JPH03100028A

JPH03100028A - 多孔性フィルム

Info

Publication number: JPH03100028A
Application number: JP23559089A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Ochi; 越智　与志貴; Tetsuo Kuwaki; 哲男桑木
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1991-04-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自然環境下において、微生物により容易に劣
化し、分解する多孔性フィルムに関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする課Ｂ）ポリエチ
レン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂は化学的
に安定であり、安価な樹脂であることから、包装用材料
、各種容器、雑貨品、繊維等多方面に多用に使用されて
いる。しかし、使用済みのこれらポリオレフィン樹脂は
自然界において長期間にわたって原形を保つために、そ
の処理方法が大きな社会問題になっている。ポリオレフ
ィン樹脂が自然界において分解され、微生物やカビ、光
等により最終的に水と炭酸ガスになれば、その廃棄物の
処理は容易になる。

そこで、ポリオレフィン樹脂の微生物分解性を向上させ
る目的で、でんぷん等をポリオレフィン樹脂に混合する
ことが行われているく特開昭４９−５５７４０号公報）
。しかしながら、こうして得られたポリオレフィン樹脂
は、これから得られたフィルムの伸度が当初の５０％に
低下する時間（以下、ＴＢｔＱ　ともいう）で微生物分
解性の指標とした場合、約２年という値になり、微生物
による分解に長期間を要する。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、より短期間で微生物による分解が進行す
るポリオレフィン樹脂について鋭意研究を重ねた結果、
ポリオレフィン樹脂と炭水化物との樹脂組成物を多孔化
することにより上記目的を達成することに成功し、本発
明を提案するにいたった。

即ち、本発明は、（１）（ａ）ポリオレフィン樹脂　　　１００重量部（
ｂ）炭水化物　　　　　　　１−４０重量部よりなる樹
脂組成物で構成され、空隙率が１０〜７０％である多孔
性フィルムである。

また本発明は、（２Ｘａ）ポリオレフィン樹脂　　　１００重量部（ｂ
）炭水化物　　　　　　　１〜４０１ｉ量部（Ｃ）充填
材　　　　　　３０〜３００重量部よりなる樹脂組成物
で構成され、空隙率が１０〜７０％である多孔性フィル
ムをも提供する。

本発明で用いられるポリオレフィン樹脂としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１又はポリメ
チルペンテン等のα−オレフィンの単独重合体、α−オ
レフィン及びこれと共重合可能なモノマーとの共重合体
及びそれらの混合物等が挙げられる。

上記のα−オレフィン及びこれと共重合可能なモノマー
との共重合体は、一般にα−オレフィン、特にエチレン
又はプロピレンを９０重量％以上含み、共重合可能なモ
ノマーを１０重量％以下含む共重合体が好適である。上
記共重合可能なモノマーも特に限定されず、公知のもの
が使用出来るが、一般には、炭素原子数２〜８のα−オ
レフィン、特にエチレン、プロピレン、ブテンが好適で
ある。

多孔性フィルムの耐熱性を勘案した場合、ポリオレフィ
ン樹脂としては、プロピレン及びこれと共重合可能なモ
ノマーとの共重合体及びこれらの混合物が好適である。

特に、２３０℃で測定したメルトフローインデックスが
０　、０１〜５０ｇ／１０分、好ましくは０．１〜３０
　ｇ　／　１０分のプロピレン単独重合体、プロピレン
及びこれと共重合可能なモノマーの共重合体又はこれら
の混合物は、フィルムに成形するときの成形性が良好で
ある。

また、多孔性フィルムの柔軟性を主眼にした場合、エチ
レンの単独重合体、エチレン及びこれと共重合可能なモ
ノマーとの共重合体及びこれらの混合物が好適である。

特に１９０℃で測定したメルトフローインデックスが０
．Ｏ２Ｎ２０　ｇ　／　１０分、好ましくは、０．１〜
３０ｇ／ｌｏ分のエチレン単独重合体、エチレン及びこ
れと共重合可能なモノマーとの共重合体又はこれらの混
合物はフィルム状に成形するときの成形性が良好である
ため、本発明に於いて好適に使用される。

次に本発明で用いられる炭水化物としては、公知の化合
物が何ら制限なく採用される。例えば、グルコース、ガ
ラクトース、マンノース、フルクトース等の単糖類：マ
ルトース、ラクトース、サッカロース等の少糖類；デン
プン、デキストリン、セルロース、イヌリン、キチン、
アガロース、フルクタン等の多糖類；アミカシン、シソ
マクシン等のアミノ糖；アルドース、ケトース、ヘプト
ース等の還元糖；チドリトール、ペンチトール等の糖ア
ルコール；糖エステル、糖酸等が１種類もしくは２種類
以上混合して用いられる。

これらの炭水化物の中でも好ましくは、多糖類が用いら
れる。さらに好ましくは、多糖類のなかでもデンプンが
望ましい。でんぷんは入手が容易であり、また、価格も
安いし、汎用性樹脂に添加するのに適している。

添加する炭水化物の粒径については、多孔性フィルムの
成形性の観点から平均粒径が３０７ｚ以下が望ましい。

また、添加する炭水化物の含水率は１０％以下、好まし
くは７％以下が望ましい。でんぷんが１０％以上吸湿し
た場合、原料ペレットに造粒した後、予備乾燥を行って
も、フィルムに成膜する時に水蒸気が発生し、良好なフ
ィルノ、が得難い。

本発明に用いられる炭水化物は、ポリオレフィン樹脂１
００重量部に対して１〜４０重量部好ましくは５〜３０
重量部の割合で配合される。炭水化物の充填量が１重量
部より少ない場合は、微生物による分解が困難である。

また、炭水化物の充填量が４０重量部を超える場合には
、該組成物をフィルム状に製膜することが困難である。

本発明の多孔性フィルムの製法として、後述するポリオ
レフィン樹脂と充填材との間に界面剥離を生じさせて多
孔化する方法を採用する場合には、充填材が用いられる
。充填材は、無機充填材及び合成樹脂よりなる合成樹脂
充填材等の公知の充填材が何ら制限なく採用される。無
機充填材としては、闇鼎律表第■Ａ族、第■Ａ族及び第
１ＶＢ族よりなる群から選ばれた１種の金属の酸化物、
水酸化物、炭酸塩又は硫Ｍ塩等が好適に用いられる。

例えば、周期律表第ｒ［Ａ族の金属としては、カルシウ
ム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属であ
り、第１ｎＡ族の金属としては、ホウ素、アルミニウム
等の金属であり、また第１ＶＴ’（族の金属としては、
チタン、ジルコニウム、ハフニウム等の金属が好適であ
る。これらの金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩又は硫酸
塩は特に限定されず用いうる。特に、好適に使用される
無機充填材をより具体的に例示すれば、酸化カルシウム
、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化アルミニウム
、酸化ホウ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の酸化
物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム
等の炭酸塩；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、
水酸化アルミニウム等の水酸化物；硫酸カルシウム、［
ｅバリウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩等である。

また、本発明で用いられる充填材として合成樹脂充填材
も好適に用いられる。上記の合成樹脂充填材は、軟化温
度又は分解温度がポリオレフィン樹脂の成形温度より高
いもの、好ましくは１０℃以上高いものであれば、熱硬
化性樹脂及び熱可塑性樹脂の別なく公知の合成樹脂が使
用可能である。

軟化温度又は分解温度がポリオレフィン樹脂の成形温度
以下の場合には、ポリオレフィン樹脂と充填材の混合物
をフィルムに成形する時に該合成樹脂充填材が軟化した
り、分解してガスが発生し、多孔性とすることができな
い。ポリオレフィン樹脂の成形温度は、通常は１８０〜
２Ｈ（０℃の範囲から採用される。

本発明に於いて好適に使用し得る合成樹脂充填材を具体
的に例示すると、例えば、６−ナイロン、６．６−ナイ
ロン等のポリアミド；ポリ四フッ化エチレン、四ツ化エ
チレン−六フッ化プロピレン共重合体等のフッ素系樹脂
：ポリイミド；シリコーン樹脂；フェノール樹脂；ベン
ゾクアナミン樹脂；或いはスチレン、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等と
ジビニルベンゼン等の架橋剤との共重合体が好適である
。中でも、ポリオレフィンとの界面剥離性が良好であり
、延伸により容易に多孔性とすることができるという理
由から、本発明ではシリコーン樹脂が好適に用いられる
。

