JPH0940877A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形品表面外観、ウェルド外観性およびウェ
ルド強度に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供する。 【構成】 （Ａ）ヒドロキシル基、カルボキシル基、酸
無水物基、エポキシ基、オキサゾリン基、マレイミド
基、エステル基、アミド基およびエーテル基よりなる群
より選ばれた１種以上の官能基を有する不飽和化合物ま
たは必要に応じ他の共重合可能な単量体とからなる重合
体１〜９５重量％、（Ｂ）他の熱可塑性樹脂０〜９４重
量％、（Ｃ）木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋（Ｂ）
＋（Ｃ）からなることを特徴とする熱可塑性樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形品表面外観、ウェ
ルド外観性およびウェルド強度に優れた熱可塑性樹脂に
関する。

【従来の技術】木粉は製材工場、木工工場、パルプ製造
工場などから副生物、廃棄物として豊富に供給され、一
般に他の樹脂用充填剤に比べて安価である。木紛を熱可
塑性樹脂に配合することにより、成形品の剛性の向上、
低比重比などの効果が期待されるため、従来から木粉を
熱可塑性樹脂に配合し、押出成形、射出成形、圧縮成形
などを行なう技術が行なわれている。しかしながら単純
に木粉と熱可塑性樹脂を混合した場合、木粉が樹脂中に
均一に分散せず、その成形品は滑らかな表面を有さず、
表面光沢がないなどの問題や、射出成形においてはウェ
ルド部が目立ち、ウェルド強度が弱いという問題があっ
た。

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、成形品表面外観、ウ
ェルド外観性およびウェルド強度に優れ広範囲の用途に
使用し得る熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的と
する。

【０００２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために次の構成をとる。（Ａ）ヒドロキシル基、カ
ルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基、オキサゾリン
基、マレイミド基、エステル基、アミド基およびエーテ
ル基よりなる群より選ばれた１種以上の官能基を有する
不飽和化合物または必要に応じ他の共重合可能な単量体
とからなる重合体１〜９５重量％、（Ｂ）他の熱可塑性
樹脂０〜９４重量％、（Ｃ）木粉５〜８０重量％、上記
（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）からなることを特徴とする熱可
塑性樹脂組成物、ならびに（Ａ）特許請求項１に記載の
Ａ成分１〜９４重量％、（Ｄ）ゴム質重合体（ａ）存在
下または非存在化に（ｂ）芳香族ビニル化合物、または
芳香族ビニル化合物および芳香族ビニル化合物と共重合
可能な他のビニル単量体を重合してなる重合体から選ば
れた１種以上のスチレン系樹脂１〜９４重量％、（Ｃ）
木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋（Ｄ）＋（Ｃ）から
なることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を提供するも
のである。本発明の（Ａ）成分で使用されるヒドロキシ
ル基を含む不飽和化合物としては、ヒドロキシスチレ
ン、３−ヒドロキシ−１−プロペン、４−ヒドロキシ−
１−ブテン、シス−４−ヒドロキシ−２−ブテン、トラ
ンス−４−ヒドロキシ−２−ブテン、３−ヒドロキシ−
２−メチル−１−プロペン、２−ヒドロキシエチルアク
リレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートなどが
ある。またカルボキシル基、酸無水物基含有重合体のカ
ルボキシル基、酸無水物基をポリオール成分でエステル
化し、ヒドロキシル基化したものを、また酸無水物基含
有重合体と一般式ＮＨ₂ −Ｒ−ＯＨ（式中Ｒは炭素数２
〜３０の炭化水素）と反応させて得られるものも使用で
きる。

【０００３】カルボキシル基含有不飽和化合物として
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸、シトラコン酸などがある。酸無水物基含有不飽和化
合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水
シトラコン酸などがある。エポキシ基含有不飽和化合物
としては、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジ
ルエーテルなどがある。オキサゾリン基含有不飽和化合
物としては、ビニルオキサゾリンなどが挙げられる。マ
レイミド基含有化合物としては、マレイミド、Ｎ−メチ
ルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−フェニルマ
レイミド、Ｎ−（Ｐ−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ
−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド
などのα、β−不飽和ジカルボン酸のマレイミド系化合
物が挙げられる。エステル基含有不飽和化合物として
は、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピ
ルアクリレート、ブチルアクリレート、アミノアクリレ
ート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、
２−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアク
リレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリ
レート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート
などのアクリル酸エステル；メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチル
メタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、
シクロヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレー
ト、オクタデシルメタクリレート、フェニルメタクリレ
ート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸エス
テルなどが挙げられる。アミド基含有不飽和化合物とし
ては、アクリルアミド、メタクリルアミドなどがある。
エーテル基含有不飽和化合物としては、下記の一般式で
示されるものが用いられる。ＣＨ₂ ＝ＣＨ−ＣＯＯ−
（ＣＨ₂ Ｏ）_n −ＯＨ（式中ｎは１〜１０）。これらは
１種単独で、あるいは２種以上で使用される。木粉との
親和性の面から好ましい官能基はヒドロキシル基、カル
ボキシル基、酸無水物基およびエポキシ基である。他の
共重合可能な単量体としては、スチレン、ｔ−ブチルス
チレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジ
ビニルベンゼン、１，１−ジフェニルスチレン、Ｎ，Ｎ
−ジエチル−Ｐ−アミノメチルスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエ
チル−Ｐ−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、ビ
ニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレ
ン、モノブロモスチレン、フルオロスチレン、エチルス
チレン、ビニルナフタレンなどの芳香族ビニル化合物、
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアン化
ビニル化合物、エチレン、プロピレン、ブテン−１、３
−メチルブテン−１、３−メチルペンテン−１、４−メ
チルペンテン−１などのα−オレフィン、ブタジエン、
イソプレン、ペンタジエンなどの共役ジエンなどがあ
る。特に芳香族ビニル、シアン化ビニルが好ましい。こ
れらの単量体は１種または２種以上で使用される。本発
明の（Ａ）成分にはゴム質重合体存在下に、官能基含有
不飽和化合物または官能基含有不飽和化合物および共重
合可能な単量体を共重合したものも含まれる。ゴム質重
合体には後記したものすべてが含まれる。本発明の
（Ａ）成分を得るには、通常のよく知られた重合法でよ
く、例えば乳化重合、懸濁重合、溶液重合、バルク重合
が用いられる。

【０００４】本発明の（Ｂ）成分で使用される熱可塑性
樹脂としては、（Ａ）成分以外の公知の熱可塑性樹脂が
使用できる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン−１などのポリオレフィン系樹脂、ナイロン６
６、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン４６などのポリアミド、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、
全芳香族ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリオ
キシメチレンなどのポリエーテル系樹脂、スチレン系樹
脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドエラストマ
ー、ポリエステルエラストマーなどが挙げられ、これら
は１種単独で、あるいは２種以上で使用される。本発明
の（Ｃ）成分に使用される木粉としては、樹木の種類を
特に限定するものではなく、エゾマツ、トドマツ、カラ
マツなどのマツ類、ツガ、サクラ、スギ、ナラ、ヒノ
キ、シナノキ、ブナ、ラワン、もみなどが挙げられる。
これらの原木を裁断し、製材する際に発生するノコくず
やおがくずおよび木材の細片などを粉砕したものが使用
される。また、例えば竹草などの粉末および紙、パル
プ、もみがらなどの粉末も含まれる。これらの粉末は通
常５０メッシュ以上の粉末にしたものが使用される。本
発明の（Ｄ）成分に使用されるゴム質重合体としては、
例えばポリブタジエン、ブチルゴム、ポリイソプレン、
スチレン−ブタジエン共重合体（スチレン含量５〜６０
重量％が好ましい）、スチレン−イソプレン共重合体、
アクリルニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−α
−オレフィン系共重合体、エチレン−α−オレフィン−
ポリエン共重合体、アクリルゴム、シリコンゴム、ブタ
ジエン−（メタ）アクリル酸エステル重合体、スチレン
−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレン
ブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエンブロッ
ク共重合体、水素化ブタジエン系共重合体、エチレン系
アイオノマーなどが挙げられる。また、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体には、ＡＢ型、ＡＢＡ型、テーパー型、ラジ
アルテレブロック型の構造を有するものなどが含まれ
る。さらに、水素化ブタジエン系重合体は、上記ブロッ
ク共重合体の水素化物のほかに、スチレンブロックとス
チレン−ブタジエンランダム共重合体のブロック体の水
素化物、ポリブタジエン中の１，２−ビニル結合含有量
が２０重量％以下のブロックと１，２−ビニル結合含有
量が２０重量％を超えるポリブタジエンブロックからな
る重合体の水素化物などが含まれる。これらのゴム質重
合体は、１種単独でまたは２種以上で使用される。

【０００５】（Ｄ）成分１００重量部中、上記ゴム質重
合体は５〜８０重量部、好ましくは１０〜７０重量部で
あり、５重量部未満では耐衝撃性が劣り、８０重量部を
超えると剛性、成形品表面外観が劣る。芳香族ビニル化
合物としては、前記したものすべてが含まれる。特にス
チレン、α−メチルスチレンが好ましい。これらの芳香
族ビニル化合物は、１種単独であるいは２種以上混合し
て用いられる。ここで使用される芳香族ビニル共重合可
能な他のビニル単量体としてはアクリロニトリル、メタ
クリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物があり、こ
れらは１種または２種以上で使用される。特にアクリロ
ニトリルが好ましい。本発明の（Ｄ）成分は公知の重合
法である乳化重合、懸濁重合、溶液重合、塊状重合など
で得ることができる。（Ｄ）成分がゴム成分を含む場
合、好ましいグラフト率は１０〜２００重量％である。
（Ｄ）成分は１種単独あるいは２種以上を混合して用い
ることができる。

