(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】P2024094211
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】バイオマスマスターバッチ
(51)【国際特許分類】
C08J 3/22 20060101AFI20240702BHJP
C08L 3/02 20060101ALI20240702BHJP
C08L 23/06 20060101ALI20240702BHJP
C08L 23/08 20060101ALI20240702BHJP
C08L 23/26 20060101ALI20240702BHJP
C08K 5/053 20060101ALI20240702BHJP
C08K 5/103 20060101ALI20240702BHJP
C08L 71/02 20060101ALI20240702BHJP
C08L 101/00 20060101ALI20240702BHJP
【ＦＩ】
C08J3/22
C08L3/02
C08L23/06
C08L23/08
C08L23/26
C08K5/053
C08K5/103
C08L71/02
C08L101/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023111129
(22)【出願日】2023-07-06
(62)【分割の表示】P 2022209464の分割
【原出願日】2022-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】522261525
【氏名又は名称】株式会社バイオマスレジンホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】神谷 雄仁
(72)【発明者】
【氏名】坂口 和久
【テーマコード（参考）】
4F070
4J002
【Ｆターム（参考）】
4F070AA03
4F070AA13
4F070AA15
4F070AB03
4F070AB11
4F070AB23
4F070AB24
4F070AC43
4F070AE02
4F070AE30
4F070FA03
4F070FA17
4F070FB04
4F070FB06
4F070FC06
4J002AA00Z
4J002AB04W
4J002BB02X
4J002BB02Y
4J002BB07X
4J002BB21Z
4J002BB23X
4J002BG01X
4J002BG03X
4J002CH01Z
4J002GA00
4J002GG00
4J002GL00
4J002GN00
4J002GQ00
(57)【要約】
【課題】最終的な成形品の物性の設計や成形性を容易にせしめる技術を提供することを本発明は課題とする。
【解決手段】本発明の一態様は、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。
【選択図】なし
【解決手段】本発明の一態様は、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３～４．２ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチ。
【請求項2】
前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項3】
前記ポリエチレンが、少なくとも２種から構成される、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項4】
前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項5】
グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項6】
前記添加剤が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と、グリセリン脂肪酸エステルとを含む、請求項５に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項7】
デンプンと、
ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂と、
を製造装置内で混練することを有する、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチの製造方法。
ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂と、
を製造装置内で混練することを有する、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチの製造方法。
【請求項8】
前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、請求項７に記載の製造方法。
【請求項9】
前記樹脂のうち少なくとも１種の融点が、１１０℃以下である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項10】
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である、請求項７に記載の製造方法。
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である、請求項７に記載の製造方法。
【請求項11】
前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、請求項７に記載の製造方法。
【請求項12】
グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む、請求項７に記載の製造方法。
【請求項13】
前記添加剤が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と、グリセリン脂肪酸エステルとを含む、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項14】
前記デンプンのアルファ化が、前記製造装置内で開始される、請求項７に記載の製造方法。
【請求項15】
請求項１に記載のマスターバッチと、希釈用樹脂とを含む、デンプンの含有比率が２５重量％以上である、樹脂混合物。
【請求項16】
請求項１５に記載の樹脂混合物を成形加工することによりなる、成形品。
【請求項17】
前記成形加工が、インフレーション成形である、請求項１６に記載の成形品。
【請求項18】
フィルム又はシートである、請求項１６に記載の成形品。
【請求項19】
包袋資材、農業用資材、電子機器筐体、家電製品筐体、建材用部品、自動車部品、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品および日用雑貨品からなる群から選択される少なくとも１種の用途に用いられる、請求項１６に記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はバイオマスマスターバッチに関する。
【背景技術】
【0002】
バイオマス（動植物に由来する有機物である資源（原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭を除く）をいう）を化学的方法又は生物的作用を利用する方法等によって処理することにより製造される組成物またはその成形品（例えばプラスチック製買物袋等）の重量のうちバイオマス素材の配合率が２５重量％以上を占めるものについては、バイオマス素材がカーボンニュートラルな素材であり、地球温暖化対策になる。
【0003】
そのような配合率のバイオマス素材の組成物の作製のためには、バイオマス素材が所定の配合率となるように樹脂と混合することによって一度で組成物を作製することもできるし、あるいは、バイオマス素材の配合率が高い組成物（バイオマスマスターバッチ）を一度作製した後、バイオマス素材の配合率を調整するための希釈用樹脂と混合することによって組成物を作製することもできる。後者の形態は、希釈用樹脂の物性等を適宜選択する等して、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等を容易にするということができる点で好適である。
【0004】
一方、後者の形態の希釈用樹脂を使用してバイオマス素材の配合率を２５重量％以上とするためには、バイオマスマスターバッチにおけるバイオマス素材の配合率を相当程度高める必要がある。このようなバイオマス素材の配合率の高いバイオマスマスターバッチを作製するにあたり、バイオマス素材としてデンプンと、樹脂としてポリエチレン、アイオノマー樹脂、あるいは、アクリレート共重合体等とを混合する際に、溶融粘度が高くなることがネックとなったり、熱流動性不足からの設備におけるトルクオーバーや処理能力の低下となったりして組成物中にバイオマス素材の凝集が発生しうるため、従来、バイオマスマスターバッチにおけるバイオマス素材の配合率は高くても６０重量％以下（特には５０重量％以下）とすることしか現実的にはなかった（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５１８３４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このようなバイオマス素材の配合率の低いバイオマスマスターバッチと希釈用樹脂とを使用してバイオマス素材の配合率が特に２５重量％以上の組成物とするには、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等を容易にする重要因子となる希釈用樹脂の混合比率を少なくしなければならず、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等が困難となったりすることを見出した。
【0007】
そこで本発明は最終的な成形品の物性の設計や成形性を容易にせしめる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様は、デンプンと、少なくとも１種のポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含
有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。
有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、最終的な成形品の物性の設計や成形性を容易にせしめる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施形態に係るバイオマスマスターバッチの製造装置を示す斜視図である。
【図4】バイオマスマスターバッチの製造装置を構成する第１収容部の第１収容空間を示す図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るバイオマスマスターバッチの製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において、「Ｘ～Ｙ」は、その前後に記載される数値（ＸおよびＹ）を下限値および上限値として含む意味で使用し、「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。「Ｘ～Ｙ」が複数記載されている場合、例えば、「Ｘ１～Ｙ１、あるいは、Ｘ２～Ｙ２」と記載されている場合、各数値を上限とする開示、各数値を下限とする開示、および、それらの上限・下限の組み合わせは全て開示されている（つまり、補正の適法な根拠となる）。具体的には、Ｘ１以上との補正、Ｙ２以下との補正、Ｘ１以下との補正、Ｙ２以上との補正、Ｘ１～Ｘ２との補正、Ｘ１～Ｙ２との補正等は全て適法とみなされなければならない。
【0012】
＜バイオマスマスターバッチ＞
本発明の一態様は、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。かかる態様によって、最終的な成形品の物性の設計や成形性を容易にせしめることができる。
本発明の一態様は、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチである。かかる態様によって、最終的な成形品の物性の設計や成形性を容易にせしめることができる。
