JPH1143611A

JPH1143611A - 炭材含有樹脂組成物、その製造方法、および、炭材含有樹脂成形品

Info

Publication number: JPH1143611A
Application number: JP20365697A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Kawashiri; 義孝河尻; Toshihiro Kondo; 俊弘近藤; Takeshi Igarashi; 武史五十嵐; Youtatsu Sugihara; 養達椙原
Original assignee: HINOMARU KAABO TECHNO KK; POLYMER KAKEN KK; TAKAMATSU YUSHI KK; Seiren Co Ltd
Current assignee: HINOMARU KAABO TECHNO KK; POLYMER KAKEN KK; TAKAMATSU YUSHI KK; Seiren Co Ltd
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JP3553325B2

Abstract

(57)【要約】【課題】木材チップ炭化物粉が有する優れた機能を発
揮できる炭材含有樹脂組成物を得る。【解決手段】樹脂１００重量部と、粒径３０μｍ以下
の木材チップ炭化物粉３〜５０重量部と、界面活性剤
０．５〜１０重量部とを含むことにより、界面活性剤の
作用で、木材チップ炭化物粉が樹脂に均一に分散され
て、木材チップ炭化物粉の特性が有効に発揮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、炭材含有樹脂組
成物、その製造方法、および、炭材含有樹脂成形品に関
し、詳しくは、木炭粉などの炭材を含有させることで、
吸放湿性などの特性を向上させた樹脂組成物とその製造
方法、さらに、炭材含有樹脂組成物から得られる炭材含
有樹脂成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の合成樹脂製品を製造する際に、樹
脂原料に各種の無機材料を含有させておくことで、樹脂
製品の各種特性を向上させることが行われている。例え
ば、カーボンブラックを含有させることで、樹脂製品に
導電性を与えることができる。多孔質セラミック材を含
有させることで、吸放湿性を向上させることも行われて
いる。これら無機材料を樹脂に含有させる場合、無機材
料を粉粒化した状態で樹脂に分散混合させる方法が採用
されることが多い。

【０００３】吸放湿性に優れた材料として、木炭が知ら
れている。木炭は、吸放湿性のほか、脱臭性、防黴性、
遠赤外線放射性、導電性、電磁波吸収性、イオン調整な
どの機能も有していることが知られている。特に、木材
の細片を炭化させてなる木材チップ炭化物は、上記のよ
うな機能に特に優れた材料となる。特許第２５６１４３
３号公報には、木材チップ炭化物の具体的製造方法が示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】木材チップ炭化物を、
前記した合成樹脂製品の樹脂原料に含有させておけば、
従来の無機材料に比べて、さらに優れた諸特性が発揮で
きると考えられた。また、細かな木材チップ炭化物を樹
脂とともに成形すれば、様々な形状を有する製品が容易
に製造でき、木材チップ炭化物のままで取り扱うよりも
使用し易いと考えられた。

【０００５】しかし、不定形の木材チップ炭化物は、そ
のままで樹脂に混合しても、成形が困難である。そのた
め、木材チップ炭化物を微粉化してから樹脂に含有させ
ることが考えられた。微粉化された木材チップ炭化物す
なわち木材チップ炭化物粉は、前記した吸放湿性などの
特性についても向上する。ところが、木材チップ炭化物
粉を樹脂に混合しても、樹脂に均一に含有させることが
難しいという問題が発生した。特に、粒子径の小さい微
細な木材チップ炭化物粉ほど、樹脂への均一な配合が困
難である。木材チップ炭化物粉は、凝集力が非常に大き
いため、樹脂に混合したときに粒子同士が凝集を起こし
てしまい、均一な分散が果たせないのである。

【０００６】樹脂への分散が不均一であると、樹脂組成
物の特性にばらつきが生じ、成形などの製品製造工程が
良好に行えなくなる。得られた樹脂製品についても、含
有粒子が偏在していると外観が悪く、品質性能にも劣る
ものとなる。特に、木材チップ炭化物粉の機能である前
記吸放湿性や導電性などの特性は、樹脂中に粒子が均一
に分散していなければ、十分な性能を発揮できない。

【０００７】そこで、本発明の課題は、木材チップ炭化
物粉が有する優れた機能を発揮できる炭材含有樹脂組成
物を得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる炭材含有
樹脂組成物は、樹脂１００重量部と、粒径３０μｍ以下
の木材チップ炭化物粉３〜５０重量部と、界面活性剤
０．５〜１０重量部とを含む。各構成要件について具体
的に説明する。

【０００９】〔樹脂〕目的や要求性能に合わせて、通
常の樹脂製品と同様の樹脂材料が用いられる。具体的に
は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリスチロール樹脂、
ポリウレタン樹脂、および、これらの樹脂の共重合樹脂
その他の熱可塑性樹脂が用いられる。尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ウレタン樹脂、
シリコン樹脂、および、これらの樹脂の共縮合樹脂など
の熱硬化性樹脂も用いられる。

【００１０】樹脂は、着色樹脂あるいは透明樹脂の何れ
であってもよい。〔木材チップ炭化物粉〕木材の細片すなわちチップを炭
化させてなる木材チップ炭化物を粉砕して粉体化したも
のである。木材チップの原木としては、主に、杉材、ヒ
マラヤ杉材、赤松材等の針葉樹材が用いられ、特に赤松
材が好ましい。木材製品として利用し難く安価な細い木
材や廃材を利用することができる。パルプ製造やボード
建材の原料として大量に工業生産されている木材チップ
製品を用いることもできる。

【００１１】木材チップの炭化方法は、基本的には通常
の木炭の製造方法と共通する技術が利用できる。具体的
には、前記特許第２５６１４３３号公報に開示された方
法が適用できる。得られた木材チップ炭化物は、内部に
微かな細孔を有する多孔質構造である。木材チップ炭化
物を粉砕して、粒径３０μｍ以下に調整する。粉砕は、
通常の粉砕手段が採用される。より好ましくは、粒径１
０μｍ以下のものを用いる。粒径が小さいほど、単位重
量当たりの表面積が大きくなり、表面性状に基づく諸特
性が向上する。

【００１２】木材チップの原料、炭化処理、粉砕処理、
あるいは、粒径などの条件によって、炭化物の多孔質構
造に違いが生じ、吸放湿性等の特性にも違いが生じる。
使用目的や要求性能に合わせて、所望の特性を有する木
材チップ炭化物粉を選択したり、特性の異なる複数種類
の木材チップ炭化物粉を組み合わせて用いることができ
る。

【００１３】例えば、木材チップ炭化物の焼成温度が高
いほど、電気抵抗値が低下する。したがって、焼成温度
の設定によって、製造される樹脂成形品の電気抵抗値を
調整することができる。具体的な焼成温度としては、木
材チップ炭化物自体は６００℃程度以上でも焼成できる
が、電気抵抗値を低下させるには、２０００〜３５００
℃の範囲に設定するのが好ましい。

【００１４】樹脂１００重量部に対して、粒径３０μｍ
以下の木材チップ炭化物粉が３〜５０重量部の割合で配
合される。木材チップ炭化物粉の割合が少な過ぎると、
その特性が十分に発揮できない。木材チップ炭化物粉の
割合が多過ぎると、樹脂の特性が十分に発揮できなかっ
たり、成形加工などの処理が困難になる。木炭チップ炭
化物粉の表面に、カップリング剤による表面処理を施し
ておくことで、樹脂との接着性を向上させることができ
る。

【００１５】〔界面活性剤〕樹脂との親和性に劣る木材
チップ炭化物粉の表面に対して、樹脂との親和性を改善
する作用があれば、通常の各種界面活性剤が用いられ
る。一般的には、親水性を示す木材チップ炭化物粉の表
面を、界面活性剤の作用で親油性に変えて、樹脂との親
和性を高めることができる。

【００１６】樹脂の種類によって、好ましい界面活性剤
が異なる。例えば、ポリエチレン樹脂またはポリプロピ
レン樹脂には、アルキルリン酸エステルが好ましい。ポ
リスチロール樹脂には、アルキルスルフォン酸塩または
アルキルベンゼンスルフォン酸塩が好ましい。ＡＢＳ樹
脂またはポリ塩化ビニル樹脂には、アルキルスルフォン
酸塩が好ましい。一般的に、熱可塑性樹脂にはアニオン
界面活性剤が好ましい。フェノール樹脂、エポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂には、グリセリンモノステアレート、
ポリオキシエチレンアルキルアミン等の非イオン界面活
性剤が好ましい。

【００１７】樹脂１００重量部に対して、０．５〜１０
重量部の界面活性剤が配合される。界面活性剤の配合量
は、木材チップ炭化物粉の配合量にも合わせるのが好ま
しく、木材チップ炭化物粉と樹脂との間で互いの親和性
を改善できるのに必要かつ十分な量で界面活性剤が存在
していることが好ましい。〔その他の材料〕通常の樹脂製品の製造において、樹脂
組成物に配合される各種の添加材料を用いることができ
る。

