(57)【要約】【課題】環境保護に寄与しつつ、過酷な使用条件下においても破損等の起こりにくい樹脂成形体を提供する。【解決手段】樹脂成形体としてのコンテナは、発酵法により得られた原料から得られるポリエチレン２０質量％〜４０質量％と、ポリプロピレン６０質量％〜８０質量％と、オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方０質量％〜５質量％とを配合し、射出成形により形成される。ポリプロピレンを主体とすることにより耐衝撃性が高められ、ＴＰＯ等により相溶性が高められる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発酵法により得られた原料から得られるポリエチレン２０質量％〜４０質量％と、
ポリプロピレン６０質量％〜８０質量％と、
オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方０質量％〜５質量％とを配合し、射出成形により形成されてなる樹脂成形体。
【請求項２】
発酵法により得られた原料から得られるポリエチレン２０質量％〜４０質量％と、
ポリプロピレン５５質量％〜７８質量％と、
オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方２質量％〜５質量％とを配合し、射出成形により形成されてなる樹脂成形体。
【請求項３】
前記ポリエチレン、ポリプロピレン、並びに、オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方は、それぞれペレット状体又はチップ状体をドライブレンドして得られた混合物を可塑化させた上で、射出成形により形成されてなる請求項１又は２に記載の樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形により得られる樹脂成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形により得られる成形体は、熱可塑性樹脂材料により構成されている。とりわけ、パレット、コンテナ等の比較的過酷な環境下で使用される樹脂成形体の素材として、ポリプロピレン（ＰＰ）が用いられる。これは、ＰＰが比較的安価であり、かつ、剛性、耐衝撃性に優れるからである。
【０００３】
近年、環境保護に対する意識の高まりから、樹脂材料として、石油由来の樹脂材料ではなく、非石油由来の樹脂材料を用いることが検討されている。例えば、非石油由来の樹脂材料として、バイオポリエチレンと称される樹脂材料の研究が進められている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００４】
すなわち、糖やでんぷんを多く含むとうもろこしや、さとうきびといった植物原料を用いて糖質を抽出し、酵母・酵素によるエタノール発酵によりエタノール（バイオエタノール）を生成する。そして、当該バイオエタノールを適正な触媒下で加熱させ、脱水反応によりエチレンを得、当該エチレンを重合させることでバイオポリエチレンが得られる。
【０００５】
しかし、（上述のバイオポリエチレンを含む）ポリエチレンは、可塑化状態における流動性に乏しく、射出成形を行うことが困難な場合がある。特に、比較的薄肉の樹脂成形体や、網目状をなす樹脂成形体等を射出成形で得ようとすると、可塑化状態にあるポリエチレンがキャビティ内を流動しにくく、うまく成形できないことが懸念される。そこで、かかる懸念を払拭するべく、バイオポリエチレンを主体とし、これに対し、比較的流動性に優れるポリプロピレン等を混入する技術が提案されている（例えば、特許文献２等参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６０６３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２７４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記特許文献２に記載の技術は、あくまでも比較的薄肉の成形品を得るべく、流動性、成形性の確保を主眼とするものである。すなわち、上記パレットやコンテナといった成形体は、フォークリフト等で重いワークを載置或いは収容状態で搬送したり、地面に落下させられたり引きずられたりといった比較的過酷な条件に晒されるものである。このように過酷な環境下での使用という観点においては、バイオポリエチレンを主体とした成形体は、剛性面において必ずしも十分とはいえず、破損等を招いてしまうという懸念がある。
