JP7382490B2 - 脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤、生分解性樹脂組成物、および脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂の分解促進方法 - Google Patents
脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤、生分解性樹脂組成物、および脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂の分解促進方法 Download PDFInfo
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Description
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
塩基性硫酸マグネシウムは、MgSO4・5Mg(OH)2・3H2Oで表され、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどのアルカリ性物質と硫酸マグネシウムとを原料として、水熱合成により得ることができる。塩基性硫酸マグネシウムとしては、繊維状塩基性硫酸マグネシウムおよび扇状塩基性硫酸マグネシウムのいずれを用いてもよい。繊維状塩基性硫酸マグネシウムが好ましいが、繊維状塩基性硫酸マグネシウムと扇状塩基性硫酸マグネシウムとを併用することもできる。
本発明の分解促進剤が適用される生分解性樹脂としては、脂肪族ジカルボン酸とグリコールとの重縮合物である脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸やアジピン酸が挙げられ、これらとグリコールとの重縮合によって合成される脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂が好適に用いることができる。
これらの生分解性樹脂は、1種類を単独で用いても良いし、複数を用いても良い。塩基性硫酸マグネシウムを含む本発明の分解促進剤は、上述した生分解性樹脂のなかでも、特にPBSAの分解促進に効果を発揮する。
本発明の生分解性樹脂組成物には、ポリブチレンサクシネート・アジペート(PBSA)が含有される。ポリブチレンサクシネート・アジペート(PBSA)は、海洋分解性および樹脂物性等が特に優れており、例えば1,4-ブタンジオール、コハク酸およびアジピン酸を用いて、重縮合法により合成することができる。
本発明の生分解性樹脂組成物の製造に当たっては、まず、PBSAと塩基性硫酸マグネシウムとを混合する。混合には、タンブラー、ブレンダー、ヘンシェルミキサー等を用いることができる。生分解性樹脂組成物における塩基性硫酸マグネシウムの含有量は、PBSAと塩基性硫酸マグネシウムとの合計質量を100とした場合、1~70%であることが好ましく、1~50%であることがより好ましい。
本発明の生分解性樹脂組成物を成形することによって、種々の成形体を製造することができる。樹脂組成物の成形には、例えば圧延成形機(カレンダー成形機など)、真空成形機、押出成形機、射出成形機、ブロー成形機、プレス成形機などを用いることができる。
<塩基性硫酸マグネシウム>
A-1 :繊維状塩基性硫酸マグネシウム モスハイジA-1、宇部マテリアルズ(株)製、平均長径15μm、平均短径0.5μm、平均アスペクト比30
A-2 :扇状塩基性硫酸マグネシウム、平均粒子長33.0μm、平均粒子幅6.0μm、平均アスペクト比5.5
<ポリブチレンサクシネート・アジペート(PBSA)>
B :ポリブチレンサクシネート・アジペート(BioPBS FD92PM、PTT MCCBiochem製)
<無機充填剤>
C :ワラストナイト
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)5質量部、ポリブチレンサクシネート・アジペート(B)95部を混合した。得られた混合物を、二軸溶融混練押出機(L/D=25、(株)井元製作所製)を用いて160℃で溶融混練して、実施例1の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を10質量部に変更し、ポリブチレンサクシネート・アジペート(B)を90質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を30質量部に変更し、ポリブチレンサクシネート・アジペート(B)を70質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例3の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を50質量部に変更し、ポリブチレンサクシネート・アジペート(B)を50質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例4の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を同量の扇状塩基性硫酸マグネシウム(A-2)に変更した以外は実施例1と同様にして、実施例5の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を同量の扇状塩基性硫酸マグネシウム(A-2)に変更した以外は実施例2と同様にして、実施例6の樹脂組成物を得た。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を同量の扇状塩基性硫酸マグネシウム(A-2)に変更した以外は実施例3と同様にして、実施例7の樹脂組成物を得た。
塩基性硫酸マグネシウム(A)を配合せず、ポリブチレンサクシネート・アジペート(B)単味を比較例1とした。
繊維状塩基性硫酸マグネシウム(A-1)を同量のワラストナイト(C)に変更した以外は実施例3と同様にして、比較例2の樹脂組成物を得た。
小型射出成形機(C.Mobile0813、(株)新興セルビック製)を用いて各樹脂組成物を成形して、力学物性評価用の短冊試験片(長さ50mm、幅5mm、厚さ2mm)を得た。
万能力学試験機((株)イマダ製)を用いて、JISK7171に準拠した方法で3点曲げ試験を行った。支点間距離は40mm、負荷速度は10mm/minとした。得られた荷重たわみ曲線から、曲げ弾性率を評価した。
実施例3、比較例1で得られた成形体を冷凍粉砕により粉砕して、粉末試料を調製した。粉末試料(実施例3は76mg、比較例1は53mg)と200mLの天然海水(福岡県福岡市で採取)を密閉容器に収容し、30℃恒温槽中にて撹拌した。被験試料の全酸素消費量(TOD)は、95.4mgO2とした。30日後の酸素消費量(BOD(生物化学的酸素要求量)を測定し、((BOD)/(TOD)×100)によって生分解度(%)を算出した。
また、塩基性硫酸マグネシウムが配合されることによって、海洋分解性は著しく向上している。
Claims (6)
- 塩基性硫酸マグネシウムを含む脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤であって、前記脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂は、ポリブチレンサクシネート・アジペートである脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤。
- 前記塩基性硫酸マグネシウムは、少なくとも一部が繊維状塩基性硫酸マグネシウムである請求項1記載の脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤。
- 前記塩基性硫酸マグネシウムは、少なくとも一部が扇状塩基性硫酸マグネシウムである請求項1記載の脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂用分解促進剤。
- ポリブチレンサクシネート・アジペートと、前記ポリブチレンサクシネート・アジペートの分解を促進する塩基性硫酸マグネシウムとを含有する生分解性樹脂組成物。
- 前記ポリブチレンサクシネート・アジペートと前記塩基性硫酸マグネシウムとの合計質量を100とした場合、前記塩基性硫酸マグネシウムの含有量は、1~70%である請求項4記載の生分解性樹脂組成物。
- 脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂としてのポリブチレンサクシネート・アジペートに塩基性硫酸マグネシウムを添加し、次いで混練することを含む脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂の分解促進方法。
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