JPH0794576B2 - 柔軟性を有する生分解性フィルムまたはシート、及びその製造方法 - Google Patents

柔軟性を有する生分解性フィルムまたはシート、及びその製造方法

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JPH0794576B2
JPH0794576B2 JP3339964A JP33996491A JPH0794576B2 JP H0794576 B2 JPH0794576 B2 JP H0794576B2 JP 3339964 A JP3339964 A JP 3339964A JP 33996491 A JP33996491 A JP 33996491A JP H0794576 B2 JPH0794576 B2 JP H0794576B2
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chitosan
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純 細川
一年 吉原
隆昌 久保
覚志 丸山
邦夫 金岡
彰彦 上田
健二 立石
和夫 近藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微生物により速やかに分
解される生分解性フィルムまたはシートに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル等に代表されるプラスチックはその優れた特性を
活かし種々の用途に使用されている。しかしこれらのプ
ラスチックは自然環境下では分解されないため、近年プ
ラスチックによる環境汚染の問題がクローズアップされ
ている。この様な背景のもと、土壌中の微生物によって
容易に分解され環境に負担を与えないプラスチック材料
として、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、微生物が生産
するポリヒドロキシブチレート及びその誘導体等の生分
解性プラスチックが提案されている。また、澱粉、セル
ロース、キトサン、プルラン等の天然物を利用した生分
解性の素材も数多く提案されている。
【0003】本発明者らは先に天然素材であるセルロー
ス繊維とキトサンを複合化することにより得られる新規
な生分解性の複合シート[特開平2−6689]、これ
に澱粉を加えて複合化した吸水性の複合材料[特開平2
−281050]、またセルロース系繊維とキトサン、
及びグリセリンを複合化してなる耐水性皮膜[特開平2
−127486]を開示した。これらは天然素材を利用
した成形材料に共通する耐水性の悪さが大きく改良され
たものであり、また天然素材を主成分にするため土壌中
の微生物により速やかに分解されるといる優れた特徴を
有している。
【0004】しかしながら、上記セルロース繊維とキト
サンよりなる複合シートやこれに澱粉を添加してなる複
合材料はその優れた特性を活かして種々の用途への利用
が考えられるが、得られる成形体は柔軟性に乏しいため
柔軟性の要求される用途には不向きである。また、セル
ロース繊維とキトサン、及びグリセリンを複合化してな
るシートは、グリセリンを生分解時期の制御剤として添
加しているが、この制御効果のほかに可塑剤としての効
果も示すため、得られるシートは結果として柔軟性の付
与されたものになる。しかし、グリセリンを含むシート
を可塑効果の点で見た場合、経時とともにグリセリンが
揮発してシートが硬くなるという問題点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、このよう
な従来の欠点を克服し、経時により低下することのない
柔軟性を有し、かつ外観の悪化も起こさず、しかも包装
用、農園芸用等の分野で環境汚染のない優れた生分解性
シートを提供することを目的とする。
【0006】
【問題を解決するための手段】本発明によれば、微細セ
ルロース繊維とキトサン、及びポリグリセリンよりなる
ことを特徴とする柔軟性を有する生分解性フィルムまた
はシートが提供され、また微細セルロース繊維とキトサ
ン溶液、及びポリグリセリンを混合し、乾燥することを
特徴とする柔軟性を有する生分解性フィルムまたはシー
トの製造方法が提供される。
【0007】一般に可塑剤は、基材に十分な柔軟性を与
えることはもちろんのこと、基材と十分相溶して不均一
化やべとつきがないこと、経時とともに分離したり揮発
逃散しないこと等が求められる。本発明者らはこの様な
観点からセルロース繊維とキトサンよりなる複合シート
に適した可塑剤を種々検討を行った。セルロース繊維と
キトサンよりなる複合シートはセルロース繊維とキトサ
ン溶液を混合し、乾燥することによって製造されるた
め、一般のプラスチックに使用される、フタル酸エステ
ル、脂肪族二塩基酸エステル、トリメリット酸エステル
等の水不溶性の可塑剤は不向きであった。また、一般に
水溶性のプラスチックにはグリセリン、エチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、ソルビトール等の多価
アルコールが可塑剤として使用される。そこで、セルロ
ース繊維とキトサンよりなる複合シートにおいても、可
塑剤として種々の多価アルコールを検討したところ、ポ
リグリセリンを使用した場合のみ前記の可塑剤としての
条件が充たされることを見出し本発明に至った。
【0008】本発明において使用されるセルロース繊維
としては、木材、藁、綿、麻、竹、バカス等の植物から
得られるセルロース、ヘミセルロース、リグノセルロー
ス、ペクトセルロースや菌が生産するバクテリアセルロ
ース等からなる繊維が上げられる。これ等のセルロース
繊維は公知の種々の方法で微細化できるが、特に微細に
叩解されたセルロース繊維が好ましく用いられる。微細
セルロース繊維の大きさについては、長さ2mm以下、
直径10μ以下、であり、好ましくは長さ1mm以下、
直径5μ以下、特に好ましくは長さ0.5mm以下、直
径1μ以下である。微細セルロース繊維の大きさが上記
の範囲を越えると、強度や透明性が低下して好ましくな
い。
【0009】本発明において使用されるキトサンは、カ
ニ、エビ等の甲殻類の殻、昆虫類の外皮、菌糸体等から
得られるキチンに化学的あるいは生物学的処理を加えて
脱アセチル化したものである。キトサンの分子量、脱ア
セチル化度は特に制限はないが、溶解性の点で脱アセチ
ル化度は60%以上のものが好ましい。キトサンはその
ままでは水に溶けないので、塩酸等の無機酸、又は蟻
酸、酢酸、乳酸等の有機酸の希酸水溶液に溶解すること
によりキトサン溶液として使用される。
【0010】本発明において使用されるポリグリセリン
としてはグリセリンの2量体以上、10量体以下のもの
が特に好ましく用いられる。また少量のグリセリンが混
合したものであっても差し支えない。
【0011】使用原料の配合割合としては微細セルロー
ス繊維100重量部に対し、キトサン2〜100重量
部、ポリグリセリン10〜200重量部であり、特にキ
トサン5〜80重量部、ポリグリセリン50〜150部
が好ましい。キトサンが2重量部未満、又は100重量
部を越える場合は湿潤強度が弱くなり好ましくない。
又、ポリグリセリンが10重量部未満では柔軟性が付与
されず、200重量部を越えると強度が低下して好まし
くない。尚、本発明の柔軟性を有する生分解性シートは
吸水性を付与するために澱粉を添加したり、生分解性を
速めるために蛋白質を添加したものであっても差し支え
ない。
【0012】本発明の柔軟性を有する生分解性シートの
製造方法を示すと、微細セルロース繊維とキトサン溶液
及び、ポリグリセリンを混合してシート、形成用組成物
を得、次いで、これを公知の流延法等によりシート状に
し、乾燥することにより複合化が起こり優れた強度と柔
軟性を有するシートが得られる。乾燥温度としては30
℃〜200℃、特に50℃〜160℃が好ましい。乾燥
温度が200℃を越えると一部分解が始まり好ましくな
い。
【0013】
【実施例】次に、本発明を実施例、比較例によって更に
詳細に説明する。引張強度はASTM D882−81
に準じて測定した。スティフネスは巾15mm、厚さ9
0μのフィルムをフィルムスティフネステスターを用い
て測定した。微生物分解性試験は、土を入れたポリ容器
にフィルムを埋めて、23℃、95〜100%RHで3
ヵ月放置後に掘りだし、その分解状態を観察して行っ
た。
【0014】実施例1 微細に叩解したセルロース繊維の水分散体[ダイセル化
学工業(株)MFC−100セルロース含量4重量%]
100重量部と、キトサン[加ト吉(株)キトサン10
B]0.8重量部を0.5重量%の酢酸水溶液に溶解し
た溶液80重量部、ジグリセリン[ダイセル化学工業
(株)ユニグリG2]3重量部、及び水300重量部を
十分に混合する。これをガラス板上に流延し、70℃で
6時間乾燥して柔軟性を有する半透明のフィルムを得
た。得られたフィルムの調製直後と23℃、50%RH
で6ヵ月放置後の外観、スティフネス、引張強度、及び
重量変化を表1に示す。また、生分解性試験ではフィル
ムは原形を留めない程度に分解していた。
【0015】実施例2 ジグリセリンの代わりにグリセリンの6量体[ダイセル
化学工業(株)ユニグリG6]を用いた以外は、実施例
1と同様にして柔軟性を有する半透明のフィルムを得
た。得られたフィルムの調製直後と23℃、50%RH
で6ヵ月放置後の外観、スティフネス、引張強度、及び
重量変化を表1に示す。また、生分解性試験ではフィル
ムは原形を留めない程度に分解していた。
【0016】
【表1】
【0017】比較例1 ジグリセリンの代わりに表2に示す多価アルコールを使
用した以外は、実施例1と同様にして半透明のフィルム
を得た。得られたフィルムの調製直後と23℃、50%
RHで6ヵ月放置後の外観、スティフネス、引張強度、
及び重量変化を表2に示す。表2から明かなようにグリ
セリンやトリメチロールプロパンを使用した場合は、経
時とともに揮発による重量減少が見られ、フィルムの柔
軟性も低下した。トリメチロールエタンやソルビトール
を使用した場合は、経時とともにフィルム表面に結晶が
析出してきた。また、マンニトールやペタンエリスリト
ールを使用した場合は、フィルムには柔軟性が付与され
なかった。
【0018】
【表2】
【0019】比較例2 ジグリセリンの代わりに多価アルコールとしてエチレン
グリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリ
コール#200、#400、#600、ポリプロピレン
グリコール#400、ネオペンチルグリコールを各々使
用した以外は、実施例1と同様にしてフィルムを得た。
しかし、基材との相溶性が悪くフィルムはいずれも白化
した。
【0020】
【発明の効果】本発明の生分解性を有するフィルムまた
はシートは、経時により低下することのない柔軟性を有
し、また外観の悪化も生じることがなく、包装用、農園
芸用の分野において、無公害の資材として優れた効果を
発揮する。また本発明により該生分解性フィルムまたは
シートを工業的に有利な方法で製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉原 一年 香川県高松市花の宮町2丁目3番3号 工 業技術院四国工業技術試験所内 (72)発明者 久保 隆昌 香川県高松市花の宮町2丁目3番3号 工 業技術院四国工業技術試験所内 (72)発明者 丸山 覚志 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社研究所内 (72)発明者 金岡 邦夫 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社研究所内 (72)発明者 上田 彰彦 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社研究所内 (72)発明者 立石 健二 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社研究所内 (72)発明者 近藤 和夫 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社研究所内 審査官 鐘尾 みや子 (56)参考文献 特開 平3−143901(JP,A) 特開 平2−127486(JP,A) 特開 昭62−43438(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微細セルロース繊維とキトサン、及びポ
    リグリセリンよりなることを特徴とする柔軟性を有する
    生分解性フィルムまたはシート。
  2. 【請求項2】 微細セルロース繊維とキトサン溶液、及
    びポリグリセリンを混合し、乾燥することを特徴とする
    柔軟性を有する生分解性フィルムまたはシートの製造方
    法。
JP3339964A 1991-11-28 1991-11-28 柔軟性を有する生分解性フィルムまたはシート、及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH0794576B2 (ja)

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