特開 2024-43727 積層体、袋状体及び培養バッグ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043727

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】積層体、袋状体及び培養バッグ

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/00 20060101AFI20240326BHJP

   B32B 27/36 20060101ALI20240326BHJP

   C08J 7/052 20200101ALI20240326BHJP

   C12M 1/00 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B32B27/00 B

B32B27/36

C08J7/052 CFD

C12M1/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022148882

(22)【出願日】2022-09-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003964

【氏名又は名称】日東電工株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】503116693

【氏名又は名称】株式会社ちとせ研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(74)【代理人】

【識別番号】100214639

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】石塚 亮太

(72)【発明者】

【氏名】三輪 和哉

(72)【発明者】

【氏名】星野 孝仁

(72)【発明者】

【氏名】青▲柳▼ 裕之

(72)【発明者】

【氏名】吉村 智大

(72)【発明者】

【氏名】平野 さやか

【テーマコード（参考）】

4B029

4F006

4F100

【Ｆターム（参考）】

4B029AA08

4B029BB04

4B029CC01

4B029GA08

4B029GB09

4F006AA35

4F006AB37

4F006BA13

4F006CA06

4F006CA09

4F100AK01A

4F100AK42A

4F100AK51B

4F100AT00B

4F100BA02

4F100EH46

4F100EJ37A

4F100EJ42

4F100GB16

4F100JK01

4F100JK02B

4F100JK03

4F100JK08

4F100JK08B

4F100JN01

4F100JN18B

4F100YY00B

(57)【要約】

【課題】培養バッグ、特に微細藻類を培養するための培養バッグ、の基材に適した新たな積層体を提供する。
【解決手段】本発明の積層体１０は、延伸フィルム１と、延伸フィルム１を保護する保護層２と、を備える。積層体１０は、下記試験により測定される引裂強度が１０．５Ｎ以上である。
試験：積層体１０から、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形の試験片を２つ切り出す。延伸フィルム１同士が接触するように２つの試験片を互いに重ね合わせ、２つの試験片のそれぞれの短辺部に囲まれた開口部が形成されるように３方をヒートシールし、３方袋を作製する。開口部を囲んでいる短辺部を引張試験機にセットする。荷重速度５Ｎ／ｍｉｎの条件で、２つの試験片を互いに引き離す方向に引張試験を行い、３方袋が裂けたときの荷重を引裂強度として特定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

延伸フィルムと、
前記延伸フィルムを保護する保護層と、
を備え、
下記試験により測定される引裂強度が１０．５Ｎ以上である、積層体。
試験：前記積層体から、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形の試験片を２つ切り出す。前記延伸フィルム同士が接触するように２つの前記試験片を互いに重ね合わせ、２つの前記試験片のそれぞれの短辺部に囲まれた開口部が形成されるように３方をヒートシールし、３方袋を作製する。前記開口部を囲んでいる前記短辺部を引張試験機にセットする。荷重速度５Ｎ／ｍｉｎの条件で、２つの前記試験片を互いに引き離す方向に引張試験を行い、前記３方袋が裂けたときの荷重を引裂強度として特定する。

【請求項2】

前記保護層は、下記試験により測定される破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積が２５００ＭＰａ・％以上である、請求項１に記載の積層体。
試験：前記保護層の材料で構成され、かつ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２ｍｍのサイズを有する平板を打ち抜き、ダンベル状３号形の試験片を作製する。前記試験片を引張試験機にセットし、初期のチャック間距離７０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、前記試験片が破断したときの強度（破断強度）及び伸度（破断伸度）を測定する。

【請求項3】

前記破断強度が３０ＭＰａ以上であり、かつ前記破断伸度が３００％以上である、請求項２に記載の積層体。

【請求項4】

前記延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む、請求項１に記載の積層体。

【請求項5】

前記保護層は、ポリエステルウレタン樹脂を含む、請求項１に記載の積層体。

【請求項6】

前記保護層の厚さが１μｍ以上である、請求項１に記載の積層体。

【請求項7】

前記保護層の厚さが３０μｍ以下である、請求項１に記載の積層体。

【請求項8】

前記保護層の屈折率が１より大きく、かつ１．６未満である、請求項１に記載の積層体。

【請求項9】

４３０～４６０ｎｍの波長域における平均透過率が８０％以上である、請求項１に記載の積層体。

【請求項10】

６４０～６７０ｎｍの波長域における平均透過率が８０％以上である、請求項１に記載の積層体。

【請求項11】

培養バッグに用いられる、請求項１に記載の積層体。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の積層体を備えた、袋状体。

【請求項13】

前記積層体において、前記保護層は、前記延伸フィルムよりも外側に位置する、請求項１２に記載の袋状体。

【請求項14】

２つの前記積層体を備え、
２つの前記積層体は、互いに重ね合わされ、袋状の構造を有するように接合されている、請求項１２に記載の袋状体。

【請求項15】

請求項１～１１のいずれか１項に記載の積層体を備えた、培養バッグ。

【請求項16】

気体を内部に供給するための開口部を有する、請求項１５に記載の培養バッグ。

【請求項17】

微細藻類を培養するために用いられる、請求項１５に記載の培養バッグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層体、袋状体及び培養バッグに関する。

【背景技術】

【0002】

微細藻類は、食料や燃料などに利用することができ、その利用価値が高い。微細藻類は、容易に培養できるだけでなく、その培養過程で二酸化炭素を大量に吸収できる利点もある。

