木質樹脂成形体
【課題】 耐候性と耐熱性とを兼ね備えた木質樹脂成形体を提供すること。
【解決手段】 熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体の作製。
（１）（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【解決手段】 熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体の作製。
（１）（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物と、特定の構造を有するポリカーボネート樹脂から構成される木質樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材は光合成により繰返し生産ができる所謂カーボンニュートラルな資源であるため、成長の早い樹種で森林育成を行って、環境負荷の小さい工業資材として役立てる試みが多数行われてきた。例えば、熱可塑性樹脂と木粉を混合してなる木質樹脂組成物を用いて作製された成形体が、木材に似た外観や質感を有し、成形加工性に優れた建築資材として広く用いられてきた。
【０００３】
木質樹脂成形体として、かつてはポリ塩化ビニル系樹脂と木粉を主成分とし、ガラス繊維等の強化充填剤、ＡＢＳ樹脂等の改質剤を添加したものが提案されてきた。しかし塩化ビニル樹脂を用いた材料は、端材の処理や解体による廃棄物等を焼却処分する際に耐酸性の焼却設備が必要になるため、分別や処理工程に非常に手間がかかるうえ、塩素ガスを排出するため環境負荷も看過できなかった。
【０００４】
その後塩化ビニル系樹脂をスチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂に代替する検討が多数行われ、特定粘度の樹脂を使用したり、変性樹脂を使用したり、各種フィラーを添加したりするものが提案されてきた。木質樹脂成形体には現在専らポリオレフィン系樹脂が用いられているが、これら熱可塑性樹脂は耐候性が十分でなく、屋外に長年設置される用途においては黄変や脆化等の劣化が問題になることがあった。
【０００５】
本出願人はこうした木質樹脂成形体の耐候性の課題を解決するために、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂を主成分とする木質樹脂組成物自体に紫外線吸収剤を添加するほか、紫外線吸収剤を添加し耐候性を付与したアクリル樹脂等からなる被覆層を、前記木質樹脂組成物からなる基材の表面に設けたりするなどの検討を行ってきた（例えば特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６３１６号公報
【特許文献２】特開２０００−７８８０号公報
【特許文献３】特開２０００−２３９４３２号公報
【特許文献４】特開２０００−２３９４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら木質樹脂組成物中に紫外線吸収剤を添加する場合、成形品全体に添加剤が分散する必要があるため多量に紫外線吸収剤を添加しなければならず、コストアップが看過できない。一方、紫外線吸収剤を添加したアクリル樹脂等からなる被覆層を木質樹脂成形体基材の表面に設ける場合、アクリル樹脂は耐熱性が十分ではないため、屋外等で日射に曝される用途においては軟化したり変形したり剥離したりする可能性があるという点について、改良の余地が残されていた。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は、紫外線吸収剤の含有の有無に関わらず耐候性に優れ、かつ耐熱性にも優れた木質樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、木質樹脂組成物からなる基材の表面に特定の構造を有するポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体が、上記課題を全て解決できる事を見出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
第１の発明によれば、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体が提供される。
【００１１】
【化１】
【００１２】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明において、前記ジヒドロキシ化合物が、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物である。
【００１４】
【化２】
【００１５】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明において、前記被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対し、紫外線吸収剤を０．０００１質量％以上１０質量％以下の範囲で添加してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐候性と耐熱性に優れた木質樹脂成形体が提供され、建築用床材、壁材、ウッドデッキ、ベンチ、テーブル、等の構造部材に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の１つの例としての木質樹脂成形体について説明する。但し、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
なお、本発明において「主成分」とは、当該部位における対象成分の比率が５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上であって、１００質量％以下であることをいう。
【００１９】
＜基材＞
本発明の木質樹脂成形体を構成する基材は、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる。
【００２０】
［熱可塑性樹脂］
前記木質樹脂組成物に用いることができる熱可塑性樹脂の種類としては、特に制限はな
く、耐熱性、剛性、耐衝撃性、難燃性等、用途毎に考慮した性能を付与できるものを選定すればよい。具体的にはポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等のゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（スチレン変性ポリフェニレンエーテル樹脂を含む）等を好適に用いることができる。これらは１種のみで用いても良く、２種以上を併用することもできる。
中でも、本発明における被覆層にも用いる、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を採用することで、耐候性や耐熱性のほかにも、基材と被覆層の接着性に優れた木質樹脂成形体を得ることができ、また生物起源物質由来の重量比（いわゆるバイオマス度）が向上されて環境負荷を低減することができるため好ましい。
【００２１】
［木粉］
前記木質樹脂組成物に用いることができる木粉の種類としては、特に制限はなく、種々の木粉を使用することができる。例えば、エゾマツ、カラマツ、トドマツ等の松類、栂、桜、杉、楢、檜、ブナ、ラワン、樅等の木粉を使用することができる。形状は粉砕品が好適であり、目開き１５０μｍ以下の篩で選別した粉砕品が、木質感の細かさにおいて特に好適である。
【００２２】
前記木質樹脂組成物中の木粉の含有量は特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂１００質量％に対して３０質量％以上、３００質量％以下の範囲であることが好ましく、３０質量％以上、２００質量％以下の範囲であることが特に好ましい。木粉の含有量が３０質量％以上であると十分な木質感が得られるため好ましい。一方、木粉の含有量が３００質量％以下であれば、十分な成形性を確保できるため好ましい。
なお、３００質量％以下であっても成形性を改良する必要がある場合は、滑剤やワックス樹脂等を添加したり、変性樹脂で木粉を被覆したりして木質樹脂組成物の溶融状態における流動性を改良する工夫をすればよい。
【００２３】
［発泡剤］
前記木質樹脂組成物には、必要に応じて発泡剤を添加することができる。用いることが可能な発泡剤やその添加量は、特に制限はなく、発泡倍率や成形加工法により適宜選択することができる。例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等の有機熱分解型発泡剤、炭酸水素ナトリウム等の無機熱分解型発泡剤、及びこれらの混合物等を挙げることができる。
