JP2729936B2

JP2729936B2 - 複合樹脂発泡体の製造方法

Info

Publication number: JP2729936B2
Application number: JP8059947A
Authority: JP
Inventors: 康男中村; 宏昌中村
Original assignee: Daiko Inc
Current assignee: Daiko Inc
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2016-02-08
Also published as: JPH09249761A; CN1152493A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部品、電気
部品、食品用容器、梱包用緩衝材、建築用資材、農業用
資材等各種の分野で使用される複合樹脂発泡体（以下、
複合発泡体という）の製造方法に関する。詳細には、熱
可塑性樹脂発泡体（以下、樹脂発泡体という）に替わり
得る複合発泡体、すなわち熱可塑性樹脂（以下、樹脂と
いう）と食品加工で発生する植物残渣とを主成分とする
発泡構造を有する複合発泡体の製造方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】食品加工業界においては、穀類、豆類、
種実類等を使用して豆腐、油等各種の食品が大量に加工
されており、これらの食品に不要の成分がおから、大豆
粕等の植物残渣として大量に発生している。これらの植
物残渣は、一部が食品、飼料、肥料等に利用されている
が、大部分が廃棄処理されている。ところが、植物残渣
の発生量が膨大であるため、廃棄処理することが困難に
なつている。そこで、植物残渣を資源として有効利用す
ることが要望されている。

【０００３】一方、自動車部品、電気部品、食品用容
器、梱包用緩衝材、建築用資材、農業用資材等の各種の
分野に広く使用されている樹脂発泡体は、使用後地中に
埋め立てたり、焼却することにより大部分が廃棄処理さ
れている。ところが、地中に埋め立てる場合には、生分
解性がなく、そのままの状態で残存するため、埋め立て
処理が困難になつている。焼却する場合には、黒煙を出
したり、有害ガスを発生するため、自然環境を汚染し破
壊する原因となり、焼却処理することも困難になつてい
る。そこで、樹脂発泡体については、廃棄処理を容易に
なし得るものが要望されている。

【０００４】また、この樹脂発泡体の製造においては、
加熱により分解して窒素ガスや炭酸ガスを発生する加熱
分解型発泡剤（通称、化学発泡剤）、フロン−１１，フ
ロン−１２，フロン−１１４等のフロン系発泡剤、プロ
パン，ブタン，ペンタン等の低沸点の液体又は液化ガス
からなる石油系発泡剤等の発泡剤が使用されている。と
ころが、発泡剤が高価であつたり、使用時に取り扱いに
注意を要する等のことから、樹脂発泡体を安全かつ安価
に製造し難いという問題点がある。そこで、安価で比較
的取り扱い易い水を発泡剤として利用することが提案さ
れている（例えば、特開昭５９−１７２５３１号公報、
特開昭５９−２１３７３８号公報等参照）。例えば、特
開昭５９−１７２５３１号公報に開示された樹脂発泡体
の製造方法は、粉粒状の樹脂と澱粉、小麦粉等の穀物粉
とを樹脂の溶融温度で撹拌混合し、溶融した樹脂と穀物
粉の混合物を冷却し、粗砕した後に多孔性集合塊に粉砕
し、この多孔性集合塊を水性媒体で処理し、これを加圧
下で溶融混練した後に加圧条件から解放することによ
り、独立気泡構造を有する発泡体を成形するようになつ
ている。ところが、原料として穀物粉を使用するため高
価である。多孔性集合塊に形成する工程が複雑である。
多孔性集合塊は、表面が穀物粉で被覆された樹脂粉粒体
が部分的に融着して形成されたものであり、水性媒体で
処理する際には水分が澱粉及び樹脂粉粒体間の孔に付着
するが、通常の高発泡に相当する水分量以上を保持する
ことが困難であり、通常以上に発泡倍率を高めることが
難しい。等の問題点があり、実用化されていない状況で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、種々検討した
結果、植物残渣を樹脂発泡体の原料とすることができ、
独立気泡構造を有し、廃棄処理の容易な樹脂発泡体を得
ることができることが明らかになつた。すなわち、植物
残渣は、有機質であり、樹脂との混和が容易である。植
物残渣は、元々水分を含有するものであり、樹脂と撹拌
混合するとともに溶融混練することにより、溶融した樹
脂中に水分を均一にミクロ分散させることが可能であ
る。しかも、植物残渣の水分量を容易に調整することが
できるとともに、植物残渣が吸水性であることから水分
の補充も容易になし得る。また、安価に入手できる。等
のことが明らかになつた。そこで、粉粒状の樹脂に水分
を含有した植物残渣を撹拌混合し、成形機により加熱溶
融しながら混練して成形したところ、連続気泡が少なく
独立気泡がほぼ均一に分布した発泡体が得られた。そし
て、植物残渣の含水率、樹脂と植物残渣との配合比率等
を調整することにより、発泡倍率を容易に変えることが
できるとともに、剛性，クツシヨン性等の機械的特性を
容易に変えることができた。得られた発泡体は、樹脂と
植物残渣とを主成分とする複合発泡体というべきもので
あり、従来の樹脂発泡体と類似した機械的特性を有して
おり、代替材としても使用し得るものであつた。しか
も、生分解性を有し、発熱量が低く、黒煙や有害ガスの
発生が少なく、廃棄処理を容易になし得るものであつ
た。

