(57)【要約】      （修正有）【解決課題】熱可塑性樹脂等から容器トレイ等を製造できる生崩壊性シート及びその製造方法の提供。【解決手段】熱可塑性樹脂であるポリプロピレンに、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を混合したことを特徴とする生崩壊性シート。及び熱可塑性樹脂及び澱粉及び変性澱粉の入った原料を準備する原料の準備工程と、前記原料を混合機で混合する原料混合工程と、前記混合物を押出機ホッパーへ送り込む原料供給工程と、前記混合物を溶融と押出を行うシート押出工程と、押出機ダイスから押し出した混合物をロール冷却引取機まで送り前記混合物をシート状にするシート冷却引取工程と、シートになった混合物を２軸自動巻取機等を使用し巻き取るシート巻取工程と、シート巻取工程が終了した混合物を梱包するシート梱包工程とからなる生崩壊性シートの製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂であるポリプロピレンに、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を配合したことを特徴とする生崩壊性シート。
【請求項２】
請求項１に記載した熱可塑性樹脂がポリエチレンからなり前記ポリエチレンに、澱粉及び変成澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を配合したことを特徴とする生崩壊性シート。
【請求項３】
請求項１に記載した熱可塑性樹脂は、前記ポリプロピレンと前記ポリエチレンを混合した混合物に、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を配合した混合物からなることを特徴とする生崩壊性シート。
【請求項４】
熱可塑性樹脂及び澱粉及び変性澱粉の原料を準備する原料の準備工程と、前記原料を混合機で混合する原料混合工程と、前記混合物を押出機ホッパーへ送り込む原料供給工程と、前記押出機ホッパーへ混合物を送り込み溶融と押出を行うシート押出工程と、押出機ダイスから押し出した混合物をロール冷却引取機まで送り前記混合物をシート状にするシート冷却引取工程と、シートになった混合物を２軸自動巻取機等を使用し巻き取るシート巻取工程と、シート巻取工程が終了した混合物を梱包するシート梱包工程と、シートの完成とからなることを特徴とする生崩壊性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂等から容器トレイ等を製造できる生崩壊性シート及びその製造方法の改良に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱可塑性樹脂等から容器トレイを製造したシートは、熱可塑性樹脂であるプラスチックのみを原料とするプラスチックシートであり、前記プラスチックシートからプラスチック製のトレイ容器を成形していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラスチックシートから成形したプラスチック製のトレイ容器は屋外に自然放置した場合、プラスチックは殆ど生分解しないため、劣化せずにそのまま残り、環境保護などの観点から緊急に解決すべき問題となっていた。
【０００４】
また、完全に生分解するといわれている澱粉を発酵させてできる乳酸を重合させたポリ乳酸のシートを用いてトレイ容器等を成形すると、前記ポリ乳酸の原料コストが高いために、市場の要望に合わない。
【０００５】
また、ポリプロピレン又はポリエチレンに澱粉及び変性澱粉を単に配合し、成形することは完成したシートに発泡を生じ、なおかつ、シートに孔を空けることもあるため不良品の発生が多く商品にならない。
【０００６】
そこで、本発明では、シートから製造したプラスチックトレイ容器等が屋外に放置されても環境へ問題を与えることなく、原料コストがかからず、不良品を生じない生崩壊性シートを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明である生崩壊性シート及びその製造方法は、上記の課題を解決するために、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンに、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を配合したことを特徴とする生崩壊性シートとする。
【０００８】
また、前記生崩壊性シートの製造方法を熱可塑性樹脂及び澱粉及び変性澱粉の入った原料を準備する原料の準備工程と、前記原料を混合機で混合したポリプロピレン、澱粉等混合物を製造する原料混合工程と、前記ポリプロピレン、澱粉等混合物を押出機ホッパーへ送り込む原料供給工程と、前記押出機ホッパーへポリプロピレン、澱粉等混合物を送り込み溶融と押出を行うシート押出工程と、押出機ダイスから押し出したポリプロピレン、澱粉等混合物をロール冷却引取機まで送り前記ポリプロピレン、澱粉等混合物をシート状にするシート冷却引取工程と、シートになったポリプロピレン、澱粉等混合物を２軸自動巻取機等を使用し巻き取るシート巻取工程と、シート巻取工程が終了したポリプロピレン、澱粉等混合物を梱包するシート梱包工程とからなる生崩壊性シートの製造方法とからなることを特徴とする生崩壊性シート及びその製造方法の構成とした。
【０００９】
【実施例】
以下、添付図面に基づき本発明である生崩壊性シート及びその製造方法について詳細を説明する。
【００１０】
図１は本発明である生崩壊性シート及びその製造方法における製造方法を示した流れ図である。本発明である生崩壊性シートは、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンに、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を配合したことを特徴とする生崩壊性シートである。
【００１１】
また、本発明である生崩壊性シートは、熱可塑性樹脂をポリプロピレンに代えてポリエチレンとし、前記ポリエチレンに、澱粉及び変成澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を配合したことを特徴とする生崩壊性シートである。
【００１２】
更に、熱可塑性樹脂をポリプロピレンとポリエチレンを混合した混合物とし、澱粉及び変性澱粉を２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を混合したことを特徴とする生崩壊性シートである。
【００１３】
本発明である生崩壊性シートは、ポリプロピレン、ポリエチレン、澱粉、変成澱粉、気化反応促進剤、化学反応促進剤等を以下のように配合した生崩壊性シートとしてもよい。
【００１４】
（１）ポリプロピレンに
澱粉を２０〜６０ｗｔ％、
気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％、
化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を
配合した生崩壊性シート
【００１５】
（２）ポリエチレンに
澱粉を２０〜６０ｗｔ％、
気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％、
化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を
配合した生崩壊性シート
【００１６】
（３）ポリプロピレンに
変成澱粉を２０〜６０ｗｔ％、
気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％、
化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％を
配合した生崩壊性シート
【００１７】
（４）ポリエチレンに
変成澱粉を２０〜６０ｗｔ％、
気化反応促進剤を０．２〜０．６ｗｔ％、
化学反応促進剤を１．５〜４ｗｔ％を
配合した生崩壊性シート
【００１８】
そして、本発明である生崩壊性シートの製造方法１は、図１に示したように、８工程からなる。即ち、
（１）熱可塑性樹脂、澱粉及び変性澱粉の原料を準備する原料の準備工程２と、
（２）前記原料を混合機で混合する原料混合工程３と、
（３）前記混合物を押出機ホッパーへ送り込む原料供給工程４と、
（４）前記押出機ホッパーへ混合物を送り込み溶融と押出を行うシート押出工程５と、
（５）押出機ダイスから押し出した混合物をロール冷却引取機まで送り前記混合物をシート状にするシート冷却引取工程６と、
（６）シートになった混合物を２軸自動巻取機等を使用し巻き取るシート巻取工程７と、
（７）シート巻取工程が終了した混合物を梱包するシート梱包工程８と、
（８）シートの完成９とからなる。
以下に、本発明である生崩壊性シートの製造方法１について、原料の準備工程２から順に詳細に説明する。
【００１９】
原料の準備工程２
原料の準備工程２とは、本発明である生崩壊性シートの原料であるペレット状のポリプロピレン及びポリエチレンと、前記ポリプロピレン及びポリエチレンに対し澱粉及び変性澱粉が２０〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％が入ったペレット状である各原料を準備することである。（前記ｗｔ％とは重量パーセントである。）
【００２０】
原料混合工程３
原料混合工程３とは、ペレット状のポリプロピレン及びポリエチレンと、澱粉及び変性澱粉２０ｗｔ％〜６０ｗｔ％、気化反応促進剤０．２〜０．６ｗｔ％及び化学反応促進剤１．５〜４ｗｔ％が入ったペレットを混合機の上部に設けたホッパーまでホース等で送り、ポリプロピレン及びポリエチレンと、澱粉及び変成澱粉の入ったペレットを混合機内のミキサー等で混合する工程である。
【００２１】
本発明では、原料混合工程３の混合機で混合する混合時間を２〜５分（３ａ）とした。なお、混合を行うポリプロピレン及びポリエチレンと、澱粉及び変成澱粉の入ったペレットを混合機に投入する順番は問わない。
【００２２】
そして、以下の原料供給工程４に移動する。なお、ポリプロピレン及びポリエチレンと澱粉及び変成澱粉の入ったペレットは、以下詳細な説明では、ポリプロピレン、澱粉等混合物という。
【００２３】
原料供給工程４
原料供給工程４とは、原料混合工程３の混合機の内部で製造した混合物を、以下の工程であるシート押出工程５で使用する押出機ホッパーへ送り込む工程である。
【００２４】
シート押出工程５
そして、押出機ホッパーに送り込まれたポリプロピレン、澱粉等混合物を本発明の特徴である特定の温度下の前記押出機シリンダ内部で溶融と押出を行うシート押出工程５を行う。
【００２５】
溶融とは、本発明の場合、押出機シリンダを加熱し、内部にあるスクリューを回転させることで樹脂を溶かすことである。本発明の場合、成形時である生崩壊性シートの不良品をなくすために、前記ポリプロピレン、澱粉等混合物を１８０℃〜２００℃（５ａ）の温度で溶かした。
【００２６】
