JP2020055160A - 包装材料及び包装製品 - Google Patents

Abstract

【課題】バイオマス度が高められた包装材料を提供する。【解決手段】包装材料は、順に積層された表面樹脂層、印刷層、紙基材層を少なくとも備える。表面樹脂層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリプロピレンを含んでいる。印刷層は、着色剤と、ポリオールとイソシアネート化合物とヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートと、を含んでいる。ポリオール、前記イソシアネート化合物または前記ヒドロキシ（メタ）アクリレートの少なくともいずれかがバイオマス由来成分を含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、バイオマス由来成分を含む包装材料及び包装材料を備えた包装製品に関する。

従来、飲食品、医薬品、化学品、化粧品、衛生用品、日用品その他等の種々の物品を充填包装する包装製品を構成するための包装材料として、種々の包装材料が開発され、提案されている。包装材料は、基材層と、印刷模様を形成するための印刷層と、を少なくとも備える積層体から構成される。

近年、循環型社会の構築を求める声の高まりとともに、包装材料を構成する積層体の分野においても、エネルギーの分野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。

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。

ここで、汎用プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル等、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。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（特許文献１参照）。パウチなどの軟包装の分野においては、このようなバイオマス由来原料を包装材料に適用することが提案されてきた（特許文献２参照）。

特表２０１１−５０６６２８号公報 特開２０１８−５１７８８号公報

紙基材層を含む紙容器用の包装材料の分野においても、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る。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、バイオマス度が高められた紙容器用の包装材料を提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも、表面樹脂層、印刷層、紙基材層が順に積層された包装材料であって、前記表面樹脂層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリプロピレンを含み、前記印刷層は、着色剤と、ポリオールとイソシアネート化合物とヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートと、を含み、前記ポリオール、前記イソシアネート化合物または前記ヒドロキシ（メタ）アクリレートの少なくともいずれかがバイオマス由来成分を含む、包装材料である。

本発明による包装材料において、前記ポリオールがバイオマス由来成分を含んでもよい。

本発明による包装材料において、前記イソシアネート化合物がバイオマス由来成分を含んでもよい。

本発明による包装材料において、前記表面樹脂層が、バイオマス由来成分を含むポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレートを有してもよい。

本発明は、上記記載の包装材料を備える包装製品である。

本発明によれば、紙基材層を含む包装材料のバイオマス度を高めることができる。

本発明の一実施の形態による包装材料の一例を示す断面図である。 本発明の一実施の形態による包装材料を備える包装容器の一例を示す図である。 実施例１Ａ〜１Ｉの包装材料の層構成を示す図である。 実施例１Ａ、１Ｉ及び２Ａ〜３の包装材料の層構成を示す図である。

本発明による包装材料を構成する積層体は、外面側から内面側へ順に積層された表面樹脂層、印刷層及び紙基材層を少なくとも備える。内面とは、包装材料から形成される包装製品において、包装製品に収容される内容物の側に位置する面である。また、外面とは、内面の反対側に位置する面である。本願において、「この順に備える」や「順に積層された」などの記載における「順」という用語は、特に断らない限り、外面側から内面側に向かう方向における順序を表している。

本発明においては、包装材料を構成する積層体全体で、下記で説明するバイオマス度が、好ましくは４０％以上、より好ましくは８０％以上１００％未満である。バイオマス度が上記範囲であれば、化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による包装材料２０の一例を示す断面図である。包装材料２０は、表面樹脂層１１と、接着剤層２７と、印刷層１２と、紙基材層１４とをこの順に備える。表面樹脂層１１が包装材料２０の外面２０ｙを構成し、紙基材層１４が包装材料２０の内面２０ｘを構成している。

以下、包装材料２０を構成する各層について説明する。

（紙基材層）
紙基材層１４は、紙を含む層である。紙基材層１４は、１００ｇ／ｍ^２以上７００ｇ／ｍ^２以下、好ましくは１５０ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは２００ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下の坪量を有する。紙基材層１４としては、白板紙全般を対象とするが、特に安全性の観点から天然パルプを用いたアイボリー紙、ミルクカートン原紙、カップ原紙、カード紙等の使用が好ましい。

板紙は、サイズ剤として、中性ロジンやアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸を使用してもよく、定着剤としてカチオン性のポリアクリルアミドやカチオン性デンプン等を使用してもよい。また、硫酸バンドを使用してｐＨ６以上ｐＨ９以下の中性領域で抄紙することも可能である。その他、必要に応じて上記のサイズ剤のほか、定着剤の他、製紙用各種填料、歩留向上剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、結合剤、分散剤、凝集剤、可塑剤、接着剤を適宜含有していてもよい。

（印刷層）
印刷層１２は、装飾、内容物の表示、賞味期間の表示、製造者、販売者などの表示、その他などの表示や美感の付与のために、印刷によって形成される層である。印刷層１２は、例えば、絵、写真、文字、数字、図形、記号、模様などの所望の任意の絵柄を形成する絵柄層を含む。印刷層は、絵柄層の絵柄を際立たせるよう印刷により形成された地色層を更に含んでいてもよい。

本実施の形態において、印刷層１２は、ＵＶオフセット印刷によって形成される。印刷層１２は、着色剤と、バインダー樹脂とを含む。印刷層１２を形成するためのインキ組成物は、着色剤及びバインダー樹脂に加えて、ＵＶオフセット印刷に適した溶剤を含む。

〔着色剤〕
着色剤としては、特に限定されず、従来公知の顔料や染料を用いることができる。

〔バインダー樹脂〕
バインダー樹脂は、バイオマス由来成分を含む。例えば、バインダー樹脂は、ポリオールとイソシアネート化合物とヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートを含み、ポリオールまたはイソシアネート化合物がバイオマス由来成分を含む。以下の説明において、バイオマス由来成分を含むウレタン（メタ）アクリレートのことを、バイオウレタン（メタ）アクリレートとも称する。

ウレタン（メタ）アクリレートは、例えば、ポリオールおよびイソシアネートとヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応によって得られるものである。バイオウレタン（メタ）アクリレートにおいては、ポリオールとして植物由来のポリオールを使用するか、イソシアネートとして植物由来のイソシアネートを使用するか、或いはポリオール及びイソシアネートの何れも植物由来のものを使用することができる。

ポリオールとしては、多官能アルコールと多官能カルボン酸との反応物であるポリエステルポリオール、多官能アルコールと多官能イソシアネートとの反応物であるポリエーテルポリオール、または、多官能アルコールとカーボネートとの反応物であるポリカーボネートポリオールを用いることができる。以下、各ポリオールについて説明する。

＜ポリエステルポリオール＞
ポリエステルポリオールがバイオマス由来成分を含む場合、多官能アルコールおよび多官能カルボン酸の少なくともいずれか一方がバイオマス由来成分を含む。バイオマス由来成分を含むポリエステルポリオールとして以下の例を挙げることができる。
・バイオマス由来の多官能アルコールとバイオマス由来の多官能カルボン酸との反応物
・化石燃料由来の多官能アルコールとバイオマス由来の多官能カルボン酸との反応物
・バイオマス由来の多官能アルコールと化石燃料由来の多官能カルボン酸との反応物

バイオマス由来の多官能アルコールとしては、トウモロコシ、サトウキビ、キャッサバ、およびサゴヤシ等の植物原料から得られる脂肪族多官能アルコールを用いることができる。バイオマス由来の脂肪族多官能アルコールとしては、例えば、下記のような方法によって植物原料から得られる、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、エチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ブチレングリコール（ＢＧ）、ヘキサメチレングリコール等があり、いずれも使用し得る。これらは、単独で用いても併用してもよい。

バイオマス由来のポリプロピレングリコールは、植物原料を分解してグルコースが得られる発酵法により、グリセロールから３−ヒドロキシプロピルアルデヒド（ＨＰＡ）を経て製造される。上記発酵法のようなバイオ法で製造されたポリプロピレングリコールは、ＥＯ製造法のポリプロピレングリコールと比較し、安全性面から乳酸等の有用な副生成物が得られ、しかも製造コストも低く抑えることが可能であることも好ましい。
バイオマス由来のブチレングリコールは、植物原料からグリコールを製造し発酵することで得られたコハク酸を得て、これを水添することによって製造することができる。
バイオマス由来のエチレングリコールは、例えば、常法によって得られるバイオエタノールからエチレンを経て製造することができる。

化石燃料由来の多官能アルコールとしては、１分子中に２個以上、好ましくは２〜８個の水酸基を有する化合物を用いることができる。具体的には、化石燃料由来の多官能アルコールとしては、特に限定されず従来公知の物を使用することができ、例えば、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、エチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ブチレングリコール（ＢＧ）、ヘキサメチレングリコールの他、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、１，９−ノナンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール等を使用することができる。これらは、単独でも２種以上を併用してもよい。

バイオマス由来の多官能カルボン酸としては、再生産可能な大豆油、亜麻仁油、桐油、ヤシ油、パーム油、ひまし油等の植物由来の油、及びそれらを主体とした廃食用油等をリサイクルした再生油等の植物原料から得られる脂肪族多官能カルボン酸を用いることができる。バイオマス由来の脂肪族多官能カルボン酸としては、例えば、セバシン酸、コハク酸、フタル酸、アジピン酸、グルタル酸、ダイマー酸等が挙げられる。例えば、セバシン酸は、ひまし油から得られるリシノール酸をアルカリ熱分解することにより、ヘプチルアルコールを副生成物として生成される。本発明では、特に、バイオマス由来のコハク酸又はバイオマス由来のセバシン酸を用いることが好ましい。これらは、単独でも２種以上を併用してもよい。

化石燃料由来の多官能カルボン酸としては、脂肪族多官能カルボン酸や芳香族多官能カルボン酸を用いることができる。化石燃料由来の脂肪族多官能カルボン酸としては、特に限定されず従来公知の物を使用することができ、例えば、アジピン酸、ドデカン二酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、およびダイマー酸、ならびにそれらのエステル化合物等が挙げられる。また、化石燃料由来の芳香族多官能カルボン酸としては、特に限定されず従来公知の物を使用することができ、例えば、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、無水フタル酸、トリメリット酸、およびピロメリット酸、ならびにそれらのエステル化合物等を用いることができる。これらは、単独でも２種以上を併用してもよい。

＜ポリエーテルポリオール＞
ポリエーテルポリオールがバイオマス由来成分を含む場合、多官能アルコールおよび多官能イソシアネートの少なくともいずれか一方がバイオマス由来成分を含む。バイオマス由来成分を含むポリエーテルポリオールとして以下の例を挙げることができる。
・バイオマス由来の多官能アルコールとバイオマス由来の多官能イソシアネートとの反応物
・化石燃料由来の多官能アルコールとバイオマス由来の多官能イソシアネートとの反応物
・バイオマス由来の多官能アルコールと化石燃料由来の多官能イソシアネートとの反応物

バイオマス由来の多官能アルコール及び化石燃料由来の多官能アルコールとしては、上述のポリエステルポリオールにおいて説明したバイオマス由来の多官能アルコール及び化石燃料由来の多官能アルコールを用いることができる。

バイオマス由来の多官能イソシアネートとしては、植物由来の二価カルボン酸を酸アミド化し、還元することで末端アミノ基に変換し、さらに、ホスゲンと反応させ、該アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られたものを用いることができる。バイオマス由来の多官能イソシアネートは、例えば、バイオマス由来のジイソシアネートである。バイオマス由来のジイソシアネートとしては、ダイマー酸ジイソシアネート（ＤＤＩ）、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート等が挙げられる。また、植物由来のアミノ酸を原料として、そのアミノ基をイソシアネート基に変換することによっても植物由来のジイソシアネートを得ることができる。例えば、リシンジイソシアネート（ＬＤＩ）は、リシンのカルボキシル基をメチルエステル化した後、アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。また、１，５−ペンタメチレンジイソシアネートはリシンのカルボキシル基を脱炭酸した後、アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。

１，５−ペンタメチレンジイソシアネートの他の合成方法としては、ホスゲン化法やカルバメート化法が挙げられる。より具体的には、ホスゲン化方法は、１，５−ペンタメチレンジアミンまたはその塩を直接ホスゲンと反応させる方法や、ペンタメチレンジアミンの塩酸塩を不活性溶媒中に懸濁させてホスゲンと反応させる方法により、１，５−ペンタメチレンジイソシアネートを合成するものである。また、カルバメート化法は、まず、１，５−ペンタメチレンジアミンまたはその塩をカルバメート化し、ペンタメチレンジカルバメート（ＰＤＣ）を生成させた後、熱分解することにより、１，５−ペンタメチレンジイソシアネートを合成するものである。本発明において、好適に使用されるポリイソシアネートとしては、三井化学株式会社製の１，５−ペンタメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート（商品名：スタビオ（登録商標））が挙げられる。

化石燃料由来の多官能イソシアネートとしては、特に限定されず従来公知の物を使用することができ、例えば、トルエン−２，４−ジイソシアネート、４−メトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−イソプロピル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−クロル−１，３−フェニレンジイソシアネート、４−ブトキシ−１，３−フェニレンジイソシアネート、２，４−ジイソシアネートジフェニルエーテル、４，４’−メチレンビス（フェニレンイソシアネート）（ＭＤＩ）、ジュリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ベンジジンジイソシアネート、ｏ−ニトロベンジジンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネートジベンジルなどの芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。また、メチレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，１０−デカメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ＭＤＩ、水添ＸＤＩ等の脂環式ジイソシアネート等も挙げられる。これらは、単独でも２種以上を併用してもよい。

＜ポリカーボネートポリオール＞
ポリカーボネートポリオールがバイオマス由来成分を含む場合、ポリカーボネートポリオールとしては、バイオマス由来成分を含む多官能アルコールと、化石燃料由来のカーボネートとの反応物を用いることができる。カーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジエチレンカーボネート、ジブチルカーボネート、エチレンカーボネート、ジフェニルカーボネートなどが挙げられる。これらは単独或いは２種類以上を組み合わせて使用することができる。

バイオマス由来の多官能アルコールとしては、上述のポリエステルポリオールにおいて説明したバイオマス由来の多官能アルコールを用いることができる。

＜イソシアネート化合物＞
次に、イソシアネート化合物について説明する。バイオマス由来成分を含むイソシアネート化合物としては、ポリエーテルポリオールにおいて説明したバイオマス由来の多官能イソシアネートを用いることができる。

＜ヒドロキシ（メタ）アクリレート＞
次に、ヒドロキシ（メタ）アクリレートについて説明する。ヒドロキシ（メタ）アクリレートとしては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基を一つ有するヒドロキシ（メタ）アクリレート；グリセリンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ソルビトールペンタ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基を二つ以上有するヒドロキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。

印刷層１２は、好ましくは５％以上、より好ましくは５％以上５０％以下、さらに好ましくは１０％以上５０％以下のバイオマス度を有する。バイオマス度が上記範囲であれば、化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。印刷層１２の乾燥後の重量は、好ましくは０．１ｇ／ｍ^２以上１０ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは１ｇ／ｍ^２以上５ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは１ｇ／ｍ^２以上３ｇ／ｍ^２以下である。印刷層１２は、好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは０．７μｍ以上３μｍ以下の厚さを有する。なお、このような重量や厚さを有する印刷層１２が複数設けられていてもよい。

「バイオマス度」とは、例えば、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。

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を「バイオマス度」として示す場合、以下のように「バイオマス度」を求めることができる。即ち、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。印刷層１２中のＣ１４の含有量をＰ_Ｃ１４とした場合の、バイオマス由来の炭素の含有量Ｐ_ｂｉｏは、以下のようにして求めることができる。
Ｐ_ｂｉｏ（％）＝Ｐ_Ｃ１４／１０５．５×１００

また、「バイオマス度」とは、バイオマス由来成分の重量比率であってもよい。以下、特に断りのない限り、「バイオマス度」とはバイオマス由来成分の重量比率を示したものとする。

（表面樹脂層）
表面樹脂層１１は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリプロピレンを含む。表面樹脂層１１は、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリプロピレンを含むプラスチックフィルムを用いて形成することができる。表面樹脂層１１は、包装材料２０の外側に位置している。包装材料２０が、表面樹脂層１１を備えることで、耐水性、ヒートシール性及びその他の物性を付与させることができる。

表面樹脂層１１に用いられるポリエチレンとしては、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または高密度ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレン、等を挙げることができる。表面樹脂層１１に用いられる材料としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、または中密度ポリエチレンが好ましい。

表面樹脂層１１は、バイオマス由来の材料を含んでいてもよいし、化石燃料由来の材料を含んでいてもよい。表面樹脂層がバイオマス由来の材料を含む場合、例えば、表面樹脂層１１は、バイオマス由来成分を含むポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレートを含んでもよい。表面樹脂層１１がバイオマス由来の材料を含む場合、表面樹脂層１１は、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上９５％以下のバイオマス度を有する。バイオマス度が上記範囲であれば、化石燃料の使用量を削減することができ、環境負荷を減らすことができる。

表面樹脂層１１は、好ましくは９μｍ以上８０μｍ以下、より好ましくは１２μｍ以上４０μｍ以下の厚さを有する。

（接着剤層）
接着剤層２７は、任意の２層を接着する場合に設けられる層である。図１の接着剤層２７は、印刷層１２と表面樹脂層１１とを接着する層である。

接着剤層２７に用いられる接着剤としては、例えば、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／ｍ^２以上１０ｇ／ｍ^２（乾燥状態）以下が好ましく、１ｇ／ｍ^２以上５ｇ／ｍ^２（乾燥状態）以下がより好ましい。

接着剤層２７は、好ましくは０．５μｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上３μｍ以下の厚さを有する。

（包装材料の製造方法）
次に、包装材料２０を構成する積層体の製造方法の一例について説明する。

まず、上述の紙基材層１４を準備する。続いて、上述のインキ組成物をオフセット印刷により紙基材層１４上に塗布し、紙基材層１４上のインキ組成物に紫外線を照射して、紙基材層１４上に印刷層１２を形成する。続いて、上記紙基材層１４上に形成された上記印刷層１２と表面樹脂層１１を構成するフィルムとを、エマルジョン型のラミネート用接着剤からなる接着剤層２７を介して積層する。これによって、表面樹脂層１１、接着剤層２７、印刷層１２及び紙基材層１４を備える包装材料２０を得ることができる。インキ組成物を紙基材層１４上に塗布する方法としては、インキ組成物を一度版から転写材に移し、転写材を介してインキ組成物を紙基材層１４上に塗布する、オフセット方式などを用いることができる。

＜包装製品＞
包装材料２０を用いることによって形成される包装製品の例について説明する。図２は、図１に示す包装材料２０を用いることによって形成される包装製品２０Ａの一例である。包装製品２０Ａは、お菓子の外箱、ビンの紙箱、医薬品の外箱などの一般的な紙容器である。

バイオマス由来成分を含む印刷層１２を備える包装材料２０を用いて包装製品２０Ａを構成することにより、従来に比べて化石燃料の使用量を削減することができる。これにより、環境負荷を減らすことができる。

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

［実施例１Ａ］
紙基材層１４として、３１０ｇ／ｍ^２の坪量を有するカード紙を準備した。続いて、紙基材層１４上に印刷層１２を形成した。印刷層１２を形成する工程においては、まず、着色剤と、バインダー樹脂と、溶剤とを含むインキ組成物を準備した。バインダー樹脂としては、バイオマス由来成分を含むポリエステルポリオールと、化石燃料由来のイソシアネート化合物と、化石燃料由来のヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるバイオウレタン（メタ）アクリレートを用いた。バイオマス由来成分を含むポリエステルポリオールとしては、バイオマス由来成分を含む多官能アルコールと化石燃料由来の多官能カルボン酸との反応物であるポリエステルポリオールを用いた。続いて、紙基材層１４上にオフセット印刷によって所定のパターンでインキ組成物を塗布し、紙基材層１４上のインキ組成物に紫外線を照射して、紙基材層１４上に印刷層１２を形成した。印刷層１２の厚みは１μｍであった。

続いて、紙基材層１４上に形成された印刷層１２と表面樹脂層１１を構成するフィルムとを、接着剤層２７を介して貼り合わせた。表面樹脂層１１を形成する工程においては、まず、バインダー樹脂と、溶剤とを含む塗料を準備した。表面樹脂層１１としては、化石燃料由来のポリエチレンテレフタレートを含むＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）を用いた。接着剤層２７の接着剤としては、エマルジョン型の接着剤を用いた。接着剤層２７の厚みは２μｍであった。このようにして、図１に示す層構成を有する包装材料２０を作製した。

本実施例の包装材料２０の層構成は、以下のように表現される。
表/接/バイオ印/紙
「／」は層と層の境界を表している。左端の層が、包装材料の外面を構成する層であり、右端の層が、包装材料の内面を構成する層である。
「表」は、表面樹脂層を意味する。「接」は、接着剤層を意味する。「バイオ印」は、バイオマス由来の印刷層を意味する。「紙」は、紙基材層を意味する。

続いて、包装材料２０を用いて、図２に示す紙容器２０Ａを作製した。紙容器２０Ａは、例えば菓子の外箱や、医薬品の外箱などとして使用され得る。

［実施例１Ｂ］
印刷層１２のバインダー樹脂のポリエステルポリオールとして、化石燃料由来の多官能アルコールとバイオマス由来成分を含む多官能カルボン酸との反応物を用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

［実施例１Ｃ］
印刷層１２のバインダー樹脂として、化石燃料由来のポリエステルポリオールと、バイオマス由来成分を含むイソシアネート化合物と、化石燃料由来のヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるバイオウレタン（メタ）アクリレートを用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

実施例１Ａ〜１Ｃの包装材料２０の層構成などをまとめて図３に示す。図３の「印刷層中のバイオマス由来成分」の欄において、「バインダー樹脂」という記載は、印刷層において用いられたバインダー樹脂がバイオマス由来成分を含むことを意味する。また、「バインダー樹脂中のバイオマス由来成分」の欄において、「ポリオール」という記載は、印刷層のバインダー樹脂において用いられたポリオールがバイオマス由来成分を含むことを意味する。また、「イソシアネート化合物」という記載は、印刷層のバインダー樹脂において用いられたイソシアネート化合物がバイオマス由来成分を含むことを意味する。「ポリオールのタイプ」の欄において、「エステル系」という記載は、印刷層のバインダー樹脂において用いられたポリオールがポリエステルポリオールであることを意味する。
また、「ポリオール中のバイオマス由来成分」の欄において、「多官能アルコール」という記載は、印刷層のバインダー樹脂のポリオールにおいて用いられた成分のうち少なくともポリエステルポリオールの多官能アルコールがバイオマス由来であることを意味する。同様に、「多官能カルボン酸」という記載は、印刷層のバインダー樹脂のポリオールにおいて用いられた成分のうち少なくともポリエステルポリオールの多官能カルボン酸がバイオマス由来であることを意味する。また、「−」という記載は、印刷層のバインダー樹脂のポリオールがバイオマス由来成分を含まないことを意味する。

なお、実施例１Ａ〜１Ｃにおいては、印刷層のバインダー樹脂において、ポリエステルポリオールで用いられる多官能アルコール又は多官能カルボン酸、若しくはイソシアネート化合物という３つの構成要素のうちの１つが、バイオマス由来成分である例を示したが、これに限られることはない。例えば、３つの構成要素のうちの２つがバイオマス由来成分を含んでいてもよく、３つの構成要素の全てがバイオマス由来成分を含んでいてもよい。

［実施例１Ｄ］
印刷層１２のバインダー樹脂のポリオールとしてポリエーテルポリオールを用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。具体的には、ポリエーテルポリオールとして、バイオマス由来成分を含む多官能アルコールと化石燃料由来の多官能イソシアネートとの反応物を用いた。

［実施例１Ｅ］
印刷層１２のバインダー樹脂のポリエーテルポリオールとして、化石燃料由来の多官能アルコールとバイオマス由来成分を含む多官能イソシアネートとの反応物を用いたこと以外は、実施例１Ｄの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

［実施例１Ｆ］
印刷層１２のバインダー樹脂として、化石燃料由来のポリエーテルポリオールと、バイオマス由来成分を含むイソシアネート化合物と、化石燃料由来のヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるバイオウレタン（メタ）アクリレートを用いたこと以外は、実施例１Ｄの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

実施例１Ｄ〜１Ｆの包装材料２０の層構成などをまとめて図３に示す。図３の「ポリオールのタイプ」の欄において、「エーテル系」という記載は、印刷層のバインダー樹脂において用いられたポリオールがポリエーテルポリオールであることを意味する。また、「ポリオール中のバイオマス由来成分」の欄において、「多官能イソシアネート」という記載は、印刷層のバインダー樹脂のポリオールにおいて用いられた成分のうち少なくとも多官能イソシアネートがバイオマス由来であることを意味する。

なお、実施例１Ｄ〜１Ｆにおいては、印刷層のバインダー樹脂において、ポリエーテルポリオールで用いられる多官能アルコール又は多官能イソシアネート、若しくはイソシアネート化合物という３つの構成要素のうちの１つが、バイオマス由来成分である例を示したが、これに限られることはない。例えば、３つの構成要素のうちの２つがバイオマス由来成分を含んでいてもよく、３つの構成要素の全てがバイオマス由来成分を含んでいてもよい。

［実施例１Ｇ］
印刷層１２のバインダー樹脂のポリオールとしてポリカーボネートポリオールを用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。具体的には、ポリカーボネートポリオールとして、バイオマス由来成分を含む多官能アルコールと化石燃料由来のカーボネートとの反応物を用いた。

［実施例１Ｈ］
印刷層１２のバインダー樹脂として、化石燃料由来のポリカーボネートポリオールと、バイオマス由来成分を含むイソシアネート化合物と、化石燃料由来のヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるバイオウレタン（メタ）アクリレートを用いたこと以外は、実施例１Ｇの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

実施例１Ｇ、１Ｈの包装材料２０の層構成などをまとめて図３に示す。図３の「ポリオールのタイプ」の欄において、「カーボネート系」という記載は、印刷層のバインダー樹脂において用いられたポリオールがポリカーボネートポリオールであることを意味する。

なお、実施例１Ｇ、１Ｈにおいては、印刷層のバインダー樹脂において、ポリカーボネートポリオールで用いられる多官能アルコール、若しくはイソシアネート化合物という２つの構成要素のうちの１つが、バイオマス由来成分である例を示したが、これに限られることはない。例えば、２つの構成要素のいずれもがバイオマス由来成分を含んでいてもよい。

［実施例１Ｉ］
表面樹脂層１１のポリエチレンテレフタレートフィルムとしてバイオマス由来成分を含むものを用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

本実施例の包装材料２０の層構成は、以下のように表現される。
バイオ表/接/バイオ印/紙
「バイオ表」は、バイオマス由来の表面樹脂層を意味する。

実施例１Iの包装材料２０の層構成などを図３に示す。なお、上述の実施例１Iにおいても、実施例１Ａ〜１Ｈの場合と同様のバリエーションを採用し得る。例えば、バイオマス由来成分を含む印刷層として、実施例１Ａに示す印刷層以外にも、実施例１Ｂ〜１Ｈに示す印刷層を用いてもよい。

［実施例２Ａ］
表面樹脂層１１として化石燃料由来のポリエチレンフィルム（厚さ３０μｍ）を用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

本実施例の包装材料２０の層構成は、以下のように表現される。
表/接/バイオ印/紙

［実施例２Ｂ］
表面樹脂層１１のポリエチレンフィルムとしてバイオマス由来成分を含むものを用いたこと以外は、実施例２Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

本実施例の包装材料２０の層構成は、以下のように表現される。
バイオ表/接/バイオ印/紙

［実施例３］
表面樹脂層１１として化石燃料由来のポリプロピレンフィルム（厚さ２０μｍ）を用いたこと以外は、実施例１Ａの場合と同様にして、包装材料２０を作製した。

本実施例の包装材料２０の層構成は、以下のように表現される。
表/接/バイオ印/紙

実施例２Ａ〜３の包装材料２０の層構成などを、実施例１Ａ、１Ｉの包装材料２０の層構成などとともに、まとめて図４に示す。なお、上述の実施例２Ａ〜３においても、実施例１Ａ〜１Ｈの場合と同様のバリエーションを採用し得る。例えば、バイオマス由来成分を含む印刷層として、実施例１Ａに示す印刷層以外にも、実施例１Ｂ〜１Ｈに示す印刷層を用いてもよい。

１１ 表面樹脂層
１２ 印刷層
１４ 紙基材層
２０ 包装材料
２０Ａ 包装製品
２７ 接着剤層

Claims (5)

1. 少なくとも、表面樹脂層、印刷層、紙基材層が順に積層された包装材料であって、
   前記表面樹脂層は、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、またはポリプロピレンを含み、
   前記印刷層は、着色剤と、ポリオールとイソシアネート化合物とヒドロキシ（メタ）アクリレートとの反応物であるウレタン（メタ）アクリレートと、を含み、
   前記ポリオール、前記イソシアネート化合物または前記ヒドロキシ（メタ）アクリレートの少なくともいずれかがバイオマス由来成分を含む、包装材料。
2. 前記ポリオールがバイオマス由来成分を含む、請求項１に記載の包装材料。
3. 前記イソシアネート化合物がバイオマス由来成分を含む、請求項１又は２に記載の包装材料。
4. 前記表面樹脂層が、バイオマス由来成分を含むポリエチレンまたはポリエチレンテレフタレートを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の包装材料。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の包装材料を備える、包装製品。