JP2011213890A - Method for reducing odor in polylactic acid-based resin foamed particle, polylactic acid-based resin foamed particle, and foam molded article - Google Patents

Method for reducing odor in polylactic acid-based resin foamed particle, polylactic acid-based resin foamed particle, and foam molded article Download PDF

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Satomi Harada
里美 原田
Katsunori Nishijima
克典 西嶋
Koji Mori
浩司 森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reducing odor in polylactic acid-based foamed particles.SOLUTION: The method for reducing odor in polylactic acid-based foamed particles is characterized in that: odor derived from polylactic acid-based resin foamed particles is reduced by fluidizing the polylactic acid-based resin foamed particles in a container by a gas at a temperature of (T-40) to (T+15)°C (where T represents the glass transition temperature of the polylactic acid-based resin); and an average of odor intensity of a foam molded article obtained from the polylactic acid-based resin foamed particles having reduced odor is 3 or less in an odor test in which the odor of isovaleric acid diluted by 100,000 times is used as a standard odor indicating a level of 3 in odor intensity levels of from 0 to 5.

Description

本発明は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子中の臭気の低減方法、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子及び発泡成形体に関する。   The present invention relates to a method for reducing odor in polylactic acid-based resin expanded particles, polylactic acid-based resin expanded particles, and an expanded molded article.

ポリ乳酸系樹脂は、天然に存在する乳酸を重合させて得られた樹脂であり、自然界に存在する微生物によって分解可能な生分解性樹脂であると共に、常温での機械的特性についても優れていることから注目を集めている。特に、最近の環境意識の高まりから、ポリ乳酸系樹脂の自動車関連部品、建材等の種々の用途への利用が進んできている。例えば、特許第4213200号公報では、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内成形させることで、所望形状の発泡成形体を得る技術が提案されている。   Polylactic acid resin is a resin obtained by polymerizing naturally occurring lactic acid. It is a biodegradable resin that can be decomposed by microorganisms existing in nature, and has excellent mechanical properties at room temperature. It attracts attention. In particular, with the recent increase in environmental awareness, the use of polylactic acid resins for various applications such as automobile-related parts and building materials has been advanced. For example, Japanese Patent No. 4213200 proposes a technique for obtaining a foam molded body having a desired shape by molding polylactic acid resin foamed particles in a mold.

特許第4213200号公報Japanese Patent No. 4213200

ところで自動車関連部品、建材等の用途では、樹脂中から発生する原料や添加物由来の臭気を低減することが望まれている。この観点において、ポリ乳酸系樹脂は比較的臭気が少ない樹脂であるため、今までその臭気の低減は行われていなかった。しかし、ポリ乳酸系樹脂においても、その耐久性付与のために添加されている加水分解抑制剤に由来する臭気や、ポリ乳酸系樹脂の残原料及び分解物に由来する臭気が発生することがあり、それらの臭気を低減することが将来課題となるであろうと発明者等は考えた。   By the way, in applications such as automobile-related parts and building materials, it is desired to reduce raw materials and additives-derived odors generated from the resin. In this respect, since the polylactic acid resin is a resin having relatively little odor, the odor has not been reduced so far. However, even in polylactic acid resins, odors derived from hydrolysis inhibitors added to impart durability, and odors derived from residual raw materials and decomposition products of polylactic acid resins may occur. The inventors thought that reducing these odors would be a future challenge.

かくして本発明によれば、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を容器内で、(T−40)〜(T+15)℃(Tはポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度)の気体により、流動させることにより、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に由来する臭気を低減させ、臭気が低減されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子から得られる発泡成形体の臭気強度の平均値が、100000倍に希釈したイソ吉草酸の臭いを臭気強度0〜5段階の3の基準臭とする臭気試験において3以下となることを特徴とするポリ乳酸系樹脂発泡粒子中の臭気の低減方法が提供される。
また、本発明によれば、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子であり、前記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子は、臭気強度の平均値が、100000倍に希釈したイソ吉草酸の臭いを臭気強度0〜5段階の3の基準臭とする臭気試験において3以下となる発泡成形体を与えることを特徴とするポリ乳酸系樹脂発泡粒子が提供される。
また、本発明によれば、上記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内成形させて得られる発泡性成形体が提供される。
Thus, according to the present invention, the polylactic acid resin expanded particles are made to flow in a container with a gas of (T-40) to (T + 15) ° C. (T is the glass transition temperature of the polylactic acid resin). Reduced odor derived from lactic acid-based resin expanded particles, the average value of odor intensity of foamed molded products obtained from polylactic acid-based resin expanded particles with reduced odor is the odor of isovaleric acid diluted 100000 times There is provided a method for reducing odor in polylactic acid-based resin expanded particles, which is 3 or less in an odor test with a reference odor of 3 in intensity from 0 to 5.
Further, according to the present invention, the foamed polylactic acid resin particles, wherein the polylactic acid resin foamed particles have an odor intensity of 0 to 5 levels of odor intensity of isovaleric acid diluted 100000 times. Thus, a foamed polylactic acid resin particle is provided, which gives a foamed molded product having an index of 3 or less in an odor test with a reference odor of 3.
Moreover, according to this invention, the foamable molded object obtained by carrying out the internal molding of the said polylactic acid-type resin expanded particle is provided.

本発明によれば、臭気の少ない、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができる。その結果、低レベルの臭気含有率を要求される自動車関連部品や建材等の用途に使用可能な発泡成形体を得ることができる。
また、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を容器下部から気体を吹き込んだ状態で容器内に入れることで、より臭気が少ない発泡成形体を与えるポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができる。
更に、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子が、D体及びL体の双方の光学異性体を含有しかつD体又はL体のうちの少ない方の光学異性体の含有量が5モル%未満であるモノマー成分に由来するか、あるいは、D体又はL体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有しているモノマー成分に由来することで、加熱寸法安定性に優れた発泡成形体を与えるポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができる。
According to the present invention, polylactic acid-based resin expanded particles with less odor can be obtained. As a result, it is possible to obtain a foamed molded article that can be used for applications such as automobile-related parts and building materials that require a low level of odor content.
Moreover, the polylactic acid-type resin expanded particle which gives a foaming molding with less odor can be obtained by putting the polylactic acid-type resin expanded particle in the container in the state which injected gas from the container lower part.
Furthermore, the polylactic acid-based resin expanded particles contain both D-isomer and L-isomer optical isomers, and the content of the lesser of the D-isomer or L-isomer is less than 5 mol%. Polyethylene which gives a foamed molded article excellent in heat dimensional stability by being derived from a component or derived from a monomer component containing only one of the optical isomers of D-form or L-form Lactic acid-based resin expanded particles can be obtained.

発泡粒子の製造装置の一例を示した模式断面図である。It is the schematic cross section which showed an example of the manufacturing apparatus of an expanded particle. マルチノズル金型を正面から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the multi-nozzle mold from the front.

本発明のポリ乳酸系樹脂発泡粒子(以下、単に発泡粒子ともいう)中の臭気の低減方法は、発泡粒子を容器内で、(T−40)〜(T+15)℃(Tはポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度)の気体により、流動させる方法である。
本発明において臭気とは、ポリ乳酸系樹脂の耐久性付与のために添加されている加水分解抑制剤や、ポリ乳酸系樹脂の残原料及び分解物に由来するものである。例えばカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物等、加水分解抑制剤由来の化合物、乳酸モノマー、ラクチド等の残原料及び分解物由来の化合物等が挙げられる。
本発明では、気体を容器下部より吹き込んで発泡粒子を流動させているため、臭気を効率よく低減できる。ここで気体とは、空気、不活性ガス(例えば、窒素)等であり、通常空気が使用される。
The method of reducing odor in the polylactic acid-based resin expanded particles (hereinafter also simply referred to as expanded particles) of the present invention is as follows. The expanded particles are placed in a container at (T-40) to (T + 15) ° C. (T is a polylactic acid-based resin). It is a method of making it flow with the gas of glass transition temperature.
In the present invention, the odor is derived from a hydrolysis inhibitor added for imparting durability of the polylactic acid resin, a residual raw material of the polylactic acid resin, and a decomposition product. Examples thereof include compounds derived from hydrolysis inhibitors such as carbodiimide compounds, oxazoline compounds, epoxy compounds, isocyanate compounds, residual raw materials such as lactic acid monomers and lactides, and compounds derived from decomposition products.
In the present invention, since the foamed particles are flowed by blowing gas from the lower part of the container, the odor can be efficiently reduced. Here, the gas is air, an inert gas (for example, nitrogen) or the like, and usually air is used.

(臭気低減条件)
本発明で使用される容器は、気体を容器下部から吹き込みつつ容器内の粒子を流動させることが可能な容器であり、容器の形状は、下部に気体の吹き込み口があれば特に限定されない。容器は、吹き込まれた気体を排出するための排出口を通常上部に有する。容器下部には、吹き込み口に発泡粒子が入ることを防止する為の目皿板を設けることが好ましい。目皿板には、通常気体が通過し得る孔が多数設けられている。この孔は、気体を垂直に吹き上げる形状を有していてもよく、斜めに吹き上げる形状を有していてもよい。臭気の低減効率を上げる観点からは、両者の形状の孔を有する目皿板を使用することが好ましい。更に、臭気の低減効率を上げるために、容器内に攪拌装置を設けてもよい。そのような容器としては、例えば、粒状物の乾燥に一般的に使用される流動層乾燥装置が、使用できる。具体的には、バグ内蔵旋回型流動層乾燥装置(例えば、大川原製作所社製、スリットフロー(登録商標)(FBS型))が挙げられる。
(Odor reduction conditions)
The container used in the present invention is a container capable of causing particles in the container to flow while blowing gas from the lower part of the container, and the shape of the container is not particularly limited as long as there is a gas blowing port in the lower part. The container usually has a discharge port in the upper part for discharging the blown gas. In the lower part of the container, it is preferable to provide a countersink plate for preventing foam particles from entering the blowing port. A number of holes through which gas can normally pass are provided in the eye plate. This hole may have a shape that blows gas vertically or may have a shape that blows obliquely. From the viewpoint of increasing the odor reduction efficiency, it is preferable to use a countersunk plate having holes of both shapes. Furthermore, in order to increase the odor reduction efficiency, a stirring device may be provided in the container. As such a container, for example, a fluidized bed drying apparatus generally used for drying granular materials can be used. Specifically, a swirl type fluidized bed drying apparatus with a built-in bug (for example, Slit Flow (registered trademark) (FBS type) manufactured by Okawara Seisakusho) can be used.

本発明の方法において、発泡粒子は、容器下部より気体を吹き込む前に容器内に入れられてもよいし、容器下部から気体を吹き込んだ状態で容器内に入れられてもよい。このうち、容器下部から気体を吹き込んだ状態で容器内に入れられるのが、臭気の低減効率を向上させる観点から好ましい。
本発明に用いられる気体の温度は、ポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度をT℃としたとき、(T−40)〜(T+15)℃の温度である。(T−40)℃より低い場合、臭気の低減が不充分となることがある。(T+15)℃より高い場合、発泡粒子同士が合着することがあり、また発泡粒子の結晶化度が上がってしまい成形が出来なくなることがある。より好ましい気体の温度は、(T−20)〜(T+15)である。なお、ここで言うポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度は、JISK7121−1987で言うところのガラス転移温度を意味する。
In the method of the present invention, the expanded particles may be put into the container before the gas is blown from the lower part of the container, or may be put into the container with the gas blown from the lower part of the container. Among these, it is preferable from the viewpoint of improving the odor reduction efficiency that the gas is blown from the lower part of the container into the container.
The temperature of the gas used in the present invention is a temperature of (T-40) to (T + 15) ° C. when the glass transition temperature of the polylactic acid resin is T ° C. When the temperature is lower than (T-40) ° C., the odor may not be sufficiently reduced. When the temperature is higher than (T + 15) ° C., the foamed particles may be bonded to each other, and the crystallinity of the foamed particles may be increased, so that molding may not be possible. More preferable gas temperatures are (T-20) to (T + 15). In addition, the glass transition temperature of the polylactic acid-type resin said here means the glass transition temperature said by JISK7121-1987.

気体の流速は、容器内の発泡粒子を流動させるのに必要な最小の流速以上であり、それは、容器内の発泡粒子の粒子径及び量により変化し得る。
気体の流速は吹き込む気体の風量により変化させることが可能であり、風量を調節することで流動性を調整できる。風量が少ない場合、発泡粒子を充分に流動できないことがある。また、風量が多い場合は、発泡粒子を飛散させてしまうことがある。より効率よく発泡粒子を流動させるために、風量の好ましい範囲は0.1〜2.0m/秒であり、更に好ましい範囲は0.5〜1.6m/秒である。適切な風量は、吹き込む気体が発泡粒子中を通過するときに受ける圧力損失で判断できる。圧力損失が1〜10kpaの範囲であることが好ましく、より好ましくは2〜6kpaの範囲である。気体の発泡粒子による圧力損失がこの範囲であれば、確実に発泡粒子を流動できる。
The gas flow rate is greater than or equal to the minimum flow rate required to cause the expanded particles in the container to flow and can vary depending on the particle size and amount of the expanded particles in the container.
The flow rate of the gas can be changed according to the air volume of the blown gas, and the fluidity can be adjusted by adjusting the air volume. When the air volume is small, the expanded particles may not flow sufficiently. Moreover, when there is much air volume, foamed particles may be scattered. In order to make the expanded particles flow more efficiently, a preferable range of the air volume is 0.1 to 2.0 m / second, and a more preferable range is 0.5 to 1.6 m / second. The appropriate air volume can be determined by the pressure loss experienced when the blown gas passes through the expanded particles. The pressure loss is preferably in the range of 1 to 10 kpa, more preferably in the range of 2 to 6 kpa. If the pressure loss due to the foamed gas particles is within this range, the foamed particles can be reliably flowed.

