発明の名称 ： 発泡用樹脂組成物及び発泡成形体

技術分野

[0001 ] 本発明は、 発泡用樹脂組成物及び発泡成形体に関する。

背景技術

[0002] 発泡成形体は、 一般的に発泡用樹脂組成物 （以下、 単に 「樹脂組成物」 とも いう） を発泡させることで得られ、 軽量化、 コスト削減ができ、 また、 断熱 性をもたせることができる。 そのため、 食品用容器、 日用品、 家庭用電化製 品等の様々な用途に用いられている。 更に、 近年、 環境に配慮した発泡成形 体が注目されており、 生分解性樹脂を用いた発泡成形体が検討され ている。

[0003] 例えば、 特許文献 1では、 生分解性樹脂を主成分とする組成物から形成 され 、 充分な機械的強度を有する発泡樹脂シートが 開示され、 澱粉を主成分とし 、 その他の材料の配合割合を工夫し、 かつ、 加工手段を工夫することにより 、 折り曲げ加工や製袋加工することが可能な発 泡樹脂シートおよび発泡樹脂 シート成形物が開示されている。 また、 特許文献 2では、 剛性を有する生分 解性樹脂製樹脂又は発泡粒子に対して、 剛性の不足するポリエステル樹脂製 樹脂又は発泡粒子を等量以上混合することに より、 従来よりも剛性を有する ポリエステル樹脂製発泡粒子及び発泡成形体 並びにその製造方法が開示され ている。

[0004] また、 特許文献 3では、 少なくとも 1つの天然源のポリマーと、 少なくとも

2つの二酸ージオール型の脂肪族一芳香族ポ� �エステル類とを含む混合物で 、 少なくとも 2つの二酸ージオール型の脂肪族一芳香族ポ� �エステル類を特 定量混合することで、 優れた機械的特性、 充分高い融点、 充分な晶析速度、 改善された生分解特性と共に、 時間経過時の安定した物理特性が得られるこ とが開示されている。 また、 当該混合物は、 発泡性ビーズ、 発泡製品、 及び 、 食品包装で使用するための発泡シート等に用 いられることが開示されてい る。 \¥0 2020/175635 2 卩（：17 2020 /008089

先行技術文献

特許文献

[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 0— 2 5 4 8 5 9号公報

特許文献 2 :特開 2 0 1 4 - 0 4 0 5 0 6号公報

特許文献 3 :特許第 5 7 2 7 4 9 7号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006] ここで、 発泡成形体は、 発泡によって形成された気泡 （以下、 「発泡粒子」 ともいう） がその内部に均一に分布していることが重要 であり、 発泡粒子の 分布が不均一であると、 発泡成形体の表面の欠陥、 強度の低下等を招く。 発 泡成形体において、 均一に発泡させるためには、 発泡させる前の樹脂組成物 が均一に分散していることが必要である。 ところが、 環境への配慮から生分 解性ポリマーを用いる場合、 樹脂組成物の分散性が良いと考えられる一種 類 の生分解性ポリマーのみを含有する樹脂組成 物を用いて発泡成形体を製造す ると、 発泡粒子が不均一に分布するだけでなく、 その発泡成形体に占める発 泡粒子の割合が低いという問題があった。 すなわち、 発泡性が悪いという問 題があった。 また、 2種以上の生分解性ポリマーを用いる場合、 樹脂組成物 を均一に分散させることが困難であり、 樹脂組成物の分散性を向上させるた めに更なる検討の余地があった。

[0007] 本発明は、 上記現状に鑑みてなされたものであり、 優れた発泡性、 断熱性及 び生分解性を有する発泡成形体が得られる発 泡用樹脂組成物、 及び、 該発泡 用樹脂組成物から得られる発泡成形体を提供 することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 本発明者らは、 生分解性ポリマーを用いて環境負荷の少ない 、 成形加工性に 優れた発泡成形体を得る方法について検討を 行い、 互いに溶解しない非相溶 のポリマー同士の界面が発泡核としての効果 が高いことに着目し、 メルトマ スフローレートの差が特定の値以上である 2種以上の生分解性ポリマーを分 〇 2020/175635 3 卩（：171? 2020 /008089

散させることで、 発泡性に優れた発泡成形体が得られることを 見出した。 ま た、 層状ケイ酸塩を添加することで、 混合時のせん断力が向上し、 2種以上 の生分解性ポリマーの分散性が向上し、 優れた発泡性が得られることを見出 した。 さらに、 2種以上の生分解性ポリマーと層状ケイ酸塩� �の密着性を高 めることにより、 発泡粒子の発泡粒子径をより小さくすること ができること を見出した。 これによって、 得られた発泡成形体の発泡性及び断熱性が向 上 し、 優れた生分解性を有することを見出し、 本発明を完成した。

[0009] 本発明の発泡用樹脂組成物は、 2種以上の生分解性ポリマーと層状ケイ酸塩 とを含む発泡用樹脂組成物であって、 上記 2種以上の生分解性ポリマーは、 メルトマスフローレートの差が 2 9 / 1 0 01 丨 以上である第一及び第二の 生分解性ポリマーを含み、 上記第一及び第二の生分解性ポリマーの含有 量が 上記発泡用樹脂組成物全体に対しいずれも 1 〇重量％以上、 8 0重量％以下 であり、 上記層状ケイ酸塩の含有量が上記発泡用樹脂 組成物全体に対し 1 〇 重量％以上、 4 0重量％以下であり、 上記層状ケイ酸塩の平均粒子径が〇.

