JPH08283475A - ポリオレフィン−植物繊維系成形用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械物性に優れるポリオレフィン−植物繊維
系成形用組成物の提供 【構成】 ポリプロピレン樹脂、微粉砕した古紙、およ
び分子量３００００の無水マレイン酸変性ポリプロピレ
ンからなる成形用組成物。 【効果】 本発明の成形用組成物は、ポリオレフィン樹
脂中に植物繊維を均一に分散させることができ、剛性、
曲げ強度、引張強度、衝撃強度に優れたポリオレフィン
−植物繊維系成形物を与えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン−植物
繊維系成形用組成物に関し、さらに詳しくはポリオレフ
ィンと植物繊維を主体とし、産業資材の用途に適する成
形用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィンから得られた成形物は優
れた物性を有しているが、剛性の不足が問題となってお
り、かかる欠点の解消が望まれている。このため木粉、
もみがら、木材パルプ等の植物繊維をポリオレフィンに
混合することが行われている。このようにして得られた
成形物はなるほど剛性は向上しているが、引張強度、耐
衝撃性等のプラスチック成形物にとって極めて重要な物
性がポリオレフィン単独の場合よりも、著しく低下して
しまうという欠点がある。ポリオレフィンに植物繊維を
添加して得られる成形物がこのような欠点を有するの
は、植物繊維がポリオレフィンの溶融温度では溶融しな
いため、溶融状態のポリオレフィンに均一に分散させる
のが困難なためである。

【０００３】ポリオレフィンと植物繊維とからなる成形
用組成物の上述の欠点を解消するために、特公昭５８−
５６５３４号公報には、ポリオレフィン−植物繊維系組
成物にロジン系物質や石油樹脂及び可塑剤、さらには合
成ゴムや無機充填剤を添加し、これによりポリオレフィ
ン中の植物繊維の分散性を改良し、成形物の機械的強度
を向上させることが開示されている。

【０００４】また特開昭６３−２３０７５０号公報に
は、ポリオレフィン−植物繊維系組成物に無水マレイン
酸変性ポリオレフィンを添加することも開示されている
ものの、その分子量や無水マレイン酸変性量と機械的物
性や成形性との関係については明かにされていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５８−５６５３
４号公報に記載の発明では、多種類の物質を用いる必要
があり、その結果成形物製造工程が煩雑になり、コスト
も上昇するという欠点がある。特開昭６３−２３０７５
０号公報に開示の組成物では、成形物の機械的強度およ
び成形時の流動性が実用的には未だ不十分である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、これらの問
題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
即ち本発明は、未変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）３０〜
８５重量部、植物繊維（Ｂ）１５〜７０重量部、（Ａ）
１００重量部に対し、カルボキシル基またはカルボキシ
ル誘導体基含有不飽和化合物で変性されたポリオレフィ
ン（Ｃ）０．５〜１５重量部からなる組成物において、
（Ｃ）がゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以
下ＧＰＣと略記する。）で測定される５０００〜６００
００の重量平均分子量を有することを特徴とする成形用
組成物（第１発明）であり、また、未変性ポリオレフィ
ン樹脂（Ａ）３０〜８５重量部、植物繊維（Ｂ）１５〜
７０重量部、（Ａ）１００重量部に対し、カルボキシル
基またはカルボキシル誘導体基含有不飽和化合物で変性
されたポリオレフィン（Ｄ）０．５〜１５重量部からな
る組成物において、（Ｄ）の変性率が５〜２０重量％で
あることを特徴とする成形用組成物（第２発明）であ
る。

【０００７】第１発明および第２発明において、未変性
ポリオレフィン樹脂（Ａ）としては、高密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、ポリ−４−メチルペンテン−
１、エチレンとα−オレフィンの共重合体、プロピレン
とα−オレフィンの共重合体およびこれらの二種以上の
混合物が挙げられる。これらのうち好ましいのは、ポリ
プロピレンである。

【０００８】（Ａ）の配合量は（Ａ）＋（Ｂ）１００重
量部に対して３０〜８５重量部であり、３０重量部未満
の場合、剛性、引張強度、耐衝撃性等の機械物性の良好
な成形物が得られず、また８５重量部を越えると成形物
の剛性の低下をきたす。

【０００９】第１発明および第２発明において、（Ｂ）
としては、木材パルプ、木粉、もみがら、リンター、新
聞紙、雑誌、段ボール等の微粉砕物などが使用される。
植物繊維はいかなる形のものでもよいが、微細化が充分
に行われ平均繊維長が０．１〜３ｍｍ程度、各繊維間の
絡みが解けているものが好ましい。また植物繊維に含有
している水分は含有量が１５重量％以下、好ましくは１
０重量％以下である。該繊維の微粉砕は適当な大きさに
裁断した後、ターボカッター等で乾式下でさらに粉砕す
ることにより好適に行われる。

