(57)【要約】【課題】バイオマス由来のエチレングリコールを用いたカーボンニュートラルなポリエステルを含むバイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなる積層体を提供する。【解決手段】本発明による積層体は、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなるバイオマスポリエステル樹脂組成物からなり、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであるバイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマス由来のポリオレフィンを含んでなるバイオマスポリオレフィン樹脂組成物からなるバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなるものである。【選択図】図１
2020152115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料由来のジオール単位と化石燃料由来のジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる化石燃料ポリエステル樹脂組成物からなる、化石燃料ポリエステル樹脂層と、
バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマス由来のポリオレフィンを含んでなるバイオマスポリオレフィン樹脂組成物からなるバイオマスポリオレフィン樹脂層と、
化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる非バイオマスポリオレフィン樹脂層と、
をこの順に有してなる、包装製品用積層体。
【請求項２】
無機物を含むバリア層をさらに有してなる、請求項１に記載の包装製品用積層体。
【請求項３】
前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンおよび／またはバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンを含んでなる、請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来のエチレンを前記バイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して５質量％以上含んでなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項５】
前記バリア層が金属箔からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層体を備える、包装製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス由来の樹脂層を備えた積層体に関し、より詳細には、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールであるバイオマスポリエステルを含んでなるバイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマス由来のポリオレフィンを含んでなるバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなる、積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、材料分野においてもエネルギーと同様に化石燃料からの脱却が望まれており、バイオマスの利用が注目されている。バイオマスは、二酸化炭素と水から光合成された有機化合物であり、それを利用することにより、再度二酸化炭素と水になる、いわゆるカーボンニュートラルな再生可能エネルギーである。昨今、これらバイオマスを原料としたバイオマスプラスチックの実用化が急速に進んでおり、各種の樹脂をバイオマス原料から製造する試みも行われている。
【０００３】
バイオマス由来の樹脂としては、乳酸発酵を経由して製造されるポリ乳酸（ＰＬＡ）が先行して商業生産が始まったが、生分解性であることをはじめ、プラスチックとしての性能が現在の汎用プラスチックとは大きく異なるため、製品用途や製品製造方法に限界があり広く普及するには至っていない。また、ＰＬＡに対しては、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）評価が行われており、ＰＬＡ製造時の消費エネルギーおよび汎用プラスチック代替時の等価性等について議論がなされている。
【０００４】
ここで、汎用プラスチックとしては、ポリエチレン、ポロプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等、様々な種類が用いられている。特に、ポリエチレンは、フィルム、シート、ボトル等に成形され、包装材等の種々の用途に供されており、世界中での使用量が多い。そのため、従来の化石燃料由来のポリエチレンを用いることは環境負荷が大きい。
【０００５】
そのため、ポリエチレンの製造にバイオマス由来の原料を用いて、化石燃料の使用量を削減することが望まれている。例えば、現在までに、ポリオレフィン樹脂の原料となるエチレンやブチレンを、再生可能な天然原料から製造することが研究されてきた（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１１−５０６６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、ポリオレフィン積層体の原料であるエチレンに着目し、従来の化石燃料から得られるエチレンに代えて、バイオマス由来のエチレンをその原料としたポリオレフィンのバイオマスポリオレフィン樹脂層を有する積層体は、従来の化石燃料から得られるエチレンを用いて製造されたポリオレフィン樹脂の積層体と、機械的特性等の物性面で遜色ないものが得られるとの知見を得た。本発明はかかる知見によるものである。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、化石燃料由来のジオール単位と化石燃料由来のジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる化石燃料ポリエステル樹脂組成物からなる、化石燃料ポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むバイオマスポリオレフィン樹脂層と、化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる非バイオマスポリオレフィン樹脂層と、を有してなる積層体を提供することであって、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリエステル樹脂層とポリオレフィン樹脂層を有する積層体と、機械的特性等の物性面で遜色ないバイオマス樹脂層を有する積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様においては、
化石燃料由来のジオール単位と化石燃料由来のジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる化石燃料ポリエステル樹脂組成物からなる、化石燃料ポリエステル樹脂層と、
バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマス由来のポリオレフィンを含んでなるバイオマスポリオレフィン樹脂組成物からなるバイオマスポリオレフィン樹脂層と、
化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる非バイオマスポリオレフィン樹脂層と、
をこの順に有してなる、包装製品用積層体が提供される。
また、本発明の態様においては、無機物を含むバリア層をさらに有してなることが好ましい。
また、本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、バイオマス由来の低密度ポリエチレンおよび／またはバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレンを含んでなることが好ましい。
また、本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来のエチレンを前記バイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して５質量％以上含んでなることが好ましい。
また、本発明の態様においては、前記バリア層が金属箔からなることが好ましい。
また、本発明の別の態様においては、上記の積層体を備える、包装製品が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による積層体は、化石燃料由来のジオール単位と化石燃料由来のジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる化石燃料ポリエステル樹脂組成物からなる、化石燃料ポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むバイオマスポリオレフィン樹脂層と、化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる非バイオマスポリオレフィン樹脂層と、を有してなる積層体を有することで、カーボンニュートラルなバイオマス樹脂層を有する積層体を実現できる。したがって、従来に比べて化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体は、従来の化石燃料から得られる原料から製造された樹脂の積層体と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の樹脂の積層体を代替することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による積層体の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明による積層体の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明において、「バイオマスポリエステル樹脂組成物」、「バイオマスポリエステル樹脂層」、「バイオマスポリオレフィン樹脂組成物」、および「バイオマスポリオレフィン樹脂層」とは、原料として少なくとも一部にバイオマス由来の原料を用いたものであって、原料の全てがバイオマス由来のものであることを意味するものではない。
【００１３】
積層体
本発明による積層体は、バイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなるものである。積層体は、バイオマスポリオレフィン樹脂層を有することで、カーボンニュートラルなポリオレフィン樹脂の積層体を実現できる。したがって、従来に比べて化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体は、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリオレフィン樹脂の積層体と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来のポリオレフィン樹脂の積層体を代替することができる。
【００１４】
本発明による積層体の一例の模式断面図を図１および図２に示す。図１に示される積層体１０は、バイオマスポリエステル樹脂層１１と、バイオマスポリエステル樹脂層１１上に形成されたバイオマスポリオレフィン樹脂層１２とを有してなるものである。図２に示される積層体２０は、バイオマスポリエステル樹脂層２１と、バイオマスポリエステル樹脂層２１上に形成された第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層２２と、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層２２上に形成された第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層２３とをこの順に有してなるものである。以下、積層体を構成する各層について説明する。
【００１５】
バイオマスポリエステル樹脂層
本発明において、バイオマスポリエステル樹脂層は、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなる下記のバイオマスポリエステル樹脂組成物からなる。
【００１６】
バイオマスポリエステル
バイオマスポリエステル樹脂組成物中に含まれるバイオマスポリエステルは、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなり、ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールである。ジカルボン酸単位は化石燃料由来のジカルボン酸であってもよい。バイオマスポリエステルは、このようなバイオマス由来のエチレングリコールと化石燃料由来のジカルボン酸を用いた重縮合反応により得ることができる。
【００１７】
