JPH089675B2 - 自然界で分解するシ−トまたは成形品 - Google Patents

自然界で分解するシ−トまたは成形品

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JPH089675B2 JP62119327A JP11932787A JPH089675B2 JP H089675 B2 JPH089675 B2 JP H089675B2 JP 62119327 A JP62119327 A JP 62119327A JP 11932787 A JP11932787 A JP 11932787A JP H089675 B2 JPH089675 B2 JP H089675B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自然界に放置すると加水分解や土中での生分
解などにより消失する分解性のシートまたは成形品に関
する。
[従来の技術・発明が解決しようとする問題点] 用済後の廃棄プラスチックを燃焼させると、有毒ガス
が発生したり、燃焼炉がいたんだりするという問題が生
ずる。また、燃焼させずに廃棄すると、いつまでも分解
しないで残ることが多いという問題がある。
一方、野菜や樹木などの苗木などをプラスチックや陶
器の鉢などで育成すると、一定の時期にプラスチックや
陶器の鉢などから移す必要が生ずるが、このばあい手間
がかかるうえ、植物の根を痛め、苗木の成長を阻害する
などの問題がある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、自然界に放置しても、また土中にそのまま
埋設しても雨水などにより加水分解したり、バクテリア
などによりボロボロに分解したりして、完全に自然消失
するシートまたは成形品を提供するためになされたもの
であり、分子中に少なくとも1個のエステル基を含有す
るポリオールと有機ポリイソシアネートとの反応でえら
れるウレタン樹脂1〜100部(重量部、以下同様)で、
もみ殻、もみ殻燻炭、麦殻、そば殻、稲藁、米糠、豆
粕、木粉、木屑および植物性繊維屑から選ばれた1種ま
たは2種以上の植物性微細繊維および(または)植物性
粉粒100部を結合させてなる自然界で分解するシートま
たは成形品に関する。
[実施例] 本発明に用いる植物性微細繊維および(または)植物
性粉粒(以下、植物性微細繊維などという)としては、
もみ殻、もみ殻燻炭、麦殻、そば殻、稲藁、米糠、豆
粕、木粉、木屑、植物性繊維屑があげられる。これらは
単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
本発明では、前記のごときほとんど用途のない安価な
副産物、廃棄物などの植物性微細繊維などを原料として
有効に活用することができる。
本発明に用いる分子中に少なくとも1個のエステル基
を含有するポリオールとしては、アジピン酸、フタル
酸、ダイマー酸などの2塩基酸とエチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリ
セリンなどの低分子量ポリオールとの縮合脱水反応によ
りえられるポリオール類、ε−カプロラクトンの開環重
合によりえられるポリカプロラクトン類、1,6−ヘキサ
ンジオールのようなグリコール類とホスゲンやエチレン
カーボネートなどとの反応によりえられるポリカーボネ
ートポリオール類、ヒマシ油、ヒマシ油のアルキレンオ
キシド付加物、ヒマシ油と多価アルコールとのエステル
交換物、ヒマシ油の部分アシル化物、ヒマシ油の部分酸
化物などのヒマシ油誘導体、リシノール酸と多価アルコ
ールとのエステル化物、前記エステル含有ポリオールへ
の酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレンなどの
アルキレンオキシド単独または混合付加物などがあげら
れるが、これに限定されるものではない。これらは単独
で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
前記ポリオールの数平均分子量としては300〜100,000
のものが成形品の成形性、物性などの点から好ましく、
1,000〜10,000程度のものがさらに好ましい。
本発明に用いる有機ポリイソシアネートとしては、た
とえばトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニル
メタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、
ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート、ナフタ
レンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニル
メタンジイソシアネート(水素添加MDI)、低級アルコ
ールのポリイソシアネートアダクト体などがあげられる
が、これらに限定されるものではない。これらは単独で
用いてもよく、2種以上併用してもよい。
本発明においては、前記ポリオールと有機ポリイソシ
アネートとの反応によりえられるウレタン樹脂が結合剤
として用いられるが、かかるウレタン樹脂は結合剤とし
て用いる際に前記ポリオールと有機ポリイソシアネート
とを直接反応させる方法(ワンショット法)で製造して
使用してもよく、あらかじめ前記ポリオールと有機ポリ
イソシアネートとの反応により(プレポリマー法によ
り)末端NCOウレタンプレポリマーを製造したのち使用
してもよい。
前記ウレタン樹脂やプレポリマーの製造に際しては、
前記ポリオールと有機ポリイソシアネートのみを反応さ
せてもよいが、前記ポリオールに該ポリオール以外のポ
リオキシアルキレンポリオール、ポリテトラメチレング
リコールなどのポリエーテルポリオールや水、さらには
4,4′−メチレンビス(2−クロロアニリン)、ジアミ
ノジフェニルメタン、ヒドラジンのようなアミン類など
の架橋剤などを混合せしめたりして併用したものを用い
てもよい。またプレポリマーを硬化させる際には湿気や
過剰の水分で硬化させてもよい。
これら活性水素化合物とポリイソシアネートとの割合
にはとくに限定はないが、一般にはNCO/OHが当量比で1.
