schematically showing the cross-sectional configuration of the fiber-containing resin molding of the present embodiment. 繊維含有樹脂基材の製造方法を模式的に表した説明図Explanatory drawing schematically showing a method for producing a fiber-containing resin base material 熱盤プレス装置を利用して、維含有樹脂基材が加熱される工程を示す説明図Explanatory drawing showing a step of heating a fiber-containing resin substrate using a hot platen press. 熱盤プレス装置によって加熱されて、厚み方向に膨張した状態の維含有樹脂基材を示す説明図Explanatory drawing showing a fiber-containing resin substrate in a state of being expanded in the thickness direction by being heated by a hot platen press. プレス成型装置の構成を模式的に表した説明図Explanatory diagram schematically showing the configuration of the press molding device プレス成型装置を利用して維含有樹脂基材が成形されて、成形体が得られる工程を示す説明図Explanatory drawing showing the process of molding a fiber-containing resin base material using a press molding apparatus to obtain a molded body.

本実施形態の繊維含有樹脂成形体1、及び繊維含有樹脂基材10について、図1~図6を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態の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。繊維含有樹脂成形体1(以下、単に「成形体1」と称する場合がある。)は、図1に示されるように、全体的に中央部分が図1の上方に向かって凸状に盛り上がった形をなしており、車両用内装材(ドアトリム)として用いられる。成形体1は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂と、高強力繊維とを含む繊維含有樹脂基材(プレボード)を所定形状に成形したものからなる。 A fiber-containing resin molded article 1 and a fiber-containing resin substrate 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the cross-sectional structure of a fiber-containing resin molded article 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the fiber-containing resin molded article 1 (hereinafter, sometimes simply referred to as "molded article 1") has a central portion that protrudes upward in FIG. It has a shape and is used as an interior material for vehicles (door trim). The molded body 1 is formed by molding a fiber-containing resin base material (preboard) containing vegetable fibers, thermoplastic resin, and high-strength fibers into a predetermined shape.

植物性繊維は、植物に由来する繊維である。植物性繊維としては、例えば、ケナフ、ジュート麻、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体から得られた繊維が挙げられる。これらの植物性繊維は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いられてもよい。植物性繊維としては、ケナフ繊維が好ましい。ケナフは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するため、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。また、前記植物性繊維として用いる植物体の部位は特に限定されず、繊維を採取できればよく、非木質部、茎部、根部、葉部及び木質部等の植物体を構成するいずれの部位であってもよい。更に、特定部位のみを用いてもよく2ヶ所以上の異なる部位を併用してもよい。 Vegetable fibers are fibers derived from plants. Vegetable fibers include, for example, kenaf, jute hemp, manila hemp, sisal hemp, gampi, mitsumata, mulberry, banana, pineapple, coconut palm, corn, sugar cane, bagasse, palm, papyrus, reed, esparto, sabaigrass, barley, rice, Fibers obtained from various plants such as bamboo, various coniferous trees (such as cedar and cypress), broad-leaved trees, and cotton. These vegetable fibers may be used alone or in combination of two or more. As the vegetable fiber, kenaf fiber is preferred. Kenaf is an annual plant that grows extremely fast and has excellent carbon dioxide absorption, so it can contribute to the reduction of carbon dioxide in the atmosphere and the effective use of forest resources. In addition, the part of the plant body to be used as the vegetable fiber is not particularly limited as long as the fiber can be collected. good. Furthermore, only a specific site may be used, or two or more different sites may be used in combination.

植物性繊維は、通常、中実体である。植物性繊維の繊維長の上限は、好ましくは150mmである。尚、上記繊維長の平均値(平均繊維長)は、好ましくは10mm~100mm、より好ましくは30mm~80mmである。なお、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、伸張させずにまっすぐに伸ばし、置尺上で繊維長を測定し、合計200本について測定した平均値である。後述する他の繊維の平均繊維長についても、同様の方法で求められる。 Vegetable fibers are usually solid bodies. The upper limit of the fiber length of vegetable fibers is preferably 150 mm. The average fiber length (average fiber length) is preferably 10 mm to 100 mm, more preferably 30 mm to 80 mm. In addition, this average fiber length is determined by randomly taking out single fibers one by one by a direct method in accordance with JIS L1015, stretching them straight without stretching, and measuring the fiber length on a set ruler. It is the average value measured for books. The average fiber length of other fibers, which will be described later, can also be determined by the same method.

植物性繊維の繊維径の上限は、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、1500μm以下が好ましく、500μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましい。また、前記繊維径の平均値(平均繊維径)の下限は、後述する高強力繊維の平均繊維径よりも大きいことが好ましく、例えば、35μm以上が好ましく、より好ましくは45μm以上である。なお、この平均繊維径は、繊維長を測定した当該植物性繊維について、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(合計200本について測定した平均値)である。後述する他の繊維の平均繊維径についても、同様の方法で求められる。 The upper limit of the fiber diameter of the vegetable fiber is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. The lower limit of the average fiber diameter (average fiber diameter) is preferably larger than the average fiber diameter of the high-strength fibers described later, for example, 35 μm or more, more preferably 45 μm or more. In addition, this average fiber diameter is the value obtained by measuring the fiber diameter at the center of the fiber length direction with an optical microscope (average value measured for a total of 200 fibers) for the vegetable fiber whose fiber length was measured. be. The average fiber diameters of other fibers, which will be described later, are also determined by the same method.

植物性繊維の形状は、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。 The shape of the vegetable fiber is not particularly limited. The shape in the length direction can be linear, polygonal, curved, spiral, or modified shapes thereof. The cross-sectional profile can be circular, elliptical, polygonal, or variations thereof.

成形体1における植物性繊維の含有率(質量%)は、35質量%以上、好ましくは40質量%以上であり、55質量%以下、好ましくは50質量%以下である。植物性繊維の含有率(%)がこのような範囲であると、成形体1の軽量性が確保されると共に、植物性繊維不在箇所の発生が抑制される。 The content (% by mass) of vegetable fibers in the molded article 1 is 35% by mass or more, preferably 40% by mass or more, and 55% by mass or less, preferably 50% by mass or less. When the content rate (%) of the vegetable fiber is in such a range, the lightness of the molded article 1 is ensured, and the generation of the non-vegetable fiber-absent portions is suppressed.

