JPH0940878A - 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）熱可塑性樹脂２０〜９５重量％、
（Ｂ）木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋（Ｂ）が１０
０重量部に対して（Ｃ）少なくとも１種の官能基を有す
る平均分子量３００〜１０，０００の化合物または重合
体１〜４０重量部、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。木粉を熱可
塑性樹脂に配合することにより、成形品の剛性の向上、
低比重化等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）熱可塑性樹脂２０〜
９５重量％、（Ｂ）木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋
（Ｂ）が１００重量部に対して（Ｃ）少なくとも１種の
官能基を有する平均分子量３００〜１０，０００の化合
物または重合体１〜４０重量部、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、
ならびに前記、熱可塑性樹脂が（Ｄ）ゴム質重合体存在
下または非存在下に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（共）重合してなる（共）重合体か
ら選ばれた少なくとも１種からなるスチレン系樹脂であ
ることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成
物を提供するものである。本発明の（Ａ）熱可塑性樹脂
としては公知の熱可塑性樹脂が何ら制限なく使用でき
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、ナイロ
ン６，６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４，
６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、ポリオキシメチレ
ン、ポリフェニレンエーテル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種以上を混
合して用いられる。本発明の（Ｂ）成分で使用される木
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
を破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（Ｃ）成分は少なくとも１種の
官能基を有する分子量３００〜１０，０００の化合物も
しくは重合体である。上記官能基としてはカルボキシル
基またはその金属塩、ヒドロキシル基、オキサゾリン
基、酸無水物基、エステル基、アミノ基、アミド基、エ
ポキシ基、イソシアネート基、ウレタン基、ユリア基が
挙げられる。これらは例えば長鎖のアルキル基と上記官
能基とを含有する化合物、エチレン、プロピレンなどの
α−オレフィンと上記官能基含有不飽和化合物との共重
合体、エチレン重合体、プロピレン重合体、エチレン−
プロピレン共重合体、ジメチルポリシロキサンなどのシ
リコン含有重合体などの重合体に上記官能基含有不飽和
化合物を付加する方法、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体などを酸化し、カル
ボキシル基などを付加する方法などによって得ることが
できる。カルボキシル基の塩としては、ナトリウム、カ
リウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アルミ
ニウム、亜鉛、バリウム、カドミウム、マンガン、コバ
ルト、鉛、スズなどの金属塩が挙げられる。１分子中ま
たは１モル中の官能基数は０．０１〜３０の範囲が好ま
しい。

【０００３】上記官能基含有不飽和化合物としては後述
するものが使用される。本発明の（Ｃ）成分の官能基と
して好ましいものは、カルボキシル基またはその２価の
金属塩、ヒドロキシル基、エステル基、エポキシ基、ア
ミド基から選ばれた少なくとも１種の官能基を１分子中
に１個または２個以上有するものであり、さらに好まし
くはカルボキシル基、またはその２価の金属塩、ヒドロ
キシル基、アミド基であり、特に好ましくはヒドロキシ
ル基、カルボキシル基、アミド基である。本発明の
（Ｃ）成分の平均分子量は３００〜１０，０００であ
り、好ましくは４００〜８，０００、さらに好ましくは
５００〜５，０００である。本発明の（Ｄ）成分で使用
されるゴム質重合体（ａ）としては、例えばポリブタジ
エン、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、アクリロニトリル−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、ブタジエン−（メタ）アクリル酸エステル共重合
体、ポリイソプレン、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
ジエン系重合体、エチレン系アイオノマー、シリコンゴ
ムなどが挙げられる。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−ビニル結合含量が２０重量％以下
のブロックと１，２−ビニル結合含量が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（ａ）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。

