JP3344762B2 - Method for producing biodegradable resin foam - Google Patents
Method for producing biodegradable resin foamInfo
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- JP3344762B2 JP3344762B2 JP8580693A JP8580693A JP3344762B2 JP 3344762 B2 JP3344762 B2 JP 3344762B2 JP 8580693 A JP8580693 A JP 8580693A JP 8580693 A JP8580693 A JP 8580693A JP 3344762 B2 JP3344762 B2 JP 3344762B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、生分解性樹脂発泡体に
関し、さらに詳しくはデンプン及びビニルアルコール系
樹脂粒子を主成分とする、例えばシート、フイルム、包
装資材(例えば、カップトレー、クッション材、保護シ
ート、保護フイルム)などの崩壊性発泡体成形体に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biodegradable resin foam, and more particularly, to a sheet, a film, a packaging material (for example, a cup tray, a cushion material) comprising starch and vinyl alcohol resin particles as main components. , A protective sheet, a protective film, etc.).
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、環境問題に対する関心が高まり、
例えばプラスチックなどの合成高分子材料の廃棄処理に
関する技術の開発に対する要求が増している。その一つ
として、従来の石油系プラスチックに代わり得る生分解
性プラスチックに注目が集まっている。2. Description of the Related Art In recent years, interest in environmental issues has increased,
For example, there is an increasing demand for the development of technology relating to disposal of synthetic polymer materials such as plastics. As one of them, attention has been focused on biodegradable plastics that can replace conventional petroleum plastics.
【0003】生分解性プラスチックとしては、米国特許
第4,138,784号がデンプンとエチレン/アクリル
酸共重合体(EAA)からなる組成物を、特開平3−3
1333号公報がエチレン/ビニルアルコール共重合体
(EVOH)と変性デンプンからなる組成物を開示して
いる。生分解性プラスチックを用いた発泡性材料は、特
開平2−298525号公報に開示されている。この公
開特許に記載された発泡性材料は、発泡剤として水を用
いているが、弾性、圧縮強さの点で、例えばパッキング
などとしては不十分なものである。また、特開平2−1
4228号公報には、水を含むデンプンと、実質的に水
に不溶性の合成熱可塑性ポリマーからなる発泡性材料が
開示されている。特表平4−500833号公報には、
デンプンとEAA及び/又はEVOHからなる生分解性
プラスチック発泡物品が開示されている。As a biodegradable plastic, US Pat. No. 4,138,784 discloses a composition comprising starch and an ethylene / acrylic acid copolymer (EAA) disclosed in JP-A-3-3.
No. 1333 discloses a composition comprising an ethylene / vinyl alcohol copolymer (EVOH) and a modified starch. A foamable material using a biodegradable plastic is disclosed in JP-A-2-298525. The foamable material described in this patent uses water as a foaming agent, but is insufficient in elasticity and compressive strength, for example, as a packing. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-1
No. 4228 discloses a foamable material comprising a starch containing water and a synthetic thermoplastic polymer which is substantially insoluble in water. In Japanese Patent Publication No. 4-500833,
A biodegradable plastic foam article comprising starch and EAA and / or EVOH is disclosed.
【0004】このような生分解性プラスチック発泡体は
デンプン/EVOH組成物にグリセリンなどの可塑剤及
び発泡剤を加え、溶融混合し、押出成形して製造され、
密度の低い、例えば0.6g/ccの発泡体が得られる
が、連続気泡と独立気泡とが混在し、気泡の大きさが不
均一であり、成形体表面には気泡が抜けた穴が全面に生
じて表面が凹凸で荒れた成形体しか得られない。また、
生デンプンは含水しており、押出機により高圧下で混練
するとデンプンはα化して溶融し、溶融物を常圧下に放
置すると膨化する。そのような発泡体を緩衝用工業資材
として使用するとなると、耐水性、強度が著しく不足す
る。[0004] Such a biodegradable plastic foam is produced by adding a plasticizer such as glycerin and a foaming agent to a starch / EVOH composition, melt-mixing and extrusion molding.
Although a foam having a low density, for example, 0.6 g / cc, is obtained, open cells and closed cells are mixed, the size of the cells is not uniform, and the holes through which the cells are removed are formed on the surface of the molded body. And only a molded article whose surface is uneven and rough can be obtained. Also,
Raw starch contains water, and when kneaded under high pressure by an extruder, the starch becomes gelatinized and melts, and expands when the melt is left under normal pressure. When such a foam is used as an industrial material for buffering, the water resistance and strength are significantly insufficient.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含水デンプ
ンと含水ビニルアルコール系樹脂を用いた、高発泡倍率
でも、十分な耐水性と強度を有する生分解性樹脂発泡体
を提供しようとするものである。An object of the present invention is to provide a biodegradable resin foam using hydrated starch and hydrated vinyl alcohol resin, which has sufficient water resistance and strength even at a high expansion ratio. It is.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者等は鋭意検討を行った。その結果、含水して
いるデンプン系高分子、含水しているビニルアルコール
系樹脂にノニオン性界面活性剤、有機フィラー必要に応
じて更に増粘剤を加えた組成物を溶融し発泡させる方法
により製造した発泡体によって上記課題を解決できるこ
とを見い出して本発明を完成させた。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies. As a result, it is manufactured by a method of melting and foaming a composition in which a starch-based polymer containing water, a vinylic resin containing water, a nonionic surfactant, and an organic filler are further added with a thickener as required. The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by the obtained foam, and have completed the present invention.
