JP2005307033A - 木質合成樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、着色ムラを低減した、熱可塑性樹脂（Ａ）、植物性セルロース（Ｂ）、着色剤（Ｃ）からなる木質合成樹脂組成物及びそれを成形した木質合成樹脂成形体、更には発泡成形した発泡木質合成樹脂成形体を提供することを可能にすることを目的としている。
【解決手段】 熱可塑性樹脂（Ａ）５〜９５重量部と植物性セルロース（Ｂ）９５〜５重量部、および熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し着色剤（Ｃ）０．１〜２０重量部よりなり、かつ着色剤（Ｃ）が前記熱可塑性樹脂（Ａ）よりも溶融温度の低いバインダー樹脂（Ｄ）と、顔料及び／または染料を含む木質合成樹脂組成物に、発泡剤（Ｉ）を混練した組成物を成形した発泡木質合成樹脂成形物１であることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）を含む木質合成樹脂組成物及びそれを成形した木質合成樹脂成形体、更にはそれを発泡成形した発泡木質合成樹脂成形体に関するものである。

従来から廃棄処理された木材や紙等の植物性セルロースと熱可塑性樹脂を回収し、破砕して混練し成形して再生される成形物の開発が種々行われている（例えば以下の特許文献１〜５参照）。更に重量と二次加工性の問題を改善する方法として、更に発泡剤を加えて発泡成形することが提案されている（例えば特許文献６〜１０参照）。

特公昭５６−９４１７号公報 特開昭５８−１０２７４５号公報 特開昭５９−１４３６１４号公報 特開平７−２６６３１３号公報 特開２００２−３１６３５２号公報 特開昭５０−１４９７５７号公報 特開昭５６−１５０５９９号公報 特開昭５８−２７７２６号公報 特開２０００−３８４６７号公報 特開２００１−１９２４８９号公報

前述の従来例では、熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）を含む木質合成樹脂組成物を着色する場合、着色剤の種類として顔料や染料、及びそれらと熱可塑性樹脂に練りこんだマスターバッチ等が用いられる。

顔料や染料を木質合成樹脂組成物に配合した場合、顆粒状のものが成形後も残ってしまう等の分散不良が問題となる場合がある。十分な温度とせん断をかけて混練すれば分散性は改善されるが、木質合成樹脂組成物は一般的な熱可塑性樹脂組成物と比べてヤケ・焦げを生じやすい為、それが出来ない場合があり問題となっている。

一方、マスターバッチは、木質合成樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）及び／または熱可塑性樹脂（Ａ）と相溶性のある熱可塑性樹脂を主成分とし、この主成分樹脂に顔料及び／または染料と、更に必要に応じ各種添加剤等を練り込み、ストランドを一旦押し出し成形し、ペレタイズしてペレット化したものである。

故に一旦樹脂中に分散させているので顆粒状の顔料・染料の残ることは少なく、その点で顔料や染料より好適である。しかしながら、顔料及び／または染料の配合量はストランドを押し出し成形できる範囲の濃度に限定される。特に高濃度にそれらを配合したマスターバッチ作成は、その製造上困難である。

ところが木質合成樹脂組成物を着色する場合、一般的な熱可塑性樹脂組成物と比べて着色性が悪いため、通常の熱可塑性樹脂組成物を着色する場合に比べ、より多くの着色剤を必要とする。故にマスターバッチを使用する場合、成形体の色合いの自由度が制限される問題を持っている。

また様々な色合いの木質合成樹脂成形体を多品種・小ロットで製造する場合、マスターバッチの作成はその色合い毎に必要であり、コスト的に非常に不利である。

更には、マスターバッチはその主成分が木質合成樹脂組成物を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）と同じ樹脂及び／または相溶性のある熱可塑性樹脂であるが、成形温度が低くかつ成形時の混練が低いと分散不良を生じやすい。ただその一方で、木質合成樹脂組成物は一般的な熱可塑性樹脂組成物と比べ、成形時にヤケ・焦げを生じやすい。それを抑制するために、木質合成樹脂組成物を成形する場合、成形温度は極力低くかつ成形時の混練は極力低く保つ必要がある。このようにマスターバッチを使用した場合は、分散不良とヤケ・焦げの抑制と相対する不良対策をすることが必要であり、成形条件を定めるのに大きな困難を要している。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは分散性が良好で着色ムラが少なく、かつ成形体の色合いの自由度が制限されることも少なく、かつ成形時にヤケ・焦げを生じることない、熱可塑性樹脂（Ａ）、植物性セルロース（Ｂ）および着色剤（Ｃ）を含む木質合成樹脂組成物及びそれを成形した木質合成樹脂成形体、更には発泡成形した発泡木質合成樹脂成形体を提供せんとするものである。