気体を吹き込む時間は、気体の温度と流速により変化し、気体の温度が一定の場合、流速が速くなれば時間は短くなり、反対に流速が遅くなれば時間は長くなる。一方、気体の流速が一定の場合、温度が高くなれば時間は短くなり、反対に温度が低くなれば時間は長くなる。いずれにせよ、気体を吹き込む時間は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子から得られる発泡成形体に含まれる臭気が、100000倍に希釈したイソ吉草酸のにおいを臭気強度0〜5段階の3を基準臭とする臭気試験において、その臭気強度の平均値が3以下になるまでである。   The gas blowing time varies depending on the gas temperature and the flow velocity. When the gas temperature is constant, the time decreases as the flow velocity increases, and conversely, the time increases as the flow velocity decreases. On the other hand, when the gas flow rate is constant, the time is shortened if the temperature is high, whereas the time is long if the temperature is low. In any case, the odor contained in the foamed molded product obtained from the polylactic acid resin foamed particles is the odor intensity of isovaleric acid diluted 100000 times. In the odor test, the average value of the odor intensity is 3 or less.

(ポリ乳酸系樹脂発泡粒子)
(1)ポリ乳酸系樹脂
ポリ乳酸系樹脂は、一般に市販されているポリ乳酸系樹脂を用いることができる。具体的には、D−乳酸及びL−乳酸の共重合体、D−乳酸(D体)又はL−乳酸(L体)のいずれか一方の単独重合体、D−ラクチド、L−ラクチド及びDL−ラクチドからなる群より選ばれた一又は二以上のラクチドの開環重合体が挙げられる。
ここで、D体又はL体のうちの少ない方の光学異性体の割合が5モル%未満であるD体とL体との共重合体、及びD体又はL体のいずれか一方の単独重合体は、少ない方の光学異性体が減少するにしたがって、結晶性が高くなり融点が高くなる傾向がある。一方、D体又はL体のうちの少ない方の光学異性体の割合が5モル%以上であるD体とL体との共重合体は、少ない方の光学異性体が増加するにしたがって、結晶性が低くなり、やがて非結晶となる傾向がある。
(Polylactic acid resin foamed particles)
(1) Polylactic acid resin As the polylactic acid resin, a commercially available polylactic acid resin can be used. Specifically, a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, a homopolymer of either D-lactic acid (D-form) or L-lactic acid (L-form), D-lactide, L-lactide and DL -One or two or more ring-opened polymers of lactide selected from the group consisting of lactide.
Here, the copolymer of D-form and L-form in which the ratio of the lesser optical isomer of D-form or L-form is less than 5 mol%, and the single weight of either D-form or L-form The coalescence tends to increase in crystallinity and melting point as the smaller optical isomer decreases. On the other hand, a copolymer of D-form and L-form in which the ratio of the smaller optical isomer of D-form or L-form is 5 mol% or more increases as the smaller optical isomer increases. Tend to be low and eventually become amorphous.

従って、例えば、高い耐熱性が望まれる用途では、前者のポリ乳酸系樹脂を、複雑な空間への充填性の向上が望まれる用途では、後者のポリ乳酸系樹脂を使用できる。
また、後者のポリ乳酸系樹脂は、発泡粒子を金型内に充填して発泡させて得られる発泡成形体の耐熱性を向上できるので、発泡成形体は高い温度であってもその形態を維持できる。従って、発泡成形体を金型から高い温度のまま取り出すことが可能となって発泡成形体の金型内における冷却時間が短縮され、発泡成形体の生産効率を向上させることもできる。
更に、D体とL体との共重合体は、D体又はL体のうちのいずれか少ない方の光学異性体の割合が4モル%未満であることが好ましく、3モル%未満であることより好ましく、2モル%未満であることが特に好ましい。
Therefore, for example, the former polylactic acid-based resin can be used in applications where high heat resistance is desired, and the latter polylactic acid-based resin can be used in applications where improvement in filling properties in complicated spaces is desired.
In addition, the latter polylactic acid-based resin can improve the heat resistance of a foamed molded product obtained by filling foamed particles in a mold and foaming, so that the foamed molded product maintains its form even at high temperatures. it can. Therefore, the foamed molded product can be taken out from the mold at a high temperature, the cooling time in the mold of the foamed molded product is shortened, and the production efficiency of the foamed molded product can be improved.
Further, in the copolymer of D-form and L-form, the ratio of the smaller one of D-form and L-form is preferably less than 4 mol%, and less than 3 mol%. More preferably, it is particularly preferably less than 2 mol%.

また、ポリ乳酸系樹脂には、加水分解抑制剤カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物等が含まれていてもよい。
また、上記カルボジイミド化合物としては、分子内に少なくとも2つの(−N=C=N−)で表されるカルボジイミド基を有しておればよく、カルボジイミド基を二個以上有する多価カルボジイミド化合物としては、ポリ(4,4'−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)、ポリ(4,4'−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(1,6−ヘキサメチレンカルボジイミド)、ポリ(1,3−シクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(1,4−シクロヘキシレンカルボジイミド)、ポリ(3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(ナフチレンカルボジイミド)、ポリ(p−フェニレンカルボジイミド)、ポリ(m−フェニレンカルボジイミド)、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼンカルボジイミド)、ポリ(トリルカルボジイミド)、ポリ(ジイソプロピルカルボジイミド)等のポリカルボジイミド化合物が挙げられる。
なお、ポリカルボジイミド化合物としては、例えば、日清紡社から商品名「カルボジライトLA−1」で市販されている。
The polylactic acid resin may contain a hydrolysis inhibitor carbodiimide compound, an oxazoline compound, an epoxy compound, an isocyanate compound, and the like.
Moreover, as said carbodiimide compound, what is necessary is just to have at least 2 carbodiimide group represented by (-N = C = N-) in a molecule | numerator, and as a polyvalent carbodiimide compound which has two or more carbodiimide groups, , Poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide), poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (1,6-hexamethylenecarbodiimide), poly (1,3-cyclohexylenecarbodiimide), poly (1, 4-cyclohexylenecarbodiimide), poly (3,3′-dimethyl-4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (naphthylenecarbodiimide), poly (p-phenylenecarbodiimide), poly (m-phenylenecarbodiimide), poly ( 1,3,5-triisopropylbenzene carbodi Examples thereof include polycarbodiimide compounds such as (imide), poly (tolylcarbodiimide), and poly (diisopropylcarbodiimide).
The polycarbodiimide compound is commercially available, for example, from Nisshinbo under the trade name “Carbodilite LA-1”.

また、上記イソシアネート化合物としては、イソシアネート基を二個以上有しておればよく、イソシアネート基を二個以上有する多価イソシアネート化合物としては、多官能芳香族イソシアネート、多官能脂肪族イソシアネート、芳香族ポリイソシアネート又は脂肪族ポリイソシアネートの何れであってもよく、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物;トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(p−イソシアナトフェニル)チオフォスファイト、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記エポキシ基を有する化合物としては、エポキシ基を有するアクリル・スチレン系化合物が好ましく、構成モノマー成分として、エポキシ基を有するアクリル系単量体と、スチレン系単量体とを含有してなるビニル重合体が好ましい。
The isocyanate compound may have two or more isocyanate groups, and the polyvalent isocyanate compound having two or more isocyanate groups may be a polyfunctional aromatic isocyanate, a polyfunctional aliphatic isocyanate, an aromatic polyisocyanate. It may be either an isocyanate or an aliphatic polyisocyanate, for example, diisocyanate compounds such as diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate; triphenylmethane triisocyanate, tris (p-isocyanatophenyl) thiophos Phyto, polymethylene polyphenyl polyisocyanate and the like.
Moreover, as the compound having an epoxy group, an acrylic / styrene compound having an epoxy group is preferable, and an acrylic monomer having an epoxy group and a styrene monomer are contained as constituent monomer components. Vinyl polymers are preferred.

そして、上記エポキシ基を有するアクリル系単量体としては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメタアクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルアクリレート等が挙げられる。また、スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロルスチレン等が挙げられる。   Examples of the acrylic monomer having an epoxy group include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl methacrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl acrylate, and the like. . Examples of the styrene monomer include styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, chlorostyrene, and the like.

更に、エポキシ基を有するアクリル・スチレン系化合物は、エポキシ基を有するアクリル系単量体及びスチレン系単量体以外の単量体を構成モノマー成分として含有していてもよく、このような単量体としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、プロピルメタアクリレート、ブチルメタアクリレート、2−エチルヘキシルメタアクリレート、シクロヘキシルメタアクリレート等が挙げられる。
なお、エポキシ基を有するアクリル・スチレン系化合物は、例えば、東亜合成社から商品名「ARUFON UG−4000」「ARUFON UG−4010」「「ARUFON UG−4030」「ARUFON UG−4040」「ARUFON UG−4070」で市販されている。
Further, the acrylic / styrene compound having an epoxy group may contain a monomer other than an acrylic monomer having an epoxy group and a styrene monomer as a constituent monomer component. Examples of the body include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate. An acrylate etc. are mentioned.
Acrylic / styrene compounds having an epoxy group are commercially available from Toa Gosei Co., Ltd. under the trade names “ARUFON UG-4000”, “ARUFON UG-4010”, “ARUFON UG-4030”, “ARUFON UG-4040”, “ARUFON UG-”, for example. 4070 ".

オキサゾリン化合物としては、例えば、2,2'フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2'フェニレンビス(4,4'−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2'−エチレンビスオキサゾリン、2,2'−テトラメチレンビスオキサゾリン、2,2'−エチレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン等が挙げられる。   Examples of the oxazoline compound include 2,2′phenylene bis (2-oxazoline), 2,2′phenylene bis (4-methyl-2-oxazoline), and 2,2′phenylene bis (4,4′-dimethyl-2). -Oxazoline), 2,2'-ethylenebisoxazoline, 2,2'-tetramethylenebisoxazoline, 2,2'-ethylenebis (4-methyl-2-oxazoline) and the like.

ここで、発泡粒子を押出発泡法で得る場合、ポリ乳酸系樹脂は、その融点(mp)と、動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Tとが下記式1を満たすように調整されることが好ましい。
(ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)−40℃)
≦(交点における温度T)≦ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)・・・式1
ここで、動的粘弾性測定にて得られた貯蔵弾性率は、粘弾性において弾性的な性質を示す指標であって、発泡過程における気泡膜の弾性の大小を示す指標であり、発泡過程において、気泡膜の収縮力に抗して気泡を膨張させるのに必要な発泡圧の大小を示す指標である。
Here, when the foamed particles are obtained by the extrusion foaming method, the polylactic acid resin has a melting point (mp) at the intersection of the storage elastic modulus curve and the loss elastic modulus curve obtained by dynamic viscoelasticity measurement. It is preferable that the temperature T is adjusted so as to satisfy the following formula 1.
(Melting point of polylactic acid resin (mp) -40 ° C)
≦ (temperature T at the intersection) ≦ melting point of polylactic acid resin (mp) Formula 1
Here, the storage elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement is an index indicating elastic properties in the viscoelasticity, and is an index indicating the elasticity of the bubble film in the foaming process. This is an index indicating the magnitude of the foaming pressure required to expand the bubbles against the contraction force of the bubble film.

即ち、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた貯蔵弾性率が低いと、気泡膜が伸長された場合、気泡膜が伸長力に抗して収縮しようとする力が小さい。そのため、発泡粒子の製造に必要とする発泡圧によって発泡膜が容易に伸長してしまう結果、気泡膜が過度に伸長してしまい破泡を生じることがある。一方、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた貯蔵弾性率が高いと、気泡膜に伸長力が加わった場合、伸長に抗する気泡膜の収縮力が大きくなる。そのため、発泡粒子の製造に必要とする発泡圧で一旦、気泡が膨張したとしても、温度低下等に起因する経時的な発泡圧の低下に伴って気泡が収縮してしまうことがある。   That is, when the storage elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of the polylactic acid-based resin is low, when the cell membrane is stretched, the force that the cell membrane attempts to contract against the stretching force is small. Therefore, as a result of the foaming film easily extending due to the foaming pressure required for the production of the foamed particles, the bubble film may extend excessively, resulting in bubble breakage. On the other hand, when the storage elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of the polylactic acid-based resin is high, when the expansion force is applied to the cell membrane, the contraction force of the cell membrane resists the expansion. For this reason, even if the bubbles once expand at the foaming pressure required for the production of the foamed particles, the bubbles may contract as the foaming pressure decreases with time due to a temperature drop or the like.

