JPH10237401A

JPH10237401A - 生分解性粘着テープ

Info

Publication number: JPH10237401A
Application number: JP4052297A
Authority: JP
Inventors: Kimiyuki Mitsuhashi; 公之三觜; Tadashi Kobori; 忠司小堀; Takashi Gonda; 貴司権田
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-09-08
Anticipated expiration: 2017-02-25
Also published as: JP3938609B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】使用後、そのまま放置しておいても、自然に分
解してしまう、安価な生分解性粘着テープを提供する。【解決手段】この生分解性粘着テープは、生分解性脂肪
族ポリエステル樹脂 100重量部と表面処理された充填剤
10〜 150重量部とからなる生分解性粘着テープの表面
に、生分解性粘着剤が塗布されてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生分解性粘着テー
プ、特には柔軟性と可撓性に優れると共に低コストで物
性のバランスのとれた生分解性粘着テープに係るもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】農園芸の用途において苗木を支柱に固定
したり、蔓を支柱に絡ませたりする場合、古くは棕櫚縄
や麻紐などが使用されてきたが、これらの材料の入手が
困難になってきたことから、最近はこれらに代わるもの
として延伸ポリプロピレンなどのプラスチック製の紐、
針金、針金入りのプラスチック製の紐などが用いられる
ようになってきた。しかし、プラスチック製品や針金は
腐らないため、そのままにしておくと、塵埃となって地
表を汚したり足の裏に突き刺さったりするおそれがあ
り、使用後の回収の手間が大変であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、使用後、そのまま放置しておいても、自然に分
解してしまう、安価な生分解性粘着テープを提供しよう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の生分解性粘着テ
ープは、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂 100重量部と
表面処理された充填剤10〜 150重量部とからなる生分解
性粘着テープの表面に、生分解性粘着剤が塗布されてい
ることを特徴とするもので、表面処理された充填剤に
は、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、クレー、タル
ク、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムから
選択される少なくとも１種を、チタネートカップリング
剤、アルミニウムカップリング剤、アセチレングリコー
ルおよびその誘導体から選択される少なくとも１種で表
面処理したもの；シリカ、セラミックスバルーン、ガラ
スバルーン、ガラスビーズおよび製紙ヘドロを焼却して
得られるシリカを主成分とする焼却灰から選択される少
なくとも１種を、エポキシ系シランカップリング剤で表
面処理したもの；澱粉をアセチレングリコールおよびそ
の誘導体から選択される少なくとも１種で表面処理した
もの；などが好適に使用され、また生分解性粘着剤に
は、イソブチレンなどの天然ゴムを基材とする天然ロジ
ン、テルペンまたはポリカプロラクトンの高水酸基化物
が使用される。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する
と、本発明の生分解性粘着テープで用いられる生分解性
脂肪族ポリエステル樹脂は生分解性を有するものであれ
ばよく、具体的には、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、
ドデカン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸などで例示さ
れる多価カルボン酸及びこれらの無水物などと、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの多価
アルコールとの縮重合物、乳酸の環状二量体であるラク
チドやε−カプロラクトンなどの環状エステルの開環重
合物（ポリカプロラクトン）、乳酸やヒドロキシ酪酸、
ヒドロキシ吉草酸のようなヒドロキシ酸の縮重合物など
が例示され、１種単独または２種以上の組み合わせで使
用される。

【０００６】充填剤には無機充填剤と有機充填剤とがあ
り、無機充填剤としては炭酸カルシウム、水酸化カルシ
ウム、クレー、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、シリカ、セラミックスバルーン、ガラスバ
ルーン、ガラスビーズおよび上記製紙ヘドロの焼却灰な
どが挙げられ、有機充填剤としてはコムギ、トウモロコ
シなどの穀物、バレイショ、サツマイモ、タピオカなど
の芋類などの澱粉が挙げられる。これらの平均粒径は
0.1〜 100μm のものがよく、また上記充填剤は１種単
独または２種以上の組み合わせで使用され、組み合わせ
ることで互いの特性を補完することができる。

【０００７】これらの内、炭酸カルシウムについては、
平均粒径が 0.1〜６μm のものであれば重質、軽質、コ
ロイド質のいずれでもよいが、脂肪酸などによる表面処
理はなされていないほうが好ましい。また粒径の大小に
よる比表面積の差異は成形時の粘度、物性に影響が出る
ので、粒径の小さな炭酸カルシウムは粒径の大きな炭酸
カルシウムよりも添加量を少なくするのが望ましい。水
酸化カルシウム、クレー、タルク、水酸化アルミニウ
ム、水酸化マグネシウムまたはシリカについても、炭酸
カルシウムと同様の粒径、表面処理のものが用いられ
る。

【０００８】セラミックスバルーン、ガラスバルーン、
ガラスビーズまたは上記製紙ヘドロの焼却灰について
は、平均粒径は１〜 100μm 程度、特には40〜50μm で
あればよい。これら球状の充填剤は充填時の粘度上昇が
小さく、特にセラミックスバルーン、ガラスバルーンは
中空のため比重が小さく、この添加によって生分解性樹
脂の比重も小さくなるのでコスト面で有利となる。また
真球のセラミックスバルーン、ガラスバルーンを使用す
ると、添加した生分解性樹脂中で方向性が現れないた
め、成形の際に方向性のない製品の得られる利点があ
る。

【０００９】澱粉は、コムギ、トウモロコシなどの穀物
の澱粉、バレイショ、サツマイモ、タピオカなどの芋類
の澱粉など、材料の種類によって種々の形状をとり、ア
ミロース及びアミロペクチンの含量、その重合度も異な
り、粒径も種々であるが、平均粒径は１〜 100μm 程
度、特には10〜25μm のものであればいずれの澱粉でも
よい。澱粉には滑性があり、樹脂との混合物に滑剤を添
加せずに成形時の滑性を付与できるので、配合の手間、
コストの点で有利となる。

【００１０】これらの充填剤の表面処理剤は、セラミッ
クスバルーン、ガラスバルーン、ガラスビーズ、シリカ
および上記製紙ヘドロの焼却灰ではエポキシ系シランカ
ップリング剤（表１）がよく、これら以外の無機充填剤
ではチタネート系カップリング剤（表２）、アルミニウ
ムカップリング剤（表３）あるいはアセチレングリコー
ル及びこの誘導体（表４）が適当である。これらの内、
エポキシ系シランカップリング剤とチタネート系カップ
リング剤は、無機の充填剤に対して、各カップリング剤
の無機の部分が配向し、有機の部分が樹脂中に向かう形
を取る。すなわち、無機物を有機物で包んだ構造とな
り、均一分散が可能となり、樹脂との相互作用により、
物性低下を最小に止めることができるので好ましい。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】

【表３】

【００１４】

【表４】

【００１５】一方、澱粉の表面処理剤にはアセチレング
リコールまたはその誘導体が好ましい。アセチレングリ
コールは、強力な界面活性剤で、澱粉中のＯＨ基に配向
し有機の部分が樹脂に向かう形となるため、樹脂中への
均一分散および相互作用が生じることにより物性低下が
小さくなると考えられる。澱粉などの有機の粉末を樹脂
中に均一に分散させるのは、通常の表面処理剤には期待
できないものであり、アセチレングリコールの大きな効
果である。

【００１６】これらの充填剤の表面処理の方法について
は、湿式法（加水分解による方法）、乾式法、ミキシン
グロール上でのインテグラルブレンドなど、いずれの方
法で処理しても差しつかえなく、この表面処理剤の添加
量は 0.5〜５PHR の範囲で十分である。これが0.5PHR未
満では表面処理剤としての効果があまり期待できず、ま
た５PHR を超えると高価になって経済性に劣るものとな
る。

【００１７】表面処理された充填剤は、前記生分解性脂
肪族ポリエステル樹脂 100重量部に対し、10〜 150重量
部の範囲内で必要な特性に応じて添加されるもので、10
重量部未満では充填剤の添加による粘度調整、流動性、
接着性、強度などに及ぼす効果が少なくなってしまい、
150重量部を超えると粘度が上がり過ぎて成形性、物性
の低下が著しく実用性がなくなってしまう。

