JP2001011214A - 生分解性熱収縮フィルム - Google Patents

生分解性熱収縮フィルム

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JP2001011214A
JP2001011214A JP11187670A JP18767099A JP2001011214A JP 2001011214 A JP2001011214 A JP 2001011214A JP 11187670 A JP11187670 A JP 11187670A JP 18767099 A JP18767099 A JP 18767099A JP 2001011214 A JP2001011214 A JP 2001011214A
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film
shrinkable film
stretching
lactic acid
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Yoshihiro Kuramoto
由浩 倉本
Tomohisa Tsuchida
友久 土田
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Okura Industrial Co Ltd
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

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Abstract

(57)【要約】 【課題】透明で、熱収縮包装に必要な収縮性、とりわけ
低温収縮性に優れた生分解性熱収縮フィルムを提供する
こと。 【解決手段】・主としてグリコールと脂肪族二塩基酸ま
たはその誘導体から合成された脂肪族ポリエステル
(A)を25〜70重量部、・L−乳酸とD−乳酸の組
成比が94:6〜79:21であるポリ乳酸(B)を7
5〜30重量部、を含む組成物から得られるフィルム
を、少なくとも一軸方向に延伸することによって得られ
るフィルムであって、90℃のグリセリン中に30秒間
浸漬した後の収縮率が、フィルムのMD、TD方向の少
なくとも一方向において20%以上であることを特徴と
する生分解性熱収縮フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、生分解性を有する
熱収縮性フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から包装の分野において大量の熱収
縮性フィルムが使用されている。該熱収縮性フィルムに
用いられる合成樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、
ポリエチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン
系樹脂等が挙げられる。しかしながら、これらの合成樹
脂からなる熱収縮性フィルムは、使用後自然環境に投棄
されると、その化学的安定性のために分解されることが
なく、自然環境に長期間にわたって残留し自然環境汚染
の一因となっている。また、最近ではゴミ減量化の観点
から生ゴミのコンポスト化が推進されているが、熱収縮
包装分野に供されるフィルムはその厚みが非常に薄く、
生ゴミ中に混入した場合、分別は困難であり、コンポス
ト化の妨げになっている。
【0003】このような状況のなか、生分解性を有する
合成樹脂を延伸加工して得られる熱収縮フィルムが提案
されている。しかしながら、これらは延伸加工が困難で
あることに起因して熱収縮特性が不良であったり、延伸
特性は良好であっても収縮特性が不良であるというもの
であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、透明で、熱収縮包装に必要な
熱収縮性、とりわけ比較的低温での熱収縮性に優れた生
分解性熱収縮フィルムを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の脂肪族ポリエ
ステル、および特定のポリ乳酸からなるフィルムを熱収
縮フィルムの基材とすることによりフィルムの延伸加工
が可能となり、この結果、収縮包材に必要とされる熱収
縮性および透明性に優れた熱収縮性フィルムが得られる
ことを見いだし、本発明に到達したものである。すなわ
ち本発明は、 ・主としてグリコールと脂肪族二塩基酸またはその誘導
体から合成された脂肪族ポリエステル(A)を25〜7
0重量部、 ・L−乳酸とD−乳酸の組成比が94:6〜79:21
であるポリ乳酸(B)を75〜30重量部、を含む組成
物から得られるフィルムを、少なくとも一軸方向に延伸
することによって得られるフィルムであって、90℃の
グリセリン中に30秒間浸漬した後の収縮率が、フィル
ムのMD、TD方向の少なくとも一方向において20%
以上であることを特徴とする生分解性熱収縮フィルムを
提供するものである。
【0006】また、より好ましくは、脂肪族ポリエステ
ル(A)が、ポリブチレンサクシネート・アジペート共
重合体であることを特徴とする上記の生分解性熱収縮フ
ィルムを提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内容を詳細に説明
する。本発明で用いられる脂肪族ポリエステル(A)と
しては、主としてグリコールと脂肪族二塩基酸またはそ
の誘導体から合成された脂肪族ポリエステルであり、詳
しくはグリコール成分として1、4−ブタンジオール、
脂肪族二塩基酸としてコハク酸を用いて得られるポリエ
ステル樹脂をポリイソシアネートを用いて高分子量化し
たポリブチレンサクシネート、グリコール成分として
1、4−ブタンジオール、脂肪族二塩基酸としてコハク
酸とアジピン酸から得られるポリエステル樹脂をポリイ
ソシアネートを用いて高分子量化したポリブチレンサク
シネート・アジペート共重合体である。また、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
ート共重合体の中でもポリブチレンサクシネート・アジ
ペート共重合体がフィルムの延伸温度を低く設定できる
ことからより好適に用いられる。尚、このような脂肪族
ポリエステルとして、昭和高分子(株)から市販されて
いる商品名”ビオノーレ#1001”、”ビオノーレ#
3001”等が例示できる。
【0008】一方、本発明で使用されるポリ乳酸(B)
は、L−乳酸とD−乳酸の組成比が94:6〜79:2
1であるポリ乳酸系重合体である。L−乳酸の組成比が
94を超えると脂肪族ポリエステル(A)との融点差に
起因して相溶性の悪化を招き、この結果、透明性が低下
し好ましくない。逆にL−乳酸の組成比が79を下回る
と延伸加工性低下のため、包装分野に適した熱収縮特性
を有したフィルムが得られなくなり好ましくない。
【0009】また脂肪族ポリエステル(A)とポリ乳酸
(B)の割合は、脂肪族ポリエステル(A)が25〜7
0重量部、ポリ乳酸(B)が75〜30重量部とされ
る。脂肪族ポリエステル(A)の割合がこの範囲を超え
ると、延伸特性が低下することに起因して、得られる熱
収縮フィルムの熱収縮特性が不良となり好ましくない。
一方、脂肪族ポリエステル(A)の割合がこの範囲を下
回ると、得られる熱収縮フィルムの透明性、熱収縮特性
が不良となるのみならず、柔軟性が低下し好ましくな
い。
【0010】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
上記した脂肪族ポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)以
外に、他の生分解性樹脂や非生分解性合成樹脂、滑剤、
可塑剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、酸化防止剤、
充填剤および着色剤等の添加剤を併用することができ
る。
【0011】上記した組成物を用いて、本発明の生分解
性熱収縮フィルムを製造する方法としては、まず、イン
フレーション法や、Tダイ法等公知の方法で該組成物を
フィルムに成形した後、テンター方式によって一軸延
伸、同時二軸延伸、或いは逐次二軸延伸を行う方法が挙
げられる。また、インフレーション法によるフィルム成
形に引き続きチューブラー二軸延伸を行う方法が挙げら
れる。
【0012】一方、本発明の生分解性熱収縮フィルムは
90℃のグリセリン中に30秒間浸漬した後の収縮率
が、フィルムのMD、TD方向の少なくとも一方向にお
いて20%以上のものである。収縮率がフィルムのM
D、TD方向の少なくとも一方向において20%に満た
ないものは、収縮包装用途に適用し得ない。従って、前
記した延伸加工時の延伸倍率は、フィルムを構成する樹
脂組成、目的とする熱収縮フィルムの熱収縮特性に応じ
て、得られるフィルムのMD、TD方向の少なくとも一
方向における収縮率が20%以上となるように適宜選択
されるものである。
【0013】本発明の生分解性熱収縮フィルムの厚みは
用途によって異なるが、5〜300μm程度であること
が好ましい。
【0014】
【実施例】以下、実施例により、本発明をより具体的に
説明する。尚、本発明は以下に記載される事項によっ
て、限定されるものでない。
【0015】使用された脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸
は以下の通りである。 ・脂肪族ポリエステル(A):ポリブチレンサクシネー
ト・アジペート共重合体(昭和高分子(株)製、商品
名:ビオノーレ#3001)…以下PBSAと略称す
る。 ・ポリ乳酸(B):L−乳酸/D−乳酸=89.5/1
0.5から成るポリ乳酸系重合体(カーギル社製、商品
名:EcoPLA6310D)…以下PLA1と略称す
る。 ・ポリ乳酸:L−乳酸/D−乳酸=98.6/1.4か
ら成るポリ乳酸系重合体(カーギル社製、商品名:Ec
oPLA4030D)…以下PLA2と略称する。
【0016】[実施例1〜4、比較例1〜4]表1に示
す組成物を、単軸押出機を用いて、170℃でTダイよ
り押出し、キャスティングロールで急冷して未延伸フィ
ルムを得た。次いで、二軸延伸測定装置((株)岩本製
作所)を用い、縦方向、横方向共に4倍の延伸倍率で同
時二軸延伸を行ない、膜厚18μmの熱収縮性フィルム
得た。得られたフィルムの透明性(ヘイズ)、熱収縮率
を下記に示す方法で評価した。その結果を表1に示す。 ・透明性(ヘイズ):日本電色工業(株)製ヘイズメー
ターNDH−20Dにて測定する。 ・熱収縮率:延伸フィルムを裁断してMD(縦方向)、
TD(横方向)ともに100mmの試験片を作成する。
この試験片を90℃のグリセリン恒温槽に30秒間浸漬
した後、試験片のMD、およびTDの寸法を測定して以
下の式を用いて収縮率を算出する。 収縮率(%)=100×(100−L)/100 [L:90℃のグリセリンに30秒間浸漬させた後の試
験片の長さ(mm)]
【0017】
【表1】
【0018】表1より、実施例1〜4で示された本発明
の生分解性熱収縮フィルムは良好な熱収縮特性を有する
とともに、透明性も良好であることがわかる。一方、比
較例1で示されたPBSAのみからなるフィルムにつ
き、延伸温度70〜100℃の範囲で延伸加工を試みた
が、不可能であった。また、比較例2で示されたポリ乳
酸(B)であるPLAの割合が本発明で示された割合よ
りも少ないフィルムも同じ延伸温度範囲で延伸加工が不
可能であった。さらに、比較例3で示されたPBSAの
割合が本発明で示された割合よりも少ないフィルム、お
よび比較例4で示されたPLAのみからなるフィルム
は、延伸加工できたものの、熱収縮特性が不良であった
のみならず、透明性も大きく低下した。
【0019】[比較例5]PBSAを40重量部、PL
A2を60重量部含む組成物を、単軸押出機を用いて、
200℃でTダイより押出し、キャスティングロールで
急冷して未延伸フィルムを得た。次いで、二軸延伸測定
装置を用い、延伸温度70〜100℃の範囲で縦方向、
横方向共に4倍の延伸倍率で同時二軸延伸を試みたが、
延伸加工できなかった。
【0020】[比較例6]PBSAを60重量部、PL
A2を40重量部含む組成物を、単軸押出機を用いて、
200℃でTダイより押出し、キャスティングロールで
急冷して未延伸フィルムを得た。次いで、卓上二軸延伸
機を用い、延伸温度70〜100℃の範囲で縦方向、横
方向共に4倍の延伸倍率で同時二軸延伸を試みたが、延
伸加工できなかった。
【0021】比較例5、6の結果より、本発明で示され
たL−乳酸、D−乳酸の割合を有するポリ乳酸を用いな
いと包装分野に適した生分解性熱収縮フィルムが得られ
ないことが明らかである。
【0022】なお、以上の実施例、比較例においては得
られたサンプルの透明性、熱収縮性、延伸加工特性に着
目し、生分解性についてはあえて言及しなかったが、本
発明において用いられる2種の合成樹脂の特性上、本発
明の生分解性熱収縮フィルムが完全な生分解性を有する
ことは自明である。
【0023】
【発明の効果】本発明の生分解性熱収縮フィルムは、熱
収縮特性、とりわけ比較的低温での熱収縮特性が優れて
いるとともに、透明性も優れているという特長を有して
いる。また脂肪族ポリエステルとポリ乳酸を主成分とす
るため、廃棄された場合に自然環境の中で生分解され、
自然環境に悪影響を与えない。さらに、たとえ焼却処理
された場合でも、従来熱収縮フィルムに使用されている
ポリエチレン系樹脂やポリエチレン系樹脂等と比較して
燃焼カロリーが低いために、焼却炉を傷めにくいという
特長も有している。このように本発明により提供される
生分解性熱収縮フィルムは自然環境に負荷をかけない包
装材料であり、当業界において有用に活用されるもので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 7:00 Fターム(参考) 4F071 AA44 AF30 AF54 AF61 AH04 BB06 BB07 BB08 BC01 4F210 AA24E AE01 AG01 QC01 QC05 QC07 QG01 QG18 RC02 RG02 RG04 RG43 4J002 CF03X CF18W CK03X GG02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ・主としてグリコールと脂肪族二塩基酸
    またはその誘導体から合成された脂肪族ポリエステル
    (A)を25〜70重量部、 ・L−乳酸とD−乳酸の組成比が94:6〜79:21
    であるポリ乳酸(B)を75〜30重量部、を含む組成
    物から得られるフィルムを、少なくとも一軸方向に延伸
    することによって得られるフィルムであって、90℃の
    グリセリン中に30秒間浸漬した後の収縮率が、フィル
    ムのMD、TD方向の少なくとも一方向において20%
    以上であることを特徴とする生分解性熱収縮フィルム。
  2. 【請求項2】 脂肪族ポリエステル(A)が、ポリブチ
    レンサクシネート・アジペート共重合体であることを特
    徴とする請求項1に記載の生分解性熱収縮フィルム。
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