JP2007169350A

JP2007169350A - 合成木材

Info

Publication number: JP2007169350A
Application number: JP2005365747A
Authority: JP
Inventors: Shinji Otoge; 慎二大峠
Original assignee: Sekisui Jushi Corp
Current assignee: Sekisui Jushi Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】金属管等の導電体を介在させなくとも、長期に亘って静電気の発生が抑制されている合成木材を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系の合成樹脂８５〜６０ｗｔ％と木粉１５〜４０ｗｔ％とが配合された成形用組成物１００重量部に対し、界面活性剤系の帯電防止剤が０．４〜１．５重量部配合されることで、合成木材中に木粉及び帯電防止剤が練込まれて金属管等の導電体を介在させる必要がなく静電気の抑制が図られるが、繊維中に入り込みやすい界面活性剤系のものを用いることで、木粉中の導管内に帯電防止剤が浸透され、降雨等により流出しにくくなることから、長期に亘って静電気の発生を抑制することができる。
【参照図】なし

Description

本発明は、合成樹脂に木粉が配合されて形成され、テラス、バルコニー、レストラン等建物の床材、駅前広場、公園の遊歩道、池、泉水等に懸かる木橋等好適に使用される合成木材に関するものである。

合成樹脂を用いて形成した合成木材は、高い耐久性から種々の用途に用いられてきているが、合成樹脂が含有されることで表面に静電気が発生し、接触時の感電や汚れの付着等が懸念される面があった。静電気を除去することでかかる不具合を改善するものとして、金属管と、該金属管の外周に被覆された被覆材を有する複合管において、該被覆材が、熱可塑性樹脂２５〜５０重量％、木粉及び／又は木質繊維５０〜７５重量％であり、該木粉及び木質繊維が、自身に含有される水分及び有機揮発物を２％以下である複合管が開示されている（例えば特許文献１）。

一方、帯電防止剤を用いた合成木材としては、ポリオレフィン（Ａ）とセルロース系粉体（Ｂ）とをＡ：Ｂ＝９０〜１０：１０〜９０の比率（質量比）で含有し、かつ、（Ａ）＋（Ｂ）の合計量１００質量部に対して難燃剤を１〜４００質量部の割合で含有し、該難燃剤がポリオレフィン中に分散しており、及び／又はセルロース系粉体の仮導管内及び表面に担持されており、建築基準法施行令第１条第６号（難燃材料）の規定に基づく発熱性試験において、着火開始時間が加熱開始から３０秒を超え、さらに不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂、着色剤、難燃助剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤及び滑剤から選ばれる少なくとも１種の添加剤を含有する難燃性セルロース系粉体含有複合樹脂成形体が開示されている（例えば特許文献２）。

特開２００２−２７３８０６号公報特開２００２−２５６１０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のような合成木材では、被覆材は金属管の外周に形成されたものであり、発生した静電気は金属管に伝達されて蓄積されないことから、木粉を配合するのみで十分な静電気の抑制を図ることができるものであり、金属管のような導電体が介在しない場合にはその静電気の抑制効果には疑問が残るものであった。

また、特許文献２に記載のようは合成木材では、難燃剤及び帯電防止剤により静電気の抑制が図られるものの、難燃剤が配合されていることで帯電防止剤は表面付近に配向されるようになり、降雨等により帯電防止剤が流出しやすくなって、長期に亘る静電気の抑制効果が得られにくいものであった。

本発明は上記の如き課題に鑑みてなされたものであり、金属管等の導電体を介在させる必要がなく、長期に亘って静電気の発生が抑制されている合成木材を提供せんとするものである。

上記目的を達成するため、本発明は以下のような構成としている。すなわち、本発明に係わる合成木材は、ポリオレフィン系の合成樹脂８５〜６０ｗｔ％と木粉１５〜４０ｗｔ％とが配合された成形用組成物１００重量部に対し、界面活性剤系の帯電防止剤が０．４〜１．５重量部配合されて押出成形され、表面の電気抵抗値が１．０×１０^１４Ω／□以下となされていることを特徴とするものである。

