(57)【要約】【課題】  特殊な設備や煩雑な操作を用いることなく、容易かつ安価に、防湿性能に優れた生分解性防湿加工品の製造方法を提供する。【解決手段】  生分解性樹脂、天然ワックス、液状媒体よりなる生分解性防湿コート剤を生分解性基材に塗工し、次いで、１００℃以上で熱処理することを特徴とする生分解性防湿加工品の製造方法。特に、生分解性樹脂１００質量部あたり１〜１００質量部の天然ワックスを含有する生分解性防湿コート剤を塗工することを特徴とする前記の生分解性防湿加工品の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂、天然ワックス、液状媒体よりなる生分解性防湿コート剤を生分解性基材に塗工し、次いで、１００℃以上で熱処理することを特徴とする生分解性防湿加工品の製造方法。
【請求項２】
生分解性樹脂１００質量部あたり１〜１００質量部の天然ワックスを含有する生分解性防湿コート剤を塗工することを特徴とする請求項１記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
【請求項３】
生分解性防湿コート剤に含まれる生分解性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
【請求項４】
生分解性防湿コート剤の液状媒体が水性媒体であることを特徴とする請求項１〜３記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性防湿加工品の製造方法に関し、詳しくは、生分解性基材に生分解性防湿コート剤を塗工した生分解性防湿加工品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種食品や薬品等を入れるための包装容器は、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と略称する。）、ポリプロピレン（以下、「ＰＰ」と略称する。）、ナイロン６（以下、「Ｎｙ６」と略称する）等の熱可塑性樹脂フィルムを成形加工することにより作製されている。しかし、これらは石油由来であり、生分解性ではないために、廃棄する場合、自然界での分解性に乏しく、自然環境や野生生物に悪影響を及ぼすなど、環境面での問題が懸念されている。
【０００３】
そこで、これらの環境問題に配慮するために注目または見直されてきたのが、ポリ乳酸系樹脂や紙の成形加工品である。例えば、ポリ乳酸樹脂は、とうもろこしやさつまいもなどの農作物を原料とする植物由来であり、資源的にも有利で、生分解性であり、更に透明性、熱溶融成型性、耐熱性に優れている。また、燃焼熱はポリエチレンなどの約１／３なので焼却炉を傷めることがなく、有毒ガスを発生させないなどの利点も挙げられる。
しかしながら、ポリ乳酸系樹脂や紙は防湿性に乏しく、これらの包装容器に、湿気を嫌う製品を梱包する際には、防湿加工を施す必要がある。
【０００４】
例えば、防湿加工には基材に防湿層を積層する方法がある。積層方法としては、防湿性能を有する材料を溶融し積層する方法（特許文献１）や、防湿性能を有する材料を媒体に溶解もしくは分散したものをコートして積層する方法等があるが、薄膜化が可能であることや、取り扱いが容易であることなどから、後者が操作上有利である。
【０００５】
また、コート剤には、媒体の種類により大別して、有機媒体を用いたものと水性媒体を用いたものがある。有機媒体を媒体とする生分解性の防湿コート剤としての可能性を示した例としては特許文献２が知られているが、実質的には有機媒体を除去した防湿組成物を熱圧着した例しか挙げられておらず、コート剤として塗工する際の具体的な方法が示されていない。しかも、近年では、環境保護、省資源、消防法等による危険物規制、職場環境改善等の立場から、有機溶剤の使用が制限され、水性媒体の使用が好まれる傾向にある。こうした中、例えば、生分解性樹脂を用いた水性のコート剤の可能性を示した例としては特許文献３が挙げられるが、実質的には有機媒体を除去した防湿組成物を熱圧着した例しか挙げられておらず、コート剤として塗工する際の具体的な方法が示されていない。また、２つの生分解性樹脂層に挟み込むことを前提に防湿層がワックスを主成分とした組成となっているため、防湿層の強度や密着性、透明性は満足できるものではなかった。
【特許文献１】特開平１１−５８５８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１３１５７５号公報
【特許文献３】特開２００３−３１１８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状を鑑みてなされたものであり、その目的は、特殊な設備や煩雑な操作を用いることなく、容易かつ安価に、防湿性能に優れた生分解性防湿加工品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、生分解性樹脂、天然ワックス、液状媒体よりなる生分解性防湿コート剤を生分解性基材に塗工し、次いで、１００℃以上で熱処理することで、生分解性材料を利用することで環境にやさしいのみならず、優れた防湿性能を有する防湿加工品が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明の要旨は下記の通りである。
（１）生分解性樹脂、天然ワックス、液状媒体よりなる生分解性防湿コート剤を生分解性基材に塗工し、次いで、１００℃以上で熱処理することを特徴とする生分解性防湿加工品の製造方法。
（２）生分解性樹脂１００質量部あたり１〜１００質量部の天然ワックスを含有する生分解性防湿コート剤を塗工することを特徴とする（１）記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
（３）生分解性防湿コート剤に含まれる生分解性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする（１）または（２）記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
（４）生分解性防湿コート剤の液状媒体が水性媒体であることを特徴とする（１）〜（３）記載の生分解性防湿加工品の製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の生分解性防湿加工品の製造方法によれば、特殊な設備や煩雑な操作を用いることなく、容易かつ安価に、防湿性能に優れた生分解性防湿加工品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる生分解性防湿コート剤は、生分解性樹脂、天然ワックスおよび液状媒体よりなるものである。以下、該生分解性防湿コート剤の構成成分について説明する。
【００１２】
本発明で用いられる液状媒体としては特に限定されず、有機溶剤であってもよいし、水または水と親水性溶媒の混合物であってもよいが、室温・常圧において液体であり、加熱や減圧によって揮発し、除去できるものが好ましい。有機溶剤としては、ジエチルケトン（３−ペンタノン）、メチルプロピルケトン（２−ペンタノン）、メチルイソブチルケトン（４−メチル−２−ペンタノン）、２−ヘキサノン、５−メチル−２−ヘキサノン、２−へプタノン、３−へプタノン、４−へプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、ベンゼン、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０等の芳香族炭化水素類、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等の脂肪族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン等の含ハロゲン類、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−３−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、γ―ブチロラクトン、イソホロン等のエステル類、加えて後述の親水性の有機溶剤などが挙げられる。
【００１３】
さらに、液状媒体としては、保存安定性、取り扱いの容易さ、さらに、環境保護、省資源、消防法等による危険物規制、職場環境改善等の立場から、水性媒体の使用が好ましい。水性媒体とは水を主成分とする液体からなる媒体であり、水以外の溶媒を混合する場合には、親水性の有機溶剤を用いることが好ましい。親水性の有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ｓｅｃ−アミルアルコール、ｔｅｒｔ−アミルアルコール、１−エチル−１−プロパノール、２−メチル−１−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のアルコール類、テトラヒドロフラン（以下「ＴＨＦ」と略称する）、１，４−ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸−ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−ｔｅｒｔ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジメチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセトニトリル、そのほか、アンモニアを含む、ジエチルアミン、トリエチルアミン（以下「ＴＥＡ」と略称する）、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−ジエタノールアミン、モルホリン、３−メトキシプロピルアミン、３−ジエチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン等の有機アミン化合物等を挙げることができる。
【００１４】
また、上記の液状媒体中に生分解性樹脂および天然ワックスが含有された状態としては、両方の成分が液状媒体に溶解している状態、いずれかの成分が微粒子として液状媒体に分散し、他方が液状媒体に溶解している状態、両方の成分が液状媒体に微粒子として分散している状態が挙げられ、生分解性樹脂、天然ワックス、液状媒体の組み合わせにより、いずれの状態をとっていてもよいが、保存安定性、取り扱いの容易さ、環境保護などの理由から、特に、生分解性樹脂と天然ワックスとが、いずれも水または水性媒体に微粒子として分散した、いわゆる水性分散体の状態が好ましい。
【００１５】
本発明において使用される生分解性樹脂は、生分解性を有する樹脂が５０質量％以上含まれているものが好ましい。生分解性樹脂の種類は限定されないが、ポリエステル樹脂が特に好ましい。生分解性ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸（Ｌ型、Ｄ型）、ポリグリコール酸、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、ポリ−４−ヒドロキシ酪酸、ポリ−４−ヒドロキシ吉草酸、ポリ−５−ヒドロキシ吉草酸、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ−γ−プロピオラクトン等のヒドロキシアルカノエート単位からなる脂肪族ポリエステルや、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートなどの炭素数４〜１２の脂肪族ジカルボン酸成分と炭素数２〜１２の脂肪族ジオール成分とからなる脂肪族ポリエステル、又はこれらの共重合体のほか、前記脂肪族ポリエステルに、生分解性を損なわない範囲でテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸成分を共重合した、ポリ（エチレンアジペート／テレフタレート）、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）などが挙げられ、上記のポリエステルは、単独で用いてもよいし、２種類以上の共重合体または混合物でもよい。
【００１６】
上記した脂肪族ポリエステルに芳香族ジカルボン酸成分を共重合したポリエステルは、熱可塑性樹脂フィルムとの密着性に優れているため、防湿フィルムとして使用する場合に好ましいポリエステル成分である。このようなポリエステルとしては、ＢＡＳＦ社製の商品名エコフレックス（以下、「ＥＦ」と略称する）などが市販されている。
【００１７】
前述した生分解性ポリエステル樹脂は、液状媒体に溶解または分散するにあたって、その酸価、分子量などを公知の手法により任意に制御して使用してもよい。例えば、酸価を増すために、高分子量のポリエステルを多価カルボン酸で解重合するなどが挙げられる。
【００１８】
本発明で使用される天然ワックスとして、具体的には、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木ろうなどの植物ワックス、セラックワックス、ラノリンワックスなどの動物ワックス、モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックスが挙げられる。中でもキャンデリラワックス、カルナバワックス、パラフィンワックスが適度な生分解性を有し、かつ生分解性樹脂と混合することで優れた防湿性を発現することから好ましく、特に、キャンデリラワックスが好ましい。
【００１９】
本発明で使用される生分解性防湿コート剤における生分解性樹脂と天然ワックスとの配合比率は、防湿組成物層の防湿性および強度を維持するため、生分解性樹脂１００質量部に対して、天然ワックスを１〜１００質量部とすることが必要であり、好ましくは５〜８０質量部で、さらに好ましくは１０〜５０質量部である。１質量部未満では防湿性が充分に発現されない場合がある。また、天然ワックス成分は、その量が多くなるほど防湿性が向上する傾向にあるが、１００質量部を超えて用いても防湿性能はほとんど向上しなくなるため経済的ではなく、さらに、天然ワックスの量が１００質量部を超えると、防湿組成物層が白濁したり、もろくなるうえに、基材との密着性が低下する場合がある。
【００２０】
また、本発明で使用される生分解性防湿コート剤において、生分解性樹脂と天然ワックスは充分に混ざり合っていることが防湿性発現のために重要であることから、これらが微粒子状に分散している場合、生分解性樹脂の液状媒体中での数平均粒子径（以下、ｍｎ）は、０．５μｍであることが好ましく、混合安定性の観点から０．３μｍ以下がより好ましく、０．２μｍ未満が最も好ましい。なお、粒度分布については、特に限定されない。また、天然ワックスの液状媒体における数平均粒子径は、０．５μｍ以下であることが好ましく、混合安定性の観点から０．３μｍ以下がより好ましく、０．２μｍ未満が最も好ましい。ここで、上記数平均粒子径は、微粒物質の粒子径を測定するために一般的に使用されている動的光散乱法によって測定される。
【００２１】
本発明で使用される生分解性防湿コート剤には、沸点が３００℃以上の分散安定剤を実質的に含有しないものが好ましい。ここで、「分散安定剤」とは、分散体の製造において、分散化促進や分散体の安定化の目的で添加される薬剤や化合物のことである。このような安定剤は加熱や減圧によって除去することが困難であるため防湿組成物層に残存し、防湿組成物層の特性を劣化させる場合がある。沸点が３００℃以上の分散安定剤を実質的に含有しないものは、塗膜特性、特に耐水性、防湿性が優れており、これらの性能は長期的に殆ど変化しない。本発明でいう沸点とは、全て常圧における沸点のことである。なお、常圧において沸点を有さない分散安定剤は、本発明でいう沸点が３００℃以上の分散安定剤に該当するものとする。
【００２２】
また、「沸点が３００℃以上の分散安定剤を実質的に含有しない」とは、こうした安定剤を製造時（樹脂およびワックスの分散時）に用いず、得られた分散体がこうした安定剤を含有しないことを意味する。こうした分散安定剤は、含有量がゼロであることが特に好ましいが、効果を損ねない範囲で、全質量の５質量％程度を上限として含まれていてもよい。
【００２３】
本発明でいう沸点が３００℃以上の分散安定剤としては、特に、界面活性剤が挙げられる。
【００２４】
界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性（非イオン性）界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、反応性界面活性剤が挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、乳化剤類も含まれる。例えば、アニオン性界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸およびその塩、アルキルベンゼンスルホン酸およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体等のポリオキシエチレン構造を有する化合物やポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のソルビタン誘導体等が挙げられ、両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。反応性界面活性剤としては、アルキルプロペニルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩、アリルアルキルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩、アリルジアルキルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩等の反応性２重結合を有する化合物が挙げられる。
【００２５】
本発明で使用される生分解性防湿コート剤には、耐溶剤性等の性能を向上させるために架橋剤を配合してもよい。架橋剤の配合割合は、生分解性樹脂１００質量部に対して０．１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、０．１〜２０質量部の範囲であることがより好ましい。添加量が０．１質量部未満であると添加効果が小さく、３０質量部を超えるとフィルムとの密着性が低下する傾向にある。架橋剤としては、自己架橋性を有する化合物、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属塩等を用いることができ、例えば、イソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が好ましい。これらの架橋剤は単独で使用してもよく、あるいは２種類以上を併用してもよい。
【００２６】
さらに、本発明で使用される生分解性防湿コート剤には、その特性が損なわれない範囲で、有機・無機フィラー、板状顔料、無機層状化合物、顔料、顔料分散剤、湿潤剤、消泡剤、増粘剤、凍結融解安定剤、塗膜形成助剤、防腐剤、防カビ剤、防サビ剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ラジカル補足剤、耐候剤、難燃剤、レベリング剤、ワキ防止剤等を添加することができる。
【００２７】
本発明で使用される生分解性防湿コート剤を得るための製造方法としては、生分解性樹脂と天然ワックスが液状媒体中に均一に混合される方法であればよく特に限定されるものではないが、例えば水性分散体タイプの防湿コート剤を製造する場合、（Ａ）予め調製された天然ワックスの水性分散体と、生分解性樹脂の水性分散体とを混合する方法、（Ｂ）天然ワックスと生分解性樹脂とを同時に水性分散化する方法等が挙げられ、（Ａ）の手法がより簡単に多様な天然ワックスと生分解性樹脂との組み合わせから成る生分解性防湿コート剤を調製できることから好ましい。
【００２８】
上記（Ａ）の方法で用いる予め調製された天然ワックス水性分散体は、例えば、沸点が３００℃以上の分散安定剤を含むものと含まないもののいずれも用いることができるが、防湿性および生分解性の面から含まないものが好ましい。
【００２９】
このような、沸点が３００℃以上の分散安定剤を含まない天然ワックス水性分散体は、天然ワックス、塩基性化合物、水性媒体を、密閉可能な容器中で加熱、攪拌することで調製することができる。この方法によれば、ホモジナイザーやホモミキサーのような高速撹拌装置を必要とせず、しかも沸点１８５℃以上の分散安定剤を特に添加する必要なしに、安定な水性分散体を得ることができる。製造装置としては、固／液撹拌装置や乳化機として広く当業者に知られているものを使用することができ、０．１ＭＰａ以上の加圧が可能な装置を使用することが好ましい。撹拌の方法、撹拌の回転速度は特に限定されないが、樹脂が媒体中で浮遊状態となる程度の低速の撹拌でよい。したがって、高速撹拌（例えば１，０００ｒｐｍ以上）は必須ではなく、簡便な装置でも分散体の製造が可能である。
【００３０】
具体的には、上記の装置に天然ワックス、塩基性化合物、水性媒体などの原料を投入し、次いで、槽内の温度を４５〜２００℃、好ましくは６０〜１５０℃、さらに好ましくは８０〜１２０℃の温度に保ちつつ、好ましくは粗大粒子が無くなるまで（例えば、５〜１２０分間）攪拌を続けることによりワックスを十分に分散化させ、その後、好ましくは攪拌下で４０℃以下に冷却することにより、分散体を得ることができる。槽内の温度が４５℃未満の場合は、ワックスの分散化が困難になる。槽内の温度が２００℃を超える反応は不経済なので好ましくない。
【００３１】
特に、上記方法で天然ワックスを水性分散化する際には、その酸価を５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましく、より好ましくは１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは１５〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。また、天然ワックスのケン化価は５〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇとすることが好ましく、より好ましくは３０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくはケン化価が５０〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価が５未満またはケン化価が５未満では、ワックスを水性分散化するのが困難になる。一方、酸価が５０を超えるまたはケン化価が２５０を超える天然ワックスは一般的でなく、酸価を５０を超える値にするかまたはケン化価が２５０を超える値にする場合には、新たに官能基を導入するなどの特別な操作が必要となり、不経済である。
【００３２】
上記（Ａ）の方法で用いる、生分解性樹脂の水性分散体の製造方法例としては、生分解性ポリエステル樹脂、塩基性化合物、水性媒体を、容器中で加熱、攪拌する方法が挙げられる。このとき、沸点が３００℃以上の分散安定剤を含まないものが好ましい。また、製造装置としては、天然ワックスの水性分散化に使用したものと同様のものを使用することができ、この装置に、生分解性ポリエステル樹脂、塩基性化合物、水性媒体等の原料を投入し、次いで、加温し（例えば４０〜２００℃）、好ましくは粗大粒子が無くなるまで（例えば、５〜１２０分間）撹拌を続けることにより生分解性ポリエステル樹脂を充分に水性化させ、その後、好ましくは撹拌下で４０℃以下に冷却することにより、生分解性ポリエステル樹脂の水性分散体を得ることができる。
【００３３】
上記のようにして得られた天然ワックス水性分散体、および生分解性ポリエステル樹脂水性分散体は、それらの固形分濃度調整方法を、所望の固形分濃度となるように水性媒体を留去したり、水性媒体により希釈したりすることより、任意に調製することができる。生分解性ポリエステル樹脂、天然ワックスの水性分散体の固形分濃度は、いずれも、粘度等によって適宜変更されるものであるが、５〜６０質量％の範囲とすることが好ましい。
【００３４】
生分解性防湿コート剤の製造方法（Ａ）で用いる混合装置としては、液／液混合装置として広く知られている装置を使用することができる。生分解性樹脂水性分散体と天然ワックス水性分散体の分散混合性が良好であるため、極めて短時間かつ簡単な混合操作でよい。
【００３５】
製造法（Ｂ）における生分解性防湿コート剤の製造方法においても、例えば、生分解性ポリエステル樹脂と天然ワックス、塩基性化合物、水性媒体を、容器中で加熱、攪拌する方法を採用することができ、製造装置としては、前記製造法（Ａ）に使用されるものと同様のものを使用することができる。具体的には、装置に生分解性ポリエステル樹脂、天然ワックス、水性媒体等の原料を投入、次いで、加温し（例えば４５〜２００℃）、好ましくは粗大粒子が無くなるまで（例えば、５〜１２０分間）攪拌を続けることにより生分解性ポリエステル樹脂および天然ワックスを充分に分散化させ、その後、好ましくは攪拌下で４０℃以下に冷却することにより、生分解性防湿コート剤を得ることができる。
【００３６】
本発明で使用される生分解性防湿コート剤においては、固形分濃度が５〜６０質量％の範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０〜５０質量％であり、特に好ましくは２０〜４０質量％の範囲である。５質量％以下では防湿性を発現するのに充分な厚みの層をコートすることが困難となり、また、その後の乾燥工程において長時間を要するという問題を生じやすい。一方、６０質量％を超えると、混合操作や保存性などに問題を生じることがある。固形分濃度の調整方法としては、例えば、所望の固形分濃度となるように水性媒体を留去したり、水性媒体により希釈したりする方法が挙げられる。また、塗工性能、混合安定性を向上させるために例えばエタノール等の低沸点アルコールのような有機溶媒を加えてもよい。
【００３７】
本発明では、上述の生分解性防湿コート剤を用いて、以下の方法により、特殊な設備や煩雑な操作を用いることなしに、容易かつ安価に、目的とする生分解性防湿加工品を製造することができる。すなわち、この製造方法は、塗工工程、熱処理工程の実質的に２工程よりなり、塗工工程においては、前記生分解性コート剤を生分解性基材上に塗工し、熱処理工程においては、生分解性防湿コート剤を塗工した生分解性基材を１００℃以上で熱処理することにより、防湿性能を発現させるというものである。本発明の目的とする生分解性防湿加工品を得るためには、これらは何れも不可欠の工程である。
【００３８】
基材としては、生分解性を有するものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、基材として紙を用いた場合には、防湿紙とすることができる。基材紙としては和紙、クラフト紙、ライナー紙、アート紙、コート紙、カートン紙等を挙げることができる。
【００３９】
また、基材として後述する生分解性フィルムを用いた合成紙を用いた場合には、防湿合成紙とすることができる。合成紙の構造は特に限定されず、単層構造であっても多層構造であってもよい。多層構造としては、例えば基材層と表面層の２層構造、基材層と表裏面に表面層が存在する３層構造、基材層と表面層の間に他の樹脂フィルム層が存在する多層構造を例示することができる。また、各層は無機や有機のフィラーを含有していてもよいし、含有していなくてもよい。また、微細なボイドを多数有する微多孔性合成紙も使用することができる。
【００４０】
また、基材として生分解性樹脂フィルムを用いた場合には、生分解性防湿フィルムとすることができる。このとき、基材フィルムとしては、ポリグリコール酸、ポリ乳酸等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ（エチレンサクシネート）、ポリ（ブチレンサクシネート）等の脂肪族ポリエステル系樹脂に代表される生分解性樹脂や天然多糖類のキトサンを用いた生分解性フィルム等が挙げられる。これらの基材フィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでもよく、その製法も限定されるものではなく、加熱によって収縮する、いわゆるシュリンクフィルムでもよい。また、基材フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常は１〜５００μｍの範囲であればよい。また、基材フィルムには、コロナ放電処理がされていることが好ましい。また、シリカ、アルミナ等が蒸着されていてもよく、ガスバリアコート層等の他の層が積層されていてもよい。
【００４１】
本発明の製造方法で得られる生分解性防湿フィルムは、基材フィルムのヘイズにも依るが、非常に高い透明性を発現する。例えば、基材としてポリ乳酸樹脂フィルムを用いた場合、ヘイズが１０％以下となる。生分解性樹脂と天然ワックスとの比率により、透明性は変化するが、包装材料のような用途としては、フィルムのヘイズは８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましい。
【００４２】
上記した生分解性防湿フィルムには、さらに、紙、合成紙、生分解性樹脂製品、鋼板等を積層することができる。これらを積層する面は、生分解性防湿フィルムの防湿組成物側でも基材フィルム側でもよい。また、必要に応じて接着層を設けてもよい。
【００４３】
また、上述の生分解性樹脂の糸からなる織布、編布、不織布に塗工しても良い。
【００４４】
塗工工程で採用される塗工方法としては、基材に防湿コート剤を塗工できる方法であればよく、特に限定されるものではなく、塗工方法として広く当業者に知られている方法を採用することが出来る。かかる方法としては、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等が採用できる。
【００４５】
熱処理工程で用いられる熱処理装置としては、装置内を１００℃以上に加熱できる装置であればよく、特に限定されるものではなく、熱処理装置として広く当業者に知られている装置を採用することが出来る。かかる装置としては、熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等が採用できる。
【００４６】
本発明における熱処理温度は、防湿性を充分高めるためには１００℃以上とすることが必要であり、より好ましくは１２０℃以上である。使用する生分解性樹脂、天然ワックス、生分解性基材により熱処理温度の上限は異なるが、２４０℃を超えると防湿性能が低下する傾向がある。さらに具体的には、生分解性樹脂にポリ乳酸樹脂、天然ワックスにキャンデリラワックス、生分解性基材にポリ乳酸樹脂フィルムを使用する場合、１００〜１６０℃の熱処理が好ましく、１２０〜１６０℃がより好ましく、１４０〜１６０℃が特に好ましい。１６０℃を超えると、ポリ乳酸樹脂フィルムが著しく劣化する。一方、熱処理温度が１００℃未満では液状媒体の除去に時間がかかるうえ、充分な防湿性能が発現しない。
【００４７】
本発明における熱処理時間は、熱処理温度により異なるが、防湿性を充分高めるためには１０秒間〜３０分間が好ましく、１５秒〜１０分がより好ましく、３０秒〜５分が特に好ましい。
【００４８】
本発明における防湿組成物層の厚みは、防湿性を充分高めるためには少なくとも０．１μｍより厚くすることが望ましい。また、防湿性の点からは、防湿組成物層は厚いほうがよいが、本発明で用いる防湿組成物層は薄くても防湿性を発現するため、特別に厚くする必要はない。防湿性と経済性を考慮した好ましい防湿組成物層の厚みは０．１〜１０μｍであり、０．２〜５μｍがより好ましく、０．３〜４μｍが特に好ましい。
【００４９】
また、基材が紙、織布、編布、不織布等の防湿コーティング剤がしみ込むようなものの場合には、塗布量は、厚みでの評価が難しいため、乾燥後の塗布質量で評価し、その量が１〜２００ｇ/ｍ2の範囲であればよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにのみ限定されるものではない。なお、各種の物性については以下の方法によって測定又は評価した。
（１）生分解性樹脂分散体の固形分濃度（質量％）：生分解性樹脂分散体を適量秤量し、これを１５０℃で残存物（固形分）の質量が恒量に達するまで加熱し、生分解性樹脂固形分濃度を求めた。
（２）生分解性樹脂粒子およびワックス粒子の粒子径（μｍ）：マイクロトラック粒度分布計ＵＰＡ１５０（日機装株式会社製、ＭＯＤＥＬ  Ｎｏ．９３４０）を用い、数平均粒子径（ｍｎ）を求めた。
【００５１】
以下、（３）〜（６）の評価において、基材フィルムには、テラマックフィルムＴＦＥ−２５（ユニチカ株式会社製、厚み２５μｍ）を用いた。
（３）塗工性
生分解性防湿コート剤を基材フィルムの片面に塗工後、熱処理し、フィルム面に防湿組成物層を積層したときの外観を次の２段階で評価した。
○：均一に積層された
×：はじき、むらが確認された
（４）防湿組成物層の厚さ
防湿組成物層を積層した防湿加工フィルムの全体の厚さから、基材フィルムの厚さを減じて求めた。
（５）ヘイズ
ＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に基づいて、濁度計（日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ２０００）を用いて、防湿加工フィルムのヘイズ測定を行った。ただし、この評価値は、実施例で用いた基材フィルムの濁度１．８％を含んでいる。
（６）密着性
防湿組成物層を積層した防湿加工フィルムの積層面に粘着テープ（ニチバン株式会社製、ＴＦ−１２）を貼り付けた後、勢いよくテープを剥離した。印刷面の状態を目視で観察して、以下のように評価した。
○：全く剥がれがなかった
×：剥がれが生じた
（７）水蒸気透過度  モコン株式会社製の透湿度測定器（ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１ＭＷ）により４０℃、１００％ＲＨにおける防湿加工フィルムの水蒸気透過度を測定した。なお、基材フィルムの水蒸気透過度は３９８ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。
【００５２】
樹脂合成例１
エコフレックス（ＢＡＳＦ社製、ポリ（ブチレンアジペート／テレフタレート）、数平均分子量：４６，０００）３００ｇをオートクレープ中に仕込み、乾燥後、２３０℃に加熱して溶融した後、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸（和光純薬株式会社製）１３．１ｇを添加し、３時間加熱撹拌して解重合を行い、シート状に払い出した。これを室温まで冷却した後、チップ状に切断し、数平均分子量１２，０００、酸価３０ｍｇＫＯＨ／ｇの生分解性ポリエステル樹脂Ａを得た。
【００５３】
参考例１（生分解性樹脂水性分散体Ｉの調製）
ヒーター付きの密閉できる耐圧１リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、樹脂として１００．０ｇのポリ乳酸樹脂（カーギル・ダウ社製、６３００Ｄ、酸価：２．０８ｍｇＫＯＨ／ｇ）、７．０ｇの界面活性剤（旭電化工業株式会社製、アデカプルロニック  Ｐ−８５）、５．０ｇのＴＥＡ（ナカライテスク株式会社製）、１００．０ｇのＴＨＦ（ナカライテスク株式会社製）及び２８８ｇの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を６００ｒｐｍとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、ヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を８０℃に保って７０分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度６００ｒｐｍのまま攪拌しつつ室温（約２５℃）まで冷却した後、３００メッシュのステンレス製フィルター（線径０．０３５ｍｍ、平織）で加圧濾過（空気圧０．２ＭＰａ）し、乳白色の均一なポリ乳酸樹脂水性分散体を得た。得られた水性分散体からＴＨＦを除去するため、ロータリーエバポレーターを用い、浴温４０℃で溶媒留去し、乳白色の均一な生分解性樹脂水性分散体Ｉを得た。固形分濃度は２７．０質量％、数平均粒子径は０．１４μｍであった。
【００５４】
参考例２
（生分解性樹脂水性分散体IIの調製）
ヒーター付きの密閉できる耐圧１Ｌ容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、樹脂として５０．０ｇの生分解性ポリエステル樹脂Ａ、３．３ｇ（樹脂中のカルボキシル基に対して１．２倍当量）のトリエチルアミン（ナカライテスク株式会社製、以下、「ＴＥＡ」と略称する。）、４５．０ｇのイソプロピルアルコール（ナカライテスク株式会社製）および１５１．７ｇの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を４００rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、ヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を１００℃に保ってさらに２０分間撹拌した。その後、回転速度４００rpmのまま攪拌しつつ室温（約２５℃）まで冷却した後、３００メッシュのステンレス製フィルター（線径０．０３５ｍｍ、平織）で加圧濾過（空気圧０．２ＭＰａ）し、半透明の均一な生分解性樹脂水性分散体IIを得た。固形分濃度は２０．０質量％、数平均粒子径は０．０２μｍであった。
【００５５】
参考例３（キャンデリラワックス分散体IIIの調製）
ヒーター付きの密閉できる耐圧１Ｌ容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、４０．０ｇのキャンデリラワックス（東亜化成株式会社製、酸価：１５．８、ケン化価：５５．４）、８．６ｇのモルホリン（ナカライテスク株式会社製）及び１５１．４ｇの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を４００ｒｐｍとして撹拌したところ、容器底部には樹脂の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、１０分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を１００℃に保ってさらに１０分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度６００ｒｐｍのまま攪拌しつつ室温（約２５℃）まで冷却した後、淡黄色の均一なワックス水性分散体IIIを得た。固形分濃度は２０．０質量％、数平均粒子径は０．２７μｍであった。
【００５６】
（生分解性防湿コート剤Ｅ−１の調製）
キャンデリラワックス分散体IIIを、生分解性樹脂水性分散体Iの樹脂成分１００質量部に対し、ワックス成分３０質量部となるよう配合し、生分解性防湿コート剤Ｅ−１を得た。
【００５７】
（生分解性防湿コート剤Ｅ−２の調製）
キャンデリラワックス分散体IIIを、生分解性樹脂水性分散体Iの樹脂成分１００質量部に対し、ワックス成分１５質量部となるよう配合し、生分解性防湿コート剤Ｅ−２を得た。
【００５８】
（生分解性防湿コート剤Ｅ−３の調製）
キャンデリラワックス分散体IIIを、生分解性樹脂水性分散体Iの樹脂成分１００質量部に対し、ワックス成分４５質量部となるよう配合し、生分解性防湿コート剤Ｅ−３を得た。
【００５９】
（生分解性防湿コート剤Ｅ−４の調製）
キャンデリラワックス分散体IIIを、生分解性樹脂水性分散体IIの樹脂成分１００質量部に対し、ワックス成分３０質量部となるよう配合し、生分解性防湿コート剤Ｅ−４を得た。
【００６０】
実施例１
生分解性防湿コート剤Ｅ−１を基材フィルムの片面にフィルムアプリケーター（株式会社安田精機製作所製、５４２-ＡＢ）にマイヤーバー（♯２）を設置して塗工後、１２０℃で１分熱処理した。得られた生分解性防湿加工品の防湿性、透明性、被膜の厚さの評価を行った。
【００６１】
実施例２、３                                                                                             
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、熱処理温度を１４０℃、１６０℃にした以外は実施例１と同様にして、それぞれ生分解性防湿加工品製造方法Ｊ−２（実施例２）、Ｊ−３（実施例３）とした。これらを用いて各種物性の評価を行った。
【００６２】
実施例４、５                                                                                             
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性防湿コート剤Ｅ−２を用い、熱処理温度を１２０℃、１６０℃にした以外は実施例１と同様にして、それぞれ生分解性防湿加工品製造方法Ｊ−４（実施例４）、Ｊ−５（実施例５）とした。これらを用いて各種物性の評価を行った。
【００６３】
実施例６〜８                                                                                             
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性防湿コート剤Ｅ−３を用い、熱処理温度を１２０℃、１４０℃、１６０℃にした以外は実施例１と同様にして、それぞれ生分解性防湿加工品製造方法Ｊ−６（実施例６）、Ｊ−７（実施例７）、Ｊ−８（実施例８）とした。これらを用いて各種物性の評価を行った。
【００６４】
実施例９〜１１                                                                                           
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性防湿コート剤Ｅ−４を用い、熱処理温度を１００℃、１２０℃、１４０℃にした以外は実施例１と同様にして、それぞれ生分解性防湿加工品製造方法Ｊ−９（実施例９）、Ｊ−１０（実施例１０）、Ｊ−１１（実施例１１）とした。これらを用いて各種物性の評価を行った。
【００６５】
実施例１〜１１で得られた測定結果等をまとめて表１に示す。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
比較例１
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、熱処理温度を８０℃以外は実施例１と同様にして生分解性防湿加工品製造方法Ｈ−１とし、各種物性の評価を行った。
【００６８】
比較例２
比較例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性防湿コート剤Ｅ−２を用いた以外は比較例１と同様にして生分解性防湿加工品製造方法Ｈ−２とし、各種物性の評価を行った。
【００６９】
比較例３
比較例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性防湿コート剤Ｅ−３を用いた以外は比較例１と同様にして生分解性防湿加工品製造方法Ｈ−３とし、各種物性の評価を行った。
【００７０】
比較例４
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えて生分解性樹脂水性分散体Iを用いた以外は実施例１と同様にして生分解性防湿加工品製造方法Ｈ−４とし、各種物性の評価を行った。
比較例５
実施例１の生分解性防湿加工品の製造において、生分解性防湿コート剤Ｅ−１に替えてキャンデリラワックス分散体IIIを用いた以外は実施例１と同様にして生分解性防湿加工品製造方法Ｈ−５とし、各種物性の評価を行った。
【００７１】
比較例１〜５で得られた測定結果等を表１に示す。
【００７２】
実施例１〜８に示すように、本発明の製造方法に従ってポリ乳酸フィルムにポリ乳酸系防湿コート剤を塗工し、熱処理することで、防湿性および密着性、透明性に優れた生分解性防湿フィルムができた。ワックスの比率に関わらず、熱処理温度が高いほど防湿性能が向上することが確認された。
【００７３】
また実施例９〜１１に示すように、本発明の製造方法に従ってポリ乳酸フィルムにエコフレックス系防湿コート剤を塗工し、熱処理することで、防湿性および密着性、透明性に優れた生分解性防湿フィルムができた。この系では１２０℃の熱処理で最も優れた防湿性能を発現し、１４０℃の熱処理では性能が低下した。
【００７４】
これに対し、比較例１〜３は、熱処理温度が１００℃未満であったため、生分解性樹脂の種類、ワックスの比率に関わらず充分な防湿性を発現しなかった。また、透明性にも乏しいものとなった。
【００７５】
比較例４は、天然ワックスを含まないため防湿性能を発現しなかった。比較例５は生分解性樹脂を含まないため塗工性、密着性に乏しく、透明性も乏しいものとなった。