JP2005161532A

JP2005161532A - 離解性フィルムとこれを用いた窓付き封筒

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Publication number: JP2005161532A
Application number: JP2003399489A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Kashiwazaki; 友紀柏崎
Original assignee: Pack Corp
Current assignee: Pack Corp
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-23
Also published as: WO2005051659A1

Abstract

【課題】高透明性で生分解性を有し、水中で容易に離解でき、窓付き封筒の窓材料に用いた場合に、使用済み封筒を古紙材料としてリサイクルする際に剥がす必要のないフィルムを提供する。
【解決手段】ポリビニルアルコール系樹脂からなる水溶性のベースフィルム２の片面に、生分解性樹脂の耐水層３が形成されてなる離解性フィルム１とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、耐水性の表面を備えて且つ水中で離解できると共に環境負荷の小さい離解性フィルムと、該離解性フィルムを窓材料に用いた窓付き封筒に関する。

従来、窓付き封筒の窓材料として、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の透明性の高い汎用合成樹脂のフィルムが多用されていた。しかるに、これら汎用合成樹脂フィルムからなる窓材料は、使用済み封筒をゴミとして廃棄した場合、分解せずに長期間残留して環境問題を生じることになり、また該封筒を古紙材料としてリサイクルする場合にも剥がし取る必要があり、そのために非常に手間がかかる上、剥がし取ったフィルムの処分という新たな問題が生起する。

そこで、最近においては、該窓材料として環境負荷の小さい生分解性樹脂フィルム（特許文献１）やグラシン紙等が使用されつつある。
特開平７−２６７２５３号

しかしながら、生分解性樹脂フィルムの窓材料では、汎用合成樹脂フィルムと同等の透明性は得られるが、使用済み封筒を古紙材料としてリサイクルする際に剥がし取らねばならず、そのために非常に手間がかかるという難点は解消されない。一方、グラシン紙の窓材料は、これを貼着した使用済み封筒をそのまま古紙材料としてリサイクルできるが、透明性においては汎用合成樹脂フィルムに比べて劣っている。

この発明の課題は、上述の状況に鑑み、高透明性で生分解性を有し、且つ水中で容易に離解できる離解性フィルムと、これを用いた窓付き封筒を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る離解性フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂からなる水溶性のベースフィルムの片面に、生分解性樹脂の耐水層が形成されてなるものとしている。

請求項２の発明は、上記請求項１の離解性フィルムにおいて、耐水層の生分解性樹脂がシェラック系樹脂又は変性でんぷん系樹脂である構成としている。

また、この発明の請求項３に係る窓付き封筒は、窓部に請求項１又は２に記載の離解性フィルムが耐水層を外面側にして貼着されてなるものとしている。

請求項１の発明に係る離解性フィルムは、ベースフィルム及び耐水層が共に透明度に優れた樹脂成分からなるために高透明性であると共に、耐水層を表側にして用いることによって水濡れによる脆化を防止できる。一方、この離解性フィルムは、ベースフィルムが水溶性であることから、水中に浸漬した際、ベースフィルムの溶解に伴って表面の耐水層が遊離するが、この耐水層は薄膜であるために水の攪拌によって簡単に細かく離解する。しかして、ベースフィルムを構成するポリビニルアルコール系樹脂は生分解性を有すると共に、耐水層も生分解性樹脂からなるため、前記のベースフィルムを溶解及び耐水層を離解させた水を排水しても、また当該離解性フィルム自体を土中に埋めても、樹脂成分として長く留まることはなく、もって環境への負荷は軽微なものとなる。更に、ベースフィルム
のポリビニルアルコール系樹脂及び耐水層の生分解性樹脂は燃焼しても有害成分を生じないから、この離解性フィルムを焼却処理しても衛生面及び公害面での問題はない。

請求項２の発明によれば、前記耐水層の生分解性樹脂として特定のものを用いることから、離解性フィルムは表面の耐水性により優れたものとなると共に、特に変性でんぷん系樹脂を用いる場合には同表面に所要の熱シール性を有し、窓付き封筒の窓材料として装着容易な材料として好適使用しうるものとなしうる。

請求項３の発明に係る窓付き封筒は、前記の離解性フィルムを窓材料として用いることから、窓部の高透明性によって内容物の表記や模様等を外部から明瞭に視認できる上、運搬等の取扱い中に雨水等による水濡れを生じてもフィルムが破れたり溶けたりする懸念がない。しかして、使用済み封筒を古紙材料としてリサイクルする場合、窓のフィルムを剥がして除去する必要がなく、該フィルムは再パルプ化する際の液中で自然に溶解・離解して消失することになる。また、使用済み封筒がゴミとして廃棄され、埋め立て処分された場合は、窓のフィルムが土壌中の微生物に分解されて短期間に消失するから、環境に対する負荷は小さく、焼却処分された場合も該フィルムに起因する有害成分の発生がなく、公害問題を生じない。

図１に示すように、この発明に係る離解性フィルム１は、ポリビニルアルコール系樹脂からなる水溶性のベースフィルム２の片面に、生分解性樹脂からなる耐水層３が形成されたものである。

耐水層３を構成する生分解性樹脂としては、水に対する溶解性に乏しいものであれば制約なく使用できるが、特にシェラック系樹脂及び変性でんぷん系樹脂が水不溶性で且つ入手容易なものとして推奨される。なお、シェラック系樹脂はカイガラムシ科の昆虫の分泌物として得られる動物性天然樹脂又はその変性樹脂であり、変性でんぷん系樹脂はでんぷんをエステル化やエーテル化等によって水不溶性にしたものであり、更に具体的には、例えば高置換度エステル化デンプン、エステル化ビニルエステルグラフト重合デンプン、エステル化ポリエステルグラフト重合デンプン等のデンプンエステル、エーテル化ビニルエステルグラフト重合デンプン、エーテル化ポリエステルグラフト重合デンプン等のデンプンエステル、ポリエステルグラフト重合デンプン等が挙げられる。これらの中でも良好な耐水性、離解性、熱シール性等の点からエステル化ビニルエステルグラフト重合デンプンの使用が推奨される。

この耐水層３は、生分解性樹脂の溶液をベースフィルム２上に塗布・乾燥することによって容易に形成できる。しかして、この塗布量は、１．０〜２０．０ｇ／ｍ² の範囲が好適であり、少な過ぎては充分な耐水性が得られず、逆に多過ぎては水中攪拌による離解性が悪くなる。特に好ましい塗布量の範囲は、２．０〜５．０ｇ／ｍ² 程度である。

一方、ベースフィルム２の厚みは、特に制約はないが、製袋適性としての充分な強度を確保する上で１０μｍ以上であることが望ましい。

このような離解性フィルム１は、ベースフィルム２及び耐水層３が共に透明度に優れた樹脂成分からなるため、全体としてポリスチレンやポリプロピレン等の汎用合成樹脂フィルムと同等の高透明性であり、またベースフィルム２は水溶性であるが、耐水層３を表側にして用いることにより、雨水等の水濡れによる脆化を防止できる。一方、この離解性フィルム１を水中に浸漬した際、水溶性のベースフィルム２の溶解に伴って表面の耐水層３が水中に遊離するが、この耐水層３は薄膜状態であるために上記溶解時に攪拌を行うことによって簡単に細かく離解する。

しかして、ベースフィルム２のポリビニルアルコール系樹脂は自然水系や土壌中に常在する微生物によって分解される生分解性であって、且つ耐水層３も生分解性樹脂からなるため、ベースフィルム２を溶解及び耐水層３を離解させた水を排水として流しても、また当該離解性フィルム１自体を土中に埋めても、微生物によって分解・消費されるから、樹脂成分のままで長く留まることはなく、環境への負荷は軽微なものとなる。更にこの離解性フィルム１を焼却処理した場合、ベースフィルム２のポリビニルアルコール系樹脂と耐水層３の生分解性樹脂は共に燃焼過程で有害成分を生じる懸念はないから、衛生面及び公害面での問題を生じない。

従って、この離解性フィルム１は、高透明性及び耐水性を備え、しかも廃棄時の環境負荷が小さいフィルム材として種々の用途に使用できるが、特に窓付き封筒の窓材料として好適である。

図３で示す窓付き封筒４は、クラフト紙等よりなる封筒本体５に設けた矩形の窓部６に、離解性フィルム１が内側から貼着されたものである。しかして、離解性フィルム１は、図１で示す耐水層２を外面側にして、周辺部で接着剤によって封筒本体５に接着されている。

このような窓付き封筒４では、窓部６に貼着された離解性フィルム１が高透明性であるから、内容物に表記された住所氏名の如き文字や模様等を外側から明瞭に視認できる上、該フィルム１の外面が耐水性を有するため、運搬等の取扱い中に雨水等による水濡れを生じてもフィルム１が破れたり溶けたりする懸念がない。

しかも、使用後の窓付き封筒４は、古紙材料としてリサイクルする場合、窓部６のフィルム１が貼着したままで再パルプ化の工程に供することにより、該フィルム１が紙材の叩解液中で自然に溶解・離解して消失し、且つ溶解・離解した樹脂成分による再生紙材への悪影響もないから、予め該フィルム１を封筒本体５から剥がし取る必要がない。従って、この窓付き封筒４によれば、汎用合成樹脂フィルムや生分解性フィルムを窓材料とした従来の窓付き封筒のようなフィルム除去のための多大な労力及び時間が全く不要となる上、剥がし取ったフィルムの処理の問題も解消し、従来に比較してリサイクルコストも大幅に低減され、それだけリサイクルに供し易くなる。

また、使用後の窓付き封筒４がゴミとして廃棄され、埋め立て処分された場合は、窓部６の離解性フィルム１が土壌中の微生物に分解されて短期間に消失するから、環境に対する負荷は小さいものとなる。更に、焼却処分された場合も、既述のように該フィルム１の燃焼による有害成分の発生がないから、公害問題を生じる懸念はない。

なお、封筒本体５の製袋ならびに離解性フィルム１の貼着に天然系素材の接着剤を用いることにより、窓付き封筒４を更に環境負荷の小さいものとすることができる。このような天然系素材の接着剤としては、にかわ、カゼイン、でんぷん系糊、セルロース系接着剤等が挙げられる。

以下、この発明の実施例について比較例と対比して具体的に説明するが、この発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１
厚さ３０μｍのポリビニルアルコール系樹脂からなるベースフィルム（オキシアルキレン基含有量３０重量％、ケン化度９０モル％）の片面に、シェラック系樹脂溶液（固形分５０％）を樹脂分塗布量が１．０ｇ／ｍ² 、２．０ｇ／ｍ² 、３．０ｇ／ｍ² となるように塗布、乾燥することにより、片側表面に生分解性樹脂皮膜を有する３種の離解性フィルムを作製した。

実施例２
実施例１と同じベースフィルムの片面に、変性でんぷん系樹脂溶液（固形分２７．８％）を樹脂分塗布量が１．０ｇ／ｍ² 、２．０ｇ／ｍ² 、３．０ｇ／ｍ² となるように塗布、乾燥することにより、片側表面に生分解性樹脂皮膜を有する３種の離解性フィルムを作製した。

参考例１
実施例１と同じベースフィルムの片面に、キトサン系樹脂溶液（固形分１５．１％）を樹脂分塗布量が３．０ｇ／ｍ² となるように塗布、乾燥することにより、片側表面に生分解性樹脂皮膜を有する離解性フィルムを作製した。

参考例２
実施例１と同じベースフィルムの片面に、酢酸セルロース系樹脂溶液（固形分２１％）を樹脂分塗布量が３．０ｇ／ｍ² となるように塗布、乾燥することにより、片側表面に生分解性樹脂皮膜を有する離解性フィルムを作製した。

参考例３
実施例１と同じベースフィルムの片面に、アクリル系樹脂溶液（固形分４０％）を樹脂分塗布量が３．０ｇ／ｍ² となるように塗布、乾燥することにより、片側表面にアクリル系樹脂皮膜を有する離解性フィルムを作製した。

〔耐水性試験１〕
実施例１，２及び参考例１〜３の各離解性フィルムについて、生分解性樹脂皮膜側を上にして紙上に置き、その表面に水を滴下し、１時間放置後のフィルムの状態を調べて耐水性を評価した。その結果を表１に示す。なお、耐水性は次のように評価した。
○…フィルムの状態に変化なし。
×…フィルムが溶解して下地の紙にくっついている。

表１の結果から、実施例１，２のシェラック系樹脂及び変性でんぷん系樹脂の皮膜は耐水層となり得るが、参考例１〜３で用いた他の生分解性樹脂やアクリル系樹脂による皮膜は耐水層として良好に機能しないことが明らかである。また、シェラック系樹脂は樹脂塗布量３．０ｇ／ｍ² 以上で、変性でんぷん系樹脂は樹脂塗布量２．０ｇ／ｍ² 以上で、それぞれ耐水層として充分な皮膜となることが判る。

〔透明性試験〕
実施例１，２で作製した樹脂塗布量３．０ｇ／ｍ² の離解性フィルムと、比較例として従来の窓付き封筒の窓材料に使用されているポリスチレンフィルム（厚さ２０μｍ）、グラシン紙（坪量３５ｇ／ｍ² 、厚さ３０μｍ）、ワックスコート加工紙（原紙坪量６０ｇ／ｍ² にワックスコート加工したもの）、ポリ乳酸樹脂フィルム（厚さ２０μｍ）について、それぞれＪＩＳＰ８１３８に準拠して透明性を試験し、次のように評価した。
○…不透明度が１０％未満。
×…不透明度が１０％以上

〔離解性試験〕
上記実施例１，２で透明性試験に用いたものと同じ各フィルムについて、ＪＩＳＰ８２２０に準拠し、一辺５０ｍｍ角の試験片を水中に浸漬してミキサーで攪拌し、目視によって試験片が完全に離解するまでの時間を測定し、次のように離解性を評価した。
○…５分未満で完全に離解したもの。
×…完全に離解するまでに５分以上を要するもの、及び離解しないもの。

上記の透明性試験及び離解性試験の結果を各フィルムの生分解性の有無（有り…○、無し…×）と共に次の表２に示す。

表２に示すように、この発明の離解性フィルムは、生分解性であって且つ透明性及び離解性に優れており、窓付き封筒の窓材料用フィルムとして従来のものよりも高い適性を備えることが明らかである。

この発明に係る離解性フィルムの断面図である。この発明に係る窓付き封筒の平面図である。

符号の説明

１・・・離解性フィルム
２・・・ベースフィルム
３・・・耐水層
４・・・窓付き封筒
５・・・封筒本体
６・・・窓部

Claims

ポリビニルアルコール系樹脂からなる水溶性のベースフィルムの片面に、生分解性樹脂の耐水層が形成されてなる離解性フィルム。
耐水層の生分解性樹脂がシェラック系樹脂又は変性でんぷん系樹脂である請求項１記載の離解請求項１記載の離解性フィルム。
窓部に請求項１又は２に記載の離解性フィルムが耐水層を外面側にして貼着されてなる窓付き封筒。