JP2004292675A

JP2004292675A - 生分解性軟質発泡シート

Info

Publication number: JP2004292675A
Application number: JP2003088355A
Authority: JP
Inventors: Kozo Fukuoka; 浩三福岡; Masakatsu Hakumo; 正勝白茂
Original assignee: Dynic Corp
Current assignee: Dynic Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【目的】レザー調の風合いや手触りを有し、且つ、カレンダー適性や耐久性にも優れて、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途に適した生分解性軟質発泡シートを提供する。
【構成】生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部および澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部と発泡剤とを含む組成物を発泡させて得られた発泡層２を有する生分解性軟質発泡シートである。発泡層の上にさらに生分解性樹脂を含む非発泡層３が形成されてもよい。発泡層を基材１上に積層させたシート構成としてもよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生分解性軟質発泡シートに関し、特にレザー調の風合いや手触りを有して手帳や書籍等の装丁用表紙素材として好適に用いられる生分解性軟質発泡シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にブッククロスないしレザークロスとも呼ばれる装丁用表紙素材としては、従来よりＰＶＣ（ポリ塩化ビニル系樹脂）を主体とする樹脂組成物を発泡させて得たものが広く用いられてきたが、ＰＶＣに添加される可塑剤のブリーディングによって表面にベタツキが生じ、保管時に貼り付いてしまったり、書籍や手帳等の表紙として使用している間に印刷文字が表面に転写されてしまう等の問題があり、また近年は焼却時のダイオキシン発生による環境衛生上の問題も指摘されている。このような事情から、たとえば下記特許文献１ないし３に示されるように、ＰＶＣの代替物としてオレフィン系樹脂を使用した装丁用表紙素材が各種提案されている。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第２５６８１３９号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５６８１４０号公報
【特許文献３】特開平８−２０６６１号公報
【０００４】
また、基材上に澱粉成分等からなる生分解性樹脂層を積層したシートとして、下記特許文献４ないし７に記載されるようなものが提案されている。
【０００５】
【特許文献４】特許第２７３９７７５号公報
【特許文献５】特表平８−５００５４７号公報
【特許文献６】特開平１０−１８０９７３号公報
【特許文献７】特許第２６７９８３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１ないし３に代表されるようなオレフィン系樹脂を主体とする表紙素材は風合いが硬く、製本時に内向きまたは外向きに反りが生ずることが多く、このような外観不良から商品価値に劣るものであった。オレフィン系樹脂に発泡剤を加えて発泡樹脂層とすることによりこの欠点をある程度は解消することができるが、発泡樹脂層の表面平滑性が不十分であるため、ウェルダー打ち抜きやウェルダー箔押し等の二次加工特性が損なわれるという新たな問題を生じてしまう。また、ポリエチレン共重合樹脂系では、皮脂による膨潤が発生するという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献４ないし７に代表されるような生分解性樹脂シートは、環境問題を生じさせない点において今日的な要請を満たすが、生分解性樹脂層を発泡層としたものにおいてもレザー調の風合いや手触りを与えることができず、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途には不向きなものであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し、レザー調の風合いや手触り、耐皮脂性を有し、且つ、カレンダー適性や耐久性にも優れて、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途に適した生分解性軟質発泡シートを提供することを目的とする。
【０００９】
すなわち、請求項１にかかる本発明は、生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部および澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部と発泡剤とを含む組成物を発泡させて得られた発泡層を有することを特徴とする生分解性軟質発泡シートである。
【００１０】
請求項２にかかる本発明は、生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部および澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部と発泡剤とを含む組成物を発泡させて得られた発泡層が基材上に積層されてなることを特徴とする生分解性軟質発泡シートである。
【００１１】
請求項３にかかる本発明は、請求項１または２に記載の生分解性軟質発泡シートにおいて、発泡層の上にさらに、生分解性樹脂を含む非発泡層が形成されることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による生分解性軟質発泡シートの概略構成が図１に示されている。
【００１３】
符号１は基材であり、紙、織編物、不織布等の任意の材質のものを使用することができるが、生地付きタイプの場合は基材にも生分解性が要求されることから綿・麻等の天然素材または生分解性樹脂からなる織布を用いることが好ましく、剥がしタイプの場合は剥離性をコントロールする必要性から撥水剤溶液に含浸後乾燥することにより撥水処理されたポリエステルフィラメント糸を使った織布を基材として用いることが好ましい。生地付きタイプの場合は、必要に応じて基材１の裏面にアンダーコートが施される。
【００１４】
符号２は発泡層であり、装丁用表紙素材としての用途に適したレザー調のソフトな風合い・手触り・外観を与えるための主要な役割を果たしている。
【００１５】
発泡層２は、好ましくは、１２５〜５００ｇ／ｍ^２（より好ましくは２５０〜３７５ｇ／ｍ^２）の米坪で形成される。発泡層の米坪が小さすぎるとカレンダー適性が損なわれ、装丁用表紙素材としての用途に適した外観（ボリューム感）も考慮すると少なくとも１２５ｇ／ｍ^２程度の米坪が必要であるが、米坪が大きくなりすぎると重量が重くなって反発弾性が過大となり、外観が用途に適さないものとなるため、５００ｇ／ｍ^２程度を上限とし、最適な米坪範囲は２５０〜３７５ｇ／ｍ^２である。また、ほぼ同様の理由から、発泡層２の厚さは５００〜６００ミクロンの範囲とすることが好ましい。発泡倍率は２倍程度とすることが好ましい。
【００１６】
発泡層２は、脂肪族生分解性樹脂を７５〜９５重量部以上、澱粉系生分解性樹脂を５〜２５重量部、および発泡剤を含む樹脂組成物を発泡させることにより得られる。生分解性樹脂として、脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部と澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部との組み合わせで用いることにより、装丁用表紙素材としての用途に適したレザー調のソフトな風合いや手触りを与えることができ、カレンダー適性や発泡性も良好であり、耐久性および生分解性についてもバランスが取れた実用に適したものとなる。
【００１７】
発泡層２を構成する樹脂組成物に添加される発泡剤は２００℃程度の比較的低温で窒素ガスを発生するものが好ましく、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が用いられる。特に好適な発泡剤は、ＡＤＣＡとＯＢＳＨの混合物である。発泡剤の添加量は、生分解性樹脂（脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部と澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部との合計量、またはその他の生分解性樹脂を含有する場合はそれも含めた合計量）１００重量部に対して１〜１０重量部とすることが好ましい。
【００１８】
その他の助剤として、エチレンビスステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸亜鉛等の安定剤、あらかじめ脂肪族ポリエステルでマスターバッチ化された顔料、滑剤、充填剤、加工性改良剤、帯電防止剤、酸化防止剤等が、必要に応じて、発泡層２を構成する樹脂組成物に添加される。
【００１９】
符号３は非発泡層３であり、本発明では必ずしも必須ではないが、非発泡層３を発泡層２の上に積層形成することによって、表面強度を向上させるとともに物性を強化させる効果を発揮することができる。
【００２０】
非発泡層３を設ける場合、１２５〜２５０ｇ／ｍ^２（より好ましくは１２５〜１５０ｇ／ｍ^２）の米坪で形成することが好ましい。非発泡層の米坪が小さすぎるとカレンダー適性が損なわれることから少なくとも１２５ｇ／ｍ^２程度の米坪を必要とするが、発泡層２の米坪にかかわらずレザー調の風合いや手触りが低下してしまうため２５０ｇ／ｍ^２程度、より好ましくは１５０ｇ／ｍ^２程度を上限とする。また、ほぼ同様の理由から、非発泡層３の厚さは１００ミクロン程度とすることが好ましい。
【００２１】
非発泡層３は、発泡層２とほぼ同様の樹脂組成物からなるものとすることができ、脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部と澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部とを含む樹脂組成物から形成することができる。このような組成の非発泡層３を上述の米坪および厚みの条件に適合するようにして形成することにより、発泡層２によって与えられるレザー調のソフトな風合いや手触りを損ねることなく、表面強度および物性を向上させることができるだけでなく、箔押し・印刷等の二次加工適性を向上させることができる。
【００２２】
非発泡層３を形成する樹脂組成物にも、発泡層２の樹脂組成物と同様、エチレンビスステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、ステアリン酸亜鉛等の安定剤、あらかじめ脂肪族ポリエステルでマスターバッチ化された顔料、滑剤、充填剤、加工性改良剤、帯電防止剤、酸化防止剤等の助剤を必要に応じて添加することができる。
【００２３】
符号４は表面処理層であり、本発明では必ずしも必須ではないが、これを設けることによって、表面強度をさらに向上させるとともにブリードを防止し、また手触りを向上させる効果がある。たとえば、非発泡層３（非発泡層３が設けられない場合は発泡層２）の表面に生分解性またはウレタン系等の表面処理剤をグラビアコートした後乾燥することにより表面処理層４を形成することができる。
【００２４】
上記したような構成を有する生分解性軟質発泡シートの製造工程について説明すると、基材１上に、発泡層２を形成する樹脂組成物および非発泡層３を形成する樹脂組成物を順次カレンダートッピングして積層した後、乾燥室内にて発泡層樹脂組成物に添加した発泡剤の発泡温度以上に所定時間加熱する。これにより、発泡層樹脂組成物は発泡剤の作用で発泡層２となり、発泡剤を含まない非発泡層樹脂組成物は発泡せずに非発泡層３として発泡層２上に積層形成される。次いで、必要に応じてエンボス加工を施した後、生分解性またはウレタン系等の表面処理剤をグラビアコートして表面処理を行って表面処理層４を形成する。以上により、図１に示す構成の生地付きタイプの生分解性軟質発泡シートが製造される。
【００２５】
剥がしタイプの生分解性軟質発泡シートを製造するには、図１に示す構成のものから強制的に基材１を剥がして除去することにより、発泡層２の表面に非発泡層３が積層され且つ表面処理層４が形成された構成の生分解性軟質発泡シートとする（図２）。
【００２６】
以下、本発明の実施例および比較例を挙げて本発明についてより詳細に説明する。
【００２７】
【表１】

【００２８】
表１の上段に示す配合による樹脂組成物を発泡層２を形成するための樹脂組成物（発泡層樹脂組成物）として用いるとともに、発泡剤を添加しない他は同一の配合による樹脂組成物を非発泡層３を形成するための樹脂組成物（非発泡層樹脂組成物）として用い、発泡層樹脂組成物を米坪３７５ｇ／ｍ^２、非発泡層樹脂組成物を米坪１２５ｇ／ｍ^２として、上述の製造工程により、図１の構成の生分解性軟質発泡シートを製造した。
【００２９】
なお、これら実施例および比較例による生分解性軟質発泡シートの製造に際して、カレンダー装置には公知の逆Ｌ型カレンダーを用い、発泡層樹脂組成物についてはロール温度を１２０℃、非発泡層樹脂組成物についてはロール温度を１３０℃として、順次基材１上にカレンダートッピングし、その後２００〜２０５℃にて６０〜１００秒間加熱して発泡層樹脂組成物中の発泡剤を発泡させた。また、表面処理については、前述のように、ウレタン系表面処理剤を１２０メッシュでグラビアコートした後約８０℃で乾燥することにより表面処理層４を形成した。
【００３０】
これら実施例および比較例による生分解性軟質発泡シートについて、カレンダー適性、レザー調の風合いや手触り、発泡性、実用耐久性および生分解性を評価した結果が表１の下段に示されている。
【００３１】
カレンダー適性については、樹脂組成物（発泡層樹脂組成物、非発泡層樹脂組成物）を加熱・加圧・溶融してシーティングするカレンダー加工において最低必要要件とされる溶融粘度・滑性・耐熱性の観点から、これらがいずれも良好であったものを○、いずれかの要件が不良でカレンダー加工しがたかったものを△、これらの要件がいずれも不良であってカレンダー加工が実質的に行えなかったものを×で評価した。
【００３２】
レザー調風合い・手触りについては、実際に手で触ったときの感触に基づいてレザーとほぼ同様のソフトで高級感に富む風合い・手触りのものを◎、レザーに似た風合い・手触りのものを○、レザーに比べると若干硬い風合い・手触りのものを△、硬すぎてレザー調とは言いがたいものを×で評価した。
【００３３】
発泡性については、発泡層２における発泡セルが均一で発泡倍率が高く得られたものを◎、発泡セルは均一であるものの発泡倍率がやや低かったものを○、発泡セルが不均一で発泡倍率が低かったものを△、発泡セルが不均一でシート厚が安定しなかったものを×で評価した。
【００３４】
実用耐久性については、一年以上使用しても耐久性に問題が生じないと認められたものを○、一年間程度の使用で物性低下が生ずる恐れが大きいと認められたものを△、物性劣化により一年間の使用に耐えられないと認められたものを×で評価した。
【００３５】
生分解性は、実用耐久性と相反する評価項目であり、比較的早期に生分解するものと生分解に長期間を要するものとを双方向の矢印で相対評価した。
【００３６】
この表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．５ならびにＮｏ．６〜Ｎｏ．１０は発泡層２および非発泡層３における生分解性樹脂の脂肪族生分解性樹脂（脂肪族・芳香族系生分解性樹脂を含む、以下同じ）と澱粉系生分解性樹脂との配合比を変化させたものであるが、脂肪族生分解性樹脂と澱粉系生分解樹脂をそれぞれ７５〜９０重量部と２５〜１０重量部配合させたＮｏ．２，Ｎｏ．３およびＮｏ．７〜Ｎｏ．９が、カレンダー適性、レザー調風合い・手触り、発泡性、実用耐久性および生分解性の評価がいずれも良好であって且つバランスが取れており、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途に好適であることが判明した。
【００３７】
以上より、発泡層２および非発泡層３において、生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部と澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部とを組み合わせたものを用いたＮｏ．２，Ｎｏ．３およびＮｏ．７〜Ｎｏ．９が本発明の実施例である。
【００３８】
なお、発泡性については、生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂９０重量部と澱粉系生分解性樹脂１０重量物を組み合わせたものを用いた実施例Ｎｏ．２の評価をピークとして、配合比をそれよりも大きくした場合（Ｎｏ．１）もそれよりも小さくした場合（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５）も評価が下がってゆく傾向が見られ、別の脂肪族生分解性樹脂を用いた場合（Ｎｏ．６〜Ｎｏ．１０）にも同様の傾向が見られた。また、生分解性については、脂肪族生分解性樹脂の配合比を大きくするにつれて遅くなる傾向にあるので、澱粉系生分解樹脂の配合量を本発明の範囲（５〜２５重量部）内で選択的に変化させることにより生分解性（速度）を調整することが可能である。
【００３９】
なお、表１のＮｏ．１１は、本発明の実施例で用いた脂肪族生分解性樹脂に代えてポリ乳酸を用いたものであるが、いずれの評価項目も満足できるものではなく、特にレザー調の風合い・手触りを得ることができず、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途には十分に適合しないものであった。このことから、本発明において澱粉系生分解性樹脂と組み合わせて使用すべきもう一種の生分解性樹脂が、脂肪族生分解性樹脂でなければならないことが判明した。
【００４０】
なお、非発泡層３を省略した場合についても同様の試験を行ったところ、実用耐久性の評価が若干低下したものの実用上は問題とならない程度であって、表１とほぼ同様の評価結果が得られた。
【００４１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂と澱粉系生分解性樹脂とを所定の配合比範囲で組み合わせて用いて発泡させた発泡層を有することにより、レザー調の風合いや手触りを有し、且つ、カレンダー適性や耐久性にも優れて、手帳や書籍等の装丁用表紙素材としての用途に適した生分解性軟質発泡シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による生地付きタイプの生分解性軟質発泡シートの概略構成を示す積層断面図である。
【図２】図１のシート構成から基材を除去して得られる剥がしタイプの生分解性軟質発泡シートの概略構成を示す積層断面図である。
１基材
２発泡層
３非発泡層
４表面処理層

Claims

生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部および澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部と発泡剤とを含む組成物を発泡させて得られた発泡層を有することを特徴とする生分解性軟質発泡シート。
生分解性樹脂として脂肪族生分解性樹脂７５〜９５重量部および澱粉系生分解性樹脂５〜２５重量部と発泡剤とを含む組成物を発泡させて得られた発泡層が基材上に積層されてなることを特徴とする生分解性軟質発泡シート。
発泡層の上にさらに、生分解性樹脂を含む非発泡層が形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の生分解性軟質発泡シート。