(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）植物粉、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種及び（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を含む植物系樹脂ペレットであって、植物粉の表面に融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むコーティング層を有し、前記コーティング層を有する植物粉が融点１２５〜３５０℃のベース樹脂に分散されてなり、前記植物粉の平均粒径が２５０〜１０００μｍであり、前記植物粉の含水量が１０重量％以下であり、植物粉とベース樹脂の合計を１００重量部としたときに植物粉７０〜５重量部とベース樹脂３０〜９５重量部を含み、前記分散剤がエチレンビスアマイド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸鉛、オレイン酸ソーダ、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛またはステアリン酸である、植物系樹脂ペレット。
【請求項２】
植物粉の平均粒径が３００〜７００μｍである、請求項１に記載の植物系樹脂ペレット。
【請求項３】
酸化チタンをさらに含む、請求項１又は２に記載の植物系樹脂ペレット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットを単独で、或いは他のベース樹脂と組み合わせて成形してなる成形体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットに他のベース樹脂及び着色剤を配合し、成形してなる成形体。
【請求項６】
（１）平均粒径が２５０〜１０００μｍであり、含水量が１０重量％以下である植物粉と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を混合して前記植物粉を前記融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種で被覆し、次いで（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂と混練して植物系樹脂ペレットを製造する工程を含み、植物粉とベース樹脂の合計を１００重量部としたときに植物粉７０〜５重量部とベース樹脂３０〜９５重量部を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物系樹脂ペレット及びその製造方法並びにその成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保護のための二酸化炭素削減に貢献するにあたり、合成樹脂成形品における植物粉率のアップは、有効である。
【０００３】
ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂に植物粉を配合した樹脂組成物を成形して、建築材料等を製造する方法が提案されている。このような方法によれば、機械的強度が大きく、木材に近い外観や触感を有する成形品を得ることができ、かつ製材時に副生する木片、コーヒー豆のコーヒー抽出後の廃棄物、梅干しの種、ぬかなどを必要に応じて粉砕して植物粉として使用すれば、地球資源を有効活用することが可能になる。
【０００４】
このような樹脂組成物は、植物粉の配合量を多くすることで、より天然木材に近い木質感を得ることが可能となる。
【０００５】
特許文献１は、植物粉とワックス材料を併用した植物系樹脂ペレットを開示するが、このペレットを用いて成形すると、植物粉を均一に分散させることが難しいため、強度などの物性、外観の劣る製品になりやすく、また、着色剤の均一分散が難しいため、所望の色に着色することは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２３６４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、射出成形機、押し出し成型機、ブロー成型機、インフレーション成型機、シート成型機、直圧成型機、圧空成型機などの成形機を用いて樹脂と同様に成形可能であり、必要な物性、着色容易性などの特徴を有する植物系樹脂ペレット及びその製造方法並びにその成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の植物系樹脂ペレットおよびその製造方法並びにその成形体を提供するものである。
項１．  （１）植物粉、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種及び（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を含む植物系樹脂ペレットであって、植物粉の表面に融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むコーティング層を有し、前記コーティング層を有する植物粉が融点１２５〜３５０℃のベース樹脂に分散されてなる、植物系樹脂ペレット。
項２．  （１）植物粉７０〜９５重量部と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種０．０１〜３０重量部と、（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を、重量比で植物粉：ベース樹脂＝７０：３０〜５：９５の割合で含む、項１に記載の植物系樹脂ペレット。
項３．  酸化チタンをさらに含み、着色容易でナチュラルな色調を有する、項１又は２に記載の植物系樹脂ペレット。
項４．  項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットを単独で、或いは他のベース樹脂と組み合わせて成形してなる成形体。
項５．  項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットに他のベース樹脂及び着色剤を配合し、成形してなる成形体。
項６．  （１）植物粉と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を混合して前記植物粉を前記融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種で被覆し、次いで（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂と混練して植物系樹脂ペレットを製造する工程を含むことを特徴とする、項１〜３のいずれかに記載の植物系樹脂ペレットの製造方法。
【０００９】
さらに本発明は、下記の項１Ａ〜項１１Ａを提供するものである。
項１Ａ．  （１）植物粉、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種及び（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を含む植物系樹脂ペレット。
項２Ａ．  （１）植物粉７０〜９５重量部と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種０．０１〜３０重量部と、（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を、重量比で植物粉：ベース樹脂＝７０：３０〜５：９５の割合で含む、植物系樹脂ペレット。
項３Ａ．  前記ベース樹脂が、非結晶性プラスチック、結晶性プラスチック又は熱硬化性樹脂である、項１Ａ又は２Ａに記載の植物系樹脂ペレット。
項４Ａ．  前記ベース樹脂が、ポリオレフィン系樹脂である、項３Ａに記載の植物系樹脂ペレット。
項５Ａ．  前記ベース樹脂がポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、メラミン樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重合体、エラストマーである、項３Ａに記載の植物系樹脂ペレット。
項６Ａ．  （１）植物粉と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を混合して植物粉をワックス材料でコーティングした複合材料を調製し、この複合材料と（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を混練して得られる、項１Ａ〜５Ａのいずれかに記載の植物系樹脂ペレット。
項７Ａ．  植物粉の粒度が３０〜２０００μｍである、項１Ａ〜６Ａのいずれかに記載の植物系樹脂ペレット。
項８Ａ．  （１）植物粉の表面に（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種のコーティング層を有し、その外側に（３）ベース樹脂を含むスキン層を有する項１Ａ〜７Ａのいずれかに記載の植物系樹脂ペレット。
項９Ａ．  項１Ａ〜８Ａのいずれかに記載の植物系樹脂ペレットを単独で、或いは他のベース樹脂と組み合わせて成形してなる成形体。
項１０Ａ．  押し出し成形又は射出成形により得られる。項９Ａに記載の成形体。
項１１Ａ．  （１）植物粉と、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を混合して前記植物粉を前記融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種で被覆し、次いで（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂と混練して植物系樹脂ペレットを製造する工程を含むことを特徴とする、項１Ａ〜８Ａのいずれかに記載の植物系樹脂ペレットの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、射出成形機、押し出し成型機、ブロー成型機、インフレーション成型機、シート成型機、直圧成型機、圧空成型機などの成形機を用いて樹脂と同様に成形可能な植物系樹脂ペレットが得られる。
【００１１】
本発明の植物系樹脂ペレットは、さらなるベース樹脂及び着色剤を配合し、混練して成形することにより、着色された成形品を得ることが可能である。
なお、酸化チタンのような白色顔料を植物樹脂ペレットを構成するベース樹脂とともに配合するか、白色顔料を分散させたベース樹脂を用いて植物系樹脂ペレットを製造することで、ナチュラルな質感の植物系樹脂ペレット及びそれを用いた成形品を得ることができる。
【００１２】
本発明により得られる植物系樹脂ペレットは、成形品の引張強度、曲げ強度、熱変形率、熱収縮率、シャルピ耐衝撃強度などの物性値を所望の物性値に容易に調整することができ、良好な品質の成形品を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明にかかる植物系樹脂ペレットは、植物粉を、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種で処理し、次いで融点１２５〜３５０℃のベース樹脂で処理することにより、得ることができる。得られる植物系樹脂ペレットは、中心の植物粉を融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むコーティング層で被覆し、その周囲をベース樹脂を含むスキン層もしくはマトリクスで覆われた構造を有するものが挙げられる。植物粉をべース樹脂と混合する前にコーティング層で被覆することで、融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を用いて処理した場合にも植物粉の焼け(炭化)、着色、におい、ガスの発生などが抑制され、かつ、着色性に優れており、品質の劣化を防止することができる。
【００１４】
着色剤が融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むコーティング層に含まれている場合、良好な着色性は得られない。一方、本発明の植物系樹脂ペレットに、さらに他のベース樹脂及び着色剤を配合・混練して成形することで、良好な着色性を有する成形体(混合品)が得られるので好ましい。
【００１５】
ワックス系樹脂材料の融点は、４０〜１５５℃、好ましくは４０〜１３０℃である。
【００１６】
滑剤としては、無機系滑剤や有機系滑剤が用いられる。無機系滑剤のものとしては、タルク、シリカ、ゼオライト、雲母などがあり、有機系滑剤としては、脂肪酸アミド、シリコン系化合物が挙げられる。脂肪酸アミドとしては、カプロン酸アミド、カプリル酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、アラキジン酸アミド、ベヘニン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、オレイン酸アミド、エイコセン酸アミド、エルシン酸アミド、エライジン酸アミド、トランス−１１−エイコセン酸アミド、トランス−１３−ドコセン酸アミド、リノール酸アミド、リノレン酸アミド、リシノール酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エルカ酸アミド等がある。滑剤としては、理研ビタミン製のリケマスター、リケマールなどが使用できる。
【００１７】
分散剤としては、エチレンビスアマイド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸鉛、オレイン酸ソーダ、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸などが挙げられる。
【００１８】
融点１２５〜３５０℃のベース樹脂は、好ましくは融点１２５〜２３０℃のベース樹脂である。これは、ベース樹脂の融点以上に植物粉を加熱することになるため、ベース樹脂の融点が１２５〜２３０℃であれば、植物粉が着色せずにベース樹脂を含むスキン層もしくはマトリクスを形成することができるためである。ベース樹脂の融点が２３０℃超、特に３００℃超であると、植物粉が炭化して茶色又は黒色になるが、成形体（製品）がこのような濃色であれば、植物粉が炭化してもよく、融点が２３０℃超、特に３００℃超であってもベース樹脂として問題なく使用できる。
【００１９】
本発明の植物系樹脂ペレットは、先ず植物粉７０〜９５重量部を、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種０．０１〜３０重量部で処理し、次いで融点１２５〜３５０℃のベース樹脂で処理する。ベース樹脂の使用量は、重量比で植物粉：ベース樹脂＝７０：３０〜５：９５の割合になるように決定する。本発明の植物系樹脂ペレットは、植物粉、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種、融点１２５〜３５０℃のベース樹脂は、植物粉７０〜９５重量部に対し融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種０．０１〜３０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．３〜５重量部、さらに好ましくは０．４〜３重量部、特に０．５〜２．５重量部を含み、かつ、重量比で植物粉：ベース樹脂＝７０：３０〜５：９５の割合になる量でベース樹脂を含む。
【００２０】
植物粉７０〜９５重量部に対し融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の配合量は、植物粉７０〜９５重量部に対し融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料の場合、好ましくは０．１〜５重量部、より好ましくは０．３〜３重量部、さらに好ましくは０．４〜２．５重量部、特に０．５〜２重量部である。植物粉７０〜９５重量部に対し滑剤の場合、好ましくは０．１〜５重量部、より好ましくは０．３〜３重量部、さらに好ましくは０．４〜２．５重量部、特に０．５〜２重量部である。植物粉７０〜９５重量部に対し分散剤の場合、好ましくは０．１〜５重量部、より好ましくは０．３〜３重量部、さらに好ましくは０．４〜２．５重量部、特に０．５〜２重量部である。
【００２１】
融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種が０．０１重量部或いはそれに近い少量で使用される場合には、エマルジョンタイプを使用することで、植物粉をコーティングすることができる。なお、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種、ベース樹脂の配合量は固形分で算出する。
【００２２】
１つの実施形態において、本発明は、(i)木質の風合いを有するナチュラルな植物系樹脂ペレット及び(ii)着色容易でナチュラルな色調を有する植物系樹脂ペレットの２種類のナチュラルなペレットを提供する。木質の風合いを有するナチュラルな植物系樹脂ペレットは、植物に由来する木質の風合いを変えるための着色剤あるいは酸化チタンなどの成分を追加しないで得られたペレットであり、一般的に薄茶色、茶色あるいはこげ茶色っぽい色調のペレットである。色調の違いは植物粉の色及び植物系樹脂ペレットを製造するときの温度に依存する。植物系樹脂ペレットを製造するときの温度が低い(例えば１２５〜１５０℃)と薄い色になり、温度が１５０から２００℃、さらには２５０℃あるいは３００℃に上昇するにしたがって植物粉の色が濃くなる傾向にある。着色容易でナチュラルな色調の植物系樹脂ペレットは、酸化チタンの作用により植物粉の色が薄くなり、特に白っぽい色調になるため、他のベース樹脂と混合して成形体あるいは混合品を製造するときに着色剤を使用することで任意の色に特に容易に着色することができる。酸化チタンを使用した場合には、植物系樹脂ペレットを製造するときの温度が低い(例えば１２５〜１５０℃)場合だけでなく、温度が１５０から２００℃、さらには２５０℃あるいは３００℃に上昇した場合にも薄くて白っぽい色の植物系樹脂ペレットが得られるので特に好ましい。このときに使用する酸化チタンの配合量は、植物系樹脂ペレットの総重量に対して0.1〜5重量％、好ましくは0.3〜4重量％、より好ましくは0.5〜3重量％程度である。一般的に、植物粉の色が濃いか、最終製品(成形体、混合品)が淡色に着色される場合には酸化チタンを多めに使用してペレットの色をできるだけ白色に近づけるのが好ましい。
【００２３】
着色剤としては、二酸化チタン等の白色顔料；カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック等の黒色顔料；黄色酸化鉄、チタンイエロー、モノアゾイエロー、縮合アゾイエロー、アゾメチンイエロー、ビスマスバナデート、ベンズイミダゾロン、イソインドリノン、イソインドリン、キノフタロン、ベンジジンイエロー、パーマネントイエロー等の黄色顔料；パーマネントオレンジ等の橙色顔料；赤色酸化鉄、ナフトールＡＳ系アゾレッド、アンサンスロン、アンスラキノニルレッド、ペリレンマルーン、キナクリドン系赤顔料、ジケトピロロピロール、ウォッチングレッド、パーマネントレッド等の赤色顔料；コバルト紫、キナクリドンバイオレット、ジオキサジンバイオレット等の紫色顔料；コバルトブルー、フタロシアニンブルー、スレンブルーなどの青色顔料；フタロシアニングリーンなどの緑色顔料；アルミニウム粉、ブロンズ粉、銅粉、錫粉、リン化鉄、亜鉛粉等のメタリック顔料；金属酸化物コーティング雲母粉、マイカ状酸化鉄等の真珠光沢調顔料；バリタ粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシム、石膏、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト等の体質顔料、モノアゾ染料、ポリアゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、スチルベンアゾ染料、チアゾ−ルアゾ染料等のアゾ染料；アントラキノン誘導体、アントロン誘導体等のアントラキノ染料；インジゴ誘導体、チオインジゴ誘導体等のインジゴイド染料；フタロシアニン染料；ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料等のカルボニウム染料；アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料等のキノンイミン染料；ポリメチン（またはシアニン）染料、アジメチン染料等のメチン染料；キノリン染料；ニトロ染料；ニトロン染料；ベンゾキノン及びナフチキノン染料；ナフタルイミド染料；ペリノン染料などを挙げることができ、これらの着色剤を単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。着色剤は、顔料及び染料を含み得る。
【００２４】
着色剤の配合量は、特に限定されないが、例えば植物系樹脂ペレット又は成形体に対し、０．００１〜６重量％、好ましくは０．０５〜４重量％、より好ましくは０．５〜２重量％程度である。着色剤はベース樹脂に配合されるのが好ましい。
【００２５】
植物系樹脂ペレットに配合する場合の着色剤の配合量は、植物系樹脂ペレットに配合される融点１２５〜３５０℃のベース樹脂に、植物系樹脂ペレットの重量を基準にして０．１〜８重量％程度、好ましくは０．５〜６重量％程度、より好ましくは１〜４重量％程度、特に１〜３重量％程度配合してもよい。
【００２６】
植物系樹脂ペレットから成形体を製造する際に配合される着色剤の配合量は、成形体を基準として０．０５〜６重量％程度、好ましくは０．２〜４重量％程度、より好ましくは０．６〜３重量％程度、特に１〜２重量％程度である。
【００２７】
本明細書において、「他のベース樹脂」は、植物系樹脂ペレットに配合される融点１２５〜３５０℃のベース樹脂と同じものが使用でき、他のベース樹脂と植物系樹脂ペレットに配合される融点１２５〜３５０℃のベース樹脂は同じ樹脂であっても異なる樹脂であってもよい。
【００２８】
成形体を製造する際に他のベース樹脂とともに着色剤を配合するか、あるいは他のベース樹脂に分散させた着色剤を配合することで、成形品(混合品)は、淡色、濃色にかかわらず赤、青、茶、黄、オレンジ、紫、緑、黄緑、紺、水色、ピンクなどの各種の色に着色することができる。
【００２９】
植物粉は、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料で処理後、いったん分離し、その後に融点１２５〜３５０℃のベース樹脂で処理してペレットにしてもよく、植物粉は、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料で処理して植物粉の表面を融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料でコーティングした後、同じ装置（例えばミキサー、加熱式ハイスピードミキサー、ニーダー、加熱式ニーダー、ペレタイザーなど）において融点１２５〜３５０℃のベース樹脂で連続的或いは逐次的に処理してペレット化してもよい。融点１２５〜３５０℃のベース樹脂で処理することにより、従来の射出成形機で樹脂と同様な条件で射出成形することができる。
【００３０】
処理時の温度は、融点以上の温度であればよく、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の場合には、４０〜１６０℃程度、融点１２５〜３５０℃のベース樹脂の場合には、１２５〜２５０℃程度の温度が挙げられる。このような温度は、ミキサーやニーダーによる撹拌／混練時に摩擦熱で温度を上昇させてもよく、加熱式のミキサーやニーダーの場合にはヒーターにより所定の温度に加熱してもよい。
【００３１】
融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種と植物粉の混練時には系内に水または温水ないし熱水を加えるのが好ましい。植物粉がある程度の水分を有している場合には水を加える必要はないが、植物粉が所定の水分になるように水を加えた方が、次に融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を加えて植物系樹脂ペレットを得るときにペレット化が容易になるためである。
【００３２】
融点１２５〜３５０℃のベース樹脂の場合には、融点以上にペレターザー内でベース樹脂とワックス系樹脂材料でコーティングした植物粉を含む混合物を加熱してペレット化することで、目的の植物系樹脂ペレットを得ることができる。
【００３３】
ワックス系樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油ワックス等の植物系ワックス、みつろう、鯨ろう等の動物系ワックス；モンタン系ワックス等の鉱物系ワックス、パラフィン系ワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油系ワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、低分子量ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等のポリオレフィン系ワックス、酸化型ポリエチレンワックスおよび酸化型ポリプロピレンワックス等の酸化型ポリオレフィン系ワックス、高級脂肪酸系ワックス、高級脂肪酸エステル系ワックス、ひまし油、植物油等が挙げられる。これらのワックスは単独で用いてもよく、または二種以上組合せて用いてもよい。なお、ワックス系樹脂材料は融点４０〜１５５℃のものが使用できるが、軟化点が４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料を使用してもよい。
【００３４】
本発明の植物系樹脂ペレットは、既にベース樹脂が分散しているため、他のベース樹脂を加えても、むらができにくい。ベース樹脂に着色剤を加える場合には、木粉、ベース樹脂と着色剤の流動長を容易に調整することができ、外観に優れた着色が達成できる。
【００３５】
ベース樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれを使用してもよく、熱可塑性樹脂として、非結晶性プラスチック、結晶性プラスチックのいずれを使用してもよい。具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、フッ素樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、メラミン樹脂、ポリエステル、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂あるいはこれらの共重合体、エラストマーが挙げられる。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン(Ｌ−ＬＤＰＥ)のいずれでもよく、ポリプロピレンには、メタロセン系ポリプロピレンが含まれる。ポリエステルには、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレートが含まれる。エラストマーには、スチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、塩ビ系エラストマーなどが挙げられる。ブレンドポリマーを使用してもよい。
【００３６】
ベース樹脂のＭＦＲ（メルトフローレート）は、５〜２２００が挙げられる。ここで、ポリオレフィン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳＫ ７２１０に準拠して測定される。
【００３７】
植物粉としては、特に限定されず、例えば、杉、檜、松、栂、ラワン、チーク等の針葉樹や広葉樹の材木片、鉋屑、鋸屑、竹、梅果実の種、竹、もみ、ヤシ、コーヒー抽出後のコーヒー豆、わら、米、コーンコブミール、茶葉などの乾燥品又は非乾燥品を適当な平均粒径になるように必要に応じて粉砕して使用することができる。
【００３８】
植物粉の平均粒径は、３０〜２０００μｍが好ましく、５０〜１５００μｍがより好ましく、１００〜１０００μｍがさらに好ましく、２５０〜１０００μｍが特に好ましく、３００〜７００μｍが最も好ましい。
【００３９】
平均粒径が大きい場合には、押し出し成形を用いれば、ノズルの詰まりを回避できる。
【００４０】
ここで、上記植物粉の平均粒子径は、植物粉を篩いにより分級して目開きに対する累積重量％曲線を作成し、その５０重量％に相当する目開きの値を意味する。このような平均粒径を有する植物粉を得る方法としては、特に限定されず、例えば粉砕機を用いて植物又はその乾燥物を粉末にする方法が挙げられる。
【００４１】
本発明においては、植物粉を例えば５０〜６０℃で３０〜４０時間乾燥させることにより、含水量を１０重量％以下とした植物粉を用いるのが好ましい。植物粉の含水量が１０重量％を超えると、合成樹脂ペレットを用いて成形を行った場合に、成形品の中に気泡が発生し、機械的強度が低下したり、外観を損ねたりする恐れがある。より好ましい含水量は２重量％以下である。
【００４２】
また、本発明の植物系樹脂ペレットには、適宜、相溶化剤、メルトアップ剤、難燃剤、帯電防止剤、耐熱剤、耐候剤、酸化防止剤、核剤、無水マレイン酸等の添加剤を混合する。これらは、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種、ベース樹脂の一方或いは両方に配合することができ、ベース樹脂に配合することが好ましい。酸化防止剤は、植物粉の酸化を防止できるのでコーティング層に好ましく配合できる。
【００４３】
更に、本発明においては、適宜添加剤として、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース樹脂）、ポリビニルアルコール(例えばポバール)等の接着剤を混合することができる。
【００４４】
添加剤として、酸化防止剤、光安定剤、造核剤、重金属不活性化剤、難燃剤、ＰＶＡ、過酸化物、還元剤、界面活性剤、乳化剤、発泡剤、有機過酸化物、脱水剤等がある。
【００４５】
有機過酸化物は、比較的低い温度で熱的に分解し、あるいはまた、還元性物質と反応して、容易に遊離ラジカル（遊離基）を生成する。この生成した遊離ラジカルの性質は、不飽和二重結合への付加反応及び水素などの引き抜き反応を挙げることができる。
【００４６】
１つの実施形態において、本発明の植物系樹脂ペレットを製造する方法としては、植物粉７０〜９５重量部と、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種０．０１〜３０重量部、必要に応じて核剤または無水マレイン酸、バインダー等添加剤、水ないし温水／熱（約２００℃以下）をさらに投入して混合させ、混合機、ニーダー、ペレタイザーなどから融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種でコーティングされた植物粉をペレット又は粉末として取り出す。取り出された粉末状又はペレット状の混合物は、そのまま成形用のコンパウンドとすることができるが、さらに押出機、ペレタイザーで溶融混練してペレット化してもよい。温度は、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の融点ないし軟化点以上、例えば融点ないし軟化点＋２０℃程度の温度に加熱することができる。この温度は加熱式の装置を用いた場合にはヒーターで行ってもよく、混合ないし混練時に摩擦により熱が発生し、必要な温度に昇温してもよい。
【００４７】
次に、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種でコーティングされた植物粉と、植物粉７０〜９５重量部に対し融点１２５〜３５０℃のベース樹脂（重量比で植物粉：ベース樹脂＝７０：３０〜５：９５、好ましくは７０：３０〜１０：９０、より好ましくは７０：３０〜２０：８０、さらに好ましくは７０：３０〜３０：７０、特に好ましくは７０：３０〜４０：６０）を投入し、ペレタイザーで溶融混練して植物系樹脂ペレットを得ることができる。温度はヒーターによりベース樹脂の融点ないし軟化点以上、例えば融点ないし軟化点＋２０℃程度の温度に加熱することができる。
【００４８】
ペレット化の方法としては、例えば、一軸押出機または二軸押出機を用い、シリンダー温度、ダイス温度を融点以上とし、孔から植物粉中の残留水分を排除しつつ、ペレット化する方法が採用される。こうして、本発明の植物系樹脂ペレットが得られる。また、ペレット化の方法としては、例えば、射出成形、押し出し成形でペレット化を図る方法が採用できる。
【００４９】
植物粉と融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種とともに配合された水は、コーティング工程と、次のベース樹脂との混練、ペレット化の工程、さらには得られた植物系樹脂ペレットの成形後に徐々に蒸発されるため、水が多めに使用された場合にも目的とする植物系樹脂ペレットを得ることができる。
【００５０】
本発明において、融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種のコーティング層及び／又は融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を含むスキン層もしくはマトリクスに白色顔料（酸化チタン）などの白色の着色剤を添加すれば、植物系樹脂ペレットが白色又は白色に近い淡色になり、成形体を着色する場合に有利である。
【００５１】
本発明の植物系樹脂ペレットは、そのまま成形することもでき、上記に例示されたベース樹脂(ペレットのベース樹脂と同一であっても異なっていてもよい)、さらに着色剤、さらに相溶化剤、メルトアップ剤、難燃剤、帯電防止剤、耐熱剤、耐候剤、酸化防止剤等の添加剤を加えて混練し、植物粉の比率を下げ、ベース樹脂の比率を上げて、成形品を製造してもよい。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例および比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００５３】
なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
（１）マスターバッチの製造
木粉９３重量％（平均粒径７００μｍ）、Ｌ−クリスタ（ワックス系樹脂材料、出光興産株式会社製）３．５重量％、添加剤３．５重量％、これらの混合物１００重量部に対し１５重量部の水を加熱式ハイスピードミキサーに投入し、８０℃程度の温度に加熱して撹拌することにより木粉をワックス系樹脂材料によりコーティングして、「マスターバッチ」を得た。
（２）プレミックス品の製造
ポリプロピレンと上記（１）で得たマスターバッチを重量比１：１で二軸押出機に投入し、さらに難燃剤、耐候剤、耐熱剤、相溶化剤、メルト調整剤を適量加えて混練し、コンパウンド（本発明の植物系樹脂ペレット、以下、「プレミックス品」という）を得た。
（３）混合品の製造
上記（２）で得られたプレミックス品にポリプロピレン（ＰＰ）を、重量比でプレミックス品：ＰＰ＝６：４で混合し、射出成形して混合品を得た。
【００５５】
得られた混合品は、良好な物性値を有し、高品質の製品であった。
【００５６】
実施例２〜７
以下の表１に示す割合で各成分を配合して実施例１（１）〜（２）と同様にペレットを製造し、さらに実施例１（３）と同様に混合品を得た。得られた混合品は、良好な物性値及び寸法安定性を有し、ひけ、そり、収縮などは許容範囲であり、耐候性、耐光性に優れた高品質の製品であった。
【００５７】
【表１】
0005389286.tif 000002
【００５８】
実施例８
実施例１において、プレミックス品の製造のために使用するポリプロピレンに酸化チタン（白色顔料）をプレミックス品に対し１．６７重量％（混合品に対して１重量％）を使用した以外は実施例１と同様にして混合品を得た。得られた混合品は、白っぽい(着色容易)ナチュラルな風合いを有していた。得られた混合品は、白っぽい色が十分に認められず、さらに着色剤を加えて他の色に着色することは容易ではなかった。得られた混合品の外観（むら、着色性）の評価を表２に示す。
【００５９】
実施例９〜１４
表１において木粉９０重量％に代えて木粉を８８．３３重量％、酸化チタンを１．６７重量％（混合品に対して１重量％）使用し、かつ、混合品の総重量に対し１重量％の赤、青、黄、緑、橙、ピンクのいずれかの色の顔料を混合品の製造のために使用するポリプロピレン（ＰＰ）とともに使用した以外は実施例２〜７と同様にして混合品を得た。得られた混合品の外観（むら、着色性）の評価を表２に示す。
【００６０】
比較例１
実施例１において、マスターバッチの製造においてＬ−クリスタに代えてベース樹脂であるポリプロピレンを使用し、かつ、プレミックス品の製造のために使用するポリプロピレンに酸化チタンをプレミックス品に対し１．６７重量％（混合品に対して１重量％）使用した以外は実施例１と同様にして混合品を得た。得られた混合品の外観（むら、着色性）の評価を表２に示す。
【００６１】
比較例２〜７
表１（実施例２〜４）において、木粉９０重量％に代えて木粉を８８．３３重量％、酸化チタンを１．６７重量％（混合品に対して１重量％）使用し、滑剤（２重量％）及び分散剤（１重量％）に代えてＰＰパウダー（３重量％）又はＰＥパウダー（３重量％）を使用し、かつ、混合品の製造のために使用する他のベース樹脂であるポリプロピレンに赤、青、黄のいずれかの色の顔料を混合品の総重量に対し１重量％を使用した以外は実施例２〜４と同様にして比較例２〜４の混合品を得た。
【００６２】
表１（実施例５〜７）において、木粉９０重量％に代えて木粉を８８．３３重量％、酸化チタンを１．６７重量％（混合品に対して１重量％）使用し、分散剤（３重量％）に代えてＡＢＳパウダー（３重量％）又はスチレンパウダー（３重量％）を使用し、かつ、混合品の製造のために使用する他のベース樹脂であるポリプロピレンに緑、橙、ピンクのいずれかの色の顔料を混合品の総重量に対し１重量％を使用した以外は実施例５〜７と同様にして比較例５〜７の混合品を得た。
【００６３】
比較例２〜７で得られた混合品の外観をむら及び着色性について評価した結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
0005389286.tif 000003
【００６５】
表２に示すように、本発明の植物系樹脂ペレット（実施例８〜１４）は、酸化チタンのみ（実施例８）或いは酸化チタン＋他の有色顔料（赤、青、黄、緑、橙、ピンク）（実施例９〜１４）のいずれにおいても混合品にむらは発生せず、良好に着色されていた。さらに樹脂の収縮、混合品のひけ、そりは実質的に生じなかった。
【００６６】
一方、比較例１〜７の混合品は、酸化チタン、着色剤の配合により混合品にむらが発生し、かつ、着色不良であり、酸化チタンによる白っぽいナチュラルな風合いは得られず（比較例１）、さらに有色顔料を配合してもこれら有色顔料の色はくすんでおり、着色にむらがあり、十分認識できなかった。
【００６７】
これらの結果から、本発明の植物系樹脂ペレットは、着色性に非常に優れていることが明らかになった。
【要約】
【課題】成形性に優れ、天然木材等に近い良好な外観を付与することが可能な植物系樹脂ペレット及びその製造方法並びに成形品を提供する。
【解決手段】（１）植物粉、（２）融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種及び（３）融点１２５〜３５０℃のベース樹脂を含む植物系樹脂ペレットであって、植物粉の表面に融点４０〜１５５℃のワックス系樹脂材料、滑剤及び分散剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むコーティング層を有し、前記コーティング層を有する植物粉が融点１２５〜３５０℃のベース樹脂に分散されてなる、植物系樹脂ペレット。
【選択図】なし