JP2012077151A - ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体および自動車用構造部材 - Google Patents
ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体および自動車用構造部材 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を提供することを課題とする。
【解決手段】ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、下記式（Ｉ）：０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）を満たすことを特徴とするポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体により課題を解決する。
【選択図】なし
【解決手段】ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、下記式（Ｉ）：０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）を満たすことを特徴とするポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体により課題を解決する。
【選択図】なし
Description
本発明は、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体および自動車用構造部材に関する。さらに詳しくは、本発明は、植物由来樹脂であるポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含み、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体および自動車用構造部材に関する。
従来、様々な樹脂成分からなる樹脂発泡体がその優れた軽量性、成形加工性、緩衝性等のために、土木、建築、園芸分野等での構造部材として、自動車分野でのバンパー、嵩上げ材、ティビアパット、ツールボックス等の自動車用構造部材等として幅広く使用されている。
他方、近年の環境意識の高まりから、樹脂発泡体の植物由来の樹脂化が望まれており、このような樹脂発泡体の一例として、特許文献１〜４にはポリ乳酸系樹脂からなる発泡成形体が記載されている。
しかしながら、樹脂発泡体については優れた耐熱性、耐久性が求められ、特に、自動車分野においては、一般に樹脂成分にとって好ましくないとされる高温高湿下での高いレベルの耐熱性、耐久性が求められる。アクリル系樹脂についてはある程度の耐熱性、耐久性が期待できるものの、発泡性および発泡体に要求される圧縮時の回復性については満足のいくものではなかった。
一方、特許文献１〜３に記載のポリ乳酸系樹脂からなる樹脂発泡体は優れた生分解性を示すものの、ポリ乳酸系樹脂の樹脂骨格はエステル結合によって構成されているため、高温高湿下にさらされた場合、エステル結合が加水分解され、十分な耐久性、耐熱性を示さないことがあった。他方、特許文献４に記載の樹脂発泡体のように、ポリ乳酸系樹脂を加水分解抑制剤で処理することにより、前記の耐久性をある程度向上させることができる場合があるものの、その反面、耐熱性の低下が認められることがあった。また、圧縮回復性も満足いくものではなかった。
従って、これらの問題点に鑑みて、土木、建築、園芸分野等での構造部材、特に自動車分野でのバンパー、嵩上げ材、ティビアパット、ツールボックス等の自動車用構造部材等として幅広く使用し得る、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れた発泡体の提供が望まれている。
かくして本発明によれば、ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、
前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、
下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすことを特徴とするポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が提供される。
前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、
下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすことを特徴とするポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が提供される。
また本発明によれば、前記ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体から成形して得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体が提供される。
また本発明によれば、前記ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体からなる自動車用構造部材が提供される。
本発明によれば、高温高湿下での耐熱性、耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
また本発明によれば、ポリ乳酸系樹脂がその融点（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（ＩＩ）：
（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（ＩＩ）
を満たす場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体内の経時的な発泡圧の低下を防ぐことができるため、より経時安定性が良好で、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
（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（ＩＩ）
を満たす場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体内の経時的な発泡圧の低下を防ぐことができるため、より経時安定性が良好で、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
また本発明によれば、アクリル系樹脂がメタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキルの共重合体である場合、ポリ乳酸との相溶性が良く、発泡性、圧縮回復性、高温高湿下での耐熱性および耐久性により優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
また本発明によれば、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が、０．０３〜０.３ｇ／ｃｍ3の嵩密度を有する場合、より軽量、かつ、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
本発明によれば、高温高湿下での耐熱性、耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体を得ることもできる。
また本発明によれば、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体が１９％以下の圧縮永久歪量を有する場合、高温高湿下での耐熱性および耐久性により優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体を得ることができる。
また本発明によれば、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れるため、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は自動車用構造部材として好適に使用することができる。
本発明の特徴は、ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、
前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、
下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体である。
前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、
下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体である。
具体的には、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体はその樹脂成分としてポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを好適な割合で含むため、アクリル樹脂の欠点である生分解性と、ポリ乳酸系樹脂の欠点である高温高湿下での耐熱性、耐久性を向上させることができる。なお、本発明においてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体とはポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含む樹脂発泡体を意味する。
また、本発明においては、ポリ乳酸系樹脂として、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有するポリ乳酸系樹脂を使用するため、ポリ乳酸系樹脂の
結晶性を高くすることができる。
結晶性を高くすることができる。
さらに、下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすため、発泡成型時、樹脂組成物の均一かつ良好な軟化特性を確保することができる。
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすため、発泡成型時、樹脂組成物の均一かつ良好な軟化特性を確保することができる。
このため、本発明のポリ乳酸系樹脂は通常のポリ乳酸系樹脂と比べて高温高湿下での耐熱性、耐久性をより向上させることができる。従って、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は自動車用の自動車用構造部材等としても十分に使用することができ、高温高湿下での耐熱性、耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体である。
以下、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体等について詳説する。
以下、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体等について詳説する。
（１）ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを少なくとも含む。
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを少なくとも含む。
（ポリ乳酸系樹脂）
また本発明においては、ポリ乳酸系樹脂として乳酸がエステル結合により重合した樹脂を用いることができ、商業的な入手容易性およびポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体への発泡性付与の観点から、Ｄ−乳酸およびＬ−乳酸の共重合体、Ｄ−乳酸（Ｄ体）またはＬ−乳酸（Ｌ体）のいずれか一方の単独重合体、Ｄ−ラクチド、Ｌ−ラクチドおよびＤＬ−ラクチドからなる群から選択される１または２以上のラクチドの開環重合体が好ましい。
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、好ましくはポリ乳酸系樹脂２５〜４５重量部とアクリル系樹脂５５〜７５重量部とを含み、より好ましくはポリ乳酸系樹脂２５〜４０重量部とアクリル系樹脂６０〜７５重量部とを含む。
本発明においては、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体がポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂との合計量１００重量部に対してポリ乳酸系樹脂を２５重量部より少なく含む場合、ポリ乳酸系樹脂不足に起因して、発泡性の低下が顕著になる。他方、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体がポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂との合計量１００重量部に対してアクリル系樹脂を５０重量部より少なく含む場合、アクリル系樹脂不足に起因して、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が十分な高温高湿下での耐久性を示さないことがある。
さらに、本発明のポリ乳酸系樹脂は樹脂成分の揮発性発泡剤の耐熱性確保の観点から、好ましくは１０００００〜３５００００、より好ましくは１０００００〜３０００００の平均分子量を有する。
本発明において平均分子量とは、ＧＰＣ（ゲルパーミエイションクロマトグラフィー）で測定した数平均分子量を意味する（なお、平均分子量とは、ある特定の物質が、化学的に同じ構造単位から構成される重合体の、異なる重合度を有する分子の集合体である場合、ある一定の重合度の分子の数がｎであり、その分子の分子量がＭｎである場合、Σｎ・Ｍｎで表される。さらに、縦軸にｎ、横軸にＭｎをプロットした際、概ね正規分布の形状を取る。）。
他方、ポリ乳酸系樹脂は、発泡成形工程や所望の物性等に影響を与えない限り、乳酸以外の単量体として、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸；
コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等の脂肪族多価カルボン酸；
エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の脂肪族多価アルコール等を任意に含んでいてもよい。
コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等の脂肪族多価カルボン酸；
エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット等の脂肪族多価アルコール等を任意に含んでいてもよい。
また、本発明で使用するポリ乳酸系樹脂は、同様に発泡成形工程や所望の物性等に影響を与えない限り、アルキル基、ビニル基、カルボキシ基、芳香族基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基等のその他の官能基を含んでいてもよい。また、イソシアネート系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、過酸化物、酸無水物、エポキシ化合物等により架橋されていてもよく、エステル結合以外の結合手により結合していてもよい。さらに、ポリ乳酸系樹脂を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
ポリ乳酸系樹脂の製造方法としては、特に限定されず公知の方法をいずれも使用することができる。具体的には、オクタン酸スズ（ＩＩ）等の触媒存在下、ラクチドを重合させるラクチド法；ジフェニルエーテル等の溶媒中で乳酸系化合物を減圧下加熱し、水を取り除きながら重合を行う直接重合法；乳酸系化合物を溶融させつつ重合を行う溶融法等の重合方法を挙げることができる。
ここで、Ｄ体または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、およびＤ体または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従って、結晶性が高くなり融点が高くなる傾向がある。一方、Ｄ体または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従って、結晶性が低くなり、やがて非結晶となる傾向がある。よって、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することができる。
また、後者のポリ乳酸系樹脂は、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を金型内に充填して発泡させて得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の耐熱性を向上させることができ、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は高い温度であってもその形態を維持できることがある。従って、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡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ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の金型内における冷却時間が短縮され、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の生産効率を向上させ得ることがある。このため、前記の観点から、Ｄ体とＬ体との共重合体は、Ｄ体またはＬ体のうちのいずれか少ない方の光学異性体の割合が５モル％未満であることが好ましく、４モル％未満であることがより好ましい。
本発明においては、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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、動的粘弾性測定により得られた、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（ＩＩ）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（ＩＩ）
（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（ＩＩ）
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。
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、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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。
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の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、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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より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、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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。
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およ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およ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、貯蔵弾性率およ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、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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（ＩＩ）
〔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（ＩＩＩ）
〔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（ＩＩ）
〔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（ＩＩＩ）
さらに、温度Ｔと、ポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）とが前記式（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を満たすように調整するのが好ましい理由を下記に詳述する。
まず、温度Ｔが、ポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）よりも４０℃を越えて低い場合には、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、気泡膜が破れて破泡を生じて良好なポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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、良好なポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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。
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、気泡膜が破れて破泡を生じ良好なポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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、やはり良好なポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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従って、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）とが前記式（ＩＩ）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あるい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、押出発泡前にあるい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を挙げることができる。
（アクリル系樹脂）
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体はその樹脂成分としてポリ乳酸系樹脂のみならず、高温高湿下での耐熱性、耐久性に優れたアクリル系樹脂も含む。このため、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の高温高湿下での耐熱性、耐久性を向上させることができる。
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体はその樹脂成分としてポリ乳酸系樹脂のみならず、高温高湿下での耐熱性、耐久性に優れたアクリル系樹脂も含む。このため、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の高温高湿下での耐熱性、耐久性を向上させることができる。
本発明においては、熱融着性等の所望の物性に影響を与えない限り、いずれのアクリル系樹脂も使用することができる。また、本発明においてアクリル系樹脂とは、アクリル酸アルキル系単量体、メタクリル系単量体を主成分とする（メタ）アクリル系単量体を重合させた重合体が意味される。
具体的な（メタ）アクリル系単量体として、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル等のアクリル系単量体；
メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル等のメタクリル系単量体を挙げることができ、メタクリル酸アルキル系単量体およびアクリル酸アルキル系単量体のいずれかが好ましい。また、これらの（メタ）アクリル系単量体およびアクリル系樹脂は単独で使用することもでき、併用することもできる。
メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル等のメタクリル系単量体を挙げることができ、メタクリル酸アルキル系単量体およびアクリル酸アルキル系単量体のいずれかが好ましい。また、これらの（メタ）アクリル系単量体およびアクリル系樹脂は単独で使用することもでき、併用することもできる。
本発明においては、ポリ乳酸樹脂との相溶性、発泡性を考えて、アクリル系樹脂としてメタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキルの共重合体が好ましい。また、メタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキルの共重合体のアルキル基は好ましくは炭素数１〜８、より好ましくは炭素数１〜５のアルキル基であり、直鎖状、分枝鎖状であってよく、単量体成分比は任意に設定されてよい。
同様に所望の物性に影響を与えない限り、アクリル系樹脂はその他の架橋性単量体を含んでいてもよく、その他の単量体成分を含んでいてもよく、その他の官能基を含んでいてもよい。架橋性単量体として、例えば、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸デカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタデカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタコンタヘクタエチレングリコール、ジメタクリル酸１，３−ブチレン、メタクリル酸アリル、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、テトラメタクリル酸ペンタエリスリトール、ジメタクリル酸フタル酸ジエチレングリコール；ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、これらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物等を挙げることができる。
また他の単量体成分として、例えば、非架橋性単量体、架橋性単量体を挙げることができる。非架橋性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等を挙げることができる。
その他の官能基として、例えば、アルキル基、ビニル基、カルボキシ基、芳香族基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基等を挙げることができる。また、本発明においては、同様に所望の物性等に影響を与えない限り、ポリスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂等のその他の樹脂成分を適宜含んでいてもよい。
