CN101646539B - 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 - Google Patents

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Abstract

本发明提供可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的制造方法。本发明的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，由于一边使旋转刃始终接触于喷嘴模具的前端面，一边以规定转速旋转，利用上述旋转刃切断从喷嘴模具挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物，因此可以确实地切断聚乳酸系树脂挤出物，获得大致球状的聚乳酸系树脂发泡颗粒。因此，将聚乳酸系树脂发泡颗粒用于模内发泡成形时，聚乳酸系树脂发泡颗粒在所有方向上基本均匀地发泡，发泡颗粒之间在所有方向上相互牢固地热熔接一体化。

Description

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
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。
另外，由于在树脂颗粒中含浸二氧化碳时的气压为0.5～10MPa，因此会产生如下问题：在树脂颗粒中含浸二氧化碳时进行了聚乳酸的结晶化，所得发泡性聚乳酸颗粒的热熔接性降低，且发泡性聚乳酸颗粒偏平化，发泡性降低。
专利文献1：日本特开2000-17038号公报
专利文献2：日本特开2002-302567号公报
专利文献3：日本特开2003-73495号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供可以通过模内发泡成形获得外观良好、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及其制造方法，以及使用了上述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。
用于解决问题的方法
本发明的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，其特征在于，该制造方法具备以下工序：将聚乳酸系树脂供于挤出机而在发泡剂的存在下进行熔融混炼的工序，其中所述聚乳酸系树脂含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔％，或者所述聚乳酸系树脂仅含有D体或L体中任一种光学异构体作为组成单体成分；从安装于上述挤出机前端的喷嘴模具挤出聚乳酸系树脂挤出物，一边使该聚乳酸系树脂挤出物发泡，一边接触于上述喷嘴模具的前端面并通过利用以2000～10000rpm的转速旋转的旋转刃切断，以制造聚乳酸系树脂发泡颗粒，利用切断应力使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒飞散的工序；使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒冲撞于配置在上述喷嘴模具前方的冷却部件并进行冷却的工序。
首先，说明聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造所使用的制造装置。图1中，1为安装于挤出机前端的喷嘴模具。该喷嘴模具优选能够挤出发泡聚乳酸系树脂而形成均匀的微细气泡。然后，如图2所示，喷嘴模具2的前端面1a上的同一假想圆A上以等间隔形成有多个喷嘴的出口部11、11...。予以说明，安装于挤出机前端的喷嘴模具只要聚乳酸系树脂不在喷嘴内发泡则无特别限定。
喷嘴模具1的喷嘴数少时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造效率低，而多时，从相邻喷嘴挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物之间接触成为一体、或者切断聚乳酸系树脂挤出物而获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒之间成为一体，因此喷嘴数优选为2～80个、更优选为5～60个、特别优选为8～50个。
喷嘴模具1中的喷嘴的出口部11的直径小时，挤出压力变得过高，挤出发泡变难，而大时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的直径增大，在模具内的填充性降低，因此出口部11的直径优选为0.2～2mm、更优选为0.3～1.6mm、特别优选为0.4～1.2mm。
并且，喷嘴模具1中的喷嘴的出口部11的聚乳酸系树脂的剪切速度小时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡倍率降低或者聚乳酸系树脂发泡颗粒的气泡变得粗大，而大时，发生断裂(fracture)，无法稳定地进行挤出发泡，因此剪切速度优选为1000～30000sec-1、更优选为2000～25000sec-1、特别优选为3000～20000sec-1。
予以说明，喷嘴模具的喷嘴的出口部11的剪切速度基于下述式求得。
剪切速度(sec-1)＝4×Q/(πr3)
其中，Q为聚乳酸系树脂的体积挤出量(cm3/sec)(由质量挤出量(g/sec)计算Q时，聚乳酸系树脂的密度为1.0g/cm3)，r为喷嘴的半径(cm)。
另外，为了减少断裂，喷嘴模具1的台肩部的长度优选为喷嘴模具1的喷嘴的出口部11的直径的4～30倍、更优选为喷嘴模具1的喷嘴的出口部11的直径的5～20倍。其原因在于，喷嘴模具的台肩部的长度小于喷嘴模具的喷嘴的出口部直径时，发生断裂、无法稳定地挤出发泡，而喷嘴模具的台肩部的长度大于喷嘴模具的喷嘴的出口部直径时，对喷嘴模具施加过大的压力，无法挤出发泡。
并且，在被喷嘴模具1的前端面1a中的喷嘴的出口部11、11...所包围的部分，以向前方突出的状态配置旋转轴2，该旋转轴2贯通构成后述冷却部件4的冷却鼓41的前部41a，并连接于发动机等驱动部件3。
进而，在上述旋转轴2的后端部的外周面上一体地设置1片或多片旋转刃5、5...，全部的旋转刃5在其旋转时为始终接触于喷嘴模具1的前端面1a的状态。予以说明，在旋转轴2上一体地设有多片旋转刃5、5...时，多片旋转刃5、5...以等间隔配置在旋转轴2的圆周方向上。另外，图2中作为一例显示了4个旋转刃5、5...一体地设置于旋转轴2的外周面上的情况。
并且，通过旋转轴2的旋转，旋转刃5、5...一边始终接触于喷嘴模具1的前端面1a，一边在形成有喷嘴的出口部11、11...的假想圆A上移动，使得能够依次、连续地将由喷嘴的出口部11、11...挤出的聚乳酸系树脂挤出物切断。
另外，按照包围喷嘴模具1的至少前端部与旋转轴2配置冷却部件4。该冷却部件4具备：具有直径大于喷嘴模具1的正面圆形状的前部41a和从该前部41a的外周边缘向后方延伸设置的圆筒状的周壁部41b的有底圆筒状的冷却鼓41。
形成冷却部件4的材料可以举出金属、合成树脂、木等，考虑到加工性、耐久性、尺寸精度时，优选金属。金属中，考虑到加工性、性能时，更优选铁、铝。
进而，在对应于冷却鼓41的周壁部41b的喷嘴模具1的外侧的部分上形成用于供给冷却液42的供给口41c，形成沿着内外周面间而贯通的状态。冷却鼓41的供给口41c的外侧开口部上连接用于将冷却液42供至冷却鼓41内的供给管41d。
冷却液42成为通过供给管41d沿着冷却鼓41周壁部41b的内周面向斜前方向供给的构成。而且，冷却液42通过伴随从供给管41d供至冷却鼓41的周壁部41b内周面时的流速的离心力，沿着冷却鼓41的周壁部41b内周面以螺旋状向前方行进。并且，冷却液42在沿着周壁部41b内周面行进的过程中在垂直于行进方向的方向上慢慢扩散，结果成为相比较于冷却鼓41的供给口41c更处于前方的周壁部41b的内周面被冷却液42整面地覆盖的状态的构成。
予以说明，冷却液42只要能够冷却聚乳酸系树脂发泡颗粒，则无特别限定，例如可以举出水、醇等，考虑到使用后的处理，优选水。
并且，在冷却鼓41的周壁部41b的前端部下面形成排出口41e，成为沿着其内外周面间贯通的状态，在该排出口41e的外侧开口部上连接排出管41f，成为能够连续地排出聚乳酸系树脂发泡颗粒和冷却液42的构成。
接着，说明本发明所用的聚乳酸系树脂。本发明中使用的聚乳酸系树脂可以使用一般市售的聚乳酸系树脂，具体地可以是通过将D-乳酸和L-乳酸作为单体共聚、将D-乳酸或L-乳酸的任一个作为单体聚合、或者将选自D-交酯、L-交酯和DL-交酯所组成的组中的1种或2种以上的交酯开环聚合而获得的任何聚乳酸系树脂。
并且，在制造聚乳酸系树脂时，在并用D体和L体作为单体时D体或L体中含量少的光学异构体的比例小于5摩尔％的情况下，或者仅使用D体或L体中任一种光学异构体作为单体的情况下，即上述聚乳酸系树脂作为其组成单体成分含有D体和L体两种光学异构体且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔％或者作为组成单体成分仅含有D体或L体中任一种光学异构体的情况下，所得聚乳酸系树脂随着其结晶性增高而熔点增高，而并用D体和L体作为单体时当D体或L体中含量少的光学异构体的比例为5摩尔％以上时，随着含量少的光学异构体增加，所得聚乳酸系树脂的结晶性降低，不久成为非结晶。
因此，本发明中使用含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔％的聚乳酸系树脂，或者使用仅含有D体或L体中任一种光学异构体作为组成单体成分的聚乳酸系树脂。通过使用这种聚乳酸系树脂，可以提高所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的耐热性。
