树脂成型体的分解处理方法和分解性树脂制品与流程

本发明涉及树脂成型体的分解处理方法和分解性树脂制品。

背景技术：

例如在膜·片、包装容器、机械用部件之类的合成树脂制品中，从机械强度、耐水性、耐药品性之类的物理性质的观点考虑，优选使用热塑性树脂。热塑性树脂中，特别是聚乙烯、聚丙烯之类被分类为所谓的烯烃系树脂的这些树脂占年间树脂总生产量的约4成以上，无论在农业、水产业等第一产业还是在制造业、建筑业之类的第二产业，在各个方面都被广泛使用。

例如，农业用多层膜在旱田的保水、保肥、防止杂草生长上得到使用，其多以聚乙烯为主原料。农业用多层膜由于其机械强度、耐水性之类的优异的物理性质而有助于农作物的生长发育，但在农作物的收获完成并实现其目的时，这些多层膜必须通过手工作业从农业用地上撤除，对于日益高龄化的农业从业者而言，是很大的劳动负担，另外，这些多层膜作为工业废弃物是有偿废弃的，由此对各农户的经济负担也很大。虽然也有循环利用被废弃的多层膜的方法，但需要大规模且价格高昂的装置，进而，全部清洗土壤等成分也很困难，因此，现状就是无法对农业用的多层膜进行再利用。另外，即使进行回收并焚烧处理，因附着在多层膜的杂质等而产生有害的烟的风险也很高。因此，毫无疑问，对在农作物收获后可以迅速在自然环境中分解的多层膜的需求非常大。

鉴于这样的状况，例如专利文献1中公开了一种合成树脂制品的制造方法，在该方法中，对不需要的日用品、家具等或者各领域的合成树脂制品，能够不采用埋入土中或者进行焚烧处理等会成为产生公害、破坏环境的源头的处理手段，而是在不产生毒性、危险性物质的情况下进行分解。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－294761号公报

技术实现要素：

专利文献1记载的技术是在制品制造工序中对合成树脂材料添加合成树脂材料分解成分而将合成树脂制品成型的。合成树脂材料分解成分由对热塑性树脂的直接的生物分解成分、能够氧化的成分、过渡金属成分、以及非金属稳定化成分构成，该热塑性树脂的分解开始是根据由受阻酚构成的非金属稳定化成分进行控制的。

然而，使热塑性树脂的分解过程的开始产生延迟的非金属稳定化成分是在制品制造工序中添加的，难以严密地控制热塑性树脂的分解开始时期。另外，作为合成树脂材料分解成分，需要将直接的生物分解性成分、能够氧化的成分、过渡金属成分和非金属稳定化成分添加于热塑性树脂，因此，难以进行成型加工，并且本来热塑性树脂应起到的机械强度、耐水性、耐药品性也可能降低。

本发明鉴于这样的实际情况而完成，本发明提供一种树脂成型体的分解处理方法及分解性树脂制品，对于以热塑性树脂、特别是聚烯烃系树脂为主原料的树脂成型体，所述方法既不损害制造时的机械强度、耐水性、耐药品性，又不采取特定的处理手段，就能够进行该树脂成型体的分解处理。

本申请发明人等为了解决上述课题进行了反复深入的研究，其结果发现，通过利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法使包含氧化数不同的多个脂肪酸金属盐的分解处理液附着于树脂成型体，能够解决上述课题，从而完成本发明。

即，根据本发明的第1发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，通过利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍的任一方法，使包含氧化数不同的多个脂肪酸金属盐的分解处理液进行附着，从而对树脂成型体进行分解处理。

另外，根据本发明的第2发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第1发明中，脂肪酸金属盐中包含的金属元素是过渡金属类元素和稀土类元素的组合。

另外，根据本发明的第3发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第2发明中，过渡金属元素为锰，稀土类元素为铈。

另外，根据本发明的第4发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第1至第3发明中的任一者中，脂肪酸金属盐中包含的脂肪酸为油酸。

另外，根据本发明的第5发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第1至第4发明中的任一者中，用烃油稀释分解处理液，并以涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法使其附着于树脂成型体。

另外，根据本发明的第6发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第1发明中，树脂成型体以热塑性树脂为主原料。

另外，根据本发明的第7发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第6发明中，热塑性树脂是聚烯烃系树脂。

另外，根据本发明的第8发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法，其特征在于，在第1发明中，树脂成型体包含分解处理液的成分。

另外，根据本发明的第9发明，可以提供一种分解性树脂制品，其特征在于，利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法，使包含氧化数不同的多个脂肪酸金属盐的分解处理液附着于树脂成型体。

根据本发明，可以提供一种树脂成型体的分解处理方法及分解性树脂制品，对于热塑性树脂、特别是以聚烯烃系树脂为主原料的树脂成型体，所述方法既不损害制造时的机械强度、耐水性、耐药品性，又不采取特定的处理手段，就能够进行该树脂成型体的分解处理。

附图说明

图1是对涂布了分解处理液的膜的外观变化和力学特性(拉伸强度和拉伸伸长率)试验进行说明的图。

图2是表示涂布了分解处理液的膜的外观变化的图。

图3是表示涂布了分解处理液的膜的力学特性(拉伸强度和拉伸伸长率)试验的试验结果的图表。

图4是表示涂布了分解处理液的树脂成型体的现场试验的试验结果的图。

具体实施方式

以下，对本发明的树脂成型体的分解处理方法和分解性树脂制品详细进行说明。首先，本发明所涉及的氧化数不同的多个脂肪酸金属盐是指由来自动植物的油脂得到的脂肪酸与氧化数不同的金属(盐)组合而成的化合物，本发明中，利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法，使包含多个该脂肪酸金属盐的分解处理液附着于树脂成型体的表面，从而对该树脂成型体进行分解处理。可以认为本发明所涉及的分解处理按照以下的2个步骤进行。

步骤1：以太阳光(紫外线)、热、氧或者水等作为能量源，由金属元素的催化剂效果所生成的脂肪酸的自由基成分对构成树脂成型体的树脂的碳－碳键进行氧化分解。由此，树脂成型体的物性(强度、伸长率)、分子量降低。

步骤2：步骤1中形成的氧化低分子化物(例如羧酸、醇类)被土壤中、堆肥环境中的微生物消化吸收。最终作为生物质蓄积在微生物的体内，并且通过呼吸等代谢活动而变为二氧化碳、水(微生物分解)。

本发明中通过使上述分解处理液附着于树脂成型体，首先开始上述步骤1的分解处理。分解处理液向树脂成型体的附着可以通过例如使用了斜形刷毛、直型刷毛、圆筒刷毛、辊、平面刷毛等的涂布来进行，或使用了散布机、喷枪、喷雾罐、喷雾器、喷雾机等的散布、喷雾来进行。另外，为了实现生产率的提高，也可以将树脂成型体浸渍到装满分解处理液的容器中，使分解处理液直接进行附着。特别是在树脂成型体为膜状、片状的情况下，当然也能够通过将由输送辊输送的树脂成型体浸没到容器内的分解处理液中来附着该分解处理液，再使用卷绕辊进行卷绕。

然而，分解处理液对树脂成型体的附着可以对树脂成型体的表面整体进行，也可以仅对树脂成型体的表面的一部分进行。通过控制分解处理液对树脂成型体表面的附着面积，从而能够加速分解处理的完成时间、或者相反地延缓该时间，因此能够提供使用目的宽泛的分解性树脂制品。在此基础上，本发明是使分解处理液附着于作为大致完成品的树脂成型体的形态，因此，还具有不损害树脂成型体本来的机械强度、耐水性、耐药品性的优点。

作为本发明所涉及的脂肪酸金属盐中包含的金属元素，可举出例如钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼、锝、钌、钯、银、镉等中的任一过渡金属元素与例如钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等中的任一稀土类金属元素的组合，以盐的形式存在时，只要为氧化数不同的组合则没有限制，过渡金属元素和稀土类金属元素的含有比可以任意地设定。

作为过渡金属元素和稀土类金属元素的优选的组合，可以例示过渡金属元素为锰(氧化数：2价、3价)和稀土类金属元素为铈(氧化数：3价、4价)的组合。

作为本发明所涉及的脂肪酸金属盐中包含的脂肪酸，可以例示例如在碳原子数为12个以上的长链脂肪酸作为饱和脂肪酸或者不饱和脂肪酸的月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、二十一烷酸、山萮酸、二十四烷酸、二十六烷酸、褐煤酸、蜂花酸、肉豆蔻油酸、棕榈烯酸、6-顺式-十六碳烯酸(sapienicacid)、油酸、反油酸、异油酸、鳕油酸、二十碳烯酸、芥酸、神经酸等。其中，从反应性·稳定性等观点考虑，优选将作为不饱和脂肪酸的油酸用作本发明所涉及的脂肪酸。

另外，本发明所涉及的分解处理液例如优选使用矿物油、高度生成基础油、高粘度指数基础油、化学合成油之类的石油碳化油，按照规定的稀释率稀释，在此基础上利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法附着于树脂成型体。其中，特别是使用作为矿物油的液体石蜡，使脂肪酸金属盐分别以最终浓度成为约10重量％以下、优选5.5重量％以下的方式稀释，从而能够没有偏差地、均匀地使分解处理液附着于树脂成型体。另外，即使在脂肪酸金属盐中包含的脂肪酸为饱和脂肪酸的情况下，也能够使用石油碳化油进行稀释。

形成本发明所涉及的树脂成型体的树脂没有特别限制，作为优选的例子，可举出例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、丙烯酸、聚缩醛、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯、abs树脂、as树脂等热塑性树脂。

这些中，特别优选为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯等聚乙烯、丙烯共聚物、丙烯无规聚合物、丙烯嵌段聚合物等聚丙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、以及它们的氢化物等二烯系弹性体等烯烃系树脂。这些树脂可以单独使用，也可以并用2种以上。

另外，对于本发明所涉及的树脂成型体的形状没有特别限制，可以是例如片状、膜状、块状、颗粒状、纤维状等中的任一形状，作为其成型方法，可以采用注射成型、挤出成型、吹塑成型、真空成型、压空成型、吹胀成型之类的适于树脂成型体的形状的各成型方法。通过利用涂布、散布、喷雾、或者浸渍中的任一方法使包含氧化数不同的多个脂肪酸金属盐的分解处理液附着于成型为规定形状的树脂成型体，从而可以用作例如膜·片、容器类、机械用部件、管、建材、日用品·杂货、发泡制品、具体而言、农业用多层膜、一次性尿布、商品打包袋、商品包装用袋、蔬菜用袋、食品用托盘、饮料用杯子、垃圾袋、土木用植被网、排水用塑料排水材料、气枪用bb弹、鸽子气球、树木保护材料、菌类·植物栽培用袋之类的各种分解性树脂制品。

应予说明，本发明并不否定与在制造树脂成型体时添加的以往的分解处理剂相同的使用方法。即，本发明中，通过在树脂成型体的成型时添加分解处理液，能够使树脂成型体预先包含该分解处理液的成分，这是自不待言的。该情况下，期望添加少量、即不损害制造时的树脂成型体的机械强度、耐水性、耐药品性的量的分解处理液。这样，通过预先在树脂成型体中包含本申请发明所涉及的分解处理液的成分，能够期待与制造后才附着的分解处理液的协同的分解效果。

[实施例]

为了验证基于本发明所涉及的树脂成型体的分解处理方法的分解效果，进行以下所示的试验。

(1)分解处理液涂布后的树脂成型体的外观观察和力学特性试验

将shellstonemb80(biopolyjoetsuco.制：caco3成分80重量％，lldpe(直链状低密度聚乙烯)化合物)，现有淀粉生物质树脂(大米淀粉率70重量％)和成型用稀释lldpe以任意的比例混合，利用吹胀成型，得到作为树脂成型体的膜，将包含(a)油酸锰(30～40重量％)、(b)油酸铈(10～20重量％)作为脂肪酸金属盐的油酸液利用液体石蜡以各脂肪酸金属盐的最终浓度约为5.5重量％的方式稀释，得到分解处理液，对于上述膜，将该分解处理液涂布于膜表面后，在遮光、维持在80℃的恒温干燥机内静置，观察经时变化的膜外观以及力学特性(拉伸强度和拉伸伸长率)。图1(a)表示观察用的带框样品片，图1(b)表示涂布有分解处理液的力学特性试验片组。应予说明，图1(a)中，仅在图中左侧框内涂布有分解处理液，图中右侧框内没有涂布分解处理液。

表1汇总了本试验中使用的样品的组成和试验前的力学特性试验结果。

[表1]

(参考)jisz17021种b拉伸强度标准值：≥170kgf/cm²拉伸伸长率：≥250％

在这次的试验中，准备样品#1(无机物成分：caco310重量％，有机物成分：大米淀粉0重量％)、样品#2(无机物成分：caco320重量％，有机物成分：大米淀粉0重量％)、样品#3(无机物成分：caco310重量％，有机物成分：大米淀粉10重量％)这3种。各样品的试验前的力学特性(拉伸强度和拉伸伸长率)的值如表1所示。

应予说明，这次力学特性试验基于jisz17021种b，拉伸强度标准值：≥170kgf/cm²，拉伸伸长率标准值：≥250％。

图2表示每个样品(#1～#3)的膜表面劣化的经时变化。如图2所示可知，在任一样品中，在试验开始1天后，虽然只有少许，但膜表面的劣化已经在进行了。而且，试验开始后第28天可确认到劣化范围遍及膜表面的几乎整个区域(特别是样品#3)。可以认为，在样品#3中包含大米淀粉10重量％作为有机物成分，因此，除了分解处理液的氧化分解，直链淀粉等生物分解性材料的水解也被促进，故劣化范围扩大。另外，根据样品#1的观察结果可以明确的确认到：即使不像样品#3那样包含直链淀粉等生物分解性材料，膜表面的劣化也可靠地进行，因此本发明所涉及的树脂成型体的分解处理方法是有用的。

图3(a)是表示每个样品(#1～#3)的拉伸强度的经时变化的图表，图3(b)是表示每个样品(#1～#3)的拉伸伸长率的经时变化的图表。在遮光、维持在80℃的恒温下的力学特性试验中，如图3(a)和图3(b)的1－a、2－a、3－a的各个虚线所示那样，在试验开始第3天的结果是各个数值比jis标准值大幅降低。实际上，试验开始后第1周的分解处理液涂布样品在试验力学特性时，就已经成为了图1(b)中所示的各试验纸不能安装于夹具这种程度的脆性，如图1(a)或者图2所示，膜表面由收缩导致的裂纹变得非常醒目。

应予说明，感官的(感触)脆性在试验开始后24小时就已经非常明显，是指由该条件下的分解处理液的涂布导致的热劣化(氧化)分解促进性在短时间内产生。

(2)涂布了分解处理液的树脂成型体的现场试验

与上述试验(1)同样地，利用液体石蜡将包含(a)油酸锰(30～40重量％)、(b)油酸铈(10～20重量％)作为脂肪酸金属盐的油酸液以各脂肪酸金属盐的最终浓度成为约5.5重量％的方式进行稀释，得到分解处理液，将涂布了该分解处理液的hdpe(高密度聚乙烯)和ldpe(低密度聚乙烯)膜分别在实际的土壤环境下展铺，确认该聚乙烯膜是否分解。

现场试验的结果是，对于没有涂布分解处理液的对照组的聚乙烯膜，即使额外采用紫外线照射、热赋予等分解促进手段，在10天时间内，也没有看到其形态发生变化。

与此相对，对于涂布了分解处理液的聚乙烯膜，如图4(a)的hdpe膜、图4(b)的ldpe膜的试验结果所示，试验开始后2天时间成为分散的状态，可确认到本发明所涉及的树脂成型体的分解处理方法的有用性。

根据以上的结果，根据本发明，能够提供一种树脂成型体的分解处理方法和分解性树脂制品，对于以热塑性树脂、特别是聚烯烃系树脂为主原料的树脂成型体，所述方法既不损坏制造时的机械强度、耐水性、耐药品性，又不采取特定的处理手段，就能够进行该树脂成型体的分解处理。

另外，本发明是使分解处理液附着于作为大致完成品的树脂成型体的形态，因此能够将分解性树脂制品的制造工序简单化，并且也能够抑制制造成本。进而，通过调整分解处理液对树脂成型体表面的附着面积、分解处理液的脂肪酸金属盐的含有浓度，从而容易地控制分解速度，如加速分解处理的完成时间或反之将其减慢，因此，能够提供一种使用目的(领域)宽泛的分解性树脂制品。