JPH08217933A

JPH08217933A - 樹脂組成物

Info

Publication number: JPH08217933A
Application number: JP2558695A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Uda; 仁宇田; Tetsuya Takahashi; 哲也高橋; Shigenori Terasono; 重則寺園; Masaru Kamikura; 賢上倉; Mina Saitou; 美奈斉藤
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1995-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】天然物有機粉末が良好に分散した表面吸放出
性、吸水性、結露防止性、染色性の優れ、特に繊維物に
好適な樹脂組成物の提供。【構成】（Ａ）変性ポリオレフィンが９７〜１重量
％、（Ｂ）熱可塑性樹脂０〜９６重量％と（Ｃ）天然物
有機粉末３〜５０重量％とからなる樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面吸放出性、吸水
性、結露防止性、染色性に優れた成形物を製造するの好
適な樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、塩化ビニル、人工皮革等のシー
ト、不織布や、家具、自動車用ハンドル等の部品等に使
用されるポリ塩化ビニルやそれを代替するポリオレフィ
ン系柔軟樹脂は、近年の高級志向によって染色性、吸放
湿性を向上させて良好な手触りを出す等、今までにない
性質を付与することが求められている。特に近年環境衛
生の問題からポリ塩化ビニルに変わる柔軟材料の開発が
求められており、柔軟性とともに染色性、高級感のある
手触りなどもまた同時に求められている。

【０００３】このような要求をみたすための手法とし
て、ポリ塩化ビニルやポリオレフィン系の熱可塑性樹脂
に皮革粉を混練して樹脂表面の改善をはかる方法（例え
ば、特開平１−１９７５９９号公報、特開昭６２−２４
０４００号公報）、合成ゴムやエチレン−酢酸ビニル共
重合体等の合成樹脂にゼラチンやコラーゲンを混練して
吸放湿性を改善する方法（特開昭６２−２５２４５９号
公報）等が知られている。しかし、皮革粉やコラーゲン
粉末等の天然物有機粉末のみと熱可塑性樹脂との樹脂組
成物は吸放湿性が充分でないため、天然物有機粉末を多
量に添加する必要があった。そのため安定した品質の成
形品が得られず、特に繊維物に成形するのは困難であっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性樹
脂に天然物有機粉末を均一に分散することによって、吸
放湿性を向上させ、さらりとした温もり感のある良好な
性質を持ち、かつ染色性に優れ、特に繊維物に好適な樹
脂組成物を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
の解決のため種々検討した結果、変性ポリオレフィンと
天然物有機粉末とからなる樹脂組成物は、表面吸放出
性、吸水性、結露防止性、染色性に優れており、特に繊
維用に好適であることを見出し、本発明を完成するに至
った。

【０００６】すなわち上記課題は、（Ａ）変性ポリオレ
フィン９７〜１重量％、（Ｂ）熱可塑性樹脂０〜９６重
量％と（Ｃ）天然物有機粉末３〜５０重量％とからなる
樹脂組成物により、解決することができる。以下、本発
明を詳細に説明する。

【０００７】（Ａ）変性ポリオレフィンとしてはグラフ
ト重合体と共重合体とがある。グラフト重合体とは、カ
ルボン酸基、カルボン酸金属塩基、カルボン酸エステル
基、酸無水物基等をポリオレフィンにグラフト重合した
ものである。カルボン酸基としては酢酸基、アクリル酸
基、メタアクリル酸基、フマル酸基、イタコン酸基な
ど、カルボン酸金属塩基としてはナトリウム塩、カルシ
ウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩など、カルボン酸エス
テル基としてはメチルエステル基、エチルエステル基、
プロピルエステル基、ブチルエステル基、ビニルエステ
ル基など、酸無水物基としては無水マレイン酸基などを
例示することができる。こでポリオレフィンとはエチレ
ンや炭素数が１〜２０のα−オレフィンの単独重合体ま
たは共重合体であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ４−メチルペンテン−１などを例示することができ
る。

