JP5877111B2 - Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product - Google Patents
Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product Download PDFInfo
- Publication number
- JP5877111B2 JP5877111B2 JP2012078151A JP2012078151A JP5877111B2 JP 5877111 B2 JP5877111 B2 JP 5877111B2 JP 2012078151 A JP2012078151 A JP 2012078151A JP 2012078151 A JP2012078151 A JP 2012078151A JP 5877111 B2 JP5877111 B2 JP 5877111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polylactic acid
- resin foam
- foam sheet
- sheet
- acid resin
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/07—Flat, e.g. panels
- B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/885—External treatment, e.g. by using air rings for cooling tubular films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/91—Heating, e.g. for cross linking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
- B29C48/911—Cooling
- B29C48/9115—Cooling of hollow articles
- B29C48/912—Cooling of hollow articles of tubular films
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
本発明は、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法、及び、シート成形品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and a method for producing a sheet molded product.
従来、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などといった熱可塑性樹脂を炭化水素系の発泡剤とともにサーキュラーダイなどから押出発泡させてなる帯状の発泡シートが、シート成形品の原材料として広く用いられている。
近年、環境配慮に対する要望の高まりから、一般的なポリエステル系樹脂に代えてポリ乳酸系樹脂の利用が拡大されており、ポリ乳酸系樹脂発泡シートがその利用範囲を拡大させている。
Conventionally, strip-shaped foam sheets made by extruding and foaming thermoplastic resins such as polystyrene-based resins, polyolefin-based resins, and polyester-based resins together with hydrocarbon-based foaming agents from circular dies have been widely used as raw materials for sheet molded products. ing.
In recent years, due to the growing demand for environmental considerations, the use of polylactic acid resins has been expanded in place of general polyester resins, and the use range of polylactic acid resin foam sheets has been expanded.
なお、ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、押出発泡に際して連続気泡が形成されやすく、所望の発泡倍率を有するものが得られ難い傾向があり、下記特許文献1においては、連続気泡率の低いポリ乳酸系樹脂発泡シートを得るための検討が行われている。 The polylactic acid-based resin foam sheet tends to form open cells during extrusion foaming, and tends to be difficult to obtain a foam having a desired expansion ratio. Studies have been conducted to obtain a resin foam sheet.
ところで、押出発泡後のポリ乳酸系樹脂発泡シートには、通常、発泡剤として用いられたブタンなどの炭化水素が気泡中や気泡膜中にある程度残存している。
この残存する発泡剤は、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形するのに際して可塑化効果を発揮する反面で熱成形によって得られるシート成形品にまで発泡剤が残存していると、このシート成形品にまで可塑化効果が及んで熱変形を生じさせ易くなるおそれを有する。
また、炭化水素ガスを発生させるおそれのあるシート成形品をある程度纏まった量の保管する場合などのことを考えると、熱成形用のポリ乳酸系樹脂発泡シートやシート成形品に発泡剤を残存させていることが必ずしも良いことであるとは言い難い。
また、発泡剤が炭化水素以外の場合でも、臭気予防や特性の経時的な変化を防止する意味などから考えて熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートやシート成形品に発泡剤を残存させない方が良い場合がある。
By the way, in the polylactic acid-based resin foam sheet after extrusion foaming, hydrocarbons such as butane used as a foaming agent usually remain to some extent in the bubbles or the bubble film.
This remaining foaming agent exhibits a plasticizing effect when thermoforming a polylactic acid resin foamed sheet, but on the other hand, if the foaming agent remains in the sheet molded product obtained by thermoforming, this sheet molded product There is a possibility that the plasticizing effect will be exerted and thermal deformation will be easily caused.
Also, considering the storage of a certain amount of sheet molded products that may generate hydrocarbon gas, the foaming agent is left in the polylactic acid resin foam sheet or sheet molded product for thermoforming. It is hard to say that it is always a good thing.
Even when the foaming agent is other than hydrocarbon, it is better not to leave the foaming agent in the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming and sheet molded products in order to prevent odor and prevent changes over time in properties. There is a good case.
このような事柄に対して、ポリ乳酸系樹脂発泡シートをある程度以上の連続気泡率とさせておいて熱成形に際して発泡剤の散逸を促すことが考えられる。
しかし、連続気泡率の高いポリ乳酸系樹脂発泡シートを押出発泡によって形成させようとすると所望の発泡倍率を有するものを得ることが難しくなってしまうことになる。
In consideration of such matters, it is conceivable that the polylactic acid resin foam sheet has an open cell ratio of a certain level or more to promote the dissipation of the foaming agent during thermoforming.
However, if a polylactic acid resin foam sheet having a high open cell ratio is formed by extrusion foaming, it becomes difficult to obtain a foam having a desired expansion ratio.
即ち、従来の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、ある程度以上の連続気泡率とすることが実質上容易ではなく、発泡剤の残存量の低いシート成形品を得ることが難しいという問題を有している。
本発明は、このような問題を解決することを課題としており、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率の調整を容易なものとして、発泡剤の残存量の低いシート成形品を製造することができるシート成形品の製造方法を提供することを課題としている。
In other words, the conventional polylactic acid resin foam sheet for thermoforming has a problem that it is substantially difficult to obtain an open cell ratio of a certain level or more, and it is difficult to obtain a sheet molded product with a low residual amount of foaming agent. doing.
It is an object of the present invention to solve such problems, and makes it easy to adjust the open cell ratio of a polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufactures a sheet molded product with a low residual amount of foaming agent. It is an object of the present invention to provide a method for producing a sheet molded product that can be performed.
上記課題を解決するために本発明者が鋭意検討を行ったところ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを押出発泡後に当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱することで連続気泡率を加熱前に比べて増大させることができ、比較的簡便な手法で連続気泡率の調整が容易であることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted intensive studies. As a result, the polylactic acid resin foamed sheet is formed after extrusion foaming, and the polylactic acid resin foamed sheet is formed at or above the crystallization start temperature. It was found that the open cell ratio can be increased as compared with before heating, and that the open cell ratio can be easily adjusted by a relatively simple method, and the present invention has been completed. .
即ち、上記課題を解決するための熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法に係る本発明は、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程を実施して熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを製造する熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法であって、前記シート化工程によって得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させる熱処理工程をさらに実施し、
前記熱処理工程では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率が25%以上60%以下となり、且つ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化熱量が1mJ/mg以下となるまで前記加熱を実施することを特徴としている。
That is, the present invention relating to a method for producing a thermoforming polylactic acid resin foam sheet for solving the above-mentioned problems is a sheet production for producing a polylactic acid resin foam sheet by extruding and foaming a polylactic acid resin together with a foaming agent. A method for producing a thermoforming polylactic acid resin foamed sheet by performing a process to produce a polylactic acid resin foamed sheet for thermoforming, wherein the polylactic acid resin foamed sheet obtained by the sheet forming step is Further performing a heat treatment step of heating the lactic acid resin to a temperature higher than the crystallization start temperature to improve the open cell ratio of the polylactic acid resin foam sheet ,
In the heat treatment step, the heating is performed until the open cell ratio of the polylactic acid-based resin foam sheet is 25% or more and 60% or less and the heat of crystallization of the polylactic acid-based resin foam sheet is 1 mJ / mg or less. It is characterized by.
