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プルラン／檜粉末を用いたトレー成形体の作製
Development of Tray Moulding of Pullulan / Hinoki Woody Chip
光石一太・文屋秀雄＊１・内田幸夫＊１・芳中健二＊２・福原直成＊３
Kazuta MITSUISHI，Hideo BUNYA＊1，Yukio UCHIDA＊1，Kenji YOSHINAKA＊2
and
Naoshige FUKUHARA＊３
キーワード：プルラン／バインダー／曲げ特性／木質系粉末
Key words：Pullulan／Binder／Bending Properties／Wood Powder
１．はじめに
ポリエチレンに代表される石油由来の汎用プラスチ
ックは、我々を取巻く生活環境において必需品として
の地位を確立している。しかし、近年において地球環
境や廃棄物問題の観点から問題が指摘されている。そ
こで、地球環境に留意した資源環境素材として、生分
解性プラスチックへの期待が注目されている。
現在市販されている生分解性プラスチックは、石油
由来の化学合成系樹脂（ポリブチレンサクシネート、
ポリカプロラクトン等）
、天然物由来の化学合成系樹脂
（ポリ乳酸等）
、天然高分子系樹脂（修飾デンプン、デ
ンプン／化学合成系等）
、微生物系（微生物が作り出す
ポリエステル系等）が一般的である。
なかでも微生物系の天然多糖類は、可食性、接着性、
付着性、被膜性、潤滑性を有するため、食品、医薬品、
化粧品等の分野において使用されている。一方、本実
験で用いるプルランは、他の多糖類と比較して、接着
力が非常に強く、打錠や顆粒化時のバインダーとして
も広く用いられている。そこで、プルランの特性の中
で、接着性、固結性に着目し、木質系粉末を固形化す
る際のバインダーとしての応用を試みた１）。
ここでは、天然多糖類であるプルランをバインダー
として、木質系粉末（檜粉末）を用いたトレー成形体
の作製を行ったため、その概要を述べる。
の白色粉末である。
２．２
試料調製
木質系粉末として檜粉末
（平均粒径 約0.1～0.2mm、
100 メッシュ以下）を用いた。プルラン粉末（林原生
物化学研究所、PF10、平均粒径 0.2～0.5mm）と檜粉
末を予め混合した後、混合物の状態調製を行った。状
態調製は、混合物に水分を添加して含水率（11.0～15.5
重量％）を変化させた。なお、プルラン粉末／檜粉末
の混合比は、30／70、20／80、10／90 としたが、本
報告では、30／70 の結果を示す。
２．３
圧縮成形
実用的なトレー作製のため、圧縮成形装置を用いて、
温度 125℃で、プルラン粉末／檜粉末の圧縮成形実験
を実施した。圧縮圧力は、50～80t である。トレー成
形体用金型とトレー成形体の外観を図 1 および 2 に示
す。
２．４ 物性測定
圧縮成形を施したトレー成形体（厚さ：2ｍｍ）から
試験片を切出して、JIS A 5905 に準用して曲げ試験を
実施した。試験条件は、試験片幅 50mm、スパン間距
離 80mm、曲げ固定台の半径 5mm、曲げ圧子の半径
5mm、試験速度 2mm/min である。曲げ試験における
荷重―伸び曲線から曲げ強さ、曲げ弾性率を測定した。
２．実験方法
２．１
プルランとは
プルランは、デンプンを原料として黒酵母の一種で
ある Aureobasidium pullulans を培養して得られるマ
ルトトリオース（グルコースの 3 分子がα―1,4 結合）
が、規則正しくα―1,6 結合した天然多糖類で無味無臭
＊１：株式会社林原生物化学研究所
＊２：株式会社アイビー
＊３：みのる化成株式会社
（a）
（b）
図１ 圧縮成形機の外観図
（a）上部の金型 （b）下部の金型
曲げ弾性率(GPa）
1.5
1
0.5
0
11
12.5
14
15.5
含水率(重量％)
３．結果および考察
図 3 には、圧縮圧力 60t 時のトレー成形体の曲げ強
さとプルラン粉末／檜粉末に含まれる含水率との関係
を示す。含水率が 11.0 重量％では、曲げ強さは約
30MPa まで増加した。これは、JIS A 5905 の中で繊
維板（密度 0.5ｇ／cm３以上、曲げ強さ 30MPa タイプ）
に匹敵する値である。本実験では、含水率 15.5 重量％
を除いて、曲げ強さに含水率依存性は認められなかっ
た。
図４ プルラン／檜粉末成形体の曲げ弾性率
と含水率との関係 （圧縮圧力 60t）
40
曲げ強さ(MPa)
図２ トレー成形体の外観図
（プルラン粉末／檜粉末= 30／70）
30
20
10
0
50
40
曲げ強さ(MPa)
60
70
80
図５ プルラン／檜粉末成形体の曲げ強さと
圧縮圧力 (t)
圧縮圧力との関係
含水率 12.5wt%
30
図５ プルラン／檜粉末成形体の曲げ強さと
と圧縮圧力との関係 （含水率 12.5 重量%）
20
10
0
11
12.5
14
含水率(重量％)
15.5
図３ プルラン／檜粉末成形体の曲げ強さと
含水率の関係
（圧縮圧力 60t）
図 4 には、圧縮圧力 60t 時のトレー成形体の曲げ弾
性率とプルラン粉末／檜粉末に含まれる含水率との関
係を示す。含水率が 12.5 重量％では、曲げ弾性率は極
大の 1.3GPa まで増加した。
その後、
含水率 15.5 重量%
では、大幅に弾性率が低下した。これは、含水率の増
加に伴い水分の蒸発が十分でなく、固化が不十分であ
るためと思われる。
図 5 には、含水率 12.5 重量％のトレー成形体の曲げ
強さと圧縮圧力との関係を示す。圧縮圧力の増加に伴
い曲げ強さは、約 30MPa まで増加した。
４．まとめ
プルラン粉末／檜粉末を原料としてトレー成形体を
作製した。トレー成形体から試験片を切出し、曲げ強
さ、曲げ弾性率を測定した。プルラン粉末／檜粉末の
混合比 30／70、 圧縮圧力 60t の条件下で、曲げ強さ
（約 30MPa）
、曲げ弾性率（約 1GPa）の結果が得ら
れた。
一方、プルランは水溶性であるため、長期使用や高
湿度の環境においては、耐水処理を施す必要性がある。
具体的な用途としては、現在はパーティー用トレー、
住宅用内装材、農業資材、自動車用部材等への展開を
図っている。
本研究内容は、第 22 回国際成形加工学会(2006)、平
成 18 年度プラスチック成形加工学会年次大会(2006)
で発表した。
参考文献
1)光石、小林、茶園、文屋、芳中,第 12 回フィラーシン
ポジウム講演予稿集,34(2004)