JPH11222528A

JPH11222528A - 生分解性フィルムおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH11222528A
Application number: JP32327898A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Terada; 滋憲寺田; Jun Takagi; 潤高木
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: JP3463792B2

Abstract

(57)【要約】【課題】脆さが改良され、柔らかすぎない、実用上問題
のない物性を持ち、経時的に安定したヒートシール性を
有する、自然環境中で分解性をもつプラスチックフィル
ムが求められていた。【解決手段】ポリ乳酸系重合体と他の脂肪族ポリエステ
ルとを８０：２０〜２０：８０の重量割合で含有してな
るフィルムにおいて、フィルムを昇温したときのポリ乳
酸系重合体換算融解熱量ΔＨｍ1 が３５Ｊ／ｇ以下であ
ることを特徴とする生分解性フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は生分解性フィルムお
よびその製造方法に関し、より詳細には、自然環境中で
分解し、柔軟性、透明性およびヒートシール性に優れた
生分解性フィルムおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプラスチック製品の多く、特にプ
ラスチック包装材は、使用後すぐに棄却されることが多
く、その処理問題が指摘されている。一般包装用プラス
チックとして代表的なものとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（以下「Ｐ
ＥＴ」と略する。）等が挙げられるが、これら材料は燃
焼時の発熱量が多く、燃焼処理中に燃焼炉を傷める恐れ
がある。さらに現在でも使用量の多いポリ塩化ビニル
は、その自己消火性のため燃焼することができない。ま
た、このような焼却できない材料も含め、プラスチック
製品は埋め立て処理されることが多いが、その化学的、
生物学的安定性のため殆ど分解せず残留し、埋立地の寿
命を短くする等の問題を起こしている。従って、燃焼熱
量が少なく、土壌中で分解し、かつ安全であるものが望
まれ、多くの研究がなされている。

【０００３】その一例として、ポリ乳酸がある。ポリ乳
酸は、燃焼熱量はポリエチレンの半分以下、土中・水中
で自然に加水分解が進行し、次いで微生物により無害な
分解物となる。現在、ポリ乳酸を用いて成形物、具体的
にはフィルム・シートやボトルなどの容器等を得る研究
がなされている。ポリ乳酸は、乳酸を縮重合してなる重
合体である。乳酸には、２種類の光学異性体のＬ−乳酸
およびＤ−乳酸があり、これら２種の構造単位の割合で
結晶性が異なる。例えば、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の割合が
おおよそ８０：２０〜２０：８０のランダム共重合体で
は結晶性を持たず、ガラス転移点６０℃付近で軟化する
透明完全非結晶性ポリマーとなり、一方、Ｌ−またはＤ
−乳酸のみからなる単独重合体は、ガラス転移点は同じ
く６０℃程度であるが、１８０℃以上の融点を有する半
結晶性ポリマーとなる。この半結晶性ポリ乳酸は、溶融
押出した後、ただちに急冷することで透明性の優れた非
結晶性の材料になる。ところで、ポリ乳酸は２軸配向す
ることで、強度や耐衝撃性が向上することは知られてい
る。しかし、上記のような溶融急冷キャストフィルムは
非常に脆く、そのままでは実用上使い勝手が悪い欠点を
もつ。また、ヒートシール、溶断シールして袋状物にす
ることはできるが、シール部分の伸びがなく、容易に裂
けてしまう点にも問題があった。

【０００４】ポリ乳酸は、引張ったときの伸び（破断
時：「伸び」と略称することもある）が３〜８％しかな
く、非常に脆い材料であることはすでに知られており、
これをフィルムにした場合、無延伸では実用上使い難
い。そこで、他の脂肪族ポリエステルを数重量部配合す
ることで、耐衝撃性を改良することが試みられている
（特開平９−１１１１０７号等）が、これらのフィルム
を室温よりやや高い温度に放置すると、伸び、ヒートシ
ール強度等の物性が、経時的に変化してしまう問題があ
った。耐衝撃性の大きさは、フィルムを引張ったときの
伸びでおおよそ見当がつく。例えば、耐衝撃性に優れる
高分子フィルムの伸びは、高密度ポリエチレンや低密度
ポリエチレン、ポリプロピレンで５００％以上あり、芳
香族ポリエステル（ＰＥＴ等）やナイロンで５０〜４０
０％ある。ポリスチレンは、単体である一般用ポリスチ
レン（ＧＰＰＳ）では５％以下の伸びしかないが、ブタ
ジエンを共重合した耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）
では１５〜５０％の伸びを有する。硬質ポリ塩化ビニル
でも数十％の伸びがあるように可塑剤や衝撃改良材を配
合して設計される。このように、耐衝撃性のあるフィル
ムの多くは少なくとも１０％以上の伸びを持ち、より耐
衝撃性を必要とする場合には５０％以上の伸びを持つ。

