JPS6333448A - 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］ 本発明は繊維イヒされたセルロースを主体とする植物繊
維を含有するとともに成形サイクルの短縮された成形用
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機械的特性
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様械的強度を向上させるた
めに樟々の充填材や添加剤が添加されている。特に義械
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
系充填材の配合が提案されている。例えば特開昭６０−
１５８２３６号は化学変性ポリオレフィンを含むポリオ
レフィン系樹脂に繊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、！１脂組成
物を開示している。

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得る充填材
として極めて有効である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、セルロース系充填材をポリオレフィンに
配合すると、セルロースそのものに結晶化作用がないた
めに射出成形時の成形サイクルがおそくなるという問題
がある。また加工性、特に離型性も低下し、これらセル
ロース系充填材の低コスト材料としてのメリットが十分
に発揮されない。

離型時の割れ等の不良対策として、離型剤の塗布頻度を
高めたり成形条件を変更したりする方法がとられている
が、必ずしも満足のゆくものではなかった。またこれら
の方法によれば成形サイクルが一層長くなるという問題
も生じた。

従って本光明の目的は、機械的特性及び離型性が改良さ
れるとともに成形サイクルが短縮された、繊維化された
セルロースを主体とする植物＠緒を含有するポリオレフ
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
物に造核剤を配合することにより、離型性を改良すると
ともに成形サイクルを短縮することができることを発見
し、本発明に想到した。

すなわち、本発明のポリオレフィン組成物は（ａ）ポリ
オレフィンと、（ｂ）　１ｍ維化されたセルロースを主
体とする植物繊維と、（ｃ）前記ポリオレフィンと前記
植物繊維との合計１００重吊置部対して、０．０１〜５
重量部の造核剤とを含有することを特徴とする。

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、ボリブロピレンヤプロピレ
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。

なお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ｍ維との親和性を増し、強
度のある組成物にするために、ポリオレフィン系の接着
性樹脂を添加することができる。ポリオレフィン系の接
着性樹脂としては、（ａ）ポリオレフィンに不飽和カル
ボン酸もしくはその誘導体を付加反応させた変性ポリオ
レフィン、（ｂ）オレフィンと不飽和酸もしくはその誘
導体との共重合体、および（ｃ）オレフィンとビニルエ
ステルとの共重合体があげられる。

変性ポリオレフィンの骨格をなりポリオレフィンとして
は、前記のポリオレフィンを用いることができる。また
ポリオレフィンの変性に用い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、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸
、エンド−ビーシクロ［２，２，１］−５−ヘプテン−
２，３−ジカルボン酸、エンド−ビシクロ［２，２，１
］−１，４，５，６，７，７−へキサクロロ−５−へブ
テン−２，３−ジカルボン酸、シス−４−シクロヘキセ
ン−１，２−ジカルボン酸等があげられる。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、例えば無水マレイン酸、無水シトラコン酸、エ
ンド−ビーシクロ［２，２，１］−１，４，５，６，７
，７−へキサクロロ−５−へブテン−２，３−無水ジカ
ルボン酸、エンド−ビーシフＯ［２，２，１］−５−へ
ブテン−２，３−無水ジカルボン酸、シス−４−シクロ
ヘキセン−１，２−無水ジカルボン酸、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、
マレイン酸ニスデル（モノニスデル、ジエステル）等が
あげられる。

変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸またはその誘
導体の含有量は、ポリオレフィン骨格に対して０．０２
〜２重示％旦那ましくは０．０５〜１申吊％である。

ポリオレフィンに不飽和カルボン酸もしくはその誘導体
を付加反応させるには、公知の種々の方法を採用するこ
とができる。例えば、ポリオレフィンと不飽和カルボン
酸もしくはその誘導体に有機過酸化物等の反応開始剤を
添加して予め混合した後、溶融混練することによって得
られる。

不飽和酸またはその誘導体、もしくはビニルエステルと
共重合するオレフィンとして、種々のしのを使用するこ
とができるが、エチレンまたはプロピレンが好ましい。

エチレンまたはプロピレンと共重合する不飽和酸として
は上記のアクリル酸類が好ましく、誘導体としてはその
酸無水物が好ましい。またビニルエステルは一般弐〇Ｈ
２＝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、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニ
ル等であり、特に酢酸ビニルが好ましい。

従って、望ましい共重合体としては、エチレン−アクリ
ル酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体
、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレンー
ブヂルアクリレート共手合体、エチレン−酢酸ビニル共
重合体等があげられる。

上記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。共重合体中の不飽和酸またはその誘導体、
もしくはビニルエステルの含有量は共重合体に対して１
〜５０車吊％、好ましくは３〜４０重量％である。

なお以上の通りであるので、水防］１１＠において用語
「ポリオレフィン」は、オレフィンの単独重合体、２種
以上のオレフィンの共重合体、オレフィン系エラストマ
ー及びポリオレフィン系接着性樹脂を含むもので、一般
にオレフィンを主体とする小合体と解すべきである。ポ
リオレフィン系接着性樹脂は全ポリオレフィンに対して
、３〜９０ｆｆｉｆｆｉ％であるのが好ましく、特に好
ましくは１０〜３０重量％である。

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、１ｉｉｌとしては、故紙、紙屑等を十分に解繊しｌ
ｌ維化したものをあげることができる。機械的強度、成
形加工性の向上したポリオレフィン組成物を得るために
は、セルロースを主体とする４Ｉ？ｉ物繊維はポリオレ
フィンと植物繊維との合肘に対して１０〜６０重量％で
ある。１０小吊％未満では強度、剛性および耐熱性等の
点でセルロースによる補強効果が不十分であり、また６
０小吊％を超えると強度的にもろくなり、流動性も悪く
なり、実用性に乏しい。好ましい植物繊維の添加量は１
５〜５０重量％である。

本発明において離型性の改良と成形サイクルの短縮のた
めに用いる造核剤は、脂肪族モノカルボン酸（カプロン
酸、ステアリン酸等）、詣肪族ジカルボン′Ｍ（コハク
酸、グルタル セバシン酸等）、芳香族モノカルボン酸（安息香酸、桂
皮酸、ナフトエ酸等）及び芳香族ジカルボン酸（フタル
酸等）等のアルカリ金ａｍ、アルカリ土類金属」＝、ア
ルミニウム塩、チタン塩、クロム塩等、及びジベンジリ
デンソルビトール及びその誘導体等である。具体的には
、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸のアルミニウム塩、チタン塩
及びクロム塩、ジ安息香酸アルミニウム、β−ナフトエ
酸ナトリウム、１．２−シクロヘキサンジカルボン酸ナ
トリウム、コハク酸ナトリウム、グルタル酸ナトリウム
、カプロン酸ナトリウム、フェニル酢酸アルミニウム、
桂皮酸ナトリウム等、及びジベンジリデンソルビトール
及びその誘導体があり、特に好ましいのはアルミニウム
モノヒドロキシ−ジ−ｐ−ｔ−ブチル安息香酸、ジベン
ジリデンソルビトール、ジ−ｐ−メチルベンジリデンソ
ルビトール、ジ−ｐ−エチルベンジリデンソルビトール
等である。またシリカ、タルク等の無機物の微粉末も造
核剤として好ましい。

これらの造核剤は単独でまたは２種以上混合して使用す
ることができる。造核剤の量はポリオレフィンと植物Ｓ
雑との合計１００重量部に対して０．０１〜５重昂部の
範囲である。０．０１重量部未満だと成形サイクルの短
縮及び離型性の向上がなく、５重量部を超えると得られ
る成形品の機械的強度が低下する。好ましい造核剤の添
加量は０．１〜５．０重塁部である。

また本発明のポリオレフィン組成物には適宜抗酸化剤を
添加する。本発明のポリオレフィン組成物に添加しうる
抗酸化剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤
およびチオエステル系酸化防止剤がある。

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、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
ネートコメタン、ｎ−オクタデシル−β−（４′−ヒド
ロキシ−３′、５′−ジーｔ−プチルフＩ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−ジーを一ブチルー４−ヒ
ドロキシベンジル）イソシアヌレート等がある。

チオエステル系酸化防止剤としては、ジラウリル−チオ
−ジプロピオネート、ジステアリル−チオ−ジプロピオ
ネート、ラウリルステアリル−チオ−ジプロピオネート
、シミリスチル−チオ−ジプロピオネート、テトラキス
（メチレン−３−ドデシル−チオ−プロピオネート）メ
タン、４．４′−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブ
チルフェノール＞、４．４’　−チオ−ビス（２−メチ
ル−６−プチルフエノール）、２．２’　−チオ−ビス
（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等がある。

抗酸化剤の添加量はポリオレフィン−植物繊維混合物１
００重量部に対して０．０５〜５．０重量部、好ましく
は０．１〜２．０重量部である。

さらに成形品の外装美観の向上のために各種顔料および
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−等の混練機
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
［［の特徴を十分に発揮させるために、ａ＃ｌの分散が
良好でかつ繊維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。

成形サイクル：射出成形機内に射出してから、成形品を
突き出す時に変形が生じな くなるまでの最少１１１ＶｆＪ（秒）を測定し、成形サ
イクル時間とする。

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１〜８ ポリオレフィンとしてプロピレン−エチレン−ランダム
共重合体（エチレン８吊２％、ＶＦＲ３ｏ）５６重量％
と、接着性樹脂の変性ポリオレフィンとしてプロピレン
−エチレンブロック共重合体の無水マレイン酸変性物（
ｌＳ！２付加ｆｆ１０．１５重量％）１４重量％と、あ
らかじめ細分化した新聞紙３０重量％とからなる混合物
１００重量部に、酸化防止剤としてテトラキス［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］メタンｏ、ｉｎｎ部、および
第１表に示す造核剤を添加し、加熱ミキサー中で解ｌｌ
ｉ混練を行った。

解繊混練された混合物を冷却粉砕し、造粒品とした。こ
の造粒品を射出成形機により、物性試験片を作成し、物
性を測定した。

比較例１〜５ 造核剤を添加しないかまたは本発明の組成範囲外の吊を
添加した以外は実施例１と同じ操作を繰り返して試験片
を作成し、物性を測定した。その結果を第１表に示す。

実施例９〜１５ 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ｍ７．７％２ＭＦＲ１５：Ｂ−ＰＰ＞お
よびエチレン−プロピレン共重合体ゴム（ムーニー粘度
Ｍ　Ｌ　１＋　ｅ　（１２７℃）２０；Ｅ　Ｐ　Ｒ）　
、接着性樹脂の変性ポリオレフィンとしてプロピレン−
エチレンブロック共重合体の無水マレイン酸変性物（酸
付加ｆｆ１０．１５重量％；ＣＭＰ）、およびあらかじ
め細分化した新聞紙を第２表に示す割合で混合した混合
物１００００重量対して、フェノール系酸化防止剤とし
てテトラキス［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］メタン
０．１重量部、および造核剤としてアルミニウムモノヒ
ドロキシ−ジ−ｐ−ｔ−ブチルベンゾエート１．０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６〜８ 実施例９〜１５と同様のポリオレフィンに造核剤を加え
ない場合についても同様の試験片を作成し、物性を測定
した。その結果を第２表に示す。

［Ｔｌ明の効果］ 本発明のポリオレフィン組成物は、繊維化されたセルロ
ースを主体とする植物繊維がポリオレフィン系接着性樹
脂を介してポリオレフィンに楊めて良好に分散し、かつ
セルロースとポリオレフィンとの接着性が向上したため
に機械的特性のすぐれた組成物である。このため例えば
自動車の空調ユニットケース等の大型薄肉の射出成形品
に極めて有効である。また本発明のポリオレフィン組成
物は造核剤の添加により結晶化が促進し、成形サイクル
が矧縮されるとともに離型性も改良されたので、成形用
樹脂として極めて有利である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）ポリオレフィンと、 （ｂ）繊維化されたセルロースを主体とする植物繊維と
   、 （ｃ）前記ポリオレフィンと前記植物繊維との合計１０
   ０重量部に対して、０．０１〜 ５重量部の造核剤とを 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、前記植物繊維はポリオレフィンと前記植
   物繊維との合計に対して１０〜６０重量％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項又は第２項に記載のポリオ
   レフィン組成物において、前記ポリオレフィンはポリオ
   レフィン系接着性樹脂を含有す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３項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系接着性樹脂は（ａ
   ）ポリオレフィンに不飽和カルボン酸またはその誘導体
   を付加反応させた変性ポリオレフィン、（ｂ）オレフィ
   ンと不飽和酸またはその誘導体との共重合体、および（
   ｃ）オレフィンとビニルエステルとの共重合体の少なく
   とも１種であることを特徴とするポリオレフィン組成物
   。
5. （５）特許請求の範囲第４項に記載のポリオレフィン組
   成物において、前記変性ポリオレフィン中の不飽和カル
   ボン酸またはその誘導体の含有量は０．０２〜２重量％
   であることを特徴とするポリオレフィン組成物。
6. （６）特許請求の範囲第４項に記載のポリオレフィン組
   成物において、前記オレフィンと不飽和酸またはその誘
   導体との共重合体中の不飽和酸またはその誘導体の含有
   量は１〜５０重量％であることを特徴とするポリオレフ
   ィン組成物。
7. （７）特許請求の範囲第４項に記載のポリオレフィン組
   成物において、前記オレフィンとビニルエステルとの共
   重合体中のビニルエステルの含有量は１〜５０重量％で
   あることを特徴とするポリオレフィン組成物。