JPH05310897A - 撥水性皮膜形成用組成物及びそれを用いた撥水性物品 - Google Patents

撥水性皮膜形成用組成物及びそれを用いた撥水性物品

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JPH05310897A
JPH05310897A JP14626292A JP14626292A JPH05310897A JP H05310897 A JPH05310897 A JP H05310897A JP 14626292 A JP14626292 A JP 14626292A JP 14626292 A JP14626292 A JP 14626292A JP H05310897 A JPH05310897 A JP H05310897A
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JP
Japan
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water
composition
repellent
repellent film
forming
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JP14626292A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Noguchi
浩 野口
Sumiko Mizuno
澄子 水野
Yukiko Ishii
由希子 石井
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリヒドロキシブチレート系重合体をハロゲン
系溶媒に溶解して成る撥水性皮膜形成用組成物、及び該
撥水性皮膜形成用組成物で表面処理された紙製品、分解
性プラスチック成形品、ガスバリヤー性フイルム、木材
製品、繊維製品。 【効果】前記撥水性皮膜形成用組成物は、接着性が良好
である上、撥水性及び機械的強度に優れ、かつ生分解性
と生体適合性を有する皮膜を形成することができ、種々
の物品に適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な撥水性皮膜形成用
組成物、及びそれらを用いた撥水性物品に関するもので
ある。さらに詳しくいえば、本発明は、生分解性を有す
るポリヒドロキシブチレート系重合体を含有する撥水性
皮膜形成用組成物、及びこの組成物により表面処理され
た生分解性を有する撥水性物品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリ−3−ヒドロキシブチレートは、エ
ネギー貯蔵物質として数多くの微生物の菌体内に蓄積さ
れることが知られており、そしてこのものは優れた生物
分解性と生体適合性を示す熱可塑性高分子化合物である
ことから、環境を保全するクリーンプラスチックとして
注目され、例えば手術糸や骨折固定用材などの医用材
料、及び医薬や農薬を徐々に放出する徐放性システムな
どの多方面への応用が長年にわたり期待されてきた。特
に近年、合成プラスチックが環境汚染や資源循環の観点
から、深刻な社会問題となるに至り、ポリ−3−ヒドロ
キシブチレート及びその共重合体は石油に依存しないバ
イオポリマーとして注目されている。ところで、該ポリ
−3−ヒドロキシブチレートは耐衝撃性に劣るという欠
点を有していることから、最近、3−ヒドロキシブチレ
ート単位及び3−ヒドロキシバリレート単位を含有する
共重合体や(特開昭57−150393号公報、同59
−220192号公報)、3−ヒドロキシブチレート単
位及び4−ヒドロキシブチレート単位を含有する共重合
体(特開平1−48821号公報、同1−222788
号公報、同1−304891号公報、同2−27992
号公報)などについての研究開発が種々なされている。
しかしながら、前者の共重合体においては、3−ヒドロ
キシバリレート単位の含有量が0〜33モル%まで増大
すると、この増大に伴って融解温度(Tm)が185℃
から85℃まで急激に低下することが知られており
[「マクロモレキュルズ(Macromolecule
s)」第19巻、第2871ページ(1986年)]、
3−ヒドロキシバリレート単位の含有量が多い共重合体
は耐熱性に劣るという欠点を有している。一方、後者の
共重合体は、4−ヒドロキシブチレート単位の含有量が
多い場合には高い融点を有し、耐衝撃性が改良されるこ
とから、工業的価値が高いものの、成形性に問題があ
り、また特定の溶媒にしか可溶でないため、用途開発が
