木調外観を付加した樹脂成形品
【課題】本発明の課題は、使用する樹脂の種類を問わず、木調外観に優れた成形品を提供することにある。
【解決手段】着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加混合した樹脂原料を押出成形すると、上記塊状マスターバッチは基材樹脂中に筋状に押出され、木調外観となる。
【解決手段】着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加混合した樹脂原料を押出成形すると、上記塊状マスターバッチは基材樹脂中に筋状に押出され、木調外観となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然木様の外観を有する樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の樹脂成形品を製造する手段としては、基材樹脂に着色材と熱可塑性樹脂とからなるペレット状の着色マスターバッチを混合して押出成形を行なっているが、この際基材樹脂の溶融粘度よりも着色マスターバッチ樹脂の溶融粘度を高く設定したり、基材樹脂の溶融温度を着色マスターバッチ樹脂の溶融温度よりも高く設定する方法が採られていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１７３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来方法にあっては、基材の樹脂とマスターバッチの樹脂との種類の選択自由度が小さいこと、溶融粘度や溶融温度の差が小さいこと、基材樹脂にマスターバッチが均一に混合してしまい、明確な天然木様模様が得られにくいこと、等の問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加されているを提供するものである。
該マスターバッチの着色材含有量は１５〜６０質量％に設定されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００６】
〔作用〕
本発明では、着色マスターバッチを従来のペレット状よりも大きなサイズ、例えば１個あたりの質量が０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にし、従来のペレット状マスターバッチの添加個数よりも少ない個数、例えば樹脂原料１ｋｇあたり１００個以下の個数でかつ上記樹脂原料に対して１０質量％以下の量で添加するので、基材樹脂の溶融粘度や溶融温度がマスターバッチの溶融粘度や溶融温度が同一か、あるいはそれよりもある程度高くなっても、上記塊状のマスターバッチは基材樹脂に均一に混合しにくい。したがってこの場合でも明確な天然木様模様が付された成形品を得ることが出来、基材樹脂やマスターバッチ樹脂の種類の選択の自由度が拡がる。
【０００７】
〔効果〕
本発明は着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形するので、使用樹脂の種類に制限されずに優れた木調外観を有する成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、基材樹脂とマスターバッチ樹脂とに使用される熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が例示される。本発明にあっては、上記したように基材樹脂の溶融温度とマスターバッチ樹脂の溶融温度とはどちらが高くてもよいが、基材樹脂の溶融温度の方がマスターバッチ樹脂の溶融温度よりも高いものを選択することが望ましい。
【０００９】
基材樹脂やマスターバッチ樹脂として使用される熱可塑性樹脂は、樹脂製品の廃品から回収された再生樹脂であってもよい。例えばポリエステル樹脂の再生品は、ペットボトルの廃品から大量に回収されている。
再生樹脂の場合には、再生過程で樹脂が劣化して得られる成形品の耐衝撃性等の物性が低下するので、例えばゴムやエラストマー等の耐衝撃性改良材、あるいは溶融粘度を高くする増粘剤や高分子化剤等を添加することが望ましい。例えば再生ポリエステル樹脂の場合には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン系樹脂またはエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマー等の高い溶融粘度を有する樹脂またはエラストマーが増粘剤とし使用され、例えばエチレン−グリシジルメタ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−ビニルイソシアネート共重合体等のエチレン系共重合体、上記エチレン系共重合体にスチレンをグラフト共重合せしめたポリスチレングラフトエチレン系共重合体、エポキシ基含有ＳＢＳ、エポキシ基含有ＳＥＢＳ、エポキシ基含有ＥＥＡ、カルボキシル基含有ＳＢＳ、カルボキシル基含有ＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＥＥＡ等のポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーが高分子化剤として使用される。
【００１０】
上記着色マスターバッチに使用される着色材としては、例えばクロム黄、亜鉛黄、カドミウムエロー、黄色酸化鉄、黄土、雄黄、アゾ系黄、ナフトールエローＳ、ハンザエロー類、ピグメントエローＬ、ベンジジンエロー類、パーマネントエローＮＣＧ、バルカンファストエロー類、タートラジンレーキ、キノリンエローレーキ、アンスラゲンエロー６ＧＨ等の黄色顔料、酸化鉄、アンバー等の褐色顔料、その他所望により橙色顔料、赤色顔料等の一種または二種以上を配合した天然木の木目色彩を与える顔料が使用されるが、基材樹脂にもチタン白や上記顔料が基材着色用として使用されてもよい。
【００１１】
本発明の着色マスターバッチを調製するには、上記したマスターバッチ樹脂に上記顔料を添加して溶融混練し、押出成形によってペレット状に成形する。上記マスターバッチ中に上記顔料は通常１５〜６０質量％程度になるように添加される。
【００１２】
本発明において、上記マスターバッチのペレットの大きさは、１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下に設定されることが望ましい。上記マスターバッチのペレットの大きさが０．１ｇに満たない場合には、マスターバッチ溶融物が基材樹脂溶融物に混ざってしまい、成形品の木調模様が明確にならず、また１０ｇを越えると年輪様の筋が太くなりすぎ、木調模様とは異なった印象の模様となる。
【００１３】
本発明の樹脂成形品を製造するには、基材樹脂中に上記塊状マスターバッチを添加混合した樹脂原料を、所定の形状のダイ、例えばＴダイ、異形ダイを取付けた押出機によって押出成形する。この場合、上記樹脂原料１ｋｇ中に上記塊状マスターバッチは０．３〜１００個の範囲の個数で添加される。上記塊状マスターバッチの添加個数が１００個を越えると、あるいは０．３個に満たないと成形品の木調模様が認識出来ない状態になる。また該樹脂原料に対して上記マスターバッチは１０質量％以下、０．０３質量％以上の添加量に設定される。
【００１４】
上記押出成形は使用する樹脂の種類によっても異なるが、通常２００〜２８０℃の温度で行なわれる。
【００１５】
上記押出成形によって塊状マスターバッチ溶融物は、基材樹脂溶融押出物中に年輪様の筋状に混合して天然木調外観を有する。
【００１６】
以下に本発明の実施例を説明する。
〔基材樹脂の配合〕
ペットボトル廃品粉砕物（融点２５４℃） １００質量部
高分子化剤＊１ ２ 〃
増粘剤＊２ ７ 〃
顔料＊３ ２ 〃
＊１：スチレングラフトエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体（ＥＧＭＡ−ｇ −ＰＳ）
＊２：エチレンエチルアクリレート共重合体
＊３：チタン白
〔着色マスターバッチの配合〕
高密度ポリエチレン（融点１３５℃） ８０質量部
顔料＊４ ２０ 〃
＊４：アゾ系黄：酸化鉄＝１：１質量比混合物
【００１７】
上記マスターバッチは塊状（ペレット状）に成形され、その大きさは１個あたり表１に示す質量に設定された。
上記マスターバッチ塊を上記基材樹脂に種々の量で混合し、単軸押出機を使用し、該押出機にＴダイまたは異形ダイを取付け、温度条件Ｃ１〜Ｄ＝２００〜２８０℃で押出成形し、巾３００ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状成形体（３００×３板）、巾３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの板状成形体（３００×１０板）、巾６０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの異形成形体を作成し、外観を目視で観察した。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表１を参照すると、本発明の実施例１〜８の試料はいずれも木目がはっきり看取されるか、あるいは木目が容易に看取出来る。しかしマスターバッチ１個あたりの質量が０．１ｇ以下（０．０５ｇ）の比較例１、マスターバッチの添加個数が０．３個以下（０．２個）の比較例２、１００個以上（１２０個）の比較例３、マスターバッチの添加量が０．０３質量％以下（０．