(57)【要約】【課題】産業廃棄物として大量に発生するホタテ貝殻が本来有する優れた特性を生かした利用技術を提供する。【解決手段】ホタテ貝殻を０．１〜５００μｍの大きさに粉砕した粉砕物を、合成樹脂１００重量部に対し１〜２５０重量部含有させ、機械的物性に優れた合成樹脂組成物を得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂に、ホタテ貝殻粉砕物を含有することを特徴とする合成樹脂組成物。
【請求項２】
合成樹脂１００重量部に対し、ホタテ貝殻粉砕物を１〜２５０重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂組成物。
【請求項３】
合成樹脂に粒子径が０．１〜５００μｍのホタテ貝殻粉砕物を含有することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂組成物。
【請求項４】
合成樹脂１００重量部に対し、粒子径が０．１〜５００μｍのホタテ貝殻粉砕物を１〜２５０重量部含有することを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホタテ貝殻粉砕物を充填材として含有する合成樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ホタテ貝の生産量は年々増加し、その加工残さとしての貝殻も大量に発生している。従来これらの貝殻の多くは産業廃棄物として埋め立て処分されていたが、近年生石灰、消石灰、食品添加物、セメント原料等に利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如くホタテ貝殻の利用はあくまでカルシウム原料としてであり、貝殻が本来有する特性を充分に生かしたものではない。
【０００４】
本発明者らは、斯かる実情に鑑み、ホタテ貝殻を有効に活用できる新規技術的手段を提供することを課題とし、鋭意検討を重ねた結果、前記のホタテ貝殻粉砕物を合成樹脂に含有せしめると強化材として補強効果が得られ、合成樹脂成形体の剛性および強度を向上させるという新知見を得た。
【０００５】
また、通常、合成樹脂の充填材としてよく用いられる無機充填材は、表面が親水性のため合成樹脂とのぬれ性が悪く、充填材による補強効果が充分に得られない。そこで、ぬれ性を改善するため表面改質剤を用いるのが一般的であるが、ホタテ貝殻粉砕物表面は、コンキオリンが被覆しており、合成樹脂とのぬれ性が良く、これらの表面改質を行うことなく十分な補強効果が得られるという新知見を得た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、合成樹脂にホタテ貝殻粉砕物を含有することを特徴とする合成樹脂組成物に関するものである。
【０００７】
本発明の好ましい実施態様は、ホタテ貝殻含有合成樹脂組成物において、合成樹脂１００重量部に粒子径が０．１〜５００μｍのホタテ貝殻粉砕物を１〜２５０重量部含有することを特徴とするホタテ貝殻含有合成樹脂組成物である。以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】
ホタテ貝殻は、炭酸カルシウムの結晶構造から構成されているが、コンキオリンと呼ばれる有機マトリックス蛋白質が含まれるため、その強度は純粋な無機結晶の２０００倍にもなる。また、炭酸カルシウムの結晶構造は、貝の成長に伴い一方向に成長するため貝殻全体の機械的物性には異方性があり、粉砕すると他の貝殻によっては得られない成長方向に沿ったアスペクト比を有する棒状の粉砕物となる。
【０００９】
本発明において用いられるホタテ貝殻粉砕物は、以下の方法により得られるものである。即ち、水産加工場から貝柱、ウロ等の内容物が除去されて排出された貝殻を粉砕し、海洋生物、海藻、砂等の異物を分離除去した後に分級し、所要の大きさのものを洗浄乾燥することにより得られるものである。粉砕は、ハンマーミル、ローラミル、ボールミル、ジェットミル等、衝撃、圧縮及び摩擦等の粉砕力を用いた一般的な粉砕機で可能であるが、とくに特徴的なアスペクト比を有する棒状粒子を調製するためには、剪断力の強い粉砕方法が望ましい。また、粉砕された粉体に対して、乾式または湿式での篩い分けまたは気流分級等の分級操作を施すことにより、粒子の大きさが制御できるとともに、アスペクト比の大きい棒状粒子をより選択的に回収または濃縮するという、形状制御が可能である。
【００１０】
上記方法によって得られるホタテ貝殻粉砕物の合成樹脂に対する含有量は、合成樹脂１００重量部に対して１〜２５０重量部が好ましい。１重量部未満であると機械的物性を向上させる補強効果が得られない。また、２５０重量部を越えると、合成樹脂中への粉砕物の含有が困難である。ホタテ貝殻粉砕物の粒子径は、０．１〜５００μｍのものが好ましい。０．１μｍ未満であると機械的物性を向上させる補強効果が充分には得られない。また、５００μｍを越えると、粉砕物が補強に必要なアスペクト比を形成できず、補強効果が充分には得られない。さらに、合成樹脂中に均一に分散しなくなり、成形品の機械的物性がばらつく。なお、含有するに当たっては、ほぼ等しい粒子径のものを用いてもよく、また粒子径の異なるものを混在させて用いてもよい。
【００１１】
