JP4660168B2 - 脂肪族ポリエステル共重合体フィルム。 - Google Patents
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Description
帯電防止性に優れた包装用フィルムを得るに適した生分解性を有する脂肪族ポリエステル共重合体フィルムに関する。
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。その生分解性フィルムは、土壌中や水中で加水分解や生分解を受け、徐々にフィルムの崩壊や分解が進み、最後には微生物の作用で無害な分解物へと変化するものである。そのようなフィルムとして、芳香族系ポリエステル樹脂やポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族系ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、デンプン等から成形したフィルムが知られている。
かかる生分解性フィルムを包装用フィルムとして用いるには、用途によっては帯電防止性が求められており、例えば、生分解性フィルムの代表例であるポリ乳酸に多価アルコールの脂肪酸エステルを添加してなる帯電防止性ポリ乳酸系フィルムあるいはポリ乳酸系二軸延伸フィルムの片面に高級脂肪酸塩等のアニオン系界面活性剤とポリグリセリン脂肪酸エステル等のアニオン系界面活性剤を塗布することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、これらの方法はポリ乳酸系フィルムへの帯電防止性の付与を目的にしており、ポリ乳酸とは組成が異なる脂肪族ポリエステル共重合体の帯電防止性は改良されない場合がある。
かかる生分解性フィルムを包装用フィルムとして用いるには、用途によっては帯電防止性が求められており、例えば、生分解性フィルムの代表例であるポリ乳酸に多価アルコールの脂肪酸エステルを添加してなる帯電防止性ポリ乳酸系フィルムあるいはポリ乳酸系二軸延伸フィルムの片面に高級脂肪酸塩等のアニオン系界面活性剤とポリグリセリン脂肪酸エステル等のアニオン系界面活性剤を塗布することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
しかしながら、これらの方法はポリ乳酸系フィルムへの帯電防止性の付与を目的にしており、ポリ乳酸とは組成が異なる脂肪族ポリエステル共重合体の帯電防止性は改良されない場合がある。
本発明の目的は、ポリ乳酸系フィルムに比べ、柔軟性に優れた特定の脂肪族ポリエステル共重合体に帯電防止性を付与することにより、包装用フィルムに適した生分解性フィルムを開発することにある。
本発明は、融点（Ｔｍ）が８０〜１２０℃、結晶化温度（Ｔｃ）が３５〜７５℃及び（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３５〜５５℃の範囲にある、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）からなる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）に、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）を５００〜１４００ｐｐｍ、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）を３００〜８００ｐｐｍ及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）を２００〜５００ｐｐｍの範囲で含む脂肪族ポリエステル共重合体組成物からなることを特徴とする脂肪族ポリエステル共重合体フィルムに関する。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、柔軟性を有し、且つ帯電防止性に優れる。
脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）は、融点（Ｔｍ）が８０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１５℃、より好ましくは８０〜９５℃、結晶化温度（Ｔｃ）が３５〜７５℃、好ましくは３７〜７３℃及び（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３０〜５５℃、好ましくは３５〜５０℃の範囲にある、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）からなる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）である。
融点（Ｔｍ）が８０℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムの融点が低過ぎ、包装用フィルムとして用いた場合、べたつく虞があり、包装適性に劣る。一方、融点（Ｔｍ）が１２０℃を越える脂肪族ポリエステル共重合体は、結果として２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の含有量が少なく、得られるフィルムの柔軟性が損なわれる虞がある。
結晶化温度（Ｔｃ）が３５℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、結晶化温度が低過ぎ、かかる共重合体からフィルムを得ようとしても、通常の冷却温度（５〜３０℃）では完全に固化せず、得られるフィルムにニップロール等の押し跡が転写したり、冷却ロールから容易に剥がれず、外観に劣るフィルムとなる虞がある。
（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３０℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムは耐衝撃性、耐突刺し性に劣る虞がある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）は、好ましくは２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の含有量が０．１〜２５モル％、より好ましくは１〜１０モル％〔脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）で、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）量は実質的に等しく、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の量の合計は１００モル％である。〕の範囲にある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）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共重合体（Ａ）は、融点（Ｔｍ）が８０〜１２０℃、好ましくは８０〜１１５℃、より好ましくは８０〜９５℃、結晶化温度（Ｔｃ）が３５〜７５℃、好ましくは３７〜７３℃及び（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３０〜５５℃、好ましくは３５〜５０℃の範囲にある、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）からなる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）である。
