KR20060048763A - 천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법 및그것에 의해 제조된 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

수지와, 천연계 충전재를 혼련하여 천연계 충전재 함유 수지 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 붕소 화합물의 존재 하에 혼련을 실시한다. 이 혼련 전에 미리, 천연계 충전재에 붕소 화합물로 처리해도 된다. 이 고온에서 혼련해도 흑화를 저감 가능한 천연재 충전재 함유 수지 조성물은, 성형 가공함으로써 천연물적 질감이 우수한 수지 제품을 얻는 것이 가능하다.

Description

천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법 및 그것에 의해 제조된 수지 조성물{METHOD FOR PREPARING RESIN COMPOSITION COMPRISING NATURAL FILLERS AND RESIN COMPOSITION PREPARED BY THE SAME METHOD}

본 발명은 천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법 및 그것에 의해 얻어진 수지 조성물에 관한 것이다.

최근, 지구 환경 문제가 높아짐에 따라 천연계 충전재를 포함한 각종 수지 조성물이 주목을 받고 있다. 그러한 수지 조성물로서는, 예를 들면, 종래의 각종 열가소성 수지(생분해성 수지, 리사이클(재생) 수지 등을 포함함) 등을 베이스로, 목편(木片), 목분(木粉), 죽분(竹粉), 고지(古紙)나 고잡지에서 생기는 펄프 등의 천연계 충전재를 혼련한 수지 조성물을 들 수 있다. 이들의 수지 조성물로 형성된 수지 제품은 그 감촉, 외관, 촉감 등이 목재, 죽재, 식물성 섬유 등에 가깝기 때문에 천연 물질적 질감이 뛰어나다는 이점을 가지고 있다. 또한, 그러한 수지 제품은 일정 수준의 성형성이나 강도도 유지하고, 양산도 가능한 데에 더하여 자원의 절약, 폐기 용이성, 리사이클성 등도 뛰어나다는 이점도 가지고 있다.

이러한 수지 조성물은 종래부터, 각종 수지와 천연계 충전재와, 필요에 따라 서 첨가제를 고온에서 혼련하여 스트랜드로 성형하고, 그것을 컷트하여 펠릿으로 하여 제조되고 있다. 그러나, 이 고온에서의 혼련 시에 천연계 충전재의 흑화(이른바 탐) 및 그에 수반하는 이취(異臭)가 발생하기 쉬운 것이 알려져 있었다. 이 천연계 충전재의 흑화가 일어나면, 그 수지 조성물로 형성된 수지 제품의 색이 검게 되고, 외관, 촉감 등이 나빠진다는 문제, 혼련 시에 스트랜드를 형성하는 것이 곤란해진다는 문제 및 그 수지 조성물로 형성된 수지 제품의 강도가 저하된다는 문제 등이 있었다.

상기 흑화의 발생을 억제하는 방법으로서는, 상기 혼련 온도를 낮추는 방법이 있다. 그러나, 혼련 온도를 낮추면 사용하는 수지의 종류에 따라서는 수지가 충분히 용융하지 않고, 그 결과, 혼련이 곤란해지거나 또한, 혼련기의 스크류 회전수가 상승되지 않기 때문에, 혼련 속도가 현저히 저하된다는 문제가 생기고 있었다.

따라서, 혼련 온도를 낮추지 않고 상기 흑화의 발생을 억제하는 방법으로서, 특수한 혼련 장치를 필요로 하는 방법(예를 들면 일본 공개특허공보 평10-166355호 및 일본 공개특허공보 2003-80584호 참조)이 제안되고 있다.

그러나, 이들의 방법에서는 220~230℃ 정도의 비교적 낮은 온도 영역의 혼련 온도 밖에 사용할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 혼련 온도를 낮추지 않는 방법으로서, 목질재와 열가소성 수지와 수성 조막성 무기 화합물을 포함하는 수지 조성물을 이용하는 방법(예를 들면 일본 공개특허공보 평9-104010호 참조), 셀룰로오스분에 난연제를 함침시켜 얻어진 내열 셀 룰로오스분과, 페트 수지와 활제를 혼련한 혼련물을 이용하는 방법(예를 들면 일본 공개특허공보 평9-183121호 참조) 등이 제안되고 있다.

그러나, 이들의 방법에서는 천연계 충전재의 흑화를 억제하는 효과가 낮다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 높은 온도에서 혼련해도 천연계 충전재의 흑화를 저감 가능한 수지 조성물로서, 얻어지는 수지 제품의 흑화를 저감, 억제할 수 있고, 강도의 저하를 방지할 수 있는 천연계 충전재 함유 수지 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제조 방법은 수지 및 천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법으로서, 상기 수지 및 상기 천연계 충전재를 혼련하는 혼련 공정을 가지고, 상기 혼련 공정이 상기 천연계 충전재의 흑화 저감을 위해서 붕소 화합물의 존재 하에서 실시되는 제조 방법이다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 높은 온도에서 혼련해도, 천연계 충전재의 흑화를 저감 가능한 수지 조성물로서, 얻어지는 수지 제품의 흑화를 저감, 억제할 수 있고 강도의 저하를 방지할 수 있는, 천연계 충전재 함유 수지 조성물을 제조할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서는 저온에서 혼련해도 된다.

본 발명자들은 붕소 함유 화합물에 흑화 저감 작용을 발견하고, 이 지견을 바탕으로 본 발명을 완성하였다. 이 흑화 저감 작용은 종래의 난연 작용과는 상이 한 메커니즘에 의거하는 것이라고 생각된다.

한편, 「흑화의 저감」이란, 약간 천연계 충전제의 흑화가 발견되고 수지 조성물 전체도 약간 변색되어 있지만, 실용상 문제없는 수준이라 판단되는 정도부터, 거의 천연계 충전제의 변색이 발견되지 않고 수지 조성물 전체의 색도 거의 변화가 발견되지 않을 정도까지를 의미하는 것으로 한다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명하지만, 본 발명은 이 실시형태에는 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 모든 변경이 가능하다. 이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 구체적으로 설명한다.

우선, 상기 붕소 화합물에 대해서 설명한다. 본 발명에 이용하는 붕소 화합물은 붕소를 함유하는 한 특별히 한정되지 않는다. 상기 붕소 화합물로서는, 예를 들면, 붕산, 붕산염, 테트라히드로붕산염, 테트라플루오르붕산염, 시아노트리히드로붕산염, 산화붕소 등을 들 수 있다. 붕산으로서는, 예를 들면, 메타붕산(HBO₂), 오르토붕산(H₃BO₃), 4붕산 등을 들 수 있다. 붕산염으로서는, 예를 들면, 붕산의 옥소산의 염류를 들 수 있고, 예를 들면, 메타붕산나트륨 4수화물, 붕산마그네슘, 붕산마그네슘 수화물, 4붕산나트륨 무수물, 4붕산나트륨 8수화물, 4붕산나트륨 10수화물(붕사, Na₂[B₂O₅(OH)₄]·8H₂O), 4붕산나트륨 5수화물, 붕산암모늄, 붕산암모늄 8수화물, 4붕산암모늄 4수화물, 4붕산 2칼륨 4수화물, 4붕산리튬 5수화물, 붕산아연 등을 들 수 있다. 테트라히드로붕산염으로서는, 예를 들면, 테트라히드로붕산칼륨, 테트라히드로붕산나트륨 등을 들 수 있다. 테트라플루오르붕산염으로서는, 예를 들면, 붕불화암모니아, 테트라플루오르붕산, 테트라플루오르붕산니켈(II), 테트라플루오르붕산철(II), 테트라플루오르붕산나트륨, 테트라플루오르붕산리튬(무수) 등을 들 수 있다. 시아노트리히드로붕산염으로서는, 예를 들면, 시아노붕수소화나트륨 등을 들 수 있다. 상기 붕소 화합물로서는 단독 또는 2이상을 조합해 이용해도 된다. 상기 붕소 화합물로서는 상기와 같이, 무수물 및 수화물을 포함해도 된다.

상기 붕소 화합물로서는, 그 중에서도 붕산과 4붕산나트륨류(4붕산나트륨 무수물, 4붕산나트륨 8수화물, 4붕산나트륨 10수화물(붕사), 4붕산나트륨 5수화물 등을 포함함) 및 메타붕산나트륨 4수화물과의 조합이 바람직하다. 이 때, 사용하는 붕산과 4붕산나트륨류 또는 메타붕산나트륨 4수화물과의 중량비는 특별히 한정되지 않지만, 4붕산나트륨류 또는 메타붕산나트륨 4수화물의 중량비는, 붕산의 예를 들면 0.1배 이상 바람직하게는 0.3~9.0배이다. 상기 조합에 있어서, 붕산으로서는 오르토 붕산이, 4붕산나트륨류로서는 4붕산나트륨 무수물 및 4붕산나트륨 1O수화물이 보다 바람직하다. 상기 조합으로서는, 4붕산나트륨 무수물, 4붕산나트륨 10수화물(붕사) 및 메타붕산나트륨 4수화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개와 오르토붕산과의 조합이 바람직하고, 오르토붕산과 4붕산나트륨 무수물과의 조합 또는 오르토붕산과 4붕산나트륨 1O수화물과의 조합이 더욱 바람직하다.

다음에, 상기 천연계 충전재에 대해 설명한다. 본 발명에 이용하는 천연계 충전재로서는 예를 들면, 대나무 분쇄물, 차잎 분쇄물, 와사비 분쇄물, 대두 찌꺼기 분쇄물, 고춧가루 분쇄물, 후추 분쇄물, 송이버섯 분쇄물, 표고버섯 분쇄물, 목 분, 종이 분쇄물, 차 찌꺼기 분쇄물, 커피 찌꺼기 분쇄물, 카본블랙, 탈크, 목탄 분쇄물, 죽탄 분쇄물, 카카오두 찌꺼기 분쇄물 등을 들 수 있다. 상기 천연계 충전재는 분쇄 가공하고 있지 않는 것도 포함한다.

상기 천연계 충전재로서는, 예를 들면, 높은 목질감을 가지는 수지 제품을 얻기 위해서는 목분을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 천연계 충전재의 평균 입경은, 예를 들면, 10~500㎛이고, 바람직하게는 30~300㎛이며, 보다 바람직하게는 30~200㎛이다. 상기 평균 입경이 10㎛ 이상이면 부피 비중이 커지고, 수지 조성물을 제조할 때의 혼합성이 향상되기 때문이다. 상기 평균 입경이 500㎛ 이하이면, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 수지 조성물로 제조되는 수지 제품의 외관이 향상되기 때문이다. 한편, 상기 평균 입경이란, 분말을 체에 의해 분급하여 눈의 크기에 대한 누적 중량% 곡선을 작성하고, 그 50중량%에 해당하는 눈의 크기의 값을 의미한다.

본 발명에서 이용하는 수지는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 열가소성 수지가 바람직하다. 상기 열가소성 수지의 융점이나, 연화 온도(가소성이 얻어지기 시작하는 온도)는 예를 들면 100~350℃이다. 또한, 상기 열가소성 수지의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 나일론-6, 나일론-66, 나일론-10, 나일론-12, 나일론-46 등의 지방족 폴리아미드, 방향족 디카르복시산과 지방족 디아민으로 제조되는 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 방향족계 폴리에스테르, 폴리카플로락톤, 폴리히드록시부틸레이트 등의 폴리에스테르; 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌계 얼로이 수지 등의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 얼로이 수지; 폴리포름알데히드(폴리옥시메틸렌) 등의 폴리아세탈; 스티렌의 단독 중합체, 스티렌과 아크릴로니트릴의 공중합체 등의 폴리스티렌; 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS); 폴리메타크릴레이트; 폴리카보네이트; 변성 폴리페닐렌에테르계 수지; 폴리염화비닐; 폴리염화비닐리덴; 폴리아세트산비닐; 에틸렌-(메타)아크릴산에스테르 공중합체; 폴리이미드; 폴리에테르이미드; 폴리에테르에테르케톤(폴리페닐렌에테르페닐렌에테르페닐렌케톤); 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리페닐렌술파이드; 폴리테트라플루오르에틸렌; 아크릴고무, 에틸렌-α·올레핀계 공중합 고무, 부타디엔-스티렌 고무(SBS), SEPS, SEBS 등의 각종 고무계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 수지는 변성되어 있어도 된다.

본 발명의 제조 방법에서는, 높은 온도에서도 혼련할 수 있기 때문에 상기 수지로서는, 예를 들면 이른바 엔지니어링 수지(예를 들면, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지 등), 슈퍼 엔지니어링 수지(예를 들면, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 등), 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌계 얼로이 수지 등의 높은 융점이나 연화 온도를 가지는 수지를 이용하는 것이 가능하다.

상기 수지의 형태는 특별히 한정되지 않고 어떠한 형태라도 좋다. 예를 들면 PET이면, 보틀용, 사출성형용, 섬유용, 필름용, 시트용 등으로 하여 통상 시판 되고 있는 것을 이용할 수 있다. 그 외, 미사용의 펠릿 형상 제품은 물론, PET 보틀로부터의 것으로 대표되는 플레이크 형상, 펠릿 형상, 파우더 형상 등의 리사이클(재생)품, 케미컬리사이클품 등, 형상이나 사용·재생 경위가 한정되지 않는다.

한편, 상기 수지에 생분해성이 요구되는 경우는 생분해성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 생분해성 수지로서는, 예를 들면 폴리에스테르계 생분해성 수지가 바람직하고, 보다 바람직하게는 폴리락트산계 생분해성 수지, 특히 바람직하게는 폴리락트산 및 폴리히드록시부틸레이트이다.

본 발명의 제조 방법에 이용하는 수지는, 상기와 같이 미사용품이라도 좋지만, 예를 들면, 리사이클(재생)재 유래의 수지를 포함하는 것이 제조 비용 저감 및 자원의 유효 이용 등의 관점에서 바람직하다. 상기 리사이클재 유래의 수지로서는, 예를 들면, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS), 나아가서는 폴리에틸렌테레프탈레이트계나 폴리올레핀계 수지의 리사이클품, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌계 얼로이 수지 등의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 얼로이 수지의 리사이클품, 폴리락트산 등의 생분해성 수지의 리사이클품 등을 들 수 있다.

상기 생분해성 수지 및 리사이클재 유래의 수지의 형태도 특별히 한정되지 않고, 어떠한 형태라도 좋다. 예를 들면 PET이면, 보틀용, 사출성형용, 섬유용, 필름용, 시트용 등으로 하여 통상 시판되고 있는 것을 이용할 수 있다. 그 외, 미사용의 펠릿 형상 제품은 물론, PET 보틀로부터의 것으로 대표되는 플레이크 형상, 펠릿 형상, 파우더 형상 등의 리사이클(재생)품, 케미컬리사이클품 등, 형상이나 사용·재생 경위가 한정되지 않는다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 수지 및 상기 천연계 충전재와의 혼련 공정에 있어서, 인산, 인산염, 이산화규소류 및 세라믹스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질이 더욱 첨가되는 것이 바람직하다. 이 물질은 천연계 충전재의 붕소 화합물에 의한 처리의 작업성이나 흑화 저감 등의 본 발명의 효과를 향상시키기 때문이다. 인산염으로서는, 예를 들면, 인산수소 2칼륨, 인산수소 2나트륨, 인산암모늄, 인산 2수소칼륨, 인산 2수소나트륨, 폴리인산나트륨 등을 들 수 있다. 이산화규소류로서는 예를 들면, 실리카, 실리카겔 등을 들 수 있다. 세라믹스로서는, 예를 들면, 탄화물, 질화물, 붕화물 등의 무기 화합물의 성형체 등을 들 수 있고, 구체적으로는 예를 들면, 마그네슘계 유기인 함유물을 들 수 있다. 인산, 인산염, 이산화규소류 및 세라믹스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질로서는 수용해성인 것이 바람직하고, 예를 들면 인산이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 예를 들면, 상기 수지; 상기 천연계 충전재; 붕산과, 4붕산나트륨류(4붕산나트륨 무수물, 4붕산나트륨 8수화물, 4붕산나트륨 10수화물(붕사), 4붕산나트륨 5수화물 등을 포함함) 또는 메타붕산나트륨 4수화물 중 어느 하나; 및 인산을 혼련하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에서는 상기 수지와, 상기 천연계 충전재와, 상기 붕소 화합물 이외의 성분을 적당하게 이용해도 되지만, 예를 들면, 목적에 따른 첨가제를 더욱 포함하는 것이 바람직하고, 상기 첨가제는 예를 들면, 무기 필러를 포함하 는 것이 보다 바람직하다. 상기 첨가제에 의해, 경우에 따라서는 본 발명의 수지 조성물의 기계적 물성을 더욱 향상시키거나 그 성형체의 외관이나 치수 정밀도의 향상 등을 도모할 수도 있다. 또한, 도장성, 난연성이나 도전성 등의 새로운 기능성 등을 부여하는 것도 가능하다. 이하, 상기 첨가제에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

상기 첨가제에 사용 가능한 무기 필러로서는, 탈크, 탄산칼슘, 규회석, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 황산바륨, 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 마이카, 글래스섬유, 글래스 플레이크, 글래스 비즈, 탄소섬유, 카본블랙, 케첸블랙, 아세틸렌블랙, CNT(카본나노튜브), 흑연, 실리카, 실리카섬유, 규산칼슘, 규산알루미늄, 카올린, 흑연섬유, 아라미드섬유, 알루미나섬유, 실리카·알루미나섬유, 금속분, 금속섬유, 티탄산칼륨휘스커, 붕산알루미늄휘스커, 마그네슘계휘스커, 규소계휘스커, 세피오라이트, 아스베스토, 슬래그섬유, 크소노틀라이트(xonotlite), 석고섬유, 지르코니아섬유, 질화붕소섬유, 질화규소섬유, 붕소섬유, 산화지르코늄, 산화철, 티탄산바륨, 백토 등을 들 수 있고, 단독으로 이용해도 2종류 이상 병용해도 좋다. 예를 들면 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 등은 수지 조성물에 난연성을 부여하는 목적에 적합하고, 카본블랙, 케첸블랙, 아세틸렌블랙, CNT(카본나노튜브), 탄소섬유 등은 도전성을 부여하는 목적에 적합하다.

상기 무기 필러의 사용에 있어서는, 필요에 따라 집속제, 표면 처리제 등을 병용하는 것이 바람직하다. 상기 집속제 및 표면 처리제로서는, 예를 들면, 에폭 시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 실란계 화합물, 티타네이트계 화합물 등의 작용성 화합물을 들 수 있다. 이들 화합물은, 미리 무기 필러에 표면 처리, 집속 처리 등을 실시하는 것으로 이용하거나, 또는 혼련 때 동시에 첨가해도 된다.

그 외, 상기 첨가제로서는, 목적에 따른 원하는 특성을 수지 조성물에 부여하기 위해서 일반적으로 수지에 첨가되는 공지의 첨가제를 적당히 이용해도 된다. 이러한 첨가제로서 예를 들면, 산화방지제, 가공안정제, 광안정제나 자외선 흡수 제 등의 각종 안정제, 난연제, 가소제, 연화제, 윤활제, 이형제, 대전방지제, 내충격개량제, 염료나 안료 등의 착색제, 결정화촉진제, 결정핵제, 방부제, 곰팡이 방지제, 개미 방지제 등을 배합할 수 있다. 상기 착색제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 이산화티탄, 산화코발트, 군청, 감청, 벵가라, 은주(銀朱), 연백(鉛白), 연단(鉛丹), 황연, 스트론튬크로메이트, 티타늄옐로우, 티탄블랙, 징크크로메이트, 철흑(鐵黑), 몰리브덴레드, 몰리브덴화이트, 산화납, 리토폰, 카본블랙, 에메랄드그린, 기네이그린, 카드뮴옐로우, 카드뮴레드, 코발트블루, 아조안료, 프탈로시아닌블루, 이소인돌리논, 퀴나크리든, 디옥사딘바이올렛, 페리논, 페릴렌 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 천연의 목질감을 내기 위해서는 황색산화 티탄, 벵가라(산화철) 등이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 제조 방법에 대해서, 예를 들어 설명한다.

본 발명의 천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법은, 상기와 같이, 상기 수지 및 상기 천연계 충전재를 혼련하는 혼련 공정을 가지는 제조 방법에 있어서, 상기 혼련 공정이 상기 천연계 충전재의 흑화 저감을 위해서 붕소 화합물의 존재 하에서 실시되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조 방법은, 예를 들면 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.

즉, 상기 수지, 상기 천연계 충전재 및 상기 붕소 화합물을 준비하고, 상기 붕소 화합물의 존재 하에 상기 수지와 상기 천연계 충전재를 혼련한다. 이 때, 상기 붕소 화합물의 배합 비율은 상기 천연계 충전재 100중량부에 대해, 예를 들면 0.1~500중량부, 바람직하게는 1~300중량부, 보다 바람직하게는 5~200중량부이다.

한편, 상기 천연계 충전재의 상기 붕소 화합물에 의한 처리에 앞서, 흑화를 저감시키기에 효과적인 붕소 화합물의 양을 결정하는 공정을 추가로 실시해도 된다.

또한, 상기 수지의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 천연계 충전재 100중량부에 대해, 예를 들면 10~1000중량부, 바람직하게는 20~900중량부, 보다 바람직하게는 30~200중량부이다. 상기 수지의 배합량이 20~900중량부의 범위내이면, 성형 가공성 및 수지 조성물의 기계적 물성 등의 관점에서 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 혼련 공정에서 인산, 인산에스테르, 인산염, 이산화규소류 및 세라믹스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질이 첨가되는 경우, 그 첨가량은 상기 붕소 화합물 100중량부에 대해서, 예를 들면 1~100중량부, 바람직하게는 1~40중량부, 보다 바람직하게는 1~30중량부이다.

혼련 온도는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 각 성분의 용융이나 혼련이 원활하게 행해지도록 적당히 설정하면 된다. 온도 설정은, 혼련 시에 있어서 혼련 장치의 실린더 등의 내부 온도는, 예를 들면 10O℃ 이상, 바람직하게는 100~350, 보다 바람직하게는 180℃~350℃의 범위, 더욱 바람직하게는 240℃~350℃의 범위이다. 따라서, 혼련은 예를 들면 100℃ 이상, 바람직하게는 180~350℃, 보다 바람직하게는 180℃~350℃의 범위, 더욱 바람직하게는 240℃∼350℃의 범위에서 실시할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서의 혼련에 이용하는 장치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 롤 니더, 반바리 믹서, 인터 믹스, 1축 압출기, 2축 압출기, 헨셀 믹서 등의 고속 교반형 믹서 등을 들 수 있고, 그 중에서도 2축 압출기가 바람직하며, 벤트(탈기구) 등의 구멍부를 하나 이상 구비하는 2축 압출기가 보다 바람직하다. 상기 장치는 1종류를 이용해도, 2종류 이상을 이용해도 된다. 또한, 혼련 장치가 2축 압출기 등의 연속 압출기인 경우의 스크류 회전수는, 각 성분을 충분히 혼련할 수 있는 레벨이면 좋지만, 예를 들면 20~1200rpm의 범위, 바람직하게는 30~1000rpm의 범위, 보다 바람직하게는 50~1000rpm의 범위이다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상기 혼련 공정 전에 상기 천연계 충전재의 상기 붕소 화합물에 의한 처리 공정이 실시되는 것이 바람직하다. 이 제조 방법에 의해 얻어지는 수지 조성물의 흑화 저감 효과가 향상되기 때문이다.

상기 처리 공정으로서는, 상기 천연계 충전재에 상기 붕소 화합물 용액을 함침시키는 함침 공정이어도 된다. 상기 함침 공정은, 예를 들면, 상기 붕소 화합물의 용액에 상기 천연계 충전재를 따라 넣으면서 교반하여 함침시키는 방법, 상기 붕소 화합물의 용액에 상기 천연계 충전재를 가하여 교반하고 함침시키는 방법, 상 기 붕소 화합물의 용액에 상기 천연계 충전재를 가하여 그 분말을 상기 용액에 충분히 담근 상태에서 가압(예를 들면 1MPa 하)하여 함침시키는 방법 등을 들 수 있다.

상기 함침 공정은, 예를 들면 일본 공개특허공보 2003-211412호에 기재된 방법을 이용해도 된다. 이 방법에 의하면, 예를 들면 목재(천연계 충전재)(함수율7%)를, 밀폐 가감압용 용기 중에서 감압으로 하고(감압 처리), 그 용기 내에 상기 붕소 화합물(예를 들면 붕사 및 붕산) 및 임의로 인산 및 첨가제를 포함하는 수용액(예를 들면 80℃로 가열)을 도입하고, 가열 및 가압 하에 유지하여 상기 붕소 화합물을 상기 목재에 함침시키고(함침 처리), 그 후, 건조 처리, 감압 처리 및 함침 처리를 원하는 횟수 반복함으로써 상기 천연계 충전재에 상기 붕소 화합물을 함침시킬 수 있다. 또는, 상기 함침 공정을 실시하는 대신에, 상기 붕소 화합물이 함침된 천연계 충전재를 시판에서 구입해도 된다.

상기 함침 공정 후, 상기 천연계 충전재를 건조하여 분쇄하는 건조 분쇄 공정을 실시해도 된다. 혼련 공정의 효율이 향상되기 때문이다. 상기 건조 분쇄 공정은, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 해당 분야에서 종래 알려져 있는 방법에 의해 실시해도 된다. 상기 건조 분쇄 공정은, 상기 함침 공정 후 또한 상기 혼련 공정 전에 실시하는 것이 바람직하다.

상기 처리 공정으로서는, 상기 천연계 충전재에 상기 붕소 화합물을 부착시키는 공정, 도포하는 공정 또는 첨가 혼합하는 공정이어도 된다. 상기 부착 공정으로서는, 예를 들면, 상기 붕소 화합물의 용액을 상기 천연계 충전재에 분무하여 부착시키는 공정 등을 들 수 있다. 상기 첨가 혼합 공정으로서는, 예를 들면, 상기 천연계 충전재와 상기 수지와 상기 붕소 화합물과 용매를 혼합하는 공정 등을 들 수 있다. 상기 부착 공정, 상기 도포 공정, 상기 첨가 혼합의 후, 상기 천연계 충전재를 건조시키는 것이 바람직하다.

상기 처리 공정에서 이용하는 상기 붕소 화합물 용액의 용매는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 유기 용매, 물 및 이들의 혼합 용매가 있다. 상기 유기 용매로서는, 예를 들면, 알코올류(메탄올, 에탄올, 부탄올 등), 에테르류(디에틸 에테르 등), 케톤류(아세톤 등), 에스테르류(아세트산에틸 등), 지방족탄화수소류(n-헥산 등), 방향족 탄화수소류(벤젠 등) 등을 들 수 있다. 상기 용매로서는, 친수성인 것이 바람직하고, 예를 들면, 물, 알코올류 및 케톤류가 바람직하다. 상기 물은, 그 성분 내용이나 온도의 제한은 특별히 없고, 예를 들면, 수돗물, 우물물, 공업용수, 증류수, 음료 전용수, 자연·천연수, 하천·호수, 용출수, 수증기 등을 들 수 있지만, 모두 불순물이 매우 적은 것이 바람직하다. 상기 용매는, 단독 또는 혼합하여 이용해도 된다. 상기 용매로서는, 예를 들면, 알코올류와 물을 혼합 하여 이용하는 것이 바람직하다.

상기 붕소 화합물 용액을 조제할 때의, 상기 붕소 화합물과 상기 용매의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 상기 붕소 화합물의 100중량부에 대해, 상기 용매의 배합량은 예를 들면 50중량부~5000중량부, 바람직하게는 100중량부~3000중량부, 보다 바람직하게는 200중량부~1000중량부이다.

상기 붕소 화합물의 용액에는, 상기와 같은 인산, 인산염, 이산화규소류 및 세라믹스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질, 상기와 같은 첨가제, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르 등의 계면활성제, 침투액 등을 포함해도 된다. 이러한 계면활성제 등을 포함하는 상기 붕소 화합물 용액을 이용하면, 상기 처리가 촉진되므로 바람직하다.

상기 붕소 화합물 용액의 pH는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 6~9의 범위, 보다 바람직하게는 7~8의 범위이다. 상기 pH가 6~9의 범위이면, 얻어지는 수지 조성물의 천연계 충전재의 흑화를 보다 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 pH가 6~9의 범위이면, 혼련 때 이용하는 장치가 부식하는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 상기 pH는 알칼리성 물질 또는 산성 물질을 첨가하여 원하는 값으로 조정해도 된다. 그러한 산성 물질로서는 인산이 바람직하다.

상기 처리에 있어서, 상기 붕소 화합물 용액의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 상온~고온이며, 보다 바람직하게는 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 80℃ 이상이다. 상기 온도가 상온~고온이면, 상기 처리가 촉진되기 때문이다.

본 발명의 제조 방법에서의 상기 처리 공정은, 보다 구체적으로는, 예를 들면

I) 교반 혼합조에, 붕소 화합물과 온수를 투입하고 충분히 교반 혼합하여 붕소 화합물 수용액을 조제하고, 이어서 거기에 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를 부으면서 교반하여 함침시키고, 상기 붕소 화합물 수용액이 충분히 침투, 함침한 후, 얻어진 분말형상 충전재를 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

II) 교반 혼합조에, 붕소 화합물과 온수와 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를 투입하고 충분히 교반 혼합하여 상기 붕소 화합물이 충분히 침투, 함침한 후, 상기 분말을 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

III) 헨셀 믹서, 텀블러 등의 혼합 기기에 붕소 화합물과 온수와 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를 순차 또는 동시에 투입하고, 이어서 충분히 교반 혼합하여 상기 붕소 화합물이 충분히 침투, 함침한 후, 상기 분말을 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

IV) 교반 혼합조에, 붕소 화합물과 온수를 투입하고, 충분히 교반 혼합하여 붕소 화합물 수용액을 조제하며, 이어서, 이 붕소 화합물 수용액을 분무 용기에 의해, (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재의 표면에 널리 퍼지도록 안개형상으로 내뿜어 부착시키며, 이어서, 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

V) 교반 혼합조에, 붕소 화합물과 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재와 알코올류를 투입하고, 상기 분말이 겔형상이 될 때까지 충분히 교반 혼합하며 상기 붕소 화합물과 상기 분말이 충분히 혼합한 후, 상기 분말을 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

VI) 교반 혼합조에, 붕소 화합물과 온수를 투입하고 충분히 교반 혼합하여 붕소 화합물 수용액을 조제하며, 이어서 별도의 압력 용기에, (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재와 상기 수용액을 넣어 상기 분말을 상기 수용액에 충분히 담근 상태에서, 1MPa 정도의 압력으로 압력 용기 전체를 가압시켜 함침시키고, 상기 붕소 화합물이 충분히 침투, 함침한 후, 상기 분말을 취출하여 제습 건조기나 열풍 건조기로 충분히 건조하는 공정,

VII) 일관 혼련 장치(라인)를 구성하는 헨셀 믹서, 텀블러 등의 혼합 기기에 붕소 화합물과 온수와 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를 투입하고, 충분히 교반 혼합하여 상기 붕소 화합물을 상기 분말에 침투, 함침시키며, 그 후, 첨가제 등을 투입해 일괄 혼합하는 공정,

VIII) 별도 설치한 헨셀 믹서, 텀블러 등의 혼합 기기에서 붕소 화합물과 온수와 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를 순차 또는 동시에 투입하고, 충분히 교반 혼합하여 상기 붕소 화합물을 상기 분말에 충분히 침투, 함침시키고, 그 분말을 압출기 재료 공급구 이외의 1개소 이상의 벤트 등의 구멍부로부터, 소정의 비율로 일정량씩 공급하는 공정,

