JP3385102B2 - 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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- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Description
装材料や衛生材料等の分野で使用するのに適した生分解
性シートとその製造方法に関するものである。
分解性ポリマーが注目されており、これを包装材料等と
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、用途によっては適していない。
うな非溶融性生分解性繊維と非水溶性熱可塑性生分解性
高分子を主体とし、実用に耐える強度等の物性を有し、
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、特に包装材料や衛生材料等の分野
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
造方法を提供しようとするものである。
解決するもので、その要旨は、次のとおりである。 1.非溶融性生分解性繊維Aが、融点200℃以下であ
る下記載の非水溶性生分解性熱可塑性高分子Bのマトリ
ックス中に均一に分散し、水溶性生分解性高分子Cを含
有したシートであって、AとBとの体積比が10〜8
0:90〜20であり、Cの含量がAとBの合計の0.
01〜10重量%であることを特徴とする生分解性シー
ト。非水溶性生分解性熱可塑性高分子B: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であるポリヒドロ
キシアルカノエート、脂肪族ポリエステルアミド 2.非溶融性生分解性繊維A、融点200℃以下である
下記載の非水溶性生分解性熱可塑性繊維Bf及び水溶性
生分解性高分子Cを混合して水分散液とし、これを抄
造、乾燥してシートとし、得られたシートをBfの融点
プラス30℃以上で、250℃以下の温度で加熱圧縮成
形することを特徴とする生分解性シートの製造法。非水
溶性生分解性熱可塑性繊維Bf: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であるポリヒドロキシアル
カノエート、脂肪族ポリエステルアミド 3.非溶融性生分解性繊維A、融点200℃以下の非水
溶性生分解性熱可塑性繊維Bf及び水溶性生分解性高分
子Cを混合して水分散液とし、これを抄造したシ ートに
水溶性生分解性高分子Cの水溶液をスプレーし、乾燥し
てシートとし、得られたシートをBfの融点プラス30
℃以上で、250℃以下の温度で加熱圧縮成形すること
を特徴とする生分解性シートの製造法。
発明における非溶融性生分解性繊維A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。
分解性高分子B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。
子Cとしては、常温で固体のものが好ましく、具体的に
は、ふのり、カゼイン、トロロアオイ等の天然高分子、
カルボキシメチルセルロース等の変性セルロース、ポリ
エチレングリコール、ポリビニルアルコール等の合成高
分子が挙げられる。中でも好ましいものは、ポリエチレ
ングリコールであり、これは衛生材料用のシートとする
場合に、塩濃度の影響を受けることなく吸水性を示す点
で好ましいものである。
点が 200℃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Aが変色し
たり、劣化したりして好ましくない。
分子Bは、一般に疎水性であり、パルプ等の非溶融性生
分解性繊維Aとは成形加工を行う際の相溶性が少ない
が、水溶性生分解性高分子Cを添加することにより、C
がバインダー成分としてだけでなく、樹脂表面や繊維表
面の改質剤としても働き、従来の生分解性シートの欠点
であった物性値の低さを改良でき、引張強度を向上させ
ることが可能になる。
性繊維Aと非水溶性熱可塑性生分解性高分子Bとの体積
比が10〜80:90〜20となるようにすることが必要であ
る。Aの量が少なすぎるとコスト高になるとともに、シ
ートの物性面で満足できるものが得られず、一方、Aの
量が多すぎるとマトリックス成分となるBの量が少なす
ぎてBのマトリックス成分としての効果が十分に発現せ
ず、シートの加工性が乏しくなるうえ、使用に耐える強
度の加工品を得がたくなる。なお、AとBとの体積比
は、A及びBのそれぞれの密度と両者の混合重量比とか
ら計算により求める。
とBの合計の0.01〜10重量%とすることが必要である。
この量があまり少ないと添加の効果が乏しく、多すぎる
と耐水性が悪くなり、水分を含む系での使用が困難にな
る。
ついて説明する。まず、非溶融性生分解性繊維A、非水
溶性生分解性熱可塑性繊維Bf 及び水溶性高分子Cを混
合して水分散液とし、これを抄造、乾燥してシートとす
る。この際、水溶性生分解性高分子Cは、作業効率を考
慮すると、予め水溶性高分子の水溶液を作成しておき、
望む添加量になるようにその水溶液を添加する方法を採
用することが好ましい。そして、水分散液に添加した水
溶性高分子が実際にシート中に取り込まれる量は添加量
とは異なるため、予め検量線を作成しておいて、それに
基づいて添加量を調節するのが好ましい。
5〜3000のものをいう。パルプや木綿は、通常、そのま
までこの範囲のアスペクト比を有しているが、必要に応
じて切断することによりアスペクト比を調整することが
できる。人造繊維は、製造工程において、所定のアスペ
クト比となるように切断すればよい。繊維の長さは、1
〜30mm程度とするのが適当である。
性熱可塑性繊維Bf の融点プラス30℃以上で、 250℃以
下の温度で加熱圧縮成形する。加熱圧縮成形は、非水溶
性生分解性熱可塑性繊維Bf を溶融させ、生成した非水
溶性生分解性熱可塑性高分子Bのマトリックス中に非溶
融性生分解性繊維Aが均一に分散した高強度の結合シー
トとするためである。加熱圧縮成形における加熱温度
は、非水溶性生分解性熱可塑性繊維Bf の融点プラス30
℃以上で、 250℃以下の温度とすることが必要である。
この温度が低すぎると、非水溶性熱可塑性生分解性高分
子Bが十分な流動性を示さず、Bのマトリックス中に非
溶融性生分解性繊維Aが均一に分散した高強度のシート
とならない。一方、この温度が高すぎると併存する非溶
融性生分解性繊維A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。
分子Cの水溶液をスプレーする工程を設けることも好ま
しい。水溶性生分解性高分子Cの水溶液をスプレーする
と表面にCが均一に付着したシートが得られ、Cによる
効果が一層向上する。スプレーする際の水溶性生分解性
高分子Cの水溶液の濃度は、スプレーするのに適した粘
度の水溶液となる範囲であればよいが、通常、5〜50重
量%とするのが適当である。水溶性生分解性高分子Cの
水に対する性質により差があるが、5重量%未満の水溶
液では、粘度が低すぎるためスプレーすることによって
水溶液が拡散し、Cをシートに正確に付着させることが
困難であり、一方、50重量%を超える水溶液では、粘度
が高くなりすぎて、ゲル化してしまったり、水溶液をス
プレーできなくなったりする。
する。なお、特性値等の測定、評価法は、次のとおりで
ある。 引張強度及び引張弾性率 JIS K-7127に準じて測定した。 曲げ強度及び曲げ弾性率 JIS K-7203に準じて測定した。 生分解度 1cm×6cmの大きさのシートを深さ10cmの土壌中に埋設
し、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
cm3)と繊度3デニール、長さ5mm(アスペクト比約 25
0)のポリ−ε−カプロラクトン(PCL)繊維(融点6
0℃、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。次いで、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
0.1g/lを加え、パルプ及びPCL繊維を含む水分散
液を形成させた後、表1に示す含有量となるように「パ
オゲン」(第一工業製薬社製ポリエチレングリコール系
水溶性生分解性高分子)の水溶液を添加し、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25cm×25cmの
大きさのシートを作製した。次いで、このシートを等し
い大きさの4枚のシートに切断して重ね合わせ、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、均一なシートを得た。得られたシートの
特性値等を表1に示す。(No.6〜7 は比較例である。) なお、「パオゲン」含有量は、得られたシートの重量か
らパルプ及びPCL繊維の重量を差し引いて求めた。
な物性等を有するシートが得られた。これに対して、N
o.6では、PCLの量が少なすぎるため、No.7では、
「パオゲン」を含有していないため、引張強度が低かっ
た。
ゲン」の水溶液1mlをスプレーした以外は実施例1と同
様にして、シートを得た。結果を表2に示す。(No.11
は比較例である。)
例1よりも物性の向上した良好なシートが得られた。こ
れに対して、No.11 では、強度特性は優れているが、
「パオゲン」の含有量が多すぎて、水分を多く含む系に
おいては実用に供することが困難であった。
性生分解性繊維と非水溶性熱可塑性生分解性高分子を主
体とし、実用に耐える強度等の物性を有し、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、特に包装材料や衛生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。
Claims (3)
- 【請求項1】 非溶融性生分解性繊維Aが、融点200
℃以下である下記載の非水溶性生分解性熱可塑性高分子
Bのマトリックス中に均一に分散し、水溶性生分解性高
分子Cを含有したシートであって、AとBとの体積比が
10〜80:90〜20であり、Cの含量がAとBの合
計の0.01〜10重量%であることを特徴とする生分
解性シート。非水溶性生分解性熱可塑性高分子B: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である
ポリヒドロキシアルカノエート、脂肪族ポリエステルア
ミド - 【請求項2】 非溶融性生分解性繊維A、融点200℃
以下である下記載の非水溶性生分解性熱可塑性繊維Bf
及び水溶性生分解性高分子Cを混合して水分散液とし、
これを抄造、乾燥してシートとし、得られたシートをB
fの融点プラス30℃以上で、250℃以下の温度で加
熱圧縮成形することを特徴とする生分解性シートの製造
法。非水溶性生分解性熱可塑性繊維Bf: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であるポリヒドロ
キシアルカノエート、脂肪族ポリエステルアミド - 【請求項3】 非溶融性生分解性繊維A、融点200℃
以下の非水溶性生分解性熱可塑性繊維Bf及び水溶性生
分解性高分子Cを混合して水分散液とし、これを抄造し
たシートに水溶性生分解性高分子Cの水溶液をスプレー
し、乾燥してシートとし、得られたシートをBfの融点
プラス30℃以上で、250℃以下の温度 で加熱圧縮成
形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 |
---|---|---|---|
JP14107894A JP3385102B2 (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 |
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JP14107894A JP3385102B2 (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 |
---|---|
JPH07324140A JPH07324140A (ja) | 1995-12-12 |
JP3385102B2 true JP3385102B2 (ja) | 2003-03-10 |
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ID=15283712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14107894A Expired - Fee Related JP3385102B2 (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | 生分解性シートとその製造法 |
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JP (1) | JP3385102B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2305666C (en) * | 1997-11-03 | 2008-08-12 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Resin composition of improved elongation |
JP5005864B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2012-08-22 | 株式会社ダイセル | 繊維成形体 |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP14107894A patent/JP3385102B2/ja not_active Expired - Fee Related
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