JP2020122111A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】バイオマス材料だけでなく樹脂材料も生分解されるプラスチック成形品を提供する。【解決手段】バイオマス材料とポリオレフィン系樹脂と酸化分解促進剤とを含み、前記酸化分解促進剤が、カルボン酸金属塩及び希土類化合物の組み合わせである樹脂組成物。前記バイオマス材料は、澱粉又は澱粉変性物であってよい。前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物でありうる。前記樹脂組成物は、シート及びフィルム、日用品、工業用品などの射出成形品、容器の形状に成形されてもよい。【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物に関し、特にはバイオマス材料とポリオレフィン系樹脂と酸化分解促進剤とを含む樹脂組成物に関する。

バイオマス素材を含むプラスチック成形品が注目されている。当該プラスチック成形品は、バイオマス素材を石油系材料の代替として含むので、燃焼時に排出されるＣＯ_２を削減可能である。バイオマス素材としては、例えば廃棄物系バイオマス（食物廃棄物、家畜排泄物、建築廃材、及び古紙など）、未利用バイオマス（農作物非食用部及び林地残材など）、及び、資源穀物を挙げることができる。より具体的なバイオマス素材の例として、例えば木粉、稲わら、竹、及び古米などを挙げることができる。

バイオマス素材を含むプラスチック成形品に関して、例えば、下記特許文献１には、５０〜７０重量％の澱粉と、２０〜４０重量％の熱可塑性樹脂と、０．１〜１０重量％の融点が６０〜１００℃の低融点添加剤と、１〜１５重量％の融点が１００℃〜１５０℃の高融点添加剤を含み、熱可塑性樹脂の粒状体のコア部を有し、該粒状体のコア部表面に少なくとも高融点添加剤により付着した、少なくとも低融点添加剤を含有する澱粉を含む粉粒体の被覆層を備える澱粉・樹脂複合中間粒体を原料とする樹脂溶融押出してなる澱粉・樹脂複合成形加工材料が開示されている。

特開２０１８−１０４６２９号公報

プラスチック成形品に含まれるバイオマス素材は生分解性であるが、プラスチック成形品に含まれる樹脂材料は生分解性でない場合が多い。当該樹脂材料も生分解可能であれば、当該プラスチック成形品はより環境にやさしい。プラスチック成形品に含まれるバイオマス素材及び樹脂材料の両方が生分解可能であれば、例えば当該プラスチック成形品を屋外の回収不可能な場所に設置しても、当該場所にプラスチック成形品が残留しない。

当該樹脂材料として、例えばポリ乳酸などの生分解性樹脂を使用することが考えられる。しかしながら、生分解性樹脂はコスト又は成形性の観点から望ましくない場合がある。また、生分解性樹脂の生分解性は、例えばコンポスト条件下など、特定の条件下においてのみ発現しうる。

本発明は、バイオマス材料だけでなく樹脂材料も生分解されるプラスチック成形品を提供することを目的とする。

本発明者らは、特定の組成を有する樹脂組成物が生分解性に優れていることを見出した。

すなわち、本発明は、バイオマス材料と、ポリオレフィン系樹脂と、酸化分解促進剤とを含み、前記酸化分解促進剤が、カルボン酸金属塩及び希土類化合物の組み合わせである、樹脂組成物を提供する。
前記バイオマス材料は、澱粉又は澱粉変性物であってよい。
前記バイオマス材料は、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉の変性物、タピオカ澱粉の変性物、及びトウモロコシ澱粉の変性物から選ばれる１つ又は２以上の組み合わせでありうる。
前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物でありうる。
前記酸化分解促進剤の含有量は、前記樹脂組成物１００質量部に対して０．１質量部〜５質量部でありうる。
前記ポリオレフィン系樹脂の含有質量及び前記バイオマス材料の含有質量の比は、１０：９０〜９０：１０でありうる。
前記樹脂組成物は、０．０１ｍｍ〜５ｍｍの厚みを有するシート又はフィルムの形状に成形されていてよい。
前記樹脂組成物は、容器の形状に成形されていてよい。

