JPH09194700A - 生分解性成形体 - Google Patents
生分解性成形体Info
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Abstract
る成形体を提供する。 【解決手段】 脂肪族ポリエステル100重量部に対し
ポリカプロラクトンを1乃至200重量部配合したポリ
エステル樹脂組成物からなる成形体。
Description
ル樹脂とポリカプロラクトンとの樹脂組成物からなる生
分解性に優れる成形体であって、機械強度特性、耐候性
に優れる生分解性成形体に関する。
日用品の成形材料として、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレート等に代表される芳香族
ポリエステルやポリアミド等の汎用プラスチック材料が
大量に使われ、消費されている。
般に回収された後、焼却処理や土中埋設処理等の処理を
受ける。しかし回収に多大な労力や費用を要するため、
あるいは回収が困難であるため、回収されずに放置され
る場合がある。特に上記のポリエチレン等のポリマーに
は全くといってよいほど生分解性が無く、放置された状
態で半永久的に残存し、環境保全の点で問題が生じる。
また回収した成形体を焼却処理する場合には、高カロリ
ーの燃焼熱が発生し、あるいは腐食性のガスの発生を伴
い焼却炉を損傷するおそれもある。さらに、土中埋設処
理を行った場合、成形体が難分解性であれば土中に半永
久的に残留することになる。
性あるいは不分解性の樹脂に生分解性を付与すべく、例
えば澱粉などの生分解性を有する成分をポリエチレン樹
脂等に混和する方法が検討されている。また、ポリエチ
レン樹脂等に光分解性を付与する方法、あるいは光分解
性を付与したポリエチレン樹脂等と澱粉等の生分解性を
有する成分とを混和する方法なども検討されている。
解性を有する成分を混和する方法は、成形体の機械強度
が低下し、場合によっては成形体の形状が保持できな
い。しかも、混和された澱粉はそれ自体分解性を有する
が、その分解過程において澱粉以外のポリマー部分の分
解を誘引せず、結局は成形体はバラバラにはなるが、単
に細かく切断されるにすぎず本質的な問題の解決とはな
らない。これは光分解性の付与についても同様のことが
いえ、光によって重合度の低下を引き起こすが生分解性
を有するわけではなく、さらに光が当たらない環境下で
は意味がない。
樹脂に代わり、それ自体が生分解性を有する樹脂が第二
世代の生分解性樹脂として開発され、これに該当するも
のに化学合成で得られる脂肪族ポリエステル樹脂があ
る。
で高分子化する場合、製造工程の後半で高温高減圧の厳
しい条件下で反応が行われる。このため元来熱安定性の
よくないポリエステル樹脂の解重合が生じ、高分子量化
にするのは困難である。従って得られた成形体の機械強
度特性が不十分となり、広い用途展開を期待するに足る
強度の確保が困難となる。かかる場合、比較的低分子量
の脂肪族ポリエステルの両末端水酸基に、ジイソシアネ
ートを反応させ、ウレタン結合を介して高分子量化する
方法がある。高分子量化により高い機械強度特性を確保
し得るが、その一方、得られた成形体等の分解が遅くな
る場合がある。このような状況から、本質的に生分解性
を有し、かつ機械強度特性と耐候性とを有し、かつ優れ
た生分解性を有する成形体の要求が高まっている。
エステル樹脂からなる組成物について鋭意研究を重ねた
結果、ポリカプロラクトンを所定量配合した樹脂組成物
からなる成形体が、従来の用途に何等問題なく代替し得
る機械強度特性や耐候性を有し、かつ、ポリカプロラク
トンの配合が脂肪族ポリエステル樹脂の生分解を誘引す
ることにより、高い生分解性を示す成形体となることを
見い出し、本発明を完成するに至った。
脂100重量部に対しポリカプロラクトン1乃至200
重量部を配合したポリエステル樹脂組成物からなる生分
解性形体を提供するものである。また、脂肪族ポリエス
テル樹脂100重量部に対しポリカプロラクトン1乃至
200重量部を配合したポリエステル樹脂組成物を20
重量%以上含有する生分解性成形体を提供する物であ
る。以下、本発明を詳細に説明する。
脂組成物は、脂肪族ポリエステル樹脂とポリカプロラク
トンとの樹脂組成物からなる。脂肪族ポリエステル樹脂
としては、コハク酸と1,4−ブタンジオールとから得
られるポリエステル樹脂、コハク酸とエチレングリコー
ルとから得られるポリエステル樹脂、シュウ酸とネオペ
ンチルグリコールとから得られるポリエステル樹脂、シ
ュウ酸と1,4−ブタンジオールとから得られるポリエ
ステル樹脂、シュウ酸とエチレングリコールから得られ
るポリエステル樹脂等が例示できるが、融点が高く、好
ましいのはコハク酸と1,4−ブタンジオールとから得
られるポリエステル樹脂である。
分子量は、30,000乃至1,000,000の範
囲、より好ましくは50,000乃至200,000の
範囲である。平均分子量が30,000以下では機械特
性が不足し、1,000,000以上では生分解性成形
体の製造工程で溶融粘度が高すぎ、押し出しが困難にな
る等の問題を生ずる場合がある。
アルコール等の活性水素を開始剤とし、ε−カプロラク
トンを常法の開環重合で得たものを使用することができ
る。前記開始剤の官能数は特に制限はなく、2官能や3
官能のものが好ましく使用できる。ポリカプロラクトン
の数平均分子量は、好ましくは1,000乃至200,
000の範囲、特に好ましくは5,000乃至100,
000の範囲である。尚、200,000よりも大きい
数平均分子量のポリカプロラクトンも本発明において問
題なく使用することができるが、このような非常に分子
量の高いポリカプロラクトンを得ることは一般に困難で
現実的ではない。また、使用するポリカプロラクトン
は、ε−カプロラクトンの単重合体以外に、バレロラク
トンやグリコリド、ラクチド等のコモノマーを使用した
共重合体も使用可能である。
は、脂肪族ポリエステル樹脂100重量部に対しポリカ
プロラクトン1乃至200重量部を混合したものである
ことが好ましく、より好ましくは脂肪族ポリエステル樹
脂100重量部に対しポリカプロラクトン4乃至55重
量部を混合したものである。この範囲で混合することに
より生分解性に優れ、かつ機械強度特性および耐候性に
優れる生分解性成形体を得ることができる。
て他の生分解性樹脂成分や無機物を混合することもでき
る。上記したポリエステル樹脂組成物と他の成分との配
合割合は、得られる樹脂組成物(他の成分と上記ポリエ
ステル樹脂組成物との合計は100重量%)に対しポリ
エステル樹脂組成物が20重量%以上であることが好ま
しく、特に好ましくは30重量%以上である。本発明で
混合して用いることができる他の生分解性樹脂成分とし
ては、ポリビニルアルコール系の樹脂、3−ヒドロキシ
ブチレートと3−ヒドロキシバリレートの共重合体系の
樹脂等を例示することができる。本発明で混合して用い
ることができる他の無機物としては、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、タルク、シリカ等を例示することが
できる。その他、上記範囲で低分子量ポリカプロラクト
ンの様なポリエステルを、可塑剤として添加することが
でき、艶消し剤、カーボンブラック等の顔料、酸化防止
剤(例えばヒンダードフェノール化合物、ヒンダードア
ミン化合物、リン系化合物等)、紫外線吸収剤(例え
ば、ベンゾフェノール化合物、ベンゾトリアゾール化合
物、サリシレート化合物等)、また場合によっては架橋
性基を有する化合物を含ませることもできる。
は、脂肪族ポリエステル樹脂とポリカプロラクトンとを
混練することにより得られ、その混練方法としては、2
軸押し出し機等の常法の混練方法が問題なく使用でき
る。他の成分を配合する場合にも同様に混練により得る
ことができる。
テル樹脂組成物を、その樹脂組成物の溶融温度以上で溶
融押し出しし、射出成形、ブロー成形、注型加工、真空
成形、カレンダー成形、発泡成形等の各種成型方法によ
り製造することができる。
形体は、その目的により、要求される機械特性は異なる
が、その強度は5MPa以上、伸度は0.5%以上であ
ることが好ましい。伸度が0.5%を下回ると生分解性
成形体の物性が劣る場合がある。好ましくは強度15M
Pa以上、伸度1.0%以上である。
m以下のフィルムおよび繊維をのぞくものであって、ボ
トル、トレイ、カップ、苗木用ポット等のポット類、ナ
イフ、スプーン、フォーク、割り箸、ストロー等の飲食
用具、パイプ、芝生の仮止め材、コンテナー、注射器、
ドレーンチャンネル等に使用することができるが、これ
らに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
オールとの脂肪族ポリエステル樹脂(数平均分子量7
0,000)100重量部にポリカプロラクトン(ダイ
セル化学工業社製「PLACCEL H7」)40重量
部を混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。これを、
射出成形機(東芝機械製IS 100E:型締め圧10
0トン)にて、樹脂温度200℃、金型温度30℃、射
出圧力700kgf/cm2、射出速度60cm3/SE
Cの射出成形条件で、大きさ120×60mm、深さ1
5mmのトレイを作製した。得られた成形体を土中に埋
設し、3か月経過後の外観観察を行った。また、成形体
片を凍結粉砕してJIS K6950(1994)の評
価を行った。汚泥には都市下水汚泥を使用した。さら
に、得られた成形体を滅菌水中に浸漬し、3か月経過後
の外観観察を行った。結果を表−1に示す。
オールとの脂肪族ポリエステル樹脂(数平均分子量7
0,000)100重量部にポリカプロラクトン(ダイ
セル化学工業社製「PLACCEL H7」)15重量
部を混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。この樹脂
組成物から実施例1と同様にしてトレイを作製した。得
られたトレイについて実施例1と同様の試験を行った。
オールとの脂肪族ポリエステル樹脂(数平均分子量7
0,000)100重量部にポリカプロラクトン(ダイ
セル化学工業社製「PLACCEL H7」)100重
量部を混練し、ポリエステル樹脂組成物を得た。この樹
脂組成物から実施例1と同様にしてトレイを作製した。
得られたトレイについて実施例1と同様の試験を行っ
た。
オールとの脂肪族ポリエステル樹脂(数平均分子量7
0,000)を200℃で溶融押し出し、この樹脂組成
物から実施例1と同様にしてトレイを作製した。得られ
たトレイについて実施例1と同様の試験を行った。
微生物が存在しない環境では分解が進まず、耐候性が高
いことが分かった。一方、本発明の生分解性成形体は微
生物により著しく分解され、ポリカプロラクトンの配合
により脂肪族ポリエステルの分解性が誘引されたことが
判明した。
解性を有すると共に優れた耐候性、機械強度も有してい
る。生分解性を有しているので、使用後回収不可能な用
途に用いても自然環境下で分解し、環境公害等の問題を
引き起こすことがない。このため、種々の生分解性成形
体の用途に広く応用することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 脂肪族ポリエステル樹脂100重量部に
対しポリカプロラクトン1乃至200重量部を配合した
ポリエステル樹脂組成物からなる生分解性成形体。 - 【請求項2】 脂肪族ポリエステル樹脂100重量部に
対しポリカプロラクトン1乃至200重量部を配合した
ポリエステル樹脂組成物を20重量%以上含有する生分
解性成形体。
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