KR100464765B1

KR100464765B1 - 고강성,고열변형온도특성을가지는목질섬유계복합재제품의제조방법

Info

Publication number: KR100464765B1
Application number: KR10-1998-0703496A
Authority: KR
Inventors: 후미오 고토; 야스마사 가사하라; 다츠유키 이시우라
Original assignee: 남바프레스고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2005-08-01
Also published as: JP3117195B2; AU4320097A; CA2248821A1; JPH10193347A; DE69718793D1; EP0913243A1; US6066278A; EP0913243B1; AU744033B2; DE69718793T2; KR20000064355A; WO1998030378A1; EP0913243A4

Abstract

목질(木質)섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법은, 소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱과, 무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제를 포함하는 배합물에, 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%(중량비)도 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘을 첨가하고, 그리고 산화칼슘이 첨가된 배합물을 성형기에 의해 성형하는 것으로 이루어진다. 사용하는 무수말레인산 변성폴리프로필렌은 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 것이다.

Description

고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 목질섬유계 복합재 제품의 제조방법

본 발명은, 목질(木質)섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱을 주성분으로 하는 복합재의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과의 배합물에 강성(剛性)을 향상시키는 첨가제를 첨가함으로써, 강성, 열변형 온도특성을 향상시키는 복합재의 제조방법에 관한 것이다.

목재, 하드보드, 펄프, 마(麻)라고 하는 목질섬유계 충전재를 잘게 분쇄하여 충전재로 하여, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌(pp) 등의 입상(粒狀)올레핀계 플라스틱에 혼합하여 만드는 복합재가, 압출성형이나 사출성형 등에 의해 성형되어, 여러 가지의 판형 시트, 각종부품으로서 널리 이용되고 있다.

이와 같은 복합물은, 목질섬유계 충전재의 종류나 그 분쇄입자의 크기, 혼합하는 양을 적절히 선정함으로써, 굽힘강도, 굽힘탄성률, 충격강도, 열변형온도라고 하는 물성이 향상된다. 그 결과, 이와 같은 복합재는 자동차의 각종 내장부품 등에도 적용되고 있다.

그러나, 이와 같은 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과의 혼합재는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 목질섬유계 충전재의 함수율이 높아지면 강성이 저하한다는 것이 알려져 있다. 이것은 배합물중의 플라스틱의 용융, 혼련시에 있어서의 가열에 의해, 목질섬유계 충전재로부터 과잉의 수분이 발생하고, 이것이 올레핀계 플라스틱과 목질섬유계 충전재와의 밀착성을 저해하기 때문이라고 생각되고 있다.

(목분(木粉)·플라스틱복합재의 압출시트판의 물성)

배 합		표 준 배 합^*
목분함수율 (%)		3∼5	7∼8
강 도	인장강도 (kg/mm²)	2.71	2.49
	굽힘강도 (kg/mm²)	4.61	4.12
	굽힘탄성률 (kg/mm²)	443	394

표준배합^*; pp:목분:동일 계통의 복합재(재생재) = 2 : 2 : 1.

이와 같은 밀착성의 저해를 방지하고, 상기 물성을 양호한 것으로 하는 목적에서, 혼합할 때의 목질섬유계 충전재의 함수율을 5% 이하로 억제하기 위하여, 함수율이 3∼4%로 되도록 미리 목질섬유계 충전재를 건조시켜 놓을 필요가 있다. 또한, 복합재를 성형할 때, 그 복합재와 동일한 요소를 포함하고, 이미 성형된 복합재(이것을 동일 계통의 복합재라고 함)를 소정의 크기로 분쇄하고, 이것을 또 하나의 요소로서 첨가하는 경우가 있으나, 그 경우, 동일 계통의 복합재를 구성하는 목질섬유계 충전재의 함수율이 5%로 되도록 건조시켜 놓을 필요도 있다.

그런데, 복합재의 매트릭스로서 가장 일반적으로 사용되고 있는 이 올레핀계 플라스틱은 화학적으로, 즉 극성적으로 불활성이고, 친화성이 적기 때문에, 매트릭스와 목질섬유계 충전재와의 밀착성이 본질적으로 양호하게 되지 않는다. 그 때문에, 이와 같은 복합재로부터 성형되는 제품에 있어서의 물성의 향상에는 한계가 있다. 화학적으로 불활성이고, 친화성이 적은 이와 같은 올레핀계 플라스틱의 밀착성을 향상시키기 위한 첨가제(강성향상(剛性向上)첨가제)로서, 무수말레인산 변성정도가 낮고, 고분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌이 실용화되고 있다.

