JP2966945B2 - ガスバリヤー性易崩壊性樹脂組成物 - Google Patents
ガスバリヤー性易崩壊性樹脂組成物Info
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- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスバリヤ−性を有する
易崩壊性樹脂組成物に関する。
易崩壊性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に合成高分子は高度の材料特性をそ
なえ加工性に優れしかも安価であるため、あらゆる分野
で広く利用されている。しかしその成形品はかさ高く、
自らの耐久性のため投棄あるいは埋め立てしても自然に
崩壊せず、また焼却すれば発熱量が高いため、焼却設備
をいためるなど、最近プラスチック廃棄物の処理法が問
題となっている。そのため光あるいは微生物などによっ
て、部分的に分解させることにより、該プラスチック廃
棄物のかさ高さを減少させ、廃棄物の処理設備あるいは
埋め立て地を有効に利用する研究がなされてきた。
なえ加工性に優れしかも安価であるため、あらゆる分野
で広く利用されている。しかしその成形品はかさ高く、
自らの耐久性のため投棄あるいは埋め立てしても自然に
崩壊せず、また焼却すれば発熱量が高いため、焼却設備
をいためるなど、最近プラスチック廃棄物の処理法が問
題となっている。そのため光あるいは微生物などによっ
て、部分的に分解させることにより、該プラスチック廃
棄物のかさ高さを減少させ、廃棄物の処理設備あるいは
埋め立て地を有効に利用する研究がなされてきた。
【０００３】その中でも天然物由来の完全な生物分解性
を有する高分子物質に熱可塑性を有する合成高分子をブ
レンドすることにより、熱可塑性および生物による、易
崩壊性を有する、樹脂組成物に関する研究は盛んに行わ
れている。
を有する高分子物質に熱可塑性を有する合成高分子をブ
レンドすることにより、熱可塑性および生物による、易
崩壊性を有する、樹脂組成物に関する研究は盛んに行わ
れている。
【０００４】ところでガスバリヤ−性を有する熱可塑性
プラスチックは酸素や芳香成分を遮断するという特徴を
有し、内容物の耐酸化性や保香性を必要とする食品包装
材料等の分野において大量に使用されているが、前記し
たプラスチック廃棄物の中に食品包装材料の占める割合
は非常に大きいため、この分野への易崩壊性付与がのぞ
まれている。
プラスチックは酸素や芳香成分を遮断するという特徴を
有し、内容物の耐酸化性や保香性を必要とする食品包装
材料等の分野において大量に使用されているが、前記し
たプラスチック廃棄物の中に食品包装材料の占める割合
は非常に大きいため、この分野への易崩壊性付与がのぞ
まれている。
【０００５】しかしながら、食品包装材料としての十分
なガスバリヤ−性と生物による易崩壊性を具備する熱可
塑性プラスチックはまだ無く、従来の易崩壊性プラスチ
ックを食品包装材料として使用しても、ガスバリヤ−性
が無いため、内容物である食品の保存性に問題を残して
いるのが現状である。
なガスバリヤ−性と生物による易崩壊性を具備する熱可
塑性プラスチックはまだ無く、従来の易崩壊性プラスチ
ックを食品包装材料として使用しても、ガスバリヤ−性
が無いため、内容物である食品の保存性に問題を残して
いるのが現状である。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は良好な熱可
塑性、土中での微生物による易崩壊性ならびにガスバリ
ヤ−性を有する易崩壊性樹脂組成物を提供することにあ
る。
塑性、土中での微生物による易崩壊性ならびにガスバリ
ヤ−性を有する易崩壊性樹脂組成物を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】プルランは微生物によっ
て生産される多糖類であり、完全な生物分解性および良
好なガスバリヤ−性を有するという有用な特徴を有して
いる。しかしながらそれ自体熱可塑性を有していないた
め、溶融成形が不能であり、食品包装材料等として成形
する場合には、プルランの水溶液の流延、乾燥によるフ
ィルム成形や、該溶液のコ−ティングという限られた成
形法のみであるため、現在あまり使用されていないのが
現状であった。
て生産される多糖類であり、完全な生物分解性および良
好なガスバリヤ−性を有するという有用な特徴を有して
いる。しかしながらそれ自体熱可塑性を有していないた
め、溶融成形が不能であり、食品包装材料等として成形
する場合には、プルランの水溶液の流延、乾燥によるフ
ィルム成形や、該溶液のコ−ティングという限られた成
形法のみであるため、現在あまり使用されていないのが
現状であった。
【０００８】本発明者らはかかる問題点に対し、プルラ
ンに熱可塑性を有する様々な合成樹脂をブレンドすると
いう方法で種々検討をおこなった。ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオ
レフィン類をブレンドした場合、ブレンドした熱可塑性
樹脂がプルランに対し相溶性を有さないため、透明性や
機械的強度の極端に低い樹脂組成物しか得られなかっ
た。一方ナイロン６、ナイロン１２等のポリアミド類、
ポリエチレングリコ−ル等のポリエ−テル類、ポリエチ
レンテレフタレ−ト等のポリエステル類をブレンドした
場合は比較的良好な相溶性を示し、熱可塑性の付与効果
は得られるが、プルラン本来のガスバリヤ−性が阻害さ
れ、バリヤ−性プラスチックとして食品包装材料等に使
用できる性質のものは見い出せなかった。つぎに各種の
ガスバリヤ−性を有する熱可塑性樹脂をブレンドするこ
とを試みた。ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリ
ルをブレンドした場合には前記ポリオレフィン類と同
様、プルランに対する相溶性が無いため透明性や機械的
強度の極端に低い樹脂組成物しか得られなかった。次に
バリヤ−性を有する部分芳香族ナイロン類をブレンドし
た場合には比較的良好な熱可塑性、ガスバリヤ−性を有
する樹脂組成物が得られたが、ブレンドした部分芳香族
ナイロンは土中での微生物による生物学的攻撃を著しく
阻害するためか得られた樹脂組成物に生物による崩壊性
はほとんどあるいはまったく認められなかった。
ンに熱可塑性を有する様々な合成樹脂をブレンドすると
いう方法で種々検討をおこなった。ポリエチレン、ポリ
プロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオ
レフィン類をブレンドした場合、ブレンドした熱可塑性
樹脂がプルランに対し相溶性を有さないため、透明性や
機械的強度の極端に低い樹脂組成物しか得られなかっ
た。一方ナイロン６、ナイロン１２等のポリアミド類、
ポリエチレングリコ−ル等のポリエ−テル類、ポリエチ
レンテレフタレ−ト等のポリエステル類をブレンドした
場合は比較的良好な相溶性を示し、熱可塑性の付与効果
は得られるが、プルラン本来のガスバリヤ−性が阻害さ
れ、バリヤ−性プラスチックとして食品包装材料等に使
用できる性質のものは見い出せなかった。つぎに各種の
ガスバリヤ−性を有する熱可塑性樹脂をブレンドするこ
とを試みた。ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリ
ルをブレンドした場合には前記ポリオレフィン類と同
様、プルランに対する相溶性が無いため透明性や機械的
強度の極端に低い樹脂組成物しか得られなかった。次に
バリヤ−性を有する部分芳香族ナイロン類をブレンドし
た場合には比較的良好な熱可塑性、ガスバリヤ−性を有
する樹脂組成物が得られたが、ブレンドした部分芳香族
ナイロンは土中での微生物による生物学的攻撃を著しく
阻害するためか得られた樹脂組成物に生物による崩壊性
はほとんどあるいはまったく認められなかった。
【０００９】そこで本発明者らはさらに鋭意検討をした
結果、驚くべきことにプルランに熱可塑性樹脂としてエ
チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物（以下ＥＶＯＨと
略す）をブレンドした場合、良好な熱可塑性ならびにガ
スバリヤ−を有し、さらに廃棄物として土中に埋め立て
た場合、土中の微生物によってすみやかに崩壊をうける
といる易崩壊性を示す、ガスバリヤ−性易崩壊性樹脂組
成物の得られることがわかった。
結果、驚くべきことにプルランに熱可塑性樹脂としてエ
チレン−酢酸ビニル共重合体けん化物（以下ＥＶＯＨと
略す）をブレンドした場合、良好な熱可塑性ならびにガ
スバリヤ−を有し、さらに廃棄物として土中に埋め立て
た場合、土中の微生物によってすみやかに崩壊をうける
といる易崩壊性を示す、ガスバリヤ−性易崩壊性樹脂組
成物の得られることがわかった。
【００１０】水溶性多糖類とＥＶＯＨとのブレンドにつ
いては特開平２−２０５６４に記述があるが、プルラン
についての記述が無いばかりか、該公報は前記した生物
分解性樹脂に熱可塑性を付与する目的に関するものであ
り、本発明の優れたガスバリヤ−性の発現については全
く言及されていない。よって本発明の樹脂組成物は新規
なものであるといえる。
いては特開平２−２０５６４に記述があるが、プルラン
