JP2001045877A - 生分解性容器の製造方法 - Google Patents

生分解性容器の製造方法

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JP2001045877A
JP2001045877A JP11227215A JP22721599A JP2001045877A JP 2001045877 A JP2001045877 A JP 2001045877A JP 11227215 A JP11227215 A JP 11227215A JP 22721599 A JP22721599 A JP 22721599A JP 2001045877 A JP2001045877 A JP 2001045877A
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aliphatic polyester
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vessel
biodegradable
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Suminori Tanaka
住典 田中
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Okura Industrial Co Ltd
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Okura Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】試用期間中においては生分解が抑制され、ひと
たび容器が土中埋設されたり、コンポスト環境におかれ
た後には速やかに生分解される容器の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】脂肪族ポリエステルを主成分とする組成物
から容器を製造する方法であって、成形時、容器の外側
となる面を脂肪族ポリエステルの結晶化温度よりも30
℃以上低い温度に保つことを特徴とする生分解性容器の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生分解性容器の製造
方法に関するものであり、さらに詳しくは、使用期間中
においては生分解が抑制され、ひとたび容器が土中埋設
されたり、コンポスト環境におかれた後には速やかに生
分解される容器の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境の保全を図る観点から多
くの生分解性樹脂が開発されている。これらの中でも、
ポリ−ε−カプロラクトン(PCL)や3−ヒドロキシ
ブチレート/3−ヒドロキシバリレート共重合体(PH
B/PHV)、ポリ乳酸(PL)、コハク酸と1,4−
ブタンジオールから得られるポリエステル樹脂をポリイ
ソシアネートにより高分子量化したもの(PBS)、コ
ハク酸とアジピン酸と1,4−ブタンジオールから得ら
れるポリエステル樹脂をポリイソシアネートを用いて高
分子量化したもの(PBSA)等の脂肪族ポリエステル
は完全な生分解がほぼ確認されており、また工業的に大
量に生産することも可能であることから、現在、各種生
分解性樹脂の中で主流を占めつつある。
【0003】これら脂肪族ポリエステルを成形して得ら
れる成形体のうち、使用されている期間内に土壌、水
分、腐敗性物質、堆肥性物質(堆肥化されうる物質)の
微生物が増殖しうる物質(以下生分解誘起物質という)
に接触するような用途に用いられた場合、使用期間中に
成形体の生分解が進行して破損し、思わぬトラブルを引
き起こすという問題があった。特に、成形体が育苗ポッ
トとして用いられた場合、育苗期間、苗が植え付けられ
た状態での流通期間においてポット内部は生分解誘起物
質と常に接触しており、上記した問題は深刻であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、使用期間中においては生分解
が抑制され、ひとたび容器が土中埋設されたり、コンポ
スト環境におかれた後には速やかに生分解される容器の
製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた。この結果、脂肪族ポ
リエステルを主成分とする組成物からなるシートを真空
成形して容器を成形する方法において金型の表面温度等
を特定な条件に保つことによって上記課題が解決できる
ことを見いだし本発明に至った。すなわち本発明によれ
ば、脂肪族ポリエステルを主成分とする組成物から容器
を製造する方法であって、成形時、容器の外側となる面
を脂肪族ポリエステルの結晶化温度よりも30℃以上低
い温度に保つことを特徴とする生分解性容器の製造方法
が提供される。
【0006】さらに、脂肪族ポリエステルを主成分とす
る組成物から容器を製造する方法であって、成形時、容
器の外側となる面を脂肪族ポリエステルの結晶化温度よ
りも30℃以上低い温度に保つとともに、容器の内側と
なる面を脂肪族ポリエステルの結晶化温度近傍の温度に
加温することを特徴とする生分解性容器の製造方法が提
供される。
【0007】さらに生分解性容器が育苗ポットであるこ
とを特徴とする上記いずれかの生分解性容器の製造方法
が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の生分解性容器の製造方法
は、脂肪族ポリエステルを主成分とする組成物から容器
を成形するにおいて、容器の外側となる面を脂肪族ポリ
エステルの結晶化温度よりも30℃以上低い温度に保つ
ことを骨子としている。このようにして成形される本発
明の生分解性容器はその外面の結晶化度が低く、その内
面の結晶化度が高いものとなる。一般に脂肪族ポリエス
テルの生分解性と結晶化度には密接な関係があり、非晶
部の生分解速度は結晶部のそれの30倍近くにのぼると
いわれている。従って本発明によって得られる脂肪族ポ
リエステル製の容器はその両面で異なった生分解速度を
示し、容器の外側となる面(以下、低結晶面と称する)
は速い生分解速度を示し、容器の内側となる面(以下、
高結晶面と称する)は遅い生分解速度を示す。本製造方
法によって得られる生分解性容器は、使用されている期
間中いち早く、土壌、水分、腐敗性物質、堆肥性物質等
の微生物が増殖しうる物質に接触する内面の生分解が抑
制されるため、それを容器として使用している期間中に
生分解が進行して破損することを防止できる。さらに、
使用後、本製造方法によって得られる生分解性容器をコ
ンポスト環境中に放置すれば、これは低結晶面が配され
ている容器外面から速やかに分解を開始する。そして、
生分解の進行に伴う容器の厚み減少、強度低下により細
かく崩壊する。崩壊した高結晶面近傍の樹脂を中心とし
てなる破片は、コンポスト環境との接触面積の増大によ
り短期間に完全分解される。この結果、本製造方法によ
って得られる生分解性容器は、それを容器として使用し
ている期間中には生分解が抑えられるとともに、ひとた
びコンポスト環境中に置かれた後は短期間に生分解され
るという特長を有している。以下本発明を詳細に説明す
る。
【0009】本発明において用いられる脂肪族ポリエス
テル樹脂としては、例えば、ポリ−ε−カプロラクトン
(PCL)や3−ヒドロキシブチレート/3−ヒドロキ
シバリレート共重合体(PHB/PHV)、ポリ乳酸、
コハク酸と1,4−ブタンジオールから得られるポリエ
ステル樹脂をポリイソシアネートにより高分子量化した
もの(PBS)、コハク酸とアジピン酸と1,4−ブタ
ンジオールから得られるポリエステル樹脂をポリイソシ
アネートを用いて高分子量化したもの(PBSA)等が
挙げられる。これらは求められる生分解速度に応じて適
宜選択されて用いられる。さらにこれらは単独で用いら
れてもよいし、複数種組み合わせて用いられてもよい。
また、これらの脂肪族ポリエステル樹脂に麦糠、ヤシ
殻、澱粉等の生分解促進剤;シリカ、クレー、カオリ
ン、ゼオライト、石炭灰、炭酸カルシウム、マイカ等の
無機充填剤;脂肪族ポリエステル以外の生分解性樹脂を
配合することも可能である。
【0010】本発明の生分解性容器を得るためには、真
空成形法が用いられ、この真空成形法の中でもストレー
ト成形法、プラグ・アシスト成形法、凹型エアーブロー
成形法(エアークッション成形法)等の凹型金型を用い
た真空成形法が用いられる。そして容器成形時この凹型
金型の表面温度は、脂肪族ポリエステル樹脂の結晶化温
度よりも30℃以上、より好ましくは50℃以上、さら
に好ましくは70℃以上低い温度に保たれる。この方法
としては、凹型金型内部に冷媒を循環させる方法が挙げ
られる。さらに、上述の工程に加えて、成形時におい
て、成形されつつある容器内面を脂肪族ポリエステルの
結晶化温度近傍に加温し、この面の結晶化をより進行さ
せることが望ましい。このような操作を加えることによ
り容器の内側の結晶化度がより高くなり好ましい。ま
た、本発明でいう結晶化温度とは、JIS K 712
2に従い、昇降温速度10℃/minで測定した温度
(℃)を意味する。なお、複数種の脂肪族ポリエステル
樹脂が組みあわされて用いられる場合、結晶化温度は、
各脂肪族ポリエステル樹脂の結晶化温度を配合比率に応
じて加重平均した値が用いられる。このようにして脂肪
族ポリエステルシートを冷却することによって凹型金型
に接した面及び該面から厚み方向内部にわたる領域で、
低結晶面が形成される。脂肪族ポリエステル樹脂の結晶
化温度よりも30℃以上低い温度に保たれていない凹型
金型に接触させることによって冷却固化させて得られる
生分解性容器は、凹型金型に接触した面の結晶化が進行
し、本発明の目的を達成し得ない。
【0011】一方、本発明の生分解性容器の製造方法に
おいて使用される脂肪族ポリエステルシートはTダイ法
を用いた押出成形法、インフレーション法、カレンダー
成形法等公知の方法により準備されるものであり、その
厚みは0.1〜2mmの範囲に調整されるものである。
【0012】次いで本発明を、図面を参照しつつより詳
細に説明する。図1〜3は本発明の生分解性容器の製造
方法の工程を示す模式図面である。これらの図面では真
空成形法としてプラグ・アシスト成形法を選択した例が
示されている。すなわち、図1では脂肪族ポリエステル
シート1がクランプ4に挟持され、ヒーター5により同
樹脂の軟化点付近の温度まで加温されている。また、凹
型金型2は冷却媒体の循環により同樹脂の結晶化温度よ
りも30℃以上低い温度に保たれている。次いで図2で
は加温された脂肪族ポリエステルシート1がプラグ3に
より凹型金型内2に押し込まれている。そして図3で
は、凹型金型2に設けられたエアー排出口からエアーが
排出され、脂肪族ポリエステルシート1が凹型金型2の
凹部表面に密着させられている。
【0013】さらに、図4は図3で示された工程に引き
続き加えられることが望ましい工程の模式図である。脂
肪族ポリエステルシート1が凹型金型2の凹部表面に密
着させられた後、冷却されることによって容器が成形さ
れつつあるが、ここにおいて該容器内面が赤外線ランプ
6によって結晶化温度近傍に加温されている。このよう
な操作が加えられることにより容器内面の結晶化度がよ
り高くなり好ましい。
【0014】
【実施例】以下本発明を実施例により、より詳細に説明
する。また、脂肪族ポリエステル樹脂として以下のもの
を用いた。 <脂肪族ポリエステル樹脂> ・ビオノーレ#1001(昭和高分子株式会社製 PB
S)
【0015】パーキンエルマー社製の示差走査熱量計を
用いて、JIS K 7122に準拠して上記脂肪族ポ
リエステルの結晶化温度(℃)を測定した(測定時の昇
降温速度:10℃/min)。この結果を表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】[実施例1〜2、比較例1]Tダイスを備
えた押出機を用いて脂肪族ポリエステル樹脂を厚み0.
5mmのシートに成形した。次いで図1〜3で示したよ
うなプラグアシスト式真空成形機を用いて、表2に示し
た条件で育苗用ポットを成形した。また、成形時には、
図4で示したように赤外線ランプによって育苗用ポット
の内面となる面を約80℃に加温した。このようにして
得られた育苗ポットの内面と外面の結晶化度を、X線回
折法を用いて測定した。この結果を表2に併せて示す。
さらに、得られた生分解性育苗ポットに、その容量の約
80%の腐葉土を入れ、温室内に保ち、3ヶ月経過後の
育苗ポットの状況(育苗時の育苗ポットの安定性)を観
察した。また、その後各育苗ポットを腐葉土の入ったプ
ランターに移植し温室内に保ち、さらに2ヶ月後の状況
(移植後の生分解性)を観察した。この結果を表3に示
す。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】表2より本発明で得られる容器はその内面
と外面で結晶化度が異なることが明らかである。さら
に、凹型金型の表面温度をより低くすること容器の内面
と外面との結晶化度の差が大きく表れることが明らかで
ある。さらに表3より本発明で得られる生分解性容器を
育苗ポットとして用いた場合、育苗時にはその形態がよ
く保たれるとともに、ひとたび育苗ポットごと移植した
後は速やかに生分解されることが明らかである。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、使
用期間中においては生分解が抑制され、ひとたび容器が
土中埋設されたり、コンポスト環境におかれた後には速
やかに生分解される容器の製造方法が提供される。本発
明によって得られる生分解性容器はその特長を生かして
有用に用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生分解性容器の製造工程を示す模式断
面図である。
【図2】本発明の生分解性容器の製造工程を示す模式断
面図である。
【図3】本発明の生分解性容器の製造工程を示す模式断
面図である。
【図4】本発明の生分解性容器の製造工程を示す模式断
面図である。
【符号の説明】
1.シート 2.凹型金型 3.プラグ 4.クランプ 5.ヒーター 6.赤外線ランプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脂肪族ポリエステルを主成分とする組成
    物から容器を製造する方法であって、成形時、容器の外
    側となる面を脂肪族ポリエステルの結晶化温度よりも3
    0℃以上低い温度に保つことを特徴とする生分解性容器
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 脂肪族ポリエステルを主成分とする組成
    物から容器を製造する方法であって、成形時、容器の外
    側となる面を脂肪族ポリエステルの結晶化温度よりも3
    0℃以上低い温度に保つとともに、容器の内側となる面
    を脂肪族ポリエステルの結晶化温度近傍の温度に加温す
    ることを特徴とする生分解性容器の製造方法。
  3. 【請求項3】 生分解性容器が育苗ポットであることを
    特徴とする請求項1または2に記載の生分解性容器の製
    造方法。
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