JPH08509750A - 分解可能な合成重合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この合成熱可塑性重合体はその有効寿命中構造的に安定であり、適当な環境に置かれると化学的、光化学的および生分解メカニズムのもとに無害生成物に分解する。熱可塑性ポリマーには安定剤を入れてその製品の有効寿命中構造的、機能的完全性を保持するのに役立たせることができる。熱可塑性ポリマーに入れた生分解性成分と酸化可能な成分と遷移金属添加剤と芳香族ケトンとの相乗作用によって分解が行なわれる。分解過程において生分解性成分は新陳代謝され、熱可塑性ポリマーの表面を露呈させ化学的攻撃にさらす。触媒システムとともに酸化可能な成分は熱可塑性ポリマーを酸化分解させ分解環境において酵素作用を受け易い低分子量の断片を生じる。その結果、熱可塑性ポリマーは無害の生成物に完全に分解する。分解過程を構成する化学的、光化学的および生分解メカニズムは順次または同時に起こり相乗作用して所望の結果をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】 分解可能な合成重合体発明の分野 本発明は崩壊ないし分解可能な（degradable）合成重合体ないしポリマー（sy nthetic polymeric compounds）に関するものである。これらの分解可能な化合 物は、一つまたはそれ以上の熱可塑性ポリマー成分（thermoplas-tic polymeric component(s)）に、直接的に生分解可能な成分（directly biodegradable comp onent：直接的生分解性成分）並びに酸化可能な成分、遷移金属添加剤および芳 香属ケトンを含む他の添加剤を結合させたものである。これらの添加剤は直接的 生分解性成分とともに、分解可能な化合物を、例えば、土中埋設、堆肥製造comp osting）、水中処理のような適当な環境に置いたときに、熱可塑性成分を化学的 、光化学的および生分解機構（biodegradation mechanisms）により分解して無 害物質の生成を加速する相乗効果（synergistic effect）を有している。熱可塑 性成分は極性ポリマー（polarpolymers）、無極性ポリマー（non-polar polymer s）、コポリマー、グラフトコポリマー（graft copolymers）を含み、これらは 化学的に分解され、それから新陳代謝されて無害な生成物としての水、二酸化炭 素およびバイオマ ス（biomass）を生成する。この合成重合体は、さらに、その有効寿命が完了す るまでは分解作用の開始を遅延させる安定化成分を含むことができる。発明の背景 合成熱可塑性重合体は包装材料として広く利用され、また、成型物として紙、 木、鋼鉄、アルミニウムのような多くの伝統的な材料に代えて用いられている。 益々深刻になりつつある問題は、これらの熱可塑性物質をその使用寿命が終った 後に如何に処理するかである。多くの場合、即座の解決方法は、これらの熱可塑 性物質を埋め立てに用いるか再利用（リサイクル）することである。しかし、熱 可塑性物質を他のごみや残飯とともに廃棄物として処理するのは無駄であり、他 方、多くの場合再利用は経済的または実用的な方法ではない。他の方法としては 、使用済みの熱可塑性物質を堆肥設備において他の有機物質と結合させたり、あ るいは地中に埋めたり水中に投棄する方法がある。 一つの解決方法として、本発明は熱可塑性物質を直接的生分解性成分および他 の添加剤と結合させて分解可能な合成重合体を調製する方法を提供する。この重 合体は、堆肥生成設備、地中への埋設、水没などの適当な分解ないし崩壊環境に 置くことによる化学的、光化学的、および生分解メカニズムに対して脆弱である 。したがって、この合成重合体は本発明のような組成でなかった場 合よりも相当短い期間の後には、残留する物質が元の構造を欠く無害な物質とな るか、あるいは、バイオマス中に吸収される。 従って、本発明の一つの目的は、改良された分解可能な合成熱可塑性重合体を 提供することである。この合成重合体は包装材料、吹込または射出成型物などと しての使用に適し、その使用寿命を終えたときに地中埋設、水中投棄、堆肥設備 への投入に適し、そこで分解して無害な副産物に変えられる必要がある。このた め、この合成重合体は、その意図された目的に使用されている間はその構造的完 全性を保持し、その目的を達成したときは、適当な環境下で生じる分解機構の作 用により比較的短期間で分解することが必要である。