JP4355257B2 - 熱収縮性ポリ乳酸系フィルム - Google Patents
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上記の中心層を構成するポリ乳酸系重合体とは、乳酸の重合体、具体的には構造単位がL−乳酸又はD−乳酸の単独重合体、すなわち、ポリ(L−乳酸)又はポリ(D−乳酸)、又は、構造単位がL−乳酸及びD−乳酸の両方を有する共重合体、すなわち、ポリ(DL−乳酸)や、これらの混合体をいう。
さらに、後述の芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸等があげられる。
上記の最外層を構成するポリ乳酸系重合体とは、上記の中心層を構成するポリ乳酸系重合体と同様のものを使用することができる。ただし、D−乳酸とL−乳酸との構成割合は、95.0:5.0〜88.0:12.0、又は、5.0:95.0〜12.0:88.0がよく、94.0:6.0〜90.0:10.0、又は、6.0:94.0〜10.0:90.0が好ましい。
(1)2または3台以上の押出機を用い、マルチマニホールドまたはフィードブロック方式の口金で積層化し、溶融シートとして押し出す共押出法。
(2)巻き出した一方の層の上にもう一方の樹脂をコーティングする方法。
(3)適温にある各層をロールやプレス機を使って熱圧着する方法。
(4)接着剤を使って貼合せる方法。
また、特に収縮方向の延伸倍率を3〜6倍のように、主収縮方向の3延伸倍率を倍以上に高くすることにより、縦方向の耐破断性も向上する傾向があり、より好ましい。ただ、縦方向の延伸倍率を高くするにしたがって、縦方向の収縮も高くなるので、6倍程度で十分である。
例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)ボトル用のラベル用途に関しては、横1軸延伸が最も好ましい。ただ、その横1軸方向に直交する方向に対しては、未延伸状態となるため、上記第1脂肪族ポリエステルを添加しても、耐破断性が十分にならない場合が存在する。そのような用途には、主収縮方向と直交する方向にわずかな延伸、例えば、1.01〜1.20倍の延伸をかけることが効果的となる。1.01倍未満だと、耐破断性が十分にならない場合がある。一方、1.20倍を超えると、縦収縮が大きくなる傾向がある。
[ガラス転移温度(Tg)]
粘弾性スペクトロメーターDVA−200(アイティー計測制御(株)製)を用い、振動周波数10Hz、昇温速度3℃/分、測定温度−120℃から130℃の範囲で、ガラス転移温度を測定した。なお、測定フィルムは、構成樹脂を0.2〜1.0mm程度の厚みの範囲で、押出機にて押し出した後に、横方向で、すなわち、無配向の方向を測定するか、又は得られたフィルムを熱プレスにて配向を緩和した後、測定した。
Fedors法(Polym.Eng.Sci.,14(2),152,(1974)参照)によって算出した。
フィルムより、各々MD及びTDに100mm幅の標線を入れたサンプルを切り出し、80℃温水バスに10秒間浸漬し、収縮量を測定した。熱収縮率は、収縮前の原寸に対する収縮量の比率を%値で表示した。
JIS K 7127に準拠し、引張速度200mm/分で雰囲気温度23℃、及び引張速度100mm/分で雰囲気温度0℃におけるフィルムのMD方向の引張破断伸度を、チャック間40mm、サンプル幅15mmの短冊形にして測定した。
JIS K 7105により、フィルムのへーズを測定した。
JIS K 7125により、フィルムの摩擦係数を測定した。
フィルムを60mm(主収縮方向、TD)×300mm(直交方向、TD)に切り出し、2枚のフィルムを重ねて、テスター産業(株)製:TP−701−A型ヒートシールテスターにて、圧力0.1MPa×1秒間加圧後、融着の有無を確認し、融着温度を求めた。
10mm間隔の格子目を印刷したフィルムを、MD160mm×TD238(=114×2+10)mmの大きさに切り取り、TDの両端を10mm重ねて、テトラヒドロフランで接着し、円筒状にした。この円筒状フィルムを、容量500mlの円筒型ペットボトルに装着し、上記加熱方式の長さ3.2m(3ゾーン)の収縮トンネル中を、回転させずに、約4秒間で通過させた。各ゾーンでのトンネル内雰囲気温度は、蒸気量を蒸気バルブにて調整し、80〜90℃の範囲とした。
フィルム被覆後、下記の基準で評価した。
○:収縮が十分で、シワ、アバタ、格子目の歪みがなく、密着性や収縮後の透明性が良好、
△:収縮が十分だが、シワ、アバタ、格子目の歪みが僅かにある、縦方向の収縮が僅かに目立つ、又は透明性の低下を目視にて確認でき、用途によっては、実用上、問題となる可能性がある、
×:横方向収縮不足、又は縦方向の収縮が目立ち、透明性も大幅に低下して実用上、問題となる。
[ポリ乳酸系重合体]
・ポリ乳酸系重合体1…カーギルダウ社製:NatureWorks4050、L−乳酸/D−乳酸=94.5/5.5、重量平均分子量:20万、以下、「PLA1」と略する。
・ポリ乳酸系重合体2…カーギルダウ社製:NatureWorks4060、L−乳酸/D−乳酸=88.0/12.0、重量平均分子量:20万以下、「PLA2」と略する。
・ポリブチレンサクシネート…昭和高分子(株)製:ビオノーレ1010、融点:114℃、ガラス転移温度(Tg):−32℃、以下、「AP1」と略する。
・ポリブチレンサクシネート・アジペート…昭和高分子(株)製:ビオノーレ3003、融点:94℃、ガラス転移温度(Tg):−45℃、以下、「AP2」と略する。
・ポリカプロラクトン…ダイセル化学(株)製:セルグリーンPH−7、融点:61℃、ガラス転移温度(Tg):−58℃、以下、「AP3」と略する。
・ジイソデシルアジペート…田岡化学工業(株)製、SP値:8.95、以下、「DIDA」と略する。
・ジ(2−エチルヘキシル)アゼレート…田岡化学工業(株)製、SP値:8.96、以下、「DOZ」と略する。
・シリカ…水澤化学工業(株)製:シリカミズカシルP−527、平均粒子径:2.0μm
表1に示す割合で各樹脂を混合して、中心層を構成する樹脂混合物を調整し、また、表1に示す割合で各樹脂及びシリカを混合して、最外層を構成する樹脂混合物を調整した。ついで、中心層の樹脂混合物と最外層の樹脂混合物とを別々の押出機にて、190〜210℃にて混練し、中心層を構成する樹脂混合物に、表1に記載の可塑剤を表1に示す量だけ、ベント溝から添加し、200℃でTダイ内で合流させ、最外層/中心層/最外層の2種3層構造からなる溶融体を約36℃のキャスティングロールにて急冷し、未延伸シートを得た。この未延伸シートを表1に記載の条件で、長手方向の延伸を行い、続けて幅方向の延伸を行って、表1に示すフィルムを得た。
得られたフィルムを用いて、上記の評価を行った。その結果を表1に示す。
Claims (2)
- D−乳酸とL−乳酸との構成割合が98.0:2.0〜85.0:15.0、又は、2.0:98.0〜15.0:85.0であるポリ乳酸系重合体、融点が100〜170℃、かつ、0℃以下にガラス転移温度を少なくとも1つ有する第1脂肪族ポリエステル、及び融点が50〜100℃、かつ、0℃以下にガラス転移温度を少なくとも1つ有する第2脂肪族ポリエステルの混合物であり、
上記混合物100質量部に、溶解パラメータ(SP値)が8.5〜9.5(cal/cm3)1/2の範囲にある可塑剤を1.5〜5質量部添加した層を中心層とし、
D−乳酸とL−乳酸との構成割合が95.0:5.0〜88.0:12.0、又は、5.0:95.0〜12.0:88.0であるポリ乳酸系重合体を最外層とし、
上記中心層と最外層とを有し、少なくとも一方向に1.5〜6倍に延伸した、熱収縮性ポリ乳酸系フィルム。 - 上記のポリ乳酸系重合体、第1脂肪族ポリエステル、及び第2脂肪族ポリエステルの混合物に対する、上記第1脂肪族ポリエステルの含有量が5〜25質量%であり、上記第2脂肪族ポリエステルの含有量が5〜25質量%である請求項1に記載の熱収縮性ポリ乳酸系フィルム。
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