WO2023181942A1 - ポリオレフィン系樹脂発泡体 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K11/00—Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
Definitions
- the present technology relates to polyolefin resin foam. More specifically, the present invention relates to a polyolefin resin foam having a biomass degree above a certain level.
- biomass which is waste such as food residue, livestock manure, and sewage sludge, as a so-called carbon-neutral renewable resource. Attention has been paid.
- Technology using biomass materials is also being developed for synthetic resins, which are used in a wide variety of fields such as civil engineering and construction, packaging and packaging, vehicles, and various other miscellaneous goods.
- Patent Document 1 proposes a resin composition containing 5 to 50 parts by weight of eggshell powder per 100 parts by weight of a high molecular weight polymer.
- the resin composition described in Patent Document 1 is environmentally friendly and can reduce material costs because eggshells, which are food waste, are recycled and used as a plastic material.
- the main purpose of this technology is to provide a high-quality polyolefin resin foam despite using biomass materials.
- a polyolefin resin foam containing a biomass material containing calcium carbonate as a main component is provided.
- the polyolefin resin foam according to the present technology can contain 50% by weight or less of the biomass material.
- a biomass material derived from eggshells and/or seashells can be used.
- eggshell powder and/or seashell powder can be used.
- the eggshell powder and/or seashell powder may have an average particle size of 8 to 200 ⁇ m.
- the polyolefin resin foam according to the present technology contains a biomass material containing calcium carbonate as a main component. That is, the polyolefin resin foam according to the present technology is a foam of a resin composition containing a biomass material whose main component is calcium carbonate.
- the resin composition for producing the polyolefin resin foam according to the present technology may include a blowing agent, a foaming aid, etc. , a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, and other various components that can be used in the production of polyolefin resin foams depending on the purpose. Each component will be explained in detail below.
- the polyolefin resin that can be used in the polyolefin resin foam according to the present technology is a resin whose main component is an olefin component unit.
- a resin containing olefin component units as a main component is a resin containing 50% by mass or more of olefin component units.
- the content of olefin component units in the resin is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and the resin component is composed only of polyolefin resin. It is particularly preferable that
- polyolefin resins examples include polyethylene resins, polypropylene resins, polybutenes, polypentene, and copolymers of olefin monomers and monomers that can be copolymerized with the olefin monomers. These may be used alone or in combination of two or more.
- polyethylene resins include ethylene homopolymers such as high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), and very low-density polyethylene (VLDPE); ethylene-propylene random copolymer Examples include ethylene-propylene block copolymer, ethylene-butene block copolymer, ethylene-butene random copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-methyl methacrylate copolymer.
- HDPE high-density polyethylene
- LDPE low-density polyethylene
- LLDPE linear low-density polyethylene
- VLDPE very low-density polyethylene
- ethylene-propylene random copolymer examples include ethylene-propylene block copolymer, ethylene-butene block copolymer, ethylene-butene random copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and
- polypropylene resins examples include propylene homopolymers such as isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and atactic polypropylene; propylene-ethylene random copolymers, propylene-ethylene block copolymers, and propylene-butene random copolymers. , propylene-butene block copolymer, propylene-ethylene-butene terpolymer, propylene-acrylic acid copolymer, and propylene-maleic anhydride copolymer.
- polyethylene resin in the present technology, and among the polyethylene resins, it is preferable to use low density polyethylene (LDPE) and ethylene-vinyl acetate copolymer.
- LDPE low density polyethylene
- ethylene-vinyl acetate copolymer ethylene-vinyl acetate copolymer
- the melt flow rate (MFR) of the polyolefin resin is not particularly limited as long as it does not impair the action or effect of the present technology.
- the melt flow rate (MFR) of low density polyethylene (LDPE) is preferably 10.0 g/10 min or less, more preferably 5.0 g/10 min or less.
- the origin of the polyolefin resin that can be used in this technology is not particularly limited, and it is not limited to petroleum-derived polyolefin resins, but biomass-derived polyolefin resins can be used.
- biomass-derived polyolefin resin as the polyolefin resin in addition to a biomass material containing calcium carbonate as a main component, which will be described later, the degree of biomass can be further improved.
- biomass-derived polyolefin resin means one containing a naturally-derived resin component.
- a specific example is a resin containing a component derived from naturally occurring ethylene.
- Naturally derived ethylene can be produced by fermenting carbohydrates obtained from natural raw materials such as sugarcane using a fermenting agent such as yeast (e.g. Saccharomyces cerevisiae) to produce ethanol, and then injecting the produced ethanol into gamma alumina.
- Naturally derived ethylene which is a raw material for naturally derived polyethylene, can be obtained by adding it to ethylene through a catalytic reaction under high temperature conditions (for example, 300° C. or higher) using a catalyst such as the above.
- the polyolefin resin foam according to this technology may not contain other resins or resins other than polyolefin resins such as elastomers to the extent that the purpose and effects of this technology are not impaired. It's okay.
- resins other than polyolefin resins include thermoplastic resins such as polystyrene resins, polyamide resins, and polyester resins.
- elastomers other than polyolefin resins include olefin thermoplastic elastomers, styrene thermoplastic elastomers, and the like.
- biomass material containing calcium carbonate as a main component used in the polyolefin resin foam according to the present technology is a biomass material containing 50% by mass or more of calcium carbonate.
- the content of calcium carbonate in the biomass material is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more.
- the amount of the biomass material used in the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the purpose and effects of the present technology.
- the upper limit of the content of the biomass material in the resin composition is, for example, 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, and more preferably 30% by weight or less.
- the lower limit of the content of the biomass material in the resin composition is, for example, 1% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, still more preferably 20% by weight or more. It is.
- the degree of biomass can be improved and it is possible to contribute to the formation of a sustainable society.
- biomass materials containing calcium carbonate as a main component used in the present technology include biomass materials derived from eggshells and/or seashells.
- the eggshell include eggshells of birds, reptiles, and the like.
- the shell include shells such as scallops, oysters, and surf clams.
- eggshells are particularly preferred in this technology because they have a low content of alkaline components derived from the ocean, and from the viewpoint of recycling waste such as food residue, cost, and because they contain relatively few impurities. Therefore, it is more preferable to use eggshells from birds such as chickens.
- the biomass material derived from eggshells and/or seashells it is preferable to use eggshell powder and/or seashell powder. By pulverizing it, it is possible to improve the workability during kneading with the resin component and other components described below and the physical properties of the produced foam.
- the average particle diameter of the eggshell powder and/or the shell powder is not particularly limited, and can be freely designed depending on the use of the foam and the expected physical properties.
- the lower limit of the average particle size of the eggshell powder and/or shell powder that can be used in the present technology is, for example, 6 ⁇ m or more, preferably 8 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, and still more preferably 13 ⁇ m or more.
- the upper limit of the average particle diameter of the eggshell powder and/or shell powder that can be used in the present technology is, for example, 200 ⁇ m or less, preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, and still more preferably 40 ⁇ m or less.
- the "average particle diameter” is the particle diameter (D-50) at which the cumulative frequency is 50% in the particle size distribution measured by laser diffraction.
- Heat treatment can remove protein components and other impurities in biomass materials, so using heat-treated biomass materials derived from eggshells and/or shells can improve foaming properties during foam production. and the physical properties of the produced foam can be improved.
- the resin composition for producing the polyolefin resin foam according to the present technology can contain a foaming agent.
- a foaming agent As the blowing agent that can be used in this technology, one or more types of blowing agents that can be used in polyolefin resin foams may be freely selected as long as the purpose and effects of this technology are not impaired. Can be used.
- an organic or inorganic thermally decomposable chemical blowing agent can be used.
- organic blowing agents include azo compounds such as azodicarbonamide (ADCA), azodicarboxylic acid metal salts (barium azodicarboxylate, etc.), azobisisobutyronitrile (AIBN), and N,N'-dinitrosopentamethylene.
- Examples include nitroso compounds such as tetramine (DPT), hydrazine derivatives such as hydrazodicarbonamide, 4,4'-oxybis(benzenesulfonylhydrazide), toluenesulfonylhydrazide (TSH), and semicarbazide compounds such as toluenesulfonyl semicarbazide.
- DPT tetramine
- hydrazine derivatives such as hydrazodicarbonamide
- TSH toluenesulfonylhydrazide
- semicarbazide compounds such as toluenesulfonyl semicarbazide.
- inorganic blowing agents include ammonium carbonate, sodium carbonate, ammonium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, ammonium nitrite, sodium borohydride, anhydrous monosodium citric acid, and the
- an organic blowing agent as the blowing agent, and among the organic blowing agents, it is preferable to use azodicarbonamide (ADCA).
