JPH08253675A - 易分解性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一酸化炭素−エチレン系共重合体からなるポ
リケトンを還元して得たポリアルコールおよび多糖類か
らなる易分解性組成物。 【効果】 本発明の組成物は易分解性が優れており、フ
ィルム成形時の延展性が優れている。さらに本発明の組
成物から得られる成形物は使用後、廃棄物として土中に
埋め立てた場合、微生物により速やかに分解を受け、そ
の形状、強度などが消失する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルム溶融形成時に
延展性に優れた易分解性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に合成高分子は高度の材料特性を備
え、加工性に優れしかも安価であるため、あらゆる分野
で広く利用されている。しかしその成形品はかさ高く、
自らの耐久性のため投棄あるいは埋め立てしても自然に
分解せず、また焼却すれば発熱量が高いため、焼却設備
を傷めるなど最近プラスチック廃棄物の処理法が問題と
なっている。そのため光あるいは微生物によって、部分
的に分解させることにより該プラスチック廃棄物のかさ
高さを減少させ、廃棄物の処理設備あるいは埋め立て地
を有効に利用する研究がなされてきた。

【０００３】中でも、比較的安価でかつ完全な生物分解
性を有する澱粉を易分解性付与剤として、熱可塑性樹脂
にブレンドすることにより、生物分解性を有する熱可塑
性樹脂組成物に関する研究は盛んに行われている（特開
平２−１４２２８号、同３−３１３３３号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の組成物は、易分解性が十分でなく、また成形する場合
の延伸性に問題があり、薄いフィルムが得られない。

【０００５】しかして、本発明の目的は、易分解性に優
れた、しかもフィルム形成時の延伸性の優れた組成物を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、一酸化炭素
−エチレン共重合体を還元して得たポリアルコールおよ
び多糖類からなる組成物を提供することによって達成さ
れる。

【０００７】以下、本発明を具体的に説明する。

【０００８】本発明において、ポリアルコ−ルとは、一
酸化炭素−エチレン系共重合体からなるポリケトンを還
元して得たポリアルコールであり、特に式（Ｉ）で示さ
れる反復単位を８０％以上含むポリアルコールが、ガス
バリヤー性、機械的特性、成形性の点から好適である。
上記反復単位は９０％以上含まれることがさらに好まし
く、特に９５％以上含まれることが好ましく、さらには
９７％以上含まれることが最適である。

【０００９】

【化１】

【００１０】前記のポリケトンとは、一酸化炭素−エチ
レン系共重合体であり、一酸化炭素−エチレン系共重合
体としては、一酸化炭素とエチレンとを共重合して得た
もの、または一酸化炭素とエチレンとを主体とし、これ
にエチレン以外の不飽和化合物とを共重合して得たもの
が代表例として挙げられる。ここで、エチレン以外の不
飽和化合物としては、炭素数３〜１２個のオレフィン、
炭素数４〜１２個のジエン、ビニルエステル、脂肪族不
飽和カルボン酸、脂肪族不飽和カルボン酸塩および脂肪
族不飽和カルボン酸エステルなどがあげられる。共重合
体としては、ランダム共重合体、交互共重合体などがあ
げられるが、カルボニル基の含有率が高くなる交互共重
合体が好ましい。

【００１１】前記炭素数３〜１２個のオレフィンとして
は、プロピレン、ブテン−１、イソブテン、ペンテン−
１、４−メチルペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン
−１、ドデセン−１、スチレンなどがあげられるが、プ
ロピレン、炭素数４〜８個のオレフイン、またはプロピ
レンと炭素数４〜８個のオレフインとの併用系が好まし
い。また、炭素数４〜１２個のジエンとしては、ブタジ
エン、イソプレン、１，５−ヘキサジエン、１，７−オ
クタジエン、１，９−デカジエンなどがあげられる。ま
た、ビニルエステルとしては、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、ピバリン酸ビニルなどがあげられる。また、
脂肪族不飽和カルボン酸、その塩およびそのエステルと
しては、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、
マレイン酸、イタコン酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、マレイン酸モノエステル、マレイン酸
ジエステル、フマル酸モノエステル、フマル酸ジエステ
ル、イタコン酸モノエステル、イタコン酸ジエステル
（これらのエステルとしてはメチルエステル、エチルエ
ステルなどのアルキルエステルなど）、アクリル酸塩、
マレイン酸塩、イタコン酸塩（これらの塩としては１価
または２価の金属塩など）があげられる。

【００１２】ポリケトンの製造法としては、公知の方
法、例えば、米国特許第２，４９５，２８６号および特
開昭５３−１２８６９０号、特開昭５３−１２８６９１
号、特開昭５９−１９７４２７号、特開昭６１−９１２
２６号、特開昭６２−２３２４３４号、特開昭６２−５
３３３２号、特開昭６３−３０２５号、特開昭６３−１
０５０３１号、特開昭６３−１５４７３７号、特開平１
−１４９８２９号、特開平１−２０１３３３号、特開平
２−６７３１９号などに記載されている方法があげられ
るが、特にそれに制限されるものではない。次に、上記
ポリケトン中のカルボニル基を還元してポリアルコール
を得る方法としては、ポリケトン中のカルボニル基の一
部または全部を水素などにより還元する方法、例えば、
特開平１−１４９８２８号、特開平２−２３２２２８
号、特開平５−３３９３６７号、特開平６−４９２０３
号に記載されている方法、さらにはポリケトン中のカル
ボニル基の一部または全部を金属水素化合物で処理して
還元する方法、例えば特開平１−２０４９２９号に記載
されている方法などがあげられる。

【００１３】ポリオ−ルの極限粘度〔η〕は、０．２〜
５ｄｌ／ｇ，好ましくは０．５〜３ｄｌ／ｇ（水１５重
量％−フエノ−ル８５重量％の混合溶媒中、３０℃、オ
ストワルド粘度計で測定した値）である。

【００１４】本発明において、該ポリアルコールと様々
な多糖類との組成物は、使用に耐え得る機械的強度、並
びにフィルム成形時優れた延展性を示し、使用後廃棄物
として土中に埋め立てた場合、すみやかにその形状、機
械的強度を消失するという易分解性を有している。

【００１５】本発明のポリアルコールと多糖類の各成分
の配合割合はポリアルコール１〜９９重量％および多糖
類９９〜１重量％である。ポリアルコールが１重量％以
下、あるいは多糖類が９９重量％を越えると、成形加工
ができなくなる。またポリアルコールが９９重量％を越
えるか、あるいは多糖類が１重量％以下の場合、生分解
の速度が遅くなり廃棄物として投棄後、微生物による十
分な易分解性樹脂が得られない。好適な配合割合として
はポリアルコール１０〜９０重量％、多糖類９０〜１０
重量％である。

【００１６】本発明において用いられる多糖類として
は、澱粉、セルロース、キチン、キトサン、ヘミセルロ
ース、ペクチン、プルラン、寒天、アルギン酸、カラギ
ーナン、デキストランなどがあげられるが、これらのう
ち澱粉が成形性、分解性の点で好ましい。澱粉として
は、とうもろこし、馬鈴薯などの生澱粉、これらに物理
的あるいは化学的処置を施した加工澱粉（テキストリ
ン、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチ
オン化澱粉など）などが用いられる。

【００１７】また本発明の組成物には樹脂の成形加工
性、可とう性をさらに増すために他の添加剤、例えば
水、グリセリンなどの可塑剤を加えることは自由であ
る。

【００１８】可塑剤の例としてはポリエチレングリコー
ル、エチレングリコール、ジグリセリン、グリセリン、
１，３−及び１，４−ブタンジオール、１，２−プロピ
レングリコール、ソルビトール、ε−カプロラクタム、
尿素、トルエンスルホン酸アミド、ラウリルアミド、ア
セトアミド、ホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジ
オクチルフタレート、水などから選ばれる１種あるいは
２種以上が混合して用いられる。好適にはグリセリン、
水、尿素などが用いられる。

【００１９】さらに本発明の組成物には発明の効果が阻
害されない範囲で充填剤（タルク、クレー、マイカ、セ
ルロース繊維、ＰＶＡ繊維など）、熱安定剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、植物油、着色剤などをブレンドする
ことも自由である。

【００２０】本発明の組成物を得るための各成分の配合
手段としては、リボンブレンダー、高速ミキサーコニー
ダー、ミキシングロール、押出機、インテンシブミキサ
ー等が用いられる。

【００２１】本発明の組成物は周知の押出機、射出成形
機、プレス機などを用いて任意の成形物（例：フィル
ム、シート、各種容器、各種射出成形品）を得ることが
できるし、または得られたフィルムを延伸することによ
りスプリットヤーンとし、これを織物または編物とする
こともできる。

【００２２】成形物の例としては特に制限はないが、あ
る期間使用したのち廃棄される成形物、例えば食品容器
としてのカップ、ボトル、トレー、農業用資材としての
シート、くい、根おおい（マルチフィルム）、プランタ
ー、農薬・肥料・土壌改良剤等の容器あるいはキャリア
ー材料、日用品として結束ひも、子供用のおもちゃ、ゴ
ミ箱、工業用としてのクッション材、パッキン、各種コ
ンテナー、コロストミーバッグなどがあげられる。

【００２３】また該成形品を使用した後、廃棄する場合
には一般のゴミと同様のゴミ集積地に投棄した直後より
分解が始まるが、土中の微生物による分解の効果を高め
るために土中への埋め立てによる処理方法が好適であ
る。