【0003】

微細藻類の培養方法としては、屋外に開放された培養槽を利用する開放系での培養方式や、タンクなどの密閉容器を利用する閉鎖系での培養方式が挙げられる。開放系での培養方式は、コンタミネーションリスクが高いことや微細藻類のバイオマス生産性が限定的となるなどのデメリットがある。閉鎖系の培養方式は、外部からの物質混入や生物侵入で培養液が汚染されるコンタミネーションのリスクを低減できる利点がある。

【0004】

閉鎖系の培養方式では、密閉容器として、樹脂製のフィルムを含む培養バッグ、ガラス管やガラスプレートで構成された培養容器などが利用される。培養バッグとしては、例えば、２つの包装材（基材）が互いに重ね合わされ、袋状の構造を有するように接合された袋状体が用いられる。この袋状体では、通常、２つの包装材がヒートシールにより接合されている。

【0005】

上記の袋状体を用いた培養方式によれば、その厚さ方向が水平方向と一致するように袋状体を配置することによって、袋状体の設置面積を抑制しつつ、微細藻類を効率的に培養することができる。一例として、特許文献１は、梁などに吊るされた袋状体を備えた培養装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】中国実用新案第２０７４８３７０６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

培養バッグ、特に微細藻類を培養するための培養バッグ、の基材に適した新たな積層体が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、鋭意検討した結果、透光性や耐久性の観点から、延伸フィルムが微細藻類を培養するための培養バッグの基材に適していることを新たに見出した。しかし、本発明者らの検討によると、延伸フィルムを基材とした培養バッグに培地を入れるために開口する際などに、ヒートシール部近傍の未ヒートシール部が裂けるおそれがある。本発明者らは、これらの知見に基づいて検討を進め、本発明を完成するに至った。

【0009】

本発明は、
延伸フィルムと、
前記延伸フィルムを保護する保護層と、
を備え、
下記試験により測定される引裂強度が１０．５Ｎ以上である、積層体を提供する。
試験：前記積層体から、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形の試験片を２つ切り出
す。前記延伸フィルム同士が接触するように２つの前記試験片を互いに重ね合わせ、２つの前記試験片のそれぞれの短辺部に囲まれた開口部が形成されるように３方をヒートシールし、３方袋を作製する。前記開口部を囲んでいる前記短辺部を引張試験機にセットする。荷重速度５Ｎ／ｍｉｎの条件で、２つの前記試験片を互いに引き離す方向に引張試験を行い、前記３方袋が裂けたときの荷重を引裂強度として特定する。

【0010】

さらに本発明は、
上記の積層体を備えた、袋状体を提供する。

【0011】

さらに本発明は、
上記の積層体を備えた、培養バッグを提供する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、培養バッグ、特に微細藻類を培養するための培養バッグ、の基材に適した新たな積層体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態にかかる積層体を模式的に示す断面図である。

【図2A】引裂強度の測定試験に用いられる３方袋を構成する試験片の平面図である。

【図2B】引裂強度の測定試験に用いられる３方袋の斜視図である。

【図2C】引裂強度の測定試験を説明するための図である。

【図3】本発明の袋状体（培養バッグ）を模式的に示す断面図である。

【図4A】実施例１で作製した３方袋について、ヒートシールを行った部分の近傍の顕微鏡画像である。

【図4B】比較例１で作製した３方袋について、ヒートシールを行った部分の近傍の顕微鏡画像である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の第１態様にかかる積層体は、
延伸フィルムと、
前記延伸フィルムを保護する保護層と、
を備え、
下記試験により測定される引裂強度が１０．５Ｎ以上である。
試験：前記積層体から、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形の試験片を２つ切り出す。前記延伸フィルム同士が接触するように２つの前記試験片を互いに重ね合わせ、２つの前記試験片のそれぞれの短辺部に囲まれた開口部が形成されるように３方をヒートシールし、３方袋を作製する。前記開口部を囲んでいる前記短辺部を引張試験機にセットする。荷重速度５Ｎ／ｍｉｎの条件で、２つの前記試験片を互いに引き離す方向に引張試験を行い、前記３方袋が裂けたときの荷重を引裂強度として特定する。

【0015】

本発明の第２態様において、例えば、第１態様にかかる積層体では、前記保護層は、下記試験により測定される破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積が２５００ＭＰａ・％以上である。
試験：前記保護層の材料で構成され、かつ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２ｍｍのサイズを有する平板を打ち抜き、ダンベル状３号形の試験片を作製する。前記試験片を引張試験機にセットし、初期のチャック間距離７０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、前記試験片が破断したときの強度（破断強度）及び伸度（破断伸度）を測定する。

【0016】

本発明の第３態様において、例えば、第２態様にかかる積層体では、前記破断強度が３０ＭＰａ以上であり、かつ前記破断伸度が３００％以上である。

【0017】

本発明の第４態様において、例えば、第１～第３態様のいずれか１つにかかる積層体では、前記延伸フィルムは、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む。