- ADCA azodicarbonamide
- the amount of blowing agent used in the production of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the purpose or effect of the present technology.
- the lower limit of the content of the blowing agent in the resin composition is, for example, 0.5% by weight or more, preferably 1.5% by weight or more, and more preferably 2.5% by weight or more.
- the amount of the blowing agent to be added to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 0.7 parts by mass or more, preferably 2.0 parts by mass or more, and more preferably 4.0 parts by mass or more.
- the foaming properties during foam production are improved, and the production process is improved.
- the physical properties of the foam can be improved.
- the upper limit of the content of the blowing agent in the resin composition is, for example, 15% by weight or less, preferably 13% by weight or less, and more preferably 10% by weight or less.
- the amount of the blowing agent to be added to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 25 parts by mass or less, preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 15 parts by mass or less.
- the resin composition for producing the polyolefin resin foam according to the present technology may contain a foaming aid.
- a foaming aid that can be used in this technology, one or more foaming aids that can be used in polyolefin resin foams can be freely selected as long as the purpose and effects of this technology are not impaired. It can be used as
- metal oxides include zinc oxide, zinc chloride, zinc acetate, zinc nitrate, lead oxide, dibasic lead phosphite, and tribasic lead sulfate.
- fatty acid metal salts include zinc stearate, lead stearate, magnesium stearate, and calcium stearate. Among these, in the present technology, it is preferable to use zinc oxide as a foaming aid.
- the amount of the foaming aid used in the production of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the purpose or effect of the present technology.
- the lower limit of the content of the foaming aid in the resin composition is, for example, 0.05% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 0.2% by weight or more.
- the amount of the foaming aid added to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 0.1 parts by mass or more, preferably 0.2 parts by mass or more, and more preferably 0.3 parts by mass or more. .
- the upper limit of the content of the foaming aid in the resin composition is, for example, 4.0% by weight or less, preferably 3.0% by weight or less, and more preferably 2.5% by weight or less.
- the amount of the foaming aid added to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 6.0 parts by mass or less, preferably 4.0 parts by mass or less, and more preferably 3.5 parts by mass or less. .
- the polyolefin resin foam according to the present technology may be a non-crosslinked foam or a crosslinked foam.
- crosslinking during production of the polyolefin resin foam according to the present technology, it is possible to improve the viscosity of the composition (kneaded material) before foaming and improve foamability. Moreover, the physical properties of the produced foam can be improved.
- crosslinking can be performed by irradiation with ionizing radiation, but it can also be chemically crosslinked using a crosslinking agent.
- a crosslinking agent that can be used in this technology, one or more crosslinking agents that can be used in polyolefin resin foams may be freely selected as long as the purpose and effects of this technology are not impaired. Can be used.
- crosslinking agents examples include crosslinking agents having chemical structures such as silane groups, peroxides, hydroxyl groups, amide groups, and ester groups.
- crosslinking agents having chemical structures such as silane groups, peroxides, hydroxyl groups, amide groups, and ester groups.
- silane groups such as silane groups, peroxides, hydroxyl groups, amide groups, and ester groups.
- an organic peroxide it is preferable to use an organic peroxide as a crosslinking agent.
- organic peroxide examples include dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, , 5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexyne-3, di-t-butylperoxide, di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane and t-dibutylhydroperoxide, etc. Can be mentioned. Among these, in the present technology, it is preferable to use dicumyl peroxide as a crosslinking agent.
- the amount of crosslinking agent used in the production of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as it does not impair the purpose or effect of the present technology.
- the lower limit of the content of the crosslinking agent in the resin composition is, for example, 0.1% by weight or more, preferably 0.3% by weight or more, and more preferably 0.4% by weight or more.
- the amount of the crosslinking agent to be blended with respect to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 0.2 parts by mass or more, preferably 0.4 parts by mass or more, and more preferably 0.6 parts by mass or more.
- the viscosity can be improved and the foamability can be improved. can. Furthermore, the mechanical properties such as heat resistance and durability of the produced foam can be improved.
- the upper limit of the content of the crosslinking agent in the resin composition is, for example, 3.0% by weight or less, preferably 2.0% by weight or less, and more preferably 1.5% by weight or less.
- the amount of the crosslinking agent added to 100 parts by mass of the resin component in the resin composition is, for example, 4.0 parts by mass or less, preferably 3.0 parts by mass or less, and more preferably 2.0 parts by mass or less.
- crosslinking accelerator When using a crosslinking agent during production of the polyolefin resin foam according to the present technology, a crosslinking accelerator can also be used for the purpose of promoting crosslinking by the crosslinking agent.
- a crosslinking accelerator that can be used in this technology, one or more crosslinking accelerators that can be used in polyolefin resin foams can be freely selected as long as the purpose and effects of this technology are not impaired. It can be used as
- crosslinking accelerator examples include triallyl trimellitate, triallyl mellitate, diallyl phthalate, divinylbenzene, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate , 1,10-decanediol dimethacrylate, trimellitic acid triallyl ester, triallyl isocyanurate, ethyl vinylbenzene, neopentyl glycol dimethacrylate, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid triallyl ester, and 1,6- Examples include hexanediol dimethacrylate.
- Components that can be used to produce the polyolefin resin foam according to the present technology include, for example, inorganic fillers, foam stabilizers, flame retardants, stabilizers, plasticizers, colorants, antioxidants, dispersants, and ultraviolet rays. Absorbents and the like can be mentioned.
- the biomass degree of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the action and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the biomass degree of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 5% or more, preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and still more preferably 20% or more.
- the density of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the function and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the density of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 30 kg/m 3 or more, preferably 40 kg/m 3 or more, more preferably 45 kg/m 3 or more, still more preferably 50 kg/m 3 or more, particularly preferably is 55 kg/m 3 or more.
- the upper limit of the density of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 120 kg/m 3 or less, preferably 115 kg/m 3 or less, more preferably 110 kg/m 3 or less, still more preferably 105 kg/m 3 or less.
- the compressive stress of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the action and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the compressive stress of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 60 kPa or more, preferably 65 kPa or more, more preferably 70 kPa or more, and still more preferably 75 kPa or more.
- the upper limit of the compressive stress of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 300 kPa or less, preferably 290 kPa or less, more preferably 280 kPa or less, and still more preferably 270 kPa or less.
- the compression set of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the function and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the compression set of the polyolefin resin foam according to the present technology is not particularly determined, but is usually 0.5% or more.
- the upper limit of the compression set of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 6.5% or less, preferably 6.0% or less, more preferably 5.5% or less, still more preferably 5.0% or less. be.
- the tensile strength of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the action and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the tensile strength of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 0.15 MPa or more, preferably 0.20 MPa or more, more preferably 0.25 MPa or more, and still more preferably 0.30 MPa or more.
- the upper limit of the tensile strength of the polyolefin resin foam according to the present technology is not particularly determined, but is usually 3.00 MPa or less.
- the tensile elongation of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the function and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the tensile elongation of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 90% or more, particularly preferably 105% or more.
- the upper limit of the tensile elongation of the polyolefin resin foam according to the present technology is not particularly determined, but is usually 500% or less.
- the heat shrinkage rate of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the function and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the heat shrinkage rate of the polyolefin resin foam according to the present technology is not particularly determined, but is usually 0.25% or more.
- the upper limit of the heat shrinkage rate of the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 3.0% or less, preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less, and still more preferably 1.1% or less. be.
- thermal shrinkage rate is a heat shrinkage rate that does not limit directions such as vertical, horizontal, up and down, unless otherwise specified.
- the number of cells of the polyolefin resin foam according to the present technology can be freely set as long as the function and effect of the present technology are not impaired.
- the lower limit of the number of cells in the polyolefin resin foam according to the present technology is, for example, 55 cells/25 mm or more, preferably 60 cells/25 mm or more, more preferably 65 cells/25 mm or more, and still more preferably 70 cells/25 mm or more.
- the upper limit of the number of cells of the polyolefin resin foam according to the present technology is not particularly determined, it is usually 250 cells/25 mm or less.
- the polyolefin resin foam according to the present technology is characterized by its composition, and the method for producing it is not particularly limited.
- a method can be adopted in which a foaming agent is added to the polyolefin resin, and if necessary, a crosslinking agent and other additives are optionally added and mixed, followed by foam molding.
- the method for producing the polyolefin resin foam is any one of the following one-stage block foaming method, two-stage block foaming method, long-length foaming method using chemical crosslinking, and long-length foaming method using electron beam crosslinking. It's okay.
- the one-stage block foaming method includes, for example, the following steps (1) and (2).
