JPS59187058A

JPS59187058A - 熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS59187058A
Application number: JP5920083A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Furuta; 古田　衛; Masakuni Tsukushi; 筑紫　昌邦; Hideo Okawa; 秀夫大川
Original assignee: Calp Kogyo KK
Current assignee: Calp Kogyo KK
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-10-24
Also published as: JPH0364553B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は熱可塑性樹脂組成物に関し、詳しくは混練機械
、成形機械等を腐食させることのない熱可塑性樹脂組成
物に関するものである。

従来より、天然木の質感を有した樹脂成形品を得るため
に熱可塑性樹脂に木粉を配合した樹脂組成物を成形材料
とすることが行なわれている。しかしながら、この木粉
を配合した樹脂組成物は木粉中の木酢ガスにより混練機
械、成形機械、成形金型等を腐食し、錆を発生させる等
の不都合があった。

そのため、これらの混練機械等を腐食しにくい特殊鋼で
製作したり、また成形金型を防食メッキするなどの対策
が講じられていた。しかし、特殊鋼を用いて機械を製作
することは、非常に費用がかかり、経済的に好ましくな
い。また、防食メッキした成形金型を用いる場合でも、
分割型金型。

突出しビン部、ガス抜き部等は長時間の成形によって錆
の発生は避は得す、また複雑な形状、鋭角形状等の成形
品用の金型ではメッキすることが置部ないし不可能であ
った。

そこで本発明者らは、混練機械、成形金型等を腐食させ
ることなく、かつ天然木の質感を有した樹脂組成物を開
発すべく鋭意研究した結果、熱可塑性樹脂、木粉等の配
合物に生石灰を配合することによって目的とする樹脂組
成物が得られるという知見を得、これに基づいて本発明
を完成した。

すなわち、本発明は熱可塑性樹脂、木粉、変性ポリオレ
フィンおよび生石灰からなる熱可塑性樹脂組成物を提供
するものである。

ここで熱可塑性樹脂とは、本発明の樹脂組成物のベース
となるものであり、特に制限なく種々のものを適用し得
る。具体的にはポリエチレン、ボリプロピレン、アクリ
ロニトリル−ブタジェン−スチレン樹脂（ＡＥＳ樹脂）
、ナイロン−６の如キサリアミド、ポリスチレン、ポリ
エーテル、ざリエステル、ゲリカーボネート等が挙げら
れ、ホ”リプロピレン、ホ“リエチレン、ＡＢＳ樹脂お
よびナイロン−６は特に好適である。

熱可塑性樹脂の配合量は、熱可塑性樹脂および木粉の合
計を１００重量部としたとき２０〜９０重量部、好まし
くは６０〜７０重舟部である。２０重量部未満であると
、熱可塑性樹脂組成物本来の特性が失なわれてしまい好
ましくない。

次に、木粉は天然木の質感を熱可塑性樹脂に与え、また
機械的強度を向上させるだめに加えられる。木粉として
はマツ、モミ、ツガ、ポプラ等の木材を粉砕したもので
粒径ば８０〜３２５メツシユ、好ましくは１００〜１５
０メツシユである。

木粉の配合量は熱可塑性樹脂および木粉の合計を１００
重量部としたとき１０〜８０重量部、好ましくけ３０〜
７０重景部で重量。木粉が１０重量部未満であると、十
分な天然木の質感が得られない。

変性ホ゛リオレフインは木粉と反応させて樹脂組成物の
機械的強度を向上させるために加えられるものである。

変性ポリオレフィンとしては、ポリオレフィンを液状ゴ
ムおよび／または不飽和カルボン酸（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ゲリ
ブタジェンが好適である。この化学変性ポリオレフィン
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／または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〉等の溶媒中でベンゾイル
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ｙ　＋）オレフィンの製法の詳細
に関しては特開昭５４−１２４０４９号公報に開示され
ている。

変性ポリオレフィンの配合量は熱可塑性樹脂および木粉
の合計１００重量部に対して０５〜１０重量部、好まし
くけ２〜７重量部である。ｏ５貞重量部未満であると、
機械的強度の改善が十分でなく、また１０重量部を超え
ると、流動性が悪くな構成形品の外観不良となり、実用
に供し得なくなる。

さらに、生石灰すなわち酸化カルシウムは、木粉中の木
酢ガスおよび水分、空気中の炭酸ガスを吸収して水酸化
カルシウムあるいは炭酸カルシウムとなシ、木酢ガス、
水分あるいは炭酸ガス等によって生ずる混線機械、成形
金型等の腐食を防止し、錆等の移行付着による成形“品
外観の不良を改善するために加えられる。生石灰は品質
等問わず各種のものを使用できるが、作業性等の点よシ
粒径は０５〜１０μ、好ましくは２〜５μのものが好適
である。

