JP2002019041A

JP2002019041A - 生分解性プラスチックを用いた成形品

Info

Publication number: JP2002019041A
Application number: JP2000203398A
Authority: JP
Inventors: Kuniko Asano; 邦子浅野; Akihiro Oda; 章博小田
Original assignee: HAKUICHI KK
Current assignee: HAKUICHI KK
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-22
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: JP3545999B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来のフェノール樹脂、ABS樹脂、PS樹脂、
木を成型基材として使用して製造された工芸品、民芸品
の製品に比べ、意匠性に優れ、通常の使用に十分な、成
形基体と装飾用材料との付着性及び表面保護強度を有
し、生分解性を有する、環境に対して優しい成形品を提
供する。【解決手段】生分解性を有する樹脂からなる成形基体
の表面に接着剤を塗布して装飾用材料を積層して貼り付
けた後、無溶媒系若しくは水系のシリコーン系コーティ
ング材料又は樹脂からなる保護被膜を形成することを特
徴とする成形品、並びに、生分解性を有する樹脂からな
る成形基体の表面に接着剤を塗布して装飾用材料を積層
して貼り付ける成形品の製造方法及び装飾用材料の上に
接着剤塗布後又は溶剤系コーティング材料塗布後に圧縮
空気吹きつける（エアブロー）ことによって溶剤を急速
に揮発させて保護皮膜を形成することを含む成形品の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性を有する
樹脂を器物とする成形品及びその製造方法に関し、より
詳細には、生分解性を有する樹脂からなる成形基体、特
に工芸品又は民芸品の装飾表面を形成し、腐食、剥離、
傷、薬品等に対する表面強度、各層間の接着性に優れた
保護皮膜を形成した又は形成しない成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に工芸品、民芸品と言われる、例え
ば、塗り物、箔工芸品、漆器は、現在殆どがフェノール
樹脂などの熱硬化性樹脂；ポリスチロール（PS）、アク
リロニトリルブタジエンスチレン（ABS）などの熱可塑
性樹脂；又は木製品を器物とし、これらの器物の表面の
保護及び質感の改善のために、ウレタン樹脂塗料、アク
リル樹脂塗料、メラミンアルキッド樹脂塗料を塗った
り、漆を塗布している。さらに、これらの工芸品、民芸
品の意匠性をさらに高めることを目的として、上記塗装
表面上に、例えば、金属箔や金属粉などの装飾が施され
ている。そして、装飾面の保護を目的として、それらの
表面に、溶剤系のウレタン樹脂塗料、アクリル樹脂塗
料、メラミンアルキッド樹脂塗料を再度塗布したり、エ
ポキシ樹脂を厚く塗装したり、エポキシアクリレート樹
脂を塗布することが一般に行われている。そして、これ
らの工芸品、民芸品は、様々な日用品、雑貨、アクセサ
リー、装飾品、建材等として使用されてる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の製品は、
装飾面の腐食、剥離、傷、薬品に対する保護等も満足で
きるレベルであり、使用する上では問題はない。しかし
ながら、これらの製品を廃棄する場合、例えば、一般ゴ
ミ（可燃ゴミ）として処理しようとすれば、器物が上記
樹脂であれば、燃焼カロリーがかなり高く、そのため炉
を傷めてしまったり、さらには有毒ガス発生の原因とな
ってしまい、環境に深刻な影響を与えてしまう。

【０００４】そこで、本発明は、使用時には従来品のよ
うに優れた意匠性と従来品と同等又はそれ以上の保護強
度を保ちながら、環境に悪影響を及ぼすことなく、一般
ゴミとして安直に廃棄することが可能な工芸品、民芸品
を製造することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のように、環境に悪
影響を及ぼさずに廃棄を可能とするという目的を達成す
るために、先ず器物の原料として生分解性を有する樹脂
を採用した。

【０００６】「生分解性を有する樹脂（生分解性樹
脂）」とは、自然界において、微生物が関与して、低分
子化合物に分解される樹脂（高分子化合物及びその配合
物）をいう。また、生分解性を有する樹脂は、一般に、
酸素含有量が高く、燃焼カロリーが低いため、焼却時に
炉を傷めることがなく、また有毒ガスの発生もない。

【０００７】本発明者らは、生分解性を有する樹脂から
なる器物（成形基体）に従来の方法で接着剤を塗布し、
装飾用材料を貼り付け、さらに従来の溶剤系のコーティ
ング材料からなる保護被膜を形成したサンプルを作製
し、その品質、性能、特に、器物と装飾用材料との密着
性を検討した。その結果、従来の溶剤系コーティング材
料でも従来の成形品と同等の表面保護機能を与えられる
ものもあるが、用いる生分解性を有する樹脂の種類によ
っては、従来の工法を用いて保護被膜用の溶剤系コーテ
ィング材料を使用したのでは、それからなる成形基体と
装飾用材料との密着性が不十分となり、装飾表面の剥が
れが容易に起こる場合があることが判明した。

【０００８】このような装飾表面の剥がれの原因を追求
したところ、ある種の生分解性を有する樹脂（例えば、
はポリ乳酸）からなる成形基体では、溶剤系の保護被膜
用のコーティング材料を使用すると、その溶剤が装飾用
材料、接着層を通して成形基体の表面を短時間のうちに
浸食（ソルベントアタック）してしまい、その結果接着
層から積層部分が剥がれてしまうことがわかった。