この目的のため、制限され た期間の間活性を有して分解過程の開始を遅延させる酸化防止剤または安定化成 分を含有させることが望ましい。酸化防止剤または安定化成分の一部が消失する と、酸化可能な成分の存在の下に熱可塑性ポリマーのより低分子量の断片（frag ments）への分解変化が開始される。有用物体から無害な生成物への分解過程に おいて、この合成重合体は、三つの分解段階（ステージ）を経る。これらの段階 は必ずしも続いて起こる必要はなく、同時に起こり協同作用して分解を生じさせ ることもできる。第一段階は、直接的生分解性成分の生物的除去（biological r emoval）であり、この合成重合体の質量減 少（mass reduction）を生じ、高多孔性物質を生成する。ある場合、これがこの 合成重合体の破砕（fragmen-tation）に至りポリマー・ダスト（polymer dust） を生成する。この高められた多孔性は、長鎖炭化水素および／または合成重合体 の露出面積を増加させ、これを化学的攻撃に対して一層脆弱ならしめる。第二段 階は化学的であり、その結果長鎖重合体の酸化短縮（oxidative shortening）を 生じ、その分子量を減少させる。ある時点において、第三段階が低分子量断片の 生物的代謝（biological metabolism）で始まる。本発明の合成重合体は、従っ て、直接的生分解性成分と、制限された有効期間を有する安定化成分と、酸化可 能な成分とを含むことが好ましい。後者成分は、過酸化物またはヒドロペルオキ シド（hydroperoxide）を生成し、これが、安定化成分の制限された有効期間の 経過後、自然の分解環境の影響下において、重合体の多くの炭素−炭素結合（ca rbon-carbon linkages）を酸化させるのに役立つ。 好ましい酸化可能な物質は、一分子当り少なくとも一つの二重結合を含む不飽 和脂肪酸の誘導体のような不飽和ポリマー可溶性化合物、例えば、エステルまた は天然脂肪または他の不飽和物質、例えば、不飽和ゴムである。脂肪のような化 合物の酸化は、鉄のような遷移金属を触媒とすることができる。芳香族ケトン（ aromatic ketone）はこの酸化反応に相乗効果をもつので、好まし い添加剤である。芳香族ケトンはまた光分解促進剤（photodegradation enhance r）としても有効である。発明の詳細な説明 分解可能な合成重合体の調製において、直接的生分解性成分と熱可塑性ポリマ ー成分がこのポリマー成分の崩壊ないし分解に対して相乗効果を有する添加剤と 結合される。直接的生分解性成分の崩壊ないし分解は合成重合体の第１段階の質 量減少をもたらすが、例えば、デンプンのようなポリサッカライド化合物を使用 して実施される。他の公知の直接的生分解性物質、例えばセルロース、他のグル コース誘導体、ポリエステルなども本発明の概念に含まれる。混合比に応じて、 生分解性成分は熱可塑性化合物の充填剤（filler）とし、またはその化合物の主 成分とすることができる。デンプンその他の直接的生分解性化合物は酵素反応に よって本質的に除かれ、得られた物質はこし取られてさらにデンプンを露呈する 。これに続いて、内部において新しく開かれた表面を順次除いて、多孔性断片構 造を形成する。この構造は、続く分解段階において、酸化、加水分解、直接酵素 作用またはこれらの組み合わせ作用の影響をより受け易い。その結果、合成重合 体の総量は、直接的生分解性成分消失のために第１段階の終了後減少する。 デンプンのほかに、直接的生分解性成分はセルロース、セルロースの誘導体、 ポリカプロラクトン（poly caprolactone）、ポリ乳酸（polylactic acid）および他のポリエステル、また は、固有の生分解性を維持しながら熱可塑性ポリマーの炭化水素モノマーとの併 用に適した官能基を有する他の物質である。直接的生分解性成分は約２重量％か ら約９５重量％の量で熱可塑性ポリマーに存在する。例えば、直接的生分解性成 分が粒状のデンプンであるときは、それは約２重量％から約７５重量％の量で存 在する。好ましくは、改質デンプン（physical-ly modified starch）の場合、 濃度は約９５重量％まで高くできる。粒状デンプンは本質的には非改質「パール 」デンプン（non-modified”pearl”starch）、例えば天然の野菜から得られる 炭水化物で、主として、アミロース（線状：linear）および／またはアミロペク チン（有枝：branched）からなる。これらは種々の植物、例えばトウモロコシ（ メイズ）、米、ジャガイモ、タピオカ、エンドウ、ライ麦、オート麦、小麦から 抽出できる。