JP7083468B2 - ポリ乳酸ポリマー、ポリ酢酸ビニルポリマー及び可塑剤を含む発泡組成物、物品、及びその製造並びに使用方法 - Google Patents
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Description
本開示は、ポリ乳酸ポリマーを含む発泡組成物、物品、及び発泡組成物の形成並びに使用方法に関する。
ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride、PVC)から形成された発泡体は工業的に使用されているが、PVCはリサイクルが困難であり、従ってより持続性のある材料から作製された発泡体が有利であろう。
第1の態様では、発泡組成物が提供される。発泡組成物は、ポリ乳酸ポリマーと、少なくとも25℃のTgを有する第2の(例えば、ポリ酢酸ビニル)ポリマーと、可塑剤とを含む。発泡組成物は、独立セルを含む。
[式中、各Rは独立して、同じであっても又は異なっていてもよいアルキル基であり、
R’は、H又は(C1~C10)アシル基である。]
[式中、nは1~1000であり、R1は、共有結合及び1~18個の炭素原子を有する置換又は非置換の脂肪族炭化水素基からなる群から選択され、R2は1~20個の炭素原子を有する置換又は非置換の脂肪族炭化水素基であり、X1は、-OH、-O2C-R1-CO2H及び-O2C-R1-CO2R3からなる群から選択され、X2は、-H、-R2-OH、及びR3からなる群から選択され、R3は1~20個の炭素原子を有する置換又は非置換の脂肪族炭化水素基である]
いくつかの実施形態では、ポリエステルは上記式を有し、ただし、X1が-OH又は-O2C-R1-CO2Hである場合、X2はR3である。
-CH2CH(CH3)-、及び-CH(CH3)CH2-からなる群から選択され、R3は、-(CH2)7CH3及び-(CH2)9CH3を含む混合物である。
Q(R1)4X (I);
QR1(R2)3X (II);
QR3(R2)3X (II);
Q(R3)3R1X (IV)
(式中、Qは窒素又はリンであり、R1はC1~C20アルキル又はアルケニル基であり、R2はC1~C8アルキル又はアルケニル基であり、R3はフェニル基、ベンジル基、又は多環式芳香族炭化水素基であり、Xは臭化物イオン、ヨウ化物イオン、塩化物イオン、酢酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオン、トシレート、又はヘキサフルオロリン酸イオンから選択されるアニオンである。)の架橋触媒が含まれる。ある特定の実施形態では、QはNであり、R1はC1~C12アルキル基であり、R2はC1~C8アルキル基であり、R3はフェニル基であり、Xは臭化物イオン、ヨウ化物イオン、又は塩化物イオンから選択されるアニオンである。いくつかの好適な架橋触媒としては、例えば、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラオクチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、及びトリフェニルモノアルキルホスホニウム塩が挙げられる。
発泡組成物は、独立セルを含む。
Q(R1)4X (I);
QR1(R2)3X (II);
QR3(R2)3X (II);
Q(R3)3R1X (IV)
を有する、実施形態12~14のいずれかに記載の発泡組成物である。
式中、Qは窒素又はリンであり、R1はC1~C20アルキル又はアルケニル基であり、R2はC1~C8アルキル又はアルケニル基であり、R3はフェニル基、ベンジル基、又は多環式芳香族炭化水素基であり、Xは臭化物イオン、ヨウ化物イオン、塩化物イオン、酢酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオン、トシレート、又はヘキサフルオロリン酸イオンから選択されるアニオンである。
Q(R1)4X (I);
QR1(R2)3X (II);
QR3(R2)3X (II);
Q(R3)3R1X (IV)
を有する、実施形態31~33のいずれかに記載の方法である。
式中、Qは窒素又はリンであり、R1はC1~C20アルキル又はアルケニル基であり、R2はC1~C8アルキル又はアルケニル基であり、R3はフェニル基、ベンジル基、又は多環式芳香族炭化水素基であり、Xは臭化物イオン、ヨウ化物イオン、塩化物イオン、酢酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオン、トシレート、又はヘキサフルオロリン酸イオンから選択されるアニオンである。
INGEO 4032D-半結晶質ポリ乳酸(PLA)(2重量%のD-ラクチド;重量平均分子量≒200,000g/モル)をNatureworks,LLCから購入した。
溶融混錬
DSM XPLORE 15cm3二軸小型混練機において、100RPM、200℃で10分間、PLA、PVAc、可塑剤及び核形成剤を混合し、次に混合チャンバの弁を開けて、試料を回収することにより、試料を調製した。混錬した試料を、80℃において経時劣化試験にかけ、DSC特性評価を行った。
架橋剤及び架橋触媒の可撓性PLAブレンドの溶融粘度に及ぼす影響を、二軸押出機内で事前混錬した可塑化PLA/PVAcペレットを架橋剤及び/又は架橋触媒と混合することによって評価した。ねじのトルクを経時的に監視し、WinMix Brabender混合プログラムバージョン4.2.5を用いて架橋を評価した。
事前混錬した可塑化PLA/PVAcペレットを追加のCITROFLEX A4及び/又は架橋剤及び/又は化学発泡剤及び/又は架橋触媒及び/又は着色剤及び/又は結晶化核形成剤及び/又はセル核形成剤及び/又は滑り/粘着防止添加剤及び/又はセル安定剤と混合することによって、ポリマー樹脂を、Brabender二軸混合機で110℃及び100RPMにて混錬した。
配合したプリフォーム樹脂を、ポリテトラフルオロエチレンライナーと1~3個の85マイクロメートルのシムで、2枚のアルミニウムシートの間に圧入させた。Carverプレスを265°F(129℃)に設定した。この樹脂を3分間軟化させて、次いで6メトリックトンで1分間押圧した。
ポリマーシートの溶融押圧部を、0.75インチ(1.9cm)の深さ及び0.5インチ(1.3cm)の幅の寸法を有する柱状アルミニウム金型内に挿入した。金型を190℃の加熱プレスで10分間加熱後、冷却プレスを用いて直ちに室温まで冷却した。
溶融押圧したポリマーの1インチ(2.5cm)×2.5インチ(6.4cm)×0.04インチ(0.1cm)の切り抜きを、離型剤で被覆したアルミニウム箔の帯板上に置き、190℃に設定したオーブン内に置いた。試料を0~15分間発泡させた。
溶融押圧したポリマー樹脂の0.7インチ(1.78cm)×0.04インチ(0.1cm)ので円板を、テフロンライナー上に置き、210、230、又は250℃のいずれかのオーブン内に置いた。試料を0~15分間発泡させた。
溶融押圧したポリマー樹脂からの35mm×25mmの矩形を切断し、John C.Ernst(Sparta,NJ)から入手した725mLの鋼製圧力容器内に置いた。容器をCO2で加圧し、種々の温度に加熱した。樹脂を圧力容器内で一定時間浸漬させて、この時点で、圧力がチャンバから放出されて、発泡される。発泡体を、24時間室温で平衡化させた。
経時劣化試験
混練した試料(約0.2グラム)を、シンチレーションバイアルに入れて密閉し、経時劣化試験中に可塑剤が蒸発するのを防ぎ、80℃のオーブン中で24時間経時劣化させた。次いで、80℃で経時劣化させた後、可塑剤の移行があるかどうかを確かめるために、試料表面を検査した。表面が油っぽい試料は不合格とみなし、表面が油っぽくない試料は合格とみなした。