【０００８】共重合体とは、エチレンとラジカル重合性
酸無水物との共重合体やさらにラジカル重合性コモノマ
ーを共重合させた共重合体である。

【０００９】ここでラジカル重合性酸無水物とは、分子
中にラジカル重合可能な不飽和結合と酸無水物基を各々
１個以上有し、重合により酸無水物基を高分子鎖内に導
入できるような化合物をいう。そのような化合物として
は例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水エン
ディック酸、無水シトラコン酸、１−ブテン−３、４−
ジカルボン酸無水物、炭素数が１８以下でかつ末端に二
重結合を有するアルケニル基で置換された無水コハク
酸、炭素数が１８以下でかつ末端に二重結合を有するア
ルケジエニル基で置換された無水コハク酸等を挙げるこ
とができ、特に好ましいのは、無水マレイン酸、無水イ
タコン酸である。ラジカル重合性酸無水物は、２種類以
上を同時に用いても差し支えない。

【００１０】ラジカル重合性コモノマーとは、エチレン
系の不飽和化合物であり、例えばエチレン系不飽和エス
テル、エチレン系不飽和アミド、エチレン系不飽和カル
ボン酸、エチレン系不飽和エーテル化合物等を挙げるこ
とができる。

【００１１】エチレン系不飽和エステル化合物として
は、酢酸ビニル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチ
ル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸
ベンジル等を例示することができる。エチレン系不飽和
アミド化合物としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヘキシル（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−オクチル（メタ）アクリルア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド等を例示すること
ができる。エチレン系不飽和化合物としては（メタ）ア
クリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、イタコ
ン酸等を例示することができる。エチレン系不飽和エー
テル化合物としては、メチルビニルエーテル、エチルビ
ニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニル
エーテル、オクタデシルビニルエーテル、フェニルビニ
ルエーテル等を例示することができる。また、スチレ
ン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタアク
リロニトリル、アクロレイン、トリメトキシビニルシラ
ン、トリエトキシビニルシラン、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン等も含まれる。

【００１２】このうち好ましいものは、（メタ）アクリ
ル酸エステル類、酢酸ビニルであり、特に好ましいの
は、（メタ）アクリル酸エステルである。ラジカル重合
性コモノマーは２種類以上を同時に用いても差し支えな
い。

【００１３】（Ｂ）熱可塑性樹脂は、一般に、融点が２
３０℃以下であり、２００℃以下が好ましく、６０〜１
６０℃が特に好ましい。この条件を満たす熱可塑性樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／ヘキセ
ン共重合体さらにはこれに少量のジエンを含む共重合
体、さらに１，４−ブタンジオール／コハク酸共重合
体、１，４−ブタンジオール／アジピン酸共重合体、エ
チレングリコール／コハク酸共重合体、１，４−シクロ
ヘキサンジメタノール／アジピン酸共重合体などのポリ
エステルをあげることができる。熱可塑性樹脂は２種類
以上を用いてもよい。

【００１４】（Ｃ）天然物有機粉末としては、豚、牛等
の皮のようなコラーゲンを多量にふくむ動物組織を粉砕
処理して一般に得られる皮革粉（屑）、さらにこれを精
製したコラーゲン粉末、絹糸を粉砕して得られるシルク
パウダー、もみがら、カニ、エビ等の甲殻類の殻を精製
粉砕したキチン、キトサン粉末などが挙げられるが、特
にコラーゲン粉末が好適である。

【００１５】繊維表面を平滑にし、風合いを出し、かつ
斑のない染色性を得るために天然物有機粉末の粒子径４
０μｍ以下である粒子の含量が８５重量％以上であるこ
とが好ましい。８５重量％未満では得られた樹脂組成物
を繊維状物に成形する際に紡糸性、延伸性が低下し、ま
た染色の均一性が失われることがある。

【００１６】吸水度は、吸放質性を高める上で高いほど
良いが３００重量％を越えると吸水により粉末の体積が
必要以上に増大して繊維の強度を低下させるので、実用
的ではない。

【００１７】見かけの嵩密度は吸放湿速度を高くする上
では小さいほど良いが、０．０３〜０．３ｇ／ｃｃが好
ましい。０．０３ｇ／ｃｃ未満では粉塵がたちやすくな
り、樹脂中に均一に分散させることが困難となる。ま
た、０．３ｇ／ｃｃを越えると吸放湿速度が著しく低下
して好ましくない。

