JPH1088007A - 樹脂組成物及び成形物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用済の各種樹脂成形物の焼却に際して、そ
の燃焼カロリーを下げて焼却炉の損傷を生じることがな
く、且つ焼却後においても多量の灰分が発生しない樹脂
組成物、及び該組成物から成形して得られる燃焼時低カ
ロリーで且つ灰分の発生が少ないフイルム、板材、棒材
或いは軌道用枕木等の樹脂成形物を提供すること。 【解決手段】 合成樹脂１００重量部と平均粒径が５０
〜２００μｍの籾殻粉末１０〜５００重量部とからなる
ことを特徴とする樹脂組成物、該樹脂組成物を成形して
なるフイルム、板材、棒材或いは軌道用枕木等の樹脂成
形物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、樹脂組成物及び成
形物に関し、更に詳しくはフイルム、板材、棒材或いは
軌道用枕木等の成形用として優れた樹脂組成物及びフイ
ルム、板材、棒材或いは軌道用枕木等の樹脂成形物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリエステル、ポリウレタン等の合成樹脂は、各種
用途のフイルム、板材、棒材、枕木等の如く各種の形状
に成形されて広く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの樹脂成形物
は、長期間安定であるという利点を有する一方で放置に
よっても腐敗分解することがなく、環境汚染の大きな原
因となっている。このような環境汚染を防止するために
は、使用済みの各種成形物を回収し、再使用することが
望ましいが、再使用はコスト高であり、又、再使用不可
能な廃棄物も多量に発生する。そのために使用済の成形
物はゴミとして焼却される場合が多いが、これらの合成
樹脂成形物は焼却に際してその燃焼カロリーが大である
ために、焼却炉が損傷し、焼却コストが著しく高くなる
という重大な問題がある。このような問題を解決する方
法として、成形物中に多量の炭酸カルシウム等の無機充
填剤を添加して燃焼カロリーを低下させることが行われ
ているが、この方法では無機充填剤が不燃性であること
から大量の灰分が発生し、この灰分の処理という新たな
問題が発生している。

【０００４】又、鉄道等の軌道用枕木としては、木材
製、コンクリート製、合成樹脂製等の枕木が使用されて
いる。木材製の枕木の場合には、硬質の木材が必要であ
り、煩雑な防腐処理を要し、消耗が激しく、従って多量
に使用されることから、近年では森林環境の破壊の原因
となること等の理由で使用が困難である。又、コンクリ
ート製の枕木は、ピアノ線を緊張させて入れてあること
もあって、木材に比べて優れた強度、腐蝕がないこと、
耐久性があること等の多くの利点があるものの、衝撃吸
収性がなく車両通過時に振動及び騒音が大きい等の問題
がある。

【０００５】更に合成樹脂製の枕木も提案されている
が、この合成樹脂製の枕木の場合には、成形物に反りが
発生し易く、又、夏の気温の上昇によって曲げ剛性が減
少するために、特に橋枕木として使用した場合には列車
走行時の撓みが大きくなり、レール間の距離即ち軌道間
隔が変化し易いという問題がある。更に木枕木と異な
り、犬釘の打ち込みは可能であるものの、打ち込まれた
犬釘の保持力が低く、レール等を強固に保持できないと
いう問題がある。更に別の問題として、前記合成樹脂成
形物の場合と同様に、その焼却処理時に同様な問題もあ
る。従って、本発明の目的は、使用済の各種樹脂成形物
の焼却に際して、その燃焼カロリーを下げて焼却炉の損
傷を生じることがなく、且つ焼却後においても多量の灰
分が発生しない樹脂組成物、及び該組成物から成形して
得られる燃焼時低カロリーで且つ灰分の発生が少ないフ
イルム、板材、棒材或いは軌道用枕木等の樹脂成形物を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、合成樹脂１００
重量部と平均粒径が５０〜２００μｍの籾殻粉末１０〜
５００重量部とからなることを特徴とする樹脂組成物、
該樹脂組成物を成形してなるフイルム、板材、棒材或い
は軌道用枕木等の樹脂成形物である。