生石灰の配合量は木粉に対して４〜８重量％、好ましく
は５〜７重量％である。配合量が木粉に対して４重量％
未満であると、木酢ガス等の吸収が不十分となり、成形
金型等の腐食防止効果が十分でなく、さらには成形品の
外観も不良となる。

一方、８重量％を超えると、スパイラルフロー長さく　
Ｓ、　Ｆ、　Ｉｌ、）が小さくなり成形性が不良となり
、かつ未反応の生石灰が時間の経過とともに水吸着する
ため成形品にシルバーの発生等を生じ、外観が不良とな
シ好ましくない。

本発明の樹脂組成物は上記成分を混練することによって
得られるが、必要に応じて滑剤、無機充填材、木粉以外
の有機充填材、帯電防止剤２着色剤、難燃剤、酸化防止
剤、紫外ｍ吸収剤、可塑剤等の補助的添加剤を加えるこ
とができる。滑剤としては炭化水素系の流動パラフィン
、天然パラフィン、ワックス等、脂肪酸系の高級脂肪酸
、オキシ脂肪酸等、エステル系の脂肪酸低級アルコール
エステル等、アルコール系の脂肪族アルコール。

ホ“リグリコール等、金属セッケンであるステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸バリウム等あるいはシリコン
としてシリコーンオイル、変性シリコーン等が挙げられ
る。無機充填材としては炭酸カルシウム、硫酸バリウム
、タルク、シリカ、マイカ、クレー、金属粉等があシ、
木粉以外の有機充填材としては、クルミオヤシなどの果
実の穀粉。

故紙等が挙げられる。帯電防止剤としては各種の界面活
性剤が用いられる。また、着色剤としては難溶性アゾ染
料、赤色着色剤、カドミウムイエロ、り’ａｈイエロー
、チタン白などが挙げられ、難燃剤としては無機系の酸
化アンチモン、酸化ジルコンなどや有機系３ン酸エステ
ル、トリクレジルホスフェートなどが挙げられる。酸化
防止剤としてはフェノール系のものが用いられ、紫外線
吸収剤としてはトリアゾール系、サリチル酸系、アクリ
ロニトリル系のものが用いられる。さらに、可塑剤とし
てはフタル酸ジエステル、ブタノールジエステル、リン
酸エステルなどが挙げられ、架橋剤、加硫剤としてはイ
オウ、有機イオウ化合物。

有機過酸化物、金属酸化物、ポリアミン、ポリイソシア
ネートなどが挙げられる。

本発明の樹脂組成物は上記各成分を混練することにより
得られるが、好ましくは次の如き方法によって製造され
る。

まず、所定量の熱可塑性樹脂、木粉および変性ポリオレ
フィンの配合物を１００〜２５０°Ｃの温度にて高速ミ
キサーで５〜２０分間混練する。ここで使用する高速ミ
キサーは第１図および第２図に示す形状の羽根を有した
ものが好ましく、この際の高速ミキサーの回転数は通常
２００〜１０００ｒ、ｐ、ｍ、であシ、好ましくは４０
０〜９００ｒ、ｐ、ｍ。

である。ここで回転数が２００　ｒ、ｐ、ｍ、未満では
、ゲル化が不十分で混線ができないこともあり、まだ回
転数が１０００　ｒ、ｐ、ｍ、を超えると、材料温度が
異常に上昇し、材料の劣化を生起する場合がある。

次に、得られた混練物に所定量の生石灰を加えて８０〜
１００°Ｃの温度にて低速ミキサーで５〜１０分間混練
する。この混練工程においては、比較的低温下で混練が
進行するため混練物は徐々に冷却されて細かな塊状のも
のとなる。ここで低速ミキサーの回転数は特に制限はな
いが、通常は１００〜２００　ｒ、ｐ、ｍ、である。

上述の二段階の混練工程を経て得られた混練物を、−軸
押出機を用いて通常は１９０〜２３０℃にて混練押出し
する。この工程は単なる押出し操作だけでなく、押出し
と共に充分な混練をも行なうことが肝要である。なお、
滑剤等の補助的添加剤を加える場合はこの段階で加えれ
ばよい。

本発明の樹脂組成物を製造するにあたり、混練を三段階
に分けて十分に行なうことに特色がある混練すべき配合
物中における熱可塑性樹脂以外の成分の割合が非常に多
い場合があり、このようなときは混練に際して通常の樹
脂配合物に比べて強力な動力源を必要とする。それ故、
ここで用いる混練機あるいは押出機はプラスチック用の
ものでもよいが、より好ましいものは窒業の分野で用い
られるものである。