- Kneading process Polyolefin resin, eggshell powder, blowing agent, and any necessary crosslinking agents, foaming aids, crosslinking accelerators, and other optional ingredients are kneaded using an extruder, Banbury mixer, kneader, roll, etc. The mixture is melt-kneaded using a device at a temperature below the decomposition temperature of the blowing agent to obtain a foamable resin composition.
- the foamable resin composition obtained in the kneading process is filled into a mold, sealed, and under pressure at a temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent and crosslinking agent (if a crosslinking agent is used). By heating for a predetermined period of time at a temperature of , decomposition of the blowing agent and crosslinking agent (if a crosslinking agent is used) is promoted. Thereafter, the mold is opened and the pressure is removed to obtain a polyolefin resin foam.
- the two-stage block foaming method includes, for example, the following steps (1) to (3).
- Kneading process Polyolefin resin, eggshell powder, blowing agent, and any necessary crosslinking agents, foaming aids, crosslinking accelerators, and other optional ingredients are kneaded using an extruder, Banbury mixer, kneader, roll, etc. The mixture is melt-kneaded using a device at a temperature below the decomposition temperature of the blowing agent to obtain a foamable resin composition.
- (2) Primary foaming step The foamable resin composition obtained in the kneading step is filled into the molding space of the primary mold and heated under pressure.
- the elongated foaming method includes, for example, the following steps (1) and (2).
- (1) Kneading process Polyolefin resin, eggshell powder, blowing agent, crosslinking agent, foaming aid, crosslinking accelerator, and other optional ingredients are kneaded using a single-screw extruder, twin-screw extruder, etc. At the same time, it is extruded into a sheet shape to extrude the foamable resin composition in a predetermined shape such as a sheet (hereinafter referred to as a mother plate). Kneading and extrusion can be performed all at once using an extruder.
- the base plate obtained in the kneading process is heated at 120-250°C (above the decomposition temperature of the foaming agent and crosslinking agent) for 5-20 minutes while being transported into a heating device such as an oven.
- a resin foam is obtained by foaming. Note that it is preferable to use a device in which a heating device such as an oven and a conveying device are integrated, because the mother plate can be processed continuously.
- the elongate foaming method using electron beam crosslinking includes, for example, the following steps (1) to (3).
- (1) Kneading process Polyolefin resin, eggshell powder, blowing agent, and any necessary crosslinking agents, foaming aids, crosslinking accelerators, and other optional ingredients are kneaded using a single-screw extruder, twin-screw extruder, etc.
- a resin composition in a predetermined shape such as a sheet shape (hereinafter referred to as a mother plate) is extruded. Kneading and extrusion can be performed all at once using an extruder.
- the mother plate obtained in the kneading step is crosslinked.
- a crosslinking method a method of irradiating with ionizing radiation such as an electron beam or gamma ray can be used, and crosslinking by electron beam irradiation (electron beam crosslinking) is preferable.
- Electron beam crosslinking can be performed using an electron beam irradiation machine. Note that, if necessary, a crosslinking agent such as the organic peroxide described above may be used in combination.
- (3) Foaming process The crosslinked mother plate obtained in the crosslinking process is heated at 120-250°C (above the decomposition temperature of the foaming agent) for 5-20 minutes while being transported into a heating device such as an oven. A resin foam is obtained by foaming. Note that it is preferable to use a device in which a heating device such as an oven and a conveying device are integrated, because the mother plate can be processed continuously.
- a cooling step, a maturing step, etc. can be performed after the crosslinking step or the foaming step.
- a molding process such as cutting edges or slicing the manufactured foam.
- the polyolefin resin foam according to the present technology can be used for all kinds of purposes in all fields by taking advantage of its high quality.
- It can be suitably used for heat insulating materials, various covers, cushioning materials, toys, miscellaneous goods, cleaners, various sponges, toys, beat boards, floats, sports miscellaneous goods, etc.
- the polyolefin resin foam according to [1] which contains the biomass material in an amount of 50% by weight or less.
- the polyolefin resin foam according to [4], wherein the eggshell powder and/or shell powder has an average particle size of 8 to 200 ⁇ m.
- Example 1 In Experimental Example 1, the difference in physical properties of a polyolefin resin foam produced using a one-stage foaming method was investigated depending on the presence or absence of a biomass material containing calcium carbonate as a main component.
- Resin component 1 Low density polyethylene (LDPE) (density: 0.924 g/cm 3 , MFR: 3.0 g/10 min, petroleum derived)
- Resin component 2 Polyolefin resin (included in blowing agent masterbatch)
- Resin component 3 Low density polyethylene (LDPE) (density: 0.921 g/cm 3 , MFR: 1.9 g/10 min, petroleum derived)
- Resin component 4 Low density polyethylene (LDPE) (density: 0.923 g/cm 3 , MFR: 2.7 g/10 min, derived from biomass (sugar cane) (biomass degree 95% or more))
- Biomass material 1 Eggshell powder (average particle size 15 ⁇ m, 70% to 90% film treated) (“D-50” 15 ⁇ m manufactured by Green Techno 21 Co., Ltd.)
- Biomass material 2 Eggshell powder (average particle size 30 ⁇ m, 70% to 90% film treated) (“D-50” 30 ⁇ m manufactured by Green Techno 21
- Biomass degree (total weight of biomass-derived materials / total weight of raw materials) x 100
- the “total weight of biomass-derived materials” in the above formula is the total weight of the biomass material containing calcium carbonate as a main component + the biomass-derived resin. Note that the biomass degree of resin component 4 was calculated as 95%.
- Density Density was measured according to JIS K7222:2005.
- Compressive stress [Compressive set] [Tensile strength] [Tensile elongation] [Heat shrinkage] Compressive stress, compression set, tensile strength, tensile elongation, and heat shrinkage were measured according to JIS K6767:1999.
- the number of cells was determined by counting the number of cells per 2000 ⁇ m length using a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 35 times in accordance with JIS K6767:1999, and converting the number to the number per 25 mm.
- SEM scanning electron microscope
- Cell status The cell condition was evaluated based on the following evaluation criteria. ⁇ : Uniform cell condition with no pinholes, cracks, blisters, etc. ⁇ : Nonuniform cell condition with pinholes, cracks, blisters, etc.
- the biomass material mainly composed of calcium carbonate used in this technology functions as a filler
- the polyolefin resin foam according to this technology using this material is different from the conventional polyolefin resin foam. It was confirmed that the material had physical properties equivalent to or better than that of the body.
- the preferred range of density varies depending on the purpose. For example, in consideration of transportation costs and the like, it may be preferable to have a lower density, but there is generally a problem in that when a resin foam contains a filler or the like, the density increases. On the other hand, when some kind of operation was performed to lower the density, physical properties etc. tended to deteriorate. However, when comparing Example 2 and Comparative Example 1, Example 2 has the same density as Comparative Example 1, even though it contains a biomass material whose main component is calcium carbonate, which functions as a filler. It was confirmed that the material had physical properties equivalent to or better than those of Comparative Example 1.
- Example 2 In Experimental Example 2, we investigated the differences in physical properties of polyolefin resin foams produced using a two-stage foaming method, depending on the presence or absence of a biomass material whose main component is calcium carbonate, and the use of calcium carbonate, which is an inorganic substance powder. investigated.
- Resin component 5 Low density polyethylene (LDPE) (density: 0.924 g/cm 3 , MFR: 1.9 g/10 min, petroleum derived)
- Resin component 6 Low density polyethylene (LDPE) (density: 0.927 g/cm 3 , MFR: 3.0 g/10 min, petroleum derived)
- Inorganic substance powder Calcium carbonate (average particle size 20 ⁇ m) The other raw materials used were the same as those used in Experimental Example 1 above.
- Examples 4, 5, and 8 to 10 which used biomass materials mainly composed of calcium carbonate, had physical properties equivalent to those of Comparative Example 2, which did not use biomass materials. Moreover, compared to Comparative Example 3 using calcium carbonate, which is an inorganic substance powder, it had the same or better physical properties. Specifically, the tensile strength, heat shrinkage, and cell number evaluations of Examples 4 and 5 using biomass materials containing calcium carbonate as the main component were compared to Comparative Example 3 using calcium carbonate, which is an inorganic substance powder. The evaluation of compressive stress in Examples 4 and 5 was better than that in Comparative Example 3. Furthermore, it was found that by changing the type of resin component as in Examples 8 and 9, evaluation of tensile strength and cell number could also be improved.