十分であるとはいえず、一部の成形品に試験的に利用さ
れているにすぎないのが実状である。他方、デンプン系
やスターチ系の分解性ポリマーが提案されているが、こ
れらは製造コストが安いというメリットがある反面、吸
湿性を有するため、該ポリマーから成る成形品は耐水性
に劣るという欠点を有している。また、食品包装に主と
して用いられるガスバリヤー性の包装材料の中で、特に
ガスバリヤー性が高いとされているエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体のケン化物は吸湿性に問題があり、したがっ
て、通常はポリエチレンなどの汎用性樹脂を両側に積層
することにより耐水性及び機械的強度を向上させて用い
られてきた。しかしながら、この場合、積層される樹脂
が非分解性のために、大量に消費されるプラスチック製
包装材料が非分解性となり、これらの廃棄物処理が地球
環境保全について大きな問題となりつつある。一方、撥
水剤については、これまで多くの検討がなされている
が、その多くはフッ素系、シリコーン系の高分子又は低
分子化合物であって、撥水、撥油性は良好であるもの
の、廃棄物処理の観点から、広範囲の分野に大量に使用
される物品に適用することは、今後、地球環境保全にお
いて問題となるものと考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、廃棄物処理の問題が少なく、段ボールな
どの紙製品、分解性プラスチック、ガスバリヤー性フイ
ルム、木材、繊維製品など大量に製造、消費され、廃棄
される種々の物品に適用が可能な撥水性皮膜形成用組成
物、及びこの組成物により撥水処理された物品を提供す
ることを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するための鋭意研究を重ねた結果、ポリヒドロキシ
ブチレート系ポリマー皮膜が防水、撥水性を有するこ
と、及び該ポリマーが特定溶媒に容易に溶解し、かつそ
の溶液の塗布性能(粘度、接着性など)が良好であるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、ポリヒドロキシブチレー
ト系重合体をハロゲン系溶媒に溶解して成る撥水性皮膜
形成用組成物、及びこの撥水性皮膜形成用組成物で表面
処理されたことを特徴とする紙製品、分解性プラスチッ
ク成形品、ガスバリヤー性フイルム、木材製品、繊維製
品を提供するものである。
【0005】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて用いられるポリヒドロキシブチレート系重合体に
ついては特に制限はないが、代表的なものとしては、式 −OCH(CH3)CH2CO− で示される3−ヒドロキシブチレート単位、及び式 −OCH2CH2CH2CO− で示される4−ヒドロキシブチレート単位から成る共重
合体が挙げられる。該ポリヒドロキシブチレート系重合
体の製造方法については特に制限はなく、微生物に産生
させる方法、合成法いずれも用いることができる。微生
物に産出させる方法としては、例えばアルカリゲネス属
を用いる方法などが知られている(特開平1−4882
1号公報、同1−222788号公報、同1−3048
91号公報、同2−27992号公報)。また、該重合
体の分子量については特に制限はないが、皮膜の状態で
機械的物性が良いものが好ましく、例えば温度30℃の
クロロホルム中で測定した極限粘度[η]が0.2dl/
g以上のものが好適である。
【0006】このような共重合体における各単量体単位
の割合は、用途に応じて適宜選べばよい。例えば3−ヒ
ドロキシブチレート単位の含有量がある程度多い場合に
は融点が高くなるし、4−ヒドロキシブチレート単位の
含有量が多い場合には生分解性や耐衝撃性が向上するな
どの長所がある。該共重合体の組成の制御については、
前記明細書に記載の方法に従って容易に行うことができ
る。本発明においては、前記の3−ヒドロキシブチレー
ト単位と4−ヒドロキシブチレート単位とから成る共重
合体以外に、他の共重合成分を含有する公知の共重合体
や、3−ヒドロキシブチレート単独重合体、4−ヒドロ
キシブチレート単独重合体も用いることができる。
【0007】本発明の撥水性皮膜形成用組成物は、前記
ポリヒドロキシブチレート系重合体をハロゲン系溶媒に
溶解したものであって、該ハロゲン系溶媒については特
に制限はないが、1,2−ジクロロエタン、メチレンジ
クロリド、クロロホルムなどの脂肪族ハロゲン化炭化水
素が溶解性の点や使用が容易である点から好ましい。こ
れらのハロゲン系溶媒は1種用いてもよいし、2種以上
を混合して用いてもよく、また、溶解性や揮発性などの
特性を満たしていれば他の溶媒と混合して用いてもよ
い。本発明の撥水性皮膜形成用組成物の粘度は、該ポリ
ヒドロキシブチレート系重合体の溶液濃度を変えること
によって容易に調整することができる。この濃度の好適
な範囲は物品への適用方法により左右されるが、溶液塗
布の場合はポリヒドロキシブチレート系重合体の濃度が
1〜20g/mlの範囲にあるのが望ましい。この濃度が
1g/ml未満では皮膜が薄く、十分な撥水性が得られ
ないし、20g/mlを超えると均一な溶解が困難とな
り、また溶液の粘度が高くなって均質な塗布が難しくな
る。
【0008】本発明の撥水性皮膜形成用組成物には、所
望に応じ、本発明の目的が損なわれない範囲で各種添加
成分、例えば充填剤、安定剤、帯電防止剤、酸化防止
剤、着色剤などを添加することができるし、また、該重
合体の特性が損なわれない範囲で、他の樹脂、例えばポ
リアミドやポリエステルなどのエンジニアリングプラス
チックなどを配合し、機械的強度などの物性を向上させ
ることもできる。本発明の撥水性皮膜形成用組成物は、
例えば段ボール、紙製の飲料用容器、一般紙(例えばコ
ート紙などの代替)などの紙製品、デンプン系等の分解
性プラスチックからなる成形品、エチレン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物等からなるガスバリヤー性フイルム、
建材等の木材製品、天然繊維(木綿等)、化学繊維(ナ
イロン、ポリエステル、混紡等)などの繊維製品などの
耐水性が要求され、大量に消費されて廃棄物として問題
となる物品の表面に、塗布等の方法で皮膜を形成せしめ
ることにより耐水性を付与する用途に特に好適である。
本発明組成物を塗布したこれらの物品は生分解性と撥水
性、さらには生体適合性などの特性を合わせもつため、
使用時の問題や使用後の廃棄物処理についての問題が生
じない。また、前記撥水性皮膜形成用組成物で表面処理
された本発明の物品は用途に応じて、該表面をマット化
などの粗面化処理により、印刷性や筆記性などを付与す
ることができるし、また十分な撥水性膜を得るために、
複数回塗布処理を施してもよい。
【0009】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【0010】参考例13−ヒドロキシブチレート/4−ヒドロキシブチレート
共重合体の製造方法 以下の条件にて、アルカリゲネス ユウトロフスH16
(ATCC 17699)を使用して共重合体を製造し
た。 (1)前段培養 酵母エキス150g、肉エキス75g、グリセリン7.
5g、シリコーン系消泡剤10g、ポリペプトン150
g、フラクトース150g、食塩7.5g及び脱イオン
水15リットルから成る前段培養培地(pH7.0)に
て、30℃で24時間培養し、対数増殖期終期の培養液
から遠心分離により菌体を分離した。
【0011】(2)後段培養 前段培養で得られた菌体を次の組成を有する培地にて、
30℃で46時間培養し、得られた培養液から遠心分離
により菌体を分離した。後段培養培地の組成(pH7.0) 0.5Mリン酸水素カリウム水溶液 340ml 0.5Mリン酸水素ニナトリウム水溶液 1660ml 20wt%/v%硫酸マグネシウム水溶液 15ml 炭素源 フラクトース 150g+150g(24時間後
に添加) γ−ブチロラクトン 150g+150g(24時間後
に添加) ミネラル溶液 CoCl2 1.8g FeCl3 135g CaCl2 107g NiCl2 1.8g CrCl2 0.993g CaSo4 2.34g (0.1N塩酸で溶解してpH7.5に調整して使用)
【0012】(3)菌体の処理 後段培養で得られた菌体を蒸留水で洗浄したのち、アセ
トンで洗浄し、次いでこれを減圧乾燥(20℃、0.1m
mHg)して乾燥菌体を得た。 (4)共重合体の分離回収 このようにして得られた乾燥菌体から、熱クロロホルム
で共重合体を抽出し、この抽出液にヘキサンを加えて共
重合体を沈殿させ、この沈殿をろ取、乾燥して共重合体
を得た。ポリマー中の3−ヒドロキシブチレート単位と
4−ヒドロキシブチレート単位とのモル比は88.3:
11.7であり、GPCで求めた数平均分子量(Mn)
は25.5×104、重量平均分子量(Mw)は58.3
×104であった。またDSC測定による融解温度(T
m)は157℃であった。
【0013】実施例1 撥水性皮膜形成用組成物の調製 参考例1で得た共重合体を、クロロホルムとともにガラ
ス製の容器に投入して25℃で60分間撹拌混合し、過
剰の溶媒を除去しながら、最終的に、次に示す各種の均
一濃度の透明溶液を調製した。
【0014】
【表1】
【0015】前記の濃度4g/ml溶液をガラス板上に乾
燥膜厚が10μmとなるように塗布し、動的接触角測定
装置を使用して水との接触角を求めたところ、87度で
あった。このことより、本発明の撥水性皮膜形成用組成
物より得られた撥水性皮膜はポリエチレンテレフタレー
トやポリエチレンなどと同等の撥水性を有することが確
認できた。
【0016】実施例2 撥水性皮膜の形成 実施例1において得た各濃度の撥水性皮膜形成用組成物
を用いて厚さが90μmの紙に液量4mlでゲージ厚みが
それぞれ100、200μmとなるように塗布し、塗布
後の各試料をPPC複写機で印刷用紙として使用して印
刷性を確認した結果、全試料とも印刷性は良好であっ
た。次に撥水性を確認するため水滴を滴下したところ、
全試料とも水滴をはじく状態を1時間以上保持すること
を確認した。次に段ボール、木材、木綿繊維に同様に、
撥水性皮膜を形成し、同様に撥水性を確認するため水滴
を滴下したところ同じ結果を得た。
【0017】
【発明の効果】本発明の撥水性皮膜形成用組成物は、接
着性が良好である上、撥水性及び機械的強度に優れ、か
つ生分解性と生体適合性を有する皮膜を形成することが
でき、種々の物品、例えば紙製品、分解性プラスチック
成形品、ガスバリヤー性フイルム、木材製品、繊維製品
などに適用が可能で、それぞれに応じた塗布方法を採用
することができる。また、製品に応じて撥水性皮膜の物
性、膜厚などの制御が容易にできるなど、工業的価値が
極めて高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 19/24

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリヒドロキシブチレート系重合体をハロ
    ゲン系溶媒に溶解して成る撥水性皮膜形成用組成物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の撥水性皮膜形成用組成物で
    表面処理されたことを特徴とする紙製品。
  3. 【請求項3】請求項1記載の撥水性皮膜形成用組成物で
    表面処理されたことを特徴とする分解性プラスチック成
    形品。
  4. 【請求項4】請求項1記載の撥水性皮膜形成用組成物で
    表面処理されたことを特徴とするガスバリヤー性フイル
    ム。
  5. 【請求項5】請求項1記載の撥水性皮膜形成用組成物で
    表面処理されたことを特徴とする木材製品。
  6. 【請求項6】請求項1記載の撥水性皮膜形成用組成物で
    表面処理されたことを特徴とする繊維製品。
JP14626292A 1992-05-13 1992-05-13 撥水性皮膜形成用組成物及びそれを用いた撥水性物品 Pending JPH05310897A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7344784B2 (en) * 2003-06-03 2008-03-18 Bio-Tec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co., Kg. Fibrous sheets coated or impregnated with biodegradable polyhydroxybutyrate polymers or polymer blends
WO2023084995A1 (ja) * 2021-11-15 2023-05-19 ダイキン工業株式会社 多孔質粒子

Cited By (3)

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US7344784B2 (en) * 2003-06-03 2008-03-18 Bio-Tec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co., Kg. Fibrous sheets coated or impregnated with biodegradable polyhydroxybutyrate polymers or polymer blends
WO2023084995A1 (ja) * 2021-11-15 2023-05-19 ダイキン工業株式会社 多孔質粒子
JP2023072947A (ja) * 2021-11-15 2023-05-25 ダイキン工業株式会社 多孔質粒子

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