JPH04189869A - 崩壊性樹脂組成物 - 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、熱可塑性樹脂、共役ジエン系（共）重合体成
分、脂肪族ポリエステルおよび／または脂肪族ポリエス
テルをブロックセグメントとするブロック共重合体、な
らびに必要に応じて金属酸化物、特定の官能基を有する
重合体などを含んでなる崩壊性樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系ポリ
マーは、ショッピングバッグ、包装用シート、ゴミ袋、
６−パックリング、ブロー容器など、その他使い捨ての
包装材料用途に広く使用されている。

これらは使用後、ゴミとして捨てられる。これらのプラ
スチックゴミの処理は、焼却処理あるいは埋立処理され
ているが、その中で埋立処理が最も普及したプラスチッ
クゴミの処理方法である。

しかし、これらオレフィン系プラスチックを材料とする
ゴミは、かさばっているので埋立はより多くの場所を必
要とし、かさ比重か小さいために埋立地の基盤が軟弱に
なる。さらに、埋立られたゴミあるいは環境下に捨てら
れたゴミは、はとんど崩壊されずにそのままの形態であ
るために、環境の美化、保全または野生動物の保護の立
場から大きな問題となっている。

これらゴミの埋立における減容効果、埋立られたゴミあ
るいは環境下に捨てられたゴミの環境への同化または野
生動物の保護の立場から、オレフィン系ポリマーの光崩
壊ならびに生崩壊か注目され、要望されている。

オレフィン系ポリマー単独や、オレフィン系ポリマーに
光崩壊性あるいは生崩壊性を付与する物質を配合した各
種の樹脂組成物か市販されているか、これらは使用中に
崩壊が始まり、可使時間が適当でないため、その用途か
限定されたり、崩壊性が十分でないという問題かある。

また、光崩壊性を付与した組成物は光を継続的に照射し
ていないと劣化が進行せず、崩壊に至らないという問題
かあり、崩壊までの連続的な光照射が必須条件という問
題かある。

さらに、生崩壊性を付与するために、でんぷんの添加が
従来から知られている。しかしながら、でんぷんは親水
性であるが、通常、包装材料に用いられるポリオレフィ
ンは疎水性のため、でんぷんはポリオレフィン中に分散
しがたい問題点がある。そのため、でんぷん表面をシラ
ンカップリング剤で疎水化させることが行われている。

しかしながら、でんぷん自身には熱可塑性がないため分
散粒子径に限度かあり、得られる成形物の外観は円滑で
なく、ザラザラした欠点がある。

また、でんぷんを添加した組成物は、でんぷんの不均質
な分散状態のため、オレフィン系ポリマーなどの機械的
性質、引張強度、伸度、引裂強度、耐衝撃強度の低下を
起こす大きな欠点があり、強度的性質か重要視される用
途にも限度がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の課題を解決し、使用段階では十分な強度
を有し、一方、ゴミとして放置または処理された段階で
、急激に光および／または微生物の資化による崩壊か起
こり、さらにそれらの崩壊か極めて大きい成形物の表面
特性が優れ、強度的性質の低下の小さい樹脂組成物を目
的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明は、 （Ａ）溶融温度が１７０℃以下である熱可塑性樹脂３５
〜９８重量％、 （Ｂ）共役ジエン系（共）重合体１〜６０重量％、 （Ｃ）脂肪族ポリエステルおよび／または脂肪族ポリエ
ステルをブロックセグメントとするブロック共重合体１
〜５０重量％、 （Ｄ）水酸基、カルボキシル基、ジカルボン酸無水物基
、およびエポキシ基から選ばれる少なくとも１つの官能
基を含有する重合体を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分＋（Ｃ）
成分の合計１００重量部に対して０〜２０重量部、なら
びに （Ｅ）金属化合物を（Ａ）成分±（Ｂ）成分＋（Ｃ）成
分の合計１００重量部に対して０〜１０重量部 含むことを特徴とする崩壊性樹脂組成物を提供するもの
である。

以下、本発明について詳細に説明する。

（Ａ）成分 （Ａ）成分としては、溶融温度か１７０℃以下、好まし
くは１６０℃以下、さらに好ましくは９０〜１５０℃の
熱可塑性重合体であり、ポリオレフィン、オレフィン系
共重合体、スチレン系重合体、アクリル系重合体、塩化
ビニル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、下記（
Ｃ）成分以外のポリエステルなどを挙げることができる
。

具体的には、ポリオレフィンとしては、低密度ポリエチ
レン（ＬＤＰＥ）　、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）
　、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）などのポリ
エチレン、ポリプロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１
、オクテン−１などのα−オレフィン１種以上とエチレ
ンとの共重合体、ポリエチレンアイオノマーなどを、オ
レフィン系共重合体としては、エチレンと一酸化炭素と
の共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−プロピレン共重合体などを、スチレン系重合体として
は、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、スチレン
−アクリロニトリル共重合体なとを、アクリル系重合体
としては、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチ
ルメタクリレート共重合体などを挙げることができる。

（Ａ）成分としては、ポリオレフィン、特に、ＬＤＰＥ
ＳＨＤＰＥＳＬＬＤＰＥなどのポリエチレン、ポリプロ
ピレンやエチレンと一酸化炭素との共重合体が好ましい
。

（Ｂ）成分 （Ｂ）成分の共役ジエン系（共）重合体としては、１，
２−ポリブタジェン（以下、ｒＲＢＪという）およびＲ
Ｂ以外の共役ジエン系（共）重合体か挙げられるが、（
Ｂ）成分の５重量％以上が１．２−ポリブタジェンであ
ることが好ましい。

１．２−ポリブタジェンは、通常、１，２−結合が７０
％以上、好ましくは８５％以上である。

１．２−結合が７０％未満であると、十分な光崩壊性が
得られない。結晶化度は５％以上、好ましくは１０〜４
０％である。結晶化度が５％未満であると、成形加工時
の流動性か損なわれるので好ましくない。

上記のＲＢは光崩壊付与剤であり、（Ａ）成分に配合し
た場合、（Ａ）成分の性能低下の影響か極めて少なく、
使用段階において（Ａ）成分の性能か十分発揮され、そ
して可使時間か適当に長く制御され、その後の崩壊速度
か早いので理想的な光崩壊付与剤である。

また、ＲＢ以外の共役ジエン系（共）重合体としては、
１，２−結合か７０％未満のポリブタジェン、スチレン
−ブタジェンランダム共重合体、スチレン−ブタジェン
ブロック共重合体、ンス１゜４−ポリイソプレン、トラ
ンス１，４−ポリイソプレン、ランダムポリイソプレン
、３．４−ポリイソプレン、スチレン−イソプレンラン
タム共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体
、およびこれらの部分水素化物を挙げることができる。

なお、ここで部分水素化物とは、共役ジエン系（共）重
合体が有する炭素−炭素二重結合の１０〜９０％が水添
されているものである。

上記のうち、スチレン−ブタジェンブロック共重合体、
スチレン−イソプレン共重合体を用いることか（Ａ）成
分の加工適性に優れていること、また得られる樹脂組成
物の弾性率の低下が小さいことから好ましい。

ＲＢ以外の共役ジエン系（共）重合体は、マトリックス
樹脂の崩壊作用を一層促進させる効果がある。

また、（Ｂ）成分は継続的な光照射条件のみならず、初
期のある程度以上の光照射条件のみによりる暗反応によ
っても劣化挙動が継続することに大きな特徴がある。

（Ｃ）成分 （Ｃ）成分は、生物分解による生崩壊性を付与させる目
的に使用される。

脂肪族ポリエステルとしては、ポリ（エチレンアジペー
ト）、ポリ　（プロピレンアジペート）、ポリ（ブチレ
ンアジペート）、ポリカプロラクトン、ポリ　（ヒドロ
キンブチレート）、ポリ　（ヒドロキンブレ−ト）など
のポリ　（ヒドロキンアルカノエート）なとのホモポリ
マー、およびこれらの２種以上の共重合体を挙げること
かできる。

また、脂肪族ポリエステルをブロックセグメントとする
ブロック共重合体（以下、単に［脂肪族ポリエステルブ
ロック共重合体」という）としては、これらの脂肪族ポ
リエステルをソフトセグメントとする熱可塑性エラスト
マーを挙げることかでき、具体的にはポリウレタン、芳
香族ポリエステル、ポリアミドの熱可塑性エラストマー
などがある。

脂肪族ポリエステルブロック共重合体か有する脂肪族ポ
リエステルのブロックセグメントとしては、前期の脂肪
族ポリエステルのホモポリマーと同様のものを挙げるこ
とかできる。

また、ポリウレタンセグメトは、エチレングリコール、
１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ−など
の短鎖ジオールや、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレンクリコール、ポリテトラメチレングリコールなど
の長鎖ジオールと、トリレンジイソシアナート、４，４
−ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレン
ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナートなどの
ポリイソシアネートとを重付加反応して得られる。

そして、長鎖ポリオールとジイソシアナートでソフトセ
グメントを形成し、短鎖グリコールとジイソシアナート
でハードセグメントを形成するものである。

脂肪族ポリエステルセグメントとポリウレタンセグメン
トを有する熱可塑性型ポリウレタンエラストマーの好ま
しい分子量は、好ましくは５，０００〜５００，０００
、さらに好ましくは１０゜０００〜３００，０００であ
る。

芳香族ポリエステルセグメントは酸成分とグリコール成
分とから形成されるが、この酸成分としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、フタル酸、２．６−および１，５
−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェ
ニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４′　
−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４′−ジフェ
ニルメタンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン
酸などの芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサン
ジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、４．４′
　−ジシクロへキシルジカルボン酸などの脂環族ジカル
ボン酸およびアジピン酸、セバシン酸、アセライン酸、
ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる
が、機械的性質や耐熱性の点で少なくとも５０モル％以
上が芳香族ジカルボン酸を使用することが好ましく、特
にテレフタル酸を使用することが耐熱性、機械的強度の
点から好ましい。

また、上記芳香族ポリエステル単位を形成するグリコー
ル成分としては、炭素数２〜１２のグリコール、すなわ
ちエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−
ベンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、デカメ
チレングリコール、シクロヘキサンジメタツール、ビス
（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシ
フェニル）メタン、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プ
ロパンなとのビスフェノールおよびそれらの混合物など
が挙げられるが、特に炭素数２〜８の脂肪族もしくは脂
環族ジオールが好ましい。

ポリアミドセグメントとしては、炭化水素連鎖の炭素数
が４〜１４であるラクタムまたはアミノ酸あるいはジカ
ルボン酸とジアミンとの縮合生成物とジカルボン酸から
形成されるが、このラクタムとしては、カプロラクタム
、ラウリルラクタム、エナントラクタム、ドデカラクタ
ム、ウンデカノラクタム、ドデカラクタムなどが、アミ
ノ酸としては、１１−アミノ−ウンデカン酸、１２−ア
ミノ−ドデカン酸など、好ましくはカプロラクタム、ラ
ウリルラクタムなどが、ジカルボン酸とジアミンとの縮
合生成物におけるジカルボン酸としては、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、１．１２−ドデカンニ酸な
と、好ましくはアジピン酸なとが、ジアミンとしては、
ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミンなど、
好ましくはへキサメチレンジアミンなとが挙げられる。

またジカルボン酸は、カルボン酸を末端に有するポリア
ミドを得るのに必要であり、炭素数４〜２０の脂肪族ジ
カルボン酸、例えばコハク酸、アジピン酸、スペリン酸
、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン酸およびドデ
カン酸で、好ましくはアジピン酸などが挙げられる。

ポリアミドセグメントの平均分子量は、通常３００〜１
５，０００、好ましくは８００〜５，０００である。

脂肪族ポリエステルブロック共重合体中の脂肪族ポリエ
ステルブロックセグメントの含量は、通常、５〜９５重
量％、好ましくは３０〜７０重量％である。

（Ｄ）成分 （Ｄ）成分は、（Ａ）成分と（Ｃ）成分との相溶化機能
を有する変性重合体である。変性しうる官能基は、水酸
基、カルボキシル基、ジカルボン酸無水物基、およびエ
ポキシ基から選ばれるものである。

（Ｄ）成分は、具体的には無水マレイン酸変性ポリエチ
レン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイ
ン酸変性エチレン−プロピレン共重合体、グリシジル（
メタ）アクリレート変性ポリエチレン、グリシジル（メ
タ）アクリレート変性ポリプロピレン、グリシジル変性
エチレン−プロピレン共重合体、アクリル酸変性ポリエ
チレン、アクリル酸変性ポリプロピレン、無水マレイン
酸変性ポリスチレン、グリシジル（メタ）アクリレート
−ポリスチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−ポリス
チレン共重合体、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
ト−スチレン共重合体、ポリスチレン−ｇ−グリシジル
メタアクリレート、無水マレイン酸変性スチレン−ブタ
ジェンブロック共重合体およびその水素化物などを挙げ
ることができる。

これらのうち、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水
マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性エ
チレン−プロピレン共重合体などが好ましい。

（Ｅ）成分 （Ｅ）成分は、光酸化触媒機能を有するものである。

金属化合物としては、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウムなどのアルカリ土類金属、鉄、チタンなどを含む化
合物か挙げられる。

具体的には、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水
酸化マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、上記高
級脂肪酸マグネシウム塩、酸化カルシウム、炭酸カルシ
ウム、水酸化カルシウム、ステアリン酸カルシウム、上
記不飽和脂肪酸カルシウム塩、酸化バリウム、炭酸バリ
ウム、水酸化バリウム、ステアリン酸バリウム、高級脂
肪酸バリウム塩、酸化第一（ニ）鉄、塩化第一（ニ）鉄
、水酸化第一（ニ）鉄、ステアリン酸第−（ニ）鉄、高
級脂肪酸鉄塩、酸化チタン、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸マグネシウム、チタン酸バリウムなどを挙げること
ができる。

これらのうち、酸化マグネシウム、酸化チタン、高級脂
肪酸の金属塩がポリマーに対する分散性や物性の低下が
小さいので好ましい。

本発明において、（Ａ）成分は、３５〜９８重量％、好
ましくは５５〜９８重量％、特に好ましくは６５〜９８
重量％、就中７５〜９７重量％、（Ｂ）成分は、６０〜
１重量％、好ましくは４０〜２重量％、特に好ましくは
３０〜２重量％、就中２５〜３重量％、（Ｃ）成分は、
１〜５０重量％、好ましくは２〜３０重量％である。

また（Ｄ）成分は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ
）成分の合計１００重量部に対して０〜２０重量部、好
ましくは０．５〜１０重量部であり、（Ｅ）成分は、（
Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分の合計１００重
量部に対して０〜１０重量、好ましくは０．１〜８重量
部使用する。

本発明の組成物には、さらに必要に応じて、増感剤、安
定剤、老化防止剤、顔料、着色料、改質剤、充填剤など
を添加することができる。

充填剤としては、通常の無機物のほかに、パルプ、天然
繊維、木材チップ、木材粉末なとの有機物を挙げること
ができる。

また、本発明の効果を損なわない限り、でんぷんなどの
天然高分子化合物を添加することもできる。

製造方法 本発明の組成物の製造方法としては、例えば、すべての
成分を直接混合機で混合し、その後、溶融混合あるいは
溶融混合なしに成形材料とする。

別の方法として、各成分のマスターバッチを作り、これ
を一方の成分に混合して成形材料とする方法などが挙げ
られる。

さらに、（Ａ）〜（Ｅ）成分を使用する場合には、例え
ば、使用する成分の全部を直接混合機で混合し、その後
、溶融混合あるいは溶融混合なしに成形材料とする。別
の方法としては、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分からなるマス
ターバッチ、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、（
Ｅ）成分からなるマスターバッチを作り、それらのマス
ターバッチを（Ａ）成分に混合して成形材料とする方法
が挙げられる。

本発明の樹脂組成物の成形方法としては、例えば、Ｔダ
イ押出機、インフレーション押出機によるシート、フィ
ルムの成形、ブロー成形機による容器の成形、射出成形
機による各種の成形品の成形が挙げられる。

本発明組成物の用途は、例えば、ショッピンクバック、
包装用シート、ゴミ袋、トレー、６−パックリングなど
の各種包装材料、肥料包装用、魚つり用糸、ラップフィ
ルム、ブローボトル容器、コツプ、皿、スプーン類など
の使い捨て用家庭用品、医療器具、玩具、スポーツ用具
などが挙げられる。

［実　施　例］ 以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１〜６および比較例１〜５ 表−１に示す各（Ａ）〜（Ｅ）成分を混合し、インフレ
ーション法で製膜したフィルム（膜厚２０μｍ）とした
。

サンシャインウェサーメーターまたはデユーパネルによ
る光劣化促進試験は、ブラックパネル温度６３℃、雨な
しの連続照射の条件で所定時間試験を行なった。

フィルムの機械的性質は、いずれもＭＤ方向に１号タン
ベルで打ち抜き、室温（２３℃）、引張速度５００ｍｍ
／分で評価した。

なお、崩壊性の評価では実際にサンプルにかかる応力が
重要となるので、引張試験で得られた強度と伸度を考慮
した真強度から評価した。

真強度は下式より求められる。

また、成形して得られたフィルムの表面状態は目視およ
び手の触感から評価し、平滑な表面を○、ザラツキ感が
あるものを×とした。

以下余白 応用例１ （Ａ）実施例１で得られたフィルムをデユーパネルの光
源１０時間照射後、光を遮断し、６０℃の恒温槽で２０
日間放置した。

デユーパネルの光源１０時間後の真強度は２５９０ｋｇ
／ｃｄで、その保持率は８９％、２０日間放置後の真強
度は１０８０　ｋｇ／ｃｄで、保持率は３１％であった
。

（Ｂ）実施例１で得られたフィルムを、そのまま光遮断
下で６０℃の恒温槽で２０日間放置した。

この真強度は２８０８ｋｇ／ｃ♂で、その保持率は９７
％であった。

この実施例から、本発明の組成物は初期に光を照射する
だけで、その後は光を連続的に照射しなくとも劣化が進
行することを示している。

［発明の効果コ 本発明の組成物は、フィルムや成形品として使用してい
る間には各樹脂の性質を損なわず、しかし、ゴミとして
放置または埋没された場合には急速に光および微生物に
よって崩壊する。

また、本発明の組成物は、成形物の表面平滑性にも優れ
、また、従来品では得られない優れた強度的性質を維持
した崩壊性や分解性が付与されている。従って、特に使
い捨てのプラスチック包装材料に好適に用いることがで
きる。

特許出願人　　日本合成ゴム株式会社 手続補正口（自発） 平成３年６月２５日 特許長官段 ２、発明の名称 崩壊性樹脂組成物 ３、補正をする者 事件との関係　本人 住所　　東京都中央区築地二丁目１１番２４号４、補正
の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ５、補正の内容 （１）明細書第２５頁第１５行月と第１６行目の間に以
下の文章を挿入する。

「試験例１ 実施例２で調製して得られたフィルムをデユーパネル促
進試験機の紫外線ランプを用い連続して１０時間照射し
た。照射後の真強度は２４３７ｋｇ／ａｌで、成形直後
の値に比べ９０％の保持率であった。照射後のサンプル
を光遮断し、さらに６０℃の恒温槽に６０日間放置した
ところ、サンプルは崩壊していた。

試験例２ 実施例２で調製して得られたフィルムを屋外暴露１週間
行った。暴冨後の真強度は２６５５ｋｇ／ｄで、成形直
後の値に比べ９８％の保持率であった。照射後のサンプ
ルを光遮断し、さらに６０℃の恒温槽に３０日間放置し
たところ、真強度は１５５５ｋｇ／ａｌｌで保持率は５
７％と劣化していた。

さらに６０日間放置したところサンプルは崩壊していた
。

比較試験例１ 実施例２で調製して得られたフィルムを光照射せずに光
を遮断し、６０℃の恒温槽に６０日間放置したが、真強
度は２７２７ｋｇ／ｃｉで保持率は１００％と光を照射
しない熱反応の条件のみではほとんど劣化が進行でいな
かった。

比較試験例２ 比較例１で調製して得られたＨＤＰＥフィルムをデユー
パネル促進試験機の紫外線ランプを用い連続して１０時
間照射したー。照射後の真強度は３０００ｋｇ／Ｃｉで
、成形直後の値に比べ１１１％の保持率であった。照射
後のサンプルを光遮断し、さらに６０℃の恒温槽に６０
日間放置したところ、真強度は２８６０ｋｇ／Ｃｉで保
持率は１０６％とほとんど劣化していなかった。

これらの試験例によれば、スチレン−ブタジェン−スチ
レンブロック共重合体と１．２−ポリブタジェンを含有
させて調製したフィルムは初期の光照射で、その後、光
を遮断した熱反応の条件でも十分に劣化し崩壊に至るこ
とがわかる。」−以上− 一５２゛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）溶融温度が１７０℃以下である熱可塑性樹
   脂３５〜９８重量％、 （Ｂ）共役ジエン系（共）重合体１〜６０重量％、 （Ｃ）脂肪族ポリエステルおよび／または脂肪族ポリエ
   ステルをブロックセグメントとす るブロック共重合体１〜５０重量％、 （Ｄ）水酸基、カルボキシル基、ジカルボン酸無水物基
   、およびエポキシ基から選ばれる 少なくとも１つの官能基を含有する重合体 を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分＋（Ｃ）成分の 合計１００重量部に対して０〜２０重量部、ならびに （Ｅ）金属化合物を（Ａ）成分＋（Ｂ）成分＋（Ｃ）成
   分の合計１００重量部に対して０ 〜１０重量部 含むことを特徴とする崩壊性樹脂組成物。