本発明の樹脂組成物によって、バイオマス素材だけでなく樹脂材料も生分解されるプラスチック成形品を提供することができる。当該プラスチック成形品は、例えば屋外に放置しておくだけで、生分解される。そのため、当該プラスチック成形品を屋外に放置したとしても、当該プラスチック成形品が残留しない。
なお、本発明の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

酸化劣化促進環境下に置かれた本発明のシートの破断点伸度を測定した結果を示す図である。 酸化劣化促進環境下に置かれた本発明のシートの写真である。 酸化劣化促進環境下に置かれた本発明のシートの赤外分光測定結果を示す図である。 酸化劣化促進環境下に置かれた本発明のシート、射出成型品、及びフィルムの破断点伸度を測定した結果を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものでない。

本発明の樹脂組成物は、バイオマス材料と、ポリオレフィン系樹脂と、酸化分解促進剤とを含み、前記酸化分解促進剤が、カルボン酸金属塩及び希土類化合物の組み合わせである。前記酸化分解促進剤を含むことによって、前記ポリオレフィン系樹脂が生分解可能となる。そのため、前記樹脂組成物は、屋外に放置された場合に前記樹脂組成物全体が分解されるので屋外に残留しない。
以下で、本発明の樹脂組成物に含まれる成分について説明する。

［バイオマス材料］

前記バイオマス材料は、好ましくは植物由来のバイオマス材料であり、より具体的には澱粉材料、リグノセルロース系材料、及びセルロース材料を挙げることができる。前記澱粉材料、前記リグノセルロース系材料、及び前記セルロース材料は、廃棄物系バイオマス、未利用バイオマス、又は資源穀物に分類されるものであってよい。

前記澱粉材料は、澱粉又は澱粉変性物であってよく、より具体的には地下系澱粉、地下系澱粉の変性物、地上系澱粉、又は地上系澱粉の変性物でありうる。
地下系澱粉は、地下で蓄積された澱粉であり、例えば地下茎又は根などに蓄積された澱粉をいう。地下系澱粉として、例えばタピオカ澱粉（キャッサバ澱粉）、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、クズ澱粉、及びワラビ澱粉を挙げることができるがこれらに限定されない。
地上系澱粉は、地上で蓄積された澱粉であり、例えば種子などに蓄積された澱粉をいう。地上系澱粉として、例えばトウモロコシ澱粉、麦澱粉、及び米澱粉を挙げることができるがこれらに限定されない。
本発明において用いられる澱粉は、澱粉の変性物（すなわち変性澱粉）、特には地下系澱粉の変性物であってもよい。変性物は、変性されていない澱粉と比べて、より低い温度で可塑化可能である。そのため、可塑化澱粉製造時の加熱に伴う臭気及び／又は着色を抑制することができる。
本発明の好ましい実施態様に従い、前記バイオマス材料は、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉の変性物、タピオカ澱粉の変性物、及びトウモロコシ澱粉の変性物から選ばれる１つ又は２以上の組み合わせであってよい。変性の例として、例えばアセチル化を挙げることができる。

前記リグノセルロース材料として、植物材料の粉砕物を挙げることができる。当該植物材料として、例えば木材、穀物外皮（例えば穀物の殻）、草、及び藁などを挙げることができるがこれらに限定されてない。

前記セルロース材料として、紙、紙パルプ、綿、又は布の粉砕物を挙げることができる。前記セルロース材料は、前記リグノセルロース材料からリグニンが除去されたものであってもよい。

本発明の好ましい実施態様において、前記バイオマス材料は澱粉材料である。澱粉材料とポリオレフィン系樹脂と酸化分解促進剤との組み合わせを含む樹脂組成物が、より早い生分解の観点から好ましい。

前記バイオマス材料は、前記樹脂組成物１００質量部当たり、例えば５質量部〜８５質量部、好ましくは２０質量部〜８０質量部、より好ましくは３０質量部〜７５質量部、さらにより好ましくは４０質量部〜７０質量部の含有割合で、前記樹脂組成物に含まれる。

［ポリオレフィン系樹脂］

前記ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン類（例えばα−オレフィン類）を主要なモノマーとする重合により得られる高分子である。当該ポリオレフィン系樹脂は、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物であってよい。ポリエチレン系樹脂は、ポリエチレンを主成分とする樹脂であり、例えばポリエチレンを当該樹脂質量に対して９０質量％以上、好ましくは９５質量％以上、好ましくは９８質量％以上の割合で含みうる。ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンを主成分とする樹脂であり、例えばポリプロピレンを当該樹脂質量に対して９０質量％以上、好ましくは９５質量％以上、より好ましくは９８質量％以上の割合で含みうる。
ポリエチレンは、より具体的には低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ: Low Density Polyethylene）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ: High Density Polyethylene）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ:Very Low Density Polyethylene）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ: Linear Low Density Polyethylene）、又は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ: Ultra High Molecular Weight-Polyethylene）でありうる。
ポリプロピレンは、より具体的には、ホモポリマーのポリプロピレン、又は、ランダムコポリマー若しくはブロックコポリマーのポリプロピレン（例えばエチレン−プロピレン共重合体など）であってよい。

前記ポリオレフィン系樹脂は、好ましくはバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂であってよく、例えばバイオマスポリエチレン及び／又はバイオマスポリプロピレンでありうる。バイオマスポリエチレンは、例えばＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、又はＨＤＰＥでありうる。前記ポリオレフィン系樹脂としてバイオマス由来のポリオレフィン系樹脂を採用することによって、ＣＯ２排出量を削減することができる。

前記ポリオレフィン系樹脂は、メタロセン触媒を用いて製造されたポリオレフィン系樹脂であってもよい。例えば前記ポリオレフィン系樹脂は、例えばメタロセン触媒系のポリエチレン若しくはポリプロピレンであってよく、又は、これらの組み合わせであってもよい。

前記ポリオレフィン系樹脂は、前記樹脂組成物１００質量部当たり、例えば１０質量部〜９０質量部、好ましくは１０質量部〜７０質量部、より好ましくは１５質量部〜６０質量部、さらにより好ましくは２０質量部〜５０質量部の含有割合で、前記樹脂組成物に含まれる。

本発明において、前記ポリオレフィン系樹脂の含有質量及び前記バイオマス材料の含有量の比は、例えば１０：９０〜９０：１０であり、特には２０：８０〜８０：２０でありうる。本発明の樹脂組成物のポリオレフィン系樹脂の含有量はこのような数値範囲内に設定されてよい。

［酸化分解促進剤］

前記酸化分解促進剤は、前記ポリオレフィン系樹脂の分解を促進するために用いられる。前記酸化分解促進剤は、前記ポリオレフィン系樹脂の酸化分解を促進して、例えば土壌中又は堆肥中の微生物が生分解可能である程度に前記熱可塑性樹脂の分子量を低下させうる。
前記酸化分解促進剤は、カルボン酸金属塩及び希土類化合物の組み合わせである。当該組み合わせを含む酸化分解促進剤の例として、例えばＰ−Ｌｉｆｅ（ピーライフ・ジャパン・インク株式会社製）を挙げることができる。

前記酸化分解促進剤に含まれる前記カルボン酸金属塩は、例えば炭素数が１０〜２０である脂肪族カルボン酸の金属塩であってよく、より好ましくはステアリン酸金属塩であってよい。前記脂肪族カルボン酸と金属塩を形成する金属原子としては、例えばコバルト、セリウム、鉄、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、クロミウム、銅、ガリウム、ランタン、リチウム、マグネシウム、モリブデン、ニッケル、カルシウム、銀、ナトリウム、錫、タングステン、バナジウム、イットリウム、亜鉛、及びジルコニウムから選ばれる１つ又は２以上の組み合わせであってよく、より好ましくはカルシウム、マグネシウム、亜鉛、コバルト、セリウム、鉄、及び銅から選ばれる１つ又は２つ以上の組み合わせであってよい。例えば前記金属塩は、ステアリン酸鉄であってよい。前記カルボン酸塩として、１種類のカルボン酸塩が単独で用いられてよく、又は、２種類以上のカルボン酸塩の組み合わせが用いられてもよい。

前記酸化型分解促進剤に含まれる前記希土類化合物は、例えば、希土類の酸化物、希土類の水酸化物、希土類の硫酸塩、希土類の硝酸塩、希土類の酢酸塩、希土類の塩化物、又は希土類のカルボン酸塩であってよい。前記希土類化合物は、より具体的には、酸化セリウム、硫酸第二セリウム、硫酸第二セリウムアンモニウム、硝酸第二セリウムアンモニウム、酢酸セリウム、硝酸ランタン、塩化セリウム、硝酸セリウム、水酸化セリウム、オクチル酸セリウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、及び酸化スカンジウムから選ばれる１つ又は２つ以上の組み合わせであってよい。前記希土類化合物として、１種類の希土類化合物が単独で用いられてよく、又は、２種類以上の希土類化合物の組み合わせが用いられてもよい。

前記酸化分解促進剤は、前記樹脂組成物１００質量部当たり、例えば０．０１質量部〜５質量部、好ましくは０．１質量部〜４質量部、より好ましくは０．３質量部〜３質量部の含有割合で、前記樹脂組成物に含まれる。

［その他の成分］

本発明の樹脂組成物は、前記バイオマス材料、前記ポリオレフィン系樹脂、及び前記酸化分解促進剤に加えて、他の成分を含んでもよい。当該他の成分として、例えば相溶化剤、滑剤、及び酸化防止剤などを挙げることができる。以下で当該他の成分について説明する。

［相溶化剤］

前記相溶化剤は、前記ポリオレフィン系樹脂と前記バイオマス材料との相溶性をより向上させるために用いられうる。前記相溶化剤の種類は、前記ポリオレフィン系樹脂の種類に応じて選択されてよい。
前記相溶化剤として、例えば無水カルボン酸変性ポリオレフィン、オレフィン系のグラフト変性物、及びオレフィン系のコモノマーなどを挙げることができる。
当該無水カルボン酸変性ポリオレフィンを構成する無水カルボン酸は、好ましくは無水マレイン酸でありうる。前記相溶化剤は、例えば無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、及び無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体からなる群から選ばれる１つ又は２以上の組み合わせであってよい。
当該オレフィン系のグラフト変性物は、酸変性ポリオレフィンであってよく、より具体的には不飽和カルボン酸又はその誘導体でグラフト変性したポリオレフィンでありうる。グラフト変性に用いられる（未変性の）ポリオレフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、又はエチレン・α−オレフィン共重合体（エチレン・プロピレン共重合体）であってよく、特にはポリプロピレンでありうる。例えば、特開２０１０−０９５６７１に記載された酸変性ポリオレフィンが用いられてよい。

［滑剤］

前記滑剤として例えば金属石鹸系滑剤、炭化水素系滑剤、及び脂肪酸系滑剤を挙げることができる。本発明において、好ましくは金属石鹸系滑剤が前記樹脂組成物に含まれうる。前記金属石鹸系滑剤の例として、炭素数が少なくとも１０個以上の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩を挙げることができ、前記金属石鹸系滑剤として例えばステアリン酸金属塩などの脂肪酸系のものが好適に使用できる。さらにより具体的には、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン鎖アルミニウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム、安息香酸カリウム、安息香酸ナトリウム、及びフマル酸ステアリルナトリウムなどが挙げられ、これらのうち少なくとも１種類が金属石鹸系滑剤として用いられてよい。前記炭化水素系滑剤としてはパラフィンを挙げることができる。前記脂肪酸系滑剤としてステアリン酸を挙げることができる。

［樹脂組成物の製造方法］

本発明に従う樹脂組成物の製造方法は、例えば当該樹脂組成物を構成する成分を混合する混合工程、及び、前記混合工程により得られた混合物を溶融混錬して樹脂組成物を得る混錬工程を含みうる。当該製造方法は、当該樹脂組成物を成形する成形工程をさらに含んでもよい。以下で、前記混合工程、前記混錬工程、及び前記成形工程を説明する。

