JP4895664B2 - 生分解性合成紙およびその製造方法 - Google Patents
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エステル樹脂と充填剤とからなる組成物からなる合成紙において、無機充填剤が特定の層
状態をとる場合に、上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。すなわち、本発
明の要旨は下記のとおりである。
(1)ポリ乳酸50〜95質量部とポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂50〜5質量部を含有する生分解性樹脂および充填剤を含む合成紙であって、ポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートのテレフタレート変性物、ポリブチレンアジペートのテレフタレート変性物のいずれかで、かつガラス転移温度0℃以下の樹脂であり、充填剤が見かけ比重0.1〜0.45g/ccで、かつ平均粒径が1〜8μmのタルクであり、合成紙の平面方向に沿って樹脂層と充填剤層が層状に配向し、かつ合成紙の厚み方向における前記充填剤層大きさが10μm以下であることを特徴とする生分解性合成紙。
(2)クラーク法(JIS P8143 、紙の自重曲げ法によるこわさ試験方法)により測定したこわさが、30〜70(cm 3 /100)である(1)記載の生分解性合成紙。
(3)ポリ乳酸50〜95質量部とポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂50〜5質量部を含有する生分解性樹脂と、見かけ比重0.1〜0.45g/ccでかつ平均粒径が1〜8μmの充填剤とを溶融混練してシートまたはフィルムとした後、少なくとも一軸方向に延伸することを特徴とする(1)または(2)に記載の生分解性合成紙の製造方法。
(4)延伸倍率が4.1倍以上である(3)記載の生分解性合成紙の製造方法。
(1)三次元表面粗さ測定:
三次元表面粗さ測定装置(小坂研究所社製 ET−30K)を用いて、JIS B0601−1994に準拠して測定を行なった。
フィルムに硬度Hの鉛筆で直線を引き、これを紙(三菱製紙製コピー用紙A4スーパーダイヤ)の上に直線を引いた場合と比較した。評価基準は次のとおりである。
○:紙と差はなく、良好に線を引くことができる。
△:紙と比較すると鉛筆が滑りやすく、やや線が引きにくい。
×:鉛筆が滑ってしまい、ほとんど線を引くことができない。
オフセット印刷機にて合成紙に印刷ができるか、また印刷した文字に滲みがないかを評価した。評価基準は次のとおりである。
○:文字に抜けや滲みがない。
△:文字に多少の抜けや滲みがある。
×:印刷ができない。
JIS K7128−1(トラウザー引裂き法)に準拠して測定を行なった。
コーンプレート型の治具をセットしたレオメーター(レオメトリックサイエンティフィック)により180℃における溶融粘度の周波数依存性測定を行い、0.1s-1における溶融粘度の値を確認した。
JIS P8143(紙の自重曲げ法によるこわさ試験方法、クラーク法)に
準拠して測定を行なった。
樹脂のガラス転移温度(Tg)はDSCを用い、200℃以上で溶融したのち、20℃/分の速度で降温したときの、ガラス状態から固化する際のベース移動の中心値を測定して決定した。
JIS−K5101にしたがって測定した。
合成紙をその平面方向に対して垂直の方向(すなわち、合成紙の厚み方向)に切断し、その断面から薄片サンプルを作成して、透過型電子顕微鏡(TEM)により写真撮影をおこなった。その写真観察に基づき、充填剤層の状態を次のように評価した。
○:充填剤は十分に層状をなしていると判断できる。
△:やや充填剤の分散性は不十分であるが層状と判断できる。
×:充填剤の凝集が著しく、全く層状をなしていない。
(1)ポリ乳酸A1:重量平均分子量18万のポリ乳酸(ネイチャーワークス社製、4032D、L体99%、D体1%)
(2)ポリ乳酸A2:重量平均分子量18万のポリ乳酸(ネイチャーワークス社製、4042D、L体96%、D体4%)
(3)ポリ乳酸A3:重量平均分子量18万のポリ乳酸(ネイチャーワークス社製、4060D、L体88%、D体12%)
(1)B1:ポリ(ブチレンアジペート−co−ブチレンテレフタレート)(BASF社製、Ecoflex、Tg:−35℃)
(2)B2:ポリブチレンサクシネート (三菱化学社製、GsPla AZ81T、Tg:−32℃)
(3)B3:ポリエチレンサクシネート(日本触媒社製、ルナーレSE−P5000、Tg:−11℃)
(1)C1:タルク(林化成社製、MW−HS−T、平均粒径2.7μm、見かけ比重0.2g/cc)
(2)C2:タルク(竹原化学工業社製、ハイミクロンHE−5、平均粒径1.6μm、見かけ比重0.13g/cc)
(3)C3:圧縮タルク(林化成社製、UpnHS−T0.5、平均粒径350μm(一次粒子径2.7μm)、見かけ比重0.5g/cc)
(1)T:酸化チタン(富士チタン工業社製、平均粒径0.1μm)
二軸押出成形機PCM−30(池貝社製、ダイス直径4mm×3孔、バレル温度:210℃、押出ヘッド温度:180℃)を用い、ポリ乳酸としてA1を64質量部、他の生分解性ポリエステル樹脂としてB1を16質量部、及び充填剤としてC1(タルク)20質量部を供給し、押出すことでペレット状に加工した。このペレットをいったん乾燥した後、Tダイ付き口径50mmφ押出機(日鋼社製)を使用して、樹脂温度210℃で押出した後、10℃の冷却ロールで冷却し、厚み500μmの未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムをロール延伸機により65℃で縦方向に4.5倍延伸し、120℃で熱固定し、さらに10℃〜室温で冷却することで厚み120μmの延伸フィルムを得た。得られたフィルムの合成紙としての特性を表1に示した。
ポリ乳酸、他の生分解性ポリエステル樹脂および充填剤、さらに延伸条件を表1のように変更した以外は実施例1と同様にして、合成紙を作製した。ただし、実施例5、6、12においてはバッチ式延伸機(岩本製作所製)を用い、延伸時の雰囲気温度を80℃とした。得られたフィルムの合成紙としての特性を表1に示した。
A2:ポリ乳酸(L/D=96/4、重量平均分子量18万)
A3:ポリ乳酸(L/D=88/12、重量平均分子量18万)
B1:ポリ(ブチレンアジペート−co−ブチレンテレフタレート)(Tg:-35℃)
B2:ポリブチレンサクシネート(Tg:-32℃)
B3:ポリエチレンサクシネート(Tg:-11℃)
C1:タルク(平均粒径2.7μm、見かけ比重0.2g/cc)
C2:タルク(平均粒径1.6μm、見かけ比重0.13g/cc)
C3:圧縮タルク(平均粒径350μm(一次粒子径2.7μm)、見かけ比重0.5g/cc)
T:酸化チタン
Claims (4)
- ポリ乳酸50〜95質量部とポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂50〜5質量部を含有する生分解性樹脂および充填剤を含む合成紙であって、ポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートのテレフタレート変性物、ポリブチレンアジペートのテレフタレート変性物のいずれかで、かつガラス転移温度0℃以下の樹脂であり、充填剤が見かけ比重0.1〜0.45g/ccで、かつ平均粒径が1〜8μmのタルクであり、合成紙の平面方向に沿って樹脂層と充填剤層が層状に配向し、かつ合成紙の厚み方向における前記充填剤層大きさが10μm以下であることを特徴とする生分解性合成紙。
- クラーク法(JIS P8143 、紙の自重曲げ法によるこわさ試験方法)により測定したこわさが、30〜70(cm 3 /100)である請求項1記載の生分解性合成紙。
- ポリ乳酸50〜95質量部とポリ乳酸以外の生分解性ポリエステル樹脂50〜 5質量部を含有する生分解性樹脂と、見かけ比重0.1〜0.45g/ccでかつ平均粒径が1〜8μmの充填剤とを溶融混練してシートまたはフィルムとした後、少なくとも一軸方向に延伸することを特徴とする請求項1または2に記載の生分解性合成紙の製造方法。
- 延伸倍率が4.1倍以上である請求項3記載の生分解性合成紙の製造方法。
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