JP2000309658A

JP2000309658A - 生分解性樹脂発泡体

Info

Publication number: JP2000309658A
Application number: JP11158462A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hayashibara; 仁林原
Original assignee: CHAFUROOZU Corp KK; TOYO PURASUTO KK
Current assignee: CHAFUROOZU Corp KK; TOYO PURASUTO KK
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の生分解性発泡体に比べて、高い耐湿性や
復元性を有し、青果物の梱包にも使用できる生分解性樹
脂発泡体を提供する。【解決手段】主として、澱粉６０〜８０重量部とポリプ
ロピレン１０〜４０重量部に、非木材質植物繊維粉末３
〜１５重量部を加え、あるいは、それらに、更に加熱処
理籾殻粉末を加えて、押出機で押し出し発泡させた生分
解性樹脂発泡体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は優れた耐湿性と復元
性とを有する新しい生分解性樹脂発泡体に関するもので
ある。従来、発泡ポリスチレンのような樹脂発泡体は、
生鮮食料品のトレーやカップ麺の容器や家電製品等の緩
衝材として使用されてきた。しかし、ポリスチレンのよ
うな合成樹脂製品は、使用後の焼却・埋設等の処理上の
問題があることから、生分解性樹脂発泡体への転換が図
られるようになった。その一つの方法として、生分解性
のある澱粉を主成分とする樹脂発泡体の開発が進められ
た。しかしながら、これらの樹脂発泡体は、耐湿性がな
く湿気を吸って、弾性や緩衝性を失い、桃等の果物や野
菜等の緩衝材として使用することができなかった。本発
明は、このような青果物の緩衝材としても使用できる優
れた耐湿性と復元性とを有する新しい生分解性樹脂発泡
体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、りんご等の果実や陶磁器を梱包し
輸送する際の緩衝材として、藁や籾殻等の天然材料をそ
のまま利用したり、木綿や古新聞紙等の天然材料を多少
加工したものを利用したりしてきた。その後、合成樹脂
産業の発展とともに、ポリスチレン発泡体が開発される
と、ポリスチレン発泡体は、機械部品や電機部品や家電
製品等の緩衝材だけでなく、生鮮食料品のトレーやカッ
プ麺の容器にまで利用されるようになった。しかしなが
ら、これらのポリスチレン発泡体を初め、他の食料品の
包装や日用品・家具等に使用される合成樹脂製品は、使
用後ゴミとして廃棄されると、焼却すれば、高温になり
焼却炉を損傷し、埋立地等に投棄すれば、藁や木綿等の
天然物とは異なり、微生物により分解されることなく、
何時までも嵩高のまま残って、その土地の植物の生育に
支障を来たすとともに、地盤の安定化を損ない、また、
時として、鳥や野性動物や魚等に誤食され、これらの動
物の健康をそこなう等の問題が発生した。そのため、生
分解性プラスチックの開発が進められた。

【０００３】このような状況下で、これまで生分解性プ
ラスチックについて多数の発明がなされてきた。その一
つには、とうもろこし等の澱粉にポリエチレンやポリプ
ロピレン等を混入したプラスチックがあり、例えば、特
開平７−２５８４５３号公報に開示された熱可塑性澱粉
と熱可塑性ポリマーとからなる生分解性プラスチック等
があげられる。このような澱粉含有プラスチックは、土
壌中に廃棄されると、混入された澱粉の部分だけが微生
物によって分解され、それによってプラスチックが多孔
質化されて表面積が増え、それによって合成樹脂成分も
風化作用等を受け易くなると考えられているものであ
り、狭義には、生崩壊性樹脂と呼ばれているものであ
る。

【０００４】一方、澱粉に混合するプラスチックに、生
分解性を有するものを使用しようとする研究もなされ、
その結果、ポリビニールアルコールやポリカプロラクト
ン等の生分解性を有する合成高分子化合物を澱粉に混合
した生分解性プラスチックが開発されている。また、澱
粉に混合するプラスチックに生分解性を持たせようとす
る研究もなされ、ポリエチレンに乾燥澱粉と脂肪酸と脂
肪酸の鉄塩等を加えた生分解促進剤を添加して、ポリエ
チレン等を生分解性化して澱粉に添加した生分解性プラ
スチックが開発されている。

