JPH10147656A - 発泡成形品 - Google Patents

発泡成形品

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JPH10147656A JP9236755A JP23675597A JPH10147656A JP H10147656 A JPH10147656 A JP H10147656A JP 9236755 A JP9236755 A JP 9236755A JP 23675597 A JP23675597 A JP 23675597A JP H10147656 A JPH10147656 A JP H10147656A
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ツァイ ジョン
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エル．カルプ クリストファー
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マリツィスジン ウォルター
Paul A Altieri
エー．アルティエリ ポール
David C Rawlins
シー．ローリンズ デビッド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境に対して好ましい特性を示す発泡体を提
供すること。 【解決手段】 スターチとスターチの乾燥重量に基づい
て約０．１〜１０重量％の下記式： 【化１】 （式中、Ｒはジメチレン基またはトリメチレン基であ
り、Ｒ’は炭素原子数８〜３０の疎水性基である）によ
り表される環状ジカルボン酸無水物またはそれが加水分
解して生成される酸を含む改良された曲げ特性及び圧縮
特性を有する発泡成形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スターチと疎水性
に改質された酸無水物またはそれが加水分解して生成す
る酸対応物との選ばれた組み合わせを含む優れた曲げ特
性および圧縮特性を有する発泡成形品ならびにその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
スチレン、ポリエチレンおよびポリウレタンのようなプ
ラスチックおよび熱可塑性材料の使用は、近年、発泡体
の包装市場において顕著になっている。しかしながら、
その生分解性および環境に対する他の好ましい特性なら
びに入手容易性のために、発泡体製造分野においてスタ
ーチおよびスターチをベースとする製品に関心がますま
す集まっている。
【０００３】１９９１年７月３０日に付与された米国特
許第５，０３５，９３０号および１９９１年８月２７日
に付与された米国特許第５，０４３，１９６号には、高
アミローススターチを押し出すことによる発泡成形スタ
ーチ製品の形成法であって、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルアセテートおよびポリウレタンのような合成物
の添加を含む方法が開示されている。１９９３年９月２
８日に付与された米国特許第５，２４８，７０２号に
は、包装用充填剤として有用なスターチをベースとする
発泡製品であって、二酸化ケイ素および非晶質シリカの
ような粒状核剤の存在下でスターチを押し出すことによ
り製造される製品が開示されている。１９９４年５月２
４日に付与された米国特許第５，３１４，７５４号は、
所定の温度及び圧力条件下で高アミローススターチを押
し出すスターチ由来の成形品を製造する方法に関する。
【０００４】１９９６年５月２２日に公開されたヨーロ
ッパ特許出願公開明細書第０７１２８８３号には、選ば
れた大きな粒度を有し、好ましくは核剤を含有するスタ
ーチを押し出すことにより提供される優れた曲げ特性お
よび剛性を有する生分解性構造用成形品が開示されてい
る。
【０００５】１９９３年１０月１２日に付与された米国
特許第５，２５２，２７１号には、選ばれた緩酸、水お
よびカーボネートの組成物と混合された未改質スターチ
を押し出すことにより提供される生分解性包装用発泡体
が開示されている。
【０００６】上記のように当該技術分野では、スターチ
