【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は木粉を含有する高分子量体成型物においてその成型物を作成する材料としての木粉高充填樹脂組成物の混練時における木粉の焦げの判定方法に関する物である。
【０００２】
【従来の技術】
木粉を含有する高分子量体成型物においてその成型物を作成する材料としての木粉高充填樹脂組成物の混練時における木粉の焦げを判断する方法としては従来外観上の焦げの有無、又はにおい等の官能試験的方法が主流であった。
例えば、特許文献１〜３の如くである。
【０００３】
ところが、外観上問題なくても木粉高充填樹脂組成物内部に焦げが存在している場合があり、その後の成形で臭気の発生、色合いの変化、成形性の不具合等問題が出る事が多く、完全なものとは言えなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１５８２９４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平１１−２１７４６８号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２０００−１０３４２４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の様な問題を解決するために、なされたものであり簡便に木粉高充填樹脂組成物の焦げを判定することが可能な方法を提供する物である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題を解決するために本発明請求項１においては木粉を含有する高分子量体成型物においてその成型物を作成する材料としての木粉高充填樹脂組成物の混練時における木粉の焦げを該木粉高充填樹脂組成物と蒸留水を混合攪拌して得られる水溶液の色で判別する事を特徴とした焦げ判定方法を考案した。
【０００９】
更に請求項２においては木粉を含有する高分子量体成型物においてその成型物を作成する材料としての木粉高充填樹脂組成物の混練時における木粉の焦げを該木粉高充填樹脂組成物と蒸留水を混合攪拌して得られる水溶液の酸性度で判別する事を特徴とした焦げ判定方法を考案した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
木粉高充填樹脂組成物は主に木粉と熱可塑性樹脂を二軸混練押し出し機にてコンパウンディングされるがその用途により木粉添加量やその他添加剤として相溶化剤、無機フィラー、等が添加される。
【００１１】
押し出し温度としては通常熱可塑性樹脂の溶融温度に合わせて設定されるが木粉の焦げを防ぐため出来るだけ低めに設定されるのが普通である。
【００１２】
しかしながら、二軸押し出し機のスクリュー形状によっては練りを優先するためにより混練の強いスクリューエレメントを使用する事があり混練時に発熱を起こす場合が多い。
【００１３】
又、生産性を向上するために回転数を高く設定し吐出量を高くすると更に発熱が大きくなり木粉が焦げる可能性が大きくなる。
【００１４】
ところが、木粉が焦げた状態の木粉高充填樹脂組成物が外観上明らかに焦げていると判断できることはすくない。木粉高充填樹脂組成物の色は使用する材料によって違ったり、二軸混練する際に木粉からでる水分の脱気状態によっても変化するからである。
【００１５】
そこで筆者らは木粉に含まれるリグニン、ヘミセルロース等の２００℃程度で分解を始める物質に着目し、それらが分解する際に生成される木酢液を判定に使用する事ができないか検討した。
【００１６】
二軸押し出し機で木粉と熱可塑性樹脂を混練して木粉高充填樹脂組成物を作成し、任意量を蒸留水に混ぜ攪拌すると焦げの多い木粉高充填樹脂組成物からは褐色の抽出液が滲みだし蒸留水に褐色の色を与える。
【００１７】
一方焦げの少ない若しくは無い木粉高充填樹脂組成物からは抽出液が得られず蒸留水の着色は起こらない。
【００１８】
上記方法によれば木粉高充填樹脂組成物を作成した時点で判定を行うことが可能であり、蒸留水の着色度合いと焦げの相関を事前に検証しておけば色見本という形で判定基準を設ける事が可能となる。
【００１９】
更に筆者らは抽出液である木酢液の性質に着目し、木酢液の主成分が酢酸であることから酸性度を測定することにより焦げを判定できるか検証したところ、リトマス試験紙やＰＨ指示薬で判断が可能であることを確認した。
【００２０】
ＰＨ指示薬はフェノールフタレイン、ｏ−クレゾールフタレイン、ブロモチモールブルー、アリザリン、ブルモクレゾールパープル、ニュートラルレッド、メチルバイオレット、チモールブルー、メチルイエロー、コンゴーレッド、メチルオレンジ、メチルレッド、フェノールレッド、クレゾールレッド等があるが、木粉高充填樹脂組成物に添加される酸性分又は塩基成分の量により初期の酸性度が変化するためその変色域に適した指示薬を使えば良い。
【００２１】
特に木酢液の中和や木粉からでる水分吸着目的にＣａＯ等の酸化物を添加している場合は初期にアルカリを示すので変色域がＰＨ７．０〜１０．０付近の指示薬を使う必要がある。
【００２２】
ＰＨ指示薬と同様リトマス試験紙においても同様の変色域を考慮して適宜選定すれば良い。
又、市販されているＰＨ測定器を用いて測定する事も可能である。
【００２３】
なお、以上の判定基準はその焦げの程度の許容範囲やその焦げの許容度による品質の選別基準により適宜選択するものである。
【００２４】
以下、詳細を実施例にそって記述する。
【００２５】
【実施例】
市販のホモポリプロピレン樹脂１００重量部と木材をカッターミルで破砕しこれをボールミルにより粉砕して微粉状にした平均粒径１００μｍの木質系充填剤１００重量部とを２軸押し出し混練機にて押し出し温度１８０℃でペレット化して木粉高充填樹脂組成物を作成した。
この木粉高充填樹脂組成物を１０ｇとりガラス瓶に入れた後蒸留水４０ｇをガラス瓶に添加し１０分間攪拌し、得られた水溶液を別のガラス瓶に移し替えた。
【００２６】
＜比較例＞
市販のホモポリプロピレン樹脂１００重量部と木材をカッターミルで破砕しこれをボールミルにより粉砕して微粉状にした平均粒径１００μｍの木質系充填剤１００重量部とを２軸押し出し混練機にて押し出し温度２００℃でペレット化して木粉高充填樹脂組成物を作成した。
この木粉高充填樹脂組成物を１０ｇとりガラス瓶に入れた後蒸留水４０ｇをガラス瓶に添加し１０分間攪拌し、得られた水溶液を別のガラス瓶に移し替えた。
【００２７】
実施例及び比較例で得られた水溶液の色を確認し更にメチルレッドを滴下して変色を確認した後該木粉高充填樹脂組成物５０重量部と市販のホモポリプロピレン樹脂５０重量部をドライブレンドして一軸押し出し機を用いて異形成型品を得た。それぞれの水溶液の色と成型時の臭気、色を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１の様に、木粉高充填樹脂組成物の外観はほとんど見分けが着かない場合でも成型時の臭気、成型物の色に差があり、かつ本発明による木粉高充填樹脂組成物の判定方法により実施例及び比較例の木粉高充填樹脂組成物に差が有ることが判別できた。
本実施例の場合、色見本による判定基準では基準の色より赤みが少ない場合に合格品質とし、指示薬による判定基準では、指示薬が緑の場合に合格品質とする。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した様に本発明による判別方法は木粉高充填樹脂組成物の外観からは判断しえない焦げを判別することが可能であり、木粉高充填樹脂組成物の製造時判定方法として簡便且つ正確な判定機能を有するものである。
