JP4811982B2 - 梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
梨地フィルムは、通常、合成樹脂フィルムの成形時に、表面にエンボス加工を施した梨地ロールを用い、フィルムの表面に微細な凹凸を機械的に賦形する方法によって製造されるが、このような機械的な加工を施すことなく梨地フィルムを得る方法として、例えば、ポリプロピレン系樹脂と他のオレフィン系樹脂とのポリマーブレンドによる方法(特許文献1及び2参照。)なども提案されている。
すなわち、本発明の要旨は、D体濃度7〜20%の非結晶性又は低結晶性ポリ乳酸70〜90重量%とD体濃度4%以下の高結晶性ポリ乳酸10〜30重量%とを混合してなる混合ポリ乳酸100重量部あたり可塑剤15〜50重量部が配合された混合物を用い、先ず、溶融混練を行うことにより前記非結晶性又は低結晶性ポリ乳酸に前記高結晶性ポリ乳酸が均一に分散したコンパウンドを作製し、次いでこのコンパウンドを用いて前記高結晶性ポリ乳酸の溶融温度より低い加工温度でフィルム状に成形することを特徴とする梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法にある。
前記コンパウンドはペレット状であり、前記混合物はカルボジイミド系加水分解抑制剤を含有することが望ましく、成形したフィルムに結晶化処理を施すことが望ましい。
混合ポリ乳酸におけるD体濃度4%以下の高結晶性ポリ乳酸の配合比率が上記範囲外にある場合には、フィルムに梨地外観を十分に賦与することができない。
上記共重合ポリ乳酸には、乳酸のみからなる重合体のみならず、乳酸に少量のヒドロキシカルボン酸を共重合成分として配合したものも含まれる。このようなヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、6−ヒドロキシカプロン酸などが挙げられる。
本発明に用いられるポリ乳酸の分子量は特に制限されるものではないが、フイルム強度や成形加工性などの観点から、重量平均分子量が1万〜100万程度が適当であり、特に、3万〜50万程度が好ましい。
可塑剤の配合量については、混合ポリ乳酸100重量部あたり15〜50重量部、好ましくは20〜40重量部であり、可塑剤の配合量が15重量部未満では可塑化効果が十分でなく、50重量部を超えるとフィルムの粘着性が過大になるため加工性が悪くなり好ましくない。
かかる加水分解抑制剤としては、例えば、ポリ乳酸の活性水素と反応性を有する化合物が挙げられ、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、オキソゾリン系化合物などが適用可能であるが、ポリ乳酸と溶融混練でき、少量の添加でポリ乳酸の加水分解を抑制できる点でカルボジイミド化合物が特に望ましい。ここで、カルボジイミド化合物とは、分子中に一個以上のカルボジイミド基を有する化合物であり、ポリカルボジイミドを含む。
カルボジイミド系加水分解抑制剤の具体例として、各種モノカルボジイミド化合物を例示すると、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ナフチルカルボジイミドなどを挙げることができる。
カルボジイミド系加水分解抑制剤の配合量については、混合ポリ乳酸100重量部あたり0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜3重量部である。
コンパウンド化の方法は、合成樹脂組成物の成形用コンパウンドの作製において通常用いられる溶融混練法による。具体的には、先ず、ペレットや粉体、固体の細片などの原料をヘンシェルミキサーやリボンミキサーで10〜20分程度乾式混合し、単軸や2軸の押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ミキシングロールなどの溶融混練機に供給して140〜210℃程度の温度で溶融混練する方法である。
このような方法を用いて得られたペレット状のコンパウンドに必要に応じてさらに他の添加剤を配合し、最終的にフィルム成形用コンパウンドを調製する。
本発明において、高結晶性ポリ乳酸の溶融温度とは、高結晶性ポリ乳酸自体の溶融温度ではなく、可塑剤の存在下における溶融温度を意味し、同じ可塑剤でもその配合量によって変化する。この溶融温度は、例えば、後記する実施例に示したD体濃度1%の高結晶性ポリ乳酸を用いた場合には、180℃程度であり、加工温度がこの溶融温度以上になると、成形したフィルムは透明になり、本発明による梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムは得られない。さらに加工温度を高くすると、コンパウンドの溶融粘度が低くなり過ぎ、製膜が困難になる。
結晶化処理は、通常、フィルムを高温下に一定時間置くことによって熱処理する方法によるが、フィルムの加熱手段としては、上記手段以外に、例えばマイクロ波をフィルムに直接照射する手段などが考えられる。熱処理温度は、通常、処理前フィルムのガラス転移温度以上であり、溶融開始温度以下であるが、20〜100℃程度が適当である。適正な処理時間は処理温度によって異なるが、例えば処理温度が60℃の場合、6時間程度処理すれば本発明の目的を達成することができ、それ以上の時間を費やしても結晶化は徐々にしか進まない。
このような結晶化処理を行うことにより、ブロッキング防止性及びブリード防止性が改善され、弾性が適度に増すとともに、結晶化処理前の透明性が損なわれることもない。このような作用効果を奏する理由は、結晶化処理を行った結果、フィルムの内部に少量の微細な結晶が均一に生じ、配合した可塑剤などが微細な結晶間に捕捉されたためと考えられる。
試料フィルムを目視により以下の基準で評価した。
○ フィルム中に未溶融物のツブが認められず、透明性が均質である
× フィルム中に未溶融物のツブが認められ、透明性が均質でない
JIS K 7105に基づいて、試料フィルムの全光線透過率及び拡散透過率を求め、次式により算出したフィルム試料のヘーズにより、以下の基準で評価した。
ヘーズ(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
○ ヘーズ15%以上
× ヘーズ15%未満
試料フィルムを目視により以下の基準で評価した。
○ ムラのない均一な梨地外観を呈している
× 全体又は部分的に透明な部分があり、均一な梨地外観を呈していない
実施例及び比較例に用いるフィルム成形用コンパウンドの樹脂及び配合剤として、D体濃度がそれぞれ1%、12%であり、重量平均分子量が約19万である2種のポリDL乳酸とポリグリセリン酢酸エステル系可塑剤(理研ビタミン社製「リケマールPL−710」)を用意し、表1に示す配合組成(数字は各ポリ乳酸成分の重量部数を示す。)に従って配合した各組成物(いずれもポリ乳酸100重量部あたり可塑剤25重量部を配合した。)をヘンシェルミキサーで乾式混合した後、2軸押出機により190℃の温度で溶融混練を行い、ペレット状のコンパウンドA〜Eを調製した。
上記のように調製したコンパウンドA〜Eと滑剤(エルカ酸アマイド)を用い、表2に示す配合組成(数字は各コンパウンドの重量部数を示す。)に従って混合した各組成物(いずれもコンパウンド100重量部あたり滑剤0.5重量部を配合した。)を押出機に供給し、表2に示す加工温度でインフレーション成形し、厚さ100μmの8種のフィルムを得た。
得られた8種の各フィルムについて、均質透明性、曇り度及び梨地の均一性の各評価試験を行い、評価結果を表2に示す。
これに対し、各実施例においては、フィルム中に未溶融物のツブも認められず、いずれも良好な梨地外観を呈するフィルムが得られた。
Claims (4)
- D体濃度7〜20%の非結晶性又は低結晶性ポリ乳酸70〜90重量%とD体濃度4%以下の高結晶性ポリ乳酸10〜30重量%とを混合してなる混合ポリ乳酸100重量部あたり可塑剤15〜50重量部が配合された混合物を用い、先ず、溶融混練を行うことにより前記非結晶性又は低結晶性ポリ乳酸に前記高結晶性ポリ乳酸が均一に分散したコンパウンドを作製し、次いでこのコンパウンドを用いて前記高結晶性ポリ乳酸の溶融温度より低い加工温度でフィルム状に成形することを特徴とする梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法。
- 前記コンパウンドがペレット状であることを特徴とする請求項1に記載の梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法。
- 前記混合物がカルボジイミド系加水分解抑制剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法。
- 成形したフィルムに結晶化処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の梨地状外観を呈するポリ乳酸フィルムの製造方法。
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