JPH0462023A

JPH0462023A - 合成紙

Info

Publication number: JPH0462023A
Application number: JP2165936A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Tsuchiya; 博隆土屋; Yasuharu Sugiyama; 康晴杉山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: JP2945085B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は合成紙に係り、特に分解性を有する合成紙に関
する。

〔従来の技術〕

近年、合成樹脂を主成分として筆記性、印刷性、遮光性
等の紙的性質を与える加工を施した種々の合成紙が開発
されている。そして、合成紙はその耐水性に着目されて
、ポスター、地図、パッケージ、ラベルのほか、出版、
商業印刷等に使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、合成紙の廃棄物処理は、焼却、埋め立て
により行われるが、焼却する場合、無機物を含有するも
のでも合成樹脂を主成分とする合成紙は大きな燃焼エネ
ルギーを発生するため耐高熱炉が必要になり、処理コス
トが高いものとなる。

また、埋め立ての場合、合成紙は分解せずそのままの形
態で地中に存在するので、埋め立て地の地盤が安定しな
いという問題があった。さらに、地上に散乱した合成紙
は、分解性がないため半永久的にゴミとして残り、環境
を損なうという問題があった。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたもの
であり、光や微生物により分解され得る合成紙を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため本発明は、無機質充填剤を含有
するポリエチレン樹脂をシート状に成形した合成紙にお
いて、前記ポリエチレン樹脂が分解性ポリエチレン樹脂
であるような構成とした。

〔作用〕

シート状に成形された合成紙は、分解性ポリエチレン樹
脂を主体とし無機質充填剤を含有する。

これにより、印刷適性、筆記適性を有し、従来の合成紙
と同様に種々の用途に使用でき、廃棄物として処理され
る場合には、光や微生物により分解されるため環境の汚
染を防止し、埋め立て地の地盤安定化に寄与する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

本発明において合成紙の原材料として用いられる分解性
ポリエチレン樹脂は、ポリエチレンを主成分とし光や微
生物により分解され得る樹脂である。

このような分解性ポリエチレン樹脂のうち、光分解性の
ものとしては、エチレンと一酸化炭素との共重合体等が
挙げられる。このエチレン・−酸化炭素共重合体は、カ
ルボニル基が光で開裂することにより分解する。そして
、分解速度は共重合体中の一酸化炭素の含有量により調
節することができる。通常、エチレン・−酸化炭素共重
合体の密度は０．８９〜０．　９５　ｇ／ｃｍ３程度で
あり、−酸化炭素の含有量は０．１〜１０モル％程度で
ある。

上述のようなエチレン・−酸化炭素共重合体は、例えば
エチレンと一酸化炭素とを温度２３０℃、圧力２０００
気圧程度の条件下で共存させることにより製造すること
ができる。

また、光分解性の分解性ポリエチレン樹脂として、ポリ
エチレン（密度０．９００〜０．９５０ｇ／ｃｍ”、溶
融指数（ＭＩ）０．４〜４０）と有機酸金属塩との混合
物を用いることもできる。有機酸金属塩としては、ステ
アリン酸鉄、ステアリン酸セリウム、ステアリン酸コバ
ルト等があり、酸化鉄等の金属酸化物等が挙げられ、有
機酸金属塩の混合量は１〜５０００　ｐｐｍ程度が好ま
しい。

また、分解性ポリエチレン樹脂のうち、微生物分解性の
ものとしては、ポリエチレンと、ポリカプロラクトン、
デンプンおよび微生物により重合されるポリエステル等
との混合物が挙げられる。

生分解性ポリエチレン樹脂に用いられるポリエチレンと
しては、密度０．９００〜０．９５０ｇ／ｃｍ３、溶融
指数（Ｍｌ）０．４〜４０のエチレンの単独重合体、も
しくはプロピレン、ヘキセン、オクテン、４−メチルペ
ンテン−１等の他のオレフィンとのランダムあるいはブ
ロック共重合体、さらには酢酸ビニル、アクリル酸、メ
タクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メ
タクリル酸メチル、無水マレイン酸等のエチレン性不飽
和基を有する単量体との共重合体等が挙げられる。

また、生分解性ポリエチレン樹脂に用いられるポリカプ
ロラクトンは、ε−カプロラクトンの開環重合により得
られ、その重量平均分子量（Ｍｗ）は、通常４０００程
度である。また、デンプンは、Ｄ−グルコースの重合体
であり、ジャガイモ、サツマイモ、トウモロコシ、小麦
等の茎や根から工業的に製造されるものであり、その重
量平均分子量（Ｍ　ｗ　）は原料、製法により敵方から
数千万まで大きく変化する。このようなデンプンの平均
粒径は１０μｍ以下が好ましい。

生分解性ポリエチレン樹脂に用いられる微生物により重
合されるポリエステルとしては、３−ヒドロキシブチレ
ートと３−ヒドロキシバリレートとのランダム共重合ポ
リエステル（例えば、英国１、　Ｃ，１社により生産さ
れている水素細菌にプロピオン酸を供給して得られるも
の）や、水素細菌に吉草酸を供給して得られる３−ヒド
ロキシブチレート主体のポリエステル等が挙げられる。

上述のような生分解性ポリエチレン樹脂におけるポリカ
プロラクトン、デンプンおよび微生物により重合される
ポリエステルとの混合量は、ポリエチレンと上記各混合
成分の合計を１００重量％として、それぞれ５〜５０重
量％が好ましい。上記各成分の混合量が５重量％未満で
は、微生物分解性が不十分であり、また５０重量％を越
えると強度的に弱くなってしまう。

なお、ポリカプロラクトン、デンプンおよび微生物によ
り重合されるポリエステルの各成分は２種以上を用いて
もよいが、その場合、混合量は合計で５〜５０重量％の
範囲となればよい。

また、微生物分解性のポリエチレン樹脂の原料として前
述の光分解性のポリエチレン樹脂を用いることにより、
光分解性と微生物分解性を兼ね備えた分解性ポリエチレ
ン樹脂を得ることができる。

また、本発明の合成紙に含有される無機質充填剤として
は、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウ
ム、亜硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウ
ム等の金属塩、ケイ酸あるいはカオリン、タルク等のケ
イ酸塩、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物および水
酸化アルミニウム、アルミナ等のアルミニウム化合物等
を用いることができる。このような無機質充填剤は、単
独または混合物として、通常、粒度１０μｍ以下の粉末
状で用いられる。本発明において、無機質充填剤は分解
性ポリエチレン樹脂１００重量部に対して１０〜３００
重量部含有される。無機質充填剤の含有量が１０重量部
末滴では良好な印刷適性、筆記適性が得られず、３００
重量部を越えると合成紙の機械的特性が低下するので好
ましくない。

本発明の合成紙においては、上述の分解性ポリエチレン
樹脂および無機質充填剤の他に酸化防止剤、分解促進剤
、安定剤、帯電防止剤、界面活性剤等の各種添加剤を含
んでいてもよい。

本発明の合成紙を製造する方法には特に制限はなく、公
知の種々の方法を適用することができる。

その−例として分解性ポリエチレン樹脂と無機質充填剤
等の混合物をＴダイから溶融状態でシート状に押し出し
て成形する方法（Ｔダイ成形法）に基づいた本発明の合
成紙の製造を説明する。

第１図はＴダイ成形法による合成紙の製造に用いられる
装置の概略構成図である。第１図において、分解性ポリ
エチレン樹脂と無機質充填剤等の混合物は、押出し機１
からＴダイ２を介して溶融状態で薄膜状に押出される。

ここで、分解性ポリエチレン樹脂は３００℃以上の高温
で加熱されると分解を生じてしまうので、Ｔダイ２から
の分解性ポリエチレン樹脂混合物の押出し温度は２９０
℃以下であることが好ましい。Ｔダイ２から押出された
分解性ポリエチレン樹脂混合物の溶融薄膜は、冷却ロー
ル３に押圧されて固化されシート状の合成紙が成形され
る。冷却ロール３の表面は、梨地仕上げ、あるいは鏡面
仕上げのいずれでもよい。また、冷却ロール３と接触し
ている分解性ポリエチレン樹脂混合物の溶融薄膜の表面
と反対側の面に空気噴射装置４がら空気を噴射して、冷
却ロール３に溶融薄膜を密着させてもよい。冷却ロール
３で固化され成形されたシート状の合成紙は巻取ロール
に巻き取られる。

また、上記の冷却ロール３の温度を分解性ポリエチレン
樹脂の軟化点と融点の中間の温度とし、冷却ロール３を
通過したシート状の分解性ポリエチレン樹脂混合物に公
知の方法によりｌ軸延伸処理あるいは２軸延伸処理を施
し、アニールして熱固定することにより合成紙を成形し
てもよい。このように延伸処理を施すことにより、合成
紙の引張り強度を高めることができる。

（実験例）つぎに、実験例を示して本発明を更に詳細に説明する。

実験例−１第１図の示されるような装置において下記の材料を用い
て下記の条件でＴダイ成形を行って合成紙（試料−１）
を製造した。

・分解性ポリエチレン樹脂：光分解性のエチレン・−酸化炭素共重合体（−酸化炭素
含有量１モル％）・無機質充填剤：炭酸カルシウム（平均粒径２．０μｍ１含有量５０重量部）・押出し条
件スクリューＬ／Ｄ＝２８シリンダー温度＝１８０℃、２００℃ ２２０℃、２３０℃ アダプター温度＝２３０℃ Ｔダイ温度＝２３０℃ 押出し厚み＝２０００μｍ冷却ロール温度＝８０℃ ・２軸延伸条件：縦方向延伸倍率＝５倍横方向延伸倍率＝５倍この試料−１の引張り強度を測定したところ、縦方向で
２５００ｇ／１５ｍｍ、横方向で２３００ｇ／１５ｍｍ
を示し、良好な機械的強度を有していた。また、試料−
１にオフセ・ソト印刷を行ったところ、良好な印刷適性
を示した。さらに、試料−１をサンシャイン・オールウ
ェザ１こより光分解促進試験を行った結果、１５０時間
で亀裂が生じて良好な光分解性が確認された。

比較として、押出し条件を下記のようにした他は、上記
と同様にして合成紙（比較試料−１）を製造した。しか
し、この比較試料−１はエチレン・−酸化炭素共重合体
層の熱分解により着色か生じており、また異臭を発して
いた。

・押出し条件ニスクリューＬ／Ｄ＝２８シリンダー温度＝２４０℃、２６０℃ ２８０℃、３１０℃ アダプター温度＝３１０℃ Ｔダイ温度＝３１０℃ 実験例−２分解性ポリエチレン樹脂として、低密度ポリエチレン（
密度０．　９２　ｇ／ｃｔｎ”　、溶融指数（ＭＩ）＝
７）にデンプンを６重量％混合した微生物分解性の分解
性ポリエチレン樹脂を用い、押出し条件を下記のように
した他は、上記と同様にして合成紙（試料−２）を製造
した。

・押出し条件ニスクリューＬ／Ｄ＝２８シリンダー温度＝１６０℃、１８０°Ｃ２００℃、２２
０°Ｃアダプター温度＝２２０℃ Ｔダイ温度＝２２０℃ この試料−２の引張り強度を測定したところ、縦方向で
２０００ｇ／１５ｍｍ、横方向で１８００　ｇ／ｌ　５
ｍｍを示し、良好な機械的強度を有していた。また、試
料−２にオフセット印刷を行ったところ、良好な印刷適
性を示した。さらに、試料−２を地中に埋設し、１２か
月後に取り出して引張り強度を測定した結果、引張り強
度は埋設前記の４０％に減少しており、良好な微生物分
解性が確認された。

比較として、押出し条件を下記のようにした他は、上記
と同様にして合成紙を製造しようとしたが、デンプンが
茶色に変色してしまった。

・押出し条件ニスクリューＬ／Ｄ＝２８シリンダー温度＝２４０℃、２６０°０２８０℃、３０
０℃ アダプター温度＝３００℃ Ｔダイ温度＝３００℃ 〔発明の効果〕以上詳述したことから明らかなように、本発明によれば
シート状に成形された合成紙は分解性ポリエチレン樹脂
を主体としており光や微生物により分解されるため、地
上に散乱しても分解されるので環境の汚染を防止し、ま
た廃棄物として埋め立てられても分解されて地盤安定化
に寄与するとともに、無機質充填剤を含有するため優れ
た印刷適性、筆記適性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴダイ成形法による合成紙の製造に用いられる
装置の概略構成図である。１・・・押出し機、２・・・Ｔダイ、３・・・冷却ロー
ル、４・・・空気噴射装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、無機質充填剤を含有するポリエチレン樹脂をシート
状に成形した合成紙において、前記ポリエチレン樹脂が分解性ポリエチレン樹脂である
ことを特徴とする合成紙。２、無機質充填剤を含有する分解性ポリエチレン樹脂を
Ｔダイから２９０℃以下の溶融状態でシート状に押し出
して成形したことを特徴とする請求項１記載の合成紙。３、延伸処理を施したことを特徴とする請求項１または
２記載の合成紙。