(57)【要約】【課題】天然物起源の成分を含有し、最も簡便な溶剤である水で処理できる半面、使用中には耐水性を示し、使用後には水系の溶解処理剤によって溶解することができるしかも生分解性を示す樹脂組成物およびその処理方法を提供することにある。【解決手段】本発明の樹脂組成物は、アルギン酸またはその塩類と、グリセリンと脂肪酸とが結合した、トリグリセリド、モノグリセリド及びジグリセリドから選ばれる少なくとも一種を含有する化合物とを含有する。この樹脂組成物からなる成形体は、ｐＨ４以下の酸水溶液、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、界面活性剤水溶液および酵素水溶液から選択される少なくとも１種で溶解させることができる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルギン酸またはその塩類と、
グリセリンと脂肪酸とが結合した、トリグリセリド、モノグリセリド及びジグリセリドから選ばれる少なくとも一種を含有する化合物と
を含有することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記アルギン酸またはその塩類の含有量が６０〜９５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂組成物からなる成形体を、ｐＨ４以下の酸水溶液、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、界面活性剤水溶液および酵素水溶液から選択される少なくとも１種で溶解させることを特徴とする樹脂組成物の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルギン酸を主成分とする樹脂組成物およびその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、製品を梱包する際にダンボールに依存することなく、いまだ発泡スチロールが使用されている。この発泡スチロールは石油由来のスチレンを重合し、発泡したものであるが、この発泡スチロールは使用後にマテリアルリサイクルや焼却処理が行われている。この発泡スチロールは前述のようにスチレンを４０倍以上に発泡したものであり、比重が極めて小さい。また、発泡スチロールは、通常トラック等で所定の処理場に輸送されて処理されるが、比重が小さいため、トラックの最大積載重量に対して極僅かな量しか搬送できず効率よく処理することができない。そのため最近では有機系の溶剤を用いてオンサイトでこの発泡スチロールを処理する方法が採用され始めている。しかし、この有機系の溶剤も臭気の問題や、後処理の問題などがある。そのためこの有機系の溶剤に代わり、もっと簡単な溶剤での処理が望まれている。この一例として、澱粉の発泡体があり、これは使用後に水に溶解すると言われている。
【０００３】
澱粉は水に溶解するため使用後の発泡体を水に溶解させ処理できると考えられており、また使用後の発泡体を土に埋めることによって生分解も可能である。しかし、澱粉の発泡体では、水への溶解速度が予想外に遅く、温水にしか溶解しないという問題点がある。しかも、澱粉の発泡体は、溶解速度が遅いとはいっても水に溶けるので、使用中に水に触れることにより溶解するおそれがある。
【０００４】
一方、水系の溶媒に溶解する天然高分子として海藻の成分であるアルギン酸がある。このアルギン酸を用いた樹脂組成物としてアルギン酸ナトリウムと合成高分子とを混合した、生分解性に優れた重合体組成物が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この重合体組成物は、使用中の耐水性はあるものの、合成高分子が水に溶解しないことから使用後の水への溶解処理が困難であり、しかも合成高分子が生分解せずに土の中に残るという問題点がある。
【特許文献１】特開平３−２６９０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、天然物起源の成分を含有し、最も簡便な溶剤である水で処理できる半面、使用中には耐水性を示し、使用後には水系の溶解処理剤によって溶解することができるしかも生分解性を示す樹脂組成物およびその処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る樹脂組成物は、アルギン酸またはその塩類と、グリセリンと脂肪酸とが結合した、トリグリセリド、モノグリセリド及びジグリセリドから選ばれる少なくとも一種を含有する化合物とを含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る樹脂組成物の処理方法は、上記樹脂組成物からなる成形体を、ｐＨ４以下の酸水溶液、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、界面活性剤水溶液および酵素水溶液から選択される少なくとも１種で溶解させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態に係る樹脂組成物は、使用時には水に溶解することがなく、使用後には水系の溶解処理剤を用いて溶解させることができ、しかも生分解性も示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る樹脂組成物の成分、製造方法、処理方法などについてより詳細に説明する。
【００１１】
（アルギン酸またはその塩類）
アルギン酸は海藻の成分であり、海藻を処理することにより得られる。水溶性を考慮すると、アルギン酸のアルカリ金属塩、たとえばアルギン酸ナトリウムを用いることが好ましい。
【００１２】
（トリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリド含有化合物）
トリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドは、グリセリンと脂肪酸とが結合したものである。脂肪酸の具体例としては、酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、モロクチン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、アラキドン酸、エイコサペンタン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、ドコサペンタン酸、ドコサヘキサン酸、リグノセリン酸、セラコレン酸などが挙げられる。これらの脂肪酸は１種または２種以上を用いることができる。トリグリセリド、モノグリセリドおよびジグリセリドの組み合わせは限定されない。
【００１３】
トリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドを含有する化合物としては、代表的には油脂類が挙げられる。油脂類は、動物油脂でも植物油脂でもよい。油脂類の具体例としては、牛乳脂、牛脂、豚脂、イワシ油、さば油、マグロ油、さば肝油、アマニ油、サフラワー油、ひまわり油、大豆油、ごま油、綿実油、コーン油、なたね油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ヤシ油、落花生油、米油、パーム核油、ひまし油が挙げられる。樹脂組成物を調製するには、上記油脂として、常温で固体であるヤシ油、パーム核油、パーム油、カカオ脂などの植物脂を用いることが好ましいが、これらに限定されない。これら油脂類は単独で用いても、２種類以上混合して用いてもよい。
【００１４】
（樹脂組成物の製造方法）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物を製造するには、アルギン酸またはその塩類と、グリセリンと脂肪酸が結合したトリグリセリドまたはモノグリセリドまたはジグリセリドを含有する化合物とを混練する。混練は慣用の方法を用いて実施できる。たとえば、各成分をヘンシェルミキサーやリボンミキサーで乾式混合し、単軸や二軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの溶融混合機に供給して溶融混練することにより、樹脂組成物を製造できる。樹脂組成物はペレットの形態であってもよい。
【００１５】
製造された樹脂組成物では、水溶性であるアルギン酸類が、トリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリドという親油性の物質によって保護された形態になっている。このため、このような樹脂組成物は通常の水（中性に近く処理剤を含まない水）には溶解しにくい。
【００１６】
（組成）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物において、アルギン酸またはその塩類の量は樹脂組成物全体の６０〜９５重量％の範囲であることが好ましい。アルギン酸またはその塩類の量が６０重量％未満では、トリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドを含有する化合物が多く含まれ、樹脂組成物が粘着性を示すようになり、発泡体などの成形体を作製したときに形状を保持しにくくなるおそれがある。アルギン酸またはその塩類の量が９５重量％を超えると、樹脂組成物および発泡体などの成形体に耐水性を与えることが困難になる。このため、アルギン酸またはその塩類の量は樹脂組成物全体の６０〜９５重量％であることが好ましい。特に、アルギン酸またはその塩類の量が樹脂組成物全体の８０〜９０重量％である場合には、混練が十分に行われ、得られた樹脂組成物から発泡体などの成形体を作りやすいため好ましい。
【００１７】
（添加剤）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物に対しては、添加剤として、補強充填剤、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、防曇剤、着色剤、結晶核剤、相溶剤、アンチブロッキング剤、発泡剤、無機電解質、フィラー、可塑剤、滑剤、分解劣化促進剤、顔料、染料、香料などを適宜配合してもよい。
【００１８】
（成形体）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物を用いて種々の成形方法で成形体を製造することができる。具体的な成形方法としては、加圧成形、フィルム成形、押出成形、射出成形、インフレーション成形、ブロー成形などが挙げられる。
【００１９】
（処理方法）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物の成形体は、ｐＨ４以下の酸水溶液、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液、界面活性剤水溶液および酵素水溶液から選択される少なくとも１種の水系溶解処理剤を用いて溶解させることができる。
【００２０】
（酸水溶液またはアルカリ水溶液）
ｐＨ４以下の酸水溶液またはｐＨ１０以上のアルカリ水溶液を用いた場合、樹脂組成物中のトリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドが加水分解を起こして、脂肪酸とグリセリンに分解する。このため、樹脂組成物全体が水溶性となり、均一に水に溶解する。また、溶解処理後の水溶液も容易に取り扱うことができる。
【００２１】
（界面活性剤水溶液）
界面活性剤は、疎水性の部分と親水性の部分を持ち、さらに親水性の部分の末端に対イオンを持っている。疎水性の基、親水性の基および対イオンを以下に例示するが、これらの組み合わせは特に限定されない。疎水性の基としては、直鎖アルキル（炭素数８から１８）、分岐鎖アルキル（炭素数８から１８）、多鎖型（硬化ひまし油など）、アルキルベンゼン（炭素数８、９）、アルキルナフタレン（炭素数８から１０）、ポリオキシプロピレン、ペルフルオロアルキル（炭素数４から９）、ポリシロキサンなどがある。親水性の基としては、アニオン性である解離した脂肪酸、硫酸エステル、スルホン酸エステル、スルホコハク酸エステル、リン酸エステル、メチルタウリン、イセチオン酸；カチオン性である第１級アミン、第４級アンモニウム、ピリジニウム、イミダゾリジウム；両イオン性であるカルボキシペンダイン、スルホベタイン、ヒドロキシスルホベタイン、イミダゾリニウムベタイン、β−アミノプロピオン酸などがある。対イオンとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、ハロゲン、酢酸、メチル硫酸、エチル硫酸などが挙げられる。
【００２２】
界面活性剤はその親水親油バランスによって水−油の２相界面に強く吸着されて界面張力を著しく低下させる作用を示し、樹脂組成物中のトリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドと水との分子錯体を形成したりミセル化を起こしたりする。この結果、樹脂組成物全体の水への溶解性が向上する。
【００２３】
（酵素水溶液）
酵素としては、アルギン酸類を分解せず、トリグリセリド、モノグリセリドまたはジグリセリドを容易に分解するものであれば特に限定されない。酵素による分解生成物は水に溶解するので、樹脂組成物全体が水溶性となる。
【００２４】
（用途）
本発明の実施形態に係る樹脂組成物は、ロープ、繊維、フィルム、シート、成形体、発泡体などの形態で任意の成形体に成形することができ、包装用容器(ワンウェイ容器)、発泡断熱材、玩具、シート、家具部品、建材、自動車、家電製品、ＯＡ機器の部材、内装材、ハウジングなどに有効に利用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）
アルギン酸ナトリウム９０ｇにアマニ油１０ｇを添加し、リボンミキサーで２０分間混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を射出成形してダンベル型の成形体を得た。この成形体を１Ｌの水に２４時間浸漬したが、溶解しなかった（耐水性の試験方法としては、１Ｌの水に２４時間浸漬し、その前後の重量変化を観察した。重量の増加率が１０％以上のものを溶解すると判断し、増加率が１０％未満のものを溶解しないとした。さらには浸漬した水のにごり具合を観察し、２４時間後に懸濁したものは耐水性がないと判断した。））。次に、この成形体を溶解処理剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を５ｇ添加した水溶液に入れて１０分攪拌したところ、成形体は溶解した。
【００２７】
（実施例２〜２０）
実施例１とはアルギン酸ナトリウムと混合する油脂の種類および／または量を変えて樹脂組成物を調製した。その後、実施例１と同様に、成形体の耐水性を調べ、種々の溶解処理剤を用いて使用後の溶解性を評価した。
【００２８】
（比較例１）
アルギン酸ナトリウム３０ｇにポリプロピレン（ＰＰ）７０ｇを添加し、３本ロールで溶融混練して樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物を射出成形してダンベル型の成形体を得た。この成形体を１Ｌの水に２４時間浸漬したが、溶解しなかった。次に、この成形体を溶解処理剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を５ｇ添加した水溶液に入れて１０分攪拌したが、やはり成形体は溶解しなかった。
【００２９】
（比較例２）
澱粉の発泡体１００ｇを１Ｌの水に２４時間浸漬したところ、重量が２００％となり、さらに発泡体の形状もぼろぼろになっていた。
【００３０】
表１に以上の実験結果をまとめて示す。溶解状態に関しては、溶解したものを○、溶解しなかったものを×で表している。
【００３１】
表１からわかるように、各実施例の樹脂組成物の成形体は、使用中には耐水性を示し、使用後には水系の溶解処理剤によって溶解することができる。
【００３２】
【表１】
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