０２質量％）の比較例４、１０質量％以上（１３質量％）の比較例５は、いずれも木目がみえにくゝなり、良好な木調外観が得られない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の樹脂成形品は木調外観を有するので、人工木として椅子、手すり、家具等の材料に有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然木様の外観を有する樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の樹脂成形品を製造する手段としては、基材樹脂に着色材と熱可塑性樹脂とからなるペレット状の着色マスターバッチを混合して押出成形を行なっているが、この際基材樹脂の溶融粘度よりも着色マスターバッチ樹脂の溶融粘度を高く設定したり、基材樹脂の溶融温度を着色マスターバッチ樹脂の溶融温度よりも高く設定する方法が採られていた（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１７３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来方法にあっては、基材の樹脂とマスターバッチの樹脂との種類の選択自由度が小さいこと、溶融粘度や溶融温度の差が小さいこと、基材樹脂にマスターバッチが均一に混合してしまい、明確な天然木様模様が得られにくいこと、等の問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加されているを提供するものである。
該マスターバッチの着色材含有量は１５〜６０質量％に設定されていることが望ましい。
【発明の効果】
【０００６】
〔作用〕
本発明では、着色マスターバッチを従来のペレット状よりも大きなサイズ、例えば１個あたりの質量が０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にし、従来のペレット状マスターバッチの添加個数よりも少ない個数、例えば樹脂原料１ｋｇあたり１００個以下の個数でかつ上記樹脂原料に対して１０質量％以下の量で添加するので、基材樹脂の溶融粘度や溶融温度がマスターバッチの溶融粘度や溶融温度が同一か、あるいはそれよりもある程度高くなっても、上記塊状のマスターバッチは基材樹脂に均一に混合しにくい。したがってこの場合でも明確な天然木様模様が付された成形品を得ることが出来、基材樹脂やマスターバッチ樹脂の種類の選択の自由度が拡がる。
【０００７】
〔効果〕
本発明は着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形するので、使用樹脂の種類に制限されずに優れた木調外観を有する成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、基材樹脂とマスターバッチ樹脂とに使用される熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等が例示される。本発明にあっては、上記したように基材樹脂の溶融温度とマスターバッチ樹脂の溶融温度とはどちらが高くてもよいが、基材樹脂の溶融温度の方がマスターバッチ樹脂の溶融温度よりも高いものを選択することが望ましい。
【０００９】
基材樹脂やマスターバッチ樹脂として使用される熱可塑性樹脂は、樹脂製品の廃品から回収された再生樹脂であってもよい。例えばポリエステル樹脂の再生品は、ペットボトルの廃品から大量に回収されている。
再生樹脂の場合には、再生過程で樹脂が劣化して得られる成形品の耐衝撃性等の物性が低下するので、例えばゴムやエラストマー等の耐衝撃性改良材、あるいは溶融粘度を高くする増粘剤や高分子化剤等を添加することが望ましい。例えば再生ポリエステル樹脂の場合には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のポリオレフィン系樹脂またはエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマー等の高い溶融粘度を有する樹脂またはエラストマーが増粘剤とし使用され、例えばエチレン−グリシジルメタ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−ビニルイソシアネート共重合体等のエチレン系共重合体、上記エチレン系共重合体にスチレンをグラフト共重合せしめたポリスチレングラフトエチレン系共重合体、エポキシ基含有ＳＢＳ、エポキシ基含有ＳＥＢＳ、エポキシ基含有ＥＥＡ、カルボキシル基含有ＳＢＳ、カルボキシル基含有ＳＥＢＳ、カルボキシル基含有ＥＥＡ等のポリエステル樹脂と反応可能な官能基を有する樹脂またはエラストマーが高分子化剤として使用される。
【００１０】
上記着色マスターバッチに使用される着色材としては、例えばクロム黄、亜鉛黄、カドミウムエロー、黄色酸化鉄、黄土、雄黄、アゾ系黄、ナフトールエローＳ、ハンザエロー類、ピグメントエローＬ、ベンジジンエロー類、パーマネントエローＮＣＧ、バルカンファストエロー類、タートラジンレーキ、キノリンエローレーキ、アンスラゲンエロー６ＧＨ等の黄色顔料、酸化鉄、アンバー等の褐色顔料、その他所望により橙色顔料、赤色顔料等の一種または二種以上を配合した天然木の木目色彩を与える顔料が使用されるが、基材樹脂にもチタン白や上記顔料が基材着色用として使用されてもよい。
【００１１】
本発明の着色マスターバッチを調製するには、上記したマスターバッチ樹脂に上記顔料を添加して溶融混練し、押出成形によってペレット状に成形する。上記マスターバッチ中に上記顔料は通常１５〜６０質量％程度になるように添加される。
【００１２】
