JP2005154530A - 樹脂組成物及び模様付き樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】
成形品中の模様が、樹脂中で視覚的に多様性に富み、成形品の表面光沢が樹脂様ではなく、自然の石により近い外観を与える模様付き樹脂成形品を、例えば、石目調模様のカーテンレールのような製品を提供することである。
【解決手段】
熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、植物由来の粉体（Ｂ）２０〜１５０重量部、模様材（Ｃ）０．０１〜３重量部を含有することを特徴とする樹脂組成物および該成形物を射出又は押出し成形して得られる模様付き樹脂成形品。
【選択図】 なし

Description

本発明は、模様付き樹脂成形品およびこれを得るための樹脂組成物に関する。
成形品中の模様が、樹脂中で視覚的に多様性に富み、成形品の表面光沢が樹脂様ではなく、自然の石により近い外観を与える模様付き樹脂成形品に関するものである。

従来から、各種樹脂に模様材を加えて成形し、模様を有する樹脂成形品が提供されている。例えば、石目模様を付与した樹脂成形品が、家具インテリア、建具、壁・床材として提供されている。
このような石目模様を付与した樹脂成形品は、自然の石に似せたものとして石目調樹脂成形品と称して、種々提案されている。例えば、最近、熱可塑性合成樹脂からなる透明性を有する樹脂に、染料又は顔料と石目模様を現出させるための模様材を含有させた石目調樹脂成形品（例えば、特開２００３−１３８１３７号）やポリプロピレン系樹脂、顔料、繊度が１〜１０デニールかつ繊維長０．２〜１．０ｍｍの着色されたビスコース繊維を特定の組成で含有するポリプロピレン樹脂組成物（特開２００３−１２８８５３号）等が提案されている。
これらは、樹脂の透明性を活かし、模様材の種類や混入比率を変えて大理石のような石目模様を現出させようとするものである。その外観が視覚的には、自然の石から遠いものであった。インテリアの素材としては、より自然の石に近い外観を有するものが要請されていた。

この出願の先行文献情報として次のものがある。
特開２００３−１３８１３７号 特開２００３−１２８８５３号

本発明の課題は、自然の石に近い外観と、肌触りを有し、かつ模様が視覚的に多様性のある表情を見せる模様付き樹脂成形品を提供することである。
本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討し、驚くべきことに熱可塑性樹脂に、植物由来の粉体を含有し、かつ模様材を含有する組成物が、上記課題を解決する模様付き樹脂成形品を与えることを見出し、本発明に到った。
すなわち、本発明は、
（１）熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、植物由来の粉体（Ｂ）２０〜１５０重量部、模様材（Ｃ）０．０１〜３重量部を含有することを特徴とする樹脂組成物、
（２）熱可塑性樹脂（Ａ）が、ポリプロピレン系樹脂である１項記載の樹脂組成物、
（３）植物由来の粉体（Ｂ）が、コーンスターチである１項記載の樹脂組成物、
（４）（１）乃至（３）項のいずれかに記載の樹脂組成物を成形して得られる模様付き樹脂成形品、
（５）模様が、石目調である（４）項記載の模様付き樹脂成形品、
（６）成形法が、押出し成形又は射出成形である（５）項記載の模様付き成形品、
（７）（１）乃至（３）項のいずれかに記載の樹脂組成物を成形して得られる石目調カーテンレール、
である。

本発明の模様付き樹脂成形品は、模様が、透明な成形樹脂の表面に浮き出すように際立って見えず、やや不透明性な樹脂中で、模様の形状、色調、濃さなどが多様に変化して視覚に捉えられ、その結果、視覚や触覚などで捉えられる外観が、極めて自然の石に近いものである。
そのため、光沢や透明性のある樹脂製に替わる、高級感を有するインテリア製品の材料として好適に使用される。

本発明で用いられる熱可塑性樹脂（Ａ）としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂や、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の上記樹脂の低分子量物、また、エチレン−プロピレンゴム状共重合体、ポリブテン等のエラストマー、さらには、ポリ乳酸、ポリカプロラクタム、ポリヒドロキシブチレート等の生分解性樹脂等の一般に押出成形や射出成形に使用される熱可塑性樹脂が挙げられる。好ましくは、ポリプロピレン系樹脂、例えば、結晶性または非晶性ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダム共重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体、α−オレフィンとエチレンあるいはプロピレンとの共重合体等が挙げられる。これらは１種または２種以上の併用系で使用しても良い。

