JP3344761B2 - 生分解性樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents
生分解性樹脂発泡体の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生分解性樹脂発泡体の
製造方法に関し、さらに詳しくはデンプン及びポリビニ
ルアルコール系樹脂を主成分とする、例えばシート、フ
イルム、包装資材（例えば、カップトレー、クッション
材、保護シート、保護フイルム）などの崩壊性発泡体成
形体の製造方法に関する。
製造方法に関し、さらに詳しくはデンプン及びポリビニ
ルアルコール系樹脂を主成分とする、例えばシート、フ
イルム、包装資材（例えば、カップトレー、クッション
材、保護シート、保護フイルム）などの崩壊性発泡体成
形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題に対する関心が高まり、
例えばプラスチックなどの合成高分子材料の廃棄処理に
関する技術の開発に対する要求が増している。その一つ
として、従来の石油系プラスチックに代わり得る生分解
性プラスチックに注目が集まっている。
例えばプラスチックなどの合成高分子材料の廃棄処理に
関する技術の開発に対する要求が増している。その一つ
として、従来の石油系プラスチックに代わり得る生分解
性プラスチックに注目が集まっている。
【０００３】生分解性プラスチックとしては、米国特許
第４，１３８，７８４号がデンプンとエチレン／アクリ
ル酸共重合体（ＥＡＡ）からなる組成物を、特開平３−
３１３３３号公報がエチレン／ビニルアルコール共重合
体（ＥＶＯＨ）と変性デンプンからなる組成物を開示し
ている。生分解性プラスチックを用いた発泡性材料は、
特開平２−２９８５２５号公報に開示されている。この
公開特許に記載された発泡性材料は、発泡剤として水を
用いているが、弾性、圧縮強さの点で、例えばパッキン
グなどとしては不十分なものである。また、特開平２−
１４２２８号公報には、水を含むデンプンと、実質的に
水に不溶性の合成熱可塑性ポリマーからなる発泡性材料
が開示されている。特表平４−５００８３３号公報に
は、デンプンとＥＡＡ及び／又はＥＶＯＨからなる生分
解性プラスチック発泡物品が開示されている。
第４，１３８，７８４号がデンプンとエチレン／アクリ
ル酸共重合体（ＥＡＡ）からなる組成物を、特開平３−
３１３３３号公報がエチレン／ビニルアルコール共重合
体（ＥＶＯＨ）と変性デンプンからなる組成物を開示し
ている。生分解性プラスチックを用いた発泡性材料は、
特開平２−２９８５２５号公報に開示されている。この
公開特許に記載された発泡性材料は、発泡剤として水を
用いているが、弾性、圧縮強さの点で、例えばパッキン
グなどとしては不十分なものである。また、特開平２−
１４２２８号公報には、水を含むデンプンと、実質的に
水に不溶性の合成熱可塑性ポリマーからなる発泡性材料
が開示されている。特表平４−５００８３３号公報に
は、デンプンとＥＡＡ及び／又はＥＶＯＨからなる生分
解性プラスチック発泡物品が開示されている。
【０００４】このような生分解性プラスチック発泡体は
デンプン／ＥＶＯＨ組成物にグリセリンなどの可塑剤及
び発泡剤を加え、溶融混合し、押出成形して製造され、
密度の低い、例えば０．６ｇ／ｃｃの発泡体が得られる
が、連続気泡と独立気泡とが混在し、気泡の大きさが不
均一であり、成形体表面には気泡が抜けた穴が全面に生
じて表面が凹凸で荒れた成形体しか得られない。また、
生デンプンは、含水しており、押出機により、高圧下で
混練すると、デンプンはα化して溶融し、溶融物を常圧
下に放置すると膨化する。そのような発泡体を緩衝用工
業資材として使用するとなると、耐水性、強度が著しく
不足する。
デンプン／ＥＶＯＨ組成物にグリセリンなどの可塑剤及
び発泡剤を加え、溶融混合し、押出成形して製造され、
密度の低い、例えば０．６ｇ／ｃｃの発泡体が得られる
が、連続気泡と独立気泡とが混在し、気泡の大きさが不
均一であり、成形体表面には気泡が抜けた穴が全面に生
じて表面が凹凸で荒れた成形体しか得られない。また、
生デンプンは、含水しており、押出機により、高圧下で
混練すると、デンプンはα化して溶融し、溶融物を常圧
下に放置すると膨化する。そのような発泡体を緩衝用工
業資材として使用するとなると、耐水性、強度が著しく
不足する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含水デンプ
ンと含水ポリビニルアルコール系樹脂（以下ＰＶＡと言
う）を用いた、高発泡倍率でも、十分な強度を有する生
分解性樹脂発泡体を提供しようとするものである。
ンと含水ポリビニルアルコール系樹脂（以下ＰＶＡと言
う）を用いた、高発泡倍率でも、十分な強度を有する生
分解性樹脂発泡体を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、含水率が５
〜３０重量％のデンプン系高分子、含水率が５〜３０重
量％のＰＶＡ、及びノニオン性界面活性剤を含んでな
り、全体の含水率が１０〜４０重量％である組成物を溶
融し、水による発泡と必要に応じ発泡剤による発泡とを
組合わせて発泡させることを特徴とする生分解性樹脂発
泡体の製造方法により解決される。更に詳しく言えば、
本発明では上記した如く含水率が５〜３０重量％のデン
プン系高分子、含水率が５〜３０重量％のＰＶＡを出発
原料とし、これにノニオン性界面活性剤を混合して製造
され全体の含水率が５〜３０重量％にコントロールされ
た組成物を溶融し、発泡させることを特徴とする生分解
性樹脂発泡体の製造方法を要旨とする。本発明の成形体
では、生分解性樹脂として、デンプンとＰＶＡを用い
る。デンプンとＰＶＡの重量比は、通常２：８〜８：２
である。
〜３０重量％のデンプン系高分子、含水率が５〜３０重
量％のＰＶＡ、及びノニオン性界面活性剤を含んでな
り、全体の含水率が１０〜４０重量％である組成物を溶
融し、水による発泡と必要に応じ発泡剤による発泡とを
組合わせて発泡させることを特徴とする生分解性樹脂発
泡体の製造方法により解決される。更に詳しく言えば、
本発明では上記した如く含水率が５〜３０重量％のデン
プン系高分子、含水率が５〜３０重量％のＰＶＡを出発
原料とし、これにノニオン性界面活性剤を混合して製造
され全体の含水率が５〜３０重量％にコントロールされ
た組成物を溶融し、発泡させることを特徴とする生分解
性樹脂発泡体の製造方法を要旨とする。本発明の成形体
では、生分解性樹脂として、デンプンとＰＶＡを用い
る。デンプンとＰＶＡの重量比は、通常２：８〜８：２
である。
【０００７】デンプンとしては、種々のものが使用で
き、例えばトウモロコシデンプン、馬鈴薯デンプン、甘
藷デンプン、コムギデンプン、キッサバデンプン、サゴ
デンプン、タピオカデンプン、モロコシデンプン、コメ
デンプン、マメデンプン、クズデンプン、ワラビデンプ
ン、ハスデンプン、ヒシデンプン等：物理的変性デンプ
ン（α−デンプン、分別アミロース、湿熱処理デンプン
等）：酵素変性デンプン（加水分解デキストリン、酵素
分解デキストリン、アミロース等）：化学分解変性デン
プン（酸処理デンプン、次亜塩素酸酸化デンプン、ジア
ルデヒドデンプン等）：化学変性デンプン誘導体（エス
テル化デンプン、エーテル化デンプン、カチオン化デン
プン、架橋デンプン等）などが例示できる。
き、例えばトウモロコシデンプン、馬鈴薯デンプン、甘
藷デンプン、コムギデンプン、キッサバデンプン、サゴ
デンプン、タピオカデンプン、モロコシデンプン、コメ
デンプン、マメデンプン、クズデンプン、ワラビデンプ
ン、ハスデンプン、ヒシデンプン等：物理的変性デンプ
ン（α−デンプン、分別アミロース、湿熱処理デンプン
等）：酵素変性デンプン（加水分解デキストリン、酵素
分解デキストリン、アミロース等）：化学分解変性デン
プン（酸処理デンプン、次亜塩素酸酸化デンプン、ジア
ルデヒドデンプン等）：化学変性デンプン誘導体（エス
テル化デンプン、エーテル化デンプン、カチオン化デン
プン、架橋デンプン等）などが例示できる。
【０００８】本発明のＰＶＡとは、ポリ酢酸ビニルの部
分ケン化物あるいは、完全ケン化物のみならず、ビニル
エステル及びそれと共重合しうる単量体、たとえば、エ
チレン（但しビニルエステルとエチレンとの共重合体ケ
ン化物についてはエチレン含有量が１０モル％以上のも
のは除く）、プロピレン、イソブチレン、α−オクテ
ン、α−ドデセン、α−オクタドデセン等のオレフィン
類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるい
はその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、ア
クリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレ
ンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン
酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキル
ビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルアンモニ
ウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド等のカ
チオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエ
チレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレ
ン基などのオキシアルキレン基を有する不飽和単量体等
との共重合体ケン化物が挙げられるが、必ずしもこれに
限定されるものではない。ＰＶＡのケン化度は６０〜１
００モル％、好ましくは８０〜１００モル％、また重合
度は５００〜４０００、好ましくは７００〜３０００の
範囲から選ぶことが必要である。
分ケン化物あるいは、完全ケン化物のみならず、ビニル
エステル及びそれと共重合しうる単量体、たとえば、エ
チレン（但しビニルエステルとエチレンとの共重合体ケ
ン化物についてはエチレン含有量が１０モル％以上のも
のは除く）、プロピレン、イソブチレン、α−オクテ
ン、α−ドデセン、α−オクタドデセン等のオレフィン
類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるい
はその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、ア
クリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレ
ンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン
酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキル
ビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルアンモニ
ウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロラ
イド、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド等のカ
チオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎ−ビニルピ
ロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリオキシエ
チレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレ
ン基などのオキシアルキレン基を有する不飽和単量体等
との共重合体ケン化物が挙げられるが、必ずしもこれに
限定されるものではない。ＰＶＡのケン化度は６０〜１
００モル％、好ましくは８０〜１００モル％、また重合
度は５００〜４０００、好ましくは７００〜３０００の
範囲から選ぶことが必要である。
【０００９】デンプンおよびＰＶＡの含水率を５〜３０
重量％とし、組成物全体の含水率を５〜３０重量％、好
ましくは１０〜２０重量％とする理由は次ぎの通りであ
る。デンプン中に含有される水は溶融可塑化に効果があ
り、又、ＰＶＡ中の水はその結晶性を乱す作用があるの
で、これ又、すみやかに可塑化が出来る。水はデンプ
ン、ＰＶＡの粉末にあとで添加されるよりも予め含水し
たデンプン、ＰＶＡの方が混和性もよく、すぐれた物性
の発泡体が得られる。含水方法としては無水状、又は低
水分の粉末に水を直接散布したり、加温加圧下該粉末と
水を混和する方法等いずれも採用出来る。含水率が下限
以下ではいずれの場合も均一な発泡が困難となり、一方
逆に上限以上では、発泡密度が低下する。尚、組成物全
体の含水率を３０重量％以上とする時は水を外添するこ
とはいうまでもない。
重量％とし、組成物全体の含水率を５〜３０重量％、好
ましくは１０〜２０重量％とする理由は次ぎの通りであ
る。デンプン中に含有される水は溶融可塑化に効果があ
り、又、ＰＶＡ中の水はその結晶性を乱す作用があるの
で、これ又、すみやかに可塑化が出来る。水はデンプ
ン、ＰＶＡの粉末にあとで添加されるよりも予め含水し
たデンプン、ＰＶＡの方が混和性もよく、すぐれた物性
の発泡体が得られる。含水方法としては無水状、又は低
水分の粉末に水を直接散布したり、加温加圧下該粉末と
水を混和する方法等いずれも採用出来る。含水率が下限
以下ではいずれの場合も均一な発泡が困難となり、一方
逆に上限以上では、発泡密度が低下する。尚、組成物全
体の含水率を３０重量％以上とする時は水を外添するこ
とはいうまでもない。
【００１０】ノニオン性界面活性剤としては、既知のも
のが使用できる。好ましい界面活性剤の例は、ノニオン
性界面活性剤である。なかでも、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブ
ロックポリマー、ポリオキシエチレンアルキルアミンエ
ーテル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテ
ル等のエーテル型のノニオン性界面活性剤が、本発明の
製造方法にとって特に好ましい。発泡剤としては、既知
のものが使用でき、例えば分解ガス発生型の発泡剤とし
てアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスル
ホニルヒドラジドが好適であり、その添加量は発泡用組
成物１００重量部に対して０．１〜１．０重量部が好ま
しい。又、溶融混練物に沸点が１００℃以下の液体やガ
スを圧入して発泡させることも出来る。
のが使用できる。好ましい界面活性剤の例は、ノニオン
性界面活性剤である。なかでも、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブ
ロックポリマー、ポリオキシエチレンアルキルアミンエ
ーテル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテ
ル等のエーテル型のノニオン性界面活性剤が、本発明の
製造方法にとって特に好ましい。発泡剤としては、既知
のものが使用でき、例えば分解ガス発生型の発泡剤とし
てアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスル
ホニルヒドラジドが好適であり、その添加量は発泡用組
成物１００重量部に対して０．１〜１．０重量部が好ま
しい。又、溶融混練物に沸点が１００℃以下の液体やガ
スを圧入して発泡させることも出来る。
【００１１】本発明で用いる発泡用組成物には、上記成
分に加え、発泡成形体の所望の特性及び用途に応じて、
種々の添加剤、例えば、紫外線安定剤、難燃剤、抗菌
剤、酸化防止剤、潤滑剤、架橋助剤などを加えることも
できる。本発明において、組成物の発泡は、従来の発泡
方法と同様に行え、ポリオレフィンやポリスチレンの押
出あるいは射出発泡装置が利用できる。
分に加え、発泡成形体の所望の特性及び用途に応じて、
種々の添加剤、例えば、紫外線安定剤、難燃剤、抗菌
剤、酸化防止剤、潤滑剤、架橋助剤などを加えることも
できる。本発明において、組成物の発泡は、従来の発泡
方法と同様に行え、ポリオレフィンやポリスチレンの押
出あるいは射出発泡装置が利用できる。
【００１２】
【作用】本発明においては発泡倍率が大きく、かつ独立
気泡をもつ発泡体が製造可能である。
気泡をもつ発泡体が製造可能である。
【００１３】
【実施例】次に実施例により本発明をより具体的に説明
する。 実施例１及び比較例１〜２ １２．７％含水コーングリッツ、２０重量％含水ＰＶＡ
（ケン化度９８．５モル％、重合度１７５０、粒度１０
メッシュアンダー）、ノニオン性界面活性剤Ａポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル（ノイゲンＥＡ−１
７０。第一工業製薬社製）、Ｂポリオキシエチレンステ
アリルエーテル（エスルゲンＰ３２０、花王アトラス社
製）および分解ガス発生剤（アゾジカルボンアミド）を
表１に示す量で混合し、混合物を２軸押出機（直径３０
ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）により、１６０℃の温度で、直径
５ｍｍのノズルを持つストランドダイから押出した。得
られた発泡の性質を表１に示す。
する。 実施例１及び比較例１〜２ １２．７％含水コーングリッツ、２０重量％含水ＰＶＡ
（ケン化度９８．５モル％、重合度１７５０、粒度１０
メッシュアンダー）、ノニオン性界面活性剤Ａポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル（ノイゲンＥＡ−１
７０。第一工業製薬社製）、Ｂポリオキシエチレンステ
アリルエーテル（エスルゲンＰ３２０、花王アトラス社
製）および分解ガス発生剤（アゾジカルボンアミド）を
表１に示す量で混合し、混合物を２軸押出機（直径３０
ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）により、１６０℃の温度で、直径
５ｍｍのノズルを持つストランドダイから押出した。得
られた発泡の性質を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】実施例２ １２．７％含水コーングリッツ、３０％含水ＰＶＡ（７
９．３モル％、重合度１１００、粒度２ｍｍ以下）、及
び界面活性剤Ａ（ノイゲンＥＡ−１７０）又はＣポリオ
キシエチレンラウリルエーテル（ノイゲンＥＴ−１７
０、第一工業製薬社製）を表２に示す量で混合し、混合
物を２軸押出機（直径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）によ
り、１１０℃以下の温度で、水による発泡を抑制しつ
つ、コンパウンドペレットを製造した。次いで、シリン
ダー先端部に液体圧入孔を装着した２軸押出機（直径３
０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２）を用い、ブタン組成物１００重
量部に対して４重量部になる様に、高圧仕込ポンプで圧
入しつつ、直径５ｍｍのノズルを持つストランドタイか
ら押出した。得られた発泡体の性質を表２に示す。
９．３モル％、重合度１１００、粒度２ｍｍ以下）、及
び界面活性剤Ａ（ノイゲンＥＡ−１７０）又はＣポリオ
キシエチレンラウリルエーテル（ノイゲンＥＴ−１７
０、第一工業製薬社製）を表２に示す量で混合し、混合
物を２軸押出機（直径３０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３０）によ
り、１１０℃以下の温度で、水による発泡を抑制しつ
つ、コンパウンドペレットを製造した。次いで、シリン
ダー先端部に液体圧入孔を装着した２軸押出機（直径３
０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２）を用い、ブタン組成物１００重
量部に対して４重量部になる様に、高圧仕込ポンプで圧
入しつつ、直径５ｍｍのノズルを持つストランドタイか
ら押出した。得られた発泡体の性質を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、独立気泡を有し、密度
が０．２〜０．０２ｇ／ｃｃの生分解性樹脂発泡体が得
られる。
が０．２〜０．０２ｇ／ｃｃの生分解性樹脂発泡体が得
られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 含水率が５〜３０重量％のデンプン系高
分子、含水率が５〜３０重量％のポリビニルアルコール
系樹脂（但し、共重合成分がエチレンの時はその含有量
は１０モル％未満）、及びノニオン性界面活性剤が混合
されて製造され、全体の含水率が５〜３０重量％である
組成物を溶融し、発泡させることを特徴とする生分解性
樹脂発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8580593A JP3344761B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 生分解性樹脂発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8580593A JP3344761B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 生分解性樹脂発泡体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271695A JPH06271695A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3344761B2 true JP3344761B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=13869098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8580593A Expired - Fee Related JP3344761B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 生分解性樹脂発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3344761B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4640670B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2011-03-02 | 清水建設株式会社 | コンクリート体の縁切り方法および縁切り材 |
| CN109134945A (zh) * | 2018-07-03 | 2019-01-04 | 陕西科技大学 | 一种淀粉基泡沫材料及其制备方法 |
| CN112917796B (zh) * | 2020-12-29 | 2021-09-24 | 宿迁嘉禾塑料金属制品有限公司 | 一种无淀粉聚乙烯醇胶棉发泡工艺及智能生产设备 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP8580593A patent/JP3344761B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06271695A (ja) | 1994-09-27 |
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Legal Events
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