(57)【要約】【課題】  経済性および汎用性が良好で、耐衝撃性および保管安定性に優れた生分解性フィルムおよび袋体を提供すること。【解決手段】  少なくとも炭素数２〜５の脂肪族ジオール類と炭素数３〜６の脂肪族ジカルボン酸類とからなるポリエステル（成分Ａ）および生分解性を有する変性ポリエチレンテレフタレート（成分Ｂ）を含んでなり、成分Ａの含有量が成分Ａおよび成分Ｂの合計量に対して５０重量％を超え９５重量％以下であることを特徴とする生分解性フィルムおよび該フィルムからなる袋体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
成分Ａ；少なくとも炭素数２〜５の脂肪族ジオール類と炭素数３〜６の脂肪族ジカルボン酸類とからなるポリエステル；および
成分Ｂ；生分解性を有する変性ポリエチレンテレフタレート
を含んでなり、成分Ａの含有量が成分Ａおよび成分Ｂの合計量に対して５０重量％を超え９５重量％以下であることを特徴とする生分解フィルム製袋体。
【請求項２】
脂肪族ジオール類がエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１,４−ブタンジオール、ジエチレングリコールおよび１,５−ペンタンジオールからなる群から選択される１種類以上のジオールであり、脂肪族ジカルボン酸類がマロン酸、コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸からなる群から選択される１種類以上のジカルボン酸であることを特徴とする請求項１に記載の生分解フィルム製袋体。
【請求項３】
成分Ａがポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートテレフタレート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネートカーボネート、ポリブチレンテレフタレートアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネートおよびこれらの変性物からなる群から選択される１種類以上のポリエステルであることを特徴とする請求項１または２に記載の生分解フィルム製袋体。
【請求項４】
成分Ａがポリブチレンテレフタレートアジペートおよびその変性物からなるポリエステルであることを特徴とする請求項３に記載の生分解フィルム製袋体
【請求項５】
引張強度が１５ＭＰａ以上かつ引張破壊伸びが１００％以上であり、厚みが３０〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生分解フィルム製袋体。
【請求項６】
緑化作業、土木作業、生ゴミ処理、肥料袋または穀類袋に使用されることを特徴とする請求項５に記載の生分解性袋体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生分解フィルム製袋体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生分解性の土木用袋体を構成する材料として、ポリ乳酸等の生分解性脂肪族ポリエステル繊維を用いた織編物布帛が知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、そのような布帛は一旦、繊維を形成した後で織編物を形成するため、製造が煩雑で、経済性および汎用性に問題があった。また、当該袋体に土を充填した状態で長期間（例えば、３ヶ月）室内保管すると、耐衝撃性が低下し、袋としての十分な強度を有しなくなった。すなわち、土等を収容したまま落下させると、容易に破袋した。
【０００３】
そこで、上記繊維を構成するポリエステルをシート状に成形し、該シートを用いて袋体を形成する試みがなされているが、耐衝撃性に問題があった。
【０００４】
またシートまたはフィルムの形成に適した生分解性ポリマーブレンドとして、ガラス転移点が約−１０℃未満の軟質生分解生ポリマーおよびガラス転移点が約１０℃を超える硬質生分解性ポリマーを含み、それらの合計量に対する軟質生分解性ポリマーの含有量が５０％未満であるポリマーブレンドが提案されている（特許文献２）。硬質生分解性ポリマーとして変性ポリエチレンテレフタレートが、軟質生分解性ポリマーとして炭素数５以上の繰り返し単位を有する脂肪族ポリエステル、または脂肪族ジオール、脂肪族二酸および芳香族二酸から形成されたユニットを含有するポリエステルが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２３４５０号公報
【特許文献２】米国特許第６５７３３４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ポリマーブレンドからなるフィルムは保管前であっても十分な耐衝撃性を有することが困難であった。
【０００６】
本発明は、経済性および汎用性が良好で、耐衝撃性および保管安定性に優れた生分解性フィルムおよび袋体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