【００１８】表面処理された充填剤が添加された生分解
性脂肪族ポリエステル樹脂は、通常使用時に光劣化を起
こしてはならないもののため、例えば、紫外線吸収剤、
酸化防止剤などを添加してもよく、また着色のための顔
料や柔軟性を付与するための可塑剤などを添加してもよ
い。

【００１９】更に、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂は
通常発熱量がポリエチレンなどの約1/2であるが、表面
処理された充填剤が添加された上記生分解性脂肪族ポリ
エステル樹脂では、発熱量が更に少なくポリエチレンな
どの 1/3〜 1/4となり、焼却炉での焼却処理も全く問題
なく、更に澱粉などを添加して埋設した場合には、微生
物による分解が更に促進されるという副次効果も期待で
きる。

【００２０】本発明の生分解性粘着テープは、上記の表
面処理された充填剤を所定量配合した生分解性脂肪族ポ
リエステル樹脂を、Ｔダイまたはインフレーションダイ
を用いた押出し成形によりフィルムまたはシート状に
し、さらに延伸させることで強度を増すことができる。
また、この材料は吸湿性があり、かつ充填剤によって水
分が保持されるので、静電気による帯電がなく表面固有
抵抗率が 0.5×10¹¹〜９×10¹¹の範囲となり汚れの付着
がないなど、粘着テープ材料として望ましい特性を有す
る。さらに充填剤の添加は、粘着テープの硬さや柔軟性
の調整、ガス透過性の向上などの効果もある。

【００２１】次に、得られた生分解性粘着テープの片面
または両面に生分解性粘着剤が塗布されて本発明の生分
解性粘着テープとなる。生分解性粘着剤としては生分解
性粘着テープと同様、生分解性であることが必要であ
り、このために基材としてイソブチレン天然ゴムを使用
し、粘着力付与用樹脂として天然ロジン、テルペンまた
はポリカプロラクトンの高水酸基化物を用いるのが好ま
しい。生分解性粘着剤にはまた、軟化剤として可塑剤、
液状粘着付与剤など、粘度調整用充填剤として生分解性
粘着テープにおいて用いたのと同様の充填剤を用いれば
よく、更に必要に応じて安定剤、着色剤などを添加する
こともできる。

【００２２】生分解性粘着テープへの生分解性粘着剤の
塗布は、例えばグラビア、リバースなどのロールコーテ
ィングによる通常のコーティング法で行えばよく、その
際のコーティング層の厚さは用途によって差異はある
が、通常の粘着テープでの厚さである５〜 100μm とす
ればよい。生分解性粘着剤に再剥離性を与えておけば粘
着剤同士は接着するが、粘着剤以外の他の面とは粘着し
ないので、植物の蔓の固定などの作業が非常に便利にな
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
具体的に説明するが、本発明は実施例の記載に限定され
るものではない。実施例１脂肪族ポリエステル樹脂：ビオノーレ1001（昭和高分子
社製、商品名、1,4-ブタンジオールとコハク酸の縮重合
物） 100重量部、チタネートカップリング剤としてのテ
トライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタ
ネート１重量部を添加した平均粒径２μm の重質炭酸カ
ルシウム 120重量部、ステアリン酸２重量部およびアル
キルベンゼンスルホン酸カルシウム：7764（昭島化学工
業社製、商品名）３重量部を、 120℃のミキシングロー
ルで樹脂の溶融５分後まで混練し、シート状で取り出し
た。これを厚さ２mmの型枠に入れ、 140℃で５分間プレ
スして厚さ２mmのシートとした。このシートからＪＩＳ
に規定されている２号ダンベルで打ち抜き試験用サンプ
ルを作製し、200mm/分の速度で引張り試験を行い、強
度、伸び、 100％モジュラスを測定し、その結果を表５
に示した。

【００２４】他方、前記シート状物を室温に冷却後、粉
砕してペレットを作製し、これをスクリュー径65mmの二
軸押出機を用いて、シリンダー温度：80〜 170℃、ダイ
ス温度： 180℃にて、厚さ70μm 、幅 700mmのシートを
押出した。この表面に、天然ゴム 100重量部とトール油
ロジン75重量部よりなる粘着剤を、リバースロールコー
ターを用いて30μm の厚さに塗布し、幅20mmにスリット
して本発明の生分解性粘着テープを得た。この生分解性
粘着テープをJIS Z 0237の「粘着テープ試験法」に準じ
て粘着剤塗布面同士をゴムローラーを使って貼り合わせ
た後、300mm/分の速度でのＴ型剥離を行い、粘着力を測
定したところ、 350g/20mmの値が得られ、十分な粘着力
のあることが分かった。

【００２５】実施例２脂肪族ポリエステル樹脂：ビオノーレ1001（前出） 100
重量部と、アセチレングリコールの酸化エチレン付加
体：サーフィノール440 （日信化学工業社製、商品名）
１重量部を添加した平均粒径20μm のコーンスターチ 1
00重量部（日本製粉社製）とを、 120℃のミキシングロ
ールで樹脂の溶融５分後まで混練した。これをシート状
で取り出し、実施例１と同様にして打ち抜き試験用サン
プルを作製し、同様の測定を行ったところ、表５に示す
結果が得られた。また上記シート状物を室温に冷却後粉
砕してペレットを作製し、これを用いて実施例１と同じ
要領でシートを押出し、その表面に実施例１と同様に粘
着剤を塗布して本発明の生分解性粘着テープを得た。こ
の生分解性粘着テープの粘着力を実施例１と同様の方法
で測定したところ、 330g/20mmの値が得られ、十分な粘
着力のあることが分かった。

【００２６】実施例３脂肪族ポリエステル樹脂：ビオノーレ1001（前出） 100
重量部、高分子量エポキシ系シランカップリング剤：MA
C2101 （日本ユニカー社製、商品名）１重量部を添加し
た平均粒径45μm のガラスバルーン：X-39（旭硝子社
製、商品名）60重量部、ステアリン酸を２重量部および
アルキルベンゼンスルホン酸カルシウム：7764（前出）
３重量部を、90℃のミキシングロールで樹脂の溶融５分
後まで混練した。これをシート状で取り出し、実施例１
と同様にして打ち抜き試験用サンプルを作製し、同様の
測定を行ったところ、表５に示す結果が得られた。また
上記シート状物を室温に冷却後粉砕してペレットを作製
し、これを用いて実施例１と同じ要領でシートを押し出
した。これに実施例１と同様にして生分解性粘着テープ
を作り、同様の測定を行ったところ 300g/20mmで、十分
な粘着力のあることが分かった。

【００２７】実施例４脂肪族ポリエステル樹脂：ビオノーレ1001（前出） 100
重量部、アルミネートカップリング剤としてのアセトア
ルコキシアルミニウムジイソプロピレート１重量部を添
加した平均粒径２μm の重質炭酸カルシウム 120重量
部、ステアリン酸２重量部及びアルキルベンゼンスルホ
ン酸カルシウム：7764（前出）３重量部を120℃のミキ
シングロールで樹脂の溶融５分後まで混練した。これを
シート状で取り出し、実施例１と同様にして打ち抜き試
験用サンプルを作製し、同様の測定を行ったところ、表
５に示す結果が得られた。また上記シート状物を室温に
冷却後粉砕してペレットを作製し、これを用いて実施例
１と同じ要領でシートを押し出した。これに実施例１と
同様にして生分解性粘着テープを作り、同様の測定を行
ったところ 350g/20mmで、十分な粘着力のあることが分
かった。

【００２８】比較例１実施例１において、重質炭酸カルシウムをチタネート処
理しなかったほかは同様にしてミキシングロールで均一
に混練した。これをシート状で取り出し、実施例１と同
様にして打ち抜き試験用サンプルを作製し、同様の測定
を行ったところ、表５に示す結果が得られた。また上記
シート状物を室温に冷却後粉砕してペレットを作製し、
これを用いて実施例１と同じ要領でシートを押出した。
これに実施例１と同様にして粘着剤を塗布しようとした
が、強度不足のためシートがコーティングライン中で切
断してしまい、粘着剤を塗布できなかった。

【００２９】比較例２実施例２において、コーンスターチをアセチレングリコ
ールで処理しなかったほかは同様にしてミキシングロー
ルで樹脂の溶融５分後まで混練した。これをシート状で
取り出し、実施例１と同様にして打ち抜き試験用サンプ
ルを作製し、同様の測定を行ったところ、表５に示す結
果が得られた。また上記シート状物を室温に冷却後粉砕
してペレットを作製し、これを用いて実施例１と同じ要
領でシートを押出した後、これに実施例１と同様に粘着
剤を塗布しようとしたが、比較例１と同様、強度不足の
ため、シートがコーティングライン中で切断してしま
い、粘着剤を塗布できなかった。

【００３０】比較例３実施例３において、ガラスバルーンをエポキシ系シラン
カップリング剤で処理しなかったほかは同様にしてミキ
シングロールで樹脂の溶融５分後まで混練した。これを
シート状で取り出し、実施例１と同様にして打ち抜き試
験用サンプルを作製し、同様の測定を行ったところ、表
５に示す結果が得られた。また上記シート状物を室温に
冷却後粉砕してペレットを作製し、これを用いて実施例
１と同じ要領でシートを押出した。これに実施例１と同
様に粘着剤を塗布しようとしたが、比較例１と同様、強
度不足のため、シートがコーティングライン中で切断し
てしまい、粘着剤を塗布できなかった。

【００３１】

【表５】

【００３２】なお、上記実施例１〜４で得られた生分解
性粘着テープを、それぞれ腐葉土中に埋めて、23℃、55
％RHの恒温室中に放置したところ、３か月後には分解は
かなり進行していた。

【００３３】

【発明の効果】本発明の生分解性粘着テープは、充填剤
を多量に添加することが可能で、物性のバランスのとれ
たものとなる。また充填剤を多量に添加したときでも、
物性の低下が少なく、土中に埋めておけば樹脂分の少な
い分だけ分解が早く、例えば、水酸化カルシウムや上記
製紙ヘドロの焼却灰などのアルカリ性充填剤では、土壌
中での加水分解が促進されるので微生物による分解がよ
り早くなる。同様に澱粉質の充填剤を添加したときも微
生物による分解がより早くなる。さらに焼却したときの
発熱量も従来の生分解性樹脂の１／２程度で、焼却炉を
傷めることがないなどの利点を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 67/04 Ｃ０８Ｌ 67/04 Ｃ０９Ｊ 11/00 Ｃ０９Ｊ 11/00 167/02 167/02 167/04 167/04 193/04 193/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生分解性脂肪族ポリエステル樹脂 100重量
部と表面処理された充填剤10〜 150重量部とからなる生
分解性粘着テープの表面に、生分解性粘着剤が塗布され
てなることを特徴とする生分解性粘着テープ。
【請求項２】表面処理された充填剤が、炭酸カルシウ
ム、水酸化カルシウム、クレー、タルク、水酸化アルミ
ニウムおよび水酸化マグネシウムから選択される少なく
とも１種を、チタネートカップリング剤、アルミニウム
カップリング剤、アセチレングリコールおよびその誘導
体から選択される少なくとも１種で表面処理したもので
ある請求項１記載の生分解性粘着テープ。
【請求項３】表面処理された充填剤が、シリカ、セラミ
ックスバルーン、ガラスバルーン、ガラスビーズおよび
製紙ヘドロを焼却して得られるシリカを主成分とする焼
却灰から選択される少なくとも１種を、エポキシ系シラ
ンカップリング剤で表面処理したものである請求項１記
載の生分解性粘着テープ。
【請求項４】表面処理された充填剤が、澱粉をアセチレ
ングリコールおよびその誘導体から選択される少なくと
も１種で表面処理したものである請求項１記載の生分解
性粘着テープ。
【請求項５】生分解性粘着剤が、イソブチレン天然ゴム
を基材とする天然ロジン、テルペンまたはポリカプロラ
クトンの高水酸基化物である請求項１記載の生分解性粘
着テープ。