(57)【要約】【課題】デンプンを有する自然環境に優しい押出発泡体を提供する【解決手段】シート状又は板状に成型される押出発泡体は、主成分となるデンプン、又は、主成分となるデンプン及び植物性セルロースと、ポリプロピレンを含む発泡用プラスチックと、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体を含み、前記主成分と前記発泡用プラスチックを含む混合物に対する改質剤と、を混合して得られる原材料を用いる。原材料における主成分の含有量は、発泡用プラスチックに対して１００重量％以上且つ３５０重量％以下とし、原材料の全体に対して３重量％から８重量％の水を発泡剤として用い、原材料を、幅方向に複数の開口を有するダイスの開口を通過させ、開口を経て発泡する複数の紐状部材を互いに融着させることでシート状又は板状に成形する。【選択図】図１
2020094189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状又は板状に成型され、主成分となるデンプン、又は、主成分となるデンプン及び植物性セルロースと、ポリプロピレンを含む発泡用プラスチックと、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体を含み、前記主成分と前記発泡用プラスチックを含む混合物に対する改質剤と、を混合して得られる原材料を用い、
前記原材料における前記主成分の含有量は、前記発泡用プラスチックに対して１００重量％以上且つ３５０重量％以下とし、
前記原材料の全体に対して３重量％から８重量％の水を発泡剤として用い、
前記原材料を、幅方向に複数の開口を有するダイスの前記開口を通過させ、前記開口を経て発泡する複数の紐状部材を互いに融着させることでシート状又は板状に成形すること
を特徴とする植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変生体は、前記シート状又は板状押出発泡体の全体に対して０．１重量％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法。
【請求項３】
前記原材料における前記デンプンの含有量は、前記発泡用プラスチックに対して１００重量％以上且つ３５０重量％以下となることを特徴とする請求項１又は２記載の植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法。
【請求項４】
前記発泡用プラスチックは、ポリプロピレン樹脂と、エチレン系樹脂及び／又はスチレ
ン系樹脂と、の混合物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等といった発泡用プラスチックを主成分とする発泡体は、断熱性や緩衝性などに富み、断熱材、緩衝材や包装容器として利用されている。
【０００３】
この発泡プラスチックをシート状又は板状に形成する際、例えば、発泡用プラスチックに予備発泡ビーズを混練し、シート状又は板状に成型後、加熱処理して発表ビーズを発泡させる。このビーズ法により、例えば、ポリスチレンを発砲させて０．５ｍｍ程度の厚さを持つ発泡ポリスチレンシートを得ることができる。
【０００４】
近年、自然環境に対する意識が高まり、環境保護の取り組みが叫ばれている。そして、この取り組みの一環として、環境にやさしい材料（例えば、植物由来の成分）を用いた「発泡体」が求められている。例えば、特許文献１には、従来の発泡体（例えば、発泡スチレン）に比べて自然環境に優しい発泡体として、官製葉書古紙を主成分とする押出発泡体が開示されている。この押出発泡体は、主成分である官製葉書古紙と樹脂成分であるポリプロピレンと補助剤としてのコーンスターチとを混練し、その後、これを押出成形することによって得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５４７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の押出発泡体は、繭状（棒状）体となっており、その形状が不安定になりやすい。従って、梱包用の箱の余裕空間を埋めるため等の用途であれば良いが、シート状又は板状の押出発泡体を得ることが難しいという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の押出発泡体の製造プロセスにおいては、官製葉書古紙と他の成分（ポリプロピレン樹脂やコーンスターチ）との混練に先だって、ミキサーカッタ方式の粉砕機で官製葉書古紙を粉砕する必要がある。しかしながら、ミキサーカッタ方式の粉砕機を用いて官製葉書古紙を粉砕するためには、この粉砕に要する時間、装置が別途必要となるため、製造効率の低さや製造コストの高さが問題となっている。中でも、粉砕に要する電力の増大は、環境保護の観点から十分とは言えない。また、こうして得られた発泡体は表面美粧性、圧縮強度が十分とは言えずその改善が求められている。
【０００８】
更に、従来のビーズ法を用いた発泡プラスチックシートは、製造工程の温度管理を高度に行う必要があるという課題もあった。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、デンプン及び／又は植物性セルロースを含有するシート状又は板状押出発泡体を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体は、シート状又は板状に成型され、主成分であるデンプン及び／又は植物性セルロースと、発泡用プラスチックと、前記植物性セルロースと前記発泡用プラスチックを含む混合物に対する改質剤と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記発泡用プラスチックは、ポリプロピレン樹脂と、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂と、の混合物であることを特徴とする。
【００１２】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記発泡用プラスチックに占める、前記エチレン系樹脂及び／又は前記スチレン系樹脂の合計重量の割合は、２０％以上４０％以下であることを特徴とする。
【００１３】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、発泡体全体に対して、前記エチレン系樹脂及び／又は前記スチレン系樹脂の合計重量の割合は、５％以上１５％以下であることを特徴とする。
【００１４】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記デンプン及び／又は植物性セルロース中に、紙パルプ系セルロースが３０重量％以下で含有されることを特徴とする。
【００１５】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変生体であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の植物由来成分を含有するシート状又は板状押出発泡体は、シート状又は板状に成型され、主成分である発泡用プラスチックと、デンプン及び／又は植物性セルロースと、前記発泡用プラスチックと前記デンプン及び／又は植物性セルロースとを含む混合物に対する改質剤と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記発泡用プラスチックは、ポリプロピレン樹脂と、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂と、の混合物であることを特徴とする。
【００１８】
上記シート状又は板状押出発泡体に関連して、前記改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変生体であることを特徴とする。
【００１９】
上記押出発泡体の製造方法は、植物性セルロースと発泡用プラスチックとを含むものを混合物と定義した際、発泡剤が添加された前記混合物から粉状配合物を調製する粉状配合物調製ステップと、前記粉状配合物に対して押出発泡を行う押出発泡ステップと、を有することを特徴とする。
【００２０】
上記押出発泡体の製造方法に関連して、前記押出発泡ステップでは、押出混練機を活用し、その押出機のダイスには押出物が通過するストランド状開孔を列状又は複数列状に設け、ダイスの先にはシート状又は板状の外形を構成する発泡空間形成部を有することを特徴とする。
【００２１】
上記押出発泡体の製造方法に関連して、前記押出発泡ステップでは、押出混練機を活用し、その押出機のダイスには押出物が通過するスリットを単一又は複数に設け、ダイスの先にはシート状又は板状外形を構成する発泡空間形成部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来に比べ自然環境に優しい特徴のある押出発泡体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】押出発泡体の製造方法の概要を示すフロー図である。
【図２】押出発泡体の製造で用いる二軸押出機において（Ａ）混練部及びダイス近傍を拡大して示す平面図、（Ｂ）同ダイス近傍を下流側から視た正面図、（Ｃ）同二軸押出機の他のダイス構造を下流側から視た正面図である。
【図３】押出発泡体の特性評価の定義を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第一実施形態＞
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の第一実施の形態を説明する。第一実施形態では、主成分をデンプン及び／又は植物性セルロースとしたシート状又は板状押出発泡体（以下、押出発泡体）を開設する。
【００２６】
（押出発泡体）
押出発泡体は、主成分と、発泡用プラスチックと、発泡剤と、改質剤、添加剤とを含む。
【００２７】
（主成分）
主成分は、自然環境にやさしい成分であり、デンプン及び／又は植物性セルロースを用いる。また、デンプン及び／又は植物性セルロース成分としては、デンプン（例えば、コーンスターチ、タピオカデンプン、馬鈴薯デンプン、もち米デンプン、小麦デンプン）、紙パルプ等がある。なお、この主成分には、官製葉書古紙は含まれないことが好ましい。なお、主成分の定義として、ここでは発泡用プラスチックよりもデンプン及び／又は植物性セルロースの重量比率が大きいことを意味する。
【００２８】
押出発泡体全体に対する主成分となるデンプン及び／又は植物性セルロースの含有量は、３５重量％以上であることが好ましく、４５重量％以上であることがより好ましい。押出発泡体全体に対する主成分となる植物性セルロースの含有量の上限は、他の成分の含有量との関係で、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。
【００２９】
また、発泡用プラスチックに対する主成分（デンプン及び／又は植物性セルロース）の含有量の上限は、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。例えば、３５０重量％以下であることが好ましく、３００重量％以下であることがより好ましい。
【００３０】
（発泡用プラスチック）
発泡用プラスチックは、ポリプロピレン、スチレン系樹脂（例えばポリスチレン、高衝撃性ポリスチレン、ＡＢＳ等）、エチレン系樹脂（例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等）、ポリエステル等があるが、製造容易性の面から、ポリプロピレン、ポリスチレンが中心的に使用される。
【００３１】
押出発泡体全体に対する発泡用プラスチックの含有量は、例えば、１０重量％以上５０重量％未満であることが好ましく、２５重量％以上４５重量％以下であることがより好ましい。
【００３２】
また発泡用プラスチックに占める、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合は、２０％以上４０％以下であることが好ましい。また、押出発泡体全体に対して、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合は、５％以上１５％以下であることが好ましい。
【００３３】
（発泡剤）
発泡剤として、有機系、無機系の公知発泡剤を適宜選択して用いることができるが、有機系の発泡剤の場合には、防爆管理、製品安全性の確保、さらには環境保護等の面から好ましくはない。それゆえ、無機系の発泡剤を用いることが好ましい。無機系の発泡剤としては、水、空気、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ヘリウム、等があるが、大気下の開放系で使用が可能という取扱いの容易さから、水を用いることが好ましい。
【００３４】
押出発泡体全体に対する発泡剤の含有量は、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。例えば、その含有量の範囲は、１重量％以上８重量％以下であることが好ましく、３重量％以上６重量％以下であることがより好ましい。
【００３５】
（添加剤）
添加剤としては、例えば、改質剤、核剤、色材、消臭剤、抗菌剤等がある。
【００３６】
以下、説明の便宜上、主成分となるデンプン及び／又は植物性セルロース、発泡用プラスチックと、添加剤とが混合されたものを混合物と称する。
【００３７】
（改質剤）
改質剤は、混合物（特に、デンプン及び／又は植物性セルロースと発泡用プラスチック）の溶融張力の向上や、混合物における相溶性の向上を図るためのものである。改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体であり、より具体的にいえば、ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）および炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）からなるものであり、その具体例として、メタブレンＡ３０００  三菱レイヨン社製がある。押出発泡体全体に対する改質剤の含有量は、例えば、０．１重量％以上０．４重量％以下であることが好ましい。
【００３８】
ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）は、テトラフルオロエチレンを主成分とする単量体を公知の方法で重合することにより得られるものである。ポリテトラフルオロエチレンの特性を損なわない範囲で、共重合成分としてヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、等の含フッ素オレフィンを含むことができる。共重合成分の含量は、テトラフルオロエチレンに対して１０重量％以下であることが好ましい。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）は、炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートを含む単量体をラジカル重合あるいはイオン重合等で重合することにより得られるものである。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これらの単量体は単独であるいは２種以上混合して用いることができる。