【０００５】一方、柔軟性を持つ生分解性フィルムとし
ては、脂肪族多官能カルボン酸と脂肪族多官能アルコー
ルの縮重合体からなるフィルムが挙げられる。一例とし
ては、コハク酸またはアジピン酸、あるいはこれら両者
からなるジカルボン酸成分、および、エチレングリコー
ルまたはブタンジオール、あるいはこれら両者からなる
ジオール成分を主な構造単位とする脂肪族ポリエステル
からなるフィルムがある。これら脂肪族ポリエステルフ
ィルムは、非常にしなやかで、伸び、耐衝撃性とも高
く、ヒートシール性にも優れており袋状物にして使用す
ることができる。しかし、上記脂肪族ポリエステルは、
ガラス転移点、結晶化点ともに室温以下で、溶融押出し
た後、直ちに急冷しても結晶の成長を抑えることは困難
で、不透明化する。この脂肪族ポリエステル製袋に商品
を入れても、中身が不鮮明で、ディスプレイ効果を損ね
てしまう。さらにフィルムが柔らかすぎる点も問題とな
る。例えば、このフィルムに印刷や他のフィルム、紙、
金属薄膜等をラミネートする場合、工程上フィルムが引
っ張られ、伸びてしまい印刷の見当ずれや均一にラミネ
ートできない等の不具合を生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】脆さが改良され、柔ら
かすぎない、実用上問題のない物性を持ち、経時的に安
定したヒートシール性を有する、自然環境中で分解性を
もつプラスチックフィルムが求められていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至
った。即ち本発明の要旨は、ポリ乳酸系重合体と他の脂
肪族ポリエステルとを８０：２０〜２０：８０の重量割
合で含有してなるフィルムにおいて、フィルムを昇温し
たときのポリ乳酸系重合体換算融解熱量ΔＨｍ1 が３５
Ｊ／ｇ以下であることを特徴とする生分解性フィルムに
存する。

【０００８】本発明の好ましい実施態様としては、前記
脂肪族ポリエステルが、重量平均分子量２万〜３０万
で、下記一般式（１）の構造を有することを特徴とする
上記生分解性フィルム

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ｒ¹ およびＲ² は、炭素数２〜１
０のアルキレン基またはシクロアルキレン基である。ｎ
は、重量平均分子量２万〜３０万となるのに必要な重合
度である。ｎ個のＲ¹ またはＲ² は、それぞれ同一でも
異なっていてもよい。また、式中には、エステル結合残
基に代えて、ウレタン結合残基および／またはカーボネ
ート結合残基を重量平均分子量の５％まで含有すること
ができる。）が挙げられ、より好ましくは、前記脂肪族
ポリエステルのガラス転移点が０℃以下である上記生分
解性フィルムが挙げられ、更に好ましくは、前記脂肪族
ポリエステルの重量平均分子量が１５万〜２５万である
上記の生分解性フィルムが挙げられ、特に好ましくは前
記ポリ乳酸系重合体の重量平均分子量が１０万〜３０万
である上記の生分解性フィルムが挙げられる。

【００１１】本発明の別の実施態様としては、２次昇温
したときの結晶化融解熱量ΔＨｍ2が３Ｊ／ｇ以下であ
るポリ乳酸系重合体と前記脂肪族ポリエステルとを、８
０：２０〜２０：８０の重量割合で配合したものを製膜
することを特徴とする上記生分解性フィルムの製造方法
が挙げられる。

【００１２】

【発明の実施形態】以下、本発明につき詳細に説明す
る。ポリ乳酸系重合体本発明において使用されるポリ乳酸系重合体は、Ｌ−、
Ｄ−またはＤＬ−乳酸単位を主成分とする重合体であ
る。このポリ乳酸系重合体としては、Ｌ−またはＤ−乳
酸の単独重合体、Ｌ−およびＤ−乳酸の共重合体であっ
てもよく、また、少量共重合成分として他のヒドロキシ
カルボン酸単位を含んだ共重合体でもよい。さらにこれ
らの単独重合体または共重合体は、少量の鎖延長剤残基
を含んでもよい。

