JP2002020536A

JP2002020536A - 抗菌性を有する生物崩壊性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2002020536A
Application number: JP2000209528A
Authority: JP
Inventors: Norio Saegusa; 教生三枝
Original assignee: CLEAN EARTH KK
Current assignee: CLEAN EARTH KK
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】耐水性を保持しつつ、従来のプラスチック成形
機によって成形可能な抗菌性を有する生物崩壊性樹脂組
成物を簡単に且つ経済的に製造すること。【解決手段】コーンスターチ、澱粉などの天然高分子物
質３０〜８０重量％、ポリビニルアルコールなどの親水
性樹脂２０〜４０重量％、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどの熱可塑性樹脂１０〜２０重量％、ポリエチレン
グリコールなどの軟化剤５〜１０重量％、加工性向上剤
として脂肪３〜１０重量％、グリセリンなどのカップリ
ング材３〜１０重量％、水０〜２重量％からなる材料に
より構成され、これらの材料をヘンシェルタイプミキサ
ー等の高速渦流混合機によって攪拌、混合したものに、
よもぎ乾燥粉末を混入して練り込み、これを二軸押出機
によって棒状に成形し、その後短く切断して粒状のペレ
ットに形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、自然界に存在す
る微生物によって短期間に分解又は崩壊しうる生物崩壊
性樹脂組成物に抗菌効果を付与させたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フィルム、シート、トレイ、ボト
ル等の包装材料等として合成樹脂（プラスチック）製の
ものが多く使用されて来た。しかし、プラスチック製の
大部分は、自然環境の中で微生物により分解又は崩壊さ
れないために、廃棄されたプラスチック製品の処分が大
きな社会問題となっている。そこで、生物分解性又は生
物崩壊性樹脂組成物が種々提案されているのが現状であ
る。これらの生物崩壊性樹脂組成物の例としては、基本
的には天然高分子物質である澱粉とプラスチックを混合
したいわゆる澱粉樹脂といわれるものが各種提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の澱粉樹脂からなる生物崩壊性樹脂材料又は原料におい
ては、その製造において、押出機等に送り込まれる前段
階或いは前処理段階において、加熱処理又は加圧処理等
を必要とし、或いはその工程が複雑であったり等種々の
課題が残されていた。そこで、本願出願人は、先に特願
平１１−２００３４２として、従来のプラスチックの持
っている耐水性を保持しつつ、なおかつ自然界に存在す
る微生物によってより短期間に分解又は崩壊することが
できる組成物であって、その構成要素もより簡易なもの
として、かかる組成物を提供し、更には、この組成物を
使用して各種の製品に成形するに際しても、従来のプラ
スチック成形加工機によってそのまま使用可能な生物崩
壊性樹脂組成物を提供したが、本願発明においては、こ
の生物崩壊性樹脂組成物に更に抗菌効果を付加すること
をその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明の第１のものは、コーンスターチ、澱粉な
どの天然高分子物質３０〜８０重量％、ポリビニルアル
コールなどの親水性樹脂２０〜４０重量％、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂１０〜２０重量
％、ポリエチレングリコールなどの軟化剤５〜１０重量
％、加工性向上剤として脂肪３〜１０重量％、グリセリ
ンなどのカップリング材３〜１０重量％、水０〜２重量
％からなる材料を混合した生物崩壊性樹脂組成物に、よ
もぎ乾燥粉末を混練したものを押出機により製造した抗
菌性を有する生物崩壊性樹脂組成物である。よもぎは、
抗菌、抗カビ、防臭及び防虫の効果を有する。このよも
ぎの乾燥粉末を生物崩壊性樹脂組成物に混入、添加して
主に抗菌効果を有する生物崩壊性樹脂組成物が作成され
る。

【０００５】ここで、上記天然高分子物質としては、例
えば、いも類、米麦類、穀物類、コーンやタピオカ類等
の澱粉含有物から得た澱粉、化学分解変性澱粉、酸素変
性澱粉、物理的変性澱粉等が含まれる。より詳しくは、
生澱粉としては、トウモロコシ澱粉、わらび澱粉、クズ
澱粉、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、大麦澱粉、米澱粉、キッ
サバ澱粉、サゴ澱粉、タピオカ澱粉、モロコシ澱粉、豆
澱粉、ハス澱粉、ヒシ澱粉、甘藷澱粉等を挙げることが
できる。

【０００６】化学分解変性澱粉としては、アリルエーテ
ル化澱粉、カルボキシメチルエーテル化澱粉、ヒドロキ
シメチルエーテル化澱粉、ヒドロキシプロピルエーテル
化澱粉、メチルエーテル化澱粉、燐酸架橋澱粉、ホルム
アルデイド架橋澱粉、エピクロルヒドリン架橋澱粉、ア
クロレイン架橋澱粉、アセト酢酸エステル化澱粉、酢酸
エステル化澱粉、コハク酢酸エステル化澱粉、キサトゲ
ン酢酸エステル化澱粉、硝酸エステル化澱粉、尿素燐酸
エステル化澱粉、燐酸エステル化澱粉などの化学分解変
性澱粉誘導体とジアルデイド澱粉、酸処理澱粉、次亜塩
素酸酸化澱粉等が挙げられる。酸素変性澱粉としては、
加水分解デキストリン、酵素分解デキストリン、アミロ
ース等、物理的変性澱粉としては、α−澱粉、分別アミ
ロース、湿熱処理澱粉等が挙げられる。