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な単量体としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；メチル（メタ）アクリレート、等の炭素数１〜４のアルキル（メタ）アクリレート系単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系単量体；酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル系単量体；エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体；ブタジエン、イソプレン、等のジエン系単量体等を挙げることができる。これらの単量体は、単独であるいは２種以上混合して用いることができる。
【００３９】
炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）／ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）の重量比は０．２以上が好ましく、０．５以上であることがより好ましい。（Ｂ）／（Ａ）の重量比が０．２未満ではポリテトラフルオロエチレンの分散性が低下する恐れがある。
【００４０】
（核剤）
核剤として、公知の物質（例えば、タルク）を適宜選択して用いることができる。核剤としては、粉末のものを用いることが好ましい。押出発泡体全体に対する核剤の含有量は、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。例えば、その含有量の範囲は、０．１重量％以上３重量％以下であることが好ましい。
【００４１】
その他の添加剤として、発泡助剤、補強材、充填剤、軟化剤、加工助剤、活性剤、吸湿剤、難燃剤、離型剤等があり、いずれも本発明に適用できる。
【００４２】
このように、本第一実施形態の押出発泡体は、その主成分となるデンプン及び／又は植物性セルロースが自然環境にやさしい成分であるため、主成分の製造・調達課程のみならず、押出発泡体の製造課程においても、自然環境にやさしいものといえる。
【００４３】
また、本第一実施形態の組成にすると、後述する表面平滑性、融着性、エッジのキレ、発泡状態がバランスよく良好とすることが可能となる。
【００４４】
（押出発泡体の製造方法）
【００４５】
図１に示すように、押出発泡体の製造方法２は、デンプン及び／又は植物性セルロースＡと発泡用プラスチックＢと所定の添加剤Ｃを含む混合物Ｍ１を調製する混合物調製ステップ１０と、混合物Ｍ１に対し発泡剤Ｆを添加する発泡剤添加ステップ２０と、発泡剤Ｆが添加された混合物Ｍ１から粉状の配合物Ｍ２を調製する配合物調製ステップ３０と、配合物Ｍ２に対して押出発泡を行う押出発泡ステップ４０とを有する。
【００４６】
混合物調製ステップ１０において用いられるデンプン及び／又は植物性セルロースＡと発泡用プラスチックＢと所定の添加剤Ｃとは、それぞれ粉状または粒状で有ることが好ましい。発泡剤添加ステップ２０において用いられる添加剤Ｆは、常温において液状であることが好ましい。これにより、混合物調製ステップ１０、発泡剤添加ステップ２０や、配合物調製ステップ３０において、各成分を均一に分散させることができる。
【００４７】
混合物調製ステップ１０と、発泡剤添加ステップ２０と、配合物調製ステップ３０とは、混合装置（例えば、ヘンシェルミキサー等）や、二軸押出機の混合部分を用いて行うことができる。また、押出発泡ステップ４０は、押出装置（例えば、二軸押出機）を用いて行う。この場合、３０と４０は同一押出機中で段階を踏んで実施しても良い。
【００４８】
図２（Ａ）に、この二軸押出機１００における、混練部１１０、ダイス１２０及び発泡空間形成部１３０を示す。混練部１１０は、２軸のスクリューによって、原料を混練しながらダイス１２０に流し込む。ダイス１２０は、幅方向に複数列を成すストランド状開口１２２が形成される。図２（Ｂ）に示すように、本実施形態では、厚さ方向に２段のストランド状開口１２２が配置される。発泡空間形成部１３０は、ストランド状開口１２２を押しだされた材料が発泡して膨張し、発泡する紐状部材が互いに融着して、シート状又は板状の外形を画定する場所となる。なお、図２（Ｃ）に示すように、このストランド状開口１２２を、単一又は複数のスリット１２４に変更して、発泡体を製造することも可能である。
【００４９】
なお、押出発泡体の製造方法２は、押出発泡ステップ４０によって得られた押出発泡体Ｘを所定の形状に加工する加工工程を有していても良い。
【実施例１】
【００５０】
本第一実施形態の押出発泡体を、以下の方法により実験Ａ−１〜Ａ−９に沿って製造した。各実験の説明は、実験Ａ−１について詳細に行い、他の実験については、実験Ａ−１と異なる部分のみの説明を行い、実験Ａ−１と同じ部分の説明は省略する。
【００５１】
（実験Ａ−１）
【００５２】
以下の手順で、押出発泡体の製造方法２（図１参照）を行った。混合物調製ステップ１０では、表１に示す各成分（デンプン及び／又は植物性セルロースと発泡用プラスチックと添加剤）を、定量供給装置を介して二軸押出機（日本製鋼社製  ＴＥＸ７７  Ｌ／Ｄ＝２１）の供給部に投入、混合し、混合物を調製した。なお、デンプン及び／又は植物性セルロースとしては、コーンスターチ（昭和産業社製  昭和コスターチ）を用いた。
【００５３】
続く次の発泡剤添加ステップ２０及び配合物調製ステップ３０においては、混合物に対し表１に示す発泡剤を、定量供給装置を介して同二軸押出機の供給部に投入混合し、引き続き押出機の混練部に送られて混錬することにより配合物を得た。この場合押出機の上段側シリンダーＣ１〜Ｃ２の温度は６０〜９０℃、中段側シリンダーＣ３〜Ｃ４は１００〜１４０℃、下段側シリンダーＣ５〜Ｃ６は１７０〜２００℃であった。押出発泡ステップ４０により、押出発泡体を得た。
【表１】
2020094189.tif 000003
【００５４】
（実験Ａ−２〜Ａ−９）
【００５５】
表１に示したこと以外は、実験Ａ−１と同様にして、実験Ａ−２〜Ａ−９を行った。実験Ａ−３〜Ａ−８はポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製  ノバテックPP MH4）にポリエチレン樹脂（日本ポリエチレン社製  ノバテックLDPE LC500）、ポリスチレン樹脂（Chimei  Corporation  製  HIPS  PH-88S ）を変量して配合し、樹脂配合量による特性を調べた。実験Ａ−９は、実験Ａ−３のコーンスターチの１０％を紙粉に置き換えて、デンプン及び／又は植物性セルロース合計量は同じとした。尚、タルクは日本タルク社製  タルクSW、改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変生体として、三菱レーヨン社製  メタブレンA-3000  を使用した。
【００５６】
（測定・評価）
【００５７】
実験Ａ−２以外は、押出発泡体の製造方法２によって押出発泡体が得られた。実験Ａ−２では、核剤又は改質剤（特に改質剤）が含まれないことから、押出発泡がうまくいかず発泡体が得られなかった。実験Ａ−１及び実験Ａ−３〜Ａ−９にて得られた押出発泡体に対し、以下の測定や評価を行った。各実験における測定結果、評価結果を表１に示す。
【００５８】
得られた押出発泡体に対して目視観察を行い、図３の写真に示す評価基準で押出発泡体の特性評価を行った。特性評価は、表面平滑性、融着性、エッジのキレ、発泡状態の４種類とした。表面平滑性は、表面の凹凸の状態を意味しており、凹凸が少ない方が良好となる。融着性は、押し出された紐状発泡体の互いの結合度合とし、内部に隙間が形成されずに一体化しているものが良好となる。エッジのキレは、各紐状発泡体の断面形状が方形に近いものが良好となる。発泡状態は、内部に空気孔（発泡セル）が細かいものが良好となる。
【００５９】
（圧縮永久歪の測定）
【００６０】
JIS Z 0235（2002、包装用緩衝材料−評価試験方法）に従って、得られた押出発泡体の圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪とは、圧縮変形を起こさせた後に、その力を完全に除去した後も残存する変形の比率を数値化したものである。
【００６１】
実験Ａ−２を除き、実施例の押出発泡体は、デンプン及び／又は植物性セルロースを主成分とし、例えば全重量の２０％以上４５％以下を占める発泡用プラスチックとして、ポリプロピレン樹脂にエチレン系樹脂及び又はスチレン系樹脂を混合し、改質剤（ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体）を用いることにより、表面美粧性、圧縮ひずみ特性に優れた、自然環境にやさしい押出発泡体を成型することができた。その押出発泡体は、従来の押出発泡体に比べ、表面が滑らかであった（特に実験Ａ−３、Ａ−５、Ａ−６、Ａ−９）。
【００６２】
発泡用プラスチック全体に占める、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合が、２０％以上４０％以下となる実験Ａ−３、Ａ−５、Ａ−６、Ａ−８、Ａ−９は、圧縮永久歪も小さく、各評価特性のバランスが優れているので好ましい。なお、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合が、発泡プラスチック全体の２０％未満、又は４０％より大きくになると、実験Ａ−１、Ａ−４、Ａ−７のように、圧縮永久歪が大きくなったり、押出状態が悪化したりして、多少好ましくない場合もあったが、全体の品質としては許容できる範囲内であった。
【００６３】
また発泡体全体に対して、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合が、５％以上１５％以下であると、実験Ａ−３、Ａ−５、Ａ−６、Ａ−８、Ａ−９に示すように、圧縮永久歪も小さく、各評価特性のバランスが優れる結果となった。特にエチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合が１５％未満となる実験Ａ−３、Ａ−５、Ａ−６、Ａ−９は、各評価特性のバランスが一層優れており好ましい結果となった。
