JP2023136165A - Shape holding material and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環境に優しいバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含むポリオレフィン系樹脂よりなる形状保持材料及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a shape-retaining material made of a polyolefin resin including an environmentally friendly biomass-derived polyolefin resin, and a method for producing the same.
従来から、熱可塑性樹脂シートを延伸することにより得られた形状保持材料は、材料を折り曲げると元の形状に復帰することなく、折り曲げられた形状を保持することができるので、金属線に代わる結束シート、帽子のつばの芯材、マスク、エプロン、袋等の形状保持材料として使用されている。 Conventionally, shape-retaining materials obtained by stretching thermoplastic resin sheets have been used as a binding alternative to metal wires because they can maintain the bent shape without returning to the original shape when the material is bent. It is used as a shape-retaining material for sheets, hat brim materials, masks, aprons, bags, etc.
上記形状保持材料としては、例えば、「極限粘度が3.5dl/g未満の汎用ポリエチレンを溶融し、原糸又は原帯状に押し出して、前記ポリエチレン溶融固化物からなる最大厚み部の厚さが1mm以上の原糸又は原帯に成形し、これを60℃以上ポリエチレンの融点未満の温度で、延伸物を180度折曲げてから10分経過後の戻り角度が20度以下であり、且つ90度折曲げてから10分経過後の戻り角度が15度以下になるまで延伸することを特徴とする糸状又は帯状塑性変形性ポリエチレン材料の製造方法。」(例えば、特許文献1参照。)、「密度が950kg/m3以上、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が5~15、炭素数3~6のα-オレフィン含量が2重量%未満であるエチレン単独重合体又はエチレン-α-オレフィン共重合体からなる延伸倍率7~20倍の延伸物であり、繊維状又は帯状の成形体であって、90度曲げによる戻り角度が12度以下であることを特徴とする形状保持材料。」(例えば、特許文献2参照。)等が提案され、「ポリエチレン樹脂又はエチレン-α―オレフィン共重合体を使用した形状保持材料」が例示されている。
The above-mentioned shape-retaining material is, for example, made by melting general-purpose polyethylene with an intrinsic viscosity of less than 3.5 dl/g and extruding it into a raw thread or raw belt shape, so that the maximum thickness of the polyethylene melt-solidified product is 1 mm. Formed into the above yarn or original belt, bent the stretched product 180 degrees at a temperature of 60°C or higher and lower than the melting point of polyethylene, and after 10 minutes the return angle is 20 degrees or less, and 90 degrees A method for producing a filament-like or band-like plastically deformable polyethylene material, which comprises stretching the material until the return angle is 15 degrees or less 10 minutes after bending." (For example, see
しかしながら、近年、循環型社会の構築を求める声の高まりと共に、化石燃料から製造されるポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のオレフィン系樹脂、即ち、石油由来のオレフィン系樹脂の使用が忌避されるようになってきた。 However, in recent years, with increasing calls for building a recycling-oriented society, the use of olefin resins such as polyethylene resin and polypropylene resin produced from fossil fuels, in other words, olefin resins derived from petroleum, has been avoided. It's here.
又、「少なくとも1種の生分解性を有するポリエステル樹脂からなる脆弱樹脂グループ100重量部に対して、少なくとも1種の生分解性を有するポリエステル樹脂からなる柔軟樹脂グループを5~300重量部混合したものであって、該脆弱樹脂グループの樹脂の引張特性における伸度が1~30%であり、該柔軟樹脂グループの樹脂の引張特性における伸度が50~1000%である樹脂混合物を、押出成形し、常温に冷却後、30~150℃で熱処理することを特徴とするプラスチック材の変形保持性改良方法。」(例えば、特許文献3参照。)等が提案され、「ポリ乳酸使用した形状保持材料」が例示されている。 In addition, ``5 to 300 parts by weight of a flexible resin group made of at least one biodegradable polyester resin is mixed with 100 parts by weight of a fragile resin group made of at least one biodegradable polyester resin. extrusion molding a resin mixture in which the elongation of the tensile properties of the resin of the brittle resin group is 1 to 30% and the elongation of the tensile properties of the resin of the flexible resin group is 50 to 1000%. ``A method for improving the deformation retention of plastic materials, which is characterized by heat-treating at 30 to 150°C after cooling to room temperature'' (see, for example, Patent Document 3), and ``A method for improving shape retention using polylactic acid.'' "Materials" are exemplified.
上記ポリ乳酸等の生分解性を有するポリエステル樹脂はオレフィン系樹脂等と異なり生分解性を有するので地球環境を守るためには好ましい材料である。しかしながら、ポリ乳酸等の生分解性を有するポリエステル樹脂は成形しにくく、成形できても機械的強度が小さく形状保持性を付与しにくいので、形状保持材料の材料としては不適当であった。 Biodegradable polyester resins such as polylactic acid are biodegradable unlike olefin resins and the like, so they are preferable materials for protecting the global environment. However, biodegradable polyester resins such as polylactic acid are difficult to mold, and even if they can be molded, their mechanical strength is low and it is difficult to impart shape retention properties, making them unsuitable as shape retention materials.
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなり、機械的強度、特に剛性(引張弾性率)が大きく、形状保持性の優れた形状保持材料及びその製造方法を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an olefin resin composition containing a biomass-derived polyolefin resin, which has high mechanical strength, particularly rigidity (tensile modulus), and excellent shape retention. The purpose of this invention is to provide materials and methods for producing the same.
