JPH09194692A - 分解性樹脂組成物 - Google Patents

分解性樹脂組成物

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JPH09194692A
JPH09194692A JP342496A JP342496A JPH09194692A JP H09194692 A JPH09194692 A JP H09194692A JP 342496 A JP342496 A JP 342496A JP 342496 A JP342496 A JP 342496A JP H09194692 A JPH09194692 A JP H09194692A
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JP
Japan
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starch
oil
fat
weight
resin composition
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Pending
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JP342496A
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English (en)
Inventor
Kenji Fujii
賢治 藤井
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】生分解性樹脂成形物を廃棄処理を行う時生物や
微生物のアタックを受けやすくするために光で分解し細
分化する生分解性の樹脂組成物を得る。 【解決手段】脂肪族ポリエステルと澱粉、さらに超微粒
子酸化チタンを添加することにより、光分解性及び生分
解性樹脂組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシ−ト及び
フィルムに成形し包装材として使われたり、コンポスト
袋として使用された後、廃棄物となった場合に光により
崩壊したり、土中あるいは海中において生物あるいは微
生物により分解する分解性樹脂組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在、自然環境の中で分解する樹脂、例
えば、太陽光によって分解する光分解性樹脂や土中ある
いは海中において生物あるいは微生物により分解する生
分解性樹脂等が研究され、使用されるようになってき
た。中でも、脂肪族ポリエステル、あるいは澱粉等を用
いた生分解性樹脂組成物は既にいくつか知られている
(特開平5−331315号、特開平7−70367
号、特願平6−231954号)。つまりこれらの手段
は、この組成から作られた製品が土中あるいは海中等の
生物あるいは微生物と接することにより分解が開始され
るというものであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】脂肪族ポリエステルを
主成分とする組成物から得られた成形品は、柔軟で機械
的強度に劣り、しかも高価である。また、澱粉を主成分
とする組成物から得られた成形品は、安価ではあるが耐
衝撃性や耐水性に劣るという問題があった。そこで、こ
れらをブレンドした樹脂組成物が考え出され生分解性樹
脂組成物として使用されている。しかし、まだこれらの
手段では、この組成から作られた製品が土中あるいは海
中等の生物あるいは微生物と接するまでは分解が開始さ
れ無いし、また、製品が小さく崩壊することも不可能で
ある。そのため、生物あるいは微生物と接する表面積も
小さく分解の進行が極めて遅い。
【0004】本発明の目的は、上記の従来技術の問題を
解決し、廃棄後分解し易い樹脂組成物を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、生分解性を有する脂肪族ポリエステル
と澱粉との混合物100重量部に超微粒子酸化チタン
0.5〜2重量部添加した事を特徴とする分解性樹脂組
成物であり、生分解性樹脂組成物にさらに超微粒子酸化
チタン0.5〜2重量%添加することにより光分解性を
与え光により生分解性樹脂組成物および成形物を崩壊細
分化することにより生物或いは微生物との接触面積を大
きくし生分解速度を早める事を要旨としている。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に用いる生分解性を有する
脂肪族ポリエステルとしては、従来公知のもの、例え
ば、ポリ(ヒドロキシ酪酸)、3−ヒドロキシ酪酸/3
−ヒドロキシ吉草酸共重合体、3−ヒドロキシ酪酸/4
−ヒドロキシ酪酸共重合体、ポリエチレンアジペート、
ポリエチレンスベレート、ポリエチレンアゼレート、ポ
リエチレンデカメチレート、ポリテトラメチレンサクシ
ネート、ポリテトラメチレンアヂペート、ポリプロピオ
ラクトン、ポリカプロラクトンなどが挙げられる、この
中でもポリカプロラクトンは物性も優れており、しかも
高分子量のものも容易に得られ、かつ比較的安価であ
り、現在市場で商品化されており好ましい物である。本
発明に用いる澱粉としては、天然または植物起源の、ア
ミロースおよび/またはアミロペクチンよりなる澱粉全
てを含む。例えば馬鈴薯澱粉、とうもろこし澱粉、小麦