【００１８】例えば、無機充填材として、炭酸カルシウ
ム、酸化カルシウム、タルク、クレー、カオリン、硫酸
バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
酸化チタン、雲母、ウオラストナイト、珪藻土、ガラス
ビーズ、シリカ、金属類粉末、金属繊維、炭素繊維、ガ
ラス繊維などが使用できる。無機材料として、木材チッ
プ炭化物粉と同様の木炭材料である、備長炭や松果炭を
粉末化して用いたり、同じ炭素材料である活性炭やカー
ボンブラックを用いることもできる。但し、これらの材
料は、木材チップ炭化物粉の機能を損なわない程度の割
合で用いられる。同じ炭素材料であっても、活性炭やカ
ーボンブラックと木材チップ炭化物粉とは、その特性に
違いがある。そこで、木材チップ炭化物粉とその他の炭
素材料とを組み合わせることで、樹脂組成物あるいは樹
脂成形品の特性を変えることができる。例えば、木材チ
ップ炭化物に他の炭素材料を組み合わせることで、電気
抵抗率を広い範囲で調整することができる。

【００１９】有機材料として、木粉、パルプ、コルク
粉、シルク粉、合成樹脂粉、合成繊維（ポリアクリルニ
トリル、ナイロン、ポリエステル、アラミド、ポリイミ
ド、フッ素系繊維）などが使用できる。これらの添加材
料は、用途や要求性能に合わせて単独あるいは複数種を
組み合わせて用いることができる。添加材料の配合によ
って、樹脂の機械的性質、電気的性質、熱的性質、加工
性等を改善できる。増量（重量および容量）やコスト低
減にも有効である。

【００２０】樹脂組成物に、揮発性発泡剤や分解性発泡
剤を配合しておけば、発泡樹脂製品を製造することがで
きる。着色剤や可塑剤その他の添加剤も必要に応じて配
合される。〔炭材含有樹脂組成物の製造〕樹脂組成物を構成する材
料を、通常の混合手段で混合することで、樹脂組成物が
得られるが、樹脂組成物の材料に大きな剪断力を与えて
混練することが好ましい。

【００２１】剪断力を与えて混練する手段としては、ヘ
ンシェルミキサー、ローラ混練機、高速ミキサー、その
他の混合装置あるいは混練装置が用いられる。樹脂組成
物の材料は、全ての材料を同時に供給して混練してもよ
いし、タイミングをずらせて供給することもできる。例
えば、樹脂に界面活性剤を混合した後で木材チップ炭化
物粉を供給してもよいし、木材チップ炭化物粉と界面活
性剤とを混合してから樹脂に混合することもできる。

【００２２】樹脂組成物を構成する材料のうち、木材チ
ップ炭化物粉を除く材料は、液状で供給されるものであ
ってもよいし、粉体などの固体で供給されるものであっ
てもよい。混練の際に加熱することができる。加熱によ
って樹脂を溶融させれば、木材チップ炭化物粉との混練
が良好に行われる。この場合、樹脂を粉末状あるいはペ
レット状で供給することができる。

【００２３】製造された炭材含有樹脂組成物は、通常の
樹脂組成物と同様に取り扱われ、各種樹脂製品の製造に
供される。〔炭材含有樹脂成形品の製造〕通常の成形装置および成
形方法を用いて樹脂成形品を製造することができる。押
出成形、射出成形、発泡成形、シート成形などの通常の
成形技術が適用される。

【００２４】成形品の形態は、シートやフィルム、板
材、あるいは立体形状を有する成形品その他の任意の形
態が採用できる。成形品の具体的用途としては、遠赤外
線放射特性に優れていることから農園芸用シート、マッ
ト材、保温シートなどに好適に使用される。調湿材料と
して、建築用、工業用、農業用に利用できる。防臭特性
に優れていることから消臭用シートに利用できる。野
菜、果物、切り花などの鮮度保持シート、鮮度保持用成
形品に利用できる。帯電（静電気）防止用成形品として
利用できる。電磁波遮蔽特性に優れていることから、電
子機器の誤動作防止対策やテレビやラジオなどへの干渉
予防対策、携帯電話からの電磁波の放出防止対策などに
利用する電磁波シールド材に利用したり、半導体分野で
利用したりすることができる。

【００２５】〔作用〕微細な木材チップ炭化物粉の表
面と樹脂との間に界面活性剤が介在すると、木材チップ
炭化物粉の樹脂に対する親和性が高まり、木材チップ炭
化物粉は凝集を起こさずに均一な分散状態で樹脂に混合
される。また、木材チップ炭化物粉と樹脂との界面にお
ける密着性が高まり、樹脂中に木材チップ炭化物粉が安
定して含有されることになる。