【００１０】（Ｂ）の配合量は（Ａ）＋（Ｂ）１００重
量部に対して、１５〜７０重量部であり、１５重量部未
満の場合成形物の剛性の低下をきたし、また７０重量部
を越えると脆くなり、引張強度、耐衝撃性等の機械物性
が低下する。

【００１１】第１発明において変性ポリオレフィン
（Ｃ）としては、低分子量ポリオレフィンにカルボキシ
ル基、またはカルボキシル誘導体基含有不飽和化合物を
グラフトして得られるもの、該カルボキシル基含有不飽
和化合物グラフト体とモノアルカノールアミンとの反応
生成物、およびカルボキシル基、またはカルボキシル誘
導体基含有不飽和化合物と共重合性オレフィンとの共重
合体が挙げられる。なお、カルボキシル誘導体基とは、
カルボキシル基から化学的に誘導されるものであって、
たとえばエステル基、アミド基、イミド基およびシアノ
基が挙げられる。

【００１２】前記低分子量ポリオレフィンとしては、高
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−４−メチ
ルペンテン−１、エチレンとα−オレフィンの共重合
体、プロピレンとα−オレフィンの共重合体などのオリ
ゴマ−類および、これらの二種以上の混合物が挙げられ
る。これらのうち好ましいのは、ポリプロピレンのオリ
ゴマー類である。これらは１０００〜６００００のＧＰ
Ｃによる重量平均分子量を有する必要がある。

【００１３】前記オリゴマー類としては、熱分解による
分子量減成法、あるいは重合法により得られるものが挙
げられる。

【００１４】カルボキシル基含有不飽和化合物として
は、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸、および
（メタ）アクリル酸が挙げられる。カルボキシル誘導体
基含有不飽和化合物としては、メチル（メタ）アクリレ
ート、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸
エステル、（メタ）アクリルアミド、マレイミドおよび
（メタ）アクリロニトリルなどのビニルシアニドが挙げ
られる。好ましいものはカルボキシル基含有不飽和化合
物であって、特に好ましいのは（無水）マレイン酸であ
る。

【００１５】前記カルボキシル基含有不飽和化合物グラ
フト体と、モノアルカノールアミンとの反応生成物とし
ては、前記低分子量ポリオレフィンの無水マレイン酸グ
ラフト体と、モノエタノールアミンとの反応生成物が挙
げられる。

【００１６】カルボキシル基またはカルボキシル誘導体
基含有不飽和化合物と共重合性オレフィンとの共重合体
としては、エチレン−無水マレイン酸共重合物、エチレ
ン−メチル（メタ）アクリレート共重合物、エチレン−
エチル（メタ）アクリレート共重合物等が挙げられる。

【００１７】（Ｃ）の分子量は、ＧＰＣで測定される重
量平均分子量が５０００〜６００００である必要があ
り、好ましくは１００００〜４００００である。重量平
均分子量が５０００未満であると、成形物の機械物性が
低下し、また重量平均分子量が６００００を越えると植
物繊維の分散性が悪くなり、やはり成形物の機械物性の
低下をきたすことになる。

【００１８】（Ｃ）中のカルボキシル基またはカルボキ
シル誘導体基含有不飽和化合物による変性の割合は特に
限定されず、（Ｃ）の製造の容易さの点から低分子量ポ
リオレフィンに対し、２０重量％以下が好ましい。さら
に好ましくは該変性割合が５〜２０重量％である。

【００１９】（Ｃ）の配合量は（Ａ）１００重量部に対
し、０．５〜１５重量部であり、０．５重量部未満の場
合未変性ポリオレフィン樹脂中での植物繊維の分散が悪
くなり、その結果、成型物の引張強度、衝撃強度が低下
する。また１５重量部を越えると良好な機械物性を示す
成形物が得られない。

【００２０】第２発明において（Ｄ）としては、その構
成成分ともども前記（Ｃ）と同じものが挙げられる。た
だし（Ｄ）は重量平均分子量については、特に限定され
ず、カルボキシル基またはカルボキシル誘導体基含有不
飽和化合物による変性が、低分子量ポリオレフィンに対
し５〜２０重量％の割合でなされる必要がある。

【００２１】（Ｄ）の変性率が５重量％未満の場合、成
型物の引張強度や衝撃強度が低下し、２０重量％を越え
る場合、ポリオレフィン樹脂（Ａ）中の植物繊維の分散
効果は向上せず、むしろ（Ｄ）の製造が困難となる。

