JP2021187936A - 生分解性に優れたフィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】生分解性を有する単層又は多層フィルムであって、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、易開封に適した引き裂き性を達成することができるフィルムを提供する。【解決手段】 融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL—乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD—乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部含む、単層又は3層未満の多層のフィルム。【選択図】 なし
Description
本発明は、生分解性を有する単層又は積層フィルムに関し、より具体的にはフィルム破断伸度を低下させることなく、剛性、手切れ性が改良された包装用フィルムを得るのに適した、生分解性を有する単層又は積層のフィルムに関する。
プラスチックフィルムの廃棄処理を容易にする目的で生分解性のあるフィルムが注目され、各種フィルムが開発されて来ている。例えば、脂肪族・芳香族ポリエステル共重合体による生分解性組成物、フィルムの発明が開示されている(特許文献1)。更に成形体の透明性、耐衝撃性、耐突刺し性等の物性改良を目的として同じく生分解性樹脂であるポリ乳酸を更に添加する発明が開示されている(特許文献2)。
上記の発明により得られた生分解性フィルムは剛性、手切れ性が必ずしも十分ではなかった。また脂肪族・芳香族ポリエステル共重合体に更にポリ乳酸を添加すると剛性は改善するものの、ポリ乳酸の脆性のためフィルム破断伸度が低下するという問題点があった。
上記の発明により得られた生分解性フィルムは剛性、手切れ性が必ずしも十分ではなかった。また脂肪族・芳香族ポリエステル共重合体に更にポリ乳酸を添加すると剛性は改善するものの、ポリ乳酸の脆性のためフィルム破断伸度が低下するという問題点があった。
上記従来技術の限界に鑑み、本発明は、生分解性を有する単層又は多層フィルムであって、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、易開封に適した引き裂き性を達成することができるフィルムを提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討の結果、脂肪族・芳香族ポリエステル共重合体とポリ乳酸との組成物に、更に脂肪族若しくは脂環式ポリエステル共重合体を添加し、これらの成分の物性及び混合割合を所定の範囲内に調整することで、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、良好な引裂き性を実現し、上記課題を達成しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
[1]
融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、
に、関する。
すなわち本発明は、
[1]
融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、
に、関する。
以下、[2]から[7]は、それぞれ本発明の好ましい一態様又は一実施形態である。
[2]
キャスト成形で製造され、成形時の口金の厚み/成形体の厚みで定義されるドロー比が、10〜100である、[1]に記載のフィルム。
[3]
インフレーション成形で製造され、膨張比が2〜10である、[1]に記載のフィルム。
[4]
機械方向(MD)及び横方向(TD)のヤング率が、いずれも500〜1000MPaである、[1]から[3]のいずれか一項に記載のフィルム。
[5]
横方向(TD)の体感引き裂き性が、2.0〜3.0(mN/μm)である、[1]から[4]のいずれか一項に記載のフィルム。
[6]
機械方向(MD)及び横方向(TD)の破断伸度(MD、TD)が、100〜1000%である、[1]から[5]のいずれか一項に記載のフィルム。
[7]
[1]から[6]のいずれか一項に記載のフィルムを用いた、易開封性包装。
[2]
キャスト成形で製造され、成形時の口金の厚み/成形体の厚みで定義されるドロー比が、10〜100である、[1]に記載のフィルム。
[3]
インフレーション成形で製造され、膨張比が2〜10である、[1]に記載のフィルム。
[4]
機械方向(MD)及び横方向(TD)のヤング率が、いずれも500〜1000MPaである、[1]から[3]のいずれか一項に記載のフィルム。
[5]
横方向(TD)の体感引き裂き性が、2.0〜3.0(mN/μm)である、[1]から[4]のいずれか一項に記載のフィルム。
[6]
機械方向(MD)及び横方向(TD)の破断伸度(MD、TD)が、100〜1000%である、[1]から[5]のいずれか一項に記載のフィルム。
[7]
[1]から[6]のいずれか一項に記載のフィルムを用いた、易開封性包装。
本発明の単層又は多層フィルムは、生分解性を有するとともに、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、引き裂き性にも優れるという、実用上高い価値を有する性質を、従来技術の限界を超えた高いレベルで兼ね備えたものであり、易開封性の包装をはじめとする各種用途において、好適に使用できる。
本発明の単層又は多層フィルムは、実用上十分な生分解性を有するとともに、ヤング率、破断伸度、体感引き裂き性等において、特に優れた性能を示す。
本発明の単層又は多層フィルムは、実用上十分な生分解性を有するとともに、ヤング率、破断伸度、体感引き裂き性等において、特に優れた性能を示す。
本発明は、融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、である。
すなわち本発明のフィルムは、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2)を所定割合で含有する、単層フィルム又は多層フィルムである。本発明のフィルムは、これら成分(A)、(B)、並びに(C−1)及び/又は(C−2)を所定割合で含有することで、各樹脂成分が後述する様な機能を効率的に分担し、実用上十分な生分解性を有しながら、フィルム強度に関わる破断伸度の低下を抑えながら、開封容易な引き裂き性を付与することができる。
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、である。
すなわち本発明のフィルムは、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2)を所定割合で含有する、単層フィルム又は多層フィルムである。本発明のフィルムは、これら成分(A)、(B)、並びに(C−1)及び/又は(C−2)を所定割合で含有することで、各樹脂成分が後述する様な機能を効率的に分担し、実用上十分な生分解性を有しながら、フィルム強度に関わる破断伸度の低下を抑えながら、開封容易な引き裂き性を付与することができる。
この様な、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は(C−2)の間の機能分担による、生分解性、破断伸度、引裂き性等の両立は、単層フィルムにおいて脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は(C−2)が上記割合で配合されている場合のみならず、驚くべきことに、2層又は3層の積層体において、積層体全体で脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、及び脂肪族ポリエステルポリエステル(C−1)及び/又は(C−2)が上記割合となっている場合にも実現される。すなわち、2層又は3層の積層体においては、その一部の層においてこれら成分(A)、(B)、並びに(C−1)及び/又は(C−2)が上記割合で配合されていなかったとしても、積層体全体で上記配合割合となっていれば、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又(C−2)の間の後述のメカニズムによる機能分担が単層フィルムの場合と同様に成立し、生分解性を発揮しながら、剛性、破断伸度等と、引裂き性とを高いレベルで両立させることができる。
以下、成分(A)、(B)、並びに(C−1)及び/又は(C−2)について、詳述する。
以下、成分(A)、(B)、並びに(C−1)及び/又は(C−2)について、詳述する。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)
