(57)【要約】【課題】  通常の押出技術により、成形物の円周にわたって均一な連通を得ることができ、且つ仕上がり製品がリサイクル性があり、環境に優しい材料からなるという環境汚染問題をも解決した実用的な多孔体（多孔質成形物）を提供する。【解決手段】  ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるメルトフローレート０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン共重合体と、ｂ）メルトフローレート０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のポリエチレン又はエチレン共重合体の、単独もしくは混合物からなる熱可塑性樹脂１００質量部に対し、架橋樹脂粉砕物３０〜１００質量部を含有する樹脂組成物に発泡剤を配合することにより発泡成形してなる多孔体。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるメルトフローレート０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン共重合体と、ｂ）メルトフローレート０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のポリエチレン又はエチレン共重合体の、単独もしくは混合物からなる熱可塑性樹脂１００質量部に対し、架橋樹脂粉砕物３０〜１００質量部を含有する樹脂組成物に発泡剤を配合することにより発泡成形してなることを特徴とする多孔体。
【請求項２】
前記樹脂組成物に滑剤０．５〜１０質量部を配合してなることを特徴とする請求項１記載の多孔体。
【請求項３】
前記架橋樹脂粉砕物の最大径が１ｍｍ以下の架橋ポリエチレンであることを特徴とする請求項１または２記載の多孔体。
【請求項４】
前記エチレン共重合体がエチレン・酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の多孔体。
【請求項５】
前記多孔体がホースないしパイプ状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の多孔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続した微細な気泡（以下、連続気泡ともいう。）を有し、面倒な温度制御や押出技術を必要とせずに製造できる液体・気体透過性多孔体に関するものである。より詳細には、パイプないしホース形状にした場合、潅水・気送などでは一定の水圧・空気圧下において長手方向に目減りなく、安定した透過性を発現させ、潅水用途では安定した点滴状態の潅水性を提供し、またバブリング用途においても安定したエアレーションを提供する液体・気体透過性多孔体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の灌水用パイプやホースなどには、硬質パイプや軟質ゴムホース等に適当な間隔をおいて小穴を空けたものに適度な水圧をかけて潅水するものや、古タイヤに代表される加硫ゴムを粉砕したものに熱可塑性樹脂や発泡剤を混合して押出加工したもの（例えば、特許文献１参照。）や、押出す温度に範囲を設けて、あたかも焼結状態で熱可塑性樹脂の表面のみを溶融させてわずかな微細孔を生じさせ且つ発泡剤を少量添加することで更に均一な微細孔を付与する（例えば、特許文献２参照。）などがあるが、適当な間隔に小穴を空けたパイプやホースでは、水源から離れるに従い、急激に潅水量が減少し、長手方向に目減りのない均一な潅水を行い難い。また、特許文献１では、仕上がり製品が使用により劣化したものは産業廃棄物で処理が困難であるという問題がある。そして、特許文献２の方法では押出成形時に面倒な温度管理や押出技術が必要となる。
このように通常の押出により成形物の表面に均一な連続気泡を形成し均一な灌水を行うことは困難である。また、架橋樹脂粉砕物（以後、島材と呼ぶ）と熱可塑性樹脂（以後、海材と呼ぶ）と発泡剤が分散している組成（いわゆる、島−海構造）の海材のメルトフローレートが高い熱可塑性樹脂では、シリンダー・ヘッドなどの内部で発泡セルが成長していっても、樹脂の流れ性が高いと発泡セルが十分成長できずに押し出されてしまうため、連続気泡が不均一になり、いずれも容易に使える物ではなかった。
【特許文献１】実開昭５８−１３６３２０号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、通常の押出技術により、成形物の円周にわたって均一な連続気泡を得ることができ、且つ仕上がり製品がリサイクル性を有し、環境に優しい材料からなるという環境汚染問題をも解決した実用的な多孔体（多孔質成形物）を提供することを目的とする。また潅水・気送などでは一定の水圧・空気圧下において長手方向に目減りなく、安定した透過性を有する多孔体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】
【０００４】
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、通常の押出技術により長尺成形物の表面に、均一な連通を煩雑な操作を要せず得られることを見出した。本発明はこの知見に基づきなされるに至ったものである。すなわち、本発明は、
（１）  ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるメルトフローレート０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン共重合体と、ｂ）メルトフローレート０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のポリエチレン又はエチレン共重合体（ただし、本明細書及び特許請求の範囲において、ｂ）のエチレン共重合体は、ａ）であることはない。）の、単独もしくは混合物からなる熱可塑性樹脂１００質量部に対し、架橋樹脂粉砕物３０〜１００質量部を含有する樹脂組成物に発泡剤を配合することにより発泡成形してなることを特徴とする多孔体、
（２）  前記樹脂組成物に滑剤０．５〜１０質量部を配合してなることを特徴とする（１）記載の多孔体、
（３）  前記架橋樹脂粉砕物最大径が１ｍｍ以下の架橋ポリエチレンであることを特徴とする（１）または（２）記載の多孔体、
（４）  前記エチレン共重合体がエチレン・酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする（１）〜（３）記載の多孔体、及び
（５）前記多孔体がホース状ないしパイプ状であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項記載の多孔体を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の多孔体は、一定の水圧・空気圧下において長手方向に目減りなく、安定した透過性を有する多孔体であり、ピンホールによる噴水もない極めて良好な製品を提供することができる。
また、本発明の多孔体は、通常の押出技術により、成形物の円周にわたって均一な連続気泡を得ることができ、且つ仕上がり製品がリサイクル性を有し、環境に優しい材料からなるという環境汚染問題をも解決した実用的な多孔体（多孔質成形物）を提供することができる。さらに、本発明の多孔体は、従来燃料用途など付加価値の小さいサーマルリサイクルなどに利用されていた架橋ポリエチレン電線被覆材や架橋ポリエチレンパイプなどを、環境に負担をかけずにリサイクルすることができるという効果も大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の多孔体（多孔質成形物）は、ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるメルトフローレート（以降、ＭＦＲという。）が、０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン系共重合体と、ｂ）ＭＦＲ０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）ポリエチレン又はエチレン共重合体の、単独もしくは混合物からなる熱可塑性樹脂１００質量部に対し、架橋樹脂粉砕物３０〜１００質量部を含有する樹脂組成物に発泡剤を配合することにより発泡成形してなることを特徴とする多孔体である。これによって通常の押出技術により成形物の円周にわたって、均一な連通を煩雑な操作を要せず得ることができるものである。
ここで、均一な連続気泡は、水等の流体が通るためのものであり、孔同士の間隔は特に制限はなく用途によって異なるが、通常０．０１〜０．６ｍｍである。孔径は特に制限はないが、通常２０〜３００μｍである。孔間隔及び孔径は、発泡剤の量と成形温度の組み合わせにより制御できる。
【０００７】
以下、本発明の多孔体（多孔質成形物）を製造するにあたって、組成を構成する成分の役割・作用を説明する。
組成の成分を大きく３つに分けると島材、海材及び発泡剤からなる、いわゆる、島−海構造である。
島材として作用するのが架橋樹脂粉砕物であり、海材とは熱可塑性樹脂のことである。
【０００８】
本発明において、任意の押出技術により長尺成形物の表面に、均一な連通を得られる理由は定かではないが、その大きく分けた３つの材料が一様（均一）に分散された組成が押出機に投入されて加熱されながらスクリューにてシリンダー内を移動する時に、最大径が１ｍｍ程度に微粉化された島材は、発泡剤とともに海材中に分散しており、さらに熱が加わって発泡剤の分解温度（好ましくは分解ピーク温度、例えば、アゾジカルボンアミドでは２００℃近辺）になると発泡剤が分解してガスが発生し、発泡セルが成長してゆく。そして島材の壁面を伝ってセル同士が繋がって連続気泡を発現させると推定される。
しかし、このとき海材に使用している熱可塑性樹脂の２００℃近辺でのＭＦＲが高いと発泡セルの成長よりも樹脂の流れ性が勝って、セルの成長が阻害され十分な連続気泡が得られない。また、ダイスから出た成形物がダラリと垂れてうまく成形できないことがある。
そこで、本発明においては特にＭＦＲが０．１〜４２ｇ／分（２３０℃・２１．１８Ｎ）の熱可塑性樹脂を用いることで、発泡剤の分解温度付近での押出でも発泡セルの成長が阻害されることが無い。また、ダイスを出ても成形物の形状を崩すこともなく、且ついわゆるメヤニ（押出物がダイスの外周部に擦れて剥落し、ダイス角に蓄積したもの）が発生することもなく成形できる。島材に架橋樹脂粉砕物を用いる理由としては、通常の押出温度（発泡剤の分解温度）では大部分の架橋構造は切断されないので、連続気泡形成に必要な静的物質であるためである。
【０００９】
以下、本発明における、前記各成分について詳細に説明する。
（１）架橋樹脂粉砕物
本発明において、架橋樹脂粉砕物には架橋ポリエチレン、架橋ポリプロピレン、架橋エチレンプロピレンゴム、架橋ポリウレタン、架橋ＥＶＡ（架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体）、架橋ＥＥＡ（架橋エチレン−アクリル酸エチル共重合体）などを用いることができ、押出機へ投入するまでに予め最大径を１ｍｍ以下にサイズダウンしておくことが好ましい。前記架橋樹脂粉砕物には架橋ポリエチレン等で作られている架橋電線被覆材やパイプなどの破材等も使用できる。
前記架橋電線被覆材には化学架橋、シラン架橋、電子線架橋材などがあるが、架橋度が５０％以上のものであればいずれも使用することができ、またパイプなどの破材に関しても同様である。
【００１０】
（２）熱可塑性樹脂
本発明の熱可塑性樹脂は、成分ａ）と成分ｂ）の単独もしくは混合物であれば特に制限はない。
成分ａ）は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるＭＦＲで、０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン系共重合体であり、中でも、仕上がりの柔軟性を付与できる点で優れているので、ＥＰゴム、軟質ポリプロピレンが好ましい。
成分ｂ）は、ＭＦＲ０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のポリエチレン又はエチレン共重合体であり、上記と同様に仕上がりの柔軟性を付与できる点で優れているので、軟質ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好ましい。
本発明において、成分ｂ）のエチレン共重合体は、成分ａ）であることはない。
【００１１】
また、これら熱可塑性樹脂は製品の柔軟性を大きく左右する材料なので、柔らかくしたいときには、エラストマー成分をより多くするなどして任意の配合比で混合使用できる。  このような熱可塑性樹脂としては、ＥＰＲ、ＥＰＤＭ、軟質ＰＰ、ＶＬＤＰＥ、ＥＶＡなどがあり、「樹脂ブレンド用ＥＰ」（ＪＳＲ社製）、「ハイファックス（商品名）」（バセル社製）、「エンゲージ（商品名）」（ダウケミカル社製）、「エバフレックス（商品名）」（三井デュポン社製）、などが市販されている。
【００１２】
（３）滑剤
本発明において、滑剤としては金属石鹸やポリエチレンワックスなどが使用できるが、中でも金属石鹸（例えば、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム）が好ましく、ステアリン酸バリウムが特に好ましい。上記ステアリン酸系の金属石鹸を用いると発泡剤の分解開始温度を下げられ、且つ発泡セルの成長に悪影響を与えずに滑性を得られるので、押出がスムーズに行える利点がある。
（４）発泡剤
本発明において、発泡剤としては、アゾジカルボンアミドや炭酸水素ナトリウムなどの任意の化学発泡剤が通常の押出機で成形する場合には好ましいが、ガス注入対応の押出機であれば窒素や炭酸ガスなどのガスも可能である。
【００１３】
次に、本発明の多孔体（多孔質成形物）を製造するにあたって各成分の配合比率について説明する。
樹脂組成物中の架橋樹脂粉砕物の配合量は、ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に規定されるＭＦＲが、０．４〜３．６ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のエチレン・プロピレン系共重合体と、ｂ）ＭＦＲ０．１〜４２ｇ／１０分（２３０℃・２１．１８Ｎ）のポリエチレン又はエチレン系共重合体の、単独もしくは混合物からなる熱可塑性樹脂１００質量部に対し、３０〜１００質量部である。上記架橋樹脂（微）粉砕物の配合量が、３０質量部未満の場合は、海材の領域が多くなりすぎて連続気泡成形が難しく、また１００質量部以上であると連続気泡が多くなりすぎて、潅水性能が劣る様子が見られる。
上記滑材の好ましい配合量は、上記熱可塑性樹脂１００質量部に対し、０．５〜１０質量部である。０．５未満であるとメヤニ防止や連続気泡性に効果が薄い場合があり、１０質量部を超えると効果よりも経済的に問題が生じる場合がある。
上記発泡剤の配合量は特に制限はないが、化学発泡剤を用いる場合、１〜１０質量部である。発泡倍率は特に制限はないが、５〜３０倍である。
本発明において、成形方法及び使用装置は、電線被覆製造ライン等の常法、任意の装置でよく、押出成形の場合も任意の押出機を使用できる。
また、本発明の多孔体をホース状、パイプ状に成形する場合、厚み（すなわち、該成形物における、外径と内径との差）は特に制限はないが、好ましくは２．５〜４ｍｍである。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜２４、比較例１〜４
４０ｍｍφ押出機を用い、ニップル外径１４ｍｍ、ダイス内径１５ｍｍ、ダイス温度２３０℃、シリンダ温度９０〜２３０℃の条件で表１に示す材料を配合した組成物を押出成形し、ホースを作成した。
得られた各ホースについて、下記の試験方法で各種の特性を評価し、その結果を表１−１及び表１−２に示した。
押出時のメヤニ発生試験
押出時にダイスの外径部円周の部分にメヤニ発生がないものを○、メヤニが発生するがホースに付着することはないものを△、メヤニが発生しホースに付着してしまうものを×とした。○、△は使用できるレベルであるが、×は不合格である。
成形性
各ホースの成形性を、断面が円形状のホースが得られるものを○、ホースにはなるが断面形状にゆがみが生じる場合があるものを△、つぶれてしまいホースにならないものを×とした。○、△は使用できるレベルであるが、×は不合格である。
ホース状成形物の潅水試験
上記ホース状に成形したもの長さ５０ｍに、水道圧０．４５ＭＰａをかけて注水した時に長手方向（１、１０、３０、５０ｍ）に発生する潅水量の目減りの有無を試験した。
【００１５】
なお、表１−１及び表１−２に示す各成分は以下のものを使用した。
架橋樹脂粉砕物
・ＯＣ電線被覆粉砕物Ａ：
化学架橋（架橋度６０％以上）ポリエチレン電線被覆材を最大径が１ｍｍ以下になるように微粉砕したもの
・ＯＣ電線被覆粉砕物Ｂ：
化学架橋（架橋度６０％以上）ポリエチレン電線被覆材を最大径が１．５ｍｍ以下になるように微粉砕したもの
・シラン架橋パイプ粉砕物Ａ：
シラン架橋（架橋度５０％以上）パイプ破材を最大径が１ｍｍ以下に微粉砕したもの
【００１６】
エチレン系共重合体
・ＥＶ４６０（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）：
エチレン酢酸ビニル共重合体  ＭＦＲ：７．０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
・ＥＶ５２７４Ｒ（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）：
エチレン酢酸ビニル共重合体  ＭＦＲ：２．２ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
・Ｐ−１００７（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）：
エチレン酢酸ビニル共重合体  ＭＦＲ：２８．０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
・ＥＶ４５０（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）：
エチレン酢酸ビニル共重合体  ＭＦＲ：４２．０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
・Ｐ−３３０７（商品名、三井デュポンポリケミカル（株）製）：
エチレン酢酸ビニル共重合体  ＭＦＲ：８４．０ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
【００１７】
エチレン・プロピレン共重合体
・ＥＰ０７Ｐ（商品名、ＪＳＲ（株）製）：
エチレンプロピレンゴム  ＭＦＲ：０．７ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
・ＥＰ０１Ｐ（商品名、ＪＳＲ（株）製）：
エチレンプロピレンゴム  ＭＦＲ：３．６ｇ／１０分（２３０℃、２１．１８Ｎ）
【００１８】
滑剤
・ＢＡ−２：ステアリン酸バリウム
・Ｃａ−Ｓｔ：ステアリン酸カルシウム
・Ｚｎ−Ｓｔ：ステアリン酸亜鉛
発泡剤
・ＡＤＣＡ：アゾジカルボンアミド
・重曹：炭酸水素ナトリウム
顔料（色つけのため）
・黒色顔料：カーボン系顔料
・緑色顔料：シアニングリーン系顔料
・赤色顔料：ポリアゾ系顔料
・青色顔料：シアニンブルー系顔料
なお、表１−１及び表１−２において、特に単位について記載のないものの単位は質量部とする。
【００１９】
【表１−１】
2005262874.tif 000002
【００２０】
【表１−２】
2005262874.tif 000003
【００２１】
表１−１及び表１−２から明らかなように、実施例１〜２４では、押出加工時におけるメヤニ発生はほとんど無く、潅水性能も注水口から１ｍ付近と５０ｍ地点での潅水量のバラツキは小さい物となっている。
これに対して、ＭＦＲが規定外となっている樹脂を使用した比較例１および２は、パイプの成形ができないか、できたとしても潅水量のばらつきが大変大きいものとなっている。また、発泡剤を使用していない比較例３や、架橋樹脂粉砕物が規定の量からはずれた比較例４では、潅水させることができなかったことが分かる。