JPH09272146A - 長尺異形押出成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 住宅用建材として木材に接合する長尺異形成
形体を塩化ビニル以外の素材により形成する。 【解決手段】 ブタジエンを主成分とするゴムに、芳香
族ビニル化合物とシアン化ビニル化合物をグラフト重合
してなり、メルトフローレートが１ｇ／１０分〜２０ｇ
／１０分のＡＢＳ樹脂５０重量％〜９５重量％と、炭酸
カルシウム等無機フィラー５重量％〜５０重量％とを混
合して押出し成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、木材に接合して住
宅用建材に用いる樹脂組成物からなる長尺の異形押出成
形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅用建材として、木材に樹脂製の異形
押出成形体を接合してなる複合建材が広く用いられてい
るが、該樹脂としては成形性などの理由から塩化ビニル
樹脂が主として使用されていた。近年、環境問題などか
ら当該塩化ビニル樹脂の使用が避けられており、それに
変わる比較的安価で且つ押出成形性、線膨張係数が塩化
ビニル樹脂と同様に良好な代替樹脂が望まれている。代
替樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの
オレフィン系樹脂や、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの
スチレン系樹脂などが挙げられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記代替樹脂のうち、
オレフィン系樹脂は、結晶性で収縮が大きいため、異形
押出成形での製造が困難であり、線膨張係数も大きく、
木材と接合する際に、反りや場合により割れを発生す
る。

【０００４】スチレン系樹脂は、オレフィン系に比べる
と収縮は比較的小さいため異形押出成形の製造は比較的
容易であるが、成形体の断面形状が左右対称でない複雑
な成形体であると、塩化ビニル樹脂に比べた場合に製造
が困難となる。また、線膨張係数も塩化ビニル樹脂に比
較すると大きいため、木材に接合する際に反りや場合に
より割れが発生する。

【０００５】スチレン系樹脂の中でも、ポリスチレンは
耐薬品性が塩化ビニル樹脂やＡＢＳ樹脂に比較して弱
く、異形押出成形体としては好ましくない。

【０００６】そこで、塩化ビニル樹脂の代替材料とし
て、ＡＢＳ樹脂を用いて上記問題となる押出成形、特に
異形押出成形における成形性、線膨張係数の改良が求め
られている。

【０００７】本発明の目的は、ＡＢＳ樹脂を用いて、従
来の塩化ビニル樹脂性の成形体と同様の特性を有する、
長尺異形成形体を提供することにある。即ち、木材と接
合しても反りや割れを生じることがなく、成形性の良い
長尺異形成形体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＪＩＳ Ｋ７
２１０（温度２２０℃、荷重１０ｋｇ）によるメルトフ
ローレートが１ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分であるＡＢ
Ｓ系樹脂組成物５０重量％〜９５重量％と、無機フィラ
ー５重量％〜５０重量％とからなることを特徴とする長
尺異形押出成形体である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。

【００１０】本発明の成形体は、木材に接合される長尺
の成形体であり、木材には接着剤により取りつけられ、
例えば、住宅の内装部材の、巾木、回り縁、窓枠などに
用いられる。

【００１１】本発明において、長尺異形押出成形体と
は、断面形状が半円、Ｌ字、Ｔ字、Ｕ字などの不整形の
押出成形品を差し、その長さをｌとした時、ｌ＝３００
ｍｍ以上である。また、その断面が丁度嵌るａｍｍ×ｂ
ｍｍの長方形或いはａｍｍ×ａｍｍの正方形を想定した
時、ｌ／ａ及びｌ／ｂはそれぞれ５〜２００であり、厚
みｔは０．１〜２０ｍｍである。本発明の一実施形態を
図１に示す。図１に示した成形体は断面形状がコ字形で
あり、厚みｔ₁ ＝ｔ₂ としたものである。

【００１２】本発明に用いるＡＢＳ系樹脂組成物とは、
ブタジエンを主成分とするゴムに芳香族ビニル化合物、
シアン化ビニル化合物を含む単量体をグラフト重合して
得られたＡＢＳ樹脂、或いは、該ＡＢＳ樹脂に別途製造
したＡＳ樹脂を混合してなる組成物を差す。ここで、Ａ
Ｓ樹脂とは、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合
物からなる共重合体、或いはこれら単量体及びこれら単
量体と共重合可能な単量体成分からなる共重合体であ
る。

【００１３】本発明において、上記ＡＢＳ樹脂に使用さ
れるゴムはブタジエンを含むことが必須であり、その他
に芳香族ビニル化合物やシアン化ビニル化合物、アクリ
ル酸エステル、カルボン酸ビニル化合物などブタジエン
と共重合し得る他の単量体を含む共重合であっても良
い。ブタジエンはゴム中に７０重量％以上含むことが好
ましく、８０重量％以上含むことが望ましい。例として
は、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体などのジエン系
共重合体、ジエン系重合体などが挙げられる。この中で
もポリブタジエンが望ましい。

【００１４】また、上記ゴムはＡＢＳ系樹脂組成物中に
５重量％〜８０重量％含まれていることが好ましい。

【００１５】ＡＢＳ樹脂は、上記したように、上記ゴム
に芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物をグラフ
ト重合して得られるが、その際に必要に応じて、（メ
タ）アクリル酸エステル、カルボン酸ビニル化合物、マ
レイミド系ビニル化合物などの共重合が可能な他の単量
体を共にグラフト重合に用いることもできる。ＡＢＳ樹
脂中におけるゴム量は５重量％〜７０重量％となるよう
に調節されることが好ましく、望ましくは１０重量％〜
６０重量％となるように調節される。ゴムにグラフト重
合させる単量体成分中における芳香族ビニル化合物量
は、２０重量％〜８０重量％となるように調節されるこ
とが好ましく、望ましくは４０重量％〜７０重量％に調
節される。また、シアン化ビニル化合物量は５重量％〜
８０重量％となるように調節されることが好ましく、望
ましくは１０重量％〜７０重量％となるように調節され
る。

【００１６】また、ＡＳ樹脂としては、上記したように
芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物以外に、こ
れらと共重合可能な単量体を用いることができ、例え
ば、（メタ）アクリル酸エステル、カルボン酸ビニル化
合物、マレイミド系ビニル化合物などを用いることがで
きる。ＡＳ樹脂中に含まれる芳香族ビニル化合物量は２
０〜８０重量％となるように調節されることが好まし
く、４０重量％〜７０重量％となるように調節されるこ
とが望ましい。また、シアン化ビニル化合物は５重量％
〜８０重量％となるように調節されることが好ましく、
１０重量％〜７０重量％となるように調節されることが
望ましい。

【００１７】本発明において、上記したＡＢＳ樹脂のゴ
ム構成成分として用いられるアクリル酸エステルとして
は、ブチルアクリレートやメチルアクリレートが挙げら
れる。

【００１８】本発明において、上記したＡＢＳ樹脂のゴ
ム構成成分及びグラフト重合成分、及び、ＡＳ樹脂構成
成分として用いられる芳香族ビニル化合物としては、ス
チレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ｐ
−メチルスチレンなどが挙げられ、これらの１種又は２
種以上を混合して用いる。この中でもスチレン、α−メ
チルスチレンが好ましい。また、ゴム、グラフト成分、
ＡＳ樹脂構成成分にそれぞれ異なる芳香族ビニル化合物
を用いても同じ化合物を用いてもいずれでも構わない。

【００１９】同様に、ゴム構成成分及びグラフト重合成
分、及び、ＡＳ樹脂構成成分として用いられるシアン化
ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリルなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を
混合して用いる。また、上記芳香族ビニル化合物と同
様、各構成成分に異なるシアン化ビニル化合物を用いて
も同じ化合物を用いてもいずれでも構わない。

【００２０】また、グラフト重合成分、ＡＳ樹脂構成成
分として用いられるマレイミド系ビニル化合物として
は、アルキル基炭素数１〜４であるＮ−アルキル置換マ
レイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、核置換Ｎ−マレイ
ミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられ
る。この中でもＮ−フェニルマレイミドが望ましい。ま
た、Ｎ−置換マレイミドとしては例えば無水マレイン酸
を共重合した後に、アニリンなどを用いてイミド化した
ものも含まれる。

【００２１】同様に、グラフト重合成分、ＡＳ樹脂構成
成分として用いられる（メタ）アクリル酸エステルとし
ては、メチルメタクリレートなどのアルキル基炭素数１
〜１２のメタクリル酸アルキルエステル、メチルアクリ
レートなどのアルキル基炭素数１〜１２のアクリル酸ア
ルキルエステルが挙げられる。

【００２２】また、グラフト重合成分、ＡＳ樹脂構成成
分として用いられるカルボン酸ビニル化合物としては、
アクリル酸、無水マレイン酸、メタクリル酸などが挙げ
られる。

【００２３】本発明において用いられるＡＢＳ樹脂のゴ
ムの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合のいずれの
重合方法にても行なうことができる。従って、後工程の
グラフと重合を乳化重合で行なう場合には、溶液或いは
塊状重合によって製造した後に必要ならば乳化するか、
或いはゴムの重合自体を乳化重合によって行なう。

【００２４】引き続いて行なわれるグラフト重合は、溶
液重合、塊状重合、乳化重合のいずれでも行なうことが
できるが、乳化重合が好ましい。このグラフト重合過程
では非グラフト共重合体、即ち芳香族ビニル化合物とシ
アン化ビニル化合物の共重合体、或いはこれに他の単量
体を含む三元共重合体が副成されることもあるが、当該
共重合体は、本発明において用い得るＡＳ樹脂と同じ共
重合体である。

【００２５】本発明においてＡＢＳ樹脂にＡＳ樹脂を混
合して用いる場合、該ＡＳ樹脂の重合方法としては、溶
液重合、塊状重合、乳化重合いずれの重合方法でも製造
することができる。

【００２６】本発明に用いられるＡＢＳ系樹脂組成物
は、本発明の成形体が得られる範囲内で、上記ＡＢＳ樹
脂とＡＳ樹脂の他に、必要に応じて他の熱可塑性樹脂を
添加することも可能である。該熱可塑性樹脂としては、
ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステ
ル、アクリル樹脂などが挙げられる。また熱可塑性樹脂
の他に、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、紫外
線吸収剤、着色剤、発泡剤、或いは熱可塑性樹脂組成物
において一般的に用いられるその他の配合剤、添加剤を
添加することも可能である。これらのうち滑剤、酸化防
止剤を添加することが特に望ましい。

【００２７】本発明においてＡＢＳ系樹脂組成物の各成
分の混合には、ベント付き押出機、プラストミル、ニー
ダー、バンバリーミキサー、ブラベンダーなどの熱可塑
性樹脂に一般的に用いられる各種混合装置を用いること
ができる。これらのうちベント付き押出機を用いること
が望ましい。

【００２８】本発明において用いられるＡＢＳ系樹脂組
成物は、ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度２２０℃、荷重１０
ｋｇ）によるメルトフローレートが１ｇ／１０分〜２０
ｇ／１０分である。当該メルトフローレートが１ｇ／１
０分未満であると、押出成形における生産性が劣り、ま
た、２０ｇ／１０分を超えると、ドローダウンを生じて
成形が困難になり、いずれの場合も好ましくない。望ま
しくは２ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分である。

【００２９】上記メルトフローレートの調節は、ＡＢＳ
樹脂中のゴム量やグラフト重合体粒子径、ＡＳ樹脂の分
子量などを調整することによって行なう。

【００３０】本発明においては、上記ＡＢＳ系樹脂組成
物５０重量％〜９５重量％に無機フィラーを５重量％〜
５０重量％混合して用いる。該無機フィラーの含有量が
５重量％未満であると、線膨張係数に対する効果が得ら
れにくく、また５０重量％を超えると衝撃強度の低下が
大きく、成形体が脆くなるため、いずれの場合も望まし
くない。

【００３１】本発明に用いられる無機フィラーとして
は、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、ガラスファイバ
ーなどの熱可塑性樹脂に一般的に用いられる無機フィラ
ーが用いられ、特に炭酸カルシウム（軽質炭酸カルシウ
ム、重質炭酸カルシウム）が好ましく用いられる。ま
た、その形状としては丸型粉末状或いはフレーク状のも
のであり、表面積が０．０１ｍ² ／ｇ〜２００ｍ² ／
ｇ、アスペクト比が１〜１０００のものが好ましく、Ａ
ＢＳ系樹脂組成物に均一に分散するように含有される。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。尚、実施例中の評価、各種測定は以下の方法で行な
った。

【００３３】（評価方法） （１）成形性：押出成形における生産性が良好な場合を
〇、悪い場合を×とした。 （２）断面形状性：図１のａ、ｂ、ｌ、ｔ₁ 、ｔ₂ が誤
差許容範囲５％以下の場合を〇、それを超える場合を×
とした。 （３）線膨張係数：温度による平均線膨張係数が６×１
０^-5ｍ／ｍ／℃以下の場合を〇、６×１０^-5ｍ／ｍ／℃
を超える場合を×とした。

【００３４】（測定方法） （１）メルトフローレート：ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度
２２０℃、荷重１０ｋｇ） （２）線膨張係数：ＡＳＴＭ Ｄ６９６、押出成形体切
り抜き、温度範囲−３０℃〜＋６０℃

【００３５】［実施例１〜３］表１に記載のＡＢＳ樹脂
に無機フィラーとして炭酸カルシウムを添加し、東芝機
械（株）製，ＳＥ−６５Ａ（スクリュー径６５ｍ／ｍ
φ、Ｌ／Ｄ＝２２）の押出機を用いて、図１に示す断面
を有し、ａ＝４０ｍｍ、ｂ＝３０ｍｍ、ｔ₁ ＝ｔ₂ ＝３
ｍｍ、長さｌが５００ｍｍの押出成形体を成形し、断面
寸法を測定したところ、希望の寸法が得られた。また、
成形体の長尺方向から切り抜いた試験片で線膨張係数を
測定したところ、６×１０^-5ｍ／ｍ／℃以下となり、木
材と接合する長尺異形押出成形体として使用可能な程度
であった。その結果を表１に示す。

【００３６】［比較例１、２］表１に示す組成で実施例
１〜３と同様の評価を行なった。その結果を表１に示
す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形体
は、線膨張係数が低く、木材と接合しても反りや割れを
発生することなく、また、環境上問題となる塩化ビニル
を用いていないため、住宅の内装部材として好適に用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例及び比較例に関わる成形体の斜
視図である。

【符号の説明】 １ 長尺異形押出成形体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＪＩＳ Ｋ７２１０（温度２２０℃、荷
   重１０ｋｇ）によるメルトフローレートが１ｇ／１０分
   〜２０ｇ／１０分であるＡＢＳ系樹脂組成物５０重量％
   〜９５重量％と、無機フィラー５重量％〜５０重量から
   なることを特徴とする長尺異形押出成形体。
2. 【請求項２】 無機フィラーが炭酸カルシウムである請
   求項１記載の長尺異形押出成形体。