また、動的粘弾性測定にて得られた損失弾性率は、粘弾性において粘性的な性質を示す指標である。具体的には、発泡過程における気泡膜の粘性を示す指標である。特に、発泡過程において、気泡膜をどの程度まで破れることなく伸長できるかの許容範囲を示す指標であると同時に、発泡圧によって所望大きさに気泡を膨張させた後、この膨張した気泡をその大きさに維持する能力を示す指標でもある。
即ち、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた損失弾性率が低いと、発泡粒子の製造に必要とする発泡圧によって気泡膜が伸長された場合、気泡膜が容易に破れてしまうことがある。一方、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた損失弾性率が高いと、発泡力が気泡膜によって熱エネルギーに変換されてしまい、発泡粒子の製造時に気泡膜を円滑に伸長させることが難しくなり、気泡を膨張させることが困難になることがある。
このように、ポリ乳酸系樹脂を発泡させて発泡粒子を製造するにあたっては、発泡過程において、発泡圧によって気泡膜が破れることなく適度に伸長するための弾性力、即ち、貯蔵弾性率を有していることが好ましい。加えて、発泡圧によって気泡膜が破れることなく円滑に伸長し、所望の大きさに膨張した気泡をその大きさに発泡圧の経時的な減少にかかわらず維持しておくための粘性力、即ち、損失弾性率を有していることが好ましい。
Moreover, the loss elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement is an index indicating a viscous property in viscoelasticity. Specifically, it is an index indicating the viscosity of the bubble film in the foaming process. In particular, in the foaming process, it is an index indicating an allowable range of how much the bubble membrane can be stretched without being broken. At the same time, after the bubbles are expanded to a desired size by the foaming pressure, the expanded bubbles are expanded in size. It is also an indicator that shows the ability to maintain the same.
That is, if the loss elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of polylactic acid resin is low, the cell membrane can be easily broken when the cell membrane is stretched by the foaming pressure required for the production of the expanded particles. May end up. On the other hand, if the loss elastic modulus obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of the polylactic acid resin is high, the foaming force is converted into thermal energy by the foam film, and the foam film is smoothly stretched during the production of the foamed particles. And it can be difficult to inflate the bubbles.
As described above, in producing foamed particles by foaming a polylactic acid-based resin, in the foaming process, the foam film has an elastic force for appropriately stretching without breaking the foam film, that is, a storage elastic modulus. It is preferable. In addition, the foam force smoothly expands without breaking the bubble film, and the viscous force to maintain the expanded bubble to the desired size regardless of the decrease in the foam pressure over time, that is, It is preferable to have a loss elastic modulus.

つまり、押出発泡工程において、ポリ乳酸系樹脂の貯蔵弾性率及び損失弾性率の双方が押出発泡に適した値を有していることが好ましく、このような押出発泡に適した貯蔵弾性率及び損失弾性率を押出発泡工程においてポリ乳酸系樹脂に付与するために、ポリ乳酸系樹脂における動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度T(以下「温度T」という)と、ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)とが、好ましくは下記式1を満たすように、より好ましくは式2を満たすように調整される。この調整により、貯蔵弾性率及び損失弾性率をそれらのバランスをとりながら押出発泡性を良好なものとし、発泡粒子を安定的に製造できる。
〔ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)−40℃〕
≦交点における温度T≦ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)・・・式1
〔ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)−35℃〕
≦交点における温度T≦〔ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)−10℃〕・・・式2
更に、温度Tと、ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)とが上記式1を満たすように調整されるのが好ましい理由を下記に詳述する。
That is, in the extrusion foaming process, it is preferable that both the storage elastic modulus and loss elastic modulus of the polylactic acid-based resin have values suitable for extrusion foaming, and the storage elastic modulus and loss suitable for such extrusion foaming. In order to impart an elastic modulus to the polylactic acid resin in the extrusion foaming process, the temperature T (below) at the intersection of the storage elastic modulus curve and the loss elastic modulus curve obtained by dynamic viscoelasticity measurement in the polylactic acid resin. (Referred to as “temperature T”) and the melting point (mp) of the polylactic acid-based resin are preferably adjusted so as to satisfy the following formula 1, more preferably satisfy the formula 2. By this adjustment, the foamed particles can be stably produced by making the extrusion foamability good while balancing the storage elastic modulus and loss elastic modulus.
[Melting point of polylactic acid resin (mp) −40 ° C.]
≦ Temperature at the intersection T ≦ Melting point of polylactic acid resin (mp) Formula 1
[Melting point of polylactic acid resin (mp) -35 ° C.]
≦ Temperature at the intersection T ≦ [Melting point of polylactic acid resin (mp) −10 ° C.] Formula 2
Further, the reason why the temperature T and the melting point (mp) of the polylactic acid resin are preferably adjusted so as to satisfy the above formula 1 will be described in detail below.

まず、温度Tが、ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)よりも40℃を超えて低い場合には、押出発泡時におけるポリ乳酸系樹脂の損失弾性率が貯蔵弾性率に比して大き過ぎるために、損失弾性率と貯蔵弾性率とのバランスが崩れてしまう。
そこで、ポリ乳酸系樹脂の損失弾性率に適した発泡力、即ち、粘性に合わせた発泡力とすると、弾性力に対する発泡力が大き過ぎてしまい、気泡膜が破れて破泡を生じて良好な発泡粒子を得られないことがある。逆に、ポリ乳酸系樹脂の貯蔵弾性率に適した発泡力、即ち、弾性に合わせた発泡力とすると、粘性力に対する発泡力が小さく、ポリ乳酸系樹脂が発泡しにくくなり、良好な発泡粒子を得られないことがある。
また、温度Tが、ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)よりも高いと、押出発泡時におけるポリ乳酸系樹脂の貯蔵弾性率が損失弾性率に比して大き過ぎることになる。そのため、上述と同様に損失弾性率と貯蔵弾性率とのバランスが崩れてしまうことがある。
First, when the temperature T is lower than the melting point (mp) of the polylactic acid resin by more than 40 ° C., the loss elastic modulus of the polylactic acid resin at the time of extrusion foaming is too large compared to the storage elastic modulus. In addition, the balance between the loss elastic modulus and the storage elastic modulus is lost.
Therefore, if the foaming force suitable for the loss elastic modulus of the polylactic acid-based resin, that is, the foaming force matched to the viscosity, the foaming force with respect to the elastic force is too large, and the bubble film is broken and bubbles are broken. Expanded particles may not be obtained. On the contrary, if the foaming force suitable for the storage elastic modulus of the polylactic acid-based resin, that is, the foaming force matched to the elasticity, the foaming force with respect to the viscous force is small, and the polylactic acid-based resin is difficult to foam, and good foamed particles May not be obtained.
If the temperature T is higher than the melting point (mp) of the polylactic acid resin, the storage elastic modulus of the polylactic acid resin at the time of extrusion foaming is too large compared to the loss elastic modulus. Therefore, the balance between the loss elastic modulus and the storage elastic modulus may be lost as described above.

そこで、ポリ乳酸系樹脂の貯蔵弾性率に適した発泡力、即ち、弾性に合わせた発泡力とすると、粘性力に対する発泡力が大き過ぎてしまい、気泡膜が破れて破泡を生じ良好な発泡粒子を得られないことがある。逆に、ポリ乳酸系樹脂の損失弾性率に適した発泡力、即ち、粘性に合わせた発泡力とすると、弾性力に対する発泡力が小さく、ポリ乳酸系樹脂が一旦発泡したとしても、経時的な発泡力の低下に伴って気泡が収縮してしまって、やはり良好な発泡粒子を得られないことがある。
ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量が高くなるにしたがって、温度Tが高くなる。よって、温度Tと、ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)とを上記式1を満たすように調整するには、ポリ乳酸系樹脂の重合時に反応時間又は反応温度を調整することによって、得られるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量を調整する方法、押出発泡前に又は押出発泡時にポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量を増粘剤や架橋剤を用いて調整する方法が挙げられる。
Therefore, if the foaming force suitable for the storage elastic modulus of the polylactic acid-based resin, that is, the foaming force matched to the elasticity, the foaming force with respect to the viscous force is too large, and the bubble film is broken to cause bubble breakage and good foaming. Particles may not be obtained. On the contrary, if the foaming force suitable for the loss elastic modulus of the polylactic acid-based resin, that is, the foaming force matched to the viscosity, the foaming force with respect to the elastic force is small. As the foaming power decreases, the air bubbles contract, and good foamed particles may not be obtained.
As the weight average molecular weight of the polylactic acid resin increases, the temperature T increases. Therefore, in order to adjust the temperature T and the melting point (mp) of the polylactic acid-based resin so as to satisfy the above formula 1, the reaction time or the reaction temperature is adjusted during the polymerization of the polylactic acid-based resin. Examples thereof include a method of adjusting the weight average molecular weight of the lactic acid resin, and a method of adjusting the weight average molecular weight of the polylactic acid resin before or during extrusion foaming using a thickener or a crosslinking agent.

(2)発泡粒子の製造
発泡粒子は、公知の方法によって製造できる。例えば、以下の押出発泡法が挙げられる。
まず、ポリ乳酸系樹脂を押出機に供給して発泡剤の存在下にて溶融混練する。この後、押出機の前端に取り付けた図1及び2に示すノズル金型からポリ乳酸系樹脂押出物を押出発泡させる。
なお、上記押出機としては、従来から汎用されている押出機であれば、特に限定されない。例えば、単軸押出機、二軸押出機、複数の押出機を連結させたタンデム型の押出機が挙げられる。
また、発泡剤としては、従来から汎用されているものが用いられる。例えば、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ヒドラゾイルジカルボンアミド、重炭酸ナトリウム等の化学発泡剤;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、ヘキサン等の飽和脂肪族炭化水素、ジメチルエーテル等のエーテル類、二酸化炭素、窒素等の物理発泡剤等が挙げられる。この内、ジメチルエーテル、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、二酸化炭素が好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましく、ノルマルブタン、イソブタンが特に好ましい。
(2) Production of expanded particles Expanded particles can be produced by a known method. For example, the following extrusion foaming method is mentioned.
First, a polylactic acid resin is supplied to an extruder and melt kneaded in the presence of a foaming agent. Thereafter, a polylactic acid resin extrudate is extruded and foamed from the nozzle mold shown in FIGS. 1 and 2 attached to the front end of the extruder.
The extruder is not particularly limited as long as it is a conventionally used extruder. Examples thereof include a single-screw extruder, a twin-screw extruder, and a tandem type extruder in which a plurality of extruders are connected.
Moreover, what is conventionally used widely is used as a foaming agent. For example, chemical blowing agents such as azodicarbonamide, dinitrosopentamethylenetetramine, hydrazoyl dicarbonamide, sodium bicarbonate; saturated aliphatic hydrocarbons such as propane, normal butane, isobutane, normal pentane, isopentane, hexane, dimethyl ether, etc. Examples include physical foaming agents such as ethers, carbon dioxide, and nitrogen. Of these, dimethyl ether, propane, normal butane, isobutane and carbon dioxide are preferred, propane, normal butane and isobutane are more preferred, and normal butane and isobutane are particularly preferred.

発泡剤量は、少ないと、発泡粒子を所望発泡倍率まで発泡できないことがある。一方、多いと、発泡剤が可塑剤として作用することから溶融状態のポリ乳酸系樹脂の粘弾性が低下し過ぎて発泡性が低下し良好な発泡粒子を得ることができないことがある。加えて発泡粒子の発泡倍率が高過ぎて結晶化度を制御できなくなる場合がある。よって、発泡剤量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、0.2〜4重量部がより好ましく、0.3〜3重量部が特に好ましい。
なお、押出機には気泡調整剤が添加されることが好ましい。ただし、気泡調整剤の多くは、発泡粒子の結晶核剤として作用するため、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進しない気泡調整剤を用いることが好ましい。そのような気泡調整剤としては、ポリテトラフルオロエチレン粉末、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粉末が挙げられる。
また、押出機に供給される気泡調整剤の量は、少ないと、発泡粒子の気泡が粗大となり、得られる発泡成形体の外観が低下することがある。一方、多いと、ポリ乳酸系樹脂を押出発泡させる際に破泡を生じて発泡粒子の独立気泡率が低下することがある。よって、気泡調整剤の量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対して、0.01〜3重量部が好ましく、0.05〜2重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が特に好ましい。
If the amount of the foaming agent is small, the foamed particles may not be foamed to a desired expansion ratio. On the other hand, if the amount is too large, the foaming agent acts as a plasticizer, so that the viscoelasticity of the molten polylactic acid-based resin is too low, and foamability may be reduced, and good foamed particles may not be obtained. In addition, the expansion ratio of the expanded particles may be too high to control the crystallinity. Therefore, the amount of the foaming agent is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 4 parts by weight, and particularly preferably 0.3 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin.
In addition, it is preferable that a bubble regulator is added to an extruder. However, since many of the bubble regulators act as crystal nucleating agents for the expanded particles, it is preferable to use a bubble regulator that does not promote crystallization of the polylactic acid resin. Examples of such a bubble regulator include polytetrafluoroethylene powder and polytetrafluoroethylene powder modified with an acrylic resin.
On the other hand, if the amount of the air conditioner supplied to the extruder is small, the bubbles of the expanded particles become coarse, and the appearance of the obtained foamed molded product may be deteriorated. On the other hand, when the polylactic acid-based resin is extruded and foamed, foam breakage may occur, and the closed cell ratio of the expanded particles may decrease. Therefore, the amount of the air conditioner is preferably 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.05 to 2 parts by weight, and particularly preferably 0.1 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin. preferable.

