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Diese
Erfindung betrifft einen bioabbaubaren, biaxial-gestreckten Film.
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Die
meisten konventionellen Kunststoffprodukte, insbesondere Kunststoffverpackungsmaterialien, werden
bald nach ihrer Verwendung weggeworfen und deren Entsorgungsprobleme
werden hervorgehoben. Unter den Allzweckverpackungskunststoffen
können
als repräsentative
Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat („PET") etc. aufgeführt werden.
Diese Materialien weisen jedoch einen hohen Hitzeaufbau auf, wenn
sie verbrannt werden, und es gibt eine Möglichkeit, dass der Verbrennungsofen
während
der Verbrennungsbehandlung beschädigt
wird. Weiterhin können
Polyvinylchloride, die auch jetzt in großer Menge verwendet werden,
in Folge ihrer selbstauslöschenden
Eigenschaften nicht verbrannt werden. In vielen Fällen werden
auch Kunststoffprodukte, einschließlich Materialien, die nicht
verbrannt werden können,
vergraben. In Folge ihrer chemischen und biologischen Stabilität zersetzen
sie sich jedoch kaum, sondern bleiben zurück, was das Problem verursacht,
dass sie die Lebensdauer von Deponien (burial sites) verkürzen. Deshalb
werden Kunststoffprodukte gewünscht,
die einen geringen Hitzeaufbau während
der Verbrennung haben, sich im Boden zu setzen und sicher sind,
und es wird diesbezüglich
viel geforscht.
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Als
ein Beispiel gibt es Polymilchsäuren.
Für Polymilchsäuren ist
der Hitzeaufbau während
der Verbrennung weniger als die Hälfte dessen von Polyethylen
und die Hydrolyse schreitet natürlich
im Boden oder Wasser voran und dann werden sie durch Mikroorganismen
in unschädliche
Materialien zersetzt. Es wird nun geforscht, um unter Verwendung
von Polymilchsäuren
geformte Produkte zu erhalten, insbesondere Filmfolien und Behältnisse
wie Flaschen.
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Polymilchsäure ist
ein Polymer, das durch Kondensationspolymerisation einer Milchsäure gebildet wurde.
Milchsäuren
haben zwei Arten optischer Isomere, d.h. L-Milchsäure und
D-Milchsäure.
Deren Kristallisierbarkeit variiert mit dem Verhältnis zwischen diesen zweien.
Zum Beispiel hat ein statistisches Copolymer, bei dem das Verhältnis von
L-Milchsäure zu D-Milchsäure 80:20
bis 20:80 ist, keine Kristallisierbarkeit. Mit anderen Worten, es
ist ein transparentes, vollständig
amorphes Polymer, das nahe seinem Glasübergangspunkt von 60°C erweicht.
Andererseits wird ein Homopolymer aus nur L-Milchsäure oder D-Milchsäure ein
halbkristallines Polymer mit einem Schmelzpunkt von 180°C oder darüber, obwohl
dessen Glasübergangspunkt
ebenfalls 60°C
ist. Die semikristalline Polymilchsäure verwandelt sich durch rasches
Abkühlen
nach der Schmelzextrusion in ein amorphes Material, das sich in
Transparenz auszeichnet.
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Es
ist bekannt, dass es möglich
ist, die Stärke
und die Stoßfestigkeit
einer Polymilchsäure
durch biaxiales Strecken derselben während der Formung zu einem
Film zu verbessern. Weiterhin ist es bekannt, einen Film herzustellen,
der durch Unterdrückung
der Wärmeschrumpfung
des Filmes durch Hitzebehandlung desselben nach biaxialem Strecken
nicht wesentlich schrumpft. Die Hitzeschrumpfungsrate wird bestimmt
durch die Hitzebehandlungs-Temperatur und die -Zeitdauer des Films
und die Eigenschaften der verwendeten Rohmaterialien. Daher werden
die Hitzebehandlungstemperatur und Zeit geeignet eingestellt entsprechend
den Eigenschaften des Filmmaterials.
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Nach
dem Verpacken eines Gegenstands in einem Film werden manchmal klare
Faltlinien gebildet durch leichtes Verschmelzen des Films durch
Verwenden einer heißen
Platte, damit dieser nicht leicht aufsteht.
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Dies
wird speziell getan zum ordentlichen gefalteten Verpacken an Endoberflächen eines
kubischen Artikels wie eines Videobands und Kassettenbands, beim
Verpacken von kubischen Gummis und beim Verpacken von Tabakschachteln.
Für diese
werden ein gestreckter Polypropylenfilm, Zellophan etc. verwendet.
Für diese
werden ein K-beschichteter
Film und K-beschichtetes Zellophan, dessen Oberfläche mit
Vinylidenchlorid beschichtet ist, verwendet. Das Anheften wird üblicherweise
durchgeführt
durch Schmelzen der Vinylidenchloridschicht durch Aufpressen einer
heißen
Platte.
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Aber
solche Vinylidenchloride gelten als eine der heutigen Umweltverschmutzungsquellen
und sie verursachen verschiedene Probleme. Zum Beispiel begünstigen
sie die Erzeugung von Dioxin, falls sie bei niedriger Temperatur
verbrannt werden. Folglich ist es auch für einen biaxial-gestreckten
Polymilchsäurefilm
nicht bevorzugt, eine K-Beschichtung
durchzuführen.
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Für einen
biaxial-gestreckten Polymilchsäurefilm
ist es durch Abstimmen des Herstellungsverfahrens möglich, diesem
Thermofixierungseigenschaften zu verleihen, wohingegen eine Hitzeschrumpfung
unterdrückt
wird. Der Grund dafür
liegt darin, dass eine Polymilchsäure eine geringe Kristallisierbarkeit
verglichen mit Polypropylen oder Polyethylenterephthalat aufweist.
Weiterhin ist es durch Fixieren desselben als ein Film mit einer
geeigneten Kristallisierbarkeit möglich, die oben genannten Probleme
zu lösen.
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Die
JP-A-06171664 offenbart einen Film zur Münzenverpackung, der aus einer
Polymilchsäure
durch Hydroxycarboxylsäurecopolymere
hergestellt ist. Der Film kann biaxial gestreckt werden in einer
Kombination aus vertikaler Ausdehnung und horizontaler Ausdehnung.
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Die
JP-A-07205278 offenbart einen biaxiat-orientierten Film aus Polymilchsäure, der
in vertikaler Richtung 1,5- bis 5-fach bei 50 bis 90°C und in
horizontaler Richtung 1,5- bis 5-fach
bei 50°C
bis 80°C
gestreckt ist.
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Die
WO 00/02459 offenbart ein geformtes Material auf der Basis von wenigstens
einem bioabbaubaren Polylactid oder Polyester oder einer Mischung
derselben, wobei das Material für
die Herstellung von biaxial-orientierten Folien für luftgetrocknete
oder geräucherte
Lebensmittelprodukte verwendet wird.
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Die
JP-A-10151715 betrifft ein Schichtprodukt eines Milchsäuresystemspolymers,
das eine Grundmaterialschicht, bestehend aus einem kristallisierten
Milchsäuresystem-Polymer A, und eine
Versiegelungsschicht, bestehend aus einem amorphen Milchsäuresystem-Polymer
B, aufweist.
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Die
JP-A-8073628 offenbart eine hitzebeständige Folie, bestehend aus
einem Milchsäuresystempolymer
mit einem minimalen Wert des Lagerelastizitätsmoduls E' von 80 bis 900 kg kgf/cm2,
gemessen bei –20°C entsprechend
dem Verfahren JIS K7198.
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Es
war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen biaxial-gestreckten
Film zur Verfügung
zu stellen, der in der natürlichen
Umgebung abbaubar ist, und durch die Lösung der obigen Probleme ein
Anhaften (tacking) erlaubt, eine Wärmekiebrigkeit (heat stickability)
aufweist, eine Ungleichmäßigkeit
in der Dicke, einen Bruch, ein Bleichwerden und eine Unebenheit
unterdrückt,
und der eine Streckstabilität
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch den beanspruchten Gegenstand gelöst.
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Um
die obigen Probleme zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung einen bioabbaubaren biaxial-gestreckten
Film bereit, der ein Polymilchsäure-Familienpolymer
als Hauptbestandteil umfasst, und einen Speicherelastizitätsmodul
bei 120°C
von 100–230
MPa, wie unter Verwendung eines Testverfahrens betreffend die Temperaturabhängigkeit
der dynamischen Viskosenelastizität unter JIS K7198 gemessen,
wie in Anspruch 1 definiert.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
dieser Erfindung beinhalten einen bioabbaubaren biaxial-gestreckten Film
mit einem 6,8-fach oder darüber
liegenden Flächenstreckverhältnis, biaxial-gestreckt
bei einer längslaufenden
Strecktemperatur von 70–90°C und einer
quer laufenden Strecktemperatur von 70–80°C, und nach dem biaxialen Strecken
hitzefixiert bei einer Temperatur von 100°C bis zum Schmelzpunkt (Tm)
in einem gehaltenen Zustand (gripped state), einen bioabbaubaren
biaxial-gestreckten Film mit einem 6,8-fach oder darüber liegenden
Flächenstreckverhältnisses,
gleichzeitig biaxial gestreckt bei einer Strecktemperatur von 70–80°C und nach
dem biaxialen Strecken hitzefixiert bei einer Temperatur von 100°C bis zum
Schmelzpunkt (Tm) in einem gehaltenen Zustand und einen bioabbaubaren
biaxial-getreckten Film mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht
des Polymilchsäure-Familienpolymers
von 60.000–700.000.
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Ausführungsformen
in dieser Erfindung werden weiter unten beschrieben.
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Der
bioabbaubare biaxial-gestreckte Film entsprechend dieser Erfindung
ist ein Film, der ein Polymilchsäure-Familienpolymer
als seinen Hauptbestandteil umfasst und einen Speicherelastizitätsmodul
E' bei 120°C von 100–230 MPa
aufweist.
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Das
Polymilchsäure-Familienpolymer
ist ein Homopolymer der D-Milchsäure
oder L-Milchsäure, oder ein
Copolymer der D-Milchsäure
oder L-Milchsäure.
Es kann andere Hydroxy-Carboxylsäureeinheiten
als eine kleine Menge der Copolymerkomponenten enthalten und kann
auch eine kleine Menge an Kettenverlängerer-Restgruppen enthalten.
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Als
das Polymerisationsverfahren kann ein bekanntes Verfahren wie die
Kondensationspolymerisation oder die Ringöffnungspolymerisation verwendet
werden. Zum Beispiel ist es in der Kondensationspolymerisation möglich, eine
Polymilchsäure
mit jeder gewünschten
Zusammensetzung dadurch zu erhalten, dass L-Milchsäure, D-Milchsäure oder
eine Mischung derselben direkt einer Dehydratisierungs-Kondensationspolymerisation
unterworfen werden.
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Es
ist auch in dem Ringöffnungspolymerisationsverfahren
(Lactidverfahren) durch Polymerisieren eines Lactids, das ein cyclisches
Dimer der Milchsäure
ist, möglich,
eine Polymilchsäure
unter Verwendung eines ausgewählten
Katalysators und eines Polymerisationsanpassungsmittels oder ähnlichem
wie erforderlich zu erhalten.
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Das
gewichtsmittlere Molekulargewicht des Polymilchsäure-Familienpolymers ist vorzugsweise 60.000–700.000,
stärker
bevorzugt 80.000–400.000
und am stärksten
bevorzugt 100.000–300.000.
Falls das Molekulargewicht weniger als 60.000 ist, werden sich praktische
physikalische Eigenschaften, wie mechanische Eigenschaften und Hitzewiderstand,
kaum offenbaren. Falls höher
als 700.000, wird die Schmelzviskosität zu hoch, so dass die Formgebungs-Verarbeitbarkeit
schlecht ist.
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Als
andere Hydroxycarboxylsäuren
als die Copolymerkomponenten in kleiner Menge ist es möglich, optische
Isomere der Milchsäuren
(D-Milchsäure
für L-Milchsäure und
L-Milchsäure für D-Milchsäure), 2-funktionalisierte
aliphatische Hydroxycarboxylsäuren
wie Glycolsäure,
3-Hydroxybuttersäure,
4-Hydroxybuttersäure,
2-Hydroxy-n-buttersäure,
2-Hydroxy-3,3-dimethylbuttersäure, 2-Hydroxy-3-methylbuttersäure, 2-Methylmilchsäure und
2-Hydroxycapronsäure:
Lactone wie Caprolacton, Butyrolacton und Valerolacton zu nennen.
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Weiterhin
können,
falls erforderlich, als eine kleine Menge einer copolymerisierenden
Komponente nicht-aliphatische Dicarboxylsäuren wie Terephthalsäure und/oder
nichtaliphatische Diole wie Ethylenoxidaddukte von Bisphenol A verwendet
werden.
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Zum
Zweck des Anpassens verschiedener physikalischer Eigenschaften können Hitzestabilisatoren, Lichtstabilisatoren,
Lichtabsorptionsmittel, Schmiermittel, Weichmacher, anorganische
Füllstoffe,
Farbmittel, Pigmente etc. zugegeben werden.
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Als
ein Verfahren der Herstellung eines biaxial-gestreckten Films, dessen
Hauptkomponente ein Polymilchsäure-Familienpolymer
ist, kann ein Verfahren verwendet werden, in dem dieser, nachdem
ein bahnenähnliches
(web-like) Produkt oder ein zylindrisches Produkt, das aus einer
T-Düse,
I-Düse
oder Runddüse
extrudiert wurde, durch Abschrecken desselben unter Verwendung von
Abkühlgusswalzen
(cooling cast rolls), Wasser oder Druckluft in einem nahezu amorphen
Zustand verfestigt wurde, dieses biaxial durch das Walzenverfahren,
Spannrahmenverfahren, Röhrenverfahren
(tubular method) etc. biaxial gestreckt wird.
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Für die Herstellung
eines biaxial-gestreckten Films wird normalerweise ein aufeinander
folgendes biaxiales Streckverfahren verwendet, in dem ein längslaufendes
Strecken durch das Walzenverfahren durchgeführt wird, dem ein querlaufendes
Strecken durch ein Spannrahmenverfahren folgt, oder es wird normalerweise
ein Verfahren verwendet, das ein simultanes biaxiales Streckverfahren
ist, in dem ein längslaufendes
und querlaufendes Strecken gleichzeitig unter Verwendung eines Spannrahmens
durchgeführt
werden.
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Die
Streckbedingungen können
ausgewählt
werden innerhalb des Bereichs von 1,5- bis 6-fach in längslaufender
Richtung und 1,5- bis 6-fach in Querrichtung. Weiterhin wird ein
Strecken im Hinblick auf die Filmfestigkeit und Gleichmäßigkeit
der Dicke vorzugsweise zweimal oder öfters sowohl in Längsrichtung
als auch in Querrichtung durchgeführt. Insbesondere ist das Flächenstreckverhältnis, das
durch Multiplizieren des Längsstreck- und Querstreck-Verhältnisses
erhalten wird, vorzugsweise 6, 8- bis 36-fach.
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In
dem stufenweisen biaxialen Streckverfahren ist die längslaufende
Strecktemperatur vorzugsweise 70 bis 90°C und die querlaufende Strecktemperatur
vorzugsweise 70 bis 80°C.
In dem gleichzeitigen biaxialen Streckverfahren wird das Strecken
vorzugsweise bei einer Strecktemperatur von 70 bis 80°C ausgeführt, da das
Verfahren in dem stufenweisen biaxialen Streckverfahren beinhaltet
ist. Falls die Flächenstreckvergrößerung und
die Strecktemperatur nicht in den oben genannten Bereichen liegen,
ist die Gleichmäßigkeit
der Dicke des erhalten Films tendenziell extrem niedrig. Diese Tendenz
ist besonders bemerkenswert bei einem Film, der nach dem Strecken
thermofixiert ist. Eine solche Ungleichmäßigkeit der Dicke ist ein Faktor,
der ernstlich Falten oder eine Welligkeit bei sekundärem Verarbeiten
wie Drucken von Filmen, Überschichten
auf andere Filme oder eine metallische Folie oder ein Papier, oder
bei der Taschenherstellung verursachen kann.
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Um
eine Hitzeschrumpfung des Films nach dem biaxialen Strecken zu unterdrücken, ist
es wichtig, eine Thermofixierung mit dem gehaltenen (gripped) Film
durchzuführen.
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Normalerweise
ist es in dem Spannrahmenverfahren möglich, eine Thermofixierung
sofort nach dem Strecken durchzuführen, da der Film gestreckt
wird, während
er durch eine Klammer gehalten ist.
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Die
Thermofixierungstemperatur ist vorzugsweise im Bereich von 100°C bis zum
Schmelzpunkt (Tm), obwohl sie vom Schmelzpunkt des verwendeten Polymers
aus der Polymilchsäure-Familie
abhängt.
Die Thermofixierungsdauer ist vorzugsweise wenigstens 3 Sekunden.
Falls sie unterhalb eines solchen Bereichs liegt, ist die Hitzeschrumpfungsrate
des erhaltenen Films zu hoch, so dass tendenziell Probleme wie eine
Schrumpfung des Films bei der sekundären Verarbeitung des Films
auftreten. Um solche Probleme nicht zu verursachen ist es wichtig,
dass die Hitzeschrumpfung 5% oder weniger in warmen Wasser bei 80°C/10 Sekunden, vorzugsweise
3% oder weniger, ist. Falls die Thermofixierungstemperatur über dem
Schmelzpunkt liegt, wird der Film während der Thermofixierung schmelzen,
was den Film brechen lässt.
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Der
bioabbaubare biaxial-gestreckte Film, der durch ein solches Strecken
und Hitzeaushärten
erhalten wurde, hat einen Speicherelastizitätsmodul E' bei 120°C von 100 bis 230 MPa, vorzugsweise
120 bis 200 MPa, gemessen mit dem Testverfahren betreffend die Temperaturabhängigkeit
der dynamischen Viskoelastizität nach
JIS K7198. Falls der E'-Wert
größer als
230 MPa ist, würde
die Kristallinität
des Films zu hoch sein, was den Gehalt an amorphem Teil verringert.
Dies vermindert die Hitzeklebbarkeit des Films, was es schwierig macht,
den Film zu einer schönen
Verpackung fertig zu bearbeiten. Da jedoch die Schrumpfung des Films
gering ist, wenn eine heiße
Platte auf diesen aufgebracht wird, wird der Film nicht schrumpfen.
Falls der E'-Wert kleiner
als 100 MPa ist, ist die Schrumpfung des Films zu hoch, so dass
das Finish eine schlechte Erscheinung haben wird, obwohl der Film
eine Hitzeklebbarkeit aufweist, wenn eine heiße Platte gegen diesen gepresst wird.
Weiterhin wird die sekundäre
Verarbeitbarkeit auch schlecht sein.
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Speziell
bei der Taschenherstellung unter Verwendung einer Thermofixierungsmaschine,
in der der Film durch Brennen und Schneiden desselben mit einem
Wärmestrahl
erwärmt
wird, tritt eine ungleichmäßige Schrumpfung
bei thermofixierten Teilen in Folge der Hitzeübertragung auf, was das Finish
verschlechtert.
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Der
bioabbaubare biaxial-gestreckte Film, der durch ein solches Strecken
und Hitzehärten
erhalten wurde, hat eine Zugfestigkeit von 1.000 bis 2.000 kgf/cm2 und eine Zugdehnung von 50 bis 150%, stärker bevorzugt
eine Zugfestigkeit von 1.100 bis 1.500 kgf/cm2 und
eine Zugdehnung von 60 bis 120%, wie gemessen mit einer Zuggeschwindigkeit
von 200 mm/min unter Verwendung der Nr. 2 Testteile nach JIS K7127.
Falls die Zugfestigkeit geringer als 1.000 kgf/cm2 ist,
kann der Film bei der sekundären
Verarbeitung wie der Bedruckung oder Taschenherstellung, wenn der
Film unter Anwendung einer längslaufenden
Spannung abgerollt wird, falls er dünn ist, der Spannung möglicherweise
nicht widerstehen und brechen. Falls diese über 2.000 kgf/cm2 ist,
kann beim Laminieren des Films mit einem anderen Film, einer metallischen
Folie oder Papier in Folge der während
der Verarbeitung angewandten Spannung, eine Belastung (stress) in
dem fertigen Laminat zurückbleiben
und dieses kräuseln.
Falls die Zugdehnung weniger als 50% beträgt, tendiert dieses wie bei
der Zugfestigkeit dazu, während
der sekundären
Verarbeitung zu brechen. Falls diese über 150% beträgt, wird
der Film unzureichend sein hinsichtlich einer elastischen Deformation.
Falls Zug während
der sekundären
Verarbeitung angewandt wird, kann der Film plastisch verformt werden,
so dass ein Durchhängen
tendenziell in dem Film auftritt, das Falten in den Film verursachen
kann.
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Der
bioabbaubare biaxial-gestreckte Film entsprechend dieser Erfindung
kann für
gefaltete Verpackungen für
Videobänder,
Kassettenbänder,
CD's, Disketten
etc. und für
gefaltete Verpackungen für
Tabak, Karamell und körnigen
Gummi verwendet werden.
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Beispiele
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Im
folgenden werden Beispiele gezeigt. Im folgenden werden Messverfahren
gezeigt, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen durchgeführt wurden.
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(1) Streckvergrößerung
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Längslaufendes
Streckverhältnis:
Es wird ausgedrückt
durch die folgende Formel aus der Fließgeschwindigkeit eines Rohmaterialfilms
vor dem Strecken und der des Films unmittelbar nach dem Strecken.
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Längslaufendes
Streckverhältnis
= (Fließgeschwindigkeit
des Rohmaterialfilms nach längslaufendem Strecken)/(Fließgeschwindigkeit
des Films vor längslaufendem
Stre cken) × querlaufendes
Streckverhältnis: Es
ist ein Wert, der erhalten wurde durch Teilen eines Wertes, der
durch Abziehen der Breite des durch eine Klemme eines Spannrahmens
gehaltenen Teils von der Breite des Rohmaterialfilms nach querlaufendem
Strecken erhalten wurde, durch einen Wert, der durch Abziehen der
Breite des durch eine Klammer gehaltenen Teils von der Breite des
Films erhalten wurde, der vor längslaufendem
Strecken erhalten wurde. Das wird ausgedrückt durch die folgende Formel: Querlaufendes Streckverhältnis = [(Filmbreite nach Strecken) – (Breite
des durch eins Klammer gehaltenen Teils)]/[(Rohmaterialfilmbreite
vor Strecken) – (Breite
des durch die Klammer gehaltenen Teils)]
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(2) Lagerelastizitätsmodul
E'
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Die
Messung wurde ausgeführt
unter JIS K7198.
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(3) Zugfestigkeit und
Dehnung
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Maximaler
Zug und Dehnung, wenn der Film bricht, wurden bestimmt unter Verwendung
eines Tensilontyp II Zugtestgeräts,
hergestellt von Toyo Seiki Co., Ltd., unter Verwendung der Nr. 2
Testteile nach JIS K7127, bei einer Temperatur von 23°C, Einspannfutterintervallen
von 80 mm, Messmarkenintervallen von 25 mm und einer Zuggeschwindigkeit
von 200 mm/min. Die Länge
und Breite der Filme wurden für
Probestücke an
5 Punkten getestet und deren Durchschnittswerte wurden bestimmt.
Die erste Ziffer der erhaltenen numerischen Werte wurde gerundet.
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(4) Hitzeschrumpfung
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Jede
Filmprobe wurde ausgeschnitten bei 140 mm (Breite 10 mm) in längslaufender
und querlaufender Richtung, Messmarken wurden bei Intervallen von
100 mm gesetzt, und in ein Warmwasserbad bei 80°C für 5 Minuten eingetaucht. Die
Ausdehnungen zwischen den Messmarken wurden gemessen, um das Hitzeschrumpfungsverhältnis unter
Verwendung der folgenden Formel zu berechnen: Hitzeschrumpfungsrate
(%) = [(Ausdehnung vor Schrumpfung) – (Ausdehnung nach Schrumpfung)]/(Ausdehnung
vor Schrumpfung) × 100
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(5) Gleichmäßigkeit
der Dicke
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Die
Dicke der erhaltenen Filme wurde an 10 Punkten in Breitenrichtung
(width direction) in gleichen Intervallen und an 10 Punkten in Längsrichtung
in Intervallen von 500 mm, insgesamt bei 200 Punkten, gemessen und
der Durchschnittswert (X) und die Standardabweichung (σ) der Dicke
wurden bestimmt, um (3σ/X) × 100 (%)
zu erhalten.
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Für diejenigen,
in denen dieser Wert unter 15% war, wurde mit (O) angezeigt, dass
diese eine gute Dicke hatten. Für
diejenigen mit 15% oder darüber
wurde (x) angezeigt.
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(6) Taschenformbarkeit
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Ein
Film mit einer Breite 480 mm wurde abgerollt und zur Hälfte entlang
einer dreiseitigen Platte gefaltet (dreiseitiger Kegel) mit einer Überlappung
von 30 mm, um Umschläge
(Beutel) vom zweiseitig versiegelten Typ mit einer Breite von 118
mm herzustellen. Die gefalteten Filme wurden periodisch eingegeben
und einer nach dem anderen thermofixiert.
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Für diejenigen,
in dem der Film ohne Falten genau gefaltet war und in dem die thermofixierten
Teile eine geringe Schrumpfung aufwiesen und das Finish gut war,
wurde (O) angegeben. Für
diejenigen, die die oben genannten Probleme verursachten, wurde
(x) angegeben.
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(7) Hitzeklebbarkeit
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Drei
Videobänder
je in einem kommerziell erhältlichen
190 mm × 102
mm × 25
mm Polypropylengehäuse
wurden übereinander
gelegt und ein auf 370 mm Länge × 290 mm
Breite geschnittener Film wurde um die übereinander gelegten Videobändergehäuse gewickelt,
um diese zu verpacken. Von dem 370 mm Film war der 15 mm Anteil
der Anteil, wo sich der Film überlappte.
Beide Endflächen
wurden in eine dreiseitige Gestalt gefaltet, um den Film in engem
Kontakt mit den Videobandgehäusen
zu bringen. Der überlappende
Anteil und die gefalteten Oberflächen
an beiden Enden des Films wurden in Kontakt gebracht mit einem auf
90 bis 100°C eingestellten
Heiztisch für
etwa 3 Sekunden, um die Filme zusammenzuschmelzen.
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Für die thermofixierten
Teile, in denen diese leicht abgelöst wurden, jedoch eine Empfindung
engen Kontakts der Filme gefühlt
wurde, und wohingegen Teile, die zur Steifheit des Films beitrugen,
nicht anstiegen und jene, in denen eine Deformation nicht gespürt wurde,
obwohl ein leichtes Schrumpfen beobachtet wurde, wurde (O) angezeigt.
Andererseits wurde für
diejenigen, in denen keine Fixierung (fusing) beobachtet wurde, diejenigen,
in denen gebogene Teile sich von den Videobändern ablösten und diejenigen, die ernstlich schrumpften
und hässlich
in der Erscheinung waren, ein Symbol (x) angezeigt.
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(Beispiel 1)
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Eine
Polymilchsäure
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 200.000 (hergestellt
von Cargill-Dow Polymers LLC, Handelsname: EcoPLA4040D (Los-Nr.
J0328P103)) und 1 Gewichtsteil eines partikulären Siliziumdioxids (Kieselsäure) (Handelsname:
Sylysia 430) mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von
etwa 2,5 μm
(hergestellt von Fuji Silysia Chemical Ltd.) wurden getrocknet,
um Feuchtigkeit ausreichend zu entfernen, in einen gleichläufigen Doppelschraubenextruder
mit 40 mm Durchmesser gebracht, schmelzgemischt bei etwa 200°C, extrudiert
in Fäden
und während
des Kühlens
zu Pellets geschnitten. Die Pellets wurden als Vormischung (master
batch) wiederum getrocknet, zu 10% in die oben erwähnte Polymilchsäure gemischt,
die auch getrocknet wurde. Die Mischung wurde in einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder
mit 40 mm Durchmesser gebracht, zu einer Folienbahn (sheet) bei
einer Temperatur von 210°C
extrudiert und kalt abgeschreckt und verfestigt in einer rotierenden
Kühltrommel,
um eine praktisch amorphe Folienbahn zu erhalten.
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Die
erhaltene Folienbahn wurde unter Verwendung eines Infrarotheizgeräts erwärmt, während es
mit einer Rolle vom Warmwasser zirkulierenden Typ in Kontakt gebracht
wurde, zwischen Rollen mit unterschiedlichen peripheren Geschwindigkeiten
3,0-fach in Längsrichtung
bei 77°C
und anschließend
3,0-fach in Querrichtung relativ zu dem Filmfluss bei 75°C durch Führen der
längsgestreckten
Folienbahn in einem Spannrahmen gestreckt, wobei dieses mit einer
Klammer festgehalten wurde und für
etwa 20 Sekunden bei 135°C
erwärmt
wurde. Als Ergebnis wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm hergestellt.
Bewertungsergebnisse der erhaltenen Filme sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Beispiel 2)
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Mit
der Ausnahme, dass die Folienbahn in Längsrichtung 2,7-fach bei 77°C gestreckt
wurde und in Querrichtung 3,5-fach bei 76°C gestreckt wurde und die Thermofixierung
bei einer Temperatur von 125°C
für 15
Sekunden ausgeführt
wurde, wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in derselben Weise wie im
Beispiel 1 gebildet. Die Bewertungsergebnisse des erhalten Films
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Beispiel 3)
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Unter
Verwendung einer Polymilchsäure
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 200.000 (hergestellt
von Cargill-Dow Polymers LLC, Handelsname: EcoPLA4040D (Los-Nr.
Mj0528P103)) wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in derselben
Weise gebildet wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, dass die Folienbahn
in Längsrichtung
3,0-fach bei 78°C gestreckt
wurde und in Querrichtung 3,5-fach bei 77°C und die Thermofixierung bei
einer Temperatur von 120°C
für 15
Sekunden durchgeführt
wurde. Die Bewertungsergebnisse des erhaltenen Films sind in Tabelle
1 gezeigt.
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(Beispiel 4)
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Mit
der Ausnahme, dass die Folienbahn in Längsrichtung 3,0-fach bei 78°C gestreckt
wurde und in Querrichtung 3,5-fach bei 77°C gestreckt wurde und eine Thermofixierung
bei einer Temperatur von 120°C
für 20
Sekunden durchgeführt
wurde, wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in der gleichen Weise wie
im Beispiel 3 gebildet. Bewertungsergebnisse des erhaltenen Films
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Beispiel 5)
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Unter
Verwendung einer Polymilchsäure
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 200.000 (hergestellt
von Cargill-Dow Polymers LLC, Handelsname: EcoPLA4030D (Los-Nr.
MF0428P103)) wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet mit der Ausnahme, dass
die Folienbahn in Längsrichtung
2,7-fach bei 77°C gestreckt
wurde und in Querrichtung 3,3-fach bei 75°C gestreckt wurde und eine Thermofixierung
bei einer Temperatur von 130°C
für 15
Sekunden durchgeführt
wurde. Die Bewertungsergebnisse des erhaltenen Films sind in Tabelle
1 gezeigt.
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(Vergleichsbeispiel 1)
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Unter
Verwendung einer Polymilchsäure
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 220.000 (hergestellt
von SHIMADZU Corporation, LACTY 5001, Los-Nr. DSPM80318) wurde ein
Film mit einer Dicke von 40 μm
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gebildet mit der Ausnahme,
dass die Folienbahn in Längsrichtung
2,4-fach bei 77°C
gestreckt wurde und in Querrichtung 2,5-fach bei 75°C gestreckt
wurde und eine Thermofixierung bei einer Temperatur von 130°C für 25 Sekunden
durchgeführt
wurde. Die Bewertungsergebnisse des erhaltenen Films sind in Tabelle
1 gezeigt.
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(Vergleichsbeispiel 2)
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Mit
der Ausnahme, dass die Folienbahn in Längsrichtung 1,8-fach bei 70°C gestreckt
wurde und in Querrichtung 2,2-fach bei 68°C gestreckt wurde und eine Thermofixierung
bei einer Temperatur von 130°C
für 30
Sekunden durchgeführt
wurde, wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in der gleichen Weise wie
im Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Bewertungsergebnisse des erhaltenen
Films sind in Tabelle 1 gezeigt.
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(Vergleichsbeispiel 3)
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Unter
Verwendung einer Polymilchsäure
mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 170.000 (hergestellt
von Cargill-Dow Polymers LLC, Handelsname: Eco (Los-Nr. MB2728P101))
wurde ein Film mit einer Dicke von 40 μm in der gleichen Weise wie
in Beispiel 1 gebildet mit der Ausnahme, dass die Folienbahn in
Längsrichtung
3,0-fach bei 78°C
gestreckt wurde und in Querrichtung 3,5-fach bei 77°C gestreckt
wurde und eine Thermofixierung bei einer Temperatur von 110°C für 15 Sekunden
durchgeführt
wurde. Die Bewertungsergebnisse des erhaltenen Films sind in Tabelle
1 gezeigt.
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Industrielle
Ausführbarkeit
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Entsprechend
dieser Erfindung erlaubt der erhaltene bioabbaubare biaxial-gestreckte
Film ein Heften (tacking) und hat eine Hitzeklebbarkeit bei niedriger
Temperatur. Folglich ist es möglich,
diesen, wenn er zur Verpackung rechteckiger Gegenstände verwendet
wird, exakt entlang der Faltlinien zu falten und diesen leicht zu
verschmelzen durch Anwenden von Hitze auf Anschlussstückteile
(joint portions).
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Der
erhaltene bioabbaubare biaxial-gestreckte Film ist frei von Unebenheit
in der Dicke, Bruch, Bleichwerden, Ungleichmäßigkeit etc. Das heißt, er hat
Streckstabilität.
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Weiterhin
wird ein biaxial-gestreckter Film zur Verfügung gestellt, der in natürlicher
Umgebung abbaubar ist, da dessen Hauptkomponente ein Polymilchsäurepolymer
ist.
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- ✸ MD: Maschinenrichtung
- ✸ TD: Querrichtung
