JPH0532823A

JPH0532823A - 崩壊性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0532823A
Application number: JP21259991A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Kamimura; 知義上村; Yoshimi Akamatsu; 吉美赤松; Yuichi Yoshida; 裕一吉田
Original assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-07-29
Filing date: 1991-07-29
Publication date: 1993-02-09

Abstract

(57)【要約】【目的】エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物とデ
ンプン系高分子との併用にかかる生分解性樹脂組成物に
光分解性を付与することによって、如何なる廃棄条件下
にあっても崩壊性を確保するようにすると同時に、物性
的にも耐衝撃性や低温時の柔軟性を付与することを目的
とする。【構成】エチレン含量２０〜６０モル％、酢酸ビニル
単位のケン化度９０モル％以上のエチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物(A) とデンプン系高分子(B) とからな
る組成物に、さらにエチレン−一酸化炭素共重合体、エ
チレン−ビニルケトン系共重合体、ポリブタジエンまた
はイソプレン系ゴムよりなる光分解性高分子(C) を配合
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物とデンプン系高分子とからなる生分解
性樹脂組成物に光分解性と柔軟性とを付与した崩壊性樹
脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】包装材料としてのプラスチックス製のフ
ィルムや容器、農業用資材としてのプラスチックスフィ
ルムや結束用テープをはじめとするプラスチックス成形
物は、正規の処理ルート以外で廃棄されることがある。
この場合、該成形物は長年その形状を維持するため、深
刻な廃棄物公害を生じている。そこで、野外、田畑、河
川等に廃棄されるおそれのある成形物は、使用目的が達
成された後は土中や水中の微生物によりすみやかに分解
されることが望まれる。

【０００３】このような背景から、生分解性成形物を得
るための生分解性樹脂組成物の研究開発が盛んに行われ
ている。これらの研究開発のうちエチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物（つまりエチレン−ビニルアルコール
共重合体）とデンプン系高分子とからなる生分解性樹脂
組成物について、次のような出願がなされている。

【０００４】特開平３−３１３３３号公報には、エチレ
ン／ビニルアルコール共重合体および変性澱粉を含んで
なる生分解性プラスチック物品製造用ポリマー組成物で
あって、該エチレン／ビニルアルコール共重合体のエチ
レン含量が１０〜９０重量％であり、メルトフローイン
デックス（２３０℃、2.16Kgで測定）が２〜５０である
ポリマー組成物が示されている。ここでエチレン／ビニ
ルアルコール共重合体の加水分解度（つまりケン化度）
は、好ましくは９０〜99.9％である。

【０００５】特開平３−２４１０１号公報には、澱粉
を、高沸点可塑剤と尿素、アルカリ土類またはアルカリ
金属水酸化物およびこれらの混合物から選ばれた変性剤
と共に、可塑剤の沸点以下で１２０〜１７０℃の温度に
おいて澱粉を変性するのに十分な時間混合することから
なる生分解性プラスチック物品製造用変性澱粉組成物の
製法が示されており、該公報の実施例の直前の個所に
は、この変性澱粉組成物はエチレン／ビニルアルコール
共重合体と混合するのに適しているとの記載がある。

【０００６】特開平２−１４２２８号公報には、水を含
む分解澱粉および少なくとも１種の実質的に水不溶性の
合成熱可塑性ポリマーを含む溶融体から得られる配合ポ
リマー材料が示されている。ここで実質的に水不溶性の
合成熱可塑性ポリマーとは、ポリエチレン、ポリイソブ
チレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン；ポリ
塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレンのようなビ
ニルポリマー；ポリアクリロニトリル；ポリビニルカル
バゾール；ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸
エステル；ポリアセタール；ポリアミド、熱可塑性ポリ
エスステル、ポリカーボネート、ポリアルキレンテレフ
タレートのような多縮合物；ポリアリールエーテル；熱
可塑性ポリイミド；ポリヒドロキシブチレート、ポリア
ルキレンオキシド；エチレン／酢酸ビニル−コポリマ
ー、エチレン／ビニルアルコール−コポリマー、エチレ
ン／アクリル酸−コポリマー、エチレン／アクリル酸エ
チル−コポリマー、エチレン／アクリル酸メチル−コポ
リマー、エチレン／メタクリレート−コポリマー；ＡＢ
Ｓ−コポリマー、スチレン／アクリロニトリル−コポリ
マー；およびこれらの混合物である。なお、上記のよう
にエチレン／ビニルアルコール−コポリマーについても
言及があるが、これを用いた実施例はあげられていな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】エチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物とデンプン系高分子とからなる生分解
性樹脂組成物を成形した生分解性成形物は、たとえ土中
や水中に投棄されるようなことがあってもやがては微生
物により分解するため、今後の用途拡大が期待される。