【００２６】界面活性剤の存在は、樹脂組成物を射出成
形、押出成形あるいはロール成形などで成形加工する際
の流動性を高める機能もある。その結果、成形加工性が
良くなり、成形品の表面肌が滑らかで高光沢を有するも
のとなり、表面硬度や衝撃強度、剛性などの物理的特性
を向上させることもできる。樹脂中に均一に分散された
木材チップ炭化物粉は、樹脂組成物から得られる樹脂製
品の、吸放湿性、脱臭性、防黴性、遠赤外線放射性、導
電性、電磁波吸収性、イオン調整機能などを向上させ
る。

【００２７】木材チップ炭化物粉の表面には細孔を有し
ている。より詳しくは、孔径の大きなマクロ孔や少し小
さなメソ孔が開口していたり、マクロ孔の内壁にさらに
孔径の小さなマクロ孔が開口していたりしていて、孔の
奥に入るほど孔径が小さくなるような構造を有してい
る。このような微細な多孔質構造を有していることで、
木材チップ炭化物粉は前記のような特性が発揮される。

【００２８】木材チップ炭化物粉には、電磁波の反射を
防ぐとともに、電磁波を熱エネルギー、すなわちジュー
ル熱に変換する特性がある。木材チップ炭化物粉の焼成
温度が高いほど、木材チップ炭化物粉に含まれるπ電子
が発達してきて、電磁波遮蔽性が高まる。また、一般
に、材料の電気抵抗が小さいほど電磁波遮蔽性は高くな
り、木材チップ炭化物粉は電気抵抗が極めて小さいの
で、このことからも電磁波遮蔽性が高まる。

【００２９】木材チップ炭化物粉には吸脱着作用がある
とともに、活性炭やカーボンブラックに比べて、環境条
件の変化によって、ガス体および液体の吸脱着を繰り返
す特性に優れている。環境中の異物質が一定量以下の状
態に戻ると、いままで吸着していた物質を排出するとい
う調整作用を自動的にかつ連続して繰り返すことができ
る。また、吸着した物質の一部を分解することで、吸着
物質の量を減少される作用もある。このような作用は、
いわゆる自然のリサイクル効果である。

【００３０】さらに、木材チップ炭化物粉は、プラスイ
オンの発生を抑制し、環境中のマイナスイオンの割合を
増やす効果がある。その結果、物質の酸化を防いで還元
作用を促進する。そのことにより、医療用途や環境汚染
防止用途に有用である。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明にかかる炭材含有樹脂組成
物を製造し、その性能を評価した。〔樹脂粉末〕マイクロサンテックＬ５０ＰおよびＳ３６
０Ｐ（商品名、旭化成工業社製、高密度ポリエチレン樹
脂粉末）を用いた。その物性は以下のとおりである。

【００３２】

【表１】 ────────────────────────────── 樹脂樹脂 ────────────────────────────── 樹脂名Ｌ５０ＰＳ３６０Ｐ嵩密度（g/cm³）０．３９７０．３５３メルトインデックス（g/10min ）５．０１．０平均粒径（メッシュ）２００２００色相形状白色粒状白色粒状 ────────────────────────────── 〔木材チップ炭化物粉〕木材チップ炭化物粉として、日
の丸カーボテクノ社製の赤松木炭粉を用いた。その物性
は以下のとおりである。

【００３３】比表面積２０２．６６m²/g（ＢＥＴ法）揮発分１７．８％（ＪＩＳ−Ｍ８８１２に準拠）水分６．５％（同上）固定炭素７４．９％（同上）粒径１０μｍ以下（相当メッシュふるい通過）焼成温度２８００℃ 〔備長炭粉〕下記の特性を有する備長炭粉（日の丸カー
ボテクノ社製）を用いた。

【００３４】比表面積１５５．０m²/g（ＢＥＴ法）揮発分１２．１％（ＪＩＳ−Ｍ８８１２に準拠）固定炭素８６．１％（同上）ＰＨ８．６（ＪＩＳ−Ｋ１４７４に準拠）粒径１０μｍ以下（相当メッシュふるい通過）〔実施例１〕前記樹脂粉末を１００重量部に、前記木
材チップ炭化物粉１５重量部、ライトンＢＰ２２０−１
０（備北粉化社製、炭酸カルシウム）２０重量部、およ
び、バイオニンＡ−７３（竹本油脂社製、アルキルフォ
スファイト界面活性剤）３重量部からなる混合物を、ヘ
ンシェルミキサー（三井三池化工機社製、ＦＭ１５０）
にて、１３８０rpm で１５分間、攪拌混合して、各材料
を均一に混練した。その結果、顆粒状のコンパウンドか
らなる樹脂組成物が得られた。

