JPH11322962A - 生分解性合成紙 - Google Patents

生分解性合成紙

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JPH11322962A
JPH11322962A JP17528898A JP17528898A JPH11322962A JP H11322962 A JPH11322962 A JP H11322962A JP 17528898 A JP17528898 A JP 17528898A JP 17528898 A JP17528898 A JP 17528898A JP H11322962 A JPH11322962 A JP H11322962A
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JP
Japan
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synthetic paper
biodegradable synthetic
weight
starch
polycaprolactone
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JP17528898A
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English (en)
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Masahisa Sakamoto
昌央 坂本
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Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の合成紙と同等の強度、耐水性、耐侯性
等を有し、かつ、容易に生分解され、環境を汚染するこ
とのない合成紙を提供する。 【解決手段】 合成紙の基材としてデンプン−ポリビニ
ルアルコール系ポリマーアロイ、ポリアルキレンアルカ
ノエート、ポリカプロラクトン又はポリ乳酸のいずれか
1種を単独で、又はこれらのうちいずれか2種以上を混
合して40重量%以上用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、従来の合成紙と同
等の物性を有し、かつ、微生物等により容易に生分解さ
れる生分解性合成紙に関する。
【0002】
【従来の技術】合成紙は、ファイバー状にしたポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン
テレフタレート等の樹脂を、セルロース繊維の代替とし
て用いて製造される他、これらの樹脂をフィルム状と
し、その表面を加工したり、あるいは、その内部に無機
充填剤を含有させたり、無数の小さな空隙を生じさせた
りして紙に近似した性質を与えることにより製造され
る。
【0003】こうして製造された合成紙は、セルロース
を主成分とする通常の紙に比べて軽く、また、強度、耐
水性、耐侯性等の面で優れているため、その特徴を生か
し、包装紙、包装袋、ポスター、地図等に利用されるこ
とが多い。しかし、その反面、これらは自然環境下で容
易に分解されないことから、その廃棄にあたっては、焼
却等の処理をしない限り、半永久的に環境下に残留する
という問題を抱えていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、従来の合成紙と同等の物性を有し、かつ、微生
物等により容易に生分解され、焼却等の特別な処理をし
なくとも環境中に長時間残留せず、環境を汚染すること
のない合成紙を提供することを課題としてなされた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、合成紙の基材としてデンプン−ポリビニルアルコ
ール系ポリマーアロイ、ポリアルキレンアルカノエー
ト、ポリカプロラクトン又はポリ乳酸のいずれか1種を
単独で、又はこれらのうちいずれか2種以上を混合して
用いることにより、上記課題が解決されることを見出し
本発明を完成した。
【0006】即ち、本発明は、デンプン−ポリビニルア
ルコール系ポリマーアロイ、ポリアルキレンアルカノエ
ート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸のいずれか1種も
しくは2種以上を40重量%以上含有する生分解性合成
紙、又は、デンプン−ポリビニルアルコール系ポリマー
アロイ、ポリアルキレンアルカノエート、ポリカプロラ
クトン、ポリ乳酸のいずれか1種もしくは2種以上を4
0〜98.5重量%、及び内部充填剤として無機質微粒
子、天然多糖微粒子、タンパク質微粒子のいずれか1種
もしくは2種以上を1.5〜60重量%含有する生分解
性合成紙を内容とするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の内容を詳細に説
明する。
【0008】本発明においては、合成紙の基材としてデ
ンプン−ポリビニルアルコール系ポリマーアロイ、ポリ
アルキレンアルカノエート、ポリカプロラクトン又はポ
リ乳酸を用いる。これらはいずれか1種を単独で用いて
も、また、2種以上を混合して用いてもよい。例えば、
かかる樹脂の中、一般に入手容易なものとして、デンプ
ン−ポリビニルアルコール系ポリマーアロイではデンプ
ン比率が30〜80重量%のデンプン−ポリビニルアル
コール系ポリマーアロイ、ポリアルキレンアルカノエー
トではポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシ
ネートアジペート、ポリカプロラクトンではポリ−ε−
