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  • 特開-脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート 図1
  • 特開-脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート 図2A
  • 特開-脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート 図2B
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  • 特開-脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート 図3B
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  • 特開-脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート 図4
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024135979
(43)【公開日】2024-10-04
(54)【発明の名称】脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート
(51)【国際特許分類】
   C08J 9/12 20060101AFI20240927BHJP
   C08J 5/18 20060101ALI20240927BHJP
【FI】
C08J9/12 CFD
C08J9/12 ZBP
C08J5/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023046918
(22)【出願日】2023-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000002440
【氏名又は名称】積水化成品工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002734
【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】西村 暢哉
(72)【発明者】
【氏名】福山 英司
【テーマコード(参考)】
4F071
4F074
【Fターム(参考)】
4F071AA43
4F071AA88
4F071AF13Y
4F071AF15Y
4F071AH05
4F071BB06
4F071BC01
4F071BC08
4F071BC12
4F074AA65
4F074BA37
4F074BA38
4F074BC11
4F074CA22
4F074CC22Z
4F074DA02
4F074DA03
4F074DA04
4F074DA08
4F074DA23
4F074DA24
4F074DA34
(57)【要約】
【課題】単離容易な脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの提供。
【解決手段】 脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物で構成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートであって、表面に5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で窪みが設けられている脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを提供する。
【選択図】 図2A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物で構成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートであって、
表面に5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で窪みが設けられている脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【請求項2】
前記樹脂組成物は、190℃における溶融張力が25cN以上で公称荷重2.16kgでのメルトマスフローレイトが1.9g/10min以下である請求項1記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【請求項3】
熱溶融により非発泡シートとしたときに、該非発泡シートが下記の(A)と(B)との少なくとも一方を満たす請求項1又は2記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
(A)引張最大応力が5.0MPa以上
(B)破壊エネルギーが0.05J/m3以上0.25J/m3以下
【請求項4】
前記脂肪族ポリエステル樹脂がポリ乳酸樹脂である請求項1又は2記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【請求項5】
前記樹脂組成物が、エポキシ基含有アクリル変性スチレン樹脂を含む請求項1又は2記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【請求項6】
ゲル分率が0.3質量%以上1.2質量%以下である請求項1又は2記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、発泡状態の樹脂組成物で構成された発泡製品が広く用いられている。該発泡製品は、軽量でありながら強度に優れ、緩衝性や断熱性に優れる。この種の発泡製品としては、非発泡な樹脂シートや樹脂ビーズにアセトンやブタンなどの発泡剤を含浸させた後に加熱して発泡させることによって得られる発泡シートや発泡ビーズ、並びに、これらを成形型で3次元形状に加工するなどして作製される発泡成形体などが知られている。そして、樹脂発泡シートについては、発泡用の樹脂組成物と発泡剤とを押出機中で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出機の先端に装着したシーティングダイ(フラットダイやサーキュラーダイ)よりシート状に押し出すとともに発泡させる方法(押出発泡法)で得られる押出発泡シートが知られている。
【0003】
この種の押出発泡シートは、シート状のままで緩衝シートとして利用されたり、袋状にされて包装材などに用いられたりしている。また、この種の押出発泡シートは、熱成形によって発泡成形体を作製するための原反シートとして用いられ、食品用トレーやカップなどの発泡成形体の構成部材としても広く用いられている。さらに、押出発泡シートは、そのもの自体で上記のような用途に用いられる以外にも片面又は両面にフィルム層(非発泡層)が積層された積層発泡シートの形態でも広く用いられている。
【0004】
ところで、近年、自然環境下で分解可能な生分解性の樹脂製品が求められており、樹脂発泡シートの原材料となる発泡用樹脂組成物として脂肪族ポリエステル樹脂をベース樹脂とした樹脂組成物が用いられるようになってきている。例えば、下記特許文献1には、リサイクルし易いポリ乳酸樹脂を含んだ樹脂組成物で押出発泡シートを作製することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019-183098号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、熱成形などの成形加工が施される前や成形加工後に他の樹脂が用いられてなる樹脂フィルムや紙・不織布などが積層されて最終製品にされることがある。上記のように脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートには生分解性に優れることやリサイクルし易いことが求められているが、生分解性を有していない樹脂フィルムなどと一体化されてしまったのでは脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに本来の生分解性が発揮され難くなり、リサイクル使用も困難になってしまうことがある。そこで、本発明は、他のシートが積層された場合でも当該シートを後から分離し易い脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを提供し、単離することが容易な脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために本発明は、
脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物で構成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートであって、
表面に5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で窪みが設けられている脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、表面に適度に窪みを設けていることで、他のシートと過度に接着されることを抑制することができ、他のシートなどとの分離性に優れた脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが提供され得る。
【0009】
尚、本明細書における窪みとは、シートの最表面に位置するセルの気泡膜を隣り合うセルの気泡膜と面一にせずに凹入させた程度のものを意味する。したがって、本明細書での窪みとは、平面方向(MD、TD)での寸法が、同方向でのセルの大きさの5倍以下程度で、厚さ方向に凹入している深さが、厚さ方向(VD)でのセルの大きさの2~3倍以下程度である。窪みとして認定されるべきものが具体的にどのようなものであるかは、実施例等においてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを製造するためのシート製造装置の一例を示した概略正面図である。
図2A図2Aは、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの表面状態などを模式的に表した概略斜視図(図1でのブロック矢印IIa方向視での表面状態図)である。
図2B図2Bは、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを厚さ方向に平行な平面で切断した際の断面の様子を示した概略断面図(図1でのIIb-IIb矢視断面図)である。
