JP2003291262A - 生分解性貼合材 - Google Patents
生分解性貼合材Info
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Abstract
基材とを有する生分解性貼合材であって、金属薄膜層と
生分解性フィルム層および生分解性基材との層間接着強
度が高く、かつ生分解性に優れた生分解性貼合材を提供
する。 【解決手段】 生分解性フィルム層に生分解性アンダー
コート層を介して金属薄膜層が積層された生分解性フィ
ルム積層体に、生分解性接着剤層を介して生分解性基材
が積層された生分解性貼合材であって、生分解性アンダ
ーコート層は、乳酸残基を80〜100モル%の範囲で
含み、L−乳酸残基とD−乳酸残基とのモル比(L/
D)が1〜20の範囲にあるポリエステル樹脂を含む樹
脂組成物からなり、生分解性接着剤層は、乳酸残基を6
0〜80モル%の範囲で含み、L−乳酸残基とD−乳酸
残基とのモル比(L/D)が1〜9の範囲にあるポリエ
ステル樹脂を含む樹脂組成物からなることを特徴とする
生分解性貼合材。
Description
関する。さらに詳しくは、本発明は、包装用材料、ラベ
ル用材料、印刷用材料、建材用材料、文具用材料、情報
記録用材料、日用品用材料、その他の分野において好適
に利用可能な、金属薄膜層を有する生分解性貼合材に関
する。
用材料、建材用材料、文具用材料、情報記録用材料、日
用品用材料、その他の多くの産業分野において、耐久
性、バリア性、意匠性の向上などを目的として、紙にプ
ラスチックフィルムをラミネートした貼合紙が大量に用
いられている。
識の高まりから、物性の異なる紙とプラスチックフィル
ムなどは分別して回収し、リサイクルまたは廃棄処分を
行う必要性が指摘されている。しかし、貼合紙のように
複数の物性の異なる物質が強固に積層された工業資材を
回収時に分別するには多大な労力と経費が必要であり現
実的でない。
して、あらかじめ積層界面において容易に分離または剥
離ができるように設計することも考えられた。しかし、
そのような工夫の施された貼合紙に印刷、裁断、ラミネ
ートなどの後工程を施した場合、あるいは使用中に経時
的に界面密着強度が劣化した場合には、そのような貼合
紙は層間剥離するおそれがあるという問題があった。
行う必要がないように、プラスチックフィルムとして生
分解性プラスチックフィルムを用いることが考えられ、
現在多くの分野で研究開発にむけての努力が行なわれて
いる。
燃焼カロリーが低いため、紙とともに焼却処分しても焼
却炉を損傷するなどといった問題は少なく、有害ガスな
どの環境汚染物質の排出も少ない。さらに紙とともにコ
ンポスト化した場合には、堆肥として再利用することも
可能である。
は、一般的に、貼合用のどちらか一方の基材に、グラビ
アコーター、リバースコーター、マルチコーターなどの
塗工機を用いて、乾燥膜厚が0.1〜30μmの範囲と
なるように接着剤を塗布する。
る場合には、燃焼カロリーが低く、かつ燃焼した場合に
有害物質を排出しない接着剤、あるいは分解した場合に
有害物質を排出しない生分解性接着剤が必要であるた
め、一般的に貼合紙などにおいて使用されるアクリル
系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル
系、酢酸ビニル系などの系統の接着剤は使用できないと
いう問題がある。
分野において、非生分解性の接着剤を用いることなく各
層が貼合された生分解性貼合材の開発が、強く要望され
ているのが現状である。
貼合材の研究開発に多大な努力が払われている。たとえ
ば、特開平7−44104号公報には、生分解性の接着
剤を用いた生分解性ラベルに関する技術が開示されてい
る。この公報に開示されている技術においては、基材フ
ィルムとしては生分解性樹脂であるポリエステル系樹
脂、天然高分子、微生物生産プラスチック、およびポリ
乳酸系樹脂が使用されている。また、生分解性の樹脂と
しては、加工性、生産性、各種力学特性、印刷適性など
の面からラベル用基材フィルムとしてはポリ乳酸系の生
分解性樹脂を用いることが好ましいとしている。
などの基材に積層した貼合材には、ガスバリア性や意匠
性の向上を目的として、金属薄膜層が積層される場合が
増えつつある。そして、このような金属薄膜層を有する
貼合材においても、環境問題に対する意識の向上に伴
い、やはり生分解性を付与することを求める傾向が、上
記に挙げたような多くの産業分野において、近年強まり
つつある。
層を有する生分解性貼合材の研究開発も行なわれるよう
になりつつある。
ムに真空蒸着法などにより金属薄膜層を形成する方法が
提案されている。しかし、生分解性プラスチックフィル
ムに金属薄膜層を形成する場合において、一般的な真空
蒸着法による場合は生分解性プラスチックフィルムと金
属薄膜層との密着性が低いという問題がある。
おいても、金属薄膜層を有する生分解性貼合材について
の記載が存在する。しかしながら、この公報には、金属
薄膜層を有する生分解性貼合材についての実施例は挙げ
られておらず、その層間接着強度も測定されていない。
そのため、この公報に開示されている技術を用いた貼合
紙においても、生分解性プラスチックフィルムと金属薄
膜層との密着性が低いという問題を克服できたとは言え
ない。
は、アルミニウム−生分解性プラスチック積層体に関す
る技術が開示されている。しかし、この公報において
も、アルミニウム−生分解性プラスチックの層間接着強
度は測定されていない。そのため、この公報に開示され
ている技術を用いたアルミニウム−生分解性プラスチッ
ク積層体においても、生分解性プラスチックフィルムと
アルミニウムとの密着性が低いという問題を克服できた
とは言えない。
方面の多大なる研究開発努力にも関わらず、金属薄膜層
と生分解性フィルム層と紙とを有する生分解性貼合材で
あって、金属薄膜層と生分解性フィルム層および紙との
層間接着強度が高く、かつ生分解性に優れた生分解性貼
合材は、未だ公知の技術とはなっていない。
題は、金属薄膜層と生分解性フィルム層と紙とを有する
生分解性貼合材であって、金属薄膜層と生分解性フィル
ム層および紙との層間接着強度が高く、かつ生分解性に
優れた生分解性貼合材を提供することである。
めに、我々は既に、金属薄膜層と生分解性プラスチック
フィルム間にアンカー剤層を設けて密着性を改善した生
分解性フィルム積層体について、特願2001−253
809において開示している。
フィルム積層体は、金属薄膜層と生分解性フィルム層と
を有する生分解性フィルム積層体であって、金属薄膜層
と生分解性フィルム層との層間接着強度が高く、かつ生
分解性の優れた生分解性フィルム積層体である。
技術は、生分解性フィルム積層体に関する技術である。
そのため、この技術を、金属薄膜層と生分解性フィルム
層と紙とを有する生分解性貼合材であって、金属薄膜層
と生分解性フィルム層および紙との層間接着強度が高
く、かつ生分解性に優れた生分解性貼合材に適用するた
めには、生分解性の接着剤を用いて、生分解性フィルム
積層体と、紙との間で高い層間接着強度を実現する必要
があった。
課題を解決するには、生分解性フィルム積層体と、紙と
の間に、層間接着強度および生分解性に優れ、塗布性の
良好な、ポリ乳酸系樹脂組成物をバインダとする接着剤
層を設ければよいとの着想を得た。そして、そのような
特性を有するポリ乳酸系樹脂組成物をバインダとする接
着剤を見出すべく、多様な組成のポリ乳酸系樹脂をバイ
ンダとする接着剤を用いて、多くの種類の生分解性貼合
材の作製を行ない、層間接着強度や生分解性などを評価
して、鋭意検討を重ねた。
の組成を有するポリ乳酸系樹脂組成物をバインダとする
接着剤は、生分解性に優れ、生分解性フィルム積層体
と、紙との間に塗布して生分解性貼合材を作製した場合
における塗布性および層間接着強度も優れていることを
見出した。
脂組成物をバインダとする接着剤に特定の架橋剤を配合
することにより、さらに生分解性フィルム積層体と、紙
との層間接着強度が高まることを見出し、本発明を完成
した。
分解性フィルム層(A)に生分解性アンダーコート層
(B)を介して金属薄膜層(C)が積層された生分解性
フィルム積層体に、生分解性接着剤層(D)を介して紙
(E)が積層された生分解性貼合材であって、生分解性
アンダーコート層(B)は、乳酸残基を80〜100モ
ル%の範囲で含み、L−乳酸残基とD−乳酸残基とのモ
ル比(L/D)が1〜20の範囲にあるポリエステル樹
脂(BP)を含む樹脂組成物からなり、生分解性接着剤
層(D)は、乳酸残基を60〜80モル%の範囲で含
み、L−乳酸残基とD−乳酸残基とのモル比(L/D)
が1〜9の範囲にあるポリエステル樹脂(DP)を含む
樹脂組成物からなることを特徴とする生分解性貼合材で
ある。
生分解性フィルム積層体の金属薄膜層側(C)に、生分
解性接着剤層(D)を介して紙(E)が積層された生分
解性貼合材であることが好ましい。
粘度が0.3〜1.0dl/gの範囲にあることが望ま
しい。さらに、ポリエステル樹脂(BP)は、ガラス転
移温度が25〜55℃の範囲にあることが推奨される。
元粘度が0.3〜1.0dl/gの範囲にあることが好
ましい。さらに、ポリエステル樹脂(DP)は、ガラス
転移温度が−10〜20℃の範囲にあることが推奨され
る。
性基および/または極性基を有し、該ポリエステル樹脂
中において該反応性基および/または極性基は100〜
500当量/106gの割合で含まれることが望まし
い。
応性基および/または極性基を有し、該ポリエステル樹
脂中において該反応性基および/または極性基は100
〜500当量/106gの割合で含まれることが推奨さ
れる。
極性基は、水酸基、エポキシ基、アミノ基、イミノ基、
カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、およびこ
れらの塩よりなる群から選ばれる一種以上であることが
好ましい。
シアネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒド樹
脂よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されているこ
とが望ましい。
ソシアネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒド
樹脂よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されている
ことが推奨される。
(B)におけるポリエステル樹脂(BP)の含有率は、
50〜100質量%の範囲であることが好ましい。
るポリエステル樹脂(DP)の含有率は、50〜100
質量%の範囲であることが望ましい。
は、ポリ乳酸系フィルムであることが好ましい。また、
