JPS61192708A - 天然高分子の改質方法 - Google Patents

天然高分子の改質方法

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JPS61192708A
JPS61192708A JP3497685A JP3497685A JPS61192708A JP S61192708 A JPS61192708 A JP S61192708A JP 3497685 A JP3497685 A JP 3497685A JP 3497685 A JP3497685 A JP 3497685A JP S61192708 A JPS61192708 A JP S61192708A
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JP
Japan
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polymer
natural high
natural
ultrasonic waves
vinyl
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Application number
JP3497685A
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English (en)
Inventor
Chiaki Yoshida
吉田 千秋
Hiromitsu Tachibana
立花 博光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は新規な天然高分子の改質方法に関する。さらに
詳しくは、天然高分子とビニル系モノマーとの共存下で
超音波を照射することにより、共重合体を生成させ、天
然高分子の改質を行なう方法に関する。
[従来の技術] 従来から、天然高分子の特徴と合成樹脂の特徴とを併有
する材料をうるために、これらを複合させた複合材料が
開発され、使用されてきている。
[発明が解決しようとする問題点] 天然高分子と合成樹脂とを複合材料にして使用するばあ
い、それらの相溶性がわるいため、天然高分子の長所と
合成樹脂の長所とをうまく組み合わせたものを作ること
が難しい。このため天然高分子の表面処理、コーティン
グなどを行なう方法が知られているが、いまだ充分に相
溶性や加工性などを改良するに至っていないのが実状で
ある。
本発明は、超音波を用いて天然高分子に合成樹脂を共重
合させ、相溶性、加工性、耐熱性、難燃性などを向上さ
せた天然高分子系共重合体を工業的に提供することを目
的とするものである。
[問題点を解決するための手段1 本発明は、天然高分子とビニル系モノマーとが共存する
系に超音波を照射する天然高分子の改質方法に関し、重
合開始剤を用いずに共重合体が生成せしめられるため、
熱安定性が良好であり、さらに耐熱性、難燃性の重合体
を形成するビニル系モノマーを使用すると、もとの天然
高分子より大幅に耐熱性、難燃性が改良されうろことが
見い出されたことによりなされたものである。
[実施例] 本発明に使用する天然高分子としては、木粉、もみがら
、バルブ、わら、さとうきびかすなどのセルロース系天
然高分子や、コラーゲン、カゼインなどの蛋白質、さら
に天然ゴムなどがあげられる。
本発明に用いるビニル系モノマーとしては、関 CH,−C−0−、Bは水素原子またはハロゲン原子、
Xは水素原子、メチル基、 −C−0−R(式中、RLt C1−c、、のアルキル
基を表わす)、÷CH2CHs Oj H(式中、層は
1〜10を表わす)、 −CH重CH20−+C−CIb CHz CH2CH
2C82吋−1−H(式中、nは1〜5を表わす)、ハ
ロゲン原子、−CHtZ (式中、lはハロゲン原子、
−3Omma1鍔 Yは水素原子、−C−OR(式中、Rは前記と同様)、
フェニル基、−C=−N 、−3O,Na1CH2−C
H−を表わす)で示される公知のビニルモノマーがあげ
られる。
一般式(1)で示されるビニル系モノマーの具体例とし
ては、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、ブタジェン、1−ブテン、クロロプレン、メタク
リル酸、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、
エチルメタクリレートジエチルアクリレート、オクチル
アクリレート、オクチルメタクリレート、ビニルエーテ
ル、アリルクロライド、スチレン、α−メチルスチレン
、アクリロニトリル、メタクリレートリル、アリルグリ
シジルエーテル、酢酸ビニル、アリルスルホン酸ソーダ
などがあげられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上任意の割合で併
用してもよい。
ビニル系モノマーとして、たとえばα−メチルスチレン
、メタクリル酸のごとき耐熱性を有する重合体を形成す
るモノマーや、塩化ビニリデン、ジプロモスチレンのご
とき難燃性を有する重合体を形成する七ツマ−を使用し
て天然高分子を改質すると、それぞれ耐熱性を有したり
、MM性を有したりする改質天然高分子がえられる。
本発明における反応系は、天然高分子とビニル系モノマ
ーとが共存する系であれば均一系でもよく、不均一系で
もよく、また溶剤を含む系でも含まない系でもよいが、
天然高分子を溶解する溶剤を使用しない系であることが
好ましく、天然高分子とビニル系モノマーとが不均一と
なる系であることがさらに好ましい。その理由は重合反
応ののち、未反応のビニル系モノマーを容易に除去しう
るからである。
本発明における反応温度としては、30〜120℃程度
、好ましくは、40〜80℃程度が通常に使用される。
本発明に使用される超音波の周波数や強度は、用いられ
る天然高分子とビニル系モノマーとの組み合わせにより
任意に設定することができ、とくに限定はないが、一般
に5〜2000KHz 。
0.1〜100W/atのごとき超音波が使用される。
前記のごとき条件における反応により、天然高分子に対
して1〜50重量%ビニルモノマーが共重合した改質天
然高分子がえられる。
このようにして製造された改質天然高分子は単独で用い
