流路形成装置及挤出成型装置的制作方法

1.本发明涉及流路形成装置及挤出成型装置。


背景技术：

2.塑料被加工成各种制品形状广泛流通。由塑料组合物构成的泡沫片材具有缓冲性，通过抑制树脂的使用量能节省成本及轻量化，因此，作为袋、容器等的制造物(树脂成形品)等的原材料广泛使用。作为泡沫片材的材料，例如使用聚苯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂等的热塑性树脂。
3.另外，近年来，由于环境意识的提高，将泡沫片材的原料用于替换为在自然界容易分解的生物降解性塑料的材料开发正盛行。
4.在生物降解性塑料中，聚乳酸既具有生物降解性，并且其物性具有与以往作为塑料使用的聚苯乙烯树脂等类似的性质，具有比其它生物降解性塑料更高的熔点、强韧性、耐化学药品性等，从该角度考虑，研究利用聚乳酸作为泡沫片材的材料。
5.以往提出过一种用于热塑性树脂泡沫片材制造装置的塞头，能制造使摩擦阻力和因泡沫片材收缩引起的牵引阻力减少、低发泡倍率、低单位面积重量的聚丙烯系树脂泡沫片材，热塑性树脂泡沫片材制造装置包括将热塑性树脂和发泡剂熔融混合并挤出熔融混合物的挤出机、安装在该挤出机的排出口的模具、以及使从模具挤出的泡沫中间体一边沿着外周面行进一边进行冷却从而制造热塑性树脂泡沫片材的塞头，其特征在于，在作为片材接触面的塞头外表面设有氟树脂包覆层，该氟树脂包覆层的算术平均粗糙度ra在0.5μm～4μm的范围内(例如，参照专利文献1)。
6.【专利文献】
7.【专利文献1】日本特开2005-246849号公报


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，提供一种能够制造发泡倍率高、抑制因表面粗糙引起的外观不良的泡沫片材的流路形成装置。
9.作为用于解决上述课题的手段，本发明的流路形成装置至少包括形成筒状流路的第一流路形成部件和第二流路形成部件，使得塑料组合物通过由所述第一流路形成部件和所述第二流路形成部件形成的所述流路，进行所述塑料组合物的成形，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上。
10.下面说明本发明的效果：
11.根据本发明，能提供能够制造发泡倍率高、抑制因表面粗糙引起的外观不良的泡沫片材的流路形成装置。
附图说明
12.图1是表示本发明的实施形态的一例的概略截面图。
13.图2是表示连续式捏合装置的一例的概略图。
14.图3是表示连续式泡沫片材化装置的一例的概略图。
15.图4是用于定义压缩性流体范围的相图。
16.图中符号说明如下：
17.1第一供给部
18.2第二供给部
19.3压缩性流体供给部
20.4泡沫片材
21.10第一流路形成部件
22.20第二流路形成部件
23.30流路
24.40流路形成面
25.50流路形成面
26.100连续式捏合装置
27.110连续式泡沫片材化装置
具体实施方式
28.(流路形成装置)
29.本发明的流路形成装置包括第一流路形成部件和第二流路形成部件，进一步根据需要包括其他部件。
30.所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少一方的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上。
31.在现有技术中，规定了熔融树脂的流路的表面粗糙度ra，但即使调整表面粗糙度ra制造泡沫片材，也存在产生发泡倍率降低、因波纹状的皱褶而产生外观不良的问题。
32.在本发明中，着眼于即使在使用任何发泡剂的制造装置中，都可自在地控制发泡开始，有效抑制波纹状的皱褶。
33.作为发泡的控制方法，可以列举压力、温度、时间、气氛、发泡剂浓度、种类、分散性、溶解度控制、填料浓度、填料分散性、塑料分子量分布等，对上述各因素进行研究，结果发现，当使用流路形成装置中的流路的内表面的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上的流路形成装置时，能制造发泡倍率降低且抑制因波纹状皱褶而引起的表面粗糙等的外观不良的泡沫片材。
34.这是通过提高发泡前的塑料组合物的流动阻力能保持流路形成装置的内压，由此，具有可以抑制塑料组合物的异常发泡的效果。rk参数表示截面形状整体之中除去极端突出的山部和极端突出的谷部的部分的高度，因此，用rk表示的间隙实质上是塑料组合物进入可用于增加摩擦的间隙。另外，可以认为在间隙中来自发泡剂等的气体因进入而使组合物浮起的力和由此引起的摩擦降低现象也同时发生，这些效果在以ra为代表的其他表面粗糙度参数(特别是jisb0601:2001中规定的突出谷部空间体积(vvv)、iso25178中规定的
突出谷部深度(rvk)等)显著地表现，因此，为了提高摩擦力，需要减去这些后的参数，其中，特别必要是rk为某种程度大。
35.以下，通过图1所示的实施方式详细地说明本发明。另外，本实施方式并不限定本发明。
36.在图1所示的例子中，本发明的流路形成装置包括第一流路形成部件10，与第一流路形成部件10相对的第二流路形成部件20，以及形成在所述第一流路形成部件10和所述第二流路形成部件20之间的流路30。
37.使含有至少一种塑料树脂的塑料组合物通过所述流路30中，由此，可以进行塑料组合物的成形。
38.所述第一流路形成部件10具有形成所述流路30的流路形成面40，第二流路形成部件20具有形成所述流路30的流路形成面50。
39.作为所述流路形成面40和流路形成面50中的至少一方的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上，优选1.0μm以上且6.3μm以下。若所述表面粗糙度参数rk为1.0μm以上，则可以得到具有高发泡倍率的泡沫片材。
40.上述表面粗糙度参数rk是表示表面的截面形状整体之中除去极端突出的山部和极端突出的谷部的部分的高度的指标，是基于jis b0671-2:2002标准的参数。
41.作为流路形成面40和流路形成面50中的至少一方的表面粗糙度参数rpk，优选为0.45μm以上且6.4μm以下。若所述表面粗糙度参数rpk为0.45μm以上，则不会产生波纹状的褶皱，能够提高泡沫片材的最大发泡倍率。若所述表面粗糙度参数rpk为6.4μm以下，则泡沫片材的表面不易产生粗糙或破泡痕迹。
42.上述表面粗糙度参数rpk是表示从表面的截面形状极端突出的山的高度的指标，是基于jis b0671-2:2002标准的参数。
43.作为流路形成面40和流路形成面50中的至少一方的表面粗糙度参数rsm，优选55μm以上且200μm以下。若所述表面粗糙度参数rsm为55μm以上时，不产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率。若所述表面粗糙度参数rsm为200μm以下时，泡沫片材的表面不易产生粗糙或破泡痕迹。
44.所述表面粗糙度参数rsm是表示表面的粗糙度曲线要素的平均长度的指标，是基于jis b0601:2013标准的参数。
45.作为流路形成面40和流路形成面50，优选表面粗糙度参数rk为1.0μm以上且6.3μm以下，并且所述表面粗糙度参数rpk为0.45μm以上且6.4μm以下。由此，不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率，可以防止泡沫片材表面的粗糙或破泡痕迹的发生。
