JPH03263442A - 新規な分解性複合素材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、包装用ンートや発泡成形体など、使用俊速や
かに分解される必要のある種々の用途に利用される。本
発明は透明で柔軟性を持ち、水中も溶解しない成形用素
材及びその製造方法に関するものであるが、更に詳しく
言えば、本発明はキトサン及びデンプンさらにグリセリ
ンを複合させた天然多糖からなる複合素材であり、使用
後は土壌中の微生物によって完全に分解されうる成形用
素材及びその製造方法に関するものである。

従来技術及びその問題点 従来の成形体は合成樹脂が主体であるが、これらは微生
物によって分解されることがなく、水中や土壌中で半永
久的に残存する。また燃焼処理にも問題が残る。これは
耐久性が大きいことを意味し、望ましい性質である反面
、使用後の速やかで無公害な分解が望まれる成形体の需
要も大きい。

天然由来の成形体と言うと紙バルブがあるが、これは成
形法が限定され精密な成形が困難なことと、水中での耐
久性に乏しいことに問題があった。

キトサンについては、キトサン塩からの成形や製膜化は
乾燥だけでは行えず、アルカリ固定する煩雑な操作が必
要であることと、高価であることがその利用を妨げてい
た。

溶解を防くため１．′ホルノ・アル）−′ヒト等の架橋
剤４（用いる例があるが、〔れは人体１ごと）こ完全に
無害である２二は潟えない１、まｊ、ゲル化ノ″ンプン
を乾燥誘導１．て得られるンー１はオプラーｌとＬ−（
知られζいるが、こ第１は水中はもぢろん湿度の高い空
気中でも容易に吸湿溶解する。＝一方、セルロス系繊維
と１トサン塩に）Ｉンブンを複帛さ＋するごとで水中で
も形状を保ち、−・定期間後微生物分解性を有する吸水
イ４の複合素材となる、−とを本発明者らは既１ｃ特許
出願ｌ、た。この吸水性複合素材は水に溶解４゛るもの
Ｃはないが、この素材は透明性に劣る欠点かあ、７た。

本発明はセルロース系組紐なしでも水中で形状を保ち、
透明で柔軟な成形用素材として用い得るような新規複合
素材と（の製造方法に関ζ゛るものびある。本発明は容
易に調製成形でき、湿潤状態でも溶解せず、使用後は無
公害（、″分解する素材及びその製造方法をキト→Ｊン
及びデンプン、グリセリンの複合化によっＣ９４供］−
５、これらの問題点を中で形態を保持できない、：１λ
は既に述・・、Δ・が、本発明の場合、キトサンＪの↓
１．９１．゛よ−）で複合化が起こり、更にグリセリン
の共存（、−８よ）で成形時１．。

ずでＩＪ均一膨潤し２だ成形体になるため、水中ご溶解
Ｉ２ない複合素材と１２゛（得ることがＣきる。

このような３成分系の複合素材を調製［、た例は未だな
いし、また応用り、た例もない。

発明が解決［、ようと孝゛る問題点 人間生活におい”Ｃ身近に用いられている成形体のうち
、使用期間は短期間であり、廃棄俊速やかに分解４−る
ことを望まれる材料は多い。本発明は、定期間後に海洋
を含む水中あるいは土壌中の微生物ＩＬ′よ−）で安全
に分解され、燃焼もできる新規な成形用素材、及びぞの
製造の方法を提供するものである。。

問題点を解決４゛るための１段 本発明者らは微生物分解性のある成形用素材に“Ｊい−
ζ鋭意研究を行った結果、適度の微生物分解性を持゛つ
ｊ゛ンプン１；・→Ｊノン−リセリン系の新町を完成さ
せるに至ったＣ〕 本発明の主眼は、グリセリンと４１・→ノン塩及びデン
プンから成る複合素材が、水中で形状を保ぢうる成形体
となることにある。またこの複合体は微生物分解性を有
１２、一定期間後’／’５染物を残さＶ分解する。この
ような書４質を持つ複合成形体を製造するものである。

本発明で用いる材料の）も、デンプンは植物が栄養源と
し°ｒ蓄積ｄ゛る安価な高分子であり、種々の植物由来
のデンプンがあるが、いずれも本発明の原料と］５゛Ｃ
使用ｅきる。グリセリンも微生物の代謝経路１ごありて
ほとんどの微生物によって完全に炭酸ガスと水にまで分
解され、人体にも安全な天然有機物で」°）る。またキ
チン質は甲殻類の殻や菌糸体等１こ含まれる合窒素高分
子物質であり、このうち脱アセプル化度の高いものＧ４
’　）→ツノと称するが、本発明にはキトサンを使用す
る。

これらの素材はい−５れも微生物分解性を９ｆｌ−、、
、また人体に対しての安全性にも問題はないＬ　ｌ、　
　分やキＩ・＠ノンには由来によ−〕て種々の種類があ
るが。

特に限定されない。このニー者の複合を基本Ｌｌ：する
素材は成形性はもぢろん、膜形成能も持つ固体であ１バ
　微生物分解性をイ４する１、成形体は水中でも溶解せ
Ｃ１また成形条件に、ｌ：、ｒ微生物分解性を制御でき
る。燃焼によ−）て無公害に廃棄処理することも容易で
ある。

具体的（こはキトサンをデンプンに対し１〜１５０％、
好ましくは５〜８０％になるようキトサン地水溶液の形
で混合し２、これにグリセリンを添加混合する。グリセ
リンの添加量はデンプンに対して２〜２００％の範囲が
最適である。混合の順序はこれに限定されるものではな
い。またこの混合物原料に填Ｌ　　可塑剤、補強剤、発
泡剤等を添加することを妨げるものでもない。この混合
物原料を２５０°Ｃ以−トご加熱乾燥することによって
、複合化が完成Ｉ１、成形体が製造される。高濃度の原
料混合物の場合、加熱と１（（コ加圧を行−）て成形丈
るし：を妨げるものでもない。

発明の効果 本発明の方法で調製した成形体は海洋河川中あるいは土
壌中で容易に微生物分解され、且つ分解された後に有害
物質を生じない。またこの成形体は種々の程度の強度を
有する。このため成形体の種々の用途に利用でき、使用
後の廃棄処理が不要になる。このことから本発明の素材
を成形体として用いることにより、現在深刻化している
プラスチック廃棄物公害に対する問題の解決になる。

実施例 次に実施例により、本発明の複合素材及びその製造方法
を更に詳細に説明するが、これに限定されるものではな
い。

スシャーレ上に流延し７０６ｃｌＪｍ’Ｆｓｈ間送風乾
燥して製膜を行った。得られたフィルムの乾燥、湿潤強
度（ｋｇ／ｃ＋＋２）及び水中での様子を表１に示す。

この結果から、キトサン添加量１％では水中で形態を保
てないが、５％以上では形態を保つことが分かる。また
強度も添加量８０％まで増加し続けることが分かる。

これらのフィルムは土中でいずれも３力月以内に形跡を
とどめず分解されることが認められた。

表１ 実施例　１ 加熱してゲル化させた馬鈴薯デンプンに対してキトサン
１〜１５０％になるよう海老殻由来のキトサン（脱アセ
チル化度９９％）の酢酸水溶液と混合し、更にこの混合
溶液にグリセリンを添加（デンプンに対して７５％）し
た。これをステンレ実施例２ ゲル化コーンデンプンに対してキトサンの酢酸塩水溶液
２０％、グリセリンを０〜３００％を混合し、実施例１
と同様の方法で製膜化し、得られたフィルムの強度（ｋ
ｇ／ｃｍ２）及び柔軟性を調べた。

その結果を表２に示すが、グリセリン２％以上ではフィ
ルムの柔軟性が良くなり、膜形態も保持できることが分
かる。しかし、３００％以上で（よ強度が弱く、成形材
料として不適であった。

表２ 実施例３ デンプンに対し酢酸塩水溶液のキトサン２０％、グリセ
リン７５％を混合し、加熱乾燥によって厚フィルム片を
複合化成形した。ただし乾燥温度は３０〜２５０°Ｃと
し、金属製容器で加熱乾燥成形した。成形物の強度を表
３に示す。成形物の強度はいずれも十分であるが、複合
化温度２５０℃以上で成形されたものでは著しい着色が
みられた。

このことから温度は２５０℃以下が好ましい。

またこれらの成形物を土中に埋没したところ、いずれも
３ケ月以内に完全に分解消失した。

表３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）キトサン、グリセリン及びデンプンから成る混合
   原料を加熱させて得られる成形用複合素材。
2. （２）デンプンに対してキトサンを１〜１５０％とし、
   且つグリセリンを１〜３００％とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の複合素材。
3. （３）デンプンをグリセリン及びキトサンと混合し、２
   ５０℃以下で加熱乾燥して成形することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項及び第２項記載の複合素材の製造方
   法。