进而，作为单体并用D体和L体将其聚合所获得的聚乳酸系树脂，优选使D体或L体中含量少的光学异构体的比例小于4摩尔％的单体聚合而获得的聚乳酸系树脂，更优选使D体或L体中含量少的光学异构体的比例小于3摩尔％的单体聚合而获得的聚乳酸系树脂，特别优选使D体或L体中含量少的光学异构体的比例小于2摩尔％的单体聚合而获得的聚乳酸系树脂。
即，优选含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于4摩尔％的聚乳酸系树脂，更优选含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于3摩尔％的聚乳酸系树脂，进一步优选含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于2摩尔％的聚乳酸系树脂。
并且，含有D体和L体作为组成单体成分的聚乳酸系树脂的D体或L体中的含量少的任何光学异构体的比例越少，则聚乳酸系树脂无论其结晶性怎样，熔点都会上升。因此，将发泡颗粒填充于模具内使其发泡而获得的发泡成形体的耐热性也提高，发泡成形体即便在高的温度下也可维持其形态。因而，可以在高的温度状态下将发泡成形体从模具内取出，使发泡成形体在模具内的冷却时间缩短，可提高发泡成形体的生产效率。
这里，可以通过以下方法测定聚乳酸系树脂中的D体或L体的含量。将聚乳酸系树脂冷冻粉碎，将聚乳酸系树脂的粉末200mg供于锥形瓶内，然后在锥形瓶内加入1N的氢氧化钠水溶液30毫升。并且，一边振动锥形瓶一边加热至65℃，将聚乳酸系树脂完全地溶解。之后，将1N盐酸供至锥形瓶内进行中和，制作pH4～7的分解溶液，并使用容量瓶制成规定的体积。
接着，利用0.45μm的膜滤器过滤分解溶液，然后使用液相色谱分析，基于所得曲线由D体和L体来源的峰面积，并将面积比作为存在比计算D体量和L体量。并且，反复进行5次与上述同样的要领，将所得D体量和L体量分别相加平均，作为聚乳酸系树脂的D体量和L体量。
HPLC装置(液相色谱)：日本分光公司制 商品名“PU-2085Plus型系统”
柱：住友分析センタ一公司制 商品名“SUMICHIRALOA5000”(4.6mmΦ×250mm)
柱温度：25℃
流动相：2mMCuSO4水溶液和2-丙醇的混合液(CuSO4水溶液∶2-丙醇(体积比)＝95∶5)
流动相流量：1.0毫升/分钟
检测器：UV 254nm
注入量：20微升
并且，聚乳酸系树脂发泡颗粒通过挤出发泡来制造。因此，构成聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂优选调节成其熔点(mp)与通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T满足下述式1。
(聚乳酸系树脂的熔点(mp)-40℃)≤(交点处的温度T)≤聚乳酸系树脂的熔点(mp)...式1
这里，通过动态粘弹性测定所测得的储能模量是在粘弹性中显示弹性性质的指标，是表示发泡过程中的气泡膜弹性大小的指标，是表示在发泡过程中对抗气泡膜的收缩力、使气泡膨胀所必需的发泡压的大小的指标。
即，聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量低时，则在气泡膜被伸长时，气泡膜对抗伸长力预进行收缩的力小，通过聚乳酸系树脂发泡颗粒制造所必需的发泡压，发泡膜易于伸长，结果气泡膜过度地伸长而发生破泡，而聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量高时，当对气泡膜施加伸长力时，对抗伸长的气泡膜的收缩力大，即便由于制造聚乳酸系树脂发泡颗粒所必需的发泡压而使气泡暂时发生膨胀，随着温度降低等所引起的经时发泡压的降低，气泡也发生收缩。
另外，通过动态粘弹性测定所测得的损耗模量是在粘弹性中显示粘性性质的指标，是表示发泡过程中的气泡膜的粘性的指标，是表示在发泡过程中至何种程度不会破坏气泡膜而可使其伸长的允许范围的指标，同时表示通过发泡压使气泡膨胀至规定大小后、使该膨胀的气泡维持其大小的能力的指标。
即，聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的损耗模量低时，则在通过聚乳酸系树脂发泡颗粒制造所必需的发泡压而泡膜被伸长时，气泡膜容易破损，而聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定获得的损耗模量高时，发泡力通过气泡膜被转换成热能，在聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造时，难以顺畅地伸长气泡膜，难以使气泡膨胀。
如此，在使聚乳酸系树脂发泡、制造聚乳酸系树脂发泡颗粒时，在发泡过程中，优选的是，聚乳酸系树脂有必要具有气泡膜不会由于用于获得聚乳酸系树脂发泡颗粒所必需的发泡压而发生破损、可用于适度伸长的弹性力，即储能模量，并且具有气泡膜不会由于上述发泡压而发生破损、可顺畅地伸长，即便发泡压经时地减少也可使膨胀至所需大小的气泡维持于其大小的粘性力，即损耗模量。
即，在挤出发泡工序中，优选聚乳酸系树脂的储能模量和损耗模量两者具有适于挤出发泡的值，为了在挤出发泡工序中将适于这种挤出发泡的储能模量和损耗模量赋予聚乳酸系树脂，优选调节成聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T(以下有时称作“储能模量曲线和损耗模量曲线的交点处的温度T”)和聚乳酸系树脂的熔点(mp)满足下述式1、更优选满足式2，从而制成在保持聚乳酸系树脂的储能模量和损耗模量的平衡的同时适于挤出发泡的物质，并可优化聚乳酸系树脂的挤出发泡性，可以稳定地制造聚乳酸系树脂发泡颗粒。
[聚乳酸系树脂的熔点(mp)-40℃]≤交点处的温度T≤聚乳酸系树脂的熔点(mp)...式1
[聚乳酸系树脂的熔点(mp)-35℃]≤交点处的温度T≤[聚乳酸系树脂的熔点(mp)-10℃]...式2
进而，下面详述调节成聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T和聚乳酸系树脂的熔点(mp)满足上述式1的优选理由。
首先，聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T比聚乳酸系树脂的熔点(mp)低40℃以上时，由于挤出发泡时的聚乳酸系树脂的损耗模量与储能模量相比过大，因此损耗模量和储能模量的平衡破坏。
因此，当达到适于聚乳酸系树脂的损耗模量的发泡力、即适于聚乳酸系树脂的粘性的发泡力时，对于聚乳酸系树脂的弹性力来说，发泡力变得过大，气泡膜发生破损，产生破泡，无法获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒，相反，当达到适于聚乳酸系树脂的储能模量的发泡力、即适于聚乳酸系树脂的弹性的发泡力时，对于聚乳酸系树脂的粘性力来说，发泡力小，聚乳酸系树脂难以发泡，仍然难以获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒。
另外，聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T高于聚乳酸系树脂的熔点(mp)时，由于挤出发泡时的聚乳酸系树脂的储能模量与损耗模量相比过大，因此与上述同样，损耗模量和储能模量的平衡破坏。
因此，当达到适于聚乳酸系树脂储能模量的发泡力、即适于聚乳酸系树脂的弹性的发泡力时，对于聚乳酸系树脂的粘性力来说，发泡力变得过大，气泡膜发生破损，产生破泡，无法获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒，相反，当达到适于聚乳酸系树脂的损耗模量的发泡力、即适于聚乳酸系树脂的粘性的发泡力时，对于聚乳酸系树脂的弹性力来说，发泡力小，聚乳酸系树脂即便由于发泡力一旦发生发泡，随着发泡力经时地降低，气泡收缩，仍然难以获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒。
并且，作为调节成聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T和聚乳酸系树脂的熔点(mp)满足上述式1的方法，可以举出：由于随着聚乳酸系树脂的重均分子量增高，聚乳酸系树脂通过动态粘弹性测定获得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T增高，因此通过在聚乳酸系树脂聚合时调整反应时间或反应温度，可调节所得聚乳酸系树脂的重均分子量的方法；在挤出发泡前或挤出发泡时使用增粘剂、交联剂来调节聚乳酸系树脂的重均分子量的方法。
这里，聚乳酸系树脂的熔点(mp)按照以下要领测定。即，根据JIS K7121：1987进行聚乳酸系树脂的差示扫描量热分析，将所得DSC曲线的熔解峰的温度作为聚乳酸系树脂的熔点(mp)。予以说明，熔解峰的温度为多个时，取最高温度。
另外，聚乳酸系树脂使用动态粘弹性测定所得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T按照下述要领测定。首先，在制造聚乳酸系树脂发泡颗粒的要领中，除了不添加发泡剂之外，使用同样的要领获得聚乳酸系树脂颗粒。
在9.33×104Pa的减压下、80℃下干燥该聚乳酸系树脂颗粒3小时。将该聚乳酸系树脂颗粒放置于加热至仅高于构成该聚乳酸系树脂颗粒的聚乳酸系树脂熔点40～50℃的温度的测定板上，在氮气气氛下放置5分钟使其熔融。
接着，准备直径25mm的平面圆形状的挤压板，使用该挤压板在上下方向上挤压测定板上的聚乳酸系树脂，直至挤压板和测定板的相对面间的间隔达到1mm。并且，除去从挤出板外周边缘挤出的聚乳酸系树脂，然后放置5分钟。
然后，在应变5％、频率1rad/秒、降温速度2℃/分钟、测定间隔30秒钟的条件下进行聚乳酸系树脂的动态粘弹性测定，测定储能模量和损耗模量。接着，以横轴为温度、纵轴为储能模量和损耗模量，描绘储能模量曲线和损耗模量曲线。予以说明，在描绘储能模量曲线和损耗模量曲线时，以测定温度为基准，将相邻的测定值之间用直线相连。