成分Ａ；少なくとも炭素数２〜５の脂肪族ジオール類と炭素数３〜６の脂肪族ジカルボン酸類とからなるポリエステル；および
成分Ｂ；生分解性を有する変性ポリエチレンテレフタレート
を含んでなり、成分Ａの含有量が成分Ａおよび成分Ｂの合計量に対して５０重量％を超え９５重量％以下であることを特徴とする生分解フィルム製袋体に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のフィルムおよび該フィルムからなる袋体は適度な生分解性と優れた初期強度とを合わせもつ。すなわち本発明のフィルムおよび該フィルムからなる袋体は、屋外では数ヶ月のうちに容易に分解・劣化するが、室内での保管時には土や肥料などを入れた状態でも袋としての強度や耐衝撃性を長期間保持する。さらに本発明のフィルムおよび該フィルムからなる袋体は容易に製造（成形）され得るため、経済性および汎用性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の生分解性フィルムは、少なくともポリマー成分Ａおよび成分Ｂからなっている。本発明において生分解性とは、土壌中の微生物、日光、温度変化、および水等の存在によって、分解・劣化されて強度が低下し、やがて二酸化炭素と水に分解されて自然に還るものをいい、具体的には、ＪＩＳＫ６９５０、ＪＩＳＫ６９５１、ＪＩＳＫ６９５３または化審法生分解性試験（ＭＩＴＩ−法）のいずれかの試験において、６ヶ月後の分解度が６０％以上のものをいう。
【００１０】
成分Ａは少なくとも、炭素数２〜５、好ましくは２〜４、特に４の脂肪族ジオール類と、炭素数３〜６、好ましくは４〜６の脂肪族ジカルボン酸類とからなるポリエステルである。
【００１１】
成分Ａを構成する脂肪族ジオール類の具体例として、例えば、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１,４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、ジエチレングリコールおよび１,５−ペンタンジオール、ヘキサンジオール等が挙げられる。脂肪族ジオール類は単独で使用されても、２種類以上組み合わせて使用されてもよい。
【００１２】
また脂肪族ジカルボン酸類の具体例として、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸およびアジピン酸、ならびにそれらのＣ１−３アルキルエステル等が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸類は単独で使用されても、２種類以上組み合わせて使用されてもよい。
【００１３】
成分Ａは構成モノマーとして、他のモノマーが含有されていてもよい。他のモノマーとして、例えば、テレフタル酸、ならびにそれらのＣ１−３アルキルエステル等の芳香族ジカルボン酸；ビスフェノールＡ等の芳香族ジオールなどが挙げられる。中でも、芳香族ジカルボン酸、特にテレフタル酸が好ましく含有される。他のモノマー、特に芳香族ジカルボン酸が含有される場合の含有量は本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではない。
【００１４】
上記モノマーからなる成分Ａとしてのポリエステルの好ましい具体例として、例えば、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートテレフタレート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネートカーボネート、ポリブチレンテレフタレートアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、およびそれらの変性物等が挙げられる。ここで、変性物とは、上記ポリマーに更に何らかの別の共重合成分を共重合またはグラフト重合したものである。
【００１５】
中でも、柔軟性、強度、耐衝撃性、生分解速度の観点から、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンテレフタレートアジペート、およびこれらの変性物が好ましく、特にポリブチレンテレフタレートアジペートおよびその変性物が好ましい。
【００１６】
成分Ａは柔軟性、耐衝撃性の観点から、ガラス転移点が０℃以下、特に−１０℃以下であり、融点が６０℃以上、特に７０℃以上であることが好ましい。
本明細書中、ガラス転移点はＪＩＳＫ７１２１に基づく値を用いている。融点はＤＳＣ法に基づく値を用いている。
【００１７】
そのような好ましい成分Ａの市販品として以下の商品が使用可能である。
ポリブチレンテレフタレートアジペートおよびその変性物として、例えば、ＢＡＳＦ社製「エコフレックス」、イーストマンケミカル社製「イースターバイオ」が使用可能である。
ポリブチレンサクシネートアジペートおよびその変性物として、例えば、昭和高分子社製「ビオノーレ」、IreChemical社製「エンポール」が使用可能である。
【００１８】
成分Ａの含有量は成分Ａと成分Ｂとの合計量に対して５０重量％を超え９５重量％以下、好ましくは５１重量％以上８０重量％以下、より好ましくは５５重量％以上７５重量％以下である。本発明のフィルムは上記成分Ａと後述の成分Ｂとを上記範囲で含有するため、該フィルムおよびその袋体は適度な生分解性と優れた初期強度とを同時に達成でき、結果として経済性、汎用性、耐衝撃性および保管安定性が向上する。成分Ａの含有量が５０重量％以下であると、袋体に土を入れた状態での保存前であってもフィルムの耐衝撃性が低いため、袋体が容易に破袋する。９５重量％を超えると、分解速度が速くなるため、保存時において比較的早期に耐衝撃性が低下し、使用がかえって煩雑になる。
【００１９】
成分Ｂは生分解性を有する変性ポリエチレンテレフタレートである。
変性ポリエチレンテレフタレートは、詳しくは、テレフタレートと脂肪族成分との交互ユニットからなり、脂肪族成分としてエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、分枝状および直鎖状低級アルカンジオール類およびそれらの誘導体などのジオール類から誘導される脂肪族ユニットを含んでなるものである。
さらに、一部の脂肪族ユニットは脂肪族二酸、例えば、アジピン酸などからも誘導されてよい。
【００２０】
変性ポリエチレンテレフタレートの具体例として、例えば、以下に示すポリエチレンテレフタレートが挙げられる；
テレフタレートユニットとエチレンユニットとが交互に繰り返されてなり、一部のテレフタレートユニットがスルホン化され、一部のエチレンユニットが以下に示すユニットのうち少なくとも１種類のユニットによって置換されたポリエチレンテレフタレート；
（ｉ）アルキレンオキシドまたはポリアルキレンオキシドユニット、
（ii）グリコリド、ラクチドおよびε−カプロラクトンから形成されるユニットを含有するターポリマーユニット、
（iii）ポリアルキレンカーボネートユニット；または
（iv）少なくとも１種類の脂肪族二酸、少なくとも１種類の脂肪族ジオールおよび少なくとも１種類の脂肪族アミノ酸から形成されるポリエステルアミドユニット。
【００２１】
変性ポリエチレンテレフタレートは強度的な観点から、引張強度が１５ＭＰａ以上（ＪＩＳＫ７１２７）、好ましくは２０ＭＰａ以上であり、保管安定性の観点から、生分解速度が規定内で、より遅いものが好ましい。
【００２２】
上記のような変性ポリエチレンテレフタレートは、例えば、デュポン社製「バイオマックス」として市販入手可能である。
【００２３】
本発明のフィルム製袋体には、本発明の目的が達成される限り、上記した成分Ａおよび成分Ｂ以外に他の成分が含有されていてもよい。他の成分としては、例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ酪酸、ポリカプロラクトン、修飾でんぷん等の他の生分解性ポリマー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、無機フィラー、可塑剤、ブロッキング防止剤、スリップ剤等の各種添加剤、各種天然物等が挙げられる。
【００２４】
本発明のフィルムの厚さは３０〜１５０μｍが好ましい。より好ましくは４０〜１２０μｍ、さらに好ましくは５０〜１１０μｍである。
【００２５】
本発明のフィルムは生分解性が損なわれない限り、他の層が積層されてもよい。そのような層として、他の生分解性ポリマーフィルム、生分解性の織布、不織布、紙等からなる層が挙げられる。
【００２６】
本発明のフィルムはＪＩＳＫ７１２７による引張強度が１５ＭＰａ以上かつ引張破壊伸びが１００％以上であり、優れた引張強度を有している。そのため上記フィルムからなる袋体は耐衝撃性に優れている。ここで、耐衝撃性とは袋体に土や肥料等を充填した状態で繰り返し落下試験を行っても破袋に至らない特性（耐久性）を意味する。
【００２７】
また本発明のフィルムからなる袋体は適度な生分解性を有する。すなわち、中に土を充填した状態において、屋外では数ヶ月、例えば３ヶ月のうちに容易に分解・劣化するが、室内での保管時には袋としての耐衝撃性を長期間例えば５ヶ月以上、好ましくは６ヶ月以上保持する。本発明のフィルムからなる袋体がそのような適度な生分解性を有するのは、以下の理由によるものと考えられる；
理由１；本発明のフィルムは初期から優れた引張強度及び耐衝撃性を有している；
理由２；本発明のフィルムは、室内では生分解がゆるやかに起こるだけであるが、屋外では日光、雨水、微生物および分解酵素等によって生分解が顕著に促進される。
【００２８】
本発明のフィルムおよび該フィルムからなる袋体は、その適度な生分解性と優れた耐衝撃性を活かす用途に有効に適用される。そのような用途としては、本発明のフィルムが土と接触可能な限り特に制限されず、例えば、緑化作業用袋、土木作業用袋、生ゴミ処理用袋、肥料用袋、穀類用袋等が挙げられる。特に、緑化作業用袋に使用されることが好ましい。
【００２９】
例えば、本発明のフィルムからなる袋体を緑化作業や土木作業に使用する場合について簡単に説明する。ビルの屋上、テラスや公園などの緑化作業や堤防建設などの土木作業において、本発明の袋体に収容された土壌は当該袋体から取り出されることなく、収容されたままで使用・放置されてよい。すなわち土壌を敷き詰めたいエリアまたは土壌を盛り上げたいエリアに、土壌が収容された袋体をそのまま敷き詰めるか、または積み上げればよい。その際には所望により袋体上面あるいは側面に切り目を入れ、そこから土壌に直接、植物を植えてもよい。袋体はやがて分解され土に戻る。このように袋体は回収されないので、土壌を袋体から出す手間、袋体を廃棄する手間およびコストが省け、作業効率が向上する。特に、ビルの屋上やテラスなどの緑化作業においては、従来では、廃棄される袋体を一旦、屋内に持ち込む必要があり、袋体に付着した土壌により屋内が汚れることが多かったが、本発明の袋体を使用するとそのような問題は起こらない。
【００３０】
また例えば、本発明のフィルムからなる袋体を生ゴミ処理に使用する場合について簡単に説明する。家庭や飲食店から出た生ゴミを、本発明の袋体に収容し、そのまま土中に埋める。袋体はやがて生ゴミとともに分解され土に戻る。このように袋体は生ゴミとともに埋めることができるので、個人での生ゴミ処理が容易になり、ゴミの減量に寄与できる。
【００３１】
袋体の製法としては、一般的な製袋方法が利用可能であり、例えば、所定の材料成分よりインフレーションにてチューブを成形してフラットチューブまたはガゼットチューブを得、得られたチューブの一方の開口部をヒートシールしてもよいし、または所定の材料成分よりインフレーションまたはＴダイにてフィルムを成形し、フィルムを２枚重ね、三方をヒートシールしてもよい。袋体に、土壌や生ゴミなどの所望の物質を収容させた後は、開口部をヒートシールしてもよいし、袋体の余剰部分を縛ることによって簡便に開口部を塞いでもよい。
【００３２】
袋体には予め、エア抜きや雨水吸収のために微細口を設けていてもよい。
袋体の寸法および形状は、中に収容される物質の種類や製造容易性に応じて適宜決定されればよい。例えば、袋体はマチを有していてもよい。
【００３３】
袋体の表面には印刷が施されていてもよい。その際、生分解性インクが使用されていることが好ましい。生分解性インクとは、バインダー成分が生分解性樹脂からなり、土壌中等では、袋体と同様に生分解するインクのことをいう。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明をより詳細に、かつ具体的に説明する。
実施例１
成分Ａとしてポリブチレンテレフタレートアジペートおよびその変性物（ＢＡＳＦ社製「エコフレックス（Ecoflex)」フィルムグレード；融点１１５℃、Ｔｇ−３０℃）６０重量部、成分Ｂとして変性ポリエチレンテレフタレート（デュポン社製「バイオマックス(Biomax)４０２６」；融点１９９℃、Ｔｇ２７℃）を用い、これらの成分をドライブレンドしたのち、インフレーション成形法で厚さ８０μｍのフィルムからなる折り径４００ｍｍのチューブを作製した。チューブの一方の開口部を１９０℃で１．５秒間ヒートシールし、幅４００ｍｍおよび長さ６５０ｍｍの袋を作製した。袋からサンプルを切り出し、ＪＩＳＫ７１２７に従って引張強度および引張破壊伸びを測定した。
【００３５】
実施例２および比較例１〜３
成分Ａおよび成分Ｂとして表１に記載のポリマーを表１に記載の量で使用したこと以外、実施例１と同様の方法で袋を作製した。
【００３６】
（評価）
袋の耐衝撃性
袋にパーライトを１０ｋｇ充填し、開口部を１９０℃で１．５秒間ヒートシールした。パーライトが収容された袋を高さ１．５ｍのところから図１に示す方向で１回毎に交互に計２０回繰り返し落下させ、破袋状況を観察した。
◎：１５回までは破袋せず
○：１０回までは破袋せず
×：１０回未満で破袋する。
【００３７】
土を入れた状態での保管安定性
上記袋の耐衝撃性の評価と同様の方法で黒土が収容された袋を作製した。得られた黒土収容袋を常温で室内にて６ヶ月間保管し、前記袋の耐衝撃性試験と同様の方法により試験及び評価を行った。
【００３８】
緑化施工後の生分解性
上記袋の強度の評価と同様の方法で黒土が収容された袋を作製した。得られた黒土収容袋をビル屋上に敷き詰め、袋上面に穴を開けて苗木を突き刺し、３ヶ月間放置した。袋の分解状態を観察した。
○：袋は原型を留めないほどボロボロに砕けていた
△：袋は原型を留めていたが、手で触ると容易にボロボロに砕けた
×：袋は手で触っても砕けなかった。
【００３９】
【表１】
2005280797.tif 000002
【００４０】
表中、ポリブチレンサクシネートアジペートとしては、昭和高分子社製「ビオノーレ３００３」（融点９４℃、Ｔｇ−４５℃）を用いた。
ポリ乳酸としては、島津製作所社製「ラクティ９０３０」（融点１５０℃、Ｔｇ６０℃）を用いた。
【００４１】
実施例より、本発明のフィルムからなる袋は室内で６カ月間保管されても袋としての優れた強度（耐衝撃性）を保持するが、屋外で３ヶ月間放置されると容易に分解された。これは、本発明のフィルムは優れた初期の強度と適度な生分解性を有し、屋外の日光および雨水等によって生分解および劣化が促進されたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】耐衝撃性試験を行うに際して袋の落下方向を説明するための概念図である。
【図１】
2005280797.tif 000003