JP7437223B2

JP7437223B2 - ポリエチレン系シーラントフィルム及びラミネートフィルム

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Publication number: JP7437223B2
Application number: JP2020076060A
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Inventors: 宏緩詰; 健太郎岡本
Original assignee: Futamura Chemical Co Ltd
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Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2024-02-22
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Description

本発明は、環境負荷低減のためのバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含んだポリエチレン系シーラントフィルム及びラミネートフィルムに関する。

地球温暖化の主な原因として大気中の二酸化炭素濃度の増加が挙げられており、様々な分野において環境負荷低減のためのカーボンニュートラルが求められている。例えば、樹脂フィルムを構成する合成樹脂材料は、石油等を原料として生成されることが一般的であるが、近年では、カーボンニュートラルの観点から、バイオマス資源を活用することが注目されている。

そこで、樹脂フィルムの分野においても、カーボンニュートラルの要求から、バイオマス資源を用いた樹脂フィルムの開発が進んでおり、例えば、バイオマス由来のポリエチレンを５質量％以上含んだ樹脂フィルムが知られている（例えば、特許文献１参照）。バイオマス由来のポリエチレンは、植物原料から得られるバイオマス由来のエタノールを原料として製造されるため、従来の石油（化石燃料）由来の材料の使用量を削減することができる。そのため、樹脂フィルムにバイオマス由来ポリエチレンを多く含有させることによって、環境負荷低減への貢献度がより高められる。

しかしながら、現在市場に流通するバイオマス由来ポリエチレンには低分子量成分が比較的多く含まれている。樹脂フィルムを構成する材料としてバイオマス由来ポリエチレンが使用された場合、バイオマス由来ポリエチレンの低分子量成分がフィルム表面に粉状に現れるブリードアウト現象が発生することがある。このようなフィルム表面のブリードは、ラミネート強度低下の原因となる。そして、環境負荷低減のためにバイオマス由来ポリエチレンを多く含有させると、ブリードアウト現象が顕著に生じるため、ラミネート強度がより低下しやすくなる問題がある。

そこで、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含む樹脂フィルムにおいて、ブリードアウト抑制剤を添加したシーラントフィルムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このシーラントフィルムでは、ブリードアウト抑制剤が添加されていることにより、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂を有しながらもラミネート強度の低下を抑制することができる。シーラントフィルムにおいては、例えば包装材等の材料として使用される場合、フィルムの滑り性や透明性等の性能が要求されることがある。しかしながら、ブリードアウト抑制剤が添加されたシーラントフィルムに滑り性を向上させるための滑剤（スリップ剤）を添加した場合、滑剤がブリードアウト抑制剤に吸収されて、フィルムの滑り性が低下する問題があった。また、ブリードアウト抑制剤の種類によっては、フィルムが白色化する等して透明性が悪化したりする問題があった。

これに対し、ラミネート強度と滑り性を両立させるために、石油由来ポリエチレン系樹脂からなる層と、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂からなる層とを積層した多層積層フィルムにおいて、石油由来ポリエチレン系樹脂からなる層を基材積層面を形成する最表層としたシーラントフィルムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。このシーラントフィルムでは、ヒートシール面がバイオマス由来ポリエチレン系樹脂からなる層となった場合、ヒートシール面の滑り性が悪くなる。そのため、このシーラントフィルムを使用して袋の製造を行う場合等において、ヒートシール面が製造装置と接触していると引っ掛かり等が生じることがあり、加工適正が低下する問題があった。

上記問題点を改善するために、シーラントフィルムの表裏両面は石油由来ポリエチレン系樹脂からなる層で構成される。しかしながら、石油由来ポリエチレン系樹脂からなる層が増えると、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の割合が低下するおそれがある。

特開２０１２－２５１００６号公報特開２０１３－１７７５３１号公報特開２０１６－１９６１９５号公報

本発明は、前記の点に鑑みなされたものであり、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂が添加された層をフィルム表層としても、ラミネート強度、滑り性、透明性等の性能の低下を抑制することができる新たなポリエチレン系シーラントフィルム及びラミネートフィルムを提供する。