発泡剤を添加した前記木質樹脂組成物を基材に用いてなる木質樹脂成形体は、成形時に発泡することによって、製品板材を軽量化させることができ、下部で支える筐体を簡略化できたり、ウッドテラス等を組立施工するときの作業負荷を軽減できたりするため、好適である。
【００２４】
［その他の成分］
前記木質樹脂組成物には、さらにその他の成分として、耐熱安定剤、耐光安定剤、着色剤の各種添加剤等を、耐候性や耐熱性等の本発明の特徴を損なわない範囲で添加してもよい。
【００２５】
［基材の製造方法］
本発明における基材を製造する方法は、目的の形態に応じて選択することが可能であり、特に限定されるものではない。
例えば、前記熱可塑性樹脂と、前記木粉、さらにはその他の添加剤等を、本明細書に記載された範囲の含有量についてドライブレンドし、これらを単軸押出機、二軸押出機等に投入して溶融混練して後述する成形方法を採用することによって得ることができる。
また、前記熱可塑性樹脂に対して、より多くの量の前記木粉、さらにはその他の添加剤
等を溶融混練してマスターバッチペレットを作製した後に、これらを適宜前記熱可塑性樹脂で希釈しながら再度溶融混練し、本明細書に記載された範囲の含有量となるように調整しながら後述する成形方法を採用することによって得ることもできる。
なお、例えば前述の発泡剤を添加する場合、発泡剤の種類によってはマスターバッチの製造時に発泡してしまうおそれもあるため、前述のドライブレンドによって基材を成形することが好ましい。
溶融混練する場合の押出機や口金の温度は、前記熱可塑性樹脂に適した範囲であれば特に制限されない。
【００２６】
本発明における基材を成形する方法は、特に限定されるものではなく、目的とする成形体の形状に応じて各種の成形方法を採用することができる。例えば、フィルム・シート・プレート等の形状であれば、押出成形（Ｔダイキャスト法など）やカレンダー成形を採用することができ、その他の特定の立体的形状であれば、異形押出成形や射出成形等を採用することができる。また、さらに熱成形、真空成形、圧空成形、切削加工などの二次加工を行って、目的とする形状の基材を得ることもできる。
また、前述のように発泡剤を添加する場合には、所定の温度で成形することによって、目的とする発泡成形体としての基材を得ることができる。
【００２７】
＜被覆層＞
［ポリカーボネート樹脂］
本発明の被覆層に用いるポリカーボネート樹脂は、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂である。
【００２８】
【化３】
【００２９】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
すなわち、前記ジヒドロキシ化合物は、二つのヒドロキシル基と、更に一般式（１）の部位を少なくとも含むものをいう。
【００３０】
構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物の主成分としては、分子内に式（１）で表される構造を有していれば特に限定されるものではないが、具体的には、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソプロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−シクロヘキシルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）フルオレン９，９−ビス（４−（３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロポキシ）フェニル）フルオレン等、側鎖に芳香族基を有し、主鎖に芳香族基に結合したエーテル基を有する化合物や、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物および下記式（３）で表されるスピログリコール等で代表される環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物が挙げられる。これらのなかでも環状エーテル構造を有するジヒドロ
キシ化合物が好ましく、環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物のなかでも特に式（２）で表されるような無水糖アルコールが好ましい。より具体的には、式（２）で表されるジヒドロキシ化合物としては、立体異性体の関係にある、イソソルビド、イソマンニド、イソイデットが挙げられる。また、下記式（３）で表されるジヒドロキシ化合物としては、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカン（慣用名：スピログリコール）、３，９−ビス（１，１−ジエチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカン、３，９−ビス（１，１−ジプロピル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカンなどが挙げられる。
これらは単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３１】
【化４】
【００３２】
【化５】
【００３３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に、炭素数１から炭素数３のアルキル基である。）
【００３４】
前記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物は、生物起源物質を原料として糖質から製造可能なエーテルジオールである。とりわけイソソルビドは澱粉から得られるＤ−グルコースを水添してから脱水することにより安価に製造可能であって、資源として豊富に入手することが可能である。これら事情によりイソソルビドが最も好適に用いられる。
【００３５】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は前記式（１）で表される構造単位以外の構造単位を更に含むこともでき、例えば国際公開第２００４／１１１１０６号パンフレットに記載の脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位や、国際公開第２００７／１４８６０４号パンフレットに記載の脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を挙げることができる。
【００３６】
前記脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でもエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールから選択される少なくとも１種のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことが好ましい。
【００３７】
前記脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でも５員環構造又６員環構造を含むことが好ましく、特に６員環構造は共有結合によって椅子型又は舟型に固定されていてもよい。これら構造の脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことによって、得られるポリカーボネート樹脂の耐熱性を高めることができる。脂環式ジヒドロキシ化合物に含まれる炭素原子数は通常７０以下、好ましくは５０以下、更に好ましくは３０
以下である。
【００３８】
前記５員環構造又は６員環構造を含む脂環式ジヒドロキシ化合物としては、前記パンフレットに記載のものを例示でき、中でもシクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール及びペンタシクロペンタデカンジメタノールが好ましく、更にはシクロヘキサンジメタノール又はトリシクロデカンジメタノールが経済性や耐熱性などから最も好ましい。これらは１種又は２種以上を組み合わせてもよい。
尚、シクロヘキサンジメタノールの中でも工業的に入手が容易である、１，４−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。
【００３９】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂の、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有割合は、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは５０モル％以上であり、また好ましくは９０モル％以下、より好ましくは８０モル％以下である。かかる範囲とすることで、カーボネート構造に起因する着色、生物資源物質を用いる故に微量含有する不純物に起因する着色等を抑制することができ、可視光透過性を有するポリカーボネート樹脂として十分使用することができる。また、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位のみで構成されるポリカーボネート樹脂では達成が困難な、適当な成形加工性や機械強度、耐熱性等の物性バランスを取ることができる。
