JPH07102114A

JPH07102114A - 生分解性組成物

Info

Publication number: JPH07102114A
Application number: JP24808193A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yamauchi; 達夫山内
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1993-10-04
Publication date: 1995-04-18

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維、樹脂およびフィルム等に容易に成形する
ことが可能で、生分解性に優れたセルロースエステル系
組成物を提供すること。【構成】セルロースエステル、でんぷん類および可塑剤
を含む生分解性組成物であって、該生分解性組成物中の
可塑剤の含有率が３０〜７０重量％、かつセルロースエ
ステルとでんぷん類の重量比率が９９：１〜２０：８０
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維、樹脂およびフィ
ルム等に容易に成形することが可能で、生分解性に優れ
たセルロースエステル系組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成繊維や合成樹脂、フィルムは
安価ですぐれた耐久性と機械的強度を持つため、各種用
途に大量に用いられている。

【０００３】しかしながら、これら成形物が自然界に廃
棄された場合には分解されずにそのまま残存し、環境汚
染の原因となるため、重大な社会問題として注目を浴び
ている。

【０００４】上記問題を解決するためには、成形物が土
中や水中に存在する微生物によって生分解されることが
必要であり、生分解速度を調整することのできる組成物
の開発が進められている。

【０００５】例えば、特開平４−１４２３４４号公報に
は、セルロースエステルに可塑剤およびポリエステルを
混合した合成樹脂材料が開示されているが、該合成樹脂
材料は該公報第４頁右下欄第５行〜同第６行に記載の如
く、「肉厚１ｍｍの成形物が崩壊して小部分も発見でき
なくなるまでの期間は１年から５年」という長期間を要
するものであり、環境汚染の防止という点からは充分な
生分解性を有しているとは言い難い。

【０００６】一方、特開平５−３２８２２号公報、特開
平４−３５３５３７号公報あるいは特開平４−２４８８
５１号公報には、エチレン−ビニルアルコール共重合体
あるいは脂肪族ポリエステルにでんぷん類を配合してな
る生分解生組成物が開示されている。

【０００７】しかしながら、該組成物は被配合物である
エチレン−ビニルアルコール共重合体あるいは脂肪族ポ
リエステルとでんぷん類の相溶性が不良であるため、成
形性や物性が劣るという欠点を有していた。

【０００８】即ち従来は、成形性や物性を低下させるこ
となく、特に短期間での生分解性に優れた樹脂組成物の
配合は提案されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来技術の有する問題点を解消し、繊維、樹脂およびフィ
ルム等に容易に成形することが可能で、生分解性に優れ
たセルロースエステル系組成物を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らが上記目的を
達成するため鋭意検討した結果、セルロースエステルお
よび該セルロースエステルとの相溶性に優れたでんぷん
類という新規な配合組成を採用する時、所望の生分解性
樹脂組成物が得られることを究明した。

【００１１】かくして本発明によれば、セルロースエス
テル、でんぷん類および可塑剤を含む生分解性組成物で
あって、該生分解性組成物中の可塑剤の含有率が３０〜
７０重量％、かつセルロースエステルとでんぷん類の重
量比率が９９：１〜２０：８０であることを特徴とする
生分解性組成物が提供される。

【００１２】以下、本発明の構成要件を詳細に説明す
る。本発明に使用するセルロースエステルとは、セルロ
ースの水酸基の一部または全部をエステル基で置換した
ものをいい、セルロースジアセテート、セルローストリ
アセテート、セルロースアセテートブチレートなどが例
示できる。

【００１３】これらのセルロースエステルは単独で用い
ても良く、２種以上を併用しても良い。

【００１４】また、上記セルロースエステルに配合する
でんぷん類としては、トウモロコシ、小麦、馬鈴薯、
米、タピオカ、甘藷などから得られる生でんぷんの他、
αでんぷん等の物理的に変性されたでんぷん、デキスト
リンやアミロース等の酵素変性でんぷん、酸化でんぷん
等の化学的に変性されたでんぷん、あるいはエステル化
でんぷん、エーテル化でんぷん、架橋でんぷん等のでん
ぷん誘導体が例示される。

【００１５】本発明においては、上記セルロースエステ
ルとでんぷん類の重量比率が９９：１〜２０：８０とな
るように配合することが肝要である。

【００１６】セルロースエステルの重量比率が９９を越
える場合には、生分解速度が遅くなりすぎ実用に供し得
ないし、一方、重量比率が２０未満の場合は成形性が悪
化するばかりでなく、生分解速度が速すぎて組成物が不
安定になる。

【００１７】セルロースエステルとでんぷん類の配合比
率は、所望の生分解速度に応じて上記範囲内で適宜設定
すればよく、セルロースエステルの配合量が多くなるほ
ど生分解速度は遅くなる。

【００１８】また、本発明に使用する可塑剤は生分解可
能なものであればよく、以下のものが例示される。

【００１９】(１) 有機酸エステルフタル酸エステル等の芳香族エステル、天然油脂、モノ
グリセライド、ジグリセライド、脂肪酸エステル、カプ
ロラクトン等の環状エステル、アジピン酸−エチレング
リコールオリゴマー等のオリゴマーなど。 (２) 糖エステルソルビトールブチレート、マンニトールアセテートプロ
ピオネートなど。 (３) 有機酸乳酸、クエン酸、カプロン酸、酒石酸等の飽和脂肪酸、
フマル酸、オレイン酸等の不飽和脂肪酸、フタル酸等の
芳香族酸など。 (４) その他エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコ
ールの他、グリセリン、ジグリセリン、トリエチレンイ
ミン、トリエタノールアミン、スルホラン、ジメトキシ
エチルアジペート、エチルセロソルブ、メチルセロソル
ブ、トリエチレングリコールアセテート、カプロラクタ
ムなど。

