JP2009057456A - 発泡樹脂組成物および発泡成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本人体や環境への負荷が小さく、コストの上昇を抑え、かつ軽量で、十分な柔軟性と強度、程よい剛性を有し、床材や壁材などとして利用するにあたり端部を固定した形で敷き詰めても、突き上げの発生しない発泡成形体および発泡成形体に含まれる発泡樹脂組成物を提供することにある。
【解決手段】 植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物、また、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物を提供する。前記ポリオレフィンが酸変性ポリオレフィン樹脂であり、もしくは、前記ポリオレフィンが少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であり、該酸変性ポリオレフィン樹脂は不飽和ジカルボン酸および／または不飽和ジカルボン酸の酸無水物で変性されたものであることを特徴とする発泡樹脂組成物を提供する。
【選択図】 なし

Description

本発明は寸法安定性に優れ、剛性が高く、衝撃強度に優れた、環境に優しい樹脂発泡体に関するものである。樹脂発泡体は主に床材、壁材、天井材等の建築内装材、建具、家具、家電品の表面材等に用いられる化粧材の基材として用いることができる。そのほかにもウッドデッキ材やベンチなどの構造用途で用いることもできる。

従来、各種用途の化粧材としては、合板やファイバーボード等の木質基材に、天然突き板や、紙または合成樹脂シートに印刷にて意匠を施した化粧紙または化粧シートなどを貼り合わせたものが多く使われている。しかし、これらの化粧材は、木質基材の吸放湿に由来する反りや、虫食い、腐食などといった物性上の問題がある。また、原料の熱硬化性樹脂由来のホルマリンによるいわゆるシックハウス症候群や、埋め立て後に溶出される環境ホルモン物質が問題になっている。さらには、天然素材であることから、色調や木目形状などの品質や価格、供給量などが不安定であることなどの問題点も指摘されている。

また、木質以外の基材としては、従来、ポリ塩化ビニル樹脂を異形成形や造作部材や発泡シート成形したクッションフロア基材などの合成樹脂製基材が使われている。しかし、ポリ塩化ビニルは、適切な焼却処理以外、例えば火災などの際に有毒な塩酸ガスの発生が避けられず、環境ホルモン物質として懸念される添加剤の問題、金型や焼却設備などの腐食等を引き起こすなどの問題があり、徐々にポリオレフィン系材料などに置き換わってきている。
ポリオレフィン系材料による基材についてはポリ塩化ビニルにみられるような、人体、環境、設備に対する負荷が大幅に減る一方、熱膨張率が大きく、基材として端部を固定して貼っていった場合に、熱膨張により基材が浮き上がるいわゆる突き上げの問題や、石油由来の合成高分子材料であるため、焼却することで大気中の二酸化炭素増加を引き起こし、地球温暖化の一因になるといった問題がある。

一方、大気中の二酸化炭素を取り込んで生長する植物を原料とする材料を利用することで、焼却、廃棄の際に大気中に放出される二酸化炭素の量を抑える「カーボンニュートラル」の考え方の下、植物由来材料を積極的に利用する検討が様々な分野で行われている。特に、とうもろこしなどを原料として合成できるポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルについては、利用に向けた研究開発が盛んに行われている。

ポリ乳酸はバイオマスを原料として合成される脂肪族ポリエステルの中でも、融点が高く、透明性の高い結晶性高分子であるため、熱可塑性プラスチックとしての利用が盛んに行われているが（特許文献１参照）、ポリ乳酸を用いた成形物の特徴として、非常に硬くて脆いという問題があり、床材などへの利用に関しては、落下物などによるへこみや割れに対する耐衝撃性が必要となり、ポリ乳酸単体で必要物性を得ることは困難である。

また、コストやクッション性、取り回しの観点からポリ乳酸を発泡成形体とすることは必須条件である。しかしながら、ポリ乳酸は溶融粘度が低く、押出発泡成形する際に破泡を起こして十分な発泡倍率が得られなかったり、高い発泡倍率で十分な強度を維持できない、または、ポリ乳酸の加水分解性のため、成形条件に厳しい制約を受けたりするなど様々な欠点を有していた。従って実用に供するためには、溶融張力の向上および伸長粘度測定時の歪み硬化性の発現や結晶化速度の向上、耐加水分解性の向上、特に耐衝撃性の向上が必要であった。
特開２００７−６３４７５号公報