また、シート成形品製造方法に係る本発明は、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡するシート化工程が実施されて作製された熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形してシート成形品を作製するシート成形品製造方法であって、前記熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートとして、前記シート化工程で得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させる熱処理工程がさらに実施されて得られた熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを用い、前記熱処理工程では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率が25%以上60%以下となり、且つ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化熱量が1mJ/mg以下となるまで前記加熱を実施することを特徴としている。 In addition, the present invention relating to the sheet molded product manufacturing method is a method of thermoforming a polylactic acid resin foam sheet for thermoforming produced by performing a sheet forming step of extruding and foaming a polylactic acid resin together with a foaming agent to form a sheet. A sheet molded product manufacturing method for producing a product, wherein the polylactic acid resin foam sheet obtained in the sheet forming step is used as the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and the crystallization start temperature of the polylactic acid resin is obtained. Using the heat-treated polylactic acid-based resin foam sheet obtained by further performing the heat-treatment step for improving the open cell ratio of the polylactic acid-based resin foam sheet by heating as described above, the polylactic acid-based resin is used in the heat treatment step. open cell ratio of the foam sheet becomes 60% or less than 25%, and the crystallization heat of the polylactic acid-based resin foam sheet that you implement the heating until the following 1 mJ / mg It is a symptom.
本発明においては、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程によって得られた前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートをポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱するという簡便な操作で熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を調整することができる。
従って、シート化工程においては、連続気泡率をある程度低下させておいて所望の発泡倍率が得られ易い状態させることができるとともに発泡剤の残存量の低いシート成形品を容易に作製させることができる。
In the present invention, the polylactic acid-based resin foam sheet obtained by the sheet forming step of producing a polylactic acid-based resin foamed sheet by extruding and foaming a polylactic acid-based resin together with a foaming agent is used as the polylactic acid-based resin crystallization start temperature. The open cell ratio of the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming can be adjusted by a simple operation of heating as described above.
Therefore, in the sheet forming step, it is possible to easily obtain a desired foaming ratio by reducing the open cell ratio to some extent and easily produce a sheet molded product having a low residual foaming agent. .
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本実施形態における熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法においては、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程が実施され、前記シート化工程によって得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させる熱処理工程がさらに実施される。
The preferred embodiments of the present invention will be described below.
In the method for producing a thermoforming polylactic acid-based resin foam sheet in the present embodiment, a sheet forming step of producing a polylactic acid-based resin foam sheet by extruding and foaming a polylactic acid-based resin together with a foaming agent is carried out, and the sheet formation is performed. A heat treatment step is further performed in which the polylactic acid resin foam sheet obtained in the step is heated to a temperature higher than the crystallization start temperature of the polylactic acid resin to improve the open cell ratio of the polylactic acid resin foam sheet.
前記シート化工程において用いられるポリ乳酸系樹脂としては、特に限定されるものではなく、乳酸成分単位を50モル%以上含むポリマーを採用することができる。
該ポリマーとしては、(1)乳酸の重合体、(2)乳酸と他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、(3)乳酸と脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸とのコポリマー、(4)乳酸と脂肪族多価カルボン酸とのコポリマー、(5)乳酸と脂肪族多価アルコールとのコポリマー、(6)前記(1)〜(5)の何れかの組み合わせによる混合物等を挙げることができる。
なお、上記乳酸の具体例としては、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸又はそれらの環状2量体であるL−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド又はそれらの混合物を挙げることができる。
The polylactic acid resin used in the sheet forming step is not particularly limited, and a polymer containing 50 mol% or more of lactic acid component units can be employed.
The polymer includes (1) a polymer of lactic acid, (2) a copolymer of lactic acid and another aliphatic hydroxycarboxylic acid, (3) a copolymer of lactic acid, an aliphatic polyhydric alcohol and an aliphatic polycarboxylic acid, (4) Copolymer of lactic acid and aliphatic polyhydric carboxylic acid, (5) Copolymer of lactic acid and aliphatic polyhydric alcohol, (6) Mixture by any combination of (1) to (5) be able to.
Specific examples of the lactic acid include L-lactic acid, D-lactic acid, DL-lactic acid or their cyclic dimer L-lactide, D-lactide, DL-lactide, or a mixture thereof. .
前記ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸のD−体とL−体とが共重合されたものを含み、該共重合体のD−体比率が0.5〜5モル%であり、且つ融点が130〜170℃のものが好ましい。
このようなポリ乳酸系樹脂が好ましいのは、前記ポリ乳酸系樹脂組成物を発泡させた際における発泡性、得られるポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性、及び、該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形して得られるシート成形品の耐熱性をそれぞれ優れたものとすることができるためである。
Examples of the polylactic acid-based resin include those in which a D-form and an L-form of lactic acid are copolymerized, the D-form ratio of the copolymer is 0.5 to 5 mol%, and the melting point is The thing of 130-170 degreeC is preferable.
Such a polylactic acid-based resin is preferred because the foamability of the polylactic acid-based resin composition is foamed, the thermoformability of the resulting polylactic acid-based resin foamed sheet, and the polylactic acid-based resin foamed sheet. It is because the heat resistance of the sheet molded product obtained by thermoforming can be made excellent.
なお、ポリ乳酸系樹脂は、溶融張力の高いものの方が押出発泡によって良好なポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させる上において好ましい。
ただし、特に優れた結晶性を示すポリ乳酸系樹脂は、一般的に溶融張力が低いため、化学架橋や電子線架橋などの方法で架橋を施したり、高分子量成分を混合するなどして樹脂の溶融張力を高め、押出発泡性を向上させたものが好適に用いられ得る。
このような溶融張力を高めた結晶性に優れるポリ乳酸系樹脂としては、例えば、ユニチカ社製、商品名「テラマックHV6250H」、「テラマックHV8250H」、ネイチャーワークス社製、商品名「INGEO8251D」などの市販品を採用することができる。
A polylactic acid resin having a higher melt tension is preferable for forming a good polylactic acid resin foamed sheet by extrusion foaming.
However, polylactic acid resins exhibiting particularly excellent crystallinity generally have a low melt tension. Therefore, the polylactic acid resin has a low melt tension, so that it can be crosslinked by a method such as chemical crosslinking or electron beam crosslinking, or mixed with a high molecular weight component. Those having an increased melt tension and improved extrusion foamability can be suitably used.
Examples of such a polylactic acid resin having improved melt tension and excellent crystallinity are commercially available from Unitika, trade names “Terramac HV6250H”, “Terramac HV8250H”, Nature Works, trade name “INGEO8251D”, and the like. Product can be adopted.
当該シート化工程において作製する前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートには、前記ポリ乳酸系樹脂との合計に占める割合が0質量%を超え且つ50質量%以下となるように前記ポリ乳酸系樹脂以外の熱可塑性樹脂を含有させても良い。
なお、含有させうるポリ乳酸系樹脂以外の熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂以外のポリエステル系樹脂等が挙げられる。
本実施形態においては、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの耐衝撃性を向上させうる点において熱可塑性エラストマーをポリ乳酸系樹脂組成物に含有させることが好ましい。
この熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、エステル系エラストマーが挙げられるが、ポリ乳酸系樹脂発泡シートに含有させるのであれば、それらの中でもポリ乳酸系樹脂との相溶性が高い、アクリル系エラストマー、酸変性させたスチレン系エラストマー、エステル系エラストマーが好ましい。
具体的には、三菱レーヨン社製、商品名「メタブレンW―600A」、旭化成社製、商品名「タフテックMP10」、日油社製、商品名「ノフアロイTZ810」などの市販品を好適に採用することができる。
In the polylactic acid-based resin foam sheet produced in the sheet forming step, a ratio other than the polylactic acid-based resin is such that the proportion of the total with the polylactic acid-based resin is more than 0% by mass and 50% by mass or less. A thermoplastic resin may be included.