また、本発明で用いられる植物由来の粉体（Ｂ）としては、植物の種子・根茎・塊根・球根などに含まれる澱粉そのもの又はそれらを加工した、例えば、酸化澱粉、カチオン化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の加工澱粉や、コーンスターチ等の未加工澱粉等が挙げられる。好ましくはイエロコーンから作られるイエロコーンスターチや、ホワイトコーンから作られたホワイトコーンスターチなどが挙げられる。コーンスターチには、未加工澱粉の他、コーンスターチを酸化剤で処理し、低粘度化した酸化澱粉や酸で処理したエステル化澱粉、イオンを導入したカチオン澱粉などのいわゆる加工澱粉も含まれる。

本発明で用いられる模様材（Ｃ）は、樹脂中に混入し、該樹脂を成形して得られる成形品に模様を付与して、意匠性、趣向性などを有し、高級感のある各種インテリア用として好適な樹脂成形品を与える材料である。
かかる模様材としては、粒状・角状・短冊状又は針状模様材が市販されている。
これら模様材は、着色した熱可塑性ポリエステル樹脂粒状品（例えば、レジンカラーＰＨＥ−１４や−１６等；ダイヤ工業（株）製）、着色した熱硬化性尿素樹脂粒状品（例えば、レジンカラーＰＨＵ−１８；ダイヤ工業（株）製）、着色したセルロースのランダム形状、角状又は短冊状模様材（例えば、ナシジフレークＲ−１０、Ｎｏ．６００−０６，Ｎｏ．６００−１０やＮｏ．６１０−３０など；ダイヤ工業（株）製）、着色したセルロース繊維（例えば、イルミヤーンＮｏ．１００やＮｏ．１３−０３；ダイヤ工業（株）製）、又は着色した雲母（例えば、カラーマイカーＨＣ−８３８３；山口雲母（株）製）など、樹脂、金属、鉱物、植物の繊維・種子など、動物の骨・牙・角などを粉砕・加工したり、またこれらを無彩色から有彩色の所望の色及び濃度に着色したりして、種々の形状、大きさに加工して模様材として調製されたもの等である。
本発明で使用する模様材は、これらの模様材から、所望の色、形、大きさの模様を樹脂成形品の中に現出できるものが１種又は２種以上を選択して使用される。
一般に模様材の融点が、原料樹脂の融点より高い模様材を用いるが、所望の模様によっては、例えば、樹脂や合成繊維を原料とする模様材の場合、該材料の融点が原料樹脂の融点より低いもの、又は高いものと低いものとを混合して使用することにより、模様材を成形温度下に熔融させて、成形樹脂中に多様性のある模様を現出することができる。

本発明で好ましく成形される石目調樹脂成形品では、成形品中に現出させる石目摸様に適した、形、色の模様材、例えば無彩色の粉状や板状〜繊維状の模様材が用いられる。又、模様材は、所望の石目、すなわち、模様が荒い荒目から細かな細目、にあわせて適切な形状と大きさ、有彩色から無彩色の色相や濃度の異なるの模様材を１種又は２種以上を選択使用することができる。
しかしながら、本発明による石目調の樹脂成形品では、例え、１種の有彩色又は無彩色の模様材であっても、樹脂と混合した植物由来の粉体、例えば、コーンスターチに基因する成形品の樹脂表面に近くでの隠蔽性のためか、樹脂中の模様材が、その存在位置により模様材の色、濃さなどが変わった感じで捉えられ、成形樹脂の石目模様が色彩、濃度に多様性のあるものとして現出する。
この外観が、本発明の石目調の樹脂成形物を、単なる樹脂と模様材とからなる樹脂成形品を陵駕するものとしている。

本発明の樹脂組成物は、熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、植物由来の粉体（Ｂ）２０〜１５０重量部、模様材（Ｃ）０．０１〜３重量部を含有する。
植物由来の粉体（Ｂ）の量が、２０重量部未満であると、外観、肌触り、風合いなどが損なわれ、１５０重量部を超えると、成形性が低下し、成形品の衝撃強度や曲げ強度等の物性が低下する傾向となる。
また、模様材は、模様材の種類によるが、０．０１重量部未満では、所望の模様の効果が得られず、３重量部を超えると成形樹脂の物性を損なうので好ましくない。