【００１３】重合法としては、縮重合法、開環重合法等
公知の方法を採用することができる。例えば、縮重合法
では、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸あるいはこれらの混合物
を直接脱水縮重合して、任意の組成を持ったポリ乳酸を
得ることができる。また、開環重合法（ラクチド法）で
は、乳酸の環状２量体であるラクチドを、必要に応じて
重合調整剤等を用いながら、選ばれた触媒を使用してポ
リ乳酸を得ることができる。

【００１４】本発明において使用されるポリ乳酸系重合
体の重量平均分子量の好ましい範囲としては６万〜７０
万であり、より好ましくは８万〜４０万、特に好ましく
は１０万〜３０万である。分子量が小さすぎると機械特
性や耐熱性等の実用物性が殆ど発現されず、大きすぎる
と溶融粘度が高すぎ成形加工性に劣る。

【００１５】本発明においては、ポリ乳酸系重合体の共
重合組成、および、必要に応じ分子量を調整することに
よって、該重合体と他の脂肪族ポリエステルからなるフ
ィルムのポリ乳酸系重合体換算融解熱量を特定範囲に設
計することが極めて重要である。ポリ乳酸系重合体とし
て共重合体を用いる場合、使用される主モノマーとして
はＬ−またはＤ−乳酸が挙げられる。また、これと共重
合されるモノマーとしては、乳酸の光学異性体（Ｌ−乳
酸に対しては、Ｄ−乳酸が、Ｄ−乳酸に対しては、Ｌ−
乳酸）、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒド
ロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−ｎ−酪酸、２−ヒドロキ
シ−３，３−ジメチル酪酸、２−ヒドロキシ−３−メチ
ル酪酸、２−ヒドロキシ吉草酸、２−メチル乳酸、２−
ヒドロキシカプロン酸等の２官能脂肪族ヒドロキシカル
ボン酸やカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラク
トン等のラクトン類が挙げられる。

【００１６】他の脂肪族ポリエステル本発明において上記ポリ乳酸系重合体と併用される他の
脂肪族ポリエステルは、１）Ｌ−またはＤ−乳酸以外のヒドロキシカルボン酸の
単独重合体や共重合体、２）脂肪族（脂環族も含む。以下同じ）ジカルボン酸単
位および脂肪族ジオール単位を主成分とする重合体、お
よび、３）これらの脂肪族ポリエステルと上記ポリ乳酸系重合
体とのブロック共重合体を含む。好ましくは、上記２）
の脂肪族ジカルボン酸単位および脂肪族ジオール単位を
主成分とする重合体である。

【００１７】上記１）のＬ−またはＤ−乳酸以外のヒド
ロキシカルボン酸の単独重合体や共重合体に使用される
ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、３−ヒ
ドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−
ｎ−酪酸、２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸、２
−ヒドロキシ−３−メチル酪酸、２−ヒドロキシ吉草
酸、２−メチル乳酸、２−ヒドロキシカプロン酸等が挙
げられる。このＬ−またはＤ−乳酸以外のヒドロキシカ
ルボン酸の単独重合体や共重合体の重合法は、上記のポ
リ乳酸系重合体の重合法と同様である。

【００１８】また、上記２）の脂肪族ジカルボン酸単位
および脂肪族ジオール単位を主成分とする重合体におい
ては、少量共重合成分として（ａ）３官能性以上のカル
ボン酸、アルコールまたはヒドロキシカルボン酸単位、
（ｂ）非脂肪族ジカルボン酸単位および／または非脂肪
族ジオール単位または（ｃ）乳酸および／または乳酸以
外のヒドロキシカルボン酸単位を含んでもよく、また少
量の鎖延長剤残基を含んでもよい。

【００１９】これら脂肪族ポリエステルを調製するに
は、直接法、間接法等公知の方法を採用することができ
る。例えば、直接法は、脂肪族カルボン酸成分と脂肪族
アルコール成分を、これらの成分中に含まれる、あるい
は重合中に発生する水分を除去しながら、直接重合して
高分子量物を得る方法である。間接法は、オリゴマー程
度に重合した後、上記ポリ乳酸系重合体の場合と同様、
少量の鎖延長剤を使用して高分子量化する間接的な製造
方法である。

