JP4731407B2 - 生分解性熱収縮性積層フィルム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、ポリ乳酸を主体とする両外層とポリブチレンサクシネートを主体とする少なくとも1つの内層を有し、全層におけるポリ乳酸とポリブチレンサクシネートの重量比率が30:70〜75:25である熱収縮性多層フィルムが開示されている。
これらのフィルムは、単独ポリマーからなる熱収縮性フィルムの収縮包装特性を改善してはいるものの、機械的強度がまだ低く、シュリンク自動包装の際に空気抜きの針等で破れが生じ、手包装は可能であるものの自動包装機(半折包装機)適正に劣るという欠点があった。
すなわち本発明は、
(1)ポリ乳酸系ポリマー(A)を主とする両表面層と、ポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)の混合物を主とする少なくとも一層の内部層とを有し、全層におけるポリ乳酸系ポリマー(A)とポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)との重量比[(A):((B)+(C))]が30:70〜10:90である、縦横それぞれに2倍以上延伸した、生分解性熱収縮性積層フィルム、
(2)全層におけるポリ乳酸系ポリマー(A)とポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)との重量比[(A):((B)+(C))]が25:75〜10:90である、上記(1)記載の生分解性熱収縮性積層フィルム、
(3)ポリブチレンサクシネート(B)とポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)の混合比[(B):(C)]が、40:60〜5:95(重量比)である、上記(1)乃至(2)記載の生分解性熱収縮性積層フィルム、
(4)ポリブチレンサクシネート(B)が、短く数の多い長鎖分岐構造体のものである、上記(1)乃至(3)のいずれか一に項記載の生分解性熱収縮性積層フィルム、
を提供するものである。
また、従来、全層におけるポリ乳酸の割合が低いと延伸が困難であったが、内部層を特定の脂肪族ポリエステルの混合物としたため、延伸性が改善されるという効果もある。
本発明の両表面層は、ポリ乳酸系ポリマー(A)を主とするものである。
用いられるポリ乳酸系ポリマー(A)としては、ポリ乳酸単独重合体、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸又はラクトン類との共重合体等が例示されるが、中でも、L−乳酸とD−乳酸の組成比が94:6〜79:21である重合体が好ましい。
また、本発明の目的に支障をきたさない範囲であれば、可塑剤、アンチブロッキング剤等の添加剤が、それぞれ有効な作用を具備される目的で、必要により、適宜使用される。
ポリブチレンサクシネート(B)は、主として、アルコール成分として1,4−ブタンジオールを、酸成分としてコハク酸を用いたポリエステルであり、中でも、1,4−ブタンジオール、コハク酸及び少量の3官能以上の多価アルコールから合成される数平均分子量が10,000以上のポリエステルプレポリマーにポリイシシアネートを反応して得られる、高融点の、短く数の多い長鎖分岐構造体のものが好ましい。短く数の多い長鎖分岐構造体のポリブチレンサクシネート(B)としては、例えば、昭和高分子(株)製「ビオノーレ#1001」等を例示することができる。
また、ポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)は、主として、アルコール成分として1,4−ブタンジオールを、酸成分としてコハク酸及びアジピン酸を用いたポリエステルであり、中でも、1,4−ブタンジオール、コハク酸及びアジピン酸から合成される数平均分子量が10,000以上のポリエステルプレポリマーにポリイソシアネートを反応して得られる、結晶性の低い線状構造体のものが好ましい。結晶性の低い線状構造体のポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)は、例えば特開平9−57849号公報(製造例1)等に記載方法に準じて容易に製造することができる。
更に、本発明の目的に支障をきたさない範囲であれば、酸化防止剤、着色防止剤、滑剤、帯電防止剤、防曇剤、UV吸収剤等の添加剤が、それぞれ有効な作用を具備される目的で、必要に応じて、適宜使用される。
以下に、3層積層環状製膜延伸の場合を例に挙げ、具体的に説明する。
まず、ポリ乳酸系ポリマー(A)を両表層、ポリブチレンサクシネート(B)とポリブチレンサクシネート・アジペート(C)の混合物を芯層となるように、3台の押出機により溶融混練し、3層環状ダイより環状に共押し出し、急冷固化しチューブ状未延伸フィルムを作製する。
得られたチューブ状未延伸フィルムを、チューブラー延伸装置に供給し、高度の配向可能な温度範囲、例えば芯層樹脂の(融点−10℃)よりも低い温度で、好ましくは(融点−15℃)よりも低い温度で、チューブ内部にガス圧を適用して膨張延伸により同時二軸配向を起こさせる。延伸倍率は必ずしも縦横同一でなくとも良いが、優れた強度、収縮率等の物性を得るためには縦横何れの方向にも2倍以上、好ましくは2.5倍以上、更に好ましくは3倍以上に延伸するのが好ましい。
延伸後のフィルムの厚みは7〜30μmであり、好ましくは10〜25μmが望ましい。
得られたフィルムは、希望によりアニーリングすることができ、このアニーリングにより保存中の自然収縮を抑制することができる。
尚、メルトフローレート(MFR)の測定は、JIS K 7210−1976のA法操作(手動切取り法)の条件4(試験温度190℃、試験荷重2.16kgf、ポリエチレン及びポリプロピレンなど用)に従った。測定試料は、ペレットまたは切断小片を、予め90℃の真空下で3〜6時間乾燥したものを使用した(特に断らない限りは安定剤ほかの添加剤を含む。)。
また、融点はDSC装置を使用し、試料約10mg、昇温速度10℃/分、窒素中にて行い、ピーク温度を測定して決定した。
(1)延伸性
以下の基準で評価した。
○:バブルの揺れもなく延伸安定。
△:バブルの揺れが大きく延伸不安定。
×:バブルがパンクし延伸不可。
(3)ヘイズ(曇り度)、グロス(光沢):JIS K 7105に準じて測定した。
(4)引張強度:JIS Z 1707に準じて測定した。
(5)引張伸度:JIS Z 1714に準じて測定した。
(6)引張弾性率:JIS Z 7127に準じて測定した。
(7)引裂強度:軽荷重引裂試験機を用い、JIS Z 1707に準じて測定した。
(8)衝撃強度:フィルムインパクトテスターを用い、JIS P 8134に準じて測定した。
(9)熱収縮率:縦横それぞれ100mmの正方形に切り取ったフィルムを100℃に温調したグリセリン浴中に10秒間浸漬した後、水中で急冷し、縦横それぞれの長さを測定し、数1によりMD、TDの熱収縮率を算出した。
協和電機製半折包装機(型式:AT−500)にて、箱(170×245×55mm)を、余裕率縦横10%、シール時間2秒で自動包装し、下記の評価基準で評価した。
1.自動包装時の破れ
○:空気抜きの針、製袋時の破れなし。
×:空気抜きの針、製袋時の破れ発生。
2.溶断シール性
○:包装機による溶断シール時のシール開きなし。
×:包装機による溶断シール時のシール開き発生。
表1に示すポリ乳酸系ポリマー(A)とポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)のペレットを表2に示す組成で、3台の押出機でそれぞれ150〜200℃にて溶融混練し、190℃に保った3層環状ダイスにより下向きに共押出した。形成された3層構成チューブを、内側は冷却水が循環している円筒状冷却マンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通すことにより冷却して引き取り、直径75mm、厚さ150〜180μmの未延伸フィルムを得た。
このチューブ状未延伸フィルムをチューブラー二軸延伸装置に導き、芯層樹脂の融点の0〜35℃低い温度範囲で縦横それぞれ延伸し、本発明の生分解性熱収縮性積層フィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表2に示す。
ポリ乳酸系ポリマー(A)層に可塑剤20%を練りこんだコンパウンド(理研ビタミン(株)製、リケマスターGPR−042−2)をポリ乳酸層(A)として用い、表2の組成で、実施例1と同様の方法で実施することにより、本発明の生分解性熱収縮性積層フィルムを得た。
得られたフィルムの評価結果を表2に示す。
また、ポリ乳酸系ポリマーに可塑剤を添加する事(実施例4)により、更に強度面が向上したフィルムが作製できる。
表3に示す組成で、3台の押出機でそれぞれ150〜200℃にて溶融混練し、190℃に保った3層環状ダイスにより下向きに共押出した。形成された3層構成チューブを、内側は冷却水が循環している円筒状冷却マンドレルの外表面を摺動させながら、外側は水槽を通すことにより冷却して引き取り、直径75mm、厚さ150〜180μmの未延伸フィルムを得た。
このチューブ状未延伸フィルムをチューブラー二軸延伸装置に導き、芯層樹脂の融点の0〜35℃低い温度範囲で二軸延伸した。
得られた結果を表3に示す。
また、内部層が本発明の範囲外であるポリブチレンサクシネート(B)あるいはポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)のみであると、バブルのパンクが発生し延伸はできなかった(比較例3、4)。
更に、全層のポリ乳酸の割合が本発明の範囲外である40重量%とすると、透明性、光沢は問題ないが、強度面、熱収縮性が劣り、特に強度面の低下により、自動包装時にフィルムが破れた(比較例5)。
Claims (3)
- ポリ乳酸系ポリマー(A)を主とする両表面層と、ポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)の混合物を主とする少なくとも一層の内部層とを有し、全層におけるポリ乳酸系ポリマー(A)とポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)との重量比[(A):((B)+(C))]が30:70〜10:90である、縦横それぞれに2倍以上に同時2軸延伸した、生分解性熱収縮性積層フィルム。
- 全層におけるポリ乳酸系ポリマー(A)とポリブチレンサクシネート(B)及びポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)との重量比[(A):((B)+(C))]が25:75〜10:90である、請求項1記載の生分解性熱収縮性積層フィルム。
- ポリブチレンサクシネート(B)とポリブチレンサクシネート・アジペートコポリマー(C)の混合比[(B):(C)]が、40:60〜5:95(重量比)である、請求項1乃至2記載の生分解性熱収縮性積層フィルム。
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