JP3265184B2 - Biodegradable films or sheets and processed products of these films or sheets - Google Patents
Biodegradable films or sheets and processed products of these films or sheetsInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、包装材料分野等に
広く利用することが可能な生分解性のフィルム又はシ−
ト、これらのフィルム又はシ−トを用いた生分解性の多
層フィルム又はシ−ト及びこれらのフィルム又はシ−ト
からなる熱成形品に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biodegradable film or sheet which can be widely used in the field of packaging materials and the like.
The present invention relates to a biodegradable multilayer film or sheet using such a film or sheet, and a thermoformed product comprising such a film or sheet.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリ塩化ビニル等からなるプラスチックフィル
ム又はシ−ト及びこれらの熱成形品 (以上をまとめて、
単にフィルムまたはフィルム製品と記すことがある)
は、我が国において毎年数百万トンが製造されており、
食品包装をはじめ産業上のあらゆる分野で使用されてい
る。そしてそれらがもたらす利便性、経済性は、我々の
日常生活や、もっと広い意味での経済活動に不可欠のも
のとなっている。ところが、一方でこれらプラスチック
フィルム製品は、一部で回収、再利用が行われているも
のの、本来の目的である包装等の使命を果たした後に
は、直ちに廃棄物となるケ−スが多い。フィルム製品
は、廃棄物として埋め立て処分されることが多いが、そ
の安定性と嵩高さのために埋立地の短命化を引き起こ
し、また、自然環境中に散逸した場合には、自然の景観
や野生動植物の生活環境を損なうといった問題を惹起し
ている。2. Description of the Related Art Plastic films or sheets made of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride and the like, and thermoformed products thereof (collectively,
(Sometimes referred to simply as film or film product.)
Means that millions of tons are produced every year in Japan,
It is used in all industrial fields including food packaging. And the convenience and economics they bring are indispensable to our daily lives and to economic activities in a broader sense. On the other hand, although these plastic film products are partially recovered and reused, many cases immediately become waste after fulfilling the mission of packaging, which is the original purpose. Film products are often landfilled as waste.However, their stability and bulkiness shorten the life of landfills. It has caused problems such as impairing the living environment of animals and plants.
【0003】そこで、今日注目を集めているのは、生分
解性プラスチック材料である。生分解性プラスチック
は、土壌中や水中で、加水分解や生分解により、徐々に
崩壊、分解が進行し、最終的に微生物の作用により無害
な分解物となることが知られている。実用化され始めて
いる生分解性プラスチックは、脂肪族ポリエステル、変
性PVA、でんぷん変性体、及びこれらのブレンド体に
大別される。脂肪族ポリエステルとしては、微生物産出
系重合体としてポリ (ヒドロキシ酪酸/吉草酸) が、合
成系重合体としてポリカプロラクトンや脂肪族ジカルボ
ン酸と脂肪族ジオ−ルの縮合体が、そして、半合成系重
合体としてポリ乳酸が、それぞれ代表的に知られてい
る。これらの生分解性プラスチックは各々に固有の特徴
を有し、その特徴に応じた用途展開が考えられている。[0003] Attention is now focused on biodegradable plastic materials. It is known that biodegradable plastics gradually disintegrate and decompose in soil or water due to hydrolysis or biodegradation, and eventually become harmless decomposition products due to the action of microorganisms. Biodegradable plastics that have begun to be put into practical use are roughly classified into aliphatic polyesters, modified PVA, modified starch, and blends thereof. Aliphatic polyesters include poly (hydroxybutyric acid / valeric acid) as a microbial polymer, polycaprolactone and condensates of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols as synthetic polymers, and semi-synthetic polymers. Polylactic acid is typically known as a polymer. Each of these biodegradable plastics has a unique characteristic, and application development corresponding to the characteristic is considered.
【0004】一方、1922年頃イギリスで上市された酢酸
セルロ−スが、古くはReese によってInd.Eng.Chem.,4
9,89(1957) に開示されているように、生分解性である
ことが知られている。酢酸セルロ−スは、今日ではたば
こフィルタ−や写真ベ−スフィルム等に広く利用されて
いるが、その開発の歴史は、むしろ加水分解性や生分解
性をいかに防止するかに注力されてきており、生分解性
を機能として積極的に利用しようとする試みは、最近に
なってようやく検討され始めたところである。[0004] On the other hand, cellulose acetate marketed in the UK in about 1922 was used by Reese in Ind. Eng.
It is known to be biodegradable, as disclosed in 9,89 (1957). Cellulose acetate is widely used today in tobacco filters, photographic base films and the like, but its development history has focused more on how to prevent hydrolysis and biodegradability. Attempts to actively use biodegradability as a function have only recently begun to be studied.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】生分解性材料としての
酢酸セルロ−スは、特開平4-142344号公報や特開平6-49
275号公報に開示されているが、これらは汎用プラスチ
ック原料またはそのフィルム製品と比較して、工業生産
する上で、また広く包装材料として利用する上で、さら
には新しい機能としての生分解性という点において、い
くつかの問題点を有していた。これらは、汎用プラスチ
ック原料と比較して溶融押出特性が著しく劣っていた
り、フィルムに加工した後に空気中の湿度の影響で弾性
率が低下し品質が安定しなかったり、酢酸臭がひどく被
包装物に臭い移りを生じたり、生分解速度が非常に遅か
ったりと、生分解性の原料またはフィルム製品として実
用上満足すべきものとは言い難かった。また、酢酸セル
ロ−スシ−トの熱成形品はこれまでほとんど実用化され
ていなかった。Cellulose acetate as a biodegradable material is disclosed in JP-A-4-142344 and JP-A-6-49.
No. 275, these are compared to general-purpose plastic raw materials or their film products, for industrial production, for widespread use as packaging materials, and as a new function called biodegradability. In this respect, there were some problems. These materials have remarkably inferior melt extrusion characteristics compared to general-purpose plastic raw materials, have low elastic modulus due to the effect of humidity in the air after processing into films, are not stable in quality, and have a strong odor of acetic acid. However, the biodegradable raw material or film product could not be said to be practically satisfactory because of the odor transfer and the extremely low biodegradation rate. Further, thermoformed products of cellulose acetate sheet have not been practically used until now.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な現状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、特定の酢酸セル
ロ−スと特定の可塑剤を用い、材料全体の性質を示す指
標を特定の範囲に調整し、さらには必要に応じ特定の加
工法を採用することにより、溶融押出性、耐湿性、低臭
気性、生分解性、そして透明性等その他の特性に優れた
生分解性のフィルム又はシ−ト、更にこれらのフィル
ム、シ−トを用いた生分解性の多層フィルム又はシ−
ト、並びに熱成形品が得られることを見出し本発明を完
成した。Means for Solving the Problems In view of such a situation, the present inventors have made intensive studies, and as a result, using a specific cellulose acetate and a specific plasticizer, an index indicating the properties of the whole material. The biodegradation is excellent in other properties such as melt extrudability, moisture resistance, low odor, biodegradability and transparency by adjusting Film or sheet, furthermore, biodegradable multilayer film or sheet using these films or sheets
And a thermoformed product were obtained, and the present invention was completed.
【0007】本発明の第1の要旨とするところは、アセ
チル基置換度が2.3〜2.7の酢酸セルロ−スと生分
解性可塑剤とを主要組成分とし、23℃、0%RHにお
ける引張り弾性率が100kg/mm 2 以上であり、2
3℃、60%RHにおける引張り弾性率が23℃、0%
RHにおける引張り弾性率の80%以上であり、かつ、
前記生分解性可塑剤は、下記(1)の一般式で表わされ
る化合物及び下記(2)に記載される化合物からなる群
から選ばれた1種又は2種以上の組合わせからなる生分
解性のフィルム又はシ−トを内層とし、生分解性の脂肪
族ポリエステル層を両外層とすることを特徴とする生分
解性の多層フィルム又はシ−トに存する。 (1) H 5 C 3 (OH) 3-n (OOCCH 3 ) n 0<n≦3 (2) グリセリンアルキレ−ト(アルキル基は炭素数
2〜20、水酸基の残基があってもよい)、エチレング
リコ−ルアルキレ−ト(アルキル基は炭素数1〜20、
水酸基の残基があってもよい)、エチレン繰り返し単位
が5以下のポリエチレングリコ−ルアルキレ−ト(アル
キル基は炭素数1〜20、水酸基の残基があってもよ
い)、脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル(アルキ
ル基は炭素数1〜20)、脂肪族ジカルボン酸アルキル
エステル(アルキル基は炭素数1〜20、カルボキシル
基の残基があってもよい)、脂肪族トリカルボン酸アル
キルエステル(アルキル基は炭素数1〜20、カルボキ
シル基の残基があってもよい)。 The first gist of the present invention is that cellulose acetate having a degree of acetyl group substitution of 2.3 to 2.7 and a biodegradable plasticizer are used as main components at 23.degree. % RH
Tensile modulus of 100 kg / mm 2 or more
Tensile modulus at 3 ° C and 60% RH is 23 ° C and 0%
80% or more of the tensile modulus in RH, and
The biodegradable plasticizer is represented by the following general formula (1).
Consisting of compounds described in (2) below
A livestock consisting of one or a combination of two or more selected from
Biodegradable fat with a degradable film or sheet as the inner layer
Characterized by using an aromatic polyester layer as both outer layers
It is in a disintegrable multilayer film or sheet . (1) H 5 C 3 (OH) 3-n (OOCCH 3 ) n 0 <n ≦ 3 (2) Glycerin alkylate (the alkyl group has carbon atoms
2-20, there may be a hydroxyl residue), ethylene glycol
Alcohol alkylate (the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms;
May have a hydroxyl residue), ethylene repeating unit
Having a polyethylene glycol alkylate of 5 or less (Al
The kill group may have 1 to 20 carbon atoms and a hydroxyl residue.
), Aliphatic monocarboxylic acid alkyl esters (alkyl
A C1-20) alkyl group of an aliphatic dicarboxylic acid
Ester (alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, carboxyl
There may be a radical residue), an aliphatic tricarboxylic acid
Kill ester (the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms,
There may be a residue of a sil group).
【0008】本発明のもう一つの要旨とするところは、
上記第1の要旨の発明のフィルム又はシ−トから熱成形
された成形品に存する。Another aspect of the present invention is as follows.
Film or sheet of the invention of the first aspect - consists in preparative or et heat molded article.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明における酢酸セルロ−スは、精製コットンリンタ−
又は高純度の木材パルプを原料とし、混酸法、メチレン
クロライド法、ベンゼン法と呼ばれる良く知られた工業
的な製造法のいずれかによって製造される。混酸法が最
も広く行われているが、これはセルロ−スを出発原料に
以下の〜の工程を経て酢酸セルロ−スを得るもので
ある。 水分率を5 %以下にする乾燥工程、 酢酸を湿潤
させる前処理工程、酢酸、無水酢酸及び硫酸による酢
化、すなわちアセチル化工程、 追加した水と触媒硫
酸の作用で脱アセチル化する熟成 (加水、加水分解) 工
程、 洗浄安定化を行なう沈澱、精製工程、 脱
水、乾燥工程。所望のアセチル化度の酢酸セルロ−スを
得るには、酢化工程で水酸基がすべてアセチル化された
三酢酸セルロ−スの脱アセチル化を行なう熟成工程にお
いて、加水分解の条件を調整すれば良い。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. Cellulose acetate in the present invention is a purified cotton linter.
Alternatively, high-purity wood pulp is used as a raw material and produced by any of well-known industrial production methods called a mixed acid method, a methylene chloride method, and a benzene method. The mixed acid method is most widely used, in which cellulose acetate is obtained from cellulose as a starting material through the following steps. A drying step to reduce the moisture content to 5% or less, a pretreatment step to wet acetic acid, an acetylation step using acetic acid, acetic anhydride and sulfuric acid, that is, an acetylation step, and an aging step to deacetylate by the action of added water and catalytic sulfuric acid (hydrolysis). , Hydrolysis), precipitation, purification, dehydration and drying for washing and stabilization. In order to obtain cellulose acetate having a desired degree of acetylation, hydrolysis conditions may be adjusted in the aging step of deacetylating cellulose triacetate having all acetylated hydroxyl groups in the acetylation step. .
【0010】本発明においては、酢酸セルロ−スのアセ
チル基置換度を2.3 〜2.7 の範囲にすることが重要であ
る。かかる範囲を下回る場合には、フィルム、シ−トに
加工した後に空気中の湿度の影響で弾性率が低下し品質
が安定せず、逆に上回る場合には、生分解速度が極めて
遅くなり実際上生分解性とは言い難い。重合度は、原料
セルロ−スの重合度とその後の工程での重合度低下の度
合いによって決まるが、酢酸セルロ−スの平均重合度と
して80〜400の範囲が好ましい。かかる範囲を下回ると
物性が発現されず、上回ると後述する可塑剤を添加して
も溶融成形性が劣る。In the present invention, it is important that the degree of acetyl group substitution of cellulose acetate is in the range of 2.3 to 2.7. If it is lower than the above range, the elasticity is lowered due to the influence of humidity in the air after processing into a film or a sheet, and the quality is not stable. Hardly biodegradable. The degree of polymerization is determined by the degree of polymerization of the starting cellulose and the degree of reduction in the degree of polymerization in the subsequent steps, and the average degree of polymerization of cellulose acetate is preferably in the range of 80 to 400. If the amount is less than the above range, the physical properties are not exhibited. If the amount exceeds the range, the melt moldability is inferior even if a plasticizer described later is added.
【0011】酢酸セルロ−スは融点が280 〜290 ℃で分
解温度より高く、また溶融粘度も高いので、溶融押出が
困難である。そこで、融点と溶融粘度を下げ溶融押出を
可能ならしめるために、可塑剤を添加する必要がある。
酢酸セルロ−スの可塑剤としては、ジメチルフタレ−
ト、ジエチルフタレ−ト、ジブチルフタレ−ト、ジメト
キシエチルフタレ−ト等のフタル酸エステル系可塑剤、
エチルフタリルエチルグリコレ−ト、メチルフタリルエ
チルグリコレ−ト、ブチルフタリルブチルグリコレ−ト
等のフタリルグリコレ−ト系可塑剤、トリクレジルフォ
スフェ−ト、トリフェニルフォスフェ−ト等の燐酸エス
テル系可塑剤その他o−p−トルエンエチルスルフォン
アミド等が、相溶性が良好なため使用されているが、こ
れらは生分解性がなく、本発明における生分解性材料の
主要成分としては好ましくない。Cellulose acetate has a melting point of 280 to 290 ° C., which is higher than the decomposition temperature, and has a high melt viscosity, so that melt extrusion is difficult. Therefore, it is necessary to add a plasticizer in order to lower the melting point and the melt viscosity to enable melt extrusion.
