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JP3423112B2 - セルロース誘導体樹脂組成物 - Google Patents

セルロース誘導体樹脂組成物

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JP3423112B2
JP3423112B2 JP15876995A JP15876995A JP3423112B2 JP 3423112 B2 JP3423112 B2 JP 3423112B2 JP 15876995 A JP15876995 A JP 15876995A JP 15876995 A JP15876995 A JP 15876995A JP 3423112 B2 JP3423112 B2 JP 3423112B2
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Japan
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cellulose derivative
derivative resin
filler
resin composition
parts
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裕 萩原
雅彦 安孫子
基明 福
雅也 大西
照彦 大塩
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Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Daicel Finechem Ltd
Original Assignee
Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Daicel Finechem Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、無機系充填剤を添加
し、寸法精度および寸法安定性、吸湿性、耐熱性、機械
的強度、振動減衰性を改善したセルロース誘導体樹脂
成物に関する。すなわち本発明は、無機系充填剤を添加
し、優れた減衰性を有すると共に、吸湿性が少なく寸法
安定性に優れ、かつ耐衝撃性に優れたセルロース誘導体
樹脂組成物に関するものである。 【0002】 【従来の技術】セルロース誘導体樹脂は、優れた耐衝撃
性、耐油性、耐ガソリン性を有し、又帯電性が少なく、
感触、フィーリングが良いという特徴を有している。更
に成形性にも富み、射出成形、押出し成形、中空成形が
可能であり、染色、塗装、切削などの二次加工も容易で
あるなどの優れた特徴を有している。このような特徴を
生かして、例えば工具類、機械部品、装粧品、光学製
品、スポーツ用品などに使用されている。他方良好な振
動減衰性、吸音特性を有しており、楽器の鍵盤などの音
響機材用部品として用いられている。一部の楽器の鍵盤
においては、他の樹脂と比較して3000Hz以上の音
を顕著に吸収する特性が着目されて、特定のシリカを添
加したセルロース誘導体樹脂がこれまで用いられてい
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】一方、鍵盤をはじめと
して金属やプラスチックとの接着や接合による使用が行
われるようになり、このような使用においては、厳しい
寸法精度を要求されるようになっている。これに対しセ
ルロース誘導体樹脂は一般に吸水性を有し、環境中の湿
度による吸放湿により寸法が変化してしまうことがあ
る。 【0004】そのため、これまでセルロース誘導体樹脂
に添加する可塑剤を増やすことにより吸水率を下げ、寸
法安定性の向上を図ってきた。 【0005】しかしながら可塑剤を増やすと衝撃強度、
引張り破断伸度は向上するものの、熱変形温度、硬度、
引張り強度、曲げ弾性率が変化してしまうことになる。 【0006】他方、機械的、化学的性能の向上を図ると
共に寸法安定性を向上させる目的で、充填剤(フィラー)
を添加することが一般的に試みられている。これらは、
機能性フィラーとも呼ばれ、その多くは無機充填剤であ
り、一般に繊維状、平板薄片状のものと、粉末状のもの
とがある。 【0007】ところがガラス繊維や炭素繊維などの繊維
状のものは、一般に径が数μm〜10数μmであり、機
械的強度を高めると共に、寸法安定性を向上させる働き
を有するが、成形性、加工性が悪くなり、又ファイバー
が外観に反映され、荒れを生じて外観品質が損なわれて
しまうという問題点を有していた。更に繊維状、平板薄
片状のものを使用して成形性、加工性を確保しようとし
た場合、可塑剤を多く添加する必要があり、強度と耐熱
性の低下を招いていた。 【0008】一方粉末状の充填剤は、成形加工性は良い
が、寸法安定性への効果は少なく、又機械的強度を低下
させてしまい、所期の目的を達成することは困難であっ
た。 【0009】このように寸法安定性が良好で、耐衝撃性
や機械的強度に優れ、且つ振動減衰性に優れたセルロー
ス誘導体樹脂は未だ見いだされていないのが現状であ