【０００９】そこで、本発明者らは、このような溶剤に
浸食されやすい生分解性を有する樹脂にも使用でき、か
つ良好な表面保護機能を与えることができる保護被膜用
素材を鋭意探索した結果、溶剤を使用しない、すなわ
ち、無溶剤系若しくは水系のシリコーン系コーティング
材料又は樹脂が適していることを見出し、第１の発明を
完成した。

【００１０】すなわち、第１の発明は、「生分解性を有
する樹脂からなる成形基体の表面に接着剤を塗布して装
飾用材料を積層して貼り付けた後、その上に、無溶媒系
若しくは水系のシリコーン系コーティング材料又は樹脂
からなる保護被膜を形成することを特徴とする成形品」
を提供するものである。

【００１１】さらに、従来から使用されている溶剤系の
コーティング材料を使用できる方法を見出すべく、本発
明者らは、従来の工法を再検討し、溶剤に浸食されやす
い生分解性を有する樹脂であっても、接着剤及びコーテ
ィング材料を塗布後、溶剤を速やかに揮発させる工程を
取り入れることにより、溶剤による浸食を防止すること
ができる新規な方法を見出し、それにより、成形基体と
装飾用材料との充分な接着性を確保できる第２の発明を
完成した。

【００１２】すなわち、第２の発明は、「生分解性を有
する樹脂からなる成形基体の表面に接着剤を塗布して装
飾用材料を積層して貼り付けることを含む成形品の製造
方法において、接着剤の塗布後、接着剤中の溶剤を、圧
縮空気を吹きつける（エアブロー）ことによって急速に
揮発させる工程を含むことを特徴とする方法」を提供す
るものである。

【００１３】さらに、上記第２の発明において、装飾用
材料の上に溶剤系のコーティング材料からなる保護皮膜
を形成する場合には、「生分解性を有する樹脂からなる
成形基体の表面に接着剤を塗布して装飾用材料を積層し
て貼り付けた後、その上に溶剤系コーティング材料から
なる保護被膜を形成することを含む成形品の製造方法に
おいて、接着剤の塗布後、接着剤中の溶剤を、圧縮空気
を吹きつける（エアブロー）ことによって急速に揮発さ
せる工程、及び保護被膜用の溶剤系コーティング材料を
塗布後、該溶剤系コーティング材料中の溶剤を、圧縮空
気を吹きつける（エアブロー）ことによって急速に揮発
させる工程を含むことを特徴とする方法」を提供する。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明するが、まず、
(1)第１及び第２の発明に共通の事項について説明し、
次に、(2)第１の発明に固有の事項、(2)第２の発明に固
有の事項の順に説明する。

【００１５】(1) 第１及び第２の発明に共通の事項本発明の「生分解性を有する樹脂」としては、前記定義
のとおり、自然界において、微生物が関与して、低分子
化合物に分解される樹脂（高分子化合物及びその配合
物）であれば、いずれの樹脂でも使用できる。

【００１６】現在知られている生分解性を有する樹脂と
しては、大別して次のようなものがある。上記のうち、水に強い化学合成系のもの、例えば、ポリ
乳酸、脂肪族ポリエステルが好ましく、ポリ乳酸が特に
好ましい。

【００１７】ポリ乳酸は、植物系原料であるトウモロコ
シなどの澱粉を乳酸発酵させて得られる乳酸を原料とし
て、ラクチドを経由する乳酸の環状二量体であるラクチ
ドの開環重合によって、又は乳酸を有機溶剤中で脱水反
応させることによって製造される。商業的に入手可能な
ポリ乳酸としては、ラクティ（登録商標、株式会社島津
製作所製）などがある。

【００１８】脂肪族系ポリエステルは、石油系原料から
なるものであり、グリコールとジカルボン酸の重縮合反
応によって製造される。商業的に入手可能な脂肪族系ポ
リエステルとしては、ビオノーレ（登録商標、昭和高分
子株式会社製）などがある。

【００１９】本発明の「生分解性を有する樹脂からなる
成形基体」とは、すなわち器物のことであり、その成形
方法には、特に限定はなく、樹脂の特性に応じて選択す
ればよい。成形基体としては、射出成形により得られる
種々の形状を有する成形基体又は延伸若しくは押出によ
り得られるフィルム又はシートが好ましく、フィルム
は、使用目的により種々の厚さを有する。

【００２０】本発明で用いる「接着剤」は、当業界で従
来から使用されているもの、例えば、エポキシ系接着剤
などを使用することができるが、接着剤中の溶剤が生分
解性を有する樹脂を浸食しやすいので、後述するよう
に、接着剤の塗布後、速やかに溶剤を揮発させる必要が
ある。

【００２１】本発明の「装飾用材料」は、成形品（工芸
品、民芸品）を装飾する目的で用いられる全ての材料を
含み、例えば、金属、金属箔、金属粉、塗料、染料（イ
ンク）、化学繊維（ポリエステル、ナイロン等）、天然
繊維（麻、絹等）、シール及び植物若しくはその部分な
どが挙げられる。装飾用材料は、廃棄時に環境に悪影響
を及ぼすことがないもの、又は悪影響を及ぼすことが少
ないものが好ましい。

【００２２】特に、工芸品、民芸品に用いられる高級な
装飾用材料としては、金属箔として金箔、金属粉として
金粉が好ましく用いられる。

【００２３】シールは、すでに印刷等が施された片面に
粘着面を有する積層品（紙片、フィルム等）であり、植
物又はその部分とは、例えば、生花や落ち葉である。

【００２４】接着剤、又は接着剤と保護皮膜のコーティ
ング材料の合計重量の割合は、環境への影響を考慮し
て、生分解性を有する樹脂からなる成形基体の5重量％
以下である。

【００２５】また、第１及び第２の発明の成形品を、複
数積層してヒートシールして積層成形品とすることもで
き、上記成形品が、フィルム形状を有するものであるこ
とが好ましい。ヒートシールは、従来の方法で行うこと
ができる。

【００２６】(2) 第１の発明に固有の事項第１の発明の「保護被膜」は、無溶剤系若しくは水系の
シリコーン系コーティング材料又は樹脂から形成され
る。

【００２７】「無溶剤系のシリコーン系コーティング材
料又は樹脂」とは、すなわち、溶剤を含まない100％の
シリコーン系コーティング材料又は樹脂であり、「水系
のシリコーン系コーティング材料又は樹脂」とは、分散
媒として、溶剤の代わりに水を使用したシリコーン系コ
ーティング材料又は樹脂である。

【００２８】ここで、「シリコーン系コーティング材
料」は、シリコーン系樹脂を形成するものであり、例え
ば、アルコキシシラン、ポリアルキルアルコキシシロキ
サン、ポリアルキルシロキサン、有機官能性シラン、ジ
アルキル錫化合物などを主成分とするものが挙げられ、
好ましくはポリアルキルアルコキシシロキサンを主成分
とするものである。「無溶剤系の樹脂」としては、例え
ば、UV硬化性のウレタンアクリレートなどが挙げられ
る。

【００２９】無溶剤系若しくは水系のシリコーン系コー
ティング材料又は樹脂からなる保護被膜の形成は、それ
ぞれシリコーン系コーティング材料又は樹脂で通常採用
されているコーティング方法及び硬化条件を用いること
ができる。

【００３０】このシリコーン系コーティング材料から形
成される保護皮膜は、ガラス質の被膜であり、成形品の
装飾表面の腐食、剥離、傷、薬品に対する強度（抵抗
性）を顕著に高めるものである。また、装飾用材料の光
による変色等を防止する効果も得られる。

【００３１】次に、第１の発明の成形品の製造方法につ
いて説明する。 (A)本発明の成形品の所望の形状を有する成形基体を、
生分解性を有する樹脂から製造する。成形基体の製造方
法は、前記のように樹脂に応じて適当な手法を用いて製
造できる。

【００３２】(B)上記で製造した成形基体の表面に、前
記の接着剤を塗布する。このとき、成形基体の界面に対
してソルベントクラックを発生させないため及び成形基
体の樹脂表面の溶剤による浸食を防止するために、接着
剤中の溶剤を可及的速やかに揮発させる必要がある。

【００３３】接着剤中の溶剤を速やかに揮発させるため
の具体的な手段としては、接着剤塗布後、成形基体を構
成する生分解性を有する樹脂の熱変形温度以下の温度で
20分間程度、熱風循環炉に投入する等の通常当業界で用
いられる手法による。

【００３４】なお、この工程において、熱風循環炉投入
の前に、後述する第２の発明の新規な工程を追加しても
よく、これにより、成形基体と装飾用材料との接着性が
より高められることは明らかである。

【００３５】(C)溶剤を揮発させた接着剤表面に、装飾
用材料を積層して貼り付ける。例えば、装飾用材料が金
属箔である場合には、上記(B)の工程によって、溶剤が
揮発した後の接着剤の表面状態は、タック（ねばつき）
がありながら、金属箔のしわのばしに適する状態になっ
ているので、金属箔を積層し、圧着する。

【００３６】(D)成形基体表面上に接着剤及び装飾用材
料を積層したものを、生分解性を有する樹脂のガラス転
移温度（TG）又は熱変形温度（HTD）以下の温度で、熱
風循環炉中で加熱し、成形基体と装飾用材料が剥がれな
いように、接着剤を硬化反応させる。硬化反応の条件
は、当業界で通常採用されているものを用いればよい。
硬化反応時間も、使用する生分解性を有する樹脂、接着
剤及び装飾用材料の種類並びに組み合わせによって、適
宜設定する。

【００３７】(E)成形基体表面上に接着剤及び装飾用材
料を積層し、接着剤を硬化反応させた後の装飾用材料を
貼り付けた面の上に、保護被膜用のコーティング材料を
塗布し、硬化反応させる。硬化反応の条件は、成形基体
の生分解性を有する樹脂の物理化学的特性を考慮しつ
つ、使用するコーティング材料の硬化反応に通常採用さ
れているものを使用することができる。

【００３８】第１の発明では、保護被膜を形成するコー
ティング材料又は樹脂は、無溶剤系若しくは水系のシリ
コーン系コーティング材料又は樹脂であり、ソルベント
クラックや溶剤による成形基体表面の浸食の心配はない
ので、例えば、単に無溶剤系のシリコーン系コーティン
グ材料又は樹脂を塗布し、成形基体を構成する生分解性
を有する樹脂の熱変形温度以下の温度でシリコーン系コ
ーティング材料又は樹脂を硬化させればよい。また、無
溶剤系の樹脂がUV硬化性樹脂である場合には、必要なUV
照射を行えばよい。

【００３９】第１の発明の無溶剤系若しくは水系のシリ
コーン系コーティング材料又は樹脂は、溶剤に浸食され
やすい生分解性を有する樹脂を成形基体とする場合にも
使用でき、良好な表面保護機能を発揮する。第１の発明
は、当然ながら、溶剤による浸食が問題とならない生分
解性を有する樹脂を用いる場合にも、従来品より優れた
接着性及び表面硬度を付与できる。

【００４０】(3) 第２の発明に固有の事項第２の発明は、接着剤中の溶剤を圧縮空気を吹き付ける
（エアブロー）ことによって急速に揮発させる新規な工
程を含む第１の態様と、装飾用材料の上に溶剤系コーテ
ィング材料からなる保護被膜を形成する場合において、
接着剤中の溶剤及び保護被膜を形成する溶剤系コーティ
ング材料中の溶剤を、圧縮空気を吹き付ける（エアブロ
ー）ことによって急速に揮発させる２つの新規な工程を
含む第２の態様に分けられる。

【００４１】さらに、第１の態様には、装飾用材料の上
に保護被膜を形成しない場合、及び非溶剤系のコーティ
ング材料、すなわち、第１の発明で用いる無溶剤系若し
くは水系のシリコーン系コーティング材料又は樹脂によ
って保護被膜を形成する場合が含まれる。

【００４２】第１の態様の保護被膜を形成しない場合と
しては、シルクスクリーンなどの手法による装飾用材料
の積層のみで最終製品とするような場合が含まれる。

【００４３】第２の態様では、溶媒によって成形基体を
形成する生分解性を有する樹脂の塗布表面が浸食される
心配はないので、特別な手法を用いることなく、保護被
膜が形成できる。

【００４４】第２の発明における接着剤は、前記第１の
発明と同様に、従来から使用されているエポキシ系樹脂
等が使用できる。

【００４５】溶剤系コーティング材料としては、従来か
ら保護被膜を形成するために使用されているものが使用
できる。例えば、アクリルポリオール又はポリエステル
ポリオールとイソシアネートとの組み合わせを主成分と
するウレタン樹脂コーティング材料、アクリル樹脂塗
料、メラミンアルキッド樹脂塗料、エポキシ樹脂、エポ
キシアクリレート樹脂塗料などが使用できる。

【００４６】第２の発明における、塗布された接着剤及
び溶剤系コーティング材料中の溶剤を迅速に揮発させ
て、成形基体を構成する生分解性を有する樹脂の塗布表
面の浸食を防ぐには、接着剤及び溶剤系コーティング材
料を塗布後、一定条件下で圧縮空気を吹き付ける。圧縮
空気の吹きつけ（一般にエアブローと呼ばれる）は、溶
剤を迅速に揮発させることができれば、いかなる種類の
装置を用いて行ってもよい。一般には、例えば、エアー
ガン（スプレーガン）を用いることができる。

【００４７】圧縮空気吹きつけ（エアブロー）の条件
は、成形品の種類、成形基体を構成する生分解性を有す
る樹脂の種類、接着剤若しくは溶剤系コーティング材料
の種類等によって異なるが、圧縮空気圧は、装飾用材料
に影響のない範囲であればよく、通常5 kgf/cm²以下、
好ましくは1〜3 kgf/cm²である。なお、空気圧は、コン
プレッサーによる圧縮空気でスプレーガン手元の圧力で
ある。接着剤中の溶剤を揮発させるための圧縮空気吹き
つけの時間は、通常90秒、好ましくは、30〜60秒であ
り、保護被膜を形成するコーティング材料中の溶剤を揮
発させるための圧縮空気吹きつけの時間は、通常5 分以
下、好ましくは1〜3分である。なお、圧縮空気の吹きつ
けの空気圧と時間は、相互に関係しており、工程の効率
等を考慮して、上記範囲内で適宜選択すればよい。

【００４８】エアーガンを使用する場合、圧縮空気の吹
き出し口から接着剤又は溶剤系コーティング材料の塗布
表面までの距離は、通常１０〜２０cm程度であり、好ま
しくは１５cm程度である。

【００４９】圧縮空気の温度は、成形基体を構成する生
分解性を有する樹脂の熱変形温度以下であればよく、通
常は常温でよい。

【００５０】従来行われていた工法では、成形基体に接
着剤塗布又は溶剤系コーティング材料塗布後、熱風循環
炉中で、成形基体を構成する生分解性を有する樹脂の熱
変形温度以下の温度で乾燥を行っていた。成形基体は、
この乾燥工程の間に接着剤又は溶剤系コーティング材料
中の溶剤によって浸食（ソルベントアタック）を受けて
いた。

【００５１】そこで、乾燥工程の前に、第２の発明の圧
縮空気吹きつけ（エアブロー）工程を入れることによっ
て、溶剤による成形基体を構成する生分解性を有する樹
脂表面の浸食が防止されて成形基体と装飾用材料との接
着性に著しい改善が見られ、ソルベントクラック（装飾
用材料のはがれ）が起こらなくなるのである。

【００５２】

【発明の効果】前記構成を有する本発明の成形品は、従
来のフェノール樹脂、ABS樹脂、PS樹脂、木を成型基材
として使用して製造された工芸品、民芸品の製品に比
べ、意匠性に優れ、かつ、通常の使用に十分な表面保護
強度（表面の腐食、剥離、傷、薬品などに対する抵抗
性）を有し、従来の製品と遜色無く代替が可能である。

【００５３】また、本発明の成形品は、廃棄時には特殊
なゴミとしてではなく、微生物の多く存在する自然環境
下（土壌中、水中、海水中など）で分解させることもで
きる。さらには、可燃ゴミとして燃焼処理しても燃焼カ
ロリーが低く、炉を傷めることがなく、黒煙、有毒ガス
を発生させることもないため、環境に悪影響を及ぼすこ
とがない。

【００５４】上記のような特性を有する本発明の成形品
は、環境に対して優しい製品として、工芸品、民芸品の
さらなる使用の拡大を促進するものである。

【００５５】なお、本発明の第１の発明及び第２の発明
は、成形基体が生分解性を有する樹脂である場合に限ら
ず、従来用いられてきた熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂か
らなる成形基体にも、適用でき、従来よりもさらに良好
な接着性及び表面保護機能を発揮できることは明らかで
あろう。

【００５６】

【実施例】以下、実施例及び試験例によって、本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明は下記実施例によっ
て何ら限定されるものではない。

【００５７】実施例１：第１の発明の成形品の製造本発明の成形品の一実施態様である生分解性箔工芸品
（ネームプレート（名札））の製造例を示す。

【００５８】植物が生産する澱粉を乳酸発酵して得られ
る乳酸を原料モノマーとして使用し、環化反応、開環重
合反応によって得られる、天然資源から製造されたポリ
マー（ポリ乳酸：ラクティ（登録商標）、株式会社島津
製作所製）を生分解性を有する樹脂として使用し、射出
成形により成形基体（器物）（重量13 g）を製造した。

【００５９】成形基体の表面に接着剤（エポキシ系接着
剤）0.1 gを塗布し、40℃で20分間、熱風循環炉中で加
熱して接着剤中の溶剤を揮発させた。

【００６０】熱風循環炉での過熱が完了すると、装飾用
材料である金箔を貼り付けるに際し、接着剤表面がタッ
ク（ねばつき）がありながら、箔のしわのばしに適する
状態となっている。

【００６１】金箔を上記状態になった接着剤表面に貼り
付け、しわのない状態にした。金箔を貼り付けたもの
を、40℃で60分間熱風循環炉中で加熱し、接着剤を硬化
させた。

【００６２】金箔の上に、無溶剤系のシリコーン系コー
ティング材料である、GE東芝シリコーン社製シリコーン
ワニス（成分：ポリアルキルアルコキシシロキサンを主
成分とするシリコーンワニス）0.1 gを塗布し、常温で2
4時間放置し硬化させた。

【００６３】得られた成形品（工芸品）に使用されてい
る接着剤及び保護被膜用コーティング材料の割合は、1.
5％であった。

【００６４】試験例１：第１の発明による成形品の生分
解性試験（コンポスト化試験）実施例１で製造した成形品（ネームプレート）につい
て、ISO DIS 14855：プラスチックの好気性条件におけ
る完全生分解性の評価を行った。結果を表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１の結果から、本発明の成形品は、完全
生分解性であることがわかる。

【００６７】試験例２：第１の発明による成形品の生分
解性を有する樹脂からなる成形基体と装飾用材料、保護
皮膜との接着性試験下記のテストピースを用いて、第１の発明の成形品の一
次密着性試験及び硬度試験を行った。なお、テストピー
スは、試験の便宜から使用するものであるが、材料及び
製法等は実際の成形品と同じであり、実際に成形品を試
験したものと変わらないことは言うまでもない。

【００６８】テストピースの材料及び製造方法成形基体を構成する生分解性を有する樹脂として、ポリ
乳酸（ラクティ、株式会社島津製作所製）、接着剤とし
てエポキシ系接着剤（製品名：エポマラックNO800AP、
大豊塗料株式会社製）、そして保護皮膜形成用のコーテ
ィング材料として、テストピースNo. 1（本発明）では
無溶媒系シリコーン系コーティング材料（シリコーンワ
ニス、ＧＥ東芝シリコーン社製）を、テストピースNo.
2（比較例）では溶剤系ウレタン樹脂塗料（製品名：ス
トロン#800、カシュー株式会社製）を用いてテストピー
スを作製した。

【００６９】それぞれのテストピースの製造方法は、成
形基体に接着剤を塗布後、30℃で10分間、熱風循環炉中
で加熱し、純金箔を貼り付けた後30℃で4時間加熱して
接着剤を硬化させた。

【００７０】次いで、テストピースNo. 1（本発明）で
は、無溶剤系シリコーン系コーティング材料を塗布し、
常温で48時間放置して保護皮膜を形成した。テストピー
スNo. 2（比較例）では、溶剤系ウレタン樹脂塗料を塗
布し、セッティングに60分をかけ、その後、30℃で2時
間乾燥後、常温で48時間放置して保護被膜を形成した。

【００７１】１．一次密着性試験 JIS K 5400 塗料一般試験方法、8. 塗膜の抵抗性に関す
る試験方法、8.5 付着性より応用し、8.5.1 碁盤目法
（剥離、密着テスト）で試験を行った。試験の便宜から
試験サンプルとして用いたテストピースは、材料、作製
方法その他は、実際の成形品と同じであり、実際に成形
品を試験したものと変わらない。

【００７２】(1)一次密着性試験方法上記表２及び３に記載のテストピースのそれぞれに、
カッターナイフで1／1mmのます目を100ヶ作成する。

【００７３】JIS K 5400記載の碁盤目法では、で作
成したます目にセロハンテープを貼り、引っ張り試験を
行って1／1mmます目の塗膜のカケ、ハガレを確認するこ
とが規定されている。しかしながら、テストピースNo.
1で使用している保護膜形成材料であるGE東芝シリコー
ン社製シリコーンワニスは、塗膜表面に離型性が発現す
るため、セロハンテープそのものが剥がれやすくなって
しまい、正確な試験が実施できない。そこで、両者のテ
ストピースについて、セロハンテープによる引っ張り試
験よりもむしろさらに厳しい条件と考えられる1／1mmま
す目を成形基体を構成する生分解性を有する樹脂からな
るプレートで削ぎ落とす方法にて塗膜のカケ、ハガレの
有無を確認することにした。

【００７４】テストピースの1／1mmます目面に対して
45度の角度から、上記のプレートで1.00 kgの荷重をか
けながら、100回削ぎ落とし、塗膜のカケ、ハガレの発
生状態により、0〜10の段階で評価した。塗膜のカケ、
ハガレが発生していないものを評価10とした。ここで、
実用品として充分な一次密着性を有していると言えるの
は評価8以上である。

【００７５】

【００７６】本発明の成形品に相当する、テストピース
No. 1は、一次密着性が10と良好であり、本発明の成形
品が、実用品に必要とされる充分な一次密着性を有して
いることがわかる。

【００７７】比較例であるテストピースNo. 2では、一
次密着性が0と著しく劣っている。これは、コーティン
グ材料中の溶剤が、接着層及び金箔層を通して成形基体
表面にソルベントクラックを起こさせるためと考えられ
る。

【００７８】なお、参考までに、溶剤によるソルベント
クラックの影響の少ない生分解性を有する樹脂である脂
肪族系ポリエステルを成形基体とし、コーティング材料
が溶剤系ウレタン樹脂塗料である場合には、無溶剤系シ
リコーン系コーティング材料を用いた上記テストピース
No. 1と比べて、一次密着性はやや劣っていたが、テス
トピースNo. 1と同じ無溶剤系シリコーン系コーティン
グ材料を使用すれば、一次密着性がさらに改善されるだ
ろうことは、当業者であれば容易に理解できるであろ
う。

【００７９】２．硬度試験上記テストピースを用いて、JIS K 5400 塗膜一般試験
方法、8. 塗膜の抵抗性に関する試験方法、8.4 鉛筆引
っかき値を適用し、8.4.2 手かき法（表面硬度テスト）
試験を行った。

【００８０】(1)硬度試験方法三菱鉛筆ユニ（三菱社製）を使用し、テストピースの
塗膜面に対して45度の角度で、鉛筆の芯が折れない程度
にできるだけ強く塗膜に押し付けながら、前方に均一な
速さで約1cm押し出して塗面を引っかく。

【００８１】上記動作を5回繰り返し、5回のうち2回
以上テストピースの塗面にすり傷が認められる鉛筆の濃
度記号より1段階下位の濃度記号を、硬度試験結果とす
る。

【００８２】傷硬度がH以上であれば、金属箔及び成
形品表面に対して傷付きの発生を充分に防ぐことができ
る硬度であり、良好と評価した。

【００８３】

【００８４】いずれのテストピースもH以上の硬度が測
定され、金箔及び成形品表面に対して傷付きの発生を充
分に防ぐことができる硬度を有しているが、保護被膜が
無溶剤系シリコーン系コーティング材料からなる、第１
の発明の成形品に相当するテストピースNo. 1の保護被
膜はガラス質の極めて強固なものであることがわかっ
た。

【００８５】以上のように、第１の発明の成形品は、従
来の溶剤系コーティング材料を用いて保護被膜を形成し
た成形品に比べ、顕著に優れた一次密着性と従来品と同
等以上の表面硬度を有していることが明らかとなった。

【００８６】試験例３：第２の発明の圧縮空気吹きつけ
条件の検討 (1)テストピースの製造成形基体を構成する生分解性を有する樹脂、接着剤及び
溶剤系ウレタン樹脂塗料として、上記実施例１で用いた
のと同じものを使用し、下記表２及び３に記載の圧縮空
気吹きつけ（エアブロー）条件でテストピースを製造し
た。

【００８７】テストピース製造は、次の順序の工程で行
った。成形基体表面の脱脂及び乾燥接着剤塗布スプレーガンによる圧縮空気吹きつけ（エアブロー）
（スプレーガンの空気吹き出し口とテストピースとの距
離は15cm）熱風循環炉中での乾燥（30℃、10分）金箔の貼り付け及び圧着接着剤の硬化のための加熱（40℃、60分）保護被膜用の溶剤系ウレタン樹脂塗料の塗布スプレーガンによる圧縮空気吹きつけ（エアブロー）
（スプレーガンの空気吹き出し口とテストピースとの距
離は15cm）熱風循環炉中での乾燥（セッティングに60分、その後
40℃、2時間）

【００８８】表２は、上記の工程の圧縮空気吹きつけ
（エアブロー）条件を規定しており、表３は、工程の
条件と工程の条件の組み合わせ並びに工程の金箔の
貼り付けの有無を示しており、表３中の例えば、「A-1-
1○」は、工程の条件が「A」、すなわち空気圧1 kgf/
cm²で30秒で、さらに工程の条件が「1-1」、すなわち
空気圧1 kgf/cm²で1分を示している。最後の「○」は工
程で金箔の貼り付けを行ったことを示し、この「○」
が無い場合は、金箔の貼り付けを行わなかったことを示
している。

【００８９】

【表２】

【００９０】

【表３】

【００９１】(2)塗膜性能試験上記で作製したテストピースについて、下記の方法で一
次密着性及び硬度を評価した。

【００９２】１．一次密着性試験方法上記で製造したテストピースのそれぞれに、カッター
ナイフで1／1mmのます目を100ヶ作成する。

【００９３】JIS K 5400記載の碁盤目法により、で
作成したます目にセロハンテープを貼り、引っ張り試験
を行って1／1mmます目の塗膜のカケ、ハガレを確認する
ことによって一次密着性を評価した。

【００９４】試験結果を下記表４に示す。表４の一次密
着性試験結果欄の「10」は、上記試験によってます目が
１つもカケたり、ハガレたりすることが無かったことを
示す。

【００９５】なお、試験した全てのテストピースで、上
記試験方法による一次密着性試験結果が「10」となって
しまったので、前記試験例２で採用した試験方法に従
い、さらに過酷な条件で接着性を評価し、その結果を下
記表４の付着性の欄の右側に記載されている「強・中・
弱」によって示した。

【００９６】表４中の付着性欄の評価「強・中・弱」
は、次の基準による。保護皮膜を作製したテストピース
の場合には、作製したます目の塗膜のカケ、ハガレが、
20％未満のときを「強」、20〜70%程度のときを
「中」、70％以上のときを「弱」とした。

【００９７】保護皮膜を作製せず、最上層が金箔である
テストピースの場合には、作製した金箔上のます目のカ
ケ、ハガレが、20％未満のときを「強」、20〜70%程度
のときを「中」、70％以上のときを「弱」とした。

【００９８】２．硬度試験上記テストピースを用いて、JIS K 5400 塗膜一般試験
方法、8. 塗膜の抵抗性に関する試験方法、8.4 鉛筆引
っかき値を適用し、8.4.2 手かき法（表面硬度テスト）
試験を行い、結果を下記表４に示す。試験方法の詳細
は、上記試験例２と同様である。

【００９９】

【表４】

【０１００】表４から明らかなように、一次密着性はい
ずれのテストピースでも「10」であり、良好であった。
このことは、新規な圧縮空気吹きつけ（エアブロー）工
程を組み込むことで、接着性が強化され、従来の保護皮
膜用の溶剤系コーティング材料を用いて成形品を製造で
きることを示している。

【０１０１】なお、工程及びの圧縮空気吹きつけで
の空気圧が高くなればなるほど、また、圧縮空気を吹き
付ける時間が長いほど一次密着性は高くなる傾向がみら
れる。このことから、一次密着性は、圧縮空気吹きつけ
の空気圧及び時間にほぼ比例して高くなるものと考えら
れる。

【０１０２】上記の試験では、工程では、空気圧5 kg
f/cm²、時間90秒、工程では、空気圧5 kgf/cm²、時間
5分までしか検討しなかったが、いずれも、さらに高い
空気圧及びさらに長い時間を採用することによって良好
な結果がえられるものと考えられる。従って、後述する
試験例４で、工程では5 kgf/cm²で90秒、及び工程
では5 kgf/cm²で5分を採用したが、これらの条件が必ず
しも最適であるということではなく、臨界的な条件でも
ない。

【０１０３】硬度試験結果についても、いずれのテスト
ピースでもH〜2Hであり、充分な実用レベルであること
がわかった。

【０１０４】試験例４：第１及び第２の発明の成形品と
従来品との塗膜性能比較試験 (1)テストピースの製造上記実施例１で使用した接着剤、金箔を使用し、下記表
５に示す条件でテストピースを製造した。圧縮空気吹き
つけ（エアブロー）は、スプレーガンを使用し、スプレ
ーガンの空気吹き出し口とテストピースとの距離は、15
ｃｍであった。

【０１０５】

【表５】

【０１０６】表５中の*1：成形基体の素材は、それぞれ
次のものを示す。フェノール：松下電工社製、熱硬化性樹脂ラクティ：株式会社島津製作所製、ポリ乳酸ビオノーレ：昭和高分子社製、脂肪族ポリエステル

【０１０７】同様に、*2：保護皮膜形成用コーティング
材料は、それぞれ次のものを示す。ウレタン樹脂塗料：
カシュー株式会社製、製品名：ストロン#800無溶剤系シ
リコーン系コーティング材料：GE東芝シリコーン株式会
社製、シリコーンワニス

【０１０８】(2)塗膜性能試験下記表６に上記(1)で製造したテストピース〜の一
次密着性試験（前記碁盤目法）及び硬度試験（鉛筆引っ
かき値、手かき法）の結果を示す。

【０１０９】

【表６】

【０１１０】表６の結果から、一次密着性については、
テストピースでは「0」であり、及び（保護皮膜
なし）では「10」であることから、溶剤系のコーティン
グ材料を使用する場合には、第２の発明の圧縮空気吹き
つけの工程を採用することによって、成形基体の溶剤に
よる浸食が防止され、良好な密着性が得られることがわ
かる。

【０１１１】硬度については、当然ながら保護皮膜の形
成されていないテストピース及びでは「3B」と硬度
が低いが、本発明の成形品に相当するテストピース〜
では、の従来品と比べて同等以上の硬度を有してい
ることがわかる。

【０１１２】なお、第１の発明の無溶剤系シリコーン系
コーティング材料を用いた、第２の発明の第１の態様に
よる成形品に相当するテストピースは良好な一次密着
性及び硬度を示し、第１の発明と第２の発明を組み合わ
せることができることは当然に理解できることである。

【０１１３】上記試験例２及び３の結果から、いずれの
生分解性を有する樹脂を成形基体として使用した第１及
び第２の発明の成形品も、従来品に比べ同等以上の一次
密着性及び保護皮膜の硬度を有していることが明らかと
なった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 183/04 183/04 201/00 201/00 Ｆターム(参考） 3B114 BB08 BB09 JA00 JB00 4F100 AB01B AB33B AJ02B AK01A AK01C AK41A AK52C AK53G AS00B BA03 BA07 BA10A BA10C CA13B CB00 CC00B CC00C DE01B DG01B EC182 EH012 EJ812 GB08 GB71 GB81 GB90 HB00B JB13A JB16A JC00 JC00A JK14 JL00 JL11 4J038 CG141 DA161 DB001 DB221 DD121 DG111 DG181 DL031 KA06 NA01 NA12 NA27 PA18 PB02 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生分解性を有する樹脂からなる成形基体
の表面に接着剤を塗布して装飾用材料を積層して貼り付
けた後、その上に、無溶媒系若しくは水系のシリコーン
系コーティング材料又は樹脂からなる保護被膜を形成す
ることを特徴とする成形品。
【請求項２】生分解性を有する樹脂が、化学合成系の
生分解性樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載
の成形品。
【請求項３】生分解性を有する樹脂が、ポリ乳酸系樹
脂及び脂肪族ポリエステル系樹脂からなる群から選択さ
れることを特徴とする、請求項２に記載の成形品。
【請求項４】生分解性を有する樹脂からなる成形基体
が、射出成形により得られる成形基体又は延伸若しくは
押出により得られるフィルム又はシートであることを特
徴とする、請求項１に記載の成形品。
【請求項５】装飾用材料が、金属、金属箔、金属粉、
塗料、染料（インク）、化学繊維、天然繊維、シール及
び植物若しくはその部分からなる群から選択されること
を特徴とする、請求項１に記載の成形品。
【請求項６】無溶剤系のシリコーン系コーティング材
料が、ポリアルキルアルコキシシロキサンを主成分とす
るものであることを特徴とする、請求項１に記載の成形
品。
【請求項７】接着剤と保護被膜を形成するコーティン
グ材料の合計の割合が、生分解性を有する樹脂からなる
成形基体の5重量％以下であることを特徴とする、請求
項１に記載の成形品。
【請求項８】生分解性を有する樹脂からなる成形基体
の表面に接着剤を塗布して又は接着剤を塗布しないで、
装飾用材料を積層して貼り付けることを含む成形品の製
造方法において、前記接着剤又は装飾材料中の溶剤を、圧縮空気を吹きつ
ける（エアブロー）ことによって急速に揮発させる工程
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】生分解性を有する樹脂からなる成形基体
の表面に接着剤を塗布して装飾用材料を積層して貼り付
けた後、その上に溶剤系コーティング材料からなる保護
被膜を形成することを含む成形品の製造方法において、接着剤の塗布後、接着剤中の溶剤を、圧縮空気を吹きつ
ける（エアブロー）ことによって急速に揮発させる工
程、及び保護被膜用の溶剤系コーティング材料を塗布
後、該溶剤系コーティング材料中の溶剤を、圧縮空気を
吹きつける（エアブロー）ことによって急速に揮発させ
る工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】生分解性を有する樹脂が、化学合成系
の生分解性樹脂であることを特徴とする、請求項８又は
９に記載の成形品の製造方法。
【請求項１１】生分解性を有する樹脂が、ポリ乳酸系
樹脂及び脂肪族ポリエステル系樹脂からなる群から選択
されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の成形
品の製造方法。
【請求項１２】生分解性を有する樹脂からなる成形基
体が、射出成形により得られる成形基体又は延伸又は押
出により得られるフィルム又はシートであることを特徴
とする、請求項８又は９に記載の成形品の製造方法。
【請求項１３】装飾用材料が、金属、金属箔、金属
粉、塗料、染料（インク）、化学繊維、天然繊維、シー
ル及び植物若しくはその部分からなる群から選択される
ことを特徴とする、請求項８又は９に記載の成形品の製
造方法。
【請求項１４】積層された装飾用材料の上に無溶剤系
若しくは水系のシリコーンコーティング材料又は樹脂か
らなる保護皮膜を形成することを特徴とする、請求項８
に記載の成形品の製造方法。
【請求項１５】成形基体を構成する生分解性を有する
樹脂の代わりに、従来の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂
を用いたことを特徴とする、請求項１に記載の成形品。
【請求項１６】成形基体を構成する生分解性を有する
樹脂の代わりに、従来の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂
を用いたことを特徴とする、請求項８又は９に記載の成
形品の製造方法。