図3A図3Aは、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートで表面に窪みの無い箇所の断面を示した概略断面図(図2での破線囲いIIIAにおける断面図)である。
図3B図3Bは、表面に窪みの形成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの表層部の断面を示した概略断面図(図2での破線囲いIIIBにおける断面図)である。
図3C図3Cは、表面に窪みの形成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの表層部の断面を示した概略断面図(図2での破線囲いIIICにおける断面図)である。
図4図4は、実施例1の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートと比較例1の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートとを並べて表面の窪みの状態を比較した図(外観写真)である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが、図1に示すような装置で得られる押出発泡シートである場合を例にして本発明の実施形態について説明する。
【0012】
図1に例示のシート製造装置100には、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脂肪族ポリエステル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から筒状に押出された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを空冷する冷却装置CLと、この筒状の脂肪族ポリエステル樹脂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とを備える。該マンドレルMDは、サーキュラーダイCDの径よりも大きな外径を有する円筒状の外周面を有し、該外周面を筒状に押出された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの内周面に摺接させて脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを所定の大きさまで拡径し得るように設けられている。
【0013】
シート製造装置100には、該マンドレルMDを通過して所定の径を有する円筒状となった後の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートをスリットして2枚の帯状のシートに分割するスリット装置と、スリットされた脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1を複数のローラー21を通過させた後に巻き取るための巻取りローラー22が備えられている。
【0014】
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、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの原材料となる脂肪族ポリエステル樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう)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。
【0015】
本実施形態のシート製造装置100には、第1押出機10aの下流側にも押出機(以下「第2押出機10b」ともいう)が備えられている。該第2押出機10bでは、発泡剤を含んだ樹脂組成物の溶融混練が行われる。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに含まれる脂肪族ポリエステル樹脂は、優れた溶融張力を発揮するように架橋等によって改質されていることが好ましい。改質された脂肪族ポリエステル樹脂(以下、「改質脂肪族ポリエステル樹脂」ともいう)は、脂肪族ポリエステル樹脂に予め改質が施されたものをホッパー11に供給することで脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに含有させてもよく、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを製造する際に用いる押出機の中で未改質の脂肪族ポリエステル樹脂を改質することで脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに含有させてもよい。
【0016】
上記のようにして得られる本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の一方の面は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが冷え切らない内にマンドレルMDと摺接されて表面が平坦な状態に矯正されている。即ち、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の一方の面は、図2Bに示すように、平坦化された矯正面1aとなっている。一方で、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1での前記矯正面1aとは反対側の面は、特段の矯正を受けていない、自由な発泡がなされた状態のままの非矯正面1bとなっている。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、前記矯正面1aにおいて陥没した複数の窪み1pを有する。
【0017】
尚、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、押出後に一対のローラー間を通過させることで両面を矯正面とすることができる。例えば、押出された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの厚さ以下となるように隙間が設定され、表面温度が調節された2本の矯正ローラーをシート製造装置100に設け、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが冷え切らない内に矯正ローラーの間を通過させることで両面が矯正面となった脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得ることができる。
【0018】
矯正面1aが平坦面であるのに対して非矯正面1bの表面には数ミリ周期でのうねり(凹凸)が形成され、通常、30μm以上の高低差を有する凹凸が形成される。当該高低差は、場合によって、40μm以上であったり、50μm以上であったりし、100μm以上になったりし得る。該高低差は、横並びになっている凹部と凸部とでのシート厚さを測定して具体的な大きさを確認することができる。該高低差は、無作為に選択した複数箇所(例えば、10箇所)における測定値の算術平均値として求められる。凹部と凸部とのシート厚さの測定は、例えば、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの断面に対して実施することができる。尚、矯正面1aでの高低差は、窪みの形成されている箇所を除くと、通常、50μm以下であり、多くの場合、30μm以下である。
【0019】
上記のような非矯正面1bは、通常、成形時において成形型との当接によって平坦な状態に矯正される。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、表面に5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で窪み1pが設けられていることが重要であり、該窪み1pを有することで樹脂フィルムなどが接着されても分離容易となるものである。その点に関し、非矯正面1bに設けられた窪みは、成形型による矯正に際して消失されてしまう可能性がある。したがって、本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、矯正面1aにおいて窪み1pが形成されていることが好ましい。
【0020】
窪み1pは、5個/cm2以上、30個/cm2以下であれば、良好な他のシートとの優れた分離性を発揮する。また、窪み1pが30個/cm2以下であれば、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは良好な外観を有する。
【0021】
窪み1pは、6個/cm2以上であってもよく、7個/cm2以上であってもよく、8個/cm2以上であってもよい。窪みは、28個/cm2以下であってもよく、27個/cm2以下であってもよく、26個/cm2以下であってもよい。
【0022】
<窪みの割合>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1における窪みの形成割合は、次の手順にしたがって求めることができる。
まず、測定対象となる面で窪み以外の部分に着色を施して識別性を高める。着色は、例えば、シヤチハタ株式会社製の「ゾルスタンプ台」に含浸されている水性染料系インキを用いることができる。着色は、例えば、任意のゴム印を「ゾルスタンプ台」に軽く押し当て、水性染料系インキの付着したゴム印で脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの測定対象面を擦ることによって行うことができる。このとき、窪みにインキが入らないように注意する。
次いで、着色された測定対象面を、デジタルマイクロスコープ(例えば、株式会社キーエンス社製、商品名「VHX-1000ver2.3.8.2」)で撮影し、撮影された画像を二値化処理して窪みの数を測定する。
窪みの数を測定する範囲は、約2.2cm2とし、デジタルマイクロスコープでは20倍の倍率で画像を撮影する。
得られた二値化画像で、白点として観察されるものの内、500ピクセル(57000μm2)以下の面積のものはノイズとして除去し、残りを窪みとして計測する。
計測された窪みを、測定面積で除して単位面積当たりの窪みの数を「窪みの割合」とする。
【0023】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の平面視(厚さ方向視)での窪み1pの形状は、一方向に長く延びた形状(線状)であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1に樹脂フィルムなどを積層した場合、同じ面積の窪みであっても円に近い形状よりも線に近い形状の方が樹脂フィルムの表面状態に影響を与えにくく、積層発泡シートや発泡成形体の美観が損なわれ難い点において有利である。
【0024】