【００１８】樹脂組成物中の（Ａ）成分は９７〜１重量
％であり、７０〜５重量％が好ましく、５０〜１０重量
％が特に好ましい。１重量％未満の場合、天然物有機粉
末の粒子が十分に分散せず、良好な紡糸性を有する樹脂
組成物が得られない。

【００１９】樹脂組成物中の熱可塑性樹脂は０〜９６重
量％である。すなわち、熱可塑性樹脂はなくてもよく、
変性ポリオレフィンと天然物有機粉末とを希釈する作用
を有する。樹脂組成物中の天然物有機粉末は３〜５０重
量％であり、好ましくは７〜３０重量％であり、さらに
好ましくは１０〜２０重量％である。天然物有機粉末が
３重量％未満では、得られる繊維に十分な吸放湿性、染
色性が得られず、また５０重量％を越えると樹脂組成物
に均一に分散しないため、紡糸性が低下するだけでな
く、得られる繊維の強度が十分でない。

【００２０】本発明の樹脂組成物は、上記の（Ａ）、
（Ｂ）及び（Ｃ）の三成分を主成分とするものである
が、必要により他の添加剤を上記成分の特性を阻害しな
い程度で添加してもよい。添加剤としては、染料、顔
料、充填剤、核剤、繊維状物、可塑剤、滑剤、離型剤、
カップリング剤、発泡剤、耐熱剤、耐熱候剤、難燃剤、
帯電防止剤等が挙げられる。

【００２１】本発明の樹脂組成物は、各成分を混合のの
ち混練することによって調製するが、その方法として
は、従来知られている溶融混練法を使用することができ
る。混合はリボンミキサーやヘンシェルミキサー等を用
いて行い、混練機としては一般に単軸または二軸の押出
機やバンバリーミキサーが用いられる。成形機、たとえ
ば繊維成形機の混練能力が十分な場合はドライブレンド
でも良い。配合の順序についてはとくに制限はなく、各
成分を順次あるいは同時に配合しても良い。

【００２２】溶融混練する際の温度は、成分、配合等に
より（Ａ）、（Ｂ）の各成分の溶融が十分進行し、かつ
各成分が分解しない温度を選定すればよく、通常は１２
０〜２５０℃であり、１５０〜２００℃が好ましく、１
６０〜１９０℃が特に好ましい。１２０℃未満では天然
物有機粉末が十分に分散せず、繊維用に用いた場合、紡
糸性が著しく低下する。２５０℃を越えると天然物有機
粉末が熱劣化し、得られる繊維用樹脂組成物が着色する
ばかりでなく、吸放湿性や染色性が大幅に低下すること
がある。

【００２３】本発明の樹脂組成物は射出成形、押出成
形、中空成形等により各種成形品に製造することができ
る。なかでもマルチフィラメント、モノフィラメント等
の押出成形に好適に用いることができる。マルチフィラ
メントまたはモノフィラメントは鞄用の基布、ベルト、
衣料品に加工されたり、ステープルとして紡績糸にも利
用できる。本発明の樹脂組成物は、従来のポリオレフィ
ンにない素材として、家屋、自動車、車両等の内装材料
を始め、スポ−ツ用品等のファッション性や高吸放湿性
を要求される繊維材料等に使用される。

【００２４】マルチフィラメント成形の場合、樹脂組成
物は、押出機により、マルチフィラメント用ノズルから
吐出され、冷却ダクトで冷却固化された後、オイリング
ローラーにより集束剤が付与され、ロールに巻き取られ
る。押出温度は樹脂組成物が劣化せず、フィラメントの
集合体が成形加工できる範囲でできるだけ高い方が望ま
しく、例えば（Ｃ）成分としてポリプロピレンを用いた
場合は２００〜２３０℃が好ましい。巻き取られた未延
伸糸は、延伸され、高強度化される。この際、一旦、ボ
ビンに巻き取られた後に別の工程で延伸を行う方法と、
巻き取られた後に直接延伸を行う方法がある

【００２５】モノフィラメント成形の場合、樹脂組成物
は、押出機により、モノフィラメント用ノズルから押出
され、冷却水槽により冷却固化される。押出温度は樹脂
組成物が劣化せず、フィラメントの集合体が成形加工で
きる範囲でできるだけ高い方が望ましい。例えば（Ｃ）
成分として高密度ポリエチレンを用いた場合は１９０〜
２３０℃が好ましい。冷却された未延伸モノフィラメン
トは延伸され高強度化される。延伸は、湿式延伸、スチ
ーム延伸、熱板延伸、加熱ロール等による方法が用いら
れ、これらの任意の組み合わせにより、多段延伸も行う
こともできる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、実施例および比較例の各物
性値は、下記の方法により測定した。

【００２７】（１）コラーゲンと樹脂との分散度合い所定の温度で押出機により溶融混練し、押出されたスト
ランドを目視によってその分散状態を以下に示す４段階
に評価した。Ａ：非常に均一分散している。Ｂ：均一に分散している。Ｃ：ある程度分散している。Ｄ：全く混ざらず分離している。

【００２８】（２）溶融紡糸時の紡糸成形性所定の温度で溶融紡糸を行い、長時間安定して巻き取れ
る最大速度を求めた。そして、そのときにおけるノズル
から押し出される溶融物の線速度と巻き取り速度の比で
ある”最大ドラフト比”により紡糸成形性を評価した。

【数１】

【００２９】（３）吸放湿性試料（約１０ｃｍ×１５ｃｍに編み上げたもの）を予め
８０℃で１晩乾燥させた後、３５℃ ９０％ＲＨ環境下
に移し、経時による重量増加量を２時間まで測定した
（吸湿性試験）。その後、すぐに３５℃ ３５％ＲＨ環
境下に移して１時間まで経時による重量減少量を測定し
た（放湿性試験）。そして、以下に示す式により、２時
間後の吸湿率と１時間後の放湿率を算出し、評価した。

【数２】

【数３】

【００３０】（４）染色性試験染料として日本化薬（株）製ＫＮＨＲｅｄＲＳ１２
５を用い、染料濃度１％に水で希釈し、沸騰させた染料
液に試料を２時間浸漬した後引上げ、目視により染色性
レベルを４段階で評価した。Ａ：非常によく染まっている。Ｂ：良く染まっている。Ｃ：染まっている。Ｄ：全く染まっていない。

【００３１】（実施例１）（Ａ）成分としてメルトフロ
ーレート（ＪＩＳＫ６７６０により測定）が１０ｇ／
１０分であるエチレンとエチレン−エチルアクリレート
−無水マレイン酸３元共重合体（エチレン系共重合体）
を４．５ｋｇ、（Ｂ）成分としてメルトフローレート
（ＪＩＳＫ６７５８により測定）が２８ｇ／１０分、
エチレン含有率が６．８重量％であるエチレン共重合ポ
リプロピレンを８５．５ｋｇ、および（Ｃ）成分として
平均粒子径８μｍ、４０μｍ以下である粒子の含量が９
０％以上であるコラーゲン粉末（昭和電工（株）製商
品名：トリアゼットＣＸ２６０−１）１０ｋｇをタン
ブラーに入れ、１０分間混合後、３０ｍｍφ異方向２軸
押出機により、１７０℃で溶融混練しペレタイズして樹
脂組成物を得た。

【００３２】この樹脂組成物を０．６ｍｍφのノズルを
６８個ダイスを備えた４０ｍｍφマルチフィラメント製
造装置により１７０℃にて押出し、ノズルから吐出され
たストランドを１０℃の冷風にて冷却後、巻き取りロー
ルにより巻き取りを行った。そして別工程で８０℃の熱
ロールに導き、次の熱ロールとの間で５倍の延伸を行っ
た。その結果、紡糸成形性に優れ、得られた繊維は表１
に示すように有機粉末と樹脂との分散性が非常に良く、
吸湿性、放湿性、染色性に優れ、手ざわりも皮調の高級
感のあるものであった。

【００３３】（実施例２）（Ａ）変性ポリオレフィン、
（Ｂ）熱可塑性樹脂、（Ｃ）天然有機粉末であるコラー
ゲンの重量を変更した以外は、実施例１と同様の方法で
樹脂組成物を製造し、繊維を得た。結果を表１に示す。

【００３４】（実施例３）（Ｃ）成分として、平均粒径
２０μｍ、４０μｍ以下である粒子の含量が８５％以上
であるコラーゲン粒子（昭和電工（株）製商品名：ト
リアゼットＣＸ２８０−１）を用い、（Ｂ）熱可塑性
樹脂、（Ｃ）天然有機粉末であるコラーゲンの重量を変
更した以外は、実施例１と同様の方法で樹脂組成物を製
造し、繊維を得た。結果を表１に示す。

【００３５】（実施例４）（Ｂ）成分としてメルトフロ
ーレート（ＪＩＳＫ６７６０により測定）が２０ｇ／
１０分、密度が０．９６ｇ／ｃｍ³ である高密度ポリエ
チレンを用いた以外は、実施例１と同様の方法で樹脂組
成物を製造し、繊維を得た。結果を表１に示す。

【００３６】（実施例５）（Ｂ）成分としてメルトフロ
ーレート（ＪＩＳＫ６７５８により測定）が８００ｇ
／１０分である低粘度ポリプロピレンを用いた以外は、
実施例１と同様の方法で樹脂組成物を製造し、繊維を得
た。結果を表１に示す。

【００３７】（実施例６）（Ｂ）成分として、メルトフ
ローレート（ＪＩＳＫ７２１０により測定）が１０ｇ
／１０分である１−４−ブタンジオール／コハク酸共重
合体脂肪族ポリエステルを用いた以外は、実施例１と同
様の方法で樹脂組成物を製造し、繊維を得た。結果を表
１に示す。

【００３８】（実施例７）（Ａ）成分として、無水マレ
イン酸を０．３０重量％付加した変性ポリエチレン（エ
チレングラフト共重合体）を用いた以外は、実施例１と
同様の方法で樹脂組成物を製造し、繊維を得た。結果を
表１に示す。

【００３９】（比較例１）（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分
の重量を変更した以外は、実施例１と同様の方法で樹脂
組成物を製造し、繊維の成形を試みたが、コラーゲンと
樹脂との分散性が悪く紡糸が不可能であった。

【００４０】（比較例２）（Ｂ）成分として、メルトフ
ローレート（ＪＩＳＫ６７５８により測定）が１４ｇ
／１０分であるプロピレン単独重合体を用いた以外は、
実施例１で（Ａ）成分を用いない方法で樹脂組成物を製
造し、繊維の成形を試みたが、コラーゲンと樹脂との分
散性が悪く紡糸が不可能であった。

【００４１】（比較例３）（Ｃ）成分として、コラーゲ
ン粉末を添加しなかった以外は実施例１と同様の方法で
樹脂組成物を製造し、繊維を得たが、吸湿性、放湿性、
染色性ともに悪かった。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の樹脂組成物は、
天然物有機粉末の分散が良いため、紡糸後得られる繊維
に表面吸放出性、吸水性、結露防止性、染色性の優れた
機能を付与することができる。従来のポリオレフィンに
ない素材として、家屋、自動車、車両等の内装材料を始
め、スポーツ用品等のファッション性や高吸放湿性を要
求される繊維材料に使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上倉賢神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番２号昭和電工株式会社川崎樹脂研究所内 (72)発明者斉藤美奈神奈川県川崎市川崎区扇町５番１号昭和電工株式会社化学品研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）変性ポリオレフィン９７〜１重量
％、（Ｂ）熱可塑性樹脂０〜９６重量％と（Ｃ）天然物
有機粉末３〜５０重量％とからなる樹脂組成物。
【請求項２】天然物有機粉末が粒子径４０μｍ以下で
ある粒子の含量が８５重量％以上であることを特徴とす
る請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】天然物有機粉末がコラーゲン粉末または
皮革粉であることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の樹脂組成物。
【請求項４】繊維成形用であることを特徴とする請求
項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。