ジャガイモ、トウモロコシおよび米はデンプンとして好ましい原料 で、トウモロコシデンプンは値段の点で最も好ましいものである。しかし、最終 製品を非常に薄く（約０．１３mm以下のフィルムと）したい場合は、米デンプン がその小さい平均粒子サイズの点で好ましい。 改質デンプンは合成重合体に含まれるべき直接的生分解性成分の割合を増加さ せるのに使用される。これらのデンプンにはゲル化ないしのり化された（gelati nized） デンプンもしくは破壊されたデンプン、または、温和な酸（mild acid）の添加 により調整された酸性度（pH）を有するデンプンが含まれている。温和な酸は当 該技術において公知のようにデンプンの酸性度を約３〜６に低下させる。 ゲル化は、デンプン粒が十分膨張、破砕されて水中で滑らかな粘稠懸濁液を形 成するまで、約６０℃以上の温度で過剰な水または水溶液の存在下でデンプンを 加熱することによって達成される。好ましくは、それからこのゲル化されたデン プンは、水に分散可能な可塑剤および／または水に分散可能な熱可塑性極性ポリ マー、例えば、エチレンアクリル酸共重合体（ethylene acrylicacid copolymer ：ＥＡＡ）と熱の存在下で結合される。ＥＡＡ共重合体は比較的高価であり、合 成熱可塑性化合物中の含有量は少なくとも約１０％から最高約９０％（乾燥重量 ）の範囲に維持されるのが好ましい。分解可能な合成重合体の使用目的が、例え ば吹込または押出成型フィルムのような包装材料の場合、オレフィンポリマーを 添加してこの重合体を調整して加工性と機能性を高めることができる。この場合 において、ＥＡＡの好ましい量はオレフィン化合物の割合に応じて約１０重量％ から３０重量％の範囲である。適当な可塑剤としては、ポリエチレングリコール 、エチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトールおよびグリセリン などがあ る。 デンプンは、その成分のガラス転移温度および融点以上の加熱処理によって、 デンプン化合物が吸熱転移（endothermic transition）を起こしその結果デンプ ン粒の分子構造が乱されることによって構造が破壊される。構造破壊は熱可塑性 成分が添加される前に添加水の不存在下で実行されるのが好ましい。デンプンの 固有の含水量は一般的に約１０％から約１３％である。次に、破壊処理中に、Ｅ ＡＡ共重合体のような低融点熱可塑性極性ポリマーをデンプンに添加して、得ら れる合成化合物の引張り強さを増すことができる。オレフィンポリマーのような 通常安定で化学的に飽和した熱可塑性ポリマーを必要に応じて添加し、得られた 化合物を特殊な使用態様に適合させることもできる。 構造破壊過程は高沸点可塑剤の存在下で行うこともできる。この処理はデンプ ンのゲル化処理と同様で、最終合成熱可塑性化合物が比較的高いデンプン含有量 、例えば５０％以上の場合に、特に望まれる。添加水の不存在下で破壊されたデ ンプンは可塑剤とともに１２０℃以上の温度で泡を形成せずに処理でき、揮発性 物質による問題のない低温で押出すことができる組成物を生成する。適当な可塑 剤については前述した。 本発明において有効な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリウレタン（ＰＵ） 、ポリスチレン（ＰＳ）、並 びに、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、並びに、低密度ポリ エチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン （ＭＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬ）および高分子量ポリエチレン（ ＨＭＷ）を含むポリエチレン（ＰＥ）がある。これらの合成化合物は水に不溶で あり、加熱条件下で生分解性成分と混合して混合物を得る必要がある。 熱可塑性極性ポリマーの例としてはさらに次のポリマーが含まれる。すなわち 、エチレン／酢酸ビニル−コポリマー（ＥＶＡ）、エチレン／ビニルアルコール −コポリマー（ＥＶＡＬ）、エチレン／アクリル酸−コポリマー（ＥＡＡ）、エ チレン／アクリル酸メチル−コポリマー（ＥＭＡＣ）、エチレン／メタクリル酸 −コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＡＬ）、ポリビニ ルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレンビニルアルコール−酸化炭素コポリマー（ ethylene vinylalcohol carbon monoxide copolymer：ＥＶＡＣＯ）、エチレン アクリル酸ブチル（ethylene butylacrylate：ＥＢＡＣ）、ポリメタクリル酸メ チル（polymethyl methacrylate：ＰＭＭＡ）、およびポリエチレンオキシド（ ＰＥＯ）がある。 