JPH0873612A - 改良された生分解性成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的及び効果】 強度、色相、分解速度遅延並びに耐
水性が改良され、かつ土壌中において微生物により速や
かに分解される改良された生分解性成形体を提供する。 【構成】 たんぱく質と可塑剤と充填剤を必須成分と
し、必要に応じ分解遅延剤及び／又は耐水性付与剤を加
えた生分解性成形体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強度、色相、分解速度遅
延、並びに耐水性を改良し、土壌中において微生物によ
りすみやかに分解される改良された生分解性成形体に関
する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り成形体の材料として、加工が容易で安価であり、ある
いは丈夫である等という理由から合成樹脂類が広く利用
されている。このようなプラスチック成形体は使用後、
焼却あるいは土中に埋められ廃棄されているが様々な問
題を抱えている。プラスチック成形体は焼却時高カロリ
ーを発生し炉を損傷したり、有害ガスを発生する、又は
土中に埋められた場合にはそのまま残存してしまうため
環境に悪影響をおよぼす。

【０００３】従来、このようなプラスチック廃棄物処理
の問題を解決するために生分解性を有するタンパク質成
形品が種々試されているが、水などの成形加工温度より
も低い沸点を持つ物質を加える事により得られた発泡成
形品は、薄く伸びた膜が壊れやすく、その破片により商
品価値を損なう恐れがある。また、その欠点を改良する
ために可塑剤にポリオール（グリセリン等）を使用する
という研究もされていて（特開平５−１７５９１号公
報、特開平５−１７１０４９号公報）これにより柔軟性
が出て脆さが無くなり破片による問題は無くなるが、剛
性が不足し且つ色相も茶褐色となってしまうのでプラス
チックの代替としては、不向きとなってしまう。

【０００４】また、上記提案等に見られるたんぱく質を
素材とする生分解性プラスチックは、土中で１カ月以内
にほぼ完全に分解してしまうので、土に接する用途に適
用する場合に於いては、生分解性の速度を遅らせる必要
が出てくる。

【０００５】本発明は、適度な可塑性と剛性を持ち、且
つ成形品の色調を明るい色にコントロールでき、必要に
応じて耐水性のアップや土中に於ける生分解性の速度を
緩やかにコントロールできる生分解性成形品及びその成
形材料を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。

【０００７】即ち、可塑性を出す為に可塑剤として水酸
基を分子内に１個以上含有するものを用い、剛性を出す
為に充填剤として、無機系充填剤を使用し双方の量のバ
ランスにより可塑性と剛性のコントロールを可能とし、
また、充填剤の使用と加工条件の変更により成形品の色
調を明るい色にコントロールすることを可能とした。

【０００８】さらに、分解遅延剤としてグリセリン脂肪
酸エステルを配合することにより、土中に於ける生分解
に必要な時間が、分解遅延剤を加えなかった物の場合１
カ月以内で分解するのに対して、２〜３カ月に延び、生
分解性の速度を緩やかにコントロールすることが可能と
なった。

【０００９】また、必要により前記物質に耐水性付与剤
として多価アルコール脂肪酸エステル、シリコン系撥水
剤、フッ素系撥水剤、ワックス類の内の１種、又は２種
以上を組合わせた物を加えることにより、耐水性が改善
されることを見出した。なお、分解遅延剤と耐水性付与
剤とを同時に配合すると、これらのどちらの効果も相乗
的に向上するという利点も見出された。

【００１０】本発明で用いるタンパク質としては、グル
テン、大豆タンパク等の植物タンパク、卵白、カゼイ
ン、ゼラチン等の動物タンパクが挙げられる。また、可
塑剤としては、一価アルコール（オクチルアルコール、
イソステアリルアルコール）、多価アルコール（グリセ
リン、ポリグリセリン、エチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ペンタエリス
リトール、ポリペンタエリスリトール等）、糖類（ソル
ビトール、エリスリトール等）等が挙げられる。

【００１１】また、充填剤としては、例えば、炭酸カル
シウム、タルク、クレー、シリカ、アルミナ、ガラス
粉、マイカ、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられる。

