(57)【要約】  分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得て、各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになることを特徴とする。本発明によれば、各層材料における親水性基と炭素原子とのモル比および親水活性のバランスを保つことで、ほぼ一致してくる生物活性およびほぼ一致してくる生分解率を得るとともに、製品の外観、機能や機械的性能が変わらないように保つことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記式（１）の構造を有し、
（化１）
ＰＥＴ（エステル基）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＥＰＯ（なし）／ＰＯ−ＴＩＥ（酸無水物）／ＰＡ（アミド基）  式（１）
ＰＥＴ：外層であり、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第１粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＥＰＯ：中層であり、強靭層として機能し、材料がポリプロピレンまたはポリエチレンであり、ポリプロピレンまたはポリエチレンは親水性基を有しない
ＰＯ−ＴＩＥ：第２粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体であり、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体が有する親水性基は酸無水物である
ＰＡ：内層であり、塗布層として機能し、材料がポリアミドであり、ポリアミドが有する親水性基はアミド基である
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得て、
前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に当該添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製し、
前記添加タイプのマスターバッチは担体および活性剤からなり、前記活性剤は親水性基を有効成分として有するポリマーであり、前記親水性基は、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、または、エステル基のうち少なくとも１種であり、
前記式（１）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、エステル基の順となり、
前記担体としては、各層材料と相溶性のあるものが選択され、
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルであり、
第１粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体であり、
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
第２粘着層の無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
内層のポリアミド材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリアミドであり、
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（１）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（１）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる
ことを特徴とする分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項２】
分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記式（２）の構造を有し、
（化２）
ＰＥＴ（エステル基）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＥＰＯ（なし）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＰＥＴ（エステル基）  （式（２））
ＰＥＴ：外層であり、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第１粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＥＰＯ：中層であり、強靭層として機能し、材料がポリプロピレンまたはポリエチレンであり、ポリプロピレンまたはポリエチレンは親水性基を有しない
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第２粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＰＥＴ：内層であり、塗布層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得て、
前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に前記添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製し、
前記添加タイプのマスターバッチは担体および活性剤からなり、前記活性剤は親水性基を有効成分として有するポリマーであり、前記親水性基は、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、または、エステル基のうち少なくとも１種であり、
前記式（２）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、エステル基の順となり、
前記担体としては、各層材料と相溶性のあるものが選択され、
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルであり、
第１粘着層および第２粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体であり、
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
内層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエステルであり、
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（２）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（２）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる
ことを特徴とする分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項３】
前記外層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項４】
前記第１粘着層に使用される無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項５】
前記中層は、ポリエチレンまたはポリプロピレンを原料とし、物理発泡および化学発泡手段のうち少なくとも１つを用いて押出発泡加工によりなり、発泡後のポリエチレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３であり、発泡後のポリプロピレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項６】
前記第２粘着層には、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体を使用し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、密度が０．８８０〜０．９１０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０質量％である
ことを特徴とする請求項１に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項７】
前記第２粘着層に使用される無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である
ことを特徴とする請求項２に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項８】
前記内層に使用されるポリエステルは、密度が１．１２〜１．１４ｇ／ｃｍ３であり、ＰＡ６単独重合体、ＰＡ６，６６共重合体、または、アモルファスポリアミドである
ことを特徴とする請求項１に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【請求項９】
前記内層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である
ことを特徴とする請求項２に記載の分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層複合フィルムの技術分野に関し、特に生分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多層共押出複合フィルムとは、複数の異なるポリマーを共押出インフレーション法、共押出流延法、または共押出延伸法によって複合して得られたものである。このようなフィルムは、プラスチック包装材料として、製品の密封軟包装、空気入りまたは真空引き、熱成形などの様々な包装を実現することができ、様々な環境で高い湿気バリア性、酸素バリア性、オイルバリア性、保香等の多様なバリア機能を有しているため、食品、加工肉製品、日用品、化粧品、化学製品、農薬、軍用品などにおいて幅広く使用されている。
【０００３】
複合フィルムが様々な分野での大量使用に伴って、環境に対する複合フィルムの汚染が深刻化している。複合フィルムは、分解しにくいので、用量が日に日に増加することに伴い複合フィルムによる汚染が世界の公害になっている。現在、複合フィルムの従来の廃棄物処理法として焼却、埋め立て、リサイクル等があるが、欠点があるとともに限界があったため、環境に深刻な負荷をもたらす。そのため、環境汚染を解決する重要なアプローチとして環境汚染を低減可能な生分解複合フィルムの開発が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らが検討したところ、現在、同じ分解速度を有する複合フィルムの生分解技術および応用技術について、国内外ともに報告例はほとんどないことが分かった。しかしながら、市場の需要が急増した現状や生態系のバランスを保つことから、生分解性を有する多層共押出複合フィルムを研究することが目の前に迫っている。ここで、多層共押出複合フィルムにおける各層材料は、本来有する機械的特性や貯蔵寿命を損なうことなく、生分解過程での分解速度がほぼ一致してくるようにすることは、実用的な意義を有する重要な研究課題である。
【０００５】
本発明の目的は、生分解速度がほぼ一致してくる発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１実施形態は、分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記式（１）の構造を有し、
（化１）
ＰＥＴ（エステル基）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＥＰＯ（なし）／ＰＯ−ＴＩＥ（酸無水物）／ＰＡ（アミド基）  式（１）
ＰＥＴ：外層であり、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第１粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＥＰＯ：中層であり、強靭層として機能し、材料がポリプロピレンまたはポリエチレンであり、ポリプロピレンまたはポリエチレンは親水性基を有しない
ＰＯ−ＴＩＥ：第２粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体であり、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体が有する親水性基は酸無水物である
ＰＡ：内層であり、塗布層として機能し、材料がポリアミドであり、ポリアミドが有する親水性基はアミド基である
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得て、
前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に当該添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製し、
前記添加タイプのマスターバッチは担体および活性剤からなり、前記活性剤は親水性基を有効成分として有するポリマーであり、前記親水性基は、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、または、エステル基のうち少なくとも１種であり、
前記式（１）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、エステル基の順となり、
前記担体としては、各層材料と相溶性のあるものが選択され、
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルであり、
第１粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体であり、
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
第２粘着層の無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
内層のポリアミド材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリアミドであり、
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（１）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（１）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第２実施形態は、分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記式（２）の構造を有し、
（化２）
ＰＥＴ（エステル基）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＥＰＯ（なし）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＰＥＴ（エステル基）  （式（２））
ＰＥＴ：外層であり、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第１粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＥＰＯ：中層であり、強靭層として機能し、材料がポリプロピレンまたはポリエチレンであり、ポリプロピレンまたはポリエチレンは親水性基を有しない
ＥＡＡ−ＴＩＥ：第２粘着層であり、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基および酸無水物である
ＰＥＴ：内層であり、塗布層として機能し、材料がポリエステルであり、ポリエステルが有する親水性基はエステル基である
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得て、
前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に当該添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製し、
前記添加タイプのマスターバッチは担体および活性剤からなり、前記活性剤は親水性基を有効成分として有するポリマーであり、前記親水性基は、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、または、エステル基のうち少なくとも１種であり、
前記式（２）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、エステル基の順となり、
前記担体としては、各層材料と相溶性のあるものが選択され、
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルであり、
第１粘着層および第２粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体であり、
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンであり、
内層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエステルであり、
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（２）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（２）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになることを特徴とする。
【０００８】
上記実施形態に関する内容を以下のように説明する。
１、上記第１実施形態および第２実施形態では、前記外層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、ポリエステルの密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である。ジカルボン酸を共重合変性して得られたＰＥＴポリエステル共重合体を非晶性ポリエチレンテレフタレート（ＡＰＥＴ）と称し、ジオールを共重合変性して得られたＰＥＴポリエステル共重合体をポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＰＥＴＧ）と称する。それに含有される化学元素は、紙と同じような炭素、水素、酸素であり、分解性プラスチックに属する。このような材料で作られた包装製品が廃棄された後、最終に水と二酸化炭素になる。
【０００９】
２、上記第１実施形態および第２実施形態において、前記第１粘着層に使用される無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０重量％であり、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である。
【００１０】
３、上記第１実施形態および第２実施形態において、前記中層は、ポリエチレンまたはポリプロピレンを原料とし、物理発泡および化学発泡手段のうち少なくとも１つを用いて押出発泡加工によりなり、発泡後のポリエチレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３であり、発泡後のポリプロピレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３である。
【００１１】
４、上記第１実施形態において、前記第２粘着層には、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体を使用し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０重量％であり、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、密度が０．８８０〜０．９１０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０重量％である。
【００１２】
５、上記第２実施形態において、前記第２粘着層に使用される無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０重量％であり、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である。
【００１３】
６、上記第１実施形態において、前記内層に使用されるポリエステルは、密度が１．１２〜１．１４ｇ／ｃｍ３であり、ＰＡ６単独重合体、ＰＡ６，６６共重合体、または、アモルファスポリアミドである。
【００１４】
７、上記第２実施形態では、前記内層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、ポリエステルの密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である。
【００１５】