本発明の樹脂組成物は、その他成分として、従来から熱可塑性樹脂の着色に使用されている公知の有機顔料、無機顔料が使用できる。例えば、アゾ系・アンスラキノン系・フタロシアニン系・キナクリドン系・イソインドリノン系・ジオキサン系・ペリレン系・キノフタロン系・ペリノン系等の有機顔料、酸化チタン・チタンイエロー・群青・コバルトブルー・弁柄、複合系酸化物、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられる。これらは１種または２種以上の併用系で使用しても良い。
また、熱可塑性樹脂と植物由来の粉体や模様材等との相容性を向上させるための相溶化剤、例えば、ユーメックスＣＡ６０（酸変性ポレオレフィン系樹脂改質材、三洋化成（株）製）、アドマーＱＥ８００（酸変性オレフィン系樹脂改質材、三井化学（株）製）、酸化防止剤、例えば、イルガノックス１０７６や１０１０（フェノール系酸化防止剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）、イルガフォス１６８（燐系加工安定剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）、滑剤、例えば、脂肪酸アマイド、脂肪酸金属塩、さらに分散剤、帯電防止剤や紫外線吸収剤などを本発明の効果を阻害しない範囲で添加しても良い。
また、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ゴム成分、エラストマー成分などを含有しても良い。

本発明の樹脂組成物を用いる、模様付き樹脂成形品は、射出成形、押出成形等で成形することができる。
樹脂組成物は、熱可塑性樹脂、植物由来の粉体及び模様材を均一に混合して調製する。
これら原材料の混合方法には特に限定はないが、通常、熱可塑性樹脂、植物由来の粉体及び模様材を、及びその他の相溶化剤、着色剤、酸化防止剤、滑剤又は分散剤などと混合し、押出し機で熔融混合しペレット化する。又、熱可塑性樹脂は粉体を用いると、植物由来の粉体との混合性が良好であり、分散性の良好な組成物を得ることができるので好ましい。
また、樹脂組成物に模様材を混入する方法としては、（１）模様材を熱可塑性樹脂、植物由来の粉体及びその他の成分中に練り込む方法、（２）模様材を低融点の熱可塑性樹脂に高濃度に含むマスターバッチから調製したペレットと模様材を含まない樹脂組成物のペレットと混練する方法、又は（３）模様材を含まない樹脂のペレットに模様材自体を直接混合する方法などがある。
（２）の方法において、模様材を高濃度に含むマスターバッチは、樹脂組成物の主たる熱可塑性樹脂と模様材とに良好な相容性を有し、かつ主たる熱可塑性樹脂に比べ、融点の低い熱可塑性樹脂を用い、模様材と混合し押出機で熔融混合してペレット化するのが好ましい。

本発明の樹脂組成物を用いて、具体的態様の一例として、石目調のカーテンレールを製造する例を挙げる。
カーテンレールのカテゴリーの一つに木製の装飾カーテンレールが知られている。この種のカーテンレールは、主としてポール、リングランナー及びキャップなどの部品を含んで構成され、金属、木材等の材料を用いた装飾感・高級感のあるカーテンレールの一種である。
カーテンレールは、素材の持つ質感を活かして、単にカーテンを保持するだけでなく、インテリアとしての効果を居住空間にかもし出す物として利用されている。
このようなインテリアとしての効果は、金属、木のかもし出す質感だけではなく、石の質感が好まれる場合がある。
カーテンレールを石材を用いて作成することは困難乃至不可能であり、従来、金属製又は木製の表面に木目調の塗料を塗布したり、石目模様の膜を貼付していた。
本発明の樹脂組成物は、これを押出成形及び射出成形することにより石目調の装飾カーテンレールを製造することができる。