【００２０】ここで、使用する可塑剤の量は、セルロー
スエステル、でんぷん類および可塑剤を含む組成物の合
計重量に対して３０〜７０重量％である必要がある。

【００２１】可塑剤の量が７０重量％を越えると得られ
る組成物が不安定となり、一方、３０重量％未満の場合
はセルロースエステルとでんぷん類の相溶性が悪くな
り、成形性が低下する。また、上記可塑剤は単独で使用
しても良く、また２種以上併用しても良い。

【００２２】本発明の組成物には、上記成分に加えてタ
ルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、シ
リカ、アルミナ、ガラス粉、カオリン、マイカ、木材、
セルロース、ポリビニルアルコール、キチン、キトサ
ン、コラーゲン、フィブロイン、ケラチンからなる群か
ら選ばれた少なくとも１種の添加剤を配合しても良い。

【００２３】上記添加剤を加えることによって、強度な
どの機械的性質をはじめ種々の性能を向上させることが
できる。但し、添加剤の量があまり多すぎると成形性が
低下するので、高々５０重量％までに止めるのが好まし
い。

【００２４】この他、本発明の組成物には、本発明の目
的を阻害しない範囲で安定剤や改質剤などを配合するこ
ともできる。

【００２５】かくして得られる本発明の組成物は、良好
な成形性を有しているので樹脂成形体、フィルム、繊維
などの任意の形状に成形することが可能であり、しかも
得られた成形体は優れた生分解性を示す。

【００２６】

【作用】本発明においては、セルロースエステルとでん
ぷん類という新規な配合組成を採用することにより、組
成物の成形性を向上させるとともに、優れた生分解性を
発現させている。

【００２７】即ち、被配合物の基本骨格と同じ構造を有
する配合物を配合することにより、被配合物と配合物の
相溶性を向上させているので、可塑剤の影響を最小限に
抑えることができ、それぞれの構成成分が本来有してい
る特性が相乗的に発現されるのである。

【００２８】本発明の組成物においては、セルロースエ
ステルが主として成形性を、また、でんぷん類が主とし
て生分解性を律しており、この両者を組合わせることに
よって良好な成形性と優れた生分解性を有する組成物が
得られるのである。

【００２９】以下、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例中に示した物性は下記の方法
により測定したものである。

【００３０】(１) 成形性孔径０．７５ｍｍφの円形単孔紡糸口金を備えた溶融紡
糸機を用い、ペレット化した組成物を口金温度２２０℃
で吐出して直径０．４ｍｍのモノフィラメントを得るに
際し、紡糸性を下記の４段階で判定して成形性の尺度と
した。Ａ；全く問題なく紡糸可能Ｂ；若干の着色が見られるが紡糸可能Ｃ；断糸が多発し、紡糸困難Ｄ；組成物が著しく分解し、紡糸不可能

【００３１】(２) 生分解性直径０．４ｍｍのモノフィラメントを、大阪府茨木市耳
原３丁目４番１号の帝人株式会社大阪研究センター内で
採取した土の中に埋め、温度を３０℃に保ち、充分な湿
度下に３ヶ月保持して、その分解の程度を下記の４段階
で評価した。ａ；ほとんど分解し、フィラメントの形状が確認できな
いｂ；形状は確認できるが、著しく損傷されているｃ；フィラメントの一部に損傷がみられるｄ；ほとんど分解がみられない

【００３２】

【実施例１】セルロースジアセテートフレーク、馬鈴薯
でんぷんおよび表１に示す可塑剤を所定量混合した後、
スクリュー型押出機を用いて混練、押出を行ない、ペレ
ットとした。

【００３３】得られたペレットを、孔径０．７５ｍｍφ
の円形単孔紡糸口金を備えた溶融紡糸機を用い、口金温
度２２０℃で吐出して直径０．４ｍｍのモノフィラメン
トとした。

【００３４】モノフィラメントを得る際の成形性および
得られたモノフィラメントの生分解性を併せて表１に示
す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【実施例２】実施例１において、可塑剤の種類を表２に
示す如く変更した以外は実施例１と同様に実施した。

【００３７】モノフィラメントを得る際の成形性および
得られたモノフィラメントの生分解性を併せて表２に示
す。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【実施例３】実施例１において、表３に示す添加剤を添
加した以外は実施例１と同様に実施した。

【００４０】モノフィラメントを得る際の成形性および
得られたモノフィラメントの生分解性を併せて表３に示
す。

【００４１】

【表３】

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、繊維、樹脂およびフィ
ルム等に容易に成形することが可能で、生分解性に優れ
たセルロースエステル系組成物が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースエステル、でんぷん類および
可塑剤を含む生分解性組成物であって、該生分解性組成
物中の可塑剤の含有率が３０〜７０重量％、かつセルロ
ースエステルとでんぷん類の重量比率が９９：１〜２
０：８０であることを特徴とする生分解性組成物。
【請求項２】生分解性組成物が、タルク、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、クレー、シリカ、アルミナ、
ガラス粉、カオリン、マイカ、木材、セルロース、ポリ
ビニルアルコール、キチン、キトサン、コラーゲン、フ
ィブロインおよびケラチンからなる群から選ばれた少な
くとも１種の添加剤を含む組成物である請求項１記載の
生分解性組成物。