JPH0481450A - 分解性エチレン共重合体組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、微生物分解性、機械的強度及び成形加工性が
優れた分解性エチレン共重合体組成物に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］近年、
合成プラスチック廃棄物による環境汚染力）　ｒＭ刻な
社会問題になりつつあるなか、土中で自然分解するプラ
スチックに対する要請が高まってきている。

従来、土中に埋設すると王に微生物により分解されるプ
ラスチックとしては、例えは、ポリカプロラクトン、ポ
リ　（３−ヒドロキシブチレート）等の脂肪族ポリエス
テルが知られている。

しかしながら、ポリカプロラクトン単独では機械的強度
に劣るのでポリエチレン包装フィルムのような用途に用
いることができないという欠点、があり、ポリ（３−ヒ
ドロキシブチレート）単独では、結晶性が高いので成形
し難く、衝撃強度が小さいので実用性に乏しいという欠
点があった。

また、このような欠点を改良した脂肪族ポリエステルと
して、３−ヒドロキシブチレートと３−ヒドロキシパリ
レートとの共重合体、３−ヒドロキシブチレートと４−
ヒドロキシブチレートとの共重合体も知られてはいるが
、これらの脂肪族ポリエステルは、アルカリ土類金属筒
などの微生物を用いて製造するので生産コストが高くな
り、昨今、最もその分解性が要求されている包装フィル
ムのような汎用品には適さないという欠点があった。

また、汎用プラスチックであるポリエチレンに、デンプ
ンやポリカプロラクトンを混合して微生物分解性を付与
したものも知られているが、このプラスチックでは、デ
ンプンやポリカプロラクトンがポリエチレンで覆われて
いるので、デンプンやポリカプロラクトンが分解され難
く、たとえデンプンやポリカプロラクトンの全てが分解
されたとしても、ポリエチレン自体が分解されずに土中
に残存するという欠点、があった。

さらに、２−メチレン−１，３−ジオキソラン、２−メ
チレン−１，３−ジオキソパン等の環状ケテンアセター
ルとエチレンとを高圧ラジカル共重合させて、主鎖にエ
ステル結合（−Ｃｏ−０−）を導入したエチレン共重合
体が報告されており（Ｗ、Ｊ、Ｂａ１ｉｌｅｙ：Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ　ＪｏｕｒｎａｌＶｏｌ、１７．Ｐ８５〜９５
）、このエチレン共重合体には、微生物分解性があると
されているが、その分解速度は、非常に遅いという欠、
申があった。

本発明の目的は、極めて良好な微生物分解性を有しなが
らも、通常の高圧法低芭度ポリエチレン（ＨＰＬＤＰＥ
）に匹敵するｐｉ械的強度を有する分解性エチレン共重
合体組成物を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、課題を解決するために鋭意検討を重ねた結
果、特定のエチレン共重合体と特定の脂肪族ポリエステ
ルとは、相渚して非常に細かい均な組成物となり、機械
的強度が高まることを見出し、さらに、そのような組成
物では、該脂肪族ポリエステルが、土中の微生物によっ
て比較的速く分解され、しかも月旨月万族ポリエステＪ
しか抜けた跡が微細なボアを形成し、残った多孔性のエ
チレン共重合体は、速やかに分解されることを見出して
本発明に到達した。

本発明の分解性エチレン共重合体組成物は、主鎖にエス
テル結合を有するエチレン共重合体と次式ＣＩ） Ｒ０ −Ｏ−ＣＨ＋ＣＨ２＋−Ｔ−Ｃ（Ｉ　）（式中、Ｒは、
水素原子、メチル基又はエチル基を表わし、ｎは、１〜
４の整数を表わす）で示される構造単位を有する脂肪族
ポリエステルとを、前者が１０〜９５重量部に対し、後
者を９０〜５重量部の割合で含有することを特徴とする
。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で用いる主鎖にエステル結合ｆ−ＣＯ−０−］を
有するエチレン共重合体（以下、単にエチレン共重合体
という）としては、主成分のエチレンと環状ケテンアセ
タールとの共重合体を挙げることができる。

環状ケテンアセクールとしては、例えば、２メチレン−
１，３−ジオキセパン、２−メチレン−１，３−ジオキ
ソラン等を挙げることができる。中でも好ましいのは、
２−メチレン−１３−ジオキセパンである。

環状ケテンアセクールのエチレン共重合体における含有
量は、０．５〜１０モル％であり、好ましくは、２〜５
モル％である。なお、この含有量が、上記範囲の下限未
満のときには、本発明の組成物の微生物分解性が悪くな
る場合があり、方、上記範囲の上限を超えるときには、
機械的強度が低下する場合がある。

本発明で用いるエチレン共重合体は、公知の高圧ラジカ
ル重合法を採用して製造することができる。

エチレン共重合体のメルトインデックス（ＭＩ）は、０
０１〜２０ｇ／１０分てあり、好ましくは、１〜１０ｇ
／ｌ、０分である。ＭＴが、上記範囲の下限未満のとき
には、成形するのに速さない場合があり、上記範囲の上
限を超えるときには、分解速度が遅くなり好ましくない
場合がある。

本発明で用いる脂肪族ポリエステルとしては、前記式（
Ｉ）で示される構造単位を有する脂肪族ポリエステル（
単独重合体及び／又は共重合体）である（以下、単に脂
肪族ポリエステルという）。

脂肪族ポリエステルとしては、例えば、ポリカプロラク
トン、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）、３−ヒドロ
キシブチレートと３−ヒドロキシパリレートとの共重合
体、３−ヒドロキシブチレートと４−ヒドロキシブチレ
ートとの共重合体等を挙げることができる。この脂肪族
ポリエステルの平均分子量は、通常３，０００〜３００
０．０００程度であり、分解性の点て、１０．０００〜
１．５００．０００が好ましい。

本発明の組成物は、前記エチレン共重合体が１０〜９５
重量部に対して、前記脂肪族ポリエステルを９０〜５重
量部の割合で含有する。

本発明の組成物には、エチレン共重合体及び脂肪族ポリ
エステルのほか、本発明の目的を阻害しない限り、例え
ば、他の樹脂、ゴム、充填剤、着色剤、安定剤、分解促
進剤、香料、滑剤、ブロッキング防止剤、透明化剤、帯
電防止剤、接着性改良剤、印刷性改良剤等を含有させる
ことができる。

本発明の組成物は、このようなエチレン共重合体、脂肪
族ポリエステル等の所定量を、例えば、ロール、バンバ
リーミキサ−、ブラベンダープラストグラフ、押出し機
等の溶融混線機を使用し、常法により洛融混練して製造
することができる。

また、本発明の組成物は、エチレン共重合体、脂肪族ポ
リエステル等の所定量を、成形機に投入−１直接、成形
体として得ることもてきる。

［発明の効果］ 本発明によると、以下に示す効果を奏する。

↓エチレン共重合体と脂肪族ポリエステルとが相溶し、
非常に細かい均一な分散構造を形成するので、脂肪族ポ
リエステルが、土中の微生物によって比較的速（分解さ
れ、しかも脂肪族ポリエステルが抜けた跡が微細なボア
となるので、残ったエチレン共重合体の分解を促進する
ことができる。

■組成物は、一種のアロイであり、機械的強度が高い。

［実施例］ エチレンと２−メチレン−１，３−ジオキソランまたは
２−メチレン−１，３−ジオキソランとを高圧ラジカル
重合させて下記のエチレン共重合体１及び２を得た。

エチレン共電ＡＩ ＭＩ　：　５．６ｇ／１０分 数平均分子量（Ｍゎ）：　１．５４Ｘ１０’重量平均分
子量（Ｍ、）：　５．４０Ｘ　１０’工ステル結合して
いる２−メチレン−１，３−ジオキソランの濃度・３．
５モル％ エチレン共電Ａ体２ ＭＩ　：　６．０ｇ／ｌ、０分 数平均分子量（Ｍ、）：１．６６Ｘ１０’重量平均分子
量（Ｍ、）、５．５２ｘｌＯ’工ステル結合している２
−メチレン−１，３−ジオキソランの濃度　２６モル％ （実施例１〜７） エチレン共重合体１又は２と、第】表に示す脂肪酸ポリ
エステルの各々とをブラベンダープラストグラフを使用
して、第１表に示す割合で溶融混練し、本発明の組成物
を製造した。なお、第１表中、Ｅｌは、エチレン共重合
体１を示し、Ｅ２は、エチレン共重合体２を示し、ＰＣ
Ｌは、ポリカプロラクトン［平均分子量：　ｔｏｏ、ｏ
ｏｏ、Ａｌｄｒｉｃｈ社製］を示し、Ｐ（３８Ｂ）は、
ポリ（３−ヒドロキシブチレート）［平均分子量８００
．０００、　（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）］を示口重Ｐ（３
）−ｉ　Ｂ　／　３　ＨＶ　）は、３−ヒトロキシブチ
レトと３−ヒドロキシパリレートとの共重合体［３−ヒ
ドロキシパリレート濃度　２０重量％平均分刊ｉ：８０
０．ｏｏｏ、（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）］を示す。

次に、各実施例で得られた組成物のそれぞれを小型イン
フレーション成形機を使用して、厚みが約３０ｕｍのイ
ンフレーションフィルムを作製した。

得られたインフレーションフィルムについて、引張破断
点伸び試験（ＡＳＴＭ、Ｄ６３８）を行なって、本発明
の組成物の機械的強度を評価するとともに、以下にしめ
す土中埋設試験を行なって、本発明の組成物の分解性を
評価した。

その結果を第１表に示す。

二上土星２■ 得られたインフレーションフィルムを、畑の地表から３
０ｃｍの深さに埋設し、埋設時から３力月、６力月及び
１２力月後のフィルムの経時変化を観察した。なお組成
物の分解性の評価は、下記の基準で行なった。

フィルムがバラバラに崩壊した・・・Ａフィルムにクラ
ックが発生した・・・Ｂフィルムの白濁化が進行した・
・・・Ｃフィルムに変化がなかった・・・・・Ｄ（七ヒ
較例　１〜６　） 第１表に示す組成のプラスチックを実施例と同様にして
、厚みが約３０ｕｍのインフレーションフィルムを作製
し、実施例と同様にして、機械的強度及び分解性を評価
した。

その結果を第１表に示す。

なお、第１表中、ＨＰＬＤＰＥは、高圧ラジカル重合に
より得られたホモの低密度ポリエチレン［ＭＩ・５．３
ｇ／１０分、数平均分子量（Ｍ、）：　１．７４Ｘ１０
’　、重量平均分子量（ＩＶＬｗ）：５．８３ｘｌＯ’
］を示す。

（評価） 実施例で得られた組成物は、比較例で得られた組成物よ
り、破断点伸びが大きく、また分解（崩壊）が著しく速
かった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主鎖にエステル結合を有するエチレン共重合体と
   次式（ I ）； ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒは、水素原子、メチル基又はエチル基を表わ
   し、ｎは、１〜４の整数を表わす）で示される構造単位
   を有する脂肪族ポリエステルとを、前者が１０〜９５重
   量部に対し、後者を９０〜５重量部の割合で含有するこ
   とを特徴とする分解性エチレン共重合体組成物。
2. （２）主鎖にエステル結合を有するエチレン共重合体が
   、エチレンと２−メチレン−１，３−ジオキセパンとの
   共重合体であり、脂肪族ポリエステルが、３−ヒドロキ
   シブチレートと３−ヒドロキシパリレートとの共重合体
   、ポリカプロラクトン又はポリ（３−ヒドロキシブチレ
   ート）である請求項１に記載の分解性エチレン共重合体
   組成物。