(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られたポリ乳酸系樹脂発泡成形体であって、１５０℃での加熱寸法変化率が５％未満であり、上記ポリ乳酸系樹脂が、その構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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％未満であるか、或いは、構成モノマー成分としてＤ体又はＬ体のうちの何れか一方の光学異性体のみを含有していると共に、上記ポリ乳酸系樹脂における融点（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を満たすことを特徴とするポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
（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
【請求項２】
１５０℃での加熱寸法変化率が１％未満であることを特徴とする請求項１に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【請求項３】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子が、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し押出発泡して押出発泡体を製造し、この押出発泡体を粒子状に切断して得られたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【請求項４】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士の融着率が６０％以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【請求項５】
加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定によるポリ乳酸系樹脂発泡成形体の発熱量が１０Ｊ／ｇ未満であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【請求項６】
加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定によるポリ乳酸系樹脂発泡成形体の発熱量が３Ｊ／ｇ未満であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【請求項７】
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でのポリ乳酸系樹脂の弾性率が１．０×１０3 〜１．０×１０5 Ｐａであることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のポリ乳酸系樹脂発泡成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた耐熱性及び機械的強度を有するポリ乳酸系樹脂発泡成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリ乳酸系樹脂は、天然に存在する乳酸を重合され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。
【０００３】
ポリ乳酸系樹脂は、一般に、Ｄ−乳酸及び／又はＬ−乳酸を重合させるか、或いは、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド及びＤＬ−ラクチドからなる群から選ばれた一又は二以上のラクチドを開環重合させることによって製造されている。
【０００４】
そして、得られるポリ乳酸系樹脂は、該ポリ乳酸系樹脂中に含有されるＤ体成分或いはＬ体成分の含有比率によって物性、特に結晶性が変化し、具体的には、Ｄ体成分或いはＬ体成分のうちの少ない方の光学異性体の割合が多くなるにしたがってポリ乳酸系樹脂の結晶性が低下し、やがて非結晶性となる。
【０００５】
一方、型内発泡成形は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を金型内に充填し、水蒸気などの熱媒体によってポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱してポリ乳酸系樹脂発泡粒子の表面を溶融させると共に発泡させ、隣接するポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士を融着一体化させて所望形状を有するポリ乳酸系樹脂発泡成形体を製造する方法であるが、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度が高いと発泡粒子の耐熱性が高く、融着性に優れた型内発泡成形品を得ることが困難になる。従って、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子、及び、ポリ乳酸系樹脂型内発泡成形体を製造するポリ乳酸系樹脂としては、型内発泡成形時における発泡粒子同士の融着性の点からＬ体或いはＤ体比率が高く、結晶性の低いポリ乳酸系樹脂を使用している例が殆どである。
【０００６】
具体的には、特許文献１には、Ｌ体とＤ体のモル比が９５／５〜６０／４０、又は４０／６０〜５／９５であるポリ乳酸にイソシアネート基≧２．０当量／モルのポリイソシアネート化合物を該ポリ乳酸に対して０．５〜５重量％配合し反応させた樹脂組成物を所定条件で熟成させてなる樹脂組成物が提案され、そして、上記樹脂組成物から粒子を製造し、この粒子に発泡剤及び発泡助剤を含浸させ、得られた発泡性粒子を予備発泡させて予備発泡粒子を製造し、この予備発泡粒子を金型に充填して発泡させて所望形状を有する成形体を成形することが開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記ポリ乳酸系樹脂は、そのＬ体成分又はＤ体成分のうちの少ない方の光学異性体成分のモル比が５モル％以上であり、ポリ乳酸系樹脂は結晶性が低いか或いは非結晶性であって耐熱性に劣り、得られる成形体の耐熱性はせいぜい５０℃程度であって、実用上の使用には問題点があった。
【０００８】
又、特許文献２には、加熱速度２℃／ｍｉｎでの示差走査熱量測定における吸熱量（Ｒｅｎｄｏ）が１０Ｊ／ｇ以上のポリ乳酸系樹脂を基材樹脂とし、加熱速度２℃／ｍｉｎでの示差走査熱量測定における発熱量（Ｂｅｘｏ）と吸熱量（Ｂｅｎｄｏ）との比及び差が所定範囲内にある発泡粒子を用いた型内発泡成形体の製造方法が開示されている。
【０００９】
しかしながら、上記型内発泡成形体の製造方法では、型内発泡成形体に耐熱性を付与するために養生工程を要しており、生産効率が悪いといった問題点の他に、型内発泡成形体の耐熱性も９０℃が上限であって決して満足のできるものではなかった。
【００１０】
更に、特許文献３には、温度１９０℃、剪断速度１００ｓｅｃ-1における溶融粘度が１×１０2 〜１×１０5 Ｐａ・ｓで且つ所定条件下における示差走査熱量測定で得られた結晶融解熱量ΔＨｍ及び所定の結晶融解熱量に達する温度差が所定温度以上であるポリ乳酸系樹脂からなる無架橋のポリ乳酸系樹脂発泡性粒子が開示されている。
【００１１】
しかしながら、上記ポリ乳酸系樹脂発泡性粒子で用いられているポリ乳酸系樹脂は結晶化度が高く、型内発泡成形に際し、発泡粒子同士を融着させるために、融点の異なるポリ乳酸系樹脂を三種或いはそれ以上用いて、その最も低融点のポリ乳酸系樹脂の融点以上に加熱する必要があった。そのため、型内発泡成形時の加熱温度を１４１〜１６１℃としなければならないことから、加熱時の蒸気圧を０．３６〜０．６２ＭＰａ程度まで上げる必要があり、高圧に耐え得る特殊な成形機が必要である上に、加熱時に必要とする水蒸気の量も多大なものであるという問題点があった。
【００１２】
しかも、上述のように、ポリ乳酸系樹脂の融点に近い高温の水蒸気を用いて加熱発泡させていることから、得られるポリ乳酸系樹脂発泡成形体は収縮を生じて外観性に乏しいばかりか、融着性も低く機械的強度が低いと共に、耐熱性の点においても熱湯に耐えることができる程度に過ぎないものであった。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１７０３７号公報
【特許文献２】特開２００５−８７７６号公報
【特許文献３】特開２００２−２０５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、優れた耐熱性及び機械的強度を有するポリ乳酸系樹脂発泡成形体に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られたポリ乳酸系樹脂発泡成形体であって、１５０℃での加熱寸法変化率が５％未満であり、上記ポリ乳酸系樹脂が、その構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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％未満であるか、或いは、構成モノマー成分としてＤ体又はＬ体のうちの何れか一方の光学異性体のみを含有していると共に、上記ポリ乳酸系樹脂における融点（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を満たすことを特徴とする。
（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
【００１６】
上記ポリ乳酸系樹脂発泡成形体を構成するポリ乳酸系樹脂は下記化１で示され、Ｄ−乳酸及びＬ−乳酸をモノマーとして共重合させるか、Ｄ−乳酸又はＬ−乳酸の何れか一方をモノマーとして重合させるか、或いは、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を開環重合させることによって得ることができ、何れのポリ乳酸系樹脂であってもよい。
【００１７】
【化１】
0004761916.tif 000002
【００１８】
そして、ポリ乳酸系樹脂を製造するに際して、モノマーとしてＤ体とＬ体とを併用した場合においてＤ体若しくはＬ体のうちの少ない方の光学異性体の割合が５モル％未満である場合、又は、モノマーとしてＤ体若しくはＬ体のうちの何れか一方の光学異性体のみを用いた場合、即ち、上記ポリ乳酸系樹脂が、その構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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％未満であるか、或いは、構成モノマー成分としてＤ体又はＬ体のうちの何れか一方の光学異性体のみを含有している場合は、得られるポリ乳酸系樹脂は、その結晶性が高くなる一方、モノマーとしてＤ体とＬ体とを併用した場合においてＤ体又はＬ体のうちの少ない方の割合が５モル％以上である時は、少ない方の光学異性体が増加するにしたがって、得られるポリ乳酸系樹脂は、その結晶性が低くなり、やがて非結晶となる。
【００１９】
従って、本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体では、耐熱性に優れたものとするために、構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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％未満であるポリ乳酸系樹脂か、或いは、構成モノマー成分としてＤ体又はＬ体のうちの何れか一方の光学異性体のみを含有しているポリ乳酸系樹脂を用いることが好ましい。
【００２０】
更に、Ｄ体とＬ体をモノマーとして併用して重合させて得られたポリ乳酸系樹脂としては、Ｄ体又はＬ体のうちの何れか少ない方の光学異性体の割合が４モル％未満であるモノマーを重合させて得られたポリ乳酸系樹脂が好ましく、Ｄ体又はＬ体のうちの何れか少ない方の光学異性体の割合が３モル％未満であるモノマーを重合させて得られたポリ乳酸系樹脂がより好ましく、Ｄ体又はＬ体のうちの何れか少ない方の光学異性体の割合が２モル％未満であるモノマーを重合させて得られたポリ乳酸系樹脂が特に好ましい。
【００２１】
即ち、構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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４モル％未満であるポリ乳酸系樹脂が好ましく、構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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３モル％未満であるポリ乳酸系樹脂がより好ましく、構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体の双方の光学異性体を含有し且つ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２モル％未満であるポリ乳酸系樹脂が更に好ましい。
【００２２】
そして、構成モノマー成分としてＤ体及びＬ体を含有するポリ乳酸系樹脂は、Ｄ体又はＬ体のうちの何れか少ない方の光学異性体の割合が少なくなればなる程、ポリ乳酸系樹脂は、その結晶性のみならず融点も上昇する。従って、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の耐熱性も向上し、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体は高い温度であってもその形態を維持することができ、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系樹脂発泡成形体の金型内における冷却時間を短縮することができ、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体は優れた生産性を有する。
【００２３】
ここで、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ことができる。先ず、ポリ乳酸系樹脂をクロロホルムに溶解させて、ポリ乳酸系樹脂の濃度が１０ｍｇ／ミリリットルのクロロホルム溶液を作製する。次に、旋光計を用いて２５℃にて波長５８９ｎｍの偏光をクロロホルム溶液に照射して、クロロホルム溶液の比旋光度を測定する。
【００２４】
一方、モノマーとしてＤ体のみを用いて重合して得られたポリ乳酸系樹脂、或いは、モノマーとしてＬ体のみを用いて重合して得られたポリ乳酸系樹脂について、上述と同様の要領で比旋光度を測定してもよいが、この比旋光度は、通常、既に測定されており、Ｄ体のみを用いて重合して得られたポリ乳酸系樹脂は＋１５６°、モノマーとしてＬ体のみを用いて重合して得られたポリ乳酸系樹脂は−１５６°とされている。
【００２５】
そして、下記式に基づいてポリ乳酸系樹脂中におけるＤ体成分又はＬ体成分の量を算出することができる。
Ｄ体成分量（モル％）＝１００×｛クロロホルム溶液の比旋光度−（−１５６）｝
／｛１５６−（−１５６）｝
Ｌ体成分量（モル％）＝１００−（Ｄ体成分量）
【００２６】
ところが、後述するように、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子は押出発泡によって製造することが好ましいことから、ポリ乳酸系樹脂としては、押出発泡に適したものを選択することが好ましく、具体的には、ポリ乳酸系樹脂として、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を満たすポリ乳酸系樹脂を用いる。
（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
【００２７】
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。
【００２８】
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く、ポリ乳酸系樹脂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、ポリ乳酸系樹脂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、温度低下など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。
【００２９】
又、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って、発泡過程における気泡膜の粘性を示す指標であり、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させることが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。