この紙(E)は、紙を材質とする基材であることが望ま
しい。さらに、この金属薄膜層(C)は、アルミニウム
またはアルミニウム合金を材質とする薄膜からなること
が推奨される。
をより詳細に説明する。
性貼合材は、図1に示すように、生分解性フィルム層1
(A)に生分解性アンダーコート層3(B)を介して金
属薄膜層5(C)が積層された生分解性フィルム積層体
に、生分解性接着剤層7(D)を介して紙9(E)が積
層された構造を有する。
の生分解性貼合材の構造は、図1に示すように、前記生
分解性フィルム積層体の金属薄膜層5(C)側に、生分
解性接着剤層7(D)を介して紙9(E)が積層された
構造であることが好ましい。
性貼合材の構造は、図2に示すように、前記生分解性フ
ィルム積層体の生分解性フィルム層21(A)側に、生
分解性接着剤層27(D)を介して紙29(E)が積層
された構造であってもよい。
いる生分解性フィルム層(A)は、生分解性を有する限
り、特に限定されず、どのような生分解性の材質から形
成されていてもよい。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。
の材質の具体例としては、(a)3−ヒドロキシ酪酸と
3−ヒドロキシ吉草酸との直鎖状ポリエステル樹脂、
(b)グルコースの乳酸発酵などによって得られるラク
チドを開環重合することにより製造される生分解性を有
するポリ乳酸系樹脂、(c)澱粉、多糖類、キチンなど
の天然高分子から製造される生分解性樹脂、(d)ε−
カプロラクトンの開環重合によって得られる生分解性ポ
リカプロラクトン系樹脂、(e)ポリビニルアルコール
あるいはその変性物である生分解性樹脂、(f)ポリエ
ーテル、ポリアクリル酸、エチレン・一酸化炭素共重合
体、脂肪族ポリエステル・ポリアミド共重合体、脂肪族
ポリエステル・ポリオレフィン共重合体、脂肪族ポリエ
ステル・芳香族ポリエステル共重合体、脂肪族ポリエス
テル・ポリエーテル共重合体などの生分解性樹脂、
(g)ポリ乳酸、ポリ酪酸、ポリグリコリッドあるいは
これらの誘導体などの生分解性樹脂、(h)澱粉と変性
ポリビニルアルコールなどとのポリマーアロイ、(i)
澱粉とポリエチレンとのポリマーアロイ、(j)シラン
澱粉とポリエチレンとの混合樹脂組成物、(k)ポリカ
プロラクトンとポリエチレンのポリマーアロイなどが挙
げられる。これらの生分解性の材質の中でも、特にラク
チドを開環重合することにより製造される生分解性を有
するポリ乳酸系樹脂を用いることが特に好ましい。
(A)としてポリ乳酸系フィルムを用いる場合には、ポ
リ−L−乳酸系フィルムを用いることが好ましい。そし
て、本発明に用いるポリ−L−乳酸系フィルムにおいて
は、L−乳酸残基とD−乳酸残基のうち、L−乳酸残基
の含有率は97モル%以上の光学純度であることが好ま
しく、99モル%以上の光学純度であることがさらに好
ましい。
ルムとは、ポリ乳酸系樹脂を主要な材質とするフィルム
状の構造体を示すものとする。
紙(E)と反対側の表面に生分解性フィルム層(A)が
形成された場合には、生分解性フィルム層(A)の表面
に印刷層が形成される場合がある。この際に用いる印刷
インクとしては、自然環境下に放置されても問題のない
ものであれば、特に限定はされないが、生分解性を有す
る印刷インクを用いることが好ましい。
(A)にポリ乳酸系フィルムを用いたときには、印刷イ
ンクとしてポリ乳酸系樹脂組成物からなるバインダを含
有する印刷インクを使用することが、インク密着性、生
分解性の面からは好ましい。
(A)と印刷層との密着性を向上させるために、生分解
性フィルム層(A)の表面に、印刷インクの受容性の高
い材質からなる易接コートをさらに設けてもかまわな
い。
(A)の表面を印刷インキ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
によって印刷インキの受容性を改善させたもの、(i
i)溶剤溶解性の微粉末を混合して製膜したポリ乳酸系
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
孔によって印刷インキの受容性を改善させたもの、ある
いは、(iii)微粉末を混合して製膜したポリ乳酸系
フィルムを延伸し、この延伸によって微粉末とポリ乳酸
系フィルムとの間に微細な亀裂を生ぜしめ、この微細な
亀裂によって印刷インキの受容性を改善させたもの、な
どが好適に利用できる。
層(A)の膜厚は、特に限定されず、用途に応じて適宜
変更することが可能ではあるが、通常は、0.1μm以
上であることが好ましく、特に1μm以上であることが
より好ましい。また、この膜厚は、200μm以下であ
ることが好ましく、特に100μm以下であることがよ
り好ましい。
ィルムの強度が低下する傾向があり、この膜厚が200
μmを超えると、フィルムが硬くなり、柔軟性が低下す
る傾向がある。
紙(E)と反対側の表面に生分解性フィルム層(A)が
形成された場合には、金属薄膜層の金属光沢が外観上明
瞭に認識でき、優れた意匠性が感じられるようにするた
めには、生分解性フィルム層(A)は透明性を有するこ
とが好ましい。もっとも、本発明の生分解性貼合紙の意
匠のデザイン上において特に透明性が要求されない場合
には、生分解性フィルム層(A)は特に透明性を有する
必要はない。
明に用いる生分解性アンダーコート層(B)は、特定の
性質を有する生分解性のポリエステル樹脂(本明細書に
おいて、ポリエステル樹脂(BP)とも呼称する)を含
む樹脂組成物からなることが必要である。そして、この
樹脂組成物は、生分解性を有する樹脂組成物である必要
があり、燃焼あるいは分解後に有害物質を排出しないも
のが好ましい。
は、乳酸残基の含有率が80モル%以上であることが好
ましく、特に85モル%以上であることがより好まし
い。また、この含有率は当然ながら100モル%以下で
ある。この含有率が80モル%未満の場合には、生分解
性が低下する傾向がある。
L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が1以
上であることが好ましい。また、このモル比(L/D)
は、20以下であることが好ましく、特に9以下である
ことがより好ましい。
は、D−乳酸残基が過剰となって製造コストが高くなる
という傾向がある。また、このモル比が20を超える
と、メチルエチルケトン(MEK)などの汎用溶剤に対
する溶解性が不足し、コーティング適性が低下する傾向
がある。
(BP)のL−乳酸とD−乳酸のモル比(L/D)の値
は、使用するラクチド(乳酸の2量体)や乳酸の旋光度
を測定することにより求めた値である。また、モル比
(L/D)の値は、ポリエステル樹脂(BP)の旋光度
を測定することによっても求めることができる。
は、還元粘度が0.3dl/g以上であることが好まし
く、特に0.4dl/g以上であることがより好まし
い。また、この還元粘度は1.0dl/g以下であるこ
とが好ましい。
には、金属薄膜層(C)との接着強度が不足する傾向が
ある。また、この還元粘度が1.0dl/gを超える
と、溶剤に溶解した際の溶液の粘度が高くなりすぎて、
コーティング適性不良が発生する傾向がある。
(BP)の還元粘度の値は、サンプル濃度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。
は、ガラス転移温度が25℃以上であることが好まし
く、特に30℃以上であることがより好ましい。また、
このガラス転移温度は55℃以下であることが好まし
く、特に50℃以下であることがより好ましい。
は、金属薄膜層(C)と生分解性フィルム層(A)との
良好な接着強度が得られない傾向があり、このガラス転
移温度が55℃を超えると、柔軟性が低下する傾向があ
る。
(BP)のガラス転移温度の値は、DSC法により求め
た値である。
は、反応性基および/または極性基を有することが好ま
しい。このように反応性基および/または極性基を有す
ることにより、架橋剤との反応性を付与したり、接着強
度を向上させるという効果を得ることができるためであ
る。
や、グリシジル基、メラミン樹脂などと反応できる性質
を有する官能基を示す。
有する反応性基および/または極性基は、水酸基、エポ
キシ基、アミノ基、イミノ基、カルボン酸基、スルホン
酸基、ホスホン酸基、およびこれらの塩よりなる群から
選ばれる一種以上であることが特に好ましい。
おける、この反応性基および/または極性基の含有率
は、100当量/106g以上であることが好ましい。
また、この含有率は、500当量/106g以下である
ことが好ましく、特に400当量/106g以下である
ことがより好ましい。
場合には、架橋反応が不足したり、接着強度が低下する
傾向があり、この含有率が500当量/106gを超え
ると、耐水性が低下する傾向がある。
イソシアネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒ
ド樹脂よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されてい
ることが好ましい。このように架橋されることにことに
より、この上に金属層を設け、さらにその上に接着剤層
を設けた際に、接着剤層を塗工する際の耐溶剤性が向上
するという効果を得ることができるためである。
質量部に対する架橋剤の配合量は、0.5質量部以上で
あることが好ましく、特に1質量部以上であることがよ
り好ましい。また、この配合量は、30質量部以下であ
ることが好ましく、特に25質量部以下であることがよ
り好ましい。
は、架橋が不足し、耐溶剤性が低下する傾向があり、こ
の配合量が30質量部を超えると、接着強度が低下する
傾向がある。
コート層(B)は、ポリエステル樹脂(BP)以外に
も、本発明の特性を損なわない範囲内で必要に応じて他
の成分を含有していてもよく、たとえば、粘度調整剤、
劣化防止剤、着色料などを含有していてもよい。
コート層(B)における上記のような性質を有するポリ
エステル樹脂(BP)の含有率は、50質量%以上であ
ることが好ましく、特に60質量%以上であることがよ
り好ましい。また、この含有率は、当然に100質量%
以下である。この含有率が50質量%未満の場合には、
アンダーコート層としての特性が低下する傾向がある。
性のポリエステル樹脂(BP)を含む樹脂組成物からな
る生分解性アンダーコート層(B)の膜厚は、特に限定
されず、用途に応じて適宜変更することが可能ではある
が、通常は、0.01μm以上であることが好ましい。
また、この膜厚は、2.0μm以下であることが好まし
い。
生分解性フィルム層(A)と金属薄膜層(C)との密着
強度が十分に得られないという傾向があり、この膜厚が
2.0μmを超えると、生分解性フィルム層(A)と金
属薄膜層(C)との密着強度はそれ以上ほとんど増加す
ることはなく、かえってコスト的にも不利となる傾向が
ある。
金属薄膜層の金属光沢が外観上明瞭に認識でき、優れた
意匠性が感じられるようにするためには、生分解性アン
ダーコート層(B)は透明性を有することが好ましい。
もっとも、本発明の生分解性貼合材の意匠上においてさ
らに特殊な意匠性が要求される場合には、生分解性アン
ダーコート層(B)には、着色剤や意匠性を出すための
添加物などを加えることができる。
形成方法は、特に限定されず、公知のコーティング方法
を用いて、生分解性のポリエステル樹脂(BP)などを
溶剤に溶解させた溶液を、生分解性フィルム(A)上に
コーティングして乾燥させることにより形成することが
できる。
際に用いるコーティング方法の具体例としては、リバー
スロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビ
アコーター、コンマコーター、バーコーター、エアドク
ターコーターなどの塗工機を用いた一般的なコーティン
グ方法が挙げられる。
薄膜層(C)は、特に限定されず、用途に応じて適宜適
した材質を選択することが可能であるが、通常の用途で
あれば、一般的に真空蒸着法やスパッタリング法による
金属薄膜層の形成の際に用いられる材質である、アル
ミ、銀、金、クロム、銅などを用いることが好ましい。
しては、これらの材質の中でも、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金を材質とする薄膜を用いることが、生産
性および製造コストの面からは特に好ましい。
の厚みは、特に限定されず、用途に応じて適宜変更する
ことが可能であるが、通常の用途であれば、この金属薄
膜層(C)の厚みは、10nm以上であることが好まし
い。また、この厚みは、100nm以下であることが好
ましい。
光沢およびガスバリア性が低下する傾向があり、本発明
の生分解性貼合材の材料として用いるには好ましくない
場合がある。また、この厚みが100nmを超えると、
生分解性フィルム層(A)と金属薄膜層(C)との密着
強度が低下する傾向があり、製造コストも高くなる場合
がある。
製造方法は、の形成方法は、特に限定されず、公知の製
膜技術を用いて形成することができるが、たとえば、真
空蒸着法やスパッタリング法などの公知の製膜技術によ
って形成することができる。
る生分解性接着剤層(D)は、特定の性質を有する生分
解性のポリエステル樹脂(本明細書において、ポリエス
テル樹脂(DP)とも呼称する)を含む樹脂組成物から
なることが必要である。そして、この樹脂組成物は、生
分解性を有する樹脂組成物である必要があり、燃焼ある
いは分解後に有害物質を排出しないものが好ましい。
は、乳酸残基の含有率が60モル%以上であることが好
ましく、特に65モル%以上であることがより好まし
い。また、この含有率は80モル%以下であることが好
ましく、特に75モル%以下であることが好ましい。こ
の含有率が60モル%未満の場合には、生分解性が低下
する傾向があり、この含有率が80モル%を超えると、
接着強度が低下する傾向がある。
L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が1以
上であることが好ましい。また、このモル比(L/D)
は、9以下であることが好ましい。
は、D−乳酸残基が過剰となって製造コストが高くなる
傾向がある。また、このモル比が9を超えると、メチル
エチルケトン(MEK)などの汎用溶剤に対する溶解性
が不足し、コーティング適性が低下する傾向がある。
(DP)のL−乳酸とD−乳酸のモル比(L/D)の値
は、使用するラクチド(乳酸の2量体)や乳酸の旋光度
を測定することにより求めた値である。また、モル比
(L/D)の値は、ポリエステル樹脂(DP)の旋光度
を測定することによっても求めることができる。
は、還元粘度が0.3dl/g以上であることが好まし
く、特に0.4dl/g以上であることがより好まし
い。また、この還元粘度は1.0dl/g以下であるこ
とが好ましい。
には、金属薄膜層(C)および紙(E)との接着強度が
不足する傾向がある。また、この還元粘度が1.0dl
/gを超えると、溶剤に溶解した際の溶液の粘度が高く
なりすぎて、コーティング適性不良が発生する傾向があ
る。
(DP)の還元粘度の値は、サンプル濃度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。
は、ガラス転移温度が−10℃以上であることが好まし
い。また、このガラス転移温度は20℃以下であること
が好ましい。
には、金属薄膜層(C)と紙(E)との良好な接着強度
が得られない傾向があり、このガラス転移温度が20℃
を超えると、本発明の生分解性貼合材の柔軟性が低下す
る傾向がある。
(DP)のガラス転移温度の値は、DSC法により求め
た値である。
は、反応性基および/または極性基を有することが好ま
しい。このように反応性基および/または極性基を有す
ることにより、架橋剤との反応性を付与したり、接着強
度を向上させるという効果を得ることができるためであ
る。
や、グリシジル基、メラミン樹脂などと反応できる性質
を有する官能基を示す。
有する反応性基および/または極性基は、水酸基、エポ
キシ基、アミノ基、イミノ基、カルボン酸基、スルホン
酸基、ホスホン酸基、およびこれらの塩よりなる群から
選ばれる一種以上であることが特に好ましい。
おける、この反応性基および/または極性基の含有率
は、100当量/106g以上であることが好ましい。
また、この含有率は、500当量/106g以下である
ことが好ましく、特に400当量/106g以下である
ことがより好ましい。
場合には、架橋反応が不足したり、接着強度が低下する
傾向があり、この含有率が500当量/106gを超え
ると、耐水性が低下する傾向がある。
イソシアネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒ
ド樹脂よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されてい
ることが好ましい。このように架橋されることにより、
クリープによるずれが少なくなり、高温時の接着強度低
下が少なくなるという効果を得ることができるためであ
る。
質量部に対する架橋剤の配合量は、0.5質量部以上で
あることが好ましく、特に1質量部以上であることがよ
り好ましい。また、この配合量は、30質量部以下であ
ることが好ましく、特に25質量部以下であることがよ
り好ましい。
は、架橋による効果が得られない傾向があり、この配合
量が30質量部を超えると、接着強度が低下する傾向が
ある。
(D)は、ポリエステル樹脂(DP)以外にも、本発明
の特性を損なわない範囲内で必要に応じて他の成分を含
有していてもよく、たとえば、粘度調整剤、劣化防止
剤、着色料、タッキファイヤーなどを含有していてもよ
い。
(D)における上記のような性質を有するポリエステル
樹脂(DP)の含有率は、50質量%以上であることが
好ましく、特に60質量%以上であることがより好まし
い。また、この含有率は、当然に100質量%以下であ
る。この含有率が50質量%未満の場合には、接着剤層
としての特性が低下する傾向がある。
性のポリエステル樹脂(DP)を含む樹脂組成物からな
る生分解性接着剤層(D)の膜厚は、特に限定されず、
用途に応じて適宜変更することが可能ではあるが、通常
は、0.1μm以上であることが好ましく、特に1μm
以上であることがより好ましい。また、この膜厚は、3
0μm以下であることが好ましく、特に20μm以下で
あることがより好ましい。
(E)と金属薄膜層(C)との密着強度が十分に得られ
ないという傾向があり、この膜厚が30μmを超える
と、紙(E)と金属薄膜層(C)との密着強度はそれ以
上ほとんど増加することはなく、かえってコスト的にも
不利となる傾向がある。
は、特に限定されず、公知のコーティング方法を用い
て、生分解性のポリエステル樹脂(DP)などを溶剤に
溶解させた溶液を、生分解性フィルム層(A)に生分解
性アンダーコート層(B)を介して金属薄膜層(C)が
積層された生分解性フィルム積層体上、または紙(E)
上にコーティングして乾燥させることにより形成するこ
とができる。
においては、生分解性のポリエステル樹脂(DP)を含
有する生分解性接着剤を、前記生分解性フィルム積層体
上または紙(E)上のどちらに塗布して生分解性接着剤
層(D)を形成してもよいが、生産性、加工性などの面
からは、前記生分解性フィルム積層体上に塗布すること
が好ましい。
るコーティング方法の具体例としては、リバースロール
コーター、グラビアコーター、マイクログラビアコータ
ー、コンマコーター、バーコーター、エアドクターコー
ターなどの塗工機を用いた一般的なコーティング方法が
挙げられる。
燃焼あるいは分解を受けた場合に有害ガスなどの環境汚
染物質の排出がないものであれば、特に限定されず、用
途に応じて適宜適した材質を選択することが可能である
が、中でも、再生パルプや再生セルロースからなる紙が
特に好ましい。
は、特に限定されず、用途に応じて適宜変更することが
可能であるが、通常の用途であれば、この紙(E)の厚
みは、5μm以上であることが好ましく、特に10μm
以上であることがより好ましい。この厚みが5μm未満
の場合には、強度が低下する傾向があり、本発明の生分
解性貼合材の材料として用いるには好ましくない場合が
ある。
ダーコート層(B)を介して金属薄膜層(C)が積層さ
れた生分解性フィルム積層体と、紙(E)との、生分解
性接着剤層(D)を介した貼合方法としては、十分な強
度を持って貼合することができる貼合方法であれば、特
に限定はされず、たとえば、圧着ロールを用いたドライ
ラミネート法、セミドライラミネート法、ウエットラミ
ネート法などの貼合方法が挙げられる。
とを貼合する際においては、特に紙(E)が紙を材質と
する薄膜である場合には、貼合工程において紙(E)に
カールが生じることにより加工性が低下する傾向があ
る。そのため、あらかじめ水、イソプロピルアルコール
などの極性溶剤をグラビアコーターなどで紙(E)に塗
工し、カール止め加工を施しておくことにより、紙
(E)にカールが生じることを防ぐことが好ましい。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
チド700質量部、DL−ラクチド300質量部、重合
度が10であるポリグリセリン(ダイセル化学工業
(株)製、PGL10:水酸基濃度850KOHmg/
g)10質量部、および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
込んだ。次いで、この液を窒素雰囲気下、180℃で3
時間加熱溶融させることにより、開環重合させた。
留去させることにより、ポリエステル樹脂(I)を得
た。得られたポリエステル樹脂(I)の特性値の分析結
果を表1に示す。
チド240質量部、DL−ラクチド240質量部、カプ
ロラクトン320質量部、重合度が10であるポリグリ
セリン(PGL10)8質量部、オクチル酸スズ0.1
質量部を4つ口フラスコに仕込んだ。次いで、この液を
窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱溶融させることに
より、開環重合させた。
留去させることにより、ポリエステル樹脂(II)を得
た。得られたポリエステル樹脂(II)の特性値の分析
結果を表1に示す。
ル樹脂(I)10質量部を、酢酸エチル400質量部に
溶解させ、そこへ、脂肪族イソシアネート(商品名TP
A−100、旭化成工業(株)製)1質量部、ジブチル
スズラウレート0.1質量部を配合することにより、ア
ンダーコート剤(I)を得た。
(I)10質量部を、酢酸エチル400質量部に溶解さ
せ、そこへ、ジブチルスズラウレート0.1質量部を配
合することにより、架橋剤を含有しないアンダーコート
剤を得た。
脂である共重合ポリエステル(東洋紡績(株)製、バイ
ロン200)10質量部を、酢酸エチル400質量部に
溶解させ、そこへ、脂肪族イソシアネート(旭化成工業
(株)製、TPA−100)1質量部、ジブチルスズラ
ウレート0.1質量部を配合することにより、市販の非
生分解性樹脂を用いたアンダーコート剤を得た。
I)240質量部を、MEK380質量部、トルエン3
80質量部に溶解させ、そこへ脂肪族イソシアネート
(TPA−100)を10質量部、ジブチルスズラウレ
ート1質量部を配合することにより、接着剤(II)を
得た。
I)240質量部を、MEK380質量部、トルエン3
80質量部に溶解させ、そこへジブチルスズラウレート
1質量部を配合することにより、架橋剤を含有しない接
着剤を得た。
脂である共重合ポリエステル(東洋紡績(株)製、バイ
ロン300)240質量部を、MEK380質量部、ト
ルエン380質量部に溶解させ、そこへ脂肪族イソシア
ネート(TPA−100)を10質量部、ジブチルスズ
ラウレート1質量部を配合することにより、市販の非生
分解性樹脂を用いた接着剤を得た。
フィルムの片面に、上記のアンダーコート剤を乾燥膜厚
が0.02μmになるようにグラビアコーターにて塗布
し、乾燥、硬化させることにより、アンダーコート処理
ポリL−乳酸フィルム(I)を得た。
フィルム上に膜厚が45nmになるようにアルミニウム
蒸着を実施し、アルミニウム蒸着ポリL−乳酸フィルム
(I)を得た。
ィルム(I)のアルミニウム蒸着面に上記の接着剤を乾
燥膜厚7μmになるように塗布し、単位面積当たりの質
量65g/m2、厚さ150μmのコート紙をドライラ
ミネート法により貼り合わせ、図1に示す実施の形態と
同様の構造を有する貼合材(I)を得た。
ミニウム蒸着ポリL−乳酸フィルム(I)を作製し、ア
ルミニウム蒸着ポリL−乳酸フィルム(I)の非アルミ
ニウム蒸着面に上記の接着剤を乾燥膜厚7μmになるよ
うに塗布し、単位面積当たりの質量65g/m2、厚さ
1μmのコート紙をドライラミネート法により貼り合わ
せ、図2に示す実施の形態と同様の構造を有する貼合材
(II)を得た。
コート剤および架橋剤を含有しない接着剤を用いたこと
を除いては、実施例1と同様にして、図1に示す実施の
形態と同様の構造を有する貼合材(III)を得た。
ったことを除いては、実施例1と同様にして、図3に示
す構造を有する貼合材(IV)を得た。
たアンダーコート剤および市販の非生分解性樹脂を用い
た接着剤を用いたことを除いては、実施例1と同様にし
て、図1に示す実施の形態と同様の構造を有する貼合材
(V)を得た。
材の構造と用いたポリエステル樹脂の種類を、下記の表
2にまとめる。
合材(I)〜(V)について、生分解性、金属光沢、接
着強度について、それぞれ下記の測定方法に基づいて測
定および評価した。結果を表3に示す。
合材の形態(分解の速度)を目視にて観察して生分解性
を評価した。
て貼合材の金属光沢を評価した。 ◎:金属光沢が非常に鮮やかである ○:金属光沢が鮮やかである △:金属光沢が少し曇っている ×:金属光沢がほとんど感じられない (iii)接着強度の測定方法 得られた貼合紙をはさみで切り、端部を3回折曲げた後
に、折曲げた部位を拡大鏡を用いて目視にて観察し、下
記の基準に基づいて接着強度を評価した。 ◎:剥れが全く認められない ○:剥れがほとんど認められない △:少し剥れが認められる ×:ほとんど剥れてしまっている
いて得られた貼合材は、金属光沢、接着強度の面におい
て、市販の非生分解性樹脂を用いたアンダーコート剤お
よび市販の非生分解性樹脂を用いた接着剤を使用した比
較例2で得られた従来公知の貼合材と比べてほぼ同等で
あることから、工業用資材として好適に用いる上で十分
な水準であると判断される。
3において得られた貼合材は、金属薄膜層を除くフィル
ム、アンダーコート層、接着材層、紙の全てが生分解性
を有するため、従来公知の貼合材である比較例2と比べ
て、著しく優れた生分解性を有することがわかる。
用いるアンダーコート層(B)は、本発明の生分解性貼
合材に用いる生分解性フィルム層(A)と金属薄膜層
(C)との層間接着強度に顕著な効果を与えるものと判
断される。
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
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。
材は、金属薄膜層と生分解性フィルム層と紙とを有する
生分解性貼合材であって、金属薄膜層と生分解性フィル
ム層および紙との層間接着強度が高く、かつ生分解性に
優れた生分解性貼合材であるといいえる。
の層間において優れた接着強度を示すため、印刷、裁
断、ラミネートなどの後工程の実施などの原因、または
使用中の経時的劣化などの原因により、層間剥離すると
いった不具合が生じる事が少なく、工業用資材として使
用する場合に非常に有用である。
膜層(C)が設けられているため、優れた意匠性を実現
することができるという利点を有する。
た層間接着強度を示し、なおかつ金属薄膜層(C)を除
く全ての層が生分解性であるため、紙をはじめとする紙
(E)と他の層とを分離することなくコンポスト化する
事により、容易に堆肥化して再利用することも可能であ
る。
ンダーコート層(B)および接着剤層(D)において、
低燃焼カロリーであるポリ乳酸系樹脂を主要な成分とし
て含んでいるため、紙と共に焼却処分しても焼却炉を痛
めることが少なく、有害ガスなどの環境汚染物質の排出
が少ないという点でも優れている。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
である。
解性アンダーコート層、5,25,35 金属薄膜層、
7,27,37 生分解性接着剤層、9,29,39
紙。
Claims (11)
- 【請求項1】 生分解性フィルム層(A)に生分解性ア
ンダーコート層(B)を介して金属薄膜層(C)が積層
された生分解性フィルム積層体に、生分解性接着剤層
(D)を介して紙(E)が積層された生分解性貼合材で
あって、生分解性アンダーコート層(B)は、乳酸残基
を80〜100モル%の範囲で含み、L−乳酸残基とD
−乳酸残基とのモル比(L/D)が1〜20の範囲にあ
るポリエステル樹脂(BP)を含む樹脂組成物からな
り、生分解性接着剤層(D)は、乳酸残基を60〜80
モル%の範囲で含み、L−乳酸残基とD−乳酸残基との
モル比(L/D)が1〜9の範囲にあるポリエステル樹
脂(DP)を含む樹脂組成物からなることを特徴とする
生分解性貼合材。 - 【請求項2】 前記生分解性フィルム積層体の金属薄膜
層側(C)に、生分解性接着剤層(D)を介して紙
(E)が積層されたことを特徴とする請求項1に記載の
生分解性貼合材。 - 【請求項3】 ポリエステル樹脂(BP)は、還元粘度
が0.3〜1.0dl/gの範囲にあることを特徴とす
る請求項1または2に記載の生分解性貼合材。 - 【請求項4】 ポリエステル樹脂(BP)は、ガラス転
移温度が25〜55℃の範囲にあることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の生分解性貼合材。 - 【請求項5】 ポリエステル樹脂(DP)は、還元粘度
が0.3〜1.0dl/gの範囲にあることを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載の生分解性貼合材。 - 【請求項6】 ポリエステル樹脂(DP)は、ガラス転
移温度が−10〜20℃の範囲にあることを特徴とする
請求項1〜5のいずれかに記載の生分解性貼合材。 - 【請求項7】 ポリエステル樹脂(BP)は、反応性基
および/または極性基を有し、該ポリエステル樹脂中に
おいて該反応性基および/または極性基は100〜50
0当量/106gの割合で含まれ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貼合材。 - 【請求項8】 ポリエステル樹脂(DP)は、反応性基
および/または極性基を有し、該ポリエステル樹脂中に
おいて該反応性基および/または極性基は100〜50
0当量/106gの割合で含まれ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貼合材。 - 【請求項9】 反応性基および/または極性基は、水酸
基、エポキシ基、アミノ基、イミノ基、カルボン酸基、
スルホン酸基、ホスホン酸基、およびこれらの塩よりな
る群から選ばれる一種以上であることを特徴とする請求
項7または8に記載の生分解性貼合材。 - 【請求項10】 ポリエステル樹脂(BP)は、イソシ
アネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒド樹脂
よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されていること
を特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の生分解性
貼合材。 - 【請求項11】 ポリエステル樹脂(DP)は、イソシ
アネート化合物、エポキシ樹脂、ホルムアルデヒド樹脂
よりなる群から選ばれる一種以上で架橋されていること
を特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の生分解
性貼合材。
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