JP2008063558A - Resin composition and molded body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は樹脂組成物および成形体に関し、詳しくは、優れた耐衝撃性を有し、コンクリートと同等の色調をもつ自消性のある難燃性樹脂組成物およびその難燃性樹脂組成物を成形してなる成形体に関する。 The present invention relates to a resin composition and a molded body, and more particularly, to provide a self-extinguishing flame retardant resin composition having excellent impact resistance and a color tone equivalent to concrete and the flame retardant resin composition thereof. The present invention relates to a molded article formed by molding.
従来、鉄道の線路脇などに布設されているトラフは、高い強度が要求されることから、通常コンクリート製のものが使用されている。しかし、コンクリート製のものは、重量が重く、取り扱い性の悪いものであった。そこで近年、コンクリートに代えて、樹脂製のトラフの使用が検討され、さらにプラスチックのリサイクルを図る観点で廃棄プラスチックを利用して形成されたトラフが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、特許文献１のトラフでは、廃棄プラスチック単独で成形しており、耐衝撃性や曲げ弾性率に問題があった。廃棄プラスチックは、通常複数の樹脂が混在している場合が多く、樹脂同士の相溶性が低い場合は、強度に不安がある場合が多い。また、樹脂製のトラフは通常黒色をしている場合が多く、コンクリート製のトラフの色と違いすぎるため、コンクリート製のトラフに近い色調のものが要求されていた。さらに、鉄道に関する技術基準（電気編）では、鉄道用トラフとして自消性のある難燃性が要求されており、この自消性のある難燃性とは「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」に合格するものである。しかし、これまで廃棄プラスチック単独で成形されたトラフでは、自消性のある難燃性を得ることは困難であった。
However, the trough of Patent Document 1 is formed of waste plastic alone, and has a problem in impact resistance and bending elastic modulus. Waste plastics usually contain a plurality of resins, and when the compatibility between the resins is low, there is often a concern about strength. In addition, resin troughs are usually black, which is too different from the color of concrete troughs, so a color tone similar to that of concrete troughs has been required. In addition, the railway technical standards (Electrical Edition) require self-extinguishing flame retardancy as a railway trough. This self-extinguishing flame retardancy is defined as “technical standards for electrical appliances. It passes the “flame resistance test of Schedule 24 of the attached table 2 of the Ministerial Ordinance”. However, until now, it has been difficult to obtain self-extinguishing flame retardance with troughs molded solely from waste plastic.
本発明は、耐衝撃性、曲げ弾性率および難燃性に優れた、樹脂組成物および成形体を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the resin composition and the molded object which were excellent in impact resistance, a bending elastic modulus, and a flame retardance.
本発明者らは、前記問題を解決するために鋭意検討した結果、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを特定量含有する樹脂に、無機物を所定量含有させることにより、耐衝撃性や曲げ弾性率に優れた自消性のある難燃性樹脂組成物が得られることを見出した。本発明はこれらの知見をもとになされたものである。
すなわち、本発明は、
（１）ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、無機物（Ｂ）３０〜１５０質量部を含有する樹脂組成物であって、「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」（以下、難燃性試験１という。）または「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」（以下、難燃性試験２という。）において、前記樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が６０秒以内に消えることを特徴とする樹脂組成物、
（２）前記樹脂（Ａ）が、廃棄プラスチックおよび／またはポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂を１〜１００質量％含むことを特徴とする（１）項に記載の樹脂組成物、
（３）前記無機物（Ｂ）が、水酸化マグネシウムを含有することを特徴とする（１）又は（２）項に記載の樹脂組成物。
（４）前記無機物（Ｂ）が、天然水酸化マグネシウム及び／又は表面処理された非結晶成長型水酸化マグネシウムを含有することを特徴とする（１）又は（２）項に記載の樹脂組成物、
（５）前記樹脂組成物を成形してなる成形体がＪＩＳ Ｚ ８７２９における明度が６５以上であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の樹脂組成物、
（６）前記無機物（Ｂ）が、酸化チタンを樹脂（Ａ）１００質量部に対し０．７〜２５質量部含有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の樹脂組成物、
（７）前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体、および、
（８）トラフであることを特徴とする（７）項に記載の成形体
を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have excellent impact resistance and flexural modulus by adding a predetermined amount of an inorganic substance to a resin containing a specific amount of polyethylene, polypropylene, and polystyrene. It has been found that a self-extinguishing flame retardant resin composition can be obtained. The present invention has been made based on these findings.
That is, the present invention
(1) Resin composition containing 30 to 150 parts by mass of inorganic substance (B) with respect to 100 parts by mass of resin (A) containing 10 to 85% by mass of polyethylene, 4 to 85% by mass of polypropylene and 5 to 60% by mass of polystyrene "Flame resistance test specified in Ministerial Ordinance Attached Table 24, which defines technical standards for electrical appliances" (hereinafter referred to as "flame retardant test 1") or "pipe containing underground cable or A test sample obtained from a molded article formed by molding the resin composition in the trough “flame retardancy with self-extinguishing” test method JESC E7003 (2005) (hereinafter referred to as flame retardancy test 2). A resin composition characterized by the fact that the flame disappears within 60 seconds,
(2) The resin composition according to (1), wherein the resin (A) contains 1 to 100% by mass of waste plastic and / or polyolefin-based non-halogen flame retardant resin,
(3) The resin composition according to (1) or (2), wherein the inorganic substance (B) contains magnesium hydroxide.
