来自植物的生物降解性天然原材料制造技术

本发明专利技术提供具有生物降解性和机械强度两方面性质的天然生物降解性原材料、由该天然的生物降解性原材料制造的生物降解性膜或容器、用于制造该生物降解性原材料的粘合剂以及它们的制造方法。以高粱淀粉等谷类淀粉作为培养原料，向该原料中添加属于芽孢杆菌属的微生物，并进行培养，收集高分子粘合性物质，由此可以得到具有在来自石油的高分子化合物中不存在的具有羟基的纤维素样的性质且具有聚丙烯样的结构的天然高分子物质。通过以该天然高分子物质作为粘合剂、在其中混合淀粉和／或贝壳粉末，可以得到具有与纤维素相当的生物降解性、并且具有带有聚丙烯特性的机械强度的生物降解性原材料。使用该生物降解性原材料制造的膜或容器具有优异的生物降解性和机械强度两方面的性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术包括来自植物且具有聚丙烯的特征的天然高分子物质，使用该 天然高分子物质制造的具有纤维素样的生物降解曲线和聚丙烯的特征、并 且具有生物降解性和机械强度两方面的性质、用于制造生物降解性膜或容 器等的生物降解性天然原材料，以该天然高分子物质为主要成分的用于制 造生物降解性原材料的粘合剂，由该生物降解性天然原材料制造的生物降 解性的膜或容器、以及它们的制造方法。
技术介绍
近年来，在食品、化妆品或药品等的包装、容器，以及盆钵等园艺用 品或农业用材料中，使用塑料制品。这些使用过的塑料制品焚烧或作为垃 圾直接抛弃。但是，焚烧这些废物时，产生巨大的费用以及废气等环境问 题。另一方面，直接抛弃这些废物时，由于这些废物难以在自然界中降解， 堆成垃圾山，仍然产生环境问题。因此，最近对在自然界中容易分解的生 物降解性塑料材料进行研究、开发。作为生物降解性的塑料材料，公开了将具有生物降解性的植物材料等 用生物降解性的粘合剂粘合而成的材料、使用合成生物降解性塑料的材 料、或使用微生物或微生物生产的生物降解性高分子材料的材料等各种材 料。作为使用具有生物降解性的植物材料等的材料，例如在日本特开2000-229312号公报、日本特开2000-355008号公报、日本特开2001-79816 号公报和日本特开2002-249981号公报中公开了对以稻壳为主要成分的植 物原料粉末，使用含有淀粉、松香、珑玛树脂、玷圯树脂、明胶、紫胶等 生物降解性物质的粘合剂，通过加热加压压缩成型而得到的生物降解性材料制的容器。此外，日本特开2000-229661号公报中，对使用苹、稻秸、 玉米、竹子、高粱、洋麻、椰子等的叶、茎、壳、皮等，以明胶糊等食用 糊作为连接糊制造盘、碟、袋、杯等生物降解性容器进行了记载。此外，日本特开2000-327839号公报中对于在稻壳等植物原料粉末中 混合米糠等谷类的糠等并进行成型，制造生物降解性材料制的容器进行了公开，日本特开2002-23262号公报中对于在玉米、豆类、薯、陈大米/杂 粮、杂草等植物纤维中混合将甘蔗、菠萝或海藻类等天然原材料微细化而 成的主材，使用由柿油、魔芋粉、松脂、漆树等天然原材料构成的粘合剂 形成的生物降解性塑料进行了公开，日本特开2006-122317号公报中对于 将废纸纤维用淀粉糊、酵母糟、或聚酯类树脂、聚乳酸类树脂、天然橡胶 类树脂、聚乙烯醇等生物降解性粘合剂粘合制造生物降解性片材进行了公 开。进一步地，日本特开平7-102114号公报中对于将纤维素二乙酸酯、 纤维素三乙酸酯等纤维素酯、淀粉类和增塑剂混合而成的生物降解性纤维 素酯组合物进行了公开。作为使用合成生物降解性塑料的技术方案，例如， 曰本特开平4-335060号公报、日本特开平6-340753号公报、日本特开 2000-72961号公报、日本特开2001-49098号/>报和日本特开2004-299711号公报中对于使用聚乳酸、聚乳酸的共聚物、聚乳酸的树脂混合物的生物 降解性树脂组合物和成型体进行了公开。此外，作为使用微生物或微生物产生的生物降解性高分子材料的技术 方案，例如，作为使用酵母菌体的技术方案，日本特开2002-97301号^^报 中公开了含有通过加热和加压变成了树脂的酵母的生物降解性树脂组合 物，日本特开2002-167470号公报中公开了在酵母中混合聚羟基丁酸酯等 微生物产生的树脂，聚己内酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、 聚乙醇酸、聚乳酸、聚乙烯醇等化学合成树脂，乙酸纤维素、热塑性淀粉 等天然物改性树脂等生物降解性塑料而成的生物降解性塑料，日本特开平 7-285108号公报中公开了在将废纸干式解纤(乾式開繊)而得到的纤维中混 合酵母糟，进行加压、加热而得到的木质生物降解性材料。进一步地，作为使用微生物产生的生物降解性高分子材料的技术方案, 例如，日本特开2005-133224号公报中公开了在脱木质素的稻草(4大>7 ，)、 麦杆、甘蔗的渣滓(蔗渣)、洋麻、银合欢H匕'X O)等纸浆纤维中，混 合粪产碱杆菌(7V^力'J y净义.7工力'J只)产生的P-l,3-D葡萄糖苷多糖类、 或黑酵母(出芽短柄霉(Aureobasidium pullulans))产生的麦芽三糖多糖类等 糖类(阻气性的改善)，以及蚕吐出的蚕丝的丝蛋白或蜘蛛吐出的蛋白质样 物质(降低水蒸气透过性)，用作食品容器等的成型材料的生物降解性树脂 成型材料；日本特开2006-142699号公报中公开了生物降解性塑料，其由 下迷步骤制备由甜菜、甘蔗的提取物等含蔗糖的原料，通过丝状真菌鲁氏淀粉霉(7 ;、 口 ；、七只 乂k《'>一，Amylomyces rouxii),制造L-乳酸，将L-乳 酸脱水缩合制造聚乳酸，或由L-乳酸暂且合成环状丙交酯(二聚物)，进行 纯化后，进行开环聚合制造聚乳酸。此外，作为微生物产生的生物降解性高分子材料，自古已知巨大芽胞 杆菌(Bacillus megaterium)产生的3-羟基丁酸的均聚物即聚-3-羟基丁酸的 聚酯(M. L画igne, Ann. Inst. Pasteur, 39, 144， 1925)。作为改善该聚-3-羟基 丁酸硬而且脆的性质的技术方案，日本特开平5-93049号公报和日本特开 平7-265065号公报中对使用豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)，由油酸等 脂肪酸或橄榄油等油脂通过发酵法，制备3-羟基丁酸与3-鞋基己酸的共聚 聚酯，用作生物降解性材料进行了公开。如上所述，对生物降解性高分子材料的开发进行了很多研究，公开了 由各种原料，通过各种方法制造生物降解性高分子材料的方法，但是以往 的方法中，从生物降解的容易性和用于膜或容器等中时必需的机械强度等 两方面考虑，在实用上要求的高分子材料的特性中，具有可以充分满足的 特性的生物降解性高分子材料还未被开发。因此，目前的现状是，这些生 物降解性材料的实用化还未充分进行。专利文献1:日本特开平4-335060号公才艮专利文献2:日本特开平5-93049号公净艮专利文献3:日本特开平6-340753号公才艮专利文献4:日本特开平7-102114号公报专利文献5:日本特开平7-265065号公才艮专利文献6:日本特开平7-285108号公净艮专利文献7:日本特开2000-72961号公才艮专利文献8:日本特开2000-229312号公才艮专利文献9:日本特开2000-229661号公净艮专利文献10:日本特开2000-327839号/>才艮专利文献11'.日本特开2000-355008号/^才艮专利文献12:日本特开2001-4卯98号公报专利文献13:日本特开2001-79816号公报专利文献14:日本特开2002-23262号公寺艮专利文献15:日本特开2002-97301号公报专利文献16:日本特开2002-167470号 >才艮专利文献17 专利文献18 专利文献19 专利文献20 专利文献21曰本特开2002-249981号公报 曰本特开2004-299711号公报 曰本特开2005-133224号公报 曰本特开2006-142699号公报 曰本特开2006-122317号公报非本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于形成生物降解性原材料的天然高分子物质的制备方法，其特征在于，以谷类淀粉作为培养原料，向该原料中添加属于芽孢杆菌属的微生物，并进行培养，收集通过红外吸收光谱分析（ＩＲ）显示出羟基和聚丙烯基的吸收光谱的高分子粘合性物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤圣子，
申请(专利权)人：佐藤圣子，
类型：发明
国别省市：JP[日本]