IX) 붕소 화합물과 온수와 (필요에 따라서 예비 건조한)천연계 충전재를, (자동)계량 장치로 개별적으로 혼련 장치의 재료 공급구 이외의 1개소 이상의 벤트 등의 구멍부로부터 순차 투입하고, 혼련 장치 가열통의 내부에서 혼련에 의해, 상기 붕소 화합물을 상기 분말에 충분히 침투, 함침시키는 공정 등에 의해 실시할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서, 상기 처리 공정이 실시된 천연계 충전재의 부피 밀도는 상기 처리 공정이 실시되기 전의 천연계 충전재에 비해, 바람직하게는 크고, 보다 바람직하게는 1.2배 이상이며, 더욱 바람직하게는 2배 이상이다. 예를 들면, 상기 처리된 천연계 충전재와 상기 수지를 혼련하는 경우, 혼련 장치의 운전 효율 및 혼합 효율이 향상되기 때문에, 상기 처리 후의 천연계 충전재의 부피 밀도는 처리 전보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 처리 공정이 실시된 천연계 충전재와 상기 처리 공정이 실시되어 있지 않은, 무처리의 천연계 충전재를 필요에 따라서 병용해도 된다.

본 발명의 수지 조성물은, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 수지 조성물이다. 상기와 같이, 이 수지 조성물은 높은 온도에서 혼련해도 천연계 충전재의 흑화를 저감시킬 수 있다. 본 발명의 수지 조성물의 용도는 특별히 한정되지 않고, 각종 수지 제품에 폭넓게 사용할 수 있다.

본 발명의 제조 방법은, 추가로 성형 가공 공정을 가지고 있어도 된다. 그러한 성형 가공 공정으로서는, 예를 들면 압출 성형, 사출 성형, 중공 성형, 필름 성형, 압축 성형, 진공 성형 등의 공정을 들 수 있다. 그 중에서도, 성형 가공 공정으로서는, 압출 성형 및 사출 성형이 바람직하고, 이형 성형체 등을 성형 가공하는 압출 성형 및 사출 성형의 공정이 더욱 바람직하다. 이러한 성형 가공 공정에 의해 얻어진 성형체, 즉 수지 제품은, 예를 들면, 프레임재 등의 건재, 가구, 생활 용품, 자동차 부품용 등에 적용할 수 있다. 이 성형 가공 공정에 의해, 시트형상, 관형상 등 원하는 형태로 성형한 성형체를 얻을 수 있다. 이 성형 가공 공정은 상기 혼련 공정 후에 실시되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 천연계 충전재의 흑화 저감제로서, 상기 붕소 화합물을 포함하는 흑화 저감제를 제공한다. 이 붕소 화합물로서는, 상기와 동일한 것을 이용할 수 있지만, 그 중에서도 붕산, 붕산염, 테트라히드로붕산염, 테트라플루오르붕 산염, 시아노트리히드로붕산염 및 산화붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 높은 온도에서 수지와 천연계 충전재를 혼련해도, 천연계 충전재의 흑화를 저감시킬 수 있다. 따라서, 이 수지 조성물에는, 예를 들면, 천연계 충전재가 본래 가지는 자연스러운 질감 등을 그대로 반영하고 있고, 또한 그 수지 제품의 강도도 열화하고 있지 않다. 이와 같이, 본 발명에 의하면, 뛰어난 수지 제품을 제공하는 것이 가능하고, 이 수지 조성물은 여러 가지 용도의 수지 제품에 이용 가능하다.

실시예

다음에, 본 발명의 수지 조성물의 제조 방법 및 그것에 의해 얻어지는 수지 조성물의 실시예에 대해 설명한다.

[I] 원재료

본 실시예에서 제조한 수지 조성물의 원재료는 이하에 나타내는 바와 같다.

(1) 수지(성분 A)

A-1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌계 얼로이 수지

상기 얼로이 수지는 다음과 같이 하여 제조하였다. 미츠비시레이온 제 PET 수지(상품명 다이아나이트 「KR582」, 고유 점도=0.65(25℃, 오르소크로로페놀 중), 미사용 펠릿)(배합량 67중량부)와 닛뽄폴리에틸렌 제, 직쇄형 폴리에틸렌(상품명 「UF440」, MFR(190℃)=1.7g/min., 미사용 펠릿)(배합량 30중량부)과 상용화제(에틸렌-글리시딜메타크릴레이트(배합량 3중량부)(공중합체, 펠릿)를 미리 텀블러 믹서로 충분히 혼합하였다. 실온의 물을 시간 당 2중량부의 비율로 재료 공급구로 주입하면서 이 혼합물을 2축 압출기(BT30 (상품명):플러스텍 공학 연구소 제, 스크류 직경 30㎜) 안에 일정량씩 첨가하면서 용융 및 혼련(260℃)하고, 다시 조립하여 목적으로 하는 상기 얼로이 수지를 펠릿으로서 얻었다(융점=247℃).

한편, 상기 융점은 시마즈 세이사쿠쇼 제 시차 주사 열량계 「DSC-60」로 측정한 값으로부터 산출하였다. 상기 시차 주사 열량계에 의해 얻어진 DSC 곡선이 베이스 라인에서 빗나가기 시작하는 점과, 피크로의 상승의 기울기가 안정된 점을, 각각 접점으로 하는 접선을 그었을 때의 양자의 교점을 상기 융점으로 하였다.

MFR (280℃, 2.16㎏)=2g/10분.

A-2 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 (상품명「다이아나이트」, 미츠비시레이온 제)

융점=246℃, 고유 점도=0.71(25℃, 오르소클로로페놀 중).

A-3 : 폴리페닐렌에테르계 변성 수지(상품명 「자이론」, 아사히카세이 제)

융점=253℃, MFR(300℃, 10㎏)=33g/10분.

A-4 : 폴리프로필렌(상품명 「노바 텍」, 닛뽄폴리플로 제)

융점=156℃, MFR(230℃, 2.16㎏)=3g/10분.

A-5 : 폴리락트산(카길다우 제)

융점=164℃, MFR(230℃, 2.16㎏)=3g/10분.

(2) 붕소 화합물로 함침된 천연계 충전재(성분 B)

B-1 : 우선, 교반 혼합조에 60℃의 온수(88.1중량부), 4붕산나트륨 무수물 (6.5중량부) 및 오르토붕산(5.4중량부)을 투입한 후, 충분히 혼합하여 붕소 화합물의 수용액을 조제하였다. 이 수용액의 pH값은 7.8이었다.

