(57)【要約】【課題】石化資源の保護、石油系樹脂の使用削減効果、地球温暖化の原因の二酸化炭素の排出削減効果及び用済み製品の廃棄処分、焼却処分、埋設処分時の環境問題にも配慮、耐熱性、耐久性、耐衝撃性及び透明性に優れたポリ乳酸系生分解性樹脂の積層シート押出成形法を提供するものである。【解決手段】Ｔ−ダイを装備し、メイン押出機にて中芯基材樹脂を成形し、サイド押出機にてこの中芯層基材樹脂の表面および裏面にそれぞれ表面層基材樹脂および裏面層基材樹脂を積層する押出成形法であって、中芯基材樹脂を環境負荷の少ない植物が原料のポリ乳酸系生分解性樹脂とし、表面基材樹脂および裏面基材樹脂をアクリル系樹脂とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔ−ダイを装備し、メイン押出機にて中芯基材樹脂を成形し、サイド押出機にてこの中層基材樹脂の表面および裏面にそれぞれ表面層基材樹脂および裏面層基材樹脂を積層する押出成形法であって、中芯基材樹脂を環境負荷の少ない植物が原料のポリ乳酸系生分解性樹脂とし、表面基材樹脂および裏面基材樹脂をアクリル系樹脂としたことを特徴とする押出成形法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系生分解樹脂と他成分の半透明又は透明熱可塑性樹脂を熱溶融圧着し積層するシートＴ―ダイ法による多層シート押出成形法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の半透明又は透明積層シートは、熱可塑性樹脂であるアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル系樹脂等から成るそれぞれの固有樹脂の単層シート又は多層シートが単軸又は二軸押出機を使用して、フイードブロック方式又はマルチダイス方式により熱融圧着の上、押出成形されて得られる。これ等の単層シート又は積層シートを使用した製品を廃棄する場合、その樹脂組成の見地から焼却したり埋設したりする処分法等の面で環境問題として大きな社会問題となりつつある。しかも地球温暖化の元凶の一つである二酸化炭素の増大、排出削減及び埋設場所の限界の憂慮には配慮が遅れているのが現状である。近年に至り環境負荷の低減手段の方法として環境に優しいポリ乳酸系生分解樹脂を積極的に検討されたり、採用されたりすることが増大しつつある。然しながらポリ乳酸系生分解樹脂は本質的に耐熱性、耐久性および耐衝撃性等に欠点がある為、成型加工時に黄変したり、表面性状が不安定であったり、寸法安定性等に問題を生じ易く期待する品質は得られないので、ポリ乳酸系生分解樹脂単体シートは周知の加工技術である装飾、模様等の機能性付与の為のエンボスシート加工、光沢シート加工等の表面加工処理は困難である。従って、ポリ乳酸系生分解樹脂を使用した積層シートは、耐熱性、耐久性、耐衝撃性等の物性が従来の半透明又は透明熱可塑性樹脂組成シートに比較すると劣る。
【０００３】
上記問題点を解決するために、特許文献１にて、ポリ乳酸系樹脂からなる層（Ａ層）の少なくとも片面に、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂およびウレタン樹脂から選ばれてなる少なくとも１種の樹脂を主たる構成成分としてなる層（Ｂ層）を積層してなり、光線透過率が９０％以上であるポリ乳酸系フイルムが提案されている。
【０００４】
又、特許文献２には、Ｔ―ダイを搭載して押出機により、溶融可塑化された熱可塑性樹脂フイルム層を基材上に積層させた後加温した二本以上のカレンダーロールにより熱圧着させた積層体製造法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１２２４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１６０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、積層手段としアクリル塗液を使用して接着融合すると報告されているが表面形状厚み（１〜５００μｍ）という薄肉形状では予熱、加温、加熱、処理を伴う二次加工条件下では、特に薄肉形状であるとポリ乳酸樹脂の本質的欠点である耐熱性、耐久性および耐衝撃性等が劣性の為フイルム表面の劣化促進が受け易い問題がある。
【０００７】
