JPH1135072A

JPH1135072A - 脂肪族ポリエステル系樹脂発泡体ネット

Info

Publication number: JPH1135072A
Application number: JP15516998A
Authority: JP
Inventors: Akira Iwamoto; 晃岩本; Toru Kino; 徹木野; Yuichiro Hashizume; 祐一郎橋爪; Yoshiaki Momose; 義昭百瀬
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-02-09
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JP4011737B2

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた生分解性及び緩衝性を有し、通気性が
よく、その上燃焼時の発熱量が低い発泡体ネットを提供
する。【解決手段】温度１９０℃、剪断速度１００ｓｅｃ^-1
の条件下で測定される溶融粘度が１×１０²〜１×１０⁴
Ｐａ・ｓであり、かつ、単位粘度当りの溶融張力が２ｍ
ｇｆ／Ｐａ・ｓ以上である脂肪族ポリエステル系樹脂を
基材樹脂とする発泡体からなる多数の細条が相互に交差
し、その交差部が互いに融着してなる網目状に構成され
た発泡体ネットであって、該ネットを構成する細条の平
均密度が０．０４〜０．２ｇ/ｃｍ³であることを特徴と
する脂肪族ポリエステル系樹脂発泡体ネット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪族ポリエステ
ル系樹脂発泡体ネットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、果物等の軟質物の保護材、輸送時
の仕切材等として通気性や緩衝性が良好なことからポリ
エチレンやポリスチレン製の発泡体ネットが用いられて
いる。これらの発泡体ネットは、繰り返し使用すること
はほとんど無く、使用後はゴミとして廃棄され、その多
くは焼却又は埋め立て処理されている。これらの発泡体
ネットを焼却処理する場合は、その原材料がポリエチレ
ンやポリスチレンであるために燃焼時の発熱量が高く焼
却炉を傷めるという問題を生じる。最近、燃焼時の発熱
量を低下させるために無発泡のポリエチレンやポリスチ
レンに多量の無機充填剤を混入する技術が普及している
が、この技術の適用は無発泡の樹脂成形体に限られ、発
泡体ネットに対しては適用されていない。なぜならば多
量の無機充填剤を混入すると樹脂の伸びが大きく低下
し、発泡の際気泡が膨らむことが困難となり、高密度の
即ち低倍率の発泡体しか得ることができないからであ
る。無機充填剤を多量混入した低発泡体では、全体が硬
く、緩衝性が悪いので、果物等の軟質物の保護材や輸送
時の仕切材等としての使用は不適当であるし、また焼却
後に多量の灰分が残るという問題もある。一方、発泡体
ネットを埋立処理する場合には、その発泡体自体が嵩高
く、無発泡のプラスチックに比べて多くの埋立容積を必
要とし、近年の埋め立て地不足をより促進させる原因に
なっているばかりか、従来の発泡体ネットは長年土中に
埋められていても生ゴミ等と違って微生物によって分解
消滅することもないので、まとめて処分された場合、土
中に密度の低い柔らかい部分となって残存し、地盤を軟
化させるという問題を含む。また発泡体ネットは、自然
環境中に散乱すると長期に亘り残存し、これは生物に対
して特に影響はないと考えられるが、自然環境保護の点
からは好ましくない。従って、自然環境中へ散乱して
も、自然環境中で自然分解してしまう発泡体ネットが望
まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた生分
解性及び緩衝性を有し、通気性がよく、その上燃焼時の
発熱量が低い発泡体ネットを提供することをその課題と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成
するに至った。即ち、本発明によれば、温度１９０℃、
剪断速度１００ｓｅｃ^-1の条件下で測定される溶融粘度
が１×１０²〜１×１０⁴Ｐａ・ｓであり、かつ、単位粘
度当りの溶融張力が２ｍｇｆ／Ｐａ・ｓ以上である脂肪
族ポリエステル系樹脂を基材樹脂とする発泡体からなる
多数の細条が相互に交差し、その交差部が互いに融着し
てなる網目状に構成された発泡体ネットであって、該ネ
ットを構成する細条の平均密度が０．０４〜０．２ｇ/
ｃｍ³であることを特徴とする脂肪族ポリエステル系樹
脂発泡体ネット提供される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。図１は、本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂発泡
体ネット（以下、単に発泡体ネットともいう）の一例に
ついての一部切欠斜視図である。図中、１は本発明の発
泡体ネット、２は該発泡体ネットを構成する細条を示
す。発泡体ネット１は、脂肪族ポリエステル系樹脂発泡
体からなる多数の細条２が、各々所定間隔を隔てて並列
に配されて２種の細条群２１、２２を形成しており、前
記細条群２１と２２とは相互に交差するように配設され
ている。即ち、群２１の各細条２と群２２の各細条２と
は相互に交差し、その交差部において互いに融着して、
全体が網目構造の発泡体ネットに形成されている。３は
各細条２の間に形成された開孔部である。細条２の垂直
断面形状４は特に制約されないが、円形、楕円形、多角
形状等であることができる。また、各細条群２１及び２
２を構成する細条の数は、通常、幅１ｍ当り５０〜２０
０本の範囲である。

【０００６】本発明の発泡体ネットにおいて、その開孔
部の開孔率は、好ましくは１０〜８０％、更に好ましく
は３０〜８０％である。開孔率が１０％未満であると、
発泡体ネットの通気性や透水性が低下したり、この発泡
体ネットで包装したときに被包装物を外部から目視確認
することが困難になる恐れがある。また開孔率が８０％
を超えると、各々の細条の間隔が広すぎて被包装物によ
っては発泡体ネットの緩衝性が不充分となり、包装材、
仕切材として用いた場合に被包装物が破損する恐れがあ
る。なお、本明細書で発泡体ネットに関して言う開孔率
とは、平面に拡げたシート状発泡体ネットの面積（１０
ｃｍ×１０ｃｍ）に対する開孔部の合計面積の比の百分
率（％）を意味する。この場合、開孔部の合計面積は、
その面積が１０ｃｍ×１０ｃｍの発泡体ネット平面に対
して垂直方向から光を当てたときに得られる線条の投影
面積の合計を、そのネット面積（１０ｃｍ×１０ｃｍ）
から差引くことによって得ることができる。

【０００７】本発明の発泡体ネットにおいて、その細条
の平均密度（発泡体密度）は、０．０４〜０．２ｇ/ｃ
ｍ³、好ましくは０．０５〜０．１５ｇ/ｃｍ³である。
細条の平均密度が０．０４ｇ/ｃｍ³未満であると、発泡
体ネットを二次加工するときに細条が破断したり、気泡
構造が破壊されて緩衝性が悪化するおそれがある。細条
の平均密度が０．２ｇ/ｃｍ³を超えると、細条は硬くな
り、したがって発泡体ネットは全体的に硬いものとな
り、被包装物を衝撃から保護するのに充分な緩衝性を有
しないものとなる。

【０００８】本発明の発泡体ネットにおいて、その細条
の平均垂直断面積は、好ましくは７〜２００ｍｍ²、更
に好ましくは１０〜１５０ｍｍ²である。その平均垂直
断面積が７ｍｍ²未満では重量物を乗せてつぶれた場合
に残存する細条の厚みが薄くなるため充分な緩衝性が発
揮されなかったり、二次加工に際しての熱成形時に細条
が潰れてしまう恐れがある。また、その平均垂直断面積
が２００ｍｍ²を超えると、細条の寸法が大きくなるた
めに、２次加工に際しての熱成形時に加熱が不均一にな
り易く、良好なネット成形品を得ることが困難となる恐
れがある。

【０００９】なお、本明細書において発泡体ネットに関
して言う平均垂直断面積は、以下のようにして測定され
たものである。先ず、図２に示すように、発泡体ネット
の押出し方向（図中の矢印ｃ方向）と直交する方向に仮
想線（図中の１点鎖線）を引き、この仮想線と線条とが
交差して形成される１０個の交点ｂ₁〜ｂ₁₀を選ぶ。こ
の場合、これらの１０個の交点ｂ₁〜ｂ₁₀は、飛びを生
じることなく、図２に示すようにその順番通りに選ぶも
のとする。次に、各交点ｂ₁〜ｂ₁₀をそれぞれ含む各部
分線条Ｌ₁〜Ｌ₁₀の長さの１／２に対応する１０個の点
ａ₁〜ａ₁₀を測定点に決める。この場合、部分線条と
は、各交点ｂ₁〜ｂ₁₀をそれぞれ含む線条とその交点ｂ₁
〜ｂ₁₀に隣接する２つの線条とが交差する２つの交点の
間に形成される線条部分を意味する。次に、前記のよう
にして決められた線条の各測定点ａ₁〜ａ₁₀をその線条
の長さ方向に対して垂直に切断して得られた各切断面の
面積を測定し、その平均値を算出する。

【００１０】本発明の発泡体ネットは、脂肪族ポリエス
エル系樹脂を基材樹脂として用い、これを押出し発泡成
形することにより製造することができる。前記基材樹脂
として用いる脂肪族ポリエステル系樹脂は、その主鎖に
生分解性の脂肪族エステルを主成分として含むものであ
る。その脂肪族エステルの主鎖中の含有割合は、少なく
とも６０モル％、好ましくは８０〜１００モル％、より
好ましくは９０〜１００モル％の割合である。脂肪族ポ
リエステル系樹脂には、ヒドロキシ酸重縮合物、ラクト
ンの開環重合物及び多価アルコール成分とジカルボン酸
成分との重縮合体等が包含される。ヒドロキシ酸重縮合
物としてはポリ乳酸、ヒドロキシ酪酸の重縮合物等が挙
げられる。ラクトンの開環重合物としてはポリカプロラ
クトン、ポリプロピオラクトン等が挙げられる。多価ア
ルコール成分と多価カルボン酸成分との重縮合体として
は、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネ
ート等が挙げられる。また、本発明に用いる基材樹脂に
は、前記ポリマーを連結剤を介して高分子量化したもの
や複数のポリマーをブレンドしたもの、炭酸ジエステル
等のコモノマーを共重合させたもの等も包含される。前
記連結剤としては、２，４−トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフ
チレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、水素化キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の
ジイソシアネートや、ジフェニルカーボネート、ジトリ
ールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネー
ト、ｍ−クレジルカーボネート等が挙げられる。なお、
本発明において、本発明の目的、効果に悪影響を及ぼさ
ない範囲内でその他の樹脂を基材樹脂に混合してもかま
わない。

【００１１】本発明の発泡体ネットを製造するには、前
記基材樹脂を押出機内において溶融混練するとともに、
その溶融混練物に発泡剤を注入し、その発泡剤を含む基
材樹脂の溶融混練物をその押出機の先端に付設された成
形ダイから押出し発泡させて発泡体ネットとする。前記
成形ダイは、円周上に多数のノズルを設けた外輪ダイと
内輪ダイとが互いに逆方向に回転する円形回転ダイから
なるものである。前記溶融混練物をこの円形回転ダイの
内輪ダイから押出し発泡させることによって、多数の発
泡細条を形成し、これをその押出し直後に外輪ダイから
押出された多数の発泡細条と互いに交差させて融着させ
ることによって、網目構造の筒型の発泡体ネットが形成
される。この筒型の発泡体ネットは、冷却後にこれを切
り開いてシート状とする。

【００１２】本発明で用いる基材樹脂としては、緩衝性
及び通気性に優れた高品質の発泡体ネットを経済性よく
得る点から、特定の溶融特性を有するものを選定するこ
とが重要である。即ち、本発明で用いる基材樹脂として
は、その温度１９０℃、剪断速度１００ｓｅｃ^-1の条件
下で測定される溶融粘度が、１×１０²〜１×１０⁴Ｐａ
・ｓ（１×１０³〜１×１０⁵ｐｏｉｓｅ）、好ましくは
５×１０²〜５×１０³Ｐａ・ｓ（５×１０³〜５×１０⁴
ｐｏｉｓｅ）の範囲にあり、かつ、その単位粘度当りの
溶融張力が２ｍｇｆ／Ｐａ・ｓ以上、好ましくは２．５
ｍｇｆ／Ｐａ・ｓ〜２０ｍｇｆ／Ｐａ・ｓの範囲にある
ものを選定する。この基材樹脂の溶融特性、特に単位粘
度当りの溶融張力は、その基材樹脂から得られた発泡体
を溶融脱泡させて再測定した値と大きく変わることはな
い。本発明で用いる基材樹脂において、その溶融粘度が
１×１０²Ｐａ・ｓ未満のものは、その粘度が低すぎる
ために押出機のダイにより押出した直後に著しい樹脂の
垂れが生じ、良質の発泡ネットを得ることが困難にな
る。また溶融粘度が１×１０⁴Ｐａ・ｓを超えるもの
は、その粘度が高すぎるために成形時に樹脂圧力の上
昇、押出機モーター負荷の上昇等が生じる恐れがあると
ともに、気泡の成長が困難となり、実用的な発泡体ネッ
トとなり得ない。また、溶融粘度が１×１０²〜１×１
０⁴Ｐａ・ｓの範囲にあるものであっても、その単位粘
度当りの溶融張力が２ｍｇｆ／Ｐａ・ｓ未満のもので
は、気泡の成長は起こるものの溶融張力が足りないため
にすぐに破裂してしまい、実用的な発泡体ネットを得る
ことができない。単位粘度当りの溶融張力の上限値は、
特に限定されないが、実用的範囲内で好ましくは２０ｍ
ｇｆ／Ｐａ・ｓ程度である。単位粘度当りの溶融張力が
余りにも高くなると、密度の高い発泡体を得ることが困
難になる等の問題が生じるようになる。

【００１３】なお、前記溶融粘度、溶融張力及び単位粘
度当りの溶融張力は以下のようにして測定されたもので
ある。（１）溶融粘度溶融粘度測定装置として、チアスト社製のレオビス２１
００を用い、基材樹脂の溶融物をその装置に付設された
先端オリフィスから、樹脂温度１９０℃、剪断速度１０
０ｓｅｃ^-1の条件で押出し流出させることによって測定
した。この場合、そのオリフィスの孔直径Ｄは１．０ｍ
ｍとし、オリフィスの長さＬとオリフィスの孔直径Ｄと
の比Ｌ／Ｄは１０とした。（２）溶融張力溶融張力測定装置として、東洋精機製作所製のメルトテ
ンシヨンテスターII型を用い、基材樹脂の溶融物をその
装置に付設された先端オリフィスから、樹脂温度１９０
℃、押出ピストン速度１０ｍｍ／分の条件で押出し流出
させることによって測定した。この場合、オリフィスの
孔直径Ｄは２．０９５ｍｍとし、オリフィスの長さＬは
８．０００ｍｍとした。また、樹脂の捲き取りは、直径
５ｃｍの捲き取りローラーを使用し回転数１００ｒｐｍ
（１５．７ｍ／分）の条件にて行った。（３）単位粘度当りの溶融張力前記のようにして得られた溶融粘度（Ｐａ・ｓ）及び溶
融張力（ｍｇｆ）の各測定値を用い、その溶融粘度に
て、その溶融張力を割ることにより算出した。

【００１４】前記発泡剤としては、無機発泡剤、揮発性
発泡剤、分解型発泡剤等の従来公知のものを用いること
ができる。無機発泡剤としては、二酸化炭素、空気、窒
素等を用いることができる。揮発性発泡剤としては、プ
ロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタ
ン、イソペンタン、ノルマルヘキサン、イソヘキサン等
の脂肪族炭化水素、シクロブタン、シクロペンタン等の
環式脂肪族炭化水素、１−クロロ−１，１−ジフルオロ
エタン、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，
１−ジフルオロエタン、メチルクロライド、エチルクロ
ライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素等
を用いることができる。また分解型発泡剤としては、ア
ゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、アゾビスイソブチロニトリル、重炭酸ナトリウム
等を用いることができる。これらの発泡剤は適宜混合し
て用いることもできる。前記発泡剤のうち特に好ましい
ものとしては、プロパン、ノルマルブタン、イソブタ
ン、ノルマルペンタン、イソペンタンの群より選ばれた
１種又は２種以上の混合物が挙げられる。これらの発泡
剤は、発泡倍率のコントロール性、押出し発泡における
取扱性、経済性に優れている。

【００１５】発泡剤の基材樹脂に対する添加量は、樹脂
の種類、発泡剤の種類、所望の発泡倍率等によっても異
なるが、例えば、密度０．０４〜０．２ｇ/ｃｍ³の発泡
体ネットを得る場合の発泡剤使用量の目安は、無機発泡
剤で０．４〜１５重量％、揮発性発泡剤で０．５〜１３
重量％、分解型発泡剤で０．２〜２０重量％程度であ
る。

【００１６】本発明の発泡体ネット中には、２５重量％
以下、好ましくは５〜１５重量％の無機充填剤を含有さ
せることもできる。無機充填剤としては、例えば、タル
ク、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、ゼオライト、ア
ルミナ、硫酸バリウム等が挙げられ、平均粒径１〜７０
μｍのものが好適である。このような無機充填剤含有発
泡体ネットは、基材樹脂に無機充填剤を混合し、この混
合物を押出し発泡成形することにより得ることができ
る。

【００１７】

【実施例】次に本発明を実施例により詳述する。

【００１８】実施例１〜３、比較例１〜３基材樹脂として表１に示す性状の脂肪族ポリエステル系
樹脂を用い、これに気泡調整剤としてタルクを添加して
押出機中で溶融混練した後、発泡剤としてｎ−ブタンと
ｉｓｏ−ブタンとの重量比７：３の混合発泡剤を押出機
内に圧入して基材樹脂の溶融混練物中に混入し、この混
練物を押出機内で発泡温度まで冷却し、押出機先端に取
り付けられた円形回転ダイより押出し発泡させた。円形
回転ダイは直径１９０ｍｍの円周上に１．１×１．１ｍ
ｍの角形ノズルを等間隔に８０個所ずつ設けた外輪ダイ
と内輪ダイとが互いに逆方向に回転するものを用いた。
外輪と内輪の円形回転ダイから押出し発泡された細条
は、押出直後に互いに交差して融着し、網目状に構成さ
れた筒状の発泡体ネットに形成された。次いで、筒状の
発泡体ネットを切り開いて、表１に示す性状の幅１００
０ｍｍの長尺のシート状の発泡体ネットを得た。

【００１９】なお、表１の原料Ａは昭和高分子社製の脂
肪族ポリエステルであるビオノーレ＃１９０３を示し、
原料Ｂは同じくビオノーレ＃１００１を示す。

【００２０】得られた発泡体ネットを以下のようにして
評価し、その結果を表１に示す。（１）生分解性の評価生分解性は得られた発泡シートを３か月間栃木県鹿沼市
の土壌中深さ１０ｃｍに埋め、その後の形状変化を観察
した。 ○：形状が確認できないほど分解 △：分解はされているが形状は確認できる（２）緩衝性の評価縦３００ｍｍ×横２２０ｍｍ×高さ５０ｍｍの箱の底面
に厚さ５ｍｍの鉄板を置き、その上に熱成形により凹部
を形成した発泡体ネットを１枚敷いた。その発泡体ネッ
トの凹部上にうずらの卵を置きトラックによる運送テス
トを行った。テスト後の卵の破損状況を調べ、以下の基
準で評価した。 ○・・・破損は認められない ×・・・破損あり

【００２１】

【表１−（１）】

【００２２】

【表１−（２）】

【００２３】表１の結果から、本発明の実施例１〜３の
発泡体ネットは、生分解性及び緩衝性において優れてい
る。これに対し、比較例１では発泡体ネットが得られ
ず、また比較例２及び３の発泡体ネットは緩衝性におい
て劣っている。そして、本発明の発泡体ネットは、その
密度や成分組成からみて、従来のポリエチレンやポリス
チレンの発泡体ネットと比べて燃焼時の発熱量が小さい
という利点を有する。

【００２４】

【発明の効果】本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂発泡
体ネットは、殊に生分解性及び緩衝性に優れ、通気性も
良く、更に燃焼時の発熱量が低いなど、顕著な効果を奏
するものであり、従来、主に使用されていたポリエチレ
ン製の発泡体ネットにとって代るもので、緩衝材、保護
材、仕切材等の材料として極めて有用であり、更に熱成
形も可能なものである。また、ビオトープとして湖沼、
川、用水路等の護岸に施工される植物育生用浮島、特に
植生基盤材や浮力材、更に園芸分野において、樹木の根
や幹を保護するワラ材の代用品としても使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発泡体ネットの一例についての一部切
欠斜視図を示す。

【図２】本発明の発泡体ネットを構成する細条の平均垂
直断面積を測定するための説明図を示す。

【符号の説明】

１発泡体ネット２細条３開孔部４垂直断面２１、２２細条群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋爪祐一郎栃木県鹿沼市さつき町10−３株式会社ジェイエスピー鹿沼研究所内 (72)発明者百瀬義昭栃木県鹿沼市さつき町10−３株式会社ジェイエスピー鹿沼研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度１９０℃、剪断速度１００ｓｅｃ^-1
の条件下で測定される溶融粘度が１×１０²〜１×１０⁴
Ｐａ・ｓであり、かつ、単位粘度当りの溶融張力が２ｍ
ｇｆ／Ｐａ・ｓ以上である脂肪族ポリエステル系樹脂を
基材樹脂とする発泡体からなる多数の細条が相互に交差
し、その交差部が互いに融着してなる網目状に構成され
た発泡体ネットであって、該ネットを構成する細条の平
均密度が０．０４〜０．２ｇ/ｃｍ³であることを特徴と
する脂肪族ポリエステル系樹脂発泡体ネット。
【請求項２】該ネットの開孔率が１０〜８０％である
とともに、該ネットを構成する細条の垂直断面の平均断
面積が７〜２００ｍｍ²であることを特徴とする請求項
１に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂発泡体ネット。