各試料のガラス転移温度及び融解ピーク温度は、特に指定がない限り、TA INSTRUMENTS DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETERを使用して、ASTM D3418-12に従って測定した。1回目の加熱走査で各試料(4~8mg)を10℃/分で-60℃から200℃まで加熱し、2分間保持して熱履歴を消去し、次いで、1回目の冷却走査で5℃/分で-60℃まで冷却し、2回目の加熱走査で10℃/分で200℃まで加熱した。第2の加熱走査は、試料のTg及びTmを決定するために用いた。様々なパラメータを、以下に定義する通りDSCから得た。
可撓性PLA発泡体のセル構造を、Jeol JSM-6010LA SEMを用いるSEMによって決定した。スライスをJeol SEMのステージ上に型成形されたPLA発泡体の柱状軸に沿って載置し、デントン真空デスクV内でAu/Pdを30秒間スパッタ塗布することにより試料を調製した。Image Pro-Premier 9.1画像解析ソフトウェアを用いて画像を解析し、平均セル径、平均セル面積、平均セル真円度、セル/cm2を得た。
セル均質性=1/σセル径
真円度=セルの最長断面/セルの最短断面
ピクノメーターを用いて、発泡されたPLA/PVAc構造の密度を測定した。浮力は、ASTM D3575-13 Suffix AA-Buoyancyに従って測定された(比浮力とも呼ばれる)。次いで、密度をアルキメデスの原理を用いて算出した。密度は、乾燥空気中の発泡試料の質量及び水中の試料の浮力を測定することによって算出した。
二軸押出機(ゾーン1:250°F(121℃);ゾーン2及び3:390°F(199℃);ゾーン4及び5:350°F(177℃)及び水中ペレタイザーを用いて事前混錬されかつ自由流動のPLAペレットを調製し、これは以下の組成を有した。
APV Chemical Machinery(Saginaw,MI)からの二軸押出機(軸径:30mm;直径に対する軸長の比:30;押出量:20ポンド毎時間(9キログラム/時);ゾーン1:250°F(121℃);ゾーン2及び3:390°F(199℃);ゾーン4及び5:350°F(177℃))及びGala Industries(Eagle Rock,VA)からの水中ペレタイザーを用いて事前混錬され自由流動のPLAペレットを調整し、これは下記の組成を有していた:
二軸押出機(ゾーン1:250°F又は121℃;ゾーン2及び3:390°F又は199℃;ゾーン4及び5:350°F又は177℃)及び水中ペレタイザーを用いて事前混錬されかつ自由流動のPLAペレットを調製し、これは下記の組成を有していた:
CG-2疎水性官能化シリカナノ粒子を、以下のように調製した:7.65gのイソオクチルトリメトキシシラン、0.79gのメチルトリメトキシシラン、90gのエタノール、23gのメタノール、及び100gのNALCO 2326(16重量%の固形分)を、水冷凝縮器及び機械式撹拌機を備えた三つ口フラスコ中で混ぜ合わせた。混合物を80℃にて一晩撹拌した。次いで、混合物を150℃のフロースルーオーブン内で乾燥させて、白色の微粒子固体として表面改質ナノ粒子を生成した。
PEG官能化疎水性シリカナノ粒子を、以下のように調製した:9.92gのSILQUEST A1230及び100gのNALCO 2326(16重量%の固形分)コロイド状シリカを、水冷凝縮器及び機械式撹拌機を備えた三つ口フラスコ中で混ぜ合わせた。混合物を50℃にて一晩撹拌した。この混合物を24時間空気乾燥させて、表面改質ナノ粒子を微粒子固体として作製した。
89.2部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、4.4部のCITROFLEX A4、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-14)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
89.0部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、4.4部のCITROFLEX A4、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-15)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
89.0部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、4.4部のCITROFLEX A4、0.4部のJ4368、0.2部のTOAB、5部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-16)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
93.4部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のTBAI、5部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-17)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
91.4部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のTBAI、5部のAZO、1部の着色剤、2部のタルクから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-18)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
88.4部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のTBAI、5部のAZO、1部の着色剤、5部のタルクから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-19)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
83.4部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のTBAI、5部のAZO、1部の着色剤、10部のタルクから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-20)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
83.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、10部のタルクから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-21)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
83.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、10部のTiO2から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-22)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
91.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、2部のCG-2から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-23)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
88.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、5部のCG-2から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-24)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
83.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、10部のCG-2から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-25)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
94.3部の事前混錬PLAペレット(PE-2)、4.7部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマー樹脂(C-5)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
94.3部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、4.7部のAZO、1部の着色剤から構成されたポリマー樹脂(C-6)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
99部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、1部の着色剤から構成されたポリマー樹脂(C-7)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
94.3部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、4.3部のAZO、0.4部のJ4368、1部の着色剤から構成されたポリマー樹脂(C-8)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
91.4部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、及び2部のEXPANCELから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-26)の1.0gの試料を、短冊状に切断し、190℃のオーブン内で発泡させた。
91.6部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、5部のAZO、1部の着色剤及び2部のEXPANCELから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-27)の1.0gの試料を、短冊状に切断し、190℃のオーブン内で発泡させた。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-28)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
99.65部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.15部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-29)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
99.6部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.2部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-30)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-31)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
98.0部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、1.8部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-32)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-33)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で0.5時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を11分にわたって解放した。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-34)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で0.25時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-35)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び50℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-36)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び90℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を11分にわたって解放した。
99.7部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-37)の35mm×25mm×2mmの試料を、900PSI(およそ6.2MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を11分にわたって解放した。
99.8部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.2部のTBAIから構成されるポリマー樹脂(EX-38)の35mm×25mm×2mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で1時間の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を12分にわたって解放した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のDTMABの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。図5は、全ての構成成分(すなわち、PLAペレット、J4368、及びDTMAB)を混合機に添加後のEX-39のプラストグラムである。誘導時間、反応時間、及び最大トルクを図示する。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTBABの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTOABの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTBACの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のBTEACの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のTODABの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.4部のTBPBの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.4部のMTTPBの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.4部のMTTPCの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを14分間監視した。