前記目的を達成するための本発明に係る木質合成樹脂組成物の第１の構成は、熱可塑性樹脂（Ａ）５〜９５重量部と植物性セルロース（Ｂ）９５〜５重量部、および熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し着色剤（Ｃ）０．１〜２０重量部を含み、かつ着色剤（Ｃ）が前記熱可塑性樹脂（Ａ）よりも溶融温度の低いバインダー樹脂（Ｄ）と、顔料及び／または染料を含むことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第２の構成は、前記第１の構成の木質合成樹脂組成物を生成する工程において、前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分、前記植物性セルロース（Ｂ）成分および前記着色剤（Ｃ）成分を混合し、その後まず前記着色剤（Ｃ）成分を溶融して分散せしめ、続いて前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分を粉砕及び／または溶融して分散させて組成物となすことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第３の構成は、前記第１、第２の構成の前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分がポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）を含むことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第４の構成は、前記第１〜第３の構成の前記ポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）成分が、ポリエチレン系樹脂組成物（Ｆ）及び／またはポリプロピレン系樹脂組成物（Ｇ）を含むことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第５の構成は、前記第１〜第４の構成の前記バインダー樹脂（Ｄ）成分が、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、及び／またはポリエステル系樹脂を含むことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第６の構成は、前記第１〜第５の構成の前記着色剤（Ｃ）成分が、現像剤トナー（Ｈ）であることを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂組成物の第７の構成は、前記第６の構成の前記現像剤トナー（Ｈ）成分、前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分および前記植物性セルロース（Ｂ）成分の少なくとも一成分が廃材であることを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂成形体の第１の構成は、上記第１〜第７のいずれかの構成における木質合成樹脂組成物を成形して得られたことを特徴とする。

また本発明に係る木質合成樹脂成形体の第２の構成は、前記の成形法が押し出し成形であることを特徴とする。

また本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の第１の構成は、上記第１〜第７の構成の木質合成樹脂組成物に発泡剤（Ｉ）を混合し、発泡成形してなることを特徴とする。

また本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の第２の構成は、前記第１の構成の前記発泡木質合成樹脂成形体の構成が、内部に高発泡層、外周部に高比重の外郭層よりなり、かつ該発泡木質合成樹脂成形体全体の平均比重が０．６〜１．０であることを特徴とする。

また本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の第３の構成は、前記第１、第２の構成の成形法が押し出し成形であることを特徴とする。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第１の構成によれば、着色剤（Ｃ）の溶融温度が熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融温度よりも低く、熱可塑性樹脂（Ａ）が溶融する前に着色剤（Ｃ）が熱可塑性樹脂（Ａ）や植物性セルロース（Ｂ）の周囲にまぶされて均一に着色されるため着色ムラがない。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第２の構成によれば、第１の構成の効果をより効果的にすることができる。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第３の構成によれば、成形・機械的強度・コストのバランスのとれた木質合成樹脂成形体を得ることができる。またこの木質合成樹脂成形体は、釘打ち・ネジ留め・かんな加工・のこぎりでの切断などの二次加工性も優れる。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第４の構成によれば、第３の構成の効果をより効果的にすることができる。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第５の構成によれば、第１および第２の構成の効果をより効果的にすることができる。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第６の構成によれば、第５の構成の効果を実現するため市販の現像剤トナー（Ｈ）を着色剤（Ｃ）として使用することができ、わざわざ着色剤（Ｃ）を作成する必要が無いため安価に効果を実現できる。

本発明に係る木質合成樹脂組成物の第７の構成によれば、安価な木質合成樹脂成形体を得ることができる。また廃材を有効利用することで、環境の観点からも意義のあることである。特に複写機・複合機等のＯＡ解体工場から排出される現像剤トナー（Ｈ）は、ほぼ一定の排出量がまとまって排出され、工業原料として利用するに非常に好適である。

また本発明に係る木質合成樹脂成形体の第１及び第２の構成によれば、上記木質合成樹脂組成物を押し出し成形や射出成形或いはプレス成形により成形することで成形物を効率良く製造することが出来、安価な木質合成樹脂成形体とすることが出来る。

また本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の第１の構成によれば、軽量化と二次加工性をより向上させることができる。また発泡させている分、単位体積当りの生産量も向上する。

また本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の第２、第３の構成によれば、木質合成樹脂組成物に発泡剤（Ｉ）を混練して成形し、その成形の際に低温の金型と接触して固化し、更に発泡剤の発泡圧力により金型側に押圧されつつ該金型と接触して形成される高比重の外郭層を形成させ、その比重を１．０〜２．０に設定することにより、成形物の剛性・強度を担う高剛性、高強度部分として構成出来る。また成形時に金型とは接触しない内部を低比重の高発泡層とし、外郭層と内部高発泡層からなる該発泡木質合成樹脂成形体全体の平均比重を０．６〜１．０に設定することができる。尚、本発明で言う比重とは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に基づき、２３℃で測定されたものである。このように、内側に低比重の高発泡層を有する構造であるため、全体として中実の成形物に比べて軽く、且つ熱容量が小さい。さらに、内部の高発泡層は低比重であっても中空ではないため、釘打ちやネジ留めなどの二次加工性が天然木材等と同等に取り扱うことが出来る。また、高比重の外郭層を有することから、製品強度、剛性にも優れた発泡木質合成樹脂成形体とすることが出来る。

図により本発明に係る木質合成樹脂組成物及びそれを成形した木質合成樹脂成形体、更にはそれを発泡成形した発泡木質合成樹脂成形体の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の一例を示す斜視図、図２は本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体を製造する押し出し成形機の一例を示す図である。

図１において、１は本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体であり、例えば人工木材等として利用される。図２に示すように、５〜９５重量部の熱可塑性樹脂（Ａ）と、９５〜５重量部の植物性セルロース（Ｂ）と、熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）との合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対して、０．１〜２０重量部の着色剤（Ｃ）とをミキサー５により混練し、一部または全部を溶融せしめて木質合成樹脂組成物をなす。

即ち、木質合成樹脂組成物を生成する工程において、熱可塑性樹脂（Ａ）成分、植物性セルロース（Ｂ）成分及び着色剤（Ｃ）成分を混合し、その後まず着色剤（Ｃ）成分を溶融して分散せしめ、続いて熱可塑性樹脂（Ａ）成分を粉砕及び／または溶融して分散させ、均一な組成物とする。

そして、該木質合成樹脂組成物が発泡剤（Ｉ）の分解温度以下に冷却された後、発泡剤（Ｉ）をドライブレンドし、図２に示す押し出し成形機８のホッパー９から投入し、押し出し成形機８から溶融した木質合成樹脂組成物が金型11のヒータが設けられた賦形部11ａに押し出されて発泡成形され、冷却配管が設けられた冷却部11ｂで冷却された後、押し出される。

尚、本実施形態では、上記の如く構成された発泡木質合成樹脂組成物を押し出し成形機８により押し出し成形して発泡木質合成樹脂成形体１を製造した場合の一例について説明するが、射出成形装置により射出成形して発泡木質合成樹脂成形体１を製造することでも良く、プレス装置等の他の種々の成形装置により発泡木質合成樹脂成形体１を製造することも出来る。

本発明の発泡木質合成樹脂成形体１を構成する木質合成樹脂組成物は、熱可塑性樹脂（Ａ）５〜９５重量部と植物性セルロース（Ｂ）９５〜５重量部、および熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し着色剤（Ｃ）０．１〜２０重量部よりなる混合物であり、かつ着色剤（Ｃ）が前記熱可塑性樹脂（Ａ）よりも溶融温度の低いバインダー樹脂（Ｄ）と顔料及び／または染料を含んでなる。

熱可塑性樹脂（Ａ）の割合は、熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し５〜９５重量部であり、より好ましくは１０〜７０重量部であり、更に好ましくは１５〜５０重量部である。５重量部未満では木質感が損なわれたり剛性が劣るなどの問題を生じ、また９５重量部を超えると成形が困難になるという問題を生じる。

熱可塑性樹脂（Ａ）及び植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対する着色剤（Ｃ）の配合は、０．１〜２０重量部の範囲で適宜設定出来るが、好ましくは１〜１０重量部であり、より好ましくは２〜８重量部であり、最適な配合は３〜７重量部である。

尚、ミキサー５に入れた内容物を高粘度溶融状態になるまで加熱すると、ミキサー５がトルクオーバーを生じ、それ以上攪拌出来ない状態となる場合がある。従ってミキサー５の設定温度は、９０℃以上、より好ましくは１２０℃以上であり、上限は１９０℃以下、より好ましくは１４０℃以下である。

ミキサー５としては、バンバリーミキサーやヘンシェルミキサーなどが使用できるが、ヘンシェルミキサーが好適である。

本発明に係る木質合成樹脂成形体及び発泡木質合成樹脂成形体１は、植物性セルロース（Ｂ）成分が均一に微分散している状態が外観上好ましく、この均一に微分散している状態を実現するためにはミキサーを用いた混合工程は特に重要である。尚、ここで言う「均一」とは、木質合成樹脂成形体或いは発泡木質合成樹脂成形体１の任意の位置でのモルフォロジー観察を目視または顕微鏡で行い、確認できるレベルの分散状態を言う。

図１（ａ）は押し出し成形されて切断機15により切断された２次加工を施さないままの発泡木質合成樹脂成形体１の外観図であり、図１（ｂ）は２次加工として、かんな刃を有するプレーナーにより図１（ａ）に示す発泡木質合成樹脂成形体１の表面を切削して平滑化した後、やすり面を有するサンディングマシーンにより表面を木目調に加工した発泡木質合成樹脂成形体１の外観図である。

図１及び図２に示すように、金型11内における押し出し成形の際に、木質合成樹脂組成物は金型11側に押圧され外周部に高比重の外郭層１ａを形成する。特に木質合成樹脂組成物に発泡剤（Ｉ）をドライブレンドした場合、木質合成樹脂組成物は発泡剤（Ｉ）の発泡圧力により金型11側に押圧されつつ該金型11と接触し、比重が例えば１．０〜２．０の高比重部である外郭層１ａが形成される。この外郭層１ａは発泡木質合成樹脂成形体１の剛性、強度を担う高剛性、高強度部分として構成される。また発泡木質合成樹脂成形体１の金型11に接触しない内部の高発泡層１ｂを形成したことで、該発泡木質合成樹脂成形体１全体の平均比重が、例えば０．６〜１．０に設定でき、成形物の軽量化、低熱容量化、加工容易性を実現出来る。ここで比重とは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に基づき、２３℃で測定されたものである。

また、ここで言う平均比重とは、成形直後の発泡木質合成樹脂成形体１の比重を指し、外郭層１ａと内部の高発泡層１ｂを含めた発泡木質合成樹脂成形体１全体の平均比重である。具体的には例えば発泡木質合成樹脂成形体１が押し出し成形品の場合、金型11から出てきた発泡木質合成樹脂成形体１は所定の長さに切断されるが、その体積と重量とを測定して算出する。体積の算出は、直方体形状であればノギス・マイクロメーター・定規などで各寸法を測定し、また複雑な形状であれば三次元測定器等で寸法を測定し、体積を計算する。また重量は各種重量計を適宜使用出来る。

尚、この様な比重のコントロールは、発泡剤（Ｉ）の添加量の増減や、または金型11内圧力のコントロールによってできる。後者の金型11内圧力のコントロールとは、具体的には押し出し成形機８のスクリュの回転数の制御により該押し出し成形機８から金型11内に入る単位時間あたりの発泡木質合成樹脂組成物量のコントロールや、または必要に応じて引き取り機を設置し、金型11から押し出されて来た発泡木質合成樹脂成形体１をその引き取り機にて引き取り、その引き取り速度を制御することでも金型11内圧力をコントロールできる。

発泡木質合成樹脂成形体１の外周部の外郭層１ａの厚みは１mm以上且つ発泡木質合成樹脂成形体１の厚みの１／３以下であることが好ましく、２mm以上且つ発泡木質合成樹脂成形体１の厚みの１／４以下であることが望ましい。尚、本実施形態の発泡木質合成樹脂成形体１における最小厚みとは、成形時の最小厚みを意味し、具体的には、本実施形態の発泡木質合成樹脂成形体１が好ましく成形される押し出し成形においては、押し出し方向に直交する方向の最小厚みである。

着色剤（Ｃ）は市販されている既存の現像剤トナー（Ｈ）を用いることが、入手容易性の観点から好適である。この現像剤トナー（Ｈ）は、黒色トナーおよび／またはカラートナーである。そしてこれらは、複数の色のトナーを所望の色に合わせて調合し、使用することができる。例えば、シアン色：マゼンタ：ブラックを１０：５：１の割合で混ぜて混合トナーとして使用する等である。

尚、これら現像剤トナー（Ｈ）は電子写真方式によるコピー機、プリンタ、ファクシミリ等で使用されているものである。この現像剤トナー（Ｈ）は、回収された廃トナーを利用することが出来る。例えば各ＯＡ機器メーカーの解体工場にて分別回収されたものである。