る。 【0010】本発明は、このようなセルロース誘導体樹
脂の有する優れた振動減衰性を保持しつつ、寸法安定
性、耐衝撃性、耐熱性に優れると共に、成形性、特に射
出成形性に優れ、また成形品の外観品質も良好なセルロ
ース誘導体樹脂組成物を提供することにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明者は、前記特性の
バランスの優れた複合セルロース誘導体樹脂を開発する
ために、鋭意研鑽を重ねた結果、セルロース誘導体樹脂
に特定の径とアスペクト比を有する充填剤を特定の割合
で配合させて成るものが、目的に適合しうることを見い
だし、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、
セルロース系樹脂に機能性フィラーとして無機ウィスカ
ーを分散複合化させたことを特徴とするセルロース誘導
体樹脂組成物を提供するものである。又その場合、当然
可塑剤も添加する。 【0012】以下本発明を詳細に説明する。本発明に使
用されるセルロース誘導体樹脂としては特に制限がな
く、セルロールアセテート樹脂、セルロースアセテート
プロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート
樹脂、ニトロセルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、
セルロースプロピオネート樹脂、酪酢酸セルロース樹脂
などが挙げられるが、セルロースアセテート樹脂、セル
ロースプロピオネート樹脂が望ましい。 【0013】本発明組成物の無機系充填剤としては、
述する実施例から明らかなように、チタン酸カリウムが
使用される。このようなセラミック系ウィスカについて
は、結晶水を含む水和物であっても良い。 【0014】上記充填剤添加量としては、原料セルロー
ス誘導体樹脂100重量部に対して5〜20重量部を用
いるのが良い。充填剤5重量部未満では、寸法安定性、
衝撃強度の改良に至らず、又20重量部を越えると流動
性が低下し、成形、特に射出成形が困難となり、更に成
形温度が高くなり、樹脂の劣化や着色を生じ、また製品
外観に荒れを生じることとなる。 【0015】又上記充填剤の平均径としては、15μm
以下のもの、好ましくは1μm以下のものが使用され
る。このような充填剤によると、繊維径が小さいことか
ら、成型品の薄肉部分や狭小部分へ均一充填・分散が可
能であり、精密成形、薄肉成形が可能になると共に、ミ
クロの補強がなされる。すなわち本発明で使用する充填
剤をプラスチックに添加した場合、平均径が1μm程度
で平均アスペクト比20以上のウィスカという形状によ
り、加工性を損なうことなく、機械的物性を向上させ、
且つ表面平滑性と共に寸法安定性に優れるセルロース誘
導体樹脂を得ることができる。他方その平均径が0.1
μm未満では、充填剤の強度が小さく、寸法安定性に対
しての効果が少なくなって適当ではない。従って無機系
充填剤の平均径は0.1〜15μmのものとした。更に
充填剤の平均アスペクト比が20未満であると、繊維状
充填剤の機能の1つである耐衝撃性の向上が期待でき
ず、粒状充填剤と同様に耐衝撃性が劣化するので、該平
均アスペクト比は20以上とする。 【0016】更に本発明のチタン酸カリウムウィスカか
らなる無機系充填剤により耐熱性も向上することによ
り、熱的寸法安定性の向上も図られる。 【0017】本発明で採用している充填剤を添加したセ
ルロース誘導体樹脂組成物は、その振動減衰性を示す指
標である210Hzにおける内部摩擦(tanδ)が0.02
0以上であり、振動減衰性を損なうことなく寸法安定性
の向上した材料として、鍵盤などの楽器用音響部品、精
密部品、防音材、制振材として用いることができる。 【0018】他方可塑剤としては、ジメチルフタレート
(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタ
レート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、フタ
ル酸ジアミルなどのフタル酸エステル系の他、トリフェ
ニルフォスフェート(TPP)、トリクレジルフォスフェ
ート(TCP)などのリン酸系、アジピン酸ジブチル、ア
ジピン酸ジオクチルなどのアジピン酸系、アセチルクエ
ン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリブチルなどのク
エン酸系、トリエチレングリコールビス(2-エチルヘキ
サノエート)などの多価アルコール系などが代表として
挙げられる。これら可塑剤は、単独若しくは2種以上を
混合して用いる。本発明における添加量としては、原料
セルロース誘導体樹脂100重量部に対して5〜50重
量部を用いるのが最適である。可塑剤5重量部未満では
著しく流動性が低下し、成形とりわけ射出成形が困難と
なり、更に成形温度が高くなり、樹脂の劣化や着色を生
じる。又50重量部を越えると流動性は向上するが、樹
脂自体が柔軟になり、耐熱性、硬度向上のために無機充
填剤の添加量が高くなり、衝撃強度が低下するため、不
適である。 【0019】一方本発明のセルロース誘導体樹脂組成物
には、この他に通常使用されている熱劣化防止のための
熱安定剤として、例えば弱有機酸、エポキシ化合物、ホ
スファイト、チオエーテルフォスファイト、チオフォス
ファイト、フェノール誘導体、イミダゾールアミン誘導
体、金属石鹸や紫外線吸収剤としてトリアゾル系、ヒン
ダードアミンなど、更に染顔料などを通常使用される分
量で適宜添加することができる。 【0020】これらの混合または混練は、通常使用され
る混練機によるが、この時の加熱温度は、樹脂の種類や
その配合量にもよるが、150℃〜300℃程度の範囲
である。 【0021】本発明によるセルロース誘導体樹脂組成物
は、射出成形法による成形が能率的であるが、他に圧縮
成形法、押出し成形法、中空成形法等の各種プラスチッ
ク成形法が適用できる。 【0022】 【発明の効果】本発明によるセルロース誘導体樹脂組成
物は、充填剤として特定の径とアスペクト比のチタン酸
カリウムウィスカを分散複合化させたものであり、吸湿
及び熱による寸法変化がほとんどなくなるため、寸法安
定性に優れ、しかも通常のセルロース誘導体樹脂同様の
成形加工が可能で、機械的強度にも優れ、しかも210
Hzにおける内部摩擦(tanδ)が0.020以上とされる
ことでセルロース誘導体樹脂のもつ良好な振動減衰性を
有する樹脂組成物が得られる。本発明によるセルロース
誘導体樹脂組成物は、これらの特徴を活かして精密部
品、楽器部品などとして使用される。 【0023】 【実施例】以下実施例により本発明について説明する
が、本発明は、これらの実施例に限るものではない。 【0024】[実施例1]セルロースアセテート樹脂1
00重量部に対し、無機系充填剤としてチタン酸カリウ
ムウィスカを20重量部、可塑剤としてジエチルフタレ
ート(DEP)を35重量部添加し、万能混合撹拌機を用
いて、80℃で4時間撹拌混合すると同時に含水量が
0.2%以下になるように乾燥した。この混合物を直径
40mmの押出し機を用いて、220℃で溶融混練し、
次いで押出しを行い、ペレット化した。 【0025】このペレットを用いて射出成形機により試
験片を作成し、ASTMによる試験と振動減衰性を測定
した。その結果を下記表1に示す。 【0026】 【表1】【0027】表1において振動減衰性は、制振特性とし
て、温度25℃における内部摩擦(tanδ)で示されてお
り、tanδが大きいほど、振動減衰が速く(良好であっ
て)、好ましい。本実施例のtanδは、0.054であ
り、ポリスチレンの0.009、ABSの0.014、ポ
リエチレンの0.021に対して2.5倍〜6倍の値とな
っており、このことは振動減衰が2.5〜6倍速いこと
を示していて、同特性が良好であることが分かる。 【0028】[実施例2〜6]一方ベース樹脂としてセ
ルロースプロピオネート、無機系充填剤としてチタン酸
カリウムウィスカ、可塑剤をそれぞれ下記表2に示す割
合でペレットを作成し、実施例1と同様に、物性の測定
結果を該表2に併せて示す。 【0029】 【表2】【0030】全ての実施例においてtanδは0.030以
上であり、ポリスチレンの0.009、ABSの0.01
4、ポリエチレンの0.021に対して1.5倍〜4倍の
値となっており、このことは振動減衰が1.5〜4倍速
いことを示しており、同特性が良好であることが分か
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 7:08) (72)発明者 安孫子 雅彦 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社 河合楽器製作所内 (72)発明者 福 基明 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社 河合楽器製作所内 (72)発明者 大西 雅也 兵庫県姫路市余部区上余部397−1 (72)発明者 大塩 照彦 兵庫県姫路市網干区興浜413 (56)参考文献 特開 平3−281574(JP,A) 特開 平8−283456(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08K 3/00 - 13/08

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 セルロース誘導体樹脂100重量部に対
    し、無機系充填剤として平均径が0.1〜15μmで平
    均アスペクト比が20以上であるチタン酸カリウムウィ
    スカを5〜20重量部添加すると共に、可塑剤5〜50
    重量部を添加することで得られる210Hzにおける
    部摩擦(tanδ)が0.020以上であるセルロース誘導
    体樹脂組成物。
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JP2011099497A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Titecs Japan:Kk 複合制振材料、制振部材及び制振フィルム
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