JPH0557833A - 微生物分解性多層シート - Google Patents

微生物分解性多層シート

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JPH0557833A
JPH0557833A JP2897392A JP2897392A JPH0557833A JP H0557833 A JPH0557833 A JP H0557833A JP 2897392 A JP2897392 A JP 2897392A JP 2897392 A JP2897392 A JP 2897392A JP H0557833 A JPH0557833 A JP H0557833A
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JP
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sheet
resin
starch
aliphatic polyester
weight
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JP2897392A
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Yoshiaki Momose
義昭 百瀬
Toru Kino
徹 木野
Hitoo Ito
仁雄 伊藤
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JSP Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物分解性を有し、かつ耐水性や機械的強
度にすぐれた実用性あるシートを提供する。 【構成】 でん粉及び/又は植物性タンパク質からなる
中間シート層の両面に樹脂シート層を積層一体化させて
なる微生物分解性多層シート。脂肪族ポリエステル樹脂
とでん粉及び/又は植物性タンパク質からなる中間シー
ト層の両面に樹脂シート層を積層一体化させてなる微生
物分解性多層シート。前記樹脂シートとしては、脂肪族
ポリエステル樹脂又はこれを主成分とする混合樹脂が好
ましく用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微生物分解性多層シート
に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】従来、プラスチック廃棄
物問題の解決策の一つとして、プラスチックにでん粉を
混入したものを成形材料として用いて、微生物崩壊型の
シートやそれらの成形物を用いることが提案されてい
る。しかし、この様な微生物崩壊型のものは、でん粉の
部分は微生物によって分解されるが、プラスチックの部
分が分解されずに残り、プラスチック廃棄物問題の根本
的な解決にはなっていない。
【0003】そこで、最近になって多糖類や植物性タン
パク質からなる微生物完全分解型のプラスチックが開発
され、廃棄物問題の解決策として大きく注目されてい
る。しかし、それ等の微生物完全分解型のプラスチック
も従来使用されていた非分解型のプラスチックと比較す
ると、耐水性、機械的強度等の物性、成形性等あらゆる
面でいまだ問題を残すものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、微生物分解
性を有し、かつ耐水性や機械的強度にすぐれた実用性あ
るシートを安価に提供することをその課題とする。
【0005】
【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。
【0006】即ち、本発明によれば、でん粉及び/又は
植物性タンパク質からなる中間シート層の両面に樹脂シ
ート層を積層一体化させてなる微生物分解性多層シート
が提供される。
【0007】また、本発明によれば、脂肪族ポリエステ
ル樹脂とでん粉及び/又は植物性タンパク質からなる中
間シート層の両面に樹脂シート層を積層一体化させてな
る微生物分解性多層シートが提供される。
【0008】本発明で用いる植物性タンパク質としては
小麦から得られるグルテンや大豆から得られるカゼイン
等が挙げられ、また、でん粉としては、トウモロコシ、
小麦、米、ジャガイモ、さつまいも等を原料とする各種
のでん粉が挙げられる。
【0009】本発明で用いる脂肪族ポリエステル樹脂
は、二塩基酸を含む多価カルボン酸とジオールを含む多
価アルコールの重縮合物、ヒドロキシ酸の重縮合物、ラ
クトンの開環重合物等であって、リパーゼの作用により
加水分解される。具体的には、ポリエチレンアジペー
ト、ポリプロピオラクトン、ポリカプロラクトン、ポリ
−β−ヒドロキシ酪酸、ポリ−β−ヒドロキシ酪酸又は
それらの共重合体、あるいはそれら樹脂の混合物などが
ある。この脂肪族ポリエステル樹脂は、微生物分解性を
有する。
【0010】本発明の中間層シートを製造するには、
(1)でん粉及び/又は植物性タンパク質又は(2)脂
肪族ポリエステル樹脂、でん粉及び/又は植物性タンパ
ク質に、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール等の多価アルコールや、水等の溶媒を可塑剤
として加え、加圧ニーダー等の混練手段を用いて混練物
を作る。可塑剤として加えられる多価アルコールの添加
量は、前記の(1)又は(2)の基材100重量部に対
して1〜40重量部、水の添加量は、1〜30重量部
で、水及び/又は多価アルコールは、少なくとも基材1
00重量部に対して5重量部以上添加される。可塑剤と
しての水は、可塑化作用と加熱圧縮時の熱変性作用を有
し、多価アルコールは、成形性、成形品の脆さを改善す
る作用あり、10〜30重量部が効果的である。その他
の添加剤として尿素0〜35重量部、シリコン0〜40
重量部、硫黄0〜5重量部を物性向上の為に添加するこ
ともできる。
【0011】次に、このようにして得られる混練物を加
熱プレスで圧縮加熱成形させることにより、中間層シー
トを得ることができる。この熱成形により、変性が起こ
り、得られるシートは半透明シートとなる。上記圧縮加
熱条件としては、基材が植物性タンパク質の場合は、5
0〜200kg/cm2、130〜160℃であり、基
材がでん粉の場合は50〜200kg/cm2、100
〜180℃である。基材が混合系の場合は、植物性タン
パク質の量で多少異なるが、植物性タンパク質の圧縮加
熱条件が採用できる。圧縮加熱する際、混練物の塊をそ
のまま一挙に加熱するとシートにむらが発生する。よっ
て加熱による軟化が進行した状態で加熱する方法が好ま
しく、そのことによって均一な物性のものが得られる。
又、圧縮加熱後にプレスを開放する際、冷却が不十分な
場合は、多価アルコールの量が少ない程中間シート層が
発泡してしまう傾向にある。これは、可塑剤として添加
した水が発泡剤として作用すると考えられる。この発泡
を防ぐ為に40℃以下に冷却した後プレスを開放する方
法が採用される。中間層シートは、シート状に成形後、
そのまま放置するとそりが発生するが、温度80℃程度
で無加圧プレスすることによりそれは解消される。
【0012】本発明の多層シートは、例えば中間層シー
トと、外層シートを別々に作り、それらを接着剤を用い
て積層接着させて一体化することによって製造される。
この積層接着の際して使用される接着剤としては、合成
ゴム系、天然ゴム系等のゴム系接着剤が好適である。そ
の他の接着剤としてはホットメルト系、エポキシ樹脂
系、フェノール樹脂系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂等
が挙げられる。その他、本発明の多層シートは共押出の
T−ダイ法により製造することができる。例えば、中間
層シートを構成する基材を、押出機により溶融混練した
後、外層シートを形成する樹脂と共にTダイスより押出
することにより得ることができる。この際、基材の水分
量は基材100重量部に対して10重量部以上に設定す
る必要がある。又、共押出を採用せずに各々のシートを
T−ダイ法で得た後、単層シートを貼り合せることによ
っても得ることができる。
【0013】本発明の多層シートの厚みは、50μm〜
5mm、好ましくは0.5〜3mmであり、中間層シー
トの厚みは多層シートの厚みの1/3以上とすることが
好ましい。その理由としては、中間層シートの微生物分
解速度は、耐水性の脂肪族ポリエステル樹脂と比べては
るかに速いため、本発明の多層シートの分解速度は、外
層樹脂シートの分解性が律速となるからである。それ
故、中間シート層が1/3未満の場合は、微生物分解性
がおそく、分解速度コントロールが難しい。
【0014】本発明の多層シートにおいて、中間層シー
ト及び/又は外層樹脂シートには、その強度及び耐熱性
の向上や、燃焼性低下のために、必要に応じ、無機フィ
ラーを添加することもできる。無機フィラーとしては、
炭酸カルシウムや炭酸マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、カオリ
ン、タルク、ケイソウ土、シリカ、アルミナ等が挙げら
れる。無機フィラーの添加量は、全混合物に対し、0〜
70重量%である。
【0015】外層形成用樹脂としては、少なくとも耐水
性があるものの使用が必要で、好ましくは脂肪族ポリエ
ステル樹脂又はこれらを主成分とする混合樹脂が使用さ
れる。この場合、微生物分解性の観点から、脂肪族ポリ
エステル樹脂を少なくとも60重量%含むもので構成す
るのが好ましい。また、微生物分解性の観点からははず
れるが、微生物分解性を有しない他の合成樹脂であって
もよい。例えば、ポリオレフィン系、ポリスチレン系等
の汎用樹脂又はこれと同等程度の耐水性ある樹脂を外層
形成用樹脂として用いることもできる。
【0016】また、中間層シートを、脂肪族ポリエステ
ル樹脂とでん粉及び/又は植物性タンパク質から構成す
る場合、脂肪族ポリエステル樹脂の使用割合は10〜9
0重量%であり、でん粉及び/又は植物性タンパク質の
使用割合は90〜10重量%である。外層シートとの熱
接着性を考慮する場合、脂肪族ポリエステル樹脂とでン
粉及び/又は植物性タンパク質との重量比は6:4〜
8:2が好ましく、微生物分解速度や、原料コストを考
慮する場合は、逆に4:6〜2:8が好ましい。
【0017】本発明の多層シートは、従来公知の加熱成
形法により、トレー等の浅物容器やどんぶりやカップ等
の深物容器をはじめとして各種の成形物に成形される。
深物容器に成形する場合、中間層シートの熱変性後に多
層シートを成形するのは困難であることから、中間層シ
ートの圧縮加熱により熱変性させる工程において、同時
に熱成形することが好ましい。
【0018】
【発明の効果】でん粉や植物性タンパクのみからなるシ
ートの場合、吸水性が大きいために、高湿度条件下に保
持したり、あるいは含水物を包装したときに、吸水によ
り機械的強度が低下するという問題がある。本発明の多
層シートにおいては、その中間層をでん粉及び/又は植
物性タンパク質を含む層で構成し、その両面に耐水性の
良い合成樹脂層で構成したことから、前記の問題は解決
される。本発明の多層シートは、すぐれた微生物分解性
とともに、耐水性や、機械的強度においてもすぐれてい
るためラップフィルム、包装シート、容器成形用シー
ト、仕切材等、実用性のある包装材料や、成形材料等と
して有利に用いられる。しかも、本発明の多層シート
は、原料面から見て安価に製造できるという利点があ
る。
【0019】
【実施例】
実施例1 小麦グルテン(長田産業(株)製、フメリットA)10
0重量部、ジエチレングリコール20重量部、水20重
量部を、加圧ニーダー(室温)にて5分間混練後、30
分間熟成(混練を止めて保持)し、加熱プレス機にて1
45℃、150kg/cm2で3分間圧縮加熱後、加圧
したまま室温まで冷却し、取り出し、厚み1mmのグル
テンシートを得た。また、PCL(TONE P787
UCC社製)を通常のT−ダイ法により押出成形し、厚
み0.5mmのシートを得た。得られたPCLシートに
合成ゴム系接着剤(ボンドG17 コニシ(株)製)を
薄く均一に塗布し、これをグルテンシートの両面に貼り
合わせ、室温にて無加圧プレスし、PCL/グルテン/
PCLの多層シート(厚み2mm)を得た。得られた多
層シートは、十分に接着しており、実用上問題ない接着
力を有していた。この多層シートの引張強度の測定を行
った。測定は、JISK6767ダンベル形状にて速度
500mm/minで行った。引張強度(最大荷重)
は、378kg/cm2であり、ホモポリプロピレンと
同等以上の強度を有しているものであった。
【0020】実施例2 実施例1で用いた小麦グルテン100重量部、グリセリ
ン30重量部、水20重量部を、加圧ニーダー(室温)
にて5分間混練後、加圧ロールを通して、厚み2mmの
未変性のグルテンシートを得た。実施例1で作製したP
CLシート(厚み0.5mm)に、実施例1と同様合成
ゴム系接着剤を薄く均一に塗布し、これをグルテンシー
トの両面に貼り合わせ、無加圧プレスし、PCL/ブル
テン/PCLの多層シート(厚み3mm)を得た。この
多層シートをカップ形状の金型に供給し、140℃、1
00kg/cm2で5分間圧縮加熱し、加圧したまま、
室温で冷却し、取り出し、口内径120mmφ、深さ4
5mm、平均肉厚2.5mmのカップを得た。この容器
に水を入れて、23℃で60日間放置した。成形体は膨
潤することなく、その形を維持することができた。
【0021】実施例3 コーンスターチ(日本食品化工(株)製 日食コーンス
ターチW)100重量部、ジエチレングリコール20重
量部、水20重量部を、加圧ニーダー(室温)にて5分
間混練後、30分間熟成(混練を止めて保持)し、加熱
プレス機にて160℃、150kg/cm2で2分間圧
縮加熱後、加圧したまま室温まで冷却し、取り出し、厚
み1mmのでん粉シートを得た。また、PCL(TON
E P787 UCC社製)を通常のT−ダイ法により
押出成形し、厚み0.5mmのシートを得た。得られた
PCLシートに合成ゴム系接着剤(ボンドG17コニシ
(株)製)を薄く均一に塗布し、これをでん粉シートの
両面に貼り合わせ、室温にて無加圧プレスし、PCL/
グルテン/PCLの多層シート(厚み2mm)を得た。
得られた多層シートは、十分に接着しており、実用上問
題ない接着力を有していた。この多層シートの引張強度
の測定を行った。測定は、JISK6767ダンベル形
状にて速度500mm/minで行った。引張強度(最
大荷重)は、384kg/cm2であり、ホモポリプロ
ピレンと同等以上の強度を有しているものであった。
【0022】実施例4 コーンスターチ(日本食品化工(株)製 日食コーンス
ターチW)100重量部、エチレングリコール20重量
部、水20重量部を、加圧ニーダー(室温)にて5分間
混練後、加圧ロールを通して、厚み2mmの未変性ので
ん粉シートを得た。このでん粉シートの両面に実施例2
と同様PCLシート(厚み0.5mm)を貼り合わせ、
PCL/でん粉/PCLの多層シートを得た(厚み3m
m)。この多層シートを実施例2と同様カップ形状の金
型に供給し、160℃、150kg/cm2で2分間圧
縮加熱し、加圧したまま冷却し、取り出し、口内径12
0mmφ、深さ45mm、平均肉厚2.5mmのカップ
を得た。この容器に水を入れて、23℃で60日間放置
した。成形体は、実施例2と同様、変化のないものであ
った。
【0023】比較例1 実施例1と同様にして、厚み1mmのグルテンシートを
得た。このグルテン単層シートの引張強度を、実施例1
と同条件で測定したところ、146kg/cm2であり、
実施例1の多層シートの4割の強度しかないものであっ
た。
【0024】比較例2 実施例2と同条件で、厚み3mmの未変性のグルテンシ
ートを得た。このグルテン単層シートを、実施例2と同
様、カップ形状の金型に供給し、同条件で圧縮加熱し、
口内径120mmφ、深さ45mm、平均肉厚2.5m
mのカップを得た。このカップに水を入れて23℃で放
置したところ、10分後には内面が膨潤し始めており、
半日後にはカップの変形がみられ、7日後にはカビの発
生がみられた。
【0025】比較例3 実施例3と同様にして、厚み1mmのでん粉シートを得
た。このでん粉単層シートの引張強度を、実施例1と同
条件で測定したところ、158kg/cm2であり、実
施例3の多層シートの4割の強度しかないものであっ
た。
【0026】比較例4 実施例4と同条件で、厚み3mmの未変性のでん粉シー
トを得た。このでん粉単層シートを、実施例3と同様、
カップ形状の金型に供給し、同条件で圧縮加熱し、口内
径120mmφ、深さ45mm、平均肉厚2.5mmの
カップを得た。このカップに水を入れて23℃で放置し
たところ、10分後にはすでに内面が膨潤し始めてカッ
プの変形がみられ、1日後には水への基材溶出が激し
く、5日後にはカビの発生がみられた。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 でん粉及び/又は植物性タンパク質から
    なる中間シート層の両面に樹脂シート層を積層一体化さ
    せてなる微生物分解性多層シート。
  2. 【請求項2】 脂肪族ポリエステル樹脂とでん粉及び/
    又は植物性タンパク質からなる中間シート層の両面に樹
    脂シート層を積層一体化させてなる微生物分解性多層シ
    ート。
  3. 【請求項3】 該樹脂シートが脂肪族ポリエステル樹脂
    又はこれを主成分とする混合樹脂からなる請求項1又は
    2の微生物分解性多層シート。
JP2897392A 1991-01-25 1992-01-20 微生物分解性多層シート Pending JPH0557833A (ja)

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JP2897392A JPH0557833A (ja) 1991-01-25 1992-01-20 微生物分解性多層シート

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JP2578191 1991-01-25
JP3-25781 1991-08-27
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