線状の窪み1pを形成する上で、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、前記マンドレルMDでの拡径比が高くなるように製造されることが好ましい。前記サーキュラーダイCDの口径(ダイスリットの中央を通る円の直径=ダイの内側径(直径)+スリット幅)を「D0(mm)」、マンドレルMDの外径を「D1(mm)」とした場合、サーキュラーダイCDの口径(D0)に対するマンドレルMDの外径(D1)の比率(D1/D0)である拡径比は、2倍以上であることが好ましい。拡径比は、2.1倍以上であってもよく、2.2倍以上であってもよい。拡径比(D1/D0)は、例えば、4倍以下とされる。拡径比(D1/D0)は、3.8倍以下であってもよく、3.6倍以下であってもよい。
【0025】
窪み1pは、他のセルよりも気泡膜が膨み難いセルを設けることで形成することができる。気泡膜が膨み難いセルについては、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1を構成する樹脂組成物に脂肪族ポリエステル樹脂が高分子量化したゲルのようなものを含有させることで形成可能である。例えば、セルの外壁となる気泡膜に粒子状となったゲル(ゲル粒子GP)を存在させると、発泡剤によってセルが膨らむ際にゲル粒子GPを含んだ気泡膜では他の気泡膜に比べて伸展性が低くなるので、図3Bに示すように表面に十分に膨らんでいないセルが形成されたり、図3Cに示すように、内部で気泡膜の破れが生じて表面が凹入した状態になったりする。このことにより脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の表面に窪み1pを形成させることができる。
【0026】
上記のようなことから、窪み1pは、通常、押出方向(MD)や押出方向と直交する幅方向(TD)とのそれぞれでの寸法が、気泡3個分以下となるような大きさとなって脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の表面に設けられる。言い換えると、窪み1pは、通常、平面方向での最長寸が脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の押出方向での平均気泡径(Dmd)や幅方向での平均気泡径(Dtd)の3倍以下である。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の平均気泡径(Dmd,Dtd)は、通常、1000μm以下である。多くの場合、平均気泡径(Dmd,Dtd)は、800μm以下であり、700μm以下である。従って、窪み1pは、通常、平面方向における寸法が、3.0mm以下である。平面方向における窪み1pの寸法は、多くの場合、1.5mm以下とされ、1.0mm以下とされる。窪み1pは、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さ方向(VD)での寸法が、通常、厚さ方向での平均気泡径(Dvd)の1.5倍以下である。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さ方向での平均気泡径(Dvd)は、通常、400μm以下である。多くの場合、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さ方向での平均気泡径(Dvd)は、300μm以下であり、200μm以下である。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の表面に沿った直線から厚さ方向に引いた垂線の長さとして求められる窪み1pの深さは、通常、600μm以下であり、多くの場合、450μm以下や300μm以下である。
【0027】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の各方向での平均気泡径は、次のようにして求めることができる。
<平均気泡径の求め方>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の幅方向中央部から切断方向がMD、TDに平行となるように長方形の試料を切り出す。
試料をMD、TDの各方向に切断し、断面を走査型電子顕微鏡(SU1510、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、30倍に拡大して撮影する。
このとき、顕微鏡画像は、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する。
次いで、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(VD)に60mmの直線を描く。
MDに平行な断面(MD断面)、及び、TDに平行な断面(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、A4用紙に印刷する。
MD断面の2つの画像のそれぞれにMDに平行する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に平行な3本の任意の直線(長さ60mm)を描く。また、MD断面の1つの画像とTD断面の1つの画像とにVDに平行な3本の直線(60mm)を描き、MD、TD、及び、VDに平行な60mmの任意の直線を各方向6本ずつ描く。
尚、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る。
MD、TD、及び、VDの各方向の6本の任意の直線について数えた気泡数を算術平均し、各方向の気泡数とする。気泡数を数えた画像倍率とこの気泡数から、各方向の気泡の平均弦長tを次式より算出する。
平均弦長t(mm)=60/(気泡数×画像倍率)
(MD方向の平均弦長tM(mm)=60/(MD方向の気泡数×画像倍率))
(TD方向の平均弦長tT(mm)=60/(TD方向の気泡数×画像倍率))
(VD方向の平均弦長tV(mm)=60/(VD方向の気泡数×画像倍率))
画像倍率は画像上のスケールバーをデジマチックキャリパ(ミツトヨ社製)にて1/100mmまで計測し、次式により求める。
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)
次式により各方向における平均気泡径を算出する。
MDでの平均気泡径Dmd(μm)=(tM(mm)/0.616)×1000
TDでの平均気泡径Dtd(μm)=(tT(mm)/0.616)×1000
VDでの平均気泡径Dvd(μm)=(tV(mm)/0.616)×1000
【0028】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の表面における窪み1pは、少なくとも過半数(数で50%以上)が上記のような寸法を有することが好ましく、80%以上が上記のような寸法を有していることが好ましい。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1での窪み1pは、概ね全てが上記のような大きさのものであってもよい。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、上記のような大きさの窪み1pが、先述のように5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で設けられてもよく、5個以上/28個以下の割合で設けられてもよく、5個以上/27個以下の割合で設けられてもよく、5個以上/26個以下の割合で設けられてもよい。
【0029】
窪み1pの形成頻度や大きさについては、ゲル粒子GPの量だけでなく、例えば、押出時の樹脂温度や発泡剤の使用量などによっても調整可能である。押出時の樹脂温度を高くしたり、発泡剤の使用量を増やしたりすると、ゲル粒子GPが含まれている気泡膜とゲル粒子GPが含まれていない気泡膜との間の伸展性の違いを顕著にさせることができる。
【0030】
ゲル粒子GPは、脂肪族ポリエステル樹脂を架橋剤で架橋して改質脂肪族ポリエステル樹脂を作製することで当該改質脂肪族ポリエステル樹脂中に存在させることができる。そして、このような改質脂肪族ポリエステル樹脂を使って押出発泡を行うことでゲル粒子GPが気泡膜中に分散された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1を得ることができる。
【0031】
尚、ゲル粒子GPに代えて分子量の高い脂肪族ポリエステル樹脂を用いても同様の効果を得ることができる。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の形成に用いる樹脂組成物の主成分となる第1の脂肪族ポリエステル樹脂と、該第1の脂肪族ポリエステル樹脂よりも分子量が遥かに高い(例えば、質量平均分子量が百万以上の)第2の脂肪族ポリエステル樹脂とを用意し、第1の脂肪族ポリエステル樹脂に対する第2の脂肪族ポリエステル樹脂の割合が、例えば、1/100~1/10となるようにして樹脂組成物を調製し、該樹脂組成物を押出発泡させることで窪みの形成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1を得ることができる。
【0032】
第2の脂肪族ポリエステル樹脂として、押出機の内部で第1の脂肪族ポリエステル樹脂に対して十分な溶解性を示すことが無い程度に高い分子量のものを用いると、ゲル粒子GPを含有させる場合と同様に、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1に第2の脂肪族ポリエステル樹脂の微小粒子が分散されることになる。その場合、表面に第2の脂肪族ポリエステル樹脂の微小粒子が存在するところでは、押出発泡に際して気泡膜の膨張が周囲に比べて抑制され、適度な窪みが形成されることになる。尚、脂肪族ポリエステル樹脂を改質してゲルを形成させる方法は、樹脂組成物に発泡に適した溶融張力を付与する上においても有効である。
【0033】
樹脂組成物は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを構成している状態でのゲル分率が0.3質量%以上であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートのゲル分率は、0.4質量%以上であってもよく、0.5質量%以上であってもよい。高い発泡倍率の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得る上で、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを構成している状態での樹脂組成物のゲル分率は、1.2質量%以下であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートのゲル分率は、1.1質量%以下であってもよく、1.0質量%以下であってもよい。
【0034】
樹脂組成物は、押出発泡に用いられる前の状態でのゲル分率が0.4質量%以上であることが好ましい。押出発泡前の樹脂組成物のゲル分率は、0.5質量%以上であってもよく、0.6質量%以上であってもよい。高い発泡倍率の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得る上で、樹脂組成物のゲル分率は、2.0質量%以下であることが好ましい。樹脂組成物のゲル分率は、1.8質量%以下であってもよく、1.6質量%以下であってもよい。樹脂組成物のゲル分率は、1.5質量%以下であってもよい。樹脂組成物の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを構成している状態でのゲル分率が上記範囲であれば、樹脂発泡シート表面に適度に窪みが設けられ、他のシートとの分離性に優れた脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得ることができる。
【0035】
ゲル分率(質量%)は次のようにして求めることができる。
<ゲル分率の求め方>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1から約0.5gの試料を用意し、この試料の初期質量(m0(g))を精秤する。また、この試料を溶解させた溶解液をろ過するための200メッシュ金網(線径φ0.05mm)を用意する。この金網の初期の質量(M0(g))も精秤する。ビーカー(100ml)に秤量した測定試料を入れる。そのビーカーに溶媒としてクロロホルム50mLとスターラーバーを入れ、アルミ箔で蓋をする。スターラーで2時間攪拌を行い、常温にて溶解させる。2時間後、アルミ箔を外し、ビーカー内の溶解液を200メッシュの金網でろ過する。ろ過後、樹脂不溶物をメッシュ金網ごとドラフトチャンバー内で12時間以上自然乾燥させクロロホルムを蒸発させる。次いで、樹脂不溶物をメッシュ金網ごと恒温乾燥器を使って120℃の温度で2時間乾燥し、乾燥後はデシケータ内で放冷させる。冷却後、樹脂不溶物が付着した金網(M1(g))を精秤する。下記の式にてゲル分率を算出する。
ゲル分率(質量%)=(M1-M0)/m0×100
【0036】
樹脂組成物が高分子量成分を含むことはZ平均分子量などによって把握され得る。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、Z平均分子量が40万以上であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを熱溶融させた試料のZ平均分子量は、50万以上であってもよく、60万以上であってもよい。該Z平均分子量は、例えば、100万以下とされる。Z平均分子量は、例えば、90万以下であってもよく、80万以下であってもよい。
【0037】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、質量平均分子量が18万以上であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを熱溶融させた試料の質量平均分子量は、20万以上であってもよく、22万以上であってもよい。該質量平均分子量は、例えば、35万以下とされる。質量平均分子量は、例えば、30万以下であってもよく、29万以下であってもよい。
【0038】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)である分散度が2.4以上であることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを熱溶融させた試料の分散度は、2.5以上であってもよく、2.6以上であってもよい。該分散度は、例えば、4.0以下とされる。該分散度は、例えば、3.8以下であってもよく、3.6以下であってもよい。
【0039】
押出発泡に用いる以前の状態での樹脂組成物は、Z平均分子量が50万以上であることが好ましい。押出発泡に用いる以前の樹脂組成物のZ平均分子量は、60万以上であってもよく、65万以上であってもよい。該Z平均分子量は、例えば、150万以下とされる。該Z平均分子量は、例えば、120万以下であってもよく、100万以下であってもよい。
【0040】
押出発泡に用いる以前の状態での樹脂組成物は、質量平均分子量が25万以上であることが好ましい。樹脂組成物の質量平均分子量は、26万以上であってもよく、27万以上であってもよい。該質量平均分子量は、例えば、45万以下とされる。該質量平均分子量は、40万以下であってもよく、35万以下であってもよい。
【0041】
押出発泡に用いる以前の状態での樹脂組成物は、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)である分散度が1.6以上であることが好ましい。樹脂組成物の分散度は、1.8以上であってもよく、2.0以上であってもよい。該分散度は、例えば、4.5以下とされる。分散度は、4.0以下であってもよく、3.5以下であってもよい。
【0042】
押出発泡に用いる以前の状態での樹脂組成物のZ平均分子量(Mz0)に対する脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートのZ平均分子量(Mz1)の低下率((1-Mz1/Mz0)×100%)は、30%以下であることが好ましい。
【0043】
押出発泡に用いる以前の状態での樹脂組成物の質量平均分子量(Mw0)に対する脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの質量平均分子量(Mw1)の低下率((1-Mw1/Mw0)×100%)は、25%以下であることが好ましい。
【0044】
本実施形態での数平均分子量(Mn)、質量平均分子量(Mw)、及び、Z平均分子量(Mz)のそれぞれは、次のようにして求めることができる。
【0045】
<分子量の測定>
各平均分子量(Mn、Mw、Mz)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用いて測定したポリスチレン(PS)換算での平均分子量を意味する。
平均分子量は、具体的には、次のようにして測定する。
試料20mgをクロロホルム6mLに溶解させ(浸漬時間:6±1.0hr(一部不溶))、試料溶液を得る。
(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試料溶液をろ過してろ液を得る。
次の測定条件にてクロマトグラフを用いてろ液を測定する。
各平均分子量(Mn、Mw、Mz)は、予め作成しておいた標準ポリスチレン検量線から求める。
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)
【0046】
(GPC測定条件)
カラム
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
サンプル側ポンプ=1.0mL/min
リファレンス側ポンプ=0.5mL/min
検出器=RI検出器
注入量=50μL
測定時間=25min
サンプリングピッチ=500msec
【0047】
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」、及び、「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)、及び、B(3,120,000、442,000、53,500、7,660、1,320)にグループ分けした後、Aを(2mg、3mg、4mg、4mg、4mg)秤量後クロロホルム30mLに溶解し、Bも(3mg、4mg、4mg、4mg、4mg)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、及び、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る。その検量線を用いて各平均分子量を算出する。
【0048】
良好な発泡性を発揮する上において、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを構成する樹脂組成物(押出発泡後)は、溶融張力が190℃において25cN以上であり、190℃、公称荷重2.16kgでのメルトマスフローレイト(MFR)が1.9g/10min以下であることが好ましい。
【0049】
押出発泡後での樹脂組成物の溶融張力は、30cN以上であってもよく、34cN以上であってもよい。押出発泡後での樹脂組成物の溶融張力は、通常、60cN以下とされる。
【0050】
押出発泡後での樹脂組成物のメルトマスフローレイトは、1.8g/10min以下であってもよく、1.7g/10min以下であってもよい。押出発泡後での樹脂組成物のメルトマスフローレイトは、通常、0.3g/10min以上とされる。
【0051】
押出発泡に用いる以前の状態での前記樹脂組成物の190℃での溶融張力は、例えば、40cN以上とされる。樹脂組成物の溶融張力は、45cN以上であってもよく、50cN以上であってもよい。樹脂組成物の溶融張力は、52cN以上であってもよい。樹脂組成物の溶融張力は、通常、80cN以下とされる。樹脂組成物の溶融張力は、70cN以下であってもよい。樹脂組成物の溶融張力は、66cN以下であってもよく、62cN以下であってもよい。
【0052】
押出発泡に用いる以前の状態での前記樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR:温度190℃、公称荷重2.16kg)は、例えば、1g/10min以下とされる。前記樹脂組成物のメルトマスフローレイトは、0.8g/10min以下であってもよく、0.7g/10min以下であってもよく、0.6g/10min以下であってもよく、0.5g/10min以下であってもよい。前記樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR:温度190℃、公称荷重2.16kg)は、例えば、0.1g/10min以上とされる。
【0053】
溶融張力及びメルトマスフローレイトについては、以下のような方法により測定することができる。
【0054】
<溶融張力>
溶融張力は、株式会社東洋精機製作所製「キャピログラフ1D」(加熱炉特殊仕様)キャピラリーレオメータ、及びGoettfert社製「Rheotens71.97」を用いて測定できる。
溶融張力の測定は、下記の条件にて実施する。
脂肪族ポリエステル発泡シートを試料とする際は、熱プレスにより脱泡して非発泡シートとし、厚さ0.2~0.3mmとなるように作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は190℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡シートを90℃×4時間以上真空乾燥し、乾燥後は測定直前まで真空パック用のナイロンポリ袋に入れて真空包装した上でデシケータに保存する。脂肪族ポリエステル発泡シート以外の試料は事前に90℃×4時間以上真空乾燥し、乾燥後は測定直前まで真空パック用のナイロンポリ袋に入れて真空包装した上でデシケータに保存する。
レオテンスをキャピログラフ1Dのダイ出口から測定部までの距離が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。)
まず、試験温度190℃に加熱されたバレルに試料を充填後、5分間予熱する。
尚、測定時間についてはバレルに充填してから予熱時間を含めて10分を超えないようにする。
次に、バレルの上部からピストンを挿入し溶融樹脂を紐状に押し出す。
このとき、ピストン降下速度(20mm/min)を一定に保持し押し出された紐状物をレオテンスのホイールに通過させる。
その後、その引取速度を徐々に増加させて試料の溶融張力を測定する。
測定結果について、紐状物が破断した点の直前の張力の極大値と極小値の平均を試料の溶融張力とする。尚、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。また、当紐状物が細くなり、巻取りが空回り状態になった場合は、その時点を破断点と捉えて、直前の張力の極大値の平均を試料の溶融張力とする。
【0055】
(キャピログラフ1Dの測定条件)
ダイ:直径2.095mm、長さ8mm、流入角度90度(コニカル)
バレル径:9.55mm
ピストンスピード:20mm/min
測定温度:190℃
【0056】
(レオテンスの測定条件)
ホイール間隔:上0.7mm、下1.0mm
加速度:10mm/s2
引取スピード:初速 6.92mm/s
【0057】
<メルトマスフローレイト(MFR)>
脂肪族ポリエステル系樹脂や脂肪族ポリエステル系樹脂組成物のメルトマスフローレイト(MFR)はJIS K7210:1999に準拠し測定する。メルトマスフローレイト(MFR)は同規格のB法記載の「b)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。メルトマスフローレイト(MFR)は(株)安田精機製作所製「メルトフローインデックステスター(自動)120-SAS」を用いて測定する。
尚、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを試料とする際は、熱プレスにより脱泡して非発泡シートとし、厚さ0.2~0.3mmとなるように作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は190℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。作製した非発泡シートを90℃×4時間以上真空乾燥し、乾燥後は測定直前まで真空パック用のナイロンポリ袋に入れて真空包装した上でデシケータに保存する。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート以外の測定用の試料は90℃、4時間以上真空乾燥し、乾燥後は測定直前まで真空パック用のナイロンポリ袋に入れて真空包装した上でデシケータに保存して測定に供することとする。
【0058】
(測定条件)
試料:3~8g
予熱1:200秒
予熱2:30秒
試験温度:190℃
試験荷重:2.16kgf
ピストン移動距離(インターバル):4mm
試験回数:3回
各試験で得られた測定値の平均をMFR(g/10min)の値とする。
【0059】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、熱溶融により非発泡シートとしたときに、該非発泡シートが下記(A)、(B)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(A)引張最大応力が5.0MPa以上
(B)破壊エネルギーが0.05J/g以上0.25J/g以下
【0060】
(A)引張最大応力は、5.5MPa以上であってもよく、6.0MPa以上であってもよい。(A)引張最大応力は、例えば、7.5MPa以下とされる。
【0061】
(B)破壊エネルギーは、0.08J/g以上であってもよく、0.1J/g以上であってもよい。(B)破壊エネルギーは、0.23J/g以下であってもよく、0.2J/g以下であってもよい。
【0062】
熱溶融により非発泡シートとしたときに、該非発泡シートが上記(A)、(B)の少なくとも一方を満たすことは、脂肪族ポリエステル樹脂が過度に劣化しておらず、再利用可能であることを意味する。したがって、上記(A)、(B)の少なくとも一方を満たす脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、優れたリサイクル性を有すると言える。
【0063】
引張最大応力及び破壊エネルギーは、次のようにして求めることができる。
<引張最大応力、破壊ネルギー>
測定は、JIS K7113:1995記載に準拠して実施する。すなわち、これらは引張試験機(例えば、(株)島津製作所製「オートグラフ AG-X plus 100kN」万能試験機、(株)島津製作所製「TRAPEZIUM X」万能試験機データ処理)を用いて測定する。
試験片は脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを熱プレスにより脱泡して非発泡シートとしたものから採取する。前記非発泡シートは、熱プレスにより厚さ0.2~0.3mmとなるように作製する。このとき、熱プレスによる加熱温度は190℃とし、完全に脱泡するまで加圧除圧を繰り返す。
作製した非発泡シートをJIS K7113:1995に規定するダンベル状2号形で切り出して試験片とする。試験片の数は5個とする。試験片はJIS K 7100:1999の記号「23/50」、2級の標準雰囲気下で16時間かけて状態調整した後、測定に用いる。測定は同じ環境下で行い、つかみ具間隔は80mm、試験速度は50mm/minとする。引張試験によって得られた結果を用いて、応力-ひずみ曲線(S-S曲線) を作製し、S-S曲線中で最大となる応力を引張最大応力、S-S曲線と縦軸の値が0となる交点を有する横軸で囲まれた面積を積分し破壊エネルギーとして求める。
【0064】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、0.5mm以上とすることができる。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さは、1mm以上であってもよく、1.5mm以上であってもよい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さは、例えば、8mm以下とすることができる。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さは、6mm以下であってもよく、4mm以下であってもよい。
【0065】
<厚さ>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の厚さは、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートに直交する平面で脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを切断した断面の拡大写真などによって求めることができ、例えば、無作為に選択した複数箇所(例えば、20箇所)の平均値として求められる。
【0066】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、連続気泡率が一定以下である方が優れた成形性を発揮させる上で有利となり得る。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、連続気泡率が60%以下であることが好ましい。該連続気泡率は、40%以下であってもよく、30%以下であってもよく、25%以下であってもよい。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、連続気泡率が一定以上である方が優れた緩衝性や過度な二次発泡を抑制して優れた寸法安定性を発揮させる上で有利となり得る。前記連続気泡率は、5%以上であってもよい。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の連続気泡率は次のようにして測定することができる。
【0067】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、見掛け密度が60kg/m3以上である。発泡製品に高い強度を発揮させる上において見掛け密度は一定以上である方が有利である。見掛け密度は、80kg/m3以上であってもよく、100kg/m3以上であってもよい。一方で軽量性と緩衝性とをより確実に発揮させる上において見掛け密度は一定以下であることが望ましい。本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の見掛け密度は、300kg/m3以下である。見掛け密度は、250kg/m3以下であってもよい。
【0068】
<見掛け密度>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの見掛け密度(kg/m3)は、単位面積当たりの脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの質量(坪量:g/m2)を脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの厚さ(mm)で除して求めることができる。坪量は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートから切り出した複数の試料について測定した値を相加平均して求めることができる。脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの坪量は、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートから押出方向(MD)の寸法が20cm、幅方向(TD)の寸法が全幅となるように測定試料を切り出し、その質量W(g)と面積S(cm2)とを用いた下記式から求めることができる。
坪量(g/m2)=W/S×10000
また、見掛け密度は下記計算により求めることができる。
見掛け密度(kg/m3)=坪量(g/m2)÷厚さ(mm)
【0069】
<連続気泡率>
連続気泡率は次の方法で求めることができる。
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートから、縦25mm×横25mmのシート状サンプルを複数枚切り出す。切り出したサンプルを空間があかないよう重ね合わせて厚さ21~23mmの試験片とし、試験数を3個作製する。試験片は、JIS K7100:1999 記号23/50、2級の環境下で16時間状態調節し、厚さ(mm)を計測する。厚さの測定には、例えば、(株)ミツトヨ製「デジマチックキャリパ」ノギスを用いることができる。厚さは、1/100mmまで計測し、得られた厚さから、見掛けの体積(cm3)を求める。
次に、乾式自動密度計(例えば、(株)島津製作所製「アキュピックII 1340-100cc」)を用いて、上記環境下で試験片の体積(cm3)を測定する。
測定条件は次の通り。
使用ガス:窒素
使用容器:35cc
充填圧力:0.005psig
圧力平衡終了レート:0.005psig/min
繰り返し回数:1回
そして、下記式により各試験片の連続気泡率(%)を計算し、平均値を脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの見掛け密度とする。
連続気泡率(%)=〔(見掛けの体積-乾式自動密度計での測定体積)/見掛けの体積〕×100(%)
【0070】
上記のような脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1を形成するための前記樹脂組成物に含有させる脂肪族ポリエステル樹脂は、例えば、ヒドロキシ酸重縮合物、ラクトンの開環重合物、及び、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分との重縮合体などであってもよい。ヒドロキシ酸重縮合物としては、例えば、ポリ乳酸、ヒドロキシ酪酸の重縮合物などが挙げられる。ラクトンの開環重合物としては、例えば、ポリカプロラクトン、ポリプロピオラクトンなどが挙げられる。多価アルコール成分と多価カルボン酸成分との重縮合体としては、例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレートなどが挙げられる。なかでも脂肪族ポリエステル樹脂は、ポリ乳酸(PLA)であることが好ましい。
【0071】
本実施形態でのポリ乳酸樹脂(PLA)とは、乳酸成分単位を50モル%以上含むポリマーを言う。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。尚、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。
【0072】
前記コポリマー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。
【0073】
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。
【0074】
前記コポリマーを構成する乳酸以外の脂肪族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。
【0075】
樹脂組成物は、改質されている脂肪族ポリエステル樹脂(改質脂肪族ポリエステル樹脂)を含むことが好ましく、改質されているポリ乳酸(以下「改質ポリ乳酸」ともいう)を含むことが好ましい。
【0076】
改質脂肪族ポリエステル樹脂の出発材料となる改質前の脂肪族ポリエステル樹脂(以下、「非改質脂肪族ポリエステル樹脂」ともいう)は、その構成単位であるジオールやジカルボンが植物由来であることが好ましい。即ち、ポリ乳酸(PLA)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)などの非改質脂肪族ポリエステル樹脂は、その少なくとも一部が植物由来であることが好ましい。
【0077】
非改質脂肪族ポリエステル樹脂は、190℃、公称荷重2.16kgの条件で測定されるメルトマスフローレイト(MFR)が、1g/10min以上15g/10min以下であることが好ましい。非改質脂肪族ポリエステル樹脂のMFRは、2g/10min以上であってもよく、3g/10min以上であってもよい。非改質脂肪族ポリエステル樹脂のMFRは、10g/10min以下であってもよく、8g/10min以下であってもよい。
【0078】
非改質脂肪族ポリエステル樹脂のMFRは、樹脂組成物のMFRと同じ方法によって測定することができる。
【0079】
このような非改質ポリエステル樹脂の改質方法としては、有機過酸化物によって架橋(部分架橋)を施す方法が挙げられる。
【0080】
前記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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
前記ケトンパーオキサイドとしては、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。
【0088】
本実施形態では、反応性が緩やかな有機過酸化物を用いることが好ましく、半減期温度が高い有機過酸化物を用いることが好ましい。有機過酸化物の1分間半減期温度は、150℃以上200℃以下であることが好ましい。
【0089】
前記1分間半減期温度は、ベンゼンを溶媒とした0.1mol/Lの溶液を用いて測定することができる。有機過酸化物の希薄な溶液での分解反応は一次反応としてみなすことができるため、有機過酸化物の初期濃度をC、分解量をΔC、分解速度定数をk、時間をtとすると、分解反応については下記の式(1)、(2)のようにあらわすことができる。
式(1): dx/dt=k(C-ΔC)
式(2): ln C/(C-ΔC)=kt
半減期時間をt1/2とすると(C-ΔC)がC/2となるので上記式は以下のようになる。
式(3): k・t1/2=ln2
したがって、ある一定温度(T)で有機過酸化物を熱分解させて時間(t)と「ln C/(C-ΔC)」との関係をグラフでプロットすればその近似直線の傾きから分解速度定数(k)が求まり、その温度での半減期時間(t1/2)が求まる。
そして、分解速度定数kは、アレニウスの式より下記のようにしてあらわされる。
式(4): k=Aexp(-ΔE/RT)
式(5): lnk=lnA-ΔE/RT
(A:頻度因子、ΔE:活性化エネルギー、R:気体定数、T:絶定温度)
数点の温度で各温度における分解速度定数kを算出し、「lnk」と「1/T」とをプロットして得られた直線の傾きから活性化エネルギーΔEが求まる。求めた活性化エネルギーΔEを用いて「lnk」の代わりに「lnt1/2」と「1/T」との関係をプロットして得られた近似直線から1分間半減期温度を求めることができる。
【0090】
上記のような半減期温度を有する有機過酸化物としては、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(1分間半減期温度:156℃)やt-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート(1分間半減期温度:159℃)が好ましい。
【0091】
有機過酸化物は、改質を行う非改質脂肪族ポリエステル樹脂の量を100質量部としたときに0.02質量部以上1.0質量部以下となるように用いられることが好ましい。有機過酸化物の量は、0.05質量部以上であってもよく、0.08質量部以上であってもよい。有機過酸化物の量は、0.8質量部以下であってもよく、0.6質量部以下であってもよい。
【0092】
非改質ポリエステル樹脂の改質方法としては、有機過酸化物とともに架橋助剤を用いることが好ましい。架橋助剤としては、ジビニルベンゼン、ジアリルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルフェニル、ジビニルカルバゾール、ジビニルピリジンなどが挙げられる。架橋助剤は、エチレングリコールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート等の多官能性アクリル酸系化合物;エチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート等の多官能性メタクリル酸系化合物などであってもよい。架橋助剤は、ジビニルフタレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、ビスアクリロイルオキシエチルテレフタレート等の脂肪族及び芳香族多価カルボン酸のポリビニルエステル、ポリアリルエステル、ポリアクリロイルオキシアルキルエステル、ポリメタクリロイルオキシアルキルエステル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ヒドロキノンジビニルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル等の脂肪族及び芳香族多価アルコールのポリビニルエーテルやポリアリルエーテル;トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等のシアヌール酸又はイソシアヌール酸のアリルエステル;トリアリルホスフェート;トリスアクリルオキシエチルホスフェート;N-フェニルマレイミド、N,N’-m-フェニレンビスマレイミド等のマレイミド系化合物;フタル酸ジプロパギル、マレイン酸ジプロパギル等の2個以上の三重結合を有する化合物などの多官能性モノマーを使用することができる。
【0093】
架橋助剤は、脂肪族ポリエステル樹脂の水酸基やカルボキシ基と結合可能なエポキシ基を有するポリマータイプのものであってもよい。この種のポリマータイプの架橋助剤は、鎖延長機能を有する点においても好適である。該ポリマータイプの架橋助剤としては、例えば、エポキシ基含有(メタ)アクリルポリマーが挙げられる。該エポキシ基含有(メタ)アクリルポリマーとしては、スチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体が挙げられる。スチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体としては、共重合体におけるグリシジルメタクリレートの割合が20質量%を超えるものが好ましい。共重合体におけるグリシジルメタクリレートの割合は30質量%を超えることがより好ましく、50質量%を超えることが特に好ましい。この共重合体におけるエポキシ当量は、例えば、150~3000g/eqとされる。該エポキシ当量、は、200~500g/eqであってもよい。該スチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体の質量平均分子量(Mw)は、例えば、2000~25000とされる。該質量平均分子量(Mw)は、3000~8000であってもよい。スチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体の数平均分子量(Mn)は、例えば、400~6000とすることができる。数平均分子量(Mn)は、1000~4000であってもよい。スチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体の分散度(Q値=Mw/Mn)は、例えば、1.5~5とされる。
【0094】
エポキシ基含有(メタ)アクリルポリマーとしては、BASF社から「Joncryl」の商品名で市販されている市販品、東亜合成社から「ARUFON」の商品名で市販されている市販品、日油社から「マープルーフ」の商品名で市販されている市販品を用いてもよい。
【0095】
改質脂肪族ポリエステル樹脂は、非改質脂肪族ポリエステル樹脂100質量部に対し、上記のような有機過酸化物を0.02質量部以上1.0質量部以下の割合で含み、さらに、上記のエポキシ基含有(メタ)アクリルポリマーのような架橋助剤を0.1質量部以上1.2質量部以下の割合で含有する混和物を溶融混練することによって作製されることが好ましい。非改質脂肪族ポリエステル樹脂100質量部に対する架橋助剤の割合は、0.2質量部以上であってもよく、0.3質量部以上であってもよい。非改質脂肪族ポリエステル樹脂100質量部に対する架橋助剤の割合は、1.1質量部以下であってもよく、1.0質量部以下であってもよい。このような改質を行うことで適度な窪みを有する脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを作製するのに適したゲル分率となる樹脂組成物の主成分として好適な改質脂肪族ポリエステル樹脂を得ることができる。
【0096】
本実施形態の樹脂組成物は、当該樹脂組成物を発泡させるための成分とともに押出機で溶融混練して押出されることで良好な発泡性を示す。樹脂組成物とともに押出機に供給される発泡のための前記成分としては、気泡調整剤や発泡剤などが挙げられる。押出発泡に際しては、それら以外に各種の添加剤が樹脂組成物に添加されてもよい。該添加剤としては、充填剤、着色剤、難燃剤、抗菌剤、耐候剤、界面活性剤などが挙げられる。本実施形態の樹脂組成物での樹脂以外の添加剤の割合は、通常、10質量%以下とされる。添加剤の割合は、8質量%以下であってもよく、6質量%以下であってもよい。
【0097】
本実施形態での脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1は、脂肪族ポリエステル樹脂と有機過酸化物と架橋助剤とを溶融混練して改質脂肪族ポリエステル樹脂を得る改質工程と、前記改質脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物を発泡剤とともにシート状に押出して発泡シートを作製するシート作製工程とを実施して作製することができる。樹脂組成物は、改質工程で得られる改質脂肪族ポリエステル樹脂のみによって調製されてもよく、2種類以上の改質脂肪族ポリエステル樹脂をブレンドしたり、1種類以上の改質脂肪族ポリエステル樹脂と1種類以上の非改質脂肪族ポリエステル樹脂とをブレンドしたりすることで調製されてもよい。
【0098】
本実施形態では、前記改質工程と、改質脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物を調製する樹脂組成物調製工程と、該樹脂組成物調製工程で得られた樹脂組成物によるシート作製工程とをそれぞれ回分式(バッチ式)で実施してもよく、これらを連続的に実施してもよい。
【0099】
上記のような工程を連続的に実施する場合、全ての工程を1つの押出ラインで実施してもよい。例えば、材料の移動方向上流側に設けた第1押出機と、該第1押出機の下流側に接続された第2押出機とを備え、該第2押出機の先端にシーティングダイ(フラットダイ、サーキュラーダイ)が装着されているタンデムラインを用いて上記工程を連続的に実施することができる。その場合、例えば、改質工程は、第1押出機に非改質脂肪族ポリエステル樹脂と有機過酸化物と架橋助剤とを供給するとともに該第1押出機で非改質脂肪族ポリエステル樹脂と有機過酸化物と架橋助剤とを溶融混練するような方法で実施することができる。
【0100】
本実施形態では、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの片面又は両面に非発泡層を積層する積層工程をシート作製工程の後に実施して脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートで構成された発泡層と非発泡層とが積層された積層発泡シートを作製することもできる。この積層工程も回分式(バッチ式)で実施してもよく、連続的に実施してもよい。
【0101】
非発泡層は、例えば、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1の矯正面1aに積層される。非発泡層は、発泡層を構成する樹脂組成物とは異なる樹脂組成物で構成された樹脂フィルムによって形成され得る。該樹脂フィルムが生分解性に劣るものであっても本実施形態では、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート1が窪みを有するため、発泡層と非発泡層との分離が容易に行われ得る。例えば、窪みが生じている箇所には、非発泡層の内側に極僅かな空隙が形成され得る。そのため、積層発泡シートやその成形加工品に対し、非発泡層の側から熱風を当てるなどして加熱することで、窪みに対応する部分で非発泡層を形成している樹脂フィルムに膨れを発生させることができ、発泡層と非発泡層との剥離を面方向に進展させることができる。また、発泡層と非発泡層との間に視認可能な程度の空隙が形成されていないにしても窪みに対応する箇所は非発泡層との接着力が低いため、当該箇所を起点に非発泡層を剥離し易い点において変わりはない。
【0102】
このようにして作製される脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、熱成形などによって発泡成形体(熱成形体)を作製するための原反シートとして好適なものとなり得る。熱成形体を得るための熱成形の方法としては、真空成形、圧空成形、真空圧空成形などの従来公知の方法を採用することができる。また、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート用いられた熱成形体には、紙、不織布、樹脂フィルムなどの表装材を接着させることができ、用済み後に当該表装材を簡単に分離することができる。
【0103】
上記のように本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、樹脂発泡シートと他のシート材とが積層された積層発泡シートを構成するための積層発泡シート用樹脂発泡シートとして好適であり、押出発泡で形成された表面の凹凸が平坦な状態になるように矯正された矯正面を有し、該矯正面が他のシート材の積層される被積層面で、該被積層面に上記のような窪みを備えた積層発泡シート用樹脂発泡シートとして好適である。
【0104】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、熱成形体と、該熱成形体の表面に接着されたシート状の表面材とを備えた表面材付熱成形体での熱成形体の作製に用いられる熱成形用樹脂発泡シートとしても好適である。より詳しくは、本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは、少なくとも片面が平坦に矯正された矯正面で且つ該矯正面に前記のような窪みが形成され、該矯正面が前記表面材との接着面となるように熱成形される熱成形用樹脂発泡シートとして好適である。
【0105】
本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの用途は、上記のものに限定されない。また、本実施形態においては、脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートとして押出発泡法で作製された押出発泡シートを例示しているが、本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートは押出発泡シートでなくてもよい。例えば、ゲル粒子の分散された非発泡の脂肪族ポリエステル樹脂シートに圧力下に発泡剤を含浸させた後に圧力を開放して発泡シートを作製するような場合も、表面に窪みの形成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得ることができ、当該脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが分離、回収し易い点においては変わりがない。
【0106】
上記のように本実施形態での例示は限定的なものであり、本実施形態の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートやその製造方法、用途などに関しては上記例示に何等限定されるものではない。上記のように本実施形態においては、以下の開示が含まれる。
【0107】
(1)
脂肪族ポリエステル樹脂を含む樹脂組成物で構成された脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートであって、
表面に5個/cm2以上30個/cm2以下の割合で窪みが設けられている脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【0108】
(2)
前記樹脂組成物は、190℃における溶融張力が25cN以上で公称荷重2.16kgでのメルトマスフローレイトが1.9g/10min以下である(1)記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【0109】
(3)
熱溶融により非発泡シートとしたときに、該非発泡シートが下記の(A)と(B)との少なくとも一方を満たす(1)又は(2)記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
(A)引張最大応力が5.0MPa以上
(B)破壊エネルギーが0.05J/m3以上0.25J/m3以下
【0110】
(4)
前記脂肪族ポリエステル樹脂がポリ乳酸樹脂である(1)~(3)の何れかに記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【0111】
