JP5009558B2 - 生分解性手袋 - Google Patents

Description

本発明は、生分解性ポリエステル樹脂フィルムからなる生分解性手袋に関し、詳細には、牛、馬等の人工授精や直腸検査において好適に使用することができる生分解性の手袋に関する。

現在、牛、馬等の人工授精や直腸検査において、ポリエチレンやポリプロピレン製のフィルムからなる手袋が用いられている。これらの手袋は、使用後に焼却処分もしくは埋立て処分されているが、近年では環境意識への高まりから、埋立て処分はもちろんのこと、焼却処分も好ましいものではなくなってきている。

ところで最近、土中に埋設して自然分解する生分解性樹脂を応用した、園芸用、食品加工用等の使い捨て手袋が提案されている（特許文献１）。この生分解性の使い捨て手袋は、生分解性樹脂として、脂肪族ポリエステルとポリカプロラクトンを組み合わせたものである。しかしながら、かかる手袋では、フィルムの柔軟性と強度がそれほど強いものではなく、本発明が目的とする牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する手袋は、牛、馬等の直腸内に挿入するために使用されるものであることから、手袋を構成するフィルムには、柔軟性と強度が一番に求められており、その点を満足し得るものとは言い難い。

柔軟性に富み、フィルム強度が強い生分解性樹脂として芳香族脂肪族ポリエステル、なかでもポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）が適しているが、ＰＢＡＴは柔軟で強度があるものの、ブロッキングしやすく、インフレーション成形した際に、内面のフィルム同士が張り付いてしまい、口開き性が悪いものであった。
また、ＰＢＡＴ自体は生分解性樹脂であっても、その生分解性が遅いため、堆肥中に埋設してもなかなか分解せず、堆肥と土壌を攪拌する際にロータリーに絡まるなどの問題点が懸念される。

また、本発明が目的とする特に牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する手袋は、牛、馬等の直腸内に挿入するために使用されるものであることから、手袋に対して縦方向の伸びが必要であり、かつ低伸度域での引張荷重が低い方が柔軟で使いやすいものである。
しかしながら、これらの条件満足した生分解性の手袋はいまだ提供されていないのが現状である。
特開平１１−３３５９１３号公報

したがって本発明は、特に、牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する生分解性手袋であって、柔軟性に優れたものであるとともに、フィルム強度にも優れており、そのうえ、手袋に対して縦方向の伸びがあり、かつ低伸度域での引張荷重が低い、生分解性の手袋を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討した結果、生分解性ポリエステル樹脂として、芳香族脂肪族ポリエステルと脂肪族ポリエステルを組み合わせることによって、フィルムの柔軟性並びに強度を確保し、さらに生分解速度も満足するものであること、更に、手袋の成形にあたって、特にインフレーション法により成形したチューブ状のフィルム、あるいはＴダイ法により成形したフィルムを、そのフィルムの流れ方向に対して横向きに手袋形状に型抜きして得た手袋が、上記の条件を満足するものであることを確認し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、生分解性ポリエステル樹脂フィルムからなり、生分解性ポリエステル樹脂フィルムとして、芳香族脂肪族ポリエステル：脂肪族ポリエステルが９５：５〜４０：６０重量部含有するとともに、手袋に対して縦方向の引張破断伸びが５００％以上であり、５０％引張荷重が１５ＭＰａ以下であるフィルムからなることを特徴とする生分解性の手袋である。

より詳細には、本発明は、芳香族脂肪族ポリエステルがポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）であり、脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）またはポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）である上記の生分解の手袋である。

更に詳細には、本発明は、インフレーション成形機で成形したチューブ状のフィルム、若しくはＴダイ成形機で成形したフィルムを、フィルムの流れ方向に対して横向きに手袋形状に型抜きして得た生分解性の手袋である。

本発明において使用される生分解性フィルムには、滑剤として脂肪族アミド系滑剤を０．０１〜１．０重量部配合することができる。

最も具体的な本発明は、牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する上記のいずれかに記載の生分解性の手袋である。

本発明によれば、特に、牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する生分解性手袋として、柔軟性があり、かつフィルム強度に優れるものであり、そのうえ、直腸への挿入方向である、手袋に対して縦方向の伸びに優れ、かつ低伸度域での引張荷重が低い、生分解性の手袋が提供される。
本発明が提供する低分解性の手袋は、フィルム同士のブロッキングがなく、したがって口開き性も良好なものであると共に、生分解性の速度も速い。
したがって、堆肥に埋設処理した場合であってもその分解は速いものであって、土壌と堆肥との攪拌時にロータリーに絡まる等の問題が生じない。

本発明が提供する生分解性の手袋、特に、牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する生分解性手袋を構成する生分解性フィルムに使用される、生分解性ポリエステル樹脂としては、芳香族脂肪族ポリエステルならびに脂肪族ポリエステルを挙げることができる。具体的には、芳香族脂肪族ポリエステル系樹脂としては、アジピン酸およびテレフタル酸からなるジカルボン酸成分と、１，４−ブタンジオールからなるジオール成分との重縮合物を、多官能イソシアネート化合物で高分子化した芳香族脂肪族ポリエステルが好ましい。その他のジオール成分としては、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等をあげることができる。

また、脂肪族ポリエステルとしては、コハク酸からなるジカルボン酸成分と、１，４−ブタンジオールからなるジオール成分との重縮合物を、多官能性イソシアネート化合物で高分子化した脂肪族ポリエステルが好ましい。その他のジカルボン酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸、イタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。また、その他のジオール成分としては、２，３−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等をあげることができる。

より具体的には、芳香族脂肪族ポリエステルとしては、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）が好ましく使用される。
また、脂肪族ポリエステルとしては、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）及びポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）が好ましく使用される。

ＰＢＡＴは、柔軟性に富み、フィルム強度も強い生分解性フィルムとなるが、ブロッキングしやすいものであり、インフレーション成形した場合には、フィルムの内面同士が張り付いてしまい口明き性に劣るものであった。
更に、生分解性が遅いため、堆肥中に埋設してもなかなか分解せず、土壌との攪拌時にロータリーに絡まる等の問題があった。
そこで、この芳香族脂肪族ポリエステルであるＰＢＡＴに、脂肪族ポリエステルであるＰＢＳ或いはＰＢＳＡを組み合わせ配合させることにより、フィルムにより柔軟性を持たせ、ロータリーへのフィルムの絡まりを回避することができた。

この芳香族脂肪族ポリエステルと脂肪族ポリエステルとの組み合わせ配合比率としては、芳香族脂肪族ポリエステル：脂肪族ポリエステルが９５：５〜４０：６０重量部であることがよいことが判明した。
芳香族脂肪族ポリエステルの比率がこれより多いと、フィルムのブロッキングを起こしやすく、また生分解性速度も速いものではない。逆に脂肪族ポリエステルの比率をこれより多くすると、フィルム強度に難点がある。

本発明が好適に提供する牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する生分解性手袋を構成する生分解性フィルムにあっては、これらの樹脂成分に脂肪族アミド系の滑剤を配合するのがよい。かかる滑剤は、フィルムの滑りを良くし、口開き性を向上させることとなる。このような脂肪族アミド系の滑剤としては、エルカ酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミドなどの１種または２種以上を挙げることができる。
これら脂肪族アミド系の滑剤の配合量は、０．０１〜１．０重量部が好ましく、１．０重量部を超えて添加してもそれ以上の効果はなく、また０．０１重量部未満であるとフィルム同士のブロッキングが生じ好ましいものではない。

また、本発明が提供する、特に牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用される生分解性の手袋を構成する生分解性フィルムにあっては、そのフィルムの物性を損なわない範囲で種々の添加物を適宜配合することもできる。そのような添加物としては、紫外線吸収剤、安定化剤、可塑剤、防曇剤、有機充填剤、顔料、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、分解促進剤等をあげることができる。これらの添加剤は、目的とする樹脂フィルムの性能を損なわない範囲内で、その種類、配合量を適宜選択することができる。

また、本発明が提供する牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する生分解性の手袋は、例えば直腸内に挿入される直腸検査用の手袋であることから、通常の手袋より長さが長いものである。そのため、例えば、インフレーション成形機成形したチューブ状のフィルムをフィルム、或いはＴダイ成形機で成形したフィルムを複数枚積層させ、フィルムの流れ方向に手袋型抜き加工するのが一般的である。しかしながら、インフレーション成形或いはＴダイ成形されたフィルムとしてはフィルムの流れ方向に対して横方向の伸びが大きいのが殆どである。

ところで、本発明が提供する手袋としては、手を入れた際に、手袋の縦方向に伸びることが好ましい。その伸びの柔軟性としては、手袋に対して縦方向の引張破断伸びが５００％以上であり、５０％引張荷重が１５ＭＰａ以下であるフィルムからなることが好ましいのもであることが判明した。
この柔軟性は、インフレーション成形或いはＴダイ成形されたフィルムの流れ方向に対して横方向の伸びにより確保される。
したがって、本発明においては、手袋に加工する際には、フィルムの流れ方向に対して横向きに手袋型抜きを行うのがよい。その状態を模式的に図１として示した。

かくして手袋型抜きされたフィルムを手袋加工するには、チューブ状フィルムまたは２枚重ねたフィルムを型抜きと同時にシートシール加工或いは高周波ウエルダー加工して手袋としてもよいし、予め型抜きされたフィルムを２枚重ねてシートシール加工或いは高周波ウエルダー加工して行ってもよい。また周辺部を接着剤で固定して手袋としてもよい。

本発明が提供する生分解性の手袋を構成するフィルムは、そのフィルム厚として０．０１〜０．２ｍｍ程度であるのが好ましい。これより薄いと手袋が破れやすくなり、また厚いものであると使用しにくくなる。

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１〜７および比較例１〜６：
下記表１及び表２中に示した配合成分を、インフレーション成形機により、０．０２ｍｍ厚のフィルムに成形した。
そのフィルムのブロッキング性、フィルム強度、生分解速度、引張試験（横方向）を評価した。

（１）フィルムのブロッキング性評価は以下のとおりである。
チューブ状フィルムの成形後のチューブの口開き性を評価した。
○：スムーズに開く。
×：手では開かない。

（２）フィルム強度の評価は以下のとおりである。
◎：非常に強度があり、容易に引き裂けない。
○：強度があり、容易に引き裂けない。
×：容易に引き裂け、破断面が真っ直ぐである。

（３）生分解速度の評価は以下のとおりである。
牛糞堆肥中にフィルムを埋設し、温度４０℃／湿度８０％で４０日間保持後のフィルムの様子を目視により観察した。
◎：フィルム全面に穴が開いており、強度がほとんどない。
○：フィルムの一部に穴が開いており、強度がほとんどない。
×：フィルムに穴が開いておらず、強度を保持している。

（４）引張試験（横方向）の評価は以下のとおりである。
５０％荷重：JIS K 7127の引張試験で、５０％フィルムが伸びた時の荷重（ＭＰａ）
破断点伸び：JIS K 7127の引張試験で、フィルムが破断した時点の伸び（％）

これらの結果をまとめて表中に一緒に示した。

＊１：ＰＢＡＴ：エコフレックス（ＢＡＳＦ社製）
＊２：ＰＢＳ：ビオレーノ＃１００１（昭和高分子社製）
＊３：ＰＢＳＡ：ビオレーノ＃３００１（昭和高分子社製）
＊４：ＰＣＬ：ポリカプロラクトンＰＨ７（ダイセル化学社製）
＊５：脂肪族アミド：メチレンビスステアリン酸アミド

上記実施例および比較例の結果からも判明するように、本発明が提供する生分解性手袋を構成するフィルムは、比較例のフィルムに比較して、フィルム強度も良好なものであり、またブロッキング性も良好なものであることが判明した。

実施例８：手袋型取り方向による効果の比較
実施例１のフィルムを使用し、インフレーション成形機によるフィルムの流れ方向に対して縦方向と、横方向のフィルムの物性値を比較し、その結果を下記表３にまとめた。

上記の表中の結果からも明らかなように、５０％荷重（ＭＰａ）については、横方向のほうが縦方向より小さな値を示したことより、横方向のほうがより柔軟に感じられるものであった。
また、破断点伸び（％）は、横のほうが大きなものであることから、強く引っ張っても切れにくいものである。

このフィルムにより、インフレーション成形機によるフィルムの流れ方向に対して縦方向と、横方向の両方向で手袋型取りをし、ヒートシールにより手袋加工をし、実際の着服被着感を検討したところ、横方向（図１）で手袋型取りをし、ヒートシール加工した手袋は、明らかに柔軟性があり、手袋の縦方向の伸びにより、手にマッチするものであった。

以上記載のように、本発明が提供する生分解性の手袋は、特に牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する手袋であり、柔軟性とフィルムの強度を兼ね備え、さらに生分解性も良好なものであることから、堆肥に埋設処理してその分解は速いものであって、土壌と堆肥との攪拌時にロータリーに絡まる等の問題が生じない。
さらに、本発明の生分解性手袋は、柔軟性があり、かつフィルム強度に優れ直腸への挿入方向である、手袋に対して縦方向の伸びに優れ、かつ低伸度域での引張荷重が低い生分解性の手袋が提供されることから、農業従事者に与える利点は多大なものである。

さらに、使用後は土に鋤込むことにより生分解され、フィルムを回収する手間の軽減、産業廃棄物としての廃棄プラスチックの減量、さらには、フィルムの処理費用の削減が可能となり、地球環境上への貢献度はまた、多大なものである。

本発明の手袋に加工する際における、フィルムの流れ方向に対して横向きに手袋型抜きを行う状態を模式的に示した図である。

Claims (5)

1. 生分解性ポリエステル樹脂フィルムからなり、生分解性ポリエステル樹脂フィルムとして、芳香族脂肪族ポリエステル：脂肪族ポリエステルが９５：５〜４０：６０重量部含有するとともに、手袋に対して縦方向の引張破断伸びが５００％以上であり、５０％引張荷重が１５ＭＰａ以下であることを特徴とする生分解性の手袋。
2. 芳香族脂肪族ポリエステルがポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）であり、脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）またはポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）である請求項１に記載の生分解性の手袋。
3. インフレーション成形機で成形したチューブ状のフィルム、若しくはＴダイ成形機で成形したフィルムを、フィルムの流れ方向に対して横向きに手袋形状に型抜きして得た請求項１又は２に記載の生分解性の手袋。
4. 滑剤として脂肪族アミド系滑剤を０．０１〜１．０重量部配合した請求項１、２又は３に記載の生分解性の手袋。
5. 牛、馬等の人工授精や直腸検査に使用する請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性の手袋。
   

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