をベースとする発泡製品を形成するための多くの種々の
方法が存在する。しかしながら、スターチの性質および
特性のために、優れた曲げ特性、圧縮特性、ならびに光
沢、平滑性および均一性のような表面特性を有する発泡
スターチ製品を製造することは困難であった。さらに、
種々の製品および多くの異なる種類の用途のために、常
に改良された製品および製造方法が必要とされている。
このことは、高い柔軟性を必要とする包装用途に適する
シート、造形品および厚板の形成に使用されるスターチ
発泡体の製造において特に顕著である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】優れた曲げ特性、圧縮特
性および表面特性を有する発泡成形品が、スターチと疎
水性に改質された酸無水物またはそれが加水分解して生
成する酸対応物を含む組成物を発泡させることにより提
供されることが見出された。
【０００８】本発明の一態様において、スターチ、特に
アルキレンオキシドにより改質されたスターチを環状ジ
カルボン酸無水物、特に疎水性に改質された無水コハク
酸またはそれが加水分解して生成する酸対応物と共に押
し出して優れた曲げ特性、圧縮特性および表面特性を有
するスターチ発泡製品を形成する。
【０００９】優れた曲げ特性、圧縮特性および表面特性
を有する発泡成形スターチ製品を提供して当該製品を包
装および他の種々の用途で有用にすることが本発明の主
な目的である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に有用な原料スターチは、
幾つかのスターチ、すなわち天然スターチまたは改質ス
ターチのいずれであってもよい。そのようなスターチに
は、トウモロコシ、ジャガイモ、コムギ、コメ、サゴ、
タピオカ、モチトウモロコシおよびソルガムを含む植物
源から得られたもの、ならびに高アミローススターチ、
すなわち少なくとも４０重量％、より好ましくは少なく
とも６５重量％のアミロース含有率を有するスターチ、
例えば高アミローストウモロコシ等の植物源から得られ
たものが包含される。スターチフラワーをスターチ源と
して用いてもよい。前駆体から誘導された転化生成物、
例えば、酸および／または熱の加水分解作用により調製
されたデキストリン、次亜塩素酸ナトリウムのような酸
化剤を用いて処理することにより調製された酸化スター
チ、酵素転化または緩酸による加水分解によって調製さ
れた流動性または低粘性スターチ、ならびに誘導体化ス
ターチおよび架橋スターチも包含される。
【００１１】改質スターチが本発明において特に有用で
ある。「改質」なる用語は、当該技術分野で周知の典型
的な方法、例えばエステル化、エーテル化、酸化、酸に
よる加水分解、架橋および酵素転化によりスターチを誘
導体化または改質できることを意味する。典型的には、
改質スターチには、ジカルボン酸、特にアルケニルコハ
ク酸の半エステルおよびアセテートのようなエステル；
ヒドロキシエチルスターチおよびヒドロキシプロピルス
ターチのようなエーテル、ならびに２−ジエチルアミノ
エチルクロライド（ＤＥＣ）により改質されたスターチ
および３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルトリメチル
アンモニウムクロライドのような第４級アンモニウム試
薬により改質されたスターチのようなカチオンスター
チ；次亜塩素酸により酸化されたスターチ；オキシ塩化
リン、エピクロロヒドリンおよびオルトリン酸ナトリウ
ムもしくはカリウムまたはトリポリリン酸ナトリウム若
しくはカリウムとの反応により調製されるホスフェート
誘導体のような薬剤と反応したスターチ、ならびにこれ
らの組み合わせが含まれる。これらのおよび他のスター
チの慣用的な改質法は、Roy L. Whistler 等により編集
されたStarch: Chemistry and Technology、第２版（Ac
ademic Press, Inc. 1984 ）、第Ｘ章のM. W.Rutenberg
等によるStarch Derivations: Production and Uses
のような文献に記載されている。
