JP3477440B2 - 生分解性樹脂組成物およびこれを用いた成型体 - Google Patents

生分解性樹脂組成物およびこれを用いた成型体

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JP3477440B2 JP2000329500A JP2000329500A JP3477440B2 JP 3477440 B2 JP3477440 B2 JP 3477440B2 JP 2000329500 A JP2000329500 A JP 2000329500A JP 2000329500 A JP2000329500 A JP 2000329500A JP 3477440 B2 JP3477440 B2 JP 3477440B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性樹脂組成
物およびそれを用いてなる成型体に関する。詳しくは、
生分解性樹脂を含有してなる生分解性樹脂組成物および
それを用いてなる成型体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、環境保全に対する社会的要求の高
まりに伴い、微生物等により分解され得る生分解性樹脂
が注目されている。上記生分解性樹脂の具体例として
は、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、
ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等の溶融成型可能
な脂肪族ポリエステル等が挙げられる。しかし、上記従
来の脂肪族ポリエステルのうち、微生物生産性の生分解
性樹脂、例えば、ポリヒドロキシブチレートは極めてコ
ストが高く、又、化学合成手法により得られる生分解性
樹脂、例えば、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブ
チレンサクシネート等も汎用樹脂であるオレフィン系樹
脂等に比較すると2〜3倍の高コストであり、これらコ
スト面の問題点が生分解性樹脂の汎用性を低下させてい
るのが現状である。
【0003】近年、このような上記生分解性樹脂のコス
ト面の問題点に対応するため、生分解性樹脂に安価な有
機系もしくは無機系の充填剤を混合し、増量させること
により、低コスト化を図った生分解性樹脂組成物が検討
されている。中でも、充填剤として、生分解速度を高め
る効果のある澱粉類を用いる技術が注目されている。と
ころが、上記生分解性樹脂と充填剤とをブレンドする際
には、充填剤の表面を表面処理するなど、両者の相溶性
を促進する剤や方策が必要になる。なぜなら、生分解性
樹脂と充填剤との相溶性が低いと、得られるブレンド物
の機械的強度が低下し、各種成型体用途への適用が困難
になる場合があり、しかも、ブレンド方法によっては生
分解性樹脂の劣化を招くことになるからである。
【0004】これらの問題に対して、充填剤として澱粉
類を用い、これを生分解性樹脂とブレンドする方法が多
数提案されている。例えば、特表平10−512010
号公報には、澱粉、ソルビトール、グリセリンからなる
熱可塑性澱粉を合成し、これを生分解性樹脂とブレンド
する方法が提案されている。しかし、ソルビトールやグ
リセリンのような活性プロトンを有する化合物を、ポリ
エステル構造をもつ生分解性樹脂と、高温下でブレンド
することは、生分解性樹脂の劣化を招くことになるとい
う問題があった。しかも、この方法によれば、生分解性
樹脂と澱粉との相溶化も不充分であった。
【0005】特開平6−207047号公報には、澱粉
とセルロースエステルとのブレンド方法が提案されてい
る。しかし、この方法により得られるブレンド物の破断
伸度は200%にも満たなく、機械的強度に乏しい材料
であるという問題があった。特開平10−211959
号公報には、コーンスターチと生分解性樹脂とをブレン
ドする際に、アセチレングリコールのエチレンオキシド
付加体を用いた方法が提案されている。しかし、アセチ
レングリコール化合物に含まれる活性プロトンを有する
成分を、ポリエステル構造をもつ生分解性樹脂と、高温
下でブレンドすることは、生分解性樹脂の劣化を招くこ
とになるという問題があった。しかも、この方法によれ
ば、生分解性樹脂とコーンスターチとの相溶化も不充分
であった。
【0006】特開平7−330954号公報には、脂肪
族ポリエステルを形成するジオール成分としてポリエチ
レングリコールを導入して、親水性を向上させた脂肪族
ポリエステルを合成し、これに澱粉をブレンドする方法
が提案されている。しかし、澱粉との相溶性を向上させ
るためだけに、ジオール成分を導入した脂肪族ポリエス
テルを合成することは、簡便な方法とは言いがたい。し
かも、この方法は、結晶構造を乱すことになるので、成
型時の結晶化速度の低下を引き起こすことにもなる。特
開平10−152602号公報には、生分解性樹脂と澱
粉とをブレンドする際に、ポリエチレングリコールを用
いた方法が提案されている。しかし、ポリエチレングリ
コールのような親水性の高いポリマーを用いてブレンド
を行うと、ブレンド物が湿気でベタついたり、ポリエチ
レングリコールに吸収された水分によって生分解性樹脂
が経時劣化してしまうという問題があった。しかも、ポ
リエチレングリコールでは、親水性が強すぎて、生分解
性樹脂との相溶性が低いという問題もあった。
【0007】特開平10−158485号公報および特
開平6−313063号公報には、高分子量の脂肪族ポ
リエステルと澱粉とをブレンドする際に、低分子量の脂
肪族ポリエステルを添加する方法が提案されている。し
かし、澱粉との相溶性を向上させるためだけに、高分子
量と低分子量の2種の脂肪族ポリエステルを合成するこ
とは、簡便な方法とは言いがたい。しかも、この方法
は、特定の脂肪族ポリエステルにしか適用できない汎用
性の乏しい方法であった。特開平5−331315号公
報および特開平8−188671号公報には、澱粉に水
を加えて調製した糊化澱粉と脂肪族ポリエステルとをブ
レンドする方法が提案されている。しかし、この方法に
よれば、水が活性プロトンとして作用し、生分解性樹脂
の劣化(加水分解)を招くことになるという問題があっ
た。しかも、この方法によれば、生分解性樹脂と澱粉と
の相溶化も不充分であった。
【0008】特開平6−271694号公報には、含水
率が5〜30重量%の澱粉系高分子と、ポリビニルアル
コールと、ノニオン性界面活性剤とをブレンドする方法
が提案されている。しかし、この方法によれば、澱粉系
高分子に含まれる水が活性プロトンとして作用し、生分
解性樹脂の劣化(加水分解)を招くことになるという問
題があった。しかも、この方法によれば、生分解性樹脂
と澱粉系高分子との相溶化も不充分であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するため、優れた生分解性を有し、機械的強度に優
れ、しかも、安価かつ成型加工が容易で広範囲な用途に
適用可能な生分解性樹脂組成物およびこれを用いた成型
体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる現
状に鑑み、上記問題点を解決すべく鋭意検討を行った結
果、生分解性樹脂および充填剤を含有してなる樹脂組成
物に、さらにアニオン性界面活性剤を含有させることに
より、成型性および機械的強度が向上することを見出し
た。特に、アニオン性界面活性剤がスルホン酸基含有ア
ニオン性界面活性剤であると顕著に機械的強度が向上す
ることを見出した。すなわち、本発明の生分解性樹脂組
成物は、生分解性樹脂10〜9重量%と澱粉5〜90
重量%と前記生分解性樹脂と前記澱粉とを相溶化させる
