JP2003176448A - 生分解性ヒートシールラッカー組成物および生分解性複合体 - Google Patents
生分解性ヒートシールラッカー組成物および生分解性複合体Info
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Abstract
耐ブロッキング性を有し、同時に優れた生分解性を有す
るヒートシールラッカー組成物を提供する。 【解決手段】 A成分として乳酸残基を80〜100質
量%含有し、乳酸残基のうちL−乳酸残基とD−乳酸残
基のモル比(L/D)が1〜19であり、還元粘度(η
SP/C)が0.4〜1.5dl/gである、生分解性ポリ
エステルと、B成分としてワックスと、C成分として溶
剤とを含有し、A成分100質量部に対してB成分の配
合量は0.1〜50質量部の範囲であることを特徴とす
る生分解性ヒートシールラッカー組成物。前記の生分解
性ポリエステルの水酸基濃度は100〜500eq/1
06gの範囲にあることが好ましく、前記のワックスは
生分解性ワックスであることが望ましい。
Description
ールラッカー組成物に関する。さらに詳しくは、本発明
は、生分解性ポリエステルと、ワックスと、溶剤とを含
有する生分解性ヒートシールラッカー組成物に関する。
面に塗布される生分解性ヒートシールラッカー組成物を
用いた生分解性塗膜とを構成要素として含む生分解性複
合体に関する。
となっている。また、プラスチック製品は、家庭廃棄物
および産業廃棄物の多くを占めている。そのため、一般
的なプラスチック製品は、その半永久的に分解しない特
性から、極めて処理困難な、環境に負荷をかける素材と
して指摘されている。このような社会的ニーズから、天
然素材または生分解性合成素材を利用した、土中の微生
物などによって自然分解可能な生分解性プラスチックの
開発が、現在盛んに行なわれている。
分解性素材製品の激増も大きな環境問題となっている。
本来なら生分解性を有するはずの紙、生分解性繊維布、
生分解性不織布、木材などの生分解性素材が、プラスチ
ック類で覆われた結果、生分解されないためである。そ
のため、生分解性プラスチックのみならず、生分解性素
材と生分解性プラスチックの複合体の開発も、現在、盛
んに行なわれている。
乳酸はコストおよび物性面で最も有望視され、透明性を
持つ熱可塑性樹脂として大いに期待されている。
分以下と低いため、焼却処理をしても焼却炉に負担をか
けず、有毒ガスも発生しない。また、ポリ乳酸は、土中
または水中において、自然に加水分解が進行し、次いで
微生物により分解され、無害な物質となる。また、ポリ
乳酸には、融点が170℃〜180℃付近と高く、透明
性に優れるという特徴も有する。しかし、ポリ乳酸に
は、剛直な分子構造のために、伸びや柔軟性に劣り、耐
衝撃性が低いという欠点も存在する。
で、ポリ乳酸にポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステルをブ
レンドしたり共重合することで、柔軟性に優れ、かつ、
耐衝撃性に優れた生分解性プラスチックが数多く開発さ
れている。
23055号公報、特開2001−122289号公
報、特開2001−122288号公報、特開2001
−123371号公報、特開2001−114997号
公報、特開2001−31853号公報、などに開示さ
れているように、包装用フィルムなどにも、ポリ乳酸系
フィルムなどを用いた生分解性フィルムが使用され始め
ている。
は、一般に、ヒートシール性を付与する目的で、包装用
フィルムの表面にヒートシール接着剤組成物を塗布する
ことが多い。ここで、ヒートシール性とは、高温条件下
で接着する性質を指し、ヒートシール接着剤組成物と
は、ヒートシール性を有する接着剤組成物を指す。
非溶液タイプとして、ホットメルト接着剤組成物があ
る。ホットメルト接着剤組成物は、常温で固体であって
加熱することで溶融し、基材に塗布後冷却するだけで短
時間で接着が完了する性質を有する。ホットメルト接着
剤組成物を塗布後短時間の圧着で接着が完了できるの
は、ホットメルト接着剤組成物は水や溶剤などを含んで
いないため乾燥時間や乾燥装置を必要としないからであ
る。
る方法としては、一般にホットメルトコータ法が用いら
れる。あるいは、エクストルーダを用いた押出しラミネ
ーション法により基材同士をホットメルト接着剤組成物
を用いて直接貼合せることも行なわれる。
液タイプとしてヒートシールラッカー組成物がある。ヒ
ートシールラッカー組成物は、一般に常温で液体であっ
て、基材に塗布後乾燥させさらにその上に基材を圧着し
た状態で熱をかけることにより短時間で接着が完了する
性質を有する。ヒートシールラッカー組成物は、一般に
溶剤を含んでいるため乾燥工程を必要とするが、基材へ
の塗布の際に加熱することを要しないため塗布工程が簡
単であるという長所がある。
する方法としては、グラビアコータ法、ロールコータ
法、バーコータ法、などが用いられる。本発明は、この
溶液タイプのヒートシールラッカー組成物に関する。
