(57)【要約】  【課題】    成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を与えることができるポリオレフィン系樹脂組成物を提供する。  【解決手段】  （Ａ）融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部、（Ｂ）木粉５〜２４重量部、及び、（Ｃ）架橋ポリオレフィン破砕体５〜４０重量部を配合してなるポリオレフィン系樹脂組成物。  【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部、（Ｂ）木粉５〜２４重量部、及び、（Ｃ）架橋ポリオレフィン破砕体５〜４０重量部を配合してなるポリオレフィン系樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載のポリオレフィン系樹脂組成物を成形してなる成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木粉を配合したポリオレフィン系樹脂組成物に関し、特に、成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を与えることができる木粉を配合したポリオレフィン系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリオレフィン系樹脂等の合成樹脂からなる建築材料等の成形体に、木質感（木材様の質感）を付与することを目的として、合成樹脂に木粉を配合した組成物を成形材料として用いることが知られている。この木粉配合樹脂組成物においては、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤの無い、良好な木質感を有する成形体を得るために、一定量以上の木粉を配合する必要がある。しかし、木粉は溶融した樹脂に対して相溶性が無く、また、水分を多く含むために、木粉配合樹脂組成物を用いた成形には困難が伴う。この問題を解決するために、種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、木粉を含む樹脂組成物に、Ｎ−ビニルカルボン酸アミド系重合体を配合することで、溶融混練時における木粉の分散性が改良され、木粉の配合量を多くしても、容易に組成物の混練を行えることが示されている。しかし、この組成物では、木粉に含まれる水分に起因する問題については何ら解決されておらず、成形時に発泡が生じたり、木粉の乾燥工程が必要になったりする等、成形が困難であった。
【０００４】
また、特許文献２には、ポリオレフィン系樹脂と、木粉と、無機充填剤とからなるポリオレフィン系樹脂組成物から形成された樹脂成形体が開示され、無機充填剤が成形体の木質感を高める作用を果たすことが示されている。この成形体では、無機充填材が木質感を高める作用を果たすことから、通常より木粉の配合量を減らしても良好な木質感が維持され、その結果、木粉に起因する成形上の問題は軽減される。しかし、無機充填剤の添加によって減少させることができる木粉の量は、それほど大きくなく、また、無機充填剤の添加により却って成形が困難になる場合があった。さらに、無機充填剤が成形に用いる金型や成形機を磨耗させてしまうという問題もあった。
【特許文献１】特開２００２−１４６１９６号公報
【特許文献２】特開平１０−１３０４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を与えることができるポリオレフィン系樹脂組成物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】
【０００６】
本発明者らは、比較的少量の木粉を配合したポリオレフィン系樹脂に架橋ポリオレフィン破砕体を添加することで、成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を与えることができるポリオレフィン系樹脂組成物が得られることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、（Ａ）融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部、（Ｂ）木粉５〜２４重量部、及び、（Ｃ）架橋ポリオレフィン破砕体５〜４０重量部を配合してなるポリオレフィン系樹脂組成物が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、上記ポリオレフィン系樹脂組成物を成形してなる成形体が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を得ることができるポリオレフィン系樹脂組成物とこれを成形してなる成形体が提供される。さらに、本発明は、従来、リサイクルが困難であった架橋ポリオレフィン製の廃材を有効に活用できるという副次的な効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物は、（Ａ）融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部、（Ｂ）木粉５〜２４重量部、及び、（Ｃ）架橋ポリオレフィン破砕体５〜４０重量部を配合してなるものである。
【００１１】