アニオン性界面活性剤0.05〜20重量%とが配合さ
れてなる。
【0011】本発明の成型体は、前記生分解性樹脂組成
物を用いてなる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明における生分解性樹脂は、
生分解性を有した熱可塑性樹脂であれば、特に限定され
ない。具体例としては、高分子量脂肪族ポリエステル、
芳香族ジカルボン酸を必須構成単位として含む生分解可
能なポリマー等が挙げられる。本発明における高分子量
脂肪族ポリエステルの数平均分子量としては、特に限定
されず、例えば、数平均分子量10,000〜100,
000、好ましくは25, 000〜100,000、さ
らに好ましくは40, 000〜100,000であるの
がよい。数平均分子量が前述の範囲より小さいと、この
高分子量脂肪族ポリエステルを含む生分解性樹脂組成物
の機械的強度が低くなり、成型体等の強度を必要とする
用途に使用できなくなるため、好ましくない。一方、数
平均分子量が前述の範囲より大きいと、高分子量脂肪族
ポリエステルと充填剤とがうまく相溶化できなくなる恐
れがあるため、好ましくない。
【0013】前記高分子量脂肪族ポリエステルは、i)
多塩基酸(あるいはそのエステル)とグリコールを重縮
合する方法、ii)ヒドロキシカルボン酸(あるいはその
エステル)を重縮合する方法、iii )環状酸無水物と環
状エーテルを開環重合する方法, iv)環状エステルを開
環重合する方法等で得られる。i)の方法で用いられる
多塩基酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、ス
ベリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボ
ン酸、オクタデカンジカルボン酸、ダイマー酸あるいは
それらのエステル等が挙げられる。グリコールとして
は、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,4ーブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、デカメチレングリコー
ル等が挙げられる。また、グリコール成分の一部として
ポリオキシアルキレングリコールを使用することも可能
であり、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリ
オキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレ
ングリコールおよびこれらの共重合体が例示される。こ
れらのうち、得られるポリエステルの融点、生分解性、
経済性を考慮すると、コハク酸とエチレングリコールお
よび/またはコハク酸と1,4−ブタンジオールの組合
せが好ましい。
【0014】ii)の方法で用いられるヒドロキシカルボ
ン酸としては、例えば、グリコール酸、乳酸、3−ヒド
ロキシプロピオン酸、3−ヒドロキシ−2、2−ジメチ
ルプロピオン酸、3−ヒドロキシ−3−メチル−酪酸、
4−ヒドロキシ酪酸、5−ヒドロキシ吉草酸、3−ヒド
ロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉
草酸、6−ヒドロキシカプロン酸、クエン酸、リンゴ
酸、あるいはそれらのエステル等が挙げられる。重縮合
反応としては、通常のエステル交換法またはエステル化
法さらには両方の併用によっても何らさしつかえない。 iii )の方法で用いられる環状酸無水物としては、例え
ば、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、
無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水シトラコン酸等
が挙げられる。環状エーテルとしては、例えば、エチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド、シクロヘキセンオキ
シド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリン、アリル
グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、テ
トラヒドロフラン、オキセパン、1,3−ジオキソラン
等が挙げられる。これらのうち、得られるポリエステル
の融点、生分解性、経済性を考慮すると、無水コハク酸
とエチレンオキシドの組合せが好ましい。開環重合は、
オクチル酸ジルコニール、テトラアルコキシジルコニウ
ム、トリアルコキシアルミニウム化合物等の金属アルコ
キシ化合物等の公知の開環重合触媒を用い、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサ
ン、ジオキサン、クロロホルム、ジクロロエタンなどの
不活性溶媒中での重合や塊状重合等の方法により行うこ
とができる。
【0015】iv)の方法で用いられる環状エステルとし
ては、例えば、β−プロピオラクトン、β−メチル−β
−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロ
ラクトン、グリコリド、ラクチドなどが挙げられる。開
環重合は、iii )の方法と同様に、公知の開環重合触媒
を用い、溶媒中での重合や塊状重合等の方法により行う
ことができる。このような高分子量脂肪族ポリエステル
を得る方法のなかで、比較的短い時間で工業的に効率よ
く製造できる方法としては、iii )の環状酸無水物と環
状エーテルを開環重合する方法が好ましい。
【0016】i)、ii)、iii )または、iv)の方法に
よって得られたポリエステルの数平均分子量が10,0
00よりも低い場合には、さらにエステル交換反応で高
分子量化しても良いし、種々の鎖延長剤と反応させて高
分子量化しても良い。鎖延長剤としては、イソシアナー
ト化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、オキサ
ゾリン化合物、多価金属化合物、多官能酸無水物、リン
酸エステル、亜リン酸エステル等が挙げられ、これらは
1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよ
い。鎖延長剤とポリエステルとの反応方法としては特に
制限はないが、ポリエステルを適当な溶媒に溶かして鎖
延長剤と反応させる方法、ポリエステルを加熱溶融させ
て鎖延長剤と反応させる方法等が挙げられる。
【0017】本発明における芳香族ジカルボン酸を必須
構成単位として含む生分解可能なポリマーとしては、特
に限定されず、例えば、数平均分子量が5,000〜1
00、000、好ましくは10, 000〜80,00
0、さらに好ましくは20, 000〜50,000であ
り、融点が60〜200℃、好ましくは80〜160℃
であるものが挙げられる。具体的には、例えば、ポリエ
ステル、ポリエステルエーテル、ポリエステルアミド、
ポリエーテルエステルアミド等が挙げられる。芳香族ジ
カルボン酸を必須構成単位として含む生分解可能なポリ
ステルとしては、主として、テレフタル酸、またはその
エステルとアジピン酸、またはそのエステルと炭素数2
以上のグリコール、エステル形成可能な基を少なくとも
3個有する化合物、スルホネート化合物、ヒドロキシカ
ルボン酸、ジイソシアネート、ビスオキサゾリン、ある
いはジビニルエーテルを用いて、公知の方法(例えば、
特表平5−507109号公報、特表平10−5086
40号公報、特表平11−500157号公報)により
得ることができる。
【0018】また、汎用飽和ポリエステルと生分解性ポ
リエステルとを別々に合成した後、各ポリエステルを公