As a plasticizer for cellulose acetate, dimethyl phthalate is used.
Phthalate plasticizers such as phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate and dimethoxyethyl phthalate;
Phthalyl glycolate plasticizers such as ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate and butyl phthalyl butyl glycolate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate Phosphoric acid ester plasticizers such as (g) and other op-tolueneethylsulfonamides are used because of their good compatibility. However, these are not biodegradable and are the main components of the biodegradable material in the present invention. Is not preferred.
【0012】本発明において、好適な生分解性の可塑剤
として使用できるものを挙げると、下記(1) の一般式で
示される化合物及び下記(2)に示す化合物であり、これ
らは1種類又は2種類以上組合わせて使用できる。In the present invention, compounds that can be used as suitable biodegradable plasticizers include compounds represented by the following general formula (1) and compounds represented by the following (2). Can be used in combination of two or more.
【0013】 (1) H5 C3(OH)3-n (OOCCH3)n 0<n≦3 (2) グリセリンアルキレ−ト(アルキル基は炭素数
2〜20、水酸基の残基があってもよい)、例えばグリ
セリントリプロピオネ−ト、グリセリントリブチレ−
ト;エチレングリコ−ルアルキレ−ト(アルキル基は炭
素数1〜20、水酸基の残基があってもよい)例えばエ
チレングリコ−ルジアセテ−ト;エチレン繰り返し単位
が5以下のポリエチレングリコ−ルアルキレ−ト(アル
キル基は炭素数1〜20、水酸基の残基があってもよ
い)例えばジエチレングリコ−ルモノアセテ−ト、ジエ
チレングリコ−ルジアセテ−ト;脂肪族モノカルボン酸
アルキルエステル(アルキル基は炭素数1〜20)例え
ばステアリン酸ブチル;脂肪族ジカルボン酸アルキルエ
ステル(アルキル基は炭素数1〜20、カルボキシル基
の残基があってもよい)、例えばジ(2−エチルヘキシ
ル)アジペ−ト、ジ(2−エチルヘキシル)アゼレ−
ト;脂肪族トリカルボン酸アルキルエステル(アルキル
基は炭素数1〜20、カルボキシル基の残基があっても
よい)例えばクエン酸トリメチルエステル。 [0013] (1) H 5 C 3 ( OH) 3-n (OOCCH 3) n 0 <n ≦ 3 (2) Glycerin Al chelate - DOO (alkylene Le group having 2 to 20 carbon atoms, residues of hydroxyl Glycerin tripropionate, glycerin tributyrate)
Ethylene glycol alkylate (the alkyl group may have 1 to 20 carbon atoms and may have a hydroxyl group residue), for example, ethylene glycol diacetate; polyethylene glycol alkylate having 5 or less ethylene repeating units ( The alkyl group may have a residue of 1 to 20 carbon atoms and a hydroxyl group.) For example, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol diacetate; an alkyl ester of an aliphatic monocarboxylic acid (the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms) Butyl stearate; alkyl ester of an aliphatic dicarboxylic acid (the alkyl group may have 1 to 20 carbon atoms and may have a carboxyl group residue), for example, di (2-ethylhexyl) adipate, di (2-ethylhexyl) azelle −
G; aliphatic tricarboxylic acid alkyl ester (the alkyl group may have 1 to 20 carbon atoms and may have a carboxyl group residue), for example, trimethyl citrate .
【0014】上記(1) の式で表わされるものはグリセリ
ンのモノ−、ジ−、トリ−アセテ−トであり、これらは
混合物でもよい。本発明のフィルムにおいてはトリアセ
チンと呼ばれるトリアセテ−ト又はトリアセテ−トを主
体とするものが、相溶性(可塑化効果)や、弾性率湿度依
存性の点から好ましい。The compounds represented by the above formula (1) are glycerin mono-, di- and tri-acetates, which may be a mixture. In the film of the present invention, triacetate called triacetin or a film mainly composed of triacetate is preferable from the viewpoint of compatibility (plasticizing effect) and elastic modulus and humidity dependency.
【0015】上記の可塑剤は、単体でも生分解性を有
し、酢酸セルロ−スに任意の割合で添加しても、組成物
の生分解性を阻害することがないが、可塑剤の添加量
は、酢酸セルロ−スと可塑剤の合計量に対し、5 〜50重
量%の範囲にすることが好ましい。かかる範囲を下回る
場合には、融点や溶融粘度の低下が不十分で溶融押出性
が発現せず、上回る場合は、溶融粘度が下がり過ぎた
り、相溶性の低下から可塑剤が分離したりして、押出し
たシ−トの平面性や外観を保持して引き取ることが困難
になる。しかしながら、押出適性に関しては、可塑剤添
加量のみならず、酢酸セルロ−スの重合度も関係するの
で、この両者の作用の加算として溶融粘度を一つの指標
とする。本発明においては、220 ℃で剪断速度100 秒-1
で測定したときの溶融粘度が、(1.0〜100)×103 ポイズ
であることが重要である。かかる範囲外では、上述した
理由等により、押出温度を調整しても、押出適性が得ら
れない。The above-described plasticizer has biodegradability even when used alone, and does not inhibit the biodegradability of the composition when added to cellulose acetate at an arbitrary ratio. The amount is preferably in the range of 5 to 50% by weight based on the total amount of cellulose acetate and plasticizer. If it is below this range, the melting point or melt viscosity is not sufficiently reduced and the melt extrudability is not developed.If it is higher, the melt viscosity is too low or the plasticizer is separated from the reduced compatibility. This makes it difficult to take out the extruded sheet while maintaining the flatness and appearance of the sheet. However, the extrudability is related not only to the amount of the plasticizer added but also to the degree of polymerization of cellulose acetate. Therefore, the melt viscosity is used as an index as an addition of the actions of both. In the present invention, a shear rate of 100 seconds- 1 at 220 ° C.
It is important that the melt viscosity as measured by (1) is (1.0 to 100) × 10 3 poise. Outside of this range, extrusion suitability cannot be obtained even if the extrusion temperature is adjusted for the reasons described above.
【0016】酢酸セルロ−スと可塑剤の組成物に対し、
さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で他の高分子材
料、特に生分解性プラスチックをブレンドしても構わな
い。また、成形加工性やフィルム製品の物性を調整する
目的で、可塑剤、滑剤、無機フィラ−、安定剤、紫外線
吸収剤、難燃剤、防曇剤、防黴剤、顔料、蛍光剤等の添
加剤、改質剤を添加することも可能である。本発明にお
いては、このような酢酸セルロ−ス組成物 (以下単に酢
酸セルロ−スと記すことがある) を溶融押出して、シ−
トやフィルム形態にする。酢酸セルロ−スのフィルム
は、溶液法 (流延法、湿式法に同じ) によって作られる
のが一般的であるが、溶液法では、後述するような熱成
形等に好適な比較的厚いシートを作ることができず、ま
たフィルムやシート成形時に同時に積層品を得ることが
できない。さらには、製造コスト上も不利である。With respect to the composition of cellulose acetate and plasticizer,
Furthermore, other polymer materials, particularly biodegradable plastics, may be blended as long as the effects of the present invention are not impaired. Addition of plasticizers, lubricants, inorganic fillers, stabilizers, ultraviolet absorbers, flame retardants, antifogging agents, antifungal agents, pigments, fluorescent agents, etc. for the purpose of adjusting moldability and film properties. It is also possible to add agents and modifiers. In the present invention, such a cellulose acetate composition (hereinafter sometimes simply referred to as cellulose acetate) is melt-extruded to form a sheet.
And film form. Cellulose acetate films are generally made by a solution method (same as the casting method and the wet method). In the solution method, a relatively thick sheet suitable for thermoforming as described later is used. It cannot be made, and a laminate cannot be obtained at the same time as forming a film or sheet. Furthermore, it is disadvantageous in manufacturing cost.
【0017】押出機は通常プラスチックの押出しに用い
られる任意の型のものを採用することができる。可塑剤
を添加したりポリマ−ブレンドを行なう場合には、単軸
押出機よりも、同方向2 軸押出機のほうが好ましい。押
出機の設定温度は酢酸セルロ−スの溶融粘度により適宜
決められるが、180〜240 ℃の範囲が望ましい。かかる
範囲外では、本発明の規定する溶融粘度を得るのが困難
であるばかりか、相分離や熱分解を起こすことがある。
押出機中で溶融された酢酸セルロ−スは、Tダイ、Iダ
イ、丸ダイ等から押出され、フィルムやシ−トに成形さ
れる。丸ダイから押出した場合は、続いてインフレ−シ
ョンを行ない、さらに流れ方向に1カ所以上をスリット
して、いわゆるインフレ−ションフィルムを得る。いず
れの場合も、ロ−ル法、テンタ−法あるいはチュブラ−
法によって、必要に応じ1 軸または2 軸延伸しても良い
が、PETに代表される他材料に見られるような延伸に
よる機械物性等の改良効果はそれほど大きくはない。薄
肉化等を目的に延伸を行なう場合には、フィルム温度10
0 〜150 ℃、延伸倍率2.5 倍以内で操作する。フィルム
やシ−トの厚みは、5 μm 〜1 mmの範囲であり、用途に
応じて決められる。The extruder may be of any type commonly used for extruding plastics. When adding a plasticizer or performing polymer blending, a co-axial twin screw extruder is preferred over a single screw extruder. The set temperature of the extruder is appropriately determined depending on the melt viscosity of cellulose acetate, but is preferably in the range of 180 to 240 ° C. Outside this range, it is not only difficult to obtain the melt viscosity specified in the present invention, but also phase separation and thermal decomposition may occur.
Cellulose acetate melted in an extruder is extruded from a T-die, an I-die, a round die, etc., and is formed into a film or a sheet. When extruded from a round die, inflation is performed subsequently, and one or more locations are slit in the flow direction to obtain a so-called inflation film. In any case, the roll method, tenter method or tuber
Depending on the method, uniaxial or biaxial stretching may be performed as necessary, but the effect of improving mechanical properties and the like by stretching as seen in other materials typified by PET is not so large. When stretching for the purpose of thinning, etc., the film temperature should be 10
Operate at 0 to 150 ° C and within a stretching ratio of 2.5 times. The thickness of the film or sheet ranges from 5 μm to 1 mm and is determined according to the application.
【0018】このようにして得られたフィルムやシ−ト
は、生分解性でありながら、透明で、引張り弾性率が10
0 kg/mm2(23℃、0 %RH測定) 以上の剛性 (腰) を持つ
ポリプロピレン様の材料として、一般包装材を中心に広
い分野で利用することができる。従来の酢酸セルロ−ス
フィルムは、実用上大きな欠点があった。すなわち、大
気中の水分を吸着して、その結果水が可塑剤として働
き、フィルムの弾性率が経時的に低下、もしくは湿度に
応じて変化するため、品質が安定しないというものであ
る。そのために、使用できる用途が限定されていた。本
発明の酢酸セルロ−スは、アセチル基置換度を規定した
ため、吸着水による弾性率低下は殆んどなく、23℃、60
%RHにおける引張り弾性率が、23℃、0 %RHにおける引
張り弾性率の80%以上を発現することができる。The thus obtained film or sheet is biodegradable, transparent and has a tensile modulus of 10%.
As a polypropylene-like material with a rigidity (lumbar) of 0 kg / mm 2 (measured at 23 ° C and 0% RH), it can be used in a wide range of fields, especially for general packaging. The conventional cellulose acetate film has a serious disadvantage in practical use. That is, the water in the atmosphere is adsorbed, and as a result, the water acts as a plasticizer, and the elastic modulus of the film decreases with time or changes in accordance with humidity, so that the quality is not stable. As a result, usable applications are limited. Since the cellulose acetate of the present invention specifies the degree of acetyl group substitution, there is almost no decrease in the elastic modulus due to adsorbed water.
The tensile modulus at% RH can exhibit 80% or more of the tensile modulus at 23 ° C. and 0% RH.
【0019】しかしながら、本発明の酢酸セルロ−スフ
ィルムも問題点を有している。製造工程で残存した、あ
るいはフィルム押出工程やフィルム製品になってから加
水分解により生成した酢酸の臭気があるということであ
る。溶液法では、加工時の熱履歴が少なく新たに生成す
る酢酸が少ないばかりか、原料由来の酢酸も溶液中に溶
解するため、フィルム製品の酢酸臭は比較的少ない。反
対に溶融押出法では顕著である。酢酸臭は不快な匂いで
あるため、僅かであってもフィルム製品に存在すること
は実用上好ましくない。そこで、本発明においては、こ
の酢酸臭を防止するために、酢酸セルロ−スフィルムあ
るいはシ−トを内層とし、脂肪族ポリエステルを外層と
する2種3層を基本とする多層生分解性フィルムあるいは
シ−トとする。脂肪族ポリエステルは、アルキレン結合
とエステル結合を基本骨格として持つものであれば特に
限定されない。生分解性に実質的な影響を与えない範囲
で、ウレタン結合、アミド結合、エ−テル結合等を導入
することもできる。However, the cellulose acetate film of the present invention also has problems. It means that there is an odor of acetic acid remaining in the manufacturing process or produced by hydrolysis after the film is extruded or formed into a film product. In the solution method, not only the heat history during processing is small and the amount of newly generated acetic acid is small, but also the acetic acid derived from the raw material is dissolved in the solution, so that the acetic acid odor of the film product is relatively small. On the contrary, it is remarkable in the melt extrusion method. Since the acetic acid odor is an unpleasant odor, it is not practically preferable that the acetic acid odor is present in the film product even if it is slight. Thus, in the present invention, in order to prevent the acetic acid odor, a multilayer biodegradable film based on two or three layers, in which a cellulose acetate film or sheet is used as an inner layer and an aliphatic polyester is used as an outer layer, is used. It is a sheet. The aliphatic polyester is not particularly limited as long as it has an alkylene bond and an ester bond as a basic skeleton. Urethane bonds, amide bonds, ether bonds, and the like can be introduced as long as the biodegradability is not substantially affected.
【0020】具体的には、まず脂肪族ジオ−ルと脂肪族
ジカルボン酸を縮合して得られる重合体が挙げられる。
脂肪族ジオ−ルとしては、エチレングリコ−ル、1,4-ブ
タンジオ−ル及び1,4-シクロヘキサンジメタノ−ル等が
代表的に挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、コ
ハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸およびド
デカン二酸等が代表的に挙げられる。これらの中から、
それぞれ1種類以上選んで縮合重合した後、必要に応じ
てイソシアネ−ト化合物等の分子鎖延長剤を追加して重
量平均分子量50000 以上にジャンプアップした重合体
は、通常60〜110℃の融解温度とポリエチレンに似た比
較的優れた基本物性を持つ。次に、環状ラクトン類を有
機金属触媒を用い開環重合した一連の脂肪族ポリエステ
ルがある。単量体としては、ε−カプロラクトン、δ−
バレロラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、β
−プロピオラクトン、ピバロラクトン、β−ブチロラク
トン、γ−ブチロラクトン等が代表的に挙げられ、場合
によってはラクチドやグリコリドを含め、これらから1
種類以上選ばれて重量平均分子量が30000 以上になるよ
うに条件を調整して重合される。Specifically, a polymer obtained by first condensing an aliphatic diol and an aliphatic dicarboxylic acid is exemplified.
Typical examples of the aliphatic diol include ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol. Representative examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecane diacid. From these,
After the condensation polymerization of one or more types, a polymer having a weight average molecular weight of 50,000 or more by adding a molecular chain extender such as an isocyanate compound, if necessary, usually has a melting temperature of 60 to 110 ° C. Has relatively good basic physical properties similar to polyethylene. Next, there is a series of aliphatic polyesters obtained by ring-opening polymerization of cyclic lactones using an organic metal catalyst. As monomers, ε-caprolactone, δ-
Valerolactone, β-methyl-δ-valerolactone, β
-Propiolactone, pivalolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone and the like, and in some cases, including lactide and glycolide,
Polymerization is performed by adjusting the conditions so that the weight average molecular weight is selected to be 30,000 or more.
【0021】さらに、ポリ乳酸に代表されるα−ヒドロ
キシカルボン酸の重合体がある。乳酸としては、L −乳
酸、D ー乳酸が挙げられ、他のヒドロキシカルボン酸と
しては、グリコ−ル酸、3 −ヒドロキシ酪酸、4 −ヒド
ロキシ酪酸、3 −ヒドロキシ吉草酸、4 −ヒドロキシ吉
草酸、6 −ヒドロキシカプロン酸などが代表的に挙げら
れる。これらの重合法としては、縮合重合法、環状二量
体からの開環重合法など、公知のいずれの方法を採用す
ることも可能である。重合体の重量平均分子量としては
60000 から1000000 の範囲が好ましい。さらに、他の合
成系脂肪族ポリエステルとしては、環状酸無水物とオキ
シラン類、例えば無水コハク酸とエチレンオキサイドや
プロピレンオキサイド又はアリルグリシジルエ−テルと
の重合体や、エチレンと環状ケテンアセタ−ルである2
−メチレン−1,3 −ジオキソランや2 −メチレン−1,3
−ジオキセパンとのラジカル重合体等が挙げられる。Further, there is a polymer of α-hydroxycarboxylic acid represented by polylactic acid. Lactic acid includes L-lactic acid and D-lactic acid, and other hydroxycarboxylic acids include glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 4-hydroxyvaleric acid, Representatively, 6-hydroxycaproic acid and the like. As these polymerization methods, any known methods such as a condensation polymerization method and a ring-opening polymerization method from a cyclic dimer can be adopted. As the weight average molecular weight of the polymer
A range from 60,000 to 100,000 is preferred. Further, other synthetic aliphatic polyesters include cyclic acid anhydrides and oxiranes, for example, polymers of succinic anhydride and ethylene oxide, propylene oxide or allyl glycidyl ether, and ethylene and cyclic ketene acetal. Two
-Methylene-1,3-dioxolane or 2-methylene-1,3
-A radical polymer with dioxepane.
【0022】また、アルカリゲネスユ−トロファスを始
めとする菌体内でアセチルコエンチ−ムA (アセチルC
oA) により生合成される脂肪族ポリエステルが知られ
ている。この脂肪族ポリエステルは、主にポリ−β−ヒ
ドロキシ酪酸 (ポリ3 HB)であるが、プラスチックと
しての実用特性を向上させるために、発酵プロセスを工
夫し、通常吉草酸ユニット (HV) を共重合し、ポリ(3
HB−Co−3 HV)の共重合体にすることが工業的に
有利である。HV共重合比は一般的に0 〜40%であり、
この範囲で融解温度は130 〜165 ℃である。HVの代わ
りに4 HBを共重合したり、さらに長鎖のヒドロキシア
ルカノエ−トを共重合する検討も行なわれているが、い
ずれも本発明の脂肪族ポリエステルとして用いることが
できる。In cells such as alkaligenes eutrophus, acetyl coenzyme A (acetyl C
Aliphatic polyesters biosynthesized by oA) are known. This aliphatic polyester is mainly poly-β-hydroxybutyric acid (poly 3 HB), but in order to improve the practical properties as a plastic, a fermentation process is devised and a valeric acid unit (HV) is usually copolymerized. And poly (3
It is industrially advantageous to use a copolymer of HB-Co-3 HV). The HV copolymerization ratio is generally 0-40%,
In this range the melting temperature is 130-165 ° C. Investigations have been made to copolymerize 4 HB instead of HV or further copolymerize a long-chain hydroxyalkanoate, but any of them can be used as the aliphatic polyester of the present invention.
【0023】酢酸セルロ−スフィルムと脂肪族ポリエス
テルフィルムを積層する方法としては、通常積層フィル
ムを作るための任意の方法を採用することができる。例
えば、複数の押出機を一つの口金に連結し、いわゆる共
押出ししたり、巻き出した酢酸セルロ−スフィルム上に
脂肪族ポリエステルフィルムをコ−ティングしたり、適
温にある複数種のフィルムをロ−ルやプレス機などで熱
圧着したり、あるいは接着剤を使ってフィルム同志を貼
り合わせたりする方法が代表的に挙げられる。いわゆる
ドライラミネ−ションやウエットラミネ−ションを行な
う場合の接着剤としては、ビニル系、アクリル系、ポリ
アミド系、ポリエステル系、ゴム系、ウレタン系等が一
般的に用いられるが、接着剤も生分解性にする場合に
は、でんぷん、アミロ−ス、アミロペクチン等の多糖類
や、膠、ゼラチン、カゼイン、ゼイン、コラ−ゲン等の
蛋白質類やポリペプチド類、未加硫天然ゴム、あるいは
低分子量脂肪族ポリエステル等が好ましく採用される。
このように2 種3 層を基本とする積層フィルムとするこ
とで、内層の酢酸セルロ−ス層の酢酸臭は脂肪族ポリエ
ステル層に遮断され、フィルム全体として酢酸臭が実質
的にしなくなる。また、積層化することで、酢酸臭がし
なくなるばかりか、延伸性やインフレ−ション適性等の
加工性や、表面滑性、ヒ−トシ−ル性、印刷適性等の表
面特性も改良されるので、より広い用途展開が可能にな
る。As a method for laminating the cellulose acetate film and the aliphatic polyester film, any method for producing a laminated film can be usually employed. For example, a plurality of extruders are connected to one die, so-called co-extrusion, an aliphatic polyester film is coated on an unwound cellulose acetate film, or a plurality of types of films at an appropriate temperature are rolled. Typical examples include a method of thermocompression bonding with a tool or a press machine, or a method of bonding films together using an adhesive. As an adhesive for performing so-called dry lamination or wet lamination, vinyl-based, acrylic-based, polyamide-based, polyester-based, rubber-based, and urethane-based adhesives are generally used, and the adhesive is also biodegradable. In the case of making, starch, amylose, polysaccharides such as amylopectin, proteins and polypeptides such as glue, gelatin, casein, zein, collagen, unvulcanized natural rubber, or low molecular weight aliphatic Polyester and the like are preferably employed.
By forming a laminated film based on two or three layers as described above, the acetic acid odor of the inner cellulose acetate layer is blocked by the aliphatic polyester layer, and the acetic acid odor is not substantially eliminated in the whole film. Further, by laminating, not only does odor of acetic acid disappear, but also processability such as stretchability and inflation suitability, and surface characteristics such as surface lubricity, heat sealability and printability are improved. Therefore, a wider range of applications can be developed.
【0024】次に、酢酸セルロ−スフィルムあるいはシ
−ト (本節では単にシ−トと記す)からの熱成形品につ
いて説明する。酢酸セルロ−スシ−トからの熱成形品は
これまで殆んど実用化されていない。この原因は、熱成
形品の用途においては製品の剛性が要求されるが、酢酸
セルロ−スは吸水により弾性率の低下が起こり適性な剛
性を保持できないことにある。また、可塑剤が無添加の
系においては、ガラス転移温度が150℃以上で汎用樹脂
に比べて著しく高く、従って、汎用の真空/圧空成形機
では加工できないことも関係していた。本発明の酢酸セ
ルロ−スは、吸水による弾性率の低下が起こり難く、ま
た、可塑剤の添加によりガラス転移温度も80〜130 ℃に
低下しているので、熱成形の加工及び用途展開が容易で
ある。Next, a thermoformed product from a cellulose acetate film or a sheet (hereinafter simply referred to as a sheet) will be described. Thermoformed articles from cellulose acetate sheets have not been practically used until now. The reason for this is that the rigidity of the product is required in the use of thermoformed products, but cellulose acetate is reduced in elastic modulus due to water absorption and cannot maintain an appropriate rigidity. Further, in a system in which a plasticizer was not added, the glass transition temperature was 150 ° C. or higher, which was significantly higher than that of a general-purpose resin, so that it was not possible to process with a general-purpose vacuum / pressure molding machine. In the cellulose acetate of the present invention, the elastic modulus is hardly reduced by water absorption, and the glass transition temperature is also reduced to 80 to 130 ° C. by the addition of a plasticizer. It is.
【0025】熱成形に適したシ−トの厚みは、特に限定
されるものではないが、用途上からは50μm 〜1 mmが好
ましく使用される。熱成形の方法としては、シ−トを熱
成形するあらゆる既知の方法、例えば、真空成形、圧空
成形、真空圧空成形、雄雌型成形、プラグアシスト真空
成形、CD(Cuspation Dilation:先端拡張) 成形等から
任意に採用することができる。成形時のシ−ト温度は、
シ−トのガラス転移温度に依存して、80〜170 ℃の温度
範囲で決められ、一方金型温度は80℃以下が好ましい。
原料の特性上深絞り成形はやや困難であるが、面積成形
倍率が4倍以下なら容易に成形が可能である。The thickness of the sheet suitable for thermoforming is not particularly limited, but is preferably from 50 μm to 1 mm from the application. As the thermoforming method, any known method for thermoforming a sheet, for example, vacuum forming, pressure forming, vacuum and pressure forming, male and female mold forming, plug assist vacuum forming, CD (Cuspation Dilation: tip extension) forming And so on. The sheet temperature during molding is
Depending on the glass transition temperature of the sheet, it is determined in the temperature range of 80-170 ° C, while the mold temperature is preferably 80 ° C or less.
Although deep drawing is somewhat difficult due to the characteristics of the raw material, it can be easily formed if the area forming ratio is 4 times or less.
【0026】[0026]
【実施例】以下に実施例を示すが、これらにより本発明
は何等制限を受けるものではない。なお、実施例中に示
す測定値は次に示すような条件で測定を行ない算出し
た。 (1) アセチル基置換度 JIS L1013 に基づき、アルカリで鹸化し生成する酢酸を
滴定して酢酸セルロ−スの酢化度を求め、アセチル基置
換度を算出した。セルロ−スの水酸基が全くアセチル基
に置換されていなければアセチル基置換度は0 、全て置
換されていれば3.0(酢化度62.5%) である。 (2) 溶融粘度 (株) 島津製作所製フロ−テスタ−CFT-500Cに1 mmφ×1
0 mmLのノズルを取り付け、試料を220 ℃で5 分間予熱
後、定加重で押出して、剪断速度100 秒-1の時の見掛け
粘度 (ポイズ:poise) を本発明における溶融粘度とし
た。The present invention is not limited by the following examples. The measured values shown in the examples were calculated under the following conditions. (1) Degree of acetyl substitution Based on JIS L1013, acetic acid produced by saponification with an alkali was titrated to determine the degree of acetylation of cellulose acetate, and the degree of acetyl substitution was calculated. The degree of acetyl group substitution is 0 when the hydroxyl group of cellulose is not completely substituted with an acetyl group, and 3.0 (62.5% acetylation degree) when all the hydroxyl groups are substituted. (2) Melt viscosity 1 mmφ x 1 in flow tester CFT-500C manufactured by Shimadzu Corporation
The sample was preheated at 220 ° C. for 5 minutes, extruded at a constant load, and the apparent viscosity (poise) at a shear rate of 100 sec −1 was defined as the melt viscosity in the present invention.
【0027】(3) 引張り弾性率及び引張り弾性率の湿度
依存性 試料を幅5 mmの短冊状に切り出し、23℃で調湿された雰
囲気に2 日間靜置後、東洋精機 (株) 製テンシロンII型
機を用い、チャック間25 mm 、引張り速度5 mm/分で引
張り試験を行ない、得られた応力−歪み曲線より降伏強
度の1 /2 の強伸度を求め、強度を伸度で除すことで弾
性率を算出した。単位は、kg/mm2 である。弾性率の湿
度依存性は、23℃、60%RHにおける引張り弾性率を23
℃、0 %RHにおける引張り弾性率で除して百分率 (%)
とした。(3) Tensile Modulus and Humidity Dependence of Tensile Modulus A sample was cut into a strip having a width of 5 mm and left in an atmosphere conditioned at 23 ° C. for 2 days, and then Tensilon manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Using a type II machine, a tensile test was performed at a chuck distance of 25 mm and a pulling speed of 5 mm / min. From the obtained stress-strain curve, a strong elongation of 1/2 of the yield strength was obtained, and the strength was divided by the elongation. By doing so, the elastic modulus was calculated. The unit is kg / mm 2 . The humidity dependence of the elastic modulus is determined by measuring the tensile elastic modulus at 23 ° C and 60% RH at 23.
Percentage (%) divided by the tensile modulus at 0 ° C and 0 ° C
And
【0028】(4) 生分解性 厚み100 μm のフィルム試料を幅25 mm ×長さ130 mmの
短冊状に切り出し、生分解性プラスチック研究会(BPS)
の土中フィ−ルドテスト法に準拠して、滋賀県長浜市川
崎町の土中に埋設した。5 カ月放置後、掘り起こし、各
試料の重量保持率 (%) の測定を行なった。重量保持率
(%) とは、掘り起こした試料中の目に見える小片を可
能な限り回収して重量測定したものを、埋設前のフィル
ム試料の重量で除した百分率(%)である。従って重量減
少部分は微細粉、分子レベルまでの分解物、水と二酸化
炭素に変わったものの合計である。(4) Biodegradability A film sample having a thickness of 100 μm is cut into a strip having a width of 25 mm and a length of 130 mm, and the Biodegradable Plastics Society (BPS)
It was buried in the ground in Kawasaki-cho, Nagahama-shi, Shiga Prefecture in accordance with the Soil Field Test Method. After standing for 5 months, the sample was excavated and the weight retention (%) of each sample was measured. Weight retention
(%) Is a percentage (%) obtained by collecting and measuring the weight of visible small pieces in a dug up sample by the weight of the film sample before embedding. Thus, the weight loss portion is the sum of fine powder, decomposition products up to the molecular level, and water and carbon dioxide.
【0029】実施例1〜2及び比較例1〜2 平均重合度が100 〜300 の範囲にあり、アセチル基置換
度を2.1 〜2.9 まで変化させた各種酢酸セルロ−スに対
し、可塑剤として、トリアセチンを酢酸セルロ−スとト
リアセチンの合計重量に対し30重量%添加し、40 mm φ
同方向2 軸押出機を用い、220 ℃設定でペレット化し
た。これらのペレットを40 mm φ単軸押出機を用い220
℃設定で、Tダイ押出して、厚み100 μm のフィルムを
得た。アセチル基置換度が低いほど押出性が悪い傾向に
あったが、いずれもフィルム化が可能であった。これら
フィルムの引張り弾性率と生分解性を評価した結果を表
1に示す。Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2 Various cellulose acetates having an average degree of polymerization in the range of 100-300 and an acetyl group substitution degree of 2.1-2.9 were used as plasticizers. Triacetin was added at 30% by weight based on the total weight of cellulose acetate and triacetin, and 40 mm φ
Using a twin screw extruder in the same direction, pelletization was performed at 220 ° C. These pellets were used for 220 mm using a 40 mm φ single screw extruder.
The film was extruded by a T-die at a setting of 100 ° C to obtain a film having a thickness of 100 µm. The lower the degree of acetyl group substitution, the lower the extrudability tended to be, but all were able to be formed into films. Table 1 shows the results of evaluating the tensile modulus and biodegradability of these films.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】実施例3〜5及び比較例3〜4 平均重合度180、アセチル基置換度2.4の酢酸セル
ロ−スに対し、各種可塑剤を酢酸セルロ−スと可塑剤の
合計重量に対して30重量%の割合で添加し、実施例1
と同様の方法でフィルムを得た。いずれの原料からもフ
ィルム化が可能であった。これらフィルムの生分解性を
評価した結果を表2に示す。 Examples 3-5 and Comparative Examples 3-4 Various plasticizers were added to cellulose acetate having an average polymerization degree of 180 and an acetyl group substitution degree of 2.4, based on the total weight of cellulose acetate and plasticizer. Example 1
A film was obtained in the same manner as described above. Film formation was possible from any of the raw materials. Table 2 shows the results of evaluating the biodegradability of these films .
【0032】[0032]
【表2】 [Table 2]
【0033】実施例7〜9及び比較例5〜7 平均重合度180 、アセチル基置換度2.6 の酢酸セルロ−
スに対し、トリアセチンを酢酸セルロ−スとトリアセチ
ンの合計量に対して表3に記載の割合で添加し、ヘンシ
ェルミキサ−で撹拌して顆粒中に浸透させた後、40 mm
φ単軸押出機で、Tダイ押出して、厚み100 μm のフィ
ルムを得た時の押出性を溶融粘度と共に評価した結果を
表3に示す。押出性及びフィルム成形性については、22
0 ℃設定で評価して、不良の場合は、不具合が改善され
る方向に温度設定を変更した。Examples 7 to 9 and Comparative Examples 5 to 7 Cellulose acetate having an average degree of polymerization of 180 and an acetyl group substitution degree of 2.6.
Triacetin to the total amount of cellulose acetate and triacetin with respect to the total amount of cellulose acetate and triacetin, and the mixture was stirred with a Henschel mixer and allowed to penetrate into the granules.
Table 3 shows the results of evaluating the extrudability together with the melt viscosity when a film having a thickness of 100 μm was obtained by extruding a T-die with a φ single screw extruder. For extrudability and film formability, see 22
Evaluation was performed at a setting of 0 ° C., and in the case of failure, the temperature setting was changed in a direction to improve the failure.
【0034】[0034]
【表3】 [Table 3]
【0035】実施例10〜11及び比較例8 平均重合度180 、アセチル基置換度2.6 の酢酸セルロ−
スに対し、可塑剤としてトリアセチンを酢酸セルロ−ス
とトリアセチンの合計量に対して30重量%の割合で添加
し、40 mm φ同方向2 軸押出機を用いペレット化した。
次に、50 mm φ単軸エクストル−ダ−からの溶融物が内
層に、30 mm φ単軸エクストル−ダ−からの溶融物が両
外層になるように、2 種3 層Tダイ口金を用い、共押出
を行なった。外層/内層/外層の厚み比を1 /8 /1 に
なるよう調整し、全体で厚み100 μm のフィルムを得
た。内層として、上記酢酸セルロ−スを、外層として、
脂肪族ポリエステルである昭和高分子 (株) 製ビオノ−
レ1010 (融解温度=114 ℃) 、及び、 (株) ゼネカ製バ
イオポ−ルD300G(融解温度=162 ℃) を用いた。Examples 10 to 11 and Comparative Example 8 Cellulose acetate having an average degree of polymerization of 180 and an acetyl group substitution degree of 2.6.
Then, triacetin as a plasticizer was added at a ratio of 30% by weight based on the total amount of cellulose acetate and triacetin, and pelletized using a 40 mm φ same-direction twin-screw extruder.
Next, a two-type, three-layer T-die die is used so that the melt from the 50 mm φ single-screw extruder becomes the inner layer and the melt from the 30 mm φ single-screw extruder becomes both outer layers. And co-extrusion. The thickness ratio of the outer layer / inner layer / outer layer was adjusted to 1/8/1 to obtain a film having a total thickness of 100 μm. As the inner layer, the above cellulose acetate was used, and as the outer layer,
Biono, an aliphatic polyester manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
1010 (melting temperature = 114 ° C.) and Biopol D300G manufactured by Zeneca Corporation (melting temperature = 162 ° C.).
【0036】なお、上記ビオノ−レ1010は、コハク酸と
1,4 −ブタンジオ−ルとの共重合体をヘキサメチレンジ
イソシアネ−トで鎖延長した化合物であり、バイオポ−
ルD300G は、3 −ヒドロキシ酪酸と3 −ヒドロキシ吉草
酸との共重合体に可塑剤と核剤を添加した組成物であ
る。また比較例8として、この装置を用いて、内外層と
も上記酢酸セルロ−スである実質単層のフィルムも得
た。これらのフィルムのフィルム表面の臭気 (酢酸臭)
と生分解性を評価した結果を表4に示す。The above bionole 1010 is combined with succinic acid.
A compound obtained by chain-extending a copolymer with 1,4-butanediol with hexamethylene diisocyanate.
D300G is a composition obtained by adding a plasticizer and a nucleating agent to a copolymer of 3-hydroxybutyric acid and 3-hydroxyvaleric acid. Further, as Comparative Example 8, a substantially single-layer film in which both the inner and outer layers were the above-mentioned cellulose acetate was obtained using this apparatus. Odor on the surface of these films (acetic acid odor)
Table 4 shows the results of the evaluation of biodegradability.
【0037】[0037]
【表4】 [Table 4]
【0038】実施例12 平均重合度が180 、アセチル基置換度2.6 の酢酸セルロ
−スに対し、可塑剤としてトリアセチンを酢酸セルロ−
スとトリアセチンの合計量に対して30重量%の割合で添
加し、40 mm φ同方向2 軸押出機を用いペレット化し
た。更に、40 mmφ単軸押出機で、Tダイ押出して、厚
み450 μm のシ−トを採取し、100 mm×100 mmに切り出
したシ−トをアルミ製の金型をセットしたCDK (株)
製圧空成形機FKS-03-410を用い、125 ℃に熱板加熱した
後、空気圧1.5 kg/cm2 、金型温度45℃で圧空成形し、
良好な成形品を得ることができた。なお、この成形品は
開放上縁が一辺5 cmの正方形、高さ3 cmで、底面方向に
向ってすぼまっているカップ様の形状をなす容器であ
る。Example 12 Cellulose acetate having an average degree of polymerization of 180 and a degree of acetyl substitution of 2.6 was added to cellulose acetate as a plasticizer.
And triacetin at a ratio of 30% by weight based on the total amount, and pelletized using a 40 mm φ co-rotating twin screw extruder. Further, a sheet having a thickness of 450 μm was sampled by extruding a T-die with a 40 mmφ single screw extruder, and a sheet cut into 100 mm × 100 mm was set in an aluminum mold and was set by CDK Corporation.
After heating the hot plate to 125 ° C using a pressurized air forming machine FKS-03-410, press forming at 1.5kg / cm 2 air pressure and 45 ° C mold temperature.
A good molded product could be obtained. This molded article is a cup-shaped container having an open upper edge of 5 cm on a side, a height of 3 cm, and a cup-like shape narrowing toward the bottom.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、特定の酢酸セルロ−ス
と特定の可塑剤を用い、材料全体の性質を示す指標を特
定の範囲に調整し、溶融押出性、耐湿性、低臭気性、生
分解性、そして透明性も良好な生分解性フィルム又はシ
−トを得ることができる。According to the present invention, by using a specific cellulose acetate and a specific plasticizer, an index indicating the properties of the whole material is adjusted to a specific range, and the melt extrudability, moisture resistance, and low odor property are obtained. A biodegradable film or sheet having good biodegradability and transparency can be obtained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 5/11 C08K 5/11 (72)発明者 小林 博也 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会 社日本触媒内 (56)参考文献 特開 平8−53575(JP,A) 特開 平6−289536(JP,A) 特開 平4−142344(JP,A) 特開 平8−143710(JP,A) 特公 昭43−16305(JP,B1) 特表 平6−501040(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 1/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C08K 5/11 C08K 5/11 (72) Inventor Hiroya Kobayashi 5-8 Nishiburi-cho, Suita-shi, Osaka Nippon Shokubai Co., Ltd. (56) References JP-A-8-53575 (JP, A) JP-A-6-289536 (JP, A) JP-A-4-142344 (JP, A) JP-A-8-143710 (JP, A) JP-B-43-16305 (JP, B1) JP-T-Hei 6-501040 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08L 1/00-1/32
Claims (5)
酸セルロ−スと生分解性可塑剤とを主要組成分とし、2
3℃、0%RHにおける引張り弾性率が100kg/m
m 2 以上であり、23℃、60%RHにおける引張り弾
性率が23℃、0%RHにおける引張り弾性率の80%
以上であり、かつ、前記生分解性可塑剤は、下記(1)
の一般式で表わされる化合物及び下記(2)に記載され
る化合物からなる群から選ばれた1種又は2種以上の組
合わせからなる生分解性のフィルム又はシ−トを内層と
し、生分解性の脂肪族ポリエステル層を両外層とするこ
とを特徴とする生分解性の多層フィルム又はシ−ト。 (1) H 5 C 3 (OH) 3-n (OOCCH 3 ) n 0<n≦3 (2) グリセリンアルキレ−ト(アルキル基は炭素数
2〜20、水酸基の残基があってもよい)、エチレング
リコ−ルアルキレ−ト(アルキル基は炭素数1〜20、
水酸基の残基があってもよい)、エチレン繰り返し単位
が5以下のポリエチレングリコ−ルアルキレ−ト(アル
キル基は炭素数1〜20、水酸基の残基があってもよ
い)、脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル(アルキ
ル基は炭素数1〜20)、脂肪族ジカルボン酸アルキル
エステル(アルキル基は炭素数1〜20、カルボキシル
基の残基があってもよい)、脂肪族トリカルボン酸アル
キルエステル(アルキル基は炭素数1〜20、カルボキ
シル基の残基があってもよい)。 1. Vinegar having an acetyl group substitution degree of 2.3 to 2.7.
Acid cellulose and a biodegradable plasticizer as main components,
Tensile modulus at 3 ° C. and 0% RH is 100 kg / m
m 2 or more and tensile elasticity at 23 ° C. and 60% RH
80% of the tensile modulus at 23 ° C and 0% RH
And the biodegradable plasticizer comprises the following (1)
And a compound represented by the following formula (2):
Or a combination of two or more selected from the group consisting of
A biodegradable film or sheet comprising
Use both biodegradable aliphatic polyester layers as the outer layers.
And a biodegradable multilayer film or sheet. (1) H 5 C 3 (OH) 3-n (OOCCH 3 ) n 0 <n ≦ 3 (2) Glycerin alkylate (the alkyl group has carbon atoms
2-20, there may be a hydroxyl residue), ethylene glycol
Alcohol alkylate (the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms;
May have a hydroxyl residue), ethylene repeating unit
Having a polyethylene glycol alkylate of 5 or less (Al
The kill group may have 1 to 20 carbon atoms and a hydroxyl residue.
), Alkyl esters of aliphatic monocarboxylic acids (alkyl
A C1-20) alkyl group of an aliphatic dicarboxylic acid
Ester (alkyl group has 1 to 20 carbon atoms, carboxyl
There may be a radical residue), an aliphatic tricarboxylic acid
Kill ester (alkyl group has 1 to 20 carbon atoms,
There may be a residue of a sil group).
分解性可塑剤との合計重量に対し、5〜50重量%の割
合で酢酸セルロ−スに配合されることを特徴とする請求
項1に記載の生分解性の多層フィルム又はシ−ト。2. The biodegradable plasticizer is mixed with cellulose acetate at a ratio of 5 to 50% by weight based on the total weight of cellulose acetate and biodegradable plasticizer. A biodegradable multilayer film or sheet according to claim 1.
たときの溶融粘度が(1.0〜100)×103 ポイズ
であることを特徴とする請求項1又は2に記載の生分解
性の多層フィルム又はシ−ト。3. A 220 ° C., the biodegradation of claim 1 or 2 melt viscosity measured at a shear rate of 100 sec -1 characterized in that it is a (1.0 to 100) × 10 3 poise Multi-layer film or sheet.
特徴とする請求項1から3までのいずれかの項に記載の
生分解性の多層フィルム又はシ−ト。4. The biodegradable multilayer film or sheet according to any one of claims 1 to 3, characterized in that is obtained by melt extrusion - and.
載の生分解性の多層フィルム又はシ−トから熱成形され
てなることを特徴とする成形品。5. A molded article obtained by thermoforming the biodegradable multilayer film or sheet according to any one of claims 1 to 4 .
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