このようなカーテンレールは、例えば、次のような方法で製造できる。
ポリプロピレン樹脂１００重量部、平均粒径４３〜１０１μｍ（２５０メッシュ通過９８％で３２５メッシュ通過７０％）のコーンスターチ（例えば、ホワイトコーン；王子コーンスターチ（株）製）７０〜１００重量部、相溶化剤（例えば、アドマーＱＥ８００；三井化学（株）製）５〜１０重量部、酸化防止剤（例えば、イルガノックス１０１０；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）０．１〜０．５重量部、滑剤（例えば、アマイドＥ；花王（株）製）１〜２重量部をヘンシルミキサーで均一に混合し、押出機で熔融混合してペレット化する。
他方、石目模様材（例えば、繊維状模様材、イルミヤーンＮｏ．１００Ｎｏ．３；太さ１００〜１５０μｍ長さ０．５〜２ｍｍ；ダイヤ工業（株）製）３〜５重量部をポリエチレン樹脂１００重量部とヘンシルミキサーで均一に混合し、押出機で熔融混合してペレット化する。
これらペレットを均一に混合し、カーテンレールのポールを製造する押出成形機のホッパーに投入し略１７０℃に加熱熔融して、金型から押出してポールを成形する。
また、エンドキャップ及びリングランナーは、ポールを製造したと同じ混合物を、これらを製造する射出成形機のホッパーに投入し、１７０〜２００℃に加熱熔融して、ノズルから金型内に流し込み、金型内で冷却してエンドキャップ及びリングランナーをそれぞれ製造することができる。
射出成形に用いられるハイフローのポリプロピレン樹脂は、元来、押出成形への適用に難点があるが、コーンスターチを混入することにより押出成形機による成形性は向上する。
勿論、射出成形には適用可能であり、同一の原料を用いて押出成形にも、射出成形にも適用できるのでカーテンレールのポール部、エンドキャップ部及びリングランナー部の各部品において、石目模様が均一で、略同一であるカーテンレールが製造できると言う効果が齎される。
以上のような樹脂組成物、及び成形法を用いて、具体的に次ぎの実施例に示すように石目模様のカーテンレールを製造することができる。

以下に、本発明を具体的に実施例を挙げて説明する。
［実施例１］
ａ）ベース樹脂の調製
ポリプロピレン樹脂（Ｊ７３９、三井化学（株）製）１００重量部、コーンスターチ（日本コーンスターチ（株）製）９０重量部及び酸変性ポリオレフィン（アドマーＱＥ８００、三井化学（株）製）１０重量部、ポリプロピレン樹脂、コーンスターチ及び酸変性ポリオレフィンの総計１００重量部に対して酸化防止剤イルガノックス１０７６（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）を０．５重量部と滑剤として脂肪酸アマイドＥ（花王（株）製）２重量部をヘンシルミキサーで十分に混合した後、Ｌ／Ｄ＝２８、シリンダー内径５０ミリメートルのベント押出機を用い、設定温度２００℃で熔融ペレット化した。得られたペレットは白色であった。
ｂ）石目模様材マスターバッチの調製
ポリエチレン樹脂（ミラソン１１Ｐ、三井化学（株）製）１００重量部に対して、赤茶色に着色したセルロース繊維を微細化した石目模様材（イルミヤーンＮｏ．１３−０３Ｎｏ．３及びイルミヤーンＮｏ．１００Ｎｏ．３；ダイヤ工業（株）製）をそれぞれ１．２重量部及び３．５重量部を加え、ヘンシルミキサーで十分に混合した後、ａ）同様の押出機を用い、熔融温度１４０℃で熔融ペレット化した。
ｃ）押出成形
ベース樹脂ａ）と石目模様材マスターバッチｂ）を５０：１にブレンドし、１０５℃で３時間、予備乾燥した後、設定温度１７０℃で押出し成形を行い。外径約２５ｍｍ、肉厚約１．５ｍｍのパイプを得た。
得られたパイプの外観は、艶消し状で、白色の地に石目模様材が適度に分散、分布しており、且つ、表面近くの石目模様材は赤茶色にまた表面から離れてベース樹脂に沈み込んだ石目模様材は青色に見え、自然な感じの石目模様の外観であった。
このパイプの内側に嵌合する肉厚約１ｍｍの鉄製パイプを装入してカーテンポールを得た。
ｄ）射出成形
ｃ）と同様に、ベース樹脂ａ）と石目模様材マスターバッチｂ）とを５０：１にブレンドし、１０５℃で３時間予備乾燥した後、設定温度１８０℃で射出成形して、該カーテンポールと嵌合する開口部を有し、外径が約４５ｍｍの球状のエンドキャップ及び断面が約７ｍｍの円状で外径が約４５ｍｍの輪の形状をしたリングランナーを得た。
いずれの成形品も押出し成形品と同一の外観であった。
ｅ）カーテンレール
ｃ）で得られたカーテンポールとｄ）で得られたエンドキャップ及びリングランナーを組合わせてカーテンレールを得た。
押出し成形品であるカーテンポールと射出成形品であるエンドキャップ、リングランナーの外観は同様であり、カーテンレールとして各部品を組合わせても、外観が一致しており良好なものであった。
リングランナーに２ｋｇの荷重を下げ、１０００回の摺動テストを実施したが、ポール及びリングに異常はなく、カーテンレールとして実用上問題なかった。

