JPH11302424A - 生分解性気泡シート - Google Patents

生分解性気泡シート

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JPH11302424A
JPH11302424A JP11651298A JP11651298A JPH11302424A JP H11302424 A JPH11302424 A JP H11302424A JP 11651298 A JP11651298 A JP 11651298A JP 11651298 A JP11651298 A JP 11651298A JP H11302424 A JPH11302424 A JP H11302424A
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acid
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省二 大淵
Takayuki Watanabe
孝行 渡辺
Yasuhiro Kitahara
康広 北原
Hisashi Aihara
久 相原
Ikunori Yoshida
育紀 吉田
Tomoyuki Nakada
智之 中田
Masanobu Ajioka
正伸 味岡
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、並び
に、可塑剤からなる樹脂組成物により構成された気泡シ
ート。 【効果】 緩衝性能、分解性、防カビ性に優れ、かつ、
その製造に際しては、成形加工性と歩留まりが顕著に改
善され、しかも、可撓性や柔軟性が顕著に改善された気
泡シートを提供することができる。また、本発明に係る
気泡シートとクラフト紙よりなる複合シートはダンボー
ル、封筒等の輸送用資材として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリ乳酸または少
なくとも乳酸成分を50重量%以上を含有するポリマー
を主成分とする熱可塑性ポリマー組成物から製造された
自然環境下で分解性を有する気泡シート及びクラフト紙
等を貼り合わせた複合シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】[技術的背景]多数のエンボスを有する
エンボスシートとベースシートを貼り合わせて多数の気
泡を形成した気泡シート、さらに、この気泡シートの片
面または両面にクラフト紙等を貼り合わせてなる複合シ
ートは、従来、電気部品、ガラス、陶器、食品、芸術品
等の品物を輸送する際の緩衝及び包装材として広く使用
されている。気泡シート及び複合シートには、ポリエチ
レン樹脂等の汎用樹脂が一般的に使用されている。しか
るに、かかる汎用樹脂から製造された気泡シートには、
耐衝撃性、軽量、耐吸温性、可撓性に優れているものも
あるが、廃棄する際、ゴミの量を増やすうえに、自然環
境下では殆ど分解しないため、埋設処理しても、半永久
的に地中に残留する。また投棄されたプラスチック類に
より、景観が損なわれ海洋生物の生活環境が破壊される
などの問題が起こっている。
【0003】この様な問題に対し、例えば、特開平6−
320654号公報、特開平7−16966号公報に
は、エチレン/一酸化炭素共重合体樹脂、高密度ポリエ
チレン樹脂、ポリアミド樹脂、脂肪族ポリエステル系樹
脂よりなる複数の樹脂を、押出機で溶融混合した複数樹
脂混合組成物からなる気泡シートについて開示されてい
る。このシートは、以下の1)〜3)の特徴を有する。 1)包装材、断熱材、吸音材、土木建築用材、農業用資
材として有効な機能を有する。 2)ガスバリヤ性に優れる。 3)易分解性である。すなわち、廃棄後、土中埋設時に
は生分解し、日光に暴露されると光分解して、減容化す
る機能を有する。しかしながら、この気泡シートは、分
解性を実質的に有さない汎用ポリマー(高密度ポリエチ
レン樹脂、ポリアミド樹脂等)を含有しており、分解性
が必ずしも充分なものではなかった。
【0004】これに対し、熱可塑性樹脂で生分解性を有
するポリマーとして、ポリ乳酸及び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、脂肪族多価アルコ
ールと脂肪族多価カルボン酸から誘導されるポリエステ
ル等が開発されている。これらのポリマーの中には、動
物の体内で数カ月から1年以内に100%生分解し、又
は、土壌や海水中に置かれた場合、湿った環境下では数
週間で分解を始め、約1年から数年で消滅してしまうも
のもある。そして、それらの分解生成物は、人体に無害
な乳酸と二酸化炭素と水になるという特性を有してい
る。特にポリ乳酸は、近年、原料のL一乳酸が発酵法に
より大量且つ安価に製造されるようになってきた事や、
堆肥中での分解速度が速く、カビに対する抵抗性、食品
に対する耐着臭性や耐着色性等、優れた特徴を有するこ
とより、その利用分野の拡大が期待されている。
【0005】このような背景の中、本発明者らは、特開
平7−76628号公報において、ポリ乳酸を主成分と
する熱可塑性樹脂組成物からなる気泡シートについて開
示した。この気泡シートは、耐傷つき性、防水性及び耐
カビ性等に優れ、さらに自然環境下で分解可能であり、
環境汚染の問題もなぐ緩衝材として好適である。また、
気泡シートとクラフト紙よりなる複合シートはダンボー
ル、封筒等の輸送用資材として好適である。しかしなが
ら、ポリ乳酸は剛性が高く、フィルムや包装材等の柔軟
性が要求される用途には適切な樹脂とは言い難く、使用
する樹脂組成物の組成比率や成形加工条件によっては、
成形加工に高度の技術を必要とする。又得られた製品の
可撓性や柔軟性が必ずしも充分ではなく、気泡シート製
造後の巻取り時にクラックが生じ、気泡が抜けたり、破
