IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ リンテック株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-積層体 図1
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024049764
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】積層体
(51)【国際特許分類】
   B32B 23/08 20060101AFI20240403BHJP
   B05D 7/24 20060101ALN20240403BHJP
   B05D 7/04 20060101ALN20240403BHJP
【FI】
B32B23/08
B05D7/24 302C
B05D7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022156197
(22)【出願日】2022-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000102980
【氏名又は名称】リンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】弁理士法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】原 卓哉
【テーマコード(参考)】
4D075
4F100
【Fターム(参考)】
4D075CA17
4D075DA04
4D075DB48
4D075EA07
4D075EB07
4F100AJ06B
4F100AJ06C
4F100AK01A
4F100AK01B
4F100AK01C
4F100AK41A
4F100BA02
4F100BA03
4F100BA06
4F100BA10B
4F100BA10C
4F100EH46
4F100EJ86
4F100JA03
4F100JC00A
4F100JC00B
4F100JC00C
4F100YY00A
4F100YY00B
4F100YY00C
(57)【要約】
【課題】生分解性があり、かつ熱変形が十分に抑制された積層体を提供すること。
【解決手段】第一の生分解性樹脂を含む樹脂フィルム10と、樹脂フィルム10の両方の面11,13に設けられた第二の生分解性樹脂を含む樹脂層20,30と、を備え、第一の生分解性樹脂は、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂であり、第二の生分解性樹脂は、前記酢酸セルロースである、積層体100。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一の生分解性樹脂を含む樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの両方の面に設けられた第二の生分解性樹脂を含む樹脂層と、
を備え、
前記第一の生分解性樹脂は、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂であり、
前記第二の生分解性樹脂は、前記酢酸セルロースである、
積層体。
【請求項2】
請求項1に記載の積層体において、
前記樹脂層の厚さが2μm以上、20μm以下である、
積層体。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の積層体において、
前記酢酸セルロースの酢化度が、50%以上、62%以下である、
積層体。
【請求項4】
請求項1又は請求項2に記載の積層体において、
前記酢酸セルロースのアセチル基総置換度が、2.3以上、2.6以下である、
積層体。
【請求項5】
請求項1又は請求項2に記載の積層体において、
前記樹脂層は、前記酢酸セルロースが有機溶剤に溶解した塗布液をコーティングしてなる樹脂層である、
積層体。
【請求項6】
請求項1又は請求項2に記載の積層体において、
前記第一の生分解性樹脂が、ポリ乳酸、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、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリグリコール酸、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシヘキサノエート)からなる群から選ばれる少なくとも一つの生分解性樹脂である、
積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プラスチック廃棄物の処理に伴う環境影響を低減するため、生分解性樹脂が研究されている。生分解性樹脂は、微生物の働きによって、最終的には二酸化炭素と水に分解され自然界へと循環していく性質を有する。
【0003】
例えば、特許文献1には、生分解性樹脂層(1)に該生分解性樹脂層(1)と異なる種類の生分解性樹脂層(2)が積層されてなり、層の合計が2以上である生分解性積層フィルムが記載されている。
また、特許文献2には、紙基材の片面または両面に樹脂層を積層した生分解性積層体が記載されている。この樹脂層が、(A)式:[-CHR-CH-CO-O-](式中、RはC2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)で示される繰り返し単位を含むポリヒドロキシアルカノエート100重量部、及び、(B)グリセリンエステル化合物1~20重量部を含有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000-238194号公報
