JPH11140220A

JPH11140220A - セルロースアセテート生分解性発泡体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11140220A
Application number: JP10249513A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Mori; 裕之森; Makoto Yoshida; 吉田　　誠; Yukikage Matsui; 亨景松井; Motoyasu Nakanishi; 幹育中西
Original assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd; Teijin Ltd
Current assignee: Suzuki Sogyo Co Ltd; Teijin Ltd
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性を有し、易焼却性に優れ且つ不快な
酢酸臭のないセルロースアセテート発泡体を提供する。【解決手段】セルロースアセテート生分解性発泡体に
おいて、発泡セル径が０．００１〜０．８ｍｍ、見掛け
密度が０．０１〜０．１２ｇ／ｃｍ³である発泡体特性
を有し、かつ該発泡体が弱アルカリ溶液にて処理され、
酢化度が４５〜６０％で酢酸臭のないことを特徴とする
セルロースアセテート生分解性発泡体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセルロースアセテー
ト生分解性発泡体及びその製造方法に関する。さらに詳
しくは、断熱体、緩衝材、食品包装材などの各種用途に
好適なセルロースアセテート生分解性発泡体及び該発泡
体を安定して得る製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成樹脂からなる発泡体は多種多
様のものが製造され、断熱材、緩衝材、食品包装容器な
どの幅広い分野で活用されてきた。近年、これら合成樹
脂発泡体の需要は年々増加する傾向にあり、このため廃
棄される量も年々増加して、環境問題、公害問題として
大きくクローズアップされてきている。しかし、廃棄合
成樹脂発泡体を再生利用するには社会的規模の様々な対
応が求められ、一方焼却処分するには有毒ガスの発生防
止、高熱発生による熱焼却炉の劣化防止など山積みされ
ている問題が多く、廃棄処理の容易な発泡体の開発が強
く望まれている。

【０００３】このような要求に対して、これらの合成樹
脂（例えばポリスチレン）を生分解性樹脂で置き換えた
発泡体が種々提案されている。例えば、特開平８―３３
５７号公報では、アセテートまたはこれを含むものから
成る生分解性樹脂と実質的な水分とを少なくとも原料と
して投入し、これを加熱加圧状態とした後、急激に解放
し、発泡させ、その後成形型により所定の形状に成形す
る方法が開示されている。また、特開平５―３２０４０
５号公報、特開平６―３２９２８号公報には非溶液系化
学修飾木材に発泡剤を含有させてなる発泡性木質系樹脂
粒子を用いて主として型内成形により、成形体を得る方
法が開示されている。

【０００４】しかしながら、このような方法で得られた
セルロースアセテートを主原料とする成形体において
は、分子中のアセチル基が酢酸として遊離している。こ
の遊離酢酸は、消費者に不快感を与えるだけでなく、金
属等とともに密閉した容器に入れておくと、さびの原因
となったりする場合がある。

【０００５】このような酢酸が遊離する原因は、セルロ
ースアセテート製造工程で、アセチル化時の触媒として
使用する硫酸が結合硫酸としてセルロースアセテート中
に残留し、これが不均一なケン化反応を引き起こすため
であると考えられている。特公昭４５―１１４３７号公
報及び特開昭６３―１２８０３６号公報にはこのような
酢酸遊離を防止するため、セルロースアセテート製造工
程において、希硫酸水溶液での洗浄およびアルカリ金属
添加による結合硫酸の安定化が記載されている。

【０００６】しかしながら、この防止策は、セルロース
アセテートを乾式製糸する条件のような、１００℃以下
の低温で処理される場合は効果があるが、押出し機を用
いて溶融成形するような１５０℃以上の高温で処理され
る場合は、熱や結合硫酸の不安定化により酢酸が遊離す
る。特にセルロースアセテートに、発泡剤として水を添
加し高温で溶融混練後セルロースアセテートを発泡体と
するときには遊離酢酸が増大し、上記の問題が大きくな
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の有する問題に鑑みなされたもので、その目的は、断
熱材、緩衝材、食品包装材などの各種成形体を容易に成
形することができ、かつ各種用途で使用しても、遊離酢
酸を発生せず、不快な酢酸臭のない安定品質のセルロー
スアセテート生分解性発泡体及びその製造方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、生分解性
を有する素材としてセルロースアセテートを使用して、
上記課題の解決を試みた結果、特定の発泡体特性と特定
の発泡体処理条件とを組み合わせることにより初めて上
記課題が達成されることを見い出した。すなわち、本発
明によれば、下記のセルロースアセテート生分解性発泡
体が提供される。

【０００９】（１）セルロースアセテート生分解性発
泡体において、発泡セル径が０．００１〜０．８ｍｍ、
見掛け密度が０．０１〜０．１２ｇ／ｃｍ³である発泡
体特性を有しかつ該発泡体が弱アルカリ溶液にて処理さ
れ、酢化度が４５〜６０％で酢酸臭のないことを特徴と
するセルロースアセテート生分解性発泡体。

【００１０】（２）弱アルカリ溶液での処理が、ｐＨ
７．５〜８．５である弱アルカリ溶液を、発泡体に対し
て、２０〜１００重量部添加する上記（１）記載のセル
ロースアセテート生分解性発泡体。

【００１１】（３）発泡体が直径３〜２００ｍｍの発
泡粒子であって、その全表面積と、発泡セル径０．１ｍ
ｍ以上の発泡セルが該粒子の表面に露出している部分の
表面積との比が下記式を満足している上記（１）記載の
セルロースアセテート生分解性発泡体。（発泡セル露出
部表面積／全表面積）≦１／（２＋４×（長軸／短
軸））

【００１２】（４）発泡体が厚み１〜５０ｍｍで、し
わのある発泡シートであって、しわの高さｈが２〜１０
ｍｍ、しわの間隔ｗが２〜１０ｍｍである上記（１）記
載のセルロースアセテート生分解性発泡体。

【００１３】（５）請求項３記載の発泡粒子をバイン
ダーで接着させ、一体成形したセルロースアセテート生
分解性発泡体。

【００１４】（６）請求項４記載の発泡シートを熱賦
形したセルロースアセテート生分解性発泡体。さらに、
本発明によれば、下記のセルロースアセテート生分解性
発泡体の製造方法が提供される。

【００１５】（７）セルロースアセテート（Ａ）、可
塑剤（Ｂ）及び、発泡核剤（Ｃ）からなり、（Ａ）：
（Ｂ）：（Ｃ）の配合重量比が（１００）：（０〜８
０）：（２〜５０）である混合原料（Ｄ）に、発泡剤と
して水（Ｅ）を（Ｄ）に対して２〜１００の配合重量比
で混合し、該混合物（Ｆ）を溶融、押出しして発泡体を
製造するに際し、温度１５０〜２５０℃で溶融後、温度
１２０〜２２０℃で計量し、その後剪断速度１０００〜
２００００ｓｅｃ−１で押出して発泡体を製造し、さら
に該発泡体にｐＨ７．５〜８．５である弱アルカリ溶液
を、発泡体に対して、２０〜１００重量部添加すること
を特徴とするセルロースアセテート生分解性発泡体の製
造方法。

【００１６】（８）可塑剤がポリアルキレングリコー
ルである上記（７）記載のセルロースアセテート生分解
性発泡体の製造方法。

【００１７】（９）可塑剤が分子量２００〜２０００
０のポリアルキレングリコールである上記（８）記載の
セルロースアセテート生分解性発泡体の製造方法。

【００１８】（１０）発泡核剤がタルクである上記
（７）〜（９）いずれか記載のセルロースアセテート生
分解性発泡体の製造方法。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の発泡体において、生分解
性を有する素材として、セルロースアセテートを使用す
る。セルロースアセテートが生分解性を有することは、
種々の研究で報告され実証されている（Ｃ．Ｍ．Ｂｕ
ｃｈａｎａｎｅｔａｌ．，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌ
ｙｍ．Ｓｃｉ．，４７，１７０９（１９９３）；ｉｂｉｄ．，５０，１７３９（１９９
３）；Ｊｉ−ＤｏｎｇＧｕｅｔａｌ．，Ｊ．Ｅｎ
ｖｉｒｏｎ．Ｐｏｌｙｍ．Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，
１（２），１４３（１９９３））。本発明の生分解
性セルロースアセテートの発泡体においては、発泡体の
形状に拘らず発泡セル径が０．００１〜０．８ｍｍ、見
掛け密度が０．０１〜０．１２ｇ／ｃｍ³の発泡体特性
を有していることが必要である。ここで発泡セル径及び
見掛け密度は以下の如く測定したものである。

【００２０】・発泡セル径得られた発泡体を剃刀にて切断し、その切断面を顕微鏡
にて拡大写真を撮り、無作為に１０点のセル径を測定し
てその平均値を算出した。

【００２１】・見掛け密度ストランド状に得られた発泡体を１ｃｍの長さに円柱状
にカットし、径を測定して体積を求め、重さを除して密
度を求めた。

【００２２】発泡セル径が０．００１〜０．８ｍｍで且
つ見掛け密度が０．０１〜０．１２ｇ／ｃｍ²好ましく
は０．０１４〜０．０６４ｇ／ｃｍ³を満足することに
より始めて、発泡体の力学的特性（引張強力、引裂強
力、圧縮強力など）のみならず、緩衝材、断熱材、充填
材などの各種用途に適する硬度、剛性に優れたものにな
る。

【００２３】本発明のセルロースアセテート生分解性発
泡体において、更に重要なことは上記特性を有する発泡
体を弱アルカリ溶液にて処理して、酢化度を４５〜６０
％に維持しながら酢酸臭のない発泡体とすることであ
る。即ち得られた発泡体およびその成形物中に存在する
セルロースアセテートから遊離した酢酸を低減させるた
めに、弱アルカリ溶液処理をする。尚、酢酸臭を判定す
るのに、以下の方法による酢酸量の定量を行った。

【００２４】＜酢酸量＞容量５００ｃｃの密閉容器の中
に発泡体試料を１０ｇ封入して温度２０、４０、６０℃
で相対湿度６５％のもと、２４時間放置した後の容器内
の空気中の酢酸量を検知管により測定した。

【００２５】発泡体中に残存するセルロースアセテート
から遊離した酢酸量が上記測定法で３ｐｐｍ未満を無臭
と判定した。

【００２６】本発明における弱アルカリ処理において、
そのｐＨは７．５〜８．５であることが好ましい。ｐＨ
が７．５より低い場合は、遊離する酢酸を十分に中和で
きず、その臭気を低減させることができない。また、
８．５を超える場合は、アルカリ処理により、セルロー
スアセテートがケン化され、酢化度が４５％未満とな
り、発泡体が収縮し、硬化してしまう。弱アルカリは、
ｐＨが７．５〜８．５のものであれば任意のものでよ
く、例えば炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を挙げることが
できる。

【００２７】更に弱アルカリ溶液の処理量については、
発泡体に対し、２０〜１００重量部であることが好まし
い。処理量が２０重量％未満の場合には遊離した酢酸を
十分に中和できず、その臭気を低減させることができな
い。また、１００重量％を超える場合は、アルカリ処理
により、セルロースアセテートがケン化され、酢化度が
４５％未満となり、発泡体が収縮し、硬化してしまう。

【００２８】本発明における弱アルカリ処理の方法は、
一般の溶液処理と同様でよく、例えば弱アルカリ溶液を
入れた槽に発泡体を入れる方法や、発泡体およびその成
形物に弱アルカリ水溶液をシャワーリングあるいは噴霧
する方法が挙げられる。中でも、発泡体製造工程におい
て、押出し機から吐出された直後で弱アルカリ溶液を噴
霧する方法が定量性、作業効率性の面から有効である。

【００２９】本発明のセルロースアセテート生分解性発
泡体は、上記特性を有していればいかなる形態でもよい
が、粒子状、シート状、及びそれからなる成形物が好ま
しい。粒子状発泡体の場合、発泡体の直径は３〜２００
ｍｍで、その全表面積と、発泡セル径０．１ｍｍ以上の
発泡セルが該発泡粒子の表面に露出している部分の表面
積との比（露出率）が下記式を満足していることが好ま
しい。発泡セル露出部表面積／全表面積≦１／（２＋４（長軸
／短軸））ここで露出率は以下の如く測定したものである。

【００３０】・露出率切断装置にて切断された発泡体粒子について、顕微鏡に
て直径が０．１ｍｍ以上の発泡セルが露出している部分
の面積を求め、発泡体粒子全表面積で除して算出した。

【００３１】粒子状発泡体において粒子直径が３ｍｍよ
り小さいと、該発泡体より成形品を作成するのに手間、
コストがかかるのみならず得られる成形品の緩衝特性が
劣るので好ましくない。又粒子直径が２００ｍより大き
いと、取扱性に劣るので好ましくない。

【００３２】更に露出率が上記式より大きいと、発泡セ
ルの切断部分の割合が大きくなりすぎるため、細かな粉
が脱落し、同梱した製品に悪影響を及ぼす。発泡体粒子
は、それ自体単独で、緩衝材、断熱材、充填材として使
用可能である。また、該発泡体粒子は、任意の形状をし
た型内に詰めて賦形することにより、成形物として使用
することも可能である。型内に詰めて賦形する方法につ
いては特に限定されるものではなく、いかなる方法も採
用することができる。例えば、発泡体粒子を熱融着して
賦形してもよいし、またバインダーを用いて発泡体粒子
間を接着して賦形してもよい。なお、バインダーを用い
る場合には、バインダーを水、アルコールなどの適当な
溶媒に溶かした溶液を、発泡体粒子内部に浸透しない程
度に表面に付着させ、ついで溶媒を蒸発させることによ
って発泡体粒子間を接着してもよい。また熱融着性樹脂
を付着させ、賦形時の熱処理により接着してもよい。溶
媒を用いる場合は、環境への配慮から水がより好まし
い。

【００３３】本発明のセルロースアセテート生分解性発
泡体がシート状発泡体の場合、厚みｔが１〜５０ｍｍの
しわのある発泡シートであって、しわの高さｈが２〜１
０ｍｍ、しわの間隔ｗが２〜１０ｍｍであることが好ま
しい。図１はしわのある発泡シートの拡大部分図で縦断
面の模式図である。図中のｔ、ｈ、ｗはシートの厚み、
しわの高さ、間隔を示す。

【００３４】シートの厚みが１ｍｍより小さいと、該発
泡体より成形品を作成するのに手間、コストがかかるの
みならず得られる成形品の緩衝特性も劣るので好ましく
ない。又シートの厚みが５０ｍｍより大きいと取扱性に
劣るので好ましくない。

【００３５】しわの高さｈが、２ｍｍより小さい場合は
成形時の伸びが小さくなり、破れが生じる。また、１０
ｍｍより大きいと、真空成形時に隙間が大きすぎて吸収
できず、また、プレス成形の場合でも複数のしわが均一
に伸びずに特定の部分のみが伸びるため、破れが生じや
すくなる。

【００３６】しわの間隔ｗが２ｍｍより小さい場合には
折れの部分が弱くなり、成形時に破れが生じやすくな
る。また、１０ｍｍを超える場合には伸びに寄与するし
わの数が少なくなり、破れが生じやすくなる。

【００３７】このしわの形状については、原料への水添
加量、ダイからの樹脂吐出量、ダイの吐出口開口幅を適
宜設定することにより調整することができるが発泡剤と
して水を使用することが重要である。即ち水の蒸発潜熱
により、ダイより吐出された発泡シートは急激に冷やさ
れて固化されるため、発泡にともなうシートの幅方向の
広がりが抑制され、しわを形成することが可能となる。
形成したしわはシートを成形する際に極めて有益であ
る。すなわち、押し出し発泡で得られたシートは、その
ままでは深絞りのカップ形状に成形するには可撓性が不
十分であるが、しわを形成させることにより、成形時に
このしわが伸び、可撓性の不足を補い、深絞りのカップ
形状の成形物を得ることができるようになる。

【００３８】また、上記しわのある発泡シートを加熱ロ
ーラーにより処理することにより、しわのない、見栄
え、寸法安定性、さらには引張強度をも向上させたセル
ロースアセテート発泡シートを得ることができるので好
ましい。このシートは、厚みが０．５〜２５ｍｍで、縦
方向および横方向の引張強度がそれぞれ１１０〜９００
ｇ／ｃｍ、３０〜２２０ｇ／ｃｍであることが好まし
い。このような特性は、上記しわのある発泡シートを温
度１００〜１５０℃、面圧５〜４０ｋｇｆ／ｃｍ²のも
とで加熱処理することにより得ることができる。

【００３９】前述のしわのあるシート又はしわのないシ
ートを成形する方法においては、一般にシートを成形す
る手法、すなわち、真空成形、圧空成形、プレス成形等
を挙げることができるが、該シートにしわがあり、空気
漏れが生じやすい点、さらにシートそのものも空気を透
過しやすい点から、プレス成形にて成形するのが好まし
い。

【００４０】以下本発明のセルロースアセテート生分解
性発泡体の製造方法につき詳述する。概略製造フローシ
ートを図２に示す。

【００４１】本発明の発泡体を構成するセルロースアセ
テートにおいて、酢酸エステル化度は、セルロースに結
合している酢酸の重量割合で表わされる酢化度でいって
４５％以上、特に酢化度が４７〜６０％（セルロース１
単位当たりの結合アセチル基の数は１．９〜２．８）の
ものが好ましい。酢化度が４５％未満の場合には、溶融
温度が高くなりすぎるため、安定して発泡体粒子に溶融
成形することが困難となる。

【００４２】上記セルロースアセテートには、本発明の
目的を損なわない範囲で他の物質を配合してもよく、例
えば可塑剤、熱安定剤、発泡核剤、発泡助剤等が挙げら
れる。なかでも可塑剤としては、ポリエチレングリコー
ル、ポリメチレングリコール、グリセリン等の多価アル
コール；フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル
酸ジプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジアミン、
フタル酸ジメトキシエチルなどのフタル酸エステル；リ
ン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレ
ジル等のリン酸エステル；セバシン酸ジエチル、セバシ
ン酸ジブチル、セバシンジオクチル等のセバシン酸エス
テル；アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ブチルオクチ
ル、アジピン酸ブチルベンジル等のアジピン酸エステ
ル；クエン酸トリブチル、クエン酸―２―エチルヘキシ
ル、クエン酸アセチルトリブチル、クエン酸アセチルト
リオクチル等のクエン酸エステル；酒石酸ジイソブチ
ル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル、大豆油、
ひまし油、樟脳等を例示することができるが、特に分子
量２００００以下のポリアルキレングリコールを用いる
ことが好ましい。分子量が２００００より大きいポリア
ルキレングリコールを用いた場合は可塑化が十分に行わ
れない。また、これらの可塑剤はそれぞれ単独で用いて
もよく、例えばポリアルキレングリコールとグリセリン
のように２種以上を混合して用いてもよい。

【００４３】これら可塑剤を添加する場合、その量はセ
ルロースアセテート重量を基準として８０重量部以下、
好ましくは５０重量部以下がよい。８０重量部を超える
場合は、押出し発泡後の収縮が大きくなり、所望の密度
にまで発泡しない。

【００４４】一方、発泡核剤として、タルク、酸化ケイ
素、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、ケイ酸カルシウム等の無機系微粒子、セルロース粉
末、キチン、キトサン、木粉、ステアリン酸金属塩等の
有機系微粒子などを添加することができ、特にタルク
は、該セルロースアセテートにより好適な発泡性を付与
することができるので、均一で且つ高度に発泡した発泡
体粒子が容易に得られる。かかる発泡核剤は、各々単独
でもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。

【００４５】これら発泡核剤や発泡助剤等のセルロース
アセテートに対する配合量は、セルロースアセテート重
量を基準として２〜５０重量部、好ましくは５〜３０重
量部の範囲が適当である。２重量部未満ではこれら添加
物を配合した効果が現われず、例えば発泡核剤の量が少
ないと不均一で粗い発泡セルが形成されやすく、一方５
０重量部を超えるとこれら添加物の２次凝集が起こりや
すくなるため、やはり不均一で粗い発泡セルが成形され
やすくなり、またセルロースアセテートの分率が低下す
るため発泡性も低下する。

【００４６】また、原料形態としては、セルロースアセ
テートと各種添加剤、さらには発泡剤である水を混合し
た形態、セルロースアセテートと、各種添加剤の混合原
料から、溶融押出しによりまずチップを作り、このチッ
プを原料とする形態の何れでも可能である。混合原料の
場合、セルロースアセテートはフレークス状、粉体状何
れでも良いが、フレークス状の場合は、押出し機スクリ
ューにダルメージを設置したり、２軸押出し機を使用す
るといった処置をし、混練性を向上させる方が好まし
い。

【００４７】以上の様に調整された原料から発泡体を製
造するには、原料を押出し機を用いて、ノズルおよびダ
イより押し出せばよい。この際セルロースアセテートま
たはセルロースアセテートと添加剤の混合物１００重量
部に対して発泡剤としての水を２〜１００重量部、好ま
しくは５〜５０重量部の割合で添加する。その添加方法
については、原料に含浸させる方法、あるいは、押出し
機の原料供給口から吐出口の間のベント部よりポンプに
より注入する方法等を開示することができる。

【００４８】本発明において、水の添加量は、原料に対
し、２重量部より小さい場合は発泡倍率が十分に上がら
ず、発泡体としての特性を十分に発揮させることができ
ない。また、１００重量部を超える場合、原料中に含浸
させる場合には、塊が生じたり、押出し機のホッパー口
より供給する際、ブリッジが生じたりしてうまく投入で
きない。また、ベント部より供給しても、大きく発泡倍
率を向上させる効果はなく、むしろ、吐出が不安定にな
るなどの不具合が生じやすくなる。

【００４９】本発明における発泡体の製造において、発
泡剤として水を使用することが極めて重要である。即ち
水の蒸発潜熱により、吐出された発泡体は急激に冷やさ
れて固化されるため、収縮することなく発泡形態を維持
できる。

【００５０】ここで溶融混練に使用される押出し機は、
高温高圧下で、水分を添加したセルロースアセテートを
加熱溶融混練できるものであればどのようなタイプの押
出し機でもよいが、通常は１軸または２軸のスクリュー
タイプの押出し機が用いられる。

【００５１】本発明において、セルロースアセテート発
泡体を溶融押出しする際の温度は、圧縮部において、１
５０〜２５０℃、好ましくは１８０〜２２０℃とするの
がよい。１５０℃より低い場合は該セルロースアセテー
トが溶融せず、また、２５０℃を超える場合には、セル
ロースアセテートが炭化しやすくなる。一方、計量部に
おいては、１２０〜２２０℃、好ましくは１４０〜２０
０℃とするのが良い。

【００５２】１２０℃より低い場合は押出し機中の樹脂
の粘度が上がりすぎ、吐出が不安定になりやすい。ま
た、２２０℃を超える場合には、吐出後、蒸発潜熱によ
る樹脂の冷却が不十分となり、収縮を引き起こし、最終
的に得られた発泡体の発泡倍率が低くなる。

【００５３】また、押出す際の細孔ノズルの形状は丸、
三角、四角、矩形、星形、中空等いずれであってもよ
く、フイルムあるいはシート製造用のダイから押出せば
シート状の発泡体が得られる。溶融混練時間は、単位時
間当たりの吐出量、溶融混練温度などにより異なってく
るので一概に設定することはできないが、該混合物が均
一に溶融混練されるに十分な時間があればよい。また吐
出部のダイ温度は、前記溶融混練温度と同じでもよい
が、吐出できる範囲内で該温度よりも低温にしてもよ
い。

【００５４】本発明において、発泡セル径を０．００１
〜０．８ｍｍにするには、吐出の剪断速度を１０００〜
２００００ｓｅｃ−１に保つことが必要である。１００
０ｓｅｃ−１未満の場合はセル径が０．８ｍｍを超え、
２００００ｓｅｃ−１を超える場合は吐出口にて詰まり
が発生しやすくなり、安定して発泡体を得ることができ
ない。

【００５５】本発明において、細孔ノズルを使用して押
出して、粒子状発泡体として使用する際、細孔を有する
ダイ吐出面に、その先端が接触しながら回転する平板状
の刃群を、該平板状の刃群が回転する回転面に対して刃
面が直交するように放射状に、配設した発泡体の切断装
置を用いて切断するのが良い。

【００５６】一方発泡シートを製造するには、原料を押
出し機を用いて、シート製造用のダイから押し出せばよ
いが、その際吐出口開口幅を０．１〜１ｍｍとすること
が好ましい。

【００５７】本発明において、上記の方法で得られた発
泡体を更に弱アルカリ溶液にて処理するが、そのｐＨは
７．５〜８．５であることが必要である。ｐＨが７．５
より低い場合は、遊離する酢酸を十分に中和できず、そ
の臭気を低減させることができない。また、８．５を超
える場合は、アルカリ処理により、セルロースアセテー
トがケン化され、酢化度が４５％未満となり、発泡体が
収縮し、硬化してしまう。弱アルカリは、ｐＨが７．５
〜８．５のものであれば任意のものでよく、例えば炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、炭酸カルシウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等の水溶液を挙げることができる。

【００５８】更に弱アルカリ溶液の処理量については、
発泡体に対し、２０〜１００重量部であることが必要で
ある。処理量が２０重量％未満の場合には遊離した酢酸
を十分に中和できず、その臭気を低減させることができ
ない。また、１００重量％を超える場合は、アルカリ処
理により、セルロースアセテートがケン化され、酢化度
が４５％未満となり、発泡体が収縮し、硬化してしま
う。

【００５９】本発明における弱アルカリ処理の方法は、
一般の溶液処理と同様でよく、例えば弱アルカリ溶液を
入れた槽に発泡体を入れる方法や、発泡体およびその成
形物に弱アルカリ水溶液をシャワーリングあるいは噴霧
する方法が挙げられる。中でも、発泡体製造工程におい
て、押出し機から吐出された直後で弱アルカリ溶液を噴
霧する方法が定量性、作業効率性の面から有効である。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、生分解性に優れ、且つ
易焼却性も有する酢酸臭のないセルロースアセテート発
泡体を提供することができる。従ってこの発泡体は、単
独のみならず、成形加工した形状でも断熱材、緩衝材、
壁材、吸音材及び各種包装材などの用途において、不快
な酢酸臭のでない生分解性発泡体を提供できるので極め
て工業的に価値が高い。

【００６１】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。なお実施例中の各評価項目は下記の方法に従い測定
したものである。

【００６２】＜見掛け密度＞ストランド状に得られた発
泡体を１ｃｍの長さに円柱状にカットし、径を測定して
体積を求め、重さを除して密度を求めた。

【００６３】＜発泡セル径＞得られた発泡体を剃刀にて
切断し、その切断面を顕微鏡にて拡大写真を撮り、無作
為に１０点のセル径を測定してその平均値を算出した。

【００６４】＜酢酸量＞容量５００ｃｃの密閉容器の中
に発泡体試料を１０ｇ封入して、温度２０、４０、６０
℃、相対湿度６５％のもと２４時間放置した後の容器内
の空気中の酢酸量を検知管により測定した。

【００６５】＜露出率＞切断装置にて切断された発泡体
粒子について、顕微鏡にて直径が０．１ｍｍ以上の発泡
セルが露出している部分の面積を求め、発泡体粒子全表
面積で除して算出した。

【００６６】＜発泡倍率＞得られたシートを５ｃｍ角に
切り、その厚み、重さを測定して密度を算出し、それを
原料の密度で割った値を発泡倍率とした。

【００６７】＜成形性＞直径５ｃｍ、深さ１０ｃｍの型
を用い、あらかじめ１００℃の雰囲気中で加熱された発
泡シートをプレス成形した。同じ試験を３０回繰り返
し、破れの生じる割合が２０％未満の場合を○、２０％
以上５０％未満の場合を△、５０％以上の場合を×とし
た。

【００６８】［実施例１〜２５、比較例１〜１１］セル
ロースアセテート（帝人製アセテートフレークス）に、
ポリエチレングリコール（日本油脂製ＰＥＧ）、タルク
（富士タルク工業製ＬＭＲ―２００）、更に水を表１、
２に示す割合で混合し、該混合物を２軸押出し機（プラ
スチック工学研究所製ＢＴ―３０―Ｓ２）を用いて、溶
融・混練し口径１．５ｍｍのノズルから押出した。その
際ノズル吐出口に切断装置を設置し吐出された発泡体を
切断して粒子状発泡体を得た。切断装置は、バネ鋼鈑か
らなる、厚みが０．３ｍｍの刃３６枚を、等ピッチでホ
ルダーに配設し、先端がφ２２０ｍｍの軌跡を描くよう
に１８００ｒ．ｐ．ｍで回転させた。得られた粒子状発
泡体に炭酸水素ナトリウム水溶液（ｐＨ８．０）を６０
ＰＨＲ添加し、温度２０℃で酢酸量を測定した。得られ
た結果をまとめて表１、２に示した。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】注）表１中の×印は本発明の範囲外の構成
要件を示す。表２中の×印は本発明の範囲外の構成要件
を示す。

【００７２】［実施例２６〜３２、比較例１２〜１７］
実施例４におけるセルロースアセテート、ポリエチレン
グリコール及びタルクを使用し、表３に示す割合で水と
混合し、該混合物を２軸押出し機（大阪精機工作製ＯＴ
Ｅ５７―ＩＩ）を用いて、２１０℃で溶融、可塑化し、
２００℃で幅５００ｍｍのダイから押出し発泡シートを
得た。得られた発泡シートに炭酸水素ナトリウム水溶液
（ｐＨ８．０）を６０ＰＨＲ添加し温度２０℃で酢酸量
を測定した。更に該弱アルカリ処理後のシートにつき成
形性を評価した。得られた結果をまとめて表３にした。

【００７３】

【表３】

【００７４】［実施例３３〜５０、比較例１８〜３２］
実施例４の発泡性粒子を、炭酸水素ナトリウム及び水酸
化ナトリウムを用いて、表４記載のｐＨ濃度、処理量で
処理し、該処理粒子を温度２０、４０、６０℃で酢酸量
を測定した。又その時の発泡性粒子の外観を目視で観察
し、収縮、硬化を評価した。その結果を表４にまとめて
示した。

【００７５】

【表４】

【００７６】注）表４中の×印は本発明の範囲外の構成
要件を示す。

【００７７】［実施例５１〜６４］実施例２８のセルロ
ースアセテート発泡シートを、４０ｍｅｓｈで深さ１２
０μｍの角型ドット模様のついた１５０ｍｍφの金属ロ
ーラーと硬度Ａ７５度のＮＢＲ製ローラーにより圧着
し、高強力発泡シートを得た。得られた結果をまとめて
表５にした。

【００７８】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発泡体の実施態様である発泡シートの
拡大部分図で、縦断面の模式図である。

【図２】本発明の発泡体の製造方法を示す概略フローシ
ートである。

【符号の説明】

ｔ発泡シートの厚みｈ発泡シートのしわの高さｗ発泡シートのしわの間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 105:04 Ｃ０８Ｌ 1:12 (72)発明者松井亨景大阪府茨木市耳原３丁目４番１号帝人株式会社大阪研究センター内 (72)発明者中西幹育静岡県清水市宮加三789番地鈴木総業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースアセテート生分解性発泡体に
おいて、発泡セル径が０．００１〜０．８ｍｍ、見掛け
密度が０．０１〜０．１２ｇ／ｃｍ³である発泡体特性
を有しかつ該発泡体が弱アルカリ溶液にて処理され、酢
化度が４５〜６０％で酢酸臭のないことを特徴とするセ
ルロースアセテート生分解性発泡体。
【請求項２】弱アルカリ溶液での処理が、ｐＨ７．５
〜８．５である弱アルカリ溶液を、発泡体に対して、２
０〜１００重量部添加する請求項１記載のセルロースア
セテート生分解性発泡体。
【請求項３】発泡体が直径３〜２００ｍｍの発泡粒子
であって、その全表面積と、発泡セル径０．１ｍｍ以上
の発泡セルが該粒子の表面に露出している部分の表面積
との比が下記式を満足している請求項１記載のセルロー
スアセテート生分解性発泡体。（発泡セル露出部表面積
／全表面積）≦１／（２＋４×（長軸／短軸））
【請求項４】発泡体が厚み１〜５０ｍｍで、しわのあ
る発泡シートであって、しわの高さｈが２〜１０ｍｍ、
しわの間隔ｗが２〜１０ｍｍである請求項１記載のセル
ロースアセテート生分解性発泡体。
【請求項５】発泡体が厚み０．５〜２５ｍｍで、表面
にしわのない発泡シートであって、縦方向および横方向
の引張強度が、それぞれ１１０〜９００ｇ／ｃｍ、３０
〜２２０ｇ／ｃｍである請求項１記載のセルロースアセ
テート生分解性発泡体。
【請求項６】請求項３記載の発泡粒子をバインダーで
接着させ、一体成形したセルロースアセテート生分解性
発泡体。
【請求項７】請求項４または５記載の発泡シートを熱
賦形したセルロースアセテート生分解性発泡体。
【請求項８】セルロースアセテート（Ａ）、可塑剤
（Ｂ）及び、発泡核剤（Ｃ）からなり、（Ａ）：
（Ｂ）：（Ｃ）の配合重量比が（１００）：（０〜８
０）：（２〜５０）である混合原料（Ｄ）に、発泡剤と
して水（Ｅ）を（Ｄ）に対して２〜１００の配合重量比
で混合し、該混合物（Ｆ）を溶融、押出しして発泡体を
製造するに際し、温度１５０〜２５０℃で溶融後、温度
１２０〜２２０℃で計量し、その後剪断速度１０００〜
２００００ｓｅｃ−１で押出して発泡体を製造し、さら
に該発泡体にｐＨ７．５〜８．５である弱アルカリ溶液
を、発泡体に対して、２０〜１００重量部添加すること
を特徴とするセルロースアセテート生分解性発泡体の製
造方法。
【請求項９】セルロースアセテート（Ａ）、可塑剤
（Ｂ）及び、発泡核剤（Ｃ）からなり、（Ａ）：
（Ｂ）：（Ｃ）の配合重量比が（１００）：（０〜８
０）：（２〜５０）である混合原料（Ｄ）に、発泡剤と
して水（Ｅ）を（Ｄ）に対して２〜１００の配合重量比
で混合し、該混合物（Ｆ）を溶融、押出しし、その後、
温度１００〜１５０℃、面圧５〜４０ｋｇｆ／ｃｍ²の
もとで加熱処理することを特徴とするセルロースアセテ
ート生分解性発泡体の製造方法。
【請求項１０】可塑剤がポリアルキレングリコールで
ある請求項８または９記載のセルロースアセテート生分
解性発泡体の製造方法。
【請求項１１】可塑剤が分子量２００〜２００００の
ポリアルキレングリコールである請求項１０記載のセル
ロースアセテート生分解性発泡体の製造方法。
【請求項１２】発泡核剤がタルクである請求項８〜１
１のいずれか１項に記載のセルロースアセテート生分解
性発泡体の製造方法。