JP2019183140A - Method for producing modified polylactic resin - Google Patents

Method for producing modified polylactic resin Download PDF

Info

Publication number
JP2019183140A
JP2019183140A JP2019064144A JP2019064144A JP2019183140A JP 2019183140 A JP2019183140 A JP 2019183140A JP 2019064144 A JP2019064144 A JP 2019064144A JP 2019064144 A JP2019064144 A JP 2019064144A JP 2019183140 A JP2019183140 A JP 2019183140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polylactic acid
acid resin
molecular weight
mfr
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019064144A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6968118B2 (en
Inventor
翔太 遠藤
Shota Endo
翔太 遠藤
英司 福山
Eiji Fukuyama
英司 福山
彩乃 森
Ayano Mori
彩乃 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Publication of JP2019183140A publication Critical patent/JP2019183140A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6968118B2 publication Critical patent/JP6968118B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

To prevent the problem of an odor from occurring in modifying a polylactic resin to improve molten tension.SOLUTION: In this invention, t-butyl peroxy isopropyl monocarbonate is used to modify a polylactic resin.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a modified polylactic acid resin.

従来、ポリエステル樹脂発泡体は、軽量で緩衝性に優れており、しかも、多様な形状に成形加工することが容易であるため包装材などをはじめとして各種成形品の原材料として利用されている。
近年、山野、河川、或いは、海岸といった場所において不法に投棄された包装材で景観が損なわれるといった問題への対策が求められるようになってきている。
このようなことを背景として自然環境において生分解され得るポリ乳酸樹脂を使って成形品を作製することが検討されており、ポリ乳酸樹脂発泡体を種々の用途に展開することが検討されている(下記特許文献1参照)。
Conventionally, polyester resin foams are lightweight and excellent in cushioning properties, and because they are easy to be molded into various shapes, they are used as raw materials for various molded products including packaging materials.
In recent years, countermeasures against the problem that the landscape is damaged by illegally dumped packaging materials in places such as mountains, rivers, or coasts have been required.
With such a background, it has been studied to produce a molded product using a polylactic acid resin that can be biodegraded in a natural environment, and the development of a polylactic acid resin foam for various uses is being studied. (See Patent Document 1 below).

特開2015−218327号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-218327

上記のようなポリ乳酸樹脂発泡体の形成には、溶融張力がある程度大きい樹脂の方が有利である。
そのため、ポリ乳酸樹脂を鎖伸長剤などを使って改質することが、従来、検討されている。
しかしながら、溶融特性に関する要望を十分に満足させるように改質されたポリ乳酸樹脂は得られるに至っていない。
本発明者は、上記要望を満足させるべく鋭意検討を行い、有機過酸化物などのラジカル開始剤を使って改質を実施することで溶融張力に優れたポリ乳酸樹脂が得られることを見出した。
その一方で、本発明者は、有機過酸化物を使って改質を実施すると有機過酸化物の種類によっては臭気の問題が発生するという新たな問題が生じることを見出した。
そこで、本発明は、このような問題が発生することを抑制しつつ、上記要望を満足させ得るように改質されたポリ乳酸樹脂を提供することを課題としている。
For the formation of the polylactic acid resin foam as described above, a resin having a somewhat high melt tension is more advantageous.
Therefore, it has been conventionally studied to modify polylactic acid resin using a chain extender or the like.
However, a polylactic acid resin modified so as to sufficiently satisfy the demand for melting characteristics has not been obtained.
The present inventor has intensively studied to satisfy the above-mentioned demand and found that a polylactic acid resin excellent in melt tension can be obtained by carrying out modification using a radical initiator such as an organic peroxide. .
On the other hand, the present inventor has found that when reforming is performed using an organic peroxide, a new problem arises that an odor problem occurs depending on the type of the organic peroxide.
Then, this invention makes it a subject to provide the polylactic acid resin modified | denatured so that the said request can be satisfied, suppressing generating such a problem.

本発明者が鋭意検討したところ、特定の有機過酸化物でポリ乳酸樹脂を改質することで上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。   As a result of extensive studies by the present inventors, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by modifying a polylactic acid resin with a specific organic peroxide, and the present invention has been completed.

上記課題を解決するための本発明は、
ラジカル開始剤によってポリ乳酸樹脂どうしを反応させてポリ乳酸樹脂を改質する改質工程を含む改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法であって、
前記ラジカル開始剤がt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートである、改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法を提供する。
The present invention for solving the above problems is as follows.
A method for producing a modified polylactic acid resin comprising a modification step of modifying a polylactic acid resin by reacting the polylactic acid resins with a radical initiator,
Provided is a method for producing a modified polylactic acid resin, wherein the radical initiator is t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate.

本発明によれば臭気の問題が生じることを抑制しつつ溶融張力に優れたポリ乳酸樹脂を得ることができる。   According to the present invention, a polylactic acid resin excellent in melt tension can be obtained while suppressing the occurrence of odor problems.

ポリ乳酸樹脂の分子量分布を示した概略図。Schematic which showed molecular weight distribution of the polylactic acid resin. ポリ乳酸樹脂の分子量分布を示した概略図。Schematic which showed molecular weight distribution of the polylactic acid resin. 発泡シートの製造装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the manufacturing apparatus of a foam sheet. 発泡成形品である折箱を示した概略斜視図。The schematic perspective view which showed the folding box which is a foaming molded product. 試験例1−1の発泡シートのMD断面のSEM写真。The SEM photograph of MD cross section of the foam sheet of Test Example 1-1. 試験例1−1の発泡シートのTD断面のSEM写真。The SEM photograph of the TD cross section of the foam sheet of Test Example 1-1. 試験例1−4の発泡シートのMD断面のSEM写真。The SEM photograph of MD section of the foam sheet of Test Example 1-4. 試験例1−4の発泡シートのTD断面のSEM写真。The SEM photograph of the TD cross section of the foam sheet of Test Example 1-4. 試験例1−5の発泡シートのMD断面のSEM写真。The SEM photograph of MD cross section of the foam sheet of Test Example 1-5. 試験例1−5の発泡シートのTD断面のSEM写真。The SEM photograph of TD cross section of the foam sheet of Test Example 1-5. 試験例2−1の発泡シートのMD断面のSEM写真。The SEM photograph of MD cross section of the foam sheet of Test Example 2-1. 試験例2−2の発泡シートのTD断面のSEM写真。The SEM photograph of the TD cross section of the foam sheet of Test Example 2-2.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
以下においては、ポリ乳酸樹脂発泡体が押出発泡シートである場合を主たる例として本発明について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.
Below, this invention is demonstrated as a main example when the polylactic acid resin foam is an extrusion foam sheet.

本実施形態のポリ乳酸樹脂発泡シート(以下、単に「発泡シート」などともいう)は、上記のように押出発泡シートである。
即ち、本実施形態の発泡シートは、ポリ乳酸樹脂と該ポリ乳酸樹脂を発泡状態にさせるための成分とが押出機で溶融混練された後に押出機の先端に装着されたダイを通じて大気中に押出されることによって作製されたものである。
The polylactic acid resin foam sheet of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as “foam sheet” or the like) is an extruded foam sheet as described above.
That is, the foamed sheet of this embodiment is extruded into the atmosphere through a die attached to the tip of the extruder after the polylactic acid resin and the component for making the polylactic acid resin foamed are melt-kneaded by the extruder. It is produced by doing.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、乳酸の単独重合体であっても乳酸と他のモノマーとの共重合体であってもよい。
前記共重合体での他のモノマーとしては、乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族多価アルコール、脂肪族多価カルボン酸などが挙げられる。
前記モノマーは、例えば、多官能多糖類などであってもよい。
The polylactic acid resin of this embodiment may be a homopolymer of lactic acid or a copolymer of lactic acid and another monomer.
Examples of other monomers in the copolymer include aliphatic hydroxycarboxylic acids other than lactic acid, aliphatic polyhydric alcohols, and aliphatic polyhydric carboxylic acids.
The monomer may be, for example, a polyfunctional polysaccharide.

ポリ乳酸樹脂を構成する乳酸は、L−体とD−体とのいずれか一方でも両方であってもよい。
即ち、前記単独重合体であるポリ乳酸樹脂は、ポリ(L−乳酸)樹脂、ポリ(D−乳酸)樹脂、及び、ポリ(DL−乳酸)樹脂の内のいずれであってもよい。
The lactic acid constituting the polylactic acid resin may be either the L-form or the D-form, or both.
That is, the polylactic acid resin that is the homopolymer may be any of a poly (L-lactic acid) resin, a poly (D-lactic acid) resin, and a poly (DL-lactic acid) resin.

前記共重合体を構成する脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸が挙げられる。
脂肪族多価カルボン酸は、無水物であってもよい。
Examples of the aliphatic polyvalent carboxylic acid constituting the copolymer include oxalic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Can be mentioned.
The aliphatic polyvalent carboxylic acid may be an anhydride.

前記脂肪族多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyhydric alcohol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 3-methyl-1,5-pentane. Examples include diol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, tetramethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.

前記共重合体を構成する乳酸以外のヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸等が挙げられる。   Examples of the hydroxycarboxylic acid other than lactic acid constituting the copolymer include glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 4-hydroxyvaleric acid, 5-hydroxyvaleric acid, 6-hydroxycaproic acid and the like. Can be mentioned.

前記多官能多糖類としては、例えば、セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロイド、ビスコースレーヨン、再生セルロース、セロハン、キュプラ、銅アンモニアレーヨン、キュプロファン、ベンベルグ、ヘミセルロール、デンプン、アクロペクチン、デキストリン、デキストラン、グリコーゲン、ペクチン、キチン、キトサン、アラビアガム、グァーガム、ローカストビーンガム、アカシアガムなどが挙げられる。   Examples of the polyfunctional polysaccharide include cellulose, cellulose nitrate, methyl cellulose, ethyl cellulose, celluloid, viscose rayon, regenerated cellulose, cellophane, cupra, copper ammonia rayon, cuprophan, bemberg, hemicellulose, starch, acropectin, dextrin, Examples include dextran, glycogen, pectin, chitin, chitosan, gum arabic, guar gum, locust bean gum, and acacia gum.

本実施形態におけるポリ乳酸樹脂は、分子中に乳酸(L−体及びD−体)に由来する構造部分が50質量%以上の割合で含有されていることが好ましい。
前記構造部分(L−体及びD−体)の含有量は、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることがさらに好ましく、80質量%以上であることが特に好ましい。
In the polylactic acid resin in the present embodiment, it is preferable that a structural portion derived from lactic acid (L-form and D-form) is contained in the molecule at a ratio of 50 mass% or more.
The content of the structural portion (L-form and D-form) is more preferably 60% by mass or more, further preferably 70% by mass or more, and particularly preferably 80% by mass or more.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、190℃での溶融張力測定や同温度での伸長粘度測定において特定の特性値を示すものである。
具体的には、ポリ乳酸樹脂は、190℃での溶融張力測定において5cN以上40cN以下の溶融張力を示す。
ポリ乳酸樹脂の前記溶融張力は、39cN以下であることが好ましく、37cN以下であることがより好ましく、35cN以下であることが特に好ましい。
ポリ乳酸樹脂の前記溶融張力は、8cN以上であることが好ましく、10cN以上であることがより好ましい。
The polylactic acid resin of the present embodiment exhibits specific characteristic values in melt tension measurement at 190 ° C. and elongational viscosity measurement at the same temperature.
Specifically, the polylactic acid resin exhibits a melt tension of 5 cN or more and 40 cN or less in melt tension measurement at 190 ° C.
The melt tension of the polylactic acid resin is preferably 39 cN or less, more preferably 37 cN or less, and particularly preferably 35 cN or less.
The melt tension of the polylactic acid resin is preferably 8 cN or more, and more preferably 10 cN or more.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、溶融張力が5cN以上であることにより、発泡時の破泡を抑制することができる。
また、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、溶融張力が40cN以下であることにより、発泡時に気泡膜が良好な伸びを示して破泡を抑制することができる。
本実施形態のポリ乳酸樹脂は、発泡時の破泡が抑制されることで高い発泡倍率で発泡させても連続気泡率が高くなり難く、外観も良好なものとなり得る。
Since the polylactic acid resin of this embodiment has a melt tension of 5 cN or more, it can suppress foam breakage during foaming.
Moreover, since the polylactic acid resin of this embodiment has a melt tension of 40 cN or less, the cell membrane exhibits good elongation during foaming and can suppress bubble breakage.
The polylactic acid resin of the present embodiment is suppressed in foaming at the time of foaming, so that even when foamed at a high foaming ratio, the open cell ratio is hardly increased and the appearance can be improved.

190℃での溶融張力測定は、ツインボアキャピラリーレオメーターRheologic5000T(チアスト(CEAST)社製)を用いて以下のようにして測定できる。
(溶融張力測定方法)
各試料は80℃、5時間真空乾燥後、測定直前まで密閉してデシケータに保存する。
試験温度190℃に加熱された径15mmのバレルに測定試料樹脂を充填後、5分間予熱したのち、上記測定装置のキャピラリーダイ(口径2.095mm、長さ8mm、流入角度90度(コニカル))からピストン降下速度(0.07730mm/s)を一定に保持して紐状に押出しながら、この紐状物を上記キャピラリーダイの下方27cmに位置する張力検出のプーリーに通過させた後、巻取りロールを用いて、その巻取り速度を初速4.0mm/s、加速度12mm/sで徐々に増加させつつ巻き取っていき、紐状物が切断する直前の極大値と極小値の平均を試料の溶融張力とする。
なお、張力チャートに極大点が1個しかない場合はその極大値を溶融張力とする。
The melt tension at 190 ° C. can be measured as follows using a twin bore capillary rheometer Rheological 5000T (manufactured by CEAST).
(Measuring method of melt tension)
Each sample is vacuum-dried at 80 ° C. for 5 hours and then sealed until immediately before measurement and stored in a desiccator.
After filling the measurement sample resin into a 15 mm diameter barrel heated to a test temperature of 190 ° C. and preheating for 5 minutes, the capillary die of the above measuring device (caliber 2.095 mm, length 8 mm, inflow angle 90 degrees (conical)) While the piston descending speed (0.07730 mm / s) is kept constant and extruded into a string shape, the string-like material is passed through a tension detection pulley located 27 cm below the capillary die, and then a winding roll The winding speed is gradually increased at an initial speed of 4.0 mm / s and an acceleration of 12 mm / s 2 , and the average of the maximum value and the minimum value immediately before the string-like material is cut is measured. Let melt tension.
When there is only one maximum point on the tension chart, the maximum value is taken as the melt tension.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、190℃での伸長粘度測定において破断点での伸長粘度が0.5MPa・s以上となるものである。
ポリ乳酸樹脂の前記伸長粘度は、0.55MPa・s以上であることが好ましく、0.6以上であることがより好ましい。
ポリ乳酸樹脂の前記伸長粘度は、1MPa・s以下であることが好ましく、0.9MPa・s以下であることがより好ましい。
The polylactic acid resin of the present embodiment has an extensional viscosity at the breaking point of 0.5 MPa · s or more in the extensional viscosity measurement at 190 ° C.
The elongational viscosity of the polylactic acid resin is preferably 0.55 MPa · s or more, and more preferably 0.6 or more.
The elongational viscosity of the polylactic acid resin is preferably 1 MPa · s or less, and more preferably 0.9 MPa · s or less.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、190℃での伸長粘度測定では、伸長速度の増大にともなって伸長粘度が増大し、横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフにピークが出現しない。   In the polylactic acid resin of this embodiment, in the extensional viscosity measurement at 190 ° C., the extensional viscosity increases as the extension rate increases, and no peak appears in the graph with the horizontal axis indicating the extension rate and the vertical axis indicating the extensional viscosity. .

190℃での伸長粘度測定は、レオテンス装置で測定することができ、以下のようにして測定することができる。
(レオテンスによる伸長粘度の測定)
本明細書中での「伸長粘度の測定」とは、伸長粘度を測定できる装置を用いた伸長粘度の測定をいい、以下に限定されるものではないが、例えば、ゴットフェルト(Gottfert)社のレオテンス(Rheotens71.97)を用いて測定ができる。
伸長粘度の測定は、各試料に合わせた最適な条件に調整して実施するが、例えば下記の条件にて実施できる。
(測定条件例)
試料を事前に80℃、5時間真空乾燥する。
キャピログラフ1D((株)東洋精機製作所製)にレオテンスを設置する。
レオテンスは、キャピログラフ1Dのダイ出口から測定部までが80mmとなるよう設置する。
尚、そのままでは干渉してしまい80mmまでレオテンスを接近させることができない場合は、干渉を回避する策を講じて所定の場所にレオテンスをセットする。
キャピログラフの測定条件を下記に設定する。
ダイス 直径 2.095mm、長さ 8mm、流入角度 90度(コニカル)
ピストン径 9.55mm
ピストンスピード 20mm/min
測定温度190℃
レオテンスの測定条件を下記のように設定する。
ホイール間 上 0.2mm、下 1.0mm
加速度 10mm/s
引き取りスピード 初速 11.281mm/s
「横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフ」とは、上記測定結果から得られる伸長粘度を、伸長速度(引き取りスピードにより調整)によってグラフ化したものである。
「横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフにピークが出現しない」とは、上記グラフにピークが現れないということである。
本実施形態のポリ乳酸樹脂は、伸長粘度の測定を行った際に、横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフにピークが出現しない。
そのことにより、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、高い引張強度を有する。
The extensional viscosity measurement at 190 ° C. can be measured with a rhetence apparatus, and can be measured as follows.
(Measurement of elongational viscosity by rheotensity)
In the present specification, “measurement of elongational viscosity” refers to measurement of elongational viscosity using an apparatus capable of measuring elongational viscosity, and is not limited to the following, but, for example, Gottfeld's It can be measured using rheotens (Rheotens 71.97).
The measurement of the extensional viscosity is carried out by adjusting the optimum conditions according to each sample, and can be carried out, for example, under the following conditions.
(Example of measurement conditions)
The sample is vacuum dried in advance at 80 ° C. for 5 hours.
The rheotens is installed in Capillograph 1D (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho).
The rheotens is installed so that the distance from the die exit of the capillograph 1D to the measuring section is 80 mm.
In the case where the interference occurs as it is, and the rheotens cannot be brought close to 80 mm, a measure for avoiding the interference is taken and the rheotens is set at a predetermined place.
Set the Capillograph measurement conditions as follows.
Dice diameter 2.095mm, length 8mm, inflow angle 90 degrees (conical)
Piston diameter 9.55mm
Piston speed 20mm / min
Measurement temperature 190 ℃
The rheotens measurement conditions are set as follows.
Between wheels 0.2mm above, 1.0mm below
Acceleration 10mm / s 2
Pickup speed Initial speed 11.281mm / s
“A graph in which the horizontal axis indicates the extension speed and the vertical axis indicates the extension viscosity” is a graph of the extension viscosity obtained from the above measurement result by the extension speed (adjusted by the take-up speed).
“A peak does not appear in a graph in which the horizontal axis indicates the extension rate and the vertical axis indicates the extension viscosity” means that no peak appears in the graph.
In the polylactic acid resin of this embodiment, when the extensional viscosity is measured, no peak appears in the graph with the horizontal axis indicating the extension rate and the vertical axis indicating the extensional viscosity.
Thereby, the polylactic acid resin of this embodiment has high tensile strength.

ポリ乳酸樹脂は、熱溶融時に適度な流動性を示すことが好ましくメルトマスフローレイト(MFR)が0.5g/10min以上であることが好ましい。
ポリ乳酸樹脂のMFRは、1.0g/10min以上であることがより好ましく、1.5g/10min以上であることがさらに好ましく、2.0g/10min以上であることが特に好ましい。
前記MFRは、20g/10min以下であることが好ましく、10g/10min以下であることがより好ましく、6.0g/10min以下であることが特に好ましい。
The polylactic acid resin preferably exhibits an appropriate fluidity at the time of heat melting, and preferably has a melt mass flow rate (MFR) of 0.5 g / 10 min or more.
The MFR of the polylactic acid resin is more preferably 1.0 g / 10 min or more, further preferably 1.5 g / 10 min or more, and particularly preferably 2.0 g / 10 min or more.
The MFR is preferably 20 g / 10 min or less, more preferably 10 g / 10 min or less, and particularly preferably 6.0 g / 10 min or less.

ポリ乳酸樹脂のメルトマスフローレイト(MFR)は、例えば、(株)東洋精機製作所製の「セミオートメルトインデクサー2A」を用いて測定することができる。
MFRは、JIS K7210−1:2014「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト(MFR)及びメルトボリュームフローレイト(MVR)の求め方−第1部」B法記載のピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法により測定することができる。
測定条件は、原則的に以下の通りとする。
試料:3〜8g
尚、測定用の試料は80℃、5時間真空乾燥し、乾燥後は測定直前まで密閉してデシケータに保存する。
予熱:270秒
ロードホールド:30秒
試験温度:190℃
試験荷重:2.16kg(21.18N)。
そして、試料の試験回数は3回とし、その平均をメルトマスフローレイト(g/10min)の値とする。
The melt mass flow rate (MFR) of the polylactic acid resin can be measured using, for example, “Semi-auto melt indexer 2A” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
MFR is JIS K7210-1: 2014 "Plastics-Determination of melt mass flow rate (MFR) and melt volume flow rate (MVR) of thermoplastics-Part 1" The piston described in Method B moves a predetermined distance It can be measured by a method of measuring time.
In principle, the measurement conditions are as follows.
Sample: 3-8g
The sample for measurement is vacuum-dried at 80 ° C. for 5 hours, and after drying, it is sealed until immediately before measurement and stored in a desiccator.
Preheating: 270 seconds Load hold: 30 seconds Test temperature: 190 ° C
Test load: 2.16 kg (21.18 N).
The number of test of the sample is 3 times, and the average is the value of melt mass flow rate (g / 10 min).

上記のような熱溶融特性は、ポリ乳酸樹脂に嵩高い分子構造を持たせることによって発揮させ得る。
前記ポリ乳酸樹脂は、質量平均分子量(Mw)が10万以上100万以下であることが好ましい。
前記ポリ乳酸樹脂の質量平均分子量(Mw)は、15万以上であることがより好ましく、20万以上であることがさらに好ましい。
前記ポリ乳酸樹脂の質量平均分子量(Mw)は、50万以下であることがより好ましく、40万以上であることがさらに好ましく、35万以下であることがとりわけ好ましい。
The heat melting characteristics as described above can be exhibited by giving the polylactic acid resin a bulky molecular structure.
The polylactic acid resin preferably has a mass average molecular weight (Mw) of 100,000 to 1,000,000.
The mass average molecular weight (Mw) of the polylactic acid resin is more preferably 150,000 or more, and further preferably 200,000 or more.
The mass average molecular weight (Mw) of the polylactic acid resin is more preferably 500,000 or less, further preferably 400,000 or more, and particularly preferably 350,000 or less.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、図1、2に示すように、分子量分布曲線において、最大ピークTPよりも高分子量側にショルダーSL又は別ピークSPを有することが好ましい。
即ち、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、最大ピークTPよりも高分子量側でショルダーSLや別ピークSPを発揮させる成分(以下「高分子量成分」ともいう)と、最大ピークTPを示している成分(以下「主ピーク成分」ともいう)とを含んでいる。
前記高分子量成分は、ポリ乳酸樹脂を熱溶融させた時に主ピーク成分と溶け合って発泡に適した溶融粘弾性を発揮させるのに有効な成分である。
このような効果を発揮させる上において主ピーク成分と高分子量成分とは別ピークSPとなるよりもショルダーSLとなる関係を有していることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the polylactic acid resin of the present embodiment preferably has a shoulder SL or another peak SP on the high molecular weight side of the maximum peak TP in the molecular weight distribution curve.
That is, the polylactic acid resin of the present embodiment is a component that exhibits a shoulder SL or another peak SP on the higher molecular weight side than the maximum peak TP (hereinafter also referred to as “high molecular weight component”) and a component that exhibits the maximum peak TP. (Hereinafter also referred to as “main peak component”).
The high molecular weight component is an effective component for dissolving the main peak component when the polylactic acid resin is melted by heat and exhibiting melt viscoelasticity suitable for foaming.
In order to exert such an effect, it is preferable that the main peak component and the high molecular weight component have a relationship of becoming a shoulder SL rather than being a different peak SP.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、Z平均分子量(Mz)が50万以上であることが好ましく、60万以上であることがより好ましく、70万以上であることが特に好ましい。
ポリ乳酸樹脂のZ平均分子量(Mz)は、120万以下であることが好ましく、100万以下であることがより好ましく、90万以下であることが特に好ましい。
The polylactic acid resin of the present embodiment preferably has a Z average molecular weight (Mz) of 500,000 or more, more preferably 600,000 or more, and particularly preferably 700,000 or more.
The Z-average molecular weight (Mz) of the polylactic acid resin is preferably 1.2 million or less, more preferably 1 million or less, and particularly preferably 900,000 or less.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、質量平均分子量(Mw)に対するZ平均分子量(Mz)の比率(Mz/Mw)が2.5以上であることが好ましく、2.7以上であることがより好ましく、2.9以上であることが特に好ましい。
ポリ乳酸樹脂の前記比率(Mz/Mw)は、4.0以下であることが好ましく、3.5以下であることがより好ましく、3.0以下であることが特に好ましい。
In the polylactic acid resin of the present embodiment, the ratio (Mz / Mw) of the Z average molecular weight (Mz) to the mass average molecular weight (Mw) is preferably 2.5 or more, and more preferably 2.7 or more. It is especially preferable that it is 2.9 or more.
The ratio (Mz / Mw) of the polylactic acid resin is preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less, and particularly preferably 3.0 or less.

ポリ乳酸樹脂の質量平均分子量(Mw)やZ平均分子量(Mz)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定することができ、ポリスチレン(PS)換算した値として求めることができる。
具体的には、ポリ乳酸樹脂の平均分子量は、下記の手順で求めることができる。
The mass average molecular weight (Mw) and the Z average molecular weight (Mz) of the polylactic acid resin can be measured using a gel permeation chromatograph (GPC), and can be obtained as a value converted to polystyrene (PS).
Specifically, the average molecular weight of the polylactic acid resin can be determined by the following procedure.