【００４０】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、又は脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とからなることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で、その他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。
【００４１】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定され、通常４５℃以上１５５℃以下、好ましくは９５℃以上１５５℃以下、更に好ましくは１０５℃以上１５５℃以下であり、また通常単一のガラス転移温度を有する。ガラス転移温度がかかる範囲にあることによって、本発明の木質樹脂成形体を長期にわたり屋外で使用するための十分な耐熱性を得ることができる。前記ポリカーボネート樹脂の重合組成比を適宜調整することで、かかる範囲のガラス転移温度に調整することが可能である。
【００４２】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、一般に行われる重合方法で製造することができ、ホスゲン法、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法のいずれでもよい。中でも、重合触媒の存在下に、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物とその他のジヒドロキシ化合物とを、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法が好ましい。エステル交換法は、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル、塩基性触媒、該触媒を中和させる酸性物質を混合し、エステル交換反応を行う重合方法である。
【００４３】
炭酸ジエステルは、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ビフェニル）カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート等が例示でき、中でもジフェニルカーボネートが好適に用いられる。
このようにして得られた、本発明で用いる構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができ、還元粘度は、通常０．３０ｄＬ／ｇ以上であり、０．３５ｄＬ／ｇ以上が好ましく、還元粘度の上限は、１．２０ｄＬ／ｇ以下、１．００ｄＬ／ｇ以
下がより好ましく、０．８０ｄＬ／ｇ以下が更に好ましい。ポリカーボネート樹脂の還元粘度が低すぎると成形品の機械的強度が小さい可能性があり、大きすぎると、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性を低下させる傾向がある。
還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を０．６ｇ／ｄＬに精密に調製し、温度２０．０℃±０．１℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。
【００４４】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、可視光〜近紫外波長領域において光吸収が小さく、受光による黄変劣化に関して耐候性が優れるため、該樹脂自体の黄変劣化を抑制するための紫外線吸収剤を使用しないか、使用したとしてもその量を著しく低減することが可能となる。本発明に使用するポリカーボネート樹脂以外のその他の樹脂を含有するなど、黄変劣化の対策が必要な場合については、これを抑制するための必要最低限の紫外線吸収剤を添加すればよい。
この場合、本発明における被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対する紫外線吸収剤の添加量は０．０００１〜１０質量％の範囲であることが好ましい。また、０．０００５質量％以上、１質量％以下の割合で使用することがより好ましく、０．００１質量％以上、０．５質量％以下の割合で配合することがさらに好ましく、０．０１質量％以上、０．２質量％以下の割合で配合することが特に好ましい。０．０００１質量％以上であれば紫外線吸収の性能を十分に発現することができ、また１０質量％以下であれば、樹脂の着色を抑制できたり、原料コストの低減を図ることができたりする。更に、かかる範囲で紫外線吸収剤の量を調節することにより、本発明の木質樹脂成形体表面への紫外線吸収剤のブリードアウトや、本発明の木質樹脂成形体の機械特性低下を生じることなく、本発明の木質樹脂成形体の耐候性を向上することができる。
【００４５】
［紫外線吸収剤］
本発明に用いるポリカーボネート樹脂に必要に応じて添加する紫外線吸収剤は、各種市販のものを使用できるが、従来公知の芳香族ポリカーボネート樹脂への添加用に専ら用いられるものを好適に用いることができる。一例としては例えば、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル） ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブ
チル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−クミル−６−ベンゾトリアゾールフェニル）などのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２，２’−ｐ−フェニレンビス（１，３−ベンゾオキサジン−４−オン）などのベンゾオキサジン系紫外線吸収剤、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールなどのヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が挙げられる。紫外線吸収剤の融点としては、特に１２０〜２５０℃の範囲にあるものが好ましい。融点が１２０℃ 以上の紫外線吸収剤を使
用すると、成形品表面のガスによる曇りが減少し改善される。
より具体的には、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
、２−(２ '−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル) −５−クロ
ロベンゾトリアゾール、２−[２'−ヒドロキシ−３'−（３",４",５",６"−テトラヒドロフタルイミドメチル)−５'−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビ
ス[４−(１，１，３，３−テトラメチルブチル)−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル)フェノール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤や２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールなどのヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が使用され、これらのうちでも、特に、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビス[４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル) −６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル)フ
ェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘ
キシル）オキシ−フェノールが好ましい。これらの紫外線吸収剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
［その他の成分］