【００３０】
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、ポリ乳酸系樹脂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、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の製造時に気泡膜を円滑に伸長させることができず、気泡を膨張させることができない。
【００３１】
このように、ポリ乳酸系樹脂を発泡させてポリ乳酸系樹脂発泡粒子を製造するにあたっては、発泡過程において、ポリ乳酸系樹脂は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得るために必要とされる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必要があると共に、上記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必要がある。
【００３２】
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必要があり、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、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「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」ということがある）とポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）とが下記式１を満たすことが好ましく、より好ましくは式２を満たすように、特に好ましくは式３を満たすように調整することによって、ポリ乳酸系樹脂の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に適したものとしてポリ乳酸系樹脂の押出発泡性を良好なものとし、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を安定的に製造することができる。
【００３３】
〔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
【００３４】
〔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
【００３５】
〔ポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）−３０℃〕
≦交点における温度Ｔ≦〔ポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）−２０℃〕・・・式３
【００３６】
更に、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度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するのが好ましい理由を下記に詳述する。
【００３７】
先ず、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度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虞れがある。
【００３８】
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、ポリ乳酸系樹脂の粘性に合わせた発泡力とすると、ポリ乳酸系樹脂の弾性力にとっては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ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができず、逆に、ポリ乳酸系樹脂の貯蔵弾性率に適した発泡力、即ち、ポリ乳酸系樹脂の弾性に合わせた発泡力とすると、ポリ乳酸系樹脂の粘性力にとっては発泡力が小さく、ポリ乳酸系樹脂が発泡しにくくなり、やはり良好なポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができない。
【００３９】
又、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度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ために、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虞れがある。
【００４０】
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、ポリ乳酸系樹脂の弾性に合わせた発泡力とすると、ポリ乳酸系樹脂の粘性力にとっては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ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができず、逆に、ポリ乳酸系樹脂の損失弾性率に適した発泡力、即ち、ポリ乳酸系樹脂の粘性に合わせた発泡力とすると、ポリ乳酸系樹脂の弾性力にとっては発泡力が小さく、ポリ乳酸系樹脂が発泡力で一旦、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系樹脂発泡粒子を得ることができない。
【００４１】
そして、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度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する方法としては、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、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Ｔが高くなることから、ポリ乳酸系樹脂の重合時に反応時間或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、押出発泡前に或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が挙げられる。
【００４２】
このような観点から、ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は、１４０，０００〜３００，０００が好ましく、１５０，０００〜２７０，０００がより好ましく、１６０，０００〜２５０，０００が特に好ましい。更に、ポリ乳酸系樹脂の分子量分布（重量平均分子量Ｍｗ／数平均分子量Ｍｎ）は、３．２〜１０が好ましく、３．４〜９がより好ましく、３．６〜８が特に好ましい。
【００４３】
この他に、Ｌ体の比率がＤ体の比率に比して大きいモノマーから得られたポリ乳酸系樹脂の場合、Ｄ体の比率が増加するにつれてポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）が低下することから、モノマー中のＤ体の比率を調整することによってポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）を調整し、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度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する方法が挙げられる。
【００４４】
ここで、ポリ乳酸系樹脂の融点（ｍｐ）は下記の要領で測定されたものをいう。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。
【００４５】
又、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Ｔは下記の要領で測定されたものをいう。即ち、ポリ乳酸系樹脂を９．３３×１０4 Ｐａ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を該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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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における温度Ｔを上記グラフから読み取ることによって得ることができる。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、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とする。