特許文献２では、積層手段としてＴ−ダイを搭載した押出機およびカレンダーロールを装備して、熱圧着法により熱可塑性樹脂フイルム層を得る製造法であるので薄肉から厚肉形状の選択には例えば、０．７ｍｍから１０．０ｍｍの範囲の積層シートを得ることが出来ないという制約がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解消し、半透明又は透明積層シートの中芯基材樹脂に、環境に優しいとされるポリ乳酸系生分解樹脂を使用することに依り石化資源の保護や二酸化炭素の排出削減効果等石油系樹脂の削減及び環境負荷の低減効果に寄与することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の押出成形法は、Ｔ−ダイを装備し、メイン押出機にて中芯基材樹脂を成形し、サイド押出機にてこの中芯層基材樹脂の表面及び裏面にそれぞれ表面層基材樹脂及び裏面層基材樹脂を積層する押出成形法であって、中芯基材樹脂を環境負荷の少ない植物が原料のポリ乳酸系生分解性樹脂とし、表面基材樹脂および裏面基材樹脂にアクリル系樹脂を用いる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に依る積層シートは、Ｔ−ダイを装備しメイン押出機にて中芯基材樹脂を成形しサイド押出機にてこの中芯層基材樹脂の表面および裏面にそれぞれ表面層基材樹脂及び裏面層基材樹脂を積層する押出成形法で中芯基材樹脂を環境負荷の少ない植物が原料のポリ乳酸系生分解性樹脂とし表面基材樹脂および裏面基材樹脂をアクリル系樹脂とした押出成形法から得られるので、用途に応じた製品の仕様条件や加工条件等の設定が容易であり、ポリ乳酸系生分解樹脂を中芯基材に採用している為、廃棄処分時、焼却処分時、埋設処分時の環境負荷を注視すると共に、二酸化炭素の排出削減効果、石油系樹脂の削減効果等に配慮した環境調和型積層シートとして寄与評価が出来るものである。又用途の拡大を図る為に中芯基材樹脂、表面基材樹脂、裏面基材樹脂に用途に応じ公知の加工法（ブレンド法混錬法、展着法等）を用い加工安定剤、添加剤を適宜配合、展着処理を行うことで目的とした機能（例えば熱安定性、耐久性、耐衝撃性、防塵性、防曇性等の向上）を付与することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態を図面に基づいて以下説明するが、本発明はこれ等に限定されるものではない。
【００１２】
図１及び図２において、メイン単軸押出機５に付属したホッパー４に中芯層基材樹脂２であるポリ乳酸系生分解樹脂を投入するとともに、サイド押出機７に付属したホッパー６に表面層基材樹脂１及び裏面層基材樹脂３を投入する。
【００１３】
この場合、メイン押出機５には単軸機のスクリュー直径（Ｄ）が９０ｍｍでスクリュー全長（Ｌ）２８８０ｍｍとした場合のＬ／Ｄ＝３２とした単軸機を用い、シリンダー温度１６０℃〜１９０℃でポリ乳酸系生分解樹脂を溶融混錬する。サイド押出機７には単軸機のスクリュー直径（Ｄ）が５０ｍｍでスクリュー全長（Ｌ）１４００ｍｍとした場合のＬ／Ｄ＝２８とした単軸機を用い、シリンダー温度２３０℃〜２４０℃でアクリル系樹脂を溶融混錬してこの溶融樹脂を連結用ネツク８で送り出す。
【００１４】
次に、表面層基材樹脂を表面層マニホールド９及び裏面層基材樹脂を裏面層マニホールド１０からフイードブロック１１にて中芯基材樹脂と表面基材樹脂、裏面基材樹脂を溶融圧着した状態にして押し出す。このように、フイードブロック１１装置に於いてフイードブロック内温度２４０℃〜２５０℃で中芯層基材樹脂に表面層基材樹脂及び裏面基材樹脂を熱溶融圧着して積層する。このフイ〜ドブロック１１から押し出された積層シートのシート幅や厚みの仕様をＴダイス１２の温度は２２５℃〜２３０℃で、調整し設定する。
【００１５】
Ｔダイス１２から押し出された積層シートをポリシングロール１３で形状調整を行う。この場合、ロール温度は８０℃〜９０℃で、積層シートの表面の凹凸、皺または偏肉等の調整を行う。
【００１６】
次に、ポリシングロール１３から送り出された積層シートは、徐冷コンベア１４で冷却固化され、引取機１５で引き取り、カツター１６で仕様サイズにカツトして、図３に示すように表面層基材樹脂１、中芯層基材樹脂２及び裏面層基材樹脂３からなる積層シートを得る。
【００１７】
単軸押出機５及び７については各々選択した基材樹脂の物性の配慮と共に機種の選択し設定をする必要がある。用途に応じ機能性付与の為の安定剤、添加剤を選択使用の場合には分散効果、性能向上を図る為に混錬性能の良い二軸押出機を用いるのが好ましい又表面層
裏面層に用いる基材樹脂についてアミド樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の半透明又は透明熱可塑性樹脂を代替使用が出来る。
【００１８】
積層シートに装飾性を付与するには公知の押出シート成形装置を用い、シート片面及び両面が要求する装飾性を得るためエンボスロール（柄ロール）を取り付け、使用することが出来る。
【００１９】
積層シートに光沢性を付与するには公知の押出シート成形装置を用い、シート片面又は両面が要求する光沢性を得る為に鏡面ロールを使用することが出来る。
【００２０】
積層シートに機能性付与の為に公知の加工安定剤、添加剤の使用選択が可能である。添加剤として代表的なものは耐熱安定剤としてヒンダートフエノール系酸化防止剤を選択可能である。適宜使用量は０．０５〜０．３重量％である、０．５重量％以上になると中芯層のポリ乳酸系生分解樹脂の結晶化がより遅くなり成形加工時に、ソリを生じ易く寸法安定性が劣性となり、問題を生ずる。他に耐熱、耐撃向上を図る目的で、アクリル系共重合体改質剤を添加、使用出来ることが周知技術として報告されている。
【００２１】
積層シートに機能性付与の為に公知の耐光安定剤として、代表的なものはベンゾトリアゾール系、ヒンダートアミン系を選択使用が可能である。ベンゾトリアゾール系の適宜使用量は０．０１〜０．０．５重量％である。ヒンダードアミン系としは、適宜使用量は０．０１５〜０．５重量％である。
【００２２】
積層シートに機能性付与の為に公知の滑剤としては、代表的なものとして高級アルコー系脂肪酸系、エチレンビスアミド系、金属石鹸系等が選択可能である。
【００２３】
積層シートに機能性付与の為に帯電防止剤の代表的なものとし、非イオン系、アニオン系
カチオン系、両性系が単独もしくは混合体として選択可能である。用途に応じ、表面層に塗布展着方式又は表面材樹脂に予めブレンド混練の上使用することも可能である
【００２４】
積層シートに機能性を付与する着色剤についは代表的なものとして、公知の無機系又は有機系の染料、顔料等の着色剤を用途に応じて選択使用が可能である。この場合、半透明又は透明性を特徴とする積層シートの場合は高濃度の使用は不透明になり制限を受け製品用途、形状により着色剤の選択と最適使用量には特に配慮が必要となる。半透明又は透明積層シート場合、色相と耐光性等、堅牢性を考慮すると無機系の着色剤の使用が好ましい。
【実施例】
【００２５】
中芯層基材樹脂２はポリ乳酸系生分解樹脂で、表面層基材樹脂１及び裏面層基材樹脂２には半透明又は透明の熱可塑性樹脂であるアクリル系樹脂を選択し、環境負荷を考慮すれば中芯層基材樹脂のポリ乳酸樹脂の構成量が多い程環境寄与効果が大きいがポリ乳酸樹脂自身の持つ物性の劣性とのバランスに特に配慮し設定する必要がある。中芯層基材樹脂の重量比はポリ乳酸系生分解樹脂１０％〜９０％、好ましくは３０％〜４０％、表面層、裏面層基材樹脂のアクリル樹脂量９０％〜１０％、好ましくは６０％〜７０％の範囲で構成する。更に、積層シートの厚みについては、中芯層基材樹脂であるポリ乳酸系生分解樹脂
０．７ｍｍ〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、表面層基材樹脂アクリル樹脂０．７ｍｍ〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、裏面層基材樹脂アクリル系樹脂０．７ｍｍ〜１０．０ｍｍ、好ましくは１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、の範囲で構成するものである。各々の基材樹脂の使用量や配合比率は最終製品の用途や必要物性に依って積層シートの最適基準を設定し選択し提供するものであり、以下実施例を説明する。
【００２６】
厚み３．０ｍｍシートを例として、中芯層基材樹脂のポリ乳酸系生分解樹脂では０．３ｍｍ〜２．７ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ、表面層基材樹脂のアクリル系樹脂では０．１５ｍｍ〜１．３５ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．０５ｍｍ、裏面層基材樹脂のアクリル系樹脂では０．１５ｍｍ〜１．３５ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜０５ｍｍである。又、比較例として単軸押出機を用い、ポリ乳酸系生分解樹脂及びアクリル系樹脂の各々１００％の単層シートを用意した。
【００２７】
実施例１では、中芯層基材樹脂のポリ乳酸系生分解樹脂の厚みが１．０ｍｍ、表面層基材樹脂のアクリル系樹脂及び裏面層基材樹脂のアクリル系樹脂の厚みがそれぞれ１．０ｍｍとし、ポリ乳酸系生分解樹脂含有量が３３．３３重量％でアクリル系樹脂含有量が６６．６６重量％を用意した。
【００２８】
実施例２では、中芯層基材樹脂のポリ乳酸系生分解樹脂の厚みが１．５ｍｍ、表面層基材樹脂のアクリル系樹脂及び裏面層基材樹脂のアクリル系樹脂の厚みがそれぞれ０．７５ｍｍ及び０．７５ｍｍとし、ポリ乳酸系生分解樹脂含有量が５０重量％でアクリル系樹脂含有量が５０重量％を用意した。
【００２９】
比較例１および比較例２では、それぞれアクリル系樹脂１００重量％及びポリ乳酸系樹脂１００重量％でいずれも厚みが３．０ｍｍを用意した。
【００３０】
上記の用意した実施例１及び２と比較例１及び２とを対比試験を行い、成形加工時の混練状態、成形状態及び表面形態を目視により判定をし、表１の結果を得た。この考察表示については、◎は積層シートの状態が良好で、○は殆んど良好、△はやや難があることを示す。積層シートとして×以外は支障ないことを示すものである。
【００３１】
尚、物性試験方法のシャルビー衝撃試験については、ＪＩＳＫ７１１１に基づいて測定、結果を表１に記した。荷重たわみ温度試験については、ＪＩＳＫ７１９１−１およびＪＩＳＫ７１９１−２に基づいて測定、結果を表１に記した。全光線透過率試験についてはＪＩＳＫ７３６１―１に基づいて測定、結果を表１に記した。
【００３２】
【表１】
2008238528.tif 000003
【００３３】
上記の実施例により、ポリ乳酸系生分解樹脂の本質的に劣性である耐熱性及び耐衝撃性について、それぞれ改善傾向、相乗効果が実証されるものである。透明性評価の一つの目安となる全光線透過率については、数値的には若干下回るが目視による判定では実用的には問題のない範囲である。本発明に依る積層シートは表面層および裏面層をアクリ系樹脂層とし、これ等の表面層および裏面層はポリ乳酸系生分解樹脂の中芯層を保護しており、ポ
リ乳酸系生分解樹脂自身の持つ物性欠点を十分に補い、尚且つ半透明又は透明性である固有の特性を維持した積層シートをＴ―ダイ法に依り製造するものである。更に本発明の積層シートは製造時に特徴ある機能性を付与すると共に、付加価値向上の為加工安定剤、添加剤を選択の上配合、更なる用途の拡大が図れ例えば、防塵効果、防埃効果、防曇効果、色彩効果等を持つ特徴のある成形加工品を提供するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明で得た積層シートはエンボス加工又は光沢加工を付与することに依り機能性状を付加した装飾性や模様等特徴ある積層シートを提供して、一例として店飾デスプレイーガラス代用品、日用品、住設建材等に使用出来るものである。
【００３５】
又、本発明の積層シートは、公知の圧縮成形法、圧空成形法、真空成形法を用い特徴ある成型加工品を得ることが出来る。一例としては照明器具部品、光学機器部品、工具トレー電子部品トレー等のトレー部、食品用ブリスター及び自動車関連部品から大型商品迄に提供するものである。  
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の積層シートの押出成形法を示す概要説明図である。
【図２】同上の要部を示す概要説明図である。
【図３】本発明の積層シートの断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  表面層基材樹脂
２  中芯層基材樹脂  
３  裏面層基材樹脂
４  ホッパー    
５  メイン単軸押出機  
６  ホッパー  
７  サイド単軸押出機      
８  連結用ネック
９  表面層マニホールド
１０  裏面層マニホールド                  
１１  フイードブロック  
１２  ダイス
１３  ポリシングロール
１４  徐冷コンベア
１５  引取機    
１６  カッター  
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008238528.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月31日(2007.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に依る積層シートは、Ｔ−ダイを装備しメイン押出機にて中芯基材樹脂を成形し、サイド押出機にてこの中芯基材樹脂の表面及び裏面にそれぞれ表面層基材樹脂及び裏面層基材樹脂を積層する押出成形法で、中芯基材樹脂を環境負荷の少ない植物が原料のポリ乳酸系生分解樹脂とし表面基材樹脂及び裏面基材樹脂をアクリル系樹脂とした押出成形法から得られ、用途に応じた製品の仕様条件や加工条件の設定が容易であり、又廃棄処分時、焼却処分時、埋設処分時、の環境負荷を注視すると共に、二酸化炭素の排出削減効果、石油系樹脂の削減効果に配慮をした環境調和型積層シートとして寄与、評価が出来るものである。又用途の拡大を図る為に中芯基材樹脂、表面基材樹脂、裏面基材樹脂に用途に応じ公知の加工法のブレンド法、混錬法、展着法等を用い、加工安定剤、添加剤を適宜配合することに依り目的とした機能、例えば熱安定性、耐久性、耐衝撃性、防曇性等の向上を付与することが出来る。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
厚み３．０ｍｍシートを例として、中芯層基材樹脂のポリ乳酸系生分解樹脂では０．３ｍｍ〜２．７ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．２ｍｍ、表面層基材樹脂のアクリル系樹脂では０．１５ｍｍ〜１．３５ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．０５ｍｍ、裏面層基材樹脂のアクリル系樹脂では０．１５ｍｍ〜１．３５ｍｍ、好ましくは０．９ｍｍ〜１．０５ｍｍである。又、比較例として単軸押出機を用い、ポリ乳酸系生分解樹脂及びアクリル系樹脂の各々１００重量％の単層シートを用意した。