本発明に用いられる充填材は、フィルムを多孔性にする
ためには＋均粒径が２０μｍ以下、好ましくは０．０１
〜５．０７ｚｍの範囲であることが好適である。

本発明におけるポリオレフィン樹脂と充填材との配合割
合はポリオレフィン樹脂１００重量部に対し、充填材３
０〜３００重量部、好ましくは５０〜２００重位部とな
るように選ぶ必要がある。

充填材の量が少なすぎる場合にはポリオレフィン樹脂と
充填材との界面剥離によって多孔化する製法を採用する
場合、多孔化できないために微生物分解性を向上させる
ことができない。また、充填材の歌が多すぎる場合には
、フィルムの成形ができなくなるために好ましくない。

本発明の多孔性フィルムは、前期したポリオレフィン樹
脂及び炭水化物、さらにこれに充填材が含まれていても
よい樹脂組成物で構成されており、空隙率は１０〜７０
％でなければならない。空隙率が１０％未溝の場合には
微生物分解性を向上させることが困難であり、空隙率が
７０％を超えると多孔性フィルムの成形が困難になる。

特に多孔性フィルムの機械的物性及び微生物分解性の両
者を満足させるためには、空隙率は２５〜６５％である
ことが好ましい。

本発明の多孔性フィルムは、微生物分解性の点から微細
な孔が多数設けられていることが好ましく、メタノール
バブリング方にて測定した最大細孔径く以下、Ｄｍａｘ
ともいう。）は１０μｍ以下さらには５μｍ以下である
ことが好ましい。

本発明の多孔性フィルムは、ポリオレフィン樹脂、炭水
化物及び必要により充填材を加えて公知の方法により溶
融混合して膜状に成形し、その後、公知の方法により多
孔化することにより製造される・本発明の多孔性フィル
ムは、一般に次の■〜■の方法により好適に製造される
。

■　ポリオレフィン樹脂及び炭水化物を溶融混合して膜
状に成形し、次いでポリオレフィン樹脂の結晶を配列さ
せ、延伸により結晶同士を剥離させて多孔化する方法。

■　ポリオレフィン樹脂、炭水化物及び充填材を溶融混
合し−て膜状に成形し、次いで、該膜状物を面積延伸倍
率１．５〜１０倍で延伸して充填材とポリオレフィン樹
脂との間に界面剥離をさせて多孔化する方法。

■　充填材として無機充填材を用いて上記■と同様の方
法により多孔化し、その後、酸で無機充填材を溶解除去
する方法。

以上の方法によって、一般には厚みが０．０３〜：’（
、Ｏｍｍｓ好ましくは０　、０５〜１　、５ｓ＋ｍの多
孔性フィルムが得られる。

（作用および効果）本発明により得られた多孔性フィルムは、同様の組成物
から得られる無孔フィルムに比べて微生物分解性が格段
に優れる。具体的には、これら両者を土に埋め、このフ
ィルムの引張伸度の経時変化により微生物分解性の評価
を行った場合、多孔性フィルムの引張伸度が初期の５０
％に低下するのに要する時間は２〜５ケ月であったが、
無孔フィルムの場合には約２年を要した。これは、無孔
フィルムの場合は、充填された炭水化物がポリオレフィ
ン樹脂におおわれているため、微生物等により分解され
にくいと考えられ、一方、多孔性フィルムの場合には、
添加された炭水化物が孔を通して微生物と接触しやすい
ため、容易に分解すると考えられる。

（実施例）以下、本発明をさらに具体的に説明するために実施例を
示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

尚、実施例および比較例により示すフィルム物性は下記
の方法により測定した。

（１）空隙率比重測定法により測定。

空隙率＝ｄ０−ｄｄＯｄＯ：多孔化前のフィルムの比重ｄｌ：多孔化後のフィルムの比重（２）引張伸度Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　−８８２に準じて測定。

（巻さとり方向への引張伸度を測定した。）（３）含水
率炭水化物を１００度−７０ｃｍｌｇの状態に２０時間放
置し、その後に重量測定を行った。

その時の重量減を△Ｗ、初期の重量をＷｏとして次式に
より求めた。

含水率＝−△ｙ−■１００　＜％）０（４）分子数の測定ゲル透過クロマトグラフィーを用いて重散平均分子亀を
求めた。

以下の実施例で用いたポリオレフィン樹脂は、次の通り
である。０内は平均分子機を示す。

ＰＰ：ポリプロピレン　（４，５Ｘ　ＩＯ’）Ｈｒ）Ｐ
Ｅ：高密度ポリエチレン　（４，５Ｘ　１０’）１、Ｄ
ＰＥ：低密度ポリエチレン　（５，ＯＸ　１０’）■、
−Ｔ、Ｉ）ＰＦ　：直鎖状低密度ポリエチレン（４，５
Ｘ　１０’）ＥＰ：エチレン−プロピレン共重合体（３，２Ｘ　１０’）実施例１〜８第１表に示すような樹脂１００重量部に対して炭水化物
及び充填剤をスーパーミキサーで５分間混合した後、ポ
リエチレン系は１８０℃で、ポリプロピレン系は２３０
℃で二軸押出機を用いてスライド状に押出した後、ベレ
ット状に切断した。

得られたペレットを、スクリュー径３０ｍｍφ、Ｔ、／
Ｉ）＝２４の押出機に取付けたリップ間隙１＋＋ｏｎの
ダイよりポリエチレン系は１８０℃で、ポリプロピレン
系は２３０℃で押出し、内部が６０℃の水が循環する直
径１００ｍｒａφの冷却ロール接触せしめ０．ε１ｍ／
分で引き取りシート状物を得た。

このシート状物を、回転速度の異なる２対の加熱ニップ
ロール間でポリエチレン系は室温で、ポリプロピレン系
は１１０℃にて延伸倍率３倍に一軸延伸した。更に該−
軸延伸フィルムを、−軸延伸方向と垂直な方向にポリエ
チレン系は８０℃で、ポリプロピレン系は１２０℃にて
延伸倍率２倍になるようにテンター延伸Ｉ！（ブルック
ナー■製）で延伸し多孔性フィルムを得た。得られた多
孔性フィルムの物性及び微生物分解性を第１表に示した
。

微生物分解性は、次の方法により測定した。本発明の多
孔性フィルムを土の中に埋め、これを４０℃、湿度９０
％の環境下に放置した。土は常に水分を含んだ状態に保
った。微生物分解性は、多孔性フィルムの伸度が初期の
５０％に低下する時間（Ｔｅ３−ｏ）及び、′ｒ６９　
　経過後の多孔性フィルムの重量平均分子量とポリオレ
フィン樹脂の初期の重量平均分子量の比で評価した。

尚、実施例３及び４の多孔性フィルムは、充填材として
炭酸カルシウムをポリオレフィン樹脂１００重量部に対
して８０重量を用いて上記と同様にして多孔性フィルム
を得、その後１０％塩酸により炭酸カルシウムを溶解除
去することにより製造した。

比較例１〜４炭水化物の昂、をポリオレフィン樹脂１００重量部に対
して０．５重量部としたこと以外は実施例と同様に行っ
た例（比較例１）、炭水化物の量をポリオレフィン樹脂
１００重置部に対して５０重量部とした以外は実施例１
と同様に行った例（比較例２）、シート状物の２軸延伸
を行わなかった以外は実施例１と同様に行った例（比較
例３）及び充填材を添加しなかったこと以外は実施例１
と同様に行った例（比較例４）を第１表に併記した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）ポリオレフィン樹脂１００重量部（ｂ）炭
水化物１〜４０重量部よりなる樹脂組成物で構成され、空隙率が１０〜７０％
である多孔性フィルム。
（２）（ａ）ポリオレフィン樹脂１００重量部（ｂ）炭
水化物１〜４０重量部（ｃ）充填材３０〜３００重量部よりなる樹脂組成物で構成され、空隙率が１０〜７０％
である多孔性フィルム。