(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉３０重量％以上、流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂３〜１０重量％、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）１２〜６５重量％および滑剤２〜１０重量％を必須成分として含有する木粉高充填押出成形用樹脂組成物。
【請求項２】
木粉の表面に流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂が付着された表面処理木粉に、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）および滑剤の混合物を配合してなる請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
木粉の表面に流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂が付着された表面処理木粉に、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）、ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂および滑剤の混合物を配合してなる請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物が混練押出によりペレット形状に成形された樹脂組成物。
【請求項５】
高流動性樹脂および上記汎用熱可塑性樹脂が、同じであっても異なってもよく、それぞれＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＣ樹脂およびＭＳ樹脂からなる群から選ばれる請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項６】
高流動性樹脂および上記汎用熱可塑性樹脂が、同じであっても異なってもよく、それぞれポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項７】
木粉含有量が５０重量％以上である請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項８】
木粉が５メッシュ〜２５０メッシュの粒度範囲の粉体が９０重量％以上を占める粉体である請求項１〜７のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の樹脂組成物を押出成形して得られる平板、異型または中空形状の木粉高充填押出成形体。
【請求項１０】
異型形状がリブ付き（平板）形状である請求項９に記載の押出成形体。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の押出成形体の少なくともひとつの表面を研削した後、着色塗料を塗布することにより得られる意匠押出成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質調の押出成形体を製造するための木粉高充填押出成形用樹脂組成物およびこれを押出成形して得られる木粉高充填押出成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建材等に好適なものとして、木粉を含有させて木質調を表出した種々の押出成形体が知られている。しかし、外観も木材に近い押出成形体を得るには更に木粉を高充填する必要があるが、木粉を高充填することにより、押出は一層困難となり、たとえ成形したとしても表面が滑らかで物性の満足できる押出成形体は得られなかった。木粉が高充填され合成樹脂製押出成形体を製造する技術として、特開平７-２６６３１３号公報には、セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂からなる木質合成粉、およびこれを押出し力に抗する抑制力を加えて押出成形した密度の高い木質合成板が開示されている。しかし、物性の優れた木粉高充填の押出成形体はなお知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、木粉が高充填された特有の木質調を有する意匠性に優れた、且つ物性面でも満足できる押出成形体、および該押出成形体を得るために押出成形を可能にする押出成形用樹脂組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、木粉３０重量％以上、流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂３〜１０重量％、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）１２〜６５重量％および滑剤２〜１０重量％を必須成分として含有する木粉高充填押出成形用樹脂組成物に関する。
また、本発明は、木粉の表面に流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂が付着された表面処理木粉、およびこの表面処理木粉に、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）および滑剤の混合物、または上記表面処理木粉にＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）、ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂および滑剤の混合物を配合してなる上記の樹脂組成物に関する。
【０００５】
ひとつの態様として、本発明は、高流動性樹脂および上記汎用熱可塑性樹脂が、同じであっても異なってもよく、それぞれＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂（アクリロニトリル／アクリルゴム／スチレン）、ＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル／エチレンプロピレンゴム／スチレン）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル／スチレン）、ＰＳ樹脂（ポリスチレン樹脂）、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）およびＭＳ樹脂（メチルメタクリレート／スチレン樹脂）からなる群から選ばれる上記樹脂組成物に関する。
