説明

発泡成形用樹脂組成物およびこれを用いた樹脂発泡体並びにこの樹脂発泡体の製造方法

【課題】独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることのできる発泡成形用樹脂組成物を提供する。
【解決手段】オレフィン系樹脂3と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備える発泡成形用樹脂組成物。前記澱粉類が、澱粉1、エーテル化澱粉、エステル化澱粉から選択された少なくとも一種であることが好ましい。また、前記澱粉類と前記オレフィン系樹脂との割合(重量比)が、澱粉類/オレフィン系樹脂=1/99〜60/40であることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発泡成形用樹脂組成物およびこれを用いた樹脂発泡体並びにこの樹脂発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、樹脂発泡体は、弾力性、柔軟性、断熱性などの性質を利用して、包装材、断熱材、緩衝材、容器などの各種用途で多用されている。また、近年では、環境的配慮から、生分解性高分子などを用いた発泡体も知られている。
【0003】
例えば、澱粉系樹脂を用いた発泡体に関して、特開2004−123945号公報(特許文献1)には、エステル変性澱粉系樹脂を基材樹脂の主成分とし、見掛け密度が30〜600kg/m、厚みが0.2〜10mm、連続気泡率が45%以下であるエステル変性澱粉系樹脂発泡シートが開示されている。
【0004】
また、特開2004−262217号公報(特許文献2)および特開2004−306507号公報(特許文献3)には、エステル変性澱粉系樹脂発泡層の少なくとも片面に、エステル変性澱粉系樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂またはそれらの混合物で構成され、23℃における引張弾性率が400MPa以上の樹脂組成物からなるフィルム層を有し、連続気泡率が45%以下である複合発泡板が開示されている。
【0005】
また、特開2001−200084号公報(特許文献4)には、セルロース・アセテート系樹脂を主成分として含有する発泡性樹脂組成物を押し出しすると同時に、水分の気化膨張力を用いて発泡させることにより製造されるセルロース・アセテート系樹脂発泡体において、上記発泡性樹脂組成物が、セルロース・アセテート系樹脂100重量部に対して10〜100重量部の割合で、コーンスターチ、米粉、澱粉などの生分解性付与材を含有する生分解性でかつ機械的特性や熱賦形性にも優れたセルロース・アセテート系樹脂発泡体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2004−123945号公報
【特許文献2】特開2004−262217号公報
【特許文献1】特開2004−306507号公報
【特許文献2】特開2001−200084号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1のように澱粉系樹脂を用いると連続気泡率が高くなり易く、用途によっては、剛性が不十分であるという不都合があった。
【0008】
この不都合を解消するためには、特許文献2または特許文献3のように、発泡体を複数層の層構造に成形するとよいが、複数層にするために単層の発泡体を得ることができず、コストも高くなるという不都合があった。
【0009】
また、特許文献4のように水分の気化膨張力により発泡させて形成した樹脂発泡体においては、気泡サイズのバラツキが大きく、気泡を安定して形成することが困難であるとともに、連続気泡率が高くなり易いという不都合があった。
【0010】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることのできる発泡成形用樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0011】
また、本発明は、前記発泡成形用樹脂組成物を用いて独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることを目的とする。
【0012】
また、本発明は、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を製造することのできる樹脂発泡体の製造方法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】
【0013】
前記目的を達成するために本発明の第1の態様の発泡成形用樹脂組成物は、オレフィン系樹脂と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備えることを特徴とする。
【0014】
また、本発明の第2の態様の発泡成形用樹脂組成物は、第1の態様の発泡成形用樹脂組成物において、前記澱粉類が、澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉から選択された少なくとも一種であることを特徴とする。
【0015】
また、本発明の第3の態様の発泡成形用樹脂組成物は、第1または第2の態様の発泡成形用樹脂組成物において、前記澱粉類と前記オレフィン系樹脂との割合(重量比)が、澱粉類/オレフィン系樹脂=1/99〜60/40であることを特徴とする。
【0016】
また、本発明の第4の態様の発泡成形用樹脂組成物は、第1から第3のいずれかの態様の発泡成形用樹脂組成物において、前記オレフィン系樹脂に加えて脂肪酸アミド系および脂肪酸エステル系から選択された少なくとも一種の樹脂を含むことを特徴とする。
【0017】
また、本発明の第1の態様の樹脂発泡体は、第1から第4のいずれかの態様の発泡成形用樹脂組成物が少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて発泡成形された発泡体であることを特徴とする。
【0018】
また、本発明の第2の態様の樹脂発泡体は、第1の態様の樹脂発泡体において、前記有機系物理発泡剤の沸点が、発泡剤全体の平均として−40℃〜+15℃であることを特徴とする。
【0019】
また、本発明の第3の態様の樹脂発泡体は、第1または第2の態様の樹脂発泡体において、前記有機系物理発泡剤が、イソブタン単独で形成された発泡剤、またはイソブタンと、n−ブタン、n−ペンタンおよびイソペンタンから選択された少なくとも一種との混合物からなる発泡剤であり、イソブタンを40重量%以上の割合で含有することを特徴とする。
【0020】
また、本発明の第4の態様の樹脂発泡体は、第1から第3のいずれかの態様の樹脂発泡体において、前記発泡成形による発泡倍率が18〜90倍であり、密度が0.01〜0.05g/cmであることを特徴とする。
【0021】
また、本発明の樹脂発泡体の製造方法は、オレフィン系樹脂と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備える発泡成形用樹脂組成物を、少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて発泡成形して樹脂発泡体を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【0022】
本発明の発泡成形用樹脂組成物によれば、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることができるという効果を奏する。
【0023】
また、本発明の樹脂発泡体によれば、前記発泡成形用樹脂組成物を用いて独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることができるという効果を奏する。
【0024】
また、本発明の樹脂発泡体の製造方法によれば、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の樹脂発泡体の製造方法を示す工程図
【図2】本発明の樹脂発泡体の構造を示す構成図
【図3】従来の樹脂発泡体の構造を示す構成図
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施の形態を図1から図3によって説明する。
【0027】
本発明の発泡成形用樹脂組成物は、オレフィン系樹脂と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備えることを特徴としている。
【0028】
このように本発明の発泡成形用樹脂組成物は、本発明の樹脂発泡体を形成するために使用される樹脂組成物であって、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類を含有するオレフィン系樹脂となり、少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて、発泡成形されることにより独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることができる。
【0029】
以下に、本発明の発泡成形用樹脂組成物の実施形態をその製造方法(図1参照)を含めて説明する。
【0030】