本発明における被覆層には、さらにその他の成分として、本発明で用いるポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂や、耐熱安定剤、耐光安定剤、着色剤の各種添加剤等を、耐候性や耐熱性等の本発明の特徴を損なわない範囲で添加してもよい。
【００４７】
本発明における被覆層の厚みは、２０μｍ以上、２００μｍ以下の範囲が好ましく、５０μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲がさらに好ましい。２０μｍ以上であれば、紫外線吸収能力が十分となり、被覆層の剥離等の不具合が起こりにくいため好ましい。一方、２００μｍ以下であれば、本発明の木質樹脂成形体の木質感を損ねることがないため好ましい。
【００４８】
また本発明における被覆層は、前記ポリカーボネート樹脂を主成分とする層であれば単層でも良いが、本明細書に記載の範囲において組成を変更した前記ポリカーボネート樹脂を主成分とする層を複数積層し、全層で被覆層とすることもできる。
【００４９】
＜木質樹脂成形体＞
本発明の木質樹脂成形体は、前記基材の表面に前記被覆層を設けてなるものである。
前記基材の表面に前記被覆層を設ける方法は、特に限定されるものではないが、例えば熱融着により設けることもできるし、接着層を介して設けることもできる。この時、熱融着により設けることによって、耐候性により優れた被覆層を設けることができるので好ましい。
【００５０】
また、前記基材の表面における前記被覆層の被覆部位は、基材全体でも良いし、日射や雨に曝される部位だけを保護するように被覆してもよく、用途毎に適宜選択される。
【００５１】
熱融着によって前記基材の表面に前記被覆層を設ける場合、例えば、前記基材を構成する前記木質樹脂組成物と、被覆層を構成する樹脂とを共押出して、成形と被覆を同時に行う方法や、被覆層を構成する樹脂を用いて押出成形やカレンダー成形などによってシートを作製し、これをあらかじめ成形した基材に積層して熱ラミネーション成形により被覆する方法などを採用することができる。
【００５２】
また、接着層を介して前記基材の表面に前記被覆層を設ける場合、前記基材を構成する前記木質樹脂組成物と、接着層を構成する接着性材料と、被覆層を構成する樹脂とを共押出して、成形と被覆を同時に行う方法や、あらかじめ成形した基材の表面に各種の方法によって接着層を設けておき、前述の被覆層に用いるシートを積層して熱ラミネーション成形により被覆する方法などを採用することができる。
【００５３】
［接着層］
前記接着層に用いることができる接着性材料としては、本発明の特徴である耐候性や耐熱性を損なわなければ、特に制限されるものではなく、前記基材と前記被覆層とを強固に密着できるような材料を適宜選択して使用することができる。また、接着層には、耐候性を向上させるために、前述したような紫外線吸収剤を少量添加しても構わない。
【００５４】
本発明の木質樹脂成形体は、被覆層に前記ポリカーボネート樹脂を用いているため、耐候性に優れており、ブラックパネル温度６３℃の条件下で行ったサンシャインウェザーメータによる耐候性試験において５００時間経過後であっても、黄変劣化や剥離が生じることが無い。
【００５５】
本発明の木質樹脂成形体は耐熱性に優れており、例えばウッドデッキとして日射に曝される屋外に設置した場合に、テーブルやベンチ等の重量物を置いても沈下して跡が残ることがない。また沸騰水に浸漬しても軟化したり変形したりすることがない。
【００５６】
本発明の木質樹脂成形体は、耐候性と耐熱性に優れるため、住宅等における建築用床材、壁材、屋内外においてのウッドデッキ、ベンチ、テーブル等の構造部材に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５７】
本発明をより具体的かつ詳細に説明するために、以下に実施例を示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００５８】
＜基材＞
基材を構成する材料としては以下を用いた
（ａ−１）：熱可塑性樹脂として、鉛系硬質塩化ビニル樹脂
（ｂ−１）：木粉として、カジノ社製の商品名「セルロシン＃１００」
（ｃ−１）：有機リン系酸化防止剤として、三洋化成工業社製の商品名「サノールＬＳ７７０」。
（ｃ−２）：着色剤として、市販の茶色顔料。
【００５９】
＜被覆層＞
被覆層を構成する材料としては以下を用いた。
（ｄ−１）：ジヒドロキシ化合物としてイソソルビドと、１，４−シクロヘキサンジメタノールを用い、イソソルビドに由来する構造単位：１，４−シクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位＝７０：３０（モル％）となるように溶融重合法により得た、還元粘度０．５１ｄｌ／ｇのポリカーボネート樹脂。
（ｄ−２）：ポリメタクリル酸メチル樹脂である、三菱レイヨン社製「アクリペットＶＨ５」。
（ｄ−３）：芳香族ポリカーボネート樹脂である、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２５Ａ」。
（ｅ−１）：紫外線吸収剤として、ＢＡＳＦ社製の商品名「チヌビン１５７７ＦＦ」。
（ｅ−２）：紫外線吸収剤として、ＢＡＳＦ社製の商品名「チヌビン３２６」。
【００６０】
＜木質樹脂成形体の作製＞
（ａー１）５０質量％、（ｂ−１）５０質量％、（ｃ−１）０．５質量％、（ｃ−２）３質量％の比率で基材を構成する材料を配合し、２軸押出機で溶融混練して基材用ペレットを得た。次いで表１記載の比率で被覆層を構成する材料を配合し、２軸押出機で溶融混練して被覆層用ペレットを得た。これらを２台の単軸押出機を用いてそれぞれ溶融し、マルチマニホールド口金を用いて基材の厚みが３ｍｍ、被覆層の厚みが８０μｍとなるように共押出成形し、２種２層の板状の木質樹脂成形体を得た。
【００６１】
【表１】
【００６２】
＜評価＞
（１）耐候性
作製した木質樹脂成形体について、ブラックパネル温度６３℃の条件下でのサンシャインウェザーメータによる耐候性試験において、５００時間経過後の外観を目視観察し、以下の基準で判定した。
○：黄変劣化や剥離が無い。
△：僅かに黄変劣化が見られる。
×：著しく黄変劣化し、剥離もみられることがある。
【００６３】
（２）木質感
得られた木質樹脂成形体の外観を目視観察し、以下の基準で判定した。
○：木質感が非常に優れる。
△：木質感がある。
×：木質感がない。
【００６４】
（３）耐熱性
実施例及び比較例で使用した被覆層を構成する樹脂組成物について、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によりガラス転移温度を測定し、１０５℃以上であるものを○、１０５℃未満であるものを×として評価した。
【００６５】
（４）バイオマス度
実施例及び比較例で使用した被覆層を構成する樹脂組成物に用いた樹脂成分について生物起源物質由来の重量比（バイオマス度）を算出し、以下の基準で判定した。
○：４０質量％以上
△：２５質量％以上、４０質量％未満
×：２５質量％未満
【００６６】
【表２】
【００６７】
表２から明らかである通り、本発明の木質樹脂成形体を作製した実施例は、耐候性と耐
熱性に共に優れ、木質感やバイオマス度も十分有するものであった。
一方、被覆層にアクリル系樹脂を使用した比較例１では、耐熱性が不足している。また、被覆層に芳香族ポリカーボネート樹脂を使用した比較例２では、耐候性が不足しており、比較例３のように紫外線吸収剤を増量しても耐候性は未だ不十分であって、かつ黄変や紫外線吸収剤の増量により被覆層の色調が変化するため、木質感が悪化するという不具合が生じた。
さらに、アクリル系樹脂及びポリカーボネート樹脂を使用した比較例１〜３は、何れも生物起源物質を用いていない樹脂成分であって、バイオマス度の向上は成されていない。
【００６８】
以上、現時点において、最も実践的であり、且つ好ましいと思料する実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う木質樹脂成形体もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物と、特定の構造を有するポリカーボネート樹脂から構成される木質樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材は光合成により繰返し生産ができる所謂カーボンニュートラルな資源であるため、成長の早い樹種で森林育成を行って、環境負荷の小さい工業資材として役立てる試みが多数行われてきた。例えば、熱可塑性樹脂と木粉を混合してなる木質樹脂組成物を用いて作製された成形体が、木材に似た外観や質感を有し、成形加工性に優れた建築資材として広く用いられてきた。
【０００３】
木質樹脂成形体として、かつてはポリ塩化ビニル系樹脂と木粉を主成分とし、ガラス繊維等の強化充填剤、ＡＢＳ樹脂等の改質剤を添加したものが提案されてきた。しかし塩化ビニル樹脂を用いた材料は、端材の処理や解体による廃棄物等を焼却処分する際に耐酸性の焼却設備が必要になるため、分別や処理工程に非常に手間がかかるうえ、塩素ガスを排出するため環境負荷も看過できなかった。
【０００４】
その後塩化ビニル系樹脂をスチレン系樹脂やポリオレフィン系樹脂に代替する検討が多数行われ、特定粘度の樹脂を使用したり、変性樹脂を使用したり、各種フィラーを添加したりするものが提案されてきた。木質樹脂成形体には現在専らポリオレフィン系樹脂が用いられているが、これら熱可塑性樹脂は耐候性が十分でなく、屋外に長年設置される用途においては黄変や脆化等の劣化が問題になることがあった。
【０００５】
本出願人はこうした木質樹脂成形体の耐候性の課題を解決するために、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹脂を主成分とする木質樹脂組成物自体に紫外線吸収剤を添加するほか、紫外線吸収剤を添加し耐候性を付与したアクリル樹脂等からなる被覆層を、前記木質樹脂組成物からなる基材の表面に設けたりするなどの検討を行ってきた（例えば特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６３１６号公報
【特許文献２】特開２０００−７８８０号公報
【特許文献３】特開２０００−２３９４３２号公報
【特許文献４】特開２０００−２３９４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら木質樹脂組成物中に紫外線吸収剤を添加する場合、成形品全体に添加剤が分散する必要があるため多量に紫外線吸収剤を添加しなければならず、コストアップが看過できない。一方、紫外線吸収剤を添加したアクリル樹脂等からなる被覆層を木質樹脂成形体基材の表面に設ける場合、アクリル樹脂は耐熱性が十分ではないため、屋外等で日射に曝される用途においては軟化したり変形したり剥離したりする可能性があるという点について、改良の余地が残されていた。
【０００８】
すなわち、本発明の目的は、紫外線吸収剤の含有の有無に関わらず耐候性に優れ、かつ耐熱性にも優れた木質樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、木質樹脂組成物からなる基材の表面に特定の構造を有するポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体が、上記課題を全て解決できる事を見出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
第１の発明によれば、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体が提供される。
【００１１】
【化１】
【００１２】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明において、前記ジヒドロキシ化合物が、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物である。
【００１４】
【化２】
【００１５】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明において、前記被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対し、紫外線吸収剤を０．０００１質量％以上１０質量％以下の範囲で添加してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、耐候性と耐熱性に優れた木質樹脂成形体が提供され、建築用床材、壁材、ウッドデッキ、ベンチ、テーブル、等の構造部材に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態の１つの例としての木質樹脂成形体について説明する。但し、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
なお、本発明において「主成分」とは、当該部位における対象成分の比率が５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上であって、１００質量％以下であることをいう。
【００１９】
＜基材＞
本発明の木質樹脂成形体を構成する基材は、熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる。
【００２０】
［熱可塑性樹脂］
前記木質樹脂組成物に用いることができる熱可塑性樹脂の種類としては、特に制限はな
く、耐熱性、剛性、耐衝撃性、難燃性等、用途毎に考慮した性能を付与できるものを選定すればよい。具体的にはポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等のゴム強化スチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂（スチレン変性ポリフェニレンエーテル樹脂を含む）等を好適に用いることができる。これらは１種のみで用いても良く、２種以上を併用することもできる。
中でも、本発明における被覆層にも用いる、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を採用することで、耐候性や耐熱性のほかにも、基材と被覆層の接着性に優れた木質樹脂成形体を得ることができ、また生物起源物質由来の重量比（いわゆるバイオマス度）が向上されて環境負荷を低減することができるため好ましい。
【００２１】
［木粉］
前記木質樹脂組成物に用いることができる木粉の種類としては、特に制限はなく、種々の木粉を使用することができる。例えば、エゾマツ、カラマツ、トドマツ等の松類、栂、桜、杉、楢、檜、ブナ、ラワン、樅等の木粉を使用することができる。形状は粉砕品が好適であり、目開き１５０μｍ以下の篩で選別した粉砕品が、木質感の細かさにおいて特に好適である。
【００２２】
前記木質樹脂組成物中の木粉の含有量は特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂１００質量％に対して３０質量％以上、３００質量％以下の範囲であることが好ましく、３０質量％以上、２００質量％以下の範囲であることが特に好ましい。木粉の含有量が３０質量％以上であると十分な木質感が得られるため好ましい。一方、木粉の含有量が３００質量％以下であれば、十分な成形性を確保できるため好ましい。
なお、３００質量％以下であっても成形性を改良する必要がある場合は、滑剤やワックス樹脂等を添加したり、変性樹脂で木粉を被覆したりして木質樹脂組成物の溶融状態における流動性を改良する工夫をすればよい。
【００２３】
［発泡剤］
前記木質樹脂組成物には、必要に応じて発泡剤を添加することができる。用いることが可能な発泡剤やその添加量は、特に制限はなく、発泡倍率や成形加工法により適宜選択することができる。例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等の有機熱分解型発泡剤、炭酸水素ナトリウム等の無機熱分解型発泡剤、及びこれらの混合物等を挙げることができる。
発泡剤を添加した前記木質樹脂組成物を基材に用いてなる木質樹脂成形体は、成形時に発泡することによって、製品板材を軽量化させることができ、下部で支える筐体を簡略化できたり、ウッドテラス等を組立施工するときの作業負荷を軽減できたりするため、好適である。
【００２４】
［その他の成分］
前記木質樹脂組成物には、さらにその他の成分として、耐熱安定剤、耐光安定剤、着色剤の各種添加剤等を、耐候性や耐熱性等の本発明の特徴を損なわない範囲で添加してもよい。
【００２５】
［基材の製造方法］
本発明における基材を製造する方法は、目的の形態に応じて選択することが可能であり、特に限定されるものではない。
例えば、前記熱可塑性樹脂と、前記木粉、さらにはその他の添加剤等を、本明細書に記載された範囲の含有量についてドライブレンドし、これらを単軸押出機、二軸押出機等に投入して溶融混練して後述する成形方法を採用することによって得ることができる。
また、前記熱可塑性樹脂に対して、より多くの量の前記木粉、さらにはその他の添加剤
等を溶融混練してマスターバッチペレットを作製した後に、これらを適宜前記熱可塑性樹脂で希釈しながら再度溶融混練し、本明細書に記載された範囲の含有量となるように調整しながら後述する成形方法を採用することによって得ることもできる。
なお、例えば前述の発泡剤を添加する場合、発泡剤の種類によってはマスターバッチの製造時に発泡してしまうおそれもあるため、前述のドライブレンドによって基材を成形することが好ましい。
