(57)【要約】  少なくとも１つの第１の樹脂層および少なくとも１つの第２の樹脂層を含む多層生分解性フィルムであって、第１および第２の樹脂層は交互に重ねられており；第１の樹脂層は、ポリ乳酸系ポリマーを含み；第２の樹脂層は、脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を含み；フィルムは、０．３以下の着色ピーク値、１０％以下の曇り価および３００ｋｇｆ／ｍｍ2以下の弾性係数を有する多層生分解性フィルムは、向上した柔軟性および透明性を示し、それは環境にやさしい包装のために有益である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１の樹脂層および少なくとも１つの第２の樹脂層を含む多層生分解性フィルムであって、
前記第１および第２の樹脂層は交互に重ねられており、
前記第１の樹脂層は、ポリ乳酸系ポリマーを含み、
前記第２の樹脂層は、脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を含み、
前記フィルムは、０．３以下の着色ピーク値、１０％以下の曇り価、および３００ｋｇｆ／ｍｍ2以下の弾性係数を有する多層生分解性フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムであって、前記第２の樹脂層が、酸成分全体の５０モル％以上の量で脂肪族成分を含有する脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂で構成される多層生分解性フィルム。
【請求項３】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムであって、前記第１および第２の樹脂層の間に配置される少なくとも１つの第３の樹脂層をさらに含み、この第３の樹脂層は、前記第２の樹脂層で用いられるものと異なる、脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を含む多層生分解性フィルム。
【請求項４】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムであって、少なくとも５層で構成されるラミネートフィルムである多層生分解性フィルム。
【請求項５】
請求項４に記載の多層生分解性フィルムであって、７〜２２０層で構成されるラミネートフィルムである多層生分解性フィルム。
【請求項６】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムであって、前記第１の樹脂層が前記フィルムの両方の最外層を形成する多層生分解性フィルム。
【請求項７】
請求項６に記載の多層生分解性フィルムであって、前記両方の最外層の厚さの合計が、当該フィルムの全厚さの５〜５０％の範囲内である多層生分解性フィルム。
【請求項８】
請求項６に記載の多層生分解性フィルムであって、最外層を除く各第１の樹脂層の平均厚さが、１３３〜５，０００ｎｍの範囲内である多層生分解性フィルム。
【請求項９】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムであって、６０％以上の生分解性を有する多層生分解性フィルム。
【請求項１０】
請求項１に記載の多層生分解性フィルムを含むラッピング材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境にやさしい包装のために有益である、向上した柔軟性および透明性を有する多層生分解性フィルムを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
セロハン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどの従来のプラスチックフィルムは、包装のために広く使用されてきた。しかし、それらは性能特性の点において完全に満足できるとは限らない。
【０００３】
例えば、セロハンおよびポリ塩化ビニルフィルムは製造および焼却の過程でそれぞれ毒性汚染物質を発生させ、ポリエチレンフィルムは、それらの相対的に劣る耐熱性および機械的特性のために低品質の包装材料のためにだけ使用されてきた。他方、ポリプロピレン、ナイロンおよびポリエチレンテレフタレートフィルムは、それらの比較的安定した分子構造のために良好な機械的特性を有するが、生分解性でない廃棄物を発生させ、したがって分別処理なしで埋立地に送られると、それらは著しい土壌汚染を引き起こす。
【０００４】
そのような問題点を解決するために、生分解性脂肪族ポリエステル、特にポリ乳酸フィルムが使用されてきた。そのようなポリ乳酸フィルムは優れた機械的特性を有するが、それらの固有の結晶構造のために低減された柔軟性を表し、そのことはそれらの使用の制限になる。
【０００５】