知の方法(例えば、特開平9−3180号公報)により
溶融混練、エステル交換することで、生分解性樹脂とす
ることもできる。汎用飽和ポリエステルとしては、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメチレンテ
レフタレート)、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメチ
レンエチレンテレフタレート)、ポリ(1,4−シクロ
ヘキサンジメチレンテレフタレートイソフタレート)、
ポリ(エチレンナフタリンジカルボキシレート)等が挙
げられる。生分解性ポリエステルとしては、例えば、ポ
リエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、
ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリヘキサメチ
レンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリヘキ
サメチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリ
エチレンオキザレート、ポリブチレンオキザレート、ポ
リネオペンチルオキザレート、ポリエチレンセバケー
ト、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサメチレンセバ
ケート、ポリグリコール酸やポリ乳酸等のようなポリ
(α−ヒドロキシ酸)またはこれらの共重合体、ポリ
(ε−カプロラクトン)やポリ(β−プロピオラクト
ン)等のようなポリ(ω−ヒドロキシアルカノエー
ト)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−
ヒドロキシバリレート)、ポリ(3−ヒドロキシカプロ
レート)、ポリ(3−ヒドロキシヘプタノエート)、ポ
リ(3−ヒドロキシオクタノエート)のようなポリ(β
−ヒドロキシアルカノエート)、ポリ(4−ヒドロキシ
ブチレート)等が挙げられる。なお、これら生分解性ポ
リエステルの数平均分子量は5,000〜200,00
0、好ましくは10,000〜100,000、さらに
好ましくは30,000〜80,000、さらに好まし
くは50,000〜80,000であるのがよい。
【0019】前記生分解性樹脂の生分解性樹脂組成物中
の配合量は、特に限定はないが、好ましくは10〜95
質量%、より好ましくは30〜90質量%、さらに好ま
しくは40〜85質量%である。生分解性樹脂の配合量
が前述の範囲より小さいと、機械的強度が著しく低下す
る傾向があるため、好ましくない。一方、生分解性樹脂
の配合量が前述の範囲より大きいと、充填剤の割合が低
くなり、充填剤の添加効果が低下するか、殆ど現われな
くなってしまうため、好ましくない。本発明における充
填剤としては、特に限定はないが、生分解性を有する有
機系充填剤が好ましい。具体的には、澱粉(澱粉系高分
子、植物から抽出された天然澱粉)、ポリビニルアルコ
ール、ポリエチレンオキサイド、セルロース、セルロー
ス誘導体、天然ゴム等が挙げられ、これらは1種のみを
用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0020】本発明においては、上記例示の充填剤のな
かでも特に、澱粉系高分子や植物から抽出された天然澱
粉等の澱粉が好ましい。具体例としては、生澱粉(トウ
モロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、小麦澱粉、キッ
サバ澱粉、サゴ澱粉、タピオカ澱粉、モロコシ澱粉、コ
メ澱粉、マメ澱粉、クズ澱粉、ワラビ澱粉、ハス澱粉、
ヒシ澱粉等の穀物澱粉);物理的変性澱粉(α−澱粉、
分別アミロース、湿熱処理澱粉等);酵素変性澱粉(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);化学分解変性澱粉(酸処理澱粉、次亜塩素酸酸
化澱粉、ジアルデヒド澱粉等);化学変性澱粉誘導体
(エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチオン化澱粉、
架橋澱粉等);およびこれらの2以上の混合物;等が挙
げられる。前記化学変性澱粉誘導体のうちエステル化澱
粉としては、酢酸エステル化澱粉、コハク酸エステル化
澱粉、硝酸エステル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、尿
素リン酸エステル化澱粉、キサントゲン酸エステル化澱
粉、アセト酢酸エステル化澱粉等が挙げられ、エーテル
化澱粉としては、アリルエーテル化澱粉、メチルエーテ
ル化澱粉、カルボキシメチルエーテル化澱粉、ヒドロキ
シエチルエーテル化澱粉、ヒドロキシプロピルエーテル
化澱粉等が挙げられ、カチオン化澱粉としては、澱粉と
2−ジエチルアミノエチルクロライドとの反応物、澱粉
と2,3−エポキシプロピルトリメチルアンモニウムク
ロライドとの反応物、高アミロペクチン澱粉、高アミロ
ース澱粉、ホスファート基と結合させたカチオンタイプ
および濃度が変性された澱粉、エトキシ化澱粉、アセテ
ート化澱粉、カチオン性澱粉、加水分解澱粉、酸化およ
び架橋澱粉等が挙げられる。
【0021】さらに、本発明における充填剤としては、
上記例示の澱粉のなかでも特に、トウモロコシ澱粉、馬
鈴薯澱粉、甘藷澱粉、小麦澱粉等の澱粉が好ましい。こ
のような澱粉を充填剤とすることにより、機械的強度を
損なうことなく、成型性と生分解性を保つことができ
る。また、上記例示の澱粉は、水やアルコール化合物等
を添加したり、加熱処理等の処理方法を工夫したりする
ことによって、熱可塑性澱粉としてもよい。このような
熱可塑性澱粉は、成型性の点では特に好適である。本発
明における充填剤としては、前述の生分解性を有する有
機系充填剤が好ましいのであるが、生分解性樹脂組成物
を各種の成型法、用途に適用する目的で、生分解性を有
しない無機化合物および/または有機化合物の充填剤を
用いてもよい。生分解性を有しない充填剤を用いる場
合、その配合量は、生分解性樹脂組成物中、10質量%
以下であることが好ましい。さらに好ましくは5質量%
以下でである。生分解性を有しない無機化合物および/
または有機化合物の充填剤の配合量が前述の範囲より多
いと、生分解性が低減すると同時に、生分解性樹脂に分
散しきらず、強度低下等の物性劣化を引き起こす傾向が
あるため、好ましくない。なお、無機化合物である充填
剤としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、タル
ク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げ
られる。
【0022】本発明においては、前記充填剤の表面をあ
らかじめ、後述するアニオン性界面活性剤を用いて表面
処理しておくことが好ましい。これにより、生分解性樹
脂に充填剤を均一に分散できるようになる。前記充填剤
の生分解性樹脂組成物中の配合量は、特に限定はない
が、好ましくは5〜90質量%、より好ましくは30〜
90質量%、さらに好ましくは40〜85質量%である
のがよい。充填剤の配合量が前述の範囲より小さいと、
充填剤の添加効果が低下するか、殆ど現われなくなって
しまうため、好ましくない。一方、充填剤の配合量が前
述の範囲より大きいと、連続相である生分解性樹脂が少
なすぎて、充填剤が生分解性樹脂に分散しないため、生
分解性樹脂組成物の機械的強度が弱くなる場合がある。
【0023】本発明におけるアニオン性界面活性剤とし
ては、例えば、分子内に疎水基を持ち、かつ、カルボン
酸やスルホン酸の金属塩等の形態で水中で陰イオンにな
る親水基持つ構造を有する界面活性剤であれば特に限定
されない。このようなアニオン性界面活性剤を含有させ
ることにより、前記生分解性樹脂と充填剤とを相溶化さ
せることができる。前記アニオン性界面活性剤の具体例
としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪族カルボン酸;およ
び該脂肪族カルボン酸のナトリウム塩もしくはカリウム
塩等の脂肪酸石鹸類;N−アシル−N−メチルグリシン
塩、N−アシル−N−メチル−β−アラニン塩、N−ア
シルグルタミン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルカルボン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルベンゼ
ンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナ
フタレンスルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、メラミン
スルホン酸の塩ホルマリン重縮合物、ジアルキルスルホ
コハク酸エステル塩、スルホコハク酸アルキル二塩、ポ
リオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二塩、アルキ
ルスルホ酢酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、N−ア
シルメチルタウリン塩、ジメチル−5−スルホイソフタ
レートナトリウム塩、硫酸化油、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩、第2級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノ
グリサルフェート、脂肪酸アルキロールアマイドの硫酸
エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリ
ン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルアミンオキサイド
ビストリデシルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチル
スルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸
ナトリウム、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ム、ジアミルスルホコハク酸ナトリウム、ジイソブチル
スルホコハク酸ナトリウム、アルキルアミングアニジン
ポリオキシエタノール、スルホコハク酸ジナトリウムエ
トキシ化アルコール半エステル、スルホコハク酸ジナト
リウムエトキシ化ノニルフェノール半エステル、イソデ
シルスルホコハク酸ジナトリウム、N−オクタデシルス
ルホコハク酸アミドジナトリウム、N−(1,2−ジカ
ルボキシエチル)−N−オクタデシルスルホコハク酸ア
ミドテトラナトリウム、モノまたはジドデシルジフェニ
ルオキシドジスルホン酸ジナトリウム、ジイソプロピル
ナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン
酸ナトリウム中和縮合物;等が挙げられる。これらアニ
オン性界面活性剤は1種のみを用いてもよく、2種以上
を併用してもよい。
【0024】本発明におけるアニオン性界面活性剤とし
ては、上記例示の中でも特に、スルホン酸基含有アニオ
ン性界面活性剤が好ましい。さらに好ましいアニオン性
界面活性剤は、スルホコハク酸系化合物である。具体的
には、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、スルホコ
ハク酸アルキル二塩、ポリオキシエチレンアルキルスル
ホコハク酸二塩、アルキルスルホ酢酸塩、α−オレフィ
ンスルホン酸塩、アルキルアミンオキサイドビストリデ
シルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウ
ム、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジア
ミルスルホコハク酸ナトリウム、ジイソブチルスルホコ
ハク酸ナトリウム、スルホコハク酸ジナトリウムエトキ
シ化アルコール半エステル、スルホコハク酸ジナトリウ
ムエトキシ化ノニルフェノール半エステル、イソデシル
スルホコハク酸ジナトリウム、N−オクタデシルスルホ
コハク酸アミドジナトリウム、N−(1,2−ジカルボ
キシエチル)−N−オクタデシルスルホコハク酸アミド
テトラナトリウム等のアニオン性界面活性剤が、充填剤
の生分解性樹脂への分散性をより一層向上させることが
できる点から、好ましい。
【0025】前記アニオン性界面活性剤の配合量は、特
に限定はないが、生分解性樹脂に対しては0.001〜
100質量%、好ましくは0.01〜50質量%、より
好ましくは0.1〜20質量%、最も好ましくは0.1
〜10質量%であるのがよい。アニオン性界面活性剤の
配合量が生分解性樹脂に対して0.001質量%未満で
あると、生分解性樹脂にアニオン性界面活性剤による表
面処理が充分に施されないため、その添加効果が現れに
くく、十分な機械的強度を持った生分解性樹脂組成物が
得られない場合がある。一方、100質量%を超える
と、アニオン性界面活性剤が多すぎて、十分な機械的強
度を持った生分解性樹脂組成物が得られない場合があ
る。また、前記アニオン性界面活性剤の配合量は、充填
剤に対しては0.1〜100質量%であるのがよい。好
ましくは0.2〜50質量%、より好ましくは0.3〜
20質量%、最も好ましくは0.3〜10質量%であ
る。アニオン性界面活性剤の配合量が充填剤に対して
0.1質量%未満であると、充填剤にアニオン性界面活
性剤による表面処理が充分に施されないため、アニオン
性界面活性剤の添加効果が現れにくく、十分な機械的強
度を持った生分解性樹脂組成物が得られないない場合が
ある。一方、100質量%を超えると、アニオン性界面
活性剤が多すぎて、十分な機械的強度を持った生分解性
樹脂組成物が得られない場合がある。
【0026】前記アニオン性界面活性剤の配合量は、前
述の生分解性樹脂に対する配合量範囲と充填剤に対する
配合量範囲とを同時に満足する量とすることが最も好ま
しく、例えば、生分解性樹脂組成物中、0.05〜20
質量%とすることが好ましい。本発明の生分解性樹脂組
成物において、前記生分解性樹脂と充填剤との割合は、
生分解性樹脂/充填剤=30/70〜90/10(質量
比)となるように配合することが好ましい。好ましく
は、40/60〜80/20(質量比)である。前述の
範囲を外れると、機械的強度の強い生分解性樹脂組成物
が得られないため、好ましくない。
【0027】本発明においては、前記アニオン性界面活
性剤に加え、さらに相溶性を向上させるために、有機溶
媒、数平均分子量30〜20000のポリエーテル化合
物、アセチレングリコール化合物、高沸点有機化合物等
を含んでいても良い。これらは1種のみを用いてもよ
く、2種以上を併用してもよい。前記有機溶媒として
は、例えば、n−ペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサ
ン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−
デカン、2,2−ジメチルブタン、石油エーテル、石油
ベンジン、リグロイン、ガソリン、灯油、石油スピリッ
ト、石油ナフサ、2−ペンテン、混合ペンテン、シクロ
ヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イ