【００２４】本発明においては上記組成物層を少なくと
も一層有する多層体として使用することもできる。多層
体とする場合の他の層としては、生分解性樹脂層または
光分解性樹脂層であることが好ましい。ここで生分解性
樹脂層としては、タンパク質（ゼラチン、コラーゲ
ン）、ポリペプチド、ポリエステル（ポリアジペート、
ポリラクトン、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステ
ルアミド）、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリスチレ
ン、さらには多糖類（澱粉、セルロース、キチン、キト
サンなど）を含有する熱可塑性樹脂｛ポリオレフィン
（ポリエチレンなど）、ポリスチレン、ビニルアルコー
ル系樹脂（エチレン含有率２５〜６５モル％のＥＶＯＨ
など）、エチレン−アクリル酸共重合体などの熱可塑性
樹脂に多糖類を配合したものから得られるフィルム、ま
たはシートが代表的なものとしてあげられる。また光分
解性樹脂層としてはエチレンと一酸化炭素との共重合
体、メチルビニルケトンとエチレン、スチレン、塩化ビ
ニル、メチルアクリレートなどとの共重合体、光分解性
マスターバッチ（ポリエチレンにメチルビニルケトンと
少量のメチルスチレンをグラフト重合したもの）を配合
した各種熱可塑性樹脂から得られるフィルムまたはシー
トが代表的なものとしてあげられる。また、他の層とし
ては、セルロース系の紙、不織布、網などもあげられ
る。

【００２５】上記他の層は本発明の組成物層の片面、ま
たは両面に設けることができるし、また他の層の両面に
本発明の組成物層を設けることもできる。これらの多層
体を製造する場合には、必要に応じ接着剤、好ましくは
生分解性接着剤を使用することができる。

【００２６】接着剤としてはポリウレタン系樹脂、スタ
ーチ系樹脂およびこれらを含有してなる不飽和カルボン
酸またはその無水物（無水マレイン酸など）をオレフィ
ン系重合体または共重合体［ポリエチレン｛低密度ポリ
エチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ
ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＳＬＤＰＥ）｝、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）ア
クリル酸エステル（メチルエステル、またはエチルエス
テル）共重合体］にグラフトしたものが用いられる。こ
れらの接着剤は層間接着剤として、あるいは組成物層あ
るいは他層に配合して使用される。

【００２７】多層体を得る方法としては、押出ラミネー
ト法、ドライラミネート法、強押出ラミネート法、強押
出シート成形法、強押出パイプ成形法、強射出成形法、
溶液コート法などがあげられる。

【００２８】以下、実施例にてより詳細な説明を行う
が、これにより本発明はなんら限定されるものではな
い。

【００２９】

【実施例】

実施例１ 一酸化炭素−エチレン共重合体を還元して得たポリアル
コール｛（Ｉ）式で示される反復単位９６％、その他４
％からなり、極限粘度［η］＝０．８ｄｌ／ｇ｝３０重
量部ととうもろこし澱粉７０重量部、可塑剤としてグリ
セリン２０重量部および水２０重量部をブレンドし、ス
クリュー直径４０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２６のフルフライト型
スクリューを有する一軸押出機を用いて溶融混練し、押
出機の先端に取り付けたペレットダイより押出機温度１
７０℃にてストランドと化し、引続きペレタイザーを用
いてペレットと化した。

【００３０】該ペレットは上記押出機に５５０ｍｍ幅、
リップ開度０．３ｍｍのコートハンガーダイを取り付け
た製膜装置より押し出し、直径８００ｍｍのキャストド
ラムを有する引き取り装置にてフィルムと化した。この
時該引き取り装置のキャストドラム回転数を順次増速す
ることにより得られるフィルムの膜厚は薄くなり、さら
に増速することによりやがて破断に至り、それ以上薄い
フィルムは得られなくなる。この破断点におけるフィル
ムの厚さを測定し、延展性として表１に示す。

【００３１】また上記製膜装置にて製膜した１００μの
均一なフィルムをサンプル幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ
／ｍｉｎにて、破断時の強度および伸度を測定した。結
果を表１に示す。

【００３２】易分解性に関しては該フィルムを土壌中
（表層下５〜１０ｃｍ）に埋設し、３カ月後の該フィル
ムの状態を次の４段階で評価し、結果を表２に示す。 Ａ・・・ひどく損傷 Ｂ・・・かなり損傷 Ｃ・・・やや損傷 Ｄ・・・不変

【００３３】実施例２ 一酸化炭素−エチレン共重合体を還元して得たポリアル
コール｛（Ｉ）式で示される反復単位９０％、その他１
０％からなり、極限粘度［η］＝１．２ｄｌ／ｇ｝を使
用する以外は実施例１と同じ条件で実施した。結果を表
１に示す。

【００３４】実施例３ 表１に示す以外は実施例１と同じ条件で実施した。結果
を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明の組成物は易分解性が優れてお
り、フィルム成形時の延展性が優れている。さらに本発
明の組成物から得られる成形物は使用後、廃棄物として
土中に埋め立てた場合、微生物により速やかに分解を受
け、その形状、強度などが消失する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一酸化炭素−エチレン系共重合体からな
   るポリケトンを還元して得たポリアルコールおよび多糖
   類からなる易分解性組成物。