[发明专利]聚乳酸发泡体

说明书

技术领域

本发明涉及聚乳酸发泡体。更加详细地说，本发明涉及的聚乳酸发泡体是由含有聚乳酸、聚烯烃类树脂和聚烯烃类树脂共聚物的树脂组合物形成的聚乳酸发泡体，其特征在于，该树脂组合物中的聚乳酸与、聚烯烃类树脂和聚烯烃类树脂共聚物之和的比值在特定范围内。该聚乳酸发泡体，是使用对地球环境负荷小的聚乳酸树脂的耐热性、成型性和压缩回复性优异的发泡体，可以在现在使用聚烯烃类树脂发泡体的各种用途中使用。

背景技术

一直以来，作为纤维、薄膜和其他的成型材料，使用以聚乙烯、聚丙烯为代表的烯烃类树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂，以及尼龙6、尼龙66等聚酰胺树脂等各种合成树脂。这些合成树脂，其主要原料基本上依赖石油等化石资源(fossil materials)，是出于产业发展的同时所要求的金属部件轻量化等目的而使用的，其使用量显示日益增加的倾向。然而，这些化石资源的埋藏量是有限的，如果按照这样的步伐继续使用，则可以说都会最终枯竭。另外，由于这些合成树脂比较稳定，使用后几乎不降解或崩溃，因此，由这些合成树脂制备的制品在变成废物后被焚烧或埋在土里。例如，聚乙烯，焚烧时燃烧热量非常高，可能损伤焚烧炉，如果埋在土中，则由于半永久地不分解，所以掩埋地等的增设可能有损地球环境景观。特别是对这些合成树脂发泡而成的发泡体而言，存在废弃时体积大的问题点。

因此，在使用后埋在土中的情况下可通过水解或微生物进行分解的生物降解性树脂引起人们的注意。至今已开发了各种生物降解性树脂，同样也开发了使用生物降解性树脂而成的纤维、薄膜和其他成型材料。虽然这些生物降解性树脂的大部分，其原料成分依赖化石资源，但其中也存在聚乳酸那样的，原料乳酸由玉米、马铃薯等得到的树脂。这样的聚乳酸，由于原料乳酸不依赖化石资源，而是从玉米、马铃薯等得到的，所以是现在研究最热的生物降解性树脂。

虽然聚乳酸本身与其他生物降解性树脂相比，熔点高，耐热性和强度优异，但也存在非常脆，没有耐冲击性，缺乏柔软性的缺点。另外，虽然也有由聚乳酸制作纤维、薄膜、其他成型材料，单独使用它们的情况，但大多数情况是它们与，由聚烯烃、聚酰胺等合成树脂形成的纤维、薄膜和片材等、或金属的板、配线等那样的各种材料进行复合，作为复合材料使用。但如果将这样的复合材料使用后作为废物埋在土中，则只要复合材料没有生物降解性，则会残留在环境中，而将由聚乳酸形成的部件与其他不同种类的部件进行分离，不少情况是非常麻烦的，不存在成本优点。另外，终端消费者难以区分聚乳酸等生物降解性树脂和其他合成树脂，所以这样的复合材料实际上经常被焚烧处理了。

但是，由于原料乳酸如上所述是从玉米等植物获得的，即使制造的成型品等是与不同种材料的复合品，使用后不能埋在土中，仍然有下述优点，即，可降低化石资源的消费，如果焚烧，则燃烧热量约是聚乙烯的一半，所以可在一定程度减轻对焚烧炉的负担。

出于这样的考虑，为了改良聚乳酸的耐冲击性、柔软性，研究通过混合聚乳酸和以聚烯烃树脂为首的合成树脂来进行改良，以及通过混合聚乳酸和聚乳酸以外的生物降解性树脂来进行改良。

例如，已经提出了选自对苯二甲酸乙二醇酯、苯乙烯、乙烯、丙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、和丙烯酸烷基酯等的聚合物或共聚物的聚合物、共聚物，与聚乳酸的物理混合物形成的可自然降解的树脂组合物(参照专利文献1)。然而，如果如上述方案简单地将聚乳酸与聚乙烯、聚丙烯等合成树脂进行混合，则由于双方的树脂没有相容性，所以不能制得均一的树脂组合物，出现耐冲击性变低，外观恶化等情况，不能得到具有通常可使用的物性的树脂组合物。

作为解决由这样的相容性不足产生的问题的方法，已提出了一种树脂组合物，其特征在于，含有聚乳酸和改性聚烯烃化合物，它们的重量比为99.5/0.5～40/60(参照专利文献2)。在该提案中，作为改性聚烯烃，列举出了由(a)α-烯烃、(b)具有烯属不饱和键的含缩水甘油基的单体、和(c)(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯形成的含有环氧基的烯烃类共聚物。然而在该提案中，由于树脂组合物仅含有聚乳酸和改性烯烃化合物，所以在聚乳酸量多时，耐冲击性、柔软性不足。另一方面，如果改性聚烯烃化合物变多，则聚乳酸的羧基末端基与改性聚烯烃的缩水甘油基产生浓度差，结果残留未反应的缩水甘油基，这可能造成成型中树脂组合物的物性改变。进而，由于改性聚烯烃成本高，所以不能大量使用它来有效制备廉价的树脂组合物。