もうひとつの態様として、本発明は、高流動性樹脂および上記汎用熱可塑性樹脂が、同じであっても異なってもよく、それぞれポリプロピレン樹脂またはポリエチレン樹脂である上記樹脂組成物に関する。
【０００６】
更に本発明は、上記の樹脂組成物を押出成形して得られる平板、異型または中空形状の木粉高充填押出成形体に関する。
特に本発明は、異型形状がリブ付き（平板）形状である上記の押出成形体に関する。
更にまた、本発明は、上記押出成形体の少なくともひとつの表面を研削した後着色塗料を塗布することにより得られる意匠押出成形体に関する。
本発明において、ＭＦＲ（メルトフローレート）とは、ＪＩＳ Ｋ-７２１０ Ｂ法に規定された方法によって測定した流動性の尺度であり、加熱温度２２０℃、荷重１０ｋｇの条件で測定した数値である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、木粉を高含有量で充填した押出成形用の樹脂組成物であって、本発明のように木粉を高充填しているにもかかわらず押出成形が可能な樹脂組成物はこれまで知られていない。特にリブ構造を有するような高い異型度を有する押出成形体を得ることのできる木粉高充填の押出成形用樹脂組成物は知られていない。木粉を高充填した成形体は軽量で且つ木質調を有することに加えて、本発明の押出成形用樹脂組成物から成形された押出成形体は、物性面でも満足でき且つその表面も滑らかである。
【０００８】
このような特徴を有する本発明の木粉高充填押出成形用樹脂組成物は、木粉３０重量％以上、流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂３〜１０重量％、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）１２〜６５重量％および滑剤２〜１０重量％を必須成分として含有する。
この組成物は、全ての構成成分を一緒に混合機に入れて一度に混合してもよいし、または木粉と高流動性樹脂とを先ず十分に混合したのち、これに他の成分を加えて更に混合する方法で調製してもよい。後者の場合、木粉と高流動性樹脂の混合物およびその他の成分の混合物それぞれを別々に造粒しておいてペレット同士を混合してもよい。
【０００９】
本発明では、予め、木粉を、その表面に流動性指数ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂が付着処理された木粉として使用することもできる。この場合、上記の木粉高充填押出成形用樹脂組成物とするために、上記表面処理木粉に、流動性指数ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）および滑剤を混合してもよいし、または上記表面処理木粉に、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）とＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂および滑剤との混合物を混合してもよい。
【００１０】
本発明の樹脂組成物は、混合されたままの、例えば粉体混合物の状態でもよいし、これを造粒してペレットの状態で押出成形用原料として押出成形に供してもよい。ペレットとすることにより、取り扱い易くなり、また押出機スクリューへの食い込みがよくなり押出し性の点でもより好ましい。更に造粒工程において木粉中の水分が除去されるため、成形体に気泡等の欠陥部が生じることを防止することができる。
【００１１】
本発明で使用することのできる木粉としては、木材以外にも、竹、籾殻、ケナフ、パルプ、古紙、落綿その他のセルロース系粉体も使用できる。
木粉の粒度としては、５メッシュ〜２５０メッシュの粒度範囲の粉体が９０重量％以上を占める粉体であることが好ましく、特に３２メッシュ〜２００メッシュであることが好ましい。
木粉高充填押出成形用樹脂組成物中に含まれる木粉の含有量は乾燥重量で３０重量％以上であり、好ましくは５０〜７０重量％である。
【００１２】
本発明で使用できる熱可塑性樹脂としては、押出成形可能な熱可塑性樹脂であればいずれも使用でき特に限定されないが、特に好ましい熱可塑性樹脂は、（Ａ）ＡＢＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＶＣ樹脂、ＰＣ樹脂およびＭＳ樹脂からなる群から選ばれるか、または（Ｂ）ポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂からなる群から選ばれる。
本発明では、流動性指数ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂は上記（Ａ）と（Ｂ）のいずれかから選ばれた汎用熱可塑性樹脂が使用されるが、この樹脂として上記（Ａ）群の樹脂を使用する場合にはＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂も（Ａ）群の樹脂種を使用し、ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂として（Ｂ）群の樹脂を使用する場合にはＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂も（Ｂ）群の樹脂種を使用するのが好ましい。
木粉含有樹脂組成物では、通常、樹脂と木粉との相溶性を高めるために相溶化剤として、例えば無水マレイン酸、アタクティックポリプロピレン、親水性置換基で変性したポリプロピレンが用いられるが、本発明の処方では相溶化剤を必ずしも必要としない。
【００１３】
本発明の組成物中に配合される滑剤は、汎用合成樹脂の押出成形で通常使用されるものがいずれも使用できる。これらの滑剤の例として、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類；ステアリン酸モノグリセライド、ステアリルステアリレート等の脂肪酸エステル類；ステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド等の脂肪酸アマイド類；ポリエチレンワックス、パラフィン等の炭化水素類；ステアリルアルコール等の高級アルコール、ステアリン酸等の高級脂肪酸等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物には、上記必須成分に加えて、必要に応じて、酸化防止剤、着色剤、ゲル化促進剤等のその他の添加剤を配合してもよい。
また、タルク、パーライト、マイカ、炭酸カルシウムその他の無機フィラ―類も本発明の樹脂組成物の特性を損なわない範囲で添加してもよい。
【００１４】
また本発明は、上記樹脂組成物を押出成形して得られる木粉高充填押出成形体を提供する。押出成形体は、通常の樹脂の押出成形で使用する成形機を使用して成形でき、例えば１軸押出機や２軸押出機を使用することができる。押出成形体は用途に応じて、平板、異型または中空形状等の種々の形状に成形することができる。木粉高充填樹脂の場合、特に異型や中空形状の成形体を押出成形する場合、型全体への樹脂の充填が困難となり、ダイス形状通りの良好な成形体を得ることが極めて難しいが、本発明の木粉高充填樹脂組成物の特徴は、異型断面や中空の成形体であってもダイス形状通りの完全な成形体が得られるところにある。このような成形体の例として、例えば図１にリブ付き平板、図２に中空成形体を示した。
【００１５】
また、本発明は、上記のようにして得られた押出成形体の少なくともひとつの表面を研削して、長手方向に一方向の不規則な縦筋を形成したのち、着色塗料を塗布することにより得られる意匠押出成形体を提供する。この意匠押出成形体は従来にない特有の表面模様をかもし出すことができ、且つ屋外で使用する際にも退変色することのない耐候性を付与することができる。
研削はベルトサンダー、ドラムサンダーのような研削シートを使用して行うことができる。研削剤の粗さは直接意匠性に影響するものであり、好ましくは＃２０〜＃３００の粒度、特に＃３０〜＃２２０の粒度が好ましい。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に且つ具体的に説明する。
実施例 １〜８および比較例 １〜４
〔木粉高充填押出成形用樹脂組成物の調製〕
（ａ）流動性指数ＭＦＲが１〜５０ｇ／１０ｍｉｎの熱可塑性樹脂（汎用熱可塑性樹脂）、（ｂ）ＭＦＲが１００〜５００ｇ／１０ｍｉｎの高流動性樹脂、（ｃ）木粉および（ｄ）滑剤として、それぞれ次のものを用い、表１に記載した配合比率で混合して木粉高充填押出成形用樹脂組成物の調製した。
使用原料：
（ａ）ＡＢＳ樹脂（ＭＦＲ＝１５；粉末）
（ｂ）ＡＳ樹脂（アクリロニトリルスチレン共重合樹脂；ＭＦＲ＝３００；粉末）
（ｃ）針葉樹木材を１００メッシュ（篩い目開き１５０μｍ）以下に粉砕
（ｄ）ステアリン酸カルシウムおよびメチレンビスステアリン酸アミドを併用
【００１７】
混合は次のようにして行った。全ての成分を一度にヘンシェルミキサーに投入し、通常の粉末混合用の羽根を用いて、羽根回転数１７７０ｒｐｍで３分間混合した（一括混合：実施例６〜８、比較例１、３）。また、高流動性樹脂（ａ）の効果を高めるために２工程のブレンドも行った（２段混合：実施例１〜５、比較例２、４）。すなわち、木粉と高流動性ＡＳ樹脂を羽根回転数１７７０ｒｐｍで３分間常温で混合したのち、ここへＡＢＳ樹脂と滑剤を加えて同じ回転数で更に３分間常温で混合した。槽内温度は混合によりいずれの場合も約５０℃まで上昇した。
【００１８】
得られた粉末混合物を、次に、下記の二軸混練押出機と押出条件のもとでゲル化混練を行い、３ｍｍφのストランドとして押し出してホットカットカッターを用いてペレットに造粒した。
二軸混練押出機：日本製鋼所社製、ＴＥＸ３０、３０ｍｍφスクリュー
シリンダー温度：１８０℃
スクリュー回転数：６０ｒｐｍ（同方向）
スクリュー構造：フルフライトとニーディングの組み合わせ
シリンダーバレル：ベント孔を２ヶ所設けてあり、シリンダーの加熱とスクリューのせん断熱により木粉中に含まれる水分が除去される構造。
【００１９】
〔木粉高充填押出成形体の成形〕
上記のペレットを用いて、下記の条件で平板（幅５０ｍｍ、厚み７ｍｍ）を押出成形し、成形性および平板から切り出した試験片のシャルピー衝撃強度を評価した。結果を表１および表２に記載した。
押出成形機：スクリュー径５０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２８
成形条件：
シリンダー温度：平均１７０℃、ダイス１９０℃
サイザー：１５℃冷却水にて循環冷却
スクリュー回転数：１０ｒｐｍ
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
押出成形体の比重、曲げ弾性率およびシャルピー衝撃強度は次の方法に準じて測定した。
比重：ＪＩＳ Ｋ-７１１２ Ａ法（水中置換法）
曲げ強度：ＪＩＳ Ｋ-７１７１
シャルピー衝撃強度：ＪＩＳ Ｋ-７１１１
【００２３】
実施例 ９、１０
上記実施例１のペレットを用いて、ダイスを変更した以外は平板の場合と同じ条件で異型押出成形を行い成形性を評価し、結果を表３に記載した。
成形した異型成形体は次の通りである。
ティンバー材（図１に示す異型成形体）：幅１６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
中空角棒（図２に示す断面形状）：幅５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍ
【００２４】
【表３】
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【００２５】
実施例 １１
実施例２で製造した押出成形板を搬送ベルトで一方向に送りながら、搬送方向と逆方向に５ｍ／ｓｅｃで回転するベルトサンダーで上面から研削した。研削条件は次の通りである：
研磨布紙：＃１００
研磨布紙回転速度：５ｍ／ｓｅｃ
押出板送り速度：１０ｍ／ｓｅｃ
得られた研磨板に次の条件で塗装および乾燥を行って意匠押出成形体を作製した：
塗装方法：スプレー塗装
塗料：溶媒系二液硬化型アクリルシリコン塗料
塗布量：１０ｇ／平方尺
乾燥条件：８０℃×５分。
この意匠押出成形体は、特有の木質感を有して加飾性に優れ、また表４に示すように耐候性に優れていることが確認された。
【００２６】
【表４】
0003704305.tif 000005
【００２７】
【発明の効果】
本発明の配合の樹脂組成物により、特有の木質調を有する意匠性に優れた、且つ物性面でも満足できる木粉高充填の押出成形体を成形することが可能となった。更に、複雑な構造である異型断面や中空断面を有する木粉高充填の押出成形体の押出成形も可能となった。またこの押出成形体の表面を研削し塗装を施したものはさらに特有の木質感を発現するとともに耐候性にも優れ、意匠性を生かした広い用途が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例における異型成形体（ティンバー材）の断面図。
【図２】  実施例における異型成形体（中空角棒）の断面図。
【図１】
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【図２】
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