JPS5836020B2 - 熱可塑性複合樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性複合樹脂組成物に関し、詳しくは熱可
塑性樹脂をベースとし、これに木粉等の植物性充填材と
特定の処理を施した無機充填材ならびに化学変性ポリオ
レフインを加えてなる各種形状の成形品の素材として有
用な熱可塑性複合樹脂組成物に関する。

従来から熱可塑性樹脂に木粉等を多量に配合した樹脂組
成物を用いて、木質調の風合を生かした各種形状の成形
品を製造することが広く行なわれている。

しかし、かかる樹脂組成物を素材として成形した成形品
は、板状あるいは箱状の成形品にあってはひねり、底上
げ等の変形が発生し、また椀などの丸形の成形品にあっ
ては卵形に変形して蓋付き品の場合には嵌合できなくな
るという欠点ならびに成形品外観の荒れが激しく塗装等
の二次加工に際し、素地の研磨や下地材の塗り重ねなど
の処理を必要とするなどの欠点があった。

本発明者らは、上記従来技術の欠点を克服し、木粉等の
植物性充填材を多量に配合でき、しかも得られる成形品
が変形しないような樹脂組成物を開発すべく鋭意研究を
重ねた。

その結果、熱可塑性樹脂に植物性充填材と共に特定の処
理を施した無機充填材を加え、さらに特殊な化学変性ポ
リオレフインを加えることによって目的を達成しうろこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（４）熱可塑性樹脂６０〜３０重量
％と、（ＢＭ物性充填材および（ｃ）不飽和カルボン酸
にて処理した無機充填材からなる充填材４０〜７０重量
％とよりなる配合物１００重量部に対して、（Ｄ）ポリ
オレフインを液状ゴムおよび不飽和カルボン酸あるいは
その誘導体で化学変性した化学変性ポリオレフイン１〜
５重量部を配合してなる熱可塑性複合樹脂組成物を提供
するものである。

本発明の樹脂組成物のベースである（Ａｙ，分、すなわ
ち熱可塑性樹脂としては、組成物の用途に応じて各種の
ものが使用可能であるが、例えば高密度ポリエチレン
中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、立体規則性
ポリプロピレン、アククチツクポリプロピレン、エチレ
ンープロピレン共重合体、アクリロニトリルーブタジェ
ンースチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド等をあげ
ることができる。

次に本発明の組成物の（Ｂ）成分である植物性充填材は
、組成物に木質調の風合を与えるものであり通常はマツ
、モミ、ツガ、ポプラ等の天然木粉やクルミ、ピーナッ
ツ、ヤシ等の堅果の殼粉などが好適に用いられる。

またこの植物性充填材の形状は、粉末状、粒状、球状、
顆粒状などのものが好ましく、これらの混合物であって
も差支えない。

しかし、棒状、柱状、繊維状のようなｌ．／Ｄ（１：長
さ、Ｄ：直径）の大きい方向性のある形状のものを用い
ると、得られる丸物成形品に変形が生じやすく好ましく
ない。

続いて本発明の組成物の（Ｃ）成分である不飽和カルボ
ン酸にて処理した無機充填材は、各種のものが考えられ
、その製法も様々である。

ここで用いることのできる無機充填材としては、周期律
表第■族、第■族金属の炭酸塩、酸化物、水酸化物、硫
酸塩等があげられる。

これらの具体例としてはＣ ａ ＣＯｓ ， Ｍｇ Ｃ
Ｏｓ ， Ｂ ａ ＣＯｓ等の炭酸塩、Ｃａｂ，ＭｇＯ
，ＢａＯ，Ａｌ２０３，ＴｉＯ２，ＺｎＯ等の酸化物、
Ｃａ（ＯＨ）２，Ｍｇ（ＯＨ）２，Ａｌ（ＯＨ）３，Ｂ
ａ（ＯＨ）２等の水酸化物、ＣａＳ０４，ＭｇＳＯ４，
ＢａＳ０４等の硫酸塩などが考えられる。

そのほかタルク、クレー、マイカ、ガラス繊維、金属繊
維などを使用することもできる。

本発明の組成物においては、これらの無機充填材を不飽
和カルボン酸にて処理したものを（Ｃ）成分として用い
るわけであるが、ここで処理剤としての不飽和カルボン
酸は、各種のものがあるが、般的には１あるいは２以上
のエチレン性二重結合を有する炭化水素部分と１あるい
は２以上のカルボキシル基を有する炭素数１０以下の不
飽和カルボン酸であり、特に、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、ケイ皮酸、ソルビン酸、マレイン酸、
無水マレイン酸、イクコン酸、グルタコン酸、ビニル酢
酸などを単独であるいは混合して用いることが好ましい
。

この不飽和カルボン酸で前記無機充填材を処理するにあ
たっては、通常は２０〜４０℃の温度にて充填材と不飽
和カルボン酸とを単に混合するだけでよい。

このような処理を施した無機充填材は表面が化学的に活
性な不飽和カルボン酸で被覆されたものとなり、また無
機充填材と不飽利カルボン酸との間は、化学的あるいは
物理的に強固に結合しているものである。

不飽和カルボン酸で処理した無機充填材を加える代わり
に無機充填材と不飽和カルボン酸を別々に樹脂に加えて
も、無機充填材表面が不飽和カルボン酸で被覆されず、
不飽和カルボン酸が単なる滑剤として作用するにとどま
り、本発明のごとき効果を得ることはできない。

また本発明の組成物の（Ｄ）成分である化学変性ポリオ
レフインは、得られる成形品の表面物性の向上に寄与す
ると共に、自重変形等を抑制する上で有効なものであり
、ポリオレフインを液状ゴムと不飽和カルボン酸（無水
物を含む）あるいはその誘導体で化学変性したものが好
適に用いられる。

ここで液状ゴムとしては、末端ヒドロキシル化ポリブタ
ジエンが好適である。

この化学変性ポリオレフインを製造するにあたっては、
ポリプロピレン等のポリオレフィン、液状ゴムおよび不
飽和カルボン酸またはその誘導体をキシレン、トルエン
、ヘプタン、モノクロルベンゼン等の溶媒中で、ペンゾ
イルパーオキサイド等のラジカル発生剤を用いて反応さ
せればよい。

この化学変性ポリオレフインの製法の詳細に関しては特
開昭５４−１２４０４９号公報に開示されている。

本発明の組成物は、基本的には前ｉ臥， ０３） ，
（Ｃ）および（Ｄ）の各成分よりなるものであり、通常
はこれら各成分を加熱溶融混合することによって調製さ
れる。

かかる混合の際に、無機充填材を被覆している不飽和カ
ルボン酸の活性基と化学変性ポリオレフインの活性基が
組成物のベースである熱可塑性樹脂ならびに植物性充填
材に相乗的に作用して、（Ａ） ， （Ｂ） ， （Ｃ
） ， （Ｄ洛成分の相溶性、分散性を向上せしめ、そ
の結果、外観にすぐれかつ変形のない成形品を戒形しう
る組成物が得られるのである。

またこの組或物を成形加工する際に、戒形品の表面に上
記の反応活性基が押出され、その結果、得られる成形品
は塗料と強く化学結合することができると考えられる。

本発明の組戒拗においては、囚， （Ｂ） ， （Ｃ）
， （Ｄ）各成分の配合割合は、組戒物の使用目的そ
の他の条件により異なり一義的に定めることはできない
が、通常は（４）成分６０〜３０重量％と（Ｂ）成分お
よび（Ｃ）成分からなる充填材４０〜７０重量％とより
なる配合物１００重量部に対して、（Ｄ）成分を１〜５
重量部の割合で配合することが好ましい。

またこの場合、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の配合割合とし
ては、の）成分たる植物性充填材を多量に配合すること
が可能であり、前者対後者が７対４から１２対１までの
広い範囲において選定することができる。

本発明の組成物においては、上記（４），（Ｂ），（Ｃ
ｌ，（Ｄ）成分以外に、必要に応じて安定剤、可塑剤、
滑剤、架橋剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤などの各種添
加剤を加えることも有効である。

かくして得られる本発明の組或物は、分散性良く植物性
充填材を含有することができるため、従来の組成物に比
べて該植物性充填材を多量に含有しても各種機械的強度
を適正な範囲に維持することができる。

また、本発明の組成物を成形して得られる成形品は、板
状、箱状あるいは丸形に成形したものであっても、ひね
り、底上げ等の変形や経時変形（自重変形）がなく、し
かも成形素地外観が木質調の極めて美麗なものであり、
さらに塗装等の二次加工も容易である。

それ故、本発明の組成物は漆器、装飾品、家具、雑貨品
などの成形材料として有効に利用することができる。

次に本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１〜１４および参考例１〜１２ （１＞ 不飽和カルボン酸にて処理した無機充填材の製
造。

所定の無機充填材１０ｋｇとアクリル酸１００？をステ
ンレス容器中で、温度２０〜４０℃で１時間混合した後
、得られた懸濁液をメタノールで洗浄し、さらに乾燥し
て本発明の（Ｃ）成分である不飽和カルボン酸にて処理
した無機充填材（以下「処理無機充填材」という。

）を得た。（２）化学変性ポリオレフインの製造。

攪拌翼と還流装置を備えた内容積５ｌと三口セパラブル
フラスコにポリプロピレン（タルト？ンデックス８グ／
１０分、密度０．９１グ／一、商品名：Ｊ７００Ｇ、出
光石油化学■製）１００重量部に対して末端ヒドロキシ
ル化１，４−ポリブタジエン（数平均分子量３０００、
商品名：Ｐｏｌｙ ｂｄ Ｒ４５ＨＴ，ＡＲ．ＣＯ
ｅｈｅｍ．Ｄｉｖ．’ＪＩ５重量部、無水マレイン酸２
０重量部、ジクミルパーオキサイド１．７２重量部、キ
シレン６００重量部を装入し、油浴にて投げ込みヒータ
ーを用いて加熱し、攪拌下で１２０℃、１時間反応させ
、その後１４０℃で３時間反応を継続した，反応終了後
、冷却し、大過剰のアセトン中に沈澱させ、吸引濾過、
さらに乾燥（７０℃にて５０時間）して白色の粉末を得
た。

続いてこの粉末をソックスレー抽出装置に入れ、アセト
ンによって１６時間抽出して、未反応のポリブタジエン
および無水マレイン酸を除去して本発明の（Ｄ）成分で
ある化学変性ポリオレフインを得た。

（３）樹脂組成物の製造。

ポリプロピレン（メルトインデックス１８１／１０分、
密度０．９０ｆ／ｃｒ！、商品名： Ｊ ２０００Ｇ、
出光石油化学■製）、所定の植物性充填材、上記（１）
で得られた処理無機充填材および上記（２）で得られた
化学変性ポリオレフインの所定量を、同時にバンバリー
ミキサーで樹脂温度２００〜２３０℃にて１０〜１５分
間加熱混練し、樹脂組成物を得た。

（４）樹脂組或物の成形および成形品の物性測定。

上記（３）で得られた樹脂組成物を、射出成形機（新潟
鉄工所製、ＳＮ２５０）にて樹脂温度２２０℃、金型温
度５０℃の条件で成形して、各種物性を評価した娯体的
には次のとおりである。

（ｉ） 機械的強度（曲げ弾性率）の評価上記成形条
件でＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠して試験片を作製し、
評価を行なった。

結果を第１表に示す。

（１１）板状品の底上げ寸法。

上記成形条件で３５０ＣＷｌ（横）Ｘ２５０（１７７２
（たて） ｘ Ｏ． ５ｃｒｒ１（肉厚）の板状品を成
形し板状中心の底上げ寸法を測定した（第１図参照）。

結果を第１表に示す。（１１Ｄ 板状品の成形素地外
観。

上記（１１）の板状品の成形素地外観を目視にて評価し
た。

結果を第１表に示す。なお表中に用いた記号は次の如き
意味を表わす。

○・・・・・・美 麗、△・・・・・・若干シルバー有
り×・・・・・・激しいシルバー有りＪσ・・・・・・
凹凸発生 （ｉＶ）丸物品の変形。

上記或形条件で１３０間（外径）×８０ ｍｍ（高さ）×４間（肉厚）の汁椀（第２図参照）を成
形し、椀の円形部の変形性を評価した。

結果を第１表に示す。Ｍ 板状品の経時変形。

上記（１１）の板状品を第３図に示すようにコーナ一部
に１週間たてかけ、その変形性を評価した。

結果を第１表に示す。

【図面の簡単な説明】 第１図は実施例における板状品の底上げ寸法を示す説明
図、第２図は実施例において成形した丸物品の概略図、
第３図は実施例において板状品を経時変形性を評価する
ためにコーナ一部にたてかけた状態を示す説明図である
。 １・・・・・・板状品、２・・・・・・床、３・・・・
・・コーナ一部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）熱可塑性樹脂６０〜３０重量％と、（Ｂ）植物
   性充填材および（Ｃ）不飽和カルボン酸にて処理した無
   機充填材からなる充填材４０〜７０重量％とよりなる配
   合物１００重量部に対して、の）ポリオレフインを液状
   ゴムおよび不飽和カルボン酸あるいはその誘導体で化学
   変性した化学変性ポリオレフイン１〜５重量部を配合し
   てなる熱可塑性複合樹脂組戒物。 ２（Ｂ）植物性充填材と（Ｃ）不飽和カルボン酸にて処
   理した無機充填材の配合割合が、前者対後者が７対４〜
   １２対１（重量比）である特許請求の範囲第１項記載の
   組成物。 ３（Ｂ）植物性充填材が、天然木粉および／あるいは堅
   果殼粉である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   組成物。 ４（Ｂ）植物性充填材が、粉末状、粒状、球状、顆粒状
   のものである特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記
   載の組成物。