JPH0588896B2

JPH0588896B2 -

Info

Publication number: JPH0588896B2
Application number: JP1339196A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tokiwa; Akira Iwamoto
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1993-12-24
Also published as: BE1003797A3; EP0437961A3; CA2032822C; JPH03199245A; EP0437961B1; CA2032822A1; US5116880A; US5110838A; DE69025903D1; DE69025903T2; EP0437961A2

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野）本発明は微生物崩壊性熱可塑性樹脂発泡体及び
その製造方法に関するものである。（従来技術及びその問題点）最近、欧米において廃棄物処理に関連して、プ
ラスチツクの包装材料としての使用禁止や規制の
動きが活発化している中で、米国などではプラス
チツクに澱粉を混ぜた崩壊性プラスチツクが実用
化されている。この場合の崩壊は、プラスチツク
中の澱粉が微生物により分解されることによつて
起こる。しかし、この澱粉混入プラスチツクは澱
粉の混入量が少ない場合には崩壊せず、一方、多
量に混入した場合では崩壊は起こるものの、プラ
スチツク中の澱粉が粒子状で可塑性を有しないこ
とから、得られたシートの機械物性や、容器等へ
の二次加工性は澱粉未混入のプラスチツクに比べ
て著しく劣るという問題があり、また用途的にも
二次加工をあまり必要としない、フイルムや、袋
に限られていた。（発明の課題）本発明は、微生物崩壊性にすぐれるとともに、
機械的物性及び二次加工性にもすぐれた発泡体及
びその製造方法を提供することをその課題とす
る。（課題を解決するための手段）本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究
を重ねた結果、微生物分解性熱可塑性樹脂と微生
物非分解性熱可塑樹脂とからなる混合樹脂を特定
の気泡膜厚及び特定の見掛け密度を選択して発泡
成形したものは、非発泡成形体の場合とは異な
り、良好な微生物崩壊性を有することを見出し、
本発明を完成するに至つた。即ち、本発明によれば、微生物分解性熱可塑性
樹脂５〜40重量％と微生物非分解性熱可塑性樹脂
95〜60重量％との混合樹脂を基材樹脂とする発泡
体であつて、該発泡体を構成する気泡の平均膜厚
が１〜100μm、かつ見掛け密度が0.5ｇ／cm³以下
であることを特徴とする微生物崩壊性熱可塑性樹
脂発泡体が提供される。また、本発明によれば、請求項１において、混
合樹脂100重量部に対して５〜80重量部の充填材
を含有することを特徴とする微生物崩壊性熱可塑
性樹脂発泡体が提供される。更に、本発明によれば、微生物分解性熱可塑性
樹脂５〜40重量％と微生物非分解性熱可塑性樹脂
95〜60重量％からなる混合樹脂100重量部、充填
材５〜80重量部及び80℃以下の沸点を有する常態
でガス状又は液状の発泡剤２〜50重量部とを、前
記混合樹脂の溶融温度以上の高温高圧下で混練
し、この混練物を低圧帯域に移して見掛け密度
0.5ｇ／cm³以下の発泡体を得ることを特徴とする
請求項２に記載の微生物崩壊性熱可塑性樹脂発泡
体の製造方法が提供される。本発明における微生物分解性熱可塑樹脂（以
下、樹脂Ａともいう）としては、従来公知のもの
が示され、例えば、脂肪族ポリエステル樹脂や、
脂肪族ポリエステルに低分子量のポリアミドをブ
ロツク的に共重合させたものや、ポリビニルアル
コール等が挙げられる。脂肪族ポリエステル樹脂
には、脂肪族系の２価カルボン酸を含む多価カル
ボン酸と、脂肪族系ジオールを含む多価アルコー
ルとの重縮合物、ヒドロキシ脂肪族カルボン酸の
重縮合物、ラクトンの開環重合物が包含され、そ
の具体例としては、例えば、エチレンジアジペー
ト、プロピオラクトン、カプロラクトン、β−ヒ
ドロキシ酪酸等から誘導される単独重合体や共重
合体が例示される。これらの重合体は、２種以上
を混合して用いることができる。また、これらの
重合体はいずれもリパーゼの作用によつて加水分
解されるものである。微生物非分解性熱可塑性樹脂（以下、樹脂Ｂと
も言う）としては、従来公知の各種のものが挙げ
られる。このようなものとしては、好ましくは、
ポリスチレン系樹脂が挙げられる。このポリスチ
レン系樹脂は、スチレンを主体とする重合体であ
り、スチレン単独重合体及びその他のスチレンと
共重合し得るビニル系単量体との共重体、また一
般に耐衝撃性ポリスチレン樹脂と呼ばれているポ
リスチレンを主体とするゴム系ポリマーとの共重
合物又は混合物、さらに、ジエン系単量体との共
重合体等が包含される。耐衝撃性ポリスチレン樹
脂は、これを使用した場合に得られる発泡体の柔
軟性、弾性を向上させることができるので、好適
なものである。他の微生物非分解性熱可塑性樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、プロ
ピレン−エチレン共重合体、ポリブテン、プロピ
レン−ブテン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、各種ナイロン等が例
示される。発泡剤としては、脂肪族炭化水素やハロゲン化
炭化水素あるいは分子中に水素原子を１個以上有
するフロンガスが単独又は混合して用いられる。
脂肪族炭化水素の具体例として、例えば、プロパ
ン、ノルマルブタン、イソブタン、ペンタン、イ
ソペンタン等が挙げられ、ハロゲン化炭化水素と
しては、それら脂肪族炭化水素の塩素又は臭素置
換体が挙げられる。また、分子中に水素原子を１
個以上有するフロンガスとしては、クロロジフロ
ロメタン、トリフロロメタン、１，２，２，２−
テトラフロロエタン、１−クロロ−１，１−ジフ
ロロエタン、１，１，−ジフロロエタン、１−ク
ロロ−１，２，２，２−テトラフロロエタン等が
挙げられる。上記の如き発泡剤を使用するに際し
ては、沸点（１気圧下）が80℃以下のものを選択
する必要がある。上記沸点が80℃を越えるもので
は、発泡効率が劣り不経済である。特に発泡剤と
しては、上記沸点範囲が−20〜20℃のものを主成
分として選択することが望ましい。本発明においては、樹脂Ａ及び樹脂Ｂの使用割
合は、両者の合計量に対して、樹脂Ａ：５〜40重
量％、好ましくは10〜30重量％、樹脂Ｂ：95〜60
重量％、好ましくは90〜70重量％の割合である。
樹脂Ａの割合が前記範囲より少なくなると、微生
物により崩壊する発泡体が得られなくなり、一
方、前記範囲より多くなると発泡成形が困難にな
る。発泡剤の使用割合は、樹脂Ａと樹脂Ｂの合計
量100重量部に対し、１〜60重量部、好ましくは
２〜50重量部であり、所望する発泡体の密度に応
じて適当に定める。本発明における発泡成形法としては、以下に示
す如き従来公知の各種の方法が挙げられる。押出発泡成形法発泡剤と樹脂と必要に応じて添加剤とを押出機
内で溶融混練し、次いで押出機先端に位置するダ
イスを通して低圧下に押出す方法であり、目的に
応じてフイルム状、シート状、あるいは板状に押
出し成形される。フイルム状及びシート状のもの
はその後袋や容器などに加熱成形される。アキユーム発泡成形法発泡剤と樹脂と必要に応じて添加剤とを押出機
内で溶融混練し、次いでこれ等を発泡の生じない
条件でアキユームレターに蓄積して一旦保持した
後、低圧下に排出する方法であり、通常は板状に
押出し成形される。射出発泡成形法発泡剤と樹脂と必要に応じて添加剤とを押出機
内で溶融混練し、次いで押出機先端に取り付けら
れた所望の形状を有する金型内に射出する方法で
あつて、金型に内形状に合致した成形品が得られ
る。ビーズ発泡法耐圧容器内に樹脂粒子及び水性媒体及び必要に
応じて分散剤を入れ、高温高圧下で発泡剤と共に
撹拌して樹脂粒子に発泡剤を含浸させ、その後樹
脂粒子の発泡温度で低圧下に放出する方法やあら
かじめ樹脂粒子に発泡剤を含浸させておいて、こ
れを予備発泡機に導いて蒸気等で加熱して発泡ビ
ーズを得る方法等が例示される。得られる発泡ビ
ースはその後金型内で緩衝材や容器等に成形され
る。本発明において、微生物崩壊性の良好な発泡体
を得るには、発泡体には、十分な発泡構造を保持
させることが必要である。本発明者らの研究によ
れば、発泡体の見掛け密度を、一般的には、0.5
ｇ／cm³以下、好ましくは0.3〜0.01ｇ／cm³及び発
泡体を構成する平均気泡膜厚を１〜100μmに規定
することによつて、微生物崩壊性の良好な発泡体
が得られることを見出した。上記発泡体において
見掛け密度が0.5ｇ／cm³より大きな場合には良好
な微生物崩壊を示さない。一方、上記気泡の平均
膜厚が1μmより薄い場合には、その発泡体は連続
気泡構造部分が多くなり、二次加工時に種々の問
題が発生する（例えば二次発泡力が弱く、シート
の加熱成形不良を起こしたり、ビーズ成型で多数
のボイドが発生する等。）。発泡体の密度及び気泡膜厚は、上記した如く発
泡剤の使用量及びいわゆる気泡核剤の使用量によ
り容易に調整することができる。この気泡核生成
剤としては、たとえば、タルク、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、クレー、天然ケイ酸、カ
ーボンブラツク、ホワイトカーボン、シラス、石
膏の如き無機物質、あるいは押出機内の温度で分
解してガスを発生する重炭酸ナトリウム、炭酸ア
ンモニウム、アジド化合物、アゾビスイソブチル
ニトリル、ジアゾアミノベンゼン、ベンゼンスル
ホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルヒド
ラジドまたは該温度で反応して炭酸ガスを発生す
る酸−アルカリの組合わせ、たとえば、クエン酸
のモノアルカリ金属塩と炭酸のアルカリ金属塩、
クエン酸のモノアルカリ金属塩と重炭酸のアルカ
リ金属塩の如き化学発泡剤である。上記無機物質を気泡核剤として使用する場合に
は、混合樹脂100重量部に対して0.01重量部以上
５重量部未満である。また、上記化学発泡剤を気
泡核剤として使用する場合には、同様に0.05〜５
重量部である。本発明においては、混合樹脂発泡体中に該樹脂
100重量部に対して上記で例示した無機物質から
なる充填材を５〜80重量部配合することが望まし
い。この様に多量に充填材を混合樹脂発泡体中に
配合させたものは微生物による崩壊がいつそう促
進される。特に多量に充填材を使用する場合に
は、発泡成形方法としては、前記の押出発泡成形
法、アキユーム発泡成形法あるいは射出発泡成形
法を採用することが望ましい。さらに、本発明においては、混合樹脂に対し
て、必要に応じ、発泡に際しての発泡剤の樹脂か
ら急速な透過を防いで発泡体の収縮を抑制するた
めに、収縮防止剤を添加することもできる。この
ようなものとしては、例えば、ポリオキシエチレ
ンモノミリステート、ポリオキシプロピレンモノ
ミリステート、ポリオキシエチレンモノパルミテ
ート、ポリオキシプロピレンモノパルミテート、
ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキ
シプロピレンモノステアレート、ポリオキシエチ
レンジステアレート、モノラウリン酸グリセライ
ド、モノミノスチン酸グリセライド、モノパルミ
チン酸グリセライド、モノステアリン酸グリセラ
イド、モノアラキン酸グリセライド、ジラウリン
酸グリセライド、ジパルミチン酸グリセライド、
ジステアリン酸グリセライド、１−パルミト−２
−ステアリン酸グリセライド、１−ステアロ−２
−ミリスチン酸グリセライド、トリステアリン酸
グリセライド等の各種脂肪族エステル等が挙げら
れる。この様な収縮防止剤は、樹脂Ｂとしてポリ
オレフイン系樹脂を使用する場合に好適に用いら
れる。（発明の効果）本発明による発泡体は、良好な微生物崩壊性を
有するものである。このような微生物崩壊性は、
微生物分解性樹脂の混入と、特定の発泡構造によ
つて発現されるものである。同じ樹脂組成の成形
物であつても、特定の発泡構造を有していないも
のや非発泡体のものはすぐれた微生物の崩壊性を
示さない。本発明の微生物崩壊性熱可塑樹脂発泡体は、廃
棄後は微生物の存在する環境において容易に崩壊
し、その嵩を減少させることができるため、廃棄
物処理問題の解決に有効な手段を与えるものであ
る。また、この発泡体は、廃棄後回収もれにより
自然環境中に放置されても、微生物により崩壊さ
れるため、自然界の動植物の生命を危険にさらす
ことはない。更に、この発泡体中に充填材を含有
させたものでは、微生物による崩壊をいつそう促
進させることができる。（実施例）次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。実施例１〜４、比較例１〜４表−１に示した組成の混合樹脂100重量部に対
して表−１に示す気泡核剤を同様に示す量、及び
発泡剤としてのブタン（ノルマルブタン：イソブ
タン７：３）を表−１に示した量とを、吐出量50
Kg／hrの押出機内において圧力190Kg／cm²Ｇで溶
融混練した後、この溶融混練物を表−１に示した
温度（発泡温度）で押出機先端に設けた環状ダイ
スを通して大気圧下に筒状に押出すとともに、そ
の筒状押出物を押出方向に切開して厚さ2.5mmの
シート状発泡体を得た。得られた発泡体の発泡状
態、見掛け密度、平均気泡膜厚及び微生物崩壊性
を表−１に併せて示した。実施例５〜７気泡核剤としてタルクを使用しないで無機充填
材として炭酸カルシウムを混合樹脂100重量部に
対して５（実施例５）、40（実施例６）、75（実施例
７）重量部の割合で配合した以外は実施例１〜４
に準じて発泡シートを得た。その結果を表−１に
示した。比較例５炭酸カルシウム量を85重量部とした以外は実施
例７の方法に準じて発泡を行なつた。この結果を
併せて表−１に示した。

【表】

【表】表−１に示した結果からわかるように、本発明
の発泡体はすぐれた微生物崩壊性を有する。これ
に対し、比較例の発泡体では、微生物分解性の樹
脂Ａの割合が５重量％より小さくなると（比較例
１）、微生物崩壊性が著しく悪化し、一方、40重
量％を超えるようになると（比較例２）、発泡体
の品質が悪化する。さらに、発泡倍率が低くなつ
たり、平均気泡膜厚が厚くなると（比較例３）、
微生物崩壊性に劣る。また、平均気泡膜厚が薄く
なると連続気泡率が高まる発泡体の品質が悪化す
る（比較例４）。また充填材を多量に含有せしめ
たものでは（実施例５〜７）微生物崩壊性に優れ
る。一方、充填材の添加量が多過ぎる場合（比較
例５）には発泡体の品質が悪化する。

Claims

【特許請求の範囲】１微生物分解性熱可塑性樹脂５〜40重量％と微
生物非分解性熱可塑性樹脂95〜60重量％との混合
樹脂を基材樹脂とする発泡体であつて、該発泡体
を構成する気泡の平均膜厚が１〜100μm、かつ見
掛け密度が0.5ｇ／cm³以下であることを特徴とす
る微生物崩壊性熱可塑性樹脂発泡体。２請求項１において、混合樹脂100重量部に対
して５〜80重量部の充填材を含有することを特徴
とする微生物崩壊性熱可塑性樹脂発泡体。３微生物分解性熱可塑性樹脂５〜40重量％と微
生物非分解性熱可塑性樹脂95〜60重量％からなる
混合樹脂100重量部、充填材５〜80重量部及び80
℃以下の沸点を有する常態でガス状又は液状の発
泡剤２〜50重量部とを、前記混合樹脂の溶融温度
以上の高温高圧下で溶融混練し、この混練物を低
圧帯域に移して見掛け密度0.5ｇ／cm³以下の発泡
体を得ることを特徴とする請求項２に記載の微生
物崩壊性熱可塑性樹脂発泡体の製造方法。