TWI398483B - A resin composition, a film and a molded article using the film, an extended film, a heat-shrinkable label, and a container - Google Patents

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Tozaki Hiroyuki
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Taniguchi Kouichirou
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Description

樹脂組成物、薄膜暨使用該薄膜之成形品、延伸薄膜、熱收縮性標籤及裝附有該標籤之容器
本發明係關於樹脂組成物、薄膜暨使用該薄膜之成形品、延伸薄膜、熱收縮性標籤及裝附有該標籤之容器,更具體而言,本發明係關於包含聚乳酸系樹脂及聚烯烴系樹脂之樹脂組成物、以及由柔軟性及透明性優異之上述樹脂組成物所形成之薄膜、以及使用該薄膜之成形品、延伸薄膜、熱收縮性標籤及裝附有該標籤之容器。
以石油作為原料之合成樹脂由於具有優異之特性且成本低廉而一直得到廣泛使用,但是由於自然環境下之分解性低,且焚燒時之散熱亦大,因此近年來,自保護自然環境之角度考慮,正在廣泛開展可藉由存在於土中、水中之微生物來分解之生物分解性聚合體的研究及開發。
該等生物分解性聚合體中,可熔融成形者有聚乳酸。聚乳酸作為具有高耐熱性、高強度等優異特徵之材料,而在薄膜、片材、纖維等各個方面皆有研究。另外,為了對聚乳酸的硬而脆之特性賦予耐衝擊性或柔軟性,正在廣泛開展混合有聚烯烴之材料的探討。但是,通常,聚乳酸與聚烯烴之折射率相差甚大,並且混合時之相容性低,於混合樹脂組成物內部會相互分離而形成清晰之界面,因而難以獲得透明之材料。
因此,例如於專利文獻1中,揭示有藉由在質量比PLA/PO=90/10~60/40之範圍內,混合聚乳酸系樹脂(PLA) 與聚烯烴系彈性體(PO),而獲得硬度與柔軟性之平衡性優異的樹脂組成物及成形體。該成形體中,藉由在聚乳酸中混合作為烯烴系彈性體之乙烯-丙烯橡膠、乙烯-辛烯橡膠、乙烯-丁二烯橡膠混合,來改善柔軟性。但是,於該文獻中,關於所使用的烯烴系彈性體之結晶性與所獲得的樹脂組成物或成形體之透明性之間的關係,並未予以研究及記載。另外,該文獻中所使用之聚乳酸與烯烴系彈性體間之相容性差,故難以獲得柔軟性及透明性之兩方面特性均優異之樹脂組成物或成形體。
又,於專利文獻2中,揭示有以乳酸作為主成分之將99~85質量%之脂肪族聚酯、與1~15質量%之間規聚丙烯(SPP)混合而成之自然分解性樹脂組成物。並且揭示出,該樹脂組成物中所含之SPP之結晶性低於習知之整規聚丙烯,利用該特性,可維持透明性,並且可賦予聚烯烴之柔軟性、耐衝擊性。但是,SPP係特殊之聚丙烯,且為了對以乳酸作為主成分之脂肪族聚酯賦予充分之柔軟性,聚丙烯之結晶性仍然高。因此,該樹脂組成物難以使柔軟性及透明性之兩方面特性均優異。
另一方面,伴隨著被包裝體之種類的增加,已開發出適用於各種用途之各種包裝用薄膜。例如,作為包裝用薄膜,已知有高強度薄膜、高彈性薄膜、柔軟性薄膜、接著性薄膜、透明性薄膜、導電性薄膜、遮光性薄膜、阻氣性薄膜、耐熱性薄膜、耐藥品性薄膜、或將該等薄膜複合化之複合薄膜等。 該等包裝用薄膜由於各自之構成聚合體之特性顯著不同,故根據用途而區分使用,一種薄膜難以同時滿足數種特性。因此,通常係於例如聚酯系薄膜基材上,貼合(層壓)由聚苯乙烯、聚乙烯等異種材料所形成之薄膜狀成形體,來製造由單獨之聚酯系薄膜基材無法獲得之特性,例如強度、阻氣性、耐水性、防潮性、熱密封性、外觀等已得到彌補之積層薄膜或片材,以此種方式所獲得之製品主要廣泛用作包裝材料等。
於使上述由異種材料所形成之薄膜彼此貼合之情況時,通常必須設置接著改質層,或者塗佈增黏塗佈劑,經乾燥後,於其上層壓薄膜,或者插入接著層。例如,於專利文獻3中,揭示有於聚乳酸系樹脂層與聚烯烴系樹脂層之層間配置有氯化聚烯烴系樹脂層的積層體。然而,由於氯化聚烯烴系樹脂含有鹵素,故存在焚燒時會產生戴奧辛(Dioxin)等環境方面堪憂之問題。
又,於專利文獻4中,揭示有具備以聚烯烴系樹脂作為主成分之層、以及以聚乳酸系樹脂作為主成分之層的收縮片材。但是,該收縮片材係用作便利店等所銷售之便當、配菜等的收縮包裝用薄膜,以膨脹法(inflationmethod)而製成者,故當用作要求低溫高收縮性之熱收縮性標籤用途時,存在無法獲得充分之低溫收縮性的問題。另外,由於該收縮片材係以聚乳酸系樹脂層作為芯材、且兩外層具有聚烯烴系樹脂層之積層片材,故於進行筒狀密封製袋之情況,存在密封性及耐溶劑性差,不適合用於熱收縮性標 籤的問題。此外,當添加有該收縮片材之邊角料等因修邊損耗等而產生之可再利用的樹脂(以下,亦稱為「再生添加」。)時,於聚烯烴系樹脂與聚乳酸系樹脂之界面處會產生光散射,因此亦存在薄膜之透明性降低,而無法獲得良好之透明性的問題。另外,若將由該薄膜所形成之收縮標籤裝附於容器上,則存在高收縮時(例如,30%以上),接著層有時不追隨薄膜之收縮,而導致中間層與表背層相剝離等之問題。
為了克服以上所舉之問題,多數情況係於組合有異種材料之材料設計中,使用可使兩者相容之相容劑。例如,於專利文獻5中,揭示有包含聚乳酸及改質烯烴化合物之聚乳酸樹脂組成物,又,於專利文獻6中,亦揭示有包含聚乳酸、除聚乳酸以外之脂肪族聚酯、以及改質聚烯烴化合物的聚乳酸系樹脂組成物。該等聚乳酸樹脂組成物均具有優異之強度及耐衝擊性,且可控制微生物之分解速度,但是由於使用縮水甘油基或順丁烯二酸酐等含有反應性極性基之改質烯烴化合物、以及改質聚烯烴化合物作為相容劑,因此留下如下之課題,即,會產生於生產、試製時產生異物、外觀不良、或生產線上之過濾裝置出現孔堵塞等之不良現象。另外,當用作具有收縮性之薄膜時,接著層有時不追隨薄膜之收縮,而導致中間層與表背層相剝離之課題亦未得到解決。
[專利文獻1]日本專利特開2006-152162號公報[專利文獻2]日本專利特開平10-251498號公報 [專利文獻3]日本專利特開2005-119125號公報[專利文獻4]日本專利特開2002-019053號公報[專利文獻5]日本專利特開平9-316310號公報[專利文獻6]日本專利特開2001-123055號公報
本發明係鑒於上述習知技術之課題研製而成者,本發明之目的在於提供成形為薄膜時具有優異之柔軟性及透明性之樹脂組成物。
本發明之另一目的在於提供透明性、外觀性、完成性及接著性優異且適用於包裝、收縮標籤、黏著膠帶等之薄膜、使用該薄膜之成形品、熱收縮性薄膜、熱收縮性標籤、以及裝附有該成形品或熱收縮性標籤之容器。
本發明者等人反覆潛心研究,結果發現,藉由使用在聚乳酸系樹脂中混合有具有特定之熱特性的聚烯烴系樹脂混合所得的樹脂組成物,可獲得柔軟性、透明性、外觀性、完成性以及接著性優異之薄膜,從而完成本發明。
即,本發明之課題係藉由以下之樹脂組成物及薄膜而達成。
(1)一種樹脂組成物,其由50~90質量%之聚乳酸系樹脂(A)、以及10~50質量%之聚烯烴系樹脂(B)所組成,其特徵在於,當以10℃/min之加熱速度升溫至200℃、且於200℃下保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降至 室溫時,使用示差掃描熱量儀所測定的聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量為40 J/g以下。
(2)一種薄膜,其由以50~90質量%之聚乳酸系樹脂(A)、以及10~50質量%之聚烯烴系樹脂(B)所組成之樹脂組成物所形成,且換算至每1 μm之厚度之內部霧度(haze)未滿0.45%,該薄膜之特徵在於,當以10℃/min之加熱速度升溫至200℃、且於200℃保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降溫至室溫時,使用示差掃描熱量儀所測定之聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量為40 J/g以下(以下,將(1)之樹脂組成物與(2)之薄膜稱為「第一樹脂組成物及薄膜」。)。
(3)一種薄膜,其由以聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)、以及聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容劑(C)作為主成分之樹脂組成物所形成,或者至少具有一層包含該樹脂組成物之層,其特徵在於,相容劑(C)係具有選自以乙烯系均聚合體、乙烯系共聚合體、酸改質烯烴系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體、以及苯乙烯系熱塑性彈性體所組成之群組中之鏈段(a)、以及由至少一種乙烯系單體所構成之鏈段(b)之共聚合體,並且聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)以及相容劑(C)之質量比(A)/(B)/(C)=0~80/0~50/1~100,且(A)+(B)+(C)=100(以下,稱為「第二薄膜」。)。
(4)一種薄膜,其特徵在於,具有上述第一薄膜或第二薄膜作為(I)層,且具有由含有聚乳酸系樹脂(A)作為主 成分之樹脂組成物所形成之層作為(Ⅱ)層,或者具有由含有聚烯烴系樹脂(B)作為主成分之樹脂組成物所形成之層作為(Ⅲ)層(以下,稱為「第三薄膜」。)。
本發明之另一課題係藉由將第一至第三薄膜沿著至少一個方向延伸而成之延伸薄膜、熱收縮性薄膜、暨使該薄膜成形而成之成形品、熱收縮性標籤、及裝附有該標籤之容器來解決。
由於本發明包含聚乳酸系樹脂(A)以及特定之聚烯烴系樹脂(B),故根據本發明,可提供兼具優異之柔軟性及透明性之樹脂組成物、以及由該樹脂組成物所形成之薄膜。
此外,根據本發明,可提供透明性、柔軟性、外觀性及完成性優異之延伸薄膜、成形品、熱收縮性標籤、以及裝附有該標籤之容器。
以下,對作為本發明之實施態樣之一例的本發明之樹脂組成物、第一薄膜至第三薄膜、延伸薄膜、熱收縮性薄膜、成形品、以及容器進行詳細說明。
再者,本說明書中,所謂主成分,係指含量最多之成分,通常係指含量比為50質量%以上,較佳為80質量%以上、100質量%以下之成分。又,所謂「薄膜」,係稱與長度及寬度相比厚度極小,最大厚度任意限定之薄而平坦之製品,且通常以捲筒形而提供者(日本工業規格JIS K 6900),所謂「片材」,根據日本工業標準(JIS)之定義, 係稱厚度薄、且通常該厚度相對於長度及寬度而言小且平坦之製品。但是,片材與薄膜之界限並不明確,於本發明中亦無須在表達上區分兩者,故於本發明中,稱「薄膜」之情況時,亦包含「片材」。
[樹脂組成物以及第一薄膜]
本發明之樹脂組成物以及第一薄膜係由樹脂(A)及特定之聚烯烴系樹脂(B)所形成之薄膜,或者以樹脂(A)及特定之聚烯烴系樹脂(B)作為主成分而成。
<聚乳酸系樹脂(A)>
本發明中所使用之(A)成分為聚乳酸系樹脂。聚乳酸系樹脂(A)係D-乳酸或L-乳酸之均聚合體或其等之共聚合體,並且亦包含該等之混合物。更具體而言,聚乳酸系樹脂(A)包含結構單位為D-乳酸之聚(D-乳酸)、結構單位為L-乳酸之聚(L)-乳酸、作為L-乳酸與D-乳酸之共聚合體之聚(DL)-乳酸、或該等之混合物。
於上述聚乳酸系樹脂(A)為混合物之情況,D-乳酸與L-乳酸之混合比較佳為D-乳酸/L-乳酸=99.8/0.2~75/25,或D-乳酸/L-乳酸=0.2/99.8~25/75,更佳為D-乳酸/L-乳酸=99.5/0.5~80/20或D-乳酸/L-乳酸=0.5/99.5~20/80。由D-乳酸單獨構成或由L-乳酸單獨構成之聚乳酸呈現出非常高之結晶性,具有熔點高、耐熱性及機械物性優異之傾向。但是,例如於用作薄膜之情況時,由於其製造步驟中包含印刷或使用溶劑之處理步驟,故為了提高印刷適應性及溶劑密封性,而必須適度降低構 成材料自身之結晶性。又,當結晶性過高時,則會出現延伸時產生配向結晶化,收縮特性下降之傾向。因此,較佳為,根據薄膜等之用途來適當選擇D-乳酸與L-乳酸之混合比。
於本發明中,上述聚乳酸系樹脂(A)亦可使用具有不同共聚合比之D-乳酸及L-乳酸。於此情況時,使數種乳酸系聚合體之D-乳酸與L-乳酸之共聚合比的平均值在上述範圍內即可。藉由結合使用用途,混合兩種以上之D-乳酸與L-乳酸之共聚合比不同之聚乳酸系樹脂,來調節結晶性,可使耐熱性與透明性達到平衡。
上述聚乳酸系樹脂(A)可為乳酸與α-羥基羧酸或脂肪族二醇、脂肪族二羧酸之共聚合體。此處,作為與乳酸系樹脂共聚合之「α-羥基羧酸」,可舉出:乳酸之光學異構物(相對於L-乳酸而言指D-乳酸、相對於D-乳酸而言指L-乳酸)、羥乙酸、3-羥丁酸、4-羥丁酸、2-羥基正丁酸、2-羥基-3,3-二甲基丁酸、2-羥基-3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、2-羥基己內酯酸等雙官能脂肪族羥基羧酸;以及己內酯、丁內酯、戊內酯等內酯類。又,作為與乳酸系樹脂共聚合之「脂肪族二醇」,可舉出:乙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環己烷二甲醇等。另外,作為與乳酸系樹脂共聚合之「脂肪族二羧酸」,可舉出:琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸以及十二烷二酸等。乳酸與α-羥基羧酸、脂肪族二醇、或脂肪族二羧酸之共聚合體之共聚合比較佳為乳酸/α-羥基羧酸、脂肪族二醇、或脂肪族二羧酸處於90/10 ~10/90之範圍,更佳為80/20~20/80,進一步更佳為70/30~30/70。若共聚合比在上述範圍內,則可獲得剛性、透明性、耐衝擊性等物性平衡性良好之樹脂組成物。
上述聚乳酸系樹脂(A)可利用縮合聚合法、開環聚合法等公知之聚合法來製作。例如,若採用縮合聚合法,則可使D-乳酸、L-乳酸、或該等之混合物直接脫水縮合聚合,而獲得具有任意之組成的聚乳酸系樹脂。又,若採用開環聚合法,則可一面視需要使用聚合調節劑等,一面於存在既定觸媒之情況下,使乳酸之環狀二聚體之乳酸交酯進行開環聚合,而獲得具有任意之組成的聚乳酸系樹脂。上述乳酸交酯中,有L-乳酸之二量體之DL-乳酸交酯,藉由視需要將該等混合聚合,而可獲得具有任意之組成、結晶性的聚乳酸系樹脂。另外,為了增大分子量,亦可使用少量之鏈延長劑,例如二異氰酸酯化合物、二環氧化合物、酸酐、醯氯等。
上述聚乳酸系樹脂(A)之重量(質量)平均分子量為20,000以上,較佳為40,000以上,更佳為60,000以上,上限為400,000以下,較佳為350,000以下,更佳為300,000以下。若重量(質量)平均分子量為20,000以上,則將獲得適度之樹脂凝集力,從而可抑制在成形為薄膜之情況時強伸度不足、或產生脆化等。另一方面,若重量(質量)平均分子量為400,000以下,則可降低熔融黏度,就製造、生產性提升之觀點而言較佳。
作為上述聚乳酸系樹脂(A)之市售品,例如可舉出: 「Nature Works(Nature Works LLC公司製造)、「LACEA」(三井化學公司製造)、商品名「U’z系列」(豐田汽車公司製造)等。
為了提升耐衝擊性,較佳為,於不損及透明性及柔軟性之範圍內,於上述聚乳酸系樹脂(A)中添加除聚乳酸系樹脂(A)以外之橡膠成分。對該橡膠成分並無特別限定,可較佳地使用:除聚乳酸系樹脂(A)以外之脂肪族聚酯;芳香族-脂肪族聚酯;二醇、二羧酸與乳酸系樹脂之共聚合體或芯殼(core-shell)結構橡膠;乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體(EVA);乙烯-丙烯酸共聚合體(EAA);乙烯-丙烯酸乙酯共聚合體(EEA);乙烯-(甲基)丙烯酸共聚合體(EMA);乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體(EMMA)等。
作為將脂肪族二醇與脂肪族二羧酸縮合而得之脂肪族聚酯,可舉出:自以下所說明之脂肪族二醇及脂肪族二羧酸中分別選擇一種或兩種以上進行縮合而得之聚合體;或者視需要而使用異氰酸酯化合物等迅速提高分子量,而以所需之高分子之形式而獲得之聚合體。其中,作為脂肪族二醇,可舉出乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環己烷二甲醇等,作為脂肪族二羧酸,可舉出琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等。
又,作為將環狀內酯類進行開環縮合而得之脂肪族聚酯,可舉出:作為環狀單體之ε-己內酯、σ-戊內酯、β-甲基-σ-戊內酯等的開環聚合體。該等環狀單體不僅可使用一種,亦可選擇數種進行共聚合。
又,作為合成系脂肪族聚酯,可舉出環狀酸酐與氧矽烷類之共聚合體,例如,琥珀酸酐與環氧乙烷之共聚合體、琥珀酸酐與環氧丙烷等之共聚合體等。
作為除該等聚乳酸系樹脂以外之具有代表性之脂肪族聚酯,可舉出使琥珀酸、1,4-丁二醇與己二酸聚合而得之「Bionolle」(昭和高分子公司製造)等。又,作為將ε-己內酯開環縮合而得者,可舉出「Ce1green」(Daicel化學工業公司製造)等。
其次,作為芳香族-脂肪族聚酯,可使用藉由在脂肪族鏈間導入芳香環而使結晶性降低者。芳香族-脂肪族聚酯例如可藉由使芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸、脂肪族二醇縮合而獲得。
其中,作為上述芳香族二羧酸,例如可舉出間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等,最佳為使用對苯二甲酸。又,作為脂肪族二羧酸,例如可舉出琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等,最佳為使用己二酸。再者,芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸或脂肪族二醇分別可使用兩種以上。
作為具有代表性之芳香族-脂肪族聚酯,可舉出:己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體、聚己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體等。作為己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體,可舉出EasterBio(Eastman Chemicals公司製造),另外,作為聚己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體,可舉出Ecoflex(BASF公司製造) 等。
作為聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體之結構,可舉出無規共聚合體、嵌段共聚合體、接枝共聚合體,可採用其中任一種結構。其中,就薄膜之耐衝擊性及透明性之觀點而言,較佳為嵌段共聚合體或接枝共聚合體。作為無規共聚合體之具體例,可舉出「GS-Pla」(三菱化學公司製造),作為嵌段共聚合體或接枝共聚合體之具體例,可舉出「Plamate」(大日本油墨化學工業公司製造)等。
對聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體之製造方法並無特別限定,可舉出如下之方法:使具有將二醇與二羧酸脫水縮合而成之結構的聚酯或聚醚多元醇、與乳酸交酯進行開環聚合或者酯交換反應而獲得。又,有如下之方法:使具有將二醇與二羧酸脫水縮合而成之結構的聚酯或聚醚多元醇、與聚乳酸系樹脂進行脫水與脫乙二醇縮合或者酯交換反應而獲得。
聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體可使用異氰酸酯化合物或羧酸酐來調節成規定之分子量。其中,就加工性、機械特性之觀點而言,理想的是重量(質量)平均分子量為50,000以上,較佳為100,000以上,且為300,000以下,較佳為250,000以下者。
<聚烯烴系樹脂(B)>
就透明性之觀點而言,本發明中所使用之聚烯烴系樹脂(B)重要的是結晶熱量(△ Hc)為40 J/g以下。聚烯烴系樹脂之平均折射率會受其結晶性之影響,結晶熱量△ Hc越 低之聚烯烴系樹脂,其平均折射率越低。本發明中,藉由使用結晶熱量低於普通聚烯烴系樹脂(結晶熱量△ Hc>40 J/g,通常為60~100 J/g左右)的聚烯烴系樹脂(B),可減小與聚乳酸系樹脂(A)間之折射率差,維持優異之透明性。就進一步提升透明性之觀點而言,聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量較佳為30 J/g以下,更佳為25 J/g以下,進一步更佳為20 J/g以下。另外,亦可適當使用不表現出結晶熱量之非結晶性聚烯烴系樹脂。
再者,上述結晶熱量△ Hc可使用示差掃描熱量儀(DSC)來測定,具體而言,可表示為以10℃/min之加熱速度升溫至200℃、且於200℃下保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降至室溫時之熱量。
作為上述聚烯烴系樹脂(B),就柔軟性及透明性之機械物性或成形性之觀點而言,較佳為使用具有上述範圍之結晶熱量△ Hc的聚乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、或該等之混合物。
於聚烯烴系樹脂之情況,作為使結晶熱量△ Hc處於上述範圍內之方法,較佳為採用使聚烯烴系樹脂形成為共聚合體之方法、或降低其立體規則性之方法等。其中,作為共聚合,較佳為使用丙烯-α-烯烴共聚合體、或乙烯-α-烯烴共聚合體。作為該等共聚合體中所使用之α-烯烴,較佳者可舉出碳數為2至20之α-烯烴,可例示:乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等。於本發明中,就結晶熱量及耐衝擊性、柔軟性與 透明性等之觀點而言,特佳為使用α-烯烴單位之含有率為5質量%以上,較佳為7質量%以上且30質量%以下之共聚合體。又,進行共聚合之α-烯烴可僅單獨使用一種,或亦可組合使用兩種以上。
於本發明中,作為聚烯烴系樹脂(B),自可實現低結晶性、柔軟性與耐熱性之平衡、以及於工業上可相對廉價地獲得等方面考慮,較佳為使用丙烯-乙烯無規共聚合體。
又,對上述聚丙烯系樹脂之熔融流動速率(MFR)並無特別限制,通常使用MFR(JIS K 7210;溫度為230℃;負重為21.18 N)為0.5 g/10 min以上,較佳為1.0 g/10 min以上,且為15 g/10 min以下,較佳為10 g/10 min以下者。此處,就MFR而言,考慮到捏合性,較佳為選擇熔融黏度與聚乳酸系樹脂相近之材料。
對上述聚烯烴系樹脂(B)之製造方法並無特別限定,可舉出使用公知之烯烴聚合用觸媒的公知之聚合方法,例如,使用以齊格勒-納塔型觸媒為代表之多中心觸媒或以二茂金屬系觸媒為代表之單中心觸媒的漿體聚合法、溶液聚合法、塊狀聚合法、氣相聚合法等、以及使用自由基起始劑之塊狀聚合法等。
構成本發明之樹脂組成物及第一薄膜之聚乳酸系樹脂(A)為50~90質量%,聚烯烴系樹脂(B)為10~50質量%。若聚乳酸系樹脂(A)之含有率為50質量%以上,則可對樹脂組成物及薄膜賦予充分之硬度及耐熱性,較佳為,聚乳酸系樹脂(A)之含有率為60質量%以上,更佳為70質量% 以上。又,當聚乳酸系樹脂(A)之含有率為90質量%以下時,可對樹脂組成物及薄膜賦予聚烯烴系樹脂(B)之特徵即柔軟性,較佳為,聚乳酸系樹脂(A)之含有率為80質量%以下。
聚合體摻合物之透明性受到分散相之粒徑、以及分散相-基質相間之平均折射率之差的影響。於分散相之粒徑小於可見光區域之情況,樹脂組成物呈現出優異之透明性。另一方面,於分散相之粒徑大於可見光區域之情況,則分散相與基質相之平均折射率差越小,聚合體摻合物之透明性越佳。通常,聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容性差,導致分散粒徑增大,故由聚乳酸系樹脂(A)及聚烯烴系樹脂(B)所獲得的樹脂組成物及薄膜之透明性,會大大受到兩種成分之平均折射率之差的影響。
本發明之樹脂組成物及第一薄膜之透明性會大大受到自上述觀點考慮而使用的聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之平均折射率的影響。通常,聚乳酸系樹脂之平均折射率為1.45~1.46左右,聚烯烴系樹脂之平均折射率為1.50~1.51左右,故平均折射率之差之絕對值為0.04~0.06左右。當該值超過0.04時,所獲得之樹脂組成物及薄膜會出現產生白色渾濁之傾向。
相對於此,本發明中所使用之聚烯烴系樹脂(B)係低結晶性之聚烯烴系樹脂,平均折射率為1.47~1.49左右,故可減小與聚乳酸系樹脂(A)間之平均折射率差。若聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)間之平均折射率差之絕 對值為0.04以下,則可獲得透明性優異的樹脂組成物及薄膜,若為0.03以下更佳,若為0.02以下,則可進一步提升透明性,故進一步更佳。
第一薄膜之內部霧度可依據JIS K 7105來測定。內部霧度取決於厚度,第一薄膜之內部霧度係使用將測定值除以薄膜之厚度而換算至每1 μm厚度所得之內部霧度。重要的是,第一薄膜之內部霧度於換算至1 μm厚度時未滿0.45%,更佳為0.35%以下,進一步更佳為0.30%以下。當換算至1 μm厚度之內部霧度為0.45%以上時,第一薄膜之透明性會急遽降低,從而形成為白色渾濁之薄膜。
以下,就本發明之樹脂組成物以及第一薄膜之製造方法進行說明。
本發明之樹脂組成物可使用通常所使用之單軸擠出機、雙軸擠出機、捏合機或混合機等,並無特別限制,就混合樹脂組成物之均勻分散性、所獲得之薄膜的各特性之穩定性方面而言,更佳為使用雙軸擠出機,特佳為使用同向雙軸擠出機。
對第一薄膜之製造方法並無特別限定,可採用公知之方法,例如使用T字模之擠出鑄膜法、壓延法、膨脹法、以及射出成形等方法,通常成形為5~5000 μm左右之厚度。
於第一薄膜之製造方法中,所使用之聚乳酸系樹脂(A)為了避免在擠出機內水解,重要的是預先進行充分乾燥,使得水分達到0.1質量%以下,較佳為達到0.05質量%以下。例如,必須於55℃、24小時(真空乾燥)之條件下進 行乾燥。又,作為適宜之方法,亦可舉出使用同向雙軸擠出機或單軸抽氣式擠出機來進行真空抽氣,即進行所謂非乾燥擠出的方法。
本發明之樹脂組成物以及第一薄膜中,為了改善及調節各物性,可於不明顯損及本發明之效果之範圍內,適當添加其他樹脂、改質劑、填充劑、可塑劑、潤滑劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑或穩定劑等。
本發明之樹脂組成物以及第一薄膜係一方面具有聚乳酸系樹脂之強度、耐熱性以及聚烯烴系樹脂之柔軟性,一方面兼具高透明性之高性能樹脂組成物或薄膜。因此,可有效地用作收縮標籤、片材等之材料。另外,由於係由聚乳酸系樹脂及聚烯烴系樹脂之兩種成分所形成,故亦可有效用於能夠使以聚乳酸系樹脂以及聚烯烴系樹脂作為主成分之異種材料間相接著之接著層。
對第一薄膜之厚度並無特別限定,通常為10 μm以上,較佳為30 μm以上,且為500 μm以下,較佳為300 μm以下之厚度。其中,若厚度為10 μm以上,則薄膜之加工作業性良好,另一方面,若為5000 μm以下,則透明性、收縮加工性優異,於經濟方面亦較佳。又,視需要,可實施電暈處理(corona treatment)、印刷、塗佈、蒸鍍等表面處理或表面加工,此外,可利用各種溶劑或熱密封來實施製袋加工、穿孔加工或黏著密封加工等。
[第二薄膜]
本發明之第二薄膜係由以聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系 樹脂(B)、以及聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容劑(C)作為主成分的樹脂組成物所形成者,或係具有至少一層包含該樹脂組成物之層者,其特徵在於,相容劑(C)係具有選自以乙烯系均聚合體、乙烯系共聚合體、酸改質烯烴系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體、以及苯乙烯系熱塑性彈性體所組成之群組中的鏈段(a)、以及由至少一種乙烯系單體所構成之鏈段(b)的共聚合體,聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)、與相容劑(C)之質量比(A)/(B)/(C)=0~80/0~50/1~100,且(A)+(B)+(C)=100。
第二薄膜可使用與第一薄膜中所使用之聚乳酸系樹脂(A)及聚烯烴系樹脂(B)相同者。因此,以下係以相容劑(C)為中心來進行說明。
<相容劑(C)>
第二薄膜中,相容劑(C)係以使聚烯烴系樹脂(A)與聚乳酸系樹脂(B)相容而成之樹脂作為主成分而形成。相容劑只要係使樹脂(A)與樹脂(B)相容而成之樹脂,即無特別限定,較佳為使用具有選自以乙烯系均聚合體、乙烯系共聚合體、酸改質烯烴系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體、以及苯乙烯系熱塑性彈性體所組成之群組中的熱塑性樹脂鏈段(a)、以及由至少一種乙烯系單體所構成之乙烯系聚合體鏈段(b)的共聚合體。
相容劑(C)之鏈段(a),係選自以乙烯系均聚合體、乙烯系共聚合體、酸改質烯烴系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體、苯乙烯系熱塑性彈性體所組成之群組中的熱塑性樹脂 鏈段。該等可單獨使用,亦可組合使用兩種以上。
作為乙烯系均聚合體之鏈段,例如可舉出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等之鏈段。
作為乙烯系共聚合體之鏈段,例如可舉出:乙烯-α-烯烴共聚合體、乙烯-α-烯烴-非共軛多烯共聚合體、乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合體、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體等之鏈段。
作為乙烯-α-烯烴共聚合體、以及乙烯-α-烯烴-非共軛多烯共聚合體中之除乙烯以外之α-烯烴,可舉出:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯等。該等α-烯烴可單獨或混合兩種以上。另外,作為非共軛多烯,可舉出:5-亞乙基-2-降烯(ENB)、二環戊二烯(DCP)、5-乙烯-2-降烯、降二烯、甲基四氫茚(以上為環狀二烯);1,4-己二烯、7-甲基-1,6-辛二烯(以上為鏈狀二烯);以及8-甲基-4-亞乙基-1,7-壬二烯、4-亞乙基-1,7-十一烷二烯(以上為鏈狀三烯)等。
作為乙烯-α-烯烴共聚合體之鏈段之具體例,可舉出:乙烯-丙烯共聚合體、乙烯-丁烯共聚合體、乙烯-己烯共聚合體、乙烯-辛烯共聚合體等之鏈段。
又,作為乙烯-α-烯烴-非共軛多烯共聚合體之鏈段之具體例,可舉出:乙烯-丁烯-非共軛多烯共聚合體、乙烯-丙烯-非共軛多烯共聚合體之鏈段。更詳細而言,可舉出:乙烯-丙烯-亞乙基降烯共聚合體、乙烯-丙烯-二環 戊二烯共聚合體之鏈段。
作為乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合體之鏈段之具體例,可舉出:乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚合體、乙烯-(甲基)丙烯酸正丁酯共聚合體、乙烯-(甲基)丙烯酸異丁酯共聚合體、乙烯-(甲基)丙烯酸2-乙基己酯共聚合體等之鏈段。再者,本說明書中,將丙烯酸及甲基丙烯酸統稱為(甲基)丙烯酸。
作為酸改質烯烴系共聚合體之鏈段之具體例,可舉出:乙烯-丁烯共聚合體之酸改質物(藉由順丁烯二酸酐及順丁烯二酸而改質。以下相同。)、乙烯-丙烯共聚合體之酸改質物、乙烯-己烯共聚合體之酸改質物、乙烯-辛烯共聚合體之酸改質物、乙烯-丁烯-非共軛多烯共聚合體之酸改質物、乙烯-丙烯-非共軛多烯共聚合體之酸改質物、乙烯-丙烯酸共聚合體、乙烯-丙烯酸乙酯-順丁烯二酸酐共聚合體、乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸共聚合等之鏈段。
作為烯烴系熱塑性彈性體之鏈段之具體例,可舉出:聚丙烯與乙烯-丙烯共聚合體之混合物或其交聯物、聚乙烯與乙烯-丙烯共聚合體之混合物或其交聯物、聚丙烯與乙烯-丙烯-非共軛多烯共聚合體之混合物或其交聯物、聚乙烯與乙烯-丙烯-非共軛多烯共聚合體之混合物或其交聯物、聚丙烯與苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體的氫化物(SEBS)之混合物或其交聯物、聚丙烯與乙烯-1-辛烯共聚合體之混合物或其交聯物、聚乙烯與乙烯-1-辛烯共聚合體之混合物或其交聯物等之鏈段。交聯可利用公知之方法來進 行,其中,較佳為藉由有機過氧化物之交聯。
作為苯乙烯系熱塑性彈性體之鏈段之具體例,可舉出:苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)或其氫化物(H-SBR)、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體(SBS)或其氫化物(SEBS)、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚合體(SIS)或其氫化物(SEPS;HV-SIS)、苯乙烯-(丁二烯/異戊二烯)嵌段共聚合體、苯乙烯-(丁二烯/異戊二烯)無規共聚合體等之鏈段。
該等鏈段(a)中,較佳為使用乙烯系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體、苯乙烯系熱塑性彈性體之鏈段,因為其機械特性等優異。此外,當與(A)成分混合時,自可藉由調節其質量比或熔融黏度等而相對容易地獲得共連續結構,且機械特性亦良好方面考慮,作為本發明中所使用之相容劑(C)之鏈段(a),較佳為使用乙烯系共聚合體之鏈段,尤其是使用乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合體或乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體之鏈段最佳。
相容劑(C)之鏈段(b)係由至少一種乙烯系聚合體所構成之鏈段。其中,形成由乙烯系聚合體所構成之鏈段的乙烯單體,係選自烷基鏈長之碳數為1至20之(甲基)丙烯酸烷基酯、具有酸基之乙烯單體、具有羥基之乙烯單體、具有環氧基之乙烯單體、具有氰基之乙烯單體、苯乙烯中的至少一種單體。再者,本說明書中,將丙烯酸及甲基丙烯酸統稱為(甲基)丙烯酸。
更具體而言,作為該乙烯單體,可舉出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基) 丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。該等之中,就與聚乳酸系樹脂(B)之相容性相對良好之方面考慮,較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。另外,就與聚乳酸系樹脂(B)混合時,可藉由調節其混合比或熔融黏度等而相對容易地獲得共連續結構之方面考慮,最佳為使用(甲基)丙烯酸甲酯來作為本發明之相容劑(C)之鏈段(b)。
相容劑(C)之共聚合體結構可舉出嵌段共聚合體、交替共聚合體、無規共聚合體、接枝共聚合體之各種結構,較佳為構成相容劑(C)之鏈段(a)及鏈段(b)結合於分子鏈末端之嵌段共聚合體、無規共聚合體,其原因在於,鏈段(a)與鏈段(b)為了以藉由共價鍵而鍵結之狀態於各自不同之空間凝集,而侷限於彼此不相容之聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相界面處,發揮作為聚乳酸系樹脂(A)相與聚烯烴系樹脂(B)相之界面活性劑之作用,使界面之自由能量減少而界面之厚度增大,由此,可抑制大的凝集體之形成。又,其中,接枝共聚合體由於具有以鏈段(a)作為主幹成分、以鏈段(b)作為分枝成分之梳形結構,故與嵌段共聚合體相比,滲入至聚乳酸系樹脂(A)相與聚烯 烴系樹脂(B)相之相界面後亦不易脫落,而容易固著於相界面,故使分散相穩定化之效果大,因而較佳。
於相容劑(C)為接枝共聚合體之情況,形成鏈段(b)之乙烯系聚合體之質量平均分子量[四氫呋喃(THF)中,使用利用苯乙烯換算之凝膠滲透層析法(GPC)所得之測定值]通常為1,000~2,000,000之範圍,較佳為5,000~1,200,000之範圍。當該質量平均分子量未滿1,000時,具有接枝共聚合體之耐熱性下降之傾向,當質量平均分子量超過2,000,000時,則呈現接枝共聚合體之熔融黏度升高、成形性下降之傾向。
通常,由包含聚乳酸系樹脂及聚烯烴系樹脂之樹脂組成物所構成之成形物會形成相分離結構。此時,多形成海島結構,該海島結構中,以整體之體積百分率計,存在較多之成分呈基質相,另一部分成分呈分散相。但是,於第二薄膜中,使用來自TD方向(與樹脂流動方向垂直之方向)之SEM觀察來確認相結構後,已確認該第二薄膜形成為聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)錯綜交織之共連續結構。於由聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)與相容劑(C)之混合樹脂組成物所形成的第二薄膜中,當形成有上述共連續結構時,與形成通常之海島結構的情況相比,可提升下述第三薄膜中(I)層與(Ⅲ)層之層間接著性。共連續結構之形成,係考慮到所混合之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及相容劑(C)在混合樹脂組成物中之體積百分率、熔融黏度以及樹脂間之相容性等而加以調整來實現。
相容劑(C)之鏈段(a)與鏈段(b)之比例,會對聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)在混合時之相容性產生影響。由聚乳酸系樹脂(A)與共聚合體(C)所構成之樹脂組成物中之共連續結構,係由以聚乳酸系樹脂(A)作為主成分之連續相、以及以共聚合體(C)中之鏈段(a)作為主成分之連續相而構成。共聚合體(C)由鏈段(a)及鏈段(b)所構成,當鏈段(a)之構成比高時,與聚乳酸系樹脂(A)間之相容性不充分,故容易形成海島結構,且容易導致機械特性或透明性不足。又,當構成共聚合體(C)之鏈段(a)之構成比低時,會導致所獲得之樹脂組成物變硬變脆,而容易導致機械特性不足。由此,當設相容劑(C)中之鏈段(a)與鏈段(b)之構成比(結構體中之質量比)為(a)+(b)=100時,若鏈段(a)之構成比為99~10,則容易形成共連續結構,並且所獲得之樹脂組成物之機械特性等優異,因而較佳。於本發明中,鏈段(a)之構成比更佳為95~15,再更佳為90~20。
相容劑(C)之熔融流動速率(MFR)或熔融指數(MI)較佳為0.01 g/10 min以上,更佳為0.1 g/10 min以上,進一步更佳為1.0 g/10 min以上,且為500 g/10 min以下,較佳為300 g/10 min以下,更佳為200 g/10 min以下。該MFR係依據JIS 7210所規定之方法,於樹脂溫度為230 ℃、測定負重為21.18 N之條件下測定而得者。若MFR在0.01 g/10 min以上且500 g/10 min以下之範圍內,則將獲得相容劑(C)與聚乳酸系樹脂(A)之良好之親和性。
於使用兩種以上之樹脂來作為相容劑(C)之情況,可根據聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容性、混合樹脂之透明性、黏彈性值等,來調節調配比。例如,可使用上述接枝共聚合體、改質苯乙烯-芳香族系烴、與共軛二烯系烴之共聚合體,芳香族乙烯系烴與共軛二烯系烴之共聚合體之氫化物,或於該等中導入有極性基之共聚合體等來作為混合樹脂。使用兩種以上之相容劑時,將進一步促進聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容效果,提升薄膜之透明性,因而較佳。
製造相容劑(C)時之聚合法,可採用通常所熟知之鏈轉移法、電離輻射照射法等中之任一種方法,然而,於構成鏈段(a)之聚合體中,加入構成鏈段(b)之單體(monomer)、特定之自由基(共)聚合性有機過氧化物、特定之自由基聚合起始劑,且將鏈段(b)單體於鏈段(a)聚合體中進行捏合,藉此來進行接枝化反應之製造方法,由於操作簡便,接枝效率高,不會因熱而引起鏈段(b)之二次凝集,容易將相容劑(C)與聚乳酸樹脂(A)相混合,且兩者之相互作用優異,因而較佳。
另一方面,於第二薄膜中,所混合之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及共聚合體(C)之熔融流動速率(MFR)會對成形加工、共連續結構之形成產生影響,因而重要。若MFR小,則於擠出時之薄膜中,所使用之熔融樹脂之展開會變得不均勻,從而容易產生厚度不均。另一方面,若MFR大,則會使擠出加工時之成形性下降,進一步使得物 性亦下降。又,在熔融捏合時,樹脂之捏合容易變得不均勻,從而不會充分地相容,而難以形成共連續結構。因此,第二薄膜中之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及共聚合體(C)之MFR(JIS K 7210、溫度為190℃、負重為21.18 N)分別為0.05 g/10 min以上,較佳為0.1 g/10 min以上,更佳為0.2 g/10 min以上,且為20 g/10 min以下,較佳為10 g/10 min以下,更佳為5 g/10 min以下。
於第二薄膜中,所混合之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)與相容劑(C)之熔融黏度比會對共連續結構之形成帶來重要影響。當熔融黏度相差大時,於熔融捏合時樹脂之捏合會變得不均勻,從而不會充分地相容,而幾乎無法形成共連續相。因此,為了形成共連續結構,必須降低所混合之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)與相容劑(C)之間之熔融黏度差。就形成該共連續結構之觀點考慮,根據第二薄膜中之聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及相容劑(C)之各熔融黏度(JIS K-7199、使用毛細管流變儀、溫度200℃)而計算出之熔融黏度比(A)/(B)以及(A)/(C)必須為0.05以上且10以下,較佳為0.1以上且7以下,更佳為0.2以上且5以下。
第二薄膜中聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及相容劑(C)之質量比(A)/(B)/(C)=0~80/0~50/1~ 00,較佳為(A)/(B)/(C)=15~70/0~50/3~70。其中,該等質量比(A)+(B)+(C)=100。共連續結構之形成會受到混合樹脂之調配比之影響。通常,為了形成共連續結構,重要的 是,非相容之樹脂成分彼此之體積百分率相近,隨著該體積百分率之差增大,相結構會自共連續結構向海島結構轉變。根據上述觀點,為了形成共連續結構,而獲得優異之接著特性,較佳為使聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及相容劑(C)之質量比(A)/(B)/(C)=30~60/0~50/5~50。
又,於第二薄膜中,當聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之質量比(A)/(B)處於99/1~70/30之範圍內時,相容劑(C)之混合量相對於100質量份之聚烯烴系樹脂(A)與聚乳酸系樹脂(B)之混合樹脂,理想的是1質量份以上,較佳為2質量份以上,更佳為3質量份以上,且理想的是30質量份以下,較佳為25質量份以下,更佳為20質量份以下之範圍內。若相容劑(C)之混合量相對於上述混合樹脂100質量份而含有1質量份以上,則可對薄膜賦予優異之外觀及耐衝擊性。另一方面,藉由使相容劑(C)之含量處於30質量份以下,可維持薄膜之剛性。
作為上述接枝共聚合體之市售品,例如可舉出:商品名「Modiper」(日本油脂(股)製造)、「Reseda」(東亞合成公司製造)等。
對第二薄膜之厚度並無特別限定,通常之厚度為10 μm以上,較佳為30 μm以上,且為500 μm以下,較佳為300 μm以下。其中,若厚度為10 μm以上,則薄膜之加工作業性良好,另一方面,若厚度為5000 μm以下,則透明性、收縮加工性優異,於經濟方面亦較佳。又,可視 需要實施電暈處理、印刷、塗佈、蒸鍍等之表面處理或表面加工,另外,可利用各種溶劑或熱密封來實施製袋加工、穿孔加工、黏著密封加工等。
[第三薄膜]
本發明之第三薄膜只要具有至少一層由含有上述聚乳酸系樹脂(A)及特定之聚烯烴系樹脂(B)作為主成分之樹脂組成物所形成之第一薄膜、或者由以聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及特定之相容劑(C)作為主成分之樹脂組成物所形成之第二薄膜即可,對構成其他層之樹脂並無特別限定。較佳為熱塑性樹脂,特佳為包含聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)、或該等之混合樹脂之層。再者,於第三薄膜中,聚乳酸系樹脂(A)及聚烯烴系樹脂(B)可直接使用與第一薄膜中所使用之樹脂相同者。
作為第三薄膜之較佳例,可舉出:具有由第一薄膜或第二薄膜所構成之(I)層以及以聚乳酸系樹脂(A)作為主成分而形成之(Ⅱ)層的薄膜、進一步具有以聚烯烴系樹脂(B)作為主成分而形成之(Ⅲ)層的薄膜、進一步具有由含有聚乳酸系樹脂(A)及聚烯烴系樹脂(B)且聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量的樹脂組成物所形成之(Ⅲ)層的薄膜等。
以聚乳酸系樹脂(A)作為主成分而成之(Ⅱ)層中,為了提升薄膜之柔軟性,可於不損及透明性及薄膜之剛性(柔韌強度)之範圍內(例如,相對於100質量份之聚乳酸系樹脂(A)為0~50質量份,較佳為10~30質量份),添加除 上述聚乳酸系樹脂(A)以外之橡膠成分。對該橡膠成分並無特別限定,可適當使用:除上述聚乳酸系樹脂(A)以外之脂肪族聚酯;芳香族-脂肪族聚酯;二醇、二羧酸與乳酸系樹脂之共聚合體或芯殼結構橡膠;乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體(EVA);乙烯-丙烯酸共聚合體(EAA);乙烯-丙烯酸乙酯共聚合體(EEA);乙烯-(甲基)丙烯酸共聚合體(EMA);乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體(EMMA)等。
作為上述脂肪族聚酯,可舉出:使聚羥基羧酸、脂肪族二醇與脂肪族二羧酸縮合而得之脂肪族聚酯;使環狀內酯類開環聚合而得之脂肪族聚酯;合成系脂肪族聚酯等。作為上述羥基羧酸,可舉出:3-羥基丁酸、4-羥基丁酸、2-羥基正丁酸、2-羥基-3,3-二甲基丁酸、2-羥基-3-甲基丁酸、2-甲基乳酸、2-羥基己內酯酸等羥基羧酸之均聚合體或共聚合體等。