【００３５】φ２５押出成形機（神戸製鋼所製、圧縮比
４．０、Ｌ／Ｄ２５）に上記樹脂組成物を供給して、チ
ューブ状成形品（内径φ４．５mm、外径φ５．５mm）を
得た。チューブ状成形品を長さ５．５mmで切断して試料
片を得た。〔実施例２〕樹脂として、サンテックＦＥ１７３０
（旭化成工業社製、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂ペレ
ット）を用いた。

【００３６】上記樹脂１００重量部、セルマイクＣＡ
Ｐ（三協化成社製、アゾジカルボンアミド発泡剤）１０
重量部、サンベロッスＤＣＰ−９８（三建化工社製、ジ
クミールパーオキサイド架橋剤）０．５重量部、ステア
リン酸亜鉛（日本油脂社製）１重量部を混合し、１００
℃の熱ロールにより溶融混練した。ここに、５重量部の
ＤＯＰにて湿潤化した前記木材チップ炭化物粉２０重量
部を加えて、さらに混練し、シート状の樹脂組成物を得
た。

【００３７】上記シート状樹脂組成物を、テーパ付きの
金型に仕込み、１６０〜１７０℃の熱盤中に挿入し、１
００kg/cm²で加圧して、シート状樹脂組成物の架橋反応
あるいは発泡剤の分解反応を進行させた後、除圧して一
気に膨張せしめることにより、厚み５０mm、発泡倍率１
２倍のブロック状成形品を得た。ブロック状成形品を裁
断して、厚み３mm、５００×５００mmの大きさのカット
シートを得た。〔実施例３〕樹脂として、ポリエーテルポリオール樹
脂（旭化成工業社製）を用いた。

【００３８】上記樹脂１００重量部に、前記木材チッ
プ炭化物粉１０重量部を攪拌混合しつつ、イオン水０．
４重量部、変性シリコンオイル（信越化学工業社製、シ
リコン系界面滑性剤）１．０重量部、ｍ−トルイレンジ
アミン（住友化学工業社製）０．１重量部、オクチル酸
第一錫（三建化工社製）０．３重量部を添加し、さらに
トリレンジイソアネート（三井化学社製）５０重量部を
加えて、混合機により短時間で混合して樹脂組成物を得
た。樹脂組成物を、ノズルから成形型に連続的に注入し
たところ、活発に気泡が発生して連続発泡体からなるブ
ロック状の成形品が得られた。成形品の密度は２５kg/m
³であった。上記ブロック状成形品から、厚み３mm、５
００×５００mmのカットシートを得た。〔実施例４〕樹脂として、ショウノール（昭和高分子
社製、フェノール樹脂レゾールタイプ）を用いた。

【００３９】上記樹脂１００重量部と前記木材チップ
炭化物粉２０．０重量部とを混合槽に投入して攪拌しな
がら、リボノックスＮＣＥ（ライオン油脂社製、ポリオ
キシエチレンアルキルアリルエーテル界面活性剤）１．
５重量部、亜鉛末（堺化学社製）２．０重量部、フォス
タフラムＡＰ４２２（ヘキストインダストリー社製、ポ
リリン酸アンモニウム）３．０重量部、炭酸バチウム
（堺化学社製）１５．０重量部を加えて樹脂組成物を得
た。樹脂組成物に空気を吹き込んで、内部に微細な気泡
を充満させた。容積が約２０％増加した。この気泡を含
む樹脂組成物を、ポンプで別の槽に注入し蓋をして固定
した。蓋に取り付けられた高速ミキサーで攪拌した。数
秒後に、ナフタリンスルフォン酸（スガイ化学社製）２
０．０重量部を添加して約３０秒間攪拌した。得られた
樹脂組成物を、金型の上に供給して発泡させた。その結
果、発泡倍率３０倍の連続発泡体からなる樹脂成形品を
得た。〔実施例５〕前記樹脂を１００重量部に、前記木材チ
ップ炭化物粉３．５重量部、前記備長炭３．５重量部、
バルカンＰ（キャボット社製）７．０重量部、ライトン
ＢＰ２２０−１０（備北粉化社製、炭酸カルシウム）２
０重量部、および、バイオニンＡ−７３（竹本油脂社
製、アルキルフォスファイト界面活性剤）３重量部を添
加し、ヘンシェルミキサー（三井三池化工機社製、ＦＭ
１５０）にて、１３８０rpm で１５分間、攪拌混合し
た。得られた顆粒状のコンパウンドからなる樹脂組成物
を、ロール温度１６０℃でロール成形を行い、厚み２mm
のシート状樹脂成形品を得た。

【００４０】このシート状樹脂成形品は、導電シートと
して使用できる。〔木材チップ炭化物粉の分散度測定〕樹脂組成物中に存
在する、木材チップ炭化物粉の凝集塊を測定した。以下
の測定法を採用した。分散格付法：樹脂成形物の断面又は引き裂き面を、その
まま、または１０倍程度の低い倍率で拡大した状態で、
凝集塊を肉眼または写真で観察し、予め測定された標準
試料と比較する。

【００４１】分散度法：樹脂成形物をミクロトームで切
断して、２〜５μｍ程度の薄片試料を得る。５０〜７０
倍に拡大表示し、凝集塊の数と総面積を求め、凝集塊の
ない場合を１００として、％で表す。測定は、実体顕微
鏡（ニコン社製、ＳＭＺ−１０Ａ）を用い、判定はＴＶ
観察と写真撮影によって行った。上記両方法を総合的に
判断して評価した。

【００４２】

【表２】 ─────────────────────────── 樹脂種発泡状態分散度 ─────────────────────────── 実施例１高密度ポリエチレン非発泡９５実施例２エチレン酢ビ共重合体独立気泡９５実施例３軟質ウレタン連続気泡９０実施例４フェノール連続気泡８５実施例５高密度ポリエチレン非発泡９７ ─────────────────────────── 上記試験の結果、何れの実施例でも、樹脂組成物中に木
材チップ炭化物粉が均一に分散していることが確認され
た。〔調湿性能試験〕試料を１１５℃の乾燥器に入れて乾燥
させたもの３ｇを、ＡＤＶＡＮＴＥＣ東洋社製の恒温・
恒湿槽に入れ、温度２５℃、湿度９０％の状態で２４時
間静置する。乾燥状態と試験後との試料の重量を測定し
た。重量増加分が水蒸気の吸着量である。乾燥重量に対
する水蒸気吸着量の割合％を求める。この段階の水蒸気
吸着量％をＷ９０で表す。つぎに、湿度を５５％に低下
させた状態でさらに２４時間静置する。試験後の試料重
量を測定し、前記乾燥重量に対する重量増加分から前記
同様に水蒸気吸着量を求めた。この段階の水蒸気吸着量
％をＷ５５で表す。Ｗ９０−Ｗ５５が、環境の湿度変化
に対する、湿気の吸収および放出性能すなわち調湿能力
を表す。

【００４３】参考のために、前記木材チップ炭化粉およ
び備長炭の単独試料についても、同様の試験を行った。

【００４４】

【表３】 ───────────────────────────────── 試料形状Ｗ９０Ｗ５５調湿能力 ───────────────────────────────── 実施例１短チューブ７．０４．０３．０実施例２３mm厚シート９．５５．０４．０実施例３３mm厚シート１０．５４．９５．５実施例５２mm厚シート７．５５．５２．０参考例１木材チップ炭化物粉１３．０６．５６．５参考例２備長炭粉１１．９１０．２１．７ ───────────────────────────────── 単位：％上記試験の結果、木材チップ炭化物粉を含有する各実施
例では、備長炭粉を単独で用いた場合よりも優れた調湿
能力を有することが確認された。特に、発泡体成形品の
ほうが、非発泡成形品よりも優れた調湿能力を示すこと
が判る。また、木材チップ炭化物粉と備長炭粉を比べる
と、Ｗ９０で表される吸湿量の最大量はそれほど違いが
ないの対して、Ｗ９０からＷ５５へと環境が乾燥したと
きに、放出される湿気の量Ｗ９０−Ｗ５５すなわち調湿
能力には格段の違いがあることが判る。〔脱臭性能試験〕内容積１１．４リットルのガラス製容
器を用いた。容器底部には攪拌装置が設けられている。
ガス濃度の測定にガステック社製ガス検知管を用いた。

【００４５】脱臭性能試験は、試験容器内部を清浄にし
た後、容器内に試料３ｇを入れ、ついで、高濃度のガス
を適当な量だけ注入して、ガス濃度が所定濃度になるよ
うにした。その後、攪拌しながら、所定の時間毎に内部
のガス濃度を測定した。開始時と試験終了時との濃度の
差を吸着量とした。ガスとして、アンモニア、硫化水素
を用いた。各実施例に加えて、木材チップ炭化物粉およ
び備長炭粉とを単独で用いた場合についても同様の試験
を行った。表５において、吸着量／％は、吸着量ppm と
当初濃度に対する吸着量の百分率％とを併記している。

【００４６】

【表４】 ─────────────────────────────── 残留アンモニアガス濃度（ppm ）開始時 10分後 30分後 60分後 120分後吸着量 ─────────────────────────────── 実施例１１００９２８５７８７０３０実施例２１００８３７０６４６０４０実施例３１００８５７０６０５０５０実施例４１００８０６３５０４０６０実施例５１００９２８６８０７５２５木材チップ炭化物粉１００６７６７４７２５７５備長炭粉１００９８９１７５５８４２ ───────────────────────────────

【００４７】

【表５】 ────────────────────────────────── 残留硫化水素ガス濃度（ppm ）開始時 10分後 30分後 60分後 120分後吸着量／％ ────────────────────────────────── 実施例１３０２８２５２２２０１０／３３実施例２３０２３１６１４１２１８／６０実施例３３０２３２０１７１５５１／５０実施例４３０２０１５１０７２３／７７実施例５３０２７２４２０１８１２／４０木材チップ炭化物粉３０２５２２１３１３１７／５７備長炭粉３０２５１９１３１８１２／４０ ────────────────────────────────── 上記試験の結果、各実施例では、優れた脱臭能力を発揮
できることが確認された。また、木材チップ炭化物粉は
備長炭粉に比べて、格段に優れた脱臭能力を有すること
も確認された。樹脂成形品が、発泡体であるものと非発
泡体であるものとでは、発泡体のほうが脱臭能力に優
れ、特に連続発泡体が高い性能を有している。〔導電性シート〕前記樹脂を１００重量部に、前記木
材チップ炭化物粉、備長炭粉およびカーボンブラック
（キャボット社製、ＢＰ２０００）１０〜３２重量部、
前記バイオニンＡ−７３（界面活性剤）１〜５重量部を
添加し、前記ヘンシェルミキサー（１３８０rpm ）で攪
拌混合し、顆粒状のコンパウンドからなり、配合の異な
る複数の樹脂組成物を得た。これらの樹脂組成物からロ
ール成形機で厚み２mmの導電性シートを製造した。

【００４８】得られた導電性シートの特性を、表面抵抗
値と前記調湿性能について評価した。表面抵抗値：ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、φ１００m
m、厚み２mmの試料を、２０℃、６５％RHで９０時間の
前処理を行った後、表面抵抗測定機（タケダ理研工業社
製、デジタルマルチメータ）を用いて表面抵抗値を測定
した。

【００４９】

【表６】 ────────────────────────────────── 実施例６実施例７実施例８実施例９実施例１０ ────────────────────────────────── 配合（重量部）樹脂１００１００１００１００１００木材チップ炭化物粉 − − ７２．８２．５備長炭粉 − − ３１．２２．５カーボンブラック３２２５１５６５界面活性剤５３３１１ ────────────────────────────────── 表面抵抗値（Ω） 1.2×10¹ 2.0×10² 6.0×10² 1.3×10³ 1.2×10⁵ 調湿性能（％）Ｗ９０１１．０９．０１０．０８．０７．５Ｗ５５４．０５．０５．０４．５４．０調湿能力６．０４．０５．０３．５３．５ ────────────────────────────────── 上記測定の結果、各実施例は、十分に低い表面抵抗値を
示し、導電性シートとして有用であることが確認され
た。また、調湿性能についても優れている。

【００５０】また、木材チップ炭化物粉と備長炭粉およ
びカーボンブラックとの配合を変えることで、表面抵抗
値が１０⁵〜１０¹Ωにわたる広い範囲で変わってお
り、目的に合わせて、必要な電気抵抗特性を備えた樹脂
成形品を得ることができる。〔赤外線放射特性試験〕実施例１の樹脂組成物から、厚
み１mmのシートを製造した。このシートの赤外線放射率
および放射輝度を測定し、その結果を図１(a) および
(b) に示している。

【００５１】上記測定の結果、本発明の実施品は、８０
％程度の放射率を有しているとともに、放射率に波長依
存性が少なく、いわゆる黒体の放射特性と相似している
ことが判る。人間が最も暖かく感じる波長域は、２μｍ
を超えた領域の遠赤外線であることが知られている。遠
赤外線領域における放射輝度が十分に高い本発明の実施
品は、保温効果や輻射熱効果に優れていることになる。

