模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒及其制造方法以及聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法技术

技术编号:4537768 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供可通过模内发泡成形获得耐热性和机械强度优异的聚乳酸系树脂发泡成形体的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法。本发明专利技术的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法,由于一边使旋转刃始终接触于喷嘴模具的前端面,一边以规定转速旋转,利用上述旋转刃切断从喷嘴模具挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物,因此可以确实地切断聚乳酸系树脂挤出物,获得大致球状的聚乳酸系树脂发泡颗粒。因此,将聚乳酸系树脂发泡颗粒用于模内发泡成形时,聚乳酸系树脂发泡颗粒在所有方向上基本均匀地发泡,发泡颗粒之间在所有方向上相互牢固地热熔接一体化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以通过模内发泡成形获得耐热性和机械强度优异的聚乳酸系树脂发泡成形体的模内发泡成形用聚享L酸系树 脂发泡颗粒(以下有时简称为"聚乳酸系树脂发泡颗粒")及其 制造方法,以及使用了模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒 的聚乳酸系树脂发泡成形体的制造方法。
技术介绍
聚乳酸系树脂是将天然存在的乳酸聚合而获得的树脂,是 可通过存在于自然界的微生物降解的生物降解性树脂,且常温 下的机械特性也优异,因此备受注目。聚乳酸系树脂 一般如下制造将D-乳酸和/或L-乳酸聚合或 者将选自L-交酯Uactide)、 D-交酯和DL-交酯所组成的组中的 一种或两种以上交酯开环聚合而制造。并且,所得聚乳酸系树脂随该聚乳酸系树脂中所含的D体 成分或L体成分的含有比率的变化,物性、特别是结晶性变化。 具体地说,所得聚乳酸系树脂随着该聚乳酸系树脂中所含的D 体成分或L体成分中含量少的光学异构体的含有比例增多,结 晶性降低,不久成为非结晶性。另外,作为发泡聚乳酸系树脂发泡颗粒制造聚乳酸系树脂 发泡成形体的方法,提出了模内发泡成形。上述模内发泡成形 是指将聚乳酸系树脂发泡颗粒填充于模具内,利用热水、水蒸 汽等热介质加热聚乳酸系树脂发泡颗粒以使其发泡,通过聚乳 酸系树脂发泡颗粒的发泡压将发泡颗粒之间熔接 一 体化,制造具有所需形状的聚乳酸系树脂发泡成形体的方法。具体地说,专利文献l中公开了在L体与D体的摩尔比为95/5 60/40或40/60 5/95的聚乳酸中以相对于该聚乳酸为0.5 5 重量%的量配合异氰酸酯基^2.0当量/摩尔的多异氰酸酯化合 物进行反应,将反应所得树脂组合物在规定条件下熟化而成的 树脂组合物。而且公开了由上述树脂组合物制造颗粒,在该颗 粒中含浸发泡体和发泡助剂,将所得发泡性颗粒预备发泡而制 造预备发泡颗粒,将该预备发泡颗粒填充于模具内使其发泡,成形具有所需形状的成形体。但是,构成上述树脂组合物的聚乳酸系树脂的L体成分或D 体成分中含量少的光学异构体成分的摩尔比为5摩尔%以上,聚 乳酸系树脂的结晶性低或为非结晶性,耐热性差。因此,由该 树脂组合物获得的成形体的耐热性并不充分,充其量为50°C左 右,在实用上具有问题。因此,上述方法中,作为构成树脂组合物的聚乳酸系树脂, 使用L体或D体中含量少的光学异构体成分的摩尔比小于5摩尔 %的、结晶性高的聚乳酸系树脂。但是,将发泡剂含浸于由上 述树脂组合物构成的颗粒而制成发泡性颗粒,并加热该发泡'性 颗粒使其预备发泡,因此通过该预备发泡过程中施加的热进行 聚乳酸系树脂的结晶化。其结果,所得预备发泡颗粒成为结晶 化度高的预备发泡颗粒,熔接性降低。因此,使用这种预备发 泡颗粒获得的成形体具有熔接性差、机械强度低的问题。另外,上述方法虽然可获得气泡较微细的预备发泡颗粒, 但必须的是有如下工序由树脂组合物制造颗粒的工序,在该 颗粒中含浸发泡剂和发泡助剂使所得发泡'性颗粒预备发泡的工 序。因此具有生产率差的问题。进而,专利文献2公开了生物降解性聚酯系树脂预备发泡颗粒的连续制造方法,其特征在于,在由生物降解性聚酯系树脂 连续制造模内成形用的预备发泡颗粒时,利用挤出机混炼生物降解性聚酯系树脂和发泡剂,作为经发泡的绳股(strand)挤出, 剪断该发泡绳股,获得预备发泡颗粒。并且,作为剪断上述发 泡绳股的方法,7>开了优选的一边冷却正在发泡的绳股一边剪 断的所谓热剪断方式(段落号(0030 ))。但是,上述连续制造方法如段落号所记载,由于是 在绳股发泡的部分切断,因此有可能成为在绳股的切截面露出 气泡截面的状态。其结果,所得预备发泡颗粒具有发泡气体易 于从露出至其表面的气泡截面逃脱,发泡性低的问题。进而,切断绳股获得的预备发泡颗粒由于并未被强制地冷 却,因此还具有构成预备发泡颗粒的聚酯系树脂的结晶化度上 升、热熔接性降低的问题。另夕卜,专利文献3公开了能够获得成形性和热熔接性优异的 发泡颗粒的发泡性聚乳酸颗粒的制造方法。该制造方法中,在 特定条件下将二氧化碳含浸于差示扫描量热测定的发热量为 15J/g以上的树脂颗粒中。但是,由于差示扫描量热测定的发热量为15J/g以上,因此 聚乳酸系树脂的结晶性低,耐热温度为80°C左右时耐热性不充 分。另外,由于在树脂颗粒中含浸二氧化碳时的气压为 0.5 10MPa,因此会产生如下问题在树脂颗粒中含浸二氧化 碳时进行了聚乳酸的结晶化,所得发泡性聚乳酸颗粒的热熔接 性降低,且发泡性聚乳酸颗粒偏平化,发泡性降低。专利文献l:日本特开2000-17038号^^艮专利文献2:日本特开2002-302567号公报专利文献3:日本特开2003-73495号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供可以通过模内发泡成形获得外观良好、耐热性 和机械强度优异的聚乳酸系树脂发泡成形体的模内发泡成形用 聚乳酸系树脂发泡颗粒及其制造方法,以及使用了上述模内发 泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的聚乳酸系树脂发泡成形体的 制造方法。用于解决问题的方法
本专利技术的模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法,其特征在于,该制造方法具备以下工序将聚乳酸系树脂述聚乳酸系树脂含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体 成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔%, 或者所述聚乳酸系树脂仅含有D体或L体中任 一 种光学异构体 作为组成单体成分;从安装于上述挤出机前端的喷嘴模具挤出 聚乳酸系树脂挤出物, 一边使该聚乳酸系树脂挤出物发泡,一 边接触于上述喷嘴模具的前端面并通过利用以2000 10000rpm的转速旋转的旋转刃切断,以制造聚乳酸系树脂发泡颗粒,利 用切断应力使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒飞散的工序;使上述 聚乳酸系树脂发泡颗粒沖撞于配置在上述喷嘴模具前方的冷却 部件并进行冷却的工序。首先,说明聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造所使用的制造装 置。图1中,l为安装于挤出机前端的喷嘴模具。该喷嘴模具优 选能够挤出发泡聚乳酸系树脂而形成均匀的微细气泡。然后, 如图2所示,喷嘴模具2的前端面la上的同 一假想圆A上以等间 隔形成有多个喷嘴的出口部ll、 ll...。予以说明,安装于挤出 机前端的喷嘴模具只要聚乳酸系树脂不在喷嘴内发泡则无特别限定。喷嘴模具1的喷嘴数少时,聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造效 率低,而多时,从相邻喷嘴挤出发泡的聚乳酸系树脂挤出物之 间接触成为 一 体、或者切断聚乳酸系树脂挤出物而获得的聚乳酸系树脂发泡颗粒之间成为 一 体,因此喷嘴数优选为2 8 0个、 更优选为5 60个、特别优选为8 50个。喷嘴模具1中的喷嘴的出口部11的直径小时,挤出压力变得过高,挤出发泡变难,而大时,聚乳酸系树脂发泡颗粒的直径 增大,在模具内的填充性降低,因此出口部ll的直径优选为 0.2 2mm、更优选为0.3 1.6mm、特别优选为0.4 1.2mm。并且,喷嘴模具1中的喷嘴的出口部11的聚乳酸系树脂的剪 切速度小时,聚乳酸系树脂发泡颗粒的发泡倍率降低或者聚乳 酸系树脂发泡颗粒的气泡变得粗大,而大时,发生断裂 (fracture),无法稳定地进行挤出发泡,因此剪切速度优选为 1000 30000sec-1 、 更优选为2000 25000sec-1 、 特另'J优选为 3本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种模内发泡成形用聚乳酸系树脂发泡颗粒的制造方法,其特征在于,该制造方法具备以下工序:将聚乳酸系树脂供于挤出机而在发泡剂的存在下进行熔融混炼的工序,其中所述聚乳酸系树脂含有D体和L体两种光学异构体作为组成单体成分且D体或L体中含量少的光学异构体的含量小于5摩尔%,或者所述聚乳酸树脂仅含有D体或L体中任一种光学异构体作为组成单体成分;从安装于上述挤出机前端的喷嘴模具挤出聚乳酸系树脂挤出物,一边使该聚乳酸系树脂挤出物发泡,一边接触于上述喷嘴模具的前端面并利用以2000~10000rpm的转速旋转的旋转刃切断,以制造聚乳酸系树脂发泡颗粒,并利用切断应力使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒飞散的工序;使上述聚乳酸系树脂发泡颗粒冲撞于配置在上述喷嘴模具前方的冷却部件并进行冷却的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:平井孝明西岛克典落合哲也
申请(专利权)人:积水化成品工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[]

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