【０００８】しかしながら、エチレン−酢酸ビニル共重
合体ケン化物とデンプン系高分子とからなる生分解性樹
脂組成物を成形した生分解性成形物は、光分解性が乏し
いため投棄形態によっては所期の崩壊性が得られないこ
とがある上、物性的にも耐衝撃性や低温時の柔軟性が不
足する傾向があり、今後の用途拡大のためにはこれらの
問題点を解決することが必要である。

【０００９】上に引用した特開平３−３１３３３号公
報、特開平２−２４１０１号公報および特開平２−１４
２２８号公報は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物とデンプン系高分子とからなる生分解性樹脂組成物に
関するバックグラウンドとしての技術を示しているにと
どまり、上記の問題点については未解決事項となってい
る。

【００１０】本発明は、このような状況に鑑み、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物とデンプン系高分子と
の併用にかかる生分解性樹脂組成物に光分解性を付与す
ることによって如何なる廃棄条件下にあっても崩壊性を
確保し、同時に物性的にも耐衝撃性や低温時の柔軟性を
付与することを目的になされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の崩壊性樹脂組成
物は、・エチレン含量２０〜６０モル％、酢酸ビニル単位の
ケン化度９０モル％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物(A) 、・デンプン系高分子(B) 、および、・エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ビニル
ケトン系共重合体、ポリブタジエンおよびイソプレン系
ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも一種の光分解性
高分子(C)よりなるものである。

【００１２】以下本発明を詳細に説明する。

【００１３】エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
(A) 本発明においては、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物(A) としてエチレン含量２０〜６０モル％、酢酸ビ
ニル単位のケン化度９０モル％以上の組成のものを用い
る。エチレン含量、ケン化度がこの範囲からはずれると
きは、機械的性質、耐油性、耐気体透過性などの性質が
不足するようになる。

【００１４】なお上記共重合組成を有するエチレン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物(A) は、本発明の趣旨を損な
わない限りにおいて、他の共重合可能なモノマー（他の
α−オレフィン、エチレン性不飽和カルボン酸系化合
物、ビニルエーテル、酢酸ビニル以外のビニルエステ
ル、エチレン性不飽和スルホン酸系化合物、オキシアル
キレン基含有モノマーなど）で共重合変性されていても
よく、またオキシアルキレンエーテル化、シアノエチル
化、アセタール化、ウレタン化などの「後変性」された
ものであってもよい。

【００１５】上記エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物(A) は、溶融成形性および物性の点から、２１０℃に
おける２１６０ｇ荷重下のメルトフローインデックスが
１〜１００g/10min にあることが望ましい。

【００１６】上記エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物(A) は、典型的には、エチレン−酢酸ビニル共重合体
をアルカリケン化した後のエチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物の粉末、粒子またはペレットを洗浄精製する
ことにより取得される。洗浄精製に際しては、酸、特に
弱酸の水溶液または希薄な強酸（またはその酸性塩）の
水溶液で充分に洗浄し、さらに必要に応じ水洗によって
樹脂に付着した酸を除去した後、許容含水率以下になる
まで乾燥するようにすることが望ましい。

【００１７】ここで弱酸としては、酢酸、プロピオン
酸、グリコール酸、乳酸、アジピン酸、アゼライン酸、
グルタール酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸をはじめ通常ｐＫａ（２５℃）が 3.5以上の
ものが用いられる。強酸としては、シュウ酸、マレイン
酸などｐＫａ（２５℃）が 2.5以下の有機酸やリン酸、
硫酸、硝酸、塩酸などの無機酸があげられ、これらの強
酸の酸性塩も用いることができる。強酸（またはその酸
性塩）による処理は、弱酸による処理を行った後、水洗
の前または後に行うのが通常である。

【００１８】デンプン系高分子(B) デンプン系高分子(B) としては、生デンプン（トウモロ
コシデンプン、馬鈴薯デンプン、甘藷デンプン、コムギ
デンプン、キッサバデンプン、サゴデンプン、タピオカ
デンプン、モロコシデンプン、コメデンプン、マメデン
プン、クズデンプン、ワラビデンプン、ハスデンプン、
ヒシデンプン等）；物理的変性デンプン（α−デンプ
ン、分別アミロース、湿熱処理デンプン等）；酵素変性
デンプン（加水分解デキストリン、酵素分解デキストリ
ン、アミロース等）；化学分解変性デンプン（酸処理デ
ンプン、次亜塩素酸酸化デンプン、ジアルデヒドデンプ
ン等）；化学変性デンプン誘導体（エステル化デンプ
ン、エーテル化デンプン、カチオン化デンプン、架橋デ
ンプン等）などが用いられる。なお、化学変性デンプン
誘導体のうちエステル化デンプンとしては、酢酸エステ
ル化デンプン、コハク酸エステル化デンプン、硝酸エス
テル化デンプン、リン酸エステル化デンプン、尿素リン
酸エステル化デンプン、キサントゲン酸エステル化デン
プン、アセト酢酸エステル化デンプンなど、エーテル化
デンプンとしては、アリルエーテル化デンプン、メチル
エーテル化デンプン、カルボキシメチルエーテル化デン
プン、ヒドロキシエチルエーテル化デンプン、ヒドロキ
シプロピルエーテル化デンプンなど、カチオン化デンプ
ンとしては、デンプンと２−ジエチルアミノエチルクロ
ライドの反応物、デンプンと２，３−エポキシプロピル
トリメチルアンモニウムクロライドの反応物など、架橋
デンプンとしては、ホルムアルデヒド架橋デンプン、エ
ピクロルヒドリン架橋デンプン、リン酸架橋デンプン、
アクロレイン架橋デンプンなどがあげられる。

【００１９】光分解性高分子(C) 光分解性高分子(C) としては、エチレン−一酸化炭素共
重合体、エチレン−ビニルケトン系共重合体、ポリブタ
ジエンおよびイソプレン系ゴムよりなる群から選ばれた
少なくとも一種の光分解性高分子が用いられる。

【００２０】エチレン−一酸化炭素共重合体は、エチレ
ンと一酸化炭素とを高温下に超高圧で共重合させること
により得られ、一酸化炭素の共重合割合は 0.3〜１０重
量％程度とすることが多い。

【００２１】エチレン−ビニルケトン系共重合体として
は、エチレン−メチルビニルケトン共重合体やエチレン
−メチルプロピルケトン共重合体があげられる。ビニル
ケトンの共重合割合は 0.1〜１０モル％程度とすること
が多いが、さらに共重合割合を高くすることもできる。

【００２２】ポリブタジエンとしては、熱可塑性１，２
−ポリブタジエン、高シス−ブタジエンゴム、低シス−
ブタジエンゴムなどがあげられるが、ブタジエンを９０
％以上１，２−結合させた熱可塑性１，２−ポリブタジ
エンが特に好ましい。

【００２３】イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム、天
然トランス−ポリイソプレン、変性天然ゴム、イソプレ
ンゴム、トランス−ポリイソプレンなどが用いられ、特
に天然ゴムが重要である。

【００２４】配合割合エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A) とデンプン
系高分子(B) との配合割合は重量比で８０：２０〜２
０：８０に設定することが望ましく、デンプン系高分子
(B) の割合が余りに少ないときは生分解性が不足し、一
方デンプン系高分子(B) の割合が余りに多いときは成形
物の機械的物性が不足するようになる。また、エチレン
−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A) とデンプン系高分子
(B) との合計量１００重量部に対する光分解性高分子
(C) の割合は３〜７０重量部、殊に５〜４０重量部に設
定することが望ましく、光分解性高分子(C) の割合が余
りに少ないときは所期の光分解性が得られない上、物性
面においても耐衝撃性や低温時の柔軟性の改善効果が不
足し、一方光分解性高分子(C) の割合が余りに多いとき
には物性バランスが損なわれる。

【００２５】他の添加物上記各成分からなる本発明の樹脂組成物には、さらに、
水、可塑剤、デンプン系高分子(B) 以外の生分解性高分
子、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A) や光分
解性高分子(C) 以外の合成高分子、充填剤、着色剤、耐
水化剤などの添加物を適当量配合することができる。こ
のうち水は、含水エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物(A) や含水デンプン系高分子(B) の形で配合に供する
こともできる。可塑剤としては、多価アルコール（グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、マンニトール、ソルビトール等）や尿
素があげられる。デンプン系高分子(B) 以外の生分解性
高分子としては、多糖類系高分子、セルロース系高分
子、タンパク質系高分子などがあげられる。

【００２６】配合順序および溶融成形法上記各成分の配合順序には特に限定はないが、エチレン
−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A) およびデンプン系高
分子(B) に必要に応じて水や可塑剤を加えたものをヘン
シェルミキサー等の混合機に別々にあるいは同時に投入
して混合し、さらに押出機に供給して溶融混練を行って
一旦ペレット化し、ついでこのペレットと光分解性高分
子(C) とをドライブレンドして、その後に目的に応じた
成形機に供給し、所期の形状に成形する方法が好適に採
用される。

【００２７】溶融成形法としては、押出成形法（ブロー
成形法を含む）、射出成形法、カレンダー成形法などが
採用される。

【００２８】本発明の崩壊性樹脂組成物により得られる
成形物は、包装用資材（フィルム、シート、ボトル、カ
ップ、トレイ、缶キャリア等）、農業用資材（農業用フ
ィルム、結束テープ等）、民生用資材（おむつのバック
シート、買物袋、ゴミ袋等）をはじめ、種々の用途に用
いることができる。

【００２９】

【作用】本発明においては、エチレン−酢酸ビニル共重
合体ケン化物(A) にデンプン系高分子(B) を配合したこ
とにより、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A)
の物性、性質を生かしながら生分解性が付与され、かつ
この配合系にさらに光分解性高分子(C) を含有させたこ
とにより、光分解性、耐衝撃性、低温時の柔軟性が付与
される。

【００３０】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。以下「部」とあるのは重量部である。

【００３１】〈崩壊性成形物の製造〉実施例１エチレン含量４４モル％、ケン化度99.5モル％、メルト
フローインデックス12.0のエチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物(A) ４５部、生デンプン（含水率約１２重量
％のコーンスターチ）(B) ５５部、グリセリン（可塑
剤）２０部をヘンシェルミキサーに投入して混合し、つ
いでベント付き二軸押出機に供給してストランド状に溶
融押出すると共に、ペレタイザーでペレット化した。二
軸押出条件は下記の通りとした。

【００３２】スクリュー径３０mm Ｌ／Ｄ３０スクリュー回転数１５０rpm （同方向回転）ベントオープンベントダイス直径５mmのノズル２本

【００３３】次に、上記で得られたペレット８０部に光
分解性高分子(C) の一例としてのエチレン−一酸化炭素
共重合体（一酸化炭素の共重合割合 1.6重量％、ユニオ
ン・カーバイド・コーポレーション社製のＤＨＤＡ−１
２１９）２０部をドライブレンドして樹脂組成物を得
た。

【００３４】上記で得た樹脂組成物をマニホールドタイ
プのシートダイを装備した単軸押出機に供給して厚さ５
００μm のシートを製造した。単軸押出条件は下記の通
りとした。

【００３５】シリンダー内径４０mm Ｌ／Ｄ２８スクリュー回転数５０rpm スクリュー形状フルフライト型圧縮比 4.0

【００３６】実施例２実施例１におけるペレット８０部とエチレン−一酸化炭
素共重合体２０部との組成物に代えて、上記ペレット９
０部と光分解性高分子(C) の一例としてのエチレン−メ
チルビニルケトン共重合体（メチルビニルケトンの共重
合割合2.1モル％）１０部との組成物を用いたほかは実
施例１を繰り返し、シートを製造した。

【００３７】実施例３実施例１におけるペレット８０部とエチレン−一酸化炭
素共重合体２０部との組成物に代えて、上記ペレット９
０部と光分解性高分子(C) の一例としての熱可塑性１，
２−ポリブタジエン（日本合成ゴム株式会社製のＪＳＲ
ＲＢ８３０）１０部との組成物を用いたほかは実施例
１を繰り返し、シートを製造した。

【００３８】実施例４実施例１におけるペレット８０部とエチレン−一酸化炭
素共重合体２０部との組成物に代えて、上記ペレット９
３部と光分解性高分子(C) の一例としての天然ゴム（マ
レーシアゴムＳＭＲ）７部との組成物を用いたほかは実
施例１を繰り返し、シートを製造した。

【００３９】比較例１光分解性高分子(C) を配合することなく、実施例１にお
けるペレットのみを単軸押出機に供給して、シートを製
造した。

【００４０】〈条件および結果〉上記の実施例１〜４お
よび比較例１の条件および結果を表１に示す。

【００４１】表１実施例比較例１２３４１樹脂分の組成（部）ペレット 80 90 90 93 100 光分解性高分子(C) C₁ 20 C₂ 10 C₃ 10 C₄ 7 − 機械的特性（20℃) 引張強度(kg/cm²) 170 150 170 170 200 引張伸度（％） 100 60 60 50 30 デュポン衝撃試験(cm) 50 40 40 40 20 機械的特性(-10℃) 引張強度(kg/cm²) 250 230 300 320 350 引張伸度（％） 50 50 30 30 5 デュポン衝撃試験(cm) 40 40 30 30 10 崩壊性光分解性(hr) 240 300 200 300 600以上生分解性６ケ月後ｂｂｂｂｂ１年後ａａａａａ

【００４２】注１：ペレットは、下記の処方の混合物を
ベント付き二軸押出機に供給して溶融押出すると共に、
ペレット化したもの。エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物(A) ４５部生デンプン（含水率約１２重量％のコーンスターチ）(B) ５５部グリセリン（可塑剤）２０部

【００４３】注２：用いた光分解性高分子(C) は次の通
り。 C₁：エチレン−一酸化炭素共重合体 C₂：エチレン−メチルビニルケトン共重合体 C₃：熱可塑性１，２−ポリブタジエン C₄：天然ゴム

【００４４】注３：デュポン衝撃試験は、１kg荷重、テ
ストピースｎ＝10、非破壊数５以上となる高さ(cm)。

【００４５】注４：光分解性は、サンシャインウエザー
メーター（カーボンアーク灯、連続照射、１２０分照射
中１８分水シャワリング、ブラックパネル温度６３±３
℃）を用いて耐光性を試験したときのシートに亀裂が入
るまでの時間。

【００４６】注５：生分解性は、シートを堆肥混合土中
に埋め立て、６ケ月後および１年後に掘り出してシート
の状態を目視観察し、次の２段階で評価した。ａ：形は残っているが、全面に多数の亀裂および穴が認
められる。ｂ：亀裂および穴が部分的に認められる。

【００４７】

【発明の効果】本発明の崩壊性樹脂組成物は、生分解性
のみならず光分解性を有するので、如何なる廃棄条件下
にあっても崩壊性を確保することができる。加えて、物
性的にも好ましい耐衝撃性および低温時の柔軟性を有し
ている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン含量２０〜６０モル％、酢酸ビニ
ル単位のケン化度９０モル％以上のエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物(A) 、デンプン系高分子(B) 、およ
び、エチレン−一酸化炭素共重合体、エチレン−ビニル
ケトン系共重合体、ポリブタジエンおよびイソプレン系
ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも一種の光分解性
高分子(C) よりなる崩壊性樹脂組成物。
【請求項２】エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
(A) とデンプン系高分子(B) との配合割合が重量比で８
０：２０〜２０：８０であり、エチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物(A) とデンプン系高分子(B)との合計量
１００重量部に対する光分解性高分子(C) の割合が３〜
７０重量部である請求項１記載の崩壊性樹脂組成物。