８、上記実施形態において、前記外層は、保護層または表示層として機能する。保護層として機能する場合、耐摩耗性や耐温度性を有しており、表示層として機能する場合、関連情報の印刷表示または包装内容物の透明表示に用いられる。
【００１６】
９、上記実施形態において、前記複合フィルムは、コーティング、金属蒸着や複合により対応する付加機能を得てもよい。
【００１７】
１０、上記実施形態において、前記外層および内層の材料はともにポリアミドであり、前記フィルムは、両面ヒートシール可能なものである。
【００１８】
本発明の技術原理としては、以下のようになる。複合フィルムを構成する材料には、親水性材料と疎水性材料の２種類がある。親水性材料は、それ自体が親水性基を有するため、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する。疎水性材料は、親水性基を有しないため、その中に親水性基を添加することで、生分解活性を有するようになる。各層材料に添加タイプのマスターバッチを比例的に添加し、ブレンド法により担体と活性剤を十分に相溶させて、溶融共押出方法により複合フィルムを調製する。高温、高剪断作用の下で、高分子鎖間は水素作用や互いに巻き付けられることにより安定に結合して、安定した高分子集合体を形成する。これにより、各層材料に活性剤中の親水性基を添加して均一に分散させることが可能である。生分解環境において、分解活性剤は、まず微生物によって分解されて分子鎖が切断されて、それと水素結合した担体でも分子鎖の切断が生じる。その結果、当該高分子集合体が分解されて、プラスチック複合フィルムの生分解の目的を達成することができる。
【００１９】
本発明の生分解過程は、特有の膨張から始まり、プラスチック中の生物活性化合物により炭素を含むポリマーが微生物細菌の侵入をより受けやすくなる。微生物細菌が生物活性化合物を取り込んで酸性物質が生成されることで、炭素を含むポリマーが膨張する。膨張の過程において熱および水分と接触すると、炭素を含むポリマーの分子構造を拡張することができる。膨張によりポリマー分子構造内に空間を作った後、生物活性化合物とマスターバッチとの結合体が、ポリマーを代謝や中和可能な微生物群を引きつけることができる。これらの微生物群が酸を分泌して、ポリマーが不活性腐植、二酸化炭素およびメタンに分解されるまで、ポリマーの長い分子鎖がさらに切断される。このような生分解過程は、好気的環境または嫌気的環境、光、熱や湿度を有する条件、あるいは、光、熱や湿度を有しない条件下で行われてもよい。本発明の実施形態は、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになることを特徴とする。バイオベースを添加する際、複合フィルム材料中の親水活性よりも大きい親水活性を有する添加タイプのマスターバッチを選択して複合フィルムの各層材料に添加して、複合フィルム材料が本来有する親水性基の親水活性を弱める。添加タイプのマスターバッチを添加することで、各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、各層材料における親水性基と炭素原子とのモル比および親水活性のバランスを保つことで、複合フィルム構造中の各層材料の生物活性がほぼ一致してくるようになり、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる。添加量が当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合、フィルムは、堆肥処理する前にその製品の外観、機能や機械的性能が変わらないように保つことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１（第１実施形態の実施例）
分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記の構造を有し、
（化３）
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＥＰＯ／ＰＯ−ＴＩＥ／ＰＡ  式（１）
式（１）中、ＰＥＴは、外層を表し、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、単量体が式：
［ＯＣＨ２−ＣＨ２ＯＣＯＣ６Ｈ４ＣＯ］
ポリエステルが有する親水性基は、エステル基−ＣＯＯ−である。
ＥＡＡ−ＴＩＥは、第１粘着層を表し、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体である。無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、単量体が式：
｛［ＣＨ２−ＣＨ２］１５．５［ＣＨ２−ＣＨ（ＣＯＯＨ）］１｝３．７［Ｃ４Ｈ２Ｏ３］１
無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基−ＣＯＯＨおよび酸無水物ＯＣ−Ｏ−ＣＯである。
ＥＰＯは、中層を表し、強靭層として機能し、材料がポリエチレンＰＥであり、単量体が式：
−［ＣＨ２−ＣＨ２］ｎ−
ポリエチレンは、親水性基を有しない。
ＰＯ−ＴＩＥは、第２粘着層を表し、材料が無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体ＰＥ−ＴＩＥ（９５％ＰＥ＋５％無水マレイン酸）であり、ポリオレフィン９５重量％と無水マレイン酸５重量％とを混合して形成され、単量体が式：
−［ＣＨ２−ＣＨ２］ｎ−［Ｃ４Ｈ２Ｏ３］ｍ
無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体が有する親水性基は、酸無水物-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-である。
ＰＡは、内層を表し、塗布層として機能し、材料がポリアミドＰＡ６であり、単量体が式：
−［ＮＨ−（ＣＨ２）５−ＣＯ］ｎ−
ポリアミドが有する親水性基はアミド基−ＣＯＮＨ２−である。
【００２２】
つまり、式（１）の具体的な構造式：
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６
【００２３】
前記外層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、ポリエステルの密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である。
【００２４】
前記第１粘着層には、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体を使用し、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である。
【００２５】
前記中層は、ポリエチレンを原料とし、物理発泡および化学発泡手段のうち少なくとも１つを用いて押出発泡加工によりなり、発泡後のポリエチレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３である。
【００２６】
前記第２粘着層には、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体を使用し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、密度が０．９１０〜０．９５０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、密度が０．８８０〜０．９１０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率が０．３〜１０重量％である。
【００２７】
前記内層に使用されるポリエステルは、密度が１．１２〜１．１４ｇ／ｃｍ３であり、ＰＡ６単独重合体、ＰＡ６，６６共重合体、または、アモルファスポリアミドである。
【００２８】
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得る。前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に前記添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製する。
前記添加タイプのマスターバッチは、担体および活性剤からなり、前記活性剤は、親水性基を有するポリマーであり、活性剤の有効成分が親水性基である。前記親水性基は、カルボン酸塩-ＣＯＯ−、カルボキシル基-ＣＯＯＨ、水酸基-ＯＨ、アルデヒド基-ＣＨＯ、アミド基-ＣＯＮＨ２、酸無水物-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-、または、エステル基-ＣＯＯＲのうち少なくとも１種である。
【００２９】
前記式（１）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩-ＣＯＯ−、カルボキシル基-ＣＯＯＨ、水酸基-ＯＨ、アルデヒド基-ＣＨＯ、アミド基-ＣＯＮＨ２、酸無水物-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-、エステル基-ＣＯＯＲの順となる。
【００３０】
前記担体としては、（似たもの同士はよく溶けるという原理により）各層材料と相溶性のあるものが選択される。
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルである。
第１粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体である。
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンである。
第２粘着層の無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、第２粘着層としては、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン共重合体が選択され、添加タイプのマスターバッチの担体は、ポリプロピレンまたはポリエチレンである。
内層のポリアミド材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリアミドである。
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（１）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（１）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる。
【００３１】
実施例１の複合フィルム構造における各材料が有する親水性基は、その親水活性の高い順に並ぶと、カルボキシル基＞アミド基＞酸無水物＞エステル基になる。即ち、式（１）中の各層材料を親水活性の高い順に並べると、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）＞ポリアミドＰＡ６＞無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体ＰＥ−ＴＩＥ（９５％ＰＥ＋５％無水マレイン酸）＞ポリエステルＰＥＴ＞ポリエチレンＰＥになる。
【００３２】
複合フィルム材料中のＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基）の親水活性よりも大きい親水活性を有するアルギン酸ナトリウムを添加活性剤として選択して、複合フィルム材料が本来有する親水性基の親水活性を弱める。
【００３３】
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きい。そのため、本実施例では、ポリマーであるアルギン酸ナトリウムを活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００３４】
２、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、ポリアミドＰＡ６中のアミド基（-ＣＯＮＨ２）、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体ＰＥ−ＴＩＥ（９５％ＰＥ＋５％無水マレイン酸）中の酸無水物（-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥ，ＰＡ６，ＰＥ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００３５】
３、計算結果：アルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３である。
【００３６】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＡ６、ＰＥ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００３７】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００３８】
以下、１モル％，２．２モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％をそれぞれ算出する。
Ａ．１モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量
式（１）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムをモル比で９９：１として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムが添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９９／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊ポリアミド（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
【００３９】
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６の構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムをモル比で９９：１として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９９％＊１＝１９０．２５ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９９％＊１＝３９．３９ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９９％＊１＝２７．７７ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥ−ＴＩＥを１モルとし、ＰＥ−ＴＩＥの質量をｍ１−４とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−４とした場合には、
ｍ１−４＝ＰＥ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３２．６７＊９９％＊１＝３２．３４ｇ
ｍ２−４＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＡ６を１モルとし、ＰＡ６の質量をｍ１−５とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−５とした場合には、
ｍ１−５＝ＰＡ６の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＡ６含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１１３．１６＊９９％＊１＝１１２．０３ｇ
ｍ２−５＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムの質量が占める割合：
１．９８／（１９０．２５＋１．９８）＊１００％＝１．０３％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％：
１．０３／４．７９／６．６６／５．７７／１．７４
【００４０】
Ｂ．２．２モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量
式（１）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムをモル比で９７．８：２．２として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムが添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９７．８／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊無水マレイン酸グラフトポリエチレン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊ポリアミド（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
【００４１】
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６の構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムをモル比で９７．８：２．２として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９７．８％＊１＝１８７．９４ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９７．８％＊１＝３６．５９ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９７．８％＊１＝２７．４３ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥ−ＴＩＥを１モルとし、ＰＥ−ＴＩＥの質量をｍ１−４とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−４とした場合には、
ｍ１−４＝ＰＥ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３２．６７＊９７．８％＊１＝３１．９５ｇ
ｍ２−４＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＡ６を１モルとし、ＰＡ６の質量をｍ１−５とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−５とした場合には、
ｍ１−５＝ＰＡ６の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＡ６含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１１３．１６＊９７．８％＊１＝１１０．６７ｇ
ｍ２−５＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムの質量が占める割合：
４．３６／（１８７．９４＋４．３６）＊１００％＝２．２７％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％：
２．２７／１０．６５／１３．７２／１２．０１／３．７９
【００４２】
アルギン酸ナトリウムの添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００４３】
親水性基の加工適性および分散性を向上させるために、相溶性の優れるポリマーを用いて共重合を行ってもよい。例えば、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体がある。
【００４４】
Ａ、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
ポリカプロラクトンの単量体が式：
［ＣＨ２−（ＣＨ２）４−ＣＯＯ］ｍ
グラフト率が５０−８０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の単量体が式：
［ＣＨ２−（ＣＨ２）４−ＣＯＯ］ｍ（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）であり、ポリカプロラクトンに含有される親水性基は、エステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きい。本実施例では、グラフト率が６０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体を活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００４５】
２、共重合体におけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、ポリアミドＰＡ６中のアミド基（-ＣＯＮＨ２）、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体ＰＥ−ＴＩＥ（９５％ＰＥ＋５％無水マレイン酸）中の酸無水物（-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥ，ＰＡ６，ＰＥ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００４６】
３、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体におけるアルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３であり、ポリカプロラクトンの親水性基と炭素原子とのモル比が１／７である。計算結果：
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の親水性基と炭素原子とのモル比＝２／３＊６０％＋１／７＊４０％＝０．４５７１
【００４７】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＡ６、ＰＥ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００４８】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００４９】
以下、２モル％のアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％をそれぞれ算出する。
式（１）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体とをモル比で９８：２として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９８／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊ポリアミド（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６の構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体をモル比で９８：２として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９８％＊１＝１８８．３３ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９８％＊１＝３６．６６ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９８％＊１＝２７．４９ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＥ−ＴＩＥを１モルとし、ＰＥ−ＴＩＥの質量をｍ１−４とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−４とした場合には、
ｍ１−４＝ＰＥ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３２．６７＊９８％＊１＝３２．０２ｇ
ｍ２−４＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＡ６を１モルとし、ＰＡ６の質量をｍ１−５とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−５とした場合には、
ｍ１−５＝ＰＡ６の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＡ６含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１１３．１６＊９８％＊１＝１１０．９０ｇ
ｍ２−５＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量が占める割合：
３．２９／（１８８．３３＋３．２９）＊１００％＝１．７２％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％：
１．７２／８．２４／１０．６９／９．３２／２．８８
【００５０】
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００５１】
Ｂ、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
ポリ乳酸の単量体が式：
［Ｈ−（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＯ）２−ＯＨ］ｍ
グラフト率が５〜２０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の単量体が式：
［Ｈ−（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＯ）２−ＯＨ］ｍ［Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ］ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）であり、ポリ乳酸に含有される親水性基は、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、ポリ乳酸におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量よりも大きく、ポリ乳酸におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）における酸無水物（-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-）の親水活性よりも大きい。本実施例では、グラフト率が１０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体を活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００５２】
２、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるカルボキシル基の含有量が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、ポリアミドＰＡ６中のアミド基（-ＣＯＮＨ２）、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン共重合体ＰＥ−ＴＩＥ（９５％ＰＥ＋５％無水マレイン酸）中の酸無水物（-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥ，ＰＡ６，ＰＥ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００５３】
３、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるアルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３であり、ポリ乳酸の親水性基と炭素原子とのモル比が２／３である。計算結果：
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の親水性基と炭素原子とのモル比＝２／３＊１０％＋２／３＊９０％＝２／３
【００５４】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＡ６、ＰＥ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００５５】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００５６】
以下、１．５モル％のアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％をそれぞれ算出する。
式（１）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体をモル比で９８．５：１．５として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９８．５／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊ポリアミド（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６の構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体をモル比で９８．５：１．５として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９８．５％＊１＝１８９．２９ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９８．５％＊１＝３６．８５ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９８．５％＊１＝２７．６３ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＥ−ＴＩＥを１モルとし、ＰＥ−ＴＩＥの質量をｍ１−４とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−４とした場合には、
ｍ１−４＝ＰＥ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３２．６７＊９８．５％＊１＝３２．１８ｇ
ｍ２−４＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＡ６を１モルとし、ＰＡ６の質量をｍ１−５とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−５とした場合には、
ｍ１−５＝ＰＡ６の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＡ６含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１１３．１６＊９８．５％＊１＝１１１．４６ｇ
ｍ２−５＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量が占める割合：
２．４９／（１８９．２９＋２．４９）＊１００％＝１．３０％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＰＥ−ＴＩＥ／ＰＡ６に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％：
１．３０／６．３３／８．２７／７．１８／２．１９
【００５７】
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００５８】
実施例２（第１実施形態の実施例）
分解性発泡共押出ＰＥＴバリアフィルムであって、当該複合フィルムは、下記式（２）の構造を有し、
（化４）
ＰＥＴ（エステル基）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＥＰＯ（なし）／ＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基＋酸無水物）／ＰＥＴ（エステル基）  （式（２））
式（２）中、ＰＥＴは、外層を表し、保護層または表示層として機能し、材料がポリエステルであり、単量体が式：
［ＯＣＨ２−ＣＨ２ＯＣＯＣ６Ｈ４ＣＯ］
ポリエステルが有する親水性基は、エステル基−ＣＯＯ−である。
ＥＡＡ−ＴＩＥは、第１粘着層を表し、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体である。無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、単量体が式：
｛［ＣＨ２−ＣＨ２］１５．５［ＣＨ２−ＣＨ（ＣＯＯＨ）］１｝３．７［Ｃ４Ｈ２Ｏ３］１
無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基はカルボキシル基−ＣＯＯＨおよび酸無水物ＯＣ−Ｏ−ＣＯである。
ＥＰＯは、中層を表し、強靭層として機能し、材料がポリエチレンＰＥであり、単量体が式：
−［ＣＨ２−ＣＨ２］ｎ−
ポリエチレンは、親水性基を有しない。
ＥＡＡ−ＴＩＥは、第２粘着層を表し、材料が無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体であり、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、単量体が式：
｛［ＣＨ２−ＣＨ２］１５．５［ＣＨ２−ＣＨ（ＣＯＯＨ）］１｝３．７［Ｃ４Ｈ２Ｏ３］１
無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体が有する親水性基は、カルボキシル基−ＣＯＯＨおよび酸無水物ＯＣ−Ｏ−ＣＯである。
ＰＥＴは、内層を表し、塗布層として機能し、材料がポリエステルであり、単量体が式：
［ＯＣＨ２−ＣＨ２ＯＣＯＣ６Ｈ４ＣＯ］
ポリエステルが有する親水性基は、エステル基−ＣＯＯ−である。
【００５９】
つまり、式（２）の具体的な構造式：
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴ
【００６０】
前記外層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、ポリエステルの密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である。
【００６１】
前記第１粘着層には、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体を使用し、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０質量％とし、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である。
【００６２】
前記中層は、ポリエチレンを原料とし、物理発泡および化学発泡手段のうち少なくとも１つを用いて押出発泡加工によりなり、発泡後のポリエチレンの密度が０．６００〜０．８５０ｇ／ｃｍ３である。
【００６３】
前記第２粘着層に使用される無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体は、密度が０．９２０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３であり、無水マレイン酸グラフト率の含有質量％を０．３〜１０％とし、エチレンアクリル酸共重合体におけるアクリル酸のモル含有率が８〜２８％である。
【００６４】
前記内層において、ポリエステルは、非晶性ポリエチレンテレフタレート、または、ポリエチレンテレフタレート−１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、密度が１．３００〜１．４００ｇ／ｃｍ３である。
【００６５】
前記複合フィルムにおける各層材料は、バイオベースを導入することでほぼ一致してくる生分解性を得る。前記バイオベースは、ゴミ処理場や堆肥条件において生分解活性を有する添加タイプのマスターバッチであり、各層材料に前記添加タイプのマスターバッチを比例的に均一に添加した後に、溶融共押出方法によって複合フィルムを調製する。
前記添加タイプのマスターバッチは、担体および活性剤からなり、前記活性剤は、親水性基を有するポリマーであり、活性剤の有効成分が親水性基である。前記親水性基は、カルボン酸塩-ＣＯＯ−、カルボキシル基-ＣＯＯＨ、水酸基-ＯＨ、アルデヒド基-ＣＨＯ、アミド基-ＣＯＮＨ２、酸無水物-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-、または、エステル基-ＣＯＯＲのうち少なくとも１種である。
【００６６】
前記式（２）の各層材料および添加タイプのマスターバッチにおいて、親水性基は、親水活性の高い順に並ぶと、カルボン酸塩-ＣＯＯ−、カルボキシル基-ＣＯＯＨ、水酸基-ＯＨ、アルデヒド基-ＣＨＯ、アミド基-ＣＯＮＨ２、酸無水物-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-、エステル基-ＣＯＯＲの順となる。
【００６７】
前記担体としては、各層材料と相溶性のあるものが選択される。
外層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がポリエステルである。
第１粘着層および第２粘着層の無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体がエチレンアクリル酸共重合体である。
中層材料に対し、中層材料がポリエチレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエチレンであり、中層材料がポリプロピレンである場合、添加タイプのマスターバッチの担体はポリプロピレンまたはポリエチレンである。
内層のポリエステル材料に対し、添加タイプのマスターバッチの担体はポリエステルである。
各層材料中の前記添加タイプのマスターバッチの添加量を、当該層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にし、前記添加タイプのマスターバッチ中の親水性基の親水活性が、式（２）における各層材料中の親水性基の親水活性以上であり、添加タイプのマスターバッチを添加することで、式（２）における各層材料の親水性基と炭素原子とのモル比がほぼ一致してくるようになり、即ち生物活性がほぼ一致してくるようになることにより、複合フィルムの各層材料の分解速度がほぼ一致してくるようになる。実施例２の複合フィルム構造における各材料が有する親水性基は、その親水活性の高い順に並ぶと、カルボキシル基＞酸無水物＞エステル基になる。即ち、式（２）中の各層材料を親水活性の高い順に並べると、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）＞ポリエステルＰＥＴ＞ポリエチレンＰＥになる。
【００６８】
複合フィルム材料中のＥＡＡ−ＴＩＥ（カルボキシル基）の親水活性よりも大きい親水活性を有するアルギン酸ナトリウムを添加活性剤として選択して、複合フィルム材料が本来有する親水性基の親水活性を弱める。
【００６９】
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きい。そのため、本実施例では、ポリマーであるアルギン酸ナトリウムを活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００７０】
２、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００７１】
３、計算結果：アルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３である。
【００７２】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００７３】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００７４】
以下、１モル％，２．２モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％をそれぞれ算出する。
Ａ．１モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量
式（２）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムをモル比で９９：１として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムが添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９９／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
９９／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９９／１００＊０＋１／１００＊２／３＝０．００６７
【００７５】
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴの構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムをモル比で９９：１として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９９％＊１＝１９０．２５ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９９％＊１＝３９．３９ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９９％＊１＝２７．７７ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊１％＊１＝１．９８ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムの質量が占める割合：
１．９８／（１９０．２５＋１．９８）＊１００％＝１．０３％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴに添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％：
１．０３／４．７９／６．６６／４．７９／１．０３
【００７６】
Ｂ．２．２モル％のアルギン酸ナトリウムの添加量
式（２）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムをモル比で９７．８：２．２として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムが添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９７．８／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
９７．８／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２．２／１００＊アルギン酸ナトリウム（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９７．８／１００＊０＋２．２／１００＊２／３＝０．０１４７
【００７７】
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴの構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムをモル比で９７．８：２．２として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９７．８％＊１＝１８７．９４ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９７．８％＊１＝３６．５９ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
アルギン酸ナトリウムが添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムの質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９７．８％＊１＝２７．４３ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウム含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９８．１２＊２．２％＊１＝４．３６ｇ
【００７８】
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムの質量が占める割合：
４．３６／（１８７．９４＋４．３６）＊１００％＝２．２７％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴに添加されるアルギン酸ナトリウムの質量％：
２．２７／１０．６５／１３．７２／１０．６５／２．２７
【００７９】
アルギン酸ナトリウムの添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００８０】
親水性基の加工適性および分散性を向上させるために、相溶性の優れるポリマーを用いて共重合を行ってもよい。例えば、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体がある。
【００８１】
Ａ、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
ポリカプロラクトンの単量体が式：
［ＣＨ２−（ＣＨ２）４−ＣＯＯ］ｍ
グラフト率が５０−８０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の単量体が式：
［ＣＨ２−（ＣＨ２）４−ＣＯＯ］ｍ（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）であり、ポリカプロラクトンに含有される親水性基は、エステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きい。本実施例では、グラフト率が６０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体を活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００８２】
２、共重合体におけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００８３】
３、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体におけるアルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３であり、ポリカプロラクトンの親水性基と炭素原子とのモル比が１／７である。計算結果：
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の親水性基と炭素原子とのモル比＝２／３＊６０％＋１／７＊４０％＝０．４５７１
【００８４】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００８５】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００８６】
以下、２モル％のアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％をそれぞれ算出する。
式（２）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体とをモル比で９８：２として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９８／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
９８／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋２／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８／１００＊０＋２／１００＊４５．７１／１００＝０．００９１
【００８７】
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴの構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体をモル比で９８：２として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９８％＊１＝１８８．３３ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９８％＊１＝３６．６６ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体が添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９８％＊１＝２７．４９ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６４．５２＊２％＊１＝３．２９ｇ
【００８８】
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量が占める割合：
３．２９／（１８８．３３＋３．２９）＊１００％＝１．７２％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴに添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の質量％：
１．７２／８．２４／１０．６９／８．２４／１．７２
【００８９】
アルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体の添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００９０】
Ｂ、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とアルギン酸ナトリウムとを共重合した共重合体
１、知られるアルギン酸ナトリウムの単量体が式：
（Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ）ｎ
ポリ乳酸の単量体が式：
［Ｈ−（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＯ）２−ＯＨ］ｍ
グラフト率が５−２０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の単量体が式：
［Ｈ−（ＯＣＨ（ＣＨ３）ＣＯ）２−ＯＨ］ｍ［Ｃ５Ｈ７Ｏ４ＣＯＯＮａ］ｎ
上記式から分かるように、アルギン酸ナトリウムに含有される親水性基は、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）であり、ポリ乳酸に含有される親水性基は、カルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、水酸基（-ＯＨ）、およびエステル基（-ＣＯＯＲ）である。ここで、カルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性がカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムにおけるカルボン酸ナトリウム（-ＣＯＯＮａ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、ポリ乳酸におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量よりも大きく、ポリ乳酸におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）における酸無水物（-ＯＣ−Ｏ−ＣＯ-）の親水活性よりも大きい。本実施例では、グラフト率が１０質量％であるアルギン酸ナトリウムグラフトポリカプロラクトン共重合体を活性剤として各層材料に添加するようにしている。
【００９１】
２、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるカルボン酸ナトリウムの親水活性が、複合フィルム材料のうち最高の親水活性を有する無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の親水活性よりも大きく、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるカルボキシル基の含有量が、無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）におけるカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）の含有量よりも大きいため、生分解過程において支配的な役割を果たすことで、複合フィルム材料における無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体ＥＡＡ−ＴＩＥ（９５％ＥＡＡ＋５％無水マレイン酸）中のカルボキシル基（-ＣＯＯＨ）、および、ポリエステルＰＥＴ中のエステル基（-ＣＯＯＲ）の親水活性の役割が弱められる。なお、簡略化のために、以下の計算では、ＥＡＡ−ＴＩＥおよびＰＥＴの親水性基と炭素原子とのモル比は０を仮定する。
【００９２】
３、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体におけるアルギン酸ナトリウムの親水性基と炭素原子とのモル比が２／３であり、ポリ乳酸の親水性基と炭素原子とのモル比が２／３である。計算結果：
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の親水性基と炭素原子とのモル比＝２／３＊１０％＋２／３＊９０％＝２／３
【００９３】
４、ＥＡＡ−ＴＩＥ、ＰＥＴ、ＰＥの親水性基と炭素原子とのモル比が０である。
【００９４】
５、添加タイプのマスターバッチの添加量が少なく、且つ、添加タイプのマスターバッチ中の担体と添加されたポリマーとが同一または類似であるので、簡略化のために、以下の計算では、添加タイプのマスターバッチ中の担体の質量を無視する。
【００９５】
以下、１．５モル％のアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の添加量を基準値とし、各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％をそれぞれ算出する。
式（２）における各層材料のそれぞれとアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体とをモル比で９８．５：１．５として混合し、各層材料にアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加された後の親水性基と炭素原子とのモル比を算出する。
９８．５／１００＊ポリエステル（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊無水マレイン酸グラフトエチレンアクリル酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
９８．５／１００＊ポリエチレン（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＋１．５／１００＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体（ｎ親水性基：ｎ炭素原子）＝９８．５／１００＊０＋１．５／１００＊２／３＝０．００１０
以上の計算により、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴの構造中の各層材料とアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体をモル比で９８．５：１．５として混合し、計算された混合後の親水性基と炭素原子とのモル比が同じであることが分かる。つまり、各層材料の親水活性がほぼ一致し、その分解速度がほぼ一致してくる。各層材料に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量を以下のように算出する。
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＥＴを１モルとし、ＰＥＴの質量をｍ１−１とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−１とした場合には、
ｍ１−１＝ＰＥＴの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥＴ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１９２．１７＊９８．５％＊１＝１８９．２９ｇ
ｍ２−１＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＥＡＡ−ＴＩＥを１モルとし、ＥＡＡ−ＴＩＥの質量をｍ１−２とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−２とした場合には、
ｍ１−２＝ＥＡＡ−ＴＩＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＥＡＡ−ＴＩＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝３７．４１＊９８．５％＊１＝３６．８５ｇ
ｍ２−２＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体が添加されたＰＥを１モルとし、ＰＥの質量をｍ１−３とし、アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量をｍ２−３とした場合には、
ｍ１−３＝ＰＥの分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊ＰＥ含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝２８．０５＊９８．５％＊１＝２７．６３ｇ
ｍ２−３＝アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の分子量（ｇ／ｍｏｌ）＊アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体含有量（％）＊モル量（ｍｏｌ）＝１６５．７４＊１．５％＊１＝２．４９ｇ
外層ＰＥＴを例として説明する。ＰＥＴの質量に対して添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量が占める割合：
２．４９／（１８９．２９＋２．４９）＊１００％＝１．３０％
以下同様にして、その他各層材料中に添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％を算出する。
ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴに添加されるアルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の質量％：
１．３０／６．３３／８．２７／６．３３／１．３０
【００９６】
アルギン酸ナトリウムグラフトポリ乳酸共重合体の添加量が、対応する層材料の総質量の０．３〜１５質量％の範囲にある場合には、当該層材料の機械性およびバリア性に影響を与えることはない。
【００９７】
上記実施例において、活性剤としては、アルギン酸ナトリウムおよびアルギン酸ナトリウムグラフトの共重合体が選択された。ただし、本発明は、上記活性剤のほか、その他の親水性基を有するカルボン酸塩、カルボキシル基、水酸基、アルデヒド基、アミド基、酸無水物、およびエステル基の共重合体、例えば、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンポリオール、多糖ポリマー、アルギン酸塩系ポリマー等を選択してもよい。本発明の実施形態によれば、当業者は、これらの基を含む具体的なポリマーを理解し予測し得る。したがって、本発明の上記添加タイプのマスターバッチは、実施形態に示すこれらのポリマーに限定されるものではない。
【００９８】
上述した実施形態では、添加タイプのマスターバッチの添加量について、いくつかの実施例が示された。当業者は、これらの実施例に基づいて添加タイプのマスターバッチが０．３〜１５％の範囲にあれば、本発明の目的および効果を達することができることに想到し得る。
【００９９】
上述した実施形態では、実施の便宜を図る（溶融押出に適する）ため、各層材料の密度、共重合割合、配合割合、発泡倍率についてある範囲に限定され、実施例を挙げて説明したが、特許請求の範囲に記載された範疇は、これに限定されることはない。つまり、上述した範囲外の溶融押出に適する上述した各種の指標であっても本発明を実現し、対応する技術的効果を得ることが可能である。
【０１００】
本発明では、複合フィルムの構造式を例示したが、構造式中の同一位置の同一材料は、単層または多層を組み合わせて形成されてもよい。例えば、ＰＥＴ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥ／ＥＡＡ−ＴＩＥ／ＰＥＴの構造式において、表向きは５層構造として見える。ただし、任意位置の材料は、２層以上を組み合わせて形成されてもよい。例えば、ＰＥは、２層を組み合わせて形成される場合、当該複合フィルムは、６層を組み合わせて形成されるものである。
以上、上述した実施形態を用いて本発明の技術思想及び特徴を説明したが、当業者が本発明の内容を理解し実施できることを目的とするものであり、本発明の保護範囲を限定するものではない。当業者であれば、上述した各実施形態に基づいて各数値範囲にある値を任意に組合せることにより、同じ効果を達成することができる。ここで、各材料の密度の値、無水マレイン酸グラフト率の値、および各材料が占める重量％の値については網羅的に列挙しない。本発明の範囲における各種の変更例又は修正例についても、本発明の保護範囲に属することは言うまでもない。
【国際調査報告】
2018500215.tif 000002
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