JPH0678475B2 - 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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- JPH0678475B2 JPH0678475B2 JP27171190A JP27171190A JPH0678475B2 JP H0678475 B2 JPH0678475 B2 JP H0678475B2 JP 27171190 A JP27171190 A JP 27171190A JP 27171190 A JP27171190 A JP 27171190A JP H0678475 B2 JPH0678475 B2 JP H0678475B2
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
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。
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、 （１）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、 （１）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、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、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。
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。
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4.2×10-3〜65.4μm3
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20μｍ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4.2×10-3〜65.4μm3
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20μｍ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4.2×10-3〜65.4μm3
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4.2×10-3〜65.4μm3
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（PHB）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
ラメチレンジ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ペート等
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（PHB）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
ラメチレンジ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ペート等
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。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。
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。
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こと
によって、得られるプラスチック組成物又はプラスチッ
ク成型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10〜50vol％、好ましくは20〜50vol％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、4.2×10-3〜65.4μm3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、4.2×10-3〜40μm3の
範囲に規定するのがよい。
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こと
によって、得られるプラスチック組成物又はプラスチッ
ク成型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10〜50vol％、好ましくは20〜50vol％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、4.2×10-3〜65.4μm3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、4.2×10-3〜40μm3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90〜10
％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。
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90〜10
％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。
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、パッキ
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、パッキ
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（PCL含有100mg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）34.9unit、緩衝剤（pH＝7.0）0.2M−KH2PO4−Na2
HPO4（和光純薬社製）2.0ml、界面活性剤0.1％−Plysur
f・A210G（第一工業製薬社製）0.5ml、全量を20.0mlと
し、30℃・16時間振とうして生分解を行った。反応終了
後、反応液をNo.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、PL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。
−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（PCL含有100mg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）34.9unit、緩衝剤（pH＝7.0）0.2M−KH2PO4−Na2
HPO4（和光純薬社製）2.0ml、界面活性剤0.1％−Plysur
f・A210G（第一工業製薬社製）0.5ml、全量を20.0mlと
し、30℃・16時間振とうして生分解を行った。反応終了
後、反応液をNo.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、PL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16μｍ）、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7.2
μｍ）、サンライト−2500（平均粒子径1.5μｍ）を使
用した。
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16μｍ）、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7.2
μｍ）、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SMG1
00）の一部を変更して混合槽を250℃まで昇温可能にし
た。
00）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PCL10kg、サンライト−2500を10kg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
て空気を吹き付け冷却固化し、粒状のブレンド体を得
た。
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
て空気を吹き付け冷却固化し、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SE−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。
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 PCL12kg、サンライト−2500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。
と同様に実験した。その結果を表−１に示す。
比較例１ PCL16kg、サンライト−2500を4kg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。
と同様に実験した。その結果を表−１に示す。
比較例２ PCL10kg、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。
と同様に実験した。その結果を表−１に示す。
比較例３ PCL12kg、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。
と同様に実験した。その結果を表−１に示す。
実施例３ PCL10kg、サンライト−2500を6kg、コーンスターチを4k
gにした他は、実施例１と同様に実験した。
g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 PCL12kg、コーンスターチ8kg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。
様に実験した。結果を表−１に示す。
比較例５ PCL単独で、東芝機械製押出機SE−65（65φ）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。
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)
- 【請求項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4.2×10-3〜65.4μm3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 JPH04146953A (ja) | 1992-05-20 |
| JPH0678475B2 true 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) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3044857B2 (ja) * | 1991-09-12 | 2000-05-22 | 凸版印刷株式会社 | プラスチック製容器 |
| JP2801828B2 (ja) * | 1992-05-13 | 1998-09-21 | 昭和高分子株式会社 | ポリエステル樹脂組成物 |
| JP2743053B2 (ja) * | 1992-06-08 | 1998-04-22 | 昭和高分子株式会社 | ポリエステル樹脂組成物 |
| JP2803474B2 (ja) * | 1992-07-07 | 1998-09-24 | 昭和高分子株式会社 | チャック付包装用袋 |
| FR2693734B1 (fr) * | 1992-07-15 | 1994-10-07 | Roquette Freres | Composition thermoformable-biodécomposable à base d'un composé amylacé et d'un polyester biodégradable. |
| 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. |
| JP3729794B2 (ja) * | 1993-09-14 | 2005-12-21 | 富士通株式会社 | 生分解性プラスチック成形物 |
| JP3406692B2 (ja) * | 1994-02-08 | 2003-05-12 | 株式会社トクヤマ | 脂肪族ポリ（β−ヒドロキシカルボン酸）組成物 |
| JP2688330B2 (ja) * | 1994-10-25 | 1997-12-10 | 株式会社日本触媒 | ポリエステル樹脂組成物 |
| EP0765911A3 (de) * | 1995-09-26 | 1998-05-20 | Bayer Ag | Mit Verstärkungsstoffen gefüllte biologisch abbaubare Kunststoffe |
| JPH09238579A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Sangyo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 生分解性成形材料 |
| JPH10323810A (ja) * | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Sangyo Gijutsu Kenkyusho:Kk | 生分解性成形材料 |
| AT404106B (de) * | 1996-04-01 | 1998-08-25 | Markus Dipl Ing Rettenbacher | Thermoplastisch verformbarer formteil auf der basis einer holzmatrix in kombination mit einem thermoplastischen werkstoff |
| US6124384A (en) * | 1997-08-19 | 2000-09-26 | Mitsui Chemicals, Inc. | Composite resin composition |
| CN1094140C (zh) * | 1998-07-21 | 2002-11-13 | 北京中宣绿环科技发展有限公司 | 可全降解添加剂及其全降解塑料制品 |
| AUPQ880500A0 (en) * | 2000-07-14 | 2000-08-10 | Bio-Deg. Mouldings Pty. Ltd. | Biodegradable composition and products prepared therefrom |
| FR2871166B1 (fr) * | 2004-06-04 | 2006-12-01 | Creca Sa | Composition thermoplastique biodegradable et procede de preparation |
| CN1315928C (zh) * | 2005-07-21 | 2007-05-16 | 同济大学 | 一种脂肪族聚酯/淀粉/粘土三元全降解树脂及其制备方法 |
| JP5222007B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2013-06-26 | ヤマトエスロン株式会社 | 生分解性合成樹脂フィルム |
| WO2019189745A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 三菱ケミカル株式会社 | 生分解性積層体 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP27171190A patent/JPH0678475B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146953A (ja) | 1992-05-20 |
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