JP2010106051A - Biodegradable starch composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable starch composition that can be used in place of a plastic material to be useful in various applications such as vessels for eating and drinking, various packaging materials such as a sheet, a film and the like, cushioning materials, daily commodities, agrochemical supplies, and the like, and exhibits molding processability and excellent properties which neither inhibit the use in various applications nor damage its value. <P>SOLUTION: A natural rubber latex as an essential ingredient in an amount of 3-10 pts.wt., in terms of solid content, is incorporated with 100 pts.wt. of starch to obtain the starch composition that is excellent in molding processability and gives a molded article exhibiting excellent properties. Thus, the starch composition has biodegradability, exhibits excellent molding processability and has excellent properties such as impact strengths, and resistance to flexing crack and an elongation ratio of a sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、廃棄処理されたときに短期間で生分解又は崩壊する澱粉を主成分とする澱粉組成物に関し、特に、飲食用容器を始め、シート、フィルムなどの各種包装材料、緩衝材、生活用品、農業用製品など各種用途において好適に使用可能であり、衝撃強さ、シートの屈曲割れを改善した生分解性を有する澱粉組成物に関する。   The present invention relates to a starch composition mainly composed of starch that biodegrades or disintegrates in a short period of time when it is disposed of, and in particular, various packaging materials such as food and drink containers, sheets and films, cushioning materials, life The present invention relates to a starch composition that can be suitably used in various applications such as articles and agricultural products, and has biodegradability with improved impact strength and bending cracking of sheets.

従来のプラスチック成形品は廃棄された際に自然環境では分解し難く、環境を汚染する一つの要因となっている。そこで、近年、自然環境下で分解される素材からなる成形品を使用することが検討されて、実際にも使用されるようになっている。このような自然環境下で分解される樹脂素材として、ポリ乳酸、変性デンプン等の各種の生分解性樹脂が知られている。これらの生分解性樹脂は、廃棄されても自然環境下で最終的に微生物によって分解され環境に悪影響を与えないため、地球環境に優しい樹脂素材である。   Conventional plastic molded products are difficult to decompose in the natural environment when discarded, and are a factor that pollutes the environment. Therefore, in recent years, it has been studied to use a molded product made of a material that can be decomposed in a natural environment, and is actually used. Various types of biodegradable resins such as polylactic acid and modified starch are known as resin materials that can be decomposed in such a natural environment. Since these biodegradable resins are finally decomposed by microorganisms in the natural environment even if discarded, they do not have an adverse effect on the environment, and are therefore environmentally friendly resin materials.

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材料であり、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の処理を行うことで可塑性をもたせた澱粉が利用されている。   Starch, one of these biodegradable resins, is a plant-derived natural polymer material that is absorbed by the original plant (starch) during the growth process, based on the amount of carbon dioxide emitted during combustion. It is a so-called carbon neutral material that has the same amount of carbon dioxide. However, starch itself is a high molecular weight material, and if it remains as starch, it lacks fluidity during molding and has difficulties in molding processability. Starch that has been plasticized by treatment such as chemical modification such as etherification is used.

一方、添加剤により対応することも行われており、生分解性で環境対応であることを考慮したとき、澱粉組成物に添加する添加剤もなるべく天然のものが好ましい。
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。
On the other hand, it is also handled by additives, and considering that it is biodegradable and environmentally friendly, the additive added to the starch composition is preferably as natural as possible.
Since petroleum-based plastic additives are often used to improve physical properties and moldability (Patent Documents 1 and 2), when manufacturing a molded product using a starch composition as an environmentally friendly material, The amount added should be considered to be minimal.

従来、澱粉組成物としては、澱粉に、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトールなどの可塑剤、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースなどの親水性高分子材料、グリセリンエステル、脂肪酸などの滑材、ポリプロピレンやポリエチレンなどの石油系プラスチック、タルク、クレーなどの充填材、染料、顔料などの着色材などを加えて使用している。   Conventional starch compositions include starch, plasticizers such as glycerin, ethylene glycol, propylene glycol and sorbitol, hydrophilic polymer materials such as polyvinyl alcohol and carboxymethylcellulose, lubricants such as glycerin esters and fatty acids, polypropylene and polyethylene. It is used with the addition of fillers such as petroleum-based plastics, talc and clay, and coloring materials such as dyes and pigments.

また、そうした澱粉組成物は各種成形法、例えば、押出成形、T−ダイ押出成形、インジェクション成形、真空圧空成形などの成形方法により、各種包装材料や使い捨ての製品である買物袋、生ゴミ収集袋、使い捨て弁当箱、コップ、食品トレー、ナイフ、フォーク、スプーン、歯ブラシ、クシや農業用製品である農業用袋、育苗ポット、栽培セット、コンポスト袋や緩衝材、飲食用容器などが製造され、製造された澱粉成形品は、近年、環境に優しい成形品として、石油系プラスチック成形品に代わり一部利用され始めている。   In addition, such starch compositions are produced by various molding methods such as extrusion molding, T-die extrusion molding, injection molding, vacuum pressure forming, etc., and various packaging materials and disposable products such as shopping bags and garbage collection bags. , Disposable lunch boxes, cups, food trays, knives, forks, spoons, toothbrushes, combs and agricultural products such as agricultural bags, seedling pots, cultivation sets, compost bags and cushions, food and beverage containers, etc. In recent years, such starch molded products have begun to be partially used as environmentally friendly molded products in place of petroleum-based plastic molded products.

しかしながら、澱粉組成物は脆弱で、例えば、T−ダイ押出機から得られたシートを180°θに屈曲した場合に割れるというシートの屈曲割れという問題があり、また、澱粉組成物でできたインジェクション成形品である厚肉の容器類をコンクリート床に落下させた場合に簡単に割れるといった問題もあり、実用上使用に耐えられないのが現状である。   However, the starch composition is fragile, for example, there is a problem of bending cracking of the sheet that breaks when the sheet obtained from the T-die extruder is bent at 180 ° θ, and the injection made of the starch composition There is also a problem that when a thick container, which is a molded product, is dropped on a concrete floor, it is easily broken, so that it cannot be used practically.

石油系プラスチックでは、耐衝撃性を改善するためにゴム系衝撃性樹脂を添加すること
が行われている(特許文献3)。しかしながら、環境対応の生分解性を維持しつつ、耐衝撃性、屈曲割れを生じることのない澱粉組成物は未だ試行錯誤されているのが現状である。
特開2001−64458号公報 特開2004−155842号公報 特開平8−259800号公報
In petroleum-based plastics, a rubber-based impact resin is added to improve impact resistance (Patent Document 3). However, the present condition is that the starch composition which does not produce impact resistance and bending cracking while maintaining the biodegradability corresponding to the environment is still undergoing trial and error.
JP 2001-64458 A JP 2004-155842 A JP-A-8-259800

本発明は、種々の用途分野へ澱粉組成物を使用するに際して、上記のような環境対応を重視しつつ、飲食用容器を始め、各種包装材料、緩衝材、農業用製品、生活用品などの成形材料として有用な、衝撃強さ、シートの屈曲割れに優れる生分解性を有する澱粉組成物を提供する。   The present invention, when using a starch composition in various fields of application, emphasizes the above-mentioned environmental friendliness, and forms moldings for food and beverage containers, various packaging materials, cushioning materials, agricultural products, daily necessities, etc. Provided is a starch composition useful as a material and having biodegradability excellent in impact strength and bending cracking of a sheet.

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明では、以下のとおり、澱粉組成物として天然ゴムラテックスを所定量添加することにより、廃棄した後も自然環境にも優しく、かつ衝撃強さ、シートの屈曲割れに優れる生分解性を有する澱粉組成物とすることができ、上記課題を解決するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors, in the present invention, as follows, by adding a predetermined amount of natural rubber latex as a starch composition, it is gentle to the natural environment after disposal, And it can be set as the starch composition which has the biodegradability which is excellent in impact strength and the bending crack of a sheet | seat, and came to solve the said subject.

本発明の課題を解決するための、本発明の第1のものは、澱粉100重量部に対し、必須成分である天然ゴムラテックスを固形分で3.0〜10.0重量部添加したことを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
本発明の第2のものは、天然ゴムラテックスが保存安定剤を添加したことを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
In order to solve the problems of the present invention, the first of the present invention is that the natural rubber latex, which is an essential component, is added in an amount of 3.0 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of starch. It is the starch composition which has the biodegradability characterized.
The second of the present invention is a starch composition having biodegradability, characterized in that a natural rubber latex is added with a storage stabilizer.

本発明の第3のものは、天然ゴムラテックスが保存安定剤としてアンモニアを添加したものであることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
本発明の第4のものは、天然ゴムラテックスがアンモニアを中和したことを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
The third of the present invention is a starch composition having biodegradability, characterized in that natural rubber latex is a storage stabilizer added with ammonia.
The fourth aspect of the present invention is a starch composition having biodegradability, characterized in that natural rubber latex has neutralized ammonia.

本発明の第5のものは、天然ゴムラテックスがフィールド(樹液)ラテックスであることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
本発明の第6のものは、天然ゴムラテックスが化学修飾したものであることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
The fifth aspect of the present invention is a biodegradable starch composition characterized in that the natural rubber latex is a field (sap) latex.
The sixth aspect of the present invention is a starch composition having biodegradability, characterized in that natural rubber latex is chemically modified.

本発明の第7のものは、天然ゴムラテックスが遠心分離により物理的に濃縮処理されたことを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
本発明の第8のものは、澱粉が生澱粉であることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
A seventh aspect of the present invention is a biodegradable starch composition characterized in that natural rubber latex is physically concentrated by centrifugation.
The eighth aspect of the present invention is a starch composition having biodegradability, wherein the starch is raw starch.

本発明の第9のものは、澱粉が物理的な変性澱粉であることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
本発明の第10のものは、澱粉が化学修飾した澱粉であることを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物である。
前記各生分解性を有する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。
The ninth one of the present invention is a starch composition having biodegradability, wherein the starch is a physically modified starch.
A tenth aspect of the present invention is a starch composition having biodegradability, wherein the starch is a chemically modified starch.
By using the starch composition having each biodegradability, the present invention has been completed.

本発明の澱粉に所定量の天然ゴムラテックスを添加した澱粉組成物は、衝撃強さ、シートの屈曲割れが優れた性質を有するもので、また、押出成形、射出成形、真空圧空成形、
インフレーション成形、プレス成形などの成形が可能である。
このため、本発明の生分解性を有する澱粉組成物は石油系プラスチックの代替として、一層好適な環境対応型の組成物として飲食用容器や各種包装材料、緩衝材などへの応用が十分可能である。
The starch composition obtained by adding a predetermined amount of natural rubber latex to the starch of the present invention has excellent impact strength and bending cracking of the sheet, and is also suitable for extrusion molding, injection molding, vacuum pressure molding,
Molding such as inflation molding and press molding is possible.
Therefore, the biodegradable starch composition of the present invention can be applied to food and drink containers, various packaging materials, cushioning materials, etc. as a more suitable environment-friendly composition as an alternative to petroleum-based plastics. is there.

本発明において、保存安定剤、アンモニアを添加することにより、天然ゴムラテックス中に含まれるタンパクや微生物による天然ゴムラテックスの分解などの劣化が押さえられ、天然ゴムラテックスが安定化し適度な生分解性を有する澱粉組成物が得られる。また、アンモニアを添加してpHを調整し劣化を防止した天然ゴムラテックスは安定化しているものの、アンモニア臭が残存することから、中和処理することによりアンモニア臭を除去し不快な臭気のない澱粉組成物からなる成形体を得ることができる。   In the present invention, by adding a storage stabilizer and ammonia, degradation such as degradation of natural rubber latex by proteins and microorganisms contained in natural rubber latex is suppressed, and natural rubber latex is stabilized and has appropriate biodegradability. The starch composition which has is obtained. In addition, although natural rubber latex that has been adjusted to prevent pH degradation by adding ammonia is stabilized, the ammonia odor remains, so neutralization treatment removes the ammonia odor and eliminates unpleasant odor starch A molded body made of the composition can be obtained.

また、天然ゴムラテックスを遠心分離による物理的な濃縮処理をすることで、含有されているタンパク質、微生物等の成分を分離することができるから、天然ゴムラテックス自体が安定化し、天然ゴムラテックスを含有する澱粉組成物として安定した品質の生分解性を有するものが得られる。
さらに、天然ゴムラテックスとして、凝固しやすいフィールドラテックスを用いること、ビニル系モノマーを天然ゴムラテックスと反応させ、変性したものを用いることで、天然ゴムラテックスの生分解性を維持しつつ、機械的な特性や物性の優れた成形体を成形することができる。
In addition, the natural rubber latex can be separated by protein concentration by centrifuging the natural rubber latex, so the natural rubber latex itself is stabilized and contains natural rubber latex. As a starch composition, a stable quality biodegradable product is obtained.
Furthermore, by using a field latex that is easily coagulated as a natural rubber latex, and by using a modified product obtained by reacting a vinyl monomer with a natural rubber latex and maintaining the biodegradability of the natural rubber latex, A molded article having excellent characteristics and physical properties can be molded.

本発明について、以下にさらに詳しく説明する。
まず、本発明の澱粉組成物の構成について、本発明に係る衝撃強さ、シートの屈曲割れに優れた生分解性を有する澱粉組成物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。
The present invention will be described in more detail below.
First, regarding the composition of the starch composition of the present invention, raw starch is used as the starch composition used in the starch composition having biodegradability excellent in impact strength and bending cracking of the sheet according to the present invention. Examples thereof include starch, bean starch, tapioca starch, potato starch, wheat starch, rice starch, black mackerel starch, castor starch, lotus starch, sago starch, bracken starch, and waste starch.

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。   Physically modified starch can also be used, and examples include alpha starch and wet heat starch.

さらに、生分解性に影響ない程度に化学修飾した澱粉も用いることができ、例えば、アセト酢酸エステル化澱粉、酢酸エステル化澱粉、ヒドロキシメチルエーテル化澱粉、ヒドロキシプロピルエーテル澱粉、カルボキシメチルエーテル化澱粉、アリルエーテル化澱粉、メチルエーテル化澱粉、コハク酸エステル化澱粉、キサントゲン酢酸エステル化澱粉、硝酸エステル化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、リン酸架橋澱粉、ホルムアルデヒド架橋澱粉、アクロレイン架橋澱粉、エピクロルヒドリン架橋澱粉などを挙げることができる。   Furthermore, starch chemically modified to such an extent that it does not affect biodegradability can also be used, for example, acetoacetate esterified starch, acetate esterified starch, hydroxymethyl etherified starch, hydroxypropyl ether starch, carboxymethyl etherified starch, Allyl etherified starch, methyl etherified starch, succinate esterified starch, xanthogen acetate esterified starch, nitrate esterified starch, urea phosphate esterified starch, phosphate esterified starch, phosphate crosslinked starch, formaldehyde crosslinked starch, acrolein Crosslinked starch, epichlorohydrin crosslinked starch, etc. can be mentioned.

本発明において、澱粉として、生澱粉、物理的な変性澱粉又は化学修飾した澱粉の中から、1種単独又は2種以上を組み合わせて配合して使用することができる。   In the present invention, the starch can be used alone or in combination of two or more from raw starch, physically modified starch or chemically modified starch.

本発明において、生分解性を有する澱粉組成物の必須成分は、天然ゴムラテックスである。天然ゴムラテックスはへベア・ブラジリエンス樹から採取され、タイ、マレーシア、インドネシアなどの熱帯諸国を中心に産出され、その優れた物理特性を生かしてゴム業界、タイヤ産業界において幅広く使用されている。   In the present invention, an essential component of the biodegradable starch composition is natural rubber latex. Natural rubber latex is extracted from Hevea brazilian trees and produced mainly in tropical countries such as Thailand, Malaysia, Indonesia, etc., and it is widely used in the rubber and tire industries by taking advantage of its excellent physical properties.

そして、天然ゴムラテックスとしては、フィールドラテックスが好適に用いられる。
フィールドラテックスはシス−1,4−ポリイソプレンを主成分として含有し、非ゴム成分としてはタンパク質や脂質、糖分及び微生物を含み、一般に天然ゴムラテックスはp
H領域が5〜9の範囲で長期間放置すると凝固する。これは、天然ゴムラテックス中に含まれる微生物が天然ゴムラテックス中のタンパク質や糖質を分解し、二酸化炭素を放出することが主因とされている。
A field latex is preferably used as the natural rubber latex.
Field latex contains cis-1,4-polyisoprene as the main component, and non-rubber components include proteins, lipids, sugars, and microorganisms.
If the H region is left in the range of 5 to 9 for a long time, it solidifies. The main reason for this is that microorganisms contained in the natural rubber latex decompose proteins and sugars in the natural rubber latex and release carbon dioxide.

本発明において、前記したフィールドラテックスの不安定性から、フィールドラテックスには、添加剤を添加したラテックス、すなわち、添加剤として保存安定剤として機能するアンモニアや防腐剤を添加した該ラテックスを用いることができる。また、フィールドラテックスを遠心分離により濃縮した物理的な処理ラテックス、ビニルモノマーなどによる化学修飾したラテックスを用いることもできる。   In the present invention, due to the instability of the field latex described above, the field latex can be a latex added with an additive, that is, the latex added with ammonia or an antiseptic that functions as a storage stabilizer as an additive. . Further, a physically treated latex obtained by concentrating field latex by centrifugation, or a latex chemically modified with vinyl monomer or the like can also be used.

そこで、天然ゴムラテックスに含有されているタンパク質や脂質を除去したり、安定化するため、本発明では、タンパク質や脂質を除去する方法として酵素処理を採用することで分解したり、アンモニアやカルバミン酸塩などの防腐剤を添加することで凝固を防止し、安定化している。また、アンモニア添加ラテックスはアンモニアのため臭気を発生するため、利用分野が限られるなど取扱いが難しいことから、本発明では、アンモニアを中和処理することでアンモニア臭をなくしているものを採用することもできる。また、天然ゴムラテックスを遠心分離することで、含有されているタンパク質や脂質等の成分を物理的に成分分離して天然ゴムラテックスの濃縮を行うとともに、タンパク質を除去し、天然ゴムラテックスを安定化し、天然ゴムラテックスを含有する澱粉組成物の品質の劣化を抑えるようにしている。   Therefore, in order to remove or stabilize proteins and lipids contained in the natural rubber latex, the present invention decomposes them by adopting an enzyme treatment as a method for removing proteins and lipids, ammonia or carbamic acid. By adding a preservative such as salt, coagulation is prevented and stabilized. In addition, since the ammonia-added latex generates odor due to ammonia, it is difficult to handle because the application field is limited. Therefore, in the present invention, it is necessary to eliminate the ammonia odor by neutralizing the ammonia. You can also. In addition, by centrifuging natural rubber latex, the components such as protein and lipid are physically separated to concentrate natural rubber latex and remove protein to stabilize natural rubber latex. The deterioration of the quality of the starch composition containing natural rubber latex is suppressed.

さらに、本発明では、天然ゴムラテックス粒子に改質モノマーによる化学修飾を施したものを使用することにより、天然ゴムラテックスを含有する澱粉組成物が有するゴム物性を調整することが行われている。改質モノマーとしては、例えば、ビニルモノマーが用いられる。ビニルモノマーとして、具体的には、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、シアン化ビニル系モノマー、芳香族ビニル系モノマー等を挙げることができる。特に、(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしてメチルメタクリレートが好適に用いられ、天然ゴムラテックスへのグラフト率は固形分で概ね10〜60重量%の範囲である。   Furthermore, in the present invention, by using a natural rubber latex particle that has been chemically modified with a modifying monomer, the physical properties of the rubber possessed by the starch composition containing the natural rubber latex are adjusted. As the modifying monomer, for example, a vinyl monomer is used. Specific examples of vinyl monomers include (meth) acrylic acid ester monomers, vinyl cyanide monomers, aromatic vinyl monomers, and the like. In particular, methyl methacrylate is suitably used as the (meth) acrylic acid ester monomer, and the graft ratio to the natural rubber latex is generally in the range of 10 to 60% by weight in terms of solid content.

本発明において天然ゴムラテックスとして前記各種天然ゴムラテックスの中から、1種単独又は2種以上を組み合わせて配合して使用することができる。
尚、天然ゴムラテックスの固形分濃度は、特に限定されないが、好ましい範囲としては40〜60重量%のものである。固形分濃度が40重量%未満では水分含有量が60重量%を超え、組成物中の水分除去が困難となる。また、固形分濃度が60重量%を超えた場合は、ラテックス濃度が高くなり、例えば、ヘンシェルミキサーによる混合時にラテックス粒子同士の凝集が顕著となり、均一混合状態の維持が困難となる。
In the present invention, the natural rubber latex can be used alone or in combination of two or more of the various natural rubber latexes.
The solid content concentration of the natural rubber latex is not particularly limited, but a preferable range is 40 to 60% by weight. If the solid content concentration is less than 40% by weight, the water content exceeds 60% by weight, making it difficult to remove the water in the composition. Further, when the solid content concentration exceeds 60% by weight, the latex concentration becomes high. For example, the aggregation of latex particles becomes remarkable at the time of mixing by a Henschel mixer, and it becomes difficult to maintain a uniform mixed state.

本発明の澱粉組成物の主要成分は澱粉と天然ゴムラテックスからなり、その組成は澱粉100重量部に対し、前記天然ゴムラテックスを固形分で3〜10重量部添加することから構成されている。天然ゴムラテックスの固形分濃度が3重量部未満では衝撃強さ、シートの屈曲時の割れの改善に乏しく、また、10重量部を超えた場合は軟化温度の低下、靱性又は引張強さの低下となり、成形されたものが柔らかく、腰がないものとなって製品用塗が限定され好ましくない。   The main components of the starch composition of the present invention are composed of starch and natural rubber latex, and the composition is constituted by adding 3 to 10 parts by weight of the natural rubber latex as a solid content to 100 parts by weight of starch. If the solid content concentration of the natural rubber latex is less than 3 parts by weight, the impact strength and cracking at the time of bending of the sheet are poor, and if it exceeds 10 parts by weight, the softening temperature decreases, the toughness or the tensile strength decreases. Therefore, the molded product is soft and has no waist, so that the coating for products is limited, which is not preferable.

本発明の生分解性を有する澱粉組成物は、飲食用容器を初め、シート、フィルムなどの各種包装材料、緩衝材、生活用品、農業用製品など各種用途に好適に使用が可能であり、上記の澱粉、天然ゴムラテックス以外に、各種の添加剤を各種用途及び求められる物性、機能に応じて選択し、本発明の目的を損なわない範囲で1種単独又は2種以上を組み合わせて添加することもできる。   The starch composition having biodegradability of the present invention can be suitably used for various uses such as food and drink containers, various packaging materials such as sheets and films, cushioning materials, daily necessities, and agricultural products. In addition to the starch and natural rubber latex, various additives are selected according to various uses and required physical properties and functions, and are added singly or in combination of two or more without departing from the object of the present invention. You can also.

使用する添加剤としては、高分子量である澱粉を成形材料として使用するため可塑剤の添加が挙げられる。具体的には、可塑剤としてソルビトール、マンニトール、D−グルコース、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げることができる。   Examples of the additive used include addition of a plasticizer because starch having a high molecular weight is used as a molding material. Specific examples of the plasticizer include sorbitol, mannitol, D-glucose, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. .

本発明の組成物において、親水性高分子材料であるポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミドなどを添加している。この親水性高分子材料の添加により、ヘンシェルミキサーによる混合時に天然ゴムラテックス中の含有水分を吸収し、ドライアップを大幅に早めることができ、澱粉を成形加工するために有効である。特に、ポリビニルアルコール(以降、「PVA」という)は、生分解性であり、澱粉の可塑剤的機能をも備えている。PVAはビニルエステル単位を鹸化することにより得られる。ビニルエステル単位を形成するためのビニル化合物単量体としては酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられ、中でもPVAを得る点では酢酸ビニルが好ましい。PVAは一般的に鹸化度が高くなると(100%に近接)ヒドロキシ基間の水素結合による結晶化のために冷水に溶けにくくなる。また、鹸化度が低くなると(概ね60%未満)疎水基の増加で冷水に溶けにくくなる。
ヘンシェルミキサーによる迅速なドライアップを考慮すると、好ましいPVAは鹸化度の範囲として概ね80〜90%の部分鹸化型PVAである。
In the composition of the present invention, a hydrophilic polymer material such as polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid polymer, polyacrylamide or the like is added. By adding this hydrophilic polymer material, moisture contained in the natural rubber latex can be absorbed at the time of mixing with a Henschel mixer, and the dry-up can be greatly accelerated, which is effective for molding starch. In particular, polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as “PVA”) is biodegradable and has a plasticizer function of starch. PVA is obtained by saponifying vinyl ester units. Examples of the vinyl compound monomer for forming the vinyl ester unit include vinyl acetate, vinyl formate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl benzoate and the like. Among them, vinyl acetate is preferable from the viewpoint of obtaining PVA. PVA generally becomes less soluble in cold water due to crystallization due to hydrogen bonding between hydroxy groups as the degree of saponification increases (close to 100%). Also, when the degree of saponification is low (approximately less than 60%), it becomes difficult to dissolve in cold water due to an increase in hydrophobic groups.
Considering rapid dry-up with a Henschel mixer, a preferred PVA is a partially saponified PVA having a saponification range of approximately 80 to 90%.

本発明の澱粉組成物では、シリカを添加することが好ましい。シリカを添加することにより、天然ゴム粒子表面同士の付着を抑制することができる。澱粉組成物の成形に際して、例えば、使用されるヘンシェルミキサーによる混合時、天然ゴムラテックス中の含有水分が除去されると、天然ゴム粒子同士が付着し易くなり、天然ゴム粒子表面にタックが発生し、天然ゴム粒子表面がべと付くため天然ゴム粒子表面同士の付着が発生し、天然ゴム粒子及び原料澱粉が凝集又は塊状となり、押出成形時のホッパー落ち及び成形装置の原料供給が困難となる。しかしながら、本発明のようにシリカを添加することで天然ゴム粒子表面同士の付着を抑制することができる。
使用するシリカとしては、湿式法シリカ、乾式法シリカ、合成ケイ酸塩系シリカなどを使用することができる。シリカの添加量は天然ゴムラテックスの添加量によるが大まかな目安としては天然ゴムラテックスの固形分対シリカの割合が10:1である。
In the starch composition of the present invention, it is preferable to add silica. By adding silica, adhesion between the natural rubber particle surfaces can be suppressed. When molding the starch composition, for example, when the moisture contained in the natural rubber latex is removed during mixing with the Henschel mixer used, the natural rubber particles tend to adhere to each other, and the natural rubber particle surface is tacked. Since the surfaces of the natural rubber particles are sticky, the natural rubber particles adhere to each other, and the natural rubber particles and the raw material starch are agglomerated or agglomerated. However, by adding silica as in the present invention, adhesion between the natural rubber particle surfaces can be suppressed.
As the silica to be used, wet method silica, dry method silica, synthetic silicate-based silica and the like can be used. The addition amount of silica depends on the addition amount of natural rubber latex, but as a rough guide, the ratio of solid content of natural rubber latex to silica is 10: 1.

本発明の生分解性を有する澱粉組成物に、機械的強度の調整及び配合原価を低減するために、充填剤を添加してもよい。適当な充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、マイカなどが挙げられる。滑剤としては、グリセリンエステル、脂肪酸、脂肪酸金属塩、パラフィン、ポリエチレンワックスなどが挙げることができる。さらに、成形加工性、物性を改質するために、必要に応じてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、エチレン/酢酸ビニル共重合体、アルキレン/アクリレート又はメタクリレート共重合体などの石油系プラスチック、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリ乳酸などの生分解性樹脂などの高分子材料、水なども添加できる。必要に応じて、酸化チタン、カーボンブラック、染料、顔料などの着色剤も使用できる。機械的強度を向上するためにケナフ、麻などの天然繊維やポリエステル、ポリアミドなどの合成繊維、各種ウイスカやガラス繊維などの強化材を使用することもできる。   A filler may be added to the biodegradable starch composition of the present invention in order to adjust the mechanical strength and reduce the blending cost. Suitable fillers include calcium carbonate, talc, clay, mica and the like. Examples of the lubricant include glycerin ester, fatty acid, fatty acid metal salt, paraffin, and polyethylene wax. Furthermore, in order to improve the molding processability and physical properties, petroleum plastics such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyester, ethylene / vinyl acetate copolymer, alkylene / acrylate or methacrylate copolymer, Polymer materials such as methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxybutylmethylcellulose and other biodegradable resins such as polylactic acid, water, and the like can also be added. Colorants such as titanium oxide, carbon black, dyes, and pigments can be used as necessary. In order to improve the mechanical strength, natural fibers such as kenaf and hemp, synthetic fibers such as polyester and polyamide, and reinforcing materials such as various whiskers and glass fibers can be used.

また、軽量化及び断熱性を上げるため、アゾジカーボンアミド、p,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの
化学発泡剤、炭酸ガス、窒素ガスやブタン、ペンタン、プロパンなどの炭化水素の発泡剤、重炭酸ソーダなどの無機質発泡剤、シラスバルーン、ガラスバルーン、有機質バルーンなどの中空体などを添加することもできる。
Also, chemical foaming agents such as azodicarbonamide, p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, carbon dioxide, nitrogen gas and butane are used to reduce weight and improve heat insulation. Hydrocarbon foaming agents such as pentane and propane, inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate, and hollow bodies such as shirasu balloons, glass balloons and organic balloons can also be added.

難燃化する目的で、ペンタブロモジフェニル、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテルなどの臭素化合物系難燃剤、トリフェニルホスフェートなどのリン酸エステル系難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどのアンチモン化合物系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物系難燃剤などを添加できる。その他にも必要に応じて酸化防止剤、架橋剤、相溶化剤などの添加剤を適宜添加することができる。   For the purpose of flame retardancy, bromine compound flame retardants such as pentabromodiphenyl, octabromodiphenyl ether, decabromodiphenyl ether, phosphate ester flame retardants such as triphenyl phosphate, antimony compounds such as antimony trioxide and antimony pentoxide Flame retardants, metal hydroxide flame retardants such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide can be added. In addition, additives such as an antioxidant, a crosslinking agent, and a compatibilizing agent can be appropriately added as necessary.

本発明の成形品の製造には、通常の石油系プラスチックの成形技術が適用可能である。例えば、ヘンシェルミキサー、タンブラー型混合機、バーバリミキサー、ニーダーミキサーなどの混合機にて澱粉や天然ゴムラテックス及び他の添加剤を混合し、漸次、押出機による成形品の製造、T−ダイ押出機によるシートの製造、インフレーション成形機によるフィルムの製造、カレンダー成形機によるシートの製造、インジェクション成形機による成形品の製造などの成形加工技術及び成形加工機が採用できる。   For the production of the molded article of the present invention, a usual petroleum-based plastic molding technique can be applied. For example, starch, natural rubber latex and other additives are mixed in a mixer such as a Henschel mixer, tumbler mixer, barbary mixer, kneader mixer, etc. It is possible to employ a molding processing technique and a molding processing machine such as manufacturing of a sheet by using an inflation molding machine, manufacturing a film by an inflation molding machine, manufacturing a sheet by a calendar molding machine, and manufacturing a molded product by an injection molding machine.

また、原料となる澱粉組成物をそのまま混練、混合し成形するのではなく、混合機にて混合した後、一軸又は二軸の押出機によりペレットを製造し、そのペレットをマスターペレットとして用いて上記の各成形加工機による製品の製造、真空圧空機による成形品の製造など成形加工することもできる。
ペレットを製造する際、ストランドダイから押し出したストランドのカッティングは、水槽にて冷却後カットすると、澱粉が吸湿性であるため、製品の不良原因(ピンホールの発生など)となることを考えると、ホットカットによる方が好ましい。
Also, instead of kneading, mixing and forming the starch composition as a raw material as it is, after mixing with a mixer, producing pellets with a uniaxial or biaxial extruder, and using the pellets as master pellets It is also possible to carry out molding processing such as production of products by each molding processing machine and production of molded products by a vacuum pressure machine.
When manufacturing pellets, cutting of strands extruded from the strand die is considered to cause product defects (such as pinholes) because starch is hygroscopic when cut after cooling in a water bath. Hot cutting is preferred.

本発明の生分解性を有する澱粉組成物を、組成を同じにして成形品を製造する際に、採用される成形温度域は、押出成形、T−ダイ押出成形、インジェクション成形、インフレーション成形などでは、概ね、160〜220℃の範囲である。成形温度が220℃を越えた場合は、ヤケの発生や分解が起きる。著しい場合は、茶色又は黒色に変色し、シリンダー内の焼き付きにより成形機を損傷する。また、160℃未満の成形温度域では澱粉組成物が未溶融状態で吐出され、好ましくない。著しい場合は、シリンダーとスクリュー間の剪断力が高まり、圧力上昇とともに、トラブルの原因となる。   When producing the molded product with the same composition of the biodegradable starch composition of the present invention, the molding temperature range employed is extrusion molding, T-die extrusion molding, injection molding, inflation molding, etc. In general, it is in the range of 160 to 220 ° C. When the molding temperature exceeds 220 ° C., burns and decomposition occur. In extreme cases, the color changes to brown or black, and the molding machine is damaged by seizure in the cylinder. Moreover, in the molding temperature range below 160 ° C., the starch composition is discharged in an unmelted state, which is not preferable. In a remarkable case, the shearing force between the cylinder and the screw is increased, which causes a trouble with an increase in pressure.

また、シリンダー内の滞留時間が長い場合にも、澱粉組成物のヤケの発生や分解が起きる。成形温度や吐出速度にもよるが、シリンダー内の滞留時間は最大でも5分以内が好ましい。   Also, when the residence time in the cylinder is long, the starch composition is burnt and decomposed. Although depending on the molding temperature and the discharge speed, the residence time in the cylinder is preferably within 5 minutes at the maximum.

成形後のパージ作業は重要であり、残留物が存在すると、以降の成形品に異物が混入し、不良品の原因となる。特に、インジェクション成形は注意を要し、例えば、澱粉では含有水分のため計量が不安定になることがある。シリンダー内の澱粉含有水分が水蒸気となり、蒸気圧となってスクリューが戻されるためである。そして、これにより、保圧から計量に替わるタイミングでスクリューがバックし、著しい場合は、設定値を超えて計量不能となることもある。したがって、澱粉組成物は計量に際し定量供給が可能となるように背圧を高めに設定し、スクリュー回転数は遅めとする。また、回転数を上げ過ぎるとヤケの発生や分解の原因となる。   The purging operation after molding is important, and if there is a residue, foreign matters are mixed into subsequent molded products, causing defective products. In particular, injection molding requires caution. For example, starch may be unstable due to moisture content. This is because the starch-containing water in the cylinder becomes water vapor, and the screw is returned to the vapor pressure. As a result, the screw backs at the timing when the pressure is changed from the holding pressure, and in the case of remarkable, the set value may be exceeded and the measurement may become impossible. Accordingly, the starch composition is set to a high back pressure so that a constant amount can be supplied during measurement, and the screw rotation speed is set to be slow. Further, if the rotational speed is increased too much, it may cause burns or disassembly.

また、T−ダイ押出機によりシート状に押出成形したシートは、引取りロールの温度を60℃以下に設定し、所定の厚さに成形したシートを冷却し、引取り、巻き取られる。   Moreover, the sheet | seat extrusion-molded by the T-die extruder sets the temperature of a take-up roll to 60 degrees C or less, cools the sheet | seat shape | molded by predetermined thickness, and is taken up and wound up.

以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not restrict | limited to a following example, unless the summary is exceeded.

得られた生分解性を有する澱粉組成物について、生分解性を有する澱粉組成物の物性を評価するために下記試料作成方法により試験試料のシート等を成形し、下記の測定方法に従って成形したシートの引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れを測定し、評価した。その測定方法は、以下の要領で行った。   About the obtained biodegradable starch composition, in order to evaluate the physical properties of the biodegradable starch composition, a sheet of a test sample was molded by the following sample preparation method, and the sheet was molded according to the following measurement method The tensile strength, elongation rate, impact strength and flex cracking by Izod impact test were measured and evaluated. The measurement method was performed as follows.

測定方法
<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。
<引張強さ及び伸び率>
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:50mm/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。
Measuring method <impact strength>
Using a sample piece prepared according to the following sample preparation method, it was measured by a notched Izod impact test according to JIS K-7110.
<Tensile strength and elongation>
Using a sheet formed by a T-die extruder prepared according to the following sample preparation method, the sheet was measured in the M / D direction at a tensile speed of 50 mm / min according to JIS K-7127.
<Bending crack>
A sheet (thickness of about 0.5 mm) formed by a T-die extruder prepared according to the following sample preparation method is left in a standard room at room temperature of 23 ° C and humidity of 50% RH, and then bent by hand to 180 ° θ. The presence or absence of cracks in the sheet was observed.

本発明の実施例及び比較例における使用原料及び試料作成方法は、以下のとおりである。
使用原料については、本発明の生分解性を有する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)
天然ゴムラテックス(1):(株)レジテックス製 レジテックスN−60R(固形分濃度50重量%、アンモニア中和品)
天然ゴムラテックス(2):(株)レジテックス製 レジテックスMG−10(メチルメタクリレート10重量%グラフト化)
シリカ:(株)トクヤマ製 レオロシール QS−40(乾式シリカ)
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。
The raw materials used and the sample preparation methods in the examples and comparative examples of the present invention are as follows.
For the raw materials used, in order to blend the biodegradable starch composition of the present invention,
Starch: Made by Nippon Corn Starch Co., Ltd., Amyloc No. 1A (Alphabized Corn Starch)
Natural rubber latex (1): Regex Corp. Regex N-60R (solid content 50% by weight, ammonia neutralized product)
Natural rubber latex (2): Regex Corp. Regex MG-10 (Methyl methacrylate 10 wt% grafted)
Silica: Leorosil QS-40 (dry silica) manufactured by Tokuyama Corporation
Glycerin: First grade reagent manufactured by Showa Chemical Co., Ltd. Lubricant: LICOWAX OP-PDR (Montanic acid ester) manufactured by Clariant Japan
Sorbitol: Showa Chemical Co., Ltd. reagent first grade Polyvinyl alcohol: Nippon Vinegar Polymer Co., Ltd. JP-18S
The raw materials were used. A starch composition was prepared from the raw materials described above according to the blending ratios in Table 1.

本発明の生分解性を有する澱粉組成物を用いて以下のように試験試料を作成した。
(1)混合
本発明の生分解性を有する澱粉組成物に配合する各原材料の混合には25Lヘンシェルミキサーを使用して、混合条件;500rpm×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
本発明の生分解性を有する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、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
本発明の生分解性を有する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、一軸の押出機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。
A test sample was prepared as follows using the starch composition having biodegradability of the present invention.
(1) Mixing The ingredients of the starch composition were mixed under a mixing condition of 500 rpm × 5 minutes using a 25 L Henschel mixer for mixing each raw material to be blended with the biodegradable starch composition of the present invention. In addition, L means a liter in a unit. The same applies below.
(2) Preparation of pellets The method for producing pellets of a starch composition having biodegradability according to the present invention is a method in which the starch composition prepared by the above mixing treatment is a single screw extruder with a vent port: screw; 50φ, L / D. = 28 was used to set the operating temperature of the heating zone of the single screw extruder to an operating temperature in the range of 175 to 195 ° C., extruded from the nozzle in a strand shape, and hot cut to give pellets of a predetermined size.
(3) Preparation of sheet A method for producing a sheet from the biodegradable starch composition of the present invention is obtained by using a T-die single screw extruder (manufactured by LAB TECH Engineering Co., Ltd. ): Die opening width: 300 mm, screw: 25φ, L / D = 30, rotation speed 88 rpm, each temperature set in the heating zone of the single screw extruder is set to an operating temperature within a range of 175 to 195 ° C. The sheet was extruded into a sheet shape, the temperature of the take-up roll was set to 55 ° C., and the sheet formed to a predetermined thickness of 0.7 mm was cooled, taken up and wound up.

本発明では、表1の配合割合に従って天然ゴムラテックスを添加して調製された生分解性を有する澱粉組成物を、上記の試料作成方法のようにして成形した試験試料を用いて、成形したシートの引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて評価する。   In the present invention, a sheet molded using a test sample obtained by molding a biodegradable starch composition prepared by adding natural rubber latex according to the blending ratio in Table 1 as in the above sample preparation method. The tensile strength, elongation rate, impact strength by Izod impact test and flex cracking are evaluated.

[実施例1]
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)、天然ゴムラテックス(1)((株)レジテックス製 レジテックスN−60R 固形分濃度50重量%、アンモニア中和品)を固形分で3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及び天然ゴムラテックス中の水分吸収の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3部、それぞれを配合し、25Lヘンシェルミキサーに入れ、混合条件;500rpm×5分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。
[Example 1]
Alpha starch corn starch (Nippon Corn Starch Co., Ltd., Amilok No. 1A) as starch, 100 parts by weight (the same applies hereinafter), natural rubber latex (1) (Regex Co., Ltd. Regitex N-60R solid content concentration 50 parts by weight (ammonia neutralized product) 3 parts by solid content, 6 parts glycerin (made by Showa Chemical Co., Ltd., reagent grade 1) as plasticizer, 5 parts sorbitol (made by Showa Chemical Co., Ltd., grade reagent) As a lubricant, 0.5 part of a montanic acid ester (Licowax OP-PDR, manufactured by Clariant Japan Co., Ltd.), polyvinyl alcohol (Nippon Acetate) is used to improve molding processability and physical properties and absorb moisture in natural rubber latex. -3 parts of Polymer Co., Ltd. (JP-18S) was blended and placed in a 25 L Henschel mixer, mixing conditions; 500 rpm x 5 minutes mixed. The obtained starch composition is supplied to a single screw extruder with a vent port: screw; 50φ, L / D = 28, and each set temperature of the heating zone of the single screw extruder is set to an operating temperature within a range of 180 to 200 ° C. It was set, extruded from a nozzle in a strand shape, and hot cut into pellets of a predetermined size.

上記ペレットを、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に供給し、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。
The above pellets are supplied to a T-die single screw extruder (manufactured by LAB TECH Engineering Co., Ltd., with vent port): die opening width: 300 mm, and each set temperature of a heating zone of a rotation speed of 88 rpm and a single screw extruder is set to 175 to 195. Extruded into a sheet with the operating temperature set in the range of ℃, set the temperature of the take-up roll to 55 ℃, cooled the sheet formed to a predetermined thickness of 0.7mm, taken up and taken up It was.

その製造したシート等について、上記評価方法に従って、成形したシート等の引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて測定した。得られた生分解性を有する澱粉組成物の物性は、衝撃強さ13.9J/m2、屈曲割れなし、伸び率245%であった。その結果を表1に示す。 About the manufactured sheet | seat etc., according to the said evaluation method, the tensile strength of the molded sheet | seat etc., elongation rate, the impact strength by an Izod impact test method, and a bending crack were measured. The physical properties of the obtained biodegradable starch composition were impact strength of 13.9 J / m 2 , no bending cracking, and elongation of 245%. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
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、天然ゴムラテックス(1)を固形分で5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。得られた生分解性を有する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引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて測定し、生分解性を有する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。
[Example 2]
In Example 2, the composition of the starch composition used in Example 1 was the same as in Table 1 except that natural rubber latex (1) was changed to 5 parts by solid content. A starch composition was obtained. From the obtained starch composition having biodegradability, pellets and sheets were formed in the same manner as in Example 1, and the obtained sheets and the like were measured for tensile strength, elongation by the same measurement method as in Example 1. The impact strength and bending cracking by the Izod impact test method were measured, and the physical properties of the biodegradable starch composition were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
実施例3では、天然ゴムラテックス(2)を固形分で5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。得られた生分解性を有する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引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて測定し、生分解性を有する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。
[Example 3]
In Example 3, a starch composition was obtained with the same composition as in Example 1 except that the natural rubber latex (2) was changed to 5 parts in terms of solid content. From the obtained starch composition having biodegradability, pellets and sheets were formed in the same manner as in Example 1, and the obtained sheets and the like were measured for tensile strength, elongation by the same measurement method as in Example 1. The impact strength and bending cracking by the Izod impact test method were measured, and the physical properties of the biodegradable starch composition were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例4]
実施例4では、天然ゴムラテックス(1)を固形分で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。得られた生分解性を有する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引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて測定し、生分解性を有する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。
[Example 4]
In Example 4, a starch composition was obtained with the same composition as in Example 1 except that the natural rubber latex (1) was changed to 10 parts in terms of solid content. From the obtained starch composition having biodegradability, pellets and sheets were formed in the same manner as in Example 1, and the obtained sheets and the like were measured for tensile strength, elongation by the same measurement method as in Example 1. The impact strength and bending cracking by the Izod impact test method were measured, and the physical properties of the biodegradable starch composition were evaluated. The results are shown in Table 1.

[比較例1、2及び3]
天然ゴムラテックス(1)を固形分で2部(比較例1)、15部(比較例2)及び天然ゴムラテックス無添加(比較例3)とし、比較例3では、シリカ無添加、PVAを1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は実施例1と同様なの方法でペレット、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引張強さ、伸び率、アイゾット衝撃試験法による衝撃強さ及び屈曲割れについて測定し、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。
[Comparative Examples 1, 2, and 3]
The natural rubber latex (1) is 2 parts by solid content (Comparative Example 1), 15 parts (Comparative Example 2) and no natural rubber latex added (Comparative Example 3). In Comparative Example 3, no silica is added and PVA is 1 A starch composition was obtained with the same composition as in Example 1 except that the composition was changed to parts. The obtained starch composition was formed into pellets and sheets by the same method as in Example 1. Tensile strength, elongation and impact by Izod impact test method were measured for the obtained sheets and the like by the same measurement method as in Example 1. The strength and bending cracking were measured, and the physical properties of the starch composition were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2010106051
Figure 2010106051

表1の結果のとおり、天然ゴムラテックスを添加しない比較例3にみられるように衝撃強さ、屈曲割れ及び伸び率も悪い澱粉組成物に比較して、実施例1〜実施例4の、本発明の生分解性を有する澱粉組成物に係る配合組成のものでは、衝撃強さ及び屈曲割れの特性が著しく改善されている。天然ゴムラテックスの固形分が3重量部と少量でも弾性の改善に伴い、衝撃強さ及び伸び率に優れ、屈曲割れもなく、改善された効果がみられる。また、実施例4にみられるように天然ゴムラテックスの固形分の量が10重量部で、澱粉本来の引張強さは低下するものの、衝撃強さが計測できない非破壊(NB)を示しており、物
性の改善が著しいことを裏付けている。そして、本発明における天然ゴムラテックスの添加量の範囲から外れる、添加量が少ない比較例1では、屈曲割れが生じ、天然ゴムラテックスを添加した効果が十分に表れない。また、添加量が多い比較例2では、著しく引張強さが低下してしまい、成形体として腰のない材料となり、成形体の利用分野が限定されてしまう。さらに、天然ゴムラテックスをビニルモノマーで変性させた実施例3と通常の天然ゴムラテックスを用いた実施例2と比較してみると、伸び率、衝撃強さは若干ゴム弾性が低減しているものの、その分引張強さは大きい物性のものとなり、ビニルモノマーにより天然ゴムラテックスをグラフト変性することで澱粉組成物のゴム特性を調製でき、天然ゴムラテックスの化学修飾したもの、化学修飾しないものあるいは化学修飾の程度を変更することで利用目的に応じた物性を有する成形材料として本発明の澱粉組成物を採用できる。
As shown in Table 1, compared with the starch composition having poor impact strength, flex cracking and elongation as seen in Comparative Example 3 where no natural rubber latex is added, the present Examples 1 to 4 In the composition of the inventive starch composition having biodegradability, impact strength and flex cracking properties are remarkably improved. Even when the solid content of the natural rubber latex is as small as 3 parts by weight, the improvement in elasticity is accompanied by excellent impact strength and elongation, no bending cracking, and an improved effect is seen. Further, as seen in Example 4, when the solid content of the natural rubber latex is 10 parts by weight, the original tensile strength of starch is reduced, but the impact strength cannot be measured, indicating nondestructive (NB). This confirms the remarkable improvement in physical properties. And in the comparative example 1 with a small addition amount that deviates from the range of the addition amount of the natural rubber latex in the present invention, bending cracks occur and the effect of adding the natural rubber latex is not sufficiently exhibited. Moreover, in the comparative example 2 with much addition amount, tensile strength will fall remarkably, it will become a material without a waist as a molded object, and the utilization field of a molded object will be limited. Further, comparing Example 3 in which natural rubber latex was modified with vinyl monomer and Example 2 in which normal natural rubber latex was used, the elongation and impact strength were slightly reduced in rubber elasticity. Therefore, the tensile strength of the starch composition can be adjusted by graft-modifying the natural rubber latex with vinyl monomer, and the rubber properties of the starch composition can be adjusted by chemical modification, non-chemical modification or chemical modification of the natural rubber latex. By changing the degree of modification, the starch composition of the present invention can be employed as a molding material having physical properties according to the purpose of use.

本発明の生分解性を有する澱粉組成物は、天然ゴムラテックスが少量でも衝撃強さ、屈曲割れが改善され、添加の効果が現れることから、澱粉本来の生分解性、カーボンニュートラルな素材の特性を失わないで優れた物性を有する生分解性を有する澱粉組成物とすることができる。   The starch composition having biodegradability of the present invention is improved in impact strength and bending cracking even with a small amount of natural rubber latex, and the effect of addition appears, so that the original biodegradability of starch, the characteristics of carbon neutral material It is possible to obtain a starch composition having biodegradability and having excellent physical properties without losing.

Claims (10)

澱粉100重量部に対し、必須成分である天然ゴムラテックスを固形分で3.0〜10.0重量部添加したことを特徴とする生分解性を有する澱粉組成物。   A starch composition having biodegradability, wherein natural rubber latex, which is an essential component, is added in an amount of 3.0 to 10.0 parts by weight based on 100 parts by weight of starch. 天然ゴムラテックスが保存安定剤を添加したものであることを特徴とする請求項1に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   2. The starch composition having biodegradability according to claim 1, wherein the natural rubber latex is one to which a storage stabilizer is added. 天然ゴムラテックスが保存安定剤としてアンモニアを添加したものであることを特徴とする請求項2に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to claim 2, wherein the natural rubber latex is obtained by adding ammonia as a storage stabilizer. 天然ゴムラテックスがアンモニアの中和処理を施したものであることを特徴とする請求項3に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to claim 3, wherein the natural rubber latex is neutralized with ammonia. 天然ゴムラテックスがフィールド(樹液)ラテックスであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 4, wherein the natural rubber latex is a field (sap) latex. 天然ゴムラテックスが化学修飾したものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 4, wherein the natural rubber latex is chemically modified. 天然ゴムラテックスが遠心分離により物理的に濃縮処理されたものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 6, wherein the natural rubber latex is physically concentrated by centrifugation. 澱粉が生澱粉であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 7, wherein the starch is raw starch. 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1〜7のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 7, wherein the starch is a physically modified starch. 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1〜7のいずれか1項に記載の生分解性を有する澱粉組成物。   The starch composition having biodegradability according to any one of claims 1 to 7, wherein the starch is a chemically modified starch.
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