(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023091178
(43)【公開日】2023-06-30
(54)【発明の名称】ポリオレフィン系発泡体の製造方法及び発泡体
(51)【国際特許分類】
C08J 9/04 20060101AFI20230623BHJP
【ＦＩ】
C08J9/04 101
C08J9/04 CEP
C08J9/04 CES
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021205777
(22)【出願日】2021-12-20
(71)【出願人】
【識別番号】000177380
【氏名又は名称】三和化工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085338
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 一博
(74)【代理人】
【識別番号】100148910
【弁理士】
【氏名又は名称】宮澤 岳志
(72)【発明者】
【氏名】藤本 健作
【テーマコード（参考）】
4F074
【Ｆターム（参考）】
4F074AA02
4F074AA20
4F074AB05
4F074AC21
4F074AD08
4F074AG01
4F074AG20
4F074BA03
4F074BA13
4F074BA16
4F074BA18
4F074BB02
4F074BC12
4F074CA29
4F074CC04X
4F074CC04Y
4F074CC06Y
4F074CC22X
4F074DA02
(57)【要約】
【課題】メルトフローレートが高いポリオレフィン系樹脂を主原料として発泡体を作製するにあたり、架橋剤を増量することなく、中間体の強度を増しそのサイズが大きくなりすぎないようにする。
【解決手段】メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びナノセルロースを添加して混練することにより得られる架橋性発泡性組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製するポリオレフィン系発泡体の製造方法において、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対しナノセルロースを０．１～０．２重量部混入する工程を含むものにする。
【選択図】なし
【解決手段】メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びナノセルロースを添加して混練することにより得られる架橋性発泡性組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製するポリオレフィン系発泡体の製造方法において、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対しナノセルロースを０．１～０．２重量部混入する工程を含むものにする。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びナノセルロースを添加して混練することにより得られる架橋性発泡性組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製するものであって、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対しナノセルロースを０．１～０．２重量部混入する工程を含むポリオレフィン系発泡体の製造方法。
【請求項2】
前記ポリオレフィン系樹脂が、バイオマス由来のものを８０重量％以上含有する請求項１記載のポリオレフィン系発泡体の製造方法。
【請求項3】
前記ポリオレフィン系樹脂が、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上の低密度ポリエチレンを９５％以上含有する請求項１又は２記載のポリオレフィン系発泡体の製造方法。
【請求項4】
主原料であるポリオレフィン系樹脂と、発泡剤と、架橋剤と、ナノセルロースとを含む発泡体であって、ポリオレフィン樹脂がメルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するとともに、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、ナノセルロースを０．１～０．２重量部含んでいる発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メルトフローレートが高いポリオレフィン系樹脂を主原料とするポリオレフィン系発泡体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリオレフィン系樹脂に発泡剤及び架橋剤を添加して混練することにより架橋性発泡性組成物を得、その組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製することが周知である（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
しかして、出願人は、メルトフローレートが高いポリオレフィン系樹脂を主原料として発泡体を作製するにあたり、以下に述べるような問題が存在することを発見した。すなわち、このようなポリオレフィン系樹脂を主原料として発泡体を作製する際、ポリオレフィン系樹脂に発泡剤及び架橋剤を添加して混練した後、これを加熱し発泡させる工程を行うが、この工程により得られた中間体は柔らかすぎ、またサイズが大きくなりすぎるという問題が生じる。この問題を解消する手段として、架橋剤を増量することが考えられる。しかしながら、架橋剤を増量した場合、中間体内に穴が発生する、あるいは中間体が割れるといった別の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－０６９５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は以上に着目してなされたもので、架橋剤を増量することなく、中間体の強度を増しそのサイズが大きくなりすぎないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１の発明に係るポリオレフィン系発泡体の製造方法は、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びセナノセルロースを添加して混練することにより得られる架橋性発泡性組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製するものであって、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対しナノセルロースを０．１～０．２重量部混入する工程を含む。
【0007】
このような製造方法によれば、ナノセルロースの作用により、架橋剤を増量することなく、中間体の強度を増しそのサイズが大きくなりすぎないようにすることができる。
【0008】
このような製造方法の有効な実施の態様の一つとして、前記ポリオレフィン系樹脂が、バイオマス由来のものを８０重量％以上含有するものが挙げられる。
【0009】
このような製造方法の有効な実施の態様の他の一つとして、前記ポリオレフィン系樹脂が、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上の低密度ポリエチレンを９５％以上含有するものが挙げられる。
【0010】
請求項４の発明に係るポリオレフィン系発泡体は、主原料であるポリオレフィン系樹脂と、発泡剤と、架橋剤と、ナノセルロースとを含む発泡体であって、ポリオレフィン樹脂がメルトフローレート２．５以上のものを３８重量％以上含有するとともに、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、ナノセルロースを０．１～０．２重量部含んでいる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、架橋剤を増量することなく、中間体の強度を増しそのサイズが大きくなりすぎないようにすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態は、ポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びナノセルロースを添加して混練することにより架橋性発泡性組成物を得、その組成物を加熱して発泡させることにより発泡体を得るものである。
【0013】
発泡体の主原料となるポリオレフィン系樹脂の具体例として、バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、石油由来でメルトフローレートが低い低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、石油由来でメルトフローレートが高い低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）といったものを挙げることができる。
【0014】
発泡剤の具体例としては、アゾ系化合物であるアゾジカルボンアミドやバリウムアゾジカルボキシレート等、ニトロソ系化合物であるジニトロソペンタメチレンテトラミンやトリニトロトリメチルトリアミン等、ヒドラジッド系化合物であるｐ，ｐ’－オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッド等、スルホニルセミカルバジッド系化合物であるｐ，ｐ’－オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジッドやトルエンスルホニルセミカルバジッド等の有機化学発泡体を挙げできる。尤も、重曹のような無機発泡剤を用いることもできる。
【0015】
架橋剤は、ポリオレフィン系樹脂中において少なくともポリオレフィン樹脂の流動開始温度以上の分解温度を有するものであって、加熱により分解され、遊離ラジカルを発生してその分子間もしくは分子内に架橋結合を生じせしめるラジカル発生剤であるところの有機過酸化物である。その具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ｎ－ブチル４，４－ビス（t－ブチルパーオキシ）バレレート、１，１－ジターシャリーブチルパーオキサイド、１，１－ジターシャリーブチルパーオキシー３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，５－ジメチルー２，５－ジターシャリーブチルパーオキシヘキサン、２，５－ジメチルー２，５－ジターシャリーブチルパーオキシヘキシン、α，α―ジターシャリーブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、ターシャリーブチルパーオキシケトン、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等を挙げることができる。但し、原料の樹脂に応じて、最適な有機過酸化物を選択する必要がある。
【0016】
添加物であるナノセルロースは、植物細胞の骨格部分であるセルロースをナノメートルサイズまで細かくほぐした極細繊維状物質である。ナノセルロースの原料は、樹木、稲わらやサトウキビの絞りかす等といった植物資源である。ナノセルロースは、軽くて強い（鋼鉄の五分の一の軽さで五倍以上の強さ）、大きな比表面積（２５０ｍ2／ｇ以上）、熱による変形が小さい（ガラスの五十分の一程度）、植物由来であり持続型資源である、といった特長を有する。ナノセルロースのうち、幅（または、直径）が４ｎｍないし１００ｎｍ程度、長さが５μｍ程度またはそれ以上の高アスペクト比（長さが幅の百倍以上）で、機械的解繊等により製造されるものは、セルロースナノファイバー、セルロースナノフィブリル、フィブリレーティドセルロース、ミクロフィブリル化セルロース、ナノフィブリル化セルロース等と呼ばれる。また、幅が１０ｎｍないし５０ｎｍ程度、長さが１００ｎｍないし５００ｎｍ程度で、酸加水分解により製造される針状（または、ひげ状）結晶は、セルロースナノクリスタル、ナノセルロースクリスタル等と呼ばれる。
【0017】
なお、架橋性発泡性組成物の物性の改良または価格の低下を目的として、架橋結合に著しい悪影響を与えない配合剤（充填剤）、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物や、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の炭酸塩、各種染料、顔料並びに蛍光物質、その他常用のゴム及びプラスチック配合剤等を必要に応じて添加することができる。
【0018】
加えて、発泡剤の種類に応じた発泡助剤を添加しても構わない。発泡助剤の具体例としては、尿素を主成分とした化合物、酸化亜鉛、酸化鉛等の金属酸化物の他、サリチル酸、ステアリン酸等を主成分とする化合物、換言すれば高級脂肪酸あるいは高級脂肪酸の金属化合物等を挙げることができる。
【0019】
本実施形態における発泡体の製造の手順は、主原料となるポリオレフィン系樹脂にナノセルロースの一種であるセルロースナノファイバーを添加する点を除き、基本的に既存の発泡体の製造におけるそれと同様である。即ち、ポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びセルロースナノファイバーを添加して混練した後、これを加熱し発泡させて発泡体を得るのである。なお、本実施形態では、混練物に１段階目の発泡を行わせる工程、１段階目の発泡を行った後の中間体を取り出す１次取出し工程、中間体に２段階目の発泡を行わせる工程、２段階目の発泡を行った後の発泡体を取り出す２次取出し工程を行う。
【0020】
ポリオレフィン系樹脂にセルロースナノファイバーを混合するに際し、混合物中におけるセルロースナノファイバーの分散性を高めるためには、発泡体の主原料となる樹脂と同種の樹脂にセルロースナノファイバーを高濃度に混交したマスターバッチを予め作製しておき、このマスターバッチを主原料の樹脂に添加して両者を混合することが好ましい。
【0021】
表１及び表２に、本実施形態の具体的な実施例を示す。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。また、表３～表５に、本実施形態の比較例を示す。表１～表５において、数字は主原料であるポリエチレンを合計１００重量部とした場合の各成分の重量比である。「ＳＥＢ８５３」は、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎのバイオマス由来の低密度ポリエチレンである。「ＬＤ ＹＦ３０」は、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎの石油由来の低密度ポリエチレンである。「ＬＤ ＬＪ６００」は、メルトフローレート５．５ｇ／１０ｍｉｎの石油由来の低密度ポリエチレンである。「Ｔ－ＮＣ２１６」は、セルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチである。「１次取出し」は、１段階目の発泡を行った後に生成される中間体のサイズが所定の範囲内、すなわち１段階目の発泡を行う前の原料の１．４倍～２．０倍の範囲内にある場合に「○」、１段階目の発泡を行った後に生成される中間体のサイズが所定の範囲外である場合のうち、１段階目の発泡を行う前の原料の１．２倍～１．４倍又は２．０倍～２．２倍の範囲にある場合に「△」、１段階目の発泡工程が終了した段階で見発泡である、又は中間体のサイズが所定の範囲を大きく外れる場合、すなわち１段階目の発泡を行う前の原料の１．２倍以下又は２．２倍以上である場合に「×」で示される。なお、１段階目の発泡を行う前の原料のサイズは各実施例及び各比較例において統一している。「２次取出し」は、生成される発泡体の外観及び内部に異常がない場合に「○」、生成される発泡体の外観及び内部の一部に穴や割れが発生している場合に「△」、生成される発泡体に外観を著しく損ねる穴が発生している場合に「×」で示される。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】
【表5】
【0027】
＜実施例１＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）９７重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．２５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0028】
＜実施例２＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）４４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）５６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．２５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0029】
＜実施例３＞石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＬＪ６００、密度０．９３０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート５．５ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）９７重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．２５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0030】
＜実施例４＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）９７重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0031】
＜実施例５＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）４４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）５６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0032】
＜実施例６＞石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＬＪ６００、密度０．９３０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート５．５ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）９７重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0033】
＜実施例７＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）８４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）１６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．３重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、５８ｋｇ／ｍ3となった。
【0034】
＜実施例８＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）３８重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）６２重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．３重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、６０ｋｇ／ｍ3となった。
【0035】
＜比較例１＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）９７重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例１の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２８ｋｇ／ｍ3となった。
【0036】
＜比較例２＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）４４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）５６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例２の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0037】
＜比較例３＞石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＬＪ６００、密度０．９３０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート５．５ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）９７重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例３の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２８ｋｇ／ｍ3となった。
【0038】
＜比較例４＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）８４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）１６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．３重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例４の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、５８ｋｇ／ｍ3となった。
【0039】
＜比較例５＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）３８重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）６２重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．３重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例５の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、６０ｋｇ／ｍ3となった。
【0040】
＜比較例６＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）９７重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．７重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例６の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0041】
＜比較例７＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）４４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）５６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．９重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例７の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0042】
＜比較例８＞石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＬＪ６００、密度０．９３０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート５．５ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）９７重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．８重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例８の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、２５ｋｇ／ｍ3となった。
【0043】
＜比較例９＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）８４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）１６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．８重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例９の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、６５ｋｇ／ｍ3となった。
【0044】
＜比較例１０＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）３８重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）６２重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部及びジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．８重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。この比較例１０の原料には、セルロースナノファイバーは含まれていない。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、６５ｋｇ／ｍ3となった。
【0045】
＜比較例１１＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）９７重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）３重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）１重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させる工程を行ったが、１次取出しを行った時点では発泡していなかった。
【0046】
＜比較例１２＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）４４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）５６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）１６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）１重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させる工程を行ったが、１次取出しを行った時点では発泡していなかった。
【0047】
＜比較例１３＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）８４重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）１６重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．３重量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）１重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、７０ｋｇ／ｍ3となった。
【0048】
＜比較例１４＞バイオマス由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ＳＥＢ８５３、密度０．９２３ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート２．７ｇ／１０ｍｉｎ、Ｂｒａｓｋｅｍ社製）３８重量部、石油由来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、商品名：ノバテックＬＤ ＹＦ３０、密度０．９２０ｇ／ｃｍ3、メルトフローレート１．１ｇ／１０ｍｉｎ、日本ポリエチレン社製）６２重量部、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ、発泡剤）６重量部、酸化亜鉛（ＺｎＯ、発泡助剤）０．８重量部、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ、架橋剤）０．５３量部、及びセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチ（型番Ｔ－ＮＣ２１６、星光ＰＭＣ社製）１重量部からなる組成物を混練し、その練和物を４５分間加圧下で加熱することで、発泡剤及び架橋剤を分解して発泡させた。出来上がった発泡体の見かけ上の密度は、７０ｋｇ／ｍ3となった。
【0049】
以上に述べたように、セルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチを０．２５～０．５重量部含む、換言すればセルロースナノファイバーを０．１～０．２重量部含む実施例１～８記載のものは、１次取出しの時点で中間体が必要以上に発泡することも発泡が不足することもなく、２次取出しを完了した時点でも生成される発泡体の外観及び内部に異常がなかった。
【0050】
これに対し、比較例１～５記載のものは、それぞれ実施例４～８に係る原材料からセルロースナノファイバーを含むマスターバッチを取り除いて同様の工程を加えたものであるが、いずれも、１次取出しの時点で中間体が必要以上に発泡し、そのサイズが大きくなりすぎる不具合が生じた。
【0051】
また、比較例６～１０記載のものは、それぞれ比較例１～５に係る原材料の発泡剤を増量したものであるが、いずれも、１次取出しの時点では中間体が所定のサイズに収まったものの、２次取出しの時点で発泡体の外観及び内部の一部に穴や割れが発生するという不具合が生じた。
【0052】
そして、比較例１１～１４記載のものは、実施例４、５、７及び８に係る原材料のうちセルロースナノファイバーを４０重量％含むマスターバッチを１重量部（セルロースナノファイバーを０．４重量部）に増量したものであるが、いずれも、１次取出しの時点で中間体が発泡しない、又は中間体のサイズが小さすぎるという不具合が生じた。
【0053】
以上に述べたように、本実施形態によれば、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のポリオレフィンを３８％含む材料を用いてポリオレフィン系発泡体を製造するにあたり、中間体のサイズが大きくなりすぎることを防止しつつ、中間体内に穴が発生する、あるいは中間体が割れるといった問題の発生を防止し、このような原材料を利用して発泡体を好適に製造することができる。
【0054】
また、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂はメルトフローレートが高いものが多く、このようなポリオレフィン系樹脂を利用して発泡体を製造することはこれまで困難であったが、本実施形態によれば、実施例１、４及び７に係るもののように、ポリオレフィン系樹脂がバイオマス由来のものを８０重量％以上含有するものであっても、発泡体を好適に製造することができる。
【0055】
そして、本実施形態によれば、実施例１、３、４、６及び７に係るもののように、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上の低密度ポリエチレンを９５％以上含有するポリオレフィン系樹脂を原材料として、発泡体を好適に製造することができる。
【0056】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【0057】
例えば、上述した実施例に係るバイオマス由来の低密度ポリエチレンや石油由来の低密度ポリエチレンに限らず、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８％以上含有するポリオレフィン系樹脂であれば、本発明に係る発泡体の主原料として用いることができる。すなわち、原材料となるポリオレフィン樹脂の配合割合は、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８％以上含有する限り任意である。但し、再生可能原料であるバイオマス由来のものを８０重量％以上含有するものであればＳＤＧｓの観点で優れており、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上の低密度ポリエチレンを９５％以上含有するものであれば従来発泡体の原料として用いることが困難であったこのようなポリオレフィン樹脂を発泡体の原料として好適に用いることができる。
【0058】
また、セルロースナノファイバーに限らず、それ以外のナノセルロースを添加物として付加したものであっても本発明の主要な効果を得ることはできる。
【0059】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【手続補正書】
【提出日】2021-12-21
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0051】
また、比較例６～１０記載のものは、それぞれ比較例１～５に係る原材料の架橋剤を増量したものであるが、いずれも、１次取出しの時点では中間体が所定のサイズに収まったものの、２次取出しの時点で発泡体の外観及び内部の一部に穴や割れが発生するという不具合が生じた。
【手続補正書】
【提出日】2022-01-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
請求項１の発明に係るポリオレフィン系発泡体の製造方法は、メルトフローレート２．５ｇ／１０ｍｉｎ以上のものを３８重量％以上含有するポリオレフィン系樹脂に発泡剤、架橋剤及びナノセルロースを添加して混練することにより得られる架橋性発泡性組成物を加熱し発泡させて発泡体を作製するものであって、ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対しナノセルロースを０．１～０．２重量部混入する工程を含む。