JP2005162804A - ポリ乳酸系樹脂組成物および発泡体並びにその発泡体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
商業的に容易に入手できる結晶性ポリ乳酸樹脂を主たる原料とする押出発泡用樹脂コンパウンドおよびそれからなる高発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡体の提供と、化学的に安定な二酸化炭素のみを発泡ガスとして用いる該発泡体の安全かつ安定な製造技術を提供すること。
【解決手段】100℃、72時間真空乾熱処理によって結晶化させた後の結晶融解エンタルピー(ΔHm)が2J/g以上、35J/g以下かつ、190℃、60sec−1における溶融粘度が103〜105Pa・Sである結晶性ポリ乳酸を主たる成分とするポリ乳酸系樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
こういった、回収が困難な発泡スチロール製品は一般ゴミといっしょに廃棄されることが多いが、相応の設備を有しない焼却処分場では、その高い燃焼カロリーゆえに焼却炉を傷めてしまうという問題がある。
該特許文献の実施例では重量平均分子量10数万のポリ乳酸を用い、二酸化炭素を発泡ガスとして5部(対樹脂)添加して、ダイ温度140℃で溶融押出発泡して18〜21倍(ポリブチレンサクシネートブレンド系では22倍)の発泡倍率を達成したと記されているが、増粘剤と発泡剤に上述のものを使用し、この条件で溶融押出発泡したのでは、20
倍近くに発泡させることは極めて困難である。
ない。
(1)100℃、72時間真空乾熱処理によって結晶化させた後、示差走査熱量計(DSC)を用いて10℃/minの昇温速度で測定した90℃〜180℃の結晶融解エンタルピーの積算値が、2J/g以上、35J/g以下、好ましくは5J/g以上30J/g以下である結晶性を有する。
(2)190℃、60sec−1における溶融粘度が103〜105Pa・S、より好ましくは104〜105Pa・Sである。
ポリ乳酸系樹脂の結晶性はL体/D体比率のみで結晶性が決まるわけではなく、本発明に用いるポリ乳酸系樹脂は上述の物性を満足していればL体/D体比率等のモノマー組成を問わず用いることができる。
ビエチン酸、レボピマル酸、パラストリン酸、ピマル酸、イソピマル酸、サンダラコピマル酸、ジヒドロアビエチン酸、テトラヒドロアビエチン酸、ポリ(1,3−ブタンジオールアジペート)、トリアセチンなどが挙げられる。
特に本発明では7.4MPa以上、場合によっては20MPaを超える圧力で二酸化炭素を樹脂に圧入するので、相応の体圧性能を備えた装置が必要であり、溶融押出装置に二酸化炭素を7.4MPa以上好ましくは20MPaを超える圧力で導入することが可能な
装置が必要である。
このような要件を備えた押出し発泡装置としては(株)カワタのMCF押出成形システム(φ35−φ50タンデム押出機とSCF定量供給装置;二酸化炭素フィーダー)などが挙げられる。
ポリ乳酸系樹脂組成物の主たる成分である各種ポリ乳酸樹脂の結晶融解エンタルピーの測定は、以下の方法で行なった。
入手したポリ乳酸樹脂を液体窒素で冷却粉砕して粉末化し、100℃の恒温器で真空中、72時間静置結晶化させて、測定用試料とした。
その後、該測定用試料をPerkin ElmerDSC7を用いて窒素雰囲気下、0℃〜200℃まで10℃/minにて昇温して、ガラス転移点(Tg)、融点(Tm)および結晶融解エンタルピー(ΔHm)を90℃〜180℃の積算値として求めた。
溶融粘度は、東洋精機製作所製「キャピログラフ1C−PDM−C」を用いて測定温度190℃、剪断速度60sec−1で測定した。
ポリ乳酸樹脂としては、商業的に入手可能な樹脂5点(A〜E:いずれもCargill Dow LLCから入手)を用意した。また、これとは別に以下に示す方法で、非晶性ポリ乳酸樹脂Fを調製して用いた。
L−ラクチド240gおよびメソラクチド160g、オクタン酸第一スズ0.04gと、ラウリルアルコール0.12gを、攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重合容器へ封入し、真空で2時間脱気した。窒素ガスで置換した後、200℃/1333Pa(10mmHg)で2時間加熱攪拌した。反応終了後、下部取り出し口からポリ乳酸の溶融物を抜き出し、空冷し、ペレタイザーにてカットした。得られたポリ乳酸 は重量平均分子量(Mw)15万であった。
各ポリ乳酸樹脂のTg、Tm、ΔHmを表1に示す。
(株)カワタのMCF押出成形システム(φ35−φ50タンデム押出機とSCF定量供給装置;二酸化炭素フィーダー)を用い、樹脂Cについて表2のごとく発泡条件を変化させて発泡させた。樹脂はいったん35mmφ押出機で溶融し、溶融状態で二酸化炭素を所定圧で所定量圧入した後、50mmφ押出機で徐冷して所定温度まで樹脂温度を下げ、所定圧でリングダイから押出した。
また、表には示していないが、二酸化炭素供給圧が7.4MPa以下の低圧では充分な二酸化炭素の溶解量が得られず、ダイにおける樹脂圧が7.4MPa以下である場合は二酸化炭素とポリ乳酸樹脂が相分離してしまい、不均一で低倍の発泡体しかえられなかった。<実施例7〜10、比較例4〜5>
実施例6と同条件で樹脂A〜Fを用いて発泡させた。その結果を表3に示す。
Claims (5)
- 100℃、72時間真空乾熱処理によって結晶化させた後の結晶融解エンタルピー(ΔHm)が2J/g以上、35J/g以下かつ、190℃、60sec−1における溶融粘度が103〜105Pa・Sである結晶性ポリ乳酸を主たる成分とするポリ乳酸系樹脂組成物。
但し、結晶融解エンタルピー(ΔHm)は示差走査熱量計(DSC)で室温から200℃まで10℃/minで昇温した第1回走査の90℃〜180℃の積分値とする。 - 100℃、72時間真空乾熱処理によって結晶化させた後の結晶融解エンタルピー(ΔHm)が5J/g以上、30J/g以下かつ、190℃、60sec−1における溶融粘度が103〜105Pa・Sである結晶性ポリ乳酸を主たる成分とするポリ乳酸系樹脂組成物。
- ポリ乳酸系樹脂組成物がトリグリセライド、カルボン酸またはジカルボン酸のエステル、ロジン誘導体のうち、少なくとも1種を構成成分とする可塑剤を0.1〜5%含んでいる、請求項1または請求項2記載の樹脂組成物及。
- 請求項1乃至3いずれかに記載の樹脂組成物からなる、かさ密度125kg/m3以下の発泡体。
- ポリ乳酸系樹脂組成物を溶融し、二酸化炭素を32℃以上、7.4MPa以上の圧力で樹脂組成物100重量部に対して5重量部よりも多く圧入添加し、ダイ近傍の樹脂温度100℃以上120℃以下、出口圧7.4MPa以上で押出すことを特徴とする、請求項4記載のポリ乳酸系樹脂組成物発泡体の製造方法。
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