ポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物
【課題】本発明は、ポリ乳酸樹脂の特徴である剛性を生かし、且つ耐衝撃性に優れ、成形性、高い機械的強度を有するポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物が得られることを課題とする。
【解決手段】ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組合せによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とするポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【解決手段】ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組合せによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とするポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフィルム等のプラスチック製品を製造する際に使用されるポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々なプラスチック製品が日常生活において膨大な量使用され、これらプラスチック製品の使用後の処理などを含め、自然環境保護の見地から問題が発生している。例えば、スーパーマーケット等で使用される包装用のトレイや買い物袋，水切ネットや苗木用ポット等の押出成形法によって形成された、使い捨てプラスチック材料が家庭や事業所からゴミとして膨大な量が日常的に排出されている。これらの多くは焼却により廃棄されているのが現状である。ところで、これらの多くは化石資源由来の汎用プラスチック、主にポリオレフィン系樹脂が使用されている。
【０００３】
また、従来からこれらのプラスチック材料は燃焼カロリーが高く焼却炉を傷めるという問題があると同時に最近では焼却処理で完全焼却された場合、物質中の炭素がＣＯ２として一気に放出され、地球温暖化の要因として問題になっている。
【０００４】
この問題を解決する手段として、ここ十数年、炭酸カルシウム等の無機物をポリオレフィン系樹脂中に数十％添加して、発熱量を低減させる手段が採られてきた。しかし、添加した無機物が灰として残留してしまうことが、逆に埋立処理とも絡んで問題視される様になってきており、更にＣＯ２の発生の点ではなんら解決には至っていない状況である。
【０００５】
解決策として、燃焼させた時の発熱量を小さくすることができ、しかも燃焼後灰分として大量の残渣を残さない材料が求められている。その一つとして、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂、または不飽和カルボン酸若しくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と未変性ポリオレフィン樹脂との混合物及びデンプン系材料を含有するポリオレフィン−デンプン系成形用組成物が提案されている（特許文献１）。このポリオレフィン−デンプン系成形用組成物は、加工性、熱流動性及び光分解性に優れ、実用上十分な機械的強度を有する事を特徴としている。
【０００６】
また、ポリオレフィン−デンプン系成形用組成物以外の対応策として、ポリ乳酸樹脂に不飽和カルボン酸若しくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂を含有するポリ乳酸−変性ポリオレフィン系樹脂組成物が提案されている（特許文献２，３）。これらのポリ乳酸−変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、強度、耐衝撃性に優れ、且つ生分解性を有する事を特徴としている。
【特許文献１】特開平６−３４０７７１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２３０５５号公報
【特許文献３】特開平９−３１６３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の様なポリオレフィン−デンプン系組成物を、一般的なフィルム用途に使用した場合、組成中にデンプン系が含有される為、ゴミとして廃棄され焼却処分された際、燃焼時のカロリー低減、灰分残渣の問題は解決されるが、以下のような問題がある。
【０００８】
（１）組成中にデンプン系が含有されている影響で、成形時の「焼け」、「臭気」、「ガス発生」等の要因があるため、成形時の温度制御に注意しなければならない。
【０００９】
（２）組成中にデンプン系が含有されている影響で、成形時の温度制御を注意しても、デンプン系組成は、成形の際の熱影響を受けて変色が起こり、透明なフィルムを得ることができない。
【００１０】
（３）家庭や事業所から発生するゴミの回収袋としては適しているが、組成中にデンプン系組成が含有されているため、直接口にするような食品の梱包フィルムには適さない。
【００１１】
一方、上記のポリ乳酸／変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリ乳酸の含有率が多いために自然環境下で完全に分解可能である。従って、使用後にゴミとして廃棄する場合、従来の焼却廃棄とは別に埋立廃棄を有利に利用することができるが、以下の問題がある。
【００１２】
（４）構成されている樹脂成分がポリ乳酸、変性ポリオレフィンの２成分構成であり、各々の樹脂価格は、オレフィン系樹脂価格の２．５〜１０倍と価格が高い。従って、廃棄処理の点では有効であるが、製品価格のコストアップ要因を含んでいる。
【００１３】
（５）成形に際しての各々の樹脂を１度別工程である２軸押出混練機にて混練して溶融押出し、ストランド化、ペレタイズ化したものを主原料としなければならないため、主原料の更なるコストアップ化の要因を含んでいる。
【００１４】
本発明は、こうした事情を考慮したもので、前記ポリオレフィン／デンプン系組成物で成形を行った際の問題点（１）〜（３）と、ポリ乳酸／変性ポリオレフィン系樹脂組成物で成形を行った際の問題点（４）、（５）を克服し、ポリ乳酸の特徴である剛性を生かし、かつ耐衝撃性に優れ、成形性、及び高い機械的強度を有するポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
１．本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組み合わせによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とする。
【００１６】
