JP3421620B2

JP3421620B2 - 書類ホルダー

Info

Publication number: JP3421620B2
Application number: JP31646499A
Authority: JP
Inventors: 滋憲寺田; 潤高木
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2003-06-30
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: JP2001130183A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、書類ホルダーに
関し、より詳細には、生分解性を有する書類ホルダーに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、一般包装用プラスチックを含む
従来のプラスチック製品の多くは、使用後すぐに棄却さ
れることが多く、その処理が問題となっている。この一
般包装用プラスチックとして代表的なものとしては、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等があげられるが、これらの材料は燃焼
時の発熱量が多く、燃焼処理中に燃焼炉を傷める恐れが
ある。さらに現在でも使用量の多いポリ塩化ビニルは、
その自己消化性のため燃焼することができない。

【０００３】このような焼却できない材料も含めプラス
チック製品は埋め立て処理されることが多いが、その化
学的、生物的安定性のためほとんど分解せず残留し、埋
立地の寿命を短くする等の問題を起こしている。これに
対し、燃焼熱量が低く、土壌中で分解し、かつ安全であ
るものが望まれ、多くの研究がなされている。

【０００４】その一例として、ポリ乳酸がある。ポリ乳
酸は、燃焼熱量はポリエチレンの半分以下、土中・水中
で自然に加水分解が進行し、次いで微生物により無害な
分解物となる。現在、ポリ乳酸を用いて成型物、具体的
にはフィルムやシート、ボトル等の容器等を得る研究が
なされている。また、書類ホルダーに関してもポリ乳酸
を用いることが検討されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、書類ホ
ルダーは、プラスチックシートを溶着して成形すること
により製造されるため、従来のプラスチックを単にポリ
乳酸に置き換えただけでは、溶着部分の強度が不充分で
あるという問題点を有する。加えて、光沢がありすぎて
中が見えにくいという問題や、硬すぎて使用感がよくな
いという問題があった。

【０００６】そこで、この発明は、溶着部分の強さが充
分であり、中が見えやすく、硬すぎず、使用感がよく、
かつ生分解性を有する書類ホルダーを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ポリ乳酸系
重合体とガラス転移点Ｔｇが０℃以下の脂肪族ポリエス
テルを主成分とし、上記脂肪族ポリエステルの混合量
が、上記ポリ乳酸重合体１００重量部に対して５〜３０
重量部である２軸延伸シートを、溶着して成形すること
により上記の課題を解決したのである。

【０００８】本発明の好ましい実施態様としては、２軸
延伸シートを、ヘーズ１〜１５％、かつ鏡面光沢率９０
〜１３０％とすること、脂肪族ポリエステルを、１，４
−ブタンジオール、コハク酸及びアジピン酸を主成分と
する共重合体とすること、脂肪族ポリエステルの重量平
均分子量を１５万〜２５万とすること、又はポリ乳酸系
重合体の重量平均分子量を６万〜７０万とすることがあ
げられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。

【００１０】この発明にかかる書類ホルダーは、ポリ乳
酸系重合体と所定の脂肪族ポリエステルを主成分とした
２軸延伸シートを、溶着して成形したものである。

【００１１】上記ポリ乳酸系重合体とは、Ｌ−乳酸又は
Ｄ−乳酸あるいはその両方を主成分とする重合体をい
う。また、このポリ乳酸系重合体には、上記Ｌ−乳酸又
はＤ−乳酸以外に、少量重合合成分として他のヒドロキ
シカルボン酸単位を含んでもよく、また少量の鎖延長剤
残基を含んでもよい。

【００１２】上記ポリ乳酸系重合体の重合法としては、
縮重合法、開環重合法等公知の方法を採用することがで
きる。例えば、縮重合法では、Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸あ
るいはこれらの混合物を直接脱水縮重合して、任意の組
成を持ったポリ乳酸を得ることができる。また、開環重
合法（ラクチド法）では、乳酸の環状２量体であるラク
チドを、必要に応じて重合調節剤等を用いながら、選ば
れた触媒を使用してポリ乳酸を得ることができる。

【００１３】上記ポリ乳酸系重合体の重量平均分子量の
好ましい範囲としては、６万〜７０万であり、より好ま
しくは８万〜４０万、特に好ましくは１０万〜３０万で
ある。分子量が６万より小さいと、機械物性や耐熱性等
の実用物性がほとんど発現されず、７０万より大きい
と、溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。

【００１４】上記ポリ乳酸系重合体に含むことのできる
Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸以外の少量重合合成分としては、
乳酸の光学異性体（Ｌ−乳酸に対してはＤ−乳酸、Ｄ−
乳離に対してはＬ−乳酸）、グリコ−ル酸、３−ヒドロ
キシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−
酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒ
ドロキシ−３−メチル酪酸、２−メチル乳酸、２−ヒド
ロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン
酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン
等のラクトン類があげられる。

【００１５】上記の所定の脂肪族ポリエステルとは、脂
肪族（脂環族も含む。以下同じ。）ジカルボン酸成分及
び脂肪族ジオール成分を主成分とする重合体であって、
ガラス転移点Ｔｇが０℃以下の脂肪族ポリエステルをい
う。ガラス転移点Ｔｇが０℃より高い場合、延伸性が阻
害され、無理に延伸すると微小な空孔がフィルム中に無
数に発生するなどして、フィルムが白濁する。

【００１６】上記所定の脂肪族ポリエステルは、少量共
重合として下記の単位を含むことができる。（ａ）３官能基以上のカルボン酸、アルコール又はヒド
ロキシカルボン酸単位、（ｂ）非脂肪族ジカルボン酸単
位及び／又は非脂肪族ジオール単位、又は、（ｃ）乳酸
及び／又は乳酸以外のヒドロキシカルボン酸単位。ま
た、少量の鎖延長剤残基を含むことができる。

【００１７】上記の所定の脂肪族ポリエステルを調整す
るには、直接法、間接法等公知の方法を採用することが
できる。例えば、直接法は、脂肪族カルボン酸成分と脂
肪族アルコール成分を、これらの成分中に含まれる、あ
るいは重合中に発生する水分を除去しながら、直接重合
して高分子量物を得る方法である。間接法は、オリゴマ
ー程度に重合した後、上記ポリ乳酸系重合体の場合と同
様、少量の鎖延長剤を使用して高分子量化する間接的な
製造方法である。

【００１８】上記脂肪族カルボン酸成分としては、コハ
ク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸等の脂肪族ジカルボン酸、又はこれらの無水物や誘
導体があげられる。また、脂肪族アルコール成分として
は、エチレングリコール、ブタンジオール、へキサンジ
オール、オクタンジオール、シクロペンタンジオール、
シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール
等の脂肪族ジオール、又はこれらの誘導体があげられ
る。いずれも、炭素数２〜１０のアルキレン基又はシク
ロアルキレン基を持つ、２官能性化合物を主成分とする
ものが好ましい。また、これらカルボン酸成分あるいは
アルコール成分のいずれも、２種類以上用いても構わな
い。

【００１９】上記所定の脂肪族ポリエステルとして、好
ましい脂肪族ポリエステルは、重量平均分子量２万〜３
０万の下記一般式（１）の構造を有するエステルをあげ
ることができる。

【００２０】

【化１】

【００２１】上記化学式（１）中、Ｒ¹及びＲ²は、炭
素数２〜１０のアルキレン基又はシクロアルキレン基で
ある。ｎは、重量平均分子量が２万〜３０万となるのに
必要な重合度である。ｎ個のＲ¹又はＲ²は、それぞれ
同一でも異なっていてもよい。また、式中には、エステ
ル結合残基に代えて、ウレタン結合残基及び／又はカー
ボネート結合残基を重量平均分子量の５％まで含有する
ことができる。

【００２２】上記所定の脂肪族ポリエステルの重量平均
分子量は、小さすぎるとポリマーとしての性質が劣り、
特にヒートシール性の向上につながらないばかりか、経
時的にフィルム表面にブリードする等の不具合を生じさ
せる。また、大きすぎると溶融粘度が高くなりすぎて、
ポリ乳酸との混合性の低下や、ポリ乳酸と同様にフィル
ムにするときの押出成形性の低下を招く。このような観
点から、上記脂肪族ポリエステルの重量平均分子量は、
特に１５万〜２５万が好ましい。

【００２３】この発明においては、上記所定の脂肪族ポ
リエステルには、脂肪族ポリエステルとポリ乳酸系重合
体とのブロック共重合体を含む。このブロック共重合体
には、一部がエステル交換された生成物、少量の鎖延長
剤残基を含んだ生成物も含まれる。

【００２４】このブロック共重合体は、任意の方法で調
整することができる。例えば、ポリ乳酸系重合体又は脂
肪族ポリエステルのいずれか一方を別途重合体として準
備しておき、この重合体の存在下に他方の構成モノマー
を重合させる。通常は、予め準備した脂肪族ポリエステ
ルの存在下でラクチドの重合を行うことにより、ポリ乳
酸と脂肪族ポリエステルのブロック共重合体を得ること
ができる。基本的には、脂肪族ポリエステルを共存させ
る点が相違するだけで、ラクチド法でポリ乳酸系重合体
を調整する場合と同様に重合を行うことができる。この
とき、ラクチドの重合が進行すると同時に、ポリ乳酸と
脂肪族ポリエステルの間で適度なエステル交換反応が起
こり、比較的ランダム性が高い共重合体が得られる。

【００２５】上記所定の脂肪族ポリエステルの、上記ポ
リ乳酸系重合体に対する混合比は、上記ポリ乳酸系重合
体１００重量部に対し、上記所定の脂肪族ポリエステル
５〜３０重量部がよく、１０〜２０が好ましい。上記所
定の脂肪族ポリエステルの配合量が５重量部より少ない
と、書類ホルダーにしたときのシール部分の耐衝撃性に
劣り、製品に衝撃が加わると容易にシール部分が剥離し
てしまう。また、３０重量部より多いと、シートの透明
性が損なわれる。

【００２６】上記ポリ乳酸系重合体と上記所定の脂肪族
ポリエステルの混合は、同一の押出機にそれぞれの原料
を投入して行う。そのまま口金より押出して直接フィル
ムを作製する方法、あるいはストランド形状に押し出し
てペレットを作製し、再度押出機にてフィルムを製造す
る方法がある。いずれも、分解による分子量の低下を考
慮しなければならないが、均一に混合させるには後者を
選択する方がよい。なお、上記押出機に、上記ポリ乳酸
系重合体及び上記所定の脂肪族ポリエステルを投入する
場合、それぞれを充分に乾燥し、水分を除去するのが好
ましい。これは、加水分解による分子量の低下を抑制す
るためである。

【００２７】上記ポリ乳酸系重合体は、Ｌ−乳酸構造と
Ｄ−乳酸構造の組成比によって融点が変化することや、
脂肪族ポリエステルの融点と混合の割合を考慮して、溶
融押出温度は、適宜選択される。実際には１００〜２５
０℃の温度範囲が通常選ばれる。

【００２８】これらの混合物（以下、「ポリ乳酸系組成
物」と称する。）には、諸物性を調整する目的で、熱安
定剤、光安定剤、光吸収剤、滑剤、可塑剤、無機充填
材、着色剤、顔料等を添加することもできる。

【００２９】上記ポリ乳酸系組成物を押出成形して得ら
れる単なる押出しシートは、脆く、耐熱性に劣る。これ
に対し、２軸延伸並びに熱処理することで強度、耐熱性
を向上させることができる。これは、２軸延伸及び熱処
理することでシート内のポリマーを配向させ、かつ結晶
化させることができるので、透明性が低下することなく
耐熱性と耐衝撃性を両立させることができるからであ
る。

【００３０】２軸延伸シートの製造方法としては、上記
ポリ乳酸系組成物をＴダイ、Ｉダイ、丸ダイ等から押し
出し、得られたシート状物又は円筒状物を冷却キャスト
ロールや水、圧空等により急冷し非結晶に近い状態で固
化させる。次いで、ロール法、テンター法、チューブラ
ー法等により２軸に延伸する方法があげられる。通常、
２軸延伸シートの製造においては、縦延伸をロール法
で、横延伸をテンター法で行う逐次２軸延伸法、また縦
横同時にテンターで延伸する同時２軸延伸法が一般的で
ある。

【００３１】延伸条件は下記の条件がよい。すなわち、
延伸温度は５５〜９０℃がよく、好ましくは６５〜８０
℃である。縦延伸倍率は１．５〜５倍がよく、好ましく
は２〜４倍である。横延伸倍率は１．５〜５倍がよく、
好ましくは２〜４倍である。延伸速度は１０〜１０００
００％／分がよく、好ましくは１００〜１００００％／
分である。しかし、これらの適正範囲は重合体の組成
や、未延伸シートの熱履歴によって異なってくるので、
シートの面内配向指数、面配向指数を見ながら適時決め
られる。

【００３２】得られたシートを延伸しただけでは、熱収
縮が生じる。このシートの熱収縮を抑制するためには、
シートを把持した状態で熱処理することが必要である。
通常、テンター法では、クリップでシートを把持した状
態で延伸されるので直ちに熱処理できる。熱処理温度
は、使用するポリ乳酸系組成物の融点にもよるが、１０
０℃〜融点の間で３秒以上熱処理するのがよい。かかる
範囲を下回ると、得られた２軸延伸シートの熱収縮率は
高くなる。また、熱処理温度を融点以上にすると、熱処
理中にシートが融解し、シートの破断を生じさせる。

【００３３】この発明にかかる書類ホルダーは、２軸延
伸シートを所定の大ききに断裁して、二つ折りにし、折
られた辺とは垂直になる二片の内一辺をヒートシールし
て製造される。ヒートシールとは狭義にはシールしたい
部分に直接熱板をあてて２軸延伸シートを融着させるこ
とであるが、広義では電熱によるインパルスシールや高
周波ウエルダー、超音波シール等も２軸延伸シートに熱
を与えて融着させる点から含まれ、使用することができ
る。

【００３４】書類ホルダーの使用される目的は、主とし
て紙からなる書類を挟んで保護することであるが、その
紙面にかかれた文字や絵柄が見て取れることが重要な機
能である。したがって、適度な透明感があって、光の反
射を抑えることが重要となる。このためには、２軸延伸
シートのへーズは１〜１５％であることが好ましく、よ
り好ましくは１〜１０％である。へーズが小さすぎると
実質シートの表面が極めて平滑であることを示してお
り、滑りの悪いシートとなる。また、大きすぎると光線
透過率は高くとも、光の拡散が大きいので結果として透
明感がなくなる。へーズの測定は、ＪＩＳＫ７１０
５に記載されている試験方法に基づいて測定される。

【００３５】また、２軸延伸シートの鏡面光沢率は９０
〜１３０％であることが好ましく、より好ましくは１０
０〜１２０％である。鏡面光沢率が小さすぎると得られ
た書類ホルダーのクリア感が無く、大きすぎると光の反
射が大きく、反って中身が透視しづらくなる。鏡面光沢
率の測定は、ヘーズと同じくＪＩＳＫ７１０５に記
載されている試験方法に基づいて測定する。鏡面光沢率
は測定の際の光の入射角及び反射角が６０°、４５°、
２０°の３種類があり、この発明では標準である６０°
を用いて測定する。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を示すが、これらによりこの発
明は何ら制限を受けるものではない。なお、実施例中に
示す測定、評価は次に示すような条件で行った。（１）へーズＪＩＳＫ７１０５に記載されている試験方法に基づ
いて測定した。（２）鏡面光沢率ＪＩＳＫ７１０５に記載されている試験方法に基づ
いて測定した。なお、入射角・反射角は６０°とした。（３）シール部の耐衝撃性インパルスシール機にてシールして、Ａ４サイズ用の書
類ホルダーに作製した。この書類ホルダーにコピー用紙
として使用されている市販の上質紙１００枚を挟み、シ
ールした辺を下向きに１ｍの高さから床面に自然落下さ
せた。１種類の書類ホルダーにつき５枚テストした。こ
のときのシール部分が４枚以上において剥離部分が見ら
れるものを×、１〜３枚において剥離部分が見られるも
のを△、すべて剥離しなかったものを○と表記した。

【００３７】（実施例１）カーギル・ダウポリマーズ社
製ポリ乳酸（商品名：ＥｃｏＰＬＡ４０４０Ｄ）１００
重量に対し、昭和高分子社製ポリブチレンサクシネート
（商品名：ビオノーレ♯１００３）１０重量部をそれぞ
れ乾燥して十分に水分を除去した後、φ４０ｍｍ同方向
二軸押出機に投入して、約１９０℃に設定して溶融混合
し、ストランドにして押出し、冷却しながらペレット状
にカットした。このペレットを再度乾燥して、φ４０ｍ
ｍ同方向二軸押出機に投入し設定温度２００℃で、シー
ト状に押出し、回転する冷却ドラムで急冷固化させ、実
質的に非晶質のシートを得た。

【００３８】得られたシートを温水循環式ロールと接触
させつつ赤外線ヒーターで併用して加熱し、周速差ロー
ル間で縦方向に７８℃で２．４倍、次いでこの縦延伸シ
ートをクリップで把持しながらテンターに導き、シート
流れの垂直方向に７５℃、３．１倍に延伸した後、１２
０℃で約４０秒間熱処理し、厚み約１５０μｍの二軸延
伸シートを作製した。得られたシートならびにそのシー
トからなる書類ホルダーの評価結果を表１に示す。

【００３９】（実施例２〜４、比較例１〜３）表１に記
載する原料と配合部数にして、実施例１と同様にして二
軸延伸シートを得、書類ホルダーを作製した。表１に評
価結果を示す。ちなみに、ビオノーレ♯３００３は昭和
高分子社製のポリブチレンサクシネート／アジベート共
重合体であり、バイオポールＧ３００Ｄはモンサント社
製のポリブチレート／バリレート共重合体である。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】この発明によれば、溶着部分の強さが充
分であり、中が見えやすく、硬すぎず、使用感がよく、
かつ生分解性を有する書類ホルダーを得ることができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｋ 67:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B42F 7/00 - 7/08 C08L 67/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸又はその両方のいず
れかのみからなる重合体と、ガラス転移点Ｔｇが０℃以
下であり、かつ、下記式（１）で示される脂肪族ポリエ
ステルとを主成分とし、上記脂肪族ポリエステルの混合
量が、上記ポリ乳酸重合体１００重量部に対して５〜３
０重量部である２軸延伸シートを、溶着して成形した書
類ホルダー。【化２】（上記化学式（１）中、Ｒ ¹ 及びＲ ² は、炭素数２〜１０
のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。ｎは、
重量平均分子量が２万〜３０万となるのに必要な重合度
である。ｎ個のＲ ¹ 又はＲ ² は、それぞれ同一でも異なっ
ていてもよい。また、式中には、エステル結合残基に代
えて、ウレタン結合残基及び／又はカーボネート結合残
基を重量平均分子量の５％まで含有することができ
る。）
【請求項２】Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸又はその両方を主成
分とし、これにグリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４
−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒ
ドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３
−メチル酪酸、２−メチル乳酸、及び２−ヒドロキシカ
プロン酸から選ばれる少量重合成分を含んだ重合体と、
ガラス転移点Ｔｇが０℃以下であり、かつ、下記式
（１）で示される脂肪族ポリエステルとを主成分とし、
上記脂肪族ポリエステルの混合量が、上記ポリ乳酸重合
体１００重量部に対して５〜３０重量部である２軸延伸
シートを、溶着して成形した書類ホルダー。【化３】（上記化学式（１）中、Ｒ ¹ 及びＲ ² は、炭素数２〜１０
のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。ｎは、
重量平均分子量が２万〜３０万となるのに必要な重合度
である。ｎ個のＲ ¹ 又はＲ ² は、それぞれ同一でも異なっ
ていてもよい。また、式中には、エステル結合残基に代
えて、ウレタン結合残基及び／又はカーボネート結合残
基を重量平均分子量の５％まで含有することができ
る。）
【請求項３】上記２軸延伸シートは、へーズ１〜１５
％、かつ鏡面光沢率９０〜１３０％である請求項１又は
２に記載の書類ホルダー。
【請求項４】上記脂肪族ポリエステルが、１，４ーブ
タンジオール、コハク酸及びアジピン酸を主成分とする
共重合体である請求項１乃至３のいずれかに記載の書類
ホルダー。
【請求項５】上記脂肪族ポリエステルの重量平均分子
量が１５万〜２５万である請求項１乃至４のいずれかに
記載の書類ホルダー。