JP5076287B2

JP5076287B2 - ポリ乳酸フィルム

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Publication number: JP5076287B2
Application number: JP2005197117A
Authority: JP
Inventors: 良輔松井; 浩新沼舘; 将弘木村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2025-07-06
Also published as: JP2007016091A

Description

本発明はポリ乳酸フィルムに関し、特に可塑剤を含有する事で柔軟性が付与されるだけでなく、可塑剤の経時でのブリードアウトなどによる特性変化が無く、かつ透湿度が低いことから食品包装用ラップフィルムとして好適に使用することのできるポリ乳酸フィルムに関するものである。

従来、包装資材などに用いられるポリマー樹脂の成型品を廃棄処理する方法としては、焼却や埋め立てなどの方法により処理する方法が長くなされてきた。しかし、近年では焼却による温室ガスの排出や埋立地の減少や埋立地周辺への有害物質の漏洩など環境問題が大きく取り上げられるようになってきた。このような中、酵素や微生物で分解される環境に優しい素材として、生分解性プラスチックが大きく注目されてきている。中でも、脂肪族ポリエステル、特にポリ乳酸を用いた成型品に関する製品の開発が活発に行われてきている。特に、ポリ乳酸樹脂からなるポリエステルフィルムについては、工業材料や包装材料分野において開発がなされている。

ポリ乳酸は、トウモロコシなどの穀物や、さつま芋など芋類から得られるデンプンを原料として乳酸を製造し、さらに化学合成により得られる重合体であり、脂肪族ポリエステルの中でも機械的物性や耐熱性、透明性に優れているため、フィルム、シート、テープ、繊維、ロープ、不織布、容器などの各種成形品への展開を目的とした研究開発が盛んに行われている。しかしながら、例えば包装用ラップフィルムなどの用途においては、ポリ乳酸はそのままでは柔軟性が不十分なために主に可塑剤の添加による柔軟化技術が各種検討されている。

たとえば、柔軟ポリ乳酸組成物として、通常ポリ塩化ビニルに添加して頻繁に用いられているフタル酸エステルなどの可塑剤を用いる技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、フタル酸エステルなど通常用いられている可塑剤を添加して柔軟化した場合、添加直後は柔軟性を発現するものの、経時で可塑剤のブリードアウトが起り、柔軟性が著しく低下する。さらに、可塑剤添加により包装材料などの用途で用いられる際に重要な特性となる、水蒸気バリア性などが大幅に悪化するという問題があった。

また、柔軟ポリ乳酸組成物としては、乳酸モノマーや乳酸オリゴマーを可塑剤として使用する技術の開示もなされている（たとえば、特許文献２参照）。しかしながら、これらの技術では可塑剤の熱安定性の悪さがポリマーであるポリ乳酸にも影響を及ぼし、熱安定性が大幅に低下したり、加水分解が容易になり、包装材料などに実際に用いる際に、該組成物からなる成形品の物性が経時で大きく変化してしまうという実用性に劣るという大きな欠点があった。

さらに、柔軟ポリ乳酸組成物として、可塑剤にポリアルキレンエーテルとポリ乳酸のブロック共重合体を添加する技術が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。しかしながら本技術の組成物からなるフィルムでは、包装材料用途や工業材料用途で求められるガスバリア性が、可塑剤の影響で大幅に劣ったものとなってしまうことから、実用性に乏しいものであった。

包装用ラップフィルム用途に限定した技術としては、たとえば、乳酸系脂肪族ポリエステルを主体とする樹脂と液状添加剤を含有する組成物からなる延伸フィルムに関して開示されている（たとえば、特許文献４参照）。しかしながら、液状添加剤が容易にブリードアウトしてしまい、経時でフィルム特性が変化したり、包装されている内容物にブリードアウトした液状添加剤が移行したり、内容物の水分が容易に系外に揮発して乾涸らびてしまうなどの大きな問題があった。

さらに、積層化によりポリ乳酸フィルムの機能性付与を試みている例がいくつか挙げられる。たとえば、低融点ポリマーと高融点のポリ乳酸を２層に積層化し、ヒートシール性を付与する技術が開示されている（たとえば、特許文献５参照）。

また、液状添加剤により柔軟化したポリ乳酸からなる層と脂肪族／芳香族共重合ポリエステル樹脂に液状添加剤を添加した層の積層化により密着性とガスバリア性の高いラップフィルムに関する技術が開示されている（たとえば、特許文献６参照）。しかしながら、本技術においても、組成物のガスバリア性や、添加剤やラクチドなどのブリードアウトといった観点からは未だ不十分な技術であった。

以上のように、従来からポリ乳酸樹脂に可塑剤を添加するなどして柔軟性を付与したり、積層化によってガスバリア性を向上させる試みはなされていたものの、十分な柔軟性を付与しなおかつフィルムとして使用する際には可塑剤ブリードアウトを抑制することで経時物性変化を抑制したり、実用上問題の無いガスバリア性を有するフィルムについては達成されていなかった。
特開平４−３３５０６０号公報特開平６−３０６２６４号公報特開平８−２５３６６５号公報特開２０００−２６６２３号公報特開平８−３２３９４６号公報特開２００２−８８２３０号公報

本発明の課題は上記した問題点を解消することにある。すなわち、食品包装用ラップフィルムとして求められる柔軟性に優れるだけでなく、水蒸気バリア性にも優れており、なおかつその特性の経時変化が抑制されたポリ乳酸フィルムを提供することにある。

上記課題は、以下の発明により達成できる。
透湿度が０．０１〜４０ｇ／（ｍ^２・日）であり、かつヘーズが０．１〜１０％であり、
前記可塑剤が、１分子中に分子量が１０００〜１００００であるポリ乳酸セグメントを１つ以上有し、かつ分子量が１０００〜１００００であるポリエーテルおよび／またはポリエステル系セグメントを有する高分子可塑剤であり、
異形度（長径／短径）が５〜１０００であり、平均長径が０．１〜１０μｍである扁平
粒子を０．０１〜１０質量％含有し、
ワックス化合物を０．１〜５質量％含有し、
結晶性の低い柔軟フィルム層（層Ｂ）の両面に結晶性の高いポリ乳酸層（層Ａ）を配置してなるＡ／Ｂ／Ａ型の三層積層であり、
各層が、ポリ乳酸樹脂５０〜９５質量％と可塑剤５〜５０質量％からなることを特徴とするポリ乳酸フィルム。

本発明のポリ乳酸フィルムは柔軟性に優れるだけでなく、食品包装資材として重要なガスバリア性に優れており、さらにこれら柔軟性やガスバリア性の経時変化が抑制されていることから、食品包装用ラップフィルムとして好適に使用することができる。

本発明のポリ乳酸フィルムはラップフィルム特有の柔軟性付与のために、ポリ乳酸樹脂５０〜９５質量％と可塑剤５〜５０質量％からなることが必要である。バリア性の観点からは好ましくはポリ乳酸樹脂６０〜９０質量％、７０〜８５質量％であればより好ましい。ポリ乳酸樹脂が５０質量％未満であれば、可塑剤中にポリ乳酸が存在することとなり、フィルム中の連続相が可塑剤となるために、フィルムとしての形状を保持できない場合があったり、ガスバリア性に劣る場合がある。また、ポリ乳酸樹脂の含量が９５質量％を越えると柔軟性に劣る。

なお、後述するように、本発明のポリ乳酸フィルムが積層フィルムで構成されている場合、柔軟性を与える観点より、各層がポリ乳酸樹脂５０〜９５質量％と可塑剤５〜５０質量％からなることが必要である。好ましくはポリ乳酸樹脂の含有量が６０〜９０質量％、より好ましくは７０〜８５質量％である。

ここで、本発明のポリ乳酸樹脂は、Ｌ−乳酸および／またはＤ−乳酸を主な出発原料として製造される高分子であって、本発明のポリ乳酸フィルムではポリ乳酸樹脂構成成分の７０質量％以上がＬ−もしくはＤ−乳酸を出発原料とする結晶性であるポリ乳酸重合体であることが好ましい。また、ポリ乳酸にはＬ−乳酸からなるポリＬ−乳酸とＤ−乳酸からなるポリＤ−乳酸およびその共重合体であるラセミ体が存在するが、本発明で用いるポリ乳酸樹脂はポリＬ−乳酸が９９〜7０質量％であることが好ましく、９９〜８０質量％であればより好ましい。

ポリ乳酸の製造方法には、Ｌ−乳酸およびＤ−乳酸を原料として環状２量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−ラクチドおよびＤＬ−ラクチド（ラセミ体）を生成し、このラクチドを開環重合させることで重合体をえるラクチド法と、乳酸を溶媒中などで直接脱水縮合させることで重合体を得る直接重合法がある。本発明においては、どちらの重合法により得られたポリ乳酸でも同様に用いることが可能であるが、ラクチド法ではポリ乳酸中にラクチドが残存するために、フィルムなどの成形体を製造する際にラクチドのブリードアウトが起るため、製膜工程を汚染する場合などがある。したがって、ポリマー中のラクチド残存含有量を０．３質量％以下とする事が好ましい。本発明においてポリ乳酸樹脂はフィルム物性全般、特に機械物性の観点から重量平均分子量が５００００〜５０００００であることが好ましく、８００００〜３０００００であればより好ましく、１０００００〜２０００００であれば特に好ましい。

本発明のポリ乳酸樹脂はＬ−乳酸およびＤ−乳酸に以外の単量体残基を共重合した共重合ポリ乳酸であっても良く、共重合する単量体成分としては、エステル形成能を有するグリコール化合物、ジカルボン酸化合物およびそのエステル誘導体を挙げることができる。具体的には、グリコール化合物としては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどを挙げる事ができる。また、ジカルボン酸化合物としてはコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸およびこれらのジメチルエステル誘導体などを挙げることができる。これらの中でも、特にポリ乳酸の生分解性を阻害しない共重合成分を好ましく用いることができる。

本発明のポリ乳酸フィルム中に含有する可塑剤としては、食品包装用途に使用しても問題のない安全なものであることが好ましい。たとえば、フタル酸ジメチルなどのフタル酸エステル誘導体やアジピン酸ジｎ−ブチルなどの脂肪族ジカルボン酸エステル誘導体、ポリプロピレングリコールセバシン酸などのポリエステル系可塑剤などを挙げることができる。ポリ乳酸フィルムからの可塑剤のブリードアウトを抑制し、経時での物性変化を抑制するには、フィルムに添加する可塑剤としてはポリ乳酸もしくはオリゴ乳酸とポリエーテル、ポリエステルもしくはオリゴエーテル、オリゴエステルのブロック共重合体からなる可塑剤が好ましい。これは可塑剤組成中の乳酸重合ブロックがポリ乳酸樹脂と相溶化し、その結果可塑剤分子の一部がポリ乳酸結晶に取り込まれた形の構造となり、そのアンカー効果によりフィルムからの可塑剤のブリードアウトを抑制することができるからである。中でも、アンカー効果と可塑化効果の点から、１分子中に分子量が１０００〜１００００であるポリ乳酸セグメントを１つ以上有し、かつ分子量が１０００〜１００００であるポリエーテルおよび／またはポリエステル系セグメントを有する高分子可塑剤を用いることが特に好ましい。さらに、可塑剤中のポリエーテル系セグメントとしては、ポリエチレングリコールやポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレングリコールセグメントを特に好ましく用いることができる。

次に１分子中に分子量が１０００〜１００００であるポリ乳酸セグメントを１つ以上有し、かつ分子量が１０００〜１００００であるポリエーテルおよび／またはポリエステル系セグメントを有する高分子可塑剤の製造方法としてはたとえば以下のように行うことができる。両末端に水酸基を有する所定の分子量を有する市販のポリエチレングリコールと乳酸の環状二量体であるラクチドを所定の割合で混合し、重合触媒としてたとえばオクチル酸スズを添加して、ポリエチレングリコールの両水酸基末端からラクチドを開環付加重合させ、ポリ乳酸セグメント−ポリエチレングリコールセグメント−ポリ乳酸セグメントと共有結合で結合されたＡ−Ｂ−Ａ型のトリブロック共重合体を得ることができる。そして、ポリエチレングリコール、ラクチドと重合触媒添加量および開環付加重合の条件を制御することでポリ乳酸セグメントの分子量をコントロールすることが可能であり、それにより所望の高分子可塑剤を得ることができる。

本発明のポリ乳酸フィルムは透湿度が０．０１〜４０ｇ／（ｍ^２・日）であることが必要である。透湿度を４０ｇ／（ｍ^２・日）を越えると水分を含む食品の保存を行おうとしても、すぐに食品が乾燥してしまう。透湿度としては０．０１〜３０ｇ／（ｍ^２・日）であればより好ましく、０．０１〜２５ｇ／（ｍ^２・日）であれば特に好ましい。ここで、透湿度の測定はアルミ製の容器に純水を入れ、フィルムで開放部を密閉し、冷蔵庫で三日間保管し、保管前後の重量変化から透湿度を計算した。

本発明において透湿度を０．０１〜４０ｇ／（ｍ^２・日）とする方法としては特に限定されるものではないが、可塑剤を含有する本発明のポリ乳酸フィルムの特性を劣化させない方法を採用することができる。中でも、異形度（長径／短径）が５〜１０００であり、平均長径が０．１〜１０μｍである扁平粒子を０．０１〜１０質量％含有させる方法を好ましく用いることができる。ここで、扁平粒子の平均長径が０．１μｍ未満であると、扁平粒子の短径が小さくなりすぎるために、粒子の取扱いが難しくなる。一方、平均長径が１０μｍを越えると、フィルムの欠点となったり、フィルム製造時にフィルム破れの原因となったり、フィルムのヘーズアップが顕著になる場合がある。

ガスバリア性とフィルムの透明性の両立および扁平粒子によるフィルムのへき開防止の観点から異形度としては５〜５００であればより好ましく、７〜１００であれば特に好ましい。またフィルムの取扱い性とバリア性の両立の観点から、扁平粒子の平均長径としては０．３〜５μｍであればより好ましく、０．５〜３μｍであれば特に好ましい。扁平粒子としては天然鉱物から採取される層状無機粒子を好ましく用いることができる。層状無機粒子としてはカオリン、タルク、マイカ、バライトなどを挙げることができるが、ガスバリア性の点から特にタルクを用いることが好ましい。フィルム中の扁平粒子の含有量が０．０１質量％未満であると透湿性に劣る場合があり、逆に１０質量％を越えて含有すると、フィルムの透明度が失われたり、フィルムがへき開しやすくなる場合がある。扁平粒子の含有量としては０．１〜７質量％であればより好ましく、０．２〜５質量％であれば一層好ましい。フィルムの透明性と透湿度を好ましく両立させるためには含有量が０．５〜３質量％であれば特に好ましい。ここで、本発明のフィルムに扁平粒子を添加する方法としては特に限定されるものではないが、フィルムを製造する際に溶融押出機として二軸押出機を採用し、ポリ乳酸樹脂、可塑剤と共にタルクなどの扁平粒子を混練して溶融製膜する方法や、予めポリ乳酸樹脂と扁平粒子を二軸押出機で混合してマスターバッチを作製し、溶融押出に供する、マスターバッチ法などを採ることができる。