即ち、本発明は、
[1]バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる延伸成形体であって、形状保持性を有することを特徴とする形状保持材料、
[2]オレフィン系樹脂組成物が、バイオマス由来のオレフィン系樹脂5~100重量%と石油由来のオレフィン系樹脂95~0重量%よりなることを特徴とする上記[1]記載の形状保持材料、
[3]バイオマス由来のオレフィン系樹脂が、バイオマス由来の高密度ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする上記[1]又は[2]記載の形状保持材料、
[4]石油由来のオレフィン系樹脂が、石油由来の高密度ポリエチレン系樹脂であることを特徴とする上記[2]又は[3]記載の形状保持材料、
[5]形状保持性が、延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に180度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過した時の曲げ戻り角が25度以下であることを特徴とする上記[1]~[4]のいずれか1項に記載の形状保持材料、
[6]形状保持性が、延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に90度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過した時の曲げ戻り角が15度以下であることを特徴とする上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の形状保持材料、
[7]延伸成形体が、線状、帯状又はシート状であることを特徴とする上記[1]~[6]のいずれか1項に記載の形状保持材料、
[8]バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる成形体を圧延延伸倍率5倍以上に圧延延伸することを特徴とする上記[1]~[7]のいずれか1項に記載の形状保持材料の製造方法、
[9]バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる成形体を延伸倍率5倍以上に一軸延伸することを特徴とする上記[1]~[7]のいずれか1項に記載の形状保持材料の製造方法、
[10]バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる成形体を圧延延伸した後、総延伸倍率10~40倍に一軸延伸することを特徴とする上記[1]~[7]のいずれか1項に記載の形状保持材料の製造方法、
[11]圧延延伸倍率が5倍以上であることを特徴とする上記[10]記載の形状保持材料の製造方法、及び、
[12]一軸延伸倍率が1.1倍以上であることを特徴とする上記[10]又は[11]記載の形状保持材料の製造方法
に関する。
That is, the present invention
[1] A shape-retaining material that is a stretched molded article made of an olefin-based resin composition containing a biomass-derived olefin-based resin, and is characterized by having shape-retaining properties;
[2] The shape-retaining material according to [1] above, wherein the olefin resin composition consists of 5 to 100% by weight of a biomass-derived olefin resin and 95 to 0% by weight of a petroleum-derived olefin resin;
[3] The shape-retaining material according to [1] or [2] above, wherein the biomass-derived olefin resin is a biomass-derived high-density polyethylene resin;
[4] The shape-retaining material according to [2] or [3] above, wherein the petroleum-derived olefin resin is a petroleum-derived high-density polyethylene resin;
[5] Shape retention is determined by bending at 180 degrees in the direction (TD direction) perpendicular to the stretching direction (MD direction), holding it for 1 minute, releasing it, and returning the bending angle to 25% when 5 minutes have passed after release. The shape-retaining material according to any one of [1] to [4] above, characterized in that the shape-retaining material has a
[6] Shape retention is determined by bending at 90 degrees in a direction (TD direction) perpendicular to the stretching direction (MD direction), holding it for 1 minute, releasing it, and returning the bending angle to 15 5 minutes after release. The shape-retaining material according to any one of [1] to [5] above, characterized in that the shape-retaining material has a
[7] The shape-retaining material according to any one of [1] to [6] above, wherein the stretched molded product is linear, band-shaped, or sheet-shaped;
[8] Any one of the above [1] to [7], characterized in that a molded article made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin is rolled and stretched at a rolling stretching ratio of 5 times or more. A method for manufacturing the shape-retaining material described above,
[9] According to any one of [1] to [7] above, the molded article made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin is uniaxially stretched at a stretching ratio of 5 times or more. A method for producing a shape-retaining material,
[10] The above-mentioned [1] to [7] characterized in that a molded body made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin is rolled and stretched, and then uniaxially stretched at a total stretching ratio of 10 to 40 times. A method for producing a shape-retaining material according to any one of
[11] The method for producing a shape-retaining material according to [10] above, characterized in that the rolling draw ratio is 5 times or more, and
[12] The method for producing a shape-retaining material according to [10] or [11] above, wherein the uniaxial stretching ratio is 1.1 times or more.
本発明の形状保持材料及びその製造方法の構成は上述の通りであり、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなり、機械的強度、特に剛性(引張弾性率)が大きく、形状保持性の優れた形状保持材料を提供することができる。 The configuration of the shape-retaining material and the method for producing the same of the present invention is as described above. A shape-retaining material with excellent retentivity can be provided.
本発明の形状保持材料は、バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる延伸成形体であって、形状保持性を有することを特徴とする。 The shape-retaining material of the present invention is a stretched molded article made of an olefin-based resin composition containing a biomass-derived olefin-based resin, and is characterized by having shape-retaining properties.
上記オレフィン系樹脂組成物は、バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物である。即ち、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂よりなるオレフィン系樹脂組成物又はバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂と石油由来のポリオレフィン系樹脂よりなるオレフィン系樹脂組成物である。 The above-mentioned olefin resin composition is an olefin resin composition containing an olefin resin derived from biomass. That is, it is an olefin resin composition made of a biomass-derived polyolefin resin or an olefin resin composition made of a biomass-derived polyolefin resin and a petroleum-derived polyolefin resin.
上記オレフィン系樹脂組成物は、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂の添加量が多くなると、成形性が低下したり、脆くなり成形体の機械的強度が低下することがあるので、これらの性能が必要な成形体の場合はバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂の添加量を少なくするのが好ましい。従って、オレフィン系樹脂組成物におけるバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂の比率は5~100重量%が好ましく、石油由来のオレフィン系樹脂の比率は95~0重量%が好ましい。 If the amount of biomass-derived polyolefin resin added to the above olefin resin composition increases, the moldability may decrease or become brittle, resulting in a decrease in the mechanical strength of the molded product. In the case of a molded article, it is preferable to reduce the amount of biomass-derived polyolefin resin added. Therefore, the proportion of biomass-derived polyolefin resin in the olefin resin composition is preferably 5 to 100% by weight, and the proportion of petroleum-derived olefin resin is preferably 95 to 0 weight%.
上記オレフィン系樹脂組成物のバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂の比率が小さくなると、石油由来のオレフィン系樹脂の比率が高くなり、循環型社会の構築への寄与効果が低下するので、オレフィン系樹脂組成物のバイオマス度は高いほうが好ましく、10%以上が好ましく、より好ましくは30%以上である。 If the ratio of biomass-derived polyolefin resin in the above olefin resin composition decreases, the ratio of petroleum-derived olefin resin will increase, and the effect of contributing to the creation of a recycling-oriented society will decrease. The biomass degree of is preferably higher, preferably 10% or more, and more preferably 30% or more.
上記バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂は、再生可能な天然原料(例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビート、マニオク等)から製造されたエタノールを原料とし、化学的に反応精製したオレフィンを重合したポリマーである。 The above-mentioned biomass-derived polyolefin resin is a polymer obtained by polymerizing olefin that has been chemically purified by reaction using ethanol produced from renewable natural raw materials (for example, corn, sugar cane, beets, manioc, etc.) as a raw material.
上記バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン単独重合体、エチレンを主体とし、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンとの共重合体、ホモポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂等のポリプロピレン単独重合体、プロピレンを主体とし、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンとの共重合体、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンの単独重合体及びその共重合体等が挙げられ、高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂及び線状低密度ポリエチレン樹脂が好ましい。尚、これらのポリオレフィン系樹脂は単独で使用されてもよいし、2種類以上のポリオレフィン系樹脂が併用されてもよい。 Examples of the biomass-derived polyolefin resin include polyethylene homopolymers such as high-density polyethylene resin, medium-density polyethylene resin, and low-density polyethylene resin; Copolymers with α-olefins such as hexene, 1-pentene and 1-heptene, polypropylene homopolymers such as homopolypropylene resins and random polypropylene resins, mainly consisting of propylene, ethylene, 1-butene, 1-hexene, -Copolymers with α-olefins such as pentene and 1-heptene, homopolymers of α-olefins such as 1-butene, 1-hexene, 1-pentene, and 1-heptene, and copolymers thereof, etc. , high density polyethylene resin, low density polyethylene resin and linear low density polyethylene resin are preferred. Note that these polyolefin resins may be used alone, or two or more types of polyolefin resins may be used in combination.
上記バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂のバイオマス度は低くなると、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂中のバイオマスオレフィンモノマーの比率が小さくなり、石油由来のオレフィンモノマーの比率が高くなり、循環型社会の構築への寄与効果が低下するので、オレフィン系樹脂のバイオマス度は高いほうが好ましく、50%以上が好ましく、より好ましくは90%以上であり、更に好ましくは95%である。 When the biomass content of the above-mentioned biomass-derived polyolefin resin decreases, the ratio of biomass olefin monomer in the biomass-derived polyolefin resin decreases, and the ratio of petroleum-derived olefin monomer increases, contributing to the creation of a recycling-oriented society. Since the effect decreases, the biomass degree of the olefin resin is preferably higher, preferably 50% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95%.
上記石油由来のポリオレフィン系樹脂は、従来から使用されている石油から精製されたオレフィンモノマーを主原料として重合されたポリマーであり、例えば、高密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂等のポリエチレン単独重合体、エチレンを主体とし、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンとの共重合体、ホモポリプロピレン樹脂、ランダムポリプロピレン樹脂等のポリプロピレン単独重合体、プロピレンを主体とし、エチレン、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンとの共重合体、1-ブテン、1-ヘキセン、1-ペンテン、1-ヘプテン等のα-オレフィンの単独重合体及びその共重合体等が挙げられ、高密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂及び線状低密度ポリエチレン樹脂が好ましい。尚、これらのポリオレフィン系樹脂は単独で使用されてもよいし、2種類以上のポリオレフィン系樹脂が併用されてもよい。 The above-mentioned petroleum-derived polyolefin resins are polymers polymerized using conventionally used olefin monomers refined from petroleum as main raw materials, such as high-density polyethylene resin, medium-density polyethylene resin, low-density polyethylene resin, etc. Polyethylene homopolymers, copolymers mainly composed of ethylene and α-olefins such as propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-pentene, 1-heptene, homopolypropylene resins, random polypropylene resins Polypropylene homopolymers such as propylene, copolymers with α-olefins such as ethylene, 1-butene, 1-hexene, 1-pentene, 1-heptene, 1-butene, 1-hexene, 1- Examples include homopolymers of α-olefins such as pentene and 1-heptene, and copolymers thereof, and high-density polyethylene resins, low-density polyethylene resins, and linear low-density polyethylene resins are preferred. Note that these polyolefin resins may be used alone, or two or more types of polyolefin resins may be used in combination.
上記バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂及び石油由来のポリオレフィン系樹脂としては、特に、共に、高密度ポリエチレン系樹脂が好ましい。 As the biomass-derived polyolefin resin and the petroleum-derived polyolefin resin, high-density polyethylene resin is particularly preferred.
上記高密度ポリエチレン系樹脂は、中低圧法で重合され、密度が0.945~0.960g/cm3のポリエチレン系樹脂であり、微量のプロピレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、オクテン-1等のα-オレフィンが共重合されていてもよい。 The above-mentioned high-density polyethylene resin is polymerized by a medium-low pressure method and has a density of 0.945 to 0.960 g/cm 3 , and contains trace amounts of propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, α-olefin such as octene-1 may be copolymerized.
上記高密度ポリエチレン系樹脂の重量平均分子量は、重量平均分子量が10万未満の場合には、脆くなり、延伸性が低下し、十分な機械的強度又は耐クリープ性を有する延伸成形体が得られにくくなり、逆に、50万を超えると、溶融粘度が高くなり、熱溶融成形加工性が低下し、均一な延伸成形体が得られにくくなるので10万~50万が好ましい。尚、本発明において、重量平均分子量はゲルパーミェーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定された値である。 If the weight average molecular weight of the high density polyethylene resin is less than 100,000, it will become brittle, its stretchability will decrease, and a stretched molded product with sufficient mechanical strength or creep resistance will not be obtained. On the other hand, if it exceeds 500,000, the melt viscosity will increase, the hot-melt molding processability will decrease, and it will be difficult to obtain a uniform stretched molded product, so 100,000 to 500,000 is preferable. In the present invention, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
又、上記高密度ポリエチレン系樹脂のメルトマスフローレイト(以下、「MFR」)はフィルム成形性が優れている0.1~20g/10分が好ましく、より好ましくは0.20~0.60g/10分であり、更に好ましくは0.30~0.45g/10分である。尚、MFRとは、JIS K 7210に規定されている熱可塑性樹脂の溶融粘度を表す指標である。 Further, the melt mass flow rate (hereinafter referred to as "MFR") of the high density polyethylene resin is preferably 0.1 to 20 g/10 min, more preferably 0.20 to 0.60 g/10 min, which provides excellent film formability. minutes, more preferably 0.30 to 0.45 g/10 minutes. Note that MFR is an index representing the melt viscosity of a thermoplastic resin as defined in JIS K 7210.
上記高密度ポリエチレン系樹脂の密度は、小さくなると延伸しても機械的強度の向上が小さく、形状保持性も小さくなり、大きくなると溶融成形や延伸成形が困難になるので、0.945~0.960g/cm3が好ましく、より好ましくは0.950~0.960g/cm3である。 The density of the above-mentioned high-density polyethylene resin is 0.945 to 0.945 to 0.0.0. It is preferably 960 g/cm 3 , more preferably 0.950 to 0.960 g/cm 3 .
又、上記ポリオレフィン系樹脂組成物には、要求に応じ、形状保持性を有する範囲内で、従来からポリオレフィン系樹脂の成形の際に一般に使用されている、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、水酸化マグネシウム、タルク、マイカ、クレー等の無機充填剤、熱安定剤、耐熱向上剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、衝撃改良剤、防曇剤、帯電防止剤、難燃剤、着色剤、顔料等の添加剤が、必要に応じて、添加されてもよい。 In addition, the polyolefin resin composition may contain, as required, within a shape-retentive range, materials commonly used in the molding of polyolefin resins, such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum oxide. , inorganic fillers such as magnesium oxide, titanium oxide, magnesium hydroxide, talc, mica, and clay, heat stabilizers, heat resistance improvers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antioxidants, impact modifiers, antifogging agents, Additives such as antistatic agents, flame retardants, colorants, and pigments may be added as necessary.
上記延伸成形体は、上記バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる成形体を延伸した形状保持性を有する成型体である。成形体の形状は、特に限定されないが、形状保持材料であるから、繊維状、帯状、シート状等が好ましい。 The stretched molded product is a molded product that has shape retention properties and is obtained by stretching a molded product made of an olefin resin composition containing the biomass-derived olefin resin. The shape of the molded product is not particularly limited, but since it is a shape-retaining material, it is preferably fibrous, band-like, sheet-like, or the like.
