JP5185927B2 - 生分解性プラスチックの製造に有用な新規生分解性ポリマー組成物、及び当該組成物の製造方法 - Google Patents

生分解性プラスチックの製造に有用な新規生分解性ポリマー組成物、及び当該組成物の製造方法 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
〔序文〕
本発明は、生分解性プラスチック製品の作製に有用な新規生分解性付加ポリマー組成物、及び当該組成物の製造方法に関係する。本発明は、より具体的には、生分解性マスターバッチ組成物の作製に有用な新規生分解性付加ポリマー組成物に関する。生分解性マスターバッチ組成物は、生分解性マスターバッチ組成物の製造に有用であり、言い換えると、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、及び熱成型したプラスチック等の生分解性製品の製造に有用な、生分解性ポリマー組成（profile）の製造に有用である。
〔発明の背景〕
生分解性ポリマーは、７０年代からプラスチックに関する廃棄物管理の問題に対する解を提供し始めていた。生分解性ポリマーは、土壌に埋めたときに、ポリマー若しくは他の毒性残留物を残さずに生分解される。上記ポリマーの生分解若しくは鉱化は、微生物同化（microbial assimilation）後における二酸化炭素の発生により測定される。
上記用語「生分解性」は初期段階において漠然と使用されていた。生分解性を決定するために明確に表される初期の基準では、実際、引張強度の損失、変色及び***に基づく物理的な劣化のみを意味する。多くの製品は、これら時代遅れの基準を根拠にして、生分解性が主張されていた。これら時代遅れの基準は、ＩＳＯ １４８５５及びＡＳＴＭ Ｄ ５３３８のような基準があるにもかかわらず、時代遅れであるとは公表されていなかった。上記用語の厳格な意味においては、実際には、生分解性を有していないにもかかわらず、単に分解する、若しくは時間が経てばより小さい部分に分解する幾つかの材料は、”生分解性”が主張されていた。”生分解性ポリマー”は、分解可能なポリマーとは違って、有害な若しくは毒性の残留物を残さないことに加えて、ポリマーの痕跡をも残さずに、与えられた期間内で葬り去られ（on burial）、完全に鉱化され得る。
ここ何年かの間、生分解性ポリマー／プラスチックの分野において多くの特許が存在していた。それにもかかわらず、これら特許は、生分解性と分解性との間の違いにより、プラスチック市場全体において確立された、感知できるほどの応用で成功した製品を導いていない。上記先行技術は、第一に、これら４つの領域、
１）商品の十分な強度が不足していたこと
２）商品の寿命が短いこと
３）商品が高価すぎること、及び／又は、
４）有用な商品への加工が難しく、高価であること、
における１以上において不成功に終わった。最も高い頻度で不成功となる上記領域は、市場で入手できる非生分解性製品の５〜２０倍のコストがかかる生分解性ポリマーから製造される製品の幾つかの価格においてである。これらの製品の他の失敗は、これらが、上記製品の引張強度に影響を及ぼす光分解性であることである。
デンプンをベースとしたポリマー及び他の製品は、葬り去られた（burial）後に、有毒性を有し得るバイオマスを生じる、単に、肉眼では見えない微粒子へ***して分解する。これらは、生来、弱く、脆過ぎ、且つ最初のプラスチック（virgin plastic）の性質を得るように設計しなければならない。デンプンをベースとした製品の他の欠点は、典型的な貯蔵条件において、吸湿を通じて強度を失い、プラスチックの弱体化を導くことである。
環境により分解する、ポリマーを使用した商品を作製する多くの試みがなされた。しかしながら、ひどく高いコスト、加工の困難性、及び最終的な使用における利用における、十分な保管寿命の不足により、商業的な成功は限られていた。優れた分解性を有する多くの組成物は、加工性のみが制限されていた。反対に、より容易に加工できる組成物は、生分解性が減少する。
環境により分解するポリマーを生産するため、標準的設備及びプラスチック工業において知られている既存の技術により、天然のデンプンから作られる脂肪族のポリマーを処理する試みがなされた。天然のデンプンは、通常、粒状構造を有しており、細い糸状態へ溶融加工する前に、"構造を分解させる（destructurized）"必要がある。改質したデンプン（単独、若しくは混合の主成分として）は、乏しい溶融伸展性を有することが知られており、その結果、繊維、フィルム、泡状物等の生産物で成功することが困難となる。
生分解は、堆肥化（compostability）を試験し、使用者に指標を与える各種基準により測定される。基準化された試験手順又は試験された基準の保証は、製品の生分解性に関してなされる主張の信頼性を確立し、ポリマーの生分解性についての承諾にとって欠くことができない。生分解性の主張の有効性を証明することに責任のある国際機関は、国際的に受け入れられる、明確に表された基準及び試験手順を有している。
プラスチック製品に本来備わっている生分解性の証明書の問題のための国際機関は以下の通りである。
１）米国におけるThe American Society For Testing Materials （ＡＳＴＭ）、
２）日本のＧＲＥＥＮＰＬＡ program、
３）ヨーロッパのＤＩＮ centrification、及び
４）European Committee for Standardization （ＣＥＮ）
上記製品は、好気性分解のためのＡＳＴＭ試験手順（ＡＳＴＭ Ｄ ５３３８及びＡＳＴＭ ５２０９）（American Society for testing materials）を受けさせられるため、先に述べた機関／試験は、国際的な容認可能性の背景に対する発明の性質を証明することと関連している。両試験は、試験している生分解性ポリマーの本来備わっている生分解性を証明するのに用いられている。
〔先行技術の詳細〕
先行技術のほとんどでは、水、太陽光、熱及び土壌に晒されたときに分解するフィラー／バインダーとしてデンプンを使用する。デンプンの生分解する性質により、デンプンを各種ポリマーに組み込む多くの試みがなされてきた。デンプンは、フィラーやバインダーを含む各種形式で多成分ポリマーへ取り込まれられた。
より環境に優しい包装材料への要求に応じて、環境へ廃棄されたときに分解を示す”バイオポリマー”と呼ばれる多数の新しい製品が開発された。生分解性プラスチック市場における企業の幾つかは、デュポン、バスフ、カーギル−ダウポリマー、ユニオンカーバイド、バイエル、モンサント、三井及びイーストマンケミカル等の有名な化学会社が含まれる。これら各会社は、１以上の種類若しくは形式の“バイオポリマー”を開発した。例えば、バスフとイーストマンケミカルの両者は、商標名「ＥＣＯＦＬＥＸ」及び「ＥＡＳＴＡＲ ＢＩＯ」として販売されている”脂肪族−芳香族”コポリマーをそれぞれ開発した。バイエルは、商標名「ＢＡＫ」のポリエステルアミドを開発した。デュポンは、「ＢＩＯＭＡＸ」（改質したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））を開発した。カーギル−ダウは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）をベースとした各種バイオポリマーを販売していた。モンサントは、ポリヒドロキシブチラート（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバレラート（ＰＨＶ）、及びポリヒドロキシブチラート−ポリヒドロキシバレラートコポリマー（ＰＨＢＶ）を含むポリヒドロキシアルカノアート（ＰＨＡ）として知られるポリマー類を開発した。ユニオンカーバイドは、商標名「ＴＯＮＥ」のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）を製造している。
上述の各バイオポリマーは、独自の性質、利点、欠点を有している。例えば、ＢＩＯＭＡＸ、ＢＡＫ、ＰＨＢ及びＰＬＡのようなバイオポリマーは、強固となり易いが、非常に硬く、非常に脆い。良好な折り曲げ及び折りたたみ性能が要求される、ラップ、バッグ、及びその他の包装材料を作るのに使用されるような、軟性シート若しくはフィルムが望まれるときの候補としてこれらは芳しくない。ＢＩＯＭＡＸの場合、デュポンは、現在のところ、そこからフィルムを吹く（blowing）のに適切な仕様書及び条件を提供していない。よって、このことは、ＢＩＯＭＡＸ及び同様のポリマーからフィルムが吹かれる（blown）ことができることが現在のところ信じられていないことを示唆している。
農作物及び植物からのデンプンを使用する、デュポンの生分解性ポリマー−ＢＩＯ−ＰＤＯＴＭ（商標名）が、生物に由来する最初のポリマーとして宣言された。通常、デュポンの上記改質したＰＥＴポリマーは、テレフタレート及び脂肪族の構成要素の繰り返し単位を含むことを特徴としている。ここで、上記脂肪族の構成要素は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、低アルカンジオール、分岐及び非分岐のもの両方、及びこれらの誘導体のような、２以上の異なるジオールから誘導される、２以上の異なる脂肪族の単位の統計的分布を含む。一部の脂肪族のユニットは、アジピン酸のような、脂肪族の二価酸から誘導することができる。加えて、繰り返しテレフタレートユニット中のフェニレン基のごく一部は、スルホン化し、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属塩基により中和することができる。スルホン化したテレフタレートユニットの統計上の有意量に加えて、改質したＰＥＴポリマーの脂肪族の一部は、ＢＩＯＭＡＸポリマーの生分解性にかなり寄与する。ポリマーにおける幾つかのＢＩＯＭＡＸの等級では、２００〜２０８℃の融点と、４０〜６０℃のガラス転移温度とを有する。ＢＩＯＭＡＸは、ポリマー鎖における弱い箇所を作り出す脂肪族モノマーの添加により、ＢＩＯＭＡＸポリマーを水分解性とすることを可能にする。一旦、水分が上記ポリマーを食物接種される分子（ingestible molecules）に切断すれば、微生物は、上記材料を消費することができる。
ＢＩＯＭＡＸの用途は、添加される多くの脂肪族モノマーに左右され、これは、製品の用途を決定する、３つの脂肪族モノマーに関係し得る。生分解性を規定する初期の基準における、典型的な欠陥は、デュポンのＢＩＯＭＡＸが生分解性を主張していたにもかかわらず、ＡＳＴＭ基準に適合していないことであった。
生分解性デンプンをベースとした樹脂は、starchtech．TM．やNovamont．TM．のような多数の製造業者から市販されている。starchtech．TM．は、"Ｒｅ−ＮＥＷ．ＴＭ．"の商標名で一連のそのようなポリマーを販売している。Novamont．TM．は、"Ｍａｔｅｒ−Ｂｉ．ＴＭ．．"の商標名で幾つかの種類のそのようなポリマーを提供している。
Novamontの生分解性ポリマーとして、PCT／EP1992／000959及びPCT／EP1992／000320がある（これらは、チューバー（tubers）、穀物又は豆に由来するデンプンを使用する。また、トウモロコシ、ジャガイモ、タピオカ、エンドウ豆、又は米デンプン等であってもよい。）。上述の組成物は、熱可塑性ポリマーと、任意で、流動学的に相性の良い混合物の成分を与えるような、温度、せん断力の条件で可塑剤と、又は錯化剤と、錯化させた（complexing）混合物として上記デンプンを押出すことにより作製される。
PCT／EP1996／000458において、バスフの他の生分解性ポリエーテルエステルアミドＰ１がある。上記生分解性ポリエーテルエステルアミドＰ１は、２０−９５mol％のアジピン酸若しくはそのエステル形成誘導体若しくはこれらの混合物と、５−８０mol％のテレフタル酸若しくはそのエステル形成誘導体若しくはこれらの混合物と、（ａ２１）C．sub．2 -C．sub．6 -アルカンジオール及びC．sub．5 -C．sub.10 -シクロアルカンジオールからなる群から選択される、１５〜９９．３mol％のジヒドロキシ化合物、（ａ２２）０．２〜８５mol％の式Ｉ（ここでｎは２、３又は４であり、ｍは２〜２５０の整数）におけるエーテル機能を含むジヒドロキシ化合物、からの（ａ２）ジヒドロキシ化合物の混合物、又はその混合物及び（ａ２３）０．５〜８０molのアミノ-C．sub．2 -C．sub．12-アルカノール若しくはアミノ-C.sub.5 -C.sub.10 -シクロアルカノールと、を反応させることにより得られ、（ａ１）と（ａ２）とのモル比は、０．４：１〜１．５：１であり、特に、上記ポリエーテルエステルアミドＰ１は、分子量（M.sub.n）が５０００〜８０，０００g/molの範囲内であり、上記開示されたポリマーから得られる、生分解性ポリマー、生分解性成型物、及び接着剤である。
米国特許出願No．5,252,271においてバイオ−プロダクツ インターナショナルは、乾燥デンプン組成物をベースとした材料を開示している。
プロクター＆ギャンブル社（Ｐ＆Ｇ）は、好気性及び嫌気性条件において生分解性であるポリマーの、脂肪族のコポリエステルＮｏｄａｘ系列（line）のメーカーである。Ｎｏｄａｘポリマーは、発酵プロセスを通じて微生物により生産され、プラスチックは、上記バイオマスから抽出される（二酸化炭素、水及び鉱塩と共に堆肥での新しい細胞形成）。分解は、細菌により開始し、Ｐ＆Ｇは、末端での使用において上記製品がよく機能するように持ちこたえられるように取り組んでいる。
モンサント社には、米国出願No．6,191,203におけるオリゴマーのエステルを含む生分解性ポリマーブレンド組成物がある。
三井化学株式会社は、互いに縮合した、ポリラクチド、ポリグリコリド及びポリカプロラクトンから誘導されるユニットを含むターポリマーを製造している。よって、このポリマーは、脂肪族ポリマーであり、ＰＬＡ／ＰＧＡ／ＰＣＬターポリマーとして特徴付けられ得る。このポリマーの３つの等級、Ｈ１００Ｊ、Ｓ１００及びＴ１００が入手できる。上記Ｈ１００Ｊ等級のＰＬＡ／ＰＧＡ／ＰＣＬターポリマーは、ガラス転移温度が７４℃、融点が１７３℃と解析されている。
マスターバッチ乳酸ベースポリマー組成物１重量部に対して、乳酸ベースのポリマー１９〜４９重量部を加えて成型材料を形成する工程と、１５０〜２３０℃で成型材料からフィルムへと形成する工程と、を含み、上記マスターバッチ乳酸ベースポリマー組成物は、乳酸ベースポリマー１００重量部と、平均直径０．００７〜０．０５．mu．mのブロッキング防止剤１〜４０重量部と、分散剤１０重量部以下とを含み、１０〜６０％の結晶性を有する、乳酸ベースポリマーフィルムを製造する他の方法がある。三井の他の特許は、有機溶媒を含む反応混合物において、脂肪族の多価アルコール若しくは混合脂肪族の多価アルコールと、脂肪族の多塩基酸若しくは混合脂肪族の多塩基酸と、又は、ヒドロキシカルボン酸若しくは混合ヒドロキシカルボン酸若しくはヒドロキシカルボン酸のオリゴマーを追加して、直接重縮合反応を実施することにより、重量平均分子量が１５,０００以上である脂肪族ポリエステルの製造プロセスについてである。得られた上記脂肪族のポリエステルは、極めて少量の不純物を含み、着色が少なく、フィルム、フィラメント及び他の成型品の形式で、満足のいく強度を示し得る。
バイエル社は、ＢＡＫの名の下で販売されるポリエステルアミドを製造している。バイエルにより製造されるポリエステルアミドは、アジピン酸、１，４−ブタンジオール、及び６−アミノカプロン酸から製造される。２２，７００のM．sub．n、６９，７００のＭｗを有し、芳香族の構成要素を含むポリエステルアミドであるＢＡＫ１０９５は、融点が１２５℃である。ＢＡＫ２１９５は、融点が１７５℃である。ＢＡＫ１０９５とＢＡＫ２１９５とのガラス転移温度は測定が難しいが、改善された特性が、ＢＡＫを他の柔らかいポリマーとブレンドすることにより得られ得るという意味においての堅いポリマーのように振舞うように思われるため、上記発明者は、ＢＡＫポリマーの上記ガラス転移温度は、基本的に少なくとも約１０℃であると信じている。明細書、請求項の意味及び範囲を理解する目的のため、ＢＡＫのように振る舞い”堅い”ポリマーとして使用される他のものと同様に、ＢＡＫのようなポリエステルアミドは、少なくとも約１０℃のガラス温度を有すると考えるべきである。
米国特許出願No．5,292,783では、他の”柔らかい”脂肪族−芳香族共ポリエステルが、イーストマンケミカル社により製造され、商標名「ＥＡＳＴＡＲ ＢＩＯ」として販売されている。イーストマンにより製造される上記脂肪族−芳香族共ポリエステルは、１，４−ブタンジオール、アジピン酸、及びジメチルテレフタレート（ＤＭＴ）から誘導されるランダムコポリマーである。ＥＡＳＴＡＲ ＢＩＯ １４７６６として知られている、ＥＡＳＴＡＲ ＢＩＯのある特定の等級では、ガラス転移温度は−３３℃であり、融点は１１２℃である。上記フェノール含有化合物は、生分解性ポリマーの分解速度を遅くするのに十分な量で、生分解性ポリマー中に存在する。上記発明は、生分解性ポリマーの分解速度を遅らせるための方法にも関連する。
他の関係する先行技術は、５〜９０重量部の大豆タンパクと９０〜５重量部のポリラクチドとを含み、上記複合材料の合計は、１００部を超えない、非毒性の生分解性植物性タンパク質複合材料、並びに、５〜９０重量部の大豆タンパクと９０〜５重量部のポリラクチドとを混ぜて混合物を形成する工程と、上記混合物が押出しできる十分な温度で、上記混合物を押出す工程とを含み、上記複合材料の合計は１００部を超えない、生分解性植物性タンパク質複合材料の製造方法である。
現在入手できるポリマーの分解メカニズムは、典型的には、微生物が、分子構造を破壊する、又は材料の加水分解の触媒作用を及ぼす、代謝若しくは消化の作用を含む。堆肥化若しくは咀嚼のような、分解性材料の微生物若しくは消化の条件での、故意による露出は、比較的速い分解をもたらす。不運なことに、しかしながら、このような材料は、生涯の間、微生物作用に対して必然的に影響を受け易い。このような生分解性ポリマーから構成される商品は、それゆえ、これらが分解する若しくはそうでなければ消耗する前に、微生物増殖を長い間維持し得る。生分解性材料は、多くの場合、通常微生物の成長を促進する水を容易に吸収する。この性質は、長期にわたる保管が要求される材料にとっては深刻な問題となり得る。特に、保管設備での湿度が高く、あるいは、毒性となり得る菌類若しくはバクテリアの成長を促進する場合（例えば、暗い、乏しい換気装置、よごれ等）に、深刻な問題となり得る。これは、微生物の拡散に特に耐えられない材料にとって、例えば、食品と接触する材料において、特に深刻な問題となる。後者の例には、プラスチックの食事用器具類及び食卓用食器類、プラスチック若しくは紙／プラスチック複合コップ、プラスチック若しくは紙／プラスチック複合食品容器等を含む。
先に述べた製品の多くの主な不利益は、保証のため設定される、ＩＳＯ １４８５５、ＡＳＴＭ Ｄ ５３３８及びＡＳＴＭ ５２０９の基準を達成しておらず、経済的に実行可能ではないことである。１０年前に使用されたポリエチレン製品は、完全には破壊されず、環境に残存する。ＡＳＴＭ Ｄ ５３３８＆１４８５５に従えば、もし、生分解性とみなされるならば、堆肥の中に加えられる全ての物は最終的には同化されなければならない。
強く、成型し難くなく、又は有害（pests）ではなく、且つ容易に安価で作製できる、完全に堆肥化できるポリマーを提供する技術の必要性が残る。更には、一連の温度で、材料を乾燥した状態、濡れた状態、又は湿った状態に保持することに使用できる、堆肥化できる製品を製造するしっかりとした方法を開発する必要性がある。
〔本発明の目的〕
本発明の主な目的は、生分解性プラスチック製品の作製に有用な自然環境に優しい製品に主として基づいた新規生分解性ポリマー組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、生分解性に関する必須条件を完全に満たす、生分解性プラスチック製品の作製に有用な新規生分解性ポリマー組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、プラント寿命を維持するという利点を有し、それゆえ環境に関して安全である、生分解性プラスチック製品の作製に有用な、新規生分解性ポリマー組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、いかなる毒性物質若しくは重金属残留物をも土壌に残存させず、大気に毒性ガスを放出せず、それ故、環境及び動物に安全で、食品用の品質（food grade quality）を有する、生分解性プラスチック製品の作製に有用な新規生分解性ポリマー組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、生分解性ポリマー組成物に組み込まれる新規生分解性マスターバッチポリマー組成物、言い換えれば、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチック等のような生分解性製品を製造するのに有用な、生分解性ポリマー組成物の製造に使用され得る新規生分解性マスターバッチポリマー組成物を、非常に競争力があり、手ごろな価格で提供することである。
本発明の更に別の目的は、生分解性マスターバッチポリマー組成物に組み込まれる新規生分解性ポリマー組成物、言い換えれば、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチック等のような生分解性製品の作製に使用され得る新規生分解性ポリマー組成物を、非常に競争力があり、手ごろな価格で提供することである。