また、本発明のポリ乳酸フィルムにおいて、透湿度を０．０１〜４０ｇ／（ｍ^２・日）とする方法として、フィルム中にワックス化合物を０．１〜５質量％含有させる方法を採用しても良い。フィルムの取扱い性などを考慮すると、より好ましくは０．２〜２質量％であり、０．３〜１．５質量％であると特に好ましい。ここでワックス化合物としてはカルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、ペンタエリスリトールフルエステル、ベヘニルベヘネート、パルチルミリステート、ステアリルステアレートやオレフィンワックスなどを挙げることができるが、これらの中でもカルナウバワックス、キャンデリラワックスやライスワックスなどが特に好ましい。ワックス化合物をポリ乳酸フィルムに添加する方法としては以下に例示する方法に限定されるものではないが、たとえばフィルム製造の際に溶融押出機として二軸押出機を採用し、ポリ乳酸樹脂、可塑剤と共にワックス化合物を溶融押出する方法や、予めポリ乳酸樹脂あるいは高分子可塑剤と二軸押出機で混合しマスターバッチを作製し、溶融押出に供する方法、さらにはポリ乳酸樹脂の重合工程で所定の濃度となるようにワックス化合物を添加し、ワックス化合物の存在下でポリ乳酸の重合を行いマスターバッチを得る方法などを採ることができる。製造装置を限定されない点でマスターバッチを予め作製する方法が中でも好ましい。

本発明のポリ乳酸フィルムは食品包装用ラップフィルムとして用いるためにはヘーズが０．１〜１０％であることが必要である。好ましくは０．１〜７％であり、さらに好ましくは０．２〜５％、０．２〜３％であれば特に好ましい。フィルムのヘーズが１０％を越えると、包装した中身が見えにくくなってしまうので、もはや包装用ラップフィルムとしての価値が無くなってしまう。フィルムヘーズを掛かる範囲とする方法としては、フィルムを構成するポリ乳酸樹脂と可塑剤の相溶性は言うまでもなく、ガスバリア性向上の目的で添加する扁平粒子やワックス成分の添加量や組合せなどを制御する必要がある。特に扁平粒子の平均長径が３μｍを越えた場合はフィルムのヘーズアップが顕著となる場合があるので注意を必要とする。フィルムの透明性とガスバリア性を両立させる観点からは、扁平粒子とワックス化合物の添加を組み合わせてフィルムを製造することが好ましい。

以下に、本発明のポリ乳酸フィルムの製造方法を具体的に例示するが、本発明のフィルムの製造方法はこれに限定されるものではない。まずポリ乳酸樹脂の製造方法として、たとえばポリＬ−乳酸の重合は以下のように行うことができる。

市販のＬ−ラクチド１００質量部にオクチル酸スズを０．０２質量部添加し、窒素雰囲気下１９０℃で１５分間重合し、前駆ポリＬ−乳酸を得る。この前駆ポリＬ−乳酸をチップ化したのち、窒素雰囲気下１４０℃で３時間の固相重合を行うことでフィルム製造に適したポリＬ−乳酸を得ることができる。

また、本発明で好ましく用いることができる高分子可塑剤の合成は以下のように行うことができる。市販の平均分子量１００００のポリエチレングリコール７１質量部とＬ−ラクチド２９質量部とオクチル酸スズ０．０２５質量部を混合し、窒素雰囲気下１９０℃で１時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に平均分子量２０００のポリＬ−乳酸ユニットを有するＡ−Ｂ−Ａ型のトリブロック共重合体を得ることができる。

以上のようにして得られたポリ乳酸樹脂および可塑剤を用いて本発明のフィルムを製造する事ができるが、本発明のフィルムは延伸フィルムであることが好ましい。延伸ポリ乳酸フィルムの製造方法はインフレーション法、逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法などの方法を用いることができる。延伸フィルムを製造する際の延伸条件としては延伸温度４０〜９０℃、延伸倍率１．２〜６倍、延伸速度１００〜５００００％／分の範囲で適宜調整することができる。また、延伸後に熱処理を行い、構造を安定化させることは好ましいことであり、その条件は１００〜１５０℃で１〜６０秒間とすることが好ましい、また、熱処理の際フィルム長手方向および幅方向に弛緩させて行っても良い。

本発明のポリ乳酸フィルムは包装用ラップフィルムとして好適に用いる観点からポリＬ−乳酸にＤ−乳酸が共重合された共重合ポリ乳酸を用いても良いが、柔軟性を付与することでポリ乳酸の結晶性が低下することから、フィルムの製膜安定性が低下する事があるため、製膜安定性を確保する観点で、結晶性の高いポリ乳酸樹脂を使用した層を少なくとも一層設けた積層フィルムとすることは好ましいことである。積層フィルムの製造方法としては、別々の押出機で溶融したポリマーをＴダイや丸ダイの上部に設置したフィードブロック内にて積層し、そのままダイから押し出すことで積層フィルムを得る方法が好ましい。なお、柔軟性と製膜安定性を両立する観点からは結晶性の低い柔軟フィルム層（層Ｂ）の両面に結晶性の高いポリ乳酸層（層Ａ）を配置してなるＡ／Ｂ／Ａ型の三層積層フィルムとすることが特に好ましい。また、本発明のポリ乳酸フィルムは包装用フィルムとして用いる観点からフィルム厚みが５〜５０μｍであることが好ましく、７〜３０μｍであればより好ましい。

本発明のポリ乳酸フィルムに対しては、フィルム表面の機能性を高める観点でコロナ放電処理やプラズマ処理などの表面処理を行うことが好ましい。さらにフィルム製造インラインやオフラインで異接着性樹脂などをコーティングしたり、金属化合物を蒸着して用いても良い。

本発明のポリ乳酸フィルムは柔軟性に優れるだけでなく、経時での物性変化に乏しく優れた特性を保持でき、さらに食品包装資材として重要なガスバリア性に優れていることから、包装用フィルムとして用いることができ、中でも食品包装用ラップフィルムとして好適に使用することができる。

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。なお特性は以下の方法により測定、評価した。

（１）透湿度
ＪＩＳＬ１０９９（１９９３年制定）のウォータ法（Ａ−２法）を元に、以下の条件で評価を行った。内径６０ｍｍのアルミ製の容器内に純水を約２０ｇ入れ、フィルムサンプルを開放部に装着しパッキンとリングを取付け蝶ねじで固定する。この状態で重量を秤量し、その後２℃に設定した冷蔵庫（相対湿度９０％以上）に３日間（７２時間）静置する。７２時間後に再度重量を秤量し、重量変化から透湿度を算出する。
・透湿度[ｇ／（ｍ^２・日）]＝（静置前の重量[ｇ]−静置後の重量[ｇ]）／（サンプル面積[ｍ^２]×３[日]）
ここで、サンプル面積は容器の内径から計算し、２．８３×１０^−３ｍ^２である。

（２）ヘーズ
ＪＩＳＫ７１０５（１９８５年）に基づいて、ヘーズメーター（スガ試験器社製ＨＧＭ−２ＧＰ）を用いてヘーズの測定を行った。測定は任意の３ヶ所で行い、その平均値を採用した。

（３）粒子含有量
フィルムをクロロホルムで溶解後、遠心分離を行い固形分を採取して粒子含有量とした。

（４）粒子の異形度
フィルムの長手方向と厚み方向からなる断面から超薄切片を採取し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）にて５００００倍で観察し、フィルム中に存在する粒子の長径と短径を求めた。そして各粒子について長径と短径から異形度を算出した。長径、短径および異形度は少なくとも５０個の粒子について測定を行い、その平均値を求めた。

（５）食品保存性（ガスバリア性、柔軟性の評価）
製造後７〜１０時間経過した市販のおにぎりの包装を取り外し、実施例で製造したフィルムでラッピングを行った。なお、その際おにぎりの片面はフィルムが重ならないようにし、裏面は隙間無くフィルムで包んだ。各フィルム１０個についておにぎりを５℃に設定した冷蔵庫に２４時間保存し、保存後のおにぎりの状態で以下の基準で評価を行った。
Ａ級：１０個とも食するのに問題無かった。
Ｂ級：乾燥して食べられないおにぎりが１〜４個あった。
Ｃ級：乾燥して食べられないおにぎりが５個以上あった。

（６）経時後食料保存性（ガスバリア性、柔軟性の経時変化の評価）
実施例で製造したフィルムを２４℃、６５％ＲＨで３ヶ月保管した後、上記した食品保存性の試験を行い、同じ基準で評価を行った。

（原料樹脂の製造）
製膜に使用したポリ乳酸樹脂および高分子可塑剤は以下のように準備を行った。

（ポリ乳酸Ａ）
Ｌ−ラクチド１００質量部にオクチル酸スズを０．０２質量部添加し、窒素雰囲気下１８５℃で３０分間重合し、前駆ポリＬ−乳酸を得る。この前駆ポリＬ−乳酸をチップ化したのち、窒素雰囲気下１４０℃で３時間の固相重合を行い、ポリ乳酸Ａを得た。

（ポリ乳酸Ｂ）
Ｌ−ラクチド７６質量部とＤＬ−ラクチド２４質量部にオクチル酸スズを０．０２質量部添加し、窒素雰囲気下１８５℃で６０分間重合し、その後、ストランド上に吐出しチップ化することでポリ乳酸Ｂを得た。

（高分子可塑剤）
平均分子量１００００のポリエチレングリコール７１質量部とＬ−ラクチド２９質量部とオクチル酸スズ０．０２５質量部を混合し、窒素雰囲気下１９０℃で１時間重合することで、ポリエチレングリコールの両末端に平均分子量２０００のポリ乳酸ユニットを有する高分子可塑剤を得た。

（実施例）
以下に本発明の実施例と比較例を示す。

（実施例１）
層Ａと層ＢがＡ／Ｂ／Ａの構造に積層された積層フィルムとした。層Ｂはポリ乳酸Ａ１５質量部、ポリ乳酸Ｂ５２質量部、高分子可塑剤２７質量部、カルナウバワックス１質量部および扁平無機粒子であるタルク（平均長径１μｍ、異形度１０）を５質量部を混合して、ベント式二軸押出機に供給し、ベントしながら溶融押出を行った。一方、層Ａはポリ乳酸Ａ７２質量部、可塑剤２７質量およびカルナウバワックス１質量部を同じく混合して、ベント式二軸押出機に供給し、溶融押出を行った。溶融した混合樹脂を４００メッシュのスクリーンで異物などを除去した後、ダイ上部に設置したフィードブロックでＡ／Ｂ／Ａ３層積層構造にし、Ｔダイより冷却ロール上に吐出した。なお積層厚み比は１：８：１となるように積層を行った。吐出したポリマーはワイヤー電極を使用して静電印加することで冷却ロールに密着させ未延伸フィルムを得た。ついで、加熱ロールを使用して５５℃に加熱し、ロールの周速差を利用してフィルム長手方向に３．１倍延伸した。ついでテンター式横延伸機にフィルムを導入し、６０℃にて幅方向に３倍延伸を行った。さらに、そのままテンター内で１２０℃１０秒間の熱処理を行い、フィルム厚み１０μｍのポリ乳酸フィルムを得た。

（比較例４）
ポリ乳酸Ａ２５．５質量部、ポリ乳酸Ｂ５２質量部、高分子可塑剤１５質量部、タルク（平均長径１．２μｍ、異形度１２）７質量部およびライスワックス０．５質量部を混合し、ベント式二軸押出機に供給し溶融押出を行い単層フィルムを得る以外は実施例１と同様の条件にてフィルムを製膜し、厚み１０μｍのポリ乳酸フィルムを得た。

（比較例１）
Ａ／Ｂ／Ａ型の３層積層フィルムとした。層Ｂにはポリ乳酸Ａ１８質量部、ポリ乳酸Ｂ４８質量部、可塑剤としてエーテルエステル系可塑剤（旭電化工業社製“ＲＳ−１０００”）２２質量部、タルク（平均長径１μｍ、異形度１０）１２質量部を混合して使用した。一方、層Ａはポリ乳酸Ａ３０質量部、ポリ乳酸Ｂ５５質量部、エーテルエステル系可塑剤１５質量部とした。各々の層ごとに異なるてベント式二軸押出機に樹脂を供給し、実施例１と同様にして厚み１０μｍ、積層比１：８：１の積層ポリ乳酸フィルムを得た。

（比較例２）
ポリ乳酸Ａ７０質量部とポリ乳酸Ｂ３０質量部を計量し、回転式真空乾燥機で１１０℃５時間乾燥を行い、混合した。乾燥後の樹脂を単軸押出機に供給し、フィルムターにて異物を除供した後、Ｔダイより冷却ドラム上に吐出し、その後は実施例１と同様に逐次二軸延伸工程を経て厚み１０μｍのポリ乳酸フィルムを得た。その際の延伸条件としては以下の条件を採用した。フィルム長手方向には６０℃で３倍、幅方向には６０℃で３倍延伸し、その後１１５℃で５秒間熱処理を行った。

（比較例３）
実施例１において、ワックス成分と扁平粒子であるタルクを添加しない以外は同様にして積層ポリ乳酸フィルムを得た。

表１より、実施例では透明性に優れるだけでなく、食品保存性、経時後の食品保存性にも優れていた。一方、比較例１では透湿度は低いものの、透明性に劣っていた。さらに、経時で可塑剤のブリードアウトが進行したため、経時後の食品保存性が著しく悪化していた。また、比較例２では透湿度は最も低いものの、柔軟性に劣るため食品包装用ラップフィルムとして使用できるレベルではなかった。実際、食品保存性試験でも柔軟性が不足しているため、おにぎりを包んでその形状を維持することができないために、最も劣る特性となった。さらに、比較例３は透湿度が高すぎて食品保存性に劣るものであった。

本発明のポリ乳酸フィルムは柔軟性に優れるだけでなく、食品包装資材として重要なガスバリア性に優れており、さらにこれら柔軟性やガスバリア性の経時変化が抑制されていることから、包装用フィルムとして用いることができ、中でも食品包装用ラップフィルムとして好適に使用することができる。

Claims

透湿度が０．０１〜４０ｇ／（ｍ^２・日）であり、かつヘーズが０．１〜１０％であり、
前記可塑剤が、１分子中に分子量が１０００〜１００００であるポリ乳酸セグメントを１つ以上有し、かつ分子量が１０００〜１００００であるポリエーテルおよび／またはポリエステル系セグメントを有する高分子可塑剤であり、
異形度（長径／短径）が５〜１０００であり、平均長径が０．１〜１０μｍである扁平
粒子を０．０１〜１０質量％含有し、
ワックス化合物を０．１〜５質量％含有し、
結晶性の低い柔軟フィルム層（層Ｂ）の両面に結晶性の高いポリ乳酸層（層Ａ）を配置してなるＡ／Ｂ／Ａ型の三層積層であり、
各層が、ポリ乳酸樹脂５０〜９５質量％と可塑剤５〜５０質量％からなることを特徴とするポリ乳酸フィルム。