JP2015533186A - Composition for extrusion molding from renewable resources - Google Patents

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Abstract

押出成形用の組成物は、約50℃以上の熱たわみ温度および約80℃〜約180℃の融点を有し、この押出成形用の組成物は、約60〜約99.8%の部分結晶性または結晶性のポリ乳酸と、約0.05〜約8%のシクロデキストリンと、約0.1〜約8%の天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルと、約0.01〜約5%のナノ繊維と、約0〜約10%の結晶化剤と、約0〜約1%のでんぷんベースメルトレオロジー改質剤と、約0〜約5%の着色剤と、約0〜約1%の可塑剤と、約0〜約1%の光沢剤と、約0〜約1%の遮断剤とを含む。The extrusion composition has a heat deflection temperature of about 50 ° C. or higher and a melting point of about 80 ° C. to about 180 ° C., and the extrusion composition has about 60 to about 99.8% partial crystals. Crystalline polylactic acid, about 0.05 to about 8% cyclodextrin, about 0.1 to about 8% natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester, about 0.01 to about About 0% to about 10% crystallization agent; about 0 to about 1% starch-based melt rheology modifier; about 0 to about 5% colorant; About 1% plasticizer, about 0 to about 1% brightener, and about 0 to about 1% blocking agent.

Description

[関連出願の相互参照]
この出願は、米国特許仮出願第61/705683号(2012年9月26日出願)、米国特許仮出願第61/726188号(2012年11月14日)、米国特許仮出願第61/844155号(2013年7月9日)、および米国特許出願第13/790889号の一部継続出願(2013年、3月8日)の優先権を請求する。これらの開示は、全てここに引用することで本明細書の一部をなすものとする。
[Cross-reference of related applications]
No. 61/705683 (filed on Sep. 26, 2012), U.S. Provisional Application No. 61/726188 (Nov. 14, 2012), U.S. Provisional Patent Application No. 61/844155. (July 9, 2013), and US Patent Application No. 13/790889, a continuation-in-part application (March 8, 2013). All of these disclosures are hereby incorporated by reference herein.

本発明は、押出成形用の組成物およびそれから成形品を製造する方法に関する。押出成形用の組成物は、再生可能資源由来のポリ乳酸ポリマーを含み、この組成物は生物分解性である。   The present invention relates to a composition for extrusion and a method for producing a molded article therefrom. The composition for extrusion includes a polylactic acid polymer derived from renewable resources, and the composition is biodegradable.

成形品は、典型的には、種々の押出成形用のポリマー組成物から形成され、このような製品の例としては、ボトルおよびその他の食品容器、フィルム、パッケージングなどがある。過去にはこのような成形品は、典型的には、再生可能資源に由来するものではなく、また、生物分解性でもない石油ベースのポリマーから形成された。このような石油ベースのポリマーの例としては、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、およびポリ塩化ビニル(PVC)がある。これら石油ベースのポリマーは、それ自体が環境に優しくないだけでなく、このポリマーを製造するための溶剤や方法も環境に優しくない。更に、これらポリマーのいくつかは、リサイクルが可能であるものもあるが、生物分解性ではなく、埋立地などで問題となる。   Molded articles are typically formed from various extrusion polymer compositions, examples of such products include bottles and other food containers, films, packaging, and the like. In the past, such molded articles have typically been formed from petroleum-based polymers that are not derived from renewable resources and are not biodegradable. Examples of such petroleum-based polymers are polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), and polyvinyl chloride (PVC). Not only are these petroleum-based polymers themselves environmentally friendly, but the solvents and methods for producing the polymers are not environmentally friendly. Furthermore, some of these polymers can be recycled, but they are not biodegradable and cause problems in landfills.

この問題の解決法は、再生可能資源由来のポリマーから成形品を形成することである。このような再生可能資源由来のポリマーの例としては、ポリ乳酸(PLA)がある。PLAは、トウモロコシ、植物でんぷん(例えばジャガイモ)、および茎(例えばサトウキビ)などの種々の天然の再生可能資源に由来するものである。PLAを利用するこのような努力は、例えば、米国特許出願公開第2011/005847号明細書、米国特許出願公開第2010/0105835号明細書、国際公開第2007/047999号、米国特許第5744510号明細書、米国特許第6150438号明細書、米国特許第6756428号明細書、および米国特許第6869985号明細書に記載されている。これらの開示は全てここに引用することで本明細書の一部をなすもとのとする。本明細書において「ラクチドベースのポリマー」とは、ポリラクチド、ポリ乳酸(PLA)、ポリラクチドポリマー等の用語と同義であることを意図しており、また、ラクチドモノマーの開環重合によって形成されたいずれのポリマーも含むことを意図しており、これは単独(すなわちホモポリマー)であっても、別のモノマーとの混合またはコポリマーであってもよい。この用語は、ポリマーを構成するモノマーの形態および配置(シンジオタクチック、アイソタクチック、アモルファス、結晶性、部分結晶性など)について、いずれのものも含むことを意図している。ラクチドベースのポリマーは、再生可能資源に由来することもあるし、由来しないこともある。   A solution to this problem is to form molded articles from polymers derived from renewable resources. An example of such a renewable resource-derived polymer is polylactic acid (PLA). PLA is derived from a variety of natural renewable resources such as corn, plant starch (eg, potato), and stem (eg, sugarcane). Such efforts utilizing PLA are described, for example, in US Patent Application Publication No. 2011/005847, US Patent Application Publication No. 2010/0105835, International Publication No. 2007/047999, and US Pat. No. 5,744,510. , US Pat. No. 6,150,438, US Pat. No. 6,756,428, and US Pat. No. 6,869,985. All of these disclosures are hereby incorporated by reference. As used herein, “lactide-based polymer” is intended to be synonymous with terms such as polylactide, polylactic acid (PLA), polylactide polymer, etc., and any of those formed by ring-opening polymerization of lactide monomers. Are also intended to be included, which may be alone (ie, a homopolymer) or a mixture or copolymer with another monomer. This term is intended to include both the form and arrangement of the monomers that make up the polymer (syndiotactic, isotactic, amorphous, crystalline, partially crystalline, etc.). Lactide based polymers may or may not be derived from renewable resources.

PLAは、ラクチドの開環重合により生成する。PLAは、結晶性ポリマーであり、したがって、成形するときに、溶融粘性、温度安定性、引張力、および耐衝撃性に関して困難に直面する。したがって、このような組成物、特にPLAを含む組成物から製品を成形する際に生じる困難を克服するために、環境により優しい、すなわち再生可能資源由来であり生物分解性である改善された押出成形用の組成物が今なお要望されている。   PLA is produced by ring-opening polymerization of lactide. PLA is a crystalline polymer and thus faces difficulties with respect to melt viscosity, temperature stability, tensile force, and impact resistance when molded. Therefore, an improved extrusion that is more environmentally friendly, i.e. derived from renewable resources and biodegradable, to overcome the difficulties that arise when molding products from such compositions, particularly those comprising PLA. There is still a need for compositions for this purpose.

このような事情に鑑み、本発明は、シクロデキストリンと、天然油(例えば植物ベースの油)、脂肪酸、ワックスまたはワックスエステルでコーティングされたポリ乳酸(PLA)とを含む押出成形用の組成物を提供するものである。また、本発明は、押出成形用の組成物から成形品を形成する方法も提供するものであって、この方法は、天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルによってPLAをコーティングするステップと、このコーティングされたPLAをシクロデキストリンと混合するステップと、湿気を実質的に全て除去するために混合物を乾燥するステップと、この乾燥させた混合物を押出成形するステップと、この押出成形した組成物を製品の形状に成形(mold)するステップを含む。   In view of such circumstances, the present invention provides a composition for extrusion molding comprising cyclodextrin and polylactic acid (PLA) coated with natural oil (for example, plant-based oil), fatty acid, wax or wax ester. It is to provide. The present invention also provides a method of forming a molded article from an extrusion composition comprising coating PLA with natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester; Mixing the coated PLA with cyclodextrin, drying the mixture to remove substantially all of the moisture, extruding the dried mixture, and the extruded composition Molding the product into the shape of the product.

さらに、本発明は、その一態様として、約50℃以上の熱たわみ温度と、約80℃〜約190℃の融点とを有する押出成形用の組成物を提供するものであって、この押出成形用の組成物は、
(a)約60〜約99.8%の部分結晶性または結晶性のポリ乳酸と、
(b)約0.05〜約8%のシクロデキストリンと、
(c)約0.1〜約8%の天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルと、
(d)約0.01〜約5%のナノ繊維と、
(e)約0〜約10%の結晶化剤(crystallinity agent)と、
(f)約0〜約1%のでんぷんベースのメルトレオロジー改質剤と、
(g)約0〜約5%の着色剤と、
(h)約0〜約1%の可塑剤(plasticizer)と、
(i)約0〜約1%の光沢剤(gloss agent)と、
(j)約0〜約1%の遮断剤(barrier agent)と
を含む。
Furthermore, the present invention provides, as one aspect thereof, an extrusion composition having a heat deflection temperature of about 50 ° C. or higher and a melting point of about 80 ° C. to about 190 ° C. The composition for
(A) about 60 to about 99.8% partially crystalline or crystalline polylactic acid;
(B) about 0.05 to about 8% cyclodextrin;
(C) about 0.1 to about 8% natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester;
(D) about 0.01 to about 5% nanofibers;
(E) about 0 to about 10% crystallinity agent;
(F) about 0 to about 1% starch-based melt rheology modifier;
(G) from about 0 to about 5% colorant;
(H) from about 0 to about 1% plasticizer;
(I) about 0 to about 1% gloss agent;
(J) about 0 to about 1% of a barrier agent.

本発明は、別の態様として、再生可能資源由来の押出成形用の組成物から形成される容器を提供するものであって、この押出成形用の組成物は、天然油、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルでコーティングされたPLAおよびシクロデキストリンと、ナノ繊維と、結晶化剤と、でんぷんベースのレオロジー改質剤と、着色剤とを含む。   The present invention, as another aspect, provides a container formed from a composition for extrusion from renewable resources, the composition for extrusion comprising natural oil, fatty acid ester, wax or Includes PLA and cyclodextrin coated with wax ester, nanofibers, crystallization agent, starch-based rheology modifier, and colorant.

本発明は、また別の態様として、押出成形用の組成物から形成される容器用の密閉具(closure)を提供するものであって、この押出成形用の組成物は、天然油、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルでコーティングされたPLAおよびシクロデキストリンと、結晶化剤と、結晶遅延剤(crystallinity retarder)と、着色剤とを含む。   In another aspect, the present invention provides a closure for a container formed from an extrusion composition, the extrusion composition comprising a natural oil, a fatty acid ester. PLA and cyclodextrin coated with wax or wax ester, crystallization agent, crystallinity retarder, and colorant.

本発明は、更に別の態様として、押出成形用の組成物から形成されるキャップまたは蓋を提供するものであって、この押出成形用の組成物は、天然油、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルでコーティングされたPLAおよびシクロデキストリンと、結晶化剤と、結晶遅延剤と、着色剤とを含み、また任意にナノ繊維を含む。   In yet another aspect, the present invention provides a cap or lid formed from an extrusion composition, the extrusion composition comprising a natural oil, fatty acid ester, wax or wax ester. PLA and cyclodextrin coated with, a crystallization agent, a crystal retarder, a colorant, and optionally nanofibers.

本発明は、更なる別の態様として、成形品を形成する方法を提供するものであって、この方法は、PLAを天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスおよび/またはワックスエステルでコーティングするステップと、このコーティングされたPLAをシクロデキストリンと混合するステップと、この混合物が0.2%以下の水を含むような湿気レベルにまで乾燥するステップと、この乾燥させた混合物を押出成形するステップと、この押出成形された組成物を製品の形状に成形するステップとを含む。   The present invention, as yet another aspect, provides a method of forming a molded article, the method comprising coating PLA with natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax and / or wax ester; Mixing the coated PLA with cyclodextrin, drying the mixture to a moisture level such that it contains no more than 0.2% water, and extruding the dried mixture. Forming the extruded composition into a product shape.

第1の実施例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to a 1st Example. 第2の実施例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to a 2nd Example. 第3の実施例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to a 3rd Example. 第1の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 1st comparative example. 第2の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 2nd comparative example. 第3の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 3rd comparative example. 第4の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 4th comparative example. 第4〜6の実施例および第7の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 4th-6th Example and the 7th comparative example. 第10〜13の実施例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to 10th-13th Example. 第14および第16の実施例および第6および第8の比較例に対応するDSCチャートである。It is a DSC chart corresponding to the 14th and 16th examples and the 6th and 8th comparative examples.

上述した本発明の各態様を、本明細書の以下の記載および添付図面を参照して、より詳細に説明する。本発明は、多種多様な形で実施することが可能であり、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきものではなく、むしろ、これらの実施形態は、本開示を包括的かつ完全なものにし、また、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるためのものである。   Each aspect of the present invention described above will be described in more detail with reference to the following description of the present specification and the accompanying drawings. The present invention can be implemented in a wide variety of forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, but rather, these embodiments encompass the present disclosure. And is intended to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

本明細書で本発明の説明に使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的のためであり、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の実施形態の説明および添付の特許請求の範囲において、単数形(「a」、「an」、「the」など)は、特記しないかぎり複数形を含むものとする。本明細書において、「および/または」は、関連する列挙項目の1つ又は複数の任意または全ての組み合わせを指し、これらの組み合わせを包含するものとする。さらに、本明細書において、「約」という用語は、化合物の含有量、適用量、時間、温度などの測定可能な値を指す場合、特定された量の20%、10%、5%、0.5%、または更に0.1%の変動を包含するものとする。範囲(例えばx〜yの範囲)が使用される場合、測定値が、約x〜約yの範囲あるいはその他の任意の範囲、例えば約x〜約yなどを意味するものとする。本明細書において、「含む」という用語は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、エレメントおよび/またはコンポーネントの存在を特定するが、1つ又は複数の別の特徴、整数、ステップ、操作、エレメント、コンポーネントおよび/またはそれらの群の存在または付加を、排除しないものとする。特記しないかぎり、本明細書で使用される技術的および科学的な用語を含む全ての用語は、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者が一般に理解する意味と同一の意味を有する。 The terminology used in the description of the invention herein is for the purpose of describing particular embodiments and is not intended to be limiting of the invention. In the description of the embodiments of the invention and in the appended claims, the singular forms “a,” “an,” “the,” and the like include the plural unless specifically stated otherwise. As used herein, “and / or” refers to any and all combinations of one or more of the associated listed items and are intended to include combinations thereof. Further, as used herein, the term “about” when referring to measurable values such as compound content, application amount, time, temperature, etc., is 20%, 10%, 5%, 0% of the specified amount. Including a variation of .5%, or even 0.1%. When ranges (eg, x to y ranges) are used, the measured value shall mean a range of about x to about y or any other range, such as about x 1 to about y 1 . As used herein, the term “comprising” identifies the presence of a described feature, integer, step, operation, element, and / or component, but one or more other features, integer, step, operation, The presence or addition of elements, components and / or groups thereof shall not be excluded. Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

「第1」、「第2」、「第3」、「(a)」、「(b)」および「(c)」などの用語は、本明細書において本発明の種々のエレメントを記述するのに使用されているが、本発明はこれらの用語によって限定されないものとする。これらの用語は、本発明の1つのエレメントを別のエレメントから区別するために使用されているにすぎない。このようにして、後述の第1のエレメントは、本発明の教示から逸脱することなしに、エレメント態様と名付けることも可能であり、同様なことが第3についても当てはまる。このようにして、「第1」、「第2」、「第3」、「(a)」、「(b)」、および「(c)」などは、関連するエレメントのシーケンスあるいはその他の階層を必ずしも伝えるものとしてではなく、識別目的のみのために使用される。操作(ステップ)のシーケンスは、特記しないかぎり、特許請求の範囲および/または図面に示されている順序に必ずしも限定されるものではない。   Terms such as “first”, “second”, “third”, “(a)”, “(b)”, and “(c)” describe various elements of the present invention herein. However, the present invention is not intended to be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element of the invention from another. In this way, the first element described below can also be named an element aspect without departing from the teaching of the present invention, and the same applies to the third. In this way, “first”, “second”, “third”, “(a)”, “(b)”, “(c)”, etc. are sequences of related elements or other hierarchies. Is not necessarily communicated, but only for identification purposes. The sequence of operations (steps) is not necessarily limited to the order presented in the claims and / or drawings unless otherwise specified.

本明細書に記載の全ての特許、特許出願および出版物は、引用することでそれらの記載を本明細書の一部をなすものとする。用語に矛盾がある場合、本明細書が正しいとする。   All patents, patent applications, and publications mentioned herein are hereby incorporated by reference in their entirety. If there is a conflict in terminology, this specification is correct.

本発明の一態様のために記載した一実施形態は、その一態様にしか対応しない訳ではない。どの実施形態も、あらゆる本発明の態様に適用することが可能であるが、その本発明の態様が目的を達成するのをその実施形態が阻止することがない条件がつく。   An embodiment described for one aspect of the invention does not correspond to only one aspect. Any embodiment can be applied to any aspect of the invention, provided that the embodiment does not prevent that aspect of the invention from achieving its objectives.

前述のように本発明は、天然油、脂肪酸またはワックスによりコーティングされたシクロデキストリンおよびポリ乳酸(PLA)を含む押出成形用の組成物を提供する。一実施形態では、押出成形用の組成物は、カルボキシル酸またはアルキルエステル可塑剤を含むこともある。別の実施形態では、押出成形用の組成物は、ナノ繊維を含むこともある。また別の実施形態では、押出成形用の組成物は、結晶化剤または結晶遅延剤を含むこともある。更に別の実施形態では、押出成形用の組成物は、レオロジー改質剤を含むこともある。更なる別の実施形態では、押出成形用の組成物は、着色剤を含むこともあり、着色剤はしばしば天然由来の着色剤である。また別の実施形態では、押出成形用の組成物は、光沢剤を含むこともある。更に別の実施形態では、押出成形用の組成物は、遮断剤を含むこともある。これらの実施形態の種々の組み合わせも、本発明の技術範囲に属する。   As mentioned above, the present invention provides an extrusion composition comprising cyclodextrin and polylactic acid (PLA) coated with natural oil, fatty acid or wax. In one embodiment, the composition for extrusion may include a carboxylic acid or alkyl ester plasticizer. In another embodiment, the composition for extrusion may include nanofibers. In yet another embodiment, the composition for extrusion may include a crystallization agent or a crystal retardant. In yet another embodiment, the extrusion composition may include a rheology modifier. In yet another embodiment, the composition for extrusion may include a colorant, which is often a naturally occurring colorant. In yet another embodiment, the extrusion composition may include a brightener. In yet another embodiment, the composition for extrusion may include a blocking agent. Various combinations of these embodiments also belong to the technical scope of the present invention.

本発明に係る押出成形用の組成物は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、高密度ポリエチレン(HDPE)、ポリエチレン(PE)、およびポリプロピレン(PP)などの再生不能資源由来の非生物分解性の従来ポリマーの特性を実質的に真似るように配合されることもある。特に、本発明は、従来のポリマーと同等の熱たわみ温度(heat deflection or heat distortion)(HDT)、溶融粘度、温度安定性、および耐衝撃性を有する押出成形用の組成物を提供する。   The composition for extrusion molding according to the present invention is a non-biodegradable conventional polymer derived from non-renewable resources such as polyethylene terephthalate (PET), high density polyethylene (HDPE), polyethylene (PE), and polypropylene (PP). Sometimes formulated to substantially mimic properties. In particular, the present invention provides a composition for extrusion having the same heat deflection or heat distortion (HDT), melt viscosity, temperature stability, and impact resistance as conventional polymers.

PLAは、通常、乳酸に由来するものである。乳酸は、乳清、とうもろこし、コーンスターチ、じゃがいも、糖蜜、さとうきび等の農産物の発酵により商業的に生産することができる。典型的には、PLAポリマーの形成は、乳酸オリゴマーの解重合によって、まず初めに、ラクチドモノマーを形成する。次いで、このモノマーを、開環重合する。本明細書において「ラクチドベースのポリマー」という用語は、ポリラクチド、ポリ乳酸(PLA)およびポリラクチドポリマー等の用語と同義であることを意図しており、また、ラクチドモノマーの開環重合によって形成されるいずれのポリマーも含むことを意図しており、このポリマーは、単独(すなわちホモポリマー)であっても、別のモノマーとの混合またはコポリマーであってもよい。この用語は、ポリマーを構成するモノマーの形態および配置(シンジオタクチック、アイソタクチックなど)について、いずれのものも含むことを意図している。ラクチドベースのポリマーは、再生可能資源に由来することもあるし、由来しないこともある。   PLA is usually derived from lactic acid. Lactic acid can be produced commercially by fermentation of agricultural products such as whey, corn, corn starch, potato, molasses and sugar cane. Typically, PLA polymer formation first forms lactide monomers by depolymerization of lactic acid oligomers. The monomer is then ring-opening polymerized. As used herein, the term “lactide-based polymer” is intended to be synonymous with terms such as polylactide, polylactic acid (PLA), and polylactide polymer, and is formed by ring-opening polymerization of lactide monomers. Any polymer is intended to be included, and this polymer may be alone (ie, a homopolymer) or may be a mixture or copolymer with another monomer. This term is intended to include both the form and arrangement of the monomers that make up the polymer (syndiotactic, isotactic, etc.). Lactide based polymers may or may not be derived from renewable resources.

ラクチドモノマーは、当技術分野で一般に知られているように、高温および高圧の条件で、適切な重合触媒の存在下で、重合することができる。触媒は、ラクチドの重合を触媒することが知られている任意の化合物または組成物でよい。このような触媒はよく知られており、アルキルリチウム塩など、第一スズオクトアート、アルミニウムイソプロポキシド、および米国特許第5028667号明細書に記載されている特定の希土類金属化合物を含む。使用される触媒の量は、一般に物質の触媒活性、並びにプロセスの温度および所望の重合速度に依存して変わるものである。典型的な触媒濃度は、ラクチド対触媒のモル比が約10:1〜約100000:1であって、一実施形態では、当該モル比は約2000:1〜約10000:1である。プロセスの一例として、触媒は、開始ラクチドモノマー物質内に分散させることができる。固体である場合、触媒は、比較的に粒径が小さい。一実施形態では、触媒は、不活性溶剤中の希釈溶液としてモノマー溶液に添加してもよく、このようにすることで、触媒の取り扱いが容易になり、モノマー溶液全体を均一に混ぜることも容易になる。触媒に毒性があるような実施形態では、当該プロセスは、重合反応に続いて、混合物から触媒を除去するステップを行うことができ、例えば、1つ又は複数の濾過(leaching)ステップを行うことができる。   Lactide monomers can be polymerized in the presence of a suitable polymerization catalyst at high temperature and pressure conditions as is generally known in the art. The catalyst may be any compound or composition known to catalyze the polymerization of lactide. Such catalysts are well known and include stannous octoate, aluminum isopropoxide, and certain rare earth metal compounds described in US Pat. No. 5,028,667, such as alkyl lithium salts. The amount of catalyst used will generally vary depending on the catalytic activity of the material, as well as the temperature of the process and the desired polymerization rate. Typical catalyst concentrations are from about 10: 1 to about 100,000: 1 molar ratio of lactide to catalyst, and in one embodiment, the molar ratio is from about 2000: 1 to about 10,000: 1. As an example of the process, the catalyst can be dispersed within the starting lactide monomer material. When solid, the catalyst has a relatively small particle size. In one embodiment, the catalyst may be added to the monomer solution as a diluted solution in an inert solvent, which facilitates handling of the catalyst and facilitates uniform mixing of the entire monomer solution. become. In embodiments where the catalyst is toxic, the process may be followed by a polymerization reaction followed by a step of removing the catalyst from the mixture, for example, performing one or more leaching steps. it can.

一実施形態では、重合プロセスは、例えば約95℃〜約200℃などの高い温度で行われ、一実施形態では約110℃〜約170℃であり、別の実施形態では約140℃〜約160℃である。温度は、通常、ポリマーの分解を回避するのに十分な低い温度を維持しつつ、使用される特定の触媒にとって適切な重合速度を得るように選択する。一実施形態では、重合は、当技術分野で一般に知られているように高い圧力下で行われる。典型的には、このプロセスは約1〜約72時間、例えば約1時間〜約4時間かかる。   In one embodiment, the polymerization process is performed at an elevated temperature, such as from about 95 ° C to about 200 ° C, in one embodiment from about 110 ° C to about 170 ° C, and in another embodiment from about 140 ° C to about 160 ° C. ° C. The temperature is usually selected to obtain an appropriate polymerization rate for the particular catalyst used while maintaining a temperature low enough to avoid polymer degradation. In one embodiment, the polymerization is performed under high pressure as is generally known in the art. Typically, this process takes from about 1 to about 72 hours, such as from about 1 hour to about 4 hours.

分解性ポリマーの分子量は、ポリマー分子同士のからみ合いが可能なように十分に高くなければならず、一方、溶融加工が可能なように十分に低くなければならない。溶融加工のために、PLAポリマーまたはコポリマーの平均分子量は、約10,000g/mol〜約600,000g/molであって、好ましくは約500,000g/mol以下または約400,000g/mol以下であり、より好ましくは約50,000g/mol〜約300,000g/molまたは約30,000g/mol〜約400,000g/mol以下であり、最も好ましくは約100,000g/mol〜約250,000g/molまたは約50,000g/mol〜約200,000g/molである。PLAを使用する場合、PLAは半結晶または部分結晶の形であるのが好ましい。半結晶PLAを形成するためには、ポリラクチド中の繰り返し単位の少なくとも約90モルパーセントが、LーラクチドおよびD−ラクチドのうちの1つであることが好ましく、さらにより好ましくは少なくとも約95モルパーセントがそうである。プロセシングは、例えば広範囲の配向などを使用して、結晶形成を容易にする方法で行われる。代替的に、アモルファスPLAが、より高い結晶度を有するPLAとブレンドされることもある。代替的に、後述の結晶化剤を加えてアモルファスPLAをより結晶性にするおよび/またはアモルファスPLAおよび結晶性PLAの両方が使用される場合両者のレベルを調節することもある。   The molecular weight of the degradable polymer must be high enough to allow entanglement of the polymer molecules, while low enough to allow melt processing. For melt processing, the average molecular weight of the PLA polymer or copolymer is from about 10,000 g / mol to about 600,000 g / mol, preferably about 500,000 g / mol or less or about 400,000 g / mol or less. More preferably from about 50,000 g / mol to about 300,000 g / mol or from about 30,000 g / mol to about 400,000 g / mol, most preferably from about 100,000 g / mol to about 250,000 g. / Mol or about 50,000 g / mol to about 200,000 g / mol. When using PLA, the PLA is preferably in the form of a semi-crystal or a partial crystal. To form a semicrystalline PLA, it is preferred that at least about 90 mole percent of the repeating units in the polylactide is one of L-lactide and D-lactide, even more preferably at least about 95 mole percent. That's right. Processing is performed in a way that facilitates crystal formation, for example using a wide range of orientations. Alternatively, amorphous PLA may be blended with PLA having higher crystallinity. Alternatively, the crystallization agents described below may be added to make amorphous PLA more crystalline and / or to adjust both levels when both amorphous and crystalline PLA are used.

商業的供給源から入手可能なポリラクチドホモポリマーが、開示されポリマー複合材料を形成するのに利用されこともある。例えばPolyscience, Inc、Natureworks、 LLC、 Cargill, Inc、三井(日本)、島津(日本)、ChronopolまたはSynbra Technolpogies(オランダ)から入手可能なポリ(L−乳酸)が、開示された方法で利用されることもある。PLAポリマーは、加工性のために十分に低いが熱的安定性のために十分に高い融点を有することもある。そのため融点は、約80℃〜約190℃であり、いくつかの実施形態では約150℃〜180℃である。   Polylactide homopolymers available from commercial sources may be disclosed and utilized to form polymer composites. For example, poly (L-lactic acid) available from Polyscience, Inc, Natureworks, LLC, Cargill, Inc, Mitsui (Japan), Shimadzu (Japan), Chronopol or Synbra Technolpogies (Netherlands) is utilized in the disclosed method. Sometimes. PLA polymers may have melting points that are low enough for processability but high enough for thermal stability. As such, the melting point is about 80 ° C. to about 190 ° C., and in some embodiments about 150 ° C. to 180 ° C.

PLAは、1つ又は複数の別のポリマー材料と共重合してもよい。一実施形態では、ラクチドベースのコポリマーは、再生不能資源由来の1つ又は複数の別のモノマーまたはオリゴマーと共重合してもよい。このようにして一実施形態では、ラクチドベースのコポリマーは、PLAポリマーまたはコポリマーおよびポリヒドロキシアルカノアート(PHA)であってよい。PHAは、急速な環境的分解性を有するが、PLAの加工性を有しない。PHAは、砂糖または脂質の細菌発酵により誘導されることもある。PHAの例は、米国特許第6808795号明細書に記載されている。市販のPHAは、Proctor & Gamble製のNodax(登録商標)である。   The PLA may be copolymerized with one or more other polymeric materials. In one embodiment, the lactide-based copolymer may be copolymerized with one or more other monomers or oligomers derived from non-renewable resources. Thus, in one embodiment, the lactide-based copolymer may be a PLA polymer or copolymer and polyhydroxyalkanoate (PHA). PHA has rapid environmental degradability but does not have the processability of PLA. PHA may be induced by bacterial fermentation of sugar or lipid. Examples of PHA are described in US Pat. No. 6,808,795. A commercially available PHA is Nodax (registered trademark) manufactured by Proctor & Gamble.

別の実施形態ではPLAは、生物分解性を有してもよいし有しないこともある別のポリマーまたはコポリマーと共重合されることもある。このようなポリマーまたはコポリマーの例は、ポリプロピレン(PP)、芳香族/脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルアミドポリマー、ポリカプロラクトン、ポリエステル、脂肪族ポリオール由来のポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、および生物分解性である又はそうではないセルロースエステル等である。   In another embodiment, the PLA may be copolymerized with another polymer or copolymer that may or may not be biodegradable. Examples of such polymers or copolymers include polypropylene (PP), aromatic / aliphatic polyesters, aliphatic polyesteramide polymers, polycaprolactones, polyesters, polyurethanes derived from aliphatic polyols, polyamides, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene ( PS), polyvinyl chloride (PVC), and cellulose esters that are or are not biodegradable.

前述のPLAに加えて、押出成形用の組成物は、シクロデキストリンを含む。シクロデキストリン(CD)は、α−1、4リンケージが接合する6、7、または8個のグルコースモノマーを典型的に含むグルコースの環状オリゴマーである。これらのオリゴマーは、通常、それぞれ、α−シクロデキストリン(α−CD)、β−シクロデキストリン(β−CDまたはBCD)、およびγ−シクロデキストリン(γ−CD)である。12個までのグルコースモノマーを含むより高いオリゴマーが知られているが、それらの作製はより困難である。各グルコース単位、2、3、および6位置にある3つのヒドロキシルを有する。したがってα−CDは18個のヒドロキシルまたは18個の置換部位を有し、α−CDは18の最大の置換度(DS)を有することもある。同様にβ−CDおよびγ−CDは、それぞれ21または24の最大DSを有する。DSはしばしば平均DSとして表現される。平均DSとは、置換数をシクロデキストリン中のグルコースモノマーの数で割ったものである。例えば、完全にアシル化されたβ−CDは、21のDSあるいは3の平均DSを有するであろう。用語に関して、この誘導体は、ヘプタキス(2、3、6−トリ−O−アセチル)−β、シクロデキストリンを呼ばれ、典型的にはトリアセチル−β−シクロデキストリンと略称される。   In addition to the PLA described above, the composition for extrusion includes cyclodextrin. Cyclodextrins (CDs) are cyclic oligomers of glucose that typically contain 6, 7, or 8 glucose monomers joined by α-1,4 linkages. These oligomers are typically α-cyclodextrin (α-CD), β-cyclodextrin (β-CD or BCD), and γ-cyclodextrin (γ-CD), respectively. Higher oligomers containing up to 12 glucose monomers are known, but their production is more difficult. Each glucose unit has three hydroxyls in the 2, 3, and 6 positions. Thus, α-CD has 18 hydroxyls or 18 substitution sites, and α-CD may have a maximum degree of substitution (DS) of 18. Similarly, β-CD and γ-CD have a maximum DS of 21 or 24, respectively. DS is often expressed as an average DS. Average DS is the number of substitutions divided by the number of glucose monomers in cyclodextrin. For example, fully acylated β-CD will have a DS of 21 or an average DS of 3. In terms of terminology, this derivative is referred to as heptakis (2,3,6-tri-O-acetyl) -β, cyclodextrin, typically abbreviated as triacetyl-β-cyclodextrin.

CDの生成は、まず初めに、でんぷんをα−アミラーゼにより処理して、でんぷんの分子量を部分的に減少させ、次いで環状構造を形成するシクロデキストリングルコシルトランスフェラーゼとして知られている酵素により処理する。位相幾何学的には、CDはトロイドとして表され、このトロイドでは1級ヒドロキシルが、小さい方の周縁上に位置し、2級ヒドロキシルが、大きい方の周縁上に位置する。この配置に起因して、トーラスの内部は疎水性であり、一方、外部は、CDが水に溶解できるほど十分に親水性である。内面と外面との間のこの相違は、CDまたは選択されたCD誘導体がホスト分子として働くことと、疎水性ゲスト分子がキャビティ内にぴったり入るような適切な寸法であるならば疎水性ゲスト分子と包接錯体を形成することを可能にする。   The production of CD is first treated with an enzyme known as cyclodextrin glucosyltransferase, which treats starch with α-amylase to partially reduce the molecular weight of starch and then forms a cyclic structure. Topologically, CD is represented as a toroid, where the primary hydroxyl is located on the smaller periphery and the secondary hydroxyl is located on the larger periphery. Due to this arrangement, the interior of the torus is hydrophobic, while the exterior is sufficiently hydrophilic that the CD can dissolve in water. This difference between the inner and outer surfaces is that the CD or selected CD derivative acts as a host molecule and that if the hydrophobic guest molecule is properly dimensioned to fit within the cavity, the hydrophobic guest molecule Makes it possible to form inclusion complexes.

したがって、PLAは、ゲスト分子となる。しかしながら、シクロデキストリン、特にBCDは、PLA樹脂中で溶解せず、したがって分散状態がよくない。公知の一解決法は、分散を助けるために有機溶媒を使用することである。しかしながら、このような有機溶媒は望ましくない。何故ならば、例えばトルエン、塩化メチレンなどのような有機溶媒は、環境に優しくないからである。   Therefore, PLA becomes a guest molecule. However, cyclodextrins, especially BCD, do not dissolve in PLA resins and are therefore poorly dispersed. One known solution is to use an organic solvent to aid dispersion. However, such organic solvents are not desirable. This is because organic solvents such as toluene and methylene chloride are not environmentally friendly.

分散は、PLAおよびCDを一緒に混合またはブレンドする前に、天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルをPLAに添加することで改善されるという意外な事実を見出した。一実施形態では、天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルが、撹拌を使用して、PLA(例えばPLAペレット)上にコーティングされる。1つの理論に拘束されることはないが、天然油、脂肪酸、ワックスおよびワックスエステルの親水性コーティングは、まず初めにCDの中心に入り込み、この天然油、脂肪酸、ワックスまたはワックスエステルがPLAをCDの中心へと引っ張り込み、これによって組成物の押し出しが容易になると推測する。天然油、脂肪酸、ワックスまたはワックスエステルは、それらのブレンドまたは混合物を使用してもよい。   We have found the surprising fact that the dispersion is improved by adding natural oils, fatty acids, fatty acid esters, waxes or wax esters to the PLA before mixing or blending the PLA and CD together. In one embodiment, a natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester is coated on PLA (eg, PLA pellets) using agitation. Without being bound by one theory, hydrophilic coatings of natural oils, fatty acids, waxes and wax esters first enter the center of the CD, which natural oils, fatty acids, waxes or wax esters CD PLA. It is assumed that the composition can be easily extruded by pulling it into the center of the film. Natural oils, fatty acids, waxes or wax esters may use blends or mixtures thereof.

一実施形態では、押出成形用の組成物は天然油を含んでもよい。適切な油は、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物である。本発明の実施において、PLAポリマーに導入する形状化された粒子または添加物は、好ましくは上記の油のうちの少なくとも1つでコーティングされ、約4〜約12時間にわたって約160°F〜約180°Fに加熱されるべきである。これは、粒子あるいは添加物を油で実質的に飽和することとなる。このようにして、粒子あるいは添加物が熱の存在下で飽和された後、粒子は、PLAポリマーマトリクス中に実質的に入り込む。   In one embodiment, the composition for extrusion may comprise natural oil. Suitable oils are lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil Beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. In the practice of the present invention, the shaped particles or additives introduced into the PLA polymer are preferably coated with at least one of the above oils and from about 160 ° F. to about 180 over about 4 to about 12 hours. Should be heated to ° F. This will substantially saturate the particles or additives with oil. In this way, after the particles or additives are saturated in the presence of heat, the particles substantially enter the PLA polymer matrix.

適切なワックスは、天然由来のワックスおよびワックスエステルを含み、これらに限定されないが、蜂ワックス、植物ベースのワックス、鳥類のワックス、蜂でない昆虫のワックス、および微生物ワックスを含む。ワックスエステルも使用できる。本明細書において「ワックスエステル」とは、長鎖脂肪酸を有する長鎖脂肪族アルコールのエステルのことである。ワックスエステルの脂肪族アルコールおよび脂肪酸成分の鎖長は種々であるが、一般的に、ワックスエステルは、全部で約20個以上の炭素原子を含むこともある。ワックスエステルは一般に、約45℃以上の融点を示すこともある。加えて、本明細書におけるワックスエステルは、飽和または不飽和、分岐または直鎖などのワックスエステルを含む。ワックスは、PLAフィルムの熱たわみ温度を上昇させることを容易にし、酸素移動や水蒸気移動を減少させるといった遮断特性を提供することを見出した。   Suitable waxes include naturally occurring waxes and wax esters, including but not limited to bee waxes, plant-based waxes, bird waxes, non-beebee insect waxes, and microbial waxes. Wax esters can also be used. As used herein, “wax ester” refers to an ester of a long-chain aliphatic alcohol having a long-chain fatty acid. The chain lengths of the fatty alcohol and fatty acid components of the wax ester vary, but in general, the wax ester may contain a total of about 20 or more carbon atoms. Wax esters may generally have a melting point of about 45 ° C. or higher. In addition, the wax ester herein includes wax esters such as saturated or unsaturated, branched or straight chain. It has been found that the wax facilitates increasing the thermal deflection temperature of the PLA film and provides barrier properties such as reducing oxygen migration and water vapor migration.

適切な脂肪酸エステルは、アルコールと反応させた不飽和高級脂肪酸の重合生成物である。高級脂肪酸エステルの例としては、オレイン酸エステル、リノール酸エステル、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル、ステアリン酸エステル、パルミチン酸エステル、エイコサン酸エステル、エレオステアリン酸エステルなど、およびそれらの混合物がある。   Suitable fatty acid esters are the polymerization products of unsaturated higher fatty acids reacted with alcohol. Examples of higher fatty acid esters include oleic acid esters, linoleic acid esters, lauric acid esters, myristic acid esters, stearic acid esters, palmitic acid esters, eicosanoic acid esters, eleostearic acid esters, and the like, and mixtures thereof.

これらのエステルは、適切な油と組み合わせられることもあり、カルボキシル酸由来の種々のエステルは、PLAのための可塑剤として働くものとして含まれることもある。例示的なカルボキシル酸は、酢酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、ギ酸、シュウ酸および安息香酸を含む。さらにこれらの酸をエタノールと反応させて、酢酸エチル、乳酸エチル、クエン酸モノエチル、クエン酸ジエチル、クエン酸トリエチル(TEC)などのカルボン酸エチルエステルを生成することもある。大部分の天然由来の脂肪および油は、グリセロールの脂肪酸エステルである。   These esters may be combined with a suitable oil, and various esters derived from carboxylic acids may be included as acting as plasticizers for PLA. Exemplary carboxylic acids include acetic acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, formic acid, oxalic acid and benzoic acid. Further, these acids may be reacted with ethanol to produce carboxylic acid ethyl esters such as ethyl acetate, ethyl lactate, monoethyl citrate, diethyl citrate and triethyl citrate (TEC). Most naturally derived fats and oils are fatty acid esters of glycerol.

別の実施形態では、押出成形用の組成物は、ナノ繊維を含んでもよい。適切なナノ繊維は、シリカ由来の繊維を含み、SEM測定を用いると約1μm以下の直径を有し、典型的には約65μm〜650μmの長さを有する。適切なナノ繊維は、John ManvilleからMicro-Stand(登録商標)106-475として入手可能である。代替的に、処理(精製)セルロース由来のナノ繊維を使用することもある。例えば、木材パルプが天然油で処理され、パルプおよび油は、パルプタイプ離解装置で機械的に離解されて、フィブリルが生じ、フィブリルにより溶液はゲルを形成する。漂白または無漂白の硬材または軟材のクラフトパルプなどの生物分解性の木材繊維が、パルプとして使用されることもある。アスペンなどの高繊維番手の北方硬材と、ユーカリなどの熱帯硬材とが、特に有利である。フラックス、アサ、アフリカハネガヤ、綿、ケナフ、タケ、マニラアサ、稲わら、または植物由来のその他の繊維などの非木材繊維が使用されることもある。代替的に、再生可能で生物分解可能な資源のセルロース繊維、特にスイッチグラスなどのミクロ繊維構造を有するセルロース繊維を使用してもよい。出願人はいかなる理論にも拘束されることを望まないが、ナノ繊維はPLAの結晶性に貢献し、このようにしてアモルファスPLAの使用を容易にし、アモルファスおよび/または部分的結晶性PLAを利用すると押出成形用の組成物の物理特性の改善に貢献すると推測する。   In another embodiment, the extrusion composition may include nanofibers. Suitable nanofibers include silica-derived fibers, have a diameter of about 1 μm or less using SEM measurements, and typically have a length of about 65 μm to 650 μm. A suitable nanofiber is available from John Manville as Micro-Stand® 106-475. Alternatively, nanofibers derived from treated (purified) cellulose may be used. For example, wood pulp is treated with natural oil, and the pulp and oil are mechanically disaggregated with a pulp-type disaggregator to produce fibrils, which cause the solution to form a gel. Biodegradable wood fibers such as bleached or unbleached hardwood or softwood kraft pulp may be used as the pulp. Northern hardwoods with high fiber counts such as aspen and tropical hardwoods such as eucalyptus are particularly advantageous. Non-wood fibers may also be used, such as flux, Asa, African hanega, cotton, kenaf, bamboo, Manila Asa, rice straw, or other fibers of plant origin. Alternatively, renewable and biodegradable resource cellulose fibers, particularly cellulose fibers having a microfibrous structure such as switchgrass may be used. Although applicants do not wish to be bound by any theory, nanofibers contribute to the crystallinity of PLA, thus facilitating the use of amorphous PLA and utilizing amorphous and / or partially crystalline PLA Then, it is estimated that it contributes to the improvement of the physical characteristic of the composition for extrusion molding.

別の実施形態では、押出成形用の組成物は結晶化剤を含んでもよく、ポリマーは板状結晶(platelet-like crystals)の形であってもよい。結晶化剤の例としては、カオリン、雲母、ベントナイトクレイ、炭酸カルシウム、二酸化チタンおよび酸化アルミニウムがあるが、これらに限定されない。   In another embodiment, the composition for extrusion may include a crystallization agent and the polymer may be in the form of platelet-like crystals. Examples of crystallization agents include but are not limited to kaolin, mica, bentonite clay, calcium carbonate, titanium dioxide and aluminum oxide.

別の実施形態では、押出成形用の組成物は、でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤を含んでもよい。適切なでんぷんは、植物により生成されるでんぷんであり、このような植物としては、穀物(とうもろこし、米、モロコシなど)、ジャガイモ、クズウコン、タピオカおよびサツマイモがある。本発明の実施において、これらの植物ベースのでんぷんは、PLAと組み合わされるとゲル化し、成形品に滑らかな表面を提供することができる。   In another embodiment, the composition for extrusion may include a starch-based melt rheology modifier. Suitable starch is starch produced by plants, such plants include cereals (corn, rice, sorghum, etc.), potatoes, kuzukon, tapioca and sweet potatoes. In the practice of this invention, these plant-based starches can gel when combined with PLA, providing a smooth surface to the molded article.

別の実施形態では、押出成形用の組成物は、1つ又は複数の結晶遅延剤を含んでもよい。結晶遅延剤の例としては、キサンタンガム、グアーガム、およびローカストビーンガムがあるが、これらに限定されない。   In another embodiment, the composition for extrusion may include one or more crystal retarders. Examples of crystal retarders include but are not limited to xanthan gum, guar gum, and locust bean gum.

別の実施形態では、薬剤および機能性食品の容器に関連する一般的な色、すなわち白、琥珀色、および緑を提供する着色剤を含んでもよい。白色容器が望まれる実施形態では、二酸化チタンが、好ましくは天然油としてベニバナ油と一緒に、用いることができる。典型的には、存在する着色剤の量は、使用する押出機のタイプによれば0〜67%であり、好ましくは、押出成形用の組成物の全重量によれば約0.1〜3%である。緑色容器が望まれる実施形態では、DDW The Color Houseから入手可能な銅クロロフィリンナトリウムまたは食品等級アニリン粉末が、着色剤として用いることができる。琥珀色が望まれる実施形態では、Keystone(イリノイ州、シカゴ)から入手可能な0.019〜0.021%の食品等級黒、0.008〜0.010%の青、0.104〜0.106%の赤、および0.063〜0.065%の黄色着色剤のブレンドを用いることができる。   Another embodiment may include colorants that provide common colors associated with pharmaceutical and functional food containers, ie, white, amber, and green. In embodiments where a white container is desired, titanium dioxide can be used, preferably with safflower oil as a natural oil. Typically, the amount of colorant present is 0-67% depending on the type of extruder used, and preferably about 0.1-3 based on the total weight of the composition for extrusion. %. In embodiments where a green container is desired, copper chlorophyllin sodium or food grade aniline powder available from DDW The Color House can be used as a colorant. In embodiments where an amber color is desired, 0.019-0.021% food grade black, 0.008-0.010% blue, 0.104-0.0.0 available from Keystone (Chicago, Ill.). A blend of 106% red and 0.063-0.065% yellow colorant can be used.

付加的な水および酸素遮断特性を提供する薬剤を含んでもよい。水および酸素遮断剤の例としては、キャンデリアワックス、蜜ろう、およびその他のワックスがある。好ましくはこのような遮断剤は、再生可能資源に由来する。   Agents that provide additional water and oxygen barrier properties may be included. Examples of water and oxygen barriers are canderia wax, beeswax, and other waxes. Preferably such blocking agents are derived from renewable resources.

容器に審美的に快適な光沢を提供する光沢剤を含んでもよい。光沢剤の例としては、シアバターおよびブラジルナッツオイルなどの堅果油がある。好ましくはこのような光沢剤は再生可能資源に由来する。   A brightener may be included to provide an aesthetically pleasing gloss to the container. Examples of brighteners are nut oils such as shea butter and brazil nut oil. Preferably such brighteners are derived from renewable resources.

別の添加物としては、リグニンなどの天然または合成の可塑剤、耐衝撃性改良剤、ナノ繊維以外の繊維強化材、抗酸化剤、抗菌剤、充填剤、UV安定剤、ガラス遷移温度改良剤、融点改良剤および熱たわみ温度改質剤がある。充填剤として特に重要なものは、再生可能な非木材繊維であり、例えばナノ繊維のために使用されるものがあり、このような非木材繊維には、ケナフ、綿、フラックス、アフリカハネガヤ、アサ、マニラアサまたは種々の繊維質ハーブがある。   Other additives include natural or synthetic plasticizers such as lignin, impact modifiers, fiber reinforcements other than nanofibers, antioxidants, antibacterial agents, fillers, UV stabilizers, glass transition temperature modifiers. , Melting point modifiers and thermal deflection temperature modifiers. Of particular importance as fillers are renewable non-wood fibers, such as those used for nanofibers, such non-wood fibers include kenaf, cotton, flux, African hanegaya, There are Asa, Manila Asa or various fibrous herbs.

一般に、押出成形用の組成物は、熱たわみ温度が約50℃以上、融点が約80℃〜約190℃である押出成形用の組成物であることが好ましく、このような押出成形用の組成物は、(a)約0〜約100%のアモルファスPLA、(b)約0〜約100%の部分結晶性または結晶性のPLA、(c)約0.1〜約8%の天然油または天然ワックス、(d)約0.01〜約5%のナノ繊維、(e)約0.05〜約8%のBCD、(e)約0〜10%の結晶化剤、(f)約0〜約1%のでんぷんベースメルトレオロジー改質剤、(g)約0〜約1%の多糖類の結晶遅延剤、(h)約0〜約5%の着色剤、(i)約0〜約1%の可塑剤、(j)約0〜約1%の光沢剤、および(k)約0〜約1%の遮断剤を含む。本発明の一実施形態では、押出成形用の組成物は、約85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または約99%より高い割合でアモルファスまたは結晶性のPLAを含んでもよい。本発明の別の実施形態では、押出成形用の組成物は、アモルファスおよび結晶性のPLAの混合物を含んでもよい。別の実施形態では、BCDは、押出成形用の組成物中に0.05%、0.4%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%または約8%までの低い割合の量で、BCDとして存在する。別の実施形態では、天然油または天然ワックスは、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.5%、2%、3%、4%、5%、6%、7%または約8%までの割合で天然油として存在する。別の実施形態では、ナノ繊維は、約0.1%、0.2%、0.25%、0.3%、0.4%、0.5%、0.75%、1%、2%、3%、4%または約5%までの割合で、ナノ繊維として存在する。別の実施形態では、任意である結晶化剤は、押出成形用の組成物中に約1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%または約10%までの割合で、結晶化剤として存在する。別の実施形態では、任意であるでんぷんベースのメルトレオロジー改質剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。別の実施形態では、任意である多糖類の結晶遅延剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。別の実施形態では、任意である着色剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。別の実施形態では、任意である可塑剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。別の実施形態では、任意である光沢剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。別の実施形態では、任意である遮断剤は、押出成形用の組成物中に約0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%または約1%までの割合で存在する。   Generally, the extrusion composition is preferably an extrusion composition having a heat deflection temperature of about 50 ° C. or higher and a melting point of about 80 ° C. to about 190 ° C. The product comprises (a) about 0 to about 100% amorphous PLA, (b) about 0 to about 100% partially crystalline or crystalline PLA, (c) about 0.1 to about 8% natural oil or Natural wax, (d) about 0.01 to about 5% nanofibers, (e) about 0.05 to about 8% BCD, (e) about 0 to 10% crystallization agent, (f) about 0 ~ About 1% starch-based melt rheology modifier, (g) about 0 to about 1% polysaccharide crystal retarder, (h) about 0 to about 5% colorant, (i) about 0 to about 1% plasticizer, (j) about 0 to about 1% brightener, and (k) about 0 to about 1% blocking agent. In one embodiment of the invention, the composition for extrusion is about 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, Amorphous or crystalline PLA may be included in a proportion greater than 96%, 97%, 98% or about 99%. In another embodiment of the invention, the extrusion composition may comprise a mixture of amorphous and crystalline PLA. In another embodiment, the BCD is 0.05%, 0.4%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7% or about 8% in the composition for extrusion. Present as BCD in amounts as low as%. In another embodiment, the natural oil or natural wax is about 0.1%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1%, 1.5% in the composition for extrusion. Present as natural oil in proportions up to 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7% or about 8%. In another embodiment, the nanofibers are about 0.1%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.75%, 1%, 2% %, 3%, 4% or up to about 5% as nanofibers. In another embodiment, the optional crystallization agent is about 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% in the composition for extrusion. Present as a crystallization agent in proportions up to about 10%. In another embodiment, the optional starch-based melt rheology modifier is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.00% in the composition for extrusion. It is present in proportions up to 5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9% or about 1%. In another embodiment, the optional polysaccharide crystal retarder is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5% in the composition for extrusion. , 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9% or up to about 1%. In another embodiment, the optional colorant is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6% in the composition for extrusion. %, 0.7%, 0.8%, 0.9% or up to about 1%. In another embodiment, the optional plasticizer is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6% in the composition for extrusion. %, 0.7%, 0.8%, 0.9% or up to about 1%. In another embodiment, the optional brightener is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6% in the composition for extrusion. %, 0.7%, 0.8%, 0.9% or up to about 1%. In another embodiment, the optional blocking agent is about 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6 in the composition for extrusion. %, 0.7%, 0.8%, 0.9% or up to about 1%.

押出成形の前に、押出成形用の組成物は乾燥して、実質的に全ての湿気を除去する。すなわち約0.02%以下の割合の水、しばしば約0.01%以下の割合の水しか存在しない。典型的には乾燥剤による乾燥が利用される。   Prior to extrusion, the extrusion composition is dried to remove substantially all moisture. That is, there is no more than about 0.02% water and often no more than about 0.01% water. Typically drying with a desiccant is utilized.

一実施形態ではマスターバッチが使用される。マスターバッチを利用することにより、高価な添加物を予め高い割合の量で調合してマスターバッチを形成し、次いで100%のPLAに添加される。マスターバッチのこのような使用は、遮断特性、可撓性特性、HDT特性などを改善する添加物を、コスト効率よく取り入れるのに使用することができる。別の実施形態では、マスターバッチは、消費者向けの製品の色をカスタマイズできるように配合することもできる。例えば、小量のベース着色剤(例えば緑色着色剤)を純粋PLAに添加し、次いで着色剤/PLA組成物と、小量の着色剤を有する最終押出成形用の組成物とを組み合わせて、所望の色を有する最終押出成形用の組成物を得る。マスターバッチ中の小量の緑色が所望の色の所望の色調に到達するように選択してもよい。   In one embodiment, a master batch is used. By utilizing a masterbatch, expensive additives are pre-mixed in high proportions to form a masterbatch and then added to 100% PLA. Such use of the masterbatch can be used to cost-effectively incorporate additives that improve barrier properties, flexibility properties, HDT properties, and the like. In another embodiment, the masterbatch can also be formulated so that the color of the consumer product can be customized. For example, a small amount of base colorant (eg, green colorant) is added to pure PLA, and then the colorant / PLA composition is combined with the final extrusion composition with a small amount of colorant to produce the desired A final extrusion composition having the following color is obtained. A small amount of green in the masterbatch may be selected to reach the desired shade of the desired color.

例証の目的のため、HPDEの密閉具またはキャップと同等の特性を有する密閉具またはキャップ用の押出成形用の組成物を作ることも可能である。結晶性PLA、このPLA上にコーティングした天然油、ナノ繊維、シクロデキストリン、結晶化剤、顔料および結晶遅延剤を含むマスターバッチを形成することができ、このマスターバッチの形成は、PLAを油でコーティングし、結晶化剤を添加し、BCDをブレンドし、そしえ、残りの成分を組み合わせることによって行う。   For illustrative purposes, it is also possible to make an extrusion composition for a closure or cap that has properties comparable to the HPDE closure or cap. A masterbatch comprising crystalline PLA, natural oil coated on this PLA, nanofibers, cyclodextrin, crystallization agent, pigment and crystal retarder can be formed, and the formation of this masterbatch This is done by coating, adding a crystallizing agent, blending the BCD, and combining the remaining ingredients.

次いで押出成形用の組成物は、製品に成形される。例えば、このプロセスは、溶融された状態で組成物を押出成形、射出成形またはブロー成形することを含んでもよい。本明細書では射出成形プロセスは、ポリマー溶融体またはオリゴマー溶液を、例えばラムインジェクタ(ram injector)または往復スクリューによる圧力下で鋳型に押し込み、形状化およびキュアする任意の成形プロセスを含む。ブロー成形プロセスは、ポリマーを、流体の使用により形状化し、次いでキュアして製品を形成する任意の方法を含んでもよい。ブロー成形プロセスは、押出ブロー成形、注入ブロー成形、および延伸ブロー成形の所望のものを含んでもよい。押出成形法は、溶融体を圧力下でダイから押し出し、キュアして、例えばフィルムまたは繊維などの最終産物を形成する押出成形法を含む。単軸スクリューまたは二軸スクリュー押出機が使用されることもあり、押出機の選択と、各成分の量を押出機に依存して変えることは、当業者の能力の範囲内である。   The extrusion composition is then formed into a product. For example, the process may include extruding, injection molding or blow molding the composition in the molten state. As used herein, an injection molding process includes any molding process in which a polymer melt or oligomer solution is pressed into a mold under pressure, for example, by a ram injector or a reciprocating screw, shaped and cured. The blow molding process may include any method in which the polymer is shaped by use of a fluid and then cured to form a product. The blow molding process may include any of extrusion blow molding, injection blow molding, and stretch blow molding. Extrusion methods include extrusion methods in which the melt is extruded from a die under pressure and cured to form a final product, such as a film or fiber. Single screw or twin screw extruders may be used, and it is within the ability of one skilled in the art to select the extruder and vary the amount of each component depending on the extruder.

一実施形態では、成形品は容器である。「容器」という用語は、この明細書および添付の特許請求の範囲において、種々のタイプの(食品、飲料製品を含むがこれらに限定されない)製品または対象物を貯蔵、分配、包装、分割または運送するために利用される任意の製品、入れ物、または器を含むが、これらに限定されない。このような容器の特定の実施例は、箱、カップ、「クラムシェル」、ジャー、ボトル、プレート、ボウル、刃物類、トレー、カートン、ケース、枠箱、シリアル用紙箱、冷凍品ボックス、ミルクカートン、飲料容器のキャリア、ディッシュ、エッグカートン、蓋、ストロー、封筒、書架、バッグ、バギー、またはその他のタイプのホルダを含む。容器に関連して使用される格納製品(containment product)およびその他の製品も、「容器」という用語に含まれることが意図される。   In one embodiment, the molded article is a container. The term “container” is used in this specification and the appended claims to store, distribute, package, divide or transport various types of products (including but not limited to food and beverage products) or objects. Including, but not limited to, any product, container, or vessel utilized to do. Specific examples of such containers are boxes, cups, “clamshells”, jars, bottles, plates, bowls, cutlery, trays, cartons, cases, frame boxes, cereal paper boxes, frozen boxes, milk cartons Includes beverage container carriers, dishes, egg cartons, lids, straws, envelopes, book shelves, bags, buggies, or other types of holders. Containment products and other products used in connection with containers are also intended to be included in the term “container”.

別の実施形態では、本明細書で開示する押出成形用の組成物は、容器として形成されることもあり、特定の実施形態では、薬剤および機能性食品を含む生物活性材料などの環境に敏感な材料を保持および保護するのに適切な容器である。本明細書では「薬剤」という用語は、例えば薬品およびその他の生物製剤を含む米政府により規定された材料を含むものと定義される。本明細書では「機能性食品」という用語は、例えばビタミン、栄養補助食品などを含む米政府により必ずしも規定されていない生物活性剤を指すと定義される。   In another embodiment, the composition for extrusion disclosed herein may be formed as a container, and in certain embodiments, environmentally sensitive, such as bioactive materials including drugs and functional foods. It is a suitable container for holding and protecting various materials. As used herein, the term “drug” is defined to include materials defined by the US government, including, for example, drugs and other biologics. As used herein, the term “functional food” is defined to refer to bioactive agents not necessarily prescribed by the US government, including, for example, vitamins, dietary supplements, and the like.

別の実施形態では、成形品は格納製品であり、この格納製品は密閉具(closure)である。本明細書および添付の特許請求の範囲では「密閉具」という用語は、キャップ、蓋、ライナー、仕切り、パッケージ、フィルム、クッション材料、家庭用品、およびパッケージングに使用される任意のその他の製品を含むが、これらに限定されない。密閉具の例は、スクリューキャップ、キャップ上のスナップ、不正開封防止機構、不正開封明示機構、小児用安全機構のついた密閉具またはキャップを含むが、これらに限定されない。   In another embodiment, the molded article is a containment product, which is a closure. In this specification and the appended claims, the term “sealing device” refers to caps, lids, liners, dividers, packages, films, cushioning materials, household items, and any other product used in packaging. Including, but not limited to. Examples of seals include, but are not limited to, screw caps, snaps on the caps, tamper-evident mechanisms, tamper evident mechanisms, seals or caps with pediatric safety mechanisms.

例証の目的のため、PET容器と同等の特性を有する容器用の押出成形用の組成物を作ることも可能である。部分結晶性または結晶性のPLA、天然油、ナノ繊維、シクロデキストリン、顔料、結晶化剤を含むマスターバッチを形成することができ、マスターバッチの形成は、天然油とナノ繊維を混合し、この天然油およびナノ繊維を、その他の成分と一緒にPLAに加え、シクロデキストリンとでんぷんの結晶遅延剤の混合物と組み合わせて、結晶化剤を加え、次いで撹拌および乾燥を行う。着色剤/顔料をマスターバッチに加えることもある。代替的に、結晶性PLAおよび顔料の別個のバッチを作ることもあり、次いでマスターバッチとこの別個のバッチを一緒に供給する。   For purposes of illustration, it is also possible to make an extrusion composition for containers that has properties comparable to PET containers. Master batches containing partially crystalline or crystalline PLA, natural oils, nanofibers, cyclodextrins, pigments, crystallizing agents can be formed. Natural oil and nanofibers are added to the PLA along with other ingredients, combined with a mixture of cyclodextrin and starch crystal retarder, the crystallizing agent is added, and then stirred and dried. Colorants / pigments may be added to the masterbatch. Alternatively, a separate batch of crystalline PLA and pigment may be made and then the master batch and this separate batch are fed together.

容器の配合例としては、約70〜約95%の結晶性ポリ乳酸、約0.05〜約5%のナノ繊維、約0.01〜約10%の結晶化剤、約0.01〜約1%のでんぷんベースのレオロジー改質剤、および約0.01〜約8%の着色剤を含む。   Examples of container formulations include about 70 to about 95% crystalline polylactic acid, about 0.05 to about 5% nanofibers, about 0.01 to about 10% crystallization agent, about 0.01 to about 1% starch-based rheology modifier, and from about 0.01 to about 8% colorant.

別の例証の実施例として、HDPEと同等の特性を有する容器またはボトル用の密閉具およびキャップ用の押出成形用の組成物を作ることも可能である。キャップための配合例としては、約70〜約95%の結晶性ポリ乳酸、約0.05〜約8%のシクロデキストリン、約0.1〜約8%の天然油またはワックス、約0.01〜約10%の結晶化剤、約0.01〜約1%の結晶遅延剤、および約0.01〜約8%の着色剤を含むことができ、また、ナノ繊維を任意に含むこともできる。   As another illustrative example, it is possible to make an extrusion composition for a closure or cap for containers or bottles having properties equivalent to HDPE. Exemplary formulations for the cap include about 70 to about 95% crystalline polylactic acid, about 0.05 to about 8% cyclodextrin, about 0.1 to about 8% natural oil or wax, about 0.01 Can comprise about ~ 10% crystallization agent, about 0.01 to about 1% crystal retarder, and about 0.01 to about 8% colorant, and can optionally include nanofibers. it can.

押出成形用の組成物が入った成形された製品および構造物は、1つ又は複数の層のラミネートとして開示された複合材料を備えたラミネートを含んでもよい。例えば、ラミネート構造物は、本明細書に記載のように複合材料から形成される1つ又は複数の層を含んでもよく、これにより、ラミネート構造物中の所定の箇所に特定の阻害剤を提供することができる。遮断特性は、スプレーおよびディップとして利用する器の内部または外部にワックスコーティングを用いることによって向上させることができる。   Molded products and structures containing the composition for extrusion may include a laminate with the composite material disclosed as a laminate of one or more layers. For example, a laminate structure may include one or more layers formed from a composite material as described herein, thereby providing a specific inhibitor at a predetermined location in the laminate structure. can do. The barrier properties can be improved by using a wax coating inside or outside the vessel used as a spray and dip.

代替的に、当業者に知られている種々の押出成形、ブロー成形、射出成形、鋳込みまたは溶融プロセスが、フィルムまたはシートを形成するのに使用されることもある。このような製品の例としては、食品または種々のその他の固体製品を包むか又はその他の方法で包装するのに使用される製品がある。フィルムまたはシートは、広い種々の厚さを有することができ、また、剛性、通気性、温度安定性などのその他の特性も、包装する所望の最終産物および最終製品に基づいて変化させることができる。フィルムまたはシートを提供するための技術の例としては、例えば、米国特許出願公開第2005/0112352号明細書、米国特許出願公開第2005/0182196号明細書、米国特許出願公開第2007/0116909号明細書および米国特許第6291597号明細書に記載されており、これらの開示は全てここに引用することで本明細書の一部をなすものとする。   Alternatively, various extrusion, blow molding, injection molding, casting or melting processes known to those skilled in the art may be used to form the film or sheet. Examples of such products are products used to wrap or otherwise package food or various other solid products. The film or sheet can have a wide variety of thicknesses, and other properties such as stiffness, breathability, temperature stability, etc. can be varied based on the desired end product and end product to be packaged. . Examples of techniques for providing a film or sheet include, for example, US Patent Application Publication No. 2005/0112352, US Patent Application Publication No. 2005/0182196, and US Patent Application Publication No. 2007/0116909. And U.S. Pat. No. 6,291,597, the disclosures of all of which are hereby incorporated by reference.

実施形態の例としては、ラミネートは、例えば容器(例えばボトルまたはジャー)またはパッケージ(例えば錠剤のためのブリスター包装)の内側表面などの構造体の表面上に付着する不透過性ポリマー層を含んでもよい。具体的な実施形態としては、押出成形用の組成物から形成された押し出されたフィルムは、1つ又は複数の層のこのようなラミネート構造体を形成してもよい。例えば、不透過性PLAベースのフィルムは、容器の内層を形成することもあり、このようにして、例えば容器に貯蔵されていることもある液体の漏えい、劣化または蒸発を阻止することができる。このような実施形態は、アルコールベースの液体の貯蔵を考慮するときに特に有用であり、このような液体としては、例えばアルコールベースの抽出物またはチンキ(tincture)の形の機能性食品などがある。   As an example of an embodiment, the laminate may include an impermeable polymer layer that adheres to the surface of a structure, such as the inner surface of a container (eg, a bottle or jar) or a package (eg, a blister pack for tablets). Good. In a specific embodiment, an extruded film formed from an extrusion composition may form one or more layers of such a laminate structure. For example, an impermeable PLA-based film may form the inner layer of a container and thus prevent leakage, deterioration or evaporation of liquids that may be stored, for example, in the container. Such an embodiment is particularly useful when considering storage of alcohol-based liquids, such as alcohol-based extracts or functional foods in the form of tinctures. .

以下の実施例は、本発明の本質をさらに例示するのに用いられ、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。   The following examples are used to further illustrate the nature of the invention and should not be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims.

BCDとの混合の前に天然油でPLAをコーティングすることにより特性が改善されることを例証するために、実施例1〜3を行った。   Examples 1-3 were performed to demonstrate that the properties were improved by coating PLA with natural oil prior to mixing with BCD.

[実施例1]
91.5%のPLA、7%のBCD、および1.5%のホホバ油を含む押出成形用の組成物を形成した。BCDおよびPLAをただ混合しただけならば、BCDはあまり分散されず、押出成形の間に溶融PLA中に可溶しない。このようにして、まず初めにホホバ油を撹拌しながらPLA上に塗布し、次いでBCDを、コーティングされたPLAに加え、再び撹拌する。組成物は、4〜12時間にわたり160°F〜180°Fに加熱され、これによりBCDを油で完全に飽和し、これによりBCD粒子はPLAポリマーマトリクス中に完全に入り込む。その結果の組成物は、次いでフィルムとして押出成形し、このフィルムはフレークがなく一様であった。
[Example 1]
An extrusion composition was formed containing 91.5% PLA, 7% BCD, and 1.5% jojoba oil. If BCD and PLA are simply mixed, BCD is not well dispersed and does not dissolve in molten PLA during extrusion. In this way, jojoba oil is first applied on the PLA with stirring, then BCD is added to the coated PLA and stirred again. The composition is heated to 160 ° F. to 180 ° F. for 4-12 hours, thereby fully saturating the BCD with oil, thereby allowing the BCD particles to fully penetrate into the PLA polymer matrix. The resulting composition was then extruded as a film, which was uniform with no flakes.

[実施例2]
90.5%の結晶性PLA、7%のBCD、1.5%のホホバ油、および可塑剤として0.1%のクエン酸トリエチル(TEC)を含む押出成形用の組成物を形成した。これは、ホホバ油およびTECは撹拌しながらPLA上に塗布し、次いでBCDをPLAに加え、次いで再び撹拌した。組成物は、4〜12時間にわたり160°F〜180°Fに加熱され、これによりBCDは油およびTECにより完全に飽和され、これによりBCD粒子は、完全にPLAポリマーマトリクス中に入り込む。その結果の組成物は、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 2]
An extrusion composition was formed containing 90.5% crystalline PLA, 7% BCD, 1.5% jojoba oil, and 0.1% triethyl citrate (TEC) as a plasticizer. This was when jojoba oil and TEC were applied over the PLA with stirring, then BCD was added to the PLA and then stirred again. The composition is heated to 160 ° F. to 180 ° F. for 4-12 hours, which fully saturates the BCD with oil and TEC, thereby allowing the BCD particles to fully penetrate into the PLA polymer matrix. The resulting composition was then extruded as a film.

[実施例3]
90.5%の結晶性PLA、7%のBCD、1.5%のオリーブ油を含む押出成形用の組成物を形成した。これは、オリーブ油は撹拌しながらPLA上に塗布し、次いでBCDをPLAに加え、次いで再び撹拌した。組成物は、4〜12時間にわたり160°F〜180°Fに加熱され、これによりBCD粒子が完全にPLAポリマーマトリクス中に入り込む。その結果の組成物は、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 3]
An extrusion composition was formed containing 90.5% crystalline PLA, 7% BCD, 1.5% olive oil. This was the olive oil applied on the PLA with stirring, then BCD was added to the PLA and then stirred again. The composition is heated to 160 ° F. to 180 ° F. for 4-12 hours, which allows the BCD particles to fully penetrate into the PLA polymer matrix. The resulting composition was then extruded as a film.

[比較例1]
100%ポリエステル(PE)組成物を形成し、フィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 1]
A 100% polyester (PE) composition was formed and extruded as a film.

[比較例2]
100%ポリプロピレン(PP)を形成し、フィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 2]
100% polypropylene (PP) was formed and extruded as a film.

[比較例3]
アモルファスPLA、ホホバ油、ウコン、および綿フロックを含むPLA組成物を形成し、フィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 3]
A PLA composition comprising amorphous PLA, jojoba oil, turmeric, and cotton floc was formed and extruded as a film.

[比較例4]
アモルファスPLA、ホホバ油、ウコン、および綿フロックを含むPLA組成物を、乾燥剤の乾燥器を使用して形成し、フィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 4]
A PLA composition comprising amorphous PLA, jojoba oil, turmeric, and cotton floc was formed using a desiccant dryer and extruded as a film.

実施例1〜3および比較例1〜4の応力/ひずみデータの結果を表1に示す。実施例1〜3のDSCデータの結果は、図1〜3に示す。比較例1〜4のDSCデータの結果は、図4〜7に示す。表1および図1〜7は、PLA、BCD、および天然油、脂肪酸、ワックスまたはワックスエステル(実施例1〜3)を含む本発明の押出成形用の組成物は、PE(比較例1)およびPP(比較例2)と比較して、そしてBCDおよび天然油、脂肪酸、PLA上にコーティングしたワックスまたはワックスエステル(比較例3および4)を含まない公知のPLA配合物と比較して、伸び率および靭性、%ひずみ、破断エネルギー、耐熱性が改善された。さらに、物理特性に悪影響を与える強い溶剤は不要であった。   Table 1 shows the results of the stress / strain data of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4. The results of the DSC data of Examples 1 to 3 are shown in FIGS. The results of the DSC data of Comparative Examples 1 to 4 are shown in FIGS. Table 1 and FIGS. 1-7 show the composition for extrusion of the present invention comprising PLA, BCD, and natural oils, fatty acids, waxes or wax esters (Examples 1-3), PE (Comparative Example 1) and Elongation compared to PP (Comparative Example 2) and compared to known PLA formulations without BCD and natural oils, fatty acids, waxes or wax esters coated on PLA (Comparative Examples 3 and 4) And toughness,% strain, breaking energy and heat resistance were improved. Furthermore, a strong solvent that adversely affects physical properties was not necessary.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

[実施例4]
95.6%のアモルファスPLA、0.4%のナノシリカ繊維、および4.0%の白色顔料を含む押出成形用の組成物を、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、フィルムとして押出成形した。
[Example 4]
Extruded compositions containing 95.6% amorphous PLA, 0.4% nanosilica fibers, and 4.0% white pigment, combined in an appropriate combination, dried and extruded as a film .

[実施例5]
91.0%の結晶性PLA、4.0%の雲母、PLAに塗布される1.0%のホホバ油、または4.1%の白色顔料を含む押出成形用の組成物を、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、フィルムとして押出成形した。
[Example 5]
Proper combination of an extrusion composition comprising 91.0% crystalline PLA, 4.0% mica, 1.0% jojoba oil applied to PLA, or 4.1% white pigment And dried to form a film.

[実施例6]
実施例4を50%と実施例5を50%とする混合物を含む押出成形用の組成物を、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、フィルムとして押出成形した。
[Example 6]
Extrusion compositions containing a mixture of 50% of Example 4 and 50% of Example 5 were suitably combined, dried and formed as a film.

[比較例5]
100%のアモルファスPLAをフィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 5]
100% amorphous PLA was extruded as a film.

[比較例6]
100%の結晶性PLAをフィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 6]
100% crystalline PLA was extruded as a film.

[比較例7]
100%のポリエステルをフィルムとして押出成形した。
[Comparative Example 7]
100% polyester was extruded as a film.

実施例4〜6および比較例5〜7の応力/ひずみデータの結果を表2に示す。実施例4〜6のDSCデータの結果を、図1〜3に示す。実施例4〜6および比較例7のDSCデータの結果を、図8に示す。結果は、PLA、BCD、ナノ繊維および/または天然油(実施例4〜6)を含む本発明の押出成形用の組成物は、100%のPLA(比較例5および6)または従来のポリエステル(比較例7)と比較して、伸び率および靭性、%ひずみ、破断エネルギー、耐熱性が改善された。   Table 2 shows the results of the stress / strain data of Examples 4 to 6 and Comparative Examples 5 to 7. Results of DSC data of Examples 4 to 6 are shown in FIGS. The DSC data results of Examples 4 to 6 and Comparative Example 7 are shown in FIG. The results show that the composition for extrusion of the present invention comprising PLA, BCD, nanofibers and / or natural oils (Examples 4-6) is 100% PLA (Comparative Examples 5 and 6) or conventional polyester ( Compared with Comparative Example 7), the elongation and toughness,% strain, breaking energy, and heat resistance were improved.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

実施例7および10では、小量のナノ繊維の使用を実施した。   In Examples 7 and 10, a small amount of nanofiber was used.

[実施例7]
3%のBCDおよび1.5%のホホバ油との1部の95.5%のPLAのブレンドを含む押出成形用の組成物が、前述のように調製され、この押出成形用の組成物が、0.5%のナノシリカ繊維を含む等しい部の99.5%のアモルファスPLAとブレンドされ、適切に組み合わせられ、乾燥され、フィルムとして押出成形した。
[Example 7]
An extrusion composition comprising a blend of 1 part 95.5% PLA with 3% BCD and 1.5% jojoba oil was prepared as described above, and the extrusion composition was , Blended with an equal portion of 99.5% amorphous PLA containing 0.5% nanosilica fibers, properly combined, dried and extruded as a film.

[実施例8]
98.4%の結晶性PLA、1.5%のホホバ油および0.1%のナノシリカ繊維を含む押出成形用の組成物は、前述のように適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 8]
An extrusion composition comprising 98.4% crystalline PLA, 1.5% jojoba oil and 0.1% nanosilica fibers is suitably combined as described above, dried and then formed. Extruded as a film.

[実施例9]
99.9%のアモルファスPLAおよび0.1%のナノシリカ繊維を含む押出成形用の組成物は、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 9]
Extruded compositions containing 99.9% amorphous PLA and 0.1% nanosilica fibers were appropriately combined, dried and then extruded as a film.

[実施例10]
95.5%の結晶性PLAの一部、3%のBCDおよび1.5%のホホバ油の混合物と、0.25%のナノシリカ繊維を含む95.75%の結晶性PLAの一部と、4%の白色顔料を含む押出成形用の組成物は、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 10]
A portion of 95.5% crystalline PLA, a mixture of 3% BCD and 1.5% jojoba oil, and a portion of 95.75% crystalline PLA containing 0.25% nanosilica fibers; Extruded compositions containing 4% white pigment were combined appropriately and dried to form and then extruded as a film.

実施例7〜10の応力/ひずみデータの結果を表3に示す。   The results of stress / strain data for Examples 7-10 are shown in Table 3.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

実施例11〜13では、小量のナノ繊維の使用を実施した。