すなわち、請求項１の発明は、基材層と、中間層と、シーラント層とを有する無延伸ポリエチレン系フィルムであって、前記基材層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～５０重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂５０～９５重量％とする組成とし、前記中間層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～９４重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂６～９５重量％とする組成とし、前記シーラント層は石油由来ポリエチレン系樹脂とし、前記バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠したＧＰＣ測定から得た分子量分布曲線の分子量１００００以下の領域の面積割合が全ピーク面積に対して１０％未満とし、ＪＩＳＫ７１１２に準拠した前記基材層の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ前記基材層の密度（ｄ１）と前記中間層の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２を満たすことを特徴とするポリエチレン系シーラントフィルムに係る。

請求項２の発明は、請求項１に記載のポリエチレン系シーラントフィルムの基材層側に、他の樹脂フィルムが積層されてなることを特徴とするラミネートフィルムに係る。

請求項１の発明に係るポリエチレン系シーラントフィルムによると、基材層と、中間層と、シーラント層とを有する無延伸ポリエチレン系フィルムであって、前記基材層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～５０重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂５０～９５重量％とする組成とし、前記中間層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～９４重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂６～９５重量％とする組成とし、前記シーラント層は石油由来ポリエチレン系樹脂とし、前記バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠したＧＰＣ測定から得た分子量分布曲線の分子量１００００以下の領域の面積割合が全ピーク面積に対して１０％未満とし、ＪＩＳＫ７１１２に準拠した前記基材層の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ前記基材層の密度（ｄ１）と前記中間層の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２を満たすため、基材層（表層）にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を添加しても、従来のシーラントフィルムと比較して、ラミネート強度、滑り性、透明性等の性能にそん色ないシーラントフィルムが得られる。

請求項２の発明に係るラミネートフィルムによると、請求項１に記載のポリエチレン系シーラントフィルムの基材層側に、他の樹脂フィルムが積層されてなるため、従来のフィルムとそん色ない性能を備えながら、環境負荷低減により貢献することができる。

本発明の一実施形態に係るポリエチレン系シーラントフィルムの概略断面図である。図１のポリエチレン系シーラントフィルムの基材層側に他の樹脂フィルムが積層されたラミネートフィルムの概略断面図である。

図１に示す本発明の一実施形態に係るポリエチレン系シーラントフィルム１０は、基材層２０と、中間層３０と、シーラント層４０とを有する無延伸ポリエチレン系フィルムであって、カーボンニュートラルの観点から、基材層２０及び中間層３０にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含むものである。無延伸ポリエチレン系フィルムは、各層を構成する樹脂がそれぞれ溶融されて、Ｔダイ法等の公知の製造方法により所定の厚さに製造される。当該シーラントフィルム１０は、生鮮食品、加工食品、菓子類等の食品包装資材、洗剤、化粧品、その他薬剤等の包装資材等の包装袋に好適に使用される。この他、適宜工業用等のフィルム製品にも使用することができる。

基材層２０は、シーラントフィルム１０の表面となる層であり、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～５０重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂５０～９５重量％とする組成によって構成される。バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、植物原料を加工して得られたポリエチレン系樹脂である。具体的には、サトウキビ等の植物原料から抽出された糖液から酵母によるアルコール発酵を経てエタノールを生成し、エチレン化したのち公知の樹脂化の工程でポリエチレンを製造する。このバイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、最終製品の環境負荷の低減に寄与するため、重量配合割合が増すことにより、環境負荷の低減への寄与が高められる。

このバイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠したＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）測定から得た分子量分布曲線の分子量１００００以下の領域の面積割合が全ピーク面積（分布面積）に対して１０％未満であることが好ましい。ＧＰＣ測定では、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂をジクロロベンゼン等の適宜の溶媒に溶解させた後、この溶解液がカラムに通されて分子量ごとに分離、検出される。分子量１００００以下の領域の面積割合は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂中の低分子量の割合に相当する。したがって、使用するバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の好ましい条件は、低分子量（分子量１００００以下）の割合が少ないものである。

石油由来ポリエチレン系樹脂は、石油等を原料として生成される公知のポリエチレン系樹脂であり、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等が挙げられる。直鎖状低密度ポリエチレン樹脂は、エチレンと炭素数３～８のα－オレフィンとのランダム共重合体であり、引張り、耐引裂き、耐衝撃強度、シール強度、耐ストレスクラッキング性等の点において優れている。高密度ポリエチレンは引張り、耐引裂き、耐衝撃強度、シール強度、耐熱性等の点において優れている。上記樹脂の使い分けは、用途等に依存する。低密度ポリエチレンは透明性、柔軟性、成形性等の点において優れている。石油由来ポリエチレン系樹脂のメルトフローレートは特に制限されないが、例えば、ＪＩＳＫ７２１０に記載の１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したＭＦＲとして、０．１～３０ｇ／１０分、好ましくは１～１０ｇ／１０分が挙げられる。