本発明はこれらの課題を解決しようとするものであり、人体や環境への負荷が小さく、コストの上昇を抑え、かつ軽量で、十分な柔軟性と強度、程よい剛性を有し、床材や壁材などとして利用するにあたり端部を固定した形で敷き詰めても、突き上げの発生しない発泡成形体および発泡成形体に含まれる発泡樹脂組成物を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物である。

請求項２に記載の発明は、少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物である。

請求項３に記載の発明は、前記ポリオレフィンが酸変性ポリオレフィン樹脂であり、もしくは、前記ポリオレフィンが少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であり、該酸変性ポリオレフィン樹脂は不飽和ジカルボン酸および／または不飽和ジカルボン酸の酸無水物で変性されたものであることを特徴とする請求項２に記載の発泡樹脂組成物である。

請求項４に記載の発明は、前記ポリエステルがポリ乳酸樹脂、または、少なくともポリ乳酸を含む樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発泡樹脂組成物である。

請求項５に記載の発明は、前記発泡樹脂組成物において、更にポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物を含有させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発泡樹脂組成物である。

請求項６に記載の発明は、前記ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物がカルボジイミドであることを特徴とする請求項５に記載の発泡樹脂組成物である。

請求項７に記載の発明は、少なくとも請求項１から６のいずれかに記載の発泡樹脂組成物を含む発泡成形体である。

請求項８に記載の発明は、前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステル２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体である。

請求項９に記載の発明は、前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステル２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、ポリオレフィン１〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体である。

請求項１０に記載の発明は、前記発泡成形体の曲げ弾性率が５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下であり、かつ、発泡倍率が１．３倍以上４．０倍以下、熱膨張率が５×１０^−５／℃以下であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の発泡成形体である。

請求項１１に記載の発明は、前記発泡成形体の衝撃強さが４．５ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の発泡成形体である。

請求項１２に記載の発明は、少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた壁材である。

請求項１３に記載の発明は、少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた床材である。

請求項１に記載の発明は、少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物である。請求項１に係る発明により、植物材料由来のポリエステルに柔軟性、耐衝撃性および加工性を付与することできる。

請求項２に記載の発明は、少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物である。ポリオレフィンを含むことにより、コストの上昇を抑え、さらに柔軟性を付与することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、前記ポリオレフィンが酸変性ポリオレフィン樹脂であり、もしくは、前記ポリオレフィンが少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であり、該酸変性ポリオレフィン樹脂は不飽和ジカルボン酸および／または不飽和ジカルボン酸の酸無水物で変性されたものであることを特徴とする請求項２に記載の発泡樹脂組成物である。ポリオレフィンが酸変性ポリオレフィン樹脂であり、もしくは、前記ポリオレフィンが少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であり、該酸変性ポリオレフィン樹脂は不飽和ジカルボン酸および／または不飽和ジカルボン酸の酸無水物で変性されたものであることにより、ポリエステル樹脂やフィラーとの相溶性を改善することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、前記ポリエステルがポリ乳酸樹脂、または、少なくともポリ乳酸を含む樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発泡樹脂組成物である。ポリエステルが植物由来の材料からなるポリ乳酸樹脂、または、少なくともポリ乳酸を含む樹脂であることにより、環境に優しい発泡樹脂組成物を得ることが可能となる。

請求項５に記載の発明は、前記発泡樹脂組成物において、更にポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物を含有させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発泡樹脂組成物である。ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物を含有させることにより、ポリ乳酸などのポリエステル上の分子鎖長延長や分岐分子鎖付与が可能となり、これに伴う溶融粘度、伸張粘度の向上により、後述する発泡成形体を改良することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、前記ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物がカルボジイミドであることを特徴とする請求項５に記載の発泡樹脂組成物である。前記ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物がカルボジイミドであることにより、耐加水分解性の付与、溶融粘度の増大が可能となる。

請求項７に記載の発明は、少なくとも請求項１から６のいずれかに記載の発泡樹脂組成物を含む発泡成形体である。少なくとも請求項１から６のいずれかに記載の発泡樹脂組成物を含むことにより、発泡成形体としても十分な性能を保持することができる。

請求項８に記載の発明は、前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステルを含む樹脂２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体である。請求項８に係る発明により、環境に優しく、且つ、耐衝撃性を有する発泡成形体を得ることができる。

請求項９に記載の発明は、前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステルを含む樹脂２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、ポリオレフィン１〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体である。請求項９に係る発明により、環境に優しく、且つ、耐衝撃性を有し、また、汎用されているオレフィンを混合させた発泡成形体であるため、コスト面でも優れた発泡成形体を得ることができる。

請求項１０に記載の発明は、前記発泡成形体の曲げ弾性率が５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下であり、かつ、発泡倍率が１．３倍以上４．０倍以下、熱膨張率が５×１０^−５／℃以下であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の発泡成形体である。発泡成形体を床材などとして利用する際、曲げ弾性率が５００ＭＰａより小さいと板としての形状を維持することが困難となり、また、３０００ＭＰａより大きいと突き上げが発生したり、硬すぎるなどの問題がある。また、発泡倍率が１．３倍以上４．０倍以下、熱膨張率が５×１０^−５／℃以下にすることによって、突き上げの発生を抑えることができる。

請求項１１に記載の発明は、前記発泡成形体の衝撃強さが４．５ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の発泡成形体である。衝撃強さが４．５ｋＪ／ｍ^２以上であることにより、床材などとして利用する際に、落下物などによる凹みや割れに対する十分な耐性を得ることが可能となる。

請求項１２に記載の発明は、少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた壁材である。本発明の発泡成形体を用いることにより、人体や環境への負荷が小さく、コストの上昇を抑え、かつ軽量で、十分な柔軟性と強度、程よい剛性を有し、端部を固定した形で敷き詰めても、突き上げの発生しない壁材を提供することが可能となる。

請求項１３に記載の発明は、少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた床材である。本発明の発泡成形体を用いることにより、人体や環境への負荷が小さく、コストの上昇を抑え、かつ軽量で、十分な柔軟性と強度、程よい剛性を有し、端部を固定した形で敷き詰めても、突き上げの発生しない床材を提供することが可能となる。

以下に本発明を詳細に説明する。

はじめに、本発明の発泡樹脂組成物について説明する。
本発明の発泡樹脂組成物は、少なくとも植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、フィラーおよび発泡剤を含むことを特徴とする。

植物材料由来のポリエステルとは、植物材料由来の原料から調製されるポリエステルであればよく、中でも、とうもろこしなどのでんぷんから調製されるポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸とのランダム共重合体などのポリ乳酸、または、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸の混合物、いわゆるステレオコンプレックスポリ乳酸、あるいはそれらの誘導体が好ましい。また、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリグリコール酸、ポリコハク酸エステル、あるいは３−ヒドロキシブチレート、３−ヒドロキシバリレートなどを１種類以上含む共重合体やその誘導体なども挙げられる。また、従来は石油資源から合成されていた合成ポリエステルも、原料を植物材料由来に変えていく研究も進められており、これらを積極的に利用するのも好ましい。また、発泡適性を改善するために、有機過酸化物や電子線等により架橋されたポリエステル架橋物を使用してもかまわない。

また、熱可塑性エラストマーとしては、水素添加ジエン系重合体、変性ジエン系重合体が好ましく、その他にもスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーまたはこれらの混合物等が挙げられる。

スチレン系熱可塑性エラストマーとは、共役ジエンとビニル芳香族化合物との共重合体又はその水添物であり、例えば、ブタジエン−スチレン共重合体ゴム、イソプレン−スチレン共重合体ゴム、ブタジエン・イソプレン−スチレン共重合体ゴム、ブタジエン−ｐ−メチルスチレン共重合体ゴム又はこれらの水添物などが挙げられる。

共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、２，３−ジメチルブタジエンなどの炭素原子数４〜８の共役ジエンが挙げられる。

ビニル芳香族化合物は、そのビニル基の１位または２位がメチル基などのアルキル基などで置換されていてもよい。ビニル芳香族化合物の例としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレンなどの炭素原子数８〜１２のビニル芳香族化合物が挙げられる。

