JP6763619B1 - 高度生分解性材料の調製方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】性能が優れて、耐熱性がよく、コストが低く、様々な成形工程に使用できる高度生分解性材料の調製方法を提供する。【解決手段】変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、モノステアリン１〜５重量部、エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、クエン酸トリブチル０〜３重量部、ポリエチレンワックス０〜３重量部、可塑化澱粉０〜２５重量部、炭酸カルシウム０〜１０重量部、二酸化チタン０．１〜２重量部、ステアリン酸１〜５重量部、グリセロール０〜１５重量部、エポキシ化大豆油０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤０〜２重量部の原料から調製される。【選択図】なし
Description
本発明は高度生分解性材料の調製方法に関し、生物化学工学の分野に属する。
ここ２０年間、生分解性プラスチックは急速な発展を遂げており、そのなかでもポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ ａｃｉｄ、以下ＰＬＡと称する）やポリブチレンアジペートテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅａｄｉｐａｔｅ−ｃｏ−ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、以下ＰＢＡＴと称する）のような生分解性と加工性に優れた環境に優しい材料が注目を集めている。
ＰＬＡは脂肪族ポリエステルであり、その合成原料である乳酸は従来の石油原料を使わず、実質的に生物学的発酵によって調製することができ、優れた生体適合性と高い強度を有し、日用品および生物医学分野において幅広く使われている。脂肪族ポリエステルを用いた易分解性樹脂組成物が、例えば特許文献１に記載されている。
しかし、ＰＬＡは、強度が高いが、靭性が低く、耐衝撃性および耐引裂性が劣り、そのうえ５０℃以上の温度に耐えられないため、ＰＬＡの使用範囲がある程度制限されている。一方、ＰＢＡＴは２価アルコールと二塩基酸が重合してなる脂肪族−芳香族コポリエステルであり、柔軟性および成膜性に優れているが、強度が低く、ヤング率が低いため、ＰＢＡＴの普及および使用もある程度制限されている。したがって、多くの研究者はＰＬＡとＰＢＡＴをブレンド材料に調製したが、ブレンドの過程における両者の相溶性が悪く、様々なプラスチックの調製工程の要求を満たすことができず、そのうえ耐熱性が低く、コストが高い問題点があった。
本発明は、上記の問題点を改善するためになされたものであり、高度生分解性材料の調製方法を提供することを目的とし、本発明によって調製される高度生分解性材料は、性能が優れて、耐熱性がよく、コストが低く、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、押出成形などの様々な成形工程に使用でき、且つ１８０日以内に実質的に生分解して堆肥として使用することができる。
本発明は、上記の問題点を改善するためになされたものであり、高度生分解性材料の調製方法を提供することを目的とし、本発明によって調製される高度生分解性材料は、性能が優れて、耐熱性がよく、コストが低く、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、押出成形などの様々な成形工程に使用でき、且つ１８０日以内に実質的に生分解して堆肥として使用することができる。
上記の目的を達成するための本発明は、高度生分解性材料の調製方法であって、変性ＰＬＡ３０〜８０重量部、ＰＢＡＴ３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末（ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｕｌｔｒａｆｉｎｅ Ｔａｌｃ Ｐｏｗｄｅｒ）５〜２５重量部、モノステアリン（Ｍｏｎｏｓｔｅａｒｉｎ）１〜５重量部、エチレンビスステアリン酸アミド（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｂｉｓ Ｓｔｅａｒａｍｉｄｅ、以下ＥＢＳと称する）０〜２重量部、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド（Ｎ，Ｎ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓｏｌｅａｍｉｄｅ、以下ＥＢＯと称する）０〜２重量部、クエン酸トリブチル（Ｔｒｉｂｕｔｙｌ Ｃｉｔｒａｔｅ）０〜３重量部、ポリエチレンワックス（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｗａｘ）０〜３重量部、可塑化澱粉（Ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｄ ｓｔａｒｃｈ）０〜２５重量部、炭酸カルシウム（Ｃａｌｃｉｕｍ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）０〜１０重量部、二酸化チタン（Ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ）０．１〜２重量部、ステアリン酸（Ｓｔｅａｒｉｃ ａｃｉｄ）１〜５重量部、グリセロール（Ｇｌｙｃｅｒｏｌ）０〜１５重量部、エポキシ化大豆油（Ｅｐｏｘｉｄｉｚｅｄ ｓｏｙｂｅａｎ ｏｉｌ）０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｄｉｏｌｅｉｃ（ｄｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈａｔｅ）ｔｉｔａｎａｔｅ）０〜２重量部の原料から調製され、
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して得ることを特徴とする。
また、本発明に係る他の高度生分解性材料の調製方法は、変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、モノステアリン１〜５重量部、エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、クエン酸トリブチル０〜３重量部、ポリエチレンワックス０〜３重量部、可塑化澱粉０〜２５重量部、炭酸カルシウム０〜１０重量部、二酸化チタン０．１〜２重量部、ステアリン酸１〜５重量部、グリセロール０〜１５重量部、エポキシ化大豆油０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤０〜２重量部の原料から調製され、２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得ることを特徴とする。
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して得ることを特徴とする。
また、本発明に係る他の高度生分解性材料の調製方法は、変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、モノステアリン１〜５重量部、エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、クエン酸トリブチル０〜３重量部、ポリエチレンワックス０〜３重量部、可塑化澱粉０〜２５重量部、炭酸カルシウム０〜１０重量部、二酸化チタン０．１〜２重量部、ステアリン酸１〜５重量部、グリセロール０〜１５重量部、エポキシ化大豆油０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤０〜２重量部の原料から調製され、２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得ることを特徴とする。
また、上記の高度生分解性材料の調製方法において、変性ＰＬＡは、ＰＬＡ樹脂を１００重量部とした場合、ジグリシジルエーテル（Ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ）が０．２〜２重量部、オキサゾリン系多官能モノマー（Ｐｏｌｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｎｏｍｅｒ ｏｆ ｏｘａｚｏｌｉｎｅ）が０．１〜４重量部、トリフェニルホスフィン（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ）が０．０５〜０．２重量部、酸化防止剤（Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ）が０．１〜１重量部、造核剤（Ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）が０．１〜１重量部であり、これらを高速混合機で十分に混合した後、１４０〜１６０℃の造粒温度で、二軸スクリュー押出機で造粒して得ることを特徴とする。
また、上記の高度生分解性材料の調製方法において、オキサゾリン系多官能モノマーは、２，２’−（１，４−フェニレン）オキサゾリン（２，２’−（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）ｏｘａｚｏｌｉｎｅ）、２，２’−（１，３−フェニレン）ジオキサゾリン（２，２’−（１，３−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）ｄｉｏｘａｚｏｌｉｎｅ）、２，２’−（１，２−フェニレン）ジオキサゾリン（２，２’−（１，２−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）ｄｉｏｘａｚｏｌｉｎｅ）、２，２’−ビス（２−オキサゾリン）（２，２’−ｂｉｓ（２−ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））、２，２’−ビス（５−メチルオキサゾリン）（２，２’−ｂｉｓ（５−ｍｅｔｈｙｌ ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））、２，２’ −メチレン−ビス（５−メチルオキサゾリン）（２，２’−ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｂｉｓ（５ｍｅｔｈｙｌ ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））、２，２’ −イソプロピレン−ビス（４−フェニル−２−オキサゾリン）（２，２’−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｂｉｓ（４−ｐｈｅｎｙｌ−２−ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））、２，２’ −イソプロピレン−ビス（３−フェニル−２−オキサゾリン）（ ２，２’−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｂｉｓ（３−ｐｈｅｎｙｌ−２−ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））、および２，２’−イソプロピレン−ビス（２−フェニル−２−オキサゾリン）（ ２，２’−ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｂｉｓ（２−ｐｈｅｎｙｌ−２−ｏｘａｚｏｌｉｎｅ））から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
また、上記の高度生分解性材料の調製方法において、酸化防止剤は、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１３３０（ＢＡＳＦ社製）であることを特徴とする。
また、上記の高度生分解性材料の調製方法において、造核剤は、セバシン酸ジ安息香酸ヒドラジド（Ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｈｙｄｒａｚｉｄｅ ｓｅｂａｃａｔｅ）であることを特徴とする。
また、上記の高度生分解性材料の調製方法において、（１）変性ＰＬＡを調製するステップと、（２）変性超微細タルク粉末を調製するステップと、（３）可塑化澱粉を調製するステップと、（４）変性ＰＬＡ３０〜８０重量部、ＰＢＡＴ３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、モノステアリン１〜５重量部、ＥＢＳ０〜２重量部、ＥＢＯ０〜２重量部、クエン酸トリブチル０〜３重量部、ポリエチレンワックス０〜３重量部、可塑化澱粉０〜２５重量部、炭酸カルシウム０〜１０重量部、二酸化チタン０．１〜２重量部、ステアリン酸１〜５重量部、グリセロール０〜１５重量部、エポキシ化大豆油０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤０〜２重量部を高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得るステップと、（５）プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御して、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、および押出成形から選択したいずれかを含む成形工程に使用できる高度生分解性材料を得るステップと、
を含み、
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して調製し、
２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得ることを特徴とする。
を含み、
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して調製し、
２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得ることを特徴とする。
本発明の調製方法によれば、性能が優れて、耐熱性がよく、コストが低く、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、押出成形などの様々な成形工程に使用でき、且つ１８０日以内に実質的に生分解して堆肥として使用することができる高度生分解性材料を得ることができる。
以下、実施例に基づいて本発明についてさらに詳しく説明する。
（実施例１）変性ＰＬＡの調製
ＰＬＡ１０００ｇ、ジグリシジルエーテル２ｇ、２，２’−（１，３−フェニレン）ジオキサゾリン１ｇ、トリフェニルホスフィン０．５ｇ、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１３３０（ＢＡＳＦ社製）１ｇ、セバシン酸ジ安息香酸ヒドラジド１ｇを高速混合機（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）で十分に混合した後、１４０〜１６０℃の造粒温度で、二軸スクリュー押出機で造粒して変性ＰＬＡを得る。得られた変性ＰＬＡは以下の実施例に使用可能である。
ＰＬＡ１０００ｇ、ジグリシジルエーテル２ｇ、２，２’−（１，３−フェニレン）ジオキサゾリン１ｇ、トリフェニルホスフィン０．５ｇ、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１３３０（ＢＡＳＦ社製）１ｇ、セバシン酸ジ安息香酸ヒドラジド１ｇを高速混合機（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）で十分に混合した後、１４０〜１６０℃の造粒温度で、二軸スクリュー押出機で造粒して変性ＰＬＡを得る。得られた変性ＰＬＡは以下の実施例に使用可能である。
（実施例２）変性超微細タルク粉末の調製
５０００メッシュの超微細タルク粉末１０００ｇを高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル５ｇおよびＫＨ５６０ １０ｇを加え、２０分間低速（一例として約７００ｒｐｍ、本明細書中で同様）で撹拌してから、さらに１０分間高速混合（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）して変性超微細タルク粉末を得る。得られた変性超微細タルク粉末は以下の実施例に使用可能である。
５０００メッシュの超微細タルク粉末１０００ｇを高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル５ｇおよびＫＨ５６０ １０ｇを加え、２０分間低速（一例として約７００ｒｐｍ、本明細書中で同様）で撹拌してから、さらに１０分間高速混合（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）して変性超微細タルク粉末を得る。得られた変性超微細タルク粉末は以下の実施例に使用可能である。
（実施例３）可塑化澱粉の調製
澱粉１０００ｇを高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速撹拌（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）してから、グリセロール２５０ｇと無水マレイン酸２０ｇを加え、さらに２０〜３０分間高速撹拌して可塑化澱粉を得る。得られた可塑化澱粉は以下の実施例に使用可能である。
澱粉１０００ｇを高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速撹拌（一例として約１４００ｒｐｍ、本明細書中で同様）してから、グリセロール２５０ｇと無水マレイン酸２０ｇを加え、さらに２０〜３０分間高速撹拌して可塑化澱粉を得る。得られた可塑化澱粉は以下の実施例に使用可能である。
（実施例４）高度生分解性薄膜の調製
変性ＰＬＡ８００ｇ、ＰＢＡＴ８００ｇ、変性超微細タルク粉末２５０ｇ、モノステアリン５０ｇ、ＥＢＳ１０ｇ、ＥＢＯ５ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス１０ｇ、可塑化澱粉２００ｇ、二酸化チタン１ｇ、ステアリン酸１０ｇ、エポキシ化大豆油１５ｇ、およびチタネートカップリング剤１０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、インフレーションフィルム用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。インフレーションフィルム用のペレットはさらにインフレーションフィルム成形機でインフレーションフィルム成形して、高度生分解性薄膜を得る。インフレーションフィルム成形温度は１３５〜１５５℃である。
変性ＰＬＡ８００ｇ、ＰＢＡＴ８００ｇ、変性超微細タルク粉末２５０ｇ、モノステアリン５０ｇ、ＥＢＳ１０ｇ、ＥＢＯ５ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス１０ｇ、可塑化澱粉２００ｇ、二酸化チタン１ｇ、ステアリン酸１０ｇ、エポキシ化大豆油１５ｇ、およびチタネートカップリング剤１０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、インフレーションフィルム用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。インフレーションフィルム用のペレットはさらにインフレーションフィルム成形機でインフレーションフィルム成形して、高度生分解性薄膜を得る。インフレーションフィルム成形温度は１３５〜１５５℃である。
（実施例５）高度生分解性シートの調製
変性ＰＬＡ６００ｇ、ＰＢＡＴ３００ｇ、変性超微細タルク粉末５０ｇ、モノステアリン２０ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス２５ｇ、可塑化澱粉２００ｇ、炭酸カルシウム１００ｇ、二酸化チタン２０ｇ、ステアリン酸３０ｇ、エポキシ化大豆油２０ｇ、およびチタネートカップリング剤１０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、シート材用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。シート材用のペレットはさらに二軸スクリューシートマシンでシート成形して、高度生分解性シートを得る。得られた高度生分解性シートは真空成型製品に使用可能である。
変性ＰＬＡ６００ｇ、ＰＢＡＴ３００ｇ、変性超微細タルク粉末５０ｇ、モノステアリン２０ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス２５ｇ、可塑化澱粉２００ｇ、炭酸カルシウム１００ｇ、二酸化チタン２０ｇ、ステアリン酸３０ｇ、エポキシ化大豆油２０ｇ、およびチタネートカップリング剤１０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、シート材用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。シート材用のペレットはさらに二軸スクリューシートマシンでシート成形して、高度生分解性シートを得る。得られた高度生分解性シートは真空成型製品に使用可能である。
（実施例６）高度生分解性射出成形材料の調製
変性ＰＬＡ１６００ｇ、ＰＢＡＴ１２００ｇ、変性超微細タルク粉末３００ｇ、モノステアリン５０ｇ、クエン酸トリブチル２０ｇ、ポリエチレンワックス６０ｇ、炭酸カルシウム２００ｇ、二酸化チタン２０ｇ、ステアリン酸４０ｇ、およびエポキシ化大豆油２０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、射出成形用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。得られたペレットは様々な高度生分解性製品の射出成形に使用可能である。
変性ＰＬＡ１６００ｇ、ＰＢＡＴ１２００ｇ、変性超微細タルク粉末３００ｇ、モノステアリン５０ｇ、クエン酸トリブチル２０ｇ、ポリエチレンワックス６０ｇ、炭酸カルシウム２００ｇ、二酸化チタン２０ｇ、ステアリン酸４０ｇ、およびエポキシ化大豆油２０ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、射出成形用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。得られたペレットは様々な高度生分解性製品の射出成形に使用可能である。
（実施例７）高度生分解性飲料ストローの調製
変性ＰＬＡ８００ｇ、ＰＢＡＴ１６００ｇ、変性超微細タルク粉末４００ｇ、モノステアリン５０ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス１０ｇ、二酸化チタン１ｇ、ステアリン酸１０ｇ、およびエポキシ化大豆油１５ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、飲料ストロー調製用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。飲料ストロー調製用のペレットはさらにストロー押出機でストロー成形して、高度生分解性飲料ストローを得る。
変性ＰＬＡ８００ｇ、ＰＢＡＴ１６００ｇ、変性超微細タルク粉末４００ｇ、モノステアリン５０ｇ、クエン酸トリブチル１５ｇ、ポリエチレンワックス１０ｇ、二酸化チタン１ｇ、ステアリン酸１０ｇ、およびエポキシ化大豆油１５ｇを高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得る。プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、飲料ストロー調製用のペレットを得る。押出ペレット化の条件としては、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御する。飲料ストロー調製用のペレットはさらにストロー押出機でストロー成形して、高度生分解性飲料ストローを得る。
本発明の調製方法によって得られる高度生分解性材料は、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、押出成形などの様々な成形工程に使用可能である。
Claims (7)
- 変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、
ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、
変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、
モノステアリン１〜５重量部、
エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、
Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、
クエン酸トリブチル０〜３重量部、
ポリエチレンワックス０〜３重量部、
可塑化澱粉０〜２５重量部、
炭酸カルシウム０〜１０重量部、
二酸化チタン０．１〜２重量部、
ステアリン酸１〜５重量部、
グリセロール０〜１５重量部、
エポキシ化大豆油０〜３重量部、および
チタネートカップリング剤０〜２重量部
の原料から調製され、
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して得ることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。 - 変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、
ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、
変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、
モノステアリン１〜５重量部、
エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、
Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、
クエン酸トリブチル０〜３重量部、
ポリエチレンワックス０〜３重量部、
可塑化澱粉０〜２５重量部、
炭酸カルシウム０〜１０重量部、
二酸化チタン０．１〜２重量部、
ステアリン酸１〜５重量部、
グリセロール０〜１５重量部、
エポキシ化大豆油０〜３重量部、および
チタネートカップリング剤０〜２重量部
の原料から調製され、
２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得ることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。 - 請求項１又は２に記載の高度生分解性材料の調製方法において、前記変性ポリ乳酸は、ポリ乳酸樹脂を１００重量部とした場合、ジグリシジルエーテルが０．２〜２重量部、オキサゾリン系多官能モノマーが０．１〜４重量部、トリフェニルホスフィンが０．０５〜０．２重量部、酸化防止剤が０．１〜１重量部、造核剤が０．１〜１重量部であり、これらを高速混合機で十分に混合した後に、１４０〜１６０℃の造粒温度で、二軸スクリュー押出機で造粒して得ることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。
- 請求項３に記載の高度生分解性材料の調製方法において、前記オキサゾリン系多官能モノマーは、２，２’−（１，４−フェニレン）オキサゾリン、２，２’−（１，３−フェニレン）ジオキサゾリン、２，２’−（１，２−フェニレン）ジオキサゾリン、２，２’−ビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ビス（５−メチルオキサゾリン）、２，２’−メチレン−ビス（５−メチルオキサゾリン）、２，２’−イソプロピレン−ビス（４−フェニル−２−オキサゾリン）、２，２’−イソプロピレン−ビス（３−フェニル−２−オキサゾリン）、および２，２’−イソプロピレン−ビス（２−フェニル−２−オキサゾリン）から選択される少なくとも１種であることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。
- 請求項３に記載の高度生分解性材料の調製方法において、前記酸化防止剤は、酸化防止剤ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１３３０（ＢＡＳＦ社製）であることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。
- 請求項３に記載の高度生分解性材料の調製方法において、前記造核剤は、セバシン酸ジ安息香酸ヒドラジドであることを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。
- 請求項１に記載の高度生分解性材料の調製方法において、２５重量部までの前記可塑化澱粉を含み、
（１）前記変性ポリ乳酸を調製するステップと、
（２）前記変性超微細タルク粉末を調製するステップと、
（３）可塑化澱粉を調製するステップと、
（４）前記変性ポリ乳酸３０〜８０重量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート３０〜８０重量部、変性超微細タルク粉末５〜２５重量部、モノステアリン１〜５重量部、エチレンビスステアリン酸アミド０〜２重量部、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスオレイン酸アミド０〜２重量部、クエン酸トリブチル０〜３重量部、ポリエチレンワックス０〜３重量部、可塑化澱粉０〜２５重量部、炭酸カルシウム０〜１０重量部、二酸化チタン０．１〜２重量部、ステアリン酸１〜５重量部、グリセロール０〜１５重量部、エポキシ化大豆油０〜３重量部、およびチタネートカップリング剤０〜２重量部を高速混合機に投入し、８０〜１００℃の温度で強く均一に攪拌して、プレミックスを得るステップと、
（５）プレミックスをさらに二軸スクリュー押出機の供給口から投入し、二軸スクリュー押出機の各段の温度を１４０〜１７５℃に制御して、溶融押出し、空気冷却およびペレット化して、ブロー成形、射出成形、ホットプレス成形、真空成形、および押出成形から選択したいずれかを含む成形工程に使用できる高度生分解性材料を得るステップと、
を含み、
前記変性超微細タルク粉末は、３０００〜６０００メッシュの超微細タルク粉末１００重量部を高速混合機に入れて１００℃の温度で２０分間脱水した後に、水分を測定して０．０１％以下に抑え、脱水した材料にアセチルクエン酸トリブチル０．３〜１重量部およびＫＨ５６０ １〜５重量部を加え、２０分間低速撹拌してから、さらに１０分間高速混合して調製し、
前記可塑化澱粉は、澱粉１００重量部を高速混合機に入れて８０〜１００℃の温度で２０〜３０分間高速攪拌してから、グリセロール２０〜３０重量部と無水マレイン酸２〜３重量部を加え、さらに２０〜３０分間高速混合して得る
ことを特徴とする高度生分解性材料の調製方法。
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