(57)【要約】    【課題】作製するシート成形品の品質を安定させうる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シート、及び、このような熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するのに適した熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法を提供すること。    【解決手段】ポリ乳酸系樹脂が発泡剤とともに押出発泡されてなる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートであって、結晶化発熱量が１ｍＪ／ｍｇ以下であることを特徴としている熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを提供する。【選択図】  図１
2013203063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂が発泡剤とともに押出発泡されてなる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートであって、
結晶化発熱量が１ｍＪ／ｍｇ以下であることを特徴とする熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シート。
【請求項２】
ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程を実施して熱成形に用いるポリ乳酸系樹脂発泡シートを製造する熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法であって、
前記シート化工程において結晶化発熱量が２０ｍＪ／ｍｇを超えるポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製した後、該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記結晶化発熱量が１ｍＪ／ｍｇ以下の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製することを特徴とする熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シート、及び、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などといった熱可塑性樹脂を炭化水素系の発泡剤とともにサーキュラーダイなどから押出発泡させてなる帯状の発泡シートが、シート成形品の原材料として広く用いられている。
近年、環境配慮に対する要望の高まりから、一般的なポリエステル系樹脂に代えてポリ乳酸系樹脂の利用が拡大されており、ポリ乳酸系樹脂発泡シートが熱成形用途などにおいて利用範囲を拡大させている。
【０００３】
このような熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、成形性に優れていることが求められ、例えば、下記特許文献１においては、示差走査熱量分析における吸熱量と発熱量との差が所定以下の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを用いることで熱成形性が良好になって品質に優れたシート成形品が得られることが記載されている。
なお、示差走査熱量分析においてポリ乳酸系樹脂の温度を上昇させて行くと、最初にポリ乳酸系樹脂の結晶化に伴う発熱ピークが発生し、その後融解熱量に相当する吸熱ピークを発生させる。
この吸熱ピーク（融解熱量）は、通常、樹脂によって一定の値を示すものであることから、特許文献１記載の発明は、ある程度以上の発熱ピークを示す状態、即ち、結晶化が十分に進んでいない状態の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形に用いることを意味している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５７００３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記のように結晶化が十分に進んでいないアモルファスな部分が多い熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを用いて熱成形を実施する場合には、例えば、熱成形後のシート成形品にアモルファスな部分を残存させるおそれを有し、当該シート成形品を熱変形し易いものにさせるおそれを有する。
さらに、熱成形時に熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートに厚みの変化や歪が生じ易くなって得られるシート成形品の発泡倍率や厚みにバラツキを生じさせるおそれも有する。
また、そのことを防止すべく、雌雄一対となった型を用いて熱成形時にポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記型に挟んだまま固定し結晶化が十分に進行するまで保持させることも考え得るがこのような方法はシート成形品の生産効率の上からは好ましいものではない。
【０００６】
即ち、従来の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、安定した品質のシート成形品を簡便に作製させることが困難であるという問題を有している。
