(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
新規低炭素排出生分解性材料からなり、厚さが０．０１〜０．１５ｍｍである新規低炭素排出生分解性シートであって、前記新規低炭素排出生分解性材料は、石化プラスチック材料２０〜９０ｗｔ％と、バイオベース材料１０〜８０ｗｔ％と、酵素制御剤１〜１０ｗｔ％とを混練して作成され、
前記石化プラスチック材料は石化由来のプラスチック材料であり、
前記バイオベース材料は植物繊維粉であり、
前記酵素制御剤はポリオレフィン樹脂とプラスチック分解酵素とを含み、前記ポリオレフィン樹脂と前記プラスチック分解酵素が、プラスチック分解酵素含有のポリオレフィン樹脂粒に形成された後、前記石化プラスチック材料と前記バイオベース材料と混練させ、
前記新規低炭素排出生分解性シートの分解率が少なくとも９０％であり、
前記植物繊維粉は竹粉、米ぬか粉、麦わら粉、木粉またはコーヒー粉を含むことを特徴とする、新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項２】
前記新規低炭素排出生分解性シートの表面に複数の発泡泡体を有し、且つシート体に複数の微小孔が形成され、密度が０．６〜１ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする、請求項１記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項３】
前記石化プラスチック材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、またはポリエチレンテレフタレートを含み、
前記ポリオレフィン樹脂はポリエチレン、ポリプロピレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、前記プラスチック分解酵素は脱水素酵素、酸化酵素または二酸素添加酵素であり、さらに微生物、微生物の栄養源または乳化剤を含み、
前記バイオベース材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはポリエチレンテレフタレートと混和して前記バイオベース材料含有のプラスチック粒に形成された後、前記石化プラスチック材料と前記酵素制御剤と混練させることを特徴とする、請求項１または２記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項４】
前記バイオベース材料が形成前記プラスチック粒に形成される前の含水率が０．０１〜０．５ｗｔ％であることを特徴とする、請求項３記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項５】
さらに機能性材料または加工助剤を１〜２０ｗｔ％含むことを特徴とする、請求項１または２記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項６】
前記機能性材料は顔料、充填剤または強化剤を含み、前記加工助剤は散剤、スリップ剤または無機ナノ材料を含むことを特徴とする、請求項５記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項７】
前記強化剤は熱可塑ポリオレフィン、熱可塑エラストマーまたは加硫熱可塑ポリオレフィン系エラストマーを含み、前記加工助剤は散剤またはスリップ剤を含み、前記スリップ剤はパラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸または脂質アミドを含み、前記無機ナノ材料はナノスケールのタルク、マイカ、カオリンを含むことを特徴とする、請求項６記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項８】
前記新規低炭素排出生分解性シートは、押し出しまたはブロー成形で形成されることを特徴とする、請求項１記載の新規低炭素排出生分解性シート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の新規低炭素排出生分解性シートによって製造された、新規低炭素排出生分解性シートの容器、袋類製品またはボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、生分解性シートに関し、特に、分解後の炭素排出量が低い生分解性シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石化由来のプラスチック材料が、日常用品に広く使われているが、石油採取量の減少、温室効果の悪化及び分解しにくいプラスチック材料の使用によって進行する環境汚染の問題が日々深刻になるため、石化プラスチックの使用の減少、または生分解性プラスチックの開発が、プラスチック関連産業の新たなトレンドになり、それによって様々なバイオプラスチック生まれる。現在のバイオプラスチックは、主に二種類に分かれて、その１つはバイオベースプラスチックであり、もう１つは生分解可能なスプラスチックである。前記バイオベースプラスチックと云うのは、プラスチック材料の一部または全部が再生可能な生物由来のもので、その目的は石化由来のプラスチックの置換または使用の減少によって二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量を減らす。一方、生分解可能なスプラスチックと云うのは、コーンスターチ、エンドウ澱粉など非石化由来の生分解可能な材料からなるもので、その目的はプラスチック廃棄物による汚染を減らす。また、生分解可能なスプラスチックは生分解可能であるため、一定の時間を置くとその機械的強度がすぐに衰え、一般の袋類製品の寿命は一年以内しか持たないので、その代わりに、石化プラスチックを生分解可能になるように石化プラスチックの分解を促進する生分解助剤の開発に転向する業者も出始める。現在市販の生分解助剤は、光酸化分解助剤及び新規の酵素制御剤がある。光酸化分解助剤を取り扱う業者とその製品は、例えばＥＰＩ社製のＴＤＰＡ及びＳｙｍｐｈｏｎｙ社製のｄ２ｗ等が現在主流の助剤であるが、重金属の成分が含まれ、且つ堆肥テストも不合格であるため、一部の地区または国家にその使用が禁じられている。一方、新規の酵素制御剤には重金属残留の問題がなく、発展の展望が期待されている。現在取り扱っている業者は、例えばＥａｒｔｈ  Ｎｕｒｔｕｒｅ（ＥＮＡR  ａｄｄｉｔｉｖｅ）、ＥＣＭ  ＢｉｏＦｉｌｍｓ、Ｂｉｏ−Ｔｅｃ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ（ＥｃｏｐｕｒｅR）、Ｅｎｓｏ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ、ＩＱＯＮ  Ｅｃｏｚｙｍｅ等、その酵素制御型の助剤に関する公開情報は、以下のＵＲＬに示されている：
http://agbio.coa.gov.tw/information_detail.aspx?dno=34347&ito=87
http://technews.tw/2016/03/13/bacteria-eat-plastic/
http://www.bioindustry.cn/info/view/26856
【０００３】
酵素制御剤には、プラスチックと反応できる特殊な酵素を含有するため、プラスチック分子間の炭素−炭素（Ｃ−Ｃ）結合と炭素−水素（Ｃ−Ｈ）結合の結合力を弱めることができ、前記石化プラスチックを微生物に分解されやすくなり、作物に使用する堆肥として利用することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
酵素制御剤は、天然の方法でプラスチックを分解するが、現時点でそれのみをポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，  ＰＥ）またはポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，  ＰＰ）のような石化プラスチックに使うと、分解速度が遅すぎる欠点があり、初期では材料の機械的強度を少ししか減らすことができないので、一般認知の分解可能とはまだ程遠い。また、石化プラスチックの分解速度を促進する能力は添加剤量によって決められるので、価格の高い添加剤は製品の最終コストに反映されるため、利用の普及を阻む一因でもある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上を鑑みて、現在石化プラスチックの元となる石油の減少及び分解できない廃棄物による環境汚染、さらに従来の酵素制御剤の高コスト等様々な課題を解決するため、本発明は１種の新規低炭素排出生分解性シートを提供し、そのシートは新規低炭素排出生分解性材料からなり、厚さが０．０１〜０．