JP5005173B2 - 発泡体用樹脂組成物及びそれを用いた発泡体 - Google Patents

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Description

本発明は、耐摩耗性に優れた発泡体(特に、連続気泡発泡体)を形成するのに有用な樹脂組成物及びこの組成物を用いた発泡体に関する。
発泡体は、その気泡構造に応じて種々の用途に用いられている。このような発泡体のうち、特に、連続気泡構造を有する連続気泡発泡体は、吸水性などの特性を利用して、微生物などの生物濾過方式を利用した濾過材(微生物担持体)などに用いられている。例えば、特開平6−285484号公報(特許文献1)には、汚水浄化糟の生物濾過槽に充填するための微生物担持体として、無機系担体(パーライト、発泡コンクリート、活性炭、多孔質セラミックスなど)や合成樹脂系担体(ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリビニルアルコールアセタール化合物などの発泡成形物、繊維塊、不織布など)を使用できることが記載されている。
このような微生物担持体では、近年、種々の特性(耐摩耗性、耐薬品性、耐水性、連続気泡性、微生物吸着性など)の向上が求められている。これらの特性のなかでも、微生物担持体同士の衝突による担持体の微細化が生じやすく、高いレベルの耐摩耗性が求められている。また、このような微生物担持体では、気泡内に多量の微生物を侵入させるとともに付着させるため、優れた連続気泡性が求められている。
一方、シランカップリング剤をグラフト重合などにより導入したポリオレフィンを水により架橋させた架橋ポリオレフィンは、非架橋のものに比べて、耐熱性、機械的強度などを向上でき、発泡体として利用する試みがなされている。例えば、特公平1−44499号公報(特許文献2)には、ポリオレフィンに、発泡温度において特定の架橋速度になるように調整された量の架橋剤および有機分解型発泡剤を加え、練和して得られた発泡性組成物を、発泡剤を分解させることなく所望の形状に成形し、これを145℃〜210℃に加熱し、発泡して極薄気膜の気泡を含んだ気泡体とし、この気泡体に機械的変形を加え、気泡膜を連通させる架橋ポリオレフィン連続気泡体の製造方法が開示されている。すなわち、この文献では、ポリオレフィン樹脂の架橋速度と発泡剤の分解速度を調整し、金型内でブロック状に発泡した発泡体の気泡膜を機械的変形により破裂させ、気泡膜の連通化又は連続化させる2段階の工程で連続気泡体を製造している。
しかし、このような連続気泡体では、連続気泡性が充分でないだけでなく、耐摩耗性を改善することは困難である。
複数の異なる樹脂を用いて発泡体を形成する試みもなされている。例えば、特公昭60−55290号公報(特許文献3)には、メルトインデックス10以上の高密度ポリエチレンとメルトインデックス1以下の低密度ポリエチレンとを、特定の割合で混合した混合樹脂を押出すことにより、連続気泡構造を有し、発泡倍率の高いポリエチレン発泡体を製造する方法が開示されている。すなわち、この文献の方法では、高メルトフローレートの高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを特定の比率で混合して揮発性有機液体を高温高圧下で混合した樹脂を押し出し発泡させる1段階工程で発泡体を得ている。
しかし、このような発泡体では、ポリエチレン樹脂で構成されているため、耐摩耗性が低い。
また、特開平7−278365号公報(特許文献4)には、エチレンホモポリマーなどのオレフィンポリマー樹脂と、オレフィンポリマー樹脂100重量部に対して3〜30重量部のエラストマーと、特定の安定剤とからなる組成物を、ハイドロカーボン発泡剤により発泡させたポリオレフィン発泡体が開示されている。しかし、このような発泡体では、エラストマーを含んでいるため、クッション性を向上できても、依然として耐摩耗性などの特性が充分でなく劣化しやすいため、前記濾過材のような用途に適用することは困難である。
架橋ポリオレフィン樹脂と非架橋の樹脂とで構成された発泡体も知られている。例えば、特開2000−7817号公報(特許文献5)には、融点120℃以下のポリオレフィン系樹脂50〜900重量部に、融点が115℃以下でメルトフローレート値が20g/10分以上の低密度ポリエチレン50〜10重量部を混合し、加熱溶融させたのち、揮発性有機発泡剤を混合し、低圧域に押出発泡させたポリオレフィン系樹脂連続気泡発泡体が開示されている。そして、この文献には、前記ポリオレフィン系樹脂が、ビニルメトキシシランと有機過酸化物を加熱混練し、シラン付加したポリオレフィン系樹脂であってもよいことが記載されている。具体的には、実施例4において、低密度ポリエチレンにシラン付加したグラフトポリエチレン70重量部に対し、高メルトフローレートの低密度ポリエチレン30重量部を含む組成物を押出成形し、連続気泡発泡体を得たことが記載されている。なお、この文献には、前記連続気泡発泡体を生物濾過方式浄化槽に充填する担体して用いた場合、小さな六面体で構成された気泡が連通しているため、多量の微生物の侵入と付着とが容易となり、有機物の分解と物理的濾過における浮遊物の除去とに優れたものとなることが記載されている。
また、特公平2−48023号公報(特許文献6)には、水分との接触により架橋部位を与えるシリル基を側鎖に有する架橋性エチレン重合体(シリル化エチレン重合体)を含むポリエチレン樹脂に、発泡剤と水酸基不含脂肪酸アミドとを加圧下に混練し、押出発泡させ、さらに、この発泡体をシラノール縮合触媒下で水と接触させて架橋反応を進行させる架橋発泡体の製造方法が開示されている。この文献には、シリル化エチレン重合体に加えて、必要に応じてエチレン重合体や、主成分としてのエチレン重合体とポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどを配合してもよいことが記載されている。具体的には、実施例3において、シリル化エチレン重合体(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランとのエチレンとの高圧ラジカル重合法による共重合体)と、不飽和化合物を含まない低密度ポリエチレンと、シラノール触媒を含む組成物を押出発泡させて発泡シートを作成したことが記載されている。
これらの方法により得られる発泡体では、架橋ポリオレフィン樹脂を使用することにより、機械的強度をある程度向上できる。しかし、濾過材などの用途では依然として耐摩耗性が充分でないため、劣化しやすく長期に亘って使用することは困難である。また、発泡体を構成する樹脂として、ポリエチレンなどの親水性や微生物に対する親和性が低い樹脂を使用するため、微生物を効率よく担持させることが困難である。
特開平6−285484号公報(特許請求の範囲、段落番号[0028]) 特公平1−44499号公報(特許請求の範囲) 特公昭60−55290号公報(特許請求の範囲) 特開平7−278365号公報(特許請求の範囲) 特開2000−7817号公報(特許請求の範囲、段落番号[0005]、実施例4) 特公平2−48023号公報(特許請求の範囲、第5頁10〜35行、実施例3)
