JP7524529B2 - 新規樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]水溶性分岐多糖を分散状態で含む樹脂組成物であって、前記水溶性分岐多糖の重量平均分子量が1000~10000であり、かつ、前記水溶性分岐多糖の水溶液(水溶性多糖濃度1.0質量%、エタノール濃度40質量%)の吸光度が25℃において0.7以下である、樹脂組成物。
[2]水溶性分岐多糖が、水溶性分岐グルコースポリマーである、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3]水溶性分岐グルコースポリマーが、難消化性グルカン、難消化性デキストリン、焙焼デキストリン、ポリデキストロースおよびイソマルトデキストリンからなる群から選択される1種または2種以上である、上記[1]または[2]に記載の樹脂組成物。
[4]樹脂組成物中の樹脂および水溶性分岐多糖の総質量に対する水溶性分岐多糖の質量の比率が60%以下である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]上記[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物を原料として含んでなる、樹脂成形物。
[6]水溶性分岐多糖と樹脂原料とを混合する工程を含んでなる、上記[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
[7]上記[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物を成形する工程を含む、樹脂成形物の製造方法。
(1)方法
ア 多糖
各種多糖は表1に示すものを使用し、単糖はグルコース(無水結晶ぶどう糖(日本食品化工株式会社))を使用した。なお、いずれも粉末状のものを用いた。
各種多糖溶液の吸光度は以下の手法で測定した。多糖濃度1.0質量%およびエタノール濃度40質量%の水溶液を調製し室温(25℃)条件下にて当該水溶液の660nmの吸光度を、分光光度計(U-2900、株式会社日立ハイテクサイエンス)を用いて測定した。なお、水溶性分岐多糖として知られるキサンタンガムに関しては、その粘度の影響で気泡が生じたため、気泡を除去した後に測定を行った。各多糖の吸光度は表3に示す通りであった。なお、吸光度が0.7より大きい多糖(デキストリン、クラスターデキストリン、コーンスターチ)は、分析に用いた溶液が目視で確認できるほど白濁していた。
各種多糖の重量平均分子量を以下の手法で測定した。各多糖を10%(w/v)となるよう純水で溶解し、1%(w/v)活性炭を添加し、煮沸後、0.45μmメンブレンフィルターろ過した。ろ液をイオン交換樹脂(MB4、オルガノ)処理後、0.45μmメンブレンフィルターろ過した。ろ液を終濃度50mM 硝酸ナトリウムとなるよう調整し、分子量分析を行なった。較正曲線のスタンダードは、グルコース(富士フイルム和光純薬株式会社)、マルトトリオース(富士フイルム和光純薬株式会社)、プルランスタンダードP-5およびP-10(昭和電工株式会社)を用いた。分析条件は表2に示す通りであった。
相溶化剤は、無水マレイン酸変性ポリプロピレン(カヤブリッド、化薬ヌーリオン株式会社)を使用した。
樹脂ペレットとして高密度ポリエチレン(プライムポリマー株式会社、以下「HDPE」という)を使用した。HDPE87%、多糖10%、相溶化剤3%を予め200℃に加熱しておいた加圧式ニーダー(Ms式加圧ニーダーDS1-3MHB-E型、日本スピンドル製造株式会社)に同時に投入した。回転速度は40rpmとし、試料の品温が190℃に到達するまで混練を行った。品温が190℃に到達した時点でニーダーから試料を取り出し、室温で放冷し樹脂組成物を得た。
前記ウで得られた樹脂組成物0.68gを140℃に加温した熱プレス機(H300-1、アズワン)を用いて0.5tの加重下で圧縮し、コンパウンドフィルムを得た。
マイクロスコープ(VHX-5000、株式会社キーエンス)を用いて得られたフィルムを観察し、フィラーとして用いた多糖の分散性を評価した。評価結果は、フィラーが樹脂中に良好に分散しフィラーとして確認できないものを◎、フィラーが僅かに確認できるものを○、フィラーが樹脂中で十分に分散せず多数の大きなフィラー凝集物が確認できるものを×とし、○以上の評価を合格と判断した。
結果は、表3に示す通りであった。フィルム観察の結果、本願所望の性質を有する水溶性分岐多糖を配合したフィルム(試験区1~5)は、フィラーが全く確認できず、分散性は良好であった(図1参照)。一方で、重量平均分子量は所望の範囲を満たすが吸光度が0.7を上回る(分岐度が所望の範囲を下回る)多糖であるデキストリンを配合したフィルム(試験区6)は、フィラーが樹脂中で分散せずフィラーの凝集物が確認された(図3参照)。吸光度(分岐度合い)は所望の範囲を満たすが重量平均分子量が10000を上回る多糖であるキサンタンガムを配合したフィルム(試験区7)も、同様にフィラーが樹脂中で分散せずフィラーの凝集物が確認された。さらに、吸光度および重量平均分子量のいずれも所望の範囲を満たさない多糖であるクラスターデキストリンおよびコーンスターチを配合したフィルム(試験区8および9)も、同様にフィラーが樹脂中で分散せずフィラーの凝集物が確認された。また、参考例として多糖の代わりに単糖であるグルコースを配合したフィルム(試験区10)は、フィラーが樹脂中に良好に分散していたが、着色が著しくフィルムとして許容できないレベルであった。
例2では、相溶化剤不使用の場合について検討した。試験は、樹脂はHDPEを使用し、例1の量(87%)に相溶化剤不使用分(3%)を上乗せした90%とした。水溶性分岐多糖として難消化性グルカンA、難消化性デキストリンおよびポリデキストロースを使用しそれぞれの量は例1と同量(10%)としたこと以外は、例1と同様の手順で行った。
例3では、例1および2で使用したHDPE以外のポリブチレンサクシネート(三菱ケミカル株式会社)、ナイロン(ダイセルエボニック株式会社)、ポリプロピレン(サンアロマー株式会社)およびポリ乳酸(富士ケミカル株式会社)の各種樹脂を使用した場合についてそれぞれ検討した。使用する樹脂に応じて混練前の予備加熱温度および到達温度を変更した以外は例2と同様の手順で行った。
例4では、水溶性分岐多糖として難消化性グルカンAの配合量を30%(HDPE配合量70%)、50%(HDPE配合量50%)とした場合についてそれぞれ検討を行った。方法は、上記配合量の変更以外は例1と同様の手順で行った。
Claims (4)
- 水溶性分岐多糖を分散状態で含む樹脂組成物であって、水溶性分岐多糖の重量平均分子量が1000~10000であり、かつ、水溶性分岐多糖の水溶液(水溶性多糖濃度1.0質量%、エタノール濃度40質量%)の吸光度が25℃において0.7以下であり、水溶性分岐多糖が、難消化性グルカン、難消化性デキストリンおよびイソマルトデキストリンからなる群から選択される1種または2種以上であり、かつ、樹脂組成物中の樹脂および水溶性分岐多糖の総質量に対する水溶性分岐多糖の質量の比率が60%以下である、樹脂組成物。
- 請求項1に記載の樹脂組成物を原料として含んでなる、樹脂成形物。
- 水溶性分岐多糖と樹脂原料とを混合する工程を含んでなる、請求項1に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1に記載の樹脂組成物を成形する工程を含む、樹脂成形物の製造方法。
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