【0018】

本発明の第５態様において、例えば、第１～第４態様のいずれか１つにかかる積層体では、前記保護層は、ポリエステルウレタン樹脂を含む。

【0019】

本発明の第６態様において、例えば、第１～第５態様のいずれか１つにかかる積層体では、前記保護層の厚さが１μｍ以上である。

【0020】

本発明の第７態様において、例えば、第１～第６態様のいずれか１つにかかる積層体では、前記保護層の厚さが３０μｍ以下である。

【0021】

本発明の第８態様において、例えば、第１～第７態様のいずれか１つにかかる積層体では、前記保護層の屈折率が１より大きく、かつ１．６未満である。

【0022】

本発明の第９態様において、例えば、第１～第８態様のいずれか１つにかかる積層体は、４３０～４６０ｎｍの波長域における平均透過率が８０％以上である。

【0023】

本発明の第１０態様において、例えば、第１～第９態様のいずれか１つにかかる積層体は、６４０～６７０ｎｍの波長域における平均透過率が８０％以上である。

【0024】

本発明の第１１態様において、例えば、第１～第１０態様のいずれか１つにかかる積層体は、培養バッグに用いられる。

【0025】

本発明の第１２態様にかかる袋状体は、
第１～第１１態様のいずれか１つにかかる積層体を備える。

【0026】

本発明の第１３態様において、例えば、第１２態様にかかる袋状体では、前記積層体において、前記保護層は、前記延伸フィルムよりも外側に位置する。

【0027】

本発明の第１４態様において、例えば、第１２又は第１３態様にかかる袋状体は、２つの前記積層体を備え、２つの前記積層体は、互いに重ね合わされ、袋状の構造を有するように接合されている。

【0028】

本発明の第１５態様にかかる培養バッグは、
第１～第１１態様のいずれか１つにかかる積層体を備える。

【0029】

本発明の第１６態様において、例えば、第１５態様にかかる培養バッグは、気体を内部に供給するための開口部を有する。

【0030】

本発明の第１７態様において、例えば、第１５又は第１６態様にかかる培養バッグは、微細藻類を培養するために用いられる。

【0031】

以下、本発明の詳細を説明するが、以下の説明は、本発明を特定の実施形態に制限する趣旨ではない。

【0032】

＜積層体の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の積層体１０は、延伸フィルム１及び保護層２を備えている。延伸フィルム１は、ヒートシールにより他の部材と接合することができる表面（ヒートシール面）１ａと、表面１ａに対向する表面１ｂとを有する。表面１ａは、積層体１０の外部に露出している。表面１ａ及び１ｂは、延伸フィルム１の主面（最も大きい面積を有する面）である。

【0033】

保護層２は、延伸フィルム１の表面１ｂを被覆することにより、延伸フィルム１を保護している。保護層２は、延伸フィルム１の表面１ｂ全体を被覆していてもよく、延伸フィルム１の表面１ｂを部分的に被覆していてもよい。特に、保護層２は、延伸フィルム１の表面１ｂのうち、ヒートシールが施される部分（例えば、表面１ｂの周縁部）を被覆していることが好ましい。保護層２は、例えば、延伸フィルム１の表面１ｂと直接接している。

【0034】

積層体１０は、下記試験１により測定される引裂強度が１０．５Ｎ以上である。
試験１：積層体１０から、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形の試験片を２つ切り出す。延伸フィルム１同士が接触するように２つの試験片を互いに重ね合わせ、２つの試験片のそれぞれの短辺部に囲まれた開口部が形成されるように３方をヒートシールし、３方袋を作製する。開口部を囲んでいる短辺部を引張試験機にセットする。荷重速度（荷重の増加速度）５Ｎ／ｍｉｎの条件で、２つの試験片を互いに引き離す方向に引張試験を行い、３方袋が裂けたときの荷重を引裂強度として特定する。

【0035】

以下では、試験１の詳細について説明する。試験１では、まず、積層体１０から、図２Ａに示す試験片２５及び２６を切り出す。各試験片は、長辺１５０ｍｍ×短辺１００ｍｍの矩形である。試験片２５が短辺部２５ａを有し、試験片２６が短辺部２６ａを有する。一例として、試験片２５及び２６のそれぞれについて、短辺方向が延伸フィルム１のＭＤ方向（原フィルムの溶融成形方向）と一致し、長辺方向が延伸フィルム１のＴＤ方向（原フィルムの面内における溶融成形方向に垂直な方向）と一致している。

【0036】

次に、延伸フィルム１同士が接触するように２つの試験片２５及び２６を互いに重ね合わせ、３方をヒートシールし、図２Ｂに示す３方袋２０を作製する。３方袋２０は、２つの試験片２５及び２６のそれぞれの短辺部２５ａ及び２６ａに囲まれた開口部２１が形成されるように作製する。ヒートシールの条件は、後述する引張試験において、ヒートシールを行った部分での剥がれが生じず、さらに、発泡や焦げが生じない限り特に限定されない。一例として、ヒートシールは、延伸フィルム１の融点以上の温度で０．７秒以上行うことが好ましい。延伸フィルム１の融点は、後述する方法によって特定することができる。ヒートシールの冷却時間は、例えば、１．４秒以上である。シール幅は、例えば５ｍｍである。ヒートシールは、市販のヒートシーラー（例えば、富士インパルス社製のインパルスシーラー Ｐ－３００－５）を用いて行うことができる。

【0037】

次に、図２Ｃに示す引張試験機３０に３方袋２０をセットする。引張試験機３０としては、例えば、島津製作所製の引張圧縮試験機ＡＧＳ－５０ＮＸを用いることができる。例えば、引張試験機３０の下部チャック３１に、試験片２６の短辺部２６ａの中央部分を固定する。上部チャック３２に、試験片２５の短辺部２５ａの中央部分を固定する。これにより、３方袋２０について、開口部２１を囲んでいる短辺部２５ａ及び２６ａを引張試験機３０にセットすることができる。