従って、本発明の目的は、耐摩耗性に優れ、長期に亘って使用できる発泡体(特に、連続気泡発泡体)を効率よく形成できる樹脂組成物、及びこの組成物を用いた発泡体を提供することにある。
本発明の他の目的は、機械的特性(耐摩耗性、引張強度など)に優れるとともに、連続気泡性に優れた発泡体を得るのに有用な樹脂組成物、およびこの組成物を用いた発泡体(連続気泡発泡体)を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、微生物を効率よく担持(又は保持)でき、長期に亘って使用できる連続気泡発泡体(微生物担持体)を提供することにある。
本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、ポリオレフィン系樹脂(架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレン樹脂など)とエチレン共重合体(エチレン−酢酸ビニル共重合体など)とを、特定のメルトフローインデックス(メルトフローレート)比で組み合わせることにより、耐摩耗性に優れ、長期に亘って使用可能な発泡体(特に連続気泡発泡体)が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の発泡体用樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)とで構成された樹脂組成物であって、ポリエチレン系樹脂(B)が、エチレン(b1)と、カルボン酸ビニルエステル単量体及び(メタ)アクリル系単量体から選択された少なくとも一種の共重合性単量体(b2)との共重合体又はその金属塩で構成され、前記ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローインデックスMIaと、前記ポリエチレン系樹脂(B)のメルトフローインデックスMIbとの比(又は割合)MIb/MIaが3以上である。
前記ポリオレフィン系樹脂(A)は、架橋(又は縮合)可能な樹脂であってもよく、例えば、架橋性基[特に、加水分解縮合性基(アルコキシシリル基など)]を有するポリオレフィン系樹脂(特に、低密度ポリエチレン樹脂、メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン樹脂)であってもよい。このようなポリオレフィン系樹脂(A)に含まれている架橋性基(加水分解縮合性基)の割合は、例えば、架橋性単量体換算で1〜20重量%程度であってもよい。前記共重合性単量体(b2)は、C2-3カルボン酸ビニルエステル(特に酢酸ビニル)、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸C1-2アルキルエステルから選択された少なくとも一種で構成してもよい。代表的なポリオレフィン系樹脂(A)は、架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレン樹脂(非架橋性又は架橋性低密度ポリエチレン樹脂)、および架橋性基を有していてもよいメタロセンポリエチレン樹脂(又はメタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン樹脂、例えば、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂)から選択された少なくとも一種で構成されていてもよい。
また、前記ポリエチレン系樹脂(B)において、エチレン(b1)と共重合性単量体(b2)との割合(重量比)は、前者/後者=90/10〜65/35程度であってもよい。さらに、ポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)との割合(重量比)は、前者/後者=10/90〜90/10程度であってもよい。さらに、好ましい態様では、MIaが0.1〜10g/10分程度であり、MIb/MIaが4以上であってもよい。
代表的な前記樹脂組成物には、MIaが0.2〜8g/10分の非架橋性又は架橋性低密度ポリエチレン樹脂(例えば、低密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂とシランカップリング剤とのグラフト重合体など)(A)と、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体およびアイオノマー樹脂から選択された少なくとも一種のポリエチレン系樹脂(B)とで構成され、かつMIb/MIaが4.5〜40程度である前記樹脂組成物などが含まれる。
本発明では、ポリオレフィン系樹脂(A)と、前記特定のポリエチレン系樹脂(B)とを組みあわせることにより、耐摩耗性を付与(改善)又は向上できる。そのため、本発明には、前記発泡体用樹脂組成物を用いて発泡体を形成することにより、発泡体の耐摩耗性を向上させる方法も含まれる。
本発明の発泡体は、前記樹脂組成物を発泡させることにより形成できる。例えば、本発明の発泡体(連続気泡発泡体)は、前記樹脂組成物(例えば、前記ポリオレフィン系樹脂(A)と、前記ポリエチレン系樹脂(B)と、発泡剤と)を溶融混練し、押出発泡させることにより製造してもよい。
また、本発明には、前記樹脂組成物で形成された発泡体も含まれる。このような発泡体は、連続気泡構造を有していてもよい。本発明では、均一な連続気泡構造を有する発泡体(連続気泡発泡体)を効率よく形成できる。このような連続気泡発泡体は、微生物担持体などとして好適に利用できる。
本発明では、ポリオレフィン系樹脂(例えば、架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレン系樹脂など)と特定のポリエチレン系樹脂(エチレン共重合体)とを特定のメルトフローインデックス比で組み合わせるので、耐摩耗性に優れ、長期に亘って使用できる発泡体(特に、連続気泡発泡体)を効率よく形成できる。また、本発明では、機械的特性(耐摩耗性など)に優れるとともに、連続気泡性に優れた発泡体を形成できる。さらに、本発明では、ポリエチレン樹脂などに比べて、微生物に対する親和性や親水性などに優れた特定のポリエチレン系樹脂(エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体)を使用するので、微生物を効率よく担持(又は保持)でき、しかも、耐摩耗性に優れ、長期に亘って使用できる連続気泡発泡体(微生物担持体)を提供できる。
本発明の発泡体用樹脂組成物は、ポリオレフィン系樹脂(A)と特定のポリエチレン系樹脂(B)とで構成されている。
[ポリオレフィン系樹脂(A)]
ポリオレフィン系樹脂(A)(以下、単にポリオレフィン系樹脂ということがある)としては、オレフィンの単独重合体又は共重合体、オレフィンと共重合性単量体との共重合体などが挙げられる。
