JPH0618937B2 - 小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物およびそれを用いた小口径ステイック - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は綿棒、海苔簣、ストロー、簣子などに使われる
小口径ステイックの製造に適した新規な熱可塑性樹脂組
成物およびそれを用いた小口径ステイックに関する。

（従来の技術） 従来、小口径ステイック用の原材料としては金属、竹ヒ
ゴが主として使用されてきたが、近年紙やプラスチック
が使用されてきている。金属製の小口径ステイックは、
錆びたり、強度が高すぎたり、伝熱しやすく、また導電
性を有するため、使用の仕方によっては感電の危険性な
どがある。また、竹ヒゴは表面にかびが発生したり、表
面にささくれが発生し、使用時に手などに刺るといった
問題点がある。さらに紙製の小口径ステイックは表面に
かびが発生したり、また紙は湿気によりその強度が急激
に低下する性質があり、紙製の小口径ステイックに液状
の薬剤の付着や該小口径ステイックを濡れた手で取り扱
うと該小口径ステイックの強度が急激に低下するといっ
た欠点がある。

また、プラスチック製の小口径ステイックの原料プラス
チックとしては、従来、結晶性ポリプロピレンやポリス
チレンもしくはこれらにタルク等の無機質充填剤を配合
したものが使用されている。しかしながら、かかるプラ
スチック製の小口径ステイックは剛性が低い（たわみ性
が大）ため、使用時に容易に曲がってしまったり、強く
折り曲げると折れたり、割れたりするといった欠点があ
る。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、従来のプラスチック製小口径ステイック
の欠点すなわち、剛性の低さ、容易に曲がったり、折れ
たり、割れたりするといった欠点を改善した小口径ステ
イックおよび該小口径ステイックが得られる熱可塑性樹
脂組成物を得るべく鋭意研究した。

その結果、ポリオレフィン系樹脂および／もしくはポリ
スチレン系樹脂に特定のサーモトロピック液晶ポリマー
を特定量配合した樹脂組成物が上述の課題を解決した小
口径ステイックの製造に適した組成物であることを見い
出し、この知見にもとづいて本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように、本発明の目的は、剛性
が高く、容易に曲がったり、折れたり、割れたりするこ
とを改善したプラスチック製小口径ステイックおよび該
小口径ステイックの製造に適した熱可塑性樹脂組成物を
提供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明は下記の構成を有する。

(1)ポリオレフィン系樹脂もしくはポリスチレン系樹脂
に熱変形温度が２００℃以下のサーモトロピック液晶ポ
リマーを１０〜５０重量％配合したことを特徴とする小
口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物。

(2)前記第１項記載の熱可塑性樹脂組成物を用いたこと
を特徴とする小口径ステイック。

(3)ポリオレフィン系樹脂およびポリスチレン系樹脂に
熱変形温度が２００℃以下のサーモトロピック液晶ポリ
マーを１０〜５０重量％配合したことを特徴とする小口
径ステイック用熱可塑性樹脂組成物。

(4)前記第３項記載の熱可塑性樹脂組成物を用いたこと
を特徴とする小口径ステイック。

本発明で用いる熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂もしくはこれらの混合物であ
る。該ポリオレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチ
レン、中密度ポリエチレン、直鎖上低密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、エチレンと酢酸ビニルとの共
重合体などのポリエチレン系樹脂、結晶性プロピレン単
独重合体やプロピレン成分を７０重量％以上含有する結
晶性プロピレン系共重合体であって、たとえばプロピレ
ンとエチレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１、
ヘキセン−１、オクテン−１などのα−オレフィンとの
結晶性プロピレン共重合体などの結晶性ポリプロピレン
系樹脂、該ポリエチレン系樹脂や結晶性ポリプロピレン
系樹脂などのポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、無水
マレイン酸などの不飽和カルボン酸もしくはその誘導体
で変性したポリオレフィンまたはこれらの２種以上の混
合物を例示することができる。

該ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレートは特に制
限されないが、成形性の点より、結晶性プロピレン単独
重合体や上述の結晶性プロピレン系共重合体などの結晶
性ポリプロピレン系樹脂にあってはメルトフローレート
（ＭＦＲ、ＪＩＳ・Ｋ６７５８に準拠して測定）が0.5
〜２０ｇ／１０分のものが好ましく、上述のポリエチレ
ンやエチレンと酢酸ビニルとの共重合体などのポリエチ
レン系樹脂にあってはメルトフローレート（ＭＩ、ＪＩ
Ｓ Ｋ７２１０に準拠して測定）が0.5〜１０ｇ／１０
分のものが好ましい。また、ポリスチレン系樹脂として
は、スチレン単独重合体（ＰＳ）、ゴム配合ポリスチレ
ン（ＨＩＰＳ）、スチレン−ブタジエン−アクリロニト
リル共重合体（ＡＢＳ樹脂）およびこれらの２種以上の
混合物をあげることができる。該ポリスチレン系樹脂の
ＭＩ（ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準拠して測定）は成形性
の点より１〜２０ｇ／１０分のものが好ましい。