【００１２】本発明に特に有用なスターチの改質法の一
つは、アルキレンオキシド、特に炭素原子数２〜６、好
ましくは２〜４のアルキレンオキシドによるエーテル化
である。エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび
ブチレンオキシドは、出発原料をエーテル化するのに有
用な典型的化合物であり、プロピレンオキシドが特に好
ましい。所望の特性および経済性に依存して種々の量の
そのような化合物を使用することができる。一般に、ス
ターチの重量に基づいて１５重量％以下またはそれ以
上、好ましくは１〜１５重量％、より好ましくは約１０
重量％以下、特に好ましくは１〜１０重量％の量が用い
られる。
【００１３】本発明に特に有用なスターチの他の改質法
は、エステル成分が２〜８個の炭素原子を有するエステ
ル化である。より詳細には、スターチエステルは下記
式：
【化４】 （式中、ＳＴはスターチ基質であり、Ｒは炭素原子数１
〜７、好ましくは１〜４のアルキル、アリール、アルカ
リールまたはアラルキルである）により表される化合物
である。このエステル化合物は、炭素原子数１〜４のア
ルキル基であるＲ基を有することが好ましい。この種の
スターチエステルには、スターチアセテート、スターチ
プロピオネートおよびスターチブチレートが包含され
る。このスターチエステルは典型的にはスターチを無水
酢酸のような有機酸無水物と反応させることにより調製
されるものであって、約０．３〜２．２、好ましくは約
０．７〜２．０の置換度（ＤＳ）を有する。
【００１４】本発明の発泡成形品を形成する際に、選ば
れるスターチ出発原料は、疎水性に改質された酸無水物
またはそれが加水分解して生成する酸対応物、より詳細
には下記式：
【化５】 （式中、Ｒはジメチレン基またはトリメチレン基であ
り、Ｒ’はアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、
アルカリール基、アルケナリル基およびアラルケニル基
からなる群から選ばれる少なくとも８個、特に８〜３０
個の炭素原子を含有する疎水性基である）により表され
る環状ジカルボン酸無水物およびそれが加水分解して生
成する酸対応物と組み合わされる。この酸無水物が加水
分解して生成する酸を上記のように使用することができ
る。Ｒ’が少なくとも１２個、特に１２〜２１個の炭素
原子を含有する化合物およびアルケニル基を有する化合
物が好ましい。好ましいＲ基はジメチレンである。
【００１５】上記および本明細書において用いる酸無水
物が加水分解して生成する酸対応物についての言及は、
下記式：
【化６】 （式中、Ｒ及びＲ’は前記酸無水物に関して定義したも
のと同一である）により表される化合物に関するという
ことに注意しておく。さらに、酸無水物および／又はそ
れが加水分解して生成する酸対応物についての言及は、
酸無水物もしくは酸対応物のいずれかのみまたは酸無水
物が部分加水分解した物である場合のように酸無水物も
しくはそれが加水分解して生成する酸の混合物を使用す
ることを包含するということに注意しておく。
【００１６】疎水性に改質された酸無水物および／また
はそれが加水分解して生成する酸対応物は、スターチの
乾燥重量に基づいて約０．１〜１０重量％、好ましくは
約０．５〜４重量％の量でスターチと組み合わされる。
酸無水物またはそれが加水分解して生成する酸は通常水
性エマルジョンの形態で添加されるものであって、それ
を押出機に直接装入することによりスターチと同時押出
される。しかしながら、それ自体では乳化しない酸無水
物またはそれが加水分解して生成する酸をスターチと混
合し、加工前に一液型生成物（ｏｎｅ−ｐａｒｔ ｐｒ
ｏｄｕｃｔ）を形成してもよい。これは、酸無水物また
はそれが加水分解して生成する酸を水性の改質または未
改質スターチスラリーに種々の箇所および時点で添加す
ることにより達成される。酸無水物またはそれが加水分
解して生成する酸は、改質スターチを調製する工程の間
に添加されてもよい。一液型生成物を使用して製造され
るスターチ発泡体製品、すなわち加工前に酸無水物また
はそれが加水分解して生成する酸をスターチスラリーに
直接添加することにより製造されるスターチ発泡体製品
