(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性フィルムであるポリ乳酸フィルムからなる基材（２）の片面に絵柄インキ部（３）を設け、この基材（２）の前記絵柄インキ部（３）が設けられている片面に、延伸フィルムまたは無延伸フィルムからなる重ね合わせフィルム（５）を積層した積層体（１）であって、
前記基材（２）と前記重ね合わせフィルム（５）との間に接着層があり、この接着層を形成する接着剤（４）は、脂肪族系ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネート基を含む硬化剤が配合されてなるものであり、
前記接着層の接着剤塗布量が０．５０〜３．０ｇ／ｍ２  の範囲とされていることを特徴とする積層体。
【請求項２】
上記基材（２）の絵柄インキ部（３）と、上記重ね合わせフィルム（５）との間のラミネート強度が１．０Ｎ／１５ｍｍ以上である請求項１に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性フィルムを使用した積層体に関し、絵柄インキ部と延伸フィルムまたは無延伸フィルムと間のラミネート強度が十分であり、かつ生分解性フィルムへのインキ密着性に優れ、印刷外観に優れた積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の包装材料として食品や非食品等の包装に用いられる包装材料の基材には、機械的な強度や耐久性に優れ、かつ低コストである理由から、ポリエステルフィルムやナイロンフィルム、ポリプロピレンフィルムなどの汎用のプラスチックを用いる場合が多い。
【０００３】
近年、ＣＯ２ 増加による地球温暖化問題が世界的な問題となりつつあり、各産業分野においても、大気中へのＣＯ２ 排出量を削減する技術の開発が盛んに行われている。特にプラスチック製品の分野においては、カーボンニュートラルな材料として、植物由来原料のプラスチックが注目されている。なお、カーボンニュートラルとは「環境中の炭素循環量に対して中立」という意味合いであって、何かを生産したり、一連の人為的活動を行った際に、排出される二酸化炭素と吸収される二酸化炭素が同じ量であるという概念を示すものである。
【０００４】
例えば、ポリ乳酸のように、とうもろこしなどの植物原料から生産される材料を用いることに関して、日本バイオプラスチック協会（ＪＢＰＡ）が、地球温暖化防止の観点と化石資源消費縮減の重要性から、有機資源（植物等）由来物質をプラスチック構成成分として所定量以上含んで当協会が定める基準に適合するバイオマスプラスチック製品を、「バイオマスプラ」として認証し、シンボルマークの使用を許可していて、一般消費者がバイオマスプラスチック製品を容易に識別できるようにしている。
【０００５】
バイオマスプラ識別認定のためには、製品中のバイオマスプラスチック度（原材料、製品に含まれるバイオマスプラスチック組成中のバイオマス由来成分の全体量に対する割合）が、２５ｗｔ％以上のプラスチック製品である必要があり、包材におけるバイオマス材料比率をできるだけ高く（最低でも２５ｗｔ％以上）することは、地球環境への負荷を考えても非常に重要であり、バイオマスプラスチック認定マークを取得することで消費者に対して付加価値として認識されることを考えると、今後必要な検討項目である。
【０００６】
中でもポリ乳酸は、とうもろこしなどの植物原料から大量生産可能な材料として注目されており、昨今の環境問題への関心の高まりを受け、生産プラントの整備などによりコスト的にも従来の石油由来プラスチックへの代替として期待されている。
【０００７】
ポリ乳酸の特徴として、融点が約１７０℃と比較的高く、また、高い透明性や高い弾性率などの長所を持つが、ガラス転移温度以上の環境下での軟質化に起因する耐熱性、加水分解による物性低下、耐溶剤性などの短所を併せ持つ材料であり、実用化に向けた研究開発が盛んである。
【０００８】
しかしながらこれまで、ポリ乳酸フィルムなどの生分解性フィルムはインキ密着性が低い、ラミネート強度が弱い等の問題の解決ができていなかった。これらの問題を解決する為の手法として、ポリ乳酸フィルムとインキとの密着性を向上させるためにアンカー剤の塗布が有効であるとの報告がなされているが、残留溶剤の悪化、インキピンホールの発生、絵柄再現性の低下などの不具合が発生してしまう（例えば、特許文献１、２参照）。また、生分解性フィルムと同成分の接着剤を用いることで、ラミネート強度を向上させることが可能であるとの報告がなされているが、コスト増加だけでなく、液のポットライフが短く不安定であるなどの問題がある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３１３５０７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５２３０７号公報
【特許文献３】特開２００８−１２７４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、包装材料用の積層体に生分解性フィルムを用いるに際して、上述したポリ乳酸フィルムなどの生分解性フィルムのインキ密着性が低い点やラミネート強度が弱い等の問題を解決することを課題とし、有用な生分解性フィルムを用いて包装材料用の積層体を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、生分解性フィルムであるポリ乳酸フィルムからなる基材（２）の片面に絵柄インキ部（３）を設け、この基材（２）の前記絵柄インキ部（３）が設けられている片面に、延伸フィルムまたは無延伸フィルムからなる重ね合わせフィルム（５）を積層した積層体（１）であって、
前記基材（２）と前記重ね合わせフィルム（５）との間に接着層があり、この接着層を形成する接着剤（４）は、脂肪族系ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネート基を含む硬化剤が配合されてなるものであり、
前記接着層の接着剤塗布量が０．５０〜３．０ｇ／ｍ２  の範囲とされていることを特徴とする積層体を提供して、上記課題を解消するものである。
【００１４】
また、本発明において、上記基材（２）の絵柄インキ部（３）と、上記重ね合わせフィルム（５）との間のラミネート強度が１．０Ｎ／１５ｍｍ以上であることが良好である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、生分解性フィルムを使用した積層体に関し、絵柄インキ部と、延伸フィルムまたは無延伸フィルムからなる重ね合わせフィルムとの間のラミネート強度が十分であり、かつ生分解性フィルムへのインキ密着性を阻害することなくそのインキ密着性を優れたものとし、印刷外観に優れた積層体が得られる。即ち、本発明では、接着剤の硬化剤として、イソシアネートの中でも硬化膜の硬さが最も硬くなり難い脂肪族ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）を選択することにより、ラミネート時の塗膜収縮の抑制が可能で、その結果、生分解性フィルムとインキとの間の密着性の阻害を防ぐことができる。
【００１６】
さらに接着剤の塗布量を０．５０〜３．０ｇ／ｍ２ と通常（通常塗布量：３．１〜４．２ｇ／ｍ２ ）よりも低減させることにより、接着剤塗膜収縮の抑制が可能であるだけでなく、硬化剤の絵柄インキ部へ浸透するイソシアネート硬化剤量が少ないため、絵柄インキ部の再硬化を防ぐことができ、その結果、硬化時に発生する基材と絵柄インキ部との間の収縮応力を最小限に抑制できる。
【００１７】
そしてその結果からも生分解性フィルムからなる基材と絵柄インキ部との間の密着性、および、基材と重ね合わせフィルムとの間のラミネート強度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る積層体の実施の形態における層構成を断面で示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに本発明を図１に示す実施の形態に基づいて説明する。
図中１は包装材料として使用される積層体で、該積層体１は図示されているように、生分解性フィルムを基材２とし、この基材２の片面に印刷にてインキ層を形成してなる絵柄インキ部３が設けられていて、そして、基材２の前記絵柄インキ部３が設けられている側である前記片面に、接着剤４を介して延伸フィルムまたは無延伸フィルムからなる重ね合わせフィルム５を貼り合わせて積層したものである。
【００２０】
（基材）
上記基材２に採用する生分解性フィルムを構成する生分解性物質は、微生物により分解し得る特性を有するものである。生分解性フィルムを構成する生分解性物質としては、
ポリ−Ｌ−ラクチド（ポリ−Ｌ−乳酸）を使用している。
【００２１】
特に、ポリ−Ｌ−ラクチド（ポリ−Ｌ−乳酸）などの、乳酸、酪酸、ラクチドの（共）重合体及びその変性物からなるフィルムは、入手が容易であり、耐熱性および機械的強度に優れるため、好適である。
【００２２】
また、生分解性フィルムは、フィルム原料となる生分解性プラスチックを、一軸、若しくは、二軸に延伸したフィルムであることが好ましい。ガスバリア性などを有していても良い。
【００２３】
上記積層体１の基材２のフィルム膜厚、即ち、生分解性フィルムの膜厚としては、６〜５０μｍが好ましく、１５〜３０μｍがより望ましい。
【００２４】
（重ね合わせフィルム−延伸フィルム）
上述したように積層体１における重ね合わせフィルム５は延伸フィルムまたは無延伸フィルムからなるものである。延伸フィルムとしては、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリアミド（ナイロン−６、ナイロン−６６等）、ポリ塩化ビニル、ポリイミドなど、あるいはこれらの高分子の共重合体など、耐熱性を有するプラスチックフィルムが使用できる。
【００２５】
上記重ね合わせフィルム５を延伸フィルムからなるものとした場合の厚みについては、積層体１の内、生分解性フィルム（基材）が２５ｗｔ％以上となることを考慮すると、６〜７０μｍのものが好ましく、１２〜２５μｍがより望ましい。また、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤などの添加剤を加えることができ、必要に応じて適宜添加される。
【００２６】
重ね合わせフィルム５として延伸フィルムを使用した積層体１は主に、溶断シール袋などへの展開が可能である。
【００２７】
（重ね合わせフィルム−無延伸フィルム）
重ね合わせフィルム５を無延伸フィルムとした場合、その無延伸フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネート等のポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル等の生分解性ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなるフィルムなどが使用できる。
【００２８】
上記重ね合わせフィルム５を無延伸フィルムからなるものとした場合の厚みについては、積層体１の内、生分解性フィルム（基材）が２５ｗｔ％以上となることを考慮すると、６〜７０μｍのものが好ましく、１２〜２５μｍがより望ましい。
【００２９】
重ね合わせフィルム５として無延伸フィルムを使用した積層体１は、ピロー袋、ガゼット袋、三方または四方シール袋などへの展開が可能である。
【００３０】
（接着剤）
積層体１は、基材２の絵柄インキ部３がある片面に上記重ね合わせフィルム５を接着剤４を用いて貼り合わせして積層している。この貼り合わせに用いる接着剤４について次に説明する。このラミネ−ト用の接着剤としては、アクリル系、エチレン系、酢ビ系、ゴム系などがあるが、取り扱いのし易さなどからウレタン系接着剤の使用が好ましい。ウレタン接着剤は水酸基を持った主剤とイソシアネート基を持った硬化剤とを２液混合して使用する２液型と、イソシアネート基を持ったものを単独で使用する１液型とがあるが、汎用性、接着性能の面から２液型の方が優れている。
【００３１】
イソシアネートの種類としては、芳香族系のトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、及び脂肪族系のヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）がある。そしてそれぞれのポリイソシアネートが接着剤の硬化剤として使用されている。
【００３２】
接着剤の硬化膜としての硬度は使用する硬化剤によって変わる。この接着剤の硬化膜としての硬度の順序は一般的に、芳香族ＭＤＩ系＞芳香族ＴＤＩ系＞脂肪族ＩＰＤＩ系＞脂肪族ＸＤＩ系＞脂肪族ＨＤＩ系の順であることが知られている。（このように、硬化剤を用いた場合の硬度の順序を示すに際して、芳香族系のイソシアネート及び脂肪族系のイソシアネートそれぞれでのポリイソシアネートよりなる硬化剤を、先に記した記号を用いながら単に「…系」として表記した。）
【００３３】
本発明では上記接着剤の硬化剤として脂肪族ＨＤＩ（脂肪族ＨＤＩ系ポリイソシアネート）を選択していて、ラミネート時の塗膜収縮の抑制が可能で、その結果、基材（生分解性フィルム）２と絵柄インキ部（インキ層）３との間の密着性は阻害され難い。
【００３４】
さらに接着剤の塗布量を０．５０〜３．０ｇ／ｍ２ と通常（通常塗布量：３．１〜４．２ｇ／ｍ２ ）よりも低減させることにより、前述同様に塗膜収縮の抑制が可能であるだけでなく、硬化剤の絵柄インキ層へ浸透するイソシアネート硬化剤量が少ない為、インキ層の再硬化を防ぐことができ、その結果、硬化時に発生する基材とインキ間の収縮応力を最小限に抑制できる。
【００３５】
そして、基材（生分解性フィルム）２と絵柄インキ部（インキ層）３との間の密着性、および、基材２と重ね合わせフィルム（延伸フィルムまたは無延伸フィルム）５との間のラミネート強度の低下を防ぐことができる。
【００３６】
（絵柄インキ部）
絵柄インキ部３は任意の所望の絵柄の意匠性を付与する目的で設けられるものであって、２液硬化型ウレタン系の一般のグラビアインキが用いられている。絵柄インキ部３であるインキ層の構成材料や形成方法にも特に制限はなく、例えば、有機又は無機の染料又は顔料などの着色剤を、適当な結着剤樹脂と共に、適当な溶剤中に溶解又は分散してなる印刷インキ又はコーティング剤などを、適宜の印刷方法又はコーティング方法によって印刷又は塗工して設けることができる。
【００３７】
基材（生分解性フィルム）２と重ね合わせフィルム（延伸フィルムまたは無延伸フィルム）５との接合方法としては、ウエットラミネーション方法、ドライラミネーション方法、ノンソルベントドライラミネーション方法のうちいずれかの方法を使用することができる。
【００３８】
本発明の実施例と比較例とを作製し、この両者を比較検討した。その結果を以下に示す。
【００３９】
（実施例１）
絵柄印刷の施された厚み１５μｍのポリ乳酸フィルム（ＰＬＡ）（ユニチカ（株）製  テラマック）のインキ面と厚み２０μｍの無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）（フタムラ化学（株）製  ＦＨＫ２）をドライラミネート法にてラミネートし、積層品（積層体１）を得た。
【００４０】
ドライラミネートは、脂肪族エステル系の主剤と脂肪族ＨＤＩ系のイソシアネート基を含む硬化剤を組合せたウレタン系の２液硬化型の接着剤を使用し、塗布量が約２．０ｇ／ｍ２ となるように塗工した。
【００４１】
（実施例２）
接着剤の塗布量が３．０ｇ／ｍ２ となるようにした以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４２】
（実施例３）
接着剤において脂肪族エステル系主剤の代わりに脂肪族エーテル系の主剤を用いた以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４３】
（実施例４）
無延伸ポリプロピレンフィルム（ＣＰＰ）の代わりに厚み２０μｍの延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰ）（フタムラ化学（株）製  ＦＯＲ）を用いた以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４４】
（実施例５）
接着剤の塗布量が０．８ｇ／ｍ２ となるようにした以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４５】
（比較例１）
脂肪族ＨＤＩ系のイソシアネート基を含む硬化剤の代わりに芳香族ＴＤＩ系のイソシアネート基を含む硬化剤を用いた以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４６】
（比較例２）
脂肪族ＨＤＩ系のイソシアネート基を含む硬化剤の代わりに脂肪族ＩＰＤＩ系のイソシアネート基を含む硬化剤を用いた以外は実施例１と同様にして積層品を得た。
【００４７】
性能評価としてラミネート強度の測定を行なった。具体的には、上記実施例１、２、３、４、５と比較例１、２それぞれからサンプルを１５ｍｍ幅にカットしたものを得て、これをテンシロン（（株）エー・アンド・ディー製：引張・圧縮試験機ＲＴＦ−１２５０）にて、ＪＩＳ−Ｚ１７０７に従って測定した。その結果を表１に記載した。
【００４８】
【表１】
0005796335.tif 000002
【００４９】
表１に示されているように、性能評価として実施例１から５でのインキ部ではラミネート強度が良好であることが確認できた。よって、本発明での生分解性フィルムを使用した積層体では、絵柄インキ部と重ね合わせフィルムとの間のラミネート強度が十分であり、かつ生分解性フィルムへのインキ密着性に優れ、印刷外観に優れた積層体であることが確認できた。
【符号の説明】
【００５０】
１…積層体
２…基材
３…絵柄インキ部
４…接着剤
５…重ね合わせフィルム
【図１】
0005796335.tif 000003