(57)【要約】【課題】アミノ系樹脂とケナフとを含有し、且つ電気的絶縁性等の電気特性に優れた成形材料を得ることができる成形材料を提供する。【解決手段】アミノ系樹脂とケナフとを含有し、前記ケナフが、塩素イオン含有量が６００ｐｐｍ以下であり、且つ全量に対する塩素イオン含有量が２００ｐｐｍ以下である、これにより、電気的絶縁性等の電気特性に優れた成形材料を得ることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アミノ系樹脂とケナフとを含有し、前記ケナフが、塩素イオン含有量が６００ｐｐｍ以下であり、且つ全量に対する塩素イオン含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする成形材料。
【請求項２】
上記ケナフがパルプシート状であることを特徴とする請求項１に記載の成形材料。
【請求項３】
上記ケナフが粉砕により微粉末化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アミノ系樹脂成形材料に関し、特に充填材を含有し、且つ電気特性に優れた製品を作製できる成形材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂などのアミノ系樹脂成形材料には、その多くに充填材としてパルプ（森林資源系）が配合されている。
【０００３】
アミノ系樹脂の特長としては、優れた電気特性、耐炎性、物理特性などが挙げられるが、その他の特長して、着色の自由度が高く、様々な色調に対応できるという利点があり、これにより食器、雑貨、配線器具などにおいて、塗装をせずに使用する用途などに幅広く使用されている。
【０００４】
しかし、その配合中に含まれるパルプは針葉樹や広葉樹などの森林資源が使用されており、近年の森林資源の急速な枯渇化に対応して、代替材料の検討がなされるようになってきている。
【０００５】
そこで、近年、合成樹脂材料に対する繊維質充填材として、ケナフが注目を集めている。ケナフはアオイ科の一年生草本類であり、森林資源の枯渇化対策として、またＣＯ2吸収能力の高さに着目してＣＯ2増加対策等の環境対応性が注目を浴びている。このケナフを利用した環境対応型商品として、現在は包装紙、使い捨てコップ、袋などにケナフを使用した商品が市販されている。
【０００６】
このようなケナフを利用した成形材料として、例えば特許文献１に開示されてるものがある。この特許文献１では、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂などの樹脂と、ケナフ等とを配合し、加熱硬化により繊維板を得る方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１０２９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ケナフを用いた成形材料にて得られる成形体は、他の木質材料からなる充填材を用いる場合と比べて、電気抵抗が低くなり、特に配線器具等の電子材料用途に用いる場合に十分な電気的絶縁性を確保することが困難であった。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、アミノ系樹脂とケナフとを含有し、且つ電気的絶縁性等の電気特性に優れた成形材料を得ることができる成形材料を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る成形材料は、アミノ系樹脂とケナフとを含有し、前記ケナフが、塩素イオン含有量が６００ｐｐｍ以下であり、且つ全量に対する塩素イオン含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とするものであり、これにより、電気的絶縁性等の電気特性に優れた成形材料を得ることができる。
【００１０】
また、上記ケナフはパルプシート状であることが好ましい。これにより、アミノ系樹脂とケナフとを混合する際に、アミノ系樹脂のケナフへの浸透・含浸をスムーズに行うことができる。
【００１１】
また、上記ケナフが粉砕により微粉末化されているものであることも好ましい。これにより、ケナフが増量材や、成形材料の流動性の調整用充填材として使用することができるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る成形材料は、アミノ系樹脂とケナフとを含有し、前記ケナフが、塩素イオンン含有量が６００ｐｐｍ以下であり、且つ全量に対する塩素イオン含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とするものであり、これにより、電気的絶縁性等の電気特性に優れた成形材料を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る成形材料は、アミノ系樹脂と、ケナフとを必須成分として含有する。
【００１４】
アミノ系樹脂としては、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂等を用いることができる。
【００１５】
上記メラミン系樹脂としては、メチロール化メラミン、メチロール化メラミン−フェノール共縮合樹脂、メチロール化メラミン−ユリア共縮合樹脂、メチロール化メラミン−エポキシ共縮合樹脂などのような、トリアジン類とホルムアルデヒド類との共縮合により得られる合成樹脂を挙げることができる。
【００１６】
また、ユリア（尿素）系樹脂としては、尿素とホルムアルデヒドとを縮合されて得られるメチロール化ユリア樹脂、ユリアとトリアジン類とホルムアルデヒド類との共縮合により得られる合成樹脂などが挙げられる。
【００１７】
本発明ではケナフを用いるが、このケナフ中における不純物イオンである塩素イオンの含有量の重量比率が６００ｐｐｍ以下のものを用いる。ここで、ケナフ中の塩素イオンの含有量は、ケナフを９５℃にて１５時間イオン交換水にて抽出処理し、イオンクロマトグラフにて塩素イオン濃度を測定する。この塩素イオンの含有量の下限は特に制限されず、少なければ少ないほど好ましいものであり、理想的には０ｐｐｍである。
【００１８】
ケナフは、不織布シート状のもの、パルプシート状のもの、粉砕により微粉末化されたものなど、適宜の形態のものを用いることができる。
【００１９】
不織布シート状のケナフは、ケナフ表皮を繊維状に加工し、不織布状のシートに加工して得られる。
【００２０】
パルプシート状のケナフは、従来より市販されているパルプシートと同様にして得られる。
【００２１】
また、微粉末化されたケナフは、ケナフを乾燥したものを粉砕機等で粉砕して微粉末化することで得られる。
【００２２】
上記のような各種形態のケナフのうち、特にパルプシート状のケナフ又は微粉末化されたケナフを用いることが好ましい。パルプシート状のケナフを用いる場合には、成形材料を製造するにあたって、後述する「アミノ系樹脂乾燥品」を製造する場合の浸透工程において、樹脂シラップとケナフとの浸透・含浸がスムーズになる。
【００２３】
また、微粉末化されたケナフを用いると、アミノ系樹脂成形材料の増量材や、材料の流動性を調整する調整用充填材として使用することができるものである。このように微粉末化されたケナフは、６０メッシュパスの粒度を有すること（６０メッシュをパスする粒径以下の粒径であること）が好ましく、特に好ましくは１００メッシュパスの粒度を有するように微粒子化するものである。
【００２４】
成形材料中の各成分の含有量は適宜設定されるが、特にアミノ系樹脂とケナフとの比率が、アミノ系樹脂１００重量部に対してケナフが２０〜６０重量部になるようにすることが好ましく、この場合、２０重量部未満では強度低下などの原因となり、また６０重量部以上では成形時の流動性に悪影響を与える。
【００２５】
また、本発明に係る成形材料には、鉱物質類粉体、補強材、離型剤、その他の添加剤を含有させることができる。
【００２６】
鉱物質粉体としては、溶融シリカ、結晶シリカ、水酸化アルミニウム、ケイ酸ジルコニウム、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化ジルコニウム、タルク、クレー、硫酸バリウム、アスベスト粉等が挙げられる。
【００２７】
また補強材としては、パルプ、綿粉、ガラス繊維、熱可塑性繊維などが挙げられる。
【００２８】
また、離型剤としては、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、モンタン酸、カルボキシル基含有ポリオレフィン等を含有している。
【００２９】
また、その他必要に応じて、アミノシラン、エポキシシラン等のシランカップリング剤、着色剤等が挙げられる。
【００３０】
上記のような成分を用いた成形材料の調製方法の一例を示す。
【００３１】
成形材料を得るにあたっては、まず、アミノ樹脂のシラップ（例えば、メラミン−ホルムアルデヒドや、ユリア−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップ）に、ケナフを浸透させたものを、乾燥機にて脱水し、アミノ系樹脂乾燥品を得る。
【００３２】
このとき、上記乾燥品中でケナフの含有量が２０〜４０重量％になるように、シラップへのケナフの添加量を決定することが好ましい。
【００３３】
このようにして得られたアミノ系樹脂乾燥品をボールミル等の粉砕機を用いて粉砕し、次いで、必要に応じて上記の様なアミノ樹脂のシラップを乾燥して得られるアミノ樹脂固形樹脂、鉱物質類粉、補強材、その他の添加剤を配合する。また、微粉化されたケナフを用いる場合には、この微粉化されたケナフを上記のようなアミノ樹脂固形樹脂やアミノ系樹脂乾燥品などと配合するようにしても良い。そして、これをボールミル等を用いて均一に粉砕・混合する。
【００３４】
そして、上記のように粉砕・混合されて得られた粉体を粉状の成形材料とし、或いは上記の粉砕・混合後、ロール等によりシート状に成形した後、これを粉砕して粒状化して粉粒状の成形材料を得る。或いは上記の粉砕・混合後、ニーダ、ロール等で加熱混練した後、冷却固化したものを粉砕して粉粒状の成形材料を得る。
【００３５】
上記ケナフ中には不純物イオンとして塩素イオンが含有されるが、この塩素イオン含有量の重量比率を上記の通り６００ｐｐｍ以下とすることで、成形材料中における不純物イオンの含有量が低減される。
【００３６】
そして、成形材料全体における塩素イオンの含有量の重量比率が２００ｐｐｍ以下となるようにするものであり、これにより、電気絶縁性が高く、電気特性に優れた成形材料を得ることができるものである。この成形材料全体における塩素イオンの含有量は、成形材料をイオン交換水にて９５℃、１５時間抽出処理したものをイオンクロマトグラフにて測定することができる。この塩素イオンの含有量の下限は特に制限されず、少なければ少ないほど好ましいものであり、理想的には０ｐｐｍである。
【００３７】
得られた成形材料は、各種成形品に成形することができ、例えば食器、雑貨、配線器具等の成形することができる。特に上記の通り電気特性が優れていることから、配線器具等のような電気・電子部品を製造するために好適に用いることができ、また食器を製造する場合も良好な諸特性を有する製品を得ることができる。
【００３８】
例えばこのような成形材料を用い、直圧成形等により成形品を得ることができる。これにより例えばテーブルタップカバー・ケースやコンセントカバー・ケース等の成形品を得ることができる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例を挙げて詳細に説明する。
【００４０】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
固形状の樹脂乾燥品を、ボールミルにより１０時間処理して粉砕した。
【００４１】
これを他の成分と所定の配合割合で混合し、ボールミルにて０．５時間粉砕・混合した後、ニーダにて加熱・混練した。次いで、これを冷却固化した後、粉砕機で粉砕して、粒状の成形材料を得た。
【００４２】
各実施例及び比較例における成分組成は表１に示す通りである。また、表１中における樹脂乾燥品の詳細は、次の通りである。
【００４３】
・メラミン樹脂乾燥品
メラミン（日産化学工業社製）２５２０重量部と３７％ホルムアルデヒド溶液２６００重量部とを水酸化ナトリウム触媒下で反応温度８５℃、反応時間６０分で反応させることで、メラミン樹脂シラップを得た。このメラミン樹脂シラップ３０００重量部をニーダに移し、攪拌しながら森林資源木材のパルプシート７２０重量部、ステアリン酸亜鉛９重量部、無水フタル酸１重量部を加え、７０℃で４０分間解砕・混合した。これを９０℃の乾燥機で２０分、次いで１０５℃で１５分乾燥し、メラミン樹脂乾燥品を得た。
【００４４】
・３０％ケナフ含有メラミン樹脂乾燥品Ａ
上記と同様にしてメラミン−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップに、不織布マット状のケナフ（塩素イオン３０ｐｐｍ）を解砕ニーダーにて含浸させたものを、乾燥機にて脱水して、ケナフの含有量が３０重量％となるようにしたもの。
【００４５】
・３０％ケナフ含有メラミン樹脂乾燥品Ｂ
メラミン−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップに、パルプシート状のケナフ（塩素イオン３００ｐｐｍ）を解砕ニーダーにて浸透させたものを、乾燥機にて脱水して、ケナフの含有量が３０重量％となるようにしたもの。
【００４６】
・３０％ケナフ含有メラミン樹脂乾燥品Ｃ
メラミン−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップに、微粉末化されたケナフ（塩素イオン８００ｐｐｍ、２０メッシュパスを浸漬して浸透させたものを、乾燥機にて脱水して、ケナフの含有量が３０重量％となるようにしたもの。
【００４７】
・メラミン固形樹脂
メラミン−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップに、ケナフを含有させることなく乾燥機にて脱水したもの。
【００４８】
・ケナフ微粉末
微粉末化されたケナフ（塩素イオン濃度１０ｐｐｍ以下、６０メッシュパス）。
【００４９】
・ユリア樹脂乾燥品
ユリア（尿素）９０００重量部と３７％ホルムアルデヒド溶液１７１０重量部とを反応温度５０℃で９０分間反応させてユリア樹脂シラップを得た。次にこのユリア樹脂シラップを破砕ニーダに投入して塩化アンモニウム８．５重量部、ヘキサメチレンテトラミン５．６重量部を添加後、森林資源木材のパルプシート５９６重量部を徐々に投入して２０分間解砕、含浸を行った。次いで、金網底のバスケットに入れて９０℃で５０分間熱風乾燥機で処理を行い、ユリア樹脂乾燥品を得た。
【００５０】
・３０％ケナフ含有ユリア樹脂乾燥品
上記の場合と同様にしてユリア（尿素）−ホルムアルデヒドを縮合させたシラップに、パルプシート状のケナフ（塩素イオン３００ｐｐｍ）を解砕ニーダーにて浸透させたものを、上記と同様の条件で乾燥機にて脱水して、ケナフの含有量が３０重量％となるようにしたもの。
【００５１】
（成形性試験）
１．円盤延び試験
円盤延び測定プレスにて成形材料の流動性を測定した。
【００５２】
２．溶融硬化時間測定
コップ状金型を用いて直圧成形し、成形材料の硬化具合を目視にて判定して、最小硬化時間を測定した。
【００５３】
３．電気的特性
成形品の耐電圧及び絶縁抵抗を、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して測定し、また耐トラッキング性をＩＥＣ１１２に準拠して測定した。
【００５４】
４．機械特性
成形品の曲げ強さ、引っ張り強さ、圧縮強さ及びシャルピー衝撃強さを、それぞれＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して測定した。
【００５５】
５．物理特性（成形収縮率、吸水率、比重）
成形品の成形収縮率、吸水率、比重を、それぞれＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して測定した。
【００５６】
６．塩素イオン濃度測定
試料をイオン交換水にて９５℃×１５ｈｒ抽出処理したものを、イオンクロマトグラフィーにて塩素イオン濃度を測定し、その結果に基づいて導出した。
【００５７】
【表１】
2005132875.tif 000002
【００５８】
表１に示す結果から明らかなように、各実施例及び比較例と比べると、実施例の方が比較例の場合よりも、電気的特性、機械的特性及び物理的特性が向上する傾向にあることが確認できる。
【００５９】
すなわち、メラミン樹脂を用いた実施例１〜３と比較例１，２とを比べると、比較例１ではケナフを用いていないことから塩素イオン含有量が低く、このため電気的特性は良いが、機械的特性及び物理的特性が低くなっており、また比較例２ではケナフを用いているものの塩素イオン含有量が高いために電気的特性が悪化している。
【００６０】
またユリア樹脂を用いた実施例４と比較例３とを比べると、比較例３ではケナフを用いていないことから塩素イオン含有量が低く、このため電気的特性は良いが、機械的特性及び物理的特性が低くなっている。