（Ａ）ポリオレフィン系樹脂
本発明で用いるポリオレフィン系樹脂は、融点が２３０℃以下のものである。融点が２３０℃を超えると、組成物を溶融成形する際に、木粉にヤケを生じるおそれがある。なお、ポリオレフィン系樹脂の融点の下限は特に限定されないが、通常、８０℃である。
【００１２】
本発明で用いるポリオレフィン系樹脂の種類としては、融点が２３０℃以下であれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレン（低密度、高密度）、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリイソブチレン、１，２−ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、あるいはこれら樹脂の少なくとも２種以上の混合物が使用できる。特に、資源の有効活用の観点から、ポリエチレン（低密度、高密度）および／またはポリプロピレンを主体とするポリオレフィン系樹脂のリサイクル材料を使用することが好ましい。ポリオレフィン系樹脂の形状は特に限定されないが、ペレット状であることが好ましい。
【００１３】
（Ｂ）木粉
本発明で用いる木粉は、植物繊維を粉砕したものである。木粉の原料となる植物繊維としては、木材、籾殻や果皮などが挙げられ、特に木材を用いることが好ましい。木材としては、例えば、杉やレッドシダーなどの杉類；檜；赤松などの松類；樫などの材木や、ブナ、楢などの間伐材でもよく、また、廃建築物、廃家具や廃輸送容器（コンテナ、樽、パレットなど）などの木材を再利用して用いることも好ましい。木粉は木材の切削・切断加工時に発生するものとしても得られるし、木材、籾殻や果皮をターボミルなどの粉砕機を用いて必要に応じて細かく粉砕して得ることもできる。
【００１４】
木粉の粒径は特に限定されないが、木粉の粒を三次元的に見たときの長手方向と短手方向の長さの平均値として、通常は０．００１〜３０ｍｍ、好ましくは０．１〜１０ｍｍ、さらに好ましくは１〜５ｍｍである。木粉の粒径がこの範囲にあると、得られる成形体の木質感が良好となる。また、木粉は粒径を揃えて使用しても良いし、大きな粒径から小さな粒径まで混合した状態のものを用いても良い。木粉の粒径を揃えるためには、必要に応じて篩で分級すれば良い。
【００１５】
また、木粉の水分含有率は、０．５〜５０重量％であることが好ましく、１〜３０重量％であることがさらに好ましい。木粉の水分含有率が少なすぎると、その水分含有率にするために乾燥工程を経る必要が生じるので生産効率が低下し、多すぎると、成形時に発泡を生じること等により成形が困難となる。本発明の組成物においては、木粉の配合量が抑えられていて、比較的水分含有率が高い木粉を使用することができるので、生産効率の観点より、乾燥工程を経ずに得られた木粉を使用することが好ましい。
【００１６】
本発明の組成物における木粉の配合量は、融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、５〜２４重量部、好ましくは７〜２２重量部、さらに好ましくは１０〜２０重量部である。木粉の配合量が少なすぎると、得られる成形体の表面が滑らかになって木質感が不足するおそれがあり、多すぎると、成形が困難となるおそれがある。
【００１７】
（Ｃ）架橋ポリオレフィン破砕体
本発明で用いる架橋ポリオレフィン破砕体は、架橋ポリオレフィン製の成形体を破砕して得られる破砕体である。本発明において、架橋ポリオレフィンとは、オレフィン系重合体を架橋処理することによって、２３０℃以下に融点を有さなくなったものを指す。架橋処理の方法は特に限定されず、例えば、有機過酸化物による処理、シラン化合物による処理、電離性放射線による処理が挙げられる。
【００１８】
本発明で用いる架橋ポリオレフィン破砕体の材質としては、ポリエチレン（低密度、高密度）、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリイソブチレン、１，２−ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、あるいはこれら樹脂の少なくとも２種以上の混合物を架橋処理したものが挙げられるが、特に、ポリエチレンを架橋処理したもの、すなわち、架橋ポリエチレンを用いることが好ましい。また、架橋ポリオレフィン破砕体には、架橋助剤として用いられる各種アクリレート化合物、メタクリレート化合物、シアヌレート化合物などが配合されていてもよく、充填剤、発泡剤、顔料などの添加剤が配合されていてもよい。
【００１９】
本発明で用いる架橋ポリオレフィン破砕体のゲル分率（１２０℃のキシレンに対する重量基準不溶分率）は、３０〜９５％であることが好ましい。架橋ポリオレフィン破砕体のゲル分率が低すぎると、組成物から得られる成形体の木質感が不足するおそれがあり、高すぎると、成形時において溶融したポリオレフィン系樹脂に対する破砕体の親和性が劣り、成形が困難になるおそれがある。
【００２０】
架橋ポリオレフィン破砕体の原料となる架橋ポリオレフィン製の成形体は、特に限定されず、例えば、電線・ケーブルの被覆材や発泡包装材として用いられたものの廃材が挙げられる。架橋ポリオレフィンは、一般に溶融成形に用いることが困難であるため、架橋ポリオレフィン製の廃材は、リサイクルされることが殆どなかったが、本発明では、この架橋ポリオレフィン製の廃材を有効に活用することができる。
【００２１】
架橋ポリオレフィン製の成形体から架橋ポリオレフィン破砕体を得るためには、例えば、成形体を一軸回転刃式粉砕機などの粉砕機で所望の大きさに破砕すればよい。本発明で用いる架橋ポリオレフィン破砕体の大きさ（破砕体を三次元的に見たときの長手方向と短手方向の長さの平均値）は、１〜３０ｍｍであることが好ましく、５〜１５ｍｍであることがさらに好ましい。架橋ポリオレフィン破砕体の大きさがこの範囲にあると、ポリオレフィン系樹脂組成物の混合による調製と、得られた組成物の成形が容易になる。
【００２２】
本発明における架橋ポリオレフィン破砕体の配合量は、融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、５〜４０重量部であり、好ましくは、７〜３０重量部であり、さらに好ましくは、１０〜２０重量部である。架橋ポリオレフィン破砕体の配合量が少なすぎると、得られる成形体にポリオレフィン系樹脂特有のツヤが残って木質感が不足するおそれがあり、多すぎると、成形が困難となるおそれがある。
【００２３】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物においては、架橋ポリオレフィン破砕体が配合されていることにより、得られる成形体においてポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えて木質感が改良される。その結果、木粉の配合量を比較的少なくすることができるので、成形が容易になる。また、架橋ポリオレフィン破砕体は、溶融したポリオレフィン系樹脂中で、部分的に溶融状態となるので、溶融したポリオレフィンに対する親和性が優れる。その結果、成形がさらに容易になるだけでなく、得られる成形体の表面から架橋ポリオレフィン破砕体が脱落しにくく、成形体表面における脱落痕の発生が防止される。
【００２４】
ポリオレフィン系樹脂組成物
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物には、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、充填剤、顔料、着色剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、改質用樹脂等の各種添加剤を添加できる。但し、炭酸カルシウム、フライアッシュ、脱水汚泥、天然シリカ、合成シリカ、カオリン、クレー、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、アルミナ、水酸化マグネシウム、タルク、マイカ、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト、珪酸マグネシウム、焼成タルク、ウオラストナイト、チタン酸カリウム、モスハイジ、硫酸マグネシウム、セピオライト、ゾノライト、ホウ酸アルミニウム、シリカバルーン、ガラスバルーン、銅、鉄、酸化鉄、カーボンブラック、センダスト、アルニコ磁石、各種フェライト等の磁性粉、セメント等の無機充填剤は、成形設備の磨耗を防ぐ観点から、融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、１０重量部以下の配合量とすることが好ましく、配合しないことがさらに好ましい。
【００２５】
本発明のポリオレフィン系樹脂組成物の調製方法は、特に制限はなく、組成物を構成する各成分をドライブレンド方式やメルトブレンド方式にて混合することで調製することが可能である。ドライブレンド方式としては、例えばタンブラーミキサーやヘンシェルミキサー等を用いる方法を挙げることができる。また、メルトブレンド方式としては、例えば一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いる方法を挙げることができる。その際の配合順序にも特に制限はなく、全成分を同時に混合してもよいし、各成分を多段階にわけて混合することもできる。
【００２６】
成形体
本発明の成形体は、前記ポリオレフィン系樹脂組成物を成形してなるものである。ポリオレフィン系樹脂組成物の成形方法は特に限定されず、通常のポリオレフィン系樹脂の成形加工方法、例えば押出成形、カレンダー成形、圧縮成形等を採用することができる。このようにして成形される成形体の外観形状、断面形状、大きさは特に限定されない。本発明の成形体は、優れた木質感を有し、木材のように腐食しないので、擬木、あるいは、柵、デッキ、木道等の構造部材等として好適に用いることができる。これらの構造部材のように、比較的大きな成形体に加工する場合は、押出機により押し出したポリオレフィン系樹脂組成物をそのまま金型に注入する押込成形法が好適に用いられる。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２８】
[実施例１]
低密度ポリエチレン（三井住友ポリオレフィン社製、品名：スミカセンＦ１０１−１、融点１１１℃）３３重量部、高密度ポリエチレン（三井住友ポリオレフィン社製、品名：ハイゼックス６３００Ｍ、融点１３１℃）３３重量部、ポリプロピレン（サンアロマー社製、品名：ＰＬ３００Ａ、融点１６０〜１７０℃）３４重量部を混合してなるポリオレフィン系樹脂混合物１００重量部、木粉（白石工業社製、粒径２ｍｍ、水分含有率２０％）１５重量部、架橋ポリエチレン破砕体（電線被覆廃材を粉砕したもの、過酸化物架橋、ゲル分率８０％、破砕体の大きさ２ｍｍ）１０重量部及び顔料マスターバッチ（カーボン・酸化鉄含有低密度ポリエチレン）２重量部を、タンブラーミキサーにより混合し、組成物を調製した。次いで、得られた組成物を、一軸ベントタイプ押出機を用いて、スクリュー長（Ｌ／Ｄ）２４、圧縮比３.０、バレル温度２１０℃にて押出し、１００ｍｍφ×１５００ｍｍの円筒形金型に注入して、成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えており、十分な木質感を有していた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００２９】
[実施例２]
木粉の配合量を６重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を４０重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えており、十分な木質感を有していた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３０】
[実施例３]
木粉の配合量を２４重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を６重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えており、十分な木質感を有していた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３１】
[実施例４]
木粉の配合量を６重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を６重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えており、十分な木質感を有していた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３２】
[実施例５]
木粉の配合量を２４重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を４０重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れて、かつ、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが消えており、十分な木質感を有していた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３３】
[比較例１]
木粉の配合量を５０重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を６重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。なお、成形体を得る際に、押出機の投入口から水蒸気が噴出して、組成物の投入が困難であった。得られた成形体は、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤは消えていたが、実施例１〜５に比して過度に表面が荒れていた。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、水分に起因する発泡によるものと見られる直径２ｃｍの空洞が確認された。
【００３４】
[比較例２]
木粉の配合量を６重量部、架橋ポリエチレン破砕体の配合量を６０重量部にした以外は実施例１と同じ操作により、組成物を得た。次いで、実施例１と同じ操作により成形体を得ようとしたが、押出機のスクリューが回らず、押し出しができなかった。
【００３５】
[比較例３]
架橋ポリエチレン破砕体を配合しなかったこと以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、適度に表面が荒れていたが、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤが見られたため、十分な木質感を有していなかった。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３６】
[比較例４]
架橋ポリエチレン破砕体の配合量を４０重量部とし、木粉を配合しなかったこと以外は実施例１と同じ操作により、組成物及び成形体を得た。得られた成形体は、ポリオレフィン系樹脂特有のツヤは消えていたが、表面が滑らかであるため、十分な木質感を有していなかった。また、得られた成形体を軸方向中央部で切断して切断面を観察したところ、直径１ｃｍを超える空洞は認められなかった。
【００３７】
実施例１〜５及び比較例１〜４における組成物の配合、成形の可否及び成形体の性状を、表１にまとめて示す。
【００３８】
【表１】
2005187654.tif 000002
【００３９】
表１に見られるように、融点が２３０℃以下であるポリオレフィン系樹脂１００重量部、木粉５〜２４重量部、及び、架橋ポリオレフィン破砕体５〜４０重量部を配合してなるポリオレフィン系樹脂組成物は、成形加工が容易で、木質感に優れた成形体を与えることができる。