JP5255211B2 - 乳酸系樹脂組成物 - Google Patents
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Description
植物由来の樹脂が注目を集めている。ポリエチレンや各種エチレン共重合体はその種類によっては柔軟性があり、またシーラント適性にも優れているが、これらは植物由来の樹脂ではないポリオレフィン系の樹脂である。そのため、CO2の排出抑制、化石資源の節約
等地球環境の保全の面からいわゆる植物由来の樹脂の使用がより好ましい。
このような理由からシーラントに適した柔軟性フィルム用の樹脂材料であって且つ地球環境の面から植物由来度の高い樹脂材料が求められていた。
前記乳酸系樹脂組成物は、エチレン−ビニルエステル共重合体(A2)がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましい。
本発明のシーラントは、前記柔軟性フィルムからなることを特徴とする。
[エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)]
本発明で用いられるエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)は、メルトフローレート(MFR;JIS K7210、190℃、2160g荷重)が0.1〜
300g/10分、好ましくは0.2〜250g/10分、さらに好ましくは0.5〜200g/10分である。エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)のMFRが上記範囲内にあると、加工性に優れるとともに引張破断点強度、破断点伸び等の引張特性などの基本物性に優れる乳酸系樹脂組成物が得られる。
はオートクレーブ高圧重合法、チューブラー高圧重合法 いずれの方法によって製造されたものであってもよいが、チューブラー高圧重合法により製造された共重合体樹脂を用いることがより好ましい。
−0.8×E+115≧T≧−0.8×E+109…(I)
を満足する共重合体である。
本発明で用いられるエチレン−ビニルエステル共重合体(A2)は、メルトフローレート(MFR;JIS K7210、190℃、2160g荷重)が0.1〜300g/10分、好ましくは0.2〜200g/10分、さらに好ましくは0.2〜100g/10分である。エチレン−ビニルエステル共重合体(A2)のMFRが上記範囲内にあると、加工性に優れるとともに引張破断点強度、破断点伸び等の引張特性などの基本物性に優れるとともに耐熱性に優れる乳酸系樹脂組成物が得られる。
本発明における乳酸系樹脂(B)とは、重合に供するモノマーの重量に換算して、乳酸成分を50重量%以上含むポリマーを包含する。その具体例としては、(i)ポリ乳酸、
(ii)乳酸と他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸との共重合体、(iii)乳酸、脂肪族多価
アルコールと脂肪族多塩基酸との共重合体、(iv)(i)〜(iii)のいずれかの組み合わせによる混合物、及び(V)上記(i)〜(iv)と生分解性を有するポリエステル類との混
合物が挙げられる。
本発明で用いられる乳酸系樹脂(B)の製造方法としては、
(i)乳酸又は乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の混合物を原料として、直接脱水重縮
合する方法(例えば、米国特許第5,310,865号に示されている製造方法)、(ii)乳酸の環状二量体(ラクタイド)を溶融重合する開環重合法(例えば、米国特許2,758,987号に開示されている製造方法)、(iii)乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン
酸の環状2量体、例えば、ラクタイドやグリコライドとε一カプロラクトンを、触媒の存在下、溶融重合する開環重合法(例えば、米国特許4,057,537号に開示されている製造方法)、(iv)乳酸、脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸の混合物を、直接脱水重縮合する方法(例えば、米国特許5,428,126号に開示されている製造方法)、(v)ポリ乳酸と脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸とのポリマーを、有機溶媒存
在下に縮合する方法(例えば、欧州特許公報0712880A2号に開示されている製造方法)、及び(vi)乳酸を触媒の存在下、脱水重縮合反応を行うことによりポリエステル重合体を製造するに際し、少なくとも一部の工程で、固相重合を行う方法、等を挙げることができるが、その製造方法には、特に限定されない。
乳酸系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)や分子量分布は、実質的に成形加工が可能であれば特に制限されない。また、本発明で使用する乳酸系樹脂(B)の重量平均分子量は、実質的に充分な機械物性を示すものであれば特に制限されない。一般的には、重量平均分子量(Mw)で3〜100万が好ましく、5〜75万が更に好ましく、8〜50万が最も好ましい。重量平均分子量(Mw)が3万より小さい場合、樹脂組成物を成形加工して得られた成形体の機械物性が充分でなかったり、逆に分子量が100万を越える場合、成形加工時の溶融粘度が極端に高くなり取扱い困難となったり製造上不経済となったりする場合がある。
乳酸系樹脂(B)の好ましい形態の一つとしては、ポリ乳酸樹脂が挙げられる。
ポリ乳酸樹脂の好ましい形態としては、三井化学社により製造されるポリ乳酸樹脂(商品名:レイシア)が挙げられる。「レイシア」の銘柄としては、例えば、H−100、H−400、H−440、H−360、H−280、100J、H−100E、M−151S
Q04、M151S Q52等が挙げられる。
本発明の乳酸系樹脂組成物は、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)及びエチレン−ビニルエステル共重合体(A2)から選ばれるエチレン系共重合体(A)と乳酸系樹脂(B)とを含有する。
本発明の乳酸系樹脂組成物は必要に応じて用いられる他の樹脂を含有してもよい。このような他の樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどの通常フィルム成形に用いられるポリオレフィン系樹脂、及びエチレン−不飽和カルボン酸アイオノマーなどが挙げられる。エチレン−不飽和カルボン酸アイオノマーとしては、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の1〜90モル%、好ましくは20〜80モル%を金属イオンで中和したものが使用される。金属イオンとしては、亜鉛、マグネシウム、カルシウムなどのような2価金属が好ましく、特に亜鉛が好ましい。エチレン−不飽和カルボン酸アイオノマーとしては、たとえばエチレン−メタクリル酸のZnアイオノマーなどが好ましく用いられる。また、粘着付与剤やスリップ/アンチブロッキング剤など、従来公知の添加剤も配合可能である。
本発明の乳酸系樹脂組成物を調製する方法は、公知、公用の機器や方法、例えば、混練機、1軸或いは多軸の押出し機、タンブラーやヘンシェルミキサー等のミキサーなどを用いることができる。特に1軸或いは2軸押出機などの混錬装置を用いて溶融混錬することが適している。事前に原料を充分に乾燥することは、樹脂組成物の良好な成形加工性を発揮させるためには重要である。
[成形体及びその製造方法]
本発明の乳酸系樹脂組成物は、公知公用の成形法に適用できる好適な材料であり、得られる成形体は、特に制限はないが、例えばフィルム、シート、モノフィラメント、繊維や不織布等のマルチフィラメント、射出成形体、ブロー成形体、積層体、発泡体、真空成形体などの熱成形体が挙げられる。なかでもフィルムが特に好適な用途として挙げられる。なお、本発明により得られた成形体は、柔軟性に優れた特徴を有している。
本発明のフィルムは、従来公知のフィルムや薄層基材と、接着剤または接着性樹脂を用いて貼合せ、あるいは共押出により、積層体として使用することができる。フィルムや薄層基材の材料としては、例えばポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド(ナイロン)、エチレンービニルアルコール共重合体、蒸着フィルム、アルミニウム、紙等が挙げられる。
本発明の乳酸系樹脂組成物から形成されるフィルムは、ヒートシール性および柔軟性に優れ、たとえば、シーラントフィルムとして、食品、電子、薬品、化粧品等の各種包装用資材、農業用、土木・建築用の資材、コンポスト資材等の広範囲における資材として好適に使用しうるが、これに限定されるものではない。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。
(1)ヒートシール強度
ヒートシール圧0.2MPa、シール時間1秒、片側加熱により、インフレーション成形により作成した50μmフィルムの樹脂層面を合わせて所定の温度で接着し、剥離角度90°(Tピール)、剥離速度300mm/min、試験片幅15mmで剥離したときの強度で示した。
JIS K 6760に従って測定した。
(3)伸び(%)
JIS K 6760に従って測定した。
JIS K7106に従って測定した。
(5)硬度(ショアD)
JIS K 7215に従って測定した。
(1)装置
コンパウンド(二軸押出機)PCM30
(2)成形方法
インフレーション成形(30mmφインフレーション成形機)
実施例、比較例で用いた成分は以下の通りである。
密度0.923
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=3.7g/10分
[エチレン−(メタ)アクリレート共重合体]
・エチレン−アクリル酸メチル共重合体1(EMA1)(チューブラー高圧重合法により製造)
エチレン単位含有量=80重量%
アクリル酸メチル単位含有量=20重量%
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=8g/10分
融点(JIS K7121、 ISO3146に準拠)=92℃
・エチレン−アクリル酸メチル共重合体2(EMA2)(チューブラー高圧重合法 により製造)
エチレン単位含有量=76重量%
アクリル酸メチル単位含有量=24重量%
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=2g/10分
融点(JIS K7121 ISO3146に準拠)=91℃
[エチレン−ビニルエステル共重合体]
・エチレン−ビニルエステル共重合体1(EVA1)
エチレン単位含有量=81重量%
酢酸ビニル単位含有量=19重量%
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=2.5g/10分
[ポリ乳酸]
・ポリ乳酸1:レイシアH−100(PLA1)
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=8g/10分
融点:164℃(DSC)
・ポリ乳酸2:レイシアH−400(PLA2)
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=3g/10分
融点:166℃(DSC)
[アイオノマー]
・エチレン−メタクリル酸共重合体のZnアイオノマー(アイオノマー1)
エチレン−メタクリル酸共重合体中のメタクリル酸単位含有量=10重量%
中和度=73モル%
MFR(JIS K7210、190℃、2160g荷重)=1.0g/10分
このペレットを用い、ダイ温度175℃に設定した30mmφインフレーション成形機により、厚み50μmのフィルムを作成した。このフィルムのヒートシール試験の結果を表2に示す。
ポリエチレン(商品名:ミラソン16、プライムポリマー社製)を70質量部と、ポリ乳酸(商品名:H100)(PLA1)を30質量部とを実施例1と同様の方法を用いて乳酸系樹脂組成物ペレットとした。更にこのペレットから実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。結果を表1〜3に示す。
ポリエチレン(商品名:ミラソン16、プライムポリマー社製)を60質量部と、ポリ乳酸(商品名:H100)(PLA1)を32質量部、及びアイオノマー1を8質量部とを、実施例1と同様の方法を用いて乳酸系樹脂組成物ペレットとした。更にこのペレットから実施例1と同様の方法でフィルムを作製した。結果を表1〜3に示す。
表下段は剥離形態を示す。
表中、「界面」は、フィルム界面の剥離、「樹脂切れ」は、フィルムの切断、凝集およびフィルム面内の凝集剥離を示す。
Claims (4)
- エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)及びエチレン−ビニルエステル共重合体(A2)から選ばれるエチレン系共重合体(A)80〜50質量部と、
乳酸系樹脂(B)20〜50質量部(但し、(A)及び(B)の合計が100質量部)とを含有する乳酸系樹脂組成物から形成されるシーラントフィルム。 - エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)がエチレン−アクリル酸メチルである請求項1に記載のシーラントフィルム。
- エチレン−ビニルエステル共重合体(A2)がエチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項1または2に記載のシーラントフィルム。
- エチレン系共重合体(A)がエチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)であり、該エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)がチューブラー高圧重合法により製造されたものである請求項1に記載のシーラントフィルム。
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