前記混合工程において、例えば前記バイオマス材料、前記ポリオレフィン系樹脂、及び前記酸化分解促進剤が混合される。前記混合工程において、これらの成分に加えて、上記で述べたその他の成分（例えば相溶化剤及び滑剤など）が混合されてもよい。前記混合工程において、これら成分は、例えばミキサーにより混合されうる。ミキサーとして、当技術分野で公知の装置が用いられてよい。前記混合工程は、加熱条件下で行われてよく、又は、非加熱条件下で行われてもよい。

前記混錬工程において、前記混合工程において得られた混合物が、押出混錬機へと供給され、当該押出混錬機内において溶融され且つ混錬されうる。前記混錬工程は例えば１６０℃〜２２０℃、好ましくは１７０℃〜２１０℃、特に好ましくは１８０℃〜２００℃で行われうる。例えば、押出混錬機のシリンダ、アダプタ、及びダイスの温度が上記数値範囲内に設定されうる。当該シリンダにはベントが設けられていてよく、当該ベントが解放された状態で、混錬が行われてよい。前記押出混錬機にはストランドダイが備えられていてよい。当該ストランドダイから混錬物が押し出されて、混錬物のストランドが得られる。当該ストランドは、冷却後にカッターによって切断されて、ペレット化されうる。当該冷却は例えば空気により行われてよい。以上のとおりにして、本発明に従う樹脂組成物が製造されうる。

前記成形工程において、前記混錬工程において製造された樹脂組成物の成形が行われる。前記成形工程において、例えば前記樹脂組成物が溶融され、そして、溶融した前記樹脂組成物をダイから押し出されて所望の形状へと成形されうる。本発明の樹脂組成物は、例えば２０μｍ〜５ｍｍの厚みを有する成形品を成形するために適しており、すなわち、当該成形品を成形するために用いられうる。

本発明の樹脂組成物は熱可塑性樹脂組成物であってよく、前記成形工程において種々の形状へと成形されうる。
前記成形工程において、本発明の樹脂組成物は、例えばフィルム又はシートへと成形されうる。前記フィルム又はシートの厚みは、例えば０．０１ｍｍ〜５ｍｍでありうる。前記フィルムを製造するために、インフレーション成形が行われうる。当該インフレーション成形は、例えばリングダイを用いて行われうる。また、前記シートを製造するために、Ｔダイを用いた成形が行われうる。これらの成形において、例えば前記ペレット化された樹脂組成物が溶融され、そして、これらのダイから押し出されて所望の形状が付与されてよい。
以上のとおり、本発明の樹脂組成物は、シート又はフィルムの形状に成形されていてよい。当該シートの厚みは、特には０．２ｍｍ〜２ｍｍであり、より特には０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ、さらにより特には０．４ｍｍ〜１ｍｍでありうる。当該フィルムの厚みは、特には１０μｍ〜５００μｍ、より特には１０μｍ〜３００μｍ、さらにより特には１０μｍ〜２００μｍでありうる。

前記成形工程において、インフレーション成形以外の成形が行われてもよく、所望の形状（例えば容器の形状）を有する成形品を得るための成形手法が採用されうる。
例えば、前記成形工程において、本発明の樹脂組成物は、射出成形によって成形されうる。例えば、本発明の樹脂組成物は容器の形状に成形されうる。容器の形状に成形するために、前記射出成形が用いられうる。前記射出成形において、本発明の樹脂組成物がストランド状に押し出される。当該ストランド状の樹脂組成物はペレット化され、そして当該ペレット化された樹脂組成物が溶融されて、所望の形状（例えば容器の形状）を当該樹脂組成物に付与するための金型内に射出されうる。当該金型内で、当該樹脂組成物が冷却されて、所望の形状を有する樹脂組成物（成形品）が得られる。
以上のとおり、本発明の樹脂組成物は、射出成型品であってよく、例えば日用品又は工業用品などの射出成型品であってよい。

また、前記成形工程において、本発明の樹脂組成物は、真空成形によって成形されてもよい。前記真空成形において、本発明の樹脂組成物から形成されたシートを加熱により軟化し、そして、軟化した当該シートを吸引によって金型に密着させて、所望の形状（例えば容器の形状）を有する樹脂組成物（成形品）が得られる。
以上のとおり、本発明の樹脂組成物は、真空成型品であってよく、例えば日用品又は工業用品などの真空成型品であってよい。

また、前記成形工程において、本発明の樹脂組成物は、ブロー成形によって成形されてもよい。前記ブロー成形において、本発明の樹脂組成物を加熱により軟化し、軟化した当該樹脂組成物をパイプ状に押出してパリソンを得、そして、当該パリソン内に空気を注入して当該パリソンを金型内面に密着及び冷却固化して、所望の形状（例えばボトルの形状）を有する樹脂組成物（成形品）が得られる。
以上のとおり、本発明の樹脂組成物は、ブロー成形品であってよく、例えばボトル形状を有する成形品であってよい。

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例は、本発明の代表例であり、本発明の範囲は、これらの実施例のみに限定されるものでない。

試験例１：樹脂組成物の製造及び当該樹脂組成物から成形されたシートの評価

（実施例１）

以下表１中の実施例１の列に示されるように、澱粉（コーンスターチ）６０質量部、ポリプロピレン２９質量部、金属石鹸７質量部、無水マレイン酸変性ポリプロピレン３質量部、及び酸化分解促進剤（Ｐ―Ｌｉｆｅ、ピーライフ・ジャパン・インク株式会社) １質量部を、ミキサーによって均一に混合した。なお、これら成分の合計量は１００質量部である。

当該混合によって得られた混合物を、二軸押出混錬機（ＰＣＭ３０、株式会社池貝）に投入し、当該押出混錬機内で溶融混錬して樹脂組成物を得た。当該樹脂組成物は、ストランドダイから排出されて、ストランド状に成形された。当該ストランド状に成形された樹脂組成物は、冷却後にカッターによって切断されて、円柱状ペレットが得られた。
前記二軸押出混錬機のシリンダ温度、アダプタ温度、及びダイス温度はそれぞれ、１８０℃〜１９０℃、１９５℃、及び１９５℃であった。

前記ペレットを、Ｔダイを備えられた単軸押出試験機(Ｌａｂｔｅｃｈ社)に供給した。当該試験機のシリンダ温度は１９５℃であった。当該試験機内のシリンダ内で前記ペレットは溶融され、そして、溶融物が、Ｔダイから押し出されてシート（以下、「実施例１のシート」という）が成形された。

（比較例１）

上記表１中の比較例１の列に示されるとおり、酸化型分解促進剤を含まないこと及び酸化型分解促進剤の量をポリプロピレンにて補ったこと以外は実施例１と同じ方法でシート（以下、「比較例１のシート」という）が製造された。

（評価）

実施例１のシートを、酸化劣化が促進される環境内に置き、当該環境内におけるシートの劣化を評価した。具体的には、実施例１のシートを、８０℃の恒温槽内に置き、７日目、１０日目、１４日目、及び２１日目における当該シートの破断点伸度（％）を測定した。当該測定は、ＪＩＳ Ｋ７１６１に従い、材料試験機（ＴＥＮＳＩＬＯＮ ＲＴＧ−１２１０、株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて行われた。比較例１のシートについても、同じように、破断点伸度を測定した。評価結果を図１に示す。図１に示される破断点伸度（％）は、恒温槽内に置く直前のシートの破断点伸度に対する各測定日における破断点伸度の百分率である。

図１に示されるとおり、実施例１のシートは、時間の経過に伴い破断点伸度が低下し、２１日目における破断点伸度は、恒温槽内に置く直前の破断点伸度の約５％であった。破断点伸度の約５％以下への低下は、ポリオレフィン系樹脂が生分解可能な分子量を有する分子へと分解されたことを意味する。一方で、比較例１のシートの破断点伸度は、７日目に６０％程度に低下したものの、その後は低下しなかった。

また、図２に、実施例１及び比較例１のシートの開始時及び２１日目における写真を示す。当該写真に示されるとおり、実施例１のシートは２１日目において細かい片へと割れていたが、比較例１のシートは２１日目において細かい片へと割れなかった。

また、実施例１及び比較例１のシートは、８０℃の恒温槽内での２１日間の放置後に、引き続き８０℃の当該恒温槽内４か月間放置された。４か月の放置後に、各シートを赤外分光測定に付した。当該測定は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴ／ＩＲ−４１００、日本分光株式会社製）により行われた。測定結果を図３に示す。図３に示されるとおり、実施例１のシートに関して、Ｃ＝Ｏに対応する１７２０ｃｍ^−１のピークが見られた。一方で、比較例１のシートでは、当該ピークは観察されなかった。当該ピークの生成は酸化物の生成を意味し、実施例１のシートの酸化分解が進行したことが分かる。

以上の結果より、実施例１のシートは、時間の経過に伴い、酸化型分解による劣化が進行したことが分かり、さらには当該シートに含まれるポリオレフィン系樹脂が生分解可能な分子量へと分解されたことも分かる。

試験例２：酸化分解促進剤の量の変更

表１に示される酸化分解促進剤の量を、１質量部から０．５質量部、２質量部、又は３質量部に変更したこと以外は実施例１と同じ方法でシート（以下それぞれ「実施例２−１のシート」、「実施例２−２のシート」、及び「実施例２−３のシート」という）を製造した。これら３つのシートについて、試験例１において述べたとおり８０℃の恒温槽内で放置し、ひび割れの発生の有無を目視により確認した。また、実施例１のシートについても、試験例１において述べたとおり８０℃の恒温槽内で放置し、ひび割れの発生の有無を目視により確認した。上記シートの組成及びひび割れが発生した日を以下の表２に示す。

表２に示されるとおり、酸化分解促進剤の量が多いほど、シート表面にひび割れが発生する日が早まることが分かった。

試験例３：フィルム、シート、及び射出成型品の破断点伸度

（実施例３−１）

以下表３中の実施例３−１の列に示されるように、澱粉（コーンスターチ）３０質量部、ポリエチレン６１．５質量部、金属石鹸５質量部、無水マレイン酸変性ポリプロピレン２．５質量部、及び酸化分解促進剤（Ｐ―Ｌｉｆｅ、ピーライフ・ジャパン・インク株式会社) １質量部を、ミキサーによって均一に混合した。なお、これら成分の合計量は１００質量部である。

当該混合によって得られた混合物を、二軸押出混錬機（ＰＣＭ３０、株式会社池貝）に投入し、当該押出混錬機内で溶融混錬して樹脂組成物を得た。当該樹脂組成物は、ストランドダイから排出されて、ストランド状に成形された。当該ストランド状に成形された樹脂組成物は、冷却後にカッターによって切断されて、円柱状ペレットが得られた。
前記二軸押出混錬機のシリンダ温度は１８０℃であり、且つ、アダプタ温度及びダイス温度はいずれも１９０℃であった。

前記ペレットから、射出成型機(ＳＨ−１２５−ＮＩＶ−１、住友重機工業株式会社製)による射出成型によって、ダンベル型試験片の形状へと成形された成形品（以下「実施例３−１の成形品」という）を得た。当該成形品の厚みは１．０ｍｍであった。実施例３−１の成形品は、以下の評価に付された。

（実施例３−２）

上記表３中の実施例３−２の列に示されるように、澱粉（コーンスターチ）３０質量部、ポリエチレン６１質量部、金属石鹸３．５質量部、無水マレイン酸変性ポリエチレン４．５質量部、及び酸化分解促進剤（Ｐ―Ｌｉｆｅ、ピーライフ・ジャパン・インク株式会社) １質量部を、ミキサーによって均一に混合した。なお、これら成分の合計量は１００質量部である。

当該混合によって得られた混合物を、二軸押出混錬機（ＰＣＭ３０、株式会社池貝）に投入し、当該押出混錬機内で溶融混錬して樹脂組成物を得た。当該樹脂組成物は、ストランドダイから排出されて、ストランド状に成形された。当該ストランド状に成形された樹脂組成物は、冷却後にカッターによって切断されて、円柱状ペレットが得られた。
前記二軸押出混錬機のシリンダ温度は１７５℃であり、且つ、アダプタ温度及びダイス温度はいずれも１８０℃であった。

前記ペレットを、リングダイを備えられたインフレーション成形機に供給して、０．０５ｍｍの厚みを有するフィルム（以下「実施例３−２のフィルム」という）を製造した。当該成形機における樹脂の加工温度は１８５℃であった。当該フィルムは、ダンベル型試験片の形状へと打ち抜かれて、以下の評価に付された。

（評価）

ダンベル型試験片の形状を有する実施例３−１の成形品及び実施例３−２のフィルムを、上記試験例１で述べたように、酸化劣化が促進される環境内に置き、当該環境内における劣化を評価した。具体的には、これらの成形品を、８０℃の恒温槽内に置き、７日目、１０日目、１４日目、及び２１日目における当該シートの破断点伸度（％）を測定した。実施例１のシートもダンベル型試験片の形状へと打ち抜かれて、同じ評価に付された。当該評価における測定結果を図４に示す。

図４に示されるとおり、実施例３−１の成形品及び実施例３−２のフィルムは、実施例１のシートと同様に、時間の経過に伴い破断点伸度が低下した。そのため、実施例３−１の成形品及び実施例３−２のフィルムも、時間の経過に伴い、酸化型分解による劣化が進行したことが分かり、さらには当該シートに含まれるポリオレフィン系樹脂が生分解可能な分子量へと分解されたことも分かる。

また、２１日目における実施例３−１の成形品の破断点伸度は、実施例１のシートのものと同様であった。すなわち、実施例３−１の成形品は１ｍｍの厚みを有するものであるにもかかわらず、分解性に優れていることが示された。そのため、本発明の樹脂組成物を成形して得られた成形品は、例えば１ｍｍの厚みを有するとしても、分解性に優れていることが分かる。

試験例４：樹脂及び澱粉の量の変更

表１に示される澱粉及びポリプロピレンの量を、５０質量部及び３９質量部にそれぞれ変更したこと以外は実施例１と同じ方法でシートが製造された。
同様に、表１に示される澱粉及びポリプロピレンの量を、４０質量部及び４９質量部、３０質量部及び５９質量部、２０質量部及び６９質量部、又は、１０質量部及び７９質量部に変更したこと以外は実施例１と同じ方法でシートが製造された。

これらの５つのシートについても、試験例２において述べたとおり、８０℃の恒温槽内で放置し、ひび割れの発生の有無を目視により確認した。その結果、実施例１のシートと同様に、ひび割れが発生することが確認された。この結果より、本発明の樹脂組成物は、澱粉量及びポリオレフィン系樹脂量が種々の値に変更されても、酸化型分解が進行することが分かる。

試験例５：澱粉の種類の変更

表１に示される澱粉として、コーンスターチの代わりに、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、又はα化された米澱粉を用いたこと以外は実施例１と同じ方法でシートが製造された。なお、いずれの場合においても、澱粉の量は実施例１と同じであった。

これらの３つのシートについても、試験例２において述べたとおり、８０℃の恒温槽内で放置し、ひび割れの発生の有無を目視により確認した。その結果、実施例１のシートと同様に、ひび割れが発生することが確認された。この結果より、本発明の樹脂組成物は、澱粉の種類が変更されても、酸化型分解が進行することが分かる。

Claims (8)

1. バイオマス材料と、ポリオレフィン系樹脂と、酸化分解促進剤とを含み、
   前記酸化分解促進剤が、カルボン酸金属塩及び希土類化合物の組み合わせである、
   樹脂組成物。
2. 前記バイオマス材料が、澱粉又は澱粉変性物である、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記バイオマス材料が、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉の変性物、タピオカ澱粉の変性物、及びトウモロコシ澱粉の変性物から選ばれる１つ又は２以上の組み合わせである、請求項１又は２に記載の樹脂組成物。
4. 前記ポリオレフィン系樹脂が、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、又はこれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
5. 前記酸化分解促進剤の含有量が、前記樹脂組成物１００質量部に対して０．０１質量部〜５質量部である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
6. 前記ポリオレフィン系樹脂の含有質量及び前記バイオマス材料の含有質量の比が、１０：９０〜９０：１０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
7. ０．０１ｍｍ〜５ｍｍの厚みを有するシート又はフィルムの形状に成形された、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。
8. 容器の形状に成形された、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物。