JPH04142344A - 生物学的に分解可能な合成樹脂材料及びその包装材 - 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） 本発明は新規な構成要素による生物学的に容易に分解可
能な合成樹脂材料および油照明、永続光油蝋燭、合成照
明、他の墓用照明具、祭壇用照明および薄膜のための包
装／容器の製造方法およびその応用に関するものである
。

（従来の技術） 今日の使捨て社会では廃棄物処理がかなりの問題を引起
こしている。

特に合成樹脂屑の除去は非常な困難を含Ａ、でいる。何
故なら一方では、その燃焼の際、一般に使用されている
合成樹脂中の比較的高いハロゲン含有率により、腐食性
の燃焼生成物を生じ、大きな環境被害を導き、他方では
、ごみ捨て場での堆積で、一般には腐食しないか、また
は有害な副生物を発生するからである。

（発明が解決しようとする課題） この困難に関しては、すでに長期間、生物学的に分解可
能な合成樹脂の開発が試みられている。

即ちこれは容易に廃棄場で分解され、環境に負担をかけ
る分解物を発生せず、何等の困難なしに除去が行われ、
しかも技術面では、合成樹脂製品に仕上げる際に計画さ
れた製品を製造出来、合成樹脂製品の物性を完全に満足
させるものである。

セルロースエステル、例えば、セルロースアセテートお
よびセルロースアセテートブチレートのような樹脂は、
以前から基本的に安価で、合成樹脂加工に関心を持たれ
てきた。

セルロースアセテートブチレートには約２０％のアセテ
ート基と４０％のブチレート基が含まれる。

アメリカ特許４７２９７９３と　４７３１１２２には、
既に透明な合成樹脂製品が記されているが、それはセル
ロースアセテートおよびセルロースアセテートブチレー
トから製造され、それにはポリエチレングリコールなら
びに可塑剤としてのトリブチルおよびトリエチルシトレ
ートが含まれる。しかしこれらの特許には、生物学的に
分解可能な点に関しては取上げられていない。

（課題を解決するための手段） これらの先行技術から８発して、本発明では次の課題が
基礎になっている。すなわち、この課題は生物学的に分
解可能で成型しうる新規な合成樹脂物質が、セルロース
エステルとカルボン酸エステルを基礎に創造され、それ
は透明または少なくとも半透明で、一方では射出成型、
発泡成型による合成樹脂製品製造に必要な物性を持ち、
この製品の形で長期の十分な安定性を持ち、しかも他方
では必要な短期間の後、有害な副生物を発生せずに、生
物学的に分解可能であることである。

この課題は、本発明による少なくとも一つのセルロース
エステルと、状況に応じて可塑剤としての一つの生物学
的に分解可能なカルボン酸エステルとをベースとした合
成樹脂材料で解決される。

本発明では、５０−９０重量％のセルロースエステル、
０−４０重量％の可塑剤、５−３０重量％の少なくとも
一つのポリエステル、ならびに場合によっては有機酸お
よび／または可塑剤としての種々の有機酸エステルから
構成され、特には、６０−８５重量％のセルロースエス
テル、５−２０重量％の可塑剤、１０−２０重量％ポリ
エステルを含むことを特徴としている。

セルロースエステルは、好ましくはセルロースアセテー
トおよび／またはセルロースアセテートブチレートであ
る。可塑剤は合目的に、数個のエステルおよび／または
ヒドロキシル基を持つ一つのカルボン酸エステルで、例
えばクエン酸、酒石酸、または琥珀酸のエステルで、特
にクエン酸エステルが推奨される。

そのような条件を特徴とした合成樹脂物質では、一つの
線状のヒドロキシル基を持ち、分子量５００−３０００
のポリエステルが、目的に適う特定のポリエステルとな
る。

有機酸および／または可塑剤としての種々の酸エステル
は、有利には、ラウリン酸、マレイン酸、イタコン酸、
ポリ乳酸またはそのエステル、特にイタコン酸ジメチル
エステルが推奨される。