本発明に用いる脂肪族・芳香族コポリエステル(A)は、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%、及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%からなる酸成分由来の構成単位と、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)由来の構成単位からなるポリエステルである。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位のモル数は脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)と芳香族ジカルボン酸成分(a2)からなる酸成分由来の構成単位の合計のモル数と実質的に等しい。また、得られる脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の分子量を上げるためにイソシアネート基に代表される連結基を含んでも良い。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)は、融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある。また、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルムが成形できる限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
本発明に用いる脂肪族・芳香族コポリエステル(A)は、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%、及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%からなる酸成分由来の構成単位と、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)由来の構成単位からなるポリエステルである。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位のモル数は脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)と芳香族ジカルボン酸成分(a2)からなる酸成分由来の構成単位の合計のモル数と実質的に等しい。また、得られる脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の分子量を上げるためにイソシアネート基に代表される連結基を含んでも良い。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)は、融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある。また、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルムが成形できる限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を導く一成分である脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、特に4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものである。
また、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を導く一成分である脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、特に4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものである。
また、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
かかる脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、1,3−シクロペンタジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および2,5−ノルボルナンジカルボン酸等のジカルボン酸、かかるジカルボン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等のエステル形成誘導体を例示できる。
これら、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)としては、特に、アジピン酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましい。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の酸成分由来の構成単位中の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)由来の構成単位は20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%の範囲にある。脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の加水分解性や生分解性を向上させ、得られるフィルムを柔軟にする。
これら、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)としては、特に、アジピン酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましい。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の酸成分由来の構成単位中の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)由来の構成単位は20〜95モル%、好ましくは30〜70モル%、さらに好ましくは40〜60モル%の範囲にある。脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(a1)は、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の加水分解性や生分解性を向上させ、得られるフィルムを柔軟にする。
芳香族ジカルボン酸成分(a2)
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を構成する成分である芳香族ジカルボン酸成分(a2)は、芳香族の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、8〜12個の炭素原子を有する化合物、とくに8個の炭素原子を有する化合物が挙げられる。
かかる芳香族ジカルボン酸成分(a2)としては、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフトエ酸および1,5−ナフトエ酸並びにそのエステル形成誘導体を例示できる。芳香族ジカルボン酸のエステル形成誘導体としては、具体的には、芳香族ジカルボン酸のジ−C1〜C6アルキルエステル、例えばジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等を例示できる。
これら芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を構成する成分である芳香族ジカルボン酸成分(a2)は、芳香族の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、8〜12個の炭素原子を有する化合物、とくに8個の炭素原子を有する化合物が挙げられる。
かかる芳香族ジカルボン酸成分(a2)としては、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフトエ酸および1,5−ナフトエ酸並びにそのエステル形成誘導体を例示できる。芳香族ジカルボン酸のエステル形成誘導体としては、具体的には、芳香族ジカルボン酸のジ−C1〜C6アルキルエステル、例えばジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等を例示できる。
これら芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
芳香族ジカルボン酸成分(a2)としては、特に、テレフタル酸またはジメチルテレフタレートまたはそれらの混合物が好ましい。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の酸成分由来の構成単位中の芳香族ジカルボン酸成分(a2)由来の構成単位は80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%の範囲にある。芳香族ジカルボン酸成分(a2)を共重合することにより、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の耐熱性を保ちながら、柔軟なポリエステルが得られる。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の酸成分由来の構成単位中の芳香族ジカルボン酸成分(a2)由来の構成単位は80〜5モル%、好ましくは70〜30モル%、さらに好ましくは60〜40モル%の範囲にある。芳香族ジカルボン酸成分(a2)を共重合することにより、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)の耐熱性を保ちながら、柔軟なポリエステルが得られる。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を導く一成分である脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)は、脂肪族または脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のヒドロキシ基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