溶融混練する場合の押出機や口金の温度は、前記熱可塑性樹脂に適した範囲であれば特に制限されない。
【００２６】
本発明における基材を成形する方法は、特に限定されるものではなく、目的とする成形体の形状に応じて各種の成形方法を採用することができる。例えば、フィルム・シート・プレート等の形状であれば、押出成形（Ｔダイキャスト法など）やカレンダー成形を採用することができ、その他の特定の立体的形状であれば、異形押出成形や射出成形等を採用することができる。また、さらに熱成形、真空成形、圧空成形、切削加工などの二次加工を行って、目的とする形状の基材を得ることもできる。
また、前述のように発泡剤を添加する場合には、所定の温度で成形することによって、目的とする発泡成形体としての基材を得ることができる。
【００２７】
＜被覆層＞
［ポリカーボネート樹脂］
本発明の被覆層に用いるポリカーボネート樹脂は、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂である。
【００２８】
【化３】
【００２９】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
すなわち、前記ジヒドロキシ化合物は、二つのヒドロキシル基と、更に一般式（１）の部位を少なくとも含むものをいう。
【００３０】
構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物の主成分としては、分子内に式（１）で表される構造を有していれば特に限定されるものではないが、具体的には、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソプロピルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−イソブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−シクロヘキシルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−フェニルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）フルオレン９，９−ビス（４−（３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロポキシ）フェニル）フルオレン等、側鎖に芳香族基を有し、主鎖に芳香族基に結合したエーテル基を有する化合物や、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物および下記式（３）で表されるスピログリコール等で代表される環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物が挙げられる。これらのなかでも環状エーテル構造を有するジヒドロ
キシ化合物が好ましく、環状エーテル構造を有するジヒドロキシ化合物のなかでも特に式（２）で表されるような無水糖アルコールが好ましい。より具体的には、式（２）で表されるジヒドロキシ化合物としては、立体異性体の関係にある、イソソルビド、イソマンニド、イソイデットが挙げられる。また、下記式（３）で表されるジヒドロキシ化合物としては、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカン（慣用名：スピログリコール）、３，９−ビス（１，１−ジエチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカン、３，９−ビス（１，１−ジプロピル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５．５）ウンデカンなどが挙げられる。
これらは単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００３１】
【化４】
【００３２】
【化５】
【００３３】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に、炭素数１から炭素数３のアルキル基である。）
【００３４】
前記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物は、生物起源物質を原料として糖質から製造可能なエーテルジオールである。とりわけイソソルビドは澱粉から得られるＤ−グルコースを水添してから脱水することにより安価に製造可能であって、資源として豊富に入手することが可能である。これら事情によりイソソルビドが最も好適に用いられる。
【００３５】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は前記式（１）で表される構造単位以外の構造単位を更に含むこともでき、例えば国際公開第２００４／１１１１０６号パンフレットに記載の脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位や、国際公開第２００７／１４８６０４号パンフレットに記載の脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を挙げることができる。
【００３６】
前記脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でもエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールから選択される少なくとも１種のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことが好ましい。
【００３７】
前記脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の中でも５員環構造又６員環構造を含むことが好ましく、特に６員環構造は共有結合によって椅子型又は舟型に固定されていてもよい。これら構造の脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むことによって、得られるポリカーボネート樹脂の耐熱性を高めることができる。脂環式ジヒドロキシ化合物に含まれる炭素原子数は通常７０以下、好ましくは５０以下、更に好ましくは３０
以下である。
【００３８】
前記５員環構造又は６員環構造を含む脂環式ジヒドロキシ化合物としては、前記パンフレットに記載のものを例示でき、中でもシクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、アダマンタンジオール及びペンタシクロペンタデカンジメタノールが好ましく、更にはシクロヘキサンジメタノール又はトリシクロデカンジメタノールが経済性や耐熱性などから最も好ましい。これらは１種又は２種以上を組み合わせてもよい。
尚、シクロヘキサンジメタノールの中でも工業的に入手が容易である、１，４−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。
【００３９】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂の、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有割合は、好ましくは３０モル％以上、より好ましくは５０モル％以上であり、また好ましくは９０モル％以下、より好ましくは８０モル％以下である。かかる範囲とすることで、カーボネート構造に起因する着色、生物資源物質を用いる故に微量含有する不純物に起因する着色等を抑制することができ、可視光透過性を有するポリカーボネート樹脂として十分使用することができる。また、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位のみで構成されるポリカーボネート樹脂では達成が困難な、適当な成形加工性や機械強度、耐熱性等の物性バランスを取ることができる。
【００４０】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂肪族ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位、又は脂環式ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位とからなることが好ましいが、本発明の目的を損なわない範囲で、その他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。