Specific examples of thermoplastic resins other than polylactic acid resins that can be included include polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, polyester resins other than polylactic acid resins, and the like.
In this embodiment, it is preferable to contain a thermoplastic elastomer in the polylactic acid resin composition in that the impact resistance of the polylactic acid resin foam sheet can be improved.
Examples of the thermoplastic elastomer include olefin-based elastomers, styrene-based elastomers, acrylic-based elastomers, and ester-based elastomers. If they are included in the polylactic acid-based resin foam sheet, among them, the phase with the polylactic acid-based resin is included. A highly soluble acrylic elastomer, acid-modified styrene elastomer, and ester elastomer are preferred.
Specifically, commercially available products such as Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name “Metablene W-600A”, Asahi Kasei Co., Ltd., trade name “Tough Tech MP10”, NOF Corporation, trade name “Nofalloy TZ810” are suitably used. be able to.
前記発泡剤としては、高い発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡シートを得られ易い点においてプロパン、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、ヘキサン等の低級アルカン等の炭化水素類、ジメチルエーテルなどのエーテル類、メチルクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素類、二酸化炭素等の無機ガス類などの物理発泡剤が挙げられる。
これらの中でも、ノルマルブタン、イソブタン、ジメチルエーテル、二酸化炭素が好ましい。尚、前記発泡剤として、上記物理発泡剤の他、化学発泡剤、或いは物理発泡剤と化学発泡剤とを併用して使用することもできる。
該発泡剤は、例えば、ブタンなどの炭化水素系発泡剤であれば、ポリ乳酸系樹脂100質量部に対して1〜10質量部の割合で用いることができる。
As the blowing agent, hydrocarbons such as lower alkanes such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, and hexane, and ethers such as dimethyl ether are easy to obtain a polylactic acid resin foam sheet having a high expansion ratio. And physical foaming agents such as halogenated hydrocarbons such as methyl chloride and ethyl chloride, and inorganic gases such as carbon dioxide.
Among these, normal butane, isobutane, dimethyl ether, and carbon dioxide are preferable. As the foaming agent, in addition to the above physical foaming agent, a chemical foaming agent, or a physical foaming agent and a chemical foaming agent may be used in combination.
If this foaming agent is hydrocarbon type foaming agents, such as butane, for example, it can be used in the ratio of 1-10 mass parts with respect to 100 mass parts of polylactic acid-type resin.
前記気泡調整剤としては、例えば、タルク、シリカ等の無機系核剤やポリテトラフルオロエチレンなどの有機系核剤などが好適に使用できる。
特にタルクやポリテトラフルオロエチレンが気泡調整の容易さの点で好ましい。
また、前記気泡調整剤には、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩系の気泡調整剤を適宜含有させることもできる。
As the bubble adjusting agent, for example, inorganic nucleating agents such as talc and silica, organic nucleating agents such as polytetrafluoroethylene, and the like can be suitably used.
In particular, talc and polytetrafluoroethylene are preferable from the viewpoint of easy adjustment of bubbles.
In addition, the bubble regulator may appropriately contain a fatty acid metal salt type bubble regulator such as calcium stearate.
さらに、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させるためのポリ乳酸系樹脂組成物には目的に応じて着色剤、酸化防止剤、加水分解抑制等の各種添加剤を含有させることもできる。 Furthermore, the polylactic acid-based resin composition for forming the polylactic acid-based resin foamed sheet may contain various additives such as a colorant, an antioxidant, and hydrolysis inhibition depending on the purpose.
当該シート化工程においては、このような発泡剤やポリ乳酸系樹脂を押出機で溶融混練し、該押出機の先端に装着したサーキュラーダイから押出発泡させてポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させることができる。
なお、このシート化工程においては、所望の発泡倍率を有するポリ乳酸系樹脂発泡シートを容易に作製させる上においては樹脂と発泡剤との比率などを調整して連続気泡率が30%以下、好ましくは、連続気泡率が20%以下となるように押出発泡を実施させることが好ましい。
In the sheet forming step, such a foaming agent or polylactic acid resin is melt-kneaded with an extruder and extruded and foamed from a circular die attached to the tip of the extruder to form a polylactic acid resin foam sheet. Can do.
In this sheet forming step, in order to easily produce a polylactic acid-based resin foam sheet having a desired expansion ratio, the ratio of the resin and the foaming agent is adjusted, and the open cell ratio is preferably 30% or less, preferably Is preferably subjected to extrusion foaming so that the open cell ratio is 20% or less.
また、このシート化工程において作製するポリ乳酸系樹脂発泡シートとしては、押出直後のポリ乳酸系樹脂発泡シートに対する冷却条件等を調整して結晶化度が40%未満のポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させることが好ましい。 In addition, as the polylactic acid resin foamed sheet to be produced in this sheet forming step, a polylactic acid resin foamed sheet having a crystallinity of less than 40% by adjusting the cooling conditions for the polylactic acid resin foamed sheet immediately after extrusion is adjusted. It is preferable to form.
なお、当該シート化工程において形成させるポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚み、見掛け密度、平均気泡径等は任意であるが、例えば、厚みについては、0.5〜7mmであることが好ましく、1〜5mmであることがより好ましく、1〜4mmであることが特に好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚みを0.5mm以上とすることで得られるシート成形品をより確実に強度に優れたものとすることができるためであり、また、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚みを7mm以下とすることにより、当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性が良好となるためである。
In addition, although the thickness, apparent density, average cell diameter, etc. of the polylactic acid-based resin foam sheet formed in the sheet forming step are arbitrary, for example, the thickness is preferably 0.5 to 7 mm, More preferably, it is 5 mm, and it is especially preferable that it is 1-4 mm.
This is because the sheet molded product obtained by setting the thickness of the polylactic acid resin foamed sheet to 0.5 mm or more can be made more reliably excellent in strength, and the polylactic acid resin This is because, by setting the thickness of the foam sheet to 7 mm or less, the thermoformability of the polylactic acid resin foam sheet is improved.
また、前記見掛け密度については、0.04〜0.25g/cm3であることが好ましく、0.06〜0.25g/cm3であることがより好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの見掛け密度を0.03g/cm3以上とすることで当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性がより一層良好となり成形型の型面への追従性に優れ、求める形状のシート成形品を得られやすいためであり、しかも、得られるシート成形品を強度に優れたものとすることができるためである。
また、上記のような見掛け密度を有することが好ましいのは、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの見掛け密度を0.25g/cm3以下とすることで、当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形して得られるシート成形品を軽量性、断熱性、緩衝性に優れたものとすることができるためである。
As for the apparent density is preferably 0.04~0.25g / cm 3, more preferably 0.06~0.25g / cm 3.
This is because when the apparent density of the polylactic acid-based resin foam sheet is 0.03 g / cm 3 or more, the thermoformability of the polylactic acid-based resin foam sheet becomes even better, and the mold surface of the mold can follow. This is because it is easy to obtain a sheet molded product having a desired shape, and the obtained sheet molded product can be excellent in strength.
Moreover, it is preferable to have such an apparent density as described above. By setting the apparent density of the polylactic acid resin foam sheet to 0.25 g / cm 3 or less, the polylactic acid resin foam sheet is thermoformed. This is because the obtained sheet molded product can be excellent in lightness, heat insulation, and buffering property.
