JPH0771824B2 - 新規な積層板状素材及びその製造方法 - Google Patents
新規な積層板状素材及びその製造方法Info
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- JPH0771824B2 JPH0771824B2 JP4187288A JP18728892A JPH0771824B2 JP H0771824 B2 JPH0771824 B2 JP H0771824B2 JP 4187288 A JP4187288 A JP 4187288A JP 18728892 A JP18728892 A JP 18728892A JP H0771824 B2 JPH0771824 B2 JP H0771824B2
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- Artificial Filaments (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は天然原料を材料にした成
形加工用素材を提供するものである。この素材は含水状
態で熱可塑性を有するため、加湿しながら種々の形状に
成形加工できる特徴を有し、天然高分子系の新規な成形
用素材として利用できる。さらにこの素材は微生物分解
性を有し、分解物は環境に対して全く無害であるため、
強靭な柔軟性を持つ新規な微生物分解性プラスチックと
して、成形を必要とする種々の産業分野で使用される。
形加工用素材を提供するものである。この素材は含水状
態で熱可塑性を有するため、加湿しながら種々の形状に
成形加工できる特徴を有し、天然高分子系の新規な成形
用素材として利用できる。さらにこの素材は微生物分解
性を有し、分解物は環境に対して全く無害であるため、
強靭な柔軟性を持つ新規な微生物分解性プラスチックと
して、成形を必要とする種々の産業分野で使用される。
【０００２】
【従来の技術】天然素材は一般に熱可塑性に乏しく、こ
のために汎用プラスチックとしての成形性に欠けてき
た。しかし最近、石油系プラスチックの廃棄物問題など
が生じ、天然素材から微生物分解性プラスチックを調製
しようとする考え方がでてきた。さらに、天然素材その
ものの持つ触感を活かして特殊な加工用素材として見直
そうとする要求も大きくなりつつある。そのためには、
加工の際に十分な熱可塑性を有し、折れ難い等の物性が
要求される。天然高分子でも、デンプンやある種のタン
パクなどは、水を含むと熱可塑性を有して成形加工が可
能になる性質があるが、加工用素材としては強度や折れ
難さなどの点で全く不満足な物性しか持たない。加工用
素材には曲げ易さ、折れ難さなどの他に、適度の透明性
があることが望ましいが、これらの物性を満足するよう
な加工用天然素材は開発されていなかった。
のために汎用プラスチックとしての成形性に欠けてき
た。しかし最近、石油系プラスチックの廃棄物問題など
が生じ、天然素材から微生物分解性プラスチックを調製
しようとする考え方がでてきた。さらに、天然素材その
ものの持つ触感を活かして特殊な加工用素材として見直
そうとする要求も大きくなりつつある。そのためには、
加工の際に十分な熱可塑性を有し、折れ難い等の物性が
要求される。天然高分子でも、デンプンやある種のタン
パクなどは、水を含むと熱可塑性を有して成形加工が可
能になる性質があるが、加工用素材としては強度や折れ
難さなどの点で全く不満足な物性しか持たない。加工用
素材には曲げ易さ、折れ難さなどの他に、適度の透明性
があることが望ましいが、これらの物性を満足するよう
な加工用天然素材は開発されていなかった。
【０００３】人工の蛋白樹脂としては乳蛋白すなわちカ
ゼインから成るカゼイン樹脂があるが、カゼイン樹脂を
種々物性改善しても含水状態での熱可塑性が少なく曲げ
強度が弱いなどの欠点があり、精密な加工は不可能であ
った。グルテンを用いるプラスチック製造の試みについ
ても、透明性や強度などの点で満足すべきものが得られ
ていない。また、本発明の構成成分である絹蛋白フィブ
ロインや海洋甲殼類外皮からのキトサンについては透過
膜用のフィルムとして検討した報告はあるが、これらと
グリセリンの三成分を同時に含んだ新規特性を持つ素材
を製造する試みはなく、さらにこれらを積層して、成形
加工に適した板状素材を製造する試みも現在までなかっ
た。
ゼインから成るカゼイン樹脂があるが、カゼイン樹脂を
種々物性改善しても含水状態での熱可塑性が少なく曲げ
