KR910000946B1 - 열가소성 수지용 셀룰로즈계 충전제 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

열가소성 수지용 셀룰로즈계 충전제
본 발명은 셀룰로즈계 충전제 및 그것을 사용한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 글리옥살과 함께 가열처리하여 수득되는 셀룰로즈계 충전제 및 그것을 사용한 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
종래, 열가소성 수지의 강성, 성형수축성, 내열변형성, 및 도장성을 개량할 목적으로, 상기 열가소성 수지에 셀룰로즈계 충전제제를 배합하는 시도가 다수 이루어졌다.
그러나 통상 셀룰로즈계 충전제는 15중량% 전후의 수분을 함유하고, 또한 이것을 110℃의 열풍순환건조기등으로 2 내지 3시간 건조하여도 역시 4 내지 7중량%의 수분을 함유하기 때문에, 이러한 셀룰로즈계 충전제를 열가소성 수지에 배합하여 성형하면 성형온도 160℃이상에서 함유수분이 급속히 유리되어 수증기를 발생시켜 수득된 성형품에 [기포] 및 [수포]를 생성시킨다. 이러한 [기포]의 발생은 성형품의 강도, 강성, 내열변형성 등의 물성을 악화시키고, 또한 [수포]의 발생은 성형품의 외관형상을 변형시키는 원인으로도 되는 이러한 이유 때문에 셀룰로즈계 충전제-함유 열가소성 수지는 아직 충분히 실용화되어 있지 않다.
또한 수분을 함유하는 셀룰로즈계 충전제는 강인하여 압출성형 등의 가공단계에서는 상당히 분쇄되기 어려우므로, 미리 60 내지 120에서의 입도로 잘게 분쇄한 것을 사용할 필요가 있고 이러한 분쇄공정이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명자들은 셀룰로즈계 충전제를 배합한 열가소성 수지에 관련된 상기의 문제점을 해결하기 위해서 예의 연구했다. 그 결과, 글리옥살과 함께 가열처리한 셀룰로즈계 충전제를 사용함으로써 상술한 문제점을 해결할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성했다.
상기한 바로부터 명백한 바와 같이, 본 발명은 열가소성 수지에 배합하여 성형품으로 한 때에 상기 성형품의 강도, 강성 및 내열변형성의 악화를 개선하고, 또한 정형품의 외관 및 변형을 개선할 수 있는 셀룰로즈계 충전제 및 그것을 사용한 열가소성 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 하기한 바로 이루어진다.
(1) 글리옥살과 함께 가열처리하여 이루어진 열가소성 수지용 셀룰로즈계 충전제.
(2) 열가소성 수지에, 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 셀룰로즈계 충전제를 10 내지 65중량% 배합시켜 수득되는 열가소성 수지 조성물.
(3) 폴리프로필렌, 결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체, 결정성 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체, 폴리에틸렌, ABS 수지 및 폴리스티렌중에서 선택된 폴리올레핀 수지에, 셀룰로즈계 충전제 10 내지 65중량%, 및 글리옥살을 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량% 배합시켜 교반가열혼합하고 용융혼련 처리하여 수득되는 폴리올레핀 수지 조성물.
본 발명의 셀룰로즈계 충전제로서는, 목분, 목재 칩, 왕겨, 폐지, 펄프, 및 셀룰로즈 분말을 예시할 수 있다. 또한 상기 셀룰로즈계 충전제에 열경화성 수지 및 접착제가 부착되어 있어도 관계없다. 또한 이들 셀룰로즈계 충전제의 입도는 특히 한정되어 있지 않지만, 10메시 이상인 것이 바람직하다. 또한 글리옥살과 함께 가열처리함에 있어서, 미리 셀룰로즈계 충전제를 100℃이상의 온도에서 여러시간, 예를 들어 2 내지 3시간 예비건조하는 것이 바람직하다. 셀룰로즈계 충전제의 처리에 사용되는 글리옥살이 어떤 작용을 하는가에 대해서는 아직 충분한 해명이 이루어지지 않았지만, 글리옥살이 물과 반응하여 글리콜산을 생성시키는 성질을 갖는다는 것으로부터, 사용된 글리옥살이 셀룰로즈계 충전제에 함유되어 있는 수분, 특히 통상의 건조정도로는 제거되기 어려운 수분과 반응하여 셀룰로즈계 충전제에 함유되어 있는 수분을 제거하는 작용을 하는 것으로 여겨진다.
