(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）密度が０．９１５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９３０ｇ／ｃｍ3 以下のメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂５０〜９０重量％と、（Ｂ）密度が０．８７５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９１０ｇ／ｃｍ3 以下のメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂１０〜５０重量％からなるポリエチレン系樹脂土木用シート。
【請求項２】
該（Ａ）成分および（Ｂ）成分のポリエチレン系樹脂が、エチレンと炭素数３〜１２のα−オレフィンとの共重合体であることを特徴とする請求項１記載のポリエチレン系樹脂土木用シート。
【請求項３】
引張伸び率が、７５０％以上であることを特徴とする請求項１記載のポリエチレン系樹脂土木用シート。
【請求項４】
曲げこわさが、１０００ｋｇ／ｃｍ2 以上、２０００ｋｇ／ｃｍ2 以下であることを特徴とする請求項１記載のポリエチレン系樹脂土木用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の密度を有するメタロセン触媒により重合されたポリエチレン系樹脂を少なくとも２種類ブレンドすることにより、機械的強度、現場での熱溶着加工等の施工性に優れた土木用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、廃棄物処分場、溜池、埋め立てなどの造成で、各種の合成樹脂製の防水シートが用いられている。これらに使用されてきた土木用シートとしては、例えばゴム系、塩化ビニル系、高密度ポリエチレン系、低密度ポリエチレン系などが用いられている。
しかし、ゴム系の土木用シートの場合、熱溶着性が悪いため接着剤を用いてシートを加工する必要が有る等の欠点が有り、塩化ビニル系の土木用シートの場合、上記の欠点はないが、可塑剤のブリードによる強度低下を招くおそれが有る等の欠点があり、また、高密度ポリエチレン系の土木用シートの場合、機械的強度は優れるが、低温での伸びが小さいことや施工性が悪いという欠点があり、さらに、低密度ポリエチレン系の土木用シートの場合、軟質であるので常温での引張強さが低いと言う欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ポリエチレン系樹脂の土木用シートにおいて、引張強さや伸びに優れ、現場での熱溶着等の施工性に優れた土木用シートを提供をすることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）密度が０．９１５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９３０ｇ／ｃｍ3 以下のメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂５０〜９０重量％と、（Ｂ）密度が０．８７５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９１０ｇ／ｃｍ3 以下のメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂１０〜５０重量％からなるポリエチレン系樹脂土木用シート、にある。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明で使用される（Ａ）および（Ｂ）のポリエチレン系樹脂は、特開平３−１６３０８８号公報、特開平７−１１８４３１号公報、特開平７−１４８８９５号公報等に示されているような、メタロセン系遷移金属錯体と有機アルミニウム化合物とからなる触媒で重合された樹脂であり、エチレンと炭素数３〜１２のα−オレフィンとの共重合体である。
このエチレンと共重合するα−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテン、１−デセン等が挙げられ、その一種または二種以上の混合物が用いられる。
【０００６】
エチレンに対するα−オレフィンの共重合割合は、５〜４０重量％とするのが好ましい。本発明で使用されるメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン系樹脂は、チーグラー触媒等の従来より使用されているポリエチレン系樹脂に比べ、衝撃強度等の機械的強度や熱溶着性等が優れている。
【０００７】
（Ａ）成分であるメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂は、密度が０．９１５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９３０ｇ／ｃｍ3 以下、好ましくは、０．９２０ｇ／ｃｍ3 以上、０．９３０ｇ／ｃｍ3 以下であり、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．０１〜２０ｇ／１０分、好ましくは０．０５〜１０ｇ／１０分であり、分子量分布パラメーター（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５〜５．０、好ましくは１．７〜４．５の範囲のものである。
また、（Ｂ）成分であるメタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレン系樹脂は、密度が０．８７５ｇ／ｃｍ3 以上、０．９１０ｇ／ｃｍ3 以下、メルトフローレート（ＭＦＲ）が０．０５〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜２０ｇ／１０分、分子量分布パラメーター（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５〜５．０、好ましくは１．７〜４．５の範囲である。
これらの（Ａ）成分および（Ｂ）成分の２種類のポリエチレン系樹脂をブレンドすることにより現場での熱溶着加工等の施工性、引張強さ、引張伸び率に優れた土木用シートが得られる。
【０００８】
上記の（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂の密度が、０．９１５ｇ／ｃｍ3 未満であると柔軟性が大きく過ぎて施工性が悪くなり、０．９３０ｇ／ｃｍ3 を超えると固くなり、引張伸び率が悪くなる。さらに、配合割合が５０重量％未満であると柔軟性が大き過ぎて施工性が悪化し、９０重量％を超えると引張伸び率が低下するという欠点が生じる。さらにまた、上記の（Ｂ）のポリエチレン系樹脂の密度が、０．８７５ｇ／ｃｍ3 未満であると引張強さの低下や、ベタツキなどによる施工性が悪くなるという欠点があり、０．９１０ｇ／ｃｍ3 以上であると固くなり、引張伸びが改善されない。
【０００９】
これらのポリエチレン系樹脂をブレンドして押出成形することにより土木用シートは得られるが、このシート中にはその性能を損なわない範囲内で（Ａ）成分および（Ｂ）成分以外の高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高圧法ポリエチレンやポリプロピレンなどの各種のポリオレフィン系樹脂や、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマーなどの樹脂成分の他、粘着付与剤、架橋剤、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、金属繊維、炭素繊維などの各種フィラーや酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、難燃化剤、着色剤等を必要に応じて配合してもよい。
【００１０】
上記のシートは、ポリオレフィン系重合体のシート製造に通常用いられる技術により製造することができる。例えばシート状に成形する代表的な方法としては、Ｔダイ押出法が挙げられる。得られたシートは、前述の通り単層シートとして土木用シートに使用することができるが、他の材質の合成樹脂シートや不織布、織布と組み合わせて２層以上の積層シートとして用いても良い。
このような多層シートは多層Ｔダイ押出法や貼り合わせ法を用いることができる。本発明の土木用シートの厚みは、通常０．５〜３ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍである。
【００１１】
本発明の土木用シートの柔軟性を示す曲げこわさは１０００〜２０００Ｋｇ／ｃｍ2 、好ましくは１２００〜１８００Ｋｇ／ｃｍ2 のものが現場での展張性や溶着加工時の作業性に好適である。更に、引張伸び率が７２０％以上、好ましくは７５０％以上のものが、土圧等の外圧に対しての破損が起こりにくい。
また、製造が容易で、粘着性がないのでロール状のシートの巻き戻し作業性も良好で、各用途に使用可能な土木用シートである。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
＜シートの評価＞
【００１３】
（１）引張強さについて
試験片は、製造されたシートをＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に規定されたダンベル２号形で打ち抜いたものを使用した。
ＪＩＳ  Ｋ  ６７７０に準拠し、引張試験機にて引張速度２００ｍｍ／分、試験片つかみ間距離８０ｍｍとし、試験片の切断に至るまでの最大荷重を求め、次式により引張強さを算出した。
ＴB ＝  ＦB ／Ａ
だだし、ＴB ：  引張強さ（単位、ｋｇｆ／ｃｍ2 ）
ＦB ：  最大荷重（単位、ｋｇｆ）
Ａ  ：  試験片の断面積（単位、ｃｍ2 ）
土木用シートの引張強さは、耐損傷性、耐圧性から大きいほうが好ましく、少なくとも２１４ｋｇｆ／ｃｍ2 以上、好ましくは熱溶着部の強度低下を考慮し、３０６ｋｇｆ／ｃｍ2 以上とした。
評価基準は、次のとおりである。
○  ：  ３２０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
△  ：  ２９０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上、３２０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満
×  ：  ２９０ｋｇｆ／ｃｍ2 未満
【００１４】
（２）引張伸び率について
上記の引張強さの試験において、試験片の切断に至るまでの標線距離を測定し、次式により引張伸び率を算出した。
ＥB ＝｛（Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 ｝×１００
ＥB ：  引張伸び率（単位、％）
Ｌ0 ：  標線距離（２５ｍｍ）
Ｌ1 ：  切断時の標線距離（単位、ｍｍ）
土木用シートの引張伸びは、耐圧性、下地表面へのつ追従性から大きいほうが好ましく、７２０％以上、好ましくは７５０％以上とした。
評価基準は、次のとおりである。
◎  ：  ７８０％以上
○  ：  ７５０％以上、７８０％未満
△  ：  ７２０％以上、７５０％未満
×  ：  ７２０％未満
【００１５】
（３）曲げこわさについて
ＡＳＴＭ  Ｄ  ７４７に準拠し、オルゼン剛性を測定した。
土木シートの曲げこわさは、シート敷設時の展張性や現場での溶着加工時の作業性に関連し、適度の曲げこわさを有する土木用シートが好ましい。
評価基準は、次のとおりである。
○  ：  １０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
△  ：  ８００ｋｇｆ／ｃｍ2 〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 未満、又は
２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 超〜２５００ｋｇｆ／ｃｍ2
×  ：  ８００ｋｇｆ／ｃｍ2 未満、又は２５００ｋｇｆ／ｃｍ2 超
【００１６】
（４）巻き戻し作業性について
Ｔダイ押出により製造された厚さ１．５ｍｍ、幅２５７０ｍｍ、長さ５０ｍの土木用シートをロール状に巻き取り、倉庫にて１か月保管後、巻き戻し作業性について評価した。
評価基準は、次のとおりである。
○  ：  問題なく巻き戻し作業ができた。
△  ：  多少のベタツキがあり、作業性に劣る。
×  ：  ベタツキがひどく、巻き戻し作業が困難。
【００１７】
〔実施例１〕
（Ａ）成分のメタロセン系触媒を用いて製造されたポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２５２０、密度：０．９２８ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．７ｇ／１０分）８５重量部と、（Ｂ）成分のメタロセン系触媒を用いて製造されたポリエチレン系樹脂（ダウケミカル社製、商品名：アフィニティＨＭ−１１００、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−オクテン、ＭＦＲ：１８．０ｇ／１０分）１５重量部からなる樹脂成分に、カーボンブラック２．５重量部、抗酸化剤、ヒンダードアミン系光安定剤を適量配合し、１１５ｍｍφのＴダイ押出機を用いて、厚み１．５ｍｍ、幅２５７０ｍｍ、長さ５０ｍの土木用シートを巻き取った。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００１８】
〔実施例２〕
実施例１において、（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２５２０、密度：０．９２８ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．７ｇ／１０分）を７０重量部と、（Ｂ）成分のポリエチレン系樹脂（ダウ・ケミカル社製、商品名：アフィニティＨＭ−１１００、密度：０．８８０ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−オクテン、ＭＦＲ：１８．０ｇ／１０分）を３０重量部とした以外は、実施例１と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００１９】
〔実施例３〕
実施例１において、（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂を５５重量部、（Ｂ）成分のポリエチレン系樹脂を４５重量部とした以外は、実施例１と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２０】
〔実施例４〕
実施例２において、（Ｂ）成分をポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＰ−ＳＣ−０５１００、密度：０．９０５ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例２と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２１】
〔実施例５〕
実施例２において、（Ｂ）成分をポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＰ−ＳＣ−００１００、密度：０．９００ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例２と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２２】
〔実施例６〕
実施例２において、（Ａ）成分をポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２０２０、密度：０．９１６ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．５ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例２と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２３】
〔実施例７〕
（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２０２０、密度：０．９１６ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．５ｇ／１０分）７０重量部と、（Ｂ）成分のポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＰ−ＳＣ−００１００、密度：０．９００ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分）３０重量部とした以外は、実施例２と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２４】
〔比較例１〕
（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２５２０、密度：０．９２８ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．７ｇ／１０分）１００重量部のみからなる樹脂成分に、カーボンブラック２．５重量部、抗酸化剤、ヒンダードアミン系光安定剤を適量配合し、１１５ｍｍφのＴダイ押出機を用いて、厚み１．５ｍｍ、幅２５７０ｍｍ、長さ５０ｍの土木用シートを巻き取った。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２５】
〔比較例２〕
（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＳＰ−２０２０、密度：０．９１６ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：１．５ｇ／１０分）１００重量部のみからなる樹脂成分に、カーボンブラック２．５重量部、抗酸化剤、ヒンダードアミン系光安定剤を配合し、１１５ｍｍφのＴダイ押出機を用いて、厚み１．５ｍｍ、幅２５７０ｍｍ、長さ５０ｍの土木用シートを巻き取った。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２６】
〔比較例３〕
実施例１において、（Ａ）成分のポリエチレン系樹脂を４０重量部、（Ｂ）成分のポリエチレン系樹脂を６０重量部とした以外は、実施例１と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２７】
〔比較例４〕
実施例２において、（Ｂ）成分をポリエチレン系樹脂（（ダウケミカル社製、商品名：エンゲージＥＧ−８１００、密度：０．８７０ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−オクテン、ＭＦＲ：１８．０ｇ／１０分）に変更した以外は、実施例２と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２８】
〔比較例５〕
比較例１において、（Ａ）成分をポリエチレン系樹脂（三井化学社製、商品名：エボリューＰ−ＳＣ−００１００、密度：０．９００ｇ／ｃｍ3 、コモノマー：１−ヘキセン、ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分）１００重量部のみからなる樹脂成分とした以外は、比較例１と同様にして土木用シートを製造した。
得られた土木用シートの評価は、表−１に示す。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の、特定の密度を有するメタロセン触媒を用いて製造されたポリエチレン系樹脂を少なくとも２種類ブレンドし、製造された土木用シートは、引張強さ、引張伸び率および現場での溶着加工等の施工性に優れたものである。
【００３０】
【表１】
0004063413.tif 000002