カプロラクトン、ポリ乳酸ではD−乳酸、L−乳酸のい
ずれか、もしくはこれら両成分からなるラクチドを開環
重合して得られる重合体、これらの乳酸のいずれか、も
しくは両成分を直接脱水重縮合して得られる重合体、又
はこれらの乳酸のいずれか、もしくは両成分と他のヒド
ロキシカルボン酸とを直接脱水重縮合して得られる共重
合体等を挙げることができる。
【0009】ただし、これらの樹脂は、本発明の合成紙
中40重量%以上含有されていなければならない。この
含有率が40重量%未満では、製造された合成紙におい
て、目的とされる生分解性を発揮することができなくな
るからである。
【0010】これらの樹脂を基材として、本発明の合成
紙を製造する方法に特に制限はなく、熱溶融押出法、延
伸成形法等、公知の方法を採用することができる。例え
ば、熱溶融押出法の1種であるTダイ押出法を用いる場
合には、加熱した押出機に、基材となる樹脂40重量%
以上を含有する組成物を供給して溶融・混練し、これを
Tダイよりシート状に押出した後、冷却ロールに接触等
させることにより冷却固化させて、本発明の合成紙を得
ることができる。このとき、押出機の加熱温度、冷却ロ
ールの表面温度等は、用いる樹脂に応じ適当な温度に設
定すればよい。基材となる樹脂としてポリ乳酸を用いた
場合を例にとると、押出機のシリンダー平均温度、ダイ
ス温度はそれぞれ180〜205℃、190〜215
℃、冷却ロールの表面温度は50〜80℃として製造す
ることができる。
【0011】なお、本発明の合成紙において、筆記性、
印刷性を付与するためには、従来の合成紙において公知
の技術を適用することができる。例えば、シート状にし
た上記樹脂の表面をエンボスロールや溶剤やコロナ放電
にて処理したり、発泡、異種樹脂の混合による粒界の発
生、水溶性塩の溶出等を利用してシート内部に多くの微
細孔を生成させることにより、本発明の合成紙に一定の
筆記性、印刷性を付与することができる。
【0012】しかし、より簡便かつ効果的に筆記性、印
刷性を付与するためには、無機質微粒子、天然多糖類微
粒子、タンパク質微粒子の使用が好ましい。即ち、これ
らの微粒子を、例えば、シート状にした上記樹脂の表面
に定法により塗布したり、かかるシートの内部充填剤と
して使用することにより、通常の紙とほぼ同様の印刷
性、筆記性が容易に達成できる。特に、これらの微粒子
を内部充填剤として用いる場合には、前述した熱溶融押
出法を採用することで、筆記性、印刷性に優れた生分解
性合成紙を一工程で製造することができるので有利であ
る。本発明においては、例えば、無機質微粒子としては
酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、タ
ルク、シリカ等を、天然多糖類微粒子としてはセルロー
ス、キチン、キトサンの粉状物等、デンプン粒子やその
アセチル化物、メチル化物、カルボキシメチル化物等
を、そしてタンパク質微粒子としては大豆タンパク、小
麦タンパク、コーンタンパク、カゼイン等の粉状物等を
用いることができる。
【0013】なお、本発明の合成紙において、かかる内
部充填剤を用いる場合には、その含量は1.5〜60重
量%であることを要する。内部充填剤の含量が1.5重
量%末満では、十分な筆記性、印刷性を達成することが
できず、また、60重量%を超える場合には、これを含
む樹脂組成物の成形性が悪化するため、合成紙自体の製
造が困難となるからである。
【0014】
【作用】本発明においては、その基材としてデンプン−
ポリビニルアルコール系ポリマーアロイ、ポリアルキレ
ンアルカノエート、ポリカプロラクトン又はポリ乳酸を
用いることにより、合成紙に生分解性を付与することが
可能となった。
【0015】一方、これらの樹脂より製造されたシート
は、包装材等として一般的な使用条件下で使用した場合
であれば、3年程度の期間は、強度、耐水性、耐侯性等
の面で、合成紙一般に用いられる他の熱可塑性合成樹脂
製シートと同等の性能を十分保持できる。そのため、本
発明の合成紙は、従来の合成紙と同様の使用にも何ら問
題なく耐えることができるのである。
【0016】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。
【0017】[実施例1]デンプン比率32重量%のデ
ンプン−ポリビニルアルコール系ポリマーアロイ(商品
名『マタービー』、日本合成化学工業製)70重量%、
無機充填剤としてタルク30重量%からなるペレット
を、シリンダー平均温度195℃、ダイス温度205℃
に設定した押出機に供給して溶融・混錬した後、Tダイ
より巾70mmで押出し、次いで表面温度65℃の冷却
ロールに接触させて冷却固化することにより、厚さ約4
0μmの生分解性合成紙を得た。
【0018】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】なお、表1において、耐水性、印刷性、生
分解性は以下のようにして評価した。 耐水性:50℃の温水に試料を24時間浸漬後、その変
形の有無を肉眼にて評価した。○は、変形が生じなかっ
たことを表す。 印刷性:プロセスインキ(ニューチャンピオン藍(大日
本インキ化学製))をRIテスターにて試料に印刷後、
セットテスターを用いてインキ定着性を評価し、定着に
要した時間が半日〜5分の場合は可、5分以内の場合は
良で表した。 生分解性:8.6×5.4cmの試料片を、平成9年1
月から8月までの8ケ月間土中に埋めて放置後、これを
掘り出し、その状態を観察した。
【0021】[実施例2]ポリブチレンサクシネート及
びポリブチレンサクシネートアジペートの1:1混合品
であるポリアルキレンアルカノエート(商品名『ビオノ
ーレ』、昭和高分子製)55重量%と無機充填剤として
タルク45重量%とからなるペレットを、シリンダー平
均温度185℃、ダイス温度195℃に設定した押出機
に供給して溶融・混錬した後、Tダイより巾70mmで
押出し、次いで表面温度25℃の冷却ロールに接触させ
て冷却固化することにより、厚さ約40μmの生分解性
合成紙を得た。
【0022】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0023】[実施例3]ポリ−ε−カプロラクトン
(商品名『プラクセル』、ダイセル化学工業製)48重
量%、無機充填剤としてタルク52重量%からなるペレ
ットを、シリンダー平均温度235℃、ダイス温度22
0℃に設定した押出機に供給して溶融・混錬した後、T
ダイより巾70mmで押出し、次いで表面温度70℃の
冷却ロールに接触させて冷却固化することにより、厚さ
約40μmの生分解性合成紙を得た。
【0024】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0025】[実施例4]L−乳酸からなるラクチドを
開環重合して得られたポリ乳酸(商晶名『エコプラ』、
カーギル社製)63重量%と無機充填剤としてタルク3
7重量%とからなるペレットを、シリンダー平均温度1
90℃、ダイス温度200℃に設定した押出機に供給し
て溶融・混錬した後、Tダイより巾70mmで押出し、
次いで表面温度60℃の冷却ロールに接触させて冷却固
化することにより、厚さ約40μmの生分解性合成紙を
得た。
【0026】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0027】[実施例5]L−乳酸を直接脱水重縮合し
て得られたポリ乳酸(商晶名『レイシア』、三井化学
製)67重量%と無機充填剤としてタルク33重量%と
からなるペレットを、実施例5と同様にして押出し、冷
却固化させることにより、厚さ約40μmの生分解性合
成紙を得た。
【0028】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0029】[比較例1]ポリプロピレン(商品名『シ
ョウアロマー』、昭和電工製)53重量%、無機充填剤
としてタルク47重量%からなるペレットを、シリンダ
ー平均温度230℃、ダイス温度240℃に設定した押
出機に供給して溶融・混錬した後、Tダイより巾70m
mで押出し、次いで表面温度10℃の冷却ロールに接触
させて冷却固化することにより、厚さ約40μmの生分
解性合成紙を得た。
【0030】得られた生分解性合成紙の耐水性、印刷
性、生分解性についてテストした結果を表1に示す。
【0031】[参考例1]参考例として、市販のポリプ
ロピレン製合成紙(商品名『ユポ』、王子油化合成紙
製)の耐水性、印刷性、生分解性についてテストした結
果を表1に示す。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、実用上十分な期間、強
度、耐水性、耐侯性等の面で従来の合成紙と同等の性能
を保持し、かつ、生分解性を有する合成紙が提供され
る。
【0033】かかる合成紙は、従来の合成紙としての使
用にも耐え、しかも、その廃棄にあたっては、焼却等の
特別な処理をしなくとも、自然界に放置するだけで微生
物等により生分解され、環境中に長時間残留することが
ない。
【0034】従って、本発明によれば、低コストで廃棄
処理ができ、その処理にあたって環境を汚染することも
ない、合成紙が提供される。
【0035】加えて、本発明の合成紙は、コンポスト化
が可能であるため、資源の有効利用の面からも有用であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デンプン−ポリビニルアルコール系ポリ
    マーアロイ、ポリアルキレンアルカノエートポリカプロ
    ラクトン又はポリ乳酸のいずれか1種又は2種以上を4
    0重量%以上含有する生分解性合成紙。
  2. 【請求項2】 デンプン−ポリビニルアルコール系ポリ
    マーアロイ、ポリアルキレンアルカノエート、ポリカプ
    ロラクトン又はポリ乳酸のいずれか1種又は2種以上を
    40〜98.5重量%、及び内部充填剤として無機質微
    粒子、天然多糖類微粒子又はタンパク質微粒子のいずれ
    か1種又は2種以上を1.5〜60重量%含有する生分
    解性合成紙。
  3. 【請求項3】 デンプン−ポリビニルアルコール系ポリ
    マーアロイとして、デンプン比率が30〜80重量%で
    あるものを用いることを特徴とする、請求項1又は2に
    記載の生分解性合成紙。
  4. 【請求項4】 ポリアルキレンアルカノエートとして、
    ポリブチレンサクシネート及び/又はポリブチレンサク
    シネートアジペートを用いることを特徴とする、請求項
    1又は2に記載の生分解性合成紙。
  5. 【請求項5】 ポリカプロラクトンとしてポリ−ε−カ
    プロラクトンを用いることを特徴とする、請求項1又は
    2に記載の生分解性合成紙。
  6. 【請求項6】 ポリ乳酸として、D−乳酸、L−乳酸の
    いずれか、もしくは両成分からなるラクチドを開環重合
    して得られる重合体、又は、D−乳酸、L−乳酸のいず
    れか、もしくは両成分を直接脱水重縮合して得られる重
    合体を用いることを特徴とする、請求項1又は2に記載
    の生分解性合成紙。
  7. 【請求項7】 ポリ乳酸としてD−乳酸、L−乳酸のい
    ずれか又は両成分と、他のヒドロキシカルボン酸とを直
    接脱水重縮合して得られる共重合体を用いることを特徴
    とする、請求項1又は2に記載の生分解性合成紙。
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