具体的に最も好ましいエラストマーとしては、水添スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−エチレンブチレン−オレフィン結晶ブロックコポリマー、オレフィン結晶−エチレン・ブチレン−オレフィン結晶ブロックコポリマーが挙げられ、また、これらの熱可塑性エラストマーをエポキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アルコシキシリル基、イソシアネート基、ヒドロキシル基などへ変性したエラストマーが挙げられる。

また、本発明に用いられるフィラーとしては、公知の無機フィラーおよび有機フィラーから適宜選択が可能である。無機フィラーの具体例としては、タルク、非膨潤性雲母、膨潤性雲母、イオン交換を行った膨潤化雲母、炭酸カルシウム、ベントナイト、有機変性モンモリロナイト、水酸化マグネシウム、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機フィラーの具体例としては、綿繊維、麻繊維、ケナフ繊維、ヘンプ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナッツ繊維、セルロース繊維、紙粉、木粉、竹粉、セルロース粉末、籾殻粉末、果実殻粉末、タンパク質、澱粉などが挙げられる。

これらのフィラーは樹脂との密着を改善するためにエチレン／酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆処理されていてもよく、アミノシランやエポキシシランなどのカップリング剤など公知の方法で処理されていても良い。また用途、目的に応じて、単一で使用しても複数種を混合しても構わない。

本発明におけるフィラーの選定としては、熱膨張率低減効果が高く、増核効果もあるタルク、雲母、有機変性モンモリロナイト等板状、鱗片状フィラー、比較的低比重で且つ、発泡成形体の切削性、釘打ち性等に効果の大きい、ケナフ繊維、木粉等の繊維状有機フィラー等より選定されることがより好ましい。

また、本発明においてフィラーを、後述するポリオレフィンを不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性させた酸変性ポリオレフィン樹脂、もしくは不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性させた酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂にてコンパウンドする際には、有機変性モンモリロナイト等の膨潤性層状ケイ酸塩を使用すると、比較的良好に層剥離が進行し、いわゆるナノコンポジットの分散となり、少量で大きな物性改善効果をえることができる。

フィラーの配合比としては、発泡樹脂組成物を含んでなる発泡成形体の用途やフィラーの種類によるが、発泡成形体全体量を１００として５重量部以上７０重量部以下が好ましく、２０重量部以上４０重量部以下がより好ましい。フィラーの配合比が５重量部より少ないと発泡成形体の保形性付与が十分でなく、またフィラーの配合比が７０重量部より多いと逆に成形が困難となる。また、配合比が２０重量部以上４０重量部以下であると、フィラー添加の効果である、成形性および熱（線）膨張の効果を最大に発揮させることができる。

また、発泡剤についても公知の材料や手法が利用できる。
一般的には、熱分解や化学反応によってガスを発生する化学発泡と、低沸点の液体に熱をかけて気化させる物理発泡に分類できる。化学発泡剤としては有機発泡剤としてはアゾ系、ニトロソ系、ヒドラジド系等が任意の組み合わせで使用できる。また、特に３倍を超える高発泡倍率での発泡には主に物理発泡が用いられ、発泡剤としては炭酸ガスや脂肪族炭化水素が主に用いられる。また、物理発泡に際しても、発泡体のセル形状を整えるため化学発泡剤を併用することが多い。
一般的に使われる重炭酸ナトリウムなどの無機発泡剤は分解時に水を出すことで、ポリエステルの加水分解を促進するために本発明の発泡剤としては適さないが、カルボキシル基と反応活性の高い官能基を持つ化合物を添加する場合、本発明の発泡樹脂組成物でも少量であれば添加することが可能である。

更に、熱膨潤性マイクロカプセルを発泡剤として用いることもできる。熱膨潤性マイクロカプセルとしては、イソブタン、イソペンタン、イソヘキサン、イソオクタンなどの炭化水素系の発泡剤を塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体などのガスバリアー性の大きいポリマーで包んだものを用いることができる。熱膨潤性マイクロカプセルを適正な条件で使用することによって、溶融粘度が低い樹脂や、ひずみ速度軟化性の一般的に発泡に向かない樹脂を用いても独立気泡の機械強度の強い発泡成形体を作ることが可能になる。

