(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式針、パンチや、加熱された熱針にて開孔された有孔フィルムである生分解性樹脂からなるフィルムを、少なくとも２層からなるシート状木質材の層間に介在させ、上記のシート状木質材と生分解性樹脂からなるフィルムとを溶融接合させることにより、上記シート状木質材同士を接合させた複合積層体。
【請求項２】
上記の生分解性樹脂からなるフィルムの孔の径は、０．０５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である請求項１に記載の複合積層体。
【請求項３】
上記の生分解性樹脂からなるフィルムは、延伸温度５０〜１００℃、延伸倍率１．５〜５倍、延伸速度１００〜１０，０００％／分の条件下で、少なくとも一軸方向に延伸されたものである請求項１又は２に記載の複合積層体。
【請求項４】
上記生分解性樹脂は、ポリ乳酸系重合体又は下記式（１）の構造を有する脂肪族ポリエステルから選ばれるいずれかの樹脂、又は両方の混合樹脂である請求項１乃至３のいずれかに記載の複合積層体。
【化１】
0003734663.tif 000004
（式中、Ｒ1 及びＲ2 は、炭素数２〜１０のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。ｎは、重量平均分子量が２万〜３０万となるのに必要な重合度である。ｎ個のＲ1 又はＲ2 は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、式中には、エステル結合残基に代えて、ウレタン結合残基及び／又はカーボネート結合残基を重量平均分子量の５％まで含有することができる。）
【請求項５】
少なくとも２層からなるシート状木質材の層間に、機械式針、パンチや、加熱された熱針にて開孔された生分解性樹脂からなるフィルムを挟み、上記生分解性フィルムのＪＩＳ Ｘ７２０６によるビカット軟化点以上に加熱し、上記生分解性樹脂からなるフィルムと上記シート状木質材とを接合させる複合積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生分解性樹脂フィルムとシート状木質材とからなる複合積層体、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の環境保護運動の中、伐採されたスギやヒノキの間伐材の有効利用が、望まれている。間伐材の利用法として、この間伐材を薄くスライスにしてシート状にし、このシート状物の２枚ないし３枚を、酢酸ビニルエマルジョン系接着剤を用いて貼り合せ、板状の積層体にすることが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、酢酸ビニールエマルジョンは、ウェット状である為、取扱い時等の作業性が悪く、また、上記積層体をトレー状に成形したものを肉の包装などに使用した際、肉汁がトレーを通って漏れるという問題を有する。
【０００４】
その解決策として、上記エマルジョン系接着剤の代わりに、熱可塑性樹脂からなるフィルムを使用することも検討されているが、昨今の環境問題から、熱可塑性樹脂も環境に優しいものが望まれる。
【０００５】
そこで、この発明は、間伐材のシート状物を貼り合わせる際の作業性が良く、得られる積層体のそりが防止され、液体の透過性の低く、また、環境に優しい積層体を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、少なくとも２層からなるシート状木質材の層間に生分解性樹脂からなるフィルムを介在させ、上記シート状木質材同士を接合させることにより、上記の課題を解決したのである。
【０００７】
接着層として生分解性樹脂からなるフィルムを用いるので、環境にやさしい。
【０００８】
本発明の好ましい実施態様としては、生分解性樹脂フィルムとして、ポリ乳酸系重合体又はポリ乳酸系重合体と下記式（１）の構造を有する脂肪族ポリエステルとの混合物を用いる場合、生分解性フィルムとして少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムを用いる場合、生分解性樹脂フィルムとして、脂肪族ポリエステルを用いる場合、生分解性樹脂フィルムとして、機械式針、パンチや、加熱された熱針にて開孔された有孔フィルムを有するフィルムを用いる場合等があげられる。
【０００９】
【化２】
0003734663.tif 000002
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき詳細に説明する。
【００１１】
この発明にかかる複合積層体は、シート状木質材の層間に生分解性樹脂からなるフィルムを介在させ、上記シート状木質材同士を接合させたものである。
【００１２】
上記シート状木質材は、スギ、ヒノキ、松、栃、楓等の間伐材を、薄くスライスしたもので、厚さは、０．５ｍｍ以下のものが一般的であるが、この厚みに限定されるものではない。
【００１３】
上記生分解性樹脂は、環境中に放置することにより、所定時間経過後、加水分解したり、微生物等によって分解する樹脂であり、例えば、澱粉と変性ポリビニルアルコールとのブレンド物や澱粉と変性エバールとのブレンド物、澱粉とキトセンとセルロースとのブレンド物等の天然高分子系生分解性樹脂、脂肪族ポリエステル等があげられる。
【００１４】
上記脂肪族ポリエステルとしては、グルコースを原料として発酵法により得られるポリヒドロキシ酪酸とポリヒドロキシ吉草酸との共重合組成物の微生物発酵生産系生分解性樹脂、ポリヒドロキシカルボン酸、下記化学式（１）で示されるポリカルボン酸とポリアルコールからなる脂肪族ポリエステル等があげられる。
【００１５】
【化３】
0003734663.tif 000003
【００１６】
（式中、Ｒ1 及びＲ2 は、炭素数２〜１０のアルキレン基又はシクロアルキレン基である。ｎは、重量平均分子量が２万〜３０万となるのに必要な重合度である。ｎ個のＲ1 又はＲ2 は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。また、式中には、エステル結合残基に代えて、ウレタン結合残基及び／又はカーボネート結合残基を重量平均分子量の５％まで含有することができる。）
この具体例としては、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート−アジペート共重合体、ポリエチレンサクシネート等があげられる。
【００１７】
上記ポリヒドロキシカルボン酸は、ヒドロキシカルボン酸を原料モノマーとする重合体であり、例えば、グリコール酸、乳酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−メチル乳酸、２−ヒドロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン等のラクトン類の単独重合体や共重合体があげられる。
【００１８】
また、上記ポリヒドロキシカルボン酸の具体例として、乳酸を主要原料モノマーとするポリ乳酸系重合体をあげることができる。上記ポリ乳酸系重合体は、Ｌ−、Ｄ−又はＤＬ一乳酸単位を主成分とする重合体であって、少量共重合成分として他のヒドロキシカルボン酸単位を含んでもよく、また少量の鎖延長剤残基を含んでもよい。
【００１９】
重合法としては、縮重合法、開環重合法等公知の方法を採用することができる。例えば、縮重合法では、Ｌ−乳酸又はＤ−乳酸或いはこれらの混合物を直接脱水縮重合して、任意の組成を持ったポリ乳酸系重合体を得ることができる。
【００２０】
また、開環重合法（ラクチド法）では、乳酸の環状２量体であるラクチドを、必要に応じて重合調節剤等を用いながら、選ばれた触媒を使用してポリ乳酸系重合体を得ることができる。
【００２１】
本発明において使用されるポリ乳酸系重合体の重量平均分子量の好ましい範囲としては６万〜７０万であり、より好ましくは８万〜４０万、特に好ましくは１０万〜３０万である。分子量が小さすぎると機械物性や耐熱性等の実用物性がほとんど発現されず、大きすぎると溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。
【００２２】
本発明においては、必要に応じて、ポリ乳酸系重合体の共重合物を用いることができる。ポリ乳酸系重合体に共重合されるモノマーとしては、乳酸の光学異性体（Ｌ−乳椴に対してはＤ−乳酸、Ｄ−乳酸に対してはＬ−乳酸）、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−メチル乳酸、２−ヒドロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン等のラクトン類があげられる。
【００２３】
上記脂肪族ポリエステルの重量平均分子量の好ましい範囲としては２万〜３５万であり、より好ましくは１０万〜３０万、特に好ましくは１５万〜２５万である。分子量が小さすぎると機械物性や耐熱性等の実用物性がほとんど発現されず、大きすぎると溶融粘度が高すぎフィルム成形加工性に劣る。
【００２４】
この発明にかかる複合積層体に使用される生分解性樹脂は特に限定されないが、使用時には分解することなく、使用後（廃棄時）に分解するように最適化すると、上記ポリ乳酸系重合体、又は上記ポリ乳酸系重合体と上記化学式（１）の構造を有する脂肪族ポリエステルとの混合樹脂を用いるのが好ましい。
【００２５】
上記生分解性樹脂からなるフィルムは、上記所定の生分解性樹脂を十分に乾燥して水分を除去した後、Ｔダイ、Ｉダイ、丸ダイ等から溶融押し出しを行ったシート状物又は円筒状物を冷却キャストロールや水、圧空等により冷却固化させる事により得られる。
【００２６】
また一軸又は二軸に延伸するには、上記の方法により得られたシート状物又は円筒状物をロール法、テンター法、チューブラー法等に延伸する方法が工業的に望ましく採用される。
【００２７】
未延伸ポリ乳酸系シートの延伸条件としては、延伸温度５０〜１００℃、延伸倍率１．５倍〜５倍、延伸速度１００％／分〜１０，０００％／分が一般的ではある。
【００２８】
これらの混合物には、諸物性を調整する目的で、熱安定剤、光安定剤、光吸収剤、滑剤、可塑剤、無機充填材、着色剤、顔料等を添加することもできる。
【００２９】
得られるフィルムの厚みとしては、特に限定されるものではないが、０．０１ｍｍ〜０．８０ｍｍ程度のものが好適に使用される。
【００３０】
上記生分解性樹脂として、上記ポリ乳酸系重合体と上記化学式（１）の構造を有する脂肪族ポリエステルを用いる場合、この複合比率は、限定されるものではないが、フィルムの柔軟性と強度のバランスおよび複合材としたあとの、トレー状物などに加工する際の加工性とのバランスから適宜決めればよい。
【００３１】
上記の生分解性樹脂からなるフィルムは、必要に応じて複数の孔を開けて、有孔フィルムとすることができる。有孔フィルムとすることにより、この発明にかかる複合積層体内に水蒸気が封じ込まれるのを防止でき、上記シート状木質材と生分解性樹脂からなるフィルムとの接着性の低下を防止できる。
【００３２】
上記有孔フィルムの製造方法としては、機械式針やパンチなどにより機械的に孔をあける方法や、加熱された熱針にてフィルムを融かしながら孔をあける方法等が工業的であるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
上記孔の大きさとしては、限定されるものではないが、０．０５ｍｍから０．８ｍｍ程度の径のものが、望ましい。また、孔のパターンも限定されるものではないが、例えば２〜２０ｍｍピッチで、正方形や菱形、円形等にあければよい。
【００３４】
次に、この発明にかかる複合積層体の製造方法を下記に示す。
【００３５】
まず、少なくとも２層からなる上記シート状木質材の層間に上記生分解性樹脂からなるフィルムを挟む。そして、上記生分解性樹脂からなるフィルムのＪＩＳＸ７２０６によるビカット軟化点以上に加熱された熱板の間に挟んで機械式又は油圧式にて、加圧する。これにより、上記フィルムが軟化すると同時に、加圧され、溶融接合される。このとき、加熱温度が、上記のビカット軟化点未満の場合は、十分な接合が得られない。
【００３６】
【実施例】
以下に実施例を示すが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。
【００３７】
（実施例１）
スギの間伐材の皮をはがし、さらに断面が四角になるように表面を削りだした後、間伐材同士を接着剤によって横方向に接着し、木工機械によりスライスし厚さ０．３ｍｍで幅１１００ｍｍ×長さ１１００ｍｍのシート状木質材を得た。一方、Ｌ−乳酸：Ｄ一乳酸＝９５：５の構造単位を持ち、重量平均分子量が２０万のポリ乳酸系重合体（ビカット軟化点：５８℃）を、φ４０ｍｍ同方向二軸押出機に投入し設定温度２１０℃で、シート状に押出し、回転する冷却ドラムで急冷固化させ、実質的に非晶質のシートを得た。
【００３８】
得られたシートで温水循環式ロールと接触させつつ赤外線ヒーターを併用して加熱し、周速差ロール間で縦方向に７７℃で３．０倍、ついでこの縦延伸シートをクリップで把持しながら横延伸機に導き、縦方向とは、直角方向に７５℃で３．０倍に延伸した後、１３５℃で約２０秒間熱処理し、厚み２０μｍのフィルムを得た。上記スギのシート状木質材１枚を１２００角のテフロン製布シートの上に幅方向に並べた。さらにこの上に１１００角に裁断した上記ポリ乳酸系フィルムを載置した。さらにこの上に１枚の上記シート状木質材を載置しその上に１２００角のテフロン製布シートを載置した。
【００３９】
これを、蒸気加熱式８００ＴＯＮ油圧式プレスの１３５℃に加熱された熱盤の間に挟んで、２０ＭＰａの圧力にて、３０秒間加熱した。得られた複合積層体を取り出すと、直ぐにエアーを吹きかけて冷却した。
【００４０】
得られた複合積層体上に５００ｇの牛肉を載せ、１日放置して肉汁がトレーを通って漏れるか否かを調べた。その結果、肉汁は漏れておらず、耐水性に優れていた。
【００４１】
（比較例１）
生分解性樹脂フィルムの代わりに、酢酸ビニル系のエマルジョン接着剤を刷毛を用いて、シート状木質材の間に塗りこみプレスすること以外は、実施例１と同様にして、複合積層体を得た。得られた複合積層体を用いて実施例１と同様の試験を行ったところ、肉汁がしみ出した。
【００４２】
（実施例２）
実施例１のシート状木質材を３層にし、各層間に挟む生分解性樹脂フィルムが、０．２ｍｍ径での２ｍｍピッチの正方形に開孔した有孔フィルムである事以外は、実施例ｌと同じ方法にて、複合積層体を得た。得られた複合積層体を用いて実施例１と同様の試験を行ったところ、肉汁はしみ出していなかった。
【００４３】
（実施例３）
重量平均分子量が２０万のポリブチレンサクシネート系脂肪族ポリエステル（ビカット軟化点：１１３℃）をφ４０ｍｍ同方向二軸押出機に投入し設定温度２００℃で、シート状に押出し、回転する冷却ドラムで急冷固化させることにより得られた、実質的に非晶質の０．１ｍｍ厚のフィルムを、ポリ乳酸系フィルムの変わりに使う事以外は、実施例１と同様にして、複合積層体を得た。得られた複合積層体を用いて実施例１と同様の試験を行ったところ、肉汁はしみ出していなかった。
【００４４】
（実施例４）
Ｌ一乳酸：Ｄ−乳酸＝９５：５の構造単位を持ち、重量平均分子量２０万のポリ乳酸系重合体９０ｗｔ％と重量平均分子量が２０万のポリブチレンサクシネート系脂肪族ポリエステル１０ｗｔ％との混合物をφ４０ｍｍ同方向二軸押出機に投入し設定温度２１０℃で、シート状に押出し、回転する冷却ドラムて急冷固化させ、実質的に非晶質のシートを得た以外は、実施例１と同様にして複合積層体を得た。得られた複合積層体を用いて実施例１と同様の試験を行ったところ、肉汁はしみ出していなかった。
【００４５】
【発明の効果】
この発明においては、接着層として生分解性樹脂からなるフィルムを用いるので、環境にやさしい。
【００４６】
また、フィルムを用いるので、貼り合わせの際の作業性が向上し、液体透過性が低下する。