【０００４】（ａ）ゴム質重合体の含有量は、（Ｄ）成
分中に好ましくは５〜７０重量％、さらに好ましくは５
〜５０重量％、特に好ましくは５〜４０重量％である。
（ａ）成分が５重量％未満では耐衝撃性が劣り、一方、
７０重量％を超えると剛性が劣る。（Ｄ）成分で使用さ
れる芳香族ビニル化合物としては、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−アミノエチルスチレン、Ｎ，Ｎ
−ジエチル−ｐ−アミノメチルスチレン、ビニルピリジ
ン、ビニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロロス
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が挙げられ、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。また、芳香族ビニルと共重合可能な単量
体としては、シアン化ビニル化合物、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、不飽和酸、不飽和酸無水
物、エポキシ化合物、不飽和カルボン酸アミド、アミノ
基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合
物、オキサゾリン基含有不飽和化合物、α−またはβ−
不飽和ジカルボン酸のイミド化合物などが挙げられる。
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る。ここで使用される
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、イタコン酸、シトラコン酸などの不
飽和酸、ヒドロキシル基含有不飽和化合物としては、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挙げら
れる。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、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
酸などの不飽和酸無水物が挙げられる。エステル基含有
不飽和酸としては、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、アミノメタクリレー
ト、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレー
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、ドデシルメタアクリレート、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が挙げ
られる。アミノ基含有不飽和化合物としては、アクリル
アミン、メタクリル酸アミノメチル、メタクリル酸アミ
ノエチル、メタクリル酸アミノプロピル、アミノスチレ
ンなどが挙げられ、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の不飽和カ
ルボン酸アミド、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
テルなどが挙げられる。α−またはβ−不飽和ジカルボ
ン酸のイミド化合物としては、マレイミド、Ｎ−メチル
マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−（ｐ−メチル
フェニル）マレイミド、上記芳香族ビニル化合物と共重
合可能な他のビニル単量体の中で好ましいものは、シア
ン化ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステル、不飽
和酸、不飽和酸無水物、エポキシ基含有不飽和化合物、
ヒドロキシル基含有不飽和化合物、オキサゾリン基含有
不飽和化合物、イミド基含有不飽和化合物である。

【０００５】（Ｄ）成分の単量体構成として好ましいも
のは、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチ
レン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／Ｎ−
フェニルマレイミド共重合体、スチレン／Ｎ−フェニ
ルマレイミド／無水マレイン酸共重合体、スチレン／
アクリロニトリル／ヒドロキシル基含有不飽和化合物共
重合体、スチレン／アクリロニトリル／不飽和酸共重
合体、スチレン／アクリロニトリル／エポキシ基含有
不飽和化合物共重合体、スチレン／アクリロニトリル
／オキシザゾリン基含有不飽和化合物共重合体である。
芳香族ビニル化合物と共重合可能な上記ビニル単量体の
量は、全単量体中、６０重量％以下が好ましく、さらに
好ましくは５０重量％以下である。（Ｄ）成分として
は、上記した重合体の１種単独または２種以上併用して
使用されるが、本発明の目的を達成する上で特に好まし
い組み合わせは下記のものである。ゴム質重合体存在下
にスチレンとアクリロニトリル、メタクリル酸メチルか
ら選ばれた少なくとも１種と必要に応じてカルボキシル
基、酸無水物基、エポキシ基、ヒドロキシル基、オキサ
ゾリン基から選ばれた少なくとも１種の官能基を有する
不飽和化合物から選ばれた少なくとも１種を重合したグ
ラフト体の１種、または２種以上と、スチレンとアクリ
ロニトリル、メタクリル酸メチルから選ばれた少なくと
も１種とカルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基、ヒ
ドロキシル基、オキサゾリン基、マレイミド基から選ば
れた少なくとも１種の官能基を有する不飽和化合物から
選ばれた少なくとも１種を重合した官能基変性スチレン
系樹脂の１種または２種以上および芳香族ビニル化合物
とアクリロニトリル、メタクリル酸メチル、マレイミド
化合物から選ばれた少なくとも１種を重合したスチレン
系樹脂からなり、官能基変性スチレン系樹脂の官能基含
有不飽和化合物の共重合量が０．５〜３０重量％で、
（Ｄ）成分中の官能基含有不飽和化合物の量が０．００
１〜２０重量％であるものが特に好ましい。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
種以上を併用して用いることができる。

【０００６】本発明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。（Ａ）成分および（Ｄ）成
分の使用量は２０〜９５重量％、好ましくは３０〜９０
重量％、さらに好ましくは４０〜８０重量％である。そ
の使用量が２０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
ると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、５〜８０重量％、好ましくは１
０〜７０重量％、さらに好ましくは２０〜６０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。
（Ｃ）成分の使用量は、（Ａ）＋（Ｂ）または（Ｄ）＋
（Ｂ）が１００重量部に対して１〜４０重量部、好まし
くは２〜３０重量部、さらに好ましくは３〜２０重量部
である。その使用量が範囲外であ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、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
押出し、真空成形、異形成形、発泡成形、インジェクシ
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。