本発明は、このような問題を解決することを課題としており、作製するシート成形品の品質を安定させうる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シート、及び、このような熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するのに適した熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法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者が鋭意検討を行ったところ、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形前にそれ以上には殆ど結晶化が進行しない状態にさせておくことで、熱成形時における発泡倍率のバラツキ等を抑制させることができ作製するシート成形品の品質を安定させうることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。
【０００８】
即ち、上記課題を解決するための熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートに係る本発明は、ポリ乳酸系樹脂が発泡剤とともに押出発泡されてなる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートであって、結晶化発熱量が１．０ｍＪ／ｍｇ以下であることを特徴としている。
【０００９】
また、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法に係る本発明は、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程を実施して熱成形に用いられるポリ乳酸系樹脂発泡シートを製造する熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法であって、前記シート化工程において結晶化発熱量が２０ｍＪ／ｍｇを超えるポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製した後、該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記結晶化発熱量が１．０ｍＪ／ｍｇ以下の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化が十分に進行しているために、アモルファスな部分を多く包含するポリ乳酸系樹脂発泡シートのように結晶化が完了するまで成形型で固定する必要がない。
しかも、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化が十分に進行しているために、熱成形時においてポリ乳酸系樹脂発泡シートが変形したり、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚みが変化したりすることを抑制させることができる。
即ち、本発明によれば作製するシート成形品の品質を安定させうる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法に用いられる設備構成を模式的に示した概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本実施形態における熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法においては、ポリ乳酸系樹脂を発泡剤とともに押出発泡してポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製するシート化工程が実施される。
また、本実施形態においては、前記シート化工程によって得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に加熱して前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化度を向上させて熱成形時の変形や厚みの増大を防止するための熱処理工程がさらに実施される。
【００１３】
前記シート化工程において用いられるポリ乳酸系樹脂としては、特に限定されるものではなく、乳酸成分単位を５０モル％以上、好ましくは８０モル％以上、より好ましくは９０モル％以上含むポリマーを採用することができる。
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。
なお、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。
【００１４】
前記ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸のＤ−体とＬ−体とが共重合されたものを含み、該共重合体のＤ−体比率が０．５〜５モル％であり、且つ融点が１３０〜１７０℃のものが好ましい。
このようなポリ乳酸系樹脂が好ましいのは、前記ポリ乳酸系樹脂組成物を発泡させた際における発泡性、得られるポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性、及び、該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形して得られるシート成形品の耐熱性をそれぞれ優れたものとすることができるためである。
【００１５】
なお、ポリ乳酸系樹脂は、溶融張力の高いものの方が押出発泡によって良好なポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させる上において好ましい。
ただし、特に優れた結晶性を示すポリ乳酸系樹脂は、一般的に溶融張力が低いため、化学架橋や電子線架橋などの方法で架橋を施したり、高分子量成分を混合するなどして樹脂の溶融張力を高め、押出発泡性を向上させたものが好適に用いられ得る。
このような溶融張力を高めた結晶性に優れるポリ乳酸系樹脂としては、例えば、ユニチカ社製、商品名「テラマックＨＶ６２５０Ｈ」、「テラマックＨＶ８２５０Ｈ」、ネイチャーワークス社製、商品名「ＩＮＧＥＯ８２５１Ｄ」などの市販品を採用することができる。
【００１６】
