生物降解性树脂发泡片的制造方法

文档序号:108024 发布日期:2021-10-15 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 生物降解性树脂发泡片的制造方法 (Process for producing biodegradable resin foamed sheet ) 是由 远藤翔太 福山英司 森彩乃 于 2020-03-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种生物降解性树脂发泡片的制造方法,其能够将在挤出发泡法中刚刚挤出后的生物降解性树脂发泡片制成规定的冷却状态而使其发挥良好的成形性。(The present invention relates to a method for producing a biodegradable resin foamed sheet, which can exhibit good moldability by bringing a biodegradable resin foamed sheet immediately after extrusion in an extrusion foaming method into a predetermined cooled state.)

生物降解性树脂发泡片的制造方法

技术领域

本发明涉及生物降解性树脂发泡片的制造方法。

本申请基于2019年3月28日申请的日本特愿2019-064204号而要求优先权,并将其内容援引至此。

背景技术

以往,树脂发泡片因质量轻、缓冲性优异且容易成形加工成多种形状而被用作以包装材料等为首的各种成形品的原材料。

近年来,寻求在山林、河川或海岸之类的场所因非法丢弃的包装材料而导致景观受损这一问题的对策。

在这种背景下,研究了使用能够在自然环境中降解的生物降解性树脂来制作成形品,并研究了将生物降解性树脂发泡片在各种用途中展开应用。

例如,将聚乳酸树脂发泡片进行热成形等而加工成三维形状的树脂成形品被用于各种用途。

顺便一提,作为树脂发泡片的原料而使用的生物降解性树脂已知的是聚乳酸树脂、聚乙醇酸树脂(下述专利文献1)等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-009302号公报

发明内容

发明要解决的问题

生物降解性树脂在多数情况下为了显示水解性而在主链中导入有酯键,因此,强分子间力容易发挥作用而显示出结晶性。

生物降解性树脂的结晶性在对成形品赋予高强度的方面有效地发挥作用,但有时对将发泡片进行热成形那样的情况下易变形性的发挥不利。

即,若使用生物降解性树脂发泡片进行热成形,则有时无法使成形品以良好的精度反映出成形模具的形状,或者,即便看上去是期望的形状,其厚度也不均匀。

出于这种情况,以往的生物降解性树脂发泡片存在难以赋予规定形状的问题。

因而,本发明的课题在于,提供容易成形为规定形状的生物降解性树脂发泡片。

用于解决问题的方案

本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,并发现:通过利用规定的制法来制造生物降解性树脂发泡片,从而解决了上述那样的课题,由此完成了本发明。

即,用于解决上述课题的本发明提供一种生物降解性树脂发泡片的制造方法,其具备如下工序:

挤出发泡工序,将含有生物降解性树脂和发泡剂的树脂组合物在挤出机中进行熔融混炼,使经熔融混炼的熔融状态的前述树脂组合物从具有圆环状喷出口的环状模具中挤出发泡,从而形成筒状发泡片;

扩径工序,使直径比前述喷出口大的冷却用芯棒的外周面滑动地接触前述筒状发泡片的内表面,从而将前述筒状发泡片扩径并将其自内侧进行冷却;以及

展开工序,通过将在该扩径工序中进行了扩径的筒状发泡片沿着挤出方向切割并展开,从而制成平坦的带状发泡片,

以从前述喷出口喷出并经过5秒的位置处的前述筒状发泡片的外表面的温度成为50℃以上且70℃以下的方式,将前述筒状发泡片冷却。

发明的效果

根据本发明,可提供容易成形为规定形状的生物降解性树脂发泡片。

附图说明

图1是表示生物降解性树脂发泡片的制造装置的构成的示意图。

图2是表示图1中用虚线A示出的部分的示意端面图。

具体实施方式

以下,针对本发明的实施方式进行说明。

首先,针对本实施方式所述的生物降解性树脂发泡片的制造方法中使用的挤出设备进行说明。

图1是表示挤出设备的构成的图,图2是图1中用虚线A示出的区域的端面图。

如图1和2所示那样,在本实施方式的生物降解性树脂发泡片的制造方法中,使用具备串联挤出机70作为用于对含有生物降解性树脂和发泡剂的树脂组合物进行熔融混炼的挤出机的挤出设备。

该串联挤出机70的前端部安装有环状模具100,所述环状模具100具有用于使通过前述熔融混炼而得到的熔融状态的前述树脂组合物向大气中挤出发泡而形成筒状发泡片FB的圆环状喷出口(以下也称为“模具狭缝111”)。

