説明

ポリ乳酸系延伸フィルム、延伸積層フィルム及びその用途。

【課題】
炭酸カルシウム等の欠落が起きるおそれがなく電子材料のようなクリーン度を要求する用途に使用可能な乳白ポリ乳酸二軸延伸フィルムを提供すること。
【解決手段】
ポリ乳酸(A)にポリ乳酸以外のポリマーを5〜25質量%および平均粒径が0.1〜1μmの酸化チタン(C)を0〜20質量%((A)+(B)+(C)=100質量%とする。)からなることを特徴とする二軸延伸フィルム。ポリ乳酸以外のポリマー(B)が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、変性ポリエステル、生分解性脂肪族ポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィンおよびポリカーボネートから選ばれるポリマーである延伸フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性を備えた生分解性の乳白延伸フィルムに関する。また本発明は、グロス、印刷適性、インクジェットプリンター適性、ラミ強度、溶断シール強度に優れてた生分解性の乳白複合フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
プラスチックフィルムの廃棄処理を容易にする目的で生分解性のあるフィルムが注目され、各種フィルムが開発されて来ている。その生分解性フィルムは、土壌中や水中で加水分解や生分解を受け、徐々にフィルムの崩壊や分解が進み、最後には微生物の作用で無害な分解物へと変化するものである。そのようなフィルムとして、芳香族系ポリエステル樹脂やポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族系ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、デンプン等から成形したフィルムが知られている。
【0003】
ポリ乳酸延伸フィルムの機械的強度、耐久性、厚み精度を改良する方法としてポリ乳酸に無機充填剤を配合して延伸する方法がある(たとえば、特許文献1参照)。このようにして得られたポリ乳酸延伸フィルムは、上記機械的強度の改良に加えて、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性を備えている。しかし得られるフィルムは表面の凹凸が大きく、また無機物の欠落が起きるため、印刷適性、ラミ強度、溶断シール強度、ヒートシール強度に劣るものであった。
またかかる問題の解決策として無機充填剤を含まない被覆層を有することで、印刷適性、ラミ強度、溶断シール強度、ヒートシール強度を改善する方法を提案している(たとえば、特許文献2、3参照)。
【0004】
しかし上記の基材層には無機充填剤を有しているため、電子部品及び電子材料工程紙などとして用いる際にはフィルムから無機物の異物が析出してクリーン度を落とす可能性があった。
【特許文献1】特許第3380407号公報(請求項1)
【特許文献2】特願2005−008370(請求項1)
【特許文献3】特願2005−008393(請求項1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性、生分解性を備え、異物析出の虞の少ない乳白二軸延伸フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち、ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー5〜25質量%および平均粒径が0.1〜1μmの酸化チタン(C)を0〜20質量%((A)+(B)+(C)=100質量%とする。)からなることを特徴とする延伸フィルムに関する。
ポリ乳酸以外のポリマー(B)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、変性ポリエステル、生分解性脂肪族ポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィンおよびポリカーボネートが好適であり、これらの中から選ばれる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性を備えた生分解性の乳白延伸フィルムが提供される。また本発明によれば、グロス、印刷適性、インクジェットプリンター適性、ラミ強度、溶断シール強度に優れた生分解性の乳白複合フィルムが提供される。従来の乳白フィルムのように、炭酸カルシウム等の欠落が起きる虞がなく電子材料等のクリーン度が要求される用途に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明の延伸フィルムは、ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー(B)5〜25質量%および平均粒径が0.1〜1μmの酸化チタン(C)を0〜20質量%((A)+(B)+(C)=100質量%とする。)から構成される。
またポリ乳酸以外のポリマー(B)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、変性ポリエステル、生分解性脂肪族ポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、およびポリカーボネートが好適である。
【0009】
ポリ乳酸以外のポリマーの割合は5質量%以上、20質量%以下が好ましく、さらに7質量%以上、17質量%以下が好適である。ポリ乳酸以外のポリマーの割合が5質量%未満では乳白フィルムとしての白化の度合いが小さく、20質量%より多いと得られる延伸フィルムが脆くなる虞がある。
またポリ乳酸以外のポリマーとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、変性ポリエステル、生分解性脂肪族ポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリカーボネートが好適であり、その他の材料、特に融点が300℃を越えるものは成形時においてポリ乳酸の分解が起こる虞がある。
【0010】
一方、酸化チタンの割合は0質量%以上、20質量%以下が好ましく、さらに0質量%以上、15質量%以下が好適である。酸化チタンの割合が20質量%より大きいと得られる延伸フィルムのフィルム強度が低下する劣る虞がある。
酸化チタンの平均粒径は0.1μm以上、1μm以下が好ましい、さらに0.15μm以上、0.5μm以下が好適である。酸化チタンの平均粒径は0.1μm未満ではハンドリングが悪く混練時に不均一となる虞があり、1μmより大きいと得られる延伸フィルムの白色発色が不十分で隠蔽性に劣る虞がある。
【0011】
本発明のフィルムを構成する組成物は、ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸(A)以外のポリマー(B)および酸化チタン(C)を夫々上記範囲でヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーミキサー等で混合する方法、混合後更に単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー等で溶融混練する方法等により得られる。
【0012】
ポリ乳酸
本発明のフィルム(基材層)やその被覆層(I)に用いられるポリ乳酸(A)は、D−乳酸若しくはL−乳酸の含有量が5質量%未満、好ましくは3質量%未満で、融点が150〜170℃、好ましくは160〜170℃の範囲のものが好適である。
D−乳酸の含有量が5質量%以上の場合、延伸成形性が劣る虞がある。
また本発明に用いられる被覆層(II)を構成するポリ乳酸(F)は、D−乳酸を7〜30質量%、好ましくは8〜25質量%含むD−乳酸とL−乳酸の共重合体である。
【0013】
D−乳酸の含有量が7質量%未満のものは、得られる二軸延伸フィルムの低温ヒートシール性が損なわれるおそれがあり、一方、30質量%を超えると成形性が劣る傾向にある
なお、ポリ乳酸におけるD−乳酸含有量は、クロムバック社製ガスクロマトグラフCPCYCLODEX B236Mを用いて測定した値である。
このようなポリ乳酸としては、D−乳酸またはL−乳酸以外に、乳酸と共重合可能なコモノマーとしては、例えば3−ヒドロキシブチレート、カプロラクトン、グリコール酸などを共重合したものであってもよい。ポリ乳酸の重量平均分子量はフィルム成形能がある限り特に限定はされないが、MFR(ASTM D−1238による、荷重2160g、温度190℃)が、通常、0.1〜100g/10分、好ましくは1〜50g/10分、特に好ましくは2〜10g/10分のものが使用される。
【0014】
これらポリ乳酸の重合法としては、縮合重合、開環重合法など公知のいずれの方法を採用することができる。例えば、縮合重合では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合重合して任意の組成のポリ乳酸を得ることができる。
下記のポリ乳酸(A)以外のポリマー(B)はポリ乳酸(A)と混練、シート化、延伸したさい生じる界面、及び界面の剥離、もしくは屈折率の差により白化を起こさせるのに用いられる。
【0015】
ポリエチレン
本発明に用いられるポリエチレンは、一般にポリエチレンの名称で製造・販売されているポリオレフィン樹脂で、通常、密度が0.910〜0.940g/cm3、MFR(ASTMD1238荷重2160g、温度190℃)は特に限定はされないが、通常、0.5〜10g/10分、好ましくは0.8〜5g/10分の範囲にある。市販品として、ウルトゼックス、ネオゼックス、モアテック、ハイゼックス、エボリュー〔プライムポリマー(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0016】
ポリプロピレン
本発明に用いられるポリプロピレンは、一般にポリプロピレンの名称で製造・販売されているポリオレフィン樹脂で、通常、密度が0.890〜0.930g/cm、MFR(ASTMD1238荷重2160g、温度230℃)が0.5〜60g/10分、好ましくは0.5〜10g/10分、更に好ましくは1〜5g/10分のプロピレンの単独重合体若しくはプロピレンと他の少量例えば、5モル%以下のα−オレフィン、例えばエチレン、ブテン、ヘキセン−1等とのランダム重合体である。又、これらプロピレン重合体は1種あるいは2種以上の組成物、例えば分子量が異なるプロピレンの単独重合体の組成物、プロピレン単独重合体とプロピレン・α―オレフィンランダム共重合体との組成物であってもよい。市販品として、プライムポリプロ〔プライムポリマー(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0017】
ポリメチルメタクリレート(PMMA)
本発明に用いられるポリメチルメタクリレートは、一般にポリメチルメタクリレートの名称で製造・販売されている樹脂で、アセトンと青酸あるいはイソブチレンとメタノールから誘導されるメチルメタクリレート(MMA)の重合によって製造される。
通常、密度が1.1〜1.2g/cm、MFR(ASTM D1238 荷重2160g、温度230℃)が0.1〜30g/10分、の重合体である。
市販品として、アクリペット〔三菱レーヨン(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0018】
変性ポリエステル
本発明で用いられる変性ポリエステルは、スルホン酸金属塩基を核置換基として有する芳香族ジカルボン酸を含む芳香族系ポリエステルであり、より具体的には、芳香族ジカルボン酸、脂肪族グリコール、およびスルホン酸金属塩基を核置換基として有する芳香族ジカルボン酸、それに必要に応じて脂肪族ジカルボン酸または脂肪族ヒドロキシカルボン酸を加え、それらの成分間で重縮合反応を行って得られるポリエステルであることが望ましい。ポリエステル樹脂の好ましい組成は、芳香族ジカルボン酸成分に由来する単位が30〜49.9モル%、脂肪族グリコール成分に由来する単位が35〜50モル%、スルホン酸金属塩基を置換基として有する芳香族または脂肪族ジカルボン酸成分に由来する単位が0.1〜5モル%、および脂肪族ジカルボン酸または脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分に由来する単位が0〜30モル%(ここで、全単位の合計が100モル%になる)である。
【0019】
その重量平均分子量が、10,000〜500,000の範囲が好ましい。また、そのメルトフローレートは、ASTM D−1238に準拠し、220℃、2160g荷重下で測定した値が、0.1〜100(g/10分)であることが好ましい
【0020】
生分解性脂肪族ポリエステル
本発明に係わる生分解性脂肪族ポリエステル(E)は、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)(及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3))からなる生分解性脂肪族ポリエステル共重合体である。
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジカルボン酸成分は2〜10個の炭素原子(カルボキシル基の炭素も含めて)、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する化合物であり、線状であっても枝分れしていてもよい。脂環式ジカルボン酸成分は、通常、7〜10個の炭素原子、特に8個の炭素原子を有するものが好ましい。
【0021】
脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)としては、特に、コハク酸またはそのアルキルエステルまたはそれらの混合物が好ましく、融点(Tm)が低い生分解性脂肪族ポリエステルを得るために、コハク酸を主成分とし、副成分としてアジピン酸を併用してもよい。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)は、特に限定はされないが、通常、脂肪族ジヒドロキシ化合物成分であれば、2〜12個の炭素原子、好ましくは4〜6個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状のジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物成分であれば、5〜10個の炭素原子を有する環状の化合物が挙げられる。
脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)としては1,4−ブタンジオールが好ましい。
【0022】
また2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)は、特に限定はされないが、通常、1〜10個の炭素原子を有する枝分かれまたは線状の二価脂肪族基を有する化合物が挙げられる。
かかる2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)としては、具体的には、例えば、グリコール酸、L−乳酸、D−乳酸、D,L−乳酸、2−メチル乳酸、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−2−メチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、ヒドロキシピバリン酸、ヒドロキシイソカプロン酸、ヒドロキシカプロン酸等、かかる2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等の2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸エステル形成誘導体を挙げることができる。