本発明において、上記マスターバッチのペレットの大きさは、１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下に設定されることが望ましい。上記マスターバッチのペレットの大きさが０．１ｇに満たない場合には、マスターバッチ溶融物が基材樹脂溶融物に混ざってしまい、成形品の木調模様が明確にならず、また１０ｇを越えると年輪様の筋が太くなりすぎ、木調模様とは異なった印象の模様となる。
【００１３】
本発明の樹脂成形品を製造するには、基材樹脂中に上記塊状マスターバッチを添加混合した樹脂原料を、所定の形状のダイ、例えばＴダイ、異形ダイを取付けた押出機によって押出成形する。この場合、上記樹脂原料１ｋｇ中に上記塊状マスターバッチは０．３〜１００個の範囲の個数で添加される。上記塊状マスターバッチの添加個数が１００個を越えると、あるいは０．３個に満たないと成形品の木調模様が認識出来ない状態になる。また該樹脂原料に対して上記マスターバッチは１０質量％以下、０．０３質量％以上の添加量に設定される。
【００１４】
上記押出成形は使用する樹脂の種類によっても異なるが、通常２００〜２８０℃の温度で行なわれる。
【００１５】
上記押出成形によって塊状マスターバッチ溶融物は、基材樹脂溶融押出物中に年輪様の筋状に混合して天然木調外観を有する。
【００１６】
以下に本発明の実施例を説明する。
〔基材樹脂の配合〕
ペットボトル廃品粉砕物（融点２５４℃） １００質量部
高分子化剤＊１ ２ 〃
増粘剤＊２ ７ 〃
顔料＊３ ２ 〃
＊１：スチレングラフトエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体（ＥＧＭＡ−ｇ −ＰＳ）
＊２：エチレンエチルアクリレート共重合体
＊３：チタン白
〔着色マスターバッチの配合〕
高密度ポリエチレン（融点１３５℃） ８０質量部
顔料＊４ ２０ 〃
＊４：アゾ系黄：酸化鉄＝１：１質量比混合物
【００１７】
上記マスターバッチは塊状（ペレット状）に成形され、その大きさは１個あたり表１に示す質量に設定された。
上記マスターバッチ塊を上記基材樹脂に種々の量で混合し、単軸押出機を使用し、該押出機にＴダイまたは異形ダイを取付け、温度条件Ｃ１〜Ｄ＝２００〜２８０℃で押出成形し、巾３００ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状成形体（３００×３板）、巾３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの板状成形体（３００×１０板）、巾６０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの異形成形体を作成し、外観を目視で観察した。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表１を参照すると、本発明の実施例１〜８の試料はいずれも木目がはっきり看取されるか、あるいは木目が容易に看取出来る。しかしマスターバッチ１個あたりの質量が０．１ｇ以下（０．０５ｇ）の比較例１、マスターバッチの添加個数が０．３個以下（０．２個）の比較例２、１００個以上（１２０個）の比較例３、マスターバッチの添加量が０．０３質量％以下（０．０２質量％）の比較例４、１０質量％以上（１３質量％）の比較例５は、いずれも木目がみえにくゝなり、良好な木調外観が得られない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の樹脂成形品は木調外観を有するので、人工木として椅子、手すり、家具等の材料に有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加されていることを特徴とする木調外観を付加した樹脂成形品。
【請求項２】
該マスターバッチの着色材含有量は１５〜６０質量％に設定されている請求項１に記載の木調外観を付加した樹脂成形品。
【請求項１】
着色材と熱可塑性樹脂とからなる着色マスターバッチを塊状にして基材熱可塑性樹脂に混合した樹脂原料を押出成形した樹脂成形品であって、該マスターバッチは１個あたりの質量が平均０．１ｇ以上１０ｇ以下の塊状にされており、該マスターバッチの塊は、上記樹脂原料１ｋｇあたり０．３〜１００個の範囲の個数でかつ上記樹脂原料に対して０．０３〜１０質量％の範囲の量で添加されていることを特徴とする木調外観を付加した樹脂成形品。
【請求項２】
該マスターバッチの着色材含有量は１５〜６０質量％に設定されている請求項１に記載の木調外観を付加した樹脂成形品。
【公開番号】特開２００６−３２６８４２（Ｐ２００６−３２６８４２Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４８９９８（Ｐ２００５−１４８９９８）
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２３日（２００５．５．２３）
【出願人】（００００００５０５）アロン化成株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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