(平均分子量の求め方)
試料20mgをクロロホルム6mLに溶解させ(浸漬時間:6±1.0h)、(株)島津ジーエルシー製非水系0.45μmシリンジフィルターにて濾過した上で次の測定条件にてクロマトグラフを用いて測定し、予め作成しておいた標準ポリスチレン検量線から試料の質量平均分子量を求める。

使用装置=東ソー(株)製 「HLC−8320GPC EcoSEC」 ゲル浸透クロマトグラフ(RI検出器・UV検出器内蔵)
<GPC測定条件>
サンプル側
ガードカラム=東ソー(株)製 TSK guardcolumn HXL−H(6.0mm×4.0cm)×1本
測定カラム=東ソー(株)製 TSKgel GMHXL(7.8mmI.D.×30cm)×2本直列
リファレンス側=抵抗管(内径0.1mm×2m)×2本直列
カラム温度=40℃
移動相=クロロホルム
移動相流量
リファレンス側ポンプ=0.5mL/min
サンプル側ポンプ=1.0mL/min
検出器=RI検出器
注入量=50μL
測定時間=26min
サンプリングピッチ=500msec

検量線用標準ポリスチレン試料は、昭和電工(株)製の製品名「STANDARD SM−105」および「STANDARD SH−75」で質量平均分子量が5,620,000、3,120,000、1,250,000、442,000、151,000、53,500、17,000、7,660、2,900、1,320のものを用いる。
上記検量線用標準ポリスチレンをA(5,620,000、1,250,000、151,000、17,000、2,900)およびB(3,120,000、442,000、53,500、7,660、1,320)にグループ分けした後、Aを各々2〜10mg秤量後クロロホルム30mLに溶解し、Bも各々3〜10mg秤量後クロロホルム30mLに溶解する。
標準ポリスチレン検量線は、作製した各AおよびB溶解液を50μL注入して測定後に得られた保持時間から較正曲線(三次式)を作成することにより得、その検量線を用いて質量平均分子量を算出する。
(How to find the average molecular weight)
20 mg of a sample was dissolved in 6 mL of chloroform (immersion time: 6 ± 1.0 h), filtered through a non-aqueous 0.45 μm syringe filter manufactured by Shimadzu LLC, and then chromatographed under the following measurement conditions. Measure and obtain the weight average molecular weight of the sample from a standard polystyrene calibration curve prepared in advance.

Equipment used = “HLC-8320GPC EcoSEC” manufactured by Tosoh Corporation Gel permeation chromatograph (with built-in RI detector and UV detector)
<GPC measurement conditions>
Sample side guard column = Tosoh Co., Ltd. TSK guardcolumn HXL-H (6.0 mm x 4.0 cm) x 1 Measurement column = Tosoh Co., Ltd. TSKgel GMHXL (7.8 mm ID x 30 cm) x 2 Series reference side = resistance tube (inner diameter 0.1 mm x 2 m) x 2 series column temperature = 40 ° C
Mobile phase = Chloroform mobile phase flow rate Reference side pump = 0.5 mL / min
Sample side pump = 1.0 mL / min
Detector = RI detector injection volume = 50 μL
Measurement time = 26 min
Sampling pitch = 500 msec

The standard polystyrene samples for the calibration curve are product names “STANDARD SM-105” and “STANDARD SH-75” manufactured by Showa Denko KK, and have mass average molecular weights of 5,620,000, 3,120,000, 1,250. , 442,000, 151,000, 53,500, 17,000, 7,660, 2,900, 1,320 are used.
The standard polystyrenes for the calibration curve were A (5,620,000, 1,250,000, 151,000, 17,000, 2,900) and B (31,220,000, 442,000, 53,500, 7, 660, 1,320), A is weighed 2 to 10 mg each and then dissolved in 30 mL chloroform, and B is also weighed 3 to 10 mg each and dissolved in 30 mL chloroform.
A standard polystyrene calibration curve is obtained by injecting 50 μL of each of the prepared A and B lysates and preparing a calibration curve (tertiary equation) from the retention time obtained after the measurement, and using the calibration curve, the mass average molecular weight is obtained. calculate.

前記の溶融特性や分子量分布を有するポリ乳酸樹脂は、市販のポリ乳酸樹脂を改質することによって得ることができる。
前記改質では、ポリ乳酸樹脂の分子構造中に架橋構造や長鎖分岐構造を持たせたり、ポリ乳酸樹脂を高分子量化させたりすることができる。
ポリ乳酸樹脂の高分子量化には、カルボジイミドなどの鎖伸長剤などが用いられ得る。
また、鎖伸長剤による改質は、アクリル系有機化合物、エポキシ系有機化合物、イソシアネート系有機化合物など、ポリ乳酸樹脂の分子構造中に存在する水酸基やカルボキシル基と縮合反応させることが可能な官能基を1又は複数有する化合物を用いて行うことができる。
即ち、前記改質は、アクリル系有機化合物、エポキシ系有機化合物、イソシアネート系有機化合物などを反応によってポリ乳酸樹脂に結合させる方法で実施することができる。
架橋や長鎖分岐によるポリ乳酸樹脂の改質は、例えば、ラジカル開始剤によってポリ乳酸樹脂どうしを反応させる方法などによって行うことができる。
The polylactic acid resin having the melting characteristics and molecular weight distribution can be obtained by modifying a commercially available polylactic acid resin.
In the modification, the molecular structure of the polylactic acid resin can have a cross-linked structure or a long chain branched structure, or the polylactic acid resin can have a high molecular weight.
A chain extender such as carbodiimide can be used to increase the molecular weight of the polylactic acid resin.
In addition, modification with a chain extender is a functional group capable of undergoing a condensation reaction with a hydroxyl group or a carboxyl group present in the molecular structure of a polylactic acid resin, such as an acrylic organic compound, an epoxy organic compound, or an isocyanate organic compound. It can carry out using the compound which has one or more.
That is, the modification can be performed by a method in which an acrylic organic compound, an epoxy organic compound, an isocyanate organic compound, or the like is bonded to the polylactic acid resin by a reaction.
The modification of the polylactic acid resin by crosslinking or long-chain branching can be performed by, for example, a method of reacting the polylactic acid resins with a radical initiator.

上記の改質方法の中では、発泡シートに他の成分が含有することを抑制できる点においてポリ乳酸樹脂どうしをラジカル開始剤で反応させることが好ましい。
尚、適度な反応性を有するラジカル開始剤を使ってポリ乳酸樹脂どうしを反応させると、押出機内でのポリ乳酸樹脂の分解起点が前記ラジカル開始剤によって発生させたフリーラジカルによってアタックされ、当該箇所が架橋点(分岐点)となって安定化され得る。
ポリ乳酸樹脂は、このような改質がなされることで熱安定性が増して押出機を通過する際に低分子量化され難くなる。
Among the above-described modification methods, it is preferable to react the polylactic acid resins with a radical initiator in terms of suppressing the inclusion of other components in the foamed sheet.
In addition, when the polylactic acid resins are reacted with each other using a radical initiator having an appropriate reactivity, the decomposition starting point of the polylactic acid resin in the extruder is attacked by free radicals generated by the radical initiator, Becomes a crosslinking point (branch point) and can be stabilized.
With such modification, the polylactic acid resin is increased in thermal stability and is less likely to have a low molecular weight when passing through an extruder.

ポリ乳酸樹脂の改質に用いられる前記ラジカル開始剤としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物、ハロゲン分子などが挙げられる。
これらの中では有機過酸化物が好ましい。
本実施形態で用いられる該有機過酸化物としては、例えば、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシケタール、及び、ケトンパーオキサイド等が挙げられる。
Examples of the radical initiator used for modifying the polylactic acid resin include organic peroxides, azo compounds, and halogen molecules.
Of these, organic peroxides are preferred.
Examples of the organic peroxide used in the present embodiment include peroxyesters, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, peroxyketals, and ketone peroxides. .

前記パーオキシエステルとしては、例えば、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルカーボネート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,5−ジメチル2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、及び、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等が挙げられる。   Examples of the peroxyester include t-butyl peroxy 2-ethylhexyl carbonate, t-hexyl peroxyisopropyl monocarbonate, t-hexyl peroxybenzoate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxylaurate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxyacetate, 2,5-dimethyl2,5-di (benzoylperoxy) hexane, and t-butylperoxyisopropylmono And carbonate.

前記ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、パーメタンハイドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、及び、t−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。   Examples of the hydroperoxide include permethane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide.

前記ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、及び、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ヘキシン−3等が挙げられる。   Examples of the dialkyl peroxide include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne-3. .

前記ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、ジベンゾイルパーキサイド、ジ(4−メチルベンゾイル)パーオキサイド、及び、ジ(3−メチルベンゾイル)パーオキサイド等が挙げられる。   Examples of the diacyl peroxide include dibenzoyl peroxide, di (4-methylbenzoyl) peroxide, and di (3-methylbenzoyl) peroxide.

前記パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ(2−エチルヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。   Examples of the peroxydicarbonate include di (2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, and the like.

前記パーオキシケタールとしては、例えば、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルパーオキシ)−ブタン、n−ブチル4,4−ジ−(t−ブチルパーオキシ)バレレート、及び、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン等が挙げられる。   Examples of the peroxyketal include 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di (t -Butylperoxy) -butane, n-butyl 4,4-di- (t-butylperoxy) valerate, 2,2-bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane and the like Can be mentioned.

前記ケトンパーオキシドとしては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド等が挙げられる。   Examples of the ketone peroxide include methyl ethyl ketone peroxide and acetylacetone peroxide.

前記有機過酸化物による改質では、改質後のポリ乳酸樹脂に熱溶融時にゲルとなるような分子量が過大な成分を混在させたり、当該有機過酸化物の分解残渣による臭気の問題を発生させたりするおそれを有する。
このような問題を生じさせるおそれを抑制でき、ポリ乳酸樹脂を発泡に適した状態に改質することが容易である点において、前記有機過酸化物は、パーオキシエステルであることが好ましい。
また、パーオキシエステルの中でもポリ乳酸樹脂の改質に用いられる有機過酸化物は、パーオキシモノカーボネートやパーオキシジカーボネートなどのパーオキシカーボネート系有機過酸化物であることが好ましい。
本実施形態においてポリ乳酸樹脂の改質に用いられる有機過酸化物は、パーオキシカーボネート系有機過酸化物の中でもパーオキシモノカーボネート系有機過酸化物であることが好ましく、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートであることが特に好ましい。
In the modification with the organic peroxide, the polylactic acid resin after modification is mixed with a component having an excessive molecular weight that becomes a gel when melted by heat, or the problem of odor due to the decomposition residue of the organic peroxide is generated. There is a risk of letting
It is preferable that the organic peroxide is a peroxy ester in that the possibility of causing such a problem can be suppressed and the polylactic acid resin can be easily modified into a state suitable for foaming.
Among the peroxyesters, the organic peroxide used for modifying the polylactic acid resin is preferably a peroxycarbonate organic peroxide such as peroxymonocarbonate or peroxydicarbonate.
In the present embodiment, the organic peroxide used for modifying the polylactic acid resin is preferably a peroxymonocarbonate organic peroxide among the peroxycarbonate organic peroxides, and t-butylperoxyisopropyl. Particularly preferred is monocarbonate.

上記のような有機過酸化物は、その分子量などにもよるが、通常、改質をするポリ乳酸樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上の割合で用いられる。
有機過酸化物の使用量は、0.2質量部以上であることが好ましく、0.3質量部以上であることが特に好ましい。
有機過酸化物の使用量は、2.0質量部以下であることが好ましく、1.5質量部以下であることがより好ましく、1.0質量部以下であることが特に好ましい。
このような割合で有機過酸化物を用いてポリ乳酸樹脂を改質することで改質後のポリ乳酸樹脂を発泡に適したものにすることができる。
The organic peroxide as described above is usually used at a ratio of 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin to be modified, although it depends on the molecular weight thereof.
The amount of the organic peroxide used is preferably 0.2 parts by mass or more, and particularly preferably 0.3 parts by mass or more.
The amount of the organic peroxide used is preferably 2.0 parts by mass or less, more preferably 1.5 parts by mass or less, and particularly preferably 1.0 part by mass or less.
By modifying the polylactic acid resin with the organic peroxide at such a ratio, the modified polylactic acid resin can be made suitable for foaming.

上記のような有機過酸化物は、その使用量が0.1質量部以上とされることにより、ポリ乳酸樹脂に対して改質による効果をより確実に発揮させ得る。
また、有機過酸化物は、その使用量が2.0質量部以下とされることで、改質後のポリ乳酸樹脂にゲルが混在することを抑制し得る。
By using the organic peroxide as described above in an amount of 0.1 parts by mass or more, the polylactic acid resin can exhibit the effect of modification more reliably.
Moreover, an organic peroxide can suppress that a gel is mixed in the polylactic acid resin after modification because the usage-amount is 2.0 mass parts or less.

上記のようなポリ乳酸樹脂を発泡シートとする際に用いられる発泡のための成分としては、発泡剤や気泡調整剤などが挙げられる。   Examples of the foaming component used when the polylactic acid resin as described above is used as a foamed sheet include a foaming agent and a bubble adjusting agent.

前記発泡剤としては、一般的なものを採用することができ、常温(23℃)、常圧(1気圧)において気体となる揮発性発泡剤や、熱分解によって気体を発生させる分解型発泡剤を採用することができる。
前記揮発性発泡剤としては、例えば不活性ガス、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素等が採用可能である。
A general thing can be employ | adopted as said foaming agent, The volatile foaming agent used as gas at normal temperature (23 degreeC) and a normal pressure (1 atmosphere), and the decomposition | disassembly type foaming agent which generate | occur | produces gas by thermal decomposition Can be adopted.
As said volatile foaming agent, an inert gas, an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon etc. are employable, for example.

前記不活性ガスとしては、例えば、二酸化炭素、窒素等が挙げられる。   Examples of the inert gas include carbon dioxide and nitrogen.

前記脂肪族炭化水素としては、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン等が挙げられ、前記脂環族炭化水素としては、例えば、シクロペンタン、シクロへキサン等が挙げられる。
本実施形態においては、上記の中でも特にノルマルブタンやイソブタンが好ましく用いられ得る。
Examples of the aliphatic hydrocarbon include propane, normal butane, isobutane, normal pentane, and isopentane. Examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopentane and cyclohexane.
In the present embodiment, normal butane and isobutane can be preferably used among the above.

前記分解型発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、重炭素ナトリウム又はクエン酸のような有機酸もしくはその塩と重炭酸塩との混合物などが挙げられる。   Examples of the decomposable foaming agent include azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, organic acid such as sodium bicarbonate or citric acid or a mixture of a salt thereof and bicarbonate.

前記気泡調整剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、タルク、水酸化アルミニウム、シリカなどが挙げられる。
尚、前記分解型発泡剤は、揮発性発泡剤と併用することで発泡状態を調整することができ、気泡調整剤としても用いることができる。
Examples of the bubble adjusting agent include polytetrafluoroethylene, talc, aluminum hydroxide, and silica.
In addition, the said decomposable foaming agent can adjust a foaming state by using together with a volatile foaming agent, and can also be used as a bubble regulator.

本実施形態の発泡シートは、前記の通り押出発泡シートである。
従って、本実施形態の発泡シートは、通常、前記ポリ乳酸樹脂、前記発泡剤、及び、前記気泡調整剤を含む樹脂組成物(以下「ポリ乳酸樹脂組成物」ともいう)を押出発泡させることにより形成される。
The foam sheet of this embodiment is an extruded foam sheet as described above.
Therefore, the foam sheet of this embodiment is usually obtained by extrusion foaming a resin composition (hereinafter also referred to as “polylactic acid resin composition”) containing the polylactic acid resin, the foaming agent, and the cell regulator. It is formed.

前記ポリ乳酸樹脂組成物には、必要に応じて各種添加剤を加えることができる。
該添加剤としては、ポリ乳酸樹脂以外の樹脂、無機フィラー、及び、各種薬剤などが挙げられる。
前記薬剤としては、例えば、滑剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、抗菌剤等が挙げられる。
尚、これらの添加剤の割合は、ポリ乳酸樹脂100質量部に対して25質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましい。
Various additives can be added to the polylactic acid resin composition as necessary.
Examples of the additive include resins other than polylactic acid resins, inorganic fillers, and various drugs.
Examples of the drug include a lubricant, an antioxidant, an antistatic agent, a flame retardant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a colorant, and an antibacterial agent.
In addition, it is preferable that it is 25 mass parts or less with respect to 100 mass parts of polylactic acid resins, and, as for the ratio of these additives, it is more preferable that it is 15 mass parts or less.

本実施形態における発泡シートは、二軸押出機などを使ってポリ乳酸樹脂を改質する工程(改質工程)と、改質されたポリ乳酸樹脂を含むポリ乳酸樹脂組成物をサーキュラーダイを先端に装着した押出機を通じて押出発泡させる工程(押出発泡工程)とを実施して作製することができる。   The foam sheet in the present embodiment has a step of modifying a polylactic acid resin using a twin screw extruder or the like (modification step), a polylactic acid resin composition containing the modified polylactic acid resin, and a circular die at the tip. And an extrusion foaming process (extrusion foaming process) through an extruder attached to the substrate.

前記改質工程では、例えば、造粒ダイ(ホットカットダイ)を装着した二軸押出機を使って改質されたポリ乳酸樹脂を直後にペレット化するようにしてもよい。
前記改質工程で用いる二軸押出機には、ストランドダイやTダイを装着し、前記改質工程では改質されたポリ乳酸樹脂によるストランドやシートを作製し、その後、ストランドやシートをカットして造粒する工程を別途実施してもよい。
尚、要すれば、タンデム押出機を用いて改質工程に連続して押出発泡工程を実施するようにしてもよい。
例えば、本実施形態での押出発泡工程は、図3に示したような装置を用いて実施することができる。
In the modification step, for example, the modified polylactic acid resin may be immediately pelletized using a twin screw extruder equipped with a granulation die (hot cut die).
The twin-screw extruder used in the reforming process is equipped with a strand die or T-die, and in the reforming process, a strand or a sheet made of a modified polylactic acid resin is produced, and then the strand or sheet is cut. The granulating step may be performed separately.
If necessary, the extrusion foaming step may be carried out continuously with the reforming step using a tandem extruder.
For example, the extrusion foaming process in the present embodiment can be performed using an apparatus as shown in FIG.

図3に例示の装置は、タンデム押出機10と、タンデム押出機10において溶融混練されたポリ乳酸樹脂組成物を筒状に吐出するサーキュラーダイCDとが備えられている。
さらに、この製造装置には、サーキュラーダイCDから筒状に吐出された発泡シートを空冷する冷却装置CLと、この筒状の発泡シートを拡径して所定の大きさの筒状にするためのマンドレルMDと、該マンドレルMD通過後の発泡シートをスリットして2枚のシートに分割するスリット装置と、スリットされた発泡シート1を複数のローラ21を通過させた後に巻き取るための巻き取りローラ22が備えられている。
前記タンデム押出機10の上流側の押出機(以下「第1押出機10a」ともいう)には、発泡シートの原材料となるポリ乳酸樹脂を投入するためのホッパー11と、炭化水素などの発泡剤をシリンダー内に供給するためのガス導入部12が設けられている。
この第1側押出機10aの下流側には、発泡剤を含んだポリ乳酸樹脂組成物を溶融混練するための押出機(以下「第2押出機10b」ともいう)が備えられている。
このような装置にて押出発泡工程を実施する場合、第1押出機10aでポリ乳酸樹脂の改質を実施し、第1押出機10aの末端部又は第2押出機10bの基端部において発泡剤などを混合して発泡シートの原材料となるポリ乳酸樹脂組成物を調製し、前記サーキュラーダイCDから押出発泡を行うようにしてもよい。
The apparatus illustrated in FIG. 3 includes a tandem extruder 10 and a circular die CD that discharges the polylactic acid resin composition melt-kneaded in the tandem extruder 10 into a cylindrical shape.
Further, the manufacturing apparatus includes a cooling device CL for air-cooling the foam sheet discharged in a cylindrical shape from the circular die CD, and a diameter for expanding the cylindrical foam sheet into a cylindrical shape having a predetermined size. A mandrel MD, a slitting device that slits the foam sheet after passing through the mandrel MD and splits it into two sheets, and a take-up roller for winding the slit foam sheet 1 after passing the plurality of rollers 21 22 is provided.
In the upstream side of the tandem extruder 10 (hereinafter also referred to as “first extruder 10a”), a hopper 11 for introducing a polylactic acid resin as a raw material of the foam sheet, and a foaming agent such as a hydrocarbon Is provided in the cylinder.
On the downstream side of the first side extruder 10a, an extruder (hereinafter also referred to as "second extruder 10b") for melt kneading a polylactic acid resin composition containing a foaming agent is provided.
When the extrusion foaming process is performed with such an apparatus, the polylactic acid resin is modified by the first extruder 10a, and foaming is performed at the end portion of the first extruder 10a or the base end portion of the second extruder 10b. A polylactic acid resin composition to be a raw material of the foam sheet may be prepared by mixing an agent and the like, and extrusion foaming may be performed from the circular die CD.

本実施形態の発泡シートは、熱溶融時に前記のような特性を示すことから、優れた強度を有するものとなる。
前記押出発泡工程では、サーキュラーダイCDから吐出される直前に溶融混練物中に発泡剤による微小気泡が発生し、溶融混練物がサーキュラーダイCDから吐出されて圧力が解放された瞬間に前記微小気泡が一気に拡大するとともに溶融混練物中に溶存していた発泡剤によって新たな気泡が発生する。
そして、押出された発泡シートは、マンドレルMDでの拡径によって周方向に延伸を受けるとともに巻取りローラ22での巻取りによって押出方向にも延伸を受ける。
The foamed sheet of this embodiment has excellent strength because it exhibits the above-mentioned characteristics when melted.
In the extrusion foaming step, microbubbles are generated in the melt-kneaded product immediately before being discharged from the circular die CD, and the microbubbles are generated at the moment when the melt-kneaded material is discharged from the circular die CD and the pressure is released. Expands all at once, and new bubbles are generated by the foaming agent dissolved in the melt-kneaded product.
The extruded foam sheet is stretched in the circumferential direction by the diameter expansion by the mandrel MD and is also stretched in the extrusion direction by winding by the winding roller 22.

上記のような押出発泡工程において、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、安易な形で伸びてしまうことがなく、気泡膜が過度に薄くなってしまい難い。
即ち、本実施形態の発泡シートでは、前記のようなポリ乳酸樹脂を含む気泡膜が発泡剤による発泡力で延伸される際に一定以上の抵抗力を発揮する。
また、本実施形態の発泡シートでは、気泡膜の中央部が薄く周縁部が厚い状態になり易い。
そのため、本実施形態の発泡シートは、この厚い気泡膜が3次元的にシート全体にわたって連結された状態になることで優れた機械的特性を発揮する。
尚、本実施形態の発泡シートは、発泡時において破泡が生じ、気泡膜に穴が開いてしまった場合においても、穴を取り囲む気泡膜がそのままの状態になるのではなく、縮んで強度の発揮に有効な形で厚みを増すため、ある程度の割合で連続気泡を有していても優れた強度が発揮され得る。
In the extrusion foaming process as described above, the polylactic acid resin of the present embodiment does not stretch in an easy form, and the bubble film is unlikely to become excessively thin.
That is, in the foamed sheet of this embodiment, when the cell membrane containing the polylactic acid resin as described above is stretched by the foaming force of the foaming agent, a certain level of resistance is exhibited.
Moreover, in the foam sheet of this embodiment, it is easy to be in the state where the center part of a bubble film is thin and a peripheral part is thick.
Therefore, the foamed sheet of the present embodiment exhibits excellent mechanical properties when the thick bubble film is three-dimensionally connected to the entire sheet.
Note that the foam sheet of the present embodiment has a bubble breakage at the time of foaming, and even when a hole is opened in the bubble film, the bubble film surrounding the hole is not left as it is, but is shrunk and has a high strength. Since the thickness is increased in a form effective for exhibiting, excellent strength can be exhibited even with open cells at a certain rate.

本実施形態の発泡シートは、上記のような生分解性を勘案すると、連続気泡率が10%以上であることが好ましい。
発泡シートの連続気泡率は、15%以上であることがより好ましい。
発泡シートの連続気泡率は、発泡シートに優れた強度を発揮させる上において、50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることが特に好ましい。
The foam sheet of this embodiment preferably has an open cell ratio of 10% or more in consideration of the biodegradability as described above.
The open cell ratio of the foam sheet is more preferably 15% or more.
The open cell ratio of the foamed sheet is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, and particularly preferably 30% or less in order to exhibit excellent strength in the foamed sheet.

発泡シートの発泡倍率は、優れた軽量性を発揮させる上において、3倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましく、5倍以上であることが特に好ましい。
発泡シートの発泡倍率は、優れた強度を発揮させる上において、15倍以下であることが好ましく、12倍以下であることがより好ましく、10倍以下であることが特に好ましい。
The foaming ratio of the foamed sheet is preferably 3 times or more, more preferably 4 times or more, and particularly preferably 5 times or more in order to exhibit excellent lightness.
The foaming ratio of the foamed sheet is preferably 15 times or less, more preferably 12 times or less, and particularly preferably 10 times or less in order to exhibit excellent strength.

発泡シートの連続気泡率は、以下に示した方法によって測定することができる。
(連続気泡率)
発泡シートから、縦25mm、横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出し、切り出したサンプルを隙間があかないようにして重ね合わせて厚み25mmの測定用試料とし、この測定用試料の外寸を(株)ミツトヨ製「デジマチックキャリパ」を使用して1/100mmまで測定し、見掛けの体積(cm)を求める。
次に空気比較式比重計1000型(東京サイエンス(株)製)を使用して、1−1/2−1気圧法により測定用試料の体積(cm)を求める。
これらの求めた値と下記式とにより連続気泡率(%)を計算し、試験数5個の平均値を求める。
なお、測定は、測定用試料をJIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で16時間状態調節した後、JIS K7100−1999 記号23/50、2級の環境下で行う。
また、空気比較式比重計は、標準球(大28.9cc 小8.5cc)にて補正を行う。

連続気泡率(%)=100×(見掛け体積−空気比較式比重計での測定体積)/見掛け体積
The open cell ratio of the foamed sheet can be measured by the method shown below.
(Open cell ratio)
A plurality of sheet-like samples having a length of 25 mm and a width of 25 mm are cut out from the foamed sheet, and the cut-out samples are overlapped so that there is no gap between them to obtain a measurement sample having a thickness of 25 mm. ) Measure to 1/100 mm using “Digimatic Caliper” manufactured by Mitutoyo, and obtain the apparent volume (cm 3 ).
Next, the volume (cm 3 ) of the sample for measurement is obtained by the 1-1 / 2-1 atmospheric pressure method using an air comparison type hydrometer 1000 type (manufactured by Tokyo Science Co., Ltd.).
The open cell ratio (%) is calculated from these obtained values and the following formula, and the average value of 5 tests is obtained.
The measurement is performed in a JIS K7100-1999 symbol 23/50, second grade environment after conditioning for 16 hours in a JIS K7100-1999 symbol 23/50, second grade environment.
The air-comparing hydrometer corrects with a standard sphere (large 28.9 cc, small 8.5 cc).

