JP7398688B2 - 抗菌性を有するバイオマスプラスチック、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の抗菌性を有するバイオマスプラスチックは、大豆皮、脱脂菜種、及びコーンの加工副産物からなる群から選択される1種以上のバイオマス、並びに熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする。本発明者らの検討によって、上記の食品製造業において発生する副産物のバイオマスと熱可塑性樹脂とを含むバイオマスプラスチックが、抗菌活性を有することが見出された。本発明の抗菌性を有するバイオマスプラスチックは、食品製造業の副産物を利用し、抗菌剤を別途使用する必要がないので、極めて低コストで製造可能な抗菌性を有するバイオマスプラスチックである。
例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂が挙げられる。成形性の観点からは、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)等のポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン-エチレン共重合体、プロピレン-α-オレフィン共重合体、ポリブテン-1等が挙げられる。 カーボンニュートラルの観点からは、バイオマス由来プラスチックが好ましく、例えば澱粉樹脂、ポリ乳酸、ポリヒドロキシアルカノエート、バイオポリオレフィン等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の抗菌性を有するバイオマスプラスチックを製造する方法は、大豆皮、脱脂菜種、及びコーンの加工副産物からなる群から選択される1種以上のバイオマス、並びに熱可塑性樹脂を含む組成物を複合化する工程を含む。前記バイオマス及び熱可塑性樹脂を含む組成物を複合化することで、容易に本発明の抗菌性を有するバイオマスプラスチックが製造できる。前記複合化の方法は、特に制限はなく、従来公知の熱可塑性樹脂の加熱混練方法を適宜採用することができる。例えば、前記抗菌性が得られるバイオマス及び熱可塑性樹脂、並びに必要に応じて前記抗菌性が得られるバイオマス以外のバイオマス、及び上述の各種添加剤を含む組成物を一軸押出機や二軸押出機、混合可塑化装置等の加熱混練機に投入することで複合化することができる。ナウターミキサー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いて予備混合した後、上記加熱混練機を用いて複合化してもよい。また、加熱混練前にバイオマスに前処理を施すことは差し支えない。例えば、熱可塑性樹脂と容易に複合化させるため、バイオマスの粉砕、乾燥、脱脂処理等の前処理を行うこともできる。本発明においては、加熱混練した後、引き続き成形工程を行い、各種形状の成形品の形態の抗菌性を有するバイオマスプラスチックを製造することもでき、ペレタイザー等を用いてペレット化して、成形用原料の形態の抗菌性を有するバイオマスプラスチックを製造することもできる。前記加熱混練工程から引き続いて、又はペレット化した成形用原料を用いて、成形品の形態の抗菌性を有するバイオマスプラスチックを製造する方法についても、従来公知の熱可塑性樹脂の成形方法を適宜採用することができる。例えば、押出成形法(インフレーション法、Tダイ法を含む)、射出成形法(射出プレス成形、射出発泡成形を含む)、カレンダー成形法、キャスティング成形法等によって、シート状、フィルム状、チューブ状、種々の形状の成形品を製造することができる。なお、本発明の製造方法において、前記抗菌性が得られるバイオマス、及び前記熱可塑性樹脂を含む組成物の好ましい態様は、上述の本発明の抗菌性を有するバイオマスプラスチックの場合と同様である。
1.バイオマスプラスチックの調製
表1に示した各種バイオマスを表2及び表3に示した含有量で、熱可塑性樹脂であるポリプロピレンのペレットと予備混合した後、二軸押出機に供給し、加熱混練して複合化し、生成した複合体を二軸押出機出口でペレット状に切断した後、冷却、乾燥し、成形用原料の形態(ペレット)のバイオマスプラスチックを調製した。
1.で得られた各バイオマスプラスチックのペレットを、190℃で30分間溶融した後、2分間プレスしてプレスシートを成形し、50mm×50mmの大きさに切り出して抗菌性試験用試料とした。コントロールとしてポリエチレンフィルムを用いた。抗菌性試験は、JIS Z 2801:2010に基づいて、フィルム密着法に従って行なった。試験用の細菌は、大腸菌(Escherichia coli NBRC 3972)を用い、試験菌液は、上記試験菌を1/500NB培地に分散させ、菌数が 2.5×105~10×105個/mlとなるように適宜希釈して調製した。抗菌性試験は、まず、滅菌済みシャーレ内に各試料を置き、各試料上に試験菌液を0.4ml滴下し、その上にポリエチレンフィルム(40mm×40mm)を被せて試験菌液がフィルム表面全体に行き渡るように密着させた後、シャーレの蓋をして、35±1℃、相対湿度90%以上で24時間静置培養した後、生菌数を測定した。なお、各試験は3連で行い平均値を求めた。抗菌性のないコントロール(ポリエチレンフィルム)の24時間後の生菌数の対数値(Ut)と、各試料の24時間後の生菌数の対数値(At)の差から、抗菌活性値Rを算出した(R=Ut-At)。抗菌活性値Rが2.0以上のときに抗菌性があるものと判断した。
3.抗菌性試験結果
各バイオマスプラスチックの抗菌性試験の結果を表2及び表3に示す。
Claims (4)
- 脱脂菜種、並びにコーンウエットミリング副産物及び/又はコーンドライミリング副産物からなる群から選択される1種以上のバイオマス、並びに熱可塑性樹脂を含み、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であり、
前記バイオマスの含有量が、10質量%以上であることを特徴とする抗菌性を有するバイオマスプラスチック。 - 前記コーンウエットミリング副産物及び/又はコーンドライミリング副産物が、コーンファイバー、グルテンフィード及びグルテンミールからなる群から選択される1種以上の副産物である請求項1に記載の抗菌性を有するバイオマスプラスチック。
- 請求項1又は2に記載の抗菌性を有するバイオマスプラスチックを製造する方法であって、
脱脂菜種、並びにコーンウエットミリング副産物及び/又はコーンドライミリング副産物からなる群から選択される1種以上のバイオマス、並びに熱可塑性樹脂を含む組成物を複合化する工程を含み、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であり、前記バイオマスの含有量が、10質量%以上である製造方法。 - 脱脂菜種、並びにコーンウエットミリング副産物及び/又はコーンドライミリング副産物からなる群から選択される1種以上のバイオマスを熱可塑性樹脂に含有させることによって、バイオマスプラスチックに抗菌性を付与する方法であって、
前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂であり、前記バイオマスの含有量が、10質量%以上である方法。
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