本発明において、合成樹脂としては、熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂のいずれでもよい。熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。ホタテ貝殻粉砕物を熱可塑性合成樹脂中に含有するための装置としては、単軸押出機、２軸押出機、ニーダ、バンバリーミキサー、２本ロールミル、ブラベンダーなどが挙げられる。これらのホタテ貝殻粉砕物を含有した合成樹脂組成物を成形品に成形する方法としては、射出成形、プレス成形など通常用いられる熱可塑性樹脂を成形する方法であれば、いずれの方法でも用いることができる。熱硬化性合成樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。ホタテ貞殻粉砕物を熱硬化性合成樹脂中に含有するための方法としては、ミキサーなどで充分に混練し均一な混合物とし、これを所要形状の成形型に流し込んで、選定した樹脂固有の硬化条件に従って硬化させた後、脱型する。
【００１２】
本発明においては、ホタテ貝殻粉砕物と合成樹脂を混練してホタテ貝殻粉砕物含有合成樹脂を製造する際、無機粉体と合成樹脂との混練工程において界面のぬれ性を改善するために通常用いる、カップリング剤、ステアリン酸などは添加する必要はない。ホタテ貝殻表面はコンキオリンで被覆されているので、合成樹脂とは良好なぬれ性を有し、組成物中でホタテ貝殻粉砕物は均一に分散する。
【００１３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１４】
【作用】
ホタテ貝殻粉砕物は、アスペクト比を有するため、合成樹脂に充填することにより強化材として作用し、成形品の機械的物性を向上させる。また、ホタテ貝殻粉砕物の表面はコンキオリンが被覆されているため、合成樹脂とのぬれ性がよく組成物中で均一に分散され、また、強化材としての作用が充分に発現される。
【００１５】
【実施例】
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径２μｍのホタテ貝殻粉砕物を５０重量部、硬化剤（日本油脂　パーロイルＴＣＰ）１重量部を混合し、８０℃で１ｈｒ加熱し平板を得た。得られた平板から、ＪＩＳＫ７１１３およびＪＩＳ　Ｋ７１７１に準拠した引張試験片および曲げ試験片に成形し、物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００１６】
比較例１
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム（ＮＳ＃１００　日東粉化工業（株））を５０重量部混合する以外は、実施例１と同様の方法で試験片を得て物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００１７】
比較例２
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径０．０５μｍのホタテ貝殻粉砕物を５０重量部混合する以外は、実施例１と同様の方法で試験片を得て物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００１８】
比較例３
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径１ｍｍのホタテ貝殻粉砕物を５０重量部混合する以外は、実施例１と同様の方法で試験片を得て物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００１９】
比較例４
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径２μｍのホタテ貝殻粉砕物を０．５重量部混合する以外は、実施例１と同様の方法で試験片を得て物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００２０】
比較例５
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部、平均粒径２μｍのホタテ貝殻粉砕物を３００重量部で混合を試みたが、均一な混合物は得られなかった。
【００２１】
比較例６
不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ　６４２４）１００重量部のみから試験片を得て物性評価を行った。結果を表１に示した。
【００２２】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２３】
【表１】
2004075964.tif 000002
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１〜４記載のホタテ貝殻粉砕物含有合成樹脂組成物は、ホタテ貝殻粉砕物がアスペクト比を有するため、合成樹脂に含有することにより強化材として成形品の機械的物性を向上させる。また、ホタテ貝殻粉砕物の表面はコンキオリンが被覆されているため、合成樹脂とのぬれ性がよく、強化材としての補強効果が充分に発現される。さらに、産業廃棄物として大量に発生するホタテ貝殻の有効利用がはかられるという優れた効果を奏し得る。