0に近い配合割合で使用される。
ウレタン樹脂の使用量は植物性微細繊維など100部
(重量部、以下同様)に対して1〜100部が好ましく、
5〜30部がさらに好ましい。
ウレタン樹脂と植物性微細繊維などとの混合は一般に
ウレタン樹脂の硬化剤に配合するのが好ましく、本発明
に用いるポリオールに予め植物性微細繊維などを配合し
ておいてもよく、また該ポリオールとポリイソシアネー
トとの混合時に同時に混合してもよい。しかしウレタン
樹脂が熱可塑性であるばあいには、ウレタン樹脂を溶融
させて植物性微細繊維などをねり込んでから成形しても
よく、本発明ではこれらに限定されるものではない。
これらウレタン樹脂と植物性微細繊維などとの混合
は、常温で行なってもよく、加温下で行なってもよく、
通常0〜200℃、好ましくは10〜150℃で行なわれる。
前記植物性微細繊維などの混合の際などに、さらに無
機充填剤、可塑剤、着色剤、触媒、その他の添加剤など
を配合してもよい。
このようにして調製された植物性微細繊維などとウレ
タン樹脂またはウレタン樹脂となるべき組成物との混合
物は、所望の大きさ、形状に成形されるために、たとえ
ばベルトコンベアで連続的にシート状にされるか、また
は金属、プラスチック、木、コンクリートなどの型の中
で常圧または加圧下で成形され、本発明のシートまたは
成形品にされる。
本発明のシートまたは成形品は、木粉、もみ殻などの
植物性廃棄物を主成分にし、特種なウレタン樹脂をバイ
ンダーとして製造されているため、植木鉢、育苗箱、魚
箱、苗床などに使用したのち廃棄しても自然界で完全に
消失するものであり、公害問題を生じないものである。
また植木鉢、育苗箱などに使用したばあい、苗木の育成
に用いた鉢のまま土中に埋めこむことができるため、鉢
から土中に植え替える必要がなく、作業能率上良好で、
しかも根を痛めることがなく、苗木の生長を阻害しな
い。また土中で分解したのちは、植物性繊維などを主成
分にすることおよびウレタン樹脂がチッ素分を含むもの
であるとなどのため、肥料として作用するなど消失後も
有効に作用する。
つぎに製造例、比較製造例、実施例および比較例に基
づき本発明のシートまたは成形品をさらに詳細に説明す
る。
製造例1 ジエチレングリコールとアジピン酸とから合成したポ
リエステルポリオール(平均分子量約3000、OHV 約37.
4)100部、メチルエチルケトン100部および杉、桧の原
木を製材する工場から排出される挽粉(含水率3.1%で6
0メッシュ通過が20%(重量%、以下同様)、60〜52メ
ッシュが6.7%、52〜48メッシュが5.3%、48メッシュ未
通過が68%の粒度の木粉)1000部をあらかじめ混合した
のち、液状MDI(遊離NCO含有率29.5%)14.7部を常温
(20℃)で混合し、アルミニウム製の型に注入し、圧力
5kg/cm2、80℃で30分間プレスして、縦100cm、横30cm、
厚さ2.5mm、密度0.63g/cm3の成形品を作製した。
製造例2 フタル酸と1,4−ブタンジオールとからえられたポリ
エステルポリオール(平均分子量約1200)に酸化エチレ
ンを付加反応させて平均分子量約3800、OHV 約29.5のポ
リエステル−ポリエーテルポリオールをえた。
えられたポリオール55.7部にメチルエチルケトン30部
を加えたのちTDI−80 14.3部と90℃で3時間反応させ、
遊離NCO含有率8.0%のプレポリマーをえた。
このプレポリマー100部を水300部と混合したのち1分
以内に製造例1で用いた木粉200部およびもみ殻燻炭200
部を混合し、常温(20℃)でポリプロピレンシート上に
広げてシート状にした。そののち常温で4日間、50℃で
24時間乾燥させてえらえたシートは、厚さ5mm、面積0.5
4m2、密度0.38g/cm3であった。
製造例3 ポリエチレングリコール(分子量約600)のリシノー
ル酸エステル(OHV 約96.0)22.5部およびグリセリンの
酸化エチレン(80%)・酸化プロピレン(20%)ランダ
ム付加ポリオール(OHV約21.5)22.5部をメチルエチル
ケトン40部に溶解し、粗製MDI(NCO 含有率31.5%)14.
9部を90℃で3時間反応させ、遊離NCO 含有率4.3%のプ
レポリマーをえた。
このプレポリマー100部をアセトン100部に溶解させた
ものに、製造例1で用いたのと同じ木粉100部および麦
殻100部を混合し、テフロンコーティングした金型に入
れ、ゲージ圧で2.0気圧の水蒸気を約3分間噴霧し、50
℃で5時間乾燥させて厚さ30mm、比重0.25の発泡ブロッ
クをえた。
製造例4 ポリカプロラクトンポリオール(平均分子量約2000)
70部、ジエチレングリコール22.3部、トリメチロールプ
ロパン0.2部、ジメチロールプロピオン酸6.5部およびイ
ソホロンジイソシアネート65部をアセトン中で反応させ
てえられたNCO含有プレポリマーを、トリエチルアミン
を含有する水中に加えて乳化させた。
えられたウレタン水分散体(固形分30%)300部およ
びもみ殻燻炭(含水率4.2%)2000部を混合して製造例
1と同様にして密度0.41g/cm3の成形品をえた。
比較製造例1 製造例4で用いたウレタン水分散体の代りに酢酸ビニ
ル樹脂エマルジョン(樹脂分50%)を使用した他は、製
造例4と同様にして密度0.44g/cm3の成形品をえた。
比較製造例2 ポリオキシプロピレングリコール(平均分子量約200
0)95部とポリオキシプロピレントリオール(平均分子
量約260)5部とTDI−80 21 部との反応によりえられた
ウレタンプレポリマー(遊離NCO 含有率 3.7%)100
部、4,4′−メチレンビス(2−クロロアニリン)3部
をポリオキシプロピレングリコール(平均分子量約200
0)60部に溶解させたもの、キシレン100部および製造例
1で用いたのと同じ木粉1000部を混合し、製造例1と同
様にして密度0.71g/cm3の成形品をえた。
実施例1 製造例1〜4および比較製造例1〜2でえられた成形
品について下記の方法による評価を行ない、その変化を
しらべた。結果を第1表に示す。
(試験方法) 草生地の湿潤土壌をポリ容器内に採取し、これに成形
品を埋め、土壌上部の空間部に水を入れたフラスコをオ
ープン状態にして放置してポリ容器を密封し、30℃の恒
温室におき、一定の温度および湿度条件下に2年間保
ち、一定期間毎に供試体を取り出し、成形品の引張強
度、微生物発生の有無などを観察した。
なお土壌の状態は、 水分率:45〜46% pH:5.95 菌体:殺菌(アルブミン寒天培地)4.5×106 糸状菌(マーチン寒天培地)12×104 放射菌(グルコース・アスパラギン寒天培地)9
×106 殺菌としてはEubacterialesが主で、Pseudomonadesが
存在して糸状菌としては不完全菌が主で、担子菌、藻条
菌が存在していた。
実施例2 成形品をサンシャインウェザオメーターで500時間暴
露し、成形品の一部が脱落する割合(重量割合)を測定
した。結果を第1表に示す。
[発明の効果] 本発明のシート、マットまたは成形品は自然界に放置
すると加水分解や土中での生分解などにより消失し、従
来のプラスチックのような公害をおこすことがない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子中に少なくとも1個のエステル基を含
    有するポリオールと有機ポリイソシアネートとの反応で
    えられるウレタン樹脂1〜100重量部で、もみ殻、もみ
    殻燻炭、麦殻、そば殻、稲藁、米糠、豆粕、木粉、木屑
    および植物性繊維屑から選ばれた1種または2種以上の
    植物性微細繊維および(または)植物性粉粒100重量部
    を結合させてなる自然界で分解するシートまたは成形
    品。
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