一例として、ＥＡＡが熱可塑性ポリマーとして選択された場合、ＥＡＡはデン プンと官能的に適合するのに十 分なカルボキシル基を有しなければならない。アクリル酸成分によって供給され るカルボキシル側基（pendant carboxyl groups）がデンプンによって提供され るヒドロキシル基と結合して適合性が得られる。これらの同じカルボキシル基が この共重合体の水分散性に寄与する。 例えば、ＥＡＡのような酸性コポリマーがポリエチレンのようなオレフィンポ リマーと併用され熱可塑性ポリマー成分を提供すると、意図された製品の形成前 にこのコポリマーの酸成分の中和剤が添加されるのが好ましい。好ましい中和剤 は無水または水性アンモニアである。その添加量はＥＡＡ中の酸の等量当たり少 なくとも約１／２等量に等しくなければならない。通常、アンモニアの添加量は デンプン−ＥＡＡ−ＰＥ処方の乾燥重量を基準にして約０．８重量％から約５重 量％である。アンモニアは酸とアンモニウム塩を形成すると考えられる。従って 、他の適当な中和剤としては、有機酸と塩を形成する傾向においてアンモニアと 実質上同様の単純アミン（simple amines）がある。水酸化ナトリウムおよび水 酸化カリウムも使用できる。 安定化成分は通常酸化防止剤で、熱可塑性成分の製造中これに組み込まれる。 好ましい酸化防止剤は、ヒンダードフェノール（hindered phenols），例えば、 ベンゼンプロパン酸（benzenepropanoic acid）、３，５−ビス（１，１−ジメ チルエチル）−４−ヒドロキシオクタデ シルエステル（3,5-bis(1,1-dimethyl ethyl)-4-hydroxy-octadecyl ester）（ チバガイギー製のIrganox 1076）である。この後者の化合物は低密度ポリエチレ ンポリマーを安定化させるのに非常に有効であるが、他の熱可塑性極性ポリマー を安定化させるのにも使用できる。 直接的生分解性化合物が第１段階（ステージ）で少なくとも部分的に分解され た後、第２段階の酸化分解が加速される。これは、熱可塑性ポリマー成分を化学 的攻撃に影響されやすくするのに十分な数の炭素−炭素二重結合を含む酸化可能 な成分によって達成される。好ましい酸化可能な成分は少なくとも一つの炭素− 炭素二重結合を有し、不飽和脂肪酸および／または脂肪酸エステル、例えば、ソ ーヤオイル（soya oil）、トウモロコシ油、オリーブ油、菜種油、大豆油、綿実 油、ひまわり油、落花生油およびあまに油を含む植物油または他の不飽和物質、 例えば、天然もしくは合成ゴムを含む。この化学反応は、過酸化物および／また はヒドロペルオキシドを生成し、これが化学的飽和ポリマーおよび極性ポリマー 中の炭素−炭素結合の酸化分解を通してさらなる化学的分解を開始させる。この 酸化可能な成分は合成ポリマーの約１５重量％までの量からなる。好ましいレベ ルは約０．２５重量％から約５．０重量％の範囲であり、最もよい分解結果は約 ０．２５重量％から約２．０重量％のレベルで得られる。この最も好ましいレベ ルにおいて は、最終製品において退色はあったとしても少ししか認められない。 第２段階の酸化反応は、合成熱可塑性化合物中に可溶なヒドロキシステアリン 酸鉄（ferric hydroxy stearate）のような鉄化合物からなる第１の遷移金属成 分によって開始されるのが好ましい。第１遷移金属の塩の作用の結果、過酸化物 および／またはヒドロペルオキシドが生成され、これがポリマー鎖の分断を開始 し、その低分子量の組成分に分解する。銅化合物からなる第２遷移金属成分をさ らに添加することができる。これは鉄化合物とともに触媒として作用し第２段階 を通して分解を促進する。 第１の遷移金属成分は一般に式X-Fe（Ｘは一つまたはそれ以上の配位子を表わ す）をもつ鉄化合物であるのが好ましい。この鉄化合物はさらに他の配位子Ｙと 結合してもよい。Feは公知のいかなる原子価を有する鉄でもよい。配位子Ｘは無 機もしくは有機酸基、または、錯体において結合した他の配位子である。適当な 配位子Ｘの例としては、OH-、Cl-、Br-、I-、オキサレート-(oxalate-)、H-シト レート-(H-citrate-)、NO₂-、N₃-、EDTA、またはカルボニル、ニトロシルもしく はポルフィリン基などがある。