前述挤出设备具备用于将前述筒状发泡片FB自内表面侧进行冷却的冷却芯棒200,所述筒状发泡片FB从在环状模具100的前面开口的圆环状的前述模具狭缝111以筒状喷出。

前述挤出设备还具备从外侧对利用前述冷却芯棒200进行冷却前的发泡片(筒状发泡片)吹风而将前述筒状发泡片自外侧进行冷却的冷却装置CR。

前述串联挤出机70连结有上游侧挤出机70a和下游侧挤出机70b这两台挤出机,上游侧挤出机70a设置有用于投入生物降解性树脂发泡片的形成材料的料斗71和用于从气体供给装置80向料筒内供给烃等发泡剂的气体导入部72。

并且,对下游侧挤出机70b安装形成有圆环状的模具狭缝111的前述环状模具100。

前述环状模具100具有:作为在前述下游侧挤出机70b中进行了混炼的熔融状态的前述树脂组合物的通路而形成的圆筒状的第一内部流路101、以及与该第一内部流路101接续的第二内部流路102。

前述第一内部流路101的直径比前述模具狭缝111小,前述第二内部流路102自前述第一内部流路101的末端起向外扩展成喇叭状,在其末端构成前述模具狭缝111。

前述环状模具100按照朝着设置于其前方的冷却芯棒200在发泡状态下挤出在挤出机中进行了熔融混炼的树脂组合物的方式构成,前述冷却芯棒200具有直径比前述环状模具100大的圆柱形状,所述冷却芯棒200以使其外周面滑动地接触从环状模具100挤出的筒状发泡片FB的内表面而将该筒状发泡片FB自内侧进行冷却的方式存在。

前述环状模具100和前述冷却芯棒200按照在环状模具100的前面开口的圆环状的模具狭缝111的中心位于将该冷却芯棒200的圆柱形状的中心轴延长而得到的延长线上的方式存在。

由此,本实施方式的挤出设备使得从环状模具100起至冷却芯棒200为止之间的筒状发泡片FB从环状模具100朝向冷却芯棒200大致均等地被扩径。

在前述冷却芯棒200的下游侧安装有用于对筒状发泡片FB切入左右一对的切痕的切割刃CT。

本实施方式的挤出设备具备:用于将利用前述切割刃CT沿着挤出方向切割而上下两等分的筒状发泡片FB分别展开成平坦片状的辊91、以及用于将该经展开的生物降解性树脂发泡片1以上卷UR和下卷LR这两个坯料卷的形式进行卷取的卷取辊92。

本实施方式中,用于从前述环形模具100起至前述冷却芯棒200为止将前述筒状发泡片FB自外侧进行冷却的前述冷却装置CR具有作为扁平环状中空板的冷却环CR1。

该冷却环CR1呈现其内周比前述模具缝隙111的直径略大的圆形,在内周部形成有用于吹出空气的吹出口301,该吹出口301沿着前述冷却环CR1的内边缘形成为圆环状。

如上所述,该冷却环CR1沿着内周而敞开有吹出口301,因此,该吹出口301与前述模具缝隙111的外侧隔开一点距离地开口,前述冷却机构以对刚刚挤出后的筒状发泡片FB吹风的方式构成。

使用上述那样的挤出设备来制造生物降解性树脂发泡片时,通过实施下述工序来制造具有单层结构的生物降解性树脂发泡片1。

(A)挤出发泡工序,将含有生物降解性树脂和发泡剂的树脂组合物在前述串联挤出机70中进行熔融混炼,使经熔融混炼的熔融状态的前述树脂组合物从环状模具100的前述模具狭缝111中挤出发泡,从而形成筒状发泡片FB;

(B)扩径工序,使直径比前述模具狭缝111大的冷却用芯棒200的外周面滑动地接触前述筒状发泡片FB的内表面,从而将前述筒状发泡片FB扩径并将其自内侧进行冷却;以及

(C)展开工序,通过将在该扩径工序中进行了扩径的筒状发泡片FB利用前述切割刃CT沿着挤出方向进行切割,并利用前述辊91使其展开,从而制成平坦的带状发泡片。

本实施方式中,利用前述冷却环CR1,对前述筒状发泡片FB进行强冷。

具体而言,本实施方式中,使用前述冷却环CR1,以从前述喷出口喷出且经过5秒的位置处的前述筒状发泡片FB的外表面的温度成为50℃以上且70℃以下的方式,对前述筒状发泡片FB进行冷却。

此处,筒状发泡片FB的外表面的温度利用非接触式的温度计进行测定。

此外,将基于前述卷取辊92的生物降解性树脂发泡片1的牵引速度记作V(m/min)时,在从模具狭缝111起至冷却用芯棒200的前端为止的筒状发泡片FB被扩径的期间,水平方向的移动速度也优选与牵引速度同为V(m/min)。

因此,自从前述喷出口喷出起经过的时间为t(秒)时的位置可视作从模具狭缝111起在水平方向上相距下述距离D(mm)的地点。

D(mm)=(1,000×V×t)/60

即,“从喷出口喷出并经过5秒的位置”是指假想平面VP与前述筒状发泡片FB相交的位置,所述假想平面VP自前述模具狭缝111起在水平方向上间隔“500V/6(mm)”的距离且与前述模具狭缝111平行。

因此,“从喷出口喷出并经过5秒的位置的温度”可通过将前述假想平面VP与前述筒状发泡片FB的外表面交叉而形成的圆周上的点设定为测定点MP并进行测量。

具体而言,前述温度可通过在上下左右各错开约90度而得到的4个部位对前述圆周上的表面温度进行测定,并计算4个测定值的算术平均来求出。

测定只要在例如距离生物降解性树脂发泡片为约5cm的距离处使用红外线放射温度计(例如ASONE公司制、型号“ST653”),将放射率设定至1.0来实施即可。

此外,筒状发泡片FB在刚刚挤出后的早期阶段因前述冷却环CR而被骤冷,因此,与利用通常条件实施挤出发泡工序的情况相比,容易变得发泡不足。

为了防止该情况,在利用挤出机实施熔融混炼时,优选预先多配混发泡剂。

此外,从喷出口喷出并经过5秒的位置处的前述温度优选设为55℃以上、更优选设为60℃以上。

如上操作而制作的生物降解性树脂发泡片1呈现生物降解性树脂的结晶化受到抑制的状态,因此,通过热成形等来赋予三维形状时,会发挥出良好的成形性。

该生物降解性树脂发泡片的厚度优选为0.2mm以上、更优选为0.5mm以上、进一步优选为1.0mm以上。

前述生物降解性树脂发泡片的厚度优选为6mm以下、更优选为5mm以下、进一步优选为4mm以下。

前述生物降解性树脂发泡片的厚度可作为例如在随机选择的10个部位以上的测定点处测得的厚度的平均值来求出。

前述生物降解性树脂发泡片的基重优选为200g/m2以上、更优选为250g/m2以上、进一步优选为300g/m2以上。

前述生物降解性树脂发泡片的基重优选为750g/m2以下、更优选为650g/m2以下。

前述生物降解性树脂发泡片的基重通过例如切取多张(例如10张)100cm2以上的样品,测定各自的质量和面积,并由下述式求出。

基重(g/m2)=10,000×试验片质量(g)/试验单面积(cm2)

针对上述那样的生物降解性树脂发泡片的密度(表观密度),没有特别限定,优选为150kg/m3以上、更优选为200kg/m3以上。

该表观密度优选为1,000kg/m3以下、更优选为800kg/m3以下、进一步优选为600kg/m3以下。

生物降解性树脂发泡片的表观密度可通过JIS K7222:1999“发泡塑料和橡胶-表观密度的测定”中记载的方法求出,具体而言,利用下述那样的方法进行测定。

(表观密度的测定方法)

以不改变原有泡孔结构的方式自生物降解性树脂发泡片切取100cm3以上的试样,将该试样在JIS K7100:1999的符号“23/50”(温度23℃、相对湿度50%)、2级的标准气氛下进行16小时的状态调节后,测定其尺寸、质量,由下述式算出密度。

表观密度(kg/m3)=试样的质量(kg)/试样的体积(m3)

需要说明的是,试样的尺寸测定可以使用例如MITUTOYO公司制的“DIGIMATIC”CD-15型号。

为了发挥良好的成形性,前述生物降解性树脂发泡片的连续气泡率优选为25%以下、更优选为20%以下、进一步优选为15%以下。

该连续气泡率通常为1%以上。

前述生物降解性树脂发泡片的连续气泡率如下测定。

<生物降解性树脂发泡片的连续气泡率>

从生物降解性树脂发泡片切出多张长25mm、宽25mm的片状样品,使切出的样品以不产生间隙的方式重合,制成厚度25mm的测定用试样,使用MITUTOYO公司制的“DIGIMATICCALIPER”,将该测定用试样的外部尺寸测定至1/100mm,求出表观体积(cm3)。

接着,使用空气比较式比重计1000型(东京科学公司制),利用1-1/2-1气压法来求出测定用试样的体积(cm3)。

通过这些求出的值和下述式来计算连续气泡率(%),求出5个试验数的平均值。

需要说明的是,测定通过将测定用试样在JIS K7100-1999的符号“23/50”(温度23℃、相对湿度50%)、2级的标准气氛下进行16小时的状态调节后,在相同的标准气氛下进行。

此外,空气比较式比重计利用标准球(大28.9cc、小8.5cc)进行校正。

连续气泡率(%)=(表观体积-基于空气比较式比重计的测定体积)/表观体积×100

若前述生物降解性树脂发泡片相对于成形模具的表面(成形面)表现出过度的密合性,则难以在成形面发生滑动,反而有可能成为使成形性降低的原因。

在这一点上,生物降解性树脂发泡片优选至少单面的表面粗糙度(Ra)为3μm以上,更优选两面的表面粗糙度(Ra)均为3μm以上。

前述表面粗糙度(Ra)优选为6μm以下、更优选为5μm以下。

前述生物降解性树脂发泡片的表面粗糙度(算术平均粗糙度:Ra)按照JIS B0601“表面粗糙度的定义和表示”进行测定。

即,将生物降解性树脂发泡片在JIS K7100:1999的符号“23/50”(温度23℃、相对湿度50%)、2级的标准气氛下进行16小时的状态调节后,在下述的装置、测定条件下进行测定。

(测定条件)

·装置:东京精密公司制Handysurf E-35A

·截止值(λc):0.80mm

·评价长度(L):4.0mm

此外,关于测定,对生物降解性树脂发泡片的表背两面的TD方向(与挤出方向正交的方向、宽度方向)分别测定5次,将这些各面的算术平均粗糙度Ra的平均值作为发泡片的各面的表面粗糙度。

前述生物降解性树脂发泡片的平均气泡直径优选为0.6mm以下、更优选为0.5mm以下。

前述平均气泡直径通常为0.05mm以上。

前述生物降解性树脂发泡片的平均气泡直径如下测定。

<生物降解性树脂发泡片的平均气泡直径>

使用日立高新科技公司制的“SU1510”扫描电子显微镜,将从生物降解性树脂发泡片的宽度方向中央部沿着MD方向(挤出方向)和TD方向(宽度方向)与生物降解性树脂发泡片的表面垂直地切出的截面放大至100倍,并进行拍摄。

此时,显微镜图像按照在1张横向的A4纸上以纵横2个图像(合计4个图像)并列的状态进行印刷时成为规定倍率的方式进行拍摄。

具体而言,在如上那样印刷的图像上,描绘与MD、TD的各方向平行的60mm的任意直线,并沿着与各方向正交的方向(也称为厚度方向、VD方向)描绘60mm的直线时,以该直线上存在的气泡数量为3~10个左右的方式,调整电子显微镜的拍摄倍率。

分别对沿着MD方向切割的截面(以下称为“MD截面”)和沿着TD方向切割的截面(以下称为“TD截面”),拍摄各2个视野、合计4个视野的显微镜图像,如上那样地印刷在A4纸上。

分别对MD截面的2个图像描画与MD方向平行的3条任意直线(长度60mm),且分别对TD截面的2个图像描画与TD方向平行的3条任意直线(长度60mm)。

此外,对MD截面的1个图像和TD截面的1个图像描画与VD方向平行的3条直线(60mm),对各方向各描画6条与MD方向、TD方向和VD方向平行的60mm的任意直线。

需要说明的是,使任意直线尽可能不会仅在切点处接触气泡,在接触的情况下,该气泡也作为气泡数而加入。

将针对MD方向、TD方向和VD方向的各方向的6条任意直线而数出的气泡数D进行算术平均,作为各方向的气泡数。

根据对气泡数进行计数的图像倍率和该气泡数,利用下述式来计算气泡的平均弦长t。

平均弦长t(mm)=60/(气泡数×图像倍率)

图像倍率通过将图像上的比例尺用MITUTOYO公司制的“DIGIMATIC CALIPER”测量至1/100mm,并由下述式求出

图像倍率=比例尺实测值(mm)/比例尺的标示值(mm)

并且,利用下述式来计算各方向的气泡直径。

气泡直径D(mm)=t/0.616

进而,将它们的乘积的立方根作为平均气泡直径。

平均气泡直径(mm)=(DMD×DTD×DVD)1/3

·DMD:MD方向的气泡直径(mm)

·DTD:TD方向的气泡直径(mm)

·DVD:VD方向的气泡直径(mm)

本实施方式的生物降解性树脂发泡片可如下制作:如上所述将含有生物降解性树脂作为主成分的树脂组合物与发泡剂一同在挤出机中进行熔融混炼后,通过安装于挤出机前端的模具向大气中挤出。

本实施方式的前述树脂组合物中,除了含有生物降解性树脂之外,还可以含有后述添加剂等。

作为本实施方式所述的生物降解性树脂,可列举出生物降解性聚酯系树脂。

作为该生物降解性聚酯系树脂,可列举出例如通过二醇与脂肪族二羧酸的缩聚等而得到的脂肪族聚酯系树脂等,优选为包含二羧酸和二醇作为结构单元的树脂。

作为该脂肪族聚酯系树脂,可列举出例如聚琥珀酸乙二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸1,6-己二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸1,6-己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚草酸乙二醇酯、聚草酸丁二醇酯、聚草酸新戊酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚癸二酸1,6-己二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸碳酸丁二醇酯等。

本实施方式所述的生物降解性聚酯系树脂可以为例如聚乙醇酸、聚乳酸等聚(α-羟基酸)或它们的共聚物;聚(ε-己内酯)、聚(β-丙内酯)之类的聚(ω-羟基烷酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)、聚(3-羟基己酸酯)、聚(3-羟基庚酸酯)、聚(3-羟基辛酸酯)之类的聚(β-羟基烷酸酯);以及聚(4-羟基丁酸酯)等脂肪族聚酯系树脂。

上述生物降解性聚酯系树脂可根据需要实施用于形成支链结构、交联结构那样的改性。

为了向生物降解性聚酯系树脂中导入支链结构、交联结构,可以使用碳二亚胺等扩链剂等。

基于扩链剂的改性可使用丙烯酸系有机化合物、环氧系有机化合物、异氰酸酯系有机化合物等具有1个或多个能够与生物降解性聚酯系树脂的分子结构中存在的羟基、羧基发生缩合反应的官能团的化合物来进行。

即,前述改性可通过利用反应使丙烯酸系有机化合物、环氧系有机化合物、异氰酸酯系有机化合物等键合于生物降解性聚酯系树脂的方法来实施。

基于交联结构、支链结构的生物降解性聚酯系树脂的改性可通过例如利用自由基引发剂使生物降解性聚酯系树脂的分子彼此发生反应的方法等来进行。

这种反应可使用双螺杆挤出机等挤出机来实施。

上述改性方法中,从能够抑制在改性后包含其它成分的观点出发,优选利用自由基引发剂使生物降解性聚酯系树脂的分子彼此发生反应。

此外,若使用具有适度反应性的自由基引发剂使生物降解性聚酯系树脂的分子彼此发生反应,则挤出机内的生物降解性聚酯系树脂的分解起点被因前述自由基引发剂而产生的游离自由基所攻击,该部位成为交联点(支化点)而稳定化。

生物降解性聚酯系树脂因进行这种改性而使热稳定性增加,在通过挤出机时难以低分子量化。

作为前述自由基引发剂,可列举出例如有机过氧化物、偶氮化合物、卤素分子等。

这些之中,优选为有机过氧化物。

作为本实施方式中使用的该有机过氧化物,可列举出例如过氧化酯、过氧化氢、过氧化二烷基、过氧化二酰基、过氧化二碳酸酯、过氧化缩酮和过氧化酮等。

作为前述过氧化酯,可列举出例如过氧化-2-乙基己基碳酸叔丁酯、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、过氧化苯甲酸叔己酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化-3,5,5-三甲基己酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧化)己烷和过氧化异丙基单碳酸叔丁酯等。

作为前述过氧化氢,可列举出例如过甲烷过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢、异丙苯过氧化氢和叔丁基过氧化氢等。

作为前述过氧化二烷基,可列举出例如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物和2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3等。

作为前述过氧化二酰基,可列举出例如过氧化二苯甲酰、二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物和二(3-甲基苯甲酰基)过氧化物等。

作为前述过氧化二碳酸酯,可列举出例如过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧化二碳酸二异丙酯等。

作为前述过氧化缩酮,可列举出例如1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷、4,4-二(叔丁基过氧化)戊酸正丁酯和2,2-双(4,4-二叔丁基过氧化环己基)丙烷等。

作为前述过氧化酮,可列举出例如过氧化甲乙酮、过氧化乙酰丙酮等。

前述有机过氧化物优选为过氧化酯。

此外,过氧化酯之中,在生物降解性聚酯系树脂的改性中使用的有机过氧化物优选为过氧化碳酸酯系有机过氧化物。

本实施方式中,在生物降解性聚酯系树脂的改性中使用的有机过氧化物优选为过氧化碳酸酯系有机过氧化物之中的过氧化单碳酸酯系有机过氧化物,特别优选为过氧化异丙基单碳酸叔丁酯。

上述那样的有机过氧化物还因其分子量等而异,通常,相对于进行改性的生物降解性聚酯系树脂100质量份,以0.1质量份以上的含量使用。

前述有机过氧化物的含量优选为0.2质量份以上、特别优选为0.3质量份以上。

前述有机过氧化物的含量优选为2.0质量份以下、更优选为1.5质量份以下、特别优选为1.0质量份以下。

通过以这种含量使用有机过氧化物对生物降解性聚酯系树脂进行改性,从而能够使改性后的生物降解性聚酯系树脂适合于发泡。

上述那样的有机过氧化物通过将其含量设为0.1质量份以上,从而能够对生物降解性聚酯系树脂更可靠地发挥出基于改性的效果。

此外,有机过氧化物通过将其含量设为2.0质量份以下,从而能够抑制在改性后的生物降解性聚酯系树脂中混杂大量的凝胶。

作为前述生物降解性聚酯系树脂,优选不具有长链支链。

从生物降解性的观点出发,本实施方式的生物降解性聚酯系树脂优选为脂肪族聚酯系树脂。

将前述树脂组合物中包含的全部生物降解性聚酯系树脂设为100质量%时,脂肪族聚酯系树脂的比例优选为85质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。

前述树脂组合物中包含的全部生物降解性聚酯系树脂特别优选为脂肪族聚酯系树脂。

这些之中,本实施方式中使用的生物降解性聚酯系树脂特别优选为聚琥珀酸丁二醇酯。

将前述树脂组合物中包含的全部生物降解性聚酯系树脂设为100质量%时,聚琥珀酸丁二醇酯的比例优选为85质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。

前述树脂组合物中包含的全部生物降解性聚酯系树脂特别优选为聚琥珀酸丁二醇酯。

需要说明的是,本实施方式中,可以选择使用上述例示的生物降解性脂肪族聚酯系树脂中的一种,也可以混合使用上述例示的生物降解性脂肪族聚酯系树脂中的多种,还可以使用除上述例示之外的生物降解性脂肪族聚酯系树脂。

作为前述树脂组合物中包含的添加剂,可列举出除生物降解性树脂之外的聚合物、无机填料等无机物;各种橡胶/塑料化学试剂等。

作为前述树脂组合物可含有的除前述生物降解性树脂之外的聚合物,可列举出高分子型抗静电剂、作为气泡调节剂而使用的氟系树脂、橡胶系改性剂等。

为了使生物降解性树脂发泡片发挥出优异的生物降解性,树脂组合物中包含的生物降解性树脂在全部聚合物中所占的比例优选为85质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。

为了使生物降解性树脂发泡片发挥出优异的生物降解性,树脂组合物中包含的生物降解性聚酯系树脂在全部生物降解性树脂中所占的比例优选为85质量%以上、更优选为90质量%以上、进一步优选为95质量%以上。

前述树脂组合物出于进一步提高其发泡成形性的目的而可以任选包含防收缩剂等添加剂。

作为添加剂的含量,相对于生物降解性树脂100质量份,优选为0.05质量份以上且5质量份以下的范围内。

作为前述防收缩剂,可列举出例如月桂酸单甘油酯、棕榈酸单甘油酯、硬脂酸单甘油酯、季戊四醇单癸酸酯、季戊四醇单油酸酯、季戊四醇单月桂酸酯、二季戊四醇二硬脂酸酯、山梨聚糖单油酸酯、山梨聚糖倍半糖油脂肪酸酯、山梨聚糖单棕榈酸酯、山梨聚糖单月桂酸酯、山梨聚糖单硬脂酸酯、甘露聚糖单油酸酯、甘露聚糖单月桂酸酯等多元醇与高级脂肪酸的酯化合物、以及高级烷基胺、脂肪酸酰胺、高级脂肪酸的完全酯等。

防收缩剂可以选择使用上述例示的物质中的一种,也可以混合使用上述例示的防收缩剂中的多种,还可以使用除上述例示之外的作为防收缩剂而公知的物质。

其中,特别优选为硬脂酸单甘油酯。

前述树脂组合物出于在发泡时形成良好气泡结构的目的可使用通常使用的气泡调节剂。

作为该气泡调节剂,可列举出例如聚四氟乙烯等氟系树脂的微粉、滑石、氢氧化铝、二氧化硅等。

进而,后述分解型发泡剂可通过与挥发性发泡剂组合使用来调整发泡状态,也可用作气泡调节剂。

作为前述树脂组合物中使用的发泡剂,只要是通常的挤出发泡中使用的发泡剂,就没有特别限定,可采用在常温(23℃)、常压(1atm)下成为气体的挥发性发泡剂;通过热分解而产生气体的分解型发泡剂,作为前述挥发性发泡剂,可采用例如非活性气体、脂肪族烃、脂环族烃等。

作为前述非活性气体,可列举出例如二氧化碳、氮气等,作为脂肪族烃,可列举出例如丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷等,作为前述脂环族烃,可列举出例如环戊烷、环己烷等。

前述发泡剂的含量相对于前述树脂组合物中包含的生物降解性树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为0.3质量份以上、特别优选为0.6质量份以上。

前述发泡剂的含量优选为2质量份以下、更优选为1.5质量份以下、进一步优选为1.2质量份以下。

作为前述分解型发泡剂,可列举出偶氮二甲酰胺、二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠或柠檬酸之类的有机酸或其盐与碳酸氢盐的混合物等。

供于挤出发泡的树脂组合物可以在含有前述生物降解性树脂的同时,还含有结晶成核剂和结晶化促进剂。

作为前述结晶成核剂,可列举出例如有机结晶成核剂、无机结晶成核剂等。

作为前述结晶成核剂,可以仅采用有机结晶成核剂和无机结晶成核剂中的一者,也可以组合使用有机结晶成核剂和无机结晶成核剂。

此外,作为前述结晶成核剂而仅使用无机结晶成核剂时,可以仅采用后续列举的无机结晶成核剂中的一种,也可以组合使用两种以上。

同样地,作为前述结晶成核剂而仅使用有机结晶成核剂时,可以仅采用后续列举的有机结晶成核剂中的一种,也可以组合使用两种以上。

作为前述结晶成核剂,组合使用有机结晶成核剂和无机结晶成核剂时,任一者或两者可以采用多种。

作为前述无机结晶成核剂,可列举出例如滑石、氧化锡、蒙皂石、皂土、白云石、绢云母、长石粉、高岭土、云母、蒙脱石等。

这些之中,从结晶化速度的提高、耐热性、耐久性等观点出发,作为前述无机结晶成核剂,优选为滑石或氧化锡。

作为前述有机结晶成核剂,可列举出例如有机酰胺化合物、有机酰肼化合物、羧酸酯系化合物、有机磺酸盐、酞菁系化合物、三聚氰胺系化合物、有机膦酸盐等。

作为有机磺酸盐,可使用磺基间苯二甲酸盐等各种物质,其中,从促进结晶化的效果这一观点出发,优选为间苯二甲酸二甲酯5-磺酸金属盐。

进而,优选为钡盐、钙盐、锶盐、钾盐、铷盐、钠盐等。

作为前述有机酰胺化合物,可列举出例如N,N’,N”-三环己基均苯三酸酰胺、N,N’-亚乙基双(12-羟基硬脂酸)酰胺等。

将前述树脂组合物中包含的前述生物降解性树脂的含量设为100质量份时,前述树脂组合物中的前述结晶成核剂的含量例如可以设为0.5质量份以上。

前述树脂组合物中的前述结晶成核剂的含量优选为0.6质量份以上、更优选为0.7质量份以上。

将前述树脂组合物中包含的前述生物降解性树脂的含量设为100质量份时,前述树脂组合物中的前述结晶成核剂的含量例如可以设为小于3.0质量份。

前述树脂组合物中的前述结晶成核剂的含量优选为2.5质量份以下、更优选为2.2质量份以下。

作为前述结晶化促进剂,可列举出例如邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(十三烷基)酯、邻苯二甲酸二(十一烷基)酯等邻苯二甲酸衍生物;间苯二甲酸二辛酯等间苯二甲酸衍生物;己二酸二正丁酯、己二酸二辛酯等己二酸衍生物;马来酸二正丁酯等马来酸衍生物;柠檬酸三正丁酯等柠檬酸衍生物;衣康酸单丁酯等衣康酸衍生物;油酸丁酯等油酸衍生物;甘油单蓖麻油酸酯等蓖麻油酸衍生物;磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯基)酯等磷酸酯;聚己二酸乙二醇酯、聚丙烯酸酯乙酰基柠檬酸三丁酯等羟基多元羧酸酯类;甘油三乙酸酯、甘油三丙酸酯等多元醇酯类;聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇衍生物;苄基·2-(2-甲氧基乙氧基)乙基·己二酸酯、聚甘油脂肪酸酯等。

作为前述结晶化促进剂,优选为聚甘油脂肪酸酯。

作为前述聚甘油脂肪酸酯类,可列举出例如聚甘油油酸酯、聚甘油蓖麻油酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油硬脂酸酯、聚甘油缩合蓖麻油酸酯等。

这些之中,作为前述结晶化促进剂,优选采用聚甘油硬脂酸酯。

将前述树脂组合物中包含的前述生物降解性树脂的含量设为100质量份时,前述树脂组合物中的前述结晶化促进剂的含量例如可以设为0.5质量份以上。

前述树脂组合物中的前述结晶化促进剂的含量优选为0.6质量份以上、更优选为0.7质量份以上。

将前述树脂组合物中包含的前述生物降解性树脂的含量设为100质量份时,前述树脂组合物中的前述结晶化促进剂的含量例如可以设为小于5.0质量份。

前述树脂组合物中的前述结晶化促进剂的含量优选为4.0质量份以下、更优选为3.5质量份以下。

作为前述树脂组合物可含有的前述添加剂,可列举出例如润滑剂、抗氧化剂、抗静电剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、着色剂、无机填充剂等。

此外,前述树脂组合物也可以适当包含除它们之外的添加剂。

此外,本发明完全不限定于以上说明的例示,可以对上述例示施加适当的变更。

实施例

以下,示出实施例更具体地说明本发明,但本发明完全不限定于以下的例示。

(实施例1)

将生物降解性聚酯系树脂(PTT MCC Biochem公司制、商品名“BioPBS FZ91PM”)100质量份与气泡调节剂(松村产业公司制的“CROWN TALC”)1.0质量份进行干混,制备用于制作生物降解性树脂发泡片的树脂组合物。

在具备口径50mm的第一挤出机(上游侧)和口径65mm的第二挤出机(下游侧)的串联挤出机中,通过料斗向口径50mm的第一挤出机中供给所得树脂组合物,使其加热熔融。

其后,将作为发泡剂的异丁烷0.8质量%压入至第一挤出机中,使其与前述树脂组合物一同熔融混炼。

接着,将通过该熔融混炼而得到的熔融状态的树脂组合物转移至口径65mm的第二挤出机中,均匀冷却至适于挤出发泡的温度后,从口径70mm的环状模具以30kg/h的喷出量使其挤出发泡,得到圆筒状的筒状发泡片。

使所得筒状发泡片的内部沿着被约20℃的水冷却的φ206mm的芯棒上,且利用比其直径更大的空气环对其外表面吹附空气,由此进行冷却成形,在圆周上的1点利用切割器进行切开,得到带状的生物降解性树脂发泡片。

此外,从喷出口喷出并经过5秒的位置处的筒状发泡片的外表面的温度为68.7℃。

(实施例2)

在生物降解性树脂发泡片制造方法中,将喷出量设为37kg/h,除此之外,利用与实施例1相同的方法,制作生物降解性树脂发泡片。

需要说明的是,从喷出口喷出并经过5秒的位置处的筒状发泡片的外表面的温度为68℃。

(比较例1)

在生物降解性树脂发泡片制造方法中,将筒状发泡片表面温度(从喷出口喷出并经过5秒的位置处的温度)设为80.7℃,将发泡剂的含量设为1.0质量%,除此之外,利用与实施例1相同的方法,制作生物降解性树脂发泡片。

(比较例2)

在生物降解性树脂发泡片制造方法中,将筒状发泡片表面温度(从喷出口喷出并经过5秒的位置处的温度)设为76.8℃,除此之外,利用与实施例1相同的方法,制作生物降解性树脂发泡片。

<成形性评价>

将生物降解性树脂发泡片进行热成形,制作从容器内底部的最深部分起至容器开口部为止的高度为4.9cm、容器开口部的内侧的直径为15.7cm、容器底部的内侧的直径底面口径为14.5cm的海碗形状的容器。

分别测定上述容器的底面的厚度和侧壁的厚度,并确认其差值。

成形性的判断如下进行。

○:底面和侧壁的壁厚之差在30%以内的差值内

×:底面和侧壁的壁厚之差达到30%以上的差值

将以上的评价结果示于表1。

[表1]

※表中的“温度”是指从喷出口喷出并经过5秒的位置处的片外表面的温度。

由上述表也可明确:根据本发明,能够得到容易保持规定形状的树脂成形品。

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