これらの化合物は、残りの成分重量に関して３０％まで
の量、有利には、１５％まで、合成樹脂物質に添加され
る。

本発明による合成樹脂物質に含まれるクエン酸エステル
として目的に適うのは、アセチルトリエチルシトレート
である。それは一方では安価で、他方では生物学的分解
可能性に関して何等問題を示さない。

そのような条件を特徴とした合成樹脂物質では、普通の
方法、即ち射出成型、押出成型、および発泡成型で、相
当する合成樹脂製品を困難なしに成型出来る。

耐炎性は通常の耐炎剤を付加することにより達成出来る
。そのような耐炎剤は、残りの成分に関して２０％まで
の量で、本発明の合成樹脂物質に添加される。特に有利
には、耐炎剤が有機燐化合物であるとき、生物分解によ
り何等の問題も起こさないことが証明されている。特に
目的に適うものとしては、ヒドロキシエタン燐酸ジメチ
ルエステルとトリフェニルフォスフェートが実証された
。

そのような合成樹脂物質の分解速度は、鉄および／また
はマンガン化合物により本質的に加速されるという予想
外のことが、生物分解実験により確認された。

目的に適うにはこれらの鉄および／またはマンガン化合
物は、１０重量％特に５重量％までの量で添加される。

それらには無機的または有機的本質でもよいが、２価の
鉄化合物、特に有機鉄化合物が推奨される。そのような
有機鉄化合物として、例えば鉄アセテートとかフェロン
が添加される、即ちビス−（シクロペンタジェニル）鉄
または鉄（２価）−アセチルアセトネートの誘導体であ
る。

本発明による合成樹脂物質は特に合成樹脂膜の製造に適
し、それから既知の携帯用袋が製造されるが、そのよう
にして莫大な個数で生産された合成樹脂製品は、使用後
、簡単な堆肥処理で環境を考慮して廃棄される。他方で
は、本発明による合成樹脂物質で製造された薄膜の固体
物性は、予定された必要条件の全てを十分に満たしてい
る。

さらに特別に有利な応用としては、油蝋燭、永続光油蝋
燭、合成油蝋燭、その他の墓用灯火用具、拝殿用蝋燭の
為の被覆／容器の製造のための、本発明による生物学的
分解可能な合成樹脂物質となる。それは一つの相応しい
燃料（例えばＲＡＬ）で満たされ、墓に設置され、燃料
の燃焼後、通例は廃棄処理される。そのような被覆／容
器の処理は、これまで一般にはＰＶＣから製造された被
覆／容器が多く、非常な問題とされて来た。

何故ならこの物質は通例では腐食せず、燃焼の際、非常
に環境に有害な反応生成物を生じる。

本発明による合成樹脂物質から製造された油蝋燭、永続
光油蝋燭、合成油蝋燭、その他の墓用灯火用具、拝殿用
蝋燭および薄膜の為の被覆／容器では、それに対して全
く問題な（、簡単な堆肥処理により除去出来る。

本発明による合成樹脂物質の製造は、目的に沿うには次
の方法で行われる；可塑剤例えばクエン酸エステルのよ
うな液体成分と、ポリエステルとを互いに混合し、それ
から高速ミキサー中で、固く粉砕されたセルロースエス
テルに混合される。

そのようにして生成された調合品はそれから１６０−２
００℃で粒状化され、それから状況に応じてベレット化
され、この形で射出成型または発泡成型で、その都度対
象物が成型される。粒状化は目的に応じて押出機を用い
て行われる。押出された物は細か（砕かれる。特に有利
には、混合物は本質的に吸湿を避ける為に、混合に直接
接続して押出されるように、即ち押出機に導入される。

中間貯蔵はされるべきでない。貯蔵してからの混合物の
乾燥は特に発泡成型には不利として実証されている。押
出しには効果的には２軸螺旋押出機が使用される。

その他の添加物、例えば耐炎剤および状況に応じての有
機鉄（２価）化合物も、同様に高速ミキサー中に加えら
れる。

次の実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ １０重量部のポリエステル、１０重量部のアセチルトリ
エチルシトレート、１０重量部のトリフェニルフォスフ
ェート、７０重量部のセルロースアセトブチレートを渦
巻きミキサー（バラベンマイヤー型）中で共に混合し稠
密な混合物を作り、それを１７０℃で粒状化し、同様の
温度でアルブルグ・アルラウングー２２１型の射出成型
機中で小さい杯状に成型した。その肉厚は１　ｍｍであ
った。

得られた成型物は透明であった。（ＰＥＴｇに対する透
明性は約８０であった。）成型品は比較的軟らか（、高
温油（６０℃）に対して安定で難燃性であった。その他
に一２０℃までの低温に安定であった。

本発明による物質の生物分解性は、実験室的堆肥処理実
験で調べられた。

物質が崩壊して小部分も発見出来なくなるまでの期間は
１年から５年の間であった。生物的攻撃に対する抵抗期
間は、少なくとも６ケ月であった。

実施例２ １０重量部のポリエステル、１５重量部のアセチルトリ
エチルシトレート、１５重量部のヒドロキシエタンフォ
スフオン酸ジメチルエステル、６０重量部のセルロース
アセテートを渦巻きミキサー（バラベンマイヤー型）で
共に混合して稠密な混合物を作った。それを２００℃で
粒状化し、粒状物を押出し発泡成型機（Ｄｅｋｕｍ　Ｂ
ＡＥ型）で、１８０℃で（発泡圧力４．２５バール）で
小型瓶に成型した。

このようにして製造された瓶は、実施例１で生成された
杯と同様に透明であった。物質はそれにも拘らず一層堅
く、温度安定性も一層良く、耐炎性も優れていた。炎の
中では物質は溶解し、少量の煙りが発生したのみで砕か
れた。全ての優れた熱的、機械的、生物的特性は実施例
１による製品のそれらに匹敵する。瓶の肉質は約０．５
ｍｍに達する。

実施例３ １０重量部のポリエステル、２０重量部のアセチルトリ
エチルシトレート、１０重量部のイタコン酸ジメチルエ
ステル、６０重量部のセルロースアセテートを共に混合
し稠密な混合物が作られ、そうして得られた物質を加圧
薄膜機で加圧した。（温度２００℃、圧力１００ｃｍ２
当り５ｔ）。生成された薄膜は透明で、堅（、安定で、
設定された必要条件を満たしていた。

実施例４ １０重量部のポリエステル、１３重量部のクエン酸エス
テル、２重量部の鉄（２価）アセチルアセトネート、７
０重量部のセルロースアセテートを共に混合し、稠密な
混合物を作り、実施例３と同様にして薄膜を作った。そ
の薄膜は透明で、薄い黄色であった。その他については
実施例３による薄膜の性質に相当した。

実施例５ ６０重量部のセルロースアセテート、３０重量部のアセ
チルトリエチルシトレート、１０重量部の線状脂肪族ポ
リエステルを球状高速ミキサーで混合し、続いて押出し
、粒状化した。これを実施例２と同様に発泡成型機で加
工した。総重量２０ｇの油容器が製造された。被覆は非
常に透明で均質であった。被覆されたものに塊状燃料が
満たされ、芯と取付は具が備えられた。物質は塊状燃料
の溶融温度（約６０℃）に加熱された。蝋燭は問題なく
燃焼し、被覆はそのままの形で完全に残った。

本発明による合成樹脂材料から製造される製品は、容易
に生物学的に分解可能であることが証明されたので、そ
の廃棄処分は何ら問題にならない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、５０〜９０重量％のセルロースエステル、０−４０
   重量％の可塑剤、５−３０重量％の少なくとも一つのポ
   リエステルならびに場合によっては有機酸および／また
   は可塑剤としての種々な有機酸エステルから構成される
   ことを特徴とする、少なくとも一つのセルロースエステ
   ルと場合によっては可塑剤としての少なくとも一つの生
   物学的に分解可能なカルボン酸エステルをベースとする
   生物学的に分解可能で成型しうる合成樹脂材料。 ２、６０−８０重量％のセルロースエステル、５−２０
   重量％の可塑剤、１０−２０特には１０−１５重量％の
   ポリエステルを含む、請求項１に記載の合成樹脂材料。 ３、セルロースエステルとしてセルロースアセテートお
   よび／またはセルロースアセテートブチレートを含む請
   求項１に記載の合成樹脂材料。 ４、可塑剤として数個のエステルおよび／またはヒドロ
   キシル基を持つ一つの生物学的に分解可能なカルボン酸
   エステルを含む請求項１から３のいずれかの項に記載の
   合成樹脂材料。 ５、可塑剤としてクエン酸、酒石酸、または琥珀酸、特
   にクエン酸エステルを含む請求項４に記載の合成樹脂材
   料。 ６、ポリエステルとして分子量５００−３０００を持つ
   一つの線状のヒドロキシル基含有ポリエステルを含む請
   求項１から５までのいずれかの項に記載の合成樹脂材料
   。 ７、有機酸および／または可塑剤についての種々の酸エ
   ステルとして、ラウリン酸、マレイン酸、イタコン酸、
   ポリ乳酸またはそのエステル、特にイタコン酸ジメチル
   エステルを含む請求項１から６のいずれかの項に記載の
   合成樹脂材料。 ８、有機酸および／または可塑剤についての種々の酸エ
   ステルが、残りの成分重量に関して１５重量％までの量
   で含まれる請求項１から７のいずれかの項に記載の合成
   樹脂材料。９、クエン酸エステルとして、アセチルトリ
   エチルシトレートを含む請求項５から８までのいずれか
   の項に記載の合成樹脂材料。 １０、耐炎剤が、残りの成分重量に関して２０重量％ま
   での量で含まれる請求項１から９までのいずれかの項に
   記載の合成樹脂材料。 １１、耐炎剤として、一つの燐有機化合物を含む請求項
   １０に記載の合成樹脂材料。 １２、耐炎剤として、ヒドロキシエタン燐酸ジメチルエ
   ステルを含む請求項１１に記載の合成樹脂材料。 １３、少なくとも一つの鉄および／またはマンガン化合
   物を含む請求項１から１２までのいずれかの項に記載の
   合成樹脂材料。 １４、鉄および／またはマンガン化合物を５重量％まで
   を含む請求項１２に記載の合成樹脂材料。 １５、少なくとも一つの有機鉄（２価）化合物を含む請
   求項１２または１３のいずれかに記載の合成樹脂材料。 １６、５０−９０重量％のセルロースエステル、０−４
   ０重量％の可塑剤、５−３０重量％の少なくとも一つの
   ポリエステル、ならびに場合によっては有機酸および／
   または可塑剤としての種々の有機酸エステルを互いに混
   合し、本質的に湿度の取り入れを避け、ついで直接加熱
   下で押出しすることを特徴とする請求項１から１４のい
   ずれかの項に記載の合成樹脂材料の製造方法。 １７、押出しに２軸螺旋式押出機を使用する請求項１５
   に記載の製造方法。 １８、１６０−２００℃で押出される請求項１５または
   １６に記載の製造方法。 １９、合成樹脂薄膜を製造する請求項１から１４のいず
   れかの項に記載の合成樹脂材料の応用。 ２０、射出成型、押出成型または発泡成型で対象物を製
   造する請求項１から１４までのいずれかの項に記載の合
   成樹脂材料の応用。 ２１、油照明、永続光油蝋燭、合成油照明、他の墓照明
   具、祭壇用照明および薄膜のための包装／容器を製造す
   るための請求項１から１４までのいずれかの項に記載の
   合成樹脂材料の応用。 ２２、油照明、永続光油蝋燭、合成油照明、他の墓照明
   具、祭壇用照明および薄膜のための包装／容器が、請求
   項１から１４までの一項または数項による合成樹脂材料
   から製造されることを特徴とする応用。 ２３、油照明、永続光油蝋燭、合成油照明、他の墓照明
   具、祭壇用照明および薄膜のための包装／容器が、発泡
   成型、射出成型、または同様の方法で製造されることを
   特徴とする請求項２１に記載の合成樹脂材料の応用。