本発明の樹脂組成物は、上記の如く三段階に分けてそれ
ぞれ特定の条件で混練を行なうことならびに一段階の高
速ミキサーによる混練後に生石灰を加えることによシ他
の方法で行なった場合よりも良好な結果が得られる。た
とえば最初からすべての成分を同時に加えた場合あるい
は低速ミキサーによる混練後に生石灰を加えた場合等で
は、混線機械等の腐食等は十分に防止し得す、成形品の
外観も不良なものとなる。

本発明では、通常の場合、上記樹脂組成物を熱時下にお
いて適宜大きさに切断することによってペレット状の樹
脂組成物とする。ここで押出された樹脂組成物の切断は
、樹脂組成物自体が熱いうちに速やかに行なうことが好
ましく、冷却後に行なっても良い結果は得られない。つ
まり、樹脂組成物が熱いうちに切断されると、切断面で
は溶融あるいは半溶融状態の熱可塑性樹脂が流動して、
表面に露呈している充填相を被覆し、その結果、表面が
実質上完全に熱可塑性樹脂の層で被覆されたペレット状
の樹脂組成物が得られる。これを成形金型等によ構成形
することにより成形品が得られる。

本発明の樹脂組成物では混練機械、成形金型等に腐食が
ほとんど生じないため、これらを特殊鋼で裏作したり、
防食メッキ加工等が不要である。

しかも、成形品表面への錆の移行付着等もなく、成形性
、成形品外観等がきわめて良好であシ、天然木の質感を
有したものが得られる。

したがって、本発明の熱可塑性樹脂組成物は漆器製品、
音響製品、各種ハウジングなどの材料としてきわめて有
効に利用される。

次に、実施例等によシ本発明の詳細な説明する。

なお、結果は以下の方法で測定あるいは評価した。

＜１１　　錆発生ショット数成形機械（東芝機械製、１０オンス）を用いて、樹脂組
成物を成形温度２００℃、成形時間６０秒にて肉厚４謔
、縦９０調、横８０咽、高さ１５０諺、底面中央部に直
径７０ｗｎの穿孔を有１２ている箱型形状物を成形した
。金型表面および突出しピンへの錆の発生するショツト
数を目視にて判断した。なお、成形温度は製造例１９は
２３０°Ｃ１製造例２０は２５０°Ｃとした。

（２）　　成形性スパイラルフロー長さくｃｒｎ）によって表示しだ。

アルキメデス型を用い、温度２４０°Ｃ２圧力１ｏｏｏ
ｋｙ／ｄで成形した時のフロー長さを測定した。なお、
成形温度は製造例２０の場合のみ２５０°Ｃとした。

（３）外観（１）　　錆発生ショット数の測定において成形した箱
型形状物にて最大３００シヨツト成形し、■錆の発生が
ない場合は、３００シヨツト成形後の外観 ■錆の発生がある場合は、錆発生直後のショツト時の外
観について各々目視して判断し、以下の如く評価した。

（４）引張試験ＡＳＴＭ　Ｄ−６３ｓ　Ｋ準拠した。

（５）１力月後の性能ＡＳＴＭ　Ｄ−＋５３８　　に準拠した。

引張試験片を常温下、水中に１力月浸漬放置後、引張強
さ、伸び率を測定した。また上記箱型形状物については
その外観を（３）と同様に評価ｌまた。

変性ポリオレフィンの製造例攪拌翼と還流装置を備えた内容積５ｔと三ロセバラプル
フラスコにぎりプロピレン（メルトインデックス８ｐ／
１０分、密度０．９１Ｆ！、／ｙ４．商品名：、ｒ７０
０Ｇ、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−ｉ＜リプタジエン（数平均分子ｆ
ｉ３０００．商品名：　Ｐｏ１ｙｂｄＲ４５ＨＴ、　Ａ
ＲＣＯｃｈｅｍ、　Ｄｉｖ、製）５重量部、無水マレイ
ン酸２０重量部、ジクル／ぐ−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°Ｃ，１時間
反応させ、その後１４０°Ｃ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°Ｃ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、未反応のホ“リプタジエ
〉および無水マレイン酸を除去して化学’＆性ぎりオレ
フィンを得た。