【0007】即ち本発明は、含水率が5〜30重量%の
デンプン系高分子、含水率が5〜30重量%のビニルア
ルコール系樹脂、ノニオン性界面活性剤、および有機フ
ィラーが混合されて製造され、全体の含水率が5〜30
重量%である組成物を溶融し発泡させることを特徴とす
る生分解性樹脂発泡体を要旨とする。更に詳しく言え
ば、本発明では上記した如く含水率が5〜30重量%の
デンプン系高分子、含水率が5〜30重量%のビニルア
ルコール系樹脂を出発原料とし、これにノニオン性界面
活性剤、有機フィラー必要に応じて更に増粘剤を混合し
て製造され、全体の含水率が5〜30重量%にコントロ
ールされた組成物を溶融し発泡させることを特徴とする
生分解性樹脂発泡体を要旨とする。以下、本発明を詳細
に説明する。[0007] That is, the present invention is manufactured by mixing a starch-based polymer having a water content of 5 to 30% by weight, a vinyl alcohol-based resin having a water content of 5 to 30% by weight, a nonionic surfactant, and an organic filler. And the total water content is 5 to 30
The present invention provides a biodegradable resin foam characterized by melting and foaming a composition of which weight percent is contained. More specifically, in the present invention, as described above, a starch-based polymer having a water content of 5 to 30% by weight and a vinyl alcohol-based resin having a water content of 5 to 30% by weight are used as starting materials, and a nonionic surfactant is added thereto. A biodegradable resin foam, which is produced by further mixing a thickener as required with an organic filler, and melts and foams a composition whose total water content is controlled to 5 to 30% by weight. Is the gist. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0008】本発明の発泡体では、生分解性樹脂とし
て、デンプン系高分子とビニルアルコール系樹脂を用い
る。デンプン系高分子とビニルアルコール系樹脂の重量
比は、通常2:8〜8:2である。デンプン系高分子の
割合が余りに少ないときは生分解性ないし崩壊性が損な
われ、一方その割合が余りに多いときは発泡体の機械的
物性が不足するようになる。また、組成物中における生
分解性樹脂、即ちデンプン系高分子とビニルアルコール
系樹脂の割合は40〜95重量%、好ましくは50〜9
0重量%とする。In the foam of the present invention, a starch-based polymer and a vinyl alcohol-based resin are used as the biodegradable resin. The weight ratio of the starch-based polymer to the vinyl alcohol-based resin is usually from 2: 8 to 8: 2. When the proportion of the starch-based polymer is too small, the biodegradability or the disintegration property is impaired, while when the proportion is too large, the mechanical properties of the foam become insufficient. The ratio of the biodegradable resin, that is, the starch-based polymer and the vinyl alcohol-based resin in the composition is 40 to 95% by weight, preferably 50 to 9% by weight.
0% by weight.
【0009】デンプン系高分子としては、生デンプン
(トウモロコシデンプン、馬鈴薯デンプン、甘藷デンプ
ン、コムギデンプン、キッサバデンプン、サゴデンプ
ン、タピオカデンプン、モロコシデンプン、コメデンプ
ン、マメデンプン、クズデンプン、ワラビデンプン、ハ
スデンプン、ヒシデンプン等):物理的変性デンプン
(α−デンプン、分別アミロース、湿熱処理デンプン
等):酵素変性デンプン(加水分解デキストリン、酵素
分解デキストリン、アミロース等):化学分解変性デン
プン(酸処理デンプン、次亜塩素酸酸化デンプン、ジア
ルデヒドデンプン等):化学変性デンプン誘導体(エス
テル化デンプン、エーテル化デンプン、カチオン化デン
プン、架橋デンプン等)など、およびこれらの2以上の
混合物が用いられる。なお、化学変性デンプン誘導体の
うちエステル化デンプンとしては、酢酸エステル化デン
プン、コハク酸エステル化デンプン、硝酸エステル化デ
ンプン、リン酸エステル化デンプン、尿素リン酸エステ
ル化デンプン、キサントゲン酸エステル化デンプン、ア
セト酢酸エステル化デンプンなど、エーテル化デンプン
としては、アリルエーテル化デンプン、メチルエーテル
化デンプン、カルボキシメチルエーテル化デンプン、ヒ
ドロキシエチルエーテル化デンプン、ヒドロキシプロピ
ルエーテル化デンプンなど、カチオン化デンプンとして
は、デンプンと2−ジエチルアミノエチルクロライドの
反応物、デンプンと2,3−エポキシプロピルトリメチ
ルアンモニウムクロライドの反応物などを挙げることが
できる。[0009] Starch-based polymers include raw starch (corn starch, potato starch, sweet potato starch, wheat starch, kissava starch, sago starch, tapioca starch, sorghum starch, rice starch, mame starch, kuzu starch, warabi starch. Hishi starch, etc.): Physically modified starch (α-starch, fractionated amylose, wet heat-treated starch, etc.): Enzymatically modified starch (hydrolyzed dextrin, enzymatically decomposed dextrin, amylose, etc.): Chemically modified starch (acid-treated starch, hypochlorite) Oxidized starch, dialdehyde starch, etc.): Chemically modified starch derivatives (esterified starch, etherified starch, cationized starch, crosslinked starch, etc.), and mixtures of two or more thereof are used. Among the chemically modified starch derivatives, the esterified starches include acetate esterified starch, succinic esterified starch, nitrated esterified starch, phosphorylated esterified starch, urea phosphorylated esterified starch, xanthated esterified starch, and acetoacetated starch. Examples of etherified starch such as acetic acid-esterified starch include allyl etherified starch, methyl etherified starch, carboxymethyl etherified starch, hydroxyethyl etherified starch, and hydroxypropyl etherified starch. Reaction product of -diethylaminoethyl chloride, and reaction product of starch and 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride.
【0010】本発明で使用するビニルアルコール系樹脂
とは、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物あるいは、完全ケ
ン化物つまりポリビニルアルコール(PVA)系樹脂や
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(EVOH)等
が挙げられる。PVA系樹脂では、ビニルエステル及び
それと共重合しうる単量体例えばエチレン、プロピレ
ン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−
オクタドデセン等のオレフィン類、アクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イ
タコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又
はジアルキルエステル等、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル等のニトリル類、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルス
ルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホ
ン酸あるいはその塩、アルキルビニルエーテル類、N−
アクリルアミドメチルアンモニウムクロライド、アリル
トリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジアリル
アンモニウムクロライド等のカチオン基を有する化合
物、ビニルケトン、N−ビニルピロリドン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、ポリオキシエチレン基、ポリオキ
シプロピレン基、ポリオキシブチレン基などのオキシア
ルキレン基を有する不飽和単量体等との共重合体ケン化
物が含まれるが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。また、オキシアルキレンエーテル化、シアノエチル
化、アセタール化、ウレタン化、エステル化等の、いわ
ゆる「後変性」されたものであってもよい。PVA系樹
脂のケン化度は50〜100モル%、好ましくは70〜
100モル%、また重合度は300〜5000、好まし
くは700〜3000の範囲から選ぶことが必要であ
る。The vinyl alcohol resin used in the present invention includes a partially or completely saponified polyvinyl acetate, that is, a polyvinyl alcohol (PVA) resin or a saponified ethylene-vinyl acetate copolymer (EVOH). No. In PVA-based resins, vinyl esters and monomers copolymerizable therewith, such as ethylene, propylene, isobutylene, α-octene, α-dodecene, α-
Olefins such as octadodecene, unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid and salts thereof or mono- or dialkyl esters, nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and acrylamide , Amides such as methacrylamide, olefin sulfonic acids such as ethylene sulfonic acid, allyl sulfonic acid and methallyl sulfonic acid or salts thereof, alkyl vinyl ethers, N-
Compounds having a cationic group such as acrylamidomethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, dimethyldiallylammonium chloride, vinyl ketone, N-vinylpyrrolidone, vinyl chloride, vinylidene chloride, polyoxyethylene group, polyoxypropylene group, polyoxybutylene group, etc. However, the present invention is not limited thereto, but includes saponified copolymers of unsaturated monomers having an oxyalkylene group. Further, it may be what has been so-called "post-modified" such as oxyalkylene etherification, cyanoethylation, acetalization, urethanization, and esterification. The saponification degree of the PVA-based resin is 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%.
It is necessary to select from 100 mol% and the degree of polymerization from 300 to 5000, preferably from 700 to 3000.
【0011】EVOHにおいてエチレンの割合は、10
〜60モル%、好ましくは20〜60モル%である。ケ
ン化度は、60モル%以上、好ましくは90モル%以上
である。EVOHは、本発明の趣旨を損なわない限り、
他の共重合可能なモノマー、例えば、他のα−オレフィ
ン、エチレン性不飽和カルボン酸系化合物(酸、無水
物、塩、エステル、アミド、ニトリル等)、ビニルエー
テル、酢酸ビニル以外のビニルエステル、エチレン性不
飽和スルホン酸系化合物(酸、塩等)、オキシアルキレ
ン基含有モノマーなどで変性してもよい。また、オキシ
アルキレンエーテル化、シアノエチル化、アセタール
化、ウレタン化などの、いわゆる「後変性」されたもの
であってもよい。In EVOH, the proportion of ethylene is 10
6060 mol%, preferably 20-60 mol%. The saponification degree is at least 60 mol%, preferably at least 90 mol%. EVOH, unless it impairs the spirit of the present invention,
Other copolymerizable monomers, for example, other α-olefins, ethylenically unsaturated carboxylic compounds (acids, anhydrides, salts, esters, amides, nitriles, etc.), vinyl ethers, vinyl esters other than vinyl acetate, ethylene It may be modified with an unsaturated sulfonic acid compound (acid, salt, etc.), an oxyalkylene group-containing monomer, or the like. Moreover, what is called "post-modified" such as oxyalkylene etherification, cyanoethylation, acetalization, urethanization and the like may be used.
【0012】デンプン系高分子及びビニルアルコール系
樹脂の含水率を5〜30重量%とし、組成物全体の含水
率を5〜30重量%、好ましくは10〜20重量%とす
る理由は次の通りである。デンプン中に含有される水は
溶融可塑化に効果があり、又、ビニルアルコール系樹脂
中の水はその結晶性を乱す作用があるので、これ又、す
みやかに可塑化が出来る。含水デンプン系高分子と含水
ビニルアルコール系樹脂との混合時に、水はデンプン高
分子、ビニルアルコール系樹脂の無水状あるいは低含水
の粉末にあとで添加されるよりも、予め含水したデンプ
ン、ビニルアルコール系樹脂を混合した方が混和性もよ
く、すぐれた物性の発泡体が得られる。含水方法として
は、無水状又は低含水の粉末に水を直接散布したり、一
旦該粉末を溶融して加圧下で水を混和していく方法等い
ずれも採用可能である。PVAは品種によっては水に溶
解してしまうものもあるが実用上差し支えない。しかし
本発明では含水PVAは粒子状を保つ様、含水率、ケン
化度、重合度、粒径等をコントロールすることが有利で
ある。有機フィラーが存在しない系では組成物の発泡性
が悪く、本願の如く有機フィラーが共存する系で発泡体
の製造を行うのである。そして含水率が高過ぎると発泡
体の収縮がおこりやすくなるため、比較的少量の含水率
のコントロールが望ましいのである。含水率が下限以下
ではいずれの場合も均一な発泡が困難となり、一方逆に
上限以上では、発泡密度が低下する。The reasons for controlling the water content of the starch-based polymer and the vinyl alcohol-based resin to 5 to 30% by weight and the water content of the whole composition to 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight are as follows. It is. The water contained in the starch has an effect on melt plasticization, and the water in the vinyl alcohol-based resin has an action of disturbing its crystallinity, so that the plasticization can be carried out immediately. When mixing the hydrated starch-based polymer with the hydrated vinyl alcohol-based resin, the water is more pre-hydrated than the starch or vinyl alcohol, which is added later to the anhydrous or low-hydrated powder of the starch polymer or vinyl alcohol-based resin. Mixing the system resin has better miscibility, and a foam having excellent physical properties can be obtained. As the water-containing method, any method such as directly spraying water on anhydrous or low-water-containing powder, or once melting the powder and mixing the water under pressure can be adopted. Some PVAs are dissolved in water depending on the varieties, but they are practically acceptable. However, in the present invention, it is advantageous to control the water content, the degree of saponification, the degree of polymerization, the particle size, etc., so that the water-containing PVA maintains the particle shape. In a system without an organic filler, the foamability of the composition is poor, and a foam is produced in a system in which an organic filler coexists as in the present application. If the water content is too high, the foam tends to shrink, so it is desirable to control a relatively small water content. If the water content is lower than the lower limit, uniform foaming becomes difficult in any case, while if the water content is higher than the upper limit, the foam density decreases.
【0013】ノニオン性界面活性剤としては、既知のも
のが使用できる。なかでも、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル、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ポリオキシプロピレンブロッ
クポリマー、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテ
ル、ポリオキシエチレンラノリンアルコールエーテル等
のエーテル型のノニオン性界面活性剤が、本発明の製造
方法にとって特に好ましい。ノニオン性界面活性剤は、
組成物の0.5〜10重量%、好ましくは2〜5重量%
である。0.5重量%以下では、気泡の破壊がおこり、
水蒸気が逃散してしまうので、小さな密度の製品が得難
く、10重量%を超えると、組成物の粘度が低くなり、
気泡の安定化が不足して気泡サイズが不均一となる。Known nonionic surfactants can be used. Among them, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, polyoxyethylene alkyl amine ether, ether type nonionic surfactant such as polyoxyethylene lanolin alcohol ether, Particularly preferred for the production method of the present invention. Nonionic surfactants are
0.5 to 10% by weight of the composition, preferably 2 to 5% by weight
It is. If the content is less than 0.5% by weight, bubbles are destroyed,
Since water vapor escapes, it is difficult to obtain a product having a small density. If the content exceeds 10% by weight, the viscosity of the composition decreases,
Insufficient stabilization of the bubbles results in non-uniform bubble sizes.