延伸前の繊維状、帯状、シート状等の成形体の製造方法は、特に限定されず、従来公知の任意の製造方法が採用されてよく、例えば、押出法、インフレーション法、キャスティング法、Tダイ法、カレンダー法等が挙げられる。 The method for producing a fibrous, band-like, sheet-like, etc. molded article before stretching is not particularly limited, and any conventionally known production method may be adopted, such as extrusion method, inflation method, casting method, T-die method, etc. method, calendar method, etc.
繊維状、帯状、シート状等の延伸成形体は、繊維状、帯状、シート状等の上記成形体が延伸されており、延伸することにより形状保持性が付与されている。延伸成形体の延伸倍率は特に限定されず、延伸成形体に形状保持性が付与されていればよく、一般に5倍以上であり、好ましくは10~40倍である。 A stretched molded article in the form of a fiber, a belt, a sheet, etc. is obtained by stretching the molded article in the form of a fiber, a belt, a sheet, etc., and shape retention is imparted by stretching. The stretching ratio of the stretched molded product is not particularly limited, as long as the stretched molded product has shape retention properties, and is generally 5 times or more, preferably 10 to 40 times.
上記形状保持材料は、形状保持性を有するが、形状保持性とは形状保持材料を変形した形状をそのままで保持しようとする性能であり、本発明においては、形状保持材料を延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に180度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過した時の曲げ戻り角(以下、「180度曲げ戻り角」)及び延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に90度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過した時の曲げ戻り角(以下、「90度曲げ戻り角」)で評価した。 The above-mentioned shape-retaining material has shape-retaining property, and shape-retaining property is the ability of the shape-retaining material to maintain the deformed shape as it is, and in the present invention, the shape-retaining material is ) is bent at 180 degrees in the direction perpendicular to the direction (TD direction) and held for 1 minute, then released, and the bending return angle (hereinafter referred to as "180 degree bending return angle") and the stretching direction ( Bend it at 90 degrees perpendicular to the MD direction (TD direction), hold it for 1 minute, release it, and evaluate it by the bending return angle (hereinafter referred to as "90 degree bending return angle") 5 minutes after release. did.
形状保持性は、変形した形状をそのままの形状に保持する性質であるから、曲げ戻り角が小さいほど形状保持性が優れており、「180度曲げ戻り角」は、25度以下が好ましく、より好ましくは22度以下である。又、「90度曲げ戻り角」は、15度以下が好ましく、より好ましくは、12度以下である。 Shape retention is the property of retaining a deformed shape as it is, so the smaller the return angle, the better the shape retention.The "180 degree return angle" is preferably 25 degrees or less, and more Preferably it is 22 degrees or less. Further, the "90 degree bending return angle" is preferably 15 degrees or less, more preferably 12 degrees or less.
次に、「180度曲げ戻り角」の測定方法を、図面を参照して説明する。図1(A)は本発明の形状保持材料の一例を示す平面図であり、(B)及び(C)は曲げ戻り角の測定方法を示す側面図である。図中1は形状保持材料であり、矢印X方向に延伸されている。即ち、X方向が延伸方向であり、MD方向である。矢印Y方向は延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)である。 Next, a method for measuring the "180 degree bending return angle" will be explained with reference to the drawings. FIG. 1(A) is a plan view showing an example of the shape-retaining material of the present invention, and FIGS. 1(B) and 1(C) are side views showing a method for measuring the bending return angle. In the figure, numeral 1 is a shape-retaining material, which is stretched in the direction of the arrow X. That is, the X direction is the stretching direction and the MD direction. The arrow Y direction is perpendicular to the stretching direction (MD direction) (TD direction).
「180度曲げ戻り角」の測定は、まず、図1(A)に示した平らな形状保持材料1を点線11に沿って、即ち、延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に二つ折して、図1(B)に示したように、2層にして重ね合わせる(180度に折曲げ)。重ね合わせて、その形状を1分間保持した後解放すると、図1(C)に示したように、重ね合わされた形状保持材料は元の形状に復帰するように作用するので、解放後5分経過した時に2層の形成する角度θ(180度折曲げられた成形体が元の形状に戻った角度)を測定する。この角度θが「180度曲げ戻り角」である。
To measure the "180 degree bending return angle", first, the flat shape-retaining
「90度曲げ戻り角」の測定方法は、折り曲げる角度が90度であること以外は「180度戻り角の測定方法」と同一である。即ち、「90度曲げ戻り角」の測定方法は、平らな形状保持材料を延伸方向(MD方向)に対し直角方向(TD方向)に90度に折曲げ、その形状を1分間保持した後解放すると、形状保持材料は元の形状に復帰するように作用するので、解放後5分経過した時に折曲げられた形状保持材料の形成する角度を測定する。測定された角度から90度を減じた角度(90度に折曲げられた形状保持材料が元の形状に戻った角度)が「90度曲げ戻り角」である。 The method for measuring the "90 degree bending return angle" is the same as the "measuring method for the 180 degree return angle" except that the bending angle is 90 degrees. In other words, the method for measuring the "90 degree bend return angle" is to bend a flat shape-retaining material to 90 degrees in a direction (TD direction) perpendicular to the drawing direction (MD direction), hold that shape for 1 minute, and then release it. Then, since the shape-retaining material acts to return to its original shape, the angle formed by the bent shape-retaining material is measured 5 minutes after release. The angle obtained by subtracting 90 degrees from the measured angle (the angle at which the shape-retaining material bent to 90 degrees returns to its original shape) is the "90 degree bending return angle."
線状、帯状又はシート状の延伸成形体は、線状、帯状又はシート状の上記成形体を延伸することにより製造される。延伸方法は従来公知の任意の延伸方法が採用されれば良く、例えば、圧延延伸、一軸延伸、圧延延伸と一軸延伸を併用する方法等が挙げられる。 A linear, band-shaped or sheet-shaped stretched molded body is produced by stretching the above-mentioned linear, band-shaped or sheet-shaped molded body. Any conventionally known stretching method may be used as the stretching method, and examples thereof include rolling stretching, uniaxial stretching, and a combination of rolling stretching and uniaxial stretching.
即ち、本発明の形状保持材料の製造方法は、バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる線状、帯状、シート状等の成形体を圧延倍率5倍以上に圧延延伸することを特徴とする。 That is, the method for producing a shape-retaining material of the present invention involves rolling and stretching a linear, band-shaped, sheet-shaped, etc. shaped body made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin at a rolling ratio of 5 times or more. It is characterized by
上記圧延延伸前の線状、帯状、シート状等の成形体の太さ又は厚みは特に限定されるものではないが、太すぎたり厚過ぎると、成形体を圧延ロールで押しつぶすのに大きな加圧力や引取力が必要となり、圧延ロールの撓みなどにより幅方向に均一な圧延が困難となることがある、逆に、薄過ぎると、圧延延伸後の成形体の太さが細くなり過ぎたり厚みが薄くなり過ぎ、均一な圧延延伸が困難となるだけでなく、圧延ロール同士が接触して圧延ロールの寿命が短くなることがあるので、0.2~15.0mmが好ましい。 The thickness or thickness of the linear, band-shaped, sheet-like, etc. molded object before rolling and stretching is not particularly limited, but if it is too thick or thick, a large pressure will be applied to crush the molded object with the rolling rolls. It may be difficult to roll uniformly in the width direction due to deflection of the rolling rolls, etc. On the other hand, if it is too thin, the thickness of the formed product after rolling and stretching may become too thin or the thickness may become too thin. The thickness is preferably 0.2 to 15.0 mm because not only will it become too thin, making uniform rolling and stretching difficult, but also the rolling rolls may come into contact with each other, shortening the life of the rolling rolls.
圧延温度は、低くなると均一に圧延延伸できず、高くなると溶融切断するようになるので、圧延延伸する際のロール温度は、圧延延伸する成形体のオレフィン系樹脂の「融点-40℃」~融点の範囲が好ましく、より好ましくは、オレフィン系樹脂の「融点-30℃」~「融点-5℃」である。尚、本発明において、融点とは示差走査型熱量測定機(DSC)で熱分析を行った際に認められる、結晶の融解に伴う吸熱ピークの最大点をいう。 If the rolling temperature is too low, it will not be possible to roll and stretch uniformly, and if it is too high, melting will occur. The range is preferably from "melting point -30°C" to "melting point -5°C" of the olefin resin. In the present invention, the melting point refers to the maximum point of an endothermic peak associated with melting of a crystal, which is observed when performing thermal analysis with a differential scanning calorimeter (DSC).
圧延ロールにより成形体に負荷される加圧力(線圧)が小さ過ぎると所定の圧延倍率を得ることが出来なくなることがあり、逆に大き過ぎると圧延ロールの撓みが生じるだけでなく、圧延ロールと成形体との間ですべりが生じ易くなり、均一な圧延延伸が困難となることがあるので加圧力は、100MPa~3000MPaが好ましく、より好ましくは、300MPa~1000MPaである。 If the pressing force (linear pressure) applied to the compact by the rolling rolls is too small, it may not be possible to obtain the desired rolling ratio; on the other hand, if it is too large, not only will the rolling rolls become deflected, but the rolling The pressing force is preferably 100 MPa to 3000 MPa, more preferably 300 MPa to 1000 MPa, since slipping may easily occur between the molded body and the molded body, making uniform rolling and stretching difficult.
上記圧延延伸倍率は、圧延延伸倍率が5倍未満の場合には、充分な形状保持性を付与できないので5倍以上であり、好ましくは7倍以上であり、より好ましくは9倍以上である。圧延延伸倍率の上限はないが、圧延延伸倍率が高いほど圧延設備に負荷がかかるので40倍以下が好ましい。尚、圧延延伸倍率は(圧延前の成形体の断面積)/(圧延後の成形体の断面積)で定義されるが、圧延の前後において成形体の幅は殆ど変化しないので、(圧延延伸前の成形体の厚み)/(圧延延伸後の成形体の厚み)であってもよい。 The rolling draw ratio is 5 times or more, preferably 7 times or more, and more preferably 9 times or more, since sufficient shape retention cannot be imparted if the rolling draw ratio is less than 5 times. Although there is no upper limit to the rolling/stretching ratio, it is preferably 40 times or less because the higher the rolling/stretching ratio is, the more load is placed on the rolling equipment. The rolling draw ratio is defined as (cross-sectional area of the compact before rolling)/(cross-sectional area of the compact after rolling), but since the width of the compact does not change much before and after rolling, The ratio may be (thickness of the previous molded body)/(thickness of the molded body after rolling and stretching).
異なる本発明の形状保持材料の製造方法は、バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる線状、帯状、シート状等の成形体を延伸倍率5倍以上に一軸延伸することを特徴とする。 A different method for producing a shape-retaining material of the present invention involves uniaxially stretching a linear, band-shaped, sheet-shaped, etc. molded body made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin to a stretching ratio of 5 times or more. Features.
上記一軸延伸方法は、従来公知の任意の方法が採用されればよく、例えば、ロール一軸延伸法、ゾーン一軸延伸法等の一軸延伸法により、ヒータや熱風により加熱しながら延伸する方法が挙げられる。高度に延伸する場合は、一軸延伸を複数回繰り返す多段一軸延伸する方法が好ましい。多段一軸延伸を行う場合の延伸回数は2~20回が好ましく、より好ましくは3~15回、更に好ましくは4~10回である。 The above-mentioned uniaxial stretching method may be any conventionally known method, such as a method of stretching while heating with a heater or hot air, by a uniaxial stretching method such as a roll uniaxial stretching method or a zone uniaxial stretching method. . When highly stretched, a multi-stage uniaxial stretching method in which uniaxial stretching is repeated multiple times is preferred. When carrying out multi-stage uniaxial stretching, the number of stretching is preferably from 2 to 20 times, more preferably from 3 to 15 times, still more preferably from 4 to 10 times.
又、ロール一軸延伸法により多段延伸を行う場合には、繰出ピンチロール、引取ピンチロール及びこれらのロール間に一定速度で回転する少なくとも1つの、好ましくは複数の接触ロールを設置することが望ましい。このような接触ロールを設置することにより、均一延伸性が高められ、安定な延伸成形を行うことができる。 Further, when multi-stage stretching is performed by a roll uniaxial stretching method, it is desirable to install a feed-out pinch roll, a take-up pinch roll, and at least one, preferably a plurality of contact rolls rotating at a constant speed between these rolls. By installing such a contact roll, uniform stretchability is improved and stable stretch forming can be performed.
上記接触ロールは、ピンチされることなく、成形体に摩擦力を与えることにより一軸延伸を行う。又、接触ロールは繰出ロール及び/又は引取ロールに対し、ギア、チェーン、プーリー、ベルト若しくはこれらの組み合わせからなる連結部材により連結されていてもよい。 The contact rolls perform uniaxial stretching by applying frictional force to the molded body without being pinched. Further, the contact roll may be connected to the feeding roll and/or the take-up roll by a connecting member consisting of a gear, a chain, a pulley, a belt, or a combination thereof.
一軸延伸温度は、低くなると均一に延伸できず、高くなると成型体が溶融切断するので、延伸する成形体のポリオレフィン樹脂の「融点-60℃」~融点の範囲が好ましく、より好ましくは、ポリオレフィン系樹脂の「融点-50℃」~「融点-5℃」である。 If the uniaxial stretching temperature is too low, uniform stretching will not be possible, and if it is too high, the molded product will melt and break. The melting point of the resin is -50°C to -5°C.
上記延伸前の線状、帯状、シート状の成形体の太さ又は厚みは特に限定されるものではないが、太過ぎる又は厚過ぎると、延伸が困難になるし、逆に、細すぎる又は薄過ぎると、延伸後の成形体の太さが細すぎたり厚みが薄くなり過ぎ、形状保持性が低下するので、0.2~15.0mmが望ましい。 The thickness or thickness of the linear, band-shaped, or sheet-shaped molded product before stretching is not particularly limited, but if it is too thick or thick, it will be difficult to stretch, and conversely, if it is too thin or If it is too large, the thickness of the stretched molded product will be too thin or too thin, resulting in poor shape retention, so it is preferably 0.2 to 15.0 mm.
上記延伸倍率は、延伸倍率が5倍未満の場合には、充分な形状保持性を付与できないことがあるので5倍以上であり、好ましくは7倍以上であり、より好ましくは9倍以上である。延伸倍率の上限はないが、延伸倍率が高くなると製造効率が低下するので40倍以下が好ましい。尚、延伸倍率は(延伸前の成形体の断面積)/(延伸後の成形体の断面積)で定義される。 The above stretching ratio is 5 times or more, preferably 7 times or more, and more preferably 9 times or more, since sufficient shape retention may not be imparted if the stretching ratio is less than 5 times. . Although there is no upper limit to the stretching ratio, the higher the stretching ratio, the lower the manufacturing efficiency, so it is preferably 40 times or less. Note that the stretching ratio is defined as (cross-sectional area of the molded body before stretching)/(cross-sectional area of the molded body after stretching).
更に異なる本発明の形状保持材料の製造方法は、バイオマス由来のオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなる線状、帯状、シート状等の成形体を圧延延伸した後、総延伸倍率10~40倍に一軸延伸することを特徴とする。 A further different method for producing a shape-retaining material of the present invention is to roll and stretch a linear, band-shaped, sheet-shaped, etc. molded body made of an olefin resin composition containing a biomass-derived olefin resin, and then to apply a total stretching ratio of 10 to 10. It is characterized by being uniaxially stretched 40 times.
上記圧延前延伸の線状、帯状、シート状等の成形体の太さ又は厚みは特に限定されるものではないが、太過ぎる又は厚過ぎると、圧延延伸及び一軸延伸が困難になるし、逆に、細すぎる又は薄過ぎると、圧延延伸及び一軸延伸後の成形体の太さが細すぎたり、厚みが薄くなり過ぎ、形状保持性が低下するので、0.2~15.0mmが望ましい。 The thickness or thickness of the linear, band-shaped, sheet-shaped, etc. shaped product to be stretched before rolling is not particularly limited, but if it is too thick or thick, rolling stretching and uniaxial stretching will become difficult, and vice versa. On the other hand, if it is too thin or too thin, the thickness of the molded product after rolling and stretching and uniaxial stretching will be too thin and the shape retention will be reduced, so it is preferably 0.2 to 15.0 mm.
上記形状保持材料の製造方法においては、線状、帯状、シート状等の成形体を圧延延伸した後、総延伸倍率10~40倍に一軸延伸するのであって、圧延延伸方法及び一軸延伸方法は前述の通りである。 In the method for manufacturing the shape-retaining material described above, a linear, band-shaped, sheet-shaped, etc. shaped body is rolled and stretched, and then uniaxially stretched at a total stretching ratio of 10 to 40 times. As mentioned above.
上記圧延倍率は、圧延倍率が5倍未満の場合には、後で行われる一軸延伸時のネッキングを抑制する効果が得られなかったり、高倍率一軸延伸を行うことができなかったり、一軸延伸工程に負担がかかることになるので、5倍以上が好ましく、より好ましくは7倍以上である。圧延倍率の上限はないが、圧延倍率が高いほど圧延設備に負荷がかかるので11倍以下が好ましい。 If the rolling ratio is less than 5 times, the effect of suppressing necking during uniaxial stretching performed later may not be obtained, high-magnification uniaxial stretching may not be possible, or the uniaxial stretching process may not be possible. Since this places a burden on the operator, it is preferably 5 times or more, more preferably 7 times or more. Although there is no upper limit to the rolling ratio, it is preferably 11 times or less because the higher the rolling ratio is, the more load is placed on the rolling equipment.
上記一軸延伸の延伸倍率は、総延伸倍率が10~40倍であるから、圧延倍率を考慮し、総延伸倍率がこの範囲にはいるように決定すればよいが、一軸延伸が少ないと機械的強度が向上しないので、1.1倍以上が好ましく、より好ましくは1.3倍以上である。又、上限は特に限定されるものではないが、4倍以下が好ましく、より好ましくは3.0倍以下である。尚、総延伸倍率は圧延倍率と一軸延伸倍率を乗じた数値である。 The stretching ratio for the above uniaxial stretching is 10 to 40 times the total stretching ratio, so it is sufficient to consider the rolling ratio and determine the total stretching ratio within this range. However, if the uniaxial stretching is small, the mechanical Since the strength does not improve, it is preferably 1.1 times or more, more preferably 1.3 times or more. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 4 times or less, more preferably 3.0 times or less. Incidentally, the total stretching ratio is a value obtained by multiplying the rolling ratio by the uniaxial stretching ratio.
上記の製造方法で得られた形状保持材料の寸法安定性を向上させるために、ポリオレフィン系樹脂の「融点-60℃」~融点の温度でアニールしてもよい。アニール温度は、低くなると寸法安定性が向上せず、長時間使用するとそりが発生し、高くなるとポリオレフィン系樹脂が溶解して配向が消滅し引張弾性率、引張強度等が低下するので、ポリオレフィン系樹脂の「融点-60℃」~融点の温度でアニールするのが好ましい。 In order to improve the dimensional stability of the shape-retaining material obtained by the above production method, it may be annealed at a temperature between "melting point -60° C." and the melting point of the polyolefin resin. If the annealing temperature is low, the dimensional stability will not improve and warping will occur if used for a long time, and if the annealing temperature is high, the polyolefin resin will dissolve and the orientation will disappear, reducing the tensile modulus, tensile strength, etc. It is preferable to anneal at a temperature between "melting point -60° C." and the melting point of the resin.
アニールとは生産ライン中で熱処理を行うことであり、アニールする際に、形状保持材料に大きな張力がかかっていると延伸され、張力がかかっていないか、非常に小さい状態では収縮するので、形状保持材料の延伸方向の長さが実質的に変化しないようにした状態で行うことが好ましく、形状保持材料に圧力もかかっていないのが好ましい。即ち、アニールされた形状保持材料の長さが、アニール前の形状保持材料の長さの1.0以下になるようにアニールするのが好ましい。 Annealing is heat treatment carried out on the production line. During annealing, if the shape-retaining material is under high tension, it will be stretched, and if no tension or very little tension is applied, it will shrink, so it will retain its shape. It is preferable that the length of the shape-retaining material in the stretching direction is not substantially changed, and it is also preferable that no pressure is applied to the shape-retaining material. That is, it is preferable to perform annealing so that the length of the annealed shape-retaining material is 1.0 or less of the length of the shape-retaining material before annealing.
