JP2003073505A - 生分解性フィルム乃至シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリオレフィン系樹脂を用いて成形されたフ
ィルム乃至シートが、生分解性を有し、その使用寿命が
終了したときに、地中埋設、堆肥設備への投入に適し、
そこで分解して無害な副産物に変えることができる優れ
た生分解性フィルム乃至シートを提供する。 【解決手段】 ポリオレフィン系樹脂に対し、熱可塑性
ポリマー成分、直接的生分解性成分、酸化可能な成分、
遷移金属成分及び非金属性安定化成分をそれぞれ添加配
合した組成物を成形してなる生分解性フィルム乃至シー
トである。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、日光、紫外線、
熱、水、酵素および／または微生物の作用によって無害
の生成物に分解可能な組成物を用いた生分解性フィルム
乃至シートに係り、特に農業資材として有用な生分解性
フィルム乃至シートに関する。 【０００２】 【従来の技術】ポリオレフィン系樹脂は、その成形性、
機械的物性、および耐久性等に優れているので、種々の
用途に使用されており、この材料を用いて得られるフィ
ルム乃至シートに代表される成形品が知られている。こ
のような成形品として、例えば、スーパーマーケットや
コンビニエンスストア等で使用される、野菜を束ねるた
めの野菜用のテープ、イチゴ等を店頭で販売する際に、
プラスチックトレー容器の上面に掛ける帯かけフィル
ム、おせんべい等を収納する袋を止めるために使用され
るカラータイ、あるいは食パンや菓子パン等を収納する
袋を止めるために使用される袋止めクリップ等がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリオ
レフィン系樹脂それ自体は、生分解性を有していないた
め、このような用途には、ポリオレフィン系樹脂に代え
て他の生分解性樹脂からなる材料を使用しなければなら
なかった。そのため、上記した用途にオレフィン系樹脂
を使用した場合、例えば、野菜用テープは、スーパーマ
ーケットやコンビニエンスストア等に大量に野菜を束ね
て陳列されているが、その商品が販売された場合は特に
問題はないが、商品が売れ残った場合には、通常、野菜
とオレフィン系樹脂製のテープとを分別した後、処理業
者に引き渡さなければならず、その作業上の手間がかか
るという問題があった。また、野菜用テープ以外にも、
上記した帯かけフィルム、カラータイ、袋止めクリップ
等についても同様の不都合が生じていた。 【０００４】このようなことから、ポリオレフィン系樹
脂を用いた生分解性材料からなるフィルム乃至シートを
初めとする成形品が求められていた。従って、本発明
は、ポリオレフィン系樹脂を用いて成形されたフィルム
乃至シートが、生分解性を有し、特に農業資材用として
好適で、その使用寿命が終了したときに、地中埋設、堆
肥設備への投入に適し、そこで分解して無害な副産物に
変えることができる優れた生分解性フィルム乃至シート
を提供することを課題とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリオレフィン
系樹脂を主成分として、これに熱可塑性ポリマー成分、
直接的な生分解可能な成分、酸化可能な成分、並びに遷
移金属成分及び非金属性安定化成分を添加配合した組成
物を採用し、これを成形することにより、目的とする生
分解性フィルム乃至シートを提供できることを見い出
し、本発明を完成させるに至った。 【０００６】すなわち、本発明は、ポリオレフィン系樹
脂に対し、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を添加配合した組成
物を成形してなることを特徴とする生分解性フィルム乃
至シートである。 （Ａ）長鎖炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリ
マー成分、（Ｂ）前記熱可塑性ポリマー成分に混合さ
れ、日光、紫外線、熱、水、酵素および／または微生物
の作用により分解され除去されることによって前記熱可
塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合の環境に対する露出
面積を増加させる直接的生分解性成分、（Ｃ）前記熱可
塑性ポリマー成分の露出された炭素−炭素結合と反応し
てこの結合を分断することにより前記熱可塑性ポリマー
成分を分解するための、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然
脂肪、天然もしくは合成ゴム、またはこれらの混合物か
ら選ばれた酸化可能な成分、（Ｄ）前記組成物に対して
相溶性があり、前記熱可塑性ポリマー成分に対する前記
酸化可能な成分の反応を開始させる遷移金属成分、
（Ｅ）前記熱可塑性ポリマー成分の分解過程の開始を遅
延させるヒンダードフェノールからなる非金属性安定化
成分。 【０００７】本発明を構成する組成物は、有用物体から
無害な生成物への分解過程において、三つの分解段階を
経るが、これらの段階は必ずしも続いて起こる必要はな
く、同時に起こり、作用して分解を生じさせることもで
きる。第一段階は、直接的生分解性成分の生物的除去で
あり、本発明を構成する組成物の質量減少を生じ、高多
孔性物質を生成する。これがこの組成物の破砕に至り、
ポリマー・ダストを生成する。この高められた多孔性
は、ポリマー成分の長鎖炭素−炭素結合の露出面積を増
加させ、これを化学的攻撃に対して一層脆弱にする。第
二段階は、化学的であり、その結果、長鎖ポリマーの酸
化短縮を生じ、その分子量を減少させる。第三段階は、
ある時点において開始して低分子量断片の微生物による
代謝分解が行われる。 【０００８】本発明を構成する組成物は、直接的生分解
性成分と、酸化可能な成分と、酸化可能な成分の反応を
開始させる遷移金属成分と、制限された有効期間を有す
る安定化成分とを含むものである。酸化可能な成分は、
安定化成分の制限された有効期間の経過後自然の分解環
境の影響下において、過酸化物又はヒドロペルオキシド
を生成し、これがポリマー成分の炭素−炭素結合を酸化
させるのに役立つ。酸化可能な成分は、一分子当り少な
くとも一つの二重結合を含む不飽和脂肪酸の誘導体のよ
うなポリマーと相溶性のある不飽和化合物が好ましい。
例えば、エステルまたは天然脂肪または他の不飽和物
質、例えば、不飽和ゴムである。酸化可能な成分の反応
を開始させる遷移金属成分は、脂肪のような化合物の酸
化を行なうことができる鉄のような遷移金属を触媒とす
ることができる。また、芳香族ケトンは、この酸化反応
に相乗効果をもつので、酸化促進成分として好ましい添
加剤である。この芳香族ケトンは、また光分解促進剤と
しても有効である。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の生分解性フィルム
乃至シートについて、更に詳細に説明する。まず、本発
明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、特に限
定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状
低密度ポリエチレン等のポリエチレン；プロピレンホモ
ポリマー、プロピレンランダムポリマー、プロピレンブ
ロックポリマー等のポリプロピレン；ポリブタジエン、
ポリイソプレン並びにこれらの水素添加物等のジエン系
エラストマー；エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−プロピレン−１−ブテン三元共重合体、エチレン−
プロピレン−ジエン三元共重合体等のオレフィン系エラ
ストマー；エチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体
等の変性オレフィン系樹脂；スチレン−ブタジエン−ス
チレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体並びにこれらの水素添加物等のス
チレン系エラストマー等が挙げられるが、中でもポリエ
チレンやポリプロピレンがより好適に採用される。これ
らのポリオレフィン系樹脂は、単独で使用しても良い
が、２種類以上を併用しても良い。 【００１０】本発明の生分解性フィルム乃至シートを構
成する組成物は、上記ポリオレフィン系樹脂に、上記し
た（Ａ）〜（Ｅ）に示す各成分を添加配合してなるもの
である。この組成物の調製において、（Ｂ）成分として
の直接的生分解性成分と、（Ａ）成分としての熱可塑性
ポリマー成分及びポリオレフィン系樹脂とが、このポリ
マー成分の崩壊ないし分解に対して相乗効果を有する添
加剤と結合される。直接的生分解性成分の崩壊ないし分
解は、この成分を含む組成物の第一段階の質量減少をも
たらす。 【００１１】（Ｂ）成分としての直接的生分解性成分
は、前記熱可塑性ポリマー成分に混合され、日光、紫外
線、熱、水、酵素および／または微生物の作用により分
解され除去されることによって前記熱可塑性ポリマー成
分の炭素−炭素結合の環境に対する露出面積を増加させ
るものであり、例えば、デンプンのようなポリサッカラ
イド化合物を使用して実現されるが、これらの他に、セ
ルロース、他のグルコース誘導体、ポリエステル等も挙
げられる。 【００１２】（Ｂ）成分として代表されるデンプン等
は、酵素反応によって分解され、生成物質は除かれる。
このようにして、表面が順次除かれて、続く分解段階に
おいて、酸化、加水分解、直接酵素作用またはこれらの
組み合わせ作用の影響をより受け易い多孔性分断構造が
形成される。その結果、組成物の総量は、第一段階の終
了後、（Ｂ）成分の消失のために減少する。 【００１３】デンプン以外の（Ｂ）成分としては、セル
ロース、セルロースの誘導体、ポリカプロラクトン、ポ
リ乳酸および他のポリエステル、または、固有の生分解
性を維持しながら熱可塑性ポリマーを構成する炭化水素
モノマーとの併用に適した官能基を有する他の物質であ
ってもよい。（Ｂ）成分は、組成物の全体量に対し、通
常、２重量％〜９５重量％の量を配合する。例えば、
（Ｂ）成分が粒状のデンプンである場合には、２重量％
〜７５重量％の量を配合する。 【００１４】好ましくは、改質デンプンの場合、濃度は
約９５重量％まで高くできる。粒状デンプンは、本質的
には非改質「パール」デンプン（non-modified pearl"s
tarch）、例えば、天然の野菜から得られる炭水化物
で、主として、アミロース（線状:linear）および／ま
たはアミロペクチン（有枝:branched）からなる。これ
らは種々の植物、例えばトウモロコシ、米、ジャガイ
モ、タピオカ、エンドウ、ライ麦、オート麦、小麦から
抽出できる。ジャガイモ、トウモロコシおよび米は、デ
ンプンとして好ましい原料で、トウモロコシデンプン
は、値段の点で最も好ましい。しかし、最終製品を非常
に薄くしたい場合は、米デンプンがその小さい平均粒子
サイズの点で好ましい。 【００１５】改質デンプンとしては、ゲル化乃至のり化
されたデンプン、破壊されたデンプン、または、温和な
酸の添加により調整された酸性度（ｐＨ）を有するデン
プンが挙げられる。温和な酸は、デンプンの酸性度を約
３〜６に低下させる。 【００１６】ゲル化は、デンプン粒が十分膨張、破砕さ
れて水中で滑らかな粘稠懸濁液を形成するまで、約６０
℃以上の温度で過剰な水または水溶性の存在下でデンプ
ンを加熱することによって達成される。好ましくは、そ
れからこのゲル化されたデンプンは、水に分散可能な可
塑剤および／または水に分散可能な熱可塑性極性ポリマ
ー、例えば、エチレンアクリル酸共重合体（以下、ＥＡ
Ａとする）と熱の存在下で結合される。ＥＡＡ共重合体
は、比較的高価であり、組成物中の含有量は、１０％〜
９０％（乾燥重量）の範囲に維持されるのが好ましい。
この分解可能な組成物の使用目的が、例えば、押出成形
フィルムのような場合には、ポリオレフィン系樹脂の配
合量を多めにすることにより、加工性と機能性を向上さ
せることができる。この場合において、ＥＡＡの好まし
い量は、オレフィンポリマーの割合に応じて、組成物の
全体量に対し、１０重量％〜３０重量％の範囲である。
また、適当な可塑剤としては、ポリエチレングリコー
ル、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソル
ビトールおよびグリセリン等が挙げられる。 【００１７】（Ｂ）成分として用いられるデンプンは、
その成分のガラス転移温度および融点以上の加熱処理に
よって、デンプン化合物が吸熱転移を起こし、その結
果、デンプン粒の分子構造が乱されることによって構造
が破壊される。この構造破壊は、熱可塑性ポリマー成分
が添加される前に添加水の不存在下で実行されるのが好
ましい。デンプンの固有の含水量は、一般的に１０％〜
１３％の範囲である。次に、破壊処理中に、ＥＡＡ共重
合体のような低融点熱可塑性極性ポリマーをデンプンに
添加して、得られる組成物の引張り強さを増すことがで
きる。この構造破壊は、高沸点可塑剤の存在下で行うこ
ともできる。この処理は、デンプンのゲル化処理と同様
で、最終組成物が比較的高いデンプン含有量、例えば５
０％以上の場合に、特に望まれる。可塑剤とともに添加
水の不存在下で破壊されたデンプンは１２０℃以上の温
度で泡を形成せずに処理でき、揮発性物質に起因する問
題が生じない低圧で押出すことができる組成物を生成す
る。 【００１８】次に、（Ａ）成分として用いられる熱可塑
性ポリマーは、長鎖炭素−炭素結合から形成されたもの
であり、例えば、ポリウレタン（PU）、ポリスチレン
（PS）、ポリオレフィン等が代表的に挙げられる。これ
らのポリマーは水に不溶であり、加熱条件下で生分解性
成分と混合して混合物を得る必要がある。 【００１９】熱可塑性極性ポリマーの例としては、さら
に次のポリマーがある。具体的には、エチレン／酢酸ビ
ニル−コポリマー（EVA）、エチレン／ビニルアルコー
ル−コポリマー（EVAL）、エチレン／アクリル酸−コポ
リマー（EAA）、エチレン／アクリル酸メチル−コポリ
マー（EMAC）、エチレン／メタクリル酸−コポリマー
（EMAA）、エチレンビニルアルコール（EVAL）、ポリビ
ニルアルコール（PVOH）、エチレンビニルアルコール一
酸化炭素コポリマー（EVACO）、エチレンアクリル酸ブ
チル（EBAC）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、およ
びポリエチレンオキシド（PEO）等が挙げられる。 【００２０】一例として、ＥＡＡが熱可塑性ポリマーと
して選択された場合、ＥＡＡは、デンプンと官能的に適
合するのに十分なカルボキシル基を有しなければならな
い。アクリル酸成分によって供給されるカルボキシル側
基がデンプンによって提供されるヒドロキシル基として
この適合性が得られる。これらの同じカルボキシル基が
この共重合体の水分散性に寄与する。 【００２１】（Ａ）成分としての熱可塑性ポリマー成分
は、例えば、ＥＡＡのような酸性コポリマーとポリエチ
レンのようなオレフィンポリマーを併用すると、意図さ
れた製品の形成前にこのコポリマーの酸成分に対する中
和剤を添加するのが好ましい。好ましい中和剤は無水ま
たは水性アンモニアである。その添加量は、ＥＡＡ中の
酸の等量当たり少なくとも約１／２等量に等しくならな
ければならない。通常、アンモニアの添加量はデンプン
−ＥＡＡ−ＰＥの乾燥重量を基準にして約０．８重量％
〜５重量％である。アンモニアは、酸とアンモニウム塩
を形成すると考えられる。従って、他の適当な中和剤と
しては、有機酸と塩を形成する点においてアンモニアと
実質上同様の単純アミンが挙げられ、さらに水酸化ナト
リウムおよび水酸化カリウムも使用することができる。 【００２２】（Ｂ）成分が、第一段階で少なくとも部分
的に分解された後、第二段階の酸化分解が加速される。
これは、熱可塑性ポリマー成分を化学的攻撃に影響され
やすくするのに十分な数の炭素−炭素二重結合を含む酸
化可能な成分によって達成される。このような酸化可能
な成分、すなわち（Ｃ）成分は、前記熱可塑性ポリマー
成分の露出された炭素−炭素結合と反応してこの結合を
分断することにより前記熱可塑性ポリマー成分を分解す
るための、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然脂肪、天然も
しくは合成ゴム、またはこれらの混合物から選ばれたも
のであり、好ましくは、少なくとも一つの炭素−炭素二
重結合を有するもので、不飽和脂肪酸および／または脂
肪酸エステル、例えば、ソーヤオイル（soya oil）、ト
ウモロコシ油、オリーブ油、菜種油、大豆油、綿実油、
ひまわり油、落花生油およびアマニ油を含む植物油また
は他の不飽和物質、例えば、天然もしくは合成ゴム等が
挙げられる。上記化学反応は、過酸化物および／または
ヒドロペルオキシドを生成し、これが化学的飽和ポリマ
ーおよび極性ポリマー中の炭素−炭素結合の酸化分解を
