JPH05125266A - 生分解性高分子組成物 - Google Patents
生分解性高分子組成物Info
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- JPH05125266A JPH05125266A JP31311091A JP31311091A JPH05125266A JP H05125266 A JPH05125266 A JP H05125266A JP 31311091 A JP31311091 A JP 31311091A JP 31311091 A JP31311091 A JP 31311091A JP H05125266 A JPH05125266 A JP H05125266A
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- Japan
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- poly
- polymer composition
- hydroxybutyric acid
- biodegradable polymer
- polyvinyl alcohol
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な生分解性及び柔軟性を有する生分解性
高分子組成物を提供する。 【構成】 ポリ−３−ヒドロキシ酪酸１〜９９重量部、
ポリビニルアルコール９９〜１重量部を含有する生分解
性高分子組成物およびそのフィルム。
高分子組成物を提供する。 【構成】 ポリ−３−ヒドロキシ酪酸１〜９９重量部、
ポリビニルアルコール９９〜１重量部を含有する生分解
性高分子組成物およびそのフィルム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は生分解性高分子組成物に
関し、特にポリ−３−ヒドロキシ酪酸の特性を改質した
生分解性高分子組成物に関するものである。
関し、特にポリ−３−ヒドロキシ酪酸の特性を改質した
生分解性高分子組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、環境中に散乱し、蓄積されたプラ
スチック廃棄物による環境汚染問題を解決する手段とし
て、環境中で微生物により分解されるプラスチック、す
なわち生分解性プラスチックの開発が行われている。
スチック廃棄物による環境汚染問題を解決する手段とし
て、環境中で微生物により分解されるプラスチック、す
なわち生分解性プラスチックの開発が行われている。
【０００３】その中で、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸は微
生物の産生する結晶性ポリエステルであり、優れた生分
解性を示すことが知られている。しかし、このポリ−３
−ヒドロキシ酪酸は結晶性が高く、硬くて、もろいため
にプラスチック材料としては必ずしも適した物質ではな
い。
生物の産生する結晶性ポリエステルであり、優れた生分
解性を示すことが知られている。しかし、このポリ−３
−ヒドロキシ酪酸は結晶性が高く、硬くて、もろいため
にプラスチック材料としては必ずしも適した物質ではな
い。
【０００４】一方、微生物が産生するポリエステルを改
質するために、３−ヒドロキシ酪酸単位と、たとえば３
−ヒドロキシ吉草酸単位等を含有する共重合体が研究、
開発されている。たとえば、特開昭５７−１５０３９３
号公報及び特開昭５９−２２０１９２号公報には、ポリ
−３−ヒドロキシ酪酸の共重合体及びその製造方法につ
いて記載されている。しかし、これらの共重合体ポリエ
ステルは、高価なものになることが知られている。
質するために、３−ヒドロキシ酪酸単位と、たとえば３
−ヒドロキシ吉草酸単位等を含有する共重合体が研究、
開発されている。たとえば、特開昭５７−１５０３９３
号公報及び特開昭５９−２２０１９２号公報には、ポリ
−３−ヒドロキシ酪酸の共重合体及びその製造方法につ
いて記載されている。しかし、これらの共重合体ポリエ
ステルは、高価なものになることが知られている。
【０００５】また、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸を改質す
るために、他の高分子材料とブレンドする方法がある。
たとえば、特開昭５７−１１１３４９号公報には、塩化
ビニル、塩化ビニリデン等とのブレンド物及びその製造
方法について記載されている。しかし、塩化ビニル、塩
化ビニリデン等の生分解性を有していない高分子材料と
のブレンド物では、完全な生分解性を示さないことが知
られている。
るために、他の高分子材料とブレンドする方法がある。
たとえば、特開昭５７−１１１３４９号公報には、塩化
ビニル、塩化ビニリデン等とのブレンド物及びその製造
方法について記載されている。しかし、塩化ビニル、塩
化ビニリデン等の生分解性を有していない高分子材料と
のブレンド物では、完全な生分解性を示さないことが知
られている。
【０００６】さらに、特開平２−２２２４２１号公報に
は、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸・ポリ−３−ヒドロキシ
吉草酸共重合体を主原料とした水系エマルジョンを植物
性繊維にコーティングした生分解性複合材料について記
載されている。その中には、ポリビニルアルコールを含
む水系エマルジョンについても記載されているが、ポリ
−３−ヒドロキシ酪酸の改質についての記載はなく、ま