【0038】

次に、上部チャック３２を上方に移動させることによって、３方袋２０に対して、２つの試験片２５及び２６を互いに引き離す方向に引張試験を行う。引張試験を行うと、通常、ヒートシールを行った部分の近傍で３方袋２０が裂ける。３方袋２０が裂けたときの荷重（引張荷重）を引裂強度として特定することができる。引張試験の測定条件の詳細は、
以下のとおりである。
・測定条件
試験モード：シングル
試験種類：引張
荷重速度：５Ｎ／ｍｉｎ

【0039】

従来、延伸フィルムは、ヒートシールを行ったときの引裂強度が低い傾向がある。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む延伸フィルムに対して試験１を行うと、引裂強度が１０．５Ｎを下回る傾向がある（比較例１）。これに対して、試験１の引裂強度が１０．５Ｎ以上、特に１８Ｎ以上である積層体１０は、ヒートシールを行ったときの引裂強度が改善されていると言える。引裂強度は、好ましくは１２Ｎ以上であり、１５Ｎ以上、１６Ｎ以上、１７Ｎ以上、１８Ｎ以上、２０Ｎ以上、３０Ｎ以上、さらには４０Ｎ以上であってもよい。引裂強度の上限値は、特に限定されず、例えば５０Ｎである。

【0040】

［延伸フィルム］
延伸フィルム１は、樹脂組成物を溶融成形することにより得られた原フィルムについて、延伸を行うことによって作製されたフィルムであり、１軸延伸フィルムであってもよく、２軸延伸フィルムであってもよい。延伸フィルム１は、光の透過性が優れる観点から、２軸延伸フィルムであることが好ましい。延伸には、例えば、ロール延伸法、テンター延伸法などの公知の延伸法を利用することができる。延伸方向は、典型的には、原フィルムのＭＤ方向（溶融成形方向）及び／又はＴＤ方向（原フィルムの面内における溶融成形方向に垂直な方向）である。２軸延伸においては、逐次２軸延伸であってもよく、同時２軸延伸であってもよい。

【0041】

延伸フィルム１の延伸倍率は、特に限定されず、延伸方向（ＭＤ方向及び／又はＴＤ方向）について、例えば１．１倍以上であり、好ましくは２．０倍以上であり、５．０倍以上であってもよい。

【0042】

延伸フィルム１に含まれる樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂などが挙げられる。延伸フィルム１は、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテレフタレート樹脂、を含むことが好ましい。

【0043】

ポリエチレンテレフタレート樹脂に含まれるポリマーＰ１は、典型的には、エチレングリコールに由来する構成単位Ｕ１と、テレフタル酸に由来する構成単位Ｕ２とを有する。ポリマーＰ１において、構成単位Ｕ１の含有率と構成単位Ｕ２の含有率との合計値は、例えば５０モル％以上であり、７０モル％以上、９０モル％以上、９５モル％以上、さらには９９モル％以上であってもよい。ポリマーＰ１は、実質的に構成単位Ｕ１及びＵ２のみから構成されていてもよい。ただし、ポリマーＰ１は、構成単位Ｕ１及びＵ２以外の他の構成単位を含んでいてもよい。

【0044】

延伸フィルム１は、例えば、上述した樹脂を主成分として含む。「主成分」とは、延伸フィルム１に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。延伸フィルム１は、実質的に樹脂のみから構成されていてもよい。ただし、延伸フィルム１は、樹脂以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などが挙げられる。

【0045】

延伸フィルム１の厚さは、強度の観点から、例えば１μｍ以上であり、１０μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、さらには４０μｍ以上であってもよい。延伸フィルム１の厚さは、透光性の観点から、例えば１０００μｍ以下であり、５００μｍ
以下、３００μｍ以下、さらには１００μｍ以下であってもよい。

【0046】

延伸フィルム１の融点は、特に限定されず、例えば１５０℃～３００℃である。本明細書において、フィルムの融点は、次の方法によって測定することができる。まず、フィルムの一部を切り出し、試験片とする。試験片について、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行う。ＤＳＣでは、一定の昇温速度、例えば１０℃／分、で試験片を昇温する。結晶融解に基づく吸熱ピークのピーク温度を測定し、フィルムの融点として特定する。

【0047】

延伸フィルム１の屈折率は、特に限定されず、例えば１．４～３．０である。一例として、延伸フィルム１がポリエチレンテレフタレート樹脂から構成されている場合、延伸フィルム１の屈折率は１．６程度である。本明細書において、「屈折率」は、温度２５℃で波長５５０ｎｍの光を用いて、ＪＩＳ Ｋ００６２：１９９２の規定に準拠して測定された値を意味する。

【0048】

［保護層］
保護層２は、例えば樹脂を含む。保護層２に含まれる樹脂としては、熱可塑性樹脂、ＵＶ硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などが挙げられる。樹脂の具体例としては、ポリエステルウレタン樹脂、ウレタンアクリレート樹脂などが挙げられる。保護層２は、ポリエステルウレタン樹脂を含むことが好ましい。

【0049】

ポリエステルウレタン樹脂に含まれるポリマーＰ２は、典型的には、ポリエステルポリオールに由来する構成単位Ｕ３と、イソシアネート化合物に由来する構成単位Ｕ４とを有する。