【０００６】請求項１の熱可塑性樹脂組成物における各
成分の配合割合を以下に示す。請求項１の（Ａ）成分の
使用量は１〜９５重量％、好ましくは２〜８０重量％、
さらに好ましくは５〜７０重量％である。その使用量が
１重量％未満では成形品表面外観、ウェルド外観性およ
びウェルド強度が劣り、９５重量％を超えても木粉を配
合して得られる効果が期待できない。（Ｂ）成分の使用
量は０〜９４重量％、好ましくは５〜９０重量％、さら
に好ましくは１０〜８０重量％である。その使用量が９
４重量％を超えると木粉を配合して得られる効果が期待
できない。（Ｃ）成分の使用量は５〜８０重量％、好ま
しくは１０〜７５重量％、さらに好ましくは２０〜７０
重量％である。その使用量が５重量％未満では木粉を配
合して得られる効果が期待できず、８０重量％を超える
と成形品表面外観、ウェルド外観性およびウェルド強度
が劣る。請求項２の熱可塑性樹脂組成物における各成分
の配合割合を以下に示す。請求項２の（Ａ）成分の使用
量は１〜９４重量％、好ましくは２〜８０重量％、さら
に好ましくは５〜６０重量％である。その使用量が１重
量％未満では成形品表面外観、ウェルド外観性およびウ
ェルド強度が劣り、９４重量％を超えると木粉を配合し
て得られる効果が期待できない。（Ｄ）成分の使用量は
１〜９４重量％、好ましくは５〜９０重量％、さらに好
ましくは１０〜８０重量％である。その使用量が１重量
％未満ではウェルド外観性およびウェルド強度が劣り、
９４重量％を超えると木粉を配合して得られる効果が期
待できない。（Ｃ）成分の使用量は５〜８０重量％、好
ましくは１０〜７５重量％、さらに好ましくは２０〜７
０重量％である。その使用量が５重量％未満では木粉を
配合して得られる効果が期待できず、８０重量％を超え
ると成形品表面外観、ウェルド外観性およびウェルド強
度が劣る。また、本発明の組成物には公知のカップリン
グ剤、難燃剤、酸化防止剤、可塑剤、着色剤、滑剤、帯
電防止剤、抗菌剤、シリコンオイルなどの添加物を配合
することができる。なお、本発明の組成物には、ガラス
繊維、炭素繊維、金属繊維、ガラスビーズ、ワラストナ
イト、ガラスのミルドファイバー、ロックフィラー、ガ
ラスフレーク、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、カオ
リン、硫酸バリウム、黒鉛、二硫化モリブデン、酸化マ
グネシウム、酸化亜鉛ウィスカー、チタン酸カリウムウ
ィスカー、ガラスバルーン、セラミックバルーンなどの
充填材を１種単独であるいは併用することができる。こ
れらの充填材のうちガラス繊維、炭素繊維の形状として
は、６〜６０μｍの繊維径と３０μｍ以上の繊維長を有
するものが好ましい。これらの充填材は、本発明の組成
物１００重量部に対して、通常、１〜２００重量部の範
囲で用いられる。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、各種
押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどを
用い、各成分を混練りすることによって得られる。押出
機を使用する場合、各成分を一括して混練りすること
も、多段添加方式で混練りすることもできる。またバン
バリーミキサー、ニーダーなどで混練りし、その後押出
機でペレット化することもできる。このようにして得ら
れる本発明の熱可塑性樹脂組成物は、射出成形、シート
押し出し、真空成形、異形成形、発泡成形、インジエク
ションプレス、ガスアシスト成形、プレス成形、ブロー
成形などによって各種成形品に成形することができる。
上記成形法によって得られる各種成形品は、その優れた
性質を利用してＯＡ・家電分野、車両・船舶分野、家具
・建材等の住宅関連分野、サニタリー分野、玩具・スポ
ーツ用品分野、その他雑貨などの幅広い分野に使用する
ことができる。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例中、部および％は特に断わら
ない限り重量基準である。また実施例中の各種評価は、
次のようにして測定した値である。ウェルド強度、ウェルド外観、成形品表面外観 ＡＳＴＭ１号ダンベルの中央にウェルドラインができる
金型を用いて、成形した試験片を用いて、引張強度（Ｔ
ｍ）を測定し、次にウェルドラインの入らない金型で成
形した試験片を用いて、引張強度（Ｔｏ）を測定した。
ウェルド強度は、引張強度（Ｔｍ、Ｔｏ）から、下記の
式に従って、ウェルド強度の保持率を求めた。 保持率（％）＝（Ｔｍ／Ｔｏ）×１００ ウェルド外観は、ウェルドラインの目立ちを観察し、○
△×で目視判定をした。 ○：ほとんど目立ちなし △：ややラインが目立つ ×：はっきりとラインが目立つ 成形品表面外観は、試験片の表面外観を目視判定した。 ○：きれいな鏡面 ×：フローマークなどの外観不良がみられる。官能基含有重合体Ａ−１〜Ａ−３の調整 本発明の（Ａ）成分を構成する単量体成分を重合し、官
能基含有重合体を得た。これらの重合体の構成を表１に
示した。

【０００８】

【表１】

【０００９】Ａ−１〜Ａ−３は乳化重合で得た。熱可塑性樹脂Ｂ−１、Ｂ−２ Ｂ−１：ビスフェノールＡ系のポリカーボネートを用い
た。 Ｂ−２：鐘紡社製ポリアミド６ ＭＣ１００ＬＹを用い
た。ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−４の調整 本発明の（Ｄ）スチレン系樹脂に用いられる（ａ）成分
として、ゴム質重合体を表２に示した。

【００１０】

【表２】

【００１１】樹脂Ｄ−１〜Ｄ−５の調整 前記ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−４の存在下に単
量体成分を重合した樹脂、およびゴム質重合体（ａ）を
存在させずに単量体成分を重合した樹脂をそれぞれ得
た。これらの樹脂の構成を表３に示した。なお表３中、
ＳＴはスチレン、ＡＮはアクリロニトリルを示す。

【００１２】

【表３】

【００１３】なお、樹脂Ｄ−１は乳化重合で、また樹脂
Ｄ−２〜Ｄ−５は溶液重合で得た。木粉（Ｃ）の調整 マツ／ツガ＝５０／５０ １００メッシュパス品熱可塑性樹脂組成物の調整 各記、官能基含有重合体、スチレン系樹脂を水分量０．
１％以下まで木粉を水分量０．１％以下までそれぞれ乾
燥し、表４の配合処方で混合し、バンバリーミキサー、
ニーダーを使用して溶融混練りし、その後押出機でペレ
ット化した。得られたペレットを射出成形によりウェル
ド強度、評価用試験片を成形し、前記評価方法で評価し
た。結果を表４に示す。

【００１４】

【表４】

【００１５】表４から明らかなように本発明の熱可塑性
樹脂組成物（実施例１〜７）は、いずれも成形品表面外
観、ウェルド外観性およびウェルド強度に優れている。
比較例１は請求項２の（Ａ）成分の使用量が範囲外で少
ない例であり、成形品表面外観、ウェルド外観性および
ウェルド強度が劣る。比較例２は請求項２の（Ｃ）成分
の使用量が範囲外で多い例であり、成形品表面外観、ウ
ェルド外観性およびウェルド強度が劣る。

【００１６】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形品
表面外観、ウェルド外観性、ウェルド強度に優れてお
り、広範囲の用途、ＯＡ・家電分野、車両・船舶分野、
家具・建材などの住宅関連分野、サニタリー分野、玩
具、スポーツ用品分野、その他雑貨などの幅広い分野に
使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 久男 東京都中央区築地２丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 (72)発明者 千場 健一 静岡県御殿場市東田北町３−８ 株式会社 エクセル東海内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ヒドロキシル基、カルボキシル
   基、酸無水物基、エポキシ基、オキサゾリン基、マレイ
   ミド基、エステル基、アミド基およびエーテル基よりな
   る群より選ばれた１種以上の官能基を有する不飽和化合
   物または必要に応じ他の共重合可能な単量体とからなる
   重合体１〜９５重量％、（Ｂ）他の熱可塑性樹脂０〜９
   ４重量％、（Ｃ）木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋
   （Ｂ）＋（Ｃ）からなることを特徴とする熱可塑性樹脂
   組成物。
2. 【請求項２】（Ａ）特許請求項１に記載のＡ成分１〜９
   ４重量％、（Ｄ）ゴム質重合体（ａ）存在下または非存
   在化に（ｂ）芳香族ビニル化合物、または芳香族ビニル
   化合物および芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビ
   ニル単量体を重合してなる重合体から選ばれた１種以上
   のスチレン系樹脂１〜９４重量％、（Ｃ）木粉５〜８０
   重量％、上記（Ａ）＋（Ｄ）＋（Ｃ）からなることを特
   徴とする熱可塑性樹脂組成物。