熱可塑性樹脂は、主に、バインダー樹脂として機能するものであり、種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、アクリル樹脂(メタクリレート及び/又はアクリレート等を用いて得られた樹脂)、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。このうち、ポリオレフィン樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体(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)等が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及び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、並びに、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及び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が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The thermoplastic resin mainly functions as a binder resin, and various thermoplastic resins can be used. Examples of thermoplastic resins include polyolefin resins, polyester resins, polystyrene, acrylic resins (resins obtained using methacrylate and/or acrylate, etc.), polyamide resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, ABS resins, and the like. Among these, polyolefin resins include polypropylene, polyethylene, ethylene/propylene copolymers (ethylene/propylene block copolymers, ethylene/propylene random copolymers), and the like. Polyester resins include aliphatic polyester resins such as polylactic acid, polycaprolactone and polybutylene succinate, and aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate and polybutylene terephthalate. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.

また、熱可塑性樹脂として、酸変性熱可塑性樹脂を用いてもよい。なお、本明細書において、熱可塑性樹脂のうち、酸変性熱可塑性樹脂以外の他の熱可塑性樹脂を、「非酸変性熱可塑性樹脂」と称する場合がある。 Moreover, you may use an acid-modified thermoplastic resin as a thermoplastic resin. In this specification, among thermoplastic resins, thermoplastic resins other than acid-modified thermoplastic resins may be referred to as "non-acid-modified thermoplastic resins".

酸変性熱可塑性樹脂は、酸変性により酸変性基が導入された熱可塑性樹脂である。この熱可塑性樹脂に導入された酸変性基の種類は特に限定されないが、通常、無水カルボン酸残基(-CO-O-OC-)及び/又はカルボン酸残基(-COOH)である。酸変性基はどのような化合物により導入されたものであってもよく、その化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリル酸、及びメタクリル酸等が挙げられる。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。これらのなかでは、無水マレイン酸及び無水イタコン酸が好ましく、無水マレイン酸が特に好ましい。 An acid-modified thermoplastic resin is a thermoplastic resin into which an acid-modified group has been introduced by acid modification. The type of acid-modifying group introduced into this thermoplastic resin is not particularly limited, but it is usually a carboxylic anhydride residue (--CO--O--OC--) and/or a carboxylic acid residue (--COOH). The acid-modifying group may be introduced by any compound, and the compounds include maleic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, maleic acid, itaconic acid, Examples include fumaric acid, acrylic acid, and methacrylic acid. These may use only 1 type and may use 2 or more types together. Among these, maleic anhydride and itaconic anhydride are preferred, and maleic anhydride is particularly preferred.

更に、酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂の種類は特に限定されず種々の熱可塑性樹脂を用いることができる。具体的には、上記のように、熱可塑性樹脂(非酸変性熱可塑性樹脂)として例示した各種の熱可塑性樹脂を用いることができる。 Furthermore, the type of thermoplastic resin that forms the skeleton of the acid-modified thermoplastic resin is not particularly limited, and various thermoplastic resins can be used. Specifically, as described above, various thermoplastic resins exemplified as thermoplastic resins (non-acid-modified thermoplastic resins) can be used.

酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂と、非酸変性熱可塑性樹脂とは同種であってもよく、異種であってもよいが、同じであることが好ましく、更には、共にポリオレフィン樹脂であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂は、取扱いが容易であり、生産性を向上させることができる。また、高い柔軟性と優れた賦形性が得られる。ポリオレフィン樹脂のなかでも、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン・プロピレン共重合体、及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合樹脂(アロイ)が好ましい。更には、非酸変性熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン又は上記混合樹脂が特に好ましく、酸変性熱可塑性樹脂の骨格となる熱可塑性樹脂としてはポリプロピレンが特に好ましい。 The thermoplastic resin that forms the skeleton of the acid-modified thermoplastic resin and the non-acid-modified thermoplastic resin may be of the same type or different types, but are preferably the same, and both are polyolefin resins. is preferably Polyolefin resins are easy to handle and can improve productivity. In addition, high flexibility and excellent formability can be obtained. Among polyolefin resins, polypropylene, polyethylene, ethylene-propylene copolymers, and mixed resins (alloys) of polypropylene and polyethylene are preferable. Furthermore, as the non-acid-modified thermoplastic resin, polypropylene or the mixed resin is particularly preferable, and as the thermoplastic resin serving as the skeleton of the acid-modified thermoplastic resin, polypropylene is particularly preferable.

また、熱可塑性樹脂全体を100質量%とした場合、上記酸変性熱可塑性樹脂の割合は15質量%以下(通常0.3質量%以上)であることが好ましい。この範囲の配合量であれば、スムーズな紡糸を行うことができると共に、非酸変性熱可塑性樹脂との併用により、成形体1の機械的特性等を向上できる。この配合量は、0.5~15質量%が好ましく、1~10質量%がより好ましく、2~7質量%が特に好ましい。 When the total thermoplastic resin is 100% by mass, the proportion of the acid-modified thermoplastic resin is preferably 15% by mass or less (usually 0.3% by mass or more). If the blending amount is within this range, smooth spinning can be performed, and the mechanical properties of the molded article 1 can be improved by using the resin together with the non-acid-modified thermoplastic resin. The blending amount is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, and particularly preferably 2 to 7% by mass.

成形体1における熱可塑性樹脂の含有率(質量%)は、38質量%以上、好ましくは40質量%以上、より好ましくは42質量%以上であり、55質量%以下、好ましくは53質量%以下、より好ましくは51質量%以下である。熱可塑性樹脂の含有率(質量%)がこのような範囲であると、バインダー樹脂としての機能を発揮できると共に、植物性繊維不在箇所の発生を抑制することができる。 The thermoplastic resin content (% by mass) in the molded article 1 is 38% by mass or more, preferably 40% by mass or more, more preferably 42% by mass or more, and 55% by mass or less, preferably 53% by mass or less, More preferably, it is 51% by mass or less. When the content (% by mass) of the thermoplastic resin is within such a range, it is possible to exhibit the function as a binder resin and to suppress the occurrence of areas where vegetable fibers are absent.

高強力繊維は、熱可塑性樹脂よりも融点が高い樹脂からなり、JIS L 1013に準じて測定される引張弾性率が、4000MPa以上の繊維である。高強力繊維としては、合成繊維、特に熱可塑性樹脂繊維を好適に用いることができる。高強力繊維は、所定量の植物性繊維と共に所定量で使用することで、植物性繊維不在箇所の発生を抑制することができる。 The high-strength fiber is made of a resin having a higher melting point than the thermoplastic resin and has a tensile modulus of 4000 MPa or more as measured according to JIS L 1013. As high-strength fibers, synthetic fibers, particularly thermoplastic resin fibers can be preferably used. By using a predetermined amount of high-strength fiber together with a predetermined amount of vegetable fiber, it is possible to suppress the occurrence of areas where vegetable fiber is absent.

