JP2002097437A - 生分解性ポリエステル接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 乳酸残基が６０〜９５モル％〔但し、Ｌ
−乳酸とＤ−乳酸のモル比（Ｌ／Ｄ）が１〜９〕含有さ
れ、還元粘度（ηＳＰ／Ｃ）が０．５〜１．５ｄｌ／ｇ
である生分解性ポリエステルを含有することを特徴とす
る生分解性ポリエステル接着剤。また、生分解性ポリエ
ステル中に、乳酸およびカプロラクトン以外のオキシ
酸、コハク酸、プロピレングリコールまたはグリセリン
の残基が含有されている上記生分解性ポリエステル接着
剤。 【効果】 本発明の生分解性ポリエステル接着剤は、従
来の生分解性接着剤に比べて品質が安定で耐水性に優
れ、接着強度が高く、生分解性フィルム、生分解性不織
布または紙等の生分解性基材用の接着剤として有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生分解性ポリエステ
ル接着剤に関する。さらに詳しくは、生分解性フィル
ム、生分解性不織布または紙等の生分解性基材用の接着
剤として用いられる生分解性ポリエステル接着剤に関す
る。

【０００２】

【従来技術・発明が解決しようとする課題】近年の環境
問題に対する意識の高まりから、天然素材または生分解
性合成素材を利用した商品の開発が盛んに行われてい
る。それらの商品において、生分解性フィルム、生分解
性不織布、紙等の生分解性基材どうしを接着させる機会
が多くなり、生分解性の接着剤に対する要求が高まって
いる。

【０００３】従来より、生分解性の接着剤として、デン
プンのり、にかわ等の天然素材やＰＶＡ（ポリビニルア
ルコール）系の合成樹脂が利用されてきた。しかしなが
ら、これらの接着剤は生分解性を有するものの、品質が
不安定、耐水性が乏しい、接着強度が低い等の欠点を有
している。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点の解決され
た、従来の生分解性接着剤に比べて品質が安定で耐水性
に優れ、接着強度の高い生分解性ポリエステル接着剤を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、以下に示す生分解性ポ
リエステル接着剤を見いだし、本発明を完成させた。

【０００６】即ち、本発明は、乳酸残基が６０〜９５モ
ル％〔但し、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸のモル比（Ｌ／Ｄ）が
１〜９〕含有され、還元粘度（ηＳＰ／Ｃ）が０．５〜
１．５ｄｌ／ｇである生分解性ポリエステルを含有する
ことを特徴とする生分解性ポリエステル接着剤に関す
る。また、本発明は、生分解性ポリエステル中に、乳酸
およびカプロラクトン以外のオキシ酸、コハク酸、プロ
ピレングリコールまたはグリセリンの残基が含有されて
いる上記生分解性ポリエステル接着剤に関する。

【０００７】本発明における生分解性ポリエステルは、
下式

【０００８】

【化１】

【０００９】で表される乳酸残基を当該ポリエステル全
体の６０〜９５モル％含有していることが必要であり、
好ましくは６５〜９０モル％である。６０〜９５モル％
の範囲内であれば、良好な接着強度および生分解性が得
られる。

【００１０】また、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸のモル比（Ｌ／
Ｄ）が１〜９であることも必要であり、好ましくは１〜
３である。Ｌ／Ｄが９を越えると有機溶剤に対する当該
ポリエステルの溶解性が悪くなり、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。なお、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。

【００１１】さらに、本発明における生分解性ポリエス
テルは、下式

【００１２】

【化２】

【００１３】で表されるカプロラクトン残基（カプロラ
クトンが開環したもの）を当該ポリエステル全体の５〜
３０モル％含有していることができる。好ましくは１０
〜２０モル％である。５〜３０モル％の範囲内であれば
良好な接着強度が得られ、またホットメルト接着剤とし
て使用した場合にも良好な作業性が得られる。