【０００６】本発明は、上記検討の結果なされたもの
で、その課題は、植物残渣を有効利用することであり、
樹脂と植物残渣とを主成分とする発泡構造を有する複合
発泡体を安全かつ安価にしかも簡単に製造する方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、粉粒状の樹脂と食品加工で発生する粉
粒状で水分を含有する植物残渣とを撹拌混合するととも
に、加熱溶融して混練することにより、植物残渣を介し
て溶融した樹脂中に水をミクロ分散させるようになつて
いる。これにより、発泡成形時における連続気泡の発生
を防止し、独立気泡に富む発泡構造を有する複合発泡体
を成形するようになつている。

【０００８】すなわち、本発明の複合発泡体の製造方法
は、粉粒状の樹脂と食品加工で発生する粉粒状で水分を
含有する植物残渣とを主成分とする原料を、樹脂の軟化
温度よりも低温域で撹拌混合し、この原料を圧力下で加
熱溶融しながら混練した後、圧力を下げて発泡成形する
ようになつている。原料を樹脂の軟化温度よりも低温域
で撹拌混合することにより、植物残渣を樹脂中に微粒子
状に均一に分散させるが、加熱溶融して混練することに
より溶融した樹脂中にさらに微粒子状に均一に分散させ
る。従つて、植物残渣に担持されている水分が溶融した
樹脂中にミクロ分散されることになる。なお、植物残渣
が部分的に凝集する場合にはその部分に樹脂膜が形成さ
れず、また植物残渣から出る水が集積して大きな蒸気圧
を発生し、周囲の樹脂膜を破壊して連続気泡となること
から、植物残渣が部分的に凝集しないように撹拌混合及
び混練を充分にすることが好ましい。原料としては、ビ
ニルアルコール系樹脂、スチレン系樹脂及びポリプロピ
レンを除く熱可塑性樹脂と植物残渣を主成分とするも
の、スチレン系樹脂とコーヒー豆の絞り粕であるコーヒ
ー粕を除く植物残渣とを主成分とするもの、又はポリプ
ロピレンと小麦の精製時に発生するふすまを除く植物残
渣とを主成分とするもののいずれでもよい。

