(57)【要約】【課題】  十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物、及び十分な水分の遮断性を有する容器を提供する。【解決手段】  生分解性樹脂組成物においては、粘土鉱物２の無機陽イオンの少なくとも一つが有機陽イオン３でイオン交換された層状の変性粘土鉱物を、ポリ乳酸１に分散させてあり、粘土鉱物２の重量に対する有機陽イオン３の重量の比は、粘土鉱物２の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、１６オングストローム以上である。容器は、上記生分解性樹脂組成物を含有する。【選択図】  図４
2005105162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土鉱物の無機陽イオンの少なくとも一つが有機陽イオンでイオン交換された層状の変性粘土鉱物を、ポリ乳酸に分散させた生分解性樹脂組成物において、
前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、
前記変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、１６オングストローム以上であることを特徴とする生分解性樹脂組成物。
【請求項２】
前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．８５倍以上１．２倍以下であ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】
前記粘土鉱物は、フッ素マイカであり、
前記有機陽イオンは、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオン、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオン、及び２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンからなる群より選択されることを特徴とする請求項１又は２記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項記載の生分解性樹脂組成物を含有することを特徴とする容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘土鉱物の無機陽イオンの少なくとも一つが有機陽イオンでイオン交換された層状の変性粘土鉱物をポリ乳酸に分散させた生分解性樹脂組成物、及び生分解性樹脂組成物を含有する容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球的規模での環境問題を考慮し、化粧品等の容器の樹脂材料として、従来の樹脂に代えて、自然環境の中で分解し得る高分子材料を利用することが提案されている。このような高分子材料としては、加水分解、微生物又は酵素によって分解される生分解性樹脂が挙げられる。生分解性樹脂は、最終的には、水及び二酸化炭素に分解されるため、生物濃縮及び環境ホルモン効果等を生じさせず、環境を汚染しない点で優れている。
【０００３】
このため、生分解性樹脂を容器の材料に用いることにより、環境を汚染しない容器を提供することができる。しかしながら、多くの生分解性樹脂は、そのガスバリア性が十分ではなく、生分解性樹脂を容器の材料として使用する場合には、容器のガスバリア性を高める必要があった。このように樹脂等の高分子のガスバリア性を高めるために、様々な技術が開発されてきている。
【０００４】
例えば、ガスバリア性及び力学特性を高めた高分子組成物として、高分子とその高分子中に分散された層状粘土鉱物とを含み、その層状粘土鉱物が全陽イオン交換容量の２５〜８５％が有機化剤で有機化された高分子組成物が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ガスバリア性、透明性、機械的特性などに優れたポリアミド成形体として、平均アスペクト比が８０以上、陽イオン交換容量が３０ミリ当量／１００ｇ以上の層状ケイ酸塩をホストとして、第四級アンモニウム塩をゲストとする層間化合物のうち平均粒径が１〜８０ミクロンであり、３００ミクロン以上の粒径を含まない層間化合物を、アミド樹脂に対して、灰分量として０．１〜１０重量％を添加及び分散させることによって製造され、分散後の層状ケイ酸塩の層間距離が５０オングストローム以上であるポリアミド成形体が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
さらに、ガスバリア性に優れた生分解性ポリエステル材料として、乳酸を主たる繰り返し単位とするポリエステル及び膨潤性層状ケイ酸塩からなる生分解性ガスバリア材料も開示されている（例えば、特許文献３参照）。ここで、膨潤性層状ケイ酸塩は、例えば、四つの互いに独立な、炭素数１〜３０のアルキル基又はアルキレンオキシ基が窒素原子に結合している第四級アンモニウムイオンで処理されたケイ酸塩である。
【０００７】
なお、上記のような乳酸を繰り返し単位とするポリエステル（ポリ乳酸）は、その原料が植物（トウモロコシなど）由来の原料であり、入手が容易である。よって、容器の材料としてポリ乳酸を用いれば、容器を安価に製造することができる。また、ポリ乳酸は、透明性、安全性、及び安定性の点でも優れている。
【特許文献１】特開２００１−１６４１３４号公報
【特許文献２】特開平１０−１６０８号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８７９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、容器に内容物として水性の液体を入れる場合にも、ポリ乳酸のみを用いて製造した容器は、通常の樹脂で製造した容器と比較して水分の遮断性が低いことが知られている。このため、ポリ乳酸のみで製造された容器に水性の液体を長期に亘って保管すると、内容物である水性の液体の保管中に、水分が蒸発してしまい、内容物の変質を引き起こすことになる。すなわち、生分解性樹脂であるポリ乳酸を容器の主材料として利用する場合には、容器が、水分の遮断性を有するように、容器の材料の水分に対する遮断性を向上させる必要がある。そこで、ポリ乳酸を主材料とする樹脂の水分に対する遮断性を向上させるために、上記のように、粘土鉱物の無機陽イオンの少なくとも一つが有機陽イオンでイオン交換された（層状ケイ酸塩などの）層状の変性粘土鉱物をポリ乳酸に添加することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、樹脂のガスバリア性を高める上記の技術を用いて調製したポリ乳酸及び層状の変性粘土鉱物の組成物では、ポリ乳酸を主成分とする樹脂組成物の水分の遮断性が不十分である。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物、及び十分な水分の遮断性を有する容器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】
【００１１】
請求項１記載の発明は、粘土鉱物の無機陽イオンの少なくとも一つが有機陽イオンでイオン交換された層状の変性粘土鉱物を、ポリ乳酸に分散させた生分解性樹脂組成物において、前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、前記変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、１６オングストローム以上であることを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、前記変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、１６オングストローム以上であるので、十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の生分解性樹脂組成物において、前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．８５倍以上１．２倍以下であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、前記粘土鉱物の重量に対する前記有機陽イオンの重量の比は、前記粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．８５倍以上１．２倍以下であるので、十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物をより確実に提供することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の生分解性樹脂組成物において、前記粘土鉱物は、フッ素マイカであり、前記有機陽イオンは、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオン、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオン、及び２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンからなる群より選択されることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、前記粘土鉱物は、フッ素マイカであり、前記有機陽イオンは、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオン、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオン、及び２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンからなる群より選択されるので、十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物をより容易に提供することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、容器において、請求項１乃至３いずれか１項記載の生分解性樹脂組成物を含有することを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至３いずれか１項記載の生分解性樹脂組成物を含有するので、十分な水分の遮断性を有する容器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、十分な水分の遮断性を有するポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物、及び十分な水分の遮断性を有する容器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】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。具体的には、本発明のポリ乳酸を含有する生分解性樹脂組成物について説明する。
【００２１】
本発明の生分解性樹脂組成物は、ポリ乳酸及び変性粘土鉱物を含む。変性粘土鉱物に使用される粘土鉱物は、その粒子が層状構造を有するものであり、ヘクトライト、サポナイト、モンモリロナイト、及びフッ素マイカなどのスメクタイトから選択することができる。変性粘土鉱物に使用される粘土鉱物は、単独の粘土鉱物でもよく、複数の粘土鉱物の混合物であってもよい。また、変性粘土鉱物においては、粘土鉱物が有する無機陽イオンの少なくとも一つ（一部）が有機陽イオンでイオン交換されている。
【００２２】
ここで、粘土鉱物に元来含まれている無機イオンをイオン交換する有機陽イオンは、長い疎水性の部分を有する有機陽イオンであることが望ましい。有機イオンの長い疎水性の部分は、有機高分子であるポリ乳酸などの生分解性樹脂との親和性を向上させることができる。すなわち、粘土鉱物の層に長い疎水性部分を有する有機イオンがイオン結合することで、粘土鉱物の層の間に生分解性樹脂の高分子との親和性の高い領域が形成され、粘土鉱物の層の間に生分解性樹脂の高分子が侵入し易くなる。このような有機陽イオンとしては、例えば、炭素数８以上の長いアルキル鎖を有するアンモニウムイオンが挙げられる。
【００２３】
本発明で使用する粘土鉱物が、例えば、フッ素マイカであるとすれば、有機陽イオンを、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオン、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオン、及び２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンからなる群より選択することが好ましい。また、上記の有機陽イオンでイオン交換したフッ素マイカは、ポリ乳酸との親和性が比較的高く、比較的均一に（フッ素マイカの層の塊を形成せずに）ポリ乳酸に分散する。
【００２４】
さらに、本発明においては、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比は、実質的に（すなわち、有効数字２桁で）、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さい。この粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比に関する０．７５倍より大きく１．５倍より小さい範囲は、０．７５倍及び１．５倍を含まない。また、本発明においては、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比は、好ましくは、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．８５倍以上１．２倍以下である。この粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比に関する０．８５倍以上１．２倍以下の範囲は、０．８５倍及び１．２倍を含む。
【００２５】
ここで、粘土鉱物の陽イオン交換容量（Ｃａｔｉｏｎ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ：ＣＥＣ）とは、粘土鉱物の乾燥質量１００ｇ当たりの（無機）陽イオンのミリグラム当量（ｍｅｑ／１００ｇ）であり、以下に述べるカラム浸透法により算出される数値を意味する。すなわち、長さ１２ｃｍ、内径１．３ｃｍの浸出管中に脱脂綿及び濾紙乳により５ｍｍの濾過層を作り、その上に石英砂と共に０．２ｇ以上１ｇ以下の層状粘度鉱物を充填し、これに１００ｍｌの１規定の酢酸アンモニウム液を４時間から２０時間かけて浸透させ、アンモニウムイオンで飽和させた層状粘度鉱物を得る。これを１００ｍｌの１０％食塩水で洗浄し、アンモニウムイオンを交換浸出させ、アンモニウムイオンの含有量を測定し、この値から層状粘度鉱物１００ｇ当たりの陽イオンのミリグラム当量（ｍｅｑ）を算出し、粘度鉱物の陽イオン交換容量とする。
【００２６】
なお、本発明で使用する変性粘土鉱物は、粘度鉱物の無機イオンをイオン交換している有機陽イオンだけでなく、有機陽イオン同志の相互作用によって粘度鉱物の層の間に留まっている有機陽イオンを含んでもよい。特に粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が粘度鉱物のＣＥＣの１倍を超えるときには、有機陽イオン同志の相互作用によって粘度鉱物の層の間に留まっている有機陽イオンが存在する。
【００２７】
加えて、変性粘土鉱物における粘土鉱物の層の間隔の平均値は、１６オングストローム以上である。この変性粘土鉱物における粘土鉱物の層の間隔の平均値に関する１６オングストローム以上の範囲は、１６オングストロームを含む。本発明においては、変性粘土鉱物における粘土鉱物の層の間隔の平均値が、有機陽イオンでイオン交換される前における粘土鉱物の層の間隔の平均値より大きく、また１６オングストローム以上であることが要求される。この場合には、変性粘土鉱物における粘土鉱物の層の間隔が十分広くなるため、それら粘土鉱物の層の間にポリ乳酸などの生分解性樹脂が侵入することが容易になる。
【００２８】
本発明の生分解性樹脂組成物では、このような粘土鉱物がポリ乳酸に分散して存在する。
【００２９】
図１に、本発明の生分解性樹脂組成物の構造を模式的に示す。図１に示すように、ポリ乳酸１に、有機陽イオン３でイオン交換した粘土鉱物２（変性粘土鉱物）を比較的均一に分散させることによって、本発明の生分解性樹脂組成物が得られる。
【００３０】
また、図２に、生分解性樹脂であるポリ乳酸に、有機陽イオンでイオン交換した粘土鉱物を分散させることによって得られた本発明の生分解性樹脂組成物の電子顕微鏡写真を示す。図２においては、ポリ乳酸に分散した、有機陽イオンでイオン交換した粘土鉱物（変性粘土鉱物）の微粒子が撮影されている。この有機陽イオンでイオン交換した粘土鉱物の集合体である微粒子は、約２００乃至２５０ｎｍの粒子径、及び約２０ｎｍの厚さを有する。ここで、有機陽イオンでイオン交換した粘土鉱物の一つの集合体には、おおよそ１０層の、有機陽イオンでイオン交換した粘土鉱物が含まれている。
【００３１】
上述のような本発明の生分解性樹脂組成物においては、粘土鉱物に元来含まれる無機イオンを長い疎水性部分を有する有機陽イオンでイオン交換することによって、粘土鉱物の層の間隔を、広げることができる。従って、ポリ乳酸が、粘土鉱物の層の間に容易に侵入することができるようになる。加えて、ポリ乳酸が、粘土鉱物の層の間に侵入することによって、変性粘土鉱物における粘土鉱物の層の間隔は、さらに増加する。このようにして、変性粘土鉱物における粘土鉱物の間隔は、十分広くなり、層状の変性粘土鉱物は、ポリ乳酸中で層の塊を形成せずに十分に（比較的均一に）分散する。
【００３２】
結果として、本発明の生分解性樹脂組成物で容器を形成した場合には、容器を水分が通過する際に、ポリ乳酸中に十分に分散した変性粘土鉱物の層が、水分の通過を妨げる有効な障壁となる。図３は、本発明の生分解性樹脂組成物で形成した容器における水分の通過を説明する図である。図３に示すように、容器内部に保管され水性の液体に由来する水分は、容器を形成する本発明の生分解性樹脂組成物において、ポリ乳酸１に分散された有機陽イオンでイオン交換された粘土鉱物２を回避して通過する。このため水分は、容器内部から容器の外側へ、長い複雑な経路を通過しなければならず、容器の内部から容器の外側へ通過することが困難である。よって、本発明の生分解性樹脂組成物は、容器内部に保管された水性の液体から水分が蒸発することを防止することができる（水分の遮断性を有する）。
【００３３】
ここで、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比を増加させると、変性粘土鉱物の層の間隔も増加する傾向にある。図４（ａ）及び（ｂ）は、有機陽イオンの量と変性粘土鉱物の層の間隔との関係を示す。
【００３４】
上述のように、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比は、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、好ましくは０．８５倍以上１．２倍以下である。
【００３５】
粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍以下であると、すなわち、有機陽イオンの量が少ないと、変性粘土鉱物の層の間隔が減少して、ポリ乳酸などの高分子が、変性粘土鉱物の層の間に侵入することが困難になる。図４（ａ）は、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍以下である場合を示し、有機陽イオン３の量が少ないと、変性粘土鉱物における粘土鉱物２の層の間隔が減少することを表す。結果として、ポリ乳酸などの生分解性樹脂に変性粘土鉱物の層の塊が形成され、層状の変性粘土鉱物が十分に分散せず、水分の遮断性を向上させることができない。
【００３６】
逆に、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の１．５倍以上であると、変性粘土鉱物の層の間隔は増加するが、変性粘土鉱物の層の間における空間に占める有機陽イオンの容積が増加し（有機陽イオンが密集し）、やはりポリ乳酸などの高分子が、粘土鉱物の層の間に侵入することが困難になる。図４（ｂ）は、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の１．５倍以上である場合を示し、有機陽イオン３の量が多いことで、変性粘土鉱物における粘土鉱物２の層の間隔が増加するが、変性粘土鉱物における粘土鉱物２の層の間における空間に占める有機陽イオン３の割合が高くなることを表す。結果として、この場合にもポリ乳酸に層状の変性粘土鉱物が十分に分散せず、水分の遮断性を向上させることができない。従って、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さいとき、ポリ乳酸などの生分解性樹脂において層状の変性粘土鉱物が十分に分散し、水分の遮断性を向上させることができる。
【００３７】
また、ポリ乳酸などの生分解性樹脂において層状の変性粘土鉱物が十分に分散するときには、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、有機陽イオンの種類に依存するが、１６オングストローム以上である。
【００３８】
上述のようなポリ乳酸に変性粘土鉱物を分散させて得られる生分解性樹脂組成物は、容器に十分な水分の遮断性を付与することができる。また、本発明の生分解性樹脂組成物で形成した容器は、有機陽イオンでイオン交換された粘土鉱物を生分解性樹脂に分散させているため、十分な剛性及び耐熱性を有する。
【００３９】
よって、上述のような生分解性樹脂組成物を用いて容器を製造すれば、十分な強度、耐熱性、及び水分の遮断性を有する容器を提供することができる。よって、本発明の容器は、一般的に、任意の容器に適用できるが、特に液体を長期間保管する容器として好適であり、例えば、液状化粧品を保管する化粧品の容器として用いることができる。
【００４０】
次に、本発明の生分解性樹脂組成物及び容器の製造方法について説明する。まず、本発明で使用する変性粘土鉱物を、粉砕した粘土鉱物と、有機陽イオンを含む塩の水溶液とを混合し、通常のイオン交換を行うことで調製することができる。ここで、有機陽イオンの塩の量は、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さいように、調節する。本発明の生分解性樹脂組成物は、ポリ乳酸に変性粘土鉱物を溶融及び混練することで調製される。このようにして調製された本発明の生分解性樹脂組成物を、熱プレス、ブロー成形、インジェクション成形、押し出し成形、真空成形などの方法で所望の容器の形状に成形することで、本発明の容器を製造することができる。
【００４１】
なお、本発明で使用する変性粘土鉱物の層の間隔、及び本発明の生分解性樹脂組成物においてポリ乳酸が層の間に侵入した変性粘土鉱物の層の間の間隔（の平均値）は、一般的なＣｕＫα線などを使用したＸ線回折の方法を用いて測定することができる。よって、変性粘土鉱物をポリ乳酸と混練する前に、Ｘ線回折を使用して、変性粘土鉱物の層の間隔の平均値が、１６オングストローム以上であることを確認することができる。
【００４２】
（実施例１）
本実施例では、生分解性樹脂であるポリ乳酸、及び粘土鉱物としてコープケミカルより入手可能な合成マイカ（フッ素マイカ、商品名ＭＥ１００）を使用した。この合成マイカの組成は、Ｎａ０．６６Ｍｇ２．６３（Ｓｉ３．９８Ａｌ０．０２）Ｏ１０．０２Ｆ１．９６であり、その陽イオン交換容量ＣＥＣは、１２０ｍｅｑ／１００ｇであった。この合成マイカの無機陽イオンを、有機陽イオンであるドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウム）イオン
【００４３】
【化１】
2005105162.tif 000003
の塩（ライオンアクゾより入手可能な商品名エソカードＣ１２）を用いてイオン交換した。ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウム）イオンでイオン交換した合成マイカ（以下、有機変性マイカと呼ぶことにする）を、ポリ乳酸に加えて溶融混練して生分解性樹脂組成物を調製した後、熱プレスを行って得られたシートをＸ線回折に用いた。
【００４４】
ここで、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．５倍、０．７５倍、０．８５倍、及び１．０倍となるように有機変性マイカを調製した。調製した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、ポリ乳酸と溶融混練する前に、Ｘ線回折を用いて測定した。また、各有機変性マイカをポリ乳酸に添加して溶融混練した生分解性樹脂組成物についても、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、Ｘ線回折によって測定した。
【００４５】
ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．５倍、０．７５倍、及び１．０倍となるように調整した各有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を図５に示す。図５において、横軸は、Ｘ線の回折角θの２倍、縦軸は、回折Ｘ線の相対強度を示す。なお、使用した入射Ｘ線は、ＣｕのＫα線である。図５に示すように、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が大きくなるにつれて、Ｘ線スペクトルのピークに対応する回折角θは、減少する。回折角θが小さいほど、有機変性マイカの層の間隔が、大きいため、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する量が多くなるにつれて、生分解性樹脂組成物における有機変性マイカの層の間隔の平均値が、大きくなることがわかる。
【００４６】
また、ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の１．０倍である有機変性マイカに対する、ポリ乳酸との溶融混練前後におけるＸ線回折の測定結果を図６に示す。図６において、横軸は、Ｘ線の回折角θの２倍、縦軸は、回折Ｘ線の相対強度を示す。なお、使用した入射Ｘ線は、ＣｕのＫα線である。図６における上側のグラフは、有機変性マイカをポリ乳酸に添加して溶融混練した生分解性樹脂組成物の回折Ｘ線のスペクトル、下側のグラフは、ポリ乳酸と溶融混練する前の有機変性マイカの回折Ｘ線のスペクトルである。図６において、ポリ乳酸と溶融混練する前の有機変性マイカの層の間隔の平均値は、２１Åであり、生分解性樹脂組成物における有機変性マイカの層の間隔の平均値は、３２Åである。よって、ポリ乳酸と有機変性マイカを溶融混練することで、ポリ乳酸の侵入により、有機変性マイカの層の間隔の平均値が増加することがわかる。以上のように、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値が、ポリ乳酸と溶融混練する前における各有機変性マイカの層の間隔の平均値よりも大きい場合には、分散性が良好である（○）とし、それ以外では、分散性が良好でない（×）とした。
【００４７】
有機陽イオンの量のそれぞれに対する有機変性マイカの層の間隔の平均値及びポリ乳酸における有機変性マイカの分散性に関する結果を表１に示す。
【００４８】
表１：ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウム塩を用いた例
【００４９】
【表１】
2005105162.tif 000004
表１の結果より、生分解性樹脂であるポリ乳酸、粘土鉱物として合成マイカ、有機陽イオンとしてドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンを使用した場合には、合成マイカに対する有機陽イオンの重量比が、少なくとも０．８５倍及び１．０倍のときに分散性が良好であり、水分に対する遮断性が高くなることがわかる。また、このとき、溶融混練前における有機変性マイカの層の間隔の平均値は、いずれも２１Åである。
【００５０】
なお、図５及び図６に示すようにＸ線回折における回折Ｘ線のピークの幅が、溶融混練後にも比較的狭いことから、図１に示すように、有機変性マイカの層の間隔は、比較的均一であり、ポリ乳酸中に層状の有機変性マイカが十分に分散していると考えられる。
【００５１】
（実施例２）
本実施例では、生分解性樹脂であるポリ乳酸、及び粘土鉱物としてコープケミカルより入手可能な合成マイカ（フッ素マイカ、商品名ＭＥ１００）を使用した。この合成マイカの組成は、Ｎａ０．６６Ｍｇ２．６３（Ｓｉ３．９８Ａｌ０．０２）Ｏ１０．０２Ｆ１．９６であり、その陽イオン交換容量ＣＥＣは、１２０ｍｅｑ／１００ｇであった。この合成マイカの無機陽イオンを、有機陽イオンであるビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオン
【００５２】
【化２】
2005105162.tif 000005
の塩を用いてイオン交換した。ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンでイオン交換した合成マイカ（以下、有機変性マイカと呼ぶことにする）を、ポリ乳酸に加えて溶融混練して生分解性樹脂組成物を調製した後、熱プレスを行って得られたシートをＸ線回折に用いた。
【００５３】
ここで、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．７５倍、１．０倍、１．２倍、及び１．５倍となるように有機変性マイカを調製した。調製した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、ポリ乳酸と溶融混練する前に、Ｘ線回折を用いて測定した。また、各有機変性マイカをポリ乳酸に添加して溶融混練した生分解性樹脂組成物についても、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、Ｘ線回折によって測定した。
【００５４】
ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．７５倍、１．０倍、及び１．５倍となるように調整した各有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を図７に示す。図７において、横軸は、Ｘ線の回折角θの２倍、縦軸は、回折Ｘ線の相対強度を示す。なお、使用した入射Ｘ線は、ＣｕのＫα線である。図７に示すように、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が大きくなるにつれて、Ｘ線スペクトルのピークに対応する回折角θは、減少する。回折角θが小さいほど、有機変性マイカの層の間隔が、大きいため、ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンの合成マイカに対する量が多くなるにつれて、生分解性樹脂組成物における有機変性マイカの層の間隔の平均値が、大きくなることがわかる。
【００５５】
なお、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値が、ポリ乳酸と溶融混練する前における各有機変性マイカの層の間隔の平均値よりも大きい場合には、分散性が良好である（○）とし、それ以外では、分散性が良好でない（×）とした。
【００５６】
有機陽イオンの量のそれぞれに対する有機変性マイカの層の間隔の平均値及びポリ乳酸における有機変性マイカの分散性に関する結果を表２に示す。
【００５７】
表２：ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウム塩を用いた例
【００５８】
【表２】
2005105162.tif 000006
表２の結果より、生分解性樹脂であるポリ乳酸、粘土鉱物として合成マイカ、有機陽イオンとしてビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンを使用した場合には、合成マイカに対する有機陽イオンの重量比が、少なくとも１．０倍及び１．２倍のときに分散性が良好であり、水分に対する遮断性が高くなることがわかる。また、これらの場合に、溶融混練前における有機変性マイカの層間隔の平均値は、それぞれ２６Å及び２９Åである。
【００５９】
なお、Ｘ線回折における回折Ｘ線のピークの幅が、溶融混練後にも比較的狭いことから、図１に示すように、有機変性マイカの層の間隔は、比較的均一であり、ポリ乳酸中に層状の有機変性マイカが十分に分散していると考えられる。
【００６０】
（実施例３）
本実施例では、生分解性樹脂であるポリ乳酸、及び粘土鉱物としてコープケミカルより入手可能な合成マイカ（フッ素マイカ、商品名ＭＥ１００）を使用した。この合成マイカの組成は、Ｎａ０．６６Ｍｇ２．６３（Ｓｉ３．９８Ａｌ０．０２）Ｏ１０．０２Ｆ１．９６であり、その陽イオン交換容量ＣＥＣは、１２０ｍｅｑ／１００ｇであった。この合成マイカの無機陽イオンを、有機陽イオンである２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオン
【００６１】
【化３】
2005105162.tif 000007
の塩を用いてイオン交換した。２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンでイオン交換した合成マイカ（以下、有機変性マイカと呼ぶことにする）を、ポリ乳酸に加えて溶融混練して生分解性樹脂組成物を調製した後、熱プレスを行って得られたシートをＸ線回折に用いた。
【００６２】
ここで、２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．５倍、０．７５倍、０．８５倍、１．０倍、１．２倍、及び１．５倍となるように有機変性マイカを調製した。調製した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、ポリ乳酸と溶融混練する前に、Ｘ線回折を用いて測定した。また、各有機変性マイカをポリ乳酸に添加して溶融混練した生分解性樹脂組成物についても、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値を、Ｘ線回折によって測定した。
【００６３】
２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が、合成マイカの陽イオン交換容量の０．２５倍、０．５倍、０．７５倍、１．０倍、及び１．５倍となるように調整した各有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を図８に示す。図８において、横軸は、Ｘ線の回折角θの２倍、縦軸は、回折Ｘ線の相対強度を示す。なお、使用した入射Ｘ線は、ＣｕのＫα線である。図８に示すように、２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比が大きくなるにつれて、Ｘ線スペクトルのピークに対応する回折角θは、減少する。回折角θが小さいほど、有機変性マイカの層の間隔が、大きいため、２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンの合成マイカに対する量が多くなるにつれて、生分解性樹脂組成物における有機変性マイカの層の間隔の平均値が、大きくなることがわかる。
【００６４】
なお、ポリ乳酸が層の間に侵入した各有機変性マイカの層の間隔の平均値が、ポリ乳酸と溶融混練する前における各有機変性マイカの層の間隔の平均値よりも大きい場合には、分散性が良好である（○）とし、それ以外では、分散性が良好でない（×）とした。
【００６５】
有機陽イオンの量のそれぞれに対する有機変性マイカの層の間隔の平均値及びポリ乳酸における有機変性マイカの分散性に関する結果を表３に示す。
【００６６】
表３：２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウム塩を用いた例
【００６７】
【表３】
2005105162.tif 000008
表３の結果より、生分解性樹脂であるポリ乳酸、粘土鉱物として合成マイカ、有機陽イオンとして２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンを使用した場合には、合成マイカに対する有機陽イオンの重量比が、少なくとも０．８５倍、１．０倍、及び１．２倍のときに分散性が良好であり、水分に対する遮断性が高くなることがわかる。また、このとき、溶融混練前の有機変性マイカの層間隔の平均値は、１６Å、１７Å、及び２４Åである。
【００６８】
なお、Ｘ線回折における回折Ｘ線のピークの幅が、溶融混練後にも比較的狭いことから、図１に示すように、有機変性マイカの層の間隔は、比較的均一であり、ポリ乳酸中に層状の有機変性マイカが十分に分散していると考えられる。
【００６９】
（比較例）
本比較例では、生分解性樹脂であるポリ乳酸、及び粘土鉱物としてコープケミカルより入手可能な合成マイカ（フッ素マイカ、商品名ＭＥ１００）を使用した。この合成マイカの組成は、Ｎａ０．６６Ｍｇ２．６３（Ｓｉ３．９８Ａｌ０．０２）Ｏ１０．０２Ｆ１．９６であり、その陽イオン交換容量ＣＥＣは、１２０ｍｅｑ／１００ｇであった。この合成マイカの無機陽イオンを、有機陽イオンであるビス（ヒドロキシポリオキシエチレン）＝メチル＝オレイルアンモニウムイオン
【００７０】
【化４】
2005105162.tif 000009
の塩を用いてイオン交換し、有機変性マイカ（以下、ＭＥ２５と呼ぶことにする）を調製した。なお、ビス（ヒドロキシポリオキシエチレン）＝メチル＝オレイルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比は、熱天秤重量測定により４３％であった。また、このビス（ヒドロキシポリオキシエチレン）＝メチル＝オレイルアンモニウムイオンの合成マイカに対する重量比は、合成マイカの陽イオン交換容量の０．５倍に相当する。  
次に、実施例１、２、及び３と同様にして、この有機変性マイカＭＥ２５をポリ乳酸に加えて溶融混練して生分解性樹脂組成物を調製した後、熱プレスを行って得られたシート（以下、ＭＥ２５−ＰＬＡと呼ぶことにする）をＸ線回折に用いた。
【００７１】
有機変性マイカＭＥ２５の層の間隔の平均値を、ポリ乳酸に加える前に、Ｘ線回折を用いて測定した。また、有機変性マイカＭＥ２５をポリ乳酸に加えて得られた樹脂組成物のシートＭＥ２５−ＰＬＡについても、ポリ乳酸が層の間に侵入した有機変性マイカの層の間隔の平均値を、Ｘ線回折によって測定した。有機変性マイカＭＥ２５及び樹脂組成物のシートＭＥ２５−ＰＬＡに対するＸ線回折の測定結果を図９に示す。図９において、横軸は、Ｘ線の回折角θの２倍、縦軸は、回折Ｘ線の相対強度を示す。なお、使用した入射Ｘ線は、ＣｕのＫα線である。
【００７２】
図９に示すように、Ｘ線回折によって測定された、ポリ乳酸と混合する前における有機変性マイカＭＥ２５の層の間隔及び樹脂組成物ＭＥ２５−ＰＬＡにおける有機変性マイカの層の間隔は、ほぼ同一（約３２オングスローム）であった。このように有機変性マイカの層の間隔の広がりは、確認されなかったため、本比較例において調製した有機変性マイカＭＥ２５のポリ乳酸への分散性は良好でないことがわかる。
【００７３】
本比較例では、変性粘土鉱物の層の間隔の平均値は、約３２オングストロームであるが、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．５倍であるため、変性粘土鉱物のポリ乳酸に対する分散性は、良好ではなく、樹脂組成物の水分の遮断性も不十分となる。
【００７４】
以上の実施例及び比較例から、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、粘土鉱物の陽イオン交換容量の０．７５倍より大きく１．５倍より小さく、かつ、変性粘土鉱物の層の間隔の平均値が、１６オングストローム以上である変性粘土鉱物を用いることで、ポリ乳酸を主成分とした十分な水分の遮断性を有する生分解性樹脂組成物を提供することができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の生分解性樹脂組成物の構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の生分解性樹脂組成物の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図３】本発明の生分解性樹脂組成物で形成した容器における水分の通過を説明する図である。
【図４】有機陽イオンの量と変性粘土鉱物の層の間隔との関係を示す図であり、（ａ）は、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、０．７５倍以下である場合、（ｂ）は、粘土鉱物の重量に対する有機陽イオンの重量の比が、１．５倍以上である場合を示す。
【図５】ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンでイオン交換した有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を示す図である。
【図６】ドデシル＝ビス（ヒドロキシエチル）＝メチルアンモニウムイオンでイオン交換した有機変性マイカ及びポリ乳酸に分散させた有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を示す図である。
【図７】ビス（ヒドロキシエチル）＝メチル＝オクタデシルアンモニウムイオンでイオン交換した有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を示す図である。
【図８】２−カルボキシエチル＝ドデシル＝ジメチルアンモニウムイオンでイオン交換した有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を示す図である。
【図９】ビス（ヒドロキシポリオキシエチレン）＝メチル＝オレイルアンモニウムイオンでイオン交換した有機変性マイカ及びポリ乳酸に分散させた有機変性マイカに対するＸ線回折の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
１    ポリ乳酸
２    粘土鉱物
３    有機陽イオン
【図１】
2005105162.tif 000010
【図２】
2005105162.tif 000011
【図３】
2005105162.tif 000012
【図４】
2005105162.tif 000013
【図５】
2005105162.tif 000014
【図６】
2005105162.tif 000015
【図７】
2005105162.tif 000016
【図８】
2005105162.tif 000017
【図９】
2005105162.tif 000018