基材層２０において、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が少なすぎる場合、当該シーラントフィルム１０全体に含まれるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂が少なくなるため、環境負荷低減に貢献する目的に適さない。また、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が多すぎる場合、透明性の低下や、ブリードアウト現象によるラミネート強度の低下等が発生しやすくなる。

中間層３０は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～９４重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂６～９５重量％とする組成によって構成された層である。中間層３０に使用されるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂や石油由来ポリエチレン系樹脂の好ましい条件は、基材層２０に使用されるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂や石油由来ポリエチレン系樹脂と同一である。中間層３０に使用されるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂または石油由来ポリエチレン系樹脂は、基材層２０に使用される樹脂と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

中間層３０においても、基材層２０と同様に、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が少なすぎる場合、当該シーラントフィルム１０全体に含まれるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂が少なくなるため、環境負荷低減に貢献する目的に適さない。また、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が多すぎる場合、透明性の低下や、ブリードアウト現象によるラミネート強度の低下等が発生しやすくなる。

シーラント層４０は、シーラントフィルム１０のヒートシール面となる層であり、石油由来ポリエチレン系樹脂によって構成される。石油由来ポリエチレン系樹脂は、基材層２０や中間層３０と同様に直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）等が好ましく用いられる。そして、シーラント層４０では、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂が含まれないため、ヒートシール面に要求されるシール強度を十分に確保することができる。

基材層２０と中間層３０とシーラント層４０の各層では、必要に応じて滑剤、アンチブロッキング剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、結晶核剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を添加することができる。

シーラントフィルム１０では、厚さについて特に制限されないが、通常２０～２００μｍ、好ましくは２０～１５０μｍが挙げられる。シーラントフィルム１０の基材層２０と中間層３０とシーラント層４０の厚さの比率は、１０％～３３．３％：３３．４％～８０％：１０％～３３．３％の範囲である。

本発明のシーラントフィルム１０は、ＪＩＳＫ７１１２に準拠した基材層２０の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ基材層２０の密度（ｄ１）と中間層３０の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２を満たすものである。基材層２０や中間層３０の密度は、各層におけるバイオマス由来ポリエチレン系樹脂と石油由来ポリエチレン系樹脂との各樹脂の密度と配合割合に応じて決定される。

前記したように、バイオマス由来ポリエチレンは、低分子量成分が比較的多く含まれていることから、フィルム材料に使用した場合に低分子量成分がフィルム表面に現れてブリードアウト現象が発生する等の問題があった。しかしながら、本発明のシーラントフィルム１０では、基材層２０の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ基材層２０の密度（ｄ１）と中間層３０の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２であることにより、フィルムの透明性が確保できるとともに、ブリードアウト現象の発生を適切に抑制することができる。

これは、基材層２０の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上と高く構成されることにより、基材層２０に含まれるバイオマス由来ポリエチレンの低分子量成分がフィルム表面へ現れにくくなるためであると考えられる。加えて、基材層の密度（ｄ１）が中間層の密度（ｄ２）以上（ｄ１≧ｄ２）に構成されることにより、中間層３０に含まれるバイオマス由来ポリエチレンの低分子量成分の基材層への移行が抑制され、フィルム表面へ現れにくくなるためであると考えられる。

また、ブリードアウト現象による低分子量成分のブリード量がフィルムの透明性に影響を及ぼすことから、本発明のシーラントフィルム１０では、ブリードアウト現象を抑制することが可能であることにより、透明性を確保することができる。フィルムの透明性は、例えば、ＪＩＳＫ７１３６（２０００）に準拠して測定したヘーズ値の高低により評価することができる。実施形態のシーラントフィルム１０では、ヘーズを１０％以下とすることができ、外観の美麗さを得ることができる。