【０００９】植物残渣は、元々多量の水分を含有してお
り、乾燥させて水分調整したものを使用することが好ま
しい。発泡倍率を高く設定する際には、撹拌混合した後
及び／又は加熱溶融時に水を添加することにより、水分
の含有量を増加させることができる。すなわち、乾燥さ
れた植物残渣は、吸水性を有しており、添加された水を
吸収する。これにより、添加された水も溶融した樹脂中
にミクロ分散され、連続気泡の発生を抑えつつ発泡倍率
を高めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。複合発泡体を製造するに際して、まず粉粒状の樹
脂と食品加工で発生した粉粒状で水分を含有する植物残
渣とを所定の比率で配合して原料を調整する。この原料
を公知の混合機で樹脂の軟化温度よりも低温域で充分に
撹拌混合し、植物残渣を樹脂中に均一に分散させる。次
いで、撹拌混合された原料を押出機、射出成形機等公知
の成形機に供給し、圧力下で加熱溶融しながら充分に混
練し、溶融した樹脂中に植物残渣を均一に分散させる。
しかる後、溶融した混合物をダイス、成形型等によつて
所定形状に成形するとともに発泡させる。

【００１１】使用される樹脂の種類は、従来のプラスチ
ツク成形に使用されているものはいずれでもよい。例え
ば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
エチレン−プロピレン共重合体、石油樹脂等のオレフイ
ン系樹脂（ポリオレフイン系樹脂）、ポリブタジエン、
ポリイソプレン等のジエン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂
（但し、ポリビニルアルコールを除く）、ポリメタクリ
ル酸メチル等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、アクリ
ルースチレン共重合体、アクリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体等のスチレン系樹脂、ナイロン−６、ナイロ
ン−６６、ナイロン−１２等のポリアミド系樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂等であ
る。特に、生分解性樹脂（但し、ノボン（商品名）等の
天然高分子系樹脂を除く）、例えぱポリカプロラクトン
（商品名「プラクセル」等）、ポリ２−ヒロロキシプロ
ピオン酸（商品名「ラクテイ」等）等の化学合成系樹脂
を使用する場合には、地中に埋めることにより短期間に
分解して消滅するため、使用後における廃棄処理を容易
に行い得る。樹脂の形態は、粉粒状であればよく、粉末
が好ましいが、ペレツトであつてもよい。また、樹脂
は、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ビ
ニルアルコール系樹脂、スチレン系樹脂及びポリプロピ
レンを除く樹脂については、後述する植物残渣のいずれ
と配合してもよい。スチレン系樹脂については後述する
コーヒー豆の絞り粕であるコーヒー粕を除く植物残渣の
いずれと配合してもよい。また、ポリプロピレンについ
ては、後述する小麦の精製時に発生するふすまを除く植
物残渣のいずれと配合してもよい。

【００１２】植物残渣は、食品加工で発生した粉粒状で
水分を含有するものであれば種類は問わないが、穀類、
豆類、種実類等を使用して食品を加工する際に発生する
粉粒状に粉砕されたものが好ましい。例えば、小麦の精
製時に発生するふすま、すそこ、豆腐の製造時に発生す
るおから（豆腐殻）、おからから脂肪分を抜いた脱脂お
から、コーヒー豆の絞り粕であるコーヒー粕、米の精製
時に発生する米ぬか、米ぬかから脂肪分を抜いた脱脂米
ぬか、ビールの製造時に発生するビール粕、油を絞つた
大豆粕，ごま粕や玉蜀黍粕、糖汁を絞つた砂糖黍粕、醤
油粕等である。なお、おから、脱脂おから、大豆粕等の
大豆を使用した植物残渣を総称して大豆殻ともいう。こ
れらの植物残渣は、加工工程で粉粒状に粉砕されている
ことから、そのままで使用することができるが、発泡の
程度、混合する樹脂の種類、複合発泡体に要求される物
性等に応じて粉砕機でさらに細粒化して使用してもよ
い。また、植物残渣は、２種以上を組み合わせて使用し
てもよい。

