JP4678651B2 - 多層フィルム - Google Patents
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Description
実用化され始めている生分解性樹脂としては、脂肪族ポリエステル、変性PVA、セルロースエステル化合物、デンプン変性体、およびこれらのブレンド体等がある。
(1) ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル樹脂とフェノキシ樹脂との混合物を主成分として含有する樹脂組成物から構成される少なくとも1層の内層と、当該樹脂組成物とは異なる熱可塑性樹脂から構成される表裏層とを有する、少なくとも3層からなる多層フィルムであって、当該混合物中に占める当該フェノキシ樹脂の割合が20質量%以上かつ60質量%以下であり、さらに、全層に占める内層の厚み比率が50%以上かつ80%未満であることを特徴とする多層フィルム。
(2) 前記ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル樹脂が、脂肪族オキシカルボン酸、脂肪族または脂環式ジオール、および脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体を共重縮合させた脂肪族ポリエステルであることを特徴とする(1)に記載の多層フィルム。
(3) 表裏層を形成する樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(1)または(2)のいずれかに記載の多層フィルム。
(4) JIS K−7198 A法に記載の動的粘弾性測定法により、振動周波数10Hz、ひずみ0.1%において測定した20℃における貯蔵弾性率(E’)が100MPa〜3GPaの範囲にあり、かつ、20℃における損失正接(tanδ)の値が0.1〜0.5の範囲にあることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の多層フィルム。
なお、本発明ではシートとフィルムとを区別するものではない。一般に「シート」とは、JISにおける定義上、薄く、一般にその厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいい、一般的に「フィルム」とは長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいう(日本工業規格JISK6900)。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。
また、本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意図し、「Xより大きくYよりも小さいことが好ましい」旨の意図も包含する。
本発明者らは、鋭意検討の結果、ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル樹脂にフェノキシ樹脂を特定量配合した混合物を主成分として含有する樹脂組成物から構成される少なくとも1層の内層を有し、さらに、当該樹脂組成物とは異なる熱可塑性樹脂から構成される表裏層を有する、少なくとも3層からなる多層フィルムとすることで、生分解性とフィルムの変形回復性、密着性を同時に発現させられることを見出し、本発明に到達した。
Tgが0℃以下である脂肪族ポリエステルは、例えばフィルム材料として用いようとする場合にそれ単体では食品包装用ラップフィルムに求められるような室温付近における緩和特性を付与させることができない。フィルムの緩和特性は、該樹脂のガラス転移温度付近に発現するといえる。よって、より高い温度において緩和特性を付与させるためには、該樹脂よりも高いガラス転移温度を持つポリマーとの共重合やブレンドなどの手法が必要となる。本発明における脂肪族ポリエステルを主成分とする内層は、Tgが0℃以下である脂肪族ポリエステルとフェノキシ樹脂をブレンドすることにより得られる樹脂組成物である。
本発明において、ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステルとは、脂肪族オキシカルボン酸、脂肪族または脂環式ジオール、脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体を共重縮合させた脂肪族ポリエステル、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールを主成分として重縮合した脂肪族ポリエステル、環状ラクトン類を開環重合した脂肪族ポリエステル、合成系脂肪族ポリエステル、菌体内で生合成される脂肪族ポリエステルから少なくとも1種選ばれたものであって、ガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう。)が0℃以下のものである。Tgが0℃以下であれば、耐衝撃性向上の効果を優位に発現できる。なお、好ましくはTgが−20℃以下である。
フェノキシ樹脂としては、ヒドロキノン、レゾルシン、4,4′−ビスフェノール、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールA、ビスフェノールF、および、2,6−ジヒドロキシナフタレン等の芳香族ジヒドロキシ化合物、あるいはエチレン−グリコールジグリシジルエーテルプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレン−グリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジヒドロキシ化合物のうちから選ばれる、1種あるいは2種以上の化合物と、グリセリンおよびエピクロルヒドリンとを縮合することにより得られるポリヒドロキシポリエーテルなどが挙げられる。商業的にはジャパンエポキシレジン社製E1256、E4250、E4275、InChem社製PKHH、PKHC、PKHJ、PKHB、PKFE等があげられる。
本発明において、上記組成物の単一層では効果が発現し得ないため、積層構成にすることが肝要である。表裏層は、ヒートシールや密着等による包装体としての気密性を確保するとともに、引裂き強度や突き刺し強度、衝撃強度などの機械的強度を本発明の特定内部層との相乗的効果を発揮する補強層として必要である。また、インフレーション成形や、チューブラー延伸法などによるフィルム成形の際には、成形時の安定性を担保する他、フィルム巻き取りの際のブロッキング防止層としての役割を果たすことができる。さらに、添加剤としての防曇剤、帯電防止剤、滑剤等を内部添加によりブリードさせる表層としての役割も果たすものであるが、加えて各層間の接着層、また同様に機械的強度面での補強層、添加剤保持層として内部層にも利用可能なものである。
(1)動的粘弾性測定
JIS K−7198 A法に記載の動的粘弾性測定法により、岩本製作所(株)製スペクトロレオメーター「VES−F3」を用い、振動周波数10Hz、ひずみ0.1%、温度20℃でフィルムのMD(フィルムの押出機からの流れ方向)について測定し、温度20℃での貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)を求めた。
インフレーション成形時の安定性をバブルの状態から判断した。評価基準は以下のとおりである。
(○)・・・途中でバブルが切れることなく、安定した成形状態が保たれる。
(×)・・・途中で、バブルのゆれ、もしくは切れが発生する。
陶器の容器に水(50cc)を入れ、0℃で15時間保管した後の容器との密着度合を評価した。評価基準は以下のとおりである。
(○)・・・フィルムがハリのある状態で容器と密着している。
(△)・・・フィルムと容器がずれ、若干のたるみが生じている。
(×)・・・ほとんど密着していない。
ポリブチレンサクシネート乳酸として三菱化学社製GSPla AZ91T(コハク酸−乳酸―1,4−ブタンジオール共重合体、重量平均分子量16万、Tg−32℃)を用いて、押出温度190〜200℃、環状ダイ温度200℃、ブローアップ比10で共押出しインフレーション成形により厚み10μmのフィルムを得た。得られたシートに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
ポリブチレンサクシネート乳酸として三菱化学社製GSPla AD92W(コハク酸-アジピン酸―乳酸―1,4-ブタンジオール共重合体、重量平均分子量16万、Tg−45℃)を用いた以外は比較例1と同様の方にて共押出しインフレーション成形により厚み10μmのフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
ポリブチレンサクシネート乳酸として三菱化学社製GSPla AZ91Tとフェノキシ樹脂としてジャパンエポキシレジン社製E1256(ビスフェノールAタイプ)を用いて、GSPla AZ91T、および、E1256を質量比70:30の割合で混合し、比較例1と同様の方法で10μm厚のフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
ポリブチレンサクシネート乳酸として三菱化学社製GSPla AD92Wを用いて、GSPla AD92W、および、E1256を質量比70:30の割合で混合し、比較例1と同様の方法で10μm厚のフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
内層として、GSPla AZ91TとE1256を質量比70:30の割合で混合したものを押出機に投入し、表裏層としてエチレン−酢酸ビニルが100重量部に対して防曇剤としてジグリセリンモノオレートが2.0質量部となる混合組成物を押出機に投入した以外は、比較例1と同様の方にて共押出しインフレーション成形により厚み10μmのフィルムを作製した。なお、各層の厚み比率は、内層が75%、表裏層が25%であった。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
内層として、GSPla AZ91TとE1256を質量比60:40の割合で混合したものを用いた以外は、実施例1と同様の方法で10μm厚のフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
内層として、GSPla AD92WとE1256を質量比70:30の割合で混合したものを押出機に投入し、表裏層としてエチレン−酢酸ビニルが100重量部に対して防曇剤としてジグリセリンモノオレートが2.0質量部となる混合組成物を押出機に投入した以外は、比較例1と同様の方にて共押出しインフレーション成形により厚み10μmのフィルムを作製した。なお、各層の厚み比率は、内層が67%、表裏層が33%であった。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
内層として、GSPla AD92WとE1256を質量比60:40の割合で混合したものを用いた以外は、実施例3と同様の方法で10μm厚のフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
各層の厚み比率を、内層が80%、表裏層が20%となるようにした以外は、実施例3と同様の方法で10μm厚のフィルムを作製した。得られたフィルムに関して、20℃における貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の評価、並びに成形時の安定性及びフィルムの密着性の評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (4)
- ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル樹脂とフェノキシ樹脂との混合物を主成分として含有する樹脂組成物から構成される少なくとも1層の内層と、当該樹脂組成物とは異なる熱可塑性樹脂から構成される表裏層とを有する、少なくとも3層からなる多層フィルムであって、当該混合物中に占める当該フェノキシ樹脂の割合が20質量%以上かつ60質量%以下であり、さらに、全層に占める内層の厚み比率が50%以上かつ80%未満であることを特徴とする多層フィルム。
- 前記ガラス転移温度が0℃以下の脂肪族ポリエステル樹脂が、脂肪族オキシカルボン酸、脂肪族または脂環式ジオール、および脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体を共重縮合させた脂肪族ポリエステルであることを特徴とする請求項1に記載の多層フィルム。
- 表裏層を形成する樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−脂肪族不飽和カルボン酸エステル共重合体から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の多層フィルム。
- JIS K−7198 A法に記載の動的粘弾性測定法により、振動周波数10Hz、ひずみ0.1%において測定した20℃における貯蔵弾性率(E’)が100MPa〜3GPaの範囲にあり、かつ、20℃における損失正接(tanδ)の値が0.1〜0.5の範囲にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の多層フィルム。
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