ソプロピルベンゼン、アミルベンゼン、ジアミルベンゼ
ン、トリアミルベンゼン、テトラアミルベンゼン、ドデ
シルベンゼン、ジドデシルベンゼン、アミルトルエン、
コールタールナフサ、ソルベントナフサ、p−シメン、
ナフタリン、テトラリン、デカリン、ビフェニル、ジペ
ンテン、テレビン酸、ピネン、p−メンタン、パイン
油、ショウノウ油、塩化メチル、塩化メチレン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、塩化エチル、塩化エチレン、塩化
エチリデン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,
2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロ
エタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタ
クロロエタン、ヘキサクロロエタン、塩化ビニリデン、
1,2−ジクロロプロパン、塩化ブチル、塩化アミル、
混合塩化アミル、ジクロロペンタン、塩化ヘキシル、塩
化−2−エチルヘキシル、臭化メチル、臭化エチル、臭
化エチレン、テトラブロモエタン、クロロブロモメタ
ン、エチレンクロロブロミド、クロロベンゼン、o−ジ
クロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、ブ
ロモベンゼン、o−ジブロモベンゼン、o−クロロトル
エン、p−クロロトルエン、α−クロロナフタレン、塩
素化ナフタレン、フルオロジクロロメタン、ジクロロジ
フルオロメタン、フルオロトリクロロメタン、トリフル
オロモノブロモメタン、ジフルオロクロロエタン、1,
1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタ
ン、エチルエーテル、ジクロロエチルエーテル、イソプ
ロピルエーテル、n−ブチルエーテル、ジイソアミルエ
ーテル、n−ヘキシルエーテル、メチルフェニルエーテ
ル、エチルフェニルエーテル、n−ブチルフェニルエー
テル、アミルフェニルエーテル、o,m,p−クレジル
メチルエーテル、p−t−アミルフェニル−n−アミル
エーテル、エチルベンジルエーテル、1,4−ジオキサ
ン、トリオキサン、フラン、フルフラール、ジオキソラ
ン、2−メチルフラン、テトラヒドロフラン、シネオー
ル、メチラール、ジエチルアセタール、アセトン、メチ
ルアセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピ
ルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、メチル−n−アミルケトン、メチル−n−ヘ
キシルケトン、ジエチルケトン、エチル−n−ブチルケ
トン、ジ−n−プロピルケトン、ジイソブチルケトン、
2,6,8−トリメチルノナノン−4、アセトン油、ア
セトニルアセトン、メシチルオキシド、ホロン、イソホ
ロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、ア
セトフェノン、ジプノン、ショウノウ、ギ酸メチル、ギ
酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸−n−ブチル、ギ酸イソ
ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸−n−プロピ
ル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブ
チル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−n−アミル、酢酸
イソアミル、酢酸メチルイソアミル、酢酸メトキシブチ
ル、酢酸−sec−ヘキシル、酢酸−2−エチルブチ
ル、酢酸メチルイソブチルカルビノール、酢酸−2−エ
チルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロ
ヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸エチル、プロピオン酸−n−ブチル、プロピオン
酸イソアミル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸−n−ブ
チル、酪酸イソアミル、オキシイソ酪酸エチル、ステア
リン酸ブチル、ステアリン酸アミル、アセト酢酸メチ
ル、アセト酢酸エチル、イソ吉草酸イソアミル、乳酸メ
チル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸アミル、安息香酸
メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸
ブチル、安息香酸イソアミル、安息香酸ベンジル、ケイ
皮酸エチル、サリチル酸メチル、アジピン酸オクチル、
シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジアミ
ル、マロン酸ジエチル、酒石酸ジブチル、クエン酸トリ
ブチル、セバシン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フ
タル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ−2−
エチルヘキシル、フタル酸ジオクチル、ニトロメタン、
ニトロエタン、ニトロプロパン、ニトロベンゼン、ニト
ロアニソール、モノメチルアミン、ジメチルアミン、ト
リメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、
トリエチルアミン、アニリン、トルイジン、アセトアミ
ド、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ピリジン、ピコ
リン、ルチジン、キノリン、モルホリン、二硫化炭素、
ジメチルスルホキシド、プロパンスルホン、リン酸トリ
エチル等が挙げられる。これらの中でも、シクロヘキサ
ン、n−ヘプタン、n−ドデカン、クロロホルム、ベン
ゼン、トルエン、n−ヘキサンから選ばれる1種以上
が、生分解性樹脂との相溶性に優れ、充填剤との分散性
も向上するため、特に好ましい。これら有機溶媒は1種
のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0028】前記数平均分子量30〜20000のポリ
エーテル化合物としては、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、ポリテトラメチレン
グリコール、ポリエピクロルヒドリン等が挙げられる。
前記アセチレングリコール化合物としては、アセチレン
基とグリコール基を同時に分子内にもつ化合物であれば
何ら制限はなく、公知の代表的な例としては、3−メチ
ル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−
ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンチン−3
−オール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン
−4,7−ジオール、3−メチル−1−ペンチン−3−
オール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−
4,7−ジオールの酸化エチレン付加体、3,6−ジメ
チル−4−オクチン−3,6−ジオール等が挙げられ
る。
【0029】前記アセチレングリコール化合物の配合量