ポリ乳酸フィルムの前記の問題点を克服するために、例えば、日本国公開特許公報２００６−２７２７１２号は、ポリ乳酸を除いて生分解性脂肪族ポリエステル樹脂だけで構成される生分解性フィルムを製造する方法を開示する。しかし、この方法には、製造過程で得られる生じるシートが、その低すぎるガラス転移温度（Ｔｇ）のためにほとんど二軸延伸を受けず、最終フィルムは、不都合にも低い機械的強度および高い熱収縮を示すといういくつかの問題がある。
【０００６】
さらに、日本国公開特許公報２００３−１６０２０２号は、生分解性フィルムの柔軟性およびヒートシーリング特性は、ポリ乳酸を脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとブレンドすることによって強化することができることを開示する。しかし、このように得られるフィルムの透明性は、ポリ乳酸と脂肪族−芳香族共重合ポリエステルとの相溶性が劣ることに加えて可塑剤の使用のためにかなり低くなり、したがって、フィルムは透明性を必要とする包装用に満足できるものでない。
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、環境にやさしい包装のために有利に用いることができる、向上した柔軟性および透明性を有する生分解性フィルムを提供することである。
【０００８】
本発明により、少なくとも１つの第１の樹脂層および少なくとも１つの第２の樹脂層を含む多層生分解性フィルムであって、
前記第１および第２の樹脂層は交互に重ねられており；
前記第１の樹脂層は、ポリ乳酸系ポリマーを含み；
前記第２の樹脂層は、脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を含み、
フィルムは、０．３以下の着色ピーク値（coloring peak value）、１０％以下の曇り価および３００ｋｇｆ／ｍｍ2以下の弾性係数を有する多層生分解性フィルムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による多層生分解性フィルムは、交互に重ねられた、ポリ乳酸系ポリマーを主成分として含有する少なくとも１つの第１の樹脂層、および脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を主成分として含有する少なくとも１つの第２の樹脂層を含むことを特徴とし、フィルムは、０．３以下の着色ピーク値、１０％以下の曇り価および３００ｋｇｆ／ｍｍ2以下の弾性係数を有する。
【００１０】
本発明のフィルムは、ポリ乳酸系ポリマー、または少量の他のヒドロキシカルボン酸単位とのその共重合生成物とからなる少なくとも１つの第１の樹脂層を含む。
【００１１】
第１の樹脂層で用いられるポリ乳酸系ポリマーは、好ましくは２３０℃以下、より好ましくは１４０〜１８０℃の融点（Ｔm）を有する。ヒドロキシカルボン酸単位はグリコール酸または２−ヒドロキシ−３，３−ジメチル酪酸であってよく、第１の樹脂層全体の重量の５％以下の量で用いることができる。
【００１２】
第２の樹脂層で用いられる脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂は、主成分として脂肪族または芳香族のジカルボン酸を含む酸成分を、主成分としてアルキレングリコールを含むグリコール成分と重合させることによって製造することができる。例示的な脂肪族ジカルボン酸には、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、マロン酸、シュウ酸、アゼライン酸、ノナンジカルボン酸およびその混合物が含まれ；例示的な芳香族ジカルボン酸には、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン酸ジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸およびその混合物が含まれる。酸性成分が他の脂肪族または芳香族のジカルボン酸をさらに含むことも好ましい。例示的なグリコールには、アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１、４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、およびジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、およびその混合物が含まれる。フィルムの全体的な生分解性を強化するために、脂肪族成分が酸成分全体の重量の３０％以上の量で用いられることが好ましく、脂肪族成分を酸成分全体の５０モル％以上の量で含有する脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂が第２の樹脂層の形成で用いられるのがより好ましい。
【００１３】
本発明によるフィルムは、第１および第２の樹脂層の間に配置される少なくとも１つの第３の樹脂層をさらに含んでもよく、第３の樹脂層は、その例は上に記載されるが、第２の樹脂層で用いられるものと異なる、脂肪族ポリエステル系樹脂または脂肪族−芳香族共重合ポリエステル系樹脂を主成分として含む。
【００１４】
本発明のフィルムの第１、第２および第３の樹脂層は、フィルム特性に悪影響を与えない範囲で他の添加剤、例えば静電発生剤、帯電防止剤、抗酸化剤、熱安定剤、ＵＶ遮断剤、粘着防止剤および無機の滑沢剤をさらに含むことができる。
【００１５】
本発明の多層フィルムは従来の方法によって、例えば、押出ダイを用いて第１および第２の樹脂層を形成するために各樹脂を溶融押し出しし、押出物を交互に積層させて多層の未延伸シートを形成し、シートを延伸することによって製造することができる。具体的には、第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂は少なくとも３つの層および少なくとも２つの層にそれぞれ分けられ、次に、そのように形成される第１および第２の樹脂層はマルチフィードブロックで交互に積層される。その場合、第１の樹脂層がフィルムの両方の最外層を形成し、両方の最外層（支持層）の合計の厚さがフィルム全体の厚さの５〜５０％、好ましくは１０〜４０％の範囲内であることが好ましい。合計が５０％を超える場合は、生じるフィルムの柔軟性は良好でなく、５％未満の場合は、その耐熱性および機械的特性は劣るようになる。
【００１６】
フィルムの合計層数は、個々の樹脂層の各々の厚さに応じて適切に制御してもよい。それは、５層以上、好ましくは７〜２２０層で構成されてよい。
【００１７】
最外層を除く各第１の樹脂層の平均厚さは、好ましくは１３３〜５，０００ｎｍ、より好ましくは２００〜３，０００ｎｍの範囲内にあってよい。平均厚さが１３３ｎｍ未満である場合は、第１および第２の樹脂層の間の屈折率の差のために、可視光線波長域の光の間の干渉現象は互いに重なり、フィルムの望ましくない汚れまたは色を生成する。平均厚さが５，０００ｎｍを超える場合は、生じるフィルムの柔軟性は劣るようになる。
【００１８】
第１および第２の樹脂層を含む各樹脂層の平均厚さの低い方の値は、式［λ／４ｎ］（式中、λは赤色光波長、７８０ｎｍであり、ｎは個々の第１または第２の樹脂層の屈折率である）で決定することができる。例えば、第１の樹脂層が１．４６５の屈折率を有する場合は、第１の樹脂層の平均厚さの低い方の値は１３３ｎｍになる。
【００１９】
本発明の多層フィルムは０．３以下の着色ピーク値を有し、それは、フィルムの着色程度を示す指数としての個々の樹脂層の屈折率および平均厚さの組合せで決定される。その低い値は、無色および透明に近い状態を意味し、その高い値は汚れているか必要以上に色のついた状態を意味する。
【００２０】
本発明の多層フィルムは、１０％以下、好ましくは５％以下の曇り価を有する。１０％を超える曇り価を有するフィルムは、不満足な透明性を示す。
【００２１】
さらに、本発明の多層フィルムは、３００ｋｇｆ／ｍｍ2以下、好ましくは２５０ｋｇｆ／ｍｍ2以下の弾性係数を有する。対照的に、従来のポリ乳酸系ポリマーフィルムは、３５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上の弾性係数を有し、柔軟性の欠如のために固すぎて、包装に適していない。
【００２２】
さらに、本発明の多層フィルムは、６０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上の生分解性を有する。
【００２３】
本発明では、加工後処置の効果を強化するために、フィルムの両方の最外層の１つまたは２つの部分に帯電防止剤または粘着防止剤として不活性の無機粒子をコーティングしてもよく、１つまたは２つの部分は、フィルムの加工または印刷特性の向上のためにコロナまたはコーティング処理にかけてもよい。
【００２４】
前記のように、本発明の多層フィルムは、その優れた柔軟性、透明性および生分解性のために、環境にやさしい包装材料として有効に用いることができる。
【００２５】
以下の実施例は例示だけのために与えられ、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２６】
例１：多層生分解性フィルムの製造−（１）
生じるフィルムの二酸化ケイ素含有量が０．０５重量％になるように、９５重量％の融点が１６０℃のポリ乳酸樹脂（Ｎａｔｕｒｅ  Ｗｏｒｋｓ  ＬＬＣ、４０３２Ｄ）および５重量％の、同じポリ乳酸樹脂に２μｍの平均粒径を有する二酸化ケイ素を分散させることによって製造されたマスターバッチ樹脂をブレンドし、それを第１の樹脂層を形成するための樹脂として用いた。ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、１００％脂肪族ポリエステルを、第２の樹脂層を形成するための樹脂として用いた。
【００２７】
第１の樹脂層を形成するための樹脂は、１１０℃の温風ドライヤーで３時間乾燥させ、第２の樹脂層を形成するための樹脂は、４５℃の脱水ドライヤーで５時間乾燥させた。第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂は、それぞれ２２層および２１層に分けられた、２つの押出機のそれぞれのフィードブロックにそれらを導入することによって２２０および１４０℃でそれぞれ溶融押し出しし、次にマルチフィードブロックに交互に積層させた。生じたラミネートは２０℃に維持された冷却ロールに通すことによって冷却させ、合計４３層の未延伸ラミネートシートを得、その最外層は第１の樹脂層を形成するための樹脂で構成された。最外層の合計の厚さは、フィルムの全厚さの２４％であった。
【００２８】
シートを速やかに６０℃まで予熱し、縦方向（ＬＤ）に３．０の比で延伸し、７５℃までさらに予熱し、横方向（ＴＤ）に３．８の比で延伸し、次に１１０℃で熱硬化させ、２５μｍの厚さおよび４３層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００２９】
例２：多層生分解性フィルムの製造−（２）
第２の樹脂層を形成するための樹脂としてポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）、１００％脂肪族ポリエステルを用いたこと以外は例１の手順を繰り返し、第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂はそれぞれ３層および２層に分け、最外層の合計の厚さはフィルムの全厚さの４０％になるように制御し、２５μｍの厚さおよび５層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３０】
例３：多層生分解性フィルムの製造−（３）
第２の樹脂層を形成するための樹脂としてポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）、１００％脂肪族ポリエステルを用いたこと以外は例１の手順を繰り返し、第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂はそれぞれ７３層および７２層に分け、最外層の合計の厚さはフィルムの全厚さの８％になるように制御し、２５μｍの厚さおよび１４５層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３１】
例４：多層生分解性フィルムの製造−（４）
第２の樹脂層を形成するための樹脂として、脂肪族成分を酸成分全体の重量の５０％の量で含有する、ポリブチレンアジペート−テレフタレート（ＰＢＡＴ）樹脂、脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを用いたこと以外は例１の手順を繰り返し、最外層の合計の厚さはフィルムの全厚さの３２％になるように制御し、２５μｍの厚さおよび４３層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３２】
比較例１：単層生分解性フィルムの製造−（１）
生じるフィルムの二酸化ケイ素含有量が０．０５重量％になるように、９５重量％のポリ乳酸樹脂（Ｎａｔｕｒｅ  Ｗｏｒｋｓ  ＬＬＣ、４０３２Ｄ）および５重量％の、同じポリ乳酸樹脂に２μｍの平均粒径を有する二酸化ケイ素を分散させることによって製造したマスターバッチ樹脂をブレンドした。生じた樹脂は１１０℃の温風ドライヤーで３時間乾燥させ、２２０℃で溶融押し出しし、２０℃に維持した冷却ロールに通すことによって冷却して、未延伸単層シートを得た。シートを速やかに７５℃まで予熱し、縦方向（ＬＤ）に３．０の比で延伸し、８０℃までさらに予熱し、横方向（ＴＤ）に３．８の比で延伸し、次に１３０℃で熱硬化させ、２５μｍの厚さの二軸延伸単層フィルムを得た。
【００３３】
比較例２：単層生分解性フィルムの製造−（２）
例２または３で用いた、７０重量％の第１の樹脂層を形成するための樹脂、および３０重量％の第２の樹脂層を形成するための樹脂をブレンドしたこと以外は、比較例１の手順を繰り返し、生じた樹脂は５０℃の脱水ドライヤーで５時間乾燥させ、２００℃で溶融押し出しして、未延伸単層シートを得た。シートを速やかに７０℃まで予熱し、縦方向（ＬＤ）に３．０の比で延伸し、７５℃までさらに予熱し、横方向（ＴＤ）に３．８の比で延伸し、次に１２０℃で熱硬化させ、２５μｍの厚さの二軸延伸単層フィルムを得た。
【００３４】
比較例３：多層生分解性フィルムの製造−（５）
第２の樹脂層を形成するための樹脂としてポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）、１００％脂肪族ポリエステルを用いたこと以外は例１の手順を繰り返し、第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂はそれぞれ２層および１層に分け、最外層の合計の厚さはフィルムの全厚さの４８％になるように制御し、２５μｍの厚さおよび３層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３５】
比較例４：多層生分解性フィルムの製造−（６）
第２の樹脂層を形成するための樹脂としてポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）、１００％脂肪族ポリエステルを用いたこと以外は例１の手順を繰り返し、第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂はそれぞれ１２６層および１２５層に分け、最外層の合計の厚さはフィルムの全厚さの４％になるように制御し、２５μｍの厚さおよび２５１層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３６】
比較例５：多層生分解性フィルムの製造−（７）
第１の樹脂層を形成するための樹脂として例１で用いたものと同じものを用い、第２の樹脂層を形成するための樹脂として、芳香族成分を酸成分全体の重量の１００％の量で含有する、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、芳香族ポリエステルを用いた。
【００３７】
第１の樹脂層を形成するための樹脂は、１１０℃の脱水ドライヤーで３時間乾燥させ、第２の樹脂層を形成するための樹脂は、１２０℃の温風ドライヤーで５時間乾燥させた。第１および第２の樹脂層を形成するための樹脂は、それぞれ２２層および２１層に分けられた、２つの押出機のそれぞれのフィードブロックにそれらを導入することによって２３０および２７０℃でそれぞれ溶融押し出しし、次にマルチフィードブロックに交互に積層させた。生じたラミネートは２０℃に維持された冷却ロールに通すことによって冷却させ、合計４３層の未延伸ラミネートシートを得、その最外層は第１の樹脂層を形成するための樹脂で構成された。最外層の厚さの合計は、フィルムの全厚さの２０％であった。
【００３８】
シートを速やかに９０℃まで予熱し、縦方向（ＬＤ）に３．０の比で延伸し、１１０℃までさらに予熱し、横方向（ＴＤ）に３．８の比で延伸し、次に１５０℃で熱硬化させ、２５μｍの厚さおよび４３層の二軸延伸ラミネートフィルムを得た。
【００３９】
性能試験
例１〜４および比較例１〜５で得たフィルムを、以下の特性について各々評価した。結果を表１に示す。
【００４０】
（１）融点（Ｔm、℃）
示差走査熱量計（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ、ＤＳＣ−７）分析を、１０℃／分の昇温速度で実施した。融点は、熱吸収曲線のピークから判定した。
【００４１】
（２）着色ピーク値
４００〜７８０ｎｍの入射光波長でのフィルム試料の吸光度を、ＵＶ可視メーター（Ｊａｐａｎ  Ｓｈｉｍａｚｕ、ＵＶ−２６５ＦＷ）を用いて測定した。最大吸光値を、着色ピーク値と指定した。
【００４２】
（３）曇り価（％）
フィルム試料の曇り価は、視程計（Ｎｉｈｏｈｎ  Ｓｅｍｉｔｓｕ  Ｋｏｇａｋｕ、ＳＥＰ−Ｈ）で測定した。
【００４３】
（４）弾性係数（ｋｇｆ／ｍｍ2）
フィルム試料の初期弾性係数は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２によってＵＴＭ（Ｉｎｓｔｒｏｎ、４２０６−００１）を用いて判定した。
【００４４】
（５）生分解性（％）
フィルム試料の生分解性は、ＫＳＭ３１００−１（２００３）によって評価し、フィルム試料の生分解性値と標準材料のそれとの１８０日にわたる比は、以下の式によって計算した：
生分解性（％）＝（フィルム試料の生分解性／標準材料の生分解性）×１００
【表１】
2013541447.tif 000002
【００４５】
表１に示すように、比較例１〜５のそれらと比較して、例１〜４の本発明の多層フィルムは、柔軟性、透明性および生分解性に関してより向上した特性を示した。
【００４６】
本発明は上記の具体的な態様に関して記載されたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲に同じく入る、様々な改変および変更を当業者が本発明に加えることができることを認識するべきである。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月20日(2013.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
（５）生分解性（％）
フィルム試料の生分解性は、ＫＳＭ３１００−１（２００３）によって評価し、フィルム試料の生分解性値と標準材料のそれとの１８０日にわたる比は、以下の式によって計算した：
生分解性（％）＝（フィルム試料の生分解性／標準材料の生分解性）×１００
【表１】
2013541447.tif 000003
【国際調査報告】
2013541447.tif 000004
2013541447.tif 000005