【０００５】しかしながら、前述の澱粉含有プラスチッ
クは、いずれも、耐水性や耐湿性に乏しく、梱包用の緩
衝用発泡体として使用する場合等には、ポリエチレンフ
ィルム等で作った防湿用の袋に入れて使用することが必
要であり、袋への挿入、袋の破れに対する注意や点検、
使用後の袋の廃棄等の面倒な作業があった。また、梱包
品が全く濡れるおそれがない場合でも、緩衝用発泡体
を、家電製品や機械部品の梱包にそのまま使用すれば、
空気中の湿度を吸収して発泡体がへたり、収納した物品
との間に隙間ができて、緩衝材としての機能が損なわ
れ、あるいは、果物や野菜の梱包に使用すれば、果物や
野菜の水分を吸収して発泡体が泥状化し、緩衝材として
の機能が全くなくなる等の問題が発生していた。このよ
うな問題を解決するため、本出願人は、特開平１０−７
２５３５号公報において、澱粉、ポリビニールアルコー
ル、及び、脂肪族ポリエステルからなる耐湿性生分解樹
脂発泡体、並びに、澱粉、ポリビニールアルコール、及
び、ポリプロピレンからなる耐湿性生分解樹脂発泡体を
開示した。しかしながら、これらの樹脂発泡体は、従来
のポリスチレン樹脂発泡体に比べると、弾性や耐圧縮性
において多少問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述の生分解性樹脂発
泡体は、優れた弾性と耐圧縮性を有しているが、果物や
野菜から発生する水分を吸湿すると軟化して、弾性や復
元性が失われ、みずみずしさを維持したまま緩衝性を必
要とする桃等の果物や野菜の緩衝材として使用するには
至らなかった。本発明が解決しようとする課題は、この
ような青果物の緩衝材としても使用できる優れた耐湿性
と復元性とを有する新しい生分解性樹脂発泡体を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の課題
を解決するため、主として、澱粉６０〜８０重量部、ポ
リプロピレン１０〜４０重量部、及び、非木材質植物繊
維粉末３〜１５重量部からなることを特徴とする生分解
性樹脂発泡体（以下「第１発明」という）、並びに、主
として、澱粉６０〜８０重量部、ポリプロピレン１０〜
４０重量部、非木材質植物繊維粉末３〜１５重量部、及
び、加熱処理籾殻粉末１〜１０重量部からなることを特
徴とする生分解性樹脂発泡体（以下「第２発明」とい
う）を提供する。

【０００８】第１発明に係わる生分解性樹脂発泡体は、
主として、澱粉６０〜８０重量部、ポリプロピレン１０
〜４０重量部、及び、非木材質植物繊維粉末３〜１５重
量部からなることを特徴としている。ここで使用される
澱粉は、微生物によって分解されるものであればどのよ
うなものでもよいが、粒子中の水分によって容易に膨化
する穀物澱粉の方が好ましい。一般には、とうもろこし
澱粉等の市販されているものがそのまま使用される。ま
た、ポリプロピレンには、プラスチック製品を製造する
ために市販されているポリプロピレン樹脂粉末をそのま
ま使用することができる。また、非木材質植物繊維粉末
は、一般に、草本類を処理して得られたパルプを粉末化
したもので、市販されている非木材質パルプを粉末化し
て得ることができる。

