JP2009292877A - 澱粉組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明においては、澱粉組成物として、成形加工性が優れ、成形物の物性が優れたものを得るために、澱粉100重量部に対し、必須成分である熱可塑性エラストマーを2.5〜10重量部添加することにより得られる澱粉組成物とすることにより、成形加工性と優れた衝撃強度、シートの屈曲割れ及び伸び率の物性が得られることを見いだし、解決した。
【選択図】 なし
Description
こうした生分解性樹脂の一つである、澱粉は、植物由来の天然高分子であり、燃焼に伴って排出される二酸化炭素の量を基準にし、元となる植物(澱粉)が成長過程で吸収した二酸化炭素の量と同じ量となる、いわゆるカーボンニュートラルな素材である。しかし、澱粉自体は高分子量の素材であり、澱粉のままでは成形時の流動性に欠け、成形加工性で難点があることから、水に溶かし熱を加えた物理的な変性やアセチル化ヒドロキシプロピルエーテル化などの化学修飾などを行い可塑性をもたせた澱粉が利用されている。
物性や成形加工性を改善するために石油系プラスチックの添加剤が用いられることが多い(特許文献1、2)ので、環境に優しい素材として澱粉組成物を用いた成形品を製造する際に、その添加量は最小限にするように考慮する必要がある。
前記各澱粉組成物とすることにより、本発明を完成するに至った。
まず、本発明にかかる澱粉組成物の構成について、本発明に係る、衝撃強度、シートの屈曲割れ及び物性(伸び率)に優れた澱粉組成物又は澱粉成形品に用いる澱粉としては、生澱粉が用いられ、例えば、トウモロコシ澱粉、豆澱粉、タピオカ澱粉、いも澱粉、麦澱粉、米澱粉、キツサバ澱粉、ヒシ澱粉、ハス澱粉、サゴ澱粉、わらび澱粉、クズ澱粉等を挙げることができる。
また、物理的な変性澱粉も用いることができ、アルファー澱粉、湿熱澱粉などを挙げることができる。
<衝撃強さ>
下記試料作成方法に従って作成した試料片を使用して、JIS K-7110に従ってノッチ付きアイゾット衝撃試験により測定した。
<引張力及び伸び率>
下記試料作成方法に従って作成したT−ダイ押出機により成形したシートを使用してJIS K-7127に従って、引張スピード:50 mm/minでシートのM/D方向について測定した。
<屈曲割れ>
下記試料作成方法に従って作成したT−ダイ押出機により成形したシート(厚さ約0.5 mm)を標準室;室温23℃、湿度50%RHの条件下に一昼夜放置後、手で180°θに屈曲した時のシートの割れの有無を観察した。
使用原料については、本発明の澱粉組成物を配合するために
澱粉:日本コーンスターチ(株)製、アミロックNo.1A(アルファー化コーンスターチ)
熱可塑性エラストマー:A;住友化学(株)製 SB−2610(SEBS系):B;クラレ(株)製 セプトンSー4055(SEEPS系)
ポリプロピレン:(株)プライムポリマー製 E−150GK,ブロックタイプ
グリセリン:昭和化学(株)製 試薬一級
滑剤:クラリアントジャパン(株)製 LICOWAX OP−PDR(モンタン酸エステル)
ソルビトール:昭和化学(株)製 試薬一級
ポリビニルアルコール:日本酢ビ・ポリマー(株)製 JP−18S
の原材料を用いた。上記した各原材料を表1の配合割合にしたがって澱粉組成物を調製した。
(1)混合
本発明の澱粉組成物に配合する各原材料の混合には25Lヘンシエルミキサーを使用して、混合条件;500rpm×3分、1000rpm×5分で澱粉組成物の成分を混合した。なお、Lは単位で、リットルを意味する。以下同様。
(2)ペレットの作成
本発明の澱粉組成物のペレットを製造する方法は、上記混合処理により調製された澱粉組成物をベント口付き一軸押出機:スクリュー;50φ、L/D=28を使用して一軸押出機のエクストルーダの加熱帯域の各設定温度を180〜200℃の範囲内にある運転温度に設定し、ノズルからストランド状に押し出し、ホットカットして所定寸法のペレットとした。
(3)シートの作成
本発明の澱粉組成物からシートを製造する方法は、上記混合処理により調製されたペレットをT−ダイ一軸押出機(LAB TECHエンジニアリング社製、ベント口有):ダイス開口部幅:300mm、スクリュー:25φ、L/D=30、回転数88rpm、一軸のエクストルーダの加熱帯域の各設定温度を175〜195℃の範囲内にある運転温度に設定した状態でシート状に押し出し、引取りロールの温度を55℃に設定し、所定の厚さ0.7mmに成形したシートを冷却し、引取り、巻き取った。
澱粉としてアルファー化コーンスターチ(日本コーンスターチ(株)製、アミロックNo.1A)を100部(重量部。以下同じ。)、SEBS系熱可塑性エラストマー(住友化学(株)製 SB−2610)を2.5部、可塑剤としてグリセリン(昭和化学(株)製、試薬一級)を6部、ソルビトール(昭和化学(株)製、試薬一級)を5部、滑剤としてモンタン酸エステル(クラリアントジャパン(株)製 LICOWAX OP−PDR)を0.5部、さらに、成形加工性と物性を改質するためポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポリマー(株)製、JP−18S)を1部、それぞれを配合し、25Lヘンシエルミキサーに入れ、混合条件;500rpm×3分、1000rpm×5分で混合して調製された澱粉組成物を、ベント口付き一軸押出機:スクリュー;50φ、L/D=28に供給し、一軸押出機の加熱帯域の各設定温度を180〜200℃の範囲内にある運転温度に設定し、ノズルからストランド状に押し出し、ホットカットして所定寸法のペレットとした。
実施例2では、実施例1で用いた澱粉組成物の配合組成のうち、熱可塑性エラストマーをSEEPS系熱可塑性エラストマー(クラレ(株)製 セプトンS−4055)に代えるとともに、その配合量を6部に変更した以外は、実施例1と同じ表1のとおりの配合組成の澱粉組成物を得た。得られた澱粉組成物から実施例1と同様の方法で、ペレット、シートを成形し、得られたシート等につき実施例1と同様の測定方法により測定し、澱粉組成物の物性の評価を行った。その結果を表1に示す。
実施例3及び4では、実施例1で用いた澱粉組成物の配合組成のうち、SEBS系熱可塑性エラストマー(住友化学(株)製 SB−2610)の配合量を6部及び10部に変更した以外は、実施例1と同じ配合組成とし、澱粉組成物を得た。得られた澱粉組成物から実施例1と同様の方法で、ペレット、シートを成形し、得られたシート等につき実施例1と同様の測定方法により測定し、澱粉組成物の物性の評価を行った。その結果を表1に示す。
比較例1、2では、熱可塑性エラストマーを添加せず、比較例2では、さらに、従来澱粉の成形性を改質するため用いられているポリプロピレン((株)プライムポリマー製 E−150GK,ブロックタイプ)25部を配合し、その他の成分は実施例1と同じ配合組成とし、澱粉組成物としたもので、得られた澱粉組成物の物性は実施例1と同様にシート、容器を成形し、実施例1と同様の評価を行った。その結果を表1に示す。
Claims (6)
- 澱粉100重量部に対し、必須成分である熱可塑性エラストマーを2.5〜10重量部添加したことを特徴とする澱粉組成物。
- 熱可塑性エラストマーがポリスチレン系ブロック共重合体エラストマーであることを特徴とする請求項1に記載の澱粉組成物。
- ポリスチレン系ブロック共重合体エラストマーが、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEEPS)、又はスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の澱粉組成物。
- 澱粉が生澱粉であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の澱粉組成物。
- 澱粉が物理的な変性澱粉であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の澱粉組成物。
- 澱粉が化学修飾した澱粉であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の澱粉組成物。
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