JP5128175B2 - 樹脂組成物および成形体 - Google Patents
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Description
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。
すなわち、本発明は、以下の手段を提供するものである。
(1)廃棄プラスチックを含む樹脂(A)が、
実質的に、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%のみを含有するよう配合されてなり、
該樹脂(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、
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であり、
さらに酸化チタンを樹脂(A)100質量部に対し0.7〜25質量部含有し、
「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、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、
当該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以上となることを特徴とする
トラフ成形用の樹脂組成物。
(2)(1)に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
(3)トラフであることを特徴とする(2)に記載の成形体。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)としては天然水酸化マグネシウムおよび/または非結晶型水酸化マグネシウムを用いる。
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。
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。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。
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。
・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)
・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)
・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
〔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
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。
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。
「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。
「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。
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。
Claims (3)
- 廃棄プラスチックを含む樹脂(A)が、
実質的に、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%のみを含有するよう配合されてなり、
該樹脂(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、
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であり、
さらに酸化チタンを樹脂(A)100質量部に対し0.7〜25質量部含有し、
「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、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、
当該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以上となることを特徴とする
トラフ成形用の樹脂組成物。 - 請求項1に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
- トラフであることを特徴とする請求項2に記載の成形体。
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