JP2001288324A - 結合材および成形用組成物 - Google Patents

結合材および成形用組成物

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JP2001288324A
JP2001288324A JP2000107482A JP2000107482A JP2001288324A JP 2001288324 A JP2001288324 A JP 2001288324A JP 2000107482 A JP2000107482 A JP 2000107482A JP 2000107482 A JP2000107482 A JP 2000107482A JP 2001288324 A JP2001288324 A JP 2001288324A
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polyvinyl acetal
composition
acetal resin
molded article
average particle
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JP2000107482A
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Koju Kotake
弘寿 小竹
Hisao Ishii
久男 石井
Yukihisa Hoshino
幸久 星野
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Denka Co Ltd
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Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体や環境への影響が少なく、強度が大き
く、耐水性が良好な成形体を得るための結合材、および
成形体用組成物を提供する。 【解決手段】 平均粒径が0.1〜200μmのポリビ
ニルアセタール系樹脂を、無機系材料の結合材として使
用し、これらを含有する組成物を成形し、成形体を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機系材料とポリ
ビニルアセタール系樹脂を含有する組成物、その成形
体、および成形体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般に無機系成形物は、無機
系材料もしくはこれに必要に応じていろいろな補強材を
組み合わせて配合し、所望する寸法に成形加工して製造
されるが、この際、バインダー(結合材)として各種有
機系高分子化合物が用いられている。その代表的なもの
としてポリビニルアルコール樹脂やフェノール樹脂等の
水溶性有機系高分子化合物が通常用いられる。
【0003】しかしながら、ポリビニルアルコール樹脂
は成形体の強度を向上させる点で、非常に有効なバイン
ダーであるが、樹脂が水溶性であるために、これをバイ
ンダーとして用いた場合には成形物、および成形材料を
特定の温度で加熱して得られる成形体の耐水性を低下さ
せる問題がある。
【0004】また、フェノール樹脂は、熱を加えるとホ
ルムアルデヒドを発生するため、いわゆるシックハウス
症候群と呼ばれる様な、人体や環境への影響が懸念され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術に鑑みてなされたものであり、特定の平均粒径
を有するポリビニルアセタール系樹脂を含有する無機系
材料組成物を成形材料として用い、これを成形すること
により、人体や環境への影響が少なく、強度、耐水性が
優れた成形体を得ることを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)平均粒
径が0.1〜200μmのポリビニルアセタール系樹脂
からなる無機系材料の結合剤であり、(2)無機系材料
100質量部に対し平均粒径が0.1〜200μmのポ
リビニルアセタール系樹脂0.1〜25質量部を含有す
ることを特徴とする成型用組成物であり、(3)該組成
物を含有してなる成形体であり、(4)該組成物を含有
する成形材料を、該組成物中に含まれるポリビニルアセ
タール系樹脂の最低造膜温度以上の温度で加熱すること
を特徴とする成形体の製造方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の無機系材料の結合材は、
ポリビニルアセタール系樹脂単独で使用してもよいが、
本発明の目的に支障のない程度であれば他の樹脂、例え
ばポリビニルアルコール樹脂等を混合して使用しても良
い。ポリビニルアセタール系樹脂としてはポリビニルブ
チラール、ポリビニルホルマール等があるが、実質的に
水に対し不溶性で有ればよい。製法、樹脂組成、分子量
は特に限定されるものではないが、好ましくは質量平均
分子量が1万〜100万、アセタール化度は10〜90
%、最低造膜温度は20〜150℃であり、中でも最低
造膜温度は40〜120℃がより好ましい。
【0008】また、本発明のポリビニルアセタール系樹
脂は、実質的に水に不溶であって、かつ平均粒径が0.
1〜200μmの範囲にあることが好ましく、さらには
10〜100μmの範囲にあることがより好ましい。平
均粒径が0.1μm未満では、ゲル状態になりやすくハ
ンドリング性が低下する。また、平均粒径が200μm
を超えると、成形材料中のバインダーの分散が不均一と
なり、成形体の強度が不足する。
【0009】本発明の組成物中のポリビニルアセタール
系樹脂は無機系材料100質量部に対し0.1〜25質
量部であることがが好ましく、1質量部以上10質量部
以下添加して用いることが特に好ましい。0.1質量部
未満ではポリビニルブチラール系樹脂のバインダーとし
ての結合力が低く、不十分であり、25質量部以上で
は、組成物中の結合材の比率が過大となり無機系材料の
物性の特徴が十分に発揮できない問題があり、好ましく
ない。
【0010】また、本発明の組成物における好ましい無
機系材料は形態として平均粒径0.1μm程度の粉体か
ら、平均粒径数10mm程度までの粒体等があり、幅広
く選定することができ、特に限定されないが、例えば、
炭酸カルシウム、硅砂、マイクロシリカ、スラグ、水酸
化アルミニウム、ガラス、セラミックス等を使用するこ
とができる。さらに、強度向上を目的に繊維状、板状、
鱗片状等いろいろな形態の各種補強材、たとえば、炭素
繊維、ガラス繊維、ロックウール、スラグウール、ミネ
ラルウール等の鉱物繊維、パルプ等植物繊維を混合する
ことができる。また、必要に応じて金属、木片等を添加
しても良い。
【0011】本発明の組成物は、実質的に水に不溶なポ
リビニルアセタール系樹脂と無機系材料等とを均一に混
合して成形する。
【0012】本発明の組成物は、いろいろな成形方法に
より成形体とすることができる。例えば、平均粒径が
0.1〜200μmのポリビニルアセタール系樹脂およ
び無機系材料を含有する組成物をドライブレンドによ
り、または水を加えて混合し、得られた組成物を型枠等
を用いて成形し、任意の成形体を得ることができる。
【0013】また、ポリビニルアセタール系樹脂および
無機系材料を含有する組成物を含有する成形材料を加熱
し、ポリビニルアセタール系樹脂を溶融し、無機系材料
同士を結合させることによって、強固で耐水性に優れた
成形体を得ることが出来る。
【0014】成形材料から成形体を形成するための加熱
温度はポリビニルアセタール系樹脂の最低造膜温度以上
であればよく、通常30℃以上が必要であるが、60℃
以上がより好ましく、100℃以上は更に好ましい。3
0℃未満では加熱時間が長時間必要であり、より高温で
有れば短時間で造膜出来るのでより好ましい、また10
0℃以上では成形材料に含まれる水分が短時間で失われ
るので更に好ましい。特に加熱温度の上限は定めないが
無機充填材や、補強材が、熱劣化や熱分解する温度以上
に加熱することは実用上好ましくない。30〜500℃
の加熱ではポリビニルアセタール系樹脂は成形材料中で
融着してバインダーとして存在する。一方、500℃を
超える温度でポリビニルアセタール系樹脂を熱分解して
成形材料中から消滅させて好ましい成形体を得ることも
できる。
【0015】ポリビニルアセタール系樹脂の平均粒径
は、従来公知の方法、例えばレーザー光散乱法、簡易濁
度法、標準篩(JIS Z 8801)による方法等を
利用して測定する。平均分子量は従来公知の方法、例え
ばポリスチレン換算によるSEC法で測定する。アセタ
ール化度は従来公知の方法、例えばJIS K6728
記載のポリビニルブチラール樹脂の分析方法やH1-NM
Rによって測定する。最低造膜温度は従来公知の方法、
例えばJIS K 6828の5.11に従って測定す
る。
【0016】
【実施例】実施例1 アルミナ磁製ポット(内容積3L)に、平均粒径50μ
mのポリビニルブチラール樹脂(平均重合度約300、
アセタール化度80%、最低造膜温度50℃)を40質
量部、無機系材料として平均粒径5μmのアルミナ40
0質量部、および水400質量部を投入し、常温で24
時間ボールミルで分散・混合し、スラリー状成形用組成
物を得た。
【0017】得られたスラリー状成形用組成物200質
量部を、厚み1mm、縦、横がそれぞれ100mm 、
100mmの平板形状の石膏製型枠内に流し込み成形し
た。得られた成形材料を、加熱室内で180℃で4時間
加熱後、室温まで冷却し、得られた成形体の破断強度を
測定した。その結果、常態での破断強度は、6.9MP
a、20℃で48時間水中に浸漬後の破断強度は6.8
MPaで浸漬前後の値に変化が見られず耐水性は良好で
あった。得られた評価結果をまとめて表1に示した。
【0018】評価方法常態破断強度 :成形体から縦、横が100mm、10m
mの試験片を作成し、テンシロン引張試験機により破断
強度を測定した。耐水性(破断強度) :20℃、48時間水中に浸漬し、
60℃で乾燥後、デシケーター中で室温まで放冷するサ
イクルを2回繰り返した後、上記と同様に、破断試験を
行い、浸漬前との強度比較を行った。
【0019】実施例2、比較例1〜3 ポリビニルアセタール系樹脂の種類、平均粒径および成
形材料の加熱条件を変えた以外は、実施例1と同様にし
て成形体を作成し、特性評価を行い、結果を表1に示し
た。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】実質的に水に不溶で平均粒径0.1〜2
00μmの本発明のポリビニルアセタール系樹脂と無機
系材料を含有する成形材料は、人体や環境への影響が少
なく、加熱後の曲げ強度が良好であるとともに、水中浸
漬後でも良好な曲げ強度を保持する特徴を有している。
フロントページの続き Fターム(参考) 4F071 AA30 AB00 AB18 AE17 BB01 BC03 4J002 BE061 DA016 DA066 DE146 DE236 DJ016 DL006 DM006 FA046 FA081 FD016

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が0.1〜200μmのポリビ
    ニルアセタール系樹脂からなる無機系材料の結合剤。
  2. 【請求項2】 無機系材料100質量部に対し平均粒径
    が0.1〜200μmのポリビニルアセタール系樹脂
    0.1〜25質量部を含有することを特徴とする成型用
    組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の組成物を含有してなる成
    形体。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の組成物を含有する成形材
    料を、該組成物中に含まれるポリビニルアセタール系樹
    脂の最低造膜温度以上の温度で加熱することを特徴とす
    る成形体の製造方法。
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