JP2000086799A - Non-leachable biodegradable resin extrusion foam molding body, biodegradable resin foam molded product using the same and their production - Google Patents

Non-leachable biodegradable resin extrusion foam molding body, biodegradable resin foam molded product using the same and their production

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JP2000086799A
JP2000086799A JP10281979A JP28197998A JP2000086799A JP 2000086799 A JP2000086799 A JP 2000086799A JP 10281979 A JP10281979 A JP 10281979A JP 28197998 A JP28197998 A JP 28197998A JP 2000086799 A JP2000086799 A JP 2000086799A
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foam
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biodegradable
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable resin extrusion foam-molding body that can readily be molded by thermal forming to formed products having a variety of shapes, for example, food-packaging vessels a water-cleaning material, a heat insulator, a buffering agent and the like, inhibits water-soluble substance from leaching out from the inside of the formed product, even when it comes into contact with water because of its non-leachability and has excellent dimensional stability and mechanical properties, provide a biodegradable resin formed foam and their production process. SOLUTION: This objective formed foam product is produced by extrusion forming a biodegradable resin foaming composition and simultaneously foaming the composition with the moisture-expanding power. The objective biodegradable resin extrusion foaming body is thermally formed vacuum-formed or pressureformed to a desired shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非溶出性の生分解
性樹脂押出発泡成形体、及びこれを用いた生分解性樹脂
発泡成型品、並びにそれらの製造方法に関し、さらに詳
しくは、熱賦形等により容易に食品包装容器、水質浄化
材、断熱材、緩衝材等の各種形態の成形体に成形するこ
とが可能であるばかりでなく、非溶出性のため、水と接
触しても成形体内部から水溶性成分の溶出がなく、しか
も得られた成形体の寸法安定性や機械的特性が良好な生
分解性樹脂押出発泡成形体、及びこれを用いた生分解性
樹脂発泡成型品、並びにそれらの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-elutable extruded and molded biodegradable resin foam, a biodegradable resin foam molded article using the same, and a method for producing the same. Not only can it be easily formed into various forms such as food packaging containers, water purification materials, heat insulation materials, cushioning materials, etc. due to its shape, etc. There is no elution of water-soluble components from the inside of the body, and the obtained molded body has excellent dimensional stability and mechanical properties. And their production methods.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、合成樹脂からなる発泡体は、多種
多様のものが製造され、食品包装容器、水質浄化材、断
熱材、緩衝材等の幅広い分野で活用されてきた。近年、
これら合成樹脂発泡体の需要は、年々増加する傾向にあ
り、このため廃棄される量も年々増加して、環境問題、
公害問題として、大きく社会的にクローズアップされて
きている。しかし、廃棄合成樹脂発泡体を再生利用する
には、社会的規模の様々な対応が求められ、一方、焼却
処分するには、有害ガスの発生防止、高熱発生による焼
却炉の劣化防止など、山積されている問題が多く、廃棄
処理が容易である発泡体の開発が強く望まれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wide variety of foams made of synthetic resins have been manufactured and utilized in a wide range of fields such as food packaging containers, water purification materials, heat insulation materials, and cushioning materials. recent years,
The demand for these synthetic resin foams tends to increase year by year, and as a result, the amount discarded increases year by year.
As a pollution problem, it has been gaining much public attention. However, recycling of waste synthetic resin foam requires various measures on a social scale, while incineration involves the prevention of harmful gases and the deterioration of incinerators caused by high heat. Therefore, there is a strong demand for the development of a foam that can be easily disposed of.

【0003】このような要求に対して、これら合成樹脂
を生分解性樹脂で置き換えた発泡体が種々提案されてい
る。例えば、特開平5−306349号公報、特開平5
−269875号公報などには、水を含浸させた生分解
性樹脂チップを、油で加熱して発泡ビーズ又は発泡ペレ
ットをいったん成形した後、これを型に詰めて熱賦形す
る方法、及び水を含浸させた生分解性樹脂を型に詰め込
み、型全体を油で加熱して発泡させ、発泡体成形物を得
る方法が開示されている。しかし、これらの方法では、
粒子間の接着性に乏しく成型物の機械的特性が低いとい
う問題がある。さらに、加熱媒体として油を使用してい
るため、発泡体粒子間に油が残存しやすく、これが徐々
にしみ出して汚染するという問題もある。
To meet such demands, various foams have been proposed in which these synthetic resins are replaced with biodegradable resins. For example, JP-A-5-306349, JP-A-5-306349
Japanese Patent Application Laid-Open No. 269875/1992 discloses a method in which a biodegradable resin chip impregnated with water is heated with oil to form foamed beads or foamed pellets, and then molded into a mold for heat shaping. A method is disclosed in which a biodegradable resin impregnated with is packed in a mold, and the entire mold is heated with oil to foam the foam, thereby obtaining a foam molded article. However, with these methods,
There is a problem that the adhesion between particles is poor and the mechanical properties of the molded product are low. Furthermore, since oil is used as the heating medium, oil tends to remain between the foam particles, and there is a problem that the oil gradually exudes and contaminates.

【0004】この発泡体粒子間の接着を改善するため、
接着剤を用いて成形する方法も提案されているが、接着
剤は生分解性を有していないものが多く、このような接
着剤で、発泡体粒子を被覆すると、生分解性が阻害され
ることになる。一方、澱粉や膠などに代表される天然物
由来の接着剤は、生分解性の点では良好であるが、親水
性であるため、湿度の影響を受けやすく、吸湿・吸水に
より接着性が極端に低下するため、使用環境の制限を受
けるという問題がある。
In order to improve the adhesion between the foam particles,
A method of molding with an adhesive has also been proposed, but many adhesives do not have biodegradability, and when such adhesives cover foam particles, the biodegradability is inhibited. Will be. On the other hand, adhesives derived from natural products such as starch and glue are good in terms of biodegradability, but because they are hydrophilic, they are susceptible to humidity and have extremely poor adhesion due to moisture absorption and water absorption. Therefore, there is a problem that the use environment is restricted.

【0005】また、特開平5−320405号公報、特
開平6−32928号公報には、ペンジル化セルロース
やセルロースアセテートなどのセルロース誘導体からな
る発泡体粒子の製造方法が開示され、得られた発泡体粒
子を型内に詰めて蒸気加熱により発泡体粒子間を融着せ
しめて成形体となすことも開示されている。しかし、セ
ルロース誘導体に可塑剤が配合されていない場合には、
蒸気加熱では十分に発泡体粒子間を融着させることは困
難である。一方、セルロース誘導体に可塑剤が配合され
ている場合には、発泡体粒子間を融着させるに十分な量
の可塑剤が存在すると、熱融着処理の際に発泡体粒子全
体が可塑化されるため、発泡体粒子が逆に収縮して得ら
れる成形体の寸法安定性が悪化し、機械的特性も低下
し、さらには可塑剤が多価アルコール等の場合は、成形
体使用時に水分に接触すると、可塑剤が水溶性のため溶
出して汚染するという問題がある。また可塑剤の使用量
を減らすと、セルロース誘導体の可塑化が難しくなっ
て、成形時の発泡体粒子間の融着が困難になるという問
題がある。
Further, JP-A-5-320405 and JP-A-6-32928 disclose a method for producing foam particles comprising a cellulose derivative such as penzylated cellulose or cellulose acetate. It is also disclosed that the particles are packed in a mold and fused between the foam particles by steam heating to form a molded body. However, when a plasticizer is not blended with the cellulose derivative,
It is difficult to sufficiently fuse the foam particles by steam heating. On the other hand, when a plasticizer is blended with the cellulose derivative, if a sufficient amount of the plasticizer is present for fusing between the foam particles, the entire foam particles are plasticized during the heat fusion treatment. Therefore, the dimensional stability of the molded article obtained by the foam particles shrinking in the opposite direction is deteriorated, the mechanical properties are also reduced, and when the plasticizer is a polyhydric alcohol, etc. On contact, there is a problem that the plasticizer is eluted and contaminated due to water solubility. Further, when the amount of the plasticizer is reduced, there is a problem that the plasticization of the cellulose derivative becomes difficult, and the fusion between the foam particles during the molding becomes difficult.

【0006】一方、特開平7−126537号公報に
は、融点が100℃以上の生分解性樹脂と、例えばポリ
カプロラクトンのような融点が100℃以下の低融点生
分解性樹脂とからなる生分解性樹脂配合物を水発泡させ
ることにより生分解性樹脂発泡体を製造する方法が開示
されている。しかし、この方法は、射出成形によるもの
であって、低融点生分解性樹脂は、成形体の内部全体に
分布し、射出時にノズルから蜷局を巻くように吐出し集
合する生分解性樹脂発泡体間の接着に作用し、得られた
成形体製品の空洞や巣によって生じる不連続境界の発生
を防止するのに役立つのみであり、成形体の表面平滑性
に欠けると問題がある。しかも、低融点生分解性樹脂の
みでは生分解性樹脂配合物の可塑性が不充分である場合
には、可塑剤をさらに添加する必要が生じるが、可塑剤
として水溶性の多価アルコール等を用いた際には、前記
したと同様な可塑剤の溶出による汚染という問題があ
る。また、特開平10−100264号公報には、セル
ロース誘導体からなる発泡体粒子を型内に充填して熱賦
形するに際し、予め該セルロース誘導体の可塑剤を発泡
体粒子表面に付着させておいて、発泡体粒子の表面を熱
可塑化して融着させて成形体にすることも開示されてい
る。しかし、この場合には、可塑剤を予め発泡体粒子表
面に付着させる工程が入り、工程が煩雑になるという問
題がある。このように、セルロース誘導体からなる生分
解性樹脂発泡成形体に対する研究・開発は、数多く試み
られてきたが、未だ充分な、発泡体の成形が簡単で、成
形体の寸法安定性や機械的特性が良好である生分解性発
泡体は少なかった。そのため、生分解性でかつ、成型品
に賦形する際の型内成形が容易であり、しかも機械的特
性の良好な生分解性発泡体の技術開発が強く望まれてき
た。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-126337 discloses a biodegradable resin comprising a biodegradable resin having a melting point of 100 ° C. or higher and a low melting point biodegradable resin having a melting point of 100 ° C. or lower such as polycaprolactone. A method for producing a biodegradable resin foam by foaming a water-soluble resin composition with water is disclosed. However, this method is based on injection molding, in which the low-melting-point biodegradable resin is distributed throughout the inside of the molded body, and is discharged and gathered from the nozzle so as to wind around the nozzle at the time of injection. It only acts on the adhesion between the bodies and helps to prevent the occurrence of discontinuous boundaries caused by cavities or nests in the resulting molded article, and there is a problem if the molded article lacks surface smoothness. In addition, if the plasticity of the biodegradable resin composition is insufficient with only the low melting point biodegradable resin, it is necessary to further add a plasticizer, but a water-soluble polyhydric alcohol or the like is used as the plasticizer. In this case, there is a problem of contamination due to the dissolution of the plasticizer as described above. In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-100264, when a foam particle made of a cellulose derivative is filled in a mold and subjected to heat shaping, a plasticizer of the cellulose derivative is previously adhered to the surface of the foam particle. It is also disclosed that the surface of the foam particles is thermoplasticized and fused to form a molded body. However, in this case, there is a problem that a step of attaching a plasticizer to the surface of the foam particles in advance is required, and the step becomes complicated. As described above, many researches and developments have been made on biodegradable resin foam molded articles composed of cellulose derivatives, but they are still insufficient, molding of foams is easy, and dimensional stability and mechanical properties of molded articles are still small. The number of biodegradable foams having good was low. Therefore, there has been a strong demand for the technical development of a biodegradable foam that is biodegradable, easy to mold in a mold at the time of shaping into a molded product, and has good mechanical properties.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の発泡体がもつ問題点を解消し、熱賦形等により容
易に食品包装容器、水質浄化材、断熱材、緩衝材等の各
種形態の成型品に成形することが可能であるばかりでな
く、非溶出性のため、水と接触しても成形体内部から水
溶性成分の溶出がなく、しかも寸法安定性や機械的特性
が良好な生分解性樹脂押出発泡成形体及びその製造方
法、さらには、この押出発泡成形体を用いた生分解性樹
脂発泡成型品及びその製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional foam and to easily form food packaging containers, water purification materials, heat insulation materials, cushioning materials, etc. by heat shaping or the like. Not only can it be molded into molded products of various forms, but because it is non-eluting, there is no elution of water-soluble components from the inside of the molded article even when it comes into contact with water, and dimensional stability and mechanical properties It is an object of the present invention to provide a good extruded biodegradable resin molded article and a method for producing the same, and to provide a molded biodegradable resin foam using the extruded foam molded article and a method for producing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
対し鋭意研究を重ねた結果、セルロース・アセテート系
樹脂と、該樹脂の軟化点より低い温度の融点を有するポ
リカプロラクトンと、発泡剤としての水分とを含有する
特定の発泡性生分解性樹脂組成物を、押出成形すると同
時に水分の気化膨張力により発泡させることにより、表
面が実質的にポリカプロラクトンからなる層で覆われ、
非溶出性でかつ表面平滑性に富んだ生分解性樹脂押出発
泡成形体が得られること、さらには、この生分解性樹脂
押出発泡成形体を用いることにより、食品包装容器、水
質浄化材、断熱材、緩衝材等の各種成型品に賦形する際
の型内成形が容易で、かつ寸法安定性や機械的特性が良
好であることを見出した。本発明は、これらの知見に基
づいて完成に至ったものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, have found that a cellulose acetate resin, a polycaprolactone having a melting point at a temperature lower than the softening point of the resin, and a blowing agent As a specific foamable biodegradable resin composition containing water and, by extrusion and foaming by the vaporization and expansion force of water at the same time, the surface is substantially covered with a layer made of polycaprolactone,
It is possible to obtain a biodegradable resin extruded foam molded article having a non-elutable and rich surface smoothness. Further, by using the biodegradable resin extruded foam molded article, a food packaging container, a water purification material, a heat insulating material can be obtained. It has been found that in-mold molding when forming into various molded products such as materials and cushioning materials is easy, and that dimensional stability and mechanical properties are good. The present invention has been completed based on these findings.

【0009】すなわち、本発明によれば、セルロース・
アセテート系樹脂と、該樹脂の軟化点より低い温度の融
点を有するポリカプロラクトンと、発泡剤としての水分
とを含有する発泡性生分解性樹脂組成物を、押出成形す
ると同時に水分の気化膨張力により発泡させることによ
り製造されることを特徴とする、非溶出性の生分解性樹
脂押出発泡成形体が提供される。さらに、本発明によれ
ば、上記発泡性生分解性樹脂組成物は、セルロース・ア
セテート系樹脂、ポリカプロラクトン、タルク、及び水
分からなることを特徴とする上記の生分解性樹脂発泡
体、ポリカプロラクトンは、押出発泡成形体の芯部より
も表層部に偏在し、かつ押出発泡成形体の表面を実質的
に覆っていることを特徴とする上記の生分解性樹脂押出
発泡成形体が提供される。
That is, according to the present invention, cellulose cellulose
Acetate-based resin, polycaprolactone having a melting point at a temperature lower than the softening point of the resin, and a foamable biodegradable resin composition containing water as a foaming agent, at the same time as extrusion molding, the vaporization and expansion of water A non-elutable biodegradable resin extruded foam molded article characterized by being produced by foaming is provided. Further, according to the present invention, the foamable biodegradable resin composition comprises a cellulose acetate resin, polycaprolactone, talc, and water, and the biodegradable resin foam, polycaprolactone The present invention provides the above-described biodegradable resin extruded foam molded article, wherein the biodegradable resin extruded foam molded article is unevenly distributed in the surface layer portion than the core portion of the extruded foam molded article and substantially covers the surface of the extruded foam molded article. .

【0010】さらにまた、本発明によれば、上記の生分
解性樹脂押出発泡成形体を所望の形状に熱賦形、真空成
形、又は圧空成形することを特徴とする生分解性樹脂発
泡成型品が提供される。
Further, according to the present invention, the extruded and foamed biodegradable resin molded article is formed into a desired shape by heat shaping, vacuum forming or pressure forming. Is provided.

【0011】一方、また、本発明によれば、前方に押出
ノズル又はダイを有する筒状容器内に、セルロース・ア
セテート系樹脂と、該樹脂の軟化点より低い温度の融点
を有するポリカプロラクトンと、発泡剤としての水分と
を含有する発泡性生分解性樹脂組成物を投入し、該生分
解性樹脂組成物を前記押出ノズルに押送する間は、昇温
させて流動状の加熱加圧状態とし、その後前記押出ノズ
ル又はダイから押し出して、発泡、成形させることを特
徴とする上記の生分解性樹脂押出発泡成形体の製造方法
が提供される。さらに、本発明によれば、上記発泡性生
分解性樹脂組成物は、セルロース・アセテート系樹脂、
ポリカプロラクトン、タルク、及び水分からなることを
特徴とする上記の製造方法が提供される。
On the other hand, according to the present invention, a cellulose acetate resin and a polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the resin are provided in a cylindrical container having an extrusion nozzle or a die in front thereof. The foamable biodegradable resin composition containing water as a foaming agent is charged, and while the biodegradable resin composition is being pushed to the extrusion nozzle, the temperature is raised to a fluid heating and pressurized state. And then extruding from the extrusion nozzle or die, and foaming and molding the same. Further, according to the present invention, the foamable biodegradable resin composition is a cellulose acetate resin,
The above production method is provided, comprising polycaprolactone, talc, and moisture.

【0012】さらにまた、本発明によれば、上記生分解
性樹脂押出発泡成形体は、ビーズ状又はペレット状に切
断した後、所望の成形型に詰めて熱賦形されることを特
徴とする前記の生分解性樹脂発泡成型品の製造方法、お
よび上記生分解性樹脂押出発泡成形体は、シート状に押
し出して、発泡、成形させた後、所望の形状に真空成形
又は圧空成形されることを特徴とする前記の生分解性樹
脂発泡成型品の製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, the extruded biodegradable resin molded article is cut into beads or pellets, and then packed in a desired mold and subjected to heat shaping. The method for producing the biodegradable resin foam molded article, and the biodegradable resin extruded foam molded article is extruded into a sheet, foamed, molded, and then vacuum-molded or air-pressure molded into a desired shape. The present invention provides a method for producing the above-mentioned biodegradable resin foam molded article.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0014】1.セルロース・アセテート系樹脂 本発明の生分解性樹脂押出発泡成形体(以下、単に「生
分解性樹脂発泡体」という。)に用いられるセルロース
・アセテート系樹脂は、セルロース・アセテートを主成
分として含むものである。副成分として配合してもよい
生分解性樹脂は、水分との接触によって溶出しなけれ
ば、特に限定されるものではなく、一般に非水溶性の生
分解性樹脂として用いられているものならば何でも使用
することができる。これらに該当するものとしては、例
えば、スターチ系、セルロース系などが挙げられる。セ
ルロース・アセテート系樹脂中で主成分として含まれる
セルロース・アセテートは、通常、綿の実から得られる
リンター、又は木材パルプのセルロースに酢酸を反応さ
せることにより製造される。本発明の生分解性樹脂発泡
体に用いられるセルロース・アセテートとしては、通常
「酢酸セルロース」として市販されているグレードのも
のならば何でもよいが、その中でも、セルロースの酢酸
エステル化度が、セルロースに結合している酢酸の重量
割合で表される酢化度でいって45%以上であるような
ものがよく、特に酢化度が47〜60%(セルロース1
単位当たりの結合アセチル基の数は1.9〜2.8)の
ものが好ましい。酢化度が45%未満の場合には、溶融
温度が高くなりすぎるため、安定して発泡体に溶融成形
することが困難となる。セルロース・アセテートは、物
性面では、軟質又は中硬質のものがよく、表面硬度がロ
ックウェル硬さで、HR=80〜100のもの、衝撃強
度が20〜30kg−cm/cmのものが好ましく用い
られる。さらに、成形加工性の観点から、軟化して流動
を始める軟化点(流出温度)が150〜170℃のも
の、ASTM D 648に規定された荷重18.6k
gf/cm2の条件での熱変形温度が、44〜55℃の
ものが好ましく用いられる。一方、硬質のものでは、安
定して発泡体に溶融成形することが困難となる。また、
本発明の生分解性樹脂発泡体に用いられるセルロース・
アセテート系樹脂には、単に酢酸基をもつアセテートの
他に、プロピオン酸或いは酪酸を混合使用したセルロー
ス・アセトプロピオネートや、セルロース・アセトブチ
レートも含まれ、溶融点、吸水率、溶剤に対する溶解性
等の観点から酸の混合比率を適宜選択して使用できる。
1. Cellulose-acetate-based resin The cellulose-acetate-based resin used in the biodegradable resin extruded and foamed molded article of the present invention (hereinafter, simply referred to as "biodegradable resin foam") contains cellulose acetate as a main component. . The biodegradable resin that may be blended as an auxiliary component is not particularly limited as long as it is not eluted by contact with moisture, and any one that is generally used as a water-insoluble biodegradable resin is used. Can be used. Those corresponding to these include, for example, starch-based, cellulose-based, and the like. Cellulose acetate contained as a main component in a cellulose acetate resin is usually produced by reacting acetic acid with linter obtained from cottonseed or cellulose of wood pulp. The cellulose acetate used in the biodegradable resin foam of the present invention may be any of those grades which are generally commercially available as `` cellulose acetate ''. The degree of acetylation expressed by the weight ratio of bound acetic acid is preferably 45% or more, particularly 47 to 60% (cellulose 1).
The number of bound acetyl groups per unit is preferably 1.9 to 2.8). If the degree of acetylation is less than 45%, the melting temperature is too high, so that it is difficult to stably melt-mold the foam. In terms of physical properties, cellulose acetate is preferably soft or medium-hard, and preferably has a surface hardness of Rockwell hardness, H R = 80 to 100, and an impact strength of 20 to 30 kg-cm / cm. Used. Furthermore, from the viewpoint of moldability, a material having a softening point (flow temperature) at which softening starts to flow (outflow temperature) of 150 to 170 ° C. and a load of 18.6 k as defined in ASTM D648.
Those having a heat deformation temperature of 44 to 55 ° C. under the condition of gf / cm 2 are preferably used. On the other hand, with a hard material, it is difficult to stably melt-mold a foam. Also,
Cellulose used for the biodegradable resin foam of the present invention.
Acetate-based resins include cellulose acetate acetopropionate and cellulose acetobutyrate mixed with propionic acid or butyric acid in addition to acetate having only acetic acid groups, and have melting points, water absorption, and solubility in solvents. The mixing ratio of the acid can be appropriately selected and used from the viewpoint of properties and the like.

【0015】2.ポリカプロラクトン成分 本発明の生分解性樹脂発泡体に用いられるポリカプロラ
クトン成分は、前記セルロース・アセテート系樹脂の軟
化点より低い温度の融点を有するポリカプロラクトンか
らなる。このようなポリカプロラクトンとしては、次の
一般式で表される脂肪族ポリエステルが挙げられるが、
この脂肪族ポリエステルの市販品としては、例えば、日
本ユニカー株式会社販売の「トーン」(商品名)があ
る。
2. Polycaprolactone Component The polycaprolactone component used in the biodegradable resin foam of the present invention comprises polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the cellulose acetate resin. Examples of such polycaprolactone include aliphatic polyesters represented by the following general formula,
Commercial products of this aliphatic polyester include, for example, "Tone" (trade name) sold by Nippon Unicar Co., Ltd.

【0016】[0016]

【化1】 (式中、Rは、脂肪族部分を表し、nは正の整数であ
る。)
Embedded image (In the formula, R represents an aliphatic moiety, and n is a positive integer.)

【0017】本発明に用いられるポリカプロラクトン
は、生分解性であるばかりでなく、非水溶性であり、さ
らに、好都合なことには、加熱によりセルロース・アセ
テート系樹脂を可塑化する働きがあるため、通常生分解
性樹脂発泡体を製造する際に必要な可塑剤を何ら添加し
なくても、表面平滑性に富んだ良好な生分解性樹脂発泡
体が得られ、その上、水溶性可塑剤を用いていないた
め、水分との接触による可塑剤の溶出といった弊害をも
回避することができる。しかも、驚くべきことには、配
合されたポリカプロラクトンは、セルロース・アセテー
ト系樹脂に較べて低融点であるため、生分解性樹脂発泡
体の内部に均一に分布するのではなく、ポリカプロラク
トンを含有する生分解性樹脂組成物が加熱溶融され、押
出ノズル又はダイに押送される間に、中心部より周辺
部、すなわち芯部より表層部に移行して生分解性樹脂発
泡体の表層部に偏在する傾向がある。また、本発明に用
いられるポリカプロラクトンは、上記のように、融点が
セルロース・アセテート系樹脂の軟化点以下であること
が必要である。そのうち、好ましい融点は、100℃以
下、特に好ましい融点は、60℃近傍である。このよう
な融点を有するポリカプロラクトンを用いることによ
り、発泡体の表層部にポリカプロラクトンを偏在させる
ことができる。このポリカプロラクトンは、種々な樹脂
との相溶性がよく、耐衝撃性を向上させ、熱賦形した成
型品の寸法安定性を向上させる。一方、融点がセルロー
ス・アセテート系樹脂の軟化点以上であるポリカプロラ
クトンを用いると、生分解性であっても、可塑化する働
きをしないため、表面平滑性に富んだ良好な生分解性樹
脂発泡体が得られない。
The polycaprolactone used in the present invention is not only biodegradable, but also water-insoluble, and, more advantageously, has the function of plasticizing the cellulose acetate resin by heating. Even without adding any plasticizer necessary for producing a biodegradable resin foam, a good biodegradable resin foam having a high surface smoothness can be obtained. Because no is used, it is possible to avoid the adverse effects such as the dissolution of the plasticizer due to contact with water. Moreover, surprisingly, the blended polycaprolactone has a lower melting point than the cellulose acetate resin, so it is not uniformly distributed inside the biodegradable resin foam but contains polycaprolactone. While the biodegradable resin composition is heated and melted and pushed into the extrusion nozzle or die, the biodegradable resin foam is unevenly distributed on the surface layer of the biodegradable resin foam by moving from the center to the periphery, that is, from the core to the surface layer. Tend to. Further, as described above, the polycaprolactone used in the present invention needs to have a melting point not higher than the softening point of the cellulose acetate resin. Among them, the preferred melting point is 100 ° C. or less, and the particularly preferred melting point is around 60 ° C. By using polycaprolactone having such a melting point, polycaprolactone can be unevenly distributed in the surface layer of the foam. This polycaprolactone has good compatibility with various resins, improves impact resistance, and improves dimensional stability of a heat-formed molded product. On the other hand, when polycaprolactone having a melting point equal to or higher than the softening point of the cellulose-acetate resin is used, even if it is biodegradable, it does not function to plasticize. I can't get my body.

【0018】本発明において、ポリカプロラクトンの配
合量は、セルロース・アセテート系樹脂100重量部に
対して、5〜70重量部、好ましくは10〜40重量部
の範囲である。配合量が5重量部未満であると、発泡体
表層部でのポリカプロラクトンの割合が少なく、熱賦形
時、発泡体表面の熱可塑化効果が不十分となり、得られ
た成型品の機械的強度が悪化し、一方70重量部を超え
ると、その添加効果が現れず、また、ポリカプロラクト
ンの発泡体表層部への偏在が過度となり、却って仕上げ
外観や成形加工性が悪化するようになる。
In the present invention, the compounding amount of polycaprolactone is in the range of 5 to 70 parts by weight, preferably 10 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cellulose acetate resin. When the compounding amount is less than 5 parts by weight, the proportion of polycaprolactone in the surface layer of the foam is small, and during the heat shaping, the effect of thermoplasticizing the foam surface becomes insufficient. On the other hand, if the strength exceeds 70 parts by weight, the effect of adding the polycaprolactone does not appear, and the uneven distribution of polycaprolactone to the surface layer of the foam becomes excessive, resulting in deterioration of the finished appearance and moldability.

【0019】3.発泡性生分解性樹脂組成物 本発明の生分解性樹脂発泡体に用いられる発泡性生分解
性樹脂組成物は、前記した如く、セルロース・アセテー
ト系樹脂に、所定量のポリカプロラクトンと、発泡剤と
しての水分を配合することにより調製される。発泡剤と
しての水分の配合割合は、セルロース・アセテート系樹
脂とポリカプロラクトンとの生分解性樹脂配合物100
重量部に対して、3〜100重量部、好ましくは5〜5
0重量部である。本発明の生分解性樹脂組成物には、前
述したように、ポリカプロラクトンがセルロース・アセ
テート系樹脂を可塑化する働きをするため、他の可塑剤
を添加しなくても、良好な生分解性樹脂発泡体を得るこ
とができるが、さらに必要に応じて、本発明の目的を損
なわない範囲で、非水溶性の可塑剤ならば、他の可塑剤
を配合してもよい。
3. Foamable biodegradable resin composition The foamable biodegradable resin composition used in the biodegradable resin foam of the present invention is, as described above, a cellulose acetate resin, a predetermined amount of polycaprolactone, and a foaming agent. It is prepared by blending moisture as The mixing ratio of water as a foaming agent is 100% of a biodegradable resin mixture of cellulose acetate resin and polycaprolactone.
3 to 100 parts by weight, preferably 5 to 5 parts by weight based on parts by weight
0 parts by weight. As described above, in the biodegradable resin composition of the present invention, since polycaprolactone functions to plasticize the cellulose acetate resin, even if no other plasticizer is added, good biodegradability is obtained. A resin foam can be obtained, but if necessary, another plasticizer may be added as long as it is a water-insoluble plasticizer within a range not to impair the object of the present invention.

【0020】さらに、上記生分解性樹脂配合物には、本
発明の目的を損なわない範囲で、他の添加剤等を配合し
てもよく、例えば、熱安定剤、発泡調整剤、発泡助剤、
増量材等が挙げられる。なかでも、タルク、酸化珪素、
酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、珪
酸カルシウム等の無機系微粒子、セルロース粉末、キチ
ン、キトサン、木粉、ステアリン酸金属塩等の有機系微
粒子などの発泡調整剤、特にタルクは、該生分解性樹脂
配合物に、好適な発泡性を付与することができるので、
均一でかつ高度に発泡した発泡体が容易に得られる。こ
のような発泡調整剤は、それぞれ単独で用いてもよく、
2種類以上を併用してもよい。さらに発泡性を向上させ
たり、発泡体製造時に副生される酸性物質を中和させる
と共にガスを発生させる目的で、例えば炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸カルシウム等の無機微粒子を併用してもよい。
また、増量材として、オカラ、木粉、麩(小麦の皮)、
米粉、古紙等を添加することもできる。本発明の生分解
性樹脂組成物の好ましい態様として、セルロース・アセ
テート系樹脂に、ポリカプロラクトンと、発泡調整剤と
してタルク、及び発泡剤としての水分からなる生分解性
樹脂組成物が挙げられ、また、この生分解性樹脂組成物
には、上記した増量材を添加してもよい。この発泡調整
剤としてタルクの生分解性樹脂組成物に対する配合量
は、セルロース・アセテート系樹脂100重量部に対し
て、5〜50重量部、好ましくは10〜30重量部の範
囲である。配合量が5重量部未満であると、タルクを配
合した効果が現れず、不均一で粗い発泡体が形成されや
すく、一方50重量部を超えると、タルクの2次凝集が
起こりやすくなるため、やはり不均一で粗い発泡体が形
成されやすくなる。
Further, other additives and the like may be added to the above-mentioned biodegradable resin composition as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of the additives include a heat stabilizer, a foam control agent and a foaming aid. ,
And the like. Among them, talc, silicon oxide,
Foaming regulators such as inorganic fine particles such as titanium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide and calcium silicate, and organic fine particles such as cellulose powder, chitin, chitosan, wood flour, and metal stearate, particularly talc are biodegradable. Since a suitable foaming property can be imparted to the resin composition,
Uniform and highly foamed foams are easily obtained. Such foam regulators may be used alone, respectively.
Two or more types may be used in combination. Further, for the purpose of improving foamability, neutralizing acidic substances by-produced during foam production and generating gas, for example, inorganic hydrogen such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate, etc. Fine particles may be used in combination.
In addition, okara, wood flour, fu (wheat skin),
Rice flour, waste paper and the like can also be added. As a preferred embodiment of the biodegradable resin composition of the present invention, a cellulose-acetate-based resin, polycaprolactone, talc as a foaming regulator, and a biodegradable resin composition comprising water as a foaming agent, The extender described above may be added to the biodegradable resin composition. The blending amount of talc as the foaming regulator with respect to the biodegradable resin composition is in the range of 5 to 50 parts by weight, preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cellulose acetate resin. If the blending amount is less than 5 parts by weight, the effect of blending talc does not appear, and an uneven and coarse foam is easily formed. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, secondary aggregation of talc tends to occur, Again, uneven and coarse foams are likely to be formed.

【0021】4.生分解性樹脂発泡体(押出発泡成形
体)及びその製造方法 本発明の生分解性樹脂発泡体は、前記の発泡性生分解性
樹脂組成物を、押出成形すると同時に水分の気化膨張力
により発泡させることにより製造される。そのため、本
発明の生分解性樹脂発泡体は、次の特徴を有している。 水によって発泡させている。 素材がすべて生分解性であるため、汎用プラスチック
発泡体に比べて様々な廃棄処理に対処できる。 非溶出性のため、水分と接触しても可塑剤等の溶出と
いった問題がない。 表面がポリカプロラクトンの層で覆われているため、
熱賦形等の二次成形 が容易である。 スターチ系の生分解性樹脂発泡体などに比べて雰囲気
湿度によって衝撃性能が変動しなくて、強度的に優れて
いる。 表面平滑性に優れている。さらに、前記したように、
本発明の生分解性樹脂発泡体は、発泡体の表層部にポリ
カプロラクトンが偏在することを特徴としている。ここ
で、発泡体表層部とは、発泡体の短軸方向の切断面積を
円に換算したとき、直径の外側部分で数mm以内の部分
を指す。ポリカプロラクトンは、発泡性生分解性樹脂組
成物を押出成形する際、セルロース・アセテート系樹脂
と共に加熱溶融され、押出ノズル又はダイに押送される
間に、中心部より表層部に移行する傾向があるため、発
泡体の中心部、すなわち芯部には、ポリカプロラクトン
が比較的少なく、外側の表層部部分にポリカプロラクト
ンが比較的多く存在することとなる。ポリカプロラクト
ンが発泡体の表層部に偏在し、その結果、表面が実質的
にポリカプロラクトンからなる層で覆われていないと、
熱賦形等の二次成形において溶融、相互融着することが
困難となって、成形加工性が悪化する。このように、ポ
リカプロラクトンが発泡体の表層部に偏在することによ
って、実用上支障のない曲げ強度等の機械的強度を有す
る発泡体成型品が得られる。
4. Biodegradable resin foam (extruded foam molded article) and method for producing the same The biodegradable resin foam of the present invention is obtained by foaming the foamable biodegradable resin composition by the vaporization and expansion of water simultaneously with the extrusion molding. It is manufactured by having Therefore, the biodegradable resin foam of the present invention has the following features. Foamed with water. Since all materials are biodegradable, they can deal with various disposal processes compared to general-purpose plastic foam. Since it is non-eluting, there is no problem of elution of the plasticizer or the like even when it comes into contact with moisture. Because the surface is covered with a layer of polycaprolactone,
Secondary forming such as heat shaping is easy. Compared to starch-based biodegradable resin foams, impact performance does not fluctuate due to atmospheric humidity, and strength is superior. Excellent surface smoothness. Further, as described above,
The biodegradable resin foam of the present invention is characterized in that polycaprolactone is unevenly distributed in the surface layer of the foam. Here, the foam surface layer portion refers to a portion within a few mm outside the diameter when the cut area of the foam in the minor axis direction is converted into a circle. When polycaprolactone is extruded from a foamable biodegradable resin composition, the polycaprolactone is heated and melted together with the cellulose-acetate resin, and tends to move from the center to the surface layer while being pushed to an extrusion nozzle or a die. Therefore, the polycaprolactone is relatively small in the central portion of the foam, that is, the core portion, and the polycaprolactone is relatively large in the outer surface layer portion. If polycaprolactone is unevenly distributed on the surface layer of the foam, as a result, if the surface is not substantially covered with a layer composed of polycaprolactone,
In secondary molding such as heat shaping, it is difficult to fuse and mutually fuse, and molding workability deteriorates. As described above, since polycaprolactone is unevenly distributed in the surface layer portion of the foam, a foam molded article having mechanical strength such as bending strength that does not hinder practical use can be obtained.

【0022】上記生分解性樹脂発泡体は、前述の如く、
発泡性生分解性樹脂組成物を押出成形すると同時に水分
の気化膨張力により発泡させることにより製造される
が、さらに、この製法を詳記すると、以下のようにな
る。セルロース・アセテート系樹脂、ポリカプロラクト
ンおよび水分(発泡剤)を含有する発泡性生分解性樹脂
組成物は、所定の割合で調製された後、前方に押出ノズ
ル又はダイを有する筒状容器内(例えば、混練押出機)
に投入される。筒状容器内に水分を投入する方法として
は、発泡用の生分解性樹脂組成物に予め所定量の水分を
含有させるようにしてもよいし、或いは生分解性樹脂や
ポリカプロラクトンの生分解性樹脂配合物と共に水その
ものをホッパ内に直接添加してもよく、生分解性樹脂配
合物と水分とが一緒に供給されさえすればよい。また、
その投入割合は、前記したように、生分解性樹脂配合物
100重量部に対して水分が3〜100重量部、好まし
くは5〜50重量部であることが望ましい。次いで、こ
の生分解性樹脂組成物は、前記押出ノズルに押送するま
での間に、120〜250℃、好ましくは180〜22
0℃の温度で加熱溶融混練され、その結果、流動状の加
熱加圧状態とされた後、細孔の、例えば径0.5〜5m
mのノズル又はダイから押し出される。溶融混練時間
は、単位時間当たりの吐出量、溶融混練温度などにより
異なってくるので一概に決定することはできないが、該
混合物が均一に溶融混練されるに十分な時間であればよ
い。また、吐出部のノズル又はダイの温度は、前記溶融
混練温度と同じでもよいが、吐出できる範囲内で該温度
よりも低温にしてもよい。ここで、溶融混練に使用され
る押出機は、高温高圧下となって水分がセルロースアセ
テート中に無理やり溶解されるようになっている限り、
どのようなタイプの押出機でもよいが、通常は1軸又は
2軸のスクリュータイプの押出機が用いられる。その
後、ノズル又はダイ細孔から吐出された溶融生分解性樹
脂組成物は、その温度及び水分量によって発泡開始位置
は異なってくるが、通常ノズル又はダイ部より0.1m
m離れた位置から発泡が開始され、発泡を終えた後、押
出し口の形状に合った形態に成形される。押出すノズル
又はダイ細孔の形状は、丸、三角、四角、矩形、星形、
中空などいずれであってもよく、目的に応じて適宜選択
すればよい。
The biodegradable resin foam is, as described above,
The foamable biodegradable resin composition is manufactured by extrusion molding and foaming by the vaporization and expansion of water at the same time, and the production method is described in detail below. A foamable biodegradable resin composition containing a cellulose acetate resin, polycaprolactone, and water (a foaming agent) is prepared in a predetermined ratio, and then in a cylindrical container having an extrusion nozzle or a die in front (for example, , Kneading extruder)
It is thrown into. As a method of introducing water into the cylindrical container, a predetermined amount of water may be contained in the biodegradable resin composition for foaming in advance, or the biodegradable resin or polycaprolactone may be biodegradable. Water itself may be added directly to the hopper together with the resin composition, as long as the biodegradable resin composition and water are supplied together. Also,
As described above, it is desirable that the amount of water is 3 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the biodegradable resin composition. Next, the biodegradable resin composition is heated at 120 to 250 ° C., preferably 180 to 22 ° C. before being pushed to the extrusion nozzle.
The mixture is heated, melted and kneaded at a temperature of 0 ° C., and as a result, is brought into a fluidized heating and pressurized state.
extruded from m nozzles or dies. The melt-kneading time cannot be determined unequivocally because it varies depending on the discharge amount per unit time, the melt-kneading temperature, and the like, but may be any time long enough to uniformly melt-knead the mixture. The temperature of the nozzle or the die of the discharge unit may be the same as the melting and kneading temperature, but may be lower than the temperature within a range where discharge is possible. Here, the extruder used for melt kneading is under high temperature and high pressure, as long as the water is forcibly dissolved in the cellulose acetate,
Although any type of extruder may be used, a single-screw or twin-screw extruder is usually used. Thereafter, the molten biodegradable resin composition discharged from the nozzle or die pores has a different foaming start position depending on the temperature and the amount of water, but is usually 0.1 m from the nozzle or die portion.
Foaming is started from a distance of m away, and after the foaming is completed, it is formed into a shape conforming to the shape of the extrusion port. The shape of the nozzle or die pore to be extruded is round, triangular, square, rectangular, star,
It may be hollow or the like, and may be appropriately selected depending on the purpose.

【0023】得られた生分解性樹脂発泡体は、二次成形
のために、通常はビーズ状又はペレット状に切断されて
利用されるが、その切断は、発泡過程にある状態の生分
解性樹脂発泡体を切断するのが好ましい。その理由は、
このようにセルロース・アセテート樹脂配合物が固化す
る前の溶融可塑化状態で切断することにより、新たに形
成される切断面は、切断後さらに膨化する過程でその表
面が滑らかとなるため、表面が滑らかで、しかも発泡体
も角が丸まったものが得られ、型内充填性が向上するか
らである。そのため、該押出物がノズル又はダイ細孔直
径の3倍を超えて膨化する前の段階、好ましくは1.5
倍を超えて膨化する前の段階で切断する。この切断長
は、得られるビーズ状又はペレット状発泡体の長軸と短
軸の比(長軸/短軸)が1〜10、好ましくは1〜3の
範囲にとなるように切断する。長軸/短軸比が10を超
えると、棒又は紐状となるため、型内に均一に充填する
ことが難しくなり、得られる成形体に密度斑が生じやす
い。なお、ここでいう長軸/短軸比は、発泡体の最も長
い軸方向と最も短い軸方向の長さの比である。また、ビ
ーズ状又はペレット状発泡体の大きさは、短軸方向の切
断面積を円に換算したときの直径が3〜20mm、好ま
しくは5〜10mmの範囲にあることが好ましい。この
範囲未満であると、発泡体が小さくなりすぎて取扱い性
が悪化し、一方これより大きくなりすぎると、型内に充
填・熱賦形して得られる成形物に大きな空洞部ができや
すくなる。
The obtained biodegradable resin foam is usually used after being cut into beads or pellets for secondary molding, and the cut is made of the biodegradable resin in the foaming process. Preferably, the resin foam is cut. The reason is,
By cutting in the melt-plasticized state before the cellulose acetate resin composition solidifies in this way, the newly formed cut surface becomes smoother in the process of further expanding after cutting, so that the surface becomes smoother. This is because a foam having a smooth and rounded corner can be obtained, and the filling property in the mold is improved. Therefore, the stage before the extrudate expands to more than three times the nozzle or die pore diameter, preferably 1.5
Cut before swelling more than twice. This cutting length is cut so that the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis) of the obtained bead-like or pellet-like foam is in the range of 1 to 10, preferably 1 to 3. If the ratio of long axis / short axis exceeds 10, the rod or string is formed, so that it is difficult to uniformly fill the mold, and density irregularities are likely to occur in the obtained molded article. The major axis / minor axis ratio here is the ratio of the length of the foam in the longest axial direction to the shortest axial direction. The size of the bead-like or pellet-like foam preferably has a diameter in a range of 3 to 20 mm, preferably 5 to 10 mm, when the cut area in the minor axis direction is converted into a circle. If it is less than this range, the foam becomes too small and the handleability deteriorates, while if it is too large, a large cavity is easily formed in the molded product obtained by filling and heat shaping in a mold. .

【0024】5.生分解性樹脂発泡成型品及びその製造
方法 本発明により得られた生分解性樹脂発泡体は、前記した
ように、押出すノズル又はダイの形状により種々の形態
を有するが、その押出された原材を所定の寸法に切断し
てそのまま使用する場合や、板状発泡体を所望の形状に
真空成形する場合を除き、通常は、生分解性樹脂発泡体
をビーズ状又はペレット状に切断した後、熱賦形等によ
り各種用途に応じた形態に二次成形し、生分解性樹脂発
泡成型品として利用される。発泡体の二次成形方法は、
従来から公知の熱賦形方法が好適である。この方法に
は、例えば、熱プレスによる方法、加熱バス中で加熱す
る方法、熱風乾燥処理機により熱風を吹き付ける方法、
水蒸気又は加熱水蒸気を型内に導入する方法などがあ
り、これらの方法を選択することやその際の加熱状況を
最適化とすることによっては、二次発泡を期待すること
もできる。発泡体を型内に充填して熱賦形する際の温度
は、表層部に偏在するポリカプロラクトンの量により最
適温度が変化するが、あまりに低温すぎると、発泡体間
の接着不良が発生しやすく、逆にあまりに高温すぎる
と、ポリカプロラクトンの熱劣化、着色、発泡体の収縮
などが生じやすいため、通常は120〜200℃の範囲
であることが望ましい。さらに、熱賦形させる際に、バ
インダーを発泡体に付着せしめて発泡体間の接着強度を
増すことも、必要に応じて用いられる。その際、バイン
ダーは、生分解性であり非水溶性であることが、本発明
の目的からして望ましい。
5. Biodegradable resin foam molded article and method for producing the same As described above, the biodegradable resin foam obtained according to the present invention has various forms depending on the shape of the nozzle or die to be extruded. Except when the material is cut to a predetermined size and used as it is or when the plate-like foam is vacuum-formed into a desired shape, usually, the biodegradable resin foam is cut into beads or pellets. It is secondarily molded by heat shaping or the like into a form suitable for various uses, and is used as a biodegradable resin foam molded article. The secondary molding method of foam is
A conventionally known heat shaping method is suitable. This method includes, for example, a method by a hot press, a method of heating in a heating bath, a method of blowing hot air by a hot air drying treatment machine,
There are methods of introducing steam or heated steam into the mold, and secondary foaming can also be expected by selecting these methods and optimizing the heating conditions at that time. The optimum temperature for filling and heat shaping the foam in the mold varies depending on the amount of polycaprolactone unevenly distributed on the surface layer.If the temperature is too low, poor adhesion between foams is likely to occur. Conversely, if the temperature is too high, thermal degradation, coloration, shrinkage of the foam and the like of the polycaprolactone are likely to occur, so that the temperature is usually preferably in the range of 120 to 200 ° C. Further, when performing heat shaping, it is also possible to increase the adhesive strength between the foams by attaching a binder to the foams, if necessary. At that time, it is desirable for the purpose of the present invention that the binder be biodegradable and water-insoluble.

【0025】本発明の生分解性樹脂発泡成型品は、前記
した特徴を有している。すなわち、生分解性であって、
焼却処理をしても有毒ガスや焼却炉劣化の問題がなく、
しかも、非溶出性であるため、水と接触しても成型品の
内部から水溶性成分の溶出がなく、その上、寸法安定性
や機械的特性にも優れている。したがって、その特徴を
生かした各種用途に用いられ、用途としては、特に限定
されないが、具体的用途としては、例えば、食品包装容
器、水質浄化材、断熱材、緩衝材等を例示することがで
きる。
The foamed biodegradable resin article of the present invention has the above-mentioned features. That is, it is biodegradable,
Even with incineration, there is no problem of toxic gas or incinerator deterioration,
Moreover, since it is non-eluting, the water-soluble component is not eluted from the inside of the molded article even when it comes into contact with water, and further, it has excellent dimensional stability and mechanical properties. Therefore, it is used in various applications that take advantage of its features, and the application is not particularly limited, but specific applications include, for example, food packaging containers, water purification materials, heat insulating materials, cushioning materials, and the like. .

【0026】[0026]

【実施例】以下に、本発明について実施例及び比較例を
挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実
施例に特に限定されるものではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】実施例1[発泡体の製造と成型品の加工と
評価] 生分解性樹脂として、軟質の帝人株式会社製セルロース
・ジアセテート(表面硬度(HR):85、衝撃強度:
25kgf・cm/cm2、流出温度:155℃、熱変
形温度:48℃、酢化度:57%)(基準:100重量
部)と、日本ユニカー株式会社販売のポリカプロラクト
ン(商品名:TONEポリマー P−787、融点:6
0℃、密度:1.145g/cm3 、分子量:8万)
(15重量部)とを用い、発泡調整剤として、タルク
(14重量部)を添加して、生分解性樹脂配合物とし、
これに、発泡剤として、水分(31重量部)を添加し
て、溶融混練押出機のホッパーに供給し、180℃の温
度で加熱溶融混練した後、口径1.5mmを有するノズ
ル部から押し出して、該押出物がノズル口径の1.5倍
を超えて膨化する前の段階で切断して、生分解性樹脂の
発泡体を得た。そしてこの得た生分解性樹脂の発泡体
は、長軸/短軸比が1.5、短軸方向の切断面積が円換
算で直径約10mmであった。次に、この発泡体を型内
に充填して、熱風乾燥処理機により熱風を吹き付ける方
法により、150℃で20分間熱賦形させ、評価試験に
供することができる大きさの発泡成型品を得た。得られ
た成型品について、以下の評価試験を実施した。結果を
表1に示す。曲げ強度 :JIS K7221(硬質発泡プラスチック
の曲げ試験方法)に準拠し、寸法、有効長:200m
m、幅:50mm、高さ:40mmの試験片について、
曲げ強度を測定する。曲げ強度が0.8Kg/cm2
上を合格とした。 溶出性:成型品について、寸法、長さ:60mm、幅:
30mm、高さ:10mmの試験片を作製し、2Lのビ
ーカーの水1L中に浸漬し、室温において48時間静置
して、可塑剤の溶出性試験を行う。試験後、試験片を乾
燥して、試験片の重量変化とビーカーの水の水質変化と
を測定、観察して、可塑剤の溶出の有無を評価する。押出発泡性 :押し出し、発泡、成形する際の、作業性や
条件設定の難易度、仕上げ外観、発泡度合い等に支障、
不利があるかを評価し総合判断する。
Example 1 [Production of foam and processing and evaluation of molded article] As a biodegradable resin, a soft cellulose diacetate manufactured by Teijin Limited (surface hardness (H R ): 85, impact strength:
25 kgf · cm / cm 2 , outflow temperature: 155 ° C, heat deformation temperature: 48 ° C, degree of acetylation: 57% (reference: 100 parts by weight), and polycaprolactone (trade name: TONE polymer) sold by Nippon Unicar Co., Ltd. P-787, melting point: 6
0 ° C., density: 1.145 g / cm 3 , molecular weight: 80,000)
(15 parts by weight), and talc (14 parts by weight) was added as a foaming regulator to form a biodegradable resin compound.
To this, water (31 parts by weight) is added as a foaming agent, supplied to a hopper of a melt-kneading extruder, heated and kneaded at a temperature of 180 ° C., and then extruded from a nozzle having a diameter of 1.5 mm. The extrudate was cut at a stage before expanding to more than 1.5 times the nozzle diameter to obtain a foam of a biodegradable resin. The obtained biodegradable resin foam had a major axis / minor axis ratio of 1.5 and a cut area in the minor axis direction of about 10 mm in circle conversion. Next, the foam is filled in a mold, and is subjected to heat shaping at 150 ° C. for 20 minutes by a method of blowing hot air with a hot air drier to obtain a foam molded product having a size that can be subjected to an evaluation test. Was. The following evaluation tests were performed on the obtained molded products. Table 1 shows the results. Flexural strength : Dimensions, effective length: 200 m in accordance with JIS K7221 (Bending test method for rigid foamed plastic)
m, width: 50 mm, height: 40 mm
Measure the bending strength. A bending strength of 0.8 kg / cm 2 or more was judged as acceptable. Dissolution: For molded products, dimensions, length: 60 mm, width:
A test piece having a size of 30 mm and a height of 10 mm is prepared, immersed in 1 L of water in a 2 L beaker, and allowed to stand at room temperature for 48 hours to conduct a plasticizer dissolution test. After the test, the test piece is dried, and a change in the weight of the test piece and a change in the water quality of the water in the beaker are measured and observed to evaluate whether or not the plasticizer is dissolved. Extrusion foaming : Extrusion, foaming, difficulty in workability and setting conditions, finish appearance, foaming degree, etc., during molding,
Assess whether there is any disadvantage and make a comprehensive judgment.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】実施例2〜4 実施例1と同様に、表1に示すセルロース・ジアセテー
トとポリカプロラクトン、発泡調整剤成分(タルク)を
同表に示す割合で配合し、生分解性樹脂配合物を調製し
た。これに、発泡剤として、水分を同表に示す割合で添
加して、実施例1と同様の方法で、生分解性樹脂の発泡
体を得、得られた発泡体を熱賦形させて、発泡成型品を
得た。得られた成型品について、評価試験を実施した。
結果を表1に示す。
Examples 2 to 4 In the same manner as in Example 1, cellulose diacetate, polycaprolactone and a foaming regulator component (talc) shown in Table 1 were blended in the proportions shown in the same table. Was prepared. To this, as a foaming agent, water was added at the ratio shown in the same table, and in the same manner as in Example 1, a foam of a biodegradable resin was obtained, and the obtained foam was subjected to heat shaping. A foam molded product was obtained. An evaluation test was performed on the obtained molded product.
Table 1 shows the results.

【0030】比較例1、2 比較例1は、ポリカプロラクトンの替わりに、可塑剤と
して、平均分子量400のポリエチレングリコール(3
5重量部)を用いた以外は、実施例1と同様に実施し、
発泡体と発泡成型品を得た。得られた成型品について、
評価試験を実施した。結果を表1に示す。比較例2は、
実施例1と同様に、セルロース・ジアセテートとポリカ
プロラクトン、発泡調整剤成分(タルク)を用い、配合
量を表1に示す割合にした以外は、実施例1と同様に実
施し、発泡体と発泡成型品を得た。得られた成型品につ
いて、評価試験を実施した。結果を表1に示す。
Comparative Examples 1 and 2 In Comparative Example 1, polyethylene glycol (3) having an average molecular weight of 400 was used as a plasticizer instead of polycaprolactone.
5 parts by weight), except that the same was used.
A foam and a foam molded product were obtained. About the obtained molded product,
An evaluation test was performed. Table 1 shows the results. Comparative Example 2
The same procedure as in Example 1 was repeated except that cellulose diacetate, polycaprolactone, and a foaming regulator component (talc) were used and the amounts were as shown in Table 1. A foam molded product was obtained. An evaluation test was performed on the obtained molded product. Table 1 shows the results.

【0031】これらの評価結果から、セルロース・アセ
テート系樹脂に対して、該樹脂の軟化点より低い温度の
融点を有するポリカプロラクトンの添加量が少なすぎる
と、実質的にポリカプロラクトンの層で発泡体の表面を
覆う程にはならず、その後の成形加工性に劣り、成型品
に機械的強度が得られないことは勿論、押出発泡自体に
支障が出ることが判明した。また、ポリカプロラクトン
を用いた場合には、水と接触しても成型品の内部から水
溶性成分が溶出することはなく、食品トレイ等の用途に
有利となることが判明した。一方、可塑剤としてポリエ
チレングリコールを用いた場合は、成型品の内部からポ
リエチレングリコールの溶出が観察された。さらに、発
泡調整材として適当量のタルクを添加した方が、押出発
泡性、延いては成形加工性及び成型品の機械的強度を得
る上で有利となることが確認された。
From these evaluation results, it was found that if the amount of polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the cellulose acetate resin was too small, the foam of the polycaprolactone could be substantially formed in the layer of polycaprolactone. It was found that the surface of the molded product did not cover the surface of the molded product, and that the subsequent molding processability was inferior and that the molded product had no mechanical strength and, of course, hindered the extrusion foaming itself. In addition, it was found that when polycaprolactone was used, the water-soluble component did not elute from the inside of the molded product even when it came into contact with water, which proved to be advantageous for applications such as food trays. On the other hand, when polyethylene glycol was used as the plasticizer, elution of polyethylene glycol from the inside of the molded product was observed. Furthermore, it was confirmed that adding an appropriate amount of talc as a foam adjusting material is more advantageous in obtaining extruded foaming properties, furthermore, moldability and mechanical strength of a molded product.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の生分解性樹脂発泡体は、セルロ
ース・アセテート系樹脂に、該樹脂の軟化点より低い融
点を有するポリカプロラクトンを配合してなる生分解性
樹脂配合物を原料とし、かつ発泡剤として水分を用いる
特殊な発泡体製法を適用したことにより、従来の生分解
性樹脂に比較して生分解性能に優れ、環境にも優しく、
焼却処理しても有毒ガスや焼却炉劣化の問題が少ないば
かりでなく、非溶出性であるため、水と接触しても成形
体内部から水溶性成分が溶出するといった問題がない。
しかも発泡体の表面は、実質的にポリカプロラクトンか
らなる層で覆われているため、表面平滑性に優れ、熱賦
形等により二次成形する際、容易に発泡体間を融着させ
ることができ、機械的特性に優れた発泡成形体が得られ
る。したがって、本発明の生分解性樹脂発泡体は、その
特徴を生かし、食品包装容器、水質浄化材、断熱材、緩
衝材等の各種分野に使用することができる。
The biodegradable resin foam of the present invention is obtained from a biodegradable resin composition comprising a cellulose acetate resin and a polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the resin. And by applying a special foam manufacturing method that uses moisture as a foaming agent, it has excellent biodegradability compared to conventional biodegradable resins and is environmentally friendly,
Even if the incineration treatment is performed, not only the problem of toxic gas and deterioration of the incinerator is small, but also since it is non-eluting, there is no problem that the water-soluble component elutes from the inside of the molded article even when it comes into contact with water.
Moreover, since the surface of the foam is substantially covered with a layer made of polycaprolactone, it has excellent surface smoothness, and can be easily fused between foams when performing secondary molding by heat shaping or the like. As a result, a foam molded article having excellent mechanical properties can be obtained. Therefore, the biodegradable resin foam of the present invention can be used in various fields such as food packaging containers, water purification materials, heat insulation materials, cushioning materials, etc. by utilizing its features.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セルロース・アセテート系樹脂と、該樹
脂の軟化点より低い温度の融点を有するポリカプロラク
トンと、発泡剤としての水分とを含有する発泡性生分解
性樹脂組成物を、押出成形すると同時に水分の気化膨張
力により発泡させることにより製造されることを特徴と
する、非溶出性の生分解性樹脂押出発泡成形体。
An extrudable biodegradable resin composition containing a cellulose acetate resin, a polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the resin, and water as a foaming agent. A non-eluting biodegradable resin extruded and foamed product, which is produced by simultaneously foaming with the vaporization and expansion of water.
【請求項2】 発泡性生分解性樹脂組成物は、セルロー
ス・アセテート系樹脂、ポリカプロラクトン、タルク、
及び水分からなることを特徴とする請求項1記載の生分
解性樹脂押出発泡成形体。
2. The foamable biodegradable resin composition comprises a cellulose acetate resin, polycaprolactone, talc,
2. The extruded and molded biodegradable resin article according to claim 1, wherein the extruded and formed article comprises water and water.
【請求項3】 ポリカプロラクトンは、押出発泡成形体
の芯部よりも表層部に偏在し、かつ該成形体の表面を実
質的に覆っていることを特徴とする請求項1記載の生分
解性樹脂押出発泡成形体。
3. The biodegradable biodegradable product according to claim 1, wherein the polycaprolactone is unevenly distributed on the surface layer rather than the core of the extruded foamed molded article, and substantially covers the surface of the molded article. Extruded resin moldings.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載の生分
解性樹脂押出発泡成形体を所望の形状に熱賦形、真空成
形、又は圧空成形してなることを特徴とする、生分解性
樹脂発泡成型品。
4. A biodegradable product obtained by subjecting the extruded and foamed biodegradable resin molded product according to claim 1 to a desired shape by heat shaping, vacuum forming or pressure forming. Resin foam molding.
【請求項5】 前方に押出ノズル又はダイを有する筒状
容器内に、セルロース・アセテート系樹脂と、該樹脂の
軟化点より低い温度の融点を有するポリカプロラクトン
と、発泡剤としての水分とを含有する発泡性生分解性樹
脂組成物を投入し、該生分解性樹脂組成物を前記押出ノ
ズルに押送する間は、昇温させて流動状の加熱加圧状態
とし、その後前記押出ノズル又はダイから押し出して、
発泡、成形させることを特徴とする、請求項1乃至3の
いずれかに記載の生分解性樹脂押出発泡成形体の製造方
法。
5. A cylindrical container having an extrusion nozzle or a die in front thereof contains a cellulose acetate resin, polycaprolactone having a melting point lower than the softening point of the resin, and water as a foaming agent. The foamable biodegradable resin composition to be charged, and while the biodegradable resin composition is being pushed to the extrusion nozzle, the temperature is raised to a fluid heating and pressurized state, and then from the extrusion nozzle or die. Extrude,
The method for producing a biodegradable resin extruded foam according to any one of claims 1 to 3, wherein the molded article is foamed and molded.
【請求項6】 発泡性生分解性樹脂組成物は、セルロー
ス・アセテート系樹脂、ポリカプロラクトン、タルク、
及び水分からなることを特徴とする請求項5記載の生分
解性樹脂押出発泡成形体の製造方法。
6. The foamable biodegradable resin composition comprises a cellulose acetate resin, polycaprolactone, talc,
6. The method for producing an extruded and molded biodegradable resin according to claim 5, comprising: water and water.
【請求項7】 生分解性樹脂押出発泡成形体は、ビーズ
状又はペレット状に切断した後、所望の成形型に詰めて
熱賦形されることを特徴とする、請求項4記載の生分解
性樹脂発泡成型品の製造方法。
7. The biodegradable resin according to claim 4, wherein the extruded biodegradable resin molded article is cut into beads or pellets, then packed in a desired mold and subjected to heat shaping. Method for producing foamed resin foam.
【請求項8】 生分解性樹脂押出発泡成形体は、シート
状に押し出して、発泡、成形させた後、、所望の形状に
真空成形されることを特徴とする、請求項4記載の生分
解性樹脂発泡成型品の製造方法。
8. The biodegradable resin according to claim 4, wherein the extruded biodegradable resin molded article is extruded into a sheet, foamed, molded, and then vacuum molded into a desired shape. Method for producing foamed resin foam.
【請求項9】 生分解性樹脂押出発泡成形体は、シート
状に押し出して、発泡、成形させた後、所望の形状に圧
空成形されることを特徴とする、請求項4記載の生分解
性樹脂発泡成型品の製造方法。
9. The biodegradable resin extruded foam according to claim 4, wherein the extruded biodegradable resin molded article is extruded into a sheet, foamed and molded, and then pressure-molded into a desired shape. Manufacturing method for resin foam molded products.
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