バイオマス由来のエチレングリコールは、バイオマスを原料として製造されたエタノール（バイオマスエタノール）を原料としたものである。例えば、バイオマスエタノールを、従来公知の方法により、エチレンオキサイドを経由してエチレングリコールを生成する方法等により、バイオマス由来のエチレングリコールを得ることができる。また、市販のバイオマスエチレングリコールを使用してもよく、例えば、インディアグライコール社から市販されているバイオマスエチレングリコールを好適に使用することができる。
【００１８】
バイオマスポリエステルのジカルボン酸単位は、化石燃料由来のジカルボン酸を用いてもよい。ジカルボン酸としては、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、およびそれらの誘導体を制限なく使用することができる。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸及びイソフタル酸等が挙げられ、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル、具体的には、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等が挙げられる。これらの中でも、テレフタル酸が好ましく、芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、ジメチルテレフタレートが好ましい。
【００１９】
また、脂肪族ジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸ならびにシクロヘキサンジカルボン酸等の、通常炭素数が２以上４０以下の鎖状或いは脂環式ジカルボン酸が挙げられる。また、脂肪族ジカルボン酸の誘導体として、上記脂肪族ジカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル及びブチルエステル等の低級アルキルエステルや例えば無水コハク酸等の上記脂肪族ジカルボン酸の環状酸無水物が挙げられる。これらのなかでも、アジピン酸、コハク酸、ダイマー酸又はこれらの混合物が好ましく、コハク酸を主成分とするものが特に好ましい。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、アジピン酸及びコハク酸のメチルエステル、又はこれらの混合物がより好ましい。
【００２０】
これらのジカルボン酸は単独でも２種以上混合して使用することもできる。
【００２１】
バイオマスポリエステルは、上記のジオール成分とジカルボン酸成分に加えて、第３成分として共重合成分を加えた共重合バイオマスポリエステルであっても良い。共重合成分の具体的な例としては、２官能のオキシカルボン酸や、架橋構造を形成するために３官能以上の多価アルコール、３官能以上の多価カルボン酸及び／又はその無水物並びに３官能以上のオキシカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能化合物が挙げられる。これらの共重合成分の中では、高重合度の共重合バイオマスポリエステルが容易に製造できる傾向があるため、特に２官能及び／又は３官能以上のオキシカルボン酸が好適に使用される。その中でも、３官能以上のオキシカルボン酸の使用は、後述する鎖延長剤を使用することなく、極少量で容易に高重合度のバイオマスポリエステルを製造できるので最も好ましい。
【００２２】
また、上記バイオマスポリエステルは、これらの共重合バイオマスポリエステルを鎖延長（カップリング）した高分子量のバイオマスポリエステルであってもよい。鎖延長剤としては、カーボネート化合物やジイソシアネート化合物等の鎖延長剤を使用することもできるが、その量は、通常バイオマスポリエステルを構成する全単量体単位１００モル％に対し、カーボネート結合ならびにウレタン結合が通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下、より好ましくは３モル％以下である。
【００２３】
カーボネート化合物としては、具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチレンカーボネート、ジアミルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなどが例示される。その他、フェノール類、アルコール類のようなヒドロキシ化合物から誘導される、同種、又は異種のヒドロキシ化合物からなるカーボネート化合物が使用可能である。
【００２４】
ジイソシアネート化合物としては、具体的には、２，４−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートとの混合体、ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の公知のジイソシアネートなどが挙げられる。
【００２５】
バイオマスポリエステルは、上記したジオール単位とジカルボン酸単位とを重縮合させる従来公知の方法により得ることができる。具体的には、上記のジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び／又はエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によって製造することができる。
【００２６】
バイオマスポリエステルを製造する際に用いるジオールの使用量は、ジカルボン酸又はその誘導体１００モルに対し、実質的に等モルであるが、一般には、エステル化及び／又はエステル交換反応及び／又は縮重合反応中の留出があることから、０．１〜２０モル％過剰に用いられる。
【００２７】
また、重縮合反応は、重合触媒の存在下に行うのが好ましい。重合触媒の添加時期は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、原料仕込み時に添加しておいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。
【００２８】
重合触媒としては、一般には、周期表で、水素、炭素を除く第１族〜第１４族金属元素を含む化合物が挙げられる。具体的には、チタン、ジルコニウム、錫、アンチモン、セリウム、ゲルマニウム、亜鉛、コバルト、マンガン、鉄、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、ナトリウム及びカリウムからなる群から選ばれた、少なくとも１種以上の金属を含むカルボン酸塩、アルコキシ塩、有機スルホン酸塩又はβ−ジケトナート塩等の有機基を含む化合物、更には前記した金属の酸化物、ハロゲン化物等の無機化合物及びそれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム及びカルシウムを含む金属化合物、並びにそれらの混合物が好ましく、特に、チタン化合物、ジルコニウム化合物及びゲルマニウム化合物が好ましい。また、触媒は、重合時に溶融或いは溶解した状態であると重合速度が高くなる理由から、重合時に液状であるか、エステル低重合体やバイオマスポリエステルに溶解する化合物が好ましい。
【００２９】
チタン化合物としては、テトラアルキルチタネートが好ましく、具体的には、テトラ−ｎ−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトラ−ｔ−ブチルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラベンジルチタネート及びこれらの混合チタネートが挙げられる。また、チタン（オキシ）アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタン（ジイソプロキシド）アセチルアセトネート、チタンビス（アンモニウムラクテイト）ジヒドロキシド、チタンビス（エチルアセトアセテート）ジイソプロポキシド、チタン（トリエタノールアミネート）イソプロポキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ブチルチタネートダイマー等も好適に用いられる。更には、酸化チタンや、チタンと珪素を含む複合酸化物も好適に用いられる。これらの中でも、テトラ−ｎ−プロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート及びテトラ−ｎ−ブチルチタネート、チタン（オキシ）アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンビス（アンモニウムラクテイト）ジヒドロキシド、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタンラクテート、ブチルチタネートダイマー、酸化チタン、チタニア／シリカ複合酸化物（例えば、Ａｃｏｒｄｉｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｆｉｂｅｒｓ社製の製品名：Ｃ−９４）が好ましく、特に、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、ポリヒドロキシチタンステアレート、チタン（オキシ）アセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタニア／シリカ複合酸化物（例えば、Ａｃｏｒｄｉｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｆｉｂｅｒｓ社製の製品名：Ｃ−９４）が好ましい。
【００３０】
ジルコニウム化合物としては、具体的には、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、ジルコニウムトリス（ブトキシ）ステアレート、ジルコニルジアセテイト、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニル、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−ｔ−ブトキシド、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネートならびにそれらの混合物が挙げられる。また、酸化ジルコニウムや、例えばジルコニウムと珪素を含む複合酸化物を使用してもよい。これらの中でも、ジルコニルジアセテイト、ジルコニウムトリス（ブトキシ）ステアレート、ジルコニウムテトラアセテイト、ジルコニウムアセテイトヒドロキシド、シュウ酸ジルコニウムアンモニウム、シュウ酸ジルコニウムカリウム、ポリヒドロキシジルコニウムステアレート、ジルコニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−ｔ−ブトキシドが好ましい。
【００３１】
ゲルマニウム化合物としては、具体的には、酸化ゲルマニウムや塩化ゲルマニウム等の無機ゲルマニウム化合物、テトラアルコキシゲルマニウムなどの有機ゲルマニウム化合物が挙げられる。価格や入手の容易さなどから、酸化ゲルマニウム、テトラエトキシゲルマニウム及びテトラブトキシゲルマニウムなどが好ましく、特に、酸化ゲルマニウムが好ましい。
【００３２】
これらの重合触媒として金属化合物を用いる場合の触媒使用量は、生成するバイオマスポリエステルに対する金属量として、下限値が通常５ｐｐｍ以上、好ましくは１０ｐｐｍ以上であり、上限値が通常３００００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、より好ましくは２５０ｐｐｍ以下、特に好ましくは１３０ｐｐｍ以下である。使用する触媒量が多すぎると、経済的に不利であるばかりでなくポリマーの熱安定性が低くなるのに対し、逆に少なすぎると重合活性が低くなり、それに伴いポリマー製造中にポリマーの分解が誘発されやすくなる。ここで使用する触媒量としては、その使用量を低減させる程生成するバイオマスポリエステルの末端カルボキシル基量が低減されるので使用触媒量を低減させる方法は好ましい態様である。
【００３３】
ジカルボン酸成分とジオール成分とのエステル化反応及び／又はエステル交換反応の反応温度は、通常、１５０〜２６０℃の範囲であり、反応雰囲気は、通常窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下である。また、反応圧力は、通常、常圧〜１０ｋＰａである。また、反応時間は、通常、１時間〜１０時間程度である。
【００３４】
上記した製造工程において、鎖延長剤（カップリング剤）を反応系に添加してもよい。
鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で、無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたバイオマスポリエステルと反応させる。
【００３５】
これらの鎖延長剤（カップリング剤）を用いた高分子量バイオマスポリエステルは公知の技術を用いて製造することが可能である。鎖延長剤は、重縮合終了後、均一な溶融状態で無溶媒で反応系に添加し、重縮合により得られたバイオマスポリエステルと反応させる。具体的には、ジオールとジカルボン酸とを触媒反応させて得られる、末端基が実質的にヒドロキシル基を有し、質量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００以上、好ましくは４０，０００以上のバイオマスポリエステルプレポリマーに上記鎖延長剤を反応させることにより、より高分子量化したバイオマスポリエステル系樹脂を得ることができる。質量平均分子量が２０，０００以上のプレポリマーであれば、少量のカップリング剤の使用で、溶融状態といった苛酷な条件下でも、残存する触媒の影響を受けないので反応中にゲルを生ずることなく、高分子量のバイオマスポリエステルを製造することができる。
【００３６】
得られたバイオマスポリエステルは、固化させた後、さらに重合度を高めたり、環状三量体などのオリゴマーを除去したりするために、必要に応じて固相重合を行ってもよい。
具体的には、バイオマスポリエステルをチップ化して乾燥させた後、１００〜１８０℃の温度で１〜８時間程度加熱してバイオマスポリエステルを予備結晶化させ、続いて、１９０〜２３０℃の温度で、不活性ガス流通下または減圧下で１〜数十時間加熱することにより行われる。
【００３７】
上記のようにして得られるバイオマスポリエステルの固有粘度（オルトクロロフェノール溶液で、３５℃にて測定）は、０．５ｄｌ／ｇ〜１．５ｄｌ／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．６ｄｌ／ｇ〜１．２ｄｌ／ｇである。固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ未満の場合は引裂き強度をはじめ、半透過反射フィルム基材としてバイオマスポリエステルフィルムに要求される機械特性が不足することがある。他方、固有粘度が１．５ｄｌ／ｇを越えると、原料製造工程およびフィルム製膜工程における生産性が損なわれる。
【００３８】
バイオマスポリエステルの製造工程において、または製造されたバイオマスポリエステルには、その特性が損なわれない範囲において各種の添加剤を添加してもよく、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、バイオマスポリエステル樹脂組成物全体に対して、５〜５０質量％、好ましくは５〜２０質量％の範囲で添加される。
【００３９】
バイオマスポリエステル樹脂組成物中に５〜４５質量％の割合で含まれてもよいポリエステル（以下、リサイクルポリエステルともいう）は、ジオール単位とジカルボン酸単位とからなり、ジオール単位として化石燃料由来のジオールまたはバイオマス由来のエチレングリコールを用い、ジカルボン酸単位として化石燃料由来のジカルボン酸を用いて重縮合反応により得られたポリエステル樹脂からなる製品をリサイクルして得られるポリエステルである。
【００４０】
リサイクルポリエステルのもとになる樹脂（すなわち、リサイクル前のポリエステル樹脂）としては、ジオール単位およびジカルボン酸単位がともに化石燃料由来の原料からなるもの（非バイオマスポリエステル）であっても、上記したようなバイオマスポリエステルであってもよい。
【００４１】
リサイクルポリエステルのもとになる樹脂に使用される化石燃料由来のジオールとしては、脂肪族ジオール、芳香族ジオール、およびその誘導体が挙げられ、従来のバイオマスポリエステルのジオール単位として用いられるものを好適に使用することができる。脂肪族ジオールとは、２個のＯＨ基を有する脂肪族及び脂環式化合物であれば特に制限はされないが、炭素数の下限値が２以上であり、上限値が通常１０以下、好ましくは６以下の脂肪族ジオールが挙げられる。具体的には、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコ−ル、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、１，４−ブタンジオール及び１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらは、単独でも２種以上の混合物として使用してもよい。これらの中でも、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−プロピレングリコ−ル及び１，４−シクロヘキサンジメタノ−ルが好ましく、特にエチレングリコールが好ましい。
【００４２】
上記のようにして得られるバイオマスポリエステルを含むバイオマスポリエステル樹脂組成物は、放射性炭素（Ｃ１４）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、バイオマスポリエステル中の全炭素に対して１０〜１９％含まれることが好ましい。大気中の二酸化炭素には、Ｃ１４が一定割合（１０５．５ｐＭＣ）で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のＣ１４含有量も１０５．５ｐＭＣ程度であることが知られている。また、化石燃料中にはＣ１４が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、バイオマスポリエステル中の全炭素原子中に含まれるＣ１４の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、バイオマスポリエステル中のＣ１４の含有量をＰＣ１４とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏを、以下のように定義する。
Ｐｂｉｏ（％）＝ＰＣ１４／１０５．５×１００
【００４３】
ポリエチレンテレフタレートを例にとると、ポリエチレンテレフタレートは、２炭素原子を含むエチレングリコールと８炭素原子を含むテレフタル酸とがモル比１：１で重合したものであるため、エチレングリコールとしてバイオマス由来のもののみを使用した場合、バイオマスポリエステル中のバイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏは２０％となる。
本発明においては、バイオマスポリエステル樹脂組成物中の全炭素に対して、放射性炭素（Ｃ１４）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量が、１０〜１９％であることが好ましい。バイオマスポリエステル樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量が１０％未満であると、カーボンオフセット材料としての効果が乏しくなる。一方、上記したように、バイオマスポリエステル樹脂組成物中のバイオマス由来の炭素含有量は２０％に近いほど好ましいが、フィルムの製造工程上の問題や物性面から、樹脂中には上記したようなリサイクルポリエステルや添加剤を含む方が好ましいため、実際の上限は１８％となる。
【００４４】
バイオマスポリエステル樹脂層は、上記したバイオマスポリエステル樹脂組成物からなるバイオマスポリエステル樹脂フィルムであることが好ましい。バイオマスポリエステル樹脂組成物をフィルムに加工するには、従来のポリエステル樹脂からフィルムを成形する方法を採用することができる。具体的には、上記したバイオマスポリエステル樹脂組成物を乾燥させた後、バイオマスポリエステルの融点以上の温度（Ｔｍ）〜Ｔｍ＋７０℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、バイオマスポリエステル樹脂組成物を溶融し、例えばＴダイなどのダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラムなどで急冷固化することによりフィルムを成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
【００４５】
バイオマスポリエステル樹脂フィルムは、２軸延伸されていることが好ましい。２軸延伸は従来公知の方法で行うことができる。例えば、上記のようにして冷却ドラム上に押し出されたフィルムを、続いて、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向に延伸して縦延伸フィルムとする。この延伸は２個以上のロールの周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸は、通常、５０〜１００℃の温度範囲で行われる。また、縦延伸の倍率は、フィルム用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上４．２倍以下とするのが好ましい。延伸倍率が２．５倍未満の場合は、バイオマスポリエステルフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。
【００４６】
縦延伸されたフィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して二軸延伸フィルムとなる。横延伸は、通常、５０〜１００℃の温度範囲で行われる。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上５．０倍以下が好ましい。２．５倍未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、５．０倍を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。
【００４７】
横延伸のあと、続いて熱固定処理を行うが、好ましい熱固定の温度範囲は、バイオマスポリエステルのＴｇ＋７０〜Ｔｍ−１０℃である。また、熱固定時間は１〜６０秒が好ましい。さらに熱収縮率の低滅が必要な用途については、必要に応じて熱弛緩処理を行ってもよい。
【００４８】
上記のようにして得られる樹脂フィルムは、延伸フィルムの厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、５〜５００μｍ程度である。このような樹脂フィルムの破断強度は、ＭＤ方向で５〜４０ｋｇ／ｍｍ２、ＴＤ方向で５〜３５ｋｇ／ｍｍ２であり、また、破断伸度は、ＭＤ方向で５０〜３５０％、ＴＤ方向で５０〜３００％である。また、１５０℃の温度環境下に３０分放置した時の収縮率は、０．１〜５％である。このように、本発明による積層体のバイオマス樹脂層として用いられるバイオマスポリエステル樹脂フィルムは、従来の化石燃料由来の材料のみから製造されるポリエステル樹脂フィルムの物性と同等である。
【００４９】
バイオマスポリオレフィン樹脂層
本発明において、バイオマスポリオレフィン樹脂層は、下記のバイオマス由来のエチレンをバイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して好ましくは５質量％以上、より好ましくは５〜９５質量％、さらに好ましくは２５〜７５質量％含んでなるものである。バイオマスポリオレフィン樹脂層は、少なくとも２層以上からなるものであってもよく、例えば、バイオマスポリエステル樹脂層側から順に第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなる。積層体のシール層およびコア層は、両者がバイオマスポリオレフィン樹脂層であってもよく、いずれか一方のみがバイオマスポリオレフィン樹脂層であってもよい。
【００５０】
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層
本発明において、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、積層体のコア層としての機能を果たすものであってもよい。積層体はコア層を有することで、破断せず、優れた屈曲性を示すことができる。
【００５１】
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、バイオマス由来のエチレンを第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して好ましくは５質量％以上、より好ましくは５〜９５質量％、さらに好ましくは２５〜７５質量％、最も好ましくは４０〜７５％含んでなるものである。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層中のバイオマス由来のエチレンの濃度が５質量％以上であれば、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、カーボンニュートラルなポリオレフィン樹脂の積層体を実現できる。
【００５２】
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、好ましくは０．９１５〜０．９６ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．９２〜０．９５５ｇ／ｃｍ３、さらに好ましくは０．９３〜０．９５５ｇ／ｃｍ３の密度を有するものである。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度は、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った後、ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定される値である。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度が０．９１５ｇ／ｃｍ３以上であれば、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の剛性を高めることができる。また、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層密度が０．９６ｇ／ｃｍ３以下であれば、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の透明性や機械的強度を高めることができる。
【００５３】
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、１〜３０ｇ／１０分、好ましくは３〜２５ｇ／１０分、より好ましくは４〜２０ｇ／１０分、のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有するものである。メルトフローレートとは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で、Ａ法により測定される値である。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層のＭＦＲが１ｇ／１０分以上であれば、成形加工時の押出負荷を低減することができる。また、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物のＭＦＲが３０ｇ／１０分以下であれば、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の機械的強度を高めることができる。
【００５４】
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、１０〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは１５〜３０μｍの厚さを有するものである。
【００５５】
第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層
本発明において、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、積層体のシール層としての機能を果たすものであってもよい。積層体はヒートシール層を有することで、他の樹脂フィルム上に積層する際に接着剤等を用いなくとも、強固に接着させることができる。
【００５６】
第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、バイオマス由来のエチレンを第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して好ましくは５質量％以上、より好ましくは５〜９５質量％、さらに好ましくは２５〜７５質量％含んでなるものである。第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層中のバイオマス由来のエチレンの濃度が５質量％以上であれば、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、カーボンニュートラルなポリオレフィン積層体を実現できる。
【００５７】
第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、０．９０〜０．９２５ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．９０５〜０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有するものである。第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度は、ＪＩＳ Ｋ６７６０−１９９５に記載のアニーリングを行った後、ＪＩＳ Ｋ７１１２−１９８０のうち、Ａ法に規定された方法に従って測定される値である。第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度が０．９０ｇ／ｃｍ３以上であれば、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の剛性を高めることができる。また、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度が０．９２５ｇ／ｃｍ３以下であれば、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の透明性や機械的強度を高めることができる。
【００５８】
第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、１〜３０ｇ／１０分、好ましくは３〜２５ｇ／１０分、より好ましくは４〜２０ｇ／１０分、のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有するものである。メルトフローレートとは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１９９５に規定された方法において、温度１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件で、Ａ法により測定される値である。第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層のＭＦＲが１ｇ／１０分以上であれば、成形加工時の押出負荷を低減することができる。また、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物のＭＦＲが３０ｇ／１０分以下であれば、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の機械的強度を高めることができる。
【００５９】
第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層は、１〜５０μｍ、好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは１〜１０μｍの厚さを有するものである。
【００６０】
本発明においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層が、密度、厚さ、ＭＦＲ、およびバイオマス度（バイオマス由来のエチレン濃度）について、以下の特定の関係を満たすものであることが好ましい。
【００６１】
本発明においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度ｄ１と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の密度ｄ２が、ｄ１＞ｄ２を満たすことが好ましい。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層はコア層として機能するため、剛性が要求され、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層はヒートシール層として機能するため、柔軟性が要求されるからである。
【００６２】
本発明においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層の厚さｔ１と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層の厚さｔ２が、ｔ１＞ｔ２を満たすことが好ましい。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層はコア層として機能するため、厚みが要求され、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層はヒートシール層として機能するため、コア層ほどの厚みは必要ないからである。
【００６３】
本発明においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層のＭＦＲ１と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層のＭＦＲ２が、ＭＦＲ１＞ＭＦＲ２を満たすことが好ましい。
第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層はコア層として機能するため、剛性が要求され、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層はヒートシール層として機能するため、柔軟性が要求されるからである。
【００６４】
本発明においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層のバイオマス由来のエチレン濃度Ｃ１と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層のバイオマス由来のエチレン濃度Ｃ２が、Ｃ１＞Ｃ２を満たすことが好ましい。第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層はコア層として機能するため、厚みが大きくエチレン使用量が多いことから、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層のバイオマス度を上げることで化石燃料の使用量をより削減できるからである。
【００６５】
バイオマス由来のエチレン
本発明において、バイオマス由来のポリオレフィンの原料となるバイオマス由来のエチレンの製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法により得ることができる。以下、バイオマス由来のエチレンの製造方法の一例を説明する。
【００６６】
バイオマス由来のエチレンは、バイオマス由来のエタノールを原料として製造することができる。特に、植物原料から得られるバイオマス由来の発酵エタノールを用いることが好ましい。植物原料は、特に限定されず、従来公知の植物を用いることができる。例えば、トウモロコシ、サトウキビ、ビート、およびマニオクを挙げることができる。
【００６７】
本発明において、バイオマス由来の発酵エタノールとは、植物原料より得られる炭素源を含む培養液にエタノールを生産する微生物またはその破砕物由来産物を接触させ、生産した後、精製されたエタノールを指す。培養液からのエタノールの精製は、蒸留、膜分離、および抽出等の従来公知の方法が適用可能である。例えば、ベンゼン、シクロヘキサン等を添加し、共沸させるか、または膜分離等により水分を除去する等の方法が挙げられる。
【００６８】
本発明のエチレンを得るために、この段階で、エタノール中の不純物総量が１ｐｐｍ以下にする等の高度な精製をさらに行ってもよい。
【００６９】
エタノールの脱水反応によりエチレンを得る際には通常触媒が用いられるが、この触媒は、特に限定されず、従来公知の触媒を用いることができる。プロセス上有利なのは、触媒と生成物の分離が容易な固定床流通反応であり、例えば、γ―アルミナ等が好ましい。
【００７０】
この脱水反応は吸熱反応であるため、通常加熱条件で行う。商業的に有用な反応速度で反応が進行すれば、加熱温度は限定されないが、好ましくは１００℃以上、より好ましくは２５０℃以上、さらに好ましくは３００℃以上の温度が適当である。上限も特に限定されないが、エネルギー収支および設備の観点から、好ましくは５００℃以下、より好ましくは４００℃以下である。
【００７１】
反応圧力も特に限定されないが、後続の気液分離を容易にするため常圧以上の圧力が好ましい。工業的には触媒の分離の容易な固定床流通反応が好適であるが、液相懸濁床、流動床等でもよい。
【００７２】
エタノールの脱水反応においては、原料として供給するエタノール中に含まれる水分量によって反応の収率が左右される。一般的に、脱水反応を行う場合には、水の除去効率を考えると水が無いほうが好ましい。しかしながら、固体触媒を用いたエタノールの脱水反応の場合、水が存在しないと他のオレフィン、特にブテンの生成量が増加する傾向にあることが判明した。恐らく、少量の水が存在しないと脱水後のエチレン二量化を押さえることができないためと推察している。許容される水の含有量の下限は、０．１％以上、好ましくは０．５％以上必要である。上限は特に限定されないが、物質収支上および熱収支の観点から、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０％以下、さらに好ましくは２０％以下である。
【００７３】
このようにしてエタノールの脱水反応を行うことによりエチレン、水および少量の未反応エタノールの混合部が得られるが、常温において約５ＭＰa以下ではエチレンは気体であるため、これら混合部から気液分離により水やエタノールを除きエチレンを得ることができる。この方法は公知の方法で行えばよい。
【００７４】
気液分離により得られたエチレンはさらに蒸留され、このときの操作圧力が常圧以上であること以外は、蒸留方法、操作温度、および滞留時間等は特に制約されない。
【００７５】
原料がバイオマス由来のエタノールの場合、得られたエチレンには、エタノール発酵工程で混入した不純物であるケトン、アルデヒド、およびエステル等のカルボニル化合物ならびにその分解物である炭酸ガスや、酵素の分解物・夾雑物であるアミンおよびアミノ酸等の含窒素化合物ならびにその分解物であるアンモニア等が極微量含まれる。エチレンの用途によっては、これら極微量の不純物が問題となるおそれがあるので、精製により除去しても良い。精製方法は、特に限定されず、従来公知の方法により行うことができる。好適な精製操作としては、例えば、吸着精製法をあげることができる。用いる吸着剤は特に限定されず、従来公知の吸着剤を用いることができる。例えば、高表面積の材料が好ましく、吸着剤の種類としては、バイオマス由来のエタノールの脱水反応により得られるエチレン中の不純物の種類・量に応じて選択される。
【００７６】
なお、エチレン中の不純物の精製方法として苛性水処理を併用してもよい。苛性水処理をする場合は、吸着精製前に行うことが望ましい。その場合、苛性処理後、吸着精製前に水分除去処理を施す必要がある。
【００７７】
バイオマスポリオレフィン
本発明において、バイオマス由来のポリオレフィンは、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるものである。バイオマス由来のエチレンには、上記の製造方法により得られたものを用いることが好ましい。原料であるモノマーとしてバイオマス由来のエチレンを用いているため、重合されてなるポリオレフィンはバイオマス由来となる。
なお、ポリオレフィンの原料モノマーは、バイオマス由来のエチレンを１００質量％含むものでなくてもよい。
【００７８】
バイオマス由来のポリオレフィンの原料であるモノマーは、化石燃料由来のエチレンおよび／またはα−オレフィンをさらに含んでもよいし、バイオマス由来のα−オレフィンをさらに含んでもよい。
【００７９】
上記のα−オレフィンは、炭素数は特に限定されないが、通常、炭素数３〜２０のものを用いることができ、ブチレン、ヘキセン、またはオクテンであることが好ましい。ブチレン、ヘキセン、またはオクテンであれば、バイオマス由来の原料であるエチレンの重合により製造することが可能となるからである。また、このようなα−オレフィンを含むことで、重合されてなるポリオレフィンはアルキル基を分岐構造として有するため、単純な直鎖状のものよりも柔軟性に富むものとすることができる。
【００８０】
上記のポリオレフィンが、ポリエチレンであることが好ましい。バイオマス由来の原料であるエチレンを用いることで、理論上１００％バイオマス由来の成分により製造することが可能となるからである。
【００８１】
上記のポリオレフィン中のバイオマス由来のエチレン濃度（以下、「バイオマス度」ということがある）は、放射性炭素（Ｃ１４）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量を測定した値である。大気中の二酸化炭素には、Ｃ１４が一定割合（１０５．５ｐＭＣ）で含まれているため、大気中の二酸化炭素を取り入れて成長する植物、例えばトウモロコシ中のＣ１４含有量も１０５．５ｐＭＣ程度であることが知られている。また、化石燃料中にはＣ１４が殆ど含まれていないことも知られている。したがって、ポリオレフィン中の全炭素原子中に含まれるＣ１４の割合を測定することにより、バイオマス由来の炭素の割合を算出することができる。本発明においては、ポリオレフィン中のＣ１４の含有量をＰＣ１４とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Ｐｂｉｏは、以下のようにして求めることができる。
Ｐｂｉｏ（％）＝ＰＣ１４／１０５．５×１００
【００８２】
本発明においては、理論上、ポリオレフィンの原料として、全てバイオマス由来のエチレンを用いれば、バイオマス由来のエチレン濃度は１００％であり、バイオマス由来のポリオレフィンのバイオマス度は１００％となる。また、化石燃料由来の原料のみで製造された化石燃料由来のポリオレフィン中のバイオマス由来のエチレン濃度は０％であり、化石燃料由来のポリオレフィンのバイオマス度は０％となる。
【００８３】
本発明において、バイオマス由来のポリオレフィンやバイオマス由来の樹脂層は、バイオマス度が１００％である必要はない。積層体の一部にでもバイオマス由来の原料が用いられていれば、従来に比べて化石燃料の使用量を削減するという本発明の趣旨に沿うからである。
【００８４】
本発明において、バイオマス由来のエチレンを含むモノマーの重合方法は、特に限定されず、従来公知の方法により行うことができる。重合温度や重合圧力は、重合方法や重合装置に応じて、適宜調節するのがよい。重合装置についても特に限定されず、従来公知の装置を用いることができる。以下、エチレンを含むモノマーの重合方法の一例を説明する。
【００８５】
ポリオレフィン、特に、エチレン重合体やエチレンとα−オレフィンの共重合体の重合方法は、目的とするポリエチレンの種類、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等の密度や分岐の違いにより、適宜選択することができる。
例えば、重合触媒として、チーグラー・ナッタ触媒等のマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒等のシングルサイト触媒を用いて、気相重合、スラリー重合、溶液重合、および高圧イオン重合のいずれかの方法により、１段または２段以上の多段で行うことが好ましい。
【００８６】
上記のシングルサイト触媒とは、均一な活性種を形成しうる触媒であり、通常、メタロセン系遷移金属化合物や非メタロセン系遷移金属化合物と活性化用助触媒とを接触させることにより、調整される。シングルサイト触媒は、マルチサイト触媒に比べて、活性点構造が均一であるため、高分子量かつ均一度の高い構造の重合体を重合することができるため好ましい。シングルサイト触媒としては、特に、メタロセン系触媒を用いることが好ましい。メタロセン系触媒は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物と、助触媒と、必要により有機金属化合物と、担体の各触媒成分とを含む触媒である。
【００８７】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物において、そのシクロペンタジエニル骨格とは、シクロペンタジエニル基、置換シクロペンタジエニル基等である。置換シクロペンタジエニル基としては、炭素数１〜３０の炭化水素基、シリル基、シリル置換アルキル基、シリル置換アリール基、シアノ基、シアノアルキル基、シアノアリール基、ハロゲン基、ハロアルキル基、ハロシリル基等から選ばれた少なくとも一種の置換基を有するものである。その置換シクロペンタジエニル基の置換基は２個以上有していてもよく、また置換基同士が互いに結合して環を形成し、インデニル環、フルオレニル環、アズレニル環、その水添体等を形成してもよい。置換基同士が互いに結合し形成された環がさらに互いに置換基を有していてもよい。
【００８８】
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物において、その遷移金属としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム等が挙げられ、特にジルコニウム、ハフニウムが好ましい。該遷移金属化合物は、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子としては通常２個を有し、各々のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子は架橋基により互いに結合しているものが好ましい。なお、架橋基としては炭素数１〜４のアルキレン基、シリレン基、ジアルキルシリレン基、ジアリールシリレン基等の置換シリレン基、ジアルキルゲルミレン基、ジアリールゲルミレン基等の置換ゲルミレン基等が挙げられる。好ましくは、置換シリレン基である。
【００８９】
周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物において、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子以外の配位子としては、代表的なものとして、水素、炭素数１〜２０の炭化水素基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルキルアリール基、アラルキル基、ポリエニル基等）、ハロゲン、メタアルキル基、メタアリール基等が挙げられる。
【００９０】
上記のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物は、一種または二種以上の混合物を触媒成分とすることができる。
【００９１】
助触媒としては、上記の周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物を重合触媒として有効になしうる、または触媒的に活性化された状態のイオン性電荷を均衝させうるものをいう。助触媒としては、有機アルミニウムオキシ化合物のベンゼン可溶のアルミノキサンやベンゼン不溶の有機アルミニウムオキシ化合物、イオン交換性層状珪酸塩、ホウ素化合物、活性水素基含有あるいは非含有のカチオンと非配位性アニオンからなるイオン性化合物、酸化ランタン等のランタノイド塩、酸化スズ、フルオロ基を含有するフェノキシ化合物等が挙げられる。
【００９２】
シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む周期律表第ＩＶ族の遷移金属化合物は、無機または有機化合物の担体に担持して使用されてもよい。該担体としては無機または有機化合物の多孔質酸化物が好ましく、具体的には、モンモリロナイト等のイオン交換性層状珪酸塩、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＴｈＯ２等またはこれらの混合物が挙げられる。
【００９３】
また更に必要により使用される有機金属化合物としては、有機アルミニウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物等が例示される。このうち有機アルミニウムが好適に使用される。
【００９４】
また、ポリオレフィンとして、エチレンの重合体やエチレンとα−オレフィンの共重合体を、単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
【００９５】
バイオマスポリオレフィン樹脂組成物
本発明において、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、上記のポリオレフィンを主成分として含むものである。バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、バイオマス由来のエチレンをバイオマスポリオレフィン樹脂組成物全体に対して好ましくは５質量％以上、より好ましくは５〜９５質量％、さらに好ましくは２５〜７５質量％含んでなるものである。バイオマスポリオレフィン樹脂組成物中のバイオマス由来のエチレンの濃度が５質量％以上であれば、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができ、カーボンニュートラルなポリオレフィン積層体を実現できる。
【００９６】
バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、異なるバイオマス度のポリオレフィンを２種以上含むものであってもよく、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物全体として、バイオマス由来のエチレンの濃度が、上記範囲内であればよい。
【００９７】
バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、化石燃料由来のエチレンと、化石燃料由来のエチレンおよび／またはα−オレフィンとを含むモノマーが重合してなる化石燃料由来のポリオレフィンをさらに含んでもよい。つまり、本発明においては、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、バイオマス由来のポリオレフィンと、化石燃料由来のポリオレフィンとの混合物であってもよい。混合方法は、特に限定されず、従来公知の方法で混合することができる。例えば、ドライブレンドでもよいし、メルトブレンドでもよい。
【００９８】
本発明の態様によれば、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物は、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは２５〜７５質量％のバイオマス由来のポリオレフィンと、好ましくは１０〜９５質量％、より好ましくは２５〜７５質量％の化石燃料由来のポリオレフィンとを含むものである。このような混合物のバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を用いた場合でも、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物全体として、バイオマス由来のエチレンの濃度が、上記範囲内であればよい。
【００９９】
上記のバイオマスポリオレフィン樹脂組成物の製造工程において、または製造されたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物には、その特性が損なわれない範囲において、主成分であるポリオレフィン以外に、各種の添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、紫外線安定化剤、着色防止剤、艶消し剤、消臭剤、難燃剤、耐候剤、帯電防止剤、糸摩擦低減剤、スリップ剤、離型剤、抗酸化剤、イオン交換剤、および着色顔料等を添加することができる。これら添加剤は、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物全体に対して、好ましくは１〜２０質量％、好ましくは１〜１０質量％の範囲で添加される。
【０１００】
非バイオマスポリオレフィン樹脂層
本発明よる積層体は、非バイオマスポリオレフィン樹脂層をさらに有してもよい。非バイオマスポリオレフィン樹脂層は、化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる樹脂層であり、バイオマス度は０％である。積層体のコア層およびシール層のいずれか一方のみがバイオマスポリオレフィン樹脂層である場合には、他方は非バイオマスポリオレフィン樹脂層であってもよい。非バイオマスポリオレフィン樹脂層は、非バイオマスポリオレフィン樹脂層は、従来公知の原料を用いて形成することができ、その組成および形成方法は、特に限定されない。積層体が、非バイオマスポリオレフィン樹脂層をさらに有することで、耐熱性、耐圧性、耐水性、ヒートシール性、耐ピンホール性、耐突き刺し性、およびその他の物性を付与ないし向上させることができる。なお、積層体は、非バイオマスポリオレフィン樹脂層を２層以上有してもよい。非バイオマスポリオレフィン樹脂層を２層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
【０１０１】
非バイオマスポリオレフィン樹脂層としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体またはアイオノマー等樹脂を使用できる。これらの樹脂を押し出しラミネート法により形成しても良いし、予め、Ｔダイ法またはインフレーション法等により製膜したフィルムとして、耐熱性基材層とドライラミネートあるいは押出ラミネート法等により積層しても良い。
【０１０２】
また、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、シリカ蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、アルミナ蒸着延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、延伸ナイロンフィルム、シリカ蒸着延伸ナイロンフィルム、アルミナ蒸着延伸ナイロンフィルム、延伸ポリプロピレンフィルム、ポリビニルアルコールコート延伸ポリプロピレンフィルム、ナイロン６／メタキシリレンジアミンナイロン６共押共延伸フィルムまたはポリプロピレン／ エチレン−ビニルアルコール共重合体共押共延伸フィルム等のいずれか、またはこれらの２以上のフィルムを積層した複合フィルムであってもよい。
【０１０３】
バリア層
本発明よる積層体は、バリア層をさらに有してもよい。バリア層は、無機物および／または無機酸化物からなるものであり、無機物もしくは無機酸化物の蒸着膜または金属箔からなるものが好ましい。蒸着膜は、従来公知の無機物または無機酸化物を用いて、従来公知の方法により形成することができ、その組成および形成方法は特に限定されない。積層体が、バリア層をさらに有することで、酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性を、付与ないし向上させることができる。なお、積層体は、バリア層を２層以上有してもよい。バリア層を２層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。
【０１０４】
蒸着膜としては、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、カリウム（Ｋ）、スズ（Ｓｎ）、ナトリウム（Ｎａ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、鉛（Ｐｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）等の無機物または無機酸化物の蒸着膜を使用することができる。特に、包装用材料（袋）等に適するものとしては、アルミニウム金属の蒸着膜、あるいは、ケイ素酸化物またはアルミニウム金属もしくはアルミニウム酸化物の蒸着膜を用いるのがよい。
【０１０５】
無機酸化物の表記は、例えば、ＳｉＯＸ、ＡｌＯＸ等のようにＭＯＸ（ただし、式中、Ｍは、無機元素を表し、Ｘの値は、無機元素によってそれぞれ範囲がことなる。）で表される。Ｘの値の範囲としては、ケイ素（Ｓｉ）は、０〜２、アルミニウム（Ａｌ）は、０〜１．５、マグネシウム（Ｍｇ）は、０〜１、カルシウム（Ｃａ）は、０〜１、カリウム（Ｋ）は、０〜０．５、スズ（Ｓｎ）は、０〜２、ナトリウム（Ｎａ）は、０〜０．５、ホウ素（Ｂ）は、０〜１、５、チタン（Ｔｉ）は、０〜２、鉛（Ｐｂ）は、０〜１、ジルコニウム（Ｚｒ）は０〜２、イットリウム（Ｙ）は、０〜１．５の範囲の値をとることができる。上記において、Ｘ＝０の場合、完全な無機単体（純物質）であり、透明ではなく、また、Ｘの範囲の上限は、完全に酸化した値である。包装用材料には、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）が好適に使用され、ケイ素（Ｓｉ）は、１．０〜２．０、アルミニウム（Ａｌ）は、０．５〜１．５の範囲の値のものを使用することができる。
【０１０６】
本発明において、上記のような無機物または無機酸化物の蒸着膜の膜厚としては、使用する無機物または無機酸化物の種類等によって異なるが、例えば、５０〜２０００Å位、好ましくは、１００〜１０００Å位の範囲内で任意に選択して形成することが望ましい。
更に具体的に説明すると、アルミニウムの蒸着膜の場合には、膜厚５０〜６００Å位、更に、好ましくは、１００〜４５０Å位が望ましく、また、酸化アルミニウムあるいは酸化珪素の蒸着膜の場合には、膜厚５０〜５００Å位、更に、好ましくは、１００〜３００Å位が望ましいものである。
【０１０７】
蒸着膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレ−ティング法等の物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、および光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を挙げることができる。
【０１０８】
また、他の態様によれば、バリア層は、金属を圧延して得られた金属箔であってもよい。金属箔としては、従来公知の金属箔を用いることができる。酸素ガスおよび水蒸気等の透過を阻止するガスバリア性や、可視光および紫外線等の透過を阻止する遮光性の点からは、アルミニウム箔等が好ましい。
【０１０９】
紙層
本発明よる積層体は、紙層をさらに有してもよい。積層体が紙層を有することで、容器としての剛性を持たせることができる。紙層として用いる紙は、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ２、より好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ２の坪量を有するものである。紙層としては、「洋紙中」の「包装用紙」全般が対象だが、安全性の観点から化学パルプ１００％を用いた上質紙、アート紙等の使用が好ましい。また、天然パルプ等のバイオマス由来の紙層を有することで、積層体全体のバイオマス度を向上させることができ、オールバイオマスの積層体を実現することもできる。
【０１１０】
その他の層
本発明による積層体は、上記の層以外に、その他の層を少なくとも１層さらに有してもよい。その他の層を２層以上有する場合、それぞれが、同一の組成であってもよいし、異なる組成であってもよい。その他の層は、上記の層のいずれか１層または２層以上の上に、形成することができる。その他の層としては、例えば、印刷層や接着層を挙げることができる。印刷層は、従来公知の顔料や染料を用いて形成することができ、その形成方法は特に限定されない。また、接着層は、いずれか２層をラミネートにより貼合するために形成される、接着剤層または接着樹脂層である。ラミネート用接着剤としては、例えば、１液あるいは２液型の硬化ないし非硬化タイプのビニル系、（メタ）アクリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウレタン系、エポキシ系、ゴム系、その他等の溶剤型、水性型、あるいは、エマルジョン型等のラミネート用接着剤を使用することができる。上記の接着剤のコーティング方法としては、例えば、ダイレクトグラビアロールコート法、グラビアロールコート法、キスコート法、リバースロールコート法、フォンテン法、トランスファーロールコート法、その他の方法で塗布することができる。その塗布量としては、０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２（乾燥状態）位が好ましく、１ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２（乾燥状態）位がより好ましい。
【０１１１】
また、接着樹脂層としては、熱可塑性樹脂層からなる樹脂層が使用される。具体的には、接着樹脂層の材料としては、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、メタロセン触媒を利用して重合したエチレン・αオレフィンとの共重合体樹脂、エチレン・ポリプロピレン共重合体樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸共重合体樹脂、エチレン・アクリル酸エチル共重合体樹脂、エチレン・メタクリル酸共重合体樹脂、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体樹脂、エチレン・マレイン酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物、エステル単量体をグラフト重合、または、共重合した樹脂、無水マレイン酸をポリオレフィン樹脂にグラフト変性した樹脂等を使用することができる。これらの材料は、一種ないしそれ以上を組み合わせて使用することができる。
【０１１２】
本発明による積層体の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法により製造することができる。本発明においては、バイオマスポリエステル樹脂層上にバイオマスポリオレフィン樹脂層を押出成形により形成することが好ましく、バイオマスポリオレフィン樹脂層が共押出成形により形成されてなることがより好ましい。共押出成形が、Ｔダイ法またはインフレーション法により行われることがさらに好ましい。
【０１１３】
例えば、以下の方法で、押出成形により積層体を成形することができる。上記したバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を乾燥させた後、ポリオレフィンの融点以上の温度（Ｔｍ）〜Ｔｍ＋７０℃の温度に加熱された溶融押出機に供給して、バイオマスポリオレフィン樹脂組成物を溶融し、バイオマスポリエステル樹脂層上に例えばＴダイ等のダイよりシート状に押出し、押出されたシート状物を回転している冷却ドラム等で急冷固化することにより積層体を成形することができる。溶融押出機としては、一軸押出機、二軸押出機、ベント押出機、タンデム押出機等を目的に応じて使用することができる。
【０１１４】
上記のようにして得られる積層体の厚さは、その用途に応じて任意であるが、通常、５〜５００μｍ程度、好ましくは２０〜３００μｍ程度である。
【０１１５】
本発明による積層体には、化学的機能、電気的機能、磁気的機能、力学的機能、摩擦／磨耗／潤滑機能、光学的機能、熱的機能、生体適合性等の表面機能等の付与を目的として、二次加工を施すことも可能である。二次加工の例としては、エンボス加工、塗装、接着、印刷、メタライジング（めっき等）、機械加工、表面処理（帯電防止処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、フォトクロミズム処理、物理蒸着、化学蒸着、コーティング、等）等が挙げられる。また、本発明による積層体に、ラミネート加工（ドライラミネートや押し出しラミネート）、製袋加工、およびその他の後処理加工を施して、成型品を製造することもできる。
【０１１６】
用途
本発明による積層体は、包装容器や包装袋等の包装製品、化粧シートやトレー等のシート成形品、積層フィルム、光学フィルム、樹脂板、各種ラベル材料、蓋材、およびラミネートチューブ等の各種用途に好適に使用することができ、特に、包装製品が好ましい。
【０１１７】
他の態様
本発明は、バイオマス由来のエチレングリコールを用いたカーボンニュートラルなポリエステルを含むバイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなる積層体を提供することであって、従来の化石燃料から得られる原料から製造されたポリエステル樹脂層とポリオレフィン樹脂層を有する積層体と、機械的特性等の物性面で遜色ないバイオマス樹脂の積層体を提供することも目的とする。
本発明の更なる他の態様によれば、
ジオール単位とジカルボン酸単位とからなるポリエステルを主成分として含んでなるバイオマスポリエステル樹脂組成物からなり、前記ジオール単位がバイオマス由来のエチレングリコールである、バイオマスポリエステル樹脂層と、
バイオマス由来のエチレンを含むモノマーが重合してなるバイオマス由来のポリオレフィンを含んでなるバイオマスポリオレフィン樹脂組成物からなるバイオマスポリオレフィン樹脂層と
を有してなる、積層体が提供される。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来のエチレンを前記バイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して５質量％以上含んでもよい。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマスポリエステル樹脂層側から順に第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなり、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来のエチレンを第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して５質量％以上含んでなり、第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマス由来のエチレンを第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層全体に対して５質量％以上含んでもよい。
本発明の態様においては、第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層中のバイオマス由来のエチレン濃度Ｃ１と第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層中のバイオマス由来のエチレン濃度Ｃ２が、Ｃ１＞Ｃ２を満たしてもよい。
本発明の態様においては、前記モノマーが、化石燃料由来のエチレンおよび／またはα−オレフィンをさらに含んでもよい。
本発明の態様においては、前記モノマーが、バイオマス由来のα−オレフィンをさらに含んでもよい。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂組成物が、化石燃料由来のエチレンと、化石燃料由来のエチレンおよび／またはα−オレフィンとを含むモノマーが重合してなる化石燃料由来のポリオレフィンをさらに含んでもよい。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂組成物が、５〜９０質量％の前記バイオマス由来のポリオレフィンと、１０〜９５質量％の前記化石燃料由来のポリオレフィンとを含んでもよい。
本発明の態様においては、前記α−オレフィンが、ブチレン、ヘキセン、またはオクテンであってもよい。
本発明の態様においては、前記ポリオレフィンが、ポリエチレンであってもよい。
本発明の態様においては、前記積層体が、化石燃料由来の原料を含む樹脂材料からなる非バイオマスポリオレフィン樹脂層をさらに有してもよい。
本発明の態様においては、前記積層体が、無機物および／または無機酸化物からなるバリア層をさらに有してもよい。
本発明の態様においては、前記積層体が、紙層をさらに有してもよい。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、前記バイオマスポリエステル樹脂層上に押出成形により形成されてもよい。
本発明の態様においては、前記バイオマスポリオレフィン樹脂層が、共押出成形により形成されてもよい。
本発明の態様においては、前記共押出成形が、Ｔダイ法またはインフレーション法により行われてもよい。
本発明の別の態様においては、前記積層体からなる、包装製品が提供される。
このような本発明による積層体は、バイオマス由来のエチレングリコールを用いたカーボンニュートラルなポリエステルを含むバイオマスポリエステル樹脂層と、バイオマス由来のエチレンを用いたカーボンニュートラルなポリオレフィンを含むバイオマスポリオレフィン樹脂層とを有してなる積層体を有することで、カーボンニュートラルなバイオマス樹脂の積層体を実現できる。したがって、従来に比べて化石燃料の使用量を大幅に削減することができ、環境負荷を減らすことができる。また、本発明による積層体は、従来の化石燃料から得られる原料から製造された樹脂の積層体と比べて、機械的特性等の物性面で遜色がないため、従来の樹脂の積層体を代替することができる。
【実施例】
【０１１８】
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。
【０１１９】
測定・条件
下記の参考例、参考比較例、実施例、および比較例において、バイオマス度とは、放射性炭素（Ｃ１４）測定によるバイオマス由来の炭素の含有量の値である。
【０１２０】
下記で用いた押出製膜機の条件は、以下のとおりであった。
スクリュー径：９０ｍｍ
スクリュー型式：フルフライト
Ｌ/Ｄ：２８
Ｔダイ：１１Ｓ型ストレートマニホールド
Ｔダイ有効開口長：５６０ｍｍ
【０１２１】
コア層用樹脂フィルムの作製
参考例１
バイオマス由来の高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＨＡ７２６０、バイオマス度：９４．５％、密度：０．９５５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）を２９０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１２２】
参考例２
バイオマス由来の高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＨＡ７２６０、バイオマス度：９４．５％、密度：０．９５５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）５０質量部と、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ７０１、バイオマス度：０％、密度：０．９１９ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１４ｇ／１０分）５０質量部とをドライブレンドした樹脂（バイオマス度：４８％、密度：０．９３７ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１７ｇ／１０分）を、２９０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。
押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１２３】
参考例３
バイオマス由来の高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＨＡ７２６０、バイオマス度：９４．５％、密度：０．９５５ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２０ｇ／１０分）３３質量部と、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ７０１、バイオマス度：０％、密度：０．９１９ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１４ｇ／１０分）６７質量部とをドライブレンドした樹脂（バイオマス度：３２％、密度：０．９３１ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１６ｇ／１０分）を、２９０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。
押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１２４】
参考比較例１
化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ７０１、バイオマス度：０％、密度：０．９１９ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１４ｇ／１０分）を２９０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１２５】
バイオマスポリオレフィン樹脂組成物および樹脂フィルムの評価
上記の参考例１〜３および参考比較例１で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物の加工適性および得られたフィルムの特性について、以下の各種評価：（１）ドローダウン、（２）ネックイン、（３）モーター負荷、（４）樹脂圧力、（５）ループスティフネス、を行った。
（１）ドローダウン
上記の参考例１〜３および参考比較例１で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を、上記の押出製膜機を用いて、Ｔダイ幅５６０ｍｍ、樹脂温度２９０℃、スクリュー回転数３４ｒｐｍの条件で、押出コーティング膜が膜切れするか、サージングする最高引取り速度（ｍ／分）を測定した。測定結果は、下記の表１に示される通りであった。
【０１２６】
（２）ネックイン
上記の参考例１〜３および参考比較例１で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を、上記の押出製膜機を用いて、Ｔダイ幅５６０ｍｍ、スクリュー回転数１０５ｒｐｍの条件で、引取り速度１４０ｍ／分、エアーギャップ１２０ｍｍの時の両耳ネックイン（ｍｍ）を測定した。測定結果は、下記の表１に示される通りであった。
【０１２７】
（３）モーター負荷
上記の参考例１〜３および参考比較例１において、上記の押出製膜機を用いて樹脂フィルムを製造した際のモーター負荷（Ａ）を測定した。測定結果は、下記の表１に示される通りであった。
【０１２８】
（４）樹脂圧力
上記の参考例１〜３および参考比較例１において、上記の押出製膜機を用いて樹脂フィルムを製造した際の樹脂圧力（ＭＰａ）を測定した。測定結果は、下記の表１に示される通りであった。
【０１２９】
（５）ループスティフネス
上記の参考例１〜３および参考比較例１で得られた樹脂フィルムを、幅１５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切り出し、剛性試験機（東洋精機製作所社製、商品名：ループステフネステスタ）を用いてフィルムの剛性（Ｎ）の測定を行った。ループの長さは６０ｍｍとした。
測定結果は、下記の表１に示される通りであった。
【０１３０】
【表１】
2020152115.tif 000003
【０１３１】
シール層用樹脂フィルムの作製
参考例４
バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＬＬ３１８、バイオマス度：８７％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０分）を３２０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１３２】
参考例５
バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、バイオマス度：８７％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０分）３３質量部と、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ６０４、バイオマス度：０％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８ｇ／１０分）６７質量部とをメルトブレンドした樹脂（バイオマス度：２９％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：６．３ｇ／１０分）を、３２０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１３３】
参考例６
バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＬＬ３１８、バイオマス度：８７％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０分）３３質量部と、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ６０４、バイオマス度：０％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８ｇ／１０分）３７質量部と、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＫＣ５７３、バイオマス度：０％、密度：０．９１０ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１５ｇ／１０分）３０質量部とをメルトブレンドした樹脂（バイオマス度：２９％、密度：０．９１６ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８．４ｇ／１０分）を、３２０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１３４】
参考例７
バイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製、商品名：ＳＬＬ３１８、バイオマス度：８７％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：２．７ｇ／１０分）３３質量部と、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ６０４、バイオマス度：０％、密度：０．９１８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８ｇ／１０分）３７質量部と、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＫＳ５６０Ｔ、バイオマス度：０％、密度：０．８９８ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：１６ｇ／１０分）３０質量部とをメルトブレンドした樹脂（バイオマス度：２９％、密度：０．９１２ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：８．７ｇ／１０分）を、３２０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１３５】
参考比較例２
化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製、商品名：ＬＣ６００Ａ、バイオマス度：０％、密度：０．９１９ｇ／ｃｍ３、ＭＦＲ：７ｇ／１０分）を３２０℃の樹脂温度にて、厚み１２μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名：Ｅ５１００）上に押し出して、樹脂フィルムを得た。押出成形の条件を、有効巾は５６０ｍｍ、押出厚みは３０μｍ、押出速度は１００ｍ／分に設定した。
【０１３６】
バイオマスポリオレフィン樹脂組成物および樹脂フィルムの評価
上記の参考例４〜７および参考比較例２で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物の加工適性および得られたフィルムの特性について、以下の各種評価：（６）ドローダウン、（７）ネックイン、（８）モーター負荷、（９）樹脂圧力、（１０）シール開始温度、を行った。
【０１３７】
（６）ドローダウン
上記の参考例４〜７および参考比較例２で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を、上記の押出製膜機を用いて、Ｔダイ幅５６０ｍｍ、樹脂温度２９０℃、スクリュー回転数３４ｒｐｍの条件で、押出コーティング膜が膜切れするか、サージングする最高引取り速度（ｍ／分）を測定した。測定結果は、下記の表２に示される通りであった。
【０１３８】
（７）ネックイン
上記の参考例４〜７および参考比較例２で用いたバイオマスポリオレフィン樹脂組成物を、上記の押出製膜機を用いて、Ｔダイ幅５６０ｍｍ、スクリュー回転数１０５ｒｐｍの条件で、引取り速度１４０ｍ／分、エアーギャップ１２０ｍｍの時の両耳ネックイン（ｍｍ）を測定した。測定結果は、下記の表２に示される通りであった。
【０１３９】
（８）モーター負荷
上記の参考例４〜７および参考比較例２において、上記の押出製膜機を用いて樹脂フィルムを製造した際のモーター負荷（Ａ）を測定した。測定結果は、下記の表２に示される通りであった。
【０１４０】
（９）樹脂圧力
上記の参考例４〜７および参考比較例２において、上記の押出製膜機を用いて樹脂フィルムを製造した際の樹脂圧力（ＭＰａ）を測定した。測定結果は、下記の表２に示される通りであった。
【０１４１】
（１０）シール開始温度
上記の参考例４〜７および参考比較例２で得られた樹脂フィルムを、厚さ幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍに切り出し、シール温度は９０〜１５０℃、シール圧力は３０Ｎ／ｃｍ２、シール時間は１秒でヒートシールした。この試験片を引張試験機（テンシロンＲＴＣ−１２５Ａ、オリエンテック社製）を用いて、引張速度３００ｍｍ／分でＴ時剥離強度の測定を行い、シールが開始される温度（℃）を特定した。測定結果は、下記の表２に示される通りであった。
【０１４２】
【表２】
2020152115.tif 000004
【０１４３】
実施例１
化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）とバイオマス由来の高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＨＡ７２６０、ＭＦＲ：２０、密度：０．９５５、バイオマス度：９４．５％）とを５０：５０でドライブレンドした樹脂を用意した。この樹脂を、紙（純白、坪量３０ｇ／ｍ２）に１５μｍの厚みで押出しコーティングを行い、バイオマスＰＥＴフィルム（１２μｍ、バイオマス度：１４％）と貼り合わせた。
【０１４４】
次に、バイオマスＰＥＴフィルム（１２μｍ、バイオマス度：１４％）の内側のコア層として、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）とバイオマス由来の高密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＨＡ７２６０、ＭＦＲ：２０、密度：０．９５５、バイオマス度：９４．５％）を５０：５０でドライブレンドした樹脂を用意した。また、シール層として、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＫＣ５８１、ＭＦＲ：１１、密度：０．９１９）とバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、ＭＦＲ：２．７、密度：０．９１８、バイオマス度：８７％）とを６７：３３でメルトブレンドした樹脂を用意した。バイオマスＰＥＴフィルムの内側にアンカーコート剤を介して、上記の樹脂をそれぞれ２９０℃および３２０℃の樹脂温で共押し（コア層：１５μｍ、シール層：５μｍ）にて押出しコーティングし、積層体を得た。押出し層のバイオマス度は４４％であった。この積層体を用いて、外寸法２０ｍｍ×１００ｍｍ、背シール巾部５ｍｍのピロー袋を作成した。
【０１４５】
比較例１
紙（純白、坪量３０ｇ／ｍ２）に化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）を厚み１５μｍで押出しコーティングを行い、バイオマスＰＥＴフィルム（１２μｍ、バイオマス度：１４％）と貼り合わせた。
【０１４６】
次に、バイオマスＰＥＴフィルム（１２μｍ、バイオマス度：１４％）の内側のコア層として、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）を用意した。また、シール層として、化石燃料由来の直鎖状低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＫＣ５８１、ＭＦＲ：１１、密度：０．９１９）を用意した。バイオマスＰＥＴフィルムの内側にアンカーコート剤を介して、上記の樹脂をそれぞれ２９０℃および３２０℃の樹脂温で共押し（コア層：１５μｍ、シール層：５μｍ）にて押出しコーティングし、積層体を得た。押出し層のバイオマス度は０％であった。この積層体を用いて、外寸法２０ｍｍ×１００ｍｍ、背シール巾部５ｍｍのピロー袋を作成した。
【０１４７】
実施例１および比較例１で得られた各積層体を、幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍに切り出し、シール温度は１１０〜１８０℃、シール圧力は３０Ｎ／ｃｍ２、シール時間は１秒でヒートシールした。この試験片を引張試験機（テンシロンＲＴＣ−１２５Ａ、オリエンテック社製）を用いて、引張速度３００ｍｍ／分でＴ時剥離強度の測定を行い、シールが開始される温度を特定した。測定結果は、下記の表３に示される通りであった。
【表３】
2020152115.tif 000005
【０１４８】
実施例２
バイオマス由来のＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ、バイオマス度：１４％）に、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）５０質量部とバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、ＭＦＲ：２．７、密度：０．９１８、バイオマス度：８７％）５０質量部とをドライブレンドした樹脂を、アンカーコートを介して３００℃の樹脂温で押出し（１５μｍ）、アルミ箔（日本製箔社製：１Ｎ３０材、厚さ７μｍ）と貼合した。さらに、アルミ箔上に、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）５０質量部とバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、ＭＦＲ：２．７、密度：０．９１８、バイオマス度：８７％）５０質量部とをドライブレンドした樹脂を、押し出しラミネート法により、アンカーコートを介して３００℃の樹脂温で押出し（３０μｍ）て、積層体を得た。
【０１４９】
比較例２
バイオマス由来のＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ、バイオマス度：１４％）に、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）を、アンカーコートを介して３００℃の樹脂温で押出し（１５μｍ）、アルミ箔（日本製箔社製：１Ｎ３０材、厚さ７μｍ）と貼合した。さらに、アルミ箔上に、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ７０１、ＭＦＲ：１４、密度：０．９１９）を、押し出しラミネート法により、アンカーコートを介して３００℃の樹脂温で押出し（３０μｍ）て、積層体を得た。
【０１５０】
実施例２および比較例２で得られた各積層体を、幅１５ｍｍ、長さ２００ｍｍに切り出して試験片とした。ＰＥＴフィルムとアルミ箔の間を剥離し、引張試験機（テンシロンＲＴＣ−１２５Ａ、オリエンテック社製）を用いて、Ｔ時剥離強度の測定を行った。この測定における引張速度は５０ｍｍ／分であった。測定結果は、下記の表４に示される通りであった。
【０１５１】
実施例２および比較例２で得られた各積層体を、試験条件をシール圧力は３０Ｎ／ｃｍ２、シール時間は１秒、シール温度は１７０℃、引張速度は３００ｍｍ／分とした以外は上記と同様の条件で、シール強度を測定した。測定結果は、下記の表に示される通りであった。
【表４】
2020152115.tif 000006
【０１５２】
実施例３
長期保存型液体紙容器の内面フィルム用途として、アルミ箔（東洋アルミ社製、７μｍ）と厚み１２μｍのバイオマス由来のＰＥＴフィルム（東洋紡社製：ＤＥ０２４、１２μｍ）をドライラミネート（ＤＩＣ製：主剤ＬＸ−７０３Ａ／硬化剤ＫＲ−９０）にて貼り合せた。その後、ＰＥＴフィルム面側にポリエステルポリオール／イソシアネート２液硬化型アンカー剤のコーティングを行い、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ５２０（ＭＦＲ：３．６、密度：０．９２３））５０質量部とバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、ＭＦＲ：２．７、密度：０．９１８、バイオマス度：８７％）５０質量部とをドライブレンドした樹脂を、３２０℃の樹脂温にて押し出し（２０μｍ、ライン速度１００ｍ／分）ながら、低密度ポリエチレンフィルム（大日本印刷製：ＳＫＬ、密度：０．９２３、４０μｍ）と貼り合せて、積層体を得た。積層体全体のバイオマス度は１０％であった。
【０１５３】
比較例３
長期保存型液体紙容器の内面フィルム用途として、アルミ箔（東洋アルミ社製、７μｍ）と化石燃料由来のＰＥＴフィルム（東洋紡社製：Ｅ５１００、１２μｍ）をドライラミネート（ＤＩＣ製：主剤ＬＸ−７０３Ａ／硬化剤ＫＲ−９０）にて貼り合せた。その後、ＰＥＴフィルム面側にポリエステルポリオール／イソシアネート２液硬化型アンカー剤のコーティングを行い、化石燃料由来の低密度ポリエチレン（日本ポリエチレン社製：ＬＣ５２０（ＭＦＲ：３．６、密度：０．９２３））５０質量部とバイオマス由来の直鎖状低密度ポリエチレン（Ｂｒａｓｋｅｍ社製：ＳＬＬ３１８、ＭＦＲ：２．７、密度：０．９１８、バイオマス度：８７％）５０質量部とをドライブレンドした樹脂を３２０℃の樹脂温にて押し出し（２０μｍ、ライン速度１００ｍ／分）ながら、低密度ポリエチレンフィルム（大日本印刷製：ＳＫＬ、密度：０．９２３、４０μｍ）と貼り合せて、積層体を得た。積層体全体のバイオマス度は７％であった。
【符号の説明】
【０１５４】
１０  積層体
１１  バイオマスポリエステル樹脂層
１２  バイオマスポリオレフィン樹脂層
２０  積層体
２１  バイオマスポリエステル樹脂層
２２  第１のバイオマスポリオレフィン樹脂層
２３  第２のバイオマスポリオレフィン樹脂層
【図１】
2020152115.tif 000007
【図２】
2020152115.tif 000008