JPH068370A - 分解性複合材料 - Google Patents

分解性複合材料

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JPH068370A
JPH068370A JP4170806A JP17080692A JPH068370A JP H068370 A JPH068370 A JP H068370A JP 4170806 A JP4170806 A JP 4170806A JP 17080692 A JP17080692 A JP 17080692A JP H068370 A JPH068370 A JP H068370A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 分解性を有し、且つガスバリヤー性に優れた
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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は分解性複合材料に関す
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。
【0002】
【従来の技術】従来、包装材料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、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。
【0003】しかしこの中で樹脂から製造された包装材
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。
【0004】紙は自然環境下での分解性を持つが、ガス
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。
【0005】一方、熱可塑性樹脂で分解性のあるポリマ
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。
【0006】ポリ乳酸は、通常ラクタイドと呼ばれる乳
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。
【0007】しかし、上記分解性ポリマーは比較的ガス
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。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分解性を持
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。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、分解可能
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。
【0010】即ち、本発明は、ポリ乳酸系ポリマーを主
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
解性複合材料である。
【0011】本発明に用いられるポリマーは、ポリ乳酸
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。
【0012】ポリ乳酸系ポリマーは、乳酸または乳酸と
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。
【0013】乳酸系ポリマーには、通常公知の熱可塑性
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。
【0014】本発明の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。
【0015】以下、実施例により本発明を具体的に説明
する。
【0016】
【実施例】
製造例1 L−ラクタイド216g(1.5モル)およびオクタン
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。
【0017】製造例2 L−ラクタイド216gをL−ラクタイド172gとD
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。
【0018】製造例3〜4 L−ラクタイド216gをL−ラクタイド108gとヒ
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。
【0019】製造例5 製造例1〜4によるポリマーを濃度約10〜20%にな
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。
【0020】以下、これらのポリマーとフィルムを用い
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。
【0021】装置 :島津LC−10AD 検出器:島津RID−6A カラム:日立化成GL−S350DT−5、GL−S3
70DT−5 溶媒 :クロロホルム 濃度 :1% 注入量:20μl 流速 :1.0ml/min
【0022】実施例1 150mm×150mmの厚さ7μmのアルミニウム箔
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。
【0023】実施例2 150mm×150mmの厚さ7μmのアルミニウム箔
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。
【0024】実施例3 製造例1のポリマーから得られたフィルムの代わりに、
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。
【0025】実施例4 製造例1のポリマーから得られたフィルムの代わりに、
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。
【0026】実施例5 製造例1のポリマーから得られたフィルムの代わりに、
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。
【0027】実施例6 150mm×150mmの厚さ7μmのアルミニウム箔
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。
【0028】実施例7 製造例1のポリマーから得られた150mm×150m
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。
【0029】比較例1 製造例1のポリマーから厚さ30μmのフィルムを試作
した。
【0030】比較例2 ポリ乳酸フィルムのかわりに厚さ30μmのポリプロピ
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。
【0031】比較例3 ポリ乳酸フィルムのかわりに厚さ30μのポリプロピレ
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。
【0032】以上の全実施例及び全比較例で得た各々の
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。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明による乳酸系ポリマーを主体とす
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。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 和彦 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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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