についての記述が無いばかりか、該公報は前記した生物
分解性樹脂に熱可塑性を付与する目的に関するものであ
り、本発明の優れたガスバリヤ−性の発現については全
く言及されていない。よって本発明の樹脂組成物は新規
なものであるといえる。
【００１１】本発明に用いるプルランは蔗糖、グルコ−
ス、マルト−スのような単糖、二糖を炭素源としてプル
ラリアプルランス等の菌種によって生産される粘着性多
糖類であって、α−１，４結合よりなるマルトトリオ−
スがその末端でα−１，６結合により反復重合した高分
子物で、その重合度は約１００〜５０００である。その
構造式は次のようなものである。
ス、マルト−スのような単糖、二糖を炭素源としてプル
ラリアプルランス等の菌種によって生産される粘着性多
糖類であって、α−１，４結合よりなるマルトトリオ−
スがその末端でα−１，６結合により反復重合した高分
子物で、その重合度は約１００〜５０００である。その
構造式は次のようなものである。
【００１２】
【化１】
【００１３】本発明に使用されるＥＶＯＨは、エチレン
含有量２０〜６５モル％、好適には２５〜６０モル％、
酢酸ビニル成分のけん化度は９０％以上、好適には９６
％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物であ
る。エチレン含有量が２０モル％以下になると、成形温
度が分解温度に近くなり、成形が困難になる。一方、エ
チレン含有量が６０モル％以上になると、ガスバリヤ−
性が低下し好ましくない。また酢酸ビニル成分のけん化
度が、９６％未満、特に９０％未満のＥＶＯＨはゲル状
物が発生しやすく、またガスバリヤ−性が低いため好ま
しくない。また該ＥＶＯＨは本発明の効果が阻害されな
い範囲でプロピレン、ブチレン、ビニルシラン系化合
物、ビニルピロリドン系化合物を共重合したり、可塑
剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、フ
ィラ−などをブレンドすることは自由である。
含有量２０〜６５モル％、好適には２５〜６０モル％、
酢酸ビニル成分のけん化度は９０％以上、好適には９６
％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物であ
る。エチレン含有量が２０モル％以下になると、成形温
度が分解温度に近くなり、成形が困難になる。一方、エ
チレン含有量が６０モル％以上になると、ガスバリヤ−
性が低下し好ましくない。また酢酸ビニル成分のけん化
度が、９６％未満、特に９０％未満のＥＶＯＨはゲル状
物が発生しやすく、またガスバリヤ−性が低いため好ま
しくない。また該ＥＶＯＨは本発明の効果が阻害されな
い範囲でプロピレン、ブチレン、ビニルシラン系化合
物、ビニルピロリドン系化合物を共重合したり、可塑
剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、フ
ィラ−などをブレンドすることは自由である。
【００１４】本発明の樹脂組成物の配合比としては、プ
ルランが９０〜１０重量％に対しＥＶＯＨが１０〜９０
重量％である。プルランが９０重量％を越えるあるいは
ＥＶＯＨが１０重量％より少いと組成物の熱可塑性が失
われ、溶融成形不能となる。一方プルランが１０重量％
より少ないあるいはＥＶＯＨが９０重量％を越えると、
組成物の生物による易崩壊性が失われる。好適な配合比
としてはプルランが３０〜９０重量％、ＥＶＯＨが１０
〜７０重量％である。さらに好適にはプルランが５０〜
９０重量％、ＥＶＯＨが１０〜５０重量％である。
ルランが９０〜１０重量％に対しＥＶＯＨが１０〜９０
重量％である。プルランが９０重量％を越えるあるいは
ＥＶＯＨが１０重量％より少いと組成物の熱可塑性が失
われ、溶融成形不能となる。一方プルランが１０重量％
より少ないあるいはＥＶＯＨが９０重量％を越えると、
組成物の生物による易崩壊性が失われる。好適な配合比
としてはプルランが３０〜９０重量％、ＥＶＯＨが１０
〜７０重量％である。さらに好適にはプルランが５０〜
９０重量％、ＥＶＯＨが１０〜５０重量％である。
【００１５】本発明では、樹脂の成形加工性、可とう性
を増すために、可塑剤を加えることは自由である。可塑
剤の例としてはポリエチレングリコ−ル、エチレングリ
コ−ル、ジグリセリン、グリセリン、1,3−および1.4−
ブタンジオ−ル、1,2−プロピレングリコ−ル、ソルビ
ト−ル、ε−カプロラクタム、尿素、トルエンスルホン
酸アミド、ラウルアミド、アセトアミド、ホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジオクチルフタレ−ト、ジ
