JP2009107669A - Packaging bag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は透明性と柔軟性を有するポリ乳酸系フィルムから得られる、シール強度に優れる包装袋に関するものである。 The present invention relates to a packaging bag which is obtained from a polylactic acid-based film having transparency and flexibility and has excellent sealing strength.
新聞・雑誌・食品などの包装材料として使用されるフィルムは、近年の環境保全に関する社会的要求の高まりに伴い、生分解性ポリマーにて形成されることが望まれている。中でも自然界に広く存在し、動植物や人畜に対して無害なポリ乳酸は、融点が140〜175℃であり十分な耐熱性を有し、非常に高い透明性を有するとともに、比較的安価な熱可塑性樹脂であり、また植物由来原料であるため、大きな注目を集めている。 Films used as packaging materials for newspapers, magazines, foods and the like are desired to be formed from biodegradable polymers in accordance with the recent increase in social demand for environmental protection. Among them, polylactic acid, which is widely present in nature and harmless to animals, plants and animals, has a melting point of 140 to 175 ° C., sufficient heat resistance, extremely high transparency, and relatively inexpensive thermoplasticity. Since it is a resin and a plant-derived material, it has attracted a great deal of attention.
しかし、ポリ乳酸からなるフィルムは、そのままでは非常に固く脆い性質をもつために、食品用フィルムや工業用フィルムなどの従来から知られた用途に用いる場合には、二軸延伸を施すことにより機械物性を付与する必要がある。しかし、もともと、ポリ乳酸系重合体は生分解性ポリマーの中でも融点が高く、二軸延伸により分子配向や配向結晶化が進むとヒートシール性を損なう傾向にあり、ヒートシール性のさらなる改良が求められている。 However, since the film made of polylactic acid has very hard and brittle properties as it is, when it is used for conventionally known applications such as food film and industrial film, the machine is made by biaxial stretching. It is necessary to give physical properties. However, polylactic acid-based polymers originally have a high melting point among biodegradable polymers and tend to impair heat sealability when molecular orientation or orientation crystallization progresses by biaxial stretching, and further improvements in heat sealability are required. It has been.
特許文献1には、面配向指数ΔPを3.0×10−3以上とし、フィルムを昇温したときの結晶融解熱量ΔHmと昇温中の結晶化により生じる結晶化熱量ΔHcとの差(ΔHm−ΔHc)が20J/g以上、{(ΔHm−ΔHc)/ΔHm}が0.75以上となるように制御した、結晶性ポリ乳酸系重合体からなる配向結晶化フィルムを溶断シールしてなる包装袋が開示されている。しかし、包装袋体として柔軟性に優れるものではなかった。 Patent Document 1 discloses that the difference (ΔHm) between the amount of heat of crystal fusion ΔHm when the film is heated and the amount of heat of crystallization ΔHc caused by crystallization during the temperature increase when the plane orientation index ΔP is 3.0 × 10 −3 or more. -ΔHc) is a package formed by fusing and sealing an oriented crystallized film made of a crystalline polylactic acid-based polymer, controlled to be 20 J / g or more and {(ΔHm-ΔHc) / ΔHm} to be 0.75 or more. A bag is disclosed. However, it was not excellent in flexibility as a packaging bag.
特許文献2には、ポリ乳酸に柔軟性を付与するために、可塑剤を添加する技術が開示されており、この技術により製造したフィルムは、透明性を損なうことなく、柔軟性を付与される。しかし、十分な柔軟性を得るためには、可塑剤を多量に添加する必要があり、このため可塑剤がブリードアウトしやすく、印刷性などの表面特性を損なうという問題がある。また、耐熱性に乏しいという問題もあるため、溶断シール機を用いて溶断シール袋を作る際に、フィルムがシール機に対する適性を有しているとは言えない。 Patent Document 2 discloses a technique of adding a plasticizer to impart flexibility to polylactic acid, and a film produced by this technique is imparted with flexibility without impairing transparency. . However, in order to obtain sufficient flexibility, it is necessary to add a large amount of a plasticizer. For this reason, there is a problem that the plasticizer tends to bleed out and impairs surface properties such as printability. Moreover, since there is also a problem that heat resistance is poor, it cannot be said that the film has suitability for a sealing machine when making a fusing sealing bag using a fusing sealing machine.
特許文献3には、ポリ乳酸系重合体とガラス転移点Tgが0℃以下である生分解性脂肪族/芳香族ポリエステルとを主成分とし、[ポリ乳酸系重合体]/[生分解性脂肪族/芳香族ポリエステル]=98/2〜50/50であり、二軸延伸フィルムのMD方向の引張伸度が100〜200%であり、かつ引張弾性率が3.0GPa以下とすることで、溶断シール性能に優れたポリ乳酸系フィルムが開示されている。しかし上記の範囲で脂肪族/芳香族ポリエステルを混合すると、結晶性が高くなるため透明性が損なわれやすい。特に二軸延伸を行った場合には、結晶化や相分離を生じることにより透明性の低下が顕著である。 In Patent Document 3, a polylactic acid polymer and a biodegradable aliphatic / aromatic polyester having a glass transition point Tg of 0 ° C. or lower are the main components, and [polylactic acid polymer] / [biodegradable fat]. Group / aromatic polyester] = 98/2 to 50/50, the tensile elongation in the MD direction of the biaxially stretched film is 100 to 200%, and the tensile elastic modulus is 3.0 GPa or less. A polylactic acid film excellent in fusing sealing performance is disclosed. However, when aliphatic / aromatic polyesters are mixed within the above range, the crystallinity increases and transparency is easily impaired. In particular, when biaxial stretching is performed, the decrease in transparency is remarkable due to crystallization and phase separation.
特許文献4には、ポリ乳酸系重合体とガラス転移点Tgが0℃以下である生分解性脂肪族ポリエステルとを主成分とし、ポリ乳酸系重合体/生分解性脂肪族ポリエステル=85/15〜50/50である積層フィルムを溶断シールすることにより得られる透明性な生分解性袋体が開示されている。しかし、二軸延伸を行った場合には、結晶化や相分離を生じ、透明性が十分ではなかった。
本発明は従来の前記問題点を解決し、フィルムの印刷性や製膜時の操業性に優れ、また、透明性、柔軟性およびシール強度に優れた包装袋を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems and provides a packaging bag excellent in film printability and film operability, and excellent in transparency, flexibility and seal strength.
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。すなわち、ポリ乳酸(A)に、乳酸成分を特定量含有したポリ乳酸系共重合ポリマー(B)を特定量配合することにより、高い透明性、柔軟性およびシール性を付与することができ、また、フィルム中に含まれるラクチド量を0.5質量%以下にすることにより、製膜時の操業性に優れ、かつ印刷性に優れたポリ乳酸系フィルムからなる包装袋が提供されることを見出した。 The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, by adding a specific amount of a polylactic acid copolymer (B) containing a specific amount of a lactic acid component to polylactic acid (A), high transparency, flexibility and sealing properties can be imparted. And finding that the amount of lactide contained in the film is 0.5% by mass or less provides a packaging bag made of a polylactic acid-based film having excellent operability during film formation and excellent printability. It was.
すなわち、本発明の要旨は、ポリ乳酸(A)50〜90質量部と、乳酸成分を30〜70質量%を含むポリ乳酸系共重合ポリマー(B)10〜50質量部とを含む樹脂組成物から構成されたポリ乳酸系二軸延伸フィルムであって、ラクチド量が0.5質量%以下、引張弾性率が3.0GPa以下、かつヘイズが10%以下であるポリ乳酸系二軸延伸フィルムをシールしてなる包装袋である。 That is, the gist of the present invention is a resin composition containing 50 to 90 parts by mass of polylactic acid (A) and 10 to 50 parts by mass of a polylactic acid-based copolymer (B) containing 30 to 70% by mass of a lactic acid component. A polylactic acid-based biaxially stretched film comprising: a lactide amount of 0.5% by mass or less, a tensile modulus of 3.0 GPa or less, and a haze of 10% or less. This is a sealed packaging bag.
