JP2002121240A - 接着性をもつ生分解性樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
接着性をもつ生分解性樹脂組成物およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰＬＡ等の生分解性高分子材料にヒートシール
等による熱圧着での自己接着性等の接着性をもたせ、組
立加工に適した実用的な生分解性樹脂組成物およびその
製造方法を提供することが望まれていた。 【解決手段】生分解性高分子材料に、極性基を有するビ
ニル化合物をグラフト重合する事により、従来の生分解
性を維持しつつ、接着性に優れた生分解性樹脂組成物と
その成形体を提供する。
等による熱圧着での自己接着性等の接着性をもたせ、組
立加工に適した実用的な生分解性樹脂組成物およびその
製造方法を提供することが望まれていた。 【解決手段】生分解性高分子材料に、極性基を有するビ
ニル化合物をグラフト重合する事により、従来の生分解
性を維持しつつ、接着性に優れた生分解性樹脂組成物と
その成形体を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術】この発明は生分解性ポリエステル
材料等の生分解性高分子材料に、極性基を有するビニル
化合物をグラフト重合させて得られる、生分解性高分子
材料、およびその製造方法に関するものである。
材料等の生分解性高分子材料に、極性基を有するビニル
化合物をグラフト重合させて得られる、生分解性高分子
材料、およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチックに代表されるような高分子
材料は、我々の生活を支える重要な材料となっている
が、高性能と長期安定性を求めて開発してきた経緯か
ら、生産された高分子材料の多くは自然環境で分解され
ず、不用となった高分子廃棄物をどのように処分するか
が大きな問題となっている。
材料は、我々の生活を支える重要な材料となっている
が、高性能と長期安定性を求めて開発してきた経緯か
ら、生産された高分子材料の多くは自然環境で分解され
ず、不用となった高分子廃棄物をどのように処分するか
が大きな問題となっている。
【０００３】近年、環境問題への関心が高まるにつれ
て、自然界の中で微生物によって分解される生分解性の
高分子材料が注目を集めており、多くの高分子材料につ
いて研究開発が行われている。生分解性高分子材料に関
しては、汎用の高分子材料に比べ種々の基本特性に劣
る、材料自身のコストが高いなどが問題となっている。
て、自然界の中で微生物によって分解される生分解性の
高分子材料が注目を集めており、多くの高分子材料につ
いて研究開発が行われている。生分解性高分子材料に関
しては、汎用の高分子材料に比べ種々の基本特性に劣
る、材料自身のコストが高いなどが問題となっている。
【０００４】しかし材料のコストに関しては、使用量の
増加に伴い、汎用高分子材料へと近づけることは可能で
あると考えられるため、生分解性高分子材料の基本物性
を向上させ、汎用高分子材料の代替となりうる材料とす
る事が重要である。
増加に伴い、汎用高分子材料へと近づけることは可能で
あると考えられるため、生分解性高分子材料の基本物性
を向上させ、汎用高分子材料の代替となりうる材料とす
る事が重要である。
【０００５】近年、市場ニーズの高まりにより様々な生
分解性材料が提案されているがこれらの多くは成形加工
用途に限定されたものであり、生分解性素材が使用され
る商品が普及するためには、これらの組立加工に利用で
きる接着剤等の周辺材料の開発や接着性に優れた生分解
性材料の開発が求められている。
分解性材料が提案されているがこれらの多くは成形加工
用途に限定されたものであり、生分解性素材が使用され
る商品が普及するためには、これらの組立加工に利用で
きる接着剤等の周辺材料の開発や接着性に優れた生分解
性材料の開発が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】生分解性高分子材料の
中でも、生分解性ポリエステルの一つであるポリ乳酸
（以下ＰＬＡと略記する）は、特に加水分解性の高分子
材料として知られ、医薬用の手術糸の材料等として用い
られている。また、フィルム化し易いこと、高い透明性
を有することなどから生分解性高分子材料の基本材料と
しても様々な応用が検討、開発されている。
中でも、生分解性ポリエステルの一つであるポリ乳酸
（以下ＰＬＡと略記する）は、特に加水分解性の高分子
材料として知られ、医薬用の手術糸の材料等として用い
られている。また、フィルム化し易いこと、高い透明性
を有することなどから生分解性高分子材料の基本材料と
しても様々な応用が検討、開発されている。
【０００７】ＰＬＡは優れた生分解性を有することに加
え、他の生分解性高分子材料に比べ耐熱性に優れること
と透明性に優れることから、ＰＥＴの代替として期待さ
れる。しかしながら、一方で接着性に劣るという問題点
があり、特にヒートシール等による熱圧着での自己接着
性がないため、組立加工に不適であることが問題となっ
