JPH068370A - 分解性複合材料 - Google Patents
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Abstract
分解性複合材料を得る。 【構成】 ポリ乳酸または乳酸と他のヒドロキシカルボ
ン酸のコポリマーを主成分とする熱可塑性ポリマーとア
ルミニウムからなる分解性複合材料。
Description
る。さらに詳しくは、乳酸ポリマーを主体とする熱可塑
性ポリマーとアルミニウムからなる、分解性を有し且つ
ガスバリヤー性が優れた複合材料に関するものである。
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩
化ビニル、紙、アルミニウム、またはそれらの複合材料
が用いられている。
料は、ガスバリヤー性に優れているものもあるが廃棄す
る際、ゴミの量を増すうえに、従来の物は自然環境下で
の分解速度がきわめて遅いため、埋設処理された場合、
半永久的に地中に残留する。また投棄されたプラスチッ
ク類により、景観が損なわれ海洋生物の生活環境が破壊
されるなどの問題も起こっている。
バリヤー性がほとんどないために内容物を長期安定に保
存する目的には用いられないという欠点がある。又、ア
ルミニウムはガスバリヤー性を持っているが、強度が小
さいために輸送流通段階で破れて内容物が保護されない
という問題がある。
ーとして、ポリ乳酸または乳酸とその他のヒドロキシカ
ルボン酸のコポリマー(以下乳酸系ポリマーと略称す
る)が開発されている。これらのポリマーは、動物の体
内で数カ月から1年で100%生分解し、又、土壌や海
水中に置かれた場合、湿った環境下では数週間で分解を
始め1年から数年で消滅し、さらに分解生成物は、人体
に無害な乳酸と二酸化炭素と水になるという特性を有し
ている。
酸の環状2量体から合成され、その製造法に関してはU
SP1,995,970、USP2,362,511、
USP2,683,136に開示されている。また乳酸
とその他のヒドロキシカルボン酸のコポリマーは、通常
乳酸の環状2量体であるラクタイドとヒドロキシカルボ
ン酸の環状エステル中間体(通常グリコール酸の2量体
であるグリコライド)から合成され、その製造方法に関
しては、USP3,636,956とUSP3,79
7,499に開示されている。
透過性が高いため、分解性を持ち、かつガスバリヤー性
に優れた複合材料は現状では皆無である。
ちかつガスバリヤー性に優れた複合材料提供することに
ある。
なガスバリヤー性に優れた複合材料を得る目的で、上記
乳酸系ポリマーに注目し、乳酸系ポリマーを主成分とす
る樹脂とアルミニウムからなる複合材料は、ガスバリヤ
ー性に優れ、さらに分解性をも合わせ持った複合材料が
得られることを見いだし本発明を完成したものである。
特に、本発明で得られる複合材料は、アルカリ性の溶液
中で完全に分解して形状がなくなるという特徴を持って
いる。
成分とする熱可塑性ポリマーとアルミニウムからなる分
解性複合材料である。
系ポリマーが主成分として用いられ、その他のヒドロキ
シカルボン酸としては、グリコール酸、3−ヒドロキシ
酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5
−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸等が用
いられる。
他のヒドロキシカルボン酸から直接脱水重縮合するか、
乳酸の環状2量体であるラクタイドまたはヒドロキシカ
ルボン酸の環状エステル中間体、例えばグリコール酸の
2量体であるグリコライド(GLD)や6−ヒドロキシ
カプロン酸の環状エステルであるε−カプロラクトン
(CL)等の共重合可能なモノマーを適宜用いて開環重
合させた物でもよい。原料としての乳酸は、L−乳酸ま
たはD−乳酸またはそれらの混合物のいずれでもよい。
ポリマーまたは可塑剤、さらに各種の改質剤を用いて、
熱可塑性ポリマー組成物とする。公知の熱可塑性ポリマ
ーとしては、ポリグリコール酸、ポリε−カプロラクト
ン等の分解性の物が好ましい。熱可塑性ポリマー組成物
中の乳酸系ポリマーの占める割合は、目的とする分解性
より任意の割合の物が用いられるが、一般的には50%
以上が好ましい。又熱可塑性ポリマー組成物の製造は、
公知の混練技術はすべて適用できるが、組成物の形状は
ペレット、棒状、紛状等で用いられる。
ニウムからなる分解性複合材料は、アルミニウム箔また
は成形物に熱可塑性ポリマーをラミネートするか、ある
いは熱可塑性ポリマーのフィルムまたは成形物にアルミ
ニウムを真空蒸着する方法で得られる。ラミネートの方
法としては溶剤に溶解した熱可塑性樹脂をアルミニウム
箔または成形物に塗布して乾燥する、溶融した熱可塑性
樹脂を塗布する、あるいはフィルム同志または成形物と
フィルムを熱圧着して張り付けるか接着剤を用いて張り
付ける等の方法がある。
する。
酸スズ0.01重量%と、ラウリルアルコール0.03
重合%を、攪拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレス製重
合容器へ封入し、真空で2時間脱気した後窒素ガスで置
換した。この混合物を窒素雰囲気下で攪拌しつつ200
℃で3時間加熱した。温度をそのまま保ちながら、排気
管及びガラス製受器を介して真空ポンプにより徐々に脱
気し反応容器内を3mmHgまで減圧にした。脱気開始
から1時間後、モノマーや低分子量揮発分の留出がなく
なったので、容器内を窒素置換し、容器下部からポリマ
ーを紐状に抜き出してペレット化し、ポリL−乳酸を得
た。このポリマーの分子量は約10万であった。
L−ラクタイド44gに変えたほかは製造例1と同様に
してペレット化し、ポリ乳酸を得た。このポリマーの分
子量は約10万であった。
ドロキシカルボン酸成分108gに変えた他は製造例1
と同様にしてペレット化し、L−ラクタイドとヒドロキ
シカルボン酸共重合体を得た。ヒドロキシカルボン酸性
分がグリコライドの場合を製造例3(平均分子量10
万)、同じくヒドロキシカルボン酸性分がε−カプロラ
クトンの場合を製造例4(平均分子量7万)とした。
るようにクロロホルムに溶解してガラス板上に塗布し、
60℃減圧下で乾燥することにより厚さ25〜30μの
フィルムを得た。
て、実施例に示す複合材料を試作した。尚、上記のポリ
マーの平均分子量(重量平均分子量)はポリスチレンを
標準としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーに
より以下の条件で測定した。
70DT−5 溶媒 :クロロホルム 濃度 :1% 注入量:20μl 流速 :1.0ml/min
に接着剤として30%ゼラチンを塗布し、製造例1のポ
リマーから得られた厚さ30μmのフィルムを重ねて1
kg/cm2の圧力で一晩圧着した。アルミニウム箔とポ
リマーフィルムの接着力は良好で、丈夫な複合フィルム
が得られた。このフィルムを温度60℃、1N水酸化ナ
トリウム水溶液中で1時間浸漬試験を行ったところすべ
て溶解消滅した。
に実施例1と同様のポリ乳酸フィルムを重ねて175℃
の熱プレスで30kg/cm2の圧力下5分間圧着した。
アルミニウム箔とポリマーフィルムの接着力は良好で、
丈夫な複合フィルムが得られた。このフィルムを温度6
0℃、1N水酸化ナトリウム水溶液中で1時間浸漬試験
を行ったところすべて溶解消滅した。
製造例2のポリマーから得られた厚さ25μmのフィル
ムを用いた以外は実施例2と同様の方法でラミネートフ
ィルムを得た。アルミニウム箔とポリマーフィルムの接
着力は良好で、丈夫な複合フィルムが得られた。このフ
ィルムを温度60℃、1N水酸化ナトリウム水溶液中で
1時間浸漬試験を行ったところすべて溶解消滅した。
製造例3のポリマーから得られた厚さ25μmのフィル
ムを用いた以外は実施例2と同様の方法でラミネート紙
を得た。アルミニウム箔とポリマーフィルムの接着力は
良好で、丈夫な複合フィルムが得られた。このフィルム
を温度60℃、1N水酸化ナトリウム水溶液中で1時間
浸漬試験を行ったところすべて溶解消滅した。
製造例4のポリマーから得られた厚さ25μmのフィル
ムを用いた以外は実施例2と同様の方法でラミネートフ
ィルムを得た。アルミニウム箔とポリマーフィルムの接
着力は良好で、丈夫な複合フィルムが得られた。このフ
ィルムを温度60℃、1N水酸化ナトリウム水溶液中で
1時間浸漬試験を行ったところすべて溶解消滅した。
に製造例1のポリマーの15%クロロホルム溶液を20
g塗布し、室温で一晩乾燥した。さらに50℃減圧下で
の乾燥により、丈夫な複合フィルムが得られた。このフ
ィルムを温度60℃、1N水酸化ナトリウム水溶液中で
1時間浸漬試験を行ったところすべて溶解消滅した。
m、厚さ30μmのフィルムにアルミニウムを500オ
ングストロームの厚みで蒸着することにより、蒸着フィ
ルムを得た。このフィルムを温度35℃、水分30%の
土壌中に埋設して分解性試験を行った結果、1カ月後に
はフィルムの強度が低下しており外力により容易に形が
崩れた。
した。
レンフィルムを用いた以外は実施例1と同様にして複合
フィルムを試作した。
ンフィルムを用いた以外は実施例7と同様にして蒸着フ
ィルムを試作した。
複合材料について、JIS K7126 A法(差圧
法)によるO2、CO2ガス透過率の測定、及びJIS
Z0208による透湿度の測定を行った。結果を表(表
1)に示す。
る熱可塑性樹脂組成物とアルミニウムからなる複合材料
は、強度、ガスバリヤー性に優れ、更にアルカリ条件下
で容易に分解する。
Claims (5)
- 【請求項1】 ポリ乳酸または乳酸と他のヒドロキシカ
ルボン酸のコポリマーを主成分とする熱可塑性ポリマー
組成物とアルミニウムからなる分解性複合材料。 - 【請求項2】 乳酸がL−乳酸、D−乳酸またはそれら
の混合物であることを特徴とする請求項1記載の分解性
複合材料。 - 【請求項3】 ヒドロキシカルボン酸がグリコール酸、
または6−ヒドロキシカプロン酸であることを特徴とす
る請求項1記載の分解性複合材料。 - 【請求項4】 熱可塑性ポリマー組成物の成形物とアル
ミニウムをラミネートすることにより得られた請求項1
記載の分解性複合材料。 - 【請求項5】 熱可塑性ポリマー組成物の成形物にアル
ミニウムを蒸着することにより得られた請求項1記載の
分解性複合材料。
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