２．また、本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、上記１、において、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上含有されていることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、上記１．又は２．において、前記ポリ乳酸樹脂は、植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ポリ乳酸樹脂の特徴である剛性を生かし、且つ耐衝撃性に優れ、成形性、高い機械的強度を有するポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物が得られる。また、ポリ乳酸樹脂を植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂とすることにより、ＣＯ２の発生量を１．５〜１０％の割合で抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明において、ポリ乳酸樹脂としては、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ等の植物デンプンを乳酸化、重合化された樹脂で、その構造はＬ−乳酸及び／又はＤ−乳酸由来のモノマー単位のみで構成されているポリマーを指す。
【００２０】
ポリ乳酸樹脂の製造は、既知の任意の重合方法を採用することででき、最も代表的な方法としては、乳酸の無水環状２量体であるラクチドを開環重合する方法（ラクチド法）であるが、乳酸を直接縮合重合しても構わない。
【００２１】
ポリ乳酸樹脂が、Ｌ−乳酸樹脂及び／又はＤ−乳酸樹脂に由来するモノマー単位からなる場合、重合体は結晶性で高融点を有し、Ｌ−乳酸樹脂、Ｄ−乳酸樹脂由来のモノマー単位の比率（以下、Ｌ／Ｄと呼ぶ）を変化させることにより、結晶性・融点を自在に調節することができる。これらのポリ乳酸樹脂としては、例えば三井化学（株）製の商品名：ＬＡＣＥＡ、トヨタ自動車（株）製のＥｃｏ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｕ’ｚ、ネイチャーワーク社製の商品名：ネイチャーワークスが市販されており、本発明においてはいずれの樹脂を使用してもよい。
【００２２】
前記ポリ乳酸樹脂の添加量は、４．５〜３０質量部であることが必須であり、より好ましくは、使用の際に十分な機械的特性に優れ、且つＣＯ２削減効果に寄与することから１０〜２０質量部である。ここで、ポリ乳酸樹脂の添加量が４．５質量部未満の場合、オレフィン系樹脂の含有量が多いため、機械的特性は十分に保たれて、酸素透過率も高い効果が得られる。しかし、微生物による崩壊性を付与することができなく、燃焼カロリーの低減効果も認められない。また、ＣＯ２削減効果も１．０％以下と少なく、好ましくない。一方、ポリ乳酸樹脂の添加量が３０質量部を越えると、微生物による崩壊性効果が寄与するが、硬くて脆いフィルムが得られ、酸素透過率の低下、更にはフィルム質感が硬いために成形の際に折れジワ等が発生して安定な成形ができないという問題が生じる。
【００２３】
本発明において、オレフィン系樹脂としては種々のものが使用でき、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン（以後、ＨＤＰＥと呼ぶ）、中密度ポリエチレン（以後、ＬＬＤＰＥと呼ぶ）、低密度ポリエチレン（以後、ＬＤＰＥと呼ぶ）、ポリブテン、ポリ−４−メチルペンテン等のモノオレフィンポリマーあるいはエチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ピロピレンコポリマー、エチレン−塩化ビニルコポリマー、プロピレン−塩化ビニルコポリマー又はこれらのポリマーの混合物が好適に挙げられる。
【００２４】
前記オレフィン系樹脂の添加量は２５〜８８．７５質量部であることが必須であるが、より好ましくは、ポリ乳酸の特徴を持ちつつ、ＣＯ２削減効果と燃焼カロリーの低減効果に寄与することから５０〜７５質量部である。ここで、オレフィン系樹脂の添加量が２５質量部未満の場合、ポリ乳酸の特徴が強く、ＣＯ２削減効果は著しく大きく、生分解性・崩壊性の効果や透明性に優れたフィルムを得ることができる。しかし、ポリ乳酸の特徴が強く影響するため硬くて脆いフィルムが得られ、耐衝撃性試験においても１０回以下で破損する状況でフィルム用途に適しないという問題が生じる。一方、オレフィン系樹脂の添加量が８８．７５質量部を超えると、オレフィン系樹脂含有が多い影響でヒートシール強度値も高い値を示し、耐衝撃性においては３０回以上の衝撃を与えても底抜けや本体からの裂けも起り難い,機械的特性に優れたフィルムを得ることができるが、燃焼カロリーの低減効果は得られない。
【００２５】
本発明において、変性ポリオレフィン系化合物としては、以下の（１）〜（６）の共重合体が挙げられる。
(1)α−オレフィンとアクリル酸エステルの共重合体に（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフト反応させた共重合体
(2)α−オレフィンと酢酸ビニル共重合体に（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフと反応させた共重合体
(3)α− オレフィンとエチレン性不飽和結合を有するグリシル基含有単量体との共重合体
(4)α−オレフィンとエチレンとアクリル酸エステル及び酸無水物をグラフト反応させた共重合体
(5)α−オレフィンとエチレン−プロピレン共重合体にマレイン酸がグラフト重合した共重合体
(6)エチレンとエチレン以外のα−オレフィンからなるエチレン系共重合体不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合させた共重合体
上述した共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、ピロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルブテン−１、４−メチルペンテン−１が挙げられるが、エチレン、ピロピレンが好ましい。
【００２６】
上述したエチレン性不飽和結合を有するグリシル基含有単量体としては、例えば、アクリル酸ジグリシジル、メタクリル酸ジグリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル等のグリシジルエステル類、またはビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエステル、グリシジルオキシエチルエーテル類が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチルが挙げられるが、耐衝撃改質剤としてはメタクリル酸メチルが特に好ましい。
【００２７】
前記変性オレフィン化合物としては、次の（１）〜（６）の商品名で市販されている。
(1)(エチレン＋無水マレイン酸)グラフト共重合体（商品名：アドマー、三井化学（株）製）
(2)α−エチレン−プロピレン共重合体（商品名：タフマー、三井化学（株）製））
(3)エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ４２００、日本油脂（株）製）
(4)エチレン−エチルアクリレート共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ５２００、日本油脂（株）製）
(5)エチレン−酢酸ビニル共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ６２００、日本油脂（株）製）
(6)エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ８２００、日本油脂（株）製）