【0013】
（バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲ）
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎである。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲは、３．３２ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３４ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３６ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３８ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４２ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４４ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４６ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４８ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．５０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．６０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．７０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．８０ｇ／１０ｍｉｎ以上、あるいは、３．９０ｇ／１０ｍｉｎ以上である。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲは、４．１５ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．１３ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．１１ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０９ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０７ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０５ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０３ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０１ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９９ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９８ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９６ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．８０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．７０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．６０ｇ
／１０ｍｉｎ以下、３．５０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．４８ｇ／１０ｍｉｎ以下、あるいは、３．４６ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのメルトフローレイト（ＭＦＲ）は、３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎである。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲは、３．３２ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３４ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３６ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．３８ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４２ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４４ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４６ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．４８ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．５０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．６０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．７０ｇ／１０ｍｉｎ以上、３．８０ｇ／１０ｍｉｎ以上、あるいは、３．９０ｇ／１０ｍｉｎ以上である。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲは、４．１５ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．１３ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．１１ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０９ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０７ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０５ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０３ｇ／１０ｍｉｎ以下、４．０１ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９９ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９８ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９６ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．９０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．８０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．７０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．６０ｇ
／１０ｍｉｎ以下、３．５０ｇ／１０ｍｉｎ以下、３．４８ｇ／１０ｍｉｎ以下、あるいは、３．４６ｇ／１０ｍｉｎ以下である。
【0014】
（デンプン）
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチは、デンプンを含み、その含有比率はバイオマスマスターバッチにおいて６０重量％超である。６０重量％以下となると、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等を容易にする重要因子となる希釈用樹脂の混合比率を少なくしなければならず、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等が困難となりうる。本明細書中、少なくともデンプンについての含有量、含有比率等について言うときは、その含有量、含有比率等は含水率から換算した固形分に基づくものとする。なお、本明細書において、含水率の計算は、カールフィッシャー電量滴定法（ＪＩＳ Ｋ０１１３：２００５）の方法に基づきうる。
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチは、デンプンを含み、その含有比率はバイオマスマスターバッチにおいて６０重量％超である。６０重量％以下となると、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等を容易にする重要因子となる希釈用樹脂の混合比率を少なくしなければならず、最終的な組成物の物性等の設計や成形性等が困難となりうる。本明細書中、少なくともデンプンについての含有量、含有比率等について言うときは、その含有量、含有比率等は含水率から換算した固形分に基づくものとする。なお、本明細書において、含水率の計算は、カールフィッシャー電量滴定法（ＪＩＳ Ｋ０１１３：２００５）の方法に基づきうる。
【0015】
本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチにおけるデンプンの含有比率は、６１重量％以上、６２重量％以上、６３重量％以上、６４重量％以上、６５重量％以上、６６重量％以上、６７重量％以上、６８重量％以上、あるいは、６９重量％以上である。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチにおけるデンプンの含有比率は、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７８重量％以下、７６重量％以下、７４重量％以下、７３重量％以下、７１重量％以下、６９重量％以下、６７重量％以下、６５重量％以下、あるいは、６３重量％以下である。
【0016】
本明細書中、デンプンとは、成分としてデンプンのみからなるものの他、精米（生米）や米ぬか等のデンプンを主成分とするデンプン含有物（単に「デンプン」とも称する）でありうる。主成分とは、デンプン含有物中、デンプンが、５０重量％超、６０重量％以上、あるいは、７０重量％以上でありうる。
【0017】
デンプンの種類は、特に制限されないが、市場価格や安定供給の観点から、精米（生米）または米ぬか（中白粉）等の米、じゃがいも、タロイモ、トウモロコシ、小麦、ライ麦、豆類、及び、サツマイモからなる群より選択される１つ以上あるいはこれに由来するものであることが好ましい。なお由来するものとは、これらの少なくとも１種に対して加工処理を行ったものであり、例えば大豆であればにがり等の成分を使って加工処理することにより得られた豆腐であってもよいということである。精米（生米）または米ぬか（中白粉）等の米に何らかの加工処理を行ったものであってもよい。
【0018】
原料としてのデンプンとして米を用いる場合、それは、β構造（結晶構造）でありうる。なお、精米（生米）は玄米から米ぬかを取ることによって準備することができる。精米（生米）は、吟醸米（例えば、３分精米～７分精米、４分精米～６分精米等）の形態であってもよい。中でも、バイオマスマスターバッチの原料となる樹脂のペレットの一般的なサイズと類似しており、ハンドリングが容易であるという観点から、米は精米であることが好ましい。なお、米ぬかは、精米される過程で廃棄されることが多いため、米ぬかを使用することも、環境負荷が低くエコロジーであり、ライフサイクルアセスメントの観点からも好適である。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、原料としてのデンプンの平均直径は、（ここで、直径とは、任意の二点を取ったときの最大径、本明細書において同じ）１００μｍ以上、１１０μｍ以上、５００μｍ以上、７５０μｍ以上、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、あるいは、４．５ｍｍ以上でありうる。本発明の一実施形態によれば、原料としてのデンプンの平均直径は、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、あるいは、６ｍｍ以下でありうる。具体的には、複数のデンプンから統計学的に信頼できる数（あるいは、１０個、５０個、１００個、５００個、１０００個または
それ以上）を任意に選び出し、それらを相加平均する。測定に用いる機器としては、例えば、ノギス（ＪＩＳ Ｂ ７５０７：２０１６）や顕微鏡が挙げられる。
それ以上）を任意に選び出し、それらを相加平均する。測定に用いる機器としては、例えば、ノギス（ＪＩＳ Ｂ ７５０７：２０１６）や顕微鏡が挙げられる。
【0020】
また、デンプンとして米を用いる場合、米粉を用いることもできる。米粉の原料としては、上記と同様に、β構造（結晶構造）である、精米、吟醸米（３分精米～７分精米、４分精米～６分精米等）、米ぬか（中白粉）等が好適である。米粉の平均直径は、１００μｍ未満、あるいは、８０μｍ未満でありうる。米粉の平均直径は、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、あるいは、６０μｍ以上でありうる。平均直径の測定に用いる機器としては、例えば、顕微鏡が挙げられ、複数のデンプンから統計学的に信頼できる数（あるいは、１０個、５０個、１００個、５００個、１０００個またはそれ以上）を任意に選び出し、それらを相加平均する。
【0021】
デンプンが米である場合、バイオマスマスターバッチにおける米の含有比率は、６１重量％以上、６２重量％以上、６３重量％以上、６４重量％以上、６５重量％以上、６６重量％以上、６７重量％以上、６８重量％以上、あるいは、６９重量％以上である。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチにおける米の含有比率は、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７８重量％以下、７６重量％以下、７４重量％以下、７３重量％以下、７１重量％以下、６９重量％以下、６７重量％以下、６５重量％以下、あるいは、６３重量％以下である。このように、本明細書においてデンプンを米（精米および／または米ぬか）と読み替えてもよい。
【0022】
（樹脂）
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチは、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種を含む。このような樹脂は、混練中に溶融粘度が高くなり取り扱いが難しいという性質がある。
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチは、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種を含む。このような樹脂は、混練中に溶融粘度が高くなり取り扱いが難しいという性質がある。
【0023】
本発明の一実施形態において、ポリエチレンは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、あるいは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）である。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0024】
本発明の一実施形態において、ポリエチレンの市販品としては、日本ポリエチレン社のカーネルＫＳ３４０Ｔ、カーネルＫＪ６４０Ｔ、ＫＳ５６０Ｔ、ＫＳ２４０Ｔ、ＫＦ２６０Ｔ等が例示できる。
【0025】
本発明の一実施形態において、前記ポリエチレンが、少なくとも２種から構成される。
【0026】
本発明の一実施形態において、前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである。かかる実施形態であることによって、バイオマス度を高めることができる。ここで、バイオマス度とは、樹脂混合物中のバイオマスに由来する割合（重量％）でありうる。本発明の一実施形態において、バイオマス度は、６０重量％以上、６２重量％以上、６４重量％以上、６６重量％以上、６８重量％以上、７０重量％以上、７２重量％以上、あるいは、７４重量％でありうる。本発明の一実施形態において、バイオマス度の上限に特に制限はないが、７０重量％以下、６８重量％以下、６６重量％以下、あるいは、６５重量％以下でありうる。
【0027】
本発明の一実施形態において、バイオポリエチレンの市販品としては、ブラスケム社のＳＰＢ６０８、ＳＰＢ２０８、ＳＬＨ２１８、ＳＬＨ１１８；ノボンジャパン社のノボンマスターバッチ ＮＯＢＯＮ ＢＮ２バイオ等が例示できる。
【0028】
本発明の一実施形態において、アイオノマー樹脂は、エチレン、アクリル酸、メタクリ
ル酸等の少なくとも１種からなるポリマー構造の間に金属イオンが結合して架橋構造を形成している合成樹脂である。ここで、金属イオンとしては、亜鉛イオン、ナトリウムイオン等が例示できる。市販品としては、三井・ダウケミカル社のハイミラン（登録商標）１７０６、１７０７等が例示できる。
ル酸等の少なくとも１種からなるポリマー構造の間に金属イオンが結合して架橋構造を形成している合成樹脂である。ここで、金属イオンとしては、亜鉛イオン、ナトリウムイオン等が例示できる。市販品としては、三井・ダウケミカル社のハイミラン（登録商標）１７０６、１７０７等が例示できる。
【0029】
本発明の一実施形態において、アクリレート共重合体は、エチレン－アクリル酸メチル共重合体が好適である。市販品としては、日本ポリエチレン社製のレクスパールＥＭＡ ＥＢ１４０Ｆ、ＥＢ０５０Ｓ等が例示できる。
【0030】
本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチにおける樹脂（２種以上併用の場合はその合計）の含有比率は、１０重量％以上、１２重量％以上、１４重量％以上、１６重量％以上、１８重量％以上、２０重量％以上、２２重量％以上、２４重量％以上、２６重量％以上、あるいは、２８重量％以上である。本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチにおける樹脂（２種以上併用の場合はその合計）の含有比率は、６０重量％以下、５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３２重量％以下、３０重量％以下、２８重量％以下、２６重量％以下、あるいは、２５重量％以下である。
【0031】
本発明の一実施形態において、樹脂が２種以上併用され、これらの樹脂のメルトフローレイトの値は異なるものであり、少なくとも１種の樹脂（これを「低メルトフローレイト樹脂」とも称する）のメルトフローレイト（ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ））は、０．５ｇ／１０ｍｉｎ以上１５ｇ／１０ｍｉｎ未満、０．８～１４ｇ／１０ｍｉｎ、１．２～１３ｇ／１０ｍｉｎ、１．４～１２ｇ／１０ｍｉｎ、１．８～１１ｇ／１０ｍｉｎ、２．０～１０ｇ／１０ｍｉｎ、２．２～９ｇ／１０ｍｉｎ、２．４～８ｇ／１０ｍｉｎ、２．８～７ｇ／１０ｍｉｎ、３～６ｇ／１０ｍｉｎ、３．２～５ｇ／１０ｍｉｎ、あるいは、３．３～４ｇ／１０ｍｉｎであり、少なくとも１種の樹脂（これを「高メルトフローレイト樹脂」とも称する）のメルトフローレイト（ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ））は、１５～５０ｇ／１０ｍｉｎ、１８～４８ｇ／１０ｍｉｎ、２０～４６ｇ／１０ｍｉｎ、２２～４４ｇ／１０ｍｉｎ、２４～４２ｇ／１０ｍｉｎ、２６～４０ｇ／１０ｍｉｎ、２８～３８ｇ／１０ｍｉｎ、２９～３６ｇ／１０ｍｉｎ、２９～３４ｇ／１０ｍｉｎ、あるいは、２９～３２ｇ／１０ｍｉｎである。すなわち、本発明の一実施形態において、前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である。上記のようなメルトフローレイトを有する樹脂を適宜複数用いることで、高い強度と流動性を両立させることができインフレーション加工に好適に用いられる。ただし、インフレーション加工に制限されず、例えば、シート押出加工、射出成形加工等にも使用することができる。
【0032】
本発明の一実施形態において、高メルトフローレイト樹脂の含有重量に対する低メルトフローレイト樹脂の含有重量（低メルトフローレイト樹脂／高メルトフローレイト樹脂）は、１．００超、１．１０以上、１．２０以上、１．３０以上、１．４０以上、１．５０以上、１．６０以上、１．７０以上、１．８０以上、１．９０以上、１．９３以上、１．９４以上、１．９５以上、１．９６以上、１．９７以上、１．９８以上、１．９９以上、２．００以上、あるいは、２．０１以上である。本発明の一実施形態において、高メルトフローレイト樹脂の含有重量に対する低メルトフローレイト樹脂の含有重量（低メルトフローレイト樹脂／高メルトフローレイト樹脂）は、５．００未満、４．５０以下、４．００以下、３．５０以下、３．００以下、２．８０以下、２．６０以下、２．４０以下、２．２６以下、２．２５以下、２．２４以下、２．２３以下、２．２２以下、２．２１以下、２．２０以下、２．１５以下、２．１０以下、あるいは、２．０５以下である。
【0033】
本発明の一実施形態において、使用される樹脂の種類の数は、例えば４種類以下、３種類以下、あるいは２種類以下である。例えば４種類の樹脂が使用される場合、３種の樹脂が高メルトフローレイト樹脂で１種の樹脂が低メルトフローレイト樹脂であってもよいし、３種の樹脂が低メルトフローレイト樹脂で１種の樹脂が高メルトフローレイト樹脂であってもよいし、２種の樹脂が高メルトフローレイト樹脂で２種の樹脂があってもよい。例えば３種類の樹脂が使用される場合、２種の樹脂が高メルトフローレイト樹脂で１種の樹脂が低メルトフローレイト樹脂であってもよいし、２種の樹脂が低メルトフローレイト樹脂で１種の樹脂が高メルトフローレイト樹脂であってもよい。バイオマスマスターバッチが、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３～４．２ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超となるように適宜組み合わされうる。
【0034】
本発明の一実施形態において、樹脂の融点は、（樹脂が２種以上使用される場合はそれぞれ独立して）１２０℃以下、１１０℃以下、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６５℃以下、あるいは、６０℃以下である。本発明の一実施形態において、樹脂の融点は、（樹脂が２種以上使用される場合はそれぞれ独立して）４５℃以上、５０℃以上、５５℃以上、５９℃以上、６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、あるいは、９０℃以上でありうる。本発明の一実施形態によれば、前記樹脂のうち少なくとも１種の融点が、１１０℃以下である。なお、本明細書において、融点の測定は、例えば株式会社 島津製作所製の定試験力押出形 細管式レオメータ フローテスタ（ＣＦＴ－５００ＥＸ）を用いて行うことができる。
【0035】
（添加剤）
本発明の一実施形態によれば、バイオマスマスターバッチは、グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む。
本発明の一実施形態によれば、バイオマスマスターバッチは、グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む。
【0036】
本発明の一実施形態によれば、グリセリン脂肪酸エステルとしては、モノエステル、ジエステル、トリエステルの３種が挙げられ、より具体的には、例えば、酢酸モノグリセリド、乳酸モノグリセリド、クエン酸モノグリセリド、ジアセチル酒石酸モノグリセリド、グリセリンジアセトモノラウレート等のアセチル化グリセライド（ジアセチル脂肪酸モノグリセリド）、コハク酸モノグリセリド、ポリグリセリン縮合リノシール酸エステル、グリセリンジアセトモノラウレートが挙げられる。本発明の一実施形態によれば、ジアセチル脂肪酸モノグリセリドは、炭素数が８～１５、９～１４、あるいは、１０～１３のアルキル基を有する。本発明の一実施形態によれば、ポリグリセリン脂肪酸エステルは、以下の構造を有し、ｎは、例えば、２～６、あるいは、２～５であり、Ｒは、炭素数が１１～２０、１３～１９、あるいは、１５～１８のアルキル基である。
【0037】
【化1】
【0038】
本発明の一実施形態によれば、不飽和カルボン酸として、マレイン酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、ソルビン酸、アクリル酸等が挙げられる。不飽和カルボン酸の誘導体としては、不飽和カルボン酸の金属塩、アミド、イミド、エステル等を使用することができる。
【0039】
一実施形態によれば、ポリアルキレングリコールは、以下：
Ｈ（ＯＡ）ｎＯＨ
ここで、Ａはアルキレン基で、ｎが１～５である、で示される。本発明の一実施形態によれば、アルキレン基の炭素数は１～５、１～４、１～３あるいは１または２でありうる。
Ｈ（ＯＡ）ｎＯＨ
ここで、Ａはアルキレン基で、ｎが１～５である、で示される。本発明の一実施形態によれば、アルキレン基の炭素数は１～５、１～４、１～３あるいは１または２でありうる。
【0040】
本発明の一実施形態によれば、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂としては、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリエチレンまたはポリプロピレン等が挙げられる。これは、ポリオレフィンと不飽和カルボン酸またはその誘導体と、ラジカル発生剤とを溶媒の存在下または不存在下に加熱混合することにより得られる。本発明の一実施形態において、ポリオレフィン樹脂に対する不飽和カルボン酸またはその誘導体の付加量（変性量）は、０．１～１５質量％、あるいは、１～１０質量％である。添加剤としては、臭気が無く、酸性度が小さい不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性したポリオレフィン樹脂が好適である。
【0041】
本発明の一実施形態において、添加剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0042】
本発明の一実施形態において、添加剤は液状でありうる。
【0043】
本発明の一態様のバイオマスマスターバッチにおける添加剤（２種以上併用の場合はその合計）の含有比率は、（添加剤が液状である場合は固形分換算で）０．２重量％以上、０．５重量％以上、１．０重量％以上、１．５重量％以上、２重量％以上、２．５重量％以上、３．０重量％以上、３．５重量％以上、４．０重量％以上、４．５重量％以上、５．０重量％以上、５．２重量％以上、５．４重量％以上、５．６重量％以上、あるいは、５．８重量％以上である。本発明の一態様のバイオマスマスターバッチにおける添加剤（２種以上併用の場合はその合計）の含有比率は、（添加剤が液状である場合は固形分換算で、）２０重量％以下、１８重量％以下、１６重量％以下、１４重量％以下、１２重量％以下、１０重量％以下、８．０重量％以下、あるいは、７．０重量％以下である。
【0044】
本発明の一実施形態において、添加剤は、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂を含む。
【0045】
本発明の一実施形態において、添加剤は、グリセリン脂肪酸エステルを含む。
【0046】
本発明の一実施形態において、添加剤が２種以上併用される場合、少なくとも、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と、グリセリン脂肪酸エステルとの組み合わせを含む。不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂における「カルボキシル基」と、「ポリオレフィン構造」とが、それぞれ、デンプンの水酸基、ポリエチレン樹脂と相互作用することで相溶化効果を高めることができうる。また、グリセリン脂肪酸エステルが、デンプンのα化を促進し、さらに樹脂との相溶性を高めて可塑性を付与しうる。なお、かようなメカニズムによって本発明が制限されるものではない。
【0047】
本発明の一実施形態において、グリセリン脂肪酸エステルの含有重量に対する不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂の含有重量は、１．０超、１．２以上、１．４以上、１．６以上、１．８以上、２．０以上、２．２以上、２．４以上、あるいは、２．５以上である。本発明の一実施形態において、グリセリン脂肪酸エステルの含有重量に対する不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂の含有重量は、４．０以下、３．５以下、３．０以下、あるいは、２．８以下である。
【0048】
本発明の一実施形態において、添加剤は、市販品を用いてもよく、具体的には、リケエ
イドＭＧ－４４０Ｐ（理研ビタミン株式会社社製）、ＭＧ－４４１Ｐ（理研ビタミン株式会社製）、ＭＧ－２５０Ｐ（理研ビタミン株式会社製）、ポエム Ｊ－４０８１Ｖ（理研ビタミン株式会社製）、ユーメックス１００１（三洋化成工業株式会社製）ユーメックス１０１０（三洋化成工業株式会社製）、チラバゾールＶＲ－０１（太陽化学株式会社製）、チラバゾールＶＲ－０７（太陽化学株式会社製）、バイオサイザー（理研ビタミン社製）等が挙げられる。
イドＭＧ－４４０Ｐ（理研ビタミン株式会社社製）、ＭＧ－４４１Ｐ（理研ビタミン株式会社製）、ＭＧ－２５０Ｐ（理研ビタミン株式会社製）、ポエム Ｊ－４０８１Ｖ（理研ビタミン株式会社製）、ユーメックス１００１（三洋化成工業株式会社製）ユーメックス１０１０（三洋化成工業株式会社製）、チラバゾールＶＲ－０１（太陽化学株式会社製）、チラバゾールＶＲ－０７（太陽化学株式会社製）、バイオサイザー（理研ビタミン社製）等が挙げられる。
【0049】
本発明の一実施形態において、添加剤は、生分解性を有している。添加剤が生分解性を有することにより、添加剤が自然界に残存することを防ぐことができる。また、非生分解性の添加剤を用いた場合、組成物全体の生分解を阻害する可能性もあるが、生分解性の添加剤を用いる場合は組成物全体の生分解を阻害する可能性は極めて低い。なお、日本バイオプラスチック協会（ＪＢＰＡ）の生分解性プラポジティブリスト（ＰＬ）（分類番号Ｂ－３（滑剤））に列挙されている物質は、参照により全体として引用され、本明細書に組み込まれ、補正の適法な根拠となる。
【0050】
ここで、生分解とは、土中・水中の微生物が生産する酵素によって、物質の分子結合が切断され、最終的に水と二酸化炭素とに分解されることを指す。一実施形態によれば、生分解性とは、ＩＳＯ ９４０８、ＩＳＯ ９４３９、ＩＳＯ １０７０７、ＪＩＳ Ｋ ６９５０、ＪＩＳ Ｋ ６９５１、ＪＩＳ Ｋ ６９５３又は、ＪＩＳ Ｋ ６９５５の少なくとも１つを満たすものである。
【0051】
＜バイオマスマスターバッチの製造方法＞
本発明の一態様において、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂（以下、材料とも称する）と、を製造装置内で混練することを有する、バイオマスマスターバッチの製造方法が提供される。本態様においては、バイオマスマスターバッチにおけるデンプンの含有比率が６０重量％超となるように設定され、かつ、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎとなるように設定されている。バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎとなるように設定するためには、上述のとおり、原料の樹脂のＭＦＲを選択したり、原料の樹脂の融点を選択したり、適宜、相溶化剤や、可塑化剤（アルファ化促進剤）を併用したりすること等が例示できる。
本発明の一態様において、デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂（以下、材料とも称する）と、を製造装置内で混練することを有する、バイオマスマスターバッチの製造方法が提供される。本態様においては、バイオマスマスターバッチにおけるデンプンの含有比率が６０重量％超となるように設定され、かつ、バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎとなるように設定されている。バイオマスマスターバッチの１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎとなるように設定するためには、上述のとおり、原料の樹脂のＭＦＲを選択したり、原料の樹脂の融点を選択したり、適宜、相溶化剤や、可塑化剤（アルファ化促進剤）を併用したりすること等が例示できる。
【0052】
材料の混合には、種々の製造装置を制限なく用いることができる。ただし、製造装置に投入されるデンプンが気乾状態である場合には、製造装置内に水を投入することが好ましく、そうすることで、デンプンが水の存在下で加温された状態で混合されることになりデンプンのアルファ化が装置内で開始され、これにより、樹脂と、デンプンとが混合時にアモルファスの状態となり、混合を容易にすることができる。そのため、装置は水が投入される場合に用いることができる装置であることが好ましい。
【0053】
（製造装置）
本発明の一実施形態において、製造装置は、二軸混練装置１００でありうる。二軸混練装置１００は、図１～図５に示すように第１収容部１０と、投入部２０と、回転部３０と、脱水部５０と、第１脱気部６０と、第２脱気部７０と、排出部８０と、冷却部９０と、切断部１１０と、を有する。
本発明の一実施形態において、製造装置は、二軸混練装置１００でありうる。二軸混練装置１００は、図１～図５に示すように第１収容部１０と、投入部２０と、回転部３０と、脱水部５０と、第１脱気部６０と、第２脱気部７０と、排出部８０と、冷却部９０と、切断部１１０と、を有する。
【0054】
なお、二軸混練装置１００の説明にあたり、図面には直交座標系を表記している。Ｘは後述する回転部３０の回転軸の延在する方向であり、長手方向Ｘとする。Ｙは長手方向Ｘと交差する第１収容部１０の幅方向に相当し、幅方向Ｙとする。Ｚは長手方向Ｘ及び幅方向Ｙと交差する方向であり、高さ方向Ｚとする。以下、詳述する。
【0055】
（第１収容部１０）
第１収容部１０は、デンプンおよび樹脂や相溶化剤（材料）等を、必要に応じて水とともに収容できる第１収容空間Ｓ１を形成する。第１収容部１０は、二軸混練装置１００を設置する空間の長手方向Ｘに延在するように長尺に構成している。
第１収容部１０は、デンプンおよび樹脂や相溶化剤（材料）等を、必要に応じて水とともに収容できる第１収容空間Ｓ１を形成する。第１収容部１０は、二軸混練装置１００を設置する空間の長手方向Ｘに延在するように長尺に構成している。
【0056】
第１収容部１０は、回転部３０を構成する複数の回転部材３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４１、４２を収容する第１収容空間Ｓ１を形成するように構成している。第１収容部１０によって形成される第１収容空間Ｓ１は投入部２０の直下から第２脱気部７０と接続される部位まで一続きになるように構成している。第１収容空間Ｓ１は、本実施形態において回転部３０の回転部材の回転軸を二軸設けるように、図４に示すように断面の内周部分を、２つの円弧を合わせたような形状に構成している。第１収容部１０には第１収容空間Ｓ１の温度を調整するためのヒーター等の加熱装置（図示省略）を設けることができる。上述したヒーターは第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１の長手方向Ｘにおいて後述する回転部材の特定の区間毎に温度を調整できるように例えば長手方向Ｘに複数配置することができる。
【0057】
（投入部）
投入部２０は、図１に示すように第１収容空間Ｓ１に上述した材料と水を投入可能なホッパー（フィーダー）を備える。投入部２０のホッパーは、漏斗状に形成している。
投入部２０は、図１に示すように第１収容空間Ｓ１に上述した材料と水を投入可能なホッパー（フィーダー）を備える。投入部２０のホッパーは、漏斗状に形成している。
【0058】
（回転部）
回転部３０は、第１収容空間Ｓ１において回転可能に配置される。回転部３０は、複数の回転部材３１～３９、４１、４２を長手方向Ｘに平行な方向を回転軸として回転軸に沿って並べて配置するように構成している。回転部材３１～３９、４１、４２は、図５に示すように幅方向Ｙに沿って２軸並べて設けている。回転部材３１は、本明細書において第１スクリュー、回転部材３２は第１パドル、回転部材３３は第２スクリュー、回転部材３４は第２パドル、回転部材３５は第４スクリュー、回転部材４１は第６スクリュー、回転部材４２は第７スクリューに相当する。以下に各々の回転部材について詳述する。
回転部３０は、第１収容空間Ｓ１において回転可能に配置される。回転部３０は、複数の回転部材３１～３９、４１、４２を長手方向Ｘに平行な方向を回転軸として回転軸に沿って並べて配置するように構成している。回転部材３１～３９、４１、４２は、図５に示すように幅方向Ｙに沿って２軸並べて設けている。回転部材３１は、本明細書において第１スクリュー、回転部材３２は第１パドル、回転部材３３は第２スクリュー、回転部材３４は第２パドル、回転部材３５は第４スクリュー、回転部材４１は第６スクリュー、回転部材４２は第７スクリューに相当する。以下に各々の回転部材について詳述する。
【0059】
（回転部材３１）
回転部材３１は、第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１において投入部２０のホッパーの直下に配置している。回転部材３１は、スクリューを形成するように構成している。本明細書において回転部材３１が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は材料と水が投入される材料投入部と称する。
回転部材３１は、第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１において投入部２０のホッパーの直下に配置している。回転部材３１は、スクリューを形成するように構成している。本明細書において回転部材３１が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は材料と水が投入される材料投入部と称する。
【0060】
（回転部材３２、３３）
回転部材３２は、図５に示すように第１収容空間Ｓ１の回転部材３１よりも下流側において回転部材３１に隣接して設けている。回転部材３２は、板状部材を回転軸に沿って並べて配置するように構成している。回転部材３２は、回転部材３１と回転部材３３との間に配置している。
回転部材３２は、図５に示すように第１収容空間Ｓ１の回転部材３１よりも下流側において回転部材３１に隣接して設けている。回転部材３２は、板状部材を回転軸に沿って並べて配置するように構成している。回転部材３２は、回転部材３１と回転部材３３との間に配置している。
【0061】
回転部材３３は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３２よりも下流側において回転部材３２に隣接して設けている。回転部材３３は、回転部材３１と同様にスクリューを形成するように構成している。回転部材３３は、回転部材３１よりも螺旋の溝を浅く形成している。回転部材３３は、回転部材３１よりも螺旋の径方向における最外周と最内周の差が大きくなるように構成している。回転部材３３は、回転部材３１と最外周の大きさが同等で、最内周が回転部材３１よりも小さくなるように構成している。回転部材３２、３３が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は、投入部２０から投入された樹脂を溶解させる樹脂溶解部と称することができる。
【0062】
（回転部材３４）
回転部材３４は、回転部材３２と同様に板状部材を回転軸に沿って複数並べるように配置しており、第１収容空間Ｓ１において回転部材３３よりも回転軸の下流側に配置するように構成している。回転部材３４は、図５において板状部材の板厚が一種類となるように図示しているが、一種類でなくてもよい。回転部材３４は、回転部材３２よりも薄く形成することによってせん断応力をより発揮させて材料を分散させるとともに均一な撹拌を行うように構成している。回転部材３４が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は、投入部２０から投入された材料を混練する混練部と称することができる。回転部材３３と回転部材３４との境界近傍には、上述した材料に加えられた水等の気液成分を排出するために脱水部５０を接続するように構成している。詳細は後述する。
回転部材３４は、回転部材３２と同様に板状部材を回転軸に沿って複数並べるように配置しており、第１収容空間Ｓ１において回転部材３３よりも回転軸の下流側に配置するように構成している。回転部材３４は、図５において板状部材の板厚が一種類となるように図示しているが、一種類でなくてもよい。回転部材３４は、回転部材３２よりも薄く形成することによってせん断応力をより発揮させて材料を分散させるとともに均一な撹拌を行うように構成している。回転部材３４が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は、投入部２０から投入された材料を混練する混練部と称することができる。回転部材３３と回転部材３４との境界近傍には、上述した材料に加えられた水等の気液成分を排出するために脱水部５０を接続するように構成している。詳細は後述する。
【0063】
（回転部材３５）
回転部材３５は、第１収容空間Ｓ１において回転部材３４よりも下流側において回転部材３４に隣接して設けている。回転部材３５は、回転部材３３と同様にスクリューを形成するように構成している。回転部材３５は、螺旋の溝の深さが回転部材３３と同等になるように構成している。回転部材３５は、第１収容空間Ｓ１において混練された材料を脱気する第１脱気部６０と接続される。詳しくは後述する。
回転部材３５は、第１収容空間Ｓ１において回転部材３４よりも下流側において回転部材３４に隣接して設けている。回転部材３５は、回転部材３３と同様にスクリューを形成するように構成している。回転部材３５は、螺旋の溝の深さが回転部材３３と同等になるように構成している。回転部材３５は、第１収容空間Ｓ１において混練された材料を脱気する第１脱気部６０と接続される。詳しくは後述する。
【0064】
（回転部材３６～３９）
回転部材３６、３７は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３５の下流側において回転部材３５に隣接して設けている。回転部材３６、３７は、回転部材３２と同様に板状部材を並べるように構成している。回転部材３６、３７には起伏の小さい螺旋を形成しており、回転部材３６と回転部材３７の螺旋の回転方向は異なるように構成している。
回転部材３６、３７は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３５の下流側において回転部材３５に隣接して設けている。回転部材３６、３７は、回転部材３２と同様に板状部材を並べるように構成している。回転部材３６、３７には起伏の小さい螺旋を形成しており、回転部材３６と回転部材３７の螺旋の回転方向は異なるように構成している。
【0065】
回転部材３８、３９は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３７よりも下流側において回転部材３７に隣接して設けている。回転部材３８、３９は、回転部材３３と同様にスクリューを形成するように構成している。回転部材３８、３９のスクリューは螺旋の溝の深さを回転部材３３と同様に構成している。回転部材３８と回転部材３９は螺旋の回転方向が逆転するように構成している。
【0066】
このように回転部材３６、３８と回転部材３７、３９の螺旋の回転方向を逆転させることによって、回転部材３５から送られる材料は回転部材３７、３９で回転軸の上流側に一時的に押し返されるようにしたうえで下流側に移動する。これにより、材料が回転部材３６～３９に比較的長く滞留し、材料の密度が向上するように圧縮が行われる。回転部材３６～３９が配置される第１収容空間Ｓ１の部位は材料の圧縮を行う圧縮部と称することができる。
【0067】
（回転部材４１、４２）
回転部材４１は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３５、３９よりも下流側において回転部材３９に隣接して設けている。回転部材４２は、第１収容空間Ｓ１の回転部材４１よりも下流側において回転部材４１に隣接して設けている。回転部材４１、４２は、回転部材３３と同様にスクリューを形成するように構成しており、回転部材４２は回転部材４１よりも螺旋のピッチが短くなるように構成している。回転部材４１、４２は第１収容空間Ｓ１に収容された材料の脱気を行う第２脱気部７０と接続される。
回転部材４１は、第１収容空間Ｓ１の回転部材３５、３９よりも下流側において回転部材３９に隣接して設けている。回転部材４２は、第１収容空間Ｓ１の回転部材４１よりも下流側において回転部材４１に隣接して設けている。回転部材４１、４２は、回転部材３３と同様にスクリューを形成するように構成しており、回転部材４２は回転部材４１よりも螺旋のピッチが短くなるように構成している。回転部材４１、４２は第１収容空間Ｓ１に収容された材料の脱気を行う第２脱気部７０と接続される。
【0068】
このように、回転部材３１～３９、４１、４２は、螺旋形状を備え、投入部２０の直下に配置された回転部材３１と、回転部材３１よりも回転軸の下流側に配置され、回転部材３１よりも螺旋の溝が浅く形成された回転部材３３を備える。このように構成することによって、材料の少なくとも一部が通常、二軸混練装置ではスクリューによって下流側に送
られ難くても、回転部材３１によって材料の少なくとも一部を下流側に送るようにして混練を行うことによってバイオマスマスターバッチを効率的に製造することができる。
られ難くても、回転部材３１によって材料の少なくとも一部を下流側に送るようにして混練を行うことによってバイオマスマスターバッチを効率的に製造することができる。
【0069】
また、回転部材３１～３９、４１、４２は、第１収容空間Ｓ１において回転部材３４よりも下流側に設けられる回転部材３５を備える。回転部材３５の近傍には、第１脱気部６０を接続している。第１脱気部６０は、スクリュー６１と、第３収容部６２と、を備える。スクリュー６１は、回転部材３１～３９、４１、４２の回転軸と交差する方向に平行な方向を回転軸として回転し、対になるように構成している。第３収容部６２は、スクリュー６１を収容する第３収容空間Ｓ３を備えるとともに第１収容部１０と接続され、第１収容空間Ｓ１で発生した気体を吸引により排出可能なポンプ等と接続される。このように構成することによって、脱水部５０と同様に材料の固形成分を第１収容空間Ｓ１に残しつつ、不要な水分をさらに排出するようにできる。
【0070】
また、回転部材３１～３９、４１、４２は、第１収容空間Ｓ１において回転部材３５よりも下流側に設けられる回転部材４１と、回転部材４１に隣接して設けられる回転部材４２と、を備える。回転部材４１の近傍には、第２脱気部７０を接続している。第２脱気部７０は、スクリュー７１と、第４収容部７２と、を備える。スクリュー７１は、回転部材４１の回転軸と交差する方向に平行な方向を回転軸として回転し、対になるように構成している。第４収容部７２は、スクリュー７１を収容する第４収容空間Ｓ４を備えるとともに第１収容部１０と接続され、第１収容空間Ｓ１で発生した気体を吸引により排出可能なポンプと接続される。このように構成することによって、第１脱気部６０と同様に材料の固形成分を第１収容空間Ｓ１に残しつつ、不要な水分をさらに排出することができる。また、第２脱気部７０を回転部材４２ではなく、螺旋のピッチが比較的大きい回転部材４１の近傍で接続することによって、不要な水分を第１収容空間Ｓ１から排出し易くすることができる。
【0071】
なお、回転部材３１～３９、４１、４２の長手方向Ｘの全体長さに対する回転部材３２、３４の比率（すなわち、ニーディングブロック比率）は、例えば、１８～３２％、あるいは、２２～２７％でありうる。
【0072】
（脱水部５０）
脱水部５０は、第１収容部１０で混練される水分等の気液成分を排出（脱水）するように構成している。脱水部５０は、図５に示すように回転部材３３と回転部材３４との境界近傍において回転部材３３、３４の回転軸と交差する方向から第１収容部１０に接続している。第１収容空間Ｓ１における回転部材３３と回転部材３４の境界付近では、少なくとも混練の際の第１収容空間Ｓ１における内部圧力が飽和蒸気圧となるように構成できる。
脱水部５０は、第１収容部１０で混練される水分等の気液成分を排出（脱水）するように構成している。脱水部５０は、図５に示すように回転部材３３と回転部材３４との境界近傍において回転部材３３、３４の回転軸と交差する方向から第１収容部１０に接続している。第１収容空間Ｓ１における回転部材３３と回転部材３４の境界付近では、少なくとも混練の際の第１収容空間Ｓ１における内部圧力が飽和蒸気圧となるように構成できる。
