JP2003026941A - 複合木材用組成物および複合木材 - Google Patents

複合木材用組成物および複合木材

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JP2003026941A
JP2003026941A JP2001210788A JP2001210788A JP2003026941A JP 2003026941 A JP2003026941 A JP 2003026941A JP 2001210788 A JP2001210788 A JP 2001210788A JP 2001210788 A JP2001210788 A JP 2001210788A JP 2003026941 A JP2003026941 A JP 2003026941A
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wood
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Naoki Yasuda
直樹 安田
Haruo Nemoto
春夫 根本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 木材単独物および熱可塑性樹脂単独物と比較
して機械強度と加工性とがバランスよく向上された複合
木材、およびそのための複合木材用組成物を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂と、木粉と、1個以上の水
酸基が脂肪酸エステル化されてなるポリオールエステル
化合物とを含有する複合木材用組成物、およびそれを成
形してなる複合木材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂、木
粉および特定のポリオールエステル化合物を含有する複
合木材用組成物、ならびに該組成物から得られる、機械
強度や加工性が著しく改善された複合木材に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂に木粉を添加してなる複合
木材が、従来から知られている。該複合木材は、木材単
独物と比較して熱可塑性が付与されているため、様々な
形状に成形加工できる利点があることから、漆器、ド
ア、額縁などのほか、住宅部材や建材などにも多く使用
されている。複合木材はまた、熱可塑性樹脂の観点から
みた場合には、木質感(木材特有の外観(色調、光沢な
ど)や触感(熱伝導度、表面粗さ)など)の付与、熱膨
張率の低減、無機フィラー充填物と比較して軽量である
などの利点を有する。さらに複合木材においては、製材
業界で発生する端材、廃材、おがくずなどを木粉として
使用するので、未利用資源を有効利用できる。
【0003】熱可塑性樹脂と複合木材との機械強度の差
異については、ポリ塩化ビニル(PVC)に30%の木
粉を添加した複合木材と、PVC単独の成形物とを比較
した試験において、複合木材は単独成形物と比較して曲
げ弾性率が向上するものの、引張強度、曲げ強度、破壊
伸張率、衝撃強度は低下するという報告がなされている
(岩崎:「木材工業」、40(5)、p203〜20
8、1985)。一般に、熱可塑性樹脂と木粉との界面
接着力は弱く、上記の引張強度、曲げ強度、破壊伸張率
および衝撃強度の低下は、この界面接着力の弱さに起因
するものと考えられている。これを改善すべく、木粉表
面の水酸基と反応可能な官能基を導入した樹脂、例えば
無水マレイン酸変性ポリプロピレンを用いたり(白石:
「高分子加工」、38(7)、p338〜344、19
89)、シランカップリング剤で木粉を表面処理する
(井出:「界面制御と複合材料の設計」、シグマ出版、
p148〜169)などの方法が従来提案されてきた
が、そのいずれの方法でも、木材単独物および熱可塑性
樹脂単独物と比較して、機械強度と加工性とがバランス
よく向上された複合木材を得ることはできなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、木材
単独物および熱可塑性樹脂単独物と比較して機械強度と
加工性とがバランスよく向上された複合木材、およびそ
のための複合木材用組成物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、熱可塑性樹脂と
木粉からなる複合木材用組成物に、特定のポリオールエ
ステル化合物を添加することにより、衝撃強度や引張強
度が著しく改善され、加工性も改善された複合木材が得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は以下のとおりである。 (1)熱可塑性樹脂と、木粉と、1個以上の水酸基が脂
肪酸エステル化されてなるポリオールエステル化合物と
を含有する複合木材用組成物。 (2)ポリオールエステル化合物が、脂肪酸エステル化
されていない水酸基を1個以上有するものである上記
(1)に記載の複合木材用組成物。 (3)熱可塑性樹脂100重量部に対し、5重量部〜4
00重量部の木粉と、0.05重量部〜20重量部のポ
リオールエステル化合物を含有するものである上記
(1)または(2)に記載の複合木材用組成物。 (4)ポリオールエステル化合物が、ポリグリセリン分
子において1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化された
ポリグリセリン誘導体である上記(1)〜(3)のいず
れかに記載の複合木材用組成物。 (5)ポリオールエステル化合物が、ポリオールまたは
ポリオール縮合物の二塩基酸エステルであって、1個以
上の水酸基が脂肪酸エステル化された二塩基酸ポリオー
ル類エステルである上記(1)〜(3)のいずれかに記
載の複合木材用組成物。 (6)熱可塑性樹脂が、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹
脂およびポリアミド系樹脂のうちから選ばれる少なくと
もいずれかである上記(1)〜(5)のいずれかに記載
の複合木材用組成物。 (7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の複合木材
用組成物を成形してなる複合木材。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の複合木材用組成物は、熱
可塑性樹脂と、木粉と、特定のポリオールエステル化合
物とを含有する。本明細書中における「ポリオールエス
テル化合物」とは、2個以上の水酸基を有する化合物で
あるポリオールまたはポリオール縮合物(以下、「ポリ
オール類」と呼ぶことがある。)において、1個以上の
水酸基がエステル化されてなる化合物を指す。本発明
は、このポリオールエステル化合物の中でも、1個以上
の水酸基が脂肪酸によってエステル化されたポリオール
エステル化合物を、熱可塑性樹脂および木粉に添加して
なるものである。
【0007】本発明の複合木材用組成物では、上記のよ
うな特定のポリオールエステル化合物を含有することに
よって、該組成物を成形すれば、熱可塑性樹脂に木粉を
添加してなる従来の複合木材と比較して、衝撃強度や引
張強度など機械強度が格段に向上された複合木材を提供
することができる。また上記の組成を有することで、熱
可塑性樹脂に木粉を添加してなる従来の複合木材用組成
物と比較して、加工性が格段に改善される。本発明の組
成によるこれらの効果が発現する機構については、詳細
は不明であるが、本発明者らは次のように考えている。
すなわち本発明は、脂肪酸エステル化されたポリオール
エステル化合物を含有するものであるが、このポリオー
ルエステル化合物の脂肪酸エステル部分が熱可塑性樹脂
に対して良好な相溶性を有する。したがって熱可塑性樹
脂に木粉が分散した組成物中において熱可塑性樹脂と木
粉との界面に上記脂肪酸エステル部分が存在し、これに
よって得られた複合木材において熱可塑性樹脂と木粉と
の接着性が向上し、衝撃強度や引張強度など機械強度が
格段に向上されると考えられる。また、本発明における
ポリオールエステル化合物はある程度の分子量を有する
ものであるため、上記組成物中において熱可塑性樹脂中
での移動性が小さく、成形して得られた複合木材表面に
ブリードアウトしにくい一方、該複合木材中で内部滑剤
のような効果を示すことによって、加工性が格段に改善
されると考えられる。
【0008】本発明の複合木材用組成物におけるポリオ
ールエステル化合物は、1個以上の水酸基が脂肪酸エス
テル化されてなるポリオールエステル化合物であれば、
分子内の全ての水酸基が脂肪酸エステル化されたもので
あっても、分子内の一部の水酸基のみが脂肪酸エステル
化されたものであってもよいが、分子内の一部の水酸基
のみが脂肪酸エステル化されたポリオールエステル化合
物、換言すれば、脂肪酸エステル化されていない1個以
上の水酸基を有するポリオールエステル化合物であるの
が好ましい。このようなポリオールエステル化合物を用
いることで、分子内の全ての水酸基が脂肪酸エステル化
されたポリオールエステル化合物を用いた場合よりも、
得られた複合木材の引張強度、曲げ強度、破壊伸張率、
衝撃強度などの機械強度がさらに向上されるためであ
る。これは、ポリオールエステル化合物中における脂肪
酸エステル化されていない水酸基は、水酸基を有するセ
ルロースを主成分とする木粉表面に吸着しやすく、結果
としてポリオールエステル化合物を介した熱可塑性樹脂
と木粉との間の接着性がさらに向上されるためであると
考えられる。
【0009】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、熱可塑性を示す樹脂であればよく、ポリ塩化ビニル
樹脂、塩化ビニリデン樹脂などの塩素含有樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート
などのポリエステル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン
などのポリスチレン系樹脂、ナイロン6、ナイロン66
などのポリアミド系樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケト
ンなどのエンジニアリングプラスチック、その他、複合
材料の分野で使用できる各種の熱可塑性樹脂が挙げられ
る。本発明においては、上述した中から選ばれる熱可塑
性樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよ
い。耐久性やコストの観点からは、本発明における熱可
塑性樹脂は、上記した中でもポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル
系樹脂およびポリアミド系樹脂のうちから選ばれる少な
くともいずれかであるのが好ましく、さらにはポリ塩化
ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂またはポリスチレン
系樹脂であるのが特に好ましい。
【0010】本発明における木粉は、一般に使用される
木粉であればよく、特に限定はない。このような木粉と
しては、たとえば松、杉、ラワン、ヒノキ、栂など由来
の木粉が挙げられる。本発明において用いられる木粉
は、平均粒径が30μm〜500μmであることが好ま
しく、70μm〜200μmであることがより好まし
い。該平均粒径が30μm未満もしくは500μmを超
えたような木粉を用いると、良好な木質感を得ることが
できず好ましくない。該木粉の平均粒径は、JISZ
8801に準拠したふるい分けによる方法やレーザー回
折式の粒度分布測定装置などを用いて測定することがで
きる。
【0011】本発明の複合木材用組成物において、上記
木粉は、熱可塑性樹脂100重量部に対し、5重量部〜
400重量部の木粉が配合されるのが好ましい。木粉の
配合量が熱可塑性樹脂100重量部に対し5重量部未満
であると、木質感や充分な熱膨張率の低減が得られなく
なり、また曲げ弾性率が向上しないというような傾向に
あるため好ましくない。また木粉の配合量が熱可塑性樹
脂100重量部に対し400重量部を超えると、混練、
押出成形が困難になるというように加工性が低下する傾
向にあるため好ましくない。複合木材の機械強度および
加工性がバランスよく向上され得る観点からは、熱可塑
性樹脂100重量部に対し5重量部〜200重量部の木
粉を配合するのが特に好ましい。なお本発明の複合木材
用組成物では、上述のように特定のポリオールエステル
化合物の添加によって加工性が改善されるため、熱可塑
性樹脂100重量部に対し木粉が200重量部を超えて
配合されたとしても、複合木材を得ることができる(熱
可塑性樹脂に木粉が添加されたのみの従来の複合木材用
組成物では、熱可塑性樹脂100重量部に対し、木粉が
200重量部を超えて配合されると加工性が低下してし
まい、複合木材を得るのが困難であった。)。本発明に
おいて木粉を高濃度に含有するマスターバッチを作製す
る場合には、熱可塑性樹脂100重量部に対し200重
量部〜400重量部の範囲内での木粉を配合すればよ
い。
【0012】本発明におけるポリオールエステル化合物
は、1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化されてなるも
のである。本発明において、該ポリオールエステル化合
物が有する脂肪酸エステル化された水酸基の数には、特
に上限はない。またこのポリオールエステル化合物の原
料となるポリオール類における水酸基の数は、上述のよ
うに2個以上であればよいが、上述したように脂肪酸エ
ステル化されていない水酸基を有すると木粉への吸着の
点で有利であるため好ましく、このような脂肪酸エステ
ル化されていない水酸基を有する化合物が得られ易いこ
とから、本発明におけるポリオールエステル化合物の原
料となるポリオール類における水酸基の数は3個以上で
あるのが好ましく、4個以上であるのがより好ましい。
かかるポリオールエステル化合物としては、〔1〕ポリ
グリセリン誘導体、または〔2〕二塩基酸ポリオール類
エステルが、特に好適に使用できる。以下、〔1〕ポリ
グリセリン誘導体、および〔2〕二塩基酸ポリオール類
エステルについて、それぞれ詳述する。
【0013】〔1〕ポリグリセリン誘導体 本発明におけるポリグリセリン誘導体は、ポリグリセリ
ン1分子に存在する1個以上の水酸基が脂肪酸エステル
化された形の誘導体、換言すれば、ポリグリセリン脂肪
酸エステルであればよい。ここで脂肪酸エステル化の形
態は、ポリグリセリン1分子内の水酸基が複数の異種脂
肪酸のアシル基でエステル化された形態であってもよ
く、また同一脂肪酸のアシル基のみでエステル化された
形態であってもよい。また上述のように、脂肪酸エステ
ル化されているのは、ポリグリセリン1分子に存在する
水酸基の全部であっても一部であってもよいが、ポリグ
リセリン1分子に存在する水酸基の一部が脂肪酸エステ
ル化されたものであるのが好ましい。具体的には、ポリ
グリセリンの1分子において、1個〜全水酸基の3分の
2の水酸基が脂肪酸エステル化されたものであるのが好
ましく、1個〜全水酸基の半数の水酸基が脂肪酸エステ
ル化されたものであるのがより好ましい(好ましくはエ
ステル化度が67%以下、より好ましくはエステル化度
が50%以下)。上記脂肪酸エステル化された水酸基の
数が全水酸基の3分の2より多い(エステル化度が67
%より大きい)と、木粉に吸着する機能が小さくなるこ
とによって木粉と樹脂との界面接着力が低下し、得られ
た複合木材の引張強度、曲げ強度、破壊伸張率、衝撃強
度など機械強度が低下する傾向にあるため好ましくな
い。なお上記エステル化度の値が整数にならない場合に
は、小数点以下を切り上げて整数とするものとする。
【0014】上記ポリグリセリン誘導体の原料となるポ
リグリセリンは、工業的に製造されている市販品、たと
えばポリグリセリン#310(阪本薬品工業製)、ポリ
グリセリン#500(阪本薬品工業製)、ポリグリセリ
ン#750(阪本薬品工業製)、ジグリセリン(阪本薬
品工業製)などを好適に用いることができる。ポリグリ
セリンの縮合度は、2〜30であれば良いが、生成する
脂肪酸エステルの性状、エステル化反応時の溶剤に対す
る溶解性、コストなどの観点から3〜10がより好まし
い。なお本明細書中でいう「ポリグリセリン」は、グリ
セリンから反応、蒸留、精製して得られるポリオールの
一種であって、4個以上の水酸基を有するものを指す。
本発明におけるポリグリセリンの水酸基の数に特に上限
はないが、市販品の入手しやすさの点から14個以下の
水酸基を有するものであることが好ましい。
【0015】ポリグリセリン誘導体における脂肪酸エス
テルを構成するアシル基としては、ブタノイル基、ペン
タノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタ
ノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ドデカノイル
基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタ
デカノイル基などを挙げることができる。上記中でも、
界面接着性の向上の観点からは、オクタノイル基以上の
炭素数を有するアシル基であることが望ましい。
【0016】〔2〕二塩基酸ポリオール類エステル 本発明における二塩基酸ポリオール類エステルは、ポリ
オール類(ポリオールまたはポリオール縮合物)の二塩
基酸エステルであって、1個以上の水酸基が脂肪酸エス
テル化されたものであればよい。ここで脂肪酸エステル
化の形態は、二塩基酸ポリオール類1分子内の水酸基が
複数の異種脂肪酸のアシル基でエステル化された形態で
あってもよく、同一脂肪酸のアシル基のみでエステル化
された形態であってもよい。また上述のように、脂肪酸
エステル化されているのは、ポリオール類1分子内の水
酸基の全部(二塩基酸が全て脂肪酸であって、かつポリ
オール類1分子内の水酸基全部が二塩基脂肪酸およびそ
の他の適当な脂肪酸によってエステル化されている場
合、など)であっても一部であってもよいが、ポリオー
ル類1分子に存在する水酸基の一部が脂肪酸エステル化
されたものであるのが好ましい。具体的には、ポリオー
ル類の1分子において、1個〜全水酸基の3分の2の水
酸基が脂肪酸エステル化されたものであるのが好まし
く、1個〜全水酸基の半数の水酸基が脂肪酸エステル化
されたものであるのがより好ましい(後述するように二
塩基酸が全て二塩基脂肪酸であるとする場合、好ましく
はエステル化度が67%以下、より好ましくはエステル
化度が50%以下)。上記脂肪酸エステル化された水酸
基が全水酸基の3分の2より多い(エステル化度が67
%より大きい)と、木粉に吸着する機能が小さくなるこ
とによって木粉と樹脂との界面接着力が低下し、得られ
た複合木材が引張強度、曲げ強度、破壊伸張率、衝撃強
度など機械強度が低下する傾向にあるため好ましくな
い。
【0017】二塩基酸ポリオール類エステルに使用する
ポリオールまたはポリオール縮合物としては、分子内に
3個以上の水酸基を有するものであれば特に限定はされ
ないが、例えば、グリセリン、及びそのグリセリン縮合
物であるジグリセリン、テトラグリセリン、ヘキサグリ
セリン、デカグリセリン等のポリグリセリン、ペンタエ
リスリトール、及びその縮合物であるジペンタエリスリ
トール、トリペンタエリスリトール等のポリペンタエリ
スリトール、トリメチロールプロパン及びその縮合物、
トリメチロールエタン及びその縮合物などを挙げること
ができる。
【0018】二塩基酸ポリオール類エステルに使用する
二塩基酸としては、電離して一分子から二個の水素イオ
ンを生じる酸であれば特に限定はないが、たとえばアジ
ピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、コハク酸等の飽和
脂肪族二塩基酸、フタル酸、マレイン酸等の不飽和脂肪
族二塩基酸などの、1分子内にカルボキシル基を2個有
する炭化水素化合物(二塩基脂肪酸)であるのが特に好
ましい。
【0019】本発明における二塩基酸ポリオール類エス
テルは、上記した中でも、分子内に3個以上の水酸基を
有するポリオールまたはポリオール縮合物と、二塩基酸
との二塩基酸エステル化合物中に残っている水酸基の少
なくとも1個を、脂肪酸にて脂肪酸エステル化した二塩
基酸ポリオール類エステルであることが好ましい。この
場合において、上記二塩基酸エステル化合物において用
いられた二塩基酸ではない脂肪酸(二塩基酸とのエステ
ル化合物中に残っている水酸基を脂肪酸エステル化した
脂肪酸)由来のアシル基としては、ブタノイル基、ペン
タノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタ
ノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、ドデカノイル
基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタ
デカノイル基などを挙げることができるが、界面接着性
の観点からはオクタノイル基以上の炭素数を有するアシ
ル基が望ましい。
【0020】上述した〔1〕または〔2〕のポリオール
エステル化合物を合成する際のエステル化反応は、通常
の方法で良いが、たとえば以下の(1)〜(4)のよう
な方法を挙げることができる。 (1)原料となるポリグリセリンまたは他のポリオール
と、脂肪酸または/及び二塩基酸を、有機溶媒中または
無溶媒で加熱混合し、脱水反応させる。この時にルイス
酸などのエステル化触媒存在下、反応を行うのが望まし
い。 (2)原料となるポリグリセリンまたは他のポリオール
に、脂肪酸または/及び二塩基酸のクロライドを反応さ
せ、エステル化する。 (3)原料となるポリグリセリンまたは他のポリオール
と、脂肪酸または/及び二塩基酸の低級アルコールとの
エステルを有機溶媒中または無溶媒で加熱混合し、エス
テル化触媒存在下、エステル交換反応を行う。 (4)原料となるポリグリセリンまたは他のポリオール
に、脂肪酸または/及び二塩基酸の酸無水物を反応さ
せ、エステル化する。
【0021】本発明において、ポリオールエステル化合
物は、熱可塑性樹脂100重量部に対し0.05重量部
〜20重量部配合されるのが好ましい。ポリオールエス
テル化合の配合量が熱可塑性樹脂100重量部に対し
0.05重量部未満であると、ポリオールエステル化合
物を配合したことによる効果が充分に現れない傾向にあ
るため好ましくない。またポリオールエステル化合物が
熱可塑性樹脂100重量部に対し20重量部を超えて配
合されると、ポリオールエステル化合物が樹脂中に溶け
残る結果、ブリードアウトや物性低下を招く傾向にある
ため好ましくない。
【0022】本発明の複合木材用組成物は、本発明の特
徴を損なわない範囲で、必要に応じて添加剤、安定剤、
有機または無機の充填剤、有機または無機の顔料、染
料、可塑剤、滑剤、整泡剤、発泡剤、難燃剤、紫外線吸
収剤、光安定剤、帯電防止剤、増核剤を1種または複数
併用して添加してもよい。
【0023】本発明の複合木材用組成物は、従来公知の
熱可塑性樹脂における各種の成形法にて、好適に目的と
する適宜の形状、大きさの複合木材に成形できる。複合
木材用組成物は、従来よりも加工性が著しく向上され、
かつ機械強度が著しく向上される複合木材を得ることが
できるので、従来の複合木材が適用されていた漆器、ド
ア、額縁、住宅部材、建材、自動車部品などに好適に使
用できる。
【0024】
【実施例】次に、本発明について、その内容を実施例及
び比較例を挙げて詳細に説明する。なお、以下の実施例
は本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の内容
をより明確に示すために記載されたものである。 実施例1(1)ポリグリセリン誘導体PG−1の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、50.0重量部のステアリン酸(日本油
脂製、NAA180)、87.88重量部のポリグリセ
リン(阪本薬品工業製、ポリグリセリン#500、縮合
度:6.7、水酸基数:8.7個)、及び0.01重量
部のテトラブチルチタネート(純正化学製、試薬特級)
を仕込み、窒素気流下で160℃まで4時間かけて昇温
し、160℃で2時間加熱した後、反応液の酸価が1
(mgKOH/g)程度になるまで加熱を行った。次い
で室温まで冷却し、ポリグリセリン誘導体の反応液を調
製した。以下、得られたポリグリセリン誘導体をポリグ
リセリン誘導体PG−1と称する。ポリグリセリン誘導
体PG−1は、酸価が0.5の特性を有しており、原料
の重量比から計算したエステル化度は12%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られたポリグリセリン誘導体PG−1、
木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、10
0メッシュパス)、及び110℃、5時間にて予備乾燥
したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリケム製、
BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミキサーで
混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混練
後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 ポリグリセリン誘導体PG−1 1.0重量部
【0025】実施例2(1)ポリグリセリン誘導体PG−2の調製 ポリグリセリンの仕込み量を29.5重量部とした以外
は、実施例1(1)と同様にして、ポリグリセリン誘導
体の反応液を調製した。以下、得られたポリグリセリン
誘導体をポリグリセリン誘導体PG−2と称する。ポリ
グリセリン誘導体PG−2は、酸価が0.8の特性を有
しており、原料の重量比から計算したエステル化度は3
5%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られたポリグリセリン誘導体PG−2、
木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、10
0メッシュパス)、及び110℃、5時間にて予備乾燥
したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリケム製、
BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミキサーで
混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混練
後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.5重量部 木粉 25重量部 ポリグリセリン誘導体PG−2 0.5重量部
【0026】実施例3 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を74.0重量
部、ポリグリセリン誘導体PG−2の配合量を1.0重
量部とした以外は実施例2と同様にして、複合木材用組
成物のペレットを得た。
【0027】実施例4 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を49.5重量
部、木粉の配合量を50重量部とした以外は実施例2と
同様にして、複合木材用組成物のペレットを得た。
【0028】実施例5 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を49.0重量
部、木粉の配合量を50重量部、ポリグリセリン誘導体
PG−2の配合量を1.0重量部とした以外は実施例2
と同様にして、複合木材用組成物のペレットを得た。
【0029】実施例6(1)ポリグリセリン誘導体PG−3の調製 ポリグリセリンとして、9.74重量部のジグリセリン
(阪本薬品工業製、ジグリセリン、縮合度:2)を用い
た以外は実施例1(1)と同様にして、ポリグリセリン
誘導体の反応液を調製した。以下、得られたポリグリセ
リン誘導体をポリグリセリン誘導体PG−3と称する。
ポリグリセリン誘導体PG−3は、酸価が1.3の特性
を有しており、原料の重量比から計算したエステル化度
は75%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られたポリグリセリン誘導体PG−3、
木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、10
0メッシュパス)、及び110℃、5時間にて予備乾燥
したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリケム製、
BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミキサーで
混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混練
後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 ポリグリセリン誘導体PG−3 1.0重量部
【0030】実施例7(1)ポリグリセリン誘導体PG−4の調製 ポリグリセリンとして、18.16重量部のポリグリセ
リン(阪本薬品工業製、ポリグリセリン#310、縮合
度:4.2、水酸基数:6.2個)を用いた以外は実施
例1(1)と同様にして、ポリグリセリン誘導体の反応
液を調製した。以下、得られたポリグリセリン誘導体を
ポリグリセリン誘導体PG−4と称する。ポリグリセリ
ン誘導体PG−4は、酸価が0.8の特性を有してお
り、原料の重量比から計算したエステル化度は48%で
あった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られたポリグリセリン誘導体PG−4、
木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、10
0メッシュパス)、及び110℃、5時間にて予備乾燥
したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリケム製、
BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミキサーで
混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混練
後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 ポリグリセリン誘導体PG−4 1.0重量部
【0031】実施例8(1)ポリグリセリン誘導体PG−5の調製 ポリグリセリンとして、43.94重量部のポリグリセ
リン(阪本薬品工業製、ポリグリセリン#750、縮合
度:10.1、水酸基数:12.1個)を用いた以外は
実施例1(1)と同様にして、ポリグリセリン誘導体の
反応液を調製した。以下、得られたポリグリセリン誘導
体をポリグリセリン誘導体PG−5と称する。ポリグリ
セリン誘導体PG−5は、酸価が0.7の特性を有して
おり、原料の重量比から計算したエステル化度は25%
であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られたポリグリセリン誘導体PG−5、
木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、10
0メッシュパス)、及び110℃、5時間にて予備乾燥
したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリケム製、
BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミキサーで
混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混練
後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 ポリグリセリン誘導体PG−5 1.0重量部
【0032】実施例9(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−1の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、24.4重量部のアジピン酸(純正化学
製、試薬一級)、47.5重量部のステアリン酸(日本
油脂製、NAA180)、84.8重量部のジペンタエ
リスリトール(東京化成製)、及び0.02重量部のp
−トルエンスルホン酸(純正化学製、試薬特級)を仕込
み窒素気流下で180℃まで1時間かけて昇温し、18
0℃で2時間加熱した後、反応液の酸価が1(mgKO
H/g)程度になるまで加熱を行った。次いで、室温ま
で冷却し、二塩基酸ポリオール類エステルの反応液を調
製した。以下、得られた二塩基酸ポリオール類エステル
を二塩基酸ポリオール類エステルPE−1と称する。二
塩基酸ポリオール類エステルPE−1は、酸価が0.
8、エステル化度が25%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−1、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.5重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−1 0.5重量部
【0033】実施例10 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を74.0重量
部、二塩基酸ポリオール類エステルPE−1の配合量を
1.0重量部とした以外は実施例9と同様にして、複合
木材用組成物のペレットを得た。
【0034】実施例11 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を49.5重量
部、木粉の配合量を50重量部、二塩基酸ポリオール類
エステルPE−1の配合量を0.5重量部とした以外は
実施例9と同様にして、複合木材用組成物のペレットを
得た。
【0035】実施例12 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を49.0重量
部、木粉の配合量を50重量部、二塩基酸ポリオール類
エステルPE−1の配合量を1.0重量部とした以外は
実施例9と同様にして、複合木材用組成物のペレットを
得た。
【0036】実施例13(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−2の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、12.4重量部の無水フタル酸(純正化
学製、試薬特級)、16.8重量部のラウリン酸(純正
化学製、試薬特級)、42.7重量部のジペンタエリス
リトール(東京化成製)及び0.01重量部のテトラブ
チルチタネート(東京化成製、試薬特級)を仕込み窒素
気流下で180℃まで1時間かけて昇温し、180℃で
2時間加熱した後、反応液の酸価が1(mgKOH/
g)程度になるまで加熱を行った。ついで、室温まで冷
却し、二塩基酸ポリオール類エステルの反応液を調製し
た。以下、得られた二塩基酸ポリオール類エステルを二
塩基酸ポリオール類エステルPE−2と称する。二塩基
酸ポリオール類エステルPE−2は、酸価が0.6、エ
ステル化度が25%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−2、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−2 1.0重量部
【0037】実施例14(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−3の調製 アジピン酸の配合量を16.1重量部とした以外は実施
例9(1)と同様にして、二塩基酸ポリオール類エステ
ルの反応液を調製した。以下、得られた二塩基酸ポリオ
ール類エステルを二塩基酸ポリオール類エステルPE−
3と称する。二塩基酸ポリオール類エステルPE−3
は、酸価が0.9、エステル化度が19%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−3、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−3 1.0重量部
【0038】実施例15(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−4の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、24.4重量部のアジピン酸(純正化学
製、試薬一級)、84.8重量部のペンタエリスリトー
ル(純正化学製)を仕込み、窒素気流下で240℃まで
1時間かけて昇温し、48.3重量部のステアリン酸
(日本油脂製、NAA180)及び0.02重量部のp
−トルエンスルホン酸(純正化学製、試薬特級)を加
え、さらに240℃で2時間加熱した後、反応液の酸価
が1(mgKOH/g)程度になるまで加熱を行った。
ついで、室温まで冷却し、二塩基酸ポリオール類エステ
ルの反応液を調製した。以下、得られた二塩基酸ポリオ
ール類エステルを二塩基酸ポリオール類エステルPE−
4と称する。二塩基酸ポリオール類エステルPE−4
は、酸価が0.2、エステル化度が37%であった。
(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−4、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−4 1.0重量部
【0039】実施例16(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−5の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、14.6重量部のアジピン酸(純正化学
製、試薬一級)、62.8重量部のポリグリセリン(阪
本薬品工業製、ポリグリセリン#310、縮合度4.