【００１３】植物残渣の機能は、水分を含有しているこ
とから水分の担持体としての機能を有し、溶融した樹脂
中に水をミクロ分散させるが、その主成分である脂肪
分、蛋白質、繊維質、粗灰分等によつて、それぞれ次の
機能をも果たす。脂肪分は、成形時における成形性を高
め、樹脂に対しての食い込みを良くするとともに、植物
残渣の樹脂に対する分散性を高める等の機能を有し、植
物残渣における含有量が０．２〜２０重量％程度である
ことが好ましく、２〜６重量％程度であることがさらに
好ましい。なお、２０重量％を超える場合には、分離や
成形型の汚れを起こし易い傾向がある。蛋白質は、熱溶
融して樹脂との結合力を高めるとともに、植物残渣の樹
脂に対する混入比を高める機能を有し、植物残渣におけ
る含有量が５〜４０重量％程度であることが好ましく、
１２〜３０重量％程度であることがさらに好ましい。繊
維質は、溶融した樹脂が絡み付き、複合発泡体の脆さを
補つて強度を高める機能を有し、植物残渣における含有
量が３重量％以上が好ましく、５重量％以上であること
がさらに好ましい。粗灰分は、増量剤としての機能を有
し、植物残渣における含有量が２０重量％以下が好まし
く、１５重量％以下がさらに好ましい。なお、粗灰分
は、有機質であるため、複合発泡体を使用後に焼却処理
する際に大部分が燃焼し、残存物（残灰）となるのは少
量である。

【００１４】植物残渣は、元々多量の水分を含有してお
り、例えばおからは８０％前後の含水率となつている。
そのため、保管時、撹拌混合時等における取り扱い上、
植物残渣を乾燥して１５〜２５重量％に水分調整されて
いることが好ましい。原料全体に対する水分量は、発泡
の程度、混合する樹脂の種類、複合発泡体に要求される
物性等によつて設定されるが、一般的には発泡倍率を高
める場合には多くし、発泡倍率を低くする場合には少な
くする。また、原料全体に対する水分量は、植物残渣の
配合比率に基本的に依存しており、植物残渣の配合比率
を高くすることにより多くなり、植物残渣の配合比率を
低くすることにより少なくなる。その際、植物残渣の配
合比率を一定とする場合には、設定された発泡倍率に応
じて植物残渣の水分を調整したり、水分を添加する。特
に、発泡倍率を高める場合には、樹脂と植物残渣とを撹
拌混合した後及び／又は加熱溶融する時に水を適量添加
することが好ましい。

【００１５】樹脂と植物残渣との配合比率は、発泡の程
度、混合する樹脂の種類、複合発泡体に要求される物性
等によつて設定されるが、一般的には発泡倍率を高める
場合には植物残渣の比率を大きくし、発泡倍率を低くす
る場合には植物残渣の比率を小さくする。植物残渣の含
水率により異なるが、一般的には樹脂１００重量部当た
り４０〜４００重量部（全量に対する割合で表示すれば
２８．５〜８０．０重量％）であり、好ましくは６０〜
２００重量部（同３７．５〜６６．７重量％）、さらに
好ましくは１００〜１５０重量部（同５０．０〜６０．
０重量％）である。

【００１６】樹脂と植物残渣との撹拌混合は、公知の混
合機を使用して行うが、混合機としてはヘンシエルミキ
サー（三井三池製作所製）、スーパーミキサー（川田製
作所製のＳＭＧ１００）等の高速混合ミキサーであつて
もよく、樹脂の軟化温度よりも低温域で充分に撹拌混合
することが好ましい。撹拌混合された原料の溶融混練
は、公知の成形機を使用して行うが、例えばノンベント
の混練用二軸押出機（日立造船産業製のＨＭＴ５７−４
０ＤＳＦ、日本製鋼所製のＴＥＸ４７Ｆ−２０ＡＷ）等
であつてもよく、充分に混練することが好ましい。撹拌
混合及び混練を充分に行うことにより、溶融した樹脂中
における植物残渣の分散状態、いいかえれば水のミクロ
分散をより高めることができるが、分散を促進する分散
促進剤を添加してもよい。気泡の微細化、均一化を高め
るために、核剤としてタルク、炭酸カルシウム、シリ
カ、アルミナ、ガラス粉等の無機質粉粒体を添加しても
よい。また、必要に応じて酸化防止剤、界面活性剤、着
色剤、紫外線吸収剤、難燃剤等の樹脂添加物を添加して
もよい。