【００４１】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定され、通常４５℃以上１５５℃以下、好ましくは９５℃以上１５５℃以下、更に好ましくは１０５℃以上１５５℃以下であり、また通常単一のガラス転移温度を有する。ガラス転移温度がかかる範囲にあることによって、本発明の木質樹脂成形体を長期にわたり屋外で使用するための十分な耐熱性を得ることができる。前記ポリカーボネート樹脂の重合組成比を適宜調整することで、かかる範囲のガラス転移温度に調整することが可能である。
【００４２】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、一般に行われる重合方法で製造することができ、ホスゲン法、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法のいずれでもよい。中でも、重合触媒の存在下に、構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物とその他のジヒドロキシ化合物とを、炭酸ジエステルと反応させるエステル交換法が好ましい。エステル交換法は、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル、塩基性触媒、該触媒を中和させる酸性物質を混合し、エステル交換反応を行う重合方法である。
【００４３】
炭酸ジエステルは、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ビフェニル）カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート等が例示でき、中でもジフェニルカーボネートが好適に用いられる。
このようにして得られた、本発明で用いる構造の一部に前記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができ、還元粘度は、通常０．３０ｄＬ／ｇ以上であり、０．３５ｄＬ／ｇ以上が好ましく、還元粘度の上限は、１．２０ｄＬ／ｇ以下、１．００ｄＬ／ｇ以
下がより好ましく、０．８０ｄＬ／ｇ以下が更に好ましい。ポリカーボネート樹脂の還元粘度が低すぎると成形品の機械的強度が小さい可能性があり、大きすぎると、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性を低下させる傾向がある。
還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を０．６ｇ／ｄＬに精密に調製し、温度２０．０℃±０．１℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。
【００４４】
本発明に用いるポリカーボネート樹脂は、可視光〜近紫外波長領域において光吸収が小さく、受光による黄変劣化に関して耐候性が優れるため、該樹脂自体の黄変劣化を抑制するための紫外線吸収剤を使用しないか、使用したとしてもその量を著しく低減することが可能となる。本発明に使用するポリカーボネート樹脂以外のその他の樹脂を含有するなど、黄変劣化の対策が必要な場合については、これを抑制するための必要最低限の紫外線吸収剤を添加すればよい。
この場合、本発明における被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対する紫外線吸収剤の添加量は０．０００１〜１０質量％の範囲であることが好ましい。また、０．０００５質量％以上、１質量％以下の割合で使用することがより好ましく、０．００１質量％以上、０．５質量％以下の割合で配合することがさらに好ましく、０．０１質量％以上、０．２質量％以下の割合で配合することが特に好ましい。０．０００１質量％以上であれば紫外線吸収の性能を十分に発現することができ、また１０質量％以下であれば、樹脂の着色を抑制できたり、原料コストの低減を図ることができたりする。更に、かかる範囲で紫外線吸収剤の量を調節することにより、本発明の木質樹脂成形体表面への紫外線吸収剤のブリードアウトや、本発明の木質樹脂成形体の機械特性低下を生じることなく、本発明の木質樹脂成形体の耐候性を向上することができる。
【００４５】
［紫外線吸収剤］
本発明に用いるポリカーボネート樹脂に必要に応じて添加する紫外線吸収剤は、各種市販のものを使用できるが、従来公知の芳香族ポリカーボネート樹脂への添加用に専ら用いられるものを好適に用いることができる。一例としては例えば、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル） ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブ
チル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−クミル−６−ベンゾトリアゾールフェニル）などのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２，２’−ｐ−フェニレンビス（１，３−ベンゾオキサジン−４−オン）などのベンゾオキサジン系紫外線吸収剤、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールなどのヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が挙げられる。紫外線吸収剤の融点としては、特に１２０〜２５０℃の範囲にあるものが好ましい。融点が１２０℃ 以上の紫外線吸収剤を使
用すると、成形品表面のガスによる曇りが減少し改善される。
より具体的には、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
、２−(２ '−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ−ブチル−５'−メチルフェニル) −５−クロ
ロベンゾトリアゾール、２−[２'−ヒドロキシ−３'−（３",４",５",６"−テトラヒドロフタルイミドメチル)−５'−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビ
ス[４−(１，１，３，３−テトラメチルブチル)−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル)フェノール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤や２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシル）オキシ−フェノールなどのヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤が使用され、これらのうちでも、特に、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、２，２−メチレンビス[４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル) −６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル)フ
ェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘ
キシル）オキシ−フェノールが好ましい。これらの紫外線吸収剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４６】
［その他の成分］
本発明における被覆層には、さらにその他の成分として、本発明で用いるポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂や、耐熱安定剤、耐光安定剤、着色剤の各種添加剤等を、耐候性や耐熱性等の本発明の特徴を損なわない範囲で添加してもよい。
【００４７】
本発明における被覆層の厚みは、２０μｍ以上、２００μｍ以下の範囲が好ましく、５０μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲がさらに好ましい。２０μｍ以上であれば、紫外線吸収能力が十分となり、被覆層の剥離等の不具合が起こりにくいため好ましい。一方、２００μｍ以下であれば、本発明の木質樹脂成形体の木質感を損ねることがないため好ましい。
【００４８】
また本発明における被覆層は、前記ポリカーボネート樹脂を主成分とする層であれば単層でも良いが、本明細書に記載の範囲において組成を変更した前記ポリカーボネート樹脂を主成分とする層を複数積層し、全層で被覆層とすることもできる。
【００４９】
＜木質樹脂成形体＞
本発明の木質樹脂成形体は、前記基材の表面に前記被覆層を設けてなるものである。
前記基材の表面に前記被覆層を設ける方法は、特に限定されるものではないが、例えば熱融着により設けることもできるし、接着層を介して設けることもできる。この時、熱融着により設けることによって、耐候性により優れた被覆層を設けることができるので好ましい。