適当な配位子Ｙの例としては、芳香族もしくは脂 肪族モノカルボン酸またはジカルボン酸のカルボン酸イオンがあり、脂肪族カル ボン酸は好ましくは１０から ２０の炭素原子を有する。配位子Ｙは合成ポリマーにおける鉄化合物X-Feの溶解 度を増加させる作用をする。この鉄化合物はより好ましくは合成熱可塑性化合物 において約0.01重量％から約1.0重量％、より好ましくは約0.1重量％から約0.5 重量％の量で存在するステアリン酸鉄（iron stearate）および／またはヒドロ キシステアリン酸鉄からなる。ここに掲げた範囲は例示的である。また上限値は 経済性に基づくものであり、従って、第１遷移金属成分は掲げた値より大きい濃 度で存在してもよい。尤も、飽和限界に達すると、それ以上を添加してもそれ程 効果は得られない。掲げた最小値はポリマー成分の化学分解の測定可能な最小の 効果を示す。 合成熱可塑性化合物の第２の遷移金属成分は第１の遷移金属成分とともに触媒 として作用して第２段階における酸化を助長する。この第２遷移金属成分は一般 式Z'-Meを有する錯体からなる。ここにMeは、第１の遷移金属が鉄である場合に は、鉄以外の遷移金属を表わし、また、Ｚ’は一つまたはそれ以上の配位子を表 わす。例示であり限定ではないが、配位子の例としては、OH-、Cl-、Br-、I-、 オキサレート-、H-シトレート-、NO₂-、N₃-、EDTA、芳香族もしくは脂肪族モノ カルボン酸またはジカルボン酸のカルボン酸イオンがあり、脂肪族カルボン酸は １０から２０の炭素原子を有するものが好ましい。Meを構成する好ましい遷移金 属は周期率表の第１遷移金属 列の遷移金属であり、より好ましくは銅およびバナジウムである。最も好ましい 第２遷移金属成分は、ステアリン酸銅（copper stearate）で、合成熱可塑性化 合物におけるその含有量は約0.005重量％から約0.1重量％であり、より好ましく は、ステアリン酸第二銅（cupricstearate）で、その含有量は約0.01重量％から 約0.06重量％である。 芳香族ケトンもこのポリマー化合物に添加するのが好ましい。このケトン成分 は酸化可能な成分の酸化に相乗効果を有し、過酸化物および／またはヒドロペル オキシドを生成し、これが熱可塑性ポリマーのＣ−Ｃ結合の分解を開始させる。 さらに、このケトン成分は熱可塑性ポリマーを日光および／または紫外線並びに 熱の作用の下で分解され易くする。この芳香族ケトンの例には、ベンゾフェノン 、アントラキノン、アントロン、または、アセチルベンゾフェノン（acetylbenz ophenone）もしくは４−オクチルベンゾフェノン（4-octyl benzophenone）のよ うな誘導体がある。より好ましい芳香族ケトンはベンゾフェノンであり、この組 成物中に約0.01重量％から約0.7重量％、より好ましくは約0.02重量％から約0.1 5重量％の量で存在する。 分解の第２段階中に、熱可塑性ポリマーは、紫外線、日光もしくは熱の影響下 で、または適当な環境条件において発生した熱により低分子量の構成要素に化学 的に分 解される。これが起こるのは、例えば、鉄イオンの存在によってOH^*のような遊 離基が形成されるときであり、これらはポリマーと反応して他の遊離基を形成す る。これらの遊離基は非常に反応性が高く、とりわけ酸素、他の鎖（chains）、 鉄イオン等と反応する。ポリマー鎖はこのようにして分断され、アルコール、ケ トンなどのような酸素含有基を含む、または、含まない小さい鎖が形成される。 この過程で、水酸化鉄（III）錯体は非常に反応性が高いので、鉄イオンは開始 剤および反応促進剤として作用する。この反応は次式で表わすことができる。 Fe³⁺＋OH^-→[FeOH]²⁺→Fe²⁺＋OH^* （１） 遷移金属化合物である銅またはバナジウム化合物の観察された触媒効果は、多 分Fe³⁺--Fe²⁺--Fe³⁺サイクルの加速である。これらの化合物なしでも、式（１） によって形成されたFe²⁺は、例えば次式に示すように、鎖分断（chain splittin g）によって他の遊離基または他の中間体によって再酸化されるであろう。 Fe²⁺＋ROOH→Fe³⁺＋OH^-＋RO^* （２） 銅化合物の存在下では、形成されたF²⁺は次式によってより早く再酸化される 。 Fe²⁺＋Cu²⁺→Fe³⁺＋Cu⁺ （３） そしてCu⁺イオンは遊離基によって次式のように急速にCu²⁺イオンに再酸化され る。 Cu⁺＋RO^*→Cu²⁺＋RO^- （４） このプロセスは、地中埋設や堆肥設備中におけるように、ポリマーが紫外線、 日光または熱にさらされている限り繰り返される。 第２段階が進行するにつれて、長鎖ポリマーは常により短い酸素含有ポリマー 鎖に連続して分解される。化学的に分解可能なポリマー物質は第３段階に入り、 ここで堆積状態または土壌との接触で自然に存在するバクテリア、菌類のような 微生物および／または酵素の作用下で、無害な化合物への分解を完了し、CO₂、H₂ Oおよびバイオマスを生じる。 上述の説明は例示的にすぎず、当業者に示唆される改良変形は添付の請求の範 囲に規定された本発明の範囲に含まれることは理解されよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月６日 【補正内容】 請求の範囲 １．熱、水中処理および／または微生物からなる自然発生分解力の作用によっ て無害の生成物に分解可能な合成熱可塑性重合体であって、 （ａ）長鎮炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリマー成分と、 （ｂ）この熱可塑性ポリマー成分に混合された生分解性成分であって、自然発 生分解力がこの生分解性成分を分解除去して熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素 結合の露出面を増加させ、 （ｃ）自然発生分解力の作用の下に熱可塑性ポリマー成分の露出された炭素− 炭素結合と反応してこの結合を分断して熱可塑性ポリマー成分の分解をもたらす 酸化可能な成分と、 （ｄ）合成熱可塑性重合体に可溶であり、酸化可能な成分の反応のための開始 剤となる第１遷移金属成分と、 （ｅ）第１遷移金属成分とともに触媒として作用して熱可塑性ポリマー成分の 分解を促進する第２遷移金属成分と、 （ｆ）第１および第２遷移金属成分とともに酸化可能な成分の作用を増強し自 然発生分解力の作用の下に熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合を分解する酸 化促進成分と、 （ｇ）ポリマー成分に自然発生分解力が作用するまで 分解過程の開始を遅延させるヒンダードフェノールからなる非金属含有安定化成 分と、 からなる合成熱可塑性重合体。 ２．生分解性成分がポリサッカライドである請求項１の熱可塑性重合体。 ３．酸化可能な成分が過酸化物またはヒドロペルオキシドを生成し、脂肪酸、 脂肪酸エステル、天然脂肪またはこれらの混合物からなる群から選ばれたもので ある請求項１の熱可塑性重合体。 ４．酸化可能な成分が約１５重量％までの量で組成中に存在する請求項３の熱 可塑性重合体。 ５．第１遷移金属成分がヒドロキシステアリン酸鉄である請求項１の熱可塑性 重合体。 ６．第２遷移金属成分がステアリン酸銅である請求項１の熱可塑性重合体。 ７．酸化促進成分が芳香族ケトンである請求項１の熱可塑性重合体。 ８．芳香族ケトンがベンゾフェノンである請求項７の熱可塑性重合体。 ９．ベンゾフェノンが約０．０１重量％から約０．２重量％までの量で重合体 中に存在する請求項８の熱可塑性重合体。 １２．ヒンダードフェノールがベンゼンプロパン酸および３，５−ビス（１， １−ジメチルエチル）−４−ヒ ドロキシ−オクタデシルエステルからなる群から選ばれる請求項１の熱可塑性重 合体。 １３．熱可塑性ポリマー成分が極性ポリマーからなる請求項１の熱可塑性重合 体。 １４．熱可塑性ポリマー成分が、ポリウレタン（ＰＶ）、ポリスチレン（ＰＳ ）、ポリオレフィン、エチレン／酢酸ビニル−コポリマー（ＥＶＡ）、エチレン ／ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＡＬ）、エチレン／アクリル酸−コポリ マー（ＥＡＡ）、エチレン／アクリル酸メチル−コポリマー（ＥＭＡＣ）、エチ レン／メタクリル酸−コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレンビニルアルコール（Ｅ ＶＡＬ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレンビニルアルコール一酸 化炭素コポリマー（ＥＶＡＣＯ）、エチレンアクリル酸ブチル（ＥＢＡＣ）、ポ リメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、およびポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）か らなる群から選ばれる請求項１３の熱可塑性重合体。 １５．第１遷移金属成分をなすヒドロキシステアリン酸鉄が約０．