通してさらなる化学的分解を開始させる。 【００２３】これらの（Ｃ）成分は、組成物の全体量に
対し、１５重量％までの量、好ましくは、０．２５重量
％〜５．０重量％の範囲であり、最もよい分解結果は
０．２５重量％〜２．０重量％の範囲で得られる。この
最も好ましい量においては、最終製品において退色はあ
ったとしても僅かしか認められない。 【００２４】（Ｄ）成分としての遷移金属成分は、組成
物に対して相溶性があり、前記熱可塑性ポリマー成分に
対する前記（Ｃ）成分の反応を開始させるもので、第二
段階の酸化反応が、組成物と相溶性のあるヒドロキシス
テアリン酸鉄のような鉄化合物からなる第１の遷移金属
成分によって開始されるのが好ましい。第１遷移金属の
塩の作用の結果、過酸化物および／またはヒドロペルオ
キシドが生成され、これがポリマー鎖の分断を開始し、
これを低分子量の成分に分解する。 【００２５】第１の遷移金属成分は、一般に式Ｘ−Ｆｅ
（Ｘは一つまたはそれ以上の配位子を表わす）をもつ鉄
化合物であるのが好ましい。この鉄化合物は、さらに他
の配位子Ｙと結合してもよい。Ｆｅは公知のいかなる原
子価を有する鉄でもよい。配位子Ｘは無機もしくは有機
酸基、または、錯体において結合した他の配位子であ
る。適当な配位子Ｘの例としては、ＯＨ−、Ｃｌ−、Ｂ
ｒ−、Ｉ−、オキサレート−、Ｈ−シトレート−、ＮＯ
₂−、Ｎ₃−、ＥＤＴＡ、またはカルボニル、ニトロシル
もしくはポリフィリン基等が挙げられる。適当な配位子
Ｙの例としては、芳香族もしくは脂肪族モノカルボン酸
またはジカルボン酸のカルボン酸イオンがあり、脂肪族
カルボン酸は、好ましくは１０から２０の炭素原子を有
する。配位子Ｙは、組成物に対する鉄化合物Ｘ−Ｆｅの
相溶性を増加させる作用をする。この鉄化合物は、好ま
しくは組成物において０．０１重量％〜１．０重量％、
より好ましくは０．１重量％〜０．５重量％の量で存在
するステアリン酸鉄および／またはヒドロキシステアリ
ン酸鉄からなる。 【００２６】なお、ここに掲げた範囲は、例示的なもの
で、また上限値は経済性に基づくものであり、従って、
第１遷移金属成分は、掲げた値より大きい濃度で存在し
てもよい。もっとも、飽和限界に達すると、それ以上を
添加してもそれ程効果は得られない。掲げた最小値は、
ポリマー成分の化学分解の測定可能な最小の効果をもた
らす値である。 【００２７】本発明に用いられる組成物には、上記
（Ｄ）成分に加えて、さらに（Ｄ₁）及び（Ｄ₂）成分を
添加配合させることが好ましい。（Ｄ₁）成分としての
第２遷移金属成分は、前記第１遷移金属成分とともに触
媒として作用して熱可塑性ポリマー成分の分解を促進す
るものであり、銅化合物からなるものが好ましい。この
第２遷移金属成分は、一般式Ｚ'−Ｍｅを有する錯体か
らなる。ここにＭｅは、第１の遷移金属が鉄である場合
には、鉄以外の遷移金属を表わし、また、Ｚ’は一つま
たはそれ以上の配位子を表わす。例示であり限定ではな
いが、配位子の例としては、ＯＨ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、
Ｉ−、オキサレート、Ｈ−シトレート−、ＮＯ₂−、Ｎ₃
−、ＥＤＴＡ、芳香族もしくは脂肪酸モノカルボン酸ま
たはジカルボン酸のカルボン酸イオンがあり、脂肪族カ
ルボン酸は１０から２０の炭素原子を有するものが好ま
しい。Ｍｅを構成する好ましい遷移金属は周期率表の第
１遷移金属列の遷移金属であり、より好ましくは銅およ
びバナジウムである。最も好ましい第２遷移金属成分
は、ステアリン酸銅で、重合体組成物におけるその含有
量は０．００５重量％〜約０．１重量％であり、より好
ましくは、ステアリン酸第二銅で、その含有量は０．０
１重量％〜０．０６重量％の範囲である。 【００２８】（Ｄ₂）成分としての酸化促進成分は、前
記第１および第２遷移金属成分とともに作用し、熱可塑
性ポリマー成分の炭素−炭素結合に対する前記酸化可能
な成分の分解作用を促進するもので、例えば、芳香族ケ
トンが好ましい。このケトン成分は、酸化可能な成分の
酸化に相乗効果を有し、酸化可能な成分の酸化により過
酸化物および／またはヒドロペルオキシドが生成され、
これが熱可塑性ポリマー成分のＣ−Ｃ結合の分解を開始
させる。さらに、このケトン成分は、熱可塑性ポリマー
成分を日光および／または紫外線並びに熱の作用の下で
分解され易くする。この芳香族ケトンとしては、例え
ば、ベンゾフェノン、アントラキノン、アントロン、ま
たは、アセチルベンゾフェノンもしくは４−オクチルベ
ンゾフェノンのような誘導体が挙げられ、なかでもベン
ゾフェノンが好ましく採用される。この（Ｄ₂）成分
は、組成物中に０．０１重量％〜０．７重量％、より好
ましくは０．０２重量％〜０．１５重量％の量で添加配
合される。 【００２９】本発明に用いられる組成物として添加され
る（Ｅ）成分としての非金属性安定化成分は、前記熱可
塑性ポリマー成分の分解過程の開始を遅延させるもので
あり、通常、酸化防止剤で、この組成物の製造中に組み
込まれる。好ましい酸化防止剤としては、ヒンダードフ
ェノール、例えば、ベンゼンプロパン酸、3,5−ビス
（1,1−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシオクタデシ
ルエステル［チバガイギー製のIrganox1076］が挙げら
れる。この後者の化合物は低密度ポリエチレンポリマー
を安定化させるのに非常に有効であるが、他の熱可塑性
極性ポリマーを安定化させるのにも使用できる。 【００３０】本発明において、分解の第二段階中に、熱
可塑性ポリマー成分は、紫外線、日光もしくは熱の影響
下で、または適当な環境条件において発生した熱により
低分子量の構成要素に化学的に分解される。これが起こ
るのは、例えば、鉄イオンの存在によってＯＨ^.のよう
な遊離基が形成されるときであり、これらはポリマーと
反応して他の遊離基を形成する。これらの遊離基は非常
に反応性が高く、とりわけ酸素、他の鎖（chains）、鉄
イオン等と反応する。ポリマー鎖はこのようにして分断
され、アルコール、ケトン等のような酸素含有基を含
む、または、含まない小さい鎖が形成される。この過程
で、水酸化鉄（III）錯体は非常に反応性が高いので、
鉄イオンは開始剤および反応促進剤として作用する。こ
の反応は次式で表わすことができる。 【００３１】 Ｆｅ³⁺＋ＯＨ^- → [ＦｅＯＨ]²⁺ → Ｆｅ²⁺＋ＯＨ^. （１） 遷移金属化合物である銅またはバナジウム化合物の観察
された触媒効果は、多分Ｆｅ³⁺--Ｆｅ²⁺--Ｆｅ³⁺サイク
ルの加速である。これらの化合物なしでも、式（１）に
よって形成されたＦｅ²⁺は、例えば次式に示すように、
鎖分断（chainsplitting）によって他の遊離基または他
の中間体によって再酸化される。 Ｆｅ²⁺＋ＲＯＯＨ → Ｆｅ³⁺＋ＯＨ^-＋ＲＯ^. （２） 銅化合物の存在下では、形成されたＦｅ²⁺は次式によっ
てより早く再酸化される。 Ｆｅ²⁺＋Ｃｕ²⁺ → Ｆｅ³⁺＋Ｃｕ⁺ （３） そしてＣｕ⁺イオンは遊離基によって次式のように急速
にＣｕ²⁺イオンに再酸化される。 Ｃｕ⁺＋ＲＯ^. → Ｃｕ²⁺＋ＲＯ^- （４） このプロセスは、地中埋設や堆肥設備中におけるよう
に、ポリマーが紫外線、日光または熱にさらされている
限り繰り返される。 【００３２】第二段階が進行するにつれて、長鎖ポリマ
ーは常により短い酸素含有ポリマー鎖に連続して分解さ
れる。そしてこの化学的に分解可能な重合体組成物は第
三段階に入り、ここで堆積状態または土壌との接触で自
然に存在するバクテリア、菌類のような微生物および／
または酵素の作用下で、無害な化合物への分解を完了
し、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏおよびバイオマスを生じる。 【００３３】本発明の生分解性フィルム乃至シートは、
ポリオレフィン系樹脂を含めた上記各成分からなる組成
物を用いて成形される。これには特に制限はないが、例
えば、上記材料からなる各成分を、押出機に供給して溶
融混練した後、Ｔ−ダイ、インフレーション等により製
膜する通常用いられる製膜方法が挙げられるが、その用
途に応じてその成形法を適宜選択することができる。例
えば、農業用資材として使用されるランナー止め等は、
射出成形や押出成形で行なうことができる。 【００３４】上記のようにして得られた生分解性フィル
ム乃至シートは、フィルムについては、通常用いられて
いる厚さのものであれば特に制限はなく、一般的には、
０．２ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２０〜１０
０μｍ程度の範囲内であり、使用される用途に応じて適
宜選択すればよい。また、シートは、上記フィルムと同
様に、通常用いられている厚さのものであれば特に制限
はなく、０．２ｍｍを超える厚さが好ましく、より好ま
しくは０．２〜１．０ｍｍ程度の範囲内であり、使用さ
れる用途に応じて適宜選択すればよく、種々の厚さのも
のを採用することができる。 【００３５】本発明の生分解性フィルム乃至シートは、
種々の分野に応用して適用されるが、特に農業用資材と
して有効であり、以下に例示する。農業用資材として
は、例えば、 １．球根用のテープのように、予め品質や名称等を表示
したテープを球根に巻いておき、これによって、球根が
何の種類であるかを明確に把握することができ、しかも
生分解性の材料であるため、テープを巻いた状態で、そ
のまま土中に埋設してもよく、そのまま芽の生長を待つ
ことができる。また、野菜用のテープとして使用した場
合でも、店頭に陳列されている商品が売れ残ったとして
も、分別せずにそのまま処分することができ、手間を軽
減できる。さらに誘引用のテープとして、つる科の植物
の方向性及びネットを用いたときの固定を複数箇所で行
う等にそのまま使用することができる。 ２．イチゴ等を店頭で販売する際に、プラスチックトレ
ー容器の上面に掛ける帯かけフィルム等に使用すること
もできる。 ３．イチゴ等のつる止めの役割を果たす、いわゆる、ラ
ンナークリップ（ランナー止め）等としても使用するこ
とができる。 ４．マルチフィルム押え、例えば、畑に敷かれたシート
を両サイドから留めるためのマルチフィルム押え、いわ
ゆる、杭のようなものにも応用することができる。 ５．種入れテープ、例えば、長尺体のテープに一定の間
隔で目印が付けられ、この目印位置にタネを載置し、そ
のまま土中に埋めることができ、土中で自然に分解を起
こす利点を応用したものであり、このようなものにも使
用することができる。 ６．レタス包装紙、例えば、レタスを包装するための紙
状のものであり、これらも使用することができる。 ７．野菜袋用のテープ、例えば、キュウリ、ナス、ジャ
ガイモ等の野菜を複数収納する袋を止めるテープとして
も使用することができる。 【００３６】また、上記のような農業資材用として以外
にも、以下のようなものとしても適用することもでき
る。例えば、 ８．ポスター用として、具体的には、室外で貼られる種
々のポスター、例えば、選挙用ポスター、宣伝用ポスタ
ー、案内用ポスター等であり、本発明の生分解性フィル
ムを使用して、これに印刷することにより得られる。こ
れらに適用することにより、一定期間は、その役割を果
たし、その期間が過ぎた後は、光分解を起こし、自然な
形で分解することができるため、ポスターの貼り残しや
テープの痕等を解消することができ、しかも剥し易くな
る。特に天然インクを用いて印刷することにより、自然
な形で生分解することができるので好ましい。 ９．また、おせんべい等を収納する袋を止める時に用い
られる、カラータイ表材、具体的には、止め材としても
使用され、あるいはその芯材の針金に代えて、芯材とし
ても使用することができる。 10．袋止めクリップ、例えば、食パンの袋を止めるため
のクリップ（鉤付きのもの）やフルーツクリップ等に使
用することができる。 【００３７】 【実施例】以下、本発明の具体的態様を実施例に基づき
説明するが、本発明はこれらの実施例の記載にのみ限定
されるものではない。 ［実施例１］ポリオレフィン系樹脂１００重量部に対
し、以下に示す各成分を下記の配合割合で添加配合した
組成物をインフレーション法によって製膜し、厚さ２０
μｍ、幅１，０００ｍｍの生分解性フィルムを作製し
た。得られたフィルムを幅１０ｍｍにカットして、生分
解性の球根用テープを作製した。この球根用テープを用
いて、これを球根に巻き付けた後、土の中で入れ、球根
の生長を観察した。その結果、３０日後には、球根は生
長し、芽が出ており、土中のテープは、生分解が進行
し、自然消滅していた。なお、各成分についての明細
は、下記のとおりである。 【００３８】 ［成分の明細］ ・ポリオレフィン系樹脂： １００重量部、 ・デグラノボン（ＮＫＫ１１７２） ２５重量部、 【００３９】［実施例２］ポリオレフィン系樹脂１００
重量部に対し、以下に示す各成分を下記の配合割合で添
加配合した組成物をインフレーション法によって製膜
し、厚さ２０μｍ、幅１，０００ｍｍの生分解性フィル
ムを作製した。得られたフィルムを幅１２ｍｍにカット
して、生分解性の野菜用テープを作製した。この野菜用
テープを用いて、これをアスパラガスに巻き付けた後、
放置し、観察した。その結果、３０日後には、生分解が
進行し、自然消滅していた。なお、各成分についての明
細は、下記のとおりである。 【００４０】 ［成分の明細］ ・ポリオレフィン系樹脂 １００重量部、 ・デグラノボン（ＮＫＫ１１７２） ２５重量部、 【００４１】［評価の結果］実施例の結果からも明らか
なように、本発明のフィルムからなる生分解性テープ
は、所定の期間の後、生分解を起こし、自然消滅するこ
とができるので、テープを取り出す必要がなく、作業を
軽減することができる。 【００４２】 【発明の効果】本発明の生分解性フィルム乃至シートに
よれば、従来、ポリオレフィン系樹脂を用いた生分解性
のフィルム乃至シートを初めとする成形品を作製するこ
とが困難であったが、上記した特殊な組成物を採用して
成形することにより、従来得られなかった優れた生分解
性フィルム乃至シートを得ることができる。しかも、球
根用テープ、野菜用テープ、誘引用テープ、帯かけテー
プ、ランナークリップ成形品、カラータイ表材及びコア
材、袋止めクリップ、マルチフィルム押え、タネ入れテ
ープ、レタス包装紙、野菜袋用テープ、ポスター等の種
々の分野、特に農業資材用として適用することができる
ため、その産業上の利用価値は極めて高い。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｋ 5/13 Ｃ０８Ｋ 5/13 Ｃ０８Ｌ 7/00 Ｃ０８Ｌ 7/00 9/00 9/00 93/00 93/00 101/02 101/02 101/16 101/16 Ｆターム(参考） 4F071 AA08 AA09 AA10 AA11 AA12 AA12X AA14 AA15X AA16 AA17 AA18 AA19 AA20 AA20X AA21X AA22 AA33X AA36X AA44 AA71 AA75 AA76 AC10 AC11 AC18 AH01 BB09 BC01 4J002 AB012 AB042 AC014 AC031 AC061 AE004 BB031 BB091 BB121 BB151 BC033 BP001 BP011 CF002 CK023 EF026 EF036 EF046 EF056 EH016 EJ018 EZ007 GA01 GG02

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ポリオレフィン系樹脂に対し、下記
   （Ａ）〜（Ｅ）成分を添加配合した組成物を成形してな
   ることを特徴とする生分解性フィルム乃至シート。 （Ａ）長鎖炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリ
   マー成分、（Ｂ）前記熱可塑性ポリマー成分に混合さ
   れ、日光、紫外線、熱、水、酵素および／または微生物
   の作用により分解され除去されることによって前記熱可
   塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合の環境に対する露出
   面積を増加させる直接的生分解性成分、（Ｃ）前記熱可
   塑性ポリマー成分の露出された炭素−炭素結合と反応し
   てこの結合を分断することにより前記熱可塑性ポリマー
   成分を分解するための、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然
   脂肪、天然もしくは合成ゴム、またはこれらの混合物か
   ら選ばれた酸化可能な成分、（Ｄ）前記組成物に対して
   相溶性があり、前記熱可塑性ポリマー成分に対する前記
   酸化可能な成分の反応を開始させる遷移金属成分、
   （Ｅ）前記熱可塑性ポリマー成分の分解過程の開始を遅
   延させるヒンダードフェノールからなる非金属性安定化
   成分。