JP2003082075A - ポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包装袋 - Google Patents
ポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包装袋Info
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- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
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Abstract
強度を有し、食品用フィルムや工業用フィルムとして好
適に使用できるポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包
装袋を提供する。 【解決手段】 L−乳酸とD−乳酸との共重合体を主成
分とするポリ乳酸系重合体からなるフィルムであり、前
記共重合体にはD−乳酸が2モル%より多く8モル%以
下の割合で含まれる。
Description
ム及びそれからなる包装袋に関し、特に溶断シール処理
が良好に行えるポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包
装袋に関する。
包装材として、ポリオレフィンやポリ塩化ビニル等の熱
可塑性樹脂からなるフィルムが用いられている。この中
でも、ヒートシール性が良好なポリオレフィン系樹脂フ
ィルムは、溶断シールによる製袋に適している。しか
し、これらのフィルムはその使用後に廃棄処理される際
に、焼却処理を行うと、焼却時の発熱量が高いためその
処理中に焼却炉を傷める恐れがあり、埋め立てによる廃
棄処理を行うと、これらのプラスチック類は、化学的、
生物学的安定性のためにほとんど分解せずに残留するこ
とから、近年の環境保全に対する社会的要求の高まりに
伴い、微生物などにより分解可能な生分解性を有し、コ
ンポストでの堆肥化処理が可能なフィルムであることが
要求されている。これらの生分解性を有する重合体の中
でもポリ乳酸系重合体は、各種でんぷんや糖類などを発
酵して得られる乳酸を重合した植物由来の原料で、最終
的には再び炭酸ガスと水となって地球的規模で環境リサ
イクルされる理想的なポリマー原料として各種用途に利
用され始めている。
フィルムとして、例えば、特開平6−256480号公
報には、脂肪族ポリエステルからなる生分解性包装用フ
ィルムが開示されている。また、特許3167595号
公報には、結晶性ポリ乳酸系重合体からなり、フィルム
の面配向指数、昇温時の結晶融解熱量と結晶化熱量など
が規定されたフィルムからなる包装袋が開示されてい
る。
は非常に硬く脆い性質をもつがために、従来より広く用
いられている食品用フィルムや工業用フィルムとして用
いる場合には、二軸延伸を施し、柔軟性などを付与する
必要がある。分子配向や配向結晶化を行うとヒートシー
ル性を損なう傾向にあり、また、ポリ乳酸系重合体は、
生分解性ポリマーの中では融点が高いため、ヒートシー
ル性にさらなる改良が求められている。
解決し、ヒートシール性が良好で、優れた溶断シール強
度を有し、食品用フィルムや工業用フィルムとして好適
に使用できるポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包装
袋を提供するものである。
解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った
ものである。すなわち本発明は、L−乳酸とD−乳酸と
の共重合体を主成分とするポリ乳酸系重合体からなり、
前記共重合体にはD−乳酸が2モル%より多く8モル%
以下の割合で含まれることを特徴とするポリ乳酸系フィ
ルムを要旨とするものである。
する。本発明のポリ乳酸系フィルムは、L−乳酸とD−
乳酸との共重合体(以下、「ポリDL−乳酸」と称
す。)を主成分とするポリ乳酸系重合体からなり、ポリ
DL−乳酸には、D−乳酸が2モル%より多く8モル%
以下の割合で含まれる必要がある。このようにポリDL
−乳酸とすることで、ポリ乳酸の結晶性を緩和でき、融
点の低下が図れるため、良好なヒートシール性が得られ
る。また、ポリDL−乳酸におけるD−乳酸の配合割合
を上記の範囲とすることで、後述のように13N/cm
以上と高い溶断シール強度が得られ、また、低温での溶
断シールが可能となる。
や工業用の包装袋に加工する際には、その加工性の容易
さから、溶断シールによる製袋が求められている。溶断
シールにより作成した包装袋が実使用に耐えうるのに十
分なシール強度を有するためには、溶断シール部の溶断
シール強度が13N/cm以上であることが好ましく、
より好ましくは15N/cm以上である。このような溶
断シール強度を有する包装袋であると、食品用や工業用
の包装袋として好適に使用できる。
乳酸が2モル%より多く8モル%以下の割合で共重合さ
れたポリDL−乳酸を主成分とするものである。ポリ乳
酸系重合体はポリDL−乳酸のみで構成されていてもよ
く、あるいは、上述のようなヒートシール性や溶断シー
ル強度を損なわない限りにおいて、ポリDL−乳酸に乳
酸を主成分とした他のヒドロキシカルボン酸との共重合
体、又はポリヒドロキシカルボン酸を配合してもよい。
乳酸としてはL−乳酸、D−乳酸が挙げられ、ヒドロキ
シカルボン酸としてはグリコール酸、3−ヒドロキシ酪
酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−
ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸等が挙げ
られる。ポリ乳酸系重合体の重量平均分子量は、5万〜
50万の範囲にあるものが好ましい。重量平均分子量が
5万未満であると機械的強度が不十分となり、重量平均
分子量が50万を超えると溶融時の流動性が乏しくなっ
て製膜性が低下する。
酸が2モル%より多く8モル%以下となるように共重合
されている必要がある。D−乳酸の割合が2モル%以下
であると、得られるフィルムはヒートシール性に劣るも
のとなり、溶断シール強度の低いものとなる。また、D
−乳酸の割合が8モル%を超えると、結晶性が低下して
製膜性に劣るだけでなく、得られるフィルムは熱収縮率
の大きいものとなり、包装袋を成形した際にシワなどが
発生しやすくなる。従って、ポリDL−乳酸中に含まれ
るD−乳酸の割合は、2モル%より多く8モル%以下で
ある必要があり、3モル%以上6モル%以下の範囲であ
ることがより好ましい。
は、本発明の効果を阻害しない範囲において他の生分解
性高分子材料を配合してもよく、その他にも分子量の増
大を目的として少量の鎖延長剤、例えば、ジイソシアネ
ート化合物、エポキシ化合物、酸無水物などを使用して
もよい。
には、用途に応じて可塑剤、紫外線防止剤、酸化防止
剤、熱安定剤、難燃剤、帯電防止剤、表面ぬれ改善剤、
顔料、無機フィラー、滑剤などを添加またはコートして
もよい。
の膜厚が5〜300μmの範囲にあることが好ましく、
10〜200μmの範囲にあることがより好ましい。以
下に本発明のポリ乳酸系フィルムの製造方法について、
一例を挙げて説明する。
造方法としては、Tダイ法、インフレーション法、カレ
ンダー法等が例示できるが、Tダイを用いて溶融混練し
て押出すTダイ法が好ましい。
酸系ポリマーにさらに必要に応じて可塑剤、滑剤を適量
配合したポリ乳酸系樹脂組成物を押出機ホッパーに供給
し、押出機を例えばシリンダー温度180〜260℃、
Tダイ温度200〜250℃に加熱し、溶融混練して押
し出し、20〜40℃に制御された冷却ロールで冷却し
て、厚さ100〜500μmの未延伸シートを得る。
ンター方式による同軸2軸延伸法、ロールとテンターに
よる逐次2軸延伸法のいずれでもよい。例えば、逐次2
軸延伸法によって延伸フィルムを製造する場合には、未
延伸シートを駆動ロールの回転速度比によって縦方向に
ロール表面温度50〜80℃で、延伸倍率2.0〜4.
0倍で延伸し、引き続き連続して横方向に延伸温度70
〜100℃、延伸倍率2.5〜8.0倍で延伸した後、
温度100〜150℃で熱処理し、リラックス率2〜8
%の条件で熱弛緩処理する。
を、食品用や工業用の包装袋に成形する際には、溶断シ
ールによる成形が行われる。溶断シールによる成形は、
例えば、長帯状のフィルムを幅方向に半折にして送り出
す、あるいは長帯状のフィルムを2枚または3枚以上重
ねて送り出し、回転するリング状のシール刃や上下動す
る伝熱線や溶断刃などを用いて、フィルムの搬送方向に
沿って所定の間隔をあけてフィルムの幅方向に溶断シー
ルすることで行われる。
シール部の強力が高く、しかも熱収縮によるシワの発生
などを抑えた外観性の良いものとなるため、食品や衣料
品や各種商品などの包装袋として好適に使用できる。
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物
性値の測定は以下の方法により実施した。 (1)引張強度(MPa)および引張伸度(%):AS
TM−D882に記載の方法に準じて、試料長100m
m、幅10mmの試料を用いて、島津製作所社製のオー
トグラフにて測定した。 (2)熱収縮率(%):試料長100mm、幅10mm
の試料を、100℃の熱風乾燥機で5分間熱処理し、熱
処理後の試料長を測定して、下記式により熱収縮率を求
めた。 熱収縮率=(熱処理前試料長−熱処理後試料長)/(熱
処理前試料長)×100 (3)溶断シール強度(N/cm):フィルムを片側に
20mmののりしろ分が出るようにして幅方向に半折
し、のりしろ側が開口部に、半折部が包装袋の底部とな
るように、フィルムのMD方向に沿って所定の間隔をあ
けて温度280℃でTD方向に溶断シールして、縦25
0mm、横350mmの包装袋を作成した。また、溶断
シール温度を300℃として、前記と同様に包装袋を作
成した。得られた包装袋から、溶断シール部が試料長さ
方向に垂直となるように試料幅(TD方向)15mm、
試料長(MD方向)100mmの試料片を切り出し、温
度20℃、湿度65%の雰囲気下で、島津製作所社製の
オートグラフAGS100Bを用いて、試料の長さ方向
の両端部を掴んで引張速度300mm/分で溶断シール
部が破断するまで測定を行い、得られたピーク値を溶断
シール強度とした。 (4)包装袋の性能:上記に記載の方法により包装袋を
作製し、シワなどがなく外観性の良いものを○、シワな
どが発生して外観性に劣るものを×して評価した。 実施例1 L−乳酸/D−乳酸=96/4(モル比)のポリ乳酸ポ
リマー(カーギル・ダウ・ポリマー社製)を用い、溶融
温度230℃でTダイから押出し、25℃に温度制御さ
れたキャストロールに密着急冷させ、厚さ285μmの
未延伸フィルムを得た。得られた未延伸フィルムを予熱
ロールにより60℃で予熱した後、75℃の延伸ロール
で3.0倍に縦方向に延伸し、引き続いてテンター内で
80℃の延伸温度で横方向に4.0倍に延伸した後、横
方向のリラックス率を5%として、130℃で熱処理を
施し、コロナ処理を行って、厚さ25μmの2軸延伸フ
ィルムを得た。
しろ分が出るようにして幅方向に半折し、のりしろ側が
開口部に、半折部が包装袋の底部となるように、フィル
ムのMD方向に所定の間隔をあけて温度280℃でTD
方向に溶断シールして、縦250mm、横350mmの
包装袋を作成した。また、溶断シール温度を300℃と
して前記と同様に包装袋を作成した。
1に示す。
リマー(カーギル・ダウ・ポリマー社製)を用いた。そ
してそれ以外は実施例1と同様にして2軸延伸フィルム
を作成し、このフィルムを用いて包装袋を作成した。
1に示す。 実施例3 L−乳酸/D−乳酸=97/3(モル比)のポリ乳酸ポ
リマー(カーギルダウ社製)を、溶融温度230℃でT
ダイより溶融押出し、25℃に温度制御されたキャスト
ロールに密着急冷させ、厚さ235μmの未延伸フィル
ムを得た。
タグラフ方式の同時2軸延伸機に導き60℃で予熱した
後、80℃で縦(MD)方向に3.0倍、横(TD)方
向に3.3倍に同時2軸延伸を行った。続いて、リラッ
クス率を5%として、125℃で熱処理し、コロナ処理
を行って厚さ25μmの二軸延伸フィルムを得た。この
フィルムを用いて、実施例1と同様に包装袋を作成し
た。
1に示す。実施例1〜3は、いずれもポリDL−乳酸か
らなり、ポリDL−乳酸に含まれるD−乳酸の割合が本
発明の範囲であったため、ヒートシール性に優れ、溶断
シール強度が高く、熱収縮率の小さいフィルムが得られ
た。また、これらのフィルムにて作成した包装袋は、高
い溶断シール強度を有するとともに、熱収縮によるシワ
などがなく外観性に優れたものであったため、食料品、
衣料品、各種商品などの用途として好適に使用できるも
のであった。 比較例1 L−乳酸/D−乳酸=98/2(モル比)のポリ乳酸ポ
リマー(カーギルダウ社製)を用いた。そしてそれ以外
は、実施例1と同様にしてフィルムを作成し、このフィ
ルムを用いて包装袋を作成した。
1に示す。 比較例2 L−乳酸/D−乳酸=80/20(モル比)のポリ乳酸
ポリマー(カーギルダウ社製)を用いた。そしてそれ以
外は、実施例3と同様にしてフィルムを作成しようとし
たが、ブロッキングが発生して製膜できなかった。 比較例3 L−乳酸/D−乳酸=90/10(モル比)のポリ乳酸
ポリマー(カーギルダウ社製)を用い、熱セット温度を
120℃とした。そしてそれ以外は、実施例1と同様に
してフィルムを作成した。
1に示す。比較例1は、D−乳酸のモル比率が本発明の
範囲よりも低かったため、溶断シール強度に劣るものと
なった。また、このフィルムを用いて上記各実施例と同
様に作成した包装袋は、実使用に耐えうる溶断シール強
度を有するものではなかった。
の範囲よりも高かったため、結晶性が低下してブロッキ
ングが発生し、上述のように製膜できなかった。比較例
3は、D−乳酸のモル比率が本発明の範囲よりも高かっ
たため、熱収縮率が高いものとなった。そのため、得ら
れた包装袋はシワなどが発生して外観性に劣るものとな
った。
L−乳酸とD−乳酸との共重合体を主成分とするポリ乳
酸系重合体からなり、前記共重合体にはD−乳酸が2モ
ル%より多く8モル%以下の割合で含まれることを特徴
とするポリ乳酸系フィルムとすることで、ポリ乳酸の結
晶性を緩和して融点を低下させることができ、ヒートシ
ール性が良好で、熱収縮率が小さく、高い溶断シール強
度を有するフィルムが得られる。このようなフィルムか
らなる包装袋は、溶断シールによって容易に作成でき、
溶断シール部の強力が高く、しかも熱収縮率が小さくシ
ワなどの発生を抑えた外観性の良いものとなるため、食
料品、衣料品、各種商品などの包装袋として好適に使用
できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 L−乳酸とD−乳酸との共重合体を主成
分とするポリ乳酸系重合体からなり、前記共重合体には
D−乳酸が2モル%より多く8モル%以下の割合で含ま
れることを特徴とするポリ乳酸系フィルム。 - 【請求項2】 溶断シール強度が13N/cm以上であ
ることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸系フィル
ム。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のポリ乳酸系フィ
ルムからなることを特徴とする包装袋。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001271107A JP5116196B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | ポリ乳酸系フィルム及びそれからなる包装袋 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003082075A true JP2003082075A (ja) | 2003-03-19 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014046975A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Toppan Printing Co Ltd | 深絞り成形用包装材料 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08252895A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 分解性ラミネート材料 |
JPH09157408A (ja) * | 1995-12-11 | 1997-06-17 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 延伸ポリ乳酸フィルムあるいはシート |
JPH10151715A (ja) * | 1996-11-22 | 1998-06-09 | Dainippon Ink & Chem Inc | 熱融着可能な乳酸系ポリマー積層体 |
-
2001
- 2001-09-07 JP JP2001271107A patent/JP5116196B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08252895A (ja) * | 1995-03-16 | 1996-10-01 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 分解性ラミネート材料 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014046975A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Toppan Printing Co Ltd | 深絞り成形用包装材料 |
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