オレフィン(又はポリオレフィン系樹脂の単量体)としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブチレン、イソブチレン、1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン等のα−C2-20オレフィン(好ましくはα−C2-10オレフィン、さらに好ましくはα−C2-4オレフィン、特にα−C2-3オレフィン)などが挙げられる。これらのオレフィンは、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
共重合性単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸C1-6アルキルエステル]、ビニルエステル類(例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど)、環状オレフィン類(ノルボルネン、エチリデンノルボルネン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキセン等)、ジエン類(ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン等)等が例示できる。共重合性単量体は、単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。オレフィンと共重合性単量体との割合(重量比)は、前者/後者=100/0〜50/50程度の範囲で選択でき、例えば、95/5〜60/40程度、好ましくは90/10〜65/35程度、さらに好ましくは80/20〜60/40程度であってもよい。
ポリオレフィン系樹脂は、ランダム共重合体又はブロック共重合体であってもよい。
代表的なポリオレフィン系樹脂(又は非架橋性又は架橋性ポリオレフィン系樹脂を構成するポリオレフィン単位)としては、例えば、ポリエチレン系樹脂[例えば、低、中又は高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−1共重合体、エチレン−(4−メチルペンテン−1)共重合体など]、ポリプロピレン系樹脂(例えば、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−1共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−1共重合体等のプロピレン含有80モル%以上のプロピレン−α−オレフィン共重合体など)、ポリ(メチルペンテン−1)樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体又はその金属塩、エチレン−(メタ)アクリル酸C1-4アルキルエステル共重合体(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体など)、無水マレイン酸グラフトポリプロピレンなどが例示できる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせてもよい。
前記ポリオレフィン系樹脂のうち、ポリエチレン樹脂(低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂など)が好ましく、特に低密度ポリエチレン樹脂、メタロセン触媒(カミンスキー触媒)を用いて重合したメタロセンポリオレフィン系樹脂(例えば、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などのメタロセンポリエチレン樹脂)も含まれる。
ポリオレフィン系樹脂(A)は、非架橋性樹脂(架橋性基を有しない樹脂)であってもよく、架橋性(又は縮合性)樹脂であってもよい。架橋性ポリオレフィン系樹脂(又は架橋性基を有するポリオレフィン系樹脂)は、架橋(例えば、水架橋)により、発泡体の機械的強度を向上できる。架橋性ポリオレフィン系樹脂は、通常、架橋性基を有しており、このような架橋性基は、熱架橋性基(例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基などの重合性不飽和基)、光架橋性基などであってもよいが、通常、加水分解縮合性基であってもよい。このような加水分解性縮合性基を有するポリオレフィン系樹脂を用いると、水架橋により、発泡体全体に亘って効率よく架橋できる。
架橋性ポリオレフィン系樹脂は、架橋性(又は架橋性基)を有している限り、その製造方法は特に限定されず、例えば、オレフィンと前記架橋性基に対応する架橋性単量体(架橋性基を有する単量体)との共重合体(ランダム共重合体など)であってもよく、ポリオレフィン系樹脂(前記例示のポリオレフィン系樹脂)と架橋性単量体とのグラフト共重合体であってもよい。
前記架橋性基は、前記のように、加水分解縮合性基である場合が多い。このような加水分解縮合性基としては、例えば、金属原子(アルミニウム、ケイ素、チタン、ジルコニウムなど、特にケイ素)に加水分解性基[例えば、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基などのC1-4アルコキシ基、好ましくはC1-2アルコキシ基などの低級アルコキシ基)、ハロゲン原子(塩素原子、臭素原子、特に塩素原子)など]が直接結合した基(例えば、アルコキシシリル基、ハロシリル基)などが挙げられる。
このような架橋性基に対応する架橋性単量体(架橋性基を有する単量体)は、架橋性基の種類に応じて適宜選択でき、例えば、加水分解縮合性基に対応する架橋性単量体としては、加水分解縮合性化合物(シランカップリング 剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤など)が挙げられる。
前記加水分解縮合性化合物としては、例えば、重合性基[ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基など]を有するシラン化合物(シランカップリング剤)、例えば、ビニル基含有シラン化合物[ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどのビニルトリC1-4アルコキシシラン;ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルジエトキシメチルシランなどのビニルジC1-4アルコキシモノC1-4アルキルシラン;ビニルメトキシジメチルシラン、ビニルエトキシジメチルシランなどのビニルC1-4アルコキシジC1-4アルキルシラン;ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ(2−メトキシエトキシ)シランなどのジビニルジC1-4アルコキシシラン;ビニルクロロジメトキシシランなどのビニルモノクロロジC1-4アルコキシシラン;ビニルジクロロメチルシランなどのビニルジクロロC1-4アルキルシラン;ビニルジメチルクロロシランなどのビニルジC1-4アルキルクロロシラン;ビニルメチルジクロロシランなどのビニルC1-4アルキルジクロロシラン;ビニルトリクロロシランなど]、アリル基含有シラン化合物[アリルトリメトキシシランなどのアリルトリC1-4アルコキシシラン;アリルジメトキシメチルシランなどのアリルジC1-4アルコキシモノC1-4アルキルシラン;アリルメトキシジメチルシランなどのアリルC1-4アルコキシジC1-4アルキルシラン;アリルビス(ジメチルアミノ)メチルシラン;アリルメチルジクロロシランなど]、(メタ)アクリロイル基含有シラン化合物[(メタ)アクリロキシトリメトキシシランなどの(メタ)アクリロキシトリC1-4アルコキシシラン;(メタ)アクリロキシジメトキシメチルシランなどの(メタ)アクリロキシジC1-4アルコキシモノC1-4アルキルシシラン;(メタ)アクリロキシメトキシジメチルシランなどの(メタ)アクリロキシC1-4アルコキシジC1-4アルキルシラン;2−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシランなど]などのシランカップリンク剤、これらのシランカップリング剤に対応するチタン化合物(チタンカップリング剤)、ジルコニウム化合物(ジルコニウムカップリング剤)、アルミニウム化合物などが例示できる。