(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂、水酸化アルミニウム及び吸湿剤を混合、成形してなる熱可塑性樹脂成形体の製造法において、
前記水酸化アルミニウムは、その累積９０％径が３０μｍ以下であり、その混合量が熱可塑性樹脂成形体に対して０．１重量％〜１５重量％であり、
前記吸湿剤は、その吸湿速度が３重量％／ｈｒ以上であり、その混合量が０．１重量％〜５重量％であることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の製造法。
【請求項２】
前記吸湿剤が酸化カルシウムであることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂成形体の製造法。
【請求項３】
前記吸湿剤が３０μｍ以上の粒子を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂成形体の製造法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂がエチレン、プロピレンからなる群より選ばれた少なくとも１種のホモポリマー又はコポリマーであることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂成形体の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂成形体の製造法に関する。詳細には混合、成形時に水酸化アルミニウムに起因する発泡を防止し、高い衝撃強度を有する熱可塑性樹脂成形体であって、ゴミとともに焼却処理する場合に排ガス中のＣＯガス濃度を低減することが可能な熱可塑性樹脂成形体の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石油化学、有機高分子化学の目覚ましい進歩により、合成樹脂が我々の生活空間の中で大変身近な存在となっている。例えばポリエチレン、ポリプロピレン等が各種包装材、自動車や家屋内のカーペット、内張り等の内装材に使用され、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート及びエポキシ樹脂等がＴＶ、パソコン及びその他電気製品のハウジング、電子部品のパッケージ又は自動車関連部品に使用されている。
【０００３】
上記用途に用いられた樹脂成形体は、使用後一部リサイクルが行われているが、大半は未だ焼却処分や埋立て処分されているのが実状である。これら樹脂を単独にまたは他の廃棄物と共に焼却処分する場合には塩化水素ガス、一酸化炭素ガス、ダイオキシン等が発生する場合があり、焼却処理後の残灰を埋め立て処理する場合には残灰中に含まれる微量重金属が埋め立て地で雨水等に溶解し漏洩する問題があることが知られている。
【０００４】
このような問題点に対して、水酸化アルミニウムを用いた熱可塑性樹脂製袋（特開平９−３２３７３５号公報）が提案されている。かかる熱可塑性樹脂製袋を他のゴミとともに焼却処理する場合、焼却炉内の異常温度上昇を防止できること、排ガス中の塩素ガス等有害ガスを抑制できること、また焼却残灰を埋め立てする場合にクロム等重金属イオンの漏出を防止できることが知られている。
【０００５】
焼却処理に際し、前記熱可塑性樹脂製袋を適用する場合には、塩素ガス等の有害ガスの発生をある程度抑制する効果を有するものの、ＣＯガス等の発生を十分に抑制することは困難であった。
【０００６】
他方、成形時において水酸化アルミニウムに起因する発泡を抑制する目的で、酸化カルシウム等の吸湿剤を混合することは公知である。さらに、特開昭５１−４４１４５号公報には、水酸化アルミニウム２０〜９０重量％と残部がオレフィン系樹脂等からなる混合物と酸化カルシウムとを混合してなる熱可塑性樹脂組成物が記載されている。
【０００７】
しかしながら、前記の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形した場合には、発泡を抑制することは可能となるものの、高い衝撃強度を有する樹脂板等の成形体を得ることができなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、熱可塑性樹脂、水酸化アルミニウム及び吸湿剤を混合、成形してなる熱可塑性樹脂成形体の製造法において、混合、成形時に水酸化アルミニウムに起因する発泡を防止し、高い衝撃強度を有する熱可塑性樹脂成形体であって、ゴミとともに焼却処理する場合に排ガス中のＣＯガス濃度を低減することが可能な熱可塑性樹脂成形体の製造法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる事情下に鑑み、発明者等は鋭意研究を進めた結果、水酸化アルミニウム及び吸湿剤を混合、成形してなる熱可塑性樹脂成形体の製造法において、特定粒子径の水酸化アルミニウムを特定量混合する場合には、かかる課題を解決し得ることを見出し本発明を完成する至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂、水酸化アルミニウム及び吸湿剤を混合、成形してなる熱可塑性樹脂成形体の製造法において、
前記水酸化アルミニウムは、その累積９０％径が３０μｍ以下であり、その混合量が熱可塑性樹脂成形体に対して０．１重量％〜１５重量％であり、
前記吸湿剤は、その吸湿速度が３重量％／ｈｒ以上であり、その混合量が０．１重量％〜５重量％であることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体の製造法を提供するにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に述べる。
本発明は、熱可塑性樹脂、水酸化アルミニウム及び吸湿剤を混合、成形してなる熱可塑性樹脂成形体の製造法の改良法である。
【００１２】
本発明に用いる水酸化アルミニウムは、累積９０％径が３０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。前記水酸化アルミニウムの累積９０％径が３０μｍより大きい場合、焼却時に排ガス中のＣＯ濃度を低減する効果が低い。前記水酸化アルミニウムとしては、例えばギブサイト、バイヤライト、ベーマイト、ノルトストランダイト等が挙げられ、この中でもギブサイトはバイヤー法によりアルミナの原料として大量に生産されているため容易に安価に入手できることから好適である。
【００１３】
前記水酸化アルミニウムの混合量は、熱可塑性樹脂成形体に対して０．１重量％〜１５重量％、好ましくは１重量％〜１０重量％である。混合量が０．１重量％に満たない場合は、得られる熱可塑性樹脂成形体を焼却した時に排ガス中のＣＯ濃度を低減する十分な効果が得られない。また、１５重量％を超える場合は、高い衝撃強度を有する熱可塑性樹脂成形体が得られない。
【００１４】
本発明に用いる吸湿剤は、例えば、五酸化リン、過塩素酸マグネシウム、無水硫酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム及び無水塩化カルシウム等からなる群より選ばれた少なくとも１種が挙げられ、就中、酸化カルシウムの適用が推奨される。
【００１５】
前記吸湿剤は３０μｍ以上の粒子を実質的に含有しないものが望ましく、具体例としては３０μｍ以上の粒子の含有量が１重量％以下である。３０μｍ以上の粒子は、得られる熱可塑性樹脂成形体の表面の平滑性を低下させる原因となる場合がある。尚、３０μｍ以上の粒子の存在は、例えばＳＥＭ観察で確認する方法、粒度分布測定装置を用いる方法等で行えばよい。
【００１６】
また、前記吸湿剤は、その吸湿速度が約３重量％／ｈｒ以上である。吸湿速度は温度２３℃、湿度５０％の状態に保った恒温恒湿庫に被検体を保管し重量の経時変化を測定、測定開始時の重量に対する増加量を百分率で表される。吸湿速度が約３重量％／ｈｒ未満の場合、混合、成形時、水酸化アルミニウムに起因する発泡を十分に抑制することができず、発泡痕のない熱可塑性樹脂成形体を得ることが困難になる可能性がある。更に、前記吸湿剤の混合量は、０．１重量％〜５重量％、好ましくは約０．５重量％〜約２重量％である。混合量が約５重量％より多い場合は、得られる熱可塑性樹脂成形体の外観の性状が低下する傾向にあり、コスト高となる場合がある。また０．１重量％未満では混合、成形時に水酸化アルミニウムに起因する発泡の発生を十分に防止できないことがある。
【００１７】
本発明に用いる熱可塑性樹脂は、例えば、エチレン、プロピレン、スチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ブタジエン、ビニルアルコール、アクリル及びアクリル誘導体からなる群より選ばれた少なくとも１種のホモポリマー若しくはコポリマー又はポリアミドやポリエチレンテレフタレートに代表される熱可塑性ポリエステル等である。就中、エチレン、プロピレンからなる群より選ばれた少なくとも１種のホモポリマー又はコポリマーからなる熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
【００１８】
本発明の熱可塑性樹脂成形体の製造法においては、例えば、吸湿剤と熱可塑性樹脂とを混練して混合物を得る第１工程と、得られた混合物、水酸化アルミニウム及び熱可塑性樹脂を混合、成形してなる第２工程とに分けて行うことが推奨される。
【００１９】
前記第１工程は、例えば、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、１軸押出機及び２軸押出機等からなる群より選ばれた１種の装置を用い、吸湿剤約１００重量〜約５００重量部とポリエチレン１００重量部とを加圧ニーダーを用いて、混練温度約１３０℃〜約２００℃、混練時間約５分〜約３０分の条件で混練すればよい。また、第１工程で得られた混合物をペレット化する場合には混合物と水とが接触することなく切断・冷却する方式、例えばホットカット方式、溶融粉砕方式等で行うことが推奨される。
【００２０】
前記第２工程は、例えば、スクリーンを備えた、射出成形機、押出成形機及びブロー成形機等からなる群より選ばれた１種を用いて混合、成形すればよい。前記押出成形機としては、Ｔダイ、リングダイ、ストランドダイ、パイプダイ、その他異形成形用ダイ等を取り付けた押出成形機等が挙げられる。更には、前記第２工程で得られた成形体（板、シート、コンパウンド等）を真空成形機や圧縮成形機等を用いて加工してもよい。
【００２１】
前記第２工程で混合する水酸化アルミニウムは、予め熱可塑性樹脂と混練して水酸化アルミニウム高濃度含有マスターバッチ化してもよい。前記混練を行うに際しては、例えば、水酸化アルミニウム約１００重量部〜約５００重量部とポリエチレン１００重量部とを加圧ニーダー、バンバリーミキサー、１軸押出機及び２軸押出機等からなる群より選ばれた１種を用いて、約１３０℃〜約２００℃、約５分〜約３０分の条件で混練すればよい。更に、混練して得られた水酸化アルミニウム含有マスターバッチをペレット化する場合には、例えばホットカット方式、溶融粉砕方式、ストランドカット方式、アンダーウォーターカット方式等で行えばよい。
【００２２】
また、本発明の効果を損なわない範囲で例えばトリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェートに代表されるリン酸エステル若しくは赤リン等のリン系難燃剤、硼素系難燃剤、錫化合物又は酸化銅化合物等の添加剤を混合してもよい。これらを添加することにより、高い難燃性等を付与することが可能となる。その他の添加剤としては各種顔料、導電性若しくは紫外線吸収等の各種機能性フィラー、脂肪酸金属塩若しくは各種ワックス等の加工助剤等が挙げられる。
【００２３】
本発明の製造法で得られた熱可塑性樹脂成形体は、通常、家電・電気部品、容器、梱包用品、自動車等運輸機械部品、事務用品、玩具、建材、スポーツ用品、農業用品、日用品を始めとし工業資材、医療器具、一般機械・精密機器部品に至るまで各種用途に用いられる。家電・電気部品を例示すれば各種製品のハウジングやカバー、キャスター、フレーム等の構造部品、ギヤやコネクター等の精密部品、スイッチ類の小型部品、電線被覆材等電気絶縁体、照明具クリアカバー、容器としては飲料ポトル、什器、弁当箱、食品トレー、ストレッチフィルム、食品包装容器、タッパ、精密機器や貴重品等の保管容器、医薬、化粧品、各種薬品の容器、保冷容器、工具箱、衣料ケース、小物入れ、ポリ袋、パッキンなど、梱包用品としてはコンテナ、通函、木箱代替箱、魚介類・海産物用ケース、荷造り用ひもまたはテープ、包装用シート、カバー、衝撃緩衝材、ネット、飲料容器梱包用コンテナや集合キャップなど、自動車等運輸機械部品としては、防音材、断熱材、カーペットや天井材などの内装材、クッション材、ダッシュボード、エンジンカバー、ダクト、バンパーやホイールキャップ等外装材、カーブミラー、電気部品、船体部品、ブイ等、事務用品では筆記用具、バインダー、整理用トレー、クリップ、ネームタグ、ペンケース、筆記用具立て、フレーム、立体地図、下敷き、定規、消しゴム、掲示板、整理用ファイル、玩具・レジャー用品しては、テントや携帯用椅子等のアウトドア用品、釣り具の部品、人形やおもちゃの部品、浮き等救命器具、模型およびその部品、建材としては床材、カーペット、断熱材、壁材や壁紙、天井材等内装材、外壁材、看板、コンクリート打設時の壁材、簡易建築物の壁材、ベニア板・合板の代替板、建築現場囲い材、障子板、間仕切り、畳中芯、床下断熱材保持板等、椅子やテーブルなどの調度品、スポーツ用品としては各種ラケット、ボール、シャトル、シューズ、ヘルメット、プロテクター、農業用品ではトンネルハウス用フィルム、コンテナ、吸熱フィルム、散水ホース、肥料や農薬梱包用ポリ袋、日用品では箸、スプーン、フォーク等のテーブルウエア、食器類、調理用具、模造装飾品、造花、くし、ごみ箱、ごみ袋、ポリ袋、ファッションバッグ、レジ袋、商品の外装袋、カード、各種道具の柄、洗濯バサミ、布団たたき、ハエたたき、うちわの骨、植木鉢等園芸用品、椅子・机の中芯、家具の背板、のみ捕り首輪等ペット用品、リール、眼鏡部品、鞄部品、靴、衛生用品、滑り止めゴム、あたりゴム、フック、取手、水槽、手袋、かご、ピック、工業資材としては種々のサイズのシートやフィルム、配管、パイプ、ホース、バルブ、汗顔、展示棚、パレットの側面版、トレー、倉庫保管箱、養生板、ベルトコンベアー用敷板、仕切板、スリップシート、運送用当て板、組仕切り板、緩衝材、テープ、製品外装袋、ネジ・釘チェーン、医療器具としては注射器のシリンダー、血液バッグ、ホース、パイプ、一般機器・精密機器部品として各種産業機器部品、時計部品、ギヤ等の精密部品が挙げられる。
【００２４】
また、本発明の製造法により得られる熱可塑性樹脂成形体は、他のゴミとともに焼却処理する場合、焼却炉内での高温条件で水酸化アルミニウムが結晶水を放出すると共に高比表面積を有する活性アルミナ（遷移アルミナ）に転移する。この活性アルミナは焼却炉内で排ガス中のＣＯ濃度を低減するだけでなく、ダイオキシン前駆体の分解でダイオキシン類の発生を抑制し、燃焼排ガスに含有されるＨＣｌ、ダイオキシン等有毒成分を吸着する効果を有する。更に焼却残灰及び／又は飛灰が埋め立て処分された場合には、灰中に含有される重金属イオンを吸着し漏洩を防止する等の効果をも有する。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により制限される物ではない。尚、累積９０重量％径、吸湿速度及び衝撃強度の測定、発泡痕の評価は以下の方法で行った。
累積９０重量％径（μｍ）：  レーザー散乱式粒度分布計〔リード  アンド  ノースラップ（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ）社製マイクロトラック〕により、９０重量％径を測定した。
吸湿速度（重量％／ｈｒ）：  温度２３℃、湿度５０％の状態に保った恒温恒湿庫に被検体を保管し、重量の経時変化を測定した。測定開始時から１時間経過後迄の重量の増加量を百分率で表した。
衝撃強度（ｋｇ）：  ＪＩＳ  Ｋ−７２１１に準拠した、ヂュポン衝撃強度測定法により測定した。
発泡痕の評価（−）：  熱可塑性樹脂成形体中に存在する気泡の有無を測定した。
【００２６】
実施例１
メルトフローレート２．０ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９２ｇ／ｃｍ3である直鎖状低密度ポリエチレン１００重量部と、累積９０重量％径６．５μｍであり、平均粒子径３μｍである水酸化アルミニウム２３３重量部とを加圧ニーダーを用いて１６０℃、１５分の条件で混練して水酸化アルミニウム７０％含有マスターバッチを得た。さらに樹脂をメルトフローレート８ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９ｇ／ｃｍ3であるポリプロピレン１００重量部、水酸化アルミニウムを吸湿速度４重量％／ｈｒであり、３０μｍ以上の粒子を実質的に含有しない酸化カルシウム１８６重量部に変えた以外は同様にして酸化カルシウム混合物を得た。
【００２７】
次いで、メルトフローレート１ｇ／１０ｍｉｎ、密度０．９１ｇ／ｃｍ3のポリプロピレン１００重量部、前記水酸化アルミニウム７０％含有マスターバッチ７．６重量部（水酸化アルミニウム混合量は熱可塑性樹脂成形体に対して５重量％である。）及び前記酸化カルシウム混合物１．１重量部を混合し、２０５℃でスクリーンを備えた押出成形機を用いて成形して、厚さ５ｍｍ、ライナー厚さ０．４ｍｍ、リブ間隔０．４ｍｍ、リブ厚さ０．２５ｍｍの中空合成樹脂板を得た。スクリーンの目詰りは発生せず、得られた中空合成樹脂板は衝撃強度が３７ｋｇ・ｃｍであり、発泡痕は見られなかった
【００２８】
比較例１
実施例１において、熱可塑性樹脂成形体に対する水酸化アルミニウム混合量５重量％を３０重量％に変えた以外は同様にして、厚さ５ｍｍ、ライナー厚さ０．４ｍｍ、リブ間隔０．４ｍｍ、リブ厚さ０．２５ｍｍの中空合成樹脂板を得た。スクリーンの目詰りは発生せず、得られた中空合成樹脂板は衝撃強度が２７ｋｇ・ｃｍであった。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明は、混合、成形時に水酸化アルミニウムに起因する発泡を防止し、高い衝撃強度を有する熱可塑性樹脂成形体であって、ゴミとともに焼却処理する場合に排ガス中のＣＯガス濃度を低減することが可能な熱可塑性樹脂成形体の製造法を提供するものであり、その工業的価値は大である。