生分解性樹脂部材の接合方法
【課題】廃棄に伴う問題がなく、且つ接合力が向上し、短時間で接合できる生分解性樹脂部材の接合方法を提供すること。
【解決手段】ポリ乳酸を主成分とする生分解性樹脂部材の間に、ポリ乳酸を主成分とする接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。生分解性樹脂部材はポリ−Ｄ−乳酸を主成分とする場合、接着シートはポリ−Ｌ−乳酸を主成分とし、生分解性樹脂部材がポリ−Ｌ−乳酸を主成分とする場合には、接着シートはポリ−Ｄ−乳酸を主成分とする。
【解決手段】ポリ乳酸を主成分とする生分解性樹脂部材の間に、ポリ乳酸を主成分とする接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。生分解性樹脂部材はポリ−Ｄ−乳酸を主成分とする場合、接着シートはポリ−Ｌ−乳酸を主成分とし、生分解性樹脂部材がポリ−Ｌ−乳酸を主成分とする場合には、接着シートはポリ−Ｄ−乳酸を主成分とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性樹脂部材を接合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂はその優れた特性のため、現在、日用品のみならず機械工業の構造部品、土木建築材料等の様々な分野において広く用いられている。しかしながら、この合成樹脂はその安定性ゆえに、自然環境下においてほとんど分解されないため、廃棄において問題となっている。
【０００３】
そこで近年、微生物等によって分解され、生態系の循環サイクルに還元することができる、いわゆる生分解性樹脂が注目され、この生分解性樹脂を用いた様々な成形体が製造されている。
【０００４】
ところで、このような生分解性樹脂成形体の部材同士又はこの部材を基材に接合する場合に、従来の合成樹脂製の接着剤を用いたのでは、部材を生分解性としても廃棄に伴う問題が生ずることになる。そこで、非晶質ポリ乳酸を接着シートとして用い、この非晶質ポリ乳酸のガラス転移温度以上かつ融点以下の温度に加熱して生分解性樹脂同士を接着する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この方法では非晶質ポリ乳酸を用いるので、接合された部材全体が生分解性を示し、廃棄に伴う問題が解消されることになる。しかしながら、接着のための温度をガラス転移温度以上かつ融点以下のという狭い温度範囲内に制御しなければならず、また、軟化した接着シートが固化し接合するまでに、時間がかかっていた。
【特許文献１】特開２００３−２９２９２５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、上記問題点を解決し、具体的には、廃棄に伴う問題がなく、且つ接合力が向上し、短時間で接合できる生分解性樹脂部材の接合方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明は、
＜１＞ Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。
【０００８】
＜２＞ Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。
【０００９】
上記＜１＞及び＜２＞の発明では、生分解性樹脂部材及び接着シートにおいて、一方をポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成するならば他方はポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成される。この場合、生分解性樹脂部材と接着シートとの境界では、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸のステレオコンプレックスが形成されるので、化学的な結合によりせん断強度が高まって接合力が向上し、且つ短時間で結晶化（固化、接合）する。
したがって、上記＜１＞及び＜２＞の発明によれば、２つの生分解性樹脂部材間の接合力が高まり、且つ短時間で接合することができる。
また、少なくとも接着シートと生分解性樹脂部材との界面でステレオコンプレックスを形成すれば、接着シートと生分解性樹脂部材とを接合することができるので、接合のための加熱時間を短縮することができる。
【００１０】
更に、接合された部材全体が生分解性となっていため、上記＜１＞及び＜２＞の発明によれば、構成部材を分別することなく廃棄できる。
【００１１】
＜３＞ 前記界面の加熱温度が、前記ポリ−Ｌ−乳酸及び前記ポリ−Ｄ−乳酸の融点以上の温度であることを特徴とする上記＜１＞又は＜２＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１２】
＜４＞ 更に、前記接合時に加圧することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１３】
＜５＞ 前記接合時に、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で、全体を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１４】
本発明は、生分解性樹脂部材と接着シートとを、ステレオコンプレックスの形成によって接合する。ステレオコンプレックスは、ポリ−Ｌ−乳酸及びポリ−Ｄ−乳酸の分子レベルでの均一な混合によって起こる。
したがって、ポリ−Ｌ−乳酸及びポリ−Ｄ−乳酸の融点以上となるように加熱して、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸とを混合させる
【００１５】
また、上記＜４＞の発明のように、接合時に加圧したり、上記＜５＞の発明のように、生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で全体を加熱したりすることで、より強固に部材同士を接合することができる。
【００１６】
＜６＞ 前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方に、前記接着シートと接する面に１以上の凹部が設けられており、２つの生分解性樹脂部材の間に接着シートを配置して加熱圧着した際に、軟化した接着シートをこの凹部に侵入させることを特徴とする前記＜１＞乃至＜４＞のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１７】
＜７＞ 前記凹部が非貫通孔又は貫通孔であることを特徴とする前記＜６＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１８】
＜８＞ 前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方が、ポリ乳酸と生分解性繊維の複合体で構成されており、前記凹部が前記生分解性繊維間の隙間であることを特徴とする前記＜６＞又は＜７＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１９】
上記＜６＞乃至＜８＞の発明によれば、生分解性樹脂部材の凹部に接着シートの溶融体が入り込み固化することによって、ステレオコンプレックスの形成という化学的な結合に加え、物理的にも結合することになるので、より強固に部材同士を接合することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、廃棄に伴う問題がなく、且つ接合力が向上し、短時間で接合できる生分解性樹脂部材の接合方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、図１に示すように、生分解性樹脂部材１及び２の間に接着シート３を配置し、生分解性樹脂部材と接着シートとの間でステレオコンプレックスを形成させることで、生分解性樹脂部材１及び２を接合する方法である。本発明においては、接合される生分解性樹脂部材及びこの部材を接合する接着シートは共にポリ乳酸で構成する。
【００２２】
生分解性樹脂部材１及び２の材質について説明する。
生分解性樹脂部材１及び２は、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料、又はＬ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料、により構成される。ポリ−Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸とは、Ｄ−乳酸７０〜１００モル％とＬ−乳酸又は乳酸以外の共重合モノマー０〜３０モル％とから構成されるものである。一方、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸とは、Ｌ−乳酸７０〜１００モル％とＤ−乳酸又は乳酸以外の共重合モノマー０〜３０モル％とから構成されているものをいう。
【００２３】
乳酸以外の共重合モノマー成分としては、分解性を損なわない範囲で、公知の共重合モノマー（例えば、ポリスチレン、ポリアミドなど）を用いることができるが、共重合モノマー成分も生分解性であることが望ましい。
共重合モノマー成分としては、例えば、ラクチドと共重合が可能なオキシカルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、ジカルボン酸、多価アルコール等を適用することができ、更にこれら成分から構成され、エステル結合形成性の官能基を有するポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等も適用することができる。なお、共重合モノマー成分も生分解性であることが望ましい。このような共重合モノマー成分としては、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸などを挙げることができる。
【００２４】
また、ポリ乳酸の成形加工性や成形体の物性を向上させるために、可塑剤、滑剤、充填材、紫外線吸収剤等の添加剤を添加してもよい。
【００２５】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸が共重合体（コポリマー）の場合、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマーのいずれの形態であってもよい。
【００２６】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の重合法としては、縮合重合法、開環重合法等の公知の方法を用いることができ、例えば、乳酸や他の共重合モノマーを、有機溶媒及び触媒の存在下において脱水縮合し、或いは、乳酸や共重合モノマーを一旦脱水し環状二量体とした後に、開環重合する。
更に、得られるポリ乳酸の分子量を増大させるために鎖延長剤を用いることもできる。
【００２７】
このポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の分子量は、目的とする用途において十分な物性を有するものであれば特に制限されないが、一般には重量平均分子量として１０万〜３０万であることが好ましく、１５万〜２５万であることがより好ましく、１８万〜２２万であることが更に好ましい。
【００２８】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸は、ポリマー鎖が無秩序に配置している非晶質のポリ乳酸であってもよいし、非晶質のポリ乳酸に、温度、圧力、張力等の外的な要因を加えた際にポリマー鎖の一部が配向し、個々のポリマー鎖が形態的に秩序のある状態に置かれた結晶性のポリ乳酸であってもよい。
【００２９】
また、生分解性樹脂部材１及び２は、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、生分解性物質を含有してもよい。本発明で適用し得る生分解性物質としては、生分解性を呈するものであって、下記で説明するステレオコンプレックスの形成を阻害するものでなければ特に制限は無いが、生分解性繊維を用いると、生分解性樹脂部材１及び２の表面に凹凸を付することができるので、接合力を強化することができる点から好ましい。生分解性繊維を用いる場合には、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸をマトリックスとし、生分解性繊維で強化した複合体とすることが好ましい。この場合、生分解性繊維は、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸の軟化又は溶融によって熱融着して一体化し、生分解性樹脂部材１及び２表面の少なくとも１部ではポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸が露出して存在している。
生分解性繊維としては、天然繊維、例えば、麻、綿、ケナフ等、又は生分解性樹脂より形成した繊維を用いることができる。この複合体において、ポリ乳酸と生分解性繊維の比率は７：３〜３：７であることが好ましい。
【００３０】
次に、接着シート３の材質について説明する。
接着シート３は、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料又はＤ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成される。ここでいう、「Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸」及び「Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸」は、生分解性樹脂部材１及び２で示したものと同義であり、重合方法等も同様である。
なお、本発明では、生分解性樹脂部材１及び２がポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料によって構成される場合には、接着シート３はポリ−Ｌ−乳酸で構成され、生分解性樹脂部材１及び２がポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料によって構成される場合には、接着シート３はポリ−Ｄ−乳酸で構成される。
【００３１】
また、生分解性樹脂部材１及び２と同様に、接着シート３においても、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、生分解性物質を含有してもよい。接着シート３に適用し得る生分解性物質としても、生分解性樹脂部材１及び２の場合と同様であり、生分解性繊維を含有させることもできる。生分解性繊維を接着シート３に含有させる場合には、ポリ乳酸と生分解性繊維の比率は９：１〜６：４程度であることが好ましい。
【００３２】
接着シート３は、上記のポリ乳酸を一般的な射出成形、押出成形等によりフィルムもしくはシートとして成形することにより得られる。接着シートの厚さは特に制限はないが、一般に０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００３３】
次に、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合について説明する。
本発明では、生分解性樹脂部材１と２の間に接着シート３を挟持し、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面において、ステレオコンプレックスが形成することによって接合する。
【００３４】
ステレオコンプレックスについて説明する。
ポリ−Ｌ−乳酸は左巻きらせん構造を有するのに対し、ポリ−Ｄ−乳酸は右巻きらせん構造を有するため、これらが分子レベルで均一に混合すると、２成分間に立体特異的な結合が生じ、ポリ−Ｌ−乳酸あるいはポリ−Ｄ−乳酸単独の場合に形成される結晶構造よりも緊密かつ強固な結晶構造を形成する。この結晶構造をステレオコンプレックスという。このステレオコンプレックスの形成により、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３とが化学的に接合する。この化学的な結合は緊密かつ強固であるため、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合力が向上する。
【００３５】
ポリ乳酸系重合体におけるステレオコンプレックスは、上記ポリ−Ｄ−乳酸とポリ−Ｌ−乳酸とが溶液状態あるいは溶融状態で混合することにより形成することができる。
したがって、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合では、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面において溶融状態となるように加熱を行う。ポリ−Ｄ−乳酸とポリ−Ｌ−乳酸を溶融状態とするには、ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の融点以上の温度に加熱することが好ましく、具体的には１７０℃〜２２０度であることより好ましく、１８０℃〜２１０℃であることが更に好ましい。但し、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、ケナフ繊維を含有する場合、ケナフ繊維の熱劣化を防ぐために、加熱温度は１９０℃以下とすることが望ましい。
【００３６】
ステレオコンプレックスによる結晶構造は、巻き方向が異なる２成分の螺旋構造間で立体特異的な結合を生じることによって形成するので、溶融して分子の配列を再配列して整えることで結晶構造を形成する場合に比べて、結晶化の速度が極めて速い。したがって、これまでの接合方法に比べて、部材の接合時間を短縮することができる。
また、ステレオコンプレックスは少なくとも上記界面で形成されればよく、これまでのように、接着シート全体を溶融させなくても、接合させることが可能である。特にポリ乳酸は結晶化するまでの時間が長いため、部材の接合に長時間を要していたが、本発明では、少なくとも上記界面でポリ乳酸が溶融すればよいので、部材の接合時間を更に短縮することができる。
【００３７】
生分解性樹脂部材１及び２が、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸と生分解性繊維との複合体の場合、接合される面、すなわち接着シート３と接する面において生分解性繊維の一部が露出していることが好ましい。表面に生分解性繊維の一部が露出していることにより、接合時において接着シートが溶融すると、生分解性繊維の隙間にこの接着シートの溶融体が入り込み、固化することによってより強固に部材同士を接合することができる。
これにより、ステレオコンプレックスの形成という化学的な結合に加え、物理的にも結合することになるので、より強固に部材同士を接合することができる。
【００３８】
また、接合される部材の接合される面に凹部を設けることも好ましい。この凹部は、図２に示すように、接合される部材の接合される面に設けた非貫通孔４又は貫通孔５の形態であってよい。このような凹部を設けることにより、接合の際に、この凹部に接着シートの溶融体３が入り込み、固化することによってより強固に部材同士を接合することができる。凹部は、図２の非貫通孔４に示されるように、接合される面に対して傾斜を設けて形成することが好ましい。剥離に対して強度がより高まるからである。また、接合時に軟化溶融した接着シート３が流れ出ることを防止するため、かつ凹部に入るようにするため、流れ止め６を部材の少なくとも一方に設けることが好ましい。この流れ止めは接合時の部材同士の位置決めも兼ねることができる。
【００３９】
以上のようにして製造した生分解性樹脂部材１及び２の間に接着シート３を配置し、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面で、生分解性樹脂部材１、生分解性樹脂部材２及び接着シート３の融点以上の温度となるように加熱し、前記界面においてステレオコンプレックスを形成させる。
【００４０】
具体的な加熱方法としては、（１）予め、接着シート３と接する面側の生分解性樹脂部材１及び２の表面を加熱してポリ乳酸を溶融させておき、この状態で生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込む方法が挙げられる。また、（２）接着シート３の表面を予め加熱してポリ乳酸を溶融させておいてから、生分解性樹脂部材１及び２の間に挟み込む方法、（３）生分解性樹脂部材１及び２の表面を加熱し、一方で、接着シート３の表面を予め加熱しておいて、この状態で生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込む方法、（４）前記（１）〜（３）のいずれかによって、生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込んだ後、加圧しながら接合する方法、（５）前記（１）〜（３）のいずれかによって、生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込んだ後、加圧しながら全体を加熱する方法、などが挙げられる。
【００４１】
接合時に加圧する場合には、生分解性樹脂部材１及び生分解性樹脂部材２の強度や、接着シート３の強度を勘案して適宜圧力を調節することが好ましく、例えば１０ＭＰａ〜２０ＭＰａの圧力を加えることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は、下記実施例により何ら限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００４４】
＜接着シート−１の作製＞
前記ポリ−Ｄ−乳酸（ＰＵＲＡＣ社製、商品名：PURASORB PD、融点１９２℃）の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）を用い、目付１００ｇ／ｍ２の不織布を製造し、接着シート−１を成形した。
【００４５】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シート−１を挟んでクリップで圧着し、数時間放置した。
【００４６】
［比較例１］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００４７】
＜接着シート−２の作製＞
接着シート−１の作製において、ポリ−Ｄ−乳酸の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）を用いたところを、ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）に変え、目付１００ｇ／ｍ２の不織布を製造し、接着シート−２を成形した。
【００４８】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シート−２を挟んでクリップで圧着し、数時間放置した。
【００４９】
［比較例２］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００５０】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シートを挟まずにクリップで圧着し、数時間放置した。
【００５１】
［接合部分の粘弾性測定］
上記接合部分について、粘弾性を測定した。測定方法は以下の通りである。
株式会社レオロジ製ＤＶＥレオスペクトラー（ＤＶＥ−Ｖ４）を使用し、引張り試験を実施し、粘弾性を測定した。測定条件は、測定開始温度−５０℃、終了温度２５０℃、昇温速度３℃／ｍｉｎであり、基本周波数１０Ｈｚの正弦波を用いた。
【００５２】
得られた測定結果を図３に示す。図３に示すとおり、実施例１では比較例１や比較例２に比べて粘弾性が高くなっていた。これは、接着シート−１のポリ−Ｄ−乳酸と生分解性樹脂部材のポリ−Ｌ−乳酸とが界面においてステレオコンプレックスを形成したためと思われる。
【００５３】
［接合部分の接着強度の測定］
上記接合部分について、株式会社島津製作所 島津オートグラフ（ＡＧ−２０ＫＮＧ）を使用し、クロスヘッド移動速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張り試験を実施して、接着強度を測定した。
【００５４】
得られた測定結果を図４に示す。図４に示すとおり、実施例１では比較例１や比較例２に比べてせん断強度が高くなっていた。これは、接着シート−１のポリ−Ｄ−乳酸と生分解性樹脂部材のポリ−Ｌ−乳酸とが界面においてステレオコンプレックスを形成したためと思われる。
【００５５】
［接合部分の接着速度］
実施例１では２００℃で３分間程度の時間で、生分解性樹脂部材を接合できることが確認された。一方、比較例１及び比較例２では、接合に０．５〜３時間程度要していた。本実施例では、ステレオコンプレックスを形成することによって接合しているため、比較例のように、溶融して分子の配列を再配列して整えることで結晶構造を形成するよりも接合時間を短縮できたものと思われる。
【００５６】
なお、本発明では、実施例の結果に示すようにステレオコンプレックスが形成されることにより、せん断強度が高まり、接合力が向上し、且つ接合時間が短縮されているが、これに加え当然に部材全体が生分解性を有するため、部材全体を微生物等によって分解することができ、構成部材を分別することなく廃棄できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の方法を説明する略図である。
【図２】本発明の方法を説明する略図である。
【図３】実施例における粘弾性測定の結果を示すグラフである。
【図４】実施例における接着強度の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 生分解性樹脂部材
２ 生分解性樹脂部材
３ 接着シート
４ 非貫通孔
５ 貫通孔
６ 流れ止め
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性樹脂部材を接合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂はその優れた特性のため、現在、日用品のみならず機械工業の構造部品、土木建築材料等の様々な分野において広く用いられている。しかしながら、この合成樹脂はその安定性ゆえに、自然環境下においてほとんど分解されないため、廃棄において問題となっている。
【０００３】
そこで近年、微生物等によって分解され、生態系の循環サイクルに還元することができる、いわゆる生分解性樹脂が注目され、この生分解性樹脂を用いた様々な成形体が製造されている。
【０００４】
ところで、このような生分解性樹脂成形体の部材同士又はこの部材を基材に接合する場合に、従来の合成樹脂製の接着剤を用いたのでは、部材を生分解性としても廃棄に伴う問題が生ずることになる。そこで、非晶質ポリ乳酸を接着シートとして用い、この非晶質ポリ乳酸のガラス転移温度以上かつ融点以下の温度に加熱して生分解性樹脂同士を接着する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この方法では非晶質ポリ乳酸を用いるので、接合された部材全体が生分解性を示し、廃棄に伴う問題が解消されることになる。しかしながら、接着のための温度をガラス転移温度以上かつ融点以下のという狭い温度範囲内に制御しなければならず、また、軟化した接着シートが固化し接合するまでに、時間がかかっていた。
【特許文献１】特開２００３−２９２９２５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、上記問題点を解決し、具体的には、廃棄に伴う問題がなく、且つ接合力が向上し、短時間で接合できる生分解性樹脂部材の接合方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明は、
＜１＞ Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。
【０００８】
＜２＞ Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法である。
【０００９】
上記＜１＞及び＜２＞の発明では、生分解性樹脂部材及び接着シートにおいて、一方をポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成するならば他方はポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成される。この場合、生分解性樹脂部材と接着シートとの境界では、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸のステレオコンプレックスが形成されるので、化学的な結合によりせん断強度が高まって接合力が向上し、且つ短時間で結晶化（固化、接合）する。
したがって、上記＜１＞及び＜２＞の発明によれば、２つの生分解性樹脂部材間の接合力が高まり、且つ短時間で接合することができる。
また、少なくとも接着シートと生分解性樹脂部材との界面でステレオコンプレックスを形成すれば、接着シートと生分解性樹脂部材とを接合することができるので、接合のための加熱時間を短縮することができる。
【００１０】
更に、接合された部材全体が生分解性となっていため、上記＜１＞及び＜２＞の発明によれば、構成部材を分別することなく廃棄できる。
【００１１】
＜３＞ 前記界面の加熱温度が、前記ポリ−Ｌ−乳酸及び前記ポリ−Ｄ−乳酸の融点以上の温度であることを特徴とする上記＜１＞又は＜２＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１２】
＜４＞ 更に、前記接合時に加圧することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１３】
＜５＞ 前記接合時に、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で、全体を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１４】
本発明は、生分解性樹脂部材と接着シートとを、ステレオコンプレックスの形成によって接合する。ステレオコンプレックスは、ポリ−Ｌ−乳酸及びポリ−Ｄ−乳酸の分子レベルでの均一な混合によって起こる。
したがって、ポリ−Ｌ−乳酸及びポリ−Ｄ−乳酸の融点以上となるように加熱して、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸とを混合させる
【００１５】
また、上記＜４＞の発明のように、接合時に加圧したり、上記＜５＞の発明のように、生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で全体を加熱したりすることで、より強固に部材同士を接合することができる。
【００１６】
＜６＞ 前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方に、前記接着シートと接する面に１以上の凹部が設けられており、２つの生分解性樹脂部材の間に接着シートを配置して加熱圧着した際に、軟化した接着シートをこの凹部に侵入させることを特徴とする前記＜１＞乃至＜４＞のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１７】
＜７＞ 前記凹部が非貫通孔又は貫通孔であることを特徴とする前記＜６＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１８】
＜８＞ 前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方が、ポリ乳酸と生分解性繊維の複合体で構成されており、前記凹部が前記生分解性繊維間の隙間であることを特徴とする前記＜６＞又は＜７＞に記載の生分解性樹脂部材の接合方法である。
【００１９】
上記＜６＞乃至＜８＞の発明によれば、生分解性樹脂部材の凹部に接着シートの溶融体が入り込み固化することによって、ステレオコンプレックスの形成という化学的な結合に加え、物理的にも結合することになるので、より強固に部材同士を接合することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、廃棄に伴う問題がなく、且つ接合力が向上し、短時間で接合できる生分解性樹脂部材の接合方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、図１に示すように、生分解性樹脂部材１及び２の間に接着シート３を配置し、生分解性樹脂部材と接着シートとの間でステレオコンプレックスを形成させることで、生分解性樹脂部材１及び２を接合する方法である。本発明においては、接合される生分解性樹脂部材及びこの部材を接合する接着シートは共にポリ乳酸で構成する。
【００２２】
生分解性樹脂部材１及び２の材質について説明する。
生分解性樹脂部材１及び２は、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料、又はＬ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料、により構成される。ポリ−Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸とは、Ｄ−乳酸７０〜１００モル％とＬ−乳酸又は乳酸以外の共重合モノマー０〜３０モル％とから構成されるものである。一方、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸とは、Ｌ−乳酸７０〜１００モル％とＤ−乳酸又は乳酸以外の共重合モノマー０〜３０モル％とから構成されているものをいう。
【００２３】
乳酸以外の共重合モノマー成分としては、分解性を損なわない範囲で、公知の共重合モノマー（例えば、ポリスチレン、ポリアミドなど）を用いることができるが、共重合モノマー成分も生分解性であることが望ましい。
共重合モノマー成分としては、例えば、ラクチドと共重合が可能なオキシカルボン酸、カルボン酸エステル、ラクトン、ジカルボン酸、多価アルコール等を適用することができ、更にこれら成分から構成され、エステル結合形成性の官能基を有するポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等も適用することができる。なお、共重合モノマー成分も生分解性であることが望ましい。このような共重合モノマー成分としては、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸などを挙げることができる。
【００２４】
また、ポリ乳酸の成形加工性や成形体の物性を向上させるために、可塑剤、滑剤、充填材、紫外線吸収剤等の添加剤を添加してもよい。
【００２５】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸が共重合体（コポリマー）の場合、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマーのいずれの形態であってもよい。
【００２６】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の重合法としては、縮合重合法、開環重合法等の公知の方法を用いることができ、例えば、乳酸や他の共重合モノマーを、有機溶媒及び触媒の存在下において脱水縮合し、或いは、乳酸や共重合モノマーを一旦脱水し環状二量体とした後に、開環重合する。
更に、得られるポリ乳酸の分子量を増大させるために鎖延長剤を用いることもできる。
【００２７】
このポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の分子量は、目的とする用途において十分な物性を有するものであれば特に制限されないが、一般には重量平均分子量として１０万〜３０万であることが好ましく、１５万〜２５万であることがより好ましく、１８万〜２２万であることが更に好ましい。
【００２８】
ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸は、ポリマー鎖が無秩序に配置している非晶質のポリ乳酸であってもよいし、非晶質のポリ乳酸に、温度、圧力、張力等の外的な要因を加えた際にポリマー鎖の一部が配向し、個々のポリマー鎖が形態的に秩序のある状態に置かれた結晶性のポリ乳酸であってもよい。
【００２９】
また、生分解性樹脂部材１及び２は、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、生分解性物質を含有してもよい。本発明で適用し得る生分解性物質としては、生分解性を呈するものであって、下記で説明するステレオコンプレックスの形成を阻害するものでなければ特に制限は無いが、生分解性繊維を用いると、生分解性樹脂部材１及び２の表面に凹凸を付することができるので、接合力を強化することができる点から好ましい。生分解性繊維を用いる場合には、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸をマトリックスとし、生分解性繊維で強化した複合体とすることが好ましい。この場合、生分解性繊維は、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸の軟化又は溶融によって熱融着して一体化し、生分解性樹脂部材１及び２表面の少なくとも１部ではポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸が露出して存在している。
生分解性繊維としては、天然繊維、例えば、麻、綿、ケナフ等、又は生分解性樹脂より形成した繊維を用いることができる。この複合体において、ポリ乳酸と生分解性繊維の比率は７：３〜３：７であることが好ましい。
【００３０】
次に、接着シート３の材質について説明する。
接着シート３は、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料又はＤ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成される。ここでいう、「Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸」及び「Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸」は、生分解性樹脂部材１及び２で示したものと同義であり、重合方法等も同様である。
なお、本発明では、生分解性樹脂部材１及び２がポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料によって構成される場合には、接着シート３はポリ−Ｌ−乳酸で構成され、生分解性樹脂部材１及び２がポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料によって構成される場合には、接着シート３はポリ−Ｄ−乳酸で構成される。
【００３１】
また、生分解性樹脂部材１及び２と同様に、接着シート３においても、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、生分解性物質を含有してもよい。接着シート３に適用し得る生分解性物質としても、生分解性樹脂部材１及び２の場合と同様であり、生分解性繊維を含有させることもできる。生分解性繊維を接着シート３に含有させる場合には、ポリ乳酸と生分解性繊維の比率は９：１〜６：４程度であることが好ましい。
【００３２】
接着シート３は、上記のポリ乳酸を一般的な射出成形、押出成形等によりフィルムもしくはシートとして成形することにより得られる。接着シートの厚さは特に制限はないが、一般に０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。
【００３３】
次に、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合について説明する。
本発明では、生分解性樹脂部材１と２の間に接着シート３を挟持し、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面において、ステレオコンプレックスが形成することによって接合する。
【００３４】
ステレオコンプレックスについて説明する。
ポリ−Ｌ−乳酸は左巻きらせん構造を有するのに対し、ポリ−Ｄ−乳酸は右巻きらせん構造を有するため、これらが分子レベルで均一に混合すると、２成分間に立体特異的な結合が生じ、ポリ−Ｌ−乳酸あるいはポリ−Ｄ−乳酸単独の場合に形成される結晶構造よりも緊密かつ強固な結晶構造を形成する。この結晶構造をステレオコンプレックスという。このステレオコンプレックスの形成により、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３とが化学的に接合する。この化学的な結合は緊密かつ強固であるため、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合力が向上する。
【００３５】
ポリ乳酸系重合体におけるステレオコンプレックスは、上記ポリ−Ｄ−乳酸とポリ−Ｌ−乳酸とが溶液状態あるいは溶融状態で混合することにより形成することができる。
したがって、生分解性樹脂部材１及び２と接着シート３との接合では、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面において溶融状態となるように加熱を行う。ポリ−Ｄ−乳酸とポリ−Ｌ−乳酸を溶融状態とするには、ポリ−Ｄ−乳酸及びポリ−Ｌ−乳酸の融点以上の温度に加熱することが好ましく、具体的には１７０℃〜２２０度であることより好ましく、１８０℃〜２１０℃であることが更に好ましい。但し、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸のほかに、ケナフ繊維を含有する場合、ケナフ繊維の熱劣化を防ぐために、加熱温度は１９０℃以下とすることが望ましい。
【００３６】
ステレオコンプレックスによる結晶構造は、巻き方向が異なる２成分の螺旋構造間で立体特異的な結合を生じることによって形成するので、溶融して分子の配列を再配列して整えることで結晶構造を形成する場合に比べて、結晶化の速度が極めて速い。したがって、これまでの接合方法に比べて、部材の接合時間を短縮することができる。
また、ステレオコンプレックスは少なくとも上記界面で形成されればよく、これまでのように、接着シート全体を溶融させなくても、接合させることが可能である。特にポリ乳酸は結晶化するまでの時間が長いため、部材の接合に長時間を要していたが、本発明では、少なくとも上記界面でポリ乳酸が溶融すればよいので、部材の接合時間を更に短縮することができる。
【００３７】
生分解性樹脂部材１及び２が、ポリ−Ｄ−乳酸又はポリ−Ｌ−乳酸と生分解性繊維との複合体の場合、接合される面、すなわち接着シート３と接する面において生分解性繊維の一部が露出していることが好ましい。表面に生分解性繊維の一部が露出していることにより、接合時において接着シートが溶融すると、生分解性繊維の隙間にこの接着シートの溶融体が入り込み、固化することによってより強固に部材同士を接合することができる。
これにより、ステレオコンプレックスの形成という化学的な結合に加え、物理的にも結合することになるので、より強固に部材同士を接合することができる。
【００３８】
また、接合される部材の接合される面に凹部を設けることも好ましい。この凹部は、図２に示すように、接合される部材の接合される面に設けた非貫通孔４又は貫通孔５の形態であってよい。このような凹部を設けることにより、接合の際に、この凹部に接着シートの溶融体３が入り込み、固化することによってより強固に部材同士を接合することができる。凹部は、図２の非貫通孔４に示されるように、接合される面に対して傾斜を設けて形成することが好ましい。剥離に対して強度がより高まるからである。また、接合時に軟化溶融した接着シート３が流れ出ることを防止するため、かつ凹部に入るようにするため、流れ止め６を部材の少なくとも一方に設けることが好ましい。この流れ止めは接合時の部材同士の位置決めも兼ねることができる。
【００３９】
以上のようにして製造した生分解性樹脂部材１及び２の間に接着シート３を配置し、少なくとも生分解性樹脂部材１又は２と接着シート３とが接する界面で、生分解性樹脂部材１、生分解性樹脂部材２及び接着シート３の融点以上の温度となるように加熱し、前記界面においてステレオコンプレックスを形成させる。
【００４０】
具体的な加熱方法としては、（１）予め、接着シート３と接する面側の生分解性樹脂部材１及び２の表面を加熱してポリ乳酸を溶融させておき、この状態で生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込む方法が挙げられる。また、（２）接着シート３の表面を予め加熱してポリ乳酸を溶融させておいてから、生分解性樹脂部材１及び２の間に挟み込む方法、（３）生分解性樹脂部材１及び２の表面を加熱し、一方で、接着シート３の表面を予め加熱しておいて、この状態で生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込む方法、（４）前記（１）〜（３）のいずれかによって、生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込んだ後、加圧しながら接合する方法、（５）前記（１）〜（３）のいずれかによって、生分解性樹脂部材１と２との間に接着シート３を挟み込んだ後、加圧しながら全体を加熱する方法、などが挙げられる。
【００４１】
接合時に加圧する場合には、生分解性樹脂部材１及び生分解性樹脂部材２の強度や、接着シート３の強度を勘案して適宜圧力を調節することが好ましく、例えば１０ＭＰａ〜２０ＭＰａの圧力を加えることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明は、下記実施例により何ら限定されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００４４】
＜接着シート−１の作製＞
前記ポリ−Ｄ−乳酸（ＰＵＲＡＣ社製、商品名：PURASORB PD、融点１９２℃）の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）を用い、目付１００ｇ／ｍ２の不織布を製造し、接着シート−１を成形した。
【００４５】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シート−１を挟んでクリップで圧着し、数時間放置した。
【００４６】
［比較例１］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００４７】
＜接着シート−２の作製＞
接着シート−１の作製において、ポリ−Ｄ−乳酸の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）を用いたところを、ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）の短繊維（１．７Ｔ５１ｍｍ）に変え、目付１００ｇ／ｍ２の不織布を製造し、接着シート−２を成形した。
【００４８】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シート−２を挟んでクリップで圧着し、数時間放置した。
【００４９】
［比較例２］
＜生分解性樹脂部材の作製＞
ポリ−Ｌ−乳酸（トヨタ自動車製、商品名：Ｕ’ｚ−Ｂ０、融点１６８℃）３００ｇと、ケナフ繊維２００ｇとを用いて、圧縮成形を行い、図１に示すようなクリップ形状の部材と板状部材を製造した。
【００５０】
＜接合＞
上記クリップ形状の生分解性樹脂部材と板状部材の生分解性樹脂部材のそれぞれの表面を２００℃で３分間加熱し、その間に接着シートを挟まずにクリップで圧着し、数時間放置した。
【００５１】
［接合部分の粘弾性測定］
上記接合部分について、粘弾性を測定した。測定方法は以下の通りである。
株式会社レオロジ製ＤＶＥレオスペクトラー（ＤＶＥ−Ｖ４）を使用し、引張り試験を実施し、粘弾性を測定した。測定条件は、測定開始温度−５０℃、終了温度２５０℃、昇温速度３℃／ｍｉｎであり、基本周波数１０Ｈｚの正弦波を用いた。
【００５２】
得られた測定結果を図３に示す。図３に示すとおり、実施例１では比較例１や比較例２に比べて粘弾性が高くなっていた。これは、接着シート−１のポリ−Ｄ−乳酸と生分解性樹脂部材のポリ−Ｌ−乳酸とが界面においてステレオコンプレックスを形成したためと思われる。
【００５３】
［接合部分の接着強度の測定］
上記接合部分について、株式会社島津製作所 島津オートグラフ（ＡＧ−２０ＫＮＧ）を使用し、クロスヘッド移動速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張り試験を実施して、接着強度を測定した。
【００５４】
得られた測定結果を図４に示す。図４に示すとおり、実施例１では比較例１や比較例２に比べてせん断強度が高くなっていた。これは、接着シート−１のポリ−Ｄ−乳酸と生分解性樹脂部材のポリ−Ｌ−乳酸とが界面においてステレオコンプレックスを形成したためと思われる。
【００５５】
［接合部分の接着速度］
実施例１では２００℃で３分間程度の時間で、生分解性樹脂部材を接合できることが確認された。一方、比較例１及び比較例２では、接合に０．５〜３時間程度要していた。本実施例では、ステレオコンプレックスを形成することによって接合しているため、比較例のように、溶融して分子の配列を再配列して整えることで結晶構造を形成するよりも接合時間を短縮できたものと思われる。
【００５６】
なお、本発明では、実施例の結果に示すようにステレオコンプレックスが形成されることにより、せん断強度が高まり、接合力が向上し、且つ接合時間が短縮されているが、これに加え当然に部材全体が生分解性を有するため、部材全体を微生物等によって分解することができ、構成部材を分別することなく廃棄できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の方法を説明する略図である。
【図２】本発明の方法を説明する略図である。
【図３】実施例における粘弾性測定の結果を示すグラフである。
【図４】実施例における接着強度の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 生分解性樹脂部材
２ 生分解性樹脂部材
３ 接着シート
４ 非貫通孔
５ 貫通孔
６ 流れ止め
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項２】
Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項３】
前記界面の加熱温度が、前記ポリ−Ｌ−乳酸及び前記ポリ−Ｄ−乳酸の融点以上の温度であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項４】
更に、前記接合時に加圧することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項５】
前記接合時に、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で、全体を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項６】
前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方に、前記接着シートと接する面に１以上の凹部が設けられており、２つの生分解性樹脂部材の間に接着シートを配置して接合した際に、軟化した接着シートをこの凹部に侵入させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項７】
前記凹部が非貫通孔又は貫通孔であることを特徴とする請求項６に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項８】
前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方が、ポリ乳酸と生分解性繊維の複合体で構成されており、前記凹部が前記生分解性繊維間の隙間であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項１】
Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項２】
Ｌ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸を含む生分解性材料で構成された２つの生分解性樹脂部材の間に、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸を含む生分解性材料で構成された接着シートを、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートの接する界面を加熱した状態で配置する、生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項３】
前記界面の加熱温度が、前記ポリ−Ｌ−乳酸及び前記ポリ−Ｄ−乳酸の融点以上の温度であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項４】
更に、前記接合時に加圧することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項５】
前記接合時に、前記生分解性樹脂部材と前記接着シートとが接合された状態で、全体を加熱することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項６】
前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方に、前記接着シートと接する面に１以上の凹部が設けられており、２つの生分解性樹脂部材の間に接着シートを配置して接合した際に、軟化した接着シートをこの凹部に侵入させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項７】
前記凹部が非貫通孔又は貫通孔であることを特徴とする請求項６に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【請求項８】
前記２つの生分解性樹脂部材の少なくとも一方が、ポリ乳酸と生分解性繊維の複合体で構成されており、前記凹部が前記生分解性繊維間の隙間であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の生分解性樹脂部材の接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３０７７１９（Ｐ２００７−３０７７１９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３６２１６（Ｐ２００６−１３６２１６）
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１６日（２００６．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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