てもよく、天然高分子および(または)合成高分子とブ
レンドして使用してもよく、通常の成形法、たとえば押
出成形法、射出成形法、カレンダー成形法、真空成形法
、プロー成形法などの方法により、パイプ、板、フィル
ム、シート、容器などの製品に成形しうる。
つぎに本発明の方法を実施例にもとづいて説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。また実施例
中の生成共重合体重lは、反応系に投入した天然高分子
を含む重量である。
実施例1および比較例1 内容積3jの撹拌装置付ガラス容器に、木粉(200メ
ツシュ通過)50gメチルメタクリレート10009と
を入れた。該固体−液体反応系を撹拌下、60℃に保ち
、チッ素ガス気流下、28にHz、40014の超音波
を2時間照射したのち、未反応モノマーを濾過によって
除去した。生成した重合体(A)は85gであり、この
うち室温で酢酸エチルに不溶な重合体(B)は80gで
あった。
えられた重合体(B)を表面赤外吸収スペクトル法など
で調べた結果、木粉/メチルメタクリレートの共重合体
の生成が認められた。
ポリ塩化ビニル100部(重f11部、以下同様)、木
粉50部、安定剤3部の組成物に、酢酸エチル不溶の共
重合体(B) 16部を添加し、190℃でロール加工
したところ、厚さ0.2mmの均一なシートがえられた
比較のために、ポリ塩化ビニル100部、木粉60部、
安定剤3部およびポリメチルメタクリレート6部の組成
物を同一条件でロール加工したところ、均一なシートは
えられなかった。
なお使用したポリ塩化ビニルは鐘淵化学工業■製の31
007、安定剤はジプチル錫マレエート系のものであっ
た。
実施例2および比較例2 実施例1で用いた装置に木粉509とスチレン1ooo
gとを入れ、実施例1と同一の条件で超音波を照射した
ところ、75gの重合体(C)が生成し、酢酸エチルに
不溶な重合体(D)は685Fであった。
重合体(D)を赤外線吸収スペクトル法などで調べたと
ころ、木粉/スチレンの共重合体の生成が認められた。
ポリ塩化ビニル100部、木粉1GG部、安定剤3部、
ABS樹脂10部の組成物に共重合体(C) 15部を
添加し、190℃でロール加工したところ、厚さ0.2
−■の均一なシートがえられた。
比較のために、ポリ塩化ビニル100部、木粉110部
、安定剤3部、ABS樹脂10部、ポリスチレン5部の
組成物を同一の条件でロール加工したが、均一なシート
はえられなかった。
実施例3および比較例3 実施例1でえられた共重合体(A) 、(B)にそれぞ
れ安定剤を3部添加して、190℃でロール加工した。
   ゛ 比較として共重合体(A) 、(B)とそれぞれ同一組
成となるように木粉とポリメチルメタクリレート(PH
HA)の組成物をロール加工した。
それらの結果を第1表に示す。
[以下余白] 第  1  表 実施例4 実施例1で用いた装置に木粉を509、α−メチルスチ
レン500g、アクリロニトリル2509およびメタク
リル酸25G 9を入れ、28にH2。
50G−の超音波を2時間照射し、未反応モノマーを除
去し、共重合体(E) 709をえた。
またα−メチルスチレンのかわりにジプロモスチレンを
用いて上記と同一の条件で超音波を照射し、共重合体(
F) 80gをえた。
えられた共重合体(E) 、(F)および実施例1でえ
られた共重合体(A)を用いてシートを作製し、耐熱性
および難燃性の測定を行なった。結果を第2表に示す。
測定条件は51g/ai荷重のビカット軟化温度で耐熱
性を、また長さ103、巾1α、厚さ0.5値テストピ
ースにガスバーナーで着火し、ガスバーナーを離してか
ら炎が消えるまでの時間で難燃性を測定した。なお難燃
性の評価は下記基準により行なった。
O:直ちに炎が消える ○:約3秒後までに炎が消える Δ:炎が消えないが、炎が小さくなって燃える ×:炎が小さくならず燃え続ける [以下余白] 第2表の結果から共重合体(E)は共重合体(A)より
耐熱性が良く、共重合体(F)は共重合体(A)より耐
熱性、難燃性がともに良いことがわかる。
実施例5および比較例4 実施例1で用いた装置にコラーゲン50gとメチルメタ
クリレート1000gとを入れ、28K)12 。
40014の超音波を2時間照射したところ、63gの
共重合体がえられた。
えられた共重合体を室温で酢酸エチルに溶解したところ
、不溶な共重合体は599であった。
同一条件で超音波を照射しないばあいには重量の増加は
認められなかった。
実施例6および比較例5 実施例1で用いた装置にカゼイン509とスチレン11
00Gとを入れ、28にHz 、 600S1の超音波
を2時間照射したところ、569の共重合体がえられた
。えられた共重合体は酢酸エチルに不溶であった。
上記条件で超音波を照射しなかったばあいには重量の増
加は認められなかった。
[発明の効果] 本発明により改質された天然高分子は、合成樹脂と相溶
性が良く、加工性も改良されたものである。また、天然
高分子の耐熱性や難燃性をも向上させうる。
特許出願人  鐘淵化学工業株式会社 、′;、−5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 天然高分子とビニル系モノマーとが共存する系に超
    音波を照射する天然高分子の改質方法。 2 前記天然高分子がセルロース系天然高分子または蛋
    白質である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 セルロース系天然高分子が木粉であり、蛋白質がコ
    ラーゲンまたはカゼインである特許請求の範囲第2項記
    載の方法。 4 前記ビニル系モノマーが、メチルメタクリレートま
    たはスチレンである特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 前記ビニル系モノマーが、耐熱性、難燃性を有する
    重合体を形成するビニル系モノマーである特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
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