JPH09131779A - 生分解性シートの製造方法 - Google Patents

生分解性シートの製造方法

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JPH09131779A
JPH09131779A JP7314696A JP31469695A JPH09131779A JP H09131779 A JPH09131779 A JP H09131779A JP 7314696 A JP7314696 A JP 7314696A JP 31469695 A JP31469695 A JP 31469695A JP H09131779 A JPH09131779 A JP H09131779A
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JP
Japan
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sheet
copolymer
cooling roll
acid
hydroxybutyric acid
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JP7314696A
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Akira Morikawa
陽 森川
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Gunze Ltd
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Gunze Ltd
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、比較的長時間にわたって安定した
状態で生産可能な3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ
吉草酸の共重合体らなる生分解性シート製造方法に関す
る。 【解決手段】 3−ヒドロキシ酪酸と3ヒドロキシ吉草
酸の共重合体を、例ばTダイを装着した押出機のTダイ
より押出して溶融状シートとなし、次いで該溶融状シ−
トを表面温度が特定された回転冷却ロールに接触させ冷
却固化せしめた後、該シ−トを前記の回転冷却ロールに
巻き付け、少なくと特定された時間以上、該回転冷却ロ
ールに密着させて引き取りながら特定された結晶化度に
結晶化させてなる生分解性シートの製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、テレホン
カード、磁気乗車券、ハイウエイ通行券、娯楽用等のプ
リペイドカード、キャッシュカード、クレジットカード
等の様々なカード用基材として好適に使用できる、3−
ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体を主
成分とする組成物(以下「3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒ
ドロキシ吉草酸の共重合体」と称す)からなる生分解性
シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】斯かるプリペイドカード、キャッシュカ
ード、クレジットカード等の従来のカード用基材として
は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化
ビニル系樹脂等や樹脂類をコーティングした紙等が使用
されている。このような上記のカード等が使用目的を完
了し不要になったもの、或はシート等をカード状にカッ
ティングする際に発生する成形ロス等は、廃棄物として
埋め立て及び焼却処理されている。
【0003】然しながら、埋め立て処理する場合には、
ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル系樹脂等
は土壌中で殆ど分解されないために残ってしまい、ま
た、焼却処理する場合には、ポリ塩化ビニル系樹脂等は
燃焼中に有害な塩化水素ガス等を発生する等の問題があ
る。更に、焼却処理では燃焼カロリーが高くなり焼却炉
を傷める傾向があり、埋め立て処理の場合には、近年、
埋立地が満杯になってくる傾向がある。
【0004】斯かる状況の中で、埋め立てや河川及び海
等に投棄処理すると土中等の細菌等によって分解される
生分解性樹脂からなる種々の生分解性シートからなるカ
ード等が提案されている。中でも3−ヒドロキシ酪酸と
3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シ−
トが、自然環境下で容易に分解し、カ−ド用基材として
必要な特性である強度、耐折り曲げ性、復元性、及び実
用性等を有するものである。
【0005】然しながら、該3−ヒドロキシ酪酸と3−
ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなるシートを成形する
には、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共
重合体を加熱されたTダイスを装着した押出機から押出
して3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重
合体からなる溶融状シートとなし、冷却ロールに巻き付
け、生産効率を高めるために、出来るかぎり短時間で冷
却固化せしめる。次いで、該冷却ロールを離れ、次のア
ニールロール等を通過させ引き取る方法が一般的であ
り、この方法では、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキ
シ吉草酸の共重合体からなるシートの結晶化度が、30
%以上に進行しないうちに巻き取られるのが一般的であ
った。
【0006】このように溶融押出し冷却後短時間で巻き
取る方法では、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉
草酸の共重合体からなる溶融状シートが、冷却ロールで
冷却され、冷却ロールを離れる時点までに完全に固化
し、結晶化されないで巻取られるので、粘着性が強く、
冷却ロールからのロール離れが悪くなり、前記冷却ロー
ルに巻き取られる等の現象が発生し易く成形できないと
云う欠点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、加熱された
Tダイから押出された3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロ
キシ吉草酸の共重合体からなる溶融状シートが冷却ロー
ルに密着しで冷却され巻取られる際、完全に固化し、結
晶化を所定以上に進行させることによって、冷却ロール
とのロール離れが良好になり、工業的に実施するのに有
利な生分解性シートの製造方法を提供するためになされ
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、3−ヒドロキ
シ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体を主成分とす
る組成物からなる生分解性シ−トを製造する方法におい
て、3−ヒドロキシ酪酸と3ヒドロキシ吉草酸の共重合
体を主成分とする組成物をTダイスが装着された押出機
より押出して溶融状シートとなし、次いで該溶融状シ−
トを表面が50〜80℃に冷却された回転冷却ロールに
接触させ冷却固化せしめると共に、該シ−トを前記の回
転冷却ロールに15秒間以上巻き付け、密着させて結晶
化度30〜60%に進行させながら引き取る生分解性シ
ートの製造方法に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明に係る3−ヒドロキシ酪酸
と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体とは、例えば、水素
細菌Alcarigenes eutrophus等に
よって産生される生分解性ポリエステルを例示できる。
その重量平均分子量は約5〜100万、好ましくは70
〜90万程度のものが好ましい。また、押出し加工性の
点から3−ヒドロキシ吉草酸の分率が5〜20モル%
で、融点が120〜160℃のものが望ましい。
【0010】更に、本発明に用いられる3−ヒドロキシ
酪酸と3−ヒドキシ吉草酸の共重合体からなるシートと
しては、、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドキシ吉草酸の
共重合体が、例えばTダイを装着した押出機から溶融押
出され溶融状シートに成形され、次いで該溶融状シート
を冷却、固化せしめ結晶化されてなるものである。その
結晶化度としては、30%以上、好ましくは30〜60
%(広角X線法で測定)である。結晶化度が30%未満
では、結晶化が不十分であり、粘着性が強く、ベタツ
キ、ブロッキング等が発生する傾向がある。
【0011】また、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドキシ
吉草酸との共重合体からなるシートが結晶化されながら
引き取られる最適な温度としては、50〜80℃であ
る。3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドキシ吉草酸の共重合
体からなる生分解性シートがこの範囲を外れた温度で冷
却されると、結晶化する速度が遅く、該共重合体から成
るシート等は粘着性が強くなり、ベタツキ、ブロッキン
グ等が発生し易く、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドキシ
吉草酸の共重合体からなる溶融状シ−トのロ−ル離れが
低下する傾向がある。
【0012】3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドキシ吉草酸
との共重合体からなるシートが結晶化されるためには、
冷却温度が50〜80℃で冷却するだけでは固化し所定
の結晶化度にならない傾向がある。従って、3−ヒドロ
キシ酪酸と3−ヒドキシ吉草酸との共重合体からなるシ
ートが冷却固化し結晶化されるためには、回転冷却ロー
ルに接触し、50〜80℃に冷却され、且つ、少なくと
も15秒間以上冷却回転ロールに密着保持されながら引
取られることが必要である。15秒未満では粘着性が強
くなり易く、該シートは回転冷却ロールからのロール離
れが劣り、冷却回転ロールに強固に密着し回転冷却ロー
ルに巻き取られ、以降のロールに導かれることが難しい
傾向がある。
【0013】本発明において、3−ヒドロキシ酪酸と3
−ヒドキシ吉草酸の共重合体を主成分とする組成物に
は、所望に応じて、各種の添加剤、充填剤、例えば耐熱
安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、滑剤、難燃剤、顔料
または染料、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カル
シウム、水酸化マグネシウム、、酸化チタン、マイカ。
タルク、クレー、澱粉等を添加することができる。特
に、カード等に美麗な印刷等を施すために隠蔽性を付与
する目的で、特に限定されないが、例えば酸化チタンを
約1〜5重量%程度添加することが例示できる。更にま
た、その他の生分解性樹脂、例えばポリ−ε−カプロラ
クトン、グリコール酸、乳酸、グリコリド、L−ラクチ
ド、D−ラクチド、D−Lラクチド、L体とD体の混合
ラクチド、パラジオキサノン等の単独或はこれ等の共重
合体、混合物等を必要に応じて配合してもよい。
【0014】本発明において、3−ヒドロキシ酪酸と3
−ヒドキシ吉草酸との共重合体からなる生分解性シート
の厚さは、特に制限されるものでなく、カード等として
の特性を阻害しない範囲内で任意に選択することができ
る。一般的には、180〜600μmの範囲を例示でき
る。然しながら、用途によっては上記の範囲外でもよ
く、特に制限はない。
【0015】本発明に係る3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒ
ドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シ−トの製
造方法は、通常、Tダイスを装着した押出法で行なう。
本発明に係る生分解性シートは、押出法で成形したシー
トをそのまま、カード基材等として使用することが例示
できる。更に、必要ならば、シ−ト成形後、例えば逐次
2軸延伸機、同時2軸延伸機等を用いて延伸してもよ
く、延伸後、公知の適宜な方法で熱固定してもよいが、
特に制限はなく、延伸及び熱固定は行なわなくてもよ
い。
【0016】また、本発明に係る3−ヒドロキシ酪酸と
3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シ−
トに印刷性、ラミネ−ト性、コ−ティング性等を向上さ
せるために、該シートの少なくとも一方面に表面処理を
行なうこともできる。表面処理の方法としては、シート
製造過程の巻き取り工程前に容易に実施可能であるコロ
ナ放電処理が最も好ましいが、その他の方法、例えばプ
ラズマ処理、薬品処理等で処理してもよい。処理方法
は、特に制限はなく、また、処理しなくてもよい。
【0017】本発明に係る3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒ
ドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シ−トの具
体的な製造方法としては、Tダイスを装着した押出機に
3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体
を供給し、例えば150〜170℃に加熱されたTダイ
スから溶融状シートを押出す。次いで、該溶融状シート
を押し出し後、表面温度50〜80℃に冷却された回転
冷却ロールに接触させ、該シートの表面温度が50〜8
0℃になるように冷却固化せしめる。引き続き、例え
ば、エアーナイフ、或は表面温度が50〜80℃の金属
タッチロール等で、前記の急冷固化された3−ヒドロキ
シ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなるシー
トを前記回転冷却ロール面に密着、接触するように押し
当てる。
【0018】その後、該冷却固化されたシートは、少な
くとも15秒以上、前記回転冷却ロールに巻き付け密着
させた状態で、結晶化度が30%以上、60%以下にな
るように結晶化させながら引き取ることによって、本発
明に係る生分解性シートを製造する方法が例示できる。
【0019】このように溶融状シートを特定温度範囲の
回転冷却ロールに特定時間密着させ結晶化度を30〜6
0%に設定させるので、本発明に係る3−ヒドロキシ酪
酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性
シートの製造方法においては、粘着性が少なく、ベタツ
キ、ブロッキング等が殆ど発生せず、また冷却ロールか
からのロール離れが改良され生産性が向上し工業生産が
可能となる。
【0020】本発明に係る3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒ
ドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シートの用
途としては、例えば、テレホンカード、磁気乗車券、ハ
イウエイ通行券、プリペイドカ−ド、キャッシュカ−
ド、クレジットカ−ド、病院用診察券、IDカード、娯
楽用カード等のカード用基材として好適に使用できる。
これ以外にも、カッティングされプレス成型、加熱シー
ル等で加工した包装袋、トレー、液体カ−トン、容器等
の基材としても使用できる。
【0021】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されないのは
勿論である。尚、本発明の下記実施例において、各検査
項目の測定、評価は下記の方法により行なった。
【0022】[引張強度(kg/cm2 )]:JIS
K−6732号に準じて測定した。 [引張伸度(%)]:JIS K−6732号に準じて
測定した。 [直角引裂強度(kg/cm)]:JIS K−673
2号に準じて測定した。 [ストレスクラック(回)]:JIS D−8115号
に準じて測定した。 [結晶化度(%)]:理学電機(株)製のX線回折装置
で測定した。 [成形性]:Tダイを装着した押出機でのシート成形状
態を目視評価した。 〇……長時間[例えば、8時間(1シフト)以上]安定
成形が可能。×……粘着性が強い傾向があり長時間安定
成形性が悪く、生産効率が低下。
【0023】実施例1 3−ヒドロキシ吉草酸の分率が8モル%の3−ヒドロキ
シ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体を主成分とす
る組成物を720mm巾のTダイスを装着した押出機を
用いて下記に示した条件で、3−ヒドロキシ酪酸と3−
ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる溶融状生分解性シ
ートを押出した。
【0024】押出条件 [押出温度]:シリンダー温度:170℃、ダイス温
度:160℃ [押出量]:80kg/h [成形速度]:8m/min [ダイス]:720mm巾 [スクリュウ]:ダルメ−ジ付きダブルフライト、L/
D:29
【0025】次いで、この溶融状シートを、押出後約3
秒以内で表面温度60℃の回転冷却ロールに接触せしめ
た後、表面温度が約60℃の金属タッチロールで、前記
の回転冷却ロール面に押し当て表面温度をが約60℃に
冷却固化させた。その後引き続いて、該冷却固化したシ
ートを、前記冷却回転ロールに巻き付け密着させる状態
で、約16秒掛けて、引き取りながら結晶化させ、厚さ
250μmの3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉草
酸の共重合体からなる生分解性シートを得た。該生性分
解性シートの物性値及び結晶化度、成形性を表1に示し
た。また、該シートをカッティングして54×85.6
×0.25mmのカードを作成した。該カードは耐折り
曲げ性、復元性が優れたものであった。また生分解性に
ついては、前記カードを土中に埋設したところ約7ヶ月
で殆ど生分解した。
【0026】
【表1】
【0027】実施例2 冷却固化されたシートを、表面温度が約60℃の回転冷
却ロールに巻き付け密着させた状態で32秒かけて引き
取りながら結晶化せしめること及び生分解性シートの厚
さが500μmであること以外は、実施例1と同様にし
て生分解生シートを得た。該生性分解性シートの物性値
及び結晶化度、成形性を表1に示した。また、該シート
をカッティングして54×85.6×0.25mmのカ
ードを作成した。該カードは耐折り曲げ性、復元性が優
れたものであった。また生分解性については、前記カー
ドを土中に埋設したところ約7ヶ月で殆ど生分解した。
【0028】比較例1 3−ヒドロキシ吉草酸の分率が8モル%の3−ヒドロキ
シ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体を主成分とす
る組成物を720mm巾のTダイスを装着した押出機を
用いて下記に示した条件で、3−ヒドロキシ酪酸と3−
ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる溶融状生分解性シ
ートを押出した。次いで、この溶融状シートを、押出後
約3秒以内で表面温度60℃の回転冷却ロールに接触せ
しめた後、表面温度が約60℃の金属タッチロールで、
前記の回転冷却ロール面に押し当てて表面温度をが約6
0℃に冷却固化させた後、直ちに引取り3−ヒドロキシ
酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解
性シートを成形した。該シートは結晶化が不充分なもの
であり、粘着性が強く、回転冷却ロールに巻き取られ、
長時間[例えば8時間(1シフト)以上]にわたって安
定生産ができなかった。該生性分解性シートの結晶化
度、成形性を表1に示した。
【0029】押出条件 [押出温度]:シリンダー温度:170℃、ダイス温
度:150℃ [押出量]:2880kg/h [成形速度]:4m/min [ダイス]:3600mm巾 [スクリュウ]:ダルメ−ジ付きダブルフライト、L/
D:29
【0030】
【発明の効果】本発明は、3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒ
ドロキシ吉草酸の共重合体からなる生分解性シートを成
形する際に、冷却ロ−ルに巻き付いてしまうことがな
く、長時間にわたり安定した成形ができる生分解性シー
トの製造方法の提供に関するものである。本発明により
製造されるシートから成形された生分解性シートからな
るカード類は、充分な強度、耐久性を有し、更に、廃棄
物として地中に埋設されたり、河川や海洋などに投棄さ
れた場合でも、自然環境下で比較的短期間に微生物等に
より生分解され、環境汚染の憂いをなくすことを可能と
する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3−ヒドロキシ酪酸と3−ヒドロキシ吉
    草酸の共重合体を主成分とする組成物からなる生分解性
    シ−トを製造する方法において、3−ヒドロキシ酪酸と
    3ヒドロキシ吉草酸の共重合体を主成分とする組成物を
    Tダイスが装着された押出機より押出して溶融状シート
    となし、次いで該溶融状シ−トを表面が50〜80℃に
    冷却された回転冷却ロールに接触させ冷却固化せしめる
    と共に、該回転冷却ロールに15秒間以上巻き付け、密
    着させて結晶化度を30〜60%に進行させながら引き
    取ることを特徴とする生分解性シートの製造方法。
JP7314696A 1995-11-07 1995-11-07 生分解性シートの製造方法 Pending JPH09131779A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021123704A (ja) * 2020-02-10 2021-08-30 株式会社カネカ 樹脂フィルム、その製造方法、及び成形体
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WO2021246434A1 (ja) * 2020-06-02 2021-12-09 三菱瓦斯化学株式会社 加熱による前処理を伴う高分子成形物の製造方法
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