押出とは、押出機ダイスから次工程のシート冷却引取工程６で使用するロール冷却引取機まで溶融したポリプロピレン、澱粉等混合物を押し出すことである。ベースポリマーのメルトインデックスは、０．８〜２．０ｇ／１０分（５ｂ）が適当である。
【００２７】
前記メルトインデックスとは、内径２．０９５ｍｍ、長さ８．００１ｍｍのオリフィスからなる押出型メルトインデクサー装置を使用し、前記押出型メルトインデクサーからベースポリマーの流出重量を一定温度、一定荷重の元で計測した計測値である。
【００２８】
本発明である生崩壊性シート及びその製造方法では、本シート押出工程５時で使用するベースポリマーのメルトインデックス値を０．８ｇ〜２．０ｇ／１０分（５ｂ）と設定したことに特徴を有する。
【００２９】
なお、本発明である生崩壊性シートの溶融押出し及びシートの成形性を安定させるために、好ましくはメルトインデックス値を１．０〜２．０ｇ／１０分と設定することがよい。
【００３０】
また、前記ポリプロピレン、澱粉等混合物の温度等を変化させ前記メルトインデックスの値を０．８ｇ／１０分未満と、２．０ｇ／１０分より上の場合に分けて検証した。
【００３１】
メルトインデックス値を検証した結果、メルトインデックスの値が０．８ｇ／１０分未満の場合には、押出温度を２００℃以上にしないと均一溶融しないため生崩壊性シート製造時に発泡を生じ、生崩壊性シートに穴が開く等の不良品を生じるため好ましくない。
【００３２】
また、２．０ｇ／１０分より上の場合は、真空（あるいは圧空）成形時にドローダウンが大きくブリッジ等が発生し、成形品に不良が出る。
【００３３】
シート冷却引取工程６
次に、押し出したポリプロピレン、澱粉等混合物をシート状に成形するため、ロール冷却引取工程６に移る。シート押出工程５の押出機ダイスから押し出された前記混合物は、複数のローラーを設けたロール冷却引取機を有したロール冷却引取工程６によりシート状に成形される。ロール冷却引取機の入口付近では、ポリプロピレン、澱粉等混合物の表面温度が１８０℃〜２００℃あるが、ポリプロピレン、澱粉等混合物の表面温度を５０℃〜６０℃まで冷却する。
【００３４】
シート巻取工程７
次にシートに成形されたポリプロピレン、澱粉等混合物は、２軸自動巻取機等を使用し巻き取るシート巻取工程７に移る。シート巻取工程７は、シートの心材となる紙管を自動巻取機の軸に予めとりつけ、回転させながら紙管にシートを巻き取る工程である。
【００３５】
シート包装工程８
本発明の特徴としては、巻取時に前記シートの表面温度５０℃〜６０℃（６ａ）を３０〜４０℃（７ａ）前後まで冷却することである。そして、２軸自動巻取機で巻き取った筒状のシートは、完成品とするためにシート包装工程８に移る。
【００３６】
シートの完成９
シート包装工程８により包装されたシートは、更に紙等の包装材で梱包し、本発明である生崩壊性シートが製造され完成９する。
【００３７】
実施例（実験結果）
本発明である生崩壊性シート（本実験では３５％の澱粉を含んだ生崩壊性シート）を植木鉢に成形し、土の表層から５ｃｍ〜１０ｃｍの地中に６ヶ月間埋設し生分解の実験を行った。
【００３８】
生分解の実験の結果、本発明である生崩壊性シートを使用して成形した植木鉢を地中に、埋設してから１ヶ月から２ヶ月で植木鉢の表面全体に変色及び変形があった。
【００３９】
植木鉢の変色とは、白色の植木鉢の表面全体に黄色、オレンジ色の斑点が広がり植木鉢全体として黄色かかった状態である。変形とは、植木鉢全体に１ｍｍ前後の無数の気泡が広がり、植木鉢の縁及び底部が波状に変形した状態である。
【００４０】
よって、本発明である生崩壊性シートを長期間にわたり地中に埋設しておくと生分解する。なお、太陽光である光分解によって前記植木鉢の崩壊時間を短縮することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような構成であるから以下の効果が得られる。第１に本発明である生崩壊性シートは、屋外や地中に放置した場合でも澱粉及び変成澱粉並びに気化反応促進剤及び化学反応促進剤が含まれているため生分解し、土等に戻るため、環境に優しい。
【００４２】
第２に、本発明である生崩壊性シートは、変性澱粉の混合分量を、熱可塑性樹脂、特にポリプロピレン又はポリエチレンに、澱粉及び変成澱粉２０ｗｔ％〜６０ｗｔ％を混合したため、原料コストを押さえたトレイなどの成形品を作り出すことができる。
【００４３】
第３に、本発明である生崩壊性シートは、シートに発泡を生じることなく、なおかつ、シートに孔が空くこともないため、最終製品であるトレイ、ＩＣトレイ、ゲス（中元用等の内部で収納物を固定するための成形容器）等を成形することができる。
【００４４】
第４に生崩壊性シートは、従来のプラスチックシートと異なり、プラスチック１００％でないため、焼却した場合でも燃焼カロリーが低く焼却炉の炉を傷めることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である生崩壊性シート及びその製造方法の製造方法を示した流れ図である。
【符号の説明】
１      生崩壊性シートの製造方法
２      原料の準備工程
３      原料混合工程
３ａ    ２〜５分
４      原料供給工程
５      シート押出工程
５ａ    １８０〜２００℃
５ｂ    ０．８〜２．０ｇ／１０分
６      シート冷却工程
６ａ    ５０〜６０℃
７      シート巻取工程
７ａ    ３０℃〜４０℃
８      シート包装工程
９      シートの完成
【図１】
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