本発明の発泡樹脂組成物は、コスト上昇を抑える目的や、柔軟性付与のためにポリオレフィンを含有させてもよい。
本発明に用いられるポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体、プロピレン−αオレフィン共重合体、これらのポリオレフィンが不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂であるか、もしくは不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂などから適宜選択が可能であり、単一でも複数種の混合でも構わない。中でも、ポリエステル樹脂やフィラーとの相溶性改善のために、ポリオレフィンが不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂、もしくは、不飽和ジカルボン酸および／またはその酸無水物で変性された酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であることが望ましい。

前記酸変性ポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂から得られる数平均分子量５００〜５００００程度で、その炭素数１０００当り二重結合を０．１個以上含むポリオレフィン樹脂に、不飽和カルボン酸および／またはその酸無水物を付加反応することによって得られる。また、このとき用いる不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、フマル酸およびマレイン酸等を挙げることができる。不飽和カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸および無水ナジック酸等を挙げることができる。また、ここで用いる酸変性ポリオレフィン樹脂は、酸価：１〜５０、軟化点：５０〜１６０℃、数平均分子量：５００〜５００００であることが好ましい。

発泡成形体および床材などの物性はポリエステル、熱可塑性エラストマー、オレフィン
樹脂およびフィラーの選定、さらに分散状態と相溶性および発泡などの成形状態によって大きく左右される。

ポリエステルの発泡成形性は、ポリオレフィンが海となる海島構造を形成することによって、著しく改善することが可能である。一般的にポリマーアロイにおける海島構造は、海及び島になる樹脂の、配合比、溶融粘度比、界面張力などにより決定されるが、ポリオレフィンの溶融粘度をポリエステルに対して低く設計したり、ポリオレフィンの配合比を多くとることでポリオレフィンが海となる海島構造を形成することができる。この際、ポリオレフィンに長鎖分岐を有する低密度ポリエチレンなど発泡適性の良いポリオレフィンを選定することによって著しく発泡適性を改善することができる。

また、本発明の発泡樹脂組成物は、耐加水分解性付与、溶融粘度増大のために、ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性のある官能基を含む化合物を含有させてもよい。
ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性の高い官能基を含む化合物としては、Ｎ−Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、２，６，２´，６´−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、ポリカルボジイミドなどのカルボジイミド化合物、グリシジルエーテル化合物、グリシジルエステル化合物、グリシジルアミン化合物、グリシジルイミド化合物、脂環式エポキシ化合物などのエポキシ化合物、２，２´−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２´−ｐ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）などのオキサゾリン化合物、オキサジン化合物、アミン化合物などから選ばれる少なくとも一種または二種以上の化合物を任意に選択使用することができる。

本発明においては、さらにカルボキシル基との反応性を高める反応触媒を添加することもできる。触媒としては、例えば、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、３級アミン化合物、イミダゾール化合物第４級アンモニウム塩、リン酸エステル、ホスフィン化合物、ホスホニウム塩等が挙げられる。

これらのカルボキシル基と反応活性のある官能基を含む化合物は、ポリ乳酸などのポリエステルを１００重量部とすると、２０重量部以下の範囲で添加することができ、より好ましくは、０．１重量部以上１０重量部以下、さらにより好ましくは、０．５重量部以上５重量部以下の範囲で添加することができる。添加量が２０重量部より多くなると、粘度が上がり過ぎたり、樹脂としての物性が低下するおそれがある。カルボキシル基と反応活性のある官能基を含む化合物を添加することにより、ポリ乳酸などのポリエステル上の分子鎖長延長や分岐分子鎖付与が可能となり、これにともなう溶融粘度、伸張粘度の向上により、発泡成形性を改良することができる。

また、必要に応じて熱安定剤、酸中和剤、紫外線吸収剤、光安定剤、気泡調整剤、カルボキシル基末端封鎖剤、顔料、染料などの着色剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、難燃剤、ブロッキング防止剤、艶調整剤等を添加することもできる。これらの添加剤のうち、熱安定剤としてはヒンダードフェノール系、硫黄系、リン系等、酸中和剤としてはステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト等、紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等、光安定剤としてはヒンダードアミン系等、気泡調整剤としてはアクリル樹脂で変性されたポリテトラフルオロエチレン等、カルボキシル基末端封鎖剤としてはカルボジイミド、グリシジルエステル等、難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、塩素系難燃剤等、滑剤としては炭化水素系滑剤、脂肪酸、高級アルコール系、脂肪酸アマイド系、金属石鹸系、エステル系、フッ素系等、造核剤としてはカルボン酸金属塩系、ソルビトール系、リン酸エステル金属塩系等、顔料としては縮合アゾ、不溶性アゾ、キナクリドン、イソインドリン、アンスラキノン、イミダゾロン、コバルト、フタロシアニン、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、雲母等のパール顔料等があり、これらの添加剤を任意の組み合わせで用いるのが一般的である。

本発明の発泡樹脂組成物を含む発泡成形体の製造方法については、公知の発泡手法や設備がそのまま使用できる。押出機については単軸押出機、２軸押出機とも使用可能で、２軸押出機においては、同方向、異方向、コニカル、パラレルのいずれの組み合わせでも使用可能である。押出機出口付近で十分な樹脂圧を維持して発泡剤が押出機内で気化することが品質や安定性の点で望ましくないのは既知の発泡手法と同様である。また、トルクに余裕があれば、スクリューデザインで送り能力を高めることでも対応が可能である。これらの対策も既知の技術がそのまま転用可能である。

押出発泡成形手法についても特に規定するものではない。シート成形や、異形成形、ブロー成形など発泡成形を行える手法について適用できる。特に、独立気泡率を高めたい場合や、表面平滑性、表面硬度などを良くしたい場合にはセルカ法を用いることが最適である。

また、本発明の発泡成形体を床材や壁材などとして利用する際、端部を固定して貼っていった場合に、熱膨張により基材が浮き上がる、いわゆる突き上げが懸念されるときには、発泡倍率を１．３倍以上４．０倍以下、熱膨張率を５×１０^−５／℃以下にすることによって、突き上げの発生を抑えることができる。発泡倍率が４倍を超えると満足な剛性が得られず、また、１．３倍以下だと満足な突き上げの抑制効果が発揮できない。
また、本発明の発泡成形体を板形状にして利用する場合、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下では板としての形状を維持することが困難となり、また、３０００ＭＰａ以上だと発泡していても突き上げが発生したり、硬すぎるなどの問題を生じる恐れがある。

さらに、本発明の発泡成形体はその衝撃強さが４．５ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴としており、これ以下であると、脆い材料となってしまい、床材などとして利用する際に、落下物などによる凹みや割れに対する耐性が不足する。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

植物材料由来のポリエステルとしてポリ乳酸（三井化学製 商品名「レイシアＨ４４０」）５０重量部、熱可塑性エラストマーとして水添スチレンブタジエンゴム（ＪＳＲ製 商品名「ダイナロン１３２１Ｐ」）３０重量部、フィラーとしてタルク（竹原化学製 商品名「ハイトロン」）２０重量部、さらにポリカルボジイミド化合物（日清紡製 商品名「カルボジライトＬＡ−１」）１重量部を用い、二軸押出混練機によって混合し、ペレット化し、ペレット１を作製した。
ペレット１を１００重量部に対し、発泡剤としてＡＤＣＡ発泡剤マスターバッチ（大日精化工業 商品名「ファインセルマスターＰＯ５５１Ｋ」）を３重量部用い、単軸押出機により押出成形を実施し、最終形状としては巾２００ｍｍ、厚さ６ｍｍの断面長方形状に成形し、発泡倍率１．６倍、曲げ弾性率２８００ＭＰａの発泡成形体を作製した。

植物材料由来のポリエステルとして、ポリ乳酸（三井化学製 商品名「レイシアＨ４４０」）４５重量部、熱可塑性エラストマーとして水添スチレンブタジエンゴム（ＪＳＲ製 商品名「ダイナロン１３２１Ｐ」）１０重量部、フィラーとしてタルク（竹原化学製 商品名「ハイトロン」）および木粉（島田商会製 商品名「セルロシン１００Ｍ」）１０重量部、ホモポリプロピレン（プライムポリマー製 商品名「Ｅ２０００ＧＶ」）２０重量部、酸価２６、軟化点１５４℃、数平均分子量４００００の酸変性ポリプロピレン（三洋化成製 商品名「ユーメックス１００１」）５重量部、さらにポリカルボジイミド化合物（日清紡製 商品名「カルボジライトＬＡ−１」）を１重量部用い、二軸押出混練機によって混合し、ペレット化し、ペレット２を作製した。
次に、ペレット２を１００重量部と熱膨潤性マイクロカプセル（カプセル発泡剤マスターバッチ 商品名「ＭＢＦ−２３０」）３重量部を単軸押出機にてセルカ法を用いて押出し、最終形状としては巾２００ｍｍ、厚さ６ｍｍの断面長方形状に成形し、発泡倍率２．５倍、曲げ弾性率１６００ＭＰａの実施例２の発泡成形体を作製した。

＜比較例＞
植物材料由来のポリエステルとして、ポリ乳酸（三井化学製 商品名「レイシアＨ４４０」）７０重量部、フィラーとしてタルク（竹原化学製 商品名「ハイトロン」）３０重量部、さらにポリカルボジイミド化合物（日清紡製 商品名「カルボジライトＬＡ−１」）１重量部を用い、二軸押出混練機によって混合し、ペレット化し、ペレット３を作製した。ペレット３を１００重量部に対し、発泡剤としてＡＤＣＡ発泡剤マスターバッチ（大日精化工業 商品名「ファインセルマスターＰＯ５５１Ｋ」）を３重量部用い、単軸押出機により押出成形を実施し、最終形状としては巾２００ｍｍ、厚さ６ｍｍの断面長方形状に成形し、発泡倍率１．２倍、曲げ弾性率５０００ＭＰａの発泡成形体を作製した。

実施例１、２および比較例の各発泡成形体について各種評価を行った結果を表１に示す。
曲げ弾性率の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ７１７１に従って測定した。また、発泡倍率の測定方法は、株式会社シロ産業電子比重計ＳＭＤ−２００Ｓを用いて、発泡剤を入れずに成形した密度と、発泡成形体の密度とを測定し、発泡剤を入れずに成形した密度÷発泡成形体の密度より算出した。また、熱膨張率の測定方法は、ＪＩＳ Ｋ７１９７に従って測定した。また、衝撃性については、ＪＩＳ−７１１１に準拠してシャルピー衝撃試験を行い、衝撃強度を測定した。

表１に示したように、実施例１および２は、良好な発泡適性、耐突き上げ性および耐衝撃性を示した。したがって、本発明により寸法安定性に優れ、剛性が高くかつ衝撃強度に優れた、環境に優しい樹脂発泡体を成形できることが確認でき、床材、壁材としても良好な性能を示すことが確認できた。

Claims (13)

1. 少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物。
2. 少なくとも、植物材料由来のポリエステル、熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン、フィラーを含むことを特徴とする発泡樹脂組成物。
3. 前記ポリオレフィンが酸変性ポリオレフィン樹脂であり、もしくは、前記ポリオレフィンが少なくとも酸変性ポリオレフィン樹脂を含む樹脂であり、該酸変性ポリオレフィン樹脂は不飽和ジカルボン酸および／または不飽和ジカルボン酸の酸無水物で変性されたものであることを特徴とする請求項２に記載の発泡樹脂組成物。
4. 前記ポリエステルがポリ乳酸樹脂、または、少なくともポリ乳酸を含む樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発泡樹脂組成物。
5. 前記発泡樹脂組成物において、更にポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物を含有させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発泡樹脂組成物。
6. 前記ポリエステル末端カルボキシル基と反応活性を有する官能基を含む化合物がカルボジイミドであることを特徴とする請求項５に記載の発泡樹脂組成物。
7. 少なくとも請求項１から６のいずれかに記載の発泡樹脂組成物を含む発泡成形体。
8. 前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステル２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体。
9. 前記発泡成形体において、該発泡成形体を１００重量部としたとき、前記発泡樹脂組成物が少なくともポリエステル２０〜９０重量部、熱可塑性エラストマー５〜５０重量部、ポリオレフィン１〜５０重量部、フィラー５〜７０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載の発泡成形体。
10. 前記発泡成形体の曲げ弾性率が５００ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下であり、かつ、発泡倍率が１．３倍以上４．０倍以下、熱膨張率が５×１０^−５／℃以下であることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の発泡成形体。
11. 前記発泡成形体の衝撃強さが４．５ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の発泡成形体。
12. 少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた壁材。
13. 少なくとも請求項７から１１のいずれかに記載の発泡成形体を用いた床材。