JP2008120865A - Manufacturing method of polylactic acid resin film - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stably manufacture a polylactic acid resin film that exhibits sufficient flexibility and is suppressed in volatilization, exudation and extraction (bleeding out) of a plasticizer and the like. <P>SOLUTION: The polylactic acid resin film comprising 50-95 mass% of the polylactic acid resin and 5-50 mass% of a plasticizer is manufactured by an inflation method or a tubular method, where the plasticizer has at least one polylactic acid segment having a molecular weight of at least 1,200 and less than 10,000 in one molecule and a polyether-based segment and/or a polyester-based segment, and the polylactic acid resin film has an MVR value at 170°C of at most 25 cm<SP>3</SP>/10 min. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、可塑剤により柔軟化したポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法に関する。さらに詳しくは、柔軟性、透明性、耐熱性および密着性に優れた性質を有するポリ乳酸系樹脂フィルム、特に食品包装用ラップフィルムとして有用なフィルムの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a polylactic acid resin film softened with a plasticizer. More specifically, the present invention relates to a method for producing a polylactic acid resin film having properties excellent in flexibility, transparency, heat resistance and adhesion, particularly a film useful as a wrapping film for food packaging.

従来、プラスチック廃棄物は主に焼却や埋め立てにより処理されてきたが、焼却による有害副産物の生成・排出や埋立地の減少、さらには不法投棄による環境汚染などの問題が顕在化してきている。   Conventionally, plastic waste has been mainly treated by incineration or landfill. However, problems such as generation and discharge of harmful by-products due to incineration, reduction of landfill sites, and environmental pollution due to illegal dumping have become apparent.

このようなプラスチック廃棄物の処理問題に対して関心が高まるにつれて、酵素や微生物で分解される生分解性を有するプラスチックの研究開発が盛んに行われている。近年、生分解性素材として脂肪族ポリエステルの素材が注目されており、その中でも特にポリ乳酸に対する技術開発が進められている。   As interest in such plastic waste disposal problems increases, research and development of biodegradable plastics that are decomposed by enzymes and microorganisms are actively conducted. In recent years, aliphatic polyester materials have attracted attention as biodegradable materials, and among these, technological development is particularly advanced for polylactic acid.

ポリ乳酸は、トウモロコシや芋類などから得られるでんぷんなどを原料とし、生成された乳酸をさらに化学合成して高分子化した重合体である。ポリ乳酸は、脂肪族ポリエステルの中でも機械的物性や耐熱性、透明性に優れているため、フィルム、シート、テープ、繊維、ロープ、不織布、容器などの各種成形品への展開を目的とした研究開発が盛んに行われている。しかしながら、例えば食品包装用ラップフィルムなどの用途においては、ポリ乳酸はそのままでは柔軟性などの特性が不十分なために、柔軟性や密着性などの必要特性を付与する技術が検討されている。   Polylactic acid is a polymer obtained by using starch obtained from corn, potatoes, and the like as a raw material and further chemically synthesizing the produced lactic acid. Polylactic acid has excellent mechanical properties, heat resistance, and transparency among aliphatic polyesters, so research aimed at developing various molded products such as films, sheets, tapes, fibers, ropes, nonwoven fabrics, and containers. Development is actively underway. However, in applications such as wrapping films for food packaging, for example, polylactic acid is insufficient in properties such as flexibility as it is, and therefore a technique for imparting necessary properties such as flexibility and adhesion has been studied.

例えば特許文献1では、ポリ乳酸系樹脂を主成分とし可塑剤の添加により柔軟性が付与された、水蒸気透過度50〜300g/m2・24hr、厚さ10〜500μmの食品包装用フィルムに関する技術が開示されている。しかしながら、該技術で得られるフィルムは、従来2軸延伸ポリスチレンフィルムなどが主に使用されている青果物等の鮮度保持用途を主目的とするものであり、食品包装用ラップフィルムなどに使用するには密着性が不足していた。 For example, in Patent Document 1, a technique relating to a film for food packaging having a water vapor transmission rate of 50 to 300 g / m 2 · 24 hr and a thickness of 10 to 500 μm, which has a polylactic acid resin as a main component and is provided with flexibility by adding a plasticizer. Is disclosed. However, the film obtained by this technology is mainly used for maintaining the freshness of fruits and vegetables and the like in which a biaxially stretched polystyrene film or the like has been mainly used so far. Adhesion was insufficient.

また特許文献2には、乳酸系脂肪族ポリエステルを主体とする樹脂と液状添加剤を含有する組成物からなる延伸フィルムに関する技術が開示されている。しかしながら、該特許文献2に記載の実施例に従って延伸フィルムの製膜を試みたところ、食品包装用ラップフィルムとしては一定レベルの柔軟性、透明性、耐熱性を有するものの、密着性が不十分なフィルムしか得られなかった。その理由としては製膜条件のポイント、すなわち、フィルムの高次構造形成およびこれに伴うフィルム物性制御の観点からは技術的な示唆は全くなく、柔軟性、透明性、耐熱性に加えて密着性に優れた性質を付与させる技術が提供されていない。   Patent Document 2 discloses a technique relating to a stretched film made of a composition containing a resin mainly composed of a lactic acid-based aliphatic polyester and a liquid additive. However, when an attempt was made to produce a stretched film in accordance with the example described in Patent Document 2, the wrapping film for food packaging has a certain level of flexibility, transparency, and heat resistance, but has insufficient adhesion. Only a film was obtained. The reason for this is that there is no technical suggestion from the viewpoint of film formation conditions, that is, the formation of a higher-order structure of the film and the accompanying film physical property control. In addition to flexibility, transparency and heat resistance, adhesion No technology has been provided to impart excellent properties to

さらに特許文献3では、常温で液状の可塑剤としてポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤を使用するポリ乳酸系樹脂延伸フィルムが提案された。この文献に基づいて製膜されたフィルムは、柔軟性、透明性が優れ食品包装用としてかなり有用であったが、常温で液状の可塑剤を含有させるため、機械的性質が本願発明者らが目的とするレベルには至らなかった。またその製造は一軸延伸、二軸延伸によって製膜されるが、チューブ状のシームレスの包装用フィルムの製膜技術に対しては何ら示唆を与えていない。   Further, Patent Document 3 proposes a stretched polylactic acid resin film having at least one polylactic acid segment as a plasticizer that is liquid at room temperature and using a plasticizer having a polyether-based and / or polyester-based segment. The film formed based on this document was excellent in flexibility and transparency and was quite useful for food packaging. However, since it contains a liquid plasticizer at room temperature, the mechanical properties of the present inventors are The target level was not reached. Moreover, although the manufacture is formed into a film by uniaxial stretching and biaxial stretching, it does not give any suggestion to the film forming technology of the tube-like seamless packaging film.

一方、生分解性のチューブラー法に関連する技術が特許文献4に記載されている。この文献はでんぷんベースの発泡シートおよび製品に関するもので、その生産法としてチューーブラヘッドを通して押出し成形する方法が記述されているが、気泡分布を有する特殊なフォームシートの技術である。   On the other hand, Patent Document 4 describes a technique related to a biodegradable tubular method. This document relates to starch-based foamed sheets and products. As a production method, a method of extruding through a tube head is described, but it is a technique for a special foam sheet having a cell distribution.

ポリ乳酸系樹脂を使用してチューブラー法で生分解性熱収縮性フィルムを最初に用いたのは特許文献5の技術である。該技術では、ポリ乳酸系樹脂(A)と、ガラス転移温度Tgが0℃以下の生分解性脂肪族ポリエステル(B)とからなる特定組成のフィルムをチューブラー延伸法で製膜し、シュリンク包装体を作製した。製膜条件としては、ポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度や、バブルを形成する際のMD方向速度比などをコントロールしている。得られたフィルムは熱収縮性や易カット性は良好であったが、透明性は我々の目標とするレベルではなかった。その理由としては、構造の異なるポリマーを混合しているためにミクロ相分離構造になっているためと考えている。   The technique of Patent Document 5 is the first to use a biodegradable heat-shrinkable film by a tubular method using a polylactic acid resin. In this technique, a film having a specific composition comprising a polylactic acid resin (A) and a biodegradable aliphatic polyester (B) having a glass transition temperature Tg of 0 ° C. or less is formed by a tubular stretching method, and shrink wrapping is performed. The body was made. As film forming conditions, the glass transition temperature of the polylactic acid-based resin, the MD direction speed ratio when forming the bubble, and the like are controlled. The resulting film had good heat shrinkability and easy cutability, but the transparency was not at the level we aimed for. The reason for this is considered to be a microphase-separated structure due to the mixing of polymers having different structures.

以上のように、従来から種々の検討がなされているものの、本願発明者らの目標レベルには至っていないのが実情である。
特開平7−257660号公報 特開2000−26623号公報 特開2004−143432号公報 特表2003−523432号公報 特開2003−181919号公報
As described above, although various studies have been made in the past, the actual situation is that the target level of the present inventors has not been reached.
JP 7-257660 A JP 2000-26623 A JP 2004-143432 A Special table 2003-523432 gazette Japanese Patent Laid-Open No. 2003-181919

本発明が解決しようとする課題は、柔軟性、透明性、耐熱性に加えて密着性に優れたポリ乳酸系樹脂フィルムを得るために好適な、インフレーション法あるいはチューブラー法によるフィルムの製造方法に関するものである。   The problem to be solved by the present invention relates to a method for producing a film by an inflation method or a tubular method, which is suitable for obtaining a polylactic acid resin film having excellent adhesion in addition to flexibility, transparency and heat resistance. Is.

本発明は、上記した従来技術の状況に鑑み、次のような手段を採用するものである。すなわち、ポリ乳酸系樹脂50〜95質量%と可塑剤5〜50質量%からなるポリ乳酸系樹脂フィルムを製膜するに際し、該可塑剤が、一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤であり、かつ、該ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値が25cm3/10min以下の範囲である、インフレーション法あるいはチューブラー法で製膜することを特徴とする、ポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法。 The present invention adopts the following means in view of the above-described state of the prior art. That is, when a polylactic acid resin film comprising 50 to 95% by mass of a polylactic acid resin and 5 to 50% by mass of a plasticizer is formed, the plasticizer has a molecular weight of 1,200 to 10,000 in one molecule. has less than polylactic acid segment one or more of a plasticizer having a polyether-based segments and / or polyester segment, and, MVR values at 170 ° C. of the polylactic acid resin film is 25 cm 3 / 10min or less of A method for producing a polylactic acid-based resin film, characterized by forming a film by an inflation method or a tubular method, which is a range.

本発明によれば、柔軟性、透明性、耐熱性に加えて密着性に優れた性質を有するポリ乳酸系樹脂フィルムを得ることができ、かつ、多品種少量生産が可能な製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method which can obtain the polylactic acid-type resin film which has the property excellent in adhesiveness in addition to a softness | flexibility, transparency, and heat resistance, and can produce many kinds and small quantities is provided. The

該フィルムは、その特長を生かして種々の用途に好適に使用できるが、特に食品包装用ラップフィルムとして好適に用いることができる。   The film can be suitably used for various applications by taking advantage of its features, but can be particularly suitably used as a wrapping film for food packaging.

本発明は、ラップフィルムやストレッチフィルムなどに要求される柔軟性、透明性、耐熱性を有するポリ乳酸系樹脂フィルムを鋭意に検討し、特定組成のポリ乳酸系樹脂と特定の可塑剤を、特定の方法で製膜することによって目標を満足できることを見いだしたものである。   The present invention has intensively studied a polylactic acid resin film having flexibility, transparency, and heat resistance required for a wrap film, a stretch film, etc., and specified a polylactic acid resin having a specific composition and a specific plasticizer. It was found that the target can be satisfied by forming the film by this method.

すなわち、ポリ乳酸系樹脂フィルムに柔軟性と透明性を付与するために、ポリ乳酸系樹脂50〜95質量%と特定の可塑剤5〜50質量%を使用し、このポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を最適範囲においてインフレーション法あるいはチューブラー法によって製造するものである。   That is, in order to impart flexibility and transparency to the polylactic acid resin film, 50 to 95 mass% of the polylactic acid resin and 5 to 50 mass% of the specific plasticizer are used. The MVR value at ° C. is produced by the inflation method or the tubular method within the optimum range.

次に、本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムおよびその製造方法についてさらに説明する。本発明で使用するポリ乳酸系樹脂とは、L−乳酸および/またはD―乳酸を主成分とし、重合体中の乳酸由来の成分が70質量%以上のものをいい、実質的にL−乳酸および/またはD―乳酸からなるホモポリ乳酸が好ましく用いられる。   Next, the polylactic acid resin film of the present invention and the production method thereof will be further described. The polylactic acid-based resin used in the present invention is one having L-lactic acid and / or D-lactic acid as a main component, and a component derived from lactic acid in a polymer of 70% by mass or more. And / or homopolylactic acid composed of D-lactic acid is preferably used.

本発明に用いるポリ乳酸系樹脂は結晶性を有することが好ましい。ポリ乳酸系樹脂が結晶性を有するとは、該ポリ乳酸系樹脂を加熱下で十分に結晶化させた後に、適当な温度範囲でDSC(示差走査熱量分析装置)測定を行った場合、ポリ乳酸成分に由来する結晶融解熱が観測されることを言う。本発明に用いるポリ乳酸系樹脂が結晶性を有さない場合には、可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)を十分に抑制できない。   The polylactic acid resin used in the present invention preferably has crystallinity. The polylactic acid-based resin has crystallinity when the polylactic acid-based resin is sufficiently crystallized under heating and then subjected to DSC (Differential Scanning Calorimetry) measurement in an appropriate temperature range. This means that the heat of crystal melting derived from the components is observed. When the polylactic acid resin used in the present invention does not have crystallinity, the volatilization, leaching, and extraction (bleed out) of the plasticizer cannot be sufficiently suppressed.

通常、ホモポリ乳酸は、光学純度が高いほど融点や結晶性が高い。ポリ乳酸の融点や結晶性は、分子量や重合時に使用する触媒の影響を受けるが、通常、光学純度が98%以上のホモポリ乳酸では融点が約170℃程度であり結晶性も比較的高い。また、光学純度が低くなるに従って融点や結晶性が低下し、例えば光学純度が88%のホモポリ乳酸では融点は約145℃程度であり、光学純度が75%のホモポリ乳酸では融点は約120℃程度である。光学純度が70%よりもさらに低いホモポリ乳酸では明確な融点は示さず非結晶性となる。   In general, homopolylactic acid has higher melting point and crystallinity as the optical purity is higher. The melting point and crystallinity of polylactic acid are affected by the molecular weight and the catalyst used during polymerization, but normally, homopolylactic acid having an optical purity of 98% or higher has a melting point of about 170 ° C. and a relatively high crystallinity. Further, as the optical purity is lowered, the melting point and crystallinity are lowered. For example, homopolylactic acid having an optical purity of 88% has a melting point of about 145 ° C., and homopolylactic acid having an optical purity of 75% has a melting point of about 120 ° C. It is. Homopolylactic acid with an optical purity lower than 70% does not show a clear melting point and is amorphous.

本発明に用いるポリ乳酸系樹脂は、使用する用途によっては、必要な機能の付与あるいは向上を目的として、結晶性を有するホモポリ乳酸と非晶性のホモポリ乳酸を混合することも可能である。この場合、非晶性のホモポリ乳酸の割合は本発明の効果を損ねない範囲で決定すれば良い。また、ポリ乳酸系樹脂フィルムとした際に高い耐熱性を付与したい場合は、使用するポリ乳酸系樹脂のうち少なくとも1種に光学純度が95%以上のポリ乳酸を含むことが好ましい。   The polylactic acid-based resin used in the present invention can be mixed with crystalline homopolylactic acid and amorphous homopolylactic acid for the purpose of imparting or improving necessary functions depending on the application to be used. In this case, the proportion of amorphous homopolylactic acid may be determined within a range that does not impair the effects of the present invention. Moreover, when it is desired to impart high heat resistance when a polylactic acid resin film is used, it is preferable that at least one of the polylactic acid resins used contains polylactic acid having an optical purity of 95% or more.

本発明に用いるポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は、通常少なくとも5万、好ましくは8万〜40万、さらに好ましくは10万〜30万である。重量平均分子量を少なくとも5万とする場合、フィルムなどの成形品とした場合に強度物性が優れる。   The polylactic acid resin used in the present invention has a weight average molecular weight of usually at least 50,000, preferably 80,000 to 400,000, and more preferably 100,000 to 300,000. When the weight average molecular weight is at least 50,000, strength properties are excellent when a molded article such as a film is formed.

また、本発明において用いられるポリ乳酸系樹脂は、L−乳酸、D−乳酸のほかにエステル形成能を有するその他の単量体成分を共重合した共重合ポリ乳酸であってもよい。共重合可能な単量体成分としては、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸などのヒドロキシカルボン酸類の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の分子内に複数の水酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸等の分子内に複数のカルボン酸基を含有する化合物類またはそれらの誘導体が挙げられる。本発明において用いられるポリ乳酸系樹脂の共重合成分としては、生分解性を有する成分を選択することが好ましい。   The polylactic acid resin used in the present invention may be a copolymerized polylactic acid obtained by copolymerizing other monomer components having ester forming ability in addition to L-lactic acid and D-lactic acid. Examples of copolymerizable monomer components include glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 4-hydroxyvaleric acid, 6-hydroxycaproic acid, and other hydroxycarboxylic acids, as well as ethylene glycol, propylene glycol, and butane. Compounds containing a plurality of hydroxyl groups in the molecule such as diol, neopentyl glycol, polyethylene glycol, glycerin, pentaerythritol or their derivatives, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2 , 6-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium sulfoisophthalic acid and the like, or compounds containing a plurality of carboxylic acid groups in the molecule. As a copolymerization component of the polylactic acid resin used in the present invention, it is preferable to select a biodegradable component.

本発明で用いられる可塑剤は、一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤であることが好ましい。可塑剤の有するポリ乳酸セグメント成分の質量割合が、可塑剤全体の50質量%未満であることが、可塑剤の可塑化効率が比較的高く、より少量の添加で所望の柔軟性を付与できるため好ましい。さらにまた、可塑剤一分子中のポリ乳酸セグメントの分子量は、1,200以上10,000未満であることが、可塑化効率の点およびポリ乳酸セグメントを母材の結晶により多く取り込ませ、可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)を抑制する点から好ましい。より好ましくは、2,000以上6,000未満である。   The plasticizer used in the present invention is a plasticizer having at least one polylactic acid segment having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in one molecule and having a polyether-based and / or polyester-based segment. Is preferred. When the mass proportion of the polylactic acid segment component of the plasticizer is less than 50 mass% of the entire plasticizer, the plasticizer has a relatively high plasticizing efficiency, and the desired flexibility can be imparted with a smaller amount of addition. preferable. Furthermore, the molecular weight of the polylactic acid segment in one molecule of the plasticizer is 1,200 or more and less than 10,000, so that a large amount of the polylactic acid segment is taken into the crystal of the base material in terms of plasticization efficiency. It is preferable from the viewpoint of suppressing volatilization, exudation, and extraction (bleed out). More preferably, it is 2,000 or more and less than 6,000.

なお、可塑剤の有するポリ乳酸セグメントは、L−乳酸由来の成分がその95質量%以上であるか、あるいはD−乳酸由来の成分がその95質量%以上であることが可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)が特に抑制されるため好ましい。   The plasticizer has a polylactic acid segment containing 95% by mass or more of the component derived from L-lactic acid, or 95% by mass or more of the component derived from D-lactic acid. Extraction (bleed out) is particularly preferable because it is suppressed.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムは、ポリ乳酸系樹脂50〜95質量%と可塑剤5〜50質量%からなることが好ましい。さらに好ましくはポリ乳酸系樹脂60〜90質量%と可塑剤10〜40質量%、より好ましくはポリ乳酸系樹脂70〜85質量%と可塑剤15〜30質量%であるのが、フィルムの強度、使用する際の取り扱い性およびバリア性の観点からよい。ポリ乳酸系樹脂が50質量%未満であれば、可塑剤中にポリ乳酸が存在することとなり、ポリ乳酸系樹脂への可塑剤の添加が非常に困難になり、また、フィルムとして製膜できたとしても、フィルム中の連続相が可塑剤となるために、フィルムとしての形状の保持が困難となり、フィルム製造時の工程通過性、スリット加工性が不良となることがある。また、包装する物品類に貼り付くために剥離できない等の問題が発生する場合や、ガスバリア性に劣る場合がある。また、ポリ乳酸樹脂の含量が95質量%を越えると柔軟性に劣り、包装する物品や食品の形状に追随して変形せず、十分な密着性が得られないことがある。また、包装する際に過剰な力が必要となり、被包装物を傷めるなどの問題が発生することがある。   The polylactic acid resin film of the present invention preferably comprises 50 to 95% by mass of a polylactic acid resin and 5 to 50% by mass of a plasticizer. More preferably, the polylactic acid resin is 60 to 90% by mass and the plasticizer is 10 to 40% by mass, more preferably the polylactic acid resin is 70 to 85% by mass and the plasticizer is 15 to 30% by mass, It is good from the viewpoint of handleability and barrier properties when used. If the polylactic acid resin is less than 50% by mass, polylactic acid is present in the plasticizer, making it very difficult to add the plasticizer to the polylactic acid resin, and forming a film as a film. However, since the continuous phase in the film becomes a plasticizer, it is difficult to maintain the shape as a film, and process passability and slit processability during film production may be poor. Moreover, problems such as inability to peel off due to sticking to articles to be packaged may occur, or gas barrier properties may be inferior. In addition, when the content of the polylactic acid resin exceeds 95% by mass, the flexibility is inferior, the shape does not change following the shape of the article or food to be packaged, and sufficient adhesion may not be obtained. Further, excessive force is required for packaging, and problems such as damage to the package may occur.

また、本発明で用いられる可塑剤は、ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する。ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを可塑剤に導入することによって、柔軟性をポリ乳酸に付与することができる。ポリエーテル系セグメントを有する場合は、ポリアルキレンエーテルからなるセグメントを有することが好ましく、ポリエチレングリコールからなるセグメントを有することがさらに好ましい。可塑剤がポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールあるいはポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合体などのポリアルキレンエーテル、中でも特にポリエチレングリコールである場合、ポリ乳酸系樹脂との親和性が高いため可塑剤の可塑化効率に優れ、特に少量の可塑剤の添加で所望の柔軟性を有するポリ乳酸系樹脂フィルムを得ることができる。なお、本発明で使用する可塑剤がポリアルキレンエーテルからなるセグメントを有する場合、成形時などで加熱する際にポリアルキレンエーテルセグメント部分が酸化や熱分解され易い傾向があるため、後述するヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系などの酸化防止剤やリン系などの熱安定剤を併用することが好ましい。   The plasticizer used in the present invention has a polyether-based segment and / or a polyester-based segment. Flexibility can be imparted to polylactic acid by introducing polyether-based and / or polyester-based segments into the plasticizer. When it has a polyether-based segment, it preferably has a segment made of polyalkylene ether, and more preferably has a segment made of polyethylene glycol. When the plasticizer is a polyalkylene ether such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polyethylene glycol / polypropylene glycol copolymer, especially polyethylene glycol, the plasticizer has excellent plasticization efficiency because of its high affinity with polylactic acid resin. In particular, a polylactic acid resin film having a desired flexibility can be obtained by adding a small amount of a plasticizer. In addition, when the plasticizer used in the present invention has a segment composed of a polyalkylene ether, the polyalkylene ether segment portion tends to be easily oxidized or thermally decomposed when heated at the time of molding or the like. It is preferable to use an antioxidant such as a hindered amine or a heat stabilizer such as a phosphorus.

さらにまた、本発明の可塑剤一分子中のポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントの分子量は、7000以上20000未満であることが好ましい。可塑剤一分子中のポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントの分子量を7000以上20000未満とすることで、ポリ乳酸系樹脂フィルムに所望の柔軟性を持たせ、尚かつ、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を25cm3/10min以下として製膜を安定させることができる点からも好ましい。 Furthermore, the molecular weight of the polyether-based and / or polyester-based segment in one molecule of the plasticizer of the present invention is preferably 7000 or more and less than 20000. By making the molecular weight of the polyether-based and / or polyester-based segment in one molecule of the plasticizer 7000 or more and less than 20000, the polylactic acid-based resin film has desired flexibility, and the polylactic acid-based resin film preferred also the MVR value at 170 ° C. from the viewpoint that it is possible to stabilize the film as follows 25 cm 3 / 10min.