【特許文献2】国際公開第2019/239913号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の生分解性積層フィルムは、熱変形が十分に抑制できない点で問題があった。また、特許文献2に記載の生分解性積層体は、熱変形が十分に抑制できない点で問題があった。
【0006】
本発明の目的は、生分解性があり、かつ熱変形が十分に抑制された積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
[1] 第一の生分解性樹脂を含む樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムの両方の面に設けられた第二の生分解性樹脂を含む樹脂層と、
を備え、
前記第一の生分解性樹脂は、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂であり、
前記第二の生分解性樹脂は、前記酢酸セルロースである、
積層体。
【0008】
[2] [1]に記載の積層体において、
前記樹脂層の厚さが2μm以上、20μm以下である、
積層体。
【0009】
[3] [1]又は[2]に記載の積層体において、
前記酢酸セルロースの酢化度が、50%以上、62%以下である、
積層体。
【0010】
[4] [1]から[3]のいずれかに記載の積層体において、
前記酢酸セルロースのアセチル基総置換度が、2.3以上、2.6以下である、
積層体。
【0011】
[5] [1]から[4]のいずれかに記載の積層体において、
前記樹脂層は、前記酢酸セルロースが有機溶剤に溶解した塗布液をコーティングしてなる樹脂層である、
積層体。
【0012】
[6] [1]から[5]のいずれかに記載の積層体において、
前記第一の生分解性樹脂が、ポリ乳酸、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、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリグリコール酸、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシヘキサノエート)からなる群から選ばれる少なくとも一つの生分解性樹脂である、
積層体。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一態様によれば、生分解性があり、かつ熱変形が十分に抑制された積層体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本実施形態に係る積層体の一例を模式的に表す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一例である積層体の好ましい実施形態について説明する。
【0016】
本実施形態に係る積層体は、第一の生分解性樹脂を含む樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの両方の面に設けられた第二の生分解性樹脂を含む樹脂層と、を備える。そして、前記第一の生分解性樹脂は、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂であり、前記第二の生分解性樹脂は、前記酢酸セルロースである。
【0017】
本実施形態に係る積層体は、上記構成を備えることにより、生分解性があり、かつ熱変形が十分に抑制された、という特性が得られる。この理由は定かではないが、酢酸セルロースは、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂よりも耐熱性が高いため、上記の熱変形が十分に抑制された積層体が得られると、本発明者らは推察している。
なお、本実施形態に係る積層体は、130℃以上の温度で熱変形が抑制されていることが好ましく、150℃以上の温度で熱変形が抑制されていることがより好ましく、170℃以上の温度で熱変形が抑制されていることが特に好ましい。
熱変形は、例えば、15mm巾の短冊状サンプルを準備し、このサンプルを、所定の温度(130℃、150℃、及び170℃)に熱した恒温槽で、3分間静置後、このサンプルの変形の有無を確認することで評価できる。
【0018】
本実施形態に係る積層体について、図面を参照して説明する。図1に示される積層体100は、樹脂フィルム10と、樹脂フィルム10の両方の面(樹脂フィルム10の第一主面11、樹脂フィルム10の第二主面13)に設けられた樹脂層20,30とを備えており、樹脂層30、樹脂フィルム10、及び樹脂層20が、樹脂層30から樹脂層20に向かって、この順で、順次積層されている。樹脂層20,30は、酢酸セルロースを含む。積層体100においては、樹脂層20,30が設けられた樹脂フィルム10の第一主面11及び第二主面13に、耐熱性が付与される。ここで、主面とは、樹脂フィルム、又は樹脂層の最大面であり、厚さ方向(すなわち、各層の積層方向)に向く面を表す。
【0019】
以上、図1を参照して、本実施形態に係る積層体の一例を説明したが、本実施形態に係る積層体は、これに限定されるものではない。本実施形態に係る積層体は、上記構成を有していれば、種々の形態を採用し得る。
【0020】
(樹脂フィルム)
樹脂フィルムは、第一の生分解性樹脂を含むフィルムである。また、樹脂フィルムとしては、後述の樹脂層を支持できるものであることが好ましい。
第一の生分解性樹脂として、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂を含んでいれば、当該生分解性樹脂の種類は特に限定されない。酢酸セルロース以外の生分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸、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、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリグリコール酸、及びポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシヘキサノエート)からなる群から選ばれる少なくとも一つの生分解性樹脂であることが好ましい。これらの中でも、酢酸セルロース以外の生分解性樹脂は、ポリ乳酸、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、及びポリブチレンアジペートテレフタレートのうちの一種又は二種以上であることが好ましく、ポリブチレンサクシネートアジペート、及びポリブチレンアジペートテレフタレートのうちの一種又は二種以上であることがさらに好ましい。
【0021】
樹脂フィルムの厚さは、特に限定されず、例えば、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましい。樹脂フィルムの厚さは、例えば、300μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。
【0022】
(樹脂層)
樹脂層は、酢酸セルロースを含んでいる。樹脂層は、酢酸セルロースのみが含まれていることが好ましい。
【0023】
樹脂層の厚さは、積層体の耐熱性の観点から、2μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、4μm以上であることがさらにより好ましく、5μm以上であることが特に好ましい。他方、樹脂層の厚さは、積層体が硬くなり過ぎて、耐折強度が不十分となるという問題が発生しにくいという観点から、20μm以下であることが好ましく、16μm以下であることがより好ましく、12μm以下であることがさらにより好ましく、10μm以下であることが特に好ましい。
【0024】
酢酸セルロースは、生分解性が得られ易くなる観点で、酢化度が50%以上であることが好ましく、52%以上であることがより好ましい。酢酸セルロースは、酢化度が53%以上でもよく、54%以上でもよい。酢酸セルロースは、生分解性が得られ易くなる点で、酢化度が62%以下であることが好ましい。
【0025】
酢酸セルロースの酢化度は、ASTM D-817-91(セルロースアセテートなどの試験方法)の酢化度の測定方法に準拠して測定することができる。
【0026】
酢酸セルロースのアセチル基総置換度は、生分解性が得られ易くなる観点で、2.3以上であることが好ましく、2.4以上であることがより好ましい。酢酸セルロースのアセチル基総置換度は、生分解性が得られ易くなる観点で、2.6以下であることが好ましく、2.5以下であることがより好ましい。
【0027】
酢酸セルロースのアセチル基総置換度は、酢酸セルロースの酢化度から、下記数式(F1)で換算することにより求められる。
DS=162.14×AV/(6005.2-AV×42.037)・・・(F1)
数式(F1)中、DSは、アセチル基総置換度、AVは、酢化度(%)を表す。
【0028】
また、酢酸セルロースは、25±1℃における6%粘度(6%に希釈した際の粘度)が50mPa・s以上200mPa・s以下であることが好ましい。なお、6%粘度は、例えば、乾燥試料3gを、95%アセトン水溶液39.9gで溶解させた6wt/vol%の溶液を試料とすればよい。
酢酸セルロースは、融点が230℃以上、300℃以下であることが好ましい。
酢酸セルロースを含有する溶液の粘度は、例えばJIS K7117-1:1999で規定される方法に準拠して測定できる。また、酢酸セルロースの融点は、例えばJIS K7121-1987で規定される方法に準拠して測定できる。
【0029】
樹脂層は、(i)酢酸セルロースを溶融押出法によって設けられた樹脂層であってもよく、(ii)酢酸セルロースを有機溶剤に溶解した塗布液をコーティングしてなる樹脂層であってもよい。樹脂層の形成のしやすさと密着性の観点で、樹脂層は、酢酸セルロースを有機溶剤に溶解した塗布液をコーティングしてなる樹脂層であることが好ましい。
【0030】
樹脂層は、酢酸セルロースの他にも、本実施形態の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、添加剤など(例えば、可塑剤など)のその他の成分を含有してもよい。
【0031】
(積層体の製造方法)
次に、本実施形態に係る積層体を製造する方法について、説明する。
本実施形態に係る積層体は、例えば、以下の方法により好適に製造できる。
すなわち、本実施形態に係る積層体は、樹脂フィルム上に、酢酸セルロースが有機溶剤に溶解した塗布液をコーティングして、樹脂層を形成する工程を備える方法で、製造できる。ここで、樹脂層は、樹脂フィルムの両方の面に設けるが、(i)樹脂フィルムの一方の面に樹脂層を形成した後に、他方の面に樹脂層を形成してもよく、(ii)樹脂フィルムの両方の面に同時に樹脂層を形成してもよい。
【0032】
樹脂フィルムとしては、前述の樹脂フィルムを使用すればよい。この樹脂層を設ける工程では、樹脂フィルムとの密着性を高めるために、加熱あるいはコロナ放電処理などの各種表面処理を施してもよい。
この樹脂層を設ける工程では、樹脂層形成用組成物の塗布液を、樹脂フィルム上にコーティングした後、乾燥することで、樹脂層が形成される。
【0033】
樹脂層形成用組成物の塗布液の25℃での粘度は、20mPa・s以上、2000mPa・s以下であることが好ましい。粘度が前記範囲内であれば、塗布液を用いて適切な樹脂層を形成し易くなる。この粘度は、例えばJIS K7117-1:1999で規定される方法に準拠して測定できる。
【0034】
酢酸セルロースを溶解する有機溶剤としては、特に限定されず、例えば、ケトン類(アセトン、シクロヘキサノン、及びメチルエチルケトン(MEK)など)、エーテル類(ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルなど)、アミド類(ジメチルホルムアミドなど)、及びエステル類(酢酸エチル、及び酢酸ブチルなど)などが挙げられる。これらの有機溶剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの有機溶剤の中でも、酢酸セルロースの溶解のし易さの観点から、エチルメチルケトン、ジメチルホルムアミド、及びシクロヘキサノンからなる群から選択される少なくとも1つが好ましい。
【0035】
樹脂層形成用組成物の塗布液を樹脂フィルムの上にコーティングする方法としては、例えば、バーコート法、ナイフコート法、ロールナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、カーテンコート法、及びグラビアコート法などが挙げられる。樹脂層形成用組成物の塗布液のコーティング量は、例えば、樹脂層の乾燥後の厚さとして、2μm以上、20μm以下の範囲となる量であることが好ましい。樹脂層が酢酸セルロースのみからなる層である場合、樹脂層形成用組成物の塗布液のコーティング量は、特に限定されず、例えば、3g/m以上、30g/m以下であることが挙げられる。
【0036】
以上の工程を経ることにより、本実施形態に係る積層体が得られる。
【0037】
(積層体の用途)
本実施形態に係る積層体は、生分解性があり、かつ熱変形が十分に抑制されている。そのため、本実施形態に係る積層体は、環境負荷の少ない耐熱容器、包材、キャスト製膜用のキャリアー、及び保護フィルムなどの用途に好適に使用できる。
【0038】
本発明は、前記実施形態に限定されない。本発明は、本発明の目的を達成できる範囲での変形及び改良などを含むことができる。
【実施例0039】
以下に実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0040】
各実施例及び各比較例の積層体を作製するための原材料として、下記の原材料を準備した。
【0041】
(樹脂フィルム)
PBS-1:ポリブチレンサクシネートフィルム(三菱ケミカル社製DM9B01、厚さ100μm)
PBS-2:ポリブチレンサクシネートフィルム(三菱ケミカル社製ZM9B02、厚さ100μm)
PLA-1:ポリ乳酸フィルム(ユニチカ社製テラマックTE-2000、厚さ100μm)
PBAT-1:ポリブチレンアジペートテレフタレートフィルム(BASF社製EcoflexC1200、厚さ100μm)
PP-1:ポリプロピレンフィルム(サンアロマー社製PHA03A、厚さ100μm)
【0042】
(酢酸セルロース)
CA-1:酢化度55%(アセチル基総置換度2.4)の酢酸セルロース(株式会社ダイセル製、L-20)
【0043】
<実施例1>
PBS-1の片面(表面)に、酢酸セルロースをメチルエチルケトンで溶解して調製した樹脂層形成用組成物の塗布液(25℃での粘度1200mPa・s)を、アプリケーターでコーティングした後、120℃、1分間で乾燥して、厚さ5μmで、樹脂層を形成した。その後、樹脂層を形成したPBS-1のもう一方の面(裏面)に、塗布液(25℃での粘度1200mPa・s)を、アプリケーターでコーティングした後、120℃、1分間で乾燥して、厚さ5μmで、樹脂層を形成して、実施例1の積層体を得た。
【0044】
<実施例2~6>
樹脂フィルムの種類、樹脂層の厚さ、及び樹脂層の有無などを、表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、積層体を得た。
<比較例1~4>
樹脂フィルムの種類、樹脂層の厚さ、及び樹脂層の有無などを、表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、樹脂フィルム又は積層体を得た。
【0045】
[熱変形の評価]
上記の各例で得られた積層体又は樹脂フィルムから、15mm巾の短冊状サンプルを切り出した。そして、このサンプルを、所定の温度(130℃、150℃、及び170℃)に熱した恒温槽で、3分間静置後、このサンプルの熱変形(熱収縮)の有無を、下記の評価基準に基づいて評価した。
【0046】
(評価基準)
A:熱変形なし
F:熱変形あり
【0047】
【表1】
【0048】
以上の結果によれば、酢酸セルロースを含む樹脂層が両面に設けられている実施例の積層体は、当該樹脂層が設けられていない比較例の樹脂フィルム又は積層体に比べ、熱変形を抑制できることが分かる。
【符号の説明】
【0049】
10…樹脂フィルム、11…第一主面(樹脂フィルムの第一主面)、13…第二主面(樹脂フィルムの第二主面)、20…樹脂層、30…樹脂層、100…積層体。
図1