融点（Ｔｍ）が８０℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムの融点が低過ぎ、包装用フィルムとして用いた場合、べたつく虞があり、包装適性に劣る。一方、融点（Ｔｍ）が１２０℃を越える脂肪族ポリエステル共重合体は、結果として２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の含有量が少なく、得られるフィルムの柔軟性が損なわれる虞がある。
結晶化温度（Ｔｃ）が３５℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、結晶化温度が低過ぎ、かかる共重合体からフィルムを得ようとしても、通常の冷却温度（５〜３０℃）では完全に固化せず、得られるフィルムにニップロール等の押し跡が転写したり、冷却ロールから容易に剥がれず、外観に劣るフィルムとなる虞がある。
（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３０℃未満の脂肪族ポリエステル共重合体は、得られるフィルムは耐衝撃性、耐突刺し性に劣る虞がある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）は、好ましくは２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の含有量が０．１〜２５モル％、より好ましくは１〜１０モル％〔脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）で、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）量は実質的に等しく、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の量の合計は１００モル％である。〕の範囲にある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）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。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する成分である脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）は、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が好ましい。
また、脂肪族また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。
かかる脂肪族また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、脂肪族また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。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）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）が低い脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を得るために、コハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用してもよい。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する成分である脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）は、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が好ましい。
また、脂肪族また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。
かかる脂肪族また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、脂肪族また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。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）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）が低い脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を得るために、コハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用してもよい。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する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（ａ２）は、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（ａ２）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、特には、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。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分は、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。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）としては１，４−ブタンジオールが好ましい。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する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（ａ２）は、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（ａ２）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、特には、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。脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分は、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。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）としては１，４−ブタンジオールが好ましい。
２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する成分である２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）は、特に限定はされないが、通常、１〜１０個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状の二価脂肪族基を有する化合物が挙げられる。
かかる２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）としては、具体的には、例えば、グリコール酸、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、Ｄ，Ｌ−乳酸、２−メチル乳酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシイソカプロン酸、ヒドロキシカプロン酸等、かかる２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸エステル形成誘導体を挙げることができる。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）を構成する成分である２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）は、特に限定はされないが、通常、１〜１０個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状の二価脂肪族基を有する化合物が挙げられる。
かかる２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）としては、具体的には、例えば、グリコール酸、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、Ｄ，Ｌ−乳酸、２−メチル乳酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシイソカプロン酸、ヒドロキシカプロン酸等、かかる２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等の２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸エステル形成誘導体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共重合体（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、特開平８−２３９４６１号公報、特開平９−２７２７８９号公報に記載されている。又、本発明に係る脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）としては、例えば、三菱化学株式会社からＧＳ Ｐｌａ（商品名）として製造・販売されている。
グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）
本発明に係わるグリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）は、グリセリンとラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキシジン酸、ベヘニン酸等の通常炭素数が９〜２３のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸の部分エステル、好ましくはモノエステルであり、具体例としては、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノオレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノカプリレート等が挙げられる。これらグリセリンモノエステルの中でもグリセリンモノステアレートが特に好ましい。
本発明に係わるグリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）は、グリセリンとラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキシジン酸、ベヘニン酸等の通常炭素数が９〜２３のアルキル基を有する脂肪族カルボン酸の部分エステル、好ましくはモノエステルであり、具体例としては、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノベヘネート、グリセリンモノオレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノカプリレート等が挙げられる。これらグリセリンモノエステルの中でもグリセリンモノステアレートが特に好ましい。
ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）
本発明に係わるジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）は、ジグリセリンと上記脂肪族カルボン酸のエステル、好ましくはモノエステルであり、具体例としては、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノステアレート、ジグリセリンモノオレート及びジグリセリンモノカプリレート等が挙げられる。これらジグリセリンモノエステルの中でも、ジグリセリンモノステアレートが特に好ましい。
本発明に係わるジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）は、ジグリセリンと上記脂肪族カルボン酸のエステル、好ましくはモノエステルであり、具体例としては、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノステアレート、ジグリセリンモノオレート及びジグリセリンモノカプリレート等が挙げられる。これらジグリセリンモノエステルの中でも、ジグリセリンモノステアレートが特に好ましい。
脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）
本発明に係わる脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）は、上記脂肪族カルボン酸であり、具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキシジン酸、ベヘニン酸等が挙げられる。これら脂肪族カルボン酸の中でも、ステアリン酸が特に好ましい。
本発明に係わる脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）は、上記脂肪族カルボン酸であり、具体例としては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキシジン酸、ベヘニン酸等が挙げられる。これら脂肪族カルボン酸の中でも、ステアリン酸が特に好ましい。
脂肪族ポリエステル共重合体組成物
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体組成物は、上記脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）に、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）を５００〜１４００ｐｐｍ、好ましくは６００〜１３００ｐｐｍ、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）を３００〜８００ｐｐｍ、好ましくは４００〜７００ｐｐｍ及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）を２００〜５００ｐｐｍ、好ましくは２５０〜４００ｐｐｍの範囲で含んでなる。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体組成物は、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）をそれぞれ上記範囲で含むものであり、何れか一成分が上記範囲未満であると、得られるフィルムの帯電防止性が発現しない虞があり、一方、何れか一成分が上記範囲を超える場合は、得られるフィルムの表面に添加剤がブリードアウトし、外観が損なわれる虞がある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体組成物は、上記脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）に、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）を５００〜１４００ｐｐｍ、好ましくは６００〜１３００ｐｐｍ、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）を３００〜８００ｐｐｍ、好ましくは４００〜７００ｐｐｍ及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）を２００〜５００ｐｐｍ、好ましくは２５０〜４００ｐｐｍの範囲で含んでなる。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体組成物は、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）をそれぞれ上記範囲で含むものであり、何れか一成分が上記範囲未満であると、得られるフィルムの帯電防止性が発現しない虞があり、一方、何れか一成分が上記範囲を超える場合は、得られるフィルムの表面に添加剤がブリードアウトし、外観が損なわれる虞がある。
本発明に係わる脂肪族ポリエステル共重合体組成物を構成する成分である脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）には、５０重量％を超えない限り、他の生分解性重合体を含んでいてもよい。かかる生分解性重合体としては、前記脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）からなる脂肪族ポリエステル、ラクトン類を開環重合してなるポリラクトン等が挙げられるが、特に、融点（Ｔｍ）が４５〜８０℃未満、好ましくは５５〜７５℃の範囲の生分解性重合体が好適であり、具体的には、ε―カプロラクトン、δ―バレロラクトン、β−メチル−δ―バレロラクトン等のラクトン類の１種類若しくは２種以上を重合して得られるポリラクトンあるいはかかるラクトン類とグリコール酸、乳酸等の脂肪族ヒドロキシカルボン酸との共重合体等のラクトン共重合体若しくはポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート、ポリヘキサメチレンオキザレート等が挙げられる。
これら低融点の生分解性重合体を５０重量％未満、好ましくは１０〜３０重量％の範囲で添加することにより、得られる脂肪族ポリエステル共重合体フィルムの柔軟性、低温ヒートシールが向上する。
これら生分解性重合体の中でも、ポリε―カプロラクトン、ポリδ―バレロラクトン等のポリラクトンが特に好ましい。
かかるポリラクトン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。
これら低融点の生分解性重合体を５０重量％未満、好ましくは１０〜３０重量％の範囲で添加することにより、得られる脂肪族ポリエステル共重合体フィルムの柔軟性、低温ヒートシールが向上する。
これら生分解性重合体の中でも、ポリε―カプロラクトン、ポリδ―バレロラクトン等のポリラクトンが特に好ましい。
かかるポリラクトン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共重合体組成物には、上記成分に加え、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、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。
脂肪族ポリエステル共重合体フィルム生分解性フィルム
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、前記脂肪族ポリエステル共重合体組成物からなるフィルムである。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、無延伸フィルムであっても、一軸あるいは二軸延伸フィルムのいずれでもよい。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、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、例えば、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。
又、用途によっては脂肪族ポリエステル共重合体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。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、前記脂肪族ポリエステル共重合体組成物からなるフィルムである。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、無延伸フィルムであっても、一軸あるいは二軸延伸フィルムのいずれでもよい。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、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、例えば、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。
又、用途によっては脂肪族ポリエステル共重合体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。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、種々公知の方法で製造し得る。例えば、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）とグリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）とをそれぞれ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、環状ダイ等を用いてフィルムにする方法、得られたフィルムを更に一軸あるいは二軸延伸して延伸フィルムにする方法、予め脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）とグリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）とをそれぞれ所定の量で混合して押出機等で溶融混練して脂肪族ポリエステル共重合体組成物を得た後、Ｔ−ダイ、環状ダイ等を用いてフィルムに成形する方法、得られたフィルムを更に一軸あるいは二軸延伸して延伸フィルムにする方法を例示できる。
基材層
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムに用い得る基材層は、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、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。
これら基材層として、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からなる基材層を用いると得られる脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは生分解性を有するので好ましい。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムに用い得る基材層は、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、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。
これら基材層として、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からなる基材層を用いると得られる脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは生分解性を有するので好ましい。
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に制約されるものではない。
実施例及び比較例等で使用したポリエステル等は次の通りである。
（Ａ）脂肪族ポリエステル共重合体
（１）コハク酸・アジピン酸・１，４−ブタンジオール・乳酸ポリエステル共重合体（Ａ−１）
三菱化学社製、商品名 ＧＳ−Ｐｌａ ＡＤ９２Ｗ ＭＦＲ（１９０℃、荷重２１６０ｇ）：４．５ｇ／１０分、融点（Ｔｍ）：８７℃、結晶化温度（Ｔｃ）：３８℃、融点（Ｔｍ）−結晶化温度（Ｔｃ）：４９℃、密度：１．２５ｇ／ｃｍ3。
（Ｂ−１）グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル
（１）グリセリンモノステアレート（ｂ−１）；理研ビタミン社製、商品名 Ｓ−１００
（Ｂ−２）ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）
（１）ジグリセリンモノステアレート（ｂ−２）；理研ビタミン社製、商品名 Ｓ−７１−Ｄ
（Ｂ−３）脂肪族カルボン酸
（１）ステアリン酸（ｂ−３）；理研ビタミン社製
（Ｃ）生分解性重合体
（１）ポリε―カプロラクトン（Ｃ−１）
ダイセル化学工業社製、商品名ＰＨ７、ＭＦＲ（１９０℃、荷重２１６０ｇ）：２．０ｇ／１０分、融点６０℃。
（Ａ）脂肪族ポリエステル共重合体
（１）コハク酸・アジピン酸・１，４−ブタンジオール・乳酸ポリエステル共重合体（Ａ−１）
三菱化学社製、商品名 ＧＳ−Ｐｌａ ＡＤ９２Ｗ ＭＦＲ（１９０℃、荷重２１６０ｇ）：４．５ｇ／１０分、融点（Ｔｍ）：８７℃、結晶化温度（Ｔｃ）：３８℃、融点（Ｔｍ）−結晶化温度（Ｔｃ）：４９℃、密度：１．２５ｇ／ｃｍ3。
（Ｂ−１）グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル
（１）グリセリンモノステアレート（ｂ−１）；理研ビタミン社製、商品名 Ｓ−１００
（Ｂ−２）ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）
（１）ジグリセリンモノステアレート（ｂ−２）；理研ビタミン社製、商品名 Ｓ−７１−Ｄ
（Ｂ−３）脂肪族カルボン酸
（１）ステアリン酸（ｂ−３）；理研ビタミン社製
（Ｃ）生分解性重合体
（１）ポリε―カプロラクトン（Ｃ−１）
ダイセル化学工業社製、商品名ＰＨ７、ＭＦＲ（１９０℃、荷重２１６０ｇ）：２．０ｇ／１０分、融点６０℃。
本発明における各種測定方法は以下のとおりである。
（１）表面固有抵抗（Ω）：シシド静電気株式会社製 スタチックオネストメータ タイプＨ−０１１０を用いて測定した。
（２）ブリード：フィルム表面を指先でこすることで、表面の性状の変化からブリードあり／なしを求めた。ありを×、なしを○で評価した。
（１）表面固有抵抗（Ω）：シシド静電気株式会社製 スタチックオネストメータ タイプＨ−０１１０を用いて測定した。
（２）ブリード：フィルム表面を指先でこすることで、表面の性状の変化からブリードあり／なしを求めた。ありを×、なしを○で評価した。
実施例１
＜脂肪族ポリエステル共重合体組成物の製造＞
脂肪族ポリエステル共重合体組成物として、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ−１）、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）、ジグリセリンモノステアレート（ｂ−２）及びステアリン酸（ｂ−３）を表１に示す組成の比で夫々計量し、４０ｍｍφの１軸押出機を用いて２００℃で溶融混練して各脂肪族ポリエステル共重合体を用意した。
＜フィルム（無延伸フィルム）の製造＞
先端にリップ幅：４００ｍｍ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、各脂肪族ポリエステル共重合体を押出し、厚さ３０μｍのフィルムを得た。
＜延伸フィルムの製造＞
同様に、先端にリップ幅：４００ｍｍ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：１２０ｒｐｍ、引取り速度：３ｍ／分で、各脂肪族ポリエステル共重合体を押出し、厚さ２３０μｍのシートを得て、延伸原反とした。
上記延伸用原反を、パンタグラフ式バッチ２軸延伸装置（東洋精機製作所、ヘビー型）を用いて８５℃×３０秒のホットエアーにより予熱した後、５ｍ／分の速度で、縦横方向に４．０倍延伸（同時二軸延伸）した。また延伸後８５℃雰囲気中で１分間ヒートセットした後、直ちに試料を扇風機で冷却し、厚さ約１５μｍの二軸延伸フィルムを得た。
得られたフィルム及び二軸延伸フィルムを前記測定方法で各物性を測定した。
測定結果を表１に示す。
＜脂肪族ポリエステル共重合体組成物の製造＞
脂肪族ポリエステル共重合体組成物として、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ−１）、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）、ジグリセリンモノステアレート（ｂ−２）及びステアリン酸（ｂ−３）を表１に示す組成の比で夫々計量し、４０ｍｍφの１軸押出機を用いて２００℃で溶融混練して各脂肪族ポリエステル共重合体を用意した。
＜フィルム（無延伸フィルム）の製造＞
先端にリップ幅：４００ｍｍ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、各脂肪族ポリエステル共重合体を押出し、厚さ３０μｍのフィルムを得た。
＜延伸フィルムの製造＞
同様に、先端にリップ幅：４００ｍｍ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：１２０ｒｐｍ、引取り速度：３ｍ／分で、各脂肪族ポリエステル共重合体を押出し、厚さ２３０μｍのシートを得て、延伸原反とした。
上記延伸用原反を、パンタグラフ式バッチ２軸延伸装置（東洋精機製作所、ヘビー型）を用いて８５℃×３０秒のホットエアーにより予熱した後、５ｍ／分の速度で、縦横方向に４．０倍延伸（同時二軸延伸）した。また延伸後８５℃雰囲気中で１分間ヒートセットした後、直ちに試料を扇風機で冷却し、厚さ約１５μｍの二軸延伸フィルムを得た。
得られたフィルム及び二軸延伸フィルムを前記測定方法で各物性を測定した。
測定結果を表１に示す。
実施例２
実施例１で用いた脂肪族ポリエステル共重合体に代えて、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ−１）／ポリカプロラクトン（Ｃ−１）＝８０／２０で用いる以外は実施例１と同様に行い、フィルム（無延伸フィルム）を得た。
実施例１で用いた脂肪族ポリエステル共重合体に代えて、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ−１）／ポリカプロラクトン（Ｃ−１）＝８０／２０で用いる以外は実施例１と同様に行い、フィルム（無延伸フィルム）を得た。
比較例１〜５
実施例１で用いたグリセリンモノステアレート（ｂ−１）等を表１に示す組成の比で夫々用いる以外は実施例１と同様に行い、フィルム及び二軸延伸フィルムを得た。
得られたフィルム及び二軸延伸フィルムの測定結果を表１に示す。
実施例１で用いたグリセリンモノステアレート（ｂ−１）等を表１に示す組成の比で夫々用いる以外は実施例１と同様に行い、フィルム及び二軸延伸フィルムを得た。
得られたフィルム及び二軸延伸フィルムの測定結果を表１に示す。
表１から、脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）、または脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）と生分解性重合体との組成物にグリセリンモノステアレート（ｂ−１）、ジグリセリンモノステアレート（ｂ−２）及びステアリン酸（ｂ−３）を添加（併用）することにより、表面固有抵抗が格段に改良されたフィルム及び延伸フィルムが得られることが明らかである。
一方、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）等を併用しない場合は帯電防止性が十分発揮されず（比較例１、３、４及び５）、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）等の添加量を多くした場合（比較例２）は、帯電防止効果は発現するが、添加剤がフィルム表面にブリード・アウトし外観が悪くなる。
一方、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）等を併用しない場合は帯電防止性が十分発揮されず（比較例１、３、４及び５）、グリセリンモノステアレート（ｂ−１）等の添加量を多くした場合（比較例２）は、帯電防止効果は発現するが、添加剤がフィルム表面にブリード・アウトし外観が悪くなる。
本発明の脂肪族ポリエステル共重合体フィルムは、生分解性を有し、且つ、帯電防止性、柔軟性に優れたれるので、かかる特性を活かし、各種包装用フィルム、特に、ラッピング包装等の自動充填包装用フィルムとして好適に使用し得る。
Claims (7)
- 融点（Ｔｍ）が８０〜９５℃、結晶化温度（Ｔｃ）が３７〜７３℃及び（Ｔｍ）−（Ｔｃ）が３５〜５０℃の範囲にある、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）からなる脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）に、グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）を５００〜１４００ｐｐｍ、ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）を３００〜８００ｐｐｍ及び脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）を２００〜５００ｐｐｍの範囲で含む脂肪族ポリエステル共重合体組成物からなることを特徴とする脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 前記脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）の前記２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の含有量が０．１〜２５モル％〔脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）で、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）量は実質的に等しく、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分（ａ１）、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分（ａ２）及び２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）の量の合計は１００モル％である。〕の範囲にある、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 前記２官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分（ａ３）が、乳酸である、請求項１又は２に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 前記脂肪族ポリエステル共重合体（Ａ）がコハク酸・アジピン酸・１，４−ブタンジオール・乳酸のポリエステル共重合体（Ａ−１）であり、前記グリセリン・脂肪族カルボン酸部分エステル（Ｂ−１）がグリセリンモノステアレート（ｂ−１)であり、前記ジグリセリン・脂肪族カルボン酸エステル（Ｂ−２）がジグリセリンモノステアレート（ｂ−２)であり、かつ、前記脂肪族カルボン酸（Ｂ−３）がステアリン酸（ｂ−３)である、請求項１に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 前記脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルムが延伸フィルムである、請求項１〜４の何れか１項に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 前記延伸フィルムが３×３以上の延伸倍率の二軸延伸フィルムである、請求項５に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルム。
- 基材層の少なくとも片面に、請求項１〜４の何れか１項に記載の脂肪族ポリエステル共重合体包装用フィルムが積層されてなる包装用積層フィルム。
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