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公開番号2024122762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023030482
出願日2023-02-28
発明の名称発泡シート、発泡シートの製造方法、製造物、及び成型体
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類C08J 9/04 20060101AFI20240902BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】生分解性、強度、断熱性、及び耐熱性に優れる発泡シートの提供。
【解決手段】本発明の発泡シートは、少なくともポリ乳酸樹脂と分子内に2つ以上のエポキシ基を有する化合物とを含有する組成物からなる発泡シートであって、前記ポリ乳酸樹脂の重量平均分子量が180,000以上320,000以下であり、前記ポリ乳酸樹脂の末端水酸基量が0.3以上1.4以下であり、前記発泡シートにおける有機物の総量に対する前記ポリ乳酸樹脂の含有量が98質量%以上であり、前記化合物のエポキシ当量が170以上350以下であり、前記発泡シートの冷結晶化エンタルピーが20J/g以上であり、前記発泡シートの再結晶化エンタルピーが20J/g以上である。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
少なくともポリ乳酸樹脂と分子内に２つ以上のエポキシ基を有する化合物とを含有する組成物からなる発泡シートであって、
前記ポリ乳酸樹脂の重量平均分子量が１８０，０００以上３２０，０００以下であり、
前記ポリ乳酸樹脂の末端水酸基量が０．３以上１．４以下であり、
前記発泡シートにおける有機物の総量に対する前記ポリ乳酸樹脂の含有量が９８質量％以上であり、
前記化合物のエポキシ当量が１７０以上３５０以下であり、
前記発泡シートの冷結晶化エンタルピーが２０Ｊ／ｇ以上であり、
前記発泡シートの再結晶化エンタルピーが２０Ｊ／ｇ以上であることを特徴とする発泡シート。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記発泡シートが無機粒子を含有し、
前記無機粒子が、シリカ、タルク、及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の発泡シート。
【請求項３】
前記発泡シートのかさ密度が０．０６３ｇ／ｃｍ
３
～０．２５ｇ／ｃｍ
３
である、請求項１又は２に記載の発泡シート。
【請求項４】
前記発泡シートの坪量が１００ｇ／ｍ
２
以上３００ｇ／ｍ
２
以下である、請求項１又は２に記載の発泡シート。
【請求項５】
請求項１に記載の発泡シートの製造方法であって、
ポリ乳酸樹脂を含有する組成物を、該ポリ乳酸樹脂を含有する組成物１００質量部に対して、２質量部以上５質量部以下の発泡剤としての二酸化炭素の存在下で混練する工程と、
前記ポリ乳酸樹脂を含有する組成物から前記二酸化炭素を気化して前記ポリ乳酸樹脂を含有する組成物を発泡させる工程と、
を含むことを特徴とする発泡シートの製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の発泡シートを含有することを特徴とする製造物。
【請求項７】
請求項１に記載の発泡シートを熱成型してなることを特徴とする成型体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡シート、発泡シートの製造方法、製造物、及び成型体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
プラスチックは、袋、容器など様々な製品形状に加工され広く流通している。しかし、一般にプラスチック製品は、自然界で分解されにくく、環境への流出や使用後の廃棄処理が問題となっている。近年、環境意識、持続可能な社会への関心の高まりから、バイオマス原料から得られ、生分解性を有するプラスチック（生分解性バイオマスプラスチック）の材料開発が盛んに行われている。
【０００３】
生分解性バイオマスプラスチックの中でも、ポリ乳酸は従来使用されているポリスチレンなどと性質が似ていることから、非生分解性プラスチックの代替材料として注目されている。ポリスチレンの利用形態の１つに、ポリスチレンを発泡させることで、軽量性、断熱性等の機能を付与した発泡ポリスチレンがあり、広く用いられている。このような発泡ポリスチレンの環境に配慮した代替素材として、生分解性プラスチックであるポリ乳酸を用いた発泡ポリ乳酸が知られている。
【０００４】
また、ポリ乳酸はその光学純度に応じて非晶性ポリ乳酸、結晶性ポリ乳酸に分類することができ、結晶性ポリ乳酸を発泡させた結晶性発泡ポリ乳酸も知られている。結晶性発泡ポリ乳酸は、軽量性、断熱性、耐熱性を併せ持つ素材であり、例えば食品包装容器に適用した場合に発泡ポリスチレン系容器のように軽量性、断熱性の利便を享受しながら、発泡ポリスチレン系容器で課題であったレンジ加熱に耐えうる素材として期待できる。
【０００５】
しかしながら、ポリ乳酸は溶融時の粘度が低く、発泡成型において気泡の合一、破泡が発生し、均一で高発泡倍率の発泡体を得ることが難しかった。このポリ乳酸の発泡を安定して行うために、これまで数々の方法が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、表面性に優れたポリ乳酸系樹脂発泡体を製造することができるポリ乳酸系樹脂発泡体の製造方法が開示されている。該文献に記載の方法は、結晶性ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、発泡剤として１１重量部～２１重量部の二酸化炭素を押出機に供給して溶融混練し、押出発泡させて平均気泡径が４０μｍ～２５０μｍで且つ見掛け密度が３０ｋｇ／ｍ
３
～１００ｋｇ／ｍ
３
のポリ乳酸系樹脂発泡体を得るというものである。
【０００７】
しかしながら、このように多量の発泡剤を用いた場合、発泡剤の急激な膨張に拠り、コルゲートと呼ばれる筋状の外観不良が発生する傾向にあり、得られた発泡シートを熱成型する際に、該不良が起点となった破れが発生する傾向にあった。加えて、発泡シートに保持できなかった発泡剤が気泡を破泡させる傾向にあり、発泡シートの表面に生じた欠陥から液体が発泡シート内部へ浸透する不具合が発生する傾向にあった。
【０００８】
前記不具合は、混練及び発泡温度を低くすることで改善する傾向があるものの、そのような製法を適用した場合、発泡シートの結晶化度が上昇する傾向にあり、熱成型する際に発泡シートの伸びが悪く、熱成型性に劣る傾向にあった。
【０００９】
特許文献２には、結晶性ポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂組成物による高発泡倍率の発泡体を安定的に提供する方法が開示されている。該文献に記載の方法は、重量平均分子量が４０万～１５０万の結晶性ポリ乳酸樹脂を８５質量％以上含有するポリ乳酸樹脂組成物を用いて発泡体を得るというものである。また、ポリ乳酸樹脂は分岐構造を有することが好ましいことが開示されている。
【００１０】
また、特許文献３には、結晶性ポリ乳酸系重合体を主成分とする樹脂組成物による高発泡倍率の発泡体を提供する方法が開示されている。該文献に記載の方法は、重量平均分子量が１０～３０万、酸価が１０～２０（当量／重量トン）の結晶性ポリ乳酸樹脂と、分子内に２つ以上のエポキシ官能基を有する化合物からなるポリ乳酸樹脂組成物において、結晶性ポリ乳酸樹脂の酸価総量とエポキシ化合物のエポキシ官能基総量の比が特定の範囲となるようにすることで、高発泡倍率の結晶性ポリ乳酸樹脂発泡シートを得るのに好適なポリ乳酸樹脂組成物が得られるというものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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