かかる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)としては、具体的には、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、とくには、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール);シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール類及びジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール並びにポリテトラヒドロフラン等が例示でき、とくには、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール又はこれらの混合物又は異なる数のエーテル単位を有する化合物が挙げられる。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分としては、異なる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物の混合物も使用することができる。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を導く一成分である脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)は、脂肪族または脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のヒドロキシ基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
かかる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(a3)としては、具体的には、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、とくには、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール);シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール類及びジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール並びにポリテトラヒドロフラン等が例示でき、とくには、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール又はこれらの混合物又は異なる数のエーテル単位を有する化合物が挙げられる。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分としては、異なる脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物の混合物も使用することができる。
本発明に用いられる脂肪族・芳香族コポリエステル(A)には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機化合物あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合してもよい。
本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)は種々公知の方法で製造し得る。具体的な重合方法としては、例えば、特表2002−527644公報、特表2001−501652公報に記載されている。又、本発明に係る脂肪族・芳香族コポリエステル(A)としては、例えば、BASF社からECOFLEX(商品名)として製造・販売されている。
ポリ乳酸(B)
本発明に用いるポリ乳酸(B)は、D−乳酸(またはL−乳酸)由来の構成単位を好ましくは7〜30質量%、より好ましくは8〜25質量%含むポリL−乳酸(またはD−乳酸)である。
D−乳酸(またはL−乳酸)由来の構成単位の含有量が7質量%以上のポリL−乳酸(またはポリD−乳酸)は、これを用いた二軸延伸積層フィルム等の低温ヒートシール性が十分に確保され、一方、30質量%以下であれば十分な成形性が実現できる。
なお、ポリ乳酸(B)におけるD−乳酸含有量は、クロムバック社製ガスクロマトグラフCP CYCLODEX B 236Mを用いて測定した値である。
ポリ乳酸(B)は、好ましくはガラス転移点温度(Tg)が58℃未満、更に好ましくは、50〜57.5℃の範囲にある。
本発明に用いるポリ乳酸(B)は、D−乳酸(またはL−乳酸)由来の構成単位を好ましくは7〜30質量%、より好ましくは8〜25質量%含むポリL−乳酸(またはD−乳酸)である。
D−乳酸(またはL−乳酸)由来の構成単位の含有量が7質量%以上のポリL−乳酸(またはポリD−乳酸)は、これを用いた二軸延伸積層フィルム等の低温ヒートシール性が十分に確保され、一方、30質量%以下であれば十分な成形性が実現できる。
なお、ポリ乳酸(B)におけるD−乳酸含有量は、クロムバック社製ガスクロマトグラフCP CYCLODEX B 236Mを用いて測定した値である。
ポリ乳酸(B)は、好ましくはガラス転移点温度(Tg)が58℃未満、更に好ましくは、50〜57.5℃の範囲にある。
ポリ乳酸(B)の重量平均分子量はフィルム成形能がある限り特に限定はされないが、MFR(ASTM D−1238による、荷重2160g、温度190℃)が、通常、0.1〜100g/10分、好ましくは1〜50g/10分、特に好ましくは2〜10g/10分のものが使用される。
かかるポリ乳酸(B)の重合法としては、縮合重合、開環重合法など公知のいずれの方法を採用することができる。例えば、縮合重合ではL−乳酸またはD−乳酸あるいはこれらの混合物を直接脱水縮合重合して任意の組成を持ったポリ乳酸を得ることができる。
本発明に用いられるポリ乳酸(B)には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機化合物あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合してもよい。
かかるポリ乳酸(B)の重合法としては、縮合重合、開環重合法など公知のいずれの方法を採用することができる。例えば、縮合重合ではL−乳酸またはD−乳酸あるいはこれらの混合物を直接脱水縮合重合して任意の組成を持ったポリ乳酸を得ることができる。
本発明に用いられるポリ乳酸(B)には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機化合物あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合してもよい。
脂肪族ポリエステル(C)
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C)は、融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステル(C−1)、及び/又は 融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステル(C−2)、からなる。すなわち、脂肪族ポリエステル(C)は、脂肪族ポリエステル(C−1)のみからなっていてもよく、脂肪族ポリエステル(C−2)のみからなっていてもよく、脂肪族ポリエステル(C−1)及び脂肪族ポリエステル(C−2)の組み合わせであってもよい。所望の物性等を効果的に実現する観点からは、脂肪族ポリエステル(C−1)及び脂肪族ポリエステル(C−2)を適切な配合比で組み合わせることが好ましい。
ここで脂肪族ポリエステル(C−1)と脂肪族ポリエステル(C−2)との配合比は、例えばフィルムのシール開始温度(低温シール性)を鑑みて、適宜選択できる。即ち、シール開始温度を下げるには脂肪族ポリエステル(C−1)の配合比率を増やし、シール開始温度を上げるには脂肪族ポリエステル(C−2)の配合比率を増やすことができる。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C)は、融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステル(C−1)、及び/又は 融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステル(C−2)、からなる。すなわち、脂肪族ポリエステル(C)は、脂肪族ポリエステル(C−1)のみからなっていてもよく、脂肪族ポリエステル(C−2)のみからなっていてもよく、脂肪族ポリエステル(C−1)及び脂肪族ポリエステル(C−2)の組み合わせであってもよい。所望の物性等を効果的に実現する観点からは、脂肪族ポリエステル(C−1)及び脂肪族ポリエステル(C−2)を適切な配合比で組み合わせることが好ましい。
