JP2010532286A - 生物系材料を含む多層フィルム構造体 - Google Patents

生物系材料を含む多層フィルム構造体 Download PDF

Info

Publication number
JP2010532286A
JP2010532286A JP2010515246A JP2010515246A JP2010532286A JP 2010532286 A JP2010532286 A JP 2010532286A JP 2010515246 A JP2010515246 A JP 2010515246A JP 2010515246 A JP2010515246 A JP 2010515246A JP 2010532286 A JP2010532286 A JP 2010532286A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
ethylene
copolymers
acid
meth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010515246A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010532286A5 (ja
Inventor
ルシー シャルボネル
カールハインツ ハウスマン
イ−フワ リー
セドリック トミ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2010532286A publication Critical patent/JP2010532286A/ja
Publication of JP2010532286A5 publication Critical patent/JP2010532286A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/31Heat sealable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/582Tearability
    • B32B2307/5825Tear resistant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/716Degradable
    • B32B2307/7163Biodegradable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2435/00Closures, end caps, stoppers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/02Open containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/40Closed containers
    • B32B2439/46Bags
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1334Nonself-supporting tubular film or bag [e.g., pouch, envelope, packet, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/269Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension including synthetic resin or polymer layer or component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31725Of polyamide
    • Y10T428/3175Next to addition polymer from unsaturated monomer[s]
    • Y10T428/31757Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786Of polyester [e.g., alkyd, etc.]
    • Y10T428/31797Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/674Nonwoven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/678Olefin polymer or copolymer sheet or film [e.g., polypropylene, polyethylene, ethylene-butylene copolymer, etc.]

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

少なくとも、生物系ポリマー組成物から製造された第1の層と、1種以上のエチレンコポリマーと1種以上の無機充填剤とを含む結合層と、任意に少なくとも1層の追加の層とを含む多層フィルム構造体が開示されている。

Description

本発明は、食品包装用途において用いることが可能である、生物系材料を含む多層フィルム構造体に関する。
包装産業は、食品包装および非食品包装のために種々の熱可塑性ポリマーおよび熱可塑性組成物から調製された多様なフィルムおよび容器を用いている。食品包装は、食品包装に含まれる製品の機械的損傷および空気または水分に対するバリアの観点で適切な保護を提供しなければならない。
近年、生物系樹脂は環境保護の観点から関心を集めており、石油系製品に関する燃料および原材料としての使用のために化石燃料資源を再生可能資源に置き替えることが一般的傾向になってきた。生物系樹脂の例は、グリコシドからのポリマーおよびポリ(乳酸)(PLA)などのポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)ポリマーである。PHAは石油でなく再生可能源から重合することが可能であり、そして堆肥化可能である。再生可能源から調製されるとともに生分解性および生吸収性であるので、PHAポリマーは、フィルムとして広範な産業用途および生体医療用途を有する。
米国特許出願公開第2006/0172131号明細書は、包装用途に関するピール可能/再シール可能な多層フィルムを開示している。こうした多層フィルムは、PLAから製造され得るヒートシール性ポリエステル層と、粘着性付与剤とゴム弾性成分とを含む感圧接着剤層と、熱可塑性材料、セルロース材料または金属材料から製造され得る第3の層とを含む。
層間の強い接着力または接合強度を必要とすることを意味する劣化も離層もしない環境に優しい食品包装のための多層フィルム構造体がなお必要とされている。
多層フィルム構造体は、少なくとも(i)生物系ポリマー組成物から製造された前記第1の層と、(ii)1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーと1種以上の無機充填剤とを含む1層以上の結合層を含む結合層と、(iii)任意に少なくとも1層の追加の層とを含む。
結合層中に存在する無機充填剤は第1の層と結合層との間の改善された接着力を構造体に付与する場合があり、それによって、最新技術の多層フィルムと比較した場合、使用および時間に関する劣化または離層に対してより抵抗性である構造体につながる。
食品包装に関して上述した多層フィルム構造体から製造された物品も提供される。
「堆肥化可能ポリマー」は堆肥化条件下で分解性であるポリマーを意味する。堆肥化可能ポリマーは、生物(環形動物)および微生物(細菌、真菌、藻類)の作用下で分解し、高速で完全な鉱化作用(好気性条件下で二酸化炭素、メタン、水、無機化合物またはバイオマスに転化させる)を達成し、堆肥化プロセスに適合する。
「生分解性ポリマー」は、二酸化炭素、メタン、水、無機化合物またはバイオマスへの分解を受け得るポリマーを意味し、分解における支配的なメカニズムは微生物の酵素作用であり、その酵素作用を利用可能な廃棄条件を反映する規定時間における標準化試験によって測定することが可能である。
「再生可能ポリマー」は、例えば、生物材料を原料または最終再生可能ポリマーに転化させる発酵プロセスおよび他のプロセスによって(数千年または数百万年を要する石油と異なり)数年以内に補充されるか、または補充され得る原材料または出発材料を含むポリマーまたはこうした原材料または出発材料から調製されるポリマーを意味する。
「生吸収可能ポリマー」は生物系によって吸収され得るポリマーを意味する。
多層フィルム構造体の第1の層は外側層である。「外側層」は、製品を包装するために用いられる多層構造体の外面層を意味し、こうした外面層は環境に面している。好ましくは、本発明の第1の層のために用いられる生物系ポリマーはポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)または生物系ポリエステルである。
PHAポリマーは生分解性ポリマーであり、その大多数は細菌発酵プロセスによる生産などの再生可能資源の処理から入手できるか、またはトウモロコシおよびカンショなどを含む植物物質から分離される。
PHAポリマーは1種以上のヒドロキシアルカン酸の重縮合体である。本発明の第1の層のポリマー組成物に含まれるこうしたヒドロキシアルカン酸の例は、グリコール酸、ヒドロキシプロパン酸(乳酸としても知られている)、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシイソブタン酸、ヒドロキシペンタン酸(ヒドロキシバレリアン酸としても知られている)、ヒドロキシヘキサン酸(ポリカプロラクトン、PCLとしても知られている)、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシドデカン酸、ヒドロキシテトラデカン酸またはそれらの2つ以上の組み合わせである。
好ましくは、第1の層中で用いられるPHAポリマーは、グリコール酸(PGA)、乳酸(PLA)、ヒドロキシ酪酸(PHB)またはそれらの2つ以上の組み合わせを含む。より好ましくは、多層フィルム構造体の第1の層中で用いられるPHAポリマーは乳酸を含む。PLAは、乳酸と、乳酸、その誘導体およびそれらの混合物から誘導された反復単位少なくとも50モル%を含有する他のモノマーのポリ(乳酸)ホモポリマーおよびコポリマーを含み、こうしたホモポリマーおよびコポリマーは、3,000〜1000,000g/モル、10,000〜700,000g/モルまたは20,000〜600,000g/モルの平均分子量を有する。例えば、PLAは、乳酸またはその誘導体から誘導された(例えば、乳酸またはその誘導体によって作られた)反復単位少なくとも70モル%を含有してもよい。PLAホモポリマーおよびコポリマーは、d−乳酸、l−乳酸またはそれらの混合物から誘導され得る。
PHAポリマーは塊重合によって製造してもよい。塊重合は、通常、JP−A第03−502115号明細書、JP−A第07−26001号明細書およびJP−A第07−53684号明細書に記載されている連続法または米国特許第2,668,162号明細書および米国特許第3,297,033号明細書に記載されているバッチ法のいずれかを用いて行われる。PHAポリマーは、対応するヒドロキシアルカン酸の脱水−重縮合を通して合成してもよい。PHAポリマーは、ヒドロキシアルカン酸のアルキルエステルの脱アルコール−重縮合または対応するラクトンまたは環式二量体エステルなどの環式誘導体の開環重合を通して合成してもよい。PHAポリマーおよびコポリマーを生物によっても製造してよいか、または植物物質から分離してもよい。米国特許第6,323,010号明細書は、遺伝子組み換え生物から調製された多くのPHAコポリマーを開示している。
生物系ポリエステルは、ジオール、好ましくは生化学生産または発酵生産の1,3−プロパンジオール(以後、生物−PDOと呼ぶ)とジカルボン酸の重縮合生成物である。生化学生産または発酵生産の1,3−プロパンジオール、すなわちPDOは、定義により再生可能資源からである。トウモロコシ原料などの生物的な再生可能な資源から製造された原料を用いる1,3−プロパンジオールへの生化学経路は記載されている。例えば、グリセロールを1,3−プロパンジオールに転化させることができる菌株は、例えば、種、クレブシエラ(Klebsiella)、シトロバクター(Citrobacter)、クロストリジウム(Clostridium)およびラクトバシラス(Lactobacillus)において見られる。技法は、米国特許第5,633,362号明細書、米国特許第5,686,276号明細書および最も最近の米国特許第5,821,092号明細書を含む幾つかの特許において開示されており、Nagarajanらによる米国特許第5,821,092号明細書においては、組換え生物を用いるグリセロールからの1,3−プロパンジオールの生物生産のためのプロセスを特に開示している。このプロセスは、1,2−プロパンジオールに関する特異性を有する、異種pduジオールデヒドラターゼ遺伝子で変換された大腸菌(E.Coli)を導入している。変換された大腸菌(E.Coli)は炭素源としてのグリセロールの存在下で増殖し、1,3−プロパンジオールは増殖培養液から分離される。組換え微生物は、グルコース(例えば、トウモロコシ糖)または他の炭水化物(グリセロールおよびジヒドロキシアセトン以外)をグリセロールおよびその後1,3−プロパンジオールに転化させるLaffendらによる米国特許第5,686,276号明細書において開示されている。
生物系ポリエステルの好ましい例は、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)、ポリ(1,3−プロピレンナフタレート)およびポリ(1,3−プロピレンイソフタレート)であり、ポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)は最も好ましい。
第1の層の組成物は、可塑剤、耐衝撃性改良剤;、粘度安定剤および加水分解安定剤を含む安定剤、潤滑剤、酸化防止剤、UV線安定剤、防曇剤、帯電防止剤、染料、顔料または他の着色剤、充填剤、難燃剤、強化剤、起泡剤および発泡剤、例えば、粘着防止剤および離型剤のようなポリマー配合技術分野で知られている加工助剤を非限定的に含む改良剤および他の添加剤を更に含んでもよい。これらの添加剤は、第1の層の組成物の全重量を基準にして20重量%以下、好ましくは0.01〜7重量%、より好ましくは0.01〜5重量%の量で本発明の第1の層中で用いられる生物系ポリマー組成物中に存在してもよい。
第1の層の厚さは、食品包装の最終用途に応じて選択してもよい。典型的には、軟質多層構造体中で用いられる時、第1の層は10〜50μmの間の厚さを有し、硬質多層構造体中で用いられる時、第1の層は10〜1000μmの間の厚さを有する。
結合層は、1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーを含む。結合層は、第1の層および少なくとも1層の追加の層に隣接する。好ましくは、1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーは、ポリエチレン、プロピレンホモポリマーおよび/またはコポリマー、エチレンコポリマーおよびそれらの混合物の中から選択される。好ましくは、結合層に含まれる1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーは、結合層の全重量を基準にして50〜95重量%の量、より好ましくは70〜90重量%の量である。
ポリエチレンは、好ましくは、エチレンのホモポリマーおよびコポリマーから選択される。例えば、超低密度ポリエチレン(ULDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)またはメタロセンポリエチレン(mPE)のような種々のタイプのポリエチレンホモポリマーを結合層中で用いてもよい。ポリエチレンは、従来のチーグラー・ナッタ触媒系、メタロセン触媒系および後期遷移金属錯体触媒系を用いる高圧ガスプロセス、低圧ガスプロセス、溶液プロセスおよびスラリープロセスを含む当該技術分野において公知の利用可能ないずれかのプロセスによって製造してもよい。
ポリプロピレンは、プロピレンのホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、ターポリマーまたはそれらの2つ以上の組み合わせを含む。プロピレンのコポリマーは、プロピレンと、エチレン、1−ブテン、2−ブテンおよび種々のペンテン異性体などの他のオレフィンとのコポリマー、好ましくは、プロピレンとエチレンのコポリマーを含む。プロピレンのターポリマーは、プロピレンとエチレンおよび他の1種のオレフィンのコポリマーを含む。ランダムコポリマー(統計的コポリマー)は、プロピレン対コモノマーのフィード比に対応する比で高分子鎖全体に無秩序に配分されたプロピレンおよびコモノマーを有する。ブロックコポリマーは、プロピレンホモポリマーからなる鎖セグメントおよび例えばプロピレンとエチレンのランダムコポリマーからなる鎖セグメントから構成される。
ポリプロピレンホモポリマーまたはランダムコポリマーは、(例えば、有機金属化合物または三塩化チタニウムを含有する固体に基づくチーグラー・ナッタ触媒を用いる)既知のいずれかのプロセスによって製造することが可能である。ブロックコポリマーは、プロピレンを一般に第1の段階において単独で最初に重合し、プロピレン、およびエチレンなどの追加のコモノマーを第1の段階中に得られたポリマーの存在下で第2の段階において次に重合することを除き、同様に製造することが可能である。ポリプロピレンを製造するプロセスが当業者に対して公知であるので、プロセスの説明を簡略のために本明細書において省略する。
「エチレンコポリマー」は、エチレンおよび少なくとも1種の追加のモノマーから誘導された反復単位を含むポリマーを意味する。
多層構造体の結合層に含まれる1種以上のエチレンコポリマーは、エチレンα−オレフィン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアルキル(メタ)アクリレートコポリマーまたはそれらの2つ以上の組み合わせの中から選択してもよい。「アルキル(メタ)アクリレート」は、アルキルアクリレートおよび/またはアルキルメタクリレートを意味する。エチレンアルキル(メタ)アクリレートコポリマーは、エチレンコモノマーと少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートコモノマーの共重合から誘導された熱可塑性エチレンコモノマーである。この場合、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、好ましくは1〜4個の炭素原子を含有する。より好ましくは、結合層に含まれるエチレンコポリマーは、エチレンα−オレフィン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンメチル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレンエチル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレンブチル(メタ)アクリレートコポリマーまたはそれらの2つ以上の組み合わせの中から選択される。
結合層中で用いられるエチレンコポリマーがエチレンα−オレフィンコポリマーである時、エチレンα−オレフィンコポリマーはエチレンと3〜20個の炭素原子のα−オレフィンとを含む。好ましいα−オレフィンは4〜8個の炭素原子を含む。
典型的には、エチレンα−オレフィンコポリマーの密度は、0.860g/cc〜0.925g/cc、好ましくは0.860g/cc〜0.910g/cc、より好ましくは0.880g/cc〜0.905g/ccの間の範囲である。そのように記載された密度範囲内に入る限り、チーグラー・ナッタ型触媒およびメタロセン触媒または単一サイト触媒によって製造された樹脂は含まれる。本明細書において有用なメタロセン樹脂または単一サイト樹脂は、(i)5.63未満のI−10/I−2比および(I−10/I−2)−4.63より大きいMw/Mn(多分散性)を有する樹脂および(ii)5.63以上のI−10/I−2比および(I−10/I−2)−4.63以下の多分散性を有することに基づく樹脂である。好ましくは、群(ii)のメタロセン樹脂は1.5より大きいが、(I−10/I−2)−4.63以下の多分散性を有する。実質的に直鎖状のメタロセン樹脂を製造できる好適な条件および触媒は米国特許第5,278,272号明細書に記載されている。この参考文献は、様々な荷重条件および従って剪断条件下での流れ値である周知された流動学的パラメータI−10およびI−2の測定の完全な説明を与えている。この参考文献は、ゲル透過クロマトグラフィ(GPC)によって決定されるような周知されたMw/Mn比決定の測定の詳細も提供している。
結合層中で用いられるエチレンコポリマーがエチレン酢酸ビニルコポリマーである時、共重合酢酸ビニル単位の相対量は、エチレンコポリマーの全重量を基準にして2〜40重量%、好ましくは10〜40重量%である。2種以上の異なるエチレン酢酸ビニルコポリマーの混合物を単一コポリマーの代わりに結合層の成分として用いることが可能である。
エチレンコポリマーがアルキル(メタ)アクリレートである時、共重合アルキル(メタ)アクリレート単位の相対量は、エチレンコポリマーの全重量を基準にして0.1〜45重量%、好ましくは5〜35重量%、なおより好ましくは8〜28重量%である。
1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーは、コポリマーが有機官能基によりグラフトされている、および/または共重合されていることを意味する変性コポリマーであることが可能である。結合層中で用いるための変性ポリマーを酸官能基、無水物官能基および/またはエポキシド官能基により変性してもよい。モノカルボン酸、ジカルボン酸またはポリカルボン酸であってもよいポリマーを変性するために用いられる酸および無水物の例は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステル、フマル酸、フルナル酸(furnaric acid)、イタコン酸、クロトン酸、無水イタコン酸、無水マレイン酸および置換無水マレイン酸、例えば、ジメチル無水マレイン酸または無水クロトン酸、無水ハイミック酸、メチル無水ハイミック酸および無水テトラヒドロフタル酸またはそれらの2つ以上の組み合わせであり、無水マレイン酸は好ましい。
酸変性ポリマーを用いる時、酸変性ポリマーは、変性ポリマーの全重量を基準にして0.05〜19重量%の酸を含有してもよい。
無水物変性ポリマーを用いる時、無水物変性ポリマーは、変性エチレンポリマーの全重量を基準にして0.03〜2重量%、好ましくは0.05〜2重量%の無水物を含有してもよい。
ポリマーを変性するために用いられるエポキシドの例は、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルおよびグリシジルイタコネートなどの4〜11個の炭素原子を含む不飽和エポキシドであり、グリシジル(メタ)アクリレートは特に好ましい。エポキシド変性エチレンコポリマーは、変性エチレンコポリマーの全重量を基準にして好ましくは0.05〜15重量%のエポキシドを含有する。好ましくは、エチレンコポリマーを変性するために用いられるエポキシドはグリシジル(メタ)アクリレートである。エチレン/グリシジル(メタ)アクリレートコポリマーは、1〜6個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレートおよび1〜8個の炭素原子を有するα−オレフィンの共重合単位を更に含有してもよい。代表的なアルキル(メタ)アクリレートには、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートまたはそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられる。エチルアクリレートおよびブチルアクリレートは注目される。α−オレフィンは、プロピレン、オクテン、ブテンおよびヘキセンの群から、特にプロピレンから選択することが可能である。
好ましくは、結合層に含まれる変性エチレンコポリマーは、酸官能基、無水物官能基および/またはグリシジル(メタ)アクリレート官能基により変性される。
本発明のために有用なオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーおよび変性ポリマーは、E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,Delaware)(DuPont)からAppeel(登録商標)、Bynel(登録商標)、Elvaloy(登録商標)ACおよびElvax(登録商標)という商標で市販されている。
本発明の多層フィルム構造体の結合層中で用いるために好適なエチレンコポリマーは、オートクレーブまたは管状反応器のいずれかを用いて当業者に対して公知のいずれかの手段によって製造することが可能である(例えば、米国特許第3,404,134号明細書、米国特許第5,028,674号明細書、米国特許第6,500,888号明細書、米国特許第3,350,372号明細書および米国特許第3,756,996号明細書)。
結合層は、結合層の全重量を基準にして5〜50重量%または10〜30重量%の量で存在することが可能である1種以上の無機充填剤を含む。好適な無機充填剤には、タルク、炭酸カルシウム、焼成クレー、マイカ、ホウ酸亜鉛またはそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられるが、必ずしもそれらに限定されない。好ましくは、無機充填剤はタルクである。タルクは天然に産出するタルクまたは合成で調製されたタルクであり、20μm以下または好ましくは15μm以下の平均径(D98値)を有してもよい。D98値は、粒子の98重量%の平均径であり、Sedigraph5100での沈降法によって測定される。結合層中で使用できるタルクの好適な例は、Mondo Minerals OY(Finland)によって供給されるFinntalk M05SLおよびLuzenac(France)によって供給されるLuzenac 10MOOSである。
結合層は、結合層と第1の層との間の接着力を改善するために結合層の全重量を基準にして好ましくは0.1〜20重量%または5〜15重量%の量で1種以上の粘着性付与剤を更に含んでもよい。粘着性付与剤は、区別された基材への初期接着力を強化することが知られており、接着剤の塗布中に湿りを改善する場合があり、結合組成物の耐変形性を下げ、従って、接触すると接合形成を促進する。粘着性付与剤(粘着性付与樹脂とも呼ばれる)は、当該技術分野において一般に知られている好適ないかなる粘着性付与剤であってもよい。例えば、粘着性付与剤は、米国特許第3,484,405号明細書に記載された類を含んでもよいが、それらに限定されない。こうした粘着性付与剤には、様々な天然および合成の樹脂およびロジン材料が挙げられる。使用できる粘着性付与剤樹脂は、明確な融点も結晶化する傾向ももたない有機化合物の混合物の形態を一般に取っている液体、半固体〜固体の複合非晶質材料である。こうした樹脂は水に不溶性であってもよく、植物由来または動物由来であることが可能であるか、または合成樹脂であることが可能である。本発明において使用できる粘着性付与剤の包括的なリストは、200種を上回る市販粘着性付与剤を記載しているTechnical Association of the Pulp and Paper Industry(Atlanta,George)の刊行物であるTAPPI CA Report#55、1975年2月、頁13〜20において提供されている。好ましくは、結合層中で用いられる粘着性付与剤は、クマロン−インデン樹脂、テルペン樹脂、ブタジエン−スチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、炭化水素樹脂、ロジンおよびそれらの混合物の中から選択される。
結合層は、一般に用いられる種々の添加剤および第1の層に関して上で記載された充填剤などの充填剤を更に含んでもよい。
多層構造体の結合層の厚さは、1〜100μmの間、5〜50μmの間または5〜30μmの間であってもよい。
多層フィルム構造体は、任意に少なくとも1層の追加の層を含む。少なくとも1層の追加の層は内側層であってもよい。「内側層」は、製品を包装するために用いられ、含まれた製品に面する多層構造体の層を意味する。好ましくは、多層フィルム構造体は少なくとも1層の追加の層を含む。
追加の層は、ヒートシール性層、箔、板紙、不織材料またはそれらの2つ以上の組み合わせの中から選択してもよい。
「ヒートシール性層」は、全体の構造一体性を失わずに、例えば共押出、ウェルドまたはヒートシールのような、全体の構造一体性を失うことのない従来の手段によって別の層上に融着させることができる層を意味する。ヒートシール性層は、ポリ(ヒドロキシアルカン酸)、グリコシド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアルキル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレン酸コポリマー、イオノマーまたはそれらの2つ以上の組み合わせを含んでもよいが、それらに限定されない。
少なくとも1層の追加の層は上で開示されたPHAポリマーを含んでもよい。
グリコシドは、グリコシド結合を含有する1種以上の物質またはグリコシド結合によって接合された1種以上の物質を含む。グリコシド結合は、二糖または多糖を形成するためにグルコースまたはフルクトースなどの2種以上の単糖を接合することが可能である。
多糖には、澱粉、グリコーゲン、キチン、セルロース、ヘミセルロース、ペクチン、(多糖ではない)リグニン、寒天、アルギン酸またはその塩、アラビアゴム、キサンガムまたはそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられる。好ましくは、グリコシドを少なくとも1層の追加の層の中で用いる時、グリコシドは澱粉である。
澱粉は、多糖、すなわち、グリコシド結合を含有する1種以上の物質またはグリコシド結合によって接合された1種以上の物質を含むグリコシドポリマーである。グリコシド結合は、多糖を形成するためにグルコースまたはフルクトースなどの単糖を接合することが可能である。澱粉は、α−アミロースとアミロペクチンの2つの形態を取って存在する。アミロース対アミロペクチンのモル比は0.1:1〜10:1、0.5:1〜5:1または1:2〜2:1の範囲内であることが可能である。
澱粉は、非イオン形態、カチオン形態、アニオン形態または両性形態を取って存在することが可能である。例えば、カチオン澱粉は、トウモロコシ澱粉、ジャガイモ澱粉、蝋状のトウモロコシ澱粉および小麦澱粉などの一般的ないずれかの澱粉産出材料から誘導してもよい。両性澱粉は、ジャガイモ澱粉などの天然に産出する澱粉または合成両性澱粉を含む。カチオン化は、窒素置換の種々の程度を有するカチオン澱粉を得るために3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドの添加などの商業的に既知の手順のいずれかによって達成することが可能である。
澱粉は、酸変性、酸化変性、ヒドロキシアルキル変性、酵素変性、エステル変性およびホスフェート変性のような、工業的使用のために多くの方法で変性することが可能である。デキストロース当量によって定量化された加水分解度に基づく変性澱粉は、マルトデキストリン、トウモロコシシロップ、デキストリンまたはそれらの2つ以上の組み合わせを含むことが可能である。変性澱粉は、米国特許第5,859,128号明細書、米国特許第5,928,474号明細書、米国特許第6,048,929号明細書および米国特許第6,699,363号明細書において開示されたように、非イオンポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミド、カチオンポリアクリルアミドまたはアニオンポリアクリルアミドであり得る少なくとも1種のポリアクリルアミドを少なくとも1つの両性またはカチオンの水溶液または水分散液を有する澱粉溶液または澱粉分散液と混合することにより得られる澱粉も含むことが可能である。例えば、カチオンポリアクリルアミドは、1から80重量%までの重量によるカチオン置換度を有してもよい(ポリマーは、水に溶解させた時にカチオンに帯電することになる化学官能基を含有する無秩序反復モノマー単位を含有する)。これらのモノマー単位はアミン基を含むが、アミン基に限定されない。
追加の層は、1種以上のポリエステル、上で開示されたポリエチレン、ポリアミド、エチレン酸コポリマー、イオノマーまたはポリプロピレンを含んでもよい。
ポリエステルは、フィルムを形成するために好適なジオールと二酸(またはそれらの誘導体)の縮合から誘導されたポリマーを含む。少なくとも1層の追加の層の中で用いるためのポリエステルは、主要な酸成分として芳香族ジカルボン酸を含む。例には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサン−ジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートまたはそれらの2つ以上の組み合わせが挙げられ、PETは好ましい。
ポリアミドは、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミドおよび非晶質ポリアミドを含む。本明細書において用いられる時、ポリアミドという用語は、HoneywellからAegis(登録商標)ポリアミドという商品名で、または三菱ガス化学/NanocorからImperm(登録商標)ポリアミド(ナイロンMXD6)という商品名で市販されているものなどのポリアミドナノ複合材も含む。
エチレン酸コポリマーは、エチレン、およびアクリル酸、メタクリル酸またはそれらの組み合わせを含む1種以上のエチレンC3〜C8α,β−不飽和カルボン酸から誘導された反復単位を含む。エチレン酸コポリマーは、Nucrel(登録商標)という商標でDuPontから市販されている。
イオノマーは、上で開示されたエチレン酸コポリマーなどのポリマーの有機主鎖に加えて金属イオンを含有する熱可塑性樹脂であり、Surlyn(登録商標)という商標でDuPontから市販されている。
多層フィルム構造体は、結合層と少なくとも1層の追加の層との間に配置され得る少なくとも1層の機能層を更に含んでもよい。機能層は、少なくとも1層の他の結合層を介して少なくとも1層の追加の層に接着する。
機能層はバリア層として機能してもよい。「バリア層」は、低いガス(例えば、酸素、二酸化炭素または窒素)透過速度および/または水蒸気透過速度、および/またはフレーバーの透過に対する高いバリア特性を多層フィルム構造体に付与する層を意味する。機能層のために好適なポリマーの例には、澱粉、エチレンビニルアルコールポリマー(EVOH)およびポリアミドが挙げられるが、必ずしもそれらに限定されない。
機能層と追加の層との間に配置される第2の結合層は、こうした層の間の良好な接着力を可能にする好適ないずれかの高分子組成物から製造することが可能である。澱粉を機能層のための材料として用いる時、少なくとも1層の結合層は、好ましくは1種以上の変性エチレンコポリマーを含み、それは、変性エチレンコポリマーが上述した有機官能基によりグラフトされる、および/または共重合されることを意味する。
本発明による多層フィルム構造体の例は、i)上述したポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)組成物から製造された第1の層と、ii)酸官能基、無水物官能基および/またはエポキシド官能基により変性された1種以上のエチレンコポリマーと1種以上の無機充填剤とを含む結合層と、iii)上で開示された澱粉から製造された少なくとも1層の機能層と、iv)1種以上の変性エチレンコポリマーを含む結合層と、v)上で開示された少なくとも追加の層とを含む多層である。好ましくは、少なくとも1層の追加の層は、上述したものなどのポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)を含む。
多層フィルム構造体は、包装材料が、それが含有する製品に関する情報を消費者に提供するように、および/または包装材料が包装自体の心地良い外観を提供するように、例えば、印刷、エンボスおよび/または着色によって更に処理してもよい。
多層フィルム構造体中で用いられる組成物は、当該技術分野において公知のいずれかの溶融混合法を用いることにより高分子成分と非高分子原料を組み合わせることによって得てもよい。例えば、一軸スクリュー押出機または二軸スクリュー押出機、ブレンダー、一軸スクリュー混練機または二軸スクリュー混練機、Haakeミキサー、ブラベンダーミキサー、バンバリーミキサーまたはロールミキサーなどの溶融ミキサーに、例えば、高分子成分および非高分子原料を単一工程添加を通して一度に、または段階的方式で添加し、その後、溶融混合してもよい。高分子成分および非高分子原料を段階的方式で添加する時、高分子成分および/または非高分子原料の一部を最初に添加し、そして溶融混合し、残りの高分子成分および非高分子原料を後で添加し、十分に混合された組成物を得るまで更に溶融混合する。
多層フィルム構造体は、例えば、共押出、または共押出とそれに続く前に共押出された層上への1層以上の層の積層または熱積層などの従来の方法によって調製することが可能である。好適な押出技術には、ブローフィルム押出、キャストフィルム押出、キャストシート押出、押出被覆、ダブルバブル共押出およびタンデム押出が挙げられる。好ましい多層フィルム構造体は、ブローフィルム押出を通して得られるブローフィルムである。
本発明の別の態様は上述した多層構造体を含む包装に関する。包装の例には、射出成形品、ブロー成形品、プレス成形品、熱成形硬質物品、ブリスター、熱成形ブリスター、またはそれらの2つ以上の組み合わせが非限定的に挙げられる。蓋、キャップ、カップ、トレーおよびバッグなどの包装エレメントも、本明細書において開示された多層フィルム構造体により調製することが可能である物品の例である。
本発明を以下の実施例において更に説明する。
本発明による多層フィルム構造体および比較多層フィルム構造体を調製するために以下の材料を用いた。
A)PLAに基づく第1の層を含む2層構造体。
PLAに基づく第1の層:約150℃の融点および約55℃のTgならびに550μmの厚さを有するポリ(乳酸)から製造されたフィルム。こうしたPLAポリマーは、Cargill,Inc.(Minnetonka,Minnesota,USA)の系列会社であるNATUREWORKS LLCによってPLA NW2002Dとして市販されていた。
EVA1:エチレン酢酸ビニルコポリマー(28重量%VA)。
MAH−g−EVA1:無水マレイン酸によりグラフトされたエチレン酢酸ビニルコポリマー(28重量%VA、0.6重量%グラフト無水マレイン酸)。
MAH−g−EVA2:無水マレイン酸によりグラフトされたエチレン酢酸ビニルコポリマー(25〜28重量%VA、0.3重量%グラフト無水マレイン酸)。
EMA1:エチレンメチルアクリレートコポリマー(9重量%MA)。
EMA2:エチレンメチルアクリレートコポリマー(20重量%MA)。
粘着性付与剤:炭化水素樹脂、Eastman Chemical Company(Kingsport、Tennessee,USA)によって市販されているRegalite(登録商標)R1125。
添加剤:Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown、New York,USA)により供給されるIrganox(登録商標)1010mなどのフェノール系酸化防止剤および脂肪酸アミドなどのスリップ剤。
ポリエチレン:mLLDPEは、Engage(登録商標)8450としてDow Chemicals(Midland,Michigan)によって市販されているASTM D792に準拠して0.902g/cm3の密度および3g/10分のMFIを有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであった。
タルク:Luzenac(Toulouse,France)によって供給されるLuzenac 10MOOS(ISO787/2に準拠して、含水率(105℃)<0.5%)。
比較サンプル(C1〜C3)および本発明サンプル(E1〜E2)の結合層の組成を表1において提示している。
Figure 2010532286
コンパウンディング:結合層の組成物を24mmPRISM二軸スクリュー押出機内で170℃でコンパウンディングした。原料を塩とペッパーのブレンドとして押出機内に導入し、押出物材料を押出機から出た後に粒状にした。
結合層フィルムの調製:上述したように得られた粒状体をブラベンダー24mm一軸スクリュー押出機内で溶融させ、前記スクリュー押出機内で厚さ100μmのフィルムを押し出した。ブラベンダー一軸スクリュー押出機の温度を以下の温度分布により同じ長さの4つの押出機域に関して設定した。
Figure 2010532286
ライン速度は6.2m/分であった。フィルムのロールを幅135mmおよび長さ10mで作製した。
多層の調製:幅15mmの細片を調製されたフィルムから機械方向で切り取った。圧力3バール、温度160℃およびシール時間1秒の条件下で、上方加熱バーおよび下方可撓性バーを有するSentinel Heat Sealer(Packaging Industry、Massachusetts,USA,Model12AS)でサンプルをヒートシールした。加熱バーに結合層がくっつくことを避けるために、20μmのポリエステルフィルム(Mylar(登録商標)という商標でE.I.du Pont deNemours and Company(Wilmington,Delaware)から市販されている)を用いて、結合層の側面上で各サンプルを覆い(Mylar(登録商標)/結合層/PLA)、ヒートシールをMylar(登録商標)層の側面上で行った。
比較多層フィルム構造体(C1〜C3)および本発明の多層フィルム構造体(E1〜E2)は以下の構造体を有していた。
比較例1(C1):厚さ100μmの(表1に記載された通り)エチレンコポリマーEVAおよびタルクなしの添加剤に基づく結合層と厚さ550μmのPLAから製造された第2の層とを含む2層構造体。
比較例2(C2):厚さ100μmの(表1に記載された通り)エチレンコポリマーMAH−g−EVAおよびタルクなしの添加剤に基づく結合層と厚さ550μmのPLAから製造された第2の層とを含む2層構造体。
比較例3(C3):厚さ100μmの(表1に記載された通り)エチレンコポリマーEMAおよびタルクなしの添加剤に基づく結合層と厚さ550μmのPLAから作製された第2の層とを含む2層構造。
実施例1(E1):厚さ100μmの(表1に記載された通り)エチレンコポリマーEMAおよびタルクを含む添加剤に基づく結合層と厚さ550μmのPLAから製造された第2の層とを含む2層構造体。
実施例2(E2):厚さ100μmの(表1に記載された通り)エチレンコポリマーMAH−g−EVAおよびタルクを含む添加剤に基づく結合層と厚さ550μmのPLAから製造された第2の層とを含む2層構造体。
ヒートシール強度試験:Mylar(登録商標)保護フィルムを除去した後そして23℃および相対湿度50%で24時間にわたり2層構造体を状態調節後に、調製された多層の各々のシール強度を測定した。
180度の引張角度および100mm/分で引張試験機(Zwick AG,Germany)内でシール強度を測定した。
比較多層フィルム構造体(C1〜C3)および本発明の多層フィルム構造体(E1〜E2)のシール強度値(少なくとも3回の測定の平均)が表2において提示されており、N/15mmにおいて示されている。
Figure 2010532286
表2において示したように、本発明のサンプルE1およびE2は、比較サンプルC1〜C3より強いシール強度接着力を提供した。特に、多層フィルム構造体E1のシールを破壊するために7N/15mmの力を要した。これは、PLAなどの基材への結合層の接着力を通常は改善するMAHが配合物中に存在しないにもかかわらず、結合層がタルクのない同じ組成物を含んでいた比較サンプルC3と比べてシール強度の5倍増加に対応する。多層フィルム構造体E2のシールを破壊するために7.5N/15mmの力を要した。これは、結合層がタルクのない同じ組成物を含んでいた比較サンプルC2と比べてシール強度の2.5倍増加に対応する。
驚くべきことに、結合層にタルクを導入することは、結合層中にこうした無機充填剤を含まない多層構造体(C1〜C3)と比べて前記結合層と生物系材料(すなわち、PLA)から製造された第1の層との間の非常に増加した接着力(E1〜E2)につながる。
B)生物系ポリエステルに基づく第1の層を含む共押出3層構造体
(第1の層に関する成分としての)生物系ポリエステル:Biomax(登録商標)PTTとしてE.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington,Delaware,USA)から市販されているポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)(生物源37重量%)。
(追加の層の成分としての)HDPE:Marflex(登録商標)としてChevron Phillips Chemical Company LP(Kingsport,Woodlands,USA)から市販されている1g/10分のメルトインデックスおよび0.962g/ccの密度を有する高密度ポリエチレン。
結合層の成分
MAH−g−EVA2:無水マレイン酸によりグラフトされたエチレン酢酸ビニルコポリマー(25〜28重量%VA、0.3重量%グラフト無水マレイン酸)。
MAH−g−EVA3:無水マレイン酸によりグラフトされたエチレン酢酸ビニルコポリマー(25〜28重量%VA、0.12重量%グラフト無水マレイン酸)。
EMA1:エチレンメチルアクリレートコポリマー(9重量%MA)。
EMA2:エチレンメチルアクリレートコポリマー(20重量%MA)。
EMA3:エチレンメチルアクリレートコポリマー(24重量%MA)。
粘着性付与剤:炭化水素樹脂、Eastman Chemical Company(Kingsport、Tennessee,USA)によって市販されているPiccolyte。
添加剤:Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown、New York,USA)により供給されるIrganox(登録商標)1010などのフェノール系酸化防止剤および脂肪酸アミドなどのスリップ剤。
ポリエチレン:mLLDPEは、Engage(登録商標)8450としてDow Chemicals(Midland,Michigan)によって市販されているASTM D792に準拠して0.902g/cm3の密度および3g/10分のMFIを有するメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンであった。
タルク:Luzenac(Toulouse,France)によって供給されるLuzenac 10MOOS(ISO787/2に準拠して、含水率(105℃)<0.5%)。
比較サンプル(C4〜C6)および本発明のサンプル(E3)の結合層の組成を表3において提示している。
Figure 2010532286
共押出多層の調製
上述した結合層(C4〜C6およびE3)をHDPEの追加の層と生物系ポリエステルの第1の層との間に共押出した。29rpmで動作する25mm一軸スクリュー押出機内で表3に記載された結合層の成分を245℃で溶融させた。38rpmで動作する25mm一軸スクリュー押出機内で生物系ポリエステルを240℃で溶融させた。そして92rpmで動作する38mm一軸スクリュー押出機内でHDPEを240℃で溶融させた。Brampton(登録商標)共押出ブローフィルムダイを通して、すべての3つの溶融ストリームをフィードして、41マイクロメートルのHDPE層、10マイクロメートルの結合層および25マイクロメートルの生物系ポリエステル層から製造された3層フィルムを形成した。ダイ温度は255℃であり、ブローフィルムの膨張比は約2:1であった。
シール強度試験:23℃および相対湿度50%で24時間にわたり3層構造体を状態調節後に、調製された多層の各々のシール強度を測定した。180度の引張角度および100mm/分で引張試験機(Zwick AG,Germany)内でシール強度を測定した。
比較多層フィルム構造体(C4〜C6)および本発明の多層フィルム構造体(E3)のシール強度値(少なくとも3回の測定の平均)が表4において提示されており、N/15mmにおいて示されている。
Figure 2010532286
表4において示したように、本発明のサンプルE3は、結合層にタルクを含まなかった比較サンプルC4〜C6より強いシール強度接着力を提供した。特に、多層フィルム構造体E3のシールを破壊するために11.3N/15mmの力を要した。
驚くべきことに、結合層にタルクを導入することは、結合層中にこうした無機充填剤を含まない多層構造体(C1〜C6)と比べて前記結合層と生物系材料(すなわち、PLAまたは生物系ポリエステル)から製造された第1の層との間の非常に増加した接着力(E1〜E3)につながる。
こうした改善された接着力は、使用および時間に関する構造体の強度および耐久性の観点において高度に機能する多層フィルム構造体の特徴である。環境に優しい食品包装のための本発明の多層フィルム構造体は、結合層中にタルクを含まない多層フィルムと比較した場合、使用および時間に関する劣化または離層に対してより抵抗性である。

Claims (14)

  1. 第1の層と結合層と任意に1層の追加の層とを含む多層フィルム構造体であって、
    前記第1の層が生物系ポリマー組成物から製造され、
    前記第1の層と前記追加の層との間の前記結合層が、1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーと1種以上の無機充填剤とを含み、
    ともに前記結合層の全重量を基準にして、前記1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーが50〜95重量%の量で存在し、前記充填剤が5〜50重量%の量で存在し、
    前記充填剤が、タルク、炭酸カルシウム、焼成クレー、マイカ、ホウ酸亜鉛またはそれらの2つ以上の組み合わせである多層フィルム構造体。
  2. 前記第1の層に含まれる前記生物系ポリマーがポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)または生物系ポリエステルであり、前記1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーが、エチレンホモポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレンコポリマー、エチレンα−オレフィン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンメチル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレンエチル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレンブチル(メタ)アクリレートコポリマーおよびそれらの混合物の中から選択される請求項1に記載のフィルム。
  3. 前記1種以上のオレフィンホモポリマーおよび/またはコポリマーが、1種以上の酸官能基、無水物官能基またはグリシジル(メタ)アクリレート官能基により変性されている請求項1または2に記載のフィルム。
  4. 前記PHAポリマーが、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸またはそれらの2つ以上の組み合わせを含む請求項2に記載のフィルム。
  5. 前記PHAポリマーが乳酸を含む請求項2または4に記載のフィルム。
  6. 前記生物系ポリエステルがポリ(1,3−プロピレンテレフタレート)である請求項2に記載のフィルム。
  7. 前記充填剤がタルクであり、任意に20μm以下の平均径を有する請求項1、2、3、4、5または6に記載のフィルム。
  8. 前記結合層が、前記結合層の重量を基準にして0.1〜20重量%の量で、クマロン−インデン樹脂、テルペン樹脂、ブタジエン−スチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、炭化水素樹脂、ロジンまたはそれらの2つ以上の組み合わせを含む1種以上の粘着性付与剤を更に含む請求項1〜7のいずれか1項に記載のフィルム。
  9. 前記結合層の厚さが1〜100μmの間である請求項1〜8のいずれか1項に記載のフィルム。
  10. 前記追加の層が、ヒートシール性層、箔、板紙、不織材料またはそれらの2つ以上の組み合わせであり、前記ヒートシール性層が、ポリ(ヒドロキシアルカン酸)、グリコシド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアルキル(メタ)アクリレートコポリマー、エチレン酸コポリマー、イオノマーまたはそれらの2つ以上の組み合わせを含む請求項1〜9のいずれか1項に記載のフィルム。
  11. 前記結合層と前記追加の層との間に配置された少なくとも1層の機能層を更に含み、前記機能層が、澱粉、エチレンビニルアルコールポリマー、ポリアミドまたはそれらの2つ以上の組み合わせから製造される請求項1〜10のいずれか1項に記載のフィルム。
  12. 前記機能層と前記追加の層との間に第2の結合層を更に含む請求項11に記載のフィルム。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項において特徴付けられているとおりである多層フィルムを含むか、または前記多層フィルムから製造された物品であって、射出成形品、ブロー成形品、プレス成形品、熱成形硬質物品、ブリスター、熱成形ブリスターまたはそれらの2つ以上の組み合わせである物品。
  14. 蓋、キャップ、カップ、トレーまたはバッグである請求項13に記載の物品。
JP2010515246A 2007-07-03 2008-07-02 生物系材料を含む多層フィルム構造体 Pending JP2010532286A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94776707P 2007-07-03 2007-07-03
PCT/US2008/068970 WO2009006503A1 (en) 2007-07-03 2008-07-02 Multilayer film structures comprising bio-based materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010532286A true JP2010532286A (ja) 2010-10-07
JP2010532286A5 JP2010532286A5 (ja) 2011-08-11

Family

ID=39677401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010515246A Pending JP2010532286A (ja) 2007-07-03 2008-07-02 生物系材料を含む多層フィルム構造体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9511569B2 (ja)
EP (1) EP2167316A1 (ja)
JP (1) JP2010532286A (ja)
CN (1) CN101687398A (ja)
AU (1) AU2008272943A1 (ja)
WO (1) WO2009006503A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165342B1 (ko) 2010-10-12 2012-07-19 대상 주식회사 이지필 용기
JP2016013702A (ja) * 2015-09-24 2016-01-28 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016013703A (ja) * 2015-09-24 2016-01-28 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016034757A (ja) * 2015-09-24 2016-03-17 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016052781A (ja) * 2015-09-24 2016-04-14 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016052782A (ja) * 2015-09-24 2016-04-14 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090056209A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Epi Environmental Technologies (Nevada) Inc. Biodegradable agricultural film
US8415496B2 (en) 2009-06-16 2013-04-09 Amyris, Inc. Biobased polyesters
US8367859B2 (en) 2009-06-16 2013-02-05 Amyris, Inc. Cyclohexane 1,4 carboxylates
US8367858B2 (en) 2009-06-16 2013-02-05 Amyris, Inc. Terephthalic and trimellitic based acids and carboxylate derivatives thereof
US8445088B2 (en) * 2010-09-29 2013-05-21 H.J. Heinz Company Green packaging
US20120263924A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Paul Thomas Weisman Multi-Layer Films And Methods Of Forming Same
US9040120B2 (en) 2011-08-05 2015-05-26 Frito-Lay North America, Inc. Inorganic nanocoating primed organic film
US20130068769A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Toray Plastics (America), Inc. Lidding structure based on polylactic acid film
US9561886B2 (en) 2011-09-21 2017-02-07 Toray Plastics (America), Inc. Barrier lidding structure based on polypropylene film
US20130101855A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 Frito-Lay North America, Inc. Barrier paper packaging and process for its production
EP2771183B1 (en) * 2011-10-26 2021-08-11 Performance Materials NA, Inc. Multilayer film structure comprising renewably sourced materials
US9718258B2 (en) 2011-12-20 2017-08-01 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multi-layered film containing a biopolymer
US9327438B2 (en) 2011-12-20 2016-05-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for forming a thermoplastic composition that contains a plasticized starch polymer
AU2013229959B2 (en) * 2012-03-09 2015-11-26 Koninklijke Douwe Egberts B.V. Packaging film configured for stress distribution
US9267011B2 (en) 2012-03-20 2016-02-23 Frito-Lay North America, Inc. Composition and method for making a cavitated bio-based film
US9162421B2 (en) 2012-04-25 2015-10-20 Frito-Lay North America, Inc. Film with compostable heat seal layer
AU2013278072B2 (en) 2012-06-23 2016-03-17 Frito-Lay North America, Inc. Deposition of ultra-thin inorganic oxide coatings on packaging
US9149980B2 (en) 2012-08-02 2015-10-06 Frito-Lay North America, Inc. Ultrasonic sealing of packages
US9090021B2 (en) 2012-08-02 2015-07-28 Frito-Lay North America, Inc. Ultrasonic sealing of packages
CN103724778A (zh) * 2012-10-12 2014-04-16 杜邦公司 用于太阳能电池模块的集成背板
WO2016094281A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stretch wrapping film
US10262118B2 (en) * 2015-01-06 2019-04-16 Robert Antonius Adrianus Van Overbruggen Systems and methods for authenticating digital content
US10457021B2 (en) 2016-03-29 2019-10-29 Amisha Patel Bio resin paperboard containers and cartons
CN107400355B (zh) * 2017-08-23 2020-07-24 湖南工业大学 一种可降解的双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
CN107618245B (zh) * 2017-09-04 2020-04-17 深圳市正旺环保新材料有限公司 一种复合薄膜及其制备方法
FR3094268B1 (fr) * 2019-03-28 2021-03-19 Carbiolice Article multicouche enzymé
CN110369473B (zh) * 2019-08-29 2021-08-10 浙江海洋大学 用于沿海滩涂重金属污染土壤的修复方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4935480A (ja) * 1972-08-05 1974-04-02
JP2004051959A (ja) * 2002-05-30 2004-02-19 Toray Ind Inc 脂肪族ポリエステルフィルムおよび積層体
JP2004195759A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Dainippon Printing Co Ltd 多層積層樹脂フィルム
JP2004231211A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Toppan Printing Co Ltd 生分解性を有する蓋材
WO2005071009A1 (en) * 2004-01-08 2005-08-04 E.I. Dupont De Nemours And Company Composition comprising ethylene copolymers and polyolefin
JP2006192806A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Tohcello Co Ltd ポリ乳酸系延伸積層フィルム
JP2006205600A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Tohcello Co Ltd 生分解性脂肪族ポリエステルからなる積層フィルム
JP2007030350A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Mitsubishi Plastics Ind Ltd ピロー包装用ポリ乳酸系積層2軸延伸フィルム

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623836A (ja) 1992-07-09 1994-02-01 Shimadzu Corp ポリ乳酸延伸フィルムの製造方法
JPH06160314A (ja) 1992-11-26 1994-06-07 Hitachi Ltd 表面分析法及びその装置
US6417294B1 (en) 1995-12-21 2002-07-09 Mitsui Chemicals, Inc. Films and molded articles formed from aliphatic polyester compositions containing nucleating agents
JPH09286909A (ja) 1996-04-23 1997-11-04 Mitsui Toatsu Chem Inc 農業用乳酸系ポリマーフィルム
JPH11240962A (ja) 1998-02-24 1999-09-07 Nippon Shokubai Co Ltd 成形加工性の改良されたポリエステル樹脂組成物からなる成形体
US6114495A (en) 1998-04-01 2000-09-05 Cargill Incorporated Lactic acid residue containing polymer composition and product having improved stability, and method for preparation and use thereof
US6749785B2 (en) * 1998-09-01 2004-06-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multilayer structures of poly(1,3-propylene 2,6 napthalate) and poly (ethylene terephthalate)
WO2000023520A1 (en) 1998-10-20 2000-04-27 Eastman Chemical Company Polyester articles having improved impact strength
DE60007789T2 (de) 1999-03-26 2004-11-04 Toyo Boseki K.K. Folie aus Polymilchsäure
WO2001070846A1 (fr) 2000-03-22 2001-09-27 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Antichoc et composition polyester contenant ledit antichoc
JP3410075B2 (ja) 2000-11-17 2003-05-26 ユニチカ株式会社 結晶性ポリ乳酸樹脂組成物、これを用いたフィルムおよびシート
KR100840219B1 (ko) 2001-08-03 2008-06-23 도레이 가부시끼가이샤 수지 조성물 및 그것으로 이루어진 성형품, 필름 및 섬유
WO2003037966A1 (fr) 2001-11-01 2003-05-08 Asahi Kasei Life & Living Corporation Films de resine a base d'acide polylactique oriente biaxialement
KR100620471B1 (ko) 2002-03-29 2006-09-13 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 락트산계 수지 조성물
JP2004051666A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc ポリ乳酸複合材料及び成形体
US6844041B2 (en) * 2002-12-27 2005-01-18 Exxonmobil Oil Corporation Clear polymeric label including delaminatable mask layer
WO2004060648A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-22 Exxonmobil Oil Corporation Clear polymeric label including delaminatable mask layer
WO2004101642A1 (en) 2003-05-13 2004-11-25 E.I. Dupont De Nemours And Company Toughened polyoxymethylene-poly(lactic acid) compositions
US6943214B2 (en) 2003-05-13 2005-09-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Toughened polyoxymethylene-poly(lactic acid) compositions
BRPI0413106A (pt) * 2003-07-30 2006-10-03 Cryovac Inc filme de alto módulo orientado de múltiplas camadas
US7270889B2 (en) * 2003-11-04 2007-09-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Tackified amorphous-poly-alpha-olefin-bonded structures
US7381772B2 (en) 2003-12-12 2008-06-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Toughened poly(lactic acid) compositions
US7422782B2 (en) 2005-02-01 2008-09-09 Curwood, Inc. Peelable/resealable packaging film
JP2007145937A (ja) 2005-11-25 2007-06-14 Matsushita Electric Works Ltd 樹脂組成物の製造方法及び樹脂成形品
JP4935480B2 (ja) 2007-04-19 2012-05-23 富士電機株式会社 冷却装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4935480A (ja) * 1972-08-05 1974-04-02
JP2004051959A (ja) * 2002-05-30 2004-02-19 Toray Ind Inc 脂肪族ポリエステルフィルムおよび積層体
JP2004195759A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Dainippon Printing Co Ltd 多層積層樹脂フィルム
JP2004231211A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Toppan Printing Co Ltd 生分解性を有する蓋材
WO2005071009A1 (en) * 2004-01-08 2005-08-04 E.I. Dupont De Nemours And Company Composition comprising ethylene copolymers and polyolefin
JP2006192806A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Tohcello Co Ltd ポリ乳酸系延伸積層フィルム
JP2006205600A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Tohcello Co Ltd 生分解性脂肪族ポリエステルからなる積層フィルム
JP2007030350A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Mitsubishi Plastics Ind Ltd ピロー包装用ポリ乳酸系積層2軸延伸フィルム

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165342B1 (ko) 2010-10-12 2012-07-19 대상 주식회사 이지필 용기
JP2016013702A (ja) * 2015-09-24 2016-01-28 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016013703A (ja) * 2015-09-24 2016-01-28 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016034757A (ja) * 2015-09-24 2016-03-17 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016052781A (ja) * 2015-09-24 2016-04-14 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体
JP2016052782A (ja) * 2015-09-24 2016-04-14 大日本印刷株式会社 ポリエステル樹脂組成物の積層体

Also Published As

Publication number Publication date
AU2008272943A2 (en) 2009-12-24
EP2167316A1 (en) 2010-03-31
WO2009006503A1 (en) 2009-01-08
US9511569B2 (en) 2016-12-06
CN101687398A (zh) 2010-03-31
AU2008272943A1 (en) 2009-01-08
US20090017240A1 (en) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9511569B2 (en) Multilayer film structures comprising bio-based materials
AU2008211234B2 (en) Composition comprising biopolymer
US8399101B2 (en) Toughened poly(hydroxyalkanoic acid) compositions
AU2007297645B2 (en) Toughened poly(hydroxyalkanoic acid) compositions
US7834092B2 (en) Article comprising poly(hydroxyalkanoic acid)
US11358378B2 (en) Biodegradable multi-layer film
US20080027178A1 (en) Article comprising poly(hydroxyalkanoic acid)
CN104448281B (zh) 可生物降解聚酯,其制备方法及包含所述聚酯的产品
US8852747B2 (en) Coextrusion binders on a renewable/biodegradable basis
JP5588867B2 (ja) ポリエチレンとポリ(ヒドロキシカルボン酸)のブレンド
JP2021160155A (ja) 生分解性ラミネート紙及び包装材
WO2021100732A1 (ja) 積層体、およびその利用
US20230036076A1 (en) Multi-layer biobased film structures using poly(3-hydroxypropionate)

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110627

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110627

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120903

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130304