并且，从读取上述图表可以获得所得储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T。予以说明，储能模量曲线和损耗模量曲线在多个位置相互交叉时，将储能模量曲线和损耗模量曲线的多个交点处的温度中最高的温度作为储能模量曲线和损耗模量曲线的交点处的温度T。
另外，通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T可以使用由Reologica Instruments A.B公司以商品名“DynAlyser DAR-100”出售的动态粘弹性测定装置测定。
并且，将上述聚乳酸系树脂供至挤出机，在发泡剂的存在下进行熔融混炼后，从安装于挤出机前端的喷嘴模具1将聚乳酸系树脂挤出物挤出发泡。
予以说明，上述挤出机只要是以往常用的挤出机则无特别限定，例如可以举出单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、连接有多个挤出机的串联型挤出机。
另外，上述发泡剂可以使用以往常用的物质，例如偶氮二甲酰胺、二亚硝基五亚甲基四胺、次联氨基二甲酰胺、重碳酸钠等化学发泡剂；丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷等饱和脂肪族烃，二甲基醚等醚类，二氯甲烷、1，1，1，2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷、单氯二氟甲烷等卤化碳，二氧化碳、氮气等物理发泡剂等，优选二甲基醚、丙烷、正丁烷、异丁烷、二氧化碳，更优选丙烷、正丁烷、异丁烷，特别优选正丁烷、异丁烷。
并且，作为供至挤出机的发泡剂量，量少时，则无法将聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡至所需发泡倍率，而量多时，则由于发泡剂作为增塑剂发挥作用，因此熔融状态的聚乳酸系树脂的粘弹性过于降低，发泡性降低，无法获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒，或者聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡倍率过高，无法控制结晶化度，因此相对于聚乳酸系树脂100重量份优选为0.1～5重量份、更优选为0.2～4重量份、特别优选为0.3～3重量份。
予以说明，优选在挤出机中添加气泡调整剂，由于气泡调整剂多数作为聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶成核剂发挥作用，因此优选使用不促进聚乳酸系树脂结晶化的气泡调整剂，这种气泡调整剂优选聚四氟乙烯粉末，用丙烯酸树脂改性的聚四氟乙烯粉末。
另外，作为供至挤出机的气泡调整剂的量，量少时，则聚乳酸系树脂发泡颗粒的气泡变得粗大，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的外观降低，而量多时，则在挤出发泡聚乳酸系树脂时发生破泡，聚乳酸系树脂发泡颗粒的独立气泡率降低，因此相对于聚乳酸系树脂100重量份优选为0.01～3重量份、更优选为0.05～2重量份、特别优选为0.1～1重量份。
并且，由喷嘴模具1挤出的聚乳酸系树脂挤出物进入之后的切断工序。聚乳酸系树脂挤出物的切断如下进行：使旋转轴2旋转，以2000～10000rpm的一定转速旋转配置于喷嘴模具1前端面1a的旋转刃5、5...。
全部的旋转刃5在始终接触于喷嘴模具1的前端面1a的同时进行旋转，从喷嘴模具1挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物通过在旋转刃5和喷嘴模具1的喷嘴的出口部11端缘之间产生的剪切应力，以一定的时间间隔在大气中被切断，成为聚乳酸系树脂发泡颗粒。此时，在聚乳酸系树脂挤出物的冷却不会过度的范围内，还可将水以雾状吹拂于聚乳酸系树脂挤出物。
本发明中，在喷嘴模具1的喷嘴内聚乳酸系树脂不发泡。并且，聚乳酸系树脂在刚从喷嘴模具1的喷嘴的出口部11喷出时还未发泡，在喷出后经过短暂时间后开始发泡。因此，聚乳酸系树脂挤出物由刚从喷嘴模具1的喷嘴的出口部11喷出后的未发泡部和连接于该未发泡部的、先于未发泡部而挤出的发泡中途的发泡部构成。
从喷嘴模具1的喷嘴的出口部11突出至开始发泡的期间，未发泡部维持其状态。维持该未发泡部的时间可通过喷嘴模具1的喷嘴的出口部11的树脂压力、发泡剂量等来调整。喷嘴模具1的喷嘴的出口部11的树脂压力高时，聚乳酸系树脂挤出物从喷嘴模具1挤出后不会立即发泡，维持未发泡的状态。喷嘴模具1的喷嘴的出口部11的树脂压力的调整可以通过喷嘴的口径、挤出量、聚乳酸系树脂的熔融粘度和熔融张力来调整。通过将发泡剂量调整至合适的量，可以防止聚乳酸系树脂在模具内部发泡，确实地形成未发泡部。
聚乳酸系树脂的挤出温度(挤出机前端部的聚乳酸系树脂温度)，优选为高于聚乳酸系树脂熔点10～50℃的温度，更优选为高于聚乳酸系树脂熔点15～45℃的温度，特别优选为高于聚乳酸系树脂熔点20～40℃的温度。其原因在于，聚乳酸系树脂的挤出温度低时，发生断裂，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒之间易于附着，聚乳酸系树脂的挤出温度高时，促进聚乳酸系树脂的分解，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡性和连续气泡率易于降低。
并且，由于全部旋转刃5以始终接触于喷嘴模具1前端面1a的状态切断聚乳酸系树脂挤出物，因此聚乳酸系树脂挤出物在刚从喷嘴模具1的喷嘴的出口部11喷出后的未发泡部被切断，可制造聚乳酸系树脂发泡颗粒。
所得聚乳酸系树脂发泡颗粒由于在其未发泡部切断聚乳酸系树脂挤出物，因此在切断部的表面并不存在气泡截面。而且，聚乳酸系树脂发泡颗粒的整个表面被不存在气泡截面的表皮层覆盖。因此，聚乳酸系树脂发泡颗粒没有发泡气体的脱离、具有优异的发泡性，并且连续气泡率也低，进而表面的热熔接性也优异。
并且，将聚乳酸系树脂发泡颗粒用于模内发泡成形时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的表面由未露出气泡截面的表皮层形成，因此发泡颗粒之间的热熔接性良好，所得聚乳酸系树脂发泡成形体没有表面不均、外观优异，并且具有优异的机械强度。
另外，如上所述，旋转刃5以一定转速旋转，旋转刃5的转速限定为2000～10000rpm、优选为3000～9000rpm、更优选为4000～8000rpm。
其原因在于，旋转刃5低于2000rpm时，无法利用旋转刃5确实地切断聚乳酸系树脂挤出物，聚乳酸系树脂发泡颗粒之间一体化或者聚乳酸系树脂发泡颗粒的形状变得不均匀。
另一方面，旋转刃5的转速高于10000rpm时，会发生下述问题。第一个问题为，旋转刃所产生的切断应力增大，在聚乳酸系树脂发泡颗粒从喷嘴的出口部向冷却部件飞散时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的初速度加快。结果，从切断聚乳酸系树脂挤出物至聚乳酸系树脂发泡颗粒冲撞于冷却部件的时间缩短，聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡变得不充分，聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡倍率降低。第二个问题为，旋转刃和旋转轴的磨耗增大，旋转刃和旋转轴的寿命缩短。
并且，如上获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒在利用旋转刃5所产生的切断应力切断的同时，向外侧或前方飞散，立即冲撞于冷却鼓41的周壁部41b的内周面。聚乳酸系树脂发泡颗粒在冲撞于冷却鼓41之前的期间继续发泡，聚乳酸系树脂发泡颗粒通过发泡生长为大致球状。
冷却鼓41的周壁部41b的内周面被冷却液42整面地覆盖，冲撞于冷却鼓41的周壁部41b的内周面的聚乳酸系树脂发泡颗粒立即被冷却，聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡停止。如此，利用旋转刃5切断聚乳酸系树脂挤出物后，立即通过冷却液42冷却聚乳酸系树脂发泡颗粒，因此防止构成聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂的结晶化度的提高，并且防止聚乳酸系树脂发泡颗粒过度地发泡。
因此，聚乳酸系树脂发泡颗粒在模内发泡成形时发挥优异的发泡性和热熔接性。而且，模内发泡成形时可以提高聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度、提高聚乳酸系树脂的耐热性，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有优异的耐热性。
予以说明，冷却液42的温度低时，则位于冷却鼓41附近的喷嘴模具被过度地冷却，对聚乳酸系树脂的挤出发泡造成不良影响，而温度高时，则构成聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂的结晶化度提高，聚乳酸系树脂发泡颗粒的热熔接性降低，因此优选为0～45℃、更优选为5～40℃、特别优选为10～35℃。
并且，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度优选为30％以下、更优选为3～28％、特别优选为5～26％。聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度通过从喷嘴模具1挤出聚乳酸系树脂挤出物开始至聚乳酸系树脂发泡颗粒冲撞于冷却液42的时间、冷却液42的温度来调整。
这里，聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度可如下计算：使用差示扫描量热计(DSC)根据JIS K7121记载的测定方法一边以10℃/分钟的升温速度升温一边测定的每1mg冷结晶化热量及每1mg熔解热量，并利用下述式求得。
[数学式1]
结晶化度(％)＝[(|每1mg的熔解热量|-|每1mg的冷结晶化热量|)/93mJ/mg]×100
如此获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度小时，则聚乳酸系树脂发泡颗粒的连续气泡率上升，在模内发泡成形的发泡时无法赋予聚乳酸系树脂发泡颗粒必要的发泡力，而大时，则所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的气泡变得不均匀，模内发泡成形时的聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡性变得不充分，因此优选为0.02～0.6g/cm3、更优选为0.03～0.5g/cm3、特别优选为0.04～0.4g/cm3。
并且，聚乳酸系树脂发泡颗粒的连续气泡率高时，则模内发泡成形时，聚乳酸系树脂发泡颗粒基本不发泡，聚乳酸系树脂发泡颗粒之间的熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度降低，因此优选小于20％、更优选为10％以下、特别优选为5％以下。予以说明，聚乳酸系树脂发泡颗粒的连续气泡率的调整如下来进行：调整从挤出机挤出的聚乳酸系树脂的挤出发泡温度、发泡剂向挤出机的供给量等。
这里，按照下述要领测定聚乳酸系树脂发泡颗粒的连续气泡率。首先，准备体积测定空气比较式比重计的试样杯，测定装满该试样杯80％左右的量的聚乳酸系树脂发泡颗粒的总重量A(g)。接着，使用比重计利用1-1/2-1气压法测定上述聚乳酸系树脂发泡颗粒的总体积B(cm3)。予以说明，体积测定空气比较式比重计例如由东京サイエンス公司以商品名“1000型”出售。
接着，准备金属丝网制的容器，将该金属丝网制的容器浸渍于水中，测定处于浸渍于该水中的状态的金属丝网制的容器的重量C(g)。接着，在该金属丝网制的容器内放入全部上述聚乳酸系树脂发泡颗粒，将该金属丝网制的容器浸渍于水中，测定处于浸渍于水中的状态的金属丝网制的容器加上放入至该金属丝网制容器内的聚乳酸系树脂发泡颗粒的总量的重量D(g)。
并且，基于下述式求出聚乳酸系树脂发泡颗粒的表观体积E(cm3)，基于该表观体积E和上述聚乳酸系树脂发泡颗粒的总体积B(cm3)，利用下述式可以求出聚乳酸系树脂发泡颗粒的连续气泡率。予以说明，将1g水的体积作为1cm3。
E＝A+(C-D)
连续气泡率(％)＝100×(E-B)/E
另外，上述聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径小时，则模内发泡成形时聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡性降低，而大时，则模内发泡成形时聚乳酸系树脂发泡颗粒在模具内的填充性降低，因此优选为0.5～5.0mm、更优选为1.0～4.5mm、特别优选为1.5～4mm。
这里，聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径可以直接使用游标卡尺测定聚乳酸系树脂发泡颗粒的直径。具体地说，测定各聚乳酸系树脂发泡颗粒的切截面中的最长直径(长径)和最短直径(短径)，并且测定各聚乳酸系树脂发泡颗粒中的垂直于切截面的方向的长度，将聚乳酸系树脂发泡颗粒的长径、短径和长度的相加平均值作为聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径。
将如此获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具的模腔内并加热，使聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡，从而使聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡，在通过它们的发泡压使发泡颗粒之间熔接一体化的同时提高聚乳酸系树脂的结晶化度，可获得熔接性和耐热性优异的具有所需形状的聚乳酸系树脂发泡成形体。
予以说明，填充于模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒的加热介质并无特别限定，除了水蒸汽之外，还可举出热风、温水等，优选使用60～100℃的水。其原因在于，水为液体状、比热大，因此即便是温度低，也可充分为模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒提供发泡所必需的高热量。
因此，可以不过度加热聚乳酸系树脂发泡颗粒，就可充分地加热聚乳酸系树脂发泡颗粒以使其发泡，不会发生作为加热介质使用水蒸汽、热风时所发生的聚乳酸系树脂发泡颗粒表面的热收缩，可以利用它们的发泡力将聚乳酸系树脂发泡颗粒之间相互牢固地热熔接一体化，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有优异的机械强度，且外观也优异。
并且，与使用高压的水蒸汽相比，可以在低的压力下进行模内发泡成形，因此能够较低地抑制模具的设计强度，可以容易地制作具有复杂形状的模具，并且模具本身也可制成小型物品而谋求提高处理性，并可谋求提高聚乳酸系树脂发泡成形体的生产率。
作为加热介质使用的水的温度低时，则填充于模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡变得不充分，聚乳酸系树脂发泡颗粒之间的热熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度、外观性降低，而高时，则必须使水为高压状态，需要锅炉(boiler)等大型设备，因此优选为60～100℃、更优选为70～99℃、特别优选为80～98℃。
作为向填充于模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒提供60～100℃的水来加热聚乳酸系树脂发泡颗粒的方法并无特别限定，例如可以举出(1)在以往使用的模内发泡成形机内代替水蒸汽将60～100℃的水供至模具内的方法、(2)将填充有聚乳酸系树脂发泡颗粒的模具浸渍于60～100℃的水中而向聚乳酸系树脂发泡颗粒供给水的方法等，从即便是复杂形状的模具，也可均匀地加热整个模具、即可使全部聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡的观点来看，优选上述(2)的方法。
利用填充于模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒的水的加热时间短时，则聚乳酸系树脂发泡颗粒的加热变得不充分，聚乳酸系树脂发泡颗粒之间的热熔接变得不充分，或者聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度不会充分地提高，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的耐热性降低，而长时，则仅聚乳酸系树脂发泡成形体的生产率降低，因此优选为20秒～1小时。
并且，利用60～100℃的水加热聚乳酸系树脂发泡颗粒进行模内发泡成形后，将形成于模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体冷却后将模具开放，可获得具有所需形状的聚乳酸系树脂发泡成形体。
形成于模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体的冷却高时，则模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒不会充分地固化，有从模具内取出时膨胀而不会成为如模具的模腔形状的聚乳酸系树脂发泡成形体的危险，因此按照聚乳酸系树脂发泡成形体的表面温度优选达到50℃以下、更优选为0～45℃、特别优选为0～40℃、最优选为0～35℃进行冷却。
这里，作为冷却形成于模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体的方法并无特别限定，可以举出(1)将模具放置于50℃以下的气氛中的方法、(2)向模具吹拂50℃以下的水或空气的方法、(3)将模具浸渍于50℃以下的水中的方法，从即便是复杂形状的模具，也可以均匀地冷却整个模具的观点来看，优选上述(3)的冷却方法。予以说明，冷却时间可根据冷却方法、模具的大小等来适当调整，例如在50℃以下的水中浸渍模具时，优选为1～10分钟。
并且，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的结晶化度低时，则聚乳酸系树脂发泡成形体的耐热性降低，而高时，则聚乳酸系树脂发泡成形体变脆，因此可以按照优选达到40～65％、更优选达到45～64％、特别优选达到50～63％调整模内发泡成形条件。予以说明，聚乳酸系树脂发泡成形体的结晶化度由于与聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度测定方法相同，因此省略其说明。
予以说明，作为形成模具的材料并无特别限定，例如可以举出铁系金属、铝系金属、铜系金属、锌系金属等，从热传导性和加工性的观点来看，优选铝系金属。
进而，在模内发泡成形前，还可在上述聚乳酸系树脂发泡颗粒中进一步含浸惰性气体，以提高聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡力。通过如此提高聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡力，模内发泡成形时聚乳酸系树脂发泡颗粒之间的熔接性提高，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有更为优异的机械强度。予以说明，作为上述惰性气体，例如可以举出二氧化碳、氮气、氦气、氩气等，优选二氧化碳。
作为在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体的方法，例如可以举出在具有常压以上压力的惰性气体气氛下放置聚乳酸系树脂发泡颗粒，从而在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体的方法。此时，可以在将聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具内之前含浸惰性气体，还可在将聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具内后连同模具放置于惰性气体气氛下，使惰性气体含浸于聚乳酸系树脂发泡颗粒中。
并且，在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体时的温度优选为-40～25℃、更优选为-10～20℃。其原因在于，温度低时，聚乳酸系树脂发泡颗粒过于冷却，在模内发泡成形时，无法充分地加热聚乳酸系树脂发泡颗粒，聚乳酸系树脂发泡颗粒之间的热熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度降低。而温度高时，则惰性气体在聚乳酸系树脂发泡颗粒中的含浸量降低，无法赋予聚乳酸系树脂发泡颗粒充分的发泡性，并且促进了聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化，聚乳酸系树脂发泡颗粒的热熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度降低。
另外，在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体时的压力优选为0.2～1.6MPa、更优选为0.28～1.2MPa。惰性气体为二氧化碳时，优选为0.2～1.5MPa、更优选为0.25～1.2MPa。其原因在于，压力低时，惰性气体在聚乳酸系树脂发泡颗粒中的含浸量降低，无法赋予聚乳酸系树脂发泡颗粒充分的发泡性，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度降低。
另一方面，压力高时，聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度提高，聚乳酸系树脂发泡颗粒的热熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度降低。
近而，惰性气体在聚乳酸系树脂发泡颗粒中的含浸时间优选为20分钟～24小时、更优选为1～18小时、特别优选为3～8小时。惰性气体为二氧化碳时，优选为20分钟～24小时。其原因在于，含浸时间短时，则无法在聚乳酸系树脂发泡颗粒中充分地含浸惰性气体。而含浸时间长时，则聚乳酸系树脂发泡成形体的制造效率降低。
如此，通过在-40～25℃下且0.2～1.6MPa的压力下在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体，可以抑制聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶化度的上升，同时可提高发泡性，由此，在模内发泡成形时，能够以充分的发泡力将聚乳酸系树脂发泡颗粒之间相互牢固地热熔接一体化，可获得机械强度、特别是冲击强度优异的聚乳酸系树脂发泡成形体。
另外，如上所述，当在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体时，可以直接或在模具内进行加热使聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡，还可以在将聚乳酸发泡颗粒填充于模具内之前进行加热使其二次发泡，进一步在制成高发泡的二次发泡后填充于模具内进行加热使其发泡。通过使用这种二次发泡颗粒，可获得高发泡倍率的聚乳酸系树脂发泡成形体。予以说明，作为加热聚乳酸系树脂发泡颗粒的加热介质，优选干燥的空气。
使聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡制成二次发泡颗粒时的温度高时，则聚乳酸系树脂的结晶化度提高，二次发泡颗粒之间的热熔接性降低，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的机械强度和外观性降低，因此优选小于70℃。
予以说明，将二次发泡颗粒填充于模具内进行成形时，优选使用与在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体的情况相同的条件和相同的要领下在二次发泡颗粒中含浸惰性气体，从而提高二次发泡颗粒的发泡性。
在聚乳酸系树脂发泡颗粒和二次发泡颗粒两者中含浸惰性气体时，惰性气体可相同也可不同，但优选相同。
另外，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的熔接率优选为40％以上、更优选为50％以上、特别优选为60％以上。予以说明，聚乳酸系树脂发泡成形体的熔接率是指用下述要领测定的值。首先，弯曲聚乳酸系树脂发泡成形体并从规定位置切断。然后，通过目视计算露出至聚乳酸系树脂发泡成形体的切截面的发泡颗粒的总颗粒数N1，并且通过目视计算材料破坏的发泡颗粒，即被分割的发泡颗粒的颗粒数N2，根据下述式计算熔接率。
熔接率(％)＝100×材料破坏的发泡颗粒的颗粒数N2/发泡颗粒的总颗粒数N1
发明效果
本发明的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法如上所述，一边使旋转刃始终接触于喷嘴模具的前端面，一边以规定转速使其旋转，利用上述旋转刃切断从喷嘴模具挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物，确实地切断聚乳酸系树脂挤出物，可获得大致球状的聚乳酸系树脂发泡颗粒。因此，将聚乳酸系树脂发泡颗粒用于模内发泡成形时，聚乳酸系树脂发泡颗粒在整个方向上基本均匀地发泡，发泡颗粒之间在整个方向上相互牢固地热熔接一体化。
并且，聚乳酸系树脂发泡颗粒通过切断聚乳酸系树脂挤出物时的切断应力飞散而冲撞于冷却部件，立即被冷却，因此抑制了聚乳酸系树脂的结晶化度，在模内发泡成形中发挥优异的热熔接性。
另外，本发明中，在挤出发泡聚乳酸系树脂的同时使用喷嘴模具作为模具，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的气泡微细且连续气泡率低。
进而，作为聚乳酸系树脂由于使用含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔％的聚乳酸系树脂或者使用仅含有D体或L体中任一种光学异构体作为组成单体成分的聚乳酸系树脂，因此所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的结晶性高、耐热性优异。
因此，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒在模内发泡成形时，发挥优异的发泡性和热熔接性，所得聚乳酸系树脂成形体的外观性、耐热性和机械强度优异。
并且，冷却部件由配置于喷嘴模具前方的筒状的冷却鼓和沿着该冷却鼓内表面流动的冷却液构成时，通过利用旋转刃切断聚乳酸系树脂挤出物，即便所得聚乳酸系树脂发泡颗粒向任意方向飞散，也可使聚乳酸系树脂发泡颗粒确实地接触于冷却液而进行冷却，因此可以确实地抑制构成聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂的结晶化度的上升，使聚乳酸系树脂发泡颗粒为热熔接性优异的物质。
进而，聚乳酸系树脂挤出物由刚从喷嘴模具挤出的未发泡部和连接于该未发泡部的发泡中途的发泡部构成，在上述未发泡部处利用旋转刃切断上述聚乳酸系树脂挤出物时，可以使所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的整个表面由气泡截面未露出的表皮层形成，因而在聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡时可以更为确实地防止发泡气体的泄露，并且发泡颗粒之间的接触面积增大，热熔接性提高，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒具有更为优异的发泡性和热熔接性。
附图说明
图1为表示模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造装置一例的示意截面图。
图2为从正面观察多喷嘴模具的示意图。
图3为拍摄实施例1所得聚乳酸系树脂发泡颗粒中用旋转刃切断的部分的照片。
图4为拍摄比较例1所得聚乳酸系树脂发泡颗粒中用旋转刃切断的部分的照片。
附图标记说明
1  喷嘴模具
2  旋转轴
3  驱动部件
4  冷却部件
41 冷却鼓
42 冷却液
5  旋转刃
具体实施方式
本发明中聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度以及聚乳酸系树脂发泡成形体的表观密度、压缩强度、弯曲强度以及耐热性通过下述要领测定。
(聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度)
聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度是指根据JIS K6911：1995年“热固化型塑料一般试验方法”测定的数值。即，使用根据JIS K6911的表观密度测定器进行测定，基于下述式测定聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度。
聚乳酸系树脂发泡颗粒的松密度(g/cm3)＝[放入有试样的容量瓶的质量(g)-容量瓶的质量(g)]/[容量瓶的容量(cm3)]
(聚乳酸系树脂发泡成形体的表观密度)
聚乳酸系树脂发泡成形体的表观密度是指根据JIS K6767：1999“发泡塑料及橡胶-表观密度的测定”所记载的方法测定的数值。
(聚乳酸系树脂发泡成形体的压缩强度)
首先，从聚乳酸系树脂发泡成形体上切取长50mm×宽50mm×高30mm的长方体形状的试验体。然后使用该试验体根据JIS A9511：1995“发泡塑料保温材料”所记载的方法，测定在压缩速度为10mm/分钟，5％压缩时的压缩强度。予以说明，上述压缩强度的测定使用Tensilon万能试验机(オリエンテツク公司制 商品名“UCT-10T”)。
(聚乳酸系树脂发泡成形体的弯曲强度)
从聚乳酸系树脂发泡成形体上切取长75mm×宽300mm×高30mm的长方体形状的试验体。然后使用该试验体根据JISK7221：1999“硬质发泡塑料-弯曲试验-第2部：弯曲特性的测定”所记载的方法，测定在压缩速度为10mm/分钟时的最大点应力，将其结果作为弯曲强度(MPa)。予以说明，上述最大点应力的测定使用Tensilon万能试验机(オリエンテツク公司制商品名“UCT-10T”)。
(聚乳酸系树脂发泡成形体的耐热性)
将所得聚乳酸系树脂发泡成形体放置于维持在120℃的电烘箱中22小时。然后测定放置于电烘箱前后的聚乳酸系树脂发泡成形体的尺寸，基于下述式计算尺寸变化率，作为耐热性进行评价。予以说明，聚乳酸系树脂发泡成形体的尺寸为长度方向、宽度方向和高度方向的尺寸相加平均值。
尺寸变化率(％)＝100×(加热后尺寸-加热前尺寸)/加热前尺寸
(聚乳酸系树脂发泡成形体的外观)
目视观察所得聚乳酸系树脂发泡成形体的外观，基于下述基准进行评价。
○...在发泡成形体表面未见斑点花纹(不均)。
×...在发泡成形体表面观察到斑点花纹(不均)。
予以说明，在使用表面具有气泡截面的聚乳酸系树脂发泡颗粒而获得的聚乳酸系树脂发泡成形体的表面上，相当于聚乳酸系树脂发泡颗粒气泡截面部分的部分光泽低、看上去发黑，而相当于聚乳酸系树脂发泡颗粒表皮层的部分具有光泽，看上去发白。因此，聚乳酸系树脂发泡成形体的表面通过发白部分和发黑部分呈现黑白的斑点花纹，外观降低。另一方面，使用表面没有气泡截面的聚乳酸系树脂发泡颗粒而获得的聚乳酸系树脂发泡成形体的表面整体具有光泽，看上去发白，外观优异。
(耐冲击性)
根据ASTM D-3763(Standard Test Method for PunctureProperties of Plastics Using Load and Displacement Sensors)进行聚乳酸系树脂发泡成形体的穿孔冲击试验。
具体地说，从聚乳酸系树脂发泡成形体上以宽100mm、长100mm切取与发泡成形体相同厚度的试验片。使用ダイナタツフ冲击试验装置(General Research Corp公司制 商品名“GRC8250”)在试验荷重3.17kg、试验片支撑跨度(span)Φ76mm、试验温度23℃的条件下测定该试验片的总吸收能量(J)。将总吸收能量作为耐冲击性的指标。予以说明，实施例6～10和比较例3、5、6的试验速度为1.90m/秒。实施例1～5和比较例1的试验速度为3.06m/秒。
(实施例1)
使用图1和图2所示制造装置制造模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒。首先，将100重量份结晶性的聚乳酸系树脂(ユニチカ公司制 商品名“TERRAMAC HV-6250H”、熔点(mp)：169.1℃、D体比率：1.2摩尔％、L体比率：98.8摩尔％、通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线与损耗模量曲线的交点处的温度T：138.8℃)和作为气泡调整剂的0.1重量份聚四氟乙烯粉末(旭硝子公司制 商品名“フルオンL169J”)供至口径65mm的单螺杆挤出机内进行熔融混炼。予以说明，在单螺杆挤出机内，将聚乳酸系树脂首先在190℃下熔融混炼，然后一边升温至220℃一边熔融混炼。
接着，从单螺杆挤出机的途中向熔融状态的聚乳酸系树脂压入由35重量％异丁烷和65重量％正丁烷构成的丁烷，达到相对于聚乳酸系树脂100重量份为1.0重量份，并使其均匀地分散于聚乳酸系树脂中。
然后，在挤出机的前端部将熔融状态的聚乳酸系树脂冷却至200℃后，从安装于单螺杆挤出机前端的多喷嘴模具1的各喷嘴中以剪切速度7639sec-1将聚乳酸系树脂挤出发泡。予以说明，多喷嘴模具1的温度维持在200℃。
予以说明，多喷嘴模具1具有10个出口部11的直径为1.0mm的喷嘴，喷嘴的出口部11在多喷嘴模具1的前端面1a上全部以等间隔排列在假设的直径139.5mm的假想圆A上。
并且，在旋转轴2的后端部外周面上，4片旋转刃5以等间隔一体地设置在旋转轴2的圆周方向上，各旋转刃5以始终接触于多喷嘴模具1的前端面1a的状态在假想圆A上移动。
进而，冷却部件4具备由正面圆形状的前部41a、从该前部41a的外周边缘向后延伸设置且内径为315mm圆筒状的周壁部41b构成的冷却鼓41。而且，通过供给管41d和冷却鼓41的供给口41c向冷却鼓41内供给冷却水42，在周壁部41b的整个内表面上，20℃的冷却水42沿着该内表面向前以螺旋状流动。
并且，以4800rpm的转速旋转配置于多喷嘴模具1的前端面1a的旋转刃5，利用旋转刃5切断从多喷嘴模具1各喷嘴的出口部11挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物，制造大致球状的聚乳酸系树脂发泡颗粒。聚乳酸系树脂挤出物由刚从多喷嘴模具1的喷嘴挤出的未发泡部和连接于该未发泡部的发泡中途的发泡部构成。并且，聚乳酸系树脂挤出物在喷嘴的出口部11的开口端被切断，聚乳酸系树脂挤出物的切断在未发泡部处进行。
予以说明，在制造上述聚乳酸系树脂发泡颗粒时，首先不在多喷嘴模具1上安装旋转轴2且使冷却部件4远离多喷嘴模具1。在此状态下，从单螺杆挤出机将聚乳酸系树脂挤出物挤出发泡，确认聚乳酸系树脂挤出物由刚从多喷嘴模具1的喷嘴挤出后的未发泡部和连接于该未发泡部的发泡中途的发泡部构成。接着，在多喷嘴模具1上安装旋转轴2且将冷却部件4配置于规定位置上后，使旋转轴2旋转，在喷嘴的出口部11的开口端处用旋转刃5切断聚乳酸系树脂挤出物，制造聚乳酸系树脂发泡颗粒。
该聚乳酸系树脂发泡颗粒通过利用旋转刃5的切断应力向外侧或前方飞散，冲撞于沿着冷却部件4的冷却鼓41内表面流动的冷却水42上，立即被冷却。
冷却的聚乳酸系树脂发泡颗粒通过冷却鼓41的排出口41e随冷却水42一起被排出后，使用脱水机与冷却水42分离。所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为2.2～2.6mm、松密度为0.21g/cm3。
将拍摄所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的照片示于图3。聚乳酸系树脂发泡颗粒的表面被表皮层整面地覆盖。表皮层上不存在气泡截面。
接着，将上述聚乳酸系树脂发泡颗粒放入密闭容器内，在该密闭容器内以0.3MPa的压力压入二氧化碳，在20℃下放置24小时，在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸二氧化碳。
接着，将聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于铝制的模具的模腔内。予以说明，模具的模腔的内尺寸为长30mm×宽300mm×高300mm的长方体形状。另外，在模具上为了连通该模具的模腔内和模具外部而以20mm间隔形成共计252个直径8mm的圆形状的供给口。予以说明，在各供给口上设置开口幅度1mm的格子部，使得填充于模具内的聚乳酸系树脂发泡颗粒不会通过该供给口流出至模具外，而可以将水顺畅地通过模具的供给口从模具外供至模腔内。
并且，在加热水槽内储存维持于95℃的水，在该加热水槽内的水中完全浸渍填充有聚乳酸系树脂发泡颗粒的模具5分钟，通过模具的供给口将水供至模具的模腔内的聚乳酸系树脂发泡颗粒，加热聚乳酸系树脂发泡颗粒以使其发泡，将聚乳酸系树脂发泡颗粒之间热熔接一体化。
接着，将模具从加热水槽内取出。并且，在其他的冷却水槽中储存维持于20℃的水，在该冷却水槽内完全浸渍模具5分钟，将模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体冷却。
将模具从冷却水槽中取出，打开模具，获得长方体形状的聚乳酸系树脂发泡成形体。所得聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例2)
使旋转刃5的数量为2片，在旋转轴2的后端部外周面上在该旋转轴2的圆周方向上等间隔地一体设置旋转刃5(在与旋转轴2后端部外周面的旋转轴2的直径方向相对的位置上一体地设置旋转刃5、5)，使旋转刃5的转速为7800rpm，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡颗粒和聚乳酸系树脂发泡成形体。
所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为1.8～3.3mm。另外，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例3)
使用作为聚乳酸系树脂的100重量份结晶性的聚乳酸系树脂(三井化学公司制商品名“LACEA H-100”、熔点：171.4℃、D体比率：0.9摩尔％、L体比率：99.1摩尔％、通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线与损耗模量曲线的交点处的温度T：107.0℃)和作为交联剂的由具有环氧基的丙烯酸-苯乙烯系化合物和聚乳酸系树脂的母料2重量份构成的物质，在挤出机的前端部将熔融状态的聚乳酸系树脂冷却至200℃，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡颗粒和聚乳酸系树脂发泡成形体。予以说明，多喷嘴模具1的温度维持在200℃。