本発明の発泡成形用樹脂組成物に含まれる前記オレフィン系樹脂としては、例えば、鎖状オレフィン系樹脂(例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−C2−20オレフィン(好ましくはα−C2−6オレフィン)の単独または共重合体、前記α−C2−20オレフィンと他の共重合性単量体((メタ)アクリル酸、アルキル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル系単量体;マレイン酸、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸またはその無水物;酢酸ビニルなどのビニルエステル類;シクロペンテン、ノルボルネンなどの環状オレフィン類;ブタジエンなどのジエン類など)との共重合体(例えば、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、アイオノマー、エチレン−アルキル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体など)など)、環状オレフィン系樹脂(環状オレフィン(例えば、シクロペンテンなどのシクロアルケン(C4−10シクロアルケンなど);シクロペンタジエンなどのシクロアルカジエン(シクロC4−10アルカジエンなど);ノルボルネン、ノルボルナジエンなどのビシクロアルケンまたはビシクロアルカジエン(C8−20ビシクロアルケンまたはビシクロアルカジエンなど);ジヒドロジシクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンなどのトリシクロアルケンまたはトリシクロアルカジエン(C10−25トリシクロアルケンまたはトリシクロアルカジエンなど)など)の単独または共重合体;前記環状オレフィンと他の共重合性単量体(前記共重合性単量体の他、前記α−C2−20オレフィンなど)との共重合体など)などが挙げられる。オレフィン系樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【0031】
これらのオレフィン系樹脂のうち、ポリエチレン系樹脂(ポリエチレン;エチレン−プロピレン共重合体などのエチレンと他のα−C2−6オレフィンとの共重合体など)、ポリプロピレン系樹脂(ポリプロピレン、プロピレンと他のα−C2−6オレフィンとの共重合体など)などが好ましい。特に、ポリエチレン系樹脂(例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン(HDPE)など)が好ましい。なお、ポリエチレンには、メタロセン触媒を用いて重合されたポリエチレンも含まれる。
【0032】
また、オレフィン系樹脂の重量平均分子量は、1×10〜50×10、好ましくは2×10〜10×10、さらに好ましくは3×10〜7×10程度である。
【0033】
本発明の発泡成形用樹脂組成物に含まれる澱粉類としては、未変性澱粉または変性澱粉のいかなるものでもよく、少なくとも一種を用いるとよい。
【0034】
前記未変性澱粉としては、タピオカ澱粉、コーンスターチ、米澱粉、キャッサバ澱粉などを挙げることができる。
【0035】
また、前記変性澱粉としては、エーテル化澱粉、エステル化澱粉などを挙げることができる。
【0036】
本発明の発泡成形用樹脂組成物に含まれる澱粉類は、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法によって相溶化剤の表面を分散助剤で効率良く覆うことにより得られた相溶化剤水分散液と混合されている。
【0037】
この超臨界二酸化炭素逆相蒸発法においては、まず超臨界状態にある二酸化炭素と分散助剤の均一混合流体を激しく撹拌している中に、相溶化剤を含む水を導入する。その後1分ないし12時間撹拌を続けることにより超臨界状態にある二酸化炭素と水のエマルションを形成する。その後、超臨界状態から減圧して二酸化炭素の膨張を利用して転相を実行して、相溶化剤の表面を分散助剤で効率良く覆って相溶化剤水分散液が得られる。この相溶化剤はリポソームによってナノカプセル化されている。続いて、この相溶化剤水分散液と澱粉類が混合される。
【0038】
本発明に用いる超臨界状態にある二酸化炭素とは、臨界温度30.98℃および臨界圧力7.3773MPaの臨界条件以上の超臨界状態にある二酸化炭素を意味する。なお、臨界温度のみ、あるいは臨界圧力のみが臨界条件の二酸化炭素では、超臨界状態とはいわない。
【0039】
本発明における相溶化剤としては、澱粉をオレフィン樹脂中に効率良く分散できる物質であればいかなるものでもよい。例えば、脂肪酸金属塩および高分子界面活性剤が好ましい。
【0040】
前記脂肪酸金属塩としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、12-ヒドロキシステアリン酸カルシウム、12-ヒドロキシステアリン酸亜鉛、12-ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、12-ヒドロキシステアリン酸アルミニウム、12-ヒドロキシステアリン酸バリウム、12-ヒドロキシステアリン酸リチウム、12-ヒドロキシステアリン酸ナトリウム、12-ヒドロキシステアリン酸カリウムなどを挙げることができる。
【0041】
前記高分子界面活性剤としては、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸塩、ナトリウム、ポリカルボン酸塩、オレフィン・マレイン酸共重合体、アルキルナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテルなどを挙げることができる。