【００５０】
また、前記基材の表面における前記被覆層の被覆部位は、基材全体でも良いし、日射や雨に曝される部位だけを保護するように被覆してもよく、用途毎に適宜選択される。
【００５１】
熱融着によって前記基材の表面に前記被覆層を設ける場合、例えば、前記基材を構成する前記木質樹脂組成物と、被覆層を構成する樹脂とを共押出して、成形と被覆を同時に行う方法や、被覆層を構成する樹脂を用いて押出成形やカレンダー成形などによってシートを作製し、これをあらかじめ成形した基材に積層して熱ラミネーション成形により被覆する方法などを採用することができる。
【００５２】
また、接着層を介して前記基材の表面に前記被覆層を設ける場合、前記基材を構成する前記木質樹脂組成物と、接着層を構成する接着性材料と、被覆層を構成する樹脂とを共押出して、成形と被覆を同時に行う方法や、あらかじめ成形した基材の表面に各種の方法によって接着層を設けておき、前述の被覆層に用いるシートを積層して熱ラミネーション成形により被覆する方法などを採用することができる。
【００５３】
［接着層］
前記接着層に用いることができる接着性材料としては、本発明の特徴である耐候性や耐熱性を損なわなければ、特に制限されるものではなく、前記基材と前記被覆層とを強固に密着できるような材料を適宜選択して使用することができる。また、接着層には、耐候性を向上させるために、前述したような紫外線吸収剤を少量添加しても構わない。
【００５４】
本発明の木質樹脂成形体は、被覆層に前記ポリカーボネート樹脂を用いているため、耐候性に優れており、ブラックパネル温度６３℃の条件下で行ったサンシャインウェザーメータによる耐候性試験において５００時間経過後であっても、黄変劣化や剥離が生じることが無い。
【００５５】
本発明の木質樹脂成形体は耐熱性に優れており、例えばウッドデッキとして日射に曝される屋外に設置した場合に、テーブルやベンチ等の重量物を置いても沈下して跡が残ることがない。また沸騰水に浸漬しても軟化したり変形したりすることがない。
【００５６】
本発明の木質樹脂成形体は、耐候性と耐熱性に優れるため、住宅等における建築用床材、壁材、屋内外においてのウッドデッキ、ベンチ、テーブル等の構造部材に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５７】
本発明をより具体的かつ詳細に説明するために、以下に実施例を示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００５８】
＜基材＞
基材を構成する材料としては以下を用いた
（ａ−１）：熱可塑性樹脂として、鉛系硬質塩化ビニル樹脂
（ｂ−１）：木粉として、カジノ社製の商品名「セルロシン＃１００」
（ｃ−１）：有機リン系酸化防止剤として、三洋化成工業社製の商品名「サノールＬＳ７７０」。
（ｃ−２）：着色剤として、市販の茶色顔料。
【００５９】
＜被覆層＞
被覆層を構成する材料としては以下を用いた。
（ｄ−１）：ジヒドロキシ化合物としてイソソルビドと、１，４−シクロヘキサンジメタノールを用い、イソソルビドに由来する構造単位：１，４−シクロヘキサンジメタノールに由来する構造単位＝７０：３０（モル％）となるように溶融重合法により得た、還元粘度０．５１ｄｌ／ｇのポリカーボネート樹脂。
（ｄ−２）：ポリメタクリル酸メチル樹脂である、三菱レイヨン社製「アクリペットＶＨ５」。
（ｄ−３）：芳香族ポリカーボネート樹脂である、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２５Ａ」。
（ｅ−１）：紫外線吸収剤として、ＢＡＳＦ社製の商品名「チヌビン１５７７ＦＦ」。
（ｅ−２）：紫外線吸収剤として、ＢＡＳＦ社製の商品名「チヌビン３２６」。
【００６０】
＜木質樹脂成形体の作製＞
（ａー１）５０質量％、（ｂ−１）５０質量％、（ｃ−１）０．５質量％、（ｃ−２）３質量％の比率で基材を構成する材料を配合し、２軸押出機で溶融混練して基材用ペレットを得た。次いで表１記載の比率で被覆層を構成する材料を配合し、２軸押出機で溶融混練して被覆層用ペレットを得た。これらを２台の単軸押出機を用いてそれぞれ溶融し、マルチマニホールド口金を用いて基材の厚みが３ｍｍ、被覆層の厚みが８０μｍとなるように共押出成形し、２種２層の板状の木質樹脂成形体を得た。
【００６１】
【表１】
【００６２】
＜評価＞
（１）耐候性
作製した木質樹脂成形体について、ブラックパネル温度６３℃の条件下でのサンシャインウェザーメータによる耐候性試験において、５００時間経過後の外観を目視観察し、以下の基準で判定した。
○：黄変劣化や剥離が無い。
△：僅かに黄変劣化が見られる。
×：著しく黄変劣化し、剥離もみられることがある。
【００６３】
（２）木質感
得られた木質樹脂成形体の外観を目視観察し、以下の基準で判定した。
○：木質感が非常に優れる。
△：木質感がある。
×：木質感がない。
【００６４】
（３）耐熱性
実施例及び比較例で使用した被覆層を構成する樹脂組成物について、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠して示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によりガラス転移温度を測定し、１０５℃以上であるものを○、１０５℃未満であるものを×として評価した。
【００６５】
（４）バイオマス度
実施例及び比較例で使用した被覆層を構成する樹脂組成物に用いた樹脂成分について生物起源物質由来の重量比（バイオマス度）を算出し、以下の基準で判定した。
○：４０質量％以上
△：２５質量％以上、４０質量％未満
×：２５質量％未満
【００６６】
【表２】
【００６７】
表２から明らかである通り、本発明の木質樹脂成形体を作製した実施例は、耐候性と耐
熱性に共に優れ、木質感やバイオマス度も十分有するものであった。
一方、被覆層にアクリル系樹脂を使用した比較例１では、耐熱性が不足している。また、被覆層に芳香族ポリカーボネート樹脂を使用した比較例２では、耐候性が不足しており、比較例３のように紫外線吸収剤を増量しても耐候性は未だ不十分であって、かつ黄変や紫外線吸収剤の増量により被覆層の色調が変化するため、木質感が悪化するという不具合が生じた。
さらに、アクリル系樹脂及びポリカーボネート樹脂を使用した比較例１〜３は、何れも生物起源物質を用いていない樹脂成分であって、バイオマス度の向上は成されていない。
【００６８】
以上、現時点において、最も実践的であり、且つ好ましいと思料する実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う木質樹脂成形体もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体。
【化１】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【請求項２】
前記ジヒドロキシ化合物が、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物であることを特徴とする請求項１に記載の木質樹脂成形体。
【化２】
【請求項３】
前記被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対し、紫外線吸収剤を０．０００１質量％以上１０質量％以下の範囲で添加してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質樹脂成形体。
【請求項１】
熱可塑性樹脂と木粉とを含有する木質樹脂組成物からなる基材の表面に、構造の一部に下記式（１）で表される部位を有するジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とする被覆層を設けてなる木質樹脂成形体。
【化１】
（但し、前記式（１）で表される部位が−ＣＨ２−Ｏ−Ｈの一部である場合を除く。）
【請求項２】
前記ジヒドロキシ化合物が、下記式（２）で表されるジヒドロキシ化合物であることを特徴とする請求項１に記載の木質樹脂成形体。
【化２】
【請求項３】
前記被覆層を構成する全樹脂１００質量％に対し、紫外線吸収剤を０．０００１質量％以上１０質量％以下の範囲で添加してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質樹脂成形体。
【公開番号】特開２０１２−９６３９５（Ｐ２０１２−９６３９５Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４３４１（Ｐ２０１０−２４４３４１）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]