JPS6333442A - ポリオレフイン組成物 - Google Patents

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１ 本発明は繊維化されたセルロースを主体と覆る植物ａ維
を配合してなる、強度、剛性、加工性および寸法安定性
に優れた成形用ポリオレフィン組成物に関する。

［従来の技術］ ポリプロピレン等のポリオレフィンは優れた芸域的特性
及び成形性を有し、射出成形品、押出し成形品等に広く
利用されている。

このようなポリオレフィンの機械的強度を向上させるた
めに種々の充填材や添加剤が添加されている。特に機械
的強度、加工性および寸法安定性の改良のために、破砕
チップ、パルプ、木粉、もみがら、故紙等のセルロース
系充填材の配合が試みられている。

上記のセルロース系充填材のうち、特に故紙や紙くずは
比較的安価な成形用ポリオレフィン組成物を青る充填材
として極めて有効である。しかしながら、ポリオレフィ
ンは無極性であるのでセルロースを主体とする親水性の
植物繊維とは親和性に乏しく、十分に特徴を発揮した組
成物として実用に供するのは困難であった。

特開昭６０−１５８２３６号は化学変性ポリオレフィン
を含むポリオレフィン系樹脂に！ａ維化されたセルロー
スを主体とする植物繊維を配合してなるポリオレフィン
系樹脂組成物を開示している。

この組成物においては、化学変性ポリオレフィンは植物
繊維とポリオレフィンとの相溶性を向上させるように作
用する。具体的にはセルロースの極性基と変性ポリオレ
フィンの極性基とが強固に結合し、かつポリオレフィン
樹脂が変性ポリオレフィンのベースのポリオレフィン部
と相溶する。変性ポリオレフィンとして、カルボン酸ま
たはその無水物がポリオレフィンに付加結合したものが
開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記ポリオレフィン−変性ポリオレフィ
ン−セルロース系ａｎ組成物は接着強度の点で問題があ
った。

従って、本発明の目的は上記欠点のないポリオレフィン
組成物を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らはこの目的に鑑み鋭意検討を行った結果、故
紙等のセルロース系充填材を含んだポリオレフィン組成
物に、エチレン−ビニルエステル共重合体、またはエチ
レンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合
体を配合することにより、強度、剛性、加工性および寸
法安定性に優れたポリオレフィン組成物が得られること
を発見し、本発明に到達した。

すなわち、本発明のポリオレフィン組成物は（ａ）１０
〜９７重量％のポリオレフィンと、（ｂ）３〜９０重量
％のエチレン−ビニルエステル共重合体、またはエチレ
ンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合体
と、（Ｃ）前記ポリオレフィンと前記共重合体との合計
１００重量部に対して、１０〜１２０重量部の繊維化さ
れたセルロースを主体とする植物繊維とを含有すること
を特徴とづる。

本発明で用いることのできるポリオレフィンとしては、
エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘ
キセン−１、メチルペンテン−１などのα−オレフィン
の単独重合体、エチレンまたはプロピレンと他のα−オ
レフィンとの共重合体、もしくはこれらのα−オレフィ
ンの２種以上の共重合体をあげることができる。上記の
ポリオレフィンのうちでは、ポリプロピレンやプロピレ
ンとエチレンもしくは他のα−オレフィンとのランダム
またはブロック共重合体等プロピレンを主成分とする重
合体が好ましい。またポリオレフィンにはエチレン−プ
ロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
などのエラストマーを混合することができる。これらの
エチレン−プロピレン共重合体ゴム等は、プロピレンの
単独重合体を用（入る場合には、エチレン−酢酸ビニル
共重合体またはエチレン−アクリル酸エステル共重合体
等との相溶性を増し、接着効果をより発揮させるという
効果を有する。

ポリオレフィン自身は無極性であるので、親水性のセル
ロースを主体とする植物ｌｌ！維との親和性を増し、強
度のある組成物にするためには、ポリオレフィン系の接
着性樹脂を添加する必要がある。

このポリオレフィン系接着性樹脂としては、（ａ）エチ
レンとビニルエステルとの共重合体および、（ｂ）エチ
レンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体との共重合
体がある。

エチレンと共重合するビニル１スプルは一形式〇Ｈ２＝
ＣＨＯＣＯＲで表され、Ｒはアルキル基等である。好ま
しくは酢酸ビニル、ブＤピオン酸ビニル、醋酸ビニル等
であり、特に酢酸ビニルが好ましい。この共重合体はラ
ンダムまたはブロック共重合体のいずれでもよい。この
共重合体のビニルエステル含有量は共重合体全体に対し
て１〜５０重量％である。ビニルエステル含有量が１重
量％より低いと充分な接着効果が発揮されず、５０重量
％をこえると別械的強度、剛性等が低下する。好ましい
ビニルエステル含有量は３〜３５重量％である。またエ
チレンービこルエステル共重合体の数平均分子量はｉｏ
、ｏｏｏ〜６０，０００程度が好ましい。