이어서, 상기 수용액 중에 미국산 소나무의 목분(평균 입경=78㎛, 부피 밀도=0.27g/㎤)(천연계 충전재)(상기 수용액의 100중량부에 대해 11중량부)을 주입하면서 교반하고, 상기 목분 중에 상기 붕소 화합물을 충분히 함침시키며, 그 후, 열풍 건조기로 충분히 건조시켜 붕소 화합물로 함침된 천연계 충전재를 얻었다. 이 경우, 얻어진 천연계 충전재에서의 붕소 화합물과 천연계 충전재의 실질적인 배합량은 천연계 충전재 1OO중량부에 대해 붕소 화합물(4붕산나트륨 무수물 및 오르토붕산)은 108중량부이었다. 이 분말의 부피 밀도는 0.59g/㎤였다.

B-2 : 교반 혼합조에 60℃의 온수(88.1중량부), 4붕산나트륨 무수물(7.5중량부), 오르토붕산(4.0중량부) 및 인산(O.4중량부)의 비율로 투입한 후, 충분히 혼합 하여 붕소 화합물의 수용액(인산을 포함함)을 조제하였다. 이 수용액의 pH값은 6.9였다.

이어서, 상기 수용액 중에 국산 삼나무의 목분(평균 입경=61㎛)(상기 수용액의 100중량부에 대해 13중량부)을 주입하면서 교반하고, 상기 목분 중에 상기 붕소 화합물 등을 충분히 함침시키며, 그 후, 열풍 건조기로 충분히 건조시켜 붕소 화합물로 함침된 천연계 충전재를 얻었다. 이 경우, 얻어진 천연계 충전재에서의, 붕소 화합물(4붕산나트륨 무수물 및 오르토붕산)과 천연계 충전재의 실질적인 배합량은, 천연계 충전재 1OO중량부에 대해서, 붕소 화합물(4붕산나트륨 무수물 및 오르토붕산)은 88중량부이었다.

B-3 : 미국산 소나무의 목분 대신에, 국산 죽분(평균 입경=69㎛)을 이용한 것 외에는 B-1과 동일하게 하여 붕소 화합물로 함침된 천연계 충전재를 얻었다.

B-4 : 미국산 소나무의 목분 대신에, 사무 용지를 분쇄한 지분(평균 입경=47㎛)을 이용한 것 외에는 B-1과 동일하게 하여 붕소 화합물로 함침된 천연계 충전재를 얻었다.

B-5 : 미국산 소나무의 목분(평균 입경=78㎛), 무처리. 이 분말의 부피 밀도는 0.27g/㎤이었다.

B-6 : 사무 용지를 분쇄한 지분(평균 입경=47㎛), 무처리.

[II] 혼련 장치

본 실시예에서 이용한 혼련 장치는 이하에 나타내는 바과 같다.

C2 (상품명) : 도요세이키 세이사쿠쇼 제, 라보플라스트밀

BT30 (상품명) : 플라스틱 공학 연구소 제, 2축 압출기(스크류 직경 30㎜).

[III] 혼련 시에서의 천연계 충전재의 흑화와 이취의 발생 정도의 평가방법

본 실시예에서 제조한 수지 조성물의 평가는 다음에 나타내는 바와 같은 평가 방법으로 행하였다.

라보플라스트밀(c2(상품명))(로터 회전수=50rpm)에서의 혼련 후의 수지 조성물의 외관을 육안으로 관찰함과 동시에, 혼련 과정에서의 이취를 맡아 다음과 같이 평가하였다. 이 때의 혼련 조건(온도 및 시간)은 표 1에 나타냈다. 혼련량은 50g이었다.

◎ : 거의 천연계 충전재의 변색이 발견되지 않고, 수지 조성물 전체의 색도 거의 변화가 발견되지 않는다. 또한, 이취도 거의 느껴지지 않는다.

○: 약간 천연계 충전재의 흑화가 발견되고 수지 조성물 전체도 약간 변색하고 있지만, 실용상 문제없는 수준이라고 판단된다. 또한, 이취는 조금 느껴지지만, 작업성이나 환경적으로도 문제없는 수준이라고 판단된다.

△ : 상당한 정도, 천연계 충전재의 흑화가 발견되고 수지 조성물 전체도 확실히 검게 변색하고 있어 실용성이 떨어진다. 또한, 이취도 상당히 느껴져 작업성이나 환경적으로는 개선이 필요하다고 판단되는 수준이다.

× : 현저하게 천연계 충전재의 흑화가 발견되고 수지 조성물 전체가 진흑형상으로 변화하여 완전히 실용성이 떨어진다. 이취도 심하여 작업성이나 환경적으로는 시급한 개선이 필요하다고 판단되는 수준이다.

(수지 조성물의 제조)

이하와 같이 하여 18종류의 수지 조성물을 제조하였다. 각각을 실시예 1~11 및 비교예 1~7로 한다. 즉, 우선, 각 조성물 제조용 원료 성분을 하기 표 1에 나타내는 비율로 준비했다. 표 1 중, 성분 A 및 B의 각 성분의 배합량은 성분 A 및 성분 B의 중량 합계에 대한 중량%로 나타내고 있다. 한편, 비교예에 있어서, 성분 B-5 및 B-6은 20중량% 이용하고 있지만, 이것은 실시예에서의 성분 B-1~B-4의 배합량 30중량%의 2/3이다. 이것은 성분 B-5 및 B-6 중의 실제의 천연계 충전재의 중량과 성분 B-1~B-4 중의 실제의 천연계 충전재의 중량이 용량적으로 거의 동일해지도록 환산했기 때문이다.

상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~11의 결과로부터 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 수지 조성물은 고온에서 혼련해도 수지 조성물의 흑화를 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

[IV] 수지 조성물의 기계 강도

(실시예 12)

(i) 시험편 조제 : 실시예 1과 동일한 조성의 성분 A-1 및 성분 B-1을 2축 압출기(BT30(상품명))로 혼련하고 조립하였다(실린더 온도 260℃, 스크류 회전수 160rpm). 이 때, 원료의 성분 A-1 및 성분 B-1은 별개의 공급구로부터 자동 공급 장치에 의해 소정량을 동시 공급했다. 그렇게 하여 제조한 수지 조성물을 JIS 표준 시험편(JIS-K7162의 1A형, t=4㎜)으로 성형하고, 그것을 이용해 물성 평가를 실시하였다. 상기 시험편은 니가타뎃코 제 사출 성형기 AN100형(상품명)을 이용해 성형(성형 온도 260℃, 금형 온도 150℃)함으로써 조제하였다. 얻어진 시험편을 이용하여 이하의 시험을 실시하였다. 그 결과는 인장 강도 30Mpa, 인장 신장 4%, 굴곡 강도 45MPa, 굴곡 탄성율 2400MPa, 아이조드 충격 강도 31J/m 및 하중 휨 온도 155℃였다(0.45MPa).

(ii) 인장 강도·신장 : 도요세이키 제 스트로그라프 VE10D형(상품명)으로 측정하였다. 측정 조건은 JIS-K7161, K7162에 준거하여 인장 속도=50㎜/분, 기온 23℃ 및 상대 습도 50% 조건 하에서 측정하였다.

(iii) 굴곡 탄성율 및 굴곡 강도 : 도요세이키 제 스트로그라프 VE1OD형(상품명)으로 측정하였다. 측정 조건은 JIS-K7171에 준거하여 굴곡 속도=2㎜/분, 기온 23℃ 및 상대 습도 50% 조건 하에서 측정하였다.

(iv) 아이조드 충격 강도 : 도요세이키 제 디지털 충격 시험기 DG-UB형(상품명)으로 측정하였다. 측정 조건은 JIS-K7110에 준거하여 노치부착, 기온 23℃ 및 상대 습도 50% 조건 하에서 측정하였다.

(v) 하중 휨 온도 : 도요세이키 제 HDT 시험 장치 3M-2형(상품명)으로 측정하였다. 측정 조건은 JIS-K7191에 준거하였다.

(실시예 13)

실시예 1과 동일 조성의 성분 A-1 및 성분 B-1을 2축 압출기(BT30(상품명))로 혼련하여 조립하였다(실린더 온도 260℃, 스크류 회전수 160rpm). 이 때, 원료의 성분 A-1 및 성분 B-1은 별개의 공급구로부터 자동 공급 장치에 의해 소정량을 동시 공급했다. 그렇게 하여 제조한 수지 조성물을 염화 비닐용 이형 압출기로 성형해 건재용 모델 장척판(개략 치수 : 폭 120㎜×평균 두께 2㎜)을 얻었다. 성형성은 양호하고, 얻어진 장척판은 양호한 목질 외관, 강도 및 치수 정도를 발현했다. 이와 같이, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 양호한 성형성을 가지는 수지 생성물을 제공할 수도 있다.

(비교예 8)

비교예 1과 동일 조성의 성분 A-1과 성분 B-5를 2축 압출기(BT30(상품명))로 혼련하고 조립하려고 시도했지만(실린더 온도 260℃, 스크류 회전수 160rpm), 다이스 부분에서의 천연계 충전재의 흑화가 현저하고, 밀려나온 스트랜드를 연속하여 당길 수 없어 조립할 수 없었다.

본 발명의 제조 방법에 의하면, 높은 온도에서 수지와 천연계 충전재를 혼련해도, 천연계 충전재의 흑화를 저감시킬 수 있다. 따라서, 이 수지 조성물에는, 예를 들면, 천연계 충전재가 본래 가지는 자연스러운 질감 등을 그대로 반영하고 있고, 또한 그 수지 제품의 강도도 열화하고 있지 않다. 이와 같이, 본 발명에 의하면, 뛰어난 수지 제품을 제공하는 것이 가능하고, 이 수지 조성물은 여러 가지 용도의 수 지 제품에 이용 가능하다.

Claims (17)

1. 수지 및 천연계 충전재를 함유하는 수지 조성물의 제조 방법으로서, 상기 수지 및 상기 천연계 충전재를 혼련하는 혼련 공정을 가지고, 상기 혼련 공정이 상기 천연계 충전재의 흑화 저감을 위해서 붕소 화합물의 존재 하에서 실시되는 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 혼련 공정에 앞서 상기 천연계 충전재의 상기 붕소 화합물에 의한 처리 공정이 실시되는, 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 처리 공정은 상기 천연계 충전재에 상기 붕소 화합물 용액을 함침시키는 함침 공정인, 제조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 함침 공정 후, 상기 천연계 충전재를 건조하여 분쇄하는 건조 분쇄 공정을 실시하는, 제조 방법.
5. 제2항에 있어서, 상기 처리 공정은 상기 천연계 충전재에 상기 붕소 화합물을 부착시키는 공정, 도포하는 공정 또는 첨가 혼합하는 공정인, 제조 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 혼련 공정에서의 혼련 온도가 100℃ 이상인, 제조 방 법.
7. 제1항에 있어서, 상기 붕소 화합물의 비율이 상기 천연계 충전재 100중량부에 대해 0.1~500중량부의 범위인, 제조 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 붕소 화합물이 붕산, 붕산염, 테트라히드로붕산염, 테트라플루오르붕산염, 시아노트리히드로붕산염 및 산화붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인, 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 붕소 화합물이 4붕산나트륨 무수물, 4붕산나트륨 1O수화물(붕사) 및 메타붕산나트륨 4수화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개와 오르토붕산과의 조합인, 제조 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 천연계 충전재가 대나무 분쇄물, 차잎 분쇄물, 와사비 분쇄물, 대두 찌꺼기 분쇄물, 고춧가루 분쇄물, 후추 분쇄물, 송이버섯 분쇄물, 표고버섯 분쇄물, 목분, 종이 분쇄물, 차 찌꺼기 분쇄물, 커피 찌꺼기 분쇄물, 카본블랙, 탈크, 목탄 분쇄물, 죽탄 분쇄물, 카카오두 찌꺼기 분쇄물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인, 제조 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 수지가 열가소성 수지인, 제조 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 혼련 공정에 있어서, 추가로 인산, 인산염, 이산화규소류 및 세라믹스로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질을 첨가하는, 제조 방법.
13. 제1항에 있어서, 추가로 성형 가공 공정을 포함하는, 제조 방법.
14. 천연계 충전재 함유 수지 조성물로서, 제1항에 기재된 방법에 의해 제조된 수지 조성물.
15. 천연계 충전재 함유 수지 조성물의 성형체로서, 제13항에 기재된 방법에 의해 제조된 성형체.
16. 천연계 충전재의 흑화 저감제로서, 붕소 화합물을 포함하는 흑화 저감제.
17. 제16항에 있어서, 상기 붕소 화합물이 붕산, 붕산염, 테트라히드로붕산염, 테트라플루오르붕산염, 시아노트리히드로붕산염 및 산화붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나인, 흑화 저감제.