作為將脂肪族二醇與脂肪族二羧酸縮合而得之脂肪族聚酯,可舉出:自以下所說明之脂肪族二醇以及脂肪族二羧酸中分別選出一種或兩種以上進行縮合而得之聚合體;或者視需要使用異氰酸酯化合物等來迅速提高分子量,而能夠以所需之高分子之形式而獲得之聚合體。其中,作為脂肪族二醇,可舉出乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環己烷二甲醇等,作為脂肪族二羧酸,可舉出琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等。
又,作為將環狀內酯類開環縮合而得之脂肪族聚酯,可舉出:作為環狀單體之ε-己內酯、σ-戊內酯、β-甲基- σ-戊內酯等的開環聚合體。該等環狀單體可僅一種,亦可選擇數種而進行共聚合。
又,作為合成系脂肪族聚酯,可舉出環狀酸酐與環氧乙烷類之共聚合體,例如琥珀酸酐與環氧乙烷之共聚合體、琥珀酸酐與環氧丙烷等之共聚合體等。
作為該等脂肪族聚酯之具有代表性之市售品,可舉出使琥珀酸、1,4-丁二醇與己二酸聚合而得之商品名「Bionolle」(昭和高分子公司製造)等。又,作為將ε-己內酯開環縮合而得者,可舉出商品名「Celgreen」(Daicel化學工業公司製造)。
另外,作為芳香族-脂肪族聚酯,可使用藉由在脂肪族鏈間導入芳香環而降低結晶性者。芳香族-脂肪族聚酯例如可藉由使芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸及脂肪族二醇縮合而獲得。
其中,作為上述芳香族二羧酸,例如可舉出間苯二甲酸、對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等,最佳為使用對苯二甲酸。又,作為脂肪族二羧酸,例如可舉出琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等,最佳為使用己二酸。再者,芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸或脂肪族二醇分別可使用兩種以上。
作為具有代表性之芳香族-脂肪族聚酯之市售品,可舉出:己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體、聚己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體等。作為己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體,可舉出EasterBio(Eastman Chemicals公司製造),另外,作為聚己二酸丁二酯與對苯二甲酸酯之共聚合體,可舉出Ecoflex(BASF公司製造)等。
作為聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體之結構,可舉出無規共聚合體、嵌段共聚合體、接枝共聚合體,可採用其中任一種結構。其中,就薄膜之耐衝擊性及透明性之觀點考慮,較佳為嵌段共聚合體或接枝共聚合體。作為無規共聚合體之具體例,可舉出「GS-Pla」(三菱化學公司製造),作為嵌段共聚合體或接枝共聚合體之具體例,可舉出「Plamate」(大日本油墨化學工業公司製造)等。
對聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體之製造方法並無特別限定,可舉出如下之方法:使具有將二醇與二羧酸脫水縮合而成之結構的聚酯或聚醚多元醇、與乳酸交酯進行開環聚合或者酯交換反應而獲得。又,有如下之方法:使具有將二醇與二羧酸脫水縮合而成之結構的聚酯或聚醚多元醇、與聚乳酸系樹脂進行脫水與脫乙二醇縮合或者酯交換反應而獲得。
聚乳酸系樹脂、二醇與二羧酸之共聚合體可使用異氰酸酯化合物或羧酸酐來調節成規定之分子量。其中,就加工性、機械特性之觀點而言,理想的是重量(質量)平均分子量為50,000以上,較佳為100,000以上,且為300,000以下,較佳為250,000以下者。
另外,(Ⅱ)層中,除了含有上述聚乳酸系樹脂(A)以外,亦可含有甘油脂肪酸酯。甘油脂肪酸酯係可發揮使聚乳酸 系樹脂(A)可塑化之作用者。作為上述甘油脂肪酸酯,對其種類並無特別限制,例如,可舉出單甘油酯、雙甘油酯、三甘油酯、乙醯化單甘油酯,除此以外,可舉出雙甘油、三甘油、四甘油等聚甘油脂肪酸酯等。
為了獲得相對於聚乳酸系樹脂(A)之良好之相容性,甘油脂肪酸酯之分子量較佳為2,000以下,更佳為1,500以下。
關於聚乳酸系樹脂(A)與甘油脂肪酸酯之混合調配量,較佳為調配成以質量比率計,聚乳酸系樹脂/甘油脂肪酸酯=90/10~60/40。藉由使混合調配量處於上述範圍內,可對薄膜賦予柔軟性,並且可抑制甘油脂肪酸酯滲出即,可抑制甘油脂肪酸酯隨時間變化而移動至表面致使表面發黏。
於第三薄膜中,當(Ⅱ)層之聚乳酸系樹脂(A)之含有率為50質量%以下時,所獲得之積層體之耐熱性及彈性模數低,而並不充分。薄膜之彈性模數低下意味著薄膜之韌性(常溫下之剛性)低下。若彈性模數低,則尤其是關於熱收縮性薄膜等,當利用貼標籤機等將製成袋之薄膜套覆於寶特瓶等容器上時,容易產生套歪,或由於薄膜之彎折等而導致良率下降等之問題。由此,第三薄膜之(Ⅱ)層中含有超過50質量%之聚乳酸系樹脂(A),較佳為55質量%,更佳為60質量%以上,進一步更佳為65質量%以上,最佳為70質量%以上。此時,較佳為使(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(Ⅱ)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之 含量。藉此,可使(I)層與(Ⅱ)層相接著,同時亦使(I)層與(Ⅲ)層相接著。由此,即便於對具有(I)層、(Ⅱ)層、(Ⅲ)層之薄膜進行延伸處理,其後,進行熱收縮之情況,亦可抑制(I)層與(Ⅱ)層之間、或者(I)層與(Ⅲ)層之間可能產生之層間剝離。
當以聚烯烴系樹脂(B)作為主成分而成之(Ⅲ)層中,含有超過50質量%之聚烯烴系樹脂(B)時,可確保所獲得之積層體之柔軟性,故在彎曲等時,不易產生破裂或折斷,因而較佳。由此,本發明之積層體之(Ⅲ)層中所使用之聚烯烴系樹脂(B)之含量必須超過50質量%,較佳為55質量%以上,更佳為60質量%以上,進一步更佳為65質量%以上,最佳為70質量%以上。若聚烯烴系樹脂(B)之含有率超過50質量%,則亦可視需要添加適量之石油樹脂等,以維持低溫下之延伸性。
另一方面,於第三薄膜中,亦可用聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之混合樹脂組成物來構成(Ⅲ)層,且使聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量。藉由使(Ⅲ)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量,即,藉由使(Ⅲ)層之主成分為聚烯烴系樹脂(B),可對積層薄膜賦予柔軟性及成形性。
另外,於本發明之第三薄膜中,亦可於由聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)、與相容劑(C)之混合樹脂所形成之(I)層,與以聚乳酸系樹脂(A)作為主成分之(Ⅱ)層之 間設置接著層,以提升接著性。構成接著層之樹脂只要為可呈現出接著性之樹脂則並無特別限定,較佳為使用選自以下述(ad-1)、(ad-2)以及(ad-3)所組成之群組中的至少一種共聚合體或樹脂組成物。
(ad-1)芳香族乙烯烴-共軛二烯共聚合體、芳香族乙烯烴-共軛二烯共聚合體之氫化物、以及於該等芳香族乙烯烴-共軛二烯共聚合體或其氫化物中導入有極性基之樹脂化合物
(ad-2)由乙烯單體單位,以及選自以乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、順丁烯二酸酐、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯所組成之群組中之一種單位所構成之共聚合體(以下稱為「乙烯系共聚合體」。)
(ad-3)改質聚烯烴樹脂
首先,就芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體或該等之共聚合體的氫化衍生物(ad-1)進行說明。
作為芳香族系烴,較佳為使用苯乙烯,亦可使用α-甲基苯乙烯等苯乙烯系同系物等。又,作為共軛二烯系烴,可使用1,3-丁二烯、1,4-丁二烯、1,2-異戊二烯、1,4-異戊二烯、1,3-戊二烯等,該等亦可為氫化衍生物。該等可單獨使用,或亦可混合使用兩種以上。
於上述芳香族系烴與共軛二烯烴之共聚合體或其氫化衍生物中,以共聚合體整體之質量為基準(100質量%),芳香族烴之含量較佳為5質量%以上,更佳為7質量%以 上,進一步更佳為10質量%以上,且較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進一步更佳為35質量%以下。
作為芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體之氫化衍生物,可較佳地使用苯乙烯-共軛二烯系共聚合體之氫化衍生物。關於苯乙烯-共軛二烯系共聚合體之氫化衍生物之詳細內容及其製造方法,揭示於日本專利特開平2-158643號、日本專利特開平2-305814號、以及日本專利特開平3-72512號之各公報中。
作為芳香族系烴-共軛二烯系烴共聚合體,可將以上例示之各共聚合體單獨使用,或者混合使用兩種以上。當混合使用兩種以上時,調節調配比,以使得相對於混合樹脂整體,芳香族烴之含量達到上述範圍。
作為芳香族系烴-共軛二烯系烴共聚合體之市售品,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體可舉出商品名「Tufprene」(旭化成化學公司製造)、商品名「Asaflex」(旭化成化學公司製造);苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體之氫化衍生物可舉出商品名「Tuftec H」(旭化成化學公司製造)、商品名「Clayton G」(Clayton Japan公司製造);苯乙烯-丁二烯無規共聚合體之氫化衍生物可舉出商品名「Dynaron」(JSR公司製造);苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚合體之氫化衍生物可舉出商品名「Septon」(可樂麗(Kuraray)公司製造);苯乙烯-乙烯異戊二烯嵌段共聚合體彈性體可舉出商品名「Hybrar」(可樂麗公司製造)等。
又,作為於上述芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體 或其氫化衍生物中導入有極性基之共聚合體,具有代表性者可舉出:順丁烯二酸酐改質SEBS、順丁烯二酸酐改質SEPS、環氧改質SEBS、環氧改質SEPS等。該等共聚合體可分別單獨使用,或可混合使用兩種以上。於利用順丁烯二酸酐進行酸改質之情況,順丁烯二酸酐改質的量理想的是0.5質量%以上,較佳為1.0質量%以上,更佳為1.5質量%以上,且為5.0質量%以下,較佳為4.0質量%以下,更佳為3.0質量%以下。若順丁烯二酸酐改質的量處於上述範圍內,則可維持良好之剝離強度,而不會產生層間剝離之問題。
具體而言,市售有商品名「Tuftec M」(旭化成化學公司製造)、「EPOFRIEND」(Daicel化學公司製造)等。
以下,就乙烯系共聚合體(ad-2)進行說明。作為上述乙烯系共聚合體,例如可舉出:乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚合體(EAA)、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚合體(EMA)、乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯共聚合體(EEA)、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體(EMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯-順丁烯二酸酐三元共聚合體、乙烯-丙烯酸乙酯-順丁烯二酸酐三元共聚合體、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚合體、乙烯-乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚合體、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚合體。其中,可較佳地使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體(EVA)、乙烯-丙烯酸共聚合體(EAA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚合體(EEA)、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚合體 (EMA)、乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體(EMMA)。
上述乙烯系共聚合體理想的是,乙烯單體單位之含有率為50質量%以上,較佳為60質量%以上,更佳為65質量%以上,且為95質量%以下,較佳為90質量%以下,更佳為85質量%以下。若乙烯單體單位之含有率為95質量%以下,則可維持充分之柔軟性,當薄膜上施加有應力時,外層與內層之間所產生之對應力之緩衝作用將會發揮作用,故可抑制常溫下之層間剝離。
上述乙烯系共聚合體較佳為使用MFR(JIS K 7210、溫度為190℃、負重為21.2 N)為0.1 g/10 min以上且10 g/10 min以下者。若MFR為0.1 g/10 min以上,則可維持良好之擠出加工性,另一方面,若MFR為10 g/10 min以下,則積層薄膜不易產生厚度不均或力學強度下降,因而較佳。
作為上述乙烯系共聚合體之市售品,乙烯-乙酸乙烯酯共聚合體可舉出商品名「Evaflex EV40LX」(三井杜邦聚合化學公司製造);乙烯-丙烯酸共聚合體可舉出商品名「NUC共聚合體」(日本Unicar公司製造)、「Evaflex-EEA」(三井杜邦聚合化學公司製造)、「Rexpearl EAA」(日本聚乙烯公司製造);乙烯-(甲基)丙烯酸共聚合體可舉出商品名「Elvaloy」(三井杜邦聚合化學公司製造)、「Rexpearl EMA」(日本聚乙烯公司製造);乙烯-丙烯酸乙酯共聚合體可舉出商品名「Rexpearl EEA」(日本聚乙烯公司製造);乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯共聚合體可舉出商品名「Acryft」 (住友化學公司製造);乙烯-乙酸乙烯酯-順丁烯二酸酐三元共聚合體可舉出商品名「Bondine」(住友化學公司製造);乙烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚合體、乙烯-乙酸乙烯酯-丙烯酸縮水甘油酯三元共聚合體、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚合體可舉出商品名「Bondfast」(住友化學公司製造)等。
以下,就改質聚烯烴樹脂(ad-3)進行說明。於本發明中,所謂改質聚烯烴樹脂,係指以用不飽和羧酸或其酸酐、或者矽烷系偶合劑加以改質後之聚烯烴作為主成分的樹脂。作為不飽和羧酸或其酸酐,可舉出:丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、檸康酸、檸康酸酐、伊康酸、伊康酸酐、或者該等之衍生物之單環氧化合物與上述酸之酯化合物、分子內具有可與該等酸發生反應之基的聚合體與酸之反應產物等。又,亦可使用該等之金屬鹽。該等之中,更佳為使用順丁烯二酸酐。又,該等共聚合體可分別單獨使用,或可混合使用兩種以上。
又,作為矽烷系偶合劑,可舉出:乙烯基三乙氧基矽烷、甲基丙烯醯氧基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙醯氧基矽烷等。
為了製造改質聚烯烴樹脂,例如,可預先於使聚合體聚合之階段,使該等之改質單體共聚合,亦可使該等之改質單體與暫且聚合之聚合體進行接枝共聚合。又,關於改質,較佳為使用將該等改質單體單獨使用或者併用數種、且其含有率在0.1質量%以上且5質量%以下之範圍者。其 中,較佳為使用經接枝改質之改質聚烯烴樹脂。
具體而言,市售有商品名「Admer」(三井化學公司製造)、「Modic」(三菱化學公司製造)等。
上述(ad-1)、(ad-2)以及(ad-3)之共聚合體或樹脂可單獨使用,或亦可混合使用兩種以上,較佳為(ad-1)與(ad-2)或者(ad-1)與(ad-3)之混合樹脂組成物。具體而言,更佳為,於常溫附近或常溫以下存在根據儲存彈性模數與損失彈性模數之比而算出之損失正切(tan δ)之波峰的軟質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體、或其氫化物、與50℃至100℃之儲存彈性模數(E’)為100 MPa以上的硬質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體的混合樹脂組成物。混合樹脂組成物中上述軟質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體或其氫化物、與上述硬質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體的混合比較佳為80/20,更佳為40/60,進一步更佳為30/70。若混合比處於上述範圍,則藉由上述硬質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體,接著層之耐熱性將提高,於高溫下,積層薄膜之外層與內層不會剝離,故於實際應用方面較佳。又,隨著上述軟質之芳香族系烴與共軛二烯系烴之共聚合體或其氫化物的混合比減小,儘管常溫下之剝離強度降低,然而(I)層與(Ⅱ)層不會因裝附標籤後之製品之運送過程中之薄膜彼此之摩擦、或人之指甲等的刮劃而剝離,從而於實際應用方面,可保持所需之接著強度。
作為第三薄膜中具體之層構成,例如可舉出:由(Ⅱ) 層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層、(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層所構成之三層構成;由(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層、或(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層、(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層等所構成之五層構成;由(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層、(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層、(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層、(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層等所構成之六層構成;以及六層以上之其他層構成等。於本發明中,較佳之積層構成為(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層、或(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層,其中,較佳實施形態之一為(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層之五層構成之積層體。藉由採用該五層構成,可獲得層間接著性、透明性等優異之積層體。於該五層構成中,各層之厚度比可考慮上述效果及作用來設定,並無特別限定。
於第三薄膜中,(I)層、(Ⅱ)層、以及(Ⅲ)層之厚度之比率可根據用途而適當確定。較佳為,(I)層為0.5 μm以上,較佳為1 μm以上,且為6 μm以下,較佳為5 μm以下之範圍。又,(Ⅱ)層之相對於薄膜整體之厚度的厚度比為10%以上,較佳為20%以上,上限為75%,較佳為65%以下。又,(Ⅲ)層之相對於薄膜整體之厚度的厚度比 為20%以上,較佳為30%以上,上限為80%以下,較佳為70%以下。若各層之厚度處於上述範圍,則可獲得柔軟性及透明性優異之積層薄膜。
對第三薄膜之厚度並無特別限定,通常為10 μm以上,較佳為30 μm以上,且為500 μm以下,較佳為300 μm以下之厚度。其中,若厚度為10 μm以上,則積層體之加工作業性良好,另一方面,若為5000 μm以下,則透明性、收縮加工性優異,於經濟方面亦較佳。又,可視需要實施電暈處理、印刷、塗佈、蒸鍍等之表面處理或表面加工,此外,可利用各種溶劑或熱密封來實施製袋加工、穿孔加工、黏著密封加工等。
對於本發明之第一至第三薄膜,除上述成分以外,可於薄膜中或各層中之任一層或兩層以上中,於不顯著損害本發明之效果之範圍內,即,相對於100質量份之構成各層之樹脂之總量,添加量為0.001質量份以上,較佳為0.005質量份以上,更佳為0.01質量份以上,且為10質量份以下,較佳為5質量份以下,更佳為1質量份以下之範圍,為了對成形加工性、生產性以及熱收縮性薄膜之各物性進行改良及調節,可適當添加:薄膜之邊角料等由修邊損耗等而產生之再利用樹脂;矽石、滑石、高嶺土、碳酸鈣等之無機粒子;氧化鈦、碳黑等顏料;難燃劑、耐候性穩定劑、耐熱穩定劑、抗靜電劑、熔融黏度改良劑、交聯劑、潤滑劑、成核劑、可塑劑、抗老化劑等添加劑。
又,本發明之第一至第三薄膜可具有至少一層印刷層。 印刷層較佳為設置於第一至第三薄膜中任一者之表面。於第三薄膜之情況,就提升加工時印刷層之追隨性或耐溶劑性之觀點而言,較佳為設置於(Ⅱ)層之表面。對印刷層並無特別限定,於下述熱收縮性標籤之情況等,當裝附於容器等上時,若將印刷層設置於成為內側(即被黏附體側)之側之表面,則於市場上流通時,印刷層不會產生剝離或污漬等,因而較佳。又,若第三薄膜之透明性差,則就裝飾性之觀點而言,較佳為將印刷層設置於外側(即與被黏附體側相反之側)。另外,亦可將印刷層設置於薄膜之兩面。
上述印刷層係顯示商品名、圖解、操作注意事項等之層,可藉由凹版印刷或快乾印刷等慣用之印刷方法來形成。用於形成印刷層之印刷油墨例如包含顏料、黏合樹脂、溶劑、以及其他添加劑等。對上述黏合樹脂並無特別限定,例如,可單獨使用或者併用丙烯酸系、胺基甲酸酯系、聚醯胺系、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚合系、纖維素系、硝化纖維素系等之樹脂。作為上述顏料,可根據用途而選擇使用氧化鈦(二氧化鈦)等白色顏料、銅酞菁藍等藍色顏料、碳黑、鋁片、雲母(mica)、以及其他著色顏料等。又,作為顏料,除上述顏料以外,亦可使用氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、矽石、丙烯酸珠粒等體質顏料,以調節光澤等。作為上述溶劑,可使用例如甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇等有機溶劑或水等在凹版、快乾印刷油墨等中為了改善塗佈性或者塗佈劑中各成分之相容性或分散 性而通常使用之溶劑。
上述印刷層亦根據用途等之不同而不同,並無特別限定,可為可見光、紫外線、電子束等活性能量線硬化性樹脂層。當上述印刷層為活性能量線硬化性印刷層時,較佳為,除上述成分以外,於印刷油墨中添加光自由基聚合起始劑及光陽離子聚合起始劑等光聚合起始劑或增感劑等。
本發明之第一至第三薄膜中,除上述(I)層、(Ⅱ)層、以及印刷層以外,可設置例如塗佈層、增黏塗層、底塗層、接著劑層等,亦可視需要設置不織布、紙、金屬薄膜等之層。
[延伸薄膜以及熱收縮性薄膜]
藉由將本發明之第一至第三薄膜沿著至少一個方向延伸,可獲得延伸薄膜以及熱收縮性薄膜。當本發明之第一至第三薄膜為熱收縮性薄膜時,理想的是,於80℃之溫水中浸漬10秒時之主收縮方向之熱收縮率為10%以上,較佳為20%以上,更佳為30%以上,且為75%以下,較佳為70%以下,更佳為65%以下。又,理想的是,於70℃之溫水中浸漬10秒時之主收縮方向之熱收縮率為5%以上,較佳為10%以上,更佳為15%以上,且為40%以下,較佳為35%以下。
再者,所謂「主收縮方向」,係指薄膜之縱向(長度方向)與薄膜之橫向(寬度方向)中之熱收縮率較大之方向,例如,當將熱收縮性薄膜裝附於瓶上時,係指相當於瓶之外周方向的方向,所謂「正交方向」,係指與主收縮方向正 交之方向。
上述溫度下之熱收縮率,係對熱收縮性薄膜對用於寶特瓶之收縮標籤等之相對較短時間(幾秒~十幾秒左右)內之收縮加工步驟的適應性進行判斷之指標。例如,應用於寶特瓶之收縮標籤的熱收縮性薄膜所要求的必要收縮率會根據其形狀之不同而不同,但通常為20%以上且85%以下左右。
又,作為目前用於裝附寶特瓶之標籤時工業上使用最多之收縮加工機,係使用水蒸汽作為進行收縮加工之加熱介質的通常稱作蒸汽收縮機者。另外,就熱對被覆對象物之影響等的方面而言,熱收縮性薄膜必須於儘可能低之溫度下充分熱收縮。但是,於薄膜之溫度依存性高,收縮率因溫度而極端不同之情況時,容易由於蒸汽收縮機內之溫度不均而產生收縮行為不同之部位,故存在產生收縮不均、皺褶、凹凸等,而導致收縮完成外觀變差之傾向。就亦包括該等工業生產性之觀點而言,若薄膜之熱收縮率處於上述條件之範圍內,則可於收縮加工期間內充分地密著於被覆對象物上,且可獲得良好之收縮完成外觀,而不會產生收縮不均、皺褶、凹凸,因而較佳。
又,於將本發明之第一至第三薄膜用作熱收縮性標籤之情況,於80℃之溫水中加熱10秒時,縱向(與主收縮方向正交之方向)之收縮率較佳為10%以下,更佳為5%以下,進一步更佳為3%以下。又,於70℃之溫水中加熱10秒時,該收縮率較佳為10%以下,更佳為5%以下,進一步 更佳為3%以下。其中,若薄膜之與主收縮方向正交之方向之熱收縮率為10%以下,則收縮後之與主收縮方向正交之方向的尺寸自身不易變短,收縮後之印刷圖案或文字不易產生變形等,並且當為角形瓶時,不易產生縱向凹痕等問題,因而較佳。
於將本發明之第一至第三薄膜用作熱收縮性薄膜之情況,就剛性方面而言,薄膜之與主收縮方向正交之方向的拉伸彈性模數較佳為1,300 MPa以上,更佳為1,400 MPa以上。又,通常所使用之熱收縮性薄膜之拉伸彈性模數的上限值為3,000 MPa左右,較佳為2,900 MPa左右,更佳為2,800 MPa左右。若薄膜之與主收縮方向正交之方向的拉伸彈性率為1,300 MPa以上,則可提高薄膜整體之剛性,尤其是即便使薄膜之厚度變薄之情況,當用貼標籤機等將製成袋之薄膜套覆於寶特瓶等容器上時,不易產生容易套歪,或者由於薄膜彎折等而導致良率下降等之問題,因而較佳。再者,各薄膜之抽取(流動)方向(MD)以及正交方向(TD)上之拉伸彈性率的平均值較佳為1,500 MPa以上,更佳為1,700 MPa以上。上述拉伸彈性模數可依據日本工業標準JIS K 7127,於23℃之條件下進行測定。
又,對於薄膜主收縮方向之拉伸彈性模數,只要薄膜可呈現出柔韌強度則並無特別限制,理想的是1,500 MPa以上,較佳為2,000 MPa以上,更佳為2,500 MPa以上,上限為6,000 MPa以下,較佳為4,500 MPa以下,更佳為3,500MPa以下。藉由使薄膜之主收縮方向之拉伸彈性模 數處於上述範圍,可提高薄膜之兩個方向上之柔韌強度,因而較佳。
當將本發明之第一至第三薄膜用作熱收縮性薄膜時,理想的是其自然收縮率儘可能地小。通常,熱收縮性薄膜之自然收縮率理想的是,例如於30℃下保存30天後之自然收縮率為1.5%以下,較佳為1.0%以下。若上述條件下之自然收縮率為1.5%以下,則即便將所製成之薄膜長期保存,亦可穩定地裝附於容器等之上,而不易出現實際應用方面之問題。
將本發明之第一至第三薄膜用作熱收縮性薄膜時之抗斷裂性係藉由拉伸斷裂伸度來評價,於0℃環境下之拉伸斷裂試驗中,尤其是用作標籤時,MD方向上之延伸率為100%以上,較佳為200%以上,更佳為300%以上。若0℃環境下之拉伸斷裂伸度為100%以上,則不易產生在進行印刷及製袋等的步驟時薄膜斷裂等之缺點,因而較佳。又,即便隨著印刷及製袋等之步驟之速度加快,對薄膜所施加之張力增加等之時,只要拉伸斷裂伸度在200%以上,則薄膜亦難以斷裂,因而更佳。
將本發明之第一至第三薄膜用作熱收縮性薄膜時之密封強度為3 N/15 mm寬以上即可,較佳為5 N/15 mm寬以上。又,對層間剝離強度之值並無特別限制,若為1 N/15 mm寬以上,則於使用時以及熱收縮時,出現於密封部分及薄膜層間產生剝離等之問題之情況少。對本發明之第一至第三薄膜,利用於23℃、50%RH之環境下,以T型剝離 法沿著TD方向以200 mm/min之試驗速度進行剝離的方法來進行測定時,所得之密封強度至少為5 N/15 mm寬以上,層間剝離強度亦至少超過2 N/15 mm寬,故於密封部與薄膜之層間亦難以產生剝離。
本發明之延伸薄膜以及熱收縮性薄膜可利用公知之方法來製造。作為積層體之形態,可為平面狀、管狀中之任一種,就生產性(可於整幅薄膜之寬度方向上獲得數塊製品)或可於內面印刷之方面而言,較佳為平面狀。作為平面狀薄膜之製造方法,例如可例示下述方法:使用數台擠出機將樹脂熔融,自T字模一併擠出,以冷硬輥冷卻固化,於縱向上進行輥延伸,並且於橫向上進行拉幅延伸,經退火、冷卻,(若欲實施印刷時,於印刷面實施電暈放電處理,)使用捲繞機進行捲繞,從而獲得薄膜。又,亦可採用將利用管式法所製造之薄膜切開,從而形成平面狀的方法。又,亦可將構成內層之樹脂以及構成外層之樹脂分別製成片材後,用壓製法或輥壓軋法等進行積層。
熔融擠出後之樹脂冷卻可藉由冷卻輥、空氣、水等而冷卻之後,利用熱風、溫水、紅外線等適當之方法進行再加熱,繼而利用輥式法、拉幅法、管式法等各方法而將樹脂沿著單軸或雙軸延伸。
即便用於如寶特瓶用熱收縮性標籤般需要大致單軸方向之收縮特性之情況時,沿著其垂直方向於不損及收縮特性之範圍內進行延伸的操作亦較為有效。其延伸溫度雖然亦取決於積層構成或所調配之樹脂,但典型的是80℃以 上且110℃以下。另外,其延伸倍率越大,則抗斷裂性越高,但是隨著延伸倍率增大,收縮率將上升,從而導致難以獲得良好之收縮完成性,由此,延伸倍率極佳為1.03倍以上且1.5倍以下。
[成形品、熱收縮性標籤以及容器]
本發明之第一至第三薄膜(包括延伸薄膜、熱收縮性薄膜)之外觀特性、柔軟性、透明性等優異,故對其用途並無特別限制,可視需要藉由形成印刷層、蒸鍍層及其他功能層,而將上述薄膜用作瓶(吹瓶)、盤、便當盒、配菜容器、乳製品容器等中所使用之各種成形品。尤其是當將本發明之薄膜及積層體用作食品容器(例如清涼飲料用或食品用寶特瓶、玻璃瓶,較佳為寶特瓶)用熱收縮性標籤時,即便該食品容器為複雜形狀(例如,中心收縮之圓柱,具有角之四角柱、五角柱、六角柱等),亦可與該形狀密著,而獲得裝附有無皺褶或凹凸等之美觀之標籤的容器。本發明之成形品及容器可使用通常之成形法來製作。
由於本發明之第一至第三薄膜具有優異之柔軟性及透明性、以及優異之外觀性,故除了用作塑膠成形品之熱收縮性標籤素材以外,亦可較佳地用作使用熱膨脹係數或吸水性等與本發明之熱收縮性薄膜極不相同之材質,例如選自金屬、瓷器、玻璃、紙,聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等之聚烯烴系樹脂,聚甲基丙烯酸酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等之聚酯系樹脂,聚醯胺系樹脂中的至少一種作為構成素材的包裝 體(容器)之熱收縮性標籤素材。
作為構成可利用本發明之第一至第三薄膜之塑膠包裝體的材質,除了上述樹脂以外,亦可舉出:聚苯乙烯、橡膠改質耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚合體、苯乙烯-丙烯腈共聚合體、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚合體、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體(ABS)、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯共聚合體(MBS)、聚氯乙烯系樹脂、酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚矽氧樹脂等。該等塑膠包裝體既可為兩種以上之樹脂類之混合物,亦可為積層體。
[實施例]
以下,使用實施例對本發明進行進一步詳細說明。
再者,實施例中所示之測定值以及評價係以如下方式而獲得。實施例中,將薄膜之抽取(流動)方向記作MD(Machine Direction)或縱向,將與該抽取(流動)方向正交之方向記作TD(Transverse Direction)或橫向。
(1)平均折射率
使用Atago製造之阿貝折射計,以鈉D線(589 nm)作為光源,根據JIS K 7124來測定所使用之聚乳酸系樹脂以及聚烯烴系樹脂的平均折射率。
(2)結晶溫度(Tc)、晶體熔解溫度(Tm)
依據JIS K 7121,將10 mg所使用之聚烯烴系樹脂以10℃/min之加熱速度升溫至200℃,於200℃下保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降至室溫,使用 PerkinElmer(股)製造之Pyrisl DSC測定出此時之溫度記錄圖,根據該溫度記錄圖而求出晶體熔解溫度Tm(℃)、結晶溫度Tc(℃)。
(3)結晶熱量(△ Hc)
依據JIS K 7122,將10 mg之聚烯烴系樹脂以10℃/min之加熱速度升溫至200℃,於200℃下保持5分鐘之後,以10℃/min之冷卻速度降至室溫,使用PerkinElmer(股)製造之Pyrisl DSC測定出此時之溫度記錄圖,根據該溫度記錄圖而求出結晶熱量△Hc(J/g)。
(4)內部霧度(霧值)
根據JIS K 7105測定所獲得之薄膜之內部霧度,且除以薄膜厚度,藉此記下換算至每1 μm所得之值,且亦一併記下根據下述基準而評價之結果。
○:換算至每1 μm之內部霧度未滿0.45%
×:換算至每1 μm之內部霧度為0.45%以上
(5)熱收縮率
自所獲得之薄膜切取出MD為100 mm、TD為100 mm之大小,標上於主收縮方向(TD)上間隔100 mm之標線,測定將薄膜於80℃之溫水浴中浸漬10秒,繼而於23℃之冷水中浸漬30秒後之標線間隔(A),利用下式(1)計算出收縮率。
熱收縮率(%)=100×(100-A)/100………式(1)
(6)拉伸斷裂伸度
自所獲得之薄膜切取出MD15 mm×TD100 mm,於23℃之 條件下,依據JIS K 7125,以200 mm/min之拉伸試驗速度進行拉伸試驗。又,根據所測定之拉伸斷裂伸度,以下述基準進行評價。
◎:拉伸斷裂伸度為100%以上
○:拉伸斷裂伸度未滿100%
×:拉伸斷裂伸度未滿25%
(7)硬度
自所獲得之薄膜切取出MD60 mm×TD4 mm,使用黏彈性測定裝置DVA-200(IT KEISOKUSEIGYO(股)製造),於振動頻率為10 Hz、應變為0.1%、升溫速度為3℃/min、夾頭間為25 mm、拉伸模式測定之條件下,於MD方向上,自-50℃開始升溫,測定儲存彈性模數(E’)。根據所獲得之資料求出25℃時之儲存彈性模數(E’)之值,以如下方式進行評價。
○:儲存彈性模數為1,500 MPa以上
×:儲存彈性模數未滿1,500 MPa
(8)層間剝離強度
自所獲得之薄膜切取出MD15 mm×TD150 mm之大小,僅剝離TD端面之單側之表底層之一部分,將經剝離之表底層及被剝離層分別夾於拉伸試驗機之夾頭中,於TD方向上以50 mm/min之試驗速度進行180度剝離試驗。將剝離試驗中所獲得之負重於某種程度達到固定時之平均值作為層間剝離強度,根據下述基準進行評價。
◎:剝離強度為3.0(N/15 mm寬)以上
○:剝離強度為1.0(N/15 mm寬)以上、且未滿3.0(N/15 mm寬)
×:剝離強度未滿1.0(N/15 mm寬)
(9)收縮時之層間接著強度
自所獲得之薄膜切取出MD165 mm×TD235 mm之大小,將薄膜之橫向之兩端重疊10 mm,使用將以體積量計各為一半之丙酮與乙醇混合而得之溶劑進行接著,製作圓筒狀薄膜。將該圓筒狀薄膜裝附於容量為500毫升之圓筒型寶特瓶上,經約5秒鐘,使該寶特瓶不旋轉地通過蒸汽加熱方式之長度為3.2 m(3個區域)之收縮通道。使用蒸汽閥門調節蒸汽量,使各區域中通道內環境溫度在70℃以上且90℃以下之範圍。觀察確認裝附於瓶上時薄膜之狀態,根據下述基準來進行評價。
◎:裝附於瓶上後亦不產生層間剝離。
○:裝附於瓶上時,於密封部分產生少許層間剝離。
×:裝附於瓶上時,於密封部分之整個面上產生層間剝離。
(10)薄膜外觀
根據下述基準來評價所獲得之薄膜之外觀。
◎:於薄膜表面及內部幾乎不存在魚眼(fisheye)等膠狀物或不均,外觀良好。
○:於薄膜表面及內部雖存在少量魚眼等膠狀物或不均,但於實際應用方面不存在問題。
×:於薄膜表面及內部,魚眼等膠狀物或不均明顯,外 觀明顯不佳。
(11)透明性
依據JIS K 7105,於薄膜厚度為50 μm之條件下,測定薄膜霧值,並且以下述方式進行評價:12%以上為×,7%以上且未滿12%為○,未滿7%為◎。
(12)相結構
使用切片機,將所獲得之積層體之去除端部以外之中央部分沿著TD方向切斷,對其切斷面進行離子蝕刻處理,以製作試樣。繼而,使用場發射型掃描電子顯微鏡(SEM,日立高科技公司製造,S-4500),於加速電壓5 kV且2000倍之條件下,觀察該試樣之(Ⅱ)層部分之相結構。SEM觀察照片以白、黑雙色而顯示,觀察為白色之部分,係未受到蝕刻而殘存的包含烯烴系樹脂以及接枝共聚合體的烯烴富集相(rich phase)所引起之凸部分,觀察為黑色之部分,係聚乳酸系樹脂相經蝕刻而去除後之凹部分。根據該觀察照片,以下述評價基準來確定相結構。
海島:於其中一色之基質相中觀察到另一色之球狀相共連續:黑色相與白色相錯綜交織,幾乎觀察不到球狀相單相:幾乎觀察不到白色與黑色之明確色差以及相形狀
(13)收縮完成性
於所獲得之延伸薄膜上印刷縱橫間隔為10 mm之網格,切取出縱向100 mm×橫向298 mm之大小,將橫向之兩端重疊10 mm,進行溶劑密封,而形成為圓筒狀。將該圓筒狀薄膜裝附於內容量為1.5升之圓形寶特瓶上,經10秒 鐘,使該寶特瓶不旋轉地於蒸汽加熱方式之長度為3 m的收縮通道中通過,以將薄膜被覆於寶特瓶上。其中,吹出蒸汽溫度為99℃,通道內環境溫度為90~94℃。依據下述基準,對被覆於寶特瓶上之薄膜之收縮完成性進行評價。
○:收縮充分,未產生皺褶或凹凸,網格之變形亦不會在實際應用方面產生問題,且薄膜之密著性亦良好者×:明顯存在收縮不足部分,或者明顯產生皺褶或凹凸、或者網格之變形等者以下,舉出實施例以及比較例,來說明本發明之具體內容。
<所使用之原材料> 1.聚乳酸系樹脂
PLA1:非晶性聚乳酸,商品名「Nature Works NW4060」(L體/D體=88/12;平均折射率=1.455;Nature Works LLC公司製造)PLA2:聚乳酸,商品名「LACEA H440」(L體/D體=95.75/4.25;三井化學公司製造)PLA3:軟質聚乳酸系樹脂,商品名「Plamate PD-150」(大日本油墨化學工業公司製造)PLA4:聚乳酸,商品名「Nature Works NW4032D」(L體/D體=98.5/1.5;Nature Works LLC公司製造)
2.聚烯烴系樹脂
PO1:軟質聚丙烯,商品名「Versify 2400」(平均折射 率=1.478;△ Hc=6.8 J/g;Tc=33.6℃;Tm=126.0℃;乙烯含量=15 wt%;MFR=2;陶氏化學(Dow Chemical)公司製造)PO2:軟質聚丙烯(商品名「Versify 2200」(平均折射率=1.486;△ Hc=29.5 J/g;Tc=66.3℃;Tm=136.1℃;乙烯含量=9 wt%;MFR=2;陶氏化學公司製造)PO3:聚丙烯,商品名「Noblen FH3315」(平均折射率=1.503;△ Hc=85.0 J/g;Tc=103.6℃;Tm=144.6℃;乙烯含量=3.2 wt%;MFR=3;住友化學公司製造)PO4:直鏈狀低密度聚乙烯,商品名「Umerit 0540F」(宇部興產公司製造)
3.石油樹脂
A1:氫化石油樹脂,商品名「Arkon P125」(荒川化學公司製造)
4.相容劑
C1:乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚合體,商品名「Modiper A5200」(日本油脂公司製造)B3C1C2:改質苯乙烯系樹脂,商品名「Dynaron 8630P」(JSR公司製造)B2C2C3:改質苯乙烯系樹脂,商品名「Dynaron 4630P」(JSR公司製造)C4:改質烯烴系樹脂,商品名「Admer SF730」(三井化學公司製造)C5:乙烯-丙烯酸乙酯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚合 體,商品名「Bondfast 7M」(住友化學公司製造)B1C5B3:
5.接著性樹脂
AD1:苯乙烯-乙烯異戊二烯嵌段共聚合體彈性體「Hybrar 7125」(可樂麗公司製造,SIS氫化物)AD2:苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體(苯乙烯/丁二烯=82/18(質量%);儲存彈性模數E’(0℃):1.44×109 Pa;損失彈性模數E"之波峰溫度:-84℃、200℃;負重49 N時之MFR=6.8 g/10 min)
(實施例1-1)
調配經充分乾燥之Nature Works LLC公司製造之非晶性聚乳酸(商品名「Nature Works NW4060」;平均折射率=1.455)60質量%作為聚乳酸系樹脂(A)、以及陶氏化學公司製造之軟質聚丙烯(商品名「Versify 2400」;平均折射率=1.478;△ Hc=6.8 J/g;Tc=33.6℃;Tm=126.0℃;乙烯含量=15 wt%;MFR=2)40質量%作為聚烯烴系樹脂(B),使用雙軸擠出機,於設定溫度210℃下進行熔融捏合,以獲得樹脂組成物顆粒。對該組成物測定內部霧度,示於表1中。又,利用50℃之澆鑄輥對所獲得之樹脂組成物顆粒進行澆鑄製膜,以獲得厚度為50 μm之薄膜。使用所獲得之薄膜進行評價,將評價結果示於表1中。另外,對所獲得之結果亦進行綜合評價,將所有評價項目均無問題之薄膜用記號(○)表示,將存在至少1個問題之薄膜用記號(×)表示。
(實施例1-2)
除了將實施例1-1中之聚烯烴系樹脂(B)自「Versify 2400」變更為陶氏化學公司製造之軟質聚丙烯(商品名「Versify 2200」;平均折射率=1.486;△Hc=29.5 J/g;Tc=66.3℃;Tm=136.1℃;乙烯含量=9 wt%;MFR=2)以外,以與實施例1相同之方式而獲得樹脂組成物顆粒以及薄膜。將各評價結果示於表1-1中。
(實施例1-3)
除了將實施例1-1中作為聚乳酸系樹脂(A)之「Nature Works NW4060」變更為80質量%,將作為聚烯烴系樹脂(B)之「Versify 2400」變更為20質量%以外,以與實施例1-1相同之方式而獲得樹脂組成物顆粒及薄膜。將各評價結果示於表1-1中。
(比較例1-1)
除了將實施例1-1中之聚烯烴系樹脂(B)自「Versify 2400」變更為住友化學公司製造之聚丙烯,即商品名「Noblen FH3315」(平均折射率=1.503;△ Hc=85.0 J/g;Tc=103.6℃;Tm=144.6℃;乙烯含量=3.2 wt%;MFR=3)以外,以與實施例1-1相同之方式而獲得樹脂組成物顆粒及薄膜。將各評價結果示於表1-1中。
(比較例1-2)
除了將實施例1-1中作為聚乳酸系樹脂(A)之「Nature Works NW4060」變更為95質量%,將作為聚烯烴系樹脂(B)之「Versify 2400」變更為5質量%以外,以與實施例1-1 相同之方式而獲得樹脂組成物顆粒及薄膜。將各評價結果示於表1-1中。
(比較例1-3)
除了將實施例1-1中作為聚乳酸系樹脂(A)之「Nature Works NW4060」變更為40質量%,將作為聚烯烴系樹脂(B)之「Versify 2400」變更為60質量%以外,以與實施例1-1相同之方式而獲得樹脂組成物顆粒物及薄膜。將各評價結果示於表1-1中。
由表1可確認,使用有本發明中所規定之聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之混合樹脂組成物的薄膜,其透明性(內部霧度)、拉伸斷裂伸度、以及硬度中之任一特性之平衡性均優異(實施例1-1~1-3)。與此相對,可確認,當聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量△ Hc超出本發明中所規定之範圍時,內部霧度上升,透明性下降(比較例1-1)。又,當聚烯烴系樹脂(B)之含有率少,而處於本發明之範圍外時(比較例1-2),拉伸斷裂伸度不足。又,可確認,當聚烯烴系樹脂(B)之含有率多,而處於本發明之範圍外時(比較例1-3),則硬度(儲存彈性模數)不足。
(實施例1-4)
作為(I)層,係使用以與實施例1相同之組成混合而成之混合樹脂顆粒;作為(Ⅱ)層之混合樹脂組成物,係使用60質量%之「Nature Works NW4060」、30質量%之三井化學公司製造之聚乳酸即商品名「LACEA H440」(L體/D體=95.75/4.25)、以及10質量%之大日本油墨化學工業公 司製造之軟質聚乳酸系樹脂即商品名「Plamate PD-150」;作為(Ⅲ)層之混合樹脂組成物,係使用50質量%之「Umerit 0540F」、35質量%之「Noblen FH3315」、以及15質量%之荒川化學公司製造之氫化石油樹脂即商品名「Arkon P125」,分別於雙軸擠出機中捏合而獲得混合樹脂顆粒。以使各層之厚度為(Ⅱ)層/(I)層/(Ⅲ)層/(I)層/(Ⅱ)層=30 μm/5 μm/180 μm/5 μm/30 μm之方式,將該混合樹脂顆粒自三種五層模頭一併擠出,利用50℃之澆鑄輥抽取,經冷卻固化,而獲得寬度為300 mm、厚度為250 μm之積層薄膜。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為78℃之條件下,將所獲得之積層薄膜沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於90℃下進行熱處理,獲得厚度為50 μm之熱收縮性薄膜。將該薄膜之評價結果示於表1-2中。
(實施例1-5)
使用實施例1-2之樹脂組成物顆粒,以與實施例1-4相同之方式而獲得薄膜。將各評價結果示於表1-2中。
(實施例1-6)
使用實施例1-3之樹脂組成物顆粒,以與實施例1-4相同之方式而獲得薄膜。將各評價結果示於表1-2中。
