JPH04146953A - プラスチックの生分解性制御方法 - Google Patents
プラスチックの生分解性制御方法Info
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- JPH04146953A JPH04146953A JP27171190A JP27171190A JPH04146953A JP H04146953 A JPH04146953 A JP H04146953A JP 27171190 A JP27171190 A JP 27171190A JP 27171190 A JP27171190 A JP 27171190A JP H04146953 A JPH04146953 A JP H04146953A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、生分解性を有する脂肪族ポリエステルをプラ
スチック素材として用い、その生分解性をその脂肪族ポ
リエステルの生分解性以下の範囲において任意に制御す
る方法に関するものである。
スチック素材として用い、その生分解性をその脂肪族ポ
リエステルの生分解性以下の範囲において任意に制御す
る方法に関するものである。
Ｃ従来の技術及びその問題点〕
現在までに、生分解性プラスチックの生分解速度の制御
方法として、 （］）生分解しやすい樹脂を使用する、（２）生分解性
樹脂に、より生分解しやすい樹脂や添加物を加える、 （３〕 生分解性樹脂に多量な粉体を加えることにより
、ブレンド体を多孔性にして生分解性樹脂の表面積をひ
ろげる、 等の生分解速度を高める方法と、 （４）生分解の遅い樹脂を使用する （５）生分解性樹脂に生分解しにくい樹脂を加える、 （６）抗菌性、酵素阻害剤を加える、 （７）生分解性樹脂、及び生分解生プラスチックの表面
に非生分解樹脂でラミネートする、という生分解速度を
低下させる方法がある。
方法として、 （］）生分解しやすい樹脂を使用する、（２）生分解性
樹脂に、より生分解しやすい樹脂や添加物を加える、 （３〕 生分解性樹脂に多量な粉体を加えることにより
、ブレンド体を多孔性にして生分解性樹脂の表面積をひ
ろげる、 等の生分解速度を高める方法と、 （４）生分解の遅い樹脂を使用する （５）生分解性樹脂に生分解しにくい樹脂を加える、 （６）抗菌性、酵素阻害剤を加える、 （７）生分解性樹脂、及び生分解生プラスチックの表面
に非生分解樹脂でラミネートする、という生分解速度を
低下させる方法がある。
しかし、前記（１）、（２）、（４）、（５）の方法に
おいては、現在、生分解性があるといわれている樹脂は
少なく、その中でも市販されているものは更に少ないの
で非常に選択の余地が狭い。また、用途に適当な生分解
性を持つ生分解性樹脂を分子設計。
おいては、現在、生分解性があるといわれている樹脂は
少なく、その中でも市販されているものは更に少ないの
で非常に選択の余地が狭い。また、用途に適当な生分解
性を持つ生分解性樹脂を分子設計。
合成するとなると、たいへんな費用がかかる。（６）に
おいては、上記されているような生分解阻害剤が、プラ
スチック加工時に安定であるか、また、加工時、使用時
、分解時、及び分解後に安全であるかの不安がある。そ
して（７）においては、分解後にラミネートフィルムが
残ってしまうという問題がある。
おいては、上記されているような生分解阻害剤が、プラ
スチック加工時に安定であるか、また、加工時、使用時
、分解時、及び分解後に安全であるかの不安がある。そ
して（７）においては、分解後にラミネートフィルムが
残ってしまうという問題がある。
生分解性プラスチックは、使用期間中に分解せずに使用
後には速やかに分解してしまうことが最も好ましい。す
なわち、該プラスチック製品の微生物による形状の崩壊
の過程において、生分解初速度が以後の生分解速度より
も低ければ低いほど好ましいことになる。
後には速やかに分解してしまうことが最も好ましい。す
なわち、該プラスチック製品の微生物による形状の崩壊
の過程において、生分解初速度が以後の生分解速度より
も低ければ低いほど好ましいことになる。
よって、本発明は、生分解性プラスチックにおいて、単
位容積当りの生分解速度を生分解性プラスチックより低
い範囲に抑制し得るプラスチックの生分解性制御方法を
提供することを課題とする。
位容積当りの生分解速度を生分解性プラスチックより低
い範囲に抑制し得るプラスチックの生分解性制御方法を
提供することを課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、生分解性ポリエステルに、無機及び／又は有機フ
ィラーを１０〜５０ｖｏｌ％配合するとともに、該フィ
ラーの平均体積（分散層の平均体積）を４．２ＸＩＯ３
〜６５．４．ｃｍ”の範囲で変化させることにより、そ
のブレンド体の表面から約２０μｓの深さまでの脂肪族
ポリエステルの生分解速度、すなわちブレンド体が生分
解により崩壊し初める速度を、その表面部の脂肪族ポリ
エステル単体の生分解速度と比較し、単位容積当りの生
分解速度で、９０〜１０％に調整出来ることを見い出し
本発明を完成するに至った。
結果、生分解性ポリエステルに、無機及び／又は有機フ
ィラーを１０〜５０ｖｏｌ％配合するとともに、該フィ
ラーの平均体積（分散層の平均体積）を４．２ＸＩＯ３
〜６５．４．ｃｍ”の範囲で変化させることにより、そ
のブレンド体の表面から約２０μｓの深さまでの脂肪族
ポリエステルの生分解速度、すなわちブレンド体が生分
解により崩壊し初める速度を、その表面部の脂肪族ポリ
エステル単体の生分解速度と比較し、単位容積当りの生
分解速度で、９０〜１０％に調整出来ることを見い出し
本発明を完成するに至った。
即ち、本発明によれば、生分解性脂肪族ポリエステルに
無機及び／又は有機フィラーを１Ｏ−５０ｖｏｌ％配合
するとともに、該フィラーの平均体積を４，２Ｘ １０
−３−６５．４ｇ”の範囲で変化させ、単位容積当りの
生分解速度を該脂肪族ポリエステルの９０〜１０％の範
囲に抑制することを特徴とするプラスチックの生分解性
制御方法が提供される。
無機及び／又は有機フィラーを１Ｏ−５０ｖｏｌ％配合
するとともに、該フィラーの平均体積を４，２Ｘ １０
−３−６５．４ｇ”の範囲で変化させ、単位容積当りの
生分解速度を該脂肪族ポリエステルの９０〜１０％の範
囲に抑制することを特徴とするプラスチックの生分解性
制御方法が提供される。
本発明における生分解性とは、土壌などの自然環境中で
分解されること、また埋立地などの部分的自然環境中で
も分解されること、更に都市ゴミや下水処理場の余剰汚
泥、豚排泄物などの処理法として知られている好気条件
下での急速堆肥化処理で分解されること、脂肪族ポリエ
ステル分解酵素生産菌や、それらを含有する物などによ
って分解されることなどを意味している。
分解されること、また埋立地などの部分的自然環境中で
も分解されること、更に都市ゴミや下水処理場の余剰汚
泥、豚排泄物などの処理法として知られている好気条件
下での急速堆肥化処理で分解されること、脂肪族ポリエ
ステル分解酵素生産菌や、それらを含有する物などによ
って分解されることなどを意味している。
生分解性脂肪族ポリエステルとしては、ポリヒドロキシ
ブチレート（ＰＨ８）及びその誘導体、ポリカプロラク
トン（ＰＣＬ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、
ポリテトラメチレンアジペート等の脂肪族ポリエステル
及びその誘導体、ポリシクロヘキシレンジメチルアジベ
ート等の脂環族ポリエステル及びその誘導体、熱可塑性
合成樹脂と生分解性を有する脂肪族ポリエステルとの共
重合体、また以上の脂肪族ポリエステルと一般樹脂との
ブレンド体等があげられる。これらは単独あるいは２種
以上の混合物として用いられる。
ブチレート（ＰＨ８）及びその誘導体、ポリカプロラク
トン（ＰＣＬ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、
ポリテトラメチレンアジペート等の脂肪族ポリエステル
及びその誘導体、ポリシクロヘキシレンジメチルアジベ
ート等の脂環族ポリエステル及びその誘導体、熱可塑性
合成樹脂と生分解性を有する脂肪族ポリエステルとの共
重合体、また以上の脂肪族ポリエステルと一般樹脂との
ブレンド体等があげられる。これらは単独あるいは２種
以上の混合物として用いられる。
無機フィラーとしては、タルク、炭酸カルシウム、クレ
ー、シリカ、アルミナ、ガラス粉、ステンレス、アルミ
ニウム、銅、磁鉄等があげられる。
ー、シリカ、アルミナ、ガラス粉、ステンレス、アルミ
ニウム、銅、磁鉄等があげられる。
有機フィラーとしては、それら自身が生分解されるもの
として、イモ類、米麦類、コーン類などの澱粉含有物か
ら製出精製した澱粉、及び澱粉と酢酸ビニル、アクリル
酸、アクリレート等との共重合体などの澱粉誘導体、木
粉、セルロース粉等の植物体粉末等があげられ、その他
に熱硬化性樹脂粉や生分解性プラスチックの溶解加工温
度では溶融しない熱可塑性樹脂粉があげられる。
として、イモ類、米麦類、コーン類などの澱粉含有物か
ら製出精製した澱粉、及び澱粉と酢酸ビニル、アクリル
酸、アクリレート等との共重合体などの澱粉誘導体、木
粉、セルロース粉等の植物体粉末等があげられ、その他
に熱硬化性樹脂粉や生分解性プラスチックの溶解加工温
度では溶融しない熱可塑性樹脂粉があげられる。
本発明においては、脂肪族ポリエステルに対し、前記無
機及び／又は有機フィラーを配合するとともに、その配
合するフィラーの平均体積を特定範囲に変化させる二と
によって、得られるプラスチック組成物又はプラスチッ
ク成形品の生分解速度を制御することができる。この場
合、無機及び／又は有機フィラーの配合割合は配合組成
物に対し１Ｏ−５０ｖｏ １％、好ましくは２Ｏ−５０
ｖｏ １％であり、比較的多い割合で用いる。また、そ
れらフィラーの平均体積は、４．２ＸＩＯ−３〜６５．
４μｎ？の範囲で変化させるが、平均体積の小さなフィ
ラーによる方が得られるプラスチック組成物又はプラス
チック成形品の生分解速度を制御する効果が大きく、好
ましくは。
機及び／又は有機フィラーを配合するとともに、その配