ノズル金型1から押出されたポリ乳酸系樹脂押出物は引き続き切断工程に入る。ポリ乳酸系樹脂押出物の切断は、回転軸2をモータ3により回転させ、ノズル金型1の前端面1aに配設された回転刃5を2000〜10000rpmの一定の回転数で回転させて行う。
全ての回転刃5はノズル金型1の前端面1aに常時、接触しながら回転している。ノズル金型1から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出物は、回転刃5と、ノズル金型1におけるノズルの出口部11端縁との間に生じる剪断応力によって、一定の時間間隔毎に大気中において切断されて発泡粒子とされる。この時、ポリ乳酸系樹脂押出物の冷却が過度とならない範囲内において、ポリ乳酸系樹脂押出物に水を霧状に吹き付けてもよい。
The polylactic acid-based resin extrudate extruded from the nozzle mold 1 continues into the cutting step. The polylactic acid resin extrudate is cut by rotating the rotary shaft 2 with a motor 3 and rotating the rotary blade 5 disposed on the front end surface 1a of the nozzle mold 1 at a constant rotational speed of 2000 to 10000 rpm. .
All the rotary blades 5 are always rotating in contact with the front end face 1a of the nozzle mold 1. The polylactic acid resin extrudate extruded and foamed from the nozzle mold 1 is subjected to atmospheric air at a certain time interval due to shear stress generated between the rotary blade 5 and the edge of the nozzle outlet 11 in the nozzle mold 1. It is cut into foamed particles. At this time, water may be sprayed onto the polylactic acid resin extrudate in a range where the cooling of the polylactic acid resin extrudate does not become excessive.

ノズル金型1のノズル内においてポリ乳酸系樹脂が発泡しないことが好ましい。そのため、ポリ乳酸系樹脂は、ノズル金型1のノズルの出口部11から吐出された直後は、未だに発泡しておらず、吐出されてから僅かな時間が経過した後に発泡を始める。従って、ポリ乳酸系樹脂押出物は、ノズル金型1のノズルの出口部11から吐出された直後の未発泡部と、この未発泡部に連続する、未発泡部に先んじて押出された発泡途上の発泡部とからなる。
ノズル金型1のノズルの出口部11から突出されてから発泡を開始するまでの間、未発泡部はその状態を維持する。この未発泡部が維持される時間は、ノズル金型1のノズルの出口部11における樹脂圧力や、発泡剤量等によって調整できる。ノズル金型1のノズルの出口部11における樹脂圧力が高いと、ポリ乳酸系樹脂押出物はノズル金型1から押出されてから直ぐに発泡することはなく未発泡の状態を維持する。ノズル金型1のノズルの出口部11における樹脂圧力の調整は、ノズルの口径、押出量、ポリ乳酸系樹脂の溶融粘度及び溶融張力によって調整できる。発泡剤量を適正な量に調整することによって金型内部においてポリ乳酸系樹脂が発泡することを防止し、未発泡部を確実に形成できる。
It is preferable that the polylactic acid resin does not foam in the nozzle of the nozzle mold 1. Therefore, immediately after the polylactic acid-based resin is discharged from the nozzle outlet portion 11 of the nozzle mold 1, the polylactic acid-based resin has not yet been foamed, and starts to foam after a short time has elapsed since being discharged. Therefore, the polylactic acid-based resin extrudate is in the process of foaming extruded before the unfoamed portion, which continues from the unfoamed portion immediately after being discharged from the nozzle outlet portion 11 of the nozzle mold 1 and the unfoamed portion. The foamed part.
The non-foamed portion maintains its state from when it is projected from the outlet 11 of the nozzle of the nozzle mold 1 until foaming is started. The time for which the unfoamed part is maintained can be adjusted by the resin pressure at the nozzle outlet 11 of the nozzle mold 1, the amount of foaming agent, and the like. When the resin pressure at the nozzle outlet 11 of the nozzle mold 1 is high, the polylactic acid resin extrudate does not foam immediately after being extruded from the nozzle mold 1 and maintains an unfoamed state. The adjustment of the resin pressure at the nozzle outlet 11 of the nozzle mold 1 can be adjusted by the nozzle diameter, the extrusion amount, the melt viscosity and the melt tension of the polylactic acid resin. By adjusting the amount of the foaming agent to an appropriate amount, the polylactic acid resin can be prevented from foaming inside the mold, and the unfoamed portion can be reliably formed.

ポリ乳酸系樹脂の押出温度(押出機の先端部におけるポリ乳酸系樹脂の温度)は、低いと、フラクチャーが生じ、得られた発泡粒子同士が付きやすくなる。一方、ポリ乳酸系樹脂の押出温度が高いと、ポリ乳酸系樹脂の分解が促進し、発泡粒子の発泡性及び連続気泡率が低下し易くなる。従って、押出温度は、ポリ乳酸系樹脂の融点よりも10〜50℃高い温度が好ましく、ポリ乳酸系樹脂の融点よりも15〜45℃高い温度がより好ましく、ポリ乳酸系樹脂の融点よりも20〜40℃高い温度が特に好ましい。
全ての回転刃5はノズル金型1の前端面1aに常時、接触した状態でポリ乳酸系樹脂押出物を切断していることから、ポリ乳酸系樹脂押出物は、ノズル金型1のノズルの出口部11から吐出された直後の未発泡部において切断されて発泡粒子が製造される。
When the extrusion temperature of the polylactic acid-based resin (the temperature of the polylactic acid-based resin at the tip of the extruder) is low, fracture occurs and the obtained expanded particles are easily attached to each other. On the other hand, when the extrusion temperature of the polylactic acid-based resin is high, the decomposition of the polylactic acid-based resin is accelerated, and the foamability and open cell ratio of the expanded particles are likely to be lowered. Accordingly, the extrusion temperature is preferably 10 to 50 ° C. higher than the melting point of the polylactic acid resin, more preferably 15 to 45 ° C. higher than the melting point of the polylactic acid resin, and 20 times higher than the melting point of the polylactic acid resin. A temperature of ~ 40 ° C is particularly preferred.
Since all the rotary blades 5 cut the polylactic acid-based resin extrudate while being always in contact with the front end surface 1 a of the nozzle mold 1, the polylactic acid-based resin extrudate is used as the nozzle of the nozzle mold 1. The unfoamed portion immediately after being discharged from the outlet portion 11 is cut to produce expanded particles.

得られた発泡粒子は、ポリ乳酸系樹脂押出物をその未発泡部で切断していることから、切断部の表面には気泡断面は存在しない。そして、発泡粒子の表面全面は、気泡断面の存在しない表皮層で被覆されている。従って、発泡粒子は、発泡ガスの抜けがなく優れた発泡性を有していると共に連続気泡率も低く、更に、表面の熱融着性にも優れている。
発泡粒子の表面は、気泡断面が露出していない表皮層から形成されている。そのため発泡粒子を型内発泡成形に用いた時、発泡粒子同士の熱融着性が良好であり、得られる発泡成形体は、表面ムラがなく外観に優れていると共に優れた機械的強度を有している。
Since the obtained expanded particles cut the polylactic acid-based resin extrudate at the unfoamed portion, there is no cell cross section on the surface of the cut portion. The entire surface of the expanded particles is covered with a skin layer having no bubble cross section. Accordingly, the foamed particles have excellent foamability with no loss of foaming gas, a low open cell ratio, and excellent surface heat-sealing property.
The surface of the expanded particle is formed from a skin layer in which the cell cross section is not exposed. For this reason, when foamed particles are used for in-mold foam molding, the heat-fusibility between the foamed particles is good, and the resulting foamed molded product has no surface unevenness and excellent appearance and excellent mechanical strength. is doing.

また、回転刃5は一定の回転数で回転していることが好ましい。回転刃5の回転数は、2000〜10000rpmが好ましく、3000〜9000rpmがより好ましく、4000〜8000rmpが更に好ましい。
2000rpmを下回ると、ポリ乳酸系樹脂押出物を回転刃5によって切断できないことがある。そのため、発泡粒子同士が合体したり、発泡粒子の形状が不均一となることがある。10000rpmを上回ると下記の問題点を生じることがある。第一の問題点は、回転刃による切断応力が大きくなって、発泡粒子がノズルの出口部から冷却部材に向かって飛散される際に、発泡粒子の初速が速くなることがある。その結果、ポリ乳酸系樹脂押出物を切断してから、発泡粒子が冷却部材に衝突するまでの時間が短くなり、発泡粒子の発泡が不充分となることである。第二の問題点は、回転刃及び回転軸の摩耗が大きくなって回転刃及び回転軸の寿命が短くなることである。
Moreover, it is preferable that the rotary blade 5 is rotating at a constant rotational speed. The rotational speed of the rotary blade 5 is preferably 2000 to 10,000 rpm, more preferably 3000 to 9000 rpm, and still more preferably 4000 to 8000 rpm.
If it is less than 2000 rpm, the polylactic acid resin extrudate may not be cut by the rotary blade 5. For this reason, the foam particles may coalesce or the shape of the foam particles may be non-uniform. If it exceeds 10,000 rpm, the following problems may occur. The first problem is that the initial velocity of the foamed particles may be increased when the cutting stress due to the rotary blade is increased and the foamed particles are scattered from the nozzle outlet toward the cooling member. As a result, the time from when the polylactic acid resin extrudate is cut until the foamed particles collide with the cooling member is shortened, and foaming of the foamed particles becomes insufficient. The second problem is that the wear of the rotary blade and the rotary shaft is increased and the life of the rotary blade and the rotary shaft is shortened.

発泡粒子は、回転刃5による切断応力によって切断と同時に外方又は前方に向かって飛散され、冷却ドラム41の周壁部41bの内周面に直ちに衝突する。発泡粒子は、冷却ドラム41に衝突するまでの間も発泡をし続けており、発泡によって略球状に成長している。
冷却ドラム41の周壁部41bの内周面は全面的に冷却液42で被覆されており、冷却ドラム41の周壁部41bの内周面に衝突した発泡粒子は直ちに冷却されて、発泡が停止する。このように、ポリ乳酸系樹脂押出物を回転刃5によって切断した後に、発泡粒子を直ちに冷却液42によって冷却していることで、発泡粒子を構成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化度が上昇するのを防止できると共に、発泡粒子が過度に発泡するのを防止できる。
従って、発泡粒子は、型内発泡成形時に優れた発泡性及び熱融着性を発揮する。型内発泡成形時に発泡粒子の結晶化度を上昇させて、ポリ乳酸系樹脂の耐熱性を向上でき、得られる発泡成形体は、優れた耐熱性を有している。
The foamed particles are scattered outward or forward simultaneously with the cutting by the cutting stress by the rotary blade 5 and immediately collide with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 41 b of the cooling drum 41. The foamed particles continue to foam until they collide with the cooling drum 41, and grow into a substantially spherical shape by foaming.
The inner peripheral surface of the peripheral wall portion 41b of the cooling drum 41 is entirely covered with the cooling liquid 42, and the foam particles that collide with the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 41b of the cooling drum 41 are immediately cooled to stop foaming. . Thus, after cutting the polylactic acid resin extrudate with the rotary blade 5, the foamed particles are immediately cooled with the cooling liquid 42, so that the degree of crystallinity of the polylactic acid resin constituting the foamed particles is increased. It is possible to prevent the foaming particles from being excessively foamed while being able to prevent the rise.
Accordingly, the expanded particles exhibit excellent foamability and heat-fusibility during in-mold foam molding. The crystallinity of the foamed particles can be increased during in-mold foam molding to improve the heat resistance of the polylactic acid resin, and the resulting foam molded article has excellent heat resistance.

なお、冷却液42の温度は、低いと、冷却ドラム41の近傍に位置するノズル金型が過度に冷却されて、ポリ乳酸系樹脂の押出発泡に悪影響が生じることがある一方、高いと、発泡粒子を構成しているポリ乳酸系樹脂の結晶化度が高くなり、発泡粒子の熱融着性が低下することがある。よって、温度は、0〜45℃が好ましく、5〜40℃がより好ましく、10〜35℃が特に好ましい。
そして、得られる発泡粒子の結晶化度は、30%以下が好ましく、3〜28%がより好ましく、5〜26%が特に好ましい。発泡粒子の結晶化度は、ノズル金型1からポリ乳酸系樹脂押出物が押出されてから発泡粒子が冷却液42に衝突するまでの時間や、冷却液42の温度によって調整できる。
If the temperature of the cooling liquid 42 is low, the nozzle mold located in the vicinity of the cooling drum 41 is excessively cooled, which may adversely affect the extrusion foaming of the polylactic acid resin. The degree of crystallinity of the polylactic acid resin constituting the particles increases, and the heat-fusibility of the expanded particles may decrease. Therefore, the temperature is preferably 0 to 45 ° C, more preferably 5 to 40 ° C, and particularly preferably 10 to 35 ° C.
And the degree of crystallinity of the obtained expanded particles is preferably 30% or less, more preferably 3 to 28%, and particularly preferably 5 to 26%. The degree of crystallinity of the expanded particles can be adjusted by the time from when the polylactic acid resin extrudate is extruded from the nozzle mold 1 until the expanded particles collide with the coolant 42 and the temperature of the coolant 42.