本発明の更に別の目的は、その製造のためのいかなる特別な設備を要求しない新規生分解性ポリマー組成物の製造方法である。
本発明の更に別の目的は、シンプルで経済的な新規生分解性付加ポリマー組成物の製造方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、生分解性付加ポリマー組成物に組み込まれる新規生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法、言い換えれば、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチック等の生分解性製品の作製に直接使用され得る生分解性ポリマー組成物の製造に有用な、新規生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法を、非常に競争力があり、手ごろな価格で提供することである。
本発明の更に別の目的は、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチック等のような生分解性製品の作製におけるポリマー組成（profile）に加えられ得る、生分解性マスターバッチ組成物に組み込まれる新規生分解性ポリマー組成物の製造方法を、非常に競争力があり、手ごろな価格で製造する方法を提供することである。
上記本発明の生分解性ポリマー組成物は、求核置換反応に基づいて開発された。三方晶系（trigonal）の反応物質から４面体（tetrahydral）の中間体へと導かれる、比較的妨害されていない遷移状態に加えて、負電荷を得ることを犠牲にしても電子を得るという酸素の傾向により、カルボニル基は、カルボニル炭素における求核結合に対して特に影響を受け易い。上記カルボニル基は、上記ポリマー鎖における求核攻撃のための場所を提供し、上記アルファ炭素へ付加する水素の数を増加させる。求核置換は、発生期の窒素、発生期の酸素及び発生期の水素により行われる。イオンは、アミドと水との反応により提供された。
耐久力のあるポリマー（合成ポリマー）を寒天（agar&agar）及び／又は酵母、セルロース、アミド及び水と混合したとき、上記求核置換反応は行われる。セルロースに存在するＯＨ基は、グリコシドにおける隣のＣ−４との結合と似た結合により、寒天及び酵母のＯＨ基に引かれる。結果として、多数の弱いＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合＆Ｈ−Ｈ結合を含む、耐久力のあるポリマーの鎖は、上記セルロースに存在する、多数の近接するＯＨ基間の水素結合により互いに維持される。これは、生分解に影響を受け易くするモノマー単位を含む、弱いポリマー鎖をもたらす。
最終的に、弱まったポリマーが土壌と接触するとき、上記ポリマーのモノマー単位は、土壌に存在するバクテリアに対して栄養素として振舞う。結果として、上記ポリマーの生分解が土壌において短期間で行われる。
上記本発明の生分解性ポリマー組成物から作製される製品は、土壌に埋められたとき、６〜３６月の期間内に堆肥へと変換されることが予期される。堆肥への変換に関するこの結論は、堆肥化法による好気性分解試験であるＡＳＴＭ Ｄ ５３３８により約６〜３６月の期間で、上記組成物が生分解することを明らかにした、実験室における我々の試験に基づいてなされている。
〔発明の概要〕
従って、本発明は、（ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物から選択されるポリマーと、（ii）セルロースと、（iii）アミドと、（iv）藍藻及び／又は酵母から選択される栄養素と、（v）水と野混合物を含む、生分解性プラスチック製品の作製に有用な新規生分解性付加ポリマー組成物を提供する。
本発明の他の実施形態によれば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物から選択される上記ポリマーの使用量は、組成物の９０重量％以上９９重量％以下の範囲内とすることができ、（ii）使用するセルロースの量は、上記組成物の０．３５重量％以上３．５０重量％以下の範囲内とすることができ、（iii）使用するアミドの量は、上記組成物の０．１５重量％以上１．５０重量％以下の範囲内とすることができ、（iv）使用する、藍藻及び／又は酵母から選択される栄養素の量は、上記組成物の０．３０重量％以上３．０重量％以下の範囲内とすることができ、（v）使用する水の量は、上記組成物の０．２０重量％以上２．０重量％以下の範囲内とすることができる。
本発明の実施形態によれば、使用する上記ポリエチレンは、ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ及びＨＤＰＥ、又はその混合物から選択することができる。上記ポリマーの形態は、粉末若しくは顆粒とすることができる。
上記発明の実施形態では、使用される上記セルロースは、植物セルロース、綿の実の抽出物、植物の繊維から選択することができる。使用するセルロースの量は、好ましくは上記組成物の１．６２重量％以上２．８０重量％以下の範囲内であり、より好ましくは上記組成物の１．５５重量％以上２．００重量％以下の範囲内である。
本発明の他の実施形態では、使用するアミドは、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸ナトリウムのような硝酸塩、窒化物及び硝酸エステルの組合せから選択することができる。使用するアミドの量は、好ましくは上記組成物の１．００重量％以上１．２０重量％以下の範囲内であり、より好ましくは上記組成物の０．４５重量％以上０．６０重量％以下の範囲内である。
上記発明の更に他の実施形態では、使用する上記藍藻は、藍色藻類（deep blue algae）、寒天培地、緑藻類栄養培地（green algae nutrition medium）、寒天抽出物、寒天ゲル、寒天タンパク質から選択することができる。使用する藍藻の量は、好ましくは上記組成物の１．５０重量％以上２．００重量％以下の範囲内であり、より好ましくは上記組成物の１．３０重量％以上１．４５重量％以下の範囲内である。
本発明の更に他の実施形態では、使用する上記酵母は、微生物栄養培地（microbiological nutritional mediums）、寒天酵母培地、酵母抽出物、粉末の乾燥及び湿性酵母、液体酵母、酵母シロップ、転化酵素等から選択することができる。
本発明の更に他の実施形態によれば、上記組成物は、上記組成物の０．１５重量％以上０．１８重量％以下の範囲内の量でシリカゲルを含ませることができる。
本発明の他の実施形態によれば、２５℃以上１００℃以下の温度範囲で、（ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物、（ii）セルロース、（iii）アミド、（iv）藍藻及び／又は酵母、及び（v）水を混合する工程と、得られた組成物を、ポリマー鎖をモノマー単位へと弱めるプロセスを完結させる目的で、１２時間以上３６時間以下の期間静置させる工程と、を含む、生分解性プラスチック製品の作製に有用な、上述で規定した新規生分解性付加ポリマー組成物の製造方法を提供する。
本発明の他の実施形態によれば、上述して規定した生分解性付加ポリマー組成物と、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物から、生分解性付加ポリマー組成物において使用する上記ポリマーにより選択されるポリマーとを含む、生分解性マスターバッチポリマー組成物を提供する。
本発明の更に他の実施形態によれば、上述して規定した生分解性付加ポリマー組成物と、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物から、生分解性付加ポリマー組成物において使用する上記ポリマーにより選択されるポリマーとを混合する工程を含む、生分解性マスターバッチ組成物の製造方法を提供する。
本発明の好ましい実施形態において、使用する生分解性ポリマー組成物の量は、３０重量％以上６０重量％以下で変化し、好ましくは上記組成物の３５重量％以上４５重量％以下で変化し、使用する最初のポリマーの量は、上記組成物の４０重量％以上７０重量％以下で変化し、好ましくは上記組成物の６５重量％以上５５重量％以下で変化する。
本発明の更に他の実施形態によれば、上述のように規定した生分解性マスターバッチポリマー組成物と、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル又はこれらの混合物から、上記追加するポリマー組成物で使用する上記ポリマーにより選択されるポリマーとを混合する工程を含む、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチックのような最終製品を作製することに直接有用な、生分解性ポリマー組成物の製造方法を提供する。
本発明の実施形態においては、使用するマスターバッチポリマー組成物の量は、上記組成物の２重量％以上１０重量％以下で変化させることができ、好ましくは上記組成物の４．８重量％以上５重量％以下で変化させることができる。使用する最初のポリマーの量は、上記組成物の９０重量％以上９８重量％以下で変化させることができる。
上記生分解性マスターバッチポリマー組成物の混合に使用する上記ポリマーは、任意のダウンストリームの石油化学コンビナートから生じるもであってもよい。
結果的に生じる上記生分解性ポリマー組成物は、任意の従来の方法により、ペレット若しくは顆粒へと変換することができる。得られるペレット若しくは顆粒は、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、及び包装フィルムのような生分解性製品の製造に使用することができる。
本発明の生分解性組成物は、単に、使用する材料の性質を寄せ集めた性質を生じさせる、これら材料の混合物であることのみならず、素早く生分解する性質を相乗的に強化する組成物であることに注意すべきである。
本発明の詳細について実施例に記載する。実施例は、本発明の説明のみを与え、それゆえ、本発明の範囲を限定するものとは解釈されるべきではない。
〔実施例１〕
セルロース０．４３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．１２５ｍｇ、酵母０．１２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．２５ｇを、１００℃に維持された熱湯５ｍＬと均一に混合してスラリーを形成し、得られたスラリーを１２時間静置して、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。得られた土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解を、ＣＯ２発生量に基づいて測定した。６５９ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例２〕
セルロース０．４３７５ｍｇ、塩化アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．１２５ｍｇ、酵母０．１２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．２５ｇを、３０℃に維持された水７ｍＬと均一に混合してスラリーを形成し、得られたスラリーを１８時間静置させて、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。得られた土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度を、ＣＯ２発生量に基づいて測定した。６４２ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例３〕
セルロース０．４３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、シリカゲル０．１２５ｍｇ、酵母０．１２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．２５ｇを、４８℃に維持した熱湯７．５ｍＬと均一に混合してスラリーを形成し、その後、室温に冷却し、得られたスラリーを１８時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。得られた土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度を、ＣＯ２発生量に基づいて測定した。６３２ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例４〕
セルロース０．４３７５ｍｇ、塩化アンモニウム０．０６２５ｍｇ、シリカゲル０．１２５ｍｇ、酵母０．１２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．２５ｇを、５１℃に維持された熱湯と均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２０時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。６３３ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例５〕
セルロース０．７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．１２５ｍｇ、酵母０．０６２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．１５ｇを、７２℃に維持された熱湯９ｍＬと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを１６時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５９６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例６〕
セルロース０．２５ｍｇ、塩化アンモニウム０．１２５ｍｇ、寒天０．１２５ｍｇ、酵母０．０６２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．４３ｇを、６６℃に維持された熱湯８．６ｍＬと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２２時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５２４ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例７〕
セルロース０．３１２５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．０６２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．５６２５ｇを、５４℃に維持された熱水９．２．ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２１時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５５３ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例８〕
セルロース０．３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．０６２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．４８８ｇを、５１℃に維持された熱湯６．４．ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを１９時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５７６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例９〕
セルロース０．５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．１２５ｍｇ、寒天０．０８７５ｍｇ、酵母０．０３７５ｍｇ、及びポリプロピレン顆粒２４．２５ｇを、６０℃に維持された熱湯９．９ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２４時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５１３ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１０〕
セルロース０．６２５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．１２５ｍｇ、寒天０．２５ｍｇ、酵母０．０６２５ｍｇ、及びポリスチレン顆粒２３．９３７５ｇを、４９℃に維持された熱水１０．６ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２６時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。７５１ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１１〕
セルロース０．６８７５ｍｇ、塩化アンモニウム０．０３７５ｍｇ、寒天０．３１２５ｍｇ、酵母０．０２５ｍｇ、及びポリプロピレン顆粒２３．９３７５ｇを、６３℃に維持された熱水１０ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２７時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５９０ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１２〕
セルロース０．３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．１１２５ｍｇ、寒天０．０７５ｍｇ、酵母０．０３７５ｍｇ、及びポリスチレン２４．４ｇを、７８℃に維持された熱水１２．９ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３２時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５０７ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１３〕
セルロース０．３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０３７５ｍｇ、寒天０．３ｍｇ、及びポリプロピレン顆粒２４．１６２５ｇを、８６℃に維持された熱水１６．４ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３６時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５１９ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１４〕
セルロース０．４３７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．１１２５ｍｇ、寒天０．１８７５ｍｇ、及びポリスチレン粉末２４．２６２ｇを、９６℃に維持された熱水１７．２ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３０時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５５６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１５〕
セルロース０．５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．１８７５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２４．２１２５ｇを、１００℃に維持された水１９．３ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２８時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。７２６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１６〕
セルロース０．５６２５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０６２５ｍｇ、寒天０．１８７５ｍｇ、塩化アンモニウム０．０６２５ｍｇ、及びポリ塩化ビニル２４．１ｇを、９０℃に維持された水２０ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３１時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５９４ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１７〕
セルロース０．６８７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．０３７５ｍｇ、寒天０．３１２５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２３．９３７５ｇを、８９℃に維持された水１８．７ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３４時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。６３６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１８〕
セルロース０．７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．３７５ｍｇ、寒天０．０７５ｍｇ、及びポリエチレン粉末２３．７５ｇを、９３℃に維持された水１５．４ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを２９時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。５７６ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例１９〕
セルロース０．７５ｍｇ、硝酸アンモニウム０．３７５ｍｇ、寒天０．０７５ｍｇ、及びポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルの粉末を各５．９ｇを、９３℃に維持された水１５．４ｍｌと均一に混合してスラリーを形成し、その後室温に冷却し、得られたスラリーを３６時間静置させ、生分解性付加ポリマー組成物を得た。
上述のようにして得られた上記生分解性付加ポリマー組成物を、土壌（vermi compost +garden soil）５００ｇと混合した。上記土壌は、ＡＳＴＭＤ ５９８８−Ｏ３基準に従って試験し、ポリマー組成物の生分解速度をＣＯ２発生量に基づいて測定した。８３２ｍｇのＣＯ２が４５日間で発生したことが観測され、上記ポリマー組成物は生分解を受けていることが確認された。
〔実施例２０〕
実施例１に記載の方法により作製した上記組成物３００ｇを、室温でポリエチレン７００ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、２軸押出機（twin-screw extruder）を共回転させて押出してストランドを得て、ストランドは、平均サイズが３ｍｍのペレットにカットされ、ペレット形状のマスターバッチ組成物を得た。
〔実施例２１〕
実施例１１に記載の方法により作製した上記組成物２８０ｇを、室温でポリプロピレン７２０ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、２軸押出機を共回転させて押出してストランドを得て、ストランドは、平均サイズが３ｍｍのペレットにカットされ、ペレット形状のマスターバッチ組成物を得た。
〔実施例２２〕
実施例１４に記載の方法により作製した上記組成物５１０ｇを、室温でポリスチレン４９０ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、２軸押出機を共回転させて押出してストランドを得て、ストランドは、平均サイズが３ｍｍのペレットにカットされ、ペレット形状のマスターバッチ組成物を得た。
〔実施例２３〕
実施例１９に記載の方法により作製した上記組成物２００ｇを、室温で、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルの顆粒各２００ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、２軸押出機を共回転させて押出してストランドを得て、ストランドは、平均サイズが３ｍｍのペレットにカットされ、ペレット形状のマスターバッチ組成物を得た。
〔実施例２４〕
実施例２０に記載の方法により作製した上記マスターバッチ組成物３０ｇを、室温でポリエチレン９７０ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、フィルム押出機により押出し、フィルムを得た。このフィルムは、従来の方法により生分解する、適切な最終製品へと加工することができる。
〔実施例２５〕
実施例２１に記載の方法により作製した上記マスターバッチ組成物５０ｇを、室温でポリプロピレン９５０ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、シート押出機により押出し、シートを得た。このシートは、従来の方法により生分解する、適切な最終製品へと加工することができる。
〔実施例２６〕
実施例２２に記載の方法により作製した上記組成物１００ｇを、室温でポリスチレン９００ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、シート押出機により押出し、シートを得た。このシートは、従来の方法により生分解する、適切な最終製品へと加工することができる。
〔実施例２７〕
実施例２２に記載の方法により作製した上記組成物１０ｇを、室温で、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びポリ塩化ビニルの顆粒各２４７．５０ｇと十分に混合させた。得られた混合物を、シート押出機により押出し、シートを得た。このシートは、従来の方法により生分解する、適切な最終製品へと加工することができる。
〔本発明の利点〕
上記新規生分解性ポリマー組成物は、約６〜３６月以内で速く生分解する。
上記新規生分解性ポリマー組成物は、生分解性の上記要求を満たす。
上記新規生分解性ポリマー組成物は、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチックのような最終製品を作製するための最初のポリマーと直接混合することができる。
上記新規生分解性ポリマー組成物から作製される上記製品は、土壌にいかなる毒性物質も放出せず、大気中に毒性のガスを放出しない。従って、環境、動物及び食料にとって安全である。
上記新規生分解性ポリマー組成物から作製される上記製品は、土壌のｐＨ値を変化させない。
上記新規生分解性ポリマー組成物から作製される上記製品は、金属を含まず、それゆえ、生分解の時に土壌にいかなる金属も残さないシンプルな有機構成物質で構成されている。
新規生分解性ポリマー組成物の上記製造方法はシンプル及び経済的である。

Claims (23)

  1. （ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物から選択されるポリマーと、
    （ii）セルロースと、
    （iii）硝酸アンモニウムと、
    （iv）藍藻及び／又は酵母から選択される栄養素と、
    （v）水と、
    を含む、生分解性プラスチック製品の作製に有用な新規生分解性ポリマー組成物であって、ここで、
    （ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物の使用量は、該組成物の９０重量％以上９９重量％以下の範囲内であり、
    （ii）セルロースの使用量は、該組成物の０．３５重量％以上３．５０重量％以下の範囲内であり、
    （iii）硝酸アンモニウムの使用量は、該組成物の０．１５重量％以上１．５０重量％以下の範囲内であり、
    （iv）栄養素の使用量は、該組成物の０．３０重量％以上３．０重量％以下の範囲内であり、
    （v）水の使用量は、該組成物の０．２０重量％以上２．０重量％以下の範囲内である、
    新規生分解性ポリマー組成物。
  2. 使用する上記ポリマーの形状が粉末若しくは顆粒である、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  3. 使用する上記セルロースは、植物セルロース、綿実抽出物、植物の繊維から選択される、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  4. 使用する上記セルロースの量は、上記組成物の１．５５重量％以上２．８０重量％以下の範囲内が好ましい、請求項３で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  5. 使用する上記セルロースの量は、上記組成物の１．６２重量％以上２．００重量％以下の範囲内が好ましい、請求項４で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  6. 使用する硝酸アンモニウムの量は、上記組成物の０．４５重量％以上１．２０重量％以下の範囲内が好ましい、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  7. 使用する硝酸アンモニウムの量は、上記組成物の０．６０重量％以上１．００重量％以下の範囲内が好ましい、請求項６で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  8. 使用する上記藍藻は、寒天培地、寒天抽出物、寒天ゲル、寒天タンパク質から選択される、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  9. 使用する上記藍藻の量は、上記組成物の１．３０重量％以上２．００重量％以下の範囲内が好ましい、請求項８で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  10. 使用する上記藍藻の量は、上記組成物の１．４５重量％以上１．５０重量％以下の範囲内が好ましい、請求項９で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  11. 使用する上記酵母は、寒天酵母培地、酵母抽出物、粉末の乾燥及び湿性酵母、液体酵母、及び酵母シロップから選択される、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  12. 使用する上記栄養素は、微生物栄養培地（microbiological nutritional mediums）又は転化酵素である、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  13. 上記組成物は、上記組成物の０．１５重量％以上０．１８重量％以下の量でシリカゲルを含む、請求項１で請求する新規生分解性ポリマー組成物。
  14. （ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物、（ii）セルロース、（iii）硝酸アンモニウム、（iv）藍藻及び／又は酵母から選択される栄養素、並びに（v）水を、２５℃以上１００℃以下の温度範囲で混合する工程と、
    ポリマー鎖をモノマー単位へ弱くさせる上記工程を完結させるため、得られた組成物を、１２時間以上３６時間以下の時間で静置させる工程と、
    を含む、生分解性プラスチック製品の作製に有用な、新規生分解性ポリマー組成物の製造方法であって、ここで、
    （ｉ）ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物の使用量は、該組成物の９０重量％以上９９重量％以下の範囲内であり、
    （ii）セルロースの使用量は、該組成物の０．３５重量％以上３．５０重量％以下の範囲内であり、
    （iii）硝酸アンモニウムの使用量は、該組成物の０．１５重量％以上１．５０重量％以下の範囲内であり、
    （iv）栄養素の使用量は、該組成物の０．３０重量％以上３．０重量％以下の範囲内であり、
    （v）水の使用量は、該組成物の０．２０重量％以上２．０重量％以下の範囲内である、
    新規生分解性ポリマー組成物の製造方法。
  15. 請求項１〜１３の何れか１項で請求する生分解性ポリマー組成物と、
    ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物から、生分解性付加ポリマー組成物に使用する上記ポリマーによって選択されるポリマーと、
    を混合する工程を含む、生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法であって、ここで、
    生分解性付加ポリマー組成物の使用量は、上記組成物の３０重量％以上６０重量％以下の範囲内であり、最初の上記ポリマーの使用量は、上記組成物の４０重量％以上７０重量％以下の範囲内である、生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法。
  16. 生分解性付加ポリマー組成物の使用量は、上記組成物の３５重量％以上４５重量％以下の範囲内である、請求項１５で請求する生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法。
  17. 最初の上記ポリマーの使用量は、上記組成物の５５重量％以上６５重量％以下の範囲内である、請求項１５で請求する生分解性マスターバッチポリマー組成物の製造方法。
  18. 請求項１５〜１７の何れか１項で請求する方法により作製する生分解性マスターバッチポリマー組成物。
  19. 請求項１８で請求する上記生分解性マスターバッチポリマー組成物と、
    ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの混合物から、上記付加ポリマー組成物に使用する上記ポリマーによって選択されるポリマーと、
    を混合する工程を含む、
    手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチックから選択される最終製品の製造に直接的に有用な生分解性ポリマー組成物の製造方法。
  20. 上記マスターバッチポリマー組成物の使用量が、上記組成物の２重量％以上１０重量％以下の範囲であり、
    最初の上記ポリマーの使用量が、上記組成物の９０重量％以上９８重量％以下の範囲内である、請求項１９で請求する方法。
  21. 上記マスターバッチポリマー組成物の使用量が、上記組成物の４．８重量％以上５重量％以下の範囲である、請求項２０で請求する方法。
  22. 請求項１９〜２１の何れか１項で請求する方法により製造する生分解性ポリマー組成物。
  23. 請求項２２で請求する生分解性ポリマー組成物から作製される、手提げ袋、ゴミ処理袋、病院の消耗品、包装フィルム、熱成型したプラスチックから選択される生分解性製品。
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