従って、形状保持材料をピンチロール等のロールで加熱室内を移動しながら連続的にアニールする場合は、入口側と出口側の形状保持材料の送り速度比を1.0以下になるように設定してアニールするのが好ましい。 Therefore, when continuously annealing the shape-retaining material while moving it inside the heating chamber with rolls such as pinch rolls, the feed speed ratio of the shape-retaining material on the inlet and outlet sides should be set to 1.0 or less. It is preferable to perform annealing.
アニールする際の加熱方法は、特に限定されるものではなく、例えば、熱風、ヒータ、加熱板、温水等で加熱する方法があげられる。アニールする時間は、特に限定されず、延伸された形状保持材料の太さ、厚さやアニール温度により異なるが、一般に10秒以上が好ましく、より好ましくは30秒~60分であり、更に好ましくは1~20分である。 The heating method used for annealing is not particularly limited, and examples thereof include methods of heating with hot air, a heater, a heating plate, hot water, and the like. The annealing time is not particularly limited and varies depending on the thickness and annealing temperature of the stretched shape-retaining material, but is generally preferably 10 seconds or more, more preferably 30 seconds to 60 minutes, and even more preferably 1 ~20 minutes.
アニールした形状保持材料を、更に、40℃~ポリオレフィン系樹脂の融点の温度範囲でエージングしてもよい。エージングすることによりアニールされた形状保持材料の寸法安定性はより優れたものとなる。 The annealed shape-retaining material may be further aged at a temperature ranging from 40° C. to the melting point of the polyolefin resin. By aging, the dimensional stability of the annealed shape-retaining material becomes better.
エージングとは、生産ライン中連続で処理するものではなく、形状保持材料を一度加工した、枚葉物、巻物等の熱処理を、比較的長い時間(分、時間単位)じっくり寝かせて熱処理することを意味する。エージング温度は、低くなると常温で放置するのと同様になり、高くなると熱変形するので40℃~ポリオレフィン系樹脂の融点の温度範囲であり、エージング時間は短時間では効果がなく、長時間しすぎても効果が増大することはないので12時間~7日が好ましい。 Aging is not a process that is carried out continuously on a production line, but rather a heat treatment process of shape-retaining materials that have been processed once, such as sheets, rolls, etc., by allowing them to rest for a relatively long time (in minutes or hours). means. If the aging temperature is low, it will be the same as leaving it at room temperature, and if it is high, it will be thermally deformed, so it should be in the temperature range from 40℃ to the melting point of polyolefin resin. The period of 12 hours to 7 days is preferable since the effect will not increase even if the treatment is carried out.
形状保持材料の太さ及び厚みは、特に限定されるものではないが、細くなったり薄くなると形状保持性が低下するので0.04~2mmが好ましい。 The thickness and thickness of the shape-retaining material are not particularly limited, but are preferably from 0.04 to 2 mm because shape-retaining properties decrease when the material becomes thin or thin.
次に、本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be explained, but the present invention is not limited to the examples.
使用したオレフィン系樹脂は、以下の通りである。
(1)バイオマス由来のポリエチレン系樹脂
・Bio-HDPE 高密度ポリエチレン樹脂(Braskem社製、MFR(190℃/2.16Kg)0.33g/10min、融点 約140℃、密度0.952g/cm3、バイオマス度96%)
・Bio-LLDPE 線状低密度ポリエチレン樹脂(Braskem社製、MFR(190℃/2.16Kg)1.0g/10min、融点 約130℃、密度0.916g/cm3、バイオマス度84%)
The olefin resins used are as follows.
(1) Biomass-derived polyethylene resin/Bio-HDPE High density polyethylene resin (manufactured by Braskem, MFR (190°C/2.16Kg) 0.33g/10min, melting point approximately 140°C, density 0.952g/cm 3 , Biomass degree 96%)
・Bio-LLDPE linear low density polyethylene resin (manufactured by Braskem, MFR (190°C/2.16Kg) 1.0g/10min, melting point approximately 130°C, density 0.916g/cm 3 , biomass degree 84%)
(2)石油由来のポリエチレン系樹脂
・p-HDPE 高密度ポリエチレン樹脂(日本ポリエチレン社製、MFR(190℃/
2.16Kg)0.4g/10min、融点 133℃、密度0.956g/cm3)
・p-LDPE 低密度ポリエチレン樹脂(住友化学社製、MFR(190℃/2.16
Kg)0.3g/10min、融点 108℃、密度0.922g/cm3)
(2) Petroleum-derived polyethylene resin/p-HDPE High-density polyethylene resin (manufactured by Japan Polyethylene Co., Ltd., MFR (190℃/
2.16Kg) 0.4g/10min, melting point 133℃, density 0.956g/ cm3 )
・p-LDPE low density polyethylene resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., MFR (190℃/2.16
Kg) 0.3g/10min, melting point 108℃, density 0.922g/ cm3 )
(実施例1、比較例1)
表1及び表2に示した所定量のBio-HDPE及びp-HDPEよりなるオレフィン系樹脂組成物をスクリュ径70mmの一軸押出機に供給し、200℃で溶融混錬した後、溶融混錬物をロール温度110℃に制御したカレンダー成型機にてシート成形し、シート状の成形体を得た。尚、オレフィン系樹脂組成物のバイオマス度を測定し、表1及び表2に併記した。
(Example 1, Comparative Example 1)
The predetermined amounts of the olefin resin composition shown in Tables 1 and 2, consisting of Bio-HDPE and p-HDPE, were supplied to a single screw extruder with a screw diameter of 70 mm, and after melt-kneading at 200°C, the melt-kneaded product was was molded into a sheet using a calendar molding machine with a roll temperature controlled at 110° C. to obtain a sheet-like molded product. The biomass degree of the olefin resin composition was measured and is also listed in Tables 1 and 2.
得られた成形体を125℃に加熱した圧延成形機(積水工機製作所製)を用いて表1及び2に示した圧延倍率に圧延延伸し、延伸成形体を得た。得られた延伸成形体をピンチロールが設置され、125℃に設定されているライン長19.25mの熱風加熱槽に、入口速度2.75m/minで供給し、出口速度2.75m/minに設定して7分間1次アニールを行い、続いて同様にして2次アニールを行って、アニールされた延伸成形体を得、その後60℃の恒温槽に供給し、24時間エージングして、形状保持材料を得た。 The obtained molded body was rolled and stretched to the rolling ratio shown in Tables 1 and 2 using a rolling molding machine (manufactured by Sekisui Koki Seisakusho) heated to 125° C. to obtain a stretched molded body. The obtained stretched molded product was supplied to a hot air heating tank with a line length of 19.25 m, which was equipped with pinch rolls and set at 125°C, at an inlet speed of 2.75 m/min, and an outlet speed of 2.75 m/min. First annealing was performed for 7 minutes, followed by second annealing in the same manner to obtain an annealed stretched molded product, which was then supplied to a constant temperature bath at 60°C and aged for 24 hours to maintain shape. I got the material.
得られた形状保持材料を幅10mm、長さ15cmに切断し、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「RTC-1250A型」)に供給し、延伸方向(MD方向)及び延伸方向と直交する方向(TD方向)に100mm/分の速度で破断するまで引張試験して、引張弾性率、最大引張強度及び破断伸び率を測定し、結果を表1及び2に示した。 The obtained shape-retaining material was cut to a width of 10 mm and a length of 15 cm, and was fed to a Tensilon universal testing machine ("RTC-1250A type" manufactured by Orientec), and was tested in the stretching direction (MD direction) and the direction perpendicular to the stretching direction. A tensile test was performed in the TD direction at a speed of 100 mm/min until breaking, and the tensile modulus, maximum tensile strength, and elongation at break were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
又、得られた形状保持材料を幅10mm、長さ15cmに切断し、延伸方向と直交する方向(TD方向)に90度及び180度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過時の曲げ戻り角(「90度曲げ戻り角」及び「180度曲げ戻り角」)を測定し、結果を表1及び2に示した。 In addition, the obtained shape-retaining material was cut into pieces of 10 mm in width and 15 cm in length, bent at 90 degrees and 180 degrees in the direction perpendicular to the stretching direction (TD direction), held for 1 minute, and then released. The bending return angles ("90 degree bending return angle" and "180 degree bending return angle") after minutes were measured, and the results are shown in Tables 1 and 2.
(実施例2~7、比較例2,3)
表1及び表2に示した所定量のBio-HDPE、Bio-LLDPE、p-HDPE及びp-LDPEよりなるオレフィン系樹脂組成物をスクリュ径70mmの一軸押出機に供給し、200℃で溶融混錬した後、溶融混錬物をロール温度110℃に制御したカレンダー背景気にてシート成形し、シート状の成形体を得た。尚、オレフィン系樹脂組成物のバイオマス度を測定し、表1及び表2に併記した。
(Examples 2 to 7, Comparative Examples 2 and 3)
The predetermined amounts of the olefin resin compositions shown in Tables 1 and 2, consisting of Bio-HDPE, Bio-LLDPE, p-HDPE, and p-LDPE, were supplied to a single screw extruder with a screw diameter of 70 mm, and melted and mixed at 200°C. After kneading, the melted and kneaded product was formed into a sheet using a calendar background air controlled at a roll temperature of 110° C. to obtain a sheet-like molded product. The biomass degree of the olefin resin composition was measured and is also listed in Tables 1 and 2.
得られた成形体を125℃に加熱した圧延成形機(積水工機製作所製)を用いて表1及び2に示した圧延倍率に圧延し、延伸成形体を得た。得られた延伸成形体を110℃に加熱された熱風加熱式の多段延伸装置(協和エンジニアリング製)にて表1及び2に示した延伸倍率に一軸多段延伸を行い、表1及び2に示した総延伸倍率の延伸成形体を得た。 The obtained molded body was rolled to the rolling ratio shown in Tables 1 and 2 using a rolling machine heated to 125° C. (manufactured by Sekisui Koki Seisakusho) to obtain a stretched molded body. The obtained stretched product was subjected to uniaxial multistage stretching to the stretching ratios shown in Tables 1 and 2 using a hot air heating type multistage stretching device (manufactured by Kyowa Engineering) heated to 110°C. A stretched molded article having a total stretching ratio was obtained.
得られた延伸成形体をピンチロールが設置され、125℃に設定されているライン長19.25mの熱風加熱槽に、入口速度2.75m/minで供給し、出口速度2.75m/minに設定して7分間1次アニールを行い、続いて同様にして2次アニールを行って、アニールされた延伸成形体を得、その後60℃の恒温槽に供給し、24時間エージングして、形状保持材料を得た。 The obtained stretched molded product was supplied to a hot air heating tank with a line length of 19.25 m, which was equipped with pinch rolls and set at 125°C, at an inlet speed of 2.75 m/min, and an outlet speed of 2.75 m/min. First annealing was performed for 7 minutes, followed by second annealing in the same manner to obtain an annealed stretched molded product, which was then supplied to a constant temperature bath at 60°C and aged for 24 hours to maintain shape. I got the material.
得られた形状保持材料を幅10mm、長さ15cmに切断し、テンシロン万能試験機(オリエンテック社製「RTC-1250A型」)に供給し、延伸方向(MD方向)及び延伸方向と直交する方向(TD方向)に100mm/分の速度で破断するまで引張試験して、引張弾性率、最大引張強度及び破断伸び率を測定し、結果を表1及び2に示した。 The obtained shape-retaining material was cut to a width of 10 mm and a length of 15 cm, and was fed to a Tensilon universal testing machine ("RTC-1250A type" manufactured by Orientec), and was tested in the stretching direction (MD direction) and the direction perpendicular to the stretching direction. A tensile test was performed in the TD direction at a speed of 100 mm/min until breaking, and the tensile modulus, maximum tensile strength, and elongation at break were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.
又、得られた形状保持材料を幅10mm、長さ15cmに切断し、延伸方向と直交する方向(TD方向)に90度及び180度に折曲げて1分間保持した後解放し、解放後5分経過時の曲げ戻り角(「90度曲げ戻り角」及び「180度曲げ戻り角」)を測定し、結果を表1及び2に示した。 In addition, the obtained shape-retaining material was cut into pieces of 10 mm in width and 15 cm in length, bent at 90 degrees and 180 degrees in the direction perpendicular to the stretching direction (TD direction), held for 1 minute, and then released. The bending return angles ("90 degree bending return angle" and "180 degree bending return angle") after minutes were measured, and the results are shown in Tables 1 and 2.
本発明の形状保持材料は上記の通りであり、バイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を含むオレフィン系樹脂組成物よりなり、地球環境に優しく、引張弾性率、引張強度等の機械的強度が優れ、形状保持性が優れているので、金属線に代わる結束材料、帽子のつばの芯材、マスク、エプロン、袋等の形状保持用芯材、カップラーメン等の容器の蓋材、サランラップ用切断刃として好適に使用できる。又、紙、合成樹脂フィルム等と積層した積層シートや成形体と積層した複合体として好適に使用できる。 The shape-retaining material of the present invention is as described above, and is made of an olefin resin composition containing a biomass-derived polyolefin resin, is environmentally friendly, has excellent mechanical strength such as tensile modulus and tensile strength, and retains its shape. Due to its excellent properties, it is suitable as a binding material to replace metal wire, core material for the brim of hats, shape-retaining core material for masks, aprons, bags, etc., lid material for containers such as cup ramen noodles, and cutting blades for saran wrap. Can be used. Further, it can be suitably used as a laminated sheet laminated with paper, synthetic resin film, etc., or a composite body laminated with a molded article.
1 形状保持材料
X MD方向(延伸方向)
Y TD方向(延伸方向と直角方向)
θ 曲げ戻り角
1 Shape-retaining material X MD direction (stretching direction)
Y TD direction (direction perpendicular to the stretching direction)
θ Bending return angle
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