【０００７】上記親水性樹脂としては、例えば、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸（ＰＡ
Ａ）、ポリエチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）など、水酸
基又はカルボキシル基をもったポリマーを挙げることが
できる。

【０００８】上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ
エチレン、ポリブロピレン、ポリスチレン、ポリウレタ
ン、ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアクリロニ
トリロ、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポ
リアセタール、熱可塑性重縮合物、ポリアリールエーテ
ル、熱可塑性ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアルキレンテル
フタレート、アルキレン／ビニルエステルコポリマー、
アルキレン／アクリレート又はメタクリレートコポリマ
ー、スチレン／アクリロニトリルコポリマー、アミドエ
ーテル、アミドエステルのブロックポリマー、エチレン
／酢酸ビニルコポリマー、エチレン／アクリル酸コポリ
マー、エチレン／エチルアクリレートコポリマー、エチ
レン／メタクリレートコポリマー、スチレン／アクリレ
ートニトリルコポリマー、エチレン／無水マレイン酸コ
ポリマー、アミドエーテル、アミドエステルのブロック
ポリマー、ウレタンエーテル、ウレタンエステルのブロ
ックポリマーなどが挙げられる。

【０００９】上記軟化剤としては、例えば、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレ
ンプロピレングリコール、トリアセテート、プロピレン
グリコール、ジエチルスホコハク酸ナトリウム、クエン
酸トリブチルなどが挙げられる。上記加工性向上剤とし
ては、動物性脂肪や植物性脂肪、例えば、牛脂、豚脂、
鯨脂などが挙げられる。上記カップリング剤としては、
グリセリンなどの多価アルコール、例えば、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、マンニトール、ソルビトール等が挙げられ
る。

【００１０】以上のように、本願発明に係る組成物にお
いては、タルク、炭酸カルシウムなどの粒子状充填剤、
耐水性を付与するための大豆タンパク、卵白、ゼラチン
等の蛋白質、更には、各種の核剤等を使用する必要がな
く、上記構成要素を、特別な条件下に置く必要もなく、
単に攪拌混合するのみで、材料が用意され、押出機によ
って簡単に完成する。他方、その製造方法においても、
加熱処理或いは加圧処理等の特別な前処理工程を一切必
要とせずに、１つの混合機によって上記構成要素を単に
混合し、その後、特に水を添加する必要もなく、二軸押
出機によって簡単に成形し、製造することができるもの
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本願発明に係る抗菌性を有する生
物崩壊性樹脂組成物は、コーンスターチ、澱粉などの天
然高分子物質３０〜８０重量％、ポリビニルアルコール
などの親水性樹脂２０〜４０重量％、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどの熱可塑性樹脂１０〜２０重量％、軟
化剤としてポリエチレングリコール５〜１０重量％、加
工性向上剤として脂肪３〜１０重量％、カップリング材
としてグリセンリン３〜１０重量％、水０〜２重量％か
らなる材料により構成され、これらの材料を混合機によ
り混合したものに、よもぎの乾燥粉末の適宜量を混入し
て練り込み、これを一軸又は二軸押出機により成形し、
ペレット化して製造することができる。

【００１２】その具体的な製造方法としては、ヘンシェ
ルタイプミキサーなどの高速渦流混合機において、上記
の成分比率で、上記天然高分子物質と、親水性樹脂であ
るポリビニルアルコールと、熱可塑性樹脂としてのポリ
エチレンと、軟化剤としてのポリエチレングリコール
と、加工性向上剤としての脂肪を均一となるまで攪拌混
合し、粒子が均一に混合した後に、カップリング剤とし
てのグリセリンと水を加えて再び均一になるまで攪拌混
合し、この中によもぎ乾燥粉末を混入して混練し、この
混合材料を二軸押出機によって棒状又は帯状の成形物を
製造し、その後これらの棒状又は帯状成形物を短く切断
して、粒状のペレットに形成することにより、本願発明
に係る組成物（マスターバッチ）が完成する。

【００１３】製造時の二軸押出機の各設定条件は、温度
分布がＣ１／常温〜８０°Ｃ、Ｃ２／１２０°Ｃ、Ｃ３
〜Ｃ１０／１８０°Ｃ〜２００°Ｃ、回転数が８０ｒｐ
ｍ、圧力が２０〜４０Ｋｇ／ｃｍ2 である。ヘンシェル
タイプミキサーは、バッチタイプであるため、連続的に
二軸押出機によって製造する場合は、ミキサーと二軸押
出機の間にストックタンクを配備しておけば、連続的に
製造することが可能となる。

【００１４】ここで再度より一般的にその製造方法を記
載すれば、本願発明に係る抗菌性を有する生物崩壊性樹
脂組成物は、ヘンシェルタイプミキサーなどの高速渦流
混合機において、コーンスターチ、澱粉などの天然高分
子物質３０〜８０重量％、ポリビニルアルコールなどの
親水性樹脂２０〜４０重量％、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどの熱可塑性樹脂１０〜２０重量％、ポリエチ
レングリコールなどの軟化剤５〜１０重量％、及び加工
性向上剤として脂肪３〜１０重量％を、均一となるまで
攪拌混合し、粒子が均一に混合した後に、グリセリンな
どのカップリング材３〜１０重量％及び水０〜２重量％
を加え、再び均一になるまで攪拌混合し、この混合材料
によもぎ乾燥粉末を混練したものを二軸押出機によって
製造したものである。

【００１５】ここで、よもぎの乾燥粉末の混合比率につ
いて説明すると、先ずそのマスターバッチを製造する
が、そのマスターバッチは、上記生物崩壊性樹脂組成物
（よもぎ未混入のもの）１６０Ｋｇに対して、よもぎ乾
燥粉末４０Ｋｇを混練機において練り込み、混合する。
これを二軸押出機によってペレット加工する。これによ
りよもぎ含有比率２０％のマスターバッチが作成され
る。このマスターバッチ（よもぎ含有率２０％）を使用
して、目的とする各種のプラスチック製品に応じて、上
記よもぎ未混入の生物崩壊性樹脂組成物とマスターバッ
チとを更に攪拌混合して、所望のよもぎ含有率の組成物
を作成し、各種成形機によりフィルムや各種形状のプラ
スチック製品を製造することができる。これらの製品と
してのフィルムやトレイ等における抗菌材の含有率は、
上記マスターバッチの混合比率を変更することによって
適宜必要に応じて設定することができる。尚、上記マス
ターバッチの製造に際しては、よもぎの含有率が５０％
以下ならば、ペレット化が可能であり、そのマスターバ
ッチのよもぎ含有率も任意に設定することができる。

【００１６】上記の実施形態においては、よもぎの乾燥
粉末を例に説明したが、よもぎ以外の各種の抗菌性を有
する植物乾燥粉末原材料についても、上記と同様にマス
ターバッチ化して製造することができる。他方、抗菌性
を有する他種の液体原材料の場合は、ゼオライト等に吸
着後、マスターバッチ化することができる。更に、本願
発明においては、上記構成からなる生物崩壊性樹脂組成
物に、抗菌効果を有し且つこの組成物内に混練できるも
のであれば、種々の抗菌材又は抗菌剤を含有させること
ができるものである。

【００１７】

【発明の効果】以上の通り、本願発明においては、その
構成要素を単に攪拌、混合したものを押出機によって製
造することができ、加熱処理或いは加圧処理等の特別な
前処理工程も全く必要なく、押出機によって簡単に抗菌
性を有する生物崩壊性樹脂組成物を製造することがで
き、製造コストの低減化に貢献することができる。従っ
て、安価にかかる抗菌効果を有する生物崩壊性樹脂組成
物を提供することができる。更に、本願発明に係る組成
物は、そのまま従来から存在している各種のプラスチッ
ク成形加工機によってフィルム、シート、トレイ、及び
ボトル等の各種の成形品を製造することができ、成形さ
れた製品は、十分な耐水性及び抗菌性を備えるものとな
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｂ 97/00 97/00 //(Ｃ０８Ｌ 3/02 (Ｃ０８Ｌ 3/02 23:06 23:06 23:12 23:12 71:02 71:02 91:00） 91:00）Ｂ２９Ｋ 1:00 Ｂ２９Ｋ 1:00 Ｆターム(参考） 4F201 AA01 AA19 BA01 BK13 BK15 BK26 BN21 BN31 4H011 AA02 BA01 BB22 BC03 BC18 BC19 DA02 DC05 DC06 DH02 DH10 4J002 AB04W AE055 AH00W BB033 BB123 BE02X CH024 CH025 EC046 EC056 EL066 EL086 FD024 FD175 FD18W FD206 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーンスターチ、澱粉などの天然高分子物
質３０〜８０重量％、ポリビニルアルコールなどの親水
性樹脂２０〜４０重量％、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどの熱可塑性樹脂１０〜２０重量％、ポリエチレン
グリコールなどの軟化剤５〜１０重量％、加工性向上剤
として脂肪３〜１０重量％、グリセリンなどのカップリ
ング材３〜１０重量％、水０〜２重量％からなる材料を
混合した生物崩壊性樹脂組成物に、よもぎ乾燥粉末を混
練したものを押出機により製造した抗菌性を有する生物
崩壊性樹脂組成物。