尚、この現像剤トナー（Ｈ）の代表的な構成は、８０〜９０重量部のバインダー樹脂（Ｄ）と、５〜１５重量部の顔料と他の添加剤よりなる。トナー粒子の内部は、バインダー樹脂（Ｄ）の中に、顔料やワックスなどの他の添加剤が分散している構造を持つ。更にこのトナー粒子表面にシリカ等の無機微粒子を付着（外添）させてある。

着色剤（Ｃ）のバインダー樹脂（Ｄ）は、例えば着色剤（Ｃ）が現像剤トナー（Ｈ）の場合、溶融開始温度が６０℃〜１０５℃以下に設定されている樹脂が選択される。成形に使用される熱可塑性樹脂（Ａ）の溶融温度は１２０℃以上であるため、熱可塑性樹脂（Ａ）が溶融する前に現像剤トナー（Ｈ）が熱可塑性樹脂（Ａ）や植物性セルロース（Ｂ）の周囲にまぶされて均一に着色されるため着色ムラがない。

着色剤（Ｃ）のバインダー樹脂（Ｄ）としては、例えばポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の樹脂を配合することが出来る。

具体的には、ポリスチレン、ポリＰ−クロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体、スチレン−Ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−ａクロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルベン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が単独或いは混合して使用出来る。

着色剤（Ｃ）で使用できる顔料や染料としては、カーボンブラック、ニグロシン染料（C.Ｉ．No.504158)、アニリンブルー（C.Ｉ．No.50405)、カルコオイルブルー（C.Ｉ．No.azoecblue3)、クロムイエロー（C.Ｉ．No.14090)、ウルトラマリンブルー（C.Ｉ．No.77103)、デュポンオイルレッド（C.Ｉ．No.26105)、キノリンイエロー（C.Ｉ．No.47005)、メチレンブルークロライド（C.Ｉ．No.52015)、フタロシアニンブルー（C.Ｉ．No.74160)、マラカイドグリーンオクサレート（C.Ｉ．No.42000)、ランブブラック（C.Ｉ．No.77266)、ローズベンガル（C.Ｉ．No.45435)、ローダミンＢ、キナクリドン、或いはこれらの混合物が使用出来る。顔料・染料はバインダー樹脂（Ｄ）１００重量部に対して１〜２０重量部程度の割合で配合される。

熱可塑性樹脂（Ａ）及び植物性セルロース（Ｂ）及び着色剤（Ｃ）は少なくとも一成分が廃棄回収された廃材を利用すれば低コストで発泡木質合成樹脂成形体１を製造することが出来、廃棄ゴミの削減により地球環境の保全にも寄与することが出来る。

本発明で用いられる発泡木質合成樹脂成形体１は、一般的に熱分解を受けやすい植物性セルロース（Ｂ）を含むため、比較的低い温度で加工出来る熱可塑性樹脂（Ａ）が好適である。特に１９０℃を超える温度領域で押し出し成形を行うと、分解ガスの発生が激しくなる。よって、好ましくは１９０℃以下、さらに好ましくは１８０℃以下、最も好ましくは１７０℃以下で押し出し成形加工出来る発泡木質合成樹脂成形体１であることが好ましく、その点でポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）は好適である。特にポリエチレン系樹脂組成物(Ｆ）やポリプロピレン系樹脂組成物（Ｇ）は発泡木質合成樹脂成形体１を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）として非常に好適である。

尚、剛性や発泡性を向上させる目的で、熱可塑性樹脂（Ａ）はポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）に少量のポリスチレン系樹脂組成物を加えたものでもよい。

熱可塑性樹脂（Ａ）として使用出来るポリエチレン系樹脂組成物（Ｆ）としては、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ，ＬＬＤＰＥのいずれでも良く、それらの混合物であっても良い。ここで言うポリエチレン系樹脂組成物（Ｆ）とは、ベースポリマーの主成分がポリエチレン樹脂である樹脂を指す。例えば、ポリエチレン樹脂とエチレン−プロピレンラバー（ＥＰＲ）のアロイ等でも良い。

またメルトインデックスが、好ましくは０．０１〜５．０、最も好ましくは０．０５〜３．０の範囲にある高密度ポリエチレンが優れた機械的強度と良好な木質感を得るため極めて好ましく使用出来る。尚、この場合のメルトインデックスとは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に規定されているものであり、測定温度が１９０℃、荷重が２１６０ｇの時の値である。

熱可塑性樹脂（Ａ）として使用出来るポリプロピレン系樹脂組成物（Ｇ）は、ホモポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマーのいずれでも良く、それらの混合物であっても良い。尚、ここで言うポリプロピレン系樹脂組成物（Ｇ）は主成分がポリプロピレン樹脂である樹脂を指す。即ちポリプロピレン樹脂を主成分とする他樹脂とのアロイであっても良い。

市販された熱可塑性樹脂（Ａ）として適用出来るものは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）として、旭化成株式会社製のサンテック（登録商標）ＨＤ Ｂ８７１、同じくサンテック（登録商標）ＨＤ Ｊ３４０、 ポリプロピレン（ＰＰ）として、サンアロマー株式会社製のサンアロマー（登録商標）ＰＳ２０１Ａ、等が好適である。

植物性セルロース（Ｂ）としては、例えば木粉、パルプ、バカス、ケナフ、おが屑、木質繊維、籾殻、破砕チップ材、果実殻粉、古紙、竹の粉末、ビールの絞り粕、コーヒーの絞り粕等があげられ、これらを単独又は２種類以上組み合わせて用いることも出来る。植物性セルロース（Ｂ）は目的とする用途によって適当に選択することが出来るが、機械的強度及び釘打ち、ネジ留めなどの加工性の点で木粉が好ましい。

植物性セルロース（Ｂ）は、おが屑、廃木材等を必要であれば乾式又は湿式粉砕または篩い分けにより粒径が０．１mm〜１０mmの粉粒としたものを用いるのが良い。植物性セルロース（Ｂ）の粉体の粒径が上記範囲より小さい場合はその取扱いにおいて粉立ちなどが起き易く、また粉砕や篩い分けに手間がかかりコスト高になる。また、粒径が上記範囲より大きい場合には、得られた成形物の機械的強度の点で好ましくない。

植物性セルロース（Ｂ）の粉体の形状は、粒子状だけでなく、扁平な形状、異型形状、及びそれらの混合物でも良い。

市販された植物性セルロース（Ｂ）として適用出来るものは、木粉として、Ｊ.ＲＥＴＴＥＮＭＡＩＥＲ ＆ ＳＯＨＮＥ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ製のＬＩＧＮＯＣＥＬ（登録商標） Ｓ １５０ＴＲ、同じくＪ.ＲＥＴＴＥＮＭＡＩＥＲ ＆ ＳＯＨＮＥ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ製のＬＩＧＮＯＣＥＬ（登録商標） Ｐ ＳＵＰＥＲ等が好適である。

尚、成形した発泡木質合成樹脂成形体１の品質・生産性を安定させる観点から、利用する廃棄物としては、植物性セルロース（Ｂ）の種類の確認がしやすく、また単種の植物性セルロース（Ｂ）が収集しやすく、植物性セルロース（Ｂ）以外の異物混入が低い排出先から回収されたものが好適である。例えば製材所・家具工場・楽器工場・住宅メーカーから排出される木質の鋸屑・鉋屑等、パルプ加工工場・製紙工場・ダンボール加工工場・再生紙加工工場・不織布製造工場・不織布加工工場から排出される紙系廃棄物等が好適である。

発泡剤（Ｉ）としては、熱分解型の有機系及び／又は無機系発泡剤を用いることが出来る。熱分解型有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミドなどのアゾ化合物、Ｎ，Ｎ'−ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどのニトロソ化合物、ヒドラゾジカルボンアミドなどのヒドラジン誘導体等、主に窒素ガスを発生する発泡剤（Ｉ）が、熱分解型無機系発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム等、主に炭酸ガスを発生する発泡剤（Ｉ）が用いられ、それらは単独または２種以上を組み合わせて使用することも出来る。また、植物性セルロース（Ｂ）中に存在する水分も適度の発泡を形成させるために有効に用いることも出来る。

発泡剤（Ｉ）の使用量は、得られる発泡木質合成樹脂成形体１の発泡倍率が１．０５〜１．３０、好ましくは１．１０〜１．２０の範囲になるための有効量が必要であり、発泡剤（Ｉ）の種類、発泡時の条件などで変化するが、熱可塑性樹脂（Ａ）に対して、０．１〜３重量％程度が必要とされる。

市販された発泡剤（Ｉ）として適用出来るものは、炭酸水素ナトリウム系発泡剤として、永和化成工業株式会社製のセルボン（登録商標）ＳＣ−Ｐ 分解温度：１５０℃、複合化学発泡剤として、永和化成工業株式会社製のエクセラー（登録商標）Ｓ＃１０ 分解温度：１６５℃、同じく永和化成工業株式会社製の発泡剤ＫＳ 分解温度：１５８℃が好適である。

また、その他の添加剤として相溶化剤や充填剤を添加してもよい。相溶化剤として例えば熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）との親和性を向上させるための相溶化剤として、無水カルボン酸基やアクリル酸基を官能基として有するポリオレフィン系樹脂や、無水マレイン酸、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタアクリレート等が好適である。

また充填材としてはタルク、炭酸カルシウムなどの粒子状無機充填材、ガラス繊維などの無機繊維状充填材、ポリエステル繊維などの有機繊維状充填材などを用いることが出来る。充填材の配合により、植物性セルロース（Ｂ）の分散性、成形物表面状態の変化などの効果も期待出来る。

更に、前記各成分の他に必要に応じて、滑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、抗菌剤、導電剤などの各種添加剤を加えることが出来る。

以下、本発明の実施例に基づいてさらに詳細に説明する。

＜原料＞
以下の各実施例で用いた原料は以下の通りである。

・熱可塑性樹脂（Ａ）として、
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；
旭化成（株）製、サンテック（登録商標）ＨＤ Ｂ８７１、
ポリプロピレン（ＰＰ）；
サンアロマー（株）製、サンアロマー（登録商標）ＰＳ２０１Ａ、
・植物性セルロース（Ｂ）として、
木粉；
Ｊ．ＲＥＴＴＥＮＭＡＩＥＲ ＆ ＳＯＨＮＥ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ製、
ＬＩＧＮＯＣＥＬ（登録商標） Ｓ １５０ＴＲ、
・着色剤（Ｃ）として、
現像剤トナーａ；
富士ゼロックス（株）製 カラー複写機ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０シリーズ用、
トナーカートリッジ Ｅ２８７より取り出した現像剤トナー（シアン）、
現像剤トナーｂ；
富士ゼロックス（株）製 カラー複写機ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ１２５０シリーズ用、
トナーカートリッジ Ｅ２８８より取り出した現像剤トナー（マゼンタ）、
現像剤トナーｃ；
キヤノン（株）製 レーザービームプリンターＬＢＰ−８８０用、トナーカートリッジＥＰ−６２より取り出した現像剤トナー（ブラック）、
・発泡剤（Ｉ）として、
炭酸水素ナトリウム系発泡剤；
永和化成工業（株）製、セルボン（登録商標）ＳＣ−Ｐ、分解温度：１５０℃、

前処理として、熱可塑性樹脂（Ａ）成分として高密度ポリエチレンペレット４５重量部、植物性セルロース（Ｂ）成分として木粉５５重量部、着色剤（Ｃ）成分として現像剤トナーａを５重量部を、５００Ｌヘンシェルミキサー（三井鉱山製）へ投入し、攪拌し、せん断発熱で加熱攪拌した。ミキサーに設置されている熱伝対式温度計の測定温度では約７０℃付近で現像剤トナーａは溶融し、木粉や樹脂に溶着した。せん断発熱による加熱攪拌を１３０℃まで昇温度するまで続け、木粉中の水分を除いた。その後、得られた前処理混合物を６０℃以下になるまで冷却した。

得られた前処理混合物を原料とし、押出し成形用原料とした。ＰＣＭ６５型二軸押出機（池貝鉄鋼社製）に３８ｍｍ×８９ｍｍの断面形状を有する異形押出金型を取り付け、加工温度１７５℃にて、前出の押出し成形用原料を用い、押し出し成形した。

得られた成形体の外表面を目視で観察し、着色剤（Ｃ）成分の分散状態を評価した。その結果、着色剤（Ｃ）成分の分散状態は良好であることが確認された。また発泡木質合成樹脂成形体１を押し出し方向に対して垂直に１００mm切り出し、その試料の幅、厚み、及び長さの寸法をノギスにより測定し、体積を算出した。またその長さ１００mmに切り出した試料の重量を市販の重量計により測定した。そして得られたそれ等の体積と重量から比重を算出した。その結果、平均比重は０．９９であった。

得られた冷却後の前処理混合物１００重量部に発泡剤（Ｉ）成分として発泡剤１重量部を混合して押出し成形用原料としたこと以外、前記実施例１と同様に押し出し成形を行い、着色剤（Ｃ）成分の分散状態を評価した。その結果、着色剤（Ｃ）成分の分散状態は良好であることが確認された。また前記実施例１と同様にして算出した試料の平均比重は０．８５であった。

着色剤（Ｃ）として現像剤トナーｂを８重量部使用したこと以外、前記実施例２と同様に押し出し成形を行い、着色剤（Ｃ）成分の分散状態を評価した。その結果、着色剤（Ｃ）成分の分散状態は良好であることが確認された。また前記実施例１と同様にして算出した試料の平均比重は０．８７であった。

着色剤（Ｃ）として現像剤トナーｃを１重量部使用したこと以外、前記実施例２と同様に押し出し成形を行い、着色剤（Ｃ）成分の分散状態を評価した。その結果、着色剤（Ｃ）成分の分散状態は良好であることが確認された。また前記実施例１と同様にして算出した試料の平均比重は０．８２であった。

熱可塑性樹脂（Ａ）成分としてポリプロピレンペレットを４５重量部使用したこと以外、前記実施例２と同様に押し出し成形を行い、着色剤（Ｃ）成分の分散状態を評価した。その結果、着色剤（Ｃ）成分の分散状態は良好であることが確認された。また前記実施例１と同様にして算出した試料の平均比重は０．８９であった。

本発明の活用例として、機械的物性・意匠性・二次加工性・生産性・コストのバランスの取れ、かつ環境にも配慮した木材代替材料としての活用ができる。例えば、特に屋外で用いられる床材、例えばデッキ材、舞台材料、ラティス、窓枠材、すのこ用部品、看板材料、遊歩道材料、港湾デッキ材料等として、好ましく用いられる。

本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体の一例を示す斜視図である。 本発明に係る発泡木質合成樹脂成形体を製造する押し出し成形機の一例を示す図である。

符号の説明

Ａ…熱可塑性樹脂
Ｂ…植物性セルロース
Ｃ…着色剤
Ｉ…発泡剤
１…発泡木質合成樹脂成形体
１ａ…外郭層
１ｂ…内部の高発泡層
５…ミキサー
８…押し出し成形機
９…ホッパー
11…金型
11ａ…賦形部
11ｂ…冷却部
15…切断機

Claims (12)

1. 熱可塑性樹脂（Ａ）５〜９５重量部と植物性セルロース（Ｂ）９５〜５重量部、および熱可塑性樹脂（Ａ）と植物性セルロース（Ｂ）の合計（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し着色剤（Ｃ）０．１〜２０重量部を含み、かつ着色剤（Ｃ）が前記熱可塑性樹脂（Ａ）よりも溶融温度の低いバインダー樹脂（Ｄ）と、顔料及び／または染料を含むことを特徴とする木質合成樹脂組成物。
2. 前記木質合成樹脂組成物を生成する工程において、前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分、前記植物性セルロース（Ｂ）成分および前記着色剤（Ｃ）成分を混合し、その後まず前記着色剤（Ｃ）成分を溶融して分散せしめ、続いて前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分を粉砕及び／または溶融して分散させて組成物となすことを特徴とする請求項１に記載の木質合成樹脂組成物。
3. 前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分が、ポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木質合成樹脂組成物。
4. 前記ポリオレフィン系樹脂組成物（Ｅ）成分が、ポリエチレン系樹脂組成物（Ｆ）及び／またはポリプロピレン系樹脂組成物（Ｇ）を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の木質合成樹脂組成物。
5. 前記バインダー樹脂（Ｄ）成分が、スチレン−アクリル共重合体系樹脂、及び／またはポリエステル系樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の木質合成樹脂組成物。
6. 前記着色剤（Ｃ）成分が、現像剤トナー（Ｈ）であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の木質合成樹脂組成物。
7. 前記現像剤トナー（Ｈ）成分、前記熱可塑性樹脂（Ａ）成分および前記植物性セルロース（Ｂ）成分から選ばれる少なくとも一成分が廃材であることを特徴とする、請求項６に記載の木質合成樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の木質合成樹脂組成物を成形して得られたことを特徴とする木質合成樹脂成形体。
9. 前記の成形法が押し出し成形であることを特徴とする請求項８に記載の木質合成樹脂成形体。
10. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の木質合成樹脂組成物に発泡剤（Ｉ）を混合し、発泡成形してなることを特徴とする発泡木質合成樹脂成形体。
11. 前記発泡木質合成樹脂成形体の構成が、内部に高発泡層、外周部に高比重の外郭層よりなり、かつ該発泡木質合成樹脂成形体全体の平均比重が０．６〜１．０であることを特徴とする、請求項１０に記載の発泡木質合成樹脂成形体。
12. 前記の成形法が押し出し成形であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の発泡木質合成樹脂成形体。

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