【００６４】
また、デンプン及び／又は植物性セルロースとしてコーンスターチの一部を紙粉（紙パルプ系セルロース）に置き換えても特性を満足しうるものが得られることが分かった（実験Ａ−９）。特に紙粉が３０重量％以下であれば、全体の品質に悪影響を与えない。したがって、このような押出発泡体はこれまでの市場に加え、特に高価な贈答製品等の包装材とか緩衝材用途に好適と言えよう。
【００６５】
＜第二実施形態＞
【００６６】
以下本発明の第二実施の形態を説明する。第二実施形態では、主成分を発泡プラスチックとし、副成分としてデンプン及び／又は植物性セルロースとしたシート状又は板状押出発泡体（以下、押出発泡体）を開設する。
【００６７】
（押出発泡体）
押出発泡体は、主成分と、発泡用プラスチックと、発泡剤と、改質剤、添加剤とを含む。
【００６８】
（主成分：発泡用プラスチック）
発泡用プラスチックは、ポリプロピレン、スチレン系樹脂（例えばポリスチレン、高衝撃性ポリスチレン、ＡＢＳ等）、エチレン系樹脂（例えば高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂等）、ポリエステル等があるが、製造容易性の面から、ポリプロピレン、ポリスチレンが中心的に使用される。
【００６９】
主成分の定義として、ここではデンプン及び／又は植物性セルロースよりも発泡用プラスチックの重量比率が大きいことを意味するが、例えば、押出発泡体全体に対する発泡用プラスチックの含有量は、例えば、５０重量％以上であることが好ましい。
【００７０】
また発泡用プラスチックに占める、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合は、４０％以上であることが好まく、より好ましくは５０％以上とする。また、押出発泡体全体に対して、エチレン系樹脂及び／又はスチレン系樹脂の合計重量の割合は、３０％以上であることが好ましく、より好ましくは４０％以上とする。
【００７１】
（デンプン及び／又は植物性セルロース）
デンプン及び／又は植物性セルロース成分としては、デンプン（例えば、コーンスターチ、タピオカデンプン、馬鈴薯デンプン、もち米デンプン、小麦デンプン）、紙パルプ等がある。なお、官製葉書古紙は含まれないことが好ましい。
【００７２】
押出発泡体全体に対するデンプン及び／又は植物性セルロースの含有量は、２０重量％以上であることが好ましく、４０重量％以下であることがより好ましい。押出発泡体全体に対するデンプン及び／又は植物性セルロースの含有量の上限は、他の成分の含有量との関係で、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。
【００７３】
また、発泡用プラスチックに対するデンプン及び／又は植物性セルロースの含有量の上限は、発泡用プラスチックの含有量を超えない限り、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。
【００７４】
（発泡剤）
発泡剤として、有機系、無機系の公知発泡剤を適宜選択して用いることができるが、有機系の発泡剤の場合には、防爆管理、製品安全性の確保、さらには環境保護等の面から好ましくはない。それゆえ、無機系の発泡剤を用いることが好ましい。無機系の発泡剤としては、水、空気、炭酸ガス、窒素、アルゴン、ヘリウム、等があるが、大気下の開放系で使用が可能という取扱いの容易さから、水を用いることが好ましい。
【００７５】
押出発泡体全体に対する発泡剤の含有量は、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。例えば、その含有量の範囲は、１重量％以上８重量％以下であることが好ましく、３重量％以上６重量％以下であることがより好ましい。
【００７６】
（添加剤）
添加剤としては、例えば、改質剤、核剤、色材、消臭剤、抗菌剤等がある。
【００７７】
以下、説明の便宜上、デンプン及び／又は植物性セルロースと、発泡用プラスチックと、添加剤とが混合されたものを混合物と称する。
【００７８】
（改質剤）
改質剤は、混合物（特に、デンプン及び／又は植物性セルロースと発泡用プラスチック）の溶融張力の向上や、混合物における相溶性の向上を図るためのものである。改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体であり、より具体的にいえば、ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）および炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）からなるものであり、その具体例として、メタブレンＡ３０００  三菱レイヨン社製がある。押出発泡体全体に対する改質剤の含有量は、例えば、０．１重量％以上０．４重量％以下であることが好ましい。
【００７９】
ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）は、テトラフルオロエチレンを主成分とする単量体を公知の方法で重合することにより得られるものである。ポリテトラフルオロエチレンの特性を損なわない範囲で、共重合成分としてヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、等の含フッ素オレフィンを含むことができる。共重合成分の含量は、テトラフルオロエチレンに対して１０重量％以下であることが好ましい。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）は、炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートを含む単量体をラジカル重合あるいはイオン重合等で重合することにより得られるものである。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートの具体例としては、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等を挙げることができる。これらの単量体は単独であるいは２種以上混合して用いることができる。炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレートと共重合可能な単量体としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；メチル（メタ）アクリレート、等の炭素数１〜４のアルキル（メタ）アクリレート系単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系単量体；酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル系単量体；エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体；ブタジエン、イソプレン、等のジエン系単量体等を挙げることができる。これらの単量体は、単独であるいは２種以上混合して用いることができる。
【００８０】
炭素数５〜３０のアルキル（メタ）アクリレート系ポリマー（Ｂ）／ポリテトラフルオロエチレン（Ａ）の重量比は０．２以上が好ましく、０．５以上であることがより好ましい。（Ｂ）／（Ａ）の重量比が０．２未満ではポリテトラフルオロエチレンの分散性が低下する恐れがある。
【００８１】
（核剤）
核剤として、公知の物質（例えば、タルク）を適宜選択して用いることができる。核剤としては、粉末のものを用いることが好ましい。押出発泡体全体に対する核剤の含有量は、押出発泡体が得られる程度の範囲であれば、特に限定されない。例えば、その含有量の範囲は、０．１重量％以上３重量％以下であることが好ましい。
【００８２】
その他の添加剤として、発泡助剤、補強材、充填剤、軟化剤、加工助剤、活性剤、吸湿剤、難燃剤、離型剤等があり、いずれも本発明に適用できる。
【００８３】
この本第二実施形態の押出発泡体は、その組成により、従来のビーズ法を採用しなくても、押出成型によってシート状又は板状の発泡体を得ることができる。特に、その一部に自然環境にやさしいデンプン及び／又は植物性セルロールを含んでいることから、押出発泡体の製造課程においても、自然環境にやさしいものとなる。
【００８４】
また、本第二実施形態の組成にすると、後述する表面平滑性、融着性、エッジのキレ、発泡状態がバランスよく良好とすることが可能となる。
【００８５】
（押出発泡体の製造方法）
図１に示すように、押出発泡体の製造方法２は、デンプン及び／又は植物性セルロースＡと、主成分となる発泡用プラスチックＢと、所定の添加剤Ｃを含む混合物Ｍ１を調製する混合物調製ステップ１０と、混合物Ｍ１に対し発泡剤Ｆを添加する発泡剤添加ステップ２０と、発泡剤Ｆが添加された混合物Ｍ１から粉状の配合物Ｍ２を調製する配合物調製ステップ３０と、配合物Ｍ２に対して押出発泡を行う押出発泡ステップ４０とを有する。
【００８６】
混合物調製ステップ１０において用いられるデンプン及び／又は植物性セルロールＡと発泡用プラスチックＢと所定の添加剤Ｃとは、それぞれ粉状または粒状で有ることが好ましい。発泡剤添加ステップ２０において用いられる添加剤Ｆは、常温において液状であることが好ましい。これにより、混合物調製ステップ１０、発泡剤添加ステップ２０や、配合物調製ステップ３０において、各成分を均一に分散させることができる。
【００８７】
混合物調製ステップ１０と、発泡剤添加ステップ２０と、配合物調製ステップ３０とは、混合装置（例えば、ヘンシェルミキサー等）や、二軸押出機の混合部分を用いて行うことができる。また、押出発泡ステップ４０は、押出装置（例えば、二軸押出機）を用いて行う。この場合、３０と４０は同一押出機中で段階を踏んで実施しても良い。
【００８８】
図２（Ａ）に、この二軸押出機１００における、混練部１１０、ダイス１２０及び発泡空間形成部１３０を示す。混練部１１０は、２軸のスクリューによって、原料を混練しながらダイス１２０に流し込む。ダイス１２０は、幅方向に複数列を成すストランド状開口１２２が形成される。図２（Ｂ）に示すように、本実施形態では、厚さ方向に２段のストランド状開口１２２が配置される。発泡空間形成部１３０は、ストランド状開口１２２を押しだされた材料が発泡して膨張し、発泡する紐状部材が互いに融着して、シート状又は板状の外形を画定する場所となる。なお、図２（Ｃ）に示すように、このストランド状開口１２２を、単一又は複数のスリット１２４に変更して、発泡体を製造することも可能である。