99.4部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)及び0.6部のJ4368の混合物を190℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを30分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.6部のJ4368、0.2部のDTMABの混合物を190℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを30分間監視した。
事前混錬したPLAペレット(PE-1)を、110℃で二軸混合機に添加した。軸のトルクを15分間監視した。
99.4部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)及び0.6部のJ4368の混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを15分間監視した。
事前混錬したPLAペレット(PE-1)を、110℃で二軸混合機に添加した。軸のトルクを30分間監視した。
99.5部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.1部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを10分間監視した。
99.4部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを8分間監視した。
99.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.4部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを8分間監視した。
98.8部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.8部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを8分間監視した。
98.0部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、1.6部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを8分間監視した。
97.2部の事前混錬したPLAペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、2.4部のTBAIの混合物を110℃で二軸混合機内で混錬した。軸のトルクを8分間監視した。
75.5部の事前混錬PLAペレット(PE-1)、0.1部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、1部の着色剤、10部のタルク、7部のCITROFLEX A4、1部のPEG官能化シリカナノ粒子から構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-57)の1.0gの試料を、金型内で発泡させた。
水中のデンプンの溶液(25%固形分)を高せん断ミキサーで混合した。ポリマー溶液を、Buchi Mini-Probe B-190(Buchi Corporation,New Castle,DE)を使用して、流速10RPM及び160℃に設定した入口温度(出口温度測定値75~80℃)で噴霧乾燥した。デンプン粒子はサイクロンに捕集され、更に精製されることなく使用した。
水中のPVPの溶液(25%固形分)を高せん断ミキサーで混合した。ポリマー溶液を、Buchi Mini-Probe B-190(Buchi Corporation,New Castle,DE)を使用して、流速10RPM及び160℃に設定した入口温度(出口温度測定値75~80℃)で噴霧乾燥した。PVP粒子はサイクロンに捕集され、更に精製されることなく使用した。
93.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-58)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
88.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、5部のPVP粒子(PE-6)、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-59)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
88.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、5部のデンプン粒子(PE-5)、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-60)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
88.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、5部のタルク、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-61)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
88.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、5部のPSビーズ、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-62)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
88.4部の事前混錬ペレット(PE-1)、0.4部のJ4368、0.2部のDTMAB、5部のAZO、5部のガラスビーズ、及び1部のエルカミドから構成されたポリマープリフォーム樹脂(EX-63)の円板を、オーブン内で210、230、又は250℃で発泡させた。
調製例7(PE-7)を、33部のPLA 4060、7部のPLA 4032、35部のVinavil K70 PVAc、及び25部のHALLGREEN R-8040(HG R8040)(The HallStar Company,Chicago,IL)をDSM二軸混錬機(DSM Research Netherlands,Heerlen(オランダ))内で溶融混錬し、次いでシート状に押圧することによって作製した。
調製例8(PE-8)を、33部のPLA 4060、7部のPLA 4032、35部のVinavil K70 PVAc、及び25部のHALLGREEN R-8010(HG R8010)(The HallStar Company,Chicago,IL)をDSM二軸混錬機(DSM Research Netherlands,Heerlen(オランダ))内で溶融混錬し、次いでシート状に押圧することによって作製した。
100部のPE-7から構成されるポリマー樹脂(EX-64)の39.5mm×22.6mm×1.1mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で30分の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
100部のPE-7から構成されるポリマー樹脂(EX-65)の26.9mm×16.2mm×1mmの試料を、2000PSI(およそ13.8MPa)及び60℃で30分の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
100部のPE-1から構成されるポリマー樹脂(EX-66)の37mm×22.7mm×1mmの試料を、700PSI(およそ4.8MPa)及び70℃で30分の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
100部のPE-1から構成されるポリマー樹脂(EX-67)の39.7mm×24.1mm×1mmの試料を、2000PSI(およそ13.8MPa)及び60℃で30分の浸漬時間を用いて、圧力容器内で発泡させた。圧力を10分にわたって解放した。
Claims (15)
- 発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも10重量%、および85重量%以下の量のポリ乳酸ポリマーと、
発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも約10重量%、および50重量%以下の量であり、少なくとも25℃のTgを有する、ポリ酢酸ビニルを含む第2のポリマーと、
発泡組成物の総重量に基づいて、5重量%~50重量%の量の可塑剤と、を含む発泡組成物であって、
前記ポリ乳酸ポリマー、前記第2のポリマー、及び前記可塑剤の量の合計は100重量%を超えることはなく、
前記発泡組成物が独立セルを含み、および25℃未満のTgを有する、発泡組成物。 - 前記ポリ乳酸ポリマーが、非晶質ポリ乳酸ポリマーを含む、請求項1に記載の発泡組成物。
- 前記ポリ乳酸ポリマーが、半結晶質ポリ乳酸ポリマーを含む、請求項1又は2に記載の発泡組成物。
- セル核形成剤、結晶化核形成剤、セル安定剤、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの核形成剤を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の発泡組成物。
- 前記セル安定剤が、ポリエチレングリコールシランで官能化されたシリカナノ粒子を含む、請求項4に記載の発泡組成物。
- アルキル若しくはアルケニルアンモニウム、ホスホニウム、又はイミジゾリウム塩を含む架橋触媒を更に含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の発泡組成物。
- 前記架橋触媒が、式(I)、(II)、(III)、又は(IV):
Q(R1)4X (I);
QR1(R2)3X (II);
QR3(R2)3X (III);
Q(R3)3R1X (IV)
(式中、Qは窒素又はリンであり、R1はC1~C20アルキル又はアルケニル基であり、R2はC1~C8アルキル又はアルケニル基であり、R3はフェニル基、ベンジル基、又は多環式芳香族炭化水素基であり、Xは臭化物イオン、ヨウ化物イオン、塩化物イオン、酢酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、リン酸イオン、トシレート、又はヘキサフルオロリン酸イオンから選択されるアニオンである)
を有する、請求項6に記載の発泡組成物。 - 発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも10重量%、および85重量%以下の量のポリ乳酸ポリマーと、
発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも約10重量%、および50重量%以下の量であり、少なくとも25℃のTgを有する、ポリ酢酸ビニルを含む第2のポリマーと、
発泡組成物の総重量に基づいて、5重量%~50重量%の量の可塑剤と、を含む発泡組成物であって、
前記ポリ乳酸ポリマー、前記第2のポリマー、及び前記可塑剤の量の合計は100重量%を超えることはなく、
前記発泡組成物が連続セルを含み、および25℃未満のTgを有する、発泡組成物。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載の発泡組成物を含む、発泡シート。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の発泡組成物を含む、聴覚保護物品。
- 発泡組成物の製造方法であって、
a. 発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも10重量%、および85重量%以下の量のポリ乳酸ポリマーと、発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも約10重量%、および50重量%以下の量であり、少なくとも25℃のTgを有する、ポリ酢酸ビニルを含む第2のポリマーと、発泡組成物の総重量に基づいて、5重量%~50重量%の量の可塑剤と、発泡組成物の総重量に基づいて、0.1~10重量%の量の発泡剤とを含み、ただし前記ポリ乳酸ポリマー、前記第2のポリマー、前記可塑剤、及び前記発泡剤の量の合計は100重量%を超えることはない混合物を圧縮させることと、
b. 圧縮された混合物を加熱し、これにより前記発泡組成物を形成することと、を含み、当該発泡組成物が25℃未満のTgを有する、方法。 - 前記混合物が、架橋剤及び架橋触媒を更に含み、前記架橋触媒が、アルキル若しくはアルケニルアンモニウム、ホスホニウム、又はイミジゾリウム塩を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記発泡剤が、複数の発泡性微小球、二酸化炭素、合成アゾ系化合物、カーボネート系化合物、ヒドラジド系化合物、又はこれらの組み合わせを含む、請求項11又は12に記載の方法。
- 発泡組成物の製造方法であって、
a. 発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも10重量%、および85重量%以下の量のポリ乳酸ポリマーと、発泡組成物の総重量に基づいて、少なくとも約10重量%、および50重量%以下の量であり、少なくとも25℃のTgを有する、ポリ酢酸ビニルを含む第2のポリマーと、発泡組成物の総重量に基づいて、5重量%~50重量%の量の可塑剤とを含み、ただし前記ポリ乳酸ポリマー、前記第2のポリマー、及び前記可塑剤の量の合計は100重量%を超えることはない混合物を高圧にさらすことと、
b. 前記混合物中に気体を拡散させ、その後前記高圧にさらすことを終了させ、これにより前記発泡組成物を形成することと、を含み、当該発泡組成物が25℃未満のTgを有する、方法。 - (a)少なくとも1つの請求項10に記載の聴覚保護物品を準備することと、
(b) 音響源とヒトの耳の形態での音響受信装置との間に前記聴覚保護物品を介在させることと、を含む、プロセス。
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