これらの架橋性単量体(加水分解縮合性化合物)は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。架橋性単量体としては、加水分解縮合性に優れる点で、通常、シランカップリング剤を使用する場合が多い。
前記架橋性基を有するポリオレフィン系樹脂において、グラフト共重合体は、通常、前記ポリオレフィン系樹脂と上記架橋性単量体とをラジカル発生剤を使用してグラフト重合させることにより製造できる。このようなラジカル発生剤は、特に限定されないが、例えば、有機過酸化物、過酸化ジアシル類(ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、4−クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなど)、過酸化ジアルキル類(ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2,5−ジメチルへキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−2,5−ジメチルへキセン−3、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイドなど)、過酸化アルキル類(t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイドなど)、アルキリデンパーオキサイド類(エチルメチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなど)、過酸エステル類(過酢酸t−ブチル、過ピバリン酸t−ブチルなど)などが挙げられる。これらのラジカル発生剤は、単独で又は二種以上組み合わせてもよい。
架橋性基を有するポリオレフィン系樹脂(A)に含まれる架橋性基(特に、加水分解縮合性基)の割合は、架橋性単量体(加水分解縮合性基を有する単量体)換算で、例えば、0.1〜25重量%程度、好ましくは1〜20重量%程度(例えば、1〜15重量%程度)、さらに好ましくは2〜10重量%程度であってもよい。
好ましいポリオレフィン系樹脂(A)は、架橋性基(特に加水分解縮合性基)を有していてもよいポリエチレン系樹脂(非架橋性又は架橋性のポリエチレン系樹脂)であり、特に、架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレン樹脂(例えば、低密度ポリエチレン系樹脂、シランカップリング剤と低密度ポリエチレン樹脂とのグラフト重合体など)、架橋性基を有していてもよいメタロセンポリエチレン樹脂(特に、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂)が好ましい。
架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)の密度は、通常、0.95g/cm3以下の範囲から選択でき、例えば、0.945g/cm3以下(例えば、0.9〜0.940g/cm3)、好ましくは0.905〜0.93g/cm3、さらに好ましくは0.91〜0.925g/cm3程度であってもよい。
前記直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(L−LDPE)としては、気相法で得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、溶液法で得られた直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などであってもよく、特に、メタロセン触媒を用いて重合した直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(メタロセンポリエチレン樹脂)が好ましい。
直鎖状低密度ポリエチレン樹脂(特に、メタロセンポリエチレン樹脂)の密度は、例えば、0.90〜0.970g/cm3、好ましくは0.91〜0.96g/cm3、さらに好ましくは0.915〜0.95g/cm3程度であってもよい。また、メタロセンポリオレフィン系樹脂(特に、メタロセンポリエチレン樹脂)の分子量分布は、例えば、1.01〜3.0、好ましくは1.02〜2.0(例えば、1.05〜1.8)、さらに好ましくは1.1〜1.5(例えば、1.15〜1.4)程度であってもよい。
前記ポリオレフィン系樹脂(A)の融点は、例えば、140℃以下から選択でき、130℃以下(例えば、80〜125℃程度)、好ましくは120℃以下(例えば、90〜122℃程度)、さらに好ましくは115℃以下(例えば、95〜110℃程度)であってもよい。
また、ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローインデックス値MIaは、例えば、0.1〜10g/10分(例えば、0.15〜9g/10分)、好ましくは0.2〜8g/10分(例えば、0.2〜7g/10分)、さらに好ましくは0.25〜6g(例えば、0.3〜5g/10分)程度であってもよい。なお、メルトフローインデックス値は、慣用の方法よって測定できる。また、MIaは、架橋性ポリオレフィン系樹脂の架橋前後において、ほとんど変化しない。
[ポリエチレン系樹脂(B)]
ポリエチレン系樹脂(B)は、エチレン(b1)と、カルボン酸ビニルエステル単量体及び(メタ)アクリル系単量体から選択された少なくとも一種の共重合性単量体(b2)との共重合体又はその金属塩で構成されている。本発明では、このような特定のポリエチレン系樹脂と、前記ポリオレフィン系樹脂とを組みあわせるので、耐摩耗性などの機械的特性を大きく改善又は向上でき、微生物担持体などとして、長期に亘って使用可能な発泡体(特に、連続気泡発泡体)を得ることができる。また、ポリエチレンなどに比べて、比較的親水性や微生物に対する親和性などに優れた樹脂(例えば、エチレン−カルボン酸ビニルエステル、エチレンーメタアクリル酸エステル共重合体など)を使用するため、耐摩耗性などの機械的特性と微生物担持性(又は微生物保持性)とをバランスよく付与できる。