発泡粒子の嵩密度が小さいと、発泡粒子の連続気泡率が上昇して、型内発泡成形における発泡時に発泡粒子に必要な発泡力を付与できないことがある。一方、大きいと、得られる発泡粒子の気泡が不均一となって、型内発泡成形時における発泡粒子の発泡性が不充分となることがある。よって、嵩密度は、0.02〜0.6g/cm3が好ましく、0.03〜0.5g/cm3がより好ましく、0.04〜0.4g/cm3が特に好ましい。
そして、発泡粒子の連続気泡率は、高いと、型内発泡成形時に発泡粒子が殆ど発泡せず、発泡粒子同士の融着性が低くなって、得られる発泡成形体の機械的強度が低下することがある。よって、連続気泡率は、20%未満が好ましく、10%以下がより好ましく、5%以下が特に好ましい。なお、発泡粒子の連続気泡率の調整は、押出機からのポリ乳酸系樹脂の押出発泡温度、押出機への発泡剤の供給量等を調整することによって行われる。
また、発泡粒子の粒径は、小さいと、型内発泡成形時に発泡粒子の発泡性が低下することがある。一方、大きいと、型内発泡成形時に金型内への発泡粒子の充填性が低下することがある。よって、0.5〜5.0mmが好ましく、1.0〜4.5mmがより好ましく、1.5〜4mmが特に好ましい。
When the bulk density of the foamed particles is small, the open cell ratio of the foamed particles may increase, and the foaming force necessary for the foamed particles may not be imparted during foaming in the in-mold foam molding. On the other hand, if it is large, the foamed particles obtained have non-uniform bubbles, and the foamability of the foamed particles during in-mold foam molding may be insufficient. Therefore, the bulk density is preferably 0.02~0.6g / cm 3, more preferably 0.03~0.5g / cm 3, 0.04~0.4g / cm 3 is particularly preferred.
If the open cell ratio of the foamed particles is high, the foamed particles hardly foam at the time of in-mold foam molding, the fusion property between the foamed particles is lowered, and the mechanical strength of the resulting foamed molded product is lowered. Sometimes. Therefore, the open cell ratio is preferably less than 20%, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less. The open cell ratio of the expanded particles is adjusted by adjusting the extrusion foaming temperature of the polylactic acid resin from the extruder, the supply amount of the foaming agent to the extruder, and the like.
In addition, if the particle size of the expanded particles is small, the expandability of the expanded particles may be reduced during in-mold expansion molding. On the other hand, if it is large, the filling property of the foamed particles in the mold may be lowered during the foam molding in the mold. Therefore, 0.5 to 5.0 mm is preferable, 1.0 to 4.5 mm is more preferable, and 1.5 to 4 mm is particularly preferable.

(発泡成形体の製法)
このようにして得られた発泡粒子を金型のキャビティ内に充填して加熱することで、発泡粒子を発泡させる。この加熱により、発泡粒子同士をそれらの発泡圧によって互いに融着一体化できるので、融着性に優れた発泡成形体を得ることができる。また、この加熱により、発泡粒子を構成するポリ乳酸系樹脂の結晶化度を上昇できるので、耐熱性に優れた発泡成形体を得ることができる。
(Manufacturing method of foam molding)
The foamed particles obtained as described above are filled in a cavity of a mold and heated to foam the foamed particles. By this heating, the foamed particles can be fused and integrated with each other by their foaming pressure, so that a foamed molded article having excellent meltability can be obtained. Moreover, since the crystallinity degree of the polylactic acid-type resin which comprises a foamed particle can be raised by this heating, the foaming molding excellent in heat resistance can be obtained.

なお、発泡粒子の加熱媒体としては、特に限定されず、水蒸気の他に、熱風、温水等が挙げられる。この内、温水を用いることが好ましい。これは、温水は、液体状であって比熱が大きいことから、温度が低くても金型内の発泡粒子に発泡に必要な高い熱量を充分に付与できるからである。従って、発泡粒子を加熱し過ぎることなく、充分に加熱、発泡できる。そのため、加熱媒体として水蒸気や熱風を用いた時に生じたような発泡粒子表面の熱収縮を生じさせることなく、発泡粒子同士をそれらの発泡力によって互いに強固に熱融着一体化できる。その結果、得られる発泡成形体は、優れた機械的強度を有していると共に外観にも優れている。   In addition, it does not specifically limit as a heating medium of foamed particle, Hot air, warm water, etc. other than water vapor | steam are mentioned. Of these, it is preferable to use warm water. This is because hot water is liquid and has a large specific heat, so that a high amount of heat necessary for foaming can be sufficiently imparted to the foamed particles in the mold even when the temperature is low. Accordingly, the foamed particles can be sufficiently heated and foamed without overheating. For this reason, the foamed particles can be strongly heat-bonded and integrated with each other by their foaming force without causing thermal contraction of the surface of the foamed particles as occurs when steam or hot air is used as the heating medium. As a result, the obtained foamed molded article has excellent mechanical strength and excellent appearance.

また、高圧の水蒸気を用いるのに比べて、低い圧力で型内発泡成形を行うことができるので、金型の設計強度を低く抑えることができる。そのため、複雑な形状を有する金型でも成形可能であると共に、コンパクトな金型でも成形可能である。その結果、発泡成形体の生産性を向上できる。
加熱媒体として用いる水の温度は、低いと、金型内に充填した発泡粒子の発泡が不充分となり、発泡粒子同士の熱融着性が低下する。そのため発泡成形体の機械的強度や外観性が低下することがある。一方、高いと、水を高圧状態としなければならず、ボイラーのような大掛かりな設備を要する。よって、水の温度は、60〜100℃が好ましく、70〜99℃がより好ましく、80〜98℃が特に好ましい。
In addition, since the in-mold foam molding can be performed at a lower pressure than when high-pressure steam is used, the design strength of the mold can be kept low. Therefore, a mold having a complicated shape can be molded, and a compact mold can also be molded. As a result, the productivity of the foamed molded product can be improved.
When the temperature of the water used as the heating medium is low, foaming of the foam particles filled in the mold becomes insufficient, and the heat-fusibility between the foam particles is lowered. Therefore, the mechanical strength and appearance of the foamed molded product may be deteriorated. On the other hand, if it is high, water must be in a high-pressure state, and a large facility such as a boiler is required. Therefore, the temperature of water is preferably 60 to 100 ° C, more preferably 70 to 99 ° C, and particularly preferably 80 to 98 ° C.

金型内に充填した発泡粒子に温水を供給して発泡粒子を加熱する方法としては、特に限定されず、例えば、(1)公知の型内発泡成形機に水蒸気の代わりに温水を供給する方法、(2)発泡粒子を充填した金型を、温水中に浸漬する方法等が挙げられる。この内、複雑な形状の金型であっても金型全体、即ち、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を全体的に均一に加熱、発泡できる(2)の方法が好ましい。
金型内に充填した発泡粒子の温水による加熱時間は、短いと、発泡粒子の加熱が不充分となって発泡粒子同士の熱融着が不充分となり、又は発泡粒子の結晶化度が充分に上昇しないことがある。その結果、得られる発泡成形体の耐熱性が低下することがある。一方、長いと、発泡成形体の生産性が低下することになる。加熱時間は、20秒〜1時間が好ましい。
The method for heating the foamed particles by supplying warm water to the foamed particles filled in the mold is not particularly limited. For example, (1) a method for supplying warm water instead of water vapor to a known in-mold foam molding machine (2) A method of immersing a mold filled with expanded particles in warm water, and the like. Of these, the method (2) is preferable, even if the mold has a complicated shape, in which the entire mold, that is, the polylactic acid resin foamed particles can be heated and foamed uniformly.
If the heating time of the foamed particles filled in the mold with hot water is short, the foamed particles are not sufficiently heated and the thermal fusion between the foamed particles is insufficient, or the crystallinity of the foamed particles is sufficient. May not rise. As a result, the heat resistance of the obtained foamed molded product may be lowered. On the other hand, when it is long, the productivity of the foamed molded product is lowered. The heating time is preferably 20 seconds to 1 hour.

型内発泡成形後、金型内に形成された発泡成形体は、冷却した上で金型を開放することで取り出すことができる。発泡成形体の冷却温度は、高いと、発泡粒子を充分に固化できないことがある。その結果、金型から取り出した時に膨らんで金型のキャビティ形状通りの発泡成形体とならないことがある。よって冷却温度は、発泡成形体の表面温度が好ましくは50℃以下となるように、より好ましくは0〜45℃となるように、特に好ましくは0〜40℃となるように、最も好ましくは0〜35℃となるように設定できる。
上記冷却方法としては、特に限定されないが、(1)金型を50℃以下の雰囲気中に放置する方法、(2)金型に50℃以下の水又は空気を吹き付ける方法、(3)金型を50℃以下の水中に浸漬させる方法が挙げられる。この内、複雑な形状の金型であっても金型全体を均一に冷却できることから、(3)の冷却方法が好ましい。なお、冷却時間は、冷却方法や金型の大きさ等に応じて適宜、調整できる。例えば、50℃以下の水中に金型を浸漬させる場合には、1〜10分が好ましい。
After the in-mold foam molding, the foam molded body formed in the mold can be taken out by cooling and then opening the mold. If the cooling temperature of the foamed molded product is high, the foamed particles may not be sufficiently solidified. As a result, when it is taken out from the mold, it may swell and may not become a foamed molded product according to the cavity shape of the mold. Therefore, the cooling temperature is most preferably 0 so that the surface temperature of the foamed molded product is preferably 50 ° C. or less, more preferably 0 to 45 ° C., particularly preferably 0 to 40 ° C. It can set so that it may become -35 degreeC.
The cooling method is not particularly limited, but (1) a method of leaving the mold in an atmosphere of 50 ° C. or lower, (2) a method of spraying water or air of 50 ° C. or lower onto the mold, and (3) a mold. Is immersed in water at 50 ° C. or lower. Among these, the cooling method (3) is preferable because even the mold having a complicated shape can cool the entire mold uniformly. The cooling time can be appropriately adjusted according to the cooling method, the size of the mold, and the like. For example, when the mold is immersed in water at 50 ° C. or lower, 1 to 10 minutes is preferable.

発泡成形体の結晶化度は、低いと、耐熱性が低下することがある。一方、高いと、発泡成形体が脆くなることがある。そのため、結晶化度は、好ましくは40〜65%、より好ましくは45〜64%、特に好ましくは50〜63%である。
なお、金型は、特に限定されず、例えば、鉄系金属、アルミニウム系金属、銅系金属、亜鉛系金属等から構成されていてもよい。この内、熱伝導性及び加工性の観点からアルミニウム系金属から構成されていることが好ましい。
If the crystallinity of the foamed molded product is low, the heat resistance may decrease. On the other hand, if it is high, the foamed molded product may become brittle. Therefore, the crystallinity is preferably 40 to 65%, more preferably 45 to 64%, and particularly preferably 50 to 63%.
In addition, a metal mold | die is not specifically limited, For example, you may be comprised from the iron-type metal, the aluminum-type metal, the copper-type metal, the zinc-type metal, etc. Among these, it is preferable that it is comprised from the aluminum-type metal from a heat conductive and workable viewpoint.

更に、型内発泡成形前に、上記発泡粒子に更に不活性ガスを含浸させて、発泡粒子の発泡力を向上させてもよい。発泡力を向上させることにより、型内発泡成形時に発泡粒子同士の融着性が向上し、得られる発泡成形体に更に優れた機械的強度を付与できる。なお、不活性ガスとしては、例えば、二酸化炭素、窒素、ヘリウム、アルゴン等が挙げられる。
発泡粒子に更に不活性ガスを含浸させる方法としては、例えば、常圧以上の圧力を有する不活性ガス雰囲気下に発泡粒子を置くことによって発泡粒子中に不活性ガスを含浸させる方法が挙げられる。不活性ガスは、発泡粒子を金型内に充填する前に含浸させてもよく、発泡粒子を金型内に充填した後に金型ごと不活性ガス雰囲気下に置くことで含浸させてもよい。なお、不活性ガスが二酸化炭素である場合、0.1〜1.5MPaの二酸化炭素雰囲気中に発泡粒子を20分〜24時間に亘って放置することが好ましい。圧力は大気圧を基準としている。
Furthermore, before the in-mold foam molding, the foam particles may be further impregnated with an inert gas to improve the foam power of the foam particles. By improving the foaming force, the fusibility between the foamed particles is improved at the time of in-mold foam molding, and further excellent mechanical strength can be imparted to the resulting foam molded article. In addition, as an inert gas, a carbon dioxide, nitrogen, helium, argon etc. are mentioned, for example.
Examples of the method of impregnating the expanded particles with an inert gas include a method of impregnating the expanded particles with an inert gas by placing the expanded particles in an inert gas atmosphere having a pressure equal to or higher than normal pressure. The inert gas may be impregnated before the expanded particles are filled in the mold, or may be impregnated by placing the expanded particles in the inert gas atmosphere after filling the expanded particles in the mold. When the inert gas is carbon dioxide, it is preferable to leave the expanded particles in a carbon dioxide atmosphere of 0.1 to 1.5 MPa for 20 minutes to 24 hours. The pressure is based on atmospheric pressure.

不活性ガスを更に含浸させた発泡粒子は、そのまま、金型内にて加熱、発泡させてもよく、発泡粒子を金型内に充填する前に加熱、発泡させて、高発泡倍率の発泡粒子とした上で金型内に充填して加熱、発泡させてもよい。このような高発泡倍率の発泡粒子を用いることによって、高発泡倍率の発泡成形体を得ることができる。なお、発泡粒子を加熱する加熱媒体としては、乾燥した空気が好ましい。
なお、高発泡倍率の発泡粒子とした上で金型内に充填し成形する場合にも、0.1〜1.5MPaの不活性ガス雰囲気、好ましくは二酸化炭素中に発泡粒子を20分〜24時間に亘って置いて、発泡粒子中に不活性ガスを含浸させて発泡性を向上させておくことが好ましい。
高発泡倍率の発泡粒子とする際の温度としては、高いと、ポリ乳酸系樹脂の結晶化度が上昇し、発泡粒子同士の熱融着性が低下することがあり、その場合、得られる発泡成形体の機械的強度及び外観性が低下することがある。従って、温度は、70℃未満が好ましい。
The foamed particles further impregnated with an inert gas may be heated and foamed in the mold as they are. The foamed particles are heated and foamed before filling the foamed mold into the mold, so that the foamed particles have a high expansion ratio. Then, it may be filled in a mold and heated and foamed. By using such expanded particles with a high expansion ratio, a foamed molded article with a high expansion ratio can be obtained. In addition, as a heating medium for heating the expanded particles, dry air is preferable.
In addition, even when filling into a mold after forming expanded particles with a high expansion ratio, the expanded particles are placed in an inert gas atmosphere of 0.1 to 1.5 MPa, preferably carbon dioxide for 20 minutes to 24 minutes. It is preferable that the foamed particles are impregnated with an inert gas to improve foamability over time.
As the temperature for forming expanded particles with a high expansion ratio, if the temperature is high, the degree of crystallinity of the polylactic acid-based resin may increase, and the heat-fusibility between the expanded particles may decrease. The mechanical strength and appearance of the molded body may be reduced. Accordingly, the temperature is preferably less than 70 ° C.

得られた発泡成形体は、家電製品等の緩衝材(クッション材)、電子部品、各種工業資材、食品等の搬送容器、自動車関連部品(例えば、車輌用ダンパーの芯材、ドア内装緩衝材等の衝撃エネルギー吸収材等)等に用いることができる。特に、臭気の少ない、すなわち臭気試験で臭気強度の平均値が3以下の発泡成形体が得られる観点から、自動車内装材(例えば、下肢部衝撃吸収材やフロア嵩上げ材、ツールボックス等)に好適に用いることもできる。   The obtained foamed molded products are used as cushioning materials (cushion materials) for home appliances, electronic parts, various industrial materials, food containers, etc., automobile-related parts (for example, vehicle damper core materials, door interior cushioning materials, etc. For example, an impact energy absorbing material. Particularly suitable for automobile interior materials (for example, lower limb impact absorbers, floor raising materials, tool boxes, etc.) from the viewpoint of obtaining a foamed molded article having a low odor, that is, an average odor intensity of 3 or less in an odor test. It can also be used.

以下、実施例を挙げて更に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。実施例に記載した各種測定法及び製造条件を以下で説明する。
(D体又はL体の含有量)
ポリ乳酸系樹脂中におけるD体又はL体の含有量は以下の方法によって測定する。ポリ乳酸系樹脂を凍結粉砕し、ポリ乳酸系樹脂の粉末200mgを三角フラスコ内に供給した後、三角フラスコ内に1Nの水酸化ナトリウム水溶液30ミリリットルを加える。そして、三角フラスコを振りながら65℃に加熱してポリ乳酸系樹脂を完全に溶解させる。しかる後、1N塩酸を三角フラスコ内に供給して中和し、pHが4〜7の分解溶液を作製し、メスフラスコを用いて所定の体積とする。
Hereinafter, although an example is given and explained further, the present invention is not limited by these examples. Various measurement methods and production conditions described in the examples will be described below.
(D or L content)
The content of D-form or L-form in the polylactic acid resin is measured by the following method. The polylactic acid-based resin is freeze-pulverized and 200 mg of the polylactic acid-based resin powder is supplied into the Erlenmeyer flask, and then 30 ml of a 1N sodium hydroxide aqueous solution is added to the Erlenmeyer flask. Then, the polylactic acid resin is completely dissolved by heating to 65 ° C. while shaking the Erlenmeyer flask. Thereafter, 1N hydrochloric acid is supplied into the Erlenmeyer flask to neutralize it, a decomposition solution having a pH of 4 to 7 is prepared, and a predetermined volume is obtained using a volumetric flask.

次に、分解溶液を0.45μmのメンブレンフィルターで濾過した後、液体クロマトグラフを用いて分析し、得られたチャートに基づいてD体及びL体由来のピーク面積から面積比を存在比としてD体量及びL体量を算出する。そして、上述と同様の要領を5回繰り返して行い、得られたD体量及びL体量をそれぞれ相加平均した値を、ポリ乳酸系樹脂のD体量及びL体量とする。
HPLC装置(液体クロマトグラフ):日本分光社製商品名「PU−2085 Plus型システム」
カラム:住友分析センター社製商品名「SUMICHIRAL OA5000」(4.6mmφ×250mm)
カラム温度:25℃
移動相:2mMCuSO4水溶液と2−プロパノールとの混合液
(CuSO4水溶液:2−プロパノール(体積比)=95:5)
移動相流量:1.0ミリリットル/分
検出器:UV254nm
注入量:20マイクロリットル
Next, after the decomposition solution is filtered through a 0.45 μm membrane filter, it is analyzed using a liquid chromatograph. Based on the obtained chart, the area ratio is calculated from the peak area derived from D-form and L-form as D Calculate body weight and L body weight. Then, the same procedure as described above is repeated 5 times, and values obtained by arithmetically averaging the obtained D-form amount and L-form amount are defined as the D-form amount and L-form amount of the polylactic acid resin.
HPLC apparatus (liquid chromatograph): “PU-2085 Plus type system” manufactured by JASCO Corporation
Column: Sumitomo Analysis Center Co., Ltd. trade name “SUMICIRAL OA5000” (4.6 mmφ × 250 mm)
Column temperature: 25 ° C
Mobile phase: 2MMCuSO 4 mixture of aqueous solution and 2-propanol (CuSO 4 solution: 2-propanol (volume ratio) = 95: 5)
Mobile phase flow rate: 1.0 ml / min Detector: UV254 nm
Injection volume: 20 microliters

(融点)
ポリ乳酸系樹脂の融点(mp)は次のようにして測定する。
即ち、JIS K7121:1987に準拠してポリ乳酸系樹脂の示差走査熱量分析を行い、得られたDSC曲線における融解ピークの温度をポリ乳酸系樹脂の融点(mp)とする。なお、融解ピークの温度が複数個ある場合には、最も高い温度とする。
(Melting point)
The melting point (mp) of the polylactic acid resin is measured as follows.
That is, the differential scanning calorimetry of the polylactic acid resin is performed in accordance with JIS K7121: 1987, and the melting peak temperature in the obtained DSC curve is defined as the melting point (mp) of the polylactic acid resin. When there are a plurality of melting peak temperatures, the highest temperature is set.

(貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度T)
貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Tは次のようにして測定する。
まず、発泡粒子を製造する要領において、発泡剤を添加しないこと以外は同様の要領にて、ポリ乳酸系樹脂粒子を得る。
このポリ乳酸系樹脂粒子を9.33×104Paの減圧下にて80℃で3時間に亘って乾燥する。このポリ乳酸系樹脂粒子を構成しているポリ乳酸系樹脂の融点よりも40〜50℃だけ高い温度に加熱した測定プレート上に載置して窒素雰囲気下にて5分間に亘って放置し溶融させる。
次に、直径が25mmの平面円形状の押圧板を用意し、この押圧板を用いて測定プレート上のポリ乳酸系樹脂を押圧板と測定プレートとの対向面間の間隔が1mmとなるまで上下方向に押圧する。そして、押圧板の外周縁からはみ出したポリ乳酸系樹脂を除去した後、5分間に亘って放置する。
(Temperature T at the intersection of storage modulus curve and loss modulus curve)
The temperature T at the intersection of the storage modulus curve and the loss modulus curve is measured as follows.
First, polylactic acid resin particles are obtained in the same manner except that the foaming agent is not added.
The polylactic acid resin particles are dried for 3 hours at 80 ° C. under a reduced pressure of 9.33 × 10 4 Pa. Placed on a measurement plate heated to 40-50 ° C. higher than the melting point of the polylactic acid resin constituting the polylactic acid resin particles and allowed to stand for 5 minutes in a nitrogen atmosphere to melt Let
Next, a flat circular pressure plate having a diameter of 25 mm is prepared, and the polylactic acid resin on the measurement plate is moved up and down until the distance between the opposing surfaces of the pressure plate and the measurement plate becomes 1 mm. Press in the direction. And after removing the polylactic acid-type resin which protruded from the outer periphery of a press plate, it is left to stand for 5 minutes.

しかる後、歪み5%、周波数1rad/秒、降温速度2℃/分、測定間隔30秒の条件下にて、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定を行って貯蔵弾性率及び損失弾性率を測定する。次に、横軸を温度とし、縦軸を貯蔵弾性率及び損失弾性率として、貯蔵弾性率曲線及び損失弾性率曲線を描く。なお、貯蔵弾性率曲線及び損失弾性率曲線を描くにあたっては、測定温度を基準として互いに隣接する測定値同士を直線で結ぶ。
そして、得られた貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点を読み取ることで温度Tが得られる。なお、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線とが複数箇所において互いに交差する場合は、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との複数の交点における温度のうち最も高い温度を、温度Tとする。
また、温度Tは、Reologica Instruments A.B社から商品名「DynAlyser DAR−100」にて市販されている動的粘弾性測定装置を用いて測定する。
Thereafter, the dynamic viscoelasticity measurement of the polylactic acid resin is performed under the conditions of 5% strain, frequency 1 rad / sec, temperature drop rate 2 ° C./min, and measurement interval 30 sec to determine the storage elastic modulus and loss elastic modulus. taking measurement. Next, a storage elastic modulus curve and a loss elastic modulus curve are drawn with the horizontal axis as temperature and the vertical axis as storage elastic modulus and loss elastic modulus. In drawing the storage elastic modulus curve and the loss elastic modulus curve, the measurement values adjacent to each other are connected with a straight line based on the measurement temperature.
And temperature T is obtained by reading the intersection of the obtained storage elastic modulus curve and loss elastic modulus curve. When the storage elastic modulus curve and the loss elastic modulus curve intersect each other at a plurality of locations, the highest temperature among the temperatures at the plurality of intersections of the storage elastic modulus curve and the loss elastic modulus curve is defined as a temperature T.
Also, the temperature T is the value of Relogica Instruments A. It measures using the dynamic viscoelasticity measuring apparatus marketed with the brand name "DynAlyser DAR-100" from B company.

(ガラス転移温度)
JISK7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」記載の方法に準拠し測定する。すなわち、示差走査熱量計(DSC)を用い、発泡粒子約6mgを昇温速度10℃/minで測定温度20℃〜100℃まで測定し、JISK7121−1987に記載の方法で中間ガラス転移温度を算出する。この中間ガラス転移温度を本明細書におけるガラス転移温度とする。
(Glass-transition temperature)
Measured according to the method described in JIS K7121-1987 “Method for Measuring Transition Temperature of Plastic”. That is, using a differential scanning calorimeter (DSC), about 6 mg of expanded particles were measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min to a measuring temperature of 20 ° C. to 100 ° C., and the intermediate glass transition temperature was calculated by the method described in JIS K7121-1987. To do. This intermediate glass transition temperature is defined as the glass transition temperature in the present specification.

(粒径)
発泡粒子の粒径は、直径を直接、ノギスを用いて次のようにして測定する。即ち、発泡粒子の切断面における最も長い直径(長径)及び最も短い直径(短径)を測定すると共に、発泡粒子における切断面に直交する方向の長さを測定する。発泡粒子30個の長径、短径及び長さの相加平均値を粒径とする。
(Particle size)
The diameter of the expanded particles is measured directly using a caliper as follows. That is, the longest diameter (major axis) and the shortest diameter (minor axis) on the cut surface of the expanded particle are measured, and the length of the expanded particle in the direction perpendicular to the cut surface is measured. The arithmetic average value of the major axis, minor axis, and length of 30 expanded particles is defined as the particle size.

(結晶化度)
結晶化度は次のようにして測定する。
発泡粒子又は発泡成形体を4mg試料として採取する。得られた試料を、JIS K7121に記載の測定法に準拠して、10℃/分の速度にて昇温しながら、示差走査熱量計(DSC:エスアイアイナノテクノロジー社製示差走査熱量計装置「DSC6220型」)を用いて、1mg当たりの冷結晶化熱量及び融解熱量を測定する。両熱量を下記式に代入することで結晶化度を算出する。
(Crystallinity)
The crystallinity is measured as follows.
The expanded particles or the expanded molded article is collected as a 4 mg sample. While the obtained sample was heated at a rate of 10 ° C./min in accordance with the measurement method described in JIS K7121, a differential scanning calorimeter (DSC: differential scanning calorimeter “ DSC 6220 Model ") is used to measure the amount of cold crystallization and heat of fusion per mg. The degree of crystallinity is calculated by substituting both calories into the following equation.

Figure 2011213890
Figure 2011213890

(臭気試験)
5人のプロ又は、熟練の臭気試験パネルによって行う。
パネルには、以下の1の基準臭を用いた2のパネルの選定方法により、正常な嗅覚を有すると認められたものを充てるものとする。
1.基準臭
次の5種類
(Odor test)
Performed by 5 professional or skilled odor test panels.
Panels shall be those that have been recognized as having a normal olfaction by the method of selecting two panels using the following standard odor.
1. 5 types of standard odor

Figure 2011213890
Figure 2011213890

2.パネルの選定方法
(1)1〜5までの番号を記入した試験紙(長さ14cm、幅約7mmのもの。以下「におい紙」という)を5枚1組にして、任意の2枚のにおい紙を先端約1cmまで基準臭液(1種類)に浸し、残りの3枚を同様に無臭の流動パラフィンに浸す。
(2)この5枚1組のにおい紙を被験者(18歳以上の者に限る)に渡し、その中から嗅覚を用いて基準臭液によりにおいをつけた2枚のにおい紙を選ばせる。
(3)5種類の基準臭液について(1)及び(2)の手順を行い、そのすべてについて正しく解答した者を正常な嗅覚を有するものと認めるものとする。
(4)上記の試験は、5年以内(40歳以上は3年以内)の期間ごとに受験し、正常な嗅覚を保持していることを確認することを要するものとする。
2. Panel selection method (1) Test paper (number 14 cm, width 7 mm; hereinafter referred to as “smell paper”) with the numbers 1 to 5 in a set of 5 sheets, and any two odors The paper is immersed in a reference odor liquid (one type) to the tip of about 1 cm, and the remaining three sheets are similarly immersed in odorless liquid paraffin.
(2) Give this set of five scented papers to the subject (limited to those over 18 years old) and have them select the two scented papers that have been smelled with the reference odor liquid using the sense of smell.
(3) The procedure of (1) and (2) is performed for five types of reference odor liquids, and those who correctly answer all of them are recognized as having a normal olfactory sense.
(4) The above test shall be taken every 5 years or less (within 3 years for those over 40 years old) and it is necessary to confirm that they have normal olfaction.

臭気試験は以下の通りである。
実施例又は比較例で得られた発泡成形体を、55℃の恒温槽の中に1時間置いた後に取出し、23℃で24時間放置する。
その後、発泡成形体から縦100mm×横100mm×厚み30mmの平面長方形状の板状試験片を切り出し、その試験片を直径160mm×深さ200mmの蓋つきのステンレス容器に入れ、このステンレス容器ごと60℃の恒温槽の中に1時間置いた後に取出し、23℃で30分間放置する。
次に、100000倍に希釈したイソ吉草酸(第一薬品産業社製)の臭いを嗅ぎ、これを基準臭(臭気強度が0〜5段階のうちの3)とする。
次に、ステンレス容器の蓋を少し開けて、容器内の臭いを嗅ぎ、上記基準臭よりも強い(強烈な臭い)場合を臭気強度5、やや強い(強い臭い)場合を臭気強度4、同じ(楽に感知できる臭い)場合を臭気強度3、やや弱い(何の臭いかがわかる弱い臭い)場合を臭気強度2、弱い(やっと感知できる臭い)場合を臭気強度1、無臭の場合を0とする。試験終了後、上記の試験を行った5人による臭気強度の平均値を求め、その値が3以下である場合を合格とする。
The odor test is as follows.
The foamed moldings obtained in Examples or Comparative Examples are taken out after being placed in a constant temperature bath at 55 ° C. for 1 hour, and left at 23 ° C. for 24 hours.
Thereafter, a flat rectangular plate-shaped test piece having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 30 mm was cut out from the foamed molded body, and the test piece was put into a stainless steel container with a lid having a diameter of 160 mm and a depth of 200 mm, and the entire stainless steel container was 60 ° C. After being placed in a constant temperature bath for 1 hour, it is taken out and left at 23 ° C. for 30 minutes.
Next, the smell of isovaleric acid (made by Daiichi Yakuhin Sangyo Co., Ltd.) diluted 100000 times is sniffed, and this is used as the standard odor (3 out of 0-5 odor intensity).
Next, open the lid of the stainless steel container a little and smell the odor inside the container. If it is stronger (stronger odor) than the above standard odor, the odor intensity is 5, and if it is slightly stronger (strong odor), the odor intensity is the same (4) The odor intensity is 3 when the odor is easily sensed, the odor intensity is 2 when the odor is slightly weak (a weak odor that understands what odor is), the odor intensity is 1 when the odor is weak (a odor that can be finally detected), and the odor intensity is 0. After the test, the average value of the odor intensity by the five persons who performed the above test is obtained, and the case where the value is 3 or less is regarded as acceptable.

(発泡粒子の嵩密度)
発泡粒子をメスシリンダ内に500cm3の目盛りまで充填する。なお、メスシリンダを水平方向から目視し、発泡粒子が一粒でも500cm3の目盛りに達しているものがあれば、その時点で発泡粒子のメスシリンダ内への充填を終了する。
次に、メスシリンダ内に充填した発泡粒子の質量を小数点以下2位の有効数字まで秤量し、その質量W(g)とする。
そして、下記の式により発泡粒子の嵩密度を算出する。
嵩密度(g/cm3)=W/500
(Bulk density of expanded particles)
The expanded particles are filled into a graduated cylinder to a scale of 500 cm 3 . The graduated cylinder is visually observed from the horizontal direction, and if any one of the expanded particles reaches a scale of 500 cm 3 , the filling of the expanded particles into the graduated cylinder is terminated at that point.
Next, the mass of the expanded particles filled in the graduated cylinder is weighed to the second significant figure after the decimal point, and is defined as the mass W (g).
Then, the bulk density of the expanded particles is calculated by the following formula.
Bulk density (g / cm 3 ) = W / 500

実施例1
図1及び図2に示した製造装置を用いて発泡粒子を製造した。まず、結晶性のポリ乳酸系樹脂(ユニチカ社製商品名「TERRAMAC HV−6250H」、融点(mp):169.1℃、D体比率:1.2モル%、L体比率:98.8モル%、動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度T:138.8℃、ガラス転移温度:58℃、)100重量部及び気泡調整剤としてポリテトラフルオロエチレン粉末(旭硝子社製 商品名「フルオンL169J」)0.1重量部を口径が65mmの単軸押出機に供給して溶融混練した。なお、単軸押出機内において、ポリ乳酸系樹脂を始めは190℃にて溶融混練した後に220℃まで昇温させながら溶融混練した。
続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン35重量%及びノルマルブタン65重量%からなるブタンをポリ乳酸系樹脂100重量部に対して1.0重量部となるように溶融状態のポリ乳酸系樹脂に圧入して、ポリ乳酸系樹脂中に均一に分散させた。
Example 1
Expanded particles were produced using the production apparatus shown in FIGS. First, crystalline polylactic acid resin (trade name “TERRAMAC HV-6250H” manufactured by Unitika Ltd., melting point (mp): 169.1 ° C., D-form ratio: 1.2 mol%, L-form ratio: 98.8 mol %, Temperature T at the intersection of storage elastic modulus curve and loss elastic modulus curve obtained by dynamic viscoelasticity measurement: 138.8 ° C., glass transition temperature: 58 ° C.) 0.1 parts by weight of polytetrafluoroethylene powder (trade name “Fluon L169J” manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was supplied to a single screw extruder having a diameter of 65 mm and melt kneaded. In the single screw extruder, the polylactic acid resin was first melt-kneaded at 190 ° C. and then melt-kneaded while raising the temperature to 220 ° C.
Subsequently, in the middle of the single screw extruder, the polylactic acid-based polylactic acid in a molten state so that butane composed of 35% by weight isobutane and 65% by weight normal butane is 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid-based resin. It was press-fitted into the resin and uniformly dispersed in the polylactic acid resin.

しかる後、押出機の先端部において、溶融状態のポリ乳酸系樹脂を200℃に冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けたマルチノズル金型1の各ノズルから剪断速度7639sec-1でポリ乳酸系樹脂を押出発泡させた。なお、マルチノズル金型1の温度は200℃に維持されていた。
なお、マルチノズル金型1は、出口部11の直径が1.0mmのノズルを10個有しており、ノズルの出口部11は全て、マルチノズル金型1の前端面1aに想定した、直径が139.5mmの仮想円A上に等間隔毎に配設されていた。
そして、回転軸2の後端部外周面には、四枚の回転刃5が回転軸2の周方向に等間隔毎に一体的に設けられており、各回転刃5はマルチノズル金型1の前端面1aに常時、接触した状態で仮想円A上を移動するように構成されていた。
Thereafter, after the molten polylactic acid-based resin is cooled to 200 ° C. at the front end of the extruder, the polypolylactic acid resin is cooled at a shear rate of 7639 sec −1 from each nozzle of the multi-nozzle mold 1 attached to the front end of the single screw extruder. A lactic acid resin was extruded and foamed. The temperature of the multi-nozzle mold 1 was maintained at 200 ° C.
The multi-nozzle mold 1 has ten nozzles having a diameter of the outlet portion 11 of 1.0 mm, and all the outlet portions 11 of the nozzle are assumed to be on the front end face 1a of the multi-nozzle die 1. Are arranged at equal intervals on a virtual circle A of 139.5 mm.
Then, four rotary blades 5 are integrally provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotary shaft 2 on the outer peripheral surface of the rear end portion of the rotary shaft 2, and each rotary blade 5 is a multi-nozzle mold 1. It is configured to move on the virtual circle A while always in contact with the front end face 1a.

更に、冷却部材4は、正面円形状の前部41aと、この前部41aの外周縁から後方に向かって延設されかつ内径が315mmの円筒状の周壁部41bとからなる冷却ドラム41を備えていた。そして、供給管41d及びドラム41の供給口41cを通じて冷却ドラム41内に冷却水42が供給されており、周壁部41bの内面全面には、この内面に沿って20℃の冷却水42が前方に向かって螺旋状に流れていた。
そして、マルチノズル金型1の前端面1aに配設した回転刃5を4800rpmの回転数で回転させてあり、マルチノズル金型1の各ノズルの出口部11から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出物を回転刃5によって切断して略球状の発泡粒子を製造した。ポリ乳酸系樹脂押出物は、マルチノズル金型1のノズルから押出された直後の未発泡部と、この未発泡部に連続する発泡途上の発泡部とからなっていた。そして、ポリ乳酸系樹脂押出物は、ノズルの出口部11の開口端において切断されており、ポリ乳酸系樹脂押出物の切断は未発泡部において行われていた。
Further, the cooling member 4 includes a cooling drum 41 including a front circular front part 41a and a cylindrical peripheral wall part 41b extending rearward from the outer peripheral edge of the front part 41a and having an inner diameter of 315 mm. It was. The cooling water 42 is supplied into the cooling drum 41 through the supply pipe 41d and the supply port 41c of the drum 41, and the cooling water 42 at 20 ° C. is forwarded along the inner surface of the peripheral wall portion 41b. It was flowing in a spiral.
A polylactic acid-based resin extruded and foamed from the outlet portion 11 of each nozzle of the multi-nozzle mold 1 is rotated by the rotary blade 5 disposed on the front end surface 1a of the multi-nozzle mold 1 at a rotation speed of 4800 rpm. The extrudate was cut with a rotary blade 5 to produce substantially spherical expanded particles. The polylactic acid-based resin extrudate was composed of an unfoamed portion immediately after being extruded from the nozzle of the multi-nozzle mold 1 and a foamed portion in the course of foaming continuous with the unfoamed portion. And the polylactic acid-type resin extrudate was cut | disconnected in the opening end of the exit part 11 of a nozzle, and the cutting | disconnection of the polylactic acid-type resin extrudate was performed in the unfoamed part.

