(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低粘度ポリエチレン系樹脂と、高粘度ポリエチレン系樹脂と、ポリプロピレン系樹脂とから主としてなる樹脂組成物を発泡成形させてなる発泡成形体であって、前記低粘度ポリエチレン系樹脂が、メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０に準じて測定）が２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン系樹脂であり、前記高粘度ポリエチレン系樹脂が、メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０に準じて測定）が０．１〜１０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン系樹脂であり、成分の配合割合が、低粘度ポリエチレン系樹脂が６０〜９５重量部、高粘度ポリエチレン系樹脂が４０〜５重量部、ポリプロピレン系樹脂が１〜１０重量部の割合で、かつ発泡成形体表面に２ヶ所以上の開放口を有する微細連続通孔を有することを特徴とする発泡成形体。
【請求項２】
請求項１に記載の発泡成形体からなることを特徴とする管。
【請求項３】
前記樹脂組成物に発泡剤を配合し、発泡成形させることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項４】
押出成形方法により成形することを特徴とする請求項３記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項５】
炭酸アンモニウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、アルカリ金属炭酸水素塩から選ばれる１種以上の分解型発泡剤、および有機酸とから主としてなる発泡剤を用いることを特徴とする請求項３または４記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項６】
沸点−５０〜７０℃の揮発性型発泡剤を用いることを特徴とする請求項３または４記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項７】
発泡剤の配合量が、前記樹脂組成物の総量１００重量部に対して１〜３０重量部であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の発泡成形体の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂組成物の総量１００重量部に対して、核剤０．１〜５重量部を配合し、発泡成形させてなることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の発泡成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通水性および通気性に優れる発泡成形体、特に土中に埋設したり、水中に設置して、液体や気体を供給するための多孔質である管を構成するのに最適な発泡成形体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
植物の栽培に際して供給する水を減量し、養度の飛散などを防ぐ目的で、管壁に微細孔を有する管を土中に埋設し、該管を通じて水や肥料、空気を供給する方法がある。このような管は、毛細管現象により水を供給するための適度な孔径の微細孔を有する他に、土中に埋設、長期に使用するための強度や耐久性、また可撓性を必要とする。しかも、近年は廃棄処理時に周辺環境への悪影響が少なく、廃棄処理の容易であることも要求されている。
【０００３】
従来は、埋設用の管として合成樹脂あるいはゴムからなる多孔質管が用いられていたが、上記のような条件をバランス良く満足するものはなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、通水性および通気性に優れ、安価で強度、耐久性にも優れ、更に廃棄処理時に周辺環境への悪影響が少なく、廃棄処理が容易な発泡成形体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、低低粘度ポリエチレン系樹脂と、高粘度ポリエチレン系樹脂と、ポリプロピレン系樹脂とから主としてなる樹脂組成物を発泡成形させてなる発泡成形体であって、前記低粘度ポリエチレン系樹脂が、メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０に準じて測定）が２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン系樹脂であり、前記高粘度ポリエチレン系樹脂が、メルトフローレート（ＪＩＳＫ７２１０に準じて測定）が０．１〜１０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン系樹脂であり、成分の配合割合が、低粘度ポリエチレン系樹脂が６０〜９５重量部、高粘度ポリエチレン系樹脂が４０〜５重量部、ポリプロピレン系樹脂が１〜１０重量部の割合で、かつ発泡成形体表面に２ヶ所以上の開放口を有する微細連続通孔を有することを特徴とする発泡成形体、およびその製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を更に詳細に説明する。
本発明に使用する低粘度ポリエチレン系樹脂および高粘度ポリエチレン系樹脂を構成するポリエチレン系樹脂は、それぞれ後述のような粘度を有するポリエチレン系樹脂であれば、特に限定されない。
【０００７】
上記ポリエチレン系樹脂は、主としてエチレン重合体あるいはエチレン系共重合体からなり、モノマー成分としてエチレン以外の１種または２種以上のモノマー成分を有していても良い。エチレン以外のモノマー成分としては、例えばカルボン酸のビニルエステル、不飽和有機酸、その誘導体、α−オレフィンが挙げられる。また、低粘度ポリエチレン系樹脂および高粘度ポリエチレン系樹脂のいずれも上記ポリエチレン系樹脂を単独で使用しても２種以上を混合して使用しても良い。
【０００８】
上記ポリエチレン系樹脂を構成するエチレン重合体あるいはエチレン系共重合体の分子量は特に限定されない。
【０００９】
また、上記エチレン系共重合体の、エチレン以外のモノマー成分の割合は特に限定されず、粘度等の所望の物性等に応じて適宜設定できる。また、上記エチレン系共重合体のエチレンおよび他の各モノマー成分の重合状態は特に限定されず、ランダム共重合体、ブロック共重合体、あるいはグラフト共重合体のいずれであっても良い。
【００１０】
本発明に使用する低粘度ポリエチレン系樹脂および高粘度ポリエチレン系樹脂の粘度は一方のポリエチレン系樹脂が他方よりも大きければそれぞれ特に限定されず、これらを含有する樹脂組成物を発泡成形させた発泡成形体の所望の状態や物性等に応じて適宜設定すれば良いが、好ましくは、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準じて測定したメルトフローレートが、低粘度ポリエチレン系樹脂においては２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎ、高粘度ポリエチレン系樹脂においては０．１〜１０ｇ／１０ｍｉｎであるのが良い。低粘度ポリエチレン系樹脂において、メルトフローレートが、２０ｇ／１０ｍｉｎ未満であると、発泡成形体の微細連続通孔の数など空隙率が大きく低下し、６０ｇ／１０ｍｉｎを超えると、発泡成形体の機械強度が大きく低下する。高粘度ポリエチレン系樹脂において、メルトフローレートが、０．１ｇ／１０ｍｉｎ未満であると、発泡成形体の微細連続通孔の数など空隙率が大きく低下し、１０ｇ／１０ｍｉｎを超えると、発泡成形体の機械強度が大きく低下する。
【００１１】
本発明に使用するポリプロピレン系樹脂は、特に限定されず、主としてプロピレン重合体あるいはプロピレン系共重合体からなり、モノマー成分としてプロピレン以外の１種または２種以上のモノマー成分を有していても良い。プロピレン以外のモノマー成分としては、例えばカルボン酸のビニルエステル、不飽和有機酸、その誘導体、α−オレフィンが挙げられる。また、ポリプロピレン系樹脂は、上記ポリプロピレン系樹脂を単独で使用しても２種以上を混合して使用しても良い。
【００１２】
上記ポリプロピレン系樹脂を構成するプロピレン重合体あるいはプロピレン系共重合体の分子量は特に限定されない。
【００１３】
また、上記プロピレン系共重合体の、プロピレン以外のモノマー成分の割合は特に限定されず、これらを含有する樹脂組成物を発泡成形させた発泡成形体の所望の状態や物性等に応じて適宜設定できる。また、上記プロピレン系共重合体のプロピレンおよび他の各モノマー成分の重合状態は特に限定されず、ランダム共重合体、ブロック共重合体、あるいはグラフト共重合体のいずれであっても良い。
【００１４】
本発明において、上記各成分（低粘度ポリエチレン系樹脂、高粘度ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂）の配合割合は、特に限定はなく、これらを含有する樹脂組成物を発泡成形させた発泡成形体の所望の状態や物性等に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは低粘度ポリエチレン系樹脂が６０〜９５重量部、高粘度ポリエチレン系樹脂が４０〜５重量部、ポリプロピレン系樹脂が１〜１０重量部の割合であるのがよい。低粘度ポリエチレン系樹脂が、６０重量部未満であると、発泡成形体の微細連続通孔の数など空隙率が大きく低下し、９５重量部を超えると、発泡成形体の機械強度が大きく低下する。ポリプロピレン系樹脂が、１重量部未満であると、発泡成形体の微細連続通孔の数など空隙率が大きく低下し、１０重量部を超えると、発泡成形体の機械強度が大きく低下する。
【００１５】
本発明の発泡成形体を構成する樹脂組成物は、上記各成分の他、必要に応じて本発明の作用を阻害しない範囲で添加剤等の他の成分を含有していても良い。
【００１６】
上記各成分から主としてなる樹脂組成物は、発泡成形させることにより、発泡成形体を形成できる。本発明の発泡成形体はポリエチレン系樹脂およびポリオレフィン系樹脂から主としてなるために、安価で耐久性に優れ、更に廃棄処理時に周辺環境への悪影響が少なく、廃棄処理が容易である。
【００１７】
なお、本発明の発泡成形体は、発泡成形体表面に２ヶ所以上の開放口を有する微細連続通孔を有する多孔質体である。本発明において、微細連続通孔は、発泡成形により形成された発泡成形体内部の連続気泡が、連続気泡内面の２ヶ所以上が発泡成形体表面に連通することによって形成される。本発明の発泡成形体は、上述の樹脂組成を有するため、発泡成形時に微細連続通孔が容易に形成される。後述のように、本発明の発泡成形体を通水性、あるいは通気性を有する管として成形する場合には、上記微細連続通孔の開放口の１つは管内壁面に存在し、他の開放口の１つが管外壁面の存在して、管の内部と外部が連通した状態となる必要がある。本発明の発泡成形体は、上記のような微細連続通孔を有することにより、通水性および通気性に優れ、従って、特に、土中に埋設したり、水中に設置して、液体や気体を供給するための多孔質管を形成するのに好適である。
【００１８】
上記微細連続通孔の孔径、および発泡成形体の空隙率は特に限定されず、発泡成形体の所望の通気性および通水性等の物性に応じて適宜設定でき、発泡剤の種類や配合量など発泡の方法等により制御できる。
【００１９】
さらに、本発明の発泡成形体は、可撓性を有するのが好ましい。可撓性を有することにより、本発明の発泡成形体よりなる管を、土中に埋設する場合などに設置が容易になる。
【００２０】
本発明の発泡成形体の密度（気泡分を除外した樹脂組成物の密度）および発泡倍率は、特に限定されず、発泡成形体の所望のサイズ、性質などに応じて適宜設定すればよい。
【００２１】
本発明の発泡成形体のサイズ、全体形状は、特に限定されず、本発明の発泡成形体よりなる管についても、その内径、管壁の厚み、管の断面形状、管の長さなどは特に限定されない。また、本発明の発泡成形体よりなる管は、必要に応じて微細連続通孔を有しない部分や微細連続通孔より孔径の大きな貫通孔等の他の構成を有していても良い。
【００２２】
本発明の発泡成形体の製造方法は、通常一般の発泡成形体の製造方法を用いることができるが、好ましくは上記の各成分から主としてなる樹脂組成物に発泡剤を配合し、発泡成形させるのが好ましい。成形方法としては、押出成形方法が好ましく用いられる。
【００２３】
本発明の発泡成形体の形成に使用される発泡剤としては、特に限定されず、例えば、例えば、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素類、ＨＦＣ−１３４ａ、ＨＣＦＣ−１４２ａ、ＨＣＦＣ−２２、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素、メチルエーテル、エチルエーテルなどのエーテル類、アセトンなどのケトン類、炭酸ガス、窒素ガスなどの揮発型発泡剤、炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属の炭酸水素塩、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド化合物、セミカルバジド化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物などの分解性発泡剤が挙げられる。これらの発泡剤は１種または2種以上混合して使用できる。なお、前記の炭酸塩や炭素水素塩は、有機酸（例えば、クエン酸、シュウ酸などのように、前記の炭酸塩や炭酸水素塩よりも酸性度が大きい有機酸）もしくはその塩と組み合せて使用してもよい。
【００２４】
本発明においては、上記発泡剤のうち、炭酸アンモニウム、アルカリ金属炭酸塩、炭酸水素アンモニウム、アルカリ金属炭酸水素塩から選ばれる１種以上の分解型発泡剤、および有機酸とから主としてなる発泡剤、あるいは沸点−５０〜７０℃の揮発性型発泡剤が、好ましく用いられる。
【００２５】
本発明において、発泡剤の配合量は特に限定されず、使用する発泡剤の種類、所望の発泡倍率等に応じて適宜設定すればよいが、好ましくは、本発明の発泡体を構成する樹脂組成物（低粘度ポリエチレン系樹脂と、高粘度ポリエチレン系樹脂と、ポリプロピレン系樹脂とから主としてなる樹脂組成物）の総量１００重量部に対して１〜３０重量部を使用するのがよい。発泡剤が１重量部未満であると、発泡成形体の微細連続通孔の数など空隙率が大きく低下し、３０重量部を超えると、発泡成形体の機械強度が大きく低下する。
【００２６】
本発明の発泡成形体においては、核剤を使用することができる。核材の使用量は、特に限定されないが、本発明の発泡体を構成する樹脂組成物の総量１００重量部に対して、核剤０．１〜５重量部を配合するのが好ましい。
【００２７】
また、上記核剤としては、種々の微粒子、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ、タルク等の無機微粉末等が挙げられる。これらは、単独で使用しても、２種以上を混合して使用しても良い。
【００２８】
本発明の発泡成形体の成形においては、押し出し等の成形条件は特に限定されない。また、上記各成分の配合方法も限定されず、成型時に同時あるいは順次各成分を配合し、加熱溶融混合等により混合される。混合方法は通常一般に使用される攪拌機等を使用できる。また、各成分を混合後、ペレット状等の所望の形状に成形した後、発泡成形しても良い。
【００２９】
以下、試験例および実施例を用いて本発明を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。
試験例
試験方法
通気性
実施例１〜３、比較例１〜３の管の一方の端部を密閉し、他方の端部より０．２ｋｇ／ｃｍ2Ｇの圧力で空気を管内部に送り込み、管壁からの空気の漏洩量をフロート型流量計を用いて測定し、下記の基準に基づいて評価した。
○：２０ｍｌ／（ｍｍ2・ｍｉｎ）以上
×：２０ｍｌ／（ｍｍ2・ｍｉｎ）未満
【００３０】
通水性
実施例１〜３、比較例１〜３の管の一方の端部を密閉し、他方の端部より１．０ｋｇ／ｃｍ2Ｇの圧力で水を管内部に送り込み、管壁からの水の漏洩量を測定し、下記の基準に基づいて評価した。
○：５ｍｌ／（ｍｍ2・ｍｉｎ）以上
×：５ｍｌ／（ｍｍ2・ｍｉｎ）未満
【００３１】
試験結果
上記試験（１）、（２）の結果を表１に示す。
【００３２】
【実施例】
実施例１〜３、比較例〜３
下記に示す材料を用い、表１に示す配合割合で各成分、および発泡剤としてブタンを表１に示す割合で混合し、スクリュー押出機（内径５０ｍｍφ）に供給し、温度２４０℃、圧力２００ｋｇ／ｃｍ2で溶融混練した後、スクリュー押出機から大気中に押出す直前の温度を１１０℃に設定して、管状に押出発泡し、外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍの発泡成形体からなる管を製造した。
【００３３】
［使用材料］
低粘度ポリエチレン系樹脂：
（スミカセン、住友化学工業（株）製）
高粘度ポリエチレン系樹脂：
（ユメリット、宇部興産（株）製）
ポリプロピレン系樹脂：
（トクヤマポリプロ、トクヤマ（株）製）
発泡剤：ブタン
【００３４】
【表１】
0004597288.tif 000002
【００３５】
【発明の効果】
本発明の発泡成形体は、安価で耐久性に優れ、更に廃棄処理時に周辺環境への悪影響が少なく、廃棄処理が容易である。また、通水性および通気性に優れ、従って、特に、土中に埋設したり、水中に設置して、液体や気体を供給するための多孔質管を形成するのに好適である。