셀룰로즈계 충전제의 처리에 사용되는 글리옥살의 사용량은 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량%가 바람직하다. 특히 바람직하게는 2 내지 10중량%이다.
사용량이 0.5중량%미만에서는 셀룰로즈계 충전제에 함유되어 있는 수분을 제거하는 효과 및 셀룰로즈계 충전제를 분쇄하는 효과가 작고, 또한 12중량%을 넘으면 이러한 셀룰로즈계 충전제를 배합한 열가소성 수지를 성형품으로 한때에 상기 성형품에 「기포」 및 「수포」를 생성시킴으로써 상기 성형품의 강도, 강성, 및 내열변형성의 제물성의 개선효과가 발현되지 않으므로 바람직하지 않다.
글리옥살에 의한 셀룰로즈계 충전제의 처리방법으로서는 다음 방법을 예시할 수 있다. 즉 가열할 수 있는, 교반기가 부착된 혼합장치에 셀룰로즈계 충전제를 넣고 적당한 온도, 예를 들어 100℃이상의 온도에서 가열 교반하여 상기 셀룰로즈계 충전제를 예비 건조시키고 유리되기 쉬운 수분을 제거한 후, 여기에 소정량의 글리옥살을 첨가하여 약 80℃이상의 온도에서 1분 내지 60분간 교반가열 혼합처리함으로서 수행할 수 있다. 또한 상기한 교반기가 부착된 혼합장치에 소정량의 열가소성 수지, 예비건조한 셀룰로즈계 충전제, 기타의 첨가제, 필요시 다른 충전제 및 글리옥살을 넣고, 80℃이상의 온도에서 교반가열 혼합처리하는 방법을 사용할 수도 있다. 가열할 수 있는 교반기가 부착된 혼합장치로서는 헨셀 믹서(상품명), 스파 믹서등의 혼합장치를 사용하면 좋다.
본 발명에 따른 열가소성 수지로서는, 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 및 옥텐-1중에서 선택된 1종 이상으로 이루어진 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리염화비닐, 에틸렌초산비닐 공중합체, 폴리초산비닐, 폴리메타크릴산 에스테르(특히 메틸 에스테르), 폴리아크릴산 에스테르, 폴리스티렌, ABS수지, 불포화 카본산 또는 그 유도체를 그라프트 중합시킨 변성 폴리올레핀 수지 및 이들중 2종 이상의 혼합물을 열거할 수 있다.
본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 상기한 열가소성 수지에 배향할 때의 배합량은 특히 제한되어 있진 않으나, 실용적으로는 10 내지 65중량%, 바람직하게는 20 내지 55중량%, 특히 바람직하게는 30 내지 50중량%이다.