澱粉、タピオカ澱粉、米澱粉、甘藷澱粉、サゴ澱粉、ワ
キシーコンス、ハイアミロースコンス等が挙げられる。
またこれらの澱粉を糊化した糊化澱粉や油脂加工澱粉も
使用できる。
【0007】糊化澱粉とは、水中で糊化温度以上で糊化
した澱粉を表す事はもちろんであるが、水分の非常に少
ない状態で、澱粉顆粒の構造破壊が起こった澱粉をも含
まれる。
【0008】油脂加工澱粉とは、油脂と澱粉を過乾燥し
て加工することにより得られる油脂加工澱粉を挙げるこ
とができる(特公昭45−32878号)。
【0009】この油脂加工澱粉は、油脂、油脂類縁物
質、脂肪酸又はその誘導体の1種又は2種以上の混合物
を澱粉に吸着させ、更にこれに熱を加えて熟成すること
により得られるものである。油脂は、植物油でも動物油
でもよく、例えば大豆油、菜種油、亜麻仁油、オリーブ
油、豚油、魚脂等を挙げることができる。油脂類縁物質
は、例えば大豆レシチンのようなリン脂質、モノグリセ
ライド、ジグリセライド等である。脂肪酸とは、油脂の
構成成分である脂肪酸であれば特に制限はない。
【0010】脂肪酸誘導体は、通常の合成品である脂肪
酸のエステル、アミド及び塩類などであり、脂肪酸のエ
ステルとは、例えばメチルアルコール、エチルアルコー
ル、アミルアルコール等と脂肪酸類とのエステルであ
る。脂肪酸のアミドとは、前記脂肪酸類のアミド及び脂
肪酸とアミノ酸類とのアミドである。脂肪酸の塩類と
は、脂肪酸のナトリウム、カリウムなどのアルカリ金
属、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属
及びアンモニウム等の塩類である。
【0011】さらに、油脂として肝油を用いた油脂加工
澱粉を例示することもできる(特開昭53−11582
6号)。
【0012】肝油を用いた油脂加工澱粉は、油脂の1種
である肝油を澱粉粉体に添加し、これを十分に混合吸着
させることにより得られる。ここで「肝油」は、タラ肝
油、サメ肝油など魚類肝臓から得られる脂肪油の他、イ
カ油、鯨肝油、鰯油等の魚油も包含し、1種又は2種以
上を混合して用いることができる。
【0013】また、ヨウ素価130以上の油脂を用いた
油脂加工澱粉を例示することもできる(特開昭54−1
1247号)。
【0014】上記肝油以外に高いヨウ素価を示す油脂を
澱粉に混合吸着させた油脂加工澱粉も本発明に使用する
ことができる。
【0015】ヨウ素価130以上の油脂としては、動物
油、植物油を問わず使用できる。そのような油脂として
は、サフラワー油(ヨウ素価122〜150)、エゴマ
油(ヨウ素価162〜208)、アマニ油(ヨウ素価1
87〜197)、アサ実油(ヨウ素価141〜17
5)、イワシ油(ヨウ素価163〜195)、サバ油
(ヨウ素価136〜178)などを例示することができ
る。
【0016】さらに、油脂として大豆粕を用いた油脂加
工澱粉を例示することができる(特開昭56−7875
2号)。
【0017】油脂として大豆粕を用いた油脂加工澱粉
は、澱粉に対して生大豆粉を0.1〜20重量%、好ま
しくは0.3〜3重量%の割合で混合し、100℃以
下、特に60〜80℃の温度範囲で3〜6時間加熱する
ことにより得ることができる。
【0018】油脂加工澱粉の原料として用いられる原料
澱粉には特に制限はない。例えば、馬鈴薯澱粉、甘薯澱
粉、タピオカ澱粉等の地下澱粉及び、小麦澱粉、コーン
スターチ、サゴ澱粉、米澱粉等の地上澱粉を用いること
ができる。また、その状態も粉体澱粉あるいはスラリー
状、ケーキ状澱粉等いずれであってもよい。
【0019】澱粉中の油脂添加量は、澱粉と油脂類の種
類により、便宜変化させることができ、例えば、澱粉1
00重量%当たり、0.1〜5.0重量%、好ましくは
0.5〜2.0重量%の範囲とすることが適当である。
【0020】前記油脂類は、澱粉と混合することで澱粉
に吸着させ、さらに必要により加熱熟成することによ
り、油脂加工澱粉とすることができる。例えば、澱粉ケ
ーキ及び粉体の場合には油脂類を水又は有機溶媒に溶解
もしくは分散せしめてスプレーし、澱粉スラリーの場合
は、スラリーに油剤を溶解又は分散させて撹拌すること
により油脂類を澱粉に吸着させることができる。油脂類
の種類によっては、加熱熟成することなしに油脂加工澱
粉として使用し得る。加熱熟成は、例えば、30〜18
0℃の温度で、1時間〜10日の範囲で行うことができ
る。また、加熱熟成と湿式で油脂類を吸着させた澱粉の
乾燥とを同時に行うこともできる。この乾燥は、ハンド
ドライヤー、フラッシュドライヤー等の通常澱粉の乾燥
に使われる乾燥機を用い、澱粉の平衡水分にまで乾燥す
ることにより、油脂類を澱粉に均一に混合吸着させるこ
とができる。但し、樹脂と混合する場合には、油脂加工
澱粉の水分は1%以下にするのが適当である。
【0021】本発明の特色は超微粒子酸化チタンにより
光分解性を高める点にある。二酸化チタンの結晶構造
は、ルチル型とアナターゼ型に大別できるが、ルチル型
酸化チタンに比べアナターゼ型酸化チタンは、紫外線な
どの光線による活性度が非常に高い。そのため、光分解
性を高めるためには、アナターゼ型二酸化チタンを用い
るのが好ましい。
【0022】二酸化チタンの比表面積および粒子径も光
酸化性に大きく影響する。即ち、二酸化チタンの粒子径
が小さく、比表面積が大きくなるにつれて、単位重量当
たり、紫外線などの光線による二酸化チタンの活性化度
を高めることができる。そのため、粒子径が小さく、比
表面積の大きな酸化チタンを用いると小量の添加でセル