0 5 〇1以上、 1 0 0 以下であり、 上記層状ケイ酸塩の白色度と、 上記 発泡用樹脂組成物により得られた無発泡樹脂 成形体の白色度との差が 2 0 % 以下であることを特徴とする。

[0010] 上記発泡用樹脂組成物は、 フイラーをさらに含み、 上記フイラーの含有量が 上記発泡用樹脂組成物全体に対して〇. 0 1重量％以上、 〇. 5重量％以下 であることが好ましい。

[001 1 ] 上記フイラーの比重が〇. 5以上、 4 . 0以下であることが好ましい。

[0012] 本発明の発泡成形体は、 本発明の発泡用樹脂組成物を発泡させて成形 したこ とを特徴とする。

[0013] 上記発泡形成体は、 本発明の発泡用樹脂組成物と超臨界流体とを 混合して発 泡させたものであることが好ましい。

[0014] 上記発泡成形体は、 本発明の発泡用樹脂組成物を射出成型して得 られたこと が好ましい。

発明の効果 〇 2020/175635 4 卩（：171? 2020 /008089

[0015] 本発明の発泡用樹脂組成物は、 分散性、 生分解性及び成形加工性に優れる。

本発明の発泡成形体は、 上述した特性を有する発泡用樹脂組成物を発 泡させ て成形したものであり、 発泡性、 断熱性及び生分解性に優れる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1 ]本発明の発泡成形体の断面模式図である。

[図 2]発泡成形体の作製に使用する成形装置の一� ��を説明するための模式図で ある。

発明を実施するための形態

[0017] 本発明の発泡用樹脂組成物は、 2種以上の生分解性ポリマーと層状ケイ酸塩 とを含む発泡用樹脂組成物であって、 上記 2種以上の生分解性ポリマーは、 メルトマスフローレートの差が 2 9 / 1 0 01 丨 以上である第一及び第二の 生分解性ポリマーを含み、 上記第一及び第二の生分解性ポリマーの含有 量が 上記発泡用樹脂組成物全体に対しいずれも 1 〇重量％以上、 8 0重量％以下 であり、 上記層状ケイ酸塩の含有量が上記発泡用樹脂 組成物全体に対し 1 〇 重量％以上、 4 0重量％以下であり、 上記層状ケイ酸塩の平均粒子径が〇.

0 5 〇1以上、 1 0 0 以下であり、 上記層状ケイ酸塩の白色度と、 上記 発泡用樹脂組成物により得られた無発泡樹脂 成形体の白色度との差が 2 0 % 以下であることを特徴とする。

[0018] 2種以上の生分解性ポリマーは、 生分解性ポリマーにおけるメルトマスフロ —レートの差が 2 9 / 1 0 丨 n以上である第一及び第二の生分解性ポリマ 一を含む。 第一及び第二の生分解性ポリマーは、 互いに相溶性を示さないた め、 混合しても互いに溶解せず界面が形成される 。 この界面が発泡核として 作用する。 しかしながら、 2種以上の生分解性ポリマーを混合しただけ� �は 、 混合時のせん断力が低いため、 2種以上の生分解性ポリマーの分散は不充 分である。 そこで、 更に、 層状ケイ酸塩を添加することで、 2種以上の生分 解性ポリマーの分散性を改善し、 発泡用樹脂組成物中に発泡核を高分散させ ることができる。

[0019] 2種以上の生分解性ポリマーは、 メルトマスフローレート （!\/! [¾） の差が 〇 2020/175635 5 卩（：171? 2020 /008089

2 ₉ / 1 I n以上である第一及び第二の生分解性ポリマ� �を含んでいれ ばよい。

第一及び第二の生分解性ポリマーにおける IV! の差は、 1 0 0 ₉ /〇1 丨 n 以下であることが好ましい。 1\/1 の差が 1 0 0 丨 nを超えると、 2 種以上の生分解性ポリマーの分散性が悪くな る可能性が生じるためである。 なお、 は、 」 丨 3 [< 7 2 1 0に準拠し、 用いられるポリマーに応じ て測定時の温度及び荷重を変更して測定した 値である。

[0020] 上記生分解性ポリマーは、 特に限定されず、 一般的に用いられる生分解性ポ リマーを使用することができる。 上記生分解性ポリマーとしては、 例えば、 澱粉脂肪酸エステル、 澱粉ポリエステル、 ポリ乳酸、 ポリ （3—ヒドロキシ プチレートーコー3 -ヒドロキシヘキサノエート） 、 ポリ乳酸/ポリカプロ ラクトン共重合体、 ポリグリコール酸、 ポリ乳酸/ポリエーテル共重合体、 ブタンジオール/長鎖ジカルボン酸共重合体� � ポリプチレンアジべ一卜/テ レフタレート、 ポリテトラメチレンアジべ一卜 · コ テレフタレート、 ポリ エチレンテレフタレート共重合体 （ 1 , 4 - 6 0 , 琥珀酸、 アジべ一卜、 乳 酸） コボリマー、 ポリエチレンセバケート、 ポリプチレンサクシネート、 ポ リプチレンサクシネートアジべ一卜、 ポリプチレンアジべ一トテレフタレー 卜、 ポリビニルアルコール、 ポリヒドロキシ酪酸、 ポリカプロラクトン、 ポ リ （カプロラクトン/ブチレンサクシネート） 及びポリ （プチレンサクシネ —卜/力ーボネート） 等を挙げることができる。 第一及び第二の生分解性ポ リマーは、 これらの群より選択されるメルトマスフロー レートの差が 2 9 / 1 0 01 丨 n以上の生分解性ポリマーである。 2種以上の生分解性ポリマーは 、 第一及び第二の生分解性ポリマーの他に、 異なる生分解性ポリマーを含ん でいてもよい。 ただし、 生分解性ポリマーの種類は、 第一及び第二の生分解 性ポリマーを含め、 4種類以下であることが好ましい。 樹脂組成物の取り扱 い性が煩雑になるためである。