【０００７】本発明者の詳細な研究によれば、籾殻を粉
砕してなる粉末を合成樹脂に比較的多量に添加して、フ
イルム、板材、棒材或いは軌道用枕木等の成形物とした
ときは、その使用済の成形物の燃焼カロリーを著しく低
下させることができ、又、籾殻は有機物が主成分である
ので焼却後において生じる灰分が少なく、従って焼却時
に焼却炉を損傷させることがなく、且つ焼却後に大量に
発生する灰分の処理の問題が生じない。又、籾殻自身は
従来は殆ど廃棄されていたものであり、成形物のコスト
の面でも有利である。

【０００８】又、枕木の如き比較的大型の成形物とした
場合には、成形時における成形物の変形がなく、木枕木
のような煩雑な防腐処理が不要で、硬度及び耐熱性にも
優れ、更に犬釘の打ち込みが比較的容易であり、そのう
え犬釘の保持力が木枕木と同様に非常に優れている。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明で使用する合成樹
脂とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン等の汎用樹脂であ
り、これらの合成樹脂は、新規なバージン樹脂であって
もよいし、ＰＥＴボトルの如き使用済の各種成形物を粉
砕或いは造粒したものであってよい。フイルム、板材、
棒材、特に枕木の成形に使用する場合にはポリエチレン
や使用済の回収ＰＥＴボトルの粉砕品又はその造粒品
（ペレット）が好ましく使用され、軽量成形物が必要と
される場合には、上記において発泡剤を用いたり、樹脂
として発泡性ポリウレタンが好ましく使用される。

【００１０】本発明で使用し、主として本発明を特徴づ
ける籾殻粉末は、籾殻を、例えば、アロマ化学機械工業
株式会社製のピーナッツミルで粉砕したものであり、こ
の籾殻粉末の粒径は約５０〜２００μｍとすることがで
き、本発明者の研究によれば、合成樹脂と充分に混合成
形可能な粉末は約７５〜１５０μｍのものであることを
見出した。籾殻粉末の粒子径を５０μｍ未満にすること
は不可能ではないが、経済的には利点がなく、一方、粒
径が２００μｍを越えると合成樹脂との混練が極端に困
難となる。特に合成樹脂はペレットの状態で用いてもよ
いが、上記籾殻粉末と同様な粒径に粉砕して使用するこ
とにより、樹脂組成物中の籾殻粉末の含有量を樹脂粉末
よりも多くしても、籾殻粉末が均一に分散して良好な成
形物が得られる。

【００１１】上記籾殻の粉末は合成樹脂１００重量部に
対して１０〜５００重量部の割合で混合することができ
る。添加量が１０重量部未満では使用済み成形物の焼却
時における燃焼カロリーの低下が不十分であり、例え
ば、枕木用途の場合には、その硬度、強度、変形防止
性、犬釘の打ち込み性、打ち込んだ犬釘の保持力が充分
ではなく、一方、５００重量部を越えると成形物の強度
等が不十分となり、又、成形することも困難である。

【００１２】合成樹脂と籾殻粉末との使用比率は、その
成形目的によって異なり、例えば、柔軟性が要求される
フイルムや薄板等の成形物の場合には、合成樹脂１００
重量部に対して１０〜１００重量部の割合で混合するこ
とが好ましく、一方、建材等に使用される板材や棒材或
いは枕木等の如く高い剛性が要求される用途において
は、合成樹脂１００重量部に対して１００〜５００重量
部の割合で混合することが好ましい。又、上記において
共通する好ましい添加量は、合成樹脂１００重量部当た
り５０〜１２０重量部である。特に合成樹脂組成物中の
籾殻粉末の量が４０重量部を越えると、得られる組成物
からの成形物は、その焼却に当たり十分に燃焼カロリー
を低下させ、排気ガス中の有毒物質の量を減少させるこ
とができる。

