DE112021002123T5 - Abbaupromotoren für biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, biologisch abbaubare Harzzusammensetzung und Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus von biologisch abbaubarem aliphatischem Polyesterharz - Google Patents

Abbaupromotoren für biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, biologisch abbaubare Harzzusammensetzung und Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus von biologisch abbaubarem aliphatischem Polyesterharz Download PDF

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Toru Inagaki
Yuzo Kato
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Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz bereitgestellt, der basisches Magnesiumsulfat enthält.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, eine biologisch abbaubare Harzzusammensetzung und ein Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes.
  • Hintergrundtechnik
  • In den letzten Jahren ist die Verschmutzung der Meere durch entsorgtes Plastik zu einem großen globalen Problem geworden. Da im Meer entsorgtes Plastik seine Form über einen längeren Zeitraum beibehält, ist darauf hingewiesen worden, dass das Plastik einen Einfluss auf das Ökosystem hat, z.B. zu Fressstörungen von Meeresorganismen führt. Darüber hinaus wirkt sich Mikroplastik, das durch ultraviolette Strahlen oder ähnliches mikronisiert wird, durch die Aufnahme von Meeresorganismen auf die Nahrungskette aus und kann schließlich auch für den menschlichen Körper schädlich sein. Angesichts des globalen Bewusstseins für SDGs besteht ein Bedarf an biologisch abbaubaren Kunststoffen, insbesondere an biologisch abbaubaren Kunststoffen mit mariner Abbaubarkeit.
  • Es sind biologisch abbaubare Harzzusammensetzungen mit verschiedenen verbesserten Eigenschaften unter Beibehaltung der biologischen Abbaubarkeit vorgeschlagen worden. Beispielsweise wird eine Harzzusammensetzung offenbart, bei der Wollastonit als ein anorganischer Füllstoff einem aliphatischen Polyesterharz (Polybutylensuccinat-Milchsäure-Copolymer) zugemischt wird, um die Steifigkeit, die Wärmebeständigkeit und die Schlagfestigkeit zu verbessern und gleichzeitig die biologische Abbaubarkeit zu erhalten (vergl. z.B. Patentliteratur 1).
  • Es ist auch davon berichtet worden, dass mechanische Eigenschaften (Biegemodul) von Polybutylensuccinat (PBS) durch Beimischen von fächerförmigem basischem Magnesiumsulfat in PBS verbessert wurden (vergl. z.B. Nicht-Patentliteratur 1).
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2007-99794 A
  • Nicht-Patent-Literatur
  • Nicht-Patentliteratur 1: Ind. Eng. Chem. Res. 2017, 56, 3516-3526
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Ein aliphatischer Polyester, der durch ein Polykondensationsverfahren aus einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Glykol erhalten wird, ist als chemisch synthetisierter, biologisch abbaubarer Kunststoff bekannt. Obwohl ein biologisch abbaubares Bernsteinsäureharz, beispielsweise Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA), eine marine Abbaubarkeit aufweist, ist es wünschenswert, die marine Abbaubarkeit weiter zu verbessern. Dieses PBSA weist aufgrund seiner Weichheit eine geringe Steifigkeit auf und hat nur begrenzte Anwendungsmöglichkeiten. Es besteht ein Bedarf an einer biologisch abbaubaren Harzzusammensetzung, die eine bessere marine Abbaubarkeit als eine herkömmliche aufweist und durch die ein Formkörper mit einem hohen Biegemodul erhalten wird.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz mit einer höheren Wirkung als ein herkömmliches Harz, eine biologisch abbaubare Harzzusammensetzung, die eine ausgezeichnete marine Abbaubarkeit aufweist und durch die ein Formkörper mit einem hohen Biegemodul erhalten wird, und ein Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes bereitzustellen.
  • Lösung des Problems
  • Der erfindungsgemäße Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz enthält basisches Magnesiumsulfat.
  • Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung enthält Polybutylensuccinat-Adipat und basisches Magnesiumsulfat.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes weist das Zugeben von basischem Magnesiumsulfat zu dem biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharz und das anschließende Kneten des Gemischs auf.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, einen Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz mit einer höheren Wirkung als ein herkömmliches Harz, eine biologisch abbaubare Harzzusammensetzung, die eine ausgezeichnete marine Abbaubarkeit aufweist und durch die ein Formkörper mit einem hohen Biegemodul erhalten wird, und ein Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes bereitzustellen.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Die vorliegenden Erfinder haben intensive Studien durchgeführt und dabei festgestellt, dass basisches Magnesiumsulfat eine Wirkung zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes, insbesondere von Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA) hat. In einer Harzzusammensetzung, die durch Beimischen von basischem Magnesiumsulfat zu Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA) erhalten wird, wird der Abbau in Meerwasser stärker beschleunigt als bei einer herkömmlichen Zusammensetzung. Außerdem kann eine solche Harzzusammensetzung verwendet werden, um einen Formkörper mit einem hohen Biegemodul zu erhalten. Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Erkenntnisse entwickelt worden.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
  • Basisches Magnesiumsulfat
  • Basisches Magnesiumsulfat wird durch MgSO4·5Mg(OH)2·3H2O dargestellt und kann beispielsweise durch hydrothermale Synthese unter Verwendung von Magnesiumsulfat und einer alkalischen Substanz, wie Natriumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Magnesiumoxid oder Calciumhydroxid, als Rohmaterial erhalten werden. Als das basische Magnesiumsulfat kann entweder faserförmiges basisches Magnesiumsulfat oder fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat verwendet werden. Faserförmiges basisches Magnesiumsulfat ist bevorzugt, faserförmiges basisches Magnesiumsulfat und fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat können aber auch in Kombination verwendet werden.
  • Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat haben eine durchschnittliche Faserlänge im Bereich von allgemein 2 bis 100 µm und vorzugsweise 5 bis 50 µm, und einen durchschnittlichen Faserdurchmesser im Bereich von allgemein 0,1 bis 2,0 µm und vorzugsweise 0,1 bis 1,0 µm. Die Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat haben ein durchschnittliches Aspektverhältnis (durchschnittliche Faserlänge/durchschnittlicher Faserdurchmesser) von allgemein 2 oder mehr, vorzugsweise 3 bis 1000, bevorzugter 3 bis 100 und besonders bevorzugt 5 bis 50. Es wird darauf hingewiesen, dass die durchschnittliche Faserlänge und der durchschnittliche Faserdurchmesser von Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat aus den Zahlenmittelwerten der Faserlänge bzw. des Faserdurchmessers berechnet werden können, die durch Bildanalyse von durch ein Rasterelektronenmikroskop (REM) vergrößerten Bildern gemessen werden.
  • Bei dem fächerförmigen basischen Magnesiumsulfat handelt es sich um Partikel, bei denen mehrere Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat teilweise miteinander verbunden sind und eine Fächerform bilden, wobei die Partikel beispielsweise eine durchschnittliche Partikellänge von 2 bis 100 µm, eine durchschnittliche Partikelbreite von 1 bis 40 µm und ein durchschnittliches Aspektverhältnis von etwa 1 bis 100 haben. Dabei bezieht sich die durchschnittliche Partikellänge auf die Abmessung in der Längsachse des Partikels und die durchschnittliche Partikelbreite auf die maximale Abmessung in der Querachse des Partikels. Die Längsachse des Partikels ist eine Achse, in der die Partikellänge maximal ist, und die Querachse des Partikels ist eine Achse orthogonal zur Längsachse. Das durchschnittliche Aspektverhältnis ist das Verhältnis zwischen der durchschnittlichen Partikellänge und dem durchschnittlichen Partikeldurchmesser.
  • Die Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat, die ein Partikel von fächerförmigem basischem Magnesiumsulfat bilden, haben jeweils eine durchschnittliche Faserlänge von 2 bis 100 µm, einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,1 bis 5 µm und ein durchschnittliches Aspektverhältnis von 1 bis 1000. Mehrere Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat sind z.B. an einem Ende gebündelt und an den anderen Enden aufgespreizt. Mehrere Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat können auch an beliebigen Positionen auf den Längsachsen gebündelt und an beiden Enden aufgespreizt sein. Solches fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat kann gemäß den Methoden hergestellt und identifiziert werden, die beispielsweise in der JP H4-36092 B , der JP H6-99147 B und ähnlichen Dokumenten beschrieben sind.
  • Darüber hinaus befindet sich das fächerförmige basische Magnesiumsulfat nicht notwendigerweise in einem Zustand, in dem einzelne Fasern des faserförmigen basischen Magnesiumsulfats identifiziert werden, sondern kann sich in einem Zustand befinden, in dem einige Fasern des faserförmigen basischen Magnesiumsulfats entlang der Längsachsen miteinander verbunden sind. Wenn bestätigt wird, dass Fasern von faserförmigem basischem Magnesiumsulfat mit der vorstehend beschriebenen Form und ferner mit einer durchschnittlichen Faserlänge, einem durchschnittlichen Faserdurchmesser und einem durchschnittlichen Aspektverhältnis in vorgegebenen Bereichen enthalten sind, kann das faserförmige basische Magnesiumsulfat als in der vorliegenden Erfindung verwendetes fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat betrachtet werden.
  • Wollastonit und dergleichen sind als anorganischer Füllstoff bekannt, der einem biologisch abbaubaren Harz zum Verbessern der physikalischen Eigenschaften beigemischt wird. Da sich Wollastonit nicht in Meerwasser auflöst, wird es als Abbaurückstand des biologisch abbaubaren Harzes in den Ozean freigesetzt. In diesem Fall kann es zu einem unerwarteten Problem aufgrund der Akkumulierung des freigesetzten Wollastonits kommen.
  • Basisches Magnesiumsulfat hingegen baut sich im Meerwasser ab und bildet keine Rückstände, so dass ein solches Problem vermieden werden kann. Basisches Magnesiumsulfat wird im Meerwasser in Magnesiumsulfat (MgSO4) und Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) abgebaut. Es wird davon ausgegangen, dass Magnesiumsulfat im Meerwasser gelöst wird und Magnesiumhydroxid mit einer in der Atmosphäre vorhandenen sauren Komponente reagiert, um als Mg-Salz gelöst zu werden.
  • Biologisch abbaubares Harz
  • Beispiele für das biologisch abbaubare Harz, auf das der erfindungsgemäße Abbaupromotor angewendet wird, beinhalten ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, das ein Polykondensat aus einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Glykol ist. Beispiele für die aliphatische Dicarbonsäure sind Bernsteinsäure und Adipinsäure, und ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, das durch Polykondensation dieser aliphatischen Dicarbonsäuren und eines Glykols synthetisiert wurde, kann geeignet verwendet werden.
  • Beispiele für biologisch abbaubare Bernsteinsäureharze sind Polybutylensuccinat (PBS), Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA) und Polybutylensuccinatlactat (PBSL). Weitere Beispiele hierfür sind Polybutylensuccinat-Hydrocaproat (PBSLC), Polybutylensuccinat-Carbonat (PBSC), Polybutylensuccinat-Terephthalat (PBST), Polybutylensuccinat-Diethylenglykolsuccinat (PBS-co-DEGS), Polybutylensuccinat-Butylen (PBS-co-BDGA) und Polybutylensuccinat-Fluonat (PBSF).
  • Beispiele für biologisch abbaubare Adipinsäureharze sind Polybutylenadipat (PBA), Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT) und Polyethylenadipat-Terephthalat (PEAT).
  • Diese biologisch abbaubaren Harze können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden. Der erfindungsgemäße Abbaupromotor, der basisches Magnesiumsulfat enthält, ist unter den vorstehend beschriebenen biologisch abbaubaren Harzen besonders wirksam bei der Beschleunigung des Abbaus von PBSA.
  • Der Abbau des biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes kann durch Zugabe von basischem Magnesiumsulfat zu dem biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharz und anschließendes Kneten des Gemischs beschleunigt werden. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass basisches Magnesiumsulfat in einem Prozentanteil von 1 bis 70 % und vorzugsweise 1 bis 50 %, bezogen auf die Gesamtmasse des biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes und des basischen Magnesiumsulfats, vorhanden ist. Andere Bestandteile können vorhanden sein, solange der Abbau des biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes nicht behindert wird.
  • Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA)
  • Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung enthält Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA). Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA) ist besonders ausgezeichnet in Bezug auf die marine Abbaubarkeit, die physikalischen Harzeigenschaften und dergleichen und kann durch ein Polykondensationsverfahren unter Verwendung von z.B. 1,4-Butandiol, Bernsteinsäure und Adipinsäure synthetisiert werden.
  • Verfahren zum Herstellen einer biologisch abbaubaren Harzzusammensetzung
  • Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren Harzzusammensetzung werden zunächst PBSA und basisches Magnesiumsulfat gemischt. Für das Mischen kann ein Tumbler, ein Mixer, ein Henschel-Mischer oder dergleichen verwendet werden. Die Menge an in der biologisch abbaubaren Harzzusammensetzung enthaltenem basischem Magnesiumsulfat beträgt vorzugsweise 1 bis 70 % und bevorzugter 1 bis 50 %, wenn die Gesamtmasse von PBSA und dem basischen Magnesiumsulfat 100 beträgt.
  • Das erhaltene Gemisch wird bei 160 bis 210°C unter Verwendung eines Doppelschneckenkneters oder dergleichen schmelzgeknetet, wodurch die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung erhalten wird. Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung wird mit basischem Magnesiumsulfat gemischt und erhält dadurch eine höhere marine Abbaubarkeit als eine herkömmliche Zusammensetzung. Darüber hinaus ist es möglich, unter Verwendung der erfindungsgemäßen biologisch abbaubaren Harzzusammensetzung einen Formkörper mit einem hohen Biegemodul herzustellen.
  • Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung kann andere Bestandteile enthalten, solange die Wirkungen der Erfindung nicht beeinträchtigt werden.
  • Formkörper
  • Die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung wird geformt, wobei verschiedene Formkörper hergestellt werden können. Zum Formen der Harzzusammensetzung kann beispielsweise eine Walzenformmaschine (wie beispielsweise eine Kalanderformmaschine), eine Vakuumformmaschine, eine Extrusionsformmaschine, eine Spritzgießmaschine, eine Blasformmaschine oder eine Pressformmaschine verwendet werden.
  • Da der erfindungsgemäße Formkörper unter Verwendung der PBSA-haltigen Harzzusammensetzung hergestellt wird, ist der Formkörper ein weicher, biologisch abbaubarer Kunststoff. Weiche, biologisch abbaubare Kunststoffe können in Folien/Lagenprodukten von Verpackungsmaterialien, wie z.B. landwirtschaftlichen Multi-Folien und Abfallbeuteln, verwendet werden.
  • Der erfindungsgemäße Formkörper wird geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, wie z.B. Verpackungsmaterialien zum Verpacken von flüssigen, granulatartigen oder festen Produkten verschiedener Lebensmittel, Chemikalien und sonstiger Waren, landwirtschaftlichen Materialien und Baumaterialien. Spezifische Beispiele hierfür sind spritzgegossene Artikel (z.B. Lebensmittelfrischhalteschalen, Kaffeekapseln, Fast-Food-Behälter, Outdoor-Freizeitprodukte und dergleichen), Extrusionsformartikel (Folien, z.B. Angelschnur, Fischernetz, Vegetationsnetz, Wasserrückhaltefolie und dergleichen) und hohlgegossene Artikel (Flaschen und dergleichen).
  • Weitere Beispiele hierfür sind landwirtschaftliche Folien, Beschichtungsmaterialien, Beschichtungsmaterialien für Düngemittel, Laminatfolien, Platten, gestreckte Folien, Monofilamente, Vliesstoffe, Flachgarne, Klammern, gekräuselte Fasern, geritzte Bänder, gespaltene Garne, Verbundfasern, blasgeformte Flaschen, Einkaufstüten, Abfallsäcke, Kompostsäcke, Kosmetikbehälter, Waschmittelbehälter, Bleichmittelbehälter, Seile, Bindematerialien, Abdeckmaterialien für den Sanitärbereich, Kälteisolierboxen, Polstermaterialfolien, Multifilamente, synthetisches Papier, und für medizinische Zwecke chirurgische Fäden, Nahtmaterial, künstliche Knochen, künstliche Häute, Arzneimittelabgabesysteme (DDS) wie Mikrokapseln und Wundabdeckungsmaterialien.
  • Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Formkörper für Materialien für Informationselektronik wie z.B. Tonerbindemittel und Thermotransfertintenbindemittel sowie für Automobilteile, einschließlich Automobil-Innenraumteile wie Gehäuse von Elektrogeräten, Instrumententafeln, Platten und Säulen sowie Automobil-Außenstrukturmaterialien wie Stoßfänger, Frontgitter und Radabdeckungen verwendet werden. Bevorzugte Beispiele sind Verpackungsmaterialien wie Verpackungsfolien, Beutel, Schalen, Kapseln, Flaschen, Schaumstoffe und Fischkisten sowie landwirtschaftliche Materialien. Beispiele für landwirtschaftliche Materialien sind Mulchfolien, Tunnelfolien, Hausfolien, Sonnenschutz, Grasschutzfolien, Firstfolien, Keimfolien, Vegetationsmatten, Sämlingsaufzuchtbeete und Töpfe.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, hat die erfindungsgemäße biologisch abbaubare Harzzusammensetzung eine ausgezeichnete marine Abbaubarkeit, und der Biegemodul kann durch die beizumischende Menge an basischem Magnesiumsulfat eingestellt werden, so dass Formkörper für verschiedene Anwendungen erhalten werden können.
  • Beispiele
  • Nachstehend werden spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, durch die die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt werden soll.
  • Die verwendeten Rohmaterialien sind im Folgenden zusammengefasst.
  • Basisches Magnesiumsulfat
  • A-1: faserförmiges basisches Magnesiumsulfat MOS-HIGE A-1, hergestellt von Ube Material Industries, Ltd., mit einem durchschnittlichen Hauptdurchmesser von 15 µm, einem durchschnittlichen Nebendurchmesser von 0,5 µm und einem durchschnittlichen Aspektverhältnis von 30
  • A-2: fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat mit einer durchschnittlichen Partikellänge von 33,0 µm, einer durchschnittlichen Partikelbreite von 6,0 µm und einem durchschnittlichen Aspektverhältnis von 5,5
  • Polybutylensuccinat-Adipat (PBSA)
  • B: Polybutylensuccinat-Adipat (BioPBS FD92PM, hergestellt von PTT MCC Biochem Co., Ltd.)
  • Anorganischer Füllstoff
  • C: Wollastonit
  • Beispiel 1
  • Faserförmiges basisches Magnesiumsulfat (A-1) (5 Masseteile) und Polybutylensuccinat-Adipat (B) (95 Teile) wurden gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 160°C unter Verwendung eines Doppelschnecken-Schmelzknetextruders (L/D = 25, hergestellt von Imoto Machinery Co., Ltd.) schmelzgeknetet, um eine Harzzusammensetzung von Beispiel 1 zu erhalten.
  • Beispiel 2
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Menge an faserförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-1) auf 10 Masseteile und die Menge an Polybutylensuccinat-Adipat (B) auf 90 Masseteile geändert wurde.
  • Beispiel 3
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Menge an faserförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-1) auf 30 Masseteile und die Menge an Polybutylensuccinat-Adipat (B) auf 70 Masseteile geändert wurde.
  • Beispiel 4
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass die Menge an faserförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-1) auf 50 Masseteile und die Menge an Polybutylensuccinat-Adipat (B) auf 50 Masseteile geändert wurde.
  • Beispiel 5
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 5 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass das faserförmige basische Magnesiumsulfat (A-1) durch die gleiche Menge an fächerförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-2) ersetzt wurde.
  • Beispiel 6
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 6 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 erhalten, außer dass das faserförmige basische Magnesiumsulfat (A-1) durch die gleiche Menge an fächerförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-2) ersetzt wurde.
  • Beispiel 7
  • Eine Harzzusammensetzung von Beispiel 7 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 erhalten, außer dass das faserförmige basische Magnesiumsulfat (A-1) durch die gleiche Menge an fächerförmigem basischem Magnesiumsulfat (A-2) ersetzt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Basisches Magnesiumsulfat (A) wurde nicht beigemischt, und Polybutylensuccinat-Adipat (B) wurde für Vergleichsbeispiel 1 einzeln verwendet.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Eine Harzzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass faserförmiges basisches Magnesiumsulfat (A-1) durch die gleiche Menge an Wollastonit (C) ersetzt wurde.
  • Die folgende Tabelle 1 fasst die Formulierungen der Harzzusammensetzungen der Beispiele und Vergleichsbeispiele zusammen. Tabelle 1
    A (Masseteile) B (Masseteile) C (Masseteile)
    A-1 A-2
    Beispiel 1 5 95
    Beispiel 2 10 90
    Beispiel 3 30 70
    Beispiel 4 50 50
    Beispiel 5 5 95
    Beispiel 6 10 90
    Beispiel 7 30 70
    Vergleichsbeispiel 1 100
    Vergleichsbeispiel 2 70 30
  • Herstellung eines Teststücks
  • Jede Harzzusammensetzung wurde unter Verwendung einer kleinen Spritzgießmaschine (C.Mobile0813, hergestellt von Shinko Celvic Co., Ltd.) geformt, um ein streifenförmiges Teststück (Länge: 50 mm, Breite: 5 mm, Dicke: 2 mm) zum Bewerten der mechanischen Eigenschaften zu erhalten.
  • Bewertung des Biegemoduls
  • Ein Dreipunkt-Biegeversuch wurde nach dem Verfahren gemäß JISK7171 unter Verwendung eines mechanischen Universalprüfgeräts (hergestellt von IMADA CO., LTD.) ausgeführt. Der Abstand zwischen den Auflagepunkten betrug 40 mm, und die Belastungsrate betrug 10 mm/min. Der Biegemodul wurde aus einer erhaltenen Last-Durchbiegungskurve ermittelt.
  • Prüfung der marinen Abbaubarkeit
  • Ein in Beispiel 3 oder Vergleichsbeispiel 1 erhaltener Formkörper wurde durch Gefrier-Pulverisieren pulverisiert, um eine Pulverprobe zu erhalten. Die Pulverprobe (76 mg von Beispiel 3 oder 53 mg von Vergleichsbeispiel 1) und 200 ml natürliches Meerwasser (gesammelt in Fukuoka City, Präfektur Fukuoka) wurden in einen versiegelten Behälter gegeben und in einem thermostatischen Bad bei 30°C gerührt. Der Gesamtsauerstoffverbrauch (TOD) der Testprobe betrug 95,4 mgO2. Der Sauerstoffverbrauch (BSB: biochemischer Sauerstoffbedarf) wurde nach 30 Tagen gemessen, und der biologische Abbaugrad (%) wurde durch ((BSB)/(TOD) × 100) berechnet.
  • Die folgende Tabelle 2 zeigt den Biegemodul von Formkörpern unter Verwendung der jeweiligen Harzzusammensetzungen. Tabelle 2
    Biegemodul (GPa) Biologischer Abbaugrad (%)
    Beispiel 1 0,3
    Beispiel 2 0,6
    Beispiel 3 1,5 43
    Beispiel 4 3,2
    Beispiel 5 0,5
    Beispiel 6 0,6
    Beispiel 7 1,5
    Vergleichsbeispiel 1 0,2 9
    Vergleichsbeispiel 2 0,8
  • Ein Vergleich zwischen den Beispielen 1 bis 7 und Vergleichsbeispiel 1 zeigt, dass das Beimischen von basischem Magnesiumsulfat in das Polybutylensuccinat-Adipat den Biegemodul verbessert. Der Biegemodul ist umso höher, je größer die Menge des beigemischten basischen Magnesiumsulfats ist.
  • Darüber hinaus wird durch das Beimischen von basischem Magnesiumsulfat die marine Abbaubarkeit deutlich verbessert.
  • Wie in Vergleichsbeispiel 2 dargestellt ist, kann der Biegemodul im Vergleich zu dem Fall, wenn kein Wollastonit beigemischt wird (Vergleichsbeispiel 1) auch erhöht werden, wenn ein anorganischer Füllstoff wie Wollastonit beigemischt wird. Wollastonit ist jedoch schlecht biologisch abbaubar und wird im Meer nicht abgebaut.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 200799794 A [0005]
    • JP H436092 B [0018]

Claims (8)

  1. Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz, der basisches Magnesiumsulfat enthält.
  2. Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei das biologisch abbaubare aliphatische Polyesterharz ein Polykondensat aus einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem Glykol ist.
  3. Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz nach Anspruch 2, wobei das biologisch abbaubare aliphatische Polyesterharz Polybutylensuccinat-Adipat ist.
  4. Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Teil des basischen Magnesiumsulfats faserförmiges basisches Magnesiumsulfat ist.
  5. Abbaupromotor für ein biologisch abbaubares aliphatisches Polyesterharz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens ein Teil des basischen Magnesiumsulfats fächerförmiges basisches Magnesiumsulfat ist.
  6. Biologisch abbaubare Harzzusammensetzung, die Polybutylensuccinat-Adipat und basisches Magnesiumsulfat enthält.
  7. Biologisch abbaubare Harzzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das basische Magnesiumsulfat in einer Menge von 1 bis 70% enthalten ist, wenn die Gesamtmasse des Polybutylensuccinat-Adipats und des basischen Magnesiumsulfats 100 beträgt.
  8. Verfahren zum Beschleunigen des Abbaus eines biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharzes, mit dem Zugeben von basischem Magnesiumsulfat zu dem biologisch abbaubaren aliphatischen Polyesterharz, um ein Gemisch zu bilden, und anschließenden Kneten der Mischung.
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