46.作为流路形成面40和流路形成面50，优选表面粗糙度参数rk为1.0μm以上且6.3μm以下，并且表面粗糙度参数rsm为55μm以上且200μm以下。由此，不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率，可以防止泡沫片材表面的粗糙或破泡痕迹的发生。
47.作为流路形成面40和流路形成面50，优选表面粗糙度参数rpk为0.45μm以上且6.4μm以下，并且上述表面粗糙度参数rsm为55μm以上且200μm以下。由此，不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率，可以防止泡沫片材表面的粗糙或破泡痕迹的发生。
48.作为流路形成面40和流路形成面50，优选表面粗糙度参数rk为1.0μm以上且6.3μm以下，并且所述表面粗糙度参数rpk为0.45μm以上且6.4μm以下，并且表面粗糙度参数rsm为
55μm以上且200μm以下。由此，不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率，可以防止泡沫片材表面的粗糙或破泡痕迹的发生。
49.作为所述流路形成面40和所述流路形成面50中的至少任一方的表面粗糙度参数ra，优选0.8μm以上且6.3μm以下。若表面粗糙度参数ra为0.8μm以上，则不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率。若表面粗糙度参数ra为6.3μm以下，则泡沫片材表面难以发生粗糙或破泡痕迹。
50.所谓表面粗糙度参数ra，是表示表面粗糙度大小的指标，是基于jis b0601:2013标准的参数。
51.作为上述表面粗糙度参数rk、rpk、rsm、ra的测定方法，没有特别限制，例如，可以使用keyence公司制vk-x250、mitsutoyo公司制sj-210等的便携式粗糙度计等进行测定。具体而言，使用keyence公司制vk-x250根据下述测定条件进行测定。当以下述为基准的测定条件，并且存在仪器误差的相关关系的情况下，如果预先掌握该相关关系，则不限于此。
52.[测定条件]
[0053]
·
测定装置:keyence公司制vk-x250
[0054]
·
明亮度:自动设定
[0055]
·
双扫描(自动)
[0056]
·
测定模式:表面形状模式
[0057]
·
分辨率:1024
×
768
[0058]
·
高精度模式
[0059]
·
rpd:未设定
[0060]
·
测定高度间距:0.1μm
[0061]
·
单视场(无图像组合)
[0062]
·
使用x20物镜
[0063]
[图像处理/检测]
[0064]
·
平面校正:“基准面校正(整个区域)”[0065]
·
曲面校正:“面形状波纹度校正强度3”[0066]
·
捆扎点去除
[0067]
·
用垂直线测定总计20根(线粗糙度使用20处的平均值，定义面粗糙度的参数也可以用其代替)。
[0068]
·
粗糙度检测:截止λs、λc均无，实施终端校正。
[0069]
·
测定时的视野范围:检测长度方向约536μm，计测长度垂直方向约714μm。
[0070]
作为流路形成面40和流路形成面50中的至少任一方的hrc硬度，优选为28以上。当hrc硬度为28以上时，持续获得高发泡倍率，并且持续抑制表面的粗糙引起的外观不良，因此，能提供维护成本低的装置。
[0071]
作为上述hrc硬度的测定方法，可以通过以jisz2245为基准的方法进行测定。
[0072]
由于上述hrc硬度的测定方法是破坏试验，因此，只要能预先确认能正确地推定最表面的hrc硬度，既可以参考其它硬度指标或拉伸试验强度，也可以是材料的抽样检查值。
[0073]
作为所述流路形成面40及所述流路形成面50相对于水的接触角，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选为60
°
以上105
°
以下。若所述接触角为60
°
以上时，泡沫片材
的表面不易产生粗糙或破泡痕迹。若上述接触角为105
°
以下时，泡沫片材的表面不易产生粗糙或破泡痕迹，并且，挤出机的压力稳定。
[0074]
作为上述接触角的测定方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择。例如，可以通过依据jisr3257的方法进行测定。
[0075]
作为所述流路形成装置中的所述第一流路形成部件及所述第二流路形成部件的材质，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以列举金属、钢、铝、塑料、不锈钢、预硬钢、超硬合金、高速钢、即s45c、s50c、s55c、a5052、ss400、sus304、sus316、sus420、skd11、skh51、hpm-38、scm415、scm435、scm440等。此外，它们还可以具有各种涂层，例如，镀硬铬处理、非电解镀镍处理、氧化铝膜处理、染黑、帕克(parker)处理、碳化物制膜、氮化物制膜、氧化物制膜、dlc处理、有机硅性脱模处理、氟性脱模处理，即cr、ni、ni-p、无定形氧化铝、结晶化氧化铝、锆、tic、ticn、tin、wc、ptfe、etfe、fep、pctfe、pfa、pvdf、或它们的复合材料，在上述材料上复合塑料的功能性助剂。其中，优选镀硬铬处理。由此，不会产生波纹状的褶皱，可以提高泡沫片材的最大发泡倍率，可以防止泡沫片材表面的粗糙或破泡痕迹的发生。
[0076]
作为所述流路形成装置中的所述流路的形状，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以列举圆筒状、多棱柱状、喇叭状等。
[0077]
另外，作为流路形成装置(以下有时称为“模具”)的方式，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以列举t模、平模、无缝模、圆模等。其中，从得到发泡倍率高、无波纹的片材的角度出发，优选无缝模，更优选圆模。
[0078]
作为所述流路形成装置中的所述流路的大小，没有特别限制，可以根据目的适当选择，与上述流路的形状无关，优选排出部前端的直径为70mm以上且160mm以下。由此，能容易无波纹地制造成为实用的发泡倍率范围的约5倍～30倍的片材，同时，能使最终产品的片材宽度与市场所要求的片材宽度即300mm以上且1300mm以下对应。
[0079]
作为所述流路形成装置中的所述流路形成面的形成方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以列举喷砂等。作为所述形成方法，除了上述喷砂以外，例如可以列举电解、化学蚀刻、车床等的机械加工等的方法。
[0080]
作为所述喷砂，在使用空气的情况下，可以通过对施工时间、喷射压力、与工件的距离、加工角度、介质形状、介质材质等的控制，控制粗糙度，这为人们所公知。
[0081]
作为所述喷砂，受到工件的最表面的硬度、施工设备的结构、介质的劣化程度、喷嘴形状等的环境影响，但例如根据通过增加喷射压力而使表面粗糙度增加的关系，可以通过反复进行使用与产品同样的原材料构成的测试片等的试制，得到任意的粗糙度。
[0082]
＜塑料组合物＞
[0083]
作为上述塑料组合物，含有至少一种塑料树脂，优选含有填料、发泡剂，进一步根据需要可以含有其他成分。作为上述塑料组合物，是使其发泡后的塑料组合物。
[0084]-塑料树脂-[0085]
