(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレン系樹脂に炭酸ストロンチウムを配合したシートであって、該シートの密度が１．０５ｇ／ｃｍ3以上、伸びが６００％以上である遮水シート。
【請求項２】
炭酸ストロンチウムが１８〜４５質量％、残部がポリエチレン系樹脂である請求項１に記載の遮水シート。
【請求項３】
ポリエチレン系樹脂にポリオレフィン系熱可塑性エラストマー及び炭酸ストロンチウムを配合した遮水シート。
【請求項４】
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーがエチレン−オクテン共重合体系エラストマーである請求項３に記載の遮水シート。
【請求項５】
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが３０質量％以下、炭酸ストロンチウムが１８〜４５質量％、残部がポリエチレン系樹脂である請求項３又は４に記載の遮水シート。
【請求項６】
シートの密度が１．０５ｇ／ｃｍ3以上、伸びが６００％以上である請求項３〜５のいずれかに記載の遮水シート。
【請求項７】
ポリエチレン系樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の遮水シート。
【請求項８】
カーボンブラックを含む請求項１〜７のいずれかに記載の遮水シート。
【請求項９】
カーボンブラックが３質量％以下で請求項８に記載の遮水シート。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の遮水シートと不織布、織布、他の樹脂シートの少なくとも１層を積層させた遮水シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遮水シートに関し、さらに詳しくは伸び、柔軟性、引っ張り強度等の機械的特性や耐候性に優れると共に密度が大きい遮水シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生ずる廃棄物あるいは焼却残灰は公害防止のため取扱いは厳格になり、処分方法が義務づけられている。最終処分場おいては、廃棄物の中に有害物質を含んだものもあるので、投棄した廃棄物から溶質成分などが土壌、地下水、地下水、河川など環境に影響を及ぼさないように処分地の内面に遮水シートが施される。これにより廃棄物と土壌との物質交換が遮蔽される。
また溜池などにも水位維持のため遮水シートが施されることもあり、あるいは海面処分場のように水中に敷設されるものある。
遮水シートは引っ張り強度等の機械的特性や耐候性に優れることが要求される外、敷設面は凹凸があることが多いので、これに追随する伸び、柔軟性が要求される。さらに水中に埋没させて使用する場合は沈降させるため密度が大きいことが必要である。
【０００３】
遮水シートは以前にはポリ塩化ビニル樹脂が使われることが多かったが、長期間使用すると可塑剤などのブリードが起こるなどの問題が生じた。
そのためポリオレフィン系樹脂が提案されるようになった。例えばポリオレフィンにオレフィン系ゴムなどの部分架橋した熱可塑性エラストマーを配合したものがある（特許文献１参照）。また特定の特性を有するポリエチレン系樹脂あるいはこれにカーボンブラックを配合したものがある（特許文献２及び３参照）。その他水中に沈降しやすいように密度を大きくしたものとしてポリエチレン系樹脂に硫酸バリウムを配合したものもある（特許文献４参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１８７４１号公報
【特許文献２】特許第３６１６４３０号公報
【特許文献３】特許第３６３５１２３号公報
【特許文献４】特許第３６８１７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の防水シートはエチレン系重合体に熱可塑性エラストマーがかなり多く配合されている。熱可塑性エラストマーが多いと柔軟性は向上するが引っ張り強度などの特性は低下する。
またこのシートにはカーボンブラック、重炭酸カルシウム、カオリン、シリカなどを添加することが記載されているが、これらの充填材ではシートの密度が上がらない。
特許文献２、３では特定の特性を持つポリエチレン系樹脂あるいはこれにカーボンブラックを添加してシート材料としているが、密度が低く水中で使用するのには向かない。
特許文献４は硫酸バリウムを添加しているので、密度は高いが、シートの伸びが十分でない。
本発明はこのような従来技術の欠点に鑑み、密度が大きく、かつ伸び、柔軟性、引っ張り強度等の特性、さらには耐候性にも優れ、しかも毒性がない遮水シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記の目的を達成するために鋭意研究した結果、充填材として炭酸ストロンチウムが有効であることが判明し、これに基づいてなされたもので、以下の発明からなる。
（１）ポリエチレン系樹脂に炭酸ストロンチウムを配合したシートであって、該シートの密度が１．０５ｇ／ｃｍ3以上、伸びが６００％以上である遮水シート。
（２）炭酸ストロンチウムが１８〜４５質量％、残部がポリエチレン系樹脂である上記（１）に記載の遮水シート。
（３）ポリエチレン系樹脂にポリオレフィン系熱可塑性エラストマー及び炭酸ストロンチウムを配合した遮水シート。
【０００６】
（４）ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーがエチレン−オクテン共重合体系エラストマーである上記（３）に記載の遮水シート。
（５）ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが３０質量％以下、炭酸ストロンチウムが１８〜４５質量％、残部がポリエチレン系樹脂である上記（３）又は（４）に記載の遮水シート。
（６）シートの密度が１．０５ｇ／ｃｍ3以上、伸びが６００％以上である上記（３）〜（５）のいずれかに記載の遮水シート。
【０００７】
（７）ポリエチレン系樹脂が線状低密度ポリエチレン樹脂である上記（１）〜（６）のいずれかに記載の遮水シート。
（８）カーボンブラックを含む上記（１）〜（７）のいずれかに記載の遮水シート。
（９）カーボンブラックが３質量％以下で上記（８）に記載の遮水シート。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかに記載の遮水シートと不織布、織布、他の樹脂シートの少なくとも１層を積層させた遮水シート。
【発明の効果】
【０００８】
炭酸ストロンチウムは毒性がなくしかも密度が大きい。これをポリエチレン系樹脂に添加することにより、シートの密度が上る。引っ張り強度等の特性にも優れている。しかも硫酸バリウムを添加した場合よりシートの伸びが大きい。また樹脂としてオレフィン系熱可塑性エラストマーを少量配合したものは更に伸びや柔軟性が大きくなるので、凹凸がある面にも追随でき、また敷設の際の作業性もよい。さらにカーボンブラックを添加すると耐候性にも優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の遮水シートの基本構成はポリエチレン系樹脂に炭酸ストロンチウムを配合したものである。ポリエチレン系樹脂としては低密度、中密度、高密度のポリエチレン樹脂やメタロセン触媒を用いて製造したポリエチレン樹脂も使用できる。中でも線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）が耐環境応力強度（ＥＳＣＲ）、低温ヒートシール強度、高速成形性、伸びなどが優れており、好ましい。
遮水シートは海水等の水中で使用される場合には水中で沈降させるため密度を大きくする必要がある。それには密度の大きな充填材が必要になる。特許文献４に記載の硫酸バリウムは密度は大きいが、これをポリエチレン樹脂に配合したシートは伸びが十分でなかった。密度が大きいものとして炭酸バリウムや硫酸ストロンチウムがあるが、これらは毒性があるので避けなければならない。本発明者が種々実験した結果炭酸ストロンチウムは毒性がなく、これを配合したシートは伸び、強度等にも優れていることが判明した。
【００１０】
炭酸ストロンチウムは粉末で、その平均粒径はレーザー法による測定で１  〜３μｍが好ましい。その配合量はポリエチレン系樹脂との配合物中１８〜４５質量％が好ましい。１８質量％未満ではシートの密度が低く、４５質量％を超えると伸び、柔軟性が劣る。この範囲においてポリエチレン系樹脂が高密度ポリエチレンの場合は柔軟性が低いので炭酸ストロンチウムの量は低い側が適する。
シートは密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上、伸び（引張り破断伸び）は６００％以上である。
ポリエチレン系樹脂は単独でも可能であるが、これにオレフィン系熱可塑性エラストマー（エラストマーと略すこともある）を配合することが好ましい。オレフィン系熱可塑性エラストマーはポリエチレン系樹脂と相溶性があり、樹脂に柔軟性を付与する。また一般にポリエチレン系樹脂に充填材を配合すると強度等が落ちるが、これにエラストマーを添加すると、強度低下を補うことができる。このエラストマーは配合量が多くなるとポリエチレン系樹脂のもつ特性が失われるので、配合物中、３０質量％以下、好ましくは５〜２０質量％である。この場合における炭酸ストロンチウムを含めた組成はエラストマー３０質量％以下、好ましくは５〜２０質量％、炭酸ストロンチウム１８〜４５質量％が好ましく、残部はポリエチレン系樹脂である。
エラストマーを含むシートは密度が１．０５ｇ／ｃｍ３以上、伸び（引張り破断伸び）は６００％以上が好ましい。
【００１１】
エラストマーとしてはエチレン−オクテン共重合体系エラストマー、エチレン−プロピレン共重合体系エラストマー、エチレン−ブテン共重合体系エラストマー、エチレン−プロピレン−ジエン系エラストマーなどが使用できるが、エチレン−オクテン共重合体系エラストマーが好ましい。
本発明のシートにはさらにカーボンブラックを配合することができる。これにより耐候性が増す。その配合量は、全体の充填材の配合量には限度があるから、多すぎると炭酸ストロンチウムを減らさなければならず、そうすると密度が下がるので、シート中で３質量％以下が望ましい。カーボンブラックとしてはファーネスブラック、チャンネルブラックのいずれも使用できる。
その他樹脂に一般的に添加される各種の添加剤を配合することができる。
【００１２】
上記の材料を配合した混合物をミキサーで混練し、樹脂組成物とする。この組成物からシートに成形する。成型はＴダイ法、インフレーション法などで行う。シートの厚みは一般的には１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
また本発明のシートと他のシートを積層させて使用することもできる。例えば不織布、織布、他の樹脂シートとの２層、３層等の積層体である。例えば３層の場合、本発明の遮水シートを挟んで両側に不織布を熱溶着する方法を用いることができる。
【実施例】
【００１３】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例、比較例ではポリエチレン樹脂としてプライムポリマー社製の商品名エボリュＳＰ１５４０の線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エラストマーとしてエチレン−オクテン共重合体系エラストマー（商品名エンゲージ８２００）、チャンネルブラック、充填材は市販されている通常の粉末を用いた。
各材料を混合し、バンバリミキサーで混練し、Ｔダイにより厚さ３ｍｍのシートに成形した。
配合組成、シートの特性を表１に示す。特性値はいずれも常温での値である。評価は相対的な比較として４段階で行った。
【００１４】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明の遮水シートは伸び、柔軟性が大きいので、凹凸がある地面に敷設しても、それに追随できる。また引っ張り強度等の特性にも優れるので、廃棄物等を載せても十分耐えられる。柔軟性が大きいので、凹凸がある面にも追随でき、また敷設の際の作業性もよい。さらに密度が大きいので水中での使用にも便利である。
これらのことから地表面に敷設して使用する場合のみならず、水中での遮水シートとしても利用できる。