JP2018070856A

JP2018070856A - エコ材料およびそれを使って製作した窓おおい用スラット

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Publication number: JP2018070856A
Application number: JP2017000310A
Authority: JP
Inventors: 弘▲浩▼ 陳; Hung-Hao Chen; 忠吾陳; Ming-Che Tsai; 明哲 ▲蔡▼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2018-05-10
Also published as: EP3315550A1; US20180118928A1; TW201817794A; TWI619754B; EP3315550B1

Abstract

【課題】エコ材料およびそれを使って製作した窓おおい用スラットを提供する。
【解決手段】エコ材料は６０から８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる１５から３５ｗｔ％のポリオレフィンと、５から１０ｗｔ％の助剤とを含有する。無機鉱物塩マスターバッチは炭酸カルシウムと、ポリエチレンまたはポリプロピレンとを含有する。炭酸カルシウムとポリエチレンまたはポリプロピレンとの重量比は８対２である。ポリオレフィンは線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンである。助剤は弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡまたはＰＥ−ＭＡである。上述したエコ材料で製作した窓おおい用スラットは窓おおいに求められる機械的性質を持つだけでなく、ポリ塩化ビニルの使用を排除し、コストを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エコ材料、特に窓おおい用スラットに適用するエコ材料に関するものである。

光線を直射させないため、窓おおいはフレームまたはロッドによって建物内の窓際に吊るように装着され、遮光機能およびプライバシー保護機能を果たすものである。よく見掛けられている窓おおいの種類はカーテン（即ち掛け布とセード）、縦式ブラインドおよび横式ブラインドなどであるため、消費者に色々な選択肢を提供できる。

従来の横式または縦式ブラインドのスラットを製作する際、木材製品を採用すれば、良好な遮光および断熱効果を果たすことができる。しかしながら、森林資源が乏しくなり、林業が衰退したことが原因で産業用木材が漸減するため、コストが高くなり、また林地および生態環境破壊の議論を招く。

従来の木材で製作したスラットに対し、プラスチックで製作したスラットを採用することは別の一つの選択肢である。しかしながら、プラスチック製のスラット、例えば縦式ブラインドのスラットはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で製作されることが一般的である。ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製のスラットを処分する際、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）製のスラットは一般の燃えるごみに混ざって廃棄されることがよくあり、焼却処理される際に完全不燃焼になるとダイオキシンを発生させるため、地球環境に危害を与えてしまうという問題がある。

それに対し、特許文献１により掲示されたエコペーパーの製造方法は、無機鉱物粉末、ポリエチレンおよび助剤からなる原料を採用することである。上述した原料は環境にやさしい原料であるが、弾性度が比較的低いため、窓おおい用スラットに適用できない。

従って、窓おおい用スラットに適用でき、かつ使用環境に堪える弾力性または耐衝撃性を備え、環境公害およびコストアップを抑制することができる材料は製造業者および消費者に最も求められるものである。

台湾ＴＷ３７９２７２号公報

本発明は、上述した問題に鑑み、窓おおい用スラットに適用し、かつ窓おおい製造業および消費者に木材およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）以外の一つの選択肢を与えることができるエコ材料を提供することを主な目的とする。

本発明は、窓おおいの使用材料が環境にかける負担を低減することを別の一つの目的とする。

本発明は、窓おおいの材料コストを抑制または削減することをもう一つの目的とする。

上述した課題を解決するため、エコ材料は６０から８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる１５から３５ｗｔ％のポリオレフィンと、５から１０ｗｔ％の助剤とを含有する。無機鉱物塩マスターバッチは炭酸カルシウムおよびポリエチレンを含有する。炭酸カルシウムとポリエチレンの重量比は８対２である。ポリオレフィンは線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンである。助剤は弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡまたはＰＥ−ＭＡである。

上述した課題を解決するため、もう一つのエコ材料は８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる２０ｗｔ％のポリオレフィンとを含有する。無機鉱物塩マスターバッチは炭酸カルシウムおよびポリエチレンを含有する。炭酸カルシウムとポリエチレンの重量比は８対２である。ポリオレフィンは線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンである。

上述した課題を解決するため、もう一つのエコ材料は６０から８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる１５から３５ｗｔ％のポリオレフィンと、５から１０ｗｔ％の助剤とを含有する。無機鉱物塩マスターバッチは炭酸カルシウムおよびポリエチレンを含有する。炭酸カルシウムとポリエチレンの重量比は８対２である。ポリオレフィンは線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンである。助剤はＰＯＥ−ＭＡまたはＰＥ−ＭＡである。

上述した課題を解決するため、窓おおい用スラットは上述したエコ材料から製作される。

上述したとおり、本発明によるエコ材料で製作した窓おおい用スラットにはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が使用されないため、ダイオキシンの発生に伴って生じた環境問題を排除または抑制することができる。一方、エコ材料は相当な程度の炭酸カルシウムを含有する。炭酸カルシウムはコストが安く、手に入りやすい材料であるため、窓おおいの製造コストを抑制できるだけでなく、機械的性質を備えることができる。

本発明によるエコ材料で製作した窓おおい用スラットを示す斜視図である。

本発明によるエコ材料は、窓おおい用スラットに対応するように片状に製作されることができる。エコ材料で製作した窓おおい用スラットは、一般の窓おおいまたは縦式ブラインドおよび横式ブラインドに適用できる。図１に示した縦式ブラインドはひも２によって連結されたスラット１およびロッド３から構成される。スラット１の開閉位置および角度をひも２によって調整することができる。スラット１は上述に限らず、製造業者の設計または消費者のニーズに応じて別のタイプの窓おおいに適用するように製作されてもよい。エコ材料は上述に限らず、ブロック状または板状に製作されても、床タイル、窓フレーム、片状装飾品、プリーツスクリーンまたは別の用途に適用できるように製作されてもよい。

本発明によるエコ材料は、６０から８０ｗｔ％（重量パーセント）の無機鉱物塩マスターバッチと、１５から３５ｗｔ％のポリオレフィンと、５から１０ｗｔ％の助剤（即ち添加物）とを含有する。

無機鉱物塩マスターバッチは重量比が８の炭酸カルシウムおよび重量比が２のポリエチレン（ＰＥ）の混合物である。常温下の混合物は固体の顆粒状を呈する。無機鉱物塩マスターバッチにおいて、炭酸カルシウムとポリエチレンの重量比は８対２である。添加物が使用されない場合、無機鉱物塩マスターバッチは８０ｗｔ％の炭酸カルシウムと２０ｗｔ％のポリエチレンとを含有するが、その中に少量の雑物が混ざる可能性がある。

ポリオレフィンは、主鎖の炭素数が２または３であり、線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）である。よく使用されるのは線形低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンおよびポリプロピレンである。そのうちの線形低密度ポリエチレンのほうが比較的好ましい。

助剤は、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン系エラストマー(maleic anhydride-grafted polyolefin elastomer，POE-MA)または無水マレイン酸グラフトポリエチレン(maleic anhydride-grafted polyethylene，PE-MA)である。そのうち、ＰＯＥ−ＭＡのほうが比較的好ましい。

本発明によるエコ材料は、材料の物理性質および化学性質に著しい影響を与えないことを前提として、使用環境に応じて上述した成分以外の少量の効果がある助剤を添加することができる。例えば、漂白効果または色艶向上効果がある助剤または色素を添加すれば、窓おおい用スラットの色が変わる。抗酸化効果または紫外線遮断効果がある助剤を添加すれば、窓おおい用スラットの使用寿命が伸びる。紫外線吸収剤を添加すれば、窓おおい用スラットによって室内の紫外線を低減できる。そのほかには潤滑効果、弾性効果または抗静電力効果がある助剤を添加することもできる。

設計に基づいて窓おおい用スラットまたは別の製品を製作する加工作業の利便性をはかるために、上述したエコ材料の成分はあらかじめ混練機の混練工程によって顆粒状に製作されるか、あらかじめスクリュー押出機の混練および押出成形工程によって片状に製作される。

続いて、上述したエコ材料が窓おおい用スラットに適用できることを証明するため、以下の実施例に基づいて製作された片状エコ材料の物理性質を測定する。測定ステップは、まず測定サンプルを用意する。測定サンプルはダブルスクリュー混練機を１７０℃から２１０℃に維持し、混練および顆粒成形工程を行い、熱間押出成形機を１８０℃に維持し、熱間押出成形工程および裁断工程を行うことによって製造され、サイズが９０ｍｍ＊１２ｍｍ＊１ｍｍでである。続いて室温環境下で測定サンプルに衝撃試験を行い、成分比の異なるエコ材料の機械強度を明確にし、データを取る。取ったデータは窓おおい用スラットに適用するか否かを判断する際の参考になる。

以下の実施例および比較例に基づいて製作された測定サンプルの成分の重量比および測定結果は表１によって明確にされる。

一般の窓おおいの使用状況に応じて耐衝撃性を測定した結果により、縦式ブラインドのスラットに適用する基準は７ポンド以上の衝撃力に耐えることが判明した。
表１のデータにより、衝撃試験に耐えられる実施例１から実施例９に対し、比較例１および比較例２は無機鉱物塩マスターバッチの重量比が比較的高く、耐えられる衝撃力が７ポンドよりかなり低いため、窓おおい用スラットの材料に適用できないことが判明した。

表１のデータにより、高密度ポリエチレンおよびＰＥ−ＭＡを採用する実施例３に対し、線形低密度ポリエチレンおよびＰＯＥ−ＭＡを採用する実施例４は耐衝撃性が比較的高いことが判明した。

実施例４、実施例５、実施例６および実施例７のデータにより、ポリプロピレンからなるポリオレフィンと、線形低密度ポリエチレンからなるポリオレフィンとは良好な耐衝撃性能を維持できることが判明した。

実施例１および実施例３のデータにより、無機鉱物塩マスターバッチの含有量を増やし、ＰＥの含有量を減らせば、耐えられる衝撃力は９ポンドから７ポンドに下がることが判明した。

実施例１および実施例２のデータにより、弾性体グラフトＰＥ−ＭＡの含有量を増やせば、耐えられる衝撃力は７ポンドから９ポンドに上がることが判明した。

実施例７および実施例８のデータにより、弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡを添加すれば、耐えられる衝撃力は１２ポンドから１８ポンドに上がることが判明した。

実施例７および実施例９のデータにより、弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡからなる助剤を含有する実施例７に対し、ＰＯＥからなる助剤を含有する実施例９は耐衝撃性が比較的低いが、助剤を含有しない実施例８の耐衝撃性より高いため、窓おおいに求められる耐衝撃性を持つことが判明した。

比較例１および比較例２のデータにより、無機鉱物塩マスターバッチの重量比が９０％に増加する場合、弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡからなる助剤を添加しても、耐衝撃性向上効果はあまり著しくなく、耐えられる衝撃力は２ポンドから３ポンドに上がることが判明した。

上述した試験において、ポリオレフィンは線形低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンおよびポリプロピレンを使用するが、これに限らず、高密度ポリエチレンと類似の性質を持つ低密度ポリエチレンおよび中密度ポリエチレンを使用してもよい。従って、ポリオレフィンのうちの低密度ポリエチレンおよび中密度ポリエチレンを使用したエコ材料は材料特性が窓おおい用スラットに求められる性能を満足できる。

上述した測定結果により、本発明によるエコ材料は窓おおいに適用できる機械的性質を持つことが判明した。一方、本発明によるエコ材料はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を使用する必要がないため、ポリ塩化ビニル（ＰＶ）の不完全燃焼によってダイオキシンを生じさせるという環境問題が発生しない。一方、本発明によるエコ材料は相当な程度の炭酸カルシウムを含有するため、材料コストを削減または抑制できるだけでなく、業界および市場に歓迎される材料になると考えられる。

１：スラット、２：ひも、３：ロッド

Claims

６０から８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる１５から３５ｗｔ％のポリオレフィンと、５から１０ｗｔ％の助剤とを含有し、
前記無機鉱物塩マスターバッチは、炭酸カルシウムと、ポリエチレンまたはポリプロピレンとを含有し、前記炭酸カルシウムと前記ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンとの重量比は８対２であり、
前記ポリオレフィンは、線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンであり、
前記助剤は、ＰＯＥ、弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡまたはＰＥ−ＭＡであることを特徴とするエコ材料。
８０ｗｔ％の無機鉱物塩マスターバッチと、主鎖の炭素数が２または３のポリマーモノマーからなる２０ｗｔ％のポリオレフィンとを含有し、
前記無機鉱物塩マスターバッチは、炭酸カルシウムと、ポリエチレンまたはポリプロピレンとを含有し、前記炭酸カルシウムと前記ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンとの重量比は８対２であり、
前記ポリオレフィンは、線形低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンまたはポリプロピレンであることを特徴とするエコ材料。
前記ポリオレフィンは、前記線形低密度ポリエチレン、前記高密度ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエコ材料。
前記ポリオレフィンは、前記線形低密度ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエコ材料。
前記助剤は、前記弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡであることを特徴とする請求項１に記載のエコ材料。
請求項１に記載のエコ材料から製作されることを特徴とする窓おおい用スラット。
請求項２に記載のエコ材料から製作されることを特徴とする窓おおい用スラット。
前記ポリオレフィンは、前記線形低密度ポリエチレン、前記高密度ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の窓おおい用スラット。
前記ポリオレフィンは、前記線形低密度ポリエチレンまたは前記ポリプロピレンであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の窓おおい用スラット。
前記助剤は、前記弾性体グラフトＰＯＥ−ＭＡであることを特徴とする請求項６に記載の窓おおい用スラット。