【0014】有機フイラーとしては天然動植物性の素材
が有用で、繊維状物、粉末、粒子のいずれの形状でも良
く、実例としては綿、麻、パルプ、もみがら、のこくず
等が挙げられる。有機フイラーの使用割合は組成物全体
の1〜50重量%好ましくは5〜30重量%である。本
発明の発泡体の製造に用いる組成物に添加する増粘剤は
該組成物の溶融時における溶融粘度を一定以上に保持す
るため用いるもので、組成物中の樹脂成分である澱粉系
高分子、あるいはビニルアルコール系樹脂を架橋させる
作用を有するものが使用できる。例えば、ホウ酸;ホウ
砂;グリオキサール、マロンアルデヒド、コハク酸アル
デヒド、グルタルアルデヒド、アジプアルデヒド、マレ
インアルデヒド、2−ペンテン−1,5−ジアルデヒ
ド、o−フタルジアルデヒド、イソフタルジアルデヒ
ド、テレフタルジアルデヒド等のジアルデヒド類;ホル
ムアルデヒド;エピクロルヒドリン;アクロレイン;オ
キシ塩化リン;トリメタリン酸;尿素を挙げることがで
きる。増粘剤の配合量は組成物中0.05〜5重量%の
範囲にするのが実用的である。As the organic filler, a natural animal or plant material is useful, and any shape of a fibrous material, a powder, or a particle may be used. Examples thereof include cotton, hemp, pulp, husk, and sawdust. The use ratio of the organic filler is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight of the whole composition. The thickening agent to be added to the composition used for producing the foam of the present invention is used to maintain the melt viscosity of the composition at the time of melting at a certain level or more. Alternatively, those having an action of crosslinking a vinyl alcohol resin can be used. For example, boric acid; borax; glyoxal, malonaldehyde, succinaldehyde, glutaraldehyde, adipaldehyde, malealdehyde, 2-pentene-1,5-dialdehyde, o-phthaldialdehyde, isophthaldialdehyde, terephthaldi Dialdehydes such as aldehydes; formaldehyde; epichlorohydrin; acrolein; phosphorus oxychloride; trimetaphosphoric acid; It is practical that the compounding amount of the thickener is in the range of 0.05 to 5% by weight in the composition.
【0015】本発明の効果は成形時特に射出成形時にお
ける溶融した組成物が一定以上の粘度を有する場合に達
成できる。本発明に用いる組成物は160℃において5
分置いた後の溶融粘度が10,000ポイズ以上である
ことである。従って、増粘剤の量は上記混合物が上記条
件で上記の溶融粘度を示すように調節する。The effect of the present invention can be achieved when the molten composition at the time of molding, particularly at the time of injection molding, has a certain viscosity or more. The composition used in the present invention is 5 ° C at 160 ° C.
The melt viscosity after separation is 10,000 poise or more. Therefore, the amount of the thickener is adjusted so that the mixture exhibits the above-mentioned melt viscosity under the above-mentioned conditions.
【0016】本発明で用いる発泡用組成物には、上記成
分に加え、発泡成形体の所望の特性及び用途に応じて、
種々の添加剤、例えば、紫外線安定剤、難燃剤、抗菌
剤、酸化防止剤、潤滑剤、架橋助剤などを加えることも
できる。[0016] In addition to the above components, the foaming composition used in the present invention may contain, depending on the desired properties and use of the foamed molded article,
Various additives such as an ultraviolet stabilizer, a flame retardant, an antibacterial agent, an antioxidant, a lubricant, a crosslinking aid, and the like can be added.
【0017】本発明において、組成物の発泡は、従来の
発泡方法と同様に行え、ポリオレフィンやポリスチレン
の押出あるいは射出発泡装置が利用できる。本発明の組
成物の全ての成分を混合し、押出又は射出発泡装置に供
給して溶融し、押出して直接発泡体を得ることも可能で
あるが、組成物の全部または一部を押出機に供給して溶
融混練を行って、一旦、コンパウンドペレット化し、次
いで、このコンパウンドペレットと組成物の残余成分を
混合し、押出又は射出発泡装置に供給して発泡体を得る
方法が好適に採用される。In the present invention, the composition can be foamed in the same manner as in the conventional foaming method, and a polyolefin or polystyrene extrusion or injection foaming apparatus can be used. It is also possible to mix all the components of the composition of the present invention, supply them to an extrusion or injection foaming apparatus, melt them, and extrude them directly to obtain a foam, but all or a part of the composition is fed to an extruder. A method of supplying and performing melt-kneading, once forming compound pellets, then mixing the compound pellets and the remaining components of the composition, and supplying the resulting mixture to an extrusion or injection foaming apparatus to obtain a foam is suitably adopted. .
【0018】[0018]
【作用】本発明においては発泡倍率が高く、独立気泡を
有する成形体表面の状態が良好な発泡体が得られる。According to the present invention, a foam having a high foaming ratio and a good surface condition of the molded body having closed cells can be obtained.
【0019】[0019]
【実施例】次に実施例により本発明をより具体的に説明
する。なお実施例中、「部」、「%」は断りのない限り
重量基準である。 実施例1 含水率15.2%のポテトスタ−チ82.5部、含水率
20.0%のPVA(ケン化度98.5モル%、重合度
1100、平均粒径1mm)37,5部及び含水率1
2.3%の古新聞再生パルプ(平均粒径2mm)20
部、ノニオン性界面活性剤[ポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテル(HLB=17)]2部からなる組成
物(含水率15.8%)を2軸押出機(直径30mm、
L/D=30)により160℃の温度で、直径5mmの
ノズルをもつストランドダイから、押出成形して発泡体
を製造した。発泡体の性質を表1に示した。 実施例2 PVAに代えてEVOH(エチレン含量44モル%、ケ
ン化度99.4モル%、平均粒径3mm)を使用した以
外は実施例1と同じ実験を行った。結果を表1に示し
た。Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified. Example 1 Potato starch having a water content of 15.2% 82.5 parts, PVA having a water content of 20.0% (saponification degree 98.5 mol%, polymerization degree 1100, average particle diameter 1 mm) 37,5 parts and Moisture content 1
2.3% recycled newspaper pulp (average particle size 2 mm) 20
Parts of a nonionic surfactant [polyoxyethylene nonyl phenyl ether (HLB = 17)] (part ratio: 15.8%) with a twin-screw extruder (30 mm in diameter,
(L / D = 30) at a temperature of 160 ° C. from a strand die having a nozzle having a diameter of 5 mm to obtain a foam by extrusion molding. The properties of the foam are shown in Table 1. Example 2 The same experiment as in Example 1 was performed except that EVOH (ethylene content: 44 mol%, saponification degree: 99.4 mol%, average particle size: 3 mm) was used instead of PVA. The results are shown in Table 1.
【0020】[0020]
【表1】 発泡体の品質 実施例1 実施例2 発泡状態 ○ ○ 気泡構造 独立 独立 気泡サイズ(mm) 0.7 0.7 密度(g/cc) 0.06 0.06 [Table 1] Foam quality Example 1 Example 2 Foaming state ○ ○ Cell structure Independent Cell size (mm) 0.7 0.7 Density (g / cc) 0.06 0.06
【0021】実施例3〜5、比較例1〜2 含水率12.8%のコンスターチ、含水率20.0%の
EVOH(エチレン含量38モル%、ケン化度99.4
モル%)、ノニオン性界面活性剤[ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル(HLB=17)]、およびホ
ウ酸を表2に示す割合でヘンシェルミキサーに仕込み混
合した。その混合物に200メッシュアンダ−のもみが
ら粉(含水率9.5%)、カット長2mmの麻繊維(含
水率10.0%)、300メッシュアンダ−のパルプ粉
(含水率8.0%)を表2で示す割合で、タンブル混合
した。その混合物を2軸押出機(直径30mm、L/D
=30)を用いて、160℃の温度、直径5mmのノズ
ルをもつストランドダイから押出成形して発泡体を製造
した。発泡体の性質を表2に示した。又、比較例として
有機フィラ−を添加しない場合を示した。Examples 3-5, Comparative Examples 1-2 Constarch having a water content of 12.8%, EVOH having a water content of 20.0% (ethylene content 38 mol%, saponification degree 99.4)
Mol%), a nonionic surfactant [polyoxyethylene nonylphenyl ether (HLB = 17)], and boric acid were charged into a Henschel mixer at the ratios shown in Table 2 and mixed. In the mixture, rice flour of 200 mesh under (moisture content 9.5%), hemp fiber of cut length 2mm (moisture content of 10.0%), pulp powder of 300 mesh under (moisture content of 8.0%) Were tumbled at the ratios shown in Table 2. The mixture was fed to a twin-screw extruder (diameter 30 mm, L / D
= 30) using a strand die having a nozzle of 5 mm in diameter at a temperature of 160 ° C to produce a foam. The properties of the foam are shown in Table 2. As a comparative example, a case where no organic filler was added was shown.
【0022】[0022]
【表2】 組成:(部) 実施例3 実施例4 実施例5 比較例1 比較例2 含水コーンスターチ 68.8 91.7 68.8 68.8 91.7 含水EVOH 50.0 25.0 50.0 50.0 25.0 非イオン性界面活性剤 2 2 2 2 2 ホウ酸 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 もみがら粉 20.0 麻繊維 10.0 パルプ粉 30.0 組成物全体の含水率(%)14.6 13.7 14.0 15.5 14.0 発泡体の品質: 発泡状態 ○ ○ ○ × × 気泡構造 独立 独立 独立 − − 気泡サイズ(mm) 0.6 1.0 0.5 − − 密度(g/cc) 0.07 0.08 0.07 − − ○:発泡状態良好 ×:発泡状態不良 発泡するところ、発泡しないとこ
ろがある。 Composition: (parts) Example 3 Example 4 Example 5 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Hydrous corn starch 68.8 91.7 68.8 68.8 91.7 Hydrous EVOH 50.0 25.0 50.0 50.0 25.0 Nonionic surfactant 2 2 2 2 2 Bor Acid 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Rice flour 20.0 Hemp fiber 10.0 Pulp powder 30.0 Moisture content (%) of the entire composition 14.6 13.7 14.0 15.5 14.0 Quality of foam: Foaming state ○ ○ ○ × × Cellular structure Independent Independent--Air bubbles Size (mm) 0.6 1.0 0.5 − − Density (g / cc) 0.07 0.08 0.07 − − ○: Good foaming state ×: Poor foaming state There are some places where foaming occurs but no foaming.
【0023】実施例6〜8、比較例3〜4 含水率15.2%のポテトスターチ、含水率25.0%
のEVOH(エチレン含量44モル%、ケン化度99.