本発明のシーラントフィルム１０は、図２に示すように、基材層２０側に他の樹脂フィルム６０を積層させてラミネートフィルム５０を形成することもできる。ラミネートフィルム５０は、包装袋や包装容器用のシート状の蓋材等の製品の原材料として好適に用いられる。基材層２０側に積層される他の樹脂フィルム６０は、用途等に応じて適宜に選択されるが、製品として使用する際には外装部分に相当する。そこで、他の樹脂フィルム６０としては、例えば、二軸延伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰフィルム）やポリエステルフィルム（ＰＥＴフィルム）、ナイロンフィルム（Ｎｙフィルム）等、安価で加工しやすく強度に優れた公知のフィルムが好適である。これらの樹脂で構成することにより、下層側となるシーラントフィルム１０を適切に保護することができる。

［フィルムの作製］
試作例１～２５のシーラントフィルムについて、後述の樹脂配合割合（重量％）に基づき、原料となる樹脂を溶融、混練してＴダイフィルム成形機により共押出し、冷却ロールで冷却して無延伸のポリエチレン系シーラントフィルムを製膜した。各層を構成する使用原料は、それぞれ合計で１００重量％となる配合割合である。各試作例のシーラントフィルムは共通の設定により製膜し、いずれのフィルムも厚さ５０μｍ、基材層と中間層とシーラント層の厚さの比率を１：３：１とした。なお、参考例１として、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂を使用しない無延伸のポリエチレン系シーラントフィルムを同様の手順で製膜した。

［バイオマス由来ポリエチレン系樹脂の材料］
バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、下記の樹脂（Ａ１）～（Ａ３）の材料を使用した。
・樹脂（Ａ１）：密度０．９１６ｇ／ｃｍ³のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂（ＢｒａｓｋｅｍＳ．Ａ．製「ＳＬＨ２１８」）
・樹脂（Ａ２）：密度０．９１８ｇ／ｃｍ³のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂（ＢｒａｓｋｅｍＳ．Ａ．製「ＳＬＬ３１８」）
・樹脂（Ａ３）：密度０．９６１ｇ／ｃｍ³のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂（ＢｒａｓｋｅｍＳ．Ａ．製「ＳＧＭ９４６０」）

［石油由来ポリエチレン系樹脂の材料］
石油由来ポリエチレン系樹脂は、下記の樹脂（Ｂ１）～（Ｂ６）の材料を使用した。
・樹脂（Ｂ１）：密度０．９１８ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製「２０４０Ｆ」）
・樹脂（Ｂ２）：密度０．９２３ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製「２５４０Ｆ」）
・樹脂（Ｂ３）：密度０．９４４ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製「４５４０Ｆ」）
・樹脂（Ｂ４）：密度０．９０４ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（宇部丸善ポリエチレン株式会社製「０５４０Ｆ」）
・樹脂（Ｂ５）：密度０．９６３ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（日本ポリエチレン株式会社製「ＨＦ５６０」）
・樹脂（Ｂ６）：密度０．８９８ｇ／ｃｍ³の石油由来ポリエチレン系樹脂（日本ポリエチレン株式会社製「ＫＦ３６０Ｔ」）

［試作例１］
試作例１のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２］
試作例２のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を９４重量％と樹脂（Ｂ５）を６重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例３］
試作例３のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を１０重量％と樹脂（Ｂ１）を７０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を１０重量％と樹脂（Ｂ１）を７０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例４］
試作例４のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例５］
試作例５のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を２５重量％と樹脂（Ｂ２）を３５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を９４重量％と樹脂（Ｂ５）を６重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例６］
試作例６のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例７］
試作例７のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５０重量％と樹脂（Ｂ１）を１５重量％と樹脂（Ｂ２）を３５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を９４重量％と樹脂（Ｂ５）を６重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例８］
試作例８のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を４０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を９４重量％と樹脂（Ｂ５）を６重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例９］
試作例９のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ６）を８０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１０］
試作例１０のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ２）を８５重量％と樹脂（Ｂ３）を１０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ６）を８０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１１］
試作例１１のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ６）を６０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ４）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１２］
試作例１２のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を５重量％と樹脂（Ｂ１）を８０重量％と樹脂（Ｂ２）を１５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ６）を４０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ６）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１３］
試作例１３のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を６０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１４］
試作例１４のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ３）を６０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１５］
試作例１５のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を６０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を６０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１６］
試作例１６のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を６０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を９４重量％と樹脂（Ｂ５）を６重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１７］
試作例１７のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を７０重量％と樹脂（Ｂ５）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１８］
試作例１８のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ３）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を３５重量％と樹脂（Ｂ３）を２５重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例１９］
試作例１９のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ２）を１０重量％と樹脂（Ａ３）を１０重量％と樹脂（Ｂ２）を６０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２０］
試作例２０のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ２）を１０重量％と樹脂（Ａ３）を１０重量％と樹脂（Ｂ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２１］
試作例２１のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ３）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を３２重量％と樹脂（Ｂ３）を２８重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ２）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２２］
試作例２２のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ２）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２３］
試作例２３のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を３０重量％と樹脂（Ａ３）を１０重量％と樹脂（Ｂ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を２０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２４］
試作例２４のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ａ２）を１０重量％と樹脂（Ａ３）を１０重量％と樹脂（Ｂ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ４）を２０重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［試作例２５］
試作例２５のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ａ１）を２０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％と樹脂（Ｂ２）を２０重量％、中間層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を３０重量％と樹脂（Ｂ２）を３０重量％、シーラント層として樹脂（Ａ１）を４０重量％と樹脂（Ｂ１）を６０重量％の各配合割合で製膜した。

［参考例１］
参考例１のシーラントフィルムは、基材層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％、中間層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％、シーラント層として樹脂（Ｂ１）を１００重量％の各配合割合で製膜した。

［積層フィルムの作製］
作製した試作例１～２５及び参考例１のシーラントフィルムに、表面層として厚さ１２μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム（フタムラ化学株式会社製「ＦＥ２００１」）をドライラミネート（接着層）により積層して、試作例１～２５及び参考例１に対応する積層フィルムを作製した。なお、接着層は、主剤（東洋モートン株式会社製，ＴＭ－３２９）と、硬化剤（東洋モートン株式会社製，ＣＡＴ－８Ｂ）と、酢酸エチルとを混合して調整し、１．５ｇ／ｍ²で塗布して８０℃乾燥させた後、表面層と貼り合わせた。

［バイオマス由来ポリエチレン系樹脂のＧＰＣ測定］
バイオマス由来ポリエチレン系樹脂（樹脂Ａ１～Ａ３）について、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定を行った。測定に際し、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠し、東ソー株式会社製「ＨＬＣ－８３２１ＧＰＣ／ＨＴ」を測定装置とし、カラムに「ＴＳＫｇｅｌｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎＨＨＲ（Ｓ）」と「ＧＭＨＨＲ－Ｈ（Ｓ）ＨＴ」の２本、検出器に示差屈折計を使用した。また、溶離液にｏ－ジクロロベンゼンを使用して樹脂試料の濃度を０．１ｗｔ／ｖｏｌ％に調製して完全溶解させ、カラムとインジェクタの温度設定を１４５℃とし、流量を１．０ｍＬ／ｍｉｎとした。なお、分子量換算に際して、ポリスチレンを標準物質とし、比較として石油由来ポリエチレン系樹脂（樹脂Ｂ１）についても同様に測定した。

バイオマス由来ポリエチレン系樹脂（樹脂Ａ１～Ａ３）について、上記ＧＣＰ測定から得た分子量分布曲線の全ピーク面積（分布面積）に対する分子量１００００以下の領域の面積割合は、樹脂（Ａ１）が２．９％、樹脂（Ａ２）が３．４％、樹脂（Ａ３）が７．４％であった。これに対し、石油由来ポリエチレン系樹脂（樹脂Ｂ１）の分子量分布曲線の全ピーク面積（分布面積）に対する分子量１００００以下の領域の面積割合は、１．９％であった。

［シーラントフィルムの密度の算出］
試作例１～２５及び参考例１について、基材層、中間層、シーラント層の各層と、全層の密度（ｇ／ｃｍ³）を、下記の式（ｉ）に基づいて算出した。なお、式（ｉ）は、複数種類（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の原料を混合した場合の密度（ρ_blend）を算出するものであり、ρ_Xは原料Ｘの密度、ρ_Yは原料Ｙの密度、ρ_Zは原料Ｚの密度、ｘは原料Ｘの配合割合、ｙは原料Ｙの配合割合、ｚは原料Ｚの配合割合である。

［シーラントフィルムの性能の評価］
試作例１～２５及び参考例１に対応する積層フィルムを用いて、シーラントフィルムのラミネート強度（Ｎ／１５ｍｍ）、ヘーズ（％）についてそれぞれ試験を行い、その結果に基づいて性能を評価した。なお、シーラントフィルムの性能の総合評価では、ラミネート強度とヘーズの双方で「良」と判定された場合に「良（〇）」、いずれか一方でも「不可」と判定された場合には「不可（×）」とした。その結果について、シーラントフィルムの密度とともに後述の表１～表４に示した。

［ラミネート強度の測定］
ラミネート強度（Ｎ／１５ｍｍ）の測定は、接着適性の指標の１つであって、ＪＩＳＫ６８５４－３（１９９９）に準拠して測定した。この測定では、試作例１～２５及び参考例１に対応する積層フィルムから１５ｍｍ×２００ｍｍ（フィルムの幅方向×長さ方向）の長方形の試験片を切り出し、非ラミネート部分であるシーラントフィルムと二軸延伸ポリエステルフィルムとをそれぞれ上下に１８０°広げて引張試験機（株式会社島津製作所製「ＥＺ－ＳＸ」）のチャックに固定し、試験速度２００ｍｍ／ｍｉｎで上下に引張してラミネート部分を剥離させてラミネート強度を求めた。ラミネート強度（Ｎ／１５ｍｍ）は、１００ｍｍ剥離させた際の最大剥離力とし、測定結果が７Ｎ／１５ｍｍ以上を良品とした。

［ヘーズの測定］
ヘーズ（％）の測定は、透明性の指標であって、シーラントフィルムを３５℃７日間、調整した後、ＪＩＳＫ７１３６（２０００）に準拠し、ヘーズメーター（日本電色工業株式会社製，ＮＤＨ－４０００）を使用して測定を行った。試作例１～２５及び参考例１のシーラントフィルムでは、測定結果が１０％以下を良品とした。

［結果と考察］
表１～表４に示すように、総合評価が「良（〇）」となったのは試作例１～７，９～１４，１８～２４であり、「不可（×）」となったのは試作例８，１５，１６，１７，２５であった。総合評価が「不可」の試作例のうち、試作例８，１５，１６，１７は、ラミネート強度が７Ｎ／ｍｍ以下で不足し、かつ、ヘーズが１０％より大きくて透明性も不足していた。また、試作例２５は、ラミネート強度は十分であったが、ヘーズが１０％より大きくて透明性も不足していた。

総合評価が「不可」の試作例８は、「良」の試作例２，７に対して、中間層及びシーラント層の配合割合や、各層及び全層の密度が同一であるが、基材層の配合割合が相違する。すなわち、基材層のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合は、試作例２が５重量％、試作例７が５０重量％であるのに対して、試作例８が６０重量％であった。また、総合評価が「良」の試作例１～７，９～１４，１８～２４の基材層のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合は、いずれも５～５０重量％の範囲に含まれていた。このことから、基材層のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が過剰となることにより、ラミネート強度や透明性（ヘーズ）が低下することがわかった。なお、基材層のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合が５重量％未満の場合は、環境負荷低減の観点から好ましくないため、基材層のバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合の好ましい条件は、５～５０重量％であると考えられる。

総合評価が「不可」の試作例１５は、「良」の試作例１３に対して、基材層の組成が異なり、特にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂の配合割合は同一だが、石油由来ポリエチレン系樹脂の種類が異なる。同様に、試作例１６は、「良」の試作例５に対して、基材層の石油由来ポリエチレン系樹脂の種類が異なる組成であった。試作例１５，１６の基材層の密度は０．９０９ｇ／ｃｍ³であり、試作例１３，５の基材層の密度０．９１９ｇ／ｃｍ³より小さくなっていた。また、総合評価が「良」の試作例１～７，９～１４，１８～２４の基材層の密度は、いずれも０．９１９ｇ／ｃｍ³以上であった。このことから、基材層の密度が小さくなることにより、ラミネート強度や透明性（ヘーズ）が低下することがわかった。そこで、基材層の密度の好ましい条件は、０．９１９ｇ／ｃｍ³以上であると考えられる。