【００２０】脂肪族カルボン酸成分としては、コハク
酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二
酸等の脂肪族ジカルボン酸、またはこれらの無水物や誘
導体が挙げられる。一方、脂肪族アルコール成分として
は、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジ
オール、オクタンジオール、シクロペンタンジオール、
シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール
等の脂肪族ジオール、またはこれらの誘導体が挙げられ
る。いずれも、炭素数２〜１０のアルキレン基またはシ
クロアルキレン基を持つ、２官能性化合物を主成分とす
るものが好ましい。もちろん、これらカルボン酸成分あ
るいはアルコール成分のいずれにおいても、２種以上用
いても構わない。

【００２１】本発明において、好ましい脂肪族ポリエス
テルは、重量平均分子量２万〜３０万で、下記一般式
（１）の構造を有する。

【００２２】

【化３】（式中、Ｒ¹ およびＲ² は、炭素数２〜１０のアルキレ
ン基またはシクロアルキレン基である。ｎは、重量平均
分子量２万〜３０万となるのに必要な重合度である。ｎ
個のＲ¹ またはＲ² は、それぞれ同一でも異なっていて
もよい。また、式中には、エステル結合残基に代えて、
ウレタン結合残基および／またはカーボネート結合残基
を重量平均分子量の５％まで含有することができる。）

【００２３】脂肪族ポリエステルの重量平均分子量は、
小さすぎるとポリマーとしての性質が劣り、特にヒート
シール性の向上につながらないばかりか、経時的にフィ
ルム表面にブリードするなどの不具合を生じさせる。ま
た、大きすぎると溶融粘度が高くなりすぎて、ポリ乳酸
系重合体との混合性の低下や、ポリ乳酸系重合体と同様
にフィルムにするときの押出成形性の低下を招く。この
ような観点から、上記脂肪族ポリエステルの重量平均分
子量は、特に１５万〜２５万が好ましい。なお、耐衝撃
性の改良効果、耐寒性の点から、上記脂肪族ポリエステ
ルのガラス転移点（Ｔｇ）が０℃以下であることが好ま
しい。

【００２４】特に好適な脂肪族ポリエステルとしては、
例えばポリエチレンスベレート、ポリエチレンセバケー
ト、ポリエチレンデカンジカルボキシレート、ポリブチ
レンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリブチ
レンセバケート、ポリブチレンサクシネートアジペート
やこれらの共重合体が挙げられる。

【００２５】また、溶融粘度の向上のためポリマー中に
分岐を設ける目的で、３官能性以上のカルボン酸、アル
コールあるいはヒドロキシカルボン酸を用いても構わな
い。具体的には、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、トリメ
リット酸、ピロメリット酸あるいはペンタエリスリット
やトリメチロールプロパン等の多官能性成分を用いるこ
とができる。これらの成分は多量に用いると、得られる
ポリマーが架橋構造を持ち、熱可塑性でなくなったり、
熱可塑性であっても部分的に高度に架橋構造を持ったミ
クロゲルが生じ、フィルムにしたときフィッシュアイと
なる恐れがある。従って、これら多官能性成分が、ポリ
マー中に含まれる割合は、ごく僅かで、ポリマーの化学
的性質、物理的性質を大きく左右しない程度に制限され
る。

【００２６】さらに、必要に応じ、少量共重合成分とし
て、テレフタル酸のような非脂肪族ジカルボン酸および
／またはビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物
のような非脂肪族ジオールや、乳酸および／または乳酸
以外のヒドロキシカルボン酸を用いてもよい。

【００２７】本発明においては、ポリ乳酸系重合体と脂
肪族ポリエステルとのブロック共重合体（その一部エス
テル交換生成物、少量の鎖延長剤残基を含んだ生成物も
含む）を使用することもできる。このブロック共重合体
は、任意の方法で調製することができる。例えば、ポリ
乳酸系重合体または脂肪族ポリエステルのいずれか一方
を別途重合体として準備しておき、該重合体の存在下に
他方の構成モノマーを重合させる。通常は、予め準備し
た脂肪族ポリエステルの存在下でラクチドの重合を行う
ことにより、ポリ乳酸と脂肪族ポリエステルのブロック
共重合体を得る。基本的には、脂肪族ポリエステルを共
存させる点が相違するだけで、ラクチド法でポリ乳酸系
重合体を調製する場合と同様に重合を行うことができ
る。この時、ラクチドの重合が進行すると同時に、ポリ
乳酸と脂肪族ポリエステルの間で適度なエステル交換反
応が起こり、比較的ランダム性が高い共重合体が得られ
る。出発物質として、ウレタン結合を有する脂肪族ポリ
エステルウレタンを用いた場合には、エステル−アミド
交換も生成する。