は、生分解性樹脂100質量部に対して0.0001〜
5質量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましく
は0.1〜2質量部の範囲である。0.0001質量部
未満の場合には、所定の効果が得られにくい場合があ
り、一方、5質量部を越えて配合した場合には、配合量
に見合うだけの効果が期待できず、実際的でないばかり
か、不経済になる場合がある。前記高沸点有機化合物と
しては、沸点が150℃以上であれば特に限定はない。
高沸点有機化合物の具体例としては、グリセリン、ジメ
チルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、炭
素数8以上の脂肪族炭化水素化合物、炭素数10以上の
芳香族炭化水素化合物、高級脂肪族アルコール等が挙げ
られる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を
併用してもよい。
【0030】本発明の生分解性組成物は、さらに可塑剤
を含んでなることが好ましい。可塑剤を含有させること
により、生分解性樹脂組成物の柔軟性を向上させること
ができる。前記可塑剤としては、特に限定はなく、例え
ば、フタル酸化合物、リン酸化合物、アジピン酸化合
物、セバシン酸化合物、アゼライン酸化合物、クエン酸
化合物、グリコール酸化合物、トリメリット酸化合物、
フタル酸異性体化合物、リシノール酸化合物、ポリエス
テル化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化ブチルステ
アレート、エポキシ化オクチルステアレート、塩素化パ
ラフィン、塩素化脂肪酸エステル、脂肪酸化合物、植物
油、顔料、アクリル酸化合物等が挙げられる。これら可
塑剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用しても
よい。
【0031】前記フタル酸化合物の具体例としては、ジ
メチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタ
レート、ジヘキシルフタレート、ジノルマルオクチルフ
タレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジイソ
オクチルフタレート、ジカブリルフタレート、ジノニル
フタレート、ジイソノニルフタレート、ジデシルフタレ
ート、ジウンデシルフタレート、ジラウリルフタレー
ト、ジトリデシルフタレート、ジベンジルフタレート、
ジシクロヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレー
ト、オクチルデシルフタレート、ブチルオクチルフタレ
ート、オクチルベンジルフタレート、ノルマルヘキシル
ノルマルデシルフタレート、ノルマルオクチルフタレー
ト、ノルマルデシルフタレート等が挙げられる。
【0032】前記リン酸化合物の具体例としては、トリ
クレジルホスフェート、トリオクチルホスフェート、ト
リフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェ
ート、クレジルジフェニルホスフェート、トリクロルエ
チルホスフェート等が挙げられる。前記アジピン酸化合
物の具体例としては、ジオクチルアジペート、ジイソオ
クチルアジペート、ジノルマルオクチルアジペート、ジ
デシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ノルマル
オクチルノルマルデシルアジペート、ノルマルヘプチル
アジペート、ノルマルノニルアジペート等が挙げられ
る。
【0033】前記セバシン酸化合物の具体例としては、
ジブチルセバケート、ジオクチルセバケート、ジイソオ
クチルセバケート、ブチルベンジルセバケート等が挙げ
られる。前記アゼライン酸化合物の具体例としては、ジ
オクチルアゼレート、ジヘキシルアゼレート、ジイソオ
クチルアゼレート等が挙げられる。前記クエン酸化合物
の具体例としては、トリエチルシトレート、アセチルト
リエチルシトレート、トリブチルシトレート、アセチル
トリブチルシトレート、アセチルトリオクチルシトレー
ト等が挙げられる。
【0034】前記グリコール酸化合物の具体例として
は、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリ
ルエチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレ
ート等が挙げられる。前記トリメリット酸化合物の具体
例としては、トリオクチルトリメエリテート、トリノル
マルオクチルノルマルデシルトリメリテート等が挙げら
れる。前記フタル酸異性体化合物の具体例としては、ジ
オクチルイソフタレート、ジオクチルテレフタレート等
が挙げられる。前記リシノール酸化合物の具体例として
は、メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシ
ノレート等が挙げられる。
【0035】前記ポリエステル化合物の具体例として
は、ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケ
ート等が挙げられる。前記可塑剤の配合量は、生分解性
樹脂組成物中、0.001〜70質量%であれば特に限
定はなく、好ましくは0.01〜50質量%、より好ま
しくは0.1〜20質量%、最も好ましくは0.1〜1
0質量%である。可塑剤の配合量が前述の範囲より少な
いと、生分解性樹脂組成物に可塑剤が十分に含まれず、
可塑剤の添加効果が十分でなく、生分解性樹脂組成物が
充分に柔軟化されない場合がある。一方、可塑剤の配合
量が前述の範囲より多いと、十分な機械的強度を持った
生分解性樹脂組成物が得られず、またブリードアウトす
る場合がある。
【0036】本発明の生分解性樹脂組成物には、必要に
応じて、成型時間を短縮するために、結晶核剤を含有さ
せることもできる。結晶核剤としては、無機物、有機物
を問わないが、例えば次のような物質が挙げられる。単
体、複合酸化物を含む金属化合物類。例示すると、カー
ボンブラック、炭酸カルシウム、合成ケイ酸及びケイ酸
塩、シリカ、亜鉛華、クレー、カオリン、塩基性炭酸マ
グネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ケイ藻土、ドロ
マイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、硫
酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシ
ウム、窒化ホウ素等;カルボキシル基の金属塩を有する
低分子有機化合物。例示すると、オクチル酸、トルイル
酸、ヘプタン酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、セロ
チン酸、モンタン酸、メリシン酸、安息香酸、p−te
rt−ブチル安息香酸、テレフタル酸、テレフタル酸モ
ノメチルエステル、イソフタル酸、イソフタル酸モノメ
チルエステル等の金属塩等;カルボキシル基の金属塩を
有する高分子有機化合物。例示すると、ポリエチレンの
酸化によって得られるカルボキシル基含有ポリエチレ
ン、ポリプロピレンの酸化によって得られるカルボキシ
ル基含有ポリプロピレン、エチレン、プロピレン、ブテ
ン−1等のオレフィン類とアクリル酸又はメタクリル酸
との共重合体、スチレンとアクリル酸又はメタクリル酸
との共重合体、オレフィン類と無水マレイン酸との共重
合体、スチレンと無水マレイン酸との共重合体等の金属
塩等;高分子有機化合物。例示すると、3,3−ジメチ
ルブテン−1、3−メチルブテン−1、3−メチルペン
テン−1、3−メチルヘキセン−1、3,5,5−トリ
メチルヘキセン−1等の炭素数5以上の3位分岐α−オ
レフィン、ならびにビニルシクロペンタン、ビニルシク
ロヘキサン、ビニルノルボルナン等のビニルシクロアル
カンの重合体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリグ
リコール酸、セルロース、セルロースエステル、セルロ
ースエーテル等;リン酸または亜リン酸およびその金属
塩。例示すると、リン酸ジフェニル、亜リン酸ジフェニ
ル、リン酸ビス(4−tert−ブチルフェニル)ナト
リウム、リン酸メチレン(2,4−tert−ブチルフ
ェニル)ナトリウム等;ビス(p−メチルベンジリデ
ン)ソルビトール、ビス(p−エチルベンジリデン)ソ
ルビトール等のソルビトール誘導体;無水チオグリコー
ル酸、パラトルエンスルホン酸およびその金属塩等。
【0037】上記例示の結晶核剤のなかで特に好ましく
は、炭酸カルシウム、マイカ、タルク、窒化ホウ素、合
成ケイ酸及びケイ酸塩、シリカ、クレー、カオリン等が
挙げられる。上記結晶核剤は1種のみを用いてもよく、
2種以上を併用してもよい。前記結晶核剤の添加量は、
生分解性樹脂組成物100質量部に対して0.01〜1
0質量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましく
は0.5〜5質量部の範囲である。0.01質量部未満
の場合には、所定の効果が得られにくい場合があり、一
方、10質量部を超えて配合した場合には、配合量に見
合うだけの効果が期待できず、実際的でないばかりか、
不経済である場合がある。
【0038】本発明の生分解性樹脂組成物には、必要に
応じて、さらに他の成分、例えば、顔料、染料、耐熱
剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、耐候剤、滑剤、帯電防
止剤、安定剤、強化材、難燃剤、他の重合体等を、本発
明の効果を損なわない範囲で含有させることができる。
本発明の生分解性樹脂組成物に含まれる生分解性樹脂、
充填剤、アニオン性界面活性剤、および必要により配合
される可塑剤等の各成分に含まれる水分量は、特に限定
はないが、少なければ少ないほど好ましい。具体的に
は、前記各成分に含まれる水分量はそれぞれ、各成分
中、好ましくは5質量%以下、より好ましくは、1質量
%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、最も好ま
しくは0.01質量%以下であるのがよい。前記各成分
に含まれる水分量がそれぞれ5質量%より多い場合、生
分解性樹脂の加水分解を促進するため、各種成分の混合
時、混合後の生分解性樹脂組成物の成型時、混合後の生
分解性樹脂組成物の保存時に、生分解性樹脂組成物中の
生分解性樹脂の分子量低下が起こり、生分解性樹脂組成
物の機械的強度が低下する場合がある。
【0039】本発明の生分解性樹脂組成物に含まれる生
分解性樹脂、充填剤、アニオン性界面活性剤、および必
要により配合される可塑剤等の各成分の混合の方法とし
ては特に限定はないが、高粘度用混合装置を用いて混合
を行うと、容易に効率良く混合することができるため好
ましい。前記高粘度用混合装置の具体例としては、変形
翼を連ねた攪拌軸を並べて配置した横型二軸混練装置、
並べて配置された2本の攪拌軸と前記攪拌軸に位相を変
形させて組み込まれた凸レンズ形状のパドルとを有する
セルフクリーニング型の横型二軸混練装置、格子状の翼
を連ねた軸無し構造の攪拌部を並べて配置した横型二軸
混練装置、内側に配置された板状攪拌翼と、前記板状攪
拌翼の外側に同芯状に配置された変形螺旋状翼とを有す
る縦型混練装置、逆円錐リボン翼を有する縦型混練装
置、ねじり格子状の翼を連ねた軸無し構造の攪拌翼を有
する縦型混練装置一軸または二軸押し出し機、排出用の
一軸または二軸押し出し機を備えている変形翼を連ねた
攪拌軸を並べて配置した横型二軸混練装置等が挙げられ
る。
【0040】本発明の生分解性樹脂組成物に含まれる生
分解性樹脂、充填剤、アニオン性界面活性剤、および必
要により配合される可塑剤等の各成分の混合温度として
は特に限定はないが、20〜300℃が好ましい。より
好ましくは30〜250℃、さらに好ましくは70〜2
00℃、最も好ましくは100〜190℃である。混合
温度が20℃よりも低いと、生分解性樹脂の融点よりも
低く十分に溶融しないため、強度の高い生分解性樹脂組
成物が得られない場合がある。一方、混合温度が300
℃よりも高いと、生分解性樹脂が熱劣化し、分子量が低
下し強度の高い生分解性樹脂組成物が得られない場合が
ある。
【0041】本発明の成型体は、前記の生分解性樹脂組
成物を用いてなる成型体であり、各種部品、容器、資
材、器具、フィルム、シート、繊維、発泡体、ラミネー
ト、不織布等の各種形状・用途に適用できるものであ
る。本発明の成型体は、生分解性に優れ、成型性が良好
で機械的強度に優れる特徴があり、通常の成型方法を適
用することにより効率良く得られる。本発明の成型体を
得る際の成型方法としては特に限定されない。成型方法
としては、例えば、押し出し成型、圧縮成型、トラスフ
ァー成型、射出成型、吹き込み成型、真空成型、圧空成
型等が挙げられる。成型温度は、成型方法および成型装
置に依存するので特に限定はないが、20〜300℃が
好ましい。より好ましくは30〜250℃、さらに好ま
しくは70〜200℃、最も好ましくは100〜190
℃である。
【0042】本発明の成型体は、使用用途によって、強
靱なものが要求される場合がある一方、逆に、脆いもの
が要求される場合もあり、その強度は特に限定はされな
い。成型体の破断伸度は、通常、200%以上であり、
好ましくは250%以上、より好ましくは300%以
上、最も好ましくは400%以上である。成型体の破断
伸度が前述の範囲より小さいと、機械的強度が低すぎ
て、例えば包装等の各種用途への実用上の使用が困難と
なる。
【0043】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらにより限定されるものでは
ない。なお、例中の「部」は「質量部」を表わす。実施
例で実施した評価方法は以下の通りである。結果は、ま
とめて表1、表2および表3に示した。(分子量)ゲル
パーミエーションクロマトグラフを用いてポリスチレン
換算の数平均分子量を測定した。
【0044】(生分解性試験)各生分解性樹脂組成物を
用いて、130℃、1470N/ cm2 、2分間の条件
で圧縮成型機により厚さ0.1〜0.2mmのフィルム
を作成した。得られたフィルムを土壌を仕込んだプラン
ター中に埋設して、一日一回散水し、23℃、相対湿度
65%の恒温恒湿室中に保存し、100日後の外観変化
を観察した。なお、土壌は箕面市小野原で採取した土:
吹田市西御旅町で採取した土:腐葉土を3:1:3の割
合で混合したものを使用した。結果は下記の通りに記載
した。 (+):外観変化が認められた。 (−):外観変化が認められなかった。
【0045】(機械的強度測定)各生分解性樹脂組成物
を用いて、150℃、1470N/ cm2 、2分間の条
件で圧縮成型機により厚さ約0.1〜0.2mmのフィ
ルムを作成した。得られたフィルムについて、JIS−
K7121に準拠して、下記の条件で試験速度引張試験
を行った。 破断強度:1,000mm/分 破断伸度:1,000mm/分 弾性率 :20mm/分 (参考例1)100LのSUS製反応器に無水コハク酸
32.5×103部およびオクチル酸ジルコニール37
1.0部を加え、窒素置換を行った。次いで、攪拌下に
SUS製反応器を徐々に130℃まで昇温して無水コハ
ク酸を溶融し、同温度でSUS製反応器内の圧力を0.
39〜0.79MPaに維持しながら、酸化エチレン1
6.5×103部を1時間あたり3.14×103部の
添加速度で5.25時間にわたって連続的に導入した。
酸化エチレン導入後、130℃で1.0時間熟成反応を
おこない重合生成物を得た。得られた重合生成物の収率
を求めたところ100.0%であった。また、GPC測
定による数平均分子量は25,200であった。
【0046】引き続き、得られた重合生成物を窒素雰囲
気下で別の100LSUS製反応器に移し、亜リン酸ジ
フェニル474.0部を加え、140〜387Paの減
圧下、60rpm、ジャケット温度280℃の条件で
1.7時間反応させ、高分子量脂肪族ポリエステル
(1)を得た。GPC測定による数平均分子量は55,
000であった。 (実施例1)参考例1で得られた高分子量脂肪族ポリエ
ステル(1)21.5部、充填剤としてコーンスターチ
8.5部、アニオン性界面活性剤としてジオクチルスル
ホコハク酸ナトリウム0.18部をラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、
ヒーター温度130℃の条件下で10分間混合し、生分
解性樹脂組成物(1)を得た。
【0047】(実施例2)ポリカプロラクトン(数平均
分子量8万)21部、充填剤としてコーンスターチ9
部、アニオン性界面活性剤としてジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム0.18部をラボプラストミル((株)
東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、ヒーター
温度130℃の条件下で10分間混合し、生分解性樹脂
組成物(2)を得た。 (実施例3)参考例1で得られた高分子量脂肪族ポリエ
ステル(1)21部、充填剤としてコーンスターチ9
部、アニオン性界面活性剤としてジオクチルスルホコハ
ク酸ナトリウム0.18部、可塑剤としてアセチルトリ
ブチルシトレート3.18部をラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、
ヒーター温度130℃の条件下で10分間混合し、生分
解性樹脂組成物(3)を得た。
【0048】(比較例1)参考例1で得られた高分子量
脂肪族ポリエステル(1)21.5部、充填剤としてコ
ーンスターチ8.5部、をラボプラストミル((株)東
洋精機製作所製))を用いて、30rpm、ヒーター温
度130℃の条件下で10分間混合し、比較生分解性樹
脂組成物(1)を得た。 (比較例2)参考例1で得られた高分子量脂肪族ポリエ
ステル(1)21.5部、相溶化剤としてノニルフェノ
ール6EO(ノニオン性界面活性剤(ノニルフェノール
のエチレンオキサイド6モル付加物:ノニルフェノール
ポリエチレングリコールエーテル))0.17部、充填
剤としてコーンスターチ8.5部、をラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、
ヒーター温度130℃の条件下で10分間混合し、比較
生分解性樹脂組成物(2)を得た。
【0049】(比較例3)参考例1で得られた高分子量
脂肪族ポリエステル(1)21.5部、相溶化剤として
サーフィノール420(アセチレングリコール化合物
(2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7
−ジオールの酸化エチレン付加体)、日信化学工業
(株)製)0.085部、充填剤としてコーンスターチ
8.5部、をラボプラストミル((株)東洋精機製作所
製))を用いて、30rpm、ヒーター温度130℃の
条件下で10分間混合し、比較生分解性樹脂組成物
(3)を得た。 (比較例4)参考例1で得られた高分子量脂肪族ポリエ
ステル(1)21.0部、相溶化剤として数平均分子量
400のポリエチレングリコール3.2部、充填剤とし
てコーンスターチ9.0部、をラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、
ヒーター温度130℃の条件下で10分間混合し、比較
生分解性樹脂組成物(4)を得た。なお、得られた比較
生分解性樹脂組成物(4)を手で触ると、ベタついてい
た。
【0050】(比較例5)まず、充填剤としてコーンス
ターチ6.75部と、水2.25部とをラボプラストミ
ル((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rp
m、ヒーター温度80℃の条件下で5分間混合し、澱粉
組成物(1)を得た。次いで、参考例1で得られた高分
子量脂肪族ポリエステル(1)21.0部と、澱粉組成
物(1)9部とをラボプラストミル((株)東洋精機製
作所製))を用いて、30rpm、ヒーター温度130
℃の条件下で10分間混合し、比較生分解性樹脂組成物
(5)を得た。
【0051】(比較例6)まず、充填剤としてコーンス
ターチ8.54部、相溶化剤としてソルビトール2.7
1部、グリセリン1.86部をラボプラストミル
((株)東洋精機製作所製))を用いて、30rpm、
ヒーター温度150℃の条件下で10分間混合し、熱可
塑性澱粉組成物(1)を得た。次いで、参考例1で得ら
れた高分子量脂肪族ポリエステル(1)16.89部
と、熱可塑性澱粉組成物(1)13.11部とをラボプ
ラストミル((株)東洋精機製作所製))を用いて、3
0rpm、ヒーター温度130℃の条件下で10分間混
合し、比較生分解性樹脂組成物(6)を得た。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【表3】 実施例1および2と比較例1〜6との比較より、本発明
に係る生分解性樹脂組成物は、機械的強度(破断強度及
び破断伸度)が従来の比較樹脂組成物よりも優れている
ことは明かである。また、実施例3より、可塑剤を用い
ることにより、機械的強度(破断強度及び破断伸度)に
加えて、柔軟性(弾性率の低減)が向上しているのは明
かである。また、実施例3と比較例2の比較により、ア
ニオン性界面活性剤を用いると、ノニオン性界面活性剤
を用いた場合よりも、生分解性樹脂と充填剤との相溶性
を向上させる作用に優れているため、顕著に機械的強度
(破断強度及び破断伸度)が向上しているのは明かであ
る。
【0055】
【発明の効果】本発明の生分解性樹脂組成物は、生分解
性に優れ、機械的強度が高く、成型加工が容易である。
さらに、本発明の生分解性樹脂組成物は、安価な成型材
料である。したがって、本発明の生分解性樹脂組成物
は、使い捨ての包装材料や日用雑貨品等に有効に使用で
きる。本発明の成型体は、生分解性に優れ、成型性が良
好で機械的強度に優れ、押し出し成型、射出成型、中空
成型、真空成型等の通常の成型方法により効率良く得ら
れる。
【0056】したがって、本発明の成型体は、各種部
品、容器、資材、器具、フィルム、シート、繊維等の各
種形状・用途に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−17757(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生分解性樹脂10〜9重量%と澱粉5〜
    90重量%と前記生分解性樹脂と前記澱粉とを相溶化さ
    せるアニオン性界面活性剤0.05〜20重量%とが
    合されてなる生分解性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】前記生分解性樹脂と前記澱粉との割合が3
    0/70〜90/10である請求項1に記載の生分解性
    樹脂組成物。
  3. 【請求項3】前記アニオン性界面活性剤がスルホン酸基
    含有アニオン性界面活性剤である、請求項1または2に
    記載の生分解性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】可塑剤を含んでなる、請求項1からまで
    のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】請求項1からまでのいずれかに記載の生
    分解性樹脂組成物を用いてなる成型体。
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