4モル%)、含水率30.0%のPVA(ケン化度9
8.2モル%、重合度1400)、ノニオン性界面活性
剤[ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(HL
B=17)]、およびホウ酸を表3に示す割合でヘンシ
ェルミキサーに仕込み混合した。その混合物を2軸押出
機(直径30mm、L/D=30)を用いてシリンダー
温度110℃、ダイス温度110℃、スクリュー回転数
100rpmで溶融混練りし、ストランドダイより押出
し、未発泡のコンパウンド化したペレットを得た。この
ペレットを熱風乾燥機で乾燥し、含水率を調整した。Examples 6-8, Comparative Examples 3-4 Potato starch having a water content of 15.2%, water content of 25.0%
EVOH (ethylene content 44 mol%, saponification degree 99.
4 mol%), PVA having a water content of 30.0% (a saponification degree of 9)
8.2 mol%, degree of polymerization 1400), nonionic surfactant [polyoxyethylene nonyl phenyl ether (HL
B = 17)] and boric acid were charged into a Henschel mixer at the ratios shown in Table 3 and mixed. The mixture is melt-kneaded using a twin-screw extruder (diameter 30 mm, L / D = 30) at a cylinder temperature of 110 ° C., a die temperature of 110 ° C., and a screw rotation speed of 100 rpm, and extruded from a strand die to form an unfoamed compound. A pellet was obtained. The pellets were dried with a hot air drier to adjust the water content.
【0024】上記で得たコンパウンドペレットに表3の
割合の200メッシュアンダーのもみがら粉(含水率
9.5%)をドライブレンドし、以下の条件で射出発泡
成形を行ってロッド状発泡体を得た。 射出成形機;日精樹脂工業(株)製PS60E12AS
E型 射出温度;170℃ ノズルでの剪断速度;実施例6 1.6×104
sec-1 実施例7 13.3×104sec-1 実施例8 1.6×104sec-1 比較例1,2 3.3×104sec-1 射出圧力;900kg/cm2 コンパウンドの溶融粘度、発泡体の品質をまとめて表3
に示した。The thus obtained compound pellets were dry-blended with a 200-mesh undersized rice flour (water content: 9.5%) in the ratio shown in Table 3 and injection-molded under the following conditions to obtain a rod-shaped foam. Obtained. Injection molding machine: PS60E12AS manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.
Type E Injection temperature; 170 ° C. Nozzle shear rate; Example 6 1.6 × 10 4
sec- 1 Example 7 13.3 × 10 4 sec -1 Example 8 1.6 × 10 4 sec -1 Comparative Examples 1 and 2 3.3 × 10 4 sec -1 Injection pressure; 900 kg / cm 2 compound Table 3 summarizes melt viscosity and foam quality.
It was shown to.
【0025】[0025]
【表3】 組成:(部) 実施例6 実施例7 実施例8 比較例3 比較例4 含水ポテトスターチ 70.7 94.3 82.5 94.3 82.5 含水EVOH 53.3 26.7 26.7 含水PVA 28.5 14.3 28.5 14.3 非イオン性界面活性剤 2 2 2 2 2 ホウ酸 0.3 0.3 0.3もみがら粉 20.0 10.0 10.0 コンパウンドの溶融粘度 1.1 1.5 1.3 1.5 1.3 (×104ポイズ) コンパウンドの含水率(%)16.2 16.5 16.1 16.5 16.1 発泡体の品質 発泡状態 ○ ○ ○ × × 気泡構造 独立 独立 独立 独立 独立 気泡サイズ(mm) 0.3 0.3 0.3 5 5 密度(g/cc) 0.02 0.03 0.03 0.06 0.06 弾力性 柔軟 柔軟 柔軟 脆い 脆い 溶融粘度は高化式フローテスターを用いて、荷重50k
g、L/D=10/1mmオリフィス、160℃、5分
の条件で測定した Composition: (parts) Example 6 Example 7 Example 8 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Water-containing potato starch 70.7 94.3 82.5 94.3 82.5 Water-containing EVOH 53.3 26.7 26.7 Water-containing PVA 28.5 14.3 28.5 14.3 Non-ionic surfactant 2 2 2 2 2 Boric acid 0.3 0.3 0.3 Rice flour 20.0 10.0 10.0 Melt viscosity of compound 1.1 1.5 1.3 1.5 1.3 (× 10 4 poise) Moisture content (%) of compound 16.2 16.5 16.1 16.5 16.1 Quality of foam Foaming state ○ ○ ○ × × Bubble Structure Independent Independent Independent Independent Independent Bubble Size (mm) 0.3 0.3 0.3 5 5 Density (g / cc) 0.02 0.03 0.03 0.06 0.06 Elasticity Flexible Flexible Flexible Brittle Load 50k
g, L / D = 10/1 mm orifice, measured at 160 ° C. for 5 minutes
【0026】実施例9〜10、比較例5 含水率12.8%のコーンスターチ、含水率25.0%
のEVOH(エチレン含量44モル%、ケン化度99.
4モル%)ノニオン性界面活性剤[ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル(HLB=17)]、ホウ酸及
び200メッシュアンダーのもみがら粉(含水率9.5
%)、古新聞再生パルプ(含水率12.3%)を表4で
示す割合でヘンシェルミキサーに仕込み混合した。その
混合物を2軸押出機(直径30mm、L/D=30)を
用いて、シリンダー温度110℃、ダイス温度110
℃、スクリュー回転数100rpmで溶融混練りし、ス
トランドダイより押出し、未発泡のコンパウンド化した
ペレットを得た。上記で得たコンパウンドを以下の条件
で射出発泡成形を行ってロッド状発泡体を得た。 射出成形機;日精樹脂工業(株)製PS60E12AS
E型 射出温度;170℃ ノズルでの剪断速度; 3.3×104sec-1 射出圧力;900kg/cm2 コンパウンドの溶融粘度、発泡体の品質をまとめて表4
に示した。160℃の温度、直径5mmのノズルをもつ
ストランドダイから押出成形して発泡体を製造した。発
泡体の性質を表4に示した。又、比較例として有機フィ
ラーを添加しない場合を示した。Examples 9 to 10, Comparative Example 5 Corn starch having a water content of 12.8%, water content of 25.0%
EVOH (ethylene content 44 mol%, saponification degree 99.
4 mol%) nonionic surfactant [polyoxyethylene nonylphenyl ether (HLB = 17)], boric acid and 200-mesh under rice flour (water content 9.5)
%) And recycled pulp from old newspaper (moisture content: 12.3%) were mixed in a Henschel mixer at the ratio shown in Table 4. The mixture was heated at a cylinder temperature of 110 ° C. and a die temperature of 110 using a twin-screw extruder (diameter: 30 mm, L / D = 30).
The mixture was melt-kneaded at 100 ° C. at a screw rotation speed of 100 rpm and extruded from a strand die to obtain unfoamed compounded pellets. The compound obtained above was subjected to injection foam molding under the following conditions to obtain a rod-shaped foam. Injection molding machine: PS60E12AS manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.
E type Injection temperature; 170 ° C. Shear rate at nozzle; 3.3 × 10 4 sec -1 Injection pressure; Melt viscosity of 900 kg / cm 2 compound, quality of foam
It was shown to. A foam was produced by extrusion molding from a strand die having a nozzle of 5 mm in diameter at a temperature of 160 ° C. The properties of the foam are shown in Table 4. In addition, a case where no organic filler was added was shown as a comparative example.
【0027】[0027]
【表4】 組成:(部) 実施例9 実施例10 比較例5 含水コ−ンスターチ 68.8 68.8 68.8 含水EVOH 53.3 53.3 53.3 非イオン性界面活性剤 2 2 2 ホウ酸 0.5 0.5 0.5 もみがら粉 10 古新聞再生パルプ 10 溶融粘度 1.4 1.5 0.8 (×104ポイズ) コンパウンドの含水率(%) 13.3 13.9 13.5 発泡体の品質 発泡状態 ○ ○ × 気泡構造 独立 独立 不均一発泡 気泡サイズ(mm) 0.4 0.4 密度(g/cc) 0.03 0.03 Table 4 Composition: (parts) Example 9 Example 10 Comparative Example 5 Hydrous cornstarch 68.8 68.8 68.8 Hydrous EVOH 53.3 53.3 53.3 Nonionic surfactant 2 2 2 Boric acid 0.5 0.5 0.5 Rice cake 10 old newspaper Recycled pulp 10 Melt viscosity 1.4 1.5 0.8 (× 10 4 poise) Compound moisture content (%) 13.3 13.9 13.5 Foam quality Foaming state ○ ○ × Bubble structure Independent independent Non-uniform foam Bubble size (mm) 0.4 0.4 Density (g / Cc) 0.03 0.03
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば、成形体表面の状態が良
好な、微細な独立気泡を有する低密度の生分解性樹脂発
泡体を得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a low-density biodegradable resin foam having fine closed cells and a good condition of the surface of the molded body.
Claims (3)
分子、含水率が5〜30重量%のビニルアルコール系樹
脂、ノニオン性界面活性剤、および有機フィラーが混合
されて製造され、全体の含水率が5〜30重量%である
組成物を溶融し、発泡させることを特徴とする生分解性
樹脂発泡体の製造方法。1. A starch-based polymer having a water content of 5 to 30% by weight, a vinyl alcohol-based resin having a water content of 5 to 30% by weight, a nonionic surfactant, and an organic filler are mixed and produced. A method for producing a biodegradable resin foam, comprising melting and foaming a composition having a water content of 5 to 30% by weight.
求項1記載の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the organic filler is a vegetable fibrous material.
子、含水率が5〜30重量%のビニルアルコール系樹
脂、ノニオン性界面活性剤、および有機フィラー、増粘
剤が混合されて製造され、全体の含水率が5〜30重量
%である組成物を溶融し、発泡させることを特徴とする
生分解性樹脂発泡体の製造方法。3. A starch polymer having a water content of 5 to 30% by weight, a vinyl alcohol resin having a water content of 5 to 30% by weight, a nonionic surfactant, an organic filler, and a thickener are mixed. A method for producing a biodegradable resin foam, comprising melting and foaming a composition produced and having a total water content of 5 to 30% by weight.
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