【００２８】本発明の生分解性フィルムにおいては、ポ
リ乳酸系重合体と他の脂肪族ポリエステルの含有割合
は、重量比で８０：２０〜２０：８０、好ましくは７
０：３０〜３０：７０である。言い換えれば、ポリ乳酸
系重合体成分と他の脂肪族ポリエステル成分との合計量
に対する脂肪族ポリエステル成分の割合が、２０〜８０
重量％の範囲内にあることが必要である。この範囲内で
２種のポリマーを含有することにより、フィルムの柔軟
性と透明性のバランス上、優れた性質を引き出すことが
できる。

【００２９】脂肪族ポリエステルの割合が少なすぎる
と、製造の仕方にもよるが、フィルムの伸びは１０％を
下回り、脆くて使用に適さない。すなわち、耐衝撃性を
改良するために、脂肪族ポリエステルの割合が重量で２
０％以上、好ましくは３０％以上含まれる必要がある。
一方、脂肪族ポリエステルの割合が多すぎると、脂肪族
ポリエステルの球晶のため全体としてやや不透明になる
のはもちろん、さらにはフィルムの腰がなくなり、印刷
やラミネートに適さなくなる。その目安としては弾性率
が８０ｋｇｆ／ｍｍ² 以上あることである。かかる範囲
を下回らなければ、所定の弾性率を達成することができ
る。

【００３０】本発明の生分解性フィルムにおいて、もう
一つ重要なことは、ヒートシール性を充足するために、
フィルムまたはその製造に使用されるポリ乳酸系重合体
を、ある基準に従って選定する必要があることである。

【００３１】我々は検討の結果、ポリ乳酸系重合体の融
解熱量が小さいものであれば、経時的にヒートシール性
が損なわれることがないことをつきとめた。すなわち、
本発明においては、ポリ乳酸系重合体と他の脂肪族ポリ
エステルとを含有するフィルムにおいて、フィルムを昇
温したときのポリ乳酸系重合体換算融解熱量ΔＨｍ1が
３５Ｊ／ｇ以下であることが、ヒートシール性充足のた
めに必要な条件として規定されたのである。

【００３２】本発明においては、ＪＩＳ−Ｋ７１２２に
基づいて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で求められるフィ
ルム試験片の融解熱（ΔＨ）を、次式により換算して、
フィルムのポリ乳酸系重合体換算融解熱量（ΔＨｍ1 ）
とする。 ΔＨｍ1 （Ｊ／ｇ）＝ΔＨ（Ｊ／ｇ）÷フィルム中のポ
リ乳酸の割合（％）×１００（この融解熱量ΔＨｍ1 は、Ｌ−乳酸の単独重合体で、
約５０Ｊ／ｇ。）

【００３３】また、上記の基準を満たすフィルムを得る
ためには、特定のポリ乳酸系重合体を使用することが重
要である。すなわち、原料ポリ乳酸系重合体を２次昇温
したとき、言い換えれば、ポリ乳酸系重合体を溶融後、
急冷して非晶化した後、再び昇温したときの、結晶化融
解熱量ΔＨｍ2 が３Ｊ／ｇ以下であるポリ乳酸系重合体
を使用することが重要であることをつきとめた。これを
上回る結晶化融解熱量ΔＨｍ2 を有するものは、他の脂
肪族ポリエステルとの混合によって、容易に結晶化が進
行することとなる。具体的には、室温よりもやや高い温
度、５０℃下に１〜２日間程度放置しておくだけで、低
温ヒートシール性（８０℃からポリ乳酸の融点までの温
度におけるヒートシール性）がなくなり、十分なシール
強度は得られない。

【００３４】なお、ポリ乳酸系重合体を２次昇温したと
きの結晶化融解熱量ΔＨｍ2 も、ＪＩＳ−Ｋ７１２２で
示されている示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で求められる
もので、ただ、一旦、重合体を所定速度で昇温し、完全
に融解した温度から該所定速度よりも速い速度で室温以
下に冷却し、再度、所定速度で昇温する操作を行ったと
きに示される融解熱量である。