また本発明においては、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たす場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体中に含まれる樹脂成分を発泡成型時十分軟化させることができる。よって、樹脂組成物について均一性、良好な軟化特性を確保することができるため、より耐熱性、生分解性および高温高湿下での耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。同様の観点から、Ｆplaは０．５〜６が好ましく、１〜５．５がより好ましい。他方、Ｆacは１．５〜２０が好ましく、２〜１７がより好ましい。
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たす場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体中に含まれる樹脂成分を発泡成型時十分軟化させることができる。よって、樹脂組成物について均一性、良好な軟化特性を確保することができるため、より耐熱性、生分解性および高温高湿下での耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。同様の観点から、Ｆplaは０．５〜６が好ましく、１〜５．５がより好ましい。他方、Ｆacは１．５〜２０が好ましく、２〜１７がより好ましい。
他方、本発明のアクリル系樹脂は十分な発泡性確保の点から、好ましくは５００００〜２０００００、より好ましくは６００００〜１５００００の平均分子量を有する。
（揮発性発泡剤）
本発明においてはポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂を含む樹脂組成物に揮発性発泡剤を含浸させ、次いで発泡させることによりポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
本発明においてはポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂を含む樹脂組成物に揮発性発泡剤を含浸させ、次いで発泡させることによりポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができる。
揮発性発泡剤として、従来から汎用されているものを用いることができる。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、塩化メチル、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタン等のフロン、二酸化炭素、窒素等の物理発泡剤等を挙げることができる。この内、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体への高い発泡性付与の観点から、物理発泡剤が好ましく、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましい。発泡成形工程や所望の物性等に影響を与えない限り、揮発性発泡剤を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
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、塩化メチル、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタン等のフロン、二酸化炭素、窒素等の物理発泡剤等を挙げることができる。この内、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体への高い発泡性付与の観点から、物理発泡剤が好ましく、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましい。発泡成形工程や所望の物性等に影響を与えない限り、揮発性発泡剤を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
また、均一な含浸性、発泡性を期待することができるため、揮発性発泡剤を含浸助剤と共に用いてもよい。具体的な含浸助剤としてメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系化合物等を挙げることができる。
揮発性発泡剤量が少ない場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を所望発泡倍率まで発泡できないことがある。一方、揮発性発泡剤量が多い場合、揮発性発泡剤が可塑剤として作用することから溶融状態の樹脂成分の粘弾性が低下し過ぎて発泡性が低下し良好なポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得ることができないことがある。よって、揮発性発泡剤量は、ポリ乳酸系樹脂およびアクリル系樹脂の合計量１００重量部に対して、０．５〜５重量部が好ましく、０．７〜４．５重量部がより好ましい。なお、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体中には安全面、取扱い面から揮発性発泡剤が実質的に含まれていないことが好ましいが、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体１００重量部中に２重量部以下の揮発性発泡剤が含まれてもよい。
本発明においては、溶融混練時、気泡調整剤が添加されることが好ましい。しかしながら、気泡調整剤の多くはポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体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く、このような気泡調整剤として、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を挙げることができる。
また、供給される気泡調整剤の量が少ない場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の気泡が粗大となり、得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の外観が低下することがある。一方、供給される気泡調整剤の量が多い場合、ポリ乳酸系樹脂を押出発泡させる際に破泡を生じてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の独立気泡率が低下することがある。このため、気泡調整剤の量はポリ乳酸系樹脂およびアクリル系樹脂の合計量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。
さらに、タルク、珪酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、合成あるいは天然に産出される二酸化ケイ素、エチレンビスステアリン酸アミド、メタクリル酸エステル系共重合体等のその他の気泡調整剤；トリアリルイソシアヌレート６臭素化物等の難燃剤等を含んでいてもよい。
本発明においては、所望の物性に影響を与えない限り、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体およびポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、他に顔料、油剤、粉体、フッ素化合物、樹脂、界面活性剤、粘剤、防腐剤、香料、紫外線防御剤（有機系、無機系を含む。ＵＶ−Ａ、Ｂのいずれに対応していても構わない）、塩類、溶媒、酸化防止剤、キレート剤、中和剤、ｐＨ調整剤、昆虫忌避剤、その他の樹脂等の各種成分を含むこともできる。
（２）ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の製造
ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、公知の方法によって製造できる。具体的には、市販の押出機を使用して、揮発性発泡剤の存在下、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含む樹脂組成物を溶融押出し、発泡させることでポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を製造することができる。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、特に限定されず、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。
ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、公知の方法によって製造できる。具体的には、市販の押出機を使用して、揮発性発泡剤の存在下、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含む樹脂組成物を溶融押出し、発泡させることでポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を製造することができる。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、特に限定されず、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。
そして、押出機の先端に取り付けられた金型からポリ乳酸系樹脂を押出発泡させる。上記金型としては、従来から押出発泡に用いられてきたものであれば、特に限定されず、例えば、サーキュラ金型、Ｔダイ、フラットダイ、単数、多数ノズル金型などが挙げられる。本発明においては、発泡粒子を作製する観点から、単数或いは多数ノズル金型を用いることが望ましい。
以下、本発明で用い得る製造方法の一例を挙げて説明するが、本発明は以下の製造方法に限定されるものではない。
まず、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含む樹脂組成物を押出機に供給して揮発性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ノズル金型からポリ乳酸系樹脂押出物を押出し、このポリ乳酸系樹脂押出物を発泡させてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を製造する。
そして、ノズル金型におけるポリ乳酸系樹脂の剪断速度は、小さいと、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の発泡倍率が低下し或いはポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の気泡が粗大となることがある一方、大きいと、フラクチャーが発生して安定的に押出発泡することができないことがあるので、３００〜３００００ｓｅｃ-1が好ましく、５００〜２００００ｓｅｃ-1がより好ましく、１０００〜１５０００ｓｅｃ-1が特に好ましい。
まず、ポリ乳酸系樹脂とアクリル系樹脂とを含む樹脂組成物を押出機に供給して揮発性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ノズル金型からポリ乳酸系樹脂押出物を押出し、このポリ乳酸系樹脂押出物を発泡させてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を製造する。
そして、ノズル金型におけるポリ乳酸系樹脂の剪断速度は、小さいと、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の発泡倍率が低下し或いはポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の気泡が粗大となることがある一方、大きいと、フラクチャーが発生して安定的に押出発泡することができないことがあるので、３００〜３００００ｓｅｃ-1が好ましく、５００〜２００００ｓｅｃ-1がより好ましく、１０００〜１５０００ｓｅｃ-1が特に好ましい。
なお、ノズル金型のノズルの出口部における剪断速度は、下記式に基づいて算出されたものをいう。
剪断速度（ｓｅｃ-1）＝４×Ｑ／（πｒ3）
但し、Ｑは、ポリ乳酸系樹脂の体積押出量（ｃｍ3／ｓｅｃ）であり（Ｑを質量押出量（ｇ／ｓｅｃ）から算出する場合は、ポリ乳酸系樹脂の密度は１．２ｇ／ｃｍ3とする）、ｒは、ノズルの半径（ｃｍ）である。
剪断速度（ｓｅｃ-1）＝４×Ｑ／（πｒ3）
但し、Ｑは、ポリ乳酸系樹脂の体積押出量（ｃｍ3／ｓｅｃ）であり（Ｑを質量押出量（ｇ／ｓｅｃ）から算出する場合は、ポリ乳酸系樹脂の密度は１．２ｇ／ｃｍ3とする）、ｒは、ノズルの半径（ｃｍ）である。
また、フラクチャーを低減させるために、ノズル金型のランド部の長さは、ノズル金型の直径の４〜３０倍が好ましく、ノズル金型の直径の５〜２０倍がより好ましい。これは、ノズル金型のランド部の長さがノズル金型のノズルの出口部直径に比較して小さいと、フラクチャーが発生して安定的に押出発泡することができないことがある一方、ノズル金型のランド部の長さがノズル金型のノズルの出口部直径に比較して大きいと、ノズル金型に大きな圧力が加わり過ぎて押出発泡ができない場合があるからである。
また、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、好ましくは嵩密度０.０３〜０.３ｇ／ｃｍ3、より好ましくは嵩密度０.０３５〜０．２５ｇ／ｃｍ3を有する。嵩密度が０.３ｇ／ｃｍ3より大きいと得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の重量が高くなり、実用性に乏しい場合がある。一方、嵩密度が０．０３ｇ／ｃｍ3より小さいと得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の強度が低くなり、構造部材等への使用が困難となる場合がある。
（３）ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体であるため、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体から得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体も高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れる。なお、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は型内成形法、加熱成形法等の公知の製造方法に従って製造することができる。
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体であるため、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体から得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体も高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れる。なお、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は型内成形法、加熱成形法等の公知の製造方法に従って製造することができる。
また、本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は、好ましくは１９％以下の、より好ましくは１８％以下の圧縮永久歪量を有する。この場合、ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は、より高いレベルの高温高湿下での耐熱性および耐久性を期待することができる。
本発明のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体は圧縮回復性高温高湿下での耐熱性および耐久性に優れるため、土木、建築、園芸分野等での構造部材として使用することができる。またこれらは特に高温高湿下での耐久性に優れるため、自動車分野でのバンパー、嵩上げ材、ティビアパット、ツールボックス等の自動車用構造部材として好適に使用することができる。なお、耐熱性、高温高湿下での耐久性の評価方法については実施例において詳説する。
以下実施例を挙げてさらに説明するが、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。
＜ポリ乳酸系樹脂のＤ体またはＬ体の含有量＞
ポリ乳酸系樹脂中におけるＤ体またはＬ体の含有量は以下の方法によって測定することができる。
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３０ｍｌ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。しかる後に、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。次に、分解溶液を０．４５μｍのメンブレンフィルタで濾過した後、液体クロマトグラフィを用いて分析し、得られたチャートに基づいてＤ体およびＬ体由来のピーク面積から面積比を存在比としてＤ体量およびＬ体量を算出する。そして、前記と同様の要領を５回繰り返して行い、得られたＤ体量およびＬ体量をそれぞれ相加平均して、ポリ乳酸系樹脂のＤ体量およびＬ体量とする。
＜ポリ乳酸系樹脂のＤ体またはＬ体の含有量＞
ポリ乳酸系樹脂中におけるＤ体またはＬ体の含有量は以下の方法によって測定することができる。
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３０ｍｌ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。しかる後に、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。次に、分解溶液を０．４５μｍのメンブレンフィルタで濾過した後、液体クロマトグラフィを用いて分析し、得られたチャートに基づいてＤ体およびＬ体由来のピーク面積から面積比を存在比としてＤ体量およびＬ体量を算出する。そして、前記と同様の要領を５回繰り返して行い、得られたＤ体量およびＬ体量をそれぞれ相加平均して、ポリ乳酸系樹脂のＤ体量およびＬ体量とする。
液体クロマトグラフィの測定条件
ＨＰＬＣ装置（液体クロマトグラフィ）：日本分光社製 製品名ＰＵ−２０８５ Ｐｌｕｓ型システム
カラム：住友分析センター社製 製品名ＳＵＭＩＣＨＩＲＡＬ ＯＡ５０００（４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ）
カラム温度：２５℃
移動相：２ｍＭ ＣｕＳＯ4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：１ｍｌ／分
検出器：ＵＶ ２５４ｎｍ
注入量：２０μｌ
ＨＰＬＣ装置（液体クロマトグラフィ）：日本分光社製 製品名ＰＵ−２０８５ Ｐｌｕｓ型システム
カラム：住友分析センター社製 製品名ＳＵＭＩＣＨＩＲＡＬ ＯＡ５０００（４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ）
カラム温度：２５℃
移動相：２ｍＭ ＣｕＳＯ4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：１ｍｌ／分
検出器：ＵＶ ２５４ｎｍ
注入量：２０μｌ
＜ポリ乳酸系樹脂の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。
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。
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および損失弾性率を測定する。次に、横軸を温度とし、縦軸を貯蔵弾性率および損失弾性率として、貯蔵弾性率曲線および損失弾性率曲線を描く。なお、貯蔵弾性率曲線およ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。
＜ポリ乳酸系樹脂およびアクリル系樹脂のメルトフローレート＞
メルトフローレート（ＭＦＲ）の測定はＪＩＳ Ｋ７２１０により行う。測定装置および測定条件を下記する。
・ポリ乳酸系樹脂
測定装置：東洋精機製作所製 メルトインデクサー
測定温度：１９０℃
測定荷重：２１．２Ｎ
オリフィス径：２．０９ｍｍ
・アクリル系樹脂
測定装置：東洋精機製作所製 メルトインデクサー
測定温度：２３０℃
測定荷重：３７．３Ｎ
オリフィス径：２．０９ｍｍ
樹脂５ｇを予め所定温度に予熱したメルトインデクサー内に入れ、４分間放置する。次に所定荷重の重りをピストンに載せ、オリフィス径２．０９ｍｍより樹脂を押し出し測定する。
メルトフローレート（ＭＦＲ）の測定はＪＩＳ Ｋ７２１０により行う。測定装置および測定条件を下記する。
・ポリ乳酸系樹脂
測定装置：東洋精機製作所製 メルトインデクサー
測定温度：１９０℃
測定荷重：２１．２Ｎ
オリフィス径：２．０９ｍｍ
・アクリル系樹脂
測定装置：東洋精機製作所製 メルトインデクサー
測定温度：２３０℃
測定荷重：３７．３Ｎ
オリフィス径：２．０９ｍｍ
樹脂５ｇを予め所定温度に予熱したメルトインデクサー内に入れ、４分間放置する。次に所定荷重の重りをピストンに載せ、オリフィス径２．０９ｍｍより樹脂を押し出し測定する。
＜ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度＞
樹脂発泡体の嵩密度は、樹脂発泡体の体積を算出したのち、その重量を体積で除して算出する。
樹脂発泡体の嵩密度は、樹脂発泡体の体積を算出したのち、その重量を体積で除して算出する。
＜ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の表面性＞
樹脂発泡体の表面性は、以下の通りに評価する。
○（合格）：表面に光沢性がある。
×（不合格）：表面に光沢性がない。
樹脂発泡体の表面性は、以下の通りに評価する。
○（合格）：表面に光沢性がある。
×（不合格）：表面に光沢性がない。
＜ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の高温高湿耐久性＞
高温高湿耐久性評価は、実施例、比較例で得られた樹脂発泡体の表面性を高温高湿槽（いすゞ製作所社製、製品名低温恒温高湿槽 ＨＰシリーズ）に温度８０℃−湿度８０％の条件下に７２時間放置し、(1)強度および(2)粉の発生状況を確認する。
高温高湿耐久性評価は、実施例、比較例で得られた樹脂発泡体の表面性を高温高湿槽（いすゞ製作所社製、製品名低温恒温高湿槽 ＨＰシリーズ）に温度８０℃−湿度８０％の条件下に７２時間放置し、(1)強度および(2)粉の発生状況を確認する。
(1)強度：高温高湿下に放置したサンプルから１ｃｍ各の発泡体を切り出し、切り出した発泡体に１．４ｋｇ／ｃｍ2の荷重を掛け、発泡体の重りを乗せる前後の寸法から下記の通りに評価する。
○（合格）：変形率が５％以下。
×（不合格）：変形率が５％以上。
○（合格）：変形率が５％以下。
×（不合格）：変形率が５％以上。
(2)粉の発生状況：高温高湿下に放置したサンプルの粉（ＰＬＡ（ポリ乳酸系樹脂）の分解物）の発生状況を以下の通りに評価する。
○（合格）：サンプルを触っても粉は全く発生せず。
×（不合格）：サンプルを触ると粉体が発生する。
○（合格）：サンプルを触っても粉は全く発生せず。
×（不合格）：サンプルを触ると粉体が発生する。
(3)分子量減少率：ＧＰＣ測定による高温高湿耐久性前後のサンプルの重量平均分子量比から算出する。すなわち、ブランクの重量平均分子量をＭｗ１、高温高湿耐久性後のサンプルの重量平均分子量をＭｗ２とすると下記の式から算出する。
分子量減少率＝（Ｍｗ１−Ｍｗ２）／Ｍｗ１×１００
ＧＰＣ測定方法としては、樹脂発泡体３０ｍｇをクロロホルム４ｍＬに溶解させて溶解液を作製する。この溶解液を用いて下記測定装置によって下記条件下にてポリ乳酸系樹脂の平均分子量を測定する。
測定装置：東ソー社製 ＨＰＬＣ（ポンプ：ＤＰ−８０２０、オートサンプラー：ＡＳ
−８０２０、検出器：ＵＶ−８０２０、ＲＩ−８０２０）
カラム ：ＧＰＣ Ｋ−８０６Ｌ×２（Ｓｈｏｄｅｘ社製）
測定条件：カラム温度（４０℃）、移動相（クロロホルム）
移動相流量（１．２ｍＬ／分）
ポンプ温度（室温）、測定時間（２５分）、検出（ＲＩ）
注入量（５０μＬ）
分子量減少率を以下の通りに評価する。
○（合格）：分子量減少率が４５以下の場合。
×（不合格）：分子量減少率が４５より高い場合。
分子量減少率＝（Ｍｗ１−Ｍｗ２）／Ｍｗ１×１００
ＧＰＣ測定方法としては、樹脂発泡体３０ｍｇをクロロホルム４ｍＬに溶解させて溶解液を作製する。この溶解液を用いて下記測定装置によって下記条件下にてポリ乳酸系樹脂の平均分子量を測定する。
測定装置：東ソー社製 ＨＰＬＣ（ポンプ：ＤＰ−８０２０、オートサンプラー：ＡＳ
−８０２０、検出器：ＵＶ−８０２０、ＲＩ−８０２０）
カラム ：ＧＰＣ Ｋ−８０６Ｌ×２（Ｓｈｏｄｅｘ社製）
測定条件：カラム温度（４０℃）、移動相（クロロホルム）
移動相流量（１．２ｍＬ／分）
ポンプ温度（室温）、測定時間（２５分）、検出（ＲＩ）
注入量（５０μＬ）
分子量減少率を以下の通りに評価する。
○（合格）：分子量減少率が４５以下の場合。
×（不合格）：分子量減少率が４５より高い場合。
（ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の加熱寸法変化率）
加熱寸法変化測定は、円柱状発泡体から長さ１０ｃｍ切り出し、円柱状発泡体の長径ＤL,短径ＤSおよび長さを測定する。測定したのち、１００℃に維持された電気オーブン内に２２時間に亘って放置する。そして、電気オーブン内に放置後の発泡体の寸法を測定し、下記式に基づいて寸法変化率を算出し耐熱性として評価する。なお、発泡体の寸法は、長径、短径および長さの寸法の相加平均値とする。
加熱寸法変化率（％）＝１００×（加熱後の寸法−加熱前の寸法）／加熱前の寸法
加熱寸法変化率を以下の通りに評価する。
○（合格）：加熱寸法変化率が５％以下の場合
×（不合格）：加熱寸法変化率が５％より高い場合
加熱寸法変化測定は、円柱状発泡体から長さ１０ｃｍ切り出し、円柱状発泡体の長径ＤL,短径ＤSおよび長さを測定する。測定したのち、１００℃に維持された電気オーブン内に２２時間に亘って放置する。そして、電気オーブン内に放置後の発泡体の寸法を測定し、下記式に基づいて寸法変化率を算出し耐熱性として評価する。なお、発泡体の寸法は、長径、短径および長さの寸法の相加平均値とする。
加熱寸法変化率（％）＝１００×（加熱後の寸法−加熱前の寸法）／加熱前の寸法
加熱寸法変化率を以下の通りに評価する。
○（合格）：加熱寸法変化率が５％以下の場合
×（不合格）：加熱寸法変化率が５％より高い場合
（ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体の圧縮永久歪量測定）
樹脂発泡成形体の圧縮永久歪量測定はＪＩＳ Ｋ６７６７ 発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法に準拠して実施する。すなわち、試験装置として圧縮永久歪試験器 ＦＣＳ−１型（高分子計器(株)製）を用い、試験片：５０Ｗ×５０Ｌ×２５Ｔ（ｍｍ） （片面スキン）で圧縮割合２５(％)した状態で、２２時間放置し、その後取り出して２３℃―24時間放置する。そのあと、試験後のサンプル厚みを測定し、下記の式から圧縮永久歪量を算出する。
圧縮永久ひずみ(％)＝（初めの厚さ(ｍｍ)−試験後の厚さ(ｍｍ)）／初めの厚さ(ｍｍ)×１００
圧縮永久ひずみを以下の通りに評価する。
○（合格）：圧縮永久ひずみが１９％以下の場合
×（不合格）：圧縮永久ひずみが１９％より高い場合
樹脂発泡成形体の圧縮永久歪量測定はＪＩＳ Ｋ６７６７ 発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法に準拠して実施する。すなわち、試験装置として圧縮永久歪試験器 ＦＣＳ−１型（高分子計器(株)製）を用い、試験片：５０Ｗ×５０Ｌ×２５Ｔ（ｍｍ） （片面スキン）で圧縮割合２５(％)した状態で、２２時間放置し、その後取り出して２３℃―24時間放置する。そのあと、試験後のサンプル厚みを測定し、下記の式から圧縮永久歪量を算出する。
圧縮永久ひずみ(％)＝（初めの厚さ(ｍｍ)−試験後の厚さ(ｍｍ)）／初めの厚さ(ｍｍ)×１００
圧縮永久ひずみを以下の通りに評価する。
○（合格）：圧縮永久ひずみが１９％以下の場合
×（不合格）：圧縮永久ひずみが１９％より高い場合
実施例１
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部およ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、アクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＧ５」、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入し、２１０℃で溶融混練を行った。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン６５重量％からなるブタンを複合樹脂１００重量部に対して１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部およ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、アクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＧ５」、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入し、２１０℃で溶融混練を行った。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン６５重量％からなるブタンを複合樹脂１００重量部に対して１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。
しかる後、単軸押出機の前端に取り付けた出口部の直径が２．５ｍｍのノズルから剪断速度１１９８ｓｅｃ-1、樹脂温度１６０℃でポリ乳酸改質アクリル系樹脂を押出発泡させた。押し出されたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、円柱状のロッド形状であり、嵩密度は０．０９２ｇ／ｃｍ3であった。上記ロッド発泡体から５ｍｍ角の立方体を多数切り出し、ポリ乳酸-アクリル系樹脂発泡粒子を作製し、密閉容器内に供給して、この密閉容器内に二酸化炭素を０．６ＭＰａの圧力にて圧入して常温にて２４時間に亘って放置してポリ乳酸系樹脂発泡体に二酸化炭素を含浸させた。二酸化炭素を含浸させたポリ乳酸系樹脂発泡体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２００ｍｍ×横２００ｍｍ×高さ３０ｍｍの直方体形状であった。また、金型に、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、形成した。なお、各供給口には、開口幅が１ｍｍの格子部を設けてあり、金型内に充填したポリ乳酸系樹脂発泡体がこの供給口を通じて金型外に流出しないように形成されている一方、金型の供給口を通じて金型外からキャビティ内に水蒸気を円滑に供給することができるように構成されていた。前記キャビティに９８℃の水蒸気を１分間導入し、加熱成形した。冷却したのち、４０℃―２４時間乾燥を行い、ポリ乳酸-アクリル系樹脂発泡成形体を得た。
実施例２
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部およびアクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＧ５」、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１２ｇ／ｃｍ3であった。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部およびアクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＧ５」、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１２ｇ／ｃｍ3であった。
実施例３
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部、およびアクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチル及びアクリル酸メチルの共重合体、旭化成社製、商品名「デルペット５６０Ｆ」、Ｆac１３ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１２ｇ／ｃｍ3であった。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部、およびアクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチル及びアクリル酸メチルの共重合体、旭化成社製、商品名「デルペット５６０Ｆ」、Ｆac１３ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１２ｇ／ｃｍ3であった。
実施例４
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部、およびアクリル系樹脂（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＨ ＥＸＴＲＡ」、Ｆac２ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１１ｇ／ｃｍ3であった。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量部、およびアクリル系樹脂（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製、商品名「スミペックスＭＨ ＥＸＴＲＡ」、Ｆac２ｇ／１０ｍｉｎ）７０重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製した。剪断速度は、１２１８ｓｅｃ-1であり、得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．１１ｇ／ｃｍ3であった。
比較例１
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）１００重量部およ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重量部のみを口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入した。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン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１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。しかる後、溶融状態の複合樹脂を冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けた出口部の直径が２．５ｍｍのノズルから剪断速度１１５９ｓｅｃ-1でポリ乳酸改質アクリル系樹脂を押出発泡させた。押し出されたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、嵩密度が０．０８６ｇ／ｃｍ3であった。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）１００重量部およ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重量部のみを口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入した。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン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１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。しかる後、溶融状態の複合樹脂を冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けた出口部の直径が２．５ｍｍのノズルから剪断速度１１５９ｓｅｃ-1でポリ乳酸改質アクリル系樹脂を押出発泡させた。押し出されたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、嵩密度が０．０８６ｇ／ｃｍ3であった。
比較例２
ポリ乳酸系樹脂として、ポリ乳酸系樹脂（三井化学社製 商品名「ＬＡＣＥＡ Ｈ−３６０」、融点（ｍｐ）：１４２．５℃、Ｄ体比率：６．０モル％、Ｌ体比率：９４．０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：１１２．７℃、Ｆpla２．５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部、およびアクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製 スミペックスＭＧ５、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を使用したこと以外、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得た。得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．０９２ｇ／ｃｍ3であったが、１００℃の耐熱性で大幅に収縮する結果となった。
ポリ乳酸系樹脂として、ポリ乳酸系樹脂（三井化学社製 商品名「ＬＡＣＥＡ Ｈ−３６０」、融点（ｍｐ）：１４２．５℃、Ｄ体比率：６．０モル％、Ｌ体比率：９４．０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：１１２．７℃、Ｆpla２．５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部、およびアクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製 スミペックスＭＧ５、Ｆac５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を使用したこと以外、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を得た。得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体の嵩密度は０．０９２ｇ／ｃｍ3であったが、１００℃の耐熱性で大幅に収縮する結果となった。
比較例３
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℃）１００重量部およ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、加水分解抑制剤として、モノカルボジイミド化合物（ラインケミー社製 商品名「スタバクゾールI」）２．５重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入した。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン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１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。しかる後、溶融状態の複合樹脂を冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けた出口部の直径が２．５ｍｍのノズルから剪断速度１１５９ｓｅｃ-1でポリ乳酸改質アクリル系樹脂を押出発泡させた。押し出されたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、嵩密度が０．０８６ｇ／ｃｍ3であった。
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℃）１００重量部およ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、加水分解抑制剤として、モノカルボジイミド化合物（ラインケミー社製 商品名「スタバクゾールI」）２．５重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入した。続いて、単軸押出機の途中から、イソブタン３５重量％およびノルマルブタン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１．１重量部となるように溶融状態の複合樹脂に圧入して、複合樹脂中に均一に分散させた。しかる後、溶融状態の複合樹脂を冷却した後、単軸押出機の前端に取り付けた出口部の直径が２．５ｍｍのノズルから剪断速度１１５９ｓｅｃ-1でポリ乳酸改質アクリル系樹脂を押出発泡させた。押し出されたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は、嵩密度が０．０８６ｇ／ｃｍ3であった。
比較例４
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部およ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、アクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製 スミペックスＥＸ、Ｆac０．５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入したこと以外、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製したが、アクリル系樹脂の粘度が高く、押出発泡することができなかった。
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℃、Ｆpla４ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部およ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、アクリル系樹脂として（メタクリル酸メチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、住友化学社製 スミペックスＥＸ、Ｆac０．５ｇ／１０ｍｉｎ）５０重量部を口径が５０ｍｍの単軸押出機に上記樹脂を投入したこと以外、実施例１と同様にしてポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を作製したが、アクリル系樹脂の粘度が高く、押出発泡することができなかった。
表１に、実施例および比較例の原料種、発泡成形体の評価結果等を示す。
表１の表面性、高温高湿耐久性および加熱寸法変化率より、実施例１〜４で得られたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体は比較例のものと比べて、耐熱性および高温高湿下での耐久性に優れたポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体であることを示している。
従って、本発明のポリ乳酸系樹脂発泡体は耐熱性、生分解性および高温高湿下での耐久性に優れるため、自動車用構造部材として好適に使用することができる。
Claims (7)
- ポリ乳酸系樹脂２５〜５０重量部とアクリル系樹脂５０〜７５重量部とを含み、
前記ポリ乳酸系樹脂が、構成単量体成分としてＤ体およびＬ体の双方の光学異性体を含有しかつＤ体またはＬ体のうち少ない方の光学異性体の含有量が５モル％未満であるか、または、構成単量体成分としてＤ体またはＬ体のうちのいずれか一方の光学異性体のみを含有し、
下記式（Ｉ）：
０．１≦Ｆpla／Ｆac≦２．５・・・・・式（Ｉ）
（式中、Ｆplaは１９０℃、２１．２Ｎの荷重下で測定した前記ポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートであり、Ｆacは２３０℃、３７．３Ｎの荷重下で測定した前記アクリル系樹脂のメルトフローレートである。）
を満たすことを特徴とするポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体。 - 前記ポリ乳酸系樹脂が、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（ＩＩ）：
（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（ＩＩ）
を満たす請求項１に記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体。 - 前記アクリル系樹脂が、メタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキルの共重合体である請求項１または２に記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体。
- 前記ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体が、０．０３〜０.３ｇ／ｃｍ3の嵩密度を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体。
- 請求項１〜４のいずれか１つに記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡体を成形して得られるポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体。
- 前記ポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体が、１９％以下の圧縮永久歪量を有する請求項５に記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体。
- 請求項５または６に記載のポリ乳酸改質アクリル系樹脂発泡成形体からなる自動車構造部材。
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