JP5088699B2 - 易分解性樹脂組成物の分解方法 - Google Patents
易分解性樹脂組成物の分解方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5088699B2 JP5088699B2 JP2008290600A JP2008290600A JP5088699B2 JP 5088699 B2 JP5088699 B2 JP 5088699B2 JP 2008290600 A JP2008290600 A JP 2008290600A JP 2008290600 A JP2008290600 A JP 2008290600A JP 5088699 B2 JP5088699 B2 JP 5088699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- acid
- decomposable resin
- aliphatic polyester
- easily decomposable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
- C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
- C08J11/14—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with steam or water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Description
(a) 前記易分解性樹脂組成物を水熱処理および/または熱処理をする工程、及び
(b) 工程(a)で水熱処理または熱処理をした易分解性樹脂組成物を、加水分解酵素を含む酵素液中で分解する工程、
を含む、分解方法を提供する。
ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸を重合して得られるポリエステル樹脂であれば特に限定されず、ポリ乳酸のホモポリマー、コポリマー、ブレンドポリマーなどであってもよい。
ブレンドするポリマーとしては、セルロース類、キチン、グリコーゲン、キトサン、ポリアミノ酸、澱粉などが挙げられる。なお、ポリ乳酸を用いる際の重合に用いられる乳酸は、L−体又はD−体のいずれかであってもよく、L−体とD−体の混合物であってもよい。
好ましい生分解性を有する脂肪族ポリエステル(A)としては、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。
生分解性を有する脂肪族ポリエステル(A)の分子量としては、特に制限されるものではないが、脂肪族ポリエステル(A)を含む易分解性樹脂組成物を用いて容器等を製造する際の機械的特性や加工性を考えると、重量平均分子量で5,000〜1,000,000の範囲が好ましく、10,000〜500,000の範囲がより好ましい。
易分解性脂肪族ポリエステル(B’)の例としては、ポリエチレンオキサレート、ポリ(ネオペンチル)オキサレート(PNOx)、ポリエチレンマレエートなどが挙げられる。これらはコポリマー、単独での使用、2種以上を組み合わせての使用でもよい。
コポリマーを形成する成分としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ビスフェノールA、ポリエチレングリコールなどの多価アルコール;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アントラセンジカルボン酸などのジカルボン酸;グリコール酸、L-乳酸、D-乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、マンデル酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸;グリコリド、カプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、ポロピオラクトン、ウンデカラクトンなどのラクトン類などが挙げられる。
また本明細書では、ホモポリマー、共重合体、ブレンド体において、少なくとも一つのモノマーとしてシュウ酸を重合したポリマーをポリオキサレートとする。
この中で好ましい分解促進剤はポリオキサレートである。
ここで、良好な分解速度を得るためには、易分解性脂肪族ポリエステル(B’)が脂肪族ポリエステル(A)中に均等かつ細かく分散して存在することが好ましい。脂肪族ポリエステル(A)中での分散性を向上させるために易分解性脂肪族ポリエステル(B’)に脂肪族ポリエステル(A)のモノマー成分を1種以上を重合させてもよい。
例えば、樹脂の種類に応じた数の押出機を用いて、多層多重ダイを用いて押出成形を行うことで多層フィルム、多層シート、多層パリソン又は多層パイプ等が成形できる。また、樹脂の種類に応じた数の射出成形機を用いて、同時射出法や逐次射出法等の共射出成形によりボトル成型用の多層プリフォームを製造することができる。このような多層フィルム、パリソン、プリフォームをさらに加工することにより、本発明の方法に用いられる易分解性樹脂組成物を用いた容器を得ることができる。
フィルム等の包装材料は、種々の形態のパウチや、トレイ・カップの蓋材として用いることができる。パウチとしては、例えば、三方又は四方シールの平パウチ類、ガセット付パウチ類、スタンディングパウチ類、ピロー包装袋等が挙げられる。製袋は公知の製袋法で行うことができる。また、フィルム又はシートを、真空成形、圧空成形、張出成形、プラグアシスト成形等の手段に付することにより、カップ状、トレイ状等の包装容器が得られる。
また、パリソン、パイプ又はプリフォームを一対の割型でピンチオフし、その内部に流体を吹込むことにより容易にボトルやチューブを成形できる。また、パイプ、プリフォームを冷却した後、延伸温度に加熱し、軸方向に延伸すると共に、流体圧によって周方向にブロー延伸することにより、延伸ブローボトル等が得られる。
ここで、本明細書における結晶化度とは、例えばセイコーインスツルメント株式会社製DSC6220(示差走査熱量測定)を用いて窒素雰囲気下、10℃/minの昇温速度で0℃〜200℃まで熱量測定し、その値を以下の式にあてはめることにより求めることができる。
結晶化度=(ΔHm-ΔHc)/135×100
(ΔHmは融解の吸熱量(mJ/mg)、ΔHcは昇温時における結晶化の発熱量(mJ/mg)を表す。
酵素処理前に結晶化度を20%未満に抑えることが好ましく、例えば、水熱処理および/または熱処理した後、易分解性樹脂組成物を急冷することで結晶化の促進を抑えることができる。
本発明に使用される加水分解酵素としては、一般に生分解性樹脂を分解するものであれば特に限定はされず、当業者が任意のものを使用することができる。このような酵素としては例えばプロテアーゼ、セルラーゼ、クチナーゼ、リパーゼ等が挙げられる。例えば和光純薬工業株式会社製のプロテアーゼKを使用することが可能である。酵素反応液に添加する酵素の量は、酵素の種類、フィルムの量等を基準として当業者が適宜決定することが可能であり、特に限定されるものではないが、例えばTritirachium album由来ProteinaseK(和光純薬工業株式会社製)の粉末を使用する場合、分解する生分解樹脂1mg に対して1〜10μg、好ましくは5〜8μgの量で使用することができる。
使用した加水分解酵素の酵素液は以下のように調製した。
- ProteinaseK(proK)酵素液
Tritirachium album由来ProteinaseK粉末20mgを、50w/w%グリセリンを含む0.05MTris-HCl緩衝液(pH8.0)1mlに溶解させ酵素液を作成し用いた。
マントルヒーター、攪拌装置、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLのセパラブルフラスコにシュウ酸ジメチル354g(3.0mol)、エチレングリコール223.5g(3.6mol)、テトラブチルチタネート0.30 gを入れ窒素気流下フラスコ内温度を110℃からメタノールを留去しながら170℃まで加熱し9時間反応させた。最終的に210mlのメタノールを留去した。その後内温150℃で0.1-0.5mmHgの減圧下で1時間攪拌し、内温170℃〜190℃で7時間反応後、粘度が上がり取り出した。合成物のηinhは0.12であった。
溶液粘度(ηinh)は、120℃で一晩真空乾燥させた合成したポリエチレンオキサレートを用い、これをm-クロロフェノール/1,2,4-トリクロロベンゼン=4/1(重量比)混合溶媒に浸漬し、150℃で約10分溶解させ濃度0.4g/dlの溶液を作り、ついでウベローデ粘度計を用いて30℃で溶融粘度を測定した。(単位dl/g)
ポリエチレンオキサレートのモノマーの成分であるシュウ酸は0.005g/ml濃度でpH2以下であり、PEOxは水溶液中で加水分解によりシュウ酸、またはシュウ酸オリゴマーを溶出する。
本発明の実施例において、結晶化度の測定はセイコーインスツルメント株式会社製DSC6220(示差走査熱量測定)を用いて行った。測定条件は窒素雰囲気下、10℃/minの昇温速度で0℃〜200℃まで測定した。サンプルは試料量5〜10mgとした。ポリ乳酸、後述の易分解性樹脂組成物の結晶化度は以下の式で求めた。
結晶化度=(ΔHm-ΔHc)/135×100
(ΔHmは融解の吸熱量(mJ/mg)、ΔHcは昇温時における結晶化の発熱量(mJ/mg)を表す。)
熱分解速度の測定はパーキンエルマー社製熱重量測定装置(TGA装置)を用いて行った。測定条件は10℃/minの昇温速度で20℃〜270℃昇温後、30分間の温度保持で重量減少率を測定した。サンプルは試料量は10〜20mgとした。
ポリ乳酸(Natureworks社製4032D)/ポリエチレンオキサレート=95/5wt%のマスターペレットを、二軸押出機(テクノベル社製ULT Nano05-20AG)を用いて200℃で溶融混合し、射出成形機(株式会社新潟鐵工所製NN75JS Hiper shot7000)を用いて樹脂溶融温度210℃、金型温度30℃にて1.5mmの易分解性樹脂組成物プレートを作製した。
ポリ乳酸(Natureworks社製4032D)を、射出成形機(株式会社新潟鐵工所製NN75JS Hiper shot7000)を用いて樹脂溶融温度210℃、金型温度30℃にて1.5mmのポリ乳酸プレートを作製した。
pH7.0、20mMリン酸緩衝液10mlに前述のproK酵素液12μlを加えたものを酵素分解液とした。
易分解性樹脂プレートを230℃に加熱したホットプレート上で5分間加熱した。加熱処理後、易分解性樹脂プレートの重量が180mgになるように切り出し、酵素分解液に浸した。37℃、100rpmで7日間振とうさせ、重量減少量を測定した。なおpHの極度な低下を避けるため、7日間を2日、2日、3日に分け、液を交換させ行った。
(実施例2)
加熱水蒸気装置を用いて270℃で加熱した易分解性樹脂プレートを用いたほかは実施例1と同様に行った。
(実施例3)
加熱処理前に易分解性樹脂プレートを真空乾燥機を用いて120度、30分の条件で結晶化させたものを用いたほかは実施例1と同様に行った。
(実施例4)
加熱処理前に易分解性樹脂プレートを真空乾燥機を用いて120度、30分の条件で結晶化させたものを用いたほかは実施例2と同様に行った。
加熱処理を施さなかったほかは実施例1と同様に行った。
(比較例2)
加熱処理を施さなかったほかは実施例3と同様に行った。
(比較例3)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは比較例1と同様に行った。
(比較例4)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは実施例1と同様に行った。
(比較例5)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは実施例2と同様に行った。
(比較例6)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは比較例2と同様に行った。
(比較例7)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは実施例3と同様に行った。
(比較例8)
ポリ乳酸プレートを用いたほかは実施例4と同様に行った。
Claims (5)
- 結晶化ポリ乳酸と、前記結晶化ポリ乳酸中に分散して存在するポリオキサレートとを含む易分解性樹脂組成物を分解する方法であって、
(a) 前記易分解性樹脂組成物を250℃以上の温度で加熱水蒸気処理および/または200℃以上の温度で熱処理し、前記ポリオキサレートを熱分解し酸を溶出させることにより、結晶化度を低下させ、易分解性樹脂組成物の内部に空孔を生成させる工程、次いで
(b) 工程(a)で加熱水蒸気処理および/または熱処理をした易分解性樹脂組成物を、加水分解酵素を含む酵素液中で分解する工程、
を含む、分解方法。 - 工程(a)で加熱水蒸気処理および/または熱処理をする前の易分解性樹脂組成物中の結晶化ポリ乳酸の結晶化度が5%以上である、請求項1記載の分解方法。
- 加熱水蒸気処理および/または熱処理の処理時間が5分以内である、請求項1または2記載の分解方法。
- 工程(a)で加熱水蒸気処理および/または熱処理中の易分解性樹脂組成物中のポリオキサレートが、工程(a)で加熱水蒸気処理または熱処理中の結晶化ポリ乳酸より分解速度が速い、請求項1から3のいずれか1項記載の分解方法。
- ポリオキサレートがポリエチレンオキサレートである、請求項1から4のいずれか1項記載の分解方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008290600A JP5088699B2 (ja) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | 易分解性樹脂組成物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008290600A JP5088699B2 (ja) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | 易分解性樹脂組成物の分解方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010116481A JP2010116481A (ja) | 2010-05-27 |
JP5088699B2 true JP5088699B2 (ja) | 2012-12-05 |
Family
ID=42304331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008290600A Expired - Fee Related JP5088699B2 (ja) | 2008-11-13 | 2008-11-13 | 易分解性樹脂組成物の分解方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5088699B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5633291B2 (ja) * | 2010-10-05 | 2014-12-03 | 東洋製罐株式会社 | 生分解性樹脂組成物 |
CN103429661B (zh) * | 2011-04-01 | 2016-11-16 | 三井化学株式会社 | 生物分解性树脂组合物及其成型体 |
JPWO2015182622A1 (ja) * | 2014-05-26 | 2017-05-25 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | エステル樹脂の分解方法 |
JP6679072B2 (ja) * | 2016-10-28 | 2020-04-15 | 学校法人立教学院 | 樹脂組成物及びその加水分解方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09104721A (ja) * | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 生分解性ポリマー、その製造方法および生分解促進方法 |
JP4177992B2 (ja) * | 2002-04-12 | 2008-11-05 | 帝人ファイバー株式会社 | 生分解性ポリヒドロキシカルボン酸のモノマー化方法等 |
JP2004269566A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Unitika Ltd | 乳酸の回収方法 |
JP2005298565A (ja) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Nippon Ester Co Ltd | 生分解性樹脂を含有する成形物の分解処理方法 |
WO2008038648A1 (fr) * | 2006-09-26 | 2008-04-03 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Composition de résine rapidement dégradable et récipient biodégradable utilisant cette composition |
-
2008
- 2008-11-13 JP JP2008290600A patent/JP5088699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010116481A (ja) | 2010-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5440998B2 (ja) | 易分解性樹脂組成物及びそれを用いた生分解性容器 | |
WO2010050482A1 (ja) | 生分解性樹脂を分解してオリゴマーおよび/またはモノマーを生成する方法 | |
US8110138B2 (en) | Poly(hydroxyalkanoic acid) and thermoformed articles | |
JP4804179B2 (ja) | ポリ乳酸系組成物、その組成物からなる成形品 | |
US20050244606A1 (en) | Biodegradable sheet, molded object obtained from the sheet, and process for producing the molded object | |
JP5630597B2 (ja) | 生分解性樹脂成形体を含む有機系廃棄物の処理方法 | |
WO2004000939A1 (ja) | ポリ乳酸系重合体組成物、その成形品、および、フィルム | |
JPWO2006095923A1 (ja) | ポリ乳酸系組成物、その組成物からなる成形品 | |
JP5510892B2 (ja) | 生分解性積層体及びそれを用いた生分解性容器 | |
JPH11116788A (ja) | ポリ乳酸系樹脂組成物 | |
JP5088699B2 (ja) | 易分解性樹脂組成物の分解方法 | |
WO2021100732A1 (ja) | 積層体、およびその利用 | |
JP5656001B2 (ja) | 生分解性多層容器 | |
JP5445756B2 (ja) | 易分解性樹脂組成物の分解方法 | |
JP5582445B2 (ja) | ポリオキサレート及びそれを含む生分解性樹脂組成物 | |
JP4180606B2 (ja) | 生分解性シート及びこのシートを用いた成形体とその成形方法 | |
JP5692484B2 (ja) | ポリ乳酸樹脂の結晶化成形体及びその製造方法 | |
US8349955B2 (en) | Poly(hydroxyalkanoic acid) plasticized with poly(trimethylene ether) glycol | |
JP2010138390A (ja) | 易分解性樹脂組成物の分解液および分解方法 | |
JPH11241009A (ja) | ポリ乳酸系樹脂組成物 | |
JP2009040917A (ja) | ポリグリコール酸樹脂組成物、その製造方法およびその成形物 | |
JP4326828B2 (ja) | グリコール酸系共重合体の組成物 | |
WO2024049930A1 (en) | Biaxially oriented biodegradable composite film | |
JP2006182808A (ja) | 脂肪族ポリエステル樹脂組成物フィルム、積層フィルム、及び袋 | |
JP2005349750A (ja) | 生分解性積層フィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120528 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120820 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120902 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |