JPH04234458A - 分解可能な包装材料 - Google Patents

分解可能な包装材料

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JPH04234458A
JPH04234458A JP3257123A JP25712391A JPH04234458A JP H04234458 A JPH04234458 A JP H04234458A JP 3257123 A JP3257123 A JP 3257123A JP 25712391 A JP25712391 A JP 25712391A JP H04234458 A JPH04234458 A JP H04234458A
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ロルフ・ダイン
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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】
【０００１】本発明は分子量８００〜４０００を有する
直鎖状のオリゴマー性脂肪族ポリエステルまたはポリカ
ーボネートの添加剤５〜２５重量％を含む包装材料用の
分解可能なポリアミド塊に関する。これらの添加剤は好
ましくは各々の場合に炭素原子１０個までを有する脂肪
族ジオール及びジカルボン酸のポリエステルまたは炭素
原子１０個までを有する脂肪族ポリカーボネートからな
る。
【０００２】また容易に劣化、分解可能なポリアミド包
装に対するかかる混合物の使用が殊に（食料）包装に対
するフィルムまたは薄い壁厚の射出成形部品の状態で本
発明に請求されている。
【０００３】微生物損傷に対する高分子材料の耐久性は
必要とされる材料特性とは別に建設産業におけるそれら
の使用に対する基本的な要求である。かかる長期の、例
えば自動車産業における１０年以上の使用が必要とされ
る場合、建設材料の機械的特性が微生物の攻撃により損
傷されないことを保証することが安全性の理由から必要
である。一方、包装材料は使用後には捨てられる短い寿
命の生成物である。しかしながら、引張、圧力、曲げま
たは衝撃による機械的応力に耐えるその能力に関して包
装材料により満たされる必要性は長期使用に必要とされ
る材料の場合と丁度同じ程度の高さである。破断時の伸
び、引張強さ及び曲げ強さ、弾性率並びに耐衝撃値に対
する高い値は包装目的用の重合体を選ぶ際の重要な基準
である。しかしながら、選ばれた機械的特性によりその
軽い重量にもかかわらず高いかさの廃棄生成物を生じさ
せるプラスチック包装が製造される。従って廃棄物の量
を減少させるために、プラスチックに包装の目的用の良
好な機械的特性を与え、その際にこのものがある環境影
響下例えば直射日光及び湿気または湿気及び微生物によ
り劣化し、そして分解生成物を生じさせ、続いて微生物
により生物学的に分解されることが望ましい。
【０００４】ポリアミドはその良好な機械的特性のため
に多くの分野で包装材料として用いられる。これらのも
のは高い破断時の伸び並びに高い引張強さ及び曲げ強さ
に特長がある。
【０００５】更に、ポリアミド、特にポリカプロラクタ
ム並びに脂肪族ジカルボン酸及び炭素原子４〜６個を有
する脂肪族ジアミンをベースとするポリヘキサメチレン
アジペートをベースとするものまたはこれら単位の共重
合体は微生物損傷に対して高い耐久性を有し、従って生
物学的に分解しないものとして分類される。最高５つの
反復単位を有するこれらのポリアミドのオリゴマーは生
物学的に分解されることが公知である［Ｔ．フクムラ、
プラント・セル・フィジオロジー（ＰｌａｎｔＣｅｌｌ
　　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ）、第７巻、１９６６、９３
頁以下及びジャーナル・オブ・バイオケミストリー（Ｊ
ｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）
、第５９巻、１９６６、５３１頁以下］。問題は包装材
料用に比較的高分子量のポリアミドを良好な機械的特性
を保持するが、ある環境影響下で生物学的に分解される
フラグメントに容易に崩壊するように改質化することに
ある。 カナダ国特許第９７５，４９１号に側鎖にケト基を含み
、そして重合体鎖に次の構造を有する単位を含む光分解
性ポリアミドが記載される：
【０００６】
【化１】 　　ヨーロッパ特許出願第０，３４７，６８７号は紫外
線の作用により分解し、そして次の構造を有するケトカ
ルボン酸と共重合することにより得られるコポリアミド
に関する：
【０００７】
【化２】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　‖　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ＩＩ）
　　　　　　　　　　ＨＯＯＣ―（ＣＨ２）ｎ―Ｃ―（
ＣＨ２）ｍ―ＣＯＯＨしかしながら、上記の問題に対す
る解決はある欠点を有している。製造される共重合体は
未改質のポリアミド系と比較して相対的に改善された光
−化学的分解性を有するが、ケトン構造は存在するジア
ミンまたはラクタムと反応し、開環してω−アミノカル
ボン酸を生成させ、対応するシッフ塩基を生成させ、こ
のことにより変色及びある場合にまた分枝が生じ、これ
によってまた機械的特性及び分解性が損なわれる。更に
、用いる単量体は特別に製造しなければならない。
【０００８】驚くべきことに高分子量脂肪族ポリアミド
及び分子量２００〜４０００、好ましくは１０００〜３
０００ｇ／モルを有する脂肪族ポリエステルまたはポリ
カーボネートの混合物が優れた機械的特性及び加えて改
善された分解性を有することが見い出された。更に、本
発明によるポリアミド混合物はこれらのものを簡単に混
合することにより技術的量で得られる成分から製造し得
るために上記の欠点を有しない。
【０００９】本発明はω−アミノカルボン酸またはその
ラクタム、殊にポリカプロラクタムまたは各々炭素原子
４〜６個を有する脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジアミ
ンをベースとするポリアミド或いはこれらの単位の共重
合体をベースとし、８００〜４０００（好ましくは１０
００〜３０００）の分子量を有する直鎖状もしくはやや
分枝鎖状のオリゴマー性の脂肪族ポリエステルまたはポ
リカーボネートを５〜２５重量％、好ましくは１０〜２
０重量％の量で添加することにより得られる分解可能な
脂肪族ポリアミド組成物に関する。
【００１０】ポリアミドは好ましくはε−アミノカプロ
ン酸またはカプロラクタムまたはアジピン酸及び１，６
−ヘキサメチレンジアミン並びにこれら２つの共重合を
ベースとし、随時少量の他の環式脂肪族ジアミン例えば
３，３，５−トリメチル−４−アミノメチル−シクロヘ
キシルアミンと一緒でもよいものである。これらのポリ
アミドの重量平均分子量Ｍｗは１２，０００〜１，００
０，０００、好ましくは３０，０００〜８００，０００
の範囲である。
【００１１】適当なオリゴマー性の脂肪族ポリエステル
は８００〜４０００、好ましくは１０００〜３０００ｇ
／モルの分子量を有し、そして各々炭素原子１０個まで
を有する脂肪族ジオール及びジカルボン酸または炭素原
子１０個までを有するジオールの脂肪族ポリカーボネー
トのいずれかからなるものである。これらのものは好ま
しくは主にヒドロキシル末端基を有する。
【００１２】適当なジオールの例にはエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、１，３−プロパンジオ
ール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、２，２−ジメチル−プロパンジオール及び１，１
０−ドデカノールが含まれる。また他のジオールまたは
ジカルボン酸の部分を含有され得る。適当な酸には例え
ばコハク酸、グルタル酸、β−メチルグルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びセ
バシン酸がある。かかるエステルの製造方法は公知であ
る。
【００１３】これらのものは通常ポリウレタンエラスト
マーまたはフォームの製造に使用される。
【００１４】酸素を含むジオール例えばジエチレングリ
コールまたは１，９−ジヒドロキシ−５−オキサ−ノナ
ン或いはまた分枝鎖状ポリオール例えばトリメチロール
プロパンが含まれることができ、但しこれらのものは容
易に溶融し、そしてポリアミド中に溶解するポリエステ
ルを生成させるものとする。ポリエステル（カーボネー
ト）の融点は好ましくは１２０℃以下、より好ましくは
８０℃以下である。
【００１５】また添加剤は例えば炭酸、アジピン酸及び
ジオールをベースとするコポリエステルカーボネートと
して存在し得る。
【００１６】本発明による市販のポリアミド及び直鎖状
脂肪族ポリエステルの混合物の製造は好ましくは脱気を
用いて通常のダブル・シャフト押出機中で行う。溶融配
合はポリアミドの融点以上の温度で、２２０〜３００℃
、好ましくは２３０〜２７０℃の範囲で行う。オリゴマ
ー性ポリエステルは正確に計測し、そして均一な分布を
達成させるために好ましくは液状で加える。この目的の
ためにはポリエステルを溶融することが必要である。
【００１７】更に本発明は例えばポリアミドの溶融温度
以上で溶融状態で混合することによる（例えば押出機）
ポリアミドの製造に関する。
【００１８】本発明による混合物は食料包装用の分解可
能な包装材料例えばフィルム及び薄い壁厚の射出成形生
成物の製造に適している。かくて本発明は殊に包装目的
用の混合物の使用に関する。
【００１９】通常の添加剤例えば染料、顔料、でん粉の
如き食料添加剤、色調安定剤、潤滑剤、抗粘着剤等をそ
の使用に適する量で本発明による混合物に加え得る。混
合物中の量は通常０．０１〜２．５重量％である。
【００２０】実験部 Ａ）２０００ｇ／モルの分子量を有するヘキサン−１，
６−ジオール及びアジピン酸の液化されたポリエステル
または Ｂ）ヘキサン−１，６−ジオールをベースとする脂肪族
ポリカーボネート１０重量％を液状でダブル・シャフト
押出機中にて２４０℃でメタクレゾール中にて３０℃測
定した際に相対粘度３．０及び分子量Ｍｗ＝５２，００
０の溶融したポリカプロラクタムに加えた。
【００２１】厚さ１００μｍの押出されたフィルムをこ
れらの物質から公知の方法で製造した。フィルムの機械
的特性を標準化された方法（ＤＩＮ５３，４５７による
引張−Ｅモジュラス、引裂抵抗及びＤＩＮ５３，４５５
による破断時の伸び）により測定した。結果を表１に要
約する。
【００２２】
【表１】 　　　　　　　　　　　　　　表１：１００μｍ押出フ
ィルムのフィルム特性　　　　　　　　　　　　特　　
性　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ　　　　
　　　　Ｂ　　　　　　　対照　　　　　　Ｅモジュラ
ス（Ｎ／ｍｍ２）　　　　　　　１０８７　　　　　　
９８２　　　　　　　１１９１　　　　　　引裂抵抗（
Ｎ／ｍｍ２）　　　　　　　　　　　　４３１　　　　
　　３１５　　　　　　　　２７２　　　　　　破断時
の伸び（％）　　　　　　　　　　　　　　５８　　　
　　　　４８　　　　　　　　　５５ 　　分解に対する光の影響をアトラス・ウェザー−ｏ−
メータ（Ａｔｌａｓ　　Ｗｅａｔｈｅｒ−ｏ−ｍｅｔｅ
ｒ）、モデル６５ＷＲＣ、フィルター：パイレックス内
側及び外側、バーナー：５４００　Ｗ　Ｘｅバーナー、
スプレーサイクル：１０２：１８（１０２分間光、１８
分間光＋雨）、黒板温度：６０℃±５、相対湿度：５０
％±５により測定した。
【００２３】 照射の強度：０．３５Ｗ／ｍ２　３４０ｎｍ４０Ｗ／ｍ
２　３００〜４００ｎｍ。
【００２４】標準化された方法（ＤＩＮ５３，４５５）
により測定された引裂抵抗及び破断時の伸びの減少を試
験下での試料の分解性の尺度として用いた。
【００２５】最後に、前もって１０００時間耐候性試験
に曝露することにより損傷させたフィルムを生物学的分
解性に対する標準化された試験ＡＳＴＭ　Ｇ２１−７０
に付した。得られた結果を次の表に要約する。ベースの
ポリアミドを比較に用いた。
【００２６】
【表２】 　　　　　　　　　　　　　　表２：耐候性試験に曝露
した際の損傷　　　　　　　　引裂抵抗　　　　　　　
　　　　　　　Ａ　　　　　　　　　　Ｂ　　　　　　
　　　対　照　　　　　　　　（Ｎ／ｍｍ２）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０時間後　　　　　　　　　　５８．６　　　　　　
　　４２．５　　　　　　　　５５．２　　　　　　　
２５０時間後　　　　　　　　　　２８．９　　　　　
　　　２４．１　　　　　　　　３９．１　　　　　　
　５００時間後　　　　　　　　　　　４．８　　　　
　　　　１０．０　　　　　　　　３２．０　　　　　
１０００時間後　　　　　　　　　　　４．８　　　　
　　　　　４．２　　　　　　　　２８．５　　　　　
破断時の伸び（％）　　　　　　　　　Ａ　　　　　　
　　　Ｂ　　　　　　　　　　対　　照　　　　　　　
　　　　０時間後　　　　　　　　　４３７．６　　　
　　　　３１５　　　　　　　　　２７２．０　　　　
　　　２５０時間後　　　　　　　　　１１９．３　　
　　　　　１０５　　　　　　　　　２３１．７　　　
　　　　５００時間後　　　　　　　　　　　７．４　
　　　　　　　１２．５　　　　　　　１９９．５　　
　　　１０００時間後　　　　　　　　　　　６．８　
　　　　　　　　７．２　　　　　　　１１９．１
【００２７】
【表３】表３：耐候性試験したポリアミドフィルム（Ａ
ＳＴＭ　Ｇ　２１−７０による）に対する微生物の生長
の評価 本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
【００２８】１．ポリカプロラクタムまたは各々の場合
に炭素原子４〜６個を有する脂肪族ジカルボン酸及び脂
肪族ジアミンをベースとするポリアミドまたはこれらの
単位の共重合体をベースとし、８００〜４０００の分子
量を有する直鎖状もしくはやや分枝鎖状のオリゴマー性
の脂肪族ポリエステルまたはポリカーボネートを５〜２
５重量％、好ましくは１０〜２０重量％の量で添加する
ことによる、分解可能な脂肪族ポリアミド組成物。
【００２９】２．用いるポリアミドが好ましくはアミノ
カプロラクタムまたはアジピン酸及び１，６−ヘキサメ
チレンジアミン並びにこれら２つの共重合体をベースと
し、随時少量の他の（環式）脂肪族アミンを添加しても
よく、そしてこれらのポリアミドの重量平均分子量Ｍｗ
が１２，０００〜１，０００，０００、好ましくは３０
，０００〜８００，０００の範囲であることを特徴とす
る、上記１に記載の混合物。
【００３０】３．ポリエステルを炭素原子２〜１０個を
有するジカルボン酸及び炭素原子２〜１０個を有するジ
オールをベースとして調製し、そしてポリカーボネート
を炭素原子２〜１０個を有するジオールをベースとして
調製することを特徴とする、上記１及び２に記載の混合
物。
【００３１】４．ポリエステルまたはポリカーボネート
が１０００〜３０００の分子量を有することを特徴とす
る、上記１〜３のいずれかに記載の混合物。
【００３２】５．分解可能な包装の製造に対する上記１
〜４のいずれかに記載の混合物の使用方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ポリカプロラクタムまたは各々の場合
    に炭素原子４〜６個を有する脂肪族ジカルボン酸及び脂
    肪族ジアミンをベースとするポリアミドまたはこれらの
    単位の共重合体をベースとし、８００〜４０００の分子
    量を有する直鎖状もしくはやや分枝鎖状のオリゴマー性
    の脂肪族ポリエステルまたはポリカーボネートを５〜２
    ５重量％、好ましくは１０〜２０重量％の量で添加する
    ことによる、分解可能な脂肪族ポリアミド組成物。
  2. 【請求項２】　　ポリエステルを炭素原子２〜１０個を
    有するジカルボン酸及び炭素原子２〜１０個を有するジ
    オールをベースとして調製し、そしてポリカーボネート
    を炭素原子２〜１０個を有するジオールをベースとして
    調製することを特徴とする、請求項１に記載の混合物。
  3. 【請求項３】　　分解可能な包装の製造に対する請求項
    １及び２に記載の混合物の使用方法。
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US5512339A (en) 1996-04-30
EP0476415A1 (de) 1992-03-25
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