JP2006205600A - 生分解性脂肪族ポリエステルからなる積層フィルム - Google Patents
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Abstract
柔軟性、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性、低温シール性に優れピロー包装に好適なフィルムを提供すること。
【解決手段】
脂肪族等のジカルボン酸成分(a1)、脂肪族等のジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)からなる脂肪族ポリエステル共重合体(A)98〜35質量%及び脂肪族等のジカルボン酸成分(b1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(b2)80〜5モル%と脂肪族等のジヒドロキシ化合物(b3)からなる脂肪族・芳香族ポリエステル(B)2〜65質量%の合計100質量部と酸化チタン(C)3〜20質量%からなる脂肪族ポリエステル基材層(I)の片面に、脂肪族ポリエステル共重合体(A)95〜10質量%及び融点(Tm)が45〜80℃未満の生分解性重合体(D)5〜90質量%からなる熱融着層(II)が積層されてなる積層フィルム。。
【選択図】
なし
Description
ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族系ポリエステル樹脂の剛性を改良する方法として、脂肪族ポリエステルとして、脂肪族ジカルボン酸成分及び脂肪族ジヒドロキシ化合物成分に、脂肪族オキシカルボン酸成分を共重合させた脂肪族ポリエステル共重合体(たとえば、特許文献1参照)、脂肪族ジカルボン酸成分及び脂肪族ジヒドロキシ化合物成分に、脂肪族オキシカルボン酸成分若しくはラクトンを共重合させた脂肪族ポリエステル共重合体(たとえば、特許文献2)が提案されている。
かかる脂肪族ポリエステル共重合体の物性を改良する目的で、ポリ乳酸を添加する方法が提案されている(たとえば、特許文献3、特許文献4参照)。
更にこれら脂肪族ポリエステル共重合体からなるフィルムは低温シール性が不十分であり耐衝撃性と同時に低温シール性、自動充填機適性を改良する方法が提案されている(たとえば、特許文献5参照)。
一方、生分解性プラスチックをペーパーライクに用いるために、生分解性脂肪族ポリエステルに白色無機顔料を混練したフィルムとする方法がある(たとえば、特許文献6参照)。
このようにして得られた白色脂肪族ポリエステルフィルムは、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性を備えている。しかし得られるフィルムは低温シール性が不十分であり、溶断シールは可能であるが、より一般的な自動充填機によるピロー包装に用いるには基材層として他のフィルムを貼り合わせる必要があった。
基材層(I)
基材層(I)は、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)からなる脂肪族ポリエステル共重合体(A)98〜35質量%及び脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(b2)80〜5モル%からなる酸成分と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)からなる脂肪族・芳香族ポリエステル(B)2〜65質量%((A)と(B)の合計で100質量%とする)の合計100質量部と無機充填剤の微粒子(C)3〜20質量部からなる。
熱融着層(II)は、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)からなる脂肪族ポリエステル共重合体(A)95〜10質量%及び融点(Tm)が45〜80℃未満の生分解性重合体(D)5〜90質量%((A)と(D)の合計で100質量%とする)との生分解性重合体組成物からなる。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)は、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)からなる脂肪族ポリエステル共重合体(A)である。
脂肪族ポリエステル共重合体(A)は、融点(Tm)は80〜120℃が好ましく、より好ましくは80〜115℃であり、結晶化温度(Tc)は35〜75℃が好ましく、より好ましくは37〜73℃である。また脂肪族ポリエステル共重合体(A)は(Tm)−(Tc)は30〜55℃が好ましく、より好ましくは35〜50℃である。
融点(Tm)が80℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムを基材層として用いるには融点が低過ぎ、包装用フィルムとして用いた場合、ヒートシールする際に、ヒートシールバーにフィルムが融着する虞があり、包装適性に劣る。一方、融点(Tm)が110℃を越える脂肪族ポリエステル共重合体は、結果として2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)の含有量が少なく、得られるフィルムの柔軟性が損なわれる虞がある。
結晶化温度(Tc)が35℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、結晶化温度が低過ぎ、かかる共重合体からフィルムを得ようとしても、通常の冷却温度(5〜30℃)では完全に固化せず、得られるフィルムにニップロール等の押し跡が転写したり、冷却ロールから容易に剥がれず、外観に劣るフィルムとなる虞がある。
(Tm)−(Tc)が30℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムは耐衝撃性、耐突刺し性に劣る虞がある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)は、好ましくは2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)の含有量が0.1〜25モル%、より好ましくは1〜10モル%〔脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)で、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)量は実質的に等しく、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)の量の合計は100モル%である。〕の範囲にある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)を構成する成分である脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものが好ましい。
また、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
かかる脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a)としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、1,3−シクロペンタジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および2,5−ノルボルナンジカルボン酸等のジカルボン酸、かかるジカルボン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等のエステル形成誘導体を例示できる。
これら、脂肪族または脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)としては、特に、コハク酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましく、融点(Tm)が低い脂肪族ポリエステル共重合体(A)を得るために、コハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用してもよい。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)を構成する成分である脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
かかる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)としては、具体的には、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、とくには、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール);シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール類及びジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール並びにポリテトラヒドロフラン等が例示でき、特には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール又はこれらの混合物又は異なる数のエーテル単位を有する化合物が挙げられる。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分は、異なる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物の混合物も使用することができる。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)としては1,4−ブタンジオールが好ましい。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体(A)を構成する成分である2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)は、特に限定はされないが、通常、1〜10個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状の二価脂肪族基を有する化合物が挙げられる。
かかる2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)としては、具体的には、例えば、グリコール酸、L−乳酸、D−乳酸、D,L−乳酸、2−メチル乳酸、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−2−メチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシイソカプロン酸、ヒドロキシカプロン酸等、かかる2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等の2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸エステル形成誘導体を挙げることができる。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)は、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(b2)80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%からなる酸成分と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)からなるポリエステルである。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)は脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)と芳香族ジカルボン酸成分(b2)との合計のモル数と実質的に等しく、得られる脂肪族・芳香族ポリエステルの分子量を上げるためにイソシアネート基に代表される連結基を含んでも良い。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)は、好ましくは、融点が50〜190℃、さらに好ましくは60〜180℃、より好ましくは70〜170℃の範囲にある。また、脂肪族・芳香族ポリエステル(B)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルムが成形できる限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)を構成する成分である脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、特に4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものである。
また、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
かかる脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、1,3−シクロペンタジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および2,5−ノルボルナンジカルボン酸等のジカルボン酸、かかるジカルボン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等のエステル形成誘導体を例示できる。
これら、脂肪族または脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)としては、特に、アジピン酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましい。
脂肪族・芳香族ポリエステル(B)の酸成分中の脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)は20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%の範囲にある。脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)は、脂肪族・芳香族ポリエステル(B)の加水分解性や生分解性を向上させ、得られるフィルムを柔軟にする。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)を構成する成分である芳香族ジカルボン酸成分(b2)は、特に限定はされないが、通常、8〜12個の炭素原子を有する化合物、とくに8個の炭素原子を有する化合物が挙げられる。
かかる芳香族ジカルボン酸成分(b2)としては、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフトエ酸および1,5−ナフトエ酸並びにそのエステル形成誘導体を例示できる。芳香族ジカルボン酸のエステル形成誘導体としては、具体的には、芳香族ジカルボン酸のジ−C1〜C6アルキルエステル、例えばジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等を例示できる。
これら芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
芳香族ジカルボン酸成分(b2)としては、特に、テレフタル酸またはジメチルテレフタレートまたはそれらの混合物が好ましい。
脂肪族・芳香族ポリエステル(B)の酸成分中の芳香族ジカルボン酸成分(b2)は80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%の範囲にある。芳香族ジカルボン酸成分(b2)を共重合することにより、脂肪族・芳香族ポリエステル(B)の耐熱性を保ちながら、柔軟なポリエステルが得られる。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)を構成する成分である脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
かかる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)としては、具体的には、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、とくには、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール);シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール類及びジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール並びにポリテトラヒドロフラン等が例示でき、とくには、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール又はこれらの混合物又は異なる数のエーテル単位を有する化合物が挙げられる。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分は、異なる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物の混合物も使用することができる。
本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)は種々公知の方法で製造し得る。具体的な重合方法としては、例えば、特表2002−527644公報、特表2001−501652公報に記載されている。又、本発明に係る脂肪族・芳香族ポリエステル(B)としては、例えば、BASF社からECOFLEX(商品名)として製造・販売されている。
本発明に用いられる無機充填剤には、酸化チタン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、珪酸マグネシウム、シリカ、タルク、カオリン、天然または合成雲母、ハイドロタルサイトなどがある。これらの中では酸化チタンの微粒子が好適である。
酸化チタンの微粒子
本発明に係る酸化チタンは、アナタース型、ルチル型、ブルカイト型のいずれも使用することができる。その平均粒径は0.1〜3μm、特に0.1〜1μm、中でも0.15〜0.5μmであることが望ましい。また、生分解性脂肪族ポリエステルへの分散性を向上させるために、表面をアルミナ、シリカ、酸化亜鉛等の酸化物で被覆したり、脂肪族ポリオール等で表面処理した酸化チタンを用いることも行われる。これらの市販品として、タイペーク〔石原産業(株)製、商品名〕、タイトン〔堺化学工業(株)製、商品名〕等が挙げられる。
生分解性重合体(D)
本発明に係わる生分解性重合体(D)は、融点(Tm)が45〜80℃未満、好ましくは55〜75℃の範囲の重合体であり、具体的には、ポリε―カプロラクトン、ポリδ―バレロラクトン、ε―カプロラクトン、β−メチル−δ―バレロラクトン等のラクトンの1種類若しくは2種以上を重合して得られるポリラクトン及びラクトンとグリコール酸、乳酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのラクトン共重合体等、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート、ポリヘキサメチレンオキザレート等が挙げられる。
これら生分解性重合体の中でも、ポリε―カプロラクトン、ポリδ―バレロラクトン等のポリラクトンがとくに好ましい。
かかるポリラクトンのメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
本発明の基材層(I)の脂肪族系ポリマーは、前記脂肪族ポリエステル共重合体(A)が98〜35質量%、好ましくは95〜40質量%及び前記脂肪族・芳香族ポリエステル(B)が2〜65質量%、好ましくは5〜60質量%((A)と(B)の合計で100質量%とする)の合計100質量部と無機充填剤の微粒子(C)が3〜20質量部、好ましくは5〜15質量部からなる。
脂肪族・芳香族ポリエステル(B)の量が2質量%未満の組成物は、得られるフィルムの耐衝撃性等が改良されない虞があり、一方、65質量%を越える組成物は、得られるフィルムの耐衝撃性が低下する虞がある。
また無機充填剤の微粒子(C)の割合が3質量部未満では延伸積層フィルムの白色発色が不十分で隠蔽性に劣るおそれがあり、20質量部を超えるとフィルム成形性及びフィルム強度を損なう虞がある。
これら脂肪族系ポリマーの中でも、前記脂肪族ポリエステル共重合体(A)が98〜65質量%及び前記脂肪族・芳香族ポリエステル(B)が2〜35質量%((A)と(B)の合計で100質量%とする)の合計100質量部と無機充填剤の微粒子(C)が5〜20質量部からなる組成が、得られるフィルムの耐衝撃性、突刺しエネルギーが共に優れるので好ましい。
本発明の脂肪族系ポリマーには、脂肪族ポリエステル共重合体(A)及び脂肪族・芳香族ポリエステル(B)、無機充填剤の微粒子(C)の夫々別個に、あるいは組成物を製造する際に、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
本発明の熱融着層(II)の脂肪族系ポリマーは、前記脂肪族ポリエステル共重合体(A)が95〜10質量%、好ましくは90〜70質量%及び前記生分解性重合体(D)が5〜90質量%、好ましくは10〜30質量%((A)と(D)の合計で100質量%とする)からなる。
生分解性重合体(D)の量が5質量%未満の組成物は、得られるフィルムの低温ヒートシール性が改良されない虞があり、一方、90質量%を越える組成物は、融点が低くなり過ぎ、フィルム成形性に劣り、得られる積層フィルムがブロキングする虞がある。
本発明に係わる生分解性重合体組成物には、脂肪族ポリエステル共重合体(A)及び生分解性重合体(D)の夫々別個に、あるいは組成物を製造する際に、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
本発明の積層フィルムは、その基材層(I)が前記脂肪族ポリエステル共重合体(A)が98〜35質量%及び前記脂肪族・芳香族ポリエステル(B)が2〜65質量%((A)と(B)の合計で100質量%とする)の合計100質量部と酸化チタンの微粒子(C)が3〜20質量部からなり、得られる積層フィルムは柔軟性、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性に優れている。
また、基材層(I)の少なくとも片面に積層される熱融着層(II)は、前記脂肪族ポリエステル共重合体(A)が95〜10質量%及び前記生分解性重合体(D)が5〜90質量%((A)と(D)の合計で100質量%とする)からなり、低温シール性、自動充填機適性に優れている。
予め、基材層(I)を構成する脂肪族ポリエステル共重合体(A)及び脂肪族・芳香族ポリエステル(B)、無機充填剤の微粒子(C)、並びに熱融着層(II)を構成する脂肪族ポリエステル共重合体(A)及び前記生分解性重合体(D)を夫々所定の量で配合した後、溶融混練して基材層(I)組成物、熱融着層(II)組成物を得た後、二層以上の多層ダイを備えたフィルム成形機に投入して共押出し成形により積層フィルムとする方法あるいは夫々別個に基材層(I)組成物及び熱融着層(II)組成物からなるフィルムを成形した後貼り合せてもよい。
本発明の積層フィルムは、印刷性あるいは他のフィルムとの接着性、滑り性等を改良するために、一方の表面を、たとえば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理等で表面活性化処理を行っておいてもよい。
フィルムの厚さは、用途に応じて種々決め得るが、通常10〜200μm、好ましくは20〜100μmの範囲にある。
本発明の積層フィルムの基材層(I)及び熱融着層(II)の厚さは用途に応じて種々決め得るが、通常、基材層(I)となるフィルムの厚さは5〜300μm、好ましくは10〜200μm、熱融着層(II)の厚さは5〜300μm、好ましくは10〜100μmの範囲にあり、積層フィルムの厚さは10〜600μm、好ましくは20〜300μmの範囲である。
基材層(I)の厚さが5μm未満ではヒートシール時に薄くなり、溶融した熱融着層(II)でヒートシールバーを汚す、または自動製袋機ではシールバーへの巻きつき等のトラブルを起こす虞がある。一方、熱融着層(II)の厚さが5μm未満では十分なヒートシール強度が得られない虞がある。
本発明の基材層(I)組成物および熱融着層(II)組成物には、予め組成物を調製する際に、または製膜時に直接押出機に、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
実施例及び比較例等で使用したポリエステル等は次の通りである。
(1)脂肪族ポリエステル共重合体(A)
(イ)コハク酸・1,4−ブタンジオール・乳酸ポリエステル共重合体(A−1)
三菱化学社製、商品名 GS−Pla AZ91T MFR(190℃、荷重2160g):4.5g/10分、融点(Tm):108.9℃、結晶化温度(Tc):68.0℃、(Tm)−(Tc):40.9℃、密度:1.25g/cm3。
(ロ)コハク酸・アジピン酸・1,4−ブタンジオール・乳酸ポリエステル共重合体(A−2)
三菱化学社製、商品名 GS−Pla AD92W MFR(190℃、荷重2160g):4.5g/10分、融点(Tm):86.9℃、結晶化温度(Tc):40.4℃、(Tm)−(Tc):46.5℃、密度:1.25g/cm3。
(2)脂肪族・芳香族ポリエステル(B)
アジピン酸・テレフタル酸・1,4−ブタンジオールポリエステル共重合体(B−1)
テレフタル酸:46モル%、アジピン酸:54モル%及び1,4−ブタンジオール:100モル%、BASF社製、商品名 ECOFLEX、MFR(190℃、荷重2160g):3g/10分、融点(Tm):112℃、密度:1.26g/cm3。
(3)酸化チタンの微粒子(C)
石原産業株式会社製 タイペークPF739
比表面積:10(m3/g)、平均粒径:0.21(μm)、比重:4.2
(4)生分解性重合体(D)
ポリカプロラクトン
ポリカプロラクトン ダイセル化学工業社製、商品名PH7、MFR(190℃、荷重2160g):2.0g/10分、融点60℃。
(5)シリカ
富士シリシア化学社製、商品名サイリシア730(粒径4μm)
(6)エルカ酸アミド
チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名ATMER SA1753
(7)ポリエチレングリコール
第一工業製薬社製、商品名PEG4000
(1)光学特性
日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)、平行光線透過率(PT:%)及びグロス(%)を測定した。測定値は5回の平均値である。
(2)引張り試験
試験片として、フィルムから縦方向(MD)及び横方向(TD)に短冊状フィルム片(長さ:150mm、幅:15mm)を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC-1225)を用い、チャック間距離:100mm、クロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分)の条件で引張試験を行い、降伏点及び破断点における強度(MPa)、伸び(%)、ヤング率(MPa)を求めた。なお、伸度(%)はチャック間距離の変化とした。測定値は5回の平均値である。
(3)引き裂き試験
軽荷重引裂試験機(東洋精機製作所製)を用いて切り込み部からの引き裂き強度を測定した。測定値は5回の平均値である。
(4)ヒートシール強度
積層フィルムの熱融着層面同士を重ね合わせて、テスター産業株式会社製TP−701−B HEATSEALTESTERを用いて、所定の温度で、シール面圧:1kg/cm2、時間:1秒の条件下で熱融着した。尚、加熱は上側のみとした。
熱融着した積層フィルムから幅:15mmの試験片を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC-1225)を用いて300mm/分の引張り速度で剥離し、その最大強度を熱融着強度とした。
<基材層(I)用組成物(S1)の製造>
脂肪族ポリエステル共重合体(A−1):脂肪族・芳香族ポリエステル(B)を78:22(質量%)、さらにこれらの合計100質量部に対して酸化チタンの微粒子(C)10(質量部)を、また添加剤としてシリカ:エルカ酸アミド:ポリエチレングリコールを1000:1000:1000(ppm)計量し、二軸押出機を用いて180℃で溶融混練して基材層(I)用の組成物(S1)を得た。
<熱融着層(II)用の組成物(T1)の製造>
脂肪族ポリエステル共重合体(A−2):ポリカプロラクトンを80:20:(質量%)、また添加剤としてシリカを1000(ppm)計量し、二軸押出機を用いて180℃で溶融混練して被覆層(II)用の組成物(T1)を得た。
組成物(S1)を一軸押出機で、200℃でマルチマニホールド式のT−ダイより200℃で押出し基材層(I)とした。
更に、組成物(T1)を一軸押出機でTダイより押出し、基材層(I)の片側の面に組成物(T1)からなる熱融着層を積層した。また、基材層/熱融着層の厚みが18/12(μm)となるように溶融樹脂の吐出量を調整した。
この溶融押出した共押出フィルム(30μ)を15℃のキャスティングロールで急冷し、2層構成の積層フィルムを得た。フィルムの評価結果を表1および表2に示す。
実施例1の2層に代えて組成物(S1)の単層とした以外は実施例1と同様に行った。
[参考例1]
実施例1の組成物(S1)に代えて、脂肪族ポリエステル共重合体(A):脂肪族・芳香族ポリエステル(B)を78:22(質量%)、また添加剤としてシリカ:エルカ酸アミド:ポリエチレングリコールを1000:1000:1000(ppm)と配合し、酸化チタンの微粒子(C)を除いた処方とする以外は実施例1と同様に行った。
さらに本発明によれは、自動充填機包装適性を有し、表面光沢、印刷適性に優れ、実用的なラミ強度、溶断シール強度を有する積層フィルムが得られる。
Claims (5)
- 脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)からなる脂肪族ポリエステル共重合体(A)98〜35質量%及び脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(b1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(b2)80〜5モル%からなる酸成分と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(b3)からなる脂肪族・芳香族ポリエステル(B)2〜65質量%((A)と(B)の合計で100質量%とする)の合計100質量部と無機充填剤の微粒子(C)3〜20質量部からなる脂肪族ポリエステルからなる基材層(I)の少なくとも片面に、
脂肪族ポリエステル共重合体(A)95〜10質量%及び融点(Tm)が45〜80℃未満の生分解性重合体(D)5〜90質量%((A)と(D)の合計で100質量%とする)との生分解性重合体組成物からなる熱融着層(II)が積層されてなる積層フィルム。 - 2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(a3)が、乳酸である請求項1若しくは2記載の積層フィルム。
- 生分解性重合体(D)が、ポリラクトンである請求項1または2記載の積層フィルム。
- 生分解性重合体組成物を構成する脂肪族ポリエステル共重合体(A)の融点(Tm)が80〜95℃の範囲であり、且つ脂肪族ポリエステル組成物を構成する脂肪族ポリエステル共重合体(A)の融点(Tm)より低い脂肪族ポリエステル共重合体である請求項1ないし3のいずれかに記載の積層フィルム。
- 無機充填剤の微粒子(C)が酸化チタンの微粒子である請求項1ないし4のいずれかに記載の積層フィルム。
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