さらに、前記平均気泡径については、0.1〜1mmであることが好ましく、0.1〜0.8mmであることがより好ましく、0.1〜0.6mmであることが特に好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を0.1mm以上とすることで、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの押出発泡時における連続気泡率を低い値にさせて所望の厚みを得やすくさせるためである。
また、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を1mm以下とすることにより、得られるシート成形品を断熱性、緩衝性等に優れたものとすることができる。
Furthermore, the average bubble diameter is preferably 0.1 to 1 mm, more preferably 0.1 to 0.8 mm, and particularly preferably 0.1 to 0.6 mm.
This is because the average cell diameter of the polylactic acid-based resin foamed sheet is 0.1 mm or more, so that the continuous cell ratio during extrusion foaming of the polylactic acid-based resin foamed sheet can be reduced to easily obtain a desired thickness. This is to make it happen.
Moreover, by setting the average cell diameter of the polylactic acid-based resin foam sheet to 1 mm or less, the obtained sheet molded product can be made excellent in heat insulation, buffering property, and the like.
なお、前記結晶化度については、熱流束示差走査熱量測定を実施することにより測定することができる。
具体的な測定方法を例示すると、熱流束示差走査熱量測定(熱流束DSC)は、JIS K7122−1987に記載される熱流束示差走査熱量測定に準拠して測定することができ、例えば、エスアイアイナノテクノロジー(株)製示差走査熱量計装置 「DSC6220型」を用いて測定容器にポリ乳酸系樹脂発泡シートの試料を4〜6mg充てんして、窒素ガス流量25mL/minのもと2℃/minの加熱速度で40〜200℃の範囲で結晶化発熱量と融解吸熱量を測定し、結晶化度を次式により求めることができる。
結晶化度(%)=〔融解吸熱量(mJ)−結晶化発熱量(mJ)〕/完全結晶の融解熱量(mJ)×100(%)
(ただし、ポリ乳酸系樹脂の完全結晶の融解熱量を93mJとする。)
In addition, about the said crystallinity degree, it can measure by implementing heat flux differential scanning calorimetry.
Exemplifying a specific measurement method, heat flux differential scanning calorimetry (heat flux DSC) can be measured based on the heat flux differential scanning calorimetry described in JIS K7122-1987. Nanotechnology Co., Ltd. differential scanning calorimeter device “DSC6220 type” was used to fill a measurement container with 4 to 6 mg of a sample of a polylactic acid resin foam sheet, and a nitrogen gas flow rate of 25 mL / min and 2 ° C./min. The crystallization exotherm and the melting endotherm can be measured at a heating rate of 40 to 200 ° C., and the crystallinity can be determined by the following equation.
Crystallinity (%) = [Endotherm of melting (mJ) −Exotherm of crystallization (mJ)] / Heat of fusion of complete crystal (mJ) × 100 (%)
(However, the heat of fusion of complete crystals of polylactic acid resin is 93 mJ.)
なお、結晶化発熱量は、DSCチャートがベースラインから離れる結晶化開始温度と再びベースラインに戻る結晶化終了温度との間を結ぶ直線とチャートとの間の面積を積分して得られる値であり、融解吸熱量もDSCチャートがベースラインから離れる融解開始温度と再びベースラインに戻る融解終了温度との間を結ぶ直線とチャートとの間の面積を積分して得られる値である。 The amount of heat generated by crystallization is a value obtained by integrating the area between a straight line connecting the crystallization start temperature at which the DSC chart leaves the baseline and the crystallization end temperature at which the DSC chart returns to the baseline again, and the chart. The melting endotherm is also a value obtained by integrating the area between the chart and the line connecting the melting start temperature at which the DSC chart leaves the baseline and the melting end temperature at which the DSC chart returns to the baseline again.
また、前記連続気泡率については、例えば、東京サイエンス(株)社製 空気比較式比重計を用いて測定することができ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの試験片の体積(V)から、下記式に基づいて算出することができる。
連続気泡率(%)=(V0−V)/V0×100
なお、上記式において、「V」は上記した方法で測定される試験片の体積(cm3)、「V0」は測定に使用した試験片の外形寸法から計算される試験片の見掛けの体積(cm3)である。
The open cell ratio can be measured using, for example, an air comparison type hydrometer made by Tokyo Science Co., Ltd. From the volume (V) of the test piece of the polylactic acid resin foam sheet, the following formula Can be calculated based on
Open cell ratio (%) = (V 0 −V) / V 0 × 100
In the above formula, “V” is the volume (cm 3 ) of the test piece measured by the above method, and “V 0 ” is the apparent volume of the test piece calculated from the outer dimensions of the test piece used for the measurement. (Cm 3 ).
さらに、前記見掛け密度は、ポリ乳酸系樹脂発泡シートから10×10cmの測定サンプルを数枚切出し、それぞれのサンプルの厚みと質量を測定して、各サンプルの質量と体積から算出した密度の算術平均値して求めることができる。 Furthermore, the apparent density is obtained by cutting out several 10 × 10 cm measurement samples from the polylactic acid resin foam sheet, measuring the thickness and mass of each sample, and calculating the arithmetic average of the densities calculated from the mass and volume of each sample. Can be determined.
また、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径は、ASTM D2842−69の試験方法に準拠して測定することができる。
具体的には、ポリ乳酸系樹脂発泡シートをMD(押出方向)及びTD(押出方向に直交する幅方向)に沿って切断し、それぞれの切断面の中央部を走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3000N)で拡大して視野を変えて写真を各2枚撮影し、撮影した画像をA4用紙上に印刷し、各画像上に長さ60mmの直線を3本(MD:2枚×3本=合計6本、TD:2枚×3本=合計6本)描いてこの直線上に存在するそれぞれの方向の平均気泡数から気泡の平均弦長(t)を下記式によりそれぞれ算出し、この平均弦長から下記式により各方向(MD方向、TD方向、VD方向)の気泡径をそれぞれ算出することができる。
平均弦長:t=60(mm)/(気泡数×写真の倍率)
気泡径:D=t/0.616(mm)
なお、通常、MDに沿って切断した切断面についてはMDに平行に、TDに沿って切断した切断面についてはTDに平行に直線を描いて上記気泡径を算出する。
さらにVD(厚み方向)は、MD、TDそれぞれ1枚の画像上に直線を描いて、上記と同様に気泡径を算出することができる。
このとき、通常、直線上に気泡が10〜20個存在するように上記電子顕微鏡での拡大倍率を調整し、直線を描くにあたっては、できるだけ直線が気泡に点接触することなく貫通した状態となるように留意する。
そして、一部の気泡が直線に点接触してしまう場合には、この気泡も気泡数に含め、更に、直線の両端部が位置している気泡も気泡数に含めて計算を行う。
Moreover, the average cell diameter of the said polylactic acid-type resin foam sheet can be measured based on the test method of ASTMD2842-69.
Specifically, the polylactic acid-based resin foam sheet is cut along MD (extrusion direction) and TD (width direction orthogonal to the extrusion direction), and the center part of each cut surface is a scanning electron microscope (Corporation). Hitachi S-3000N) zoomed in and changed the field of view to take two photos, printed the images on A4 paper, and three straight lines with a length of 60 mm on each image (MD: 2 The number of bubbles × 3 = 6 in total, TD: 2 × 3 = 6 in total) The average chord length (t) of bubbles from the average number of bubbles in each direction on this straight line The bubble diameter in each direction (MD direction, TD direction, VD direction) can be calculated from the average chord length by the following formula.
Average chord length: t = 60 (mm) / (number of bubbles × photo magnification)
Bubble diameter: D = t / 0.616 (mm)
In general, the bubble diameter is calculated by drawing a straight line parallel to MD for a cut surface cut along MD and parallel to TD for a cut surface cut along TD.
Furthermore, VD (thickness direction) can calculate a bubble diameter similarly to the above by drawing a straight line on one image each of MD and TD.
At this time, usually, the magnification is adjusted with the electron microscope so that there are 10 to 20 bubbles on the straight line, and when drawing the straight line, the straight line penetrates as much as possible without making point contact with the bubble. Please note that.
When some of the bubbles come into point contact with a straight line, the calculation is performed by including the bubbles in the number of bubbles, and further including the bubbles at both ends of the straight line in the number of bubbles.
このようにして得られたMDにおける気泡径(DMD)とTDにおける気泡径(DTD)とVDにおける気泡径(DVD)との相乗平均値をポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径とすることができる。
即ち、下記式により、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を算出することができる。
平均気泡径(mm)=(DMD×DTD×DVD)1/3
The geometrical average value of the bubble diameter in the MD (D MD ), the bubble diameter in the TD (D TD ), and the bubble diameter in the VD (D VD ) thus obtained is calculated as the average bubble diameter of the polylactic acid resin foam sheet. can do.
That is, the average cell diameter of the polylactic acid resin foam sheet can be calculated by the following formula.
Average bubble diameter (mm) = (D MD × D TD × D VD ) 1/3
次いで、このような状態に形成されたポリ乳酸系樹脂発泡シートを発泡剤の残存量の低減されたシート成形品を形成させるのに適した状態にさせるべく、前記熱処理工程を実施する。
該熱処理工程は、前記のようにポリ乳酸系樹脂発泡シートを構成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートを加熱して当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させるものである。
Next, the heat treatment step is performed so that the polylactic acid-based resin foam sheet formed in such a state is suitable for forming a sheet molded product with a reduced amount of foaming agent remaining.
In the heat treatment step, the polylactic acid resin foam sheet is heated by heating the polylactic acid resin foam sheet to a temperature higher than the crystallization start temperature of the polylactic acid resin constituting the polylactic acid resin foam sheet as described above. It improves the open cell ratio.
この熱処理工程は、通常、シート化工程で得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートに発熱体を直接接触させて前記結晶化開始温度以上に加熱する方法、赤外線ヒータのように輻射加熱して前記結晶化開始温度以上とする方法、一般的な空気循環型の加熱炉などを使ってポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記結晶化開始温度以上とする方法、或いは、これらを複数組み合わせる方法などを採用して実施することが可能であるが、本実施形態においては、発熱体を接触させる第一の方法を採用することが好ましい。
特には、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度よりも高温に加熱された複数本の加熱ロールにポリ乳酸系樹脂発泡シートの一面側と他面側とを交互に当接させるように巻き掛けてこの加熱ロールによってポリ乳酸系樹脂発泡シートの両面の加熱を実施するようにすることが好ましい。
This heat treatment step is usually a method in which a heating element is brought into direct contact with the polylactic acid resin foam sheet obtained in the sheet forming step and heated to the crystallization start temperature or higher, and the crystal is formed by radiant heating like an infrared heater. Adopting a method of increasing the crystallization start temperature or higher, a method of increasing the polylactic acid resin foamed sheet to the crystallization start temperature or higher using a general air circulation type heating furnace, or a method of combining a plurality of these. Although it is possible to implement, in the present embodiment, it is preferable to employ the first method of bringing the heating element into contact.
In particular, a plurality of heating rolls heated to a temperature higher than the crystallization start temperature of the polylactic acid resin forming the polylactic acid resin foam sheet are provided on one side and the other side of the polylactic acid resin foam sheet. It is preferable to heat the both sides of the polylactic acid-based resin foamed sheet with this heating roll.
このようなポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱処理工程を前記シート化工程に連続して実施する具体例を、図1を参照しつつ説明すると、この図に示すようにサーキュラーダイ1が先端部に装着されたタンデム式押出機70でポリ乳酸系樹脂組成物を溶融混練し、前記サーキュラーダイ1の円環状の吐出口から筒状にポリ乳酸系樹脂発泡シート20を押出し、サーキュラーダイ1の吐出口よりも径大な円柱状の冷却マンドレル30の外周面を前記ポリ乳酸系樹脂発泡シート20に内側から当てて、該サーキュラーダイ1によって筒状のポリ乳酸系樹脂発泡シート20を拡径するとともに冷却し、該冷却されたポリ乳酸系樹脂発泡シート20をカッターで上下2分割し、平坦帯状になるように開いたポリ乳酸系樹脂発泡シート20’を後段に配された巻取りローラー92で巻き取らせ、この冷却マンドレル30を通過後、巻取りローラー92による巻き取り前において、上下に千鳥配置された4本の加熱ロール40に巻き掛けて前記ポリ乳酸系樹脂発泡シート20’の表層部の結晶化度を向上させるような方法を採用することができる。
A specific example in which the heat treatment step of such a polylactic acid resin foamed sheet is carried out continuously with the sheet forming step will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, the
即ち、ポリ乳酸系樹脂発泡シート20’の移動に伴って、該ポリ乳酸系樹脂発泡シート20’に外周面を当接させた前記加熱ロール40を供回りさせてポリ乳酸系樹脂発泡シート20’を両面側から加熱し、その表層部の結晶化度を向上させる方法を採用することができる。
That is, with the movement of the polylactic acid
特にこの図1に示すように、加熱ロールを当接させる方法では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートに加熱ロールを直接接触させることからポリ乳酸系樹脂発泡シートの加熱温度を正確にコントロールすることができ、且つ、輻射加熱などに較べてポリ乳酸系樹脂発泡シートの昇温速度を早くすることができる。 In particular, as shown in FIG. 1, in the method of contacting the heating roll, the heating temperature of the polylactic acid resin foam sheet can be accurately controlled because the heating roll is brought into direct contact with the polylactic acid resin foam sheet. And the temperature increase rate of a polylactic acid-type resin foam sheet can be made faster compared with radiation heating etc.
この熱処理工程においては、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの気泡膜を形成しているポリ乳酸系樹脂に分子の再配列を生じさせることによって気泡膜を部分的に破断させ、連続気泡率を増大させる。
従って、この点に関しても複数の加熱ロールを用いて熱処理工程を実施することが有利であるといえる。
In this heat treatment step, the cell membrane is partially broken by causing molecular rearrangement in the polylactic acid resin forming the cell membrane of the polylactic acid resin foam sheet, thereby increasing the open cell ratio.
Therefore, it can be said that it is advantageous to perform the heat treatment step using a plurality of heating rolls in this respect as well.
即ち、本実施形態においては、冷却マンドレルを通過して上下2分された帯状のポリ乳酸系樹脂発泡シート20’は、その長手方向に搬送される移動経路途中に順に配置された4本の加熱ロールに当接面が表裏逆となる形で交互に巻き掛けられて加熱されることになるが、例えば、冷却マンドレルに最も近い第一の加熱ロールに前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートを巻き掛けて通過させる際に該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの一面側を前記第一の加熱ロールで加熱する第一の加熱が実施され、該第一の加熱ロールを通過後の前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、引き続き前記一面側が外側となるように第二の加熱ロールに巻き掛けて当該加熱ロールを通過させられることになるが該第二の加熱ロールでは前記第一の加熱ロールで加熱した面とは反対の他面側が加熱されて前記第一の加熱に続く第二の加熱が実施されることになる。
このとき第二の加熱ロールでは、第一の加熱ロールによって加熱された側が外側となって第二の加熱ロールに接する内側に較べて張力が加わりやすい状態になる。
したがって、第一の加熱ロールで分子の再配列が生じて結晶化が進行した面が第二の加熱ロールに巻き掛けられた際に張力を受けて気泡膜を破損させ易い状態にさせることができる。
That is, in the present embodiment, the belt-shaped polylactic acid
At this time, in the second heating roll, the side heated by the first heating roll becomes the outside, and the tension is easily applied as compared with the inside contacting the second heating roll.
Therefore, when the surface where crystallization progressed due to the rearrangement of molecules in the first heating roll is wound around the second heating roll, it is possible to make it easy to damage the bubble film by receiving tension. .
なお、この熱処理工程では、加熱温度や加熱時間、或いは、上記のような張力の加え方等によって連続気泡率を調整することが可能であるが、過度に連続気泡率を向上させると、最終的に得られるシート成形品が強度不足となるおそれを有し、過度連続気泡率の向上を抑制させるとシート成形品に発泡剤を残存させる結果となるおそれを有する。
従って、発泡剤の残存が少なく、且つ、強度に優れたシート成形品をより確実に得る上において前記熱処理工程は、当該熱処理工程を経て得られる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率が25%〜60%となるように実施することが好ましい。
In this heat treatment step, it is possible to adjust the open cell ratio by the heating temperature, the heating time, or the method of applying the tension as described above. There is a possibility that the obtained sheet molded product will have insufficient strength, and if the improvement of the excessive open cell ratio is suppressed, it may result in the foaming agent remaining in the sheet molded product.
Therefore, in order to more reliably obtain a sheet molded product with less foaming agent remaining and excellent strength, the heat treatment step is performed with the open cell ratio of the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming obtained through the heat treatment step. It is preferable to implement so that it may become 25 to 60%.
また、この熱処理工程は、当該熱処理工程を経て得られる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化度が40%以上となるように実施することが好ましく、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートをDSC測定した際に結晶化発熱量が1mJ/mg以下となるように実施することが好ましい。
なかでも、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートをDSC測定した際に結晶化発熱量が実質上観察されない程度にまで熱処理工程を実施することが好ましい。
In addition, this heat treatment step is preferably performed so that the crystallinity of the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming obtained through the heat treatment step is 40% or more, and the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming is used. It is preferable to carry out so that the amount of heat generated by crystallization is 1 mJ / mg or less when DSC is measured.
Especially, it is preferable to implement a heat treatment process to such an extent that the crystallization calorific value is not substantially observed when the polylactic acid-type resin foam sheet for thermoforming is measured by DSC.
なお、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを上記のような状態にさせるためには、通常、前記加熱ロールの温度を120℃〜160℃とし、該加熱ロールとポリ乳酸系樹脂発泡シートとの接触時間を35秒〜110秒程度に調整すればよい。 In order to bring the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming into the state as described above, the temperature of the heating roll is usually set to 120 ° C. to 160 ° C., and the heating roll and the polylactic acid resin foam sheet are used. The contact time may be adjusted to about 35 seconds to 110 seconds.
本実施形態の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、マッチモールド成形、プラグアシスト真空成形などといった熱成形を実施してシート成形品の製造に有効利用することができ、特に発泡剤の残存の少ないシート成形品の製造方法に有効利用され得る。
なお、前記発泡剤が炭化水素系発泡剤などの場合には、前記熱成形後においてシート成形品に含有される炭化水素系発泡剤の量を0.3質量%以下に抑制させておくことが好ましい。
また、炭化水素系発泡剤ではない場合でも臭気や、シート成形品に著しい特性の経時変化を生じさせるような発泡剤を用いて前記シート化工程を実施しているような場合には、炭化水素系発泡剤と同様にシート成形品に残存させる発泡剤の量を0.3質量%以下に抑制させておくことが好ましい。
The polylactic acid-based resin foam sheet for thermoforming according to the present embodiment can be effectively used for the production of a sheet molded product by performing thermoforming such as match mold molding and plug-assist vacuum molding. It can be effectively used in a method for producing a small number of sheet molded articles.
When the foaming agent is a hydrocarbon-based foaming agent, the amount of the hydrocarbon-based foaming agent contained in the sheet molded product after the thermoforming is suppressed to 0.3% by mass or less. preferable.
In addition, when the sheet forming step is carried out using a foaming agent that causes a change in the odor or significant characteristic of the sheet molded product over time even when it is not a hydrocarbon-based foaming agent, It is preferable that the amount of the foaming agent remaining in the sheet molded product is suppressed to 0.3% by mass or less in the same manner as the system foaming agent.
なお、このようにして得られるシート成形品は、前記熱処理工程によって表層部が硬質で優れた強度を発揮するため表面強度や耐衝撃性に優れ、弁当箱、カップ麺容器、果物容器、野菜容器等の食品包装容器、精密機器、電気製品の緩衝包装容器等に好適なものとなる。 In addition, the sheet molded product obtained in this way is excellent in surface strength and impact resistance because the surface layer portion is hard and exhibits excellent strength by the heat treatment step, and is a lunch box, cup noodle container, fruit container, vegetable container It is suitable for food packaging containers such as, precision instruments, and buffer packaging containers for electrical products.
なお、本実施形態の製造方法によって得られるポリ乳酸系樹脂発泡シートは、その用途を上記のような用途に限定するものではなく、種々の用途に利用可能である。 In addition, the polylactic acid-type resin foam sheet obtained by the manufacturing method of this embodiment does not limit the use to the above uses, but can be utilized for various uses.
また、ここでは詳述しないが、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの形成材料や製造方法などに関して従来公知の技術事項は、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において本発明のポリ乳酸系樹脂発泡シートやその製造方法に適宜採用が可能なものである。 Although not described in detail here, the conventionally known technical matters relating to the forming material and manufacturing method of the polylactic acid-based resin foamed sheet are the polylactic acid-based resin foamed sheets of the present invention within a range where the effects of the present invention are not significantly impaired. And can be appropriately employed in the manufacturing method thereof.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
(実施例1)
(熱成形用ポリ乳酸系発泡シートの作製)
まず、第一押出機(L/D:29、口径φ:50mm)の先端に接続配管を介して第二押出機(L/D:34、口径:65mm)が接続されてなるタンデム型押出機を用意した。
そして、結晶性ポリ乳酸樹脂(ユニチカ社製 商品名「テラマック HV6250H」、融点(mp):166.2℃、D体比率:1.4モル%、L体比率:98.6モル%)および気泡調整剤としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を配合した配合樹脂(住化カラー社製 商品名「キノプラス BLBD−A1107」)を、前記結晶性ポリ乳酸樹脂100質量部に対してPTFE配合樹脂1.0質量部になるように混合し、このタンデム型押出機の第一押出機に供給した。
次に、第一押出機の途中から発泡剤としてブタンを圧入し、溶融状態の溶融樹脂組成物とブタンを均一に混練した上で、この発泡剤を含む溶融樹脂組成物を第二押出機に連続的に供給して溶融混練しつつ発泡に適した樹脂温度に冷却した。
その後、第二押出機の先端に取り付けたスリット口径70mmのサーキュラー金型から吐出量30kg/h、樹脂温度167℃の条件で該溶融樹脂組成物を押出発泡させ、金型スリットから押出発泡された筒状のポリ乳酸系樹脂発泡シートを冷却されているマンドレル上に沿わせるとともに、その外面をエアリングからエアーを吹き付けて冷却成形し、カッターにより切開して、平坦シート状のポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製し実施例1の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法におけるシート化工程を実施した。
次いで、図1に示したように上下に千鳥配置された4本の誘電加熱式の加熱ロール(ロール直径:300mm、ロール温度:140℃)に前記押出発泡によって得られたポリ乳酸系発泡シートを巻き掛けて3m/minのロール速度(シートと加熱ロールとの接触時間:合計 36秒)で通過させ、該ポリ乳酸系発泡シートの両面を交互に加熱する熱処理工程を実施し熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製した。
Example 1
(Preparation of polylactic acid foam sheet for thermoforming)
First, a tandem type extruder in which a second extruder (L / D: 34, caliber: 65 mm) is connected to the tip of a first extruder (L / D: 29, caliber: 50 mm) via a connecting pipe. Prepared.
Crystalline polylactic acid resin (trade name “TERRAMAC HV6250H” manufactured by Unitika Ltd., melting point (mp): 166.2 ° C., D-form ratio: 1.4 mol%, L-form ratio: 98.6 mol%) and bubbles A blended resin (trade name “Kinoplus BLBD-A1107” manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) blended with polytetrafluoroethylene (PTFE) as a regulator is added to a PTFE blended resin 1.0 per 100 parts by mass of the crystalline polylactic acid resin. The mixture was mixed so as to be part by mass and supplied to the first extruder of this tandem type extruder.
Next, butane is press-fitted from the middle of the first extruder as a foaming agent, the molten resin composition in a molten state and butane are uniformly kneaded, and the molten resin composition containing the foaming agent is put into the second extruder. While continuously supplying and melt-kneading, it was cooled to a resin temperature suitable for foaming.
Thereafter, the molten resin composition was extruded and foamed from a circular mold having a slit diameter of 70 mm attached to the tip of the second extruder under conditions of a discharge rate of 30 kg / h and a resin temperature of 167 ° C., and extruded and foamed from the mold slit. A cylindrical polylactic acid resin foam sheet is placed on a cooled mandrel, and the outer surface is blown by air from an air ring, cooled, cut by a cutter, and flat sheet polylactic acid resin foam The sheet | seat was produced and the sheet forming process in the manufacturing method of the polylactic acid-type resin foam sheet for thermoforming of Example 1 was implemented.
Next, as shown in FIG. 1, the polylactic acid-based foamed sheet obtained by the extrusion foaming is applied to four dielectric heating-type heating rolls (roll diameter: 300 mm, roll temperature: 140 ° C.) arranged in a staggered manner in the vertical direction. Polylactic acid for thermoforming by wrapping and passing at a roll speed of 3 m / min (contact time between sheet and heating roll: 36 seconds in total) and performing a heat treatment step of alternately heating both sides of the polylactic acid-based foamed sheet A system foamed sheet was prepared.
(シート成形品の作製)
トレー容器形状の備えられた片側真空タイプのマッチモールド型(容器開口部外寸法:115mm×185mm、底部外寸法:70mm×115mm、容器深さ外寸法:30mm)を型内雰囲気温度165℃、雄型温度165℃、及び、雌型温度50℃に設定し、前記熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを型内で15秒予熱した後にプレス成形してシート成形品(トレー容器)を作製した。
(Production of sheet molded product)
A one-side vacuum type match mold with a tray container shape (outside of container opening: 115 mm × 185 mm, outside of bottom: 70 mm × 115 mm, outside of container depth: 30 mm), mold atmosphere temperature 165 ° C., male The mold temperature was set to 165 ° C. and the female mold temperature was set to 50 ° C., and the polylactic acid-based foamed sheet for thermoforming was preheated in the mold for 15 seconds and then press-molded to produce a sheet molded product (tray container).
(実施例2)
押出時の樹脂温度を167℃に代えて169℃としたこと以外は、実施例1と同様に熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製し、同様にトレー容器を作製した。
(Example 2)
A polylactic acid foam sheet for thermoforming was prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin temperature during extrusion was changed to 169 ° C. instead of 167 ° C., and a tray container was similarly prepared.
(比較例1)
誘電加熱式の熱ロールを使用せず、熱処理工程を実施しなかったこと以外は、実施例2と同様に熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製し、同様にトレー容器を作製した。
(Comparative Example 1)
A polylactic acid-based foamed sheet for thermoforming was prepared in the same manner as in Example 2 except that a dielectric heating type heat roll was not used and the heat treatment step was not performed, and a tray container was similarly prepared.
(評価)
前記加熱ロールによる熱処理工程を実施することなく採取したポリ乳酸系発泡シート(以下「原反」ともいう)、前記熱処理工程を経た熱成形用ポリ乳酸系発泡シート(以下「熱処理品」ともいう)、及び、トレー容器(以下「成形品」ともいう)から発泡剤残存量の評価試料を採取した。
なお、原反、及び、熱処理品に関しては、シート両側端縁からそれぞれ200mm内側位置において2個の評価試料を採取し、前記成形品に関しては、底面部と側壁部とから1個ずつ(合計2個)の評価試料を採取した。
(Evaluation)
Polylactic acid-based foam sheet (hereinafter also referred to as “raw fabric”) collected without performing the heat treatment step using the heating roll, and polylactic acid-based foam sheet for thermoforming that has undergone the heat treatment step (hereinafter also referred to as “heat-treated product”). And, an evaluation sample of the remaining amount of foaming agent was collected from a tray container (hereinafter also referred to as “molded product”).
In addition, with respect to the raw fabric and the heat-treated product, two evaluation samples were collected at positions 200 mm inside from both side edges of the sheet, respectively, and with respect to the molded product, one each from the bottom and side walls (total 2). Samples) were collected.
(ヘッドスペース法)
評価試料に関し、下記要領でブタン及びペンタンの量をヘッドスペース法によって測定した。
(測定方法)
試料10〜30mgを20mLバイアル瓶に入れて精秤し、密閉してオートサンプラー付ガスクロマトグラフにセットし、190℃で20min加熱後、パーキンスエルマー社製ガスクロマトグラフ「Clarus500GC」(検出器:FID)を用いてMHE(Multiple Headspace Extraction)法にて定量分析を実施した。
ヘッドスペースサンプラーにおける測定条件は、ニードル温度190℃、試料導入時間0.08分、トランスファーライン温度200℃とした。ガスクロマトグラフにおける測定条件は、カラムをJ&W社製DB−1(0.25mmφ×60m、膜厚1μm、カラム温度:50℃で6分間、40℃/分で250℃まで昇温、250℃で1.5分間)、キャリアガスをヘリウム(導入条件:18psiで10分間、0.5psi/分で24psiまで増量)、注入口温度を200℃、検出器温度を310℃、レンジ=20、Att=1とした。
(Headspace method)
Regarding the evaluation sample, the amounts of butane and pentane were measured by the headspace method in the following manner.
(Measuring method)
Put 10-30 mg of sample into a 20 mL vial, weigh it, seal it, set it on a gas chromatograph with an autosampler, heat it at 190 ° C. for 20 min, and then use Perkins Elmer gas chromatograph “Claras500GC” (detector: FID). Quantitative analysis was carried out by the MHE (Multiple Headspace Extraction) method.