【0042】
本発明における分散助剤としては、相溶化剤を澱粉および樹脂表面へ効率良く付着させる物質であればいかなるものでもよい。例えば、両親媒性脂質が好ましい。
【0043】
前記両親媒性脂質としては、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジン酸、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノシトール、カルジオピン、卵黄レシチン、水添卵黄レシチン、大豆レシチン、水添大豆レシチンなどのグリセロリン脂質、スフィンゴミエリン、セラミドホスホリルエタノールアミン、セラミドホスホリルグリセロールなどのスフィンゴリン脂質などを挙げることができる。
【0044】
本発明における相溶化剤水分散液と澱粉類との混合処理としては、相溶化剤水分散液を澱粉表面へ効率良く付着させる方法であればいかなるものでもよい。例えば、ヘンシェルミキサーが好ましい。
【0045】
前記混合処理においては、相溶化剤水分散液と澱粉類をヘンシェルミキサーに投入し、1000rpmで15分撹拌することによって超臨界二酸化炭素逆相蒸発法処理された澱粉類が得られる。即ち、ナノカプセル化した相溶化剤が澱粉表面へ付着された状態の相溶化剤水分散液が得られる。
【0046】
本発明の発泡成形用樹脂組成物は、前記のようにして形成された相溶化剤水分散液と澱粉類の混合物とオレフィン系樹脂とを備えた組成物である。本実施形態においては、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とオレフィン系樹脂とを、例えば、ヘンシェルミキサーによって撹拌混合することにより、前記澱粉類を含有するオレフィン系樹脂が得られる。
【0047】
本実施形態における前記相溶化剤水分散液と澱粉類との混合処理および当該混合処理物とオレフィン系樹脂との混合処理は以下に例示する慣用の方法を適宜選択して行うとよい。
【0048】
例えば、(1)混合機(タンブラー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサー、リボンミキサー、メカノケミカル装置、押出混合機など)で各成分を予備混合して溶融混練機(一軸またはベント式二軸押出機など)で溶融混練し、ペレット化手段(ペレタイザーなど)でペレット化する方法、(2)所望の成分のマスターバッチ(例えば、澱粉類などを高濃度で含有するポリオレフィンのマスターバッチ)を調製し、ポリオレフィンと必要により他の成分と混合して溶融混練機で溶融混練してペレット化する方法、(3)各成分を溶融混練機に供給して溶融混練してペレット化する方法、(4)所定の成分(例えば、澱粉類、気泡調整剤、添加剤など)を溶融混練機の途中部で添加して混練する方法とするとよい。
【0049】
なお、本発明の発泡成形用樹脂組成物の状態としては、ペレット状組成物の他、溶融混合物の状態などのいかなる状態であってもよい。
【0050】
次に、本発明の樹脂発泡体を説明する。
【0051】
本発明の樹脂発泡体は前記のようにして形成された発泡成形用樹脂組成物が少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて発泡成形されたことを特徴としている。
【0052】
以下に、本発明の樹脂発泡体の実施形態をその製造方法(図1参照)を含めて説明する。
【0053】
本発明の発泡体は、イソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて、慣用の方法により、前記発泡成形用樹脂組成物を発泡成形することにより製造される。
【0054】
なお、有機系物理発泡剤などの発泡剤は、発泡成形用樹脂組成物に混合して用いてもよく、溶融混練された発泡成形用樹脂組成物に添加または圧入してもよい。
【0055】
また、発泡成形法としては、種々の方法、例えば、押出成形法(例えば、Tダイ法、インフレーション法、異型押出法など)、射出成形法などが使用できる。
【0056】
なお、押出成形機による溶融混練温度は、材料に応じて適宜選択でき、例えば、120〜300℃、好ましくは140〜280℃、さらに好ましくは150〜260℃程度であってもよい。
【0057】
本実施形態においては、少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて、前記発泡成形用樹脂組成物を発泡成形することにより樹脂発泡体を形成する。このようなイソブタン含有有機系物理発泡剤を用いると、発泡成形用樹脂組成物中の発泡剤が、空気と置換される割合を低減できるためか、形成される気泡のサイズのバラツキを低減でき、独立気泡を安定に形成できるとともに、比較的サイズが大きな独立気泡を形成することもできる。
【0058】
この有機系物理発泡剤としては、少なくともイソブタンを含有すればよく、イソブタン単独であってもよく、イソブタンと他の有機系物理発泡剤とを組み合わせて用いてもよい。他の有機系物理発泡剤としては、プロパン、n−ブタン、ペンタン(n−ペンタン、イソペンタンなど)、ヘキサン(n−ヘキサンなど)などの脂肪族炭化水素類;トルエンなどの芳香族炭化水素類;三塩化フッ化メタンなどのハロゲン化炭化水素類;ジメチルエーテル、石油エーテルなどのエーテル類;アセトンなどのケトン類などが挙げられる。これらの他の有機系物理発泡剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【0059】
これらの有機系物理発泡剤のうち、イソブタン単独、イソブタンと脂肪族炭化水素類(特に、n−ブタン、n−ペンタン、およびイソペンタンから選択された少なくとも一種など)との組み合わせなどが好ましい。
【0060】
また、有機系物理発泡剤におけるイソブタンの割合は、例えば、40重量%以上(40〜100重量%程度)、好ましくは50重量%以上(50〜100重量%程度)、さらに好ましくは60重量%以上(60〜100重量%程度)とするとよい。
【0061】
また、有機系物理発泡剤の沸点(常圧における沸点)は、発泡剤全体の平均として、例えば、−40℃〜+15℃、好ましくは−35℃〜+10℃、さらに好ましくは−30℃〜+10℃程度とするとよい。例えば、沸点が−42℃であるプロパンを単独で発泡剤として用いると、気泡が破泡し易く、発泡体中の連続気泡率は高くなる。なお、前記沸点の平均値は、各有機系物理発泡剤の沸点(℃)と、有機系物理発泡剤全体を1としたときの各有機系物理発泡剤の割合(重量比)との積の総和で表される。
【0062】
また、有機系物理発泡剤の割合は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、例えば、0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜25重量部、さらに好ましくは1〜20重量部程度とするとよい。
【0063】
また、発泡成形による発泡倍率が18〜90倍であり、密度が0.01〜0.05g/cm3とするとよい。
【0064】
また、前記有機系物理発泡剤とともに、必要により、他の発泡剤(例えば、窒素、炭酸ガスなどのガス、水などの揮発性発泡剤;重炭酸ナトリウム、クエン酸、アゾジカルボン酸アミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、N,N′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)などの分解性発泡剤など)などを併用してもよい。
【0065】
なお、有機系物理発泡剤および/または他の発泡剤は、発泡成形用樹脂組成物中に含有されていてもよい。
【0066】
また、樹脂発泡体の形状は、特に制限されず、例えば、棒状、紐状などの一次元的形状、シート状、フィルム状、二次元網目(ネット)状などの二次元的形状、ブロック状、板状、三次元網目状、パイプ状などの三次元的形状であってもよい。成形体(シート状成形体など)の表面は、平滑であってもよく、凹凸を有していてもよい。シート状成形体には、両表面が平滑なシートの他、一方の表面が波状などの凹凸を有し、他方の表面が平滑なシート、両表面が波状などの凹凸を有するシートなども含まれる。なお、シート状成形体の厚みは、例えば、0.5〜3mm、好ましくは1〜2mm、さらに好ましくは1〜1.5mm程度とするとよい。
【0067】
このようにして製造された本実施形態の樹脂発泡体の構造は、図2に示すように、樹脂発泡体全体に亘って澱粉1の粒子、ナノカプセル化した相溶化剤2およびオレフィン系樹脂3の分子が、最内側の澱粉1の粒子、その外側の相溶化剤2、更に最外側のオレフィン系樹脂3の分子の順に分散性よく均一に分布している。中間に位置する多数の相溶化剤2のナノカプセルが、澱粉1の粒子の周囲を取り囲むとともに、内側の澱粉1の粒子と外側のオレフィン系樹脂3の分子との間を接着している。図3に示す従来の樹脂発泡体においては、相溶化剤2がナノカプセル化されていなので、その粒径が大きく、分散性が悪く、内側の澱粉1の粒子と外側のオレフィン系樹脂3の分子との間の接着面積が小さいので、剛性が弱く、連続した気泡が発生するなどの不都合があった。この従来例に比較すると、本実施形態の樹脂発泡体は、ナノカプセル化した相溶化剤2と内側の澱粉1の粒子と外側のオレフィン系樹脂3の分子との間の接着面積が大きくなり、樹脂発泡体としての剛性が高くなり、独立した気泡率が高くなり、しかも澱粉による生分解性も高いものとなることがわかった。
【0068】
従って、本実施形態の発泡成形用樹脂組成物によれば、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることができるという効果を奏することとなり、本実施形態の樹脂発泡体によれば、前記発泡成形用樹脂組成物を用いて独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を得ることができるという効果を奏することとなり、また、本実施形態の樹脂発泡体の製造方法によれば、独立気泡率が高く、適度な剛性を有するとともに、生分解性を有する樹脂発泡体を製造することができるという効果を奏する。
【0069】
更に、本発明の樹脂発泡体は、適度な剛性を有するため、各種包装用途、工業用品(精密機械部品の緩衝材用途など)などの包装用途、建築資材(例えば、断熱材、隙間または目地部に充填するための充填材など)、合併浄化槽用の充填材などの用途において有用である。なお、緩衝材は、シート状、ネット状、袋状、キャップ状などの種々の形態であってもよく、バラ状緩衝材であってもよい。
【0070】
次に、本発明の前記実施形態の変形例を説明する。
【0071】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および発泡成形用樹脂組成物を基に製造される樹脂発泡体(以下同じ)において、澱粉類とオレフィン系樹脂との割合(重量比)は、澱粉類/オレフィン系樹脂=0.5/99.5〜60/40(例えば、1/99〜60/40)、好ましくは1.5/98.5〜58/42(例えば、2/98〜58/42)、さらに好ましくは2.5/97.5〜55/45程度とするとよい。
【0072】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体において、さらに脂肪酸アミドを含有してもよい。この脂肪酸アミドとしては、一価または二価の長鎖脂肪酸(C10−30飽和または不飽和脂肪酸など)とアミン類との酸アミド、例えば、カプリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミドなどの飽和脂肪酸の酸アミド;オレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸の酸アミド;C1−6アルキレンジアミン(特に、C1−2アルキレンジアミン)と脂肪酸とのビスアミド(例えば、エチレンビスステアリルアミド、ヘキサメチレンジアミン−ジステアリン酸アミドなど)などが挙げられる。これらの脂肪酸アミドは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【0073】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体において、さらに脂肪酸エステルを含有してもよい。この前記脂肪酸エステルとしては、一価または二価の長鎖脂肪酸(C10−30飽和または不飽和脂肪酸など)と、一価アルコールとのエステル(アルキルエステル、例えば、ブチルステアレート、2−エチルヘキシルベヘネートなどのC16−24飽和脂肪酸のC1−10アルキルエステル;ブチルオレエートなどのC16−24不飽和脂肪酸のC1−10アルキルエステルなど)、前記長鎖脂肪酸と多価アルコール(例えば、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのジ乃至テトラオールなど)とのエステル(エチレングリコールモノまたはジオレイン酸エステル、グリセリンモノ乃至トリオレイン酸エステル、エチレングリコールモノまたはジパルミチン酸エステル、グリセリンモノ乃至トリパルミチン酸エステル、エチレングリコールモノまたはジステアリン酸エステル、グリセリンモノ乃至トリステアリン酸エステル、エチレングリコールモノまたはジオレイン酸エステル、グリセリンモノ乃至トリオレイン酸エステルなど)などが挙げられる。これらの脂肪酸エステルは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【0074】
本発明の発泡成形用樹脂組成物において、脂肪酸アミドおよび脂肪酸エステルの割合は、両成分の総量として、第一のオレフィン系樹脂100重量部に対して、例えば、0.01〜30重量部、好ましくは0.05〜20重量部、さらに好ましくは0.1〜10重量部程度とするとよい。
【0075】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体は、さらに気泡調整剤を含有してもよい。この気泡調整剤としては、例えば、無機粒子(タルクなどの粘土質鉱物;酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、ケイ素、酸化チタンなどの金属酸化物;水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物;炭酸カルシウムなどの金属炭酸塩など)、有機粒子(セルロース粉末、キチン、キトサン、木粉、ステアリン酸金属塩など)などが挙げられる。これらの気泡調整剤は、単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。これらの気泡調整剤のうち、無機粒子、特に、タルク、金属水酸化物、金属炭酸塩などを用いる場合が多い。
【0076】
気泡調整剤の割合は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、例えば、0.01〜15重量部、好ましくは0.05〜10重量部、さらに好ましくは0.1〜5重量部程度であってもよい。
【0077】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体は、さらに他の樹脂、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂(ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体(MS樹脂)、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル共重合体など)、ポリエステル系樹脂(芳香族ポリエステル系樹脂など)、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、熱可塑性エラストマー(スチレン系、オレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系エラストマーなど)、ゴム状重合体などの熱可塑性樹脂などを含有してもよい。これらの樹脂は、単独でまたは二種以上組み合わせて用いてもよい。なお、他の樹脂の含有量は、例えば、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、例えば、0.1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは5〜15重量部程度であってもよい。
【0078】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体は、必要により、界面活性剤、例えば、ノニオン性界面活性剤(例えば、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など)、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などを含有してもよい。これらの界面活性剤のうち、ノニオン性界面活性剤、特に、多価アルコール脂肪酸エステルなどのエステル型ノニオン性界面活性剤、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、ショ糖など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のソルビタンC8−24脂肪酸エステルなど)を用いる場合が多い。これらの界面活性剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。
【0079】
この界面活性剤の添加量(割合)は、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対して、例えば、0.3〜50重量部、好ましくは0.5〜20重量部、さらに好ましくは1〜10重量部程度とするとよい。
【0080】
本発明の発泡成形用樹脂組成物および樹脂発泡体は、必要に応じて、慣用の添加剤、例えば、充填剤(ガラス繊維、炭素繊維などの繊維充填剤など)、安定剤(ヒンダードフェノール系酸化防止剤などの酸化防止剤;紫外線吸収剤、耐熱安定剤、耐候安定剤など)、発泡助剤、難燃剤、着色剤(染料、顔料など)、分散剤、離型剤、防曇剤、核剤、滑剤、潤滑剤、衝撃改良剤、可塑剤、収縮防止剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、抗菌剤、防腐剤、防カビ剤、光触媒(酸化チタンなど)、生分解成分(前記澱粉類以外の生分解成分、例えば、セルロース類、キチン、キトサンなどの多糖類、ペプチド、タンパク質類など)などを含有してもよい。これらの添加剤は単独でまたは二種以上組み合わせて使用できる。
【実施例】
【0081】
次に、本発明の具体例を実施例と比較例とによって説明する。
【0082】
<実施例1〜15>
低密度ポリエチレン(LDPE1)(日本ポリエチレン(株)製,JF414A)、澱粉マスター(アクテイブ(株)製、澱粉含有率50重量%:発泡スターチ50%、商品名NVC−SH50)、ステアリン酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、グリセリンモノパルミチン酸エステル、グリセリンモノステアリン酸エステルおよびタルクを、表1に示す割合で用いて、押出機(50φ(第1ステージ)/60φ(第2ステージ))を用いて、第1ステージで混練溶融させつつ、表1に示す割合の発泡剤を注入した。さらに、第2ステージで、混合物をさらに均一に混練して、冷却しつつ、ダイから混合物を棒状(25φ)に押出し、引き取って発泡体を得た。
【0083】
<実施例16〜18および比較例1〜5>
低密度ポリエチレン(LDPE2)((株)東ソー製,ペトロセン310)、高密度ポリエチレン(HDPE)((株)東ソー製、2500)、EVA樹脂((株)東ソー製、ウルトラセン751)、ポリプロピレン(住友化学(株)製、FS3012)、澱粉マスター(アクテイブ(株)製、澱粉含有率50重量%:発泡スターチ50%、商品名NVC−SH50)、ステアリン酸アミドおよびタルクを、表2に示す割合で用いて、押出機(50φ/60φ)を用いて第1ステージで混練溶融させつつ、表2に示す割合の発泡剤を注入した。さらに第2ステージで、混合物をさらに均一に混練して冷却しつつ、ダイスから混合物を棒状(25φ)に押出し、引き取って発泡体を得た。
【0084】
<実施例19>
低密度ポリエチレン(LDPE1)(日本ポリエチレン(株)製,JF414A)、澱粉マスター(アクテイブ(株)製、澱粉含有率50重量%:発泡スターチ50%、商品名NVC−SH50)、ステアリン酸アミドおよびタルクを、表1に示す割合で用いて、押出機(50φ(第1ステージ)/60φ(第2ステージ))を用いて、第1ステージで混練溶融させつつ、表2に示す割合の発泡剤を注入した。さらに、第2ステージで、混合物をさらに均一に混練して、冷却しつつ、ダイから混合物を花型断面形状(30φ)に押出し、引き取って発泡体を得た。
【0085】
【表1】

【0086】
【表2】

【0087】
前記各実施例1〜19および比較例1〜6において、見掛密度、発泡倍率、保湿性(給水率)、連続気泡率、外観の5項目および総合評価を行って、各表の下部に示した。この評価によれば、本発明の各実施例の総合評価は全部実施例とも4項目の評価が基準以上の2重丸(◎)であり、非常に良好であることがわかった。これに対して、各比較例は比較例1が1項目について基準以下であり、他の比較例はそれぞれ2項目以上について基準以下という評価であり、樹脂発泡体として利用できないことがわかった。
【0088】
なお、本発明は前記各実施形態並びに各実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができるものである。
【符号の説明】
【0089】
1 澱粉
2 相溶化剤
3 オレフィン系樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】
オレフィン系樹脂と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備えることを特徴とする発泡成形用樹脂組成物。
【請求項2】
前記澱粉類が、澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項3】
前記澱粉類と前記オレフィン系樹脂との割合(重量比)が、澱粉類/オレフィン系樹脂=1/99〜60/40であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項4】
前記オレフィン系樹脂に加えて脂肪酸アミド系および脂肪酸エステル系から選択された少なくとも一種の樹脂を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発泡成形用樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の発泡成形用樹脂組成物が少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて発泡成形された発泡体であることを特徴とする樹脂発泡体。
【請求項6】
前記有機系物理発泡剤の沸点が、発泡剤全体の平均として−40℃〜+15℃であることを特徴とする請求項5記載の樹脂発泡体。
【請求項7】
前記有機系物理発泡剤が、イソブタン単独で形成された発泡剤、またはイソブタンと、n−ブタン、n−ペンタンおよびイソペンタンから選択された少なくとも一種との混合物からなる発泡剤であり、イソブタンを40重量%以上の割合で含有することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の樹脂発泡体。
【請求項8】
前記発泡成形による発泡倍率が18〜90倍であり、密度が0.01〜0.05g/cm3であることを特徴とする請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の樹脂発泡体。
【請求項9】
オレフィン系樹脂と、超臨界二酸化炭素逆相蒸発法により相溶化処理された澱粉類とを備える発泡成形用樹脂組成物を、少なくともイソブタンを含有する有機系物理発泡剤を用いて発泡成形して樹脂発泡体を製造することを特徴とする樹脂発泡体の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−246437(P2012−246437A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−120734(P2011−120734)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(803000115)学校法人東京理科大学 (545)
【出願人】(508059487)アクテイブ株式会社 (5)
【出願人】(000214788)DMノバフォーム株式会社 (25)
【Fターム(参考)】