JP6433156B2 - 排泄物バッグ用フィルム - Google Patents

Description

本発明は、人工肛門などから排泄される排泄物を収容する排泄物バッグに用いられる、生分解性および耐加水分解性に優れたフィルムに関するものである。

病気や事故などにより消化管や尿管に障害を負った場合、腹部などにおいて腸管や尿管を体表面に導き、開口部（ストーマ）を形成し、体内からの排泄物を一時的に排泄物バックに収容する方法が採られている。

上記排泄物バッグを構成する素材としては、ポリ塩化ビニリデンやポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの多層フィルムが知られている。

しかしながら、従来の排泄物バッグは、収容する排泄物の処理の面で問題を有していた。すなわち、排泄物バッグは、排泄物が一定量になるとこれを廃棄する必要があるが、廃棄に際しては、収容されている排泄物を流出させ洗浄しなければならない。また、洗浄しても排泄物バッグをごみとして処分することは衛生的ではなく、また、環境への負荷が避けられない。

このような問題を受け、排泄物を収容した状態で一定時間は機械的強度を保持することができ、使用後においては、排泄物を収容したまま水洗トイレに流すことが可能な排泄物バックが知られている（特許文献１）。しかしながら、使用時において必要とされる機械的強度や耐水性と、水洗時に必要とされる水溶性のバランスを取ることが非常に難しかった。

また、環境への負荷を低減させるために、生分解性樹脂フィルムからなる排泄物バッグも知られている（特許文献２）。特許文献２に記載の生分解性樹脂フィルムは、ポリ乳酸系樹脂とポリエチレンサクシネート系樹脂を混合してなるものであるが、ポリ乳酸系樹脂は非常に硬く、排泄物バックとして求められる柔軟性に劣る可能性がある。また、耐加水分解性が十分でないため、長期の使用には耐えられないものであった。

特開２００７−３７８８１号公報 特開２００５−３１３９９８号公報

本発明は、上記問題を解決するために種々検討したところ、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と、該３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層を有する生分解性樹脂フィルムで排泄物バッグを構成すると、生分解性および耐加水分解性に優れることを見出し、本発明を完成させた。

本発明は、このような知見の下、成し得たものであり、以下を要旨とする。
（１）３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と、該３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層を有する複層フィルムからなり、前記層のうち、前記３−ヒドロキシアルカノエート共重合体の配合割合は５０〜９５重量％、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂は５〜５０重量％であり、前記層は耐加水分解性を有することを特徴とする排泄物バッグ用フィルム。
（２）前記３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂が、ポリブチレンアジペートテレフタレートであることを特徴とする（１）に記載の排泄物バッグ用フィルム。

本発明の排泄物バッグ用フィルムは、耐加水分解性を有するため長期に亘って使用することが可能である。また、排泄物バッグの廃棄時には、生分解するため自然環境保護、ゴミ処理問題の観点から非常に有用である。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の排泄物用バッグ用フィルムは、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と該３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層を有してなる。

本発明で使用される３−ヒドロキシアルカノエート共重合体は、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する。
３−ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が９５〜８０モル％で、３−ヒドロキシヘキサノエート単位の含有量が５〜２０モル％であることが好ましい。３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が９５モル％を超える場合には、結晶化度が上昇し、フィルムが硬くなったり脆くなったりする傾向にある。反対に、３−ヒドロキシブチレート単位の含有量が８０モル％未満であると、結晶化度が低下するとともに溶融温度が低くなり、フィルム成形が困難になる傾向にある。

３−ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、必要に応じて、３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位の他に、３−ヒドロキシバリレート、３−ヒドロキシオクタノエート、３−ヒドロキシデカノエート等の単量体単位が共重合されていてもよい。

３−ヒドロキシアルカノエート共重合体においては、重量平均分子量が３０万〜３００万であることが好ましく、５０万〜２００万であることがさらに好ましい。ヒドロキシアルカノエート共重合体の重量平均分子量が３０万以上であれば、充分な機械的物性を確保でき、３００万以下であれば、加工性が向上する。
なお、ここでいう重量平均分子量は、標準物質としてポリスチレンを用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定し求めた値である。

３−ヒドロキシアルカノエート共重合体は、微生物を用いた発酵合成法により製造することができる。発酵合成法で使用する微生物は、細胞内に３−ヒドロキシアルカノエート共重合体を蓄積する微生物であれば特に限定されず、Ａ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ、Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ａ．ｌａｔｕｓなどのアルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、ア
ゾトバクター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、アエロモナス属（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）などの菌があげられる。なかでも、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体を効率よく生産するという点で、特にＡｅｒｏｍｏｎａｓ ｃａｖｉａｅ（アエロモナス属）などの菌株、さらにはＰＨＡ合成酵素群の遺伝子を導入したＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ ＡＣ３２（ＦＥＲＭ ＢＰ−６０３８）（Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７９，ｐ４８２１−４８３０（１９９７））などがより好ましく、これらの微生物を適切な条件で培養して菌体内に３−ヒドロキシアルカノエート共重合体を蓄積させた微生物菌体が用いられる。

本発明で使用する３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂としては、脂肪族ポリエステルおよびその誘導体を使用することができ、例えば、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリカプロラクタン、ポリ乳酸等が挙げられる。この中でも、柔軟性や突き刺し強度に優れるポリブチレンアジペートテレフタレートが好ましい。

３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂の配合割合は、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体が５０〜９５重量％、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂が５〜５０重量％である。３−ヒドロキシアルカノエート共重合体が５０重量％未満であると耐加水分解性に乏しくなり、９５重量％を超えるとフィルム成形が困難となる。

本発明の排泄物バッグ用フィルムは、上記３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層を少なくとも有してなる。
すなわち、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層のみからなる単層フィルムであってもよいし、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層と、生分解性やその他の機能性を有する層などを積層してなる複層フィルムであってもよい。

複層フィルムとする場合には、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層は、最内層（排泄物バッグにした際に、内層になる）とすることが好ましい。

複層フィルムとする場合において、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層以外の層としては、その目的に応じて使用する樹脂を選定することができる。
排泄物バッグ用フィルム全体として、生分解性を求めるのであれば、生分解性樹脂からなる層との積層構造にする。生分解性樹脂としては、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリカプロラクタン、ポリ乳酸などが挙げられる。
臭気バリア性を向上させることを目的とするのであれば、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）からなる層を設けることが好ましい。
また、塩化ビニル系樹脂やオレフィン系樹脂からなる層を設けてもよい。オレフィン系樹脂として具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１などの単独重合体、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテンなどから選ばれたα−オレフィン同士の共重合体あるいはα−オレフィンと他の共重合成分との共重合体が挙げられる。α−オレフィン以外の共重合成分としては、ジオレフィン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、ビニルエーテルなどのビニル化合物、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。また、α−オレフィン／α、β
−不飽和カルボン酸とイオン性金属化合物との反応物であるアイオノマー樹脂も用いることができる。

上記複層構造とする場合には、各層の接着性を確保するために、各層の間に接着層を設
けることもできる。
接着層に使用される樹脂は特に限定されるものではないが、不飽和カルボン酸またはその無水物（無水マレイン酸など）によってオレフィン系樹脂をグラフト変性したものなどが好適に用いられる。

また、本発明の排泄物バッグ用フィルムを構成する層に脱臭剤を配合することが好まし
い。かかる脱臭剤の配合により、排泄物バッグの臭気バリア性が改善される。
配合させる脱臭剤は、各種悪臭成分、例えば、アンモニア、アミン、硫化水素、メルカプタン、スルフィドなどに対し脱臭効果のある物質であり、具体的には、有機酸類、鉄化合物、亜鉛化合物、アルミニウム化合物、銅化合物、ケイ素化合物、ジルコニウム化合物、ゼオライト、医王石などが挙げられる。これらの脱臭剤は、単独で用いることもできるし複数種を混合して用いることもできる。

本発明の排泄物バッグ用フィルムを構成する各層には、上記脱臭剤以外にも必要に応じて、各種添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、可塑剤、熱安定剤、滑剤、着色剤、充填剤等が挙げられる。

排泄物バッグ用フィルムの厚みは特に限定されるものではないが、全体厚みが１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜１５０μｍである。全体厚みが２００μｍを超える場合には、フィルムの剛性が高くなって柔軟性が低下するとともに、バッグの重量が大きくなる不具合がある。また、全体厚みが１０μｍ未満であると、力学的強度が低くて破れやすくなったり、吸音性が低くなって排泄時の音漏れがしやすくなったりする不具合がある。

本発明の排泄物バッグ用フィルムを成形する方法は特に限定されるものではないが、単層フィルムの場合は、押出成形、インフレーション成形、カレンダー成形、複層フィルムの場合は、共押出成形、ドライラミネート成形などを採用することができる。

以上のような排泄物バッグ用フィルムを袋状に加工することで、排泄物バッグとして使用することができる。袋状に加工する方法としては、高周波ウェルダーやヒートシールなどが挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。

＜実施例１〜６、比較例１〜２＞
表１に記載の配合処方でＴ−ダイ押出成形し、厚さ１００μｍのフィルムを作製した。
なお、表中の数値の単位は「重量％」である。

表中；
・３−ヒドロキシアルカノエート共重合体１
カネカ社製 アオニレックス（３−ヒドロキシブチレート９４ｍｏｌ％、３−ヒドロキシヘキサノエート６ｍｏｌ％）
・３−ヒドロキシアルカノエート共重合体２
カネカ社製 アオニレックス（３−ヒドロキシブチレート８９ｍｏｌ％、３−ヒドロ キシヘキサノエート１１ｍｏｌ％）
・ＰＢＡＴ（ポリブチレンアジペートテレフタレート）
ＢＡＳＦジャパン社製 エコフレックス
・ＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）
昭和高分子社製 ビオノーレ＃１００１
・ＰＢＳＡ（ポリブチレンサクシネートアジペート）
昭和高分子社製 ビオノーレ＃３００１
なお、表中の数値の単位は「重量％」である。

得られたフィルムについて、以下の評価を行なった。

＜成形加工性＞
フィルム成形の際に、樹脂が安定してダイスから出ているかどうか目視で確認した。
〇・・・問題なし
×・・・安定して樹脂がダイスに供給されない

＜耐加水分解性＞
得られたフィルムから５ｃｍ×５ｃｍの試験片を切り出し、６０℃×５０％ＲＨに調整した水に浸漬し、２週間後の重量変化を確認し、以下のように評価した
〇・・・重量変化率が２０％未満
×・・・重量変化率が２０％以上

実施例１〜６は、成形加工性および耐加水分解性に優れるため、排泄物バッグ用のフィルムとして好適である。

Claims (2)

1. ３−ヒドロキシブチレート単位および３−ヒドロキシヘキサノエート単位を有する３−ヒドロキシアルカノエート共重合体と、該３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂とを含んでなる層を有する複層フィルムからなり、
   前記層のうち、前記３−ヒドロキシアルカノエート共重合体の配合割合は５０〜９５重量％、３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂は５〜５０重量％であり、
   前記層は耐加水分解性を有することを特徴とする排泄物バッグ用フィルム。
2. 前記３−ヒドロキシアルカノエート共重合体以外の生分解性樹脂が、ポリブチレンアジペートテレフタレートであることを特徴とする請求項１に記載の排泄物バッグ用フィルム。