【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
≪発明の分野≫
この発明は、自動車用内装材のボード芯材等に
好適な木粉入り複合樹脂組成物に関し、特にその
耐衝撃性を向上させたものに関する。
≪発明の背景≫
自動車用内装材に用いられる芯材の一種に、合
成樹脂単体あるいはこの樹脂単体にフイラーを配
合した複合樹脂組成物が用いられている。
後者は前者に比して安価で、引つ張り強度や曲
げ強度あるいは熱変形温度が向上するなど全般的
に物性が向上することから、樹脂単体のものより
多く用いられている。
樹脂としては工業的に最も安価で入手し易いポ
リプロピレン（以下PPと称する）が用いられ、
またフイラーとしてはハードボード等の木屑を粉
砕した木粉が用いられる。
このようなPP複合樹脂において、最も経済的
なのはフイラーの配合比を多くし、樹脂量を少な
くすることにあり、その目安として、現在では
PP50％（重量、以下同じ）：木粉50％を標準的な
配合とし、この混合物を溶融するとともに、Ｔダ
イ等により板状に一体押出成形し、二次加工に供
するようにしている。
なお、現在において、これら木粉入り複合樹脂
組成物からなるボード材の板厚は２mmとなつてお
り、このようなボード材を更に軽量化するために
は、その厚さを在来の２mmより、1.5mm、1.0mmと
薄肉化していくことが必要である。
しかしながら、このように薄肉化した場合には
衝撃強度が極端に低下し、しかも機械的強度の低
下も著しく、その対策が必要となる。
例えば、衝撃強度の低下を防止するためには前
記PP：木粉の配合比が50：50から樹脂成分の増
量を図ることや、第３成分としてゴム成分を加え
ることが考えられる。しかし、元々PPの場合に
はその樹脂単体としても耐衝撃性が低いことがあ
げられ、樹脂分を増量したとしても耐衝撃強度の
増加は顕著でない。
また、ゴム成分を添加した場合には、逆に機械
的強度の低下が著しく、トータルバランスの低い
ボード芯材となつてしまう。
更に、機械的強度の向上に関しては、フイラー
として、木粉の他に無機質フイラーを添加するこ
とや、PPの一部を変性PPで置換えることが考え
られているが、この場合においても上記とは逆に
耐衝撃強度が低下し、しかも軽量化目的に反する
比重の上昇を招来する。
≪発明の目的≫
この発明は、薄肉化した場合における各種要求
物性を従来の厚みのものにほぼ匹敵させると同時
に、特に耐衝撃性を向上できるようにすることを
目的とする。
前記目的を達成するために、本発明では、基本
的に樹脂成分としてポリプロピレン、フイラーと
して木粉を混合し、板状に一体押出成形してなる
木粉入り複合樹脂組成物において、前記樹脂成分
の一部に、変性ポリプロピレンおよびオレフイン
系エラストマを配合するとともに、フイラーの一
部に粒子が板状形態である無機質フイラーを配合
したことを特徴とする。
すなわち、本発明においては、従来の単なる第
３成分の添加による一面的な物性向上でなく、こ
れらの向上と低下をバランス良く調和し、トータ
ルとしては耐衝撃性の向上を得られ、しかも他の
諸物性には殆ど影響を与えないようにしたもので
ある。
前記複合樹脂組成物を構成する各素材のうち樹
脂成分が50％、フイラーは50％、合計100％にな
るように配合するが、樹脂成分中の主要成分は前
述のPPとし、これら適宜量の変性ポリプロピレ
ンおよびオレフイン系エラストマを配合すること
によつて全量に対し50％となるような配合とす
る。
また、フイラーも同様に木粉を主要成分とし、
その一部に粒子が板状の形態である無機質フイラ
ーに置換える。
前記樹脂成分のうち、変性ポリプロピレンは、
無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸また
はそれらエステル類のように、重合可能な有機酸
およびそのエステル類の中から選ばれた一種と、
ポリプロピレンとの組成物、またはコポリマーと
の部分共重合体であり、上記重合可能な有機酸は
上述のベースポリマーであるポリプロピレンに対
し１〜10モル、好ましくは５モル部分共重合させ
たものが用いられる。
より具体的にはマレイン酸変性ポリプロピレ
ン、アクリル酸変性ポリプロピレン、メタクリル
酸変性ポリプロピレン等が掲げられ、エステル類
も上記に準じて掲げることができる。
そして、この変性ポリプロピレンは主要樹脂成
分であるポリプロピレンと、フイラーを構成する
木粉および無機質フイラーとの間のナジミ性を与
える機能を有する。
その意味において、全量に対し３％を下回る
と、ナジミ剤としての効果が薄く、また５％を上
回ると経済性に乏しく、全般的な性能も大きく低
下する。この性能低下の理由は本来、本発明に用
いた変性ポリプロピレンのそれ自体の引張・曲げ
強度・モジユラス等がホモのポリプロピレンに劣
ることによる。すなわち、一定量以上であるとナ
ジマセ効果よりもこのような変性ポリプロピレン
自体の性能がボード性能を支配することになる。
従つて、その範囲は３％〜５％となる。
前記オレフイン系エラストマとしては、より詳
しくはエチレン―ポリプロピレン共重合体ラバー
（以下EPラバーと称する）、あるいはEVA等が掲
げられるが、EVAの場合には、軟化点が比較的
低く、耐熱剛性に劣るために、EPラバーを用い
ることが望ましい。
また、PPに対する前記EPラバーの比としては
EP5：PP45〜EP10：PP40の範囲が望ましい。
すなわち、そのEPラバーの配合比が上述した
値を越えると、機械的強度の低下が著しく、また
その範囲以下だと耐衝撃性における効果が現われ
ないので、前記の範囲内とする。
前記無機質フイラーとしては、より具体的に
は、タルク、あるいはマイカなどのようにその粒
子の結晶形態が鱗片状をなすもので、これら無機
質フイラーにおいては、機械強度を向上させる目
的で加えられる。
そして、木粉対前記無機質フイラーの比は木粉
40：無機質フイラー10〜木粉20：無機質フイラー
30の範囲が望ましく、その範囲を越えた場合には
耐衝撃性の低下および比重の増大が著しく、以下
である場合には機械強度の向上が望めない。
以上総合すると、PP：35〜40、変性PP3〜５、
EP：５〜10、木粉：20〜40、無機質フイラー：
10〜30がこの発明の成分組成比の好ましい範囲と
なる。
以上の構成のものは、ヘンシエルミキサで均一
に拡散混合され、次いで押出成形機にかけられて
その内部で溶融し、Ｔダイより板状に押出成形さ
れる。
また、自動車用内装材の芯材に用いる場合に、
その後冷または熱プレス成形等の二次加工に供さ
れる。
そして、このように構成される、木粉入り複合
樹脂の用途としては、高剛性が要求される部品と
して最適であり、これを自動車用内装材における
芯材とした場合には耐衝撃性能が大幅に向上し、
逆に同一性能をもたらすために材料の薄肉化を可
能にし、軽量化に大きく貢献することになる。
また、この高い耐衝撃性をもたらす場合のデメ
リツトである他の機械的強度、すなわち曲げ特性
や曲げ剛性、あるいは引つ張り加重、強度、延び
等については従前のものと大差なく、現行の厚み
２mmから薄くした場合のそれらの機械特性の低下
があるのみであることが確認されている。
≪実施例の説明≫
表 １
PP 40
マレイン残変性PP ３
EP ７
木粉 40タルク 10
計 100（重量）
以上の組成のものをヘンシエルミキサで良く混
合、拡散し、次いでこの組成物を押出成形機にか
け、厚み２mm、1.5mm、1.0mmの板状押出成形体を
得た。
この押出成形体の耐衝撃性を比較した結果を以
下の表に示す。
なお、比較のために掲げた比較例のはPP単
体：木粉の比が50：50のもの、は前記のもの
100％に対し、外割りでオレフイン系エラストマ
５部および10部を加えたもの、はフイラーとし
てタルクを木粉40に対し10％、木粉30に対し20
％、木粉20に対して30％それぞれ加えたもの、
はPP45：変性PP5、残部木粉のみのものの特性
を示すものである。
<<Field of the Invention>> The present invention relates to a composite resin composition containing wood powder suitable for a board core material of an automobile interior material, and particularly to one having improved impact resistance. <<Background of the Invention>> As a type of core material used in automobile interior materials, a synthetic resin alone or a composite resin composition in which a filler is blended with this resin alone is used. The latter is cheaper than the former, and has improved overall physical properties such as improved tensile strength, bending strength, and heat deformation temperature, so it is used more often than resin alone. The resin used is polypropylene (hereinafter referred to as PP), which is industrially the cheapest and most easily available.
Further, as the filler, wood powder obtained by pulverizing wood chips such as hardboard is used. For such PP composite resins, the most economical method is to increase the blending ratio of filler and reduce the amount of resin, and currently, as a guideline,
PP50% (weight, same hereinafter): The standard composition is 50% wood flour, and this mixture is melted and integrally extruded into a plate shape using a T-die, etc., and subjected to secondary processing. Currently, the thickness of board materials made from these composite resin compositions containing wood flour is 2 mm, and in order to further reduce the weight of such board materials, the thickness must be increased from the conventional 2 mm. , 1.5mm, and 1.0mm. However, when the thickness is reduced in this way, the impact strength is extremely reduced, and the mechanical strength is also significantly reduced, so countermeasures are required. For example, in order to prevent a decrease in impact strength, it is possible to increase the amount of the resin component from the 50:50 blending ratio of PP:wood flour, or to add a rubber component as a third component. However, in the case of PP, the impact resistance of the resin itself is low, and even if the resin content is increased, the impact resistance strength will not increase significantly. On the other hand, when a rubber component is added, the mechanical strength decreases significantly, resulting in a board core material with a low total balance. Furthermore, in order to improve mechanical strength, it has been considered to add an inorganic filler in addition to wood flour as a filler, or to replace a part of PP with modified PP, but even in this case, the above-mentioned methods are also considered. On the contrary, impact resistance strength decreases, and moreover, the specific gravity increases, which is contrary to the purpose of weight reduction. <<Object of the Invention>> The object of the present invention is to make various required physical properties in the case of thinning almost comparable to those of conventional thickness, and at the same time, to improve impact resistance in particular. In order to achieve the above object, the present invention provides a wood flour-containing composite resin composition which is basically formed by mixing polypropylene as a resin component and wood flour as a filler and integrally extruding the mixture into a plate shape. It is characterized in that a portion of the filler contains modified polypropylene and an olefin elastomer, and a portion of the filler contains an inorganic filler whose particles are in the form of a plate. In other words, in the present invention, instead of simply improving physical properties by simply adding a third component as in the past, these improvements and decreases are harmonized in a well-balanced manner, and a total improvement in impact resistance can be obtained. It is designed to have almost no effect on physical properties. Of each material constituting the composite resin composition, the resin component is 50%, the filler is 50%, and the total is 100%.The main component in the resin component is the above-mentioned PP, and appropriate amounts of these are mixed. By blending modified polypropylene and olefin elastomer, the blend is made to account for 50% of the total amount. In addition, the filler also uses wood flour as its main ingredient,
Part of it is replaced with an inorganic filler whose particles are in the form of a plate. Among the resin components, modified polypropylene is
one selected from polymerizable organic acids and their esters, such as maleic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid, or their esters;
It is a composition with polypropylene or a partial copolymer with a copolymer, and the above-mentioned polymerizable organic acid is 1 to 10 mol, preferably 5 mol, partially copolymerized with respect to the above-mentioned base polymer polypropylene. It will be done. More specifically, maleic acid-modified polypropylene, acrylic acid-modified polypropylene, methacrylic acid-modified polypropylene, etc. can be listed, and esters can also be listed in the same manner as above. This modified polypropylene has the function of providing stiffness between the polypropylene, which is the main resin component, and the wood flour and inorganic filler that constitute the filler. In this sense, if it is less than 3% of the total amount, it will be less effective as a detergent, and if it exceeds 5%, it will be uneconomical and the overall performance will be greatly reduced. The reason for this decline in performance is originally that the modified polypropylene used in the present invention is inferior to homogeneous polypropylene in terms of tensile strength, bending strength, modulus, etc. That is, if the amount exceeds a certain level, the performance of the modified polypropylene itself will dominate the board performance rather than the Najimase effect.
Therefore, the range is 3% to 5%. More specifically, examples of the olefin-based elastomer include ethylene-polypropylene copolymer rubber (hereinafter referred to as EP rubber) or EVA, but in the case of EVA, the softening point is relatively low and the heat-resistant rigidity is inferior. Therefore, it is desirable to use EP rubber. Also, the ratio of the EP rubber to PP is
A range of EP5:PP45 to EP10:PP40 is desirable. That is, if the blending ratio of the EP rubber exceeds the above-mentioned value, the mechanical strength will drop significantly, and if it is below that range, no effect on impact resistance will be seen, so it should be within the above-mentioned range. More specifically, the inorganic filler is one such as talc or mica whose crystalline form is scaly, and is added to these inorganic fillers for the purpose of improving mechanical strength. The ratio of wood flour to the inorganic filler is wood flour.
40: Inorganic filler 10 to wood flour 20: Inorganic filler
A range of 30 is desirable; if it exceeds this range, the impact resistance will drop significantly and the specific gravity will increase significantly; if it is below, no improvement in mechanical strength can be expected. Overall, PP: 35-40, modified PP3-5,
EP: 5-10, Wood flour: 20-40, Inorganic filler:
The preferable range of the component composition ratio of this invention is 10 to 30. The above composition is uniformly diffused and mixed in a Henschel mixer, then melted in an extruder and extruded into a plate shape through a T-die. In addition, when used as a core material for automobile interior materials,
Thereafter, it is subjected to secondary processing such as cold or hot press molding. The wood powder-containing composite resin constructed in this way is ideal for parts that require high rigidity, and when used as a core material in automobile interior materials, it has significantly improved impact resistance. improved to
Conversely, it makes it possible to use thinner materials to provide the same performance, which greatly contributes to weight reduction. In addition, other mechanical strengths, such as bending properties, bending rigidity, tensile load, strength, elongation, etc., which are disadvantages of providing this high impact resistance, are not much different from the previous model, and the current thickness of 2mm It has been confirmed that there is only a decrease in their mechanical properties when thinned from . ≪Description of Examples≫ Table 1 PP 40 Maleinic residual modified PP 3 EP 7 Wood flour 40 Talc 10 Total 100 (weight) The above compositions were well mixed and dispersed in a Henschel mixer, and then this composition was extruded. A plate-like extrusion molded product having a thickness of 2 mm, 1.5 mm, and 1.0 mm was obtained by applying the mixture to a machine. The results of comparing the impact resistance of these extruded bodies are shown in the table below. In addition, the comparative example listed for comparison has a ratio of PP alone: wood flour of 50:50, and is the one mentioned above.
For 100%, 5 parts and 10 parts of olefin elastomer are added as a filler, and talc is used as a filler at 10% for 40% of wood flour and 20% for 30% of wood flour.
%, 30% added to 20% wood flour,
shows the characteristics of PP45: modified PP5, with the remainder being wood flour only.
【表】
以上の表２からも明らかなように、本発明に係
る組成のものにあつては、特に落球衝撃において
極端な性能の向上が見られ、しかも、−20℃下に
おける性能も従来の〜のものに比して極めて
高く、特に耐寒特性に優れるなどの大きな効果を
得た。[Table] As is clear from Table 2 above, the composition according to the present invention shows an extreme improvement in performance, especially in the impact of falling balls, and its performance at -20°C is also better than that of the conventional one. It was extremely high compared to ~, and had great effects such as excellent cold resistance.