(5)
前記樹脂組成物が、エポキシ基含有アクリル変性スチレン樹脂を含む(1)~(4)の何れかに記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【0112】
(6)
ゲル分率が0.3質量%以上1.2質量%以下である(1)~(5)の何れかに記載の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート。
【実施例0113】
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。
<実施例1>
(1)改質脂肪族ポリエステル樹脂の作製
ポリ乳酸樹脂(豊原集団社製「FY804」、D体量:4%)100質量部と、有機過酸化物:t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノアート(化薬ヌーリオン社製「トリゴノックス42」、1分間半減期温度T1:159℃)0.3質量部とエポキシ基含有アクリル変性スチレン系樹脂(BASF社製「Joncryl ADR 4468」)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200℃に設定し、回転数100rpm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、30kg/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。
【0114】
(2)発泡体の作製
前述の方法で得られた改質された脂肪族ポリエステル樹脂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、帯状の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを得た。
【0115】
<実施例2>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの製造方法において、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノアートを0.6部使用するとした以外は実施例1と同様の方法で脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを作製した。
【0116】
<実施例3>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの製造方法において、有機過酸化物の種類をt-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート(化薬ヌーリオン社製「トリゴノックスBPIC-75」、1分間半減期温度T1:156℃)0.3質量部使用するとした以外は実施例1と同様の方法で脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを作製した。
【0117】
<比較例1>
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの製造方法において、エポキシ基含有アクリル変性スチレン系樹脂を添加せず、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.5質量部のみ使用するとした以外は実施例1と同様の方法で脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートを作製した。
【0118】
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの作製に用いた改質脂肪族ポリエステル樹脂や得られた脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの諸特性を測定した。結果を、表2に示す。尚、表中の各評価項目での結果については、これまでに記載の方法によって測定した結果を表している。また、以下の項目については、以下に示す通り評価を実施した。
【0119】
<窪みの形成割合>
窪みの割合は、先述の方法で測定し、単位面積当たりの窪み数が30個/cm2以下であるものを「〇」判定とし、それ以外を「×」判定とした。また、単位面積当たりの窪み数が30個/cm2以下であれば美麗な外観を得られることを目視で確認した。実施例1の脂肪族ポリエステル発泡シートと比較例1の脂肪族ポリエステル発泡シートとに関して外観写真を撮影したものを図4に示す。この図からも実施例では適度な割合で窪みが形成されていることがわかる。尚、比較例1の脂肪族ポリエステル発泡シートには、粗大な窪みが見られる。これは、単位面積当たりの窪み数が30個/cm2を超えるあたりから、本来は個々の窪みとなるべき複数の窪みが合一してしまうためではないかと考えられる。
【0120】
<剥離性>
(フィルム剥離試験)
脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートと厚み20μmのポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルム重ね合わせた状態で熱ロール(直径:150mm、加熱温度140℃)に2.0m/minで通過させた直後に表面温度が25℃の冷却ロールを通過させて積層発泡シートを作製した。前記積層発泡シートから幅15mm×長さ100mmの短冊状試験片を長手方向が発泡シートの押出方向(MD)となるように切り出した。
この短冊状試料の長手方向一端側からポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムを他端側に向かって少しの区間(20mm未満)剥離して、剥がし始めのポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムの端を引張試験機(オリエンテックコーポレーション社製、「テンシロンRTM-500」)にセットし、剥離方向が90度となるように短冊状試料を保持しつつ、200mm/分の引張速度でポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムの剥離試験を実施した。
試験では、ポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムと脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートとの界面部での剥離が可能かどうかを確認した。そして、界面部での剥離が可能であるものの剥離の際に音もせずに簡単にポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムが剥離してしまうものを接着強度不足として「×」判定とした。また、界面部での剥離が可能で、しかも、剥離の際に音を発してポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂フィルムが剥離するものについては接着強度が合格レベルにあると判断して「○」判定とした。
【0121】
<加熱寸法変化率>
各例の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートから各辺が前記脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートの押出方向(MD)又は幅方向(TD)に平行な状態となるように一辺が約10cmの平面正方形状の試験片を3個切り出した。次いで、各試験片の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート上に、互いに対向する辺の中央部同士を結ぶ直線を二本、十字状に描いた。このとき、加熱前の押出方向の前記直線の長さ(MD1)、幅方向の前記直線の長さ(TD1)、十文状の交差点の発泡シートの厚さ(VD1)をそれぞれ測定した。次に、各試験片を70℃に設定した湿度調整無しのオーブン中の平台に静置して、150秒間加熱した後、オーブンから取り出して室温にて30分間冷却した。その後、各試験片の加熱後の各方向の直線長さ(MD2、TD2)、及び、厚さ(VD2)を測定した。
下記(s)式により各試験片の加熱変形率(%)を計算し、その相加平均値を発泡シートの加熱変形率(%)とし、耐熱性の評価基準とした。判定は、加熱寸法変化率が25%以下であるものを「〇」、それ以外を「×」とした。
加熱変形率(%)=(MDr+TDr+VDr)/3・・・(s)
MD変形率(MDr)(%)=(|MD2-MD1|/MD1)×100
TD変形率(TDr)(%)=(|TD2-TD1|/TD1)×100
VD変形率(VDr)(%)=(|VD2-VD1|/VD1)×100
【0122】
<成形性>
作製した各押出発泡シートから縦700mm×横640mmの平面長方形状の試験片を切り出した。
次いで、単発成形機(東成産業社製、商品名「ユニック自動成形機 FM-3A」)を用意し、この単発成形機の上側ヒーターの平均温度を272℃、下側ヒーターの平均温度を240℃、上側雰囲気温度を183℃、下側雰囲気温度を180℃にした。
次に、上記試験片を単発成形機に導入して5秒間各々加熱した後に、直径10mm(上面)×直径35mm(底面)で高さが違う円錐台を22個配置した金型を用いて、金型表面温度を50℃に温調し、加熱成形を行なった。
加熱成形は各加熱秒数に対してn=3実施した。
22個の円錐台の高さは、表1に示す通りである。
その後、各加熱秒数で成形した成形品を目視観察し、各円錐形状に破れが無いもののうち、最も高さの高い円錐台のNo.の値をその成形での得点とした。
同様の成形をさらに2回行い、合計3回の成形での得点を平均して伸びの数値とした。
伸びの数値が16以上であるものを「〇」判定とし、それ以外を「×」判定とした。
【0123】
【表1】
【0124】
<総合評価>
総合判定として、脂肪族ポリエステル発泡シートの物性に関する評価の全てについて、全て「〇」のものを「〇」判定とし、「×」が一つあるものを「△」判定とし、「×」が2つ以上あるものを「×」判定とした。
【0125】
【表2】
【0126】
各実施例の脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートについては、窪みの形成されている面に非発泡層などを形成させても該非発泡層の剥離が比較的容易なものであった。以上のことからも本発明によれば熱成形などに利用されるのに適しており、且つ、単離が容易な脂肪族ポリエステル樹脂発泡シートが提供されることがわかる。
【符号の説明】
【0127】
1:脂肪族ポリエステル樹脂発泡シート、1a:矯正面、1p:窪み
図1
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図4