(57)【要約】【課題】生分解性と機械的強度の両面の性質を備えた、天然の生分解性素材、該天然の生分解性素材から製造された生分解性フィルム又は容器、及び、該生分解性素材を製造するためのバインダー、及びそれらの製造方法を提供すること。【解決手段】コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することにより、石油由来の高分子化合物には存在しない水酸基を有するセルロース様の性質を持ち、しかも、ポリプロピレン様の構造を有する天然高分子物質を得る。該天然高分子物質をバインダーとして、これにデンプン及び／又は貝殻粉末を混合することにより、セルロースに匹敵する生分解性を有し、しかもポリプロピレンの特性を備えた機械的強度の生分解性素材を得ることができる。この生分解性素材を用いて製造したフィルム又は容器は、優れた生分解性と機械的強度の両面の性質を備える。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することを特徴とする生分解性素材形成用天然高分子物質の製造方法。
【請求項２】
バチルス属に属する微生物が、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス、及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された少なくとも２種の混合微生物であることを特徴とする請求項１記載の天然高分子物質の製造方法。
【請求項３】
バチルス属に属する微生物が、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物であることを特徴とする請求項２記載の天然高分子物質の製造方法。
【請求項４】
培養工程において、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の天然高分子物質の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか記載の天然高分子物質の製造方法によって製造される、赤外吸収スペクトル分析（ＩＲ）により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示すことを特徴とする天然高分子物質。
【請求項６】
天然高分子物質の構造が、構成単位分子式が、（Ｃ１１Ｈ１６Ｏ７）ｎで表され、式（１）で示される化合物の推定構造式を有することを特徴とする請求項５記載の天然高分子物質。
【化１】
2008137930.tif 000007
【請求項７】
請求項５又は６に記載の天然高分子物質を主要成分とする生分解性天然素材の製造用のバインダー。
【請求項８】
デンプン及び／又は貝殻粉末に、請求項７記載のバインダーを混合して、成形したことを特徴とする天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項９】
デンプンが、化学的に変性したデンプンであることを特徴とする請求項８記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項１０】
貝殻粉末に、請求項７記載のバインダーを混合し、ペレット状に成形することを特徴とする請求項８又は９記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項１１】
デンプン及び貝殻粉末に、請求項７記載のバインダーを混合し、成形することを特徴とする天然素材からなる生分解性フィルム又は容器。
【請求項１２】
生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０重量％、及び、請求項７記載のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形したことを特徴とする請求項１１記載の天然素材からなる生分解性フィルム。
【請求項１３】
生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０重量％、及び、請求項７記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形したことを特徴とする請求項１１記載の天然素材からなる生分解性容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物由来であり、かつポリプロピレンの特徴を備えた天然高分子物質、該天然高分子物質を用いて製造されるセルロース様の生分解曲線とポリプロピレンの特徴を備え、生分解性と機械的強度の両面の性質を備えた生分解性フィルム又は容器製造用等の製造に用いられる生分解性天然素材、該天然高分子物質を主要成分とする生分解性素材製造用のバインダー、該生分解性天然素材から製造された生分解性のフィルム又は容器、及びそれらの製造方法からなる。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品や化粧品、或いは医薬品等の包装、容器、更には鉢等の園芸用品、或いは農業用資材において、プラスチック製品が使用されている。これらの使用済みプラスチック製品は、燃やすか或いはゴミとしてそのまま投棄される。しかし、これらの廃物を燃やすには、莫大な費用と、また、排ガスのような環境問題を発生する。一方、これらの廃物をそのまま投棄する場合には、これらの廃物は、自然の中で分解されにくいため、ゴミの山を築き、やはり、環境問題を発生する。そこで、昨今、自然の中での分解を容易とした、生分解性のプラスチック材料が研究され、開発されている。
【０００３】
生分解性のプラスチック材料としては、生分解性のある植物材料等を、生分解性のバインダーで結合したものや、合成生分解性プラスチックを用いたもの、又は、微生物或いは微生物の生産する生分解性の高分子材料を用いるもの等、種々のものが開示されている。生分解性のある植物材料等を用いるものとしては、例えば、特開２０００−２２９３１２号公報、特開２０００−３５５００８号公報、特開２００１−７９８１６号公報、及び特開２００２−２４９９８１号公報に、籾殻を主成分とする植物原料粉末に、澱粉、ロジン、ダンマー、コパール、ゼラチン、シェラック等の生分解性物質からなるバインダーを用いて、加熱加圧によって圧縮成形する生分解性材料製容器について開示されている。また、特開２０００−２２９６６１号公報には、葦、藁、とうもろこし、竹、コーリャン、ケナフ、椰等の葉、茎、殻、皮等を、ゼラチン湖などの食用湖を繋ぎの糊としてトレー、皿、パック、カップ等の生分解性容器を製造することについて記載されている。
【０００４】
また、特開２０００−３２７８３９号公報には、籾殻等の植物原料粉末に、米糠等の穀類の糠等を混合・成形し、生分解性材料製容器を製造することについて、特開２００２−２３２６２号公報には、トウモロコシ、豆類、芋、古米・雑穀、雑草等の植物繊維に、砂糖キビ、パイナップル又は海藻類等の天然素材を微細化した主材を混合し、柿シブ、コンニャク粉、松ヤニ、ウルシ等の天然素材からなるバインダーを用いて形成した生分解性プラスチックについて、特開２００６−１２２３１７号公報には、古紙繊維を、澱粉糊、酵母粕、又はポリエステル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、天然ゴム系樹脂、ポリビニルアルコール等の生分解性バインダー結着して生分解性シートを製造することについて開示されている。
【０００５】
更に、特開平７−１０２１１４号公報には、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート等のセルロースエステルと、デンプン類と可塑剤を混合して、生分解性のセルロースエステル系組成物について開示されている。合成生分解性プラスチックを用いたものとしては、例えば、特開平４−３３５０６０号公報、特開平６−３４０７５３号公報、特開２０００−７２９６１号公報、特開２００１−４９０９８号公報、及び、特開２００４−２９９７１１号公報には、ポリ乳酸、ポリ乳酸のコポリマー、ポリ乳酸の樹脂混合物を用いた生分解性の樹脂組成物及び成形体について開示されている。
【０００６】
また、微生物或いは微生物の生産する生分解性の高分子材料を用いるものとしては、例えば、酵母菌体を用いるものとして、特開２００２−９７３０１号公報には、加熱及び加圧により樹脂化させた酵母からなる生分解性樹脂組成物が、特開２００２−１６７４７０号公報には、酵母に、ポリヒドロキシブチレートのような微生物が生産する樹脂、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリグルコール酸、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール等の化学合成樹脂、酢酸セルロース、熱可塑化澱粉等の天然物変性樹脂等の生分解性プラスチックを混合した生分解性プラスチックが、特開平７−２８５１０８号公報には、古紙を乾式解繊した繊維に、酵母粕を混合し、加圧・加熱した木質生分解性材料が開示されている。
【０００７】
更に、微生物の生産する生分解性の高分子材料を用いるものとしては、例えば、特開２００５−１３３２２４号公報に、脱リグニンしたイナワラ、ムギワラ、砂糖キビのカス（バガス）、ケナフ、イビルイビル等のパルプ繊維に、アルカリゲネス・フエカリスが産生するβ−１，３−Ｄグルコシド多糖類、或いは黒酵母（Aureobasidium pullulans）が産生するマルトトリオース多糖類のような糖類（ガスバリア性の改善）、及びカイコの吐き出す絹糸のフィブロンやクモの吐き出すタンパク質様物質（水蒸気透過性低減）を混合し、食品容器等の成形材料として用いる生分解性樹脂成形材料について、特開２００６−４２６９９号公報には、甜菜,砂糖キビの抽出物のようなシュクロースを含む原料から、糸状菌アミロミセス・ルキシーによって、Ｌ−乳酸を製造し、Ｌ−乳酸を脱水縮合してポリ乳酸を製造するか、Ｌ−乳酸から一旦環状ラクチド（二量体）を合成し、精製を行なったのち、開環重合を行なってポリ乳酸を製造し、生分解性プラスチックについて、開示されている。
【０００８】
また、微生物の生産する生分解性の高分子材料としては、バシラス・メガテリウム（Bacillus megaterium）が生産する、３−ヒドロキシ酪酸のホモポリマーであるポリ−３−ヒドロキシ酪酸のポリエステルが古くから知られている（M.Lemoigne, Ann. Inst. Pasteur, 39, 144, 1925 ）。この ポリ−３−ヒドロキシ酪酸の硬くて、脆い性質を改善するものとして、特開平５−９３０４９号公報、及び、特開平７−２６５０６５号公報には、アエロモナス・キャビエ（Aeromonas caviae）を用いて、オレイン酸等の脂肪酸やオリーブオイル等の油脂から発酵法により、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシヘキサン酸との共重合ポリエステルを製造し、生分解性材料として用いることが開示されている。
【０００９】
以上のように、生分解性の高分子材料の開発について多くの研究がなされ、種々の原料から、各種の方法により、生分解性高分子材料を製造する方法が開示されているが、従来のものは、生分解の容易性とフィルムや容器等への利用に際して必要とされる機械的強度等の両面から、実用上要求される高分子材料の特性において、十分に満足し得る特性を具備したものは開発されていない。したがって、これらの生分解性の材料の実用化が十分に行なわれていないというのが現状である。
【００１０】
【特許文献１】特開平４−３３５０６０号公報。
【特許文献２】特開平５−９３０４９号公報。
【特許文献３】特開平６−３４０７５３号公報。
【特許文献４】特開平７−１０２１１４号公報。
【特許文献５】特開平７−２６５０６５号公報
【特許文献６】特開平７−２８５１０８号公報。
【特許文献７】特開２０００−７２９６１号公報。。
【特許文献８】特開２０００−２２９３１２号公報。
【特許文献９】特開２０００−２２９６６１号公報。
【特許文献１０】特開２０００−３２７８３９号公報。
【特許文献１１】特開２０００−３５５００８号公報。
【特許文献１２】特開２００１−４９０９８号公報
【特許文献１３】特開２００１−７９８１６号公報。
【特許文献１４】特開２００２−２３２６２号公報。
【特許文献１５】特開２００２−９７３０１号公報。
【特許文献１６】特開２００２−１６７４７０号公報
【特許文献１７】特開２００２−２４９９８１号公報。
【特許文献１８】特開２００４−２９９７１１号公報。。
【特許文献１９】特開２００５−１３３２２４号公報。
【特許文献２０】特開２００６−１４２６９９号公報。
【特許文献２１】特開２００６−１２２３１７号公報。。
【非特許文献１】M.Lemoigne, Ann. Inst. Pasteur, 39, 144, 1925。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、生分解性と機械的強度の両面の性質を備えた、実用上優れた特性を有する天然の生分解性素材、及び、該天然の生分解性素材から製造された生分解性フィルム又は容器、及び、該生分解性素材を製造するためのバインダー、及びそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決すべく、天然物質からの生分解性素材の製造について鋭意探索する中で、コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することにより、石油由来の高分子化合物には存在しない水酸基を有するセルロース様の性質を持ち、しかも、ポリプロピレン様の構造を有する天然高分子物質を得ることができ、この天然高分子物質をバインダーとして、及び、この天然高分子物質に、デンプン及び／又は貝殻粉末を混合することにより、セルロースに匹敵する生分解性を有し、しかもポリプロピレンの特性を備えた機械的強度の生分解性素材を得ることができることを見い出し本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明の生分解性素材を用いてフィルムや容器を製造することにより、優れた生分解性と機械的強度、及びその他の実用上望ましい特性を有する生分解性フィルムや容器を製造することができる。本発明において用いられるバチルス属に属する微生物としては、バチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)、バチルス・プミルス(Bacillus pumilus)、及びバチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)が挙げられるが、これらの微生物から選択された少なくとも２種の混合微生物を用いることが好ましい。特に、好ましくは、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物を用いるのが好ましい。
【００１４】
本発明においては、発酵工程において、菌の増殖を促進し、胞子の形成を促すことが望ましく、菌の増殖や胞子の形成を促進するために、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することが好ましい。本発明の製造方法によって製造される天然高分子物質は、赤外吸収スペクトル分析（ＩＲ）により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示し（図１）、該天然高分子物質の構造は、構成単位分子式が、（Ｃ１１Ｈ１６Ｏ７）ｎで表され、式（１）で示される化合物と推定される。
【００１５】
【化１】
2008137930.tif 000002
【００１６】
本発明は、本発明の製造方法によって製造された天然高分子物質を、生分解性天然素材の製造用のバインダーとして用いる態様を包含する。そして、該バインダーと、デンプン及び／又は貝殻粉末を混合して、成形することにより天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材を製造することができる。本発明においては、該生分解性天然素材を用いて、成形することにより天然素材からなる生分解性フィルム又は容器を製造することができる。本発明において、生分解性フィルムを製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０重量％、及び、本発明のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形することが好ましい。また、生分解性容器を製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０重量％、及び、請求項７記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形するのが好ましい。
【００１７】
すなわち具体的には本発明は、〔１〕コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することを特徴とする生分解性素材形成用天然高分子物質の製造方法や、〔２〕バチルス属に属する微生物が、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス、及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された少なくとも２種の混合微生物であることを特徴とする上記〔１〕記載の天然高分子物質の製造方法や、〔３〕バチルス属に属する微生物が、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物であることを特徴とする上記〔２〕記載の天然高分子物質の製造方法や、〔４〕培養工程において、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することを特徴とする上記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の天然高分子物質の製造方法からなる。
【００１８】
また本発明は、〔５〕上記〔１〕〜〔３〕のいずれか記載の天然高分子物質の製造方法によって製造される、赤外吸収スペクトル分析〔ＩＲ〕により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示すことを特徴とする天然高分子物質や、〔６〕天然高分子物質の構造が、構成単位分子式が、〔Ｃ１１Ｈ１６Ｏ７〕ｎで表され、式（１）で示される化合物の推定構造式を有することを特徴とする上記〔５〕記載の天然高分子物質や、〔７〕上記〔５〕又は〔６〕に記載の天然高分子物質を主要成分とする生分解性天然素材の製造用のバインダーや、〔８〕デンプン及び／又は貝殻粉末に、上記〔７〕記載のバインダーを混合して、成形したことを特徴とする天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材や、〔９〕デンプンが、化学的に変性したデンプンであることを特徴とする上記〔８〕記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材からなる。
【００１９】
更に、本発明は、〔１０〕貝殻粉末に、上記〔７〕記載のバインダーを混合し、ペレット状に成形することを特徴とする上記〔８〕又は〔９〕記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材や、〔１１〕デンプン及び貝殻粉末に、上記〔７〕記載のバインダーを混合し、成形することを特徴とする天然素材からなる生分解性フィルム又は容器や、〔１２〕生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０％、及び、上記〔７〕記載のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形したことを特徴とする上記〔１１〕記載の天然素材からなる生分解性フィルムや、〔１３〕生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０％、及び、上記〔７〕記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形したことを特徴とする上記〔１１〕記載の天然素材からなる生分解性容器からなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の生分解性天然素材を用いることにより、セルロースに匹敵する生分解性を有し、しかもポリプロピレンの特性を備えた機械的強度の特性を備えた、天然素材からなる生分解性フィルム又は容器を提供することができる。これらの生分解性フィルム又は容器は、従来、難しかった、これらの成形品において実用上要求される生分解性と機械的強度の両面の特性を兼ね備えることができ、生分解性フィルム又は容器の実用化に向けて、大きく道を開くものである。また、本発明の生分解性天然素材は、その特性に基いて、上記のような特性とともに、通気性を持たせることができ、特に食品類のための容器或いは包装材として優れた特性を有する容器或いは包装材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することにより生分解性素材形成用に用いられる天然高分子物質を製造する方法よりなる。該天然高分子物質をバインダーとして、デンプン及び／又は貝殻粉末を混合して、成形することにより生分解性天然素材を調製し、該生分解性天然素材を、成形することにより、天然素材からなる生分解性フィルム又は容器を製造する。
【００２２】
（培養原料）
本発明において、培養原料としては、コウリャンデンプンを用いる。本発明においては、該コウリャンデンプンに、とうもろこしデンプン、いもデンプン等、他のデンプンを適宜配合することができる。
【００２３】
（用いる微生物）
本発明において、コウリャンデンプンを培養原料とて、天然高分子物質を製造するために用いる微生物としては、バチルス属に属する微生物を用いるが、該微生物としては、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス、及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された少なくとも２種以上の混合微生物を用いることが好ましい。特に、好ましくは、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物を用いるのが好ましい。これらの３種の混合微生物の混合割合を適宜調製することにより、製造される天然高分子物質の特性を調整することができる。これらのバチルス属に属する微生物は、従来、堆肥や、汚泥等における分解処理のための微生物として使用されている微生物であり（特開２００３−１９０９９３号公報、特開２００３−３４２０９２号公報、特開２００４−６５１９０号公報）、第三者が容易に入手することができるものである。
【００２４】
（天然高分子物質の製造）
本発明において、天然高分子物質を製造するには、コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス属に属する微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することにより行なわれる。該培養に用いられる条件は、基本的には、通常、バチルス属に属する微生物を培養する条件を採用することができる。本発明は、バチルス属に属する微生物を培養することにより天然高分子物質を生産し、採取するものであるが、該バチルス属に属する微生物による天然高分子物質の生産は、該微生物の培養における胞子形成期に高生産されることから、胞子形成が促進される条件で培養するのが好ましい。その条件として、培養工程において、培養液に、珪酸又は珪酸マグネシウム（珊瑚の化石粉又は貝殻）を添加する。微生物の胞子形成には、珪酸が必要であり、マグネシウムは、微生物の増殖速度を促進する。したがって、これらの成分を添加することにより、胞子形成を促進することができる。
【００２５】
（天然高分子物質）
本発明の製造方法によって製造される天然高分子物質は、赤外吸収スペクトル分析（ＩＲ）による図１の吸収スペクトルを示す。該吸収スペクトルは、石油由来の合成高分子物質には含まれない、セルロース様の水酸基の存在による吸収が示される。また、ポリプロピレン基の存在を示す吸収が示される。これらの特徴により、本発明で製造される天然高分子物質は、セルロースに匹敵する生分解性を有天然高分子物質を用いて製造した生分解性天然素材は、セルロースに似た通気性を具備させることができる。本発明で取得される天然高分子物質は、該物質を主要成分とする生分解性天然素材の製造用のバインダーとして用いることができる。本発明の天然高分子物質の構造は、構成単位分子式が、（Ｃ１１Ｈ１６Ｏ７）ｎで表され、式（１）で示される化合物と推定される。
【００２６】
【化２】
2008137930.tif 000003
【００２７】
（生分解性天然素材）
本発明においては、本発明のバインダーに、デンプン及び／又は貝殻粉末を混合して、成形し、天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材として、調製される。該成形は、通常、ペレット状に成形されるが、粒状、或いは、粉状であっても差し支えない。該生分解性天然素材の調製に混合されるデンプンとしては、とうもろこしデンプンやジャガイモデンプン等適宜のデンプンを用いることができるが、該デンプンの分子構造を変化させ、ネット状分子構造を持つように加工（改質）した化工デンプンを用いるのが好ましい。該化工デンプンとしては、酸化デンプン、エステル化デンプン、エーテル化デンプン、及び、架橋デンプン等を挙げることができる。貝殻粉末の添加は、貝殻の主成分である炭酸カルシウムと珪酸カルシウムを添加することにより、成形品の強度と質感を向上させる効果を有する。
【００２８】
本発明において、生分解性天然素材の調製に際しての、デンプン、貝殻粉末及びバインダーの配合割合は、表１に示す配合割合となる。
【００２９】
【表１】
2008137930.tif 000004
【００３０】
すなわち、生分解性フィルムを製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０％、及び、本発明のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成型する。また、生分解性容器を製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０％、及び、本発明のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成型する。
【００３１】
（生分解性フィルム及び容器の製造）
本発明において、生分解性フィルム及び容器の製造は、本発明の生分解性素材を用いて、公知の成形手段により、フィルム或いは容器に成形し、実施することができる。本発明においては、特に、限定されないが、生分解性素材は、好ましくはペレットの状態で調製される。該生分解性素材のペレットや、生分解性フィルムの製造においては、生分解性素材の粉末を、加熱・加圧して成形するため、原料を伸ばして成形することが特徴であり、該成形方法を用いることにより、良好な物性の成形調製品を得ることができる。本発明で用いられる成形方法としては、フィルム類の成形においては、例えば、インフレーション成型による方法を、容器類の成型においては、例えば、真空成型（トレイ類の成型）、真空圧空成型（カップ類の成型）による方法を用いることができる。
【００３２】
（生分解性フィルム及び容器の特徴）
本発明において製造される生分解性フィルム及び容器は、セルロースに匹敵する生分解性を有し、しかもポリプロピレンの特性を備えた機械的強度の特性を備えた、天然素材からなる生分解性フィルム又は容器を提供する。また、本発明において製造される生分解性フィルム及び容器は、植物材料に由来するため、石油由来の合成プラスチックにはない通気性の製品を得ることができる。この通気性は、例えば、本発明のフィルム又は容器を、果物や野菜の包装や容器に用いた場合には、その通気性によって、内部のエチレンガス等を効率よく排出することができ、また、フィルムや容器が曇りにくいという効果も期待できる。したがって、このようなフィルムや容器を用いることにより、商品の流通現場で、商品の賞味期限を延ばすことができたり、或いはその通気性により防曇り加工を施す必要がない等の実用上の効果を得ることができる。
【００３３】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３４】
［生分解性天然素材の製造］
（天然高分子物質の製造）
培養原料としてコウリャンデンプン１ｋｇを用い、栄養源としてナツメの果肉の摩砕物を添加し、水１０〜１５ｗｔ％を添加し、これに培養微生物として、バチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス及びバチルス・チューリンゲンシスからなる３種の混合微生物を略同じ比率で添加し、約４０℃の温度条件下で培養を行なった。培養に際しては、増殖速度を速め、胞子の形成を促進するために珪酸マグネシウム（貝殻粉）約１００ｇを添加した。培養開始後、４８時間を過ぎると、胞子が形成され、胞子の細胞壁は粘着性の物質で覆われる。この状態のものを、６０〜９８℃の熱湯又は糖水で掻き混ぜることにより、物性の安定した高粘性の高分子物質を得ることができた。
【００３５】
（天然高分子物質の同定）
調製した高分子物質を、赤外線吸収スペクトル分析（ＩＲ分析）を用いて同定した。吸収スペクトルを図１に示す。図の吸収スペクトルに示されるように、高分子物質は、石油からの合成プラスチックには含まれない水酸基の吸収があり、また、プロピレンのようなアルケンの吸収を示すことから、セルロースのようなＯＨ基を持ち、ポリプロピレンのような構造を持つ、新規な高分子物質であることが同定された。
【００３６】
（生分解性天然素材の製造）
上記実施例で製造した天然高分子物質をバインダーとして、生分解性天然素材を製造した。すなわち、トウモロコシデンプン及びイモデンプンの混合物１．２ｋｇに、貝殻粉末約１００ｇを混合し、これに上記高分子物質からなるバインダー約１００〜２００ｇを混合し、これを１１５〜１２０℃で加熱・加圧成型して、ペレット状とし、容器製造用の生分解性天然素材調製品を製造した。
【００３７】
（生分解性天然素材の生分解性試験）
上記生分解性天然素材調製品を用いて、生分解性試験を行なった。該生分解性試験は、ＮＳＦ  International（米国）でのＩＳＯ１４８５５生分解性試験によった。結果を、図２に示す。図２に示されるように、本発明の実施例によって製造された生分解性天然素材は、７５日間で生分解率７７．８％であり、対照材料であるセルロースとの生分解率の差は僅かであった。対照材料であるセルロースとの生分解率の差が僅かであることと、それぞれのグラフの傾きがほぼ同じでということは、本発明の生分解性天然素材と植物の主成分であるセルロースの生分解率及び生分解速度がほぼ同じということであり、本発明の生分解性天然素材の優れた生分解性が証明された。
【実施例２】
【００３８】
［生分解性天然素材を用いて調製された調製品（フィルム）の物性試験］
上記実施例１で調製された生分解性天然素材を用いて、インフレーション成形法により、フィルムを成形した。該フィルムの成形は、通常、１２０〜２１０℃の条件を用いて行なわれる。該方法を用い、約２１０℃で、二軸延伸によって調製したフィルムについて、以下の物性試験を行なった。
【００３９】
（引張り強度試験）
試験方法：ＪＩＳ  Ｚ  １７０２（１９９４  包装用ポリエチレンフィルム）の７．５引張試験に準拠し、縦及び横方向について測定回数５回の平均値を算出した。但し、試験速度は５００ｍｍ／ｍｉｎ、試験室の温度、湿度はＪＩＳ  Ｋ  ７１００に従い、温度は２３±２℃、湿度は、５０±５％とする。
結果：結果を、表２に示す。表に示されるように、本発明の生分解性天然素材を用いて調製したフィルムはポリエチレンフィルムに匹敵する優れた引張り強度を示した。
【００４０】
【表２】
2008137930.tif 000005
【００４１】
（通気試験）
試験方法：ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６（プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法：試験方法の種類：Ａ法（差圧法）、試験温度：２３±２℃）。
結果：結果を、表３に示す。表に示されるように、本発明の生分解性天然素材を用いて調製したフィルムは、優れた通気性を有する。
【００４２】
【表３】
2008137930.tif 000006
【００４３】
（耐熱、耐冷試験）
試験方法：試料を下記温度条件に保った恒温槽中に１時間静置し、取り出して３０分放置後に目視による外観変化及び指触による変形の判定を行なった。温度条件：１３０℃、１４０℃、１５０℃、−３０℃、−４０℃、−５０℃の６条件。
結果：以下のとおり、優れた耐熱性及び耐冷性を示した。
１３０℃：外観、指触とも変化・変形無し。
１４０℃：外観変化はないが、指触によりわずかに変形が確認された。
１５０℃：外観変化はないが、指触による変形が確認された。
−３０℃：外観、指触とも変化・変形無し。
−４０℃：外観、指触とも変化・変形無し。
−４０℃：外観、指触とも変化・変形無し。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明によって製造された天然高分子物質の赤外線吸収スペクトル分析（ＩＲ分析）による吸収スペクトルを示す図である。
【図２】本発明によって製造された生分解性天然素材の、ＮＳＦ  International（米国）でのＩＳＯ１４８５５生分解性試験の結果を示す図である。
【図１】
2008137930.tif 000008
【図２】
2008137930.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【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】
コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス、及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することを特徴とする生分解性素材形成用天然高分子物質の製造方法。
【請求項２】
培養工程において、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することを特徴とする請求項１記載の天然高分子物質の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の天然高分子物質の製造方法によって製造される、赤外吸収スペクトル分析（ＩＲ）により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示すことを特徴とする高分子粘着性の天然高分子物質。
【請求項４】
請求項３に記載の天然高分子物質を主要成分とする生分解性天然素材の製造用のバインダー。
【請求項５】
デンプン及び／又は貝殻粉末に、請求項４記載のバインダーを混合して、成形したことを特徴とする天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項６】
デンプンが、化学的に変性したデンプンであることを特徴とする請求項５記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項７】
貝殻粉末に、請求項４記載のバインダーを混合し、ペレット状に成形することを特徴とする請求項５又は６記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材。
【請求項８】
デンプン及び貝殻粉末に、請求項４記載のバインダーを混合し、成形することを特徴とする天然素材からなる生分解性フィルム又は容器。
【請求項９】
生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０重量％、及び、請求項４記載のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形したことを特徴とする請求項８記載の天然素材からなる生分解性フィルム。
【請求項１０】
生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０重量％、及び、請求項４記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形したことを特徴とする請求項８記載の天然素材からなる生分解性容器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明においては、発酵工程において、菌の増殖を促進し、胞子の形成を促すことが望ましく、菌の増殖や胞子の形成を促進するために、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の製造方法によって製造される天然高分子物質は、赤外吸収スペクトル分析（ＩＲ）により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示し（図１）、高分子粘着性を有する天然高分子物質からなる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、本発明の製造方法によって製造された天然高分子物質を、生分解性天然素材の製造用のバインダーとして用いる態様を包含する。そして、該バインダーと、デンプン及び／又は貝殻粉末を混合して、成形することにより天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材を製造することができる。本発明においては、該生分解性天然素材を用いて、成形することにより天然素材からなる生分解性フィルム又は容器を製造することができる。本発明において、生分解性フィルムを製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０重量％、及び、本発明のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形することが好ましい。また、生分解性容器を製造する場合には、生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０重量％、及び、請求項４記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形するのが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
すなわち具体的には本発明は、〔１〕コウリャンデンプンを培養原料とし、該原料にバチルス・ズブチリス、バチルス・プミルス、及びバチルス・チューリンゲンシスから選択された３種の混合微生物を添加・培養し、高分子粘着性の物質を採取することを特徴とする生分解性素材形成用天然高分子物質の製造方法や、〔２〕培養工程において、珪酸又は珪酸マグネシウムを添加することを特徴とする上記〔１〕記載の天然高分子物質の製造方法からなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明は、〔３〕上記〔１〕記載の天然高分子物質の製造方法によって製造される、赤外吸収スペクトル分析〔ＩＲ〕により、水酸基及びポリプロピレン基の吸収スペクトルを示すことを特徴とする高分子粘性の天然高分子物質や、〔４〕上記〔３〕に記載の天然高分子物質を主要成分とする生分解性天然素材の製造用のバインダーや、〔５〕デンプン及び／又は貝殻粉末に、上記〔４〕記載のバインダーを混合して、成形したことを特徴とする天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材や、〔６〕デンプンが、化学的に変性したデンプンであることを特徴とする上記〔５〕記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材からなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
更に、本発明は、〔７〕貝殻粉末に、上記〔４〕記載のバインダーを混合し、ペレット状に成形することを特徴とする上記〔５〕又は〔６〕記載の天然生分解性フィルム又は容器製造用の生分解性天然素材や、〔８〕デンプン及び貝殻粉末に、上記〔４〕記載のバインダーを混合し、成形することを特徴とする天然素材からなる生分解性フィルム又は容器や、〔９〕生分解性素材全重量に対して、デンプンを５〜１０重量％、貝殻粉末を５〜１０％、及び、上記〔４〕記載のバインダーを８０〜９０重量％の範囲で混合して、成形したことを特徴とする上記〔８〕記載の天然素材からなる生分解性フィルムや、〔１０〕生分解性素材全重量に対して、デンプンを５０〜６０重量％、貝殻粉末を１０〜２０％、及び、上記〔４〕記載のバインダーを３０〜４０重量％の範囲の割合で混合して、成形したことを特徴とする上記〔８〕記載の天然素材からなる生分解性容器からなる。