由表1-2可知,實施例1-4至實施例1-6中所獲得之薄膜在延伸時,未觀察到各層間之剝離。且可確認,所獲得之熱收縮性薄膜之熱收縮率為28.5%~30.3%。
(實施例2-1)
如表2-1所示,相對於包含50質量%之宇部興產公司製造之直鏈狀低密度聚乙烯即商品名「Umerit 0540F」(以下,簡稱為「PO4」。)、34質量%之住友化學公司製造之聚丙烯即商品名「Noblen FH3315」(以下,簡稱為「PO3」。)、15質量%之荒川化學公司製造之氫化石油樹脂即商品名「Arkon P125」(以下,簡稱為「A1」。)、以及1質量%之Nature Works公司製造之聚乳酸即商品名「Nature Works NW4060D」(L體/D體=88/12)(以下,簡 稱為「PLA1」。)的混合樹脂組成物100質量份,調配10質量份之日本油脂公司製造之乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚合體即商品名「Modiper A5200」(以下,簡稱為「C1」。),於設定溫度為210℃之雙軸擠出機中捏合,並且擠出,用30℃之澆鑄輥抽取,經冷卻固化,而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-2)
除了將實施例2-1中所使用之樹脂組成物之構成變更為,相對於包含45質量%之PO4、35質量%之PO3、15質量%之A1、以及5質量%之PLA1的混合樹脂組成物100質量份,調配10質量份之C1以外,以與實施例2-1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-3)
除了將實施例2-1中所使用之樹脂組成物之構成變更為,相對於包含45質量%之PO3、45質量%之陶氏化學公司製造之聚丙烯即商品名「Versify 2400」(以下,簡稱為「PO1」。)、以及10質量%之PLA1的混合樹脂組成物100質量份,調配5質量份之C1以外,以與實施例1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-4)
除了將實施例2-1中所使用之樹脂組成物之構成變更 為,相對於包含40質量%之PO3、40質量%之PO1、以及20質量%之PLA1的混合樹脂組成物100質量份,調配5質量份之C1以外,以與實施例2-1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-5)
除了將實施例2-1中所使用之樹脂組成物之構成變更為,相對於包含37質量%之PO3、37質量%之PO1、以及26質量%之PLA1的混合樹脂組成物100質量部,調配5質量份之C1以外,以與實施例2-1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-6)
如表2-1所示,作為構成(I)層之樹脂,係使用相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之三井化學公司製造之聚乳酸即商品名「LACEA H440」(L體/D體=95.75/4.25)(以下,簡稱為「PLA2」。)、以及1質量%之大日本油墨化學工業公司製造之軟質聚乳酸系樹脂即商品名「Plamate PD-150」(以下,簡稱為「PLA3」。)的混合樹脂組成物100質量份,調配2質量份之C1,於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒之樹脂;作為構成(Ⅱ)層之樹脂,係使用將60質量%之PLA1、30質量%之PLA2、以及10質量%之PLA3混合,於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒之樹脂;作為構成接著層之 樹脂,係使用將30質量%之苯乙烯-乙烯異戊二烯嵌段共聚合體彈性體「Hybrar 7125」(可樂麗公司製造,SIS氫化物;以下簡稱為「AD1」。)、與70質量%之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚合體(苯乙烯/丁二烯=82/18(質量%);儲存彈性模數E’(0℃)為1.44×109 Pa;損失彈性模數E"之波峰溫度為-84℃、200℃;負重49 N時之MFR為6.8 g/10 min;以下稱為「AD2」。)混合,於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒之樹脂。將各樹脂於設定溫度210℃下熔融混合後,自三台之三菱重工業股份有限公司製造之單軸擠出機,以各層之厚度為(Ⅱ)層/接著層/(I)層/接著層/(Ⅱ)層=30 μm/5 μm/180 μm/5 μm/30 μm之方式,自三種五層模頭一併擠出,利用50℃之澆鑄輥抽取,經冷卻固化,而獲得厚度為250 μm之未延伸積層片材。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80 ℃、延伸溫度為75℃之條件下沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於84℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-7)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含40質量%之PO4、30質量%之PO3、12質量%之A1、11質量%之PLA1、5質量%之PLA2、以及2質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配2質量份之C1,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6 相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-8)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配1質量份之C1、以及1質量份之改質苯乙烯系樹脂即商品名「Dynaron 8630P」(JSR公司製造,以下簡稱為「C2」。),且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(實施例2-9)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含40質量%之PO4、30質量%之PO3、12質量%之A1、11質量%之PLA1、5質量%之PLA2、以及2質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配1質量份之C1、以及1質量份之C2,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸橫層片材。以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-1)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為包含45質量%之PO3、45質量%之PO1、以及10質量%之PLA1的混合樹脂組成物以外,以與實施例2-1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-2)
除了將(I)層中所使用之樹脂組成物之構成變更為包含40質量%之PO3、40質量%之PO1、以及20質量%之PLA1的混合樹脂組成物以外,以與實施例2-1相同之方法而獲得厚度為50 μm之未延伸薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-3)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成變更為包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-4)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、 5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配3質量份之C2,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-5)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配6質量份之C2,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-6)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配9質量份之C2,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-7)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配3質量份之改質苯乙烯系樹脂即商品名「Dynaron 4630P」(JSR公司製造,以下簡稱為「C3」。),且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例2-6之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
(比較例2-8)
除了使用(I)層中所使用之樹脂組成物之構成為,相對於包含45質量%之PO4、32質量%之PO3、15質量%之A1、5質量%之PLA1、2質量%之PLA2、以及1質量%之PLA3的混合樹脂組成物100質量份,調配3質量份之改質烯烴系樹脂即商品名「Admer SF730」(三井化學公司製造,以下簡稱為「C4」。),且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒者以外,以與實施例2-6相同之方法而獲得未延伸積層片材。以與實施例2-6相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表2-1中。
根據表2-1,實施例2-1至2-9之薄膜之透明性良好,且具有完美之外觀,與此相對,比較例2-1至2-8之薄膜則外觀欠佳。由此可知,本發明之薄膜係透明性及薄膜外觀良好之薄膜。
(實施例3-1)
如表3-1所示,作為構成(I)層之樹脂,係使用將60質量%之Nature Works公司製造之聚乳酸即商品名「Nature Works NW4060D」(L體/D體=88/12)(以下,簡稱為「PLA1」。)、30質量%之三井化學公司製造之聚乳酸即商品名「LACEA H440」(L體/D體=95.75/4.25)(以下,簡稱為「PLA2」。)、與10質量%之大日本油墨化學工業公司製造之軟質聚乳酸系樹脂即商品名「Plamate PD-150」(以下,簡稱為「PLA3」。)混合而成之樹脂;作為構成(Ⅱ)層之樹脂,係使用相對於包含50質量%之宇部興產公司製造之直鏈狀低密度聚乙烯即商品名「Umerit 0540F」(以下,簡稱為「PO4」。)、35質量%之住友化學公司製造之聚丙烯即商品名「Noblen FH3315」(以下,簡稱為「PO3」)、以及15質量%之荒川化學公司製造之氫化石油樹脂即商品名「Arkon P125」(以下,簡稱為「A1」。)的混合樹脂組成物100質量份,調配6質量份之PLA1、3質量份之PLA2、1質量份之PLA3、1質量份之住友化學公司製造之乙烯-丙烯酸乙酯-(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚合體即商品名「Bondfast 7M」(以下,簡稱為「C5」。)、以及1質量份之JSR公司製造之改質苯乙烯系樹脂即商品名 「Dynaron 8630P」(以下簡稱為「C2」。),且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒之樹脂;作為構成(Ⅲ)層之樹脂,係使用將50質量%之PLA1、40質量%之陶氏化學公司製造之軟質聚丙烯即商品名「Versify 2400」(以下,簡稱為「PO1」。)、與10質量%之日本油脂公司製造之乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸甲酯接枝共聚合體即商品名「Modiper A5200」(以下,簡稱為「C1」。)混合,且於雙軸擠出機中捏合而製成顆粒之樹脂。將各樹脂於設定溫度210℃下熔融混合後,自三台之三菱重工業股份有限公司製造之單軸擠出機,以使各層之厚度為(I)層/(Ⅲ)層/(Ⅱ)層/(Ⅲ)層/(I)層=30 μm/5 μm/180 μm/5 μm/30 μm之方式,自三種五層模頭一併擠出,利用50℃之澆鑄輥抽取,經冷卻固化,而獲得寬度為300 mm、厚度為250 μm之未延伸積層片材。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為75℃之條件下沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於84℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-2)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為55質量%之PLA1、35質量%之PO1、以及10質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜 之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-3)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為60質量%之PLA1、30質量%之PO1、以及10質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-4)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為50質量%之PLA1、30質量%之PO1、以及20質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-5)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為50質量%之Nature Works公司製造之聚乳酸即商品名「Nature Works NW4032D」(L體/D體=98.5/1.5)(以下,簡稱為「PLA4」。)、40質量%之PO1、以及10質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-6)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為55質量%之PLA4、35質量%之PO1、以及10質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-7)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為60質量%之PLA4、30質量%之PO1、以及10質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-8)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為60質量%之PLA1、以及40質量%之PO1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(實施例3-9)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為60質量%之PLA1、23質量%之PO4、15質量 %之PO3、1質量%之C5、以及1質量%之C2以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為78℃之條件下沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於90℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(比較例3-1)
除了去除實施例3-1中之(Ⅲ)層之構成,而變更為以使各層之厚度為(I)層/(Ⅱ)層/(I)層=30 μm/190 μm/30 μm之方式,將樹脂組成物自兩種三層模頭一併擠出以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為78℃之條件下沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於90℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(比較例3-2)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為100質量%之苯乙烯-乙烯異戊二烯嵌段共聚合體彈性體「Hybrar 7125」(可樂麗公司製造;SIS氫化物;以下簡稱為「AD1」。)以外,以與實施例1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。接 著,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為78℃之條件下沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於90℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(比較例3-3)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為100質量%之C5以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(比較例3-4)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為100質量%之C2以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(參考例1)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為50質量%之PLA1、以及50質量%之C1以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
(參考例2)
除了將實施例3-1中之(Ⅲ)層中所使用之樹脂組成物的構成變更為50質量%之PLA1、以及50質量%之C5以外,以與實施例3-1相同之方法而獲得未延伸積層片材。繼而,以與實施例3-1相同之方法延伸該未延伸片材,以獲得熱收縮性積層薄膜。將對所獲得之薄膜之評價結果示於表3-1中。
根據表3-1,實施例3-1~3-9之薄膜的霧度值、密封部剝離狀態、以及層間剝離強度均良好,與此相對,比較例3-1~比較例3-4之薄膜的霧度值、密封部剝離狀態、以及層間剝離強度均欠佳。
由此可知,本發明之積層薄膜係可同時具備透明性及接著性的優良之薄膜。
<(I)層及(Ⅲ)層之製作方法>
作為(I)層,係使用60質量%之Nature Works LLC公司製造之聚乳酸即商品名「Nature Works NW4060D」(L體/D體=88/12)(以下,簡稱為「PLA1」)、30質量%之三井化學公司製造之聚乳酸即商品名「LACEA H440」(L體/D體=95.75/4.25(以下,簡稱為「PLA2」。)、以及10質量%之大日本油墨化學工業公司製造之軟質聚乳酸系樹脂即商品名「Plamate PD-150」(以下簡稱為「PLA3」),作為(Ⅲ)層,係使用50質量%之宇部興產公司製造之直鏈狀低密度聚乙烯即商品名「Umerit 0540F」(以下簡稱為「PO4」。)、35質量%之住友化學公司製造之聚丙烯即商品名「Noblen FH3315」(以下簡稱為「PO3」。)、以及15質量%之荒川化學公司製造之氫化石油樹脂即商品名「Arkon P125」(以下簡稱為「A1」。),將該等分別於雙軸擠出機中捏合,而獲得混合樹脂顆粒。
(實施例4-1)
作於(Ⅱ)層,係使用65質量%之PLA、30質量%之陶氏化學公司製造之無規聚丙烯(PP)即商品名「Versify 2400」(以下簡稱為「PO1」。)、5質量%之日本油脂製造之乙烯-丙烯酸乙酯/(甲基)丙烯酸甲酯接枝共聚合體即商品名「Modiper A5200」(以下簡稱為「C1」。),於雙軸擠出機中捏合,而獲得混合樹脂顆粒。以使各層之厚度分別為(I)層/(Ⅱ)層/(Ⅲ)層/(Ⅱ)層/(I)層=30 μm/5 μm/180 μm/5 μm/30 μm之方式,將該顆粒以及(I)層及(Ⅲ)層中所使用之顆粒自三種五層模頭一併擠出,利用50℃之澆鑄輥抽取,經冷卻固化,而獲得寬度為300 mm、厚度為250 μm之積層體。將所獲得之積層體之外觀評價結果、相結構之觀察結果示於表4-1中,且將相結構示於圖1中。繼而,使用京都機械股份有限公司製造之薄膜拉幅機,於預熱溫度為80℃、延伸溫度為78℃之條件下,將所獲得之積層體沿著橫向單軸方向延伸5.0倍後,於90℃下進行熱處理,而獲得厚度為50 μm之延伸薄膜。將該延伸薄膜之層間剝離強度示於表4-1中。對於表4-1中所獲得之結果亦進行綜合評價,將所有評價項目均無問題之薄膜用記號(○)表示,將至少存在1個問題之薄膜用記號(×)表示。又,將延伸薄膜之外觀、熱收縮率、以及收縮完成性示於表4-2中。
(實施例4-2)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為60質量%之PLA1、35質量%之PO1、5質量%之C1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1 中。
(實施例4-3)
除將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為50質量%之PLA1、40質量%之PO1、10質量%之C1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中,將相結構示於圖2中。又,將延伸薄膜之外觀、熱收縮率、以及收縮完成性示於表4-2中。
(實施例4-4)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為50質量%之PLA1、50質量%之C1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中,將相結構示於圖3中。
(實施例4-5)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為100質量%之C1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中。
(比較例4-1)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為65質量%之PLA1、30質量%之PO1、以及5質量%之JSR製造之含官能基之氫化苯乙烯-丁二烯共聚合體即商品名「Dynaron 8630P」(以下簡稱為「C2」)以外,藉由 與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中,將相結構示於圖4中。
(比較例4-2)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為65質量%之PLA1、35質量%之PO1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中。
(比較例4-3)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為60質量%之PLA1、40質量%之PO1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中,將相結構示於圖5中。
(比較例4-4)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為35質量%之PLA1、60質量%之PO1、5質量%之C1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄膜之評價結果示於表4-1中。
(比較例4-5)
除了將實施例4-1中(Ⅱ)層所使用之材料之組成比變更為100質量%之PLA1以外,藉由與實施例4-1相同之條件而獲得積層體及延伸薄膜。將所獲得之積層體及延伸薄 膜之評價結果示於表4-1中。
由表4-1可知,本發明所規定之積層體以及延伸薄膜(實施例4-1~4-5)中,外觀與層間接著強度之兩特性間之平衡性優異。又,由圖1~圖3可知,本發明所規定之薄膜之(Ⅱ)層之相結構為海島結構(實施例4-1及實施例4-5)及共連續結構(實施例4-2~實施例4-4),形成共連續結構者具有3 N/15 mm寬以上之更優異的層間剝離強度。另一方面,由表4-1可知,在本發明所規定之範圍以外的積層體(比較例4-1~比較例4-5)中,外觀及層間剝離強度中之任一者或兩者均不充分。又,由圖4及圖5可知,在本發明所規定之範圍以外的積層體形成與實施例4-1相同之海島結構(實施例2~4)以及單相(實施例4-5),而並未形成共連續結構。又,由表4-2可知,本發明所規定之延伸薄膜(實施例4-1及4-3)之熱收縮率分別為29.6%、29.8%,且外觀及完成性亦優異。
(產業上之可利用性)
藉由使用本發明之樹脂組成物,可製作透明性及柔軟性優異之積層體、延伸薄膜、熱收縮性薄膜、成形品,延伸薄膜及熱收縮性薄膜可期待作為包裝材料、容器、醫療用材料、建築材料、電氣與電子設備用構件、資訊記錄用等之薄膜、片材材料、標籤、黏著膠帶之基材而用於各種用途。
圖1係實施例4-1之積層體之(Ⅱ)層部分之SEM觀察照片。
圖2係實施例4-3之積層體之(Ⅱ)層部分之SEM觀察照片。
圖3係實施例4-4之積層體之(Ⅱ)層部分之SEM觀察照片。
圖4係比較例4-1之積層體之(Ⅱ)層部分之SEM觀察照片。
圖5係比較例4-3之積層體之(Ⅱ)層部分之SEM觀察照片。

Claims (20)

  1. 一種樹脂組成物,係由50~90質量%之聚乳酸系樹脂(A)、以及10~50質量%之聚烯烴系樹脂(B)所組成者,其特徵在於,使用示差掃描熱量儀以10℃/min之加熱速度升溫至200℃,且於200℃下保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降至室溫時,所測定之聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量為40 J/g以下。
  2. 一種薄膜,係由以50~90質量%之聚乳酸系樹脂(A)、以及10~50質量%之聚烯烴系樹脂(B)所組成之樹脂組成物所形成,且換算至每1 μm厚度之內部霧度未滿0.45%者,其特徵在於,使用示差掃描熱量儀以10℃/min之加熱速度升溫至200℃,且於200℃下保持5分鐘之後以10℃/min之冷卻速度降至室溫時,所測定之聚烯烴系樹脂(B)之結晶熱量為40 J/g以下。
  3. 一種薄膜,係由以聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)、以及聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之相容劑(C)作為主成分之樹脂組成物所形成,或者具有至少一層由該樹脂組成物所形成之層者,其特徵在於,相容劑(C)係具有選自乙烯系均聚合體、乙烯系共聚合體、酸改質烯烴系共聚合體、烯烴系熱塑性彈性體及苯乙烯系熱塑性彈性體所組成之群組中的鏈段(a),以及由至少一種乙烯系單體構成之鏈段(b)的共聚合體;聚乳酸系樹脂(A)、聚烯烴系樹脂(B)及相容劑(C)之質量比(A)/(B)/(C)=0~80/0~50/1~100,且(A)+(B)+(C)=100,熔融黏度比 (A)/(B)及(A)/(C)為0.05以上且10以下。
  4. 如申請專利範圍第3項之薄膜,其中,聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之質量比係(A)/(B)=1~30/99~70,且相對於100質量份之聚乳酸系樹脂(A)與聚烯烴系樹脂(B)之混合樹脂,相容劑(C)之含量為1質量份以上且30質量份以下。
  5. 如申請專利範圍第4項之薄膜,其中,聚烯烴系樹脂(B)為聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂或該等之混合物。
  6. 如申請專利範圍第4項之薄膜,其中,相對於聚烯烴系樹脂(B)之總量,含有5質量%以上且50質量%以下之石油樹脂。
  7. 如申請專利範圍第5項之薄膜,其中,相對於聚烯烴系樹脂(B)之總量,含有5質量%以上且50質量%以下之石油樹脂。
  8. 一種積層薄膜,其特徵在於,具有至少一層之申請專利範圍第2項之薄膜。
  9. 一種薄膜,其特徵在於,具有申請專利範圍第2至8項中任一項之薄膜作為(I)層,且具有由含有聚乳酸系樹脂(A)作為主成分之樹脂組成物所形成之層作為(Ⅱ)層。
  10. 如申請專利範圍第9項之薄膜,其中,具有由含有聚乳酸系樹脂(A)及聚烯烴系樹脂(B)、且聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量的樹脂組成物所形成之層,作為(Ⅲ)層。
  11. 如申請專利範圍第9項之薄膜,其中,(I)層中所 含之聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(Ⅱ)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量。
  12. 如申請專利範圍第10項之薄膜,其中,(I)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量少於(Ⅱ)層中所含之聚乳酸系樹脂(A)之含量。
  13. 如申請專利範圍第9項之薄膜,其中,具有由含有聚烯烴系樹脂(B)作為主成分之樹脂組成物所形成之層,作為(Ⅲ)層。
  14. 如申請專利範圍第3至13項中任一項之薄膜,其中,依據JIS K7105之霧值為12%以下。
  15. 如申請專利範圍第9或10項之薄膜,其中,(Ⅱ)層相對於整個薄膜之厚度比為10%以上且70%以下。
  16. 一種延伸薄膜,其特徵在於,係將申請專利範圍第2至15項中任一項之薄膜沿著至少一個方向延伸而成者。
  17. 一種熱收縮性薄膜,其特徵在於,係將申請專利範圍第2至15項中任一項之薄膜沿著至少一個方向延伸而成,於80℃之溫水中浸漬10秒時,主收縮方向之熱收縮率為20%以上。
  18. 一種成形品,係使申請專利範圍第2至15項中任一項之薄膜、申請專利範圍第16項之延伸薄膜或申請專利範圍第17項之熱收縮性薄膜成形而成。
  19. 一種熱收縮性標籤,係使用申請專利範圍第17項之熱收縮性薄膜作為基材。
  20. 一種裝附有標籤之容器,該標籤係申請專利範圍第 19項之熱收縮性標籤。
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