JP5609887B2

JP5609887B2 - 連続気泡多孔質体及びその製造方法

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Publication number: JP5609887B2
Application number: JP2011541949A
Authority: JP
Inventors: 正樹天野; 杉山　武史; 武史杉山; 福永　真一; 真一福永
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Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2014-10-22
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Description

本発明は、連続気泡多孔質体及び該連続気泡多孔質体の製造方法に関する。

多孔質体は、多数の空洞を有する固体である。また、空洞が互いに連結した構造は、連続気泡構造と呼ばれる。前記連続気泡構造を有する多孔質体は、液体を吸収する性質を有していることが多い。

例えば、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームは、その吸水性を利用して食器の洗浄用スポンジとして広く用いられている。また、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームやフェノールフォームが、フラワーアレンジメント用台座として使用されている。この用途は、連続気泡多孔質体による吸水性を利用したものであり、生花を長期間にわたり枯らさずに保持する機能を有している。更に、農業分野において、ロックウールを固めて得られる連続気泡多孔質体が、養液栽培等で用いる培地として使用されるようになってきている。この用途において使用される連続気泡多孔質体は、栽培される植物の根を保持するとともに、それ自身が養分を含んだ水を吸い上げて根へ供給するという機能を担っている。

以上のように、連続気泡多孔体は極めて有用なものである。更に、前記したフラワーアレンジメント用台座や植物の養液栽培等で用いる培地のうち、生分解性を示す樹脂で構成されたものは、環境中で分解されるために、使用後に廃棄等する際の処理が容易であるといったメリットを有することから、更にその有用性は高いものとなる。

生分解性を示す多孔質体の提案として、特許文献１には、乳酸を主成分とする重合体からなる、平均孔径１〜３０μｍの連通孔を有するポリ乳酸多孔質体が開示されている。該多孔質体は、乳酸を主成分とする重合体と水溶性のポリアルキレンエーテルと乳酸の共重合体とを溶媒に溶解して溶液とし、該溶液を乾燥して固形物とした後に、別の液体で前記共重合体を溶出させて製造される。しかしながら、この製造法は手順が極めて煩雑であり、コストアップにつながりやすいという問題がある。また、この製造法では、フィルム状のものは容易に得ることが出来るが、乾燥時に連通構造が変化しやすいだけでなく、比較的厚みのあるものを得ることが困難であるという問題もある。

また、特許文献２には、生分解性樹脂、発泡剤、無機充填剤等からなる配合物を混練押し出し発泡させることにより製造される、生分解性プラスチックを主成分とする連続気泡体及びフラワーアレンジメント用台座が開示されている。しかしながら、生分解性プラスチックを単に発泡剤等とともに成形するだけでは、良好な連続気泡構造を得ることは難しい。また、押し出し発泡法では、得られる成形体の形状に制限があり、任意の形状に成形することはできない。

更に、特許文献３には、ポリ乳酸系樹脂等の脂肪族ポリエステルからなる発泡体をフラワーアレンジメント用台座に用いることが開示されている。しかしながら、この脂肪族ポリエステル系樹脂発泡体は、連続気泡発泡体ではあるが、吸水性に適した気泡構造を必ずしも有しておらず、そのため吸水速度が遅く、吸水量も十分ではない。

なお、特許文献４には、ポリマー被覆を有する発泡粒子を金型内で加圧することにより、蒸気を用いずに焼結して発泡成形体を製造方法が開示されており、前記発泡粒子として再利用による発泡成形体から得られた粉砕粒子を用いることが記載されている。しかしながら、特許文献４は、発泡ポリオレフィン又は発泡性スチレンポリマーの予備発泡粒子を発泡粒子として使用するものであり、生分解性ポリマーについては記載されていない。また、特許文献４には、発泡成形体から得られた粉砕粒子を用いた実施例の記載はない。更に、特許文献４には、連続気泡構造を有する発泡体についても記載されていない。

特開２００６−３０６９８３号公報特開２０００−２１７６８３号公報国際公開第２００９／１１９３２５号特表２００９−５０６１４９号公報

本発明の目的は、連続気泡構造を有する多孔質体であって、吸水性を有するとともに、生分解性を示す樹脂で構成されており、環境中で分解されるために、使用後の廃棄処理などが容易な多孔質発泡体及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記のような生分解性を示す樹脂からなる連続気泡多孔質体の製造方法であって、内部と外部で融着状態にむらのない大型の成形品を、容易に、かつ短時間に高い生産効率で得られる製造方法を提供することにある。
本発明の更なる目的は、吸水性を有するとともに、生分解性を有する吸水材料を提供することにある。

本発明者らは、前記課題に対して鋭意検討した結果、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物の発泡体を粉砕してなる粉体の粉砕片が相互に接合してなる細孔壁が、連続気泡構造を形成している多孔質体は、良好な連続気泡構造を有し、吸水性に優れていることを見出した。更に、本発明者らは、前記多孔質体が、所定量の界面活性剤を含むことで、極めて優れた吸水性を示すことを見出した。また、本発明者らは、連続気泡多孔質体を成形する際の加熱を、６０〜１４０℃、相対湿度２０％以上の、水蒸気を含む雰囲気中で行うことにより、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物の粉体からなり、粉体の粉砕片相互の融着状態にむらのない大型成形体が容易に得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づき、完成されたものである。

本発明は、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる連続気泡多孔質体であって、前記樹脂組成物の発泡体を粉砕してなる粉体の粉砕片が相互に接合してなる細孔壁が、前記多孔質体の連続気泡構造を形成しており、見かけ密度が０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．２ｇ／ｃｍ³以下、かつ、１０％圧縮応力が０．０２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、圧縮回復率が９５％以下である連続気泡多孔質体を提供する。

一実施形態では、前記粉砕片が、融着により相互に接合してなる。
一実施形態では、前記粉体のかさ密度が０．００１ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下である。
一実施形態では、前記粉体の平均径が１００μｍ以上２０００μｍ以下である。
一実施形態では、前記樹脂組成物の発泡体が、加水分解処理されたものである。
一実施形態では、前記連続気泡多孔質体が界面活性剤を含有する。

また、本発明は、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる連続気泡多孔質体の製造方法であって、前記多孔質体の見かけ密度が０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．２ｇ／ｃｍ³以下、１０％圧縮応力が０．０２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、圧縮回復率が９５％以下であり、
下記（１）〜（３）の工程を含むこと特徴とする連続気泡多孔質体の製造方法を提供する。
（１）ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂を発泡させて発泡体を得る、発泡体の作製工程、
（２）前記発泡体を粉砕して粉体を得る、粉体の作製工程、
（３）前記粉体を所定の形状に成形し、前記発泡体の粉砕片を相互に接合することにより孔壁を形成して、連続気泡構造を有する連続気泡多孔質体を得る、多孔質体を作製する工程。