【0050】

ポリエステルポリオールは、末端に水酸基を有するポリエステルであり、例えば、カルボン酸当量に対してアルコール当量が過剰である条件下で、多塩基酸又はその誘導体と、多価アルコールとを反応させることにより合成することができる。多塩基酸は、二塩基酸であることが好ましく、多価アルコールは、ジオールであることが好ましい。

【0051】

二塩基酸及びその誘導体としては、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸；シュウ酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸；これらのジカルボン酸の酸無水物、低級アルコールエステル等が挙げられる。

【0052】

ジオールとしては、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，１０－デカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリ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、１，４－シクロヘキサンジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＦ等が挙げられる。

【0053】

イソシアネート化合物は、２つのイソシアネート基を有するジイソシアネートであることが好ましい。ジイソシアネートは、芳香族ジイソシアネートであってもよく、脂肪族ジイソシアネートであってもよい。芳香族ジイソシアネートとしては、１，５－ナフタレンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’－ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、テトラメチルジフェニルメタンジイソシ
アネート、１，３－フェニレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート、２－クロロ－１，４－フェニルジイソシアネート、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルエーテルジイソシアネート、４，４’－ジフェニルスルホキシドジイソシアネート、４，４’－ジフェニルスルホンジイソシアネート、４，４’－ビフェニルジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネートとしては、ブタン－１，４－ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。

【0054】

他のイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネートの多量体（２量体、３量体、５量体など）、ポリメリックＭＤＩ、トリメチロールプロパンなどの多価アルコールと反応させたウレタン変性体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体等が挙げられる。

【0055】

ポリマーＰ２において、構成単位Ｕ３の含有率と構成単位Ｕ４の含有率との合計値は、例えば５０モル％以上であり、７０モル％以上、９０モル％以上、９５モル％以上、さらには９９モル％以上であってもよい。ポリマーＰ２は、実質的に構成単位Ｕ３及びＵ４のみから構成されていてもよい。ただし、ポリマーＰ２は、構成単位Ｕ３及びＵ４以外の他の構成単位を含んでいてもよい。

【0056】

保護層２は、例えば、上述した樹脂を主成分として含む。保護層２は、実質的に樹脂のみから構成されていてもよい。ただし、保護層２は、樹脂以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分としては、延伸フィルム１について上述したものが挙げられる。

【0057】

保護層２の厚さは、ヒートシールを行ったときの引裂強度を改善する観点から、例えば０．１μｍ以上であり、０．５μｍ以上、１μｍ以上、３μｍ以上、さらには５μｍ以上であってもよい。保護層２の厚さは、透光性の観点から、例えば３０μｍ以下であり、２０μｍ以下、さらには１０μｍ以下であってもよい。

【0058】

保護層２の屈折率は、１より大きく、かつ延伸フィルム１の屈折率よりも小さいことが好ましい。この場合、積層体１０の保護層２側の表面から入射した入射光の散乱が抑制され、積層体１０の透光性が向上する傾向がある。保護層２の屈折率は、１より大きく、かつ１．６未満であることが特に好ましい。この保護層２は、ポリエチレンテレフタレート樹脂から構成された延伸フィルム１との組み合わせにより、積層体１０の透光性を向上させることに適している。

【0059】

保護層２は、下記試験２により測定される破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積が２５００ＭＰａ・％以上であることが好ましい。この保護層２は、ヒートシールによる延伸フィルム１の劣化を抑制することに適している。延伸フィルム１の劣化を抑制することによって、ヒートシールを行ったときの積層体１０の引裂強度を改善できる傾向がある。
試験２：保護層２の材料で構成され、かつ、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ２ｍｍのサイズを有する平板を打ち抜き、ダンベル状３号形の試験片を作製する。試験片を引張試験機にセットし、初期のチャック間距離７０ｍｍ、引張速度５００ｍｍ／分の条件で引張試験を行い、試験片が破断したときの強度（破断強度）及び伸度（破断伸度）を測定する。

【0060】

試験２において、保護層２の材料で構成された平板の作製方法は特に限定されない。一例として、保護層２に含まれる樹脂が熱可塑性樹脂である場合、次の方法によって平板を作製できる。まず、保護層２を形成するための樹脂組成物を準備する。樹脂組成物について、必要に応じて、減圧雰囲気下で乾燥処理を行う。乾燥処理は、１００℃以上の温度で８時間以上行ってもよい。樹脂組成物に対して射出成形を行うことによって平板を得ることができる。射出成形は、市販の射出成形機（例えば、山城精機社製のｍｏｄｅｌ－ＳＡＶ）を用いて、例えば、シリンダー温度を樹脂の融解温度Ｔｍ＋２０℃に設定し、金型温度を３０℃に設定して行うことができる。

【0061】

保護層２に含まれる樹脂がＵＶ硬化型樹脂である場合、例えば、次の方法によって平板を作製できる。まず、保護層２の材料を含む塗布液を準備する。アプリケーターなどを用いて、塗布液を基材（例えばガラス板）に塗布する。大気下で、得られた塗布膜に紫外線を照射して、塗布膜を硬化させることによって平板を得ることができる。紫外線の光源としては、例えば、３．５ｋＷのメタルハライドランプ（例えば、オーク社製のＳＭＸ－３５００／Ｆ－ＯＳ）を用いることができる。紫外線の積算光量は、例えば、１Ｊ／ｃｍ²
以上である。

【0062】

試験２において、試験片の形状（ダンベル状３号形）は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５１：２０１７に定められている。引張試験機としては、試験１について上述したものを用いることができる。

【0063】

本発明は、その別の側面から、
延伸フィルム１と、
延伸フィルム１を保護する保護層２と、
を備え、
保護層２は、上記の試験２により測定される破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積が２５００ＭＰａ・％以上である、積層体を提供する。

【0064】

保護層２において、破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積は、好ましくは３０００ＭＰａ・％以上であり、５０００ＭＰａ・％以上、８０００ＭＰａ・％以上、１００００ＭＰａ・％以上、１３０００ＭＰａ・％以上、１５０００ＭＰａ・％以上、さらには１８０００ＭＰａ・％以上であってもよい。破断強度（ＭＰａ）と破断伸度（％）との積の上限値は、特に限定されず、例えば１０００００ＭＰａ・％である。

【0065】

保護層２の破断強度は、例えば１０ＭＰａ以上であり、２０ＭＰａ以上、３０ＭＰａ以上、さらには４０ＭＰａ以上であってもよい。保護層２の破断強度が大きければ大きいほど、保護層２の強度が大きく、積層体１０が裂けにくい傾向がある。保護層２の破断強度の上限値は、特に限定されず、例えば１００ＭＰａである。

【0066】

保護層２の破断伸度は、例えば５０％以上であり、１００％以上、２００％以上、３００％以上、４００％以上、さらには５００％以上である。保護層２の破断伸度が高ければ高いほど、保護層２の柔軟性が高く、積層体１０が裂けにくい傾向がある。保護層２の破断伸度の上限値は、特に限定されず、例えば１０００％である。保護層２は、破断強度が３０ＭＰａ以上であり、かつ破断伸度が３００％以上であることが好ましい。

【0067】

［積層体の製造方法］
積層体１０は、延伸フィルム１の上に保護層２を形成することによって作製することができる。保護層２は、例えば、次の方法によって作製できる。まず、保護層２の材料を含む塗布液を準備する。塗布液の溶媒は、典型的には、有機溶媒である。次に、延伸フィルム１の上に塗布液を塗布し、塗布膜を作製する。塗布液の塗布方法は、特に限定されず、
ワイヤーバーコート法、スピンコート法などを利用できる。次に、塗布膜を乾燥させることによって、保護層２を形成することができる。塗布膜の乾燥は、例えば、加熱条件下で行うことができる。塗布膜の加熱温度は、特に限定されず、例えば、塗布液の溶媒の沸点以上である。塗布膜の加熱時間は、特に限定されず、例えば１分以上である。保護層２に含まれる樹脂がＵＶ硬化型樹脂である場合、塗布膜に対して紫外線を照射することにより、塗布膜を硬化させてもよい。

【0068】

［積層体の特性］
本実施形態の積層体１０は、延伸フィルム１を備えることによって、透光性及び耐久性に優れている傾向がある。積層体１０について、４３０～４６０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ１は、例えば８０％以上であり、８１％以上、８２％以上、８３％以上、８４％以上、さらには８５％以上であってもよい。平均透過率Ｔ１が高ければ高いほど、積層体１０を備えた袋状体は、微細藻類の光合成を促進できる傾向がある。平均透過率Ｔ１の上限値は、特に限定されず、例えば９９％である。

【0069】

さらに、積層体１０について、６４０～６７０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ２は、例えば８０％以上であり、８１％以上、８２％以上、８３％以上、８４％以上、８５％以上、８６％以上、８７％以上、さらには８８％以上であってもよい。平均透過率Ｔ２が高ければ高いほど、積層体１０を備えた袋状体は、微細藻類の光合成を促進できる傾向がある。平均透過率Ｔ２の上限値は、特に限定されず、例えば９９％である。

【0070】

平均透過率Ｔ１及びＴ２は、次の方法によって特定することができる。まず、積層体１０から、縦５ｃｍ×横５ｃｍのサイズを有する試験片を切り出す。この試験片を市販の分光光度計にセットし、測定波長２５０ｎｍ～１０００ｎｍにて透過率を測定する。分光光度計としては、例えば、日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視近赤外分光光度計ＵＨ４１５０を用いることができる。透過率の測定は、積層体１０の保護層２側の表面から入射光を入射させ、入射角度０°、積分球角度１８０°、及び偏光子角度４５°の条件で行う。得られた測定結果に基づいて、４３０～４６０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ１と、６４０～６７０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ２とをそれぞれ算出することができる。

【0071】

［積層体の用途］
本実施形態の積層体１０は、培養バッグの用途、特に、微細藻類などの微生物を培養するための培養バッグの用途に適している。ただし、本実施形態の積層体１０は、培養バッグ以外の用途、例えば食品などの包装容器の用途にも利用されうる。

【0072】

＜袋状体の実施形態＞
図３に示すとおり、本実施形態の袋状体１００は、上述の積層体１０を備えている。積層体１０は、袋状体１００の内部と外部とを隔てる隔壁として機能する。袋状体１００において、積層体１０に含まれる保護層２は、例えば、延伸フィルム１よりも外側に位置する。保護層２は、袋状体１００の外部に露出していてもよい。

【0073】

袋状体１００は、典型的には、２つの積層体１０Ａ及び１０Ｂを備えている。積層体１０Ａと積層体１０Ｂは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。袋状体１００では、２つの積層体１０Ａ及び１０Ｂが互いに重ね合わされ、袋状の構造を有するように接合されている。これにより、袋状体１００には、積層体１０Ａ及び１０Ｂに囲まれた収容部５０が形成されている。積層体１０Ａ及び１０Ｂは、所望の内部容量の収容部５０が形成されるように、撓んだ形状で互いに接合されていてもよい。一例として、袋状体１００では、収容部５０の周囲において、積層体１０Ａの延伸フィルム１と、積層体１０Ｂの延伸フィルム１とが互いに接合されている。２つの積層体１０Ａ及び１０Ｂは、ヒートシ
ールにより接合されていることが好ましい。ただし、２つの積層体１０Ａ及び１０Ｂは、接着剤を介して接合されていてもよい。

【0074】

袋状体１００は、収容部５０に収容された内容物５５をさらに備えていてもよい。内容物５５は、袋状体１００の用途によって適宜選択することができる。一例として、袋状体１００が微細藻類を培養するための培養バッグである場合、内容物５５は、例えば、微細藻類及び培養液を含んでいる。ただし、内容物５５は、微細藻類以外の他の微生物や、各種の細胞を含んでいてもよい。内容物５５は、食品などを含んでいてもよい。

【0075】

微細藻類としては、特に限定されず、例えば、緑色植物門、不等毛植物門などに属するものが挙げられる。緑色植物門に属する藻類としては、緑藻綱、トレボキシア藻綱、プラシノ藻綱、アオサ藻綱、車軸藻綱などに属する藻類が挙げられる。

【0076】

緑藻綱に属する藻類としては、ネオクロリス・オレオアバンダンス等のネオクロリス属藻類、ナノクロリス・エスピー等のナノクロリス属藻類、クラミドモナス・レインハルディ等のクラミドモナス属藻類、セネデスムス属藻類、デスモデスムス属藻類などが挙げられる。トレボキシア藻綱に属する藻類としては、例えば、クロレラ・ケッサレリ等のクロレラ属藻類などが挙げられる。

【0077】

不等毛植物門に属する藻類としては、黄金色藻綱、ディクチオカ藻綱、ペラゴ藻綱、ラフィド藻綱、珪藻綱、褐藻綱、黄緑藻綱、真正眼点藻綱などに属する藻類が挙げられる。珪藻綱に属する藻類としては、例えば、タラシオシラ・スードナナ等のタラシオシラ属藻類などが挙げられる。

【0078】

培養液としては、公知のものを利用することができる。培養液は、例えば、水とともに、炭素源、窒素源、リン源などの培地成分をさらに含む。

【0079】

袋状体１００は、例えば、気体を内部に供給するための開口部（気体供給口）をさらに有する。開口部を通じて、培養に必要な気体を袋状体１００の内部に送ることができる。培養に必要な気体は、典型的には二酸化炭素である。この気体は、酸素や窒素などをさらに含んでいてもよい。この気体は、空気であってもよい。

【0080】

袋状体１００は、内容物５５を内部に供給するための開口部（図示せず）をさらに有していてもよい。袋状体１００では、気体を内部に供給するための開口部を通じて、内容物５５が内部に送られてもよい。

【0081】

袋状体１００の容積は、袋状体１００の用途に応じて適宜選択できる。一例として、袋状体１００が微細藻類を培養するための培養バッグである場合、袋状体１００の容積は、０．０００００１～１００ｍ³であってもよく、１～１００ｍ³であってもよい。

【0082】

袋状体１００は、典型的には、培養バッグである。言い換えると、培養バッグとしての袋状体１００が上記の積層体１０を備えている。培養バッグとしての袋状体１００は、微細藻類などの微生物や、各種の細胞などを培養するために用いられ、特に、微細藻類を培養するために用いられることが好ましい。培養バッグとしての袋状体１００には、微細藻類の培養を促進させるために、太陽光や、他の光源からの光が照射されてもよい。袋状体１００は、その設置面積を抑制しつつ、微細藻類を効率的に培養するために、袋状体１００の厚さ方向が水平方向と一致するように配置されてもよい。

【0083】

なお、袋状体１００は、培養バッグ以外の用途、例えば食品などの包装容器の用途にも利用されうる。

【実施例0084】

以下に、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0085】

（実施例１）
［積層体の作製］
まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む２軸延伸フィルム（東レ社製のリサイクルＰＥＴフィルム ＱＺ５５、厚さ５０μｍ）を準備した。２軸延伸フィルムは、Ａ４サイズ（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）であった。次に、ポリエステルウレタン樹脂を含む塗布液（東洋紡社製のバイロンＵＲ８３００）を２軸延伸フィルムの上に塗布した。塗布液の塗布は、ワイヤーバーコート法により行った。得られた塗布膜について、オーブンを用いて１３０℃で１分加熱することによって保護層（厚さ５μｍ）を作製した。保護層の厚さは、ダイヤルゲージで測定した。以上の操作により、実施例１の積層体を得た。

【0086】

［試験１］
実施例１の積層体について、上述の試験１を行うことによって引裂強度を測定した。なお、３方袋を作製するためのヒートシールは、富士インパルス社製のインパルスシーラー
Ｐ－３００－５を用いて、２５０℃、１．１秒の条件で行った。このとき、ヒートシールの冷却時間を２．２秒に設定し、シール幅を５ｍｍに調整した。