ブチルフタレ−ト、水などから選ばれる１種あるいは２
種が混合して用いられる。好適にはグリセリン、水、尿
素などが用いられる。
を増すために、可塑剤を加えることは自由である。可塑
剤の例としてはポリエチレングリコ−ル、エチレングリ
コ−ル、ジグリセリン、グリセリン、1,3−および1.4−
ブタンジオ−ル、1,2−プロピレングリコ−ル、ソルビ
ト−ル、ε−カプロラクタム、尿素、トルエンスルホン
酸アミド、ラウルアミド、アセトアミド、ホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド、ジオクチルフタレ−ト、ジ
ブチルフタレ−ト、水などから選ばれる１種あるいは２
種が混合して用いられる。好適にはグリセリン、水、尿
素などが用いられる。
【００１６】さらに本発明の樹脂組成物は発明の効果が
阻害されない範囲で熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、植物油、着色剤などをブレンドすることも自由であ
る。
阻害されない範囲で熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、植物油、着色剤などをブレンドすることも自由であ
る。
【００１７】本発明の樹脂組成物を得るための各成分の
配合手段としては、リボンブレンダ−、高速ミキサ−コ
ニ−ダ−、ミキシングロ−ル、押出機、インテンシブミ
キサ−等が用いられる。本発明の樹脂組成物は周知の押
出し機、射出成形機、プレス成形機などを用いて任意の
成形物（例：フィルム、シ−ト、各種容器、各種射出成
形品）を得ることができる。
配合手段としては、リボンブレンダ−、高速ミキサ−コ
ニ−ダ−、ミキシングロ−ル、押出機、インテンシブミ
キサ−等が用いられる。本発明の樹脂組成物は周知の押
出し機、射出成形機、プレス成形機などを用いて任意の
成形物（例：フィルム、シ−ト、各種容器、各種射出成
形品）を得ることができる。
【００１８】成形物の例としてはとくに制限はないが、
本組成物の特徴であるガスバリヤ−性、生物による易崩
壊性を生かした用途として食品包装材料としてのフィル
ム、シ−ト、カップ、トレ−、ボトル、チュ−ブや、薬
品等のカプセル、農業用途としての農薬のキャリヤ−な
どに好適に用いられる。
本組成物の特徴であるガスバリヤ−性、生物による易崩
壊性を生かした用途として食品包装材料としてのフィル
ム、シ−ト、カップ、トレ−、ボトル、チュ−ブや、薬
品等のカプセル、農業用途としての農薬のキャリヤ−な
どに好適に用いられる。
【００１９】また該成形品を使用した後、廃棄する場合
には一般のゴミと同様、ゴミ集積地に投棄した直後より
崩壊が始まるが、土中の微生物による崩壊の効果を高め
るために土中への埋め立てによる処理方法が好適であ
る。以下、実施例にてより詳細な説明を行うが、これに
より本発明が何ら限定されるものではない。
には一般のゴミと同様、ゴミ集積地に投棄した直後より
崩壊が始まるが、土中の微生物による崩壊の効果を高め
るために土中への埋め立てによる処理方法が好適であ
る。以下、実施例にてより詳細な説明を行うが、これに
より本発明が何ら限定されるものではない。
【００２０】
【実施例】実施例１ プルラン（林原株式会社製 ＰＦ−２０）を７０重量％
と、ＥＶＯＨとしてエチレン含有量４４モル％、けん化
度９９％のもの３０重量％よりなる組成物１００重量部
に対し、可塑剤としてグリセリン、水をそれぞれ１０重
量部づつ加えこれらをヘンシルミキサ−にてブレンド
し、スクリュ−直径４０mm、Ｌ／Ｄ＝２６のフルフライ
ト型スクリュ−を有する一軸押出し機を用い、溶融混練
し、押出し機先端にとり付けたペレットダイより、押し
出し温度１３０℃にてストランドを得、ひきつづきペレ
タイザ−を用いペレット化した。該ペレットを上記押出
し機に幅５５０mmのコ−トハンガ−ダイを取り付けた製
膜装置を用いて、押し出し温度１４０℃にて厚さ５０μ
の均一なフィルムを得た。
と、ＥＶＯＨとしてエチレン含有量４４モル％、けん化
度９９％のもの３０重量％よりなる組成物１００重量部
に対し、可塑剤としてグリセリン、水をそれぞれ１０重
量部づつ加えこれらをヘンシルミキサ−にてブレンド
し、スクリュ−直径４０mm、Ｌ／Ｄ＝２６のフルフライ
ト型スクリュ−を有する一軸押出し機を用い、溶融混練
し、押出し機先端にとり付けたペレットダイより、押し
出し温度１３０℃にてストランドを得、ひきつづきペレ
タイザ−を用いペレット化した。該ペレットを上記押出
し機に幅５５０mmのコ−トハンガ−ダイを取り付けた製
膜装置を用いて、押し出し温度１４０℃にて厚さ５０μ
の均一なフィルムを得た。
【００２１】該フィルムは、引っ張り試験機を用い、サ
ンプル幅１５mm、引っ張り速度５００mm/minにて引張さ
れ、引っ張り破断時の強度を及び伸度を測定した。結果
を表１に示す。さらに該フィルムを２０℃、６５％Ｒ．
Ｈ．の条件下でモコン社製酸素バリヤ−測定機にかけ酸
素透過係数を測定した。結果を表１に示す。微生物に対
する崩壊性に関しては、該フィルムを標準活性汚泥中３
５℃にて６ケ月間保存された後の該フィルムの状態を次
の４段階で評価し、結果を表１に示した。 Ａ…ひどく損傷 Ｂ…かなり損傷 Ｃ…やや損傷 Ｄ…不変
ンプル幅１５mm、引っ張り速度５００mm/minにて引張さ
れ、引っ張り破断時の強度を及び伸度を測定した。結果
を表１に示す。さらに該フィルムを２０℃、６５％Ｒ．
Ｈ．の条件下でモコン社製酸素バリヤ−測定機にかけ酸
素透過係数を測定した。結果を表１に示す。微生物に対
する崩壊性に関しては、該フィルムを標準活性汚泥中３
５℃にて６ケ月間保存された後の該フィルムの状態を次
の４段階で評価し、結果を表１に示した。 Ａ…ひどく損傷 Ｂ…かなり損傷 Ｃ…やや損傷 Ｄ…不変
【００２２】実施例２〜３ 表１に示す条件以外は実施例１と同様の条件で評価を実
施した。結果を表１に示す。
施した。結果を表１に示す。
【００２３】比較例１〜３ 表１に示す条件以外は実施例１と同様の条件で評価を実
施した。結果を表１に示す。
施した。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明は、良好な熱可塑性、土中の微生
物による易崩壊性ならびにガスバリヤ−性を有する樹脂
組成物であり、該樹脂組成物より得たフィルムは使用時
には充分使用に耐える物理的強度を有しており、さらに
使用後廃棄物として土中に埋めた場合土中に存在する微
生物によりただちに崩壊をうけ、その形状、物理的強度
などを消失する。
物による易崩壊性ならびにガスバリヤ−性を有する樹脂
組成物であり、該樹脂組成物より得たフィルムは使用時
には充分使用に耐える物理的強度を有しており、さらに
使用後廃棄物として土中に埋めた場合土中に存在する微
生物によりただちに崩壊をうけ、その形状、物理的強度
などを消失する。
Claims (1)
- 【請求項１】 プルラン９０〜１０重量％とエチレン
含有量２０〜６５モル％、けん化度９０％以上のエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体けん化物１０〜９０重量％より
なるガスバリヤ−性易崩壊性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2799991A JP2966945B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | ガスバリヤー性易崩壊性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2799991A JP2966945B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | ガスバリヤー性易崩壊性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252250A JPH04252250A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2966945B2 true JP2966945B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=12236520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2799991A Expired - Fee Related JP2966945B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | ガスバリヤー性易崩壊性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2966945B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP2799991A patent/JP2966945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04252250A (ja) | 1992-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |