(57)【要約】【課題】レジ袋、ゴミ袋、食品容器の如き一時的な使用後は廃棄される樹脂成形品による環境汚染を生じない成形品原料として有用なマスターバッチおよび成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】熱可塑性樹脂に家庭用または業務用洗剤を混練含有させてなることを特徴とする生分解性樹脂マスターバッチ、およびマスターバッチを、ナチュラル樹脂で希釈して成形することを特徴とする生分解性樹脂成形品の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂に家庭用または業務用洗剤を混練含有させてなることを特徴とする生分解性樹脂マスターバッチ。
【請求項２】
熱可塑性樹脂（Ａ）と洗剤（Ｂ）との質量配合比が、Ａ：Ｂ＝７０：３０〜９７：３である請求項１に記載のマスターバッチ。
【請求項３】
洗剤が、アニオン系界面活性剤および／またはノニオン系界面活性剤を必須成分として含む顆粒状洗剤である請求項１に記載のマスターバッチ。
【請求項４】
請求項１に記載のマスターバッチを、ナチュラル樹脂で希釈して成形することを特徴とする生分解性樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
ナチュラル樹脂（Ａ）とマスターバッチ（Ｂ）の質量配合比が、Ａ：Ｂ＝９９：１〜７０：３０である請求項４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスターバッチおよび成形品の製造方法に関し、さらに詳しくは生分解性に優れた成形品を与えるマスターバッチおよび成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種プラスチックフィルムからなる包装材料、例えば、ゴミ袋、レジ袋などが大量に製造および使用されている。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などの樹脂から各種食品容器やその他の種々の成形品が製造されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の包装材料のうちで、例えば、ゴミ袋、レジ袋、その他の成形品は、現在のところ全てを回収することは困難であり、環境汚染の大きな原因となっている。また、ゴミ袋に関しても内容物の処分は、埋め立てや焼却により部分的に処理されているものの、ゴミ袋自体の処理には、焼却処理以外の方法はない。しかしながら、ポリエチレンなどの燃焼時における高カロリーのために焼却炉が損傷され、高価な焼却炉の建設が必要となっている。
【０００４】
また、スーパーマーケットやコンビニエンスストアにおいては、食品などは簡便な容器（例えば、トレイ）に包装されて販売され、各家庭で消費されているが、これらの使用後の食品容器の分別回収が非常に困難であり、回収したとしても焼却以外に有効な処分の方法がなく、これらの食品容器も環境汚染の大きな原因になっている。
【０００５】
上記の如き問題を解決する方法として、微生物分解性の樹脂を用いてレジ袋、ゴミ袋、食品容器などを製造することが種々提案されているものの、これらの微生物分解性の樹脂は高価であり、現在のところコスト的に実用化が困難である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、レジ袋、ゴミ袋、食品容器の如き一時的な使用後は廃棄される樹脂成形品による環境汚染を生じない成形品原料として有用なマスターバッチおよび成形品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂に家庭用または業務用洗剤（以下単に「洗剤」と云う場合がある）を混練含有させてなることを特徴とする生分解性樹脂マスターバッチを提供する。該マスターバッチにおいては、熱可塑性樹脂（Ａ）と洗剤（Ｂ）との質量配合比が、Ａ：Ｂ＝７０：３０〜９７：３であること；および洗剤が、アニオン系界面活性剤および／またはノニオン系界面活性剤を必須成分として含む顆粒状洗剤であることが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、上記本発明のマスターバッチを、ナチュラル樹脂で希釈して成形することを特徴とする生分解性樹脂成形品の製造方法を提供する。該製造方法においては、ナチュラル樹脂（Ａ）とマスターバッチ（Ｂ）の質量配合比が、Ａ：Ｂ＝９９：１〜７０：３０であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明者の詳細な研究によれば、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂に洗剤を混練してシート、フィルム、食品容器などの成形品とすることにより、これらの成形品は、使用後廃棄されても一定期間経過後には容易に各種強度を失い、最終的には水と炭酸ガスに分解され、環境汚染を生じないことを見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
本発明で使用する熱可塑性樹脂とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリ乳酸などの汎用樹脂であり、これらの熱可塑性樹脂は、新規なバージン樹脂であってもよいし、ＰＥＴボトルの如き使用済の各種成形品を粉砕あるいは造粒したものであってよい。特に本発明は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンおよび高分子量ポリエチレンなどのポリエチレンにおいて有用である。
【００１１】
本発明で使用する洗剤とは、電気洗濯機などにおいて広く使用されているものであって、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、脂肪酸ナトリウムなどのアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのノニオン系界面活性剤のいずれか或いは両方を必須成分として含むものである。
【００１２】
上記洗剤は、さらにアミノ硅酸塩などの水軟化剤、炭酸塩などのアルカリ剤、ベントナイトなどの柔軟剤、溶解促進剤、工程剤、分散剤、漂白剤、蛍光増白剤、酵素などを副成分として含み得る。これらの洗剤としては、固形、粉状、顆粒状および液状などの各種形態のものが使用できるが、マスターバッチを形成する際の樹脂ペレットと洗剤の均一混練性から、顆粒状の形態のものが最も好ましい。
【００１３】
上記顆粒状洗剤の具体例としては、花王（株）製の商品名「アタック」（登録商標）（成分：界面活性剤（２０質量％、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、水軟化剤（アルミノ珪酸塩）、アルカリ剤（炭酸塩）、柔軟剤（ベントナイト）、工程剤、分散剤、漂白剤、蛍光増白剤、酵素）が挙げられる。
【００１４】
また、ライオン（株）製の商品名「トップ」（登録商標）（成分：界面活性剤（２４質量％、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、純石けん分（脂肪酸ナトリウム）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル）、水軟化剤（アルミノ珪酸塩）、アルカリ剤（炭酸塩）、溶解促進剤、漂白剤、蛍光増白剤、酵素）が挙げられる。
【００１５】
また、Ｐ＆Ｇ（株）製の商品名「アリエール」（登録商標）（成分：界面活性剤（２０質量％、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム）、水軟化剤（アミノ硅酸塩）、アルカリ剤（炭酸塩）、溶解改良剤、再付着防止剤、工程剤、漂白剤、蛍光増白剤、酵素）が挙げられる。さらに上記洗剤に準じる組成を有する業務用洗剤も同様に使用することができる。特に酵素入りの洗剤が好ましい。
【００１６】
本発明のマスターバッチは、前記熱可塑性樹脂（Ａ）と洗剤（Ｂ）とを質量配合比が、Ａ：Ｂ＝７０：３０〜９７：３になる量比で混合し、押し出し機やロールで混練し造粒することで得られる。特に熱可塑性樹脂としてペレット状樹脂を使用し、洗剤として顆粒状洗剤を用いると、タンブラーやヘンシェルミキサーでの予備混合時に、洗剤が偏在せず、顆粒状洗剤が粉状となってペレットの周囲に均一に付着することで、樹脂と洗剤が均質に混合されたマスターバッチが得られる。なお、マスターバッチの製造方法自体は従来周知の方法でよい。上記配合において洗剤の配合量が低過ぎると、最終的に得られる成形品の洗剤濃度が低く、一方、洗剤の配合量が高過ぎると、混練均一性が低下する。
【００１７】
本発明の生分解性樹脂成形品は、上記本発明のマスターバッチを、ナチュラル樹脂で希釈して成形することを特徴としている。マスターバッチの樹脂成分とナチュラル樹脂成分とは同一種であることは必須ではないが、同一種であることが好ましい。ナチュラル樹脂（Ａ）とマスターバッチ（Ｂ）の質量配合比はＡ：Ｂ＝９９：１〜７０：３０であることが好ましい。ナチュラル樹脂による希釈率が大きすぎると、最終的に得られる樹脂成形品の生分解性が不足する場合が多く、一方、ナチュラル樹脂による希釈率が低すぎると、最終的に得られる樹脂成形品はコスト的に不利である。成形品がフィルムまたはシートの場合には、強度および生分解性の点から、洗剤濃度は０．５〜５質量％が好ましい。
【００１８】
上記のマスターバッチとナチュラル樹脂との混合は、ヘンシェルミキサーやタンブラーで行われ、混合物を射出成形機、押し出し成形機、インフレーション成形機、Ｔダイ法、圧縮成形機などの公知の成形機に供給し、フィルムなどの各種形態の樹脂成形品が得られる。上記混合に際しては、従来公知の添加剤、例えば、可塑剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、耐光化剤、古紙粉（特開平８−１８３９０９号公報）、もみ殻粉（特開平９−２１０１５８号公報）などを添加しても問題はない。
【００１９】
以上の如くして得られる本発明の樹脂成形品は、土壌中などの自然界において数年間は殆ど強度を維持しているが、その後微生物による生分解を受けて強度が低下し、７〜１０年で完全にその形状を失って消滅する。このような現象は、成形品中に含まれる界面活性剤や無機物が水分を吸収し、微生物の繁殖が可能となり、また、洗剤中に含まれる無機物が微生物の栄養源として作用し、フィルムなどを生分解するものと思われる。また、本発明で得られるフィルムなどの成形品は優れた帯電防止性が付与されている。その理由も上記の生分解の場合と同様と思われる。
【実施例】
【００２０】
次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中「部」または「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
実施例１
高密度ポリエチレンと洗剤（花王（株）製、商品名「アタック」（顆粒状））とを表１に記載の配合比でヘンシェルミキサーで軽く混合した後、４０ｍ／ｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２８、Ｃ．Ｒ．＝３．１、ダルメージ付きスクリュー、シリンダー温度１３０℃、スクリュー回転速度７０ｒｐｍ）にて混練し、ペレット状の本発明のマスターバッチ（ＭＢ−１）を得た。
【００２１】
実施例２
実施例１における洗剤（花王（株）製、商品名「アタック」（顆粒状））に代えて、洗剤（ライオン（株）製、商品名「トップ」（顆粒状））を使用し、その配合比を下記表１のようにした以外は実施例１と同様にして本発明のマスターバッチ（ＭＢ−２）を得た。
【００２２】
実施例３
実施例１における洗剤（花王（株）製、商品名「アタック」（顆粒状））に代えて、洗剤（Ｐ＆Ｇ（株）製、商品名「アリエール」（顆粒状））を使用し、その配合比を下記表１のようにした以外は実施例１と同様にして本発明のマスターバッチ（ＭＢ−３）を得た。
【００２３】
2008101107.tif 000002
【００２４】
実施例４〜６、比較例１
前記実施例１〜３のマスターバッチとペレット状の高密度ポリエチレンとを、下記表２に記載の配合比でタンブラーで予備混合後、インフレーション装置（４０ｍ／ｍ押出機、内径５０ｍ／ｍインフレーションダイ、シリンダー温度１４０℃、スクリュー回転速度６０ｒｐｍ）に投入し、膜厚２０μｍの無色透明の３種の高密度ポリエチレンフィルムを得た。なお、本発明のマスターバッチを使用せず、ナチュラル樹脂のみから同様にして成形したフィルムを比較例１（ブランク）とした。
【００２５】
2008101107.tif 000003
【００２６】
試験例１（熱劣化試験）
前記実施例４および比較例１で得られたフィルムをJIS-Z 1702(1994)に準拠する試験片のサイズに裁断し、株式会社日本ボロン社製の加水分解装置（商品名：レイトロン  ＬＴ−ＡＮＮＹ−１００型）の恒温室に入れ、大気中、温度７０±３℃、相対湿度９０％の条件で放置し、１日毎に取り出し、取り出したサンプルの「強度保持率」を測定し、サンプルの分解性を評価した。なお、強度保持率は、引張破断強度の保持率（フィルムの延伸方向）と引張破断伸びの保持率（フィルムの延伸方向）により評価した。その際、引張破断強度および引張破断伸びの保持率は０日目を１００％とした。結果を表３に示す。強度保持率は２３℃の恒温室内に設置した万能材料試験機（インテスコ社製）を用いてJIS-Z 1702(1994)に準拠して行った。
【００２７】
2008101107.tif 000004
【００２８】
上記表３の結果から、ブランクのサンプル（比較例１）は、８日間の強制試験で強度保持率は殆ど変化がなく、分解を受けていない。これに対して、実施例４のサンプルは６日目以降から、強度保持率が急激に減少し、サンプルが分解されていることが分かる。なお、該分解は、加水分解ではなく、空気中の微生物による分解であると思われる。また、上記表における「１日」は、通常条件では「１年間」に相当することから、本発明の成形品（フィルム）は、約５年間は強度を維持し、その後に分解することが想定され、さらに微生物が多い土壌などの自然環境下では、さらに分解が促進されることが明らかである。
さらに実施例５、６のサンプルも実施例４のサンプルと同様な分解性を示した。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、一定期間は強度を維持し、その後は生分解する成形品の原料として有用なマスターバッチおよび成形品が提供される。