(57)【要約】【課題】生分解速度を高めることが可能な樹脂組成物を提供する。【解決手段】本発明によれば、ポリ乳酸と、架橋デンプンとを、含有する樹脂組成物であって、前記架橋デンプンは、（式１）で定義される膨潤度が１３０％以上であり、前記ポリ乳酸１００質量部に対する前記架橋デンプンの配合量が５０〜４００質量部である、樹脂組成物が提供される。  （式１）膨潤度（％）＝（９５℃の水中に２時間浸漬させた後の体積）／（２５℃の水中に３時間浸漬させた後の体積）×１００【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸と、架橋デンプンとを、含有する樹脂組成物であって、
前記架橋デンプンは、（式１）で定義される膨潤度が１３０％以上であり、
前記ポリ乳酸１００質量部に対する前記架橋デンプンの配合量が５０〜４００質量部である、樹脂組成物。
（式１）膨潤度（％）＝（９５℃の水中に２時間浸漬させた後の体積）／（２５℃の水中に３時間浸漬させた後の体積）×１００
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物であって、
前記ポリ乳酸のガラス転移温度が４０〜９０℃である、樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物であって、
前記膨潤度は、２００％以上である、樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の樹脂組成物であって、
可塑剤をさらに含む、樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境対応型の樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラスチック廃棄物による環境汚染が問題視されている。環境負荷低減の観点から、環境中において分解が進むプラスチックが注目を集めており、様々な分野において、このような分解性プラスチック由来の材料を使用することが進められている。
【０００３】
分解性プラスチックとしては、特許文献１には、ポリ乳酸とエステル化デンプンを含む樹脂組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本発明者による検討によれば、特許文献１の樹脂組成物は、生分解速度が十分に高いとは言えず、生分解速度をさらに高めることが望まれている。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、生分解速度を高めることが可能な樹脂組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ポリ乳酸と、架橋デンプンとを、含有する樹脂組成物であって、前記架橋デンプンは、（式１）で定義される膨潤度が１３０％以上であり、前記ポリ乳酸１００質量部に対する前記架橋デンプンの配合量が５０〜４００質量部である、樹脂組成物が提供される。
（式１）膨潤度（％）＝（９５℃の水中に２時間浸漬させた後の体積）／（２５℃の水中に３時間浸漬させた後の体積）×１００
【０００８】
本発明者が鋭意検討を行ったところ、本発明の樹脂組成物を用いて形成した成形体は、熱水に浸漬させると膨潤して崩壊することが分かった。成形体が崩壊すると成形体自体の表面積が大幅に増大するので、この状態で土壌に埋めることによって、土壌での生分解速度が高まる。このため、本発明の樹脂組成物を用いて形成した成形体は、土壌中へ埋める前に熱水処理をすることによって、土壌での生分解速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】写真（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、崩壊試験開始前、崩壊試験開始から０．５時間後、１時間後、２時間後、４時間後の成形体の外観の変化を示す写真である。写真（ａ）〜（ｅ）中の成形体と実施例・比較例との対応関係は、図１の右下の対応関係図に示す通りである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１１】
１．樹脂組成物
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸と、架橋デンプンとを含有する。
【００１２】
ポリ乳酸としては、市販されているポリ乳酸、例えば、Ｎａｔｕｒｅ Ｗｏｒｋｓ製ポリ乳酸、ユニチカ製テラマックシリーズ、武蔵野化学研究所製高純度ポリ乳酸等が挙げられる。
【００１３】
本発明で用いられるポリ乳酸は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定による求められるガラス転移温度（Ｔｇ）が４０〜９０℃であることが好ましい。前記ポリ乳酸のＴｇが低すぎると、本発明の樹脂組成物を用いて作製した成形体が高温環境下等で軟化してしまう虞があり、Ｔｇが高すぎると、成形体を熱水処理しても成形体の崩壊が起こりにくい虞がある。Ｔｇは、具体的には例えば、４０、５０、６０、７０、８０、９０℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【００１４】
架橋デンプンとしては、リン酸架橋デンプン、アセチル化リン酸架橋デンプン、リン酸物エステル化リン酸架橋デンプン、アセチル化アジピン酸架橋デンプン、ヒドロキシプロピル化リン酸架橋デンプン等が挙げられる。
【００１５】
本発明で用いられる架橋デンプンは、下記（式１）で定義される膨潤度が１３０％以上であり、２００％以上であることが好ましく、３００％以上であることがさらに好ましい。膨潤度は、例えば１３０〜３０００％であり、具体的には例えば、１３０、１５０、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１５００、２０００、３０００であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【００１６】
（式１）膨潤度（％）＝（９５℃の水中に２時間浸漬させた後の体積）／（２５℃の水中に３時間浸漬させた後の体積）×１００
【００１７】
架橋デンプンの膨潤度が小さすぎる場合には、本発明の樹脂組成物を用いて作製した成形体の熱水処理時における崩壊が起こりにくい。
【００１８】
ポリ乳酸１００質量部に対する架橋デンプンの配合量は、５０〜４００質量部であることが好ましい。ポリ乳酸に対する架橋デンプンの配合量が少なすぎると、成形体の熱水処理時における崩壊が不十分となり、配合量が多すぎると成形体の剛性等の物性が低下する。この配合量は、具体的には例えば、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００質量部であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【００１９】
本発明の樹脂組成物は、可塑剤を含有してもよい。可塑剤を含有することによって、本発明の樹脂組成物を用いて作製した成形体が軟質化し、膨潤による崩壊が起こりやすくなる。ポリ乳酸１００質量部に対する可塑剤の配合量は、５〜１００質量部が好ましく、１０〜５０質量部がさらに好ましい。この配合量が少なすぎると可塑剤添加の効果が不十分となり、配合量が多すぎると成形体の剛性低下や、可塑剤のブリードアウト等の不具合が生じる虞がある。この配合量は、具体的には例えば、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００質量部であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【００２０】
可塑剤としては、ポリ乳酸に柔軟性を付与可能な任意の化合物が利用可能であり、クエン酸エステル系、フタル酸系、アジピン酸系などの可塑剤が挙げられる。クエン酸エステル系可塑剤としては、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。
【００２１】
２．成形体の形成
本発明の樹脂組成物は密閉式ミキサーに投入後、攪拌・混錬し、所定の成形体を形成できる。前記樹脂組成物の攪拌時の温度は、例えば９０〜１８０℃である。攪拌・混錬後、所定の成形体を形成し、冷却することで、成形体が得られる。
【００２２】
３．熱水処理
本発明の樹脂組成物を用いて作製した成形体は、廃棄される前（土壌中に埋められる前）に、熱水処理されることが好ましい。熱水処理を行うと、成形体中の架橋デンプンが膨潤し、膨潤に伴い成形体が崩壊し表面積が増大するので、土壌中での生分解速度が向上する。熱水処理は、ポリ乳酸のＴｇよりも高い温度で行うことが好ましく、例えばポリ乳酸のＴｇより５℃以上高い熱水で処理されることが好ましい。このような温度では、ポリ乳酸が軟化するので、成形体の崩壊が起こりやすくなる。熱水処理の温度は、例えば、８０〜１００℃であり、具体的には例えば、８０、８５、９０、９５、１００℃であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。熱水処理の時間は、例えば、０．５〜５時間であり、具体的には例えば、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０時間であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。
【実施例】
【００２３】
１．膨潤度測定
表１に示す各種デンプン１ｇを、直径１５．５ｍｍの試験管内に投入し、２５℃の水を注水、撹拌してデンプンを水中に浸漬させ、２５℃環境下で３時間静置した後、試験管中の沈降デンプンの高さを測定した。同様に、各種デンプン１ｇを直径１５．５ｍｍの試験管内に投入し、９５℃の水を注水、攪拌して２時間静置した後、試験管中の沈降デンプンの高さを測定した。測定した高さを体積に換算した値を表１に示す。次に、上記（式１）に基づいて、膨潤度を算出した。得られた結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１中のデンプンの詳細は、以下の通りである。
＜架橋デンプン＞
ＲＴ：パインスターチＲＴ、リン酸架橋デンプン、松谷化学工業製
Ｒ：パインホワイトＲ、リン酸架橋デンプン、松谷化学工業製
ＣＣ：パインベークＣＣ、リン酸架橋デンプン、松谷化学工業製
ＮＥ−２：フードスターチＮＥ−２、リン酸架橋デンプン、松谷化学工業製
【００２６】
＜その他のデンプン＞
コーンスターチ：純正化学製
酸化デンプン：スタビローズＢＭ、松谷化学工業製
コメデンプン：日本コーンスターチ製
【００２７】
２．実施例・比較例
ポリ乳酸又は酢酸セルロースと、デンプンと、可塑剤を表２に示す質量比で混合し、密閉式ミキサー内で１６０℃に昇温して撹拌することによって、実施例・比較例の樹脂組成物を得た。
【００２８】
【表２】
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【００２９】
表２中の各成分の詳細は、以下の通りである。
ポリ乳酸：Ｖｅｒｃｅｔ Ａ−１０００（Ｔｇ：５５℃）、Ｎａｔｕｒｅ Ｗｏｒｋｓ製
酢酸セルロース：Ｌ−２０、ダイセル製
可塑剤：クエン酸トリエチル、東京化成工業製
【００３０】
３．崩壊試験
実施例・比較例の樹脂組成物を用いて、４０ｍｍ×４０ｍｍ×４．０ｍｍの成形体を形成し、この成形体を９５℃の熱水中に浸漬させ、成形体の崩壊の態様を目視で観察した。観察は、０．５時間ごとに行い、各回の観察において、以下の基準で評価を行った。実施例１〜４及び比較例１〜３の崩壊試験の際に撮影した写真を図１に示す。
【００３１】
○：成形体が崩壊した
△：成形体がもろくなった
×：成形体がもろくなっていないし、崩壊もしていない
【００３２】
４．考察
全ての実施例では、比較例よりも成形体が崩壊しやすかった。
実施例１と５の比較により、可塑剤の添加によって崩壊が進行しやすくなることが分かった。
実施例１と２の比較により、膨潤度が２００％以上の架橋デンプンを用いた場合に、成形体の崩壊が特に迅速に起こることが分かった。
実施例１と、実施例３〜４の比較により、膨潤度が３００％以上の架橋デンプンを用いた場合に、成形体の崩壊が極めて迅速に起こることが分かった。
【図１】
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