JP3342574B2 - 生分解性シートとその製造法 - Google Patents
生分解性シートとその製造法Info
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Description
装材料等の分野で使用するのに適した生分解性シートに
関するものである。
分解性ポリマーが注目されており、これを包装材料とし
て使用することも提案されている。しかし、このような
生分解性ポリマーは、一般に高価であるという問題があ
る。特開平5−311600号公報には、ポリカプロラクトン
とセルロース繊維とを複合した生分解性シートが提案さ
れている。これによれば、パルプのような安価なセルロ
ース繊維を併用することで生分解性ポリマーが高価であ
るという問題を軽減することができる。しかし、このシ
ートは、セルロース繊維シート (紙) にポリカプロラク
トンを塗工法、フイルム貼合法、溶融圧着法等で複合し
て得られるもので、工程的にコスト高となるとともに、
用途によっては不適当であった。
分解性高分子とパルプのような非溶融性生分解性繊維と
からなり、印刷特性、衝撃吸収性、吸水性、保水性等に
優れ、手触りがソフトである生活関連資材、特に包装材
料等の分野で使用するのに適した安価な生分解性シート
及びその製造法を提供しようとするものである。
決するもので、その要旨は、次のとおりである。 1.融点 200℃以下の熱可塑性生分解性高分子Aのマト
リックス中に非溶融性生分解性繊維Bが均一に分散した
シートであって、Aが20〜90重量%、Bが80〜10重量%
を占め、見かけ密度が真の密度の40〜85%であることを
特徴とする生分解性シート。 2.融点 200℃以下の熱可塑性生分解性高分子Aの粉末
及び/又は繊維と非溶融性生分解性繊維Bとからなり、
両者が均一に混合したシートを製造し、得られたシート
をAの融点プラス30℃以上で、 250℃以下の温度で加熱
圧縮成形した後、Aの融点マイナス10℃以上で、 200℃
以下の温度で熱処理することを特徴とする生分解性シー
トの製造法。
おける熱可塑性生分解性高分子Aの代表的なものとして
は、脂肪族ポリエステル又は脂肪族ポリエステルアミド
が挙げられる。脂肪族ポリエステルの具体例としては、
ポリグリコリドやポリラクチドのようなポリ(α−ヒド
ロキシカルボン酸)、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ
−β−プロピオラクトン、ポリ−3−ヒドロキシプロピ
オネート、ポリ−3−ヒドロキシブチレート、ポリ−3
−ヒドロキシカプロレート、ポリ−3−ヒドロキシヘプ
タノエート、ポリ−3−ヒドロキシオクタノエート及び
これらとポリ−3−ヒドロキシバリレートやポリ−4−
ヒドロキシブチレートとの共重合体のようなポリヒドロ
キシアルカノエート、ポリエチレンオキサレート、ポリ
エチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポ
リブチレンアジペート、ポリブチレンセバケート、ポリ
ヘキサメチレンセバケート、ポリネオペンチルオキサレ
ート及びこれらの共重合体のようなグリコールとジカル
ボン酸との縮合体(ジイソシアネート化合物で鎖延長し
たウレタン結合を有するものを含む)等が挙げられる。
また、脂肪族ポリエステルアミドの具体例としては、ポ
リ−ε−カプロラクトンとナイロン6のような脂肪族ポ
リアミドとの共縮重合体が挙げられる。
℃以下のものであることが必要である。この融点があま
り高いとシートを熱圧縮成形する際に高温にしなければ
ならず、併存する非溶融性生分解性繊維Bが変色した
り、劣化したりして好ましくない。
維Bとしては、パルプ、木綿、羊毛、再生セルロース繊
維、溶剤紡糸セルロース繊維等が挙げられるが、最も安
価であるという点でパルプが好ましく用いられる。パル
プは、木材からのバージンパルプの他、古紙から回収し
たパルプでもよい。
性高分子Aと非溶融性生分解性繊維Bとの割合は、前者
が20〜90重量%、後者が80〜10重量%となるようにする
ことが必要である。Aの量があまり少ないとマトリック
ス成分としての効果が十分に発現せず、シートの加工性
が劣るとともに、シートの強度が低下する。一方、Aの
量が多すぎると、コスト高となるとともに、シートが空
隙の少ないものとなり、目的とする特性を有するシート
が得られない。
の40〜85%の範囲にある適度の空隙を有するものであ
る。見かけ密度が真の密度の40%未満のシートでは、空
隙が多すぎて強度が低くなるとともに、非溶融性生分解
性繊維Bとしてセルロース系繊維を用いると耐水性が低
下して好ましくない。一方、見かけ密度が真の密度の85
%を超えるものでは、硬質のシートとなり、目的とする
特性を有するシートが得られない。なお、真の密度は、
熱可塑性生分解性高分子A及び非溶融性生分解性繊維B
のそれぞれの密度と混合割合から計算により求め、見か
けの密度はシートの体積を測定し、重量は原料の重量と
変わらないものとして計算して求める。
示す。図1は後記実施例のNo.2で得られたシートの表面
の電子顕微鏡写真 (倍率 500倍) を模写した図である。
熱可塑性生分解性高分子Aがマトリックスとなって球状
に存在し、そのマトリックス中に非溶融性生分解性繊維
Bが分散した空隙を有するシートとなっている。
明する。まず、熱可塑性生分解性高分子Aの繊維又は粉
末と非溶融性生分解性繊維Bとからシートを製造する。
シートの製造は、通常、湿式抄造法により行われるが、
原料の形態によっては乾式法を採用することもできる。
なお、繊維とはアスペクト比が5以上のものをいい、粉
末とはアスペクト比が5未満のものをいう。次いで、得
られたシートを熱可塑性生分解性高分子Aの融点プラス
30℃以上で、 250℃以下の温度で加熱圧縮成形した後、
Aの融点マイナス10℃以上で、 200℃以下の温度で熱処
理する。加熱圧縮成形の際の温度が低すぎると、熱可塑
性生分解性高分子Aの溶融が不完全で十分な流動性を示
さず、Aからなるマトリックス中に非溶融性生分解性繊
維Bが分散したシートとならない。一方、この温度が高
すぎると併存するBが変色したり、劣化したりする。加
熱圧縮成形の際の圧力は、50〜150kgf/cm2 とするのが
適当である。
なものであるが、これを熱処理すると空隙を有するシー
トとなる。この熱処理の際の温度が低すぎると十分な空
隙を有するシートとならず、一方、この温度が高すぎる
とシートが変色したり、劣化したりする。この熱処理に
おいて、温度が熱可塑性生分解性高分子Aの融点よりも
低い場合は、Aが収縮して、非溶融性生分解性繊維との
界面で剥離が生じて空隙が生じ、温度がAの融点よりも
高い場合は、Aが溶融し、表面張力によって非溶融性生
分解性繊維Bの間に球状になって存在し、Bが押し広げ
られてシートの表面にAが見かけ状存在していないよう
な状態になり、空隙を有するシートとなる。この熱処理
は、熱水又は加熱水蒸気を用いて行うのが好ましく、湿
熱で処理すると乾熱で処理するよりも処理時間を短縮す
ることができる。
する。 実施例 叩解したパルプ(北越製紙社製LBKP、密度1.54g/
cm3)と繊度3デニール、長さ5mm(アスペクト比約 25
0)のポリカプロラクトン(PCL)繊維(融点60℃、
密度1.15g/cm3)とを表1に示す割合でパルプ離解機
(熊谷理機工業社製)に投入し、3000rpm の速度で1分
間攪拌した。その後、得られた紙料を抄紙機(熊谷理機
工業社製角型シートマシン)に移し、界面活性剤を 0.1
g/lを加え、パルプ及びPCL繊維を含む水分散液を
形成させ、JIS-P-8209法に準じて抄造した。湿潤したウ
エブをプレス機(熊谷理機工業社製)に通して脱水後、
風乾してシートを作製した。このシートを成形機(北川
精機社製コールド&ホットプレス)を用い、表1に示す
温度で、100kgf/cm2 の圧力で熱圧縮成形して、厚さ
0.4mmで、緻密なシートを得た。次いで、このシートを
表1に示す温度の熱水中に15分間浸漬して熱処理した
後、乾燥して空隙を有するシートを得た。ただし、No.6
は、乾熱オーブン中で処理した。なお、パルプの密度
は、四塩化炭素/リグロイン系密度勾配管により測定
し、PCL繊維の密度は、塩化ナトリウム水溶液系密度
勾配管により測定した。
準じて測定)、密度、密度比(真の密度に対する見かけ
の密度の割合)及び生分解度を結果を表1に示す。な
お、生分解度は、シートを土中に埋め、3カ月後に取り
出して重量を測定し、重量減少率によって次の3段階で
評価した。 ◎:重量減少率が80%以上 ○:重量減少率が50%以上、80%未満 △:重量減少率が20%以上、50%未満
シートは、着色もなく、好ましい物性を有していた。こ
れに対し、No.4のシートは、圧縮成形の温度が低いた
め、強度が低く、No.5のシートは、熱水処理の温度が低
いため、ソフトな手触りを有しなかった。また、No.6の
シートは、熱処理の温度が高いため、強度が低いととも
に、著しく着色していた。さらに、No.7のシート、PC
Lの含有量が少ないため、強度が著しく低かった。な
お、No.2のシートに水性インキで文字を書いたところ、
インキをはじかず、書いた文字の上を紙で擦ってもにじ
むことがなかった。
合シートを 100℃で熱水で処理したところ、収縮して固
まり、シートの形状を保っていなかった。
子とパルプのような非溶融性生分解性繊維とからなり、
印刷特性、衝撃吸収性、吸水性、保水性等に優れ、手触
りがソフトである生活関連資材、特に包装材料等の分野
で使用するのに適した安価な生分解性シートが提供され
る。本発明のシートは、上記のような特性を有するの
で、カメラのレンズ、フロッピーディスクなどの傷つき
やすい製品の運搬容器や収納容器として用いることがで
き、その廃棄物は微生物の作用により生分解するので、
廃棄物を埋め立て処理しても地球環境を汚染することが
ない。
鏡写真(倍率 500倍) を模写した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 融点 200℃以下の熱可塑性生分解性高分
子Aのマトリックス中に非溶融性生分解性繊維Bが均一
に分散したシートであって、Aが20〜90重量%、Bが80
〜10重量%を占め、見かけ密度が真の密度の40〜85%で
あることを特徴とする生分解性シート。 - 【請求項2】 融点 200℃以下の熱可塑性生分解性高分
子Aの粉末及び/又は繊維と非溶融性生分解性繊維Bと
からなり、両者が均一に混合したシートを製造し、得ら
れたシートをAの融点プラス30℃以上で、 250℃以下の
温度で加熱圧縮成形した後、Aの融点マイナス10℃以上
で、 200℃以下の温度で熱処理することを特徴とする生
分解性シートの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14107794A JP3342574B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 生分解性シートとその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14107794A JP3342574B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 生分解性シートとその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07316315A JPH07316315A (ja) | 1995-12-05 |
JP3342574B2 true JP3342574B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15283693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14107794A Expired - Lifetime JP3342574B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 生分解性シートとその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3342574B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10244633A (ja) * | 1997-03-03 | 1998-09-14 | Nissha Printing Co Ltd | 積層体とその製造方法 |
AT508721B1 (de) * | 2009-09-03 | 2014-07-15 | Chemiefaser Lenzing Ag | Cellulosefasern mit verbesserter dosierfähigkeit, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung zur verstärkung von verbundmaterialien |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP14107794A patent/JP3342574B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07316315A (ja) | 1995-12-05 |
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