상기 강성향상 첨가제를 2∼7%, 유리섬유, 탈크, 탄산칼슘 등을 필러로서 혼입한 올레핀계 플라스틱으로 이루어지는 배합재료에 첨가하면, 강성이나 내열성이 향상되는 복합재가 얻어지고, 목질섬유계 충전재를 함유하는 복합재에 있어서도 상기 강성향상 첨가제가 이용되고 있다.

무수말레인산 변성폴리프로필렌의 첨가에 의해, 강성이나 내열성이 향상되는 것은, 무수말레인산 변성폴리프로필렌이, 올레핀계 플라스틱에 첨가되어, 용융혼합되면, 거의 극성이 없는 올레핀계 플라스틱에 어느 정도의 극성이 부여되고, 충전재와의 친화성이 증대되며, 밀착성이 높아지기 때문이라고 생각되고 있다(이하에 나타낸 표 2의 시판품 A를 참조).

그러나, 이와 같은 강성을 향상시키기 위한 첨가제로서 실용화된 무수말레인산 변성폴리프로필렌은, 무수말레인산 변성정도가 낮음에도 불구하고, 상기와 같이 고분자량이므로 가격이 매우 고가의 것이다.

또한, 앞에서 설명한 바와 같이, 물성을 양호한 것으로 하려는 목적에서, 함수율이 3∼4%로 되도록 미리 목질섬유계 충전재를 건조시켜 놓을 필요가 있는 외에, 동일 계통의 복합재의 재생재(제품을 제조할 때의 남은 복합재나 사용 후의 폐재료로 된 복합재)를 이용할 때, 동일 계통의 복합재를 구성하는 목질섬유계 충전재의 함수율이 5%가 되도록 건조시켜 놓을 필요도 있다. 이와 같은 건조에는 특별한 건조처리가 필요하게 되고, 제품단가의 재료비율이 높다고 하는 플라스틱복합재의 높은 코스트에 다시 박차를 가하는 것이 되고, 그 결과, 현재 그 용도가 극히 한정되어 있다.

또한, 이 무수말레인산 변성정도가 낮은 무수말레인산 변성폴리프로필렌은, 상기와 같은 강성향상효과가 크지만, 분자량이 크고 용융시의 점성유동성이 나쁘다. 이 때문에, 이것을 배합물에 첨가하여 성형할 때, 압출성이, 그것을 첨가하지 않은 경우보다 상당히 저하하고, 성형물의 판두께가 균일하게 되지 않으며, 또한 그 조절도 어렵다.

상기 무수말레인산 변성폴리프로필렌 이외에, 비교적 무수말레인산 변성정도 가 높은, 저분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌도, 강성향상 첨가제로서 시판되고 있다. 이것은 상기 첨가제보다 약 절반정도의 염가의 것이다.

그러나, 표 2에 나타나 있는 바와 같이, 이 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량인 무수말레인산 변성폴리프로필렌이 첨가된 복합재(표 2의 시판품 B)의 굽힘강도, 굽힘탄성률, 충격강도, 열변형온도의 어느 것도, 무수말레인산 변성정도가 낮고, 고분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌이 첨가된 복합재(표 2의 시판품 A)보다 향상되지 않는다. 이것은 전자의 첨가제가 그 분자량이 후자의 첨가제보다도 적으므로, 목질섬유계 충전재로부터 삼출(渗出)되는 수분의 영향을 받고, 그 결과 올레핀계 플라스틱과 목질섬유계 충전재와의 밀착성이 저하하기 때문이라고 추측되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 염가의 강성향상 첨가제를 이용하여, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는, 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱을 주성분으로 하는 복합재의 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 혼합되는 목질섬유계 충전재에 대하여 특별한 건조처리를 필요로 하지 않는 상기 복합재의 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 성형하여 복합재의 제품을 제조할 때, 양호한 점성유동성이 확보되고, 소정의 제품으로 성형할 수 있는 상기 복합재의 제품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의, 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법은, 소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱과, 무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그의 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제를 함유하는 배합물에, 상기 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘을 첨가하고, 그리고 산화칼슘이 첨가된 배합물을 성형기에 의해 성형하는 것으로부터 이루어진다.