所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为2.2～2.6mm。另外，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有非常优异的外观。
另外，不向单螺杆挤出机压入发泡剂，除此之外，利用与上述同样的要领制造聚乳酸系树脂发泡颗粒，使用所得测定用聚乳酸系树脂颗粒进行动态粘弹性测定时，储能模量曲线与损耗模量曲线的交点处温度T为137.5℃。另外，测定构成测定用聚乳酸系树脂颗粒的聚乳酸系树脂的熔点(mp)，为171.2℃。
(实施例4)
使35重量％异丁烷和65重量％正丁烷构成的丁烷相对于聚乳酸系树脂100重量份的1.0重量份改变为1.5重量份，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡颗粒和聚乳酸系树脂发泡成形体。
所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为2.2～2.6mm。另外，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例5)
使用具有20个出口部11的直径为1.0mm的喷嘴、且喷嘴的出口部11全部等间隔地配置于直径139.5mm假想圆A上而成的多喷嘴模具1，从多喷嘴模具1的各喷嘴以剪切速度3820sec-1使聚乳酸系树脂挤出发泡，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡颗粒和聚乳酸系树脂发泡成形体。
所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为1.5～2.2mm。另外，所得聚乳酸系树脂发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例6)
将实施例1所得的含浸二氧化碳之前的聚乳酸系树脂发泡颗粒供于10升压力容器内进行密闭，在该压力容器内以1.0MPa的压力压入二氧化碳，在20℃下放置6小时，从而在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸二氧化碳。
将上述聚乳酸系树脂发泡颗粒从压力容器取出，立即将聚乳酸系树脂发泡颗粒供至带搅拌机的热风干燥机中，一边搅拌聚乳酸系树脂发泡颗粒，一边以65℃的干燥热风加热3分钟使其发泡，获得粒径为2.6～3.6mm、松密度为0.048g/cm3、结晶化度为20.2％的二次发泡颗粒。
将所得二次发泡颗粒供至密闭容器内，在0.8MPa的压力下将二氧化碳压入该密闭容器内，在20℃下放置24小时，从而在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳。
接着，将二次发泡颗粒填充于实施例1所用的模具的模腔内。在加热水槽内储存维持于85℃的水，在该加热水槽内的水中完全浸渍填充有二次发泡颗粒的模具3分钟，通过模具的供给口将水供给至模具的模腔内的二次发泡颗粒，加热二次发泡颗粒以使其发泡，将聚乳酸系树脂发泡颗粒之间热熔接一体化。
接着，将模具从加热水槽内取出。然后，在其他的冷却水槽中储存维持于20℃的水，在该冷却水槽内完全浸渍模具5分钟，将模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体冷却。
将模具从冷却水槽中取出，打开模具，获得长方体形状的聚乳酸系树脂发泡成形体。所得聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例7)
除了喷嘴数为20个且喷嘴的出口部11的直径为0.7mm以外，使用与实施例1所用多喷嘴模具1具有相同结构的多喷嘴模具1，从多喷嘴模具1的各喷嘴以剪切速度11136sec-1使聚乳酸系树脂挤出发泡，使旋转刃5的数量为2片，在旋转轴2的后端部外周面上在该旋转轴2的圆周方向上等间隔地一体设置旋转刃5、5(在与旋转轴2的后端部外周面的旋转轴2的直径方向相对的位置上一体地设置旋转刃5、5)，除此之外，与实施例1相同的要领制造聚乳酸系树脂发泡颗粒。将该聚乳酸系树脂发泡颗粒供于10升压力容器内进行密闭，在该压力容器内以0.8MPa的压力压入二氧化碳，在20℃下放置5小时，从而在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸二氧化碳。
将上述聚乳酸系树脂发泡颗粒从压力容器取出，立即将聚乳酸系树脂发泡颗粒供至带搅拌机的热风干燥机中，一边搅拌聚乳酸系树脂发泡颗粒，一边以65℃的干燥热风加热3分钟使其发泡，获得粒径为2.6～3.6mm、松密度为0.059g/cm3、结晶化度为20.2％的二次发泡颗粒。
将所得二次发泡颗粒供至密闭容器内，在1.0MPa的压力下将二氧化碳压入该密闭容器内，在0℃下放置24小时，从而在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳。
接着，将二次发泡颗粒填充于实施例1所用的模具的模腔内。进而在加热水槽内储存维持于85℃的水，在该加热水槽内的水中完全浸渍填充有二次发泡颗粒的模具5分钟，通过模具的供给口将水供至模具的模腔内的二次发泡颗粒，加热二次发泡颗粒以使其发泡，将二次发泡颗粒之间热熔接一体化。
接着，将模具从加热水槽内取出。并且，在其他的冷却水槽中储存维持于20℃的水，在该冷却水槽内完全浸渍模具5分钟，将模具内的聚乳酸系树脂发泡成形体冷却。
将模具从冷却水槽中取出，打开模具，获得长方体形状的聚乳酸系树脂发泡成形体。所得聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡成形体具有非常优异的外观。
(实施例8)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使压力由1.0MPa替换为0.3MPa、使温度由0℃替换为-7℃，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(实施例9)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使温度由0℃替换为13℃，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(实施例10)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使温度由0℃替换为22℃，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例1)
将100重量份结晶性的聚乳酸系树脂(ユニチカ公司制商品名“TERRAMAC HV-6250H”、熔点：169.1℃、D体比率：1.2摩尔％、L体比率：98.8摩尔％、通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线与损耗模量曲线的交点处的温度T：138.8℃)和作为气泡调整剂的0.1重量份聚四氟乙烯粉末(旭硝子公司制 商品名“フルオンL169J”)供至口径65mm的单螺杆挤出机内进行熔融混炼。予以说明，在单螺杆挤出机内，将聚乳酸系树脂首先在190℃下熔融混炼，然后一边升温至220℃一边熔融混炼。
接着，从单螺杆挤出机的途中向熔融状态的聚乳酸系树脂压入由35重量％异丁烷和65重量％正丁烷构成的丁烷，达到相对于聚乳酸系树脂100重量份为0.7重量份，并使其均匀地分散于聚乳酸系树脂中。
然后，在挤出机的前端部将熔融状态的聚乳酸系树脂冷却至200℃后，从安装于单螺杆挤出机前端的多喷嘴模具的各喷嘴中以剪切速度5659sec-1使其挤出发泡，制造绳股状的聚乳酸系树脂挤出发泡体。予以说明，多喷嘴模具的温度保持在200℃。
接着，将绳股状的聚乳酸系树脂挤出发泡体在距离多喷嘴模具的各喷嘴前端60cm的距离处利用空气冷却进行冷却，接着使绳股状的聚乳酸系树脂挤出发泡体以2m的距离浮于冷却水槽内的水面并进行冷却。予以说明，冷却水槽内的水温为30℃。
予以说明，多喷嘴模具配置有15个出口部直径为1.0mm的喷嘴，台肩部的长度为7mm。另外，在单螺杆挤出机前端部和模具之间插入断路器板(breaker plate)，在该断路器板的中心部插入热电偶，由此测定从多喷嘴模具的喷嘴挤出发泡时的树脂温度时，为204℃。
并且，将绳股状的聚乳酸系树脂挤出发泡体充分地沥水后，使用扇形切割式的造粒机(pelletizer)将该聚乳酸系树脂挤出发泡体以2.3mm的间隔切断为圆柱状，获得聚乳酸系树脂发泡颗粒。予以说明，所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为1.7～2.3mm。
将拍摄所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的照片示于图4。在聚乳酸系树脂发泡颗粒的表面上形成有多个气泡截面。
接着，将上述聚乳酸系树脂发泡颗粒放入密闭容器内，在该密闭容器内以0.49MPa的压力压入二氧化碳，在20℃下放置24小时，从而在聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸二氧化碳。
接着，使用所得聚乳酸系树脂发泡颗粒在与实施例1相同的要领下制造聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例2)
使旋转刃5的数量为2片，在旋转轴2的后端部外周面上在该旋转轴2的圆周方向上等间隔地一体设置旋转刃5、5(在与旋转轴2的后端部外周面的旋转轴2的直径方向相对的位置上一体地设置旋转刃5、5)，使旋转刃5的转速为1800rpm，除此之外，与实施例1同样地预制造出聚乳酸系树脂发泡颗粒，但聚乳酸系树脂发泡颗粒之间成为一体，无法获得良好的聚乳酸系树脂发泡颗粒。
(比较例3)
使用比较例1获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒利用与实施例6相同的要领获得二次发泡颗粒。所得二次发泡颗粒的粒径为2.3～3.5mm、松密度为0.060g/cm3。使用所得二次发泡颗粒与实施例6同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例4)
将100重量份结晶性的聚乳酸系树脂(三井化学公司制 商品名“LACEA H-360”、熔点(mp)：142.5℃、D体比率：6.0摩尔％、L体比率：94.0摩尔％、通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线与损耗模量曲线的交点处的温度T：112.7℃)和作为气泡调整剂的0.1重量份聚四氟乙烯粉末(旭硝子公司制 商品名“フルオンL169J”)供至口径65mm的单螺杆挤出机，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡颗粒。予以说明，在单螺杆挤出机中首先将聚乳酸系树脂在175℃下熔融混炼，然后一边升温至185℃一边进行熔融混炼后，在单螺杆挤出机的前端部将熔融状态的聚乳酸系树脂发泡颗粒冷却至195℃，从维持于195℃的多喷嘴模具1挤出发泡。所得聚乳酸系树脂发泡颗粒的粒径为2.2～2.6mm。
使用所得聚乳酸系树脂发泡颗粒、使加热水槽内的水维持于70℃，除此之外，与实施例1同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例5)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使温度由0℃替换为28℃，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例6)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使压力由1.0MPa替换为0.1MPa，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
(比较例7)
在二次发泡颗粒中含浸二氧化碳时，使压力由1.0MPa替换为1.7MPa，除此之外，与实施例7同样地获得聚乳酸系树脂发泡成形体。
按照上述要领测定上述实施例和比较例获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒和二次发泡颗粒的松密度、连续气泡率、结晶化度以及聚乳酸系树脂发泡成形体的表观密度、压缩强度、弯曲强度、熔接率、耐热性、结晶化度、外观和耐冲击性，将其结果示于表2～4。
表1
Figure G200880010246XD00401
表2
Figure G200880010246XD00402
  实施例2   10   1.0   2   7800   0.21   2.2   18.2   0.3   20   24
  实施例3   10   1.0   4   4800   0.21   3.6   20.7   0.3   20   24
  实施例4   10   1.0   4   4800   0.14   13.0   20.2   0.3   20   24
  实施例5   20   1.0   4   4800   0.21   2.5   18.4   0.3   20   24
  实施例6   10   1.0   4   4800   0.21   2.4   18.4   1.0   20   6
  实施例7   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  实施例8   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  实施例9   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  实施例10   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  比较例1   15   1.0   -   -   0.21   22.0   22.6   0.49   20   24
  比较例2   10   1.0   2   1800   0.21   -   -   -   -   -
  比较例3   15   1.0   -   -   0.21   22.0   22.6   1.0   20   6
  比较例4   10   1.0   4   4800   0.21   3.2   11.1   0.3   20   24
  比较例5   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  比较例6   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
  比较例7   20   0.7   2   4800   0.21   2.1   18.1   0.8   20   5
表3
Figure G200880010246XD00411
 比较例7   0.059   1.9   20.2   1.7   0   24
表4
产业上的可利用性
通过本发明制造方法制造的聚乳酸系树脂发泡颗粒在模内发泡时发挥优异的发泡性和热熔接性。因此，所得聚乳酸系树脂发泡成形体的外观性、耐热性和机械强度优异，可优选用于建筑材料、汽车内部装饰材料等用途。

Claims (8)

1.一种模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，其特征在于，该制造方法具备以下工序：将聚乳酸系树脂供于挤出机而在发泡剂的存在下进行熔融混炼的工序，其中所述聚乳酸系树脂含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔％，或者所述聚乳酸树脂仅含有D体或L体中任一种光学异构体作为组成单体成分；从安装于上述挤出机前端的喷嘴模具挤出聚乳酸系树脂挤出物，一边使该聚乳酸系树脂挤出物发泡，一边接触于上述喷嘴模具的前端面并利用以2000～10000rpm的转速旋转的旋转刃切断，以制造聚乳酸系树脂发泡颗粒，并利用切断应力使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒飞散的工序；使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒冲撞于配置在上述喷嘴模具前方的冷却部件并进行冷却的工序。
2.根据权利要求1所述的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，其特征在于，冷却部件具备配置于喷嘴模具前方的筒状的冷却鼓和沿着该冷却鼓内表面流动的冷却液。
3.根据权利要求1所述的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，其特征在于，聚乳酸系树脂挤出物由刚从喷嘴模具中挤出的未发泡部和连接于该未发泡部的发泡中途的发泡部构成，在上述未发泡部利用旋转刃切断上述聚乳酸系树脂挤出物。
4.根据权利要求1所述的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法，其特征在于，构成聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂被调节成其熔点与通过动态粘弹性测定所测得的储能模量曲线和损耗模量曲线交点处的温度T满足下述式1，
聚乳酸系树脂的熔点-40℃≤交点处的温度T≤聚乳酸系树脂的熔点...式1。 
5.一种聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法，其特征在于，该制造方法具备以下工序：在-40～25℃且0.2～1.6MPa的压力下在通过权利要求1所述的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法获得的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体的工序；将所述模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具内的工序；通过加热所述模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒而使其发泡的工序。
6.一种聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法，其特征在于，该制造方法具备以下工序：在-40～25℃且0.2～1.6MPa的压力下在通过权利要求1所述的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法获得的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒中含浸惰性气体的工序；使所述模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒发泡以制造二次发泡颗粒的工序；在-40～25℃且0.2～1.6MPa的压力下在所述二次发泡颗粒中含浸惰性气体的工序；将所述二次发泡颗粒填充于模具内的工序；通过加热所述二次发泡颗粒而使其发泡的工序。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法，其特征在于，通过在60～100℃的水中加热模具内的发泡颗粒而使其发泡。
8.根据权利要求5或权利要求6所述的聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法，其特征在于，惰性气体为二氧化碳。 
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