【０００９】本発明者は、特開平１１−１２３７９号公
報において、澱粉６０〜８０重量％とポリプロピレン２
０〜４０重量％に、ポリプロピレンの生分解性を高める
ために、長鎖脂肪酸又はそのエステル０．６〜６重量％
と鉄の長鎖脂肪酸塩０．１〜０．５重量％を添加して製
造した生分解性樹脂発泡体に係わる発明を開示した。更
に、特願平１０−２１４７１８号明細書において、澱粉
６０〜８０重量部とポリプロピレン２０〜４０重量部
に、これらの高分子を架橋して発泡体の強度を高めるた
めに、チタネート系架橋剤０．０１〜５．０重量部を添
加して製造した生分解性樹脂発泡体、及び、それらに更
に天然木質素材１〜３０重量部を添加して製造した生分
解性樹脂発泡体に係わる発明を開示した。しかしなが
ら、これらの生分解性樹脂発泡体は、青果物を梱包した
場合、次第に青果物から発生する湿気を吸収して弾性や
復元性が失われていた。第１発明に係わる生分解性樹脂
発泡体は、澱粉とポリプロピレンに、非木材質植物繊維
粉末を加え、それに梱包中に青果物から発生する湿気を
吸着させ、澱粉の湿気によるべとつきや糊状化を防止し
て、青果物等の梱包にも使用できるようにしたものであ
る。従って、第１発明に係わる生分解性樹脂発泡体は、
単に、澱粉とポリプロピレンと非木材質植物繊維粉末か
らなるだけではなく、長鎖脂肪酸又はそのエステルや鉄
の長鎖脂肪酸塩やチタネート系架橋剤を含んでいてもよ
い。また、界面活性剤や顔料やその他添加剤を含んでい
てもよいし、澱粉や非木材質繊維粉末が染料により染色
されていてもよい。

【００１０】第１発明における澱粉、ポリプロピレン、
及び、非木材質植物繊維粉末の比率は、前述の範囲であ
ることが必要である。澱粉の比率が、６０重量部未満で
あると発泡性が低くなり、８０重量部を超えるとよく発
泡するが耐圧縮強度が低くなり過ぎる。また、ポリプロ
ピレンの比率が、２０重量部未満である耐圧縮強度が低
くなり、４０重量部を超えると硬くなり過ぎる。また、
非木材質繊維粉末の比率が、１重量部未満であると湿気
の吸着効果が表れず、３０重量部を超えると発泡性が低
下する。

【００１１】第２発明に係わる生分解性樹脂発泡体は、
第１発明に係わる生分解性樹脂発泡体に、加熱処理籾殻
粉末１〜１０重量部を添加したことを特徴としている。
この加熱処理籾殻粉末は、籾殼を炭化直前まで加熱した
ものを粉末にしたもので、高い吸着能力を有しており、
非木材質植物繊維粉末が吸着しえなかった湿気や匂いを
吸着するだけでなく、果物等が保存中に放出するエチレ
ンを吸着して、青果物が過熟するのを防止する効果が期
待されるものである。なお、第２発明に係わる生分解性
樹脂発泡体においても、長鎖脂肪酸又はそのエステルや
鉄の長鎖脂肪酸塩やチタネート系架橋剤を含んでいても
よい。また、界面活性剤や顔料やその他添加剤を含んで
いてもよいし、澱粉や非木材質繊維粉末が染料により染
色されていてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】１．生分解性樹脂発泡体の製造〔実施例１〕コーンスターチ６，０００ｇ、ポリプロピ
レン樹脂粉末３，０００ｇ、及び、非木材質植物繊維粉
末（（株）チャフローズコーポレーション製「チャフロ
ーズ」）７００ｇを混合して、二軸押出機（φ４６ｍ
ｍ、Ｌ／Ｄ２１．５）に供給し、シリンダー温度Ｃ_１
６０℃、Ｃ_２６０℃、Ｃ_３１２０℃、Ｃ_４１６０℃、Ｃ
_５１８０℃、ダイス温度Ｄ_１１７０℃で、内径２．７ｍ
ｍのダイから押し出して発泡させ、外径約２０ｍｍの円
柱の発泡体（以下「発泡体１」という）を得た。

【００１３】〔実施例２〕コーンスターチ６，０００
ｇ、ポリプロピレン樹脂粉末３，０００ｇ、非木材質植
物繊維粉末（（株）チャフローズコーポレーション製
「チャフローズ」）７００ｇ、及び、加熱処理籾殻粉末
（（株）チャフローズコーポレーション製「チャフウォ
ール」）３００ｇを混合して、実施例１と同様にして、
二軸押出機に供給し、ダイから押し出して発泡させて、
外径約２０ｍｍの円柱の発泡体（以下「発泡体２」とい
う）を得た。

【００１４】〔比較例１〕コーンスターチ６，０００
ｇ、及び、ポリプロピレン樹脂粉末３，０００ｇを混合
して、実施例１と同様にして、二軸押出機に供給し、ダ
イから押し出して発泡させ、外径約２０ｍｍの円柱の発
泡体（以下「発泡体３」という）を得た。

【００１５】２．耐湿性試験前述の実施例１、実施例２、及び、比較例１で得られた
発泡体１〜３を、それぞれ、縦２５０ｍｍ、横２５０ｍ
ｍ、高さ３００ｍｍの内容積を有する容器に充填し、そ
の上面に、約２５０×２５０ｍｍの鉄板を載せ、更にそ
の上に３．５ｋｇの錘を載せて、温度３０℃、湿度８５
％の恒温湿室内で５日間静置して、２４時間毎に各発泡
体に載せた鉄板の下面のまでの高さ（ｍｍ）を測定し
た。その結果は表１のとおりであった。この表から、本
発明に係わる生分解性樹脂発泡体（発泡体１、２）は、
高湿度でも耐圧縮性を有することがわかる。

【００１６】

【表１】

【００１７】３．青果物保存試験発泡体１〜３を、それぞれ、市販のデシケーターの乾燥
剤充填部に入れ、その上に、りんご２個とバナナ３本を
入れ、５日間観察した。その結果、比較例の発泡体３を
入れたものは、デシケーターの下方の内側に、微細な水
滴が認められたが、本発明に係わる生分解性樹脂発泡体
（発泡体１、２）を入れたものは、このような水滴は認
められなかった。しかしながら、りんごやバナナの新鮮
さの保存性について、目視では顕著な差は認められなか
った。

【００１８】４．耐水試験発泡体１〜３を、それぞれ、乾燥した状態で、幅６０ｍ
ｍ、長さ１００ｍｍ、深さ５０ｍｍの内容積を有する容
器の中に、４６ｍｍの高さまで入れ、５００ｇの錘を載
せ、１時間後の収縮を測定した。その結果、本発明に係
わる生分解性樹脂発泡体（発泡体１、２）は、いずれ
も、平均すると４１．５ｍｍまでしか収縮したのに対し
て、比較例の発泡体３は、３９．１ｍｍまで収縮した。
その後、別途に、発泡体１〜３を、それぞれ、水に湿ら
せて、幅６０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、深さ５０ｍｍの内
容積を有する容器の中に、４６ｍｍの高さまで入れ、更
に、底から５ｍｍのところまで水を張り、５００ｇの錘
を載せ、時間の経過（分）による発泡体の高さ（ｍｍ）
を測定した。その結果は表２のとおりであった。

【００１９】

【表２】

【００２０】表２から、本発明に係わる生分解性樹脂発
泡体（発泡体１、２）は、濡れた状態でも耐圧縮性を有
することがわかる。なお、水に濡らした発泡体１〜３を
比較すると、比較例の発泡体３は、ぬめりがあり、べた
ついているが、本発明に係わる生分解性樹脂発泡体（発
泡体１、２）は、いずれも、ぬめりやべとつきがなかっ
た。また、その後の自然乾燥した状態を比較すると、比
較例の発泡体３は、弾性や緩衝性が全く回復しないのに
対して、本発明に係わる生分解性樹脂発泡体（発泡体
１、２）は、いずれも弾性や緩衝性についてかなりの回
復がみられた。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係わる生分解性樹脂発泡体は、
前述のような構成であり前述ような耐湿性や復元性等の
特性を有するので、廃棄物に係わる環境問題を引き起こ
すことなく、桃等の果物や野菜等、青果物の緩衝材とし
て使用することができ、新鮮な青果物の流通の高品質化
を通して、国民の生活の向上と、産業の発展に大きく寄
与するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主として、澱粉６０〜８０重量部、ポリ
プロピレン１０〜４０重量部、及び、非木材質植物繊維
粉末３〜１５重量部からなることを特徴とする生分解性
樹脂発泡体
【請求項２】主として、澱粉６０〜８０重量部、ポリ
プロピレン１０〜４０重量部、非木材質植物繊維粉末３
〜１５重量部、及び、加熱処理籾殻粉末１〜１０重量部
からなることを特徴とする生分解性樹脂発泡体