ポリ乳酸の製造方法には、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸(ラセミ体)を原料として一旦環状2量体であるラクチドを生成せしめ、その後開環重合を行う2段階のラクチド法と、当該原料を溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られている。本発明においてホモポリ乳酸を用いる場合はいずれの製法によって得られたものであってもよいが、ラクチド法によって得られるポリマーの場合にはポリマー中に含有される環状2量体が成形時に気化して、例えば溶融製膜時にはキャストドラム汚れやフィルム表面の平滑性低下の原因となるため、成形時あるいは溶融製膜以前の段階でポリマー中に含有される環状2量体の含有量を0.3質量%以下とすることが望ましい。また、直接重合法の場合には環状2量体に起因する問題が実質的にないため、成型性あるいは製膜性の観点からはより好適である。   The polylactic acid production method includes a two-stage lactide method in which L-lactic acid, D-lactic acid, and DL-lactic acid (racemic) are used as raw materials to once form lactide, which is a cyclic dimer, followed by ring-opening polymerization. A one-step direct polymerization method in which the raw material is directly subjected to dehydration condensation in a solvent is known. In the present invention, when homopolylactic acid is used, it may be obtained by any production method. However, in the case of a polymer obtained by the lactide method, the cyclic dimer contained in the polymer is vaporized during molding. For example, when melt film formation, it causes cast drum stains and film surface smoothness deterioration. Therefore, the content of the cyclic dimer contained in the polymer at the stage of molding or before melt film formation is 0.3 mass. % Or less is desirable. Further, in the case of the direct polymerization method, there is substantially no problem due to the cyclic dimer, which is more preferable from the viewpoint of moldability or film forming property.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で上記した特定の可塑剤以外の成分を含有してもよい。例えば、公知の各種可塑剤、酸化防止剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤あるいは着色顔料等として無機微粒子や有機粒子、有機化合物を必要に応じて添加してもよい。公知の可塑剤としては、例えば、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジシクロヘキシルなどのフタル酸エステル系、アジピン酸ジ−1−ブチル、アジピン酸ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−n−ブチル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシルなどの脂肪族二塩基酸エステル系、リン酸ジフェニル−2−エチルヘキシル、リン酸ジフェニルオクチルなどのリン酸エステル系、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、クエン酸トリブチルなどのヒドロキシ多価カルボン酸エステル系、アセチルリシノール酸メチル、ステアリン酸アミルなどの脂肪酸エステル系、グリセリントリアセテート、トリエチレングリコールジカプリレートなどの多価アルコールエステル系、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油脂肪酸ブチルエステル、エポキシステアリン酸オクチルなどのエポキシ系可塑剤、ポリプロピレングリコールセバシン酸エステルなどのポリエステル系可塑剤、ポリアルキレンエーテル系、エーテルエステル系、アクリレート系などが挙げられる。なお、安全性の面から、米食品衛生局(FDA)の認可がなされている可塑剤を用いることが好ましい。酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系などが例示される。着色顔料としてはカーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄などの無機顔料の他、シアニン系、スチレン系、フタロシアイン系、アンスラキノン系、ペリノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、キノクリドン系、チオインディゴ系などの有機顔料等を使用することができる。また、フィルムの易滑性や耐ブロッキング性の向上を目的として、無機微粒子や有機粒子を添加する際には、例えば、シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナゾル、カオリン、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリコーンなどの粒子を用いることができる。また透明性を向上する点から、基材として用いるポリ乳酸系樹脂と近い屈折率を有する粒子が好ましく、このような点でシリカ、コロイダルシリカ、ポリメチルメタクリレートなどの粒子がより好ましい。また、本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムに用いる粒子としては、天然に存在する無機粒子や生分解を有する粒子を選択することも好ましい。本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムに添加する粒子の平均粒径は、特に限定されないが、0.01〜5μmが好ましく、より好ましくは0.05〜3μm、最も好ましくは0.08〜2μmである。   In the polylactic acid-type resin film of this invention, you may contain components other than the specific plasticizer mentioned above in the range which does not impair the effect of this invention. For example, various known plasticizers, antioxidants, UV stabilizers, anti-coloring agents, matting agents, deodorants, flame retardants, weathering agents, antistatic agents, mold release agents, antioxidants, ion exchange agents Alternatively, inorganic fine particles, organic particles, and organic compounds may be added as necessary as coloring pigments. Known plasticizers include, for example, phthalate esters such as diethyl phthalate, dioctyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, di-1-butyl adipate, di-n-octyl adipate, di-n-butyl sebacate , Aliphatic dibasic acid esters such as di-2-ethylhexyl azelate, phosphate esters such as diphenyl-2-ethylhexyl phosphate and diphenyloctyl phosphate, tributyl acetylcitrate, tri-2-ethylhexyl acetylcitrate , Hydroxy polycarboxylic acid esters such as tributyl citrate, fatty acid esters such as methyl acetylricinoleate and amyl stearate, polyhydric alcohol esters such as glycerin triacetate and triethylene glycol dicaprylate, epoxidized soybean oil, Epo Shi linseed oil fatty acid butyl ester, epoxy plasticizers such as epoxy stearic octyl, polyester plasticizers such as polypropylene glycol sebacic acid ester, polyalkylene ether, ether ester type, and the like acrylate. From the viewpoint of safety, it is preferable to use a plasticizer that is approved by the US Food and Drug Administration (FDA). Examples of the antioxidant include hindered phenols and hindered amines. Color pigments include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, cyanine, styrene, phthalocyanine, anthraquinone, perinone, isoindolinone, quinophthalone, and quinocridone. Organic pigments such as thioindigo can be used. For the purpose of improving the slipperiness and blocking resistance of the film, when adding inorganic fine particles or organic particles, for example, silica, colloidal silica, alumina, alumina sol, kaolin, talc, mica, calcium carbonate, polystyrene Particles such as polymethyl methacrylate and silicone can be used. Further, from the viewpoint of improving transparency, particles having a refractive index close to that of the polylactic acid resin used as the substrate are preferable, and particles such as silica, colloidal silica, and polymethyl methacrylate are more preferable in this respect. Further, as the particles used for the polylactic acid resin film of the present invention, it is also preferable to select naturally occurring inorganic particles or biodegradable particles. The average particle diameter of the particles added to the polylactic acid resin film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm, and most preferably 0.08 to 2 μm. .

さらに、本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムには、溶融粘度を増減させたりあるいは生分解性を向上させるなどの目的で、本発明の効果を損なわない範囲でポリ乳酸系重合体以外の脂肪族ポリエステルを含有しても良い。ポリ乳酸系重合体以外の脂肪族ポリエステルとしては、ポリグリコール酸、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート・3−ヒドロキシバリレート)、ポリカプロラクトン、あるいはエチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどの脂肪族ジオールとコハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸よりなるポリエステル、ポリグリコール酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。   Furthermore, the polylactic acid-based resin film of the present invention has an aliphatic polyester other than the polylactic acid-based polymer for the purpose of increasing or decreasing the melt viscosity or improving biodegradability. May be contained. Examples of aliphatic polyesters other than polylactic acid polymers include polyglycolic acid, poly (3-hydroxybutyrate), poly (3-hydroxybutyrate / 3-hydroxyvalerate), polycaprolactone, ethylene glycol, 1, Examples thereof include aliphatic diols such as 4-butanediol and aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid, and aliphatic hydroxycarboxylic acids such as polyglycolic acid.

なお、本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムに、ポリ乳酸系樹脂や一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤以外の成分を含有させる場合は、生分解性を有する成分を選択することが好ましい。   The polylactic acid-based resin film of the present invention has at least one polylactic acid-based resin or a polylactic acid segment having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in one molecule, and is polyether-based and / or polyester-based. When a component other than a plasticizer having a segment is contained, it is preferable to select a component having biodegradability.

本発明に用いる可塑剤は、例えば、あらかじめ分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸オリゴマーをラクチド開環法あるいは乳酸縮合重合法などの常法により重合し、一つ以上の官能基を有しかつ可塑剤の主成分を成すポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する化合物と適量反応させることで得ることができるが、可塑剤の主成分を成すポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する化合物を重合開始剤としてラクチドの開環重合によりこれに付加する、あるいは可塑剤の主成分を成すポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する化合物を重合開始剤とし乳酸の脱水縮合重合によりこれに付加しても良い。また、分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸オリゴマーと可塑剤の主成分と成す化合物の併存下で加熱混練などの処理により、ジカルボン酸無水物系化合物やジイソシアネート系化合物などの2官能性化合物を鎖連結剤として作用させて、両者を化学的に結合させても良い。   For example, the plasticizer used in the present invention is prepared by polymerizing a polylactic acid oligomer having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in advance by a conventional method such as a lactide ring-opening method or a lactic acid condensation polymerization method. A polyether-based and / or polyester-based segment which is obtained by reacting a suitable amount with a compound having a polyether-based and / or polyester-based segment which is a main component of a plasticizer. Is added to this by ring-opening polymerization of lactide as a polymerization initiator, or by dehydration condensation polymerization of lactic acid using a compound having a polyether-based and / or polyester-based segment as a main component of a plasticizer as a polymerization initiator. You may add to this. In addition, a bifunctional compound such as a dicarboxylic acid anhydride compound or a diisocyanate compound is obtained by treatment such as heating and kneading in the presence of a polylactic acid oligomer having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 and a compound comprising the main component of the plasticizer. The chemical compound may act as a chain linking agent to chemically bond them together.

次に、一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系および/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤のより具体的な例を説明する。   Next, a more specific example of a plasticizer having one or more polylactic acid segments having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in one molecule and having a polyether-based and / or polyester-based segment will be described. .

両末端に水酸基末端を有するポリエチレングリコール(以下PEGとする)を用意する。両末端に水酸基末端を有するPEGの数平均分子量(MPEG)は、通常、市販品などの場合、中和法などにより求めた水酸基価から計算される。両末端に水酸基末端を有するPEGwB質量部に対し、ラクチドwA質量部を添加した系において、PEGの両水酸基末端にラクチドを開環付加重合させ十分に反応させると、実質的にPLA(A)−PEG(B)−PLA(A)型のブロック共重合体を得ることができる(ここでPLAはポリ乳酸を示す)。この反応は、必要に応じてオクチル酸錫などの触媒併存下でおこなわれる。このブロック共重合体からなる可塑剤の一つのポリ乳酸セグメントの数平均分子量は、実質的に(1/2)×(wA/wB)×MPEGと求めることができる。また、ポリ乳酸セグメント成分の可塑剤全体に対する質量割合は、実質的に100×wA/(wA+wB)%と求めることができる。さらに、ポリ乳酸セグメント成分を除いた可塑剤成分の可塑剤全体に対する質量割合は、実質的に100×wB/(wA+wB)%と求めることができる。   A polyethylene glycol having a hydroxyl terminal at both ends (hereinafter referred to as PEG) is prepared. The number average molecular weight (MPEG) of a PEG having hydroxyl groups at both ends is usually calculated from the hydroxyl value determined by a neutralization method or the like in the case of a commercially available product. In a system in which lactide wA parts by mass are added to PEGwB parts by mass of PEGwB having both ends at the ends, lactide undergoes ring-opening addition polymerization at both ends of hydroxyl groups of PEG and sufficiently reacted, so that PLA (A)- A block copolymer of the PEG (B) -PLA (A) type can be obtained (PLA here indicates polylactic acid). This reaction is performed in the presence of a catalyst such as tin octylate as necessary. The number average molecular weight of one polylactic acid segment of the plasticizer made of this block copolymer can be determined substantially as (1/2) × (wA / wB) × MPEG. Moreover, the mass ratio with respect to the whole plasticizer of a polylactic acid segment component can be calculated | required substantially as 100xwA / (wA + wB)%. Furthermore, the mass ratio of the plasticizer component excluding the polylactic acid segment component to the entire plasticizer can be substantially calculated as 100 × wB / (wA + wB)%.

可塑剤が、未反応PEGや、末端のポリ乳酸セグメント分子量が1,200に満たないPEGとの反応物や、ラクチドオリゴマーなどの副生成物、あるいは、不純物などを多量に含む場合には、例えば次の精製方法によりこれらを除去することが好ましい。クロロホルムなどの適当な良溶媒に、合成した可塑剤を均一溶解した後、水/メタノール混合溶液やジエチルエーテルなど適当な貧溶媒を滴下する。あるいは、大過剰の貧溶媒中に良溶媒溶液を加えるなどして沈殿させ、遠心分離あるいはろ過などにより沈殿物を分離した後に溶媒を揮散させる。可塑剤を水に浸漬後50〜90℃に加熱し必要に応じて攪拌の後、可塑剤を含有する有機相を抽出し乾燥して水を除去する。精製方法は上記に限られず、また、必要に応じて上記の操作を複数回繰り返しても良い。ラクチドオリゴマーなどの副生成物等を除去することは、ポリ乳酸系樹脂が低粘度化することを防ぐことができ、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を25cm3/10min以下とするためにも好ましい。 When the plasticizer contains a large amount of unreacted PEG, a reaction product with PEG having a molecular weight of less than 1,200 at the terminal polylactic acid segment, a by-product such as a lactide oligomer, or a large amount of impurities, for example, These are preferably removed by the following purification method. After the synthesized plasticizer is uniformly dissolved in an appropriate good solvent such as chloroform, an appropriate poor solvent such as a water / methanol mixed solution or diethyl ether is added dropwise. Alternatively, precipitation is performed by adding a good solvent solution in a large excess of poor solvent, and the solvent is evaporated after separating the precipitate by centrifugation or filtration. After immersing the plasticizer in water, it is heated to 50 to 90 ° C. and stirred as necessary, and then the organic phase containing the plasticizer is extracted and dried to remove water. The purification method is not limited to the above, and the above operation may be repeated a plurality of times as necessary. Removing the by-products and the like, such as lactide oligomers, polylactic acid resin can be prevented from being low viscosity, the MVR value at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film to a 25 cm 3 / 10min or less Also preferred.

上記した方法で、PLA(A)−PEG(B)−PLA(A)型のブロック共重合体の可塑剤を作成した場合、作成した可塑剤が有する一つのポリ乳酸セグメントの分子量は、次の方法で求めることができる。すなわち、可塑剤の重クロロホルム溶液を用いて、1H−NMR測定により得られたチャートを基に、{IPLA×(ポリ乳酸モノマー単位の分子量)/(ポリ乳酸セグメントの数)}/{IPEG×(PEGモノマー単位の分子量)/(化学的に等価なプロトンの数)}×MPEGに従って算出することができる。つまり、PLA(A)−PEG(B)−PLA(A)型のブロック共重合体の可塑剤を作成した場合は、{IPLA×72/2}/{IPEG×44/4}×MPEGである。ただし、IPEGは、PEG主鎖部のメチレン基の水素に由来するシグナル積分強度、IPLAは、PLA主鎖部のメチン基の水素に由来するシグナル積分強度である。可塑剤合成時のラクチドの反応率が十分に高く、ほぼ全てのラクチドがPEG末端部に開環付加する条件にて合成した場合は、多くの場合、1H−NMR測定により得られたチャートを基にした上記方法により、可塑剤が有する一つのポリ乳酸セグメントの分子量を求めることが好ましい。 When a plasticizer of a PLA (A) -PEG (B) -PLA (A) type block copolymer is prepared by the method described above, the molecular weight of one polylactic acid segment of the prepared plasticizer is as follows: It can be determined by the method. That is, based on a chart obtained by 1 H-NMR measurement using a deuterated chloroform solution of a plasticizer, {IPLA × (molecular weight of polylactic acid monomer unit) / (number of polylactic acid segments)} / {IPEG × (Molecular weight of PEG monomer unit) / (number of chemically equivalent protons)} × MPEG. That is, when a plasticizer of a PLA (A) -PEG (B) -PLA (A) type block copolymer is prepared, {IPLA × 72/2} / {IPEG × 44/4} × MPEG. . However, IPEG is the signal integral intensity derived from hydrogen of the methylene group of the PEG main chain part, and IPLA is the signal integral intensity derived from hydrogen of the methine group of the PLA main chain part. When synthesizing under the conditions that the reaction rate of lactide during plasticizer synthesis is sufficiently high and almost all lactide is ring-opening-added to the PEG end, the chart obtained by 1 H-NMR measurement is often used. It is preferable to obtain the molecular weight of one polylactic acid segment of the plasticizer by the above method.

なお、本発明におけるポリ乳酸系樹脂フィルムから、可塑剤中のポリ乳酸セグメント分子量などの評価のために、使用した可塑剤を分離する方法としては、例えばクロロホルムなどの適当な良溶媒にポリエステルを均一溶解した後、水や水/メタノール混合溶液など適当な貧溶媒に滴下してろ過などによりポリ乳酸系樹脂を主に含む沈殿物を除去し、ろ液の溶媒を揮散させて分離した可塑剤を得る再沈殿法などが挙げられるが、これに限られるものではなく、使用する可塑剤やポリ乳酸系樹脂などに応じて適当な手法を選択し、あるいは組み合わせることができる。   As a method for separating the used plasticizer from the polylactic acid resin film in the present invention for the evaluation of the molecular weight of the polylactic acid segment in the plasticizer, for example, the polyester is uniformly mixed in an appropriate good solvent such as chloroform. After being dissolved, the solution is dropped into a suitable poor solvent such as water or water / methanol mixed solution, and the precipitate mainly containing polylactic acid resin is removed by filtration, and the separated plasticizer is evaporated by evaporating the solvent of the filtrate. Examples thereof include, but are not limited to, a reprecipitation method to be obtained, and an appropriate method can be selected or combined depending on the plasticizer or polylactic acid resin used.

分子量評価のためにポリ乳酸系樹脂フィルムから分離された可塑剤は、THF(テトラヒドロフラン)などの溶液に溶解させ、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィ)などを用いて可塑剤の数平均分子量(以後Mとする)を測定し、1H−NMR測定などにより、ポリ乳酸セグメント、ポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントを特定する。これらの測定結果を用いることで、分子量評価のためにポリ乳酸系樹脂フィルムから分離された可塑剤が有する一つのポリ乳酸セグメントの分子量は、次のように求めることができる。すなわち、1H―NMR測定により得られたチャートを基に、M×{1/(ポリ乳酸セグメントの数)}×{IPLA×(PLAモノマー単位の分子量=72)}/[(IPEPE×UMPEPE/NPEPE)+{IPLA×(PLAモノマー単位の分子量=72)}]と算出する。ただし、IPEPEはポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントに由来する1H―NMR測定でのシグナル積分強度、UMPEPEは、ポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントのモノマー単位の分子量、NPEPEはポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントのうち、シグナル積分強度を与える化学的に等価なプロトンの数である。 The plasticizer separated from the polylactic acid resin film for molecular weight evaluation is dissolved in a solution such as THF (tetrahydrofuran) and the number average molecular weight of the plasticizer (hereinafter referred to as M) using GPC (gel permeation chromatography) or the like. And a polylactic acid segment, a polyether-based segment and / or a polyester-based segment are identified by 1 H-NMR measurement or the like. By using these measurement results, the molecular weight of one polylactic acid segment possessed by the plasticizer separated from the polylactic acid resin film for molecular weight evaluation can be determined as follows. That is, based on the chart obtained by 1 H-NMR measurement, M × {1 / (number of polylactic acid segments)} × {I PLA × (molecular weight of PLA monomer unit = 72)} / [(I PEPE × UM PEPE / N PEPE ) + {I PLA × (molecular weight of PLA monomer unit = 72)}]. However, I PEPE is the signal integral intensity in 1 H-NMR measurement derived from the polyether segment and / or the polyester segment, UM PEPE is the molecular weight of the monomer unit of the polyether segment and / or the polyester segment, N PEPE is the number of chemically equivalent protons in the polyether-based segment and / or polyester-based segment that gives the signal integral intensity.

例えば上述した方法により得られた、一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有するPLA(A)−PEG(B)−PLA(A)型のブロック共重合体を可塑剤として使用すれば、従来技術ではなしえなかった、十分な柔軟性を有しなおかつ可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)が抑制されたポリ乳酸系樹脂フィルムを提供することにあたり十分な効果を得ることができる。   For example, a PLA (A) -PEG (B) -PLA (A) type block copolymer having one or more polylactic acid segments having a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in one molecule obtained by the above-described method. Provided is a polylactic acid resin film that has sufficient flexibility and suppresses volatilization, exudation, and extraction (bleed out) of a plasticizer, which cannot be achieved by the prior art by using a polymer as a plasticizer. In particular, a sufficient effect can be obtained.

また、ポリ乳酸系樹脂に前述した可塑剤を添加する方法としては、ポリ乳酸系樹脂の溶融状態で可塑剤を所望の質量割合にて添加・溶融混練することで得ることができるが、ポリ乳酸系樹脂の高重合度化、ラクチドなどの残存低分子量物の抑制などの観点から、ポリ乳酸系樹脂の重合反応終了後に可塑剤を添加・溶融混練することが好ましい。ポリ乳酸系樹脂の重合反応終了後に可塑剤を添加・溶融混練する方法は、ポリ乳酸系樹脂中に残存低分子量物を減らすことができるために、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃おけるMVR値を25cm3/10min以下とするためにも好ましい。上述したポリ乳酸系樹脂と可塑剤の添加・溶融混練としては、例えば、重縮合反応終了直後、溶融状態のポリ乳酸系樹脂に可塑剤を添加し攪拌・溶融混練させる方法、ポリ乳酸系樹脂のチップに可塑剤を添加・混合した後に反応缶あるいはエクストルーダなどで溶融混練する方法、エクストルーダでポリ乳酸系樹脂に可塑剤を連続的に添加し、溶融混練する方法、可塑剤を高濃度含有させたポリ乳酸系樹脂のマスターチップとポリ乳酸系樹脂のホモチップとを混合しエクストルーダなどで溶融混練する方法などにより行うことができる。 Further, as a method of adding the above-mentioned plasticizer to the polylactic acid resin, it can be obtained by adding and melting and kneading the plasticizer at a desired mass ratio in the molten state of the polylactic acid resin. From the viewpoint of increasing the degree of polymerization of the resin and suppressing residual low molecular weight substances such as lactide, it is preferable to add and melt knead the plasticizer after the polymerization reaction of the polylactic acid resin. The method of adding and melting and kneading the plasticizer after the polymerization reaction of the polylactic acid resin can reduce the residual low molecular weight in the polylactic acid resin, so that the MVR value of the polylactic acid resin film at 170 ° C. is set. preferable in order to 25 cm 3 / 10min or less. As the addition / melt kneading of the polylactic acid resin and the plasticizer described above, for example, immediately after the completion of the polycondensation reaction, a method of adding the plasticizer to the molten polylactic acid resin and stirring and melt kneading, A method in which a plasticizer is added and mixed to a chip and then melt-kneaded in a reactor or an extruder, a method in which a plasticizer is continuously added to a polylactic acid resin with an extruder and melt-kneaded, and a high concentration of plasticizer is contained. It can be carried out by a method in which a master chip of polylactic acid resin and a homochip of polylactic acid resin are mixed and melt-kneaded with an extruder or the like.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムは、本発明の効果を阻害しない範囲で必要に応じてヒートシール性、水蒸気、酸素、炭酸ガス等のガスバリア性、離型性、印刷性等、袋などに代表される物品や食品の包装材料として要求される特性を付与しても良い。このような方法として、上記のような機能を持つポリマーや化合物をフィルムに配合させる方法、フィルムの少なくとも一方の面にアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン系樹脂等の熱硬化性、熱可塑性樹脂や帯電防止剤、界面活性剤、離型剤等を表面に塗布する方法、ポリオレフィン系シーラントなど上記のような機能を持つ他のフィルムを押出工程で共押出する方法、接着やラミネートなど貼り合わせによって積層構成とする方法などが挙げられるが、本発明の目的の点から生分解性を有する樹脂あるいは組成物を用いることが好ましい。     The polylactic acid-based resin film of the present invention is representative of bags, etc. as necessary, as long as it does not impair the effects of the present invention, such as heat sealability, gas barrier properties such as water vapor, oxygen, carbon dioxide, release properties, printability, etc. Properties required as packaging materials for goods and foods to be used may be imparted. As such a method, a polymer or a compound having the functions as described above is blended in a film, and at least one surface of the film is thermosetting, such as acrylic resin, polyester resin or silicone resin, thermoplastic resin or charging. A method of applying an inhibitor, a surfactant, a release agent, etc. to the surface, a method of co-extruding other films with the above functions such as polyolefin sealants in the extrusion process, and laminating by bonding such as adhesion and lamination In view of the purpose of the present invention, it is preferable to use a biodegradable resin or composition.

次に本発明の製造方法について述べる。本発明におけるポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法はインフレーション法あるいはチューブラー法である。インフレーション法によるフィルム製造方法とは、例えば株式会社産業調査会 事典出版センターの1997年3月24日発行の「実用プラスチック成型加工事典」のページ199ページから202ページに記載されているような方法である。   Next, the manufacturing method of the present invention will be described. The method for producing the polylactic acid resin film in the present invention is an inflation method or a tubular method. The film production method by the inflation method is, for example, a method described on pages 199 to 202 of “Practical Plastic Molding Encyclopedia” issued on March 24, 1997 by the Encyclopedia of Industrial Research Co., Ltd. is there.

具体的には単軸あるいは二軸押出機に原料樹脂を供給して溶融混合し、そのまま円筒ダイよりチューブ状に押出された溶融樹脂を封入した空気の力でバブル状に膨らませ空冷または水冷してピンチロールで挟み込んでフラットにして引き取る方法である。   Specifically, the raw material resin is supplied to a single-screw or twin-screw extruder, melted and mixed, and directly inflated into a bubble shape by the air filled with the molten resin extruded into a tube shape from a cylindrical die, and air-cooled or water-cooled. It is a method of picking up with a pinch roll.

また、チューブラー法によるフィルム製造方法とは、例えば株式会社産業調査会 事典出版センターの1997年3月24日発行の「実用プラスチック成型加工事典」のページ374ページから377ページに記載されているような方法である。   Moreover, the film manufacturing method by the tubular method is described in, for example, pages 374 to 377 of “Practical Plastic Molding Encyclopedia” issued on March 24, 1997 by the Encyclopedia Publishing Center, Inc. It is a simple method.

具体的には、溶融混合し、そのまま円筒ダイよりチューブ状に押出された溶融樹脂で第一バブルを形成し、水冷または空冷で樹脂を急冷、ピンチロールでピンチして、チューブ状樹脂をフラットにして引き取り、その後、赤外線ヒーター加熱、または熱風加熱などの方法で再度、樹脂をガラス転移温度(Tg)以上融点(Tm)以下の温度まで加熱した後に空気等の気体、または水等の液体を用いて第二のバブルを形成することでMD方向とTD方向を同時に延伸し、その後Tg以下の温度まで冷却し、ピンチロールでピンチしてチューブ状延伸フィルムをフラット状にして引き取り、その後巻き取ることによって二軸延伸フィルムを得るものである。   Specifically, the first bubble is formed with molten resin that is melt-mixed and extruded as it is into a tube shape from a cylindrical die, the resin is quenched with water or air cooling, pinched with a pinch roll, and the tube-shaped resin is flattened. After that, the resin is heated again to a temperature not lower than the glass transition temperature (Tg) and not higher than the melting point (Tm) by a method such as infrared heater heating or hot air heating, and then a gas such as air or a liquid such as water is used. Then, the MD and TD directions are stretched simultaneously by forming a second bubble, then cooled to a temperature of Tg or lower, pinched with a pinch roll, and taken up into a flat shape, and then wound up. To obtain a biaxially stretched film.

このインフレーション法あるいはチューブラー法のメリットは、設備費が比較的安価で操作が容易であり、また適用樹脂の範囲が広いこと、さらに大量生産には向かないものの中規模の生産、多品種な生産に適すこと、成形条件をコントロールすることでフィルムの長手方向(MD方向)および横方向(TD方向)のバランスの取れたフィルムが得られること、Tダイ法に比べて耳ロスが少ないこと、フィルム温度がTg以上であるときに、ロールやクリップ等の装置とフィルムが直接に接触する機会が少ないため粘着等の心配がないこと、チューブ状で得られるので包装用の袋には、シームレスの袋が得られ、底シールのみでよく便利である事、一端を切り開いて広幅のフィルムにもでき、空気の吹き込み量の調整でフィルム幅を広範囲に変えられることなどである。   The merit of this inflation method or tubular method is that the equipment cost is relatively low and operation is easy, the range of applicable resins is wide, medium-scale production that is not suitable for mass production, and multi-product production That the film is balanced in the longitudinal direction (MD direction) and lateral direction (TD direction) by controlling the molding conditions, the ear loss is less than the T-die method, and the film When the temperature is Tg or higher, there is little chance of direct contact between the roll and clip devices and the film, so there is no concern about sticking, etc. It can be obtained by using only the bottom seal, and it can be widened by opening one end, and the film width can be widened by adjusting the air blowing amount. Erareru it, and the like.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルム製造方法においては、使用するポリ乳酸系樹脂を60〜110℃にて6時間以上乾燥するなどして、水分量を1200ppm以下としたポリ乳酸系樹脂を用いることが好ましい。さらに使用するポリ乳酸系樹脂を、真空度10Torr以下の高真空下で真空乾燥をすることで、ポリ乳酸系樹脂中のラクチド含有量を低減させることが好ましい。ポリ乳酸系樹脂中の水分量を1200ppm以下、ポリ乳酸系樹脂中のラクチド含有量を低減することで、溶融混練中の加水分解を防ぎ、それにより分子量低下を防ぐことができ、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を25cm3/10min以下とすることができ、また強度、耐久性に優れたポリ乳酸系樹脂フィルムを得ることができる。 In the method for producing a polylactic acid-based resin film of the present invention, it is preferable to use a polylactic acid-based resin having a moisture content of 1200 ppm or less by drying the polylactic acid-based resin to be used at 60 to 110 ° C. for 6 hours or more. preferable. Furthermore, it is preferable to reduce the lactide content in the polylactic acid resin by vacuum drying the polylactic acid resin to be used under a high vacuum with a degree of vacuum of 10 Torr or less. By reducing the water content in the polylactic acid resin to 1200 ppm or less and the lactide content in the polylactic acid resin, hydrolysis during melt-kneading can be prevented, thereby preventing a decrease in molecular weight. the MVR value at 170 ° C. of the film can be less 25 cm 3 / 10min, also it is possible to obtain strength, excellent polylactic acid resin film durability.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルム製造方法においては、使用する可塑剤を60〜110℃にて6時間以上乾燥するなどして、可塑剤中の水分量を4000ppm以下にすることが好ましい。可塑剤中の水分量を低減することで、溶融混練中の加水分解を防ぎ、それにより分子量低下を防ぐことができ、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を25cm3/10min以下とすることができ、また強度、耐久性に優れたポリ乳酸系樹脂フィルムを得ることができる。 In the method for producing a polylactic acid-based resin film of the present invention, it is preferable to dry the plasticizer to be used at 60 to 110 ° C. for 6 hours or more so that the water content in the plasticizer is 4000 ppm or less. By reducing the amount of water in a plasticizer to prevent hydrolysis during melt-kneading, whereby it is possible to prevent a decrease in molecular weight, the MVR value at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film or less 25 cm 3 / 10min In addition, a polylactic acid resin film excellent in strength and durability can be obtained.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法では、ポリ乳酸系樹脂と可塑剤をベント式二軸押出機で押出した後に、インフレーション法あるいはチューブラー法で製膜することが好ましい。ポリ乳酸系樹脂に可塑剤を添加する場合、混練性に優れる点から二軸押出機を使用することが好ましく、さらに二軸押出機の途中にベントポートを設け、ベントポートを減圧し、水分や溶融時に発生するオリゴマー類などの低分子量成分を除去しつつ溶融混練することができることからベント二軸押出機を用いることが好ましい。減圧によってオリゴマー類などの低分子量成分を除去することは、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値を25cm3/10min以下とすることができるために好ましい。 In the method for producing a polylactic acid resin film of the present invention, it is preferable to form a film by an inflation method or a tubular method after extruding a polylactic acid resin and a plasticizer with a vent type twin screw extruder. When adding a plasticizer to a polylactic acid-based resin, it is preferable to use a twin screw extruder from the viewpoint of excellent kneadability. Further, a vent port is provided in the middle of the twin screw extruder, the vent port is depressurized, moisture and It is preferable to use a bent twin-screw extruder because it can melt and knead while removing low molecular weight components such as oligomers generated during melting. To remove low molecular weight components such as oligomers by vacuum is preferably a MVR value at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film to be a less 25 cm 3 / 10min.

ベント式二軸押出機で押出すなどして、ポリ乳酸系樹脂と可塑剤を溶融混練したポリマーは、チップ化し、再度、乾燥して水分量1200ppm以下にした後に、単軸あるいは二軸押出機に供給して溶融混合してチューブ状に押出してもよいが、熱劣化を最小限にしてラクチド含有量をさらに低減するために、ポリ乳酸系樹脂と可塑剤を二軸押出機中でベントポートを減圧にしながら溶融混練後、そのままチューブ状に押出してもよい。   A polymer obtained by melting and kneading a polylactic acid resin and a plasticizer by extruding with a bent type twin screw extruder or the like is chipped, dried again to a moisture content of 1200 ppm or less, and then a single screw or twin screw extruder. However, in order to further reduce the lactide content by minimizing thermal degradation, a polylactic acid resin and a plasticizer can be vented in a twin screw extruder. After melt-kneading while reducing the pressure, it may be extruded as a tube as it is.

また、溶融混練したポリマーをチップ化し、再度、乾燥して使用する場合は、溶融混練後少なくとも10日以内に乾燥して、水分量1200ppm以下のポリマーチップとしておくことが望ましい。溶融混練したポリマーチップが、水分量1200ppmより多い状態のまま11日以上経過するとポリマーが分解してしまい、その後乾燥しても、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値が25cm3/10min以下のポリ乳酸系樹脂フィルムを得ることができない。押出機やポリマー配管、口金などの温度は200℃以下が好ましい。 In addition, when the melt-kneaded polymer is made into chips and dried and used again, it is desirable that the polymer chips be dried within at least 10 days after the melt-kneading to obtain polymer chips having a water content of 1200 ppm or less. Melt-kneading the polymer chips, the elapsed amount of water 1200ppm more remains 11 days or more will be decomposed polymer be then dried, MVR values at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film is 25 cm 3 / 10min or less The polylactic acid resin film cannot be obtained. The temperature of the extruder, polymer piping, die, etc. is preferably 200 ° C. or lower.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルム製造方法においては、ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値(JIS−K7210に準拠して測定)0m3/10min以上25cm3/10min以下であることが必要であり、好ましくは0m3/10min以上18cm3/10min以下である。MVR値が25cm3/10minを越えると、フィルムが柔らかすぎて、バブルがエア量の増減に敏感に反応し、製膜が不安定になったり、上吹きのインフレーション法の場合、ポリマー垂れてしまい、製膜が不可能であったりする。またポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値は、押出が可能な程度で低いほど好ましいが、現在の技術水準によれば下限としては0.1m3/10min程度と考えられる。 In the polylactic acid-based resin film manufacturing method of the present invention, (measured according to JIS-K7210) MVR values at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film 0 m 3 / 10min or more 25 cm 3 / 10min must be less that There is preferably not more than 0 m 3 / 10min or more 18cm 3 / 10min. When MVR value exceeds 25 cm 3 / 10min, the film is too soft, bubble sensitive to air amount increase or decrease, or become unstable film, when the inflation method of the top-blown, will dripping polymer , Film formation is impossible. The MVR value at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film is preferably as low a degree as possible the extrusion is considered to 0.1 m 3 / 10min about the lower limit according to the state of the art.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法においては、フィルムの冷却方法が水冷方式であるインフレーション法や、フィルムの冷却方法が水冷方式であるチューブラー法を用いることが好ましい。またチューブラー法においては、第一バブルの冷却方式を水冷方式とすることがより好ましい。冷却方法を水冷方式を取ることで、フィルムを急冷することが可能となり、それによりフィルムの結晶性を低くすることができ、ヘイズ値を低くする事が容易となる等の利点がある。またチューブラー法において、第一バブルの冷却方式を水冷方式とすることで、フィルムを急冷することが可能となり、それにより、フィルムの結晶性を低くすることができ、第二バブルを延伸が容易になる等の利点がある。   In the method for producing a polylactic acid resin film of the present invention, it is preferable to use an inflation method in which the film cooling method is a water cooling method or a tubular method in which the film cooling method is a water cooling method. In the tubular method, the cooling method of the first bubble is more preferably a water cooling method. By adopting a water-cooling method as the cooling method, it is possible to rapidly cool the film, whereby the crystallinity of the film can be lowered and the haze value can be easily lowered. In the tubular method, the cooling method of the first bubble is the water cooling method, so that the film can be rapidly cooled, thereby reducing the crystallinity of the film and easily extending the second bubble. There are advantages such as becoming.

また本発明のポリ乳酸系樹脂フィルム製造方法において、フィルムの冷却方法が水冷方式のインフレーション法あるいはフィルムの冷却方法が水冷方式のチューブラー法を用いる場合は、ポリ乳酸系樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)より5〜20℃低い温度の冷却水で冷却することが好ましい。冷却水温度が(Tg−5)℃より高い場合、第一バブルが柔らかくエアの増減や周囲のエアの流れに敏感になり、製膜が不安定になることがある。また冷却水温度が(Tg−20)℃より低い場合、硬くて脆い第一バブルとなり、フィルムに柔軟性がなくなり、バブルを保持することができず破れてしまうことがある。   In the method for producing a polylactic acid-based resin film of the present invention, when the film cooling method uses a water-cooled inflation method or the film cooling method uses a water-cooled tubular method, the glass transition temperature of the polylactic acid-based resin film ( It is preferable to cool with cooling water having a temperature 5 to 20 ° C. lower than Tg). When the cooling water temperature is higher than (Tg-5) ° C., the first bubble is soft and sensitive to the increase / decrease of air and the flow of ambient air, and film formation may become unstable. On the other hand, when the cooling water temperature is lower than (Tg-20) ° C., it becomes a hard and brittle first bubble, the film loses flexibility, and the bubble cannot be held and may be broken.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルム製造方法において、チューブラー法で製造する場合、フィルムの延伸条件は、目的とする熱収縮特性、寸法安定性、強度、弾性率などに応じて、適宜調整して、任意の方法で行うことができる。延伸することで母材であるポリ乳酸系樹脂を配向結晶化させ、同時に可塑剤のポリ乳酸セグメントがこのポリ乳酸系樹脂の結晶中に取り込まれることを促進することで、可塑剤の揮発や滲出、抽出をさらに抑制することができる。また、透明性を保持したまま結晶化を促進させることが可能となり、配向結晶化により強度物性も向上するため、柔軟性と強度を併せ持つフィルムを得ることができる。   In the method for producing a polylactic acid-based resin film of the present invention, when the film is produced by a tubular method, the stretching conditions of the film are appropriately adjusted according to the desired heat shrinkage characteristics, dimensional stability, strength, elastic modulus, and the like. Can be done in any way. Stretching and crystallizing the base polylactic acid resin by stretching, and at the same time promoting the incorporation of the polylactic acid segment of the plasticizer into the crystal of the polylactic acid resin. Extraction can be further suppressed. In addition, crystallization can be promoted while maintaining transparency, and strength physical properties are improved by orientation crystallization, so that a film having both flexibility and strength can be obtained.

例えば延伸温度は、用いるポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度以上、結晶化温度以下で行うことが二軸延伸性やフィルムの透明性の点で好ましい。   For example, the stretching temperature is preferably from the glass transition temperature to the crystallization temperature of the polylactic acid-based resin to be used from the viewpoint of biaxial stretching properties and film transparency.

延伸倍率は、長手方向、幅方向にそれぞれ1.1倍〜10倍の範囲の任意とすることができ、長手方向、幅方向のどちらかを大きくしてもよく、同一であってもよい。フィルムの延伸倍率は、目的とする柔軟性、取扱い性、生産性に応じて適宜調整すればよいが、可塑剤のポリ乳酸セグメントが結晶中に取り込まれることを促進する点、透明性の点から、より好ましくは少なくとも一方向に2〜8倍、さらに好ましくは2.5〜8倍である。特に限定されるものではないが、二軸延伸フィルムとする場合には、1方向の延伸倍率が10倍を超えると、延伸性が低下し、製膜中にフィルムが破断しやすくなったり、フィルムの透明性の悪化等が起こる場合がある。   The draw ratio can be arbitrarily set in the range of 1.1 to 10 times in the longitudinal direction and the width direction, respectively, and either the longitudinal direction or the width direction may be increased or the same. The draw ratio of the film may be adjusted as appropriate according to the intended flexibility, handleability, and productivity. From the viewpoint of transparency, the polylactic acid segment of the plasticizer is promoted to be incorporated into the crystal. More preferably, it is 2 to 8 times, more preferably 2.5 to 8 times in at least one direction. Although it is not particularly limited, when a biaxially stretched film is used, if the stretching ratio in one direction exceeds 10 times, the stretchability deteriorates, and the film tends to break during film formation. Deterioration of transparency may occur.

延伸前後のフィルムの面積割合である面積倍率としては、好ましくは4〜60倍、より好ましくは6〜40倍、さらに好ましくは6〜30倍である。生産性の点からはより高い延伸倍率とすることが好ましい。   The area magnification which is the area ratio of the film before and after stretching is preferably 4 to 60 times, more preferably 6 to 40 times, and further preferably 6 to 30 times. From the viewpoint of productivity, a higher draw ratio is preferable.

熱処理条件は、フィルムの強度、寸法安定性の点からポリ乳酸系樹脂のガラス転移温度以上融点以下の範囲のより高い温度で行うことが好ましい。また、フィルム中のオリゴマー成分など低分子量成分を低減する目的で、100℃以上で10秒以上のより長時間熱処理を行うことがより好ましい。   The heat treatment is preferably performed at a higher temperature in the range from the glass transition temperature to the melting point of the polylactic acid resin from the viewpoint of film strength and dimensional stability. In addition, for the purpose of reducing low molecular weight components such as oligomer components in the film, it is more preferable to perform heat treatment at 100 ° C. or higher for 10 seconds or longer.

さらに、フィルムに成形した後に、印刷性、ラミネート適性、コーティング適性などを向上させる目的で各種の表面処理を施しても良い。表面処理の方法としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理、酸処理などが挙げられ、いずれの方法をも用いることができるが、連続処理が可能であり、既存の製膜設備への装置設置が容易な点や処理の簡便さからコロナ放電処理が最も好ましいものとして例示できる。   Furthermore, after forming into a film, various surface treatments may be applied for the purpose of improving printability, laminate suitability, coating suitability, and the like. Examples of the surface treatment include corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment, acid treatment, etc., and any method can be used, but continuous treatment is possible, and equipment for existing film forming equipment is used. Corona discharge treatment can be exemplified as the most preferable because of its easy installation and simple processing.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムは、フィルムの引張弾性率が0.1〜1.5GPaであることが好ましい。フィルムの引張弾性率は、主に組成物中の可塑剤添加量や種類、製膜条件などの調整により所望の値とすることができる。   The polylactic acid resin film of the present invention preferably has a tensile modulus of 0.1 to 1.5 GPa. The tensile modulus of the film can be set to a desired value mainly by adjusting the amount and type of plasticizer added in the composition, film forming conditions, and the like.

引張弾性率が1.5GPaよりも大きい場合、柔軟性が低下して、ポリ乳酸系樹脂フィルムの利用分野が減少するために好ましくない。引張弾性率が0.1GPaよりも小さい場合、巻物状フィルムの解除性に劣り、製膜および加工プロセスにおいて工程通過性が悪化するために好ましくない。   When the tensile elastic modulus is larger than 1.5 GPa, the flexibility is lowered and the application field of the polylactic acid resin film is decreased, which is not preferable. When the tensile elastic modulus is smaller than 0.1 GPa, the release property of the wound film is inferior, and the process passability deteriorates in the film forming and processing process, which is not preferable.

フィルムの引張弾性率が0.1〜1.5GPaであれば、十分な柔軟性や透明性および強度物性を併せ持ち、従来以上に広い分野での利用が可能となる。例えば、包装用ラップフィルムなどの包装材料、農業用フィルム、自動車塗膜保護シート、ごみ袋、堆肥袋などの産業資材、各種軟質塩化ビニルが用いられている工業材料用途、その他の成形品では飲料や化粧品のボトル、ディスポーザブルカップ、トレイなどの容器類、育苗ポット、植木鉢などが挙げられる。   If the tensile modulus of the film is 0.1 to 1.5 GPa, it has sufficient flexibility, transparency and strength properties, and can be used in a wider field than before. For example, packaging materials such as wrapping films for packaging, agricultural films, industrial coating materials such as automobile coating film protection sheets, garbage bags, compost bags, industrial material applications using various soft vinyl chloride, and beverages in other molded products And cosmetic bottles, disposable cups, containers such as trays, seedling pots, flower pots and the like.

本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムは、可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)、さらには加熱使用時の臭気が十分に抑制されたフィルムである。本発明のポリ乳酸系樹脂フィルムを、例えば、包装用ラップフィルムとして使用する場合は、使用開始直後から実用上十分な柔軟性や透明性および強度物性を併せ持ち、使用時においてはオリゴマーや可塑剤の揮発や滲出、抽出(ブリードアウト)が事実上ほとんどないために柔軟性や透明性は使用開始時の性能を使用期間の長期にわたって維持することができ、さらに、加熱使用時においても強い臭気を発生するといった問題がない。また可塑剤として生分解性を有する可塑剤を含有させた場合は、使用後は食品などの内容物とともに分別することなくそのままコンポスト化可能な包装用ラップフィルムを得ることができる。さらに経時安定性に富んでいるため、製造後長期間経た後でも劣化することがなく、当初の性能を発揮するフィルムを得ることができる。またフィルム製膜後などに行われる、成形品の各種後加工工程において、種々の乾熱加工時や高温雰囲気中で処理した後においても、安定した柔軟性や透明性を有するフィルムを得ることができる。   The polylactic acid-based resin film of the present invention is a film in which plasticizer volatilization, leaching, extraction (bleed out), and odor during heating use are sufficiently suppressed. When the polylactic acid-based resin film of the present invention is used as, for example, a packaging wrap film, it has practically sufficient flexibility, transparency and strength properties immediately after the start of use. Since there is virtually no volatilization, leaching or extraction (bleed out), flexibility and transparency can maintain the performance at the beginning of use for a long period of use, and also generate a strong odor even during heating use There is no problem of doing. When a plasticizer having biodegradability is contained as a plasticizer, a packaging wrap film which can be composted as it is without being separated together with contents such as food after use can be obtained. Furthermore, since it is rich in stability over time, it does not deteriorate even after a long time after production, and a film that exhibits the original performance can be obtained. Also, in various post-processing steps of molded products performed after film formation, etc., it is possible to obtain a film having stable flexibility and transparency even after various dry heat processing and after processing in a high temperature atmosphere. it can.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、以下の実施例により限定されるものではない。
[特性の測定ならびに評価方法]
(1)フィルムの構成成分の特定
フィルムサンプルの1H−NMR(核磁気共鳴装置)測定、および13C−NMR測定 を行い、構成成分を特定した。必要に応じて、フィルムを加水分解、分解物の誘導体化 、誘導体物のGC/MS測定を行い、構成される樹脂、添加物について特定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, it is not limited by a following example.
[Measurement and evaluation method of characteristics]
(1) Identification of film constituents 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance apparatus) measurement and 13 C-NMR measurement of a film sample were performed to identify the constituents. If necessary, the film was hydrolyzed, the derivatization of the degradation product, and the GC / MS measurement of the derivative were performed, and the resin and additives that were constituted were specified.

(2)フィルムの構成成分の数平均分子量
THF溶液に1mg/ccとなるようにサンプルを溶解させ、GPCを用いてポリス チレン換算で測定した。機器は島津製作所性LC−10Aシリーズで、溶媒はTHF( 高速液体クロマトグラフィ用)、検出器はRI検出器(RID−10A)、カラムは昭 和電工社製 Shodex(商標)のKF−806LとKF−804L(各300mm ×8mmφ)を直列に並べて使用した。カラム温度は30℃、流速は1.0ml/mi n(Heによるオンライン脱気方式)。標準に用いたポリスチレンはShodex(商 標)製ポリスチレンスタンダードでStd.No.がS−3850、S−1190、S −205、S−52.4、S−13.9、S−1.31の6種類を用いた。これらを3 次式にて検量線を引き、測定を行った。
(2) Number average molecular weight of film components The sample was dissolved in a THF solution so as to be 1 mg / cc, and measured in terms of polystyrene using GPC. The equipment is Shimadzu LC-10A series, the solvent is THF (for high performance liquid chromatography), the detector is RI detector (RID-10A), the column is Showa Denko's Shodex (trademark) KF-806L and KF −804L (each 300 mm × 8 mmφ) was used in series. Column temperature is 30 ° C., flow rate is 1.0 ml / min (online degassing with He). The polystyrene used for the standard is a polystyrene standard manufactured by Shodex (trademark), and Std. No. Used S-6850, S-1190, S-205, S-52.4, S-13.9, and S-1.31. These were measured by drawing a calibration curve with a cubic equation.

(3)フィルムに使用されている可塑剤が有するポリ乳酸セグメントの数平均分子量
クロロホルムにフィルムサンプルを溶解した後、水に滴下してろ過により沈殿物を除 去した。沈殿物を除去したろ液の溶媒を揮発させて分離した可塑剤を得た。その可塑剤 を(2)に記載の方法にて、可塑剤の数平均分子量(以後Mとする)の測定を実施した 。分離した可塑剤は、1H−NMR測定も行い、測定により得られたチャートを基に、
M×(1/2)×72×IPLA/((1/2)×72×IPLA+(1/4)×44× IPEG
の式により、可塑剤中のポリ乳酸セグメントの数平均分子量を算出した。ただし、IPE Gは、PEG主鎖のメチレン基の水素に由来するシグナル積分強度、IPLAは、PLA 主鎖部のメチン基の水素に由来するシグナル積分強度、M(可塑剤)は、可塑剤の数平 均分子量である。
(3) Number average molecular weight of polylactic acid segment of plasticizer used in film After dissolving a film sample in chloroform, the precipitate was removed by dropping into water and filtering. The separated plasticizer was obtained by volatilizing the solvent of the filtrate from which the precipitate was removed. The plasticizer was measured for the number average molecular weight (hereinafter referred to as M) of the plasticizer by the method described in (2). The separated plasticizer was also subjected to 1 H-NMR measurement, and based on the chart obtained by the measurement,
M × (1/2) × 72 × I PLA / ((1/2) × 72 × I PLA + (1/4) × 44 × I PEG )
The number average molecular weight of the polylactic acid segment in the plasticizer was calculated by the following formula. Where I PE G is the signal integral intensity derived from hydrogen of the methylene group of the PEG main chain, I PLA is the signal integral intensity derived from hydrogen of the methine group of the PLA main chain, and M (plasticizer) is plastic The number average molecular weight of the agent.

(4)フィルム、ポリ乳酸樹脂のMVR値[cm3/10min]
サンプルを乾燥するなどして、水分率を700ppm以下にした後に、JIS−K7 120 B法に準拠して、メルトインデクサで荷重2.16kg、温度170℃にて、 フィルムのMVR値を測定した。製膜できないものに関しては、吐出ポリマーをサンプ リングして測定した。
(4) Film, MVR value of polylactic acid resin [cm 3 / 10min]
After the sample was dried and the water content was reduced to 700 ppm or less, the MVR value of the film was measured with a melt indexer at a load of 2.16 kg and a temperature of 170 ° C. in accordance with the JIS-K7 120 B method. For samples that could not be formed, the sample was measured by sampling the discharged polymer.

(5)フィルムのガラス転移温度[℃]
JIS−K7121に準拠して、セイコーインスツルメント社製の示差走査熱量計( DSC)を用いて、窒素ガス流量25ml/分で、0℃から200℃まで10℃/分で 昇温することで、フィルムのガラス転移温度を測定した。フィルムを製膜できないもの に関しては、吐出ポリマーをサンプリングして、測定した。
(5) Glass transition temperature of the film [° C]
In accordance with JIS-K7121, by using a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by Seiko Instruments Inc., the temperature is increased from 0 ° C. to 200 ° C. at 10 ° C./min at a nitrogen gas flow rate of 25 ml / min. The glass transition temperature of the film was measured. For those incapable of forming a film, the discharge polymer was sampled and measured.

(6)フィルムの柔軟性:フィルムの引張弾性率[GPa]
フィルムサンプルを長手方向150mm、幅方向10mmに切り出し、あらかじめ温 度23℃、湿度65%RHの雰囲気下で24時間調湿した。この試料を23℃の雰囲気 下でJIS K7161およびJIS K7127に準じて、テンシロン万能試験機U TC−100型(株式会社オリエンテック製)を用い、初期長50mm、引張速度30 0mm/分条件で引張試験を行い引張弾性率を測定した。測定は計5回行い、平均値を 求めてこれを引張弾性率とし、次の基準で評価した。
(6) Film flexibility: film tensile modulus [GPa]
A film sample was cut into a longitudinal direction of 150 mm and a width direction of 10 mm, and previously conditioned for 24 hours in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% RH. Using a Tensilon universal testing machine U TC-100 type (manufactured by Orientec Co., Ltd.) under an atmosphere of 23 ° C. in accordance with JIS K7161 and JIS K7127, the sample was tensioned at an initial length of 50 mm and a tension speed of 300 mm / min. A test was conducted to measure the tensile modulus. The measurement was performed 5 times in total, and the average value was obtained and used as the tensile modulus, and evaluated according to the following criteria.

◎:引張弾性率が0.1以上1.0GPa未満の範囲。   (Double-circle): The range whose tensile elastic modulus is 0.1 or more and less than 1.0 GPa.

○:引張弾性率が1.0以上1.5GPa未満の範囲。   A: Tensile elastic modulus is in the range of 1.0 or more and less than 1.5 GPa.

△:引張弾性率が1.5以上2.0GPa未満の範囲。   (Triangle | delta): The range whose tensile elasticity modulus is 1.5 or more and less than 2.0 GPa.

×:引張弾性率が2.0以上。
(7)フィルムの耐ブリードアウト性:温水処理後の質量変化率[%]
あらかじめ、温度23℃、湿度65%RHの雰囲気下で1日以上調湿したフィルムサ ンプルについて処理前の質量を測定し、90℃の蒸留水中で30分間処理した後に再度 処理前と同様の条件で調湿してから質量を測定した。質量変化率は、処理前後での質量 変化(減少)の処理前の質量に対する割合として算出し、次の基準で評価した。
X: Tensile elastic modulus is 2.0 or more.
(7) Bleed-out resistance of film: Mass change rate after hot water treatment [%]
Measure the pre-treatment mass of a film sample that has been conditioned for 1 day or more in an atmosphere of temperature 23 ° C and humidity 65% RH, treat it in distilled water at 90 ° C for 30 minutes, and then re-same conditions as before the treatment. After adjusting the humidity, the mass was measured. The mass change rate was calculated as the ratio of the mass change (decrease) before and after the treatment to the mass before the treatment, and was evaluated according to the following criteria.

◎:質量変化率が2%未満。   A: Mass change rate is less than 2%.

○:質量変化率が2%以上、5%未満の範囲。   A: Mass change rate is in the range of 2% or more and less than 5%.

△:質量変化率が5%以上、7%未満の範囲。   Δ: Mass change rate is in the range of 5% or more and less than 7%.

×:質量変化率が7%以上。
(8)各原料の水分率測定[ppm]
カールフィッシャー水分計MKC−510N(京都電子工業株式会社)を使用して、 カールフィッシャー法(電量滴定法)により測定した。測定時の加熱条件は、150℃ とした。
(9)製膜性の評価
24時間製膜を行い、評価を実施。製膜はできたが、破れが発生したものに関しては 、破れ回数を24で除したもので評価した。
(10)総合評価
柔軟性、耐ブリードアウト性、製膜性を総合的に評価し、柔軟性、耐ブリードアウト性 が◎で、24時間破れなく製膜できたものを総合評価◎、柔軟性、耐ブリードアウト性 が△あるいは○で、24時間破れなく製膜できたものを総合評価○、柔軟性、耐ブリー ドアウト性が△あるいは○あるいは◎で、24時間製膜で破れが発生したものを総合評 価△、製膜性に関わらず、柔軟性あるいは、耐ブリードアウト性が×であれば総合評価 ×、製膜できなかったものについても×として評価した。
[使用したポリ乳酸樹脂]
(ポリ乳酸P1)
ネイチャーワークス社製、グレード名“4060D”
D体含有量=12.0%、MVR=3cm3/10min
水分量=490ppm、Tm=無し、重量平均分子量=200,000
(ポリ乳酸P2)
ネイチャーワークス社製、グレード名“4032D”
D体含有量=1.4%、MVR=2cm3/10min
水分量=360ppm、Tm=166℃、重量平均分子量=220,000
(ポリ乳酸P3)
ネイチャーワークス社製、グレード名“6250D”
D体含有量=1.4%、MVR=30cm3/10min
水分量=450ppm、Tm=166℃、重量平均分子量=110,000
(ポリ乳酸P4)
ネイチャーワークス社製、グレード名“4042D”
D体含有量=4.0%、MVR=2cm3/10min
水分量=380ppm、Tm=153℃、重量平均分子量=220,000
(ポリ乳酸P5)
ネイチャーワークス社製、グレード名“4060D”
D体含有量=12.0%、MVR=3cm3/10min
水分量=8090ppm、Tm=無し、重量平均分子量=200,000
[可塑剤の製造方法]
(可塑剤S1)
数平均分子量8000のポリエチレングリコール62質量部とL−ラクチド38質量部とオクチル酸スズ0.025質量部を混合し、窒素雰囲気下150℃で3時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に数平均分子量2500のポリ乳酸セグメントを有する可塑剤S1を得た。水分量を測定すると、1650ppmであった。
(可塑剤S2)
数平均分子量10000のポリエチレングリコール62質量部とL−ラクチド38質量部とオクチル酸スズ0.025質量部を混合し、窒素雰囲気下150℃で3時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に数平均分子量2400のポリ乳酸セグメントを有する可塑剤S2を得た。水分量を測定すると、1380ppmであった。
(可塑剤S3)
数平均分子量6000のポリエチレングリコール62質量部とL−ラクチド38質量部とオクチル酸スズ0.025質量部を混合し、窒素雰囲気下150℃で3時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に数平均分子量2300のポリ乳酸セグメントを有する可塑剤S3を得た。水分量を測定すると、1500ppmであった。
(可塑剤S4)
数平均分子量8000のポリエチレングリコール。水分量を測定すると、1700ppmであった。
(可塑剤S5)
数平均分子量8000のポリエチレングリコール62質量部とL−ラクチド38質量部とオクチル酸スズ0.025質量部を混合し、窒素雰囲気下150℃で3時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に数平均分子量2500のポリ乳酸セグメントを有する可塑剤S1を得た。水分量を測定すると、9050ppmであった。
[使用した添加剤]
(添加剤A1)
カルボジイミド変性イソシアネート(日清紡社製、製品名:カルボジライト LA−1)
[フィルム製造方法]
(実施例1)
ポリ乳酸P1を55質量%、ポリ乳酸P2を16質量%、可塑剤S1を29質量%の混合物をシリンダー温度190℃のスクリュー径44mmのベント式2軸押出機に供して脱気しながら溶融混練し均質化した後にチップ化した組成物を得た。この組成物を温度100℃、露点―25℃の除湿熱風にて10時間乾燥した後、押出機シリンダ温度190℃のスクリュー径30mmの単軸押出機に供給、ダイ直径120mm、リップクリアランス0.8mmの円筒ダイよりチューブ状に下向きに押出し、19℃の水を通水、オーバーフローさせたサイジングリング内面にフィルムを接触させ冷却し、ピンチロールで引き取り、折り幅215mmのチューブ状の未延伸フィルム原反を形成した。このチューブ状の未延伸フィルム原反を、2カ所のピンチロールに通し、その間で周速差をつけ、さらに、セラミックヒーターにて、フィルム温度が40〜45℃になるように熱をかけ、チューブ内にエアを注入し、そのエア量、ロール間の周速差を調整することにより、長手方向3.0倍、幅方向2.8倍に同時二軸延伸した。その後、エアリングにて20℃の冷却空気を吹き付けて固化させ、チューブ状の延伸フィルムを得た。さらにチューブ状の延伸フィルムの片側端面をスリット、展開し、フラット状の延伸フィルムにした。そのフラット状の延伸フィルムを、ベルトにて端部を把持しながら100℃の加熱ロールで熱処理し、最終厚みが10μmのフィルムを得た。製膜は24時間、破れることなく、安定していた。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例2)
ポリ乳酸P1を55質量%、ポリ乳酸P2を6質量%、ポリ乳酸P3を10質量%、可塑剤S1を29質量%の混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを作成した。製膜時、平均して24時間に1回破れが発生した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(比較例1)
ポリ乳酸P1を75質量%、ポリ乳酸P2を22質量%、可塑剤S1を3質量%の混合物を用いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(比較例2)
ポリ乳酸P1を35質量%、ポリ乳酸P2を10質量%、可塑剤S1を55質量%の混合物をシリンダー温度190℃のスクリュー径44mmのベント式2軸押出機に供して脱気しながら溶融混練しようとしたが、ポリ乳酸樹脂と可塑剤を溶融混練することができなかった。
(実施例3)
可塑剤として可塑剤S2を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(比較例3)
可塑剤として可塑剤S3を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成しようしたが、製膜することができなかった。吐出ポリマーのMVR、ガラス転移温度を測定、結果を表1に示した。
(比較例4)
ポリ乳酸P1を55質量%、ポリ乳酸P3を16質量%、可塑剤S1を29質量%の混合物を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成しようしたが、製膜することができなかった。吐出ポリマーのMVR、ガラス転移温度を測定、結果を表1に示した。
(比較例5)
可塑剤として可塑剤S4を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(比較例6)
ポリ乳酸P5を55質量%、ポリ乳酸P2を16質量%、可塑剤S1を29質量%の混合物を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成しようしたが、製膜することができなかった。吐出ポリマーのMVR、ガラス転移温度を測定、結果を表1に示した。
(比較例7)
可塑剤として可塑剤S5を用いること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成しようしたが、製膜することができなかった。吐出ポリマーのMVR、ガラス転移温度を測定、結果を表1に示した。
(実施例4)
冷却水温度を28℃にすること以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成した。製膜時、平均して2時間に1回破れが発生した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例5)
ポリ乳酸P1を55質量%、ポリ乳酸P2を16質量%、可塑剤S1を29質量%の混合物をスクリュー径が30mmのベント式2軸押出機に供給し、脱気しながら実施例1と同様に円筒ダイから押出し、その後も実施例1と同様にしてフィルムを作成した。製膜は24時間破れることなく、安定していた。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例6)
ポリ乳酸P1を44質量%、ポリ乳酸P2を13質量%、ポリ乳酸P4を20質量%、可塑剤S1を23質量%の混合物を供する以外は、実施例1と同様にしてフィルムを作成した。製膜時、平均して3時間に1回破れが発生した。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例7)
冷却水温度を30℃にすること以外は、比較例5と同様にしてフィルムを作成した。製膜は24時間破れることなく、安定していた。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例8)
ポリ乳酸P1を44質量%、ポリ乳酸P2を13質量%、ポリ乳酸P4を20質量%、可塑剤S1を23質量%の混合物をシリンダー温度190℃のスクリュー径44mmのベント式2軸押出機に供して脱気しながら溶融混練し均質化した後にチップ化した組成物を得た。この組成物を100℃×10時間、除湿熱風乾燥した後、スクリュー径45mmの単軸押出機に供給し、押出機シリンダ温度190℃にて、ダイ直径100mm、リップクリアランス1.3mmの円筒ダイよりチューブ状に上向きに押出し、冷却リングにより、空冷しながら、ピンチロールで引き取り、ワインダーにてチューブ状のフィルムを巻き取った。バブル中へのエアの注入量、ピンチロール引き取り速度の調整により、折り幅300mmのチューブ状で最終厚みが30μmのフィルムを得た。製膜は24時間破れることなく、安定していた。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
(実施例9)
ポリ乳酸P1を54.5質量%、ポリ乳酸P2を16質量%、可塑剤S1を29質量%、添加剤A1を0.5質量%の混合物を供する以外は、実施例5と同様にしてフィルムを作成した。製膜は24時間破れることなく、安定していた。得られたフィルムの評価結果を表1に示した。
X: Mass change rate is 7% or more.
(8) Moisture content measurement of each raw material [ppm]
Using a Karl Fischer moisture meter MKC-510N (Kyoto Electronics Co., Ltd.), the measurement was performed by the Karl Fischer method (coulometric titration method). The heating conditions during the measurement were 150 ° C.
(9) Evaluation of film forming property Film forming was performed for 24 hours and evaluated. Although the film could be formed, those with tears were evaluated by dividing the number of tears by 24.
(10) Comprehensive evaluation Comprehensive evaluation of flexibility, bleed-out resistance, and film-forming property. Comprehensive evaluation ◎, flexibility and bleed-out resistance are excellent. , Bleed-out resistance is △ or ○, and the film was formed without breakage for 24 hours. Overall evaluation ○, flexibility, bleed-out resistance was △, ○, or ◎, and breakage occurred in film formation for 24 hours. The overall evaluation Δ, regardless of the film-forming property, was evaluated as × if the flexibility or bleed-out resistance was ×, and × if the film could not be formed.
[Polylactic acid resin used]
(Polylactic acid P1)
Grade name "4060D" made by Nature Works
D-isomer content = 12.0%, MVR = 3cm 3 / 10min
Water content = 490 ppm, Tm = none, weight average molecular weight = 200,000
(Polylactic acid P2)
Grade name "4032D" made by Nature Works
D-isomer content = 1.4%, MVR = 2cm 3 / 10min
Water content = 360 ppm, Tm = 166 ° C., weight average molecular weight = 220,000
(Polylactic acid P3)
Grade name "6250D" made by Nature Works
D-isomer content = 1.4%, MVR = 30cm 3 / 10min
Water content = 450 ppm, Tm = 166 ° C., weight average molecular weight = 110,000
(Polylactic acid P4)
Grade name "4042D" made by Nature Works
D-isomer content = 4.0%, MVR = 2cm 3 / 10min
Water content = 380 ppm, Tm = 153 ° C., weight average molecular weight = 220,000
(Polylactic acid P5)
Grade name "4060D" made by Nature Works
D-isomer content = 12.0%, MVR = 3cm 3 / 10min
Water content = 8090 ppm, Tm = none, weight average molecular weight = 200,000
[Method for producing plasticizer]
(Plasticizer S1)
By mixing 62 parts by mass of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 8000, 38 parts by mass of L-lactide and 0.025 parts by mass of tin octylate and polymerizing at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, there are several at both ends of the polyethylene glycol. A plasticizer S1 having a polylactic acid segment having an average molecular weight of 2500 was obtained. When the water content was measured, it was 1650 ppm.
(Plasticizer S2)
By mixing 62 parts by mass of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 10,000, 38 parts by mass of L-lactide and 0.025 parts by mass of tin octylate and polymerizing at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, there are several at both ends of the polyethylene glycol. A plasticizer S2 having a polylactic acid segment with an average molecular weight of 2400 was obtained. The water content was measured and found to be 1380 ppm.
(Plasticizer S3)
By mixing 62 parts by mass of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 6000, 38 parts by mass of L-lactide and 0.025 parts by mass of tin octylate and polymerizing at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, there are several at both ends of the polyethylene glycol. A plasticizer S3 having a polylactic acid segment with an average molecular weight of 2300 was obtained. The water content was measured and found to be 1500 ppm.
(Plasticizer S4)
Polyethylene glycol having a number average molecular weight of 8,000. The water content was measured and found to be 1700 ppm.
(Plasticizer S5)
By mixing 62 parts by mass of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 8000, 38 parts by mass of L-lactide and 0.025 parts by mass of tin octylate and polymerizing at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, there are several at both ends of the polyethylene glycol. A plasticizer S1 having a polylactic acid segment having an average molecular weight of 2500 was obtained. The water content was measured and found to be 9050 ppm.
[Additives used]
(Additive A1)
Carbodiimide-modified isocyanate (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., product name: Carbodilite LA-1)
[Film production method]
(Example 1)
A mixture of 55% by mass of polylactic acid P1, 16% by mass of polylactic acid P2 and 29% by mass of plasticizer S1 is melt-kneaded while being deaerated by using a vented twin-screw extruder with a cylinder temperature of 190 ° C. and a screw diameter of 44 mm. And then homogenized to obtain a chipped composition. This composition was dried with dehumidified hot air at a temperature of 100 ° C. and a dew point of −25 ° C. for 10 hours, and then supplied to a single-screw extruder with a screw diameter of 30 mm at an extruder cylinder temperature of 190 ° C., a die diameter of 120 mm, and a lip clearance of 0.8 mm. The tube is extruded downward from a cylindrical die, and the film is brought into contact with the inner surface of the sizing ring that has been passed through and overflowed with water at 19 ° C., cooled, taken up with a pinch roll, and unfolded into a tube-like unstretched film with a folding width of 215 mm Formed. This tube-shaped unstretched film raw material is passed through two pinch rolls, a circumferential speed difference is made between them, and further, a ceramic heater is used to heat the film so that the film temperature is 40 to 45 ° C. Air was injected into the inside, and the amount of air and the peripheral speed difference between the rolls were adjusted, so that the film was simultaneously biaxially stretched 3.0 times in the longitudinal direction and 2.8 times in the width direction. Then, 20 degreeC cooling air was sprayed and solidified with the air ring, and the tubular stretched film was obtained. Furthermore, the one side end surface of the tubular stretched film was slit and developed to form a flat stretched film. The flat stretched film was heat-treated with a heating roll at 100 ° C. while holding the end with a belt to obtain a film having a final thickness of 10 μm. The film formation was stable for 24 hours without breaking. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Example 2)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 55% by mass of polylactic acid P1, 6% by mass of polylactic acid P2, 10% by mass of polylactic acid P3, and 29% by mass of plasticizer S1 was used. During film formation, tearing occurred once every 24 hours on average. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Comparative Example 1)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 75% by mass of polylactic acid P1, 22% by mass of polylactic acid P2, and 3% by mass of plasticizer S1 was used. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Comparative Example 2)
A mixture of 35% by mass of polylactic acid P1, 10% by mass of polylactic acid P2, and 55% by mass of plasticizer S1 is melt-kneaded while being deaerated by using a vented twin-screw extruder with a cylinder diameter of 190 ° C. and a screw diameter of 44 mm. Attempts were made to melt-knead the polylactic acid resin and the plasticizer.
(Example 3)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer S2 was used as the plasticizer. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Comparative Example 3)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer S3 was used as the plasticizer, but no film could be formed. The MVR and glass transition temperature of the discharged polymer were measured, and the results are shown in Table 1.
(Comparative Example 4)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 55% by mass of polylactic acid P1, 16% by mass of polylactic acid P3, and 29% by mass of plasticizer S1 was used. could not. The MVR and glass transition temperature of the discharged polymer were measured, and the results are shown in Table 1.
(Comparative Example 5)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer S4 was used as the plasticizer. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Comparative Example 6)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 55% by mass of polylactic acid P5, 16% by mass of polylactic acid P2, and 29% by mass of plasticizer S1 was used. could not. The MVR and glass transition temperature of the discharged polymer were measured, and the results are shown in Table 1.
(Comparative Example 7)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasticizer S5 was used as the plasticizer, but no film was formed. The MVR and glass transition temperature of the discharged polymer were measured, and the results are shown in Table 1.
Example 4
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the cooling water temperature was 28 ° C. During film formation, tearing occurred once every two hours on average. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Example 5)
A mixture of 55% by mass of polylactic acid P1, 16% by mass of polylactic acid P2, and 29% by mass of plasticizer S1 was supplied to a vent type twin screw extruder having a screw diameter of 30 mm, and the same as in Example 1 while degassing The film was extruded from a cylindrical die, and a film was prepared in the same manner as in Example 1. The film formation was stable without breaking for 24 hours. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Example 6)
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 44% by mass of polylactic acid P1, 13% by mass of polylactic acid P2, 20% by mass of polylactic acid P4, and 23% by mass of plasticizer S1 was used. During film formation, tearing occurred once every 3 hours on average. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Example 7)
A film was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the cooling water temperature was 30 ° C. The film formation was stable without breaking for 24 hours. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
(Example 8)
A mixture of 44% by mass of polylactic acid P1, 13% by mass of polylactic acid P2, 20% by mass of polylactic acid P4 and 23% by mass of plasticizer S1 was fed into a vented twin screw extruder having a cylinder temperature of 190 ° C. and a screw diameter of 44 mm. Then, the mixture was melt-kneaded and homogenized while being deaerated to obtain a chipped composition. This composition was dried at 100 ° C. for 10 hours with dehumidified hot air, then supplied to a single screw extruder with a screw diameter of 45 mm, and from a cylindrical die with a die diameter of 100 mm and a lip clearance of 1.3 mm at an extruder cylinder temperature of 190 ° C. The tube was extruded upward, taken up with a pinch roll while being cooled by air with a cooling ring, and the tubular film was wound up with a winder. By adjusting the amount of air injected into the bubble and the take-up speed of the pinch roll, a film with a folding width of 300 mm and a final thickness of 30 μm was obtained. The film formation was stable without breaking for 24 hours. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.
Example 9
Film as in Example 5 except that a mixture of 54.5% by mass of polylactic acid P1, 16% by mass of polylactic acid P2, 29% by mass of plasticizer S1, and 0.5% by mass of additive A1 is provided. It was created. The film formation was stable without breaking for 24 hours. The evaluation results of the obtained film are shown in Table 1.

Figure 2008120865
Figure 2008120865

Figure 2008120865
Figure 2008120865

なお、表1−1、表1−2中の記号は以下の意味である。
P1 :ポリ乳酸P1
P2 :ポリ乳酸P2
P3 :ポリ乳酸P3
P4 :ポリ乳酸P4
P5 :ポリ乳酸P5
S1 :可塑剤S1
S2 :可塑剤S2
S3 :可塑剤S3
S4 :可塑剤S4
S5 :可塑剤S5
A1 :添加剤A1
The symbols in Table 1-1 and Table 1-2 have the following meanings.
P1: Polylactic acid P1
P2: Polylactic acid P2
P3: Polylactic acid P3
P4: Polylactic acid P4
P5: Polylactic acid P5
S1: Plasticizer S1
S2: Plasticizer S2
S3: Plasticizer S3
S4: Plasticizer S4
S5: Plasticizer S5
A1: Additive A1

本発明の製造方法を採用することにより、包装用ラップフィルムのみならず、その他包装材料、農業用フィルム、自動車塗膜保護シート、ごみ袋、堆肥袋などの産業資材用フィルム、各種軟質塩化ビニルが用いられる工業用材料用フィルムとして有用なポリ乳酸系樹脂フィルムを安定して製造することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。   By adopting the production method of the present invention, not only wrapping films for packaging, but also other packaging materials, films for agriculture, films for industrial materials such as automobile film protective sheets, garbage bags, compost bags, and various soft vinyl chlorides can be obtained. A polylactic acid resin film useful as a film for industrial materials to be used can be stably produced, but its application range is not limited thereto.

Claims (4)

ポリ乳酸系樹脂50〜95質量%と可塑剤5〜50質量%からなるポリ乳酸系樹脂フィルムを製膜するに際し、該可塑剤が、一分子中に分子量が1,200以上10,000未満のポリ乳酸セグメントを一つ以上有し、ポリエーテル系セグメントおよび/またはポリエステル系セグメントを有する可塑剤であり、かつ、該ポリ乳酸系樹脂フィルムの170℃におけるMVR値が25cm3/10min以下の範囲である、インフレーション法あるいはチューブラー法で製膜することを特徴とする、ポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法。 When forming a polylactic acid resin film comprising 50 to 95% by mass of a polylactic acid resin and 5 to 50% by mass of a plasticizer, the plasticizer has a molecular weight of 1,200 or more and less than 10,000 in one molecule. having a polylactic acid segment more than one, a plasticizer having a polyether-based segments and / or polyester segment, and, in a range MVR value is below 25 cm 3 / 10min at 170 ° C. of the polylactic acid-based resin film A method for producing a polylactic acid-based resin film, characterized by forming a film by an inflation method or a tubular method. ベント式二軸押出機で押出した後に、インフレーション法あるいはチューブラー法で製膜する、請求項1に記載のポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法。   The method for producing a polylactic acid-based resin film according to claim 1, wherein the film is formed by an inflation method or a tubular method after being extruded by a vent type twin screw extruder. 口金吐出後の冷却方法が水冷方式である、インフレーション法あるいはチューブラー法で製膜する、請求項1または2に記載のポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法。   The manufacturing method of the polylactic acid-type resin film of Claim 1 or 2 which forms into a film by the inflation method or the tubular method whose cooling method after nozzle | mouth discharge is a water cooling system. 口金吐出後に樹脂のガラス転移温度より5〜20℃低い温度の冷却水で冷却することを特徴とする、請求項3に記載のポリ乳酸系樹脂フィルムの製造方法。   The method for producing a polylactic acid-based resin film according to claim 3, wherein cooling is performed with cooling water having a temperature 5 to 20 ° C lower than the glass transition temperature of the resin after discharging the die.
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