【００５２】〔電磁波遮蔽特性試験〕実施例８で得られ
たシート状の樹脂成形品を用いて、常法により、電磁波
遮蔽特性を測定した。その結果を図２に示している。図
２によれば、１００〜５００MHz の周波数範囲で良好な
電界遮蔽性を示すことが判る。

【００５３】同じ試料を用いて、常法により、磁気遮蔽
特性を測定し、その結果を図３に示している。図３によ
れば、本発明の実施品は、磁気遮蔽特性にも優れている
ことが判る。なお、磁気遮蔽特性のピーク周波数は、電
界遮蔽特性のピーク周波数よりも高周波数領域にある。

【００５４】〔イオン調整機能試験〕試験環境中におけ
るイオン量をイオンカウンター（神戸電波社製）を用い
て測定した。試験環境中に、前記実施例３のシート状樹
脂成形品を一定時間配置しておき、その前後にわたって
測定を行った。その結果を図４に示している。図４によ
れば、試験環境の空気中には、プラスに帯電したイオン
粒子とマイナスに帯電したイオン粒子が、ほぼ同数で存
在して平衡を保っており、環境全体は電気的に中性にな
っている。イオン粒子の大きさは、約０．５〜１．０nm
程度であると考えられる。

【００５５】試験環境に実施例３のシート状樹脂成形品
を配置すると、プラスイオンの数が急激に減少してほぼ
０になってしまう。マイナスイオンについては、あまり
変化していない。その結果、環境全体はマイナスイオン
の多い状態になっている。このようなマイナスイオンの
多い環境は、人体に好影響を与える医療効果があるとさ
れている。

【００５６】シート状樹脂成形品が存在する間は常に、
マイナスイオンが多い状態であるが、シート状樹脂成形
品を環境から取り去ると、再びプラスイオンが増加し
て、大気全体は中性状態に戻る。

【００５７】

【発明の効果】本発明の炭材含有樹脂組成物は、界面活
性剤の作用で木材チップ炭化物粉が樹脂に均一に分散さ
れているため、木材チップ炭化物粉が有する種々の優れ
た特性を有効に発揮することができる。その結果、炭材
含有樹脂組成物から製造される炭材含有樹脂成形品など
の製品の調湿機能や脱臭機能、遠赤外線放射機能、導電
機能、電磁波吸収機能、イオン調整機能などを向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を表す樹脂成形品の放射率
(a) および放射輝度(b) を示す線図

【図２】同上の電磁波遮蔽特性を示す線図

【図３】同上の磁気遮蔽特性を示す線図

【図４】樹脂成形品によるイオン調整機能を示す線図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 5/00 Ｃ０８Ｋ 5/00 5/42 5/42 5/521 5/521 Ｃ０８Ｌ 23/04 Ｃ０８Ｌ 23/04 23/10 23/10 25/04 25/04 27/06 27/06 55/02 55/02 (71)出願人 597107917 ポリマー化研株式会社奈良県山辺郡都祁村大字友田1582番４号 (72)発明者河尻義孝広島市南区上東雲町17番７号 (72)発明者近藤俊弘福井市毛矢１丁目10番１号セーレン株式会社内 (72)発明者五十嵐武史大阪市中央区久太郎町１丁目６番５号高松油脂株式会社内 (72)発明者椙原養達奈良県山辺郡都祁村大字友田1582番４号ポリマー化研株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂１００重量部と、粒径３０μｍ以下の木材チップ炭化物粉３〜５０重量部
と、界面活性剤０．５〜１０重量部とを含む炭材含有樹脂組
成物。
【請求項２】前記樹脂と前記界面活性剤とが、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂とアルキル
リン酸エステルとの組み合わせ、ポリスチロール樹脂とアルキルスルフォン酸塩またはア
ルキルベンゼンスルフォン酸塩との組み合わせ、ＡＢＳ樹脂またはポリ塩化ビニル樹脂とアルキルスルフ
ォン酸塩との組み合わせ、熱硬化性樹脂と非イオン界面活性剤との組み合わせのう
ちの何れか１種の組み合わせである請求項１に記載の炭
材含有樹脂組成物。
【請求項３】樹脂１００重量部に対して、粒径３０μｍ以下の木材チップ炭化物粉３〜５０重量部
を、界面活性剤０．５〜１０重量部の存在下で、混練する炭材含有樹脂組成物の製造方法。
【請求項４】請求項１または２に記載の炭材含有樹脂組
成物から成形された炭材含有樹脂成形品。
【請求項５】シート状をなす請求項４に記載の炭材含有
樹脂成形品。
【請求項６】発泡体からなる請求項４または５に記載の
炭材含有樹脂成形品。