JP3680935B2

JP3680935B2 - 生分解性発泡体シート及びその製造方法

Info

Publication number: JP3680935B2
Application number: JP2001313747A
Authority: JP
Inventors: 幹育中西; 栄次鈴木; 明宏篠田
Original assignee: 鈴木総業株式会社
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP2003119310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真やポスターなど貼り付けたプレゼンテーション用や展示用などのパネルの芯材等に使用される生分解性発泡体シート及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、適度な発泡倍率で、優れた機械的強度や板剛性を有し（剛性率の高い）、セルロース・アセテート系樹脂を主原料とし、水発泡により製造してなる生分解性発泡体シート及びその製造方法に関する。
【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、緩衝体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。
【０００３】
このような要求に対して、これら合成樹脂（例えばポリスチレン等）を生分解性樹脂で置換えた発泡体が種々提案されている。例えば、特開平５−３２０４０５号公報、特開平６−３２９２８号公報などには、セルロースアセテートなどのセルロースエステル誘導体からなる発泡体が開示されている。この発泡体は、断熱材、緩衝材、食品包装容器などとして利用されている。また、生分解性樹脂としては、上記セルロースアセテートなどのセルロースエステル誘導体の他、例えば、アミロースや木粉のエステル誘導体、セルロースーキトサン混合体、ポリヒドロキシン酪酸およびその誘導体、プルラン、ポリエステルーナイロン共重合体、デンプンとポリエチレンとのブレンド体など種々の生分解性樹脂が知られており、これらを用いて発泡体を製造する試みも種々なされている。しかし、セルロースアセテートをはじめとするこれら生分解性樹脂からなる発泡体は、用いた生分解性樹脂の種類によって分解性に差があるが、総じて分解性がまだ十分ではなく、一層優れた分解性を有する発泡体が求められている。
【０００４】
ところで、従来から展示などに使用するパネル材としては、いわゆるポリスチレン製の板状の発泡材を使用したものが一般的である。例えば、特開平１１−３０５７０２号公報では、ポリスチレン押出発泡体のような板状基材の上にクラフト紙のような紙材を積層し、さらにホットメルト接着剤層を積層して展示パネル用台板とし、その上に印刷面側に合成樹脂フィルムが貼着された表面被覆印刷紙を貼り合わせた展示パネルが開示されている。
しかし、ポリスチレン製の発泡材を使用したパネル材は、廃棄が行うことができないという問題がある。そのため、焼却処理できる段ボール等の紙製のパネルを用いる方法などが提案されている。例えば、特開２００１−３０３８９号公報には、展示等に使用し容易に廃棄ができるパネル材として、接着機能を備えた段ボール部材が提案されている。
【０００５】
しかしながら、段ボール等の紙製のパネルでは、パネル端面が美観の点から問題があったり、また、パネルが膨張や収縮してそりやたわみを生じるなどの問題がある。
そのため、最近では、段ボール等の紙製のパネル材やポリスチレン製の発泡材を使用したパネル材の代替品として用いることができる、運搬や取扱が容易で、機械的な強度や美観に優れ、しかも、使用後は、廃棄処分が容易である生分解性の材料によって構成された生分解性発泡体シートが強く望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の展示用パネルなどがもつ問題点を解消し、生分解性であって、製造するのに複雑な工程が必要でなく、しかも運搬や取扱が容易で、機械的な強度や美観に優れている生分解性発泡体シート及びその製造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】
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、生分解性可塑剤と、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、スリット形状が、拡狭の繰り返し異形、例えば三角又は矩形山であるＴダイを介して押し出し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た生分解性発泡体シートが、展示用などに使用されるパネルの芯材等として、シートの剛性が高く、適度な厚さを有し、しかも平滑性に優れることを見出した。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。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、セルロース・アセテート系樹脂を用いた板剛性を有しかつ厚手の生分解性発泡体シートにおいて、
該発泡体シートは、主成分のセルロース・アセテート系樹脂に、生分解性可塑剤、及び発泡剤としての水分を配合してなる発泡性生分解性樹脂組成物を、拡狭の繰り返し異形スリット形状を有しかつ厚手のシートを得るに十分なリップ幅のＴダイを介して押し出しすると同時に水分の気化膨張力により発泡させて製造されたものであり、かつ、該発泡体シートの表面は、定形の筋状の凹凸が規則的に並んで平滑性に優れていることを特徴とする生分解性発泡体シートが提供される。