Open cell ratio (%) = 100 × (apparent volume−volume measured with an air-based hydrometer) / apparent volume

発泡シートの発泡倍率は、発泡シートの見掛け密度(ρ1)を求め、発泡シートを構成しているポリ乳酸樹脂組成物の密度(真密度:ρ0)を求め、該真密度(ρ0)を前記見掛け密度(ρ1)で除して求めることができる。
即ち、発泡倍率は、下記の式を計算して求めることができる。

発泡倍率=真密度(ρ0)/見掛け密度(ρ1)
The expansion ratio of the foamed sheet is determined by determining the apparent density (ρ1) of the foamed sheet, determining the density of the polylactic acid resin composition constituting the foamed sheet (true density: ρ0), and determining the true density (ρ0) as the apparent density. It can be obtained by dividing by the density (ρ1).
That is, the expansion ratio can be obtained by calculating the following formula.

Foaming ratio = true density (ρ0) / apparent density (ρ1)

前記発泡シートの密度は、JIS K7222:1999「発泡プラスチックおよびゴム−見掛け密度の測定」に記載される方法によって求めることができ、具体的には下記のような方法で測定することができる。   The density of the foamed sheet can be determined by the method described in JIS K7222: 1999 “Measurement of foamed plastic and rubber-apparent density”, and can be specifically measured by the following method.

(密度測定方法)
発泡シートから、100cm以上の試料を元のセル構造を変えないように切断し、この試料をJIS K7100:1999の記号23/50、2級環境下で16時間状態調節した後、その寸法、質量を測定して、密度を下記式により算出する。

見掛け密度(kg/m)=試料の質量(kg)/試料の体積(m

なお、試料の寸法測定には、例えば、(株)ミツトヨ製「DIGIMATIC」CD−15タイプを用いることができる。
(Density measurement method)
A sample of 100 cm 3 or more is cut from the foamed sheet so as not to change the original cell structure, and the sample is conditioned in JIS K7100: 1999 symbol 23/50, second grade environment for 16 hours, The mass is measured, and the density is calculated by the following formula.

Apparent density (kg / m 3 ) = Sample mass (kg) / Sample volume (m 3 )

For example, “DIGIMATIC” CD-15 type manufactured by Mitutoyo Corporation can be used for measuring the dimensions of the sample.

ポリ乳酸樹脂組成物の密度は、発泡シートを熱プレスするなどして非発泡体化した試料に対してアルキメデス法(JIS K8807:2012「固体の密度及び比重の測定方法」の液中ひょう量法)に基づく測定を実施して求めることができる。   The density of the polylactic acid resin composition is determined by the Archimedes method (JIS K8807: 2012 “Method for measuring density and specific gravity of solids”) in a liquid weighing method for a sample which is not foamed by hot pressing a foamed sheet. ) Based on measurement.

本実施形態の発泡シートは、例えば、発泡倍率が3〜8倍程度の発泡状態において、所定の強度を有することが好ましい。
具体的には、発泡シートは、長手方向が押出方向となるように採取した試料に対して引張試験を実施した際に、引張強さが5.5MPa以上であることが好ましく、6MPa以上であることがより好ましく、6.5MPa以上であることが特に好ましい。
発泡シートの引張強さの上限は特に定められる必要はないが、発泡シートの引張強さは、通常、25MPa以下の値となる。
For example, the foamed sheet of this embodiment preferably has a predetermined strength in a foamed state in which the foaming ratio is about 3 to 8 times.
Specifically, the foamed sheet preferably has a tensile strength of 5.5 MPa or more and 6 MPa or more when a tensile test is performed on a sample collected so that the longitudinal direction is the extrusion direction. It is more preferable that the pressure is 6.5 MPa or more.
The upper limit of the tensile strength of the foamed sheet is not particularly required, but the tensile strength of the foamed sheet is usually a value of 25 MPa or less.

発泡シートの引張強さは、JIS K6767:1999「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に基づいて測定することができる。
すなわち、(株)オリエンテック製「テンシロンUCT−10T」万能試験機、ソフトブレーン(株)製「UTPS−458X」万能試験機データ処理を用いて、引張速度500mm/min、つかみ具間隔は100mm、試験片はダンベル形タイプ1(ISO1798規定)、厚み1.0〜1.5mmで前記引張強さを測定する。
但し伸びはつかみ具間の試験前と切断時の距離から算出する。
試験片の数は5個とし、試験片をJIS K 7100:1999の記号「23/50」(温度23℃、相対湿度50%)、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定を行う。
引張強さは次式により算出する。
T=F/(W t)

T:引張強さ(MPa)
F:切断にいたるまでの最大荷重(N)
W:試験片の幅(mm)
t:試験片の厚さ(mm)
The tensile strength of the foamed sheet can be measured based on JIS K6767: 1999 “Foamed plastic-polyethylene test method”.
In other words, using Tenteclon UCT-10T universal testing machine manufactured by Orientec Co., Ltd., and “UTPS-458X” universal testing machine data processing manufactured by Softbrain Co., Ltd. The test piece is dumbbell type 1 (ISO 1798 standard), and the tensile strength is measured at a thickness of 1.0 to 1.5 mm.
However, the elongation is calculated from the distance between the grips before the test and at the time of cutting.
The number of test pieces was five, and the test pieces were conditioned in accordance with JIS K 7100: 1999 symbol “23/50” (temperature 23 ° C., relative humidity 50%) over the course of 16 hours in a second grade standard atmosphere. Measure in the same standard atmosphere.
The tensile strength is calculated by the following formula.
T = F / (W t)

T: Tensile strength (MPa)
F: Maximum load until cutting (N)
W: Specimen width (mm)
t: thickness of test piece (mm)

本実施形態の発泡シートは、ポリ乳酸樹脂が前記のような分子量分布を示すことで、ゲルのような熱溶融時における挙動が他と異なる成分によって“ブツ”などと称される微小突起や気泡膜の破れが生じることを抑制できる。   The foam sheet according to the present embodiment has a molecular weight distribution as described above, so that microprotrusions and bubbles referred to as “butsu” or the like due to a component different in behavior at the time of heat melting such as a gel. It is possible to suppress the tearing of the film.

本実施形態の発泡シートは、各種のシート成形品の原材料とすることができる。
発泡シートは、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形、プレス成形、マッチモールド成形などの熱成形によって3次元的な形状を付与して容器などの発泡成形品(例えば、トレー、丼、カップなど)とすることができる。
また、発泡シートは、平板状のまま、折箱などの発泡成形品の形成材料とすることもできる。
即ち、発泡シートは、図4に示すように折箱100の底板101、側壁枠102、蓋板103、などの形成材料とすることができる。
The foam sheet of this embodiment can be used as a raw material for various sheet molded products.
Foamed sheets are given a three-dimensional shape by thermoforming such as vacuum forming, pressure forming, vacuum / pressure forming, press forming, match mold forming, etc., and foam formed products such as containers (for example, trays, baskets, cups, etc.) ).
Moreover, a foam sheet can also be made into the forming material of foam molded articles, such as a folded box, with flat form.
That is, the foam sheet can be used as a forming material for the bottom plate 101, the side wall frame 102, the lid plate 103, and the like of the folded box 100 as shown in FIG.

本実施形態では、発泡シートを作製する際に生じる製品外のシート(発泡シートが設定通りの発泡状態になるまでに押出発泡されて製品にはならなかった部分の発泡シート)や上記のような成形品を作製する際に生じる端材などをリペレット化してリサイクル材として再利用することが望ましい。
そこで、本実施形態で発泡シートの原材料として用いるポリ乳酸樹脂は、初期状態で測定されるMFR(190℃、2.16kg)を「MFR(g/10min)」とし、190℃で1度溶融混練された後に測定される前記MFRを「MFR(g/10min)」とし、この溶融混練された後に190℃で再び溶融混練された後に測定される前記MFRを「MFR(g/10min)」とし、3度190℃で溶融混練された後に測定される前記MFRを「MFR(g/10min)」としたときに、下記式(A1)で表される「MFR一次変化率」の値が25%以下であることが好ましい。
また、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、下記式(A2)で表される「MFR二次変化率」の値が40%以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、下記式(A3)で表される「MFR三次変化率」の値が55%以下であることが好ましい。

MFR一次変化率=(MFR−MFR)/MFR×100[%]・・・(A1)
MFR二次変化率=(MFR−MFR)/MFR×100[%]・・・(A2)
MFR三次変化率=(MFR−MFR)/MFR×100[%]・・・(A3)
In the present embodiment, a sheet outside the product generated when the foamed sheet is produced (the foamed sheet of the portion that has been extruded and foamed until the foamed sheet becomes a foamed state as set) and has not become a product, or the above It is desirable to recycle pellets and the like produced when producing a molded product and reuse them as recycled materials.
Therefore, the polylactic acid resin used as the raw material of the foam sheet in this embodiment is MFR (190 ° C., 2.16 kg) measured in the initial state as “MFR 0 (g / 10 min)” and melted once at 190 ° C. The MFR measured after kneading is referred to as “MFR 1 (g / 10 min)”, and the MFR measured after melt-kneading and then melt-kneading again at 190 ° C. is referred to as “MFR 2 (g / 10 min)”. The value of “MFR primary change rate” represented by the following formula (A1) when the MFR measured after being melt-kneaded at 190 ° C. at 3 ° C. is “MFR 3 (g / 10 min)”. Is preferably 25% or less.
In addition, the polylactic acid resin of the present embodiment preferably has a “MFR secondary change rate” value represented by the following formula (A2) of 40% or less.
Furthermore, the polylactic acid resin of this embodiment preferably has a “MFR tertiary change rate” value of 55% or less represented by the following formula (A3).

MFR primary change rate = (MFR 1 −MFR 0 ) / MFR 0 × 100 [%] (A1)
MFR secondary change rate = (MFR 2 −MFR 0 ) / MFR 0 × 100 [%] (A2)
MFR tertiary change rate = (MFR 3 −MFR 0 ) / MFR 0 × 100 [%] (A3)

前記MFR一次変化率は、20%以下であることがより好ましく、15%以下であることがさらに好ましい。
前記MFR二次変化率は、35%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましい。
前記MFR三次変化率は、52%以下であることがより好ましく、50%以下であることがさらに好ましい。
The MFR primary change rate is more preferably 20% or less, and further preferably 15% or less.
The MFR secondary change rate is more preferably 35% or less, and further preferably 30% or less.
The MFR tertiary change rate is more preferably 52% or less, and further preferably 50% or less.

本実施形態で発泡シートの原材料として用いるポリ乳酸樹脂は、初期状態で測定される溶融張力(at190℃)を「MT(cN)」とし、190℃で1度溶融混練された後に測定される前記溶融張力を「MT(cN)」とし、この溶融混練された後に190℃で再び溶融混練された後に測定される前記溶融張力を「MT(cN)」とし、3度190℃で溶融混練された後に測定される前記溶融張力を「MT(cN)」としたときに、下記式(B1)で表される「溶融張力一次変化率」の値が60%以下であることが好ましい。
また、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、下記式(B2)で表される「溶融張力二次変化率」の値が70%以下であることが好ましい。
さらに、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、下記式(B3)で表される「溶融張力三次変化率」の値が80%以下であることが好ましい

溶融張力一次変化率=(MT−MT)/MT×100[%]・・・(B1)
溶融張力二次変化率=(MT−MT)/MT×100[%]・・・(B2)
溶融張力三次変化率=(MT−MT)/MT×100[%]・・・(B3)
The polylactic acid resin used as the raw material of the foam sheet in the present embodiment is measured after being melt-kneaded once at 190 ° C. with the melt tension (at 190 ° C.) measured in the initial state being “MT 0 (cN)”. The melt tension is “MT 1 (cN)” and the melt tension measured after melt-kneading and then melt-kneading again at 190 ° C. is “MT 2 (cN)”. When the melt tension measured after kneading is defined as “MT 3 (cN)”, it is preferable that the value of “melting tension primary change rate” represented by the following formula (B1) is 60% or less. .
Further, the polylactic acid resin of the present embodiment preferably has a “melting tension secondary change rate” represented by the following formula (B2) of 70% or less.
Furthermore, the polylactic acid resin of the present embodiment preferably has a “melting tension tertiary change rate” represented by the following formula (B3) of 80% or less.

Melt tension primary change rate = (MT 0 −MT 1 ) / MT 0 × 100 [%] (B1)
Melt tension secondary change rate = (MT 0 −MT 2 ) / MT 0 × 100 [%] (B2)
Melt tension tertiary change rate = (MT 0 −MT 3 ) / MT 0 × 100 [%] (B3)

前記溶融張力一次変化率は、55%以下であることがより好ましく、50%以下であることがさらに好ましい。
前記溶融張力二次変化率は、65%以下であることがより好ましく、55%以下であることがさらに好ましい。
前記溶融張力三次変化率は、75%以下であることがより好ましく、70%以下であることがさらに好ましい。
The melt tension primary change rate is more preferably 55% or less, and further preferably 50% or less.
The melt tension secondary change rate is more preferably 65% or less, and further preferably 55% or less.
The melt tension tertiary change rate is more preferably 75% or less, and further preferably 70% or less.

尚、MFR一次変化率、MFR二次変化率、及び、MFR三次変化率のそれぞれの値の下限値は、通常、0%である。
また、溶融張力一次変化率、溶融張力二次変化率、及び、溶融張力三次変化率のそれぞれの値の下限値は、通常、0%である。
In addition, the lower limit value of each value of the MFR primary change rate, the MFR secondary change rate, and the MFR tertiary change rate is usually 0%.
Moreover, the lower limit value of each value of the melt tension primary change rate, the melt tension secondary change rate, and the melt tension tertiary change rate is usually 0%.

本実施形態のポリ乳酸樹脂は、溶融張力一次変化率が60%以下であることで、リサイクル材の利用拡大を図ることができる。
また、溶融張力二次変化率や溶融張力三次変化率が上記のような範囲にあることで、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、リサイクル材の利用をさらに拡大させ得る。
即ち、本実施形態のポリ乳酸樹脂は、熱履歴による特性変化が少ないためバージン材(改質前の市販ペレット)に添加してもその特性を大きく低下させるおそれが低い。
また、発泡シートを製造する際の原料の一部にリサイクル材を用いても、押出条件などを大きく変更することなく良質な発泡シートを作製することができる。
このようなことから本実施形態のポリ乳酸樹脂や発泡シートは、より環境に優しい製品づくりを可能にさせ得る。
The polylactic acid resin of the present embodiment has a primary change rate of melt tension of 60% or less, so that the use of recycled materials can be expanded.
Moreover, when the melt tension secondary change rate and the melt tension tertiary change rate are in the above ranges, the polylactic acid resin of the present embodiment can further expand the use of recycled materials.
That is, since the polylactic acid resin of this embodiment has little change in properties due to thermal history, there is little risk of greatly reducing the properties even when added to a virgin material (commercially available pellets before modification).
Moreover, even if a recycled material is used as a part of the raw material for producing the foam sheet, a high-quality foam sheet can be produced without greatly changing the extrusion conditions.
For these reasons, the polylactic acid resin and foamed sheet of the present embodiment can make a more environmentally friendly product.

上記における「190℃で『溶融混練』がされた後の状態」とは、原則的に、二軸押出機によって押出した後の状態を意味する。

より詳しくは、口径が30mmの二軸押出機(L/D=42)を用い、二軸押出機の温度設定を、押出し方向上流側から下流側に向かって、順に160℃、200℃、それ以降の温度を190℃に設定し、回転数140rpmの条件にて二軸押出機中で、溶融混練させ、押出機の先端に取り付けた口径3mm、孔数2個のダイから、10kg/hの吐出量で、この「二軸押出機」を通過させた後の状態を本明細書では「190℃で『溶融混練』がされた後の状態」として定めている。
なお、MFRや溶融張力の測定は、上記のように設定された「二軸押出機」にポリ乳酸樹脂を供給してストランド状に押出させ、このストランド状の試料を20℃の水を入れた1.5mの水槽中を通過させて冷却し、冷却された試料を切断してペレットを作製して求めることができる。
より詳しくは、このペレットのMFRや溶融張力を測定することで、ポリ乳酸樹脂の190℃で溶融混練がされた後のMFRや溶融張力の値を測定することができる。
The “state after being“ melt-kneaded ”at 190 ° C.” in the above means the state after being extruded by a twin-screw extruder in principle.

More specifically, using a twin screw extruder (L / D = 42) with a diameter of 30 mm, the temperature setting of the twin screw extruder is 160 ° C., 200 ° C. in order from the upstream side to the downstream side in the extrusion direction. The subsequent temperature was set to 190 ° C., melt-kneaded in a twin-screw extruder under the condition of a rotational speed of 140 rpm, and from a die having a diameter of 3 mm and a hole number of 2 attached to the tip of the extruder, 10 kg / h In this specification, the state after passing through the “double-screw extruder” in terms of the discharge amount is defined as “the state after being“ melt-kneaded ”at 190 ° C.”.
The measurement of MFR and melt tension was performed by supplying a polylactic acid resin to the “biaxial extruder” set as described above and extruding it into a strand shape. It can be obtained by passing through a 1.5 m water tank and cooling, cutting the cooled sample, and producing pellets.
More specifically, by measuring the MFR and melt tension of the pellet, the MFR and melt tension values after the polylactic acid resin is melt-kneaded at 190 ° C. can be measured.

本実施形態の発泡シートは、使用されるポリ乳酸樹脂に上記のような熱安定性が発揮されることから原材料として用いるポリ乳酸樹脂の一部をリサイクル材としてもよい。
即ち、発泡シートの原材料には、押出機を1回以上通過したポリ乳酸樹脂組成物を含有させてもよい。
ポリ乳酸樹脂発泡シート、ポリ乳酸樹脂発泡シートが熱成形されてなる発泡成形品、及び、該発泡成形品を製造する際に生じた端材の内の少なくとも1つを含むリサイクル材は、発泡シートを環境に優しい製品とする上において、発泡シートの原材料中に含まれる全てのポリ乳酸樹脂に占める質量割合が1%以上となるように発泡シートに含有させることが好ましく、5%以上となるように発泡シートに含有させることがより好ましい。
但し、リサイクル材は、発泡シートの物性を良好なものとする上において、前記質量割合が25%以下となるように発泡シートに含有させることが好ましく、20%以下となるように発泡シートに含有させることがより好ましい。
リサイクル材は、そのままの状態で発泡シートの原材料としても、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートなどによって改質を行ってから発泡シートの原材料としてもよい。
リサイクル材に改質を行う場合、リサイクル材とバージン材とを混合して二軸押出機などの溶融混練装置に供給し、該溶融混練装置でバージン材とともに改質することが好ましい。
前記改質工程で、改質するポリ乳酸樹脂の一部をリサイクル材とすると改質されたポリ乳酸樹脂に前記のような熱溶融特性を付与することが容易になるという利点を有する。
The foamed sheet of this embodiment may use a part of the polylactic acid resin used as a raw material as a recycled material because the polylactic acid resin used exhibits the above-described thermal stability.
That is, the raw material of the foam sheet may contain a polylactic acid resin composition that has passed through the extruder one or more times.
A recycled material including at least one of a polylactic acid resin foam sheet, a foam molded article obtained by thermoforming a polylactic acid resin foam sheet, and an end material produced when the foam molded article is manufactured is a foam sheet. In order to make an environmentally friendly product, it is preferable that the foamed sheet contains 5% or more of the polylactic acid resin contained in the raw material of the foamed sheet so that the mass ratio is 1% or more. It is more preferable to make it contain in a foam sheet.
However, in order to improve the physical properties of the foam sheet, the recycled material is preferably contained in the foam sheet so that the mass ratio is 25% or less, and contained in the foam sheet so as to be 20% or less. More preferably.
The recycled material may be used as a raw material for the foamed sheet as it is, or as a raw material for the foamed sheet after modification with t-butylperoxyisopropyl monocarbonate or the like.
When reforming the recycled material, it is preferable to mix the recycled material and the virgin material, supply the mixed material to a melt kneading apparatus such as a twin-screw extruder, and modify the recycled material together with the virgin material.
If a part of the polylactic acid resin to be modified is used as a recycled material in the modification step, there is an advantage that it becomes easy to give the modified polylactic acid resin the above-mentioned heat melting characteristics.

なお、本実施形態においては、ポリ乳酸樹脂発泡体の例として上記のように押出発泡シートを例示しているが、本発明のポリ乳酸樹脂発泡体の具体的な態様は押出発泡シートに限定されるものではない。
本発明のポリ乳酸樹脂発泡体は、射出成形品であってもビーズ発泡成形品等であってもよい。
即ち、本発明は、上記例示に何等限定されるものではない。
In this embodiment, the extruded foam sheet is exemplified as described above as an example of the polylactic acid resin foam, but the specific aspect of the polylactic acid resin foam of the present invention is limited to the extruded foam sheet. It is not something.
The polylactic acid resin foam of the present invention may be an injection molded product or a bead foam molded product.
That is, the present invention is not limited to the above examples.

以下に、実施例を示して本発明をより具体的に説明するが本発明は以下の例示にも何等限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<第1の評価検討>
(試験例1−1)
(1)改質されたポリ乳酸樹脂の作製
ポリ乳酸樹脂(Nature Works社製「Biopolymer Ingeo 8052D」、MFR=7.4g/10min、密度=1240kg/m)100質量部と、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(化薬アクゾ社製「カヤカルボンBIC−75」、1分間半減期温度T1:158.8℃)0.5質量部とをリボンブレンダーにて攪拌混合して、混合物を得た。
得られた混合物を、口径が57mmの二軸押出機(L/D=31.5)に供給した。
フィード部の設定温度を170℃、それ以降の温度を230℃に設定し、回転数150rpmの条件にて二軸押出機中で、前記混合物を溶融混練させ、押出機の先端に取り付けた口径3mm、孔数18個のダイから、50kg/hの吐出量で、混練物をストランド状に押し出した。
次いで、押し出されたストランド状の混練物を、30℃の水を収容した長さ2mの冷却水槽中を通過させて、冷却した。
冷却されたストランドを、ペレタイザーでカットして、改質されたポリ乳酸樹脂のペレットを得た。
<First evaluation study>
(Test Example 1-1)
(1) Production of modified polylactic acid resin 100 parts by mass of polylactic acid resin (“Biopolymer Inge 8052D” manufactured by Nature Works, MFR = 7.4 g / 10 min, density = 1240 kg / m 3 ), and t-butyl par 0.5 parts by mass of oxyisopropyl monocarbonate (“Kaya-Carbon BIC-75” manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd., 1 minute half-life temperature T1: 158.8 ° C.) was stirred and mixed with a ribbon blender to obtain a mixture.
The obtained mixture was supplied to a twin screw extruder (L / D = 31.5) having a diameter of 57 mm.
The set temperature of the feed part is set to 170 ° C., the temperature after that is set to 230 ° C., the mixture is melt-kneaded in a twin-screw extruder under the condition of a rotation speed of 150 rpm, and the diameter is 3 mm attached to the tip of the extruder. The kneaded product was extruded in a strand form from a die having 18 holes with a discharge rate of 50 kg / h.
Next, the extruded strand-like kneaded product was cooled by passing through a cooling water tank having a length of 2 m containing 30 ° C. water.
The cooled strand was cut with a pelletizer to obtain modified polylactic acid resin pellets.

(試験例1−2〜1−7)
試験例1−2〜1−7についてはポリ乳酸樹脂の種類や有機過酸化物の添加量(ポリ乳酸樹脂100質量部に対する添加量(phr))をそれぞれ変更した以外は試験例1−1と同様の方法で改質されたポリ乳酸樹脂を作製した。
(Test Examples 1-2 to 1-7)
Test Examples 1-2 to 1-7 were the same as Test Example 1-1 except that the type of polylactic acid resin and the amount of organic peroxide added (added amount (phr) relative to 100 parts by mass of polylactic acid resin) were changed. A polylactic acid resin modified by the same method was produced.

(試験例2−1〜2−4)
試験例2−1〜2−4についてはt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートとは異なる有機過酸化物を用いて改質を行ったこと以外は、試験例1−1〜1−7と同様の方法で改質されたポリ乳酸樹脂を作製した。
尚、一部の例では、有機過酸化物ではなく鎖伸長剤による改質を行っている。
(Test Examples 2-1 to 2-4)
Test Examples 2-1 to 2-4 were the same as Test Examples 1-1 to 1-7, except that modification was performed using an organic peroxide different from t-butylperoxyisopropyl monocarbonate. A polylactic acid resin modified by the method was prepared.
In some cases, the modification is performed with a chain extender instead of an organic peroxide.

試験例1−1〜1−7、及び、試験例2−1〜2−4で用いたポリ乳酸樹脂及び有機過酸化物の種類、並びに、ポリ乳酸樹脂100質量部に対する有機過酸化物の添加量(phr)を表1〜表3に示す。   Types of polylactic acid resin and organic peroxide used in Test Examples 1-1 to 1-7 and Test Examples 2-1 to 2-4, and addition of organic peroxide to 100 parts by mass of polylactic acid resin The amount (phr) is shown in Tables 1 to 3.

(2)発泡体の作製
試験例1−1で得られたポリ乳酸樹脂100質量部と、気泡調整剤(松村産業(株)製「クラウンタルク」)1.0質量部とをドライブレンドして、混合物を作製した。
口径φ50mmの第1押出機(上流側)及び口径φ65mmの第2押出機(下流側)を備えたタンデム押出機において、口径φ50mmの第1の押出機に、得られた混合物をホッパーを通じて供給し、加熱溶融させた。
その後、発泡剤としてブタン(イソブタン/ノルマルブタン=70/30)を第1押出機に圧入し、前記混合物とともに溶融混合させた。
次いで、この溶融混合物を口径65mmの第2の押出機に移送して押出発泡に適した温度に均一に冷却した後、口径70mmのサーキュラーダイから吐出量30kg/hで押出発泡させて、円筒状発泡体を得た。
得られた円筒状発泡体を内部が約20℃の水で冷却されているφ206mmのマンドレル上を沿わせ、またその外面をその径よりも大きいエアリングによりエアーを吹き付けることにより冷却成形し、円周上の1点でカッターにより切開して、帯状の発泡シートを得た。
(2) Production of Foam Dry-blend 100 parts by mass of the polylactic acid resin obtained in Test Example 1-1 and 1.0 part by mass of a bubble regulator (“Crown Talc” manufactured by Matsumura Sangyo Co., Ltd.) A mixture was made.
In a tandem extruder equipped with a first extruder (upstream side) having a diameter of φ50 mm and a second extruder (downstream side) having a diameter of φ65 mm, the obtained mixture is supplied to the first extruder having a diameter of φ50 mm through a hopper. And melted by heating.
Thereafter, butane (isobutane / normal butane = 70/30) as a blowing agent was press-fitted into the first extruder and melt-mixed with the mixture.
Next, this molten mixture is transferred to a second extruder having a diameter of 65 mm and uniformly cooled to a temperature suitable for extrusion foaming, and then extruded and foamed from a circular die having a diameter of 70 mm at a discharge rate of 30 kg / h to form a cylindrical shape A foam was obtained.
The obtained cylindrical foam was cooled and molded by blowing air on its outer surface with an air ring having a diameter larger than that of a mandrel having a diameter of 206 mm, the inside of which was cooled with about 20 ° C. water. An incision was made at one point on the circumference with a cutter to obtain a band-shaped foam sheet.

試験例1−2〜1−7、試験例2−1〜2−4についても上記と同様の方法で発泡シートを作製した。
しかし、試験例2−2、2−3については、樹脂の溶融張力がなく安定したシートの引き取りができなかったため、発泡シートが得られなかった。
For Test Examples 1-2 to 1-7 and Test Examples 2-1 to 2-4, foamed sheets were produced in the same manner as described above.
However, in Test Examples 2-2 and 2-3, a foamed sheet was not obtained because there was no melt tension of the resin and a stable sheet could not be taken up.

試験例1−1〜1−7、試験例2−1〜2−4で改質された後のポリ乳酸樹脂について、質量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)、及び、これらの比(Mz/Mw)を求めた。
また、これらの改質された後のポリ乳酸樹脂の分子量分布曲線において、最大ピークTPよりも高分子量側にショルダーSL又は別ピークSPが存在しているかを確認した。
さらに、改質された後のポリ乳酸樹脂のMFR(190℃、2.16kg)、及び、溶融張力(at190℃)を測定した。
そして、作製された発泡シートについては見掛け密度、及び、連続気泡率を測定した。
さらに、発泡シートについては、目視にて外観を観察し、以下の基準で判定した。

(発泡体の外観)
○:発泡が均一で外観美麗。
△:発泡は均一だがシート表面に一部ブツが見られる。
×:気泡が不均一で顕著な破泡が見られる。又はシート表面に多数のブツが見られる。

以上の評価結果を表4に示す。
About the polylactic acid resin after modification in Test Examples 1-1 to 1-7 and Test Examples 2-1 to 2-4, the mass average molecular weight (Mw), the Z average molecular weight (Mz), and the ratio thereof (Mz / Mw) was determined.
Further, in the molecular weight distribution curve of the modified polylactic acid resin, it was confirmed whether a shoulder SL or another peak SP was present on the higher molecular weight side than the maximum peak TP.
Further, the MFR (190 ° C., 2.16 kg) and melt tension (at 190 ° C.) of the modified polylactic acid resin were measured.
And the apparent density and the open cell ratio were measured about the produced foam sheet.
Furthermore, about the foam sheet, the external appearance was observed visually and it determined with the following references | standards.

(Appearance of foam)
○: Uniform foaming and beautiful appearance.
(Triangle | delta): Although foaming is uniform, a part is seen in the sheet | seat surface.
X: Air bubbles are non-uniform and significant bubble breakage is observed. Or a large number of irregularities are seen on the sheet surface.

The above evaluation results are shown in Table 4.

(発泡体の内部観察)
発泡シートの押出方向(MD)に平行し、且つ、発泡シートの平面方向に直交する平面で発泡シートを切断した断面(以下、「MD断面」ともいう)と、発泡シートの押出方向(MD)に直交するシート幅方向(TD)に平行で、且つ、発泡シートの平面方向に直交する平面で発泡シートを切断した断面(以下、「TD断面」ともいう)とについて走査型電子顕微鏡(SEM)で約50倍の倍率で写真撮影した。
写真撮影は、試験例1−1(MD:図5a、TD:図5b)、試験例1−4(MD:図6a、TD:図6b)、試験例1−5(MD:図7a、TD:図7b)、試験例2−1(MD:図8a、TD:図8b)の4つの発泡シートに対して実施し、撮影した写真を元に平均気泡径を算出した。
尚、平均気泡径は次のようにして算出した。
(Internal observation of foam)
A cross section (hereinafter also referred to as “MD cross section”) of the foam sheet cut along a plane parallel to the extrusion direction (MD) of the foam sheet and perpendicular to the plane direction of the foam sheet, and the extrusion direction (MD) of the foam sheet A scanning electron microscope (SEM) with respect to a cross section (hereinafter also referred to as “TD cross section”) obtained by cutting the foam sheet in a plane parallel to the sheet width direction (TD) perpendicular to the plane and perpendicular to the plane direction of the foam sheet The photograph was taken at a magnification of about 50 times.
Photography was performed in Test Example 1-1 (MD: FIG. 5a, TD: FIG. 5b), Test Example 1-4 (MD: FIG. 6a, TD: FIG. 6b), Test Example 1-5 (MD: FIG. 7a, TD). : FIG. 7b), it implemented with respect to four foam sheets of Test Example 2-1 (MD: FIG. 8a, TD: FIG. 8b), and calculated the average bubble diameter based on the photographed photograph.
The average bubble diameter was calculated as follows.

<発泡シートの平均気泡径の測定>
発泡シートの幅方向中央部からMD方向(押出方向)、及び、TD方向(幅方向)に沿って発泡シートの表面に垂直に切リ出し、それぞれの断面を(株)日立ハイテクノロジーズ製「SU1510」走査電子顕微鏡を用いて撮影した。
このとき、顕微境写真は、横向きのA4用紙1枚に縦横2画像(合計4画像)並んだ状態で印刷した際に所定の倍率となるように撮影した。
具体的には、上記のように印刷した画像上に、MD、TDの各方向に平行する60mmの任意の直線、及び、各方向に直交する方向(厚さ方向、VD方向ともいう)に60mmの直線を描いた際に、この直線上に存在する気泡の数が3〜10個程度となるように電子顕微鏡での撮影倍率を調整した。
MD方向に沿って切断した断面(MD断面)、及び、TD方向に沿って切断した断面(TD断面)のそれぞれに対し、2視野ずつ合計4視野の顕微鏡画像を撮影し、上記のようにA4用紙に印刷した。
MD断面の2つの画像のそれぞれにMD方向に平行な3本の任意の直線(長さ60mm)を描くと共に、TD断面の2つの画像のそれぞれにTD方向に平行な3本の任意の直線(長さ60mm)を描いた。
また、MD断面の1つの画像とTD断面の1つの画像とにVD方向に平行な3本の直線(60mm)を描き、MD方向、TD方向、及び、VD方向に平行な60mmの任意の直線を各方向6本ずつ描いた。
なお、任意の直線はできる限り気泡が接点でのみ接しないようにし、接してしまう場合には、この気泡も数に加えた。
MD方向、TD方向、VD方向の各方向の6本の任意の直線について数えた気泡数Dを算術平均し、各方向の気泡数とした。
気泡数を数えた画像倍率とこの気泡数から気泡の平均弦長tを次式より算出した。

平均弦長 t(mm)=60/(気泡数×画像倍率)

画像倍率は、画像上のスケールバーを株式会社ミツトヨ製「デジマチックキャリパ」にて1/100mmまで計測し、次式により求めた。

画像倍率=スケールバー実測値(mm)/スケールバーの表示値(mm)

そして次式により各方向における気泡径を算出した。

気泡径D(mm)=t/0.616

さらにそれらの積の3乗根を平均気泡径とした。

平均気泡径(mm)=(DMD×DTD×DVD1/3
MD:MD方向の気泡径(mm)
TD:TD方向の気泡径(mm)
VD:VD方向の気泡径(mm)

結果を、下記表に示す。
<Measurement of average cell diameter of foam sheet>
From the center in the width direction of the foamed sheet, cut out perpendicularly to the surface of the foamed sheet along the MD direction (extrusion direction) and the TD direction (width direction), and each cross section is “SU1510 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. "Photographed using a scanning electron microscope.
At this time, the microscopic picture was taken so as to have a predetermined magnification when printed in a state where two images (total of four images in total) were arranged on one A4 paper in landscape orientation.
Specifically, on the image printed as described above, an arbitrary straight line of 60 mm parallel to each direction of MD and TD, and 60 mm in a direction orthogonal to each direction (also referred to as a thickness direction or a VD direction). When the straight line was drawn, the photographing magnification with an electron microscope was adjusted so that the number of bubbles existing on the straight line was about 3 to 10.
For each of the cross-section cut along the MD direction (MD cross-section) and the cross-section cut along the TD direction (TD cross-section), a microscopic image of a total of 4 visual fields was taken, and A4 as described above. Printed on paper.
Three arbitrary straight lines (length 60 mm) parallel to the MD direction are drawn on each of the two images of the MD cross section, and three arbitrary straight lines parallel to the TD direction of each of the two images of the TD cross section ( A length of 60 mm) was drawn.
Moreover, three straight lines (60 mm) parallel to the VD direction are drawn on one image of the MD cross section and one image of the TD cross section, and an arbitrary straight line of 60 mm parallel to the MD direction, the TD direction, and the VD direction. Are drawn in six in each direction.
It should be noted that in any given line, bubbles were prevented from contacting only at the contact points as much as possible, and when they contacted, these bubbles were added to the number.
The number of bubbles D counted for six arbitrary straight lines in each of the MD, TD, and VD directions was arithmetically averaged to obtain the number of bubbles in each direction.
From the image magnification obtained by counting the number of bubbles and the number of bubbles, the average chord length t of the bubbles was calculated from the following equation.

Average chord length t (mm) = 60 / (number of bubbles x image magnification)

The image magnification was determined by the following equation by measuring the scale bar on the image to 1/100 mm with “Digimatic Caliper” manufactured by Mitutoyo Corporation.

Image magnification = Scale bar measured value (mm) / Scale bar display value (mm)

And the bubble diameter in each direction was computed by following Formula.

Bubble diameter D (mm) = t / 0.616

Furthermore, the cube root of the product was taken as the average bubble diameter.

Average bubble diameter (mm) = (D MD × D TD × D VD ) 1/3
D MD : Bubble diameter in the MD direction (mm)
D TD : Bubble diameter in TD direction (mm)
D VD : Bubble diameter in the VD direction (mm)

The results are shown in the table below.

尚、上記の試験例2−4では、ポリ乳酸樹脂を改質する際や発泡シートを押出発泡する際に有機過酸化物の分解残渣(アセトフェノン、クミルアルコールなど)が原因であると考えられる臭気が感じられた。   In Test Example 2-4, it is considered that the decomposition residue of organic peroxide (acetophenone, cumyl alcohol, etc.) is the cause when the polylactic acid resin is modified or the foamed sheet is extruded and foamed. Odor was felt.

以上のことからも、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを用いることで、発泡に適した状態にポリ乳酸樹脂を改質する際に臭気の問題などが発生することを抑制できることがわかる。   From the above, it can be seen that by using t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, it is possible to suppress the occurrence of odor problems and the like when modifying the polylactic acid resin to a state suitable for foaming.

<第2の評価検討>
(試験例3−1)
第1の評価検討での試験例1−4と同じく、Nature Works社製のポリ乳酸樹脂(商品名「Biopolymer Ingeo 4032D」)とt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートとを100:0.5の割合で用いて改質されたポリ乳酸樹脂を作製した。
<Second evaluation study>
(Test Example 3-1)
Similar to Test Example 1-4 in the first evaluation study, polylactic acid resin (trade name “Biopolymer Ingeo 4032D”) manufactured by Nature Works and t-butylperoxyisopropyl monocarbonate in a ratio of 100: 0.5 The polylactic acid resin modified by using was prepared.

この改質されたポリ乳酸樹脂について、伸長粘度(at190℃)を測定した。
その結果、伸長粘度測定では、伸長速度の増大にともなって伸長粘度が増大し、横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフには、上向きに凸となるピークが出現しないことがわかった。
With respect to this modified polylactic acid resin, the extensional viscosity (at 190 ° C.) was measured.
As a result, in the extension viscosity measurement, the extension viscosity increases as the extension rate increases, and it is clear that no upward convex peak appears in the graph with the abscissa indicating the extension rate and the ordinate indicating the extension viscosity. It was.

また、試験例3−1で改質されたポリ乳酸樹脂を用い、「第1の評価検討」と同様に発泡シートを作製し、発泡シートの厚さ、坪量、発泡倍率、及び、連続気泡率を求めた。
さらに、発泡シートに対し、長手方向が押出方向となるようにダンベル状試験片を採取して、該ダンベル状試験片により引張強さの測定を実施した。
Further, using the polylactic acid resin modified in Test Example 3-1, a foamed sheet was prepared in the same manner as in “First Evaluation Study”, and the thickness, basis weight, foaming ratio, and open cell of the foamed sheet were produced. The rate was determined.
Further, a dumbbell-shaped test piece was collected from the foamed sheet so that the longitudinal direction was the extrusion direction, and the tensile strength was measured using the dumbbell-shaped test piece.

(試験例4−1)
発泡用としてユニチカ社から市販されているポリ乳酸樹脂(商品名「テラマック HV−6250H」、MFR:1〜3g/10min、引張強さ:69MPa(メーカー公表値))を用意した(改質せず)。
(Test Example 4-1)
A polylactic acid resin (trade name “TERRAMAC HV-6250H”, MFR: 1 to 3 g / 10 min, tensile strength: 69 MPa (manufacturer's published value)) commercially available from Unitika for foaming was prepared (without modification). ).

試験例3−1と同様に試験例4−1のポリ乳酸樹脂についてもレオテンス装置を用いた熱溶融特性を調査した。
なお、試験例4−1のポリ乳酸樹脂では、伸長粘度測定の結果を横軸が伸長速度、縦軸が伸長粘度となったグラフで表したところピークが見られた。
試験例4−1のポリ乳酸樹脂についても発泡シートを作製し、試験例3−1と同様に評価した。
結果を、下記表6に示す。
Similar to Test Example 3-1, the heat melting characteristics of the polylactic acid resin of Test Example 4-1 were investigated using a rhetence apparatus.
In addition, in the polylactic acid resin of Test Example 4-1, the peak was observed when the result of the measurement of the extension viscosity was represented by a graph in which the horizontal axis represents the extension rate and the vertical axis represents the extension viscosity.
For the polylactic acid resin of Test Example 4-1, a foamed sheet was prepared and evaluated in the same manner as Test Example 3-1.
The results are shown in Table 6 below.

上記の結果からは、190℃での伸長粘度測定において破断点での伸長粘度が0.5MPa・s以上となるポリ乳酸樹脂で、しかも、前記伸長粘度測定では伸長速度の増大にともなって伸長粘度が増大し、横軸を伸長速度、縦軸を伸長粘度としたグラフにピークが出現しないポリ乳酸樹脂を用いることでポリ乳酸樹脂発泡体に優れた強度が発揮されることがわかる。   From the above results, the polylactic acid resin having an elongational viscosity at the breaking point of 0.5 MPa · s or higher in the elongational viscosity measurement at 190 ° C., and in the elongational viscosity measurement, the elongational viscosity increases as the elongation rate increases. It can be seen that by using a polylactic acid resin in which a peak does not appear in a graph in which the horizontal axis indicates the elongation rate and the vertical axis indicates the extension viscosity, an excellent strength is exhibited in the polylactic acid resin foam.

<第3の評価検討>
(試験例5−1)
ポリ乳酸樹脂(Nature Works社製「Biopolymer Ingeo 4032D」、MFR=4.4g/10min、密度=1240kg/m)100質量部と、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(化薬アクゾ社製「カヤカルボンBIC−75」、1分間半減期温度T1:158.8℃)0.5質量部とをリボンブレンダーにて攪拌混合して、混合物を得た。
得られた混合物を、口径が30mmの二軸押出機(L/D=42)に供給した。
二軸押出機の温度設定を、フィード部の設定温度を160℃、それ以降の温度を220℃に設定し、回転数180rpmの条件にて二軸押出機中で、前記混合物を溶融混練させ、押出機の先端に取り付けた口径3mm、孔数2個のダイから、10kg/hの吐出量で、混練物をストランド状に押出した。
次いで、押出されたストランド状の混練物を、20℃の水を収容した長さ1.5mの冷却水槽中を通過させて、冷却した。
冷却されたストランドを、ペレタイザーでカットして、改質されたポリ乳酸樹脂のペレットを得た。
<Third evaluation study>
(Test Example 5-1)
100 parts by mass of polylactic acid resin (“Biopolymer Ingeo 4032D” manufactured by Nature Works, MFR = 4.4 g / 10 min, density = 1240 kg / m 3 ), t-butylperoxyisopropyl monocarbonate (manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.) BIC-75 ", 1 minute half-life temperature T1: 158.8 ° C) 0.5 parts by mass was stirred and mixed with a ribbon blender to obtain a mixture.
The obtained mixture was supplied to a twin screw extruder (L / D = 42) having a diameter of 30 mm.
The temperature setting of the twin screw extruder is set to 160 ° C. and the temperature after that to 220 ° C., and the mixture is melt-kneaded in the twin screw extruder at a rotation speed of 180 rpm, The kneaded product was extruded into a strand shape at a discharge rate of 10 kg / h from a die having a diameter of 3 mm and a hole number of 2 attached to the tip of the extruder.
Subsequently, the extruded strand-like kneaded material was cooled by passing through a cooling water tank having a length of 1.5 m containing 20 ° C. water.
The cooled strand was cut with a pelletizer to obtain modified polylactic acid resin pellets.

試験例5−1で得られた改質されたポリ乳酸樹脂について、MFR(190℃、2.16kg)と溶融張力(at190℃)とを測定した。
そして、試験例5−1で得られた改質されたポリ乳酸樹脂に対し、190℃での溶融混練を合計3度実施し、都度、MFRと溶融張力とを測定することにより、MFR一次変化率、MFR二次変化率、MFR三次変化率、溶融張力一次変化率、溶融張力二次変化率及び、溶融張力三次変化率を測定した。
With respect to the modified polylactic acid resin obtained in Test Example 5-1, MFR (190 ° C., 2.16 kg) and melt tension (at 190 ° C.) were measured.
Then, the modified polylactic acid resin obtained in Test Example 5-1 was subjected to melt kneading at 190 ° C. three times in total, and each time MFR and melt tension were measured, thereby MFR primary change. Rate, MFR secondary change rate, MFR tertiary change rate, melt tension primary change rate, melt tension secondary change rate, and melt tension tertiary change rate were measured.

(試験例5−2、5−3)
ポリ乳酸樹脂とt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートとの比率を、それぞれ100:0.3(試験例5−2)、100:0.7(試験例5−3)とした以外は試験例5−1と同様の評価を実施した。
(Test Examples 5-2 and 5-3)
Test Example 5 except that the ratio of the polylactic acid resin to t-butylperoxyisopropyl monocarbonate was 100: 0.3 (Test Example 5-2) and 100: 0.7 (Test Example 5-3), respectively. Evaluation similar to -1 was performed.

(試験例6−1)
Nature Works社製のポリ乳酸樹脂(商品名「Biopolymer Ingeo 8052D」)に対し、改質を行うことなく試験例5−1〜5−3と同様の評価を実施した。
(Test Example 6-1)
Evaluation similar to Test Examples 5-1 to 5-3 was performed on the polylactic acid resin (trade name “Biopolymer Inge 8052D”) manufactured by Nature Works without modification.

(試験例6−2)
ユニチカ社から市販されているポリ乳酸樹脂(商品名「テラマック HV−6250H」)に対し、改質を行うことなく試験例5−1〜5−3と同様の評価を実施した。
これらの結果を下記表7に示す。
(Test Example 6-2)
Evaluation similar to Test Examples 5-1 to 5-3 was performed on the polylactic acid resin (trade name “TERRAMAC HV-6250H”) commercially available from Unitika Corporation without modification.
These results are shown in Table 7 below.

以上の結果から、特定の改質を施すことで熱安定性に優れたポリ乳酸樹脂が得られることがわかる。   From the above results, it can be seen that a polylactic acid resin excellent in thermal stability can be obtained by performing specific modification.

Claims (4)

ラジカル開始剤によってポリ乳酸樹脂どうしを反応させてポリ乳酸樹脂を改質する改質工程を含む改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法であって、
前記ラジカル開始剤がt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートである、改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法。
A method for producing a modified polylactic acid resin comprising a modification step of modifying a polylactic acid resin by reacting the polylactic acid resins with a radical initiator,
A method for producing a modified polylactic acid resin, wherein the radical initiator is t-butylperoxyisopropyl monocarbonate.
前記改質されたポリ乳酸樹脂は、質量平均分子量(Mw)が20万以上35万以下であり、Z平均分子量が60万以上100万以下で、質量平均分子量に対するZ平均分子量の比率(Mz/Mw)が2.5以上で、且つ、分子量分布曲線において最大ピークよりも高分子量側にショルダー又は別ピークを有する請求項1記載の改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法。   The modified polylactic acid resin has a mass average molecular weight (Mw) of 200,000 to 350,000, a Z average molecular weight of 600,000 to 1,000,000, and a ratio of the Z average molecular weight to the mass average molecular weight (Mz / The method for producing a modified polylactic acid resin according to claim 1, wherein Mw) is 2.5 or more, and a shoulder or another peak is present on the higher molecular weight side than the maximum peak in the molecular weight distribution curve. 前記改質されたポリ乳酸樹脂は、190℃における溶融張力が10cN以上40cN以下であり、温度190℃、公称荷重2.16kgでのメルトマスフローレイトが1g/10min以上10g/10min以下である請求項1又は2記載の改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法。 The modified polylactic acid resin has a melt tension at 190 ° C of 10 cN or more and 40 cN or less, a melt mass flow rate at a temperature of 190 ° C and a nominal load of 2.16 kg of 1 g / 10 min or more and 10 g / 10 min or less. 3. A process for producing a modified polylactic acid resin according to 1 or 2. 前記改質工程では、前記ポリ乳酸樹脂100質量部に対して、前記t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートを0.1質量部以上1.5質量部以下の割合で用いる請求項1乃至3の何れか1項記載の改質されたポリ乳酸樹脂の製造方法。   The said modification | reformation process WHEREIN: The said t-butyl peroxy isopropyl monocarbonate is used in the ratio of 0.1 to 1.5 mass parts with respect to 100 mass parts of said polylactic acid resin. A method for producing the modified polylactic acid resin according to claim 1.
JP2019064144A 2018-03-30 2019-03-28 Manufacturing method of modified polylactic acid resin Active JP6968118B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018069200 2018-03-30
JP2018069200 2018-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019183140A true JP2019183140A (en) 2019-10-24
JP6968118B2 JP6968118B2 (en) 2021-11-17

Family

ID=68339872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019064144A Active JP6968118B2 (en) 2018-03-30 2019-03-28 Manufacturing method of modified polylactic acid resin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6968118B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262222A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Nof Corp Polylactic acid-based resin composition for injection molding, method for producing the same and injection molded product
JP2009040948A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Nof Corp Polylactic acid resin composition for injection molding, and production method therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262222A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Nof Corp Polylactic acid-based resin composition for injection molding, method for producing the same and injection molded product
JP2009040948A (en) * 2007-08-10 2009-02-26 Nof Corp Polylactic acid resin composition for injection molding, and production method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6968118B2 (en) 2021-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5941052B2 (en) Method for producing polylactic acid-based resin expanded particles, and method for producing a molded article thereof
CN107057303A (en) A kind of blending and modifying aromatic polyester microcellular foam material and preparation method thereof
JP5986096B2 (en) Method for producing foamed polylactic acid resin particles
JP4578309B2 (en) Method for producing polylactic acid resin foam, method for producing polylactic acid resin foam molded article, and polylactic acid resin foam
JP3619154B2 (en) Crystalline aromatic polyester resin pre-foamed particles, in-mold foam molded article and foam laminate using the same
WO2019155747A1 (en) Vinylidene fluoride homopolymer foamed body and method for producing foamed body
JP6971947B2 (en) Polylactic acid resin foam
JP2004307662A (en) Method for producing crystalline polylactic acid-based resin foam
JP6968118B2 (en) Manufacturing method of modified polylactic acid resin
JP6928592B2 (en) Manufacturing method of modified polylactic acid resin, polylactic acid resin and polylactic acid resin foam sheet
JP2020049922A (en) Manufacturing method of sheet molding
JP6093795B2 (en) Method for producing polypropylene resin foam sheet
WO2020194172A1 (en) Polylactic acid resin expanded sheet, resin molded article, and method for producing polylactic acid resin expanded sheet
CN114539744B (en) Foam sheet, product, and method of producing foam sheet
WO2020194199A1 (en) Method for producing biodegradable resin expanded sheet
JP2021155654A (en) Polylactic resin composition, method for producing polylactic resin composition, and resin foam
JP4764171B2 (en) Resin foam and resin composition for foam molding
KR102665935B1 (en) Polylactic acid resin foam sheet, resin molded article, and method for producing polylactic acid resin foam sheet
JP2011213906A (en) Polylactic acid-based resin foaming particle, method for producing the same, and foamed molding
JP7333722B2 (en) Resin foam sheet and container using the resin foam sheet
JP2024031659A (en) Foam sheet, product, and method for manufacturing foam sheet
JP2011057826A (en) Extrusion foaming board
JP2023134929A (en) Aliphatic polyester resin composition, foam sheet, product, and method for producing foam sheet
JP2003082150A (en) Polylactic acid expandable resin particle
JP2023140753A (en) Polylactic acid resin composition, foam sheet, method for producing foam sheet, manufacture including foam sheet, and molding

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6968118

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150