JPH05132572A - ポリカプロラクトン系延伸フイルム - Google Patents

ポリカプロラクトン系延伸フイルム

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Publication number
JPH05132572A
JPH05132572A JP35262491A JP35262491A JPH05132572A JP H05132572 A JPH05132572 A JP H05132572A JP 35262491 A JP35262491 A JP 35262491A JP 35262491 A JP35262491 A JP 35262491A JP H05132572 A JPH05132572 A JP H05132572A
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JP
Japan
Prior art keywords
film
polycaprolactone
stretching
pcl
stretched
Prior art date
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Pending
Application number
JP35262491A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneharu Yagi
宗治 八木
Mariko Sugimoto
真理子 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gunze Ltd
Original Assignee
Gunze Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生分解性を有するフィルムを提供することを
目的とする。 【構成】 本発明は、ポリカプロラクトン系樹脂を含む
生分解性延伸フィルムに関する。該フィルムは機械的物
性が優る上に生分解性を有するので、廃棄しても環境汚
染を発生せず、広範な分野で使用が期待できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生分解性ポリカプロラク
トン系樹脂を含有する延伸フィルムに関する。
【0002】
【従来技術】従来より、プラスチック包装資材等の廃棄
物は焼却や埋め立てによって処理されているが、環境汚
染、大気汚染や埋立地が満杯に成っている等の問題があ
り、又、プラスチック廃棄物にたいして世界的に規制す
る動きが広がってきている。その対策として生分解性を
有するプラスチックを使用する傾向になってきている。
このような生分解性プラスチックとしては、難生分解性
プラスチック(ポリプロピレン、ポリエチレン等)に澱
粉等を添加したものや、微生物産生のポリエステル系樹
脂等が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、難生
分解性プラスチックに澱粉等を添加したものは、澱粉は
分解されるが難分解性プラスチック部分は土壌に残り、
2次公害等が懸念されている。微生物産生のポリエステ
ル系樹脂はコストが高く機械的強度に限界がある上に加
工性にも問題があった。
【0004】本発明は、こうした現状に鑑み、微生物の
作用により生分解する熱可塑性ポリカプロラクトン系樹
脂を含有するフィルムを作成するべく検討を続けた結
果、遂に本発明に到達した。
【0005】本発明は熱可塑性ポリカプロラクトン系樹
脂(以下「PCL」と称する)を含有するフィルムを延
伸してなる生分解性ポリカプロラクトン系延伸フィルム
に関する。
【0006】本発明に係るPCLとしては、特に制限は
ないが、好ましいものとしてはメチレン基とエステル基
の単一ユニットの繰り返し構造を有する樹脂を例示で
き、例えば下記化学式で示されるものをあげることがで
きる。かかるPCLは数平均分子量が10,000〜5
00,000のものが好ましいものとして例示できる。
【0007】
【化1】
【0008】この際、数平均分子量が500,000以
上になると、生分解性が低下し生分解するまでの期間も
長くなり、成膜上でも延伸し難い場合が多く、又10,
000以下になると、耐熱性が悪く、押出成膜できない
場合が多いが、用途によっては前記範囲以外の数平均分
子量を有するPCLであっても使用可能である。
【0009】本発明に係る前記したPCLは吸水率が大
きいので、成膜する前にPCLの含水分を除くため、先
ず除湿乾燥をする事が望ましいが、必ずしも除湿乾燥し
なくてもよく、乾燥方法については制限はない。
【0010】前記した除湿乾燥をする場合は、特に制限
はなく適宜の方法で行なえばよいが、一般的にはPCL
ペレットを30〜60℃の熱風が循環する乾燥機等に入
れて12時間以上乾燥し水分含有率が100℃において
0.1%以下にする方法が望ましいが、これ以外の方法
で除湿乾燥してもよく、特に制限はない。又水分含有率
も上記範囲のみに限定されない。この際、PCLの水分
含有率が100℃において0.1%以上になると、本発
明のカプロラクトン系延伸フィルムは発泡、破れが発生
したり、透明性が低下する等、好ましくない場合が多い
が、用途によっては使用可能である。又、PCLの変
質、吸水等を防ぐために、窒素ガスや不活性ガス等の雰
囲気中で乾燥を行なってもよく、この事に特に制限はな
く、空気中で行なってもよい。
【0011】水分含有率が好ましくは、100℃におい
て0.1%以下に乾燥されたPCLペレット(特に制限
はなく粉体等どのような形態でもよい)は、特に制限し
ないがTダイスが取付けられた押出機のホッパーに供給
される。この際、ペレット等の変性、吸湿等を防止する
ためにポッパー等の内部を窒素ガスや不活性ガス等で置
換させてもよいが、このことも特に制限はない。
【0012】次に、本発明に係るフィルム製造法の具体
例を述べることにするが、これはあくまで一例であっ
て、これのみに限定されない。本発明の生分解性ポリカ
プロラクトン系延伸フィルムの原反(未延伸フィルム)
は、Tダイスが取付けられた押出機に乾燥されたPCL
ペレットを供給し、加熱された押出機のバレル内部をス
クリューを用いて、供給部、圧縮溶融部、計量化部へと
送り込みバレル先端に取付けられたTダイススリットよ
り溶融押出し、溶融状フィルムとして成膜せしめる。こ
の際、押出機のバレル温度は特に制限しないが、供給部
温度100〜150℃から勾配状に上昇させ、バレル先
端温度180〜230℃、Tダイス温度230〜300
℃に加熱することが望ましいが、この範囲に制限されな
い。要するにPCLを熱分解せずに溶融押出成膜せしめ
ることができればよく、これ以外の温度で押出すことも
当然可能で、かかる値は、特に制限はない。
【0013】Tダイス押出機で押出された溶融状フィル
ムはチルロールに送り込まれ冷却固化せしめられてフィ
ルム又はシート状に成膜されて原反フィルムになる。こ
の際、チルロールは冷却水等を循環させてロール表面温
度を20℃以下に保持することが望ましい。20℃以上
になると溶融状フィルムは完全に冷却固化されずチルロ
ールに巻きつく等の好ましくない場合が多いが、チルロ
ールに巻き付き等が発生しなければ20℃以上でもよ
く、特にこの値に制限されない。又冷却方法はチルロー
ル以外の適宜な方法で行なえばよく、例えば冷却水槽に
浸積して冷却してもよく冷却方法は特に制限されない。
又、PCLを環状ダイスで溶融押出される場合には、ダ
イスを下向きにしてPCLを押出し溶融状環状フィルム
を水槽中で冷却する方法も例示できるが、特に制限はな
く、適宜の方法で冷却すればよい。尚、上記はTダイス
法で押出成膜する一例についてであるが、これのみに限
定されず、環状ダイスを用いるインフレーション法やカ
レンダー法等の適宜な方法を採用できることは勿論であ
る。
【0014】次に、本発明のフィルムを作成する好まし
い一例としては、固化されたPCL未延伸フィルム(原
反)を延伸せしめて薄膜化すると共に物理的性能等を向
上させる事が望ましい。その延伸方法としては原反を、
特に限定しないが、遅(前)駆動ロールと速(後)駆動
ロールの間の加熱ロールで縦方向に延伸せしめ引続きテ
ンターに入り、フィルム両端をクリップ等で保持しなが
ら加熱し横方向に延伸せしめてなる遂次2軸延伸方法を
例示できる。この際、縦延伸の延伸温度は好ましくは3
0〜80℃、延伸倍率は2倍以上とする事が望ましい。
延伸温度が30℃以下になると延伸が困難になる場合が
多く、又、80℃以上になるとフィルムが溶融して延伸
されない場合が多くなり好ましくない場合が多い。ま
た、延伸倍率が2倍以下であると、ポリカプロラクトン
系フィルムはネック延伸する性質があるので、未延伸部
が残り易く、スジ等が発生する恐れがあり、表面状態が
悪化し、又物理的強度の向上も期待されない等好ましく
ない場合が多いが、用途によっては、上記範囲以外の延
伸温度、延伸倍率で縦延伸を行なってもよく、これらの
値は特に制限はない。横延伸は延伸温度40〜80℃、
延伸倍率2倍以上に延伸することが好ましく、延伸温度
が40℃以下の場合は、熱が不足しクリップに応力がか
かりすぎ、クリップはずれが発生し易く延伸できない場
合が多く、80℃以上の場合(熱の与えすぎ)はフィル
ムが溶融する傾向になり、延伸できない恐れがあり好ま
しくない場合が多い。延伸倍率が2倍以下では、均一に
延伸されず未延伸部が残り、スジ等が発生する傾向にな
り、フィルムの物理的性能の向上も期待し難く好ましく
ない場合が多いが、クリップはずれや、フィルムの溶融
等が発生せず、均一に延伸できれば、前記範囲以外の延
伸温度、延伸倍率で横延伸してもよく、本発明は上記範
囲に限定さるものでないことは勿論である。本発明に係
る延伸フィルムは熱収縮性フィルムとして作成してもよ
いし、熱収縮性の乏しいフィルムとして作成してもよ
い。この際、2軸方向に熱収縮性を有するフィルムとし
て作成した場合は、その熱収縮率が60℃×30秒の温
水中で縦方向に10〜80%及び横方向に10〜70
%、熱収縮性の乏しいフィルムとして作成した場合はそ
の熱収縮率が60℃×30秒の温水中で縦方向0.5〜
10%及び横方向に0.5〜10%を好ましいものとし
て例示できるが、本発明はこれらの値に制限を受けるも
のでない。勿諭1方方向に熱収縮性を有する延伸フィル
ムとして作成してもよい。延伸方法は上記のテンター方
法のみに限定されず、1軸延伸、2軸延伸、多軸延伸、
チューブ状延伸等適宜の方法で延伸してもよい。上記の
熱収縮性フィルム及び/又は熱収縮性の乏しいフィルム