【００３５】ポリ乳酸系重合体と脂肪族ポリエステルの
混合は、同一の押出機にそれぞれの原料を投入して行
う。そのまま口金より押出して直接フィルムを作製する
方法、あるいはストランド形状に押し出してペレットを
作製し、再度押出機にてフィルムを作製する方法があ
る。いずれも、分解による分子量の低下を考慮しなけれ
ばならないが、均一に混合させるには後者を選択する方
がよい。ポリ乳酸系重合体および脂肪族ポリエステルを
十分に乾燥し、水分を除去した後押出機で溶融する。ポ
リ乳酸系重合体は、Ｌ−乳酸構造とＤ−乳酸構造の組成
比によって融点が変化することや、脂肪族ポリエステル
の融点と混合の割合を考慮して、適宜溶融押出温度を選
択する。実際には１００〜２５０℃の温度範囲が通常選
ばれる。これらの混合物には、諸物性を調整する目的
で、熱安定剤、光安定剤、光吸収剤、滑剤、可塑剤、無
機充填材、着色剤、顔料等を添加することもできる。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を示すが、これらにより本発明
は何ら制限を受けるものではない。なお、実施例中に示
す測定、評価は次に示すような条件で行った。（１）フィルムのポリ乳酸系重合体換算融解熱量（ΔＨ
ｍ1 ）パーキンエルマー製ＤＳＣ−７を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１
２２に基づいて、融解熱を測定した。すなわち、フィル
ムからの試験片１０ｍｇを、標準状態で状態調節を行っ
た後、窒素ガス流量２５ｍｌ／分、加熱速度１０℃／分
で２００℃まで昇温する間に描かれるＤＳＣ曲線から、
ポリ乳酸の融解に由来する吸熱ピーク面積を読みとり、
試験片の融解熱（ΔＨ）を算出した。これを、次式によ
り換算して、フィルムのポリ乳酸系重合体換算融解熱量
（ΔＨｍ1 ）とした。 ΔＨｍ1 （Ｊ／ｇ）＝ΔＨ（Ｊ／ｇ）÷フィルム中のポ
リ乳酸の割合（％）×１００

【００３７】（２）ポリ乳酸系重合体の結晶化融解熱量
（ΔＨｍ2 ）パーキンエルマー製ＤＳＣ−７を用い、ＪＩＳ−Ｋ７１
２２に準拠して、結晶化融解熱を測定した。すなわち、
原料重合体からの試験片１０ｍｇを、標準状態で状態調
節を行った後、上記ＤＳＣ装置の容器に入れ、窒素ガス
流量２５ｍｌ／分、加熱速度１０℃／分で２００℃まで
昇温し、２００℃で２分間保持して完全に融解させた
後、３０℃／分で室温（２３℃）まで降温させ、２分間
保持した。その後、上記の昇温条件で２回目の昇温（２
次昇温）を行い、２００℃まで昇温する間に描かれるＤ
ＳＣ曲線から、ポリ乳酸の結晶化融解に由来する吸熱ピ
ーク面積を読みとり、試験片の結晶化融解熱量（ΔＨｍ
2 ）を算出した。

【００３８】（３）引張伸度ＪＩＳ−Ｋ−７１２７に準拠してフィルムの破断するま
での伸度を求めた。（株）インテスコＩＭ２０引張試
験機を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％下でフィル
ムの標線間２５ｍｍ、チャック間８０ｍｍ、引張速度１
００ｍｍ／分で測定を行った。なおフィルムの長手方向
をＭＤ、幅方向をＴＤと表記した。

【００３９】（４）引張弾性率（株）インテスコＩＭ２０引張試験機を用いて、温度
２３℃、相対湿度５０％下で測定を行った。フィルムを
５ｍｍ幅、長さ３００ｍｍの短冊状に切り出し、チャッ
ク間２５０ｍｍ、引張速度５ｍｍ／分で引張試験を行
い、降伏点強度の１／２の強度とひずみを求めて算出し
た。値が低いほど、柔軟なフィルムであることが分か
る。なお、フィルムの長手方向をＭＤ、幅方向をＴＤと
表記した。

【００４０】（５）ヒートシール強度厚さ４０μｍのフィルムを長手方向に１００ｍｍ、幅方
向１５ｍｍのサイズに切り出したフィルム試験片を２枚
そろえて重ね、片端を長手方向に垂直方向に１０ｍｍ幅
でヒートシールした。シール面は１５ｍｍ×１０ｍｍに
なる。シールには温度制御可能な幅１０ｍｍの金属製の
加熱バーを用い、温度１４０℃、圧力１．０ｋｇｆ／ｃ
ｍ² 、シ−ル時間１秒と一定とした。また、シールバー
にフィルム試験片が融着しないよう、加熱バーの熱伝達
面にテフロン製生地からなるテープを貼り付けてある。
ヒートシールは同一のフィルムを、作製した直後に行っ
たものと、５０℃で２４時間恒温槽内でエージングして
おいたもの２種類について行い、それぞれの剥離強度を
調べ評価した。剥離強度は、（株）インテスコＩＭ２
０引張試験機を用い、シールした片端のもう一方の端を
広げ、チャック間８０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／分で
行った。このときの剥離強度は幅１５ｍｍあたりの強度
（ｋｇｆ／１５ｍｍ）で示した。

【００４１】（６）重量平均分子量東ソー製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣゲルパーミエーション
クロマトグラフ装置を用い、以下の測定条件で、標準ポ
リスチレンで検量線を作成し、重量平均分子量を求め
た。使用カラム：島津製作所製Ｓｈｉｍ−ＰａｃｋシリーズＧＰＣ−８０１ＣＧＰＣ−８０４ＣＧＰＣ−８０６ＣＧＰＣ−８０２５ＣＧＰＣ−８００ＣＰ溶媒：クロロホルムサンプル溶液濃度：０．２ｗｔ／ｖｏｌ％サンプル溶液注入量：２００μｌ溶媒流速：１．０ｍｌ／分ポンプ、カラム、検出器温度：４０℃

【００４２】（７）生分解性試験厚さ４０μｍのフィルムを長手方向に１００ｍｍ、幅方
向に１５ｍｍのサイズに切り出したフィルム試験片を、
２０メッシュのＳＵＳ網製ホルダーに挟み込み、完熟腐
葉土２０ｋｇ、ドッグフード（日本ペットフード（株）
製ビタワン）１０ｋｇとともに、家庭用コンポスター
（静岡製機（株）製エコロンポＥＣ−２５Ｄ）に入れ、
毎日５００ｃｃの水を加えながら、５週間放置し、５週
間後の回収率（ホルダー中に残存していた率）を測定し
た。回収率が３０％以下で明らかに分解が進行している
ものを○、回収率が３０〜９０％のものを△、回収率が
９０％以上のものを×とした。

【００４３】実施例１ポリ乳酸からなるＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄ（カーギル社
（米国）製、重量平均分子量２３万）と、１，４−ブタ
ンジオールとコハク酸およびアジピン酸の縮合体からな
るビオノーレ＃３００１（昭和高分子（株）製、重量平
均分子量１９万、Ｔｇ＝−４５℃）とを、乾燥して水分
を除去した後、５０：５０の重量割合で２５ｍｍφの小
型同方向２軸押出機で混合溶融し、２００℃でストラン
ド形状に押し出してペレットを作製した。次に、得られ
たペレットを十分に除湿乾燥し、３０ｍｍφの小型単軸
押出機を用いてキャスティング温度５２℃にて、４０μ
ｍ厚の未延伸フィルムを作製した。使用したポリ乳酸と
得られた混合フィルムの評価結果を表１に示す。

【００４４】実施例２、３混合するＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄとビオノーレ＃３００
１の割合を表１に示すように変更した以外は実施例１と
同様にして厚さ４０μｍのフィルムを作製した。評価結
果を表１に示す。

【００４５】実施例４実施例１において、ＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄのかわり
に、オクチル酸スズ触媒を用い既知の開環重合法により
重合したＬ−乳酸・グリコール酸共重合体（乳酸：グリ
コール酸＝９０：１０、重量平均分子量１８．５万、Ｔ
ｇ＝−４５℃）を用いて同様にフィルムを作製した。評
価結果を表１に示す。

【００４６】比較例１実施例１においてＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄのかわりに、
ＥｃｏＰＬＡ２０００Ｄ（カーギル社（米国）製、重量
平均分子量２６万）を用いて同様にフィルムを作製し
た。評価結果を表１に示す。

【００４７】比較例２実施例１において、ＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄのかわり
に、ラクティ１０００（（株）島津製作所製、重量平均
分子量２２万）を用いて同様にフィルムを作製した。評
価結果を表１に示す。

【００４８】比較例３、４混合するＥｃｏＰＬＡ３０００Ｄとビオノーレ＃３００
１の割合を表１に示すように変更した以外は実施例１と
同様にして厚さ４０μｍのフィルムを作製した。評価結
果を表１に示す。

【００４９】実施例５実施例１において、ビオノーレ＃３００１をビオノーレ
＃３０３０（重量平均分子量８．５万、Ｔｇ＝−４５
℃）に変更し、同様にフィルムを作製した。評価結果を
表１に示す。

【００５０】実施例６実施例１において、ビオノーレ＃３００１をバイオポー
ルＤ４００Ｇ（ポリヒドロキシ吉草酸／ゼネカ社製、重
量平均分子量９０万、Ｔｇ＝５℃）に変更し、同様にフ
ィルムを作製した。評価結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】本発明の範囲内にある実施例１〜４では、
引張伸度が高く、耐衝撃性に優れ、ヒートシール強度も
エージング前後で大きく変化せず、良好な強度を持つこ
とがわかる。一方、比較例１および２ではポリ乳酸系重
合体の２次昇温したときの結晶化融解熱量ΔＨｍ2 が高
く、それを用いた混合フィルムを１次昇温したときのポ
リ乳酸系重合体換算融解熱量ΔＨｍ1 が高くなってい
る。そのため、混合フィルムをエージングするとヒート
シール強度は大幅に低下していることが見て取れる。ま
た、比較例３では混合するポリ乳酸の割合が多いため混
合フィルムの引張伸度は１０％以下で脆いことがわか
る。さらに、比較例４では引張伸度、ヒートシール性と
もに優れてはいるが引張弾性率が小さい。これはフィル
ムが非常に柔軟であることを示すが、逆に柔らかすぎて
印刷やラミネートを行うことは困難であった。実施例５
では、脂肪族ポリエステルの分子量が低すぎるために、
引張伸度がやや劣るが、十分実用に耐えうるものであっ
た。また実施例６では、脂肪族ポリエステルのＴｇが０
℃以上のため、引張伸度が小さく脆性が少し残るが、十
分実用に耐えうるものであった。

【００５３】

【発明の効果】本発明の結果、脆さが改良され、ヒート
シール性に優れた自然環境中で分解性をもつプラスチッ
クフィルムを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ乳酸系重合体と他の脂肪族ポリエステ
ルとを８０：２０〜２０：８０の重量割合で含有してな
るフィルムにおいて、フィルムを昇温したときのポリ乳
酸系重合体換算融解熱量ΔＨｍ1 が３５Ｊ／ｇ以下であ
ることを特徴とする生分解性フィルム。
【請求項２】前記脂肪族ポリエステルが、重量平均分子
量２万〜３０万で、下記一般式（１）の構造を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の生分解性フィルム。【化１】（式中、Ｒ¹ およびＲ² は、炭素数２〜１０のアルキレ
ン基またはシクロアルキレン基である。ｎは、重量平均
分子量２万〜３０万となるのに必要な重合度である。ｎ
個のＲ¹ またはＲ² は、それぞれ同一でも異なっていて
もよい。また、式中には、エステル結合残基に代えて、
ウレタン結合残基および／またはカーボネート結合残基
を重量平均分子量の５％まで含有することができる。）
【請求項３】前記脂肪族ポリエステルのガラス転移点
が０℃以下であることを特徴とする請求項１または２に
記載の生分解性フィルム。
【請求項４】前記脂肪族ポリエステルの重量平均分子
量が１５万〜２５万であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の生分解性フィルム。
【請求項５】前記ポリ乳酸系重合体の重量平均分子量
が１０万〜３０万であることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の生分解性フィルム。
【請求項６】２次昇温したときの結晶化融解熱量ΔＨｍ
2 が３Ｊ／ｇ以下であるポリ乳酸系重合体と前記脂肪族
ポリエステルとを、８０：２０〜２０：８０の重量割合
で配合したものを製膜することを特徴とする請求項１〜
５のいずれかに記載の生分解性フィルムの製造方法。