2、水酸基数:6.2個)、40.0重量部のラウリン
酸(純正化学製、試薬特級)、及び0.01重量部のp
−トルエンスルホン酸(純正化学製、試薬特級)を仕込
み窒素気流下で180℃まで1時間かけて昇温し、18
0℃で2時間加熱した後、反応液の酸価が1(mgKO
H/g)程度になるまで加熱を行った。ついで、室温ま
で冷却し、二塩基酸ポリオール類エステルの反応液を調
製した。以下、得られた二塩基酸ポリオール類エステル
を二塩基酸ポリオール類エステルPE−5と称する。二
塩基酸ポリオール類エステルPE−5は、酸価が0.
5、エステル化度が33%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−5、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−5 1.0重量部
【0040】実施例17(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−6の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、29.2重量部のアジピン酸(純正化学
製、試薬一級)、138.6重量部のポリグリセリン
(阪本薬品工業製ポリグリセリン#500、縮合度6.
7、水酸基数:8.7個)、85.2重量部のステアリ
ン酸(日本油脂製、NAA180)及び0.01重量部
のp−トルエンスルホン酸(純正化学製、試薬特級)を
仕込み窒素気流下で180℃まで1時間かけて昇温し、
180℃で2時間加熱した後、反応液の酸価が1(mg
KOH/g)程度になるまで加熱を行った。次いで、室
温まで冷却し、二塩基酸ポリオール類エステルの反応液
を調製した。以下、得られた二塩基酸ポリオール類エス
テルを二塩基酸ポリオール類エステルPE−6と称す
る。二塩基酸ポリオール類エステルPE−6は、酸価が
0.3、エステル化度が29%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−6、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−6 1.0重量部
【0041】実施例18(1)二塩基酸ポリオール類エステルPE−7の調製 温度計、攪拌機、窒素導入入口及び還流管を備えた反応
フラスコ内に、20.2重量部のアジピン酸(純正化学
製、試薬一級)、151.6重量部のポリグリセリン
(阪本薬品工業製、ポリグリセリン#750、縮合度1
0.1、水酸基数:12.1個)、113.6重量部の
ステアリン酸(日本油脂製、NAA180)及び0.0
1重量部のp−トルエンスルホン酸(純正化学製、試薬
特級)を仕込み窒素気流下で180℃まで1時間かけて
昇温し、180℃で2時間加熱した後、反応液の酸価が
1(mgKOH/g)程度になるまで加熱を行った。次
いで、室温まで冷却し、二塩基酸ポリオール類エステル
の反応液を調製した。以下、得られた二塩基酸ポリオー
ル類エステルを二塩基酸ポリオール類エステルPE−7
と称する。二塩基酸ポリオール類エステルPE−7は、
酸価が0.6、エステル化度が25%であった。(2)複合木材用組成物の製造 上記(1)で得られた二塩基酸ポリオール類エステルP
E−7、木粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#10
0、100メッシュパス)、及び110℃、5時間にて
予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本ポリ
ケム製、BC−1B)を、下記配合量にてヘンシェルミ
キサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機
で混練後、ペレット化を行った。 複合木材用組成物の配合量 エチレン−プロピレン共重合体 74.0重量部 木粉 25重量部 二塩基酸ポリオール類エステルPE−7 1.0重量部
【0042】比較例1 ポリオールエステル化合物を配合せず、110℃、5時
間にて予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日
本ポリケム製、BC−1B)を75.0重量部、及び木
粉(米栂由来、カジノ製、セルロシン#100、100
メッシュパス)を25重量部配合し、ヘンシェルミキサ
ーで混合し(1720rpm、5分)、単軸混練機で混
練後、ペレット化を行った。
【0043】比較例2 エチレン−プロピレン共重合体の配合量を50.0重量
部、木粉の配合量を50重量部とした以外は比較例1と
同様にして、ペレットを得た。
【0044】比較例3 ポリグリセリン誘導体PG−1に換えて、1.0重量部
の無水マレイン酸変性ポリプロピレン(東洋化学製、M
−310)を用いた以外は実施例1(2)と同様にし
て、ペレットを得た。
【0045】比較例4 γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン(信越
化学製、KBE503)4重量部をエタノール200重
量部に溶解し、これに木粉(米栂由来、カジノ製、セル
ロシン#100、100メッシュパス)100重量部を
入れ、室温で15分攪拌した後、エタノールを溜去し、
さらに120℃で減圧乾燥してシラン処理木粉を得た。
このシラン処理木粉26重量部、及び110℃、5時間
にて予備乾燥したエチレン−プロピレン共重合体(日本