- Example 10 which used a biomass-derived resin component
- Comparative Example 4 even though Example 10, which used a biomass material whose main component was calcium carbonate, had a higher degree of biomass, It had the same physical properties as Comparative Example 4. From these results, it was confirmed that by using a biomass material containing calcium carbonate as a main component in a polyolefin resin foam, a high-quality foam can be obtained despite having a high degree of biomass.
- the polyolefin resin foam according to this technology is equivalent to or superior to general polyolefin resin foams that do not use biomass materials. It was confirmed that it had the above physical properties.
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Abstract
［課題］バイオマス材料を用いているにも関わらず、品質の高いポリオレフィン系樹脂発泡体を提供すること。 ［解決手段］炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する、ポリオレフィン系樹脂発泡体を提供する。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体には、前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有させることができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる前記バイオマス材料としては、卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料を用いることができる。
Description
本技術は、ポリオレフィン系樹脂発泡体に関する。より詳しくは、一定以上のバイオマス度を有するポリオレフィン系樹脂発泡体に関する。
近年、持続可能な社会の形成に貢献するために、食品残、家畜糞尿、下水汚泥等の廃棄物となる未利用のバイオマスを、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能な資源として、如何に利用するかが注目されている。土木・建築分野、梱包・包装分野、車両分野、その他各種雑貨等、幅広い様々な分野で用いられている合成樹脂についても、バイオマス材料を用いる技術が開発されつつある。
例えば、特許文献１には、高分子重合体１００重量部に対して卵殻粉末５～５０重量部を含む樹脂組成物が提案されている。特許文献１に記載の樹脂組成物は、食品廃棄物である卵殻をリサイクルしてプラスチックの素材として用いているため、環境に優しく、材料コスト削減が可能である。
前述の通り、合成樹脂に食品残等の廃棄物を含有させる技術が開発されつつあるが、樹脂組成物を発泡させてなる発泡体に食品残等の廃棄物を含有させると、発泡性が低下したり、機械的特性が低下したりするといった問題があり、実用化が厳しい実情があった。
そこで、本技術では、バイオマス材料を用いているにも関わらず、品質の高いポリオレフィン系樹脂発泡体を提供することを主目的とする。
本技術では、まず、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する、ポリオレフィン系樹脂発泡体を提供する。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体には、前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有させることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる前記バイオマス材料としては、卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料を用いることができる。
卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料としては、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることができる。
この場合、前記卵殻粉末及び／又は貝殻粉末としては、平均粒径が８～２００μｍの卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体には、前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有させることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる前記バイオマス材料としては、卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料を用いることができる。
卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料としては、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることができる。
この場合、前記卵殻粉末及び／又は貝殻粉末としては、平均粒径が８～２００μｍの卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることができる。
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、いずれの実施形態も組み合わせることが可能である。また、これらにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
１．ポリオレフィン系樹脂発泡体
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する。即ち、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する樹脂組成物の発泡体である。また、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための樹脂組成物（以下、「本技術に係る樹脂組成物」または「前記樹脂組成物」ともいう）には、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、架橋促進剤、及びその他目的に応じてポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いることが可能な各種成分を含有させることができる。以下、各成分について詳細に説明する。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する。即ち、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する樹脂組成物の発泡体である。また、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための樹脂組成物（以下、「本技術に係る樹脂組成物」または「前記樹脂組成物」ともいう）には、発泡剤、発泡助剤、架橋剤、架橋促進剤、及びその他目的に応じてポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いることが可能な各種成分を含有させることができる。以下、各成分について詳細に説明する。
（１）ポリオレフィン系樹脂
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができるポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位を主成分とする樹脂である。オレフィン成分単位を主成分とする樹脂とは、オレフィン成分単位が５０質量％以上含まれる樹脂である。本技術において、樹脂中のオレフィン成分単位の含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、樹脂成分がポリオレフィン系樹脂のみから構成されていることが特に好ましい。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができるポリオレフィン系樹脂は、オレフィン成分単位を主成分とする樹脂である。オレフィン成分単位を主成分とする樹脂とは、オレフィン成分単位が５０質量％以上含まれる樹脂である。本技術において、樹脂中のオレフィン成分単位の含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、樹脂成分がポリオレフィン系樹脂のみから構成されていることが特に好ましい。
本技術に用いることができるポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン、ポリペンテン、及びオレフィン系モノマーと該オレフィン系モノマーと共重合し得るモノマーとの共重合体等が挙げられ、これらは１種または２種以上を組み合わせて用いることも可能である。
ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）等のエチレン単独重合体；エチレン－プロピレンランダム共重合体、エチレン－プロピレンブロック共重合体、エチレン－ブテンブロック共重合体、エチレン－ブテンランダム共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、及びエチレン－メチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。
ポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、及びアタクチックポリプロピレン等のプロピレン単独重合体；プロピレン－エチレンランダム共重合体、プロピレン－エチレンブロック共重合体、プロピレン－ブテンランダム共重合体、プロピレン－ブテンブロック共重合体、プロピレン－エチレン－ブテン三元共重合体、プロピレン－アクリル酸共重合体、及びプロピレン－無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
この中でも、本技術では、ポリエチレン系樹脂を用いることが好ましく、ポリエチレン系樹脂の中でも、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、エチレン－酢酸ビニル共重合体を用いることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、本技術の作用や効果を損なわない限り特に限定されない。例えば、低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)のメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、好ましくは１０．０ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは５．０ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
本技術に用いることができるポリオレフィン系樹脂の由来も特に限定されず、石油由来のポリオレフィン系樹脂に限らず、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を用いることができる。後述する炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料に加えて、ポリオレフィン系樹脂として、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を用いることで、更に、バイオマス度を向上させることができる。
なお、本技術において、「バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂」とは、天然由来の樹脂成分を含むものを意味する。具体的な一例としては、天然由来エチレンに由来する成分を含む樹脂が挙げられる。天然由来エチレンは、例えば、天然原料であるサトウキビ等から得られる糖質を、酵母（例えばサッカロマイセス・セレビシエ等）等の発酵剤を用いて発酵させ、エタノールを生成し、生成されたエタノールをγアルミナ等の触媒を用いて、高温条件（例えば３００℃以上）の接触反応によってエチレンに添加することで、天然由来ポリエチレンの原料である天然由来エチレンを得ることができる。
なお、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体には、ポリオレフィン系樹脂の他に、本技術の目的や作用効果を損なわない範囲で他の樹脂やエラストマー等のポリオレフィン系樹脂以外の樹脂が含まれていてもよい。ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。ポリオレフィン系樹脂以外のエラストマーとしては、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
（２）炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料とは、炭酸カルシウムが５０質量％以上含まれるバイオマス材料である。本技術において、バイオマス材料中の炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料とは、炭酸カルシウムが５０質量％以上含まれるバイオマス材料である。本技術において、バイオマス材料中の炭酸カルシウムの含有量は、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体に用いる前記バイオマス材料の量は、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術では、前記樹脂組成物中の前記バイオマス材料の含有量の上限値は、例えば、５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。前記樹脂組成物中の前記バイオマス材料の含有量を５０重量％以下とすることにより、発泡体製造時の発泡性の低下や、製造する発泡体の物性の低下を、抑制することができる。
本技術では、前記樹脂組成物中の前記バイオマス材料の含有量の下限値は、例えば、１重量％以上、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは１５重量％以上、更に好ましくは２０重量％以上である。前記樹脂組成物中の前記バイオマス材料の含有量を１０重量％以上とすることにより、バイオマス度を向上させ、持続可能な社会の形成に貢献することができる。
本技術に用いる炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料としては、例えば、卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料が挙げられる。卵殻とは、例えば、鳥類、爬虫類動物等の卵殻が挙げられる。また、貝殻としては、例えば、ホタテ貝、牡蠣貝、ホッキ貝等の貝殻が挙げられる。この中でも特に、本技術では、海洋由来のアルカリ成分の含有量が少ないことから卵殻であることが好ましく、食品残等の廃棄物を資源化する観点やコスト面、また、比較的不純物が少ないことから、鶏等の鳥類の卵殻を用いることがより好ましい。
卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料としては、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることが好ましい。粉末化することにより、樹脂成分や後述する他の成分との混練時の作業性や製造された発泡体の物性を向上させることができる。
卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒子径は特に限定されず、発泡体の用途や期待する物性に応じて自由に設計することができる。本技術に用いることができる卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒子径の下限値は、例えば、６μｍ以上、好ましくは８μ以上、より好ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは１３μｍ以上である。平均粒子径が６μｍ以上の卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることで、発泡体製造時の前記樹脂組成物中における分散性が向上し、また、粉砕コストの低減に貢献することができる。
また、本技術に用いることができる卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒子径の上限値は、例えば、２００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは４０μｍ以下である。平均粒子径が２００μｍ以下の卵殻粉末及び／又は貝殻粉末を用いることで、樹脂成分や後述する他の成分との混合時の作業性や製造された発泡体の物性を向上させることができる。
なお、本技術において「平均粒子径」とは、レーザー回折法で測定した粒径分布において、累積度数５０％となる粒子径（Ｄ－５０）である。
卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料は、加熱処理されたものを用いることが好ましい。加熱処理することにより、バイオマス材料中のタンパク質成分や他の不純物を除去することができるため、加熱処理された卵殻及び／又は貝殻由来のバイオマス材料を用いることで、発泡体製造時の発泡性が向上し、製造する発泡体の物性を向上させることができる。
（３）発泡剤
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための前記樹脂組成物には、発泡剤を含有させることができる。本技術に用いることができる発泡剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる発泡剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための前記樹脂組成物には、発泡剤を含有させることができる。本技術に用いることができる発泡剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる発泡剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に用いることができる発泡剤としては、例えば、有機系又は無機系の熱分解型化学発泡剤を用いることができる。有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾジカルボン酸金属塩（アゾジカルボン酸バリウム等）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ'－ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）等のニトロソ化合物、ヒドラゾジカルボンアミド、４，４’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）等のヒドラジン誘導体、トルエンスルホニルセミカルバジド等のセミカルバジド化合物等が挙げられる。無機系発泡剤としては、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等が挙げられる。
この中でも、本技術では、発泡剤として有機系発泡剤を用いることが好ましく、有機系発泡剤の中でも、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）を用いることが好ましい。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いる発泡剤の量は、本技術の目的や効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術では、前記樹脂組成物中の発泡剤の含有量の下限値は、例えば、０．５重量％以上、好ましくは１．５重量％以上、より好ましくは２．５重量％以上である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する発泡剤の配合量としては、例えば、０．７質量部以上、好ましくは２．０質量部以上、より好ましくは４．０質量部以上である。前記樹脂組成物中の発泡剤の含有量を０．５重量％以上又は樹脂成分１００質量部に対して０．７質量部以上とすることにより、発泡体製造時の発泡性を向上し、製造する発泡体の物性を向上させることができる。
本技術では、前記樹脂組成物中の発泡剤の含有量の上限値は、例えば、１５重量％以下、好ましくは１３重量％以下、より好ましくは１０重量％以下である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する発泡剤の配合量としては、例えば、２５質量部以下、好ましくは２０質量部以下、より好ましくは１５質量部以下である。前記樹脂組成物中の発泡剤の含有量を１５重量％以下又は樹脂成分１００質量部に対して２５質量部以下とすることにより、発泡過剰による形成不良を抑制することができ、また、コスト削減に貢献することもできる。
（４）発泡助剤
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための前記樹脂組成物には、発泡助剤を含有させることができる。本技術に用いることができる発泡助剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる発泡助剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体を製造するための前記樹脂組成物には、発泡助剤を含有させることができる。本技術に用いることができる発泡助剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる発泡助剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に用いることができる発泡助剤としては、例えば、尿素等の尿素系助剤、金属酸化物、及び脂肪酸金属塩が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、酸化鉛、二塩基性亜リン酸鉛、及び三塩基性硫酸鉛が挙げられる。脂肪酸金属塩としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、ステアリン酸マグネシウム、及びステアリン酸カルシウムが挙げられる。この中でも、本技術では、発泡助剤として酸化亜鉛を用いることが好ましい。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いる発泡助剤の量は、本技術の目的や効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術では、前記樹脂組成物中の発泡助剤の含有量の下限値は、例えば、０．０５重量％以上、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．２重量％以上である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する発泡助剤の配合量としては、例えば、０．１質量部以上、好ましくは０．２質量部以上、より好ましくは０．３質量部以上である。前記樹脂組成物中の発泡助剤の含有量を０．０５重量％以上又は樹脂成分１００質量部に対して０．１質量部以上とすることにより、発泡体製造時の発泡性を向上し、製造する発泡体の物性を向上させることができる。
本技術では、前記樹脂組成物中の発泡助剤の含有量の上限値は、例えば、４．０重量％以下、好ましくは３．０重量％以下、より好ましくは２．５重量％以下である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する発泡助剤の配合量としては、例えば、６．０質量部以下、好ましくは４．０質量部以下、より好ましくは３．５質量部以下である。ポリオレフィン系樹脂発泡体中の発泡助剤の含有量を４．０重量％以下又は樹脂成分１００質量部に対して６．０質量部以下とすることにより、発泡過剰による形成不良を抑制することができ、また、コスト削減に貢献することもできる。
（５）架橋剤
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、無架橋発泡体でもよいが、架橋発泡体であってもよい。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造時に架橋を行うことにより、発泡前の前記組成物（混練物）の粘度を向上させて、発泡性を向上させることができる。また、製造された発泡体の物性を向上させることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、無架橋発泡体でもよいが、架橋発泡体であってもよい。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造時に架橋を行うことにより、発泡前の前記組成物（混練物）の粘度を向上させて、発泡性を向上させることができる。また、製造された発泡体の物性を向上させることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体が架橋発泡体の場合、電離性放射線照射による架橋を行うこともできるが、架橋剤を用いて化学的に架橋することもできる。本技術に用いることができる架橋剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる架橋剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に用いることができる架橋剤としては、例えば、シラン基、過酸化物、水酸基、アミド基、エステル基等の化学構造を有する架橋剤が挙げられる。この中でも、本技術では、架橋剤として、有機過酸化物を用いることが好ましい。
有機過酸化物としては、例えば、ジクミルペルオキシド、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ジ（ｔ－ブチルペルオキシ）ヘキシン－３、ジ－ｔ－ブチルペルオキシド、ジ－ｔ－ブチルペルオキシ－３，３，５－トリメチルシクロヘキサンおよびｔ－ジブチルヒドロペルオキシド等が挙げられる。この中でも、本技術では、架橋剤として、ジクミルペルオキシドを用いることが好ましい。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いる架橋剤の量は、本技術の目的や効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術では、前記樹脂組成物中の架橋剤の含有量の下限値は、例えば、０．１重量％以上、好ましくは０．３重量％以上、より好ましくは０．４重量％以上である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する架橋剤の配合量としては、例えば、０．２質量部以上、好ましくは０．４質量部以上、より好ましくは０．６質量部以上である。前記樹脂組成物中の架橋剤の含有量を０．１重量％以上又は樹脂成分１００質量部に対して０．２質量部以上とすることにより、粘度を向上させて発泡性を向上させることができる。また、製造された発泡体の耐熱性や耐久性等の機械的特性を向上させることができる。
本技術では、前記樹脂組成物中の架橋剤の含有量の上限値は、例えば、３．０重量％以下、好ましくは２．０重量％以下、より好ましくは１．５重量％以下である。前記樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対する架橋剤の配合量としては、例えば、４．０質量部以下、好ましくは３．０質量部以下、より好ましくは２．０質量部以下である。前記樹脂組成物中の架橋剤の含有量を３．０重量％以下又は樹脂成分１００質量部に対して４．０質量部以下とすることにより、発泡時に裂け等が生じることを防ぎ、成形性を向上させることができる。
（６）架橋促進剤
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造時に架橋剤を用いる場合、架橋剤による架橋を促進させる目的で、架橋促進剤を用いることもできる。本技術に用いることができる架橋促進剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる架橋促進剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造時に架橋剤を用いる場合、架橋剤による架橋を促進させる目的で、架橋促進剤を用いることもできる。本技術に用いることができる架橋促進剤としては、本技術の目的や作用効果を損なわない限り、ポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることができる架橋促進剤を、１種又は２種以上、自由に選択して用いることができる。
本技術に用いることができる架橋促進剤としては、例えば、トリアリルトリメリテート、トリアリルメリテート、ジアリルメリテート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，９－ノナンジオールジメタクリレート、１，１０－デカンジオールジメタクリレート、トリメリット酸トリアリルエステル、トリアリルイソシアヌレート、エチルビニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、１，２，４－ベンゼントリカルボン酸トリアリルエステル、及び１，６－ヘキサンジオールジメタクリレート等が挙げられる。
（７）その他
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造には、本技術の目的や効果を損なわない限り、その他の成分として、ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いることができる各種成分を、目的に応じて１種又は２種以上自由に選択して用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造には、本技術の目的や効果を損なわない限り、その他の成分として、ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いることができる各種成分を、目的に応じて１種又は２種以上自由に選択して用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造に用いることができる成分としては、例えば、無機充填剤、整泡剤、難燃剤、安定剤、可塑剤、着色剤、酸化防止剤、分散剤、紫外線吸収剤等を挙げることができる。
（８）本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の物性
［バイオマス度］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度の下限は、例えば５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上、更に好ましくは２０％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度は、高ければ高いほど、環境に貢献することができるため、バイオマス度の上限に制限はない。
［バイオマス度］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度の下限は、例えば５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは１５％以上、更に好ましくは２０％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のバイオマス度は、高ければ高いほど、環境に貢献することができるため、バイオマス度の上限に制限はない。
［密度］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度の下限は、例えば３０ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは４０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは４５ｋｇ／ｍ３以上、更に好ましくは５０ｋｇ／ｍ３以上、特に好ましくは５５ｋｇ／ｍ３以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度の上限は、例えば１２０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは１１５ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは１１０ｋｇ／ｍ３以下、更に好ましくは１０５ｋｇ／ｍ３以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度の下限は、例えば３０ｋｇ／ｍ３以上、好ましくは４０ｋｇ／ｍ３以上、より好ましくは４５ｋｇ／ｍ３以上、更に好ましくは５０ｋｇ／ｍ３以上、特に好ましくは５５ｋｇ／ｍ３以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の密度の上限は、例えば１２０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは１１５ｋｇ／ｍ３以下、より好ましくは１１０ｋｇ／ｍ３以下、更に好ましくは１０５ｋｇ／ｍ３以下である。
［２５％圧縮応力］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力の下限は、例えば６０ｋＰａ以上、好ましくは６５ｋＰａ以上、より好ましくは７０ｋＰａ以上、更に好ましくは７５ｋＰａ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力の上限は、例えば３００ｋＰａ以下、好ましくは２９０ｋＰａ以下、より好ましくは２８０ｋＰａ以下、更に好ましくは２７０ｋＰａ以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力の下限は、例えば６０ｋＰａ以上、好ましくは６５ｋＰａ以上、より好ましくは７０ｋＰａ以上、更に好ましくは７５ｋＰａ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮応力の上限は、例えば３００ｋＰａ以下、好ましくは２９０ｋＰａ以下、より好ましくは２８０ｋＰａ以下、更に好ましくは２７０ｋＰａ以下である。
［圧縮永久歪］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪の下限は、特に定めないが、通常は、０．５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪の上限は、例えば６．５％以下、好ましくは６．０％以下、より好ましくは５．５％以下、更に好ましくは５．０％以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪の下限は、特に定めないが、通常は、０．５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の圧縮永久歪の上限は、例えば６．５％以下、好ましくは６．０％以下、より好ましくは５．５％以下、更に好ましくは５．０％以下である。
［引っ張り強さ］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さは、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さの下限は、例えば０．１５ＭＰａ以上、好ましくは０．２０ＭＰａ以上、より好ましくは０．２５ＭＰａ以上、更に好ましくは０．３０ＭＰａ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さの上限は、特に定めないが、通常は、３．００ＭＰａ以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さは、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さの下限は、例えば０．１５ＭＰａ以上、好ましくは０．２０ＭＰａ以上、より好ましくは０．２５ＭＰａ以上、更に好ましくは０．３０ＭＰａ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引っ張り強さの上限は、特に定めないが、通常は、３．００ＭＰａ以下である。
［引張伸び］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びは、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びの下限は、例えば３０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上、特に好ましくは１０５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びの上限は、特に定めないが、通常は、５００％以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びは、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びの下限は、例えば３０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上、特に好ましくは１０５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の引張伸びの上限は、特に定めないが、通常は、５００％以下である。
［熱収縮率］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率の下限は、特に定めないが、通常は、０．２５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率の上限は、例えば３．０％以下、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．１％以下である。なお、本技術において「熱収縮率」とは、特に記載がない限り、タテ、ヨコ、上下等の向きを限定しない熱収縮率である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率の下限は、特に定めないが、通常は、０．２５％以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の熱収縮率の上限は、例えば３．０％以下、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．１％以下である。なお、本技術において「熱収縮率」とは、特に記載がない限り、タテ、ヨコ、上下等の向きを限定しない熱収縮率である。
［セル数］
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数の下限は、例えば５５個／２５ｍｍ以上、好ましくは６０個／２５ｍｍ以上、より好ましくは６５個／２５ｍｍ以上、更に好ましくは７０個／２５ｍｍ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数の上限は、特に定めないが、通常は、２５０個／２５ｍｍ以下である。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数は、本技術の作用、効果を損なわない限り、自由に設定することができる。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数の下限は、例えば５５個／２５ｍｍ以上、好ましくは６０個／２５ｍｍ以上、より好ましくは６５個／２５ｍｍ以上、更に好ましくは７０個／２５ｍｍ以上である。本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体のセル数の上限は、特に定めないが、通常は、２５０個／２５ｍｍ以下である。
２．ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、その組成に特徴があって、その製造方法については、特に限定されない。例えば、ポリオレフィン系樹脂に発泡剤を加え、さらに必要に応じて、架橋剤やその他の添加剤を任意に加えて混合し、その後、発泡成形する方法を採用することができる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法は、以下の一段ブロック発泡法、二段ブロック発泡法、化学架橋を用いた長尺発泡法、電子線架橋を用いた長尺発泡法のいずれであってもよい。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、その組成に特徴があって、その製造方法については、特に限定されない。例えば、ポリオレフィン系樹脂に発泡剤を加え、さらに必要に応じて、架橋剤やその他の添加剤を任意に加えて混合し、その後、発泡成形する方法を採用することができる。好ましくは、ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法は、以下の一段ブロック発泡法、二段ブロック発泡法、化学架橋を用いた長尺発泡法、電子線架橋を用いた長尺発泡法のいずれであってもよい。
＜一段ブロック発泡法＞
一段ブロック発泡法は、例えば以下の工程（１）－（２）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの混練装置によって発泡剤の分解温度以下の温度で溶融混練し、発泡性樹脂組成物を得る。
（２）発泡工程
混練工程で得られた発泡性樹脂組成物を、金型内に充填して密封し、加圧した状態で、発泡剤及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の分解温度以上の温度で、所定時間加熱することにより、発泡剤及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の分解を進行させる。その後、金型を開いて除圧することにより、ポリオレフィン系樹脂発泡体を得る。
一段ブロック発泡法は、例えば以下の工程（１）－（２）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの混練装置によって発泡剤の分解温度以下の温度で溶融混練し、発泡性樹脂組成物を得る。
（２）発泡工程
混練工程で得られた発泡性樹脂組成物を、金型内に充填して密封し、加圧した状態で、発泡剤及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の分解温度以上の温度で、所定時間加熱することにより、発泡剤及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の分解を進行させる。その後、金型を開いて除圧することにより、ポリオレフィン系樹脂発泡体を得る。
＜二段ブロック発泡法＞
二段ブロック発泡法は、例えば以下の工程（１）－（３）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの混練装置によって発泡剤の分解温度以下の温度で溶融混練し、発泡性樹脂組成物を得る。
（２）一次発泡工程
混練工程で得られた発泡性樹脂組成物を、一次金型の成形空間に充填し、加圧下で加熱する。これにより発泡剤の一部、及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の一部又は全部を分解させる。その後除圧し、発泡性樹脂組成物中間体を取り出す。加熱温度は、通常１３０－１５０℃、加熱時間は通常２５－５０分の範囲で決定される。
（３）二次発泡工程
一次発泡工程で得られた発泡性樹脂組成物中間体を、非密閉の二次金型の成形空間に配置し、常圧下で加熱して二次発泡させた後、二次金型から樹脂発泡体を取り出す。
二段ブロック発泡法は、例えば以下の工程（１）－（３）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどの混練装置によって発泡剤の分解温度以下の温度で溶融混練し、発泡性樹脂組成物を得る。
（２）一次発泡工程
混練工程で得られた発泡性樹脂組成物を、一次金型の成形空間に充填し、加圧下で加熱する。これにより発泡剤の一部、及び架橋剤（架橋剤を用いる場合）の一部又は全部を分解させる。その後除圧し、発泡性樹脂組成物中間体を取り出す。加熱温度は、通常１３０－１５０℃、加熱時間は通常２５－５０分の範囲で決定される。
（３）二次発泡工程
一次発泡工程で得られた発泡性樹脂組成物中間体を、非密閉の二次金型の成形空間に配置し、常圧下で加熱して二次発泡させた後、二次金型から樹脂発泡体を取り出す。
＜化学架橋を用いた長尺発泡法＞
長尺発泡法は、例えば以下の工程（１）－（２）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、架橋剤、及び適宜必要とされる発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、単軸押出機、二軸押出機などで混練するとともにシート状に押出してシート等の所定形状の発泡性樹脂組成物（以下、母板という）を押出す。
混練及び押出しは押出機により一括して行うことができる。
（２）発泡工程
混練工程で得られた母板を、オーブン等の加熱装置中に運搬しながら、１２０－２５０℃（発泡剤及び架橋剤の分解温度以上）にて５－２０分間加熱して発泡させることにより樹脂発泡体を得る。なお、オーブン等の加熱装置と運搬装置とが一体となった装置を用いると、当該母板を連続して処理することができるため好ましい。
長尺発泡法は、例えば以下の工程（１）－（２）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、架橋剤、及び適宜必要とされる発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、単軸押出機、二軸押出機などで混練するとともにシート状に押出してシート等の所定形状の発泡性樹脂組成物（以下、母板という）を押出す。
混練及び押出しは押出機により一括して行うことができる。
（２）発泡工程
混練工程で得られた母板を、オーブン等の加熱装置中に運搬しながら、１２０－２５０℃（発泡剤及び架橋剤の分解温度以上）にて５－２０分間加熱して発泡させることにより樹脂発泡体を得る。なお、オーブン等の加熱装置と運搬装置とが一体となった装置を用いると、当該母板を連続して処理することができるため好ましい。
＜電子線架橋を用いた長尺発泡法＞
電子線架橋を用いた長尺発泡法は、例えば以下の工程（１）－（３）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、単軸押出機、二軸押出機などで混練するとともに、シート状等の所定形状の樹脂組成物（以下、母板という）を押出す。混練及び押出しは押出機により一括して行うことができる。
（２）架橋工程
混練工程で得られた母板を架橋する。架橋方法としては、電子線、γ線等の電離放射線を照射する方法を用いることができ、電子線照射による架橋（電子線架橋）が好ましい。
電子線架橋は、電子線照射機を用いて行うことができる。なお、必要に応じて、前述した有機過酸化物等の架橋剤を併用してもよい。
（３）発泡工程
架橋工程で得られた架橋済みの母板を、オーブン等の加熱装置中に運搬しながら、１２０－２５０℃（発泡剤の分解温度以上）にて５－２０分間加熱して発泡させることにより樹脂発泡体を得る。なお、オーブン等の加熱装置と運搬装置とが一体となった装置を用いると、当該母板を連続して処理することができるため好ましい。
電子線架橋を用いた長尺発泡法は、例えば以下の工程（１）－（３）を備える。
（１）混練工程
ポリオレフィン系樹脂、卵殻粉末、発泡剤、及び適宜必要とされる架橋剤、発泡助剤、架橋促進剤、その他の任意成分を、単軸押出機、二軸押出機などで混練するとともに、シート状等の所定形状の樹脂組成物（以下、母板という）を押出す。混練及び押出しは押出機により一括して行うことができる。
（２）架橋工程
混練工程で得られた母板を架橋する。架橋方法としては、電子線、γ線等の電離放射線を照射する方法を用いることができ、電子線照射による架橋（電子線架橋）が好ましい。
電子線架橋は、電子線照射機を用いて行うことができる。なお、必要に応じて、前述した有機過酸化物等の架橋剤を併用してもよい。
（３）発泡工程
架橋工程で得られた架橋済みの母板を、オーブン等の加熱装置中に運搬しながら、１２０－２５０℃（発泡剤の分解温度以上）にて５－２０分間加熱して発泡させることにより樹脂発泡体を得る。なお、オーブン等の加熱装置と運搬装置とが一体となった装置を用いると、当該母板を連続して処理することができるため好ましい。
以上説明した本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法では、目的に応じて、その他の工程を行うことができる。例えば、架橋工程や発泡工程後に、冷却工程、熟成工程等を行うことができる。また、製造した発泡体を耳切りしたり、スライスしたりする成形工程等を行うことも可能である。
３．ポリオレフィン系樹脂発泡体の用途
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、その品質の高さを利用して、あらゆる分野であらゆる用途に用いることができる。例えば、コンクリート伸縮目地材、コンクリート型枠、建築目地材、建築用緩衝材、建築用シール材、家電用シール材、梱包材、車両用断熱材、結露防止材、内装材、家電断熱材、配管断熱材、各種カバー、クッション材、玩具、雑貨、クリーナー、各種スポンジ、玩具、ビート板、浮き、スポーツ雑貨等に好適に用いることができる。
本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、その品質の高さを利用して、あらゆる分野であらゆる用途に用いることができる。例えば、コンクリート伸縮目地材、コンクリート型枠、建築目地材、建築用緩衝材、建築用シール材、家電用シール材、梱包材、車両用断熱材、結露防止材、内装材、家電断熱材、配管断熱材、各種カバー、クッション材、玩具、雑貨、クリーナー、各種スポンジ、玩具、ビート板、浮き、スポーツ雑貨等に好適に用いることができる。
なお、本技術では、以下の構成をとることもできる。
［１］
炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する、ポリオレフィン系樹脂発泡体。
［２］
前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有する、［１］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［３］
前記バイオマス材料は、卵殻及び／又は貝殻由来である、［１］又は［２］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［４］
前記バイオマス材料は、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末である、［３］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［５］
前記卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒径が、８～２００μｍである、［４］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［１］
炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する、ポリオレフィン系樹脂発泡体。
［２］
前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有する、［１］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［３］
前記バイオマス材料は、卵殻及び／又は貝殻由来である、［１］又は［２］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［４］
前記バイオマス材料は、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末である、［３］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
［５］
前記卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒径が、８～２００μｍである、［４］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
以下、実施例に基づいて本技術を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本技術の代表的な実施例の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
＜実験例１＞
実験例１では、一段発泡法を用いて製造したポリオレフィン系樹脂発泡体について、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料の有無による物性の違いについて検討した。
実験例１では、一段発泡法を用いて製造したポリオレフィン系樹脂発泡体について、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料の有無による物性の違いについて検討した。
（１）原料
樹脂成分１：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２４ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分２：ポリオレフィン系樹脂（発泡剤マスターバッチに含む）
樹脂成分３：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２１ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．９ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分４：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２３ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０ｍｉｎ、バイオマス（サトウキビ）由来（バイオマス度９５％以上））
バイオマス材料１：卵殻粉末（平均粒径１５μｍ、膜７０％～９０％処理）（株式会社グリーンテクノ２１製「Ｄ－５０」１５μｍ）
バイオマス材料２：卵殻粉末（平均粒径３０μｍ、膜７０％～９０％処理）（株式会社グリーンテクノ２１製「Ｄ－５０」３０μｍ）
発泡剤：アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）
架橋剤：ジクミルパーオキサイド
発泡助剤：酸化亜鉛
樹脂成分１：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２４ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分２：ポリオレフィン系樹脂（発泡剤マスターバッチに含む）
樹脂成分３：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２１ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．９ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分４：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２３ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０ｍｉｎ、バイオマス（サトウキビ）由来（バイオマス度９５％以上））
バイオマス材料１：卵殻粉末（平均粒径１５μｍ、膜７０％～９０％処理）（株式会社グリーンテクノ２１製「Ｄ－５０」１５μｍ）
バイオマス材料２：卵殻粉末（平均粒径３０μｍ、膜７０％～９０％処理）（株式会社グリーンテクノ２１製「Ｄ－５０」３０μｍ）
発泡剤：アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）
架橋剤：ジクミルパーオキサイド
発泡助剤：酸化亜鉛
（２）発泡体の製造
下記表１に示す各発泡体原料をニーダーにて混練した後、型に充填し表１に示す温度で加熱、及び加圧し、次いで除圧して発泡させることにより、各発泡体を製造した。
下記表１に示す各発泡体原料をニーダーにて混練した後、型に充填し表１に示す温度で加熱、及び加圧し、次いで除圧して発泡させることにより、各発泡体を製造した。
（３）評価
製造した発泡体について、下記の方法を用いて各物性の評価を行った。
製造した発泡体について、下記の方法を用いて各物性の評価を行った。
［バイオマス度］
バイオマス度は、下記の数式を用いて算出した。
バイオマス度（％）＝（バイオマス由来材料の合計重量／全原料重量）×１００
