JPH0459829A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
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- JPH0459829A JPH0459829A JP17007590A JP17007590A JPH0459829A JP H0459829 A JPH0459829 A JP H0459829A JP 17007590 A JP17007590 A JP 17007590A JP 17007590 A JP17007590 A JP 17007590A JP H0459829 A JPH0459829 A JP H0459829A
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- Moulding By Coating Moulds (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は優れた強度と柔軟性を有するとともに、土壌中
の微生物により分解可能な複合材料の製造方法に関する
ものであり、包装用、農園芸用のフィルム及び資材、成
形トレー等の分野で有用である。
の微生物により分解可能な複合材料の製造方法に関する
ものであり、包装用、農園芸用のフィルム及び資材、成
形トレー等の分野で有用である。
従来より、セルロース、澱粉、キトサン等の天然物を素
材とした成形体が数多く知られている。
材とした成形体が数多く知られている。
しかし、これらはいずれも汎用のプラスチックに比へ強
度が弱く、また水中で溶解したり、湿潤状態での強度が
極めて弱い等の問題点を有している。
度が弱く、また水中で溶解したり、湿潤状態での強度が
極めて弱い等の問題点を有している。
これ等の問題点を改良するために、例えば、澱粉を用い
る成形体の場合はホルムアルデヒド等の架橋剤を反応さ
せたり、キトサンを用いる成形体の場合はアルカリ固定
する等の、煩雑な操作が行われている。
る成形体の場合はホルムアルデヒド等の架橋剤を反応さ
せたり、キトサンを用いる成形体の場合はアルカリ固定
する等の、煩雑な操作が行われている。
本発明者等は天然素材であるセルロースとキトサンを複
合化させるという簡単な方法により、汎用のプラスチッ
クと同等またはそれ以上の強度を有し、水中や湿潤状態
でも充分な強度を保持する新規な複合材料がえられるこ
とを見出し特許出願した。(特開平2−6689) この複合材料はまた土壌中の微生物により、すみやかに
分解され、近年、プラスチック公害が問題化する中で、
無公害の成形材料として有用であることも見出された。
合化させるという簡単な方法により、汎用のプラスチッ
クと同等またはそれ以上の強度を有し、水中や湿潤状態
でも充分な強度を保持する新規な複合材料がえられるこ
とを見出し特許出願した。(特開平2−6689) この複合材料はまた土壌中の微生物により、すみやかに
分解され、近年、プラスチック公害が問題化する中で、
無公害の成形材料として有用であることも見出された。
上記、セルロースとキトサンよりなる複合材料は、その
優れた強度を利用して、包装用、農園芸用、その他種々
の用途への利用が考えられるが、得られる成形体はやや
硬いため、利用用途によれば柔軟性を付与する必要があ
る。そこで、柔軟性を付与する目的で、グリセリン、ソ
ルビトール、エチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等の公知の水溶性可塑剤が添加されるが、そのよう
にして得られた成形体を水中に浸漬した際、可塑剤が大
量に抜は出して、再び乾燥したものは柔軟性が失われて
しまうという問題点を有している。
優れた強度を利用して、包装用、農園芸用、その他種々
の用途への利用が考えられるが、得られる成形体はやや
硬いため、利用用途によれば柔軟性を付与する必要があ
る。そこで、柔軟性を付与する目的で、グリセリン、ソ
ルビトール、エチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等の公知の水溶性可塑剤が添加されるが、そのよう
にして得られた成形体を水中に浸漬した際、可塑剤が大
量に抜は出して、再び乾燥したものは柔軟性が失われて
しまうという問題点を有している。
本発明者等はセルロースとキトサンからなる新規な複合
材料に、公知の可塑剤を用いて柔軟性を付与した際の上
記の問題点を解決するため鋭意検討を行った結果、微細
セルロース繊維とキトサン塩水溶液、及び水溶性合成ポ
リマーを混合して乾燥することにより、優れた強度と柔
軟性を有し、水に浸漬してもその柔軟性を失うことのな
い複合材料が得られることを見出し本発明に至った。
材料に、公知の可塑剤を用いて柔軟性を付与した際の上
記の問題点を解決するため鋭意検討を行った結果、微細
セルロース繊維とキトサン塩水溶液、及び水溶性合成ポ
リマーを混合して乾燥することにより、優れた強度と柔
軟性を有し、水に浸漬してもその柔軟性を失うことのな
い複合材料が得られることを見出し本発明に至った。
更に、これらはまた土中の微生物によって分解されるこ
とも見出された。
とも見出された。
本発明において使用されるセルロース繊維としては、木
材、藁、綿、麻、竹、ハカス等の植物から得られるセル
ロース、ヘミセルロース、リグノセルロース、ペクトセ
ルロースや菌が生産するバクテリアセルロース等からな
る繊維が挙げられる。
材、藁、綿、麻、竹、ハカス等の植物から得られるセル
ロース、ヘミセルロース、リグノセルロース、ペクトセ
ルロースや菌が生産するバクテリアセルロース等からな
る繊維が挙げられる。
これらのセルロース繊維は公知の種々の方法で微細化で
きるが、特に微細に叩解されたセルロース繊維が好まし
く用いられる。
きるが、特に微細に叩解されたセルロース繊維が好まし
く用いられる。
微細セルロース繊維の大きさについては、長さ3000
μ以下、直径50μ以下であり、特に長さ1000μ以
下、直径30μ以下が好ましい。
μ以下、直径50μ以下であり、特に長さ1000μ以
下、直径30μ以下が好ましい。
微細セルロース繊維の大きさが上記の範囲を越えると、
強度や透明性が低下して好ましくない。
強度や透明性が低下して好ましくない。
本発明においてイ東用されるキトサンは、カニ、エビ等
の甲殻類の殻、昆虫類の外皮、菌糸体等から得られるキ
チンに化学的あるいは生物学的処理を加えて脱アセチル
化したものである。
の甲殻類の殻、昆虫類の外皮、菌糸体等から得られるキ
チンに化学的あるいは生物学的処理を加えて脱アセチル
化したものである。
キトサンの分子量、脱アセチル化度は特に制限はないが
、溶解性の点で脱アセチル化度は60%以上のものが好
ましい。
、溶解性の点で脱アセチル化度は60%以上のものが好
ましい。
キトサンはそのままでは水に溶けないので、塩酸等の無
機酸、又は蟻酸、酢酸、乳酸等の有機酸でキトサン塩と
して水溶性にして使用される。
機酸、又は蟻酸、酢酸、乳酸等の有機酸でキトサン塩と
して水溶性にして使用される。
本発明において使用される水溶性合成ポリマーとしては
、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーの水溶液、
またはポリウレタン、ポリアクリル酸エステルまたはそ
の共重合体、ポリ酢酸ビニルまたはその共重合体、ポリ
エステル、ポリアミド、酸化ポリエチレン等の実質的に
水不溶性のポリマーを乳化剤を使用、または使用せずに
水に分散したものが挙げられる。これらは、例えば、第
−工ta製薬(株)からスーパーフレックス、スーパー
フレックスE、カネボウエヌエスシ−(株)からナタリ
リック、ヨドゾール、レジン等の商品名で市販されてい
る。
、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーの水溶液、
またはポリウレタン、ポリアクリル酸エステルまたはそ
の共重合体、ポリ酢酸ビニルまたはその共重合体、ポリ
エステル、ポリアミド、酸化ポリエチレン等の実質的に
水不溶性のポリマーを乳化剤を使用、または使用せずに
水に分散したものが挙げられる。これらは、例えば、第
−工ta製薬(株)からスーパーフレックス、スーパー
フレックスE、カネボウエヌエスシ−(株)からナタリ
リック、ヨドゾール、レジン等の商品名で市販されてい
る。
上記水溶性合成ポリマーのうち水溶性ポリウレタンが、
柔軟性、微生物分解性の点で特に好ましく用いられる。
柔軟性、微生物分解性の点で特に好ましく用いられる。
本発明の複合材料の製造方法を示すと、微細セルロース
繊維とキトサン塩の水溶液、及び水性ポリマーを混合し
、乾燥することにより、複合化が完成して、優れた強度
と柔軟性を有する複合材料が得られる。
繊維とキトサン塩の水溶液、及び水性ポリマーを混合し
、乾燥することにより、複合化が完成して、優れた強度
と柔軟性を有する複合材料が得られる。
複合化の機構については明らかではないが、乾燥過程で
セルロース中のカルボニル基等とキトサン中のアミノ基
の間に化学結合が形成されるものと推測される。
セルロース中のカルボニル基等とキトサン中のアミノ基
の間に化学結合が形成されるものと推測される。
使用原料の配合割合としては、微細セルロース繊維10
0重量部に対し、キトサン2〜100重量部、水溶性合
成ポリマーのポリマー分としてlO〜600量量部、特
にキトサン5〜80重量部、水溶性合成ポリマーのポリ
マー分として20〜400重量部が好ましい。キトサン
が2重量部末端、又は 100重量部を越える場合は湿
潤強度が弱くなり好ましくない。また、水溶性合成ポリ
マーのポリマー分が10重量部未満では柔軟性が付与さ
れず、 600重量部を越えると微生物分解性が悪くなり好まし
くない。
0重量部に対し、キトサン2〜100重量部、水溶性合
成ポリマーのポリマー分としてlO〜600量量部、特
にキトサン5〜80重量部、水溶性合成ポリマーのポリ
マー分として20〜400重量部が好ましい。キトサン
が2重量部末端、又は 100重量部を越える場合は湿
潤強度が弱くなり好ましくない。また、水溶性合成ポリ
マーのポリマー分が10重量部未満では柔軟性が付与さ
れず、 600重量部を越えると微生物分解性が悪くなり好まし
くない。
また、乾燥温度としては室/!i〜200 ’C1特に
50°C−160°Cの範囲が好ましい。乾燥温度が2
00°Cを越えると一部分解が始まり好ましくない。
50°C−160°Cの範囲が好ましい。乾燥温度が2
00°Cを越えると一部分解が始まり好ましくない。
尚、本発明の複合材料を製造するさいに、必要に応じて
澱粉、シリカ等の有機系、無機系の充填材、着色剤等の
添加剤を添加することも可能である。
澱粉、シリカ等の有機系、無機系の充填材、着色剤等の
添加剤を添加することも可能である。
本発明の製造方法に従って得られる複合材料は、乾燥過
程でセルロースとキトサンが複合化して優れた乾燥強度
と充分な湿潤強度を示すとともに、水性ポリマー中のポ
リマー成分によって柔軟性が付与される。複合材料中の
ポリマー成分は、通常の水溶性可塑剤のように水中で大
量に溶出しないため、本発明の複合材料は水浸漬後でも
柔軟性を失うことがない。
程でセルロースとキトサンが複合化して優れた乾燥強度
と充分な湿潤強度を示すとともに、水性ポリマー中のポ
リマー成分によって柔軟性が付与される。複合材料中の
ポリマー成分は、通常の水溶性可塑剤のように水中で大
量に溶出しないため、本発明の複合材料は水浸漬後でも
柔軟性を失うことがない。
また、主原料としてセルロースやキトサンのような天然
多糖類を使用しているため、土中の微生物により分解さ
れる。
多糖類を使用しているため、土中の微生物により分解さ
れる。
〔実施例:
次に、本発明を実施例、比較例によって更に詳細に説明
する。これらの例において部は全て重量部を表す。
する。これらの例において部は全て重量部を表す。
引張強度はASTM 08B2−allこ準じて測定
し、湿潤強度は試料を23°Cの水に24時間浸漬後、
取り出してすくに測定した。
し、湿潤強度は試料を23°Cの水に24時間浸漬後、
取り出してすくに測定した。
スティフネスは巾15++m、厚さ90μのフィルムを
フィルムスティフネステスターを用いて測定した。
フィルムスティフネステスターを用いて測定した。
水浸漬による重量減少は、試料を23°Cの水に24時
間浸漬し、取り出して乾燥後、その重量減少率を求めた
。
間浸漬し、取り出して乾燥後、その重量減少率を求めた
。
微生物分解性試験は、土を入れたポリ容器に試料を埋め
、これを23℃、95〜100%RHで3力月間放置後
に試料を掘りだし、その分解状態を観察して行った。
、これを23℃、95〜100%RHで3力月間放置後
に試料を掘りだし、その分解状態を観察して行った。
実施例1〜5
針葉樹漂白パルプを叩解して得た微細セルロース繊維の
水分散液(濃度IWT%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
i度IWT%)、及び表1に示す水性ポリマーを、微細
セルロース繊維100部に対しキトサン20部、水性ポ
リマー中のポリマー成分75部になるように混合する。
水分散液(濃度IWT%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
i度IWT%)、及び表1に示す水性ポリマーを、微細
セルロース繊維100部に対しキトサン20部、水性ポ
リマー中のポリマー成分75部になるように混合する。
これをガラス仮に流延し、70°Cで6時間送風乾燥し
て半透明のフィルムを得た。
て半透明のフィルムを得た。
得られたフィルムの引張強度、スティフネス、及び水浸
漬による重置変化を表1に示す。
漬による重置変化を表1に示す。
また、微生物分解性試験では、いずれΦフィルムも原形
を留めない程度に分解されていた。
を留めない程度に分解されていた。
比較例1〜4
針葉樹漂白バルブを叩解して得た微細セルロース繊維の
水分散液(濃度1″7%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度l″T%)、及び表2に示す可塑剤を、微細セルロ
ース繊維100部に対しキトサン20部、可塑剤75部
になるように混合し、実施例1〜5と同様にして製膜し
てフィルムを得た。
水分散液(濃度1″7%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度l″T%)、及び表2に示す可塑剤を、微細セルロ
ース繊維100部に対しキトサン20部、可塑剤75部
になるように混合し、実施例1〜5と同様にして製膜し
てフィルムを得た。
得られたフィルムの引張強度、スティフネス、及び水浸
漬による重量変化を表2に示す。
漬による重量変化を表2に示す。
表1
表2
表1、表2より、本発明の製造方法により得られたフィ
ルムは通常の可塑剤を使用したフィルムとほぼ同等の引
張強度、及び柔軟性を有するが、通常の可塑剤使用の場
合に見られるような可塑剤の水への大量の溶出がないこ
とが明らかである。
ルムは通常の可塑剤を使用したフィルムとほぼ同等の引
張強度、及び柔軟性を有するが、通常の可塑剤使用の場
合に見られるような可塑剤の水への大量の溶出がないこ
とが明らかである。
実施例6〜15
針葉樹漂白パルプを叩解して得た微細セルロース繊維の
水分散液(1度1′7%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度11+H%)、及び水性ポリマーを表3に示す組成
になるように混合し、実施例1〜5と同様にして製膜し
てフィルムを得た。
水分散液(1度1′7%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度11+H%)、及び水性ポリマーを表3に示す組成
になるように混合し、実施例1〜5と同様にして製膜し
てフィルムを得た。
得られたフィルムの引張強度、スティフネス、及び水浸
漬による重量変化を表3に示す。
漬による重量変化を表3に示す。
また、微生物分解性試験では、いずれのフィルムも原形
を留めない程度に分解されていた。
を留めない程度に分解されていた。
比較例5〜7
針葉樹漂白パルプを叩解して得た微細セルロース繊維の
水分散液(濃度1″丁%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度1″T%)を表3に示す組成になるように混合し、
実施例1〜5と同様にして製膜してフィルムを得た。
水分散液(濃度1″丁%)とキトサンの酢酸塩水溶液(
濃度1″T%)を表3に示す組成になるように混合し、
実施例1〜5と同様にして製膜してフィルムを得た。
得られたフィルムの引張強度、ステイフ7ス、及び水浸
漬による重量変化を表3に示す。
漬による重量変化を表3に示す。
表3より、水性ポリマーを使用することによりフィルム
に柔軟性が付与されており、また水への溶出も少ないこ
とが明らかである。
に柔軟性が付与されており、また水への溶出も少ないこ
とが明らかである。
本発明により得られる複合材料は、優れた乾燥強度と充
分な湿潤強度を有するとともに、水に浸漬後も失うこと
のない柔軟性を有するものであり、包装用、am会用の
フィルム、シートのような柔軟性の要求される成型体と
して特に効果を発揮する。
分な湿潤強度を有するとともに、水に浸漬後も失うこと
のない柔軟性を有するものであり、包装用、am会用の
フィルム、シートのような柔軟性の要求される成型体と
して特に効果を発揮する。
また、微生物により分解されるという性質を有している
ため、廃棄後は土中で一定期間後に生分解され、環境に
悪影響を及ぼさない無公害の成型材料として優れた効果
を発揮する。
ため、廃棄後は土中で一定期間後に生分解され、環境に
悪影響を及ぼさない無公害の成型材料として優れた効果
を発揮する。
Claims (2)
- (1)微細セルロース繊維とキトサン塩水溶液、及び水
性ポリマーを混合し、乾燥することを特徴とする複合材
料の製造方法。 - (2)微細セルロース繊維とキトサン塩水溶液、及び水
溶性ポリウレタンを混合し、乾燥することを特徴とする
複合材料の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170075A JPH0678438B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 複合材料の製造方法 |
| DE4121085A DE4121085A1 (de) | 1990-06-29 | 1991-06-26 | Biologisch abbaubare zusammensetzung, daraus ausgeformter gegenstand und verfahren zur herstellung von biologisch abbaubarem material |
| GB9114019A GB2246355B (en) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | Biodegradable composition,shaped article obtained therefrom and method of producing biodegradable compositions |
| US07/721,766 US5306550A (en) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | Biodegradable composition and shaped article obtained therefrom |
| FR9108071A FR2663942B1 (fr) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | Composition biodegradable, article faconne obtenu a partir de celle-ci et procede d'obtention d'un materiau biodegradable. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170075A JPH0678438B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0459829A true JPH0459829A (ja) | 1992-02-26 |
| JPH0678438B2 JPH0678438B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15898179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170075A Expired - Lifetime JPH0678438B2 (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678438B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100426789B1 (ko) * | 2002-01-17 | 2004-04-14 | (주)대동바이오텍 | 페그마타이트와 키토산을 이용한 기능성 섬유 제조방법 |
| CN117487256A (zh) * | 2023-11-20 | 2024-02-02 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种羧甲基半纤维素复合薄膜及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03143901A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 微生物崩壊性フィルム |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2170075A patent/JPH0678438B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03143901A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 微生物崩壊性フィルム |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100426789B1 (ko) * | 2002-01-17 | 2004-04-14 | (주)대동바이오텍 | 페그마타이트와 키토산을 이용한 기능성 섬유 제조방법 |
| CN117487256A (zh) * | 2023-11-20 | 2024-02-02 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种羧甲基半纤维素复合薄膜及其制备方法 |
| WO2025107499A1 (zh) * | 2023-11-20 | 2025-05-30 | 浙江华康药业股份有限公司 | 一种羧甲基半纤维素复合薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678438B2 (ja) | 1994-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |