(57)【要約】【課題】生分解性に加え、柔軟性や強度についても良好な特性を有し、これによって建設現場での実際の使用に耐え得る良好な生分解性シートを提供する。【解決手段】生分解性を有する樹脂製のシートであって、厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上である。この生分解性シートは、少なくとも澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとを含有してなるコンパウンドより成形されているのが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性を有する樹脂製のシートであって、
厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上であることを特徴とする生分解性シート。
【請求項２】
前記シートが、少なくとも澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとを含有してなるコンパウンドより成形されてなることを特徴とする請求項１記載の生分解性シート。
【請求項３】
前記澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとが、エステル置換度１．０以上の澱粉脂肪酸エステル、あるいは前記澱粉脂肪酸エステルを主成分とする熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂として含有されて、前記コンパウンドが形成されていることを特徴とする請求項２記載の生分解性シート。
【請求項４】
前記コンパウンドには柔軟化可塑剤が０．１重量部以上２０．０重量部以下の範囲内で含有されており、該柔軟化可塑剤は、フタル酸系可塑剤、脂肪族二塩基エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、多価アルコール系可塑剤、エポキシ化植物油系可塑剤、ポリエステル系可塑剤のうちの一種又は二種以上の混合物からなることを特徴する請求項２又は３に記載の生分解性シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場で使用される生分解性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築や土木に関する建設現場では、以下のような用途で汎用プラスチックシート（塩化ビニールシート、ポリエチレンシートなど）が大量に使用されている。
（１）軟弱地中に含まれる水や空気を強制的に除去し、地盤の密度・強度を増加させる地盤改良工法に用いられる気密シート。
（２）含水率が非常に高い建設現場で発生する建設排土や、海水・湖水中の浚渫土を、減容化・再利用するなどの目的で、土をシートで包み込み、脱水する際に使用される気密シート。
（３）浚渫土を砂で被覆して海底地盤を改良する際、砂が含水比の高い浚渫土に巻き込まれることを防止することを目的に設置される砂・浚渫土分離シート
（４）仮設テントなどに使用される膜シート（屋根材や減圧型を含む室内空間形成材など）
（５）アスベスト除去処理の際に使用される飛散防止用養生シート（減圧下に対応可能なシート）
【０００３】
このような建築・土木用のシートでは、作業性の点から施工時には柔軟性が求められ、また、施工後においては、適度な強度・伸びなどの性能（物性）、すなわち耐久性が求められている。
ところで、これら建築・土木用シートは、使用後に除去する必要があり、したがって除去に要する手間がかかり、また、産業廃棄物の発生や、その場合の産廃処理費の発生などといった問題があった。
【０００４】
このような背景から近年では、特に施工時の環境負荷低減、産業廃棄物の削減、周辺環境への影響低減などといった環境問題への配慮や、施工の効率化・省力化などを目的として、建設関連の現場では生分解性のフィルムやシートを使用した工法が強く要望されている。そして、このような要望に応えるものとして、例えば生分解性のフィルムからなるシート（養生シート）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０５７７６号公報
【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、建設現場で使用される、前記（１）〜（５）に示したような各種の用途に用いられるシート（フィルム）については、単に生分解性を備えるだけでは不十分であり、特に作業性や耐久性についてもある程度の特性を備えていることが重要であるとの認識が高まっている。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、生分解性に加え、柔軟性や強度についても良好な特性を有し、これによって建設現場での実際の使用に耐え得る良好な生分解性シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の生分解性シートは、生分解性を有する樹脂製のシートであって、厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下、弾性率が２００ＭＰａ以上、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上であることを特徴とする。
【０００８】
この生分解性シートによれば、生分解性を有することにより、例えば建築・土木に関する建設現場にて使用された後、土中で二酸化炭素と水とに分解し、最終的にはその形状を留めることなく散逸する。また、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下の樹脂製シートであるので、良好な柔軟性を有し、手触りなどの感触も良く、したがって施工時においてこのシートの取り扱いが容易になり、作業性が良好になる。また、厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下であり、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上であるので、施工後、外力によってこの生分解性シートにこれを収縮する力や引っ張る力が作用しても、これら外力に対応して支障無く伸縮するので、シートとしての機能が保持され、十分な耐久性が発揮される。
【０００９】
また、前記生分解性シートにおいては、前記シートが、少なくとも澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとを含有してなるコンパウンドより、押出成形加工やインフレーション成形加工などによって成形されているのが好ましい。
【００１０】
また、前記生分解性シートにおいては、前記澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとが、エステル置換度１．０以上の澱粉脂肪酸エステル、あるいは前記澱粉脂肪酸エステルを主成分とする熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂として含有されて、前記コンパウンドが形成されているのが好ましい。
【００１１】
また、前記生分解性シートにおいては、前記コンパウンドに柔軟化可塑剤が０．１重量部以上２０．０重量部以下の範囲内で含有されており、該柔軟化可塑剤は、フタル酸系可塑剤、脂肪族二塩基エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、多価アルコール系可塑剤、エポキシ化植物油系可塑剤、ポリエステル系可塑剤のうちの一種又は二種以上の混合物からなるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の生分解性シートによれば、生分解性を有することにより、前述したように使用後土中で分解し、散逸（消滅）するので、最終的に産業廃棄物を削減することができ、また、廃棄のための分別処理作業を省力化することができ、さらに、土中に廃棄された場合にも完全に分解するため環境への負荷を低減することができる。また、良好な柔軟性を有し、手触りなどの感触も良く、したがって施工時における取り扱いも容易になるため、作業性をより良好にすることができる。さらに、シートとしての機能を保持し、十分な耐久性を発揮するので、例えば施工後、屋外環境下にて土に接した状態で所定期間（例えば３ヶ月から６ヶ月）使用されていても、その間にシートとして要求される機能を良好に発揮するようになる。
【００１３】
したがって、本発明により、強度・柔軟性についてのバランスがとれており、施工時の作業性がよく、かつ使用期間中は目的とした機能を持続し、使用後埋設された場合には土中で分解することで散逸（消滅）し、環境への負荷を十分に低減できる建築・土木用の性分解性シート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】
【００１４】
以下、本発明の生分解性シートを詳しく説明する。
本発明の生分解性シートは、厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下の樹脂製のシートであって、特にその特性（物性）として、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上のものである。
このような物性を有する生分解性シートは、澱粉と、生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルと、を含有し、必要に応じて柔軟化可塑剤が添加されて形成されたコンパウンドより、シート状に成形されてなるものである。
【００１５】
ここで、生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとしては、以下のようなものが好適に使用される。
「脂肪族ポリエステル」
ＰＢＳ（ポリブチレンサクシネート）、ＰＢＳＡ（ポリブチレンサクシネートアジペート）、ＰＣＬ（ポリカプロラクタン）、ＰＥＳＡ（ポリエチレンサクシネートアジペート）
「芳香族脂肪族ポリエステル」
ＰＢＡＴ（ポリブチレンアジペートテレフタレート）、ＰＢＳＡＴ（ポリブチレンサクシネートアジペートテレフタレート）
【００１６】
また、前記澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとしては、エステル置換度１．０以上の澱粉脂肪酸エステル、あるいはこの澱粉脂肪酸エステルを主成分とする熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂の形態で好適に用いられる。すなわち、本発明の生分解性シートは、エステル置換度１．０以上の澱粉脂肪酸エステル、あるいはこの澱粉脂肪酸エステルを主成分とする熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂に、必要に応じて柔軟化可塑剤が添加されて混合され、改質されてコンパウンドに形成された後、押出成形加工やインフレーション成形加工などによって厚さ５０μｍ以上、６００μｍ以下のシートに成形されたものが好ましい形態となる。
【００１７】
また、生分解性シートが使用される環境が、水気の比較的少ない場所や湿気のある砂地、さらには寒冷地など特殊である場合、前記澱粉としては、未変性澱粉や軽度（置換度が一般的に０．５以下）の各種化工澱粉（修飾澱粉とも言い、エーテル化、エステル化などの変性を含む）を用いることもできる。すなわち、このように特殊な環境で用いられるものの場合、前記澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとしては、前記の未変性澱粉や軽度の各種加工澱粉（修飾澱粉）を、グリセリンやトリアセチンなどの油性可塑剤で可塑化し、その後、前記したような生分解性の脂肪酸ポリエステルあるいは生分解性の芳香族脂肪族ポリエステルとブレンドした樹脂が、好適に用いられるのである。
【００１８】
そして、このような樹脂からコンパウンドが形成され、このコンパウンドが押出成形加工やインフレーション成形加工などによって厚さ５０μｍ以上、６００μｍ以下のシートに成形されたことにより、本発明の生分解性シートが得られる。ここで、このようにして得られる生分解性シートは、前述したように、必要に応じて柔軟化可塑剤が添加されることなどにより、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上となるように調整されている。
【００１９】
ここで、前記澱粉と生分解性を有する脂肪族ポリエステルあるいは芳香族脂肪族ポリエステルとして、具体的には、生分解性を有する熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂（例えば、日本コンスターチ株式会社製「コーンポールＣＰＲ−Ｆ」）が好適に用いられる。このような熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂を用いることにより、得られる生分解性シートは、機械的強度（引張強度、伸び率）や柔軟性（弾性率）が前記した値（範囲）となり、施工期間中での劣化が防止されて良好な耐久性を有するようになり、また施工性にも優れ、使用後の生分解性の面でも十分な機能を発揮する、バランスのとれた機能性シートとなる。
【００２０】
このような熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂には、この樹脂１００重量部に対して、柔軟化可塑剤が０．１重量部以上２０．０重量部以下の範囲で配合（添加）・混合され、コンパウンドに形成される。柔軟化可塑剤を添加するのは、建設現場でのシートの取り扱い性を良好にすべく弾性率を低くし、これによって施工時の作業効率を向上させるためである。また、２０重量部以下とするのが好ましいのは、この重量部を越えてもシート化は可能であり、短期間であれば十分使用可能であるものの、長期間の使用、あるいは高い減圧状態での使用に関しては、強度面で不具合が生じるおそれがあるからである。さらに、０．１重量部以上とするのが好ましいのは、これより少ないと、柔軟化可塑剤を添加することによる効果がほとんど得られないからである。ただし、後述するように、使用する澱粉によっては柔軟化可塑剤を添加することなく、前記の各性状（物性等）を満足する生分解性シートを得ることもできる。
【００２１】
柔軟化可塑剤としては、フタル酸系可塑剤、脂肪族二塩基エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、多価アルコール系可塑剤、エポキシ化植物油系可塑剤、ポリエステル系可塑剤が好適に用いられ、これらのうちの一種、又は二種以上の混合物を用いることができる。具体的には、以下のようなものを挙げることができる。
「フタル酸系可塑剤（フタル酸エステル）」
フタル酸ジ２エチルヘキシル、フタル酸ジブチル、エチルフタリルエチレングリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレートなど。
「脂肪族二塩基エステル系可塑剤（脂肪族二塩基酸エステル）」
アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジ２エチルヘキシル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジｎ−アルキルなど。
「クエン酸エステル系可塑剤（クエン酸エステル）」
アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチルなど
「多価アルコール系可塑剤（多価アルコールエステル）」
トリアセチン、トリプロピオニンなど。
「エポキシ化植物油系可塑剤（エポキシ化植物油）」
エポキシ化大豆油・エポキシ化脂肪酸アルキルエステルなど。
「ポリエステル系可塑剤（ポリエステル）」
ポリ１，３−ブタンジオールアジペート、アジピン酸系ポリエステル商品（ＰＮ１５０、ＰＮ１６０、ＰＮ１７０、ＰＮ６５０：いずれも旭電化株式会社製）、ポリカプロラクトン、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、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートテレフタレートなど。
【００２２】
なお、前述したように本発明の生分解性シートにおいては、柔軟化可塑剤を必ずしも添加する必要はない。具体的には、澱粉の分子量が十分に低く、分子量が高い場合に比べて柔軟化され易い場合には、柔軟化可塑剤を添加しなくても、前記した２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下の弾性率に形成することが可能になる。その場合に、更に柔軟化可塑剤を添加すると、弾性率が前記範囲から外れ、軟らかくなり過ぎてかえって取り扱いに支障をきたすおそれが生じてしまう。したがって、このように澱粉の分子量が十分に低く、柔軟化可塑剤を添加しなくても弾性率が前記の所定範囲になる場合には、柔軟化可塑剤の添加を省略することができる。
【００２３】
このような生分解性シートは、特に建築や土木に関する建設現場において、以下のような用途に好適に使用される。
（１）軟弱地中に含まれる水や空気を強制的に除去し、地盤の密度・強度を増加させる地盤改良工法に用いられる気密シートとして。
（２）含水率が非常に高い建設現場で発生する建設排土や、海水・湖水中の浚渫土を、減容化・再利用するなどの目的で、土をシートで包み込み、脱水する際に使用される気密シートとして。
（３）浚渫土を砂で被覆して海底地盤を改良する際、砂が含水比の高い浚渫土に巻き込まれることを防止することを目的に設置される砂・浚渫土分離シートとして。
（４）仮設テントなどに使用される膜シート（屋根材や減圧型を含む室内空間形成材など）として。
（５）アスベスト除去処理の際に使用される飛散防止用養生シート（減圧下に対応可能なシート）として。
【００２４】
そして、このような用途に用いられることにより、本実施形態の生分解性シートによれば、生分解性を有することにより、例えば建築・土木に関する建設現場にて使用した後、土中で二酸化炭素と水とに分解し、最終的にはその形状を留めることなく散逸する。したがって、最終的に産業廃棄物を削減することができ、また、廃棄のための分別処理作業を省力化することができ、さらに、土中に廃棄された場合にも完全に分解するため環境への負荷を低減することができる。
【００２５】
また、弾性率が２００ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下の樹脂製シートであるので、良好な柔軟性を有し、手触りなどの感触も良く、したがって施工時においてこのシートの取り扱いが容易になるため、作業性を良好にすることができる。さらに、厚さが５０μｍ以上６００μｍ以下であり、引張強度が１０ＭＰａ以上、伸び率が２５０％以上であるので、施工後、外力によってこの生分解性シートにこれを収縮する力や引っ張る力が作用しても、これら外力に対応して支障無く伸縮するので、シートとしての機能が保持され、十分な耐久性が発揮される。よって、例えば施工後、屋外環境下にて土に接した状態で所定期間（例えば３ヶ月から６ヶ月）使用されていても、その間にシートとして要求される機能を良好に発揮するようになる。
【実施例】
【００２６】
次に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されないのはもちろんである。
（実施例１）
生分解性を有する熱可塑性澱粉脂肪酸エステル系樹脂（日本コンスターチ株式会社製「コーンポールＣＰＲ−Ｆ」）を原料として用い、これに柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）を５重量％添加し、コンパウンドを作製した。その後、このコンパウンドからＴダイ加工によって押出成形し、膜厚５００μｍの澱粉エステル系の生分解性シートを製造した。その際、シートの両面をコロナ処理した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率をＪＩＳなどに規定される方法で測定した。結果を以下の表１に示す。
また、後述する比較例と比較するため、耐候性、施工後性能も評価した。得られた結果を表２に示す。
【００２７】
（実施例２）
実施例１において、柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）に代えてフタル酸ジブチル（フタル酸エステル系可塑剤）を用いた。それ以外は実施例１と同じにして、生分解性シートを製造した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に併記する。
【００２８】
（実施例３）
実施例１において、柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）に代えてアジピン酸イソデシル（脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤）を用いた。それ以外は実施例１と同じにして、生分解性シートを製造した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に併記する。
【００２９】
（実施例４）
実施例１において、柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）に代えてｏ−アセチルクエン酸トリブチル（クエン酸エステル系可塑剤）を用いた。それ以外は実施例１と同じにして、生分解性シートを製造した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に併記する。
【００３０】
（実施例５）
実施例１において、柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）に代えてトリアセチン（多価アルコールエステル系可塑剤）を用いた。それ以外は実施例１と同じにして、生分解性シートを製造した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に併記する。
【００３１】
（実施例６）
実施例１において、柔軟化可塑剤としてエポキシ化大豆油（ＥＳＯ）に代えてポリ１，３−ブタンジオールアジペート（ポリエステル系可塑剤）を用いた。それ以外は実施例１と同じにして、生分解性シートを製造した。
得られた生分解性シートについて、弾性率、最大点荷重、引張強度、伸び率を実施例１と同様に測定した。結果を表１に併記する。
【００３２】
（比較例）
一般的な生分解性樹脂であるポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）を用いて、それぞれ膜厚が５００μｍのシートを成形し、前記実施例１のシートと同様にして引張強度、伸び（伸び率）、耐候性、施工後性能、弾性率をＪＩＳなどに規定される方法で測定した。結果を以下に示す表２に併記する。
【００３３】
実施例１〜実施例６で得られた生分解性シートの各物性（特性）を以下の表１に示す。
「表１」
縦                                   横
弾性率  最大点   引張強度  伸び率    弾性率  最大点   引張強度  伸び率
[MPa]  荷重[N]    [MPa]     [%]      [MPa]  荷重[N]    [MPa]     [%]
実施例
１      325     72       13.3      590       323     69       12.7      324
２      310     68       13.8      480       315     70       13.0      290
３      320     71       14.0      500       325     72       13.5      295
４      325     65       12.5      490       330     68       12.8      300
５      340     75       11.8      430       350     77       12.5      250
６      350     77       13.6      400       330     78       14.0      250
【００３４】
なお、表１中において「縦」は、試料の測定方向がシートの押出方向に沿う方向であることを示し、「横」は、試料の測定方向がシートの押出方向と直交する方向（幅方向）であることを示している。また、各シートの膜厚は全て５００μｍである。
表１に示したように、実施例１〜６の各シートは、いずれも本発明品として良好な物性（特性）を有していることが確認された。
【００３５】
次に、実施例１の生分解性シートと比較例の生分解性シートとを比較した結果を以下の表２に示す。
「表２」
引張強度    伸び    耐候性    施工後性能    弾性率
実施例１          ○        ○        ○          ○          ○
ＰＬＡ            ◎        ×        ○          ×          ×
ＰＢＳ            ○        ○        ×          ×          ○
表２に示したように、実施例１シートは、比較例品に比べ、全ての項目においてバランスの良い性能を有していることが確認された。