[0021 ] また、 本発明の樹脂組成物に用いられる生分解性ポ リマーとして、 ポリ乳酸 、 ポリプチレンサクシネート、 ポリプチレンアジべ一トテレフタレート及び 〇 2020/175635 6 卩（：171? 2020 /008089

ポリカプロラクトンからなる群より選択さ れる少なくとも 1種を好適に用い ることができ、 ポリ乳酸及びポリプチレンサクシネートの少 なくとも 1種を より好適に用いることができる。 特に、 ポリ乳酸を使用して 2成分系の樹脂 組成物にすると成形加工性がよいため、 特に好適に用いることができる。

[0022] 上記ポリ乳酸は、 特に限定されず、 ！_ _乳酸又は 乳酸の単重合体、 ！_ _ 乳酸及び 乳酸の共重合体、 又は、 これらの単重合体及び/又は共重合体 の混合物であってよい。 乳酸の鏡像異性体比率や、 鏡像異性体が共重合する 方法 （ランダム、 ブロック、 グラフトなど） や、 結晶核剤を添加する方法の 使用等に応じて得られる、 結晶性が異なるポリ乳酸を適宜選択してよい 。

[0023] 上記ポリプチレンサクシネートは、 特に限定されず、 コハク酸 （! !〇〇〇〇

1 ^~ 1 ₂ 〇1 ^~ 1 ₂ 〇〇〇 1 ^~ 1） と 1 , 4—ブタンジオール （1 ^~ 1〇 （〇1 ^~ 1 ₂ ） ₄ 〇1 ^~ 1） とを 原料として脱水重縮合により合成したものや 、 市販品 （例えば、 巳 丨 〇 巳 3 （三菱ケミカル社製） 等） を用いることができる。

[0024] 本発明の樹脂組成物に用いられる上記第一及 び第二の生分解性ポリマーの含 有量は、 樹脂組成物全体に対しいずれも 1 〇重量％以上、 8 0重量％以下で ある。

上記第一及び第二の生分解性ポリマーのうち いずれか一方の樹脂組成物全体 に対する含有量が 1 〇重量％未満、 又は、 8 0重量％を超えると、 発泡用樹 脂組成物を発泡させて成形した発泡成形体の 発泡性が不充分となる。 第一の 生分解性ポリマーの含有量は好ましくは 3 0重量％以上、 7 0重量％以下で あり、 より好ましくは 4 0重量％以上、 6 0重量％以下である。 第二の生分 解性ポリマーの含有量は好ましくは 1 〇重量％以上、 4 5重量％以下であり 、 より好ましくは 1 0重量％以上、 3 6重量％以下である。

[0025] なお、 上記第一及び第二の生分解性ポリマーの種類 及び含有量は、 樹脂組成 物の流動性、 及び、 成形加工性を良好にする観点から、 上記範囲内で適宜設 定することができる。

[0026] 本発明の樹脂組成物に用いられる生分解性ポ リマーの溶融粘度 （2 2 0 ^° 〇 は、 1 5 0 3 3以上、 4 0 0 3 3以下であることが好ましい。 上記 〇 2020/175635 7 卩（：171? 2020 /008089

生分解性ポリマーの溶融粘度のより好まし い下限は、 2 0 0 ₃ 3であり 、 より好ましい上限は 3 0 0 3 3である。 溶融粘度は、 例えば、 株式会 社島津製作所製、 フローテスター 0 丁一 5 0 0口を用いて測定することが できる。 具体的には、 測定対象となる樹脂を所定温度に加熱し流動 化させ、 キャビラリーダイ （内径 0 1 、 長さ 1 0 ） を通して、 所定面圧を 1 1\/1 3としたビストンによってシリンダから押し� �し、 ビストンの移動量と、 かかった時間により粘度特性を評価すること ができる。

[0027] 1\/1 [¾の差が 2 ₉ /〇1 丨 n以上である第一及び第二の生分解性ポリマ� �同士 を混合する方法としては、 両成分間に化学結合を形成させる方法、 又は、 同 —ポリマー間で架橋構造を形成させる方法等 を用いることができる。

例えば、 生分解性ポリマーとしてポリ乳酸を用いて発 泡成形体を得る場合に は、 金属錯体等の合成触媒、 ラジカル発生剤等を用いて、 ポリ乳酸を合成し ながら混練を行う反応押出 （リアクティブプロセッシング） が用いられるこ とがある。 本発明は、 特定の 2種以上の生分解性ポリマー間で生じる界面� � 発泡核として作用させるものであり、 ポリ乳酸を合成しながら混練を行う反 応押出とは異なり樹脂組成物中に合成触媒、 ラジカル発生剤等を添加する必 要はない。