合するフィラーの平均体積を特定範囲に変化させる二と
によって、得られるプラスチック組成物又はプラスチッ
ク成形品の生分解速度を制御することができる。この場
合、無機及び／又は有機フィラーの配合割合は配合組成
物に対し１Ｏ−５０ｖｏ １％、好ましくは２Ｏ−５０
ｖｏ １％であり、比較的多い割合で用いる。また、そ
れらフィラーの平均体積は、４．２ＸＩＯ−３〜６５．
４μｎ？の範囲で変化させるが、平均体積の小さなフィ
ラーによる方が得られるプラスチック組成物又はプラス
チック成形品の生分解速度を制御する効果が大きく、好
ましくは。
４．２ＸＩＯ−３〜４０μＭの範囲に規定するのがよい
。
。
本発明によりプラスチック成形品の生分解性を制御する
には、無機及び／又は有機フィラーの配合量及び平均体
積を前記範囲内において適当に選択して常法により溶融
成形すればよい。このようにして、成形品表面部の生分
解速度が脂肪族ポリエステル単体の生分解速度の９０〜
ＩＯ％の範囲内に制御されたプラスチック成形品を得る
ことができる。
には、無機及び／又は有機フィラーの配合量及び平均体
積を前記範囲内において適当に選択して常法により溶融
成形すればよい。このようにして、成形品表面部の生分
解速度が脂肪族ポリエステル単体の生分解速度の９０〜
ＩＯ％の範囲内に制御されたプラスチック成形品を得る
ことができる。
成形方法としては、例えば、押出成形、射出成形ブロー
成形、注型加工、真空成形、カレンダー成形、発泡成形
などを用いることができる。
成形、注型加工、真空成形、カレンダー成形、発泡成形
などを用いることができる。
Ｃ発明の効果〕
本発明によれば、脂肪族ポリエステルからなるプラスチ
ック成形品において、その表面部の生分解速度を原料脂
肪族ポリエステル単体の生分解速度の９０−１０％の範
囲に調節することができる。従って、このようなプラス
チック成形品は、使用中においては良好に生分解性樹脂
の分解すなわち成形物の崩壊が抑制され、廃棄後は、微
生物の存在する環境において容易に分解・崩壊するので
、使用中に生分解・崩壊が起こる生分解性プラスチック
の欠点を克服することができる。
ック成形品において、その表面部の生分解速度を原料脂
肪族ポリエステル単体の生分解速度の９０−１０％の範
囲に調節することができる。従って、このようなプラス
チック成形品は、使用中においては良好に生分解性樹脂
の分解すなわち成形物の崩壊が抑制され、廃棄後は、微
生物の存在する環境において容易に分解・崩壊するので
、使用中に生分解・崩壊が起こる生分解性プラスチック
の欠点を克服することができる。
本発明の方法を好ましく適用し得る成形品を例示すれば
以下の通りである。すなわち、繊維、フィルム、バッキ
ング、ケース、ボトルなどの包装用材料などの日用品、
植林用鉢、植林用シート等の農林業材料などである。
以下の通りである。すなわち、繊維、フィルム、バッキ
ング、ケース、ボトルなどの包装用材料などの日用品、
植林用鉢、植林用シート等の農林業材料などである。
（実施例）
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
（物性試験、生分解試験法）
実施例、比較例に記載されている引張弾性率は、ＪＩＳ
Ｋ−７１１３、生分解試験は酵素法に準じて行い、使
用したポリエステル分解酵素は微生物をはじめ動植物な
ど自然界に広く存在するリパーゼ等を用いた。酵素法の
手順の１例として、厚み０．５ｍｍのＰＣＬ−炭酸カル
シウムのブレンド体のシートの断面をスライスして、そ
の厚み０．１ｍｍのスライス片（Ｐ Ｃ１，含量］００
＋＋＋ｇとする）を試料とし、反応組成はＰＣＬ分解酵
素リゾープスアリズスのリパーゼ（シグマ社製）３４．
９ｕｎ白、緩衝剤（ｐＨ＝７．０）０．２Ｍ−に＋−１
２ＰＯ４Ｎａ２８ＰＯ４（和光紬薬社製）２．０ｍＱ、
界面活性剤０．１％Ｐｌｙｓｕ＋１Ａ２１０Ｇ（第一工
業製薬社製１０．５ｍＱ、全量を２０．０ｍαとし、３
０℃・１６時間振とうして生分解を行った。反応終了後
、反応液を隘２の濾紙で濾過し、その濾液の水溶性全有
機炭素量を測定し、酵素を使用していない系での水溶性
全有機炭素量との差をもって、ＰＣＬが酵素により加水
分解することにより反応組成中に溶出した水溶性ＰＣＬ
加水分解生成物の全炭素量（ＴＯＣ）として、ＰＣＬ及
び、ブレンド体の生分解性の指数とした。
Ｋ−７１１３、生分解試験は酵素法に準じて行い、使
用したポリエステル分解酵素は微生物をはじめ動植物な
ど自然界に広く存在するリパーゼ等を用いた。酵素法の
手順の１例として、厚み０．５ｍｍのＰＣＬ−炭酸カル
シウムのブレンド体のシートの断面をスライスして、そ
の厚み０．１ｍｍのスライス片（Ｐ Ｃ１，含量］００
＋＋＋ｇとする）を試料とし、反応組成はＰＣＬ分解酵
素リゾープスアリズスのリパーゼ（シグマ社製）３４．
９ｕｎ白、緩衝剤（ｐＨ＝７．０）０．２Ｍ−に＋−１
２ＰＯ４Ｎａ２８ＰＯ４（和光紬薬社製）２．０ｍＱ、
界面活性剤０．１％Ｐｌｙｓｕ＋１Ａ２１０Ｇ（第一工
業製薬社製１０．５ｍＱ、全量を２０．０ｍαとし、３
０℃・１６時間振とうして生分解を行った。反応終了後
、反応液を隘２の濾紙で濾過し、その濾液の水溶性全有
機炭素量を測定し、酵素を使用していない系での水溶性
全有機炭素量との差をもって、ＰＣＬが酵素により加水
分解することにより反応組成中に溶出した水溶性ＰＣＬ
加水分解生成物の全炭素量（ＴＯＣ）として、ＰＣＬ及
び、ブレンド体の生分解性の指数とした。
原料については、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）はダイ
セル化学社製Ｈ−７、コーンスターチは日本食品加工社
製コーンスターチＷ（平均粒子径１６μｓ）、炭酸カル
シウムは竹原化学工業社製サンライト−１００（平均粒
子径７．２μｍ）、サンライト−２５００（平均粒子径
１．５μｍ）を使用した。
セル化学社製Ｈ−７、コーンスターチは日本食品加工社
製コーンスターチＷ（平均粒子径１６μｓ）、炭酸カル
シウムは竹原化学工業社製サンライト−１００（平均粒
子径７．２μｍ）、サンライト−２５００（平均粒子径
１．５μｍ）を使用した。
実施例１
高速混合ミキサー（カワタ社製、スーパーミキサー５Ｍ
Ｇ１００）の一部を変更して混合槽を２５０℃まで昇温
可能にした。
Ｇ１００）の一部を変更して混合槽を２５０℃まで昇温
可能にした。
この槽にＰＣＬＩＯｋｇ、サンライト−２５００をｌ０
ｋｇ投入し、混合加熱をする。約２０分経過して回転電
動機の負荷が急増した時点で低回転の冷却タンクに放出
し、回転を継続して空気を吹き付は冷却固化し、粒状の
ブレンド体を得た。
ｋｇ投入し、混合加熱をする。約２０分経過して回転電
動機の負荷が急増した時点で低回転の冷却タンクに放出
し、回転を継続して空気を吹き付は冷却固化し、粒状の
ブレンド体を得た。
上記ブレンド体を東芝機械製押出機５Ｅ−６５（６５φ
、ベントタイプ）にてシート化し、物性試験及び、生分
解試験の試料として各試験を行った。その結果を表−１
に示す。
、ベントタイプ）にてシート化し、物性試験及び、生分
解試験の試料として各試験を行った。その結果を表−１
に示す。
実施例２
ＰＣ１１２ｋｇ、サンライト−２５００を１１ｋｇにし
た他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１
に示す。
た他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１
に示す。
比較例〕
ＰＣ１１６ｋｇ、サンライト−２５００を４ｋｌｉにし
た他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１
に示す。
た他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１
に示す。
比較例２
ＰＣＬＩＯｋｇ、サンライト−１００を１０ｋｇにした
他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１に
示す。
他は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１に
示す。
比較例３
ＰＣＬＩ２ｋｇ、サンライト−１００を８ｋｇにした他
は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１に示
す。
は、実施例１と同様に実験した。その結果を表−１に示
す。
実施例３
ＰＣＬＩＱｋｇ、サンライト−２５００を６ｋｇ、コー
ンスターチを４ｋｇにした他は、実施例１と同様に実験
した。
ンスターチを４ｋｇにした他は、実施例１と同様に実験
した。
結果を表−１に示す。比較例４
ＰＣＬＩ２ｋｇ、コーンスターチ１１ｋｇにした他は、
実施例１と同様に実験した。結果を表−１に示す。
実施例１と同様に実験した。結果を表−１に示す。
比較例５
ＰＣＬ皐独で、東芝機械製押出機５Ｅ−６５（６５φ）
にてシート化し、その物性試験、生分解試験を行った。
にてシート化し、その物性試験、生分解試験を行った。
その結果を表−１に示す。
Claims (1)
- （１）生分解性脂肪族ポリエステルに無機及び／又は有
機フィラーを１０−５０ｖｏｌ％配合するとともに、該
フィラーの平均体積を４．２×１０＾−＾３〜６５．４
μｍ＾３の範囲で変化させ、単位容積当りの生分解速度
を該脂肪族ポリエステルの９０〜１０％の範囲に抑制す
ることを特徴とするプラスチックの生分解性制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27171190A JPH0678475B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | プラスチックの生分解性制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27171190A JPH0678475B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | プラスチックの生分解性制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146953A true JPH04146953A (ja) | 1992-05-20 |
| JPH0678475B2 JPH0678475B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=17503777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27171190A Expired - Fee Related JPH0678475B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | プラスチックの生分解性制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678475B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0570696A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | プラスチツク製容器 |
| FR2693734A1 (fr) * | 1992-07-15 | 1994-01-21 | Roquette Freres | Composition thermoformable-biodécomposable à base d'un composé amylacé et d'un polyester biodégradable. |
| JPH0632357A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-08 | Showa Highpolymer Co Ltd | チャック付包装用袋 |
| BE1006077A3 (fr) * | 1992-07-15 | 1994-05-10 | Solvay | Compositions de moulage biodegradables comprenant au moins un amidon thermoplastique et au moins un polyester aliphatique thermoplastique. |
| JPH06172624A (ja) * | 1992-06-08 | 1994-06-21 | Showa Highpolymer Co Ltd | ポリエステル樹脂組成物 |
| JPH06172621A (ja) * | 1992-05-13 | 1994-06-21 | Showa Highpolymer Co Ltd | ポリエステル樹脂組成物 |
| JPH07268194A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-10-17 | Tokuyama Corp | 脂肪族ポリ（β−ヒドロキシカルボン酸）組成物 |
| EP0805181A1 (en) * | 1996-03-05 | 1997-11-05 | INDUSTRIAL TECHNICAL R&D LABORATORY INC. | Biodegradable molding material based on aliphatic polyester |
| EP0765911A3 (de) * | 1995-09-26 | 1998-05-20 | Bayer Ag | Mit Verstärkungsstoffen gefüllte biologisch abbaubare Kunststoffe |
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| US5843573A (en) * | 1994-10-25 | 1998-12-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polyester resin composition |
| EP0881254A1 (en) * | 1997-05-26 | 1998-12-02 | INDUSTRIAL TECHNICAL R&D LABORATORY INC. | Biodegradable molding material |
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| US12187017B2 (en) * | 2018-03-30 | 2025-01-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Biodegradable laminate |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP27171190A patent/JPH0678475B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0678475B2 (ja) | 1994-10-05 |
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