は必要ならば、延伸した後に熱処理を施して熱固定をす
ることも可能であり,かかる熱処理は特に制限はなく、
適宜の方法で行なえばよく、熱処理条件としては、60
〜80℃を例示できるが、この値のみに限定されない。
フィルム厚みは特に制限はなく、用途や生分解期間等に
よって適宜に定めればよく、特に制限はない。
【0015】ポリカプロラクトン系延伸フィルムはPC
Lを単独で使用することが生分解を完全に行なう点で優
れており望ましいが、必要に応じてPCLと他の樹脂と
のブレンド体(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン
等)、滑剤、安定剤、充填剤等の添加剤を混合した配合
物でもよい。特に、通常の滑剤を添加するとポリカプロ
ラクトン系フィルムに滑性が付与され好ましい場合が多
いが、このことは特に制限はない。
【0016】本発明のポリカプロラクトン系延伸フィル
ムは海水、淡水、土壌中のいずれにおいても微生物の酵
素により分解され、又分解期間は季節、温度、気候、土
壌等によって異なるがフィルムの厚み、PCLの種類、
添加剤等により調節できる。通常3ケ月から1年程度に
調整することが望ましいが用途等によって適宜に定めれ
ばよく特に制限はない。
【0017】本発明のポリカプロラクトン系延伸フィル
ムは各種の包装材、農芸分野(例えば樹木類の根まき用
フィルム、移植用苗木鉢等)や徐放基材(園芸用)等の
用途等に使用可能をあり、特に制限はなく、今後あらゆ
る分野に用途開発が期待できる。
【0018】
【実施例】以下の実施例について、本発明を説明する。
【0019】実施例1 PCL(25℃に於けるPCL濃度10%のキシレン溶
液粘度480cm・poise、数平均分子量70,0
00)のペレットを35℃の熱風が循環する乾燥機で2
4時間乾燥し、100℃に於ける含水率が0.07%の
ペレットを得た。このペレットをTダイスを取付けた直
径40mmφのバレルを有する押出機に供給し、バレル
温度150〜220℃、Tダイス温度235℃の押出機
バレル内えスクリューによって送り込み、溶融状フィル
ムをTダイススリットから押出し、次いで溶融状フィル
ムを水温約10℃の水が循環するチルロール(表面温度
約15℃)で冷却固化せしめ、遅(前)駆動ロールと速
(後)駆動ロール間に配置された50℃に加熱されたロ
ールで縦方向に4.5倍延伸せしめた後、テンターに入
りフィルム両端をクリップで保持したまま50℃に加熱
し、横方向に4.5倍延伸せしめ熱収縮性2軸延伸ポリ
カプロラクトン系フィルムを得た。このフィルムの熱収
縮率は60℃×30秒の温水中で縦方向に60%、横方
向に53%であり、厚みは30μであった。この熱収縮
性2軸延伸ポリカプロラクトン系フィルムで土のついた
苗木の根を土と共に熱収縮被覆して土壌中に移植した
所、1年以内でほとんどの部分が消失していた。この
際、必要ならば被覆前に該フィルムに細孔を施してもよ
い。該フィルムの機械的強度は100%モジュラス13
3kg/cm、抗張力424kg/cm、伸度74
5%、JIS硬度(A法)99であり、優れた機械的強
度を有していた。100%モジュラス、抗張力、伸度、
JIS硬度(A法)はJIS−K−7311に準拠して
測定した。
【0020】実施例2 実施例1と同様にして除湿乾燥したポリカプロラクトン
系樹脂ペレット100重量部に低密度ポリエチレン30
重量部を混合したブレンド体を実施例1と同様に押出し
て2軸延伸ポリカプロラクトン系フィルムを得た。該フ
ィルムを更に70℃×30秒の条件で熱固定した。得ら
れた2軸延伸ポリカプロラクトン系フィルムで移植用の
崩壊性苗木鉢を作成し、苗木を植え、そのまま土中に移
植した、該苗鉢は約1年以内でほとんど分解し崩壊して
いた。
【0021】
【発明の効果】本発明のポリカプロラクトン系延伸フィ
ルムは以上の通り、生分解性があるので、従来のプラス
チックの包装資材等の廃棄物等による地球環境の汚染等
を防止でき、しかも機械的物性も優れているので今後、
広範な分野での用途拡大が期待できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性ポリカプロラクトン系樹脂を含
    有するフィルムを延伸することを特徴とする生分解性ポ
    リカプロラクトン系延伸フィルム。
  2. 【請求項2】 熱可塑性ポリカプロラクトン系樹脂が数
    平均分子量10,000〜500,000のメチレン基
    とエステル基からなる単一ユニットの構造を有する請求
    項1に記載の生分解性ポリカプロラクトン系延伸フィル
    ム。
JP35262491A 1991-11-13 1991-11-13 ポリカプロラクトン系延伸フイルム Pending JPH05132572A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0708148A1 (de) 1994-10-21 1996-04-24 Ems-Inventa Ag Blasfolientaugliche Formmassen auf Basis abbaubarer aliphatischer Polyester
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