ここで脂肪族ポリエステル(C−1)と脂肪族ポリエステル(C−2)との配合比は、例えばフィルムのシール開始温度(低温シール性)を鑑みて、適宜選択できる。即ち、シール開始温度を下げるには脂肪族ポリエステル(C−1)の配合比率を増やし、シール開始温度を上げるには脂肪族ポリエステル(C−2)の配合比率を増やすことができる。
脂肪族ポリエステル(C−1)
脂肪族ポリエステル(C−1)は、融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単からなる、脂肪族ポリエステルである。ここで、脂肪族ポリエステル(C−1)は、複数種の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位を有していてもよく、すなわちコポリエステルであってもよい。
融点(Tm)が80℃以上であるので、脂肪族ポリエステル(C−1)は、得られるフィルムを基材層として用いるにあたり十分に高い融点を有し、包装用フィルムとして用いた場合、ヒートシールする際に、ヒートシールバーにフィルムが融着する可能性が低く、包装適性に優れる。一方、融点(Tm)が100℃以下なので、得られるフィルムの低温ヒートシール性にも優れる。
脂肪族ポリエステル(C−1)は、結晶化温度(Tc)が25℃以上の脂肪族ポリエステルなので、結晶化温度が十分に高く、かかる脂肪族ポリエステルからフィルムを得る際に、キャスト、インフレ成形における通常の冷却温度(5〜25℃)で十分に固化し、得られるフィルムが外観に優れたものとなる。
脂肪族ポリエステル(C−1)は、融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単からなる、脂肪族ポリエステルである。ここで、脂肪族ポリエステル(C−1)は、複数種の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位を有していてもよく、すなわちコポリエステルであってもよい。
融点(Tm)が80℃以上であるので、脂肪族ポリエステル(C−1)は、得られるフィルムを基材層として用いるにあたり十分に高い融点を有し、包装用フィルムとして用いた場合、ヒートシールする際に、ヒートシールバーにフィルムが融着する可能性が低く、包装適性に優れる。一方、融点(Tm)が100℃以下なので、得られるフィルムの低温ヒートシール性にも優れる。
脂肪族ポリエステル(C−1)は、結晶化温度(Tc)が25℃以上の脂肪族ポリエステルなので、結晶化温度が十分に高く、かかる脂肪族ポリエステルからフィルムを得る際に、キャスト、インフレ成形における通常の冷却温度(5〜25℃)で十分に固化し、得られるフィルムが外観に優れたものとなる。
脂肪族ポリエステル(C−1)は、(Tm)−(Tc)が50℃以上なので、比較的短時間で融解温度から結晶化し、成形性等に優れる。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル(C−1)においては、好ましくは脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位と脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位の量(モル数)は実質的に等しい。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−1)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル(C−1)においては、好ましくは脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位と脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位の量(モル数)は実質的に等しい。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−1)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
脂肪族ポリエステル(C−2)
脂肪族ポリエステル(C−2)は、融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステルである。ここで、脂肪族ポリエステル(C−2)は、複数種の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位を有していてもよく、すなわちコポリエステルであってもよい。
融点(Tm)が100℃以上なので、得られるフィルムを基材層として用いるにあたり融点が十分に高く、包装用フィルムとして用いた場合、ヒートシールする際に、ヒートシールバーにフィルムが融着する可能性が低く、包装適性に優れる。一方、融点(Tm)が120℃以下なので、得られるフィルムの低温ヒートシール性にも優れる。
結晶化温度(Tc)が65℃以上であるので、かかる脂肪族ポリエステルからフィルムを得る際に、キャスト、インフレ成形における通常の冷却温度(5〜25℃)で十分に固化し、得られるフィルムが外観に優れたものとなる。
(Tm)−(Tc)が35℃以上であるので、脂肪族ポリエステル(C−2)は、比較的短時間で融解温度から結晶化し、成形性等に優れる。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−2)は、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位をほぼ等モル量で有する。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−2)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
脂肪族ポリエステル(C−2)は、融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位からなる脂肪族ポリエステルである。ここで、脂肪族ポリエステル(C−2)は、複数種の脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位を有していてもよく、すなわちコポリエステルであってもよい。
融点(Tm)が100℃以上なので、得られるフィルムを基材層として用いるにあたり融点が十分に高く、包装用フィルムとして用いた場合、ヒートシールする際に、ヒートシールバーにフィルムが融着する可能性が低く、包装適性に優れる。一方、融点(Tm)が120℃以下なので、得られるフィルムの低温ヒートシール性にも優れる。
結晶化温度(Tc)が65℃以上であるので、かかる脂肪族ポリエステルからフィルムを得る際に、キャスト、インフレ成形における通常の冷却温度(5〜25℃)で十分に固化し、得られるフィルムが外観に優れたものとなる。
(Tm)−(Tc)が35℃以上であるので、脂肪族ポリエステル(C−2)は、比較的短時間で融解温度から結晶化し、成形性等に優れる。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−2)は、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)由来の構成単位をほぼ等モル量で有する。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−2)のメルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、フィルム形成能がある限り特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−1)、脂肪族ポリエステル(C−2)、を構成する単位を導く成分である脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものが好ましい。
また、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
かかる脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、1,3−シクロペンタジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および2,5−ノルボルナンジカルボン酸等のジカルボン酸、かかるジカルボン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等のエステル形成誘導体を例示できる。
これら、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)としては、特に、コハク酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましく、融点(Tm)が80〜100℃である脂肪族ポリエステル(C−1)を得るためには、低融点を得るのに立体規則性を落とすためにコハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用することが好ましい。
融点(Tm)が100〜120℃である脂肪族ポリエステル(C−2)を得るためには、高融点を得るのに立体規則性を上げるためにコハク酸を主成分とすることが好ましい。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C−1)、脂肪族ポリエステル(C−2)、を構成する単位を導く成分である脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のカルボキシル基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものが好ましい。
また、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)は、2〜10個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸を主成分とする限り、より大きい炭素原子数、例えば30個までの炭素原子を有するジカルボン酸成分を含むことができる。
かかる脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、1,3−シクロペンタジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および2,5−ノルボルナンジカルボン酸等のジカルボン酸、かかるジカルボン酸のジメチルエステル、ジエチルエステル、ジ−n−プロピルエステル、ジ−イソプロピルエステル、ジ−n−ブチルエステル、ジ−イソブチルエステル、ジ−t−ブチルエステル、ジ−n−ペンチルエステル、ジ−イソペンチルエステルまたはジ−n−ヘキシルエステル等のエステル形成誘導体を例示できる。
これら、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸あるいはそのエステル形成誘導体は、単独かまたは2種以上からなる混合物として使用することもできる。
脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(c1)としては、特に、コハク酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましく、融点(Tm)が80〜100℃である脂肪族ポリエステル(C−1)を得るためには、低融点を得るのに立体規則性を落とすためにコハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用することが好ましい。
融点(Tm)が100〜120℃である脂肪族ポリエステル(C−2)を得るためには、高融点を得るのに立体規則性を上げるためにコハク酸を主成分とすることが好ましい。
脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)
本発明で用いる脂肪族ポリエステル(C)(脂肪族ポリエステル(C−1)又は脂肪族ポリエステル(C−2))を構成する単位を導く成分である脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のヒドロキシ基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
本発明で用いる脂肪族ポリエステル(C)(脂肪族ポリエステル(C−1)又は脂肪族ポリエステル(C−2))を構成する単位を導く成分である脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)は、脂肪族若しくは脂環式の炭化水素構造、及び少なくとも2のヒドロキシ基を有する化合物であればよく、それ以外特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
かかる脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)としては、具体的には、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、とくには、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール及び2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール);シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール類及びジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール並びにポリテトラヒドロフラン等が例示でき、特には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール及びポリオキシエチレングリコール又はこれらの混合物又は異なる数のエーテル単位を有する化合物が挙げられる。脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分は、異なる脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物の混合物も使用することができる。
脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)としては1,4−ブタンジオールが特に好ましい。
脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物成分(c2)としては1,4−ブタンジオールが特に好ましい。
本発明に用いる脂肪族ポリエステル(C)には、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
本発明に係る脂肪族ポリエステル(C)は種々公知の方法で製造し得る。具体
的な重合方法としては、例えば、特開2004−83882号公報、特開2006−168375号公報、特開平8−239461号公報、特開平9−27278号公報に記載されている。また、脂肪族ポリエステル(C)として使用できる市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社からBio−Pbs(商品名)として製造・販売されているものを挙げることができる。
本発明に係る脂肪族ポリエステル(C)は種々公知の方法で製造し得る。具体
的な重合方法としては、例えば、特開2004−83882号公報、特開2006−168375号公報、特開平8−239461号公報、特開平9−27278号公報に記載されている。また、脂肪族ポリエステル(C)として使用できる市販品としては、例えば、三菱ケミカル株式会社からBio−Pbs(商品名)として製造・販売されているものを挙げることができる。
単層又は多層のフィルム
本発明のフィルムは、融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、である。
本発明のフィルムにおいて、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C)(脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2))を上記割合で含有することにより、十分な生分解性を有するフィルムにおいて、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、良好な引裂き性を実現できるメカニズムは必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下の様に推定している。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)がベンゼン環を含むかさ高い構造を有するため分子の絡み合いが大きいのに対して、脂肪族ポリエステル(C)は構造が直線的であり、押出成形時の流れ方向に分子が揃い、TD方向の分子に対して干渉が小さいため、これら間で機能を分担することで、引裂き性と引張伸度等を両立しうる。更に、ポリ乳酸(B)を添加することで、ヤング率等の機械的性質を実願することができる。本発明のフィルムにおいては、これら各成分の配合比を上記特定の範囲とすることで、各成分間の適切な機能分担を実現し、フィルム強度に関わる破断伸度の低下を抑えながら、開封容易な引き裂き性を付与することができる。
本発明のフィルムは、融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム、である。
本発明のフィルムにおいて、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C)(脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2))を上記割合で含有することにより、十分な生分解性を有するフィルムにおいて、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、良好な引裂き性を実現できるメカニズムは必ずしも明確ではないが、本発明者らは以下の様に推定している。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)がベンゼン環を含むかさ高い構造を有するため分子の絡み合いが大きいのに対して、脂肪族ポリエステル(C)は構造が直線的であり、押出成形時の流れ方向に分子が揃い、TD方向の分子に対して干渉が小さいため、これら間で機能を分担することで、引裂き性と引張伸度等を両立しうる。更に、ポリ乳酸(B)を添加することで、ヤング率等の機械的性質を実願することができる。本発明のフィルムにおいては、これら各成分の配合比を上記特定の範囲とすることで、各成分間の適切な機能分担を実現し、フィルム強度に関わる破断伸度の低下を抑えながら、開封容易な引き裂き性を付与することができる。
より具体的には、本発明の単層又は多層のフィルムは、機械方向(MD)及び横方向(TD)のヤング率が、いずれも500〜1000MPaであることが好ましく、600〜1000MPaであることがより好ましく、700〜1000MPaであることが特に好ましい。
また、本発明の単層又は多層のフィルムは、横方向(TD)の体感引き裂き性が、2.0〜3.0(mN/μm)であることが好ましく、2.2〜3.0(mN/μm)であることがより好ましく、2.4〜3.0(mN/μm)であることが特に好ましい。
更に、本発明の単層又は多層のフィルムは、機械方向(MD)及び横方向(TD)の破断伸度(MD、TD)が、100〜1000%であることが好ましく、200〜800%であることがより好ましく、300〜500%であることが特に好ましい。
また、本発明の単層又は多層のフィルムは、横方向(TD)の体感引き裂き性が、2.0〜3.0(mN/μm)であることが好ましく、2.2〜3.0(mN/μm)であることがより好ましく、2.4〜3.0(mN/μm)であることが特に好ましい。
更に、本発明の単層又は多層のフィルムは、機械方向(MD)及び横方向(TD)の破断伸度(MD、TD)が、100〜1000%であることが好ましく、200〜800%であることがより好ましく、300〜500%であることが特に好ましい。
上記の好ましい物性を実現する等の観点から、本発明のフィルムは、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部含有することが好ましく、35〜45質量部含有することがより好ましく、40〜45質量部含有することが特に好ましい。
本発明のフィルムは、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部含有することが好ましく、20〜30質量部含有することがより好ましく、25〜30質量部含有することが特に好ましい。
本発明のフィルムは、脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2)を合計で30〜60質量部含有することが好ましく、30〜50質量部含有することがより好ましく、30〜40質量部含有することが特に好ましい。
本発明のフィルムは、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部含有することが好ましく、20〜30質量部含有することがより好ましく、25〜30質量部含有することが特に好ましい。
本発明のフィルムは、脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は脂肪族ポリエステル(C−2)を合計で30〜60質量部含有することが好ましく、30〜50質量部含有することがより好ましく、30〜40質量部含有することが特に好ましい。
本発明のフィルムは、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
本発明のフィルムの厚さは、用途に応じて種々決め得るが、通常10〜200μm、好ましくは20〜100μmの範囲にある。
本発明のフィルムは、印刷性あるいは他のフィルムとの接着性、滑り性等を改良するために、一方の表面を、たとえば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理等で表面活性化処理を行っておいてもよい。また、用途によってはフィルムの片面に後述の基材層を貼り合せて種々の用途に用いることもできる。
本発明のフィルムの厚さは、用途に応じて種々決め得るが、通常10〜200μm、好ましくは20〜100μmの範囲にある。
本発明のフィルムは、印刷性あるいは他のフィルムとの接着性、滑り性等を改良するために、一方の表面を、たとえば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理等で表面活性化処理を行っておいてもよい。また、用途によってはフィルムの片面に後述の基材層を貼り合せて種々の用途に用いることもできる。
本発明のフィルムは、種々公知の方法で製造し得る。例えば、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、及び脂肪族ポリエステル(C)を所定の量で配合した後、直接フィルム成形機に投入してT−ダイを用いてキャストフィルムにする方法や、環状ダイ等を用いてインフレーション成形でフィルムにする方法、等を例示できる。
キャスト成形であれば、成形時の口金の厚み/成形体の厚みで定義されるドロー比が、10〜100であることが好ましく、10〜50であることがより好ましく、10〜30であることが特に好ましい。
インフレーション成形であれば、膨張比が2〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2〜5であることが特に好ましい。
キャスト成形であれば、成形時の口金の厚み/成形体の厚みで定義されるドロー比が、10〜100であることが好ましく、10〜50であることがより好ましく、10〜30であることが特に好ましい。
インフレーション成形であれば、膨張比が2〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2〜5であることが特に好ましい。
多層フィルム
本発明のフィルムは、単層フィルムであってもよく、3層未満の多層フィルムであってもよい。
多層フィルムである場合には、その一部または全部の層において、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、脂肪族ポリエステル(C)が、30〜45質量部、10〜30質量部、及びで30〜60質量部((A)、(B)、及び(C)の合計は100質量部)の割合で配合されていなかったとしても、多層フィルム全体で上記配合割合となっていればよい。
すなわち本発明のいては、上述の脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又(C−2)の間の機能分担による、生分解性、破断伸度、引裂き性等の両立は、単層フィルムにおいて脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C)が上記割合で配合されている場合のみならず、驚くべきことに、2層又は3層の積層体において、積層体全体で脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、及び脂肪族ポリエステル(C)が上記割合となっている場合にも、上述のメカニズムによる機能分担が単層フィルムの場合と同様に成立し、生分解性を発揮しながら、剛性、破断伸度等と、引裂き性とを高いレベルで両立させることができる。
本発明のフィルムは、単層フィルムであってもよく、3層未満の多層フィルムであってもよい。
多層フィルムである場合には、その一部または全部の層において、脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、脂肪族ポリエステル(C)が、30〜45質量部、10〜30質量部、及びで30〜60質量部((A)、(B)、及び(C)の合計は100質量部)の割合で配合されていなかったとしても、多層フィルム全体で上記配合割合となっていればよい。
すなわち本発明のいては、上述の脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又(C−2)の間の機能分担による、生分解性、破断伸度、引裂き性等の両立は、単層フィルムにおいて脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、並びに脂肪族ポリエステル(C)が上記割合で配合されている場合のみならず、驚くべきことに、2層又は3層の積層体において、積層体全体で脂肪族・芳香族コポリエステル(A)、ポリ乳酸(B)、及び脂肪族ポリエステル(C)が上記割合となっている場合にも、上述のメカニズムによる機能分担が単層フィルムの場合と同様に成立し、生分解性を発揮しながら、剛性、破断伸度等と、引裂き性とを高いレベルで両立させることができる。
また、本発明の単層フィルム、又は3層未満の多層フィルムの少なくとも片面に後述の基材層を貼り合せて種々の用途に用いることもできる。