バイオマス由来の樹脂を用いた場合、前記数式中の「バイオマス由来材料の合計重量」は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料＋バイオマス由来樹脂の合計重量である。なお、樹脂成分４のバイオマス度は９５％として計算した。
バイオマス度は、下記の数式を用いて算出した。
バイオマス度（％）＝（バイオマス由来材料の合計重量／全原料重量）×１００
バイオマス由来の樹脂を用いた場合、前記数式中の「バイオマス由来材料の合計重量」は、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料＋バイオマス由来樹脂の合計重量である。なお、樹脂成分４のバイオマス度は９５％として計算した。
［密度］
密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５に従って測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５に従って測定した。
［圧縮応力］[圧縮永久歪]［引っ張り強さ］［引張伸び］［熱収縮］
圧縮応力、圧縮永久歪、引っ張り強さ、引張伸び、及び熱収縮は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に従って測定した。
圧縮応力、圧縮永久歪、引っ張り強さ、引張伸び、及び熱収縮は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に従って測定した。
［セル数］
セル数は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に従って、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３５倍の倍率で、２０００μｍ長あたりのセル個数を数え、２５ｍｍあたりの個数に換算した。
セル数は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に従って、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３５倍の倍率で、２０００μｍ長あたりのセル個数を数え、２５ｍｍあたりの個数に換算した。
［セル状態］
セル状態は、下記の評価基準に基づいて、評価した。
○：ピンホール、割れ、フクレ等が無く、均一なセル状態
×：ピンホール、割れ、フクレ等が有り、不均一なセル状態
セル状態は、下記の評価基準に基づいて、評価した。
○：ピンホール、割れ、フクレ等が無く、均一なセル状態
×：ピンホール、割れ、フクレ等が有り、不均一なセル状態
（４）結果
結果を下記の表１に示す。
結果を下記の表１に示す。
（５）考察
表１に示す通り、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１～３、６、及び７は、バイオマス材料を用いなかった比較例１と比べて、同等若しくは良好な物性を有していた。具体的には、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１及び３の圧縮永久歪、引っ張り強さ、引張伸び、及び熱収縮の評価は、バイオマス材料を用いなかった比較例１と同等であり、実施例１、３、６、及び７の圧縮応力、及びセル数の評価は、比較例１に比べて良好であった。これらの結果から、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料をポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることで、バイオマス度が高いにも関わらず、品質の高い発泡体が得られることが確認された。また、実施例２は、比較例１と同等の密度であるにも関わらず、実施例２のセル数の評価は、比較例１に比べて良好であった。
表１に示す通り、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１～３、６、及び７は、バイオマス材料を用いなかった比較例１と比べて、同等若しくは良好な物性を有していた。具体的には、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１及び３の圧縮永久歪、引っ張り強さ、引張伸び、及び熱収縮の評価は、バイオマス材料を用いなかった比較例１と同等であり、実施例１、３、６、及び７の圧縮応力、及びセル数の評価は、比較例１に比べて良好であった。これらの結果から、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料をポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることで、バイオマス度が高いにも関わらず、品質の高い発泡体が得られることが確認された。また、実施例２は、比較例１と同等の密度であるにも関わらず、実施例２のセル数の評価は、比較例１に比べて良好であった。
一般的に充填剤等を、樹脂発泡体に含有させると、物性等の低下が起こる傾向があった。しかし、本技術に用いる炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料は、充填剤等の機能を果たすにも関わらず、これを用いた本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、従来のポリオレフィン系樹脂発泡体と同等若しくはそれ以上の物性を有することが確認できた。
また、密度の好ましい範囲は、目的によって異なる。例えば、輸送コスト等を考慮すると密度は低い方が好ましいことがあるが、一般的に充填剤等を樹脂発泡体に含有させると、密度が高くなってしまう問題があった。逆に、密度を下げるために何等かの操作を行うと、物性等の低下が起こる傾向があった。しかし、実施例２と比較例１を比較すると、実施例２は、充填剤等の機能を果たす炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有するにも関わらず、比較例１と同等の密度であり、かつ、比較例１と同等若しくはそれ以上の物性を有することが確認できた。
＜実験例２＞
実験例２では、二段発泡法を用いて製造したポリオレフィン系樹脂発泡体について、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料の有無、及び無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた場合による物性の違いについて検討した。
実験例２では、二段発泡法を用いて製造したポリオレフィン系樹脂発泡体について、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料の有無、及び無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた場合による物性の違いについて検討した。
（１）原料
樹脂成分５：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２４ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．９ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分６：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２７ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
無機物質粉末：炭酸カルシウム（平均粒径２０μｍ）
その他の原料は、前記実験例１と同一の原料を用いた。
樹脂成分５：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２４ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１．９ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
樹脂成分６：低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)（密度：０．９２７ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：３．０ｇ／１０ｍｉｎ、石油由来）
無機物質粉末：炭酸カルシウム（平均粒径２０μｍ）
その他の原料は、前記実験例１と同一の原料を用いた。
（２）発泡体の製造
下記表２に示す各発泡体原料をニーダーにて混練した後、型に充填し１３０～１５０℃で加熱及び加圧し、次いで除圧して一次発泡させることにより、各一次発泡体を調製した。次に、調製した各一次発泡体を、非密閉の型に収容し１５０～１７０℃で加熱することにより二次発泡させて、各発泡体を製造した。
下記表２に示す各発泡体原料をニーダーにて混練した後、型に充填し１３０～１５０℃で加熱及び加圧し、次いで除圧して一次発泡させることにより、各一次発泡体を調製した。次に、調製した各一次発泡体を、非密閉の型に収容し１５０～１７０℃で加熱することにより二次発泡させて、各発泡体を製造した。
（３）評価
製造した発泡体について、前記実験例１と同様の方法にて各物性の評価を行った。
製造した発泡体について、前記実験例１と同様の方法にて各物性の評価を行った。
（４）結果
結果を下記の表２に示す。
結果を下記の表２に示す。
（５）考察
表２に示す通り、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例４、５、及び８～１０は、バイオマス材料を用いていない比較例２と同等の物性を有し、また、無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた比較例３と比べて、同等若しくは良好な物性を有していた。具体的には、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例４及び５の引っ張り強さ、熱収縮、及びセル数の評価は、無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた比較例３と同等であり、実施例４及び５の圧縮応力の評価は、比較例３に比べて良好であった。また、実施例８及び９のように樹脂成分の種類を変更することにより、引っ張り強さ、及びセル数の評価も向上させ得ることが分かった。更に、バイオマス由来の樹脂成分を用いた実施例１０と比較例４を比較すると、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１０の方が、バイオマス度が更に高いにも関わらず、比較例４と同等の物性を有していた。これらの結果から、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料をポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることで、バイオマス度が高いにも関わらず、品質の高い発泡体が得られることが確認された。
表２に示す通り、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例４、５、及び８～１０は、バイオマス材料を用いていない比較例２と同等の物性を有し、また、無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた比較例３と比べて、同等若しくは良好な物性を有していた。具体的には、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例４及び５の引っ張り強さ、熱収縮、及びセル数の評価は、無機物質粉末である炭酸カルシウムを用いた比較例３と同等であり、実施例４及び５の圧縮応力の評価は、比較例３に比べて良好であった。また、実施例８及び９のように樹脂成分の種類を変更することにより、引っ張り強さ、及びセル数の評価も向上させ得ることが分かった。更に、バイオマス由来の樹脂成分を用いた実施例１０と比較例４を比較すると、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を用いた実施例１０の方が、バイオマス度が更に高いにも関わらず、比較例４と同等の物性を有していた。これらの結果から、炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料をポリオレフィン系樹脂発泡体に用いることで、バイオマス度が高いにも関わらず、品質の高い発泡体が得られることが確認された。
また、これらの結果から、二段発泡法を用いて製造した場合であっても、本技術に係るポリオレフィン系樹脂発泡体は、バイオマス材料を用いない一般的なポリオレフィン系樹脂発泡体と同等若しくはそれ以上の物性を有することが確認できた。
Claims (5)
- 炭酸カルシウムを主成分とするバイオマス材料を含有する、ポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記バイオマス材料を、５０重量％以下含有する、請求項１に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記バイオマス材料は、卵殻及び／又は貝殻由来である、請求項１に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記バイオマス材料は、卵殻粉末及び／又は貝殻粉末である、請求項３に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
- 前記卵殻粉末及び／又は貝殻粉末の平均粒径が、８～２００μｍである、請求項４に記載のポリオレフィン系樹脂発泡体。
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/008803 WO2023181942A1 (ja) | 2022-03-24 | 2023-03-08 | ポリオレフィン系樹脂発泡体 |
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| JP2017179078A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 日立化成テクノサービス株式会社 | ポリオレフィン系樹脂組成物多孔体及びその製造方法 |
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2023
- 2023-03-08 WO PCT/JP2023/008803 patent/WO2023181942A1/ja unknown
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