【００１３】本発明の樹脂組成物の製造方法は従来公知
の方法と同様でよく、例えば、合成樹脂の粉末と籾殻粉
末とを所望の比率で、ヘンシェルミキサー等で均一に混
合した状態でもよく、又、合成樹脂粒子の表面に籾殻粉
末を付着させ、これを押出機のフィーダーに連続的に供
給し、押出機内の温度を約１００〜２２０℃に調整し
て、ダイスから連続的に押出し、これをペレット化して
もよい。又、合成樹脂中への籾殻粉末の分散性を良好に
するために、籾殻粉末に少量の合成樹脂と低分子量のポ
リエチレンや低分子量のポリプロピレン等の分散剤を加
えて、加熱ロール等で混練して籾殻粉末濃度が５０〜８
０重量％のマスターバッチを作製しておき、これに樹脂
ペレットを加えて希釈し所望濃度の樹脂組成物とするこ
とができる。尚、本発明の樹脂組成物は、着色剤、酸化
防止剤、帯電防止剤、防カビ剤、他の充填剤等の他の添
加剤も本発明の目的達成を妨げない範囲において包含す
ることができる。

【００１４】本発明の樹脂成形物は、上記の本発明の樹
脂組成物から成形してなるものであり、該樹脂組成物の
籾殻含有量が高い場合には、溶融時の樹脂組成物の流動
性が低いので、例えば、プレス加熱加圧成形機により成
形する事が望ましい。この場合には籾殻粉末と樹脂が均
一に分散されるように、両者とも粉末状態で使用するこ
とが好ましい。又、樹脂組成物がペレット状である場
合、或いは籾殻粉末の濃度が比較的低い場合には、通常
の混合機、例えば、押出機を用いてペレット化し、ペレ
ット化された樹脂組成物は、例えば、押出機、射出成形
機、プレス成形機等によってフイルム、板材、棒材等の
所定の形状の成形物とされる。又、該樹脂組成物からシ
ート或いはフィルムを作製し、真空成形等によって所定
形状の成形物とすることもできる。以上のように本発明
においては樹脂成形物の成形法は、特に限定されるもの
ではない。

【００１５】本発明において提供されるフイルムは、そ
の用途においては籾殻粉末含有フイルムの片面或いは両
面に籾殻を含まないフイルムを積層して多層フイルムと
することができる。このような多層構成にすることによ
って、例えば、食品や生鮮食品の包装材料として使用し
ても、籾殻粉末が脱落して内容物を汚染することがな
く、更に意外にも籾殻粉末が有していると思われる抗菌
作用或いは防腐作用によって、内容物の食品や生鮮食品
をより長期間安全に且つ鮮度良く保存し得ることを見出
した。

【００１６】例えば、本発明の樹脂組成物を用いて２０
〜５０μｍ程度の半透明のフイルムを作成し、その片面
或いは両面に２０〜５０μｍ程度のポリエチレンやポリ
プロピレンフイルムをドライラミネートしたり、共押出
ラミネートすることによって優れた包装用多層フイルム
とすることができる。この際、得られるフイルムにガス
バリヤー性が要求される場合には、例えば、積層フイル
ムとしてポリ塩化ビニリデンフイルムやポリエチレンテ
レフタレートフイルムを用いることが好ましい。

【００１７】又、本発明の樹脂成形体が建材等に使用さ
れる板材や棒材の形状である場合には、前述のように樹
脂に対する籾殻粉末の使用量を大きくしてプレス成形や
押出成形によって、木材と同様な強度、加工性、釘打ち
性を有する成形物とすることが可能であり、成形物に含
まれる籾殻粉末の非腐蝕性によって籾殻粉末の含有量が
高くても、水濡れ状態においても木材に比べて著しく優
れた耐久性を示す。例えば、籾殻粉末５０〜９０重量％
含有の本発明による建材は、ポリエチレン等の熱可塑性
樹脂を用いてプレス成形するによって木質感に優れ、し
かも表面平滑性も良好な建材とすることができる。

【００１８】又、籾殻粉末含有量が５０重量％未満であ
る場合には、押出成形によって連続生産が可能であり、
この場合には成形物の表面は籾殻粉末によって艶消し状
態となり、同様に表面に良好な木質感を与えることがで
きる。又、上記何れの場合にも樹脂として２液タイプの
発泡性ポリウレタン樹脂を用い、常圧で発泡成形するこ
とによって比重が０．９〜０．３程度の軽量建材とする
ことも可能である。

【００１９】更に上記何れの場合にも、成形体表面は接
着性に優れているので、その表面に木目模様等の各種印
刷を施した化粧フイルムを貼合したり、塗料で塗装して
更に優れた木質感を有する合成建材を提供することがで
きる。又、天然木材の薄板を成形物の表面に貼合した合
わせ板材とすることもできる。このような本発明の建材
は何れにしても天然木材に代替し得る十分な強度と木質
感を有しており、更に使用後においても再生使用が可能
であるので、森林の伐採による地球環境の破壊防止の一
助になる。

【００２０】

【実施例】次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
具体的に説明する。尚、文中部又は％とあるのは特に断
りのない限り重量基準である。 実施例１ 低密度ポリエチレン樹脂粉末１００部と籾殻粉末（平均
粒径７５μｍ）１２０部とを、ヘンシェルミキサーで均
一に混合して本発明の樹脂組成物（粉末状）を得た。こ
の樹脂組成物から温度約２００℃に加熱したプレス成形
機により枕木を成形した。又、木枕木の場合における如
き防腐処理は不要であった。この枕木は木材製の枕木と
同様な色調、硬度、強度を有し、成形時における反りは
認められず、犬釘の打ち込み性及び打ち込んだ犬釘の保
持性は木枕木と同様であった。

【００２１】実施例２ 低密度ポリエチレン樹脂粉末１００部と籾殻粉末（平均
粒径１００μｍ）１００部とを、ヘンシェルミキサーで
均一に混合して本発明の樹脂組成物（粉末状）を得た。
この樹脂組成物を温度約２００℃に加熱したプレス成形
機により、中心に鋼鉄製の芯材を有するようにして枕木
を成形した。この枕木は木材製の枕木と同様な色調、硬
度、強度を有し、成形時における反りは認められず、犬
釘の打ち込み性及び打ち込んだ犬釘の保持性は木枕木と
同様であった。

【００２２】実施例３ 低分子量ポリエチレンワックス５０部、低密度ポリエチ
レン樹脂１００部、及び籾殻粉末（平均粒径７５μｍ）
３５０部（炭酸カルシウム５０部含む）を、ヘンシェル
ミキサーで軽く混合した後、約１５０℃の加熱三本ロー
ルで混練してシート状にした。冷却後これを粗粉砕して
マスターバッチを得た（籾殻粉末濃度約６０％）。この
マスターバッチ１００重量部と低密度ポリエチレン１０
０部とを混合して４０ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２８、
Ｃ．Ｒ．＝３．１、ダルメージ付きスクリュー、シリン
ダー温度１３０℃、スクリュー回転速度７０ｒｐｍ）に
て混練し、ペレット状の本発明の樹脂組成物（籾殻粉末
濃度約３０％）を得た。

【００２３】次いで上記樹脂組成物をインフレーション
装置（４０ｍ／ｍ押出機、内径５０ｍ／ｍインフレーシ
ョンダイ、シリンダー温度１４０℃、スクリュー回転速
度６０ｒｐｍ）に投入し、膜厚５０μｍの淡灰色のポリ
エチレンフイルムを得た。このフイルムの表面は平滑で
あり、強度も充分で、その燃焼熱は約７，５００Ｋｃａ
ｌであった。