［実施例２］
ａ）ベース樹脂の調製
実施例１において少量の茶色顔料を添加する以外は実施例１と同様にしてペレットを得た。得られたペレットは薄い茶色であった。
ｂ）石目模様材マスターバッチの調製
ポリエチレン樹脂（ミラソン１１Ｐ、三井化学（株）製）１００重量部に対して、雲母を微細化した石目模様材（カラーマイカーＨＣ−８３８３、山口雲母（株）製）１５重量部を加え、ヘンシルミキサーで十分に混合した後、ａ）同様の押出機を用い、熔融温度１４０℃で熔融ペレット化した。
ｃ）押出成形
ベース樹脂ａ）と石目模様材マスターバッチｂ）を１５：１にブレンドし、１０５℃で３時間、予備乾燥した後、設定温度１７０℃で押出し成形を行い。外径約２５ｍｍ、肉厚約１．５ｍｍのパイプを得た。
得られたパイプの外観は、艶消し状で、茶色の地に石目模様材が適度に分散、分布しており、且つ、表面近くの石目模様材は白色に、また表面から離れてベース樹脂に沈み込んだ石目模様材は灰色に見え、自然な感じの石目模様の外観であった。
このパイプの内側に嵌合する肉厚約１ｍｍの鉄製パイプを装入してカーテンポールを得た。
ｄ）射出成形
ｃ）と同様に、ベース樹脂ａ）と石目模様材マスターバッチｂ）とを１５：１にブレンドし、１０５℃で３時間予備乾燥した後、設定温度１８０℃で射出成形して、該カーテンポールと嵌合する開口部を有し、外部が約４５ｍｍの球状のエンドキャップ及び断面が約７ｍｍの円状で外径が約４５ｍｍの輪の形状をしたリングランナーを得た。
いずれの成形品も押出し成形品と同様な外観であった。
ｅ）カーテンレール
ｃ）で得られたカーテンポールとｄ）で得られたエンドキャップ及びリングランナーを組合わせてカーテンレールを得た。
押出し成形品であるカーテンポールと射出成形品であるエンドキャップ、リングランナーの外観は同様であり、カーテンレールとして各部品を組合わせても、外観が一致しており良好なものであった。
リングランナーに２ｋｇの荷重を下げ、１０００回の摺動テストを実施したが、ポール及びリングに異常はなく、カーテンレールとして実用上問題なかった。

本発明の樹脂組成物は、特有の感触の模様付き樹脂成形品を提供できる。例えば、天然材料で得ることが困難又は不可能な、例えば、石目調の装飾カーテンレール等が、本発明の樹脂組成物を用いて得られ、自然石の模様に極めて近い石目模様を有する樹脂成形品として極めて有用である。

Claims (7)

1. 熱可塑性樹脂（Ａ）１００重量部に対して、植物由来の粉体（Ｂ）２０〜１５０重量部、模様材（Ｃ）０．０１〜３重量部を含有することを特徴とする樹脂組成物。
2. 熱可塑性樹脂（Ａ）が、ポリプロピレン系樹脂である請求項１記載の樹脂組成物。
3. 植物由来の粉体（Ｂ）が、コーンスターチである請求項１記載の樹脂組成物。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂組成物を成形して得られる模様付き樹脂成形品。
5. 模様が、石目調である請求項４記載の模様付き樹脂成形品。
6. 成形法が、押出し成形又は射出成形である請求項５記載の模様付き樹脂成形品。
7. 請求項１乃至３のいずれかに記載の樹脂組成物を成形して得られる石目調カーテンレール。