성형기에 의한 성형은, 산화칼슘이 첨가된 배합물을, 직접 열용융하여 혼련하는 성형기에 의한 성형인 것이 바람직하고, 산화칼슘이 첨가된 배합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 팰릿(pallet)형의 마스터배치(master batch)로 제조하는 경우, 성형기에 의한 형성은 사출성형 또는 압출성형인 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의, 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법은, 소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱으로 이루어지는 부재에, 무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그의 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제와, 목질섬유계 충전재의 수분이 최종적으로 2∼5%로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘과를 혼합한 혼합물을 첨가하고, 그리고 그 혼합물이 첨가된 함유물을 성형기에 의해 성형하는 것으로 이루어진다.

그 혼합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 팰릿형상의 마스터배치로 제조하는 경우, 성형기에 의한 성형은 사출성형 또는 압출성형인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 그 밖의, 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱을 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법은, 소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱과, 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘을 혼합하여 이루어지는 혼성물에, 무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그의 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제를 첨가하고, 그리고 강성향상 첨가제가 첨가된 혼성물을 성형기에 의해 성형하는 것으로 이루어진다.

그 혼성물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 팰릿형의 마스터배치로 제조하는 경우, 성형기에 의한 성형은 사출성형 또는 압출성형하는 것이 바람직하다.

상기 발명에서 사용하는 무수말레인산 변성폴리프로필렌은, 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 것이다.

복합재에 함유되는 무수말레인산 변성폴리프로필렌은, 올레핀계 플라스틱재에 극성을 부여하고, 올레핀계 플라스틱재와 목질섬유계 충전재와의 친화성을 향상시키고, 밀착성을 높여준다. 또한, 복합재에 함유되는 산화칼슘은, 목질섬유계 충전재 등으로부터 삼출하는 수분과 반응하여, 염기성의 수산화칼슘을 생성하는 동시에, 수분중에 포함된 산성성분을 중화하고, 올레핀계 플라스틱과 목질섬유계 충전재와의 접합계면의 저해물을 불활성인 것으로 변화시켜, 그들 사이의 밀착성을 촉진한다.

또한, 사용되는 무수말레인산 변성폴리프로필렌은 그것의 무수말레인산 변성정도가 높고, 분자량이 작으므로, 용융점도가 낮다. 따라서, 성형을 위해 복합재를 구성하는 요소를 혼합한 재료를 용융할 때, 그 유동성이 향상되고, 그에 따라 복합재의 성형성이 개선되고, 복합재의 생산성이 향상된다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명을 실시하기 위하여, 우선, 입상의 올레핀계 플라스틱을 준비하는 동시에, 목질섬유계 충전재를 소정의 크기로 분쇄한다. 본 발명에 있어서 이용할 수 있는 목질섬유계 충전재는, 각종의 목질, 하드보드, 펄프, 마섬유 등의 천연물, 또는 그것을 주성분으로 한 가공물을 소정의 크기로 분쇄한 것이 적합하고, 그 크기는 40∼80메쉬가 적합하다.

또한, 복합재를 성형할 때, 분쇄된 동일 계통의 복합재를 일부 첨가할 수 있으나, 이하에서 설명하는 본 발명에 따라서 제조된 복합재 이외에, 종래기술에 따라 제조된 복합재로서, 동일 계통의, 즉 동일한 올레핀계 플라스틱, 목질섬유계 충전재를 포함하여 만드는 복합재(이들 복합재는, 압출성형 등이나 제품의 제조의 과정에서 생긴 폐재료, 사용 후의 폐재료이라도 됨)로 대체해도 된다. 이와 같은 첨가는 압출성을 개량한다.

분쇄된 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과, 비교적 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제와를 포함하는 배합물과 함께 산화칼슘을, 예를 들면 헨셸믹서 내에서 소정의 시간 혼합하고, 호퍼(hopper)로 이송하고, 그리고 압출기에서 소정의 두께로 압출하여 복합재의 제품을 제조한다.

목질섬유계 충전재의 혼합비율, 분쇄의 크기는, 종래기술에 있어서 설명한 바와 같이 여러 가지의 물성에 영향을 미치므로, 소기의 물성이 얻어지도록 설정된다.

