(57)【要約】【課題】自然環境下において生分解性を示し、透明で、ヒートシール性、及びアンチブロッキング性に優れたシーラントフィルムを提供する。【解決手段】脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂からなる多層フィルムであって、両側最外層は、微粉状充填剤を０．１〜１０．０質量％含有していることを特徴とする、生分解性を有する透明な多層シーラントフィルム。厚み４０μｍでのヘイズが３０％以下であることを特徴とする上記多層シーラントフィルム。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂からなる多層フィルムであって、両側最外層は、微粉状充填剤を０．１〜１０．０質量％含有していることを特徴とする、生分解性を有する透明な多層シーラントフィルム。
【請求項２】
厚み４０μｍでのヘイズが３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の多層シーラントフィルム。
【請求項３】
微粉状充填剤が、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ゼオライト、及びシリカ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又は２に記載の多層シーラントフィルム。
【請求項４】
脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂からなる多層フィルムであって、両側最外層は、微粉状充填剤を０．１〜１０．０質量％含有している多層フィルムをインフレーション法により製膜する際に、チューブの内部冷却風と外部冷却風の温度を１〜１０℃とすることを特徴とする生分解性を有する透明な多層シーラントフィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然環境下において生分解性を示し、ヒートシール性、透明性、柔軟性に優れたシーラントフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種の食品、飲料、薬品、雑貨用等の液状物や粉粒物、固形物の包装用資材など、幅広い用途において、プラスチックフィルムが多用されている。プラスチックフィルムは、加熱により自己接着することが可能であるが、使用条件や、袋にした場合の内容物によっては、シール強力が不足する場合があった。このような場合には、該フィルムよりも融点の低いプラスチックフィルムをシーラントフィルムとして該フィルムにラミネートすることによって、ヒートシール性、及びヒートシール強力を改善することが試みられている。
【０００３】
現在、シーラントフィルムとして、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなるフィルムが一般的に使用されている。ポリオレフィンフィルムは安価でヒートシール性に優れるほか、透明性もあり、基材フィルムが透明な場合は内容物の視認性の観点からも好適な素材である。
【０００４】
一方、ポリ乳酸２軸延伸フィルムは生分解性を有することに加え、極めて透明性に優れたフィルムであるため、菓子包装や菓子箱包装等に代表される包装分野への展開が期待されている。しかし、ポリ乳酸２軸延伸フィルムは、それ自体、自己熱接着性は有するものの、そのヒートシール強力は不足気味であり、用途によっては全く使用できないという問題があった。そこで、ポリ乳酸２軸延伸フィルムにシーラントフィルムをラミネートしてこの問題を解決する方法が考えられるが、従来のポリオレフィンフィルムなどのシーラントフィルムは、ヒートシール強力には全く問題はないものの、生分解性を有しないものである。したがって、これをシーラントフィルムとしてポリ乳酸２軸延伸フィルムに積層した場合、積層フィルムは生分解性を示しがたいため、この積層フィルムは一般プラスチックとして処理せざるをえず、ポリ乳酸２軸延伸フィルムの生分解性を活かして、ゴミ問題を解決することはできないものであった。そこで、基材フィルムであるポリ乳酸２軸延伸フィルムよりも低温で融解し、生分解性を有し、しかも、透明性に優れたシーラントフィルムが求められていた。
【０００５】
特許文献１には、基材層とヒートシール層とを含み、ヒートシール層が少なくとも１つの最外層である積層フィルムであって、基材層がポリ乳酸系重合体からなる二軸延伸フィルムであり、ヒートシール層が脂肪族−芳香族共重合ポリエステルを含有するフィルムである生分解性積層フィルムが開示されている。しかし、ヒートシール層を構成する脂肪族−芳香族共重合ポリエステル含有シーラントフィルムの製造においては、製膜直後にブロッキングを生じることがあり、ロール巻きしたフィルムを巻き出すことが困難になることがあり、上記生分解性積層フィルムの製造に支障をきたすことがあった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２７３８４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上記問題点を解決し、自然環境下において生分解性を示し、透明で、ヒートシール性、及びアンチブロッキング性に優れたシーラントフィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったものである。すなわち本発明は、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂からなる多層フィルムであって、両側最外層は、微粉状充填剤を０．１〜１０．０質量％含有していることを特徴とする、生分解性を有する透明な多層シーラントフィルムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明の多層シーラントフィルムは、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂からなり、両側最外層は、微粉状充填剤を含有することが必要である。
【００１０】
本発明おける脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂としては、脂肪族成分及び芳香族成分を有するものであればよく、例えば、乳酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシカプロン酸等のヒドロキシカプロン酸類、カプロラクトン、ブチロラクトン、ラクチド、グリコリド等の環状ラクトン類、エチレングリコール、ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ビス−ヒドロキシメチルベンゼン、トルエンジオール等のジオール類、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等のジカルボン酸類、環状酸無水物類、オキシラン類を成分とし、脂肪族成分と芳香族成分を有する共重合体等が挙げられる。中でも、脂肪族成分として１，４−ブタンジオールとアジピン酸、芳香族成分としてテレフタル酸を有する共重合ポリエステル樹脂が好ましい。また、生分解に影響を与えない範囲で、ウレタン結合、アミド結合、エーテル結合等を導入することもできる。これらの脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂の重合方法については特に限定されるものではないが、例えば、縮合重合法、開環重合法等が適用できる。また、重合時もしくは重合直後に他の重合体、モノマー、オリゴマー成分等の１種以上の副成分を加え、さらに重合を進める方法も可能である。
【００１１】
上記のように構成された脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂は、その重量平均分子量が１万以上であることが好ましく、２万〜３０万の高分子量であるものがより好ましい。重量平均分子量が１万より小さいと、フィルムの機械的特性が劣ったものとなる。
【００１２】
本発明における微粉状充填剤は、フィルム化する際の製膜性に寄与するものである。すなわち、多層シーラントフィルムの両側最外層に微粉状充填剤を含有した脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂層を形成することにより、フィルムにアンチブロッキング性と透明性とを効果的に付与することができる。
【００１３】
このような微粉状充填剤としては、無機質微粉体又は有機質微粉体が使用される。無機質微粉体としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、アルミナ、水酸化アルミニウム、ヒドロキシアパタイト、シリカ、マイカ、タルク、カオリン、クレー、ガラス粉、アスベスト粉、ゼオライト、珪酸白土等が挙げられ、中でもタルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、ゼオライト、及びシリカから選ばれる少なくとも１種が好適に使用でき、さらに、タルク、炭酸カルシウム、ゼオライト、及びシリカから選ばれる少なくとも１種であることが特に好ましい。また、有機質微粉体としては、木粉、パルプ粉等のセルロース系粉末等が挙げられる。
【００１４】
本発明の多層シーラントフィルムの両側最外層は、微粉状充填剤を０．１〜１０．０質量％含有することが必要であり、微粉状充填剤の含有量は、１．０〜７．０質量％の範囲が好ましく、３．０〜５．０質量％の範囲がさらに好ましい。微粉状充填剤の含有量が０．１質量％より少ないとフィルムがブロッキングしやすく、操業性が低下する。また１０．０質量％を超えると透明性、ヒートシール性に劣るフィルムとなる。
【００１５】
本発明の多層シーラントフィルムは、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂層が少なくとも３層積層され、両側最外層は、微粉状充填剤を含有していることが必要である。脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂層が２層である場合、透明性を向上させる目的で片側層のみ微粉状充填剤を添加することが考えられるが、この場合、たとえ片側層に微粉状充填剤を添加していても、微粉状充填剤が添加されていない層が存在するため、製膜直後のフィルムはブロッキングを生じ、開口できないばかりか、ロール巻き後の巻き出しも困難となる。また、１層の場合は微粉状充填剤をフィルム表面に存在させるためには多量に添加する必要がある。このため、アンチブロッキング効果は発揮されるものの、微粉状充填剤による透明性低下が生じ、白濁したフィルムしか得られない。したがって、アンチブロッキング性および、透明性の観点から、本発明では、少なくとも３層の層構成が必要で、しかも、最外層が微粉状充填剤を含有することが必要であり、さらに最外層のみが微粉状充填剤を含有することが好ましい。
【００１６】
本発明の多層シーラントフィルムは、厚み４０μｍにおいてヘイズを３０％以下とすることが好ましい。ヘイズが３０％を超える多層シーラントフィルムを透明な基材フィルムにラミネートして得られる包装用資材では、包装内容物の視認性が劣る場合がある。
【００１７】
本発明の多層シーラントフィルムの各層の厚みは、その用途に合わせて適宜調整されるが、両側最外層の厚みは１〜３０μｍが好ましく、５〜２０μｍがさらに好ましく、１０〜１５μｍが特に好ましい。両側最外層の厚みが１μｍ未満であるとアンチブロッキング効果が発現しにくく、３０μｍを超えると透明性が低下する。多層シーラントフィルムの全厚みとしては、１０〜１００μｍが好ましく、２０〜５０μｍがさらに好ましく、３０〜４０μｍが特に好ましい。多層シーラントフィルムの全厚みが１０μｍ未満であると製膜が困難になり、１００μｍを超えると透明性が低下する。
【００１８】
本発明の多層シーラントフィルムには、本発明の効果を阻害しない範囲でフィルムの物性や加工性を調整する目的で、可塑剤、有機滑剤、紫外線吸収剤等の添加剤、改質剤、架橋剤あるいは他の高分子材料を添加することも可能である。特に有機滑剤はフィルムの滑り性を付与できるため、加工性やハンドリング性が向上し好ましい。有機滑剤の具体例としては、流動パラフィン、マイクロクリスタンワックス、天然パラフィン、合成パラフィンなどの脂肪族炭化水素系滑剤、ステアリン酸、ラウリル酸、ヒドロキシステアリン酸、硬化ひまし油などの脂肪酸系滑剤、エルカ酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスラウリル酸アミドなどの脂肪酸アミド系滑剤、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどの炭素数１２〜３０の脂肪酸金属塩である金属石けん系滑剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなどの多価アルコールの脂肪酸（部分）エステル系滑剤、ステアリン酸ブチルエステル、モンタンワックスなどの長鎖エステル、ワックスなどの脂肪酸エステル系滑剤、または、これらを複合した複合滑剤などが挙げられる。
【００１９】
次に、本発明の多層シーラントフィルムの製造方法について説明する。脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂層からなる多層フィルムを製造するには、複数の押出機及び複層ダイスを備えた製膜装置を用いる方法が挙げられる。特にインフレーション製膜装置を使用する方法がコストの点で好ましい。
【００２０】
具体的には、中層用押出機に脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂のみを供給し、最内層及び最外層用押出機に、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂及び微粉状充填剤を、微粉状充填剤の含有量が本発明の範囲となるように計量して供給する。微粉状充填剤と脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂とを混合する方法としては、予め脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂と微粉状充填剤とを２軸混練押出機等を使用してマスターペレット化しておく方法、また製膜時に直接押出機に投入する方法でもよい。各押出機から溶融された樹脂は、多層構造に押出成形するための円筒状ダイスでチューブ状に押出され、ダイス内部から空気を吹き込みバブルを形成する。このとき、得られるチューブ状フィルムの内部及び外部を冷風により冷却することが必要である。そしてその冷却風の温度の範囲は１〜１０℃であることが必要であり、１〜８℃が好ましく、１〜５℃であることがさらに好ましい。冷却風の温度が１０℃を超えると得られるフィルムのヘイズが高くなり、透明性の悪いフィルムとなる。また、１℃より低いとフィルムが結露するという問題がある。
【００２１】
本発明の多層シーラントフィルムは、基材プラスチックフィルムに積層して該基材フィルムにシーラント性を付与することができるが、基材フィルムとしては、生分解性を有するフィルムであることが好ましく、特に前述のポリ乳酸２軸延伸フィルムは、生分解性、接着性、透明性に優れることから好ましい。
【００２２】
【実施例】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、各種物性は以下の方法により測定した。
【００２３】
（１）柔軟性
フィルム衝撃試験機（東洋精機製作所製）を用い、測定温度２３℃、５０％ＲＨの雰囲気中で振り子容量３０ｋｇ・ｃｍ、１２．７ｍｍφの衝撃頭を用いて、多層シーラントフィルムの衝撃強度を測定して、柔軟性の指標とした。
【００２４】
（２）透明性
多層シーラントフィルムの曇度（ヘイズ）を、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準じ測定した。
【００２５】
（３）アンチブロッキング性
多層シーラントフィルムを、巻き取り張力１５ｋｇ／ｃｍ２でロールから巻き取る際の粘着の程度で評価した。
×：巻き出し時に剥離音があり、ブロッキングしている。
○：剥離音もなくスムーズに巻き取れる。
【００２６】
（４）ヒートシール性
多層シーラントフィルムをポリ乳酸系フィルム（厚み２５μｍ）に接着剤（三井武田ケミカル社製、Ａ５１５）を用いて、温度８０℃、圧力０．３Ｐａでラミネートし、得られた積層フィルムをポリ乳酸系フィルムが外側になるように２枚重ね合わせ、２０ｍｍ幅のヒートシールバーを有するヒートシーラーで、両側より加熱し、０．３ＭＰａの圧力で、１秒間ヒートシールした。このフィルムをシールバーの長さ方向に対して直角に、１５ｍｍ幅×１００ｍｍの長さに切り出し、島津製作所製オートグラフを用いて、ＪＩＳ  Ｋ−６８５４に準じて、Ｔ型剥離試験を行った。得られた剥離強度によりヒートシール性を評価した。
×：５Ｎ／ｃｍ未満
△：５Ｎ／ｃｍ以上、７Ｎ／ｃｍ未満
○：７Ｎ／ｃｍ以上
【００２７】
実施例１
脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂として、ＢＡＳＦ社製エコフレックスを用いた。この脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂５０質量部に対し、微粉状充填剤として、タルク（林化成社製、ＨＳ−Ｔ）を５０質量部配合してマスターバッチを作成した。
３層の複層押出機を備えたインフレーション製膜装置を用い、最内層は脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂単体とし、両側の外層には脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂が９９．５質量％、タルクが０．５質量％となるよう、マスターバッチと脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂とを配合し、押出し温度１５５℃で製膜し、全厚み４０μｍ（厚み構成１０／２０／１０）の３層のシーラントフィルムを作成した。得られたフィルムの組成を表１に、物性を表２に示す。
【００２８】
実施例２〜３、比較例１
表１に示した微粉状充填剤の種類、配合比に変更した以外は、実施例１と同様にして３層の多層シーラントフィルムを作成した。得られたフィルムの物性を表２に示す。なお、ゼオライトは、水澤化学社製シルトンＡＭＴ−２５を用いた。
【００２９】
比較例２
脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂の代わりにポリ乳酸系樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にして３層のシーラントフィルムを得た。ポリ乳酸系樹脂としては、融点が１６７℃、Ｄ−乳酸含有量が１．２モル％、重量平均分子量が１９５０００のポリ乳酸（カーギル・ダウ社製、ネイチャーワークス）を用いた。得られたフィルムの物性を表２に示す。
【００３０】
比較例３
単層のインフレーション製膜装置を用い、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂が９９．５質量％、タルクが０．５質量％となるようマスターバッチと脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂とを配合し、単層のシーラントフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表２に示す。
【００３１】
【表１】
2004167854.tif 000002
【００３２】
【表２】
2004167854.tif 000003
【００３３】
【発明の効果】
本発明の多層シーラントフィルムは、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂層の両側に、脂肪族−芳香族共重合ポリエステル樹脂に対して所定の割合で微粉状充填剤が配合された層が積層された構造であるので、基材フィルムの透明性を損なわず、かつ、柔軟性、低温シール性、アンチブロッキング性に優れた生分解性を有するシーラントフィルムとして利用することができる。