ポリケム製、BC−1B)74重量部を用いて、ヘンシ
ェルミキサーで混合し(1720rpm、5分)、単軸
混練機で混練後、ペレット化を行った。
【0046】実施例19〜36 エチレン−プロピレン共重合体に換えて、110℃、5
時間にて予備乾燥したアクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体(ABS樹脂、日本エイアンドエル
製、GA501)を用いた以外は実施例1〜18と同様
にして、複合木材用組成物のペレットをそれぞれ得た。
【0047】比較例5 ポリオールエステル化合物を配合せず、110℃、5時
間にて予備乾燥したアクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン共重合体(ABS樹脂、日本エイアンドエル製、
GA501)を75.0重量部、及び木粉(米栂由来、
カジノ製、セルロシン#100、100メッシュパス)
を25重量部配合し、ヘンシェルミキサーで混合し(1
720rpm、5分)、単軸混練機で混練後、ペレット
化を行った。
【0048】比較例6 アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体の配
合量を50.0重量部、木粉の配合量を50重量部とし
た以外は比較例5と同様にして、ペレットを得た。
【0049】比較例7 ポリグリセリン誘導体PG−1に換えて、1.0重量部
の無水マレイン酸変性ポリプロピレン(東洋化学製、M
−310)を用いた以外は実施例19(2)と同様にし
て、ペレットを得た。
【0050】比較例8 比較例4で用いたのと同じシラン処理木粉を26重量
部、及び110℃、5時間にて予備乾燥したアクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂、
日本エイアンドエル製、GA501)74重量部を用い
て、ヘンシェルミキサーで混合し(1720rpm、5
分)、単軸混練機で混練後、ペレット化を行った。
【0051】(評価試験)実施例1〜36、比較例1〜
8でそれぞれ得られたペレットについて、JISK 7
210に準拠して、流れ性試験を行い、メルトフロー値
(g/10分)を測定した。また各ペレットをさらに単
軸押出し成型し、得られた複合木材の試験片について、
ASTM D256に準拠したアイゾット衝撃強度(J
/M)、及びJISK 7113に準拠した引張強度
(MPa)を測定した。実施例1〜18および比較例1
〜4の各試験結果を表1に、実施例19〜36および比
較例5〜8の各試験結果を表2に示す。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【発明の効果】以上のように、木材単独物および熱可塑
性樹脂単独物と比較して機械強度と加工性とがバランス
よく向上された複合木材、およびそのための複合木材用
組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (C08L 101/00 C08L 97:02 97:02 71:00) Fターム(参考) 4J002 AH00X BB01W BB03W BB06W BB07W BB12W BB15W BC02W BD03W BD10W BN15W CF00W CF06W CF07W CG00W CH053 CH07W CH09W CL00W CN01W GL00 GT00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂と、木粉と、1個以上の水
    酸基が脂肪酸エステル化されてなるポリオールエステル
    化合物とを含有する複合木材用組成物。
  2. 【請求項2】 ポリオールエステル化合物が、脂肪酸エ
    ステル化されていない水酸基を1個以上有するものであ
    る請求項1に記載の複合木材用組成物。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂100重量部に対し、5重
    量部〜400重量部の木粉と、0.05重量部〜20重
    量部のポリオールエステル化合物を含有するものである
    請求項1または2に記載の複合木材用組成物。
  4. 【請求項4】 ポリオールエステル化合物が、ポリグリ
    セリン分子において1個以上の水酸基が脂肪酸エステル
    化されたポリグリセリン誘導体である請求項1〜3のい
    ずれかに記載の複合木材用組成物。
  5. 【請求項5】 ポリオールエステル化合物が、ポリオー
    ルまたはポリオール縮合物の二塩基酸エステルであっ
    て、1個以上の水酸基が脂肪酸エステル化された二塩基
    酸ポリオール類エステルである請求項1〜3のいずれか
    に記載の複合木材用組成物。
  6. 【請求項6】 熱可塑性樹脂が、ポリ塩化ビニル樹脂、
    ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエス
    テル系樹脂およびポリアミド系樹脂のうちから選ばれる
    少なくともいずれかである請求項1〜5のいずれかに記
    載の複合木材用組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の複合木
    材用組成物を成形してなる複合木材。
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