前記変性オレフィン系化合物の添加量は６．７５〜４５質量部であることが必須であるが、より好ましくは、フィルム表面の樹脂ムラや光沢性に寄与する点から１５〜３０質量部である。更に詳しくは、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上の質量部で構成されていることが好ましい。
【００２８】
変性ポリオレフィン系化合物の添加量が６．７５質量部未満の場合、添加による物性の向上及び相溶性の効果が認められない。また、ポリ乳酸樹脂成分に対する変性ポリオレフィン系化合物の質量部割合１．５倍以上に相当するポリ乳酸樹脂を含んだ時のＣＯ２削減率（％）が１．５倍以下と本発明に見出されたＣＯ２削減率（％）を満たすことができなくなる。一方、変性オレフィン系化合物の添加量が４５質量部を越えると、ポリ乳酸樹脂とオレフィン系樹脂との相溶性効果が認められる。しかし、全体的にポリオレフィン系化合物の含有率が増し、生物体をエネルギー源又は工業原料として利用した植物由来の効果を奏することができなく、変性ポリオレフィン系化合物の原料価格がポリオレフィン系樹脂と比較すると２．５倍以上高く、変性ポリオレフィン系化合物の転化率が増加すると成形品のコストアップとなるという問題が生じる。
【００２９】
本発明において、特に限定するものではないが、成形の際に開口性や原反滑り性等の問題がある様であれば、必要に応じて可塑剤を添加しても構わない。
可塑剤としては、ポリ乳酸や変性ポリオレフィン等全てに対する相溶性及び可塑化能の点から、脂肪族二塩基酸エステル系、フタル酸エステル系、アジピン酸エステル系、ヒドロキシ多価カルボン酸エステル系、ギリコール酸誘導体、エーテルエステル誘導体、グリセリン誘導体、アルキル燐酸エステル系、ジアルキレーテル系、ジエステル系、トリカルボン酸エステル系、ポリエステル系、エポキシ系、スルホン酸アミド系、エーテルエステル系、ソベンソエート系、ポリグリコールジエステル、アルキルアルキレーテルジエステル、脂肪酸エステル、アルキレーテルモノエステル、クエン酸エステル可塑剤からなる群から選ばれた少なくとも１種類以上からなることが好ましい。
【００３０】
本発明において、必要に応じて、顔料、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、艶消剤、劣化防止剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑剤、結晶核剤、金属粉、無機フィラー、カーボンブラック、増粘剤、粘度安定剤等を任意の割合で添加することができる。
【００３１】
本発明において、本発明を実施し、本発明に係るポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物を得るには、一般的なフィルム成形法であるインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム成形体の代表的な成形法である射出成形法，ブロー成形法や水切ネットに見られる押出ネットの成形法等の成形方法が挙げられるが、本発明においては一般的なフィルム成形法に基づいて説明を行う。
【００３２】
本発明において、ポリ乳酸樹脂、オレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系化合物等の混合方法や混合装置は、特に限定されないが、連続的に処理できるものが工業的には有利で好ましい。例えば、次の（１）、（２）の方法がある。
（１）２種類以上のペレットを所定比率で混合し、そのままインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム等の押出成形機のホッパー内に樹脂を投入し、溶融させ、直ちに成形する方法。
（２）夫々の樹脂を２軸押出機の成形機にて溶融混合した後、一旦ペレット化し、このペレットをインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム等の押出機のホッパー内に投入し、溶融させ、成形する方法。
【００３３】
前記（１）の混合方法は、樹脂の熱劣化を少なくすることができ、工程的にも一括して成形を行えることができる為、成形におけるコストアップも殆どない状態である。前記（２）の混合方法は、フィルム等の成形を行う前に一旦溶融押出にてペレット化を行う為、ポリマーの劣化、変質を実質的に防ぐ必要があり、更に成形品を得るに当たってペレット成形品と工程が２工程に分けて行う必要がある。従って、成形におけるコストアップにつながる。
【００３４】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（比較例１）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセン−中密度ポリエチレン（以後、メタルセンＬＬＤＰＥと呼ぶ）９０重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３５】
（比較例２）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ２．５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ９３．７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ３．７５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３６】
（実施例１）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ４．５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ８８．７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ６．７５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３７】
（実施例２）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ８０重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ １０重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３８】
（実施例３）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ １５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３９】
（実施例４）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ３０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ２５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ４５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００４０】
（比較例３）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ３５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ １２．５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ５２．５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００４１】