【0073】
脱水部５０は、図５に示すようにスクリュー５１（第３スクリューに相当）と、第２収容部５２と、駆動部５３と、を備える。スクリュー５１は、回転部材３１～３９、４１、４２と交差する方向に回転し、対になるように構成している。駆動部５３は、スクリュー５１を回転させるモーターを備えるように構成している。第２収容部５２は、図５に示すように第１収容部１０と接続され、スクリュー５１を収容する第２収容空間Ｓ２を設けた筐体等を備える。第２収容部５２は、第２収容空間Ｓ２から水分を排出する。第２収容部５２には水分を排出可能な開口部（図示省略）を設けている。開口部は、第２収容部５２の上部等に設けることができる。
【0074】
上述のとおり、回転部材３１～３９、４１、４２は、回転部材３１と回転部材３３の間に配置され、板状部材を回転軸に並べて配置した回転部材３２と、回転部材３３よりも回転軸の下流側に配置される板状の回転部材３４と、を備える。回転部材３３と回転部材３４の近傍には、脱水部５０を接続している。脱水部５０は、スクリュー５１と、第２収容
部５２と、を備える。スクリュー５１は、回転軸と交差する幅方向Ｙに平行な方向を回転軸として回転し、対となるように構成している。第２収容部５２は、スクリュー５１を収容する第２収容空間Ｓ２を備えるとともに第１収容部１０と接続され水分を排出可能な開口部を設けている。このように構成することによって、材料に含まれる固形成分を第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１に残しつつ、不要な水分等を取り除くことができる。
部５２と、を備える。スクリュー５１は、回転軸と交差する幅方向Ｙに平行な方向を回転軸として回転し、対となるように構成している。第２収容部５２は、スクリュー５１を収容する第２収容空間Ｓ２を備えるとともに第１収容部１０と接続され水分を排出可能な開口部を設けている。このように構成することによって、材料に含まれる固形成分を第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１に残しつつ、不要な水分等を取り除くことができる。
【0075】
（第１脱気部６０）
第１脱気部６０は、第１収容部１０において回転部材３５が配置される近傍に接続するように構成している。第１脱気部６０は、図５に示すようにスクリュー６１（第５スクリューに相当）と、第３収容部６２と、駆動部６３と、を備える。スクリュー６１は、回転部材３１～３９、４１、４２の回転軸と交差する方向に回転し、対になるように構成している。駆動部６３は、脱水部５０と同様にスクリュー６１を回転駆動させるモーター等を備えるように構成している。第３収容部６２は、回転部材３５の近傍で第１収容部１０と接続され、スクリュー６１を収容する第３収容空間Ｓ３を設けた筐体等を備える。第３収容部６２は、第３収容空間Ｓ３を介して第１収容空間Ｓ１で発生した気液成分を吸引可能な真空ポンプ等と接続している。
第１脱気部６０は、第１収容部１０において回転部材３５が配置される近傍に接続するように構成している。第１脱気部６０は、図５に示すようにスクリュー６１（第５スクリューに相当）と、第３収容部６２と、駆動部６３と、を備える。スクリュー６１は、回転部材３１～３９、４１、４２の回転軸と交差する方向に回転し、対になるように構成している。駆動部６３は、脱水部５０と同様にスクリュー６１を回転駆動させるモーター等を備えるように構成している。第３収容部６２は、回転部材３５の近傍で第１収容部１０と接続され、スクリュー６１を収容する第３収容空間Ｓ３を設けた筐体等を備える。第３収容部６２は、第３収容空間Ｓ３を介して第１収容空間Ｓ１で発生した気液成分を吸引可能な真空ポンプ等と接続している。
【0076】
（第２脱気部７０）
第２脱気部７０は、第１収容部１０において回転部材４１が配置される近傍において接続するように構成している。第２脱気部７０は、図５に示すようにスクリュー７１（第８スクリューに相当）と、第４収容部７２と、駆動部７３と、を、備える。スクリュー７１は、回転部材３１～３９、４１、４２の回転軸と交差する方向に回転し、対になるように構成している。駆動部７３は、第１脱気部６０と同様にスクリュー７１を回転駆動させるモーター等を備えるように構成している。第４収容部７２は、回転部材４１の近傍で第１収容部１０と接続され、スクリュー７１を収容する第４収容空間Ｓ４を設けた筐体等を備える。脱水部５０のスクリュー５１と第１脱気部６０のスクリュー６１と第２脱気部７０のスクリュー７１は、回転部材３１～３９、４１、４２の動作を妨げない程度に幅方向Ｙに沿って回転部材３１～３９、４１、４２に接近するように延在している。第４収容部７２は、第４収容空間Ｓ４を介して第１収容空間Ｓ１で発生した気液成分を吸引可能な真空ポンプ等と接続している。なお、第２収容部５２、第３収容部６２、第４収容部７２は、図５において便宜上、簡略化して図示している。
第２脱気部７０は、第１収容部１０において回転部材４１が配置される近傍において接続するように構成している。第２脱気部７０は、図５に示すようにスクリュー７１（第８スクリューに相当）と、第４収容部７２と、駆動部７３と、を、備える。スクリュー７１は、回転部材３１～３９、４１、４２の回転軸と交差する方向に回転し、対になるように構成している。駆動部７３は、第１脱気部６０と同様にスクリュー７１を回転駆動させるモーター等を備えるように構成している。第４収容部７２は、回転部材４１の近傍で第１収容部１０と接続され、スクリュー７１を収容する第４収容空間Ｓ４を設けた筐体等を備える。脱水部５０のスクリュー５１と第１脱気部６０のスクリュー６１と第２脱気部７０のスクリュー７１は、回転部材３１～３９、４１、４２の動作を妨げない程度に幅方向Ｙに沿って回転部材３１～３９、４１、４２に接近するように延在している。第４収容部７２は、第４収容空間Ｓ４を介して第１収容空間Ｓ１で発生した気液成分を吸引可能な真空ポンプ等と接続している。なお、第２収容部５２、第３収容部６２、第４収容部７２は、図５において便宜上、簡略化して図示している。
【0077】
このように、二軸混練装置１が２つの脱気部として第１脱気部６０と第２脱気部７０を備えるように構成することによって、含水率が高い材料を用いて混練を行った際に、第１脱気部６０と第２脱気部７０によって更に効率的に脱水を行うことができバイオマスマスターバッチに不要な水分等を取り除くことができる。
【0078】
（排出部８０）
排出部８０は、図１等に示すように第１収容部１０の下流側における外側に隣接して設けている。排出部８０は、第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１において脱気された材料（以下、混練物とも称する）を紐状に形成するために設けられる。排出部８０は、本実施形態において第１収容部１０の長手方向Ｘにおける端部であって第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１と外部とを繋ぐ部位に設けた複数の穴形状を設けた部材を備えるように構成している。排出部８０は、第１収容部１０に配置された回転部材３１～３９、４１、４２等と同様にヒーター等の加熱装置を設けることによって加温することができる。
排出部８０は、図１等に示すように第１収容部１０の下流側における外側に隣接して設けている。排出部８０は、第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１において脱気された材料（以下、混練物とも称する）を紐状に形成するために設けられる。排出部８０は、本実施形態において第１収容部１０の長手方向Ｘにおける端部であって第１収容部１０の第１収容空間Ｓ１と外部とを繋ぐ部位に設けた複数の穴形状を設けた部材を備えるように構成している。排出部８０は、第１収容部１０に配置された回転部材３１～３９、４１、４２等と同様にヒーター等の加熱装置を設けることによって加温することができる。
【0079】
（冷却部９０）
冷却部９０は、第１収容部１０から排出された紐状の混練物を冷却するために設けられる。冷却部９０は、図１に示すようにコンベヤー９１と、液体供給部９２と、気体供給部９３と、を備える。
冷却部９０は、第１収容部１０から排出された紐状の混練物を冷却するために設けられる。冷却部９０は、図１に示すようにコンベヤー９１と、液体供給部９２と、気体供給部９３と、を備える。
【0080】
コンベヤー９１は、排出部８０に隣接して設けている。コンベヤー９１は、図２に示すように排出部８０から排出された混練物を切断部１１０まで搬送するように構成している。コンベヤー９１は、本実施形態において図２に示すように長手方向Ｘから高さ方向Ｚの正の方向に向かって傾斜した斜め方向に沿って延在するように構成している。ただし、コンベヤー９１の延在方向は一例であって混練物を切断部１１０に搬送できれば、コンベヤーの具体的な搬送方向は図２等に限定されない。
【0081】
液体供給部９２は、コンベヤー９１上で搬送される混練物に比較的温度の低い冷却水を供給するように構成している。液体供給部９２は、ホース等によって冷却水の供給源と接続された噴射ノズルをコンベヤー９１の搬送方向に複数配置することによって構成している。
【0082】
気体供給部９３は、所定の温度に調整された空気等の気体をコンベヤー９１上で搬送される混練物に供給するように構成している。気体供給部９３は、不図示のダクトと、ダクトに接続され、気体をコンベヤー９１上の混練物に向けて噴射可能なブロワーを備えるように構成している。
【0083】
（切断部１１０）
切断部１１０は、排出部８０から排出され、冷却部９０において冷却された混練物を所定の長さにて切断するように構成している。切断部１１０は、図１に示すように混練物を送る送りローラー１１１と、送られた混練物を切断する刃物を備えた切断ローラー１１２と、を備えることができる。また、冷却された混練物は、乾燥を行うチャンバー等の設備（乾燥部と呼ぶことができる）において乾燥工程を実施することができる。
切断部１１０は、排出部８０から排出され、冷却部９０において冷却された混練物を所定の長さにて切断するように構成している。切断部１１０は、図１に示すように混練物を送る送りローラー１１１と、送られた混練物を切断する刃物を備えた切断ローラー１１２と、を備えることができる。また、冷却された混練物は、乾燥を行うチャンバー等の設備（乾燥部と呼ぶことができる）において乾燥工程を実施することができる。
【0084】
切断部１１０を経てペレット状になったバイオマスマスターバッチの平均直径は、０．５～３０ｍｍ、０．５～２０ｍｍ、０．５～１０ｍｍ、１～８ｍｍ、２～６ｍｍ、あるいは、２～５ｍｍである。なお実施例で得られたバイオマスマスターバッチの平均直径は４～５ｍｍであった。バイオマスマスターバッチの平均直径の測定方法はデンプンの平均直径の測定方法と同じでありうる。
【0085】
このようにして本発明の一実施形態のバイオマスマスターバッチを得ることができる。なお、バイオマスマスターバッチは、包袋資材、農業用資材、電子機器筐体、家電製品筐体、建材用部品、自動車部品、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品および日用雑貨品からなる群から選択される少なくとも１種の用途に応用できる。中でも、包袋資材、農業用資材に応用することが好適である。
【0086】
より好適には、マスターバッチと、希釈用樹脂とを含む樹脂混合物を成形加工することによりなる成形品を上記用途に応用することである。
【0087】
以下では、樹脂混合物およびその製造方法ならびに成形品およびその製造方法について説明を行う。
【0088】
＜樹脂混合物およびその製造方法＞
本発明の一態様において、バイオマスマスターバッチと希釈用樹脂とを含む樹脂混合物が提供される。また、本発明の一態様において、バイオマスマスターバッチと、希釈用樹脂とを混合することを有する、樹脂混合物の製造方法が提供される。
本発明の一態様において、バイオマスマスターバッチと希釈用樹脂とを含む樹脂混合物が提供される。また、本発明の一態様において、バイオマスマスターバッチと、希釈用樹脂とを混合することを有する、樹脂混合物の製造方法が提供される。
【0089】
本発明の一実施形態において、バイオマスマスターバッチと、希釈用樹脂との混合は、公知の技術を適宜適用することができる。一例を挙げると、バイオマスマスターバッチと
、希釈用樹脂との混合は、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、Ｖ型混合機等の公知の混合装置を使用することによって行うことができる。
、希釈用樹脂との混合は、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、Ｖ型混合機等の公知の混合装置を使用することによって行うことができる。
【0090】
本発明の一実施形態において、樹脂混合物におけるバイオマスマスターバッチの含有比率は、１０重量％以上、１５重量％以上、２０重量％以上、２５重量％以上、３０重量％以上、３５重量％以上、あるいは、４０重量％以上である。本発明の一実施形態において、樹脂混合物におけるバイオマスマスターバッチの含有比率は、７０重量％以下、６５重量％以下、６０重量％以下、５５重量％以下、５０重量％以下、あるいは、４５重量％以下である。
【0091】
本発明の一実施形態において、樹脂混合物における希釈用樹脂の含有比率は、９０重量％以下、８５重量％以下、８０重量％以下、７５重量％以下、７０重量％以下、６５重量％以下、あるいは、６０重量％以下である。本発明の一実施形態において、樹脂混合物における希釈用樹脂の含有比率は、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、４５重量％以上、５０重量％以上、あるいは、５５重量％以上である。
【0092】
本発明の一実施形態において、樹脂混合物におけるデンプンの含有比率が、２５重量％以上、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、５０重量％以上、６０重量％以上、あるいは、６５重量％以上でありうる。特に、２５重量％以上を占めるものについては、バイオマス素材がカーボンニュートラルな素材であり、地球温暖化対策になる。本発明の一実施形態において、樹脂混合物におけるデンプンの含有比率が、７０重量％以下、６０重量％以下、５０重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３０重量％以下、２５重量％以下でありうる。
【0093】
本発明の一実施形態において、希釈用樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、あるいは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリエチレンでありうる。ポリエチレンの市販品は、特に制限されないが、プライムポリマー社のエボリュー（登録商標）ＳＰ１５１０でありうる。
【0094】
＜成形品およびその製造方法＞
本発明の一態様において、樹脂混合物を成形加工することによりなる、成形品が提供される。
本発明の一態様において、樹脂混合物を成形加工することによりなる、成形品が提供される。
【0095】
本発明の一実施形態において、前記成形加工が、インフレーション成形、シート成形、あるいは、射出成形である。中でも、インフレーション成形が好ましい。
【0096】
本発明の一実施形態において、前記成形品が、フィルム又はシートである。成形物をフィルムとする場合、その厚さは１０μｍ～１００μｍであることが好ましく、成形物をシートとする場合その厚さは１００μｍを超え１ｍｍ以下であることが好ましい。なお、成形物の厚みはＪＩＳ Ｂ７５０３：２０１７に従って測定することができる。一実施形態において、当該成形物は、フィルム又はシート以外の形態に成形されてもよい。
【0097】
本発明の一実施形態において、前記成形品が、包袋資材、農業用資材、電子機器筐体、家電製品筐体、建材用部品、自動車部品、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品および日用雑貨品からなる群から選択される少なくとも１種の用途に用いられる。中でも、成形品をフィルムとする場合、ごみ袋（ごみをまとめる樹脂で作られた袋）やレジ袋（コンビニエンスストアやスーパーマーケット等の小売店において、購入した持ち帰り商品を入れるためにレジで渡される樹脂で作られた袋）等の包袋資材に用いることができる。なお、農業用途の例としては、以下に制限されないが、農業用のマルチシート等が挙げられる。
【0098】
フィルム又はシート等に成形を行う際の樹脂混合物を成形加工する際の温度は、得られる成形物の退色抑制と強度を両立する観点から、１２０～１９０℃であることが好ましく１４０～１８０℃であることがより好ましい。
【0099】
本願は、以下の態様および形態を包含する。
【0100】
１．デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３～４．２ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチ。
【0101】
２．前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、１．に記載のバイオマスマスターバッチ。
【0102】
３．前記ポリエチレンが、少なくとも２種から構成される、１．または２．に記載のバイオマスマスターバッチ。
【0103】
４．前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、１．～３．のいずれかに記載のバイオマスマスターバッチ。
【0104】
５．グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む、１．～４．のいずれかに記載のバイオマスマスターバッチ。
【0105】
６．前記添加剤が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と、グリセリン脂肪酸エステルとを含む、５．に記載のバイオマスマスターバッチ。
【0106】
７．デンプンと、ポリエチレン、アイオノマー樹脂およびアクリレート共重合体からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂と、を製造装置内で混練することを有する、バイオマスマスターバッチの製造方法。
【0107】
８．前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、７．に記載の製造方法。
【0108】
９．前記樹脂のうち少なくとも１種の融点が、１１０℃以下である、７．または８．に記載の製造方法。
【0109】
１０．前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である、７．～９．のいずれかに記載の製造方法。
【0110】
１１．前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、７．～１０．のいずれかに記載の製造方法。
【0111】
１２．グリセロール、ポリグリセロール、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール、および、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を含む、７．～１１．のいずれかに記載の製造方法。
【0112】
１３．前記添加剤が、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性されたポリオレフィン樹脂と、グリセリン脂肪酸エステルとを含む、１２．に記載の製造方法。
【0113】
１４．前記デンプンのアルファ化が、前記製造装置内で開始される、７．～１３．のいずれかに記載の製造方法。
【0114】
１５．１．～６．のいずれかに記載のマスターバッチと、希釈用樹脂とを含む、デンプンの含有比率が２５重量％以上である、樹脂混合物。
【0115】
１６．１５．に記載の樹脂混合物を成形加工することによりなる、成形品。
【0116】
１７．前記成形加工が、インフレーション成形である、１６．に記載の成形品。
【0117】
１８．フィルム又はシートである、１６．または１７．に記載の成形品。
【0118】
１９．包袋資材、農業用資材、電子機器筐体、家電製品筐体、建材用部品、自動車部品、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品および日用雑貨品からなる群から選択される少なくとも１種の用途に用いられる、１６．～１８．のいずれかに記載の成形品。
【実施例0119】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
【0120】
＜バイオマスマスターバッチの作製＞
（実験例１）
材料として、
デンプンとして平均直径５ｍｍの精米（新潟ケンベイ社製、中白米、含水率１１重量％）を７８．７重量部（米固形分重量：７０重量部）、
樹脂ＡとしてＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）が３．４ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン（日本ポリエチレン社製、カーネルＫＳ３４０Ｔ）を１９．７重量部、
樹脂ＣとしてＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）が３０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン（日本ポリエチレン社製、カーネルＫＪ６４０Ｔ）を８重量部、
添加剤Ａとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン（理研ビタミン社製 ＭＧ－４４１Ｐ）４質量部（ＭＡＰＰ３ｗｔ％／全量（固形物換算））、および、
添加剤Ｂとしてグリセリン脂肪酸エステル（アセチル化モノグリセライド；グリセリンジアセトモノラウレート、理研ビタミン社製、バイオサイザー、日本バイオプラスチック協会（ＪＢＰＡ）のポジティブリストに掲載済み）を２重量部（固形物換算）、
を用いた。
（実験例１）
材料として、
デンプンとして平均直径５ｍｍの精米（新潟ケンベイ社製、中白米、含水率１１重量％）を７８．７重量部（米固形分重量：７０重量部）、
樹脂ＡとしてＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）が３．４ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン（日本ポリエチレン社製、カーネルＫＳ３４０Ｔ）を１９．７重量部、
樹脂ＣとしてＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）が３０ｇ／１０ｍｉｎのポリエチレン（日本ポリエチレン社製、カーネルＫＪ６４０Ｔ）を８重量部、
添加剤Ａとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン（理研ビタミン社製 ＭＧ－４４１Ｐ）４質量部（ＭＡＰＰ３ｗｔ％／全量（固形物換算））、および、
添加剤Ｂとしてグリセリン脂肪酸エステル（アセチル化モノグリセライド；グリセリンジアセトモノラウレート、理研ビタミン社製、バイオサイザー、日本バイオプラスチック協会（ＪＢＰＡ）のポジティブリストに掲載済み）を２重量部（固形物換算）、
を用いた。
【0121】
上記の材料を、図１等に示される、同方向に回転する二軸混練装置１００を使用して混練し、切断部１１０で切断された実施例１のバイオマスマスターバッチを作製した。
【0122】
二軸混練装置１００の回転部材のＬ／Ｄ（図５中の（ｘ方向のスクリュー全体長さ）÷（スクリュー１つの断面直径長さ））は５０とした。
【0123】
回転部３０の回転部材は上述した回転部材３１～３９、４１、４２を用いた。回転部材３１～３９、４１、４２の長手方向Ｘの全体長さに対する回転部材３２、３４の比率（ニーディングブロック比率）は２５％とした。
【0124】
上記の材料は投入部２０から第１収容空間Ｓ１に供給した。なお、材料が固体である場
合は、ホッパーから供給し、材料が液体である場合はホッパーからチューブポンプを用いて供給した。また、デンプン１００重量部に対して３重量部（すなわち実施例１では２．１重量部）の蒸留水も、ホッパーからチューブポンプを用いて第１収容空間Ｓ１に供給した。
合は、ホッパーから供給し、材料が液体である場合はホッパーからチューブポンプを用いて供給した。また、デンプン１００重量部に対して３重量部（すなわち実施例１では２．１重量部）の蒸留水も、ホッパーからチューブポンプを用いて第１収容空間Ｓ１に供給した。
【0125】
回転部材３１～３９、４１、４２の回転数は、２８０ｒｐｍとした。そして、第１収容空間Ｓ１における投入部に相当する部位を８０℃、樹脂溶解部に相当する部位を１６０℃、混練部に相当する部位を１８０℃に加温した。なお材料が回転部材３３から回転部材３４へ送られる際に水分を脱水部５０によって脱水した。また、第１収容空間Ｓ１における第１脱気部６０と第２脱気部７０との接続部を１６０℃、圧縮部に相当する部位を１７０℃、排出部８０を１８０℃に加温した。
【0126】
（実施例２、３及び比較例１～１０）
材料およびその含有量を表１に示したものに変更した以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２、３及び比較例１～１０のバイオマスマスターバッチを作製した。
材料およびその含有量を表１に示したものに変更した以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２、３及び比較例１～１０のバイオマスマスターバッチを作製した。
【0127】
＜デンプンの凝集レベル＞
デンプンの凝集は、切断部１１０から送られることにより得られたバイオマスマスターバッチのうち３ｇ分取り出し、それを１７０℃でホットプレスによる熱圧成形にて平面状に引き延ばしたものをサンプルとして目視で観察し、デンプンの凝集粒（直径０．１ｍｍ以上）が観察されるか確認した。評価は以下の基準に沿って行った。
デンプンの凝集は、切断部１１０から送られることにより得られたバイオマスマスターバッチのうち３ｇ分取り出し、それを１７０℃でホットプレスによる熱圧成形にて平面状に引き延ばしたものをサンプルとして目視で観察し、デンプンの凝集粒（直径０．１ｍｍ以上）が観察されるか確認した。評価は以下の基準に沿って行った。
【0128】
デンプン凝集粒の評価基準
Ａ：サンプル中に凝集粒の確認ができない。
Ａ：サンプル中に凝集粒の確認ができない。
【0129】
Ｂ：サンプル中に凝集粒が１０個以下確認できる。
【0130】
Ｃ：サンプル中に凝集粒が１１～２０個確認できる。
【0131】
Ｄ：サンプル中に凝集粒が２１個以上確認できる。
【0132】
＜成形性評価＞
実施例１で得られた米の配合率が７０重量％のバイオマスマスターバッチ４３重量部と、希釈用樹脂としてエボリュー（登録商標）ＳＰ１５１０（プライムポリマー社製）５７重量部とをタンブラーミキサーを用いて均一に攪拌混合することでデンプンの含有比率が３０重量％である樹脂混合物を得た。樹脂混合物を、インフレーション成形機を用いて成膜した。
実施例１で得られた米の配合率が７０重量％のバイオマスマスターバッチ４３重量部と、希釈用樹脂としてエボリュー（登録商標）ＳＰ１５１０（プライムポリマー社製）５７重量部とをタンブラーミキサーを用いて均一に攪拌混合することでデンプンの含有比率が３０重量％である樹脂混合物を得た。樹脂混合物を、インフレーション成形機を用いて成膜した。
【0133】
続いて、実施例２、３、比較例１～１０のバイオマスマスターバッチを用い、これらのバイオマスマスターバッチと、希釈用樹脂との混合比を適宜調節することによってデンプンの含有比率が３０重量％である樹脂混合物を作製した以外は、実施例１と同様に樹脂混合物の作製を行った。それらを用いて１６０～１７０℃の温度範囲で、インフレーション成形機で成膜を行った。結果を表１に示す。
【0134】
成形性評価の基準
◎：石油由来樹脂と同様レベルに高い生産性を保持して加工ができ、成形不良も発生しない。
○：加工ができ、成形不良が発生しない。
○△：加工ができるが、成形不良が一部発生する。
△：加工ができるが、成形不良が多く発生する。
×：加工できるが成形不良が極めて多く発生する。
××：加工不可。
◎：石油由来樹脂と同様レベルに高い生産性を保持して加工ができ、成形不良も発生しない。
○：加工ができ、成形不良が発生しない。
○△：加工ができるが、成形不良が一部発生する。
△：加工ができるが、成形不良が多く発生する。
×：加工できるが成形不良が極めて多く発生する。
××：加工不可。
【0135】
＜バイオマス度＞
バイオマス度とは、樹脂混合物（樹脂）中のバイオマスに由来する割合（重量％）である。例えば、実施例３の樹脂Ｅのバイオマス度は９５％であるため、バイオマスマスターバッチ中のバイオマス度は米６５重量％と樹脂中のバイオマス９．３重量％（＝９．８重量％×（９５／１００））との合計で７４．３重量％となる。
バイオマス度とは、樹脂混合物（樹脂）中のバイオマスに由来する割合（重量％）である。例えば、実施例３の樹脂Ｅのバイオマス度は９５％であるため、バイオマスマスターバッチ中のバイオマス度は米６５重量％と樹脂中のバイオマス９．３重量％（＝９．８重量％×（９５／１００））との合計で７４．３重量％となる。
【0136】
＜メルトフローレイト＞
ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０－１：２０１４（ＩＳＯ１１３３－１：２０１１）、プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の求め方－第１部：標準的試験方法、に準拠して測定された値である。
ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）の測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０－１：２０１４（ＩＳＯ１１３３－１：２０１１）、プラスチック－熱可塑性プラスチックのメルトフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の求め方－第１部：標準的試験方法、に準拠して測定された値である。
【0137】
ＭＦＲ（１９０℃／１０ｋｇｆ）の測定は、ＭＦＲ（１９０℃／２．１６ｋｇｆ）の測定において分銅の重さ（荷重）のみが１０ｋｇｆとなるように変更した以外は、同様にして行った。
【0138】
【表1】
【0139】
＜考察＞
実施例１～３のバイオマスマスターバッチは、ＭＦＲの数値が基準（３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎ）の範囲内であり、凝集粒も確認できず、また、成形性に優れていた。
実施例１～３のバイオマスマスターバッチは、ＭＦＲの数値が基準（３．３０～４．２０ｇ／１０ｍｉｎ）の範囲内であり、凝集粒も確認できず、また、成形性に優れていた。
【0140】
比較例２、４～８、１０、実施例１、２は、ＭＦＲの相対的に低い樹脂ＡとＭＦＲの相対的に高い樹脂Ｃの組み合わせである。ＭＦＲの相対的に高い樹脂に対するＭＦＲの相対的に低い含有重量が低いとバイオマスマスターバッチのＭＦＲは高くなり、逆だとバイオマスマスターバッチのＭＦＲは低くなる傾向にある。実施例１、２では、樹脂Ｃの含有重量に対する樹脂Ａの含有重量（樹脂Ａ／樹脂Ｃ）が適切であるため、バイオマスマスターバッチのＭＦＲが適切な範囲となっていると推測される。なお、比較例７のバイオマスマスターバッチのＭＦＲが基準値をかなり下回ったのは可塑剤やアルファ化促進剤として機能しうる添加剤Ｂが入っていないためと推測される。また比較例７の凝集レベルがＢであったのは、混練中の溶融粘度が高くなり、熱流動性不足からの設備におけるトルクオーバーや処理能力の低下となったためと推測される。
【0141】
実施例３は、ＭＦＲの相対的に低い樹脂ＡとＭＦＲの相対的に高い樹脂Ｅの組み合わせである。樹脂Ｅの含有重量に対する樹脂Ａの含有重量（樹脂Ａ／樹脂Ｅ）が適切であるため、バイオマスマスターバッチのＭＦＲが適切な範囲となっていると推測される。
【0142】
比較例３は、ＭＦＲの低い相対的に樹脂ＤとＭＦＲの相対的に高い樹脂Ｂの組み合わせである。比較例３は、ＭＦＲの相対的に高い樹脂に対するＭＦＲの相対的に低い樹脂の比率が実施例の中で最も低く、樹脂Ｂはポリプロピレンであるため混練中の溶融粘度が低く、混練に必要な剪断が得られなかったため凝集レベルが悪化し、またバイオマスマスターバッチのＭＦＲが実施例の中で最も高くなっている。
【0143】
一方、比較例１は、ＭＦＲの相対的に低い樹脂ＡとＭＦＲの相対的に高い樹脂Ｂの組み合わせであり、ＭＦＲの相対的に高い樹脂に対するＭＦＲの相対的に低い樹脂の比率が比較的高いためバイオマスマスターバッチのＭＦＲは低くなる傾向になるはずとも思える。しかし、バイオマスマスターバッチにおいてポリプロピレンとポリエチレンとが均一に相溶ができていなくて、バイオマスマスターバッチのＭＦＲ測定でポリプロピレンの性質が強く出たため、また、相溶不十分な遊離ポリプロピレンが存在することによりバイオマスマスターバッチのＭＦＲが基準値の上限を超えたものと推測される。
【0144】
比較例９は、ＭＦＲの相対的に高い樹脂ＣとＭＦＲの相対的に低い樹脂Ｄの組み合わせである。ＭＦＲの相対的に高い樹脂に対するＭＦＲの相対的に低い樹脂の比率が比較的高いため、バイオマスマスターバッチのＭＦＲは低くなっていると考えられる。
【0145】
続いて、成形性について考察を行う。
【0146】
実施例１のバイオマスマスターバッチはデンプンの配合率は７０重量％と有意に高く、かつ、適切なＭＦＲの値を有しているため、希釈用樹脂の混合比率を多くすることができ、インフレーション成形性が◎という観点で良好であった。実施例２、３のバイオマスマスターバッチもデンプンの配合率が高く、適切なＭＦＲの値を有しているため、実施例１と同様の成形性を有することが確認された。
【0147】
これに対し、比較例のバイオマスマスターバッチはデンプンの配合率が低かったり、適切なＭＦＲの値を有していなかったりするため、インフレーション成形性が××～○△で不良であった。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-09-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デンプンと、未変性のポリエチレンである樹脂とを含み、１９０℃１０ｋｇｆでのＭＦＲが３．３～４．２ｇ／１０ｍｉｎであり、かつ、デンプンの含有比率が６０重量％超である、バイオマスマスターバッチ。
【請求項2】
前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項3】
前記ポリエチレンが、少なくとも２種から構成される、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項4】
前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチ。
【請求項5】
デンプンと、
未変性のポリエチレンである樹脂と、
を製造装置内で混練することを有する、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチの製造方法。
未変性のポリエチレンである樹脂と、
を製造装置内で混練することを有する、請求項１に記載のバイオマスマスターバッチの製造方法。
【請求項6】
前記デンプンが、米またはそれに由来するものである、請求項５に記載の製造方法。
【請求項7】
前記樹脂のうち少なくとも１種の融点が、１１０℃以下である、請求項５に記載の製造方法。
【請求項8】
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ以上であり、
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である、請求項５に記載の製造方法。
前記樹脂のうち少なくとも１種の１９０℃２．１６ｋｇｆでのＭＦＲが、１５ｇ／１０ｍｉｎ未満である、請求項５に記載の製造方法。
【請求項9】
前記樹脂のうち少なくとも１種が、バイオポリエチレンである、請求項５に記載の製造方法。
【請求項10】
前記デンプンのアルファ化が、前記製造装置内で開始される、請求項５に記載の製造方法。
【請求項11】
請求項１に記載のマスターバッチと、希釈用樹脂とを含む、デンプンの含有比率が２５重量％以上である、樹脂混合物。
【請求項12】
請求項１１に記載の樹脂混合物を成形加工することによりなる、成形品。
【請求項13】
前記成形加工が、インフレーション成形である、請求項１２に記載の成形品。
【請求項14】
フィルム又はシートである、請求項１２に記載の成形品。
【請求項15】
包袋資材、農業用資材、電子機器筐体、家電製品筐体、建材用部品、自動車部品、二輪車用部品、航空機用部品、鉄道車両用部品および日用雑貨品からなる群から選択される少なくとも１種の用途に用いられる、請求項１２に記載の成形品。