本発明の包装袋は、ポリ乳酸(A)に、相容性の高いポリ乳酸系共重合ポリマー(B)を配合することで、ポリ乳酸フィルムの本来有する高い透明性が維持された二軸延伸フィルムが得られるうえに、柔軟性も付与されており、さらに表面印刷性にも優れているので、このフィルムを用いた、食品や衣料品などの包装用に好適な包装袋が得られる。また、フィルム製造時の操業安定性に優れているので工業的にも有利である。 The packaging bag of the present invention is a biaxially stretched polyacrylic acid (A) blended with a highly compatible polylactic acid copolymer (B) to maintain the inherent transparency of the polylactic acid film. Since a film is obtained, flexibility is imparted and surface printability is also excellent, and a packaging bag suitable for packaging foods, clothing, etc. using this film can be obtained. Moreover, since it is excellent in the operation stability at the time of film manufacture, it is industrially advantageous.
本発明の包装袋は各種のシール方法により製造することができ、15N/15mm以上という実用上問題のないシール強度を得ることができる。特に、溶断シール機への適性に優れており、この方法を用いれば、より外観に優れた包装袋とすることが可能である。 The packaging bag of this invention can be manufactured with various sealing methods, and can obtain the sealing strength which is 15N / 15mm or more without a practical problem. In particular, it is excellent in suitability for a fusing and sealing machine, and if this method is used, it is possible to obtain a packaging bag with a more excellent appearance.
また、本発明の包装袋においては、可塑剤をあえて用いる必要がなく、可塑剤を使用しなければブリードアウトによって印刷性が損なわれることがない。 Moreover, in the packaging bag of this invention, it is not necessary to dare to use a plasticizer, and if it does not use a plasticizer, printability will not be impaired by bleed-out.
さらに、帯電防止特性として、表面固有抵抗値LOGを14.0未満とすることにより、フィルム表面に印刷したり、これを製袋する際の操業性が向上する。 Furthermore, by making the surface specific resistance value LOG less than 14.0 as an antistatic property, the operability when printing on the film surface or making a bag is improved.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の包装袋は、ポリ乳酸(A)とポリ乳酸系共重合ポリマー(B)とを構成成分とする樹脂組成物からなるポリ乳酸系二軸延伸フィルムにて形成される必要がある。 The packaging bag of this invention needs to be formed with the polylactic acid-type biaxially stretched film which consists of a resin composition which has polylactic acid (A) and a polylactic acid-type copolymer (B) as a structural component.
ポリ乳酸(A)としては、乳酸の構造単位がL−乳酸であるポリL−乳酸、構造単位がD−乳酸であるポリD−乳酸、L−乳酸とD−乳酸との共重合体であるポリDL−乳酸、またはこれらの混合体が挙げられる。その重量平均分子量が15万〜30万の範囲にあることが好ましく、より好ましくは16万〜20万である。主成分であるポリ乳酸の重量平均分子量が15万未満であると得られるフィルムは機械的特性に劣るものになり、重量平均分子量が30万を超えると溶融粘度が高くなりすぎて溶融押出が困難となる。 The polylactic acid (A) is a poly L-lactic acid in which the structural unit of lactic acid is L-lactic acid, a poly D-lactic acid in which the structural unit is D-lactic acid, or a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid. Examples include poly DL-lactic acid or a mixture thereof. The weight average molecular weight is preferably in the range of 150,000 to 300,000, more preferably 160,000 to 200,000. When the weight average molecular weight of polylactic acid, which is the main component, is less than 150,000, the resulting film is inferior in mechanical properties. When the weight average molecular weight exceeds 300,000, the melt viscosity becomes too high and melt extrusion is difficult. It becomes.
ポリ乳酸(A)は、結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸とを併用することができるが、ポリ乳酸の結晶化による製膜安定性と耐熱性の確保を考慮すると、結晶性ポリ乳酸を用いるのが好ましい。ここでいう結晶性ポリ乳酸とは、140〜175℃の範囲の融点を有するポリ乳酸樹脂を指し、非晶性ポリ乳酸とは実質的に融点を保有しないポリ乳酸樹脂を指す。結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸との配合割合は、質量比で(結晶性ポリ乳酸)/(非晶性ポリ乳酸)=80/20〜100/0(質量%)の範囲にあることが好ましい。結晶性ポリ乳酸と非晶性ポリ乳酸の配合割合がこの範囲にあると、シール部が伸びやすくなり、応力集中が起こりにくい。結晶性ポリ乳酸の配合割合が80質量%未満であると、ポリ乳酸の結晶化に劣るため安定した製膜が行えない。 As for polylactic acid (A), crystalline polylactic acid and amorphous polylactic acid can be used in combination. However, in consideration of ensuring film formation stability and heat resistance by crystallization of polylactic acid, It is preferable to use it. The crystalline polylactic acid as used herein refers to a polylactic acid resin having a melting point in the range of 140 to 175 ° C., and the amorphous polylactic acid refers to a polylactic acid resin that does not substantially have a melting point. The blending ratio of crystalline polylactic acid and amorphous polylactic acid is in the range of (crystalline polylactic acid) / (amorphous polylactic acid) = 80/20 to 100/0 (mass%) by mass ratio. Is preferred. When the blending ratio of the crystalline polylactic acid and the amorphous polylactic acid is within this range, the seal portion is easily stretched and stress concentration is unlikely to occur. If the blending ratio of the crystalline polylactic acid is less than 80% by mass, stable film formation cannot be performed because the polylactic acid is inferior in crystallization.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)は乳酸成分を30〜70質量%含むことが必要である。乳酸成分が70質量%を超えると、得られるフィルムの柔軟性を付与するためにポリ乳酸系共重合ポリマー(B)を多量に使用する必要があり好ましくない。乳酸成分が30質量%未満であると、ポリ乳酸(A)とポリ乳酸系共重合ポリマー(B)との相容性が低くなり、得られるフィルムの透明性は悪くなり、好ましくない。 The polylactic acid copolymer (B) needs to contain 30 to 70% by mass of a lactic acid component. When the lactic acid component exceeds 70% by mass, it is necessary to use a large amount of the polylactic acid copolymer (B) in order to impart flexibility of the resulting film, which is not preferable. When the lactic acid component is less than 30% by mass, the compatibility between the polylactic acid (A) and the polylactic acid copolymer (B) is lowered, and the transparency of the resulting film is deteriorated, which is not preferable.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)を構成する乳酸成分は、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸のいずれかであればよいが、ポリ乳酸(A)の主成分をなす乳酸系樹脂の構造単位と同じ構造のものが特に好ましい。 The lactic acid component constituting the polylactic acid-based copolymer (B) may be any of L-lactic acid, D-lactic acid, and DL-lactic acid, but the lactic acid resin that is the main component of the polylactic acid (A). Those having the same structure as the structural unit are particularly preferred.
乳酸成分以外の共重合成分としては、ジカルボン酸とジオールからなるポリエステルか、もしくはポリエーテルであることが好ましい。 The copolymer component other than the lactic acid component is preferably a polyester composed of a dicarboxylic acid and a diol, or a polyether.
前記ポリエステルを構成するジカルボン酸成分は特に限定されないが、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、テレフタル酸、イソフタル酸、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、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸、4−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどを挙げることができる。ポリ乳酸との相容性の面から炭素数が10以下のジカルボン酸が好ましい。 The dicarboxylic acid component constituting the polyester is not particularly limited, but oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,6-naphthalene Examples include dicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, cyclohexanedicarboxylic acid and other dicarboxylic acids, 4-hydroxybenzoic acid, and ε-caprolactone. Can do. A dicarboxylic acid having 10 or less carbon atoms is preferable from the viewpoint of compatibility with polylactic acid.
前記ポリエステルを構成するジオール成分は特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールAやビスフェノールSのエチレンオキシド付加体などを挙げることができる。ポリ乳酸との相容性の面から炭素数が10以下のグリコールが好ましい。 The diol component constituting the polyester is not particularly limited, but ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, Examples include 1,6-hexanediol, cyclohexanediol, triethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, ethylene oxide adducts of bisphenol A and bisphenol S, and the like. In view of compatibility with polylactic acid, glycol having 10 or less carbon atoms is preferred.
また、ポリエーテルとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールが挙げられる。ポリエーテルの重量平均分子量は200〜5000とすることが好ましい。この範囲であると、ポリ乳酸との相容性を低下させずに、ポリ乳酸に柔軟性を付与することができる。 Examples of the polyether include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. The weight average molecular weight of the polyether is preferably 200 to 5,000. Within this range, flexibility can be imparted to polylactic acid without lowering the compatibility with polylactic acid.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)には、さらに、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の3官能化合物等を少量用いてもよい。 The polylactic acid copolymer (B) may further contain a small amount of a trifunctional compound such as trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, trimethylolpropane, glycerin, and pentaerythritol.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)における上記共重合成分は、2種以上併用してもよい。 Two or more of the above-mentioned copolymerization components in the polylactic acid copolymer (B) may be used in combination.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の重量平均分子量は、1万〜10万の範囲であることが好ましく、2万〜8万であることがより好ましい。重量平均分子量が1万未満であると、得られるフィルムの強度が著しく低下するだけでなく、フィルムを製膜する際に溶融粘度の差が大きすぎて混練性に劣る場合がある。一方、重量平均分子量が10万を超えると、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の柔軟化効果が低下し、得られる包装袋に十分な柔軟性を付与することができない場合がある。 The weight average molecular weight of the polylactic acid copolymer (B) is preferably in the range of 10,000 to 100,000, more preferably 20,000 to 80,000. When the weight average molecular weight is less than 10,000, not only the strength of the resulting film is remarkably lowered, but also the melt viscosity difference is too large when the film is formed, and the kneadability may be poor. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 100,000, the softening effect of the polylactic acid-based copolymer (B) is lowered, and sufficient flexibility may not be imparted to the resulting packaging bag.
ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)のガラス転移温度は、柔軟性を考慮すると、40℃以下であることが好ましく、0〜30℃の範囲がより好ましい。 In consideration of flexibility, the glass transition temperature of the polylactic acid copolymer (B) is preferably 40 ° C. or less, and more preferably in the range of 0 to 30 ° C.
ポリ乳酸(A)とポリ乳酸系共重合ポリマー(B)との配合割合は、(ポリ乳酸(A))/(ポリ乳酸系共重合ポリマー(B))(質量部/質量部)=90/10〜50/50の範囲であることが必要であり、85/15〜60/40が好ましく、85/15〜70/30がより好ましい範囲である。ポリ乳酸(A)成分が90質量部を超えると、フィルムのコシが強くなりすぎるため、すなわち、フィルムの引張弾性率が高くなるため、シール部に応力が集中し、破袋しやすくなる。ポリ乳酸(A)成分が50質量部未満であると、延伸性や滑り性を含めた操業性が悪化し、またフィルムが容易に伸びすぎるため、製袋時にしわやひげが多くなり、シール外観不良を招く。 The blending ratio of the polylactic acid (A) and the polylactic acid copolymer (B) is (polylactic acid (A)) / (polylactic acid copolymer (B)) (parts by mass / 90 parts by mass). It is necessary to be in the range of 10-50 / 50, 85 / 15-60 / 40 is preferable, and 85 / 15-70 / 30 is a more preferable range. If the polylactic acid (A) component exceeds 90 parts by mass, the stiffness of the film becomes too strong, that is, the tensile elastic modulus of the film becomes high, so stress concentrates on the seal part and bag breakage tends to occur. When the polylactic acid (A) component is less than 50 parts by mass, the operability including stretchability and slipperiness deteriorates, and the film easily stretches too much. Invite defects.
ポリ乳酸(A)とポリ乳酸系共重合ポリマー(B)から得られる樹脂組成物の重量平均分子量は、10万以上が好ましく、12万〜20万がより好ましい。重量平均分子量が10万未満であると、包装材料として使用する際に強度が劣る場合がある。 The resin composition obtained from the polylactic acid (A) and the polylactic acid copolymer (B) preferably has a weight average molecular weight of 100,000 or more, more preferably 120,000 to 200,000. When the weight average molecular weight is less than 100,000, the strength may be inferior when used as a packaging material.
本発明においては、ポリ乳酸系二軸延伸フィルムに含まれるラクチド量を0.5質量%以下とすることが必要であり、0.1〜0.4質量%であることが好ましい。ラクチド量が0.5質量%を超えると、フィルム製膜時の発煙が著しく、ダイス近辺の装置が汚染されたり、酷い場合にはキャストロールを介してフィルム表面に転写されたりして、操業性が悪化する。 In the present invention, the amount of lactide contained in the polylactic acid-based biaxially stretched film is required to be 0.5% by mass or less, and preferably 0.1 to 0.4% by mass. When the amount of lactide exceeds 0.5% by mass, smoke generation during film formation is remarkable, and equipment near the die is contaminated. In severe cases, the film is transferred to the film surface via a cast roll. Gets worse.
ラクチド量を低減する方法としては、ポリ乳酸(A)またはポリ乳酸系共重合ポリマー(B)を重合する際に融点以上の温度で減圧して除去する方法や、ポリ乳酸(A)またはポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の重合後のペレットを、高温、減圧下で処理してガス化除去する方法や、温水中に浸漬して抽出除去する方法が挙げられる。 As a method for reducing the amount of lactide, when polymerizing the polylactic acid (A) or the polylactic acid copolymer (B), it is removed by reducing the pressure at a temperature equal to or higher than the melting point, or polylactic acid (A) or polylactic acid. Examples include a method of gasifying and removing the pellets after polymerization of the system copolymer (B) under high temperature and reduced pressure, and a method of extracting and removing by immersion in warm water.
本発明に用いるポリ乳酸系二軸延伸フィルムは、ガラス転移温度が40〜55℃であることが好ましい。柔軟性の面からすると、ガラス転移温度は低い方が好ましいが、本発明では40℃未満にまで低下させることは好ましくない。ガラス転移温度が低下すると、フィルム製膜時のキャストロール温度をそれに応じて低くする必要があるが、ポリ乳酸系樹脂の場合、ラクチドのフィルム表面への析出やキャストロールへの付着等の問題があるためキャストロールの温度は30℃以上が好ましく、それに伴ってガラス転移温度としては40℃以上が好ましい。一方、ガラス転移温度が55℃を超えるとポリ乳酸系フィルムの柔軟効果が小さい。 The polylactic acid biaxially stretched film used in the present invention preferably has a glass transition temperature of 40 to 55 ° C. From the viewpoint of flexibility, the glass transition temperature is preferably low, but in the present invention, it is not preferable to lower it to less than 40 ° C. When the glass transition temperature is lowered, the cast roll temperature during film formation needs to be lowered accordingly, but in the case of a polylactic acid resin, there are problems such as precipitation of lactide on the film surface and adhesion to the cast roll. Therefore, the temperature of the cast roll is preferably 30 ° C. or higher, and accordingly, the glass transition temperature is preferably 40 ° C. or higher. On the other hand, when the glass transition temperature exceeds 55 ° C., the softening effect of the polylactic acid film is small.
本発明に用いるポリ乳酸系二軸延伸フィルムの融点は140℃以上が好ましく、特に150℃以上であることが好ましい。融点が140℃未満であると、製袋時のシールや印刷・ラミネートといった加熱処理が必要な場合に、耐熱性が不足する場合がある。 The melting point of the polylactic acid biaxially stretched film used in the present invention is preferably 140 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher. If the melting point is less than 140 ° C., heat resistance may be insufficient when heat treatment such as sealing at the time of bag making, printing or laminating is required.
なお、ポリ乳酸系二軸延伸フィルムを構成する樹脂組成物には、製膜時の溶融張力の低下を抑制する目的で、必要に応じて有機過酸化物などの架橋剤および架橋助剤を併用して樹脂組成物に軽度の架橋を施してもよい。 In addition, the resin composition constituting the polylactic acid-based biaxially stretched film is used in combination with a crosslinking agent such as an organic peroxide and a crosslinking aid for the purpose of suppressing a decrease in melt tension during film formation. Then, the resin composition may be subjected to slight crosslinking.
本発明の包装袋を構成するポリ乳酸系二軸延伸フィルムは、帯電防止性を有していることが好ましい。ポリ乳酸樹脂は疎水性が強く、帯電し易い性能を有しているため、フィルム化した後に、印刷や製袋等の2次加工に供する際の静電気トラブルを避けるために、帯電防止性の付与は重要である。より詳しく説明すれば、フィルムが帯電していると、フィルムの巻き取り、スリット、その後の印刷や製袋といったロール走行時に、ロールに巻きついたりシワが発生し易い。また、印刷時にインキがはじいたり、包装体に内容物を梱包する際に飛散したり、また、包装体の内外に内容物や内容物以外のくずが付いたりする。さらに帯電がひどい場合には、ロール走行時に静電気による火花が発生する場合もある。帯電防止性付与の指標として、表面固有抵抗値LOGが14.0[Ω]未満であることが好ましい。表面固有抵抗値LOGを14.0未満とすることにより、上記のような帯電に由来する各種の問題を抑制することができ、製袋や印刷といった2次加工時の操業性が向上する。 The polylactic acid-based biaxially stretched film constituting the packaging bag of the present invention preferably has antistatic properties. Polylactic acid resin is highly hydrophobic and has the property of being easily charged. Therefore, after forming it into a film, it is given antistatic properties in order to avoid static electricity trouble when it is used for secondary processing such as printing and bag making. Is important. More specifically, when the film is charged, the roll is likely to be wound or wrinkled during roll running such as winding of the film, slitting, and subsequent printing and bag making. Further, ink repels at the time of printing, is scattered when the contents are packaged in the package, and the contents and debris other than the contents are attached to the inside and outside of the package. In addition, when the charging is severe, a spark due to static electricity may occur during roll running. As an index for imparting antistatic properties, the surface specific resistance value LOG is preferably less than 14.0 [Ω]. By setting the surface specific resistance value LOG to less than 14.0, it is possible to suppress various problems derived from charging as described above, and improve operability during secondary processing such as bag making and printing.
フィルムに帯電防止性を付与する方法としては、フィルムを構成する樹脂に帯電防止剤を練り込んだり、フィルム表面に帯電防止剤をコートする方法が挙げられ、本発明では特に限定されないが、練り込み法はコートする必要がないため製造工程を簡素化でき、しかもコートに由来する作業環境の悪化や、干渉縞やブロッキングといった品質上の問題の発生がないことから好ましい方法である。 Examples of the method for imparting antistatic properties to the film include a method in which an antistatic agent is kneaded into the resin constituting the film, or a method in which an antistatic agent is coated on the film surface, and is not particularly limited in the present invention. The method is a preferable method because it is not necessary to coat and can simplify the production process, and there is no deterioration in the working environment derived from the coating, and there are no quality problems such as interference fringes and blocking.
練り込み法で使用される帯電防止剤としては、アニオン系やカチオン系のイオン系と、非イオン系が使用できるが、イオン系の帯電防止剤をポリ乳酸に使用すると押出機中で熱分解を引き起こし、分子量が低下するという問題があり、特に、カチオン系は少量で高い帯電防止効果が得られるものの、熱分解による分子量低下が著しく使用が困難である。従って、本発明では、非イオン系の帯電防止剤を用いることが好ましい。帯電防止剤を練り込む量としては、フィルムを構成する樹脂組成物100質量部あたり、0.1〜5.0質量部程度の範囲が適当である。 As an antistatic agent used in the kneading method, an anionic or cationic ionic type and a nonionic type can be used, but if an ionic antistatic agent is used for polylactic acid, it is thermally decomposed in an extruder. There is a problem that the molecular weight is lowered, and in particular, although a cationic system can obtain a high antistatic effect even in a small amount, it is extremely difficult to use due to a significant decrease in molecular weight due to thermal decomposition. Therefore, in the present invention, it is preferable to use a nonionic antistatic agent. The amount of the antistatic agent kneaded is suitably in the range of about 0.1 to 5.0 parts by mass per 100 parts by mass of the resin composition constituting the film.
非イオン系の帯電防止剤としては、脂肪酸アミンもしくはアミドが挙げられる。特に、脂肪族アミンもしくはアミドと、高級脂肪酸エステルとほう酸の反応物(以下、ほう酸エステルと記載する)との併用が好ましい。脂肪酸アミンもしくはアミドとほう酸エステルを併用することにより、ポリ乳酸の分子量低下を抑えつつ、少量で高い帯電防止効果が得られる。 Nonionic antistatic agents include fatty acid amines or amides. In particular, the combined use of an aliphatic amine or amide and a reaction product of a higher fatty acid ester and boric acid (hereinafter referred to as boric acid ester) is preferable. By using a fatty acid amine or amide in combination with a boric acid ester, a high antistatic effect can be obtained with a small amount while suppressing a decrease in the molecular weight of polylactic acid.
脂肪族アミンもしくはアミドの脂肪酸の炭素数は1〜30で、好ましくは1つ以上の脂肪酸の炭素数8〜30であるが、特に限定されない。 The aliphatic amine or amide fatty acid has 1 to 30 carbon atoms, preferably one or more fatty acids having 8 to 30 carbon atoms, but is not particularly limited.
ほう酸エステルは、多価アルコールと高級脂肪酸をエステル化反応させて高級脂肪酸エステルとした後、これをほう酸と反応させて得られる。高級脂肪酸エステルに使用される多価アルコールには、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、アラビトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グルコース、ラクトース、単糖類、あるいは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられるが、特に限定されない。高級脂肪酸は炭素数が1〜30であり、飽和脂肪酸でも不飽脂肪酸でも良く、直鎖でも分岐鎖を有していても構わないが、炭素数は8〜24であることが好ましい。ほう酸の添加量は高級脂肪酸エステル1モルに対し、0.1〜2.0モルが好ましく、0.5〜1.0モルが特に好ましい。ほう酸添加量が多く、未反応残存量が多いと、延伸フィルムの保存時にブリードアウトし白粉化するので好ましくない。 The boric acid ester is obtained by esterifying a polyhydric alcohol and a higher fatty acid to obtain a higher fatty acid ester and then reacting it with boric acid. Polyhydric alcohols used in higher fatty acid esters include glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, arabitol, sorbitol, pentaerythritol, glucose, lactose, monosaccharides, or ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, etc. Although it is mentioned, it is not specifically limited. The higher fatty acid has 1 to 30 carbon atoms, may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid, and may be linear or branched, but preferably has 8 to 24 carbon atoms. The amount of boric acid added is preferably 0.1 to 2.0 mol, particularly preferably 0.5 to 1.0 mol, relative to 1 mol of the higher fatty acid ester. When the amount of boric acid added is large and the amount of unreacted residue is large, it bleeds out during storage of the stretched film and turns into white powder.
脂肪族アミンもしくはアミド(a)とほう酸エステル(b)の配合比は、(a)/(b)で30〜90/70〜10質量%が好ましく、50〜80/50〜20質量%が特に好ましい。脂肪族アミンもしくはアミドが30質量%未満であると、延伸フィルムにした際の帯電防止性能に劣り、90質量%以上であると分子量低下が生じる場合がある。 The blending ratio of the aliphatic amine or amide (a) and the boric acid ester (b) is preferably 30 to 90/70 to 10% by mass, particularly 50 to 80/50 to 20% by mass in (a) / (b). preferable. When the aliphatic amine or amide is less than 30% by mass, the antistatic performance when the stretched film is formed is inferior, and when it is 90% by mass or more, the molecular weight may decrease.
脂肪族アミンもしくはアミドとほう酸エステルの混合物を使用する場合、フィルムを構成する樹脂組成物100質量部あたり0.1〜3.0質量部、好ましくは0.5〜2.0質量部添加することが好ましい。この範囲の添加量とすることにより、表面固有抵抗値LOGを14.0[Ω]未満とすることができ、良好な帯電防止性が付与される。 When a mixture of an aliphatic amine or amide and a borate ester is used, 0.1 to 3.0 parts by mass, preferably 0.5 to 2.0 parts by mass are added per 100 parts by mass of the resin composition constituting the film. Is preferred. By setting the addition amount in this range, the surface specific resistance LOG can be made less than 14.0 [Ω], and good antistatic properties are imparted.
また、本発明に用いるポリ乳酸系二軸延伸フィルムを構成する樹脂組成物には、用途に応じて紫外線防止剤、光安定剤、防曇剤、防霧剤、難燃剤、着色防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料など上記以外の添加剤も添加できる。 In addition, the resin composition constituting the polylactic acid-based biaxially stretched film used in the present invention includes an ultraviolet ray preventive agent, a light stabilizer, an antifogging agent, an antifogging agent, a flame retardant, a color preventing agent, an oxidation agent, depending on the application Additives other than the above, such as inhibitors, fillers and pigments, can also be added.
次に、本発明の包装袋を構成するポリ乳酸系二軸延伸フィルムの製法について説明する。 Next, the manufacturing method of the polylactic acid-type biaxially stretched film which comprises the packaging bag of this invention is demonstrated.
樹脂組成物を製膜する方法は特に限定されず、Tダイ法、インフレーション法、カレンダー法等が例示できるが、中でもTダイ法が好ましい。Tダイ法では、ポリ乳酸(A)とポリ乳酸系共重合ポリマー(B)とを配合した樹脂組成物を、押出機ホッパーに供給し溶融混練して押し出し、キャストロールで冷却することにより未延伸シートが得られる。このとき、温度条件としては、シリンダー温度は180〜250℃、Tダイ温度は200〜250℃が適当である。また、キャストロールは20〜40℃に制御されていることが適当である。この方法によれば、厚み100〜600μmの未延伸シートが得られる。 The method for forming the resin composition into a film is not particularly limited, and examples thereof include a T-die method, an inflation method, a calendar method, and the like. Among these, the T-die method is preferable. In the T-die method, a resin composition containing polylactic acid (A) and a polylactic acid copolymer (B) is supplied to an extruder hopper, melted and kneaded, extruded, and cooled by a cast roll. A sheet is obtained. At this time, as temperature conditions, the cylinder temperature is suitably 180 to 250 ° C., and the T die temperature is suitably 200 to 250 ° C. The cast roll is suitably controlled at 20 to 40 ° C. According to this method, an unstretched sheet having a thickness of 100 to 600 μm is obtained.
未延伸シートを二軸延伸することにより二軸延伸フィルムを得る。延伸方法としては、ロール法、テンター法等が挙げられ、逐次二軸延伸法あるいは同時二軸延伸法のどちらを採用してもよい。また、二軸延伸での面倍率は6〜16倍であることが好ましい。面倍率が6倍未満であると、得られるフィルムの機械物性、特に引張強度が低く、実用に耐えないことがある。また、面倍率が16倍を超えると、フィルムが延伸途中で延伸応力に耐えきれず破断してしまうことがあるため好ましくない。 A biaxially stretched film is obtained by biaxially stretching an unstretched sheet. Examples of the stretching method include a roll method and a tenter method, and either a sequential biaxial stretching method or a simultaneous biaxial stretching method may be employed. Moreover, it is preferable that the surface magnification in biaxial stretching is 6 to 16 times. If the surface magnification is less than 6 times, the mechanical properties of the resulting film, particularly the tensile strength, is low and may not be practically used. On the other hand, if the surface magnification exceeds 16 times, the film may not be able to withstand the stretching stress during stretching and may be broken.
得られた延伸フィルムの厚みは10〜50μmとするのが好ましい。厚みが10μm未満であると、包装袋のコシがないものとなり、50μmより厚いと、コスト的に不利であり、好ましくない。 The thickness of the obtained stretched film is preferably 10 to 50 μm. When the thickness is less than 10 μm, the packaging bag is not stiff, and when it is thicker than 50 μm, it is disadvantageous in terms of cost, which is not preferable.
延伸温度としては、50〜90℃が好ましく、60〜80℃がさらに好ましい。延伸温度が50℃未満であると、延伸のための熱量不足によりフィルムが延伸初期で破断する。また90℃を超えると、フィルムに熱が加わりすぎてドロー延伸となり延伸斑を多発する傾向がある。 As extending | stretching temperature, 50-90 degreeC is preferable and 60-80 degreeC is further more preferable. When the stretching temperature is less than 50 ° C., the film is broken at the initial stage of stretching due to insufficient heat for stretching. On the other hand, when the temperature exceeds 90 ° C., heat is excessively applied to the film, and draw stretching tends to occur, resulting in frequent occurrence of stretch spots.
延伸工程前の未延伸シートに対して、必要に応じてコート剤をコーティングすることもできる。コーティング方法は特に限定されないが、グラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング等が挙げられる。 A coating agent can also be coated on the unstretched sheet before the stretching step, if necessary. The coating method is not particularly limited, and examples include gravure roll coating, reverse roll coating, wire bar coating, lip coating, air knife coating, curtain flow coating, spray coating, and dip coating.
また、二軸延伸フィルムに寸法安定性を付与する目的で、延伸後、熱弛緩処理を実施してもよい。熱弛緩処理の方法としては、熱風を吹き付ける方法、赤外線を照射する方法、マイクロ波を照射する方法、ヒートロール上に接触させる方法等が選択でき、均一に精度良く加熱できる点で熱風を吹き付ける方法が好ましい。その際、80〜160℃の範囲で1秒以上であることが好ましく、かつ、2〜8%のリラックス率の条件下で実施することが好ましい。 Moreover, you may implement a thermal relaxation process after extending | stretching in order to provide dimensional stability to a biaxially stretched film. As a method of thermal relaxation treatment, a method of blowing hot air, a method of irradiating infrared rays, a method of irradiating microwaves, a method of contacting on a heat roll, etc. can be selected, and a method of blowing hot air in that it can be heated uniformly and accurately Is preferred. In that case, it is preferable that it is 1 second or more in the range of 80-160 degreeC, and it is preferable to implement on the conditions of a 2-8% relaxation rate.
本発明のフィルムは単層でも良好な包装体が得られるが、内容物や保存方法、製袋方法にあわせて、他の樹脂を積層してもよい。積層方法は、コート、ダイレクトラミ、押出ラミ等が挙げられ、要求される性能に応じて適宜選択することができる。 Even if the film of the present invention is a single layer, a good package can be obtained, but other resins may be laminated in accordance with the contents, the storage method, and the bag making method. Examples of the lamination method include coating, direct lamination, extrusion lamination, and the like, and can be appropriately selected according to required performance.
次に、得られたポリ乳酸系二軸延伸フィルムを用いて包装袋を製造する。 Next, a packaging bag is manufactured using the obtained polylactic acid type biaxially stretched film.
フィルムを製袋するには各種の自動製袋機が用いられる。例えば、サイドウエルド自動製袋機、三方プレスシール自動製袋機、プレスセンターシール自動製袋機、サイドシール自動製袋機等各種の自動製袋機が挙げられる。これら製袋機により各種の規格袋、キャリングバッグ、レジ袋等の袋が高速で作製される。製袋機で製袋されるフィルムは一方を折り曲げ二方を熱融着するか、あるいは折り曲げずに三方を熱融着するかして平面的に被収納物を収納する袋にされる。 Various automatic bag making machines are used for making a film. Examples thereof include various automatic bag making machines such as a side weld automatic bag making machine, a three-way press seal automatic bag making machine, a press center seal automatic bag making machine, and a side seal automatic bag making machine. By these bag making machines, bags such as various standard bags, carrying bags, shopping bags and the like are produced at high speed. A film made by a bag making machine is folded into one side and heat-sealed in two directions or heat-sealed in three directions without being folded into a bag for storing a storage object in a plane.
製袋における接着方法としては、ヒートシール法、インパルスシール法、溶断シール法、インパルス溶断シール法、超音波シール法、高周波シール法等が利用される。中でもヒートシール法、インパルスシール法、溶断シール法が一般的によく用いられる。本発明のポリ乳酸系二軸延伸フィルムは上述の各シール法を利用でき、シール強度も良好であるが、延伸等の結晶化を伴う処理を行う場合はインパルスシール法、溶断シール法、インパルス溶断シール法、超音波シール法、高周波シール法が利用できる。 包装袋におけるシール強度は、一般に15N/15mm以上あれば良好であり実用上問題ないとされており、上記いずれの方法においてもこのシール強度が達成可能である。 As a bonding method in bag making, a heat sealing method, an impulse sealing method, a fusing sealing method, an impulse fusing sealing method, an ultrasonic sealing method, a high frequency sealing method, or the like is used. Of these, the heat sealing method, the impulse sealing method, and the fusing sealing method are generally used. The polylactic acid-based biaxially stretched film of the present invention can use each of the above-mentioned sealing methods and has a good sealing strength, but when performing a treatment involving crystallization such as stretching, the impulse sealing method, the fusing sealing method, the impulse fusing Sealing method, ultrasonic sealing method and high frequency sealing method can be used. The sealing strength in the packaging bag is generally good if it is 15 N / 15 mm or more, and it is considered that there is no problem in practical use. This sealing strength can be achieved by any of the above methods.
前記したシール方法のなかでも、溶断シールは、融着部(シール部)に幅がなく線状となるためすっきりした外観を有するとともに、溶融がごく幅の狭い局部にとどまるため、その部分の重合体を十分に溶融させることができ、またフィルムの特性に悪影響を及ぼすことが少ないため、好ましいシール方法である。溶断シール温度は、重合体の融点、溶断シール時間によっても異なるが、180〜400℃の範囲が好適である。 Among the sealing methods described above, the fusing seal has a neat appearance because the fused portion (seal portion) has no width and a linear appearance, and the fusion remains in a very narrow local area. This is a preferable sealing method because the coalescence can be sufficiently melted and the film characteristics are hardly adversely affected. The fusing and sealing temperature varies depending on the melting point of the polymer and the fusing and sealing time, but a range of 180 to 400 ° C. is suitable.
溶断シールにおいては溶断刃の先端の角度が製袋性に大きく影響する。一般に先端の角度が鋭角であればフィルムの切断がスムーズに行えるが、シール強度は弱くなる。逆に、先端の角度が鈍角であればフィルムの切断はしにくくなるがシール強度は強くなる。本発明のような乳酸系ポリマーフィルムを溶断シールする場合は溶断刃の先端の角度は45度以上、120度以内が好ましく、より好ましくは60度以上、90度以内である。 In the fusing seal, the angle of the tip of the fusing blade greatly affects the bag-making property. In general, if the tip angle is acute, the film can be cut smoothly, but the sealing strength is weakened. Conversely, if the tip angle is obtuse, the film is difficult to cut, but the sealing strength is increased. When fusing and sealing a lactic acid polymer film as in the present invention, the angle of the tip of the fusing blade is preferably 45 degrees or more and 120 degrees or less, more preferably 60 degrees or more and 90 degrees or less.
包装袋の製造にあたっては、従来知られている方法を支障なく適用することができる。例えば、長尺の配向結晶化フィルムを2枚重ねで送りだし、あるいは中央から2つ折りの半折フイルムとして送りだし、回転するリング状のシール刃、上下動する電熱線や溶断刃などによりシールすることができる。また包装袋を予め一辺開口で製袋して後から内容物を詰めることもできるし、製袋と同時に内容物を詰めることもできる。また少量であれば、いわゆるL型シーラーを用いて手動で製袋しながら包装することもできる。 In manufacturing a packaging bag, a conventionally known method can be applied without hindrance. For example, a long oriented crystallized film can be fed in two layers or fed as a half-folded film folded from the center and sealed with a rotating ring-shaped sealing blade, a heating wire that moves up and down, or a fusing blade. it can. Further, the packaging bag can be made in advance with one side opening and the contents can be packed later, or the contents can be packed simultaneously with the bag making. Moreover, if it is a small quantity, it can also package, making a bag manually using what is called an L-type sealer.
包装袋の形態としては、袋周囲の3方(内容物収納前)または4方(内容物収納後)をシールするのが通常であるが、内容物収納用の開口辺には再剥離性粘着剤を使用することもできる。また、フィルムを長さ方向にシールして筒状とし、90度ねじってシールが中央部にくるようにすることもできる。 As for the form of the packaging bag, it is usual to seal three sides (before storing the contents) or four sides (after storing the contents) around the bag, but the peelable adhesive on the opening side for storing the contents Agents can also be used. Alternatively, the film can be sealed in the length direction to form a cylinder, and twisted 90 degrees so that the seal comes to the center.
得られた包装袋は、上述のようにそのシール部の強力が高く、しかも熱収縮によるしわの発生など抑えた外観性のよいものとなるため、食品や衣料品や各種賞品などの包装袋として好適に使用できる。 The obtained packaging bag has a high strength at its sealing part as described above, and has a good appearance with reduced wrinkles due to heat shrinkage, so that it can be used as a packaging bag for food, clothing, various prizes, etc. It can be used suitably.
以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.
実施例及び比較例におけるフィルムの原料、および、特性値の測定法は次の通りである。 The raw materials of the film and the method for measuring the characteristic values in the examples and comparative examples are as follows.
(原料)
(A)ポリ乳酸
ネイチャーワークス社製4032D、D体含有量1.2モル%、残留ラクチド量0.22質量%、重量平均分子量20万。
(B)ポリ乳酸系共重合ポリマー
(B−1):大日本インキ社製プラメートPD350、乳酸成分含有量50質量%、融点158℃、ガラス転移温度18℃、重量平均分子量5万、ラクチド含有量2.02質量%。
(B−2):上記B−1を110℃、0.5mmHg以下の減圧下で24時間熱処理し、ラクチド量を0.54質量%までに低減したもの。
(C)ポリエステル
(C−1):昭和高分子社製ビオノーレ#3001、融点95℃、ガラス転移温度−45℃。ポリ乳酸成分を含まない脂肪族ポリエステルである。
(C−2):BASF社製エコフレックスF、融点105、ガラス転移温度−30℃。ポリ乳酸成分を含まない脂肪族−芳香族ポリエステルである。
(D)可塑剤
理研ビタミン社製ポエムG−038
(E)帯電防止剤
(E−1):ヤシ油ジエタノールアミド(三洋化成社製ケミスタット2500)
(E−2):グリセリンステアリン酸エステルとホウ酸との反応物
ガラス製オートクレーブに、グリセリン1.0モル及びステアリン酸1.0モルを仕込み、N2ガスを導入しつつ、塩基性触媒下、220〜250℃に昇温し5時間エステル化し、グリセリンモノステアリン酸エステルを合成した。続いて合成したグリセリンモノステアリン酸エステル1.0モルに対して0.5モルのホウ酸を仕込み、130〜135℃まで徐々に加熱脱水し、その後、230℃まで徐々に昇温して、グリセリンモノステアリン酸エステルとホウ酸の反応物を得た。
(material)
(A) Polylactic acid 4032D manufactured by Nature Works, D-form content 1.2 mol%, residual lactide amount 0.22 mass%, weight average molecular weight 200,000.
(B) Polylactic acid copolymer (B-1): Dainippon Ink Pramate PD350, lactic acid component content 50 mass%, melting point 158 ° C., glass transition temperature 18 ° C., weight average molecular weight 50,000, lactide content 2.02 mass%.
(B-2): B-1 was heat-treated at 110 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg or less for 24 hours to reduce the lactide amount to 0.54% by mass.
(C) Polyester (C-1): Bionore # 3001, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., melting point 95 ° C., glass transition temperature −45 ° C. It is an aliphatic polyester that does not contain a polylactic acid component.
(C-2): Ecoflex F manufactured by BASF, melting point 105, glass transition temperature -30 ° C. It is an aliphatic-aromatic polyester containing no polylactic acid component.
(D) Plasticizer RIKEN Vitamin Co., Ltd. Poem G-038
(E) Antistatic agent (E-1): Palm oil diethanolamide (Semiyo Kasei Chemistat 2500)
(E-2): Reaction product of glycerin stearic acid ester and boric acid A glass autoclave was charged with 1.0 mol of glycerin and 1.0 mol of stearic acid, and while introducing N 2 gas, under a basic catalyst, The temperature was raised to 220 to 250 ° C. and esterification was performed for 5 hours to synthesize glycerin monostearate. Subsequently, 0.5 mol of boric acid is added to 1.0 mol of the glycerin monostearate ester synthesized, gradually heated and dehydrated to 130 to 135 ° C., and then gradually heated to 230 ° C. A reaction product of monostearic acid ester and boric acid was obtained.
(測定法)
(1)ラクチド量
Hewlett Packard社製HP−6890 Series GC Systemおよびカラム30m×0.25mm ID DB−17 キャピラリーカラム(0.25μm f.t.)を用いて、ヘリウムをキャリアガスとして使用し、測定した。
(2)重量平均分子量
島津製作所製GPC装置LC−VPを用い、溶離液テトラヒドロフランとし、温度40℃、流速1mL/分で測定を行い、分子量分布曲線を得た。分子量は、分子量1千〜300万の範囲の標準ポリスチレン試料6点を用いた検量線に基づき、ポリスチレン換算で評価した。
(3)融点、ガラス転移温度(℃)
Perkin Elmer社製の示差走査熱量計DSC−7型を用いて、昇温速度を20℃/分で測定した。
(4)押出操業性
3時間の連続製膜を行った後のTダイ付近の汚染、発煙状況とキャストロールの汚れの程度を、目視により以下の基準に従い評価した。
○:汚染・発煙が少なく、キャストロールの汚れが認められない。
△:汚染・発煙が少しあり、キャストロールの汚れがやや有り。
×:汚染・発煙があり、キャストロールの汚れ有り。
(5)ヘイズ(透明性)
JIS−K7105に準じて測定した。本発明においては、10%以下を合格とした。5%以下であることが実用上より好ましい。
(6)引張弾性率(GPa)、引張強度(MPa)および引張伸度(%)
JIS K―7127に記載の方法に準じて測定した。
(7)ブリード性
延伸フィルムを50℃、40%RH雰囲気下に30日間放置し、以下の基準により判定した。
○:ブリードアウトは見られなかった。
△:ややブリードアウトが見られたが、実用上の問題なし。
×:ブリードアウトが顕著に見られた。
(8)表面固有抵抗値:
製造後のフィルムを、23℃、50%RH条件下で1日静置した後、JIS−K6911に準じて測定した。
(9)印刷性
フィルムのコロナ処理面にフレキソ印刷機にて印刷をした後、40℃の熱風で乾燥した。印刷の状態を長さ3mの範囲を目視で観察し、その後、幅15mm、長さ50mmのセロハンテープを正常部の印刷面に貼り、続いてそのセロハンテープを剥がして、以下の基準により判定した。
◎:目視で印刷の抜けがなく、テープ剥離でインキが全く剥離しなかった
○:目視で印刷の抜けが認められたが、テープ剥離でインキが全く剥離しなかった
×:テープ剥離でインキが剥離した
(10)溶断シール強度
刃角が90°である熱刃を装備した三方サイドシール機(トタニ技研工業社製HK−40V)を用い、シール温度380℃、1ピッチ200mm、ショット数100rpmで製袋された袋のシール部からシール巾15mmの試験片を切り出し、引張速度300mm/分で180°剥離による引張試験を行った。
(11)包装袋評価
上記(10)に記載の方法により包装袋を作製し、シール部外観の良いものを○、しわやひげが発生して外観に劣るものを×とした。
(12)総合評価
上記、各評価項目を総合的に判断し、以下の基準に従い評価した。
○:各評価項目で問題がなく、優れた実用レベルである。
×:各評価項目の少なくとも1つ以上問題があり、実用レベルではない。
(Measurement method)
(1) Lactide amount Measured using HP-6890 Series GC System manufactured by Hewlett Packard Co. and column 30m × 0.25mm ID DB-17 capillary column (0.25 μm ft.) As a carrier gas. .
(2) Weight average molecular weight GPC apparatus LC-VP manufactured by Shimadzu Corporation was used as the eluent tetrahydrofuran, and measurement was performed at a temperature of 40 ° C. and a flow rate of 1 mL / min to obtain a molecular weight distribution curve. The molecular weight was evaluated in terms of polystyrene based on a calibration curve using 6 standard polystyrene samples having a molecular weight in the range of 1,000 to 3,000,000.
(3) Melting point, glass transition temperature (° C)
Using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by Perkin Elmer, the heating rate was measured at 20 ° C./min.
(4) Extrusion operability After the continuous film formation for 3 hours, the contamination near the T-die, the state of smoke generation, and the degree of dirt on the cast roll were visually evaluated according to the following criteria.
○: There is little contamination and smoke generation, and the cast roll is not soiled.
Δ: Slightly contaminated / smoke occurred, and cast roll was slightly dirty.
X: Contamination / smoke occurred and the cast roll was dirty.
(5) Haze (transparency)
It measured according to JIS-K7105. In the present invention, 10% or less was accepted. It is more preferable in practical use to be 5% or less.
(6) Tensile modulus (GPa), tensile strength (MPa) and tensile elongation (%)
The measurement was performed according to the method described in JIS K-7127.
(7) Bleed property The stretched film was left in an atmosphere of 50 ° C. and 40% RH for 30 days, and judged according to the following criteria.
○: No bleed out was observed.
Δ: Slightly bleed out was observed, but there was no practical problem.
X: Bleed-out was noticeable.
(8) Surface resistivity value:
The film after production was allowed to stand at 23 ° C. and 50% RH for 1 day, and then measured according to JIS-K6911.
(9) Printability After printing on the corona-treated surface of the film with a flexographic printing machine, the film was dried with hot air at 40 ° C. The printing state was visually observed in a range of 3 m in length, and then a cellophane tape having a width of 15 mm and a length of 50 mm was applied to the printing surface of the normal part, and then the cellophane tape was peeled off, and judged according to the following criteria. .
◎: No print missing visually, and no ink was peeled off by tape peeling ○: Printing missing was observed visually, but no ink was peeled by tape peeling ×: Ink was removed by tape peeling Peeled off (10) Fusing seal strength Using a three-way side seal machine (HK-40V manufactured by Totani Giken Kogyo Co., Ltd.) equipped with a hot blade with a blade angle of 90 °, with a seal temperature of 380 ° C., a pitch of 200 mm, and a shot number of 100 rpm A test piece having a seal width of 15 mm was cut out from the sealed portion of the bag made and subjected to a tensile test by 180 ° peeling at a tensile speed of 300 mm / min.
(11) Evaluation of packaging bag A packaging bag was produced by the method described in (10) above, and a product with a good seal portion appearance was marked with ◯, and a wrinkle or whiskers with poor appearance was marked with ×.
(12) Comprehensive evaluation The above evaluation items were comprehensively evaluated and evaluated according to the following criteria.
○: There is no problem in each evaluation item, and it is an excellent practical level.
X: There is at least one problem of each evaluation item, and it is not a practical level.
実施例1
Aを85質量%、B−2を15質量%を計量後、ドライブレンドし、90mmΦの単軸押出機にてTダイ温度230℃で溶融押出しし、35℃に温度制御されたキャストロールに密着冷却し、厚さ240μmの未延伸シートを得た。次いで、この未延伸フィルムの端部をテンター式同時二軸延伸機のクリップに把持し、70℃の予熱ゾーンを走行させた後、温度68℃でMDに3.0倍、TDに3.3で同時二軸延伸した。その後TDの弛緩率5%として、温度140℃で4秒間の熱処理を施した後、室温まで冷却して巻き取り、厚さ25μmの2軸延伸フィルムを得た。得られた2軸延伸フィルムを(1)〜(12)の測定法で評価した。
Example 1
After weighing 85% by mass of A and 15% by mass of B-2, they are dry blended and melt-extruded at a T-die temperature of 230 ° C using a 90mmΦ single-screw extruder, and closely attached to a cast roll whose temperature is controlled at 35 ° C. After cooling, an unstretched sheet having a thickness of 240 μm was obtained. Next, the end of the unstretched film was held by a clip of a tenter type simultaneous biaxial stretching machine, and after running through a preheating zone at 70 ° C., the temperature was 68 ° C. and 3.0 times MD and 3.3 TD. At the same time biaxial stretching. Then, after a heat treatment for 4 seconds at a temperature of 140 ° C. with a TD relaxation rate of 5%, the film was cooled to room temperature and wound up to obtain a biaxially stretched film having a thickness of 25 μm. The obtained biaxially stretched film was evaluated by the measuring methods (1) to (12).
実施例2〜5、比較例1〜6
原料樹脂および添加剤を、表1に示したように変更し、実施例1と同様にして各種フィルムを得た。
Examples 2-5, Comparative Examples 1-6
The raw material resins and additives were changed as shown in Table 1, and various films were obtained in the same manner as in Example 1.
実施例4および5に示すように、帯電防止剤を添加することにより、表面固有抵抗値が低下し、特に、実施例4に使用した組成の帯電防止剤は、フィルムの分子量やその他性能を低下させることなく帯電防止効果を付与することができた。一方、実施例5は帯電防止剤中の脂肪酸アミドの含有量が多かったため、フィルムの分子量が低下し、それに伴って強度が低下したが実用上問題ない範囲であった。また、実施例4,5は表面固有抵抗値が低下していたため、実施例1〜3と比較して、帯電性に起因する印刷の抜けがなく、印刷性に優れていた。 As shown in Examples 4 and 5, the addition of an antistatic agent reduces the surface resistivity, and in particular, the antistatic agent having the composition used in Example 4 reduces the molecular weight and other performances of the film. It was possible to impart an antistatic effect without causing it to occur. On the other hand, in Example 5, since the content of the fatty acid amide in the antistatic agent was large, the molecular weight of the film was lowered, and the strength was lowered accordingly. Moreover, since the surface specific resistance value was falling in Examples 4 and 5, compared with Examples 1-3, there was no omission of printing due to the chargeability, and the printability was excellent.
比較例1では、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の添加量が少なかったため、フィルムの柔軟性に劣り、かつ、得られた包装袋は溶断シール強度にも劣っていた。 In Comparative Example 1, since the addition amount of the polylactic acid copolymer (B) was small, the flexibility of the film was inferior, and the obtained packaging bag was also inferior in the fusing seal strength.
比較例2では、フィルム中のラクチド量が多かったため、操業性に劣り、かつ溶断シール時にしわやひげが発生し、包装袋の外観が優れなかった。 In Comparative Example 2, since the amount of lactide in the film was large, the operability was inferior, and wrinkles and whiskers were generated at the time of fusing sealing, and the appearance of the packaging bag was not excellent.
比較例3では、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の添加量が多かったため、フィルムの柔軟性に優れ、かつ、得られた包装袋は溶断シール強度にも優れたものの、溶断シール時にしわやひげが発生し、包装袋の外観が優れなかった。さらに、フィルムの分子量が低く、引張強度が実用レベルに達しなかった。 In Comparative Example 3, because the polylactic acid copolymer (B) was added in a large amount, the film was excellent in flexibility and the resulting packaging bag was excellent in fusing seal strength. Beard was generated and the appearance of the packaging bag was not excellent. Furthermore, the molecular weight of the film was low, and the tensile strength did not reach a practical level.
比較例4では、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)の添加量が少なかったため、低分子の可塑剤で柔軟性を付与したが、得られた包装袋は、ブリード性に劣り、印刷性も優れなかった。 In Comparative Example 4, since the addition amount of the polylactic acid copolymer (B) was small, flexibility was imparted with a low molecular plasticizer, but the obtained packaging bag was inferior in bleed property and excellent in printability. There wasn't.
比較例5では、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)に代えて、ポリ乳酸成分を含まない脂肪族ポリエステルを用いたため、ポリ乳酸(A)との相溶性が悪く、得られた包装袋は、溶断シール強度や柔軟性には優れるものの、ヘイズが高く、透明性に劣っていた。 In Comparative Example 5, since an aliphatic polyester not containing a polylactic acid component was used instead of the polylactic acid copolymer (B), the compatibility with polylactic acid (A) was poor, and the resulting packaging bag was Although it had excellent fusing seal strength and flexibility, it had high haze and was inferior in transparency.
比較例6では、ポリ乳酸系共重合ポリマー(B)に代えて、ポリ乳酸成分を含まない脂肪族−芳香族ポリエステルを用いたため、ポリ乳酸(A)との相溶性が悪く、得られた包装袋は、溶断シール強度や柔軟性には優れるものの、ヘイズが高く、透明性に劣っていた。
In Comparative Example 6, since an aliphatic-aromatic polyester not containing a polylactic acid component was used instead of the polylactic acid copolymer (B), the compatibility with polylactic acid (A) was poor, and the resulting packaging Although the bag was excellent in fusing seal strength and flexibility, it had high haze and was inferior in transparency.
Claims (4)
The packaging bag according to claim 1, wherein the surface specific resistance LOG is less than 14.0 [Ω].
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