１５ｍｍであり、前記新規低炭素排出生分解性材料は、石化プラスチック材料２０〜９０ｗｔ％と、バイオベース材料１０〜８０ｗｔ％と、酵素制御剤１〜１０ｗｔ％とを混練して作成され、そのうち、前記石化プラスチック材料は石化由来のプラスチック材料であり、前記バイオベース材料は澱粉、植物繊維粉または前述両者の組み合わせであり、前記酵素制御剤はポリオレフィン樹脂とプラスチック分解酵素とを含み、前記ポリオレフィン樹脂と前記プラスチック分解酵素が、プラスチック分解酵素含有のポリオレフィン樹脂粒に形成された後、前記石化プラスチック材料と前記バイオベース材料と混練させ、前記新規低炭素排出生分解性シートの分解率が少なくとも９０％である。
【０００６】
前記新規低炭素排出生分解性シートの表面に複数の発泡泡体を有し、且つシート体に複数の微小孔が形成され、密度が０．６〜１ｇ／ｃｍ３である。
【０００７】
前記石化プラスチック材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、またはポリエチレンテレフタレートを含み、前記ポリオレフィン樹脂はポリエチレン、ポリプロピレンまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、前記プラスチック分解酵素は脱水素酵素、酸化酵素または二酸素添加酵素であり、さらに微生物、微生物の栄養源または乳化剤を含み、前記バイオベース材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはポリエチレンテレフタレートと混和して前記バイオベース材料含有のプラスチック粒に形成された後、前記石化プラスチック材料と前記酵素制御剤と混練させる。
【０００８】
前記バイオベース材料が形成前記プラスチック粒に形成される前の含水率が０．０１〜０．５ｗｔ％である。
【０００９】
前記植物繊維粉は竹粉、米ぬか粉、麦わら粉、木粉またはコーヒー粉を含む。
【００１０】
そのシートは、さらに機能性材料または加工助剤を１〜２０ｗｔ％含む。
【００１１】
前記機能性材料は顔料、充填剤または強化剤を含み、前記加工助剤は散剤、スリップ剤または無機ナノ材料を含む。
【００１２】
前記強化剤は熱可塑ポリオレフィン、熱可塑エラストマーまたは加硫熱可塑ポリオレフィン系エラストマーを含み、前記加工助剤は散剤またはスリップ剤を含み、前記スリップ剤はパラフィン、ポリエチレンワックス、脂肪酸または脂質アミドを含み、前記無機ナノ材料はナノスケールのタルク、マイカ、カオリンを含む。
【００１３】
前記新規低炭素排出生分解性シートは、押し出しまたはブロー成形で形成される。
【００１４】
本発明は、さらに前述の新規低炭素排出生分解性シートによって製造された１種の新規低炭素排出生分解性シートの容器、袋類製品またはボトルを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、植物由来の粉末であるバイオベース材料を、現有の酵素制御剤と組み合わせた後に、押し出しまたはブロー成形の成形工程によってフィルム、袋、板、シート等の製品を製造するので、以下の利点を有する。
【００１６】
１．植物由来の粉末を含むバイオベース材料に含まれた微量の水分は、製造の過程に発泡の効果を生み、発泡剤の添加がなくても密度が０．６〜１ｇ／ｃｍ３のフィルム、袋、板、シート等の製品が得られるため、製品に一定数量の微小孔を含むことで、製品に軽量化の効果も得られる。また、微小孔の形成によって、澱粉とプラスチック分解酵素が細菌、微生物との接触面積が増加し、澱粉または石化プラスチック材料の分解に寄与することができる。さらに、植物由来の粉末自身が良好且つ早い分解特性を保有するので、微生物を迅速に増殖するための栄養源として提供することもでき、石化プラスチックの崩壊と分解の速度を加速する他、植物由来の粉末が分解された後に、酵素制御剤中のプラスチック分解酵素の作用面積をさらに増加することになり、材料全体の分解速度をさらに加速することができる。
【００１７】
２．本発明は高度分解または完全分解の利点があるため、ＩＳＯ１４８５５、ＥＮ１３４３２等の堆肥テストをクリアできる。
【００１８】
３．石化プラスチック材料の化学式、例えばポリエチレンの（ＣＨ２）ｎと、バイオベース材料の化学式、例えば澱粉の（Ｃ６Ｈ１２Ｏ５）ｎとに比べて、両者が分解または燃焼後に生成する二酸化炭素の量は、プラスチックのほうが多いので、本発明が石化プラスチック材料の代わりに大量の再生可能なバイオベース材料を含有することで、分解または燃焼後に生成する二酸化炭素の量を大幅に減少し、本発明が企図する低炭素排出の効果を発揮することができる。
【００１９】
本発明は、澱粉または植物繊維など、低コストの植物由来のバイオベース材料を添加することで、酵素制御剤の用量を直接的に減少することができる以外、比重の低減により酵素制御剤の用量を間接的に減少することができるため、コストダウンと共に高度分解または完全分解の効果を達成する他、石化由来の石化プラスチック材料の用量も減らすことができ、さらに制限なしに他の種類の石化プラスチック材料と複合、且つそれを分解することができる。また、本発明の表１である分解速度の比較表で確認できるように、バイオベース材料の添加は石化由来の石化プラスチック材料の分解速度をさらに加速することができる。そして表２は、ポリエチレンプラスチックフィルムと、バイオベースプラスチックフィルムと、バイオベース酵素分解可能のフィルムとの物理性質の比較表であり、その表で確認できるように、澱粉及び酵素制御剤を添加した本発明のフィルムと、酵素制御剤を添加しなかった対照グループ２のフィルムまたは酵素制御剤のみを添加した対照グループ１との物理性質の差が少ない。
【００２０】
バイオベースプラスチックと酵素制御剤における生物粉末、プロテイン、及び細菌成分が、水素結合やファンデルワールス力などの引力によって凝集しやすくなる。凝集現象は製品強度の低減、及び印刷適性不良の問題を引き起こすので、これらのバイオベース材料がプラスチックにおける分散状態と微小化は製品の品質を影響する。また、バイオベース材料または酵素制御剤における酵素と菌株に関わらず、温度が高すぎると製品の機能と機械的強度が影響を受けるため、製品の製造プロセスにおいて温度を下げることも重要の一環となる。本発明は、まずバイオベース材料と、基礎となるプラスチックとでプラスチック粒を形成し、及び酵素制御剤と、ポリオレフィン樹脂とでポリオレフィン樹脂粒を形成した後から、石化プラスチック材料と混和することで、本発明の材料フォーミュラの分散性を増す。さらに、加工助剤や無機ナノ材料の添加と、適切な機材設備と合わせることにより、プラスチックにおけるバイオベース材料の分散性、製品の強度または印刷適性が共に優れる高品質のシートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の製造プロセスを示す模式図である。
【図２】本発明の製品の表面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図３】本発明の製品の断面の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明におけるシートは、基本的にフラット状の材料を表し、一般的に言えば、その厚さの違いによって分けられるように、厚さが薄いシートはフィルムとして、厚さが厚いシートは板としても称されるが、いずれも本発明の要旨に含まれることは言うまでもない。
【００２３】
以下、図１を参照して、本発明を詳細に説明する。本発明の新規低炭素排出生分解性シートは、厚さが０．０１〜０．１５ｍｍであり、新規低炭素排出生分解性材料からなるものであって、前記新規低炭素排出生分解性材料は、石化プラスチック材料２０〜９０ｗｔ％と、バイオベース材料１０〜８０ｗｔ％と、酵素制御剤１〜１０ｗｔ％と含む材料を混練して作成されたもの、且つ前記新規低炭素排出生分解性プラスチックの分解率が少なくとも９０％である。好ましくは、前記新規低炭素排出生分解性材料に含まれる前記石化プラスチック材料が２０〜８０ｗｔ％を占め、前記バイオベース材料及び前記酵素制御剤が１０〜８０ｗｔ％を占め、且つ前記バイオベース材料及び前記酵素制御剤における前記酵素制御剤の量が１０〜１２ｗｔ％を占める。
【００２４】
上述した前記新規低炭素排出生分解性材料における前記石化プラスチック材料は一般の石化由来のプラスチック材料であり、例えばポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，  ＰＥ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ，  ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ，  ＰＳ）、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｐｏｌｙ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｃｏ−ｖｉｎｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ，  ＥＶＡ）またはポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，  ＰＥＴ）などである。前記石化プラスチック材料は、材料の分解を補助する他の成分が添加される前に、自然環境において分解することができない。
【００２５】
前記バイオベース材料は澱粉、植物繊維粉または前述両者の組み合わせであり、前記植物繊維粉は竹粉、木粉、米ぬか粉、麦わら粉、コーヒー粉などの１種または多種の混和物とを含む。さらに、前記バイオベース材料は、まず澱粉または植物繊維粉を、基礎となるプラスチック（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはポリエチレンテレフタレートなど）と混練してプラスチック粒に形成された後、本発明の他の成分と混和させることにより、前記石化プラスチック材料における前記バイオベース材料の分散性を増すことができる。好ましくは、プラスチック粒に含有する澱粉または植物繊維粉の含有量が６０〜８０ｗｔ％である。
【００２６】
本発明のバイオベース材料は、澱粉または植物繊維粉を修飾（Ｍｏｄｉｆｙ）して修飾澱粉または修飾植物繊維粉になり、修飾の方法は、一般の澱粉（Ｓｔａｒｃｈ）または植物繊維粉の分子内の分岐鎖を切断して、その分岐鎖にエステル系官能基を含む新たな官能基を連結することで前記修飾澱粉または修飾植物繊維粉が得られる。修飾澱粉または修飾植物繊維粉は、前記バイオベース材料とプラスチック（前述した石化プラスチック材料と、基礎となるプラスチックとを含む）による混和の適合性を高め、且つ官能基連結後の材料は比較的長い且つ複雑な分岐鎖構造を有するので、後の発泡工程の時に発泡ガスをうまく包むと共に、発泡泡体を支持して気泡の破裂や消失を防ぐことができる。
【００２７】
前記酵素制御剤はプラスチック分解酵素を含み、前記プラスチック分解酵素は、石化由来プラスチック材料に対する反応特異性を持ち、土壌環境で石化由来プラスチック材料を前記プラスチック分解酵素と土壌における細菌、微生物によって分解することができる。前記プラスチック分解酵素は、脱水素酵素（デヒドロゲナーゼともいう）、酸化酵素（オキシダーゼともいう）または二酸素添加酵素（ジオキシゲナーゼともいう）などを含むことが好ましい。なお、本発明の前記酵素制御剤は前記プラスチック分解酵素以外に、さらに前記石化プラスチック材料の分解を促進する微生物、微生物の栄養源または乳化剤を含み、その微生物は、例えば、シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、フラボバクテリウム属（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、ビブリオ属（Ｖｉｂｒｉｏ）、セラチア属（Ｓｅｒｒａｔｉａ）またはアルカニヴォラックス属（Ａｌｃａｎｉｖｏｒａｘ）などであり、それを添加した石化プラスチック材料を高度分解または完全分解できる効果を有する。また、微生物の栄養源は炭水化物を含むことができる。本発明に言う高度分解または完全分解とは、前記石化プラスチック材料の分解率が９０％以上に達することである。
【００２８】
本発明の前記酵素制御剤を前記石化プラスチック材料に均一に分散されるために、まず前記プラスチック分解酵素をポリオレフィン樹脂（ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡなど）と混練して前記プラスチック分解酵素含有のポリオレフィン樹脂粒を形成した後、前記プラスチック分解酵素含有の前記ポリオレフィン樹脂粒を前記石化プラスチック材料と混和することで、石化プラスチック材料における前記酵素制御剤の分散性を増すことができ、もとの前記酵素制御剤と前記石化プラスチック材料の分散界面の問題を克服する。
【００２９】
上述した本発明の前記バイオベース材料に使用した基礎プラスチック、前記酵素制御剤に使用したポリオレフィン樹脂、及び前記石化プラスチック材料などの表現は、前記バイオベース材料と前記酵素制御剤がそれぞれ前記基礎プラスチックと前記ポリオレフィン樹脂に添加した後から、前記石化プラスチック材料と混和することを明確に区別するためである。また、前記石化プラスチック材料、基礎プラスチック及びポリオレフィン樹脂は基本的に同じく石化由来のプラスチックであるが、需要に応じて同一または異なる石化由来プラスチックを選択することができる。
【００３０】
本発明の新規低炭素排出生分解性材料には、さらに製造プロセスの需要または最終製品の需要に応じて機能性材料または加工助剤を１〜２０ｗｔ％添加することができる。この場合の前記新規低炭素排出生分解性材料の比率が８０〜９９ｗｔ％であり、前記機能性材料は顔料、充填剤または強化剤を含み、前記加工助剤は散剤、スリップ剤または無機ナノ材料などを含む。
【００３１】
前記充填剤は炭酸カルシウム、タルク…などの無機物を含み、前記強化剤は熱可塑ポリオレフィン（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｏｌｅｆｉｎ，  ＴＰＯ）、熱可塑エラストマー（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｅｌａｓｔｏｍｅｒ，  ＴＰＥ）または加硫熱可塑ポリオレフィン系エラストマー（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｅ，  ＴＰＶ）などを含み、前記スリップ剤はパラフィン、ポリエチレンワックス（ＰＥワックス）、酸化ポリエチレンワックス（ＯＰＥワックス）、脂肪酸または脂質アミドを含む。また、前記無機ナノ材料はナノスケールのケイ酸塩、例えばナノスケールのタルク、マイカ、カオリンなどを含む。
【００３２】
本発明の新規低炭素排出生分解性材料は、一般の加工技術でシートに成形できるが、その限りではなく、例えば前記石化プラスチック材料、前記バイオベース材料、前記酵素制御剤及び前記機能性材料（任意）を一緒に溶融混練した後、ホットプレス、押し出し工程などにより、厚さの需要に応じて板、シートまたはフィルムに加工し、そして前記板、シートまたはフィルムは、さらにブリスター成形の方法でプラスチックボウル、プレート、カップなどの容器または他の袋類製品に形成することができる。本発明の前記新規低炭素排出生分解性材料のフォーミュラは、ブロー成形によってボトルまたは缶に形成することもできる。
【００３３】
一般的に言えば、植物由来のバイオベース材料と酵素制御剤を添加する時に、粉末状態のバイオベースプラスチックや酵素制御剤は、製造または貯蔵の過程において湿気を吸うことにより過剰の水分を含むので、製品の変形欠陥、品質不安定且つ物理性質不良になりやすくなる。故に、本発明は、後に続く工程に起こる欠陥を減少するために、石化プラスチック材料と混練する前に、バイオベース材料と酵素制御剤を０．５％以下の含水率まで乾燥する。而して、前記バイオベース材料に含まれた微量の水分は、前記新規低炭素排出生分解性材料の製造過程に発泡の効果を生むため、板材の物理性質を下げる発泡剤の添加がなくても、本発明の板材が発泡して複数のマイクロボイドや微小孔を形成し、且つ密度が０．６〜１ｇ／ｃｍ３である。また、本発明がバイオベース材料として植物繊維粉を選択すると、製品の物理性質及び耐摩耗性をさらに上げることができる故、最終製品の特性に基づいて、製品が要求された物理性質及び品質の需要に達するように、澱粉と植物繊維粉との任意な組み合わせを採用することができる。
【００３４】
図２〜３を参照して、それらは本発明の新規低炭素排出生分解性シートの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。そのうち、図２の本発明の表面のＳＥＭ写真でわかるように、本発明の表面には複数の泡体が散在し、その表面のラフさ故、本発明が分解する時に微生物などが本発明の表面に付着しやすくなり、微生物の生存や作用に適した環境に形成することができる。そして図３の本発明の断面のＳＥＭ写真でわかるように、本発明のシート体には複数のマイクロボイドや微小孔が散在するので、本発明のバイオベース材料や酵素制御剤と微生物との接触面積が拡大し、石化プラスチック材料に対する酵素制御剤の分解速度を加速することができる。
【００３５】
本発明は、加工助剤、例えば無機ナノ材料の添加と、適切な機材設備と合わせることにより、プラスチックにおけるバイオベース材料の分散性、製品の強度または印刷適性が共に優れる高品質のシートを製造することができる。本発明が含有する植物由来の粉末とのバイオベース材料及び酵素助剤は、前記無機ナノ材料と加工助剤の補助で、単軸パドルミクサーまたは二軸パドルミクサーによって均一に分散される。また、ミクサーのパドルは長さ対直径比が２５以上のものが好適であり、且つ一定のせん断力を有するほうが好ましい。
【００３６】
表１を参照して、それは本発明が前記バイオベース材料及び前記酵素制御剤の組み合わせによって、前記石化プラスチック材料の分解速度をさらに加速できるという効果を確かめるための実験である。表１における対照グループ１は酵素制御剤とポリエチレン（ＰＥ）のみ、厚さが０．０２ｍｍのフィルムであり、対照グループ２は澱粉とポリエチレン（ＰＥ）のみ、厚さが０．０２ｍｍのフィルムであり、そして本発明は澱粉及び酵素制御剤を含むポリエチレンで形成された、厚さが０．０２ｍｍのフィルムである。それらが９０日、１５０日、１８０日及び３００日の分解速度を比較して表１で示す。この表に言う分解速度とは、重量損失率であり、フィルム材が有機肥料含有のフィールドで分解の進展を試験して、重量損失の計量結果を指している。
【表１】
0006548046.tif 000002
【００３７】
表１で示されたように、ＰＥと澱粉のみの対照グループ２は、１５０日から分解しなくなることが確認され、つまり対照グループ２に含まれた分解可能な澱粉の分解が完了された後、分解できないＰＥがそのまま残って環境の汚染になる。対して本発明のＰＥ、澱粉及び酵素制御剤のグループは、同じく１５０日で添加された澱粉の分解が完了されるが、１５０日から１８０日のたった３０日で、４ｗｔ％の酵素制御剤が５６ｗｔ％のＰＥを完全または高度分解することができる。これは、添加された澱粉などのバイオベース材料に含まれた水分が、本発明の製造プロセスにおいて発泡して一定量のマイクロボイドや微小孔を形成し、製品に軽量化の効果をもたらす以外、マイクロボイドや微小孔の形成によって澱粉や酵素制御剤と微生物との接触面積が拡大し、石化プラスチック材料に対する酵素制御剤の分解速度を加速することができる。また、澱粉自身が良好且つ早い分解特性を保有する以外、微生物のさらなる栄養源として提供することもできるので、微生物の増殖も加速し、石化プラスチックの崩壊と分解の速度を加速する他、澱粉が先に分解された後、酵素制御剤中の酵素の作用面積をさらに増加することになり、材料全体の分解速度をさらに加速することができる。
【００３８】
一方、ＰＥと酵素制御剤のみの対照グループ１は、反応面積を増加するマイクロボイドや微小孔を形成できる澱粉などのバイオベース材料が添加されていないので、１５０日以前のＰＥの分解速度が非常に遅く、分解しない場合さえある。また、その半分の量のＰＥ（約５０ｗｔ％、即ち、本発明のグループのＰＥ添加量に相当する量）を分解するにも、少なくとも１８０日はかかるので、３０日（１５０日から１８０日）で５６ｗｔ％のＰＥの分解が完了する本発明に比べて、本発明は石化プラスチック材料の分解速度を少なくとも５〜６倍加速することができる。
【００３９】
以下の表２を参照して、それは上述の表１の各グループのフォーミュラで製造されたフィルムの物理性質の比較表であり、その表で確認できるように、酵素制御剤を添加したフィルムと、酵素制御剤を添加しなかった対照グループと比べて、物理性質への影響が少ない。（表２に試験したフィルムの厚さが０．０６ｍｍである）
【表２】
0006548046.tif 000003
【００４０】
本発明の新規低炭素排出生分解性シートの価格は一般の石化プラスチックに近似し、且つ原材料が入手しやすい利点がある。また、バイオベース材料と酵素制御剤との組み合わせによって材料の分解速度を向上する効果を有するので、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙ  Ｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ，  ＰＬＡ）などの高価且つ普及率の低い生分解性プラスチックに比べて、本発明は価格だけでなく効能も優れており、且つ比較的に容易な方法で環境にやさしい製品が製造される。
【００４１】
上述の表１及び表２は、本発明の好適な実施例を開示したが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨と範囲を逸脱しないすべての変更及び修正は、本発明の請求の範囲に含まれる。
【図１】
0006548046.tif 000004
【図２】
0006548046.tif 000005
【図３】
0006548046.tif 000006