[0028] なお、 ポリ乳酸の反応押出の例としては、 例えば、 合成触媒として 2 -エチ ルヘキサン酸スズを用い、 酸化防止剤 （例えば、 チバスペシャルティケミカ ルズ社のイルガノックス 1 0 1 0） を添加して！-—ラクチドと £ _カプロラ クトンを反応させる方法；ジクミルパーオキ サイ ド等のラジカル発生剤を用 いて、 ポリ乳酸とポリエチレングリコールを反応さ せる方法； ラジカル発生 剤を用いて、 ポリ乳酸にポリカーボネート、 ポリプチレンアジべ一トテレフ タレート （ 巳八丁） 、 ポリカプロラクトン （ 〇!_） 、 ポリプチレンサク シネート （ 巳3） 、 ポリプチレンサクシネートアジべ一卜 （ 巳3八） 等 をグラフト重合させる方法等が挙げられる。

[0029] 上記層状ケイ酸塩としては、 特に限定されず、 例えば、 パイロフィライ ト、 タルク、 カオリン （カオリナイ ト） 、 モンモリロナイ ト、 魚眼石、 マーガラ 〇 2020/175635 8 卩（：171? 2020 /008089

イ ト、 プレナイ ト、 又は、 マイカ （雲母） 等が挙げられ、 特に、 タルク、 力 オリン、 モンモリロナイ ト、 又は、 マイカ （雲母） が好適に用いられる。 上 記層状ケイ酸塩は、 単独で用いてもよく、 2種以上を併用してもよい。 なお 、 上記層状ケイ酸塩として、 タルク及び/又はマイカを用いることが好ま� � い。

[0030] 上記層状ケイ酸塩は、 樹脂組成物全体に対する含有量が 1 0重量％以上、 4

0重量％以下である。 なお、 上記層状ケイ酸塩が 2種以上併用される場合は 、 合計含有量が上記範囲内であればよい。

上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する 含有量が、 1 0重量％未満であ ると混合時のせん断力を向上させる効果が充 分に得られないため、 2種以上 の生分解性ポリマーを充分に分散させること ができず、 4 0重量％を超える と、 発泡用樹脂組成物の成形性が低下する。

上記層状ケイ酸塩の樹脂組成物全体に対する 含有量の好ましい下限は 1 5重 量％、 好ましい上限は 3 5重量％である。

[0031 ] 上記層状ケイ酸塩の平均粒子径は、 〇. 0 5 以上 1 0 0 以下である 上記層状ケイ酸塩の平均粒子径が〇. 0 5 未満であると、 2種以上の生 分解性ポリマーを混合する際のせん断力を向 上させる効果が充分に得られな いためであり、 平均粒子径が 1 0 0 を超えると、 発泡成形品の強度低下 が著しくなるためである。 上記層状ケイ酸塩の平均粒子径の好ましい下 限は 〇. 5 であり、 より好ましい下限は 1 である。 また、 上記層状ケイ 酸塩の平均粒子径の好ましい上限は 8 0 であり、 より好ましい上限は 3 0 である。

なお、 上記層状ケイ酸塩が 2種以上併用される場合、 層状ケイ酸塩の平均粒 子径は、 用いられる 2種以上の層状ケイ酸塩が混合された状態で� �定される 平均粒子径を意味する。

[0032] 層状ケイ酸塩の平均粒子径は、 5 0 %平均粒子径であり、 例えば、 島津レー ザ回折式粒度分布測定装置 （商品名 ： 3 1_ 0 _ 2 0 0 0） を用いて測定す 〇 2020/175635 9 卩（：171? 2020 /008089

ることができる。

[0033] また、 上記層状ケイ酸塩の白色度と、 上記樹脂組成物により得られた無発泡 成形体の白色度との差が 2 0 %以下である。 層状ケイ酸塩を添加することで 、 2種以上の生分解性ポリマーの分散性は改善� �れるが、 層状ケイ酸塩と 2 種以上の生分解性ポリマーとの密着性が悪い と、 発泡用樹脂組成物を発泡さ せて形成される発泡成形体中の発泡粒子が肥 大化する。 すなわち、 発泡成形 体内部の発泡粒子の発泡粒子径が大きくなる ため、 粒子径の小さい発泡粒子 を多数発生させた緻密な発泡粒子を有する発 泡成形体を作製することが困難 となる。

[0034] ここで、 上記層状ケイ酸塩の白色度と、 上記樹脂組成物により得られた無発 泡樹脂成形体の白色度との差が 2 0 %以下である場合、 上記層状ケイ酸塩と 上記 2種以上の生分解性ポリマーとが混合され樹� �組成物における上記層状 ケイ酸塩と上記 2種以上の生分解性ポリマーとの密着性が良� �であると考え られる。 なお、 上記白色度の差は、 市販の層状ケイ酸塩から極性等の特性を 変更することによって調整することができる 。

また、 上記層状ケイ酸塩の白色度と、 上記樹脂組成物により得られた無発泡 成形体の白色度との差は、 好ましくは 1 0 %以下であり、 より好ましくは 5 %以下である。

[0035] また、 上記層状ケイ酸塩の白色度、 及び、 上記無発泡成形体の白色度は、 日 本電色工業株式会社製の分光色差計 3巳 6 0 0 0を用いて測定することがで きる。

また、 上記無発泡成形体は、 例えば、 上記 2種の生分解性ポリマーと上記層 状ケイ酸塩とを混合した後、 溶融混錬後、 金型に移し冷却することで得るこ とができ、 以上、 6 以下の厚さを有する平板状に成形されたもの である。 従って、 白色度を測定する際の無発泡成形体は、 3 以上、 6 0!以下の厚さを有する平板状無発泡成形体で� ��る。

また、 上記層状ケイ酸塩の白色度を測定する場合、 上記層状ケイ酸塩を、 圧 延してシートの状態にして白色度を測定する 。 また、 層状ケイ酸塩が 2種以 〇 2020/175635 10 卩（：171? 2020 /008089

上併用される場合、 用いられる 2種以上の層状ケイ酸塩が混合された状態で の白色度を測定する。

[0036] 本発明の発泡用樹脂組成物は、 フイラーをさらに含むことが好ましく、 上記 フイラーの含有量が樹脂組成物全体に対して 〇. 0 1重量％以上、 0 . 5重 量％以下であることが好ましい。

上記フイラーの樹脂組成物全体に対する含有 量が、 〇. 0 1重量％未満であ るとフイラーの添加によって 2種の生分解性ポリマーの分散性、 及び、 得ら れる発泡成形体の発泡性を向上する効果が充 分に得られず、 〇. 5重量％を 超えると得られる発泡成形体の発泡性が低下 するおそれがある。

上記フイラーの樹脂組成物全体に対する含有 量の好ましい上限は、 〇. 3重 量％である。

[0037] 上記フイラーは、 上記層状ケイ酸塩の密度に対して〇. 2 以上異 なる密度を有するものが好ましく、 発泡用樹脂組成物に含まれる他の成分、 すなわち 2種以上の生分解性ポリマー、 層状ケイ酸塩とは異なる化合物であ れば、 無機材料から構成される無機フイラーであっ てもよく、 有機材料から 構成される有機フイラーであってもよく、 これらの混合物であってもよい。 上記フイラーと、 上記層状ケイ酸塩との密度の差は、 〇. 2 5 9 /〇〇1 ³ 以上 であることがより好ましく、 〇.

い。 また、 上記フイラーの密度は、 上記層状ケイ酸の密度より大きくてもよ いし、 小さくてもよい。 上記フイラーの密度及び上記層状ケイ酸塩の 密度は 、 ピクノメーター法により測定することができ る。

[0038] 上記無機フイラーとしては、 例えば、 酸化マグネシウム、 酸化カルシウム等 の金属酸化物、 グラフアイ ト、 力ーボンブラック、 二硫化モリブデン、 二硫 化タングステン、 炭酸カルシウム、 シリカ、 シリカゲル、 ゼオライ ト、 窒化 ホウ素、 及び、 アルミナ等を含むフイラーが挙げられる。

[0039] 上記有機フイラーとしては、 例えば、 ポリテトラフルオロエチレン （ 丁 巳） 等のフッ素樹脂、 超高分子量ポリエチレン、 電子線架橋型ポリエチレン 、 芳香族ポリアミ ド、 脂肪族ポリアミ ド、 炭化ケイ素、 アクリル樹脂、 フエ 〇 2020/175635 1 1 卩（：171? 2020 /008089

ノール樹脂、 及び、 メラミン樹脂等を含むフイラーが挙げられる 。 なお、 上 記超高分子量ポリエチレン及び電子線架橋型 ポリエチレンは、 融点以上に加 熱し溶融状態となっても極めて流動性が低い ため、 メルトマスフローレート （ IV! ［¾） 測定では数値評価ができない。

［0040］ 上記フイラーは比重が〇. 5以上、 4 . 0以下であることが好ましい。 ブレ ンド時、 ポリマーとの衝突及びフイラー同士の衝突に より高い分散性が得ら れやすいためである。

なお、 フイラーの比重は、 フイラーの密度と基準物質となる水の密度と の比 であり、 ピクノメーター法により測定した密度を用い て算出することができ る。

［0041］ 本発明の発泡用樹脂組成物の製法は特に限定 されるものではないが、 公知の 方法を用いることができる。 例えば、 単軸又は多軸の各種押出機により各成 分の混合物を溶融混練する方法が挙げられる 。 各成分を一括で混練してもよ く、 任意の成分を混練した後、 残りの成分を添加して混練してもよい。

［0042］ 上記発泡用樹脂組成物を発泡させて成形する ことで、 発泡成形体が得られる 。 上記発泡用樹脂組成物は、 特定の層状ケイ酸塩が添加され、 2種以上の生 分解性ポリマーの分散性が向上され、 さらに、 2種以上の生分解性ポリマー と層状ケイ酸塩との密着性が向上されている ことから、 これを発泡させて得 られた発泡成形体の内部には、 微細な気泡を均一に存在させることができる 。 このため、 上記発泡成形体は、 生分解性に加え、 断熱性、 強度及び軽量性 に優れている。

［0043］ 上記発泡成形体の表面にランダムな模様、 色彩又は文字等を施す場合、 上記 発泡用樹脂組成物に顔料フイラー、 カラーマスターバッチ等を添加してもよ い。

［0044］ 上記発泡成形体は、 上記発泡用樹脂組成物と超臨界流体とを混合 して発泡さ せたものであることが好ましい。 上記発泡用樹脂組成物は、 互いに溶解しな い 2種以上の生分解性ポリマーの高分散化によ� �て形成された微細な界面を 有する。 そのため、 超臨界流体を用いた発泡において上記界面が 発泡起点と 〇 2020/175635 12 卩（：171? 2020 /008089

なり、 発泡成形体の内部に微細な気泡を均一に存在 させることができ、 断熱 性、 強度及び軽量性等の特性が充分に発揮される 。 上記超臨界流体としては 、 例えば、 二酸化炭素、 窒素、 アルゴン、 及び、 ヘリウム等の不活性ガスの 超臨界流体が挙げられる。 なかでも、 二酸化炭素、 又は、 窒素の超臨界流体 が好ましく、 窒素の超臨界流体がより好ましい。

[0045] 上記超臨界流体を用いた発泡成形体の製造方 法は、 まず、 溶解した発泡用樹 脂組成物に高圧力下で超臨界流体を注入し攪 拌することで、 発泡用樹脂組成 物と超臨界流体との単一相溶解物を得る。 次に、 減圧することで、 単一相溶 解物中の超臨界流体が気体へ相転移するため 、 気泡が発生する。 発泡起点が 均一に多数存在する場合には、 微細な発泡粒子を多数含む発泡成形体となる 。 これにより、 発泡用樹脂組成物が発泡し、 微細な発泡粒子を有する発泡成 形体が得られる。

[0046] 上記発泡成形体は、 上記発泡用樹脂組成物を射出成形して得られ たことが好 ましい。 特に、 上記発泡成形体は、 上記発泡用樹脂組成物に超臨界流体を含 浸しながら射出成形を行なう方法 （以後、 超臨界射出成形ともいう。 ） によ り得られたことが好ましい。 上記発泡用樹脂組成物は、 超臨界射出成形によ り、 上記発泡成形体を精密な形状、 及び、 多彩な形状に加工することができ る。 中でも、 超臨界射出成形において、 金型の空洞部分 （キヤビティ） 内に 上記発泡用樹脂組成物を溶融した状態で充填 した後、 冷却固化が進行する前 に金型の一部を動かすことによってキヤビテ ィを強制的に広げ急激な圧力減 少を引き起こす方法 （以後、 コアバック法） により発泡させることが好まし く、 コアバック法を用いることにより、 発泡量を大幅に増大させることがで きる。

[0047] 図 1は、 本発明の発泡成形体の断面模式図である。 本発明の発泡用樹脂組成 物と超臨界流体とを混合し、 その後射出成形して発泡させることで、 図 1 に 示した発泡成形体 1 〇が得られる。 発泡成形体 1 〇は、 発泡層 1 2の両面に スキン層 （外皮層） 1 1 を有する。 発泡層 1 2は、 均一な発泡粒子を有する 領域をいい、 スキン層 1 1は、 発泡成形体の表面側に発泡粒子が形成されて 〇 2020/175635 13 卩（：171? 2020 /008089

いない領域をいう。 発泡成形体 1 〇は、 表面がスキン層 1 1であるため、 発 泡成形体 1 〇の強度を高くすることができ、 また、 表面を平滑にすることが できる。 更に、 中心部分が発泡層 1 2であるため、 軽量化できるだけではな く、 熱が伝わり難くなるため、 発泡成形体 1 〇の断熱性が向上する。

[0048] 上記発泡成形体の厚さは、 〇. 2 ~ 3 . 0 であることが好ましい。 上記 発泡成形体の厚さが〇. 2 未満であると、 発泡しないことがあり、 3 . 〇 を超えると表面に凹凸が生じ、 外観を損なうことがある。 本発明の発 泡用樹脂組成物によれば、 従来の発泡用樹脂組成物よりも発泡性及び成 形性 に優れるので、 従来よりも薄く しても、 実用上充分な断熱性及び強度が確保 された発泡成形体を製造することができる。

[0049] 上記発泡層は、 発泡成形体の断面を観察した場合に、 発泡層の 1 1 の範囲に発泡粒子を 1 0 0個以上有することが好ましく、 任意に選択した 1 0 0個の発泡粒子の平均粒子径が 1 0 0 以下であることが好ましい。 発泡粒子の測定は、 走査型電子顕微鏡 （3巳 IV!） で行うことができ、 例えば 、 株式会社日立ハイテクノジーズ製、 3 - 4 8 0 0等を用いることができる

[0050] 上記発泡用樹脂組成物と上記超臨界流体とを 混合すること、 及び、 上記発泡 用樹脂組成物を発泡させて成形することは、 例えば、 射出成形機と超臨界流 体発生機とが連結された装置を用いて行うこ とができる。 射出成形機と超臨 界流体発生機とが連結された装置としては、 例えば、 I 丨射出成形 機 （1\/1リ〇6 丨 I は丁 「 6 X 6 丨 . 〇〇 . 1_ 〇1の登録商標） 等が挙げられ る。