【００４９】
又、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ことができる。
【００５０】
ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Ｔでの弾性率、即ち、貯蔵弾性率又は損失弾性率は、低いと、発泡中のポリ乳酸系樹脂の粘弾性が低くなり、気泡膜が発泡圧によって破れて破泡を生じることがある一方、高いと、発泡圧によって気泡膜を伸長させて気泡を所望大きさに膨張させることができず、発泡が不安定になることがあるので、１．０×１０3 〜１．０×１０5 Ｐａが好ましく、５．０×１０3 〜９．０×１０4 Ｐａがより好ましく、１．０×１０4 〜８．０×１０4 Ｐａが特に好ましい。
【００５１】
なお、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線と損失弾性率曲線との交点における温度Ｔでの弾性率（貯蔵弾性率又は損失弾性率）は、ポリ乳酸系樹脂の重合時に反応時間或いは反応温度を調整することによって、ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量を調整する方法、押出発泡前に或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が挙げられる。
【００５２】
そして、本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体における１５０℃での加熱寸法変化率は、大きいと、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体を構造部材や断熱材などに用いた場合に歪みや隙間が生じ易くなるので、５％未満に限定され、３％未満が好ましく、１％未満がより好ましい。
【００５３】
なお、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体における１５０℃での加熱寸法変化率は、ＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して測定されたものをいう。具体的には、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体を、ＪＩＳ  Ｋ７１００に規定された標準温湿度状態、即ち、２３℃、相対湿度５０％に維持された恒温恒湿室内に２４時間に亘って放置した後、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体から縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍで厚さは発泡成形体の厚みのままの試験片を切り出す。
【００５４】
次に、上記試験片の上面中央部に、３本の直線を５０ｍｍ間隔で互いに平行な状態に縦方向に沿って描くと共に、３本の直線を５０ｍｍ間隔で互いに平行な状態に横方向に沿って描く。そして、試験片の上面中央部に描いた６本の直線の長さを測定し、６本の直線の長さの相加平均値を算出し、加熱前寸法Ｌ1 とする。
【００５５】
しかる後、上記試験片を１５０℃に保持した熱風循環式乾燥機内に水平状態に放置して２２時間に亘って加熱した後に熱風循環式乾燥機から取り出し、続いて、試験片をＪＩＳ  Ｋ７１００に規定された標準温湿度状態、即ち、２３℃、相対湿度５０％に維持された恒温恒湿室内に１時間に亘って放置する。
【００５６】
次に、上記試験片の上面中央部に描いた６本の直線の長さを測定し、６本の直線の長さの相加平均値を算出し、加熱後寸法Ｌ2 とし、下記式４に基づいて、１５０℃での加熱寸法変化率を算出する。
【００５７】
【数１】
0004761916.tif 000003
【００５８】
又、本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体における加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定による発熱量は、１０Ｊ／ｇ未満が好ましく、３Ｊ／ｇ未満がより好ましい。このように、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体における加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定による発熱量を所定量未満とすることによって、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体に優れた耐熱性を付与することができる。
【００５９】
ここで、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体における加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定による発熱量は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載の測定方法に準拠し、５℃／分の加熱速度にて昇温させながら測定されたＤＳＣ曲線から発熱量（Ｊ／ｇ）を算出することができる。
【００６０】
次に、上記ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の製造方法について説明する。はじめに、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の製造に用いられるポリ乳酸系樹脂発泡粒子の製造方法について説明する。
【００６１】
先ず、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した後、押出機の先端に取り付けた金型から押出発泡させる。この押出発泡させて得られた押出発泡体の形態は、特に限定されず、ストランド状、シート状などが挙げられるが、ストランド状が好ましい。これらの発泡体を粒子状に切断することでポリ乳酸系樹脂発泡粒子が得られる。
【００６２】
又、上記発泡剤としては、従来から汎用されているものが用いられ、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、重炭酸ナトリウムなどの化学発泡剤；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、ヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、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などのフロン、二酸化炭素、窒素などの物理発泡剤などが挙げられ、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。なお、発泡剤は単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００６３】
そして、押出機に供給される発泡剤量としては、少ないと、ポリ乳酸系樹脂発泡体を所望発泡倍率まで発泡させることが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ポリ乳酸系樹脂発泡体を得ることができなかったり或いはポリ乳酸系樹脂発泡体の発泡倍率が高過ぎる場合があるので、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。
【００６４】
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が、気泡調整剤の多くは、ポリ乳酸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好ましい。そして、ポリテトラフルオロエチレン粉末、及び、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は、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を殆ど促進することなく、ポリ乳酸系樹脂発泡体の気泡の微細化を図ることができる。
【００６５】
又、押出機に供給される気泡調整剤の量としては、少ないと、ポリ乳酸系樹脂発泡体の気泡が粗大となり、得られるポリ乳酸系樹脂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ポリ乳酸系樹脂発泡体の独立気泡率が低下することがあるので、ポリ乳酸ポリ乳酸系樹脂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。
【００６６】
なお、押出機には、本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体の物性を損なわない範囲内において、着色剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤、難燃剤などの添加剤を添加してもよい。
【００６７】
又、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、タンデム型の押出機が好ましい。
【００６８】
そして、押出機内において発泡剤と共に溶融混練されて発泡剤が分散されたポリ乳酸系樹脂は、押出機の先端に取り付けられた金型から押し出されると直ちに発泡してポリ乳酸系樹脂押出発泡体となる。
【００６９】
押出機に取り付ける金型としては、特に限定されないが、ポリ乳酸系樹脂を押出発泡させて均一微細な気泡を形成できる金型が好ましく、このような金型としては、ノズル金型が好ましく、ノズルを複数有するマルチノズル金型がより好ましい。
【００７０】
マルチノズル金型のノズルの出口直径は、小さいと、押出圧力が高くなりすぎて押出発泡が困難となることがある一方、大きいと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の径が大きくなって金型への充填性が低下するので、０．２〜２ｍｍが好ましく、０．３〜１．６ｍｍがより好ましく、０．４〜１．２ｍｍが特に好ましい。
【００７１】
更に、押出機の先端に取り付けた金型から押出発泡させる際のポリ乳酸系樹脂の樹脂温度は、下記式５を満たすことが好ましく、下記式６を満たすことがより好ましい。
（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＋４０℃）≦樹脂温度
≦（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＋９０℃）・・・式５
（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＋５０℃）≦樹脂温度
≦（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＋８０℃）・・・式６
【００７２】
これは、ポリ乳酸系樹脂の樹脂温度が低いと、フラクチャーが発生してポリ乳酸系樹脂発泡体の外観性が低下し或いは押出負荷が大きくなり過ぎて押出機から押出発泡させることが困難となることがある一方、高いと、ポリ乳酸系樹脂の溶融粘度が低くなり過ぎて良好なポリ乳酸系樹脂発泡体を得ることができないことがあるからである。
【００７３】
そして、押出機から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出発泡体を冷却して、ポリ乳酸系樹脂押出発泡体の結晶化が進行するのを抑制する。
【００７４】
上記ポリ乳酸系樹脂押出発泡体の冷却方法としては、押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出発泡体の結晶化度の上昇を速やかに停止できる方法が好ましく、具体的には、押出機から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出発泡体を水面に浮かせて冷却する方法、押出機から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出発泡体に水などを霧状に吹き付ける方法、低温に温度調節された冷却板上に、押出機から押出発泡されたポリ乳酸系樹脂押出発泡体を接触させることによって冷却させる方法、押出機から押出発泡された押出発泡体に冷風などの冷却された気体を吹き付ける方法などが挙げられる。なお、ポリ乳酸系樹脂押出発泡体を水面に浮かせて冷却する場合は、水温は０〜４５℃に調整することが好ましい。
【００７５】
ポリ乳酸系樹脂押出発泡体を粒子状に切断する切断機としては、ペレタイザーやホットカット機などが挙げられ、又、切断機の切断方法としては、ドラムカッタ式やファンカッタ式があるが、ポリ乳酸系樹脂押出発泡体の切断時にポリ乳酸系樹脂押出発泡体に割れや欠けが発生しにくいことから、ファンカッタ式の切断方法を用いることが好ましい。なお、上記では、ポリ乳酸系樹脂押出発泡体の冷却後に、ポリ乳酸系樹脂押出発泡体を切断する場合を説明したが、押出機から押出発泡させると同時にポリ乳酸系樹脂押出発泡体を切断して粒子状とした後に、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を冷却するようにしてもよい。
【００７６】
このようにして得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度は、小さいと、ポリ乳酸系樹脂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ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に必要な発泡力を付与することができない虞れがある一方、大きいと、得られるポリ乳酸系樹脂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ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡性が不充分となることがあるので、０．０３〜０．５ｇ／ｃｍ3 が好ましく、０．０５〜０．４ｇ／ｃｍ3 がより好ましく、０．０７〜０．３ｇ／ｃｍ3 が特に好ましい。
【００７７】
又、上記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の粒子径は、小さいと、型内発泡成形時にポリ乳酸系樹脂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ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の充填性が低下することがあるので、１．０〜５．０ｍｍが好ましく、２．０〜４．０ｍｍがより好ましい。
【００７８】
ポリ乳酸系樹脂押出発泡体がストランド状であり、このストランド状のポリ乳酸系樹脂押出発泡体をその長さ方向に所定間隔毎に切断してポリ乳酸系樹脂発泡粒子を製造した場合、各ポリ乳酸系樹脂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）の平均値をポリ乳酸系樹脂発泡粒子の直径とし、上記と同様の理由から、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の直径は１．０〜５．０ｍｍが好ましく、２．０〜４．０ｍｍがより好ましい。又、各ポリ乳酸系樹脂発泡粒子における切断面に直交する方向の長さは、短いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子全体に対する切断面の破断気泡の割合が相対的に増加してポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡性が低下することがある一方、長いと、型内発泡成形時にポリ乳酸系樹脂を金型内に充填する際の充填性が低下することがあるので、２．０〜５．０ｍｍが好ましく、２．０〜４．０ｍｍがより好ましい。
【００７９】
そして、上記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度は、高いと、型内発泡成形時にポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士の融着性が低下することがあるので、３０％未満が好ましく、３〜２８％がより好ましく、５〜２６％が特に好ましい。
【００８０】
ここで、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてＪＩＳ  Ｋ７１２１に記載の測定方法に準拠して５℃／分の昇温速度にて昇温しながら測定された１ｍｇ当たりの発熱量及び１ｍｇ当たりの融解熱量に基づいて下記式により算出することができる。
