(57)【要約】【課題】コンポスト化環境に晒された場合、速やかに生分解が進行し、資化されるような、生分解性の高い生分解性樹脂組成物およびこれを成形してなる成形品を提供すること。【解決手段】生分解性樹脂と、食品由来のタンパク質乾燥粉末からなる生分解性樹脂組成物であって、前記生分解性樹脂の含有量が９９．５〜６０質量％であり、前記食品由来のタンパク質乾燥粉末の含有量が０．５〜４０質量％である生分解性樹脂組成物。該生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂と、食品由来のタンパク質乾燥粉末からなる生分解性樹脂組成物であって、前記生分解性樹脂の含有量が９９．５〜６０質量％であり、前記食品由来のタンパク質乾燥粉末の含有量が０．５〜４０質量％であることを特徴とする生分解性樹脂組成物。
【請求項２】
食品由来のタンパク質乾燥粉末が、コーングルテンミールおよびコーングルテンフィードのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項３】
食品由来のタンパク質乾燥粉末が、大豆タンパクおよび小麦タンパクのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項４】
生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂、微生物産生ポリエステル系樹脂、ポリアミド、ポリエステル−エーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ酸無水物およびポリアミノ酸誘導体のうちの少なくとも１つから選ばれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品であって、前記成形品がフィルム、シート、不織布および射出成形品のうちのいずれかであることを特徴とする成形品。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品であって、前記成形品が生活用資材、農業用資材および土木用資材のうちのいずれかであることを特徴とする成形品。
【請求項７】
生活用資材が、コンポスト用バッグ、ゴミ袋、水切り袋またはゴルフ用ティーである請求項６記載の成形品。
【請求項８】
農業用資材が、農業用マルチフィルムまたはシート、育苗ポット、育苗床、芝用くい、または化成肥料を併配合して成形した土壌改良用フィルムまたはシートである請求項６記載の成形品。
【請求項９】
土木用資材が、土木用土嚢である請求項６記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性樹脂組成物およびこれを成形してなる、生活用資材、農業用資材および土木用資材等の成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、我々の生活が環境に及ぼす影響を低減させるため、様々な生活用品のリサイクル技術の開発が盛んに行われている。
しかしながら、我々の生活習慣は、多種多様であり、リサイクル効率やリサイクルコストを考慮した場合に、回収不可能なリサイクルできないプラスチック製品が多数存在する。
【０００３】
特に、生ゴミの堆肥化促進に関する法規制等が実施されるに至り、コンポスト装置に投入した後の容器（ゴミ袋）の生分解性が問題となっており、短時間で分解するゴミ袋が要望されている。
また、農業用フィルム等の資材においても、廃棄物低減等の観点から、一定期間使用後には、土中で自然分解するものが要望されている。
このような要望に応えるべく、種々の生分解性樹脂が注目を集めているが、生分解性樹脂単独では、その分解速度が不十分であり、上記問題の十分な解決策とはなり得ていない。
【０００４】
このような生分解性樹脂の分解を促進する観点からの技術としては、デンプン、おから、コーヒー粕等の天然有機物を生分解性樹脂に配合することにより生分解性を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）が、その効果は十分とはいえない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３９３８１号公報
【特許文献２】
特開平９−１１１００３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、コンポスト化環境に晒された場合、速やかに生分解が進行し、資化されるような、生分解性の高い生分解性樹脂組成物およびこれを成形してなる成形品を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、生分解性樹脂に、食品由来のタンパク質乾燥粉末を所定量配合することによって、生分解性樹脂の生分解性が著しく向上することを見い出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）　生分解性樹脂と、食品由来のタンパク質乾燥粉末からなる生分解性樹脂組成物であって、前記生分解性樹脂の含有量が９９．５〜６０質量％であり、前記食品由来のタンパク質乾燥粉末の含有量が０．５〜４０質量％であることを特徴とする生分解性樹脂組成物。
（２）　食品由来のタンパク質乾燥粉末が、コーングルテンミールおよびコーングルテンフィードのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする前記（１）記載の生分解性樹脂組成物。
（３）　食品由来のタンパク質乾燥粉末が、大豆タンパクおよび小麦タンパクのうちの少なくとも１種からなることを特徴とする前記（１）記載の生分解性樹脂組成物。
（４）　生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂、微生物産生ポリエステル系樹脂、ポリアミド、ポリエステル−エーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ酸無水物およびポリアミノ酸誘導体のうちの少なくとも１つから選ばれることを特徴とする前記（１）から（３）のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
（５）　前記（１）から（４）のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品であって、前記成形品がフィルム、シート、不織布および射出成形品のうちのいずれかであることを特徴とする成形品。
（６）　前記（１）から（４）のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品であって、前記成形品が生活用資材、農業用資材および土木用資材のうちのいずれかであることを特徴とする成形品。
（７）　生活用資材が、コンポスト用バッグ、ゴミ袋、水切り袋またはゴルフ用ティーである前記（６）記載の成形品。
（８）　農業用資材が、農業用マルチフィルムまたはシート、育苗ポット、育苗床、芝用くい、または化成肥料を併配合して成形した土壌改良用フィルムまたはシートである前記（６）記載の成形品。
（９）　土木用資材が、土木用土嚢である前記（６）記載の成形品。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明に係る生分解性樹脂組成物は、生分解性樹脂と、食品由来のタンパク質乾燥粉末からなる生分解性樹脂組成物であって、前記生分解性樹脂の含有量が９９．５〜６０質量％であり、前記食品由来のタンパク質乾燥粉末の含有量が０．５〜４０質量％であることを特徴とする。
本発明において使用される食品由来のタンパク質乾燥粉末の具体例としては、卵白、卵黄、全卵、チーズ、牛乳ホエイ、牛乳カゼイン、コーングルテンミール、コーングルテンフィード、コーンスチープリカー、大豆タンパクおよび小麦タンパク等の乾燥粉末が挙げられる。これらは１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。なかでもコーングルテンミール、コーングルテンフィード、大豆タンパクおよび小麦タンパクの使用が好ましい。
本発明において使用されるコーングルテンミールは、とうもろこしを原料としてコーンスターチを製造する工程で発生する副産物の一つであり、タンパク質が６５質量％程度を占めている。一方、本発明で使用されるコーングルテンフィードは、同様にコーンスターチの製造工程で発生する副産物の一つであるが、繊維質に富み、タンパク質含有量は約９質量％である。
コーングルテンミールおよびコーングルテンフィードは、コーンスターチ工場の副産物として多量生産されており、安価な原料であり、そのまま使用が可能である。
大豆タンパクおよび小麦タンパクは、大豆や小麦を原料として溶剤にタンパク質を抽出し、抽出物を乾燥させて得られるもので、タンパク質含有量は７０〜８０質量％であり、また脂質も１質量％以下であるため、熱可塑性生分解性樹脂の生分解性促進剤として良好に利用できる。
食品由来のタンパク質の乾燥は、公知の熱風乾燥、噴霧乾燥等の方法により行うことができる。
【００１０】
生分解性樹脂組成物における食品由来のタンパク質乾燥粉末の配合率は、強度、生分解性の点から、０．５〜４０質量％であることが好ましく、より好ましくは１〜３０質量％、より一層好ましくは２〜１５質量％である。０．５質量％より少ないと生分解性が十分ではなく、４０質量％を超えると生分解性樹脂の強度低下を招くこととなる。したがって、使用目的等に応じ、生分解性と強度の両面を考慮して、上記範囲内で適宜配合量を設定することとなる。
【００１１】
生分解性樹脂としては、微生物産生ポリエステル系樹脂（天然系生分解性ポリマー）、脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリアミド、ポリエステル−エーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ酸無水物、およびポリアミノ酸誘導体（以上、合成系生分解性ポリマー）の少なくとも１つから選ばれたものを使用することができる。その中でも、脂肪族ポリエステル系樹脂が配合上強度低下が少なく、最も適する。
【００１２】
ここで、脂肪族ポリエステル系樹脂としては、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリ乳酸、ポリリンゴ酸等のポリエステルが挙げられる。
【００１３】
微生物産生ポリエステル樹脂としては、ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ）（ＰＨＢ）、ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｏｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−３−ｈｙｄｒｏｘｙｖａｌｅｒａｔｅ）（ＰＨＢ／ＨＶ）、ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ）（ＰＨＡ）等が挙げられる。
ポリアミドとしては、２−ｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅのアニオン開環重合によって得られるナイロン４、ε−カプロラクタムとε−カプロラクトンとのアニオン共重合体等が挙げられる。
【００１４】
ポリエステル−エーテル樹脂としては、ｐｏｌｙｄｉｏｘａｎｏｎｅ、ｐｏｌｙｄｉｏｘｅｐａｎｏｎｅ、３−ｍｅｔｈｙｌ−４−ｏｘａ−６−ｈｅｘａｎｏｌｉｄｅの重合体等が挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂としては、種々の脂肪族ポリカーボネートが挙げられるが、例えば、トリメチレンカーボネートの重合体、エチレンオキシドと炭酸ガスとの交互重合体等が挙げられる。
【００１５】
ポリ酸無水物としては、ジカルボン酸に無水酢酸を作用させて高温真空下で酢酸を留去することで合成される種々のポリ酸無水物が挙げられ、例えば、１，３−ｂｉｓ（ｐ−ｃａｒｂｏｘｙｐｈｅｎｏｘｙ）ｐｒｏｐａｎｅとセバシン酸との共縮合から合成されるポリ酸無水物等が挙げられる。
ポリアミノ酸誘導体としては、１種または２〜３種のアミノ酸を単位とするポリマーが挙げられる。
【００１６】
配合方法は、押し出し機による方法、バンバリーミキサーによる方法等の通常の方法で行うことが可能である。食品由来のタンパク質乾燥粉末の平均粒径は、フィルム等の使用時のゲル発生を防止する上で、４０μｍ以下が望ましく、好ましくは２０μｍ以下が良く、さらに好ましくは１０μｍ以下が望ましい。この場合、必要に応じジェットミル等で粉砕の必要がある。
尚、配合時にエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール、オレイン酸、ステアリン酸、リノレン酸、ラウリル酸等の高級脂肪酸、およびポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を可塑剤として使用する場合は、比較的平均粒径を下限に限定する必要はなく、容易に配合可能である。この場合食品由来のタンパク質乾燥粉末をこれらの可塑剤で可塑化した後、生分解性樹脂と配合することが望ましい。
本配合物には、酸化防止剤、帯電防止剤、無機充填剤および生分解性の粉末、繊維を配合しても良い。尚、分解をさらに促進するため光分解促進剤を配合することも可能である。
【００１７】
本発明に係る成形品は、生分解性樹脂９９．５〜６０質量％と食品由来のタンパク質乾燥粉末を０．５〜４０質量％含有する生分解性樹脂組成物を成形して得られる成形品であって、フィルム、シート、不織布および射出成形品のうちのいずれかであることを特徴とする。
本発明によれば、前記の生分解性樹脂組成物を用いた成形品であるから、生分解性が高く、かつ、適度の強度を有する成形品とすることができる。
【００１８】
本発明に係わる生活用資材、農業用資材または土木用資材は、前記の生分解性樹脂組成物を成形して得られることを特徴とする。
または、本発明に係る生活用資材、農業用資材または土木用資材は、前記の生分解性樹脂組成物を成形して得られた成形品を加工して得られることを特徴とする。
ここで、生活用資材としては、例えば、コンポスト用バッグ、ゴミ袋、水切り袋、ゴルフ用ティー等が挙げられる。
農業用資材としては、例えば、農業用マルチフィルムまたはシート、育苗ポット、育苗床、芝用くい等が挙げられる。また、化成肥料を併配合して成形した土壌改良用フィルムまたはシートも農業用資材の例である。
土木用資材としては、例えば、土木用土嚢が挙げられる。
【００１９】
本発明によれば、前記の生分解性樹脂組成物を成形、または成形後に加工して得られた生活用資材等であるから、成形品、樹脂組成物同様、生分解性が高い生活用資材、農業用資材、土木用資材とすることができる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を更に説明する。
実施例１
脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂（昭和高分子（株）製、ビオノーレ＃３００１）８５質量部、コーングルテンミール（日本食品化工（株）製、日食グルーテンミール）１５質量部をドライブレンドして生分解性樹脂組成物を５ｋｇ製造し、その組成物を３０ｍｍ単軸押し出し機にて１５０℃で混練した。生分解性樹脂組成物を、７０℃で６Ｈｒ乾燥後、１０ｇ採取し、プレス成形機にて１４０℃、９０ｋｇ／ｃｍ２　にて加熱圧縮成形後、室温に冷却し、２５ｃｍ角約１５０μｍ厚さのシートを得た。得られた生分解性シートを、５×１５ｃｍに切断し、腐葉土／黒土の体積比が２／１の土壌に約３ｃｍ深さに埋設し、１０日後にそのシートの質量減少量を測定し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し３０質量％の質量減少であった。
【００２１】
実施例２
脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂（昭和高分子（株）製、ビオノーレ＃３００１）９５質量部、コーングルテンミール（日本食品加工（株）製、日食グルーテンミール）５質量部をドライブレンドした以外は実施例１と同様に実験し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し１２質量％の質量減少であった。
【００２２】
実施例３
脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂（昭和高分子（株）製、ビオノーレ＃３００１）９０質量部、コーングルテンフィード（日本食品加工（株）製、日食グルーテンフィード）１０質量部をドライブレンドした以外は実施例１と同様に実験し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し８質量％の質量減少であった。
【００２３】
実施例４
脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂（昭和高分子（株）製、ビオノーレ＃３００１）のかわりにポリカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）製、セルグリーンＰ−ＨＢ０２）に代えて行った以外実施例１と同様に実験し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し２５質量％の質量減少であった。
【００２４】
実施例５
コーングルテンミールのかわりに、大豆タンパク粉末（不二製油（株）製、タンパク質含量８５質量％）を配合した以外は、実施例２と同様に実施し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し１７質量％の質量減少であった。
【００２５】
実施例６
コーングルテンミールのかわりに、小麦タンパク粉末（長田産業（株）製、タンパク質含量７２質量％）を配合した以外は、実施例２と同様に実施し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し１５質量％の質量減少であった。
【００２６】
比較例１
コーングルテンミールを配合せずに、脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂（昭和高分子（株）製、ビオノーレ＃３００１）のみのシートを作製し、実施例１と同様に生分解性を評価したところ、初期質量に対し０．４質量％の質量減少であった。
【００２７】
比較例２
コーングルテンミールを配合せずに、ポリカプロラクトン（ダイセル化学工業（株）製、セルグリーンＰ−ＨＢ０２）のみのシートを作製し、実施例１と同様に生分解性を評価したところ、初期質量に対し０．２質量％の質量減少であった。
【００２８】
比較例３
コーングルテンミールのかわりに、コーン澱粉（日本食品化工（株）製、ＸワキスターチＹ）を配合した以外は、実施例１と同様に実施し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し０．７質量％の質量減少であった。
【００２９】
比較例４
コーングルテンミールのかわりに、おからを乾燥後ジェットミルにて粉砕した平均粒径１０μｍの粉末を配合した以外は、実施例１と同様に実施し、生分解性を評価したところ、初期質量に対し１．０質量％の質量減少であった。
【００３０】
上記実施例および比較例に示される結果から、食品由来のタンパク質乾燥粉末であるコーングルテンミール、コーングルテンフィード、大豆タンパクまたは小麦タンパクを生分解性樹脂に配合することにより、生分解性樹脂の生分解性が格段に向上することが明らかである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、生分解性樹脂と、食品由来のタンパク質乾燥粉末からなる生分解性樹脂組成物であるから、生分解性樹脂のみからなる物と比べて、生分解性を著しく向上させることができる。また、本発明の生分解性樹脂組成物を成形してなる成形品、または該成形品を加工して得られる生活用資材、農業用資材、土木用資材等を提供することができ、これらは環境問題についての関心が高まる中、ゴミ、廃棄物の減量化の大きな手段として注目されているコンポスト化を普及させる上で、非常に有用なものとなる。