The measurement conditions in the headspace sampler were a needle temperature of 190 ° C., a sample introduction time of 0.08 minutes, and a transfer line temperature of 200 ° C. The measurement conditions in the gas chromatograph were as follows. DB-1 (0.25 mmφ × 60 m,
また、原反、熱処理品、及び、成形品の連続気泡率と結晶化度についても評価した結果を、併せて下記表1に示す。
なお、本来であれば観察されないはずのペンタンについても僅かに観察されたため、併せて定量を行った。
このペンタンに関しては、不純物として混入したものであると見られる。
Table 1 below also shows the results of evaluating the open cell ratio and crystallinity of the raw fabric, heat-treated product, and molded product.
In addition, since the pentane which should not be observed originally was also observed slightly, it quantified together.
This pentane appears to be mixed as an impurity.
上記のように本発明によれば、熱処理工程という比較的簡便な工程を設けることで連続気泡率を調整することができ、発泡剤残存量の少ないシート成形品を作製できることがわかる。 As described above, according to the present invention, it is understood that the open cell ratio can be adjusted by providing a relatively simple process called a heat treatment process, and a sheet molded product with a small amount of remaining foaming agent can be produced.
1:サーキュラーダイ、20:ポリ乳酸系樹脂発泡シート、40:加熱ロール、70:タンデム式押出機 1: Circular die, 20: Polylactic acid resin foam sheet, 40: Heating roll, 70: Tandem type extruder
Claims (5)
前記シート化工程によって得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させる熱処理工程をさらに実施し、
前記熱処理工程では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率が25%以上60%以下となり、且つ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化熱量が1mJ/mg以下となるまで前記加熱を実施することを特徴とする熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法。 A thermoforming polylactic acid resin foam sheet for producing a polylactic acid resin foam sheet for thermoforming by carrying out a sheeting process for producing a polylactic acid resin foam sheet by extruding and foaming a polylactic acid resin together with a foaming agent A manufacturing method comprising:
The polylactic acid-based resin foam sheet obtained by the sheet forming step the polylactic acid resin is heated above the crystallization onset temperature further implement heat treatment process to improve the open cell ratio of the polylactic acid-based resin foam sheet ,
In the heat treatment step, the heating is performed until the open cell ratio of the polylactic acid-based resin foam sheet is 25% or more and 60% or less and the heat of crystallization of the polylactic acid-based resin foam sheet is 1 mJ / mg or less. The manufacturing method of the polylactic acid-type resin foam sheet for thermoforming characterized by these.
前記熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートとして、前記シート化工程で得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率を向上させる熱処理工程がさらに実施されて得られた熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを用い、前記熱処理工程では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの連続気泡率が25%以上60%以下となり、且つ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化熱量が1mJ/mg以下となるまで前記加熱を実施することを特徴とするシート成形品製造方法。 A sheet molded product production method for producing a sheet molded product by thermoforming a polylactic acid resin foam sheet for thermoforming produced by carrying out a sheet forming step of extruding and foaming a polylactic acid resin together with a foaming agent,
As the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, the polylactic acid resin foam sheet obtained in the sheeting step is heated to a temperature higher than the crystallization start temperature of the polylactic acid resin to obtain the polylactic acid resin foam sheet. Using the polylactic acid resin foam sheet for thermoforming obtained by further performing a heat treatment step for improving the open cell ratio, in the heat treatment step, the open cell ratio of the polylactic acid resin foam sheet is 25% or more and 60% or less. next, and, sheet molded article production method heat of crystallization of the polylactic acid-based resin foam sheet is characterized that you implement the heating until the following 1 mJ / mg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012078151A JP5877111B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012078151A JP5877111B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013203064A JP2013203064A (en) | 2013-10-07 |
| JP5877111B2 true JP5877111B2 (en) | 2016-03-02 |
Family
ID=49522674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012078151A Active JP5877111B2 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5877111B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013203063A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Sekisui Plastics Co Ltd | Polylactic acid resin foamed sheet for thermoforming and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001205654A (en) * | 2000-01-25 | 2001-07-31 | Sekisui Plastics Co Ltd | Thermoplastic polyester resin foam sheet and method for producing foam |
| JP4357998B2 (en) * | 2004-03-15 | 2009-11-04 | 積水化成品工業株式会社 | Method for producing polylactic acid resin foam |
| JP4480600B2 (en) * | 2005-02-21 | 2010-06-16 | 積水化成品工業株式会社 | Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet |
| JP4794335B2 (en) * | 2006-03-22 | 2011-10-19 | シーピー化成株式会社 | Method for producing foamed sheet container made of polylactic acid resin |
| EP2251373B1 (en) * | 2008-03-07 | 2013-08-28 | Toray Industries, Inc. | Heat-insulating material |
| JP5795926B2 (en) * | 2011-09-30 | 2015-10-14 | 積水化成品工業株式会社 | Polylactic acid resin foam sheet and method for producing polylactic acid resin foam sheet |
-
2012
- 2012-03-29 JP JP2012078151A patent/JP5877111B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013203064A (en) | 2013-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12091523B2 (en) | Insulated container | |
| JP4446385B2 (en) | Multi-layer polylactic acid resin foam for thermoforming | |
| AU2013334155B2 (en) | Polymeric material for an insulated container | |
| JP5883900B2 (en) | Polylactic acid-based resin foam sheet molded body and method for producing polylactic acid-based resin foam sheet molded body | |
| US20110263732A1 (en) | Polylactic Acid Foam Composition | |
| JP6864775B1 (en) | Thermoplastic resin foam sheet, thermoplastic resin foam sheet molded product and manufacturing method thereof | |
| JP4258758B2 (en) | Polylactic acid resin foam sheet for thermoforming | |
| JP2016511179A (en) | Cellular polymer material | |
| JP2020164777A (en) | Polypropylene resin foam sheet and polypropylene resin foam container | |
| JP5478310B2 (en) | Polystyrene resin heat resistant foam sheet and container | |
| JP2005290329A (en) | Ethylene resin foam sheet, molded article, and method for producing ethylene resin foam sheet | |
| JP5517280B2 (en) | Polylactic acid resin foam molding | |
| JP5877111B2 (en) | Manufacturing method of polylactic acid resin foam sheet for thermoforming, and manufacturing method of sheet molded product | |
| JP5795926B2 (en) | Polylactic acid resin foam sheet and method for producing polylactic acid resin foam sheet | |
| WO2011013718A1 (en) | Process for producing foamed polyolefin resin sheet and foamed polyolefin resin sheet | |
| JP2011093982A (en) | Polylactic acid-based resin foamed sheet molding and method for producing the same | |
| JP4570033B2 (en) | Method for producing polylactic acid resin foamed molded article and polylactic acid resin foamed sheet for thermoforming | |
| JP2013203063A (en) | Polylactic acid resin foamed sheet for thermoforming and method of manufacturing the same | |
| JP7701300B2 (en) | Extruded foam sheet and method for producing the same | |
| JP6007050B2 (en) | Polystyrene resin foam sheet and foam container | |
| US20160215114A1 (en) | Polymeric material for an insulated container | |
| JP2025144912A (en) | Foam sheet, foam molded product, and method for producing foam sheet | |
| JP2006008725A (en) | Foamed polystyrene sheet for molding and container comprising the sheet | |
| JP2007125797A (en) | Foamed multilayer polypropylene resin sheet and its molding | |
| JP2011031621A (en) | Manufacturing method of polycarbonate resin foamed container |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141110 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150622 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150626 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150824 |
|
| 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: 20160108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160125 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5877111 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |