JP2018188574A - 脂肪族ポリエステル樹脂組成物およびそれを用いた包装材料 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)脂肪族ポリエステル樹脂100質量部に対して、澱粉が100質量部以下10質量部以上、水溶性高分子が0.05〜5質量部、多官能エポキシ基を含有する化合物0.05〜1質量部、揮発性/あるいは不揮発性の酸化防止剤0.1〜1質量部からなる脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
を提供するものである。
(例1)
ヘンシェルミキサーの混合槽内に、所定量の水溶性高分子水溶液および所定量の脂肪族ポリエステル樹脂(ペレット)を入れて密閉攪拌を十分に行う(約5分間)。混合槽を開蓋して所定量の澱粉の約1/4〜3/4、多官能エポキシ基を有する化合物、酸化防止剤を入れて高剪断速度で密閉攪拌を十分に行う(約5分間)。再び開蓋して残りの澱粉を入れて密閉攪拌を軽く行う(約1分間)。澱粉を一括投入すると、吸湿澱粉の粘着性で混合物中に分散している樹脂(ペレット)どうしが互着しやすく、後述の押出機ホッパーからシリンダーまでの安定移送および供給が困難となりやすく好ましくない。この現象を避けるため、澱粉は分割して投入し、最後の投入分は打ち粉として利用することが好ましい。
ヘンシェルミキサーの混合槽内に、所定量の水溶性高分子水溶液および所定量の澱粉の約1/4〜3/4を入れて高剪断速度下で密閉攪拌を十分に行う(約5分間)。混合槽を開蓋して所定量の脂肪族ポリエステル樹脂(ペレット)を入れて高剪断速度下で密閉攪拌を十分に行う(約5分間)。再び開蓋して残りの澱粉、多官能エポキシ基を有する化合物、酸化防止剤を入れて密閉攪拌を軽く行う(約1分間)。澱粉を一括投入すると、吸湿澱粉の粘着性で混合物中に分散している樹脂(ペレット)どうしが互着しやすく、後述の押出機ホッパーからシリンダーまでの安定移送および供給が困難となりやすく好ましくない。この現象を避けるため、澱粉は分割して投入し、最後の投入分は打ち粉として利用することが好ましい。
ブロー比を大きくすることで、主に製膜の直交方向に延伸配向を印加することができる。好ましいブロー比は、2〜3.5である。2未満では直交方向の延伸配向が不十分となり好ましくない。一方、3.5を超えると延伸配向により強度物性は著しく向上する反面、延伸によって結晶軸が整列し易く、溶融時の脂肪族ポリエステル樹脂どうしの絡まり合いが不足するためヒートシール性が低下する一因となるため好ましくない。
<使用した脂肪族ポリエステル樹脂>
P2:PTT MCC Biochem Company Limited製、“バイオPBS:FZ91PD”
MFR=22g/10分 、結晶融点=115℃
P4:BASFジャパン株式会社製、“Ecoflex”
MFR=2.5〜4.5g/10分、結晶融点=110〜120℃
S2:酸化コーンスターチ、王子コーンスターチ(株)製、“エースA”
E1:東亜合成株式会社製、“ARUFON:UG−4035”
重量平均分子量=110,000、エポキシ価=1.8meq/g
W1:伊那食品工業(株)製、“イナゲル”(寒天由来)
W3:クラレ(株)製、“ポバール:PVA−217”(ポリビニルアルコール)
AO1:フェノール系酸化防止剤、Ciba Specialty
Chemicals製、
“IRGANOX1010”
AO2:リン系酸化防止剤、Ciba Specialty
Chemicals製、
“IRGAFOS168”
PA1:日本製紙(株)製、“NPIカップ原紙”坪量=230g/m2
使用した押出機:東芝機械(株)製、“TEM−26SS”、
同方向回転二軸スクリュー式、スクリュー径=26mm、
L/D=48.5、ベント排出機構付き
(1)水溶性高分子を水に溶かし、所定濃度の水溶液を調製する。
(2)水溶性高分子水溶液、計量した澱粉の半量、および脂肪族ポリエステル樹脂、エポキシ基含有化合物、酸化防止剤、等をヘンシェルミキサーの槽内へ投入し、2500s-1で5分間攪拌する。
(3)ヘンシェルミキサーを開蓋し、残る半量の澱粉を追加投入して再び2500s-1で1分間の攪拌を行い、混合原料を得た。
得られたストランドを水槽で冷却するとともに、ペレタイザーで断裁造粒した。
得られたペレットは、70℃に設定した真空乾燥機で24時間以上乾燥した後、水分が2000ppm以下であることを確認してからアルミ箔がラミネートされた防湿袋に密封した。尚、樹脂組成物の水分は、OmniTek社製、型番AVM-3000を用いて測定した。
前記の実施例および比較例で得られた樹脂組成物を単層のTダイ製膜機を用いて次の条件下で、厚み40μmの単層フィルムを得た。
押出機:スクリュー径=40mm、L/D=3.1、
圧縮比=3.0のフルフライトスクリューを装備した押出機、
Tダイ:リップ幅=400mm、リップ間隔=3mm、
エアーギャップ(リップから冷却チルロールまでの距離)=100mm、
チルロール温度=20℃、
製膜速度=6m/分
※比較対照フィルム:市販の高密度ポリエチレン製のレジ袋(厚み30μm)を用いた。
得られたフィルムの製膜平行方向(MD)について、
・引張破断強度 :JIS Z−1702に準拠
・引張破断伸度 :JIS Z−1702に準拠
で測定した。結果を表2に示す。
前記の実施例および比較例で得られた樹脂組成物を、上記の単層のTダイ製膜機を用いて20μmの溶融フィルムを押出した。溶融フィルムがチルロールに接触する直前で裁断した紙基材を挿入し、両者(溶融フィルムと紙基材)が貼合された状態で冷却固化させ、積層フィルムを得た。
尚、湿潤させた紙基材を用いた例では、挿入直前に卓上メイヤーバーコート機で紙基材の積層面上に水を塗工した。
得られたフィルムの製膜平行方向(MD)について、JIS-K6854に準拠してラミネート強度を測定した。結果を表3に示す。
Claims (10)
- 脂肪族ポリエステル樹脂100質量部に対して、澱粉が100質量部以下10質量部以上、水溶性高分子が0.05〜5質量部、多官能エポキシ基を含有する化合物0.05〜1質量部、揮発性/あるいは不揮発性の酸化防止剤0.1〜1質量部からなる脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
- 高剪断速度下で撹拌混合した後溶融混練して得られる請求項1記載の脂肪族ポリエステル樹脂組成物。
- 脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート、R−3−ヒドロキシブチレート、R−3−ヒドロキシヘキサノエート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸の群から1つ以上の単体又は混合物あるいはこれらの構造単位を有する共重合体であることを特徴とする請求項1又は2記載の樹脂組成物。
- 水溶性高分子が、未架橋ポリアクリル酸ナトリウム、アガロース、アガロペクチン、ポリビニルピロリドン、キサンタンガム、グアーガム、カラギーナン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールの群から1つ以上の単体又は混合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 多官能エポキシ基を含有する化合物が、スチレン−(メタ)アクリル酸メチル−メタクリル酸グリシジル共重合体、エポキシ化された高級脂肪酸エステルの群から1つ以上の単体又は併用であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、トコフェロール、アスコルビン酸、ドライアイスの群から1つ以上の単体又は併用であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物よりなるフィルム又はシート。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物が紙基材上に溶融押出ラミネートされている積層体。
- 脂肪族ポリエステル100質量部に対し、澱粉10〜100質量部および質量濃度0.5〜10%の水溶性高分子水溶液10〜50質量部、多官能エポキシ基を含有する化合物0.05〜1質量部、酸化防止剤0.1〜1質量部を加えて、剪断速度500〜5000s-1で3分以上の撹拌混合を行った後、溶融混練することを特徴とする脂肪族ポリエステル樹脂組成物の製造方法。
- 澱粉全量の1/4〜3/4を予め脂肪酸ポリエステルおよび/又は水溶性高分子溶液、多官能エポキシ基を含有する化合物0.05〜1質量部、酸化防止剤0.1〜1質量部を加えて剪断速度500〜5000s-1で3分以上の撹拌混合を行った後、さらにその後残りの澱粉を加えて再び剪断速度500〜5000s-1で3分以上撹拌することを特徴とする請求項9記載の製造方法。
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