また、本発明によれば、Ｔダイが、さらに、押出し流れ方向に漸深する溝を有して拡狭の繰り返し異形スリット形状を呈することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートが提供される。
さらに、本発明によれば、該発泡体シートの製造後に、平滑性をさらに高めるために、熱プレスして表面が多少とも圧潰されてなることを特徴とする上記の生分解性発泡体シートが提供される。
またさらに、本発明によれば、発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、帯電防止剤として生分解性アニオン系又はノニオン系界面活性剤の少なくとも１種を配合することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートが提供される。
【０００９】
一方、本発明によれば、前方に、スリット形状が拡狭の繰り返し異形であるＴダイを有する押出機内に、セルロース・アセテート系樹脂、生分解性可塑剤、及び発泡剤としての水分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Ｔダイに押送する間は、昇温させて流動状の加熱加圧状態とし、その後前記Ｔダイから押出発泡することにより、生分解性発泡体シートを製造することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。また、本発明によれば、Ｔダイのスリット形状が、三角又は矩形山であって、その狭いリップ幅が０．２〜２．０ｍｍ、広いリップ幅が２．５〜７．０ｍｍの範囲であることを特徴とする、或いはＴダイのスリット形状が、さらに、押出し流れ方向に漸深する溝を有して拡狭の繰り返し異形スリット形状を呈することを特徴とする、上記の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
さらに、本発明によれば、該発泡体シートの製造後に、平滑性をさらに高めるために、熱プレス工程を付加することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、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（Ａ）１００重量部、生分解性可塑剤（Ｂ）１０〜６０重量部、及び樹脂成分（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し水分（Ｃ）３〜１００重量部を含有することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
また、本発明によれば、発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、生分解性界面活性剤（Ｄ）０．５〜１０重量部を含有することを特徴とする上記の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
【００１１】
さらに、本発明によれば、生分解性可塑剤は、ポリアルキレングリコール、多価アルコール及びポリカプロラクトンから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする上記のいずれかに記載の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、発泡調整剤として、セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）１００重量部に対しタルク（Ｅ）１〜５０重量部を含有することを特徴とする上記のいずれかに記載の生分解性発泡体シートの製造方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、各項目毎に詳細に説明する。
【００１４】
１．セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）
本発明の生分解性発泡体シートに用いられるセルロース・アセテート系樹脂（Ａ）は、天然物に近い化学構造を持つために環境中の微生物等によって分解する性能、すなわち生分解性能を持っているものであり、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、さらに配合してもよい生分解性樹脂は、特に限定されるものではなく、一般に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、ポリ乳酸系、ポリエステル系などが挙げられる。
【００１５】
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。本発明の生分解性発泡体シート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。
【００１６】
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、Ｈ_Ｒ＝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、ＡＳＴＭＤ６４８に規定された荷重１８．６ｋｇｆ／ｃｍ^２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。
【００１７】
また、本発明の生分解性発泡体シート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。
【００１８】
さらに、セルロースアセテート発泡体は、通常、セルロースアセテート自体より遊離する酢酸臭を除去するために、食品包装容器、水質浄化材、断熱材、緩衝体等の用途にあっては、弱アルカリ溶液処理等を施す場合が多いが、本発明の生分解性発泡体シートに用いられる場合には、酢酸自身が抗菌性付与のために役立つことから、酢酸臭を除去するための後処理を行う必要がなく、発泡体中にセルロースアセテートから遊離した酢酸が残存してもよい。