一実施形態では、前記融着を、加熱により行う。
一実施形態では、前記加熱を、水蒸気を含み、６０〜１４０℃、相対湿度２０％以上である雰囲気中で行う。他の実施形態では、前記加熱を、相対湿度６０〜１００％の雰囲気中で行う。
一実施形態では、前記粉体のかさ密度が０．００１ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下である。
一実施形態では、前記粉体の平均径が１００μｍ以上２０００μｍ以下である請求項７〜１２のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
一実施形態では、前記発泡体の作製工程後、前記粉体の作製工程前に、前記発泡体を加水分解処理する。
一実施形態では、前記発泡体の作製工程又は前記多孔質体の作製工程において、界面活性剤を添加することにより、前記連続気泡多孔質体中に界面活性剤を含有させる。

また、本発明は、前記のような本発明の連続気泡多孔質体又は本発明の方法により製造される連続気泡多孔質体からなる吸水材料を提供する。

本発明の連続気泡多孔質体は、発泡体を粉砕した粉体を成形するという簡便な方法により得られる。本発明の連続気泡多孔質体は、樹脂組成物からなる発泡体を粉砕してなる粉体の粉砕片が相互に接合してなる細孔壁が、多孔質体の連続気泡構造を形成しており、また、全体にわたり均一な連続気泡構造を有しているため、優れた吸水性を示す。更に、本発明の連続気泡多孔質体は、圧縮変形に対して比較的低い応力を示し、かつ圧縮に際して比較的低い回復率を示す。これにより、本発明の連続気泡多孔質体は、フラワーアレンジメント用台座や植物の養液栽培用の培地として、非常に好適に用いられる。しかも、本発明の連続気泡多孔質体は、生分解性を示すポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、環境中で分解されるため、使用後の廃棄処理などが容易である。

本発明の連続気泡多孔質体は、界面活性剤を含ませることにより、より高い吸水性を示し、フラワーアレンジメント用台座や植物の培地として好ましく使用できる。

本発明の連続気泡多孔質体の製造方法によれば、大型であっても、粉体の粉砕片相互の融着状態にむらのない、ポリ乳酸系樹脂の粉体からなる連続気泡多孔質体が、容易に、かつ高い生産効率で得られる。

本発明の吸水材料は、連続気泡構造を有し、吸水性に優れており、フラワーアレンジメント用台座や植物の培地として好ましく使用できる。更に、本発明の吸水材料は、生分解性を示すポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、環境中で分解されるため、使用後の廃棄処理などが容易である。

ポリ乳酸系樹脂発泡体を粉砕した粉体を成形して得られた連続気泡多孔質体の断面の顕微鏡写真である。ポリ乳酸系樹脂発泡体を粉砕して得られた粉体の顕微鏡写真である。粉砕前のポリ乳酸系樹脂発泡体（粒子）の断面の顕微鏡写真である。

本発明の連続気泡多孔質体は、ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなり、前記樹脂組成物の発泡体（図３参照。）を粉砕した粉体の粉砕片（図２参照。）が相互に接合してなる細孔壁が、連続気泡構造を形成している（例えば、図１参照。）。

本発明の連続気泡多孔質体は、基材樹脂としてポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物を用いる。ポリ乳酸系樹脂とは、ポリ乳酸を５０重量％以上含むものをいう。ポリ乳酸系樹脂は、熱可塑性を示し、また加工性が比較的良好である利点を有する。また、ポリ乳酸系樹脂は、良好な生分解性を示す傾向があるため、フラワーアレンジメント用台座、植物の養液栽培の培地等の農業園芸資材に使用した後に廃棄処分などする際に、特段の処理を必要としないという利点がある。

前記ポリ乳酸系樹脂として、乳酸成分の異性体比率が５％以上、好ましくは８％以上であるポリ乳酸を主成分としたものは、実質的に非晶性であり、発泡性、成形性の点から低密度の発泡体を得やすい傾向があるため好ましい。

本発明に用いるポリ乳酸系樹脂は特に限定されるものではなく、商業的に入手可能なポリ乳酸をそのまま用いることも可能であるが、より密度の低い（発泡倍率の高い）発泡体を得たい場合には架橋剤を用いて溶融粘度を高めたものを用いてもよく、特にイソシアネート化合物はポリ乳酸の溶融粘度を効率的に向上させることができるため、架橋剤として好ましい。前記ポリイソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族系のポリイソシアネートがある。例えば、芳香族ポリイソシアネートとしては、トリレン、ジフェニルメタン、ナフチレン、トリフェニルメタンを骨格とするポリイソシアネート化合物がある。また、脂環族ポリイソシアネートとしては、イソホロン、水素化ジフェニルメタンを骨格とするポリイソシアネート化合物がある。また、脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン、リジンを骨格とするポリイソシアネート化合物がある。これらはいずれも使用可能であるが、汎用性、ハンドリング性等から、トリレン、ジフェニルメタン系のポリイソシアネート類が好ましく、特に好ましくはジフェニルメタン系ポリイソシアネートが使用される。

また、本発明においては、前記ポリ乳酸系樹脂以外の生分解性樹脂を混合して使用することもできる。前記生分解性樹脂としては、ポリ３−（ヒドロキシブチレート）、ポリ３−（ヒドロキシブチレート−コ−バリレート）、ポリ３−（ヒドロキシブチレート−コ−ヘキサノエート）等を代表とするヒドロキシ酸重縮合物；ポリカプロラクトン等のラクトンの開環重合物；ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）等、主成分として脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸との重縮合物からなる樹脂；などの脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンなどの合成高分子、ゼラチン、コラーゲン、ゼイン、フィブロインなどのタンパク質、セルロース、アセチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、キチン、キトサンなどのセルロース誘導体などが挙げられる。これらは、ポリ乳酸系樹脂に対して単独で含まれてもよいし、２種以上を組み合わせて含まれてもよい。

更に、本発明に用いる樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、生分解性樹脂以外の樹脂を、１０重量％未満含んでいてもよい。その具体例として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂が挙げられる。これらは、ポリ乳酸系樹脂に対して単独で含まれてもよいし、２種以上を組み合わせて含まれてもよい。