た複合材料の特性についての記載もない。
は、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸・ポリ−３−ヒドロキシ
吉草酸共重合体を主原料とした水系エマルジョンを植物
性繊維にコーティングした生分解性複合材料について記
載されている。その中には、ポリビニルアルコールを含
む水系エマルジョンについても記載されているが、ポリ
−３−ヒドロキシ酪酸の改質についての記載はなく、ま
た複合材料の特性についての記載もない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様なポ
リ−３−ヒドロキシ酪酸の改質をするためになされたも
のであり、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアル
コールを含有し、良好な生分解性及び柔軟性を有する生
分解性高分子組成物を提供することを目的とするもので
ある。
リ−３−ヒドロキシ酪酸の改質をするためになされたも
のであり、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアル
コールを含有し、良好な生分解性及び柔軟性を有する生
分解性高分子組成物を提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸と生分解性を有
する高分子材料であるポリビニルアルコールを含有する
高分子組成物は、共通溶媒から柔軟なフィルムが得られ
ることを見いだした。また、本発明者は、ポリ−３−ヒ
ドロキシ酪酸とポリビニルアルコールを含有する高分子
組成物は、完全な生分解性を損なうことなく、機械的物
性において一層優れた高分子材料が得られることを見出
した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたも
のである。
重ねた結果、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸と生分解性を有
する高分子材料であるポリビニルアルコールを含有する
高分子組成物は、共通溶媒から柔軟なフィルムが得られ
ることを見いだした。また、本発明者は、ポリ−３−ヒ
ドロキシ酪酸とポリビニルアルコールを含有する高分子
組成物は、完全な生分解性を損なうことなく、機械的物
性において一層優れた高分子材料が得られることを見出
した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたも
のである。
【０００９】即ち、本発明は、ポリ−３−ヒドロキシ酪
酸とポリビニルアルコールを含有することを特徴とする
生分解性高分子組成物である。
酸とポリビニルアルコールを含有することを特徴とする
生分解性高分子組成物である。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いるポリ−３−ヒドロキシ酪酸は、微生物の産生する
結晶性ポリエステルであり、優れた生分解性を有する
が、結晶性が高く、硬くて、もろいためプラスチック材
料としは実用化されていない。一方、ポリビニルアルコ
ールも生分解性を有することが知られているが、フィル
ム状態ではその生分解速度は小さい。本発明において
は、それら両者をブレンドすることにより、実用性ある
生分解性高分子組成物を得るものである。
用いるポリ−３−ヒドロキシ酪酸は、微生物の産生する
結晶性ポリエステルであり、優れた生分解性を有する
が、結晶性が高く、硬くて、もろいためプラスチック材
料としは実用化されていない。一方、ポリビニルアルコ
ールも生分解性を有することが知られているが、フィル
ム状態ではその生分解速度は小さい。本発明において
は、それら両者をブレンドすることにより、実用性ある
生分解性高分子組成物を得るものである。
【００１１】ポリ−３−ヒドロキシ酪酸としては、重量
平均分子量が1 万〜１０００万、好ましくは５万〜５０
０万のものが用いられる。また、ポリビニルアルコール
としては、重合度１０〜５，０００、好ましくは５０〜
２，５００のものが用いられる。ケン化度については特
に制限はない。
平均分子量が1 万〜１０００万、好ましくは５万〜５０
０万のものが用いられる。また、ポリビニルアルコール
としては、重合度１０〜５，０００、好ましくは５０〜
２，５００のものが用いられる。ケン化度については特
に制限はない。
【００１２】また、ポリビニルアルコールは、ビニルア
ルコール単位、酢酸ビニル等の残ビニルエステル単位の
他に、少量のその他の単位を含有することが可能であ
り、その他の単位の例としては、エチレン、プロピレ
ン、イソブテン等のα−オレフィン、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、無水
マレイン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはアル
キルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アルキルビニ
ルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビ
ニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、プロピ
オン酸ビニル、パーサティック酸ビニル、２−アクリル
アミドプロパンスルホン酸及びその塩等があげられる。
しかし必ずしもこれらに限定されるものではない。
ルコール単位、酢酸ビニル等の残ビニルエステル単位の
他に、少量のその他の単位を含有することが可能であ
り、その他の単位の例としては、エチレン、プロピレ
ン、イソブテン等のα−オレフィン、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、無水
マレイン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはアル
キルエステル等、アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アルキルビニ
ルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−ビ
ニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、プロピ
オン酸ビニル、パーサティック酸ビニル、２−アクリル
アミドプロパンスルホン酸及びその塩等があげられる。
しかし必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００１３】本発明の生分解性高分子組成物に含有され
るポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアルコールの
割合は、通常はポリ−３−ヒドロキシ酪酸１〜９９重量
部に対してポリビニルアルコール９９〜１重量部であ
り、好ましくはポリ−３−ヒドロキシ酪酸５〜９５重量
部に対してポリビニルアルコール９５〜５重量部で、さ
らに好ましくはポリ−３−ヒドロキシ酪酸２５〜７５重
量部に対してポリビニルアルコール７５〜２５重量部で
ある。ポリ−３−ヒドロキシ酪酸が１重量部未満では高
分子組成物の分解速度が遅くなり、また９９重量部を越
えると高分子組成物がもろくなるので好ましくない。
るポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアルコールの
割合は、通常はポリ−３−ヒドロキシ酪酸１〜９９重量
部に対してポリビニルアルコール９９〜１重量部であ
り、好ましくはポリ−３−ヒドロキシ酪酸５〜９５重量
部に対してポリビニルアルコール９５〜５重量部で、さ
らに好ましくはポリ−３−ヒドロキシ酪酸２５〜７５重
量部に対してポリビニルアルコール７５〜２５重量部で
ある。ポリ−３−ヒドロキシ酪酸が１重量部未満では高
分子組成物の分解速度が遅くなり、また９９重量部を越
えると高分子組成物がもろくなるので好ましくない。
【００１４】また、本発明の生分解性高分子組成物に
は、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアルコール
のほかに、デンプン、セルロース、キチン等の天然高分
子、及びその誘導体、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸等
の合成高分子類から選ばれる１種又は２種以上の物質を
加えて複合化することにより、環境中における生分解の
速度を調製することができる。
は、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニルアルコール
のほかに、デンプン、セルロース、キチン等の天然高分
子、及びその誘導体、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸等
の合成高分子類から選ばれる１種又は２種以上の物質を
加えて複合化することにより、環境中における生分解の
速度を調製することができる。
【００１５】このような第３成分は、使用目的に応じて
適当量を任意に添加することができる。
適当量を任意に添加することができる。
【００１６】さらに、本発明の生分解性高分子組成物に
はその他の有用な添加剤を添加することができ、例えば
可塑剤、補助剤、充填剤、潤滑剤、離型剤、発泡剤、安
定剤、増量剤、改質剤、流動促進剤、着色剤、顔料及び
これらの混合物が挙げられる。
はその他の有用な添加剤を添加することができ、例えば
可塑剤、補助剤、充填剤、潤滑剤、離型剤、発泡剤、安
定剤、増量剤、改質剤、流動促進剤、着色剤、顔料及び
これらの混合物が挙げられる。
【００１７】可塑剤の添加量は、全成分の総重量を基準
として約０．５〜約５０重量％、好ましくは約０．５〜
約３０重量％の範囲で添加される。低分子の有機可塑剤
としては、例えばグリセリン、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリンの各種アルキルエステ
ル類、及び低分子量のポリ（酸化アルキレン）、例えば
ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコ
ール）、ポリ（エチレン−プロピレングリコール）など
が挙げられる。
として約０．５〜約５０重量％、好ましくは約０．５〜
約３０重量％の範囲で添加される。低分子の有機可塑剤
としては、例えばグリセリン、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリンの各種アルキルエステ
ル類、及び低分子量のポリ（酸化アルキレン）、例えば
ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコ
ール）、ポリ（エチレン−プロピレングリコール）など
が挙げられる。
【００１８】本発明の生分解性高分子組成物は、ヘキサ
フルオロイソプロパノール、ジメチルスルホキシド等の
共通溶媒を用いて、溶液ブレンドによって得ることがで
きる。また、合成樹脂の溶融混練に汎用されるスクリュ
ー押出機、バンバリーミキサー、コニーダー等の溶融混
練装置を使用することによっても組成物を得ることがで
きる。
フルオロイソプロパノール、ジメチルスルホキシド等の
共通溶媒を用いて、溶液ブレンドによって得ることがで
きる。また、合成樹脂の溶融混練に汎用されるスクリュ
ー押出機、バンバリーミキサー、コニーダー等の溶融混
練装置を使用することによっても組成物を得ることがで
きる。
【００１９】本発明の生分解性高分子組成物をフィルム
状の形態にするには、共通溶媒からのキャスティングに
よってフィルムを得ることができる。また、押出成形、
ブロー成形、カレンダー成形等の通常の熱成形手法を用
いることによってもフィルムを得ることができる。ま
た、本発明のフィルム状の組成物は、二次加工性に優れ
ており、あらかじめフィルムを形成し、このフィルムを
用いて各種形状の成形物を得ることができる。
状の形態にするには、共通溶媒からのキャスティングに
よってフィルムを得ることができる。また、押出成形、
ブロー成形、カレンダー成形等の通常の熱成形手法を用
いることによってもフィルムを得ることができる。ま
た、本発明のフィルム状の組成物は、二次加工性に優れ
ており、あらかじめフィルムを形成し、このフィルムを
用いて各種形状の成形物を得ることができる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。
明する。
【００２１】実施例１ ポリ−３−ヒドロキシ酪酸（重量平均分子量６７万）と
ポリビニルアルコール（ケン化度９９〜１００％、重合
度２０００）をヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒
として溶液ブレンドし、この溶液をガラスシャーレ上に
キャスティングしフィルムを得た。
ポリビニルアルコール（ケン化度９９〜１００％、重合
度２０００）をヘキサフルオロイソプロパノールを溶媒
として溶液ブレンドし、この溶液をガラスシャーレ上に
キャスティングしフィルムを得た。
【００２２】得られたフィルムについて、ポリ−３−ヒ
ドロキシ酪酸成分の融点、結晶化度及び生分解性を測定
した。その結果を表−１に併せて示す。表−１に示した
結果により、本発明の生分解性高分子組成物は結晶化度
の低下による柔軟性の増大及び部分的な相容性を示して
いること、また生分解性にすぐれていることがわかる。
ドロキシ酪酸成分の融点、結晶化度及び生分解性を測定
した。その結果を表−１に併せて示す。表−１に示した
結果により、本発明の生分解性高分子組成物は結晶化度
の低下による柔軟性の増大及び部分的な相容性を示して
いること、また生分解性にすぐれていることがわかる。
【００２３】なお、表−１に示した特性の測定法は次の
通りである。
通りである。
【００２４】（１）融点 融点はＤＳＣ法（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）によるポリ
−３−ヒドロキシ酪酸の融解ピークの頂点により求め
た。
−３−ヒドロキシ酪酸の融解ピークの頂点により求め
た。
【００２５】（２）結晶化度 結晶化度はＤＳＣ法（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）による
ポリ−３−ヒドロキシ酪酸の融解ピークの熱量により求
めた。
ポリ−３−ヒドロキシ酪酸の融解ピークの熱量により求
めた。
【００２６】（３）生分解性 ほぼ５０μｍ厚に調製したフィルムを、土壌を仕込んだ
プランター中に埋設して、土壌の乾燥を防ぐため週１回
少量の水を加えながら、２３℃の恒温室中に６カ月保存
して外観変化を観察した。
プランター中に埋設して、土壌の乾燥を防ぐため週１回
少量の水を加えながら、２３℃の恒温室中に６カ月保存
して外観変化を観察した。
【００２７】なお、土壌は東京都目黒区大岡山に所在す
る東京工業大学構内の表層１０ｃｍの土壌を採取し、１
０メッシュのふるいでふるったものをそのまま使用し
た。
る東京工業大学構内の表層１０ｃｍの土壌を採取し、１
０メッシュのふるいでふるったものをそのまま使用し
た。
【００２８】
【表１】
【００２９】(注) １）ポリ−３−ヒドロキシ酪酸をＰ
ＨＢと略記する。
ＨＢと略記する。
【００３０】２）ポリビニルアルコールをＰＶＡと略記
する。
する。
【００３１】
【発明の効果】本発明の生分解性高分子組成物は、柔軟
で機械的物性に優れ、かつ組成物全体が良好な生分解性
を有するものである。従って、環境中に放出されても分
解し、コンポスト処理も可能な生分解性高分子組成物を
提供できる。
で機械的物性に優れ、かつ組成物全体が良好な生分解性
を有するものである。従って、環境中に放出されても分
解し、コンポスト処理も可能な生分解性高分子組成物を
提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 67:04
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリ−３−ヒドロキシ酪酸とポリビニル
アルコールを含有することを特徴とする生分解性高分子
組成物。 - 【請求項２】 ポリ−３−ヒドロキシ酪酸１〜９９重量
部、ポリビニルアルコール９９〜１重量部を含有する請
求項１記載の生分解性高分子組成物。 - 【請求項３】 可塑剤を含有する請求項１記載の生分解
性高分子組成物。 - 【請求項４】 フィルム状の形態からなる請求項１記載
の生分解性高分子組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31311091A JPH05125266A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 生分解性高分子組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31311091A JPH05125266A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 生分解性高分子組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125266A true JPH05125266A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=18037267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31311091A Pending JPH05125266A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 生分解性高分子組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05125266A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9301996A (nl) * | 1993-11-18 | 1995-06-16 | Rudolph Arthur Marinus Kooijma | Biologisch afbreekbaar vezelprodukt, werkwijze voor de bereiding hiervan, en voortbrengselen, die uit dit vezelprodukt zijn gevormd. |
| JP2017218681A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 国立大学法人信州大学 | ナノ繊維及びその製造方法 |
| JP2019506496A (ja) * | 2016-02-01 | 2019-03-07 | クール，ノルベルト | 酸素気密性プラスチック、及び酸素気密性プラスチックから製造された包装材料 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP31311091A patent/JPH05125266A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9301996A (nl) * | 1993-11-18 | 1995-06-16 | Rudolph Arthur Marinus Kooijma | Biologisch afbreekbaar vezelprodukt, werkwijze voor de bereiding hiervan, en voortbrengselen, die uit dit vezelprodukt zijn gevormd. |
| JP2019506496A (ja) * | 2016-02-01 | 2019-03-07 | クール，ノルベルト | 酸素気密性プラスチック、及び酸素気密性プラスチックから製造された包装材料 |
| EP3411436B1 (de) | 2016-02-01 | 2019-09-18 | Norbert Kuhl | Sauerstoffdichter kunststoff, verfahren zur herstellung, verwendung und daraus hergestelltes verpackungsmaterial |
| EP3597565A1 (de) | 2016-02-01 | 2020-01-22 | Martin Wassmer | Sauerstoffdichter kunststoff und daraus hergestelltes verpackungsmaterial |
| EP3411436B2 (de) † | 2016-02-01 | 2022-12-28 | Norbert Kuhl | Sauerstoffdichter kunststoff, verfahren zur herstellung, verwendung und daraus hergestelltes verpackungsmaterial |
| US11578200B2 (en) | 2016-02-01 | 2023-02-14 | Norbert Kuhl | Oxygen-tight food container |
| US11753536B2 (en) | 2016-02-01 | 2023-09-12 | Norbert Kuhl | Oxygen-tight plastic, and packaging material produced therefrom |
| JP2017218681A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 国立大学法人信州大学 | ナノ繊維及びその製造方法 |
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