なお、発泡粒子の製造にあたっては、まず、マルチノズル金型1に回転軸2を取り付けずかつ冷却部材4をマルチノズル金型1から退避させておいた。この状態で、単軸押出機からポリ乳酸系樹脂押出物を押出発泡させ、ポリ乳酸系樹脂押出物が、マルチノズル金型1のノズルから押出された直後の未発泡部と、この未発泡部に連続する発泡途上の発泡部とからなることを確認した。次に、マルチノズル金型1に回転軸2を取り付けかつ冷却部材4を所定位置に配設した後、回転軸2を回転させ、ポリ乳酸系樹脂押出物をノズルの出口部11の開口端において回転刃5で切断して発泡粒子を製造した。
発泡粒子は、回転刃5による切断応力によって外方又は前方に向かって飛ばされ、冷却部材4の冷却ドラム41の内面に沿って流れている冷却水42に衝突して直ちに冷却された。
冷却された発泡粒子は、冷却ドラム41の排出口41e及び排出管41fを通じて冷却水42と共に排出された後、脱水機にて冷却水42と分離された。得られた発泡粒子は、その粒径が2.2〜2.6mmであり、結晶化度が18%であり、嵩密度が0.2g/cm3であった。
In producing foamed particles, first, the rotating shaft 2 was not attached to the multi-nozzle mold 1 and the cooling member 4 was retracted from the multi-nozzle mold 1. In this state, the polylactic acid resin extrudate is extruded and foamed from a single screw extruder, and the polylactic acid resin extrudate is extruded from the nozzle of the multi-nozzle mold 1 and the unfoamed portion. It was confirmed that it was composed of a foaming part in the middle of foaming. Next, after attaching the rotating shaft 2 to the multi-nozzle mold 1 and disposing the cooling member 4 at a predetermined position, the rotating shaft 2 is rotated, and the polylactic acid resin extrudate is placed at the opening end of the outlet portion 11 of the nozzle. Cutting with the rotary blade 5 produced foamed particles.
The foamed particles were blown outward or forward by the cutting stress of the rotary blade 5, collided with the cooling water 42 flowing along the inner surface of the cooling drum 41 of the cooling member 4, and immediately cooled.
The cooled foamed particles were discharged together with the cooling water 42 through the discharge port 41e and the discharge pipe 41f of the cooling drum 41, and then separated from the cooling water 42 by a dehydrator. The obtained expanded particles had a particle size of 2.2 to 2.6 mm, a crystallinity of 18%, and a bulk density of 0.2 g / cm 3 .

次に、大川原製作所社製の流動層乾燥装置(型式:FB−0.5;層高600mm)を使用し、上記発泡粒子20kgをポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度T℃から10℃高い68℃の温風が下部より1.0m/秒の速度(圧力損失1.0kPa)で吹き上げられている装置内に投入した。流動層乾燥装置は、吹き込み口に発泡粒子が入ることを防止する為の目皿板(目皿面積0.05m2)を備えていた。投入後、発泡粒子を6時間処理して臭気を低減した。次に、常温(約25℃)まで冷却し、発泡粒子を流動層乾燥機から取り出した。発泡粒子の結晶化度は23%であった。
次に、発泡粒子を密閉容器内に入れ、この密閉容器内に二酸化炭素を0.3MPaの圧力にて圧入して20℃にて24時間に亘って放置して発泡粒子に二酸化炭素を含浸させた。
Next, using a fluidized bed drying apparatus (model: FB-0.5; bed height 600 mm) manufactured by Okawara Seisakusho Co., Ltd., 20 kg of the foamed particles were increased by 68 ° C. from the glass transition temperature T ° C. of the polylactic acid resin. Was introduced into the apparatus being blown from the bottom at a speed of 1.0 m / sec (pressure loss: 1.0 kPa). The fluidized bed drying apparatus was provided with a countersink plate (a countersink area of 0.05 m 2 ) for preventing foam particles from entering the blowing port. After charging, the expanded particles were treated for 6 hours to reduce odor. Next, it was cooled to room temperature (about 25 ° C.), and the expanded particles were taken out from the fluidized bed dryer. The crystallinity of the expanded particles was 23%.
Next, the expanded particles are put in a sealed container, and carbon dioxide is injected into the sealed container at a pressure of 0.3 MPa and left at 20 ° C. for 24 hours to impregnate the expanded particles with carbon dioxide. It was.

続いて、発泡粒子をアルミニウム製の金型のキャビティ内に充填した。なお、金型のキャビティの内寸は、縦30mm×横300mm×高さ300mmの直方体形状とした。また、金型は、この金型のキャビティ内と金型外部とを連通させるために、直径が8mmの円形状の供給口を20mm間隔毎に合計252個備えていた。各供給口には、開口幅が1mmの格子部を設けることで、金型内に充填した発泡粒子がこの供給口を通じて金型外に流出せず、供給口を通じて金型外からキャビティ内に水を円滑に供給できるように構成した。
次に、加熱水槽内の90℃に維持された温水中に発泡粒子を充填した金型を完全に5分間に亘って浸漬した。この浸漬により、金型の供給口を通じて金型のキャビティ内の発泡粒子に温水を供給することで、発泡粒子を加熱、発泡させて発泡粒子同士を熱融着一体化させて発泡成形体を得た。
Subsequently, the foamed particles were filled into a cavity of an aluminum mold. In addition, the internal dimension of the cavity of a metal mold | die was made into the rectangular parallelepiped shape of length 30mm * width 300mm * height 300mm. The mold was provided with a total of 252 circular supply ports with a diameter of 8 mm at intervals of 20 mm in order to communicate the inside of the mold cavity and the outside of the mold. By providing a grid portion with an opening width of 1 mm at each supply port, the foamed particles filled in the mold do not flow out of the mold through the supply port, and water flows from the outside of the mold into the cavity through the supply port. Is configured so that it can be supplied smoothly.
Next, the mold filled with the expanded particles in hot water maintained at 90 ° C. in a heated water tank was completely immersed for 5 minutes. By this immersion, hot water is supplied to the foamed particles in the mold cavity through the mold supply port, whereby the foamed particles are heated and foamed, and the foamed particles are thermally fused and integrated to obtain a foamed molded product. It was.

次に、加熱水槽内から金型を取り出した。そして、冷却水槽内の20℃に維持された水中に金型を完全に5分間に亘って浸漬した。この浸漬により、金型内の発泡成形体を冷却した。
金型を冷却水槽から取り出した後、金型を開放することで直方体形状の発泡成形体を得た。得られた発泡成形体の臭気試験を行ったところ、平均臭気強度は、2.6であった。よって、発泡粒子の臭気も低減されることがわかった。
各種測定結果を表2に示す。
Next, the mold was taken out from the heated water tank. And the metal mold | die was completely immersed over 5 minutes in the water maintained at 20 degreeC in a cooling water tank. The foamed molded body in the mold was cooled by this immersion.
After the mold was taken out of the cooling water tank, the mold was opened to obtain a rectangular parallelepiped foam molded body. When the odor test of the obtained foamed molded product was performed, the average odor intensity was 2.6. Therefore, it was found that the odor of the expanded particles is also reduced.
Various measurement results are shown in Table 2.

実施例2
臭気低減工程時の温風の温度をポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度より10℃低い48℃とすること以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た(平均臭気強度2.6)。発泡粒子の結晶化度は20%であった。
各種測定結果を表2に示す。
実施例3
臭気低減工程時の温風の温度をポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度より30℃低い28℃とすること以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た(平均臭気強度2.8)。発泡粒子の結晶化度は18%であった。
各種測定結果を表2に示す。
Example 2
Expanded particles and foamed molded articles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the warm air during the odor reduction step was 48 ° C., which was 10 ° C. lower than the glass transition temperature of the polylactic acid resin (average odor strength 2 .6). The crystallinity of the expanded particles was 20%.
Various measurement results are shown in Table 2.
Example 3
Expanded particles and foamed molded articles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air during the odor reduction step was 28 ° C., which was 30 ° C. lower than the glass transition temperature of the polylactic acid resin (average odor strength 2 .8). The crystallinity of the expanded particles was 18%.
Various measurement results are shown in Table 2.

比較例1
臭気低減工程を経ないこと以外は実施例1と同様にして発泡成形体を得た(平均臭気強度3.7)。発泡粒子の結晶化度は18%であった。
各種測定結果を表2に示す。
比較例2
臭気低減工程時の温風の温度をポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度より50℃低い8℃とすること以外は実施例1と同様にして発泡粒子及び発泡成形体を得た(臭気3.6)。発泡粒子の結晶化度は18%であった。
各種測定結果を表2に示す。
比較例3
臭気低減工程時の温風の温度をポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度より20℃高い78℃とすること以外は実施例1と同様にして臭気が低減された発泡粒子を得ようとしたが、発泡粒子同士が合着したため、成形不可能であった。また、発泡粒子の結晶化度は40%であった。
各種測定結果を表2に示す。
Comparative Example 1
A foamed molded product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the odor reducing step was not performed (average odor intensity 3.7). The crystallinity of the expanded particles was 18%.
Various measurement results are shown in Table 2.
Comparative Example 2
Expanded particles and a foamed molded article were obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the warm air during the odor reduction step was 8 ° C., which was 50 ° C. lower than the glass transition temperature of the polylactic acid resin (odor 3.6). ). The crystallinity of the expanded particles was 18%.
Various measurement results are shown in Table 2.
Comparative Example 3
While trying to obtain expanded particles with reduced odor in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the hot air during the odor reduction step was 78 ° C. which was 20 ° C. higher than the glass transition temperature of the polylactic acid resin, Since the foamed particles were bonded together, molding was impossible. The crystallinity of the expanded particles was 40%.
Various measurement results are shown in Table 2.

Figure 2011213890
Figure 2011213890

実施例1〜3と比較例1〜3とから、発泡粒子のガラス転移温度T℃としたとき、(T−40)〜(T+15)℃の気体(空気)を容器下部より吹き込みながら発泡粒子を流動させると、臭気強度の平均値が、100000倍に希釈したイソ吉草酸の臭いを臭気強度0〜5段階の3の基準臭とする臭気試験において3以下となる発泡成形体を与える発泡粒子を得られることが分かる。   From Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, when the glass transition temperature of the expanded particles is T ° C., the expanded particles are blown while blowing a gas (air) from (T-40) to (T + 15) ° C. from the bottom of the container. Foamed particles that give foamed molded articles that, when fluidized, give an average value of odor intensity of 3 or less in an odor test in which the odor of isovaleric acid diluted 100000 times is the standard odor of 0 to 5 levels of odor intensity. You can see that

1ノズル金型:1a前端面:2回転軸:3モータ:4冷却部材:5回転刃:11出口部:41冷却ドラム:41a前部:41b周壁部:41c供給口:41d供給管:41e排出口:41f排出管:42冷却水液:A仮想円 1 nozzle mold: 1a front end surface: 2 rotation shaft: 3 motor: 4 cooling member: 5 rotation blade: 11 outlet part: 41 cooling drum: 41a front part: 41b peripheral wall part: 41c supply port: 41d supply pipe: 41e exhaust Outlet: 41f Discharge pipe: 42 Cooling water liquid: A virtual circle

Claims (4)

ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を容器内で、(T−40)〜(T+15)℃(Tはポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度)の気体により、流動させることにより、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に由来する臭気を低減させ、臭気が低減されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子から得られる発泡成形体の臭気強度の平均値が、100000倍に希釈したイソ吉草酸の臭いを臭気強度0〜5段階の3の基準臭とする臭気試験において3以下となることを特徴とするポリ乳酸系樹脂発泡粒子中の臭気の低減方法。   Polylactic acid-based resin expanded particles are derived from polylactic acid-based resin expanded particles by flowing them in a container with a gas at (T-40) to (T + 15) ° C. (T is the glass transition temperature of the polylactic acid-based resin). The average value of the odor intensity of the foamed molded article obtained from the polylactic acid resin expanded particles with reduced odor is reduced to 100000 times the odor of isovaleric acid, and the odor intensity is 3 in 0 to 5 stages. A method for reducing odor in polylactic acid-based resin expanded particles, characterized in that it is 3 or less in an odor test with a standard odor of 前記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子が、D体及びL体の双方の光学異性体を含有しかつD体又はL体のうちの少ない方の光学異性体の含有量が5モル%未満であるモノマー成分に由来するか、あるいは、D体又はL体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有しているモノマー成分に由来する請求項1又は2に記載のポリ乳酸系樹脂発泡粒子中の臭気の低減方法。   Monomer component in which the polylactic acid-based resin expanded particles contain both D-form and L-form optical isomers, and the content of the lesser of the D-form and L-form is less than 5 mol% The odor in the polylactic acid-based resin expanded particles according to claim 1 or 2, derived from a monomer component containing only one of the optical isomers of D-form or L-form Reduction method. 請求項1又は2に記載の方法によって得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子であって、当該ポリ乳酸系樹脂発泡粒子は、臭気強度の平均値が、100000倍に希釈したイソ吉草酸の臭いを臭気強度0〜5段階の3の基準臭とする臭気試験において3以下となる発泡成形体を与えることを特徴とするポリ乳酸系樹脂発泡粒子。   The polylactic acid-based resin expanded particles obtained by the method according to claim 1 or 2, wherein the polylactic acid-based resin expanded particles have an odor intensity of an isovaleric acid diluted 100000 times. A polylactic acid-based resin expanded particle, which gives a foamed molded product having an odor intensity of 3 or less in an odor test with a standard odor of 3 in 0 to 5 odor intensity. 請求項3に記載のポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内発泡成形させて得られた発泡成形体。   A foam molded article obtained by in-mold foam molding of the polylactic acid resin foamed particles according to claim 3.
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