本発明におけるポリ乳酸系樹脂のメルトフローレートに特段の制限はないが、発泡体を構成するポリ乳酸系樹脂のメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」と略す。）を０．００１〜１０ｇ／１０分の範囲としておくことにより、容易に低密度のものが得られる傾向にある。
なお、ポリ乳酸系樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳＫ７２１０に従い、１９０℃、２．１６ｋｇの条件にて測定した値である。

本発明に使用する粉体は、前記ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物の発泡体の粉砕片からなり、前記発泡体を粉砕加工することにより得ることができる。発泡体の粉砕加工は、公知の技術を用いて容易に行うことができる。好ましい具体例として、ジェットミル、カッターミル、ボールミル、スパイラルミル、ハンマーミル、オシレーター等の粉砕機を用いる方法が挙げられる。またこの際、粉砕機を通過後の処理物をふるいにかけ、十分に微細化された粉体のみを選別する方法を併用してもよい。また、粉砕時の基材樹脂の溶融を防止する目的で、発泡体や粉砕機を冷却する方法も好ましく用いられる。

前記発泡体を粉砕した粉体の粉砕片は、元の発泡体のセル壁に由来する薄片状の部分を含む微細構造を有している（例えば、図２参照。）。また、この粉体は、低いかさ密度を有する。これにより、連続気泡多孔質体が軽量となるのみならず、内部の空洞比率を大きくとることができるようになるため、体積当たりの吸水量を大幅に高めることができる。

前述の微細構造を有する粉体とするため、粉砕前の発泡体（例えば、図３参照。）の平均気泡径を、１００μｍ以上１０００μｍ、更には１５０μｍ以上７００μｍ以下にしておくことが好ましい。前記発泡体の平均気泡径が１００μｍ未満であると、粉体に独立気泡が含まれ、吸水性が低下する傾向がある。また、１０００μｍを超えると、粉体のかさ密度が大きくなる傾向がある。

前記粉体の平均径は、得ようとする多孔質体の性状によって異なるが、１００μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。粉体の平均径が１００μｍ未満であると、粉体のかさ密度が大きくなる傾向がある。また、粉体の平均径が２０００μｍを超えると、粉体に独立気泡が含まれ、吸水性が低下する傾向がある。本発明でいう平均径とは、ＪＩＳＫ００６９に規定された乾式ふるい分け試験方法で求めた乾式ふるい分け粒子径の質量基準の粒子径分布において、積算百分率が５０％となる径をいう。具体的には、ＪＩＳＺ８８０１−１に規定された標準ふるいを用いた上記試験で得られた、各ふるいの目開きに対する積算百分率（％）をプロットし、各点を直線でつないだ図において、積算百分率が５０％となる目開きの値をもって平均径とする。

前記粉体のかさ密度は、粉砕加工に供する発泡体の密度および、粉体の形状に依存する傾向があり、一般には発泡体の見かけ密度が小さいほど、また粉砕片のアスペクト比が大きいほど小さくなる傾向がある。

前記粉体のかさ密度は、０．００１ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましく、より好ましくは０．００２ｇ／ｃｍ³以上０．０５ｇ／ｃｍ³以下である。
なお、粉体のかさ密度はＪＩＳＫ６９１１に準拠して測定されるものであり、下式（１）に基づいて算出できる。
粉体のかさ密度（ｇ／ｃｍ³）＝〔試料を入れたメスシリンダの質量（ｇ）−メスシリンダの質量（ｇ）〕／〔メスシリンダの容量（ｃｍ³）〕…（１）

本発明で用いられる粉体は、硬さを調節する目的で、加水分解処理を施されているものであっても良い。特に、本発明で得られる連続気泡多孔質体をフラワーアレンジメント用台座や植物の培地として用いる場合、加水分解処理により脆性が発現し、連続気泡多孔質体の硬さをこれら用途に好適な程度に調節することができる。

加水分解処理を施された粉体を用いる場合、加水分解処理は、前記の粉砕加工に先立って行われることが好ましい。また、好ましい加水分解処理条件の例としては、高温高湿度下（具体的には４０℃以上１４０℃以下、好ましくは６０℃以上１００℃以下、かつ、相対湿度６０％ＲＨ以上、より好ましくは８０％ＲＨ以上）、時間は、処理前発泡体を構成する基材樹脂の種類にもよるが、一般に３時間以上４８時間以下である。また、このときに加水分解時間を短縮する目的で、微量のアルカリ成分を含んだアルカリ蒸気により加水分解処理をしてもよい。

前記加水分解処理を行う具体的な手段についても特段の限定はないが、温調および水蒸気またはアルカリ蒸気によりチャンバー内を所定の相対湿度に保つことができる調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉を使用する方法が挙げられる。

本発明の連続気泡多孔質体の見かけ密度は、軽量かつ吸水量に優れ、また、適度な機械的強度とすることができるという点から０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．２ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましく、更には０．０２ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。
なお、連続気泡多孔質体の見かけ密度は、多孔質体から３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍの立方体を切り出し、該立法体の重量を測定し、下式（２）から算出される値である。
見かけ密度（ｇ／ｃｍ³）＝［立方体の重量（ｇ）］／［２７（ｃｍ³）］…（２）

また、本発明の連続気泡多孔質体は、圧縮変形に際して比較的低い応力を示す。具体的には、本発明の連続気泡多孔質体の１０％圧縮応力は、０．０２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、好ましくは０．０３ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下である。
なお、前記１０％圧縮応力は、ＪＩＳＫ７２２０に準拠して測定を行う。

また、本発明の連続気泡多孔質体は、圧縮に際して、比較的低い回復率を示す。具体的には、本発明の連続気泡多孔質体は、１０％圧縮後、回復した際に観察される回復率が９５％以下である。
なお、前記回復率とは、常温下、プレスにより荷重をかけて多孔質体（縦４ｃｍ×横４ｃｍ×厚さ２．５ｃｍ）を１０％（元の厚みの９０％まで）圧縮した状態で１分間保持し、荷重を除いた後、常温に静置して１日経過後の多孔質体の厚み（即ち、回復後の厚み）から、下式（３）に従って算出される値である。
回復率（％）＝［回復後の厚み（ｍｍ）／元の厚み（ｍｍ）］×１００…（３）

本発明の連続気泡多孔質体は、発泡体を粉砕した粉体の粉砕片を互いに結着させることによって得ることができる。ここでいう粉砕片の結着とは、前記粉砕片同士が一部で接合していることをいう。前記粉砕片同士を互いに結着させる方法に特段の制限はないが、好ましい例として、前記粉体の粉砕片同士を熱により融着させる方法が挙げられる。

本発明の連続気泡多孔質体の具体的な製造方法は、
（１）ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物を発泡させて発泡体を得る、発泡体の作製工程、
（２）前記発泡体を粉砕して粉体を得る、粉体の作製工程、
（３）前記粉体を所定の形状に成形し、前記発泡体の粉砕片を相互に接合することにより細孔壁を形成して、連続気泡構造を有する多孔質体を得る、多孔質体の作製工程、
からなる。

前記工程（１）では、前記のようなポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物を用いて、発泡体を作製する。該発泡体の作製方法としては、公知の方法がいずれも好ましく用いられる。例えば、特開２００５−１６２８０４号公報に記載の押出発泡法、特開２００４−１４９６４９号公報に記載のビーズ法等が例示できる。

次いで、工程（２）において前記発泡体を粉砕して粉体を作製する。粉砕の方法は既述の通りである。

更に、工程（３）により、前記発泡体の粉砕片を相互に接合して細孔壁を形成して連続気泡構造を有する多孔質体を作製する。前記接合の方法は、特に限定はないが、融着による接合が好ましく、加熱による融着がより好ましい。

加熱により前記発泡体の粉砕片を相互に融着させて多孔質体を得る方法の具体例としては、粉体を型に入れ、粉体が軟化して融着可能であり、かつ溶融しない温度に加熱し、該温度において所定時間処理する方法、粉体が軟化して融着可能であり、かつ溶融しない温度に調節された熱盤の上に徐々に粉体を堆積させながら融着させる方法などが挙げられる。

このときの温度は、粉体を構成する基材樹脂の種類、および得ようとする多孔質体の形状や大きさ等により異なるが、後述する、水蒸気を含む雰囲気中で加熱を行う場合以外は、８０℃以上２００℃以下であることが好ましい。温度が８０℃未満であると融着が十分に起こらず、十分に固化した連続気泡多孔質体が得られない傾向がある。また、温度が２００℃を超える場合、多孔質体の密度が高くなりやすく、吸水性に劣る連続気泡多孔質体となりやすい傾向がある。

また、加熱処理時間は粉体を構成する基材樹脂の種類、および得ようとする連続気泡多孔質体の形状や大きさ、更には処理温度、処理方法等によっても異なるが、水蒸気を含む雰囲気中で加熱を行う場合以外は、１０分以上２４時間以下であることが好ましい。加熱処理時間が１０分より短い場合、粉体同士の融着が十分進まず、十分に固化した連続気泡多孔質体が得られない場合がある。例えば、フラワーアレンジメント用台座として一般的なサイズである１１ｃｍ×２３ｃｍ×８ｃｍのブロック状の連続気泡多孔質体などの比較的大型の多孔質体を成形する場合には、加熱処理時間がより長くなる傾向がある。その一方で、加熱処理時間が２４時間を超える場合、得られる連続気泡多孔体が時間とともに収縮し、密度が高くなる傾向がある。

更に、加熱により前記発泡体の粉砕片を相互に融着させる方法において、加熱を、水蒸気を含み、温度６０〜１４０℃、相対湿度２０％以上である雰囲気中で行うことが好ましい。この製造方法によれば、前記粉砕片相互の融着が効率的に進むようになる。このような効果が発現する理由については必ずしも明らかではないが、水蒸気が比較的大きな熱容量を有しているために粉体へ熱を伝える効率が高まること、また、ポリ乳酸系樹脂が比較的高い水蒸気透過性を有しているために、水蒸気が粉体の間隙に比較的容易に浸透し、内部を効率的に加熱できることが影響しているものと考えられる。

前記水蒸気を含む雰囲気の温度の下限は６０℃以上が好ましく、７０℃以上がより好ましい。水蒸気を含む雰囲気の温度の下限が６０℃未満である場合、粉体相互の融着に必要な処理時間が長くなる傾向にある他、融着が十分進まなくなる場合もある。
また、水蒸気を含む雰囲気の温度の上限は１４０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましい。水蒸気を含む雰囲気の温度の上限が１４０℃を超える場合、融着に伴う収縮度合いが大きくなりやすい傾向にある。

前記水蒸気を含む雰囲気の例としては、常圧下において所定の温度とされた、水蒸気と空気の混合物からなる雰囲気が、最も好ましい例として挙げられる。また、常圧下において所定の温度とされた、水蒸気のみからなる雰囲気も、本発明では好ましく用いることができる。更に、雰囲気温度を調節する目的で、加圧下、若しくは減圧下において所定の温度とされた水蒸気と空気の混合物からなる、または、水蒸気のみからなる雰囲気も好ましく用いることができる。加圧雰囲気を用いる場合、その圧力は必要な温度及び水蒸気／空気の比に応じて適宜設定すればよいが、通常、絶対圧力で常圧〜０．３ＭＰａの範囲にあり、減圧雰囲気を用いる場合、その圧力は通常絶対圧力で０．０４ＭＰａ〜常圧の範囲にある。

前記水蒸気を含む雰囲気は、粉体の融着を促進する等の目的で、水蒸気、空気以外の蒸気成分を少量含んでいても良く、その具体例として、メタノール、エタノール等の低級アルコール；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル等の低級エーテル；アセトン、メチルエチルケトン等の低級ケトンが挙げられる。通常、これら水蒸気、空気以外の蒸気成分の組成比は、重量比で１０％以下である。

前記水蒸気を含む雰囲気を達成するための具体的方法について特段の制限はないが、粉体の成形を行う観点から好ましい具体例として、温調および調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉を使用する方法が挙げられる。また、好ましい別の具体例として、粉体を輸送する機能を有する連続式炉の中に、水蒸気もしくは水蒸気と空気の混合物を吹き出して、炉内を所定の雰囲気とする方法が挙げられる。この場合、測定された炉内の温度に応じて前記混合物の吹き出し量等を調節して炉内の雰囲気の状態を維持する方法も好ましく用いられる。

以上述べた本発明で用いられる、水蒸気を含む雰囲気のうち、雰囲気の状態を一定に保つのが容易な点から、雰囲気は、実質的に常圧であり、かつ相対湿度６０〜１００％であることが特に好ましい。雰囲気の相対湿度が６０％未満であると、発泡体を粉砕してなる粉体の粉砕片相互の融着に必要な処理時間が長くなる傾向にある。

本発明において加熱処理を行う際に必要な水蒸気を含む雰囲気の条件については前記したとおりであるが、加熱処理を行う時間については、用いる基材の種類、雰囲気の条件、得ようとする連続気泡多孔質体の大きさにより異なり、適宜設定すればよいが、概ね２分〜３時間程度である。例えば、フラワーアレンジメント用台座として一般的なサイズである１１ｃｍ×２３ｃｍ×８ｃｍのブロック状の連続気泡多孔質体を成形するのに必要な処理時間は、概ね２〜４０分の範囲内にある。

具体的に好ましく用いられる連続気泡多孔質体の成形方法としては、必要なサイズを有する型内に、粉体、または粉体と後述する任意成分との混合物を入れ、型に入った状態で加熱処理する方法が挙げられる。この際、型の形状に特段の制限はないが、水蒸気が効率的に粉体間に浸透していきやすいことから、少なくとも一部に水蒸気が浸透できる開口部分を有していることが好ましい。具体的には、天面が開口した型、若しくは、水蒸気が通過するに十分な微細な孔が多数開けられた型を用いる方法が挙げられる。

本発明において、粉体を型に充填する方法、および充填状態に特段の制限はないが、成形体とした際、全体に均一な密度となるよう、粉体の充填密度がなるべく均一となっていることが好ましい。また、前記の目的から、粉体の一部または全部を型に充填した後に、型に軽く衝撃を加える方法、また、粉体の一部または全部が充填された型を加振することによって充填密度を均一化する方法は、本発明において好ましく用いられる。

また、具体的に好ましく用いられる別の連続気泡多孔質体の成形方法として、粉体、または粉体と後述する任意成分との混合物を、型内もしくは連続的にわずかに圧縮する等の方法で予備的に賦形することにより予備成形体を得、該予備成形体を加熱成形する方法が挙げられる。

以上、本発明の製造方法により、連続気泡多孔質体を得ることができ、ブロック状、シート状など用途に応じて適した形状とすることができる。

本発明における連続気泡多孔質体は、本発明の効果を阻害しない範囲の任意成分として、各種の添加剤を含んでいてもよい。添加剤として、具体的には、界面活性剤；顔料；染料；タルク、炭酸カルシウム、ホウ砂、ほう酸亜鉛、水酸化アルミニウム、ステアリン酸カルシウム等の無機物；難燃剤；帯電防止剤；耐候剤；充填剤；防曇剤；抗菌剤；潤滑剤；栄養剤などが挙げられる。これらの添加剤は、粉体を加熱成形する際に混合したり、粉体を構成する基材樹脂などに予め混合しておくことで添加することができる。

本発明においては、殊に、連続気泡多孔質体をフラワーアレンジメント用台座や植物の培地といった吸水性が要求される用途に用いる際は、界面活性剤を含有させることにより、より良好な吸水性を発現させることができる。

本発明における界面活性剤の含有量は、連続気泡多孔質体全重量を１００重量％とした場合、０．１重量％以上３０重量％以下であり、好ましくは２重量％以上２０重量％以下である。界面活性剤の含有量が０．１重量％未満では、吸水性を向上させる効果が発揮されにくい傾向にあり、３０重量％を超える場合は、吸水させた後の多孔質体の強度が不十分となる傾向にある。

本発明で用いられる界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤いずれの種類も好適に用いることができるが、安全性が比較的高く、安価である点から、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤が好ましい。

本発明で好ましく用いられる界面活性剤の具体例としては、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸カリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸カリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルカリウム、α−スルホ脂肪酸エステル、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸カリウム、モノアルキル硫酸ナトリウム、モノアルキル硫酸カリウム、モノアルキルリン酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤；アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムクロライドなどのカチオン性界面活性剤；アルキルカルボキシベタインなどの両性界面活性剤；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アルキルフェノールエーテル、アルキルグルコシド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテルなどのノニオン性界面活性剤；などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

界面活性剤の添加方法に特段の限定はないが、好ましい方法の具体例として、連続気泡多孔質体を得る前に界面活性剤を前記粉体と混合した後、粉体を互いに結着させる方法、粉体を構成する基材樹脂中にあらかじめ界面活性剤を練りこんでおく方法などが挙げられる。

本発明の連続気泡多孔質体の連続気泡率は、６０％以上１００％未満が好ましく、８０％以上１００％未満がより好ましい。連続気泡率が６０％未満の場合、連続気泡多孔質体の特徴である吸水性が十分でなくなる傾向がある。

本発明の連続気泡多孔質体の吸水性（多孔質体１ｇあたりの吸水量）は５〜１００ｇ／ｇが好ましく、１０〜１００ｇ／ｇがより好ましい。吸水性が５ｇ／ｇ未満の場合、フラワーアレンジメント用台座や植物の培地としての性能が不十分となる傾向がある。

本発明の連続気泡多孔質体は、低密度で、全体にわたり均一な連続気泡を有するものとすることが容易であり、その結果、良好な液体吸収性を示しやすい構造となる（例えば、図１参照。）。更に、前記構造を有する連続気泡多孔質体に特定量の界面活性剤を含有させることによって、きわめて優れた吸水性を発現させることが可能となる。したがって本発明の連続気泡多孔質体は、吸水材料として好適に使用することができる。

前記吸水材料とは、常温常圧下において水と接触することで、自然に水が内部に浸透するとともに、水が浸透した状態でそれ自身が水を保持する材料をいう。本発明の吸水材料は、いわゆる毛細管現象などの物理現象に基づいた吸水性を示すことで水の保持力が適度に弱く、例えば植物の根が水を吸収するのに対応して水を放出することができるという特徴を有しているものをいう。具体的には、フラワーアレンジメント用台座、また植物の培地、土壌改良剤などが例示でき、これらに好適に用いられる。

以下、本発明を具体的な実施例により詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

各実施例、比較例で得られた多孔質体について、見かけ密度、１０％圧縮応力、回復率、連続気泡率、吸水性、吸液速度、内部融着状態を以下の基準で評価した。

（見かけ密度）
得られた多孔質体から３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍの立方体を切り出すと共に、その重量を測定し、見かけ密度を、下式（２）に従って算出した。
見かけ密度（ｇ／ｃｍ³）＝［立方体の重量（ｇ）］／［２７（ｃｍ³）］…（２）

（１０％圧縮応力）
ＪＩＳＫ７２２０に準拠して測定を行った。

（回復率）
常温下、プレスにより荷重をかけて多孔質体（縦４ｃｍ×横４ｃｍ×厚さ２．５ｃｍ）を１０％（元の厚みの９０％まで）圧縮した状態で１分間保持し、荷重を除いた後、常温に静置して１日経過後の多孔質体の厚み（即ち、回復後の厚み）から、下式（３）に従って算出した。
回復率（％）＝［回復後の厚み（ｍｍ）／元の厚み（ｍｍ）］×１００…（３）

（連続気泡率）
得られた多孔質体から１ｃｍ×１ｃｍ×１ｃｍのサンプルを切り出し、エアピクノメーター（東京サイエンス（TOKYO SCIENCE CO., LTD）、空気比較式比重計１０００型）を用いて、発泡体の体積を測定した。連続気泡率は、下式（４）に従って算出した。
連続気泡率（％）＝｛１−〔エアピクノメーターを用いて測定した発泡体体積（ｃｍ³）／１（ｃｍ³）〕｝×１００…（４）

（吸水性）
得られた多孔質体から３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍの立方体を切り出し、１Ｌ容ビーカー内に、深さ１０ｃｍとなるように水道水を注入し、液面の揺れが安定してなくなった後、得られた立方体の底面が液面に接するように、立法体を静かに置いた。多孔質体からなる立方体は、前記水溶液を吸収しながら沈降してゆくが、液面への静置後、５分間経過した時点で立方体を引き上げ、吸水前後の立方体の重量変化から吸水量を求め、更に下式（５）に従って算出した。
吸水性（ｇ／ｇ）＝［吸水量（ｇ）］／［吸水前の立方体の重量（ｇ）］…（５）

（吸液速度）
得られた多孔質体から５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍの立方体を切り出し、その重量を測定した。１Ｌ容ビーカー内に、深さ１０ｃｍとなるようにα−オレフィンスルホン酸ナトリウム１重量％水溶液を注入し、液面の揺れが安定してなくなった後、得られた立方体の底面が液面に接するように、立法体を静かに置いた。多孔質体からなる立方体は、前記水溶液を吸収しながら沈降してゆくが、目視にて、立方体の天面が液面と同位置となるまでに要する時間を測定した。
また、沈降直後の立方体を引き上げ、吸液前後の立方体の重量変化から吸液量を求め、更に下式（６）に従って吸液性を算出した。
吸液性（ｇ／ｇ）＝［吸液量（ｇ）］／［吸液前の立方体の重量（ｇ）］…（６）
なお、立方体の天面が液面と同位置まで沈降しない場合は、１０分後に、評価を終了し、式（６）に従って吸液性を算出した。

（内部融着状態）
得られた多孔質体を、その最長辺（横方向）に垂直、かつ最長辺の半分の位置となる面に沿ってカッターナイフで切断し、切断面の中心部における粉体の融着状況を、以下の基準によって評価した。
○：融着が十分であり、指で軽く押しても形状が維持される。
△：融着が不十分で、指で軽く押すと剥がれ落ちる粉体があるが形状は維持される。
×：融着しておらず、指で軽く押すと粉体が崩れて形状を保てない。

（実施例１）
［発泡粒子の作製］
Ｄ体比率１０％、メルトフローレート３．７ｇ／１０分のポリ乳酸樹脂１００重量部とポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン（NIPPON POLYURETHAN INDUSTRY CO., LTD）製、ＭＲ−２００）２．０重量部を、二軸押出機（東芝機械（TOSHIBA MACHINE CO., LTD）製、ＴＥＭ３５Ｂ）を用いて、シリンダー温度１８５℃で溶融混練し、水中カッターを用いて約１ｍｍφ（約１．５ｍｇ）のビーズ状のポリ乳酸系樹脂粒子を得た。
得られたポリ乳酸系樹脂粒子１００重量部に対して、水１００重量部、発泡剤として脱臭ブタン（ノルマルブタン／イソブタン重量比＝７／３）１２重量部、食塩１０重量部、分散助剤としてポリオキシエチレンオレイルエーテル０．３重量部をオートクレーブに仕込み、８４℃で９０分間保持した。十分に冷却した後、取出し、乾燥して、ポリ乳酸系樹脂発泡性粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡性粒子の発泡剤含浸率は５．５％であった。
得られたポリ乳酸系樹脂発泡性粒子を予備発泡機（ダイセン工業（DAISEN CO., LTD）製、ＢＨＰ−３００）に投入し、９０℃の蒸気に４０〜６０秒間保持してポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を風乾した後、ふるいを使用し融着粒子を分別した。分取されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子のかさ密度は０．０２５ｇ／ｃｍ³、平均気泡径は５００μｍであった。
［粉体の作製］
得られた発泡粒子をカッターミルで粉砕し、目開き８００μｍのふるいを通して粉体を得た。粉体のかさ密度は０．０３１ｇ／ｃｍ³であった。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末〔ライオン株式会社（LION CORPORATION）製、リポラン（LIPOLAN、登録商標）ＰＪ−４００）〕１０重量部の割合で加え、よく混合した。この混合物をアルミニウム製の型（内寸；５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ）に入れ、熱風乾燥機中にて、１２０℃×１０時間加熱処理を行い、連続気泡多孔質体を得た。

（実施例２）
実施例１において、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部を２重量部とした以外は、実施例１と同様にして連続気泡多孔質体を得た。

（実施例３）
実施例１において、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部を２５重量部とした以外は、実施例１と同様にして連続気泡多孔質体を得た。

（実施例４）
実施例１において、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部を０．２重量部とした以外は、実施例１と同様にして連続気泡多孔質体を得た。

（実施例５）
実施例１において、α−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして連続気泡多孔質体を得た。

（実施例６）
［発泡粒子の作製］
実施例１において、発泡剤の脱臭ブタン１２重量部を、４重量部に変更した他は実施例１と同様にしてポリ乳酸系樹脂発泡性粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡性粒子の発泡剤含浸率は２．５％であった。これを実施例１と同様にして処理を行い、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を風乾した後、ふるいを使用し融着粒子を分別した後の分取されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子のかさ密度は０．０８ｇ／ｃｍ³、平均気泡径は３００μｍであった。
［粉体の作製］
得られた発泡粒子をカッターミルで粉砕し、目開き８００μｍのふるいを通して粉体を得た。該粉体のかさ密度は０．０６ｇ／ｃｍ³であった。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部の割合で加え、よく混合した。この混合物をアルミニウム製の型（内寸；５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ）に入れ、熱風乾燥機中、１２０℃×１０時間加熱処理を行い、連続気泡多孔質体を得た。

（実施例７）
［粉体の作製］
実施例１で得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を、温度８０℃、相対湿度９５％にした恒温恒湿機（いすず製作所（ISUZU SEISAKUSYO CO., LTD）製プログラム温湿度調節器、ＨＰＡＶ−１２０−４０型）に１５時間静置し加水分解処理を行った。この発泡粒子をカッターミルで粉砕し、目開き８００μｍのふるいを通して粉体を得た。該粉体のかさ密度は０．０３３ｇ／ｃｍ³であった。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部の割合で加え、よく混合した。この混合物をアルミニウム製の型（内寸；５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ）に入れ、熱風乾燥機中、１２０℃×１０時間加熱処理を行い、連続気泡多孔質体を得た。
この連続気泡多孔質体は加水分解処理を受けた結果、適度な脆性を示すことで良好な花挿し感を有し、フラワーアレンジメント台座として好適な特性を有していた。

（比較例１）
実施例１において、発泡剤の脱臭ブタン１２重量部を、２重量部に変更した他は実施例１と同様にしてポリ乳酸系樹脂発泡性粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡性粒子の発泡剤含浸率は１．０％であった。これを実施例１と同様にして処理を行い、ポリ乳酸系樹脂発泡粒子を得た。得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を風乾した後、ふるいを使用し融着粒子を分別した後の分取されたポリ乳酸系樹脂発泡粒子のかさ密度は０．２９ｇ／ｃｍ³、平均気泡径は１００μｍであった。
続いて、発泡粒子をカッターミルで粉砕し、目開き８００μｍのふるいを通して粉体を得た。えられた粉体のかさ密度は０．２８ｇ／ｃｍ³であった。次に、この粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末（ライオン株式会社製、リポランＰＪ−４００）１０重量部の割合で加え、よく混合した。この混合物をアルミニウム製の型（内寸；５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ）に入れ、熱風乾燥機中、１２０℃×１０時間加熱処理を行い、多孔質体を得た。

（比較例２）
実施例１で得られたポリ乳酸系発泡粒子を用いて、次の条件にて、型内発泡成形品を作製した。即ち、発泡成形機（ダイセン工業製、ＢＨＰ−３００）に３００×４００×２５ｍｍの金型を設置し、前記ポリ乳酸系発泡粒子を圧縮率０％で充填し、スチーム圧０．１ＭＰａ（Ｇ）で１０〜２０秒間処理し、ポリ乳酸系樹脂型内発泡成形体を得た。
得られた型内発泡成形体を、温度８０℃、相対湿度１００％の条件下で１２時間加水分解処理し、更に、窒素加圧０．３ＭＰａにて４時間加圧処理して、連続気泡多孔質体を得た。

（比較例３）
比較例２と同様にして得たポリ乳酸系樹脂型内発泡成形体を、粗粉砕機（セイシン企業（SEISHIN ENTERPRISE CO., LTD）製、クイックミル、スクリーン８ｍｍφ）を用いて粗粉砕を行い、平均外径５．６ｍｍ、かさ密度０．０３８ｇ／ｃｍ³の粉体を得た。得られた粉体をアルミニウム製の型（内寸；５ｃｍ×５ｃｍ×５ｃｍ）に入れ、熱風乾燥機中にて、１２０℃×１０時間加熱処理を行い、成形体を得た。

以上の実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた多孔質体（成形体）についての評価結果を表１に示す。

表１に示した結果から、実施例で得られた、低密度かつ高い連続気泡率を有する多孔質体、更に界面活性剤を含んだ連続気泡多孔質体は、高い吸水性を示していることが確認できる。また、実施例７に示したように、加水分解処理を施した発泡体から得られた粉体を使用した連続気泡多孔質体は、フラワーアレンジメント用台座として好適に用いられることが確認できた。

一方、高密度となった比較例１の多孔質体は、圧縮した際の回復率が高く、また吸水性が低い。また、従来のポリ乳酸系樹脂発泡粒子からなる成形体を加水分解・加圧処理して得られる比較例２の成形体は、高い連続気泡率を有するものの、その孔構造が液体を通しにくいものにとどまっており、吸液性は満足できるものではない。比較例３の成形体は、粉体の細かさが不十分であり、粉砕後の粉体の粒子中に、粉砕前の発泡体に元々存在した独立気泡が残った状態となっている。それ故に、比較例３の成形体は、連続気泡率が低く、吸液性が満足できるものではない。

（実施例８）
［発泡粒子、粉体の作製］
実施例１と同様にして、かさ密度０．０３１ｇ／ｃｍ³の粉体を得た。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末〔ライオン（株）製、リポランＰＪ−４００〕を３重量部の割合で加え、よく混合した。得られた混合物を、天面が開口した直方体の紙製の型（内寸；縦１１ｃｍ×横２３ｃｍ×高さ８ｃｍ）内に満たすように入れた。型ごと、温調および調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉（いすず製作所製、プログラム温湿度調節器ＨＰＡＶ−１２０−４０型）に入れた後、前記加熱処理炉内において、炉内温度を一定に保つと共に、必要量の水蒸気を炉内に都度供給して湿度を一定に保つことにより達成される常圧、９０℃、９５％ＲＨの雰囲気にて、１０分間加熱処理して連続気泡多孔質体を得た。

（実施例９）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、９０℃、７０％ＲＨに変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得た。

（実施例１０）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、７０℃、７０％ＲＨに変更した以外は、実施例８と同様にして連続気泡多孔質体を得た。

（実施例１１）
［発泡粒子、粉体の作製］
実施例６と同様にして、かさ密度０．０６ｇ／ｃｍ³の粉体を得た。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末〔ライオン（株）製、リポランＰＪ−４００〕を３重量部の割合で加え、よく混合した。得られた混合物を、天面が開口した直方体の紙製の型（内寸；縦１１ｃｍ×横２３ｃｍ×高さ８ｃｍ）を満たすように入れたものを、型ごと温調および調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉［いすず製作所製プログラム温湿度調節器、ＨＰＡＶ−１２０−４０型］に入れた後、常圧、９０℃、９５％ＲＨの雰囲気で１０分間加熱処理して連続気泡多孔質体を得た。

（実施例１２）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、９０℃、５０％ＲＨに変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得た。

（実施例１３）
［発泡粒子の作製］
実施例１で得られたポリ乳酸系樹脂発泡粒子を、温度８０℃、相対湿度９５％にした温調および調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉［いすず製作所製プログラム温湿度調節器、ＨＰＡＶ−１２０−４０型］に１８時間静置し、加水分解処理を行った。
［粉体の作製］
得られた発泡粒子をカッターミルで粉砕し、目開き８００μｍのふるいを通して粉体を得た。該粉体のかさ密度は０．０４１ｇ／ｃｍ³であった。
［連続気泡多孔質体の作製］
得られた粉体１００重量部に対し、界面活性剤としてα−オレフィンスルホン酸ナトリウムの粉末〔ライオン（株）製、リポランＰＪ−４００〕を３重量部の割合で加え、よく混合した。得られた混合物を、天面が開口した直方体の紙製の型（内寸；縦１１ｃｍ×横２３ｃｍ×高さ８ｃｍ）を満たすように入れたものを、型ごと温調および調湿機能を有するバッチ式の加熱処理炉［いすず製作所製プログラム温湿度調節器、ＨＰＡＶ−１２０−４０型］に入れた後、常圧、９０℃、９５％ＲＨの雰囲気で１０分間加熱処理して連続気泡多孔質体を得た。

以上の実施例８〜１３で得られた連続気泡多孔質体の評価結果を表２に示す。

（比較例４）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、５０℃、９５％ＲＨに変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得ようとしたが、内部融着した連続気泡体を得ることができなかったため、評価を行わなかった。

（比較例５）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理機として熱風乾燥機（アズワン（AS ONE CORPORATION）、強制対流定温乾燥機、ＳＯＦＷ−６００型）を用い、加熱処理雰囲気を、常圧、１２０℃の条件（調湿せず）に変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得ようとしたが、内部融着した連続気泡体を得ることができなかったため、評価を行わなかった。

（実施例１４）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理機として熱風乾燥機（アズワン製、強制対流定温乾燥機、ＳＯＦＷ−６００型）を用い、加熱処理雰囲気を、常圧、１２０℃の条件（調湿せず）として、処理時間を２４時間に変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得た。

（比較例６）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、９０℃、１５％ＲＨに変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得ようとしたが、内部融着した連続気泡体を得ることができなかったため、評価を行わなかった。

（参考例１）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理雰囲気を常圧、５０℃、９５％ＲＨに、紙製の型を、天面が開口した直方体の紙製の型（内寸；縦５ｃｍ×横５ｃｍ×高さ２ｃｍ）に変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得た。

（参考例２）
［連続気泡多孔質体の作製］において、加熱処理機として熱風乾燥機（アズワン製、強制対流定温乾燥機、ＳＯＦＷ−６００型）を用い、加熱処理雰囲気を、常圧、１２０℃の条件（調湿せず）に、紙製の型を、天面が開口した直方体の紙製の型（内寸；縦５ｃｍ×横５ｃｍ×高さ２ｃｍ）に変更した以外は、実施例８と同様にして、連続気泡多孔質体を得た。

以上の比較例４〜６、実施例１４及び参考例１、２で得られた成形体（多孔質体）の評価結果を表３に示す。

表２および表３に示した結果から、本発明の製造条件、特に、発泡体を粉砕した粉体を、水蒸気を含み、６０〜１４０℃、相対湿度２０％以上の雰囲気中で加熱する製造条件によれば、比較的大きな型を用いた場合であっても、粉体の融着が短時間に進み、内部まで良好な融着状態となった連続気泡多孔質体が得られる一方、加熱温度の低い比較例４では、比較的大きな型を用いた場合には、十分な融着状態が得られないことが判る。また、比較例５、６及び実施例１４からは、比較的大きな型を用いた場合には、相対湿度の低い条件では、十分な融着状態が得られないか、十分な融着状態を得るのに非常に長い時間が必要となることが判る。なお、参考例１、２から明らかなように、比較的小さな型を用いた場合にあっては、温度や相対湿度が低くても、内部まで良好な融着状態となった良好な連続気泡多孔質体が得られる。
また、実施例に示したように、界面活性剤を含んだ連続気泡多孔質体は、フラワーアレンジメント用台座や植物の培地で求められる良好な吸水性を示すことが確認できる。

本発明の連続気泡多孔質体及び吸水材料は、フラワーアレンジメント用台座や植物の栄液培養の培地として好ましく使用することができる。また、本発明の連続気泡多孔質体及び吸水材料は、生分解性を示す樹脂組成物を主成分とすることから、使用後の廃棄処分などに際して特別な処理を必要とせず、後処理が容易である。

Claims

ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる連続気泡多孔質体であって、
前記樹脂組成物の発泡体を粉砕してなる粉体の粉砕片が相互に接合してなる細孔壁が、前記多孔質体の連続気泡構造を形成しており、
見かけ密度が０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．２ｇ／ｃｍ³以下、かつ、
１０％圧縮応力が０．０２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、
圧縮回復率が９５％以下、
である連続気泡多孔質体。
前記粉砕片が、融着により相互に接合してなる請求項１記載の連続気泡多孔質体。
前記粉体のかさ密度が０．００１ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下である請求項１又は２に記載の連続気泡多孔質体。
前記粉体の平均径が１００μｍ以上２０００μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体。
前記樹脂組成物の発泡体が、加水分解処理されたものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体。
界面活性剤を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体。
ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる連続気泡多孔質体の製造方法であって、
前記多孔質体の見かけ密度が０．０１ｇ／ｃｍ³以上０．２ｇ／ｃｍ³以下、１０％圧縮応力が０．０２ＭＰａ以上０．３ＭＰａ以下、圧縮回復率が９５％以下であり、
下記（１）〜（３）の工程を含むこと特徴とする連続気泡多孔質体の製造方法。
（１）ポリ乳酸系樹脂を主成分とする樹脂組成物を発泡させて発泡体を得る、発泡体の作製工程、
（２）前記発泡体を粉砕して粉体を得る、粉体の作製工程、
（３）前記粉体を所定の形状に成形し、前記発泡体の粉砕片を相互に接合することにより細孔壁を形成して、連続気泡構造を有する多孔質体を得る、多孔質体の作製工程。
前記粉砕片を、融着により相互に接合する請求項７記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記融着を、加熱により行う請求項８記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記加熱を、水蒸気を含み、６０〜１４０℃、相対湿度２０％以上である雰囲気中で行う請求項９に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記加熱を、相対湿度６０〜１００％の雰囲気中で行う請求項１０に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記粉体のかさ密度が０．００１ｇ／ｃｍ³以上０．１ｇ／ｃｍ³以下である請求項７〜１１のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記粉体の平均径が１００μｍ以上２０００μｍ以下である請求項７〜１２のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記発泡体の作製工程後、前記粉体の作製工程前に、前記発泡体を加水分解処理する請求項７〜１３のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
前記発泡体の作製工程又は前記多孔質体の作製工程において、界面活性剤を添加することにより、前記連続気泡多孔質体中に界面活性剤を含有させる請求項７〜１４のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体の製造方法。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の連続気泡多孔質体からなる吸水材料。
請求項７〜１５のいずれか１項に記載の方法により製造される連続気泡多孔質体からなる吸水材料。