(57)【要約】【課題】マイナスイオン発生と持続的放出と共に、同時放射する遠赤外線の利用により、植物成長促進、並びに消臭、抗菌、水質浄化の各作用を奏する多機能性生分解性プラスチック組成物を提供する。【解決手段】生分解性プラスチックに、希有元素類を含む天然鉱物粉体を混合した生分解性ブラスチック組成物、或いは前記天然鉱物粉体に、さらにトルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体の何れか一方を含む混合物とした生分解性プラスチック組成物の構成とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体を混合させたマイナスイオンを持続的に放出し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用を奏することを特徴とする多機能性生分解性プラスチック組成物。
【請求項２】
生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体と、トルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体のいずれか一方を含む混合物であって、マイナスイオンを放出すると同時に遠赤外線を放射し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用と共に水質浄化作用を奏することを特徴とする多機能性生分解性プラスチック組成物。
【請求項３】
前記生分解性プラスチックが、微生物産生系生分解性プラスチック、天然高分子系生分解性プラスチック、或いは化学合成系生分解性プラスチックの一種又は二種より選ばれたものである請求項１又は２のいずれか記載の多機能性生分解性プラスチック組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多機能性生分解性プラスチック組成物に関し、難帯電性の生分解性プラスチックをマトリックスとし、マイナスイオンの発生と持続性維持並びに同時放射する遠赤外線の利用により、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用、水質浄化作用を図った多機能性生分解性プラスチック組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球問題にもなっている廃棄ゴミ等による環境汚染の問題となり、特に、土中及び海水中環境に対する関心が非常に高まり、廃棄ゴミの分別処理や廃棄ゴミのリサイクルや環境を汚染しない生分解性プラスチックの利用が徐々に進んできた。生分解性プラスチックは、使用状態では従来のプラスチックと同等の機能を有し、使用後廃棄された時は土中又は海水中などの微生物により分解され、最終的に水と二酸化炭素になるプラスチックである。しかしながら、生分解性プラスチックの普及が進まない唯一の欠点は、値段が高く、現状では汎用プラスチックのおよそ３〜５倍以上になっているため普及が進まないことである。
【０００３】
最近になって、農業用として一部の人が使用するようになってきた苗ポットがあり、生分解性ポットである為そのまま土壌に植えつけることができて、分解後は苗だけになるものである。農業用として普及させるには、生分解性だけでなく、他の機能も付加する必要が生じてきた。そのような背景の中、水質浄化の方法として、注目されるようになってきたマイナスイオン効果を図った製品が市場にも見られるようになってきた。また、農芸科学では、植物を成長促進させる技術として、根にマイナスの電荷を与えて成長促進する方法が知られている。この理論をマイナスイオンに置き換えて取り組む必要が生じてきた。マイナスイオンを発生させる方法として、電気機械的に電子を発生させてマイナスイオンを発生させる方法と、放射性物質を含む稀有元素鉱物を用いて、空気をイオン化する方法が知られている。
【０００４】
後者の方法の場合、液状の樹脂である塗料や、無機物質或いはセラミックに、稀有元素鉱石粉を練りこんだ製品や特許文献が公開されている。しかしながら、固形の樹脂であるプラスチック類に練り込んだ製品が出来ない理由として、固形のプラスチックは、絶縁性であるため、静電気が多く発生する故に、プラスチックの表面は、静電気の電場を形成している為、電子が飛び出しにくく、マイナスイオンが全く発生しないものとなっていた。それらの組成物の先行技術が、特許や出願公開あるいは市場に販売されている。その中で代表的なものとして下記を挙げる。
【特許文献１】特開２００２−２０１３７０号公報  トルマリンを含む生分解性プラスチック混和物：請求項１には、生分解性プラスチックとトルマリン粉末を含むことを特徴とする生分解性プラスチック混和物の記載がある。生分解性プラスチックは、たんぱく質、多糖類を含む生体由来の高分子、グリコール酸、カプロラクトン、ヒドロキシ乳酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉相酸、セバシン酸、トリメチレンカーボネート、ジオキサノンから選ばれる少なくとも１種の化合物の反応によって得られる合成高分子、もしくはそれらを混合したものである。
【特許文献２】特開２００５−２３７３５７号公報  生分解性プラスチック人工浮藻及び大型海藻苗付浮藻を海底に沈設された人工魚礁などの構造物及び、小型浮き漁礁・延縄・中古漁網に固着させ、これを集積化・持続化によって、自然再生をめざした藻場造成に関する技術が記載されている。
【特許文献３】特開２００１−２０５２３３号公報  生ごみを収容した生分解性プラスチック袋の処理方法と装置：請求項１には、生分解性プラスチック袋で拾集された生ごみを、選択破砕分別装置により生分解性プラスチック袋を破袋し、生ごみを破砕して、生ごみと生分解性プラスチック袋を分別し、生ゴミが分別された後の生分解性プラスチック袋を主体とした原料を醗酵処理して分解させることを特徴とする生ごみを収容した生分解性プラスチック袋の処理方法が記載されている。前記破砕、分別された生ごみを主体とした原料は、生分解性プラスチック袋を主体とした原料とは別に醗酵処理し、また前記生分解性プラスチック袋を主体とした原料の醗酵処理は、堆肥を添加して行うことができる。
【特許文献４】特許第３０３５２７９号  静電気に帯電しにくい高分子化合物、並びに稀有元素類を含む鉱物、及び少なくともトルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含有し、マイナスイオンを放出すると同時に遠赤外線を放出する樹脂組成物。この上記樹脂組成物は、水性樹脂エマルション及び溶剤系樹脂液の液体状の樹脂組成物に限られていた。
【特許文献５】特開昭６０−１６０９７１号公報  天然放射性希有元素鉱物を利用した健康材料：請求項１には、イオン対やラジカルを生成する天然放射性希有元素鉱物を受容体として、負に帯電し、且つ接着力のある樹脂の液体に投入して攪拌混合し、これを布地、合成樹脂シート、紙などのシートに点状、線状或いは皮膜状に塗布し、シートに天然放射性希有元素鉱物の微粉末を樹脂とともに接着固化してなる天然放射性希有元素鉱物を利用した健康材料が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明において解決しようとする問題点は、固体の絶縁物質であるプラスチックに、マイナスイオンを生成する稀有元素を含む天然鉱物を練りこんでも、マイナスイオンを生成せず、植物成長促進作用や水質浄化作用が期待でないため、プラスチックからマイナスイオンを持続的に大量に発生するプラスチック組成物が必要になってきた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点に顧み、プラスチックとして、生分解性プラスチックが難帯電性であり、静電気の電場を形成しないプラスチックであることを見いだしたもので、（１）生分解性プラスチックに、稀有元素類を含む天然石粉体を混合させた生分解性プラスチック組成物。（２）生分解性プラスチックに、稀有元素類を含む天然鉱石粉体と、トルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体のいずれか一方を含む混合物を混合させた生分解性プラスチック組成物。上記（１）及び（２）の生分解性プラスチック組成物が、まず静電気が発生しない樹脂となり、樹脂表面には電場が発生しないものとなり、マイナスイオンを持続的に大量に放出するようになるとの知見に達したものである。
【０００７】
本発明において、生分解性プラスチックは、微生物産生系生分解性プラスチックとして、ベータ−ヒドロキシ酢酸（３ＨＢ）＋ベータ−ヒドロキシル吉草酸（３ＨＶ）の共重合ポリエステル。天然高分子（澱粉）系生分解性プラスチックとして、澱粉を主成分に合成物に添加したものと、澱粉及び変性ＰＶＡの混合物。化学合成系では、（１）化学合成（天然高分子：セルロース）系生分解性プラスチックとして、酢酸綿セルロースと、酢酸セルロース・酢酸グリセリンが主成分。（２）化学合成系生分解性プラスチックとして、主にグリコールと脂肪族ジカルボン酸からの化学合成品と、脂肪族ポリエステルのポリカプロラクトン。（３）化学合成（乳酸）系生分解性プラスチックとして、ポリＬ乳酸による脂肪族ポリエステルと、ポリ乳酸があり、そのいずれも使用することができる。
【０００８】
本発明において、希有元素類を含む天然鉱物としては、フェルグソン石、モナズ石、ゼノタイム石、コルンブ石、ベタホ石、サマルスキー石、タンタル石、ウラン石、方トリウム石、ゴム石、ガドリン石等を使用することができる。これらの鉱物のうち、極微弱な放射線を放出し、人体に悪影響を及ぼさないとされる鉱物として、最も好ましい鉱物は、モナズ石である。上記天然鉱物の粒径として、１ｍｍ以下に粉砕したものを用いることができる。最も好ましくは、３０ミクロン以下に粉砕されたものが、プラスチック表面の美観とマイナスイオンの生成を減少させないうえで有益である。上記配合部数として、生分解性プラスチック１００重量部に対し、１００重量部以下を配合することができる。
【０００９】
本発明において、遠赤外線セラミックとして、シリカ系、アルミナ系のセラミック及びシリカ、アルミナ、酸化鉄、酸化マグネシゥム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウムを含有するセラミックを使用することができる。最も好ましくは、前記成分のセラミックのうち、常温体温域で、２〜５０ミクロンの波長をもつ遠赤外線を放射率５０％放射しているセラミックを使用する方が、マイナスイオンの発生を増幅するうえで有益である。上記成分を含有された市販品の遠赤外線セラミックとして、「商品名  セラジット、ＯＫトレーディング社製があり、マイナスイオンを増幅し、同時に遠赤外線を高放射するうえで有益である。粉体の粒径として、最も好ましくは、平均粒径１０ミクロン前後が、混合と、マイナスイオンの生成するうえでえ有益である。上記配合部数として、生分解性プラスチック１００重量部に対し、１００重量部以下を配合することができる。
【００１０】
本発明において、トルマリンとしては、ショールトルマリン、リチウムトルマリン、ドラマイトトルマリン、ルベライトトルマリン、ピンクトルマリン、インデコライト、バライバトルマリン、ウォーターメロン等を使用することができる。上記トルマリンの粒径として、１ｍｍ以下に粉砕したものを使用することができる。最も好ましくは、平均粒径
３０ミクロン以下が混合するうえで有益である。上記配合部数として、生分解性プラスチ
ック１００重量部に対し、１００重量部を配合することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明において、生分解性プラスチックが、難帯電性であり静電気の電場を形成しないプラスチックであることに着目し、（１）生分解性プラスチックに、希有元素類を含む天然鉱石粉体を混合させた生分解性プラスチック。（２）生分解性プラスチックに、希有元素類を含む天然鉱石粉体と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物を混合させた生分解性プラスチック。上記（１）及び（２）の生分解性プラスチックが、マイナスイオンを持続的かつ大量に生成し、同時に遠赤外線を放射するものとなり、そ植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用と併せ、水質浄化作用の作用により多機能性の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明において、生分解性プラスチックは、プラスチックの領域にあって静電気に帯電しにくい難帯電性であり、静電気の電場を形成しないプラスチックであることに着目し、（１）生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体を混合させたマイナスイオンを持続的に放出し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用を奏する生分解性プラスチック組成物。（２）生分解性プラスチックに、稀有元素類を含む天然鉱石粉体と、トルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体のいずれか一方を含む混合物を混合させた生分解性プラスチック組成物のいずれかの形態としたものである。これによって、本発明に係る上記（１）及び（２）の生分解性プラスチック組成物は、これをマトリックスとする構成であって、静電気が発生せず、樹脂表面には電場が発生しないものとなって、マイナスイオンを持続的に大量に放出するようになる形態であり、マイナスイオンの発生と持続性維持並びに同時放射する遠赤外線の利用により、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用、水質浄化作用を図った多機能性生分解性プラスチック組成物の形態に到達したものである。
【実施例】
【００１３】
以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
【００１４】
試料の作成
表１に示す配合処方として、生分解性プラスチックは、ポリ乳酸（三井化学工業社製）のものを使用した。遠赤外線セラミックとして、商品名セラジットＡＬＦ９、オーケイトレーディング社製を使用した。表１に示した実施例１，２，３の所定量配合したものを、電熱ロール練り機にて、１２０度、２０分間混練りして、延伸ロール機で、厚み１００ミクロンのシートを各々作成した。
【００１５】
【表１】
2008045053.tif 000002
イオン測定と遠赤外線測定
上記実施例１〜３のイオン測定と遠赤外線測定を行った。
【００１６】
イオン測定方法は、小イオン測定として、イオンテスターＫＳＴ−９００  神戸電波製を使用し、室温２５℃、湿度６０％、試料２０ｃｍ角で、マイナスイオンとプラスイオンを３分間の平均生成数／ｃｃを測定した。総イオン測定は、空気イオンテスターＩＴＣ−２０１Ａ  アンデス電気製を使用し、同じ雰囲気で、マイナスイオンとプラスイオンを３分間の平均生成数／ｃｃを測定した。
【００１７】
遠赤外線測定は、ＦＴＩＲ測定機、ＪＩＲ−Ｅ５００を使用し、試料温度３５℃の遠赤外線放射率を測定した。その結果を表２に示した。
【００１８】
【表２】
2008045053.tif 000003
実施例１〜３の小イオン測定及び総イオン測定の結果、いずれの配合も、ブラスイオンよりも、マイナスイオンの方が多く大量に生成させていた。遠赤外線の放射においても、特に、実施例２，３が高放射で放射していた。
【００１９】
実用化試験
実施例で作成した試料を使用して、植物成長促進試験並びに消臭試験及び抗菌試験、水質浄化試験をして、本発明の実施の形態を明らかにする。
【００２０】
水質浄化試験
水質浄化試験方法は、水道水の遊離塩素を測定する方法として、オルトトリジン法による簡易遊離塩素測定キットを用いて、まず５００ｃｃのビーカーに、各々の実施例の試料を入れ、水道水を入れて、５秒後に、注入して測定した。その結果を表３に示した。
【００２１】
【表３】
2008045053.tif 000004
水道水中の遊離塩素濃度を測定した結果、実施例１，２，３とも、５秒以内という短時間で遊離塩素を分解することが明らかとなった。この反応は、大量にマイナスイオンが生成することによる遊離塩素のアルカリ還元による分解反応であることが明らかである。
【００２２】
消臭試験
消臭試験として、検知管法を用いた。試験方法として、実施例の試料を５ｃｍ角に切断したものを使用し、５リットルのテトラーバッグに、試料及びガス６００ｍｌを注入し、１時間後のガス濃度を検知管を用いて測定し、脱臭率％を換算した。ガスの種類として、アンモニアと硫化水素として、アンモニアの初期濃度  １００ｐｐｍ，硫化水素の初期濃度  ５０ｐｐｍとした。その結果を表４に示した。
【００２３】
【表４】
2008045053.tif 000005
消臭試験から明らかなように、実施例１，２，３共に、アンモニア及び硫化水素を消臭していた。この反応は、大量にマイナスイオンが生成し、同時に遠赤外線が放射することによる消臭反応であることは明らかである。
【００２４】
抗菌試験
抗菌試験は、試験方法として、ＪＩＳーＬ１９０２定量試験法を準拠した。試料として、直径９ｃｍの円状に切断した実施例１，２，３の試料を作成して使用した。試験菌株として、ＭＲＳＡ（耐性黄色ぶどう球菌）を使用した。その試験結果を表５に示した。
【００２５】
【表５】
2008045053.tif 000006
抗菌試験結果から明らかなように、実施例１，２，３共に、殺菌活性値及び静菌活性値とも高い抗菌性が得られた。この抗菌作用は、大量に発生するマイナスイオン及び遠赤外線の放射による作用効果であることは明らかである。
【００２６】
植物成長促進試験
植物成長促進試験として、実施例１で作成したシートと同じ方法で作成した厚み１００ミクロン、幅１００ｃｍ、長さ５００ｃｍの実施例１，２，３のシートを試料として使用した。植物成長促進比較のため、ポリ乳酸のみで作成した比較例１の実施例と同じ大きさのシートを作成して使用した。植物生育の環境と条件として、農家のビニールハウスを使用して、約２０ｃｍの深さに掘った土壌に、実施例と比較例のシートを敷いて、その上に、土壌を約２０ｃｍを敷き詰めて、そこにホウレンソウの苗を各々２０個を植え付けた。水の散布は、朝夕２回とした。生育期間は、２月１日〜５月１日とした。結果の観察は、葉の部分の草丈の高さｍｍを測定した。その結果を表６に示した。
【００２７】
【表６】
2008045053.tif 000007
試験結果から明らかなように、実施例１，２，３及び比較例１の成長促進試験では、実施例１，２，３共に、比較例１よりも、約２０％高い草丈の大きさになり、早く成長するという結果を見出した。この作用効果は、大量に生成するマイナスイオン及び高放射する遠赤外線に基づくものであることは明らかである。
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月8日(2006.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体を混合させたマイナスイオンを持続的に放出し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用を奏することを特徴とする生分解性プラスチック組成物。
【請求項２】
生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体と、トルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体のいずれか一方を含む混合物であって、マイナスイオンを放出すると同時に遠赤外線を放射し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用と共に水質浄化作用を奏することを特徴とする生分解性プラスチック組成物。
【請求項３】
前記生分解性プラスチックが、微生物産生系プラスチック、天然高分子系生分解性プラスチック、或いは化学合成系生分解性プラスチックの一種又は二種より選ばれたものである請求項１又は２のいずれか記載の生分解性プラスチック組成物。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は生分解性プラスチック組成物に関し、難帯電性の生分解性プラスチックをマトリックスとし、マイナスイオンの発生と持続性維持並びに同時放射する遠赤外線の利用により、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用、水質浄化作用を図った生分解性プラスチック組成物に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明において、生分解性プラスチックが、難帯電性であり静電気の電場を形成しないプラスチックであることに着目し、（１）生分解性プラスチックに、希有元素類を含む天然鉱石粉体を混合させた生分解性プラスチック。（２）生分解性プラスチックに、希有元素類を含む天然鉱石粉体と、トルマリン若しくは遠赤外線セラミックのいずれか一方を含む混合物を混合させた生分解性プラスチック。上記（１）及び（２）の生分解性プラスチックが、マイナスイオンを持続的かつ大量に生成し、同時に遠赤外線を放射するものとなり、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用と併せ、水質浄化作用により効果を奏する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明において、生分解性プラスチックは、プラスチックの領域にあって静電気に帯電しにくい難帯電性であり、静電気の電場を形成しないプラスチックであることに着目し、（１）生分解性プラスチックをマトリックスとし、希有元素類を含む天然鉱物粉体を混合させたマイナスイオンを持続的に放出し、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用を奏する生分解性プラスチック組成物。（２）生分解性プラスチックに、稀有元素類を含む天然鉱石粉体と、トルマリン粉体若しくは遠赤外線セラミック粉体のいずれか一方を含む混合物を混合させた生分解性プラスチック組成物のいずれかの形態としたものである。これによって、本発明に係る上記（１）及び（２）の生分解性プラスチック組成物は、これをマトリックスとする構成であって、静電気が発生せず、樹脂表面には電場が発生しないものとなって、マイナスイオンを持続的に大量に放出するようになる形態であり、マイナスイオンの発生と持続性維持並びに同時放射する遠赤外線の利用により、植物成長促進作用並びに消臭作用及び抗菌作用、水質浄化作用を図った生分解性プラスチック組成物の形態に到達したものである。