ルト接着剤組成物あるいはヒートシールラッカー組成物
用樹脂は、ウレタン系ポリマー、アクリル系ポリマー、
芳香族系ポリエステルなどの非生分解性樹脂である。そ
のため、前記の樹脂成分を含むホットメルト接着剤組成
物あるいはヒートシールラッカー組成物を生分解性フィ
ルムに塗布した場合、せっかくの生分解性素材が十分生
かされないという問題がある。また、ホットメルト接着
剤組成物あるいはヒートシールラッカー組成物用樹脂
は、透明なフィルム状基材上に塗布されることが多いた
め、透明性を有することが好ましい。そこで、生分解性
を有する透明なホットメルト接着剤組成物あるいは生分
解性を有する透明なヒートシールラッカー組成物の開発
が待ち望まれている。
トメルト接着剤組成物あるいはヒートシールラッカー組
成物の研究開発は、各方面において活発に行なわれてい
る。たとえば、米国特許5,169,889号公報に
は、3−ヒドロキシ酪酸およびヒドロキシペンタン酸を
含むポリエステル樹脂(商品名バイオポール、ゼネカ社
製)を組み合わせることによるホットメルト接着剤組成
物が開示されているが、当該生分解性ホットメルト接着
剤組成物に用いられている樹脂は、樹脂混合物内に非生
分解性の物質を含むため完全に生分解性ではなく、硬く
て脆いという性質があるので、生分解性ホットメルト接
着剤組成物、あるいは生分解性ヒートシールラッカー組
成物のバインダとして好適に使用することはできない。
特開昭59−220192号公報、特開平5−1057
36号公報、特開平5−148352号公報、特開平5
−179016号公報などに開示されているような、土
中の微生物などにより生分解可能な生分解性プラスチッ
クが開発されている。具体的な商品名としては、ビオノ
ーレ(昭和高分子株式会社製)、ラクティー(株式会社
島津製作所製)、マタービー(ノバモント社製)、ノボ
ン、デグラスター(エコスター社製)、などが挙げられ
る。しかし、前記の生分解性樹脂は一般的に汎用溶剤に
不溶であるため、射出成形などの溶融成形以外の用途に
は利用し難いものであり、また生分解性ホットメルト接
着剤組成物、あるいはヒートシールラッカー組成物のバ
インダとして使用した場合には、接着強度が十分満足で
きる水準ではない。
は、ポリ乳酸または乳酸と他のヒドロキシカルボン酸か
ら誘導された乳酸共重合樹脂を用いたホットメルト接着
剤組成物が開示されている。しかし、前記の生分解性ホ
ットメルト接着剤組成物に用いられている樹脂は、生分
解性ヒートシールラッカー組成物のバインダとして好適
に使用するには、溶解性、接着性の面で十分満足できる
水準ではない。
は、分子量1万以上のポリ乳酸をジイソシアネート化合
物により変性させた、アルカリ水崩壊性および生分解性
に優れたホットメルト接着剤組成物が開示されている。
しかし、前記の生分解性ホットメルト接着剤組成物に用
いられている樹脂も、生分解性ヒートシールラッカー組
成物のバインダとして好適に使用するには、接着性の面
で十分満足できる水準ではない。
は、乳酸残基を65〜95モル%含み、カプロラクト
ン、オキシ酸、コハク酸、プロピレングリコール、グリ
セリンにて変性させたポリエステル接着剤組成物が開示
されている。しかし、前記の生分解性ポリエステル接着
剤組成物に用いられている樹脂も、生分解性ホットメル
ト接着剤組成物、あるいは生分解性ヒートシールラッカ
ー組成物のバインダとして好適に使用するには、接着性
の面で十分満足できる水準ではない。
は、脂肪族ジカルボン酸あるいはその酸無水物あるいは
そのジエステルと、側鎖にアルキル基、またはアルケニ
ル基を有する脂肪族ジカルボン酸あるいはその酸無水物
あるいはそのジエステルと、脂肪族グリコールとを重縮
合反応させて生成してなる脂肪族ポリエステルを用いた
ホットメルト接着剤組成物が開示されている。しかし、
前記の生分解性ホットメルト接着剤組成物に用いられて
いる樹脂は、生分解性ヒートシールラッカー組成物のバ
インダとして好適に使用するには、溶解性、接着性の面
で十分満足できる水準ではない。
は、生ロジンと天然ゴムと植物系もしくは鉱物系ワック
スとからなる生分解性ホットメルト接着剤組成物が開示
されている。しかし、前記の生分解性ホットメルト接着
剤組成物に用いられている樹脂もまた、生分解性ヒート
シールラッカー組成物のバインダとして好適に使用する
には、透明性、溶解性、接着性の面で十分満足できる水
準ではない。
は、ポリ乳酸系の生分解性ポリエステル樹脂を用いた、
ホットメルト接着剤組成物として使用可能な生分解性接
着剤組成物が開示されている。しかし、前記の生分解性
接着剤組成物に用いられている樹脂は、生分解性ヒート
シールラッカー組成物のバインダとして好適に使用する
には、耐ブロッキング性の面で十分満足できる水準では
ない。
剤組成物のバインダ用樹脂に求められる特性と、生分解
性ヒートシールラッカー組成物のバインダ用樹脂に求め
られる特性とは必ずしも一致しない。そのため、透明
性、塗布性、ヒートシール強度、耐ブロッキング性にお
いて、十分に満足できる生分解性ヒートシールラッカー
組成物は未だ得られていないのが現状である。
本発明の課題は、優れた透明性、塗布性、ヒートシール
強度、耐ブロッキング性を有し、同時に優れた生分解性
を有するヒートシールラッカー組成物を提供することで
ある。また、本発明の他の課題は、生分解性基材と、そ
の上面に塗布される生分解性ヒートシールラッカー組成
物を用いた生分解性塗膜とを構成要素として含む、優れ
た透明性、ヒートシール強度、耐ブロッキング性を有す
る生分解性複合体を提供することである。
的を達成するには、優れた生分解性と透明性を有するポ
リ乳酸系樹脂に、ワックスを含有させることにより、耐
ブロッキング性を付与すればよいことに着目し、鋭意検
討を行なった。そして、特定のポリ乳酸系樹脂を用い
て、ワックスの分離などを防ぐことにより、ワックスを
ヒートシールラッカー組成物中に安定に保持できること
を見出した。その結果、従来公知のヒートシールラッカ
ー組成物と同程度の透明性、塗布性、ヒートシール強
度、耐ブロッキング性を有しながら、従来公知のヒート
シールラッカー組成物よりも著しく優れた生分解性を有
するヒートシールラッカー組成物を得ることに成功し
た。
ワックスを用いることにより、耐ブロッキング性と高い
シール強度を併せ持ち、かつ透明性に優れた特性を有す
る生分解性ヒートシールラッカー組成物が得られること
を見出した。
クスを用いることにより、前記の生分解性ヒートシール
ラッカー組成物の優れた特性を損なうことなく、耐ブロ
ッキング性をさらに向上させることができることを見出
し、本発明を完成させるに至った。
ラッカー組成物は、A成分として乳酸残基を80〜10
0質量%含有し、乳酸残基のうちL−乳酸残基とD−乳
酸残基のモル比(L/D)が1〜19であり、還元粘度
(ηSP/C)が0.4〜1.5dl/gである、生分解性
ポリエステルと、B成分としてワックスと、C成分とし
て溶剤とを含有し、A成分100質量部に対してB成分
の配合量は0.1〜50質量部の範囲である。また、こ
の生分解性ポリエステルの水酸基濃度は100〜500
eq/106gの範囲にあることが好ましい。
ってもよいが、生分解性ワックスであることが好まし
く、特に天然物ワックスであることが好ましい。さら
に、この生分解性ワックスは植物系ワックスであること
が好ましい。
℃の範囲にあることが好ましい。そして、このワックス
の数平均分子量は200〜2000の範囲にあることが
好ましい。
上面に塗布される前記の生分解性ヒートシールラッカー
組成物を用いた生分解性塗膜とを構成要素として含む生
分解性複合体を含む。
解性フィルム、生分解性プラスチック、紙、生分解性繊
維布、生分解性不織布、木材、からなる群のうちの一種
または二種以上を構成要素として含むことが好ましい。
また、この生分解性基材としては、ポリ乳酸系フィルム
を構成要素として含むことが好ましい。
をより詳細に説明する。
説明>まず、本発明に係る生分解性ヒートシールラッカ
ー組成物について説明する。
ー組成物は、A成分として特定の生分解性ポリエステル
と、B成分としてワックスと、C成分として溶剤とを含
有する。
は、溶液タイプのヒートシール接着剤組成物のことをい
う。ヒートシールラッカー組成物は、一般に常温で液体
であって、基材に塗布後乾燥させさらにその上に基材を
圧着した状態で熱をかけることにより短時間で接着が完
了する。ヒートシールラッカー組成物は、一般に溶剤を
含んでいるため乾燥工程を必要とするが、基材への塗布
の際に加熱することを要しないため塗布工程が簡単であ
る。
組成物は、生分解性を有する。ここで、生分解性とは、
分解の一過程において生物の代謝が関与して低分子量化
合物に変換する性質をいう。
の説明≫次に、本発明に使用する生分解性ポリエステル
(A成分)について説明する。
残基を80〜100質量%含有し、乳酸残基のうちL−
乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が1〜19
であり、還元粘度(ηSP/C)が0.4〜1.5dl/g
である。
原料として使用可能な乳酸以外のヒドロキシ酸として
は、グリコール酸、2−ヒドロキシイソ酪酸、3−ヒド
ロキシ酪酸、16−ヒドロキシヘキサデカン酸、2−ヒ
ドロキシ−2−メチル酪酸、12−ヒドロキシステアリ
ン酸、リンゴ酸、クエン酸、グルコン酸などが挙げられ
る。カプロラクトンのようなヒドロキシ酸の分子内エス
テル、ラクチドのようなα−ヒドロキシ酸から水分子を
失って生成した環状エステルも用いられる。また、生分
解性ポリエステル(A成分)において、乳酸に加えて原
料として使用可能な、脂肪族系のジカルボン酸として
は、コハク酸、アジピン酸などが挙げられ、ジオール成
分としては、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が挙げられ
る。
は、乳酸残基を80質量%以上含有していることが好ま
しく、より好ましくは、90質量%以上である。80質
量%未満では、十分に良好な生分解性および塗膜物性が
得られにくい。
原料として用いる乳酸としては、L−乳酸、D−乳酸、