これらの中では、L―乳酸、D―乳酸、D,L−乳酸などの乳酸を主成分とするものが好適であり、L−乳酸を主成分とするものが望ましい。
【0023】
また融点(Tm)は80〜120℃の範囲とすることが好ましく、メルトフローレート(MFR:ASTM D−1238、190℃、荷重2160g)は、特に限定はされないが、通常0.1〜100g/10分、好ましくは0.2〜50g/10分、さらに好ましくは0.5〜20g/10分の範囲にある。
市販品として、例えば、昭和高分子株式会社からビオノーレ(商品名)、ダイセル化学株式会社からセルグリーンCBS(商品名)、三菱化学株式会社からGS Pla(商品名)として製造・販売されている。
【0024】
ポリスチレン(PS)
本発明に用いられるポリスチレンは、過酸化ベンゾイルをイニシエーター(ラジカル開始剤)としてスチレンをラジカル重合して得られるアタクチック構造を持つプラスチックであり、熱可塑性の非晶性ポリマーである。アタクチックポリスチレンは高い透明性を利用して日用品の容器として広く用いられている。メタロセン触媒による重合ではシンジオタクチック構造を持つポリスチレンを合成することができる。これによって生成するポリスチレンは結晶性の高分子であり、不透明であるが、アタクチックポリスチレンよりも耐熱性に優れている。
通常、密度が1.0〜1.1g/cm、MFR(ISO 1133 荷重5kgf、温度200℃)が0.1〜100g/10分、の重合体である。
市販品として、JSP―ポリスチレン〔SPジャパン(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0025】
環状ポリオレフィン(COC)
本発明に用いられる環状ポリオレフィンは、1,3−シクロヘキサジエン等のシクロジエンをZr、TiまたはNi触媒下で重合することにより得られ、従来のポリオレフィン材料に比べ、耐熱性や強度・弾性率に優れ、更に極性基を持たないことから、複屈折率が低いなど光学材料としての可能性も広がりつつある。
通常、密度が1.0〜1.1g/cm、MFR(ISO 1133 荷重21.18N、温度230℃)が0.1〜100g/10分、の重合体である。
市販品として、アペル〔三井化学(株)製、商品名〕、ゼオノア〔日本ゼオン(株)製、商品名〕、スミライト〔住友ベークライト(株)製、商品名〕、等が挙げられる。
【0026】
ポリカーボネート(PC)
本発明に用いられるポリカーボネートは、ビスフェノールAと塩化カルボニル(もしくはジフェニルカーボネート)を原料として生産される非結晶性の熱可塑性樹脂である。
通常、密度が1.1〜1.3g/cm、荷重たわみ温度(ISO D648 荷重1.82MPa)が100〜150℃の重合体である。
市販品として、Lexan〔日本GEプラスチック(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0027】
ポリ4−メチル−1−ペンテン(P4MP1)
本発明に用いられるポリ4−メチル−1−ペンテンとしては、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体、もしくは4−メチル−1−ペンテンとエチレンまたは炭素原子数3〜20の他のα−オレフィンや鎖状ジエンとの共重合体であることが好ましい。例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン等が挙げられ、特に剛性および弾性率が良好であることから、1−デセンが好ましい。
また、これら重合体としては、4−メチル−1−ペンテンから導かれる繰り返し単位を80質量%以上、好ましくは90〜99.9質量%、さらに好ましくは95〜99質量%含む4−メチル−1−ペンテンを主体とした共重合体が好ましく、4−メチル−1−ペンテンから導かれる繰り返し単位が80質量%以上であると、ポリ乳酸と混練した際に生じる相分離した粒径が小さくなることから好ましい。
【0028】
このようなポリ4−メチル−1−ペンテンのMFR(メルトフローレート)は、ASTMD1238に準じ、荷重5.0kg、温度260℃の条件で測定した値が、通常0.001〜10g/10分、好ましくは0.001〜5g/10分、さらに0.001〜1g/10分の範囲にあることが好ましい。
市販品として、TPX〔三井化学株式会社製、商品名〕等が挙げられる。
また下記の酸化チタンは白色を発色するために用いる。
【0029】
酸化チタン
酸化チタンは、その結晶形からアナタース型、ルチル型、ブルカイト型に分類されるが、いずれも使用することができその平均粒径は0.1〜1μmであることが好ましい。さらに好ましくは0.15〜0.5μmである。また、ポリ乳酸への分散性を向上させるために、表面をアルミナ、シリカ、酸化亜鉛等の酸化物で被覆したり、脂肪族ポリオール等で表面処理を施したものを用いることができる。市販品として、タイペーク〔石原産業(株)製、商品名〕、タイトン〔堺化学工業(株)製、商品名〕等が挙げられる。
【0030】
被覆層(I)および被覆層(II)
本発明に係る被覆層(I)は、上記記載のポリ乳酸(A)単体またはポリ乳酸(A)と1質量%以下のシリカを配合した組成物からなる。シリカの含有量が1質量%以上のものは印刷適性、ラミ強度、溶断シール強度が劣る虞がある。
本発明に係る被覆層(II)は、前記の生分解性脂肪族ポリエステル共重合体97〜5質量%、好ましくは90〜25質量%、更に好ましくは85〜55質量%と、ポリ乳酸3〜95質量%、好ましくは10〜75質量%、更に好ましくは15〜45質量%との組成物である。
ポリ乳酸の量が3質量%未満の組成物を積層フィルムの被覆層(II)に用いた場合には、基材層と被覆層(II)との接着性に劣ることから、充分なヒートシール強度が得られないおそれがある。
【0031】
本発明では、二軸延伸フィルムの両面に被覆層(I)または被覆層(II)を設けることで、印刷適性、ラミ強度、溶断シール強度を向上させることができる。
本発明において、被覆層(II)の表面のラミ強度は10N/15mm幅以上であることが望ましい。
これら、被覆層(I)、(II)を有することから、本発明の延伸積層フィルムは、電子部品及び電子材料の工程紙などに用いても、無機物の異物が析出しない。
【0032】
生分解性脂肪族ポリエステル及びポリ乳酸を夫々上記範囲でヘンシェルミキサー、V−ブレンダー、リボンブレンダー、タンブラーミキサー等で混合する方法、混合後更に単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー等で溶融混練する方法等により得られる。
またインクジェット記憶媒体等の表面に更にインク受容層(ヒドロキシプロピルセルロース、メチロール化メラミン)を1〜10μm程度保持するために、被覆層(I)(II)の表面に適度の凹凸を要する場合は1質量%を超えない範囲でシリカを含有することができる。
本発明の基材層をなす組成物および被覆層(I)(II)をなす組成物には、予め組成物を製造する際に、または製膜時に直接押出し機に、本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、抗菌剤、核剤、無機化合物あるいは有機化合物充填材等の添加剤を必要に応じて配合することができる。
【0033】
二軸延伸フィルム
本発明の延伸フィルムはポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー(B)5から25質量%、および平均粒径0.1〜1ミクロンの酸化チタン(C)0〜20質量%からなる。フィルムの延伸は少なくとも一軸方向でよいが、中でも二軸方向に延伸することが望ましい。延伸倍率は、それぞれの方向で、それぞれ1.3〜5倍程度が通常である。
【0034】
二軸延伸の条件は、ポリ乳酸を延伸し得る条件、例えば、逐次二軸延伸法では、縦延伸温度を60〜100℃、延伸倍率を2〜6倍の範囲、横延伸温度を60〜120℃、延伸倍率を2〜12倍の範囲にすればよい。又、同時二軸延伸法では、延伸温度を60〜120℃、延伸倍率を2〜12倍(面倍率で4〜150倍)の範囲にすればよい。二軸延伸後は二軸延伸積層フィルムの用途に応じて種々条件でヒートセット(熱処理)を行うことにより、得られる二軸延伸積層フィルムの熱収縮率を任意の範囲、例えば80℃、15分の条件下における縦方向の熱収縮率を1〜5%、横方向の熱収縮率を5〜10%の範囲に、また100℃、15分の条件下における縦方向の熱収縮率を5〜15%、横方向の熱収縮率を10〜20%の範囲にすることができる。
【0035】
熱収縮フィルムを得るためにはヒートセットを行わないか、あるいは延伸温度近辺またはそれ以下の温度に置くことで、例えば、80℃、15分の条件下における縦方向の熱収縮率を5〜10%、横方向の熱収縮率を10〜15%、また100℃、15分の条件下における縦方向の熱収縮率を20〜70%、横方向の熱収縮率を20〜70%の範囲にすることができる。
【0036】
二軸延伸積層フィルム
本発明の二軸延伸積層フィルムは例えば、二軸延伸フィルム(基材層)としてポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー(B)5〜25質量%および平均粒径が0.1〜1μmの酸化チタン(C)を0〜20質量%((A)+(B)+(C)=100質量%とする。))からなる組成物を用い、被覆層(I)としてポリ乳酸(A)単体またはポリ乳酸(A)と1質量%以下のシリカを配合した組成物、または生分解性脂肪族ポリエステル共重合体(E)97〜5質量%及びポリ乳酸(F)3〜95質量%の組成物からなる被覆層(II)を用いて共押出し成形して得た積層シートを、公知の同時二軸延伸法あるいは逐次二軸延伸法等の二軸延伸フィルム製造方法により得られる。
【0037】
二軸延伸積層フィルムを製造する方法としては前記共押出し積層シートを延伸せずに、予め前記方法でポリ乳酸(A)およびポリ乳酸(A)以外のポリマー(B)5〜25質量%、および酸化チタン(C)0〜20質量%からなる組成物を用いて二軸延伸フィルムを製造した後、かかる二軸延伸フィルム基材層の片面あるいは両面に、被覆層(I)または被覆層(II)を構成する組成物を押出し被覆する方法(押出しラミ法)、あるいは予め被覆層(I)または被覆層(II)を構成する組成物でフィルムを得た後、二軸延伸フィルム基材層と貼り合せる方法(ラミ法)をとり得るが、共押出し積層シートを延伸する方法が、押出しラミ法と比べると一工程で多層にできるのでコストが安く、またラミ法に比べても加工工程が少なく、また被覆層を例えば0.5〜2μmという厚みまで薄くできるので好ましい。
【0038】
また、二軸延伸積層フィルムを得た後、熱処理を行わないか、あるいは熱処理の条件を種々選択することにより、熱収縮性を備えた二軸延伸積層フィルムあるいは熱収縮性を抑えた二軸 延伸積層フィルムを得ることができる。
また、被覆層(I)面のグロスは10〜90%であることが望ましい。
被覆層(I)面の表面粗さ(SRa)は0.05〜1.0μmであることが望ましい。 二軸延伸フィルム及び二軸延伸積層フィルムにおいて、フィルム(基材層)、被覆層(I)または被覆層(II)の厚さは用途に応じて種々決めることができる。通常はフィルム(基材層)の厚さが5〜500μm、好ましくは10〜200μm、被覆層(I)または被覆層(II)の厚さが0.1〜10μm、好ましくは0.3〜5μmの範囲にあり、二軸延伸積層フィルムの厚さは5〜500μm、好ましくは10〜200μmの範囲にある。
【0039】
プリンター用紙
本発明の二軸延伸フィルムは、ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸(A)以外のポリマー(B)5〜25質量%、および酸化チタン(C)0〜20質量%からなる組成物を用いてなるので、ペーパーライクな白色の発色性、隠蔽性に優れている。
また、被覆層(I)を有する二軸延伸積層フィルムとすると、被覆層(I)がポリ乳酸(A)単体またはポリ乳酸(A)と1質量%以下のシリカを配合した組成物からなることから、インク受容層(ヒドロキシプロピルセルロース、メチロール化メラミン等)を1〜10μm程度保持するために、適度の凹凸を有することができる。
【0040】
被覆層(I)の表面の表面粗さ(SRa)が0.1μm以上であり、ヒドロキシプロピルセルロース、およびメチロール化メラミンから選ばられる少なくなくとも1種類以上の化合物をその厚さが1μm以上となるように塗布、担持されてなるものは、インクジェット用紙に適している。
これにより従来の紙に比べて耐水性、対摩耗性はもちろん、ポリ乳酸樹脂を原料とすることから、生分解性、植物由来性も有するインクジェットプリンター用紙、レーザープリンター用紙として使用できる。
【0041】
溶断シール袋
本発明の二軸延伸フィルムは、ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー(B)5〜25質量%および酸化チタン(C)0〜20質量%からなる組成物を用いるので、隠蔽性に優れており、溶断シール袋として好適である。
特に被覆層(I)または被覆層(II)を有する二軸延伸積層フィルムは溶断シール強度に優れているため、印刷後溶断シール袋として各種、主要な用途で用いることが出来る。隠蔽性、紫外線カット性に優れることから冷凍食品及びチョコレート、ガム、キャンデー等の菓子類、化粧品等の嗜好品、また隠蔽性に優れることからカセットテープ、ビデオテープ、CD、CDR、DVD、ゲームソフト等の記録材料、およびそれらの集積包装材料等の、箱物包装の包装用フィルムとして好適に使用できる。
【0042】
これらの溶断シール袋において、被覆層(II)の表面を内面としたときの溶断シール強度が10N/15mm幅以上とすることが望ましい。
さらに、本発明の多層二軸延伸積層フィルムは、前記用途に限らず、例えば、ラーメン、うどん、そば、焼きそば等の即席カップ麺食品、ヨーグルト、プリン、ゼリー等の乳酸菌飲料のような飲料デザート類カップ食品の個別あるいは複数個等の包装用フィルムに限らず、エアゾール製品、インテリア製品、CD類、磁気テープ製品の一般シュリンク包装、缶・瓶詰飲料、調味料などの集積シュリンクパックや、プラスチック容器、ガラス瓶などの胴張りシュリンクラベル、ワイン、ウイスキー等の瓶のキャップシール等、種々の包装用フィルム等に用い得る。
【0043】
オーバーラップ包装用フィルム
本発明の被覆層(II)を有する二軸延伸積層フィルムは、隠蔽性、化粧性、紫外線カット性に優れ、且つ両表面に、生分解性脂肪族ポリエステル共重合体(E)97〜5質量%及びポリ乳酸(F)3〜95質量%の組成物からなる被覆層(II)を有しているので、両表面が低温ヒートシール性、ヒートシール強度を有している。
本発明のオーバーラップ包装用フィルムは、さらに運搬に耐え得る耐衝撃性も有しているので、従来のポリオレフィンフィルムからなるオーバーラップ包装用フィルムが用いられている用途、例えば、冷凍食品及びチョコレート、ガム、キャンデー等の菓子類、化粧品等の嗜好品、カセットテープ、ビデオテープ、CD、CDR、DVD、ゲームソフト等の記録材料、およびそれらの集積包装材料等の、箱物包装の包装用フィルムとして好適に使用できる。
【0044】
さらに、本発明の二軸延伸積層フィルムは、前記用途に限らず、例えば、ラーメン、うどん、そば、焼きそば等の即席カップ麺食品、ヨーグルト、プリン、ゼリー等の乳酸菌飲料のような飲料デザート類カップ食品の個別あるいは複数個等の包装用フィルムに限らず、エアゾール製品、インテリア製品の一般シュリンク包装、缶・瓶詰飲料、調味料などの集積シュリンクパックや、プラスチック容器、ガラス瓶などの胴張りシュリンクラベル、ワイン、ウイスキー等の瓶のキャップシール等、種々の包装用フィルム等に用いることができる。
【0045】
実施例
次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実施例に制約されるものではない。
実施例及び比較例等で使用した原料は次の通りである。
【0046】
(1)ポリ乳酸
D−乳酸含有量:1.9質量%、MFR(温度190℃、荷重2160g):6.7g/10分、融点(Tm):168℃、Tg:60℃、密度:1.3g/cm

(2)ポリエチレン(PE)
プライムポリマー社製 3300F、MFR(温度190℃、荷重2160g):1.1、融点(Tm):131℃、密度:0.954g/cm
【0047】
(3)ポリプロピレン(PP)
プライムポリマー社製 J103、MFR(温度230℃、荷重2160g):1.4、融点(Tm):160℃、密度:0.91g/cm

(4)ポリメチルメタクリレート(PMMA)
三菱レーヨン社製 アグリペットMF 、MFR(温度190℃、荷重2160g):14g/10分、ビカット軟化温度(JIS K7206):88℃、密度:1.19g/cm
【0048】
(5)変性ポリエステル(SAE)
テレフタル酸45モル%、エチレングリコール37モル%、ジエチレングリコール9モル%、5−スルホーイソフタル酸ナトリウム1モル%、ヒドロキシ酢酸8モル%、MFR(温度120℃、荷重2160g):15g/10分、融点(Tm):200℃、密度:1.35g/cm
【0049】
(6)生分解性脂肪族ポリエステル
(イ)生分解性脂肪族ポリエステル(PBSA/L−1)
三菱化学社製、商品名 GS−Pla AZ91T MFR(190℃、荷重2160g):4.5g/10分、融点(Tm):108.9℃、結晶化温度(Tc):68.0℃、密度:1.25g/cm
(ロ)生分解性脂肪族ポリエステル(PBSA/L−2)
三菱化学社製、商品名 GS−Pla AD92W MFR(190℃、荷重2160g):4.5g/10分、融点(Tm):86.9℃、結晶化温度(Tc):40.4℃、密度:1.25g/cm
【0050】
(7)ポリカーボネート(PC)
日本GEプラスチックス社製、商品名 Lexan HF1110 密度:1.2g/cm、荷重たわみ温度(ISO D648 荷重1.82MPa):130℃

(8)ポリスチレン(PS)
PSジャパン社製、商品名 HH203 MFR(200℃、荷重5kgf):3.3g/10分、密度:1.05g/cm
【0051】
(9)環状ポリオレフィン(COC)
日本ゼオン社製、商品名 ZEONOR 1020R MFR(280℃、荷重21.18N):20g/10分、ガラス転移温度(Tg):102℃、密度:1.01g/cm
(10)ポリ−4−メチルペンテン−1(P4MP1)
三井化学株式会社製、商品名 TPX DX845 密度:0.83g/cm、融点:240℃、MFR(ASTM D1238、260℃):22(g/10分)
【0052】
本発明における各種測定方法は以下のとおりである。
(1)光学特性
日本電色工業社製ヘイズメーター300Aを用いて、ヘイズ(HZ:%)、平行光線透過率(PT:%)及びグロス(%)を測定した。測定値は5回の平均値である。
(2)表面粗さ(SRa)
株式会社小坂研究所製三次元表面粗さ測定器SE−30Kを用いてフィルム表面の中心表面粗さ(SRa)を求めた。
【0053】
(3)引張り試験
試験片として、フィルムから短冊状フィルム片(長さ:150mm、幅:15mm)を切出し、引張り試験機(オリエンテック社製テンシロン万能試験機RTC-1225)を用い、チャック間距離:100mm、クロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分)の条件で引張試験を行い、降伏点及び破断点における強度(MPa)、伸び(%)、ヤング率(MPa)を求めた。なお、伸度(%)はチャック間距離の変化とした。測定値は5回の平均値である。
【0054】
実施例1
<組成物の製造>
ポリ乳酸:ポリエチレン(PE)を90:10(質量%)の比で80g計量し、東洋精機製ラボプラストミルCモデル(2軸混練機)を用いて250℃、60rpmの条件下で5分間溶融混練し、ポリ乳酸組成物(組成物―1)を得た。
<プレスシートの製造>
組成物―1を厚さ:50μmのポリイミドフィルム(宇部興産製 商品名:ユーピレックスー50S)で挟んだ後、厚さ:0.5mm及び270mm×270mmのステンレス製矩形の金枠に入れ、プレス温度:250℃、初圧:3分(圧力0)、ガス抜き:5回、プレス時間:4分(圧力100kgf)、冷却:5分(圧力10kgf)の条件でプレス成形し、プレスシート(プレスシート−1)を得た。
【0055】
<二軸延伸フィルムの製造>
プレスシート−1を、パンタグラフ式バッチ二軸延伸装置(東洋精機製作所、ヘビー型)を用いて70℃ホットエアーで30秒予熱した後、5m/分の速度で、縦横方向に3.0倍延伸(同時二軸延伸)し、延伸後に直ちに延伸フィルムを扇風機で冷却し、厚さ約50μmの二軸延伸フィルムを得た。
【0056】
実施例2〜10
実施例1のPEに替えてポリマー(B)として、表1に記載のポリマーを用いてた以外は実施例1と同様に行った。

比較例1
ポリマー(B)を用いない以外は、実施例1と同様に行った。
【0057】
参考例1
ポリマー(B)の替わりに、炭酸カルシウムを用いた以外は実施例1と同様に行った。
これら、実施例、比較例1および参考例1で得られたポリ乳酸ニ軸延伸フィルムの物性を評価した。評価結果を表1に示す。
【0058】
【表1】

【0059】
表1から明らかなように、ポリ乳酸(A)にポリ乳酸以外のポリマー(B)を10質量%配合、それを延伸した実施例―1ないし9はポリ乳酸単体からなるフィルム(比較例1)のヘイズが2.5%であるのに対して37〜99%と隠蔽性が上がっていることが分かる。
炭酸カルシウムを配合したフィルム(参考例1)もヘイズが92%と隠蔽性は良好であるが、層内に炭酸カルシウムを含むため欠落するおそれがあり、クリーン度を要求される用途に適さない。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリ乳酸(A)、ポリ乳酸以外のポリマー5〜25質量%および平均粒径が0.1〜1μmの酸化チタン(C)を0〜20質量%((A)+(B)+(C)=100質量%とする。)からなることを特徴とする延伸フィルム。
【請求項2】
ポリ乳酸以外のポリマー(B)が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、変性ポリエステル、生分解性脂肪族ポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィンおよびポリカーボネートから選ばれるポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の延伸フィルム。
【請求項3】
変性ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸成分90〜99.8モル%及びスルホネート基含有芳香族ジカルボン酸成分10〜0.2モル%からなる酸成分と脂肪族または脂環式ヒドロシキ化合物成分からなる芳香族ポリエステルであることを特徴とする請求項2に記載の延伸フィルム。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の二軸延伸フィルムの少なくとも片面に、ポリ乳酸(A)および平均粒子径1〜12ミクロンのシリカ(D)0〜1質量%からなる被覆層(I)を有していることを特徴とする延伸積層フィルム。
【請求項5】
請求項1〜3のいずれかに記載の延伸フィルムの少なくとも片面に、 脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)からなる生分解性脂肪族ポリエステル共重合体(E)97〜5質量%およびポリ乳酸(F)3〜95質量%との脂肪族ポリエステル組成物からなる被覆層(II)を有していることを特徴とする延伸積層フィルム。
【請求項6】

生分解性脂肪族ポリエステル共重合体(E)を構成する2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)が同共重合体(E)に0.1〜25モル%の割合で含まれる〔ただし、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)、脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)及び2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)のうち、脂肪族または脂環式ジカルボン酸成分(e1)と脂肪族または脂環式ジヒドロキシ化合物成分(e2)のモル数量は実質的に等しく、(e1)+(e2)+(e3)=100質量%とする。〕ことを特徴とする請求項5記載の延伸積層フィルム。

【請求項7】
2官能脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分(e3)が、乳酸である請求項5または6に記載の延伸積層フィルム。
【請求項8】
ポリ乳酸(F)が、D−乳酸を7〜30質量%とL−乳酸を93〜70質量%(D−乳酸とL−乳酸の合計は100質量%である。)からなることを特徴とする請求項5に記載の延伸積層フィルム。
【請求項9】
二軸延伸フィルムであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の延伸フィルムまたは延伸積層フィルム。


【公開番号】特開2007−270076(P2007−270076A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−100680(P2006−100680)
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000220099)東セロ株式会社 (177)
【Fターム(参考)】