高強力繊維としては、高強力ポリエステル繊維(高強力ポリエチレンテレフタラート繊維等、「高強力PET繊維」と称する)、芳香族ポリアミド繊維(メタ型アラミド繊維等)、脂肪族ポリアミド繊維(ナイロン66、ナイロン6、ナイロン46等)を例示することができる。ポリアミド繊維としては、脂肪族ポリアミド繊維よりも高耐熱性の芳香族ポリアミド繊維がより好ましい。また、成形体1の生産性の観点から、一般的にポリアミド繊維より廉価な高強力PET繊維が特に好ましい。高強力PET繊維としては、非強化のポリエチレンテレフタラート樹脂(引張弾性率:3000~3700MPa程度のノーマルPET繊維)より引張弾性率が高い、エアバッグやシートベルト等にも用いられる高強力繊維を好適に用いることができる。 High-strength fibers include high-strength polyester fibers (high-strength polyethylene terephthalate fibers, etc., referred to as "high-strength PET fibers"), aromatic polyamide fibers (meta-aramid fibers, etc.), aliphatic polyamide fibers (nylon 66, nylon 6, nylon 46, etc.) can be exemplified. As polyamide fibers, highly heat-resistant aromatic polyamide fibers are more preferable than aliphatic polyamide fibers. Moreover, from the viewpoint of the productivity of the molded article 1, high-strength PET fibers, which are generally less expensive than polyamide fibers, are particularly preferred. As the high-strength PET fiber, a high-strength fiber that has a higher tensile modulus than non-reinforced polyethylene terephthalate resin (normal PET fiber with a tensile modulus of elasticity of about 3000 to 3700 MPa) and is also used for airbags and seat belts is suitable. can be used for

高強力繊維は、通常、中実体である。高強力繊維の平均繊維長は、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、150mmである。なお、高強力繊維の平均繊維長は、好ましくは10mm~150mmであり、より好ましくは30mm~100mmであり、更に好ましくは50mm~80mmである。 High tenacity fibers are usually solid. The average fiber length of the high-strength fibers is not particularly limited as long as it does not impair the purpose of the present invention, but is, for example, 150 mm. The average fiber length of the high-strength fibers is preferably 10 mm to 150 mm, more preferably 30 mm to 100 mm, still more preferably 50 mm to 80 mm.

また、高強力繊維の平均繊維径は、30μm以下である。なお、高強力繊維の平均繊維径の下限は、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、3μm以上が好ましい。高強力繊維の平均繊維径が、このような範囲であると、植物性繊維と絡みやすく、繊維含有樹脂基材(プレボード)の成形時に、植物性繊維不在箇所の発生が抑制される。 Moreover, the average fiber diameter of the high-strength fibers is 30 μm or less. The lower limit of the average fiber diameter of the high-strength fibers is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but is preferably 3 μm or more, for example. When the average fiber diameter of the high-strength fibers is within such a range, the high-strength fibers are likely to be entangled with the vegetable fibers, and the generation of areas without vegetable fibers is suppressed during molding of the fiber-containing resin substrate (preboard).

高強力繊維の引張弾性率は、好ましくは8000MPa以上、より好ましくは12000MPa以上である。なお、高強力繊維の引張弾性率の上限値は、本発明の目的を損なわない限り、特に制限はない。 The tensile modulus of the high-strength fibers is preferably 8000 MPa or higher, more preferably 12000 MPa or higher. The upper limit of the tensile modulus of the high-strength fiber is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired.

成形体1における高強力繊維の含有率(%)は、1.5質量%以上、好ましくは2質量%以上であり、20質量%以下、好ましくは18質量%以下である。高強力繊維の含有率(%)がこのような範囲であると、植物性繊維不在箇所の発生を抑制することができる。なお、高強力繊維の含有率は、熱可塑性樹脂及び植物性繊維の各含有率よりも少なくなるように設定される。 The content (%) of the high-strength fibers in the molded article 1 is 1.5% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and 20% by mass or less, preferably 18% by mass or less. When the content (%) of the high-strength fibers is within such a range, occurrence of areas absent vegetable fibers can be suppressed. The content of the high-strength fiber is set to be lower than the content of the thermoplastic resin and the vegetable fiber.

なお、他の実施形態においては、成形体1の表面に、表皮材が貼り付けられてもよい。また、成形体1には、表皮材以外の他の層(部材)が適宜、形成されてもよい。 Note that in other embodiments, a skin material may be attached to the surface of the molded body 1 . In addition, layers (members) other than the skin material may be appropriately formed on the molded body 1 .

また、成形体1は、本発明の目的を損なわない限り、植物性繊維、熱可塑性樹脂及び高強力繊維の他に成分(例えば、着色剤、フィラー、添加剤等)を含んでもよい。 In addition, the molded article 1 may contain components (for example, coloring agents, fillers, additives, etc.) in addition to the vegetable fibers, thermoplastic resins and high-strength fibers, as long as the object of the present invention is not impaired.

本実施形態の成形体1では、図1に示されるように、外側に突出する形で折れ曲がった角部C1や、内側に突出する形で折れ曲がった角部C2においても、植物性繊維が存在し、植物性繊維不在箇所(所謂、透け)の発生が抑制されている。 In the molded article 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, vegetable fibers are present even at the corner C1 that is bent to protrude outward and the corner C2 that is bent to protrude inward. , the occurrence of vegetable fiber absent locations (so-called see-through) is suppressed.

成形体1は、植物性繊維、熱可塑性樹脂及び高強力繊維を含む繊維含有樹脂基材(プレボード)10を利用して製造される。ここで、繊維含有樹脂基材10について説明する。 The molded body 1 is manufactured using a fiber-containing resin base material (preboard) 10 containing vegetable fibers, thermoplastic resins and high-strength fibers. Here, the fiber-containing resin base material 10 will be described.

