JPH05329952A - 分解性緩衝材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生分解性樹脂を格別な化学発泡剤を要するこ
となく、高発泡化にも対処し得て、発泡させることがで
きる発泡及び賦形化の技術を提供する。 【構成】 生分解性樹脂をその軟化点ないし融点程度に
昇温させた際、同時に存在する水分を該樹脂中に無理矢
理閉じ込めた状態にしておき、その加熱加圧下から急激
に解放して内部に閉じ込めていた水分を一気に蒸発さ
せ、該樹脂が粒体状であれば膨張粒体として、また流動
状として押し出されてくれば膨化押出物として得た後、
これら膨化粒体や膨化押出物を多数集合し、相互接触部
位を接着したり、機械的に絡み合わせたり、最外郭を形
状固化して閉じ込めたりして、全体を一体化して特定形
状を付与し、もって、従来の発泡スチロール等の代替品
として提供して、今や重要課題のゴミ公害を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、地球に優しい、環境に
優しいとして、最近一段と脚光を浴びてきた生分解性樹
脂に関するものであり、詳しくはそれらの発泡及び賦形
技術に関するものである。

【０００２】

【発明の背景】合成樹脂は量産性、成形性、耐久性の何
れにも優れるため、今世紀驚異的な速度で技術的発展と
それに伴う消費拡大を遂げてきた。ところが、ここにき
て、これら合成樹脂が廃棄される量も莫大なものとなっ
てきたため、海上に漂ったり海岸線に打ち寄せるゴミの
中にも多くの合成樹脂製品が存在するようになり、ま
た、ゴミ焼却処理場においても、合成樹脂廃棄物が原因
で様々な問題が提起されるようになってきた。すなわ
ち、合成樹脂は分子間結合力が非常に強いため、焼却時
には高熱を発して炉壁を損傷し、燃焼ガスは有害ガスを
大量に含む。また、野ざらしにしても錆びたり、光やオ
ゾンで分解することもなく、只々風雨や波動等の機械的
エネルギーにより擦り削られてゆくのを待つしかない。
特に、梱包用緩衝材、断熱材、包装トレイ等として高発
泡に成形されたものにあっては、これが体積ばかりを要
して分別回収もコスト的に見合わず、海上及び海岸線等
にあってはそれが白色であることもあって目立つばかり
の厄介な存在であった。

【０００３】このような状況下、リサイクル運動が行わ
れるようになったり、分解性の樹脂も上市されるように
なり、分解性の樹脂にあっては昨今技術開発が著しく、
消費も拡大の傾向にある。しかしながら、分解性樹脂、
特に生分解性樹脂は、その軟化点ないし融点と発泡剤の
発泡化温度との関係からか、従来の化学発泡剤では高発
泡させることがなかなか困難であり、今、特に生分解性
樹脂の高発泡、賦形技術が求められている。

【０００４】

【開発を試みた技術的事項】そこで、本発明は、生分解
性樹脂を格別な化学発泡剤を要することなく、高発泡に
も対処し得る成形技術を提供しようとするものである。

【０００５】

【発明の構成】

【目的達成の手段】すなわち、本出願に係る第一の発明
たる分解性緩衝材の製造方法は、含水した生分解性樹脂
の粒体を水蒸気と加圧状態下で接触させて該粒体をその
軟化点ないし融点程度に昇温せしめる工程と、その加熱
加圧状態から急激に解放して前記粒体を膨化せしめる工
程と、これにより得た膨化粒体を多数集合させて全体を
一体化せしめる工程とを有することを特徴とする。

【０００６】また、本出願に係る第二の発明たる分解性
緩衝材の製造方法は、含水した生分解性樹脂の粒体を連
続多孔質製の成形型内において水蒸気と加圧状態下で接
触させて該粒体をその軟化点ないし融点程度に昇温せし
める工程と、該粒体を成形型内に配置したままその加熱
加圧状態から急激に解放して前記粒体を該成形型内にお
いて膨化せしめるとともに全体を一体化して成形型の内
形状に賦形せしめる工程とを有することを特徴とする。

【０００７】さらに、本出願に係る第三の発明たる分解
性緩衝材の製造方法は、前方に狭窄開口を有する筒状容
器内に実質的に水分と生分解性樹脂とを投入し、生分解
性樹脂を前方の狭窄開口に押送する間にその軟化点ない
し融点程度に昇温せしめて流動状として狭窄開口から筒
状容器外に押し出す工程と、筒状容器内の加熱加圧状態
から急激に解放されて膨化した膨化押出物を複数集合さ
せて全体を一体化せしめる工程とを有することを特徴と
する。これら発明によって前記目的を達成しようとする
ものである。

【０００８】

【発明の作用】本発明では、生分解性樹脂がその軟化点
ないし融点程度に昇温した際に、同時に存在する水分は
加熱加圧状態下にあるため、軟化点ないし融点程度に昇
温した生分解性樹脂中に無理矢理閉じ込められた状態で
存在する。そこで、その加熱加圧状態から急激に解放さ
れると、内部に閉じ込められていた水分が一気に蒸発し
ようとして膨張拡大するため、生分解性樹脂はそれが粒
体であれば膨張粒体として、またそれが流動状として押
し出されてくれば膨化押出物として得られる。これによ
り得られた膨化粒体あるいは適宜細分等された膨化押出
物が必要により接着成分等とともに多数集合され、全体
が加圧や加熱されることで、その相互の接触部位が接着
されたり、機械的に絡み合ったり、最外郭が形状固化し
て閉じこめられたりして、全体が一体化した特定形状が
付与される。また、膨化粒体を得る過程を連続多孔質製
の成形型内において行うようにしたり、流動状として押
し出されてくる複数の膨化押出物をその直後に集合した
りすれば、膨化による発泡化とほぼ同時的に全体が特定
形状に付与される。

【０００９】

【実施例】次に本発明をその構成要素たる生分解性樹脂
及び膨化について説明した後、図示各装置を用いたもの
として実施例方法について具体的に説明する。本発明に
おける生分解性樹脂とは生物学的作用に基づき物性を低
下する樹脂材料を意味し、これには樹脂自体が完全に分
解するタイプと、分解し難い樹脂とブレンドし崩壊性を
付与したタイプとがある。そして、前者のタイプには微
生物による生産物、天然高分子の利用品、石油系原料か
らの生成品等があり、また、後者のタイプにはデンプン
とのブレンド体、脂肪族ポリエステルとのブレンド体等
がある。これらの生分解機構としては、リパーゼ、アミ
ラーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ等の酵素による分
解、活性汚泥中等の微生物による分解、森林、耕作地等
の自然環境における土壌による分解等、種々の態様があ
る。更に具体的には、ポリヒドロキシン酪酸及びその誘
導体、プルラン、セルロース−キトサン混合体、セルロ
ースやアミロースや木粉のエステル化物、ポリエステル
−ナイロン共重合体、ポリエステル共重合体、デンプン
とポリエチレンとのブレンド体をはじめ、ポリビニルア
ルコール、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド等
が挙げられる。これらはおしなべて低融点を有し、水の
存在下に分解促進されるものである。一方、膨化とは、
ポップコーンを代表とするいわゆるスナツク菓子の製造
における一技術として知られており、スナック菓子にお
ける場合には、適度な水分を保有した穀物を用い、これ
を高温高圧の容器内でその品温が十分に上昇するまで保
持した後に突然に低圧に放出したとき、穀物組織内の水
分が瞬間蒸発を起こし、その際の水蒸気の膨張する圧力
で組織を膨らます現象を言い、回分式パフ・ガン、ベル
トコンベヤ式、流動層式等の各種形式の装置により行わ
れている。本発明では、この技術を生分解性樹脂の発泡
化技術として適応するものである。

【００１０】また、本実施例では、生分解性樹脂に日本
合成化学工業株式会社販売のＭａｔｅｒ−Ｂｉ「マター
ビー」（登録商標）のペレット状のものを用いたが、こ
れは、イタリアのモンテジソングループに属するＮＯＶ
ＡＭＯＮＴ社の開発に係り、デンプンなどの複数農産物
からの誘導品と変成ポリビニルアルコールとが分子レベ
ルで相互に相手分子中に潜り込み、水素結合により結ば
れてなる、熱可塑性の生分解性ポリマーとされているも
のである。また、水を吸収して膨潤することにより生分
解促進され、微生物生存の環境下で紙と同等の生分解性
を示すとされている。

【００１１】本実施例では、この生分解性樹脂の粒体に
水を積極的に含水させる前処理工程を設けた。具体的に
は、生分解性樹脂の粒体を十分な水を注いだ容器内に一
定時間漬けた後、含水させた生分解性樹脂の粒体を取り
出し、表面に付着する水滴を取り除いた後、以下工程に
供するようにした。なお、この前処理工程は、この他、
適度に加温ないし沸騰した湯中に一定時間浸漬するよう
にしてもよいし、管理された高湿度雰囲気下に長時間放
置するようにしてもよい。このような前処理工程を設け
ることにより、大気下における平衡水分よりも多く、且
つ均一な水分を生分解性樹脂の粒体に含ませることがで
きるから、より安定して高発泡化させることができる。
勿論、加熱加圧の状態によっては、大気下おける平衡水
分を有する生分解性樹脂でも、求められる発泡倍率ある
いは加熱加圧の仕方如何によっては、敢えてこの前処理
工程を設けるまでもなく、大気下に放置され平衡水分を
含む生分解性樹脂をそのまま用いてもよい。

【００１２】図１は、本出願に係る第一の発明たる分解
性緩衝材の製造方法を実施するため装置の一例であっ
て、生分解性樹脂の粒体を連続的に膨化し順次排出でき
るようになっている。すなわち、図１において、１０は
投入口１１と排出口１２を有し、投入口１１と排出口１
２とのそれぞれに設けられる弁機構により内部が密閉空
間とされる横長耐圧構造の加熱缶であり、この加熱缶１
０の内部にはメッシュベルト製のコンベヤ１３がその長
手に亙って内設してある。このコンベヤ１３のメッシュ
ベルトの往行面１３ａと復行面１３ｂの間には、図示し
ない蒸気発生装置からの蒸気管１４が延設されており、
蒸気管１４には噴気孔１４ａが多数穿孔されており、各
噴気孔１４ａはコンベヤ１３の往行面１３ａに向けられ
ている。また、投入口１１と排出口１２とのそれぞれに
は、加熱缶１０内の気密度合いを確実なものとするため
の弁機構として、上下二段にロータリーバルブ１５ａ・
１５ｂ、１７ａ・１７ｂが連結されており、また、投入
口１１の上段のロータリーバルブ１５ａの上方にはホッ
パー１６が、さらに、排出口の上下二段のロータリーバ
ルブ１７ａ、１７ｂ間の密閉空間１９には、別途の蒸気
管１８が延設されて加熱缶１０内に供給する水蒸気より
高温高圧の水蒸気が適宜この密閉空間１９に供給できる
ようになっている。

【００１３】そこで、このようなコンベヤ式膨化装置Ａ
を用い、先ず各蒸気管１４、１８より過熱水蒸気を供給
して加熱缶１０及び排出口ロータリーバルブ間の密閉空
間１９等を予熱した上で、上記前処理工程により適度に
含水させた生分解性樹脂の粒体Ｐをホッパー１６に供給
すれば、その下方のロータリーバルブ１５ａ、１５ｂを
順次転送されて、生分解性樹脂の粒体Ｐは加熱缶１０内
のコンベヤ１３の始端上に至る。コンベヤ１３上に至っ
た生分解性樹脂の粒体Ｐはコンベヤ１３の前進とともに
前方へ送出されてるのであるが、加熱缶１０内は過熱水
蒸気が充満して高温加圧下となっているため、コンベヤ
１３の終端まで送出される頃にはその軟化点ないし融点
程度にまで加熱される。このとき、生分解性樹脂の粒体
Ｐが含水していた水分も同時に加熱されるのであるが、
雰囲気が高温加圧下であるため、生分解性樹脂の粒体か
ら蒸発することなく、生分解性樹脂の粒体内に無理矢理
閉じ込められた状態となっている。コンベヤ１３の終端
に送出された生分解性樹脂の粒体Ｐはコンベヤ１３の回
転に伴い直下の排出口１２に落下し、排出口上段のロー
タリーバルブ１７ａから、引き続きそのバルブの回転に
伴い、下段のロータリーバルブ１７ｂとの密閉空間１９
に至る。なお、生分解性樹脂の粒体Ｐがコンベヤ１３の
メッシュベルトへの付着残留してしまうのに備え、コン
ベヤの終端における生分解性樹脂の粒体の落下位置付近
にコンベヤ内側から特に強く過熱水蒸気を噴出させて吹
き落としたり、その前直上方に回転ブラシを設けたりし
て掻き落としたりしてもよい。

【００１４】排出口上段のロータリーバルブ１７ａと下
段のロータリーバルブ１７ｂとの間の密閉空間１９に
は、必要により加熱缶１０におけるより更に高い過熱水
蒸気が供給されて膨化に必要な加熱加圧作用が最終的に
調整される。下段のロータリーバルブ１７ｂが回転し、
この密閉空間１９が開放されると、生分解性樹脂の粒体
は急激に大気圧下に晒されることとなるので、生分解性
樹脂の粒体内に無理矢理閉じ込められた水分は瞬間的に
蒸発を起こす。このとき生分解性樹脂の粒体自身はその
軟化点ないし融点程度に上昇せしめられているから、水
蒸気の膨張しようとする力は生分解性樹脂の粒体を膨ら
ます力として作用し、生分解性樹脂の粒体には膨化現象
としての発泡化が起こる。水蒸気の膨張とその放出が起
こると、品温が下がり、ほぼ膨張した状態にて形状固化
して膨化完了する。この際、生分解性樹脂の粒体への加
熱加圧程度及びその前処理工程としての含水程度が膨化
具合に大きく影響するため、生分解性樹脂の物性やグレ
ード等に合わせ条件設定する必要があり、これらの条件
が合致しないと膨張程度が不十分となったり、逆に膨張
程度が大きすぎて破裂してしまったり、一旦十分膨張し
てもその後収縮してしまうこととなる。

【００１５】このようにして得られた膨化粒体Ｒは、各
粒体がそれぞれ独立した状態で膨化しており、必要によ
り冷却や乾燥を行った後、例えば、図２に示す成形型２
０内に多数集合され全体を一体化せしめる工程を受け
る。なお、加熱缶及び弁機構は断熱保温、あるいは高温
流体等で周囲からも加熱しておくのが望ましく、また加
熱缶底部には生じた復水等を排出する排管等の細部構造
が付設される。また、図示のロータリーバルブは単純な
四枚羽根を回転させるものとしたが、ロータ形状を工夫
し、そこに付着防止用の高速噴流を吹き付けるようにし
たり、ロータリピストン式と言われる、ロータに回転軸
を挟んでポケットを持ち、ポケットの底はピストン構造
でかつ互いに連結して、片方の底が下がったときは、片
方の底が上がるようにして、ローターの回転と同期して
原料を受け入れるときは底が下がり、排出するときはせ
り上るような構造のものにしてもよい。

【００１６】図２において、上記工程を経て得られた生
分解性樹脂の膨化粒体Ｒは、予定の充填率を考慮して定
められた適当量が、成形型２０内に置かれる。この成形
型２０は、上型２０ａと下型２０ｂとがガイドピン２１
に案内されて上下動自在となっており、これが閉じられ
て内部に断面肉厚アングル状の空間２２を形成するよう
になっている。また、上型２０ａと下型２０ｂには加熱
手段、図示実施例ではヒーター２３が設けてあり、膨化
粒体Ｒを加熱できるようになっている。そして、この成
形型２０全体は図示しないプレス機における基盤と加圧
盤との間に設置される。なお、この実施例では成形型内
に加熱手段を配したが、プレス機として加硫プレス機を
用いるときにはそれ自体が加熱手段を設けているので、
成形型に熱伝導性の良いものを用いさえすればよい。

【００１７】そこで、予め成形型２０のヒーター２３に
通電しておき、あるいは膨化粒体Ｒを成形型２０内に配
した上で通電し、成形型２０が温度上昇して膨化粒体Ｒ
がその軟化点ないし融点近くに昇温されたタイミングを
見計らい、プレス機にて成形型２０を押圧し、成形型２
０を閉じるようにすれば、内部の膨化粒体Ｒは一部押し
潰されつつ互いに入り組み合い、一部は互いが融着し合
い、特に成形型２０の内壁と接触する部分ではそれに沿
って比較的堅固に隣接膨化粒体Ｒ同士が融着し合い、外
郭が成形型２０の内形状に賦形された一個の成形物とな
る。さらに、加熱及び加圧の状態を暫く保持して内部で
の融着等の確実化を図った上で、プレス機による押圧を
停止して、成形型２０を開いて成形物を取り出せば、膨
化粒体の集合は肉厚のアングル棒体として得ることがで
きる。なお、このとき内部での融着等の確実化を図る上
で、加圧中に加熱を中断したり、あるいは積極的に冷却
してもよい。

【００１８】このようにして得られた生分解性樹脂の膨
化粒体の集合成形物たるアングル棒体は、例えば梱包用
段ボール箱における梱包物のコーナー支持材として用い
ることができる。これは万一、不法投棄された場合であ
っても生分解するため、海上に漂ったり海岸線に打ち寄
せていても、暫くすれば分解してしまい、また地上に放
っておいても風雨や地中の湿気を吸って分解してゆくた
め、敢えてゴミ焼却処理場にて処分する必要もない。し
かも、これは比較的高発泡品として得られ、また、格別
な化学発泡剤を要せず得られる。

【００１９】なお、上記一体化せしめる工程において、
成形型への加熱程度が生分解性樹脂の融点を越えてしま
うと、その前に膨化粒体として得た意味が失われてしま
うため、融点の低い生分解性樹脂による膨化粒体を別途
加えたり、融点の低い分解性樹脂の粉体、熱可塑性樹
脂、さらには糊等の接着機能を有する成分を添加して行
ってもよい。接着成分としては、この他、デンプン糊、
ふのり、アラビアガム、ニカワ、カゼイン、アマニ油、
酢酸デンプン・カルボキシメチルスターチ等のデンプン
誘導体、メチルセルロース・エチルセルロース等の繊維
素誘導体、アルギン酸ソーダ、ローカストビーンガム、
ポリビニルアルコール等のビニル系合成糊、酢酸ビニル
アクリル酸共重合物等のビニル系共重合物合成糊、ポリ
アクリル酸ソーダ等のアクリル系合成糊、スチロールマ
レイン酸共重合物等のスチロール系合成糊等、天然、半
合成、合成糊をはじめ、接着剤は勿論、各種樹脂を適宜
溶剤に溶かした溶液、さらには熱可塑性樹脂、融点の低
い分解性樹脂の粉体等が用いることができる。さらに
は、シリコーゲルやウレタンゲル等の粘着性を有するエ
ラストマーにより粘接着させるようにしてもよい。な
お、この接着成分に天然物や生分解性のものを用いれ
ば、完全に無公害の分解性緩衝材が得られる。また、勿
論、加熱又は加圧の一方を作用させる場合であってもよ
く、膨化粒体の相互が接着されたり、機械的に絡み合っ
たり、最外郭が形状固化して閉じこめられたりして、一
体化した特定の全体形状を呈すればよい。

【００２０】上記実施例では生分解性樹脂の各粒体はそ
れぞれ独立した状態で膨化され、引き続き次工程におい
て多数集合され全体形状が賦形されるものとしたが、次
に膨化させる工程と全体を一体化する工程とをほぼ同時
的に行えるようにした、本出願に係る第二の発明たる分
解性緩衝材の製造方法の一実施例について説明する。図
３はこの方法を実施するため装置の一例であって、３０
は加熱缶で、この加熱缶３０は上缶部３０ａと下缶部３
０ｂとがヒンジ３０ｃで開閉自在かつ口縁相互を密着し
て耐圧構造の密閉空間３１を形成し、下缶部３０ｂには
図示しない蒸気発生装置からの蒸気管３２が延設され、
また、上缶部３０ａには急激かつ過激な開放に耐え得る
急速開放蓋３３を設けてある。そして、この加熱缶３０
内には連続多孔質製の多孔成形型３４が配置自在となっ
ており、蒸気管３２の噴気孔はこの多孔成形型３４に向
けられるようになっている。一方、この多孔成形型３４
は、前述した成形型２０と同様に上型３４ａ及び下型３
４ｂとから成り、そのフランジ３４ｃは図示しないクラ
ンプ手段により簡易にクランプできて適時一体化できる
ようになっている。なお、図示実施例では、内部に立方
状の空間３５を形成するようになっている。そして、図
示では表れないが、充実無垢の金属材から構成されるの
ではなく、ほぼ全体において内外を連通する無数の網組
織状の孔を有する多孔質材から成っている。この多孔質
材としては、発泡金属がある他、空隙を形成し得る充填
材を添加して焼結成形した金属又はセラミックス等の焼
結物、更には金網、パンチングメタル等をプレス賦形し
てなるもの、それらを積層してなるもの等、種々の形態
のものが挙げられる。

【００２１】このような回分釜式膨化装置Ｂにおいて、
先ず蒸気管３２より過熱水蒸気を供給して加熱缶３０及
び出来れば多孔成形型３４を予熱した上で、加熱缶３０
及び多孔成形型３４を順次開いて上記前処理工程により
適度に含水させた生分解性樹脂の粒体Ｐを、予定の発泡
倍率を考慮して定めた適当量、多孔成形型３４内に置
き、直ちにその多孔成形型３４をクランプして、これを
加熱缶３０内の蒸気管３２に対向配置し、加熱缶３０を
閉じる。その上で改めて加熱缶３０内に過熱水蒸気を供
給する。すると、加熱缶３０内は過熱水蒸気が充満して
高温加圧下となるのであるが、内部に配置された多孔成
形型３４は連続多孔質製であるため、過熱水蒸気は多孔
成形型３４内の生分解性樹脂の粒体Ｐをも加熱する。こ
のため、間もなく生分解性樹脂の粒体Ｐはその軟化点な
いし融点程度にまで加熱され、同時に生分解性樹脂の粒
体が含水していた水分も加熱されるのであるが、周囲は
高温加圧下であるため、生分解性樹脂の粒体から蒸発す
ることなく、生分解性樹脂の粒体内に無理矢理閉じ込め
られた状態としている。

【００２２】このような状態に至ったころを見計らっ
て、上缶部の急速開放蓋３３を急激に開放すれば、生分
解性樹脂の粒体Ｐは、連続多孔質製の成形型３４内であ
るが、急激に大気圧下に晒されることとなるので、多孔
成形型３４内での膨化を起こす。この膨化は最外郭が規
制される多孔成形型３４内でのことであるため、生分解
性樹脂の粒体は膨化の際自らの膨張を互いに規制され、
相互に影響し合った状態で、互いの空間を埋めるように
膨化し合って多孔成形型３４内を一様に充足した状態で
膨化することとなり、全体形状は多孔成形型３４の内形
状に賦形されることとなる。このため、多孔成形型の孔
が比較的大きいものであると、加熱加圧するのが、及び
低圧下に晒すのが急激に行なえる利点はあるが、膨化後
の表面にその孔による凹凸が強く出る傾向がある。この
ような場合には、その後充実無垢の仕上げ用成形型によ
り表面を単に加圧又は加熱して平滑にすることができ
る。したがって、水蒸気の流通抵抗が著しく高くならな
い範囲内で、その孔は小さいものであることが望まし
い。

【００２３】この後、この加熱缶３０を開放して多孔成
形型３４を取り出し、適当に冷却した後、クランプを解
いて取り出し、その後適宜冷却や乾燥を行なえば、多孔
成形型３４の内形状たる立方体状に賦形された膨化成形
物が得られる。この膨化成形物は、それを構成する膨化
粒体が互いに複雑に入り込んで一体となっており、前記
実施例と同様に種々の緩衝材等として用いることができ
る。なお、重荷重にも耐え得るものにするには、その
後、膨化組織間を結合させるべく前記接着成分等を含浸
させたりして強化することもできる。

【００２４】次に、本出願に係る第三の発明たる分解性
緩衝材の製造方法の一実施例について説明する。上述し
た各実施例では生分解性樹脂の粒体は最外郭が規制され
ることはあってもそれぞれ一応独立に膨化されるように
したものであるが、この実施例では生分解性樹脂は粒体
としての区切りはなく全体が流動状となって押出成形的
に順次膨化され、連続的な膨化押出物として得られる工
程を経て分解性緩衝材が作られる。すなわち、図４はそ
のための装置であって、４０はシリンダであり、その始
端上方にはホッパー４１が、また終先端にはダイ４２が
設けられ、これらの内部は連通されるとともにシリンダ
内は先端に行くに従い狭窄するようテーパー壁４０ａと
されている。そして、シリンダ４０内にはスクリュー４
３がテーパー壁４０ａに近接して設けられ、更にシリン
ダ４０の周囲には加熱用のヒーター４４が配置されて成
る。

【００２５】このような押出式膨化装置Ｃにおいて、ホ
ッパー４１に前記実施例と同様に含水させた生分解性樹
脂の粒体Ｐを供給すれば、シリンダ４０内に投入された
生分解性樹脂の粒体Ｐは、スクリュー４３によりシリン
ダ４０内を前方へ押送される間にシリンダ４０内が前方
に向かうに従い狭窄されていることもあって、押送の際
のせん断力及びヒーター４４によるシリンダ４０の内壁
からの加熱により、軟化点ないし融点程度に昇温され、
少なくともダイ４２直前では流動状となり、ダイ４２か
らは流動状として押し出されてゆく。このとき、シリン
ダ４０内は、後方からは生分解性樹脂の粒体が次々と供
給され、また、前方への押し出しはダイ４２及びテーパ
ー壁４０ａにより制限されているので、高温加圧下とな
って生分解性樹脂の粒体に含水されていた水分は生分解
性樹脂の粒体から蒸発することなく、生分解性樹脂中に
無理矢理閉じ込められて押送される。このため、生分解
性樹脂がダイ４２から流動状で押し出された瞬間、今迄
加熱加圧されていた生分解性樹脂は急激に大気圧下に晒
されることとなるので、これに無理矢理閉じ込められた
水分が瞬間的に蒸発を起こす。このとき生分解性樹脂は
流動状として、断面ダイ４２形状にて次々と押し出され
てくるため、水蒸気の膨張しようとする力でその断面積
が膨らむがごとく膨化した連続棒状物が得られる。本実
施例では、ダイ４２先端の回転式カッター４５をタイミ
ング的に稼動して、この連続棒状物を一定長さで切断し
て適宜長さの膨化押出物Ｓを多数得るようにしている。
このようにして得られた膨化押出物Ｓは、これをさらに
適宜大きさに粉砕し前記実施例と同様に図２における成
形型２０内に充填して全体を一体化してもよいが、この
膨化押出物Ｓとしての押し出された形状を生かして、例
えば図５に示すごとくの縁取りした矩形偏平な成形型５
０内にこれらを整列させて全体を一体化してシート状に
賦形すること等ができる。この際も前記実施例と同様に
適宜加熱又は加圧したり、融点の低い生分解性樹脂によ
る膨化押出物を別途加えたり、融点の低い分解性樹脂の
粉体、熱可塑性樹脂をはじめ各種の接着成分等を添加し
てよいこと勿論である。

【００２６】また、例えば、図６のごとく、シリンダ４
０に対しダイを複数設け、そのダイ前方にさらに全体の
外郭を規制する第二のダイを設け、第一のダイ６１で膨
化され、第二のダイ６２で膨化しつつある複数本を一つ
にまとめ上げ、全体を一体化して太い、あるいは適宜断
面形状に賦形した膨化押出物を得るようにしてもよい。
なお、この際、第一のダイ６１先端に接着成分が噴霧さ
れたり、第二のダイ６２に加熱又は冷却手段を設けたり
すること適宜行なえ得るものである。なお、図５及び図
６の装置による実施例では、含水した生分解性樹脂の粒
体を供給してシリンダ内に生分解性樹脂と水分とが供給
されるようにしたが、これに限らず、最終ダイから押し
出される際に生分解性樹脂内に水分が加圧含有されてい
ればよいので、特に前処理工程として含水させた生分解
性樹脂の粒体を用いることなく、ホッパーから生分解性
樹脂とともに水分を添加供給するなどして実質的に生分
解性樹脂と水分とが供給されるようにしてもよい。

【００２７】さらに、図示しないが、生分解性樹脂の種
類によっては、例えば、水平の回転軸を有する回転加熱
缶の中に生分解性樹脂の粒体を入れ、その蓋を密閉して
回転加熱缶を回転させながら外部からガスバーナー等の
適宜な加熱手段で加熱し、回転加熱缶内を生分解性樹脂
の有する水分や添加した水分により高圧とし、蓋を急速
開放して膨化粒体を得るようにしてもよい。しかし、こ
の場合には、生分解性樹脂の粒体への加熱が急速に行い
難く、生分解性樹脂の粒体から蒸発させることなく生分
解性樹脂の粒体内に水分を無理矢理閉じ込めた状態で、
生分解性樹脂の軟化点ないし融点程度に昇温することが
なかなか大変であるため、膨化作用をコントロールする
のが難しい欠点がある。これは、過熱水蒸気で加熱加圧
するか、飽和水蒸気で加熱加圧するかの違いがその原因
の一つとして挙げられ、この点で前記図示の装置を用い
た各実施例は過熱水蒸気を供給して加熱加圧しており、
その方が遥かに有利である。

【００２８】また、上記各実施例の他、得られた膨化粒
体あるいは膨化押出物を一旦接着成分等の固化皮膜を形
成し得る成分に、内部に含浸させない程度に浸漬した
後、乾燥させ、表面にスキン層を形成した後、多数を集
合させて一体化してもよいし、一体化したものに対し
て、同様にしてスキン層を形成したり、更にはそれらの
外郭形状に沿ってフィルムパツクしたりして、内部を密
封化すれば、内部に閉じ込められる空気層による緩衝効
果も期待できるようになる。さらに、これとは別に、後
処理工程として、シリコーン系等の撥水又は耐水性の塗
料や着色塗料等を塗布したり、これら塗料中や前記何れ
かの工程中に防虫剤ないし殺虫剤成分等を添加してもよ
い。勿論、前処理工程やこれらの後処理工程は必ずしも
必要ではなく適宜付加できるものである。また、以上の
実施例では生分解性樹脂にＭａｔｅｒ−Ｂｉ「マタービ
ー」（登録商標）のペレット状のものを用いたが、本発
明はこれらに限定されるものではなく、その他の生分解
性樹脂が、また各種の大きさ形状の生分解性樹脂が適用
できるものである。

【００２９】したがって、本発明による分解性緩衝材
は、前記各実施例のように賦形したり、トレイ状に賦形
したり、瀬戸物、ガラス製品、精密機器、高級果物等の
緩衝材として各種形状に賦形したりして、従来の発泡ス
チロール等の発泡体が用いられていたと同様に使用する
ことができる。また、緩衝材として用いられると言うよ
りも、むしろ断熱材的な使い方等に対しても当然対処で
きるものであり、この意味で、本願に言う分解性緩衝材
とは、厳密な緩衝のみを目的とした用途だけでなく、高
発泡品としての適用可能な用途、製品を広く含むもので
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上、本発明によれば、生分解性樹脂を
格別な化学発泡剤を要することなく、高発泡にも対処し
得て、発泡及び適宜形状に賦形することができ、従来の
発泡体の代替品として提供し得て、今や重要課題のゴミ
公害の軽減に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明生分解性緩衝材の製造方法の一実施例を
行うための装置の一例であるコンベヤ式膨化装置の概略
縦断面図である。

【図２】本発明生分解性緩衝材の製造方法の一実施例に
おける膨化粒体の多数を成形型内に集合させ全体を一体
化せしめる状態を示す概略縦断面図である。

【図３】本発明生分解性緩衝材の製造方法の他の実施例
を行うための装置の一例である回分釜式膨化装置の概略
縦断面図である。

【図４】本発明生分解性緩衝材の製造方法の更に他の実
施例を行うための装置の一例である押出式膨化装置の概
略縦断面図である。

【図５】本発明生分解性緩衝材の製造方法の更に他の実
施例における膨化押出物の多数本を成形型内に整列させ
全体を一体化せしめる状態を示す斜視図である。

【図６】本発明生分解性緩衝材の製造方法の更に他の実
施例を行うための装置の一例におけるダイ付近の要部斜
視図である。

【符号の説明】

Ａ コンベヤ式膨化装置 Ｂ 回分釜式膨化装置 Ｃ 押出式膨化装置 Ｐ 含水させた生分解性樹脂の粒体 Ｒ 膨化粒体 Ｓ 膨化押出物 １０ 加熱缶 １１ 投入口 １２ 排出口 １３ コンベヤ １３ａ 往行面 １３ｂ 復行面 １４ 蒸気管 １４ａ 噴気孔 １５ａ 投入口のロータリーバルブ １５ｂ 投入口のロータリーバルブ １６ ホッパー １７ａ 排出口のロータリーバルブ １７ｂ 排出口のロータリーバルブ １８ 蒸気管 １９ 密閉空間 ２０ 成形型 ２０ａ 上型 ２０ｂ 下型 ２１ ガイドピン ２２ 肉厚アングル状の空間 ２３ ヒーター ３０ 加熱缶 ３０ａ 上缶部 ３０ｂ 下缶部 ３０ｃ ヒンジ ３１ 密閉空間 ３２ 蒸気管 ３３ 急速開放蓋 ３４ 多孔成形型 ３４ａ 上型 ３４ｂ 下型 ３４ｃ フランジ ３５ 立方状の空間 ４０ シリンダ ４０ａ テーパー壁 ４１ ホッパー ４２ ダイ ４３ スクリュー ４４ ヒーター ４５ 回転式カッター ５０ 縁取りした矩形偏平の成形型 ６１ 第一のダイ ６２ 第二のダイ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】含水した生分解性樹脂の粒体を水蒸気と加
   圧状態下で接触させて該粒体をその軟化点ないし融点程
   度に昇温せしめる工程と、その加熱加圧状態から急激に
   解放して前記粒体を膨化せしめる工程と、これにより得
   た膨化粒体を多数集合させて全体を一体化せしめる工程
   とを有することを特徴とする分解性緩衝材の製造方法。
2. 【請求項２】含水した生分解性樹脂の粒体を連続多孔質
   製の成形型内において水蒸気と加圧状態下で接触させて
   該粒体をその軟化点ないし融点程度に昇温せしめる工程
   と、該粒体を成形型内に配置したままその加熱加圧状態
   から急激に解放して前記粒体を該成形型内において膨化
   せしめるとともに全体を一体化して成形型の内形状に賦
   形せしめる工程とを有することを特徴とする分解性緩衝
   材の製造方法。
3. 【請求項３】前方に狭窄開口を有する筒状容器内に実質
   的に水分と生分解性樹脂とを投入し、生分解性樹脂を前
   方の狭窄開口に押送する間にその軟化点ないし融点程度
   に昇温せしめて流動状として狭窄開口から筒状容器外に
   押し出す工程と、筒状容器内の加熱加圧状態から急激に
   解放されて膨化した膨化押出物を複数集合させて全体を
   一体化せしめる工程とを有することを特徴とする分解性
   緩衝材の製造方法。