【００１７】製造される複合発泡体は、成形機のダイ
ス、成形型等に応じて種々の形状に成形されるが、微細
な独立気泡が均一に形成された発泡構造となっており、
樹脂発泡体とほぼ同等の機械的特性を備えている。発泡
倍率の高いものについては、表面に薄いスキン層が形成
され、クツシヨン性、復元性等を備えており、緩衝材に
適応し得る。また、通気性を備えており、果物、野菜等
の通気性を必要とする梱包用緩衝材として樹脂発泡体よ
りもはるかに優れている。発泡倍率の低いものは、表面
に薄いスキン層が形成され、木材相当の表面硬度、強度
等を備えており、本材の代替材としても使用可能であ
る。

【００１８】複合発泡体は、地中において分解するとい
う樹脂発泡体には期待し得ない性質を備えている。複合
発泡体中の植物残渣が腐食して分解し、例えば樹脂と植
物残渣とを３０対７０の重量比率で配合して得られたも
のについては、樹脂がポリプロピレンである場合には約
６月で植物残渣の全部が分解した。樹脂が生分解性樹脂
である場合には、生分解性樹脂を使用した樹脂発泡体に
比べてはるかに短期間で分解消滅し、約３月で樹脂を含
むほとんどが分解し、約４月で全部が分解消滅した。こ
れにより、複合発泡体の埋め立て処理を樹脂発泡体ほど
大きな容積を必要とせず、比較的容易に行うことができ
る。また、焼却する際には、黒煙や有毒ガスの発生が少
なく、しかも発熱量が比較的低い。例えば、ポリプロピ
レンとおからとを３０対７０の重量比率で配合して得ら
れたものについては、ポリプロピレンを使用した樹脂発
泡体が１２，０００ｃａｌ／ｇであるのに対して約２分
の１の６，０２０ｃａｌ／ｇであつた。これにより、燃
焼ガスによる自然環境の汚染や破壊及び熱による焼却炉
の破損等を抑制することができ、焼却処理を樹脂発泡体
よりも容易に行うことができる。

【００１９】

【実施例】以下において、具体的な実施例を説明する。
各実施例は、植物残渣としてふすま、すそこ、おから、
脱脂おから、コーヒー粕、米ぬか、脱脂米ぬか及びビー
ル粕を使用し、これらとポリプロピレン、ラクテイ（生
分解性樹脂）、ポリ塩化ビニル及びポリスチレンの各樹
脂とをそれぞれ組み合わせて原料としている（但し、ポ
リスチレンとコーヒー粕との組み合わせ及びポリプロピ
レンとふすまとの組み合わせは除く）。なお、各植物残
渣については、含水率の異なる２種類のものをそれぞれ
を使用した。混合機は、高速混合ミキサー（川田製作所
製ＳＭＧ１００）を使用した。成形機は、図１に概念的
に示すノンベントの混合用二軸押出機（日本製鋼所製Ｔ
ＥＸ−３０）を使用した。図１に示す混合用二軸押出機
１は、ホツパー６に投入された原料Ｗをシリンダ２の外
周に設けられたヒーター５の熱により加熱溶融し、スク
リュー４で混練しながら前進させ、溶融した混合物Ｍを
シリンダ２の先端に取り付けられたダイス３から押し出
し、発泡成形するようになつている。ダイス３は、製品
に応じて取り替え可能になつている。

【００２０】実施例１〜７は、表１に示すように、樹脂
としてポリプロピレン（トクヤマ製のＰＮ１５０ＧでＭ
Ｉが１５のもの）を使用し、各植物残渣との配合比率を
それぞれ重量比で４０対６０に設定した。発泡成形に際
して、前記押出機のダイスとして中央部に２ｍｍの穴を
有するものを使用し、ダイスの先端にホツトカツトを設
置し、押出された混合物を４０〜１００ｍｍ程度に切断
するようになつている。押出機のシリンダの温度は、ホ
ツパー側からダイス側に順次高くなるように設定されて
おり、最高温度が１４５℃であり、ダイスの温度が１５
０℃で、押出される混合物の温度が１６４℃であった。
そして、押出された混合物がダイスから出た瞬間に水蒸
気圧により発泡し、棒状の複合発泡体が得られた。この
複合発泡体は、表面に薄いスキン層が形成され、クツシ
ヨン性、復元性及び通気性を有しており、緩衝材として
適応し得るものであつた。また、これらの複合発泡体を
素材とし、プレス成形機によつてブロツク状に一体的に
成形することにより、梱包資材等のブロツク緩衝材とす
ることもできた。

【００２１】

【表１】

【００２２】実施例８〜１４は、実施例１〜７の変形例
で、表１に示すように各植物残渣の含水率を１２重量％
に減少し、押出機で加熱溶融しながら混練する時に水を
供給するようになつている。水の供給位置は、押出機の
シリンダのホツパー寄りであり、ホツパーに投入された
原料がほぼ溶融開始する時点である。成形される複合発
泡体は、発泡倍率が実施例１〜７の場合よりもはるかに
大きく、少なくとも１．４倍以上であり、より高いクツ
シヨン性、復元性、通気性を有していた。

【００２３】実施例１５〜２１は、実施例１〜７の変形
例で、表２に示すように各植物残渣の含水率を１２重量
％に減少し、樹脂と植物残渣との配合比率を重量比で６
０対４０に設定した。なお、樹脂は、ポリプロピレンで
あるが、トクヤマ製のＰＮ１５０ＧでＭＩが６．５のも
のを使用した。発泡成形に際して、押出機のダイスは厚
さが２０ｍｍで幅が１５０ｍｍであり、ダイリツプ内に
１ｍｍの穴を３０個有するものを使用し、ダイスの先端
に細条集束用ロールを設置し、押出された混合物を伸長
しながら引き取ることにより切断し、板状に成形するよ
うになつている。押出機のシリンダの最高温度が１５２
℃、ダイスの温度が１５８℃、押出される混合物の温度
が１７８℃であつた。成形された複合発泡体は、表面に
薄いスキン層が形成され、木材相当の強度及び表面硬度
を備えており、木材の代替材として適応し得るものであ
つた。なお、植物残渣の含水率を高くすることにより、
発泡倍率の大きいものを得ることができた。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例２２〜２９は、表２に示すように、
樹脂として生分解性樹脂であるラクテイ（島津製作所製
のＭＩが１〜２のもの）を使用し、樹脂と植物残渣との
配合比率を重量比で４０対６０に設定し、実施例１〜７
と同じ付属設備を備えた押出機で成形した。押出機のシ
リンダの最高温度は１３０℃、ダイスの温度は１３５
℃、押出される混合物の温度は１３８℃であつた。成形
された複合発泡体は、実施例１〜７よりも発泡倍率が低
いが、クツシヨン性、復元性、通気性等を有していた。

【００２６】実施例３０〜３７は、実施例２２〜２９の
変形例で、表３に示すように各植物残渣の含水率を１２
重量％に減少し、押出機で加熱溶融しながら混練する時
に水を供給するようになつている。水の供給位置は、押
出機のシリンダのホツパー寄りであり、ホツパーに投入
された原料が溶融開始する時点である。成形された複合
発泡体は、発泡倍率が実施例２２〜２９の場合よりもは
るかに大きく、少なくとも１．４倍以上であり、より高
いクツシヨン性、復元性、通気性等を有していた。

【００２７】

【表３】

【００２８】実施例３８〜４５は、表３に示すように、
樹脂としてポリ塩化ビニール（東ソ−製のＥ−４３０）
を使用し、各植物残渣として含水率を１２重量％に減少
したものを使用した。樹脂と植物残渣との配合比率が重
量比で６０対４０であり、実施例１５〜２１と同一の付
属設備を備えた押出機で成形した。押出機のシリンダの
最高温度は１３５℃、ダイスの温度は１４５℃、押出さ
れる混合物の温度は１５８℃であつた。成形された複合
発泡体は、実施例１５〜２１と同様に木材相当の表面硬
度、強度等を有していた。

【００２９】実施例４６〜５２は、表４に示すように、
樹脂としてポリスチレン（電気化学工業製のＱＰ−２
Ｂ）を使用し、各植物残渣との配合比率をそれぞれ重量
比で４０対６０に設定した。押出機は、実施例１〜７と
同一の付属設備を備えたものを使用した。押出機のシリ
ンダの最高温度は１５５℃、ダイスの温度は１６０℃、
押出される混合物の温度は１７８℃であつた。成形され
た複合発泡体は、実施例１〜７よりも発泡倍率が低い
が、クツシヨン性、復元性及び通気性を有していた。

【００３０】

【表４】

【００３１】実施例５３〜５９は、実施例４６〜５２の
変形例で、表４に示すように、各植物残渣の含水率を１
２重量％に減少し、押出機で加熱溶融しながら混練する
時に水を供給するようになつている。水の供給位置は、
押出機のシリンダのホツパー寄りであり、ホツパーに投
入された原料がほぼ溶融開始する時点である。得られる
複合発泡体は、発泡倍率が実施例４６〜５２の場合より
もはるかに大きく、少なくとも１．８倍以上であり、よ
り高いクツシヨン性、復元性、通気性を有していた。

【００３２】実施例６０〜６６は、実施例４６〜５２の
変形例で、表５に示すように、各植物残渣の含水率を１
２重量％に減少し、樹脂と植物残渣の配合比率を重量比
で６０対４０に設定した。押出機は、実施例１５〜２１
におけると同一の付属設備を備えたものを使用した。押
出機のシリンダの最高温度は１５５℃、ダイスの温度は
１４５℃、押出される混合物の温度は１５８℃であつ
た。成形された複合発泡体は、実施例１５〜２１の場合
とほぼ同様に木材相当の表面硬度、強度等を有してい
た。

【００３３】

【表５】

【００３４】実施例６７は、樹脂として生分解性樹脂で
あるポリカプロラクトンを使用し、植物残渣としてすそ
こを使用し、両者の配合比率を重量比で４０対６０に設
定した。押出機のダイスとしてＰＳ発泡成形用円筒金型
を使用し、シリンダの最高温度を１４０℃、同じく最低
温度を９０℃、ダイスの温度を１２５℃、ダイスの先端
温度を１１０℃、押出される混合物の温度を１４５℃、
圧力を１００ｋｇ／ｃｍ^２とし、シート状体を成形し
た。成形された複合発泡体は、発泡倍率が約３５倍で、
表面に薄いスキン層が形成され、クツシヨン性、復元
性、柔軟性、通気性等があり、緩衝材、発泡シートとし
て適応し得るものであつた。また、生分解性があり、地
中に埋めることにより約４月で９５％が分解した。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂と水分を含有する
植物残渣とを撹拌混合し、加熱溶融しながら混練するこ
とにより、植物残渣が凝集しないで溶融した樹脂中に均
一に分散し、水を溶融した樹脂中にミクロ分散させるこ
とができる。すなわち、植物残渣が含有する水分を発泡
剤として利用するものであつて、植物残渣が溶融した樹
脂中に水をミクロ分散させる媒体として作用する。これ
により、水を発泡剤とする従来の製造方法のように水を
保持するための多孔性集合塊を予め成形するという複雑
な工程によらず、簡便にしかも安全かつ安価に独立気泡
構造の複合発泡体を成形することが可能になつた。

【００３６】植物残渣が元々多量の水分を含有している
ことから、植物残渣を乾燥して水分を調整することが容
易になし得る。これにより、水を発泡剤とする従来の製
造方法によるよりも多量の水分を樹脂中に分散させるこ
とができ、はるかに高い発泡倍率の複合発泡体を成形し
得る。また、植物残渣の配合比率を変えることによつて
も、原料全体の水分量を調整することができ、種々の物
性の複合発泡体を成形し得る。植物残渣が吸水性を有し
ていることから、成形機で加熱溶融して混練する時に水
を添加することにより、水が植物残渣に吸収される。そ
して、添加された水も溶融した樹脂中にミクロ分散さ
れ、発泡倍率を格段に高め得る。また、樹脂と植物残渣
との配合比率を変えることにより、水分量をも同時に調
整できるため、原料の調整作業を簡便に行い得る。

【００３７】植物残渣を利用することから、製造コスト
をさらに低げ、安価な複合発泡体を提供し得る。また、
植物残渣は、大部分が廃棄物として処理されていること
から、複合発泡体の成形に利用することにより資源の再
利用、廃棄物処理等の一助となり得る。しかも、得られ
る複合発泡体は、生分解性を備えており、地中に埋め立
てることにより容積が縮小し、また焼却時における発熱
量が小さく、焼却炉の損傷が抑制されることから、廃棄
処理を従来よりも容易に行い得る。

【００３８】得られる複合発泡体は、連続気泡がほとん
どなく、微細な独立気泡が均一に分布した発泡構造であ
つて、従来の樹脂発泡体とほぼ同等の機械的特性を備え
ていることから、代替材として利用し得る。発泡倍率の
高い複合発泡体は、クツシヨン性、復元性、柔軟性等を
備えていることから、梱包用緩衝材として適応し得る。
特に、通気性を備えていることから、果物、野菜等の梱
包用緩衝材として優れており、これらの腐敗を長期間防
止し得る。発泡倍率の低い複合発泡体は、本材相当の表
面硬度、強度等を備えており、本材の代替材としても利
用し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各実施例において使用する押出機の一
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１押出機２シリンダ３ダイス（口金、金型）４スクリュー５ヒーター６ホツパーＷ原料Ｍ溶融した混合
物

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粉粒状の熱可塑性樹脂（ビニルアルコー
ル系樹脂、スチレン系樹脂及びポリプロピレンを除く）
と食品加工で発生する粉粒状で水分を含有する植物残渣
とを主成分とする原料を、熱可塑性樹脂の軟化温度より
も低温域で撹拌混合し、この原料を圧力下で加熱溶融し
ながら混練した後、圧力を下げて発泡成形することを特
徴とする複合樹脂発泡体の製造方法。
【請求項２】粉粒状のスチレン系樹脂と食品加工で発
生する粉粒状で水分を含有する植物残渣（コーヒー豆の
絞り粕であるコーヒー粕を除く）とを主成分とする原料
を、スチレン系樹脂の軟化温度よりも低温域で撹拌混合
し、この原料を圧力下で加熱溶融しながら混練した後、
圧力を下げて発泡成形することを特徴とする複合樹脂発
泡体の製造方法。
【請求項３】粉粒状のポリプロピレンと食品加工で発
生する粉粒状で水分を含有する植物残渣（小麦の精製時
に発生するふすまを除く）とを主成分とする原料を、ポ
リプロピレンの軟化温度よりも低温域で撹拌混合し、こ
の原料を圧力下で加熱溶融しながら混練した後、圧力を
下げて発泡成形することを特徴とする複合樹脂発泡体の
製造方法。
【請求項４】原料を撹拌混合した後に水を添加し、さ
らに撹拌混合する請求項１〜３のいずれか１項記載の複
合樹脂発泡体の製造方法。
【請求項５】撹拌混合された原料を圧力下で加熱溶融
する時に水を添加する請求項１〜４のいずれか１項記載
の複合樹脂発泡体の製造方法。