本発明の単層フィルム、又は3層未満の多層フィルムと貼り合せて用いられる基材層には特に制限はなく、通常、包装材料として使用されている種々材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネート等のポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体等、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、スルホネート基含有芳香族ポリエステル等の生分解性ポリエステル、糖質材、セロファンのような生分解性樹脂、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性ポリウレタン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等から得られるフィルム、シート、カップ、トレー状物、あるいはその発泡体、ガラス、金属、アルミニューム箔、紙等が挙げられる。基材として、熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いる場合は無延伸であっても一軸あるいは二軸延伸フィルムであっても良い。勿論、基材は1層でも2層以上としても良い。
本発明の単層フィルム、又は3層未満の多層フィルムと貼り合せて用いられる基材層には特に制限はなく、通常、包装材料として使用されている種々材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネート等のポリエステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体等、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、スルホネート基含有芳香族ポリエステル等の生分解性ポリエステル、糖質材、セロファンのような生分解性樹脂、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性ポリウレタン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂等から得られるフィルム、シート、カップ、トレー状物、あるいはその発泡体、ガラス、金属、アルミニューム箔、紙等が挙げられる。基材として、熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いる場合は無延伸であっても一軸あるいは二軸延伸フィルムであっても良い。勿論、基材は1層でも2層以上としても良い。
本発明のフィルムは、十分な生分解性及びフィルム破断伸度を有し、かつ剛性、手切れ性が改善されているので単体または他の生分解性フィルムとのラミ構成で各種包装、特に好ましくは易開封性包装に、好適に使用することができる。例えば、ラーメン、うどん、そば、焼きそば等の即席カップ麺食品、ヨーグルト、プリン、ゼリー等の乳酸菌飲料のような飲料デザート類、カップ食品の個別あるいは複数個等の包装用フィルムに限らず、エアゾール製品、インテリア製品、CD類、磁気テープ製品の一般包装、缶・瓶詰飲料、調味料などの集積パックや、プラスチック容器、ガラス瓶などの胴張りラベル、ワイン、ウイスキー等の瓶のキャップシール等、種々の包装用フィルム等に用い得る。
また上記生分解性ラミフィルムはピロー包装、溶断シール包装に用いることができ、片面にヒートシール性を備えており、又、運搬に耐え得る耐衝撃性も有しているので、従来ポリオレフィンフィルムからなるオーバーラップ包装用フィルムが使用されているあらゆる用途、例えば、チョコレート、ガム、キャンデー等の菓子類、たばこ、化粧品等の嗜好品、カセットテープ、ビデオテープ、CD、CDR、DVD、ゲームソフト等の記録材料、およびそれらの集積包装材料等の、箱物包装の包装用フィルムとして好適に使用できる。
また上記生分解性ラミフィルムはピロー包装、溶断シール包装に用いることができ、片面にヒートシール性を備えており、又、運搬に耐え得る耐衝撃性も有しているので、従来ポリオレフィンフィルムからなるオーバーラップ包装用フィルムが使用されているあらゆる用途、例えば、チョコレート、ガム、キャンデー等の菓子類、たばこ、化粧品等の嗜好品、カセットテープ、ビデオテープ、CD、CDR、DVD、ゲームソフト等の記録材料、およびそれらの集積包装材料等の、箱物包装の包装用フィルムとして好適に使用できる。
以下、実施例/比較例を参照しながら、本発明を具体的に説明する。なお、本発明はいかなる意味においても、以下の実施例によって限定されるものではない。
以下の実施例/比較例において、各特性の評価は以下の方法で行った。
(1)ヘイズ(HZ)
日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)を測定した。測定値は5回の平均値である。
(2)引張り試験
試験片として、フィルムから縦方向(MD)及び横方向(TD)に短冊状フィルム片(長さ:150mm、幅:15mm)を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC−1225)を用い、チャック間距離:100mm、クロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分)の条件で引張試験を行い、破断強度(MPa)、破断伸度(%)、ヤング率(MPa)を求めた。なお、伸度(%)はチャック間距離の変化とした。測定値は5回の平均値である。
(3)ヒートシール強度
キャストフィルムの場合は非コロナ面同士、インフレフィルムの場合はチューブ内面を重ね合わせた後に、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製商品名ルミラー)で挟み、テスター産業株式会社製TP−701−BHEATSEALTESTERを用いて、所定の温度で、シール面圧:1kg/cm2、時間:1.0秒の条件下で熱融着した。なお、加熱は上側のみとした。次いで、熱融着した二軸延伸積層フィルムから幅:15mmの試験片を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC−1225)を用いて300mm/分の引張り速度で剥離し、その最大強度をヒートシール強度とした。
(4)引裂き強度
フィルムから長さ:63.5mm、幅:50.0mmの試験片を採取して、東洋精機製作所製引裂き試験機(軽荷重引裂き試験機)を用い、引裂き強度(mN)を測定した。
(1)ヘイズ(HZ)
日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)を測定した。測定値は5回の平均値である。
(2)引張り試験
試験片として、フィルムから縦方向(MD)及び横方向(TD)に短冊状フィルム片(長さ:150mm、幅:15mm)を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC−1225)を用い、チャック間距離:100mm、クロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分)の条件で引張試験を行い、破断強度(MPa)、破断伸度(%)、ヤング率(MPa)を求めた。なお、伸度(%)はチャック間距離の変化とした。測定値は5回の平均値である。
(3)ヒートシール強度
キャストフィルムの場合は非コロナ面同士、インフレフィルムの場合はチューブ内面を重ね合わせた後に、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ社製商品名ルミラー)で挟み、テスター産業株式会社製TP−701−BHEATSEALTESTERを用いて、所定の温度で、シール面圧:1kg/cm2、時間:1.0秒の条件下で熱融着した。なお、加熱は上側のみとした。次いで、熱融着した二軸延伸積層フィルムから幅:15mmの試験片を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC−1225)を用いて300mm/分の引張り速度で剥離し、その最大強度をヒートシール強度とした。
(4)引裂き強度
フィルムから長さ:63.5mm、幅:50.0mmの試験片を採取して、東洋精機製作所製引裂き試験機(軽荷重引裂き試験機)を用い、引裂き強度(mN)を測定した。
以下、実施例/比較例において使用した各樹脂成分は以下のとおりである。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)
PBAT(アジピン酸・テレフタル酸・1,4−ブタンジオールポリエステル共重合体)
・組成
酸由来の構成単位:テレフタル酸:46モル%、アジピン酸:54モル%
ジヒドロキシ化合物由来の構成単位:1,4−ブタンジオール:100モル%、
・MFR(190℃、荷重2160g):3g/10分、
・融点(Tm):122℃、
・結晶化温度(Tc):60℃
・(Tm)−(Tc):62℃
・密度:1.26g/cm3
ポリ乳酸(B)
PLA(ポリL乳酸)
・D−乳酸含有量:3.0質量%、
・MFR(温度190℃、荷重2160g):2.6g/10分
・融点(Tm):なし
・Tg:60.0℃
・密度:1.3g/cm3
脂肪族ポリエステル(C−1)
PBSA(コハク酸・アジピン酸・1,4−ブタンジオールポリエステル共重合体)
・MFR(190℃、荷重2160g):4.0g/10分
・融点(Tm):86.8℃
・結晶化温度(Tc):30.4℃
・(Tm)−(Tc):56.4℃
・密度:1.26g/cm3
脂肪族ポリエステル(C−2)
PBS(コハク酸・1,4−ブタンジオールポリエステル重合体)
・MFR(190℃、荷重2160g):5.0g/10分
・融点(Tm):114.4℃
・結晶化温度(Tc):73.9℃
・(Tm)−(Tc):40.5℃
・密度:1.26g/cm3。
脂肪族・芳香族コポリエステル(A)
PBAT(アジピン酸・テレフタル酸・1,4−ブタンジオールポリエステル共重合体)
・組成
酸由来の構成単位:テレフタル酸:46モル%、アジピン酸:54モル%
ジヒドロキシ化合物由来の構成単位:1,4−ブタンジオール:100モル%、
・MFR(190℃、荷重2160g):3g/10分、
・融点(Tm):122℃、
・結晶化温度(Tc):60℃
・(Tm)−(Tc):62℃
・密度:1.26g/cm3
ポリ乳酸(B)
PLA(ポリL乳酸)
・D−乳酸含有量:3.0質量%、
・MFR(温度190℃、荷重2160g):2.6g/10分
・融点(Tm):なし
・Tg:60.0℃
・密度:1.3g/cm3
脂肪族ポリエステル(C−1)
PBSA(コハク酸・アジピン酸・1,4−ブタンジオールポリエステル共重合体)
・MFR(190℃、荷重2160g):4.0g/10分
・融点(Tm):86.8℃
・結晶化温度(Tc):30.4℃
・(Tm)−(Tc):56.4℃
・密度:1.26g/cm3
脂肪族ポリエステル(C−2)
PBS(コハク酸・1,4−ブタンジオールポリエステル重合体)
・MFR(190℃、荷重2160g):5.0g/10分
・融点(Tm):114.4℃
・結晶化温度(Tc):73.9℃
・(Tm)−(Tc):40.5℃
・密度:1.26g/cm3。
(実施例1、2、4、及び5):3層フィルム
各材料を表1下部「各層組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:210〜225℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出しドロー比を20として、表1「各層厚み」に示す構成の厚み50μmの3層積層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表1に示す。
各材料を表1下部「各層組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:210〜225℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出しドロー比を20として、表1「各層厚み」に示す構成の厚み50μmの3層積層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表1に示す。
(実施例3):単層フィルム
各材料を表1上部「全体組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、1層インフレーション成形機(ダイス径:250mmφ、押出機:55mmφ1台)を用いて、押出温度:60℃〜145℃(中間層ホッパー下のみ60℃、あとは145℃)、ダイス温度:150〜165℃、膨張比:3の条件で、成形し厚み30μmの単層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表1に示す。
各材料を表1上部「全体組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、1層インフレーション成形機(ダイス径:250mmφ、押出機:55mmφ1台)を用いて、押出温度:60℃〜145℃(中間層ホッパー下のみ60℃、あとは145℃)、ダイス温度:150〜165℃、膨張比:3の条件で、成形し厚み30μmの単層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表1に示す。
(比較例1〜4):3層フィルム
各材料を表2下部「各層組成」に示す組成比で夫々計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:220℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出し、表2「各層厚み」に示す構成の3層積層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表2に示す。
各材料を表2下部「各層組成」に示す組成比で夫々計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:220℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出し、表2「各層厚み」に示す構成の3層積層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表2に示す。
(参考例1〜6):単層フィルム
各材料を表2又は3上部「全体組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:220℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出し、厚み30μmの単層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表2、3に示す。
各材料を表2又は3上部「全体組成」に示す組成比でそれぞれ計量し、先端にリップ幅:300mmのT−ダイを備えた40mmφ1軸押出機を用いシリンダー温度:180〜200℃、ダイ温度:220℃、チルロール温度:15℃、スクリュー回転数:40rpm、引取り速度:13m/分で、各材料を押出し、厚み30μmの単層フィルムを得た。
得られたフィルムについて前記測定方法にしたがい各物性を評価した。評価結果を表2、3に示す。
本発明の単層又は多層フィルムは、生分解性を有するとともに、良好な光学的性質や破断伸度等の機械的性質を保ちながら、引き裂き性にも優れるという、実用上高い価値を有する性質を、従来技術の限界を超えた高いレベルで兼ね備えたものであり、食品包装用等における易開封性の包装等に好適であり、農業、食品加工業、流通、外食などの産業の各分野において高い利用可能性を有する。
Claims (7)
- 融点(Tm)が110〜130℃、結晶化温度(Tc)が35〜70℃、かつ(Tm)−(Tc)が60〜90℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸成分(a1)20〜95モル%及び芳香族ジカルボン酸成分(a2)80〜5モル%からなる酸成分由来の構成単位と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物(a3)由来の構成単位とを有する脂肪族・芳香族コポリエステル(A)を30〜45質量部;
D−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリL―乳酸、若しくはL−乳酸由来の構成単位を7〜30質量%含むポリD―乳酸である、ポリ乳酸(B)を10〜30質量部;並びに
融点(Tm)が80〜100℃、結晶化温度(Tc)が25〜40℃、かつ(Tm)−(Tc)が50〜60℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しく脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−1)及び/又は融点(Tm)が100〜120℃、結晶化温度(Tc)が65〜80℃、かつ(Tm)−(Tc)が35〜50℃の範囲にある、脂肪族若しくは脂環式ジカルボン酸(c1)由来の構成単位、及び脂肪族若しくは脂環式ジヒドロキシ化合物(c2)由来の構成単位、を有する脂肪族ポリエステル(C−2)を(C−1)と(C−2)との合計で30〜60質量部((A)、(B)、(C−1)、及び(C−2)の合計は、100質量部)含む、単層又は3層未満の多層のフィルム。 - キャスト成形で製造され、成形時の口金の厚み/成形体の厚みで定義されるドロー比が、10〜100である、請求項1に記載のフィルム。
- インフレーション成形で製造され、膨張比が2〜10である、請求項1に記載のフィルム。
- 機械方向(MD)及び横方向(TD)のヤング率が、いずれも500〜1000MPaである、請求項1から3のいずれか一項に記載のフィルム。
- 横方向(TD)の体感引き裂き性が、2.0〜3.0(mN/μm)である、請求項1から4のいずれか一項に記載のフィルム。
- 機械方向(MD)及び横方向(TD)の破断伸度(MD、TD)が、100〜1000%である、請求項1から5のいずれか一項に記載のフィルム。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載のフィルムを用いた、易開封性包装。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020093797A JP2021187936A (ja) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 生分解性に優れたフィルム |
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