ていた。
え、他の生分解性高分子材料に比べ耐熱性に優れること
と透明性に優れることから、ＰＥＴの代替として期待さ
れる。しかしながら、一方で接着性に劣るという問題点
があり、特にヒートシール等による熱圧着での自己接着
性がないため、組立加工に不適であることが問題となっ
ていた。
【０００８】本発明の目的はこのような問題を解決する
もので、ＰＬＡ等の生分解性高分子にヒートシール等に
よる熱圧着での自己接着性等の他の高分子材料との接着
性をもたせ、組立加工に適した実用的な生分解性樹脂組
成物およびその製造方法を提供することを課題とする。
もので、ＰＬＡ等の生分解性高分子にヒートシール等に
よる熱圧着での自己接着性等の他の高分子材料との接着
性をもたせ、組立加工に適した実用的な生分解性樹脂組
成物およびその製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、鋭意検討した結果、生分解性高分子材料に、極性基
を有するビニル化合物をグラフト重合する事により、従
来の生分解性を維持しつつ、接着性に優れた生分解性樹
脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。なお、この接着性に優れるのは、フィルム表面
の極性が高いからだと思われる。
に、鋭意検討した結果、生分解性高分子材料に、極性基
を有するビニル化合物をグラフト重合する事により、従
来の生分解性を維持しつつ、接着性に優れた生分解性樹
脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。なお、この接着性に優れるのは、フィルム表面
の極性が高いからだと思われる。
【００１０】請求項１に記載の発明は生分解性高分子材
料に極性基を有するビニル化合物をグラフト重合させて
なる生分解性樹脂組成物である。請求項２に記載の発明
は生分解性高分子材料が生分解性ポリエステルであるこ
とを特徴とする請求項１記載の生分解性樹脂組成物であ
る。請求項３に記載の発明は前記生分解ポリエステルが
ポリ乳酸であることを特徴とする請求項２記載の生分解
性樹脂組成物である。請求項４に記載の発明はビニル化
合物の有する極性基が、カルボキシル基であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性樹脂
組成物である。請求項５に記載の発明は生分解性ポリエ
ステルとビニル化合物のグラフト重合を電子性加速器を
用いて行うことを特徴とする請求項１〜４記載の生分解
性樹脂組成物の製造方法である。請求項６に記載の発明
は請求項１〜５記載の生分解性樹脂組成物の製造方法に
おいて、グラフト重合のために基材に照射する電子線の
線量が、５〜２００ｋＧｙであることを特徴とする生分
解性樹脂組成物の製造方法である。請求項７に記載の発
明は請求項１〜５記載の生分解性樹脂組成物において、
基材材料に対してグラフト鎖の含有量が、０．５〜４０
ｗｔ％であることを特徴とする生分解性樹脂組成物であ
る。
料に極性基を有するビニル化合物をグラフト重合させて
なる生分解性樹脂組成物である。請求項２に記載の発明
は生分解性高分子材料が生分解性ポリエステルであるこ
とを特徴とする請求項１記載の生分解性樹脂組成物であ
る。請求項３に記載の発明は前記生分解ポリエステルが
ポリ乳酸であることを特徴とする請求項２記載の生分解
性樹脂組成物である。請求項４に記載の発明はビニル化
合物の有する極性基が、カルボキシル基であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の生分解性樹脂
組成物である。請求項５に記載の発明は生分解性ポリエ
ステルとビニル化合物のグラフト重合を電子性加速器を
用いて行うことを特徴とする請求項１〜４記載の生分解
性樹脂組成物の製造方法である。請求項６に記載の発明
は請求項１〜５記載の生分解性樹脂組成物の製造方法に
おいて、グラフト重合のために基材に照射する電子線の
線量が、５〜２００ｋＧｙであることを特徴とする生分
解性樹脂組成物の製造方法である。請求項７に記載の発
明は請求項１〜５記載の生分解性樹脂組成物において、
基材材料に対してグラフト鎖の含有量が、０．５〜４０
ｗｔ％であることを特徴とする生分解性樹脂組成物であ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細を示す。
【００１２】本発明で述べる生分解性ポリエステルと
は、例えば自然界に存在するセルロース、デンプン、キ
チン、キトサン等から作られる天然高分子、微生物が作
り出す高分子を活用したポリエステル系高分子、アミノ
酸、糖、ポリエステル等の原料を発酵技術によって安価
に製造し、それを高分子合成技術により製造した生分解
性高分子材料等が挙げられ、特に、生分解性ポリエステ
ルは成形加工性に優れるためより好ましい。
は、例えば自然界に存在するセルロース、デンプン、キ
チン、キトサン等から作られる天然高分子、微生物が作
り出す高分子を活用したポリエステル系高分子、アミノ
酸、糖、ポリエステル等の原料を発酵技術によって安価
に製造し、それを高分子合成技術により製造した生分解
性高分子材料等が挙げられ、特に、生分解性ポリエステ
ルは成形加工性に優れるためより好ましい。
【００１３】本発明における生分解性ポリエステルと
は、例えば、ポリプロピレンサクシネート、ポリプロピ
レンアジペート、ポリプロピレンピメレート、ポリプロ
ピレンズベレート、ポリプロピレンアゼレート、ポリプ
ロピレンマロネート、ポリプロピレンジエチルグルタレ
ート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペ
ート、ポリエチレンピメレート、ポリエチレンズベレー
ト、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンマロネー
ト、ポリエチレンジエチルグルタレート、ポリブチレン
サクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレン
ピメレート、ポリブチレンズベレート、ポリブチレンア
ゼレート、ポリブチレンマロネート、ポリブチレンジエ
チルグルタレート、ポリヘキサメチレンサクシネート、
ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンピ
メレート、ポリヘキサメチレンズベレート、ポリヘキサ
メチレンアゼレート、ポリヘキサメチレンマロネート、
ポリヘキサメチレンジエチルグルタレート、ポリジエチ
レンサクシネート、ポリジエチレンアジペート、ポリジ
エチレンピメレート、ポリジエチレンズベレート、ポリ
ジエチレンアゼレート、ポリジエチレンマロネート、ポ
リジエチレンジエチルグルタレート、ポリトリエチレン
サクシネート、ポリトリエチレンアジペート、ポリトリ
エチレンピメレート、ポリトリエチレンズベレート、ポ
リトリエチレンアゼレート、ポリトリエチレンマロネー
ト、ポリトリエチレンジエチルグルタレート、ポリプロ
ピオラクトン、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクト
ン、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸
などがあげられ、これらを単独または共重合させたもの
も用いることができる。
は、例えば、ポリプロピレンサクシネート、ポリプロピ
レンアジペート、ポリプロピレンピメレート、ポリプロ
ピレンズベレート、ポリプロピレンアゼレート、ポリプ
ロピレンマロネート、ポリプロピレンジエチルグルタレ
ート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンアジペ
ート、ポリエチレンピメレート、ポリエチレンズベレー
ト、ポリエチレンアゼレート、ポリエチレンマロネー
ト、ポリエチレンジエチルグルタレート、ポリブチレン
サクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレン
ピメレート、ポリブチレンズベレート、ポリブチレンア
ゼレート、ポリブチレンマロネート、ポリブチレンジエ
チルグルタレート、ポリヘキサメチレンサクシネート、
ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンピ
メレート、ポリヘキサメチレンズベレート、ポリヘキサ
メチレンアゼレート、ポリヘキサメチレンマロネート、
ポリヘキサメチレンジエチルグルタレート、ポリジエチ
レンサクシネート、ポリジエチレンアジペート、ポリジ
エチレンピメレート、ポリジエチレンズベレート、ポリ
ジエチレンアゼレート、ポリジエチレンマロネート、ポ
リジエチレンジエチルグルタレート、ポリトリエチレン
サクシネート、ポリトリエチレンアジペート、ポリトリ
エチレンピメレート、ポリトリエチレンズベレート、ポ
リトリエチレンアゼレート、ポリトリエチレンマロネー
ト、ポリトリエチレンジエチルグルタレート、ポリプロ
ピオラクトン、ポリバレロラクトン、ポリブチロラクト
ン、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸
などがあげられ、これらを単独または共重合させたもの
も用いることができる。
【００１４】特にポリ乳酸は生分解性に優れるだけでな
く、フィルム強度や透明性に優れることからより好まし
い。
く、フィルム強度や透明性に優れることからより好まし
い。
【００１５】本発明に用いられる、極性基を有するビニ
ル化合物とは、例えば（メタ）アクリル酸，フマル酸，
無水マレイン酸およびその誘導体，グルコキシエチル
（メタ）アクリレート，酢酸ビニル，２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート，ビニルスルホン酸，（メタ）アク
リルアミド等不飽和結合を一つ以上有する化合物を全て
包容し、単独もしくは混合して用いることができる。ま
た、これらのグラフト鎖となる化合物は要求特性に対し
て効果的に選択してグラフトさせる事が望ましい。
ル化合物とは、例えば（メタ）アクリル酸，フマル酸，
無水マレイン酸およびその誘導体，グルコキシエチル
（メタ）アクリレート，酢酸ビニル，２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート，ビニルスルホン酸，（メタ）アク
リルアミド等不飽和結合を一つ以上有する化合物を全て
包容し、単独もしくは混合して用いることができる。ま
た、これらのグラフト鎖となる化合物は要求特性に対し
て効果的に選択してグラフトさせる事が望ましい。
【００１６】本発明におけるグラフト原料モノマーとし
ては、接着改善性、取り扱いの容易さ等を考えると、カ
ルボキシル基含有モノマーが好ましく、特に入手の容易
さ、グラフト反応のし易さを考えると（メタ）アクリル
酸がより好ましい。
ては、接着改善性、取り扱いの容易さ等を考えると、カ
ルボキシル基含有モノマーが好ましく、特に入手の容易
さ、グラフト反応のし易さを考えると（メタ）アクリル
酸がより好ましい。
【００１７】グラフト重合による材料改質の方法として
は、２軸押出機等を用いた化学的グラフト法や電子線加
速器等を用いた電子線グラフト法などが利用できる。
は、２軸押出機等を用いた化学的グラフト法や電子線加
速器等を用いた電子線グラフト法などが利用できる。
【００１８】本発明における電子線加速器とは、加速電
圧が数百ｋｅＶのいわゆる汎用的な低エネルギー型の電
子線加速器である。電子線加速器の概略図を図１に示
す。
圧が数百ｋｅＶのいわゆる汎用的な低エネルギー型の電
子線加速器である。電子線加速器の概略図を図１に示
す。
【００１９】真空に保たれたチャンバーの中心に配置さ
れたフィラメントに電流を流すことにより、加熱されて
熱電子が放出する。放出された熱電子はターミナルと陽
極であるウインドー間の高電圧（数百ｋｅＶ）によって
光速近くまで加速されて電子線となる。電子線が物に照
射されると制動Ｘ線が発生するため鉛等で遮蔽し、それ
を装置内に閉じこめて外部には漏洩しない自己遮蔽構造
となっている。
れたフィラメントに電流を流すことにより、加熱されて
熱電子が放出する。放出された熱電子はターミナルと陽
極であるウインドー間の高電圧（数百ｋｅＶ）によって
光速近くまで加速されて電子線となる。電子線が物に照
射されると制動Ｘ線が発生するため鉛等で遮蔽し、それ
を装置内に閉じこめて外部には漏洩しない自己遮蔽構造
となっている。
【００２０】化学的グラフト法によりビニル化合物をグ
ラフト重合する場合は、グラフト重合後に押出成形等に
より成型品を得るのに対して、電子線によるグラフト重
合はフィルム状等の成形品の表面に電子線を照射し表面
に選択的に接着性を付与するためのビニル化合物をグラ
フト重合する事ができることから、特に好ましい。
ラフト重合する場合は、グラフト重合後に押出成形等に
より成型品を得るのに対して、電子線によるグラフト重
合はフィルム状等の成形品の表面に電子線を照射し表面
に選択的に接着性を付与するためのビニル化合物をグラ
フト重合する事ができることから、特に好ましい。
【００２１】また、接着性の改善という本発明の目的を
考えた場合、接着性に影響を与えるグラフト鎖が効果的
に接着界面に存在すると考えられる、電子線によるグラ
フト重合が効果的であり好ましい。
考えた場合、接着性に影響を与えるグラフト鎖が効果的
に接着界面に存在すると考えられる、電子線によるグラ
フト重合が効果的であり好ましい。
【００２２】電子線グラフト法においては、電子線照射
とグラフト重合を同時に行う同時照射法、例えば基材に
グラフトモノマーを塗布し、電子線を照射する事によ
り、あらかじめ電子線を照射し、グラフト反応開始点と
なるラジカルを発生させておいた基材をグラフトモノマ
ーに含浸させることによりグラフト重合を行う前照射法
とがある。
とグラフト重合を同時に行う同時照射法、例えば基材に
グラフトモノマーを塗布し、電子線を照射する事によ
り、あらかじめ電子線を照射し、グラフト反応開始点と
なるラジカルを発生させておいた基材をグラフトモノマ
ーに含浸させることによりグラフト重合を行う前照射法
とがある。
【００２３】同時照射法においては、グラフトモノマー
のホモポリマー化が起こる割合が多く、ホモポリマーに
よる接着性の低下、基材フィルムの生分解性の低下等が
考えられるため、前照射法によるグラフト重合が効果的
である。
のホモポリマー化が起こる割合が多く、ホモポリマーに
よる接着性の低下、基材フィルムの生分解性の低下等が
考えられるため、前照射法によるグラフト重合が効果的
である。
【００２４】また、電子線加速器によるグラフト重合に
より、ＰＬＡ巻き取りフィルムのグラフト改質を行うこ
とで、非常に生産性が高く、簡易にＰＬＡの接着性を改
善することができる。
より、ＰＬＡ巻き取りフィルムのグラフト改質を行うこ
とで、非常に生産性が高く、簡易にＰＬＡの接着性を改
善することができる。
【００２５】電子線の照射条件については、特に限定す
るものではないが、一般的には電子線照射により発生さ
せたラジカルを効率的にグラフト重合に利用するため
に、照射雰囲気としては窒素雰囲気等とし、なるべく酸
素の存在を排除して照射を行うのが好ましい。
るものではないが、一般的には電子線照射により発生さ
せたラジカルを効率的にグラフト重合に利用するため
に、照射雰囲気としては窒素雰囲気等とし、なるべく酸
素の存在を排除して照射を行うのが好ましい。
【００２６】また、照射線量に関しても、本発明におい
てグラフト重合をおこなうのはフィルム表面のみで充分
であり、また、高線量を照射することによる、基材ＰＬ
Ａフィルムの分解による基本物性の低下を押さえる意味
で、５〜２００ｋＧｙの照射線量が好ましく、さらに好
ましくは１０〜１００ｋＧｙの照射線量が好ましい。こ
の理由として、照射量が少なすぎるとグラフト重合が進
まず、また、多すぎると基材が分解して物性が低下して
しまう。
てグラフト重合をおこなうのはフィルム表面のみで充分
であり、また、高線量を照射することによる、基材ＰＬ
Ａフィルムの分解による基本物性の低下を押さえる意味
で、５〜２００ｋＧｙの照射線量が好ましく、さらに好
ましくは１０〜１００ｋＧｙの照射線量が好ましい。こ
の理由として、照射量が少なすぎるとグラフト重合が進
まず、また、多すぎると基材が分解して物性が低下して
しまう。
【００２７】電子線照射によりグラフト反応の開始点で
あるラジカルが発生したＰＬＡフィルムを、アクリル酸
等のビニル化合物モノマー溶液に含浸させることによ
り、グラフト重合体を得ることができる。
あるラジカルが発生したＰＬＡフィルムを、アクリル酸
等のビニル化合物モノマー溶液に含浸させることによ
り、グラフト重合体を得ることができる。
【００２８】このグラフト反応については、グラフトさ
せるモノマー、照射条件等により、最適条件を検討して
いくことが望ましいが、アクリル酸グラフト反応の場合
には、アクリル酸濃度として５〜１００％、好ましくは
１０〜５０％の水溶液が望ましい。この理由として、ア
クリル酸濃度が低い場合には接着性改善のために必要な
グラフト率が得られず、また、アクリル酸濃度が高い場
合には、グラフト率が高くなりすぎることにより、基本
物性および生分解性の低下が考えられる。
せるモノマー、照射条件等により、最適条件を検討して
いくことが望ましいが、アクリル酸グラフト反応の場合
には、アクリル酸濃度として５〜１００％、好ましくは
１０〜５０％の水溶液が望ましい。この理由として、ア
クリル酸濃度が低い場合には接着性改善のために必要な
グラフト率が得られず、また、アクリル酸濃度が高い場
合には、グラフト率が高くなりすぎることにより、基本
物性および生分解性の低下が考えられる。
【００２９】反応温度に関しても限定するものではない
が、生産性等の関係から反応温度としては、２０〜７０
℃、好ましくは４０〜６０℃が望ましい。この理由とし
て、反応温度が低い場合には、接着性改善に必要なグラ
フト率を得るためには、反応溶液への含浸時間を長くす
る必要があり、また、反応温度が高い場合には、グラフ
ト反応を制御することが難しくなる。
が、生産性等の関係から反応温度としては、２０〜７０
℃、好ましくは４０〜６０℃が望ましい。この理由とし
て、反応温度が低い場合には、接着性改善に必要なグラ
フト率を得るためには、反応溶液への含浸時間を長くす
る必要があり、また、反応温度が高い場合には、グラフ
ト反応を制御することが難しくなる。
【００３０】また、アクリル酸濃度が高いまたは反応温
度が高い場合には、高グラフト重合体を得やすい反面、
グラフト率の微妙なコントロールが困難であり、さらに
基材フィルムの物性低下をもたらす可能性があるため、
注意が必要である。
度が高い場合には、高グラフト重合体を得やすい反面、
グラフト率の微妙なコントロールが困難であり、さらに
基材フィルムの物性低下をもたらす可能性があるため、
注意が必要である。
【００３１】（作用）本発明により生分解性ポリエステ
ル材料表面に、効率的にカルボキシル基等の官能基を付
与することで、汎用高分子と比べて遜色のない接着性を
有した生分解性ポリエステル材料を得ることができる。
ル材料表面に、効率的にカルボキシル基等の官能基を付
与することで、汎用高分子と比べて遜色のない接着性を
有した生分解性ポリエステル材料を得ることができる。
【００３２】
【実施例】（実施例１） （グラフト重合体の製造）市販ＰＬＡ２軸延伸フィルム
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、６０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は１
１．３％であった。
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、６０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は１
１．３％であった。
【００３３】（実施例２） （グラフト重合体の製造）市販ＰＬＡ２軸延伸フィルム
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、４０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は
８．１％であった。
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、４０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は
８．１％であった。
【００３４】（実施例３） （グラフト重合体の製造）市販ＰＬＡ２軸延伸フィルム
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、２０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は
３．２％であった。
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸４０％水溶液に含浸
し、２０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさ
せた。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗
浄した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時
点でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応
前の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は
３．２％であった。
【００３５】（実施例４） （グラフト重合体の製造）市販ＰＬＡ２軸延伸フィルム
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸５％水溶液に含浸し、
６０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさせ
た。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗浄
した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時点
でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応前
の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は１．
７％であった。
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットした試験フィルムに、低エネルギー型電
子線加速器を用いて、５０ｋＧｙの電子線を照射した。
照射後のフィルムを、アクリル酸５％水溶液に含浸し、
６０℃で３分間反応させ、アクリル酸をグラフトさせ
た。グラフトサンプルを純粋、エタノールで超音波洗浄
した後、室温で自然乾燥し、重量変化がなくなった時点
でＰＬＡのグラフト重合体とした。グラフト率は反応前
の重量と反応後の重量から計算した。グラフト率は１．
７％であった。
【００３６】（比較例１）市販ＰＬＡ２軸延伸フィルム
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットし試験フィルムとした。
レイソックス（三井化学社製）を１０ｃｍ×１０ｃｍの
大きさにカットし試験フィルムとした。
【００３７】（接着評価）比較例１〜４、比較例１のＰ
ＬＡフィルムに関して、ヒートシーラーによる自己接着
力評価により接着力評価を行った。グラフト重合により
表面を改質した面どおしを張り合わせ、シール温度１４
０℃でヒートシールしたサンプルを、１５ｍｍ幅の短冊
状に切り出し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎでの９０°
剥離試験を行い評価した。
ＬＡフィルムに関して、ヒートシーラーによる自己接着
力評価により接着力評価を行った。グラフト重合により
表面を改質した面どおしを張り合わせ、シール温度１４
０℃でヒートシールしたサンプルを、１５ｍｍ幅の短冊
状に切り出し、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎでの９０°
剥離試験を行い評価した。
【００３８】評価結果を表１に示す。比較例１よびグラ
フト率が低いＰＬＡフィルムについてはほとんど自己接
着性を示さないが、グラフト率が高く、官能基がフィル
ム表面にグラフトしているフィルムは、非常に良好な自
己接着性を示している。
フト率が低いＰＬＡフィルムについてはほとんど自己接
着性を示さないが、グラフト率が高く、官能基がフィル
ム表面にグラフトしているフィルムは、非常に良好な自
己接着性を示している。
【００３９】（生分解性評価）生分解性の評価は市販の
コンポストを用いて生ゴミから調整したコンポスト土壌
に、５ｃｍ×５ｃｍの大きさにカットして試験フィルム
を温度６０℃、湿度９０％で一ヶ月間保存して、残存フ
ィルムの有無、残存量より評価した。
コンポストを用いて生ゴミから調整したコンポスト土壌
に、５ｃｍ×５ｃｍの大きさにカットして試験フィルム
を温度６０℃、湿度９０％で一ヶ月間保存して、残存フ
ィルムの有無、残存量より評価した。
【００４０】グラフト率の異なるフィルムでの剥離評価
および生分解性評価結果を表１に示す。一ヶ月後の観察
において、実施例１〜４、比較例１の全てのフィルムに
関しても完全に消失していた。
および生分解性評価結果を表１に示す。一ヶ月後の観察
において、実施例１〜４、比較例１の全てのフィルムに
関しても完全に消失していた。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】以上説明からも明らかなように、本発明
による生分解性樹脂組成物は、従来の生分解性材料に比
べ接着性に優れ、ヒートシール等による接着性、特にヒ
ートシールによる自己接着性を有している。
による生分解性樹脂組成物は、従来の生分解性材料に比
べ接着性に優れ、ヒートシール等による接着性、特にヒ
ートシールによる自己接着性を有している。
【００４３】付け加えれば、本発明により得られたＰＬ
Ａフィルムは従来品と比較し、一般的なインキとの密
着、接着剤との接着に関してもより高い性能を有してい
る。
Ａフィルムは従来品と比較し、一般的なインキとの密
着、接着剤との接着に関してもより高い性能を有してい
る。
【００４４】また、本発明による改質は、照射条件を制
御することにより、材料の表面のみの改質が可能である
ことから、従来もっている生分解性に関しては従来品と
同等の特性を示す。
御することにより、材料の表面のみの改質が可能である
ことから、従来もっている生分解性に関しては従来品と
同等の特性を示す。
【００４５】さらに、グラフト重合体の製造方法とし
て、電子線照射によるグラフト重合法を選択すること
で、例えばフィルム状の生分解性ポリエステル材料を連
続的に処理することが可能であり、また、照射条件、反
応条件を制御することでグラフト重合体のグラフト率を
厳密に制御することが可能であり、同時に非常に生産性
よく生分解性ポリエステル材料の改質が可能であるとい
える。
て、電子線照射によるグラフト重合法を選択すること
で、例えばフィルム状の生分解性ポリエステル材料を連
続的に処理することが可能であり、また、照射条件、反
応条件を制御することでグラフト重合体のグラフト率を
厳密に制御することが可能であり、同時に非常に生産性
よく生分解性ポリエステル材料の改質が可能であるとい
える。
【図１】電子線加速器概略図
１ フィラメント ２ チャンバー ３ ターミナル ４ ウインドー ５ 電子線 ６ 搬送ユニット
Claims (7)
- 【請求項１】生分解性高分子材料に極性基を有するビニ
ル化合物をグラフト重合させてなる生分解性樹脂組成
物。 - 【請求項２】前記生分解性高分子材料が生分解性ポリエ
ステルであることを特徴とする請求項１記載の生分解性
樹脂組成物。 - 【請求項３】前記生分解ポリエステルがポリ乳酸である
ことを特徴とする請求項２記載の生分解性樹脂組成物。 - 【請求項４】ビニル化合物の有する極性基が、カルボキ
シル基であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載の生分解性樹脂組成物。 - 【請求項５】生分解性ポリエステルとビニル化合物のグ
ラフト重合を電子性加速を用いて行うことを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物の
製造方法。 - 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性
樹脂組成物の製造方法において、グラフト重合のために
基材に照射する電子線の線量が、５〜２００ｋＧｙであ
ることを特徴とする生分解性樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の生分解性
樹脂組成物において、基材材料に対してグラフト鎖の含
有量が、０．５〜４０ｗｔ％であることを特徴とする生
分解性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310194A JP4872149B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 接着性をもつ生分解性ポリ乳酸フィルムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310194A JP4872149B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 接着性をもつ生分解性ポリ乳酸フィルムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002121240A true JP2002121240A (ja) | 2002-04-23 |
| JP4872149B2 JP4872149B2 (ja) | 2012-02-08 |
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ID=18790196
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000310194A Expired - Fee Related JP4872149B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 接着性をもつ生分解性ポリ乳酸フィルムの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4872149B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2918383A1 (fr) * | 2007-07-05 | 2009-01-09 | Ct Valorisation Ind Agro Resso | Utilisation d'acide polylactique fonctionnalise en tant qu'agent compatibilisant |
| US20140308534A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-10-16 | The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. | Biodegradable laminate |
| CN110041466A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-07-23 | 湘潭大学 | 一种高熔体强度聚乳酸材料及其制备方法 |
| CN110041651A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-23 | 常州诺丁精密机械制造有限公司 | 一种可降解扎带材料的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57150957A (en) * | 1980-12-24 | 1982-09-17 | Johnson & Son Inc S C | Production of wettable material and product thereof |
| JPH07278327A (ja) * | 1994-04-07 | 1995-10-24 | Tonen Chem Corp | 高分子基材のグラフト化処理方法 |
| JPH11147269A (ja) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 生分解性複合材料 |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000310194A patent/JP4872149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57150957A (en) * | 1980-12-24 | 1982-09-17 | Johnson & Son Inc S C | Production of wettable material and product thereof |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2918383A1 (fr) * | 2007-07-05 | 2009-01-09 | Ct Valorisation Ind Agro Resso | Utilisation d'acide polylactique fonctionnalise en tant qu'agent compatibilisant |
| US20140308534A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-10-16 | The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. | Biodegradable laminate |
| US10710342B2 (en) * | 2011-11-11 | 2020-07-14 | Mitsubishi Chemical Corporation | Biodegradable laminate |
| CN110041651A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-07-23 | 常州诺丁精密机械制造有限公司 | 一种可降解扎带材料的制备方法 |
| CN110041466A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-07-23 | 湘潭大学 | 一种高熔体强度聚乳酸材料及其制备方法 |
| CN110041466B (zh) * | 2019-05-08 | 2022-01-25 | 湘潭大学 | 一种高熔体强度聚乳酸材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4872149B2 (ja) | 2012-02-08 |
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