JP2009001607A

JP2009001607A - 発泡半透明収集袋

Info

Publication number: JP2009001607A
Application number: JP2007161254A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nozaki; 野▲ザキ▼　　齊治; Atsuhiro Mita; 敦弘三田
Original assignee: Kyowa Co Ltd
Current assignee: Kyowa Co Ltd
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2009-01-08

Abstract

【課題】廃棄物を投入した収集袋を水面に落としても水中に沈降せずに浮いている発泡半透明収集袋を提供することを目的とする。
【解決手段】ポリエチレン樹脂１００重量部に対し、少なくとも熱膨張性マイクロカプセル０．０５〜０．８０重量部を配合して発泡させて形成された収集袋であって、比重０．６０〜０．９０、ヘーズ（曇価）１０〜６０％、且つ残渣灰分０．１重量％以下である発泡半透明収集袋である。特にシート厚さが３０〜１２０μｍであることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、放射性物質取扱所等において作業時に使用した衣類等を廃棄する際に用いられる収集袋として使用する発泡半透明収集袋に関する。
詳しくは、燃焼時にハロゲン系ガス等の発生がなく、収集袋に投入した収集物が外から目視により確認でき、且つ焼却時に燃焼ガスが通過するフィルターの目詰まりを起こす燐系ガスが発生せず、廃棄物を投入した収集袋を水中に落としても水面に浮き、灰分が微量で取扱性が容易である発泡半透明収集袋に関するものである。

従来、オレフィン系樹脂で成形した収集袋が使用されている。例えば、特許文献１及び２には、機械的強度に優れた半透明のポリオレフィン製ゴミ袋が開示されている。さらに特許文献３にはシアン化水素の発生を抑制する有機顔料含有のポリオレフィン系樹脂組成物が開示されている。
しかし、オレフィン系樹脂で成形加工した収集袋に、原子力発電所で定修時等に着用した衣類等を廃棄物として袋に投入すると、収集袋全体の比重が１以上になり水中に沈降する恐れがあり問題となっている。

そこで、収集袋に投入した使用済み衣類等の廃棄物が、該収集袋の外から目視により袋の中身を確認できる程度の透明性があり、かつ廃棄物の入った収集袋が水中に落ちても水面に浮く（比重が水より小さい）収集袋が必要になってきた。このように透明性があって、水に浮く収集袋が強く要求されている。
更に原子力発電所で用いる収集袋は、燃焼時のハロゲン系ガス等の発生がなく、焼却後の残留灰分が微量であることが必要である。

特開平７−２０６００４号公報特開平７−２０６００５号公報特開２００６−２８２７８８号公報

本発明は、前記の従来の問題点を解消し、半透明で、且つ比重が１．０より小さく、廃棄物を投入した収集袋を水面に落としても水中に沈降せずに浮いている発泡半透明収集袋を提供する。なお、本発明において比重とは、液体の質量と、それと同体積の１気圧下での４℃の純水の質量比である。

本発明は、
「１．ポリエチレン樹脂１００重量部に対し、少なくとも熱膨張性マイクロカプセル０．０５〜０．８０重量部を配合して発泡させて形成された収集袋であって、比重０．６０〜０．９０、ヘーズ（曇価）１０〜６０％、且つ残渣灰分０．１重量％以下であることを特徴とする発泡半透明収集袋。
２．前記ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又は直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）であることを特徴とする、１項に記載された発泡半透明収集袋。３．前記熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性高分子を外殻とし、該熱可塑性高分子の軟化温度以下の沸点を有する液体を内包することを特徴とする、１項又は２項に記載された発泡半透明収集袋。
４．前記発泡半透明収集袋のシート厚さは、３０〜１２０μｍであることを特徴とする
、１項ないし３項のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。
５．前記発泡半透明収集袋は、インフレーション押出機で成形加工されたことを特徴とする、１項ないし４項のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。
６．前記発泡半透明収集袋は、放射性物質取扱所で使用される廃棄物収集袋であることを特徴とする、１項ないし５項のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。」に関する。

本発明に係る発泡半透明収集袋は、着用後の衣類を廃棄物として投入した際に収集袋の内容物が外から目視によって確認できる程の透明性を有し、該廃棄物の入った収集袋が水中に落ちても比重が水より小さいので、沈降することがなく浮き、更に機械的強度はポリエチレン樹脂性収集袋と同等であり、燃焼時においてハロゲン系ガス等の発生がなく、焼却後の残留灰分が微量であるという優れた効果を奏する。

以下、本発明に係る発泡半透明収集袋を詳細に説明する。ただし、以下に示す形態は本発明に係る発泡半透明収集袋の一例であり、本発明を以下の態様に限定するものではない。
本発明で使用する樹脂はポリエチレン樹脂である。

かかるポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等いずれでもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は半透明樹脂であり、発泡すると不透明になるので使用しない。ここで、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、いずれもメルトフローレート０．２〜１５ｇ／１０ｍｉｎ、比重０．９２〜０．９３が好ましい。メルトフローレート０．２ｇ／１０ｍｉｎ未満ではインフレーション押出成形加工性が悪い。また、メルトフローレート１５ｇ／１０ｍｉｎを超えると、幅が広い場合に成形されたシートにシワが生じる恐れがあるので好ましくない。

低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の例としては、日本ポリエチレン株式会社製ノバテックＬＤＬＦ４４３、ノバテックＬＤＬＦ１２５Ｅ、ノバテックＬＤＬＦ４２３Ｍ、ノバテックＬＤＬＦ２００Ｍ、日本ユニカ株式会社製ＮＵＣ−８２３０、ＮＵＣ−８２４０、ＮＵＣ−８１６０、ＮＵＣ−８１２２などが挙げられる。
直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の例としては、日本ポリエチレン株式会社製
ノバテックＬＬＵＦ４２０、ノバテックＬＬＵＦ４２１、ノバテックＬＬＵＦ４２２、株式会社ライムポリマー製ウルトゼックス３０２１Ｆ、ウルトゼックス２５２０Ｆ、ＮＵＣＧ−５５１８、ＮＵＣＧ−５５１４、ＮＵＣＧ−５１７２などが挙げられる。

本発明に使用される熱膨張性マイクロカプセルは、単独で発泡剤として使用する。または、低融点樹脂に練り込んでペレット化し、発泡剤として使用してもよい。
熱膨張性マイクロカプセルの外殻は、小さなプラスチック球体で平均粒径５〜５０μｍであり、アクリル系コポリマー及び低密度ポリエチレンの熱可塑性樹脂である。
マイクロカプセル内の液体は、マイクロカプセルの外殻における軟化温度以下の沸点を有する液体であり、液体は低沸点炭化水素が好ましい。
本発明に用いられる熱膨張性マイクロカプセルは、特に以下の特性を有するものが好ましい。
膨張開始温度：約８５〜１６０℃
最高熱膨張温度：約１２５〜１９０℃
熱膨張性マイクロカプセルの体積膨張：約２０〜７０倍

熱膨張性マイクロカプセル含有の発泡剤の例としては、大日精化株式会社製マイクロフェアーＭ４３０、マイクロフェアーＭ５２０、マイクロフェアーＨ７５０Ｄ、マイクロフェアーＨ７７０Ｄ、ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ、ファインセルマスターＭＳ４０２Ｋ、松本油脂製薬株式会社製マツモトマイクロスフェアーＦ−５５、Ｆ−８０Ｓ、Ｆ−８０ＶＳ、Ｆ−８２ＥＶＡ５０、Ｆ−８５、Ｆ−１００、ＥＸＰＡＮＣＥＬ株式会社製Ｅｘｐａｎｃｅｌ０９２−４０、１９２−８０、０９２−１２０、００９−８０、０９２ＲＭＢ１２０、０９２ＭＢ１２０などが挙げられる。
かかる熱膨張性マイクロカプセルは発泡半透明収集袋を成形加工するポリエチレン樹脂に直接混合し、付着させて使用する。又は熱膨張性マイクロカプセルを低融点の樹脂に練り込んでペレット化（マスターバッチ）し、発泡半透明収集袋を成形加工するポリエチレン樹脂ペレットに添加して使用する。

本発明に係る発泡半透明収集袋を形成するためには、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、又は直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のいずれか１種類又は２種類以上の樹脂１００重量部に対し、上記熱膨張性マイクロカプセルの配合量は０．０５〜０．８０重量部、好ましくは０．０６〜０．７５重量部、より好ましくは０．０６〜０．７０重量部である。
上記熱膨張性マイクロカプセルの配合量が０．０５重量部未満では、熱膨張性（発泡倍率）が小さく、発泡シートの比重を小さくできない。配合量が０．８０重量部を超えると熱膨張性が大きくなり発泡シートの表面の凹凸が多くなり、透明性が悪くなるので好ましくない。配合量が０．０５〜０．８０重量部の範囲内では、機械的強度は発泡剤無添加の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）とほぼ同等である。このため収集袋にする場合、発泡前のシートの厚さは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の収集袋とほぼ同等でよい。

また上記の熱膨張性マイクロカプセルを添加することにより、発泡後のポリエチレン樹脂のシートの表面における凹凸を小さく成形することができる。そのために印刷性が良好になり、無発泡の収集袋と略同様の印刷が可能である。

発泡剤にＫｉｃｋｅｒ（発泡促進剤）を含有させてもよい。Ｋｉｃｋｅｒとしては、尿素、シュウ酸、クエン酸、フマル酸、アジピン酸、マレイン酸などの有機系のＫｉｃｋｅｒを用いることができる。

原子力発電所では、亜鉛や鉛の使用が禁止されている。そのために亜鉛系Ｋｉｃｋｅｒ、鉛系Ｋｉｃｋｅｒを使用することは好ましくない。

本発明に係る発泡半透明収集袋の水に対する比重は、０．６０〜０．９０である。比重が０．６０未満では、収集物を投入した場合に水に浮くが、収集袋の透明性が悪くなる。また、機械的強度が低下するので好ましくない。比重が０．９０を超えると収集物を投入した場合に比重が１以上になり水面で浮くことができずに沈降することがあるので好ましくない。

ポリエチレン樹脂は、ほかの樹脂と比較すると耐水性は良好である。吸水率０．０１％以下（ＡＳＴＭＤ５７０２４時間）である。本発明の発泡半透明収集袋は水面に落ちても経時変化により比重が大きくならないので沈降する恐れが少ない。

発泡半透明収集袋のヘーズ（曇価）１０〜６０％である。好ましくは１５〜６０％、より好ましくは１５〜５５％である。１０％未満にするためには発泡倍率を小さくしなければならない。しかし、発泡倍率を小さくすると比重を小さくできず好ましくない。
また収集袋のシートの厚さを薄くしなければならない。しかし、シートの厚さを薄くすると機械的性質、特に引裂強力が小さくなり好ましくないという問題がある。好ましいシートの厚さについては後述する。
他方、発泡半透明収集袋のヘーズが６０％を超えると透明性が悪くなり好ましくない。

本発明で使用する発泡半透明収集袋用シートは、インフレーション押出機で成形加工することができる。また、該発泡半透明収集袋用シートを熱シール機でシールして発泡半透明収集袋を作製することができる。

発泡半透明収集袋のシートにおける好ましい厚さは、３０〜１２０μｍである。より好ましくは４０〜１００μｍ、更により好ましくは５０〜１００μｍである。厚さが３０μｍ未満では機械的性質、特に引裂強力が小さくなり好ましくない。１２０μｍを超えると透明性が悪くなり好ましくない。

発泡半透明収集袋に収集物として投入する廃棄物は、原子力発電所の管理区域等で作業員が作業するときに着用する作業服、帽子、マスク、手袋、ガウン等である。これらは作業終了後に廃棄物として収集され、廃棄されるものである。

本発明の発泡半透明収集袋のシートを成形加工する場合に、ポリエチレン樹脂の物性を阻害しない範囲で、ＥＶＡ、ＥＥＡ、αオレフィン樹脂等を添加してもよい。また加工助剤として滑剤、顔料、紫外線吸収剤、分散剤、架橋剤等を併用することもできる。

実施例１
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ノバテックＬＤＬＦ４４３（ＭＦＲ：１．５ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９２４、融点：１１３℃、日本ポリエチレン株式会社製）１００重量部に、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ（低密度ポリエチレンでのマスターバッチ、熱膨張性マイクロカプセル含有濃度：４０％マスターバッチ最大発泡温度約１７５℃、大日精化株式会社製）を１．０重量部添加し、ヘンシェルミキサー５０リットル中において低速回転で３分間攪拌して両ペレットを混合した。
該ペレットを株式会社日本製鋼所製のインフレーション押出機（φ５５ｍｍ、Ｌ／Ｄ：２８、ＣＲ：２．２）のホッパーに投入し、押出機のシリンダー温度／Ｃ₁：１６５℃、
Ｃ₂：１７５℃、Ｃ₃：１７５℃、ヘッド温度／Ｈ_D：１６５℃、ダイス温度／Ｄ₁：１７０℃、Ｄ₂：１７０℃、押出スピード１５ｍ／ｍｉｎ、スパイラルダイスリップギャップ１
．５ｍｍで風船を膨らませ、インフレーション押出成形加工し、幅５５ｃｍ、厚さ８５μｍに成形された発泡シートの発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。該発泡半透明収集袋用シートを熱シール機で１４０℃×０．７秒で一端をシールし、切断して幅５５ｃｍ、長さ７０ｃｍの発泡半透明収集袋を得た。該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

実施例２
実施例１において、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ（熱膨張性マイクロカプセル含有濃度４０％マスターバッチ）０．２重量部添加した。
その他は、実施例１と同様にして発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

実施例３
実施例１において、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ（熱膨張性マイクロカプセル含有濃度：４０％マスターバッチ）１．８重量部添加した。その他は、実施例１と同様にして発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

実施例４
実施例１において、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の代わりに、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）ノバテックＬＬＵＦ４２１（ＭＦＲ：０．９ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９２６、融点：１２４℃ 日本ポリウレタン株式会社製）１００重量部を使用した。発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋの代わりに、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０２Ｋ（熱膨張性マイクロカプセル含有濃度：４０％マスターバッチ、最大発泡温度約１９０℃、大日本精化株式会社製）１．０重量部使用した。
実施例１において、シリンダー温度／Ｃ₁：１７０℃、Ｃ₂：１８５℃、Ｃ₃：１９０℃
、ヘッド温度／Ｈ_D：１８０℃、ダイス温度／Ｄ₁：１８５℃、Ｄ₂：１８５℃にした。そ
の他は、実施例１と同様にして成形加工して発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

実施例５
実施例１において、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ノバテックＬＤＬＦ４４３の代わりに、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ノバテックＬＤＬＦ１２５Ｅ（ＭＦＲ：０．４ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９２２、融点：１１１℃）１００重量部を使用した。また、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ０．８重量部を添加した。更に、実施例１においてスパイラルダイスリップギャップを０．７ｍｍとした。その他は実施例１と同様にして発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

実施例６
実施例１において、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋの代わりに、発泡剤マイクロフェアーＨ７７０Ｄ（熱膨張性マイクロカプセル含有濃度：１００％）０．６重量部を使用した。また、実施例１と同様にヘンシェルミキサー５０リットルで、ノバテックＬＤＬＦ４４３のペレットとＨ７７０Ｄの粉末を低速回転で３分間攪拌して両者を混合した。更に、実施例１において、スパイラルダイスリップギャップを２．０ｍｍとした。その他は実施例１と同様にして発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表１に示す。

比較例１
実施例１において、発泡剤ファンセルマスターＭＳ４０１Ｋを添加しなかった。その他は、実施例１と同様にして成形加工した発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表２に示す。

比較例２
実施例１において、発泡剤ファインセルマスターＭＳ４０１Ｋ（熱膨張性マイクロカプセル含有濃度：４０％マスターバッチ）２．５重量部添加した。
その他は、実施例１と同様にして成形加工した発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表２に示す。

比較例３
実施例１において、スパイラルダイスリップギャップを２．２ｍｍとした。その他は実施例１と同様にして成形加工した発泡半透明収集用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表２に示す。

比較例４
実施例１において、スパイラルダイスリップギャップを０．６ｍｍとした。その他は実施例１と同様にして発泡半透明収集袋用シートをワインダーで巻き取った。
該発泡半透明収集袋用シートを実施例１と同様に熱シールし、切断して発泡半透明収集袋を得た。
該発泡半透明収集袋の性能を測定した結果は表２に示す。

物性の測定
（１）比重ＪＩＳＫ００６１
（２）ヘーズ（曇価）ＪＩＳＫ７１０５
（３）灰分
試料の適量を白金るつぼに採取し、熱板上で炭化した後、電気炉に入れて８５０℃において３０分間加熱し、灰化させて、その残分を灰分の重量とした。
表中の灰分「≦０．１」は、残渣灰分が「０．１重量％」以下であることを示す。
（４）引張試験ＪＩＳＺ１７０２
（５）引裂強力ＪＩＳＬ１０９６
（６）シール強力ＪＩＳＺ１７１１
（７）シール面の平滑性
平滑 ◎
やや凹凸 ○
凹凸がある △
凹凸が大きい ×

本発明の発泡半透明収集袋は、放射性物質取扱所等において作業時に使用した衣類等を
廃棄するときの収集袋として使用するもので、収集袋に投入した収集物が外から目視により確認でき、水中に落ちても沈降することがなく浮くもので、使用後焼却しても灰分の発生も少なく、有害ガスが発生せず、フィルターの目詰まりもなく、好適に使用される。

Claims

ポリエチレン樹脂１００重量部に対し、少なくとも熱膨張性マイクロカプセル０．０５〜０．８０重量部を配合して発泡させて形成された収集袋であって、比重０．６０〜０．９０、ヘーズ（曇価）１０〜６０％、且つ残渣灰分０．１重量％以下であることを特徴とする発泡半透明収集袋。
前記ポリエチレン樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又は直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）であることを特徴とする請求項１に記載された発泡半透明収集袋。
前記熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性高分子を外殻とし、該熱可塑性高分子の軟化温度以下の沸点を有する液体を内包することを特徴とする請求項１又は２に記載された発泡半透明収集袋。
前記発泡半透明収集袋のシート厚さは、３０〜１２０μｍであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。
前記発泡半透明収集袋は、インフレーション押出機で成形加工されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。
前記発泡半透明収集袋は、放射性物質取扱所で使用される廃棄物収集袋であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載された発泡半透明収集袋。