【００１４】なお、上記乳酸残基およびカプロラクトン
残基だけで当該ポリエステル全体の１００モル％以下と
する。

【００１５】当該生分解性ポリエステルには、乳酸およ
びカプロラクトン以外にも、例えば乳酸およびカプロラ
クトン以外のオキシ酸、コハク酸、プロピレングリコー
ルまたはグリセリン等の生分解性を有する化合物を用い
ることができる。この場合、乳酸およびカプロラクトン
と当該化合物を共重合させて、生分解性ポリエステルを
得ることができる。また、当該化合物は１種でも２種以
上でも用いることができる。なお、乳酸およびカプロラ
クトン以外の上記生分解性を有する化合物の残基は、当
該ポリエステル全体の３５モル％以下含有することがで
きるが、０％でもよい。

【００１６】乳酸およびカプロラクトン以外のオキシ酸
としては、例えばグリコール酸、２−ヒドロキシイソ酪
酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−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、１０−ヒドロキシステアリン酸、リンゴ酸、ク
エン酸、グルコン酸等が挙げられる。

【００１７】当該生分解性ポリエステルの還元粘度（η
ＳＰ／Ｃ）は０．５〜１．５ｄｌ／ｇであることが必要
であり、好ましくは０．６〜１．３ｄｌ／ｇである。
０．５ｄｌ／ｇ未満であると良好な接着強度が得られ
ず、１．５ｄｌ／ｇを越えると良好な塗布適性が得られ
ない。還元粘度は、例えばポリエステルの重合時間、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。なお、当該還元粘度は、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。

【００１８】当該生分解性ポリエステルの製造方法とし
ては特に限定されず、従来公知の方法を用いることがで
きる。例えば、乳酸の二量体であるラクチドとカプロラ
クトンを溶融混合し、公知の開環重合触媒（例えばオク
チル酸スズ、アルミニウムアセチルアセトナート等）を
使用して加熱開環重合させる方法や、加熱および減圧に
よる直接脱水重縮合を行う方法等が挙げられる。また、
乳酸の二量体であるラクチドとカプロラクトンと、乳酸
およびカプロラクトン以外の前記生分解性を有する化合
物を用い、上記のようにして当該生分解性ポリエステル
を製造することもできる。

【００１９】本発明の生分解性ポリエステル接着剤は、
上記生分解性ポリエステルを含有していれば特に限定さ
れず、溶剤型接着剤でもホットメルト接着剤でもよい。

【００２０】溶剤型接着剤として用いる場合、使用する
溶剤としては、例えばテトラヒドロフラン等のエーテル
系溶剤、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤等が
挙げられる。また、上記生分解性ポリエステルを上記溶
剤に溶解した後、ロールコーター、スプレー、ディップ
方式、その他の方法で対象物に塗布後、乾燥、溶融させ
て、接着させることができる。

【００２１】ホットメルト接着剤として用いる場合、上
記生分解性ポリエステル以外に、流れ調整剤、可塑剤、
充填剤等を配合して、加熱溶融時の流れ特性、接着特性
等の改善を行うことができる。また、ホットメルトアプ
リケーター等を用いて、ホットメルト接着剤を対象物に
塗布し、接着させることができる。

【００２２】なお、本発明の生分解性ポリエステル接着
剤は、生分解性フィルム、生分解性不織布、紙等の生分
解性基材を接着させる場合に用いるのが特に好ましい。

【００２３】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２４】実施例１ Ｌ−ラクチド１００ｇ、ＤＬ−ラクチド１００ｇ、カプ
ロラクトン３０ｇ、オクチル酸スズ５０ｍｇをフラスコ
内に加え、窒素雰囲気下、１９０℃で１時間加熱開環重
合させて、ポリエステルＡを得た。次に、上記ポリエス
テル１００ｇをメチルエチルケトン２００ｇに溶解さ
せ、接着剤を得た。

【００２５】実施例２ Ｌ−ラクチド１００ｇ、ＤＬ−ラクチド１００ｇ、カプ
ロラクトン５０ｇ、グリセリン０．５ｇ、オクチル酸ス
ズ５０ｍｇをフラスコ内に加え、窒素雰囲気下、１９０
℃で１時間加熱開環重合させて、ポリエステルＢを得
た。また、実施例１と同様にして接着剤を得た。

【００２６】比較例１ Ｌ−ラクチド１００ｇ、ＤＬ−ラクチド１００ｇ、カプ
ロラクトン３０ｇ、プロピレングリコール３ｇ、オクチ
ル酸スズ５０ｍｇをフラスコ内に加え、窒素雰囲気下、
１９０℃で１時間加熱開環重合させて、ポリエステルＣ
を得た。また、実施例１と同様にして接着剤を得た。

【００２７】比較例２ Ｌ−ラクチド５０ｇ、ＤＬ−ラクチド５０ｇ、カプロラ
クトン２００ｇ、オクチル酸スズ５０ｍｇをフラスコ内
に加え、窒素雰囲気下、１９０℃で１時間加熱開環重合
させて、ポリエステルＤを得た。また、実施例１と同様
にして接着剤を得た。

【００２８】比較例３ ポリエステル接着剤（乳酸は含有されず）であるバイロ
ンＧＫ１４０（東洋紡績社製）を用い、実施例１と同様
にして接着剤を得た。

【００２９】上記実施例および比較例で使用されたポリ
エステルの組成および物性を表１に示す。なお、還元粘
度は、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。

【００３０】

【表１】

【００３１】実験例 上記実施例および比較例で得られた接着剤を、ポリ乳酸
フィルム（厚み３０μｍ）上に乾燥厚み５μｍで塗布
し、乾燥させた後、紙（厚み２００μｍ）と貼合わせ、
８０℃で接着させた。この貼合わせサンプルを用いて、
接着強度および生分解性を以下のようにして評価した。
結果を表２に示す。

【００３２】接着強度 上記貼合わせサンプル２．５ｃｍ×１０ｃｍを用い、引
っ張り速度２００ｍｍ／分、２３℃、６０％ＲＨの条件
下、テンシロン（オリエンテック社製）によりＴピール
を測定した。 生分解性 上記貼合わせサンプル１０ｃｍ×１０ｃｍをコンポスタ
ー（生ゴミ処理機、三井ホーム社製『ＭＡＭ』）中に入
れ、７日後にサンプルの形態（分解の程度）を目視観察
し、以下の基準に従って評価した。 ○：サンプルの姿が完全になし △：サンプルの断片あり ×：サンプルの姿が殆ど残っている

【００３３】

【表２】

【００３４】また、実施例１および２の生分解性接着剤
は品質が安定であった。さらに、実施例１および２の生
分解性接着剤の貼合わせサンプルについて耐水性試験
（サンプルを２５℃の水中に２４時間浸漬させた後、取
り出して乾燥させ、サンプルの接着強度を上記のように
して測定）を行ったところ、接着強度の保持率が９０％
以上（水浸漬前との比較）で良好であった。これに対し
て、デンプンのりで同様の耐水性試験を行ったところ、
水浸漬中において既に剥がれてしまった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の生分解性ポリエステル接着剤
は、従来の生分解性接着剤に比べて品質が安定で耐水性
に優れ、接着強度が高く、生分解性フィルム、生分解性
不織布または紙等の生分解性基材用の接着剤として有用
である。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 武 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 青山 知裕 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 有地 美奈子 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 掘田 清史 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 宇野 敬一 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4J040 ED011 ED012 ED081 ED082 LA01 NA10 NA11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乳酸残基が６０〜９５モル％〔但し、Ｌ
   −乳酸とＤ−乳酸のモル比（Ｌ／Ｄ）が１〜９〕含有さ
   れ、還元粘度（ηＳＰ／Ｃ）が０．５〜１．５ｄｌ／ｇ
   である生分解性ポリエステルを含有することを特徴とす
   る生分解性ポリエステル接着剤。
2. 【請求項２】 生分解性ポリエステル中に、乳酸および
   カプロラクトン以外のオキシ酸、コハク酸、プロピレン
   グリコールまたはグリセリンの残基が含有されている請
   求項１記載の生分解性ポリエステル接着剤。