(57)【要約】【課題】微生物の作用により容易に分解されて土壌に還元され、廃棄物処理を容易にし、地球環境保全に役立つ優れた生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法の提供。【解決手段】本発明の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法は、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえから選ばれた少なくとも１種以上に、ケナフ微粉末を添加し、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを加えて撹拌加熱して発泡させる。また  前記液状混合物に有機溶剤を添加することができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
たかきび、餅きび、餅あわ及びひえから選ばれた少なくとも１種以上に、ケナフ微粉末を添加し、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを加えて撹拌加熱して発泡させることを特徴とする生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法。
【請求項２】
前記液状混合物に有機溶剤を添加することを特徴とする請求項１に記載の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法に関し、更に詳しくはケナフ微粉末及びたかきび、餅きび、餅あわ及びひえ等の原料からなり、更にこれにポリイソシアネート類を添加して発泡させ、得られた発泡性樹脂は、良好な断熱性を有し、かつ廃棄処理後に微生物による高度の分解性に優れ、地球環境に好ましい生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、天然植物を原料として、例えば、ケナフ繊維を含む成形用樹脂を用いて加熱圧縮して成形体を得る方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また紙の需要に応じて、原料としての原生林や天然林が伐採され、地球環境が著しく破壊されており問題視されている。このような中で生分解性容器として、ケナフのパルプを原料とした成型食品容器の内面に植物系を主原料とした生分解可能なフィルムを接着したものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−５５８７１（段落０００２）
【特許文献２】特開２００８−１８７０３（特許請求の範囲請求項１及び２、段落００１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の如く特許文献１又は２においては、植物性原料を素材としている点で地球環境に好ましいものであるが、生分解性ではあるものの、発泡樹脂ではないばかりか断熱性材料としての機能はなく、また生分解性樹脂とはいえ、土壌中の微生物の作用によって容易には分解され難いという問題があった。
そこで、本発明者は、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえ等の原料の粉末にケナフを微粉末化して加え、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物に、発泡剤を添加して生分解性断熱性発泡樹脂を製造する際、この発泡樹脂の物性を改善するために種々検討したところ、ジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種に有機溶剤を添加した後、発泡剤として、ポリイソシアネート類を添加することにより、ケナフ及びたかきび、餅きび、餅あわ及びひえ等の原料の粉末の分子間にウレタン結合による架橋構造を形成を促進することができ、十分な発泡性と優れた断熱性を得ることができることを見出した。しかもこのようにして製造された生分解性断熱性発泡樹脂は、使用後に廃棄したとしても、ケナフを微粉末化し、これにたかきび、餅きび、餅あわ及びひえを加えて得られたものであるから、これらは微生物の作用により容易に分解されて土壌に還元されると共にイソシアネートによって成形されるウレタン結合もまた生分解性を有するので、廃棄物処理を容易にすることができるばかりかその手間を省くことができるという格別顕著な効果を奏すると共に、生分解性断熱性発泡樹脂の原料は植物であるため、植物の生育時には二酸化炭素を吸収するので、地球環境の保全に大いに役立つものである。このような知見に基づいて本発明はなされたものである。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、すべて植物性原料からなり、十分な発泡性と優れた断熱性を有するウレタン結合を含む生分解性断熱性発泡樹脂を得ることができ、しかもこの生分解性断熱性発泡樹脂は微生物の作用により容易に分解されて土壌に還元され、廃棄物処理を容易にするばかりかその手間を省くことができ、地球環境保全に役立つ優れた生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の前記課題は、以下の各発明によって達成される。
（１）たかきび、餅きび、餅あわ及びひえから選ばれた少なくとも１種以上に、ケナフ微粉末を添加し、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを加えて撹拌加熱して発泡させることを特徴とする生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法。
（２）前記液状混合物に有機溶剤を添加することを特徴とする前記第１項に記載の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
前記（１）に記載の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法において、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえから選ばれた少なくとも１種以上に、ケナフ微粉末を添加し、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを加えて撹拌加熱して発泡させることにより、発泡性に優れるばかりでなく優れた断熱性を有する生分解性断熱性発泡樹脂が得られ、更にジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライド及びポリイソシアネートのウレタン結合などは、生分解性であると共に、生分解性断熱性発泡樹脂は、ケナフや他の原料がすべて植物性であるから、使用後に廃棄処理した場合に微生物の作用により容易に分解されて土壌に還元され、したがって廃棄物処理が容易であり、地球環境上極めて好ましいという優れた効果を奏するものである。また植物性原料としてケナフを用いることにより、ケナフの生長は極めて早く、植物性原料として生育上好ましく、栽培圏では通年収穫ができ、しかも炭酸ガス削減に貢献し、地球環境上好ましいという優れた効果を奏するものである。
【０００７】