総合評価が「不可」の試作例１７は、「良」の試作例６に対して、中間層の組成が異なる。試作例１７の中間層の密度は０．９３０ｇ／ｃｍ³であり、基材層の密度０．９１９ｇ／ｃｍ³より大きく、試作例６の中間層の密度０．９１９ｇ／ｃｍ³より大きかった。ここで、各試作例の基材層と中間層の密度の関係に注目すると、「良」の試作例１～７，２０，２２～２４は基材層と中間層の密度が等しく、「良」の試作例９～１４，２１は基材層の密度が中間層の密度より大きかった。このことから、基材層の密度より中間層の密度が大きくなることにより、ラミネート強度や透明性（ヘーズ）が低下することがわかった。そこで、基材層の密度は、中間層の密度以上とすることが好ましいと考えられる。なお、総合評価が「不可」の試作例１６においても、試作例１７と同様に中間層の密度が基材層の密度より大きかった。

総合評価が「不可」の試作例２５は、「良」の試作例４に対して、シーラント層にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂が含まれている点で異なる。また、総合評価が「良」の試作例１～７，９～１４，１８～２４は、いずれもシーラント層にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂が含まれていない。このことから、シーラント層にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂が含まれることにより、透明性（ヘーズ）が低下することがわかった。よって、シーラント層にはバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を添加しないことが好ましいと考えられる。

なお、総合評価が「良」の試作例１～７，９～１４，１８～２４と、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含まない参考例１との対比から理解されるように、試作例１～７，９～１４，１８～２４は、ラミネート強度及び透明性（ヘーズ）の性能が参考例１とそん色ない結果が得られた。また、試作例１８～２４から理解されるように、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、樹脂（Ａ１）～（Ａ３）のいずれも好適に使用することができた。したがって、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂のＧＰＣ測定から得られる分子量分布曲線の全ピーク面積（分布面積）に対する分子量１００００以下の領域の面積割合は、１０％未満が好ましいと考えられる。

以上図示し説明したように、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含む本発明のシーラントフィルムは、基材層の組成をバイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～５０重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂５０～９５重量％とし、中間層の組成をバイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～９４重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂６～９５重量％とし、前記シーラント層を石油由来ポリエチレン系樹脂とし、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠したＧＰＣ測定から得た分子量分布曲線の分子量１００００以下の領域の面積割合が全ピーク面積に対して２．５～９％であり、ＪＩＳＫ７１１２に準拠した基材層の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ基材層の密度（ｄ１）と中間層の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２を満たすものである。これにより、基材層（表層）にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を添加しても、表層にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含まない従来のシーラントフィルムと比較して、ラミネート強度、滑り性、透明性等の性能がそん色ないシーラントフィルムを得ることができた。

また、このシーラントフィルムは、基材層側に他の樹脂フィルムを積層することにより、ラミネートフィルムとしても好適に使用することができる。したがって、従来のフィルムとそん色ない性能を備えながら、環境負荷低減により貢献することができる。

本発明のポリエチレン系シーラントフィルム及びラミネートフィルムは、シーラントフィルムの表層（基材層）にバイオマス由来ポリエチレン系樹脂を含んでも、従来のシーラントフィルムとそん色ない性能を備える。従って、新たなシーラントフィルム等への活用が期待できるとともに、バイオマス資源の活用に有利となる。

１０無延伸ポリエチレン系樹脂フィルム
２０基材層
３０中間層
４０シーラント層
５０ラミネートフィルム
６０他の樹脂フィルム

Claims

基材層と、中間層と、シーラント層とを有する無延伸ポリエチレン系フィルムであって、
前記基材層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～５０重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂５０～９５重量％とする組成とし、
前記中間層は、バイオマス由来ポリエチレン系樹脂５～９４重量％と、石油由来ポリエチレン系樹脂６～９５重量％とする組成とし、
前記シーラント層は石油由来ポリエチレン系樹脂とし、
前記バイオマス由来ポリエチレン系樹脂は、ＪＩＳＫ７２５２－１（２００８）に準拠したＧＰＣ測定から得た分子量分布曲線の分子量１００００以下の領域の面積割合が全ピーク面積に対して１０％未満とし、
ＪＩＳＫ７１１２に準拠した前記基材層の密度（ｄ１）が０．９１９ｇ／ｃｍ³以上、かつ前記基材層の密度（ｄ１）と前記中間層の密度（ｄ２）がｄ１≧ｄ２を満たす
ことを特徴とするポリエチレン系シーラントフィルム。
請求項１に記載のポリエチレン系シーラントフィルムの基材層側に、他の樹脂フィルムが積層されてなることを特徴とするラミネートフィルム。