【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 成形品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、曲げ強度（Ｆｍ）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、曲げ強度（Ｆｏ）を測定した。ウェルド強度
は、曲げ強度（Ｆｍ、Ｆｏ）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（％）＝（Ｆｍ／Ｆｏ）×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見られる。 熱可塑性樹脂Ａ−１〜Ａ−３ Ａ−１：鐘紡社製 ポリアミド６ Ｍｃ１００ＬＹを使
用した。 Ａ−２：出光石油社製 ポリカーボネート ＦＮ２２０
０を使用した。 Ａ−３：鐘紡社製 ＰＢＴ ＰＢＴ−１２４を用いた。ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−５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１に示した。

【０００８】

【表１】

【０００９】樹脂Ｄ−１〜Ｄ−１０の調整 前記ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−５の存在下また
は非存在下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２に示した。

【００１０】

【表２】

【００１１】なおＤ−１、Ｄ−２、Ｄ−６、Ｄ−７、Ｄ
−９、Ｄ−１０は乳化重合で得、Ｄ−３、Ｄ−４、Ｄ−
５、Ｄ−８は溶液重合で得た。木粉（Ｂ）の調整 マツ／ツガ＝５０／５０混合した粉砕品で１００メッシ
ュパスしたものを用いた。実施例、比較例に用いる
（Ｃ）成分として下記のものを用いた。Ｃ−１ 平均分子量と酸価より平均分子がエチレン３０モル（炭
素数６０）、酸価からメタクリル酸２モルからなるエチ
レンとメタクリル酸共重合体。Ｃ−２ 平均分子がエチレン６０モル（炭素数１２０）、メタク
リル酸２モルからなるエチレンとメタクリル酸共重合
体。Ｃ−３ モンタン酸エステル化合物としてヘキスト社製ワックス
Ｅを用いた。Ｃ−４ モンタン酸エステル化合物とモンタン酸カルシウム塩の
混合物としてヘキスト社製ワックスＯＰを用いた。Ｃ−５ グリセリンのステアリン酸モノグリセライドを用いた。Ｃ−６ エチレンビスステアリルアマイドを用いた。Ｃ−７ 水添硬化ヒマシ油を用いた。Ｃ−８ 平均分子がエチレン３０モルからなるエチレン重合体を
用いた。 Ｃ−９ ステアリン酸を用いた。Ｃ−１０ 平均分子量がエチレン６００モル（炭素数１，２０
０）、メタクリル酸２モルからなるエチレンとメタクリ
ル酸共重合体を用いた。実施例１〜２３、比較例１〜６ 熱可塑性樹脂組成物の調整は、上記成分を水分０．１％
以下までになるまで乾燥し、表３の配合処方で混合し、
ニーダーを使用し溶融混練りし、その後、二軸押出機で
ペレット化した。得られたペレットの水分量を０．１％
以下になるまで乾燥し、射出成形によりウェルド強度評
価用試験片を成形し、前記評価法に従ってウェルド強度
保持率、ウェルド外観および成形品表面外観を評価し
た。評価結果を表３に示した。

【００１２】

【表３】

【００１３】比較例１は、本発明の（Ｃ）成分の使用量
が発明の範囲外で少ないものであり、比較例２は、逆に
発明の範囲外で多い例であり、ウェルド強度、ウェルド
外観および成形品表面外観が劣る。比較例３は、本発明
の（Ｂ）成分の使用量が発明の範囲外で多い例でありウ
ェルド強度、ウェルド外観および成形品表面外観が劣
る。比較例４、５、６は、（Ｃ）成分が発明の範囲外の
ものであり、ウェルド強度、ウェルド外観および成形品
表面外観が劣る。

【００１４】

【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、ウェルド外観性およびウェルド強度に優れて
おり、広範囲の用途、例えば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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）熱可塑性樹脂２０〜９５重量％、
   （Ｂ）木粉５〜８０重量％、上記（Ａ）＋（Ｂ）が１０
   ０重量部に対して（Ｃ）少なくとも１種の官能基を有す
   る平均分子量３００〜１０，０００の化合物または重合
   体１〜４０重量部、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】 前記、熱可塑性樹脂が（Ｄ）ゴム質重合
   体存在下または非存在下に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（共）重合してなる（共）重
   合体から選ばれた少なくとも１種からなるスチレン系樹
   脂であることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹
   脂組成物。