배합량이 10중량% 미만일 경우, 본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 배합한 수지 조성물을 성형한 때에 수득되는 성형품의 강도, 강성, 및 내열변형성 등의 제물성의 개선효과가 작아지고, 또한 65중량% 이상일 경우, 수득되는 수지 조성물의 용융시 유동성이 악화되기 때문에 성형성이 저하하여, 성형될 수 없거나 성형될 수 있어도 수득된 성형품의 물성, 특히 충격강도가 저하하여 실용성이 없어지므로, 수득하려는 성형품에 요구되는 물성에 맞게 적절한 배합량을 선택하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 사용함에 있어서, 통상 열가소성 수지에 첨가되는 각종의 첨가제, 예를 들어 산화방지제, 열안정제, 자외선흡수제, 대전방지제, 중화제, 안료, 분산제, 활탁제, 가소제, 합성고무류, 또는 탈크, 운모, 탄산칼슘 등의 무기질 충전제를 병용할 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물을 제조함에 있어서, 열가소성 수지, 통상 열가소성 수지에 첨가되는 상기한 제첨가제, 및 글리옥살과 함께 가열처리한 셀룰로즈계 충전제의 각 소정량을 상기한 헨셀 믹서(상품명)등의 혼합장치로 교반가열혼합한 후, 반바리 믹서, 롤, 압출기 등으로 용융혼련하고 펠렛화시킨다. 또한 열가소성 수지, 상기한 제첨가제, 셀룰로즈계 충전제 및 글리옥살의 각 소정량을 상기한 헨셀 믹서(상품명)등의 혼합장치에 넣어 교반가열혼합처리한 후, 반바리 믹서, 롤, 압출기 등으로 용융혼련하고 펠렛화 시킴으로써 수행할 수도 있다.
게다가 열가소성 수지, 상기한 제첨가제, 셀룰로즈계 충전제 및 글리옥살의 소정량을 상기한 헨셀 믹서(상품명)등의 혼합장치에 넣어 수지의 용융온도 이상에서 가열하여 교반용융혼련한 후, 상기 용융혼련물을 냉각용의 혼합장치로 이동시켜 교반하면서 냉각시키고 과립화하는 방법도 사용할 수 있다.
또한 용융혼련온도는 150℃ 내지 300℃, 바람직하게는 150℃ 내지 250℃이다. 수득된 펠렛은 목적에 응하여 사출성형, 압출성형, 압축성형등의 성형방법에 의한 성형품의 제조에 제공된다.
본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 배합하여 이루어진 열가소성 수지 조성물로부터 제조한 성형품은, 셀룰로즈계 충전제에 함유되어 있는 수분에서 유래하는 강도, 강성, 내열변형성 등의 제물성의 저하가 없고, 또한 성형품의 외관형상도 플래쉬(flash) 및 [수포]가 없는 깨끗한 외관형상을 하고 있어, 각종의 성형분야의 열가소성 수지제품으로서 적당하고 유리하게 사용할 수 있다. 또한 글리옥살에서 가열처리함으로서 셀룰로즈계 충전제가 거의 수분을 함유하지 않기 때문에 열가소성 수지에 배합하여 성형가공하는 단계에서 상기 셀룰로즈계 충전제가 쉽게 분쇄되므로 비교적 입도가 큰 상기 셀룰로즈계 충전제를 잘게 분쇄하지 않고 그대로 사용할 수 있다.
이하 실시예 및 비교예에 의해서 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한 실시예 및 비교예에 사용된 평가방법으로서, 성형품의 강도측정은 인장강도의 측정(JISK 6758에 준거) 및 아이조드 충격강도의 측정(JISK 6758에 준거)에 의하여, 내열변형성은 열변형온도의 측정(JISK 7207에 준거)에 의하고, 성형품의 강성측정은 왜곡탄성율의 측정(JISK 6758에 준거)에 의하고, 또한 외관형상의 평가는 수득된 펠렛의 [기포]의 유무 관찰 및 성형품의 외관형상, 즉 플래쉬의 유무, 비틀림 변형의 대소 관찰, 및 다음에 나타내는 [수포]의 측정에 의해서 수행한다.
[수포]의 측정법
사출성형법에 의해 성형한 두께 2mm, 세로 150mm, 가로 250mm, 높이 100mm의 상자를 시료로 하여, 상기 상자의 250mm×100mm 측면의 두께가 가장 큰 부분의 두께를 측정하고 2mm의 기준 두께에 대하여 두꺼워진 비율(%)을 계산하여, 두꺼워진 비율이 0 내지 2% 미만을 ◎, 2 내지 2.5% 미만을 ○, 2.5 내지 3% 미만을 △, 3 내지 4% 미만을 ×, 4% 이상을 ××로 평가했다.
[실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 2]
자켓온도를 110℃로 설정한 내용적 100ℓ의 헨셀 믹서(상품명)에 입도 80메시의 목분을 넣어 15분간 교반혼합시켜 예비건조를 수행하고, 이어서 여기에 상기 목분에 대하여 1중량%의 글리옥살을 첨가하여 재차 15분간 교반가열 혼합처리를 수행하여 1중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 목분(A)을 수득한다. 또한 같은 방법에 의해서, 각기 5중량%, 10중량%의 글리옥살과 함께 목분을 교반가열 혼합처리하여, 5중량%에서 처리한 목분(B) 및 10중량%에서 처리한 목분(C)를 수득한다.
실시예 1 내지 3에서는, 열가소성 수지로서 용융 비율(melt prorate)(230℃에서 하중 2.16kg을 가한 경우 10분간의 용융수지의 토출량) 5g/10분의 프로필렌 단독중합체(짓소 폴리프로 K1016) 50중량%와, 실시예 1은 목분(A) 50중량%와를, 실시예 2는 목분(B) 50중량%와를 실시예 3은 목분(C) 50중량%와를, 자켓 온도 110℃로 설정한 헨셀 믹서(상품명)에 넣어 5분간 교반가열혼합한 후, 이들의 혼합물을 구경 65mm의 벤트가 부착된 단축 압출기로 용융혼련온도 210℃에서 용융혼련압출시켜 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
실시예 4 내지 6에서는, 용융비율 3g/10분의 결정성 에틸렌 프로필렌 공중합체(짓소 폴리프로 K7014) 50중량%와, 실시예 4는 목분(A) 50중량%와를, 실시예 5는 목분(B) 50중량%와를, 실시예 6은 목분(C) 50중량%와를, 쟈켓 온도를 110℃로 설정한 헨셀 믹서(상품명)에 넣어 5분간 교반가열혼합한 후, 실시예 1 내지 3에서와 같은 압출기로 실시예 1 내지 3에서와 같은 온도에서 용융혼련 압출시켜 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
또한 비교예 1 내지 2로서, 실시예 4 내지 6에서와 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%와, 비교예 1은 글리옥살과 함께 처리하지 않은 입도 80메시의 목분 50중량%와를, 비교예 2는 15중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 80메시의 목분(D) 50중량%와를, 실시예 4 내지 6에서와 같게 교반가열혼합, 용융혼련 압출시켜 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
이상의 각 실시예 및 각 비교예에서 수득된 펠렛의 외관을 관찰하여 기포의 유무를 조사함과 동시에 이들의 펠렛을 사용하여 수지온도 250℃에서 사출성형에 의해 제물성 측정용의 시험편을 성형하고, 상기 시험편을 사용하여 인장강도, 왜곡 탄성율, 아이조드 충격강도를 측정한다. 또한 세로 150mm, 가로 250mm, 높이 100mm, 두께 2mm의 상자를 사출성형하여 그 표면외관상태에 의해서 플래쉬의 유무, [수포]의 발생상황을 조사한다. 이상의 결과를 모아 제1표에 나타낸다.
[실시예 7 내지 12, 비교예 3 내지 4]
실시예 7 내지 9에서는, 용융지수(melt index)(190℃에서 하중 2.16kg을 가한 경우 10분간의 용융 수지의 토출량) 13g/10분의 고밀도 폴리에틸렌(짓소 폴리에티 M690)을 50중량% 사용하는 것 이외는, 실시예 7은 실시예 1과 같게, 실시예 8은 실시예 2와 같게, 실시예 9는 실시예 3과 같게 수행하여, 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
또한 실시예 10 내지 12에서는, 실시예 7 내지 9에서 사용한 것과 같은 고밀도 폴리에틸렌과 용융비율 25g, 10분의 결정성 에틸렌 프로필렌 공중합체(짓소 폴리프로 K7030)와의 1:1 혼합물을 50중량% 사용하는 것이외는, 실시예 10은 실시예 4와 같게, 실시예 11은 실시예 5와 같게, 실시예 12는 실시예 6과 같게 수행하여, 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
또한 비교예 3 내지 4에서는, 비교예 3은 실시예 7 내지 9에서 사용한 것과 같은 고밀도 폴리에틸렌을 사용하는 것 이외는 비교예 1과 완전히 같이, 비교예 4는 실시예 10 내지 12에서 사용한 것과 같은 폴리에틸렌과 에틸렌 프로필렌 공중합체와의 1:1 혼합물을 사용하는 것 이외는 비교예 1과 완전히 같게 수행하여, 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
이상의 각 실시예 및 각 비교예에서 수득된 펠렛을 사용하여, 펠렛의 외관으로부터 [기포]의 유무를 조사함과 동시에 사출성형에 의해 물성 측정용의 시험편을 성형하고, 상기 시험편을 사용하여 인장강도, 왜곡탄성율, 아이조드 충격강도를 측정한다. 또한 실시예 1 내지 6에서와 같은 모양을 상자를 사출성형에 의해 성형하여, 그 표면외관 상태로부터 플래쉬의 유무, [수포]의 발생상황을 조사한다. 이상의 결과를 모아 제2표에 나타낸다.
[실시예 13 내지 15, 비교예 5 내지 6]
실시예 13은 상기한 짓소 폴리프로 K7014 80중량%와 목분(B) 20중량%와를, 실시예 14는 짓소 폴리프로 K7014 60중량%와의 목분(B) 40중량%와를, 실시예 15는 짓소 폴리프로 K7014 45중량%와 목분(B) 55중량%와를, 실시예 4 내지 6에서와 같게 혼합시키고, 실시예 4 내지 6과 완전히 같게 용융혼련압출시켜 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
또한 비교예 5 내지 6에서는, 비교예 5는 실시예 13 내지 15에서 사용한 것과 같은 수지 95중량%와 목분(B) 5중량%와를, 비교예 6은 실시예 13 내지 15에서 사용한 것과 같은 수지 30중량%와 목분(B) 70중량%와를 실시예 13 내지 15에서와 같게 혼합시키고, 실시예 13 내지 15와 완전히 같게 수행하여 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
이상의 각 실시예 및 각 비교예에서 수득된 펠렛을 사용하여 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 2에서와 같게, 펠렛의 외관으로부터 기포의 유무, 제물성의 측정, 상자 외관으로부터의 플래쉬 유무, 수포의 발생상황을 조사한다. 이상의 결과를 모아 제3표에 나타낸다.
[실시예 16 내지 18, 비교예 7 내지 8]
용융비율 3g/10분의 결정성 에틸렌 프로필렌 공중합체(짓소 폴리프로 K7014) 50중량%와, 실시예 16은 1중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 평균입경 1mm(입도 18메시)의 목분(F) 50중량%와를 교반가열혼합시키고, 실시예 4 내지 6과 완전히 같게 수행하여 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다. 또한 비교예 7 내지 8에서는, 비교예 7은 평균입경 1mm의 미처리 목분 50중량%와 실시예 16 내지 18에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%와를 가열혼합시키고, 비교예 8은 0.2중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 평균입경 1mm의 목분(H) 50중량%와 실시예 16 내지 18에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%와의 가열혼합시키고, 실시예 16내지 18과 완전히 같게 수행하여 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다. 수득된 펠렛을 크실렌 용매 사용하에 크실렌의 환류온도에서 6시간 환류시키고, 상기 펠렛중의 에틸렌 프로필렌 공중합체를 추출시킨 후, 추출찌끼인 목분을 꺼내어 그 입경을 측정하고 사용된 목분의 펠렛화 단계에서의 분쇄상태를 조사한다. 그 결과를 제4표에 나타낸다.
[실시예 19 내지 21, 비교예 9 내지 10]
셀룰로즈계 충전제로서 목분 대신에 세로 약 5mm, 가로 약 5mm로 재단한 골판지편(폐지)를 사용하여, 상기 골판지편을 실시예 1 내지 6에 기재한 방법으로 각기 1중량%, 5중량%, 10중량%의 글리옥살과 함께 가열처리하여, 1중량%로 처리한 골판지편 (A), 5중량%로 처리한 골판지편(B), 10중량%로 처리한 골판지편(C)를 수득한다. 실시예 19는 상기한 골판지편(A) 50중량%를 실시예 4 내지 6에서 사용한 것과 같은 결정성 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%에 배합시키고, 실시예 20은 상기한 골판지편 (B) 50중량%를 실시예 4 내지 6에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%에 배합시키고, 실시예 21은 상기한 골판지편 (C) 50중량%를 실시예 4 내지 6에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체 50중량%에 배합시키고, 실시예 4 내지 6과 같게 가열혼합, 용융혼련압출시켜 골판지편-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
또한 비교예 9 내지 10에서는, 비교예 9는 미처리의 골판지편 50중량%를 실시예 19 내지 21에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체에 배합시키고, 실시예 10은 15중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 골판지편 (D) 50중량%를 실시예 19 내지 21에서 사용한 것과 같은 에틸렌 프로필렌 공중합체에 배합시키고, 실시예 19 내지 21과 완전히 같게 수행하여 골판지편-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
이상의 각 실시예 및 각 비교예에서 수득된 펠렛을 사용하여, 펠렛의 외관으로부터 [기포]의 유무를 조사함과 동시에 사출성형에 의해 물성측정용의 시험편을 성형하고, 상기 시험편을 사용하여 인장강도, 왜곡탄성율, 아이조드 충격강도를 측정한다.
또한 실시예 1 내지 6과 같게 수행하여 상자를 사출성형에 의해 성형하고, 그 표면외관 상태로부터 플래쉬의 유무, [수포]의 발생상황을 조사한다. 이상의 결과를 모아 제5표에 나타낸다.
[실시예 22 내지 24, 비교예 11 내지 12]
실시예 4 내지 6 및 비교예 1 내지 2에서 수득된 펠렛 각각을 사용하여 벤트가 부착되어 있는 구경 60mm의 단축 압출기로 용융혼련온도 200℃에서 용융혼련시키고, 폭 400mm의 T다이로부터 압출시켜 두께 1.5mm의 쉬트를 작성한다. 수득된 쉬트의 표면상태 및 쉬트 압출성형시의 상황을 관찰한다. 그 결과를 제6표에 나타낸다.
[실시예 25 내지 27]
실시예 25 내지 27에서는, 셀룰로즈계 충전제로서 입도 80메시의 목분 50중량%, 글리옥살을 목분에 대하여 10중량%, 및 실시예 25는 용융비율 5g/10분의 폴리프로필렌 단독중합체(짓소 폴리프로 K1016) 50중량%를, 실시예 26은 용융비율 3g/10분의 결정성 에틸렌 프로필렌 공중합체(짓소 폴리프로 K7014) 50중량%를, 실시예 27은 용융지수 13g/10분의 고밀도 폴리에틸렌(짓소 폴리에티 M690) 50중량%를, 쟈켓 온도 110℃로 설정한 내용적 100l의 헨셀 믹서(상품명)에 넣고 15분간 교반가열 혼합한 후, 혼합물을 구경 65mm의 벤트가 부착된 단축 압출기로 용융혼련온도 210℃에서 용융혼련압출시켜 각각의 목분-함유 수지 조성물의 펠렛을 수득한다.
이상의 각 실시예에서 수득된 펠렛의 외관을 관찰하여 [기포]의 유무를 조사함과 동시에, 이들 펠렛을 사용하여 수지온도 250℃에서 사출성형에 의해 제물성 측정용의 시험편을 성형하고, 상기 시험편을 사용하여 인장강도, 왜곡탄성율, 아이조드 충격강도를 측정한다.
또한 세로 150mm, 가로 250mm, 높이 100mm, 두께 2mm의 상자를 사출성형에 의해 성형하여, 그 표면외관 상태로부터 플래쉬의 유무, [수포]의 발생상황을 조사한다. 이상의 결과를 모아 제7표에 나타낸다.
[제1표]
Figure kpo00001
[제2표]
Figure kpo00002
[제3표]
Figure kpo00003
[제4표]
Figure kpo00004
[제5표]
Figure kpo00005
[제6표]
Figure kpo00006
[제7표]
Figure kpo00007
제1표 내지 제2표로부터 알 수 있는 바와 같이, 0.5 내지 12중량% 범위내의 글리옥살과 함께 처리한 목분을 사용한 실시예 1 내지 12는, 글리옥살과 함께 처리하지 않은 비교예 1 및 비교예 3 내지 4와 비교하여, [기포]의 발생도 없고, 인장강도, 충격강도, 왜곡탄성율(강성)의 제물성이 모두 우수하고, 또한 성형품으로 한때의 성형품의 외관형상에서도 플래쉬의 발생도 없고 [수포]의 발생도 보이지 않는 깨끗한 외관을 갖고 있음을 알 수 있다. 또한 목분에 대하여 15중량%의 글리옥살에서 처리한 목분을 사용한 비교예 2는 목분중에 잔존하는 글리옥살 또는 그 유도체가 많기 때문에 「기포」의 발생이 약간 보이고, 또한 인장강도, 충격강도, 왜곡탄성율(강성)의 제물성이 저하하고, 또한 성형품의 외관형상도 플래쉬의 발생 및 「수포」의 발생이 심하여 실용상 문제가 있다.
제3표에는 본 발명의 셀룰로즈계 충전제의 배합량에 대하여 조사한 결과를 기재하였지만, 비교예 5에서 알수 있는 바와 같이 셀룰로즈계 충전제의 배합량이 5중량%정도로 적은 경우에는 수득된 성형품의 왜곡탄성율이 저하하고 비틀림 변형성이 크므로 실용상 문제로 된다.
또한 비교예 6에서 알 수 있는 바와 같이, 셀룰로즈계 충전제의 배합량이 70중량%정도로 많은 경우에는 수득된 성형품의 충격강도가 현저히 작아지고 용융수지의 유동성이 저하하여 완전한 형태의 성형품이 수득되지 않으므로 실용적이지 않음을 알 수 있다.
제4표에는 글리옥살과 함께 처리한 셀룰로즈계 충전제의 성형가공 단계에서의 분쇄효과에 대하여 조사한 결과를 기재했지만, 비교예 7에서 알 수 있는 바와 같이 글리옥살과 함께 처리하지 않은 목분을 사용한 것, 및 비교예 8에서 알 수 있는 바와 같이 0.2중량%정도로 극히 소량의 글리옥살과 함께 처리한 목분을 사용한 경우에는 성형가공의 단계에서 상기 목분이 분쇄되기 어렵다는 것을 알 수 있다. 이에 비하여 0.5중량%이상의 글리옥살과 함께 처리된 목분을 사용한 실시예 16 내지 18에서는 사용된 목분이 성형가공의 단계에서 최초의 입령의 약 12로 분쇄되는 것으로 판명되었다. 이것은 본 발명의 셀룰로즈계 충전제가 성형가공의 단계에서 쉽게 잘게 분쇄된다는 사실을 나타내며, 미리 분쇄한 것을 사용하지 않아도 좋다는 것을 보여준다.
제5표에는 셀룰로즈계 충전제로서 목분 대신에 골판지편을 사용한 경우의 결과를 기재했지만, 이로부터 알 수 있는 바와 같이 폐지를 사용한 경우에도 목분을 사용한 경우와 같은 효과가 있는 것으로 확인되었다.
또한 제6표에는 본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 사용한 열가소성 수지의 성형가공성에 대하여 조사한 결과를 나타냈지만, 본 발명품을 배합한 열가소성 수지 조성물을 사용한 압출성형에서는 다이 출구에서의 「수지」의 축적이 거의 보이지 않고, 수득된 쉬트의 표면 평활성도 지극히 우수하였다.
또한 제7표로부터 명백한 바와 같이, 열가소성 수지, 셀룰로즈계 충전제 및 글리옥살을 한번에 교반혼합기에 넣어 교반가열 혼합시키고, 글리옥살에 의한 셀룰로즈계 충전제의 가열혼합처리와 열가소성 수지와 상기 셀룰로즈계 충전제와의 혼합처리를 동시에 실시하여도, 수득되는 수지 조성물은 「기포」의 발생도 없고, 또한 상기 수지 조성물을 사용하여 성형한 성형품에서는 플래쉬, 및 「수포」의 발생이 보이지 않고 깨끗한 외관 형상을 하고 있고, 또한 인장강도, 충격강도, 왜곡탄성율(강성)의 제물성도 우수함을 알 수 있다.
이상 기술한 바대로, 본 발명의 셀룰로즈계 충전제를 열가소성 수지에 배합한 수지 조성물을 사용하여 성형한 성형품은 셀룰로즈계 충전제에 함유되어 수분에 유래하는 강도, 강성, 내열변형성 등의 제물성의 저하가 없고, 또한 외관형상도 플래쉬 및 「수포」의 발생이 보이지 않는 양호한 외관형상을 하고 있다.

Claims (7)

  1. 글리옥살과 함께 가열처리하여 수득되는 열가소성 수지용 셀룰로즈계 충전제.
  2. 제1항에 있어서, 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량%의 글리옥살과 함께 가열처리하여 수득되는 셀룰로즈계 충전제.
  3. 제1항에 있어서, 셀룰로즈계 충전제로서 목분, 목재, 체, 왕겨, 폐지, 펄프, 및 셀룰로즈 분말 중에서 선택된 하나 이상을 사용하는 셀룰로즈계 충전제.
  4. 제1 또는 2항에 있어서, 셀룰로즈계 충전제와 글리옥살과의 80℃ 내지 150℃에서 1분 내지 60분간 가열 혼합 처리하여 수득되는 셀룰로즈계 충전제.
  5. 열가소성 수지에, 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량%의 글리옥살과 함께 가열처리한 셀룰로즈계 충전제를 10 내지 65중량% 배합하여 수득되는 열가소성 수지 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 열가소성 수지로서 폴리프로필렌, 프로필렌과 에틸렌, 부텐-1, 및 헥센-1 중에서 선택된 하나 이상과의 결정성 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, ABS수지, 폴리아크릴산 에스테르, 및 폴리메타크릴산 에스테르 중에서 선택된 하나 이상을 사용하는 열가소성 수지 조성물.
  7. 폴리프로필렌, 결정성 에틸렌-프로필렌 공중합체, 결정성 에틸렌-프로필렌-부텐-1공중합체, 폴리에틸렌, ABS수지, 및 폴리스티렌 중에서 선택된 폴리올레핀 수지에, 셀룰로즈계 충전제 10 내지 65중량 %, 및 글리옥살을 셀룰로즈계 충전제에 대하여 0.5 내지 12중량% 배합하여 교반가열 혼합시키고, 용융혼련처리하여 수득되는 폴리올레핀 수지 조성물.
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