また、該ポリオレフィン系樹脂と該ポリスチレン系樹脂
とを混合して使用する場合の該混合割合は特に制限がな
く、任意の割合に混合して使用すればよいが、好ましく
は該ポリスチレン系樹脂の混合割合は４０重量％以下で
ある。

本発明で用いるサーモトロピック液晶ポリマーは全芳香
族ポリエステル系の全芳香族液晶ポリマーであり、芳香
族ジオールとして、たとえば （Ｘ、Ｙはハロゲン原子もしくはアルキル基） （Ｘは水素原子、ハロゲン原子もしくは、アルキル基） 芳香族ジカルボン酸として、たとえば （Ｘはハロゲン原子もしくはアルキル基） ヒドロキシ芳香族カルボン酸として、たとえば （Ｘはハロゲン原子もしくはアルキル基） などの芳香族ジオール、芳香族カルボン酸、ヒドロキシ
芳香族カルボン酸の３種のモノマーを組み合せて、組成
比をいろいろに変えて溶融縮合重合法、低温界面縮合重
合法、高温溶液縮合重合法などの縮合重合反応により得
られる全芳香族ポリエステルのうち、荷重１８．６kgｆ
／cm²で測定される熱変形温度（ＡＳＴＭＤ−６４８に
準拠して測定）が２００℃以下、好ましくは５０℃以
下、２００℃以下の全芳香族ポリエステル系の液晶ポリ
マーである。該サーモトロピック液晶ポリマーの熱変形
温度が２００℃を超えるものを使用すると得られる組成
物を用いて小口径ステイックを成形するときに成形温度
を高温にしなければならず、均一な肉厚の小口径ステイ
ックが得られないので好ましくない。該サーモトロピッ
ク液晶ポリマーの配合割合は組成物全体に対して１０〜
５０重量％である。該配合割合が１０重量％未満だと、
得られた組成物を用いて成形したときの該成形品である
小口径ステイックの剛性の改善効果および折れや割れの
改善効果が小さく、また５０重量％を超えると、得られ
た組成物を用いて成形したときの該成形品である小口径
ステイックの表面が粗面化するとともに均一な肉厚の小
口径ステイックが得られなくなるので好ましくない。

また、該サーモトロピック液晶ポリマーの最適配合割合
は、混合する相手樹脂の種類によっても異なり、混合す
る相手樹脂が結晶性ポリプロピレン系樹脂、高密度ポリ
エチレン、ポリスチレン系樹脂もしくはこれらの２種以
上の混合物の場合には、該サーモトロピック液晶の最適
配合割合は２０〜４０重量％、低密度ポリエチレン、中
密度ポリエチレン、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体
もしくはこれらの２種以上の混合物の場合には、該最適
配合割合は３０〜５０重量％である。

該サーモトロピック液晶ポリマーとしては市販品を使用
することができ、該市販品としてはたとえばロッドラン
ＬＣ−２０００、ＬＣ−３０００、ＬＣ−３０００Ｔ、
ＬＣ−３０００Ｇ、ＬＣ−５０００Ｈ（商品名、ユニチ
カ（株）製）、ＥＰＥ−１００、ＥＰＥ−２２０、ＥＰ
Ｅ−２４０（商品名、三菱化成工業（株）製）、ベクト
ラＡ９５０（商品名ポリプラスチック（株）製）をあげ
ることができる。

本発明の組成物には、通常ポリオレフィン系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂に添加される各種添加剤たとえば酸化防
止剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃
剤、難燃助剤、カプリング剤、無機質系充填剤（たとえ
ばタルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、硫酸バリ
ウム、ウオラストナイト、酸化チタンなど）、本発明の
組成物の成分樹脂以外の熱可塑性樹脂などを本発明の目
的を損なわない範囲で適宜用いることができる。

本発明の組成物は、ポリオレフィン系樹脂および／もし
くはポリスチレン系樹脂にサーモトロピック液晶ポリマ
ー、上述の各種添加剤の所定量を配合し、通常用いられ
ている混合装置たとえばヘンセルミキサー（商品名）、
スーパーミキサー、リボンブレンダーなどで混合するこ
とによって得られる。また該混合物を押出機、バンバリ
ミキサー、ロールなどで溶融混練温度１７０〜３００℃
で溶融混練、ペレット化してペレットとして得ることも
できる。

本発明の小口径ステイックは、上述の混合物もしくはペ
レットを所定の口径を有する中実もしくは中空のメズル
を有するダイ付押出機を用いて溶融混練温度１７０〜３
００℃で溶融混練押出し、冷却することによって得るこ
とができる。また、溶融混練押出し、押出された溶融ス
テイック状物を冷却する前に、約３倍以上の延伸（ドラ
フト延伸という。引落率３以上）をかけたのち、冷却す
ることにより、剛性が一段と改良された小口径ステイッ
クが得られる。これは延伸することにより、サーモトロ
ピック液晶ポリマーが配向し、繊維状もしくはその集合
体状の構造を形成するためと考えられる。

また、本発明の小口径ステイックは上述の押出成形法以
外の成形方法たとえば射出成形法、引抜き成形法によっ
ても製造することができる。さらに成形された該小口径
ステイックはその寸法安定化その他の目的でアニーリン
グ処理することもできる。

本発明で小口径ステイックとは外径が２〜５mmの中実も
しくは中空の小棒状物である。

また、本発明の小口径ステイックには、本発明の組成物
を用いた小口径ステイックと他の熱可塑性樹脂を用いた
小口径ステイックとを積層した多層ステイックも含まれ
る。

（実施例） 以下、実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。

なお実施例および比較例で用いたポリオレフィン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂およびサーモトロピック液晶ポ
リマーは次の通りである。

(1)ポリオレフィン系樹脂 (i)結晶性ポリプロピレン系樹脂 ＰＰ−１：ＭＦＲ0.7ｇ／１０分のプロピレン単独重合
体（2,6−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール0.1重量％、
ステアリン酸カルシウム0.1重量％含有） ＰＰ−２：ＭＦＲ１０ｇ／１０分のプロピレン単独重合
体（2,6−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール0.1重量％、
ステアリン酸カルシウム0.1重量％含有） ＰＰ−３：ＭＦＲ２０ｇ／１０分のプロピレン単独重合
体（2,6−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール0.1重量％、
ステアリン酸カルシウム0.1重量％含有） ＰＰ−４：エチレン含有量７重量％、ＭＦＲ0.8ｇ／１
０分のプロピレン−エチレンブロック共重合体（2,6−
ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール0.1重量％、ステアリ
ン酸カルシウム0.1重量％含有） ＰＰ−５：エチレン含有量3.5重量％、ＭＦＲ２ｇ／１
０分のプロピレン−エチレンランダム共重合体（2,6−
ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール0.1重量％、ステアリ
ン酸カルシウム0.1重量％含有） (ii)ポリエチレン系樹脂 ＰＥ−１：メチル分岐度２個／１０００炭素原子のＭＩ
1.2ｇ／１０分の高密度ポリエチレン（2,6−ジ−ｔ−ブ
チル−ｐ−クレゾール0.02重量％、ステアリン酸カルシ
ウム0.1重量％含有） ＰＥ−２：メチル分岐度４個／１０００炭素原子のＭＩ
6.5ｇ／１０分の高密度ポリエチレン（2,6−ジ−ｔ−ブ
チル−ｐ−クレゾール0.02重量％、ステアリン酸カルシ
ウム0.1重量％含有） ＰＥ−３：ＭＩ１ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（東
ソー（株）製ペトロセン１７０（商標）） ＰＥ−４：ＭＩ８ｇ／１０分の低密度ポリエチレン（東
ソー（株）製ペトロセン２０７（商標）） (2)ポリスチレン系樹脂 ＰＳ−１：ダイヤレックスＨＴ１９０（商標）（ＭＩ、
３ｇ／１０分、三菱モンサント化成（株）製） ＰＳ−２：ダイヤレックスＨＴ６０（商標）（ＭＩ、７
ｇ／１０分、三菱モンサント化成（株）製） (3)サーモトロピック液晶ポリマー ロットランＬＣ−３０００（ユニチカ（株）製、熱変形
温度６４℃） ＥＰＥ−２４０（三菱化成工業（株）製、熱変形温度１
４０℃） ベクトラＡ９５０（ポリプラスチック（株）製、熱変形
温度１８０℃） エコノールＥ６０００、Ｅ２０００ （住友化学工業（株）製、熱変形温度２５０℃、２９３
℃） また、実施例および比較例で用いた評価方法は次の通り
である。

(1)剛性（たわみ性） 約１００mmの長さに切られた小口径ステイックの一端を
水平な支持台に固定し、支持台の端（支点）より５０mm
の位置に１００ｇの荷重を加えたときに、該小口径ステ
イックがたわんだ量を測定する（単位mm）。

(2)折れ性 ＪＩＳ Ｋ６７５８に記載のアイゾット試験機を使用
し、ハンマー先端とサンプル取付台先端とのクリアラン
スを１５mmに設定し、サンプル取付台に小口径ステイッ
クを取り付けて該小口径ステイックに２０kg-cmの衝撃
を与えたときの該小口径ステイックの折れ率（折れた数
／測定本数）を測定する（測定本数１０本）。

(3)小口径ステイックの表面性 得られた小口径ステイックの表面平滑性を目視観察し、
次の基準で評価する。

○：良好、△：やや不良、×：不良 実施例１〜９、比較例１〜５ 後述の第１表に記載の結晶性ポリプロピレン系樹脂およ
びサーモトロピック液晶ポリマーを第１表に記載の配合
割合でヘンセルミキサー（商品名）に入れ、３分間攪拌
混合したのち、該混合物を口径６５mmの単軸押出機を用
いて、溶融混練温度２３０℃で溶融混練押出し、ペレッ
ト化して、ペレット状の小口径ステイック用熱可塑性樹
脂組成物を得た。

得られた該ペレットを用いて、中空金型付の口径４０mm
の押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）で溶融混練温度２３０℃で溶
融混練押出し、押出された溶融ステイック状物を、ドラ
フト比（引落率）８に設定し、５０ｍ／分の引取速度で
冷却水槽に導き、冷却しながら引取り、外径2.5mmφ、
内径0.8mmφの小口径ステイックを成形した。

また比較例１〜５として、後述の第１表に記載の結晶性
ポリプロピレン系樹脂およびサーモトロピック液晶ポリ
マーを第１表に記載の配合割合でヘンセルミキサー（商
品名）に入れ、実施例１〜９に準拠して攪拌混合、溶融
混練押出してペレットを得た。得られたペレットを用い
て実施例１〜９に準拠して、外径2.5mmφ、内径0.8mmφ
の小口径ステイックを成形した。ただし比較例３〜５で
は小口径ステイックの成形ができなかった。

実施各例および比較各例で得られた小口径ステイックを
用いて、剛性（たわみ性）、折れ性、表面性を測定、評
価した。その結果を第１表に示した。

第１表より明らかなように、熱変形温度が２００℃を超
えるサーモトロピック液晶ポリマーを使用した比較例
４、５および該熱変形温度が２００℃以下であっても配
合割合が５０重量％を超えた比較例３で得られた組成物
は小口径ステイックの成形ができなかった。また、サー
モトロピック液晶ポリマーの配合割合が１０重量％未満
の組成物を用いて得られた小口径ステイックは剛性（た
わみ性）および折れ性の改善効果が小さく、実用性がな
いことがわかる。

一方、本発明の組成物を用いて得られた小口径ステイッ
クは剛性（たわみ性）、折れ性の改善効果が顕著である
ことがわかる。

実施例１０〜１５、比較例６〜１１ 後述の第２表に記載のポリスチレン系樹脂およびサーモ
トロピック液晶ポリマーを第２表に記載の配合割合でヘ
ンセルミキサー（商品名）に入れ、実施例１〜９に準拠
して、攪拌混合、溶融混練押出し、ペレット化してペレ
ット状の小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物を得
た。得られた該ペレットを用いて、実施例１〜９に準拠
して外径2.5mmφ、内径0.8mmφの小口径ステイックを成
形した。また、比較例６〜１１として、後述の第２表に
記載のポリエチレン系樹脂およびサーモトロピック液晶
ポリマーを第２表に記載の配合割合でヘンセルミキサー
（商品名）に入れ、実施例１〜９に準拠して、ペレット
を得た。得られたペレットを用いて実施例１〜９に準拠
して、外径2.5mmφ、内径0.8mmφの小口径ステイックを
成形した。ただし比較例８および１１では小口径ステイ
ックの成形ができなかった。

実施各例および比較各例で得られた小口径ステイックを
用いて、剛性（たわみ性）、折れ性、表面性を測定、評
価した。その結果を第２表に示した。

第２表より明らかなように、ポリオレフィン系樹脂とし
てポリエチレン系樹脂を用いても、本発明の範囲内にあ
る実施各例の組成物を用いて得られた小口径ステイック
は剛性（たわみ性）、折れ性が顕著に改善されているこ
とがわかる。一方本発明の範囲を満たさない比較各例の
組成物を用いて得られた小口径ステイックはたわみ性が
大きいか、小口径ステイックの成形ができないなど実用
性がないことがわかる。

実施例１６〜１９、比較例１２〜１６ 後述の第３表に記載のポリスチレン系樹脂およびサーモ
トロピック液晶ポリマーを第３表に記載の配合割合でヘ
ンセルミキサー（商品名）に入れ、３分間攪拌混合した
のち、該混合物を口径６５mmの単軸押出機を用いて溶融
混練温度２００℃で溶融混練押出し、ペレット化して、
ペレット状の小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物を
得た。

得られた該ペレットを用いて、中空金型付の口径４０mm
の押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）で溶融混練温度２００℃で溶
融混練押出し、押出された溶融ステイック状物を、ドラ
フト比（引落率）８に設定し、５０ｍ／分の引取速度で
冷却水槽に導き、冷却しながら引取り、外径2.5mmφ、
内径0.8mmφの小口径ステイックを成形した。

また、比較例１２〜１６として、後述の第３表に記載の
ポリスチレン系樹脂およびサーモトロピック液晶ポリマ
ーを第３表に記載の配合割合でヘンセルミキサー（商品
名）に入れ、実施例１６〜１９に準拠して、攪拌混合、
溶融混練押出してペレットを得た。得られたペレットを
用いて実施例１６〜１９に準拠して、外径2.5mmφ、内
径0.8mmφの小口径ステイックを成形した。ただし、比
較例１４は該小口径ステイックの成形ができなかった。

実施各例および比較各例で得られた小口径ステイックを
用いて、剛性（たわみ性）、折れ性、表面性を測定、評
価した。その結果を第３表に示した。

第３表より明らかなように、ポリスチレン系樹脂を用い
ても本発明の範囲内にある実施各例の組成物を用いて得
られた小口径ステイックは剛性（たわみ性）、折れ性が
顕著に改善されていることがわかる。一方本発明の範囲
を満たさない比較各例の組成物を用いて得られた小口径
ステイックは剛性（たわみ性）、折れ性のいずれについ
てもその改善効果がみとめられない。

実施例２０〜２４ 後述の第４表に記載の結晶性ポリプロピレン系樹脂、ポ
リエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂およびサーモト
ロピック液晶ポリマーを第４表に記載の配合割合でヘン
セルミキサーに入れ、実施例１〜９に準拠して、攪拌混
合、溶融混練押出し、ペレット化してペレット状の小口
径ステイック用熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた該
ペレットを用いて、実施例１〜９に準拠して外径2.5mm
φ、内径0.8mmφの小口径ステイックを成形した。実施
各例で得られた小口径ステイックを用いて剛性（たわみ
性）、折れ性、表面性を測定、評価した。

その結果を第４表に示した。

第４表より明らかなように、ポリオレフィン系樹脂とし
て結晶性ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂の
混合物もしくは該ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン
系樹脂との混合物を用いた実施各例の組成物から得られ
た小口径ステイックは剛性（たわみ性）、折れ性、表面
性のいずれもが顕著に改善されていることがわかる。

（発明の効果） 本発明の小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物を用い
て得られた小口径ステイックは剛性（たわみ性）に富
み、折れにくく、しかも表面平滑性にも優れており、綿
棒、海苔簣、ストロー、簣子などの用途に好適に用いる
ことができる。また本発明の小口径ステイック用熱可塑
性樹脂組成物は上述のように優れた剛性（たわみ性）、
折れにくさ、表面平滑性を有する小口径ステイックの製
造に好適である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリオレフィン系樹脂もしくはポリスチレ
   ン系樹脂に熱変形温度が２００℃以下のサーモトロピッ
   ク液晶ポリマーを１０〜５０重量％配合したことを特徴
   とする小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物を用い
   たことを特徴とする小口径ステイック。
3. 【請求項３】ポリオレフィン系樹脂およびポリスチレン
   系樹脂に熱変形温度が２００℃以下のサーモトロピック
   液晶ポリマーを１０〜５０重量％配合したことを特徴と
   する小口径ステイック用熱可塑性樹脂組成物。
4. 【請求項４】請求項３記載の熱可塑性樹脂組成物を用い
   たことを特徴とする小口径ステイック。