【００１２】分解遅延剤としては、グリセリン脂肪酸エ
ステル、例えば中鎖（Ｃ８〜Ｃ12）脂肪酸トリグリセラ
イド、アセチル化グリセリン脂肪酸エステル、長鎖（Ｃ
12〜Ｃ22）脂肪酸トリグリセライド、中鎖脂肪酸（Ｃ８
〜Ｃ12）モノグリセリド等が挙げられる。

【００１３】また、耐水性付与剤としては、多価アルコ
ール（グリセリン、ポリグリセリン、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
エリスリトール、ペンタエリスリトール、ポリペンタエ
リスリトール等）の脂肪酸エステルやシリコン系撥水剤
やフッ素系撥水剤やワックス類（ポリエチレンワック
ス、カスターワックス、蜜ろう、パラフィンワックス、
マイクロワックス、ライスワックス等）が挙げられる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の成形品は、生分解性を示すの
で、プラスチックの代替物として使用した場合、プラス
チック廃棄物処理上の問題を解決することができる。ま
た、可塑剤／充填剤の比、量、種類、組合せ、さらに加
工条件を変えることにより成形品の柔軟性、剛性、色調
をコントロールすることが可能となりプラスチック代替
物としての可能性が広がる。また、上記耐水性付与剤及
び／又は、分解遅延剤を使用することにより、耐水性の
アップと生分解性速度のコントロールが可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。

【００１６】［生分解性試験］表１に示す各コンパウン
ドを30℃のロールで５分間混練しシート状にしたものを
150℃のプレス機で３分間プレスし１mm厚さの成形シー
トを得る。次に、そのシートを２号ダンベルで打ち抜
き、打ち抜かれた生分解性成形体を土中に埋め１週間毎
に分解の状況を調査した。その結果を表２に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】［柔軟性試験］生分解性試験と同様ダンベ
ルで試験片を打ち抜き引張試験機により伸びを測定し
た。その結果を表３に示す。

【００２０】

【表３】

【００２１】上記表より、充填剤を加えない比較例に比
べ生分解性では同一結果であるが、本発明品は使途目的
により実施例１、２、４の様な改良効果が表われる。

【００２２】［剛性試験］上記配合に水を加え発泡成形
体を作り剛性を手で折り曲げることにより調べた。その
結果を表４に示した。

【００２３】

【表４】

【００２４】前表の結果と同様、生分解性では同一結果
であるが各実施例はそれぞれ剛性に対し、改良効果が表
われている。

【００２５】［耐水性試験］生分解性試験の時と同様に
成形シートを作り、水との接触角を測定することにより
耐水性を調べた。その結果を表５に示した。

【００２６】

【表５】

【００２７】同様に実施例には耐水性と共に分解促進遅
延効果が、相乗的に表われている。

【００２８】［色調］実施例１に於いて加工条件を変え
ることにより色調が変わることを以下の表６に示す。

【００２９】

【表６】

【００３０】充填剤を加え、加工条件を変えることによ
り、色相が茶褐色から本来のプラスチック色に変化し
た。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 たんぱく質と可塑剤と充填剤を必須成分
   としたことを特徴とする改良された生分解性成形体。
2. 【請求項２】 たんぱく質と可塑剤と充填剤を必須成分
   としこれに分解遅延剤及び／又は耐水性付与剤を加えた
   ことを特徴とする改良された生分解性成形体。
3. 【請求項３】 可塑剤が分子内に水酸基を１個以上有す
   るものである請求項１又は２記載の生分解性成形体。
4. 【請求項４】 充填剤が無機系充填剤である請求項１〜
   ３までのいずれか１項記載の生分解性成形体。
5. 【請求項５】 分解遅延剤が、グリセリン脂肪酸エステ
   ルであることを特徴とする請求項２〜４までのいずれか
   １項記載の生分解性成形体。
6. 【請求項６】 耐水性付与剤が多価アルコール脂肪酸エ
   ステル、シリコン系撥水剤、フッ素系撥水剤、ワックス
   類の内の１種又は、２種以上の組合せから成るものであ
   る請求項２〜５までのいずれか１項記載の生分解性成形
   体。