【００２４】実施例４〜９及び比較例１ 実施例１におけると同様な方法で幾つかの籾殻粉末を作
製し、これらの粉末を用い、他は実施例１と同様にして
本発明の樹脂組成物及び枕木を作製した。これらの枕木
の物性は下記表１の通りであった。

【００２５】表１：実施例４〜９及び比較例で用いた籾
殻粉末、及び得られた枕木の物性

【００２６】実施例１０ 低密度ポリエチレン樹脂粉末５０部、回収ＰＥＴボトル
の粉砕粉末５０部、籾殻粉末（平均粒径７５μｍ）２０
０部及び着色顔料３部を、ヘンシェルミキサーで均一に
混合して本発明の樹脂組成物（粉末状）を得た。この樹
脂組成物から温度約２００℃に加熱したプレス成形機に
より長さ３ｍ、幅１ｍ及び厚さ１５ｍｍの板材を成形し
た。この板材は天然板材と同様な色調、硬度、強度を有
し、成形時における反りは認められず、鋸やノミ等によ
る加工性や釘打ち性及び打ち込んだ釘の保持性は天然板
材と同様であり、防腐性においては天然板材に比べて圧
倒的に良好であった。更にこの板材は再度粉砕して再成
形することが可能であり、使用後におけるリサイクル使
用が可能である。

【００２７】実施例１１ 実施例３で得られた本発明のポリエチレンフイルムの両
面に、バージンポリエチレンをそれぞれ厚み２０μｍで
押出ラミネートして３層構成のフイルムとした。このフ
イルムは食品や生鮮食品の包装資材として有用であり、
このフイルムから構成した包装容器による生鮮食品の保
存性は、従来のポリエチレン製保存容器の場合に比較し
て格段に優れていた。

【００２８】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、籾殻を粉砕
してなる粉末を合成樹脂に比較的多量に添加して、フイ
ルム、板材、棒材或いは軌道用枕木等の成形物としたと
きは、その使用済の成形物の燃焼カロリーを著しく低下
させることができ、又、籾殻は有機物が主成分であるの
で焼却後において生じる灰分が少なく、従って焼却時に
焼却炉を損傷させることがなく、且つ焼却後に大量に発
生する灰分の処理の問題が生じない。又、籾殻自身は従
来は殆ど廃棄されていたものであり、成形物のコストの
面でも有利である。又、枕木の如き比較的大型の成形物
とした場合には、成形時における成形物の変形がなく、
木枕木のような煩雑な防腐処理が不要で、硬度及び耐熱
性にも優れ、更に犬釘の打ち込みが比較的容易であり、
そのうえ犬釘の保持力が木枕木と同様に非常に優れてい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 23/06 Ｃ０８Ｌ 23/06 67/02 67/02 75/00 75/00 Ｅ０１Ｂ 3/44 Ｅ０１Ｂ 3/44 //(Ｃ０８Ｌ 101/00 97:02）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂１００重量部と平均粒径が５０
   〜２００μｍの籾殻粉末１０〜５００重量部とからなる
   ことを特徴とする樹脂組成物。
2. 【請求項２】 籾殻粉末の粒径が７５〜１５０μｍであ
   る請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】 合成樹脂の粒径が７５〜１５０μｍであ
   る請求項１に記載の樹脂組成物。
4. 【請求項４】 合成樹脂がポリエチレン、ポリエチレン
   テレフタレート又は発泡性ポリウレタンである請求項１
   に記載の樹脂組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４に記載の樹脂組成物を成形
   してなる成形物。
6. 【請求項６】 成形物がフイルム、板材、棒材或いは軌
   道用枕木である請求項５に記載の成形物。
7. 【請求項７】 一方の面又は両面に籾殻粉末を含まない
   合成樹脂フイルムが積層されている多層フイルムである
   請求項６に記載の成形物。