【0087】

さらに、実施例１では、試験１を行うための３方袋を顕微鏡で観察した。結果を図４Ａに示す。図４Ａの画像は、積層体について、ヒートシールを行った部分１０ａ、ヒートシールを行っていない部分１０ｂ、及び、部分１０ａと部分１０ｂとの境界部分１０ｃを示している。図４Ａからわかるとおり、境界部分１０ｃにおいて、積層体の劣化は観察されなかった。

【0088】

［試験２］
実施例１の積層体の保護層について、上述の試験２を行うことによって、破断強度及び破断伸度を測定した。実施例１では、保護層の破断強度が４０ＭＰａであり、破断伸度が５００％であり、その積が２００００ＭＰａ・％であった。

【0089】

［平均透過率の測定］
実施例１の積層体について、上述した方法によって、４３０～４６０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ１と、６４０～６７０ｎｍの波長域における平均透過率Ｔ２を測定した。透過率の測定は、日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視近赤外分光光度計ＵＨ４１５０を利用した。

【0090】

（比較例１）
比較例１では、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む２軸延伸フィルム（東レ社製のリサイクルＰＥＴフィルム ＱＺ５５、厚さ５０μｍ）を準備した。２軸延伸フィルムは、Ａ４サイズ（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）であった。

【0091】

［試験１］
準備した２軸延伸フィルムについて、実施例１と同じ方法によって試験１を行い、引裂強度を測定した。さらに、比較例１では、試験１を行うための３方袋を顕微鏡で観察した。結果を図４Ｂに示す。図４Ｂの画像は、２軸延伸フィルムについて、ヒートシールを行った部分２０１ａ、ヒートシールを行っていない部分２０１ｂ、及び、部分２０１ａと部分２０１ｂとの境界部分２０１ｃを示している。図４Ｂからは、境界部分２０１ｃにおいて、２軸延伸フィルムが劣化していることがわかる。

【0092】

［平均透過率の測定］
準備した２軸延伸フィルムについて、実施例１と同じ方法によって、平均透過率Ｔ１及びＴ２を測定した。

【0093】

（比較例２）
比較例２では、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む未延伸フィルム（日生化学社製のヒートシーラブルリサイクルＰＥＴフィルム ＨＳＲ－ＰＥＴ、厚さ４０μｍ）を準備した。未延伸フィルムは、Ａ４サイズ（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）であった。

【0094】

［試験１］
準備した未延伸フィルムについて、上述の試験１を行うことによって引裂強度を測定した。なお、３方袋を作製するためのヒートシールは、富士インパルス社製のインパルスシーラー Ｐ－３００－５を用いて、１５０℃、０．７秒の条件で行った。このとき、ヒートシールの冷却時間を１．４秒に設定し、シール幅を５ｍｍに調整した。

【0095】

［平均透過率の測定］
準備した未延伸フィルムについて、実施例１と同じ方法によって、平均透過率Ｔ１及びＴ２を測定した。

【0096】

（比較例３）
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）樹脂を含む未延伸フィルム（ＴＲＵＳＣＯ社製のＵ－３０４０、厚さ１５０μｍ）を用いたことを除き、比較例２と同じ方法によって、試験１と、平均透過率Ｔ１及びＴ２の測定とを行った。

【0097】

（比較例４）
［積層体の作製］
まず、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含む２軸延伸フィルム（東レ社製のリサイクルＰＥＴフィルム ＱＺ５５、厚さ５０μｍ）を準備した。２軸延伸フィルムは、Ａ４サイズ（縦２９７ｍｍ×横２１０ｍｍ）であった。次に、多官能アクリレート（大阪有機化学工業製、ビスコート＃３００）及び光重合開始剤を含む塗布液を２軸延伸フィルムの上に塗布した。塗布液の塗布は、ワイヤーバーコート法により行った。得られた塗布膜に紫外線を照射し、塗布膜を硬化させた。これにより、２軸延伸フィルムを被覆する被覆層（厚さ５μｍ）を作製した。被覆層の厚さは、ダイヤルゲージで測定した。以上の操作により、比較例４の積層体を得た。

【0098】

［試験１］
比較例４の積層体について、実施例１と同じ方法によって試験１を行い、引裂強度を測定した。

【0099】

［試験２］
比較例４の積層体の被覆層について、上述の試験２を行うことによって、破断強度及び破断伸度を測定した。比較例４では、被覆層の破断強度が４０ＭＰａ程度以下であり、破断伸度が２％程度以下であり、破断強度と破断伸度との積が８０ＭＰａ・％程度以下であった。

【0100】

［平均透過率の測定］
比較例４の積層体について、実施例１と同じ方法によって、平均透過率Ｔ１及びＴ２を測定した。

【0101】

【表1】

【0102】

試験１の引裂強度が１０．５Ｎ以上である実施例１の積層体では、比較例１及び４と比べて、ヒートシールを行ったときの引裂強度が改善されていることが推定される。さらに、延伸フィルムを備えた実施例１の積層体は、平均透過率Ｔ１及びＴ２がいずれも８０％以上であり、比較例２及び３と比べて透光性に優れていた。これらの結果から、実施例１の積層体は、比較例と比べて、培養バッグ、特に微細藻類を培養するための培養バッグ、の基材に適していると言える。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本実施形態の積層体は、培養バッグ、特に微細藻類を培養するための培養バッグ、の基材に適している。

【符号の説明】

【0104】

１ 延伸フィルム
２ 保護層
１０ 積層体
１００ 袋状体

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4A】

【図4B】