JP2001115122A

JP2001115122A - 生分解性接着剤

Info

Publication number: JP2001115122A
Application number: JP33172799A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hayashibara; 仁林原; Kazunori Hayashibara; 和徳林原
Original assignee: PLUSTO KK
Current assignee: PLUSTO KK
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2001-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】生分解性樹脂発泡体成形品の接着に適した接着
性を有し、接着速度が速く、接着強度の高い生分解性接
着剤を開発する。【解決手段】主として、１０〜４０重量％ポリビニール
アルコール水溶液１０〜９０重量％と、天然ゴムラテッ
クス１０〜９０重量％からなる生分解性接着剤、およ
び、主として、１０〜４０重量％カルボキシメチルセル
ロース水溶液１０〜９０重量％と、天然ゴムラテックス
１０〜９０重量％からなる生分解性接着剤を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、広義の
生分解性樹脂発泡体成形品を接着することを目的として
開発された新しい生分解性接着剤であって、生分解性樹
脂発泡体成型品と類似の特性を有するダンボール板やベ
ニア板にも使用できる新しい生分解性接着剤に関するも
のである。この広義の生分解性樹脂には、生分解性の澱
粉と、生分解性を有するポリビニールアルコール、ポリ
ラクトン、生分解性化されたポリエチレン等とからなる
樹脂のように、全ての素材が生分解性を有する狭義の生
分解性樹脂、及び、澱粉のような生分解性の素材とポリ
プロピレンのような生分解性のない素材とからなり、生
分解性の素材が微生物によって分解されると、その部分
が空洞になり多孔質化され、生分解性のない素材も風化
され易くなるように企図された生崩壊性樹脂が含まれ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、機械部品や電機部品等の梱包輸送
に、発泡ポリスチレン緩衝材等の多くの合成樹脂製品が
多量に使用されるようになったが、その使用後の廃棄物
の処理に当たって、種々の問題が発生している明らかに
なってきた。その一つは、焼却の際に高温を発生し焼却
炉を損傷することであり、他の一つは、処理場に投棄す
れば、微生物により分解されることなく、長期にわたり
嵩高のまま残存し、地盤の安定化を損ない、植物の成育
に支障をきたし、鳥や動物や魚に誤食されてその生存を
危うくすることである。その一つの解決策として、広義
の生分解性樹脂発泡体が開発されてきた。

【０００３】しかし、これまでに開発された広義の生分
解性樹脂発泡体は、かりんとう状や粒状のものであっ
て、詰め物の緩衝材としては、多方面で使用されてきた
が、ポリスチレンのように予備発泡させた後、型に入れ
て本発泡することができないため、直接型物の緩衝材を
製造することは非常に困難であった。そのため、かりん
とう状の生分解性樹脂を接着して型物の緩衝材を製造す
る方法が考えられ、その接着の際に使用するために、幾
つかの生分解性接着剤が開発されてきた。その一つは、
特開平１０−３３０５２７号公報に開示したように、熱
可塑性ポリカプロラクトン等の生分解性樹脂をトルエン
・メチルエチルエーテルに溶かした生分解性接着剤であ
り、この接着剤をかりんとう状の生分解性樹脂発泡体に
噴霧塗布した後、それを型に入れて、熱風を吹き込んで
表面を軟化させた後、圧縮して成形品を得ることができ
るようにするものである。その後、この生分解性接着剤
を改良して、特開平１１−１９３３７１号公報に開示し
たように、ポリカプロラクトンやポリ−３−ヒドロキシ
ブチレートやポリビニールアルコールをメチルエチルケ
トン等の有機溶媒に溶かした生分解性接着剤が開発され
た。

【０００４】しかしながら、このような有機溶媒を使用
した接着剤は、接着の際に接着剤中の有機溶媒が気化
し、作業環境を汚染するおそれがあることから、本出願
人は、鋭意研究の結果、特願平１０−３６１８１３号明
細書に開示したように、水溶性接着型ポリビニールアル
コールと水溶性低温溶融型ポリビニールアルコールを使
用した水溶性の接着剤を開発した。更に、この接着剤を
使用して、特願平１０−３６１８１２号明細書に開示し
た装置を使用して、生分解性樹脂発泡体からなる盤状の
長尺物の緩衝材を製造することが可能になった。

【０００５】一方、本出願人は、更に、鋭意研究の結
果、特願平１１−１５４２４８号明細書に開示したよう
に、多数のノズルを有するダイから広義の生分解性樹脂
を成形枠中に押し出す方法を開発し、前述のような接着
剤を使用しなくても、広義の生分解性樹脂発泡体からな
る長尺物の緩衝材を製造することを可能にした。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
方法により製造される緩衝材は、いずれも長尺物であっ
て、それから型物を作るには、その長尺物を切断したり
接着したりする必要があった。しかしながら、長尺物に
成型された生分解性樹脂発泡体を短時間で強固に接着で
きる接着剤は皆無であった。その最大の原因は、生分解
性樹脂に含まれる澱粉の特性によるものであった。その
一つは、合成樹脂を有機溶媒に溶解した接着剤の場合
は、親水性の澱粉との親和性が低く、充分な強度で接着
できないことであり、他の一つは、一般の水溶性の接着
剤の場合は、接着する前に澱粉が水分を吸収して、接着
することなく生分解樹脂発泡体の表面が泥状に崩れてし
まうことであった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前述の課題
を解決するため、主として、１０〜４０重量％ポリビニ
ールアルコール水溶液１０〜９０重量％と、天然ゴムラ
テックス１０〜９０重量％からなる生分解性接着剤（以
下「第１発明」という）、および、主として、１０〜４
０重量％カルボキシメチルセルロース水溶液１０〜９０
重量％と、天然ゴムラテックス１０〜９０重量％からな
る生分解性接着剤（以下「第２発明」という）を提供す
る。この主たる構成物の他に含まれる物には、通常、１
〜２重量％のチタン、０．１重量％の植物性色素等があ
げられが、これらのものは本発明に必須のものではな
い。

【０００８】本発明において、ポリビニールアルコール
には、得られた接着剤に多少の特性の違いは出るが、市
販の水溶性のポリビニールアルコールをそのまま使用す
ることができ、また、カルボキシメチルセルロースも、
市販のものをそのまま使用することができ、天然ゴムラ
テックスも、市販のものをそのまま使用することができ
る。また、水に対するポリビニールアルコールの量や、
カルボキシメチルセルロースの量が少ないと、接着する
までの時間が長くなり、接着強度が低くなる。少なくと
も、その水溶液に対して１０重量％以上あることが必要
である。また、それらの量が多くなると接着剤が粘稠に
なり過ぎ、また、接着層も固くなる。多くても、水溶液
に対して４０重量％以下にすることが必要である。ま
た、ポリビニールアルコールの量や、カルボキシメチル
セルロースの量に対して、天然ラテックスの量が少ない
と、接着層が固くなって剥離し易くなる。少なくとも全
体に対して１０重量％以上であることが必要である。ま
た、その量が多くなると、接着層が軟らかくなる。多く
ても全体に対して９０重量％以下にすることが必要であ
る。

【０００９】本発明に係わる生分解性接着剤の特色は、
生分解性であって、生分解性樹脂発泡体成形品の接着に
適しており、有機溶剤を使用していないので接着作業場
の環境を汚染することがなく、常温で接着でき、接着速
度が速く、接着強度も高いことである。また、生分解性
樹脂だけでなく、一般的に吸水性のある素材、例えば、
ダンボールやベニア板や布等も接着することができる。
更に、生分解性樹脂発泡体成形品を、これらのものに接
着した時は、生分解性樹脂発泡体成形品を、跡を残さず
綺麗に剥ぎ取ることができる。従って、接着作業場にこ
ぼした接着剤も極めて簡単に除去することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】１．接着剤の製造〔実施例１〕水８００ｇに、緑色天然色素（識別のた
め）１ｇを溶解し、酸化チタン１０ｇを分散させた溶液
に、ポリビニールアルコール（日本合成化学工業（株）
製）２００ｇを添加混合して溶解した後、更に、天然ゴ
ムラテックス（ＧＨＰＢラテックス社製）１０００ｇを
徐々に添加混合して、接着剤（以下「接着剤１」とい
う）製造した。

【００１１】〔実施例２〕水８００ｇに、橙色天然色素
（識別のため）１ｇを溶解し、酸化チタン１０ｇを分散
させた溶液に、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ、
日本製紙（株）製）２００ｇを添加混合して溶解した
後、更に、天然ゴムラテックス（ＧＨＰＢラテックス社
製）１０００ｇを徐々に添加混合して、接着剤（以下
「接着剤２」という）製造した。

【００１２】〔比較例〕比較のために、酢酸ビニル樹脂
４３％とエタノール・アセトンからなる有機溶剤５７％
からなる市販の発泡スチロール用接着剤（コニシ（株）
製）を「接着剤３」とし、酢酸ビニル樹脂５５％と水４
５％とからなる市販の水性木工用速乾接着剤（コニシ
（株）製「ボンド」）を「接着剤４」とし、スチレンブ
タジエンゴム４０％とシクロヘキサン・ノルマルヘプタ
ン等の有機溶剤６０％からなる市販の皮革・布・合成ゴ
ム用速乾透明接着剤（コニシ（株）製「Ｇクリヤー」）
を「接着剤５」とし、市販のポリビニールアルコール系
液状のり（ヤマト（株）製「アラビックヤマト」）を
「接着剤６」とした。

【００１３】２．引張強度試験特開平１１−１５８４６２号明細書に開示したように、
澱粉６２重量％、ポリプロピレン樹脂３１重量％、非木
材質繊維粉末７重量％からなる生分解樹脂を、特願平１
１−１５４２４８号明細書に開示したように、多数のノ
ズルを有するダイから成形枠中に押し出す方法により、
幅５０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの長尺の板状の生分解性樹脂
発泡体の成型品を製造し、それを長さ１５０ｍｍに切断
して、試験片（以下「試験片Ａ」という）を製造した。
各接着剤ごとに、試験片Ａ２枚を一対として、それぞれ
の端から５０ｍｍ、幅５０ｍｍの範囲に各接着剤を塗布
し、接着剤を塗布した部分を上下に重ね合わせて接着し
た後、下側の試験片の端をばね秤を介して固定壁に固定
し、上側の試験片の端を固定壁の反対方向に引っ張れる
ようにして、接着面にかかる張力をばね秤で測定できる
ようにした。そして、引張強度が２ｋｇに達するまでの
時間を接着所要時間として測定し、また、１０分後にお
ける接着部が剥離するまで、又は、素材が破壊するまで
の引張強度と、２４時間後における接着部が剥離するま
で、又は、素材が破壊するまでの引張強度とを測定し
た。その結果は表１とおりであった。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１にみられるように、第１発明に係わる
接着剤１、及び、第２発明に係わる接着剤２が、他の市
販の接着剤に比べて、優れた接着速度と優れた接着強度
を有することは明らかである。

【００１６】次に、本発明に係わる接着剤のダンボール
への適応性をみるため、厚さ３ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ
１５０ｍｍのダンボール板を準備し試験片（以下「試験
片Ｂ」という）とし、第１発明に係わる接着剤１、及
び、第２発明に係わる接着剤２について、試験片Ａと試
験片Ａとの組合せに対して、試験片Ａと試験片Ｂの組合
せ、及び、試験片Ｂと試験片Ｂとの組合せについて、前
述の方法と同様の方法により、引張強度が２ｋｇに達す
るまでの時間を接着所要時間として測定し、また、１０
分後における接着部が剥離するまで、又は、素材が破壊
するまでの引張強度と、２４時間後における接着部が剥
離するまで、又は、素材が破壊するまでの引張強度とを
測定した。その結果は表２とおりであった。

【００１７】

【表２】

【００１８】表２にみられるように、第１発明に係わる
接着剤１、及び、第２発明に係わる接着剤２が、生分解
性樹脂発泡体成形品とダンボール板との接着、及び、ダ
ンボール板同士の接着においても、優れた接着速度と優
れた接着強度を有することは明らかである。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係わる生分解性接着剤は、前述
のような構成と作用を有するので、生分解性樹脂発泡体
成形品に最適であり、梱包する物品に合わせて生分解性
の緩衝材を加工することが可能になり、現在多用されそ
の処分が問題になっている発泡ポリスチレン樹脂緩衝材
に代替することを可能にするものであって、広く人類社
会の環境の保全に大きく貢献するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主として、１０〜４０重量％ポリビニー
ルアルコール水溶液１０〜９０重量％と、天然ゴムラテ
ックス１０〜９０重量％からなる生分解性接着剤
【請求項２】主として、１０〜４０重量％カルボキシ
メチルセルロース水溶液１０〜９０重量％と、天然ゴム
ラテックス１０〜９０重量％からなる生分解性接着剤