当該シート化工程において作製する前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートには、前記ポリ乳酸系樹脂との合計に占める割合が０質量％を超え且つ５０質量％以下となるように前記ポリ乳酸系樹脂以外の熱可塑性樹脂を含有させても良い。
なお、含有させうるポリ乳酸系樹脂以外の熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂以外のポリエステル系樹脂等が挙げられる。
本実施形態においては、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの耐衝撃性を向上させうる点において熱可塑性エラストマーをポリ乳酸系樹脂組成物に含有させることが好ましい。
この熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、アクリル系エラストマー、エステル系エラストマーが挙げられるが、ポリ乳酸系樹脂発泡シートに含有させるのであれば、それらの中でもポリ乳酸系樹脂との相溶性が高い、アクリル系エラストマー、酸変性させたスチレン系エラストマー、エステル系エラストマーが好ましい。
具体的には、三菱レーヨン社製、商品名「メタブレンＷ―６００Ａ」、旭化成社製、商品名「タフテックＭＰ１０」、日油社製、商品名「ノフアロイＴＺ８１０」などの市販品を好適に採用することができる。
【００１７】
前記発泡剤としては、高い発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡シートを得られ易い点においてプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン等の低級アルカン等の炭化水素類、ジメチルエーテルなどのエーテル類、メチルクロライド、エチルクロライド等のハロゲン化炭化水素類、二酸化炭素等の無機ガス類などの物理発泡剤が挙げられる。
これらの中でも、ノルマルブタン、イソブタン、ジメチルエーテル、二酸化炭素が好ましい。尚、前記発泡剤として、上記物理発泡剤の他、化学発泡剤、或いは物理発泡剤と化学発泡剤とを併用して使用することもできる。
【００１８】
前記気泡調整剤としては、例えば、タルク、シリカ等の無機系核剤やポリテトラフルオロエチレンなどの有機系核剤などが好適に使用できる。
特にタルクやポリテトラフルオロエチレンが気泡調整の容易さの点で好ましい。
また、前記気泡調整剤には、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩系の気泡調整剤を適宜含有させることもできる。
【００１９】
さらに、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させるためのポリ乳酸系樹脂組成物には目的に応じて着色剤、酸化防止剤、加水分解抑制等の各種添加剤を含有させることもできる。
【００２０】
当該シート化工程においては、このような発泡剤やポリ乳酸系樹脂を押出機で溶融混練し、該押出機の先端に装着したサーキュラーダイから押出発泡させてポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させることができる。
なお、このシート化工程においては、所望の発泡倍率を有するポリ乳酸系樹脂発泡シートを容易に作製させる上においては樹脂と発泡剤との比率などを調整して連続気泡率が３０％以下、好ましくは、連続気泡率が２０％以下となるように押出発泡を実施させることが好ましい。
【００２１】
また、このシート化工程において作製するポリ乳酸系樹脂発泡シートとしては、押出直後のポリ乳酸系樹脂発泡シートに対する冷却条件等を調整して結晶化度が４０％未満で、結晶化発熱量が２０ｍＪ／ｍｇを超えるポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成させることが好ましい。
【００２２】
なお、当該シート化工程において形成させるポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚み、見掛け密度、平均気泡径等は任意であるが、例えば、厚みについては、０．５〜７ｍｍであることが好ましく、１〜５ｍｍであることがより好ましく、１〜４ｍｍであることが特に好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚みを０．５ｍｍ以上とすることで得られるシート成形品をより確実に強度に優れたものとすることができるためであり、また、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの厚みを７ｍｍ以下とすることにより、当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性が良好となるためである。
【００２３】
また、前記見掛け密度については、０．０４〜０．２５ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．０６〜０．２５ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの見掛け密度を０．０４ｇ／ｃｍ3以上とすることで当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱成形性がより一層良好となり成形型の型面への追従性に優れ、求める形状のシート成形品を得られやすいためであり、しかも、得られるシート成形品を強度に優れたものとすることができるためである。
また、上記のような見掛け密度を有することが好ましいのは、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの見掛け密度を０．２５ｇ／ｃｍ3以下とすることで、当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形して得られるシート成形品を軽量性、断熱性、緩衝性に優れたものとすることができるためである。
【００２４】
さらに、前記平均気泡径については、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．８ｍｍであることがより好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることが特に好ましい。
これは、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を０．１ｍｍ以上とすることで、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの押出発泡時における連続気泡率を低い値にさせて所望の厚みを得やすくさせるためである。
また、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を１ｍｍ以下とすることにより、得られるシート成形品を断熱性、緩衝性等に優れたものとすることができる。
【００２５】
なお、前記結晶化度については、熱流束示差走査熱量測定を実施することにより測定することができる。
具体的な測定方法を例示すると、熱流束示差走査熱量測定（熱流束ＤＳＣ）は、ＪＩＳ Ｋ７１２２−１９８７に記載される熱流束示差走査熱量測定に準拠して測定することができ、例えば、エスアイアイナノテクノロジー（株）製示差走査熱量計装置 「ＤＳＣ６２２０型」を用いて測定容器にポリ乳酸系樹脂発泡シートの試料を４〜６ｍｇ充てんして、窒素ガス流量２５ｍＬ／ｍｉｎのもと２℃／ｍｉｎの加熱速度で４０〜２００℃の範囲で結晶化発熱量と融解吸熱量を測定し、結晶化度を次式により求めることができる。
結晶化度（％）＝〔融解吸熱量（ｍＪ）−結晶化発熱量（ｍＪ）〕／完全結晶の融解熱量（ｍＪ）×１００（％）
（ただし、ポリ乳酸系樹脂の完全結晶の融解熱量を９３ｍＪとする。）
【００２６】
なお、結晶化発熱量は、ＤＳＣチャートがベースラインから離れる結晶化開始温度と再びベースラインに戻る結晶化終了温度との間を結ぶ直線とチャートとの間の面積を積分して得られる値であり、融解吸熱量もＤＳＣチャートがベースラインから離れる融解開始温度と再びベースラインに戻る融解終了温度との間を結ぶ直線とチャートとの間の面積を積分して得られる値である。
【００２７】
また、前記連続気泡率については、例えば、東京サイエンス（株）社製 空気比較式比重計を用いて測定することができ、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの試験片の体積（Ｖ）から、下記式に基づいて算出することができる。
連続気泡率（％）＝（Ｖ0−Ｖ）／Ｖ0×１００
なお、上記式において、「Ｖ」は上記した方法で測定される試験片の体積（ｃｍ3）、「Ｖ0」は測定に使用した試験片の外形寸法から計算される試験片の見掛けの体積（ｃｍ3）である。
【００２８】
さらに、前記見掛け密度は、ポリ乳酸系樹脂発泡シートから１０×１０ｃｍの測定サンプルを数枚切出し、それぞれのサンプルの厚みと質量を測定して、各サンプルの質量と体積から算出した密度の算術平均して求めることができる。
【００２９】
また、前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径は、ＡＳＴＭ Ｄ２８４２−６９の試験方法に準拠して測定することができる。
具体的には、ポリ乳酸系樹脂発泡シートをＭＤ（押出方向）及びＴＤ（押出方向に直交する幅方向）に沿って切断し、それぞれの切断面の中央部を走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ−３０００Ｎ）で拡大して視野を変えて写真を各２枚撮影し、撮影した画像をＡ４用紙上に印刷し、各画像上に長さ６０ｍｍの直線を３本（ＭＤ：２枚×３本＝合計６本、ＴＤ：２枚×３本＝合計６本）描いてこの直線上に存在するそれぞれの方向の平均気泡数から気泡の平均弦長（ｔ）を下記式によりそれぞれ算出し、この平均弦長から下記式により各方向（ＭＤ方向、ＴＤ方向、ＶＤ方向）の気泡径をそれぞれ算出することができる。
平均弦長：ｔ＝６０（ｍｍ）／（気泡数×写真の倍率）
気泡径：Ｄ＝ｔ／０．６１６（ｍｍ）
なお、通常、ＭＤに沿って切断した切断面についてはＭＤに平行に、ＴＤに沿って切断した切断面についてはＴＤに平行に直線を描いて上記気泡径を算出する。
さらにＶＤ（厚み方向）は、ＭＤ、ＴＤそれぞれ１枚の画像上に直線を描いて、上記と同様に気泡径を算出することができる。
このとき、通常、直線上に気泡が１０〜２０個存在するように上記電子顕微鏡での拡大倍率を調整し、直線を描くにあたっては、できるだけ直線が気泡に点接触することなく貫通した状態となるように留意する。
そして、一部の気泡が直線に点接触してしまう場合には、この気泡も気泡数に含め、更に、直線の両端部が位置している気泡も気泡数に含めて計算を行う。
【００３０】
このようにして得られたＭＤにおける気泡径（ＤMD）とＴＤにおける気泡径（ＤTD）とＶＤにおける気泡径（ＤVD）との相乗平均値をポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径とすることができる。
即ち、下記式により、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの平均気泡径を算出することができる。
平均気泡径（ｍｍ）＝（ＤMD×ＤTD×ＤVD）1/3
【００３１】
次いで、このような状態に形成されたポリ乳酸系樹脂発泡シートを熱成形時の変形や、二次発泡による厚みの増大を抑制させるべく、前記熱処理工程を実施する。
該熱処理工程は、前記のようにポリ乳酸系樹脂発泡シートを構成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度以上に前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートを加熱して当該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの結晶化度を向上させるものである。