【００８９】
なお、押出発泡体の製造方法２は、押出発泡ステップ４０によって得られた押出発泡体Ｘを所定の形状に加工する加工工程を有していても良い。
【実施例２】
【００９０】
本第二実施形態の押出発泡体を、以下の方法により実験Ｂ−１〜Ｂ−４に沿って製造した。各実験の説明は、実験Ｂ−１について詳細に行い、他の実験については、実験Ｂ−１と異なる部分のみの説明を行い、実験Ｂ−１と同じ部分の説明は省略する。
【００９１】
（実験Ｂ−１）
【００９２】
以下の手順で、押出発泡体の製造方法２（図１参照）を行った。混合物調製ステップ１０では、表１に示す各成分（デンプン及び／又は植物性セルロースと主成分となる発泡用プラスチックと添加剤）を、定量供給装置を介して二軸押出機（日本製鋼社製  ＴＥＸ７７  Ｌ／Ｄ＝２１）の供給部に投入、混合し、混合物を調製した。なお、デンプン及び／又は植物性セルロースとしては、コーンスターチ（昭和産業社製  昭和コスターチ）を用いた。
【００９３】
続く次の発泡剤添加ステップ２０及び配合物調製ステップ３０においては、混合物に対し表１に示す発泡剤を、定量供給装置を介して同二軸押出機の供給部に投入混合し、引き続き押出機の混練部に送られて混錬することにより配合物を得た。この場合押出機の上段側シリンダーＣ１〜Ｃ２の温度は６０〜９０℃、中段側シリンダーＣ３〜Ｃ４は１００〜１４０℃、下段側シリンダーＣ５〜Ｃ６は１７０〜２００℃であった。押出発泡ステップ４０により、押出発泡体を得た。
【表２】
2020094189.tif 000004
【００９４】
（実験Ｂ−２〜Ｂ−４）
表２に示したこと以外は、実験Ｂ−１と同様にして、実験Ｂ−２〜Ｂ−４を行った。主成分となる発泡用プラスチックとして、ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製  ノバテックPP MH4）にポリエチレン樹脂（日本ポリエチレン社製  ノバテックLDPE LC500）、ポリスチレン樹脂（Chimei  Corporation  製  HIPS  PH-88S ）を変量して配合し、樹脂配合量による特性を調べた。尚、タルクは日本タルク社製  タルクSW、改質剤は、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変生体として、三菱レーヨン社製  メタブレンA-3000  を使用した。
【００９５】
（測定・評価）
【００９６】
全ての実験において、押出発泡体の製造方法２によって押出発泡体が得られた。実験Ｂ−１〜Ｂ４にて得られた押出発泡体に対し、以下の測定や評価を行った。各実験における測定結果、評価結果を表１に示す。
【００９７】
（圧縮永久歪の測定）
【００９８】
JIS Z 0235（2002、包装用緩衝材料−評価試験方法）に従って、得られた押出発泡体の圧縮永久歪を測定した。なお、圧縮永久歪とは、圧縮変形を起こさせた後に、その力を完全に除去した後も残存する変形の比率を数値化したものである。
【００９９】
実施例の押出発泡体は、発泡性プラスチックを主成分とし、例えば全重量の２０％以上４５％以下を占めるデンプン及び／又は植物性セルロースを含有し、また、発泡性プラスチックとしては、ポリプロピレン樹脂にエチレン系樹脂及び又はスチレン系樹脂を混合し、改質剤（ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性体）を用いることにより、表面美粧性、圧縮ひずみ特性に優れた、自然環境にやさしい押出発泡体を成型することができた。その押出発泡体は、従来の押出発泡体に比べ、表面が滑らかであった（実験Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３）。
【０１００】
特に、発泡性プラスチックとして、ポリプロピレン樹脂、エチレン系樹脂及び又はスチレン系樹脂を混合したものが、全てにおいて特性バランスが優れた（実験Ｂ−３）。
【０１０１】
また、発泡用プラスチックにスチレン系樹脂を含有させると、圧縮永久歪を除いた他の評価特性がバランスよく良好になった（実験Ｂ−２、Ｂ−３）。一方で、ポリプロピレン樹脂にスチレン系樹脂のみを含有させると、圧縮永久歪が低下しやすい傾向が見られたが、押出特性が良いことから、このような押出発泡体はこれまでの市場に加え、特に高価な贈答製品等の包装材とか緩衝材用途に好適と言えよう。
【０１０２】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０３】
２    押出発泡体の製造方法
１０    混合物調製ステップ
２０    発泡剤添加ステップ
３０    配合物調製ステップ
４０    押出発泡ステップ
【図１】
2020094189.tif 000005
【図２】
2020094189.tif 000006
【図３】
2020094189.tif 000007