図2は、繊維含有樹脂基材10の製造方法を模式的に表した説明図である。図2に示されるように、繊維含有樹脂基材10は、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる繊維(熱可塑性樹脂繊維)と、高強力繊維とを混繊して形成された繊維マット11を、一対の熱板12を利用して、所定温度で加熱しつつ、所定の厚みとなるように圧縮されたものからなる。なお、他の実施形態においては、熱可塑性樹脂繊維以外に、熱可塑性樹脂のペレット等を用いてもよい。 FIG. 2 is an explanatory view schematically showing a method for manufacturing the fiber-containing resin substrate 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the fiber-containing resin base material 10 is a fiber mat 11 formed by mixing vegetable fibers, thermoplastic resin fibers (thermoplastic resin fibers), and high-strength fibers. are compressed to a predetermined thickness while being heated at a predetermined temperature using a pair of hot plates 12 . In other embodiments, thermoplastic resin pellets or the like may be used instead of thermoplastic resin fibers.

熱可塑性樹脂繊維は、公知またはそれに準ずる方法で製造されたものである。熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長及び平均繊維径については、高強力繊維や植物性繊維と同等のものを用いることができる。例えば、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。熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長が、このような範囲であると、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性繊維及び高強力繊維との十分な絡み合いを得やすい。 The thermoplastic resin fiber is manufactured by a known method or a method based thereon. Regarding the average fiber length and average fiber diameter of the thermoplastic resin fibers, those equivalent to those of high-strength fibers and vegetable fibers can be used. For example, the thermoplastic resin fiber preferably has a fiber length of 30 mm or more, more preferably 30 mm to 100 mm, and even more preferably 30 mm to 70 mm. When the average fiber length of the thermoplastic resin fibers is within such a range, sufficient entanglement between the thermoplastic resin fibers and between the thermoplastic resin fibers and the vegetable fibers and high-strength fibers are easily obtained.

上記「混繊」とは、植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維、及び高強力繊維を混合して繊維混合物(例えば、繊維マット)を得ることを意味する。この際の混繊方法は、特に限定されず種々の方法を用いることができ、通常、乾式法又は湿式法が用いられる。混繊方法としては、乾式法が好ましい。乾式法としては、エアレイ法、カード法等が挙げられる。なお、繊維同士を混繊した後、必要に応じてニードルパンチ等による交絡を行ってもよい。 The above-mentioned "mixed fibers" means that vegetable fibers, thermoplastic resin fibers, and high-strength fibers are mixed to obtain a fiber mixture (for example, a fiber mat). The method of mixing fibers at this time is not particularly limited, and various methods can be used, and usually a dry method or a wet method is used. A dry method is preferable as the mixed fiber method. Examples of the dry method include an air lay method and a card method. After the fibers are mixed with each other, entangling by needle punching or the like may be performed as necessary.

前記繊維マットを形成する際、植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維及び高強力繊維の各配合量は、成形体1における植物性繊維、熱可塑性樹脂繊維及び高強力繊維の各含有率(%)が、上述した値となるように設定される。 When forming the fiber mat, the blending amounts of the vegetable fibers, the thermoplastic resin fibers and the high-strength fibers are such that the content (%) of each of the vegetable fibers, the thermoplastic resin fibers and the high-strength fibers in the molded body 1 is , are set to the values described above.

前記繊維マットを加熱する温度は、熱可塑性樹脂繊維が溶融(軟化)する温度以上であって高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度である。例えば、熱可塑性樹脂繊維が、ポリプロピレン繊維(PP繊維)からなる場合、加熱温度は、例えば、170~240℃(好ましくは、180~200℃)に設定される。なお、繊維マットを加熱する温度は、繊維マット中の植物性繊維が分解等の劣化が発生しないように考慮されている。 The temperature for heating the fiber mat is a temperature higher than the temperature at which the thermoplastic resin fibers melt (soften) and at which the high-strength fibers can maintain their fibrous state. For example, when the thermoplastic resin fibers are polypropylene fibers (PP fibers), the heating temperature is set to 170 to 240° C. (preferably 180 to 200° C.). The temperature for heating the fiber mat is determined so that the vegetable fibers in the fiber mat do not deteriorate such as decomposition.

また、前記繊維マットの圧縮には、上記熱板12以外に、ダブルベルトプレス機や、金型を備えたプレス機等の公知のプレス機が利用される。繊維マットが所定の厚みとなるように圧縮され、その後、適宜、冷却されると、成形体1を形成するためのプレボード(繊維含有樹脂基材10)が得られる。プレボードの厚みは、本発明の目的を損なわない限り、特に制限されないが、例えば、2mm~3.5mmであることが好ましい。 In addition to the hot plate 12, a known press such as a double belt press or a press equipped with a mold is used for compressing the fiber mat. When the fiber mat is compressed to a predetermined thickness and then appropriately cooled, a preboard (fiber-containing resin base material 10) for forming the molded body 1 is obtained. The thickness of the preboard is not particularly limited as long as it does not impair the purpose of the present invention, but it is preferably 2 mm to 3.5 mm, for example.

また、繊維含有樹脂基材10の熱間引張試験における最大荷重は、100N~300Nであることが好ましい。前記最大荷重がこのような範囲であると、繊維含有樹脂基材10の成形時に、植物性繊維不在箇所の発生が抑制される。 Also, the maximum load in the hot tensile test of the fiber-containing resin base material 10 is preferably 100N to 300N. When the maximum load is within such a range, the occurrence of areas where vegetable fibers are absent is suppressed during molding of the fiber-containing resin base material 10 .

次いで、維含有樹脂基材10を利用した成形体1の製造方法を、図3~図5を参照しつつ説明する。成形体1の製造方法は、プレボードとしての繊維含有樹脂基材10を、熱可塑性樹脂が溶融する温度以上でありかつ高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度で加熱して、繊維含有樹脂基材10を厚み方向に膨張させる工程と、膨張後の維含有樹脂基材10が、プレス成型装置を利用して圧縮される工程とを備える。 Next, a method for manufacturing the molded body 1 using the fiber-containing resin base material 10 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. The method for producing the molded body 1 includes heating a fiber-containing resin base material 10 as a preboard at a temperature higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts and at a temperature at which the high-strength fibers can maintain the fiber state, thereby forming a fiber-containing resin base material. A step of expanding the material 10 in the thickness direction and a step of compressing the expanded fiber-containing resin base material 10 using a press molding device are provided.

繊維含有樹脂基材10は、成形体1を製造する直前に、熱盤プレス装置20等の加熱装置を利用して加熱されると、熱可塑性樹脂が溶融(又は軟化)して、それまで圧縮されて小さくまとまっていた植物性繊維、及び高強力繊維が膨張等することにより、厚みが大きくなる。なお、膨張後の維含有樹脂基材10の厚みは、成形時に利用される金型のクリアランスよりも大きくなる。 When the fiber-containing resin base material 10 is heated using a heating device such as a hot platen press device 20 immediately before manufacturing the molded body 1, the thermoplastic resin is melted (or softened) and compressed until then. The thickness of the vegetable fibers and the high-strength fibers that have been gathered into a small size is increased due to expansion and the like. The thickness of the fiber-containing resin base material 10 after expansion is larger than the clearance of the mold used for molding.

図3は、熱盤プレス装置20を利用して、繊維含有樹脂基材10が加熱される工程を示す説明図である。熱盤プレス装置20は、図3の下側に示される固定側の熱盤21と、図3の上側に示される可動側の熱盤22とを備えており、各熱盤21,22には、それぞれヒータ23,24が設けられている。図3に示されるように、上側の熱盤22が、下側の熱盤21の上方で待機している状態において、維含有樹脂基材10が下側の熱盤21上に載せられる。その後、上側の熱盤22を下降させて、下側の熱盤21との間で繊維含有樹脂基材10を挟むことにより、繊維含有樹脂基材10の加熱圧締が行われる。その際、熱盤プレス装置20は、熱可塑性樹脂が溶融する温度以上でありかつ高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度で繊維含有樹脂基材10を加熱する。 FIG. 3 is an explanatory view showing the process of heating the fiber-containing resin substrate 10 using the hot platen press device 20. As shown in FIG. The hot platen press device 20 includes a fixed hot plate 21 shown in the lower side of FIG. 3 and a movable hot plate 22 shown in the upper side of FIG. , are provided with heaters 23 and 24, respectively. As shown in FIG. 3, the fiber-containing resin substrate 10 is placed on the lower heating plate 21 while the upper heating plate 22 is waiting above the lower heating plate 21 . After that, the upper heating plate 22 is lowered to sandwich the fiber-containing resin base material 10 with the lower heating plate 21, whereby the fiber-containing resin base material 10 is hot-pressed. At that time, the hot platen press device 20 heats the fiber-containing resin substrate 10 at a temperature higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts and at which the high-strength fibers can maintain the fiber state.

図4は、熱盤プレス装置20によって加熱されて、厚み方向に膨張した状態の繊維含有樹脂基材10を示す説明図である。その後、図4に示されるように、上側の熱盤22を上昇させて、熱盤プレス装置20の圧締を終了すると、下側の熱盤21上に、加熱によって厚み方向に膨張した繊維含有樹脂基材10が現れる。このようにして、厚み方向に膨張した繊維含有樹脂基材10を得ることができる。この繊維含有樹脂基材10は、熱可塑性樹脂が溶融(又は軟化)している間に、プレス成型装置30を利用して成形される。 FIG. 4 is an explanatory view showing the fiber-containing resin base material 10 in a state of being expanded in the thickness direction by being heated by the hot platen press device 20. As shown in FIG. After that, as shown in FIG. 4, when the upper heating plate 22 is lifted and the pressing of the hot plate press device 20 is completed, a fiber containing fiber expanded in the thickness direction by heating is formed on the lower heating plate 21. A resin substrate 10 appears. Thus, the fiber-containing resin base material 10 expanded in the thickness direction can be obtained. This fiber-containing resin base material 10 is molded using a press molding device 30 while the thermoplastic resin is being melted (or softened).

図5は、プレス成型装置30の構成を模式的に表した説明図である。加熱後の繊維含有樹脂基材10は、プレス成型装置30を利用して所定の形となるように成形される。プレス成型装置30は、凸状の型面31aを有する固定側の下型31と、凹状の型面32aを有する可動側の上型32とを備えている。図5に示されるように、上型32が、下型31の上方で待機している状態において、下型31の凸状の型面31a上に、加熱後の維含有樹脂基材10が載せられる。 FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the press molding device 30. As shown in FIG. The fiber-containing resin base material 10 after heating is molded into a predetermined shape using a press molding device 30 . The press molding device 30 includes a stationary lower mold 31 having a convex mold surface 31a and a movable upper mold 32 having a concave mold surface 32a. As shown in FIG. 5, while the upper mold 32 is standing by above the lower mold 31, the heated fiber-containing resin substrate 10 is placed on the convex mold surface 31a of the lower mold 31. be done.

図6は、プレス成型装置30を利用して繊維含有樹脂基材10が成形されて、成形体1が得られる工程を示す説明図である。図6に示されるように、型締め状態のプレス成型装置30において、下型31の型面31aと、上型32の型面32aとの距離(クリアランス)は、膨張後の繊維含有樹脂基材10の厚みよりも小さくなるように、設定されている。このようなクリアランスを有する下型31と上型32との間で、繊維含有樹脂基材10が挟み付けられると、繊維含有樹脂基材10は厚み方向に圧縮されて、厚みが小さくなるように潰しこまれた状態となる。 FIG. 6 is an explanatory view showing the process of molding the fiber-containing resin base material 10 using the press molding device 30 to obtain the molding 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the press molding device 30 in the clamped state, the distance (clearance) between the mold surface 31a of the lower mold 31 and the mold surface 32a of the upper mold 32 is It is set to be smaller than the thickness of 10. When the fiber-containing resin substrate 10 is sandwiched between the lower mold 31 and the upper mold 32 having such a clearance, the fiber-containing resin substrate 10 is compressed in the thickness direction so that the thickness becomes smaller. It will be crushed.

このような状態の繊維含有樹脂基材10は、上型32と下型31との間で挟まれた状態で冷却され、繊維含有樹脂基材10に含まれる熱可塑性樹脂の固化が行われる。その後、上型32及び下型31を型開きして、プレス成型装置30から成形物を取り出すと、図1に示されるような、成形体1が得られる。このようにして得られた成形体1の各角部C1,C2には、上述したように、植物性繊維不在箇所(所謂、透け)の発生が抑制される。これは、植物性繊維に対して、高強力繊維が絡まることで、植物線繊維及び高強力繊維からなる混合繊維体が、互いに離れる方向に引っ張られても、その混合繊維体が解けずに形状が保持されるからである。そのような混合繊維体に対して、溶融した熱可塑性樹脂が、上型32及び下型31の間で万遍なく行き渡るため、成形体1に透け等の不良が発生することが抑制される。 The fiber-containing resin substrate 10 in such a state is cooled while sandwiched between the upper mold 32 and the lower mold 31, and the thermoplastic resin contained in the fiber-containing resin substrate 10 is solidified. After that, the upper mold 32 and the lower mold 31 are opened, and the molded product is taken out from the press molding device 30 to obtain the molded product 1 as shown in FIG. At the corners C1 and C2 of the molded body 1 obtained in this way, as described above, the occurrence of areas where vegetable fibers are absent (so-called see-through) is suppressed. This is because the high-strength fibers are entangled with the vegetable fibers, so that even if the mixed fibrous body composed of the plant fiber and the high-strength fibers is pulled in a direction away from each other, the mixed fibrous body does not unravel and shape. is retained. Since the molten thermoplastic resin spreads evenly between the upper mold 32 and the lower mold 31 in such a mixed fibrous body, the occurrence of defects such as see-through in the molded body 1 is suppressed.

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。 The present invention will be described in more detail below based on examples. In addition, the present invention is not limited at all by these examples.

〔実施例1〕
(原料)
高強力繊維として、平均繊維径30μm、平均繊維長60mm、引張弾性率10000MPa、引張破断伸度18%、溶融温度260℃の高強力PET繊維を使用した。
[Example 1]
(material)
High-strength PET fibers having an average fiber diameter of 30 μm, an average fiber length of 60 mm, a tensile modulus of elasticity of 10000 MPa, a tensile elongation at break of 18% and a melting temperature of 260° C. were used as high-strength fibers.

熱可塑性樹脂繊維(非酸変性熱可塑性樹脂繊維)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、平均繊維長51mmのポリプロピレン繊維(PP繊維)を用いた。 As a thermoplastic resin fiber (non-acid-modified thermoplastic resin fiber), a polypropylene fiber (PP fiber) having an average fiber length of 51 mm obtained by melt-spinning a polypropylene resin "Novatec SA01" (trade name) manufactured by Japan Polypro Co., Ltd. Using.

熱可塑性樹脂繊維(酸変性熱可塑性樹脂繊維)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、平均繊維径30μm及び平均繊維長51mmの酸変性ポリプロピレン繊維(酸変性PP繊維)を用いた。 As a thermoplastic resin fiber (acid-modified thermoplastic resin fiber), 95% by mass of the above polypropylene resin and 5% by mass of maleic anhydride-modified polypropylene resin "Modic P908" (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are dry-blended. Acid-modified polypropylene fibers (acid-modified PP fibers) obtained by melt spinning and having an average fiber diameter of 30 μm and an average fiber length of 51 mm were used.

植物性繊維として、平均繊維径50μm、平均繊維長70mmのケナフ繊維を使用した。 As vegetable fibers, kenaf fibers with an average fiber diameter of 50 μm and an average fiber length of 70 mm were used.

(プレボードの製造)
48質量部のケナフ繊維と、47.5質量部のPP繊維と、2.5質量部の酸変性PP繊維と、2質量部の高強力PET繊維を、カード法により混合して、繊維マットを形成した。得られた繊維マットを、金型温度が235℃に設定されたプレス機を用い、内部温度が210℃となるまで加熱圧縮し、厚さ2.5mmの実施例1のプレボード(繊維含有樹脂基材)を得た。なお、プレボードは、2個作製した。以降の各実施例、各比較例も同様、プレボードは、それぞれ2個作製した。
(Manufacture of pre-board)
48 parts by mass of kenaf fiber, 47.5 parts by mass of PP fiber, 2.5 parts by mass of acid-modified PP fiber, and 2 parts by mass of high-strength PET fiber are mixed by a carding method to form a fiber mat. formed. The resulting fiber mat was heated and compressed using a press with a mold temperature of 235° C. until the internal temperature reached 210° C., and a preboard (fiber-containing resin base) of Example 1 having a thickness of 2.5 mm was obtained. material) was obtained. In addition, two preboards were produced. Two preboards were prepared for each of the following examples and comparative examples.

〔実施例2,3〕
ケナフ繊維、PP繊維、酸変性PP繊維、及び高強力PET繊維の各配合比(質量比)を、表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2,3のプレボードを作製した。
[Examples 2 and 3]
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the compounding ratio (mass ratio) of kenaf fiber, PP fiber, acid-modified PP fiber, and high-strength PET fiber was changed to the value shown in Table 1. A few preboards were made.

〔実施例4〕
高強力繊維として、平均繊維径12μm、平均繊維長60mm、引張弾性率10000MPa、引張破断伸度18%、溶融温度260℃の高強力PET繊維を15質量部使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、実施例3のプレボードを作製した。
[Example 4]
As the high-strength fibers, 15 parts by mass of high-strength PET fibers having an average fiber diameter of 12 μm, an average fiber length of 60 mm, a tensile modulus of elasticity of 10000 MPa, a tensile elongation at break of 18%, and a melting temperature of 260 ° C. were used. A preboard of Example 3 was produced in a similar manner.

〔比較例1〕
ケナフ繊維の配合量を50質量部に変更し、かつ高強力PET繊維を使用しないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1のプレボードを作製した。
[Comparative Example 1]
A preboard of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1, except that the blending amount of kenaf fiber was changed to 50 parts by mass and the high-strength PET fiber was not used.

〔比較例2〕
高強力PET繊維に替えて、通常のPET樹脂からなるノーマルPET繊維を15質量部使用し、かつケナフ繊維、PP繊維及び酸変性PP繊維の各配合比(質量比)を、表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で、比較例2のプレボードを作製した。なお、ノーマルPET繊維としては、東レ株式会社製の市販品(平均繊維径:30μm)を用いた。
[Comparative Example 2]
In place of the high-strength PET fiber, 15 parts by mass of normal PET fiber made of ordinary PET resin is used, and the compounding ratio (mass ratio) of kenaf fiber, PP fiber and acid-modified PP fiber is shown in Table 1. A preboard of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that the values were changed. As the normal PET fiber, a commercially available product (average fiber diameter: 30 μm) manufactured by Toray Industries, Inc. was used.

〔比較例3〕
高強力PET繊維に替えて、レーヨンを15質量部使用し、かつケナフ繊維、PP繊維及び酸変性PP繊維の各配合比(質量比)を、表1に示される値に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で、比較例3のプレボードを作製した。なお、レーヨンとしては、三菱ケミカル株式会社製の市販品(平均繊維径:30μm)を用いた。
[Comparative Example 3]
Except for using 15 parts by mass of rayon instead of high-strength PET fibers and changing the compounding ratios (mass ratios) of kenaf fibers, PP fibers, and acid-modified PP fibers to the values shown in Table 1, A preboard of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1. As the rayon, a commercially available product (average fiber diameter: 30 μm) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used.

〔比較例4〕
高強力繊維として、平均繊維径50μm、平均繊維長60mm、引張弾性率10000MPa、引張破断伸度18%、溶融温度260℃の高強力PET繊維を15質量部使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で、比較例4プレボードを作製した。
[Comparative Example 4]
As the high-strength fibers, 15 parts by mass of high-strength PET fibers having an average fiber diameter of 50 μm, an average fiber length of 60 mm, a tensile modulus of 10000 MPa, a tensile elongation at break of 18%, and a melting temperature of 260 ° C. were used. A comparative example 4 preboard was produced in the same manner.

〔熱間引張試験〕
各実施例及び各比較例の一方のプレボードについて、以下に示される方法で、熱間引張試験を行った。試験結果は、表1に示した。
[Hot tensile test]
One preboard of each example and each comparative example was subjected to a hot tensile test by the method shown below. The test results are shown in Table 1.

プレボードを、PP繊維(PP樹脂)が溶融するまでオーブンで加熱した。そして、PP繊維が溶融状態のプレボードについて、JIS K7161に準拠して、引張試験を行った。結果は、表1に示した。 The preboard was heated in an oven until the PP fibers (PP resin) melted. Then, the preboard in which the PP fibers were in a molten state was subjected to a tensile test according to JIS K7161. The results are shown in Table 1.

〔成形品の製造〕
各実施例及び各比較例の一方のプレボードについて、以下に示される方法で、成形品を製造した。先ず、得られたプレボードを、ヒータを備えた熱盤プレス装置に挟んで加熱圧締した。この際、熱盤プレス装置では、PP繊維の融点より20~40℃高い温度となるように加熱して、プレボード中のPP繊維及び酸変性PP繊維を溶融した。その後、熱盤プレス装置の圧締を開放して、加熱されて厚み方向に膨張したプレボードを得た。
[Manufacturing of molded products]
For one preboard of each example and each comparative example, a molded article was produced by the method shown below. First, the obtained preboard was sandwiched in a hot platen press device equipped with a heater, and heat-pressed. At this time, the hot platen press was heated to a temperature 20 to 40° C. higher than the melting point of the PP fibers to melt the PP fibers and the acid-modified PP fibers in the preboard. After that, the pressing of the hot platen press was released to obtain a preboard that was heated and expanded in the thickness direction.

次いで、加熱された状態のプレボードを、上型及び下型を備えるプレス成型装置に供した。プレス成型装置の上型及び下型を型締めして、内部温度が25℃になるまで60秒間冷間プレスした。その後、型開きして、厚さが約2.5mmである成形品を得た。なお、各成形品の中央には、凸状に盛り上がった部分が形成されている。 Then, the preboard in a heated state was supplied to a press molding device equipped with an upper mold and a lower mold. The upper and lower dies of the press molding machine were clamped and cold pressed for 60 seconds until the internal temperature reached 25°C. After that, the mold was opened to obtain a molded article having a thickness of about 2.5 mm. A convex portion is formed in the center of each molded product.

〔植物性繊維不在箇所の確認〕
各実施例及び各比較例の成形品について、植物性繊維不在箇所である、光が透過する部分(所謂、透け)が発生しているか否かを、目視で確認した。特に、凸状に盛り上がった部分を形成するために、板状の部分が折れ曲がった部分(曲率半径R=3)について、注意して確認した。結果は、表1に示した。
[Confirmation of locations where vegetable fibers are absent]
For the molded articles of each example and each comparative example, it was visually confirmed whether or not there was a portion through which light was transmitted (so-called see-through), which was a portion where vegetable fibers were not present. In particular, in order to form a convex portion, the bent portion (curvature radius R=3) of the plate-like portion was carefully checked. The results are shown in Table 1.

Figure 0007200828000001
Figure 0007200828000001

表1に示されるように、実施例1~4の成形品(繊維含有樹脂成形体)には、透けが見られなかった。また、実施例1~4のプレボード(繊維含有樹脂基材)の最大荷重は、100N以上であった。特に、高強力PET繊維を多く含む実施例3,4では、プレボードの最大荷重が、200N以上となった。 As shown in Table 1, no see-through was observed in the molded articles (fiber-containing resin moldings) of Examples 1 to 4. Further, the maximum load of the preboards (fiber-containing resin substrates) of Examples 1 to 4 was 100 N or more. In particular, in Examples 3 and 4 containing a large amount of high-strength PET fibers, the maximum load of the preboard was 200 N or more.

比較例1は、高強力PET繊維を含まない場合であり、比較例2,3は、高強力PET繊維に代えて、他の繊維(ノーマルPET繊維、レーヨン)を含む場合である。このような比較例1~3の成形品には、透けが見られた。また、比較例4は、平均繊維径(50μm)が大きい高強力PET繊維を用いた場合である。比較例4の成形品には、透けが見られた。これは、比較例4で使用した高強力PET繊維が太すぎるため、ケナフ繊維(植物性繊維)等と上手く絡まらず、繊維同士が解けてしまったためと推測される。なお、比較例4のプレボードの最大荷重は、150.3Nであった。 Comparative Example 1 is the case where high-strength PET fibers are not included, and Comparative Examples 2 and 3 are the cases where other fibers (normal PET fibers, rayon) are included instead of the high-strength PET fibers. See-through was observed in the molded articles of Comparative Examples 1 to 3. Comparative Example 4 is a case of using high-strength PET fibers having a large average fiber diameter (50 μm). In the molded article of Comparative Example 4, see-through was observed. It is presumed that this is because the high-strength PET fibers used in Comparative Example 4 were too thick and did not entangle well with kenaf fibers (vegetable fibers) and the like, and the fibers unraveled. The maximum load of the preboard of Comparative Example 4 was 150.3N.

<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。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments explained by the above description and drawings, and the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

(1)上記実施形態の繊維含有樹脂基材及び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。 (1) The fiber-containing resin base material and the fiber-containing resin molding of the above embodiments are widely used in the fields of vehicles, ships, aircraft, construction, etc., and are suitable as interior materials, exterior materials, structural materials, etc. in these fields. used for In the field of automobiles, door substrates, package trays, pillar garnishes, switch bases, quarter panels, core materials for armrests, door trims, seat structural materials, console boxes, dashboards, various instrument panels, deck trims, Bumpers, spoilers, cowlings and the like can be mentioned. Furthermore, for example, it is also suitable for interior materials, exterior materials and structural materials such as buildings and furniture. Specific examples include door covering materials, door structural materials, covering materials for various kinds of furniture (desks, chairs, shelves, chests of drawers, etc.), structural materials, and the like. In addition, it is also suitable as a package, container (tray, etc.), protective member, partition member, and the like.

1…繊維含有樹脂成形体、10…繊維含有樹脂基材、20…熱盤プレス装置、21,22…熱盤、23,24…ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fiber-containing resin molding, 10... Fiber-containing resin base material, 20... Hot platen press device, 21, 22... Hot plates, 23, 24... Heater

Claims (3)

熱可塑性樹脂、植物性繊維、及び前記熱可塑性樹脂よりも融点が高く、かつ引張弾性率が4000MPa以上10000MPa以下である高強力繊維を含み、
前記高強力繊維の平均繊維径が30μm以下であり、
前記植物性繊維の平均繊維径が、前記高強力繊維の前記平均繊維径よりも大きい、繊維含有樹脂基材を、
前記熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であり前記高強力繊維が繊維状態を維持可能な温度で加熱する工程と、
加熱後の前記繊維含有樹脂基材を、凸状の型面を有する第1型と凹状の型面を有する第2型との間で挟み付けて、前記繊維含有樹脂基材における板状の部分が外側又は内側に折れ曲がってなる複数の角部を形成する工程と、を含む、繊維含有樹脂成形体の製造方法。
A thermoplastic resin, a plant fiber, and a high-strength fiber having a higher melting point than the thermoplastic resin and a tensile modulus of 4000 MPa or more and 10000 MPa or less,
The average fiber diameter of the high-strength fibers is 30 μm or less,
A fiber-containing resin base material in which the average fiber diameter of the vegetable fibers is larger than the average fiber diameter of the high-strength fibers,
a step of heating at a temperature equal to or higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts and at which the high-strength fibers can maintain their fibrous state;
The fiber-containing resin base material after heating is sandwiched between a first mold having a convex mold surface and a second mold having a concave mold surface to form a plate-like portion of the fiber-containing resin base material. forming a plurality of corners by bending outward or inward.
前記繊維含有樹脂基材における前記高強力繊維の含有率が、2~25質量%である請求項1に記載の繊維含有樹脂成形体の製造方法。 2. The method for producing a fiber-containing resin molding according to claim 1, wherein the content of the high-strength fibers in the fiber-containing resin base material is 2 to 25% by mass. 前記加熱する工程前の前記繊維含有樹脂基材に対する熱間引張試験における最大荷重が、100~300Nである請求項1又は請求項2に記載の繊維含有樹脂成形体の製造方法。 3. The method for producing a fiber-containing resin molded product according to claim 1 , wherein the fiber-containing resin substrate before the heating step has a maximum load of 100 to 300 N in a hot tensile test.
JP2019100188A 2019-05-29 2019-05-29 METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT Active JP7200828B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019100188A JP7200828B2 (en) 2019-05-29 2019-05-29 METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019100188A JP7200828B2 (en) 2019-05-29 2019-05-29 METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020192748A JP2020192748A (en) 2020-12-03
JP7200828B2 true JP7200828B2 (en) 2023-01-10

Family

ID=73548201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019100188A Active JP7200828B2 (en) 2019-05-29 2019-05-29 METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7200828B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010061549A1 (en) 2008-11-26 2010-06-03 株式会社クラレ Impact resistant composites
JP2010280202A (en) 2009-06-08 2010-12-16 Toyota Boshoku Corp Substrate molding apparatus and substrate manufacturing method
JP2018176542A (en) 2017-04-12 2018-11-15 トヨタ紡織株式会社 Fiber-containing resin molding

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02139201A (en) * 1988-11-21 1990-05-29 Kasai Kogyo Co Ltd Ligneous fiber board for press molding

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010061549A1 (en) 2008-11-26 2010-06-03 株式会社クラレ Impact resistant composites
JP2010280202A (en) 2009-06-08 2010-12-16 Toyota Boshoku Corp Substrate molding apparatus and substrate manufacturing method
JP2018176542A (en) 2017-04-12 2018-11-15 トヨタ紡織株式会社 Fiber-containing resin molding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020192748A (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5194938B2 (en) Method for producing vegetable fiber composite material
JP7106605B2 (en) nonwoven laminate
CN101132952A (en) Part for automotive interior product having multilayer structure
US20130115458A1 (en) Thermoplastic organic fiber, method for preparing the same, fiber composite board using the same and method for preparing the board
CN109867814B (en) Fiber composite material and method for producing the same
JP6597067B2 (en) Fiber substrate
US20190111654A1 (en) Vegetable fiber-containing board and method for producing the same
JP2014237235A (en) Method of producing fiber molding
JP2015016589A (en) Fiber board and fiber molded body
JP5246048B2 (en) Manufacturing method of fiber board
JP7200828B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING FIBER CONTAINING RESIN MOLDED PRODUCT
JP7070274B2 (en) Fiber-containing resin molded body
JP2021098905A (en) Resin fiber, method for manufacturing fiber board and method for manufacturing molding
JP5246047B2 (en) Manufacturing method of fiber board
JP2010006030A (en) Production method of vegetable fiber composite
JP2019155797A (en) Fiber-containing resin molded body with skin material, and manufacturing method therefor
JP7661030B2 (en) Composite molded body and its manufacturing method, nonwoven fabric for composite molded body, fiber for composite molded body matrix
JP2018176542A (en) Fiber-containing resin molding
JP2021098297A (en) Method for manufacturing fiber board and fogging reduction method of vehicle interior material
JP7067101B2 (en) Fiber-containing resin molded body
JP6083324B2 (en) Fiber molded body
JP2021126824A (en) Manufacturing method of molded product
JP2019136985A (en) Fiber-containing resin molding
JP7585963B2 (en) Fiber board, manufacturing method of fiber board, and molded body
JP2023183558A (en) Fiber-containing resin molded article and method for producing fiber-containing resin molded article

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221205

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7200828

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151