(4) The resin composition according to (1) or (2), wherein the inorganic substance (B) contains natural magnesium hydroxide and / or surface-treated amorphous growth type magnesium hydroxide. ,
(5) The resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the molded product obtained by molding the resin composition has a lightness of 65 or more in JIS Z 8729,
(6) The inorganic substance (B) contains 0.7 to 25 parts by mass of titanium oxide with respect to 100 parts by mass of the resin (A), according to any one of (1) to (5). Resin composition,
(7) A molded body formed by molding the resin composition according to any one of (1) to (6), and
(8) The molded article according to item (7), which is a trough.
本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂１００質量部に無機物を所定量配合されているので、その樹脂組成物を成形した成形体は耐衝撃性や難燃性に優れたものである。また、前記樹脂として廃棄プラスチックを使用することにより、低コストで曲げ弾性率に優れたものとすることができる。また、ポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂を含有させることにより耐衝撃性に優れたものとすることができる。
また、無機物として水酸化マグネシウムを使用することにより燃焼時に有害なガスを発生せず、環境にやさしい樹脂組成物をえることができ、特に天然水酸化マグネシウムや非結晶成長型水酸化マグネシウムを使用すると低コスト化できる。また、酸化チタンを所定量含有することにより、耐候性、色調、特に、ＪＩＳ Ｚ ８７２９における明度を６５以上とすることができ、コンクリートの色調をもつ成形体とすることが可能となる。
さらに、本発明の成形体は、耐衝撃性に優れ、低コストで環境にやさしく、コンクリートの色調を有することも可能であり、美観も優れた成形体である。
Since the resin composition of the present invention is blended with a predetermined amount of an inorganic substance in 100 parts by mass of a resin containing 10 to 85% by mass of polyethylene, 4 to 85% by mass of polypropylene and 5 to 60% by mass of polystyrene, the resin composition The molded body obtained by molding is excellent in impact resistance and flame retardancy. Further, by using waste plastic as the resin, the resin can be made low in cost and excellent in flexural modulus. Moreover, it can be made excellent in impact resistance by containing polyolefin non-halogen flame retardant resin.
In addition, by using magnesium hydroxide as an inorganic substance, no harmful gas is generated during combustion, and an environmentally friendly resin composition can be obtained. Especially when natural magnesium hydroxide or amorphous growth type magnesium hydroxide is used. Cost can be reduced. Further, by containing a predetermined amount of titanium oxide, the weather resistance and color tone, in particular, the brightness in JIS Z 8729 can be set to 65 or more, and a molded product having a concrete color tone can be obtained.
Furthermore, the molded product of the present invention is a molded product that has excellent impact resistance, is low in cost, is environmentally friendly, can have a concrete color tone, and has an excellent appearance.
まず、本発明の樹脂組成物について説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、無機物（Ｂ）３０〜１５０質量部を含有する。
以下、樹脂（Ａ）の各成分について説明する。
First, the resin composition of the present invention will be described.
The resin composition of the present invention is 10 to 85 mass% polyethylene, 4 to 85 mass% polypropylene, and 100 mass parts resin (A) containing 5 to 60 mass% polystyrene, and 30 to 150 mass parts inorganic substance (B). Containing.
Hereinafter, each component of the resin (A) will be described.
＜ポリエチレン＞
本発明に用いられるポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンとα−オレフィンとの共重合体などが挙げられる。具体的には、それに限定されるものではないが、例えば、ＮＵＣポリエチレン（商品名、日本ユニカー（株）製）、ＵＢＥポリエチレン（商品名、宇部興産（株）製）などが挙げられる。
また、ポリエチレンの含有量は、樹脂成分（Ａ）中、１０〜８５質量％、好ましくは１５〜７０質量％である。ポリエチレンが多すぎると十分な弾性率を得られなくなり、少なすぎると耐衝撃性が低下する恐れがあるためである。
<Polyethylene>
Examples of the polyethylene used in the present invention include high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, and a copolymer of ethylene and α-olefin. Specific examples include, but are not limited to, NUC polyethylene (trade name, manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.), UBE polyethylene (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.), and the like.
Moreover, content of polyethylene is 10-85 mass% in a resin component (A), Preferably it is 15-70 mass%. This is because if the polyethylene is too much, a sufficient elastic modulus cannot be obtained, and if it is too little, the impact resistance may be lowered.
＜ポリプロピレン＞
本発明に用いられるポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体やポリプロピレンとα−オレフィンとのブロック、ランダム、グラフト共重合体、またはこれらの混合物などが挙げられる。α−オレフィンとしてはエチレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、４−メチルペンテンなどが挙げられる。具体的には、それに限定されるものではないが、例えば、ＢＣ４Ｌ（商品名、日本ポリケム（株）製）などが挙げられる。
また、ポリプロピレンの含有量は、樹脂（Ａ）中、４〜８５質量％、好ましくは１０〜７０質量％である。ポリプロピレンが多すぎると白化現象が起こりやすくなり、少なすぎると弾性率や衝撃強度が低下する恐れがあるためである。
<Polypropylene>
Examples of the polypropylene used in the present invention include a propylene homopolymer, a block of polypropylene and α-olefin, a random copolymer, a graft copolymer, and a mixture thereof. Examples of the α-olefin include ethylene, butene, pentene, hexene, heptene, 4-methylpentene and the like. Specific examples include, but are not limited to, BC4L (trade name, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.).
