(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性プラスチックと脱核酸酵母を主成分とし、かつ厚さが１０〜２５０μｍであるプラスチックフィルムからなるプラスチック製包装袋。
【請求項２】
該プラスチックフィルムにおいて、脱核酸酵母を１〜５５重量％含有する請求項１記載のプラスチック製包装袋。
【請求項３】
該プラスチックフィルムがさらに、炭酸カルシウムを含有する請求項１又は２記載のプラスチック製包装袋。
【請求項４】
生分解性プラスチックが生分解性ポリエステルである請求項１〜３いずれか１項記載のプラスチック製包装袋。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載のプラスチックフィルムとクラフト紙からなる複合素材包装袋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用中は通常のプラスチックと同じように使えて、使用後は自然界の微生物によって、速やかに水と二酸化炭素に分解され、自然に還るプラスチック製包装袋及びクラフト紙とプラスチックフィルムからなる複合素材包装袋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生活様式の変化や生活水準、所得水準の向上等により、新しい商品があふれ、豊かな物質文化が形成されたが、これにともない、事業所や家庭から排出されるゴミの量も急増しており、ゴミ処理の問題は大きな社会問題となっている。
【０００３】
これらゴミ処理のうち、可燃プラスチックに関しては、一般にポリエチレン樹脂で代表される熱可塑性樹脂に各種顔料を添加したもの、あるいは添加しない熱可塑性樹脂に詰められたゴミを、焼却炉で焼却し、焼却後の残灰や燃え残りは埋立処分するという方法が採られている。
【０００４】
しかしながら、可燃ゴミの焼却処理には以下のような問題があった。すなわち、燃焼中に発生するダイオキシンの生成の問題、NOxによる大気汚染、焼却後に多量に発生する残灰や燃え残りを処分する埋め立て地等の不足、残灰中の有害成分の埋め立て地での漏洩、などである。また、可燃ゴミ中に燃焼カロリ−の高いプラスチック廃棄物やプラスチック製ゴミ袋が多量に含まれている場合には、焼却炉の炉内温度上昇の原因となって焼却炉が破損する等の問題があった。特に、ダイオキシンの生成の問題は、ダイオキシン類削減対策として新ガイドラインにおいて、緊急対策と恒久対策に区分し、また既設炉及び新設炉において排出濃度が規定された。
【０００５】
このような問題を解決する方法としては、例えば、低酸素濃度下で燃焼させてNOx量を抑制する方法、散水しながら燃焼するなどして炉内を一定温度以下にコントロ−ルし温度上昇による焼却炉の破損を防止する方法、有害物質を含んでいる残灰を不溶化処理し、さらにセメント固化してから埋め立て処分する方法等が提案されている。更に、可燃ゴミと一緒に焼却処分されるプラスチック製ゴミ袋についても、従来のゴミ袋に代えて、炭酸カルシウムを多量に含有させた半透明のゴミ袋を義務づけて、ゴミの減量化と燃焼カロリ−の低下を図る自治体もでてきている。
【０００６】
一方、一般に使用されている従来のプラスチックの代わりに土壌中で分解する生分解性のプラスチックが開発され、従来のプラスチックと区別して使用する動きが顕著になっている。生分解性プラスチックとは、使用中には通常のプラスチックと同じように使えて、使用後は自然界の微生物によって水と二酸化炭素に分解され、自然に還るプラスチックである。
【０００７】
しかし、従来の生分解性プラスチックは分解はされるが、多くは合成品であり、生態系に存在するものでなく、多くの微生物は栄養源として積極的に資化するものではない。そのため生分解性の良いプラスチックであっても、条件によっては分解に時間がかかることが問題であった。特に、プラスチック製包装袋及びクラフト紙とプラスチックフィルムからなる複合素材包装袋において、コンポスト処理や土中に埋めて処理する場合に、速やかに生分解されるものがなかった。早期に分解しないと、コンポスト処理及び土中に埋めて処理するときに、巻き付きや飛散が発生し、大きな問題となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、使用中には通常のプラスチックと同じように使えて、使用後は自然界の微生物によって速やかに水と二酸化炭素に分解され、自然に還るプラスチック製包装袋及びクラフト紙とプラスチックフィルムからなる複合素材包装袋を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、生分解性プラスチックと酵母を主成分とし、かつ厚さが１０〜２５０μｍであるプラスチックフィルムからなるプラスチック製包装袋によって達成された。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される生分解性プラスチックとは、生分解性プラスチックとして知られている全ての樹脂が使用可能である。例えば、ポリヒドロキシブチレート等の微生物が生産する樹脂、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、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、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール等の化学合成樹脂、さらに酢酸セルロース、熱可塑化澱粉等の天然物を変性した樹脂が使用可能である。物性面からは、生分解性ポリエステルが好ましい。生分解性ポリエステルとしては、前記したポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、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、ポリグリコール酸、ポリ乳酸などが挙げられる。特に、フィルムの柔軟性や生分解性の点から、ポリブチレンサクシネートが好ましい。
【００１１】
本発明における酵母に特に制限はなく、トルラ酵母、パン酵母、ビール酵母等の酵母を用いることができる。例えば、サッカロマイセス・セレピシェ（IFO 1954、IFO 0309、IAM 4274）、キャンディダ・ユーティリス（IFO 0619、ATCC 15239）、トルロプシス・ノダエンシス（IFO 1942）、トルロプシス・ステラタ（IFO 1953）、ハンゼヌラ・アノマラ（IFO l150）等があげられる。これらの酵母において、核酸など有用な内容物を取り除いた脱核酸酵母がより好ましい。これらは水抽出により、水溶性成分が除去されており、また酵母エキスのような熱処理に不安定なものも除かれているので、熱安定性が高く、また生分解性プラスチックの資化速度を大幅に上げることが出来る。本発明のプラスチックフィルムにおいて、酵母、脱核酸酵母が生分解性プラスチックに対して１〜５５重量％含有されることが好ましい。この範囲を外れると生分解性が悪化したり、フィルムの柔軟性や強度が劣化する。特に１０〜３０重量％の範囲が好ましい。
【００１２】
本発明では、さらに炭酸カルシウムを含有すると、酵母添加による着色性を緩和するという点で好ましい。本発明のプラスチックフィルムにおいて、炭酸カルシウムが５〜３０重量％含有されることが好ましい。この範囲を外れると着色性を緩和することが出来ず、フィルムの柔軟性や強度が劣化する。
【００１３】
本発明のプラスチックフィルムでは、上記成分のみからなるフィルムでもよいが、従来の他の添加剤も添加することができる。例えば、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、目やに防止剤を添加することができる。これらにおいて、本発明の生分解性プラスチック及び酵母、さらには炭酸カルシウムからなるプラスチックフィルムが９０重量％以上占めることが好ましい。
【００１４】
本発明のプラスチックフィルムは、厚さが１０〜２５０μｍである。この範囲を外れると、包装袋としての強度機能が損なわれる。
【００１５】
本発明のプラスチックフィルムは、通常、酵母と生分解性プラスチックを一定の割合で配合して、混練した後に成形体に加工する。使用する混練装置、成形装置に特に制限は無く、従来既知の装置が使用可能である。
【００１６】
例えば、混練装置としてはロールミル、インテンシブミキサー、単軸押出機、二軸押出機等が挙げられる。混練温度は、生分解性プラスチックの軟化点以上に設定する必要があるが、原料の特性や配合比、混練状況などに応じて適宜選択する。
【００１７】
また、フィルム成形加工する方法としては、例えばキャスティング法（溶液流延法）、Ｔ型ダイスやインフレーションダイを使用するエキストルージョン法（溶融押出法）、カレンダー法、二軸延伸法等が挙げられる。さらに表面酸化、ラミネート加工、コーティング加工、真空蒸着処理、帯電防止処理、発泡処理等も可能である。
【００１８】
本発明で使用されるプラスチック製包装袋とは、業務用及び家庭用のゴミ袋、スーパー等で使用されるレジ袋、５ｋｇ〜３０ｋｇ以上の内容物を入れる肥料袋、米麦などの穀類袋、無機及び有機の化学薬品袋、セメント袋、各種土壌袋、塩袋、道路塗装用塗料袋であり、クロスヤ−ンを含め、プラスチックのみで構成された包装袋である。又１００ｋｇ〜１ｔの内容物を入れる各種大型のフレキシブルコンテナ袋を含む。
【００１９】
さらに、本発明における複合素材包装袋とは、上記本発明で得られるプラスチックフィルムとクラフト紙からなるものである。これは、防湿性の要請のある各種クラフト紙袋である。例えば、外層はクラフト紙でプラスチックフィルムを袋にした内袋から構成される複合素材包装袋、クラフト紙とプラスチックフィルムが貼りあわせてあるラミネート原紙を使用した複合素材包装袋、クラフト紙とクロスヤ−ンが貼りあわせてあるラミネート原紙を使用した複合素材包装袋、２層以上の袋で層間にプラスチックフィルムを入れた複合素材包装袋、プラスチックフィルムをクラフト紙２枚で貼り合わせた複合素材ポリサンド紙を使用した複合素材包装袋、等である。紙袋には、ミシン袋と底貼袋がある。
【００２０】
本発明によって、積極的に資化されるプラスチックフィルムとすることができる。従来、コンポスト処理や土中に埋めて処理する場合、分解に時間がかかりすぎる場合は、巻き付きや飛散が発生しトラブルとなっていた。しかし、本発明により、トラブルになる前に早期に分解し、円滑にコンポスト処理及び土中に埋めて処理することが可能となる。
【００２１】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、その範囲に限定されるものではない。なお、例中の部及び％は、特に断らない限り、それぞれ重量部及び重量％を示している。
【００２２】
・試験項目および試験方法
（1）生分解性試験
促進試験として、コンポスター（松下電工製生ゴミ処理機、松下電工製「生ゴミイーターEH４３１」なお、生ゴミの代わりに食パンとドッグフード・水を定期的に投入する。）を使用し、試験片を１００ｍｍ×１００ｍｍにカットし、各５枚をコンポスターに投入、分解の状態を日もしくは週単位で適時回収して状態を目視で判定した。試験片がほぼバラバラになった時点を生分解性の終了点とした。
（2）フィルムの引張破断伸度及び強度
下記の条件で試験片の引っ張り破断伸度（％）及び破断強度（kgf/cm）を測定した。引っ張り破断伸度は、下記の式から算出した。
試験機  ：引張試験機（テンシロン、東洋製機製）
スピード：１００mm／min、  ロードセル：１００kg、
スパン：30mm、温度23℃、湿度50％RH
引っ張り破断伸度（％）＝（破断時の長さ／引っ張り前の長さ）×１００
【００２３】
実施例1
脱核酵母（商品名：酵母B  日本製紙（株）製）を目開き38μmの篩で分級した。篩を通過した脱核酵母10部と、ポリブチレンサクシネート（商品名：ビオノーレ  昭和高分子（株）製）90部をラボプラストミル（東洋精機（株）製）を用いて温度150℃で混練した。混練後熱圧プレス機を用いて下記の条件で熱圧成形し、厚さ６０μｍのフィルムを作製して試料とした。試験結果を表１に示す。
熱圧プレス条件温度  ：150℃
圧力  ：220kg／cm2
保持時間：約10分
【００２４】
実施例２、３、４
表１に示すように脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例１と同様にして試験を実施した。結果を表１に示す。
【００２５】
実施例５
実施例１においてフィルムの厚さを６０μｍから１５０μｍに変更した他は実施例1と同様にして試験を実施した。結果を表２に示す。
【００２６】
実施例６、７、８
表２に示す脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例５と同様にして試験を実施した。結果を表２に示す。
【００２７】
実施例９
実施例１においてフィルムの厚さを６０μmから２００μmに変更した他は実施例１と同様にして試験を実施した。結果を表３に示す。
【００２８】
実施例１０、１１、１２
表３に示す脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例９と同様にして試験を実施した。結果を表３に示す。
【００２９】
比較例１
脱核酵母無添加に変更した他は実施例1と同様にして試験を実施した。結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２，３
表１に示す脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例１と同様にして試験を実施した。結果を表１に示す。
【００３１】
比較例４
脱核酵母無添加に変更した他は実施例５と同様にして試験を実施した。結果を表２に示す。
【００３２】
比較例５、６
表１に示す脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例５と同様にして試験を実施した。結果を表２に示す。
【００３３】
比較例７
脱核酵母無添加に変更した他は実施例９と同様にして試験を実施した。結果を表３に示す。
【００３４】
比較例８、９
表３に示す脱核酵母とポリブチレンサクシネートの配合比率を変更した他は実施例９と同様にして試験を実施した。結果を表３に示す。
【００３５】
【表１】
表１  フィルムの厚さ  60μｍ
0003922033.tif 000002
PBS：ポリブチレンサクシネート
【００３６】
【表２】
表２  フィルムの厚さ  150μｍ
0003922033.tif 000003
【００３７】
【表３】
表３  フィルムの厚さ  200μｍ
0003922033.tif 000004
【００３８】
実施例１３
実施例1においてポリブチレンサクシネートの代わりにポリカプロラクトン及びポリ乳酸を使用して作製した厚さ１５０μmのフィルムについて生分解性試験を行なった結果、ポリブチレンサクシネートより時間がかかるが、１．５週間で分解した。尚、破断強度は7.5kgf/cmであった。
【００３９】
実施例１４
実施例1においてポリブチレンサクシネートと酵母の他に炭酸カルシウムのマスターバッチ（カルペットＡ）１０％を配合して作製した厚さ１５０μmのフィルムについて生分解性試験を行なった結果、１週間で分解した。外観が白いプラスチック製包装袋が得られた。尚、破断強度は6.5kgf/cmであった。
【００４０】
実施例１５
実施例１で得られたプラスチック製包装袋を内袋にし、２層クラフト紙袋(坪量８４ｇ／ｃｍ２)とからなる複合素材包装袋を作製、一部を地中に埋め、分解性を評価したところ、３週間で内袋がバラバラに分解した。
【００４１】
【発明の効果】
上記のように、プラスチックフィルムの厚さが１０〜２５０μｍであるプラスチック製包装袋において、ポリブチレンサクシネート等の生分解性樹脂単独では生分解が十分では無い。これに対して本発明のプラスチック製包装袋及び複合素材包装袋は十分な強度を有し、かつ生分解も早いことが明らかであり、産業上有用である。