JPH09143378A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品表面外観、機械的強度および熱膨張率
に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】（１）（Ａ）熱可塑性樹脂１０〜９８重量
％ （Ｂ）リグニンの含有量が２５重量％以下である木粉９
０〜２重量％ 上記（Ａ）＋（Ｂ）からなることを特徴とする熱可塑性
樹脂組成物。 （２）（１）の（Ａ）熱可塑性樹脂が、（Ｃ）ゴム質重
合体存在下または非存在下に芳香族ビニル化合物、また
は芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合
可能な他のビニル単量体を（共）重合してなる（共）重
合体から選ばれた少なくとも１種以上のスチレン系樹脂
であることを特徴とする（１）記載の熱可塑性樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形品表面外観、機械
的強度及び熱膨張率に優れた熱可塑性樹脂に関する。

【０００２】

【従来の技術】木粉は、製材工場等から副生物、廃棄物
として多量に出てくる。かかる木粉を資源の有効利用及
び熱膨張率を下げる目的から熱可塑性樹脂に配合するこ
とが一部工業的に行われている。本材料は、押出成形を
中心として広く使用されている。しかしながらかかる材
料は、成形品表面外観及び機械的強度が十分ではなかっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、成形品表面外観、機
械的強度及び線膨張率に優れた広範囲の用途に使用し得
る熱可塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。

【０００４】

【発明を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために次の構成をとる。 （１）（Ａ）熱可塑性樹脂１０〜９８重量％ （Ｂ）リグニンの含有量が２５重量％以下である木粉９
０〜２重量％ 上記（Ａ）＋（Ｂ）からなることを特徴とする熱可塑性
樹脂組成物。 （２）（１）の（Ａ）熱可塑性樹脂が、（Ｃ）ゴム質重
合体存在下または非存在下に芳香族ビニル化合物、また
は芳香族ビニル化合物および芳香族ビニル化合物と共重
合可能な他のビニル単量体を（共）重合してなる（共）
重合体から選ばれた少なくとも１種以上のスチレン系樹
脂であることを特徴とする（１）記載の熱可塑性樹脂組
成物、を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の（Ａ）熱可塑性樹脂とし
ては、公知の熱可塑性樹脂が全て使用できる。例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン及びこれらの無水マレイン
酸付加物等の変性ポリオレフィン、又酢酸ビニル、（メ
タ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸等他のビ
ニル単量体との共重合等のポリオレフィン系樹脂、ゴム
変性ＡＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＨＩ
ＰＳ、ＰＳ等のスチレン系樹脂、ナイロン６、ナイロン
６，６、ナイロン４，６、ナイロン１１、ナイロン１２
及びその変性物等のポリアミド樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンテレフタレート及びその変性
物等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート、ポリオキ
シメチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレン
スルフィド、ポリ塩化ビニル、ＰＭＭＡ、又ポリアミド
エラストマー、ポリエステルエラストマー等も本発明の
（Ａ）成分に含まれる。上記本発明の（Ａ）成分は、１
種単独又は２種以上混合して使用される。本発明の熱可
塑性樹脂組成物における（Ａ）成分の使用量は、１０〜
９８重量％、好ましくは２０〜９６重量％、更に好まし
くは４０〜９０重量％であり、１０重量％未満では成形
品表面外観及び機械的強度が劣り、９８重量％を超える
と木粉の配合量が少なくなり、熱膨張率を改良する効果
がない。

【０００６】また、（Ｂ）成分の含有量は２〜９０重量
％、好ましくは４〜８０重量％、更に好ましくは１０〜
６０重量％である。本発明の（Ｂ）成分で使用される木
粉としては、種々の樹木のものが限定せず使用され、例
えばエゾマツ、トドマツ、カラマツ等のマツ類、ツガ、
サクラ、スギ、ナラ、カエデ、カバ、ニレ、ヒノキ、ゴ
ムの木、トウヒ、シナノキ、ヒバ、ドロノキ、ブナ、ラ
ワン、モミ等が挙げられる。またバガス、竹草等も使用
される。これらの原木等を裁断し、製材する際に発生す
るノコくずやおがくずおよび木材の細片などを破砕した
もの等が使用される。取扱い上、粉砕したものが好まし
く、５０メッシュ以上の粉末のものが特に好ましい。本
発明の（Ｂ）成分のリグニン量は２５重量％以下、好ま
しくは２０重量％以下、更に好ましくは２〜１５重量％
であり、リグニン含有量が２５重量％を超えると成形品
表面外観、機械的強度が劣る。リグニン含有量を下げる
脱リグニン加工は、公知の方法で行うことができる。脱
リグニン加工法としては例えば亜硫酸法、クラフト法、
セミケミカル法等がある。

【０００７】本発明の（Ｃ）成分に用いるゴム質重合体
としては、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ス
チレン−ブタジエン共重合体（スチレン含量５〜６０重
量％が好ましい）、スチレン−イソプレン共重合体、ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体、エチレン−α−
オレフィン系共重合体、エチレン−α−オレフィン−ポ
リエン共重合体、アクリルゴム、ブタジエン−（メタ）
アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエンブ
ロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合
体、水素化スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水
素化ブタジエン系重合体、エチレン系アイオノマー、シ
リコーンゴムなどが挙げられる。また、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロッ
ク共重合体には、ＡＢ型、ＡＢＡ型、テーパー型、ラジ
アルテレブロック型の構造を有するものなどが含まれ
る。さらに水素化ブタジエン系重合体は、上記ブロック
共重合体の水素化物のほかに、スチレンブロックとスチ
レン−ブタジエンランダム共重合体のブロック体の水素
化物、ポリブタジエン中の１，２−ビニル結合含量が２
０重量％以下のブロックと１，２−ビニル結合含量が２
０重量％を超えるポリブタジエンブロックからなる重合
体の水素化物などが含まれる。これらのゴム質重合体
は、１種単独でまたは２種以上で使用される。

【０００８】芳香族ビニル化合物としては、スチレン、
ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチル
スチレン、ジビニルベンゼン、１，１−ジフェニルスチ
レン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノエチルスチレン、
Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノメチルスチレン、ビニル
ピリジン、ビニルキシレン、モノクロルスチレン、ジク
ロロスチレン、モノブロモスチレン、フルオロスチレ
ン、エチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げら
れ、特にスチレン、α−メチルスチレンが好ましい。こ
れらの芳香族ビニル化合物は、１種単独であるいは２種
以上混合して用いられる。

【０００９】また、芳香族ビニルと共重合可能な単量体
としては、シアン化ビニル化合物、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、不飽和酸、不飽和酸無水
物、エポキシ基含有不飽和化合物、不飽和カルボン酸ア
ミド、アミノ基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有
不飽和化合物、オキサゾリン基含有不飽和化合物、不飽
和ジカルボン酸のイミド化合物などが挙げられる。シア
ン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタク
リロニトリルなどが挙げられる。ここで使用されるカル
ボキシル基含有不飽和化合物としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不飽和
酸、ヒドロキシル基含有不飽和化合物としては、３−ヒ
ドロキシ−１−プロペン、４−ヒドロキシ−１−ブテ
ン、シス−４−ヒドロキシ−２−ブテン、トランス−４
−ヒドロキシ−２−ブテン、３−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−プロペン、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレートなどが挙げら
れる。オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニ
ルオキサゾリンなど、酸無水物基含有不飽和化合物とし
ては無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン
酸などの不飽和酸無水物が挙げられる。

【００１０】エステル基含有不飽和酸としては、メチル
アクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレ
ート、ブチルアクリレート、アミノアクリレート、ヘキ
シルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチル
ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、
ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、フ
ェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアク
リル酸エステル、メチルメタクリレート、エチルメタク
リレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート、アミノメタクリレート、ヘキシルメタクリレー
ト、オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタ
クリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ドデシル
メタアクリレート、オクタデシルメタクリレート、フェ
ニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメ
タクリル酸エステルが挙げられる。アミノ基含有不飽和
化合物としては、アクリルアミン、メタクリル酸アミノ
メチル、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミ
ノプロピル、アミノスチレンなどが挙げられ、アミド基
含有不飽和化合物としては、アクリルアミド、メタクリ
ルアミドなどの不飽和カルボン酸アミド、エポキシ基含
有不飽和化合物としては、グリシジルメタクリレート、
アリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。不飽和ジ
カルボン酸のイミド化合物としては、マレイミド、Ｎ−
メチルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−（ｐ−
メチルフェニル）マレイミド、上記芳香族ビニル化合物
と共重合可能な他のビニル単量体の中で好ましいもの
は、シアン化ビニル化合物、（メタ）アクリル酸エステ
ル、不飽和酸、不飽和酸無水物、エポキシ基含有不飽和
化合物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、オキサゾリ
ン基含有不飽和化合物、イミド基含有不飽和化合物であ
る。

【００１１】本発明の（Ｃ）成分としては、前記ゴム
質重合体存在下に前記芳香族ビニル化合物、又は芳香族
ビニル化合物及び前記芳香族ビニル化合物と共重合可能
な他のビニル単量体をグラフト重合した重合体、前記
芳香族ビニル化合物、又は芳香族ビニル化合物及び前記
芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体か
らなる重合体、上記とを適宜混合したもの等があ
る。本発明の目的である機械的強度に優れたものを得る
目的から、上記、の（Ｃ）成分が好ましく、更に好
ましくはである。本発明の熱可塑性樹脂組成物中の前
記ゴム質重合体量は、１〜３０重量％が好ましく、更に
好ましくは１〜２０重量％、特に好ましくは３〜２０重
量％である。

【００１２】本発明の目的を達成する上から（Ｃ）成分
の共重合体として好ましいものは、芳香族ビニル化合物
とビニルシアン化合物、（メタ）アクリル酸エステルか
ら選ばれた共重合体及び／又は芳香族ビニル化合物とビ
ニルシアン化合物、（メタ）アクリル酸エステルから選
ばれた単量体と他の官能基含有不飽和化合物との共重合
体である。上記他の官能基含有不飽和化合物には、前記
不飽和酸、不飽和酸無水物、エポキシ基含有不飽和化合
物、不飽和カルボン酸アミド、アミノ基含有不飽和化合
物、ヒドロキシル基含有不飽和化合物、オキサゾリン基
含有不飽和化合物、不飽和ジカルボン酸のイミド化合物
等があり、好ましくは、不飽和酸、不飽和酸無水物、エ
ポキシ基含有不飽和化合物、ヒドロキシル基含有不飽和
化合物、不飽和ジカルボン酸のイミド化合物である。本
発明の（Ｃ）成分は公知の重合法である乳化重合、懸濁
重合、溶液重合、塊状重合などで得ることができる。
（Ｃ）成分がゴム成分を含む場合、好ましいグラフト率
は１０〜２００重量％である。

【００１３】また、本発明の組成物には公知のカップリ
ング剤、難燃剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止
剤、抗菌剤、発泡剤、シリコンオイル、耐光（候）剤な
どの添加物を配合することができる。なお、本発明の組
成物には、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ガラスビ
ーズ、ワラストナイト、ガラスのミルドファイバー、ロ
ックフィラー、ガラスフレーク、炭酸カルシウム、タル
ク、マイカ、カオリン、硫酸バリウム、黒鉛、二硫化モ
リブデン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛ウィスカー、チ
タン酸カリウムウィスカー、ガラスバルーン、セラミッ
クバルーン、ＰＴＦＥなどの充填材を１種単独であるい
は併用することができる。これらの充填材のうちガラス
繊維、炭素繊維の形状としては６〜６０μｍの繊維径と
３０μｍ以上の繊維長を有するものが好ましい。これら
の充填材は、本発明の組成物１００重量部に対して、通
常１〜２００重量部の範囲で用いられる。

【００１４】本発明の熱可塑性樹脂組成物は各種押出
機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどを用
い、各成分を混練りすることによって得られる。押出機
を使用する場合、各成分を一括して混練りすることも多
段添加方式で混練りすることもできる。また、バンバリ
ーミキサー、ニーダーなどで混練りし、その後押出機で
ペレット化することもできる。このようにして得られる
本発明の熱可塑性樹脂組成物は射出成形、シート押出
し、真空成形、異形成形、発泡成形、インジェクション
プレス、ガスアシスト成形、プレス成形、ブロー成形な
どによって各種成形品に成形することができる。上記成
形法によって得られる各種成形品はその優れた性質を利
用してＯＡ・家電分野、車両・船舶分野、家具・建材な
どの住宅関連分野、サニタリー分野、玩具・スポーツ用
品分野、その他雑貨などの幅広い分野に使用することが
できる。

【００１５】本発明の熱可塑性樹脂組成物を（発泡）押
出用途で使用する場合、高分子量のアクリル系重合体
を、本発明の熱可塑性樹脂組成物１００重量部に対して
０．１〜１０重量部配合すると更に外観、機械的強度に
優れる。使用されるアクリル系重合体の重量平均分子量
は、５０万〜５００万の範囲のものであり、工業的に三
菱レイヨン株式会社より「メタブレン」として入手する
ことができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例中、部および％は特に断らな
い限り重量基準である。また、実施例中の各種評価は、
次のようにして測定した値である。成形品表面外観 平板成形品の表面外観を目視評価し、下記判定基準で評
価した。 ○：平滑であり良好 ×：凸凹があり良くない機械的強度 厚み１／１６インチの平板試験片を用い、インストロン
社製インストロン４２０４で曲げ試験を行い、破壊時の
強度と変位から曲げ破壊エネルギー（ｋｇ・ｍｍ）を測
定した。熱膨張率 雰囲気温度２０℃〜６０℃の範囲の寸法変化から熱膨張
率（ｃｍ／ｃｍ／℃）を測定した。

【００１７】熱可塑性樹脂（Ａ） Ａ−１；東亜合成製ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）アロンＰ
ＶＣを用いた。 Ａ−２；三菱化学製ＰＰ（ポリプロピレン）ＢＣ５Ｃを
用いた。 Ａ−３；上記Ａ−２に無水マレイン酸を０．５％付加し
たものを用いた。木粉（Ｂ） Ｂ−１；マツ／ツガ＝５０／５０混合した粉砕品で１０
０メッシュパスしたものを用いた。ＴＡＰＰＩ標準法で
測定したリグニン量は、３１％であった。 Ｂ−２；Ｂ−１の脱リグニンを行い、リグニン量２３％
としたものを用いた。 Ｂ−３；Ｂ−１の脱リグニンを行い、リグニン量１８％
としたものを用いた。 Ｂ−４；Ｂ−１の脱リグニンを行い、リグニン量７％と
したものを用いた。

【００１８】ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−５の調
製 本発明の（Ｃ）スチレン系樹脂に用いられる（ａ）成分
としてゴム質重合体を表１に示した。

【００１９】

【表１】

【００２０】樹脂Ｃ−１〜Ｃ−１０の調製 前記ゴム質重合体（ａ）−１〜（ａ）−５の存在下また
は非存在下に単量体成分を重合した樹脂をそれぞれ得
た。これらの樹脂の構成を表２に示した。その他の成分 Ｄ：三菱レイヨン製メタブレンＰ５３１を用いた。

【００２１】

【表２】

【００２２】実施例１〜１５ 熱可塑性樹脂組成物の調製は、上記成分を水分０．１％
以下までになるまで乾燥し、表３の配合処方で混合し、
ラボプラストミル（東洋精機製）１９０℃で混練りした
後、１８０℃でプレスし厚み１／１６インチの板を得
た。本プレス成形品を用いて前記評価方法に従って、成
形品表面外観、機械的強度及び熱膨張率を評価した。評
価結果を表３に示した。

【００２３】

【表３】

【００２４】比較例１〜３ 比較例１は、本発明の（Ｂ）成分の使用量が発明の範囲
外で少なく、（Ｃ）成分の使用量が発明の範囲外で多い
例であり、熱膨張率が劣る。比較例２は、本発明の
（Ｂ）成分の使用量が発明の範囲外で多く、（Ｃ）成分
の使用量が発明の範囲外で少ない例であり、成形品表面
外観及び機械的強度が劣る。比較例３は、（Ｂ）成分の
リグニン量が発明の範囲外で多いものを用いた例であ
り、成形品表面外観及び機械的強度が劣る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、成形品
表面外観、機械的強度及び熱膨張率に優れており、広範
囲の用途、例えばＯＡ・家電分野、車両・船舶分野、家
具・建材などの住宅関連分野、サニタリー分野、玩具・
スポーツ分野、その他雑貨などの幅広い分野に使用する
ことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）熱可塑性樹脂１０〜９８重量％ （Ｂ）リグニンの含有量が２５重量％以下である木粉９
   ０〜２重量％ 上記（Ａ）＋（Ｂ）からなることを特徴とする熱可塑性
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】請求項１の（Ａ）熱可塑性樹脂が、（Ｃ）
   ゴム質重合体存在下または非存在下に芳香族ビニル化合
   物、または芳香族ビニル化合物および芳香族ビニル化合
   物と共重合可能な他のビニル単量体を（共）重合してな
   る（共）重合体から選ばれた少なくとも１種以上のスチ
   レン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の熱可
   塑性樹脂組成物。