DL−乳酸のいずれも用いることができる。ここで、L
−乳酸とD−乳酸のモル比(L/D)が1〜19である
ことが好ましく、より好ましくは、4〜9である。
解性ポリエステル(A成分)の使用溶剤に対する溶解性
が悪くなり、ヒートシールラッカー用樹脂として十分な
性能が得られない。一方、モル比(L/D)が1未満
(D−乳酸過剰)であると、原料コストが高くなる。な
ぜなら、一般には、L−乳酸またはDL−乳酸の方が大
量かつ安価に入手しやすいためである。
ポリエステル(A成分)を製造しても、L/Dが1〜1
9の範囲となる条件で製造した脂肪族ポリエステル(A
成分)と同様の物性のものを得ることができる。
度(ηSP/C)は、0.4〜1.5dl/gの範囲にある
必要がある。還元粘度が0.4dl/gよりも低いと、
印刷時のハジキの原因となったり、ヒートシール強度低
下の原因となる。また、還元粘度(ηSP/C)が1.5d
l/gよりも高いと、ヒートシールラッカー組成物の塗
布性が低下したり、ヒートシール時の溶融性が低下し、
結果的にヒートシール強度が低下する。
ルの重合時間、重合温度、減圧の程度(減圧しながら重
合させる場合)を変化させたり、共重合成分としてのア
ルコール成分の使用量を変化させたりすることにより、
調整することができる。
プル濃度0.125g/25ml、測定溶剤クロロホル
ム、測定温度25℃で、ウベローデ粘度管を用いて測定
した値である。
濃度は、100〜500eq/10 6gの範囲で含まれ
ていることが望ましい。水酸基濃度が100eq/10
6g未満であると、ワックス(B成分)の分散性、安定
性が十分には良好ではない傾向がある。また、水酸基濃
度が500eq/106gを超えると塗膜の耐水性が不
十分な傾向にある。
び生分解性ポリエステル(A成分)の酸価の測定値から
計算によって求めることができるが、計算方法は、使用
する原料および得られる生分解性ポリエステル(A成
分)の種類により異なる。また、水酸基濃度の測定は、
過剰のフェニルイソシアネートを加え生分解性ポリエス
テル(A成分)の水酸基と反応させ、次に未反応のフェ
ニルイソシアネートを過剰のジエチルアミンと反応さ
せ、未反応ジエチルアミン量を酸により滴定するなどの
公知の滴定法で求めることもできる。
の製造方法の説明≫続けて、生分解性ポリエステル(A
成分)の製造方法について説明する。
法としては、特に限定されず、従来の公知の方法を用い
ることができる。たとえば、ヒドロキシ酸の二量体であ
るラクチドと、他のヒドロキシ酸、ポリグリセリンなど
を溶融混合し、公知の開環重合触媒(たとえばオクチル
酸スズ、アルミニウムアセチルアセトナートなど)を使
用して、窒素雰囲気下、加熱開環重合させる方法や、加
熱および減圧により直接脱水重縮合を行う方法等が挙げ
られる。
がシンプルで容易であり、高純度生成物が得られやすい
ため、生分解性ポリエステル(A成分)の製造方法とし
ては、ラクチドの加熱開環重合反応を用いることが好ま
しい。
て、重合開始剤としてポリグリセリンを添加する場合
は、ポリグリセリンの重合度は3〜20の範囲にあるこ
とが好ましく、生分解性ポリエステル原料中のポリグリ
セリンの配合量は0.1〜5質量%の範囲にあることが
好ましい。
分解性ポリエステルである。ここで生分解性とは、分解
の一過程において、生物の代謝が関与して、低分子量化
合物に変換する性質をいう。
ステルのようなポリ乳酸系樹脂は、耐ブロッキング性に
難点があるとされていた。そのため、ポリ乳酸系樹脂が
ヒートシールラッカー組成物のバインダとして用いられ
た実績は、現在までのところない。本発明において初め
て、ポリ乳酸系樹脂は、ヒートシールラッカー組成物の
バインダとして好適に用いることができるようになっ
た。
スをポリ乳酸系樹脂と溶剤の混合物中に安定的に分散さ
せることができるようになったため、ポリ乳酸系樹脂に
耐ブロッキング性を付与することが可能となったからで
ある。
に、本発明に使用するワックス(B成分)について説明
する。
れず、ワックスとしての機能を有していればよく、各種
の合成ワックス、天然物ワックスが用いられる。
クス、フッ素化オレフィン系ワックス、アマイド系ワッ
クス、シリコン系ワックス、フィッシャートロプスワッ
クスなどが挙げられ、生分解性を有さないワックスであ
っても用いることができる。また、これらの合成ワック
スの中でもアマイド系ワックスは透明性とシール強度の
面から好ましい。
は、ワックス(B成分)は生分解性ワックスであること
が好ましい。生分解性ワックスとしては、従来公知の植
物系ワックス、動物系ワックス、などの天然物ワックス
や、生分解性を有する合成ワックス、などを用いること
ができる。
は、カルナバワックス、カスターワックス、キャンデリ
アワックス、モンタンワックス、などの植物系ワック
ス、蜜蝋などの動物系ワックス、天然パラフィンなどの
炭化水素系ワックス、ステアリン酸などの脂肪酸系ワッ
クス類、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、メ
チレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミ
ド、オレイン酸アミド、エシル酸アミド、などの脂肪酸
アミド系ワックス、脂肪酸の低級アルコールエステル、
脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコー
ルエステル、などのエステル系ワックス、セチルアルコ
ール、ステアリルアルコール、などのアルコール系ワッ
クス、炭素数12〜30の脂肪酸から誘導される金属石
鹸類など、が挙げられる。
分解性に優れる、植物系ワックスや動物系ワックスなど
の天然物ワックスが好ましい。さらに、前記の天然物ワ
ックスの中でも、入手容易性およびコストの観点から、
カルナバワックス、カスターワックスなどの植物系ワッ
クスが最も好ましい。
特性を損なわない程度に不純物を含んでいてもよい。さ
らに、ワックス(B成分)として、生分解性を有さない
合成ワックスと生分解性ワックスとを併用してもよい。
さらに、生分解性ワックスとしては、植物系ワックス、
動物系ワックス、生分解性を有する合成系ワックス、な
どのうち一種のみでなく二種以上を併用してもよい。
発明に係る生分解性ヒートシールラッカー組成物中で、
アンチブロッキング剤としての役割を果たすことにな
る。よって、本発明に係る生分解性ヒートシールラッカ
ー組成物の耐ブロッキング性をさらに高める目的で、前
記のワックス(B成分)に加えて、シリカゲル粒子など
の無機系粒子、ニトロセルロースパウダーなどの有機系
粒子、アミド系ワックスなどの合成ワックス、シリコン
化合物、などのアンチブロッキング剤とともに配合され
てもよい。なお、前記のアンチブロッキング剤は、必ず
しも生分解性を有する必要はないが、生分解性を有する
ほうが好ましい。また、シリカゲル粒子は、生分解性は
有さないが、土壌などの環境へ負荷を与えることはない
ため、好適に用いられる。
は、60〜130℃の範囲にあることが好ましく、70
〜120℃の範囲にあればさらに好ましく、80〜10
0℃の範囲にあるのが最も好ましい。融点が60℃未満
では、経時や高温の環境下でブロッキングを起こしやす
くなる傾向がある。一方、融点が130℃を超えると、
生分解性が低下する傾向がある。
均分子量は、200〜2000の範囲にあることが好ま
しく、300〜1500の範囲にあればさらに好まし
く、400〜1000の範囲にあるのが最も好ましい。
数平均分子量が200未満では、十分満足できる耐ブロ
ッキング性が得られない傾向がある。一方、数平均分子
量が2000を超えると、生分解性が低下する傾向があ
る。
100質量部に対して、ワックス(B成分)の配合量は
0.1〜50質量部の範囲にある必要がある。前記の配
合量が0.1質量部未満のときは、耐ブロッキング性が
不十分となり、前記の配合量が50質量部を超えると、
シール強度が低下するという問題が生じる。
発明に使用する溶剤(C成分)について説明する。
ず、ヒートシールラッカー組成物に通常に用いられる溶
剤を使用することができる。具体例としては、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチ
ル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢
酸イソブチル、などのエステル系溶剤、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノンなどのケトン系溶剤、メタノール、エタノール、
n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、イソブタノール、などのアルコール系溶剤、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなど
のグリコールエーテル系溶剤、前記のグリコールエーテ
ルのアセチル化物であるグリコールエーテルエステル系
溶剤などが挙げられる。前記の溶剤は、一種でも二種以
上でも用いることができる。
00質量部に対して、溶剤(C成分)の配合量は100
〜2000質量部の範囲にあることが好ましい。配合量
が100質量部未満のときは、ヒートシールラッカー組
成物の粘度が高くなりすぎ、塗布作業性が低下する傾向
があり、2000質量部を超える場合には、乾燥膜厚が
薄くなりすぎ、ヒートシール性不良となる場合がある。
ヒートシールラッカー組成物には、必要に応じて、たと
えば、アンチブロッキング剤、酸化防止剤、熱安定剤、
紫外線吸収剤、滑剤、粘着付与剤、可塑剤、架橋剤、粘
度調整剤、静電気防止剤、香料、抗菌剤、消泡剤、分散
剤、重合禁止剤、などの各種添加剤を、本発明の効果を
損なわない範囲内で添加することができる。
組成物の製造方法≫次に、本発明に係る生分解性ヒート
シールラッカー組成物の製造方法を説明する。
ー組成物の製造方法としては、従来の公知の方法であれ
ば、特に限定されない。たとえば、生分解性ポリエステ
ル(A成分)を溶剤(C成分)に溶解させ、これにワッ
クス(B成分)を配合し、ボールミルやペイントシェー
カーなどを用いて分散させることにより、本発明に係る
生分解性ヒートシールラッカー組成物を製造することが
できる。
に係る生分解性複合体について説明する。
基材と、その上面に塗布される本発明に係る生分解性ヒ
ートシールラッカー組成物を用いた生分解性塗膜とを構
成要素として含む。
分解性を有し、生分解性ヒートシールラッカー組成物の
塗布が可能なものであれば、任意の基材が利用できる。
あることが好ましいが、シート状のものに限定されるわ
けではなく、生分解性ヒートシールラッカー組成物の塗
布が可能な一定の広さの面を有していれば、立体的な形
状を持つものにも適用可能である。また、前記の一定の
広さの面は、曲面であってもよく、凹凸を有していても
よい。
生分解性フィルム、生分解性プラスチック、紙、生分解
性繊維布、生分解性不織布、木材、などが使用可能であ
る。また、本発明における生分解性基材としては、ポリ
乳酸系フィルム、および、パルプを主成分とする紙が、
特に好ましい。
は、ポリL−乳酸系フィルムが、特に好ましい。また、
前記のパルプを主成分とする紙としては、更紙、中質
紙、上質紙、段ボールなどの板紙、などが特に好まし
い。
解性ヒートシールラッカー組成物の受容性が高まるよう
に加工したものを用いてもよい。たとえば、(i)ポリ
乳酸系フィルムを発泡させて微細な孔を多数設け、この
微細孔によって生分解性インキ組成物の受容性を改善さ
せたもの、(ii)溶剤溶解性の微粉末を混合して製膜
したプラスチックフィルムから微粉末を溶剤により溶解
除去し、こうして除去された微粉末存在部位を微細な孔
として、この微細孔によって生分解性ヒートシールラッ
カー組成物の受容性を改善させたもの、あるいは、(i
ii)微粉末を混合して製膜したプラスチックフィルム
を延伸し、この延伸によって微粉末とプラスチックとの
間に微細な亀裂を生ぜしめ、この微細な亀裂によって生
分解性ヒートシールラッカー組成物の受容性を改善させ
たもの、などが好適に利用できる。
ー組成物の塗布の方法も、特に限定されず、従来の公知
の方法を利用可能である。たとえば、シルクスクリーン
印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷
法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、ロー
ルコータ塗工法、バーコータ塗工法、エアナイフ塗工
法、ドクターブレード法、などの方法を用いることがで
きる。
ー組成物は、自然に、あるいは、温風によって乾燥させ
ることができる。乾燥後、本発明の生分解性ヒートシー
ルラッカー組成物は、実質的に透明な塗膜を形成する。
ラッカー組成物の塗膜の膜厚は、用途に応じ、任意であ
るが、たとえば、一般的な使用方法の場合には、5〜1
00μmの範囲にあることが好ましい。
生分解性基材と接着させる方法としては、特に限定され
ず、従来公知のヒートシールラッカー組成物を用いた接
着方法を用いることができる。
合体の本発明に係る生分解性ヒートシールラッカー組成
物を塗布した面を、他の生分解性基材と接触させ、温度
条件50〜250℃、圧力条件49〜294kPaの範
囲で、0.01〜5秒間圧着させることにより、容易に
前記の生分解性複合体と前記の生分解性基材を接着させ
ることができる。なお、前記の他の生分解性基材の接着
面にも同様に本発明に係る生分解性ヒートシールラッカ
ー組成物が塗布されていてもよい。
系フィルムなどの生分解性フィルムを基材とするもの
は、オーバーラッピングフィルムなどの包装材料として
好適に使用可能である。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
−ラクチド500部、乳酸1質量部、アルミニウムアセ
チルアセトナート1質量部を4つ口フラスコに仕込み、
窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱溶融させることに
より、開環重合させ、その後、残留ラクチドを減圧下留
去し、ポリエステル(I)を得た。
メチルエチルケトン100質量部に溶解させ、そこへ、
融点80〜90℃、数平均分子量500である、カルナ
バワックス(アメリカワックス輸入精製業者協会規格、
カルナバ1号(イエロータイプ))5質量部を加え、ボ
ールミル中で混合分散化し、その後、酢酸エチル100
質量部で希釈することによりヒートシールラッカー組成
物(I)を得た。
(I)を、グラビア印刷機を用いて、縦300mm×横
125mmの大きさのポリL−乳酸フィルム上に乾燥膜
厚2μmとなるように塗布し、ポリL−乳酸フィルムと
ヒートシールラッカー組成物の塗膜との複合体(以下、
単に複合体と称する)(I)を得た。
DL−ラクチド500質量部、重合度が10であるポリ
グリセリン(ダイセル化学PGL10:水酸基濃度85
0KOHmg/g)10質量部、開環重合触媒として、
アルミニウムアセチルアセトナート1質量部を4つ口フ
ラスコに仕込み、窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱
溶融させることにより開環重合させ、残留ラクチドを減
圧下留去させることにより、ポリエステル(II)を得
た。
例1と同様な方法でヒートシールラッカー組成物(I
I)を得た。さらに、ヒートシールラッカー組成物(I
I)を用い、実施例1と同様な方法で複合体(II)を
得た。
DL−ラクチド500質量部、重合度が10であるポリ
グリセリン(ダイセル化学PGL10:水酸基濃度85
0KOHmg/g)26.3質量部、開環重合触媒とし
て、アルミニウムアセチルアセトナート1質量部を4つ
口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、180℃で3時間
加熱溶融させることにより開環重合させ、残留ラクチド
を減圧下留去させることにより、ポリエステル(II
I)を得た。
施例1と同様な方法でヒートシールラッカー組成物(I
II)を得た。さらに、ヒートシールラッカー組成物
(III)を用い、実施例1と同様な方法で複合体(I
II)を得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部に溶解させ、
そこへ、実施例1と同じカルナバワックス55質量部を
加え、ボールミル中で混合分散化し、その後、酢酸エチ
ル100質量部で希釈することによりヒートシールラッ
カー組成物(IV)を得た。さらに、ヒートシールラッ
カー組成物(IV)を用い、実施例1と同様な方法で複
合体(IV)を得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部、酢酸エチル
100質量部からなる混合溶剤に溶解させることによ
り、ヒートシールラッカー組成物(V)を得た。さら
に、ヒートシールラッカー組成物(V)を用い、実施例
1と同様な方法で複合体(V)を得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部に溶解させ、
そこへ、融点80〜90℃、数平均分子量500〜10
00であるカルナバワックス5質量部を加え、ボールミ
ル中で混合分散化し、その後、酢酸エチル100質量部
で希釈することによりヒートシールラッカー組成物(V
I)を得た。さらに、ヒートシールラッカー組成物(V
I)を用い、実施例1と同様な方法で複合体(VI)を
得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部に溶解させ、
そこへ、融点66〜71℃、数平均分子量500〜10
00であるキャンデリアワックス5質量部を加え、ボー
ルミル中で混合分散化し、その後、酢酸エチル100質
量部で希釈することによりヒートシールラッカー組成物
(VII)を得た。さらに、ヒートシールラッカー組成
物(VII)を用い、実施例1と同様な方法で複合体
(VII)を得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部に溶解させ、
そこへ、融点86〜90℃、数平均分子量500〜10
00であるカスターワックス5質量部を加え、ボールミ
ル中で混合分散化し、その後、酢酸エチル100質量部
で希釈することによりヒートシールラッカー組成物(V
III)を得た。さらに、ヒートシールラッカー組成物
(VIII)を用い、実施例1と同様な方法で複合体
(VIII)を得た。
質量部をメチルエチルケトン100質量部に溶解させ、
そこへ、融点77〜85℃、数平均分子量500〜10
00であるモンタンワックス(LUZZATTO&FI
GLIO社製)5質量部を加え、ボールミル中で混合分
散化し、その後、酢酸エチル100質量部で希釈するこ
とによりヒートシールラッカー組成物(IX)を得た。
さらに、ヒートシールラッカー組成物(IX)を用い、
実施例1と同様な方法で複合体(IX)を得た。前記ポ
リエステル(I)〜(III)の組成および特性を表1
に示す。また、前記ヒートシールラッカー組成物(I)
〜(IX)の配合を表2〜3に示す。
ル濃度0.125mg/25ml、測定溶剤クロロホル
ム、測定温度25℃、ウベローデ粘度管を用いて測定し
た。
の乳酸残基は仕込み量を規定している。ただし、500
MHzのNMRによりポリエステル中にも、同じ量が含
まれることが確認された。
L−乳酸とD−乳酸のモル比は、仕込み量から求めてい
るが、ポリエステル中のL−乳酸とD−乳酸のモル比を
旋光度計(堀場製作所SEPA−200)を用い決定し
たものと同じであることを確認した。
X)を用いて、前記複合体の生分解性ヒートシール材と
しての性能である、ヒートシール強度、耐ブロッキング
性、さらに、透明性、生分解性を下記の試験方法に基づ
いて評価した。評価結果を表4〜5に示す。また、前記
のヒートシールラッカー組成物(I)〜(IX)を用い
て、アンチブロッキング剤の分散性を下記の試験方法に
基づいて評価した。評価結果を表2〜3に示す。
同士で重ね合わせ、110℃、98.1kPa加圧、加
圧時間0.5秒の条件でヒートシールした。その後、2
5℃、相対湿度65%の条件下、引張り速度100mm
/分で、T剥離強度(N/15mm)を測定した。
同士で重ね合わせ、40℃、相対湿度65%の条件下
で、98.1kPaの荷重をかけた。1日後、25℃、
相対湿度65%の条件下、複合体同士を引き剥がし、接
着面の塗膜の外観を目視にて観察し、耐ブロッキング性
の程度を下記の基準に従って4段階で評価した。 ◎:耐ブロッキング性優秀(容易に剥離可能、塗膜に異
常なし) ○:耐ブロッキング性良好(塗膜表面が多少荒れてい
る) △:耐ブロッキング性に劣る(一部の塗膜に損傷あり) ×:耐ブロッキング性なし(大部分の塗膜に損傷あり) (iii)透明性試験 ヒートシールラッカー組成物の塗膜を通して、あらかじ
め基材表面に印刷されている文字を目視にて観察し、下
記の基準に従って透明性を4段階で評価した。 ◎:文字が鮮明に観察できる。 ○:文字が少し滲んで見える。 △:文字がかなりぼやけて見える。 ×:文字がぼやけて読み取れない。
機、三井ホーム社製(MAM))中に入れ、7日後にサ
ンプル形態を目視にて観察し、生分解性の程度を下記の
基準に従って4段階で評価した。 ◎:サンプルの形態が完全になし ○:サンプルの形態がほとんどなし △:サンプルの断片あり ×:サンプルの形態がほとんど残っている (v)アンチブロッキング剤の分散性 ヒートシールラッカー組成物1000mLを加圧式の農
薬用噴霧器で吹き付け、ノズルの詰まり具合を目視で観
察し、次の評価基準に従って評価した。 ○:良好 △:やや詰まり気味である ×:詰まりが激しい
ッカー組成物は、優れた透明性、塗布性、ヒートシール
強度、耐ブロッキング性を有し、さらには生分解性にも
優れていることがわかる。
すべての点で例示であって制限的なものではないとかん
がえられるべきである。本発明の範囲は上記した説明で
はなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範
囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。
物は、優れた生分解性を有し、シール強度、耐ブロッキ
ング性、透明性、塗布性においても優れている。
れた生分解性を有し、シール強度、耐ブロッキング性、
本発明に係る生分解性ヒートシールラッカー組成物の塗
膜の透明性に優れている。
装材料として好適に用いることができる。前記包装材料
は、生分解性を有し、かつ、容易に内容物を密封するこ
とができるため、生産性の向上、生活の利便の向上、お
よび環境への負荷の低減が実現できる。
Claims (11)
- 【請求項1】 A成分として乳酸残基を80〜100質
量%含有し、乳酸残基のうちL−乳酸残基とD−乳酸残
基のモル比(L/D)が1〜19であり、還元粘度(η
SP/C)が0.4〜1.5dl/gである、生分解性ポリ
エステルと、B成分としてワックスと、C成分として溶
剤とを含有し、A成分100質量部に対してB成分の配
合量は0.1〜50質量部の範囲であることを特徴とす
る生分解性ヒートシールラッカー組成物。 - 【請求項2】 生分解性ポリエステルの水酸基濃度が1
00〜500eq/106gの範囲にあることを特徴と
する請求項1に記載の生分解性ヒートシールラッカー組
成物。 - 【請求項3】 ワックスが合成ワックスであることを特
徴とする請求項1または2に記載の生分解性ヒートシー
ルラッカー組成物。 - 【請求項4】 ワックスが生分解性ワックスであること
を特徴とする請求項1または2に記載の生分解性ヒート
シールラッカー組成物。 - 【請求項5】 生分解性ワックスが天然物ワックスであ
ることを特徴とする請求項4に記載の生分解性ヒートシ
ールラッカー組成物。 - 【請求項6】 生分解性ワックスが植物系ワックスであ
ることを特徴とする請求項5に記載の生分解性ヒートシ
ールラッカー組成物。 - 【請求項7】 ワックスの融点が70〜130℃の範囲
にあることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載
の生分解性ヒートシールラッカー組成物。 - 【請求項8】 ワックスの数平均分子量が200〜20
00の範囲にあることを特徴とする請求項1〜7のいず
れかに記載の生分解性ヒートシールラッカー組成物。 - 【請求項9】 生分解性基材と、その上面に塗布される
請求項1〜8のいずれかに記載の生分解性ヒートシール
ラッカー組成物を用いた生分解性塗膜とを構成要素とし
て含む生分解性複合体。 - 【請求項10】 生分解性基材として、生分解性フィル
ム、生分解性プラスチック、紙、生分解性繊維布、生分
解性不織布、木材、からなる群のうちの一種または二種
以上を構成要素として含むことを特徴とする請求項9に
記載の生分解性複合体。 - 【請求項11】 生分解性基材として、ポリ乳酸系フィ
ルムを構成要素として含むことを特徴とする請求項9に
記載の生分解性複合体。
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