前記（２）に記載の発明は、前記第１項に記載の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法において、前記液状混合物に有機溶剤を添加することにより、発泡性を良好にし、ひいては良好な断熱性を有するという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明について、発明の実施の形態を更に詳しく説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。なお、本願特許請求の範囲に記載のケナフ微粉末とは、後述する如くケナフ繊維、ケナフ繊維粉末、ケナフ粉末なども含む意味で使用している。
【０００９】
本発明の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法は、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえから選ばれた少なくとも１種以上に、ケナフ微粉末を添加し、更にこれらにジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて混合し、得られた液状混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを加えて撹拌加熱して発泡させることを特徴とするものである。ここで、ケナフは生分解性樹脂の主な原料としてセルローズ繊維が集まってできており、したがってセルロース繊維の含有量が多いので、このようなケナフを従来使用されている木材に代えて用いることが特に好ましい。またケナフは、日本やアジア圏などで多く栽培され、かつ品種改良されており、通年、収穫することができるばかりでなく生育も早く約４ヶ月で３ｍ〜４ｍとなり、更に大きいものでは５ｍ近くなり、しかも人手もかからず、化石原料と
は異なり炭酸ガスの増加もなく地球環境に極めて好ましい植物である。したがって、ケナフを原料として使用することにより地球上の森林破壊の恐れもなく、温暖化防止対策にも大いに貢献するものである。したがって、本発明に用いられるケナフ微粉末は、天然植物であるケナフの茎をそのまま乾燥した後、裁断し、更に粉末化するか又はケナフから得たパルプを裁断し、更に微粉末化したものが用いられる。ケナフ微粉末の粒径は、１０〜２０μｍであり、好ましくは１５〜１６μｍである。この粒径が１０μｍより小さい場合には、粉末化にコストが嵩み経済的でない。また２０μｍより大きいと他の原料との混合やエマルジョン化が十分にできない。
【００１０】
本発明に用いられる原料としては、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえなどがあり、これらの混合物にケナフ微粉末を加えた後、ジオールタイプである液状のポリエーテル又はポリエステル、あるいは高級脂肪酸のモノグリセライドから選ばれた少なくとも１種を加えて十分混合した後、得られた混合物にポリオール変性ポリイソシアネートを添加し撹拌加熱してウレタン化架橋反応及び発泡反応を完結させて生分解性断熱性発泡樹脂を製造するものである。本発明に用いられる原料は、すべて生分解性であり、これらは植物が空気中の二酸化炭素を吸収して行なう光合成によって生産されるものであるから、これら植物を原料とすることは、空気中の二酸化炭素の減少につながり、地球環境に貢献することになり好ましい。またポリイソシアネート類によって作られるウレタン結合は、尿素結合に近く、生分解性を有することは既に知られている。また液剤として使用されるポリエーテル、ポリエステル、モノグリセリドなども生分解性に問題はなく、したがって、この方法で製造される生分解性断熱性発泡樹脂は、土中に廃棄し埋め立てれば、微生物の作用によって略完全に分解されるものである。なお、これらのポリエーテル、ポリエステル、モノグリセリドなどは公知であり、通常、市販されており容易に入手することができる。またジオールタイプのポリエーテルとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が好ましい。ポリエステルとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のエステルを用いるのが好ましい。
【００１１】
本発明に用いられるケナフ微粉末と他の原料との組み合わせは、ケナフ微粉末とたかきび、ケナフ微粉末ともち粟、ケナフ微粉末ともちきび、ケナフ微粉末とひえなどがある。これらの組み合わせの原料は粉末で用いるのが好ましい。なお、ケナフは繊維状、粉末、微粉末のいずれの形態でも使用することができ、他の原料粉末も微粉末としてもよいことはいうまでもない。またケナフ微粉末と他の原料との重量割合は、他の原料１００ｇに対してケナフ微粉末は、８ｇ〜５０ｇであり、好ましくは１０ｇ〜４５ｇである。
本発明の生分解性断熱性発泡樹脂の製造方法において、前記液状混合物に有機溶剤を添加することが好ましく、この有機溶剤としては、特に限定されないが、好ましくは、エステル系化合物がよく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等が挙げられる。有機溶剤の量としては、ジオール：有機溶剤の割合は、１：０．５〜１:２、好ましくは１:１である。このように有機溶剤を加えることにより、良好な発泡性を得、かつ断熱性に優れたものが得られるという優れた効果を奏するものである。本発明に係る生分解性断熱性発泡樹脂の製造には、前述の如き原料を加熱するが、加熱温度としては１５０℃〜２３０℃であり、好ましくは１８０℃〜２００℃である。この範囲で良好な生分解性断熱性発泡樹脂が得られる。また生分解性断熱性発泡樹脂は、各種の製品を形成することができるが、良好な断熱性を有することから、シート状、板状体などに成形して断熱材として使用することができるが、これに特に限定されるものではない。
【実施例】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態として実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、本発明の実施例で用いられる各原料粉末は、ケナフ微粉末を除いて、通常、容易に入手することができるものである。
【００１３】
〔実施例１〕
たかきび粉９０ｇとケナフ微粉末１０ｇをポリプロピレングリコール１００ｇと十分混合した後、ポリオール変性ポリイソシアネート（ＮＣＯ含有量１３％）１３０ｇを混ぜ込み、１９０℃に加熱して発泡させて固化させる。生分解性断熱性発泡樹脂を約２８０ｇを得た。
【００１４】
〔実施例２〕
もち粟粉末７０ｇとケナフ繊維粉末３０ｇを含む混合物にポリプロピレングリコール５０ｇと酢酸エチル５０ｇを混合した後、ポリオール変性ポリイソシアネート（ＮＣＯ含有量１３％）１００ｇを添加し、１９０℃に加熱して発泡させて固化させる。生分解性断熱性発泡樹脂を約２１０ｇを得た。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明の生分解性断熱性発泡樹脂は、軽量、強度、発泡性並びに断熱性に優れたものであるばかりでなく、たかきび、餅きび、餅あわ及びひえなどあるいは天然植物繊維であるケナフは、すべて天然物を使用しており、更に発泡剤として用いられるポリイソシアネート類も微生物の作用により容易に分解されて土壌に還元され、廃棄物処理を容易にするばかりかその手間を省くことができ、地球環境保全に役立つ優れた生分解性発泡樹脂が得られる。したがって、各種の技術分野、とりわけ、建築材、工業製品、農業資材等の技術分野において各種の製品に使用できるので、これらの産業上の利用可能性は極めて大きい。