強度が弱いなどの欠点があり、精密な加工は不可能であ
った。グルテンを用いるプラスチック製造の試みについ
ても、透明性や強度などの点で満足すべきものが得られ
ていない。また、本発明の構成成分である絹蛋白フィブ
ロインや海洋甲殼類外皮からのキトサンについては透過
膜用のフィルムとして検討した報告はあるが、これらと
グリセリンの三成分を同時に含んだ新規特性を持つ素材
を製造する試みはなく、さらにこれらを積層して、成形
加工に適した板状素材を製造する試みも現在までなかっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】成形加工に必要とされ
る素材物性は、成形体の適度の透明性、含水状態での熱
可塑性及び折れ難さである。さらに、板状成形体の中に
装飾模様を入れることができれば、より好ましい。本発
明は、このような要件を満足しうる成形加工用材料を天
然原料をもとにして提供するとともに、その製造方法を
も提供することを目的としてなされたものである。
る素材物性は、成形体の適度の透明性、含水状態での熱
可塑性及び折れ難さである。さらに、板状成形体の中に
装飾模様を入れることができれば、より好ましい。本発
明は、このような要件を満足しうる成形加工用材料を天
然原料をもとにして提供するとともに、その製造方法を
も提供することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、フィブロイン
とキトサン及びグリセリンを共存させた水溶液を流延乾
燥してシートを作成し、さらにこのシートを加湿積層し
てホットプレスすることにより、適度の透明度を有する
成形加工が可能な素材を形成できることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、フィブロイン
とキトサン及びグリセリンを共存させた水溶液を流延乾
燥してシートを作成し、さらにこのシートを加湿積層し
てホットプレスすることにより、適度の透明度を有する
成形加工が可能な素材を形成できることを見いだし、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は前記三成分を水溶液中
に共存させ、流延乾燥することにより、単独成分あるい
は二成分では得られないシート物性を発現でき、さらに
加湿シートのホットプレス積層接着によって、成形加工
が可能な透明な板状素材が得られる。前記三成分のうち
いずれが欠けても成形加工用物性の発現は困難である。
フィブロインは含水熱可塑性を発現できる透明素材とし
て不可欠であり、キトサンは素材に靭性を付与し、また
フィブロインと適切に相溶して素材を均一化し、シート
に透明性を損なわないために必要である。またグリセリ
ンはシート調製の際の製膜性を向上させるとともに、加
湿で水分を均一に吸着してフィブロインなどの分子鎖の
運動を容易にすることでホットプレスのみで積層問接着
を可能とする。このシートの積層には三成分が均一相で
存在することが重要であり、そのためには三成分を共存
した水溶液の流延乾燥法によってシートを形成させるこ
とが必要である。
に共存させ、流延乾燥することにより、単独成分あるい
は二成分では得られないシート物性を発現でき、さらに
加湿シートのホットプレス積層接着によって、成形加工
が可能な透明な板状素材が得られる。前記三成分のうち
いずれが欠けても成形加工用物性の発現は困難である。
フィブロインは含水熱可塑性を発現できる透明素材とし
て不可欠であり、キトサンは素材に靭性を付与し、また
フィブロインと適切に相溶して素材を均一化し、シート
に透明性を損なわないために必要である。またグリセリ
ンはシート調製の際の製膜性を向上させるとともに、加
湿で水分を均一に吸着してフィブロインなどの分子鎖の
運動を容易にすることでホットプレスのみで積層問接着
を可能とする。このシートの積層には三成分が均一相で
存在することが重要であり、そのためには三成分を共存
した水溶液の流延乾燥法によってシートを形成させるこ
とが必要である。
【０００７】このシートを多重積層して得られた板状の
積層シート素材は、その積層構造故に、成形加工用に必
須の曲げ特性、すなわち含水加熱時に非常に曲げ靭性の
大きい特性を発現できる。さらに、この得られた積層シ
ートを、水浸漬などでグリセリンを適当量除去し、再び
ホットプレスなどすることによって、最終的に成形加工
に適した硬度や耐水性を持つ板状素材が得られる。以下
に本発明の詳細を示すが、混合割合、温度、含水率、積
層数などはこの範囲に限定されるものではない。
積層シート素材は、その積層構造故に、成形加工用に必
須の曲げ特性、すなわち含水加熱時に非常に曲げ靭性の
大きい特性を発現できる。さらに、この得られた積層シ
ートを、水浸漬などでグリセリンを適当量除去し、再び
ホットプレスなどすることによって、最終的に成形加工
に適した硬度や耐水性を持つ板状素材が得られる。以下
に本発明の詳細を示すが、混合割合、温度、含水率、積
層数などはこの範囲に限定されるものではない。
【０００８】フィブロイン及びキトサンに対するグリセ
リンの割合は２０〜１００％が望ましく、この範囲外で
はシートの製膜性が低下する。フィブロインに対するキ
トサンの割合は５〜３０％が望ましい。５％未満では非
常に脆くなり、３０％より大きいとホットプレスの際の
接着性が低下する。これら３成分を含む水溶液を流延
し、乾燥してシートを得る。このシートを水蒸気あるい
は水で湿らせ、含水率を望ましくは１０〜７０％に調湿
したのち、望ましくは５枚以上、５０〜２００℃でホッ
トプレス積層接着させ、厚さ数ミリの積層シートを得
る。耐水性などを付与するためには、この積層シートを
水などに浸漬してグリセリンを除き、湿った積層シート
を再びホットプレスして乾燥し、成形加工用の板状素材
を得る。
リンの割合は２０〜１００％が望ましく、この範囲外で
はシートの製膜性が低下する。フィブロインに対するキ
トサンの割合は５〜３０％が望ましい。５％未満では非
常に脆くなり、３０％より大きいとホットプレスの際の
接着性が低下する。これら３成分を含む水溶液を流延
し、乾燥してシートを得る。このシートを水蒸気あるい
は水で湿らせ、含水率を望ましくは１０〜７０％に調湿
したのち、望ましくは５枚以上、５０〜２００℃でホッ
トプレス積層接着させ、厚さ数ミリの積層シートを得
る。耐水性などを付与するためには、この積層シートを
水などに浸漬してグリセリンを除き、湿った積層シート
を再びホットプレスして乾燥し、成形加工用の板状素材
を得る。
【０００９】この板状素材の硬度などの物性を向上させ
るために、グリセリン除去の際に水で浸漬するかわり
に、エタノールやホルマリンの水溶液中に浸漬してグリ
セリン除去することもできる。また、着色やその他の物
性の付与を行うために、シート製造の際に填料や顔料、
ポリマーなどを添加することもできる。また、シート面
に適切な方法で模様などを印刷したのちにホットプレス
積層することにより、内部に装飾の入った板状素材を得
ることもできる。
るために、グリセリン除去の際に水で浸漬するかわり
に、エタノールやホルマリンの水溶液中に浸漬してグリ
セリン除去することもできる。また、着色やその他の物
性の付与を行うために、シート製造の際に填料や顔料、
ポリマーなどを添加することもできる。また、シート面
に適切な方法で模様などを印刷したのちにホットプレス
積層することにより、内部に装飾の入った板状素材を得
ることもできる。
【００１０】
【発明の効果】本発明の新規な素材を本発明の製造法に
よって調製することにより、天然高分子からなる成形用
素材であり、且つ成形加工が行える微生物分解性の板状
素材を提供できる。近年、成形加工用の微生物分解性プ
ラスチックの開発が要求されているが、本発明はこれに
応えるものである。
よって調製することにより、天然高分子からなる成形用
素材であり、且つ成形加工が行える微生物分解性の板状
素材を提供できる。近年、成形加工用の微生物分解性プ
ラスチックの開発が要求されているが、本発明はこれに
応えるものである。
【００１１】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【００１２】実施例１ 絹糸を精錬して採取したフィブロインの５％水溶液、キ
トサンを０．５％酢酸水溶液に溶解した１％キトサン水
溶液、及び試薬級グリセリンを用意した。これらを所定
の割合になるよう混合し、１５０メッシュの濾布で濾過
した。これらの濾液に消泡剤としてオクチルアルコール
を液表面に流し、十分に減圧脱泡を行った。これらの混
合液をステンレス製バットに流延し、７０℃で４時間送
風乾燥し、厚さ約１００μｍのシートを得た。
トサンを０．５％酢酸水溶液に溶解した１％キトサン水
溶液、及び試薬級グリセリンを用意した。これらを所定
の割合になるよう混合し、１５０メッシュの濾布で濾過
した。これらの濾液に消泡剤としてオクチルアルコール
を液表面に流し、十分に減圧脱泡を行った。これらの混
合液をステンレス製バットに流延し、７０℃で４時間送
風乾燥し、厚さ約１００μｍのシートを得た。
【００１３】これらのシートを１０枚ずつ重ね、含水率
４０％となるよう加湿して、１５０℃で１分間、３００
ｋｇ／ｃｍ２でホップレスし、積層シートとした。さら
に、この積層シートを水中に浸漬して脱グリセリンし、
再び１１０℃で５分間、３００ｋｇ／ｃｍ２ホットプレ
スして板状素材を得た。これらの種々のサンプルの含水
加熱時の可塑性などの性質について、比較結果を表１に
示す。
４０％となるよう加湿して、１５０℃で１分間、３００
ｋｇ／ｃｍ２でホップレスし、積層シートとした。さら
に、この積層シートを水中に浸漬して脱グリセリンし、
再び１１０℃で５分間、３００ｋｇ／ｃｍ２ホットプレ
スして板状素材を得た。これらの種々のサンプルの含水
加熱時の可塑性などの性質について、比較結果を表１に
示す。
【表１】
【００１４】この表から明らかなように、フィブロイン
とキトサン及びグリセリンが共存した場合のみ積層シー
トの成形が可能であり、成形加工用素材としての必要条
件を満たしている。
とキトサン及びグリセリンが共存した場合のみ積層シー
トの成形が可能であり、成形加工用素材としての必要条
件を満たしている。
【００１５】実施例２ フィブロイン：キトサン：グリセリンを５：１：４の割
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製したシートを
１５０℃で１分間ホットプレスする際の含水率の影響を
板状素材の接着強度を調べて表２に示す。
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製したシートを
１５０℃で１分間ホットプレスする際の含水率の影響を
板状素材の接着強度を調べて表２に示す。
【表２】
【００１６】表から明らかなように、シートを含水させ
ないと接着せず、積層シートが形成されないため不適で
あり、シートを含水させる必要があった。しかし、含水
量が多すぎると発泡等の問題が生じ、シートの含水率は
１０〜７０％程度が望ましかった。
ないと接着せず、積層シートが形成されないため不適で
あり、シートを含水させる必要があった。しかし、含水
量が多すぎると発泡等の問題が生じ、シートの含水率は
１０〜７０％程度が望ましかった。
【００１７】実施例３ フィブロイン：キトサン：グリセリンを５：１：４の割
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製したシートを
含水率４０％とし、１分間ホットプレスする際のプレス
温度の影響を板状素材の接着強度を調べて表３に示す。
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製したシートを
含水率４０％とし、１分間ホットプレスする際のプレス
温度の影響を板状素材の接着強度を調べて表３に示す。
【表３】
【００１８】表から明らかなように、プレス温度が５０
℃未満では十分な接着が行われず、積層シートの形成が
不十分であった。２００℃より高いと水分の蒸発が強す
ぎて、これも積層シートの形成が不十分であった。また
全体的に温度が高いと着色が大きくなる傾向があった。
このことから、プレス温度は５０〜２００℃程度が良い
ことが分かった。
℃未満では十分な接着が行われず、積層シートの形成が
不十分であった。２００℃より高いと水分の蒸発が強す
ぎて、これも積層シートの形成が不十分であった。また
全体的に温度が高いと着色が大きくなる傾向があった。
このことから、プレス温度は５０〜２００℃程度が良い
ことが分かった。
【００１９】実施例４ フィブロイン：キトサン：グリセリンを５：１：４の割
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製した厚み約１
００μｍのシートを含水率４０％とし、１分間１５０℃
でホットプレスしてのち作成した４ｃｍ長さの板状素材
片の７０℃の温水中での曲がりやすさと、シートの積層
数との関係を表４に示す。また、参考として、積層しな
い場合の実験結果も示した。
合で用いて、実施例１と同様の条件で調製した厚み約１
００μｍのシートを含水率４０％とし、１分間１５０℃
でホットプレスしてのち作成した４ｃｍ長さの板状素材
片の７０℃の温水中での曲がりやすさと、シートの積層
数との関係を表４に示す。また、参考として、積層しな
い場合の実験結果も示した。
【表４】
【００２０】積層しない場合は厚いシートを作成するこ
とは困難であり、またこの素材は柔軟性に欠け、成形加
工用として不適であった。積層して得られた板状素材で
は、積層数が５層以上になると、温水中で折れることな
しに板状素材片の両端を接触できるほど柔軟性が生じる
ことが分かった。
とは困難であり、またこの素材は柔軟性に欠け、成形加
工用として不適であった。積層して得られた板状素材で
は、積層数が５層以上になると、温水中で折れることな
しに板状素材片の両端を接触できるほど柔軟性が生じる
ことが分かった。
【００２１】含水率４０％、１５０℃で１０層の積層シ
ートを調製し、脱グリセリン処理し、再ホットプレスし
て得られた板状素材は、耐水性のある黄色を帯びた透明
であり、硬度、含水加熱時の柔軟性、吸水量など、加工
用素材として適切な物性が得られた。
ートを調製し、脱グリセリン処理し、再ホットプレスし
て得られた板状素材は、耐水性のある黄色を帯びた透明
であり、硬度、含水加熱時の柔軟性、吸水量など、加工
用素材として適切な物性が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０７Ｃ 31/22 9159−4Ｈ
Claims (2)
- 【請求項１】 フィブロインとキトサン及びグリセリン
の三成分から成るシートを積層して得られる、含水時に
熱可塑性を有する板状素材。 - 【請求項２】 流延乾燥法によって形成されたシートを
加湿し、ホットプレスによって積層接着させる工程を含
む請求項１記載の板状素材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187288A JPH0771824B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 新規な積層板状素材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4187288A JPH0771824B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 新規な積層板状素材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776047A JPH0776047A (ja) | 1995-03-20 |
| JPH0771824B2 true JPH0771824B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16203380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4187288A Expired - Lifetime JPH0771824B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 新規な積層板状素材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771824B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268753A (zh) * | 2010-06-04 | 2011-12-07 | 康力得生技股份有限公司 | 高分子纤维与创伤敷料的制造方法及获得的创伤敷料 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4881155B2 (ja) * | 2004-04-20 | 2012-02-22 | 日本新薬株式会社 | 絹フィブロインフィルム |
| JP6528278B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2019-06-12 | 国立大学法人信州大学 | ナノファイバーの製造方法及びエレクトロスピニング用ドープ |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4187288A patent/JPH0771824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268753A (zh) * | 2010-06-04 | 2011-12-07 | 康力得生技股份有限公司 | 高分子纤维与创伤敷料的制造方法及获得的创伤敷料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0776047A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |