專利名稱：生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑，其中該降解促進(jìn)劑能夠促進(jìn)生物可降解樹(shù)脂成型體的降解。本發(fā)明還涉及具有優(yōu)異的生物可降解性的生物可降解產(chǎn)品。此外，本發(fā)明涉及含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解方法，該方法能夠高效地降解生物可降解樹(shù)脂成型體。
背景技術(shù)：
由石油類樹(shù)脂例如聚こ烯、聚丙烯和聚苯こ烯所制造的樹(shù)脂成型體用于纖維產(chǎn)品、包裝膜、電器、エ業(yè)材料等多種領(lǐng)域中；它們對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)是必不可少的。然而，這些樹(shù)脂成型產(chǎn)品被大量使用并被丟棄；這些產(chǎn)品的丟棄是很大的問(wèn)題。例如，一個(gè)問(wèn)題是樹(shù)脂成型體的焚燒處理產(chǎn)生有毒氣體。另外，因?yàn)槭皖悩?shù)脂具有耐水解性，當(dāng)其被丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中吋，樹(shù)脂成型體不會(huì)在土中生物降解，因而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。 近來(lái)，作為石油類樹(shù)脂的替代品，可水解的生物可降解樹(shù)脂例如聚乳酸正引起關(guān)注。當(dāng)丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中時(shí)，這些生物可降解樹(shù)脂被微生物所降解而不破壞自然環(huán)境?？伤獾纳锟山到鈽?shù)脂作為地球友好的材料而為人所知；然而，已知其與石油類樹(shù)脂相比具有較低的可成型性。此外，因?yàn)樯锟山到鈽?shù)脂容易通過(guò)水解而解聚，這些樹(shù)脂具有較差的耐用性、強(qiáng)度和耐熱性。因此，在傳統(tǒng)技術(shù)中，使用生物可降解樹(shù)脂替代石油類樹(shù)脂局限于特定的產(chǎn)品領(lǐng)域中。另ー方面，近來(lái)已開(kāi)發(fā)出通過(guò)氧化降解使樹(shù)脂材料解聚的氧化降解劑(專利文獻(xiàn)I)。當(dāng)包含這樣的降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體被丟棄在填埋場(chǎng)等地時(shí)，其通過(guò)氧化降解而解聚，之后通過(guò)微生物降解而自發(fā)降解。因?yàn)榻到鈩┮部梢詰?yīng)用到具有高強(qiáng)度的石油類樹(shù)脂(耐水解的材料)，可以獲得生物可降解性同時(shí)保持石油類樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)例如可成型性、耐用性、強(qiáng)度和耐熱性。因此，降解劑引起很大關(guān)注。但是，盡管對(duì)于在填埋場(chǎng)等等中處理廢料而言，提高降解速率以盡可能減少對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)是重要的，但改進(jìn)含有這樣的降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解速率的技術(shù)尚未得到充分研究。引用列表專利文獻(xiàn)PTLl :日本未審查專利公開(kāi)第2002-542313號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
摶術(shù)問(wèn)是頁(yè)本發(fā)明的目的是提供ー種通過(guò)促進(jìn)生物可降解樹(shù)脂成型體的降解而從本質(zhì)上提高含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的生物降解速率的技木。問(wèn)題的解決方案本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了大量研究以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，并且發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使得在丟棄生物可降解樹(shù)脂成型體時(shí)生物可降解樹(shù)脂成型體與氯化物鹽同時(shí)存在，含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解速率顯著提高?；谠摪l(fā)現(xiàn)，通過(guò)進(jìn)行進(jìn)ー步的研究而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下技木。項(xiàng)I. ー種生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑，其中該生物可降解樹(shù)脂成型體包含氧化降解劑，該降解促進(jìn)劑包含氯化物鹽作為有效成分。項(xiàng)2.根據(jù)項(xiàng)I的降解促進(jìn)劑，其中氯化物鹽是氯化鉀和/或氯化鈉。項(xiàng)3.根據(jù)項(xiàng)I或2的降解促進(jìn)劑，其中形成生物可降解樹(shù)脂成型體的樹(shù)脂是聚烯烴。項(xiàng)4.根據(jù)項(xiàng)廣3中任一項(xiàng)的降解促進(jìn)劑，其中氧化降解劑是至少ー種選自羧酸金屬鹽、羥基羧酸、過(guò)渡金屬化合物、稀土化合物和芳香酮的物質(zhì)。
項(xiàng)5. —種樹(shù)脂成型體降解劑，包含氧化降解劑和氯化物鹽作為有效成分，其中該降解劑被用作樹(shù)脂成型體的添加剤。項(xiàng)6. —種生物可降解產(chǎn)品，包含根據(jù)項(xiàng)f 4中任一項(xiàng)的降解促進(jìn)劑以及含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體。項(xiàng)7. —種生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體，包含根據(jù)項(xiàng)5的降解劑。項(xiàng)8. —種用于降解含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的方法，包括使生物可降解樹(shù)脂成型體與根據(jù)項(xiàng)Γ4中任一項(xiàng)的降解促進(jìn)劑同時(shí)存在，以降解生物可降解樹(shù)脂成型體。項(xiàng)9.氯化物鹽用于制備含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑中的用途。項(xiàng)10.氧化降解劑和氯化物鹽用于樹(shù)脂成型體降解劑的制備中的用途。項(xiàng)11. 一種促進(jìn)含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體降解的方法，該方法包括在氯化物鹽的存在下處理生物可降解樹(shù)脂成型體的步驟。項(xiàng)12. —種使含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體降解的方法，該方法包括在氯化物鹽的存在下處理生物可降解樹(shù)脂成型體的步驟。項(xiàng)13. —種使含有氧化降解劑和氯化物鹽的生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體降解的降解方法，該方法包括使生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體處于室外環(huán)境的步驟。本發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明的降解促進(jìn)劑，可以有效地促進(jìn)含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解。因此，當(dāng)生物可降解樹(shù)脂成型體在使用之后被丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中時(shí)，可以加速生物降解而不造成環(huán)境污染。此外，在本發(fā)明的降解劑被加至樹(shù)脂成型體后，丟棄時(shí)樹(shù)脂成型體的降解得到促進(jìn)，且樹(shù)脂成型體被快速解聚至使得樹(shù)脂成型體可以被微生物利用的程度。因此，快速的自發(fā)降解得到保證且不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。


圖I示出在測(cè)試?yán)齀中對(duì)實(shí)施例I和2的生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋(bodywarmers))中的生物可降解樹(shù)脂成型體(內(nèi)袋)的降解促進(jìn)率進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。圖2示出在測(cè)試?yán)?中對(duì)實(shí)施例3和4的生物可降解產(chǎn)品(含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品)中的生物可降解樹(shù)脂成型體(內(nèi)袋)的降解促進(jìn)率進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。圖3示出在比較測(cè)試?yán)齀中對(duì)比較例f 5的生物可降解產(chǎn)品(含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品)中的生物可降解樹(shù)脂成型體(內(nèi)袋)的降解促進(jìn)率進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式I.生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑本發(fā)明的降解促進(jìn)劑的特征在于，其用于促進(jìn)含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解，且其包含氯化物鹽作為有效成分。用在本發(fā)明中的氯化物鹽的具體實(shí)例包括堿金屬氯化物鹽，例如氯化鉀、氯化鈉和氯化鋰；堿土金屬氯化物鹽，例如氯化鎂和氯化鈣；和金屬氯化物，比如氯化鋁、氯化銅、氯化鐵、氯化鋅、和氯化鉈。其中，為進(jìn)一歩促進(jìn)含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解，優(yōu)選堿金屬氯化物鹽，更優(yōu)選氯化鉀和氯化鈉，特別優(yōu)選氯化鉀。這些氯化物鹽可以 単獨(dú)使用、或者兩種或以上組合使用。本發(fā)明的降解促進(jìn)劑用于促進(jìn)含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解。對(duì)于包含在應(yīng)用有本發(fā)明降解促進(jìn)劑的生物可降解樹(shù)脂成型體中的樹(shù)脂沒(méi)有具體限定，只要其包含氧化降解劑；然而，優(yōu)選熱塑性樹(shù)脂。熱塑性樹(shù)脂的具體實(shí)例包括聚烯烴(例如，聚こ烯和聚丙烯)、聚苯こ烯、聚氯こ烯、聚偏ニ氯こ烯、聚酰胺、聚酯、聚こ烯醇、聚氨酯、こ烯-こ酸こ烯酯共聚物、聚碳酸酯等。這些熱塑性合成樹(shù)脂可以單獨(dú)使用，或者兩種或以上組合使用。其中，優(yōu)選具有耐水解性的樹(shù)脂，例如聚烯烴(例如，聚こ烯和聚丙烯)、聚苯こ烯、聚氯こ烯、聚偏ニ氯こ烯和聚酰胺，更優(yōu)選聚烯烴，甚至更優(yōu)選聚こ烯和聚丙烯。盡管這些熱塑性樹(shù)脂單獨(dú)不會(huì)自然降解，它們可以在氧化降解劑和本發(fā)明的降解促進(jìn)劑同時(shí)存在時(shí)以更高效的方式被氧化降解。因此，樹(shù)脂可以解聚到可以進(jìn)行微生物降解的程度。對(duì)于本發(fā)明的降解促進(jìn)劑所應(yīng)用到的生物可降解樹(shù)脂成型體的形狀沒(méi)有具體限定?？梢允褂萌魏涡螤?，例如片狀、膜狀、小球狀、塊狀和纖維形狀。在本發(fā)明中，氧化降解劑是將形成樹(shù)脂的聚合物氧化降解從而使聚合物解聚到可進(jìn)行微生物降解的程度的材料。氧化降解劑在本技術(shù)領(lǐng)域中是已知的(例如，美國(guó)專利第 3，840，512,3, 994，855,4, 101，720,4, 156，666,4, 256，851,4, 360，60,4, 461，853、4，476，255,4, 517，318,4, 931，488,4, 983，645,5, 096，939,5, 308，906,5, 565，503、和5，854，304 號(hào)；以及 W088/09354、W092/11298、W094/13735、W000/59996 等)。對(duì)于包含在本發(fā)明的降解促進(jìn)劑所應(yīng)用到的樹(shù)脂成型體中的氧化降解劑沒(méi)有具體限定。其實(shí)例包括羧酸金屬鹽、羥基羧酸、過(guò)渡金屬化合物(美國(guó)專利第5，308，906號(hào))、稀土化合物、芳香酮等。其他可用的氧化降解劑包括羧酸金屬鹽和羥基羧酸的組合(美國(guó)專利第5，854，304號(hào))、羧酸金屬鹽和填充劑的組合(美國(guó)專利第5，565，503號(hào))等。在本發(fā)明中，這些氧化降解劑可以単獨(dú)使用或者兩種或以上組合使用。作為用作氧化降解劑的羧酸金屬鹽，優(yōu)選具有1(Γ20個(gè)碳原子的脂肪族羧酸的金屬鹽，更優(yōu)選金屬硬脂酸鹽。構(gòu)成羧酸金屬鹽的金屬原子的實(shí)例包括鈷、鈰、鐵、鋁、銻、鋇、秘、鎘、鉻、銅、鎵、鑭、鉛、鋰、鎂、萊、鑰、鎳、 丐、稀土、銀、鈉、銀、錫、鶴、銀、乾、鋅、錯(cuò)等。作為用作氧化降解劑的羧酸金屬鹽，特別優(yōu)選金屬例如鈷、鈰和鐵的硬脂酸鹽。
用作氧化降解劑的羥基羧酸的實(shí)例包括單羥基三羧酸，例如檸檬酸；多羥基ニ羧酸，例如三羥基戊ニ酸和糖ニ酸；ニ羥基ニ羧酸，例如酒石酸；單羥基ニ羧酸，例如丙醇ニ酸和蘋(píng)果酸；多輕基單羧酸，例如erythric acid、阿拉伯酸、和甘露酸(mannitic acid);ニ羥基單羧酸，例如こ醛酸和甘油酸；等等。這些羥基羧酸可以單獨(dú)使用，或者兩種或以上組合使用。用作氧化降解劑的ー種成分的填充劑的實(shí)例包括無(wú)機(jī)碳酸鹽、合成碳酸鹽、霞石正長(zhǎng)鹽、滑石、氫氧化鎂、氫氧化鋁、硅藻土、天然或合成的硅石、煅燒粘土等。期望這些填充劑的粒徑小于150目。填充劑可以單獨(dú)使用，或者兩種或以上組合物使用。
用作氧化降解劑的過(guò)渡金屬化合物的實(shí)例包括鈷或鎂的鹽，優(yōu)選鈷或鎂的脂肪族羧酸(C12I2tl)鹽，更優(yōu)選硬脂酸鈷、油酸鈷、硬脂酸鎂、和油酸鎂。這些過(guò)渡金屬化合物可以単獨(dú)使用，或者兩種或以上組合使用。用作氧化降解劑的稀土化合物的實(shí)例包括屬于周期表3A族的稀土類及其氧化物。其具體實(shí)例包括鈰(Ce)、釔(Y)、釹(Nd)、稀土類氧化物、氫氧化物、稀土硫酸鹽、稀土硝酸鹽、稀土醋酸鹽、稀土氯化物、稀土羧酸鹽等。其更具體的實(shí)例包括氧化鈰、硫酸高鈰(eerie sulfate)、硫酸銨鈰、硝酸銨鈰、醋酸鈰、硝酸鑭、氯化鈰、硝酸鈰、氫氧化鈰、辛酸鈰、氧化鑭、氧化釔、氧化鈧等。這些稀土化合物可以單獨(dú)使用，或者兩種或以上組合使用。用作氧化降解劑的芳香酮的實(shí)例包括ニ苯甲酮、蒽醌、蒽酮、こ?；吮郊淄?-辛基ニ苯甲酮等。這些芳香酮可以単獨(dú)使用，或者兩種或以上組合使用。從使用本發(fā)明的降解促進(jìn)劑進(jìn)一步促進(jìn)生物可降解樹(shù)脂成型體降解的角度來(lái)看，生物可降解樹(shù)脂成型體，即應(yīng)用對(duì)象，優(yōu)選包含羧酸鹽和稀土化合物的組合作為氧化降解齊U。用在本發(fā)明中的氧化降解劑的優(yōu)選實(shí)例是“P-Life”(商標(biāo)名，由P-Life Japan Inc.制造)。當(dāng)羧酸鹽和稀土化合物被組合用作氧化降解劑時(shí)，其比例為，相對(duì)于每100質(zhì)量份的羧酸鹽，稀土化合物為5 70質(zhì)量份，優(yōu)選7飛O質(zhì)量份，更優(yōu)選1(Γ50質(zhì)量份。氧化降解劑通常在光、熱、空氣等作用下對(duì)形成樹(shù)脂成型體的聚合物進(jìn)行氧化降解，以將該聚合物解聚到可進(jìn)行微生物降解的程度。在本發(fā)明中，在氧化降解劑中，優(yōu)選使用在暴露至光(紫外光)時(shí)對(duì)聚合物的氧化降解發(fā)揮作用的氧化降解劑(下文中稱為“需光型氧化降解劑”)。包含需光型氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體在遮光條件下不降解。因此，通過(guò)在使用前階段，即在生產(chǎn)、分配和儲(chǔ)存過(guò)程中，將生物可降解樹(shù)脂成型體保持在遮光環(huán)境中(例如，在遮光空間、耐光容器、或不透光袋中)，生物可降解樹(shù)脂成型體可以在使用前保持所希望的功能而不會(huì)引起耐用性的劣化。這樣的需光型氧化降解劑的實(shí)例包括含有稀土化合物的氧化降解劑。更具體地，示例有“ P-life”(商標(biāo)名，由P-Life JapanInc.制造)。在本發(fā)明中，依據(jù)例如氧化降解劑的類型和形成生物可降解樹(shù)脂成型體的樹(shù)脂類型來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定氧化降解劑在生物可降解樹(shù)脂成型體(即，本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象)中的比例。例如，基于生物可降解樹(shù)脂成型體的總質(zhì)量，氧化降解劑可以以O(shè). 05飛質(zhì)量％、優(yōu)選O. Γ3. 5質(zhì)量％、還更優(yōu)選O. Γ2. 4質(zhì)量％的量進(jìn)行使用。更具體地，在生物可降解樹(shù)脂成型體是例如織物或無(wú)紡織物的纖維形狀的情況下，氧化降解劑以，例如基于生物可降解樹(shù)脂成型體的總質(zhì)量為O. 08、. 8質(zhì)量％、優(yōu)選O. 12、. 6質(zhì)量％、更優(yōu)選O. 16、. 4質(zhì)量％的量進(jìn)行使用。在生物可降解樹(shù)脂成型體具有膜狀或片狀形狀的情況下，氧化降解劑以，例如基于生物可降解樹(shù)脂成型體的總質(zhì)量為O. Γ3質(zhì)量％、優(yōu)選O. 6^2. 5質(zhì)量％、更優(yōu)選O. 8^2質(zhì)量％的量進(jìn)行使用。生物可降解樹(shù)脂成型體，即本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象，可以通過(guò)已知方法來(lái)制造。例如，示例出包括以下流程的制造方法(I)將預(yù)定量的氧化降解劑添加到用于形成生物可降解樹(shù)脂成型體的熔融樹(shù)脂中，并將熔融混合物形成小球；(2)接下來(lái)，將小球熔融并形成所希望的形狀。對(duì)于本發(fā)明降解促進(jìn)劑的應(yīng)用方法沒(méi)有具體限定，只要在丟棄生物可降解樹(shù)脂成型體時(shí)應(yīng)用降解促進(jìn)劑以使其與生物可降解樹(shù)脂成型體接觸。應(yīng)用方法的實(shí)例包括如下方法，其中，在丟棄生物可降解樹(shù)脂成型體時(shí)，向生物可降解樹(shù)脂成型體中加入本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分且不經(jīng)任何處理，或者如果需要的話，在使用水中的稀釋介質(zhì)等稀釋之后加入(在下文中，有時(shí)稱為實(shí)施方式I);以及如下方法，其中，在制造含生物可降解樹(shù)脂成型體的產(chǎn)品時(shí)，將本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分預(yù)先添加至產(chǎn)品中，從而使生物可降解樹(shù)脂成型體與有效成分接觸(在下文中，有時(shí)稱為實(shí)施方式2 )。 當(dāng)將生物可降解樹(shù)脂成型體用在需要長(zhǎng)時(shí)耐久性的產(chǎn)品中、或在將生物可降解樹(shù)脂成型體用在不能預(yù)先加入本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分的產(chǎn)品中時(shí)，優(yōu)選使用實(shí)施方式I的應(yīng)用方法。當(dāng)將生物可降解樹(shù)脂成型體用在可預(yù)先加入本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分的產(chǎn)品中以及該產(chǎn)品不需要長(zhǎng)時(shí)耐久性時(shí)，優(yōu)選使用實(shí)施方式2的應(yīng)用方法?？蓱?yīng)用實(shí)施方式2的產(chǎn)品的實(shí)例包括，功能性組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞或功能性組合物被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品。在本說(shuō)明書(shū)中，功能性組合物是具有特定作用例如制冷作用、冷卻作用、藥理學(xué)作用和發(fā)熱作用的組合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所希望的作用等適當(dāng)?shù)卮_定功能性組合物的含量。具體而言，在實(shí)施方式2中，可以將本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分加入到功能性組合物中，且混合物可以被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞或?qū)訅涸谄瑺罨蚰畹纳锟山到鈽?shù)脂成型體上，以得到產(chǎn)品?？蓱?yīng)用實(shí)施方式2的產(chǎn)品的具體實(shí)例包括制冷齊U(制冷組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞的產(chǎn)品)、身體冷卻劑(冷卻組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞或被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品)、醫(yī)療濕布(濕布用凝膠狀組合物被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品)、身體保溫劑(產(chǎn)熱組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞的廣品)等。本發(fā)明的降解促進(jìn)劑的適當(dāng)用量根據(jù)生物可降解樹(shù)脂成型體的形狀或種類而變化。本發(fā)明降解促進(jìn)劑的有效成分的量在如下范圍內(nèi)，滿足基于每100質(zhì)量份的生物可降解樹(shù)脂成型體為f 100質(zhì)量份、優(yōu)選2. 5^50質(zhì)量份、更優(yōu)選5 30質(zhì)量份。通過(guò)使生物可降解樹(shù)脂成型體在本發(fā)明降解促進(jìn)劑的存在下處于室外環(huán)境中(例如，丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中)，生物可降解樹(shù)脂成型體被氧化分解，并在之后進(jìn)行微生物降解。在本發(fā)明降解促進(jìn)劑的存在下，生物可降解樹(shù)脂成型體到最終降解的時(shí)期根據(jù)生物可降解樹(shù)脂成型體的形狀、結(jié)構(gòu)樹(shù)脂的種類、生物可降解樹(shù)脂成型體被丟棄的環(huán)境等而變化。然而，通常需要約O. 5^3年來(lái)將約Ig的膜狀或片狀生物可降解樹(shù)脂成型體降解到視覺(jué)上見(jiàn)不到樹(shù)脂成型體的程度。2.樹(shù)脂成型體降解劑本發(fā)明的降解劑是特征在于其包含氧化降解劑和氯化物鹽作為有效成分且其被用作樹(shù)脂成型體的添加劑的樹(shù)脂成型體降解劑。因此，通過(guò)組合使用氧化降解劑和氯化物鹽，并將它們添加到樹(shù)脂成型體中，樹(shù)脂成型體的降解被促進(jìn)，從而使得樹(shù)脂成型體被快速降解成使該樹(shù)脂成型體可被微生物利用的低分子化合物的程度。用在本發(fā)明降解劑中的氧化降解劑和氯化物鹽與“I.降解促進(jìn)劑”章節(jié)中所描述的那些相同。在本發(fā)明的降解劑中，對(duì)于氧化降解劑和氯化物鹽的比例沒(méi)有具體限定。例如，相對(duì)于每100質(zhì)量份的氧化降解劑總量，包含約Γ2，800質(zhì)量份、優(yōu)選1(Γ2，600質(zhì)量份、更優(yōu) 選5(Γ24，000質(zhì)量份的總量的氯化物鹽。本發(fā)明的降解劑被用作樹(shù)脂成型體的添加剤。樹(shù)脂成型體的結(jié)構(gòu)樹(shù)脂、形狀等與在“ I.降解促進(jìn)劑”章節(jié)中描述的生物可降解樹(shù)脂成型體的那些相同。可以根據(jù)已知方法將本發(fā)明的降解劑加到入樹(shù)脂成型體中。例如，可以使用以下制備方法(I)將預(yù)定量的本發(fā)明降解劑加入到用于形成樹(shù)脂成型體的熔融樹(shù)脂中，并將熔融樹(shù)脂形成小球；(2)接下來(lái)，如果需要的話，熔融小球，并形成所期望的形狀。根據(jù)降解劑中氧化降解劑和氯化物鹽的種類、樹(shù)脂成型體的種類等適當(dāng)?shù)卮_定加入到樹(shù)脂成型體中的本發(fā)明降解劑的量。例如，基于每100質(zhì)量份的樹(shù)脂成型體總量，本發(fā)明降解劑的總量為O. Γ7質(zhì)量份，優(yōu)選O. 15飛質(zhì)量份，更優(yōu)選O. 2^3質(zhì)量份。通過(guò)使本發(fā)明的包含降解劑的樹(shù)脂成型體處在室外環(huán)境中(例如，丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中)，其經(jīng)由氧化降解而快速解聚，然后被微生物降解。本發(fā)明的含有降解劑的樹(shù)脂成型體到最終被降解的粗略指示(rough indication)與在章節(jié)“I.降解促進(jìn)劑”中描述的生物可降解樹(shù)脂成型體距離被降解的時(shí)期相同。3.牛物可降解產(chǎn)品本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品的特征在于，其包含上述的降解促進(jìn)劑和含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體。具體而言，本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品包含降解促進(jìn)劑，并組合有含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體。當(dāng)在使用后將產(chǎn)品丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中而不進(jìn)行任何處理時(shí)，生物可降解樹(shù)脂成型體被快速降解且不造成環(huán)境污染。包含在本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品中的降解促進(jìn)劑與在章節(jié)“I.降解促進(jìn)劑”中描述的那些相同。形成包含在本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品中的生物可降解樹(shù)脂成型體的樹(shù)脂種類、樹(shù)脂成型體的形狀、和包含在樹(shù)脂成型體中的氧化降解劑的種類和比例與應(yīng)用有章節(jié)“I.降解促進(jìn)劑”中的促進(jìn)劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的那些相同。根據(jù)生物可降解樹(shù)脂成型體的形狀或種類來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定包含在本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品中的降解促進(jìn)劑與生物可降解樹(shù)脂成型體的比例。例如，相對(duì)于每100質(zhì)量份的生物可降解樹(shù)脂成型體，包含降解促進(jìn)劑的有效成分(氯化物鹽)的量為5 55質(zhì)量份、優(yōu)選10^50質(zhì)量份、更優(yōu)選15 45質(zhì)量份。本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品包含降解促進(jìn)劑和生物可降解樹(shù)脂成型體。產(chǎn)品實(shí)施方式?jīng)]有具體限定，只要使降解促進(jìn)劑與生物可降解樹(shù)脂成型體在丟棄時(shí)相接觸。本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品的具體實(shí)例包括，含有生物可降解樹(shù)脂成型體和含降解促進(jìn)劑的組合物的產(chǎn)品；優(yōu)選為包含降解促進(jìn)劑的功能組合物被片狀或膜狀生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞或被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品。本發(fā)明的生物可降解產(chǎn)品的具體實(shí)例包括制冷劑(含降解促進(jìn)劑的制冷組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞的產(chǎn)品)、身體冷卻劑(含降解促進(jìn)劑的冷卻組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞或被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品)、醫(yī)療濕布(含降解促進(jìn)劑的濕布用凝膠狀組合物被層壓在片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體上的產(chǎn)品)、身體保溫齊IJ(含降解促進(jìn)劑的產(chǎn)熱組合物被片狀或膜狀的生物可降解樹(shù)脂成型體圍繞的產(chǎn)品)等。通過(guò)使生物可降解樹(shù)脂成型體處于室外環(huán)境中(例如，丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山中)，其經(jīng)由氧化降解而快速解聚，并在之后被微生物降解。本發(fā)明生物可降解產(chǎn)品中的生物可降解樹(shù)脂成型體距離被最終降解的粗略指示與在章節(jié)“ I.降解促進(jìn)劑”中描述的生物可降解樹(shù)脂成型體被降解的時(shí)期相同。4.生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體本發(fā)明的生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體的特征在于，其包含氯化物鹽和氧化降解 齊U。具體而言，本發(fā)明的生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體是包含章節(jié)“2.降解劑”中描述的降解劑的樹(shù)脂成型體。5.樹(shù)脂成型體的降解方法本發(fā)明的降解方法的特征在于，在上述降解促進(jìn)劑與生物可降解樹(shù)脂成型體的共同存在下，含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體被降解。具體而言，本發(fā)明的降解法是使用上述降解促進(jìn)劑來(lái)降解含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的方法。在本發(fā)明的降解方法中使用的降解促進(jìn)劑、待降解的生物可降解樹(shù)脂成型體、包含在生物可降解樹(shù)脂成型體中的氧化降解劑、降解促進(jìn)劑與生物可降解樹(shù)脂成型體的比例、以及使降解促進(jìn)劑和生物可降解樹(shù)脂成型體共同存在的方法，與在章節(jié)“I.降解促進(jìn)齊IJ”中描述的那些相同。在本發(fā)明的降解方法中，在降解促進(jìn)劑與生物可降解樹(shù)脂成型體的共同存在下，通過(guò)使生物可降解樹(shù)脂成型體處于室內(nèi)或室外，優(yōu)選在微生物存在的室外環(huán)境(例如，丟棄在填埋場(chǎng)或田地或山)中，使該生物可降解樹(shù)脂成型體降解。通過(guò)本發(fā)明的降解法降解樹(shù)脂成型體的時(shí)期與在章節(jié)“I.降解促進(jìn)劑”中描述的生物可降解樹(shù)脂成型體降解的時(shí)期相同。實(shí)施例以下參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明的范圍并不局限于這些實(shí)施例。用在實(shí)施例和比較例中的含有氧化降解劑的組合物(氧化降解劑的含量為80、0%)是商品名為“P-Life”的市售產(chǎn)品(P-Life Japan Inc.的產(chǎn)品；含有5(T70wt%的脂肪族單羧酸、l(T20wt%的稀土化合物、以及10 20%的潤(rùn)滑劑)。實(shí)施例I :生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋)的制備I.功能組合物(發(fā)熱組合物)的制備將I質(zhì)量％的氯化鉀、55質(zhì)量％的平均粒徑為50 μ m的鐵粉、13質(zhì)量％的平均粒徑為200 μ m的活性碳、26質(zhì)量％的水、3質(zhì)量％的平均粒徑為100 μ m的蛭石和2質(zhì)量％的粒徑為380 μ m的丙烯酸聚合物的交聯(lián)偏鈉鹽混合，以制備發(fā)熱組合物。2.樹(shù)脂成型體(一次性取暖袋的內(nèi)袋材料)的制備
將由98質(zhì)量％的聚こ烯與2質(zhì)量％的含氧化降解劑的材料所構(gòu)成的樹(shù)脂片與包含一排盤(pán)形部件的旋轉(zhuǎn)輥接觸，以制備具有細(xì)孔且其大小在根據(jù)JIS P8117-1998 “紙和紙板-透氣性測(cè)試-Gurley法”測(cè)試時(shí)達(dá)到約13. 5 約14. 5sec/100cc的值的透氣樹(shù)脂膜(厚度40μπι)，其中各個(gè)盤(pán)形部件在其圓周具有葉片。另外，使用合成纖維通過(guò)紡粘法來(lái)制備生物可降解的無(wú)紡織物(基重25g/m2)，其中該合成纖維由99. 75質(zhì)量％的聚丙烯和O. 25質(zhì)量％的含有氧化降解劑的材料所構(gòu)成。將生物可降解的無(wú)紡織物層壓為透氣樹(shù)脂膜，以制備Ig的9. 5cm長(zhǎng)120cm寬的層壓材料(內(nèi)袋；由O. 7g的透氣且生物可降解的樹(shù)脂膜和O. 3g生物可降解的無(wú)紡織物所構(gòu)成的層壓材料)。3.生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋)的制備通過(guò)三邊密封將以上制備的發(fā)熱組合物裝入以上獲得的層壓材料中。更具體地， 將以上獲得的層壓材料ー折為ニ，并通過(guò)在130°C熱壓接合將離外側(cè)約7mm的部分粘合在一起。相似地，在上下開(kāi)ロ端的其中ー個(gè)，通過(guò)130°C的熱壓接合將離外側(cè)約7mm的部分粘合在一起。接著，在將20g以上制備的發(fā)熱組合物從內(nèi)袋的未粘合側(cè)塞進(jìn)去之后，通過(guò)在130°C進(jìn)行熱壓接合將距離未粘合側(cè)的外邊約7mm的部分粘合在一起，以制備生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋)。接下來(lái)，將如此制備的生物可降解產(chǎn)品立即放置到包含聚偏ニ氯こ烯涂覆膜的(不透氣且遮光性的)外袋中，并密封外袋。在以下測(cè)試?yán)?，在開(kāi)始測(cè)試時(shí)將一次性取暖袋從外袋中取出并使用。實(shí)施例2 :生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋)的制備在與實(shí)施例I相同的條件下制備一次性取暖袋，除使用I質(zhì)量％的氯化鈉來(lái)代替I質(zhì)量％的氯化鉀外。 測(cè)試?yán)齀 生物可降解產(chǎn)品(一次性取暖袋)的降解性評(píng)估將實(shí)施例I和2中獲得的一次性取暖袋從外袋中取出，并使其處于室溫下24小時(shí)，直至發(fā)熱反應(yīng)結(jié)束。之后，將發(fā)熱反應(yīng)結(jié)束的一次性取暖袋放置在50°C的恒溫箱中，并保存12天。緊接在發(fā)熱反應(yīng)結(jié)束之后；在50°C下保存3天后；6天后；12天后，拆卸各個(gè)一次性取暖袋以從中除去發(fā)熱組合物。將內(nèi)袋中的無(wú)孔部位剪成2cmX7cm的大小，并使用拉伸測(cè)試機(jī)(AGS-H，Shimadzu公司的產(chǎn)品)沿MD方向拉伸以確定拉伸強(qiáng)度。作為對(duì)照，使用不包含發(fā)熱組合物的內(nèi)袋。在將對(duì)照用內(nèi)袋保存在與以上相同的條件下，并測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度。結(jié)果，根據(jù)以下示出的數(shù)學(xué)公式來(lái)測(cè)度實(shí)施例I和2中所使用的各個(gè)內(nèi)袋的降解促進(jìn)率。內(nèi)袋降解率越高，拉伸強(qiáng)度越低。因此，拉伸強(qiáng)度是本技術(shù)領(lǐng)域中通常用來(lái)評(píng)估內(nèi)袋的降解度的指標(biāo)。[數(shù)學(xué)公式I]降解促進(jìn)率(％)={(對(duì)照的拉伸強(qiáng)度-實(shí)施例中得到的內(nèi)袋的拉伸強(qiáng)度)/対照的拉伸強(qiáng)度} X100圖I示出對(duì)實(shí)施例I和2中得到的一次性取暖袋的內(nèi)袋降解促進(jìn)率進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果。從圖I中可清楚看出，與作為對(duì)照進(jìn)行評(píng)價(jià)的內(nèi)袋相比，實(shí)施例I和2中得到的一次性取暖袋(生物可降解產(chǎn)品)的內(nèi)袋表現(xiàn)出高度促進(jìn)的降解率。此外，證實(shí)了與包含氯化鈉的情況(實(shí)施例2)相比，包含含有氯化鉀的發(fā)熱組合物(功能組合物)的一次性取暖袋(實(shí)施例I)表現(xiàn)出相當(dāng)高的內(nèi)袋降解促進(jìn)率，因此具有優(yōu)異的生物可降解性。在實(shí)施例I和2中獲得的一次性取暖袋的內(nèi)袋的情況為，即使在發(fā)熱反應(yīng)結(jié)束后，也沒(méi)觀察到在使用中會(huì)引起問(wèn)題(例如發(fā)熱組合物的脆裂和滲漏)的強(qiáng)度降低，并且保持了取暖袋所需的物理特性。實(shí)施例3和4 :生物可降解產(chǎn)品(含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品)將2. 2質(zhì)量％的氯化鉀、28. 9質(zhì)量％的平均粒徑為200 μ m的活性碳、57. 8質(zhì)量％的水、6. 7質(zhì)量％的平均粒徑為100 μ m的蛭石和4. 4質(zhì)量％的粒徑為380 μ m的丙烯酸聚合物的交聯(lián)偏鈉鹽混合，以制備非發(fā)熱組合物(功能組合物)。將20g的所得非發(fā)熱組合物裝入與實(shí)施例I中所使用的相同的內(nèi)袋(生物可降解樹(shù)脂成型體)中，以制備含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品(實(shí)施例3)。在與實(shí)施例3相同的條件下制備另ー含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品(實(shí)施例4)，除使用2. 2質(zhì)量％的氯化鈉替代2. 2質(zhì)量％的氯化鉀外。測(cè)試?yán)? :生物可降解產(chǎn)品(含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品)的降解性評(píng)估 將在實(shí)施例3和4中獲得的含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品保存在50°C的恒溫箱中3天。保存I天和保存3天后，以與上述測(cè)試?yán)齀中相同的方式來(lái)測(cè)定內(nèi)袋的降解促進(jìn)率。圖2示出所得結(jié)果。結(jié)果顯示，如在以上測(cè)試?yán)齀中那樣，含有氯化鉀或氯化鈉的產(chǎn)品(實(shí)施例3和4)表現(xiàn)出顯著促進(jìn)的內(nèi)袋(生物可降解樹(shù)脂成型體)降解率。具體而言，與包含氯化鈉的情況(實(shí)施例4)相比，含有氯化鉀的產(chǎn)品(實(shí)施例3)表現(xiàn)出相當(dāng)高的內(nèi)袋降解促進(jìn)率?？紤]到進(jìn)行該測(cè)試的含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品不包含鉄粉并因此不產(chǎn)熱(即使在與空氣接觸吋)，證實(shí)在氯化鉀或氯化鈉的存在下包含氧化降解劑的內(nèi)袋其降解促進(jìn)并沒(méi)有較大程度地受到溫度影響。比較測(cè)試?yán)齀 :含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品的降解性評(píng)估(No. 2)在與實(shí)施例3相同的條件下制造含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品，除使用2. 2質(zhì)量％的磷酸ニ氫鉀(比較例I )、2. 2質(zhì)量％的硫酸鎂(比較例2 )、2. 2質(zhì)量％的硫酸錳(比較例3 )、和2. 2質(zhì)量％的硫酸鉀(比較例4)、或2. 2質(zhì)量％的硫酸鈉(比較例5)替代2. 2質(zhì)量％的氯化鉀。將在比較例I飛中得到的含有非發(fā)熱組合物的產(chǎn)品保存在50°C的恒溫箱I天，以與上述測(cè)試?yán)齀中相同的方式來(lái)測(cè)定各個(gè)內(nèi)袋(樹(shù)脂成型體)的降解促進(jìn)率。圖3示出結(jié)果。結(jié)果表明，在包含磷酸ニ氫鉀、硫酸鎂、硫酸錳、硫酸鉀、或硫酸鈉的產(chǎn)品(比較例廣5)中，內(nèi)袋(樹(shù)脂成型體)的降解完全沒(méi)有被促迸。這些結(jié)果清楚地表明，在實(shí)施例Γ4中觀察到的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)效果是特異性效果，僅在特定金屬鹽，即氯化物鹽，與氧化降解劑組合使用時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。綜合分析以上結(jié)果清晰地表明，氯化物鹽具有促進(jìn)含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解的作用，并且可以被用作用于含氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)齊U。此外，證實(shí)了氯化物鹽和氧化降解劑的組合作為對(duì)樹(shù)脂成型體賦予降解特性的降解劑也是有效的。
權(quán)利要求
1.ー種包括氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的降解促進(jìn)劑，所述降解促進(jìn)劑包括氯化物鹽作為有效成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的降解促進(jìn)劑，其中所述氯化物鹽是氯化鉀和/或氯化鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的降解促進(jìn)劑，其中形成所述生物可降解樹(shù)脂成型體的樹(shù)脂是聚烯烴。
4.根據(jù)權(quán)利要求r3中任一項(xiàng)所述的降解促進(jìn)劑，其中所述氧化降解劑是至少ー種選自羧酸金屬鹽、羥基羧酸、過(guò)渡金屬化合物、稀土化合物和芳香酮的物質(zhì)。
5.一種樹(shù)脂成型體降解劑，包括氧化降解劑和氯化物鹽作為有效成分，所述樹(shù)脂成型體降解劑被用作樹(shù)脂成型體的添加剤。
6.ー種生物可降解產(chǎn)品，包括權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的降解促進(jìn)劑和含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體。
7.—種生物降解促進(jìn)型樹(shù)脂成型體，包括權(quán)利要求5所述的降解劑。
8.ー種將含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體降解的方法，所述方法包括使所述生物可降解樹(shù)脂成型體與權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的降解促進(jìn)劑同時(shí)存在，以降解所述生物可降解樹(shù)脂成型體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種通過(guò)促進(jìn)生物可降解樹(shù)脂成型體的降解而從本質(zhì)上提高含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的生物降解速度的技術(shù)。通過(guò)在含有氧化降解劑的生物可降解樹(shù)脂成型體的丟棄處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)該生物可降解樹(shù)脂成型體與氯化物鹽同時(shí)存在的狀態(tài)，該生物可降解樹(shù)脂成型體的降解速度顯著提高。
文檔編號(hào)C08J11/16GK102822283SQ20118001679
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者松尾篤士 申請(qǐng)人:小林制藥株式會(huì)社