作为上述塑料树脂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以使用聚苯乙烯、聚对甲基苯乙烯等的苯乙烯系均聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物等的苯乙烯系共聚物、聚苯乙烯和聚苯醚的混合物等的苯乙烯系树脂、聚乳酸、聚乙醇酸、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基己酸酯)、聚(3-羟
基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(丁二酸丁二醇酯-co-己二酸酯)等的脂肪族聚酯树脂等。它们既可以单独使用一种，也可以并用二种或二种以上。其中，优选作为低环境负荷高分子材料的脂肪族聚酯树脂，更优选作为碳中和材料且比较廉价的聚乳酸。
[0086]
作为脂肪族聚酯树脂，既可以使用醇成分或它们的衍生物和酸成分或它们的衍生物合成的物质，也可以使用市售品。
[0087]
作为上述聚乳酸，例如可以列举d-乳酸和l-乳酸的共聚物、d-乳酸(d体)或l-乳酸(l体)中任一方的单聚物、由d-丙交酯(d体)、l-丙交酯(l体)及dl-丙交酯构成的组中选择的至少一种丙交酯的开环聚合物等。它们既可以单独使用一种，也可以并用二种或二种以上。聚乳酸可以使用适当合成的聚乳酸，也可以使用市售品。
[0088]
构成所述聚乳酸的乳酸的d体∶l体之比，没有特别限定，但优选构成聚乳酸的d体和l体中的任一种在该聚乳酸中为95mol％以上。也可以使用仅由d体和l体中的任一种的光学异构体构成的聚乳酸。包含在该范围内的聚乳酸的结晶性高，使用这样的聚乳酸制造的泡沫片材可以期待耐热性，适合食品用途等。
[0089]
上述塑料树脂的含量没有特别限制，可以根据目的适当选择，优选相对于上述塑料组合物的总量，为90质量％以上。
[0090]
作为上述塑料树脂的含量的测定方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以通过根据jis k7250-1求出的灰分求取树脂成分的重量率进行测定。
[0091]-填料-[0092]
所述填料(以下有时称为“泡沫核材”)以调节塑料组合物的发泡状态(泡的尺寸、数量和配置等)、低成本化、强度为目的而含有。
[0093]
作为上述填料，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以列举无机类填料、有机类填料等。它们可以单独使用一种，也可以组合使用两种或两种以上。
[0094]
作为上述无机类填料，可以列举例如滑石、高岭土、碳酸钙、层状硅酸盐、碳酸锌、硅灰石、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅酸钙、铝酸钠、铝酸钙、铝硅酸钠、硅酸镁、玻璃球、炭黑、氧化锌、三氧化锑、沸石、水滑石、金属纤维、金属晶须、陶瓷晶须、钛酸钾、氮化硼、石墨、玻璃纤维和碳纤维等。其中，从与后述的压缩性流体的亲和性高的观点出发，优选二氧化硅。此外，当使用二氧化硅以外的填料作为基料时，优选用二氧化硅进行表面处理的填料。
[0095]
作为上述有机类填料，可以列举例如淀粉、纤维素微粒、木粉、豆渣、稻壳、麸皮等的天然存在的聚合物及其改性品、山梨醇化合物、安息香酸及其化合物的金属盐、磷酸酯金属盐、松香化合物等。其中，从低环境负荷的观点出发，优选纤维素。
[0096]-发泡剂-[0097]
作为上述发泡剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如可以列举丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷等的低级烷烃等的烃类、二甲醚等的醚类、氯甲烷、氯乙烷等的卤代烃类、二氧化碳、氮气等的压缩性气体等的物理发泡剂等。其中，从无臭气、安全处理、低环境负荷的观点出发，优选二氧化碳或氮气等的压缩性气体。
[0098]
通过含有上述发泡剂，可以得到高发泡倍率的塑料泡沫片材。
[0099]-其他成分-[0100]
作为上述其他成分，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以列举交联
剂、热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂等。
[0101]
作为所述交联剂，没有特别限制，可以根据目的适当选择，但优选例如从环氧化合物和异氰酸酯化合物中选择的至少一种，更优选环氧化合物。
[0102]
使用含有这样的交联剂的脂肪族聚酯树脂组合物制作的泡沫片材能够抑制气泡的合并和破泡，能够提高发泡倍率。
[0103]
(泡沫片材)
[0104]
本发明的泡沫片材是使本发明的塑料组合物发泡而得到，是指使脂肪族聚酯树脂组合物发泡后的状态。
[0105]
泡沫片材的发泡倍率优选为2倍～50倍，更优选为5倍～40倍，进一步优选为10倍～30倍。发泡倍率若低于2倍，虽然强度充分，但轻量性差，不合适，若发泡倍率超过50倍，轻量性优异，但强度不充分，不合适。
[0106]
作为泡沫片材的发泡倍率的测定方法，没有特别限制，可以根据目的适当选择，例如，可以通过浮力式比重测定装置等进行测定。另外，也可以测定泡沫片材的体积密度和真密度，用下式计算发泡倍率:
[0107]
发泡倍率＝真密度[g/cm3]/体积密度[g/cm3]
[0108]
本发明的泡沫片材优选实质上不含挥发成分。通过实质上不含有挥发成分，提高尺寸稳定性，除此以外，还能降低对人体和环境的影响。作为挥发成分，例如可以列举有机溶剂、丁烷等的发泡剂。
[0109]
在本发明中，如后所述，作为压缩性流体使用的例如二氧化碳(co2)等也可以承担作为发泡剂的功能。因此，使用二氧化碳等作为压缩性流体的场合，可以避免使用挥发成分作为发泡剂，容易成为在泡沫片材中实质上不含挥发成分的状态。所谓“实质上不含有”是指通过以下那样的分析而达到检测下限以下。
[0110]
将泡沫片材的一部分作为试样，向1质量份试样添加2质量份2-丙醇，用超声波分散30分钟后，在冰箱(5℃)中保存1天以上，得到挥发成分的提取液。用气相色谱仪(gc-14a，株式会社岛津制作所制)对所述挥发成分的提取液进行分析，对泡沫片材中的挥发成分进行定量。测定条件如下：
[0111]
[测定条件]
[0112]
·
装置:岛津gc-14a
[0113]
·
柱:cbp20-m 50-0.25
[0114]
·
检测器:fid
[0115]
·
注入量:1μl～5μl
[0116]
·
载体气体:he 2.5kg/cm2[0117]
·
氢流量:0.6kg/cm2[0118]
·
空气流量:0.5kg/cm2[0119]
·
记录速度:5mm/min
[0120]
·
灵敏度:range101
×
atten20
[0121]
·
柱温:40℃
[0122]
·
注射温度:150℃
[0123]
即，本发明的泡沫片材在进行下述测定时，优选没有检测到1atm下的沸点为-20℃
以上且低于150℃的有机化合物。
[0124]
[测定]
[0125]
将上述泡沫片材的一部分分散于溶剂中，将挥发成分的提取液用上述条件的气相色谱仪进行测定，定量有机化合物。
[0126]
为了在对泡沫片材进行上述测定时不检测出有机化合物，如上所述，本发明的泡沫片材可以使用co2等的有机化合物以外的物质作为发泡剂，例如，这样可以使挥发成分的含量实质上为0质量％。通过成为没有检测出有机化合物的泡沫片材，可以不产生臭气等而安全地进行处理。
[0127]
(挤出成型装置及挤出成型方法)
[0128]
挤出成型方法包括挤出成型工序、以及根据需要包括捏合工序和发泡工序等的其他工序。捏合工序和发泡工序可以同时进行，也可以分别进行。
[0129]