Moreover, content of a polypropylene is 4-85 mass% in resin (A), Preferably it is 10-70 mass%. This is because when there is too much polypropylene, the whitening phenomenon tends to occur, and when it is too little, the elastic modulus and impact strength may be lowered.
＜ポリスチレン＞
本発明に用いられるポリスチレンとしては、スチレンの重合体が使用でき、ポリスチレン、ポリ（ｐ−メチルスチレン）、ポリ（ｍ−メチルスチレン）、ポリ（エチルスチレン）、ポリ（ジビニルベンゼン）などがあげられる。具体的には、それに限定されるものではないが、例えば、ＨＦ７７（商品名、ＰＳジャパン（株）社製）などが挙げられる。
また、ポリスチレンの含有量は、樹脂（Ａ）中、５〜６０質量％、好ましくは１０〜５０質量％である。ポリスチレンが多すぎると衝撃強度が低下する恐れがあり、少なすぎると弾性率が低下する恐れがあるためである。
<Polystyrene>
As the polystyrene used in the present invention, a styrene polymer can be used, and examples thereof include polystyrene, poly (p-methylstyrene), poly (m-methylstyrene), poly (ethylstyrene), and poly (divinylbenzene). . Specific examples include, but are not limited to, HF77 (trade name, manufactured by PS Japan Co., Ltd.).
Moreover, content of polystyrene is 5-60 mass% in resin (A), Preferably it is 10-50 mass%. This is because if the amount of polystyrene is too large, the impact strength may decrease, and if the amount is too small, the elastic modulus may decrease.
本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンを上記の量を含有する樹脂（Ａ）を使用する。樹脂（Ａ）としては、本発明の特性を損なわない範囲で他の樹脂成分を含有してもよい。他の樹脂成分としては例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸アルキル共重合体などが挙げられる。 In the present invention, a resin (A) containing polyethylene, polypropylene and polystyrene in the above amounts is used. As resin (A), you may contain another resin component in the range which does not impair the characteristic of this invention. Examples of other resin components include ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene (meth) acrylic acid copolymer, ethylene (meth) acrylic acid alkyl copolymer, and the like.
また、本発明においては、樹脂（Ａ）の一部または全部として廃棄プラスチックを使用してもよい。廃棄プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの少なくとも１種であっても良いし、すべてが廃棄プラスチックでもよい。また、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンのそれぞれ単体を回収してなる廃棄プラスチックを配合して使用してもよいし、すでに廃棄物の回収段階でポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンが混合されており、そのまま減容、ペレット化されている廃棄プラスチックを使用してもよい。すでに廃棄物の回収段階で各樹脂成分が混合されているものとしては、例えば、容器包装リサイクル法に基づいて、一般家庭からでる容器等を回収した廃棄プラスチックなどが挙げられる。廃棄プラスチックの含有量は、樹脂（Ａ）中、好ましくは１〜１００質量％であり、さらに好ましくは２５〜１００％である。 In the present invention, waste plastic may be used as part or all of the resin (A). The waste plastic may be at least one of polyethylene, polypropylene, and polystyrene, or all may be waste plastic. Moreover, you may mix and use the waste plastic which collect | recovers each single-piece | unit of polyethylene, a polypropylene, and a polystyrene, and polyethylene, a polypropylene, and a polystyrene are already mixed in the collection stage of a waste, and volume reduction is carried out as it is, Waste plastic that has been pelletized may be used. Examples of those in which the resin components are already mixed in the waste recovery stage include, for example, waste plastics recovered from containers and the like from ordinary households based on the Containers and Packaging Recycling Law. The content of the waste plastic is preferably 1 to 100% by mass and more preferably 25 to 100% in the resin (A).
＜ポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂＞
本発明に用いることができるポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂とは、ハロゲン化合物を含有せず、酸素指数値が２３以上を有するポリオレフィン系樹脂であり、自動車用ワイヤーハーネスの被覆材に使用されているポリエチレン系ノンハロゲン難燃樹脂やポリプロピレン系ノンハロゲン難燃樹脂、エコ電線・ケーブルの被覆材に使用されているポリエチレン系ノンハロゲン難燃樹脂、架橋ポリオレフィン系難燃発泡体などが挙げられる。これらは製造時に発生するオーバーフロー材や使用後回収されたものを使用してもよい。
本発明におけるポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂の含有量は、樹脂（Ａ）中、好ましくは１〜１００質量％であり、より好ましくは２〜７０質量％、さらに好ましくは２〜４０質量％である。含有量が少なすぎると、衝撃強度が低く、難燃性が得られず、含有量が多すぎるとコストが高くなり、好ましくない。
<Polyolefin non-halogen flame retardant resin>
The polyolefin-based non-halogen flame retardant resin that can be used in the present invention is a polyolefin-based resin that does not contain a halogen compound and has an oxygen index value of 23 or more, and is used as a coating material for an automobile wire harness. Non-halogen flame retardant resin, polypropylene non-halogen flame retardant resin, polyethylene non-halogen flame retardant resin used for coating materials for eco wires and cables, and cross-linked polyolefin flame retardant foam. These may be overflow materials generated during production or those recovered after use.
In the resin (A), the content of the polyolefin-based non-halogen flame retardant resin in the present invention is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 2 to 70% by mass, and further preferably 2 to 40% by mass. If the content is too small, the impact strength is low and flame retardancy cannot be obtained. If the content is too large, the cost increases, which is not preferable.
＜無機物＞
次に本発明の樹脂組成物の含有する無機物（Ｂ）の成分について説明する。
本発明における無機物（Ｂ）としては水酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸カルシウムなどが挙げられ、水酸化マグネシウム、または酸化チタンが好ましい。水酸化マグネシウムとしては、合成または天然、非結晶成長型水酸化マグネシウムのいずれでもよいが、好ましくは天然および非結晶型水酸化マグネシウムが好ましい。
<Inorganic material>
Next, the component of the inorganic substance (B) contained in the resin composition of the present invention will be described.
Examples of the inorganic substance (B) in the present invention include magnesium hydroxide, titanium oxide, calcium carbonate and the like, and magnesium hydroxide or titanium oxide is preferable. Magnesium hydroxide may be any of synthetic, natural, and non-crystalline growth type magnesium hydroxide, preferably natural and non-crystalline type magnesium hydroxide.
天然水酸化マグネシウムとしては天然ブルーサイト鉱石等の天然鉱物を粉砕、表面処理した水酸化マグネシウムが挙げられる。また、非結晶成長型水酸化マグネシウムとしては、例えば海水やにがりに含まれるマグネシウム塩水溶液を消石灰などのアルカリと反応させて作られたもので、結晶成長せずにコロイド状沈殿物を適宜洗浄、ろ過乾燥して得られるものが挙げられる。これは、合成品のため、砒素やアスベスト等の不純物の混入がなく、価格も水酸化マグネシウムの中で最も安い。
非結晶成長型水酸化マグネシウムを電子顕微鏡で観察すると、粒径が０．０１〜１．９９μｍの１次粒子が凝集してできた２次凝集物が多く、粒径が一般に３μｍ以上のものが多い。非結晶成長型水酸化マグネシウムは、粒径が２〜４０μｍの大きすぎるサイズのもを多量に含むため、樹脂への添加・分散が困難であるが、粒径が２〜４０μｍと粒径が０．０１〜１．９９μｍの水酸化マグネシウムが質量比で２５：７５〜９９：１の範囲内の場合、そこに表面処理材を併用することにより樹脂への分散が容易にできる。
Examples of natural magnesium hydroxide include magnesium hydroxide obtained by pulverizing and surface-treating natural minerals such as natural brucite ore. In addition, as the non-crystalline growth type magnesium hydroxide, for example, a magnesium salt aqueous solution contained in seawater or bittern is made to react with an alkali such as slaked lime, and the colloidal precipitate is appropriately washed without crystal growth. Those obtained by filtration and drying can be mentioned. Since this is a synthetic product, impurities such as arsenic and asbestos are not mixed, and the price is the lowest among magnesium hydroxide.
When the amorphous growth type magnesium hydroxide is observed with an electron microscope, there are many secondary aggregates formed by agglomerating primary particles having a particle diameter of 0.01 to 1.99 μm, and those having a particle diameter of generally 3 μm or more. Many. Amorphous growth type magnesium hydroxide contains a large amount of 2-40 μm in particle size and is difficult to add and disperse in the resin, but the particle size is 2-40 μm and the particle size is 0 When 0.01 to 1.99 μm of magnesium hydroxide is in the range of 25:75 to 99: 1 by mass ratio, it can be easily dispersed in the resin by using a surface treatment material therewith.
表面処理されていない非結晶成長型水酸化マグネシウムは凝集しやすい為、樹脂（Ａ）への分散性が悪くなり衝撃強度の低下、難燃性試験１難燃性の基準を満たさないことがある。そのため、非結晶成長型水酸化マグネシウムは表面処理されたものが好ましい。この表面処理剤としては飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤など一般的に使用されている表面処理剤であれば特に問題ない。なお、天然水酸化マグネシウムの表面処理も同様である。 Amorphous growth-type magnesium hydroxide that has not been surface-treated tends to agglomerate, so the dispersibility in the resin (A) becomes poor, impact strength is reduced, and flame retardancy test 1 may not meet the flame retardance criteria. . Therefore, the amorphous growth type magnesium hydroxide is preferably surface-treated. As the surface treatment agent, there is no particular problem as long as it is a commonly used surface treatment agent such as a saturated fatty acid, an unsaturated fatty acid, a silane coupling agent, a titanate coupling agent. The surface treatment of natural magnesium hydroxide is the same.
本発明の樹脂組成物における無機物（Ｂ）の含有量は、樹脂（Ａ）１００質量部に対し、３０〜１５０質量部であり、好ましくは３０〜１２０質量部である。含有量が少なすぎると必要な難燃性が得られず、またその成形体の収縮率も大きくなる。含有量が多すぎると成形性が悪くなり、衝撃性も低くなる。 Content of the inorganic substance (B) in the resin composition of this invention is 30-150 mass parts with respect to 100 mass parts of resin (A), Preferably it is 30-120 mass parts. If the content is too small, the necessary flame retardancy cannot be obtained, and the shrinkage of the molded article also increases. When there is too much content, a moldability will worsen and impact property will also become low.
また、本発明においては、ポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂と無機物として水酸化マグネシウムの併用が耐衝撃性、曲げ弾性率、難燃性の向上の点で好ましい。 In the present invention, the combined use of a polyolefin-based non-halogen flame retardant resin and magnesium hydroxide as an inorganic substance is preferable in terms of improving impact resistance, flexural modulus, and flame retardancy.
本発明においては、無機物として酸化チタンを樹脂（Ａ）１００質量部に対し０．７〜２５質量部配合するのが好ましく、さらに好ましくは１〜２５質量部である。酸化チタンを所定量配合することにより、耐候性を向上させ、色調を調整することが可能となる。本発明における酸化チタンとしては、ルチル型結晶構造を有する酸化チタン（以下、ルチル型酸化チタンと略す）、あるいは、ルチル型酸化チタンとアナターゼ型結晶構造を有する酸化チタン（以下、アナターゼ型酸化チタンと略す）とが含まれているものがある。好ましくはルチル型酸化チタンである。また酸化チタン表面を表面処理剤で処理したものであることが好ましい。ここで、表面処理剤としては、例えば、アルミニウムおよびシリカ、有機シロキサンなどが挙げられる。 In this invention, it is preferable to mix | blend 0.7-25 mass parts with respect to 100 mass parts of resin (A) as an inorganic substance, More preferably, it is 1-25 mass parts. By blending a predetermined amount of titanium oxide, the weather resistance can be improved and the color tone can be adjusted. As the titanium oxide in the present invention, a titanium oxide having a rutile type crystal structure (hereinafter abbreviated as rutile type titanium oxide), or a titanium oxide having a rutile type titanium oxide and an anatase type crystal structure (hereinafter referred to as anatase type titanium oxide). Abbreviated). Rutile type titanium oxide is preferred. Moreover, it is preferable that the surface of the titanium oxide is treated with a surface treatment agent. Here, examples of the surface treatment agent include aluminum, silica, and organic siloxane.
次に、樹脂組成物および成形体について説明する。
本発明の樹脂組成物は、その成形体として評価した場合に、ＪＩＳ Ｚ ８７２９における明度を６５以上にするのが好ましい。明度を６５以上とすることにより、コンクリートの色調に近い樹脂組成物を得ることができる。前記明度を調整する手段としては、特に限定しないが、例えば、無機物としての酸化チタンの配合により調整することが可能である。明度は６５〜８０が好ましく、６６〜８０がさらに好ましい。
Next, the resin composition and the molded body will be described.
When the resin composition of the present invention is evaluated as a molded product, the lightness in JIS Z 8729 is preferably 65 or more. By setting the brightness to 65 or more, a resin composition close to the color tone of concrete can be obtained. The means for adjusting the lightness is not particularly limited, but for example, it can be adjusted by blending titanium oxide as an inorganic substance. The brightness is preferably 65-80, and more preferably 66-80.
本発明の樹脂組成物は、前記ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンを所定量含有する樹脂にポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂および無機物を配合することにより、耐衝撃性、曲げ弾性率、難燃性に優れた樹脂組成物とすることが可能である。さらに、無機物として酸化チタンを含有させることにより、コンクリートに近い色調の樹脂組成物を得ることが可能となる。通常、相溶性の低い樹脂同士を混合すると、もろくなってしまい、曲げ弾性率や耐衝撃性に劣る結果となるが、本発明においては、ポリエチレン、ポリプロピレンといった極性をもたないポリオレフィン樹脂と、ポリスチレンとが混合されている樹脂に、ポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂を使用することにより、耐衝撃性や曲げ弾性率を向上させる効果が顕著に現れる。さらに、無機物として、水酸化マグネシウム、を使用した場合は難燃特性が大幅に改善され、特に天然水酸化マグネシウムや表面処理された非結晶成長型水酸化マグネシウムを使用した場合は、難燃性が改善できそのうえ低コスト化できる。 The resin composition of the present invention is a resin excellent in impact resistance, flexural modulus, and flame retardancy by blending a polyolefin-based non-halogen flame retardant resin and an inorganic substance with a predetermined amount of polyethylene, polypropylene, and polystyrene. It can be a composition. Furthermore, it becomes possible to obtain the resin composition of the color tone close | similar to concrete by containing a titanium oxide as an inorganic substance. Usually, when resins having low compatibility are mixed together, the resin becomes brittle and results in inferior bending elastic modulus and impact resistance. In the present invention, polyolefin resin having no polarity such as polyethylene and polypropylene, and polystyrene are used. By using a polyolefin-based non-halogen flame retardant resin in a resin in which is mixed, the effect of improving impact resistance and bending elastic modulus is remarkably exhibited. Further, when magnesium hydroxide is used as an inorganic substance, the flame retardancy is greatly improved, and particularly when natural magnesium hydroxide or surface-treated amorphous growth type magnesium hydroxide is used, flame retardancy is improved. It can be improved and the cost can be reduced.
本発明の樹脂組成物には、通常樹脂に添加される酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤などの添加剤などを本発明の特性を損なわない範囲で適宜配合してもよい。 In the resin composition of the present invention, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an antistatic agent that are usually added to the resin may be appropriately blended within a range that does not impair the characteristics of the present invention.
本発明の樹脂組成物の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば混練ロール、ニーダー、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー等の混練装置を単独でもしくは組み合わせて使用することが出来る。 The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, kneading apparatuses such as a kneading roll, a kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, and a Banbury mixer are used alone or in combination. I can do it.
本発明の樹脂組成物は成形体として評価した場合に、「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」または「地中電線を収める管又はトラフの『自消性のある難燃性』試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」において、すなわち本発明の樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が、６０秒以内に消えるものである。ここで、「電気用品の技術上の基準を定める省令」とは昭和３７年８月１４日通商産業省令第８５号の平成１６年１０月２７日経済産業省令第１０３号改正の省令をいう。また、「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」とは、日本電気技術規格委員会規格のものをいい、日本電気技術規格委員会のウェブサイhttp://www.jesc.gr.jp/standard/quotation/jesc_e7003_05.htmから当該規格をダウンロードすることができる。 When the resin composition of the present invention is evaluated as a molded article, the "flame resistance test of the Ministerial Ordinance Attached Table 24, Table 24, which establishes technical standards for electrical appliances" or " In the "Self-extinguishing flame retardancy" test method JESC E7003 (2005) ", that is, the flame of the test sample obtained from the molded product obtained by molding the resin composition of the present invention disappears within 60 seconds. Is. Here, the “Ministerial Ordinance for Establishing Technical Standards for Electrical Appliances” refers to the ministerial ordinance amended by Ministry of Economy, Trade and Industry Ordinance No. 103 on October 27, 2004, on August 14, 1956. “JESC E7003 (2005)” is a test method of “self-extinguishing flame retardance of pipes or troughs that store underground cables”, which is a standard of the Japan Electrotechnical Standards Committee. The relevant standards can be downloaded from the web site http://www.jesc.gr.jp/standard/quotation/jesc_e7003_05.htm.
本発明の成形体は、その形状は制限されるものではないが、例えば、トラフ、ケーブルダクト、排水溝、ピット蓋等が挙げられる。本発明の成形体の成形方法は、成形する物品の種類、形状、サイズ等により適宜選択することができ、例えば、プレス成形、射出成形、圧縮成形および押出成形等が挙げられる。 The shape of the molded body of the present invention is not limited, and examples include troughs, cable ducts, drain grooves, pit lids, and the like. The molding method of the molded body of the present invention can be appropriately selected depending on the type, shape, size and the like of the article to be molded, and examples thereof include press molding, injection molding, compression molding and extrusion molding.
本発明の成形体は耐衝撃性、曲げ弾性率、難燃性に優れるため、コンクリート製のトラフと比しても遜色なく、トラフとして使用することが可能である。さらにコンクリート製のトラフと、本発明のトラフとを併用した場合であっても、本発明のトラフはコンクリートの色調に近いため、美観を損ねることがない。さらに本発明のトラフはコンクリートよりも軽量なため設置しやすく、落としても割れないなどハンドリング性もよい。さらに、廃棄プラスチックを使用することもできるので、低コストである。よって、本発明の成形体は特にトラフとして好適に使用することができる。本発明のトラフは、上記の樹脂組成物を用い、例えば、通常のプレス成形により製造することができる。 Since the molded article of the present invention is excellent in impact resistance, flexural modulus, and flame retardancy, it can be used as a trough without being inferior to a concrete trough. Further, even when a concrete trough and the trough of the present invention are used in combination, the trough of the present invention is close to the color tone of concrete, so that the aesthetic appearance is not impaired. Furthermore, since the trough of the present invention is lighter than concrete, it is easy to install and has good handling properties such as not cracking when dropped. Furthermore, since waste plastic can be used, the cost is low. Therefore, the molded article of the present invention can be suitably used particularly as a trough. The trough of the present invention can be produced, for example, by ordinary press molding using the above resin composition.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these.
実施例および比較例
表１〜２に示す各材料を表示の割合（表中の数値は質量部を示す）で配合した混合物を同方向噛み合い型二軸押出機にて混練りし、各熱可塑性樹脂組成物を得た。その後プレス成形を行い、各試験片を作製した。
なお、使用した材料は下記の通りである。
Examples and Comparative Examples Mixtures prepared by blending the materials shown in Tables 1 and 2 at the indicated ratios (the numerical values in the table indicate parts by mass) are kneaded in a co-directional meshing twin screw extruder, and each thermoplasticity. A resin composition was obtained. Thereafter, press molding was performed to prepare each test piece.
The materials used are as follows.
〔樹脂〕
・廃棄プラスチックＡ
容器包装リサイクル法で回収された一般廃棄プラスチック（ポリエチレン３５質量％、ポリプロピレン４５質量％、ポリスチレン２０質量％）
・廃棄プラスチックＢ
容器包装リサイクル法で回収された一般廃棄プラスチック（ポリエチレン７０質量％、ポリプロピレン２０質量％、ポリスチレン１０質量％）
・ポリエチレン
低密度ポリエチレン ＮＵＣ９０６０（商品名、日本ユニカ株式会社製）
〔resin〕
-Waste plastic A
General waste plastic recovered by the Containers and Packaging Recycling Law (35% polyethylene, 45% polypropylene, 20% polystyrene)
-Waste plastic B
General waste plastic recovered by the Containers and Packaging Recycling Law (70% polyethylene, 20% polypropylene, 10% polystyrene)
・ Polyethylene Low-density polyethylene NUC9060 (trade name, manufactured by Nihon Unica Corporation)
〔無機物〕
・天然水酸化マグネシウム
マグシーズＷ−Ｈ４（商品名、神島化学（株）社製）（高級脂肪酸により表面処理されたもの）
・非結晶成長型水酸化マグネシウム
微粉水酸化マグネシウム（日本海水化工（株）社製）を脂肪酸で表面処理したもの、又は表面処理しないもの
・酸化チタン
Ｒ１０３（商品名、デュポン社製）
[Inorganic]
・ Natural magnesium hydroxide Magsees W-H4 (trade name, manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd.) (surface treated with higher fatty acids)
・ Amorphous growth type magnesium hydroxide Fine powder magnesium hydroxide (manufactured by Nippon Seawater Chemicals Co., Ltd.) or surface treated with fatty acid ・ Titanium oxide R103 (trade name, manufactured by DuPont)
〔ポリオレフィン系ノンハロゲン難燃樹脂〕
・ＰＰ系ノンハロゲン難燃樹脂
自動車用ワイヤーハーネスの被覆材として使用されている材料
・ＰＥ系ノンハロゲン難燃樹脂
エコ電線のシース材として使用されている材料
[Polyolefin non-halogen flame retardant resin]
・ PP-based non-halogen flame retardant resin Material used as a covering material for automotive wire harnesses ・ PE-based non-halogen flame retardant resin Material used as a sheath material for eco wires
また、使用した混練設備は下記の通りである。
〔混練装置〕
同方向噛み合い型二軸押出機（５８ｍｍφ）、スクリュー回転数１００ｒｐｍ
The kneading equipment used is as follows.
[Kneading equipment]
Same-direction meshing twin screw extruder (58mmφ), screw rotation speed 100rpm
また、得られた各実施例、比較例の試験片について、下記の試験を行い、その結果を表１〜２に示した。 Moreover, the following test was done about the obtained test piece of each Example and a comparative example, and the result was shown to Tables 1-2.
〔アイゾット衝撃試験〕
ＪＩＳ Ｋ７１１０に準拠しサンプル厚さ４ｍｍ、ノッチ２ｍｍの試験片にて測定を行った。
[Izod impact test]
Measurement was performed using a test piece having a sample thickness of 4 mm and a notch of 2 mm in accordance with JIS K7110.
〔曲げ試験〕
ＪＩＳ Ｋ７１７１に準拠しサンプル厚さ４ｍｍ、曲げ速度２ｍｍ／ｍｉｎにて曲げ弾性率を測定した。
[Bending test]
The bending elastic modulus was measured at a sample thickness of 4 mm and a bending speed of 2 mm / min in accordance with JIS K7171.
〔難燃性試験１〕
「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」に準拠しサンプル長さ約１５０ｍｍ、幅約１０ｍｍ、厚さ約５〜１５ｍｍを垂直にし、その下端を炎の長さが約１５ｍｍのブンゼンバーナーの酸化炎の先端で１分間燃焼させその炎を取り去ったとき、自然に消えるまでの時間を測定した。
合否判定は炎を取り去ったとき、６０秒以内に消えたものを合格とした。
[Flame retardance test 1]
In accordance with “Flame resistance test of Annex 24 of the Ministerial Ordinance Attached to the Technical Standards for Electrical Appliances”, the sample length is about 150 mm, width is about 10 mm, and thickness is about 5 to 15 mm. Was burned for 1 minute at the tip of a Bunsen burner oxidation flame having a flame length of about 15 mm, and when the flame was removed, the time until it naturally disappeared was measured.
In the pass / fail judgment, when the flame was removed, the result that disappeared within 60 seconds was regarded as acceptable.
〔難燃性試験２〕
「日本電気技術規格委員会規格 地中電線を収める管又はトラフの『自消性のある難燃性』試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」に準拠し、加熱源はブンゼンバーナーとし、酸化炎の長さ約１３０ｍｍ、還元炎の長さ約３５ｍｍに調整した。試験試料は本来完成品から切出すが、今回は完成品とほぼ同様のリブ付き平板（長さ約３００ｍｍ、幅２００ｍｍ、厚さ１５ｍｍ）を作成した。試料を水平に支持し、試料の平面部を着火するまで燃焼させ、炎を取り去ったとき、６０秒以内に消えたものを合格とした。
[Flame retardancy test 2]
Conforms to “JESC E7003 (2005)”, a test source for pipes and troughs that contain underground electric cables, JESC E7003 (2005). The length was adjusted to about 130 mm and the length of the reducing flame to about 35 mm. The test sample was originally cut out from the finished product, but this time, a ribbed flat plate (length: about 300 mm, width: 200 mm, thickness: 15 mm) that was almost the same as the finished product was prepared. The sample was supported horizontally, and the flat portion of the sample was burned until ignited. When the flame was removed, the sample that disappeared within 60 seconds was regarded as acceptable.
〔色調測定〕
ミノルタ製「色彩色差計ＣＲ−３００」にてＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で測定を行いＬ＊（明度）を測定した。
[Color tone measurement]
L * (lightness) was measured by measuring with L * a * b * color system with a “color difference meter CR-300” manufactured by Minolta.
表１〜２に示すとおり、難燃性試験１および２に合格する実施例１〜６は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、天然水酸化マグネシウムおよび／または表面処理された非結晶成長型水酸化マグネシウム（Ｂ）３０〜１５０質量部を含有し、耐衝撃性、曲げ弾性率に優れ、更に「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」（難燃性試験１）、「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」（難燃性試験２）において、前記樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が６０秒以内に消える優れた難燃性を示した。また、実施例１〜６は酸化チタンを前記樹脂（Ａ）１００質量部に対し０．７〜２５質量部含有させることで、明度も６５以上と高く、コンクリートに近い色調のものであった。 As shown in Tables 1 and 2, Examples 1 to 6 that pass the flame retardancy tests 1 and 2 are resins containing 10 to 85% by mass of polyethylene, 4 to 85% by mass of polypropylene, and 5 to 60% by mass of polystyrene ( A) 100 parts by mass of natural magnesium hydroxide and / or 30-150 parts by mass of surface-treated non-crystalline growth type magnesium hydroxide (B), excellent impact resistance and flexural modulus, Attached to the Ministry of Ordinance Attached Table 24 (Flame Retardancy Test 1), which establishes technical standards for electrical appliances, “Self-extinguishing flame retardant of pipes or troughs that contain underground cables” Property "Test method JESC E7003 (2005)" (Flame Retardancy Test 2) Excellent flame retardancy in which the flame of a test sample obtained from a molded product obtained by molding the resin composition disappears within 60 seconds Indicated. In Examples 1 to 6, titanium oxide was contained in an amount of 0.7 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A), so that the brightness was as high as 65 or more, and the color tone was close to that of concrete.
それに対して、比較例１及び５は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、天然水酸化マグネシウム（Ｂ）が３０質量部に満たない例であるが、曲げ弾性率に優れるものの、耐衝撃性が悪く、また、「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」（難燃性試験１）、「地中電線を収める管又はトラフの「自消性のある難燃性」試験方法ＪＥＳＣ Ｅ７００３（２００５）」（難燃性試験２）において、前記樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が６０秒以内には消えず、難燃性も悪いものであった。 On the other hand, Comparative Examples 1 and 5 show natural magnesium hydroxide (B) with respect to 100 parts by mass of resin (A) containing 10 to 85% by mass of polyethylene, 4 to 85% by mass of polypropylene and 5 to 60% by mass of polystyrene. ) Is less than 30 parts by mass, but it has excellent flexural modulus, but has poor impact resistance. In the “Flameability test 1” (flame retardant test 1) and “Self-extinguishing flame retardant test method JESC E7003 (2005)” (Flame retardant test 2) The flame of the test sample obtained from the molded product obtained by molding the composition did not disappear within 60 seconds, and the flame retardancy was also poor.
比較例２は、樹脂（Ａ）に変えてポリエチレンを用いた例だが、耐衝撃性、曲げ弾性率がともに悪く、また、「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」（難燃性試験１）において、前記樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が６０秒以内には消えず、難燃性も悪いものであった。つまり、樹脂中にポリプロピレンおよびポリスチレンを含有しないと、耐衝撃性および曲げ弾性率の両方とも悪くなった。 Comparative Example 2 is an example in which polyethylene is used instead of resin (A), but both impact resistance and flexural modulus are poor. In "Fourteen Flame Resistance Tests" (Flame Resistance Test 1), the flame of the test sample obtained from the molded body formed by molding the resin composition does not disappear within 60 seconds, and the flame resistance is also poor Met. That is, when polypropylene and polystyrene were not contained in the resin, both impact resistance and bending elastic modulus were deteriorated.
比較例３は、ポリエチレン１０〜８５質量％、ポリプロピレン４〜８５質量％およびポリスチレン５〜６０質量％を含有する樹脂（Ａ）１００質量部に対し、天然水酸化マグネシウム（Ｂ）が１５０質量部を超える例であるが、成形が困難であった。 In Comparative Example 3, natural magnesium hydroxide (B) is 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of resin (A) containing 10 to 85% by mass of polyethylene, 4 to 85% by mass of polypropylene and 5 to 60% by mass of polystyrene. Although it is an example exceeding, shaping | molding was difficult.
比較例４は、天然水酸化マグネシウムおよび／または表面処理された非結晶成長型水酸化マグネシウム（Ｂ）に変えて表面処理されてない非結晶成長型水酸化マグネシウム非結晶成長型水酸化マグネシウムを用いた例だが、曲げ弾性率に優れるものの、耐衝撃性が悪く、また、「電気用品の技術上の基準を定める省令別表第二附表第二十四の耐燃性試験」（難燃性試験１）において、前記樹脂組成物を成形してなる成形体から得られた試験試料の炎が６０秒以内には消えず、難燃性も悪いものであった。 Comparative Example 4 uses natural magnesium hydroxide and / or non-crystallized magnesium hydroxide that has not been surface-treated instead of non-crystallized magnesium hydroxide (B) that has been surface-treated. Although it has excellent flexural modulus, it has poor impact resistance. Also, “Flame resistance test according to Attached Table 24 of the Attached Table 2 of the Ministerial Ordinance that establishes technical standards for electrical appliances” (Flame Resistance Test 1 ), The flame of the test sample obtained from the molded product obtained by molding the resin composition did not disappear within 60 seconds, and the flame retardancy was also poor.
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