【００８１】
【数２】
0004761916.tif 000004
【００８２】
このように、得られるポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度を３０％未満に調整することによって、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の融着性を確保し、型内発泡成形時におけるポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士の融着性を良好なものとすることができる。
【００８３】
又、このポリ乳酸系樹脂発泡粒子から更に高発泡倍率に発泡したポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得ることができる。具体的には、上記ポリ乳酸系樹脂を圧力容器内に供給し、この圧力容器内にガスを圧入してポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させて、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に高い発泡性を付与し、この発泡性を付与されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を攪拌しながら６０〜８０℃の熱風で加熱することで更に高発泡倍率に発泡したポリ乳酸系樹脂発泡粒子が得られる。なお、上記ガスとしては、例えば、二酸化炭素、窒素、空気などが挙げられ、二酸化炭素が好ましい。
【００８４】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる際のガス圧は、低いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に充分な発泡性を付与させることができない一方、高いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡性が向上し過ぎて、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱、発泡させた際に破泡を生じる虞れがあるので、ゲージ圧０．５〜３ＭＰａが好ましく、ゲージ圧１．０〜２．０ＭＰａがより好ましい。
【００８５】
更に、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる時間は、１時間以上が好ましく、２時間以上がより好ましい。又、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる温度は、０〜４０℃が好ましく、１０〜３０℃がより好ましい。
【００８６】
又、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の加熱に際して、水蒸気や水分を多く含んだ熱風を用いると、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度が上昇し易く、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の型内発泡成形時に、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士の融着性が低下する虞れがあるため好ましくない。
【００８７】
なお、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の実用性からすると、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度は、低いほど好ましいが、嵩密度が低くなるにしたがって、得られるポリ乳酸系樹脂発泡成形体の耐熱性が低下していく傾向にある。従って、高発泡倍率化させたポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度は、０．０２〜０．１ｇ／ｃｍ3 が好ましく、０．０２２〜０．０６６ｇ／ｃｍ3 がより好ましく、０．０２８〜０．０５ｇ／ｃｍ3 が特に好ましい。
【００８８】
なお、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度は、ＪＩＳ  Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定されたものをいう。即ち、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠した見掛け密度測定器を用いて測定し、下記式に基づいてポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度を測定した。
【００８９】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の嵩密度（ｇ／ｃｍ3 ）
＝〔試料を入れたメスシリンダーの質量（ｇ）−メスシリンダーの質量（ｇ）〕
／〔メスシリンダーの容量（ｃｍ3 ）〕
【００９０】
このようにして製造されたポリ乳酸系樹脂粒子は、型内発泡成形機により所望の形状のポリ乳酸系樹脂発泡成形体に成形される。即ち、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を、型内発泡成形機の雌雄金型間に形成され且つ密閉し得ないキャビティ内に充填して水蒸気などの加熱媒体で加熱し、型内発泡成形すると共にポリ乳酸系樹脂の結晶化度を上昇させて、融着性及び耐熱性に優れたポリ乳酸系樹脂発泡成形体を得ることができる。なお、金型内に充填したポリ乳酸系樹脂発泡粒子の加熱媒体としては、水蒸気の他に、熱風などが挙げられるが、効率的に成形を行い、発泡成形体の結晶化を促進させ耐熱性を付与させるためには水蒸気が最も有効である。
【００９１】
具体的には、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子をＥＰＳ成形機などの汎用の型内発泡成形機におけるそれぞれにドレン排出機構を含有する雌雄金型間に形成されたキャビティ内に充填する。しかる後、一方の金型側からキャビティ内に、ゲージ圧０．０１〜０．０５ＭＰａ（温度にして１０１〜１１０℃）の水蒸気を５〜３０秒間に亘って吹き込んで、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子間に存在する空気をドレン排出口から外部に排出すると共に、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱、発泡させ、次に、他方の金型側からもキャビティ内にゲージ圧０．０１〜０．０５ＭＰａ（温度にして１０１〜１１０℃）の水蒸気を２〜２０秒間に亘って吹き込んで、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を発泡させて、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士を加熱融着一体化させる。なお、一方の金型側からキャビティ内に水蒸気を圧入する際に、他方の金型側からキャビティ内を真空吸引してもよい。
【００９２】
続いて、両型のドレン弁を閉じた状態で雌雄金型の双方の金型からキャビティ内にゲージ圧０．０２〜０．１５ＭＰａ（温度にして１０３〜１２５℃）の水蒸気を１０〜３０秒間に亘って吹き込み、発泡粒子同士の融着率を更に向上させると共に発泡粒子の結晶化度を向上させてポリ乳酸系樹脂発泡成形体を製造することができる。
【００９３】
又、本発明で得られるポリ乳酸系樹脂発泡成形体の融着率は、６０％以上とすることができる。特に融着率７０％以上のポリ乳酸系樹脂発泡成形体は外観及び機械的強度に特に優れている。なお、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の融着率は、下記の要領で測定されたものをいう。先ず、ポリ乳酸系樹脂発泡体の表面に一対の長辺の中心同士を結ぶ直線に沿ってカッターナイフで深さ約３ｍｍの切り込み線を入れた後、この切り込み線に沿って発泡成形体を手で二分割し、その破断面における発泡粒子について、粒子内で破断している粒子の数（ａ）と、粒子同士の境界面で破断している粒子の数（ｂ）とを数え、
融着率（％）＝〔（ａ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝〕×１００
に代入して得られた値を融着率（％）とした。
【００９４】
雌雄金型の双方の金型からキャビティ内に吹き込む水蒸気の圧力は、低いと、発泡粒子同士の融着率が向上しないと共に、発泡粒子の結晶化度も向上せず耐熱性に優れたポリ乳酸系樹脂発泡成形体を得ることができないことがある一方、高いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の温度上昇が急激なものとなり、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度の上昇がポリ乳酸系樹脂発泡粒子の溶融速度に追いつかず、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子が融けてしまい、得られるポリ乳酸系樹脂発泡成形体に収縮が生じることがあるので、ゲージ圧０．０２〜０．１５ＭＰａ（温度にして１０３〜１２５℃）が好ましく、ゲージ圧０．０６〜０．１５ＭＰａ（温度にして１１０〜１２５℃）がより好ましい。ここでの加熱を充分に行うことでポリ乳酸系樹脂発泡成形体の示差走査熱量測定における発熱量を低く抑えることができる。
【００９５】
なお、型内発泡成形するにあたっては、得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子に更にガスを含浸させてもよい。ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる要領は、ガス圧及びガスを含浸させる時間が異なること以外は前記と同様の要領で行われる。
【００９６】
このようにポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡性を向上させることにより、型内発泡成形時におけるポリ乳酸系樹脂発泡粒子同士の融着性が向上し、得られるポリ乳酸系樹脂発泡成形体は更に優れた機械的強度を有する。
【００９７】
このような場合、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる際のガス圧は、低いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子に充分にガスを含浸させることができず、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡力を充分に向上させることができない一方、高いと、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の発泡力が向上し過ぎて、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を発泡させた際に破泡を生じ或いは型内発泡成形時の冷却時間が延びる虞れがあるので、０．２〜２．０ＭＰａが好ましく、０．５〜１．０ＭＰａがより好ましい。
【００９８】
ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる時間は、１時間以上が好ましく、２時間以上がより好ましい。又、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子にガスを含浸させる温度は、０〜４０℃が好ましく、１０〜３０℃がより好ましい。
【００９９】
又、本発明では、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の見掛け密度は０．０２〜０．２ｇ／ｃｍ3 が好ましい。具体的には、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の用途によって適宜、調整され、住宅の壁断熱材としては０．０２５〜０．０５ｇ／ｃｍ3 が好ましく、自動車構造材などでは０．０６〜０．２ｇ／ｃｍ3 が好ましい。なお、ポリ乳酸系樹脂発泡成形体の見掛け密度は、ＪＩＳ  Ｋ６７６７：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」に記載の方法で測定されたものをいう。
【発明の効果】
【０１００】
本発明のポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を型内発泡成形して得られたポリ乳酸系樹脂発泡成形体であって、１５０℃での加熱寸法変化率が５％未満であることを特徴とするので、優れた耐熱性を有しており高温における加熱寸法変化率が低いので、耐熱性が求められる用途に広く用いることができる。
【０１０１】
そして、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子が、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し押出発泡して押出発泡体を製造し、この押出発泡体を粒子状に切断して得られたものである場合には、従来のようにポリ乳酸系樹脂粒子を一旦、作製し、このポリ乳酸系樹脂粒子に発泡剤を含浸させて予備発泡させる場合と異なり、型内発泡成形前のポリ乳酸系樹脂発泡粒子の結晶化度の上昇を防止することができ、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子は融着性を良好に維持しており、このようなポリ乳酸系樹脂発泡粒子を用いて得られたポリ乳酸系樹脂発泡成形体は更に優れた機械的強度を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１０２】
（実施例１）
一段目となる口径５０ｍｍの単軸押出機と二段目となる口径６５ｍｍの単軸押出機とを接続管を介して接続してなるタンデム型の押出機を用意した。
【０１０３】
そして、上記タンデム型の押出機の一段目の押出機に、結晶性のポリ乳酸系樹脂（ユニチカ社製  商品名「ＴＥＲＲＡＭＡＣ  ＨＶ−６２００」、融点：１６７．４℃、Ｄ体比率：１．５重量％、Ｌ体比率：９８．５重量％、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：１３９．５℃、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の温度Ｔにおける弾性率（貯蔵弾性率又は損失弾性率）：４．２３×１０4 Ｐａ）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重量部を供給して２２０℃にて溶融混練した。なお、図１に、ポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線及び損失弾性率曲線を示した。
【０１０４】
続いて、第一押出機の途中から、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０．７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。
【０１０５】
しかる後、溶融状態のポリ乳酸系樹脂を一段目の押出機から接続管を介して二段目の押出機に連続的に供給した。溶融状態のポリ乳酸系樹脂を二段目の押出機にて樹脂温度２００℃に冷却した後、二段目の押出機の先端に取り付けたマルチノズル金型の各ノズルから押出発泡させてストランド状のポリ乳酸系樹脂押出発泡体を製造した。
【０１０６】
続いて、ストランド状のポリ乳酸系樹脂押出発泡体を冷却水槽内の水面上に浮かせて冷却した。なお、冷却水槽内の水温は、２０℃であった。
【０１０７】
なお、マルチノズル金型は、出口直径が１．０ｍｍのノズルが１５個、配設されており、ランド部の長さは７ｍｍであった。又、マルチノズル金型のノズルから押出発泡させた際の樹脂温度は、二段目の押出機の先端部と金型との間にブレーカープレートを挿入し、このブレーカープレートの中心部に熱電対を挿入することによって測定した。
【０１０８】
そして、ストランド状のポリ乳酸系樹脂押出発泡体を充分に水切りした後、このポリ乳酸系樹脂押出発泡体をファンカッタ式のペレタイザーを用いて切断してポリ乳酸系樹脂発泡粒子（Ａ）を得た。なお、得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子（Ａ）は、その嵩密度が０．１７ｇ／ｃｍ3 で、長さが平均３．５ｍｍ、直径が平均２．３ｍｍで、結晶化度は１７．２％であった。
【０１０９】
次に、このポリ乳酸系樹脂発泡粒子（Ａ）を１０リットルの圧力容器に入れ密閉し、この圧力容器内に二酸化炭素を０．５ＭＰａの圧力にて圧入して２５℃にて２時間に亘って放置してポリ乳酸系樹脂発泡粒子に二酸化炭素を含浸させた。
【０１１０】
続いて、圧力容器から、与圧されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を取り出し、このポリ乳酸系樹脂粒子を直ちに型内成形機の、それぞれにドレン排出機構を備えた雌雄金型間に形成されたキャビティ内に充填して、キャビティ内に雌金型側からゲージ圧０．０２ＭＰａ（温度にして１０３℃）の水蒸気で１５秒間に亘って吹き込み、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子間の空気を雄型のドレン排出口から排出しながらポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱、発泡させ、次に、キャビティ内に雄金型側からゲージ圧０．０２ＭＰａ（温度にして１０３℃）の水蒸気を１０秒間に亘って吹き込み、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱、発泡させた。
【０１１１】
次に、両型のドレン弁を閉じた状態で雌雄金型の双方側からキャビティ内にゲージ圧０．０８ＭＰａ（温度にして１１６℃）の水蒸気を２０秒間に亘って吹き込んでポリ乳酸系樹脂発泡粒子を更に加熱した。そして、雌雄金型を水で充分に冷却した後に、キャビティ内から、縦３００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚み２０ｍｍの直方体形状のポリ乳酸系樹脂発泡成形体を取り出した。
【０１１２】
このポリ乳酸系樹脂発泡成形体を４０℃の恒温室にて２４時間乾燥した後に見掛け密度を測定したところ、０．１６ｇ／ｃｍ3 であった。ポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、収縮もなく外観性は良好で融着率は８０％であった。
【０１１３】
（実施例２）
実施例１で得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子（Ａ）を１０リットルの圧力容器内に入れ密閉し、この圧力容器内に二酸化炭素を１．０ＭＰａの圧力にて圧入して２５℃にて６時間に亘って放置してポリ乳酸系樹脂発泡粒子に二酸化炭素を含浸させた。
【０１１４】
次いで、圧力容器から、二酸化炭素を含浸させたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を取り出し、直ちに攪拌機付きの除湿熱風乾燥機に供給し、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を攪拌しながら７０℃の熱風で１８０秒間に亘って加熱して発泡させて、高発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。なお、得られた高発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡粒子は、その嵩密度が０．０４２ｇ／ｃｍ3 で、結晶化度は１８．６％であった。
【０１１５】
次に、高発泡倍率のポリ乳酸系樹脂発泡粒子を１０リットルの圧力容器内に入れ密閉し、この圧力容器内に二酸化炭素を０．５ＭＰａの圧力にて圧入して２５℃にて２時間に亘って放置してポリ乳酸系樹脂発泡粒子に二酸化炭素を含浸させた。
【０１１６】
得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を直ちに、実施例１と同様の要領で型内発泡成形してポリ乳酸系樹脂発泡成形体を得た。このポリ乳酸系樹脂発泡成形体を４０℃の恒温室にて２４時間乾燥した後に見掛け密度を測定したところ、０．０４１ｇ／ｃｍ3 であった。ポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、収縮もなく外観性は良好で融着率は８０％であった。
【０１１７】
（比較例１）
ポリ乳酸系樹脂として、結晶性のポリ乳酸系樹脂（ユニチカ社製  商品名「ＴＥＲＲＡＭＡＣ  ＴＥ−４０００」、融点：１７０．３℃、Ｄ体比率：１．４重量％、Ｌ体比率：９８．６重量％、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：１０５．５℃、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の温度Ｔにおける弾性率（貯蔵弾性率又は損失弾性率）：１．１７×１０5 Ｐａ）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。
【０１１８】
しかしながら、押出機から押出発泡させて得られたストランド状のポリ乳酸系樹脂押出発泡体は、気泡破れによる収縮が激しく、良好なポリ乳酸系樹脂発泡粒子を製造することができなかった。
【０１１９】
（比較例２）
ポリ乳酸系樹脂として、結晶性のポリ乳酸系樹脂（島津製作所社製  商品名「ＬＡＣＴＹ９０３１」、融点：１３２．９℃、Ｄ体比率：８．４重量％、Ｌ体比率：９１．６重量％、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：１１０．０℃、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の温度Ｔにおける弾性率（貯蔵弾性率又は損失弾性率）：９．５４×１０4 Ｐａ）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。なお、得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子は、その嵩密度が０．１６ｇ／ｃｍ3 で、長さが平均３．５ｍｍ、直径が平均２．４ｍｍで、結晶化度は２．１％であった。
【０１２０】
次に、上記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を１０リットルの圧力容器内に入れ密閉し、この圧力容器内に二酸化炭素を０．５ＭＰａの圧力にて圧入して２５℃にて６時間に亘って放置してポリ乳酸系樹脂発泡粒子に二酸化炭素を含浸させた。
【０１２１】
続いて、圧力容器から上記ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を取り出し、直ちに型内発泡成形機の、それぞれにドレン排出機構を備えた雌雄金型間に形成されたキャビティ内に充填して、キャビティ内に雌金型側からゲージ圧０．０２ＭＰａ（温度にして１０３℃）の水蒸気で１０秒間に亘って吹き込み、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子間の空気を雄型のドレン排出口から排出しながらポリ乳酸系樹脂発泡粒子を加熱、発泡させ、次に、キャビティ内に雄金型側からゲージ圧０．０２ＭＰａ（温度にして１０３℃）の水蒸気を７秒間に亘って吹き込み、ポリ乳酸系樹脂を加熱、発泡させた。
【０１２２】
次に、両型のドレン弁を閉じた状態で、雌雄金型の双方側からキャビティ内にゲージ圧０．０６ＭＰａ（温度にして１１０℃）の水蒸気を１２秒間に亘って吹き込んでポリ乳酸系樹脂発泡粒子を更に加熱した。そして、雌雄金型を水で充分に冷却した後に、キャビティ内から、縦３００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚み２０ｍｍの直方体形状のポリ乳酸系樹脂発泡成形体を取り出した。
【０１２３】
このポリ乳酸系樹脂発泡成形体を４０℃の恒温室にて２４時間乾燥した後に見掛け密度を測定したところ、０．１４ｇ／ｃｍ3 であった。ポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、収縮もなく外観性は良好で融着率は９０％であった。
【０１２４】
得られたポリ乳酸系樹脂発泡成形体の１５０℃での加熱寸法変化率（表１では単に「加熱寸法変化率」と表した）、融着率及び結晶化度、並びに、加熱速度５℃／分での示差走査熱量測定によるポリ乳酸系樹脂発泡成形体の発熱量（表１では「ＤＳＣ発熱量」と表した）を測定し、その結果を表１に示した。なお、比較例２のポリ乳酸系樹脂発泡成形体は、加熱寸法変化率の測定の際に溶融してしまい原型をとどめておらず耐熱性を有していなかった。
【０１２５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】実施例１で用いられたポリ乳酸系樹脂の動的粘弾性測定にて得られた、貯蔵弾性率曲線及び損失弾性率曲線を示したグラフである。
【図１】
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