ロースエステルの光分解性を高めることができる。
【0023】超微粒子酸化チタンの一次粒子の平均粒子
径は、例えば、0.001〜0.07μm(例えば、
0.002〜0.05μm)、好ましくは0.003〜
0.05μm、さらに好ましくは0.01〜0.05μ
m程度であり、0.005〜0.05μm程度である場
合が多い。
【0024】超微粒子酸化チタンの比表面積は、例え
ば、BET法による比表面積30m2 /g以上、好まし
くは40m2 /g以上(例えば、40〜200m2 /g
程度)、さらに好ましくは50〜150m2 /g(例え
ば、50〜100m2 /g)程度であり、40〜150
2 /g程度である場合が多い。
【0025】脂肪族ポリエステルと澱粉の配合割合は、
脂肪族ポリエステル80〜60重量%に対し澱粉20〜
40重量%が好ましい。脂肪族ポリエステルが80重量
%を越えるとコスト高となり経済的に好ましくない。ま
た、脂肪族ポリエステルが60重量%未満であると成形
品の物性が低下し好ましくない。また、超微粒子酸化チ
タンの添加量は、脂肪族ポリエステルと澱粉の混合物1
00重量部に対して0.5〜2重量部であり、酸化チタ
ンの添加量が0.5重量%未満であると光分解の効果が
あまり表れず、2重量%を越えても光分解効果はほとん
ど変わらない。
【0026】配合方法としては、任意の公知技術が使用
できる。代表的な例としては、機械的な溶融混練法であ
る一軸および二軸押出機、バンバリーミキサー、各種ニ
ーダー、ロールなどを用いる方法があげられる。
【0027】この時の温度は例えば機械的な溶融混練法
の場合、通常80〜250℃の範囲である。また、配合
の前後、ないし配合時に酸化防止剤等の添加剤を必要に
応じて配合しても良い。
【0028】
【発明の効果】本発明の組成物から作られた製品は、廃
棄後、先ず太陽の光により光分解し崩壊され、小さくな
ったところで土中あるいは海中等の生物あるいは微生物
と接して分解が開始される。従って、廃棄後の分解の進
行が極めて早く、環境問題を考える上で好適な材料とい
える。
【0029】
【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは
ない。
【0030】(油脂加工澱粉の製造)油脂加工澱粉は、
コーンスターチ100重量%にサフラワー油2重量%を
添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機製)を用
いて均一に混合した後、120℃に加熱された箱型乾燥
機にて製品水分が0.3%以下になるまで乾燥して得
た。実施例1 分子量7万のポリカプロラクトン(商品名 プラクセル
H−7、ダイセル化学工業株式会社製)80重量%と上
記油脂加工澱粉(水分0.5%)20重量%を混合し混
合物100重量部に、さらに超微粒子酸化チタン(平均
粒子径0.03μm、比表面積50m2 /gのアナター
ゼ型酸化チタン)0.5重量部をブラベンダーに投入
し、100℃で15分間溶融混練した。その混練物を1
50kg/cm2 の加圧下で190℃−3分間プレス成
形し、厚さ約0.5mmのシートを作製した。そのシー
トの破断強度、伸度を測定した。さらに、そのシートに
紫外線を10時間照射した後の伸度を測定しその保持率
を算出した。組成物の生分解性は閉鎖型酸素消費量測定
装置(大倉電気製、クーロメーター)を用いて、消費さ
れた酸素量から分解率を算出した。
【0031】シートの破断強度、伸度は、短冊片(10
×150mm)で行い、クロスヘッドスピード 20m
m/minの試験条件で測定した。
【0032】生分解性試験は、得られた混練物を凍結粉
砕し、250μm以下の粒度の粉末とした後、JIS
K6950に基づく方法により測定した。
【0033】測定結果を表1に示した。
【0034】実施例2〜5 ポリカプロラクトンと油脂加工澱粉の比率及び超微粒子
酸化チタンの添加量を表1に示すように変化させて、実
施例1と同様に混練し、シートを成形した。実施例1と
同様に物性値を測定し表1に示した。
【0035】比較例1〜5 ポリカプロラクトンと油脂加工澱粉の配合比を変えて、
実施例1と同様に混練し、シートを成形した。また、破
断強度、伸度、生分解性の測定を行った。
【0036】得られた結果を表1にまとめて示した。
【0037】参考資料としてポリカプロラクトンのシー
トを製造し、実施例1と同様に物性値を測定し表1に示
した。
【0038】
【表1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生分解性を有する脂肪族ポリエステルと澱
    粉との混合物100重量部に超微粒子酸化チタン0.5
    〜2重量部添加した事を特徴とする分解性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】澱粉が糊化澱粉である請求項1記載の分解
    性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】澱粉が油脂加工澱粉である請求項1記載の
    分解性樹脂組成物。
  4. 【請求項4】脂肪族ポリエステルがポリカプロラクトン
    である請求項1〜3記載の分解性樹脂組成物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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