１重量％か ら約０．５重量％までの量で存在する請求項５の熱可塑性重合体。 １６．第２遷移金属成分をなすステアリン酸銅が約０．００５重量％から約０ ．１重量％までの量で存在する請求項６の熱可塑性重合体。 １８．熱、水中処理および／または微生物からなる自 然発生分解力の作用によって無害の生成物に分解可能な合成熱可塑性重合体であ って、 （ａ）長鎖炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリマー成分と、 （ｂ）この熱可塑性ポリマー成分に混合された生分解性成分であって、自然発 生分解力がこの生分解性成分を分解除去して熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素 結合の露出面を増加させ、 （ｃ）自然発生分解力の作用の下に熱可塑性ポリマー成分の露出された炭素− 炭素結合と反応してこの結合を分断して熱可塑性ポリマー成分の分解をもたらす 酸化可能な成分と、 （ｄ）合成熱可塑性重合体に可溶であり、酸化可能な成分の反応のための開始 剤となる遷移金属成分と、 （ｅ）ポリマー成分に自然発生分解力が作用するまで分解過程の開始を遅延さ せるヒンダードフェノールからなる非金属含有安定化成分と、 からなる合成熱可塑性重合体。 １９．遷移金属成分とともに酸化可能な成分の作用を増強し自然発生分解力の 作用の下に熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合を分解する酸化促進成分をさ らに含む請求項１８の熱可塑性重合体。 ２０．生分解性成分がポリサッカライドである請求項１８の熱可塑性重合体。 ２１．酸化可能な成分が過酸化物またはヒドロペルオキシドを生成し、脂肪酸 、脂肪酸エステル、天然脂肪またはこれらの混合物からなる群から選ばれたもの である請求項１８の熱可塑性重合体。 ２２．酸化可能な成分が約１５重量％までの量で組成中に存在する請求項２１ の熱可塑性重合体。 ２３．遷移金属成分がヒドロキシステアリン酸鉄である請求項１８熱可塑性重 合体。 ２４．酸化促進成分が芳香族ケトンである請求項１８の熱可塑性重合体。 ２５．芳香族ケトンがベンゾフェノンである請求項２４の熱可塑性重合体。 ２６．ベンゾフェノンが約０．０１重量％から約０．２重量％までの量で重合 体中に存在する請求項２５の熱可塑性重合体。 ２７．非金属安定化剤がヒンダードフェノールからなる請求項１８の熱可塑性 重合体。 ２８．ヒンダードフェノールが３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４ −ヒドロキシ−オクタデシルエステルおよびベンゼンプロパン酸からなる群から 選ばれる請求項２７の熱可塑性重合体。 ２９．熱可塑性ポリマー成分が極性ポリマーからなる請求項２８の熱可塑性重 合体。 ３０．熱可塑性ポリマー成分が、ポリウレタン（ＰＵ ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリオレフィン、エチレン／酢酸ビニル−コポリマ ー（ＥＶＡ）、エチレン／ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＡＬ）、エチレ ン／アクリル酸−コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン／アクリル酸メチル−コポリ マー（ＥＭＡＣ）、エチレン／メタクリル酸−コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレ ンビニルアルコール（ＥＶＡＬ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレ ンビニルアルコール一酸化炭素コポリマー（ＥＶＡＣＯ）、エチレンアクリル酸 ブチル（ＥＢＡＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、およびポリエチレ ンオキシド（ＰＥＯ）からなる群から選ばれる請求項２８の熱可塑性重合体。 ３１．遷移金属成分をなすヒドロキシステアリン酸鉄が約０．１重量％から約 ０．５重量％までの量で存在する請求項１８の熱可塑性重合体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/07 ＫＡＱ 9167−4Ｊ Ｃ０８Ｋ 5/098 ＫＡＲ 5/098 ＫＡＲ 9167−4Ｊ 5/13 ＫＡＵ 5/13 ＫＡＵ 9362−4Ｊ Ｃ０８Ｌ 1/00 ＬＡＨ Ｃ０８Ｌ 1/00 ＬＡＨ 9362−4Ｊ 3/00 ＬＡＵ 3/00 ＬＡＵ 7107−4Ｊ 23/00 ＫＤＹ 23/00 ＫＤＹ 7107−4Ｊ ＫＥＮ ＫＥＮ 7107−4Ｊ ＬＣＡ ＬＣＡ 9166−4Ｊ 29/00 ＬＧＭ 29/00 ＬＧＭ 9166−4Ｊ 31/00 ＬＨＧ 31/00 ＬＨＧ 8619−4Ｊ 33/02 ＬＨＲ 33/02 ＬＨＲ 8619−4Ｊ 33/08 ＬＨＴ 33/08 ＬＨＴ 8619−4Ｊ 33/10 ＬＨＵ 33/10 ＬＨＵ 9272−4Ｊ 71/02 ＬＱＤ 71/02 ＬＱＤ 9272−4Ｊ 73/00 ＬＱＱ 73/00 ＬＱＱ 9538−4Ｄ Ｂ０１Ｊ 23/74 ３０１Ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱、水中処理および／または微生物からなる自然発生分解力の作用によっ て無害の生成物に分解可能な合成熱可塑性重合体であって、 （ａ）長鎖炭素−炭素結合から形成された熱可塑性ポリマー成分と、 （ｂ）この熱可塑性ポリマー成分に混合された生分解性成分であって、自然発 生分解力がこの生分解性成分を分解除去して炭素−炭素結合の露出面を増加させ 、 （ｃ）自然発生分解力の作用の下に熱可塑性ポリマー成分の露出された炭素− 炭素結合と反応する酸化可能な成分と、 （ｄ）合成熱可塑性重合体に可溶であり、酸化可能な成分のための開始剤とな る第１遷移金属成分と、 （ｅ）第１遷移金属成分とともに触媒として作用して分解を促進する第２遷移 金属成分と、 （ｆ）第１および第２遷移金属成分とともに酸化可能な成分の作用を増強し自 然発生分解力の作用の下に熱可塑性ポリマー成分の炭素−炭素結合を分解する酸 化促進成分と、 からなる合成熱可塑性重合体。 ２．生分解性成分がポリサッカライドである請求項１の熱可塑性重合体。 ３．酸化可能な成分が過酸化物またはヒドロペルオキ シドを生成し、脂肪酸、脂肪酸エステル、天然脂肪またはこれらの混合物からな る群から選ばれたものである請求項１の熱可塑性重合体。 ４．酸化可能な成分が約１５重量％までの量で組成中に存在する請求項３の熱 可塑性重合体。 ５．第１遷移金属成分がヒドロキシステアリン酸鉄である請求項１の熱可塑性 重合体。 ６．第２遷移金属成分がステアリン酸銅である請求項１の熱可塑性重合体。 ７．酸化促進成分が芳香族ケトンである請求項１の熱可塑性重合体。 ８．芳香族ケトンがベンゾフェノンである請求項７の熱可塑性重合体。 ９．ベンゾフェノンが約０．０１重量％から約０．２重量％までの量で重合体 中に存在する請求項８の熱可塑性重合体。 １０．ポリマー成分に自然発生分解力が作用するまで分解過程の開始を遅延さ せる安定化成分からなる請求項１の熱可塑性重合体。 １１．安定化成分がヒンダードフェノールからなる請求項１０の熱可塑性重合 体。 １２．ヒンダードフェノールがベンゼンプロパン酸および３，５−ビス（１， １−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ−オクタデシルエステルからなる群から 選ばれ る請求項１１の熱可塑性重合体。 １３．熱可塑性ポリマー成分が極性ポリマーからなる請求項１の熱可塑性重合 体。 １４．極性ポリマーがエチレン／酢酸ビニル−コポリマー（ＥＶＡ）、エチレ ン／ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＡＬ）、エチレン／アクリル酸−コポ リマー（ＥＡＡ）、エチレン／アクリル酸メチル−コポリマー（ＥＭＡＣ）、エ チレン／メタクリル酸−コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレンビニルアルコール（ ＥＶＡＬ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、エチレンビニルアルコール− 酸化炭素コポリマー（ＥＶＡＣＯ）、エチレンアクリル酸ブチル（ＥＢＡＣ）、 ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、およびポリエチレンオキシド（ＰＥＯ） からなる群から選ばれる請求項１３の熱可塑性重合体。 １５．ヒドロキシステアリン酸鉄が約０．１重量％から約０．５重量％までの 量で存在する請求項５の熱可塑性重合体。 １６．ステアリン酸銅が約０．００５重量％から約０．１重量％までの量で存 在する請求項６の熱可塑性重合体。 １７．酸化促進成分が、紫外線および／または日光の作用の下に熱可塑性ポリ マー成分の炭素−炭素結合の分解のための光分解促進剤として作用する請求項１ の熱可 塑性重合体。