カルボン酸ビニルエステル単量体としては、例えば、C1-4カルボン酸ビニルエステル(例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのC2-3カルボン酸ビニルエステル)、好ましくは酢酸ビニルなどが挙げられる。カルボン酸ビニルエステルは、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
(メタ)アクリル系単量体としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル[例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸C1-6アルキルエステル、好ましくは(メタ)アクリル酸C1-4アルキルエステル、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸C1-2アルキルエステル;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチルなどの(メタ)アクリル酸ヒドロキシC1-4アルキルなど]などが挙げられる。(メタ)アクリル系単量体は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
前記金属塩を構成する金属としては、特に限定されないが、例えば、アルカリ金属(ナトリウム、カリウムなど)、アルカリ土類金属(マグネシウムなど)、亜鉛などが挙げられる。
なお、前記ポリエチレン系樹脂(B)は、ランダム共重合体、ブロック共重合体又はグラフト共重合体であってもよく、通常、ランダム共重合体であってもよい。
好ましいポリエチレン系樹脂(B)は、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体又はその金属塩(例えば、アイオノマー)、エチレンと(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体(例えば、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体など)が挙げられる。これらのポリエチレン系樹脂(B)は、単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
エチレン(b1)と共重合性単量体(b2)との割合(重量比)は、発泡体の用途に応じて適宜選択でき、例えば、前者/後者=98/2〜50/50、好ましくは95/5〜60/40、さらに好ましくは90/10〜65/35(例えば、90/10〜70/30)程度であってもよい。
ポリエチレン系樹脂(B)のメルトフローインデックス値MIbは、例えば、1〜50g/10分(例えば、1.5〜45g/10分)、好ましくは2〜40g/10分(例えば、2.5〜35g/分)、さらに好ましくは3〜30g/10分(例えば、5〜25g/分)程度であってもよい。
また、ポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)との割合(重量比)は、例えば、前者/後者=10/90〜90/10、好ましくは20/80〜80/20(例えば、35/65〜75/25)、さらに好ましくは30/70〜70/30(例えば、40/60〜70/30)程度であってもよい。
本発明では、ポリオレフィン系樹脂(A)に対するポリエチレン系樹脂(B)のメルトフローインデックス比を所定の値にすることにより、効率よく発泡体(特に、連続気泡構造の発泡体)を形成できる。ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローインデックス値MIaと、ポリエチレン系樹脂(B)のメルトフローインデックス値MIbとのメルトフローインデックス比(又はメルトインデックスの割合)、すなわち、MIb/MIaは、3以上(例えば、3〜60程度)であればよく、例えば、3.5以上(例えば、3.5〜50程度)、好ましくは4以上(例えば、4〜40程度)、さらに好ましくは4.5以上(例えば、4.5〜30程度)であってもよく、通常4.5〜40程度であってもよい。なお、メルトフローインデックス比は、それぞれ同一の測定条件(温度、荷重)において測定したメルトフローインデックスMIaおよびMIbに基づいて、算出することができる。
前記樹脂組成物は、生分解性成分を含んでいてもよい。このような生分解性成分は、廃棄後の発泡体の生分解性を向上させるため、環境的に有利である。生分解性成分としては、脂肪族ポリエステル系樹脂[例えば、脂肪族ジオール(例えば、C2-6アルカンジオール)と脂肪族ジカルボン酸(例えば、C2-10ジカルボン酸)との重縮合物(例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペートなど)、ポリヒドロキシ酸(例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酢酸、ポリヒドロキシブチレート(ポリヒドロキシ酪酸)、β−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉草酸との共重合ポリエステルなどのポリ(ヒドロキシC2-10カルボン酸)など)、ポリラクトン(ポリカプロラクトンなど)など]、セルロース又はセルロース誘導体(例えば、エチルセルロースなどのアルキルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロースなどのアルキル−ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシアルキルセルロースなどのセルロースエーテル類;酢酸セルロースなどのセルロースエステル系樹脂など)、ビニルアルコール系樹脂(例えば、ポリビニルアルコールなど)、天然高分子(デンプン、アミロース、アミロペクチン、デキストリンなど)などが挙げられる。生分解性成分は、単独で又は2種以上組みあわせてもよい。これらのうち、天然高分子、特にデンプンが好ましい。
生分解性成分は、そのまま前記樹脂組成物に添加してもよく、汎用樹脂(例えば、ポリエチレン樹脂などのポリオレフィン樹脂など)と組みあわせて前記樹脂組成物に添加してもよい。例えば、前記生分解性成分(デンプンなど)と汎用樹脂との混合物を前記樹脂組成物に添加してもよく、生分解性成分(デンプンなど)で変性した汎用樹脂を前記樹脂組成物に添加してもよい。なお、前者の態様では、生分解性成分と前記樹脂の一部とを予め混合した混合物を添加してもよい。
生分解性成分の割合(添加量)は、樹脂(A)および樹脂(B)の総量100重量部に対して、例えば、1〜150重量部、好ましくは3〜80重量部(例えば、4〜60重量部)、さらに好ましくは5〜30重量部(例えば、6〜20重量部)程度であってもよい。
前記樹脂組成物は、発泡剤を含んでいてもよい。発泡剤としては、種々の発泡剤、例えば、蒸発型発泡剤、分解型発泡剤などのいずれも使用可能である。
蒸発型発泡剤としては、例えば、気体[炭酸ガス、炭化水素類(プロパン、ブタン、イソブタン、ペンタンなど)、ハロゲン化炭化水素類(三塩化フッ化メタンなど)、メチルエーテル、窒素など]、揮発性液体(アセトン、ヘキサン、トルエンなど)などが挙げられる。前記蒸発型発泡剤は、単独で又は2種類以上組合わせて用いてもよい。