裂したりする場合があり、あまり実用的ではない。従っ
て、ポリ乳酸を主成分とする実用的な気泡シートを得る
には、何らかの方法で柔軟性を付与する必要がある。
【0006】一方、一般にポリ乳酸に柔軟性を付与する
技術としては、1)可塑剤の添加、2)コポリマー化、
3)軟質ポリマーのブレンド、等の方法が知られてい
る。しかしながら、1)や2)の方法では、充分な柔軟
性を付与できたとしても、樹脂組成物のガラス転移温度
が低下し、その結果、通常の環境温度によって結晶化、
硬質化する等の物性変化を生じたり、可塑剤を添加する
方法の場合は、更に可塑剤がブリードしたり、シートの
ブロッキングが生じる等の問題がある為、実用化するに
は実質上幾つもの問題がある。
【0007】又3)の方法では、後述する課題のーつで
ある生分解性を考慮すると、ブレンドする樹脂としては
柔軟性を有する生分解性樹脂に限定される。この様な樹
脂としては、例えばポリブチレンサクシネート、ポリエ
チレンサクシネート、ポリカプロラクトン等が挙げら
れ、既に特開平8−245866号公報、及び、特開平
9−111107号公報に開示されている。しかしなが
ら、この方法ではポリ乳酸樹脂組成物に十分な柔軟性
(弾性率が1000MPa以下)を付与するには、多量
(例えば、ポリブチレンサクシネートの場合は、60重
量%以上)に添加する必要があり、その結果、ポリ乳酸
の前記した様な特徴を損なってしまう。このように、ポ
リ乳酸の特徴を損なう事なく、柔軟性と耐熱性を付与す
る事は、従来の技術によったのでは、なし得ないのが実
情であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、緩衝性能、生分解性、防カビ性に優れ、か
つ、その製造に際しては、成形加工性と歩留まりが顕著
に改善され、しかも、可撓性や柔軟性が顕著に改善され
た気泡シートを提供することにある。より具体的には、
柔軟性と耐熱性を併有することを特徴とするポリ乳酸系
樹脂組成物からなる気泡シートを提供することである。
更には、ゴミ袋、包装資材に使用されているポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニルのような柔軟性
(弾性率が100〜1000MPa)と耐熱性(耐ブロ
ッキング温度が60℃以上)を有し、更には生分解性を
有するポリ乳酸系樹脂組成物よりなる気泡シートの開発
を課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】既に述べたように、特開
平7−76628号公報に開示されている気泡シート
は、分解性に優れている点で極めて有意義なものである
が、ポリ乳酸は比較的固い樹脂であるので、使用する樹
脂組成物の組成比率や成形加工条件によっては、成形加
工に高度の技術を必要としたり、得られた製品の可撓性
や柔軟性が必ずしも充分ではない場合もあった。そこ
で、本発明者らは、特開平7−76628号公報に開示
されている発明の基礎となった技術的思想をさらに発展
させるべく鋭意検討進めてきた。
【0010】すなわち、本発明者らは、特開平7−76
628号公報に開示されている発明で使用するポリ乳酸
を含有してなる熱可塑性ポリマー組成物を気泡シートに
成形加工した際には、可撓性や柔軟性を改善するべく、
しかも環境を汚染しにくい可塑剤のスクリーニングの検
討を進めてきた。その結果、ポリ乳酸と特定の軟質性の
生分解性樹脂との混合物に、該混合物に相溶性の良好な
特定の可塑剤を添加する事により、上記課題を解決する
ことのできるポリ乳酸系樹脂組成物からなる気泡シート
が得られることを見出だし本発明を完成するに至った。
【0011】すなわち、本発明は、以下の事項により特
定される。 1) ポリ乳酸(al)と、融点が80〜250℃の生
分解性を有する脂肪族ポリエステル(a2)を含有する
高分子成分(A)と、生分解性を有する可塑剤(B)か
らなるポリ乳酸系樹脂組成物により構成された気泡シー
ト。 2) 気泡シートが、平坦なベースシートの少なくとも
片方の面に、エンボス加工により多数の凹凸部を設けた
エンボスシートを貼り合わせてなる複合シートである、
1)記載の気泡シート。 3) 高分子成分(A)が、ポリ乳酸(al)90〜5
0重量%、及び、脂肪族ポリエステル(a2)10〜5
0重量%からなり、かつ、高分子成分(A)100重量
部に対して、可塑剤(B)5〜25重量部を含有する
1)又は2)記載の気泡シート。 4) 脂肪族ポリエステル(a2)が、ポリブチレンサ
クシネートである3)記載の気泡シート。
【0012】5) 可塑剤(B)が、脂肪族多塩基酸エ
ステル、脂肪族多価アルコールエステル、オキシ酸エス
テルからなる群から選択される少なくとも一種である、
3)又は4)記載の気泡シート。 6) 可塑剤(B)が、アセチルトリブチルクエン酸、
トリアセチン、ジブチルセバケート、トリエチレングリ
コールジアセテートからなる群から選択される少なくと
も一種である5)記載の気泡シート。 7) 樹脂組成物が、高分子成分(A)と可塑剤(B)
の合計量100重量部に対して、タルク、珪酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、アルミニウム粉末、シリカ及び
カオリナイトからなる群から選択された少なくとも一種
の無機充填剤を、0.1〜10重量部を含有する1)〜
6)記載の気泡シート。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。 [ポリ乳酸(al)]本発明において、ポリ乳酸(a
l)の原料である乳酸の具体例としては、L−乳酸、D
−乳酸、DL−乳酸又はそれらの混合物、又は、乳酸の
環状2量体であるラクタイドを挙げることができる。但
し、得られたポリ乳酸は、L−乳酸とD−乳酸を混合し
