JP2004268940A

JP2004268940A - 生分解性袋

Info

Publication number: JP2004268940A
Application number: JP2003059373A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Ito; 利樹伊藤
Original assignee: Mitsui Kagaku Platech Co Ltd
Current assignee: Mitsui Kagaku Platech Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】優れた伸び特性と易剥離性を有する生分解性袋を提供する。
【解決手段】芳香族ポリエステル樹脂１００重量部及び滑剤０．０５〜６重量部を含み、１０％伸長時応力が１２００〜２０００Ｎ／ｃｍ^２、剥離応力が２Ｎ／３０ｃｍ以下、厚みが５〜１００μｍであるフィルムから形成された生分解性袋。
【選択図】なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生分解性袋に関する。詳しくは、芳香族ポリエステル樹脂及び滑剤を含む生分解性樹脂組成物のフィルムから形成した、優れた伸び特性と易剥離性を有する生分解性袋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題の深刻化に伴い、生分解性を有する地球環境に優しいプラスチック材料に対する要求が高まっている。各種のプラスチック製包装材料は、内容物保護等の信頼性が要求されることから、一般的には、機械的強度に優れた合成樹脂フィルムが用いられている。しかし、ポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリ塩化ビニリデン系フィルムなどの汎用の合成樹脂プラスチック製包装材料は、高性能と長期安定性を目的に開発されているため、機械的強度などの諸物性に優れている反面、自然界に廃棄、放出された後は、分解されずにいつまでも原型を保っている。使用済みのプラスチック製包装材料は、ゴミとして収集され、焼却又は埋め立てられいるが、実際には散乱ゴミが多量にあり、自然の生態系への悪影響が指摘されている。焼却による環境汚染、埋立地の立地問題なども指摘されている。
【０００３】
一方、生分解性樹脂は、使用時は汎用のプラスチックとほぼ同等の物性を持つが、廃棄後、活性汚泥中、土壌中、水中、堆肥中等の自然環境下において速やかにバクテリアやカビの微生物又は温度、湿度、光等の自然条件により、分解、資化される高分子であり、最終的には水と炭酸ガスに分解して環境中に残存しない樹脂である。この生分解性樹脂には、土壌中等で微生物の作用により形状が崩壊する樹脂も含まれる。
【０００４】
しかし、各種袋に使用される生分解性樹脂フィルムには、機械的特性、熱的特性、溶融加工性、経済性などが要求されており、生分解性樹脂の多くは、各種袋として利用するのに充分な物性を有するフィルムを成形することが困難である。
【０００５】
生分解性樹脂を用いたフィルム等に係わる発明が数多く提案されているが、生分解性を有する袋等の諸機能、経時による物性、品質安定性や製膜時の溶融成形性を満足する開示は見られない。
【０００６】
例えば、特表平１０−５０８６４０号公報（特許文献１参照）には、生分解性を有する芳香族系と脂肪族系の共重合タイプのコポリエステルが開示され、成形体、フィルム等の応用例も提案されている。しかし、該発明では、食品包装用ラップフィルム等に関する諸機能を改善する方法等については必ずしも充分に言及されていない。
【０００７】
また、特開平１１−１５７６０１号公報（特許文献２参照）には、崩壊性袋が開示されている。詳しくは、ラクトン樹脂、合成脂肪族ポリエステル樹脂及び脂肪酸金属塩もしくは脂肪酸アミドからなり、ラクトン樹脂／脂肪族ポリエステル樹脂の重量比率が５／９５〜７０／３０であり、ラクトン樹脂及び脂肪族ポリエステル樹脂の合計量１００重量部に対する脂肪酸金属塩もしくは、脂肪酸アミドの比率が０．２〜５重量部である樹脂組成物をインフレーション法によりフィルム化して得られた崩壊性袋及び表面に穴を開けた水切り袋である。しかし、該発明に開示に開示されるラクトン樹脂／脂肪族ポリエステル樹脂の組合せでは、機械的強度に問題があり、実用時に被包装物を収納した際に破れたり穴があいたりして問題となることがある。
【０００８】
また、特開２００２−３０２５４１号公報（特許文献３参照）には、ストレッチ包装用コポリエステルフィルムが開示されている。詳しくは、ブタンジオール、テレフタル酸、アジピン酸成分、及びスルホネート化合物を主成分として含むコポリエステルを少なくとも６５％以上含み、４０％伸長後の弾性回復率が２５％以上であるストレッチ包装用コポリエステルフィルムが開示されている。しかし、芳香族ポリエステルフィルムは、ベタツキ易い性質を有するが、該発明は、剥離性、巻物の繰り出し性等の諸物性を改善するために、界面活性剤、滑剤などの添加量を如何にすればよいかについては、具体的に言及していない。
【０００９】
【特許文献１】
特表平１０−５０８６４０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平１１−１５７６０１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】
特開２００２−３０２５４１号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、生分解性及び土中崩壊性に優れた袋であり、フィルム成形性に優れ、且つ、優れた伸び特性と易剥離性を有する生分解性袋を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、芳香族ポリエステル樹脂及び滑剤を含むフィルムから形成した生分解性袋が上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到った。
【００１２】
すなわち、本発明は、芳香族ポリエステル樹脂１００重量部及び滑剤０．０５〜６重量部を含み、１０％伸長時応力が１２００〜２０００Ｎ／ｃｍ^２、剥離応力が２Ｎ／３０ｃｍ以下、厚みが５〜１００μｍであるフィルムから形成された生分解性袋である。
【００１３】
本発明に係わる生分解性袋の好ましい態様として、滑剤が、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド及び液状滑剤から選ばれた少なくとも１種の化合物である前記生分解性袋、更に界面活性剤０．０５〜２重量部を含む前記生分解性袋、更に無機粒状体０．０５〜３重量部を含む前記生分解性袋、芳香族ポリエステル樹脂の５０重量％以下が、澱粉及び脂肪族ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種により代替された前記生分解性袋、前記各フィルムを少なくとも１層有する積層体から形成された前記生分解性袋、がそれぞれ挙げられる。
【００１４】
本発明に係わる生分解性袋は、優れた伸び特性、易剥離性を有する。そのため、例えば、ゴミ袋などとして使用したとき、多数堆積された状態で高温下に放置されても、ゴミ袋同士がブロッキングを起こすことがない。また、優れた伸び特性有するので、収納物を充填、排出、輸送などする際に破れることがない。その上、従来の生分解性成形物と同等の生分解性及び土中崩壊性を有する。そのため、主として、生ゴミ袋、レジ袋、食品保存袋などの使い捨て用の袋、家庭廃棄物として処理されるゴミを処理する際の袋などとして極めて有用である。
【００１５】
尚、本発明における１０％伸長時応力及び剥離応力は、後述の実施例に記載した方法により測定した値を意味する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明に係わる生分解性袋は、芳香族ポリエステル樹脂に対し、特定量の滑剤、又は必要に応じてその他の添加剤を併せて添加、混合して樹脂組成物となし、得られた樹脂組成物を厚み５〜１００μｍのフィルム状に成形し、所定の形状の袋に形成することにより製造される。通常、１枚ずつの袋状として所定枚数づつ束ね、袋や箱に収納して保管、輸送などされる。
【００１７】
本発明に用いる芳香族ポリエステル樹脂は、その種類は特に問わず、公知の芳香族ポリエステル樹脂が使用される。例えば、特表平１０−５０８６４０号公報（特許文献１参照）に記載されるような、主成分がブタンジオール成分４５〜５５モル％、テレフタル酸成分２０〜３０モル％、アジピン酸成分２０〜３０モル％、スルホネート化合物成分０〜５モル％を含むコポリエステル樹脂が挙げられる。
【００１８】
これらの樹脂は、融点が８５〜１３０℃、ガラス転移温度が−１０℃以下、好ましくは−１００℃〜−１０℃、更に好ましくは−５０℃〜−１０℃を有するものである。ブタンジオール成分の由来となるブタンジオール化合物としては、１，２−ブタンジオール及び１，４−ブタンジオールが挙げられ、１，４−ブタンジオールが好ましい。
【００１９】
テレフタル酸成分の由来となるテレフタル酸化合物としては、テレフタル酸またはそのモノエステル体またはジエステル体が挙げられる。エステルはアルキルエステルが好ましく、例えば、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘキシルなどのモノエステル体またはジエステル体が挙げられる。
【００２０】
アジピン酸成分の由来となるアジピン酸化合物としては、アジピン酸、その酸無水物、そのモノエステル体またはジエステル体が挙げられる。エステルはアルキルエステルが好ましく、例えば、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘキシル等のモノエステル体またはジエステル体が挙げられる。
【００２１】
スルホネート化合物成分の由来となるスルホネート化合物としては、スルホネート基を含有するジカルボン酸、そのモノエステル体、ジエステル体、アルカリ金属塩、またはアルカリ土類金属塩が挙げられる。好ましくは５−スルホイソフタル酸のアルカリ金属塩であり、特にナトリウム塩が好ましい。
【００２２】
上記成分以外にも、エステル結合を形成することの出来る官能性基を３個以上有する化合物成分を含むことができる。具体的には、分子内にこの官能性基３〜１０個、好ましくはヒドロキシル基やカルボキシル基及びその誘導体基を３〜６個有する化合物であり、例えば、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ポリエーテルトリオール、グリセロール、トリメシン酸、トリメリット酸または無水物、ピロメリット酸またはシアンヒドリド、ヒドロキシイソフタル酸などが挙げられる。この化合物成分により、コポリエステルの溶融粘度を調整し、衝撃強度を増加させ、結晶化性を低下させることができる。
【００２３】
コポリエステルを調製する重合は、公知の方法により行なうことが出来る。例えばブタンジオール化合物、テレフタル酸化合物、アジピン酸化合物、所望によりスルホネート化合物、及びその他の添加剤を触媒の存在下、１６０〜２３０℃の融液中で大気圧下、不活性ガス雰囲気下で重合することが出来る。
【００２４】
触媒は、ポリエステルの製造に慣用されているものが使用出来る。例えば、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｖ、Ｉｒ、Ｌａ、Ｃｅ、ＬｉまたはＣａをベースとする金属化合物、好ましくはこれら金属をベースとする有機金属化合物（例えば、有機酸の塩、アルコキシド、アセチルアセテートなど）、特に好ましくは亜鉛、錫及びチタンをベースとする有機金属化合物である。
【００２５】
触媒は、毒性が低く、少量の使用で十分な触媒効果が得られるものを選択することが望ましい。触媒の使用量はモノマー成分１００重量部に対して通常０．０１〜３重量部、好ましくは０．０５〜２重量部である。高活性のチタン化合物触媒の場合には、例えば０．０００１重量部程度でも良い。
【００２６】
本発明に用いる芳香族ポリエステル樹脂の市販品としては、ＢＡＳＦ社製、商品名：ＥＣＯＦＬＥＸ、イーストマン社製、商品名：ＥＡＳＴＥＲＢＩＯ、デュポン社製、商品名：ＢＩＯＭＡＸ等が挙げられる。
【００２７】
本発明に係わる生分解性袋は、芳香族ポリエステル樹脂により形成されるが、芳香族ポリエステル樹脂の所定量以下であれば、澱粉、脂肪族ポリエステル、又はそれらの混合物により代替してもよい。澱粉及び脂肪族ポリエステルの使用量（代替量）は、得られるフィルムの透明性、剥離性（フィルム同士の剥離の経時変化の低減）、製膜性などに影響を及ぼす。脂肪族ポリエステルによる代替量が多いと剥離性、製膜性などが向上するが、透明性、伸び特性が低下する。また、澱粉による代替量が多いと剥離性は向上するが、透明性、製膜性、伸び特性などが低下する。
【００２８】
従がって、フィルムの透明性、伸び特性を損なわない範囲で剥離性、製膜性などを良好とすることを考慮すると、脂肪族ポリエステル樹脂、澱粉、又はそれらの混合物による代替量は、芳香族ポリエステル樹脂の５０重量％以下であることが好ましい。更に好ましくは３０重量％以下、最も好ましくは１０重量％以下である。具体的には、芳香族ポリエステル樹脂１００〜５０重量％に対し、脂肪族ポリエステル樹脂及び澱粉から選ばれた少なくとも１種０〜５０重量％の範囲で混合して用いることができる。
【００２９】
本発明において、芳香族ポリエステル樹脂の一部の代替用として用いる脂肪族ポリエステル樹脂の種類は特に問わず、公知のものが使用される。例えば、分子中に乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルが挙げられる。具体的には、（１）ポリ乳酸、及び、乳酸と他のヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、（２）多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステル、（３）脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステル、及び（４）これらの混合物である。以下、これらを総称して乳酸系ポリマーという。
【００３０】
乳酸には、Ｌ−体とＤ−体とが存在するが、本発明において単に乳酸という場合は、特にことわりがない限り、Ｌ−体とＤ−体との両者を指すこととする。また、ポリマーの分子量は特にことわりがない限り、重量平均分子量を指すこととする。本発明に用いるポリ乳酸としては、構成単位がＬ−乳酸のみからなるポリ（Ｌ−乳酸）、Ｄ−乳酸のみからなるポリ（Ｄ−乳酸）、及びＬ−乳酸単位とＤ−乳酸単位とが種々の割合で存在するポリ（ＤＬ−乳酸）等が挙げられる。乳酸−ヒドロキシカルボン酸コポリマーのヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸等が挙げられる。
【００３１】
ポリ乳酸の製造方法として、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、またはＤＬ−乳酸を直接脱水縮合する方法、これら各乳酸の環状２量体であるラクチドを開環重合する方法等が挙げられる。開環重合は、高級アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の水酸基を有する化合物の存在下で行ってもよい。本発明におけるポリ乳酸は、何れの方法によって製造されたものでもよい。乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマーの製造方法として、上記各乳酸と上記ヒドロキシカルボン酸を脱水重縮合する方法、上記各乳酸の環状２量体であるラクチドと上記ヒドロキシカルボン酸の環状体を開環共重合する方法等が挙げられる。本発明におけるポリ乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマーは、何れの方法によって製造されたものでもよい。共重合体に含まれる乳酸単位の量は少なくとも４０モル％であることが好ましい。
【００３２】
多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造に用いる多官能多糖類としては、例えば、セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロイド、ビスコースレーヨン、再生セルロース、セロハン、キュプラ、銅アンモニアレーヨン、キュプロファン、ベンベルグ、ヘミセルロール、デンプン、アクロペクチン、デキストリン、デキストラン、グリコーゲン、ペクチン、キチン、キトサン、アラビアガム、グァーガム、ローカストビーンガム、アカシアガム等、及びこれらの混合物、及びこれらの誘導体が挙げられる。これらの内で特に酢酸セルロース、エチルセルロースが好ましい。
【００３３】
多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造方法として、上記多官能多糖類と上記ポリ乳酸、乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマー等を反応する方法、上記多官能多糖類と上記各乳酸、環状エステル類等を反応する方法等が挙げられる。本発明における多官能多糖類及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルは、何れの方法によって製造されたものでもよい。該脂肪族ポリエステルに含まれる乳酸単位の量は少なくとも５０重量％であることが望ましい。
【００３４】
脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造に用いる脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等、及びこれらの無水物が挙げられる。これらは、酸無水物との混合物であってもよい。また、脂肪族多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
【００３５】
脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルの製造方法として、上記脂肪族多価カルボン酸及び上記脂肪族多価アルコールと、上記ポリ乳酸、乳酸−他のヒドロキシカルボン酸コポリマー等を反応する方法、上記脂肪族多価カルボン酸及び上記脂肪族多価アルコールと上記各乳酸、環状エステル類等を反応する方法等が挙げられる。本発明における脂肪族多価カルボン酸単位、脂肪族多価アルコール単位及び乳酸単位を含む脂肪族ポリエステルは、何れの方法によって製造されたものでもよい。該脂肪族ポリエステルに含まれる乳酸単位の量は少なくとも５０モル％であることが好ましい。
【００３６】
乳酸系ポリマーの分子量は、フィルムの加工性、得られるフィルムの強度及び分解性に影響を及ぼす。分子量が低いと得られるフィルムの強度が低下し、使用する際に張力で破断することがある。また、分解速度が早くなる。逆に分子量が高いと加工性が低下し、フィルム製膜が困難となる。かかる点を考慮すると、本発明に使用する乳酸系ポリマーの分子量は、約１万〜約１００万程度の範囲が好ましい。さらに好ましい範囲は１０万〜３０万である。
【００３７】
また、本発明において、芳香族ポリエステル樹脂の一部の代替用として用いる澱粉の種類は特に問わず、公知のものが使用される。例えば、生澱粉としてはトウモロコシ粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、コムギ澱粉、キャッサバ澱粉、サゴ澱粉、タピオカ澱粉、コメ澱粉、マメ澱粉、クズ澱粉、ワラビ澱粉、ハス澱粉、ヒシ澱粉等が挙げられる。加工澱粉としては、物理的変性澱粉（α―澱粉、分別アミロース、湿熱処理澱粉等）、酵素変性澱粉（加水分解デキストリン、酵素分解デキストリン、アミロース等）、化学分解変性澱粉（酸処理澱粉、次亜塩素酸酸化澱粉、ジアルデヒド澱粉等）、化学変性澱粉誘導体（エステル化澱粉、エーテル化澱粉、カチオン化澱粉、架橋澱粉等）等が挙げられる。上記の中、エステル化澱粉としては、酢酸エステル化澱粉、コハク酸エステル化澱粉、硝酸エステル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、尿素リン酸エステル化澱粉、キサントゲン酸エステル化澱粉、アセト酢酸エステル化澱粉等、エーテル化澱粉としては、アリルエーテル化澱粉、メチルエータル化澱粉、カルボキシメチルエーテル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、ヒドロキシプロピルエーテル化澱粉等、カチオン化澱粉としては、澱粉と２−ジエチルアミノエチルクロライドの反応物、澱粉と２，３―エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドの反応物等、架橋澱粉としては、ホルムアルデヒド架橋澱粉、エピクロルヒドリン架橋澱粉、リン酸架橋澱粉、アクロレン架橋澱粉等が挙げられる。
【００３８】
本発明の生分解性袋には、上記の澱粉や脂肪族ポリエステル系樹脂以外の生分解性樹脂を添加してもよい。また、生分解性が著しく低下することがなければ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の汎用樹脂を添加してもよい。
【００３９】
本発明の生分解性袋用フィルムには、芳香族ポリエステル樹脂１００重量部に対し、滑剤０．０５〜６重量部が添加される。好ましくは０．２〜２重量部である。芳香族ポリエステル樹脂の一部が脂肪族ポリエステル、澱粉、又はそれらの混合物により代替された場合は、全樹脂の総量に対し、上記量の滑剤を添加する。滑剤の添加量が０．０５重量部未満であるとフィルム同士のブロッキングや剥離性が劣り、６重量部を超えると溶融成形時にフィルム表面の滑りが大きくなり過ぎ、溶融樹脂の吐出が不安定となる。また、印刷適性やヒートシール性（袋の底部のシール）に劣ることとなる。
【００４０】
滑剤としては、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、液状滑剤及びこれらの少なくとも２種を含む混合物が挙げられる。本発明において滑剤として使用される脂肪酸金属塩としては、炭素数が少なくとも１０個程度の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩であり、好ましくはステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。これらのうち少なくとも１種類が添加される。更に好ましくはステアリン酸カルシウムが良い。
【００４１】
また、脂肪酸アミドとしては、ラウリル酸アミド、パルミチン酸アミド、（高純度パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、、ベヘン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、オレイン酸アミド等の飽和脂肪酸モノアミド類、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジステアリルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジステアリルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド等の不飽和脂肪酸モノアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ‘−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルセバシン酸アミド等の不飽和脂肪酸ビスアミド類、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド等の置換アミド類、メチロールステアリン酸アミド類、メチロールベヘン酸アミド等のメチロールアミド類、Ｎ，Ｎ‘−ジステアリルイソフタレート酸アミド、メタキシリレンビスステアリン酸アミド等の芳香族ビスアミド類等の脂肪酸アミド類が挙げられる。上記の脂肪酸アミドの中では、安全性等からステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミドが好ましい。更に好ましくはエルカ酸アミドである。
【００４２】
液状滑剤としては、常温で液状のものであり、流動パラフィン、パラフィンワックス、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸モノグリセライド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリルステアレート等のステアリン酸エステル類等が挙げられる。好ましくは、流動パラフィンであり、安全的、経済的にも優位である。
【００４３】
液状滑剤を用いる場合は、配合、添加時にブレンダー内にバタツキが生じることがあるので、上記添加範囲内で比較的低位値とすることが好ましい。具体的には、芳香族ポリエステル樹脂１００重量部に対し、３重量部以下程度を目途とすることが好ましい。液状滑剤は、芳香族ポリエステル樹脂をペレット状で用いた場合、ペレット状樹脂に後述する無機粒状体を添加する際のバインダー剤としての機能をも果たす。
【００４４】
上記の滑剤以外に、芳香族ポリエステル樹脂の特徴であるブロッキングを防止するために無機粒状体を添加することが好ましい。無機粒状体の添加量は、芳香族ポリエステル樹脂１００重量部に対し、０．０５〜３重量部が好ましい。更に好ましくは０．１〜２重量部であり、最も好ましくは０．５〜１重量部である。０．０５重量部未満であると、芳香族系ポリエステル樹脂特有のフィルム同士のブロッキング防止効果が不十分であり、３重量部を超えるとブロッキング防止には効果的であるが、微粉末がフィルム表面に浮出し製品外観を悪化させることがある。芳香族ポリエステル樹脂の一部が脂肪族ポリエステル、澱粉、又はそれらの混合物により代替された場合は、全樹脂の総量に対し、上記量の無機粒状体を添加する。無機粒状体としては微粉末シリカが好ましい。湿式法で作られるシリカや高温加水分解により製造されるシリカでも良い。粒径は、溶融成形時の粒子凝集を極力抑えることを考慮すると、５０μｍ以下が好ましい。
【００４５】
更に、上記液状滑剤とほぼ同様の目的で、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤の添加量は、芳香族ポリエステル樹脂１００重量部に対し、０．０５〜２重量部が好ましい。更に好ましくは０．１〜１．５重量部、最も好ましくは０．５〜１重量部である。０．０５重量部未満であると溶融時の成形性や製膜性が劣り、更には配合時にアンチブロッキング防止として使用する無機粒状体等が芳香族系ポリエステル樹脂ペレットに付着せず均一な配合ができないことがある。２重量部を超えると、配合添加時にブレンダー内にベタツキを生じることがあり、安定的な配合が出来ないことがある。芳香族ポリエステル樹脂の一部が脂肪族ポリエステル、澱粉、又はそれらの混合物により代替された場合は、全樹脂の総量に対し、上記量の界面活性剤を添加する。
【００４６】
使用する界面活性剤は、常温で液状のものが好ましい。また、食品用途で使用される界面活性剤が安全上好ましい。例えば、ＰＬ規格（食品用添加剤リスト）の規定に準じる界面活性剤として、グリセリン脂肪酸エステル（Ｃ_８〜Ｃ_２２）、ソルビタン脂肪酸エステル（Ｃ_８〜Ｃ_２２）、ポリグリセリン脂肪酸エステル（Ｃ_８〜Ｃ_２２）、プロピレングリコール脂肪酸（Ｃ_８〜Ｃ_２２）エステル、ショ糖脂肪酸（Ｃ_８〜Ｃ_２２）エステル、クエン酸（モノ、ジ、又はトリ）ステアリン酸エステル、ペンタエリスリトール脂肪酸（Ｃ_８〜Ｃ_１８）エステル、ポリオキシエチレン（２０）グリセリン脂肪酸（Ｃ_１２〜Ｃ_１８）エステル、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン脂肪酸（Ｃ_１２〜Ｃ_１８）エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸（Ｃ_８〜Ｃ_２２）エステル、ポリプロピレングリコール脂肪酸（Ｃ_８〜Ｃ_１８）エステル等が挙げられる。これらの内、グリセリン（モノ、ジ、トリ）脂肪酸エステル（Ｃ_８〜Ｃ_２２）が好ましい。
【００４７】
更に、本発明の生分解性袋の諸機能や経時によるフィルムの剥離性、溶融成形性、製膜性を阻害しない範囲において、以下の添加剤を併用しても問題はない。例えば、顔料、染料、無機系のフィラー、可塑剤、安定剤などが挙げられる。安定剤としては、金属化合物系、エポキシ化合物系、窒素化合物系、リン化合物系、硫黄化合物系、フェノール化合物系等が挙げられる。
【００４８】
本発明に係わる生分解性袋は、芳香族ポリエステル系樹脂に対し、特定量の滑剤、又は必要に応じてその他の添加剤を併せて添加、混合して樹脂組成物となし、得られた樹脂組成物をフィルム状に成形し、得られたフィルムを所定の形状の袋に形成することにより製造される。
【００４９】
ポリエステル樹脂組成物を製造する方法、及びフィルムを製造する方法には特に制限はなく、Ｔ−ダイが装着された押出機を用いる押出成形、円形ダイが装着ざれた押出機を用いるインフレーション成形、カレンダー成形などの公知の方法が適用できる。通常、フィルムの成形温度は１５０〜２００℃程度である。製膜時のシワ発生などを防止するために、溶融樹脂の冷却法等を工夫するためにＴ−ダイ法ではエアーナイフ、インフレーション法では冷却エアー、冷却水を使用した冷却ロールなどを使用することが望ましい。
【００５０】
フィルムから袋を形成する方法にも特に制限はなく、公知の方法が適用される。例えば、Ｔ−ダイ押出成形法で得られたフィルムのように１枚の平板状である場合は、所定の大きさに裁断したフィルムを折りたたんで、側面を接着することにより袋が得らる。また、インフレーション成形法で得られたフィルムのように筒状の場合は、所定の大きさに裁断したフィルムの底部を接着することにより袋が得られる。接着の方法は、熱融着でもよいし、接着剤を使用する方法でも良い。
【００５１】
本発明の生分解性袋は、上記樹脂組成物を用いて成形されたフィルムの単層フィルムであっても、該フィルムを少なくとも１層含む積層フィルムであってもよい。袋の機械的強度などを考慮すると、単層フィルムで形成する場合、フィルムの厚みは５〜１００μｍ程度である。好ましくは１０〜７０μｍ程度、更に好ましくは１５〜５０μｍ程度である。５μｍ未満であるとの袋としての強度が不足して破れが発生することがある。１００μｍを超えると剛性が高くなり過ぎ、作業性、経済性等が低下する。
【００５２】
積層フィルムで形成する場合は、上記樹脂組成物を用いて成形されたフィルムの厚みが上記範囲であれば、積層フィルム全体の厚みが前記範囲より厚めであってもよい。３層以上の多層フィルムとする場合は、フィルム同士の剥離性や経時によるこれの変化を最小とするため、多層フィルムの外層部分を上記樹脂組成物により成形したフィルムで形成することが好ましい。積層フィルムを形成する方法は特に問わない。共押出成形法、ラミネート法等の公知の方法が適用できる。
【００５３】
上記方法で得られるフィルムは、ブロッキング防止されていることが特徴であり、使用する際のフィルムの剥がれ易さが良好である。通常、芳香族系ポリエステル樹脂は他の生分解性樹脂や他の汎用プラスチック樹脂と比較して、非常にブロッキングし易い特性を有する。比較的高温の状態で放置されるとフィルム同士がくっつき、ブロッキングを起こし易い。
【００５４】
一方、本発明に係わる生分解性袋は、芳香族ポリエステル樹脂製であるにも係わらず、上記樹脂組成物を原料とするフィルムから形成されるため、耐ブロッキング性に優れ、下記の剥離応力を有する。フィルム同士の剥がれ易さの指標として、袋状に加工する前の巻物状フィルムを温度４０℃、相対湿度２３％の条件下に７日間放置した巻物状フィルムの剥離応力が２Ｎ／３０ｃｍ以下である。この値が２Ｎ／３０ｃｍを超えると、袋状への加工やゴミなどの収納物を充填する際のフィルム同士の剥がれ性が劣り、袋として使用出来ない等の問題が起こる。
【００５５】
また、上記のようにして得られるフィルムは、１０％伸長時応力が１２００〜２０００Ｎ／ｃｍ^２程度である。そのため、伸びやすい特性を有し、使用時などに少々張力を与えた場合などにも破れることがない。また、袋に充填物を収納して、開口部近傍の余剰部を掴んで、それ自体でしばったりしたとき、適度の伸び性と破れにくさがあり便利である。更に、適度の伸び性と軟らかさを有するため、家庭の台所などで、生ゴミの水切り用かごの内部に、そのかごの内面に沿って袋をセットし易い利点がある。同様に、一般のゴミ箱の内側用袋としても好適に使用できる。
【００５６】
本発明の生分解性袋の形状には時に制限はないが、通常、開口部及び底部が５〜２００ｃｍ程度、両側部が５〜２００ｃｍ程度である。袋の表面には文字、記号、図柄などを記載、印刷しても差し支えない。また、前記組成物を成形したフィルムにゴミなどの収納物から出る水分を排出するための多数の穴を設けたものであっても良い。穴の数、位置、形状等の詳細は、袋としての強度や機能を損なわない範囲であれば特に制限はない。例えば、直径０．５〜５ｍｍ程度の穴を数個設ける方法が挙げられる。
【００５７】
また、本発明の生分解性袋に付加価値をつけるためなどを目的として、例えば、レジ袋として用いる場合には営業に関する事項を印刷すること、食品保存袋として用いる場合には、耐熱性や鮮度保持剤の添加の有無を記載することが挙げられる。更に、ゴミ袋として用いる場合には、上記樹脂組成物に更に動物忌避剤、不快害虫忌避剤等を添加した組成物からフィルムを成形すること、又は上記組成物フィルムにそれらをコーティングすることが挙げられる。家庭用生ゴミなどの廃棄物用袋、又は水切り袋として用いる場合には、ぬめり取りや廃油取りなどの機能を付与させることは、本発明の効果を阻害しない範囲において付与させても問題はない。
【００５８】
上記の通り、本発明の生分解性袋は、ゴミ袋、生ゴミ水切り袋、レジ袋、食品保存袋等の如き使い捨て袋として好ましく用いられる。例えば、生ゴミ袋などとして用いた場合、袋ごと廃棄処理しても環境汚染を起こすことがない。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。尚、実施例に示した各特性値は下記方法により測定した。
【００６０】
（１）溶融成形性
フィルム製膜時の溶融成形性を以下のように評価する。
○；溶融成形時に溶融樹脂の吐出量が安定していて、製膜作業が極めて良い状況。
△；製膜が可能であるが、溶融樹脂の吐出量が不安定。
×；溶融樹脂の吐出量が不安定で、製膜不可能な状況。
【００６１】
（２）製膜性
フィルム製膜時の巻取時の状況を以下のように評価する。
○；巻取時にシワ発生が無く、巻取作業が極めて良い状況。
△；シワが多少発生する。
×；巻取時にシワ発生が酷い状況。
【００６２】
（３）生分解性
フィルムをＡ４サイズに切り、４０℃で５０日間土壌中に埋めた後に取り出し、肉眼観察により、分解性・崩壊性を評価する。一部でもフィルムに亀裂や穴があいている場合を良好と評価する。
【００６３】
（４）剥離応力値（Ｎ／３０ｃｍ）
３０ｃｍ幅の巻物状フィルムを、温度４０℃、相対湿度２３％の条件下に７日間放置して、測定用試料とする。テンシロン式引張試験機［オリエンテック（株）製、形式：Ｕ−１３３０］を使用して、巻き物状試料から、５０ｃｍ／分の速度でフィルムを剥離し、巻物状フィルムの剥離応力（巻物からの繰出しに要する力）を測定する。
【００６４】
（５）１０％伸長時応力（Ｎ／ｃｍ^２）
テンシロン式引張試験機［オリエンテック（株）製、形式；Ｕ−１３３０］を使用して、長さ（ＭＤ方向）４ｃｍ、有効幅（ＴＤ方向）１ｃｍに調整した試料フィルムを３０ｃｍ／分の速度で引張り、試料フィルムが１０％伸張した時の応力を測定する。測定する試料フィルムの方向はＭＤ方向とする。
【００６５】
＜各種添加剤の添加方法＞
芳香族系ポリエステル樹脂又は他の樹脂ペレットに各種添加剤を所定量添加し、ブレンダーを使用し混合した後、温度１５０〜１９０℃に調整したベント付２軸スクリュー押出機（シリンダー内径：３０ｍｍ）により混練、溶融押出し、ペレット状のマスターバッチを作成し、フィルム成形時に使用した。
【００６６】
＜フィルムの製造＞
実施例１
芳香族ポリエステル樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名：ＥＣＯＦＬＥＸ）１００重量部に対して、エルカ酸アミド１重量部を添加し、５０ｍｍφ×３基のインフレーション成形法により温度１５０〜１９０℃下で、リップ開度０．８ｍｍ、リップ直径１２ｍｍのダイスにより厚み５０μｍのフィルムを得た。その際の溶融成形性や製膜性、得られた試料を上記の項目について評価した。結果を表１に示す。
【００６７】
実施例２
エルカ酸アミドの添加量を０．０５重量部とした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００６８】
実施例３
エルカ酸アミドの添加量を６重量部とした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００６９】
実施例４
エルカ酸アミドの添加量を０．５重量部とし、更にステアリン酸カルシウムを０．５重量部添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７０】
実施例５
エルカ酸アミドの添加量を０．５重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．５重量部、流動パラフィン０．０５重量部、及び微粉末シリカ０．０５重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７１】
実施例６
エルカ酸アミドの添加量を０．２重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．２重量部、流動パラフィン３重量部、及び微粉末シリカ３重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７２】
実施例７
エルカ酸アミドの添加量を０．２重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．２重量部、流動パラフィン１重量部、及び微粉末シリカ１重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７３】
実施例８
エルカ酸アミドの添加量を０．２重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．２重量部、ジグリセリンモノオレート０．０５重量部、及び微粉末シリカ０．０５重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７４】
実施例９
エルカ酸アミドの添加量を０．２重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．２重量部、ジグリセリンモノオレート２．０重量部、及び微粉末シリカ３重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表１に示す。
【００７５】
実施例１０
芳香族ポリエステル樹脂と澱粉の混合物１００重量部（重量比：５０／５０）に対して、エルカ酸アミド０．１重量部、ステアリン酸カルシウム０．１重量部、流動パラフィン０．５重量部、及び微粉末シリカ０．５重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表２に示す。
【００７６】
実施例１１
芳香族ポリエステル樹脂とポリ乳酸樹脂（三井化学（株）製、商品名：ＬＡＣＥＡ）の混合物１００重量部（重量比：５０／５０）に対して、エルカ酸アミド０．１重量部、ステアリン酸カルシウム０．１重量部、ジグリセリンモノオレート１．０重量部、及び微粉末シリカ１．０重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表２に示す。
【００７７】
実施例１２
エルカ酸アミドの添加量を５重量部とし、フィルムの厚みを５μｍとした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表２に示す。
【００７８】
実施例１３
エルカ酸アミドの添加量を０．１重量部とし、フィルムの厚みを１００μｍとした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表２に示す。
【００７９】
実施例１４
両外層及び中間層をそれぞれ下記組成の樹脂組成物から成形した３層からなる積層フィルムを次のようにして製造した。Ｔダイが装着された３基の押出機（各シリンダー径：５０ｍｍ、ダイスリップ開度：０．８ｍｍ）を用いて、成形温度１５０〜１９０℃において、両外層用樹脂組成物及び中間層用樹脂組成物を共押出し、合計厚みが６０μｍ（厚み比：１／１／１）のフィルムを得た。結果を表２に示す。
＜外層用樹脂組成物＞
芳香族ポリエステル樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名：ＥＣＯＦＬＥＸ）１００重量部、エルカ酸アミド０．５重量部、ステアリン酸カルシウム０．５重量部、ジグリセリンモノオレート１．０重量部、微粉末シリカ１．０重量部。
＜外層用樹脂組成物＞
ポリ乳酸樹脂（三井化学（株）製、商品名：ＬＡＣＥＡ）１００重量部、エルカ酸アミド０．５重量部。
【００８０】
比較例１
添加剤を含まない芳香族ポリエステル樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８１】
比較例２
エルカ酸アミドの添加量を６．５重量部とした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８２】
比較例３
エルカ酸アミドの添加量を３．０重量部とし、更にステアリン酸カルシウム３．５重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８３】
比較例４
エルカ酸アミドの添加量を０．５重量部とし、更にステアリン酸カルシウム０．５重量部、ジグリセリンモノオレート２．０重量部、及び微粉末シリカ４．０重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８４】
比較例５
芳香族ポリエステル樹脂と澱粉の混合物１００重量部（重量比：４０／６０）に対して、エルカ酸アミド０．１重量部を添加し、更にステアリン酸カルシウム０．１重量部、ジグリセリンモノオレート１．０重量部、及び微粉末シリカ１．０重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８５】
比較例６
芳香族ポリエステル樹脂とポリ乳酸樹脂（三井化学（株）製、商品名：ＬＡＣＥＡ）の混合物１００重量部（重量比：４０／６０）に対して、エルカ酸アミド０．１重量部を添加し、更に、ステアリン酸カルシウム０．１重量部、ジグリセリンモノオレート１．０重量部、及び微粉末シリカ１．０重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８６】
比較例７
エルカ酸アミドの添加量を０．０３重量部とした以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８７】
比較例８
エルカ酸アミドに替えて、ジグリセリンモノオレート０．０３重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８８】
比較例９
エルカ酸アミドに替えて、微粉末シリカ０．０３重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００８９】
比較例１０
芳香族ポリエステル樹脂を用いずに、ポリカプロラクトン樹脂（ダイセル（株）製、商品名：ＣＥＬＬＵＧＲＥＥＮ）１００重量部に対し、エルカ酸アミド０．２重量部、及びステアリン酸カルシウムを０．２重量部を添加した以外は、全て実施例１と同様にしてフィルムを得た。結果を表３に示す。
【００９０】
【表１】

【００９１】
【表２】

【００９２】
【表３】

【００９３】
＜袋の製造＞
実施例１５
実施例１〜７で得られたそれぞれのフィルムを機械方向（ＭＤ方向）に６０ｃｍ、機械方向と直交する方向（ＴＤ方向）に２１ｃｍに切断し、ＭＤ方向の中央部で折ってフィルムを２枚重ね合わせた。両側面を加熱シールして、開口部及び底部の長さが２１ｃｍ、両側面の長さが３０ｃｍの袋を作成した。次いで、両側部の全面に直径２ｍｍの穴を縦横１ｃｍ間隔であけた。得られたそれぞれの袋を家庭の台所から排出される生ゴミ処理容器内に入れて水切り袋として使用することができた。袋の容積の約半分程度に生ゴミをを収納した状態で、開口部近傍の余剰部を束ねてそれ自体で縛る際に、適度の伸びと軟らかさがあり縛り易かった。また、破れなども発生しなかった。生ゴミを水切り袋に入れたままの状態で土中に埋めることができた。
【００９４】
実施例１６
実施例８〜１４で得られたそれぞれのフィルムを機械方向（ＭＤ方向）に６０ｃｍ、機械方向と直交する方向に２１ｃｍに切断し、ＭＤ方向の中央部で折ってフィルムを２枚重ね合わせた。両側面を加熱シールして、開口部及び底部の長さが２１ｃｍ、両側面の長さが３０ｃｍの袋を作成した。得られたそれぞれの袋を家庭から排出される残飯、野菜屑などの収納袋として用いることができた。残飯、野菜屑などを袋の容積の約半分収納した状態で、開口部近傍の余剰部を束ねてそれ自体で縛る際に、適度の伸びと軟らかさがあり縛り易かった。また、破れなども発生しなかった。そのままの状態で土中に埋めることができた。
【００９５】
比較例１１
比較例１０で得られたフィルムを用いた以外は、実施例１６と同様にして袋を作成した。得られた袋に実施例１６と同様にして残飯、野菜屑などを収納した。開口部近傍の余剰部を束ねてそれ自体で縛る際に、剛性が大きく、伸び性が低かったため、ゴワゴワして縛りにくかった。
【００９６】
【発明の効果】
本発明に係わる生分解性袋は、優れた伸び特性、易剥離性を有する。そのため、例えば、ゴミ袋などとして使用したとき、多数堆積された状態で高温下に放置されても、ゴミ袋同士がブロッキングを起こすことがない。また、優れた伸び特性を有するので、収納物を充填、排出、輸送などする際に破れることがない。その上、従来の生分解性成形物と同等の生分解性及び土中崩壊性を有する。そのため、主として、レジ袋、食品保存袋、生ゴミ袋、家庭用一般廃棄物の処理袋等の使い捨て袋として極めて有用である。

Claims

芳香族ポリエステル樹脂１００重量部及び滑剤０．０５〜６重量部を含み、１０％伸長時応力が１２００〜２０００Ｎ／ｃｍ^２、剥離応力が２Ｎ／３０ｃｍ以下、厚みが５〜１００μｍであるフィルムから形成された生分解性袋。
滑剤が、脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド及び液状滑剤から選ばれた少なくとも１種の化合物である請求項１記載の生分解性袋。
界面活性剤０．０５〜２重量部を含む請求項１記載の生分解性袋。
無機粒状体０．０５〜３重量部を含む請求項１記載の生分解性袋。
芳香族ポリエステル樹脂の５０重量％以下が、澱粉及び脂肪族ポリエステル樹脂から選ばれた少なくとも１種により代替された請求項１記載の生分解性袋。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルムを少なくとも１層有する積層体から形成された生分解性袋。