分解型発泡剤としては、例えば、有機酸(クエン酸など)、アゾ化合物(2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル、アゾジカルボン酸アミド、ジアゾアミノベンゼンなど)、スルホニルヒドラジド化合物[ベンゼンスルホニルヒドラジド、p−トルエンスルホニルヒドラジド、4,4′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)など]、ニトロソ化合物(N,N′−ジニトロペンタメチレンテトラミン、N,N′−ジニトロソ−N,N′−ジメチルテレフタルアミドなど)、アジド化合物(テレフタルアジド、p−tert−ブチルベンズアジドなど)などの有機化合物や、無機化合物(重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウムなど)などが挙げられる。前記分解型発泡剤は、単独で又は2種類以上組合わせて用いてもよい。
発泡剤の添加量(割合)は、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリエチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して、0.1〜30重量部(例えば、0.5〜25重量部)の範囲から選択でき、例えば、1〜30重量部(例えば、3〜20重量部)、好ましくは3〜25重量部(例えば、5〜20重量部)、さらに好ましくは10〜20重量部程度であってもよい。
発泡剤は、その種類に応じて慣用の方法により前記樹脂組成物に含有させることができ、例えば、樹脂成分(例えば、ポリオレフィン系樹脂(A)およびポリエチレン系樹脂(B))と混合(および混練)して含有させてもよく、樹脂成分に含浸させてもよく、さらに、溶融混練された樹脂に添加又は圧入してもよい。
前記樹脂組成物は、均一な発泡構造(連続気泡構造)を得るため、前記発泡剤に加えて、さらに必要に応じて発泡助剤(又は発泡核剤)を含んでいてもよい。発泡助剤としては、例えば、ケイ素化合物(タルク、シリカ、ゼオライトなど)、無機酸金属塩(炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カリウムなど)、金属水酸化物(水酸化アルミニウムなど)、金属酸化物(酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナなど)などが挙げられる。これらの発泡助剤(又は発泡核剤)は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
発泡助剤(又は発泡核剤)の添加量(割合)は、特に限定されず、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリエチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して、例えば、0.1〜5重量部、好ましくは0.2〜4重量部、さらに好ましくは0.5〜3重量部程度であってもよい。
また、発泡助剤の添加量は、前記発泡剤の添加量100重量部に対して、例えば、1〜1500重量部、好ましくは5〜300重量部、さらに好ましくは10〜100重量部程度であってもよい。
さらに、前記樹脂組成物は、必要に応じて、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、例えば、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤のうち、特に、ノニオン性界面活性剤が好ましい。なお、界面活性剤を添加することにより、適度に吸水性を有する発泡体が得られる。
ノニオン性界面活性剤としては、エーテル型、エステルエーテル型、エステル型、含窒素型界面活性剤が挙げられるが、特に、エステル型ノニオン界面活性剤が好ましく用いられる。エステル型ノニオン界面活性剤としては、例えば、多価アルコール脂肪酸エステル[例えば、(ポリ)グリセリン、トリメチロールプロパン、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール、グリセリン、ショ糖等の多価アルコールと高級脂肪酸とのエステル]、例えば、グリセリンモノステアリン酸エステルなどのグリセリンC8-24脂肪酸エステル、ショ糖モノステアリン酸エステルなどのショ糖C8-24脂肪酸エステル、ソルビタンモノオレイン酸エステルなどのソルビタンC8-24脂肪酸エステル等が挙げられる。これらのノニオン性界面活性剤うち、グリセリンC8-24脂肪酸エステル(例えば、グリセリルモノステアレート、グリセリルジステアレート、グリセリルモノベンゾエートなど)、ソルビタンC8-24脂肪酸エステル(例えば、ソルビタンモノオレート、ソルビタンジオレート、ソルビタントリオレートなど)が好ましい。これらの界面活性剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
界面活性剤の添加量(割合)は、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂(A)及びポリエチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して、例えば、0.3〜50重量部(例えば、1〜50重量部)、好ましくは0.5〜30重量部(例えば、1〜15重量部)、さらに好ましくは1〜10重量部程度であってもよい。
前記樹脂組成物は、種々の添加剤、例えば、安定剤[酸化防止剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤など)、紫外線吸収剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、特許第3380816号公報に記載の安定剤(脂肪酸アミドなど)など]、滑剤、離型剤、潤滑剤、染料や顔料などの着色剤、衝撃改良剤、可塑剤、収縮防止剤、帯電防止剤、難燃剤、後述のシラノール縮合触媒などを含有していてもよい。添加剤は単独で又は2種以上組み合わせてもよい。
前記樹脂組成物は、通常、ポリオレフィン系樹脂(A)と、ポリエチレン系樹脂(B)と、必要に応じて他の成分(例えば、発泡剤、界面活性剤など)とを混合(又は混練)することにより得ることができる。なお、後述の押出発泡成形法などを利用する場合には、押出機内でポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)と(必要に応じて、界面活性剤などの他の成分と)を混合(および混練)し、さらに、押出機内で発泡剤(イソブタンなどの蒸発型発泡剤)を圧入して樹脂組成物(又は樹脂混合物)を形成したのち、押し出すことにより、発泡体を得ることもできる。
[発泡体]
本発明の発泡体は、前記樹脂組成物(例えば、ポリオレフィン系樹脂(A)と前記ポリエチレン系樹脂(B)と発泡剤とを含む樹脂組成物)を発泡させることによって形成できる。発泡方法は、特に限定されず、例えば、反応生成ガスを利用する方法、発泡剤を使用する方法、可溶性物質を除去する方法などが挙げられる。前記方法のうち、成形性および汎用性の観点から、発泡剤を使用する方法が好ましい。
発泡成形法としては、種々の方法、例えば、押出成形法(又は押出発泡成形法)、射出成形法などが挙げられる。前記成形法のうち、成形性の観点から、押出成形法が好ましい。例えば、揮発性発泡剤を使用する場合、ポリオレフィン系樹脂(A)および前記ポリエチレン系樹脂(B)を含む組成物を、押出機で溶融混練して押出機の途中部から揮発性発泡剤を注入し、さらに溶融混練して低圧域(通常、大気圧下)に押し出して発泡させてもよい。
押出成形機(押出機)は、発泡体を形成できれば特に制限されず、単軸押出機、二軸押出機、多軸押出機などであってもよいが、通常、単軸押出機が用いられる。単軸押出機は、一段押出成形機であってもよいが、混練性を高めるため、多段押出成形機(タンデム押出機)であってもよい。
発泡条件は、発泡成形法などに応じて選択できる。例えば、押出成形法において、溶融混練温度は、例えば、120〜300℃、好ましくは130〜280℃、さらに好ましくは140〜260℃程度であってもよい。また、成形圧力は、例えば、1〜50MPa、好ましくは2〜40MPa、さらに好ましくは2.5〜20MPa(例えば、5〜10MPa)程度であってもよい。
発泡体の気泡構造は、連続気泡構造、独立気泡構造、これらが混合した構造などであってもよい。本発明では、前記ポリオレフィン系樹脂(A)と前記特定のポリエチレン系樹脂(B)とが相溶し、適度に柔軟で復元性を有する均一かつ安定な連続気泡構造を有する発泡体を効率よく得ることができる。そのため、前記発泡体は、少なくとも連続気泡構造を有する発泡体、特に、連続気泡発泡体として好適に利用できる。連続気泡の形状(又は断面形状)は、特に制限されず、不定形状であってもよいが、通常、円形状(例えば、円形状、楕円形状など)や多角形状(例えば、三角形状、四角形状、五角形状、六角形状など)であってもよく、これらの形状は二種以上混在していてもよい。
なお、前記ポリオレフィン系樹脂(A)として、架橋性ポリオレフィン系樹脂を使用する場合、発泡体は、未架橋であってもよく、架橋されていてもよい。架橋は、通常、架橋性ポリオレフィン系樹脂(A)の架橋性基を利用して架橋される。架橋性ポリオレフィン系樹脂(A)の架橋方法としては、架橋性基の種類に応じて選択でき、例えば、前記熱架橋性基や光架橋性基を有するポリオレフィン系樹脂では有機過酸化物や電子線照射による架橋反応を利用して架橋してもよく、加水分解縮合性基を有するポリオレフィン系樹脂では、加水分解(加水分解縮合)させることにより架橋(水架橋又は縮合)できる。なお、加水分解性縮合性基の架橋は、前記発泡体を水(水を含む成分)に接触させること(例えば、水への浸漬、水の噴霧、水を含む環境下における放置など)により行うことができる。架橋(又は水との接触)は、特に限定されないが、通常、発泡後の適当な段階において行うことができる。
加水分解縮合は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、前記架橋性基の種類によって選択でき、例えば、シラノール縮合触媒が挙げられる。このようなシラノール縮合触媒としては、慣用の錫触媒、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートなどのジアルキル錫ジアシレート、錫ジアセテート、錫ジカプリレート、錫ナフテートなどの錫ジアシレートなどが挙げられる。これらのシラノール縮合触媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
触媒を用いた架橋方法としては、例えば、(1)発泡前の樹脂組成物に触媒(例えば、シラノール縮合触媒)を予め混合し、発泡後に水架橋する方法、(2)発泡後(特に、押出発泡後)の発泡体に、触媒(例えば、シラノール触媒の溶液)を、塗布、浸漬などの方法により適用して(又は接触させて)水架橋する方法、(3)発泡後(特に、押出発泡後)の発泡体に、水に触媒を分散又は乳化させた液を適用して、水架橋する方法などの方法が挙げられる。
シラノール縮合触媒の添加量は、前記ポリオレフィン系樹脂(A)(架橋性ポリオレフィン系樹脂)100重量部に対して、例えば、0.05〜3重量部、好ましくは0.1〜2重量部、さらに好ましくは0.15〜1重量部程度であってもよい。
発泡体の密度は、例えば、0.01〜0.15g/cm3、好ましくは0.02〜0.12g/cm3、さらに好ましくは0.03〜0.08g/cm3程度であってもよく、通常、0.07g/cm3以下(例えば、0.015〜0.06g/cm3)程度であってもよい。
発泡体が連続気泡構造を有する発泡体(特に、連続気泡発泡体)である場合は、連続気泡率は、例えば、35〜99%、好ましくは40〜95%、さらに好ましくは45〜90%程度であってもよく、通常、50〜80%(例えば、50〜70%程度)であってもよい。また、発泡体(特に、連続気泡発泡体)の吸水量(率)は、例えば、0.3〜0.8g/cm3、好ましくは0.35〜0.75g/cm3、さらに好ましくは0.4〜0.7g/cm3程度であってもよい。
なお、発泡体(特に、連続気泡発泡体)の形状は、特に限定されず、用途に応じて選択でき、例えば、シート状、板状(ボード状)などの二次元的形状、円柱状、円筒状、棒状、角柱状などの三次元的形状などであってもよい。濾材(微生物担持体など)などの用途では、三次元的形状(例えば、円筒状、棒状など)で好適に使用してもよい。
本発明では、前記樹脂組成物を用いて発泡体を形成することにより、発泡体の機械的特性(特に、発泡体の耐摩耗性)を向上又は改善できる。そのため、このような本発明の発泡体は、耐摩耗性などの機械的強度に優れており、種々の用途に使用できる。例えば、本発明の発泡体のうち、連続気泡構造を有する発泡体(特に連続気泡発泡体)は、連続気泡構造を有しつつ、耐摩耗性や耐水性(耐水寿命性)に優れており、流水に曝されるなどの環境下であっても、長期に亘って使用できるため、汚水又は排水(生活排水など)の濾過材(例えば、生物濾過方式の浄化槽の担持体)などとして好適に利用できる。
特に、本発明では、ポリオレフィン(架橋性基を有していてもよい低密度ポリエチレンなど)と、特定のエチレン共重合体とを組みあわせているため、ポリエチレンなどに比べて高い親水性(および吸水性)を有しているのみならず微生物に対する親和性にも優れており、気泡内に多量の微生物を効率よく担持(侵入および保持又は付着)させることができる。そのため、本発明の発泡体(特に、連続気泡発泡体)は、微生物の活性発現に適した環境を有しており、微生物担持体(生物濾過方式の濾材)として好適に利用できる。このような微生物担持体は、生物濾過方式の汚水浄化装置などに組み込むことにより、有機物の分解と物理的濾過による浮遊物質の除去に優れた効果を有し、しかも、担体同士の衝突による担体の微細化を効率よく防止でき、長期に亘る使用が可能であり、耐久性が高い。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例で用いた樹脂、発泡核剤、界面活性剤を下記に示すとともに、成形された発泡体の特性は下記方法により測定した。
[樹脂]
(ポリオレフィン系樹脂(A))
LDPE1:架橋性低密度ポリエチレン[低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製、「ノバテック LF423」、メルトフローインデックスMI値1.5g/10分)100重量部に対して、ビニルトリメトキシシラン3重量部をグラフト重合させた樹脂。MI値1.5g/10分]
LDPE2:低密度ポリエチレン(住友化学工業(株)製、「スミカセン F101−1」、MI値0.3g/10分)
LDPE3:架橋性低密度ポリエチレン[低密度ポリエチレン(東ソー(株)製、「ペトロセン 186」、MI値3.0g/10分)100重量部に対して、ビニルトリメトキシシラン3重量部をグラフト重合させた樹脂。MI値3.0g/10分]
LDPE4:メタロセン触媒を用いて重合したポリエチレン(メタロセンポリエチレン)[住友化学工業(株)製、「エクセレンGMH GX2005G」、MI値0.5g/10分]
(ポリエチレン系樹脂(B))
EVA1:エチレン−酢酸ビニル共重合体(住友化学工業(株)製、「H1011」、酢酸ビニル含有量 15重量%、MI値0.6g/10分)
EVA2:エチレン−酢酸ビニル共重合体(住友化学工業(株)製、「H4021」、酢酸ビニル含有量 13重量%、MI値20g/10分)
EVA3:エチレン−酢酸ビニル共重合体(住友化学工業(株)製、「KA−31」、酢酸ビニル含有量 28重量%、MI値7g/10分)
なお、これらの樹脂のメルトフローインデックス値MIは、温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定した。
[界面活性剤]
Hyd 325:ベーリンガーインゲルハイム(株)製、「ハイドロセロル 325」
[発泡核剤]
タルク:日本タルク(株)製、「ミクロエース K−1」
なお、表において、「Hyd 325」、タルクの添加量は、それぞれ、「LDPE」および「EVA」の総量100重量部に対する量(重量部)である。
[耐摩耗性]
実施例及び比較例で得られた発泡体の耐摩耗性は、JIS A1451に準じて、摩耗率(1時間摩耗後の重量/摩耗前の重量×100)を測定することにより行った。
○:摩耗率6%未満
△:摩耗率6%以上20%未満
×:摩耗率20%以上
[連続気泡性]
実施例及び比較例で得られた発泡体の連続気泡性は目視観察により以下の基準で評価した。
◎:気泡の多くが連続気泡で形成されている
○:連続気泡で形成されており、独立気泡や破泡している気泡が混ざっていない
×:ほとんど独立気泡で形成されている。
[連続気泡率]
実施例及び比較例で得られた発泡体を、予め重量を測定し、水中に静置した後、−400mmHgの減圧下に1分間放置して、連続気泡構造の中に水を浸透させた。減圧状態から大気圧力に戻し、発泡体の表面に付着した水を除去して重量を測定した後、下記式(1)により算出した。
連続気泡率(%)={(w2−w1)/d3}/(w1/d1−w1/d2) (1)
(w2は吸水後の発泡体重量、w1は吸水前の発泡体重量、d1は発泡体の見掛密度、d2は発泡体に使用されている樹脂組成物の見掛密度、d3は測定時の水の密度)
[密度]
実施例及び比較例で得られた発泡体の密度(g/cm3)は、JIS K6767に準じて測定した。
[吸水量]
実施例及び比較例で得られた発泡体の吸水量(g/cm3)は下記式(2)により算出した。
吸水量(g/cm3)=(Wi−Wf)/V (2)
(Wi:吸水又は浸漬前の重量(g)、Wf:水温25℃の水中に発泡体を20時間浸漬した後の発泡体と吸収した水分の総量(g)、V:発泡体の体積(cm3))
(実施例1〜8、比較例1〜3)
表に示す割合で、ポリオレフィン系樹脂(A)、ポリエチレン系樹脂(B)、発泡核剤、及び界面活性剤をφ40mmの単軸押出機で、温度180℃、圧力3MPaで溶融混練し、押出機の先端近くに設けた発泡剤注入口からイソブタンを、ポリオレフィン系樹脂(A)およびポリエチレン系樹脂(B)の総量100重量部に対して13重量部圧入した樹脂組成物をダイスより大気中に押出し、円筒状(直径10mm)に押出成形し、発泡体を得た。なお、実施例1〜4、比較例1および比較例3では、得られた発泡体を、さらに、温度40℃および湿度60%の条件下で24時間加熱して放置し、ポリオレフィン系樹脂(A)を水架橋させた。
そして、実施例および比較例で得られた発泡体の耐摩耗性、連続気泡性を評価し、吸水量、連続気泡率を測定した。
結果を表1に示す。
Figure 0005005173

Claims (11)

  1. ポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)とで構成された樹脂組成物であって、前記ポリオレフィン系樹脂(A)が、加水分解縮合性基を有していてもよい低密度ポリエチレン樹脂、および加水分解縮合性基を有していてもよいメタロセンポリエチレン樹脂から選択された少なくとも一種で構成され、前記ポリエチレン系樹脂(B)が、エチレン(b)と、カルボン酸ビニルエステル単量体で構成された共重合性単量体(b)との共重合体又はその金属塩で構成され、エチレン(b)と共重合性単量体(b)との割合(重量比)が、前者/後者=90/10〜65/35であり、前記ポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローインデックスMIaと、前記ポリエチレン系樹脂(B)のメルトフローインデックスMIbとの比MIb/MIaが4.5〜30であり、前記MIbが2〜40g/10分である連続気泡発泡体用樹脂組成物。
  2. ポリオレフィン系樹脂(A)に含まれている加水分解縮合性基の割合が、加水分解縮合性基に対応する架橋性単量体換算で1〜20重量%である請求項記載の樹脂組成物。
  3. 共重合性単量体(b)が、C2−3カルボン酸ビニルエステルで構成され、エチレン(b)と共重合性単量体(b)との割合(重量比)が、前者/後者=90/10〜70/30である請求項1記載の樹脂組成物。
  4. ポリオレフィン系樹脂(A)とポリエチレン系樹脂(B)との割合(重量比)が、前者/後者=10/90〜90/10である請求項1記載の樹脂組成物。
  5. MIaが0.1〜10g/10分である請求項1記載の樹脂組成物。
  6. MIaが0.2〜8g/10分の非架橋性又は架橋性低密度ポリエチレン樹脂(A)と、エチレン−酢酸ビニル共重合体(B)とで構成されている請求項1記載の樹脂組成物。
  7. 請求項1記載の発泡体用樹脂組成物を用いて発泡体を形成することにより、連続気泡発泡体の耐摩耗性を向上させる方法。
  8. 請求項1記載の発泡体用樹脂組成物を溶融混練し、押出発泡させて連続気泡発泡体を製造する方法。
  9. 請求項1記載の樹脂組成物で形成された発泡体であって、連続気泡構造を有する発泡体。
  10. 連続気泡率が40〜95%である請求項記載の発泡体。
  11. 微生物担持体として用いる請求項記載の発泡体。
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