[0051 ] 図 2は、 発泡成形体の作製に使用する成形装置の一例 を説明するための模式 図である。 図 2に示すように、 成形装置 2 0は、 材料を投入するホッパ 2 1 、 スクリユ 2 3を備えた加熱シリンダ 2 2、 ノズル 2 4を備える射出成形機 に、 注入制御部 2 7を介してボンべ 2 5及び超臨界流体発生部 2 6が接続さ れている。

[0052] 製法の具体例としては、 まず、 2種以上の生分解性ポリマー （例えば、 ポリ 〇 2020/175635 14 卩（：171? 2020 /008089

乳酸及びポリプチレンサクシネート） 、 層状ケイ酸塩を 2 0 0 ^° 〇以上の設定 温度とした二軸押出機で溶融混合させ、 ペレツ ト状の発泡用樹脂組成物を作 製する。 次に、 得られた上記ペレツ ト状の発泡用樹脂組成物をホツパ 2 1 に 投入し、 一般的な射出成形の手順に従ってスクリユ 2 3を回転させ上記ペレ ツ ト状の発泡用樹脂組成物を溶解及び計量する 。 ペレツ ト状の発泡用樹脂組 成物の溶解及び計量中に、 ボンべ 2 5及び超臨界流体発生部 2 6に接続され た注入制御部 2 7を介して、 シリンダ 2 2内に超臨界流体を注入し、 スクリ ユ 2 3を回転させることで、 発泡用樹脂組成物の溶融物に超臨界流体を混 合 及び含浸することで、 単一相溶解物とする。 計量された上記単一相溶解物を スクリユ 2 3でノズル 2 4側に搬送し、 金型 2 8に射出する。 金型 2 8内で の圧力損失により、 超臨界流体は臨界圧力に達した時点で気体へ の相転移が 引き起こされ気泡が発生する。 更に、 上記単一相溶解物を金型 2 8に射出す る際に、 キヤビティを広げることで金型 2 8内での圧力減少を加速させ発泡 量を増大させる方法もある。

実施例

[0053] 以下、 本発明について実施例を掲げてさらに詳しく 説明するが、 本発明はこ れらの実施例のみに限定されるものではない 。

[0054] （配合原料）

下記の実施例及び比較例において、 発泡用樹脂組成物を調製するために使用 した配合原料を下記表 1 に示した。

[0055]

〔¾二

〇 2020/175635 16 卩（：171? 2020 /008089

［0056］ （実施例 1）

生分解性ポリマーであるポリプチレンサクシ ネート （ 巳3） 6 4 . 5重量 %及びポリ乳酸 （ !_八） 1 0 . 5重量％と、 層状ケイ酸塩であるタルク 2 5重量％とをドライブレンドし、 二軸押出機 （日本製鋼所社製、 丁巳乂3 0 ） を使って温度設定 2 2 0 ^° ◦で混練し、 ペレッ ト状の発泡用樹脂組成物を得 た。

［0057］ 次に、 超臨界射出成形機 （東芝機械社製） に得られたペレッ ト状の発泡用樹 脂組成物を投入し、 シリンダ温度 2 1 0 ^° 〇で発泡用樹脂組成物を溶解させな がら超臨界流体を含浸し、 超臨界射出成形を用いてコアバック法により 発泡 成形体を得た。 超臨界流体には窒素の超臨界流体を使用し、 充填量〇. 1重 量％、 充填圧力 1 3 0 IV! ₃ とした。 成形条件は、 スクリユ背圧 1 5 IV! ₃ 、 射出速度 金型温度 5 0 °〇とした。 縦 8 0 、 横 8 0 、 厚さ 2 の板形状に成形し、 発泡成形体とした。 なお超臨界流体の充 填量 （単位：重量％） は、 下記式 （1） で計算することができる。

［ （超臨界流体の流量 X超臨界流体の流入時間 X換算係数 2 7 . 8） ÷発泡 用樹脂組成物の重量］ X 1 〇〇 （ 1）

［0058］ 得られた発泡成形体は、 図 1 に示したように、 発泡層の両面にスキン層を有 する発泡成形体であった。

［0059］ （実施例 2〜 1 5）

各配合原料及びその配合量を下記表 2に示した配合原料及び配合量に変更し た以外は、 実施例 1 と同様にして実施例 2〜 1 5に係る発泡用樹脂組成物及 び発泡成形体を作製した。 表 2には、 各配合原料の発泡用樹脂組成物全体に 対する含有量、 用いられたポリマーにおける IV! の差、 層状ケイ酸塩の平 均粒子径、 及び、 層状ケイ酸塩の白色度と樹脂組成物から得ら れた無発泡成 形体の白色度との差を記載した。

［0060］ （比較例 1〜 1 2）

各配合原料及びその配合量を下記表 3に示した配合原料及び配合量に変更し た以外は、 実施例 1 と同様にして比較例 1〜 1 2に係る発泡用樹脂組成物及 〇 2020/175635 17 卩（：171? 2020 /008089

び発泡成形体を作製した。 表 3には、 各配合原料の発泡用樹脂組成物全体に 対する含有量、 用いられたポリマーにおける IV! の差、 層状ケイ酸塩の平 均粒子径、 及び、 層状ケイ酸塩の白色度と樹脂組成物から得ら れた無発泡成 形体の白色度との差を記載した。

[0061 ] 実施例及び比較例で使用した層状ケイ酸塩及 び粒状ケイ酸塩の平均粒子径は 、 下記手順により測定した。 また、 層状ケイ酸塩の白色度と樹脂組成物から 得られた無発泡成形体の白色度は下記方法で 測定した。

[0062] （層状ケイ酸塩及び粒状ケイ酸塩の平均粒子 径の測定）

層状ケイ酸塩及び粒状ケイ酸塩の平均粒子径 は、 5 0 %平均粒子径であり、 島津レーザ回折式粒度分布測定装置 （商品名 ： 3 !_ 0 _ 2 0 0 0） を用い て測定した。

[0063] （層状ケイ酸塩及び樹脂組成物から得られた 無発泡成形体の白色度の測定） ケイ酸塩粉末及び樹脂組成物から得られた無 発泡成形体の表面を日本電色エ 業株式会社製の分光色差計 3日 6 0 0 0を用いて測定した。 無発泡成形体 については厚み 3 01 01以上の板状無発泡成形体を 1 0 01 111 X 1 〇 〇!にカツ 卜したものを用いた。

[0064]

〔〕〔姍 ⁰⁰⁶ ₅ -

〇 2020/175635 20 卩（：171? 2020 /008089

[0066] （発泡用樹脂組成物及び発泡成形体の評価）

実施例及び比較例で作製した発泡用樹脂組成 物について、 成形加工性、 発泡 性、 断熱性及び生分解性を評価した。 結果を下記表 4に示した。

[0067] （ 1） 発泡用樹脂組成物の成形加工性

発泡用樹脂組成物の成形加工性は、 射出成形時の流動性、 及び、 射出成形後 の冷却固化性で評価した。 射出成形時の流動性及び射出成形後の冷却固 化性 がよい場合を〇、 射出成形時の流動性又は射出成形後の冷却固 化性のいずれ かが悪い場合を Xとした。

射出成形時の流動性の評価は、 発泡用樹脂組成物を射出圧力 1 以 下で 2 0回射出し、 未充填が確認されなかった場合に流動性がよ いと判断し 、 未充填が 1回以上確認された場合に流動性が悪いと判� �した。 射出成形後 の冷却固化性の評価は、 5 0 ^° 〇に設定した金型で 1分間冷却し、 発泡成形体 を金型から取り出す際に目視で変形を確認し 、 変形が確認されなかった場合 に冷却固化性がよい、 変形が確認された場合に冷却固化性が悪いと 判断した 。 なお、 流動性の評価及び冷却固化性の評価には共に 、 縦 8 0 、 横 8 0 01 111、 厚さ 2 01 01の板形状の金型を用いた。

[0068] （2） 発泡性

発泡成形体の断面を、 3巳1\/1 （日立ハイテクノロジーズ社製、 3 - 4 8 0 0 ） で観察し、 発泡層における発泡粒子の状態を確認した。

発泡性の評価は、 発泡成形体を断面から観察し、 発泡層の縦 1 〇!、 横 1 0! の範囲に、 発泡粒子が 1 0 0個以上存在し、 かつ、 任意に選択した 1 〇〇 個の発泡粒子の平均粒子径が 6 0 未満である場合を◎とし、 6 0 以 上 8 0 未満である場合を〇とし、 8 0 〇!以上 1 〇〇 以下である場 合を△とし、 発泡粒子の平均粒子径が 1 0〇 より大きい場合を Xとした

[0069] （3） 断熱性

板状の発泡成形体 （1 5 0 1 5 0 ） に、 黒体スプレー （タスコジ ャパン株式会社製、 「丁! ^~ 1 I _ 1 巳」 ） を吹き付けた後、 黒体スプレーに含 〇 2020/175635 21 卩（：171? 2020 /008089

まれる溶剤を室内で 1 2時間以上 24時間以下の条件で乾燥し、 黒く着色さ れた板状の測定用試料を作製した。 そして、 測定用試料を 90 ^° 〇に設定され たホッ トプレート上に載置し、 3分後に測定用試料のホッ トプレート接触面 とは反対側の表面温度を、 測定用試料の中心から 08 の範囲で、 放射 率〇. 94に調整した赤外放射温度計 （日本アビオニクス株式会社製の 「丁 3— 200」 ） を用いて測定した。

測定された表面温度が 60°〇以下であった場合を◎とし、 60°〇より高く 6 5 ^° 0以下であった場合を〇とし、 65 ^° 0より高かった場合を Xとした。

[0070] （4） 生分解性

発泡成形体の生分解性を、 1 301 4855 （」 1 3 X6953） に準拠し た方法にて評価した。 微生物活性な土壌に 1 0 X 1 0 の板状発泡成 形体を 1 80日間埋設し、 外観観察、 質量測定を行った。 培養温度は 58 ^° 〇 ±2 ^° 〇とした。 評価後の板状発泡成形体の質量が、 評価前の板状発泡成形体 の質量の 90%以下であれば、 評価結果を〇とし、 評価前の板状発泡成形体 の質量の 90 %を超える場合の評価結果を Xとした。

[0071]

〇 2020/175635 22 卩（：171? 2020 /008089

[表 4]

符号の説明

[0072] 1 0 発泡成形体

1 1 スキン層 （外皮層）

1 2 発泡層

20 成形装置

2 1 ホッパ

22 シリンダ

23 スクリユ

24 ノズル

25 ボンべ \¥02020/175635 23 卩（：17 2020 /008089

26 超臨界流体発生部

27 注入制御部

28 金型