て用いる場合、L−乳酸又はD−乳酸いづれかが75重
量%以上であることが必要である。
【0014】本発明において使用されるポリ乳酸(a
l)の製造方法の具体例としては、例えば、乳酸又は乳
酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の混合物を原料とし
て、直接脱水重縮合する方法(例えば、USP 5,3
10,865号に示されている製造方法)、乳酸の環状
二量体(ラクタイド)を溶融重合する開環重合法(例え
ば、米国特許2,758,987号に開示されている製
造方法)、乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の環状2
量体、例えば、ラクタイドやグリコライドとε−カプロ
ラクトンを、触媒の存在下、溶融重合する開環重合法
(例えば、米国特許4,057,537号に開示されて
いる製造方法)、乳酸、脂肪族二価アルコールと脂肪族
二塩基酸の混合物を、直接脱水重縮合する方法(例え
ば、米国特許5,428,126号に開示されている製
造方法)、ポリ乳酸と脂肪族二価アルコールと脂肪族二
塩基酸とのポリマーを、有機溶媒存在下に縮合する方法
(例えば、欧州特許公報0712880 A2号に開示
されている製造方法)、等を挙げることができるが、そ
の製造方法には、特に限定されない。また、少量のグリ
セリンのような脂肪族多価アルコール、ブタンテトラカ
ルボン酸のような脂肪族多塩基酸、多糖類等のような多
価アルコール類を共存させて、共重合させても良く、又
ジイソシアネート化合物等のような結合剤(高分子鎖延
長剤)を用いて分子量を上げてもよい。
【0015】[脂肪族ポリエステル(a2)]本発明に
おける脂肪族ポリエステル(a2)は、脂肪族ヒドロキ
シカルボン酸、脂肪族二価アルコール及び脂肪族二塩基
酸を種々組み合わせて製造できる生分解性を有するポリ
マーである。脂肪族ポリエステル(a2)の製造方法と
しては、ポリ乳酸(a1)製造方法と同様な方法を用い
る事もできるが、その方法に限定されない。
【0016】[脂肪族ヒドロキシカルボン酸]脂肪族ヒ
ドロキシカルボン酸の具体例としては、グリコール酸、
3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロ
キシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカ
プロン酸等を挙げることができ、さらに、脂肪族ヒドロ
キシカルボン酸の環状エステル、例えば、グリコール酸
の2量体であるグリコライドや6−ヒドロキシカプロン
酸の環状エステルであるε−カプロラクトンを挙げるこ
とができる。これらは、単独で又は二種以上組合せて使
用することができる。
【0017】[脂肪族二価アルコール]脂肪族二価アル
コールの具体例としては、例えば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、l,4
−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ール、l,6−へキサンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレング
リコール、1,4−シクロヘキサンジメタノ一ル、1,
4−ベンゼンジメタノール等が挙げられる。これらは、
単独で又は二種以上の組合せて使用することができる。
【0018】[脂肪族二塩基酸]脂肪族二塩基酸の具体
例としては、例えば、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンニ酸、ドデカンニ
酸、フェニルコハク酸、1,4−フェニレンジ酢酸等が
挙げられる。これらは、単独で又は二種以上の組合せて
使用することができる。
【0019】本発明において、脂肪族ポリエステル(a
2)は、前記した脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族
二価アルコール及び脂肪族二塩基酸を種々組み合わせて
製造できる80℃〜250℃の融点を有する、生分解性
を有する脂肪族ポリエステルであれば何ら制限はない。
特に、結晶性を有し、軟質の脂肪族ポリエステルが好ま
しい。脂肪族ポリエステルの融点が80℃より低くなる
と、得られるポリ乳酸系樹脂組成物の耐熱性が低下し、
逆に250℃より高くなるとポリ乳酸との混合ペレット
化時の溶融温度が高くなるためポリ乳酸成分が劣化した
り、着色する傾向にあるので好ましくない。
【0020】好ましい脂肪族ポリエステルとしては、ポ
リエチレンオキサレート、ポリブチレンオキサレート、
ポリネオペンチルグリコールオキサレート、ポリエチレ
ンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリヒド
ロキシ酪酸及びβ−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉
草酸とのコポリマー等が挙げられ、特にポリエチレンサ
クシネート及びポリブチレンサクシネートが好ましい。
また、これらの脂肪族ポリエステルは、ジイソシアネー
ト等の結合剤によってポリマー鎖が延長されたものであ
ってもよく、また、少量のグリセリンのような脂肪族多
価アルコール、ブタンテトラカルボン酸のような脂肪族
多塩基酸、多糖類等のような多価アルコール類を共存さ
せて、共重合させても良い。
【0021】ポリ乳酸(al)及び脂肪族ポリエステル
(a2)の重量平均分子量(Mw)や分子量分布は、実
質的に、成形加工が可能であれば特に制限されない。本
発明で使用するポリ乳酸(al)及び脂肪族ポリエステ
ル(a2)の重量平均分子量は、実質的に充分な機械物
性を示すものであれば特に制限されないが、一般的に
は、重量平均分子量(Mw)で、l〜100万が好まし
く、3〜50万がより好ましく、5〜30万がさらに好
ましい。一般的には、重量平均分子量(Mw)が1万よ
り小さい場合、機械物性が充分でなかったり、逆に分子
量が100万を越える場合、取扱い困難となったり、製
造コスト的に不経済となったりする場合がある。
【0022】[高分子成分(A)]本発明で示す高分子
成分(A)は、ポリ乳酸(al)に軟質性、特に耐熱性
を付与する目的で脂肪族ポリエステル(a2)を添加混
合した物である。その混合比は、高分子成分(A)10
0重量部に対し、ポリ乳酸(al)90〜50重量部/
脂肪族ポリエステル(a2)10〜50重量部が良く、
好ましくは85〜55重量部/15〜45重量部,更に
好ましくは80〜60重量部/20〜40重量部が良
い。ポリ乳酸成分が90重量部を越えた場合、柔軟性が
不十分となる場合がある。これに対し、たとえ後述する
可塑剤で軟質化する方法を用いても、可塑剤が多量に必
要となり、その結果、組成物の耐熱性が低下したり、可
塑剤のブリードやフィルム同士のブロッキングが起きる
等の問題が生じる場合がある。逆に、ポリ乳酸成分が5
0重量部より小さい場合、ポリ乳酸の有する堆肥中での
易分解性やカビ抵抗性が低下する傾向があり、例えば、
食器包装袋等の食品と接触するような用途へ用いられな
くなる場合がある。
【0023】[可塑剤(B)]本発明では、高分子成分
(A)に目的とする柔軟性(弾性率1000MPa以
下)を付与する目的で、更に可塑剤を添加する必要があ
る。本発明において用いられる可塑剤(B)は、生分解
性を有し、更に、高分子成分(A)との相溶性が良好で
ある必要がある。この様な可塑剤としては、脂肪族多塩
基酸エステル、脂肪族多価アルコールのエーテル及びエ
ステル、オキシ酸エステル等が挙げられる。
【0024】脂肪族多塩基酸エステルとしては、例え
ば、ジメチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジ
ペート、ジイソブチルアジペート、ジブチルアジペー
ト、ジイソデシルアジペート、ジブチルジグリコールア
ジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジブチ
ルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート等が
挙げられる。
【0025】脂肪族多価アルコールのエーテル及びエス
テルとしては、例えば、ジエチレングリコールジベンゾ
エート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノヘキシルエーテル、ポリジエチレング
リコールモノオレイルエーテル、トリエチレングリコー
ルジアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、
ポリジエチレングリコールモノオレイルエーテル、トリ
アセチン、グリセリントリプロピオネート、等が挙げら
れる。
【0026】オキシ酸エステル類としては、例えば、ア
セチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチ
ル、アセチルトリブチルクエン酸等が挙げられる。特
に、トリアセチン、アセチルトリブチルクエン酸、ジブ
チルセバケート、トリエチレングリコールジアセテート
は、高分子成分(A)との相溶性に特に優れ好適に用い
られる。これ等は一種又は二種以上の混合物として用い
る事もできる。
【0027】可塑剤(B)の添加量は、高分子成分
(A)100重量部に対し、5〜25重量部、好ましく
は7〜20重量部、より好ましくは10〜18重量部が
良い。可塑剤量が5重量部より少ないと、可塑化効果が
不十分となり目的の柔軟性を付与できなくなる場合があ
り、逆に25重量部より多いと、組成物の耐熱性が劣っ
たり、可塑剤のブリードアウトが生じたりする場合があ
る。
【0028】本発明に係るポリ乳酸系樹脂組成物には、
目的(例えば、引張強度、耐熱性、耐候性等の向上)に
応じて各種添加剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定
剤、難燃剤、内部離型剤、無機添加剤、帯電防止剤、表
面ぬれ改善剤、焼却補助剤、顔料等滑剤)などを添加す
ることができる。例えば、インフレーション成形、Tダ
イ押出成形では、フィルム、シート及び気泡シートのブ
ロッキング防止やすべり性を改良するために、無機添加
剤や滑剤(脂肪族カルボン酸アミド)を添加する事が推
奨される。
【0029】[滑剤(脂肪族カルボン酸アミド)]脂肪
族カルボン酸アミドには、「10889の化学商品(1
989年、化学工業日報社、東京都中央区日本橋浜
町)」の389頁右欄〜391頁左欄に記載の「脂肪酸
アミド」を包含する。その記載は全て、引用文献及び引
用範囲を明示したことにより本出願明細書の開示の一部
とし、明示した引用範囲を参照することにより、本出願
明細書に記載した事項又は開示からみて、当業者が直接
的かつ一義的に導き出せる事項は開示とする。
【0030】脂肪族カルボン酸アミドの具体例として
は、例えば、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、
エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド、N−オレイルパル
ミトアミド、N−ステアリルエルカ酸アミド、N,N′
−エチレンビス(ステアロミド)、N,N′−メチレン
ビス(ステアロアミド)、メチロール・ステアロアミ
ド、エチレンビスオレイン酸アマイド、エチレンビスベ
ヘン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイド、
エチレンビスラウリン酸アマイド、ヘキサメチレンビス
オレイン酸アマイド、ヘキサメチレンビスステアリン酸
アマイド、ブチレンビスステアリン酸アマイド、N,
N′−ジオレイルセバシン酸アミド、N,N′−ジオレ
イルアジピン酸アミド、N,N′−ジステアリルアジピ
ン酸アミド、N,N′−ジステアリルセバシン酸アミ
ド、m−キシリレンビスステアリン酸アミド、N,N′
−ジステアリルイソフタル酸アミド、N,N′−ジステ
アリルテレフタル酸アミド、N−オレイルオレイン酸ア
ミド、N−ステアリルオレイン酸アミド、N−ステアリ
ルエルカ酸アミド、N−オレイルステアリン酸アミド、
N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ブチル−N′
ステアリル尿素、N−プロピル−N′ステアリル尿素、
N−アリルーN′ステアリル尿素、N−フェニル−N′
ステアリル尿素、N−ステアリル−N′ステアリル尿
素、ジメチトール油アマイド、ジメチルラウリン酸アマ
イド、ジメチルステアリン酸アマイド等が挙げられる。
特に、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エル
カ酸アミド、ベヘニン酸アミド、N−オレイルパルミト
アミド、N−ステアリルエルカ酸アミドが好適に用いら
れる。これらは一種又は二種以上の混合物であってもよ
い。
【0031】[滑剤(脂肪族カルボン酸アミド)の添加
量]脂肪族カルボン酸アミドの添加量は、高分子成分
(A)100重量部に対して、0.05〜l0.0重量
部、好ましくは、0.1〜7.0重量部、さらに好まし
くは0.3〜5.0重量部、最も好ましくは0.5〜
3.0重量部がよい。その添加量は、無機添加剤の場合
と同様に、目的とするフィルムの成形性や、得れたフィ
ルム、シート及び気泡シートの耐ブロッキング性、滑り
性が良好となる最適量が適宜、選択される。
【0032】また、本発明では、フィルム、シート及び
気泡シートのブロッキング性を改善する目的で、粒径が
制御された無機充填剤を添加することもできる。無機充
填剤の具体例としては、例えば、タルク、珪酸マグネシ
ウム、炭酸カルシウム、アルミニウム粉末、シリカ、カ
オリナイト等が挙げられる。充愼剤の粒径は、50μm
以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μ
m以下、更に好ましくは15μm以下、もっとも好まし
くは10μm以下である。粒径が50μmより大きい場
合、フィルムと添加剤との界面に欠陥が生じ、樹脂シー
ト中の気泡が抜けやすくなる場合がある。無機充填剤の
添加量はポリ乳酸系樹脂組成物100重量部に対し0.
1〜10.0重量部、好ましくは0.5〜7.0重量
部、より好ましくは1.0〜5.0重量部であり、目的
とする効果が得られる最適量が適宜選択される。
【0033】[ポリ乳酸系樹脂組成物]乳酸系樹脂組成
物の製造法としては、ポリ乳酸(al)、脂肪族ポリエ
ステル、更に可塑剤(B)場合によっては他の添加剤を
高速攪拌機または低速攪拌機などを用いて均一混合した
後、十分な混練能力のある一軸あるいは多軸の押出機で
溶融混練する方法を採用することができる。本発明に係
る樹脂組成物の形状は、通常、ペレット、棒状、粉末等
が好ましい。
【0034】本発明の気泡シートは、上記に詳述した樹
脂組成物から構成された、一方の表面には多数の突起又
は突状が配置された可撓性シートであり、その突起又は
突状の形状、大きさ、単位面積当たりの突起数等に特に
制限はなく、目的に応じ適宜選定される。通常、突起又
は突状の高さは、1〜18mm、一般的には3.3〜1
3mm程度、幅又は直径は、2〜45mm、一般的には
3〜37mm、突起又は突状の占める面積は、シート面
槓当たり20〜90%、一般的には60〜85%であ
る。気泡シートの凸状突起の形状は特に制限されない
が、通常、半円状、円柱状、楕円状等の形状である。上
記範囲であれば、通常、包装材、断熱材、吸音材、土木
建築用材、農業用資材として機能を充分に発揮する事が
できる。
【0035】気泡シートのベース膜厚は、特に制限はな
く、目的に応じ適宜選定される。突起又は突状の膜厚
は、特に制限はなく、目的に応じ適宜選定される。通
常、気泡シートのベースシート膜厚は、50〜300μ
mであり、突起又は突状の膜厚は、25〜150μmで
ある。
【0036】本発明の気泡シートとしての典型的態様
は、ベースシートと、エンボス加工により多数の凹凸部
を設けたエンボスシートを貼り合わせてなる中空の突起
又は突状を有する複合シートである。
【0037】本発明の気泡シートの製造方法としては、
前記に示すポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、特定の可塑
剤、場合によっては他の可塑剤、無機充填剤を混合した
樹脂組成物を、一般的な混合機や押出機を用いて混合
し、ペレット化した後、通常の成形機及び成形方法で目
的とする樹脂シートを得ることができ、その成形機や成
形方法になんら制限はない。例えば、樹脂シートの具体
的な成形方法としては、樹脂組成物を通常のインフレー
ション成形機やTダイ押出機を用い、平坦なシートを成
形した後に気泡シートを成形する方法や、シートの成形
と同時に気泡シートを成形する方法(特公昭54−36
617号公報)が挙げられる。
【0038】また本発明の気泡シートを製造するに際
し、原料とするベースシートは、従来のポリエチレン樹
脂製シートが概ね100〜120℃の温度に対し、50
〜100℃の温度範囲でエンボス成形が可能であるこ
と、さらに成形加工されたエンボスシートとベースシー
トの溶着温度はポリエチレン樹脂が120〜150℃に
対し、60〜170℃と溶着温度領域が広く成形加工性
に優れている。
【0039】また、気泡シートの片面又は両面にクラフ
ト紙等を貼り合わせて複合シートを製造する場合にも、
ポリエチレン樹脂の場合300℃以上の温度で押出機の
Tダイからポリエチレンを押出し、クラフト紙と貼り合
わせるか、又、エンボスロールの温度を280℃以下に
し、クラフト紙を予め60℃程度の温度で予熱して圧着
して熱溶着するのが一般的であるが、該原料のベースシ
ートとクラフト紙は、直接に、温度180〜250℃、
圧力0.1〜0.5kg/cm2 の条件で溶着が可能で
ある。ラミネート加工条件としては、比較的低い温度
で、且つ、広い温度領域で容易に接着して得られること
から加工性が良く、且つ安定した複合シートの製造がで
きる。
【0040】本発明に係る気泡シートの製造方法の態様
を以下に示す。 1)ベースシートの製造 ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、並びに可塑剤からなる
樹脂組成物を、厚み15〜300μmのベースシートに
成形加工する。 2)エンボスシートの製造 べースシートの製造と全く同様に、厚み15〜300μ
mのシートを製造する。このシートを、恒温機中に保持
するか又は熱ロールにより50〜100℃の温度に加熱
軟化させる。次いで、温度制御されたエンボスロール
に、前記加熱軟化させたシートを巻き掛けて、減圧度1
0〜400mmHg、好ましくは20〜100mmHg
にて、真空成形により周面全体に凹部を有するエンボス
シートに成形加工する。ここで、エンボスロールとして
は、例えば、孔の深さ5mm、孔の直径9.5mm、孔
数9,720/m2 で各孔には真空成形が可能な真空孔
を有しているものが使用される。
【0041】3)気泡シートの製造 エンボスシートに、別途に熱ロールにより60〜170
℃の温度に加熱軟化させた厚み15〜300μmのベー
スシートを溶着させ、冷却して気泡シートを製造する。
この場合、「2)エンボスシートの製造」の工程におい
て連続的に、ベースシートをエンボスシートの平面部に
熱溶着するのが一般的である。
【0042】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例中の重量平均分子量(Mw)は、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(カラ
ム温度;40℃、クロロホルム溶媒)により、ポリスチ
レン標準サンプルとの比較で求めた。実施例、及び、比
較例においては、気泡シートを以下の1)〜5)の試験
に供し評価した。 1)分解性試験 温度35℃、水分30%の土壌中に試験片を埋設し、3
カ月後の外観と重量減少率を求めた。 2)カビ抵抗性試験 JIS Z−2911に準じ無機寒天培地上に、試験片
を置き、5種の供試菌の胞子懸濁液をスプレイ接種し、
30℃で培養し、経時によるカビの生育を観察した。
【0043】3)圧縮強さ 防衛庁規格(案)包装用気泡入りプラスチックフィルム
緩衝材の試験法に準じ120×120mmの気泡シート
を、初期厚さの半分迄圧縮し、1分間この状態に保持し
て、気泡の破裂を観察した。 4)可撓性(柔軟性) 実施例及び比較例で得られたインフレーションフィルム
の弾性率を、JISK6732に準じて求めた。
【0044】5)耐熱性 実施例及び比較例で得られたインフレーションフィルム
を、JIS Z0219に準じ、80℃/荷重500g
の条件下に保持した時のフィルムの状態を観察した。 *可塑剤のブリード ○・・・ブリードなし ×・・・ブリードあり *フィルムのブロッキング ○・・・ブロッキングなし △・・・若干ブロッキングしている ×・・・ブロッキングあり
【0045】合成例1 攪拌機、温度計を備えた500mlの4ツロフラスコ
に、90%一乳酸104.3gとジフェニルエーテル2
25.0g、金属錫2.0gを加え、130℃/140
mmHgで7時間、系外に生成水を留出させながら加熱
攪拌した。これにDean Stark Trapを取
り付け、140℃/130mmHgで8時間共沸脱水を
行なった後、モレキュラーシーブス3Aを40g充填し
た乾燥管を取り付け、留出した溶媒が乾燥管を通って反
応器に戻るようにして、130℃/17mmHgで30
時間加熱還流した。反応マスを冷却後、600mlのク
ロロホルムに溶解し、4リットルのアセトンに加え再沈
後、析出した固体を瀘別した。次に瀘塊に塩酸5gを溶
解したイソプロピルアルコール(以下、IPAとい
う。)溶液500mlを加え、30分間攪拌し、さらに
IPA500mlを加え、スラッジ後瀘過し、これを3
回繰り返し、得られた湿ケーキを60℃/100mmH
gで15時間乾燥した。得られた固体は、白色粉末状の
ポリ乳酸で収量は69.1g、収率は92.2%、重量
平均分子量(Mw)29.5万であった。
【0046】合成例2 攪拌機、温度計を備えた1000mlの4ツロフラスコ
に、90%一乳酸730.3gと亜鉛粉末5.0gを加
え、130℃/50mmHgで3時間、系外に生成水を
留出させながら加熱攪拌した後、さらに5mmHgまで
減圧した。この時、留出する白色の乳酸の環状二量体で
あるラクタイドを分取した。得られたラクタイドを酢酸
エチルで再結晶し精ラタタイド420.0gを得た。収
率は80.0%であった。温度計、攪拌翼、窒素導入
管、下部に反応マス取り出し口を備えた500mlの反
応釜に、精ラクタイド200g、オタタン酸錫0.02
g、ラウリルアルコール0.06gを装人し、窒素気流
下、200℃/10mmHgで2時間加熱攪拌した。反
応終了後、下部取り出し口からポリ乳酸の溶融物を抜き
出し、冷却後ペレタイザーにてカットした。得られたポ
リ乳酸は、収量164.0g、収率は82.0%、重量
平均分子量(Mw)は、13.8万であった。
【0047】合成例3 Dien−Starkトラップを設置した反応器に、
l,4−ブタンジオール50.5kgとコハク酸66.
5kg、錫末45gを装入し、100℃で3時間攪拌し
ながら水を留出させた後、150℃/50mmHgでさ
らに2時間攪拌してオリゴマー化した。このオリゴマー
にジフェニルエーテル385kgを加え、150℃/3
5mmHg共沸脱水反応を行い、留出した水と溶媒を水
分離器で分離して溶媒のみを反応機に戻した。2時間
後、反応機に戻す有機溶媒を50kgのモレキュラシー
プ3Aを充填したカラムに通してから反応機に戻るよう
にして、130℃/17mmHgで15時間反応を行
い、重量平均分子量(Mw)14.0万のポリブチレン
サクシネート(以下PSBと略す)溶液を得た。この溶
液に脱水したジフェニルエーテル180kgを加え希釈
した後、40℃まで冷却して、析出した結晶を瀘過し
た。この粉末に0.5N−HCl200kgとエタノー
ル200kgを加え、25℃でl時間攪拌した後瀘過
し、60℃/50mmHgで乾燥して、PSB91.5
kg(収率94.8%)を得た。このPSBの重量平均
分子量(Mw)は13.8万であった。
【0048】実施例1 合成例1と同様な方法で得られたポリ乳酸80kg、脂
肪族ポリエステルとして合成例3で得られたPSB20
kg、可塑剤としてアセチルトリブチルクエン酸17k
g、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤としてエ
ルカ酸アミド1.0kgをヘンシェルミキサーでよく混
合し、二軸押出し機を用い、樹脂温度170〜220℃
にて押出しペレット化した。このペレットを70℃/1
5Hr乾燥した後、40mmΦの押出し機に75mmΦ
のダイを接続し、押出し温度180〜200℃、膨比が
2の条件にてインフレーション成形し、厚み40μmの
シートを得た。このシートを温度80℃に制御したロー
ルにて加熱軟化させ、更に減圧度50mmHgに制御し
たエンボスロール(孔の深さ5mm、孔の直径9.5m
m、孔数9720/m2 )に巻きかけた。この時に、1
20℃に加熱した平滑ロールを通した厚み40μmのベ
ースシートを該エンボスシート上に巻きかけ、該エンボ
スシートの平面部に溶着し、厚み5mmの図1の気泡シ
ート1(突起1aの数は単位面積あたり約70%)を得
た。
【0049】1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は400MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りは、気泡が破裂することなく、良好で
あった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0050】実施例2 合成例2で得られたポリ乳酸70kg、脂肪族ポリエス
テルとしてビオノーレ#3001[商品名、昭和高分子
(株)社製]30kg、可塑剤としてトリエチレングリ
コールジアセテート15.0kg、無機充填剤としてシ
リカ5.0kg、エルカ酸アミド1.0kgを用い、実
施例1と同様にして気泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は350MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りも良好であった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0051】実施例3 合成例2で得られたポリ乳酸60.0kg、ビオノーレ
#3001[商品名、昭和高分子(株)社製]40k
g、可塑剤としてトリアセチン13kg、無機充填剤と
してシリカ2.0kgを用い、実施例1と同様にして気
泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は350MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りも良好であった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0052】実施例4 合成例2で得られたポリ乳酸65.0kg、ビオノーレ
#3001[商品名、昭和高分子(株)社製]35k
g、可塑剤としてジブチルセバケート15kg、無機充
填剤としてシリカ3.0kgを用い、実施例1と同様に
して気泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は350MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りも良好であった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0053】比較例1 合成例1で得られたポリ乳酸100kg、無機充填剤と
してシリカ0.15kgをヘンシェルミキサーでよく混
合し、二軸押出し機を用い、樹脂温度170〜220℃
にて押出しペレット化した。実施例1と同様に、気泡シ
ートを得た。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡の破裂があった。 4)可撓性 実施例1で製造した気泡シートに比べ、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は1950MPa)に劣り、気泡シー
トを巻き取った際に、気泡が破裂した。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・×
【0054】比較例2 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、可塑剤としてア
セチルトリブチルクエン酸20kg、無機充填剤として
シリカ3.0kg、滑剤としてエルカ酸アミド1kgを
用い、実施例1と同様にして気泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は250MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りも良好であった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・× *フィルムのブロッキング・・・×
【0055】比較例3 合成例2で得られたポリ乳酸85kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB15kg、可塑剤としてアセチルトリ
ブチルクエン酸30kg、無機充填剤としてシリカ3.
0kg、滑剤としてエルカ酸アミド1kgを用い、実施
例1と同様にして気泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は250MPa)に優れていた。気泡
シートの巻き取りも良好であった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・× *フィルムのブロッキング・・・×
【0056】比較例4 合成例2で得られたポリ乳酸40kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB60kg,無機充填剤としてシリカ
1.0kg、滑剤としてエルカ酸アミド1kgを用い、
実施例1と同様にして気泡シートを作成した。 1)分解性試験 形状は崩壊し、ばらばらになっていた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後、カビの成育が認められた。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は900MPa)に優れていたが、気
泡シートの巻き取りは、少し悪かった。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0057】比較例5 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、可塑剤として流動パラフィ
ン17kg、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤
としてエルカ酸アミド1kgを用い、実施例1と同様に
したが、可塑剤のブリードが激しく、気泡シートを得る
事ができなかった。
【0058】比較例6 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、ジオクチルフタレート17
kg、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤として
エルカ酸アミド1kgを用い、実施例1と同様にした
が、可塑剤のブリードが激しく、気泡シートを得る事が
できなかった。
【0059】比較例7 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、トリメリット酸17kg、
無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤としてエルカ
酸アミド1kgを用い、実施例1と同様にしたが、可塑
剤のブリードが激しく、気泡シートを得る事ができなか
った。
【0060】比較例8 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、ステアリン酸エチル17k
g、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤としてエ
ルカ酸アミド1kgを用い、実施例1と同様にしたが、
可塑剤のブリードが激しく、気泡シートを得る事ができ
なかった。
【0061】比較例9 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、エポキシ化大豆油17k
g、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤としてエ
ルカ酸アミド1kgを用い、実施例1と同様にしたが、
可塑剤のブリードが激しく、気泡シートを得る事ができ
なかった。
【0062】比較例10 合成例2で得られたポリ乳酸80kg、脂肪族ポリエス
テルとしてPSB20kg、リン酸トリブチル17k
g、無機充填剤としてシリカ3.0kg、滑剤としてエ
ルカ酸アミド1kgを用い、実施例1と同様にしたが、
可塑剤のブリードが激しく、気泡シートを得る事ができ
なかった。
【0063】比較例11 低密度ポリエチレンの40μmフィルムをこのシートを
温度40℃に制御したロールにて加熱軟化させ、更に減
圧度50mmHgに制御したエンボスロール孔の深さ5
mm、孔の直径9.5mm、孔数9720/m2)に巻き
かけた。この時に、150℃に加熱した平滑ロールを通
した厚み40μmのベースシートを該エンボスシート上
に巻きかけ、該エンボスシートの平面部に溶着し、厚み
5mmの図1の気泡シート1(突起1aの数は単位面積
あたり約70%)を得た。 1)分解性試験 3カ月後でもその形状を維持していた。 2)カビ抵抗性試験 3カ月後もカビの成育が認められなかった。 3)圧縮強さ 気泡シートの気泡の破裂はなかった。 4)可撓性 比較例1で製造した気泡シートよりも、可撓性と柔軟性
(シートの弾性率は150MPa)に優れていた。 5)耐熱性 *可塑剤のブリード ・・・○ *フィルムのブロッキング・・・○
【0064】
【発明の効果】本発明により、緩衝性能、分解性、防カ
ビ性に優れ、かつ、その製造に際しては、成形加工性と
歩留まりが顕著に改善され、しかも、可撓性や柔軟性が
顕著に改善された気泡シートを提供することができる。
また、本発明に係る気泡シートは、気泡シートとクラフ
ト紙よりなる複合シートはダンボール、封筒等の輸送用
資材として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の1例である気泡シートの斜視
図である。
【符号の説明】
1 ・・・気泡シート 1a・・・突起又は突状(気泡)
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B65D 81/03 B65D 81/14 C // C08L 67:00 (72)発明者 相原 久 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 吉田 育紀 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 中田 智之 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 味岡 正伸 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリ乳酸(al)と、融点が80〜25
    0℃の生分解性を有する脂肪族ポリエステル(a2)を
    含有する高分子成分(A)と、生分解性を有する可塑剤
    (B)からなるポリ乳酸系樹脂組成物により構成された
    気泡シート。
  2. 【請求項2】 気泡シートが、平坦なベースシートの少
    なくとも片方の面に、エンボス加工により多数の凹凸部
    を設けたエンボスシートを貼り合わせてなる複合シート
    である、請求項1記載の気泡シート。
  3. 【請求項3】 高分子成分(A)が、ポリ乳酸(al)
    90〜50重量%、及び、脂肪族ポリエステル(a2)
    10〜50重量%からなり、かつ、高分子成分(A)1
    00重量部に対して、可塑剤(B)5〜25重量部を含
    有する請求項1又は2記載の気泡シート。
  4. 【請求項4】 脂肪族ポリエステル(a2)が、ポリブ
    チレンサクシネートである請求項3記載の気泡シート。
  5. 【請求項5】 可塑剤(B)が、脂肪族多塩基酸エステ
    ル、脂肪族多価アルコールエステル、オキシ酸エステル
    からなる群から選択される少なくとも一種である、請求
    項3又は4記載の気泡シート。
  6. 【請求項6】 可塑剤(B)が、アセチルトリブチルク
    エン酸、トリアセチン、ジブチルセバケート、トリエチ
    レングリコールジアセテートからなる群から選択される
    少なくとも一種である請求項5記載の気泡シート。
  7. 【請求項7】 樹脂組成物が、高分子成分(A)と可塑
    剤(B)の合計量100重量部に対して、タルク、珪酸
    マグネシウム、炭酸カルシウム、アルミニウム粉末、シ
    リカ及びカオリナイトからなる群から選択された少なく
    とも一種の無機充填剤を、0.1〜10重量部を含有す
    る請求項1〜6記載の気泡シート。
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