(57)【要約】【課題】生分解性を有するなど各種の特徴を有するセルローズエステル系接着又はコーティング用組成物を提供する。【解決手段】セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物からなり、施用後、減圧下で加熱して乳酸エステルを蒸発させて前記結合剤を固化させる。前記固化させる際に蒸発した乳酸エステルを回収する方法は、前記組成物を施用後、加熱下に減圧して乳酸エステルを減圧容器内で蒸発させ、乳酸エステル蒸気を冷却して回収する。同時に水蒸気が出た場合はモレキュラーシーブ５Ａなどの脱水剤層を通過させ、回収乳酸エステル中に水分が混入しないようにする。ポリ乳酸フィルムに前記組成物をコーティングすると熱ショックに強い積層フィルムが得られる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物からなり、施用後、減圧下で加熱して乳酸エステルを蒸発させて前記結合剤を固化させることからなるセルローズエステル系接着又はコーティング用組成物。
【請求項２】
前記セルローズエステルが酢酸セルローズ及びニトロセルローズから選ばれた一種以上である請求項１記載のたセルローズエステル系接着又はコーティング用組成物。
【請求項３】
前記乳酸エステルが乳酸エチルである請求項１又は２に記載のセルローズエステル系接着またはコーティング用組成物。
【請求項４】
セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解したコーティング用組成物を、ポリ乳酸フィルム又はシートにコーティングし、減圧下に加熱してポリ乳酸成形物の表面耐熱度を向上させたポリ乳酸及びセルローズエステルからなる積層体。
【請求項５】
セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物を施用後、加熱下に減圧して乳酸エステルを蒸発させ、乳酸エステル蒸気を冷却して回収することからなるセルローズエステル系組成物から乳酸エステルを回収する方法。
【請求項６】
減圧容器、及び乳酸エステル回収器からなり、前記減圧容器は、該容器の少なくとも一部に容器加熱手段と、該容器の内部にセルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物の施用物を加熱する加熱手段を備え、前記乳酸エステル回収器は、乳酸エステル蒸気を冷却して回収する冷却装置からなり、前記減圧容器と真空ポンプとの間に介装したセルローズエステル系組成物から乳酸エステルを回収する装置。
【請求項７】
前記乳酸エステル蒸気又は乳酸凝縮液を、脱水剤充填層を通過させる脱水装置を設けた請求項６記載のセルローズエステル系組成物から乳酸エステルを回収する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルローズエステル系接着またはコーティング用組成物、該組成物中の溶剤をを回収する方法及びその装置、並びに前記組成物を使用してポリ乳酸フィルム又はシートの耐熱性を向上させた積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酢酸セルローズ、ニトロセルローズなどはセルローズに含まれる水酸基を有機または無機の酸でエステル化した化合物であり、酢酸セルローズは人造絹糸（アセテート人絹）、ラッカー（塗料）、不燃フィルム、電気絶縁物などとして、また窒素量１０・６〜１１．２％の樹脂用ニトロセルローズはフィルム、ラッカーとして使用され、ニトロセルローズに樟脳を混入して可塑性としたセルロイドは、玩具、  文房具、装身具などとして、それぞれ広く使用された樹脂であることは知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで多種多様な合成樹脂の出現により、セルローズエステル系樹脂は一般に忘れ去られたような存在となっている。即ち、セルローズエステルは生分解性があり、長期間空気に曝されると劣化するという性質があり、現在では、エステル系樹脂としては劣化が少ない石油系ポリエステル樹脂が主流となっている。
【０００４】
そころが、化学品による環境汚染問題、産業廃棄物処理問題などから、生分解性を価値基準として合成樹脂などの化学品を見直すことが行なわれる新たな動きが生じている。また別の問題として、建材に使用されるホルムアルデヒドが健康上問題になっていることはよく知られるに至っている。
【０００５】
例えば、ポリ乳酸は生分解性の外、機械的強度、透明性に優れるため注目されるに至っている。但し耐熱性が７０℃と低く、例えば熱湯消毒が必要な場合に使用することができないなど、用途によって利用分野が限られるという欠点がある。その点、酢酸セルローズは生分解性があり、しかも耐熱性が高いなど、新たに利用性を検討すべき素材であることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、従来使用された酢酸セルローズ、ニトロセルローズの溶剤は、一般的にはアセトンが代表的であるが、これは常温でも蒸発し大気汚染につながり、溶剤の損失は製造原価に大きく影響する。したがってセルローズエステル系樹脂を使用する場合には、使用する溶剤を検討する必要が認められる。本発明は、以上述べた各問題に着目し完成するに至ったものである。
【０００７】
即ち本発明は、食品添加物として認められている乳酸エステルを溶剤としたセルローズエステル系接着またはコーティング用組成物を提供することを目的としている。
【０００８】
本発明の第２の目的は、耐熱性に劣るポリ乳酸フィルム又はシートにセルローズエステルをコーティングし、  耐熱性を向上させた積層体を提供することにある。
【０００９】
更に本発明は、溶剤として使用する乳酸エステルが一般的溶剤のように常温で容易に蒸発しない性質があることから、経済的な溶剤の回収方法及びその装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するための本発明のセルローズエステル系着又はコーティング用組成物は、セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物からなり、施用後、減圧下で加熱して乳酸エステルを蒸発させて前記結合剤を固化させるものである。
【００１１】
前記セルローズエステルには特に限定はなく、過去の実績から酢酸セルローズ、ニトロセルローズが代表的であるが、乳酸エステルに溶解するものであればよい。但しニトロセルローズは引火性があるので、代表されるセルローズエステルとしては酢酸セルローズである。酢酸セルローズ、ニトロセルローズなどは、人畜無害で生分解性のあるので、木質、紙質系素材と共に腐敗させて田畑の肥料になり、  完全リサイクルができる。
【００１２】
前記乳酸エステルは、例えば乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチルなどを使用することができるが、  最も一般的なものとして乳酸エチルを挙げることができる。これらの乳酸エステルは、常温では蒸発しない液体として扱うことができる。
【００１３】
セルローズエステル系接着剤には前記主材の外に、必要に応じ各種添加剤を混入することができる。
【００１４】
またセルローズエステル系コーティング剤には、必要とする顔料、  体質顔料、その他必要とする各種添加剤を混入して塗料として使用することができる。なお本発明において使用する用語「コーティング剤」は、各種物体表面の保護と化粧との両方を目的として使用するいわゆる塗料、保護膜形成など皮膜形成を目的とするものである。
【００１５】
ポリ乳酸は、前記のとおり耐熱性に劣ると言う欠点があるが、同時に乳酸エステルに不溶であり、しかも酢酸セルローズはポリ乳酸への接着性が高いという性質がある。
【００１６】
コーティング剤を施用する方法は、従来から使用される刷毛、  ローラー、  へら、  ドクターナイフ、自動コーティング機械などを使用することができる。
【００１７】
そこで本発明のポリ乳酸及びセルローズエステルからなる積層体は、セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解したコーティング用組成物を、ポリ乳酸フィルム又はシートにコーティングし、減圧下に加熱してポリ乳酸成形物の表面耐熱性を向上させたものである。
【００１８】
前記セルローズエステルー乳酸エステル組成物から溶剤である乳酸エステルを減圧下に蒸発させる必要がある。そこで本発明のるセルローズエステル系着又はコーティング用組成物から乳酸エステルを回収する方法は、セルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物を施用後、加熱下に減圧して乳酸エステルを蒸発させ、乳酸エステル蒸気を冷却して回収するものである。
【００１９】
またその装置は、減圧容器、及び乳酸エステル回収器からなり、前記減圧容器は、該容器の少なくとも一部に容器加熱手段と、該容器の内部にセルローズエステルからなる結合剤を乳酸エステルに溶解した接着又はコーティング用組成物の施用物を加熱する加熱手段を備え、前記乳酸エステル回収器は、乳酸エステル蒸気を冷却して回収する冷却装置からなり、前記減圧容器と真空ポンプとの間に介装したものである。
【００２０】
また、前記セルローズエステル系接着又はコーティング用組成物を施用する対象として木材など水分を含んでいるものがある。したがって本発明の乳酸エステル回収装置は、前記乳酸エステル蒸気又は乳酸凝縮液を、脱水剤充填層を通過させる脱水装置を設けることができる。使用し得る脱水材には特に限定はないが、モレキュラーシーブ５Ａ以下などを使用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下実施の形態を掲げて本発明を具体的に説明する。
（接着剤）
酢酸セルローズ１〜５重量部に対し乳酸エチル１０重量部を加え、よく掻き混ぜて均一な溶液とし、常温で透明で粘度が高い接着剤組成物Ａを得た。この接着剤組成物は、木材など天然材の接着剤として使用することができる。
【００２２】
（コーティング剤）
乳酸エチル１００重量部に対して、酢酸セルローズ１重量部を混入し、均一で透明な流動性の高い溶液からなるコーティング剤組成物Ｂを得た。コーティング剤を接着剤として使用する場合には、前記に炭酸カルシウム粉末を１重量部添加すると接着面積が増加し経済性が得られる。
【００２３】
図１に示す装置は、第１実施の形態に使用した装置であり、上記接着剤及びコーティング剤を施用した後、溶剤を蒸発させて接着剤又はコーティング剤組成物中のセルローズエステルを固化させると共に、蒸発させて分離した溶剤を回収する装置である。
【００２４】
図１に示す符号Ｃは、２０ｃｍ×２０ｃｍの厚さ２ｍｍの板を２枚用意し、木目方向を交差させて、一方の板の片面に上記接着組成物Ａをへらなどで薄く塗布し、他方の板を重ね合わせた接着用試料である。
【００２５】
この試料Ｃを減圧容器１内に取り付けた加熱器２  （架台などを図示せず）の上に置き、その上にアルミニウム製の孔の開いた型枠  （図示せず）で押さえ、板の加熱による反りを押さえた。したがって、本発明のセルローズエステル系接着組成物を使用することにより、ベニヤ板、合板、繊維を固めたテックス、集成材などを作ることができる。
【００２６】
減圧装置１は、ベンチテスト用であり、円筒状胴部の一方の開口部に取っ手４のある扉５を取り付け、他方の開口部を真空ポンプ  （図示せず）に通じる配管６ａを取り付けた鏡板７を取り付けたものである。なお図１に示す符号８は加熱ジャケット、１０ａは熱媒入口、１０ｂは熱媒出口、１１は扉５の蝶番である。
【００２７】
配管６ａは、蒸発した乳酸エチルの溶剤回収装置１２に接続している。溶剤回収装置１２は、コイル状冷却管からなる溶剤凝縮部１３とモレキュラーシーブ５Ａなどを充填した脱水部１４とを備え、下部に凝縮した溶剤  （この場合は乳酸エチル）を回収し、真空バルブ１５を通じて真空ポンプに接続する配管６ｂを取り付けた溶剤回収容器１６からなるものである。なお図１に示す符号１２ａは冷却用水の流入口、１２ｂは同流出口である。
【００２８】
熱媒温度を６５℃、また加熱器２に通電し１２０〜１３０℃に保ち、減圧装置１を作動させると、真空計  （図示せず）の値は、乳酸エチルの蒸発が続いている間は変化がなく、蒸発量が減少するに従い真空側に変化し、蒸発が終了したことを示した。真空ポンプを止め、減圧装置１に空気を入れ、取り出した試料Ｃの接着状態はきわめて良好であった。
【００２９】
第２実施の形態は、図１の加熱装置２の上に厚さ０．１〜０．５ｍｍのポリ乳酸フィルム（２０ｃｍ×２０ｃｍ、図示せず）を撓まないように僅かに張力を掛けて取り付け、その表面に前記コーティング用組成物Ｂを滴下し、ドクターナイフでポリ乳酸フィルム全体に延ばしコーティング試料（図示せず）とした。
【００３０】
減圧装置１の熱媒温度を６０℃、加熱装置２の温度を６５℃に保ち、真空ポンプを作動させたところ、酢酸セルローズをコーティングしたポリ乳酸／酢酸セルローズ積層フィルム（図示せず）を得た。このフィルムは、ポリ乳酸単独では軟化し形状保持困難となる温度による短時間熱ショックを与えたところ、形状安定性が向上したことが観察された。
【００３１】
図２はポリ乳酸フィルムに酢酸セルローズをコーティングする連続コーティング装置１９の基本構成説明図である。図２において、ポリ乳酸フィルム２０はボビン２１に巻き取られたものを、フィルム送りローラー２２により加熱器２上に引き出し、  コーティングした後、巻き取りボビン２３に巻き取るようにしたものであり、加熱器２上の所定位置に取り付けた自動コーティング機械２４により、ポリ乳酸フィルム２０上にセルローズエステル系コーティング用組成物Ｂ（図示せず）をコーティングし、  乳酸エチルを蒸発させて積層フィルムとするものである。連続コーティング装置１９は、図１に示す溶剤回収装置内に取り付け使用することができる。
【００３２】
第３実施の形態は、木材表面（図示せず）を前記コーティング組成物Ｂでコーティングし、図１の減圧装置１内の加熱器２に取り付け、溶剤である乳酸エチルを蒸発させたところ、光沢のある塗膜が得られた。前記組成物Ｂに顔料などに塗料成分を添加することによりシックハウスのおそれのない建材、家具を得ることができる。
【００３３】
第３実施の形態はペアガラスの製造に適用したものであり、厚みが２ｍｍで２０ｃｍ×２０ｃｍ角のガラス板の周辺１ｃｍ程度の幅部分に、磨き加工をして曇ガラス状としたもの、前記接着剤組成物Ａを染込ませた紐と、エポキシ接着剤及びプラスチック製ペアガラス用逆止弁を用意した  （いずれも図示せず）。
【００３４】
前記２枚のガラス板の曇ガラス状とした部分にエポキシ樹脂接着剤をヘラなどで薄く塗布し、１方のガラスの前記エポキシ樹脂を塗布した上に、前記接着剤組成物Ａを染込ませた紐をできるだけ真っ直ぐ、且つ紐の両端の間に前記逆支弁が隙間なく入るように置き、その上から前記他方のガラスを置き、隙間ができないようにガラスを押し付けてサンドウィッチに作った未硬化ペアガラスを、図１の加熱器２の上に取り付けた。
【００３５】
加熱器２に通電し、温度を１１０〜１２０℃に保ち、真空計の指示値が十分真空に達し、乳酸エチルが十分蒸発したことを確認したところで真空ポンプを停止し、取り出し、逆支弁の排気口を密封剤で塞ぐことにより、内部が減圧され、防音・断熱効果を有するペアガラスを得た。以上は、未硬化のエポキシ樹脂と、これと接する接着剤組成物Ａ中の酢酸セルローズとは、乳酸エチル蒸発除去した後にきわめて良好な接着効果が得られる知見を得て完成させたものである。
【００３６】
図３は、第４実施の形態に使用したアルミダイキャスト製の割型２５であり、割型２５全面にピンホールからなる貫通孔２６を設け、内部で蒸発した溶剤を外部に追い出し可能にしたものである。この割型２５に、木屑、おが屑などを接着用組成物Ａに乳酸エチルを加え粘度を下げたもので十分に湿らせたもの  （一応木屑粘土と言う）を詰め、減圧装置１内で乳酸エチルを十分な時間を掛けて蒸発させたところ、型どおりの木質整形材が得られた。なお図３の割型２５は、試験のためのものであり、型の形状には特に意味はない。
【００３７】
割型２５の型形状を目的の製品の形状とし、これに前記木屑粘土を詰め、必要に応じ内部に木片からなる骨材に接着剤組成物Ａを塗布したものを埋め込み、前記と同様にして硬化させることにより、細かな彫刻を施した木工製品と同様の製品を安価に製造することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のセルローズエステル系接着又はコーチング用組成物は、人体に対する安全性が高く、生分解性を有し、木材など天然素材を含む各種の材料の接着、  コーティングに適用でき、またエポキシ樹脂などの他の合成樹脂接着剤との共同使用が可能な接着剤及びコーティング材を提供でき、しかも溶剤を回収することができるので経済的に各種の成形品を供給できるなどの効果を奏することができる。またポリ乳酸フィルム上にコーティングして耐熱ショック性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセルローズ系接着剤及びコーティング剤を硬化させる再に使用する乳酸エステル回収装置を一部破断して示した概要説明図である。
【図２】連続的にポリ乳酸フィルムに酢酸セルローズをコーティングする連続コーティング装置の基本構成説明図である。
【図３】本発明のセルローズ系接着剤及びコーティング剤を使用して鋳型による整形方法を説明するための割型の一例を示す断面図  （ハッチングを省略記載している）である。
【符号の説明】
１    減圧容器
２    加熱器
８    加熱ジャケット
１２  溶剤回収装置
１３  溶剤凝縮部
１４  脱水部
１６  溶剤回収容器
１９  連続コーティング装置
【図１】
2004210892.tif 000002
【図２】
2004210892.tif 000003
【図３】
2004210892.tif 000004