【００１９】
２．生分解性可塑剤（Ｂ）
本発明の生分解性発泡体シートにおいて、発泡体を円滑に得るために、必須成分として用いられる特定の生分解性可塑剤（Ｂ）成分は、ポリアルキレングリコール、多価アルコール及びポリカプロラクトンから選ばれる少なくとも１種である。
【００２０】
ポリアルキレングリコールとしては、エチレンオキサイド（オキシエチレン）、プロピレンオキサイド（オキシプロピレン）又は両者の混合物を原料として開環重合して製造されるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどであり、中でもポリエチレングリコールは、生分解性等の点から、特に好ましく用いられる。また、ポリオキシアルキレングリコールのモノエーテル、ジエーテル、ジオールを用いてもよい。さらに、ポリオキシアルキレングリコールとしては、オキシエチレンとオキシプロピレンのブロック又はランダム重合でもよく、生分解性等の点からオキシエチレンとオキシプロピレンの割合は、オキシエチレンの割合が５０重量％〜１００重量％が好ましい。これらのポリアルキレングリコール又はポリオキシアルキレングリコールの分子量は、特に限定する必要はないが、２００００程度以下、特に２００〜２０００が好ましい。
【００２１】
生分解性可塑剤として用いることができる多価アルコールとしては、グリセリン、ソルビトール、１，３ブタンジオール、ジグリセリン、ポリグリセリンなどを挙げることができ、生分解性を有する高沸点のものである。
【００２２】
さらに、生分解性可塑剤として用いることができるポリカプロラクトンとしては、次の一般式（１）〜（３）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「トーンポリオール」（商品名）又は「トーンポリマー」（商品名）がある。尚、「トーンポリオール」には、ジオール型とトリオール型などがあり、「トーンポリマー」は、「トーンポリオール」の高分子量のものである。
【００２３】
【化１】

【００２４】
（式中、Ｒは、脂肪族炭化水素基部分を表し、ｎは正の整数である。）
【００２５】
本発明において、生分解性可塑剤の一つとして用い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、可塑剤として働き、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、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という利点がある。
【００２６】
本発明において、生分解性可塑剤（Ｂ）の配合量は、セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）１００重量部に対して、１０〜６０重量部、好ましくは１５〜４５重量部の範囲であることが重要である。配合量が１０重量部未満であると、セルロース・アセテート系樹脂を可塑化する働きが乏しく、満足する発泡体が得られない。一方、６０重量部を超えると、その可塑化する効果が過度となる。特に、生分解性可塑剤（Ｂ）の好ましい配合量である１５〜４５重量部の範囲にあると、得られた発泡体は、適度なシート状となり、その結果、展示用などのパネルの芯材等に使用される生分解性発泡体シートとして強度や美観が適度となることができる。
【００２７】
３．帯電防止剤（Ｄ）
本発明の生分解性発泡体シートにおいて、高い制電性や帯電防止効果を付与するために、適宜、所望の任意成分として、帯電防止剤（Ｄ）が用いられる。
帯電防止剤としては、特に限定されるものではなく、従来よリ公知のアニオン（陰イオン）系、ノニオン（非イオン）系界面活性剤等の何れをも使用することができる。特に、本発明の課題や効果から考えると、生分解性の性能を有したものが好ましい。アニオン系界面活性剤としては、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等を挙げることができ、これらの中でもスルホン酸塩（例えば、アルキルスルホン酸ナトリウムなど）やリン酸エステル塩（例えば、アルキルリン酸エステルナトリウムなど）が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、ポリエチレングリコール型のもの、多価アルコール型のものなどを挙げることができる。また、アニオン系とノニオン系を併用してもよい。
本発明において、帯電防止剤の配合量は、セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部、好ましくは１〜７重量部の範囲であることが重要である。配合量が０．５重量部未満であると、帯電防止効果が得られない。一方、１０重量部を超えると、添加したほどの効果が得られない。
【００２８】
４．発泡性生分解性樹脂組成物
本発明の生分解性発泡体シート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（Ａ）に、所定量の特定生分解性可塑剤（Ｂ）と、発泡剤としての水分（Ｃ）を配合することにより調製される。さらに、特定の帯電防止剤（Ｄ）などを発泡性生分解性樹脂組成物に配合してもよい。発泡剤としての水分（Ｃ）の配合割合は、セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）と生分解性可塑剤（Ｂ）との樹脂成分（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対して、３〜１００重量部、好ましくは５〜５０重量部である。この発泡剤としての水分の配合量も、生分解性可塑剤の配合量と同様に、本発明の生分解性発泡体シートを製造する場合の重要なファクターである。得られた発泡体がシート状とならずに異形バラ状などとなった場合は、水分の配合量を増加させることにより、発泡を最適にし、シート状にすることができる。
【００２９】
本発明に用いられる生分解性樹脂組成物には、前述したように、生分解性可塑剤として、ポリアルキレングリコール、多価アルコール及びポリカプロラクトンから選ばれる少なくとも１種を配合するものであるが、さらに必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、他の可塑剤を配合してもよい。可塑剤としては、加熱により、生分解性樹脂を可塑化するものであれば、特に限定されないが、例えば、生分解性樹脂がセルロース・アセテート系樹脂の場合には、フタル酸メチル等のフタル酸エステル、リン酸トリブチル等のリン酸エステル、セバシン酸ジオクチルやアジピン酸ジオクチル等の二塩基酸エステルなどが適宜選ばれる。しかし、この可塑剤を添加する場合には、発泡体がシート状にならない恐れがあるので、特に注意が必要である。そうした場合には、特定の生分解性可塑剤又は添加する可塑剤を低粘度のものにするなどして、適宜、発泡体をシート状にすることができる。
【００３０】
さらに、上記生分解性樹脂組成物には、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。中でも、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、該生分解性樹脂組成物に、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、澱粉、コーンスターチ、古紙等を添加することもできる。
【００３１】
本発明に用いられる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、特定の生分解性可塑剤と、特定の帯電防止剤、発泡調整剤としてのタルク、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（Ｅ）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（Ａ）１００重量部に対して、１〜５０重量部、好ましくは１〜１５重量部の範囲である。配合量が１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。
【００３２】
５．生分解性樹脂押出発泡体シート及びその製造方法
本発明の生分解性発泡体シートに用いられる生分解性樹脂押出発泡体シートは、前記の発泡性生分解性樹脂組成物を、Ｔダイから押し出し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。その際に、Ｔダイのスリット形状は、拡狭の繰り返し異形スリット形状、例えば、三角山、矩形山、半円山、台形山、又は単なる山（正弦波形）などがあり、好ましくは、三角山や矩形山のスリット形状であり、また、そのスリット形状がＴダイの片面だけでも両面に施されていてもかまわない。そして、その狭いリップ幅（図１、２のＴ_１）が０．２〜２．０ｍｍ、広いリップ幅（図１、２のＴ_２）が２．５〜７．０ｍｍの範囲であるのが望ましく、また、Ｔダイが、さらに、押出し流れ方向に溝を有することが望ましい。このようなＴダイを用いることにより、展示用などのパネルの芯材等に使用される生分解性発泡体シートとして、適度な厚さや板剛性及び美観などの良好な性能を有するものが製造できる。
一方、このＴダイのスリット形状がフラットで、リップ幅が０．２ｍｍ未満であると、Ｔダイへの押出し速度が低速では、押出発泡体シートは、比較的薄いものしかできず、板剛性があるものが製造できない。また、Ｔダイへの押出し速度を高速にしても、発泡が大になり、板剛性がなく、さらに平滑性のあるものが製造できない。
【００３３】
上記の生分解性樹脂押出発泡体シートは、前述の如く、発泡性生分解性樹脂組成物を押し出し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、特定の生分解性可塑剤、特定の帯電防止剤及び水分（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、前方に前記した特定形状のＴダイを有する押出機内（例えば、混練押出機）に投入される。押出機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特定の生分解性可塑剤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、樹脂成分（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対して水分（Ｃ）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。
【００３４】
次いで、この生分解性樹脂組成物は、前記特定形状のＴダイに押送するまでの間に、１２０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２２０℃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、拡狭の繰り返し異形スリット形状が、例えば、三角山や矩形山であるＴ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Ｔ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、Ｔダイ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が異なるが、通常はダイ部より出た直後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、シート状の発泡体が、二次成形の工程がなくても得ることができる。Ｔダイの押出し口のスリット形状は、通常、三角山や矩形山、又は単なる山（正弦波形）であるが、生分解性発泡体シートの用途や目的に応じて、異形のものにすることもでき、適宜選択すればよい。
【００３５】
本発明の生分解性発泡体シートは、シート状の発泡体であって、厚みが１〜１０ｍｍであることが好ましい。シートの厚みが１ｍｍより小さいと、該発泡体シートを２枚以上重ねて、パネルの芯材とする必要があり、手間、コストがかかるのみならず得られる発泡体シートの強度も劣るので好ましくない。また、シートの厚みが１０ｍｍより大きいとパネル材としての取扱性に劣るので好ましくない。
【００３６】
６．生分解性発泡体シート及びその成形方法
本発明の生分解性発泡体シートは、前記生分解性樹脂押出発泡体シートをそのまま用いてもよいが、さらに、各種展示用パネルなどの使用目的に合わせて、フラットシートなどにすることができる。例えば、フラットシートなどは、定形の筋状の凹凸が規則的に並んでいるシート状の発泡体である生分解性樹脂押出発泡体シートを加熱カレンダー処理や熱賦形することにより製造される。熱賦形は、通常、プラスチック分野でシート材料を成形する手段として常用されている真空成形、圧空成形、熱プレス成形等から適宜選択することができる。しかし、その中でも、本発明の生分解性発泡体シートの場合には、熱プレス成形するのが好ましい。
本発明により得られた生分解性発泡体シートは、前述したように、種々の特徴・利点を有している。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、すなわち、焼却処理もできるし、しかも、展示用などの生分解性発泡体パネルとして、使用期間中は分解せず、用済み後は土壌中で分解消滅を可能となるため、土壌への廃棄もできる。そのため、本発明により得られた生分解性発泡体パネルは、それらの特徴を生かし、各種用途に用いることができる。
【００３７】
【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。
【００３８】
実施例１〜４［生分解性樹脂押出発泡体シートの製造と評価］
実施例１は、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（基準：１００重量部）と、生分解性可塑剤として、ポリエチレングリコール（分子量：４００）（４０重量部）とを用い、発泡調整剤として、タルク（１５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（３０重量部）を添加して、混練２軸押出機のホッパーに供給し、１７４℃の温度で加熱溶融混練した後、スリット形状が三角山で、ダイ幅６００ｍｍ、狭いリップ幅（Ｔ_１）１ｍｍ、広いリップ幅（Ｔ_２）３ｍｍを有するＴダイ部から押し出して、生分解性樹脂の発泡体シートを得た。組成及びシートの作製条件を表１に示す。スリット形状が三角山であるＴダイを図１に示す。
実施例２〜４も、実施例１と同様に、表１に示す組成とシートの作製条件により、生分解性樹脂の発泡体シートを得た。スリット形状が矩形山であるＴダイを図２に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
比較例１〜４
比較例１〜４は、Ｔダイを表１に示すものにした以外は、実施例１〜４と同様に行い、生分解性発泡体シートを得た。
【００４１】
上記実施例１〜４及び比較例１〜４で得られた８種類の生分解性発泡体シートについて、性状、性能を評価した結果も表１に示す。なお、各種の評価法は、次の方法により実施した。
（１）シート剛性：ＪＩＳＫ６７６７に準拠して、引張強さと引裂強さを測定し、また、所定長さの短冊片を試験片として切り出し、該試験片を両端支持させた中央に錘を乗せて、その曲げ強度を相対比較し、剛性が良好なものを○、不合格（劣る）のものを×とした。
（２）平滑度合い：シートの平滑度合いを、▲１▼シート状態、▲２▼熱プレス後の２条件について、目視で評価した。平滑な面を○、凹凸が規則的に並んでいるものを△、不定形の凹凸があばた状に存在するものを、或いは平面として大きく歪んでいるものを×とした。
【００４２】
これらの評価結果から、実施例１〜４は、比較例１〜４に対し、シート剛性及び平滑度合とも良好なことが判明した。一方、スリット形状がフラットで、リップ幅が０．３ｍｍのＴダイから得られた比較例１のシートは、平滑度合が良好なものの、シート剛性が悪く、また、スリット形状がフラットで、リップ幅が１．０ｍｍのＴダイから得られた比較例３、４のシートは、シート剛性が良好なものの、平滑度合が悪く、熱プレスしても、凹状陥没溝が散在し、平滑面は、得られなかった。
【００４３】
実施例５〜８、比較例５［帯電防止効果の評価］
表２に示す樹脂組成で、実施例１と同様にして、生分解性発泡体シートを作製し、ＪＩＳＬ１０９４に準拠して、半減期測定法（試験条件：温度２０℃、湿度４０％ＲＨ、印加電圧１０ＫＶ）にて、帯電防止効果を評価した。評価結果を表２に示す。帯電防止剤を配合していない比較例５は、半減期が３１．８秒であるが、これに対し、界面活性剤（帯電防止剤）を配合した実施例５〜８は、半減期が約４〜１３秒であり、いずれも帯電防止効果に優れ、特に、実施例６、７は、優れている。
【００４４】
【表２】

【００４５】
【発明の効果】
本発明の生分解性発泡体シートは、セルロース・アセテート系樹脂に、特定の生分解性可塑剤を、好ましくはさらに、帯電防止剤としての生分解性アニオン系又はノニオン系界面活性剤の少なくとも１種を各特定量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、特定形状などのＴダイを用いる特殊な発泡体製法を適用したことにより、生分解性押出発泡体から容易に得られる。この生分解性発泡体シートは、シート剛性や平滑度合、美観に優れるため、プレゼンテーション用や展示用などのパネルの芯材等に好適に使用される。さらに、生分解性を有するため、用済み後に於いて焼却の必要性がなく、土壌中で容易に分解消滅する。また、焼却処理をしても有毒ガスや焼却炉劣化の問題がなく、すなわち、焼却処理もできる。従って、焼却による有害物質の放出、焼却炉の損傷等から解放され自然汚染の恐れがない。さらに、帯電防止効果にも優れるといった種々の優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１、２に用いられたスリット形状が三角山であるＴダイを示す図である。（ａ）は、Ｔダイの模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＴダイ上面を上下反転した模式図である。また、図中の矢印は、生分解性樹脂配合物の流れ方向を示す。
【図２】本発明の実施例３、４に用いられたスリット形状が矩形山であるＴダイを示す図である。（ａ）は、Ｔダイの模式図であり、（ｂ）は、（ａ）のＴダイ上面を上下反転した模式図である。また、図中の矢印は、生分解性樹脂配合物の流れ方向を示す。
【符号の説明】
Ｔ_１：狭いリップ幅
Ｔ_２：広いリップ幅

Claims

セルロース・アセテート系樹脂を用いた板剛性を有しかつ厚手の生分解性発泡体シートにおいて、
該発泡体シートは、主成分のセルロース・アセテート系樹脂に、生分解性可塑剤、及び発泡剤としての水分を配合してなる発泡性生分解性樹脂組成物を、拡狭の繰り返し異形スリット形状を有しかつ厚手のシートを得るに十分なリップ幅のＴダイを介して押し出しすると同時に水分の気化膨張力により発泡させて製造されたものであり、かつ、該発泡体シートの表面は、定形の筋状の凹凸が規則的に並んで平滑性に優れていることを特徴とする生分解性発泡体シート。
Ｔダイが、さらに、押出し流れ方向に漸深する溝を有して拡狭の繰り返し異形スリット形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の生分解性発泡体シート。
該発泡体シートの製造後に、平滑性をさらに高めるために、熱プレスして表面が多少とも圧潰されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の生分解性発泡体シート。
発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、帯電防止剤として生分解性アニオン系又はノニオン系界面活性剤の少なくとも１種を配合することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の生分解性発泡体シート。
前方に、スリット形状が拡狭の繰り返し異形であるＴダイを有する押出機内に、セルロース・アセテート系樹脂、生分解性可塑剤、及び発泡剤としての水分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Ｔダイに押送する間は、昇温させて流動状の加熱加圧状態とし、その後前記Ｔダイから押出発泡することにより、生分解性発泡体シートを製造す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発泡体シートの製造方法。
Ｔダイのスリット形状が、三角又は矩形山であって、その狭いリップ幅が０．２〜２．０ｍｍ、広いリップ幅が２．５〜７．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項５に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
Ｔダイのスリット形状が、さらに、押出し流れ方向に漸深する溝を有して拡狭の繰り返し異形スリット形状を呈することを特徴とする請求項５又は６に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
該発泡体シートの製造後に、平滑性をさらに高めるために、熱プレス工程を付加することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
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（Ａ）１００重量部、生分解性可塑剤（Ｂ）１０〜６０重量部、及び樹脂成分（Ａ＋Ｂ）１００重量部に対し水分（Ｃ）３〜１００重量部を含有することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、生分解性界面活性剤（Ｄ）０．５〜１０重量部を含有することを特徴とする請求項９に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
生分解性可塑剤は、ポリアルキレングリコール、多価アルコール及びポリカプロラクトンから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項４〜１０のいずれか１項に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。
発泡性生分解性樹脂組成物は、さらに、発泡調整剤として、セルロース・アセテート系樹脂（Ａ）１００重量部に対しタルク（Ｅ）１〜５０重量部を含有することを特徴とする請求項４〜１１のいずれか１項に記載の生分解性発泡体シートの製造方法。