JP2008088402A - Polylactic acid-based stretched film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生分解性を有し、且つ透明性、耐熱性に優れるポリ乳酸系延伸フィルムに関す
る。
The present invention relates to a stretched polylactic acid film having biodegradability and excellent transparency and heat resistance.
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
、種々のフィルムが開発されている。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。
In order to facilitate the disposal of plastic films, biodegradable films have attracted attention and various films have been developed. The biodegradable film is subject to hydrolysis and biodegradation in soil and water, gradually breaking down and decomposing the film, and finally changing to a harmless degradation product by the action of microorganisms. As such a film, a film formed from an aromatic polyester resin, an aliphatic polyester resin such as polylactic acid or polybutylene succinate, polyvinyl alcohol, cellulose acetate, starch or the like is known.
かかる生分解性樹脂の一つであるポリ乳酸からなる二軸延伸フィルムは、透明性が優れる
ことから包装用フィルムとして使用され始めているが、そのままでは耐熱性に劣る。
A biaxially stretched film made of polylactic acid, which is one of such biodegradable resins, has begun to be used as a packaging film because of its excellent transparency, but it is inferior in heat resistance as it is.
一方、ポリ乳酸の耐熱性を改良する方法として、ポリ−L−乳酸(PLLA)とポリ−D
−乳酸(PDLA)とをブレンドしてステレオコンプレックスを形成させる方法が多数提
案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、非特許文献1)。
しかしながら、PLLAとPDLAを単に溶融混練して得た組成物をフィルムに成形し
ても容易にはステレオコンプレックスは形成されず、また、形成されたフィルムは、耐熱
性は改良されるものの、脆く、包装用フィルム等としては使い難い。
-Many methods of blending lactic acid (PDLA) to form a stereo complex have been proposed (for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Non-Patent Document 1).
However, even if a composition obtained by simply melt-kneading PLLA and PDLA is formed into a film, a stereocomplex is not easily formed, and the formed film is brittle, although the heat resistance is improved, It is difficult to use as a packaging film.
本発明は、生分解性を有し、且つ透明性、耐熱性に優れるポリ乳酸系延伸フィルムを開発
することを目的とする。
An object of this invention is to develop the polylactic acid-type stretched film which has biodegradability, and is excellent in transparency and heat resistance.
本発明は、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸を含むポリ乳酸系組成物からなり、DSC測
定における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピークのピーク高さ(ピ
ーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピークのピーク高さ(ピ
ーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)が0.2以下であることを特徴とするポリ
乳酸系延伸フィルムを提供するものである。
The present invention comprises a polylactic acid-based composition containing poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid, and has a peak endothermic peak height (peak 1) in the range of 150 to 200 ° C. in DSC measurement. And a peak ratio (peak 1 / peak 2) between the maximum endothermic peak height (peak 2) of the endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. is 0.2 or less, and is a polylactic acid stretch A film is provided.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、従来のポリ乳酸二軸延伸フィルムの使用可能温度が
140℃までであるのに対し、180℃まで使用可能であり、しかも生分解性は損なわれ
ず、透明性にも優れる。
The polylactic acid-based stretched film of the present invention can be used up to 180 ° C., while the usable temperature of the conventional polylactic acid biaxially stretched film is up to 140 ° C., and the biodegradability is not impaired and is transparent. Also excellent.
<ポリ−L−乳酸> 本発明に係わるポリ乳酸系組成物の1成分であるポリ−L−乳酸(
PLLA)は、L−乳酸を主たる構成成分、好ましくは95モル%以上を含む重合体であ
る。L−乳酸の含有量が95モル%未満の重合体は、後述のポリ−D−乳酸(PDLA)
と溶融混練して得られるポリ乳酸系組成物を延伸して得られる延伸フィルムの耐熱性が劣
る虞がある。
<Poly-L-lactic acid> Poly-L-lactic acid which is one component of the polylactic acid-based composition according to the present invention (
PLLA) is a polymer containing L-lactic acid as a main constituent, preferably 95 mol% or more. A polymer having an L-lactic acid content of less than 95 mol% is poly-D-lactic acid (PDLA) described later.
There is a possibility that the heat resistance of the stretched film obtained by stretching the polylactic acid composition obtained by melting and kneading is inferior.
PLLAの分子量は後述のポリ−D−乳酸と混合したポリ乳酸系組成物がフィルムなどの
層として形成性を有する限り、特に限定はされないが、通常、重量平均分子量(Mw)は
6千〜300万、好ましくは6千〜200万の範囲にあるポリ−L乳酸が好適である。重
量平均分子量が6千未満のものは得られる延伸フィルムの強度が劣る虞がある。一方、3
00万を越えるものは溶融粘度が大きくフィルム加工性が劣る虞がある。
<ポリ−D−乳酸>
本発明に係わるポリ乳酸系組成物層の1成分であるポリ−D−乳酸(PDLA)は、D
−乳酸を主たる構成成分、好ましくは95モル%以上を含む重合体である。D−乳酸の含
有量が95モル%未満の重合体は、前述のポリ−L−乳酸と溶融混練して得られるポリ乳
酸系組成物を延伸して得られる延伸フィルムの耐熱性が劣る虞がある。
The molecular weight of PLLA is not particularly limited as long as the polylactic acid-based composition mixed with poly-D-lactic acid described later has formability as a layer such as a film. Usually, the weight average molecular weight (Mw) is 6,000 to 300. Poly-L lactic acid in the range of 10,000, preferably 6,000 to 2,000,000 is suitable. If the weight average molecular weight is less than 6,000, the strength of the resulting stretched film may be inferior. Meanwhile, 3
If it exceeds 00000, the melt viscosity is large and the film processability may be inferior.
<Poly-D-lactic acid>
Poly-D-lactic acid (PDLA) which is one component of the polylactic acid composition layer according to the present invention is D
-A polymer containing lactic acid as a main constituent, preferably 95 mol% or more. A polymer having a D-lactic acid content of less than 95 mol% may be inferior in heat resistance of a stretched film obtained by stretching a polylactic acid-based composition obtained by melt-kneading with the poly-L-lactic acid described above. is there.
PDLAの分子量は前述のPLLAと混合したポリ乳酸系組成物がフィルムとして形成
性を有する限り、特に限定はされないが、通常、重量平均分子量(Mw)は6千〜300
万、好ましくは6千〜200万の範囲にあるポリ−D乳酸が好適である。重量平均分子量
が6千未満のものは得られる延伸フィルムの強度が劣る虞がある。一方、300万を越え
るものは溶融粘度が大きくフィルム加工性が劣る虞がある。
The molecular weight of PDLA is not particularly limited as long as the polylactic acid composition mixed with the aforementioned PLLA has formability as a film, but the weight average molecular weight (Mw) is usually 6,000 to 300.
Poly-D lactic acid in the range of 10,000, preferably 6,000 to 2,000,000 is suitable. If the weight average molecular weight is less than 6,000, the strength of the resulting stretched film may be inferior. On the other hand, if it exceeds 3 million, the melt viscosity is large and the film processability may be poor.
本発明においてPLLA及びPDLAには、本発明の目的を損なわない範囲で、少量の
他の共重合成分、例えば、多価カルボン酸若しくはそのエステル、多価アルコール、ヒド
ロキシカルボン酸、ラクトン類等を共重合させておいてもよい。多価カルボン酸としては
、具体的には、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸
、スベリン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、セバシン酸、ジグリコール
酸、ケトピメリン酸、マロン酸及びメチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸並びにテレフ
タル酸、イソフタル酸及び2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等が
挙げられる。
多価カルボン酸エステルとしては、具体的には、例えば、コハク酸ジメチル、コハク酸
ジエチル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸ジエチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸
ジエチル、ピメリン酸ジメチル、アゼライン酸ジメチル、スベリン酸ジメチル、スベリン
酸ジエチル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、デカンジカルボン酸ジメチル、
ドデカンジカルボン酸ジメチル、ジグリコール酸ジメチル、ケトピメリン酸ジメチル、マ
ロン酸ジメチル及びメチルマロン酸ジメチル等の脂肪族ジカルボン酸ジエステル並びにテ
レフタル酸ジメチル及びイソフタル酸ジメチル等の芳香族ジカルボン酸ジエステルが挙げ
られる。
多価アルコールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパ
ンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−プロパ
ンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタメチレングリコ
ール、へキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール
、ドデカメチレングリコール、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、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコ
ール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール及び分子量1000以下の
ポリエチレングリコール等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、具体的には、例えば、グリコール酸、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及びヒドロキシカプロン酸
等が挙げられる。 ラクトン類としては、具体的には、例えば、β−プロピオラクトン、
β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、β又はγ−バレロラクトン、δ−バレロラク
トン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、4−メチルカプロラクトン、3,5,
5−トリメチルカプロラクトン、3,3,5−トリメチルカプロラクトン等の各種メチル
化カプロラクトン;β−メチル−δ−バレロラクトン、エナントラクトン、ラウロラクト
ン等のヒドロキシカルボン酸の環状1量体エステル;グリコリド、L−ラクチド、D−ラ
クチド等の上記ヒドロキシカルボン酸の環状2量体エステル等が挙げられる。
また、本発明に係わるPLLA及びPDLAには、それぞれD−乳酸若しくはL−乳酸
を前記範囲以下であれば少量含まれていてもよい。
In the present invention, PLLA and PDLA contain a small amount of other copolymer components such as polycarboxylic acid or ester thereof, polyhydric alcohol, hydroxycarboxylic acid, lactone, etc. within the range not impairing the object of the present invention. It may be polymerized. Specific examples of the polyvalent carboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, azelaic acid, suberic acid, decanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid, sebacic acid, diglycolic acid, ketopimelic acid, Examples thereof include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid and methylmalonic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid.
Specific examples of the polyvalent carboxylic acid ester include dimethyl succinate, diethyl succinate, dimethyl glutarate, diethyl glutarate, dimethyl adipate, diethyl adipate, dimethyl pimelate, dimethyl azelate, and dimethyl suberate. , Diethyl suberate, dimethyl sebacate, diethyl sebacate, dimethyl decanedicarboxylate,
Aliphatic dicarboxylic acid diesters such as dimethyl dodecanedicarboxylate, dimethyl diglycolate, dimethyl ketopimelate, dimethyl malonate and dimethyl methylmalonate, and aromatic dicarboxylic acid diesters such as dimethyl terephthalate and dimethyl isophthalate.
Specific examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-propanediol, and 1,4-butanediol. , Neopentyl glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, dodecamethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol , Tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 1000 or less, and the like.
Specific examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, 2-methyllactic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 2-hydroxy-n-butyric acid, 2-hydroxy-3,3-dimethylbutyric acid, Examples include 2-hydroxy-2-methylbutyric acid, 2-hydroxy-3-methylbutyric acid, hydroxypivalic acid, hydroxyisocaproic acid, and hydroxycaproic acid. Specific examples of lactones include, for example, β-propiolactone,
β-butyrolactone, γ-butyrolactone, β or γ-valerolactone, δ-valerolactone, δ-caprolactone, ε-caprolactone, 4-methylcaprolactone, 3, 5,
Various methylated caprolactones such as 5-trimethylcaprolactone and 3,3,5-trimethylcaprolactone; cyclic monomeric esters of hydroxycarboxylic acids such as β-methyl-δ-valerolactone, enanthlactone and laurolactone; glycolide, L- Examples thereof include cyclic dimer esters of the above hydroxycarboxylic acids such as lactide and D-lactide.
Further, PLLA and PDLA according to the present invention may each contain a small amount of D-lactic acid or L-lactic acid as long as it is within the above range.
<ポリ乳酸系延伸フィルム>
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、前記ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸を含むポリ
乳酸系組成物からなり、DSC測定における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの
最大吸熱ピークのピーク高さ(ピーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの
最大吸熱ピークのピーク高さ(ピーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)が0.2
以下、好ましくは0.1以下であることを特徴とするポリ乳酸系延伸フィルムである。
<Polylactic acid-based stretched film>
The stretched polylactic acid film of the present invention comprises a polylactic acid-based composition containing the poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid, and has a maximum endothermic peak of 150 to 200 ° C. in the DSC measurement. The peak ratio (Peak 1 / Peak 2) between the peak height (Peak 1) and the peak endotherm peak height (Peak 2) in the range of 205-240 ° C. is 0.2.
Hereinafter, it is a polylactic acid-type stretched film characterized by being 0.1 or less preferably.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、前記特性に加え、205〜240℃の範囲にある
吸熱ピークの吸熱量(ΔHm)が40J/g以上、より好ましくは50J/g以上であり
、DSC測定における吸熱ピーク測定後に、降温した際の発熱量(ΔHc)が40J/g
以上、より好ましくは50J/g以上の特性を有する。
In addition to the above characteristics, the polylactic acid-based stretched film of the present invention has an endothermic peak endothermic amount (ΔHm) in the range of 205 to 240 ° C. of 40 J / g or more, more preferably 50 J / g or more. After measuring the endothermic peak, the calorific value (ΔHc) when the temperature falls is 40 J / g
As mentioned above, it has the characteristic of 50 J / g or more more preferably.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、前記特性に加え、広角X線測定における2θが1
2度、21度および24度近辺のピーク面積の総和(SSC)が全体の面積に対して20
%以上、好ましくは25%以上であり、かつ2θが17度および19度近辺のピーク面積
の総和(SPL)が全体の面積に対して5%以下、好ましくは3%以下の特性を有する。
かかる広角X線測定における2θが17度および19度近辺のピークはPLLA及びP
DLAの結晶に基づくピーク(PPL)であり、12度、21度および24度近辺のピー
クはPLLAとPDLAとが共結晶した所謂ステレオコンプレックスの結晶に基づくピー
ク(PSC)である。 本発明における広角X線による回折ピーク(2θ)はX線回折装
置(株式会社リガク製 自動X線回折装置RINT−2200またはRINT−2500
)を用いて測定して検出される回折ピークの角度(度)である。記録紙の基線(強度;0
cps)とX線回折強度曲線で囲まれた回折角(2θ)が10〜30度の総面積(全体の
面積)を100%とし、結晶に基づく各々の回折ピーク面積は、(SPL)については1
7度および19度近辺の回折ピーク(2θ)、(SSC)については12度、21度およ
び24度近辺の回折ピーク(2θ)各々の面積を記録紙から切り出し、その重量を測定することにより算出した。また非結晶部分に起因するブロードな部分は(非晶部分)とした。尚、(SPL)、(SSC)を測定する際には非晶部分に伴う回折曲線をベースラインとしてその上の部分を測定した。なお、空気散乱がある場合は、非結晶部分に起因するブロードな部分に含まれる。
In addition to the above properties, the stretched polylactic acid film of the present invention has a 2θ of 1 in the wide-angle X-ray measurement.
The sum of the peak areas around 2 degrees, 21 degrees and 24 degrees (S SC ) is 20 with respect to the total area.
%, Preferably 25% or more, and the sum (S PL ) of peak areas in the vicinity of 2θ of 17 ° and 19 ° is 5% or less, preferably 3% or less.
In such wide-angle X-ray measurement, peaks at 2θ of around 17 degrees and 19 degrees are PLLA and P
The peak is based on DLA crystals (P PL ), and the peaks around 12 degrees, 21 degrees and 24 degrees are peaks based on so-called stereocomplex crystals (P SC ) in which PLLA and PDLA are co-crystallized. The diffraction peak (2θ) due to wide-angle X-rays in the present invention is an X-ray diffractometer (automatic X-ray diffractometer RINT-2200 or RINT-2500 manufactured by Rigaku Corporation).
) Is the angle (degree) of the diffraction peak measured and detected using Base line of recording paper (strength: 0
cps) and the diffraction angle (2θ) enclosed by the X-ray diffraction intensity curve is 10 to 30 degrees, and the total area (total area) is 100%, and each diffraction peak area based on the crystal is about (S PL ) Is 1
For the diffraction peaks (2θ) near 7 ° and 19 °, and (S SC ), the areas of the diffraction peaks (2θ) near 12 °, 21 °, and 24 ° are cut out from the recording paper and the weight is measured. Calculated. Moreover, the broad part resulting from an amorphous part was made into (amorphous part). When measuring (S PL ) and (S SC ), the diffraction curve associated with the amorphous portion was used as a baseline and the portion above it was measured. In addition, when there exists air scattering, it is contained in the broad part resulting from an amorphous part.
本発明におけるポリ乳酸系延伸フィルムの熱融解特性は、DSC(示差走査熱量計)と
して、ティー・エイ・インスツルメント社製 Q100を用い、試料約5mgを精秤し、
JIS K 7121及びJIS K 7122に準拠し、窒素ガス流入量:50ml/
分の条件下で、0℃から加熱速度:10℃/分で250℃まで昇温して昇温時のDSC曲
線を得、得られたDSC曲線から、延伸フィルムの融点(Tm)、205〜240℃の範
囲にある吸熱ピークの吸熱量(ΔHm)、150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最
大吸熱ピークのピーク高さ(ピーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最
大吸熱ピークのピーク高さ(ピーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)を求めると
ともに、250℃に10分間維持した後、冷却速度:10℃/分で0℃まで降温して結晶
化させて、降温時のDSC曲線を得、得られたDSC曲線から、延伸フィルムの結晶化の
際の発熱量(Hc)を求めた。
The heat melting property of the polylactic acid-based stretched film in the present invention is a DSC (Differential Scanning Calorimeter), using Q100 manufactured by TA Instruments Inc., accurately weighing about 5 mg of a sample,
According to JIS K 7121 and JIS K 7122, nitrogen gas inflow: 50 ml /
Minutes, the heating rate was raised from 0 ° C. to 250 ° C. at a rate of 10 ° C./min to obtain a DSC curve at the time of temperature rise, and from the obtained DSC curve, the melting point (Tm) of the stretched film, Endothermic amount of endothermic peak in the range of 240 ° C. (ΔHm), maximum endothermic peak height in the range of 150 to 200 ° C. (peak 1) and maximum endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. Obtain the peak ratio (peak 1 / peak 2) of the endothermic peak height (peak 2) and maintain it at 250 ° C. for 10 minutes, then cool down to 0 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./minute for crystallization The DSC curve at the time of temperature reduction was obtained, and the calorific value (Hc) at the time of crystallization of the stretched film was determined from the obtained DSC curve.
なお、ピーク高さは、65℃〜75℃付近のベースラインと240℃〜250℃付近の
ベースラインを結ぶことにより得られるベースラインからの高さで求めた。
In addition, the peak height was calculated | required by the height from the base line obtained by connecting the base line near 65 to 75 degreeC and the base line near 240 to 250 degreeC.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムの厚さは、通常、5〜500μm、好ましくは10〜
100μmの範囲にある。
The thickness of the polylactic acid-based stretched film of the present invention is usually 5 to 500 μm, preferably 10 to 10 μm.
It is in the range of 100 μm.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、必要に応じて、他の層あるいは印刷層との密着性
を向上させるために、プライマーコート、コロナ処理、プラズマ処理や火炎処理などを施
しても良い。
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、用途に応じて、他の基材を積層させてもよい。他
の基材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリメチルペ
ンテン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリカーボネート等のポリ
エステル、ナイロン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニル
アルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタクリレート、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体、ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル等の生分解性ポリエステル等の
熱可塑性樹脂からなるフィルム、シート、カップ、トレー状物、あるいはその発泡体、若
しくはガラス、金属、アルミニウム箔、紙等が挙げられる。熱可塑性樹脂からなるフィル
ムは無延伸であっても一軸あるいは二軸延伸フィルムであっても良い。勿論、基材は1層
でも2層以上としても良い。
The polylactic acid-based stretched film of the present invention may be subjected to primer coating, corona treatment, plasma treatment, flame treatment, or the like, as necessary, in order to improve the adhesion with other layers or printing layers.
The polylactic acid-based stretched film of the present invention may be laminated with other base materials depending on the application. Other base materials include, for example, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polybutene and polymethylpentene, polyesters such as polyethylene terephthalate and polycarbonate, nylon, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, and ethylene / vinyl alcohol. Polymer, polymethyl methacrylate, ethylene / vinyl acetate copolymer, polylactic acid, film made of thermoplastic resin such as biodegradable polyester such as aliphatic polyester, sheet, cup, tray, or foam thereof, or Glass, metal, aluminum foil, paper, etc. are mentioned. The film made of a thermoplastic resin may be unstretched or may be a uniaxial or biaxially stretched film. Of course, the substrate may be a single layer or two or more layers.
<ポリ乳酸系組成物>
本発明の上記特性を有するポリ乳酸系延伸フィルムを得るには、ポリ−L−乳酸とポリ
−D−乳酸を含むポリ乳酸系組成物として、以下の熱融解特性を有するポリ乳酸系組成物
を用意して、延伸することが好ましい。
<Polylactic acid-based composition>
In order to obtain a polylactic acid-based stretched film having the above characteristics of the present invention, a polylactic acid-based composition having the following heat melting characteristics is used as a polylactic acid-based composition containing poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid. It is preferable to prepare and stretch.
本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、DSC測定において、ポリ乳酸系組成物を250
℃で10分融解させた後に降温した際(第1回降温時)の発熱量(ΔHc)が好ましくは
20J/g以上である熱特性を有することが望ましい。
さらに、本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、そのDSCの第2回昇温時の測定(25
0℃で10分経た後に10℃/分で降温を行い、0℃から再度10℃/分で昇温)におい
て得られたDSC曲線の150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピークのピ
ーク高さ(ピーク10)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピークの
ピーク高さ(ピーク20)のピーク比(ピーク10/ピーク20)が好ましくは0.5以
下、より好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.2以下であるという熱特性を有する
ことが望ましい。これは、この組成物がステレオコンプレックス晶を選択的に形成してい
るためと考えられる。
ピーク比(ピーク10/ピーク20)が0.5より大きいと、結晶化後にPLLA、P
DLA単体結晶の形成量が大きく、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸とが十分に混練され
ていない虞がある。ピーク比(ピーク10/ピーク20)が0.5より大きい組成物は結
晶化後のα晶(PLLAあるいはPDLAの単独結晶)の形成量が大きいため、延伸して
も耐熱性に劣る虞がある。
また、本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、DSCの第2回昇温時における205〜2
40℃の吸熱ピークの吸熱量(ΔHm)が35J/g以上であることが好ましい。
本発明に係わるポリ乳酸系組成物の熱融解特性は、前記ポリ乳酸系延伸フィルムの熱融
解特性を求めた方法と同様な方法で、DSC(示差走査熱量計)として、ティー・エイ・
インスツルメント社製 Q100を用い、試料約5mgを精秤し、JIS K 7121
及びJIS K 7122に準拠して求めた。なお、ポリ乳酸系組成物の熱融解特性は、
降温時と第2回昇温時における特性を求めた。
In the polylactic acid composition according to the present invention, the polylactic acid composition is 250 in DSC measurement.
When the temperature is lowered after melting at 10 ° C. for 10 minutes (at the first temperature drop), the calorific value (ΔHc) is preferably 20 J / g or more.
Furthermore, the polylactic acid-based composition according to the present invention has a DSC measurement at the second temperature increase (25
The maximum endothermic peak of the endothermic peak in the range of 150 to 200 ° C. of the DSC curve obtained at 10 ° C./min after 10 minutes at 0 ° C. and then increased again at 10 ° C./min from 0 ° C.) The peak ratio (peak 10 / peak 20) between the peak height (peak 10) and the peak endotherm peak height (peak 20) of the endothermic peak in the range of 205-240 ° C. is preferably 0.5 or less, more preferably Preferably has a thermal characteristic of 0.3 or less, particularly preferably 0.2 or less. This is presumably because this composition selectively forms stereocomplex crystals.
If the peak ratio (peak 10 / peak 20) is greater than 0.5, PLLA, P after crystallization
The amount of DLA single crystals formed is large, and poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid may not be sufficiently kneaded. A composition having a peak ratio (Peak 10 / Peak 20) greater than 0.5 has a large amount of α-crystals (PLLA or PDLA single crystal) formed after crystallization. .
Moreover, the polylactic acid-type composition concerning this invention is 205-2 at the time of the 2nd temperature rise of DSC.
The endothermic amount (ΔHm) of the endothermic peak at 40 ° C. is preferably 35 J / g or more.
The heat melting characteristics of the polylactic acid-based composition according to the present invention are the same as the methods for determining the heat-melting characteristics of the stretched polylactic acid film, and DSC (Differential Scanning Calorimeter) is used.
Using Q100 made by Instrument Co., Ltd., weighed about 5 mg of a sample precisely, and JIS K 7121
And it calculated | required based on JISK7122. The heat melting characteristics of the polylactic acid composition are
The characteristics at the time of temperature drop and at the time of the second temperature rise were obtained.
本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、好ましくは前記PLLAを25〜75重量部、よ
り好ましくは35〜65重量部、特に好ましくは45〜55重量部、その中でも好ましく
は47〜53重量部及びPDLAを好ましくは75〜25重量部、より好ましくは65〜
35重量部、特に好ましくは55〜45重量部、その中でも好ましくは53〜47重量部
(PLLA+PDLA=100重量部)から構成されている、即ち調製されている。
The polylactic acid composition according to the present invention is preferably 25 to 75 parts by weight of the PLLA, more preferably 35 to 65 parts by weight, particularly preferably 45 to 55 parts by weight, and particularly preferably 47 to 53 parts by weight. Preferably PDLA is 75-25 parts by weight, more preferably 65-
It is composed of 35 parts by weight, particularly preferably 55 to 45 parts by weight, and preferably 53 to 47 parts by weight (PLLA + PDLA = 100 parts by weight).
本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、ポリ−L−乳酸及びポリ−D−乳酸の重量平均分
子量が、いずれも6千〜300万の範囲内であり、かつ、ポリ−L−乳酸またはポリ−D
−乳酸のいずれか一方の重量平均分子量が3万〜200万であるポリ−L−乳酸及びポリ
−D−乳酸から混練により調製することが望ましい。
In the polylactic acid-based composition according to the present invention, the poly-L-lactic acid and the poly-D-lactic acid each have a weight average molecular weight in the range of 6,000 to 3,000,000, and -D
-It is desirable to prepare by kneading from poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid having a weight average molecular weight of either lactic acid of 30,000 to 2,000,000.
また、本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、例えば、これらPLLAとPDLAを、2
30〜260℃で二軸押出機、二軸混練機、バンバリーミキサー、プラストミルなどで溶
融混練することにより得ることができる。
PLLAの量が上記範囲外の組成物は上述の方法で混練しても、得られる組成物を延伸
してなるフィルムはα晶の結晶体を含み、耐熱性が不十分となる虞がある。
本発明に係わるポリ乳酸系組成物が耐熱性に優れるのは、当該組成物がステレオコンプ
レックス構造を形成しており、ステレオコンプレックス構造はPLLAとPDLAの等量
から構成されるためであると考えられる。
本発明に係わるポリ乳酸系組成物を得るために、PLLAとPDLAを溶融混練すると
きの温度は、好ましくは230〜260℃であり、より好ましくは235〜255℃であ
る。溶融混練する温度が230℃より低いとステレオコンプレックス構造物が未溶融で存
在する虞があり、260℃より高いとポリ乳酸が分解する虞がある。
In addition, the polylactic acid composition according to the present invention includes, for example, these PLLA and PDLA.
It can be obtained by melt-kneading at 30 to 260 ° C. with a twin-screw extruder, twin-screw kneader, Banbury mixer, plast mill or the like.
Even if a composition having an amount of PLLA outside the above range is kneaded by the above-described method, a film formed by stretching the obtained composition contains α-crystals and may have insufficient heat resistance.
The reason why the polylactic acid composition according to the present invention is excellent in heat resistance is that the composition forms a stereocomplex structure, and the stereocomplex structure is composed of equal amounts of PLLA and PDLA. .
In order to obtain the polylactic acid composition according to the present invention, the temperature at which PLLA and PDLA are melt-kneaded is preferably 230 to 260 ° C, more preferably 235 to 255 ° C. If the melt kneading temperature is lower than 230 ° C, the stereocomplex structure may be unmelted, and if it is higher than 260 ° C, polylactic acid may be decomposed.
また、本発明に係わるポリ乳酸系組成物を調製する際に、PLLAとPDLAを十分に
溶融混練することが望ましい。溶融混練時間は、用いる溶融混練機にもよるが、通常、5
分間以上であればよい。PLLAとPDLAの溶融混練時間をより長くすればするほど、
例えば、20分間以上、あるいは30分間以上とすることにより、得られるポリ乳酸系組
成物は、DSCの第2回昇温時における205〜240℃の吸熱ピークの吸熱量(ΔHm
)が45J/g以上、あるいは50J/g以上となり、150〜200℃の範囲にある吸
熱ピークの吸熱量は3.5J/g以下、あるいは0J/gとなり、よりステレオコンプレ
ックスの結晶化が早く、PLLAあるいはPDLAの単独結晶(α晶)が生成し難いポリ
乳酸系組成物とすることができるとともに、得られるポリ乳酸系延伸フィルムの明澄性が
増す。
Moreover, when preparing the polylactic acid-type composition concerning this invention, it is desirable to melt-knead PLLA and PDLA fully. Although the melt-kneading time depends on the melt-kneader used, it is usually 5
It only needs to be over a minute. The longer the melt kneading time of PLLA and PDLA,
For example, by setting the polylactic acid-based composition to 20 minutes or more or 30 minutes or more, the obtained polylactic acid composition has an endothermic amount (ΔHm) of an endothermic peak of 205 to 240 ° C. at the second temperature increase of DSC.
) Is 45 J / g or more, or 50 J / g or more, and the endothermic peak in the range of 150 to 200 ° C. is 3.5 J / g or less, or 0 J / g, and the stereo complex is crystallized faster. While it can be set as the polylactic acid type composition which cannot produce | generate the single crystal (alpha crystal) of PLLA or PDLA, the clarity of the polylactic acid type stretched film obtained increases.
本発明に係るポリ乳酸系組成物は、ステレオコンプレックスの結晶化が早く、かつステ
レオコンプレックス結晶化可能領域も大きいので、PLLAあるいはPDLAの単独結晶
(α晶)が生成し難いと考えられる。
The polylactic acid-based composition according to the present invention is considered to be difficult to produce a single crystal (α crystal) of PLLA or PDLA because the stereocomplex is rapidly crystallized and the stereocomplex crystallizable region is large.
前述のように、本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、DSCによる250℃で10分経
過後の降温時での測定(10℃/分)において結晶化によるピーク(発熱量ΔHc)が、
20J/g以上であるとポリ乳酸系組成物の結晶化が速やかに起こる。
As described above, the polylactic acid-based composition according to the present invention has a peak due to crystallization (a calorific value ΔHc) as measured by DSC at a temperature drop after 10 minutes at 250 ° C. (10 ° C./min).
When it is 20 J / g or more, crystallization of the polylactic acid-based composition occurs rapidly.
また結晶化による発熱量が20J/gより小さいと結晶化速度が小さく、上記混練が十
分でない虞がある。
On the other hand, if the calorific value due to crystallization is less than 20 J / g, the crystallization rate is low and the kneading may be insufficient.
本発明に係わるポリ乳酸系組成物の重量平均分子量は特に限定されるものではない。し
かしながら、本発明に係わるポリ乳酸系組成物は、重量平均分子量が1万〜150万の範
囲にあることが好ましく、さらには重量平均分子量が5万〜50万の範囲にあることが望
ましい。重量平均分子量が、上記範囲を高分子側に外れるとステレオコンプレックス化が
十分でなく耐熱性が得られない虞があり、また低分子側に外れると得られるポリ乳酸系組
成物層の強度が十分でない虞がある。
The weight average molecular weight of the polylactic acid composition according to the present invention is not particularly limited. However, the polylactic acid composition according to the present invention preferably has a weight average molecular weight in the range of 10,000 to 1,500,000, and more preferably in the range of 50,000 to 500,000. If the weight average molecular weight deviates from the above range to the polymer side, stereocomplexation may not be sufficient and heat resistance may not be obtained, and if it deviates to the low molecular side, the strength of the polylactic acid composition layer obtained is sufficient There is a possibility that it is not.
<ポリ乳酸系延伸フィルムの製造方法>
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、前記ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸を含むポリ
乳酸系組成物を用いて、押出成形して得られるフィルムあるいはシートを、好ましくは一
方向に2倍以上、より好ましくは2〜12倍、さらに好ましくは3〜6倍延伸することに
より、耐熱性、透明性に優れる延伸フィルムが得られる。延伸倍率の上限は延伸し得る限
り、とくに限定はされないが、通常、12倍を超えるとフィルムが破断したりして、安定
して延伸できない虞がある。
<Method for producing a polylactic acid-based stretched film>
The polylactic acid-based stretched film of the present invention is a film or sheet obtained by extrusion molding using the polylactic acid-based composition containing poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid, preferably in one direction. A stretched film having excellent heat resistance and transparency can be obtained by stretching at least twice, more preferably 2 to 12 times, and even more preferably 3 to 6 times. The upper limit of the stretching ratio is not particularly limited as long as it can be stretched. However, if it exceeds 12 times, the film may be broken or the film may not be stably stretched.
また、押出成形して得られるフィルムあるいはシートを、好ましくは縦方向に2倍以上
及び横方向に2倍以上、より好ましくは縦方向に2〜7倍及び横方向に2〜7倍、さらに
好ましくは縦方向に2.5〜5倍及び横方向に2.5〜5倍延伸することにより、耐熱性
、透明性に優れる延伸フィルム(二軸延伸フィルム)が得られる。延伸倍率の上限は延伸
し得る限り、とくに限定はされないが、通常、7倍を超えるとフィルムが破断したりして
、安定して延伸できない虞がある。
また良好に延伸できる範囲では延伸倍率が高いほど、強く配向するため得られるフィル
ムの剛性及び耐熱性が上がる傾向にある。
更に2軸延伸はMD→TD→MDと2段階に行うことで特にMD方向の配向度を上げ、
MD方向の剛性、耐熱性を高めても良い。当然その逆にTD方向に2段階に延伸しても良
い。
Further, the film or sheet obtained by extrusion molding is preferably at least 2 times in the vertical direction and at least 2 times in the horizontal direction, more preferably 2 to 7 times in the vertical direction and 2 to 7 times in the horizontal direction, still more preferably. Is stretched 2.5 to 5 times in the longitudinal direction and 2.5 to 5 times in the lateral direction, whereby a stretched film (biaxially stretched film) having excellent heat resistance and transparency is obtained. The upper limit of the stretching ratio is not particularly limited as long as it can be stretched. However, if it exceeds 7 times, the film may be broken and may not be stably stretched.
Moreover, in the range which can be extended | stretched favorably, it exists in the tendency for the rigidity and heat resistance of the film obtained to increase, so that it is oriented strongly, so that a draw ratio is high.
Furthermore, biaxial stretching is performed in two stages, MD → TD → MD, and in particular increases the degree of orientation in the MD direction.
The MD direction rigidity and heat resistance may be increased. Naturally, conversely, it may be stretched in two stages in the TD direction.
本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは、延伸した後、好ましくは140〜220℃、より
好ましくは150〜200℃で、好ましくは1秒以上、より好ましくは3〜60秒熱処理
しておくと、更に耐熱性が改良される。
After stretching, the polylactic acid-based stretched film of the present invention is preferably 140 to 220 ° C, more preferably 150 to 200 ° C, preferably 1 second or more, more preferably 3 to 60 seconds, Heat resistance is improved.
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。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.
実施例、比較例及び参考例で使用したポリ乳酸は次の通りである。
(イ)ポリ−L−乳酸(PLLA―1):
D体量:1.9% Mw:22.2万(g/モル)、Tm:163℃
(ロ)ポリ−L−乳酸(PURAC社製:PLLA―2):
D体量:0.0% Mw:39.5万(g/モル)、Tm:184℃、
Inherent viscosity(クロロホルム、25℃、0.1g/dl):3.10(dl/g)
(ハ)ポリ−L−乳酸(PURAC社製:PLLA―3):
D体量:0.0% Mw:143万(g/モル)、Tm:186℃、
Inherent viscosity(クロロホルム、25℃、0.1g/dl):7.11(dl/g)
(二)ポリ−D−乳酸(PURAC社製:PDLA―1):
D体量:100.0% Mw:29.8万(g/モル)、Tm:176℃、
Inherent viscosity(クロロホルム、25℃、0.1g/dl):2.46(dl/g)
(ホ)ポリ−D−乳酸(PURAC社製:PDLA―2):
D体量:100.0% Mw:135万(g/モル)、Tm:180℃、
Inherent viscosity(クロロホルム、25℃、0.1g/dl):7.04(dl/g)
The polylactic acid used in Examples, Comparative Examples and Reference Examples is as follows.
(A) Poly-L-lactic acid (PLLA-1):
D form amount: 1.9% Mw: 222,000 (g / mol), Tm: 163 ° C.
(B) Poly-L-lactic acid (manufactured by PURAC: PLLA-2):
D body amount: 0.0% Mw: 395,000 (g / mol), Tm: 184 ° C,
Inherent viscosity (chloroform, 25 ° C., 0.1 g / dl): 3.10 (dl / g)
(C) Poly-L-lactic acid (manufactured by PURAC: PLLA-3):
D body amount: 0.0% Mw: 14.3 million (g / mol), Tm: 186 ° C.,
Inherent viscosity (chloroform, 25 ° C., 0.1 g / dl): 7.11 (dl / g)
(2) Poly-D-lactic acid (manufactured by PURAC: PDLA-1):
D body amount: 100.0% Mw: 298,000 (g / mol), Tm: 176 ° C,
Inherent viscosity (chloroform, 25 ° C., 0.1 g / dl): 2.46 (dl / g)
(E) Poly-D-lactic acid (manufactured by PURAC: PDLA-2):
D body amount: 100.0% Mw: 1.35 million (g / mol), Tm: 180 ° C.,
Inherent viscosity (chloroform, 25 ° C., 0.1 g / dl): 7.04 (dl / g)
本発明における測定方法は以下のとおりである。 The measuring method in the present invention is as follows.
(1−1)重量平均分子量(Mw)
(イ)〜(ホ)のポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸は以下の方法で測定した。
試料20mgに、GPC溶離液10mlを加え、一晩静置後、手で緩やかに攪拌した。
この溶液を、両親媒性0.45μm―PTFEフィルター(ADVANTEC DISM
IC―25HP045AN)でろ過し、GPC試料溶液とした。
測定装置;Shodex GPC SYSTEM−21
解析装置;データ解析プログラム:SIC480データステーションII
検出器;示差屈折検出器(RI)
カラム;Shodex GPC K−G + K−806L + K−806L
カラム温度;40℃溶離液;クロロホルム流速;1.0ml/分
注入量;200μL分子量校正;単分散ポリスチレン
(1-1) Weight average molecular weight (Mw)
The poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid of (i) to (e) were measured by the following method.
To 20 mg of the sample, 10 ml of GPC eluent was added, and the mixture was allowed to stand overnight and then gently stirred by hand.
This solution was added to an amphiphilic 0.45 μm-PTFE filter (ADVANTEC DISM).
IC-25HP045AN) to obtain a GPC sample solution.
Measuring device; Shodex GPC SYSTEM-21
Analysis device; data analysis program: SIC480 data station II
Detector: Differential refraction detector (RI)
Column; Shodex GPC K-G + K-806L + K-806L
Column temperature; 40 ° C. Eluent; Chloroform flow rate; 1.0 ml / min Injection volume; 200 μL molecular weight calibration; Monodisperse polystyrene
(1−2)重量平均分子量(Mw)
ポリ−L−乳酸およびポリ−D−乳酸を溶融混練してなるポリ乳酸系組成物は以下の方
法で測定した。
試料20mgを移動相に溶解し(濃度0.5%)、0.45μmの親水性PTFEフィ
ルター(Millex−LH;日本ミリポア)でろ過し、GPC試料溶液とした。
カラム;PL HFIPgel(300×7.5mm) 2本(Polymer la
boratories)
カラム温度;40℃移動相;HFIP+5mM TFANa流量;1.0ml/分
検出;RI
注入量;50μL
測定装置;510高圧ポンプ、U6K
注水装置、410示差屈折計(日本ウオーターズ)
分子量校正;単分散PMMA(Easi Cal PM−1;Polymer lab
oratories)
(2)DSC測定
前記記載の方法で測定した。
(3)透明性
日本電色工業社製 ヘイズメーター300Aを用いてフィルムのヘイズ(HZ)及び平
行光光線透過率(PT)を測定した。
(4)表面粗さ
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
面平均粗さ(SRa)を測定した。
(5)引張り試験
フィルムからMD方向及びTD方向に、夫々短冊状の試験片(長さ:50あるいは15
0mm、幅:15mm)を採取して、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)を使用し、チャック間距離:20mmあるいは100mm、ク
ロスヘッドスピード:300mm/分(但し、ヤング率の測定は5mm/分で測定)で、
引張り試験を行い、引張強さ(MPa)、伸び(%)及びヤング率(MPa)を求めた。
ただし、実施例1、比較例1は、チャック間距離100mmとしたが、実施例2〜6、比
較例2〜6はチャック間距離20mmとした。
(6)耐熱性
熱分析装置(セイコーインスツルメンツ株式会社製 熱・応用・歪測定装置 TMA/
SS120)を用いてフィルムから幅4mmの試験片を切り出し、チャック間5mmで試
験片に荷重0.25MPaを掛け、100℃(開始温度)から5℃/分で昇温し、各温度
における試験片の変形(伸びまたは収縮)を測定した。
(7)広角X線測定
実施例1及び比較例1の測定
測定装置:X線回折装置(株式会社リガク製自動X線回折装置RINT−2200)
反射法X線ターゲット;Cu
K―α出力;40kV×40mA
回転角;4.0度/分
ステップ;0.02度
走査範囲;10〜30度
実施例2〜6、実施例10〜14及び比較例2〜5の測定
測定装置:X線回折装置(株式会社リガク製自動X線回折装置RINT−2500)
透過法X線ターゲット:Cu
K―α出力:50kV×300mA
回転角;2.0度/分
ステップ:0.01度
走査範囲:5〜30度
(8)透湿度(水蒸気透過度)
JIS Z0208 に準拠して求めた。フィルムを採取して、表面積が約100cm
2の袋を作り、塩化カルシウムを適量入れた後、密封した。これを40℃、90%RH(
相対湿度)の雰囲気中に3日間放置し、重量増加から透湿度(水蒸気透過度)を求めた。
(9)酸素透過度
JIS K7126に基づいて20℃湿度0%RH(相対湿度)の条件で、酸素透過測
定器(MOCON社製、OXTRAN2/21 ML)を使用して測定した。
(10)フィルムの面配向度
アッベ屈折計 DR−M2型 (株)アタゴ社製 を用いて23℃で測定した。
実施例1
PLLA―1:PDLA―2を50:50(重量部)の比で計量し、二軸混練押出機を
用い、溶融温度;250℃、混練時間;1分で、溶融混練してポリ乳酸系組成物を得た後
、T−ダイシート成形機で、厚さ約300μmのポリ乳酸系組成物からなるシートを得た
。
本二軸混練押出機は40kg/hの能力を有するが、その押出量では数十秒程度である
。それでは混練が不十分なために押出量を7kg/hまで落とすことによって混練時間を
6分まで上げて行った。
かかるポリ乳酸系組成物の熱融解特性を前記記載の方法で測定した。
次に、当該シートをブルックナー社製二軸延伸機で、縦方向に延伸温度;65℃で3倍
に、横方向に延伸温度;70℃で3倍に延伸し、テンター内で180℃で約40秒間のヒ
ートセットを行い、ポリ乳酸系延伸フィルムを得た。得られたポリ乳酸系延伸フィルムの
物性を前記記載の方法で測定した。
測定結果を表1に、熱融解特性を図1及び図2に示す。
比較例1
実施例1で用いたPLLA―1及びPDLA―1に代えて、PLLA―1を単独で用い
、二軸延伸フィルムのヒートセットを150℃で約40秒間行う以外は実施例1と同様に
行い、PLLA―1のシート及び二軸延伸フィルムを得た。
測定結果を表1に、熱融解特性を図3及び図4に示す。
(1-2) Weight average molecular weight (Mw)
A polylactic acid composition obtained by melt-kneading poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid was measured by the following method.
A 20 mg sample was dissolved in the mobile phase (concentration 0.5%), and filtered through a 0.45 μm hydrophilic PTFE filter (Millex-LH; Nihon Millipore) to obtain a GPC sample solution.
Column: PL HFIPgel (300 × 7.5 mm) 2 (Polymer la)
(boratories)
Column temperature; 40 ° C. mobile phase; HFIP + 5 mM TFANa flow rate; 1.0 ml / min detection; RI
Injection volume: 50 μL
Measuring device: 510 high pressure pump, U6K
Water injection system, 410 differential refractometer (Japan Waters)
Molecular weight calibration; monodisperse PMMA (Easi Cal PM-1; Polymer lab
oratories)
(2) DSC measurement It measured by the method of the said description.
(3) Transparency The haze (HZ) and parallel light ray transmittance (PT) of the film were measured using a haze meter 300A manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
(4) Surface roughness The center surface average roughness (SRa) of the film surface was measured using a three-dimensional surface roughness measuring instrument SE-30K manufactured by Kosaka Laboratory.
(5) Tensile test Strip-shaped test pieces (length: 50 or 15) in the MD direction and TD direction from the film, respectively.
0 mm, width: 15 mm), and using a tensile tester (Orientec Tensilon Universal Tester RTC-1225), chuck distance: 20 mm or 100 mm, crosshead speed: 300 mm / min (however, Young Rate is measured at 5 mm / min)
A tensile test was performed to determine tensile strength (MPa), elongation (%), and Young's modulus (MPa).
However, in Example 1 and Comparative Example 1, the distance between chucks was 100 mm, but in Examples 2 to 6 and Comparative Examples 2 to 6, the distance between chucks was 20 mm.
(6) Heat resistance Thermal analyzer (Thermal / application / strain measuring device TMA /
A test piece having a width of 4 mm was cut out from the film using SS120), a load of 0.25 MPa was applied to the test piece with a chuck distance of 5 mm, and the temperature was raised from 100 ° C. (starting temperature) at 5 ° C./min. The deformation (elongation or shrinkage) was measured.
(7) Wide-angle X-ray measurement Measurement of Example 1 and Comparative Example 1 Measuring device: X-ray diffractometer (Rigaku Corporation automatic X-ray diffractometer RINT-2200)
Reflective X-ray target; Cu
K-α output: 40 kV x 40 mA
Rotation angle: 4.0 degrees / minute step; 0.02 degrees Scanning range: 10-30 degrees
Measurement of Examples 2-6, Examples 10-14, and Comparative Examples 2-5 Measuring apparatus: X-ray diffractometer (automatic X-ray diffractometer RINT-2500 manufactured by Rigaku Corporation)
Transmission X-ray target: Cu
K-α output: 50 kV x 300 mA
Rotation angle: 2.0 degrees / minute Step: 0.01 degrees Scanning range: 5-30 degrees
(8) Moisture permeability (water vapor permeability)
It calculated | required based on JISZ0208. Take a film and the surface area is about 100cm
After making a bag of 2 and adding an appropriate amount of calcium chloride, it was sealed. This is 40 ° C., 90% RH (
(Relative humidity) was left in an atmosphere for 3 days, and the moisture permeability (water vapor permeability) was determined from the weight increase.
(9) Oxygen permeability Based on JIS K7126, the oxygen permeability was measured using an oxygen permeation measuring instrument (manufactured by MOCON, OXTRAN2 / 21 ML) under the conditions of 20 ° C. and 0% RH (relative humidity).
(10) Plane orientation degree of film It measured at 23 degreeC using Abbe refractometer DR-M2 type | mold made by Atago Co., Ltd.
Example 1
PLLA-1: PDLA-2 was weighed at a ratio of 50:50 (parts by weight), and melted and kneaded at a melting temperature of 250 ° C. and a kneading time of 1 minute using a twin-screw kneading extruder. After obtaining the product, a sheet made of a polylactic acid-based composition having a thickness of about 300 μm was obtained with a T-die sheet molding machine.
This twin-screw kneading extruder has a capacity of 40 kg / h, but the amount of extrusion is about several tens of seconds. Since kneading was insufficient, the kneading time was increased to 6 minutes by reducing the extrusion rate to 7 kg / h.
The heat melting characteristics of the polylactic acid composition were measured by the method described above.
Next, the sheet was stretched in a longitudinal direction by a biaxial stretching machine manufactured by Bruckner; 3 times at 65 ° C., a stretching temperature in the transverse direction; 3 times at 70 ° C., and about 180 ° C. in a tenter. Heat setting was performed for 40 seconds to obtain a polylactic acid-based stretched film. The physical properties of the obtained polylactic acid-based stretched film were measured by the method described above.
The measurement results are shown in Table 1, and the thermal melting characteristics are shown in FIGS.
Comparative Example 1
Instead of PLLA-1 and PDLA-1 used in Example 1, PLLA-1 is used alone, except that heat setting of the biaxially stretched film is performed at 150 ° C. for about 40 seconds, and performed in the same manner as in Example 1. A sheet of PLLA-1 and a biaxially stretched film were obtained.
The measurement results are shown in Table 1, and the thermal melting characteristics are shown in FIGS.
表1から明らかなように、実施例1で得られたポリ乳酸系組成物からなる二軸延伸フィ
ルムは、熱融解特性において、150〜200℃の範囲の吸熱ピーク(吸熱量)は僅かで
、205〜240℃の範囲の吸熱ピークは大きく、吸熱量(ΔHm)も66.1J/gと
多く、降温した際の発熱量(ΔHc)も49.7J/gある。
また、二軸延伸フィルムの素材となるポリ乳酸系組成物(シート)の熱融解特性は、第1回降温時の発熱量(ΔHc)が20.3J/g、第2回昇温時には、150〜200℃の範囲には吸熱ピークはみられず、205〜240℃の範囲の吸熱ピークの吸熱量(ΔHm)は51.0J/gである。
さらに、実施例1で得られたポリ乳酸系組成物からなる二軸延伸フィルムは、透明性、
耐熱性に優れ、透湿度及び酸素透過度も低く、バリア性能を有し、広角X線測定における
12度、21度、24度近辺のピーク面積(SSC)が全体の面積に対して50.9%と
20%以上であり、かつ2θが17度、19度近辺のピーク面積(SPL)が全体の面積
に対して0.0%と5%以下である。そのため結晶化した部分はステレオコンプレックス
構造物となっており、その比率が大きいことが分かる。
As is clear from Table 1, the biaxially stretched film made of the polylactic acid composition obtained in Example 1 has a slight endothermic peak (endothermic amount) in the range of 150 to 200 ° C. in the heat melting characteristics. The endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. is large, the endothermic amount (ΔHm) is as large as 66.1 J / g, and the calorific value (ΔHc) when the temperature is lowered is 49.7 J / g.
The heat melting characteristics of the polylactic acid-based composition (sheet) used as the material for the biaxially stretched film are as follows. The calorific value (ΔHc) at the first temperature drop is 20.3 J / g, and at the second temperature rise, 150 to No endothermic peak is observed in the range of 200 ° C., and the endothermic amount (ΔHm) of the endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. is 51.0 J / g.
Furthermore, the biaxially stretched film comprising the polylactic acid-based composition obtained in Example 1 is transparent,
Excellent heat resistance, low moisture permeability and low oxygen permeability, barrier performance, and peak areas (S SC ) around 12 degrees, 21 degrees and 24 degrees in wide-angle X-ray measurement are 50. 9% and 20% or more, and 2θ is 17 degrees and the peak area around 19 degrees (S PL ) is 0.0% and 5% or less with respect to the entire area. Therefore, it can be seen that the crystallized portion has a stereo complex structure, and the ratio is large.
それに対し、比較例1で得られたPLLA―1からなる二軸延伸フィルムは、150〜
200℃の範囲の吸熱ピークのみで、205〜240℃の範囲の吸熱ピークはなく、降温
した際の発熱量(ΔHc)は0.4J/gと実施例1で得られたポリ乳酸系組成物からな
る二軸延伸フィルムに比べ少ない。
また、二軸延伸フィルムの素材となるPLLA―1(シート)の熱融解特性は、第1回
降温時の発熱量(ΔHc)は0であり、第2回昇温時には、205〜240℃の範囲には
吸熱ピークはみられず、150〜200℃の範囲のピークのみであり、その吸熱量(ΔH
m)は32.1J/gである。
さらに、比較例1で得られたPLLA―1からなる二軸延伸フィルムは、透明性は優れ
るものの、耐熱性、バリア性能に劣るとともに、広角X線測定における回折ピークは12
度、21度、24度近辺のピーク面積(SSC)が全体の面積に対して0.0%であり、
かつ2θが17度、19度近辺のピーク面積(SPL)が全体の面積に対して57.3%
である。そのため結晶化した部分はステレオコンプレックス構造物を含まないことが分か
る。
実施例2
<ポリ乳酸系組成物からなるプレスシートの製造>
PLLA―1:PDLA―2を50:50(重量部)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℃、120rpmの条件下で2
0分間溶融混練して、ポリ乳酸系組成物を得た。
ついで、当該ポリ乳酸系組成物を、プレス成形し、厚さ:500μmのポリ乳酸系組成
物からなるプレスシートを得た。
<二軸延伸フィルムの製造>
前記プレスシートを、パンタグラフ式バッチ二軸延伸装置(ブルックナー社製)を用い
て75℃ホットエアーで60秒予熱した後、2.1m/分の速度で、縦横方向に3.0倍
延伸(同時二軸延伸)し、厚さ約50μmの二軸延伸フィルムを得た。
次いで、得られたニ軸延伸フィルムを金枠にクリップで固定し、200℃×15分の条
件でヒートセット(熱処理)した後、室温で十分冷やしてポリ乳酸系ニ軸延伸フィルムを
得た。
On the other hand, the biaxially stretched film made of PLLA-1 obtained in Comparative Example 1 is 150 to
Only the endothermic peak in the range of 200 ° C., no endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C., and the calorific value (ΔHc) when the temperature is lowered is 0.4 J / g, which is the polylactic acid composition obtained in Example 1 Less than the biaxially stretched film made of
In addition, the thermal melting characteristics of PLLA-1 (sheet), which is a material of the biaxially stretched film, has a calorific value (ΔHc) of 0 at the first temperature drop, and a range of 205 to 240 ° C. at the second temperature rise. Shows no endothermic peak, only a peak in the range of 150 to 200 ° C., and its endothermic amount (ΔH
m) is 32.1 J / g.
Furthermore, the biaxially stretched film made of PLLA-1 obtained in Comparative Example 1 is excellent in transparency but inferior in heat resistance and barrier performance, and has a diffraction peak of 12 in wide-angle X-ray measurement.
The peak area (S SC ) around 15 degrees, 21 degrees, and 24 degrees is 0.0% of the entire area,
And 2θ is 17 degrees and the peak area around 19 degrees (S PL ) is 57.3% of the total area.
It is. Therefore, it can be seen that the crystallized portion does not contain a stereocomplex structure.
Example 2
<Manufacture of press sheet made of polylactic acid-based composition>
PLLA-1: PDLA-2 was weighed at a ratio of 50:50 (parts by weight) at 80 g, and 2 using a Toyo Seiki Laboplast Mill C model (biaxial kneader) at 250 ° C. and 120 rpm.
It was melt-kneaded for 0 minutes to obtain a polylactic acid composition.
Subsequently, the polylactic acid composition was press-molded to obtain a press sheet made of the polylactic acid composition having a thickness of 500 μm.
<Manufacture of biaxially stretched film>
The press sheet was preheated with 75 ° C. hot air for 60 seconds using a pantograph batch biaxial stretching apparatus (Brookner), and then stretched 3.0 times in the longitudinal and transverse directions at a speed of 2.1 m / min (simultaneous). Biaxially stretched) to obtain a biaxially stretched film having a thickness of about 50 μm.
Next, the obtained biaxially stretched film was fixed to a metal frame with a clip, heat-set (heat treated) at 200 ° C. for 15 minutes, and then sufficiently cooled at room temperature to obtain a polylactic acid-based biaxially stretched film.
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。測定結果を表2に示す。
実施例3
実施例2で用いたPLLA―1に代えてPLLA―3を用いる以外は、実施例2と同様
に行い、ポリ乳酸系組成物及びポリ乳酸系ニ軸延伸フィルムを得た。
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description. The measurement results are shown in Table 2.
Example 3
A polylactic acid composition and a polylactic acid biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that PLLA-3 was used instead of PLLA-1 used in Example 2.
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表2に示す。
実施例4
実施例2で用いたPLLA―1に代えてPLLA―3を、実施例2で用いたPDLA―
2に代えてPDLA―1を用いる以外は、実施例2と同様に行い、ポリ乳酸系組成物及び
ポリ乳酸系ニ軸延伸フィルムを得た。
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
The measurement results are shown in Table 2.
Example 4
Instead of PLLA-1 used in Example 2, PLLA-3 was replaced with PDLA- used in Example 2.
A polylactic acid composition and a polylactic acid biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that PDLA-1 was used instead of 2.
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表2に示す。
実施例5
実施例2で用いたPLLA―1に代えてPLLA―2を用いる以外は、実施例2と同様
に行い、ポリ乳酸系組成物及びポリ乳酸系ニ軸延伸フィルムを得た。
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
The measurement results are shown in Table 2.
Example 5
A polylactic acid-based composition and a polylactic acid-based biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that PLLA-2 was used instead of PLLA-1 used in Example 2.
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表2に示す。
実施例6
実施例2で用いたPLLA―1に代えてPLLA―2を、実施例2で用いたPDLA―
2に代えてPDLA―1を用いる以外は、実施例2と同様に行い、ポリ乳酸系組成物及び
ポリ乳酸系ニ軸延伸フィルムを得た。
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
The measurement results are shown in Table 2.
Example 6
Instead of PLLA-1 used in Example 2, PLLA-2 was replaced by PDLA- used in Example 2.
A polylactic acid composition and a polylactic acid biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that PDLA-1 was used instead of 2.
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。測定結果を表2に示す。
比較例2
実施例2で用いたポリ乳酸系組成物に替え、ラボプラストミルでの混練時間を3分間と
して得た混練物を用いる以外は、実施例2と同様に行い、組成物及びニ軸延伸フィルムを
得た。
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description. The measurement results are shown in Table 2.
Comparative Example 2
The composition and the biaxially stretched film were prepared in the same manner as in Example 2, except that the polylactic acid composition used in Example 2 was replaced by a kneaded product obtained by setting the kneading time in the lab plast mill to 3 minutes. Obtained.
得られたプレスシート及びニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を
表2に示す。
比較例3
実施例4で用いたポリ乳酸系組成物に替え、ラボプラストミルでの混練時間を3分間と
して得た混練物を用いる以外は、実施例2と同様に行い、組成物及びニ軸延伸フィルムを
得た。
The obtained press sheet and biaxially stretched film were measured by the method described above. The measurement results are shown in Table 2.
Comparative Example 3
The composition and the biaxially stretched film were prepared in the same manner as in Example 2 except that the kneaded product obtained by changing the polylactic acid-based composition used in Example 4 to 3 minutes in the lab plast mill was used. Obtained.
得られたプレスシート及びニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。
測定結果を表2に示す。
比較例4
実施例6で用いたポリ乳酸系組成物に替え、ラボプラストミルでの混練時間を3分間と
して得た混練物を用いる以外は、実施例2と同様に行い、組成物及びニ軸延伸フィルムを
得た。
The obtained press sheet and biaxially stretched film were measured by the method described above.
The measurement results are shown in Table 2.
Comparative Example 4
The composition and the biaxially stretched film were prepared in the same manner as in Example 2 except that the kneaded material obtained by replacing the polylactic acid-based composition used in Example 6 with a lab plast mill for 3 minutes was used. Obtained.
得られたプレスシート及びニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。
測定結果を表2に示す。
The obtained press sheet and biaxially stretched film were measured by the method described above.
The measurement results are shown in Table 2.
表2の実施例2〜6に示すように、本発明のポリ乳酸系延伸フィルムはいずれも、DS
C測定における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク1)
と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク2)とのピーク比
(ピーク1/ピーク2)が0.06〜0.18といずれも0.2以下であり、205〜2
40℃の範囲にある吸熱ピークの吸熱量は45.0〜62.4J/gといずれも40J/
g以上であり、降温時の発熱量は46.1〜71.4J/gといずれも40J/g以上であ
り、耐熱性に優れることが分かる。
また、かかる熱融解特性を有するポリ乳酸系延伸フィルムを得るには、ポリ乳酸系組成
物の第1回降温時の発熱量が多く、第2回昇温時における150〜200℃の範囲にある
吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク10)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピーク
の最大吸熱ピーク(ピーク20)とのピーク比(ピーク10/ピーク20)が0.5以下
のポリ乳酸系組成物を用いることが好ましいことが分かる。
また実施例2〜6は広角X線測定における12度、21度、24度近辺のピーク面積(
SSC)が全体の面積に対して24〜32%と20%以上であり、かつ2θが17度、1
9度近辺のピーク面積(SPL)が全体の面積に対して0%と5%以下である。
そのため結晶化した部分はステレオコンプレックス構造物となっており、その比率は大
きいことが分かる。
一方、実施例2、4、5、6と同じ混合比を有するポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸を
用いても、比較例2〜5の延伸フィルムは、DSC測定における150〜200℃の範囲
にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピ
ークの最大吸熱ピーク(ピーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)が0.73〜1
.39と0.2を超え、耐熱性に劣ることが分かる。
また、比較例2〜4の延伸フィルムの素材として用いた混練物(プレスシート)の第2
回昇温時における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク1
0)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク20)とのピ
ーク比(ピーク10/ピーク20)は、1.50〜4.00と0.5を超えている。
また比較例2〜5は広角X線測定における12度、21度、24度近辺のピーク面積(
SSC)が全体の面積に対して5〜19%と20%未満であり、かつ2θが17度、19
度近辺のピーク面積(SPL)が全体の面積に対して比較例2は18%と5%よりも大き
く、比較例3〜5は0%である。そのため結晶化した部分が十分にステレオコンプレック
ス構造物化してなかったり、していてもその比率が小さいことが分かる。
実施例7
実施例2で用いたPDLA―2に代えてPDLA―1を用い、また混練時間を30分と
する以外は、実施例2と同様に行い、ポリ乳酸系組成物及びポリ乳酸系ニ軸延伸フィルム
を得た。
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表3に示す。
実施例8
実施例2で用いたPDLA―2に代えてPDLA―1を用い、また混練時間を40分と
する以外は、実施例2と同様に行い、ポリ乳酸系組成物及びポリ乳酸系ニ軸延伸フィルム
を得た。
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表3に示す。
実施例9
混練時間を30分とする以外は、実施例2と同様に行い、ポリ乳酸系組成物及びポリ乳
酸系ニ軸延伸フィルムを得た。
得られたポリ乳酸系組成物からなるプレスシート及びポリ乳酸ニ軸延伸フィルムを前記
記載の方法で測定した。
測定結果を表3に示す。
表3の実施例7〜9に示すように、本発明のポリ乳酸系延伸フィルムは混練時間が長く
なることで、更にDSC測定における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸
熱ピーク(ピーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピ
ーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)が小さくなり、240℃の範囲にある吸熱
ピークの吸熱量、降温時の発熱量が大きくなることが分かる。
また、かかる熱融解特性を有するポリ乳酸系延伸フィルムを得るには、ポリ乳酸系組成
物の第1回降温時の発熱量も混練時間が長くなると大きく、第2回昇温時における150
〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク10)と205〜240℃
の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク20)とのピーク比(ピーク10/ピ
ーク20)が小さくなることが分かる。
また実施例7、8、9のフィルムを並べて目から30cmの場所に位置し、8m先にあ
る蛍光灯の灯りを見たところ、混練時間が30分の実施例7はやや蛍光灯の像の輪郭がぼ
やけているのに対して、混練時間が40分の実施例8は蛍光灯の像の輪郭がはっきり見え
る。
またこの見え方は分子量が高いPDLA2を用いた混練時間30分の実施例9と同程度
である。
このことから混練時間を長くすればフィルムの明澄性が向上するのは明らかである。
また分子量の高いDPLAを用いたフィルムの明澄性が向上するのも明らかである。
実施例10
実施例1で得られた厚さ約300μmのポリ乳酸系組成物からなるシートを用いて前記のパンタグラフ式バッチ二軸延伸装置(ブルックナー社製)を用い行った。
予熱:75℃×1分(ホットエアー)
延伸倍率:3×3
方法:同時2軸
延伸速度:2.1m/分
緩和率:2.5%
ヒートセット:200℃×1分
得られたニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を表4に示す。
実施例11
延伸方法を逐次2軸の倍率3×3(MD→TD)とした以外は、実施例10と同様に行い、ニ軸延伸フィルムを得た。
得られたニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を表4に示す。
実施例12
延伸方法を同時2軸の倍率4×4とした以外は、実施例10と同様に行い、ニ軸延伸フィルムを得た。
得られたニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を表4に示す。
実施例13
延伸方法を逐次2軸の倍率4×4(MD→TD)とした以外は、実施例10と同様に行い、ニ軸延伸フィルムを得た。
得られたニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を表4に示す。
実施例14
延伸方法を2段逐次2軸の倍率3×4×1.3(MD→TD→MD)とした以外は、実施例10と同様に行い、ニ軸延伸フィルムを得た。
得られたニ軸延伸フィルムを前記記載の方法で測定した。測定結果を表4に示す。
表4の実施例10〜14に示すように、本発明のポリ乳酸系延伸フィルムはいずれも、DSC測定における150〜200℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク1)と205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの最大吸熱ピーク(ピーク2)とのピーク比(ピーク1/ピーク2)が0.09〜0.12といずれも0.2以下であり、205〜240℃の範囲にある吸熱ピークの吸熱量は57.2〜63.2J/gであり、SC構造の結晶が優先的に形成され耐熱性に優れることが分かる。
また実施例10〜14の中で比べると延伸倍率の高い実施例12〜14が実施例10〜12に比べて面配向度が大きく、フィルム剛性、破断強度が高い、またMD方向のTMA伸度も100〜160℃の実用的な使用範囲では変化率が実施例10、11に比べて小さかった。特に逐次2軸、2段階2軸で成形した実施例13、14は100〜160℃の変化量が1%以下と耐熱性に優れていることが分かる。
As shown in Examples 2 to 6 in Table 2, all of the polylactic acid-based stretched films of the present invention are DS.
Maximum endothermic peak of the endothermic peak in the range of 150 to 200 ° C. in C measurement (peak 1)
The peak ratio (peak 1 / peak 2) to the maximum endothermic peak (peak 2) of the endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. is 0.06 to 0.18, both being 0.2 or less, 2
The endothermic amount of the endothermic peak in the range of 40 ° C. is 45.0 to 62.4 J / g, both 40 J / g.
The amount of heat generated when the temperature is lowered is 46.1 to 71.4 J / g, both of which are 40 J / g or more, indicating that the heat resistance is excellent.
Moreover, in order to obtain the polylactic acid-type stretched film which has this heat melting characteristic, the calorific value at the time of the 1st temperature fall of a polylactic acid-type composition is large, and the endotherm in the range of 150-200 degreeC at the time of the 2nd temperature rise. A polylactic acid-based composition having a peak ratio (peak 10 / peak 20) between the maximum endothermic peak (peak 10) and the endothermic peak (peak 20) in the range of 205 to 240 ° C. of 0.5 or less. It can be seen that it is preferable to use.
In Examples 2 to 6, peak areas in the vicinity of 12 degrees, 21 degrees, and 24 degrees in wide-angle X-ray measurement (
S SC) is not less 24-32% and more than 20% relative to the total area, and 2θ is 17 °, 1
The peak area (S PL ) around 9 degrees is 0% and 5% or less with respect to the entire area.
Therefore, it can be seen that the crystallized portion has a stereo complex structure, and the ratio is large.
On the other hand, even if poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid having the same mixing ratio as in Examples 2, 4, 5, and 6 were used, the stretched films of Comparative Examples 2 to 5 were 150 to 200 ° C. in DSC measurement. The peak ratio (peak 1 / peak 2) of the maximum endothermic peak (peak 1) in the endothermic range to the maximum endothermic peak (peak 2) in the range from 205 to 240 ° C. is 0.73 to 1
. It exceeds 39 and 0.2, and it turns out that it is inferior to heat resistance.
Moreover, the 2nd of the kneaded material (press sheet) used as a raw material of the stretched film of Comparative Examples 2-4.
Maximum endothermic peak of the endothermic peak in the range of 150 to 200 ° C. during peak temperature rise (peak 1
0) and the maximum endothermic peak (peak 20) of the endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. (peak 10 / peak 20) exceeds 1.50 to 4.00 and 0.5.
In Comparative Examples 2 to 5, peak areas in the vicinity of 12 degrees, 21 degrees, and 24 degrees in wide-angle X-ray measurement (
S SC ) is 5 to 19% and less than 20% with respect to the entire area, and 2θ is 17 degrees, 19
The peak area (S PL ) in the vicinity of the temperature is 18% and 5% larger than the total area, and Comparative Examples 3 to 5 are 0%. Therefore, it can be seen that the crystallized portion does not have a sufficient stereocomplex structure, or the ratio is small.
Example 7
A polylactic acid-based composition and a polylactic acid-based biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that PDLA-1 was used instead of PDLA-2 used in Example 2, and the kneading time was 30 minutes. Got.
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
Table 3 shows the measurement results.
Example 8
A polylactic acid composition and a polylactic acid biaxially stretched film were prepared in the same manner as in Example 2 except that PDLA-1 was used instead of PDLA-2 used in Example 2 and the kneading time was 40 minutes. Got.
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
Table 3 shows the measurement results.
Example 9
A polylactic acid composition and a polylactic acid biaxially stretched film were obtained in the same manner as in Example 2 except that the kneading time was 30 minutes.
The press sheet and polylactic acid biaxially stretched film which consisted of the obtained polylactic acid-type composition were measured by the method of the said description.
Table 3 shows the measurement results.
As shown in Examples 7 to 9 of Table 3, the polylactic acid-based stretched film of the present invention has a long kneading time, and further has a maximum endothermic peak (peak) in the range of 150 to 200 ° C. in DSC measurement. The peak ratio (peak 1 / peak 2) between 1) and the maximum endothermic peak (peak 2) of the endothermic peak in the range of 205 to 240 ° C. is small, and the endothermic amount of the endothermic peak in the range of 240 ° C. It turns out that the calorific value of becomes large.
Further, in order to obtain a polylactic acid-based stretched film having such heat melting characteristics, the amount of heat generated when the polylactic acid-based composition is first lowered in temperature is large when the kneading time is long.
Maximum endothermic peak (peak 10) of endothermic peak in the range of ~ 200 ° C and 205-240 ° C
It can be seen that the peak ratio (peak 10 / peak 20) to the maximum endothermic peak (peak 20) of the endothermic peak in the range is small.
Further, when the films of Examples 7, 8, and 9 were placed side by side and located at a position 30 cm from the eyes and the lamp of a fluorescent lamp 8 m ahead was viewed, Example 7 was slightly mixed with a fluorescent lamp image of 30 minutes. In contrast to the blurred outline, in Example 8 where the kneading time is 40 minutes, the outline of the fluorescent lamp image is clearly visible.
This appearance is similar to that in Example 9 in which the kneading time is 30 minutes using PDLA2 having a high molecular weight.
From this, it is clear that the clarity of the film is improved if the kneading time is increased.
It is also clear that the clarity of the film using DPLA having a high molecular weight is improved.
Example 10
Using the sheet made of the polylactic acid composition having a thickness of about 300 μm obtained in Example 1, the pantograph batch biaxial stretching apparatus (manufactured by Bruckner) was used.
Preheating: 75 ° C x 1 minute (hot air)
Stretch ratio: 3 × 3
Method: Simultaneous biaxial stretching speed: 2.1 m / min Relaxation rate: 2.5%
Heat set: 200 ° C. × 1 minute The obtained biaxially stretched film was measured by the method described above. Table 4 shows the measurement results.
Example 11
A biaxially stretched film was obtained in the same manner as in Example 10 except that the stretching method was sequentially changed to a biaxial magnification of 3 × 3 (MD → TD).
The obtained biaxially stretched film was measured by the method described above. Table 4 shows the measurement results.
Example 12
A biaxially stretched film was obtained in the same manner as in Example 10 except that the stretching method was simultaneously biaxial magnification 4 × 4.
The obtained biaxially stretched film was measured by the method described above. Table 4 shows the measurement results.
Example 13
A biaxially stretched film was obtained in the same manner as in Example 10 except that the stretching method was successively changed to biaxial magnification 4 × 4 (MD → TD).
The obtained biaxially stretched film was measured by the method described above. Table 4 shows the measurement results.
Example 14
A biaxially stretched film was obtained in the same manner as in Example 10 except that the stretching method was changed to a two-stage sequential biaxial magnification of 3 × 4 × 1.3 (MD → TD → MD).
The obtained biaxially stretched film was measured by the method described above. Table 4 shows the measurement results.
As shown in Examples 10 to 14 of Table 4, all of the polylactic acid-based stretched films of the present invention have a maximum endothermic peak (peak 1) and 205 to 240 of the endothermic peak in the range of 150 to 200 ° C. in DSC measurement. The peak ratio (peak 1 / peak 2) of the endothermic peak in the range of ° C to the maximum endothermic peak (peak 2) is 0.09 to 0.12, both being 0.2 or less, and the range of 205 to 240 ° C. The endothermic amount of the endothermic peak is 57.2 to 63.2 J / g, and it can be seen that crystals having an SC structure are formed preferentially and have excellent heat resistance.
Moreover, compared with Examples 10-14, Examples 12-14, which have a higher draw ratio, have a higher degree of plane orientation, higher film rigidity and breaking strength than Examples 10-12, and TMA elongation in the MD direction. In the practical use range of 100 to 160 ° C., the rate of change was smaller than those in Examples 10 and 11. In particular, Examples 13 and 14 formed by sequential biaxial and two-stage biaxial are excellent in heat resistance with a change amount of 100 to 160 ° C. being 1% or less.
本発明の組成物は特定の熱特性を有する。これは、容易にステレオコンプレックス構造
物を選択的に、かつ均一の形成するためと考えられる。
そのため本延伸フィルムは、従来のポリ乳酸系延伸フィルムなどの成形品に比べ、耐熱
性及び靭性に優れており、更に表面平滑性、透明性、熱安定性に優れている。
The composition of the present invention has specific thermal properties. This is presumably because the stereocomplex structure is easily and selectively formed.
For this reason, the stretched film is superior in heat resistance and toughness as compared to a molded product such as a conventional polylactic acid-based stretched film, and is further excellent in surface smoothness, transparency, and thermal stability.
これは、非晶状態から結晶化する際に選択的にステレオコンプレックス構造物を形成す
るためであり、また本発明の組成物によれば結晶化の処理が容易である。
This is because a stereocomplex structure is selectively formed upon crystallization from an amorphous state, and the crystallization treatment is easy with the composition of the present invention.
Claims (11)
SC)が全体の面積に対して20%以上であり、かつ2θが17度および19度近辺のピ
ーク面積の総和(SPL)が全体の面積に対して5%以下である請求項1〜3のいずれか
に記載のポリ乳酸系延伸フィルム。 Sum of peak areas around 2 ° in the wide-angle X-ray measurement of 12 °, 21 ° and 24 ° (S
SC) is not less than 20% relative to the whole area, and claims 1 to 3 2 [Theta] is less than 5% relative to the total (S PL) is the total area of the peak area of around 17 degrees and 19 degrees The polylactic acid-type stretched film in any one of.
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