またエチレンと共重合する不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタク
リル酸ブチル等があげられる。また不飽和カルボン酸の
誘導体としては、酸無水物、エステルがあげられる。

この共重合体中の不飽和カルボン酸またはその誘導体の
含有量は、共重合体全体に対して１〜５０重量％である
。不飽和カルボン酸またはその誘導体の含有量が１重量
％未満だと十分な接着効果が得られず、また５０重量％
を超えると得られる成形体の機械的強度が低下する。好
ましい含有量は７〜２５重量％である。

またエチレンと不飽和カンボン酸またはその誘導体との
共重合体の数平均分子量は２０．０００〜５５，０００
程度が好ましい。

このエチレンと不飽和カルボン酸またはその誘導体との
共重合体はランダムまたはブロック共重合体のいずれで
もよい。これらの共重合体は公知の方法により製造する
ことができる。

本発明で用いる繊維化されたセルロースを主体とする植
物繊維としては、故紙２紙屑等を十分に解繊しＳ縛止し
たものをあげることができる。

これらの成分の配合比は、ポリオレフィン１０〜９７重
量％、エチレン−ビニルエステル共重合体またはエチレ
ンー不飽和カルボン酸くもしくはその誘導体）共重合体
３へ一９０重儀％、前二者の合４１００重量部に対して
繊維化されたセルロースを主体と覆−る植物株１１０〜
１２０重重部である。

植物繊維が１０重中部未満では強度、剛性および耐熱性
等の点でセルロース繊維の補強効果が小さく、１２０１
吊部を超えると強度的にもろくなり、流動性も悪くなる
ことから実用性に乏しい。

また、ポリオレフィンがポリエチレン系樹脂の場合は、
エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレン−アクリル酸
エステル共重合体等の接着性樹脂との相溶性が良いため
、接着性樹脂を３〜９０重量％の範囲で加えると植物繊
維との親和性の向上を維持しつつ、ポリオレフィン自身
の強度、耐熱性等を発揮することができる。好ましい範
囲は５〜３０１吊％である。一方、ポリオレフィンがポ
リプロピレン系樹脂の場合は、植物繊維との親和性の向
上を維持しつつ、ポリオレフィン自身の強度、耐熱性等
を維持するためには、相溶性の点から接着性樹脂は３〜
１５重争％重量囲で添加するのが好ましい。

本発明のポリオレフィン組成物は耐酸化性を向上するた
めに抗酸化剤を含有してもよい。好ましい抗酸化剤とし
ては、２−６−ジーｔ−ブチル−４−メチルフェノール
、１，１．３−トリ（２−メチル−４−ヒドロキシ−５
，−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、テトラキス［メチレ
ン−３−（３゜５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）プロピオネート１メタン、ｎ−オクタデシル−
β（４′−ヒドロキシ−３’　、５’　−ジ−ｔ−ブチ
ルフェニル）プロピオネート、１．３．５−トリメチル
−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３，５−ジ−
ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレー
ト等のヒンダードフェノール系酸化防止剤がある。

さらに成形品の外装美観の向上のために各＋Ｉ顔料およ
び無機充填剤を配合したり、難燃剤等を配合したりする
ことができる。

本発明の組成物は、−軸押出機、二軸押出機、バンバリ
ーミキサ−ロール、ブラベンダー、ニーダ−等の混線機
またはヘンシェルミキサー等の混合機を用いて、加熱溶
融状態で混練することによって得られるが、セルロース
繊維の特徴を十分に発揮させるために、Ｓ雑の分散が良
好でかつａ雑の破損や炭化を起こさせない方法が望まし
い。

（実施例） 以下実施例により本発明を説明する。

なお、各実施例における試験法は次の通りである。

引張強度　　：ＪＩＳ　　Ｋ７１１３−７１曲げ弾性率
　：ＪＩＳ　　Ｋ７２０３−７３アイゾツト衝撃強さ ：ＪＩＳ　　Ｋ７１１０ 実施例１〜１４ ポリオレフィンとしてプロピレンホ七重合体（ＭＦＲ２
０：Ｈ−ＰＰ）、プロピレン−エチレンブロック共重合
体（エチレン含量７．７％、ＭＦＲ１５：Ｂ−ＰＰ）、
プロピレン−エチレンランダム共重合体くエチレン倉皇
２％、ＭＦＲ３０：Ｒ−ＰＰ）　、およびエチレン−プ
ロピレン共重合体ゴムくムーニー粘度Ｍ　Ｌ　１＋　ｅ
　（１２７℃）２０：ＥＰＲ）を、接着性横動としてエ
チレン−酢酸ビニル共重合体く日本ユニカー（株）製、
ＤＱＤＪ−１８３０、メルトインデックス３、ＥＶＡ−
１：ＤＱＤＪ−３８６８、メルトインデックス３０、Ｅ
ＶＡ−２：ＤＱＤＪ−３２６９、メルトインデイクス２
０、ＥＶＡ−３）　、およびエチレン−エチルアクリレ
ート共重合体く日本ユニカー（株）製、ＤＱＤＪ−９１
６９、メルトインデックス２０、ＥＥＡ−１：ＤＱＤＪ
−８０２６、メルトインデックス１３、Ｅ　ＥＡ−２＞
を第１表に示す各種配合割合で混合した。得られた混合
物１００重量部に対して、第１表に示す配合割合（１０
〜１００重吊部）の置部かじめ新聞紙から十分に解繊し
４Ｉ雑化した植物繊維と、０．１重量部のフェノール系
酸化防止剤くテトラキス−３−［メチレン−３−＜３．
５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オネートコメタンとを加え、高速回転ミキサー中で混線
を行った。混練した組成物をミキサーで冷却粉砕し、造
粒品とした。この造粒品から射出成形により各物性試験
片を作成し、物性を測定した。その結果を第１表に示す
。

比較例１〜３ ＥＶＡまたはＥＥＡを添加しない以外実施例１〜１３と
全く同じ方法でポリオレフィン組成物を作成し、同様の
物性測定を行った。その結果も第１表に示す。

実施例１５〜２０ ポリオレフィンとして高密度ポリエチレン（Ｍｌ　１２
）ＨＤＰＥ）　、低密度ポリエチレン（Ｍ１２０、、Ｌ
ＤＰＥ）および線状低密度ポリエチレン（ＭＩ２２．Ｌ
ＬＤＰＥ）とエチレン−エチルアクリレート共重合体（
ＥＥＡ−１，ＥＥＡ−２＞を第２表の配合割合で混合し
た。得られた混合物１００重量部に対して、植物４Ｉ維
４３重量部およびフェノール系酸化防止剤０．１重量部
を添加し、実施例１と同様にして試験片を作成し、物性
を測定した。その結果を第２表に示す。

比較例４〜６ エチレン−エチルアクリレート共重合体を添加しない以
外全〈実施例１５〜２０と同じ方法でポリオレフィン組
成物を作成し、同様の物性測定をした。その結果も第２
表に示す。

［発明の効果］ 本発明のポリオレフィン組成物は、繊維化された植物繊
維がエチレン−ビニルエステル共重合体またはエチレン
ー不飽和カルボン′Ｍ（もしくはその誘導体）共重合体
を介してポリオレフィン中に極めて良好に分散し、かつ
植物ｌＩｉ維とポリオレフィンとの接着性が向上してい
るので、セルロースの剛直な性質を十分に発揮すること
ができ、かつ機械的物性が良好である。すなわち、比較
的強度があり成形収縮率、引張り強度等の異方性が少く
、高温域での剛性が高い。また、特に故紙、粗水発明の
組成物は産業用資材の用途例えば自動車部品の空調ユニ
ットケース等特に大型薄肉品の射出成形物に極めて有効
である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）１０〜９７重量％のポリオレフィンと、（
   ｂ）３〜９０重量％のエチレン−ビニルエステル共重合
   体、またはエチレンと不飽和 カルボン酸もしくはその誘導体との共重 合体と、 （ｃ）前記ポリオレフィンと前記共重合体との合計１０
   ０重量部に対して、１０〜１２ ０重量部の繊維化されたセルロースを主 体とする植物繊維とを 含有することを特徴とするポリオレフィン組成物。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のポリオレフィン組
   成物において、前記エチレン−ビニルエステル共重合体
   がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とす
   るポリオレフィン組成物。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のポリオレフィン組
   成物において、前記エチレンと不飽和カルボン酸もしく
   はその誘導体との共重合体がエチレン−アクリル酸エチ
   ル共重合体であることを特徴とするポリオレフィン組成
   物。
4. （４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載のポリオレフィン組成物において、前記ポリオレフィ
   ンは７０〜９５重量％、前記エチレン−ビニルエステル
   共重合体またはエチレンと不飽和カルボン酸もしくはそ
   の誘導体との共重合体は５〜３０重量％、前記繊維化さ
   れたセルロースを主体とする植物繊維は、前記ポリオレ
   フィンと前記共重合体との合計１００重量部に対して１
   ５〜１００重量部であることを特徴とするポリオレフィ
   ン組成物。