本発明に係わる合成木材によれば、界面活性剤系の帯電防止剤が０．４〜１．５重量部配合されることで、合成木材中に木粉及び帯電防止剤が練込まれて金属管等の導電体を介在させる必要がなく静電気の抑制が図られるが、繊維中に入り込みやすい界面活性剤系のものを用いることで、木粉中の導管内に帯電防止剤が浸透され、降雨等により流出しにくくなることから、長期に亘って静電気の発生を抑制することができる。

ここで界面活性剤系の帯電防止剤としては、ポリアルキルアミン、ポリアルキルアミド、ポリアルキルエーテル、ポリアルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル等の非イオン系帯電防止剤、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルサルフィート、アルキルホスフィート等のアニオン系帯電防止剤、第４級アンモニウムクロライド、第４級アンモニウムサルフィート、第４級アンモニウムナイトレート等のカチオン系帯電防止剤、アルキルベタイン型、アルキルイミダゾリン型、アルキルアラニン型等の両性系帯電防止剤などを適宜用いることができ、これらの一種若しくは複数を組み合わせて用いることができる。これらの内でも、押出成形に適用するのが容易で、コストの低いモノグリセライド、ジグリセライド、トリグリセライド等のグリセリン脂肪酸エステルを好適に用いることができる。

ポリオレフィン系の合成樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンの重合体を単独で用いてもよく、エチレンにα−オレフィンを共重合させたものなどを用いてもよく、これらの極性に乏しい合成樹脂に適用することで、適用の効果は更に高められる。また他にエチレンに酢酸ビニル、メタクリル酸又はそのエステル、アクリル酸又はそのエステルと共重合させたもの、エチレンと無水マレイン酸を共重合させたもの、ポリエチレン末端を無水マレイン酸等で修飾したもの等を用いることもできる。

また木粉については、合成樹脂中に１５〜４０ｗｔ％配合でき、押出成形により著しい焦げや変成等が発生しないものであれば特に限定されるものではないが、スギ、ヒノキ、ベイツガ等がよく使用され、その粒径は２０〜１００メッシュ程度のものが好適である。

ポリオレフィン系の合成樹脂と木粉とを配合した成形用組成物には、帯電防止剤の他に、可塑剤、安定剤、発泡剤、発泡助剤、紫外線吸収剤、顔料等を必要に応じて配合してもよい。

また前記帯電防止剤は、前記木粉と共に予めミキサー又は押出機により混練されてから合成樹脂に配合されたものであれば、配合された帯電防止剤がより高い割合で木粉の導管内に浸透されるようにでき好ましい。

ミキサーは、木粉と帯電防止剤とが混合された状態で撹拌できるものであれば特に限定されるものではないが、帯電防止剤を物理的に木粉の導管内に叩き込むように導入できるスーパーミキサー等を用いるのが好ましい。また押出機についても同様に木粉と帯電防止剤とが混合された状態で押出できるものであればよいが、木粉に対して種々の方向から帯電防止剤を押し込むことができる二軸押出機を用いるのが好ましい。

本発明に係わる最良の実施の形態について、以下の実施例及び比較例により具体的に説明する。

（実施例１）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を７５ｗｔ％、ベイツガの木粉（８０メッシュ）を２５ｗｔ％含有する成形用組成物１００重量部に対し、顔料を２重量部、界面活性剤系の帯電防止剤であるモノグリセライド０．５重量部配合し、押出成形することで、本発明に係わる実施例１の合成木材を得た。

（実施例２）
モノグリセライドを１．０重量部配合した以外は実施例１と同様にして、本発明に係わる実施例２の合成木材を得た。

（実施例３）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を６５ｗｔ％、ベイツガの木粉（８０メッシュ）を３５ｗｔ％含有する成形用組成物１００重量部に対し、顔料を２重量部、界面活性剤系の帯電防止剤であるモノグリセライド０．５重量部配合し、押出成形することで、本発明に係わる実施例３の合成木材を得た。

（実施例４）
モノグリセライドを１．０重量部配合した以外は実施例３と同様にして、本発明に係わる実施例４の合成木材を得た。

（比較例１）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を押出成形することで、比較例１の合成木材を得た。

（比較例２）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）１００重量部に対し、モノグリセライドを１．０重量部配合して押出成形することで、比較例２の合成木材を得た。

（比較例３）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を７５ｗｔ％、ベイツガの木粉（８０メッシュ）を２５ｗｔ％含有する成形用組成物を押出成形することで、比較例３の合成木材を得た。

（比較例４）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を６５ｗｔ％、ベイツガの木粉（８０メッシュ）を３５ｗｔ％含有する成形用組成物を押出成形することで、比較例４の合成木材を得た。

（比較例５）
高密度ポリエチレン樹脂（ＭＩ＝０．７）を５０ｗｔ％、ベイツガの木粉（８０メッシュ）を５０ｗｔ％含有する成形用組成物を押出成形することで、比較例５の合成木材を得た。

（比較例６）
モノグリセライドを０．３重量部配合した以外は実施例３と同様にして、比較例６の合成木材を得た。

（比較例７）
帯電防止剤として、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を１．０重量部配合した以外は実施例１と同じにして、比較例７の合成木材を得た。

実施例１〜４、及び比較例１〜５の合成木材を、表面抵抗値計（三菱化学社製、ハイレスタＵＰＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用いて印加電圧１０００Ｖにて、表面抵抗値を測定した。表面抵抗値は、屋外暴露１週間後、１ヶ月後、２ヶ月後、３ヶ月後、６ヶ月後について測定した。初期値は生産直後の湿度等の外気状況によりバラツキが見られることから、１週間後からの測定を行っている。その値を表１に示す。

合成木材の表面において、表面抵抗値が、１．０×１０^１４Ω／□以下であれば、静電気接触した際に感電した感覚となったり、埃の付着等が起こったりしない表面状態と評価されるが、界面活性剤系の帯電防止剤を成形用組成物１００重量部に対して０．５若しくは１．０重量部配合した実施例１〜４については、屋外暴露６ヶ月後でも１．０×１０^１４Ω／□以下の表面抵抗値が維持され、長期に亘って静電気の抑制効果が持続していることが顕わされている。また実施例１及び２に対し、実施例３及び４が二桁程良好であることから、木粉が多く含有されることで帯電防止剤が浸透可能な導管が多くなるほどその効果が顕著になることが示されている。

対して比較例２、比較例３及び４については、比較例１と較べて静電気の抑制効果は見られるものの、比較例２については木粉の導管内への浸透が行われないことから降雨等により帯電防止剤が流出して早期にその効果が失われ、また比較例３及び４については木粉のみの配合では常時１．０×１０^１４Ω／□以下の表面抵抗値を維持するには至らず、その効果が不十分であることが顕わされている。また比較例５のように、木粉の配合量が４０％を超えている場合は常時１．０×１０^１４Ω／□以下となり、静電気による問題自体が起こらないことが示されている。

更に、比較例６のように帯電防止剤の配合部数が０．４重量部を下回る場合には、表面抵抗値は常時１．０×１０^１４Ω／□以下とならず、静電気の抑制効果が不十分となり、また界面活性剤系以外の帯電防止剤であるポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を用いた比較例７では、導管内に円滑に入り込むことができず、紫外線劣化により導電のネットワークが切断されることから、屋外暴露期間が長くなるにつれて表面抵抗値が漸次上昇し、屋外暴露２ヶ月の段階で表面抵抗値が１．０×１０^１４Ω／□を上回るようになり、長期に亘って十分な静電気の抑制効果を得ることができないことが示されている。

Claims

ポリオレフィン系の合成樹脂８５〜６０ｗｔ％と木粉１５〜４０ｗｔ％とが配合された成形用組成物１００重量部に対し、界面活性剤系の帯電防止剤が０．４〜１．５重量部配合されて押出成形され、表面の電気抵抗値が１．０×１０^１４Ω／□以下となされていることを特徴とする合成木材。
前記帯電防止剤は、前記木粉と共に予めミキサー又は押出機により混練されてから合成樹脂に配合されたものであることを特徴とする請求項１に記載の合成木材。