作为上述挤出成型方法，可以通过本发明的挤出成型装置实行。
[0130]
作为上述挤出成型装置，包括流路形成装置和挤出成型手段(机构)，根据需要还可以包括其他手段。
[0131]
＜挤出成型手段(机构)和挤出成型工序＞
[0132]
挤出成型工序是使塑料组合物通过上述流路形成装置的上述流路使塑料组合物挤出成型的工序。
[0133]
上述挤压成形工序可以由上述挤压成形手段实行。
[0134]
＜捏合装置及捏合工序＞
[0135]
捏合工序是在压缩性流体的存在下将脂肪族聚酯树脂与交联剂在低于上述脂肪族聚酯树脂的熔点的温度下进行捏合得到脂肪族聚酯树脂组合物的工序。
[0136]
捏合工序可以通过捏合装置实行。
[0137]
脂肪族聚酯树脂具有在熔点以下熔融粘度急剧降低的性质，因此，即使想要通过捏合使添加物向树脂内部分散，添加物也容易凝聚。
[0138]
此外，当脂肪族聚酯树脂和交联剂在高温下捏合时，交联反应加速，脂肪族聚酯树脂高分子化，导致树脂组合物的凝胶率上升。通过含浸压缩性流体，可以在比熔点低的温度的高粘度状态下进行捏合，能将未反应的交联剂分散到脂肪族聚酯树脂内。即，在压缩性流体的存在下，将脂肪族聚酯树脂捏合后，添加交联剂捏合，得到树脂组合物。
[0139]
本发明人对于例如在脂肪族聚酯树脂组合物的捏合中，特别是在聚乳酸和添加剂的捏合中能否有效利用压缩性流体进行了研究，结果发现，在压缩性流体的存在下，只要是比聚乳酸的熔点低的温度，就可以使聚乳酸的粘度成为适于捏合的粘度，能使得添加剂均匀地分散。到目前为止，在聚乳酸和添加剂的捏合时，仅在聚乳酸的熔点以上的熔融粘度低的区域进行捏合，与此相对，在本发明中，使用压缩性流体，能在低于聚乳酸熔点的温度下在高粘度状态下进行捏合，因此，可以进一步提高交联剂的分散性。
[0140]-压缩性流体-[0141]
作为能够在压缩性流体的状态下使用的物质，例如可以列举一氧化碳、二氧化碳、氮气、一氧化二氮、甲烷、乙烷、丙烷、2,3-二甲基丁烷、乙烯、二甲醚等。其中，二氧化碳的临界压力约为7.4mpa、临界温度约为31℃，容易形成超临界状态，因不燃性从而处理容易等，从上述角度考虑，因此优选。这些压缩性流体既可以单独使用，也可以并用二种或二种以
上。
[0142]
在此，使用图4，说明用于制造脂肪族聚酯树脂组合物的压缩性流体。图4是用于定义压缩性流体的范围的相图。本实施形态中所谓“压缩性流体”是指物质存在于图4所示的(1)、(2)、(3)中任一种区域时的状态。
[0143]
在这样的区域中，物质成为其密度非常高的状态，表现与常温常压时不同的行为，这为人们所公知。在物质存在于(1)的区域的情况下，成为超临界流体。所谓超临界流体是指在超过气体和液体能够共存的界限(临界点)的温度/压力区域中作为非冷凝性高密度流体存在，即使压缩也不冷凝的流体。另外，物质存在于(2)的区域时成为液体，表示在常温(25℃)、常压(1个大气压)下为气体状态的物质压缩而得到的液化气。此外，物质存在于(3)的区域时为气体状态，表示压力为临界压力(pc)的1/2(1/2pc)以上的高压气体。
[0144]
压缩性流体的溶解度因树脂种类和压缩性流体的组合、温度、压力而变化，因此，需要适当地调节压缩性流体的供给量。
[0145]
例如，如果是聚乳酸和二氧化碳的组合，则优选2质量％以上且30质量％以下。若二氧化碳的供给量为2质量％以上，则可以防止可塑化的效果受限这样的不良情况。若二氧化碳的供给量为30质量％以下，则可以防止二氧化碳和聚乳酸发生相分离而不能充分分散交联剂的不良情况。
[0146]-捏合装置-[0147]
作为在脂肪族聚酯树脂组合物的制造中使用的捏合装置，可以采用连续工艺，也可以采用间歇式工艺，但优选考虑装置效率、产品特性、品质等而适当地选择反应工艺。
[0148]
作为捏合装置，从能够应对适合捏合的粘度的观点出发，可以使用单螺杆挤出机、多螺杆挤出机、捏合机、无轴篮式搅拌槽、住友重机公司制的bivolak、三菱重工业公司制的n-scr、日立制作所公司制的具备眼镜叶片、格栅叶片、或kenix型、sulzer型smlx静态混合器的管型聚合槽等。从色调角度考虑，可以列举作为自清洁式的聚合装置的修整器、n-scr、双螺杆挤出机等。其中，从生产效率、树脂的色调、稳定性、以及耐热性角度考虑，优选修整器、n-scr。
[0149]
捏合装置的一例如图2所示。作为图2的连续式捏合装置100，例如可以使用双螺杆挤出机(jsw公司制)。例如，螺杆直径42mm，l/d＝48。在本例中，从第一供给部1和第二供给部2向原材料混合/熔融区域a供给例如聚乳酸、交联剂等的原材料，进行混合、熔融。混合和熔融的原材料在压缩性流体供给区域b由压缩性流体供给部3供给压缩性流体。接着，在捏合区域c进行捏合。接着，在压缩性流体除去区域d中，除去压缩性流体后，在成型加工区域e例如成为颗粒。
[0150]
将这样制作的脂肪族聚酯树脂组合物作为泡沫片材制造时的前体使用的情况下，有时称为母料。施以颗粒化等加工的脂肪族聚酯树脂组合物也可以称为母料。
[0151]
压缩性流体(液体材料)例如用计量泵供给，树脂颗粒或交联剂等的固体原材料例如用定量给料机供给。
[0152]-原材料混合/熔融区域a-[0153]
在原材料混合/熔融区域中，进行树脂颗粒的升温。另外，如果是即使在高温下也不反应的添加剂(泡沫核材)，也可以与树脂混合。加热温度设定为树脂的熔融温度以上，在随后的供给压缩性流体的区域中，设为能与压缩性流体均匀地混合的状态。
[0154]-压缩性流体供给区域b-[0155]
在树脂颗粒通过加温而成为熔融状态时，供给压缩性流体，使得熔融树脂可塑化。
[0156]-捏合区域c-[0157]
捏合区域进行温度设定，以达到适于树脂组合物的捏合的粘度。设定温度根据反应装置的规格或树脂种类、树脂的结构、分子量等而变化，因此，没有特别限定，可以适当变更。例如，重均分子量mw为200000左右的市售品的聚乳酸场合，通常的捏合在聚乳酸的熔点+10℃～20℃下进行。
[0158]
与此相对，在本发明中，其特征在于，在比聚乳酸的熔点低的温度下进行捏合，可以在低于熔点的温度下以相对高的粘度进行捏合。只要是低于熔点的温度，没有特别限定，但为了抑制在该区域混合的交联剂的交联反应进行，优选从熔点-30℃～-80℃。
[0159]-压缩性流体除去区域d-[0160]
在压缩性流体除去区域d中，打开设置在挤出机中的压力阀，将压缩性流体排出到外部。
[0161]-成型加工区域e-[0162]
在成型加工区域e中，将脂肪族聚酯树脂组合物成型加工为具有颗粒等适当任意形状的脂肪族聚酯树脂组合物。
[0163]
挤出机内的各区域的压力可以适当设定，例如，从压缩性流体供给区域b到压缩性流体除去区域d的压力可以设为7mpa。
[0164]
＜发泡工序＞
[0165]
发泡工序是当从脂肪族聚酯树脂组合物除去压缩性流体时使得脂肪族聚酯树脂组合物发泡的工序。
[0166]
发泡工序是使得除去压缩性流体、使脂肪族聚酯组合物(聚乳酸组合物)发泡的工序。
[0167]
压缩性流体在大气下逐渐与空气置换，可从泡沫片材除去。例如，通过使得组合物向大气开放，除去压缩性流体。作为发泡工序时的温度，优选加温到聚乳酸树脂的熔点附近。
[0168]
在发泡工序中，溶解于脂肪族聚酯组合物中的压缩性流体对于减压或加热等使压缩性流体的溶解度降低而达到过饱和的操作，主要在与泡沫核材的界面形成发泡核，通过溶解于脂肪族聚酯组合物中的压缩性流体向上述发泡核扩散，上述发泡核生长成气泡，从而获得发泡体。以泡沫核材为起点进行发泡，因此，泡沫核材在聚乳酸中均匀分散后才能够制造具有均匀且微细的泡沫的泡沫片材。即使不使用泡沫核材场合，由于在捏合区域产生的少量的结晶实质上作为泡沫核材发挥作用，因此，也能够制造具有均匀且微细的泡沫的泡沫片材。但是，如果过度进行结晶化，则使组合物的流动性降低，存在发泡本身成为困难的可能性，因此，优选添加泡沫核材。
[0169]
＜泡沫片材化装置＞
[0170]
接着，通过泡沫片材化装置制作泡沫片材。作为泡沫片材化装置，例如，可以使用在上述捏合装置中例示的装置。捏合装置和泡沫片材化装置可以设为一个装置，也可以设为不同的装置。
[0171]
图3表示泡沫片材化装置的一例。连续式泡沫片材化装置110包括挤出成型装置
120。挤出成型装置120包括本发明的流路形成装置5以及挤出成型机构(手段)6。作为挤出成型机构(手段)6，可以与上述同样，例如，使用双螺杆挤出机。在连续式泡沫片材化装置110中，例如，从第一供给部1和第二供给部2向原材料混合/熔融区域a供给母料、树脂、泡沫核材等的原材料，进行混合、熔融。混合熔融的原材料在压缩性流体供给区域b中，由压缩性流体供给部3供给压缩性流体。
[0172]
接着，在作为捏合手段(机构)的捏合区域c中进行捏合，得到脂肪族聚酯组合物。进而，供给到加热区域d，在加热区域d中进行加热、捏合，此后，例如通过向大气开放，使其挤出发泡。将挤出发泡的泡沫片材4沿着心轴卷绕。
[0173]
在连续式泡沫片材化装置110中，将原材料混合/熔融区域a、压缩性流体供给区域b、捏合区域c也称为第一挤出机，将加热区域d也称为第二挤出机。在该实施例中，混合、熔融、捏合的原材料由第一挤出机挤出到第二挤出机，通过第二挤出机挤出发泡成泡沫片材。在第二挤出机中，可以使用例如圆模。
[0174]
在本例中，通过捏合装置和泡沫片材化装置的第一挤出机进行捏合工序，通过泡沫片材化装置的第二挤出机进行后述的发泡工序。然而，在本发明中，并不限定为这种结构。例如，可以适当变更进行捏合工序和发泡工序的区域。
[0175]-原材料混合/熔融区域a-[0176]
在原材料混合/熔融区域中，进行母料、添加剂、树脂颗粒等的混合和升温。当母料中含有的交联剂浓度高的情况下，追加树脂成分进行捏合，由此，将交联剂浓度调整为适当的值。所使用的树脂的种类没有特别限制，可以使用上述脂肪族聚酯树脂。若采用与母料中的树脂相同的树脂，则在捏合工序中树脂均匀地混合，含有的未反应的交联剂也均匀地分散，因此，很合适。
[0177]
可以使用的添加剂没有特别限制，可以列举泡沫核材、热稳定剂、抗氧化剂、增塑剂等。另外，母料中已经含有交联剂，但也可以进一步追加交联剂。所使用的交联剂和添加剂的种类没有特别限制，作为脂肪族聚酯组合物的交联剂和添加剂，可以使用上述物质等。它们可以单独使用一种，也可以组合使用两种或两种以上。
[0178]
泡沫核材通过在捏合工序中均匀地分散在树脂中，可以期待均匀且微细的发泡。另外，调节泡沫片材的气泡直径及数密度等，除此以外，还用于提高结晶性。
[0179]
交联剂对于通过树脂的高分子化实现片材的高发泡倍率化和均匀化来说是必需的。基于上述理由，为了制造高发泡倍率且均匀的泡沫片材，泡沫片材优选含有泡沫核材和交联剂。
[0180]
添加上述添加剂的时机没有限制。但是，由于添加的时机没有限制，作为一例，泡沫核材可以在制造脂肪族聚酯组合物时的捏合工序中添加，也可以在泡沫片材制造时的捏合工序中添加，或者也可以在两方的捏合工序中添加。
[0181]
作为泡沫片材中的交联剂量，根据所使用的树脂的分子量或树脂的分子量分布而不同。特别是在使用生物降解性树脂作为脂肪族聚酯树脂的情况下，为了不损害生物降解性，优选调整为3质量％以下。
[0182]
作为泡沫片材中的泡沫核材量，优选调节为3质量份以下。若超过3质量份时，泡沫片材的物性有可能硬且脆。特别是在使用生物降解性树脂作为脂肪族聚酯树脂的情况下，优选不具有生物降解性的泡沫核材的含量更少，更优选调节至1质量份以下。
[0183]
另外，在使用生物降解性树脂作为脂肪族聚酯树脂的情况下，从具有生物降解性和再利用性(容易再利用)的观点出发，生物降解性树脂相对泡沫片材中的有机物的总量优选为98质量％以上。如果为98质量％以上，则即使聚乳酸生物降解，也可以防止不生物降解的其他成分残留的不良情况。如果小于98质量％，则不能得到良好的生物降解性。
[0184]
作为泡沫片材中的有机物，主要是聚乳酸等的生物降解性树脂，作为聚乳酸以外的成分，例如可以列举有机系核材、交联剂等。使用无机系核材作为泡沫核材时，无机系核材不相当于上述有机物。
[0185]-聚乳酸的含有比例的测定方法-[0186]
聚乳酸的含有比例可以由加入的材料的比例算出。如果材料比例未知，可以例如进行以下的gcms分析，通过以已知的聚乳酸为标准试样的比较而确定成分。根据需要，可以通过nmr测定得到的光谱的面积比或组合其他分析方法进行计算。
[0187]
[gcms分析的测定]
[0188]
·
gcms:株式会社岛津制作所制qp2010，附带frontier lab py3030d作为辅助设备。
[0189]
·
分离柱:frontier lab公司制，ultra alloy ua5-30m-0.25f。
[0190]
·
试样加热温度:300℃
[0191]
·
柱炉温:50℃(保持1分钟)，以15℃/min加热到320℃(保持6分钟)。
[0192]
·
离子化方法:电子离子化(e.i)方法
[0193]
·
检测质量范围:25～700(m/z)
[0194]
作为补充，泡沫片材中的聚乳酸的含有比例例如可以通过气相色谱质量分析法(gc-ms)进行分析，以已知的聚乳酸为标准试样预先求取校正线，可以求得泡沫片材中的聚乳酸的比率。另外，此时，在通过质谱的库检索鉴定出有机核剂的情况下，也可以通过制作校正线定量添加量。根据需要，也可以组合基于nmr测定的光谱的面积比或其他分析方法来计算。
[0195]-压缩性流体供给区域b-[0196]
《在泡沫片材制造时的捏合工序中使用的压缩性流体》
[0197]
即使在泡沫片材制造时的捏合工序中，对于脂肪族聚酯树脂的捏合工序也可以使用与上述同样的压缩性流体。其中，二氧化碳的临界压力约为7.4mpa、临界温度约为31℃，容易形成超临界状态，因不燃性处理容易等，从这些角度考虑很合适。这些压缩性流体可以单独使用一种，也可以组合使用两种或两种以上。
[0198]
另外，压缩性流体根据种类等也可以承担作为发泡剂的功能。在制作泡沫片材时通常使用发泡剂，但使用二氧化碳或氮气等的压缩性流体作为发泡剂的情况下，可以通过一系列的处理实施捏合和发泡，因此，从环境负荷低的角度考虑，是更优选的制造方式。
[0199]
压缩性流体的溶解度因树脂种类和压缩性流体的组合、温度、压力而变化，因此，需要适当地调节压缩性流体的供给量。例如，如果是聚乳酸和二氧化碳的组合，当将脂肪族聚酯树脂组合物(聚乳酸和根据需要包含泡沫核材、交联剂等)设为100质量份时，二氧化碳的供给量优选2质量％以上且30质量％以下。若二氧化碳的供给量为2质量％以上，则可以防止可塑化的效果受限这样的不良情况。若二氧化碳的供给量为30质量％以下，则可以防止二氧化碳和聚乳酸发生相分离而不能得到厚度均匀的泡沫片材的不良情况。
[0200]
另外，在得到的泡沫片材中，如果挥发成分为有机溶剂或丁烷等的发泡剂，则有可能对身体或环境产生影响。希望实质上不含有这些挥发成分。也具有作为发泡剂的功能的二氧化碳或氮等的压缩性流体在片材制造后迅速从泡沫片材向大气中扩散，因此，容易成为泡沫片材中实质上不含挥发成分的状态。
[0201]
所谓“实质上不含有”是指通过以下那样的分析而达到检测下限以下。
[0202]
相对于作为测定对象的脂肪族聚酯树脂组合物1质量份，添加2质量份2-丙醇，用超声波分散30分钟后，在冰箱(5℃)中保存1天以上，提取脂肪族聚酯树脂组合物中的挥发成分。
[0203]
将保存的分散物的上清液用气相色谱仪(gc-14a，株式会社岛津制作所制)进行分析，对脂肪族聚酯树脂组合物中的挥发成分进行定量。测定条件如下：
[0204]
[测定条件]
[0205]
·
装置:岛津gc-14a
[0206]
·
柱:cbp20-m 50-0.25
[0207]
·
检测器:fid
[0208]
·
注入量:1μl～5μl
[0209]
·
载体气体:he 2.5kg/cm2[0210]
·
氢流量:0.6kg/cm2[0211]
·
空气流量:0.5kg/cm2[0212]
·
记录速度:5mm/min
[0213]
·
灵敏度:range101
×
atten20
[0214]
·
柱温:40℃
[0215]
·
注射温度:150℃
[0216]
《其他发泡剂》
[0217]
除了压缩性流体之外，还可以使用其它发泡剂。如上所述，优选二氧化碳或氮等的压缩性流体作为发泡剂，作为其它发泡剂，从容易得到高发泡倍率的泡沫片材的角度考虑，可以使用丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、己烷等的低级烷烃等的烃类、二甲醚等的醚类、氯甲烷、氯乙烷等的卤代烃类、二氧化碳、氮气等的压缩性气体等的物理发泡剂等。
[0218]
＜其他工序＞
[0219]
作为其他工序，没有特别限制，可以列举在通常的泡沫片材的制造中进行的工序等。例如，可以列举加工成片材的成型工序等。
[0220]
作为上述成型工序，例如可以列举真空成型、压力成型、冲压成型等。通过上述成型工序，得到片材成型物。另外，可以列举将泡沫片材热成形而得到成形体的工序等。
[0221]
＜制造物＞
[0222]
本发明的泡沫片材可以直接使用，也可以作为制造物使用。本发明的泡沫片材由于轻量性和耐热性优异，因此，适合作为食品用容器、餐具。另外，作为耐热性食品容器很合适，但并不限于这样的用途。另外，也可以在本发明的泡沫片材上直接进行印刷等使用。
[0223]
作为使用本发明的泡沫片材的制造物，没有特别限制，可以适当变更。本发明的制造物包含本发明的泡沫片材，根据需要含有其它成分。作为上述其他成分，只要是通常的树脂制品中使用的成分即可，没有特别限制，可以根据目的适当选择。
[0224]
也可以将本发明的泡沫片材加工为本发明的制造物。作为泡沫片材的加工，没有特别限制，例如，可以使用模具进行加工而得到制品。作为使用模具的片材的加工方法，没有特别限制，可以使用以往公知的热塑性树脂的方法，例如，可以列举真空成型、压力成型、真空压力成型、冲压成型等。
[0225]
作为上述制造物(也可称为“消费材料”)，可以列举例如包装容器、托盘、餐具、刀叉等。在该制造物的概念中，不仅作为单体的制造物，而且也包含设有托盘的把手之类的制造物构成的部件、能安装把手的托盘那样的制造物的制品等。此外，作为制造物，可以列举袋、文具、生活用品等。
[0226]
[实施例]
[0227]
以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明不受这些实施例的任何限定。
[0228]
(实施例1)
[0229]
对s45c(misumi公司制)由喷砂器(单太郎公司制，使用喷砂用氧化铝研磨介质，加工角度约45度)加工，制造流路形成装置中的第一流路形成部件和第二流路形成部件。如图1所示，第一流路形成部件10和第二流路形成部件20形成流路30，制造如图3所示那样的挤出成型装置(连续式捏合装置)120。
[0230]
测定所述第一流路形成部件和所述第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数时，表面粗糙度参数rk为6.42μm，表面粗糙度参数rpk为2.067μm，表面粗糙度参数rsm为139.9μm，表面粗糙度参数ra为2.806μm，接触角为74.2
°
。
[0231]
使用具备流路形成装置5的图3所示的挤出成型装置(连续式捏合装置)120，供给聚乳酸和填料，使得两者合计流量为10kg/hr。以9kg/hr供给作为聚乳酸的聚乳酸a(nature works公司制，4032d，熔点168℃)，以1kg/hr供给作为填料的菱镁矿(神岛化学工业株式会社制、ms-s、个数平均粒径1.2μm)，以0.9kg/hr供给作为压缩性流体的二氧化碳(相对于聚乳酸相当于10质量％)，进行捏合，得到聚乳酸组合物和片材。
[0232]
各区域的温度设定如下:
[0233]
原材料混合/熔融区域a和压缩性流体供给区域b:190℃
[0234]
捏合区域c:160℃
[0235]
加热区域d:160℃。
[0236]
各区域的压力设定如下:从压缩性流体供给区域b到捏合区域c设为10.0mpa，加热区域d设为30mpa，流路形成装置5设为10mpa。片材厚度设为3mm。各表面粗糙度参数通过以下方法测定。
[0237]
作为用于测量表面粗糙度参数rk、rpk、rsm和ra的方法，使用keyence公司制的vk-x250、mitsutoyo公司制的sj-210等的便携式粗糙度计进行测定。具体而言，使用keyence公司制的vk-x250，通过下述测定条件进行测定。
[0238]
[测定条件]
[0239]
·
测定装置:keyence公司制vk-x250
[0240]
·
明亮度:自动设定
[0241]
·
双扫描(自动)
[0242]
·
测定模式:表面形状模式
[0243]
·
分辨率:1024
×
768
[0244]
·
高精度模式
[0245]
·
rpd:未设定
[0246]
·
测定高度间距:0.1μm
[0247]
·
单视场(无图像组合)
[0248]
·
使用x20物镜
[0249]
[图像处理/检测]
[0250]
·
平面校正:“基准面校正(整个区域)”[0251]
·
曲面校正:“面形状波纹度校正强度3”[0252]
·
捆扎点去除
[0253]
·
用垂直线测定总计20根(线粗糙度使用20处的平均值，定义面粗糙度的参数也可以用其代替)。
[0254]
·
粗糙度检测:截止λs、λc均无，实施终端校正。
[0255]
·
测定时的视野范围:检测长度方向约536μm，计测长度垂直方向约714μm。
[0256]
(实施例2)
[0257]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为1.2μm、表面粗糙度参数rpk为0.419μm、表面粗糙度参数rsm为58.5μm、表面粗糙度参数ra为0.794μm、接触角为81.1
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0258]
(实施例3)
[0259]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为3.5μm、表面粗糙度参数rpk为3.332μm、表面粗糙度参数rsm为130.7μm、表面粗糙度参数ra为1.904μm、接触角为100
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0260]
(实施例4)
[0261]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为1.26μm、表面粗糙度参数rpk为0.486μm、表面粗糙度参数rsm为213.2μm、表面粗糙度参数ra为1.23μm、接触角为93.4
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0262]
(实施例5)
[0263]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为1.94μm、表面粗糙度参数rpk为1.245μm、表面粗糙度参数rsm为34.9μm、表面粗糙度参数ra为2.114μm、接触角为107.4
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0264]
(实施例6)
[0265]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部
件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为5.99μm、表面粗糙度参数rpk为2.753μm、表面粗糙度参数rsm为93.95μm、表面粗糙度参数ra为2.776μm、接触角为109.1
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0266]
(实施例7)
[0267]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为3.44μm、表面粗糙度参数rpk为2.067μm、表面粗糙度参数rsm为58.69μm、表面粗糙度参数ra为2.618μm、接触角为87.99
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0268]
(实施例8)
[0269]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为12.5μm、表面粗糙度参数rpk为7.645μm、表面粗糙度参数rsm为304.2μm、表面粗糙度参数ra为6.45μm、接触角为43.96
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0270]
(实施例9)
[0271]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为2.9μm、表面粗糙度参数rpk为0.882μm、表面粗糙度参数rsm为162.7μm、表面粗糙度参数ra为2.347μm、接触角为68.75
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0272]
(比较例1)
[0273]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.88μm、表面粗糙度参数rpk为0.48μm、表面粗糙度参数rsm为64.5μm、表面粗糙度参数ra为0.978μm、接触角为111.1
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0274]
(比较例2)
[0275]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.38μm、表面粗糙度参数rpk为0.177μm、表面粗糙度参数rsm为21.2μm、表面粗糙度参数ra为0.712μm、接触角为78.1
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0276]
(比较例3)
[0277]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.54μm、表面粗糙度参数rpk为0.18μm、表面粗糙度参数rsm为40.8μm、表面粗糙度参数ra为0.689μm、接触角为48.3
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法
进行测定。
[0278]
(比较例4)
[0279]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.58μm、表面粗糙度参数rpk为0.183μm、表面粗糙度参数rsm为47.5μm、表面粗糙度参数ra为1.062μm、接触角为114.2
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0280]
(比较例5)
[0281]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.99μm、表面粗糙度参数rpk为0.591μm、表面粗糙度参数rsm为30.7μm、表面粗糙度参数ra为1.624μm、接触角为58.8
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0282]
(比较例6)
[0283]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.95μm、表面粗糙度参数rpk为0.545μm、表面粗糙度参数rsm为39.3μm、表面粗糙度参数ra为1.083μm、接触角为108.5
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0284]
(比较例7)
[0285]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.54μm、表面粗糙度参数rpk为0.206μm、表面粗糙度参数rsm为24.7μm、表面粗糙度参数ra为0.842μm、接触角为55.6
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0286]
(比较例8)
[0287]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.07μm、表面粗糙度参数rpk为0.02μm、表面粗糙度参数rsm为33.7μm、表面粗糙度参数ra为0.52μm、接触角为108.5
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0288]
(比较例9)
[0289]
在上述实施例1中，将流路形成装置1变更为第一流路形成部件和第二流路形成部件的流路形成面的表面粗糙度参数rk为0.25μm、表面粗糙度参数rpk为0.056μm、表面粗糙度参数rsm为75.86μm、表面粗糙度参数ra为0.982μm、接触角为68.83
°
的流路形成装置，除此以外，与实施例1同样，获得聚乳酸组合物和片材。各表面粗糙度参数以与实施例1同样的方法进行测定。
[0290]
接着，对于得到的各泡沫片材，如下评价发泡倍率和外观。结果示于表1中。
[0291]
＜发泡倍率＞
[0292]
如下所述，求出泡沫片材的发泡倍率。
[0293]-发泡倍率的计算-[0294]
由下式求出泡沫片材的发泡倍率。泡沫片材的发泡倍率基于下述式(1)将构成泡沫片材的组合物的密度(真密度ρ0)除以体积密度(ρ1)求出。
[0295]
发泡倍率＝真密度(ρ0)/体积密度(ρ1)式(1)
[0296]
所述真密度(ρ0)是作为最终塑料组合物残留的塑料组合物的密度，聚乳酸的真密度为约1.25g/cm3。
[0297]
上述体积密度按如下方法测定：具体而言，将泡沫片材在调整为温度23℃、相对湿度50％的环境下静置24小时以上，切取50mm
×
50mm的试验片。对于切取的试验片，使用自动比重计(株式会社东洋精机制作所制，dsg-1)，使用液中称量法求出体积密度。这是精确称量泡沫片材大气中的重量(g)，接着精确称量泡沫片材在水中的重量(g)，根据下式计算:
[0298]
体积密度[g/cm3]＝大气中的试样重量[g]/
[0299]
{(大气中的试样重量[g]-液体中的重量[g]
×
液体密度[g/cm3]}
[0300]
由求出的所述真密度和所述体积密度的测定值，基于所述式(1)，按照以下基准,评价发泡倍率。
[0301]
[评价基准]
[0302]
◎
:发泡倍率为7.0倍以上
[0303]
〇:发泡倍率为5.0倍以上且小于7.0倍
[0304]
△
:发泡倍率为3.0倍以上且小于5.0倍
[0305]
×
:发泡倍率小于3.0倍
[0306]
＜外观＞
[0307]
泡沫片材的外观如下进行评价。
[0308]
目视观察得到的泡沫片材，基于以下基准实施外观评价。外观评价是泡沫片材不产生波纹状褶皱的范围、且发泡倍率最大的状态下进行观察。
[0309]
[评价基准]
[0310]
〇:泡沫片材的表面未见粗糙或破泡痕迹
[0311]
×
:泡沫片材的表面可见粗糙或破泡痕迹。
[0312]
表1
[0313][0314]
以上，对本发明的实施形态进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。
[0315]
本实施形态涉及的形态例如如下:
[0316]
＜1＞
[0317]
一种流路形成装置，至少包括形成筒状流路的第一流路形成部件和第二流路形成部件，其特征在于:
[0318]
使得塑料组合物通过由所述第一流路形成部件和所述第二流路形成部件形成的所述流路，进行所述塑料组合物的成形，
[0319]
所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上。
[0320]
＜2＞
[0321]
根据＜1＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rk为6.3μm以下。
[0322]
＜3＞
[0323]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rpk为0.45μm以
上。
[0324]
＜4＞
[0325]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rpk为6.4μm以下。
[0326]
＜5＞
[0327]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rsm为55μm以上。
[0328]
＜6＞
[0329]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rsm为200μm以下。
[0330]
＜7＞
[0331]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数ra为0.8μm以上且6.3μm以下。
[0332]
＜8＞
[0333]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的相对水的接触角为60
°
以上且105
°
以下。
[0334]
＜9＞
[0335]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方镀硬铬。
[0336]
＜10＞
[0337]
根据＜1＞或＜2＞所述的流路形成装置，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的hrc硬度为28以上。
[0338]
＜11＞
[0339]
一种挤出成型装置，其特征在于，包括:
[0340]
根据＜1＞～＜10＞任一项所述的流路形成装置，以及
[0341]
挤出成型机构，使塑料组合物在所述流路形成装置的所述流路通过，将塑料挤出成型。
[0342]
＜12＞
[0343]
根据＜11＞所述的挤出成型装置，包括捏合机构，在由所述挤出成型机构挤出成型之前，将至少一种塑料以比所述塑料的熔点低的温度且在压缩性流体的存在下进行捏合。
[0344]
＜13＞
[0345]
根据＜11＞所述的挤出成型装置，上述塑料是含有90质量％以上的聚乳酸的组合物。
[0346]
根据上述＜1＞～＜10＞任一项的流路形成装置及上述＜11＞～＜13＞任一项的挤出成型装置，可以解决各种现有问题并实现本发明的目的。

技术特征：
1.一种流路形成装置，至少包括形成筒状流路的第一流路形成部件和第二流路形成部件，其特征在于:使得塑料组合物通过由所述第一流路形成部件和所述第二流路形成部件形成的所述流路，进行所述塑料组合物的成形，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rk为1.0μm以上。2.如权利要求1所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rk为6.3μm以下。3.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rpk为0.45μm以上。4.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rpk为6.4μm以下。5.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rsm为55μm以上。6.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数rsm为200μm以下。7.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数ra为0.8μm以上且6.3μm以下。8.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的相对水的接触角为60
°
以上且105
°
以下。9.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方镀硬铬。10.如权利要求1或2所述的流路形成装置，其特征在于:所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的hrc硬度为28以上。11.一种挤出成型装置，其特征在于，包括:根据权利要求1～10中任一项所述的流路形成装置，以及挤出成型机构，使包含至少一种塑料树脂的塑料组合物在所述流路形成装置的所述流路通过，将所述塑料组合物挤出成型。12.如权利要求11所述的挤出成型装置，其特征在于:包括捏合机构，在由所述挤出成型机构挤出成型之前，将所述塑料组合物以比所述至
少一种塑料树脂的熔点低的温度且在压缩性流体的存在下进行捏合。13.如权利要求11所述的挤出成型装置，其特征在于:所述塑料组合物是含有90质量％以上的聚乳酸的组合物。

技术总结
本发明涉及流路形成装置及挤出成型装置。本发明的目的在于，提供一种能够制造发泡倍率高、抑制因表面粗糙引起的外观不良的泡沫片材的流路形成装置。本发明的流路形成装置至少包括形成筒状流路的第一流路形成部件和第二流路形成部件，使得塑料组合物通过由所述第一流路形成部件和所述第二流路形成部件形成的所述流路，进行所述塑料组合物的成形，所述第一流路形成部件的流路形成面和所述第二流路形成部件的流路形成面中的至少任一方的表面粗糙度参数Rk为1.0μm以上。糙度参数Rk为1.0μm以上。


技术研发人员：田中贵司 花谷慎也
受保护的技术使用者：株式会社理光
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/9/26