【００２２】第１発明および第２発明（以下、本発明と
記す。）の組成物において、必要に応じて耐熱安定剤、
耐候安定剤、帯電防止剤、滑剤、核剤、難燃剤、顔料、
染料、タルク、炭酸カルシウム等の各種添加剤を適量加
えることができる。

【００２３】本発明の樹脂組成物は、従来のポリオレフ
ィン組成物の製造方法と同様にして製造することができ
る。また、製造時における（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）
または（Ｄ）成分、および前記添加剤の混合順序は適
宜、自由に選ぶことができる。上記成分の混練にあたっ
ても従来から公知のニーダー、ニーダールーダー、ロー
ル、バンバリーミキサー等の混合機、一軸または二軸押
出機等を用いることができる。

【００２４】

【実施例】以下実施例により、本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記
載において部および％はそれぞれ重量部および重量％を
意味する。

【００２５】製造例１ 低分子量ポリプロピレン（ポリプロピレンの熱減成法に
より製造された重量平均分子量２００００のもの）１０
０部に、無水マレイン酸１１．１部を加え、ジクミルパ
ーオキサイド２部存在下に反応させて、無水マレイン酸
変性率１０％、重量平均分子量３００００の無水マレイ
ン酸変性ポリプロピレンを得た。

【００２６】製造例２ 製造例１と同様の方法により、無水マレイン酸変性率７
％、重量平均分子量６００００の無水マレイン酸変性ポ
リプロピレンを得た。

【００２７】製造例３ 製造例１と同様の方法により、無水マレイン酸変性率１
０％、重量平均分子量５０００の無水マレイン酸変性ポ
リプロピレンを得た。

【００２８】製造例４ 製造例１と同様の方法により、無水マレイン酸変性率５
％、重量平均分子量３００００の無水マレイン酸変性ポ
リプロピレンを得た。

【００２９】比較製造例１ 製造例１と同様の方法により、無水マレイン酸変性率４
％、重量平均分子量４０００の無水マレイン酸変性ポリ
プロピレンを得た。

【００３０】比較製造例２ 製造例１と同様の方法により、無水マレイン酸変性率４
％、重量平均分子量７００００の無水マレイン酸変性ポ
リプロピレンを得た。

【００３１】実施例１〜４、比較例１〜３ 表１、２に記載の各成分を、所定重量部ニーダールーダ
ーＫＲ−３５（（株）笠松加工研究所製）に加えて混練
し、ペレット化物を得た。これらのペレットを用い射出
成形機により所定の試験片を作成後、評価を行った。評
価方法は以下の方法を用いた。 曲げ弾性率；ＪＩＳ Ｋ ７２０３ 曲げ強度 ；ＪＩＳ Ｋ ７２０３ 引張強度 ；ＪＩＳ Ｋ ７１１３ アイゾット衝撃強度（ノッチ付）；ＪＩＳ Ｋ ７１
１０

【００３２】

【表１】 ＊1 ポリプロピレン（宇部興産（株）製Ｊ１０９Ｇ） ＊2 植物繊維（新聞紙の小片（約１ｃｍ角）をターボカッター（ターボ工業(株) 製）で微粉砕したもの）

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】本発明の成形用組成物は、ポリオレフィ
ン樹脂中に植物繊維を均一に分散させることができ、剛
性、曲げ強度、引張強度、衝撃強度に優れたポリオレフ
ィン−植物繊維系成形物を与えるものである。上記効果
を奏することから、本発明の成形用組成物はコンクリー
トの型枠、バスの天井材やドアトリム等の自動車部品等
の産業用資材として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 未変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）３０〜
   ８５重量部、植物繊維（Ｂ）１５〜７０重量部、（Ａ）
   １００重量部に対し、カルボキシル基またはカルボキシ
   ル誘導体基含有不飽和化合物で変性されたポリオレフィ
   ン（Ｃ）０．５〜１５重量部からなる組成物において、
   （Ｃ）がゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測
   定される５０００〜６００００の重量平均分子量を有す
   ることを特徴とする成形用組成物。
2. 【請求項２】 未変性ポリオレフィン樹脂（Ａ）３０〜
   ８５重量部、植物繊維（Ｂ）１５〜７０重量部、（Ａ）
   １００重量部に対し、カルボキシル基またはカルボキシ
   ル誘導体基含有不飽和化合物で変性されたポリオレフィ
   ン（Ｄ）０．５〜１５重量部からなる組成物において、
   （Ｄ）の変性率が５〜２０重量％であることを特徴とす
   る成形用組成物。