（比較例４）
オレフィン系樹脂（商品名：ノバテックＵＦ４２１、日本ポリエチレン（株）製）例えばＬＬＤＰＥ １００重量％を、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。
【００４２】
（比較例５）
オレフィン系樹脂（商品名：ノバテックＵＦ４２１、日本ポリエチレン（株）製）例えば低密度ポリエチレン（以後、ＬＤＰＥと呼ぶ） １００重量％を、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。
【００４３】
前記実施例１〜４、比較例１〜５の材料を、夫々以下の評価項目及び評価方法で比較評価した。その結果を下記表１、表２に示す。
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
（評価項目及び評価方法）
（１）加工性
加工性は、実施例に基づいて成形を行う、相溶性、連続成形における吐出、製膜性、フロストラインの安定性、巻取り安定性、並びにフィルム開口性やシワや透明性の成形品状態を確認した。
（２）比重
比重は、ＪＩＳ−Ｋ−７１１２記載のプラスチックの密度と比重の測定方法に準拠して測定を行った。
【００４６】
（３）融点
融点は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１記載の熱分析測定法に準拠した示差熱分析装置（（株）島津製作所製のＤＳＣ−５０型）で測定を行った。
（４）引張破断強度及び破断伸度
引張破断強度及び破断伸度は、ＪＩＳ−Ｋ−１７０２記載の引張試験法に準拠して測定を行った。試験片はＪＩＳ−Ｋ−７１２７に記載されている４号形試験片形状を用いた。
【００４７】
（５）引裂強度
引裂強度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２８Ｃ法（直角形引裂法）記載の引裂試験法に準拠して測定を行った。
（６）ヒートシール強度
ヒートシール強度は、ＪＩＳ−Ｚ−１７１１記載のヒートシール強度測定法に準拠して測定を行った。一般的な製袋機にて温度２００℃、ショット数５０枚／ｍｉｎの条件で製袋加工した袋のシール部を測定した。
【００４８】
（７）耐衝撃性
任意の大きさの袋状に製袋加工した後、全容積量の１／２容量の水を入れ、上下に激しく震動させて底抜けや袋本体からの裂け性等の状態を確認した。
【００４９】
（８）燃焼カロリー
検討に使用した原材料の燃焼カロリー、ポリ乳酸１９ｋＪ／ｇ、ポリエチレン４６ｋＪ／ｇ、変性ポリオレフィン４６ｋＪ／ｇより、理論的に下記の式より算出した。
燃焼カロリー（ｋＪ／ｇ）＝１９×Ｘ＋４６×Ｙ＋４６×Ｚ／１００
但し、Ｘ：ポリ乳酸樹脂の質量部、Ｙ：オレフィン系樹脂の質量部、
Ｚ：変性ポリオレフィン化合物の質量部
（９）燃焼時のＣＯ２発生量
燃焼時のＣＯ２発生量は、実施例、比較例で成形したフィルム１ｋｇ当りのＣＯ２発生量を算出した。算出方法は、「Ｈｅａｌｔｈ Ｄｉｇｅｓｔ．１４（１）．１（１９９９、小原仁実著）」より、「プラスチックが酸化分解時に発生するＣＯ２量（化学構造由来分）」に記載されているＣＯ２発生量の計算法に基づき算出した。計算法は次の通りである。
ＣＯ２発生量（ｋｇ−ＣＯ２／ｋｇ−Ｒｅｓｉｎ）
＝（化石資源由来の成分量）×３ｋｇ／ＣＯ２＋（バイオマス由来の成分量）×２ｋｇ／ＣＯ２
更に、「Ｈｅａｌｔｈ Ｄｉｇｅｓｔ．１４（１）．１（１９９９、小原仁実著）」の「プラスチックが酸化分解時に発生するＣＯ２量（化学構造由来分）」によれば、ＬＬＤＰＥ，ＬＤＰＥ等のポリエチレンの燃焼時のＣＯ２発生量は、１ｋｇ当りに対して３．０ｋｇであることから、実施例１〜５、比較例１〜４で得られた成形品の１Ｋｇ当りのＣＯ２発生削減率（％）を、次の計算式より算出した。
ＣＯ２発生削減率（％）
＝１００−｛（実施例、比較例組成のＣＯ２発生／３．０ｋｇ／ＣＯ２）×１００｝
上記表１は、実施例１〜４、比較例１〜５におけるポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物の組成及びその組成比、ブロー比等の条件、並びに相溶性、吐出安定性、製膜安定性等の成形状況と成形品の機械的特性等の結果を示す。
【００５０】
表１の結果によれば、本発明を実施するのに必要な条件であるポリ乳酸樹脂、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系化合物の組合せによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂が４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂が２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物が６．７５〜４５質量部含有し、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン系化合物が１．５倍以上含まれており、且つ、３成分の総量が１００質量部で製膜するという条件に従って製作された実施例１、実施例３、実施例４は、植物由来の樹脂成分を含んだバイオマス型フィルムの成形が安定していることが分かる。
【００５１】
一方、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン系化合物が１．５倍以下含まれた比較例１、実施例２は、吐出量や製膜性等の成形は比較的良好な状況ではあるが、成形で得られたフィルム表面に樹脂ムラが見受けられ外観的にも好ましくなく、更にフィルム層間にて層間剥離現象も見受けられ、本発明の植物由来の樹脂成分を含んだバイオマス型フィルムとしての特性を備えていない。
【００５２】
更に、比較例３は、ＣＯ２削減効果は大きいが、成形の際に部分的に折れジワが発生する傾向が見受けられ、ポリ乳酸樹脂成分の増加に伴い、変性ポリオレフィン化合物成分の割合も増加する傾向にあるため、原料コストがポリオレフィン樹脂価格に対して２．５倍以上と高くなる。
【００５３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物はインフレーション法により成形する場合であるが、これに限定されない。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフィルム等のプラスチック製品を製造する際に使用されるポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々なプラスチック製品が日常生活において膨大な量使用され、これらプラスチック製品の使用後の処理などを含め、自然環境保護の見地から問題が発生している。例えば、スーパーマーケット等で使用される包装用のトレイや買い物袋，水切ネットや苗木用ポット等の押出成形法によって形成された、使い捨てプラスチック材料が家庭や事業所からゴミとして膨大な量が日常的に排出されている。これらの多くは焼却により廃棄されているのが現状である。ところで、これらの多くは化石資源由来の汎用プラスチック、主にポリオレフィン系樹脂が使用されている。
【０００３】
また、従来からこれらのプラスチック材料は燃焼カロリーが高く焼却炉を傷めるという問題があると同時に最近では焼却処理で完全焼却された場合、物質中の炭素がＣＯ２として一気に放出され、地球温暖化の要因として問題になっている。
【０００４】
この問題を解決する手段として、ここ十数年、炭酸カルシウム等の無機物をポリオレフィン系樹脂中に数十％添加して、発熱量を低減させる手段が採られてきた。しかし、添加した無機物が灰として残留してしまうことが、逆に埋立処理とも絡んで問題視される様になってきており、更にＣＯ２の発生の点ではなんら解決には至っていない状況である。
【０００５】
解決策として、燃焼させた時の発熱量を小さくすることができ、しかも燃焼後灰分として大量の残渣を残さない材料が求められている。その一つとして、不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂、または不飽和カルボン酸若しくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と未変性ポリオレフィン樹脂との混合物及びデンプン系材料を含有するポリオレフィン−デンプン系成形用組成物が提案されている（特許文献１）。このポリオレフィン−デンプン系成形用組成物は、加工性、熱流動性及び光分解性に優れ、実用上十分な機械的強度を有する事を特徴としている。
【０００６】
また、ポリオレフィン−デンプン系成形用組成物以外の対応策として、ポリ乳酸樹脂に不飽和カルボン酸若しくはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂を含有するポリ乳酸−変性ポリオレフィン系樹脂組成物が提案されている（特許文献２，３）。これらのポリ乳酸−変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、強度、耐衝撃性に優れ、且つ生分解性を有する事を特徴としている。
【特許文献１】特開平６−３４０７７１号公報
【特許文献２】特開２００１−１２３０５５号公報
【特許文献３】特開平９−３１６３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の様なポリオレフィン−デンプン系組成物を、一般的なフィルム用途に使用した場合、組成中にデンプン系が含有される為、ゴミとして廃棄され焼却処分された際、燃焼時のカロリー低減、灰分残渣の問題は解決されるが、以下のような問題がある。
【０００８】
（１）組成中にデンプン系が含有されている影響で、成形時の「焼け」、「臭気」、「ガス発生」等の要因があるため、成形時の温度制御に注意しなければならない。
【０００９】
（２）組成中にデンプン系が含有されている影響で、成形時の温度制御を注意しても、デンプン系組成は、成形の際の熱影響を受けて変色が起こり、透明なフィルムを得ることができない。
【００１０】
（３）家庭や事業所から発生するゴミの回収袋としては適しているが、組成中にデンプン系組成が含有されているため、直接口にするような食品の梱包フィルムには適さない。
【００１１】
一方、上記のポリ乳酸／変性ポリオレフィン系樹脂組成物は、ポリ乳酸の含有率が多いために自然環境下で完全に分解可能である。従って、使用後にゴミとして廃棄する場合、従来の焼却廃棄とは別に埋立廃棄を有利に利用することができるが、以下の問題がある。
【００１２】
（４）構成されている樹脂成分がポリ乳酸、変性ポリオレフィンの２成分構成であり、各々の樹脂価格は、オレフィン系樹脂価格の２．５〜１０倍と価格が高い。従って、廃棄処理の点では有効であるが、製品価格のコストアップ要因を含んでいる。
【００１３】
（５）成形に際しての各々の樹脂を１度別工程である２軸押出混練機にて混練して溶融押出し、ストランド化、ペレタイズ化したものを主原料としなければならないため、主原料の更なるコストアップ化の要因を含んでいる。
【００１４】
本発明は、こうした事情を考慮したもので、前記ポリオレフィン／デンプン系組成物で成形を行った際の問題点（１）〜（３）と、ポリ乳酸／変性ポリオレフィン系樹脂組成物で成形を行った際の問題点（４）、（５）を克服し、ポリ乳酸の特徴である剛性を生かし、かつ耐衝撃性に優れ、成形性、及び高い機械的強度を有するポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
１．本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組み合わせによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とする。
【００１６】
２．また、本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、上記１、において、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上含有されていることを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物は、上記１．又は２．において、前記ポリ乳酸樹脂は、植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ポリ乳酸樹脂の特徴である剛性を生かし、且つ耐衝撃性に優れ、成形性、高い機械的強度を有するポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物が得られる。また、ポリ乳酸樹脂を植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂とすることにより、ＣＯ２の発生量を１．５〜１０％の割合で抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明において、ポリ乳酸樹脂としては、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ等の植物デンプンを乳酸化、重合化された樹脂で、その構造はＬ−乳酸及び／又はＤ−乳酸由来のモノマー単位のみで構成されているポリマーを指す。
【００２０】
ポリ乳酸樹脂の製造は、既知の任意の重合方法を採用することででき、最も代表的な方法としては、乳酸の無水環状２量体であるラクチドを開環重合する方法（ラクチド法）であるが、乳酸を直接縮合重合しても構わない。
【００２１】
ポリ乳酸樹脂が、Ｌ−乳酸樹脂及び／又はＤ−乳酸樹脂に由来するモノマー単位からなる場合、重合体は結晶性で高融点を有し、Ｌ−乳酸樹脂、Ｄ−乳酸樹脂由来のモノマー単位の比率（以下、Ｌ／Ｄと呼ぶ）を変化させることにより、結晶性・融点を自在に調節することができる。これらのポリ乳酸樹脂としては、例えば三井化学（株）製の商品名：ＬＡＣＥＡ、トヨタ自動車（株）製のＥｃｏ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｕ’ｚ、ネイチャーワーク社製の商品名：ネイチャーワークスが市販されており、本発明においてはいずれの樹脂を使用してもよい。
【００２２】
前記ポリ乳酸樹脂の添加量は、４．５〜３０質量部であることが必須であり、より好ましくは、使用の際に十分な機械的特性に優れ、且つＣＯ２削減効果に寄与することから１０〜２０質量部である。ここで、ポリ乳酸樹脂の添加量が４．５質量部未満の場合、オレフィン系樹脂の含有量が多いため、機械的特性は十分に保たれて、酸素透過率も高い効果が得られる。しかし、微生物による崩壊性を付与することができなく、燃焼カロリーの低減効果も認められない。また、ＣＯ２削減効果も１．０％以下と少なく、好ましくない。一方、ポリ乳酸樹脂の添加量が３０質量部を越えると、微生物による崩壊性効果が寄与するが、硬くて脆いフィルムが得られ、酸素透過率の低下、更にはフィルム質感が硬いために成形の際に折れジワ等が発生して安定な成形ができないという問題が生じる。
【００２３】
本発明において、オレフィン系樹脂としては種々のものが使用でき、例えばポリプロピレン、高密度ポリエチレン（以後、ＨＤＰＥと呼ぶ）、中密度ポリエチレン（以後、ＬＬＤＰＥと呼ぶ）、低密度ポリエチレン（以後、ＬＤＰＥと呼ぶ）、ポリブテン、ポリ−４−メチルペンテン等のモノオレフィンポリマーあるいはエチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ピロピレンコポリマー、エチレン−塩化ビニルコポリマー、プロピレン−塩化ビニルコポリマー又はこれらのポリマーの混合物が好適に挙げられる。
【００２４】
前記オレフィン系樹脂の添加量は２５〜８８．７５質量部であることが必須であるが、より好ましくは、ポリ乳酸の特徴を持ちつつ、ＣＯ２削減効果と燃焼カロリーの低減効果に寄与することから５０〜７５質量部である。ここで、オレフィン系樹脂の添加量が２５質量部未満の場合、ポリ乳酸の特徴が強く、ＣＯ２削減効果は著しく大きく、生分解性・崩壊性の効果や透明性に優れたフィルムを得ることができる。しかし、ポリ乳酸の特徴が強く影響するため硬くて脆いフィルムが得られ、耐衝撃性試験においても１０回以下で破損する状況でフィルム用途に適しないという問題が生じる。一方、オレフィン系樹脂の添加量が８８．７５質量部を超えると、オレフィン系樹脂含有が多い影響でヒートシール強度値も高い値を示し、耐衝撃性においては３０回以上の衝撃を与えても底抜けや本体からの裂けも起り難い,機械的特性に優れたフィルムを得ることができるが、燃焼カロリーの低減効果は得られない。
【００２５】
本発明において、変性ポリオレフィン系化合物としては、以下の（１）〜（６）の共重合体が挙げられる。
(1)α−オレフィンとアクリル酸エステルの共重合体に（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフト反応させた共重合体
(2)α−オレフィンと酢酸ビニル共重合体に（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフと反応させた共重合体
(3)α− オレフィンとエチレン性不飽和結合を有するグリシル基含有単量体との共重合体
(4)α−オレフィンとエチレンとアクリル酸エステル及び酸無水物をグラフト反応させた共重合体
(5)α−オレフィンとエチレン−プロピレン共重合体にマレイン酸がグラフト重合した共重合体
(6)エチレンとエチレン以外のα−オレフィンからなるエチレン系共重合体不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合させた共重合体
上述した共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、ピロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチルブテン−１、４−メチルペンテン−１が挙げられるが、エチレン、ピロピレンが好ましい。
【００２６】
上述したエチレン性不飽和結合を有するグリシル基含有単量体としては、例えば、アクリル酸ジグリシジル、メタクリル酸ジグリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグリシジルエステル等のグリシジルエステル類、またはビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエステル、グリシジルオキシエチルエーテル類が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチルが挙げられるが、耐衝撃改質剤としてはメタクリル酸メチルが特に好ましい。
【００２７】
前記変性オレフィン化合物としては、次の（１）〜（６）の商品名で市販されている。
(1)(エチレン＋無水マレイン酸)グラフト共重合体（商品名：アドマー、三井化学（株）製）
(2)α−エチレン−プロピレン共重合体（商品名：タフマー、三井化学（株）製））
(3)エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ４２００、日本油脂（株）製）
(4)エチレン−エチルアクリレート共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ５２００、日本油脂（株）製）
(5)エチレン−酢酸ビニル共重合体グラフト化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ６２００、日本油脂（株）製）
(6)エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体化ＰＭＭＡ（商品名：モディバーＡ８２００、日本油脂（株）製）
前記変性オレフィン系化合物の添加量は６．７５〜４５質量部であることが必須であるが、より好ましくは、フィルム表面の樹脂ムラや光沢性に寄与する点から１５〜３０質量部である。更に詳しくは、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上の質量部で構成されていることが好ましい。
【００２８】
変性ポリオレフィン系化合物の添加量が６．７５質量部未満の場合、添加による物性の向上及び相溶性の効果が認められない。また、ポリ乳酸樹脂成分に対する変性ポリオレフィン系化合物の質量部割合１．５倍以上に相当するポリ乳酸樹脂を含んだ時のＣＯ２削減率（％）が１．５倍以下と本発明に見出されたＣＯ２削減率（％）を満たすことができなくなる。一方、変性オレフィン系化合物の添加量が４５質量部を越えると、ポリ乳酸樹脂とオレフィン系樹脂との相溶性効果が認められる。しかし、全体的にポリオレフィン系化合物の含有率が増し、生物体をエネルギー源又は工業原料として利用した植物由来の効果を奏することができなく、変性ポリオレフィン系化合物の原料価格がポリオレフィン系樹脂と比較すると２．５倍以上高く、変性ポリオレフィン系化合物の転化率が増加すると成形品のコストアップとなるという問題が生じる。
【００２９】
本発明において、特に限定するものではないが、成形の際に開口性や原反滑り性等の問題がある様であれば、必要に応じて可塑剤を添加しても構わない。
可塑剤としては、ポリ乳酸や変性ポリオレフィン等全てに対する相溶性及び可塑化能の点から、脂肪族二塩基酸エステル系、フタル酸エステル系、アジピン酸エステル系、ヒドロキシ多価カルボン酸エステル系、ギリコール酸誘導体、エーテルエステル誘導体、グリセリン誘導体、アルキル燐酸エステル系、ジアルキレーテル系、ジエステル系、トリカルボン酸エステル系、ポリエステル系、エポキシ系、スルホン酸アミド系、エーテルエステル系、ソベンソエート系、ポリグリコールジエステル、アルキルアルキレーテルジエステル、脂肪酸エステル、アルキレーテルモノエステル、クエン酸エステル可塑剤からなる群から選ばれた少なくとも１種類以上からなることが好ましい。
【００３０】
本発明において、必要に応じて、顔料、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、艶消剤、劣化防止剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑剤、結晶核剤、金属粉、無機フィラー、カーボンブラック、増粘剤、粘度安定剤等を任意の割合で添加することができる。
【００３１】
本発明において、本発明を実施し、本発明に係るポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物を得るには、一般的なフィルム成形法であるインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム成形体の代表的な成形法である射出成形法，ブロー成形法や水切ネットに見られる押出ネットの成形法等の成形方法が挙げられるが、本発明においては一般的なフィルム成形法に基づいて説明を行う。
【００３２】
本発明において、ポリ乳酸樹脂、オレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系化合物等の混合方法や混合装置は、特に限定されないが、連続的に処理できるものが工業的には有利で好ましい。例えば、次の（１）、（２）の方法がある。
（１）２種類以上のペレットを所定比率で混合し、そのままインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム等の押出成形機のホッパー内に樹脂を投入し、溶融させ、直ちに成形する方法。
（２）夫々の樹脂を２軸押出機の成形機にて溶融混合した後、一旦ペレット化し、このペレットをインフレーション法、Ｔダイ法、二軸延伸フィルム等の押出機のホッパー内に投入し、溶融させ、成形する方法。
【００３３】
前記（１）の混合方法は、樹脂の熱劣化を少なくすることができ、工程的にも一括して成形を行えることができる為、成形におけるコストアップも殆どない状態である。前記（２）の混合方法は、フィルム等の成形を行う前に一旦溶融押出にてペレット化を行う為、ポリマーの劣化、変質を実質的に防ぐ必要があり、更に成形品を得るに当たってペレット成形品と工程が２工程に分けて行う必要がある。従って、成形におけるコストアップにつながる。
【００３４】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（比較例１）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセン−中密度ポリエチレン（以後、メタルセンＬＬＤＰＥと呼ぶ）９０重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３５】
（比較例２）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ２．５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ９３．７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ３．７５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３６】
（実施例１）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ４．５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ８８．７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ６．７５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３７】
（実施例２）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ８０重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ １０重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３８】
（実施例３）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ １０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ７５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ １５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００３９】
（実施例４）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ３０重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ ２５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ４５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００４０】
（比較例３）
ポリ乳酸（商品名：Ｅco plastic Ｕ’z Ｂ−２、トヨタ自動車（株）製）例えばＰＬＡ ３５重量％、オレフィン系樹脂（商品名：エボリューＳＰ２５２０、日本ポリエチレン（株）例えばメタルセンＬＬＤＰＥ １２．５重量％、及び変性ポリオレフィン（商品名：アドマーＬＢ５４８、三井化学（株）製）例えばＥＥＤＣＡ ５２．５重量％をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。このときの成形温度は１５０〜２００℃、室内温度は２５℃で一定に保持した。
【００４１】
（比較例４）
オレフィン系樹脂（商品名：ノバテックＵＦ４２１、日本ポリエチレン（株）製）例えばＬＬＤＰＥ １００重量％を、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。
【００４２】
（比較例５）
オレフィン系樹脂（商品名：ノバテックＵＦ４２１、日本ポリエチレン（株）製）例えば低密度ポリエチレン（以後、ＬＤＰＥと呼ぶ） １００重量％を、インフレーション成形機を用いてブロー比２．５倍、厚み２５μｍのフィルムを製膜した。
【００４３】
前記実施例１〜４、比較例１〜５の材料を、夫々以下の評価項目及び評価方法で比較評価した。その結果を下記表１、表２に示す。
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
（評価項目及び評価方法）
（１）加工性
加工性は、実施例に基づいて成形を行う、相溶性、連続成形における吐出、製膜性、フロストラインの安定性、巻取り安定性、並びにフィルム開口性やシワや透明性の成形品状態を確認した。
（２）比重
比重は、ＪＩＳ−Ｋ−７１１２記載のプラスチックの密度と比重の測定方法に準拠して測定を行った。
【００４６】
（３）融点
融点は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１記載の熱分析測定法に準拠した示差熱分析装置（（株）島津製作所製のＤＳＣ−５０型）で測定を行った。
（４）引張破断強度及び破断伸度
引張破断強度及び破断伸度は、ＪＩＳ−Ｋ−１７０２記載の引張試験法に準拠して測定を行った。試験片はＪＩＳ−Ｋ−７１２７に記載されている４号形試験片形状を用いた。
【００４７】
（５）引裂強度
引裂強度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２８Ｃ法（直角形引裂法）記載の引裂試験法に準拠して測定を行った。
（６）ヒートシール強度
ヒートシール強度は、ＪＩＳ−Ｚ−１７１１記載のヒートシール強度測定法に準拠して測定を行った。一般的な製袋機にて温度２００℃、ショット数５０枚／ｍｉｎの条件で製袋加工した袋のシール部を測定した。
【００４８】
（７）耐衝撃性
任意の大きさの袋状に製袋加工した後、全容積量の１／２容量の水を入れ、上下に激しく震動させて底抜けや袋本体からの裂け性等の状態を確認した。
【００４９】
（８）燃焼カロリー
検討に使用した原材料の燃焼カロリー、ポリ乳酸１９ｋＪ／ｇ、ポリエチレン４６ｋＪ／ｇ、変性ポリオレフィン４６ｋＪ／ｇより、理論的に下記の式より算出した。
燃焼カロリー（ｋＪ／ｇ）＝１９×Ｘ＋４６×Ｙ＋４６×Ｚ／１００
但し、Ｘ：ポリ乳酸樹脂の質量部、Ｙ：オレフィン系樹脂の質量部、
Ｚ：変性ポリオレフィン化合物の質量部
（９）燃焼時のＣＯ２発生量
燃焼時のＣＯ２発生量は、実施例、比較例で成形したフィルム１ｋｇ当りのＣＯ２発生量を算出した。算出方法は、「Ｈｅａｌｔｈ Ｄｉｇｅｓｔ．１４（１）．１（１９９９、小原仁実著）」より、「プラスチックが酸化分解時に発生するＣＯ２量（化学構造由来分）」に記載されているＣＯ２発生量の計算法に基づき算出した。計算法は次の通りである。
ＣＯ２発生量（ｋｇ−ＣＯ２／ｋｇ−Ｒｅｓｉｎ）
＝（化石資源由来の成分量）×３ｋｇ／ＣＯ２＋（バイオマス由来の成分量）×２ｋｇ／ＣＯ２
更に、「Ｈｅａｌｔｈ Ｄｉｇｅｓｔ．１４（１）．１（１９９９、小原仁実著）」の「プラスチックが酸化分解時に発生するＣＯ２量（化学構造由来分）」によれば、ＬＬＤＰＥ，ＬＤＰＥ等のポリエチレンの燃焼時のＣＯ２発生量は、１ｋｇ当りに対して３．０ｋｇであることから、実施例１〜５、比較例１〜４で得られた成形品の１Ｋｇ当りのＣＯ２発生削減率（％）を、次の計算式より算出した。
ＣＯ２発生削減率（％）
＝１００−｛（実施例、比較例組成のＣＯ２発生／３．０ｋｇ／ＣＯ２）×１００｝
上記表１は、実施例１〜４、比較例１〜５におけるポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物の組成及びその組成比、ブロー比等の条件、並びに相溶性、吐出安定性、製膜安定性等の成形状況と成形品の機械的特性等の結果を示す。
【００５０】
表１の結果によれば、本発明を実施するのに必要な条件であるポリ乳酸樹脂、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系化合物の組合せによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂が４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂が２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物が６．７５〜４５質量部含有し、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン系化合物が１．５倍以上含まれており、且つ、３成分の総量が１００質量部で製膜するという条件に従って製作された実施例１、実施例３、実施例４は、植物由来の樹脂成分を含んだバイオマス型フィルムの成形が安定していることが分かる。
【００５１】
一方、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン系化合物が１．５倍以下含まれた比較例１、実施例２は、吐出量や製膜性等の成形は比較的良好な状況ではあるが、成形で得られたフィルム表面に樹脂ムラが見受けられ外観的にも好ましくなく、更にフィルム層間にて層間剥離現象も見受けられ、本発明の植物由来の樹脂成分を含んだバイオマス型フィルムとしての特性を備えていない。
【００５２】
更に、比較例３は、ＣＯ２削減効果は大きいが、成形の際に部分的に折れジワが発生する傾向が見受けられ、ポリ乳酸樹脂成分の増加に伴い、変性ポリオレフィン化合物成分の割合も増加する傾向にあるため、原料コストがポリオレフィン樹脂価格に対して２．５倍以上と高くなる。
【００５３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物はインフレーション法により成形する場合であるが、これに限定されない。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組み合わせによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とするポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【請求項２】
ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上含有されていることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【請求項３】
前記ポリ乳酸樹脂は、植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂であることを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【請求項１】
ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組み合わせによる３成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を４．５〜３０質量部、ポリオレフィン樹脂を２５〜８８．７５質量部、変性ポリオレフィン化合物を６．７５〜４５質量部含有し、３成分の総量が１００質量部であることを特徴とするポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【請求項２】
ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が１．５倍以上含有されていることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【請求項３】
前記ポリ乳酸樹脂は、植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂であることを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載のポリ乳酸／ポリオレフィン系組成物。
【公開番号】特開２００７−３０８６３８（Ｐ２００７−３０８６３８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４０４８５（Ｐ２００６−１４０４８５）
【出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（０００２１１１５６）中興化成工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１９日（２００６．５．１９）
【出願人】（０００２１１１５６）中興化成工業株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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