【００３２】
この熱処理工程は、通常、シート化工程で得られたポリ乳酸系樹脂発泡シートに発熱体を直接接触させて前記結晶化開始温度以上に加熱する方法、赤外線ヒータのように輻射加熱して前記結晶化開始温度以上とする方法、一般的な空気循環型の加熱炉などを使ってポリ乳酸系樹脂発泡シートを前記結晶化開始温度以上とする方法、或いは、これらを複数組み合わせる方法などを採用して実施することが可能であるが、本実施形態においては、発熱体を接触させる第一の方法を採用することが好ましい。
特には、ポリ乳酸系樹脂発泡シートを形成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化開始温度よりも高温に加熱された複数本の加熱ロールにポリ乳酸系樹脂発泡シートの一面側と他面側とを交互に当接させるように巻き掛けてこの加熱ロールによってポリ乳酸系樹脂発泡シートの両面の加熱を実施することが好ましい。
【００３３】
このようなポリ乳酸系樹脂発泡シートの熱処理工程を前記シート化工程に連続して実施する具体例を、図１を参照しつつ説明すると、この図に示すようにサーキュラーダイ１が先端部に装着されたタンデム式押出機７０でポリ乳酸系樹脂組成物を溶融混練し、前記サーキュラーダイ１の円環状の吐出口から筒状にポリ乳酸系樹脂発泡シート２０を押出し、サーキュラーダイ１の吐出口よりも径大な円柱状の冷却マンドレル３０の外周面を前記ポリ乳酸系樹脂発泡シート２０に内側から当てて、該冷却マンドレル３０によって筒状のポリ乳酸系樹脂発泡シート２０を拡径するとともに冷却し、該冷却されたポリ乳酸系樹脂発泡シート２０をカッターで上下２分割し、平坦帯状になるように開いたポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’を後段に配された巻取りローラー９２で巻き取らせ、この冷却マンドレル３０を通過後、巻取りローラー９２による巻き取り前において、上下に千鳥配置された４本の加熱ロール４０に巻き掛けて前記ポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’の結晶化度を向上させるような方法を採用することができる。
【００３４】
即ち、ポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’の移動に伴って、該ポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’に外周面を当接させた前記加熱ロール４０を供回りさせてポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’を両面側から加熱し、その結晶化度を向上させる方法を採用することができる。
【００３５】
特にこの図１に示すように、加熱ロールを当接させる方法では、ポリ乳酸系樹脂発泡シートに加熱ロールを直接接触させることからポリ乳酸系樹脂発泡シートの加熱温度を正確にコントロールすることができ、且つ、輻射加熱などに較べてポリ乳酸系樹脂発泡シートの昇温速度を早くすることができる。
【００３６】
この熱処理工程においては、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの気泡膜を形成しているポリ乳酸系樹脂に分子の再配列を生じさせることによってその結晶化度を向上させる。
従って、この点に関しても複数の加熱ロールを用いて熱処理工程を実施することが有利であるといえる。
【００３７】
即ち、本実施形態においては、冷却マンドレルを通過して上下２分された帯状のポリ乳酸系樹脂発泡シート２０’は、その長手方向に搬送される移動経路途中に順に配置された４本の加熱ロールに当接面が表裏逆となる形で交互に巻き掛けられて加熱されることになるが、例えば、冷却マンドレルに最も近い第一の加熱ロールに前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートを巻き掛けて通過させる際に該ポリ乳酸系樹脂発泡シートの一面側を前記第一の加熱ロールで加熱する第一の加熱が実施される。
該第一の加熱ロールを通過後の前記ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、引き続き前記一面側が外側となるように第二の加熱ロールに巻き掛けて当該加熱ロールを通過させられることになるが該第二の加熱ロールでは前記第一の加熱ロールで加熱した面とは反対の他面側が加熱されて前記第一の加熱に続く第二の加熱が実施されることになる。
このとき第二の加熱ロールでは、第一の加熱ロールによって加熱された側が外側となって第二の加熱ロールに接する内側に較べて張力が加わりやすい状態になる。
したがって、第一の加熱ロールで分子の再配列が生じて歪みの生じた面が第二の加熱ロールに巻き掛けられた際に張力を受けさせて矯正させることができる。
【００３８】
この熱処理工程では、加熱温度や加熱時間によって結晶化度の進行を調整することができるが、ここでは前記ＤＳＣ測定を実施した際の結晶化発熱量が１．０ｍＪ／ｍｇ以下となるようにポリ乳酸系樹脂発泡シートに加熱を実施することが必要であり、０．１ｍＪ／ｍｇ以下の結晶化発熱量とすることが好ましい。
この熱処理工程を実施することで熱成形時にポリ乳酸系樹脂発泡シートに変形や厚みの増大が生じることを抑制させることができる。
即ち、この熱処理後の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートにおいては、気泡膜を形成しているポリ乳酸系樹脂が十分に結晶化されているために、例えば、炭化水素系の発泡剤が多く残存しているような場合でも、この気泡膜中に発泡剤が入り込みにくい状態になっているために、２次発泡が抑制されることになる。
また、結晶化に向けての分子の再配列も生じ難いことから、この熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、熱成形時において歪等も発生し難いことになる。
従って、成形型による賦形がなされた後は、型に長時間固定させることなく短時間で脱型させることができる。
なお、このような効果をより顕著に発揮させる上においては、結晶化発熱量が実質上観察されない程度にまで結晶化を進行させることが好ましい。
【００３９】
なお、熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートを上記のような状態にさせるためには、通常、前記加熱ロールの温度を１２０℃〜１６０℃とし、該加熱ロールとポリ乳酸系樹脂発泡シートとの接触時間を３５秒〜１１０秒程度に調整すればよい。
【００４０】
本実施形態の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートは、マッチモールド成形、プラグアシスト真空成形などといった熱成形を実施してシート成形品の製造に有効利用することができ、短いタクトタイムで熱成形を実施させることができるだけでなく、ショット数を重ねても得られるシート成形品間に厚みや形状のバラツキが生じ難く品質の整った製品作りをすることができる。
【００４１】
なお、このようにして得られるシート成形品は、前記熱処理工程によって表層部が硬質で優れた強度を発揮するため表面強度や耐衝撃性に優れ、弁当箱、カップ麺容器、果物容器、野菜容器等の食品包装容器、精密機器、電気製品の緩衝包装容器等がに好適なものとなる。
【００４２】
なお、本実施形態の製造方法によって得られるポリ乳酸系樹脂発泡シートは、その用途を上記のような用途に限定するものではなく、種々の用途に利用可能である。
【００４３】
また、ここでは詳述しないが、ポリ乳酸系樹脂発泡シートの形成材料や製造方法などに関して従来公知の技術事項は、本発明の効果が著しく損なわれない範囲において本発明のポリ乳酸系樹脂発泡シートやその製造方法に適宜採用が可能なものである。
【実施例】
【００４４】
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。
【００４５】
（実施例１）
（熱成形用ポリ乳酸系発泡シートの作製）
まず、第一押出機（Ｌ／Ｄ：２９、口径φ：５０ｍｍ）の先端に接続配管を介して第二押出機（Ｌ／Ｄ：３４、口径：６５ｍｍ）が接続されてなるタンデム型押出機を用意した。
そして、結晶性ポリ乳酸樹脂（ユニチカ社製  商品名「テラマック  ＨＶ６２５０Ｈ」、融点（ｍｐ）：１６６．２℃、Ｄ体比率：１．４モル％、Ｌ体比率：９８．６モル％）および気泡調整剤としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を配合した配合樹脂（住化カラー社製  商品名「キノプラス  ＢＬＢＤ−Ａ１１０７」）を、前記結晶性ポリ乳酸樹脂１００質量部に対してＰＴＦＥ配合樹脂１．０質量部になるように混合し、このタンデム型押出機の第一押出機に供給した。
次に、第一押出機の途中から発泡剤としてブタンを圧入し、溶融状態の溶融樹脂組成物とブタンを均一に混練した上で、この発泡剤を含む溶融樹脂組成物を第二押出機に連続的に供給して溶融混練しつつ発泡に適した樹脂温度に冷却した。
その後、第二押出機の先端に取り付けたスリット口径７０mmのサーキュラー金型から吐出量３０ｋｇ／ｈ、樹脂温度１６６℃の条件で該溶融樹脂組成物を押出発泡させ、金型スリットから押出発泡された筒状のポリ乳酸系樹脂発泡シートを冷却されているマンドレル上に沿わせるとともに、その外面をエアリングからエアーを吹き付けて冷却成形し、カッターにより切開して、平坦シート状のポリ乳酸系樹脂発泡シートを作製し実施例１の熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートの製造方法におけるシート化工程を実施した。
【００４６】
（実施例１）
次いで、図１に示したように上下に千鳥配置された４本の誘電加熱式の加熱ロール（ロール直径：３００ｍｍ、ロール温度：１４０℃）に前記押出発泡によって得られたポリ乳酸系発泡シートを巻き掛けて３ｍ／ｍｉｎのロール速度（シートと加熱ロールとの接触時間：合計  ３６秒）で通過させ、該ポリ乳酸系発泡シートの両面を交互に加熱する熱処理工程を実施し熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製した。
なお、この実施例１の熱成形用ポリ乳酸系発泡シートは、結晶化度が４３．１％で、結晶化発熱量が０ ｍＪ／ｍｇであった。
【００４７】
（比較例１）
４本の誘電加熱式の加熱ロールの温度を１２０℃としたこと以外は、実施例１と同様に熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製した。
なお、この比較例１の熱成形用ポリ乳酸系発泡シートは、結晶化度が３７．９％で、結晶化発熱量が３．１ ｍＪ／ｍｇであった。
【００４８】
（比較例２）
４本の誘電加熱式の加熱ロールによる熱処理工程を実施しなかったこと以外は、実施例１と同様に熱成形用ポリ乳酸系発泡シートを作製した。
なお、この比較例２の熱成形用ポリ乳酸系発泡シートは、結晶化度が１５．０％で、結晶化発熱量が２６．９ｍＪ／ｍｇであった。
【００４９】
（評価）
実施例１、比較例１、２の熱成形用ポリ乳酸系発泡シートからそれぞれ１００ｍｍ角の正方形の評価試料を採取し、これを１００℃のオーブン中に２分３０秒放置した後に取り出して初期の評価試料と比較し、押出方向（ＭＤ）の寸法変化、押出方向と直交する巾方向（ＴＤ）の寸法変化、及び、厚みの変化を測定した。
その評価結果は、下記表１に示す通りであった。
【００５０】
【表１】
2013203063.tif 000003
【００５１】
上記のように本発明によれば、作製するシート成形品の品質を安定させうる熱成形用ポリ乳酸系樹脂発泡シートが提供され得ることがわかる。
【符号の説明】
【００５２】
１：サーキュラーダイ、２０：ポリ乳酸系樹脂発泡シート、４０：加熱ロール、７０：タンデム式押出機
【図１】
2013203063.tif 000004