강성향상 첨가제의 첨가량은, 목질섬유계 충전재의 혼합비율, 분쇄의 크기에 의존하지만, 일반적으로 목질섬유계 충전재의 양이 50중량%인 경우, 올레핀계 플라스틱 100중량%에 대하여 4∼7중량부가 적절하고, 보다 바람직하게는 5∼6중량부가 적절하다. 그리고, 강성향상 첨가제의 분자량은 50000 이하인 것이 바람직하고, 20000 이하인 것이 더욱 바람직하다. 강성향상 첨가제의 용융점도는 160℃에서 17000 cps 이하인 것이 바람직하고, 강성향상 첨가제의 용융점도는 160℃에서 8000 cps 이하인 것이 더욱 바람직하다. 강성향상 첨가제의 산가(酸價)는 20mgKOH/g 이상인 것이 바람직하다.

산화칼슘은 일반적으로 미분말(微粉末)이고, 수분의 흡수가 강하므로, 최소한 그 일부에 대하여 표면처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 산화칼슘의 양은, 함유하는 목질섬유계 충전재의 수분이 최종적으로, 즉 성형되어 복합재로 되었을 때 2∼5%(중량비), 바람직하게는 3∼4%(중량비)로 되도록 미리 산출한 양인 것이 바람직하다.

복합재의 성형과정에 있어서, 산화칼슘이 첨가된 배합물은 직접 용융, 혼련되지만, 그 때의 가열에 의해, 목질섬유계 충전재로부터 수분이 삼출한다. 첨가된 산화칼슘은, 그 수분(배합물에 함유되는 다른 수분도 포함하여)과 다음과 같이 흡수반응하여, 수산화칼슘을 생성한다.

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

(56) (18) (74)

여기에서, 산화칼슘이 필요한 양 이상으로 배합물에 첨가되어, 미반응으로 다량 잔존하면, 성형후에 공기중의 수분을 흡수하여 반응하고, 그로 인해 복합재의 치수의 변화나 변형이 초래된다. 역으로, 필요한 양보다 적은 양이 첨가되면, 상기 함수율을 달성할 수 없고, 소기의 효과를 달성할 수 없다. 따라서, 본 발명에 있어서 산화칼슘의 첨가량은 매우 중요한 요소이다.

생성된 수산화칼슘은, 수분중의 산성성분을 중화시키고, 그 결과, 첨가된 강성향상 첨가제인 무수말레인산 변성폴리프로필렌의 작용, 즉 올레핀계 플라스틱에 극성을 부여하는 작용을 촉진하고, 올레핀계 플라스틱과 목질섬유계 충전재와의 밀착성을 증대시킨다.

그러나, 생성되는 수산화칼슘의 복합재중의 비율은 전중량의 12% 이내, 바람직하게는 10% 이내로 되도록, 배합비율을 조절할 필요가 있다. 이 범위를 초과하면, 충격강도가 저하하고, 강성향상의 효과가 현저히 저하하기 때문이다.

이하의 표 2는, 강성향상 첨가제가 첨가되지 않은 표준배합의 복합재와, 표준배합에 무수말레인산 변성정도가 낮고, 고분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌의 강성향상 첨가제가 첨가된 복합재(시판품 A)와, 무수말레인산 변성정도가 높고 저분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌의 강성향상 첨가제가 첨가된 복합재(시판품 B)와, 본 발명에 따라 제조된, 시판품 B의 구성요소에 표면처리 산화칼슘분(粉)이 더 첨가되어 성형된 복합재와의 물성의 비교를 나타낸다.

(목분(木粉)·플라스틱복합재의 압출시트판의 물성)

시 험 항 목	첨가하지 않은표준배합 ^*1 의 복합재	강성향상 첨가제를 첨가한 복합재 시판품 A 시판품 B 시판품 B + 산화칼슘 ^*2
굽힘강도 (kg/mm²)	4.86	5.94	5.34	6.06
굽힘탄성율(kg/mm²)	441	519	471	539
충격강도 (kg/mm²) (샬피)	2.93	3.05	2.95	3.09
열변형온도 (℃) (18.5 kg/mm²)	116	123	120	124

^*1; pp:목분:동일 계통의 복합재(재생재) = 2 : 2 : 1.

시판품 A; 표준배합에, 무수말레인산 변성정도가 낮고, 고분자량의 무수말레 인산 변성폴리프로필렌의 강성향상 첨가제를 첨가

시판품 B; 표준배합에, 무수말레인산 변성정도가 높고, 저분자량의 무수말레 인산 변성폴리프로필렌의 강성향상 첨가제를 첨가

^*2; 표면처리 산화칼슘분(粉).

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 성형되어 제조된 복합재는, 어느 물성에 있어서도, 강성향상 첨가제가 첨가되지 않은 표준배합의 복합재나, 무수말레인산 변성정도가 높고, 저분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌인 강성향상 첨가제가 첨가된 복합재(시판품 B)보다 우수하고, 표준배합에 무수말레인산 변성정도가 낮고, 고분자량의 무수말레인산 변성폴리프로필렌인 강성향상 첨가제가 첨가된 복합재(시판품 A)와 동등 또는 그 이상의 물성을 나타낸다.

상기 설명한 본 발명의 제조방법의 실시형태는, 목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과 무수말레인산 변성폴리프로필렌과의 배합물에, 산화칼슘을 첨가하고, 직접 열용융하고, 혼련하여 성형하는 것이나, 이 형태 이외에, 탄산칼슘이 첨가된 배합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 팰릿형상의 마스터배치로 제조하고, 그것을 사출성형 또는 압출성형해도 된다.

또한, 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱을 포함하는 부재에, 강성향상 첨가제와 산화칼슘을 혼합한 혼합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 제조한 팰릿형상의 마스터배치로 하여 혼합하고, 그것을 사출성형 또는 압출성형해도 된다.

또한, 목질섬유계 충전재와, 올레핀계 플라스틱과, 산화칼슘을 혼합하여 이루어지는 혼성물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 팰릿형상의 마스터배치로 만들고, 그것에 강성향상 첨가제를 첨가하고, 사출성형 또는 압출성형하여도 된다.

구체적으로, 무수말레인산 변성정도가 높고, 저분자의 무수말레인산 변성폴리프로필렌인 강성향상 첨가제와 산화칼슘인 흡수제와를 병용한 복합재의 제조방법을 설명한다.

50∼80메쉬의 크기로 분쇄한, 함수율이 5%로 되도록 건조한 목분(木粉)과, 입상의 올레핀계 플라스틱의 하나인 폴리프로필렌과, 목분의 함수율이 7%이고 목분과 폴리프로필렌으로부터 만들어지는 복합재의 재생품을, 상기 분쇄한 목분과 같은 크기로 분쇄한 것과, 강성향상 첨가제(이것은 무수말레인산 변성정도가 높고, 저분자의 무수말레인산 변성폴리프로필렌(시판품: 유맥스1010(상품명)))와, 산화칼슘(상품명: CML#35)와를, 각각 이하에 나타낸 분량으로 헨셸믹서에 넣는다.

목분 100 중량부

폴리프로필렌 100 중량부

재생복합재 50 중량부

강성향상 첨가제(유맥스1010)* 5 중량부

흡수제(CML #35)** 7.5 중량부 ^*

삼양화성(三洋化成)제, ^** 백석(白石)칼슘제

상기의 재료를 헨셸믹서에서 10∼15분 혼합하고나서, 압출기의 호퍼에 이송하여 180∼230℃에서 압출하여 두께 2.0mm의 판형 시트를 제조하였다. 이와 같이 제조한 판형 시트는, 표 2에 나타낸 바와 같은 물성, 즉 고강성이고, 고열변형 온도특성을 가진다. 이것을 스탬핑성형함으로써, 종래보다 고강성이고, 고열변형 온도특성을 가지고, 자동차부품의 리어셸프를 제조할 수 있었다.

본 발명에 따라 복합재를 제조하면, 그 복합재는 종래의 강성향상효과가 큰 강성향상 첨가제를 첨가하여 제조한 복합재와 동등한 충격강도를 가지는 동시에, 강성, 열변형온도에 관하여는 더욱 우수한 물성을 가진다.

또한, 본 발명에 있어서 사용하는 강성향상 첨가제는, 종래에 실질적으로 많이 사용되어 오지 않았고, 또 매우 저가의 것이며, 마찬가지로 사용하는 산화칼슘도 또한 저가이고, 제조시에 종래에 이용되어온 제조설비를 이용할 수 있으며, 또한, 목질섬유계 충전재에 대하여 특별한 건조처리를 필요로 하지 않으므로, 본 발명의 방법에 따른 복합재의 제조코스트는 대폭의 저감을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 강성향상 첨가제인 무수말레인산 변성정도가 높은, 무수말레인산 변성폴리프로필렌은, 분자량이 종래에 사용되어온 강성향상 첨가제의 분자량보다 작고, 따라서 성형과정에 있어서, 용융한 배합물의 점성유동성은 종래에 사용되어 온 강성향상 첨가제를 사용하는 경우보다도 양호하고, 그 결과 양호한 점성유동성이 확보되고, 소정의 제품으로 성형할 수 있으며, 또한 제품의 치수의 조절도 용이하게 행하여진다.

Claims

목질(木質)섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법으로서,

소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상(粒狀)의 올레핀계 플라스틱과, 무수(無水)말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제와를 포함하는 배합물에,

상기 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%(중량비)로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘을 첨가하고, 그리고

그 산화칼슘이 첨가된 배합물을 성형기에 의해 성형하는 것

으로 이루어지고,

상기 무수말레인산 변성폴리프로필렌은 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 것인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 산화칼슘의 최소한 일부는 표면처리되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형기에 의한 성형은, 상기 산화칼슘이 첨가된 상기 배합물을, 직접 열용융하여 혼련하는 성형기에 의한 성형인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화칼슘이 첨가된 상기 배합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 팰릿형의 마스터배치로 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 성형기에 의한 성형은 사출성형 또는 압출성형인 것을 특징으로 하는 제조방법.
목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법으로서,

소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱과로 이루어지는 부재에,

무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제와, 상기 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘과를 혼합한 혼합물을 첨가하고, 그리고

그 혼합물이 첨가된 부재를 성형기에 의해 성형하는 것

으로 이루어지고,

상기 무수말레인산 변성폴리프로필렌은 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 것인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 산화칼슘의 최소한 일부를 표면처리하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 혼합물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 미리 팰릿형의 마스터배치로 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제8항에 있어서, 상기 성형기에 의한 성형은 사출성형 또는 압출성형인 것을 특징으로 하는 제조방법.
목질섬유계 충전재와 올레핀계 플라스틱과를 주성분으로 하고, 고강성, 고열변형 온도특성을 가지는 복합재 제품을 제조하는 방법으로서,

소정의 크기로 분쇄한 목질섬유계 충전재와, 입상의 올레핀계 플라스틱과, 상기 목질섬유계 충전재의 수분이, 최종적으로 2∼5%(중량비)로 되도록 미리 산출한 양의 산화칼슘과를 혼합하여 이루어지는 혼성물에,

무수말레인산 변성폴리프로필렌 또는 그 유도체를 주성분으로 하는 강성향상 첨가제를 첨가하고, 그리고

그 강성향상 첨가제가 첨가된 혼성물을 성형기에 의해 성형하는 것

으로 이루어지고,

상기 무수말레인산 변성폴리프로필렌은 무수말레인산 변성정도가 높은, 저분자량의 것인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 산화칼슘의 최소한 일부를 표면처리하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 혼성물의 일부 또는 전부를, 팰레타이저장치에 의해 팰릿형의 마스터배치로 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제12항에 있어서, 상기 성형기에 의한 성형은 사출성형 또는 압출성형인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 또한 동일 계통의 복합재를 소정의 크기로 분쇄한 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화칼슘의 양은, 함유하는 목질섬유계 충전재의 수분이 최종적으로 3∼4%(중량비)로 되도록 미리 산출한 양인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화칼슘의 양은, 수분과의 반응에 의해 생성되는 수산화칼슘의 양이 제품의 전중량의 12%를 초과하지 않는 범위에 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화칼슘의 양은, 수분과의 반응에 의해 생성되는 수산화칼슘의 양이 제품의 전중량의 10중량%를 초과하지 않는 범위에 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 분자량이 50000이하인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 분자량은 20000 이하인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 용융점도는 160℃에서 17000cps 이하인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 용융점도는 160℃에서 8000cps 이하인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 산가(酸價)는 20mgKOH/g 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 목질섬유계 충전재는 각종의 목질, 하드보드, 펄프, 마섬유 등의 천연물, 또는 그것을 주성분으로 한 가공물을 소정의 크기로 분쇄한 것인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 첨가량은, 목질섬유계 충전재를 50중량% 포함하는 경우에, 상기 올레핀계 플라스틱 100중량부에 대하여 4∼7중량부인 것을 특징으로 하는 제조방법.
제1항, 제6항 또는 제10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성향상 첨가제의 첨가량은, 목질섬유계 충전재를 50중량% 포함하는 경우에, 상기 올레핀계 플라스틱 100중량부에 대하여 5∼6중량부인 것을 특징으로 하는 제조방법.