(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ＪＩＳ Ｋ ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ荷重）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が９０℃以上である、琥珀酸およびアジピン酸と、エチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールとの直鎖状共重合体３１〜５９重量％、
（Ｂ）ＪＩＳ Ｋ ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が９０℃以上である、琥珀酸とエチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールと３官能以上のオキシカルボン酸を反応して得られる、分岐構造を持った（共）重合体１１〜２９重量％、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｋ ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が１５０℃以上である、ポリ乳酸樹脂樹脂１１〜４９重量％〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量％〕を主成分とする混合物１００重量部に対し、
（Ｄ）滑剤０．６〜１．９重量部を添加した樹脂組成物を用いたネットまたはシートよりなる生分解性水切り袋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生ゴミなどを収集したのち、生分解性を有するために堆肥化が可能な生分解性水切り袋を製造するのに適した樹脂組成物、およびこの樹脂組成物を用いたネットまたはシートから製造される生分解性水切り袋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、台所などで発生する生ゴミを入れる目的で、水切り性の良い、ネット状や、小さい穴が無数に開けられた袋が、排水口や三角コーナーに用いられている。穴の無い袋であると、底部に水が溜まり重量が嵩んだり、穿孔時に汚水が漏れたり、通気性がほとんどなく悪臭が発生するなど、この用途には不向きであるためである。従来、このような水切り袋は、ポリエチレンなどの非生分解性の素材からできているものが主流であるために、生ゴミを堆肥化する際には分別しなければならず、手間がかかり悪臭に曝されてしまうという問題がある。
そこで、堆肥中に放置しても、微生物による分解、いわゆる生分解を受け、炭酸ガスと水というクリーンな物質に変化する生分解性樹脂が、地球環境への負担が少ないという観点から、脚光を浴びている。このように、生分解性樹脂は、容器包装などで実用化が始まっており、水切り袋の素材としても検討され始めている。
【０００３】
生分解性樹脂には、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−３−ヒドロキシバリレート）ランダム共重合体に代表される脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、澱粉、セルロース化合物やポリビニルアルコールなどがあり、これらは単体の他にブレンドやアロイの形で使用されている。これらの生分解性樹脂は、樹脂ごとに差があるものの、適切な条件下において堆肥中で生分解される性質を有している。
【０００４】
しかしながら、上記の樹脂は、成形加工性、柔軟性、剛性、強度などで、一長一短の特徴を有しており、水切り袋の素材として不適当なものもある。例えば、以下に述べるような問題点がある。すなわち、澱粉と変性ポリビニルアルコールのアロイは、成形温度と分解温度が近いため加工条件の幅が狭く、また成形品の耐水性が低い。セルロース系のものは、単体では非常に硬いので可塑化しなければならない。ポリカプロラクトンは、融点が低いため、高温で使用する用途では変形してしまい、水切り袋には不向きである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のポリエチレン製ネット状の水切り袋と同等の性能を有し、かつ生ゴミを入れたのち、分別しなくとも、堆肥化が可能な生分解性水切り袋を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（Ａ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が９０℃以上である、琥珀酸およびアジピン酸と、エチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールとの直鎖状共重合体（以下「（Ａ）直鎖状共重合体」ともいう）３１〜５９重量％、
（Ｂ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が９０℃以上である、琥珀酸とエチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールと３官能以上のオキシカルボン酸を反応して得られる、分岐構造を持った（共）重合体（以下「（Ｂ）分岐状（共）重合体」ともいう）１１〜２９重量％、
（Ｃ）ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０（温度；１９０℃、荷重；２．１６ｋｇ）におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下、かつ、融点が１５０℃以上である、ポリ乳酸樹脂１１〜４９重量％〔ただし、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＝１００重量％〕を主成分とする混合物１００重量部に対し、
（Ｄ）滑剤０．６〜１．９重量部
を添加した樹脂組成物、ならびに、この樹脂組成物を用いたネットまたはシートよりなる生分解性水切り袋に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、樹脂の組成を工夫することにより、上記の生分解性樹脂の問題を解決することができ、また、成形方法においても改良を行い、この樹脂組成物から、ネット状の水切り組成物を得たものである。
【０００８】
本発明においては、樹脂組成物に、（Ａ）琥珀酸およびアジピン酸と、エチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールとの直鎖状共重合体を用いることにより、他の生分解性樹脂には見られない優れた強度、柔軟性および加工性を持たせることができる。この（Ａ）直鎖状共重合体にアジピン酸が導入されていないと、堆肥中での生分解性が極めて遅くなり、堆肥化の上で支障がでる。好ましいアジピン酸の割合は、（Ａ）成分を構成するジカルボン酸成分中に、１．０〜３０．０モル％、さらに好ましくは１０．０〜３０．０モル％である。
【０００９】
なお、（Ａ）直鎖状共重合体は、脂肪族ジカルボン酸とグリコール成分との通常のポリエステル重合反応により製造することができる。
また、（Ａ）直鎖状共重合体の分子量は、ポリスチレン換算の数平均分子量で、通常、１．０万〜３０．０万、好ましくは３．０万〜３０．０万である。
【００１０】
（Ａ）直鎖状共重合体の樹脂組成物中の配合割合は、混合物中に、３１〜５９重量％、好ましくは４０〜５５重量％である。３１重量％未満であると、得られるシートやネットの柔軟性が失われ、一方、５９重量％を超えると、結晶化が遅くなるため、成形時にネックインが大きくなり、ネットに成形した場合には充分な製品幅が得られない。
【００１１】
本発明においては、混合組成物に（Ｂ）琥珀酸とエチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールと３官能以上のオキシカルボン酸を反応して得られる、分岐構造を持った共重合体を用いることにより、上記の（Ａ）直鎖状共重合体単独の場合より結晶化速度を速くすることができ、成形時にネックインを小さく抑えることが可能となる。
分岐構造をもたせるために、（Ｂ）分岐状（共）重合体を製造する際に用いられる、３官能以上のオキシカルボン酸としては、（ａ）１個のヒドロキシル基と２個のカルボキシル基とを同一の分子中に有するタイプ、（ｂ）２個のヒドロキシル基と１個のカルボキシル基とを同一分子中に有するタイプのいずれも使用できる。例えば、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、分岐構造を持つ（共）重合体を得ることができればどのようなものであってもよい。
３官能以上のオキシカルボン酸の割合は、全酸成分中に、０．１〜５．０モル％、好ましくは０．５〜５．０モル％、さらに好ましくは、１．０〜３．０モル％である。
【００１２】
なお、（Ｂ）分岐状（共）重合体は、琥珀酸とエチレングリコールおよび／または１，４−ブタンジオールと３官能以上のオキシカルボン酸を用い、通常のポリエステル重合反応により製造することができる。
また、（Ｂ）分岐状（共）重合体の分子量は、ポリスチレン換算の数平均分子量で、通常、１．０万〜３０．０万、好ましくは３．０万〜３０．０万である。
【００１３】
この（Ｂ）分岐状（共）重合体の樹脂混合物中の配合割合は、１１〜２９重量％、好ましくは１５〜２５重量％である。１１重量％未満であると、充分な効果が得られず、一方、２９重量％を超えると、この樹脂組成物から得られる、シートやネットの伸びが失われ生分解性も低下する。
【００１４】
本発明では、樹脂混合物に（Ｃ）ポリ乳酸樹脂を配合することにより、剛性が大きくなり、また融点が高くなるため後加工時のヒートシール性および裁断性を向上することができる。
本発明に用いられる（Ｃ）ポリ乳酸樹脂としては、ポリ乳酸を主成分とする脂肪族ポリエステルが挙げられる。これは、ポリマー中に占める乳酸に由来する成分が５０重量％以上のもので、例えば、（１）ポリ乳酸ホモポリマー、（２）ポリ乳酸に他の脂肪族ポリエステル形成性原料を少量（５０重量％以下）ブロック共重合したもの、（３）ポリ乳酸に他の脂肪族ポリエステル形成性原料を微量（１０重量％以下）ランダム共重合したものなどが挙げられる。
【００１５】
ポリ乳酸に共重合可能な脂肪族のポリエステル形成性原料としては、（ａ）グリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸などのような脂肪族ヒドロキシカルボン酸、（ｂ）グリコリド、ブチロラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン、（ｃ）エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオールなどのような脂肪族ジオール、（ｄ）ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチルプロピルエーテルグリコール、ビスヒドロキシエチルプロパン、ビスヒドロキシプロピルブタン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレンエーテルなどのような脂肪族ポリエーテルグリコール、これらの共重合体およびこれらのオリゴマー、（ｅ）ジヒドロキシブチルカーボネート、ジヒドロキシヘキシルカーボネート、ポリブチレンカーボネート（グリコール）、ポリヘキサンカーボネート（グリコール）、ポリオクタンカーボネート（グリコール）などの脂肪族ポリカーボネートグリコール、これらの共重合体およびオリゴマー、（ｆ）琥珀酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などが挙げられる。
【００１６】
上記ポリエステル原料から得られるポリマー、例えばポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキサンアジペート，ポリヘキサンセバケートなどをポリ乳酸とブロック共重合することは容易である。また、脂肪族の原料以外の、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸その他の芳香族ポリエステル原料も、少量（例えば２０重量％以下）共重合することもできる。
以上の（Ｃ）ポリ乳酸樹脂の分子量は、ポリスチレン換算の数平均分子量で、通常、３．０万以上、好ましくは１０．０万以上である。
【００１７】
（Ｃ）ポリ乳酸樹脂の量は、樹脂混合物中に、１１重量％〜４９重量％、好ましくは２０〜４０重量％である。１１重量％未満であると、充分な効果が得られず、一方、４９重量％を超えると押し出し負荷が大きくなり、成形することができない。
【００１８】
本発明で用いられる樹脂成分である（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分は、何れも、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠した、温度１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲが５．０ｇ／１０分以下でなければならない。ＭＦＲが５．０ｇ／１０分を超えると、溶融張力が小さくなり過ぎ、インフレーション形成やネット成形が不可能になってしまう。
また、本発明で用いられる樹脂（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分は、何れも融点が９０℃以上でなければならない。９０℃未満であると、シートやネットが熱湯に接触した際、破れて内容物がこぼれてしまう。
【００１９】
本発明では、上記の樹脂（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の混合物に対し、（Ｄ）滑剤を加えることにより、成形の際の冷却固化時に用いられる部品との離型性を向上させることができる。（Ｄ）滑剤としては、各種高級脂肪酸系のものが使用できる。例えば、ステアリン酸アマイド、メチレンビスステアリン酸アマイド、オレイン酸アマイド、エルカ酸アマイドおよびこれらの精製物などが挙げられる。そのほか、各種滑剤を用いても差し支えない。このような（Ｄ）滑剤の添加量は、上記樹脂（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を主成分とする混合物１００重量部に対し０．６〜１．９重量部、好ましくは０．６〜１．０重量部である。０．６重量部未満では、冷却固化時に用いられるガイド部品とのサービス滑性が充分でなく、一方、１．９重量部を超えると、溶融樹脂の滑性が過剰となり、インフレーション成形あるいは、ネットの成形が不可能となってしまう。
【００２０】
このような本発明の樹脂組成物は、これをシート状あるいはネット状に成形して、優れた、生分解性の水切り袋を得ることができる。シート状の水切り袋を製造する場合、シートの厚さは２０．０μｍ〜３０．０μｍが好ましい。２０．０μｍ未満では水切り袋として強度が足りず、一方、３０．０μｍを超えるとコストが高くなっている。シートの成形は、Ｔダイ法、インフレーション法など通常の成形方法で行えばよく、使用する樹脂に適した方法を選べばよい。このようにして得られたシートには、水切り袋として使用するために、水切り用の孔を開けなくてはならない。孔径は、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましく、孔の数はシート１．０ｃｍ2 当たり１〜５０個が好ましい。また、開孔率は２０〜４０％が好ましい。孔径が１．０ｍｍ未満では、目詰まりして水が抜けにく、一方、２．０ｍｍを超えると細かいゴミが出てしまい、好ましくない。また、開孔率が２０％未満では水が抜けにくく、一方、４０％を超えるとシートが破れやすくなり、好ましくない。
このようにして得られた孔の開けられたシートは、所定の位置をシールして袋状にする。シールはヒートシールなどにより行えばよく、どのような方法でもよい。
【００２１】
また、本発明の樹脂組成物はネット状に成形することもできる。ネット状に成形するには、通常、行われている方法を用いることができる。図１は、本発明の樹脂組成物を円形ダイを用いて菱形ネットに成形する方法の一例を示す断面図である。このような円形ダイを用いて成形する際には、従来のポリエチレン製ネット製造時であれば、ダイスよりネット状に押し出された溶融組成物１を水槽中で冷却固化するにあたり、通常、ガイドとして高さ１ｃｍ以下のものが用いられている。しかしながら、本発明の樹脂組成物をこのように成形するには、図１に示すような高さ５ｃｍ以上の釣鐘型のガイド２を用いることが好ましい。高さが５ｃｍ未満であると、本発明の組成物は結晶化が遅いので、ガイドでネット幅を拡張してもガイド通過後に収縮してしまい、製品幅が不十分となることがある。高さ５ｃｍ以上の釣鐘型のものを用いれば、ネット幅を拡張した状態での冷却固化時間が長くなるため、収縮を抑えることができ、充分な製品幅のものが容易に得られる。
【００２２】
このようにして得られたネットは、重なっていないネット重量（目付）を２０〜１００ｇ／ｍ2 、好ましくは３０〜５０ｇ／ｍ2 とすることで、最適な強度が得られ、また、袋状にするための後加工時のヒートシール、裁断工程での作業が潤滑に行われる。２０ｇ／ｍ2 未満であると、ネット成形が容易でなく、一方、１００ｇ／ｍ2 を超えると、ヒートシール、裁断工程におけるコンベヤベルトでの送りが劣るためにヒートシール、裁断の位置がばらついてしまい好ましくない。
このようして得られる本発明の水切り袋の形状は、特に限定されるものではなく、流しの水切り用三角コーナー、排水口のゴミ捕集かごなどの内面を充分に覆えるものであればよい。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例により制限されるものではない。なお、以下に示すようにネット成形したのち、ヒートシールおよび裁断を行なった。
【００２４】
実施例１
（Ａ）琥珀酸およびアジピン酸と１，４−ブタンジオールとの直鎖状共重合体（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分、融点９６℃）５０重量％、（Ｂ）琥珀酸と１，４−ブタンジオールとリンゴ酸との分枝構造をもった共重合体２０重量％（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲ＝３．０ｇ／１０分、融点１１４℃）、（Ｃ）ポリ乳酸（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重におけるＭＦＲ＝１．５ｇ／１０分、融点１７５℃）３０重量％の混合物１００重量部に対し、（Ｄ）滑剤として、メチレンビスステアリン酸アマイド（融点１４３℃）１．０重量部を添加した樹脂組成物を溶融押出しのち、図１に示すような円周１８ｃｍ、高さ８ｃｍの吊り鐘型ガイド２を用いて成形および後加工しネットを得た。
【００２５】
比較例１
実施例１で用いた（Ａ）直鎖状共重合体５０重量％、（Ｂ）分岐状（共）重合体５０重量％の樹脂混合物１００重量部に対し、実施例１で用いた（Ｄ）滑剤１．０重量部を添加した組成物を実施例１と同様にして成形してネットを得たが、後加工のヒートシール性、裁断性に劣るものであった。
【００２６】
比較例２
実施例１で用いた（Ａ）直鎖状共重合体７０重量％、（Ｃ）ポリ乳酸３０重量％の樹脂混合物１００重量部に対し、実施例１で用いた（Ｄ）滑剤１．０重量部を添加した組成物を、実施例１と同様にして成形してネットを得たが、ネットは規定の製品巾を満足しないものであった。
【００２７】
比較例３
実施例１で用いた（Ｂ）分岐状（共）重合体２０重量％、（Ｃ）ポリ乳酸８０重量％樹脂混合物１００重量部に対し、実施例１で用いた（Ｄ）滑剤１．０重量部を添加した組成物を実施例１と同様にして成形を試みたが、押出し負荷が大きすぎネット成形は不成功であった。
【００２８】
比較例４
実施例１で用いた（Ａ）直鎖状共重合体５０重量％、（Ｂ）分岐状（共）重合体２０重量％、（Ｃ）ポリ乳酸３０重量％の樹脂混合物を実施例１と同様にして成形してネットを得たが、ネットは規定の製品巾を満足しないものであった。
【００２９】
比較例５
実施例１で用いた（Ａ）直鎖状共重合体５０重量％、（Ｂ）分岐状（共）重合体２０重量％、（Ｃ）ポリ乳酸３０重量％の樹脂混合物１００重量部に対し、実施例１で用いた（Ｄ）滑剤１．０重量部を添加した組成物を溶融押出しのち、円周１８ｃｍ、高さ１ｃｍのガイドを用いて成形してネットを得たが、ネットは規定の製品巾を満足しないものであった。
【００３０】
参考例１
高密度ポリエチレン５０重量％、低密度ポリエチレン５０重量％の樹脂混合物を溶融押出しのち、円周１８ｃｍ、高さ１ｃｍのガイドを用いて成形および後加工しネットを得た。しかしながら、生分解性を全く示さないために、本発明の目的に合致しないものであった。
【００３１】
以上の実施例１、比較例１〜５および参考例１について、以下の判定を行い、その結果を表１および表２に示した。なお、表中のｐｈｒは、樹脂混合物１００重量部に対する重量部数を表す。
また、各種の評価は、次のようにして測定した。
【００３２】
（ネット巾）
円周１８ｃｍの（吊り鐘型）ガイドに対して規定の１８ｃｍのネット製品が得られるか否かを判定した。
（ネット成形性）
押出しからネット成形、巻取りまでの判断基準を以下に示す。
○：ネットの網目が均一に成形でき、巻き取るまでに皺が入らない。
△：ネットの網目は均一に成形できるが、巻き取るまでに皺が入る。
×：ネットとして成形できない。
【００３３】
（ヒートシール性）
ネット下部を熱板によりヒートシールした時の判断基準を以下に示す。
○：熱板にネット材が溶着することなく、かつ十分なシール強度が得られる。
×：熱板にネット材が溶着しヒートシールできない。
（裁断性）
巻き取ったネット原反をヒートシール後、規定巾に裁断する際の判断基準を以下に示す。
○：切断部が直線にカットできる。
△：カットはできるが、切断部が不揃いで一部切断できない場合がある。
（生分解性）
最大容水量の５０重量％含水比コンポストを用いて温度４５℃の条件で試験を行ない、重量減少率を測定した。
【００３４】
【表１】
0004323023.tif 000002
【００３５】
実施例１で得られた水切りネットを排水口に設置して生ゴミ収集に一週間使用したが、破れたり目詰まりを起こすこともなく、水切り性は良好であった。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、生分解性を有するために廃棄されても形を残さず地球の環境保全に貢献し、一方で生ゴミの水切り性という本来の実用性を低下させることもなく、丈夫できわめて効果的な水切り袋を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂組成物を円形ダイ法によりネット状に成形する際に用いられる装置の一例の断面図である。
【符号の説明】
１；ダイスよりネット状に押しだされた溶融組成物
２；釣鐘形ガイド
【図１】
0004323023.tif 000003