【０００８】
一方で、比較的過酷な環境下で使用される樹脂成形品においても環境への配慮は必要である。
【０００９】
本発明は上記例示した問題点等を解決するためになされたものであって、その目的は、環境保護に寄与しつつ、過酷な使用条件下においても破損等の起こりにくい樹脂成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
【００１１】
手段１．発酵法により得られた原料から得られるポリエチレン２０質量％〜４０質量％と、
ポリプロピレン６０質量％〜８０質量％と、
オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方０質量％〜５質量％とを配合し、射出成形により形成されてなる樹脂成形体。
【００１２】
手段１において用いられるポリエチレンは、非石油由来のポリエチレンであって、発酵法により得られた原料（例えば、いわゆるバイオエタノール）から得られるものである。かかるポリエチレン（以下、便宜上バイオポリエチレン、或いは、バイオＰＥと称する）としては、密度０．９４５〜０．９７０ｇ／ｃｍ3程度のいわゆる高密度ポリエチレンが好適に用いられる。またこの場合、ＪＩＳ  Ｋ７２１０におけるメルトフローレイトが３〜２０ｇ／１０ｍｉｎ程度のものが好適に用いられる。当該バイオポリエチレンの配合量が２０質量％未満の場合には、非石油由来のポリエチレンを有効に活用しているとは言えず、環境保護の面においても貢献しているとは言い難い。また、バイオポリエチレンの配合量が４０質量％を超える場合には、後述するポリプロピレンとバイオポリエチレンの混合比が互いに同等に近づくため、両者の相溶性に欠けるものとなる。かかる意味で、性状が不安定なものとなり、耐衝撃性能の面で不十分となることが懸念される。
【００１３】
また、手段１においては、上記ポリエチレンに加え、ポリプロピレンが６０質量％〜８０質量％配合される。このようにポリプロピレン（例えばブロックＰＰ）が６０質量％〜８０質量％配合されることで、ポリプロピレンが主体の樹脂成形体となり、可塑化状態における流動性が増し、優れた成形性を確保できる。また、ポリエチレンが主体の樹脂成形体に比べ、軽量化、コストダウンを図ることができる。これに対し、ポリプロピレンの配合量が６０質量％未満の場合には、成形性の面でも不十分であり、また、耐衝撃性能の面においても十分ではない。また、ポリプロピレンの配合量が６０質量％を超える場合には、上記同様、非石油由来のポリエチレンを有効に活用しているとは言えなくなってしまうおそれがある。尚、ポリプロピレンとしては、ＪＩＳ  Ｋ７２１０におけるメルトフローレイトが３〜１０ｇ／１０ｍｉｎ程度のものが好適に用いられる。また、ポリプロピレンは、石油由来の原料からなることが望ましい。これにより、流動性のより高いものを比較的安価で入手できる。
【００１４】
さらに、手段１においては、オレフィン系熱可塑性エラストマー（以下、単にＴＰＯと称する。）及びα−オレフィン共重合体（例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体等）のうち少なくとも一方が０質量％〜５質量％配合される。尚、手段１では、ＴＰＯ等の配合量は、０質量％であってもよい。また、ＴＰＯ等が所定量配合されることで、可塑化状態におけるバイオポリエチレンとポリプロピレンとの相溶性が高められ、かつ、微視的にみた場合には、海島構造（バイオポリエチレンが島で、ポリプロピレンが海）をもつ成形体において、島状のバイオポリエチレンが細かく分散した状態となり、さらにその外周面がＴＰＯ等で被包された構造となる。これにより、樹脂成形体の耐衝撃性能が飛躍的に高められることとなる。かかる意味において、ＴＰＯやα−オレフィン共重合体は、改質材、相溶化材と称することもできる。また、ＴＰＯ等の配合量が５質量％を超える場合には、その分だけバイオポリエチレンの使用量が少なくなってしまうこととなる。また、得られる樹脂成形体が比較的柔らかいものとなって圧縮強度が不足する懸念が生じる。
【００１５】
手段２．発酵法により得られた原料から得られるポリエチレン２０質量％〜４０質量％と、
ポリプロピレン５５質量％〜７８質量％と、
オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方２質量％〜５質量％とを配合し、射出成形により形成されてなる樹脂成形体。
【００１６】
手段２のように、ＴＰＯ等が所定量配合されることで、耐衝撃性能が飛躍的に高められるという作用効果がより一層顕著に奏されることとなる。
【００１７】
手段３．前記ポリエチレン、ポリプロピレン、並びに、オレフィン系熱可塑性エラストマー及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方は、それぞれペレット状体又はチップ状体をドライブレンドして得られた混合物を可塑化させた上で、射出成形により形成されてなる手段１又は２に記載の樹脂成形体。
【００１８】
手段３によれば、一般的な射出成形と同様、ペレット状体又はチップ状体をドライブレンドするだけで成形することができる。そのため、特段の事前加工や、別途の溶剤等を必要とせず、加工が煩雑とならなくて済む。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施例）
以下に、本発明を具現化した一実施形態について説明する。この度は、バイオポリエチレン、ポリプロピレン、並びに、ＴＰＯ及びα−オレフィン共重合体のうち少なくとも一方の配合量を種々変更して、公知の射出成形機を用いて、コンテナ（箱型コンテナ）を成形した。尚、当該コンテナは、略矩形板状の底壁部と、底壁部の相対する一対の長辺部に対応してそれぞれ立設された長辺側側壁部と、底壁部の相対する一対の短辺部に対応してそれぞれ立設された短辺側側壁部とを備えている。さらに、当該コンテナの成形に際しては、各樹脂材料がそれぞれペレット状体又はチップ状体とされたものを、ドライブレンドして得られた混合物を可塑化させた上で、射出成形に供することとした。
【００２０】
上記樹脂材料中、バイオポリエチレンとしては、Ｂｒａｓｋｅｍ社製  商品名ＳＨＣ  ７２６０−ＧＲＥＥＮ  ＨＩＧＨＤＥＮＳＩＴＹ  ＰＯＬＹＥＴＨＹＬＥＮＥを用いた。尚、当該バイオポリエチレンのメルトフローレイト（ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−０４Ｃ）は、７．２ｇ／１０ｍｉｎ、密度（ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２）は、０．９５９ｇ／ｃｍ3であった。
【００２１】
また、ポリプロピレンとしては、株式会社プライムポリマー製  商品名プライムポリプロ（登録商標）  ブロックＪ７０４ＵＧを用いた。尚、当該ポリプロピレンのメルトフローレイト（ＪＩＳ  Ｋ７２１０）は、５ｇ／１０ｍｉｎ、密度（ＪＩＳ−Ｋ  ７１１２）は、９１０ｋｇ／ｍ3であった。
【００２２】
さらに、α−オレフィン共重合体としては、三井化学株式会社製  商品名タフマー（登録商標）［ここではタフマーＰ（登録商標）］を用いた。尚、タフマーＰ（登録商標）は、エチレン−プロピレン共重合体であるが、これの代わりに、或いはこれに加えて、タフマーＡ（登録商標）（エチレン−ブテン共重合体）や、タフマーＸＭ（登録商標）（プロピレン−１−ブテン共重合体）等を用いることとしてもよい。
【００２３】
そして、射出成形により得られたコンテナに関し、種々の特性を評価した。その評価結果を表１に示す。
【００２４】
尚、表中、「環境対応」については、単純にバイオポリエチレンの配合量が多いほど、高評価とした。具体的には、バイオポリエチレンの配合量が２０質量％未満である場合には△印を、バイオポリエチレンの配合量が２０質量％以上３０質量％未満である場合には○印を、バイオポリエチレンの配合量が３０質量％以上である場合には二重丸印を付すこととした。
【００２５】
また、「圧縮強度」については、室温下（２３℃）において、成形体であるコンテナを裏向け（俯せ）状態となるよう載置し、底面全域に１０ｋＮの圧縮荷重を加え、その後荷重を除去したときの、コンテナの変形等の異常の有無を評価した。すなわち、座屈なく元の形状に復元した場合には二重丸印を、座屈したものの変形の程度が比較的少なく実際に使用に耐え得る場合には○印を、座屈し変形の程度がやや大きい場合には△印を付すこととした。
【００２６】
さらに、「クリープ性能」については、室温下（２３℃）において、成形体であるコンテナに質量１５ｋｇの錘を収容した状態で、４８時間後の変形量を測定し、当該変形量が予め定められた規定変形量（５mm）以内であるか否かを評価した。そして、変形量が規定変形量以内である場合には二重丸印を、変形量が規定変形量を上回ったものの許容範囲内（６mm以内）の場合には○印を、変形量が規定変形量を上回り、許容範囲をも上回った場合には△印を付すこととした。
【００２７】
併せて、「耐衝撃性能」については、低温下（−１０℃）において、成形体であるコンテナに質量１５ｋｇの錘を収容した状態で底面が規定高さ（１．５ｍ）となるよう吊り下げ、落下させたときの破損の有無を調べることで評価した。そして、成形体の破損が一切なかった場合には二重丸印を、破損がほとんどなかった場合には○印を、破損が僅かに認められたものの破損の程度が少なく実際に使用可能であった場合には△印を、使用に耐えないほどに破損してしまった場合には×印を付すこととした。
【００２８】
加えて、「軽量化」については、樹脂を合計した密度が９２０ｋｇ／ｍ3以下の場合には二重丸印を、９２０ｋｇ／ｍ3超〜９２５ｋｇ／ｍ3以下の場合には○印を、９２５ｋｇ／ｍ3超〜９３０ｋｇ／ｍ3以下の場合には△印を付すこととした。尚、９２５ｋｇ／ｍ3超〜９３０ｋｇ／ｍ3以下（△印）の場合であっても、ポリエチレン単体の密度よりも低いため、十分に軽量化しているといえる。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
上記表１に示すように、バイオポリエチレンの配合量が２０質量％〜４０質量％、ポリプロピレンの配合量が６０質量％〜８０質量％、α−オレフィン共重合体の配合量が０質量％〜５質量％を満たすか、又は、ポリエチレンの配合量が２０質量％〜４０質量、ポリプロピレンの配合量が５５質量％〜７８質量％、α−オレフィン共重合体の配合量が２質量％〜５質量％を満たす場合（サンプル３〜１１）には、環境対応、圧縮強度、クリープ性能、耐衝撃性能、及び、軽量化の全てにおいて、十分満足のいく結果が得られた。
【００３１】
これに対し、上記表１に示すように、バイオポリエチレン（バイオＰＥ）の配合量が２０質量％未満の場合（サンプル１，２）は、非石油由来のポリエチレンを有効に活用しているとは言えず、環境保護の面においても貢献しているとは言い難い。
【００３２】
一方、バイオポリエチレンの配合量が４０質量％を超える場合、ポリプロピレンの配合量が５５質量％未満の場合（サンプル１２）には、ポリプロピレンとの混合比が互いに同等に近づくため、両者の相溶性に欠けるものとなる。かかる意味で、性状が不安定なものとなり、耐衝撃性能の面で不十分となった。
【００３３】
さらに、α−オレフィン共重合体等の配合量は、０質量％（サンプル６，９）であっても、環境対応、圧縮強度やクリープ性能の面で充足しているといえる。一方で、α−オレフィン共重合体等が２質量％〜５質量％配合されていることで、上述の相溶化作用が促進され、圧縮強度やクリープ性能、さらには耐衝撃性が飛躍的に向上することが明らかとなった（サンプル４，５，７，８，１０，１１）。また、α−オレフィン共重合体等の配合量が５質量％を超える場合には、表１には特段明記されていないが、その配合量が増大する分だけバイオポリエチレンの使用量が少なくなってしまい、環境保護の面において十分とは言い難く、また、得られる樹脂成形体が比較的柔らかいものとなってしまい、圧縮強度が不足する懸念が生じてしまった。
【００３４】
尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【００３５】
（ａ）上記実施形態では、いわゆる改質材として、α−オレフィン共重合体を配合する場合について例示されているが、これに代えて、或いはこれに加えて、ＴＰＯを配合することとしてもよい。
【００３６】
（ｂ）上記実施形態では、樹脂成形体として、コンテナに具体化することとしている。これに対し、コンテナ以外の樹脂成形体、例えば、パレットや、ボックスや、折り畳みコンテナ等、比較的過酷な環境下に晒される製品に具現化することも可能である。尚、当該パレットは、例えば、平面視略四角状（略正方形状）をなし、物品（例えば、複数のコンテナ）を載置可能な平板状のデッキ部と、デッキ部から下方に突出する複数の脚部とを備えている。また、脚部間には、ハンドリフトやフォークリフトのフォークを差込み可能なフォーク差込み部が形成されている。
【００３７】
（ｃ）上記実施形態では特に言及していないが、樹脂成分以外の極微量の添加剤、例えば滑材や油剤、或いは着色剤やタルク等を添加することとしてもよい。