[发明专利]模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒及其制造方法以及聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以通过模内发泡成形获得耐热性和机械强度 优异的聚乳酸系树脂发泡成形体的模内发泡成形用聚乳酸系树 脂发泡颗粒(以下有时简称为“聚乳酸系树脂发泡颗粒”)及其 制造方法，以及使用了模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒 的聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法。

背景技术

聚乳酸系树脂是将天然存在的乳酸聚合而获得的树脂，是 可通过存在于自然界的微生物降解的生物降解性树脂，且常温 下的机械特性也优异，因此备受注目。

聚乳酸系树脂一般如下制造：将D-乳酸和/或L-乳酸聚合或 者将选自L-交酯(lactide)、D-交酯和DL-交酯所组成的组中的 一种或两种以上交酯开环聚合而制造。

并且，所得聚乳酸系树脂随该聚乳酸系树脂中所含的D体 成分或L体成分的含有比率的变化，物性、特别是结晶性变化。 具体地说，所得聚乳酸系树脂随着该聚乳酸系树脂中所含的D 体成分或L体成分中含量少的光学异构体的含有比例增多，结 晶性降低，不久成为非结晶性。

另外，作为发泡聚乳酸系树脂发泡颗粒制造聚乳酸系树脂 发泡成形体的方法，提出了模内发泡成形。上述模内发泡成形 是指将聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具内，利用热水、水蒸 汽等热介质加热聚乳酸系树脂发泡颗粒以使其发泡，通过聚乳 酸系树脂发泡颗粒的发泡压将发泡颗粒之间熔接一体化，制造 具有所需形状的聚乳酸系树脂发泡成形体的方法。

具体地说，专利文献1中公开了在L体与D体的摩尔比为 95/5～60/40或40/60～5/95的聚乳酸中以相对于该聚乳酸为0.5～5 重量％的量配合异氰酸酯基≥2.0当量/摩尔的多异氰酸酯化合 物进行反应，将反应所得树脂组合物在规定条件下熟化而成的 树脂组合物。而且公开了由上述树脂组合物制造颗粒，在该颗 粒中含浸发泡体和发泡助剂，将所得发泡性颗粒预备发泡而制 造预备发泡颗粒，将该预备发泡颗粒填充于模具内使其发泡， 成形具有所需形状的成形体。

但是，构成上述树脂组合物的聚乳酸系树脂的L体成分或D 体成分中含量少的光学异构体成分的摩尔比为5摩尔％以上，聚 乳酸系树脂的结晶性低或为非结晶性，耐热性差。因此，由该 树脂组合物获得的成形体的耐热性并不充分，充其量为50℃左 右，在实用上具有问题。

因此，上述方法中，作为构成树脂组合物的聚乳酸系树脂， 使用L体或D体中含量少的光学异构体成分的摩尔比小于5摩尔 ％的、结晶性高的聚乳酸系树脂。但是，将发泡剂含浸于由上 述树脂组合物构成的颗粒而制成发泡性颗粒，并加热该发泡性 颗粒使其预备发泡，因此通过该预备发泡过程中施加的热进行 聚乳酸系树脂的结晶化。其结果，所得预备发泡颗粒成为结晶 化度高的预备发泡颗粒，熔接性降低。因此，使用这种预备发 泡颗粒获得的成形体具有熔接性差、机械强度低的问题。

另外，上述方法虽然可获得气泡较微细的预备发泡颗粒， 但必须的是有如下工序：由树脂组合物制造颗粒的工序，在该 颗粒中含浸发泡剂和发泡助剂使所得发泡性颗粒预备发泡的工 序。因此具有生产率差的问题。

进而，专利文献2公开了生物降解性聚酯系树脂预备发泡颗 粒的连续制造方法，其特征在于，在由生物降解性聚酯系树脂 连续制造模内成形用的预备发泡颗粒时，利用挤出机混炼生物 降解性聚酯系树脂和发泡剂，作为经发泡的绳股(strand)挤出， 剪断该发泡绳股，获得预备发泡颗粒。并且，作为剪断上述发 泡绳股的方法，公开了优选的一边冷却正在发泡的绳股一边剪 断的所谓热剪断方式(段落号(0030))。

但是，上述连续制造方法如段落号[0030]所记载，由于是 在绳股发泡的部分切断，因此有可能成为在绳股的切截面露出 气泡截面的状态。其结果，所得预备发泡颗粒具有发泡气体易 于从露出至其表面的气泡截面逃脱，发泡性低的问题。

进而，切断绳股获得的预备发泡颗粒由于并未被强制地冷 却，因此还具有构成预备发泡颗粒的聚酯系树脂的结晶化度上 升、热熔接性降低的问题。

另外，专利文献3公开了能够获得成形性和热熔接性优异的 发泡颗粒的发泡性聚乳酸颗粒的制造方法。该制造方法中，在 特定条件下将二氧化碳含浸于差示扫描量热测定的发热量为 15J/g以上的树脂颗粒中。

但是，由于差示扫描量热测定的发热量为15J/g以上，因此 聚乳酸系树脂的结晶性低，耐热温度为80℃左右时耐热性不充 分。