は、酸無水物／酸エマルジョンを押出機に直接装入する
ことにより得られるものと同等の品質を有する製品を与
える（実施例５参照）。調製技術としてならびに非水性
スターチスラリーを通じての酸無水物および／または酸
の有機媒体への可溶化法としてスターチ基質と酸無水物
またはその加水分解生成物（酸）との乾式ブレンドも可
能である。これらと同様な技術を用いて酸無水物または
酸のエマルジョン自体をスターチとプレブレンドするこ
ともできる。
【００１７】水性エマルジョンを使用する場合には、酸
無水物または酸に十分な水を加えてそのような酸無水物
または酸を含有するエマルジョンを提供する。従って、
使用される酸無水物または酸のエマルジョンの濃度は、
押出工程において望ましい酸無水物または酸の量に依存
して変化する。より詳細には、水性エマルジョンは、約
１〜６０重量％、好ましくは約１５〜４５重量％の酸無
水物または酸を含む。酸無水物のエマルジョンを押出機
に装入し即座に使用することができるが、酸無水物が加
水分解または部分加水分解して酸の形態になるように例
えば２時間以上の短い調整時間後に使用することもでき
る。界面活性剤および乳化助剤は一般に乳化手順におい
て使用されるものであり、それらには脂肪酸アルコキシ
レート、ポリエチレングリコール誘導体（例えば、アル
キルフェノールアルコキシレート）、およびカルボン酸
エステルのような非イオン性化学種が包含される。スル
ホコハク酸エステルおよびリン酸エステルのようなアニ
オン界面活性剤、第４級アンモニウム化合物のようなカ
チオン界面活性剤、ならびにプロピオネートおよび第４
級窒素官能基およびカルボン酸官能基の双方を含有する
ベタインのような両性界面活性剤を使用して前記エマル
ジョンを有効に調製することができる。
【００１８】本発明において上記したようなスターチを
使用してもよいが、本発明において特に有用なスターチ
材料はコーンスターチ、ジャガイモスターチ、タピオカ
スターチおよび高アミローススターチ、すなわち少なく
とも４０重量％、好ましくは少なくとも６５重量％のア
ミロースを含有するスターチである。さらに好ましいス
ターチは、アルキレンオキシドを用いてのエーテル化に
より改質されたスターチ、特にアルキレンオキシドによ
り改質されたコーンスターチ、ジャガイモスターチ、タ
ピオカスターチ及び高アミローススターチ、例えば高ア
ミロースコーンスターチである。
【００１９】２種以上のスターチ出発原料の配合物を使
用することができ、また耐水性強度、柔軟性、色相等の
ような特性を改良するために添加剤または合成物を使用
することもできる。ポリビニルアルコール、エチレン／
ビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリ（エチ
レン／ビニルアセテート）、モノグリセリド、スチレン
アクリレート樹脂のような化合物は、使用することがで
きる典型的な添加剤である。これらの添加剤は、スター
チの押出しおよび当該発泡製品の総合特性が適切である
という条件で所望の特性を有効に達成するような量で使
用される。一般的に、そのような添加剤を約５０重量％
以下、好ましくは約１０重量％以下の量で使用すること
ができる。
【００２０】本発明の発泡成形製品は押出法を用いて製
造される。この押出法を実施するのに使用される装置
は、スクリュー型押出機であることができる。一軸また
は二軸スクリュー押出機を使用してもよいが、二軸スク
リュー押出機を使用することが好ましい。そのような押
出機は、典型的には、一方の端の上に入口を備え排出端
にフォーミングダイを備えた水平円筒型バレル内に回転
スクリューを有する。二軸スクリューが使用される場合
には、二軸スクリューは共回転式の噛合型または非噛合
型であることができる。各スクリューは、螺旋ねじ山ま
たは螺刻された部分を具備し、典型的には比較的深い供
給部分とそれに続くテーパー付き転移部分および深さが
一定の比較的浅い計量部分を有する。電動スクリューは
一般的にシリンダーまたはバレル内に適切に具備され、
材料が押出機を通過する際に材料の混合、加熱および剪
断を可能にする。押出バレルの長手方向に沿う温度制御
は重要であり、スクリューの長手方向に沿ってゾーン内
で行われる。典型的には油のような熱媒を循環させるた
めのバレル壁中の溝、チャンバーもしくは内腔のような
通路である熱交換手段またはカロッド線もしくはコイル
型加熱器のような電気加熱器が往々にして使用される。
さらに、熱交換手段は、スクリュー装置のシャフト内に
またはシャフトに沿って配置されていてもよい。
【００２１】従来の設計上の慣習に従って所望の通りに
押出機に使用される要素に変更を加えることができる。
押出および典型的な設計上の変更に関するさらなる記載
をEncyclopedia of Polymer Science and Engineering
、第６巻（1986）、第571 〜631 頁に見出すことがで
きる。
【００２２】押出工程を実施する際に、押出機内の温度
は、個々の材料、所望の特性および用途に依存して変わ
る。押出機内の温度は一般的に約１００〜２５０℃、好
ましくは約１５０〜２１０℃の範囲にわたる。押出機内
のスターチの総水分、すなわち入口の供給スターチおよ
び酸無水物／酸の水性エマルジョン中に存在する水分と
加工時に加えられる水の合計は、スターチの重量に基づ
いて約２５重量％以下である。より詳細には、スターチ
の総水分率は、スターチの重量に基づいて約８〜２５重
量％、好ましくは約１０〜２１重量％、より好ましくは
約１５〜２１重量％である。
【００２３】優れた押出特性を付与するには、上記ヨー
ロッパ特許出願明細書第０７１２８８３号に記載されて
いるように、スターチが約４００〜１５００μｍ、より
好ましくは約８００〜１２００μｍの定められた大きな
粒度を有するスターチ供給材料を使用することが有用で
あることが見出された。そのようなスターチ供給材料を
使用する場合には、送り速度および圧力のような押出加
工条件と成形された製品中の所望の気泡構造は容易に達
成される。そのような所望の粒度を有するスターチ供給
材料を得るために、一般的にチルソネーティング（chil
sonating）と呼ばれる圧縮粒状化として周知の方法が特
に有用であることが見出された。
【００２４】加工性および得られる構造化スターチ製品
の特性を改良する本発明に使用することができる他の態
様は上記ヨーロッパ特許出願明細書第０７１２８８３号
に記載されており、そのような態様にはスターチ供給材
料に核剤または塩を添加することがある。このことは、
増大するおよび大きな開口部面積または断面積を有する
ダイが使用される場合に特に有用であり、発泡製品の気
泡構造を特に改良する。水溶性無機塩またはそれらの混
合物、特にアルカリ金属またはアルカリ土類金属、例え
ば硫酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムを含む容量中に
種々の核剤または塩を使用することができる。ミクロタ
ルクのような他の核剤を使用することができるが、アル
カリ金属塩又はアルカリ土類金属塩が好ましい。使用さ
れる核剤の量は、個々の加工条件および所望の押出品の
寸法に依存し、供給材料中のスターチの重量に基づいて
少なくとも１重量％、より好ましくは１〜８重量％、さ
らに好ましくは１重量％〜６重量％の核剤が使用され
る。核剤または塩を供給スターチに添加するか、または
ある状況において既に調製されたスターチ中に核剤が残
留酸または灰分として存在してよい。
【００２５】本発明の発泡またはスターチ製品は押出し
により製造されるものであって、一般に比較的低密度の
独立気泡構造、光沢、平滑性および均一性のような優れ
た表面特性、ならびに優れた柔軟性、レジリエンスおよ
び圧縮性を有する。当該発泡製品の均一な独立気泡構造
は、所望の特性を付与するのに有用である。殆ど連結し
ているかまたは崩壊したかもしくは穴のあいた気泡壁も
しくは気泡壁がないことにより２つ以上の気泡が連結し
ているものと定義される連続気泡に対し、独立気泡構造
は、殆ど連結していない気泡を有する構造であると定義
される。典型的には小さな気泡の形成によって、約５０
〜１０００μｍの小さな気泡サイズが得られる。
【００２６】一般的に当該発泡成形品の特性は広範囲に
わたって変化し、当該成形品の嵩密度は約０．００１６
〜０．２５６ｇ／ｃｍ3 （０．１〜１６ｌｂ／ｆ
ｔ3 ）、レジリエンスは少なくとも２０％、より好まし
くは少なくとも５０％、および圧縮率は約１００〜８０
０ｇ／ｃｍ3 にわたる。嵩密度は、M. Hwang及びH. Hay
akawa により“Bulk Densities of Cookies Undergoing
Commercial Baking Process”, Journal of Food Scie
nce 、第45巻（1980）、第1400〜1407頁に記載されてい
る体積置換法により決定することができる。レジリエン
スおよび圧縮率は、Stevens LFRAテキスチャー分析器を
使用して決定することができる。これらの方法の記載を
１９９１年８月２７日に付与された米国特許第５，０４
３，１９６号に見出すことができる。前記特許明細書の
開示を引用により本明細書に含めることにする。
【００２７】スターチ発泡製品の曲げ特性および圧縮特
性は、インストロン試験機ならびにASTM法D 1621-94 お
よびD 790-92を用いて得ることができる。
【００２８】下記実施例により本発明を説明する。他に
記載が無いかぎり、実施例の中で全ての部および百分率
は重量で表されており、そして全ての温度は摂氏で表さ
れている。
【００２９】
【実施例】Werner and Pfleiderer 二軸スクリュー押出
機モデルZSK 30内でスターチ試料を押し出した。使用し
たスターチ材料は、プロピレンオキシド（７％）により
改質された高アミロースコーンスターチ（アミロース含
有率約７０％）であった。電磁攪拌棒を使用して１４
２．０ｇの酸無水物（アルケニルコハク酸無水物（ＡＳ
Ａ））と７．１２ｇのSurfonic N-95 （ノニルフェノー
ルエトキシレート界面活性剤、ＡＳＡに対して５％）と
を５分間混合することにより、アルケニルコハク酸無水
物（Ｃ16〜Ｃ18のＡＳＡ混合物）の水性エマルジョンを
調製した。次いで、このＡＳＡ界面活性剤混合物をWari
ngブレンダー内で３００ｇの蒸留水と組み合わせ、１分
間を要して高速（約２０，０００ｒｐｍ）で乳化させ
た。続いてこの白色水性エマルジョンを追加の水により
７４０ｇに希釈し、ＡＳＡ１９．１９％の最終エマルジ
ョンを得た。
【００３０】前記エマルジョンをスターチ供給材料と共
に押出機に装入した。押出機および工程変数は以下の通
りである。
【００３１】
【表１】
【００３２】１２．１９ｇ／分の速度でＡＳＡエマルジ
ョンを押出機に供給した。供給スターチは約１０．２％
の水分を有し、そして水性エマルジョンおよび調整水の
添加によって、スターチの水分は１７％であると計算さ
れた。これらの条件下で、対照試料Ｄ（ＡＳＡまたは酸
無水物を含まない）、エマルジョンを含む酸無水物を調
製直後に加えた試料Ａ、ならびに酸無水物エマルジョン
を２時間静置して酸に加水分解させた試料ＢおよびＣを
含むスターチの試料を押し出して円筒状押出物とした。
得られた発泡体試料を湿分一定のキャビネット内で貯蔵
し、次いでStevens テキスチャー分析器を使用してレジ
リエンスおよび柔軟性を分析した。レジリエンスについ
て一定荷重下での発泡体の「スプリングバック」値をモ
ニターし、圧縮率については試料を変形させるのに要す
る力の量を表す柔軟度（値が小さいほど柔軟性が高い）
をモニターした。以下に示す結果は、本発明の発泡製品
が、優れた気泡構造、増大した低および高耐湿性ならび
に増大した柔軟性、圧縮性およびレジリエンスを有する
ことを示している。
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例２ 処理レベルが異なるアルケニルコハク酸を使用して実施
例１におけるように同様なスターチ試料を形成した。結
果を以下に示す。
【００３５】
【表３】
【００３６】実施例３ 円形チューブ押出ダイ（外径１６．５ｍｍ、内径１５ｍ
ｍ、および開口１．５ｍｍ）および実施例１の工程条件
ならびに組成物およびＡＳＡを含まない同様なスターチ
の対照（改質スターチ＋ＡＳＡ）を使用して幾つかのス
ターチ試料を押し出して発泡体シートにした。インスト
ロン試験機を使用して発泡スターチ製品の機械的特性を
評価し、以下に示す結果（５つの複製試料の平均）を得
た。３点および４点ブレンド試験によるASTM D 790-92
を伴う試験を実施し、そしてインストロン試験機から曲
げ弾性率を直接得た。得られた結果は、ＡＳＡを含めた
本発明の発泡スターチ製品の曲げ弾性率が、ＡＳＡを含
めなかった対照のスターチ製品の曲げ弾性率よりも著し
く小さいことを示した。
【００３７】
【表４】
【００３８】実施例４ ５％のプロピレンオキシドにより改質され、次いで２％
のアルケニル（Ｃ16〜Ｃ18）コハク酸（ＡＳＡ）と組み
合わされたコーンスターチを使用して実施例１に記載し
たのと同様な方法を用いて押出すことにより発泡スター
チ製品を製造した。インストロン4465試験機およびASTM
方法D 1621-94 を使用して製造された製品の機械的特性
を評価した。インストロン試験機から圧縮弾性率を直接
得、そして降伏応力に降伏歪（百分率）を掛けることに
より各試料についての靱性値を得た。下記表に示す結果
は、高品質発泡体に典型的な他の物理的特性、すなわち
良好な嵩密度、良好な発泡等を犠牲にせずに対照に比し
て弾性率の低下および靱性の増加の双方の望ましい結果
を示している。
【００３９】
【表５】
【００４０】実施例５ この試料は、エマルジョンの形態ではないスターチへの
アルケニルコハク酸無水物（ＡＳＡ）の直接添加により
実施例１におけるように発泡製品を形成することを例示
する。７７ｇのプロピレンオキシド（７％）を１８７ｇ
（１７％）の硫酸ナトリウムおよび１６．５ｇ（１．５
％）の水酸化ナトリウムを含む水性スラリー中の１，１
００ｇの高アミロースコーンスターチ（アミロース７０
％）に添加した。４０℃で１６時間のスターチへのプロ
ピレンオキシドの反応に続き、攪拌しながらスラリーに
２２ｇ（２％）のアルケニル（Ｃ16〜Ｃ18）コハク酸無
水物を添加し、次いで４０℃で２．５時間混合した。ス
ターチスラリーを冷却し、次いで残留プロピレンオキシ
ドを３．０のｐＨで１時間を要して中和した。スラリー
のｐＨを調整し、次いでスラリーを遠心分離し、フラッ
シュ乾燥し、次いで発泡体片に押し出した。実施例４に
記載したようにインストロン試験機を使用して機械的特
性を評価した。その結果を下記表に示す。
【００４１】
【表６】
【００４２】実施例６（比較例） この実施例は、非疎水性に改質されたコハク酸無水物ま
たはコハク酸およびクエン酸を使用し、実施例１におけ
るのと同様に供給スターチと水性添加剤を同時押出する
ことにより本発明と同様なスターチ製品を形成する試み
を示す。コハク酸無水物とスターチの同時押出は、この
配合物が極わずかに水溶性であったために不可能であっ
た。また、コハク酸無水物の加水分解生成物、すなわち
コハク酸は水に完全に不溶性であり、スターチと共に押
し出すことはできなかった。クエン酸水溶液を調製し、
次いで実施例１におけるようにスターチ（７％のプロピ
レンオキシドにより処理された高アミロースコーンスタ
ーチ）と共に同時押出した。この発泡スターチは、過剰
に発泡したために、非常に大きな気泡構造を有し、そし
て不十分な緩衝性を示し、十分な特性を有していなかっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー エル．カルプ アメリカ合衆国，ペンシルバニア 18045, パーマー，アパートメント イー１，サウ ス グリーンウッド アベニュ 607 (72)発明者 ウォルター マリツィスジン アメリカ合衆国，ニュージャージー 08876，サマービル，ヘンリー ストリー ト 20 (72)発明者 ポール エー．アルティエリ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08502，ベル ミード，ウィギンズ レー ン ９ (72)発明者 デビッド シー．ローリンズ アメリカ合衆国，ニュージャージー 08854，ピスキャタウェイ，パットン ア ベニュ 416

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スターチとスターチの乾燥重量に基づい
    て約０．１〜１０重量％の下記式： 【化１】 （式中、Ｒはジメチレン基またはトリメチレン基であ
    り、Ｒ’は炭素原子数８〜３０の疎水性基である）によ
    り表される環状ジカルボン酸無水物またはそれが加水分
    解して生成される酸を含む改良された曲げ特性及び圧縮
    特性を有する発泡成形品。
  2. 【請求項２】 スターチがコーンスターチ、ジャガイモ
    スターチ、コムギスターチ、コメスターチ、サゴスター
    チ、タピオカスターチ、モチトウモロコシスターチ、ソ
    ルガムスターチおよび高アミローススターチからなる群
    から選ばれる請求項１記載の成形品。
  3. 【請求項３】 Ｒがジメチレンであり、Ｒ’がアルキ
    ル、アルケニル、アラルキル、アルカリール、アルケナ
    リールおよびアラルケニルからなる群から選ばれスター
    チが改質スターチエーテルまたは改質スターチエステル
    である請求項２記載の成形品。
  4. 【請求項４】 スターチが約１５重量％以下の炭素原子
    数２〜６のアルキレンオキシドにより改質されたもので
    ある請求項３記載の成形品。
  5. 【請求項５】 スターチが下記式： 【化２】 （式中、ＳＴはスターチ基質であり、Ｒは炭素原子数１
    〜７のアルキル基である）により表される改質スターチ
    エステルである請求項３記載の成形品。
  6. 【請求項６】 スターチの重量に基づいて約０．５〜４
    重量％の酸無水物または酸を含み、Ｒ’が炭素原子数１
    ２〜２１のアルケニル基であり、スターチがコーンスタ
    ーチまたはアミロース含有率が当該スターチの重量に基
    づいて少なくとも４０重量％の高アミロースコーンスタ
    ーチである請求項３記載の成形品。
  7. 【請求項７】 スターチをスターチの乾燥重量に基づい
    て約０．１〜１０重量％の下記式： 【化３】 （式中、Ｒはジメチレン基またはトリメチレン基であ
    り、Ｒ’は炭素原子数８〜３０の疎水性基である）によ
    り表される環状ジカルボン酸無水物と共に押出すことを
    含む発泡成形品を製造する方法であって、前記押出しが
    ２５重量％以下の総水分率および約１００〜２５０℃の
    温度で行われる方法。
  8. 【請求項８】 ＲがジメチレンでありＲ’がアルキル、
    アルケニル、アラルキル、アルカリール、アルケナリー
    ルおよびアラルケニルからなる群から選ばれ、スターチ
    がコーンスターチ、ジャガイモスターチ、コムギスター
    チ、コメスターチ、サゴスターチ、タピオカスターチ、
    モチトウモロコシスターチ、ソルガムスターチおよび高
    アミローススターチからなる群から選ばれ、総水分率が
    約８〜２５重量％である請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 酸無水物またはそれが加水分解して生成
    する酸が水性エマルジョンの形態で使用される請求項８
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 酸無水物またはそれが加水分解して生
    成する酸が、それらが押出機に供給される前にスターチ
    に添加される請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】 総水分率が約１０〜２１重量％であ
    り、スターチが改質スターチエーテルまたは改質スター
    チエステルである請求項８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 スターチが約１５重量％以下の炭素原
    子数２〜６のアルキレンオキシドにより改質されたもの
    であり、供給されるスターチが約４００〜１５００μｍ
    の粒度を有する請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 スターチの重量に基づいて約０．５〜
    ４％の酸無水物が使用され、Ｒ’が炭素原子数１２〜２
    １のアルケニル基であり、スターチがコーンスターチま
    たは高アミロースコーンスターチである請求項１２記載
    の方法。
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