[发明专利]聚乳酸发泡成形材料、其发泡成形品和制造方法

说明书

廉价地提供适于高倍率发泡成形的高粘度聚乳酸发泡成形材料的制造方法和装置、以及包含其的高倍率发泡成形品。将使由D体和L体构成的聚乳酸与交联剂反应而得到的D体与L体的构成比率不同的三种交联聚乳酸(A)、(B)和(C)以25～50∶25～50∶25～50〔其中，(A)+(B)+(C)＝100〕的重量比率进行混合，使熔融该混合物时生成的利用GPC测定的聚苯乙烯换算分子量为200万以上的聚乳酸在惰性气体超临界下物理性或机械性地低分子化并再结合，从而制造在190℃、载荷21.6kg下基于JIS K 7210测定的MI值为0.05～5的聚乳酸发泡成形材料，对注射成形机或挤出成型机设置破碎节流孔部，使之以软化点以上且110℃以下的温度从模具喷出，并进行发泡成形，从而制造发泡成形品。

技术领域

本发明涉及聚乳酸发泡成形材料、聚乳酸发泡成形品及其发泡成形品的制造方法。

背景技术

聚乳酸由属于再生原料的淀粉制造，为生物降解性，因此是环保的树脂。利用聚乳酸制造的制品为生物降解性，因此能够作为堆肥而进行填埋废弃。

聚苯乙烯发泡成形品常被用于食品容器、缓冲包装材料等，但不是生物降解性，因此需要回收废弃或再生。

下述专利文献1中记载了如下的方法：向实质上为非品性的聚乳酸中添加甘油、赤藓醇和季戊四醇等多元醇或偏苯三酸和均苯四酸等多元羧酸，利用多异氰酸酯进行交联来提高分子量，从而制造发泡成形品的方法。

由于仅利用聚乳酸难以获得适于发泡成形的高熔融粘度且稳定的组合物，因此，为了使聚乳酸组合物获得稳定的熔融粘度，满足下式的条件较佳。

(0.5xn-100EM_i)M_c/10NM_i≤W≤(0.5xn-100EM_i)M_c/NM_i

(此处，E：聚乳酸的末端羧基数(当量/gr)

x：异氰酸酯化合物添加量(重量％)

n：异氰酸酯化合物的官能团数(当量/摩尔)

M_i：异氰酸酯化合物的分子量(gr)

W：多元醇或多元羧酸的添加量(重量％)

N：多元醇或多元羧酸的官能团数(当量/摩尔)

M_c：多元醇或多元羧酸的分子量(gr))

另外，多异氰酸酯的配合量为0.3～3重量％、优选为0.7～2重量％。如果多异氰酸酯不足，则反应后的聚乳酸的分子量过小，仅能得到低发泡倍率的发泡成形体。另一方面，如果多异氰酸酯过量，则发生凝胶化而得不到良好的发泡成形体。

使发泡成形品含浸发泡剂后进行预发泡，以预发泡所得的珠状进行输送，将其投入至模具中，利用水蒸气加温来进行发泡成形。作为发泡剂，可以使用丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷、己烷等烃类；氯甲烷、二氯甲烷、二氟二氯甲烷等卤代烃类；二甲基醚、甲乙醚等醚类来作为发泡剂，另外，可以使用碳数为1～4的醇、酮类、醚、苯、甲苯等来作为发泡助剂。

下述专利文献2中记载了：为了形成均匀且微细的发泡单元而优选配合发泡成核剂，作为所用的发泡成核剂，适合为固态的粒状物、例如滑石、二氧化硅、高岭土、沸石、云母、氧化铝等无机粒子、碳酸盐或碳酸氢盐、羧酸的碱金属盐等盐。

在下述专利文献1中记载的添加甘油、赤藓醇和季戊四醇等多元醇或者偏苯三酸和均苯四酸等多元羧酸的制造方法中，必须在第一阶段中使多异氰酸酯与聚乳酸混合反应，并在第二阶段中添加多元醇或多元羧酸而使之混合反应。如果将这些反应的顺序颠倒或者使之同时反应，则发生凝胶化。