TWI510547B

TWI510547B - 聚乳酸及聚烯基系組成物

Info

Publication number: TWI510547B
Application number: TW100140142A
Authority: TW
Inventors: Yoshihiro Maekawa
Original assignee: Chukoh Chem Ind
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2015-12-01
Also published as: TW201604235A; JP6006922B2; TWI598404B; TW201221579A; JP2012122053A

Description

聚乳酸及聚烯基系組成物

本發明係關於一種尤其是在製造膠膜等塑膠製品時所使用的聚乳酸及聚烯基系組成物。

近年來，在日常生活中使用數量龐大的各種塑膠製品。其結果，從自然環境保護的觀念來看，發生包含該等塑膠製品使用後之處理等在內的問題。例如在超級市場等使用之包裝用托盤、購物袋、瀝水網、樹苗用盆等係藉由擠出成形法而形成。該等拋棄式塑膠材料日常係作為垃圾，從家庭或商業設施排放出龐大的數量。在現狀下，該等大多數係藉由焚化來廢棄。然而，該等大多數係使用來自石化資源之通用塑膠，主要使用聚烯基系樹脂。

又，自以往，該等塑膠材料之燃燒卡路里甚高，具有損傷焚化爐的問題。同時近來，當該等塑膠材料完全焚化時，物質中的碳素會作為CO₂而一口氣釋出，從而作為地球暖化的主因而構成問題。

作為解決該問題的手段，近十幾年來採用將數十%之碳酸鈣等無機物，添加於聚烯基系樹脂中以令發熱量減低之手段。然而，所添加的無機物殘留作為灰燼，反而與掩埋處理有關聯而被視為問題。又，就產生CO₂方面來看，仍處於絲毫未解決之狀況。

其解決對策係要求可減少燃燒時之發熱量，而且作為燃燒灰分不會殘留大量殘渣的材料。其中一種材料係提案聚烯基-澱粉系成形用組成物，其含有：由不飽和羧酸或其衍生物所改質後之聚烯基樹脂、由不飽和羧酸或其衍生物所改質後之聚烯基樹脂與未改質聚烯基樹脂之混合物、及澱粉系材料(專利文獻1)。該聚烯基-澱粉系成形用組成物之特徵在於加工性、熱流動性及光分解性良好，具有在實用上足夠之機械性強度。

又，聚烯基-澱粉系成形用組成物以外之對策係提案聚乳酸-改質聚烯基系樹脂組成物，係於聚乳酸樹脂含有由不飽和羧酸或其衍生物所改質後之聚烯基樹脂(專利文獻2、3)。該等聚乳酸改質聚烯基系樹脂組成物之特徵在於強度、耐衝擊性良好，且具有生物分解性。

然而，將如上述之聚烯基澱粉系組成物使用於一般性膠膜用途時，由於在組成物中含有澱粉系，因此作為垃圾予以廢棄並進行焚化處理時，燃燒時之卡路里降低，解決灰分殘渣的問題，但卻具有如下問題。

(1)因組成中含有澱粉系的影響，成形時為「臭氣」、「氣體產生」等之主因，須注意成形時之溫度控制。

(2)因組成中含有澱粉系的影響，即使注意成形時之溫度控制，澱粉系組成仍受到成形時之熱影響而引起變色，無法獲得透明膠膜。

(3)適合作為家庭或商業設施所產生垃圾之回收袋。然而，由於組成中含有澱粉系組成，因此不適合直接與口接觸之食品之捆包膠膜。

為了解決上述問題點，本案申請人先提案一種於聚烯基系樹脂，添加數10%之聚乳酸之聚乳酸及聚烯基系組成物之成形品(專利文獻4)。若依據專利文獻4之聚乳酸及聚烯基系組成物之成形品，可同時具備與以往的聚烯基系樹脂製成形品同等之機械特性與品質特性，而且還可抑制廢棄處理時之CO₂產生量。

該類聚乳酸及聚烯基系組成物係由於聚乳酸含有率高，因此可於自然環境中完全分解。因此，於使用後作為垃圾廢棄時，可有別與以往的焚化廢棄而有利地利用掩埋廢棄。然而，其具有以下問題。

(4)樹脂成分為聚乳酸、改質聚烯基兩種成分，各個之樹脂價格高達烯基系樹脂價格之2.5~10倍。因此，就廢棄處理的觀點來看雖有效，但蘊含製品價格之成本升高主因。

(5)於成形時，須以暫且由雙軸擠出混合攪拌機混合攪拌各個樹脂，並予以溶融擠出而受到薄片化、顆粒化之物作為主原料，因此蘊含主原料進一步成本升高之主因。

[先行技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平6-340771號公報

[專利文獻2]日本特開2001-123055號公報

[專利文獻3]日本特開平9-316310號公報

[專利文獻4]日本特開2007-308638號公報

本發明之目的在於提供一種低成本之聚乳酸及聚烯基系組成物，其係克服以聚烯基及澱粉系組成物進行成形時之上述問題點(1)~(3)、以聚乳酸及改質聚烯基系樹脂組成物進行成形時之上述問題點(4)、(5)，活用聚乳酸之特徵即剛性，且耐衝擊性良好，具有成形性及高機械性強度。

本發明之聚乳酸及聚烯基系組成物之特徵為：總量成為100質量%而含有聚乳酸樹脂4.5~30質量%、聚烯基樹脂25~93.0質量%及改質聚烯基化合物2.5~45質量%；前述改質聚烯基化合物係相對於前述聚乳酸樹脂含有0.25倍以上、小於1.5倍。

若依據本發明，可獲得活用聚乳酸之特徵即剛性，且耐衝擊性良好，具有成形性及高機械性強度之低成本之聚乳酸及聚烯基系組成物。

以下進一步詳細說明有關本發明。

於本發明中，聚乳酸樹脂係玉米、馬鈴薯、地瓜等之植物澱粉經乳酸化及聚合之樹脂，其指僅由來自L-乳酸、D-乳酸、L-乳酸及D-乳酸之單體單位所構成的聚合物。藉由將聚乳酸樹脂製成植物澱粉經乳酸化及聚合而獲得之樹脂，可將CO₂之產生量抑制在1.5~10%之比率。

聚乳酸樹脂可採習知之任意聚合方法來製造。最具代表性的方法係將乳酸之酐環狀2量體之乳酸交酯，予以開環聚合之方法(乳酸交酯法)，但將乳酸直接予以縮合聚合亦無妨。

聚乳酸樹脂由來自L-乳酸樹脂或D-乳酸樹脂、或者L-乳酸樹脂及D-乳酸樹脂之單體單位所組成時，聚合體為結晶性，具有高溶點。又，藉由使來自L-乳酸樹脂、D-乳酸樹脂之單體單位之比率(以下稱為L/D)變化，可自由調整結晶性‧溶點。該等聚乳酸樹脂市售者有例如：三井化學股份有限公司製、商品名稱：LACEA及Nature Works；豐田汽車股份有限公司製、商品名稱：Eco Plastics U’z；及浙江海生生物材料股份有限公司製、商品名稱：REVOOE；於本發明，使用任一種樹脂均可。

前述聚乳酸樹脂之添加量為4.5~30質量%，但更宜為10~20質量%，因於使用時，機械特性良好，且有益於CO₂刪減效果。在此，聚乳酸樹脂之添加量小於4.5質量%時，由於烯系樹脂之含有量多，因此可獲得充分保持機械特性，透氧率高的效果。然而，無法賦予微生物崩解性，亦未確認到燃燒卡路里之減低效果。又，CO₂刪減效果亦少至1.0%以下，故不適宜。另，當聚乳酸樹脂之添加量超過30質量%時，雖有益於微生物崩解性，但獲得質地硬脆之膠膜，導致透氧率降低。又，由於膠膜質感硬，因此成形時產生皺摺等，發生無法安定成形的問題。

於本發明，作為聚烯基樹脂可使用各種材料，適宜舉出例如聚丙烯、高密度聚乙烯(下文稱為HDPE)、中密度聚乙烯(下文稱為LLDPE)、低密度聚乙烯(下文稱為LDPE)、聚-4-甲基戊烯等單烯基聚合物，或者乙烯-丙烯共聚物、乙烯-氯化乙烯基共聚物、丙烯-氯化乙烯基共聚物或該等聚合物之混合物。

前述聚烯基樹脂之添加量為25~93.0質量%，但更宜為50~75質量%，因可活用聚乳酸之特徵，同時有益於CO2刪減效果及燃燒卡路里之減低效果。在此，聚烯基系樹脂之添加量小於25質量%時，聚乳酸之特徵強烈，CO2刪減效果明顯增大，可獲得生物分解性‧崩解性之效果或透明性良好之膠膜。然而，由於聚乳酸之特徵強烈影響，因此獲得質地硬脆之膠膜，於耐衝擊性試驗中，在10次以下即破損，發生不適於膠膜用途的問題。另，當聚烯基樹脂之添加量超過93.0質量%時，因含有許多聚烯基樹脂的影響，熱風強度亦顯示出甚高數值。又，就耐衝擊性而言，即使給予30次以上之衝擊，仍難以引起底部脫落或本體裂開，可獲得機械特性良好之膠膜。然而，無法獲得燃燒卡路里之減低效果。

前述聚烯基系樹脂不僅止於一種，混合使用兩種以上亦可。例如以聚烯基系樹脂之一種之聚乙烯樹脂為例來說，聚乙烯樹脂之種類分為HDPE、LLDPE、LDPE三種。若依據JIS規格：K6922-1(塑膠聚乙烯(PE)成形用及擠出用材料)，依密度及熔融比等品質項目而分類為三種16類，比重0.942以上分類為HDPE，比重0.91以上、小於0.93分類為LDPE。

LLDPE係屬於令乙烯與若干量之-烯基共聚後之熱塑性樹脂之合成樹脂，於JISK6899-1：2000，定義為密度0.910以上、小於0.925之直鏈狀聚乙烯共聚物。LLDP係稱呼為別名直鏈狀低密度聚乙烯之樹脂。又，LLDP之耐熱性亦高(約125℃)，相當於HDPE與LDPE之中間之樹脂。一般而言，家庭中經常使用的垃圾袋係以HDPE、LLDP為基質而形成，超市等使用的購物袋係以HDPE為基質而形成。然而，若在成形或機械特性方面不構成問題，則以任意比率添加HDPE、LLDPE、LDPE，進行適合於用途之成形均可。

於本發明，聚烯基樹脂為聚乙烯樹脂，該聚乙烯樹脂宜相對於聚乳酸樹脂，含有0.91倍以上、20.7倍以下。在此，若聚乙烯樹脂小於0.91倍，則聚烯基樹脂之添加量會增加，樹脂彼此之相溶化性改善，但由於改質聚烯基之添加量增加，因此成本升高。又，若超過20.7倍，聚乙烯樹脂之添加量變多，聚烯基樹脂之添加量變少，因此樹脂彼此之相溶性變差，於膠膜表面產生不均等，無法獲得均勻的膠膜。

於本發明，關於聚乙烯樹脂宜相對於HDPE100質量部，添加5~15質量部之LLDPE。該情況下之LLDP可獲得所謂茂金屬之組成之相溶性亦佳，機械特性亦良好之物。在此，LLDPE小於5質量部時，主要基質(HDPE)之特性變強，拉伸強度或衝擊強度良好，但只能獲得接近不透明之膠膜。又，LLDP超過15質量部時，喪失HDPE之特徵。因此，宜以適於機械特性及用途之比率來添加LLDP。再者，茂金屬聚乙烯係指利用茂金屬觸媒(Kaminsky觸媒)聚合後之聚合物，其為LLDPE之一種。在此，茂金屬觸媒係組合二氯化鋯與甲基氧化鋁，具有對於乙烯顯示出高度聚合活性，並且活性點平均之特徵。

又，茂金屬聚乙烯若與一般所謂HDPE或LDPE、LLDPE之組成品相比較，其成本高，若添加量變多，則成本偏高，因此添加量係相對於主基質(組成比高的成分)之100質量部，宜為5~15質量部。

於本發明，作為改質聚烯基系化合物可舉出以下(1)~(6)之共聚物。

(1)對α-烯基與丙烯酸酯之共聚物，使(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯接枝聚合而成之共聚物。

(2)對α-烯基與醋酸乙烯基共聚物，使(甲基)丙烯酸酯或苯乙烯接枝聚合而成之共聚物。

(3)α-烯基與具有乙烯性不飽和結合之縮水甘油基含有單體之共聚物。

(4)使α-烯基、乙烯與丙烯酸酯及酸酐接枝聚合而成之共聚物。

(5)對α-烯基與乙烯-丙烯共聚物，使順丁烯二酸接枝聚合而成之共聚物。

(6)使乙烯與乙烯以外之α-烯基所組成的乙烯系共聚物不飽和羧酸或其衍生物接枝聚合而成之共聚物。

上述聚合物之α-烯基可舉出乙烯、丙烯、丁烯-1、己烯-1、4-甲基丁烯-1、4-甲基丁烯-1，但宜為乙烯、丙烯。

上述具有乙烯性不飽和結合之縮水甘油基含有單體可舉出例如丙烯酸二縮水甘油基、甲基丙烯酸二縮水甘油基、衣康酸單縮水甘油酯、丁烯三羧酸二縮水甘油酯、丁烯三羧酸單縮水甘油酯、丁烯三羧酸三縮水甘油酯等縮水甘油酯類、或乙烯基縮水甘油酯、丙烯基縮水甘油酯、縮水甘油基乙氧醚類。(甲基)丙烯酸酯可舉出例如丙烯酸甲基、甲基丙烯酸乙基、丙烯酸乙基、甲基丙烯酸乙基，但作為耐衝擊改質劑尤其宜為甲基丙烯酸甲基。

前述改質烯基化合物可舉出以下(1)~(7)。

(1)(乙烯+順丁烯二酸酐)接枝共聚物(商品名稱：ADMER、三井化學股份有限公司製)

(2)α-烯基-丙烯共聚物(商品名稱：TAFUMER、三井化學股份有限公司製)

(3)乙烯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物接枝化PMMA(商品名稱：MODIPER A4200、日本油脂股份有限公司製)

(4)乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物接枝化PMMA(商品名稱：MODIPER A5200、日本油脂股份有限公司製)

(5)乙烯-醋酸乙烯基共聚物接枝化PMMA(商品名稱：MODIPER A6200、日本油脂股份有限公司製)

(6)乙烯-乙基丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物化PMMA(商品名稱：MODIPER A8200、日本油脂股份有限公司製)

(7)乙烯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯(E-GMA)共聚物及三元聚合物(商品名稱：BONDFAST、住友化學股份有限公司製)

前述改質聚烯基系化合物之添加為2.5~45質量%，但從膠膜表面之樹脂不均或有益於光澤性的觀點考量，更宜為5~20質量%。在此，改質聚烯基系化合物之添加量小於2.5質量%時，未確認到因添加所帶來的物性提升及相溶性效果。

另，當改質聚烯基系化合物之添加量超過45質量%時，可確認到聚乳酸樹脂與聚烯基系樹脂之相溶效果。然而，整體而言，聚烯基系化合物之含有率增加，無法發揮將生物體利用作為能量源或工業原料之來自植物的效果。又，若與聚烯基系樹脂相比較，改質聚烯基系化合物之原料價格高達2.5倍以上，因此若添加改質聚烯基系化合物之添加率，則發生成形品之成本升高的問題。

於本發明，改質聚烯基化合物係相對於聚乳酸樹脂含有0.25倍以上、小於1.5倍。在此，若改質聚烯基化合物小於0.25倍，當利用前述化合物製造膠膜等塑膠成形品時，於膠膜表面產生樹脂不均。又，發生部分觀察到層間剝離，於膠膜表面觀察不到光澤性等問題。進而言之，CO₂刪減率(%)為0.25倍以下，無法符合在本發明所發現的CO₂刪減率(%)。另，改質聚烯基化合物相對於聚乳酸樹脂為1.5倍以上時，於膠膜表面未觀察到樹脂不均，就相溶性的觀點來看雖適宜，但於部分產生皺褶。

於本發明，雖未特別限定，但於成形時若有開口性或底膜光滑性等問題，則因應需要而添加可塑劑亦無妨。

可塑劑係從對於聚乳酸或改質聚烯基化合物等整體之相溶性及可塑化能力的觀點來考量，宜由選自脂肪族二鹼基酸酯系、苯二甲酸酯系、己二酸酯系、羥基多價羧酸酯系、二醇酸衍生物、醚酯衍生物、纖維素衍生物、烷基磷酸酯系、二烷基酯系、二酯系、三羧酸酯系、聚酯系、環氧系、磺酸醯系、醚酯系、苯甲酸鹽系、聚二醇二酯、烷基烷基醚二酯、脂肪酸酯、烷基醚單酯、檸檬酸酯可塑劑所組成群組之至少一種以上來組成。

於本發明，可因應需要，以任意比率來添加顏料、氧化防止劑、可塑劑、帶電防止劑、去光澤劑、劣化防止劑、螢光增白劑、紫外線吸收劑、紫外線安定劑、滑劑、結晶核劑、金屬粉、無機填充劑、碳黑、增黏劑、黏土安定劑等。

獲得本發明之聚乳酸及聚烯基系組成物可舉出一般的膠膜成形法之吹氣法、T形模法、雙軸延伸膠膜成形體之代表性成形法之射出成形法、吹脹成形法或可見於瀝水網之擠出網之成形法等成形方法，以下根據一般的膠膜成形法來進行說明。

於本發明，聚乳酸樹脂、聚烯基系樹脂、改質聚烯基系化合物等之混合方法或混合裝置並未特別限定，可連續處理者在工業上有利，較為適宜。例如包括如下方法(1)、(2)。

(1)以特定比率混合兩種以上之粒狀物，直接於吹氣法、T形模法、雙軸延伸膠膜等之擠出成形機之漏斗內放入樹脂，使其熔融而立即成形之方法。

(2)以雙軸擠出機之成形機，熔融混合各個樹脂後，暫且予以粒狀化，將該粒狀物放入吹氣法、T形模法、雙軸延伸膠膜等之擠出機之漏斗內，使其熔融而成形之方法。

前述(1)之混合方法可減少樹脂之熱劣化，在製程上亦可一次集中進行成形，因此亦幾乎未有成形之成本升高。前述(2)之混合方法係於進行膠膜等之成形前，暫且以熔融擠出進行粒狀化，因此須實質防止聚合物劣化、變質，進而在獲得成形品時，與粒狀物成形品在製程上須分為兩製程。因此，導致成形之成本升高。

以下舉出實施例，進一步具體說明本發明，本發明不限定於該等實施例。

(比較例1)

以乾式混合法熔融混合聚乳酸PLA(商品名：LACEA-400、三井化學股份有限公司製)10質量%、作為聚烯基系樹脂之高密度聚乙烯HDPE(商品名稱：NOVATEC HF-730、日本聚乙烯股份有限公司製)90質量%，利用吹氣成形機，將吹脹比2.5倍、厚度25m之膠膜予以製膜。此時之成形溫度為150~200℃，室內溫度為25℃，保持在一定。

(比較例2)

以乾式混合法熔融混合聚乳酸PLA(商品名：LACEA-400、三井化學股份有限公司製)2.5質量%、作為聚烯基系樹脂之HDPE(商品名稱：NOVATEC HF-730、日本聚乙烯股份有限公司製)95.0質量%、作為改質聚烯基之E-GMA(商品名稱：BONDFAST、住友化學股份有限公司製)2.5質量%，利用吹氣成形機，將吹脹比2.5倍、厚度25m之膠膜予以製膜。此時之成形溫度為150~200℃，室內溫度為25℃，保持在一定。

(實施例1)

以乾式混合法熔融混合聚乳酸PLA(商品名：LACEA-400、三井化學股份有限公司製)4.5質量%、作為聚烯基系樹脂之HDPE(商品名稱：NOVATEC HF-730、日本聚乙烯股份有限公司製)93.0質量%、作為改質聚烯基之E-GMA(商品名稱：BONDFAST、住友化學股份有限公司製)2.5質量%，利用吹氣成形機，將吹脹比2.5倍、厚度25m之膠膜予以製膜。此時之成形溫度為150~200℃，室內溫度為25℃，保持在一定。

(比較例3)

除了使用聚乳酸(PLA)2.5質量%、聚烯基系樹脂(HDPE)97.0質量%、改質聚烯基(E-GMA)0.5質量%以外，均與實施例1同樣地將膠膜予以製膜。

(實施例2)

除了使用聚乳酸(PLA)10質量%、聚烯基系樹脂(HDPE)85質量%、改質聚烯基(E-GMA)5質量%以外，均與實施例1同樣地將膠膜予以製膜。

(實施例3)

除了使用聚乳酸(PLA)30.0質量%、聚烯基系樹脂(HDPE)27.5質量%、改質聚烯基(E-GMA)42.5質量%以外，均與實施例1同樣地將膠膜予以製膜。

(實施例4)

以乾式混合法熔融混合聚乳酸PLA(商品名：LACEA-400、三井化學股份有限公司製)10質量%、作為聚烯基系樹脂之HDPE(商品名稱：NOVATEC HF-730、日本聚乙烯股份有限公司製)80質量%、作為烯基系樹脂之茂金屬中密度聚乙烯(茂金屬LLDPE)(商品名稱：EVOLUE SP2520、日本乙烯股份有限公司製)5質量%、及作為改質聚烯基之E-GMA(商品名稱：BONDFAST、住友化學股份有限公司製)5質量%，利用吹氣成形機，將吹脹比2.5倍、厚度25m之膠膜予以製膜。此時之成形溫度為150~200℃，室內溫度為25℃，保持在一定。

(比較例4)

除了使用聚乳酸(PLA)2.5質量%、聚烯基系樹脂(HDPE)97.0質量%、改質聚烯基(E-GMA)52.5質量%以外，均與比較例2同樣地將膠膜予以製膜。

(比較例5)

作為聚烯基系樹脂為HDPE(商品名稱：NOVATEC UF421、日本聚乙烯股份有限公司製)100質量%，利用吹氣成形機，將吹脹比2.5倍、厚度25m之膠膜予以製膜。

以後述之評估項目及評估方法，分別比較評估前述實施例1~4、比較例1~5的材料。於下述表1、表2表示其結果。

[表1]

(評估項目及評估方法)

(1)加工性

加工性係根據實施例進行成形。採目視確認相溶性、連續成形之噴出量安定性、製膜安定性、凍線安定性、捲取安定性、以及膠膜開口性、皺褶或透明性之成形品狀態。

(2)比重

比重係遵循JIS-K-7112所記載的塑膠密度及比重之側定方法來進行測定。

(3)熔點

熔點係遵循JIS-K-7121所記載的熱分析測定法之示差熱分析裝置(島津製作所股份有限公司製之DSC-50型)來進行測定。

(4)拉伸破斷強度及拉伸破斷伸度

拉伸破斷強度及拉伸破斷伸度係遵循JIS-K-1702所記載的拉伸試驗法來進行測定。試片係利用JIS-K-7127所記載的4號形試片。

(5)撕裂強度

撕裂強度係遵循JIS-K-7128(直角形撕裂法)所記載的撕裂試驗法來進行測定。

(6)熱封強度

熱封強度係遵循JIS-K-1711所記載的熱封強度測定法來進行測定。再者，測定試片係測定以一般的製袋機，在射出數50片/min的條件下進行製袋加工之袋體之密封部。前述熱封強度係與前述拉伸破斷強度、拉伸破斷伸度、撕裂強度一同成為用以確認機械性強度的指標。

(7)耐衝擊性

予以製袋加工成任意大小之袋狀後，放入全容積量之1/2容量的水，上下激烈振動，確認底部脫落或袋本體裂開等之狀態。再者，實施例3之耐衝擊性為15次以上，可充分耐受使用。

(8)燃燒卡路里

從使用於檢討之原材料之燃燒卡路里，即聚乳酸19KJ/g、聚乙烯46KJ/g、改質聚烯基46KJ/g，藉由下式理論性地算出。

燃燒卡路里(KJ/g)=19×X+46×Y+46×Z/100

其中，X：聚乳酸樹脂之質量部、Y：烯基系樹脂之質量部、Z：改質聚烯基化合物之質量部

(9)燃燒時之CO₂產生量

燃燒時之CO₂產生量係算出實施例、比較例所成形的膠膜每1kg之CO₂產生量。算出方法係從「Health Digest.14(1).1(1999、小原仁時著)」，根據「塑膠氧化分解時所產生的CO₂量(來自化學構造的部分)」所記載的CO₂產生量計算法而算出。計算法如下。

CO₂產生量(kg-CO₂/kg-Resin)=(來自石化資源之成分量)×3kg/CO₂+(來自生物質能之成分量)×2kg/CO₂

進而言之，若依據「Health Digest.14(1).1(1999、小原仁時著)」之「塑膠氧化分解時所產生的CO₂量(來自化學構造的部分)」，LLDPE、LDPE、HDPE等聚乙烯在燃燒時之CO₂產生量係對於每1kg為3.0kg，因此從以下計算式算出實施例1~4、比較例1~5所獲得之成形品之每1kg之CO₂產生刪減率(%)。

CO₂產生刪減率(%)=100-{(實施例、比較例組成之CO₂產生/3.0kg/CO₂)×100}

上述實施例1~4包含實施本發明所必需條件，即聚乳酸樹脂、聚烯基系樹脂、改質聚烯基系化合物之組合之三成分，聚乳酸樹脂為4.5~30質量%，聚烯基樹脂為25~93.0質量%，改質聚烯基系化合物為2.5~45質量%，相對於聚乳酸樹脂，改質聚烯基系化合物含0.25倍以上、小於1.5倍，且按照以總量100%製膜之條件而製作。

依據表1、2之結果，上述實施例1~4係除了含來自植物之樹脂成分之生物質能型膠膜之成形安定以外，顯然機械性強度、耐衝擊性亦良好，亦可達成CO₂刪減。

另，相對於聚乳酸樹脂，改質聚烯基系化合物含小於0.25倍之比較例1，其噴出安定量或製膜安定性雖為較良好的狀況，但於成形所獲得的膠膜表面，觀察到樹脂不均，外觀上亦不適宜，耐衝擊性為5次以下，發生破損。比較例2的情況雖未觀察到膠膜表面之樹脂不均，相溶性良好，但CO₂刪減效果不足。比較例3的情況係於膠膜層間觀察到層間剝離現象，並且亦未觀察到膠膜表面之光澤性，不具備本發明之作為來自植物之樹脂成分之生物質能型膠膜之特性。又，於比較例3，耐衝擊性在10次以下發生破損，CO₂刪減效果亦不足。

比較例4之CO₂刪減效果雖大，但於成形時觀察到傾向在部分產生皺褶，隨著聚乳酸樹脂成分增加，改質聚烯基化合物成分的比率亦傾向增加，因此原料成本增加，相對於聚烯基樹脂價格為2.5倍以上。又，於比較例4，耐衝擊性在10次以下發生破損。比較例5的情況完全未獲得CO₂刪減效果。

再者，本發明並未直接限定於上述實施形態，於實施階段，可於不脫離其要旨的範圍內，將構成要素予以變形而具體化。又，可藉由適當組合上述實施形態所揭示的複數個構成要素，來形成各種發明。例如實施形態之聚乳酸及聚烯基系組成物係藉由吹氣法而成形的情況，但不限定於此。進而言之，亦可適當組合不同實施形態間之構成要素。

Claims

一種聚乳酸及聚烯基系組成物，其特徵為：總量成為100質量%而含有聚乳酸樹脂4.5~30質量%、聚烯基樹脂25~93.0質量%及改質聚烯基化合物2.5~45質量%；前述聚烯基樹脂係高密度聚乙烯樹脂；前述改質烯基化合物係乙烯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物或乙烯-縮水甘油基甲基丙烯酸酯三元聚合物；前述改質聚烯基化合物係相對於前述聚乳酸樹脂含有0.25倍以上、小於1.5倍：前述高密度聚乙烯樹脂係相對於前述聚乳酸樹脂含有0.91倍以上、20.7倍以下。
如申請專利範圍第1項之聚乳酸及聚烯基系組成物，其中前述聚乳酸樹脂係將植物澱粉予以乳酸化或聚合而獲得之樹脂。