製造例１第１表に示す熱可塑性樹脂、木粉および前記で得られた
化学変性ボリオレフイ〉の所定量を配合し、この混合物
を１５０°Ｃに加熱した高速ミキサーに供給し、回転数
５００　ｒ、ｐｏｍ、で１５分間攪拌し、配合物を伝熱
および攪拌熱により２００°Ｃまで昇温、ゲル化させた
。

次に、２０°Ｃに冷却した低ＭＬ、　ミキサー内で上記
配合物の温度が６０℃になるまで冷却し、これに第１表
に示す所定量の生石灰を加えて回転数１５０ｒ、ｐ、ｍ
、で１０分間攪拌した。このようにして得た混練物を一
軸押出機（口径１２５ｔｍ、ベントタイプ、ナカタニ機
械■製）にて樹脂温度２００℃で押出して棒状樹脂組成
物を得た。次いで、常法によシペレット（３φＸ　５　
ｔａｎ　）　化した。

製造例２製造例１において高速ミキサーの温度を２００°Ｃとし
、攪拌後の昇温温度を２３０℃としたこと以外は製造例
１と同様の条件によ！１ｌｔｆ！脂組成物を得、次いで
ペレット化した。

製造例３製造Ｆ！ＡＪ１において低速ミキサーの温度を１５０°
Ｃとしたこと以外は製造例１と同様の条件により樹脂組
成物を得た。次いでペレット化した。

製造例４〜１８製造例１と同様の条件で第１表に示す成分および所定量
によシ樹脂組成物を得た。次いで、ペレット化した。

製造例１９製造例１において高速ミキサー攪拌後の昇温温度を２５
０°Ｃとし、低速ミキサーにおける攪拌温度を１００℃
としたこと以外は製造例１と同様の条件によシ樹脂組成
物を得、次いでペレット化したＯ製造ｆｊｌ　２０製造例１において高速ミキサー攪拌後の昇温温度を２７
０℃とし、低速ミキサーにおける攪拌温度を１２０℃と
したこと以外は製造例１と同様の条件により樹脂組成物
を得、次いでペレット化した。

製造例２１および２２製造例１と同様の条件で第１表に示す成分および所定量
によシ樹脂組成物を得、次いでペレット化した。

比較例１〜１゜製造例１と同様の条件で第１表に示す成分および所定量
により樹脂組成物を得て、次いでペレット化した。

比較例１１第１表に示す所定量の生石灰を最初から他の成分と同時
に混練したこと以外は製造例１と同様の条件で樹脂組成
物を得て、次いでペレット化した。

比較例１２第１表に示す所定量の生石灰を最初から他の成分と同時
忙混練したこと以外は製造例２と同様の条件で樹脂組成
物を得て、次いでペレット化した。

比較例１３第１表に示す所定量の生石灰を最初から他の成分と同時
に混練したこと以外は製造例３と同様の条件で樹脂組成
物を得て、次いでベレンを化した。

比較例１４第１表に示す所定量の生石灰を高速ミキサーおよび低速
ミキサーの混練終了後に加えたこと以外は製造例１と同
様の条件で樹脂組成物を得、次いでペレット化した。

比較例１５第１表に示す所定量の生石灰を高速ミキサーおよび低速
ミキサーの混線終了後に加えたこと以外は製造例２と同
様の条件で樹脂組成物を得、次いでペレット化した。

実施例上記製造例１〜２２および比較例１〜１５において得ら
れたペレットを用いて成形品、試験片を成形し、各種の
試験を行なった。結果を第１表に示す。

・ｌ・・・　ＴＩζリブｉピレン（出光石油化学■製、
商品名Ｊ−５０５ＱＨ，メルトインデックス（Ｍ工）：
５０ｐ／１０分）・２・・・　ポリエチレン（出光石油化学器製、商品名
１１０Ｊ、Ｍ工：１４ｐ／１０分）・３・・・　ＡＢＳ樹脂（宇部サイコ〉■製、商品名Ｅ
ｘ　−１５１）・４・・・　ナイロン−６（宇部興産■製、商品名ｐ−
１０１１Ｆ） ◆５・・・粒径１５０メツシユのものを用いた。

・６・・・熱可塑性樹脂および木粉の合計量１ｏＯ重量
部に対する重量部で表示した。

◆７・・・粒径２〜５μのものを用いた。

木粉の重量を１とした場合の重量％とじて表示しだ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる高速ミキサーの・−ヒ部
に取付けだ羽根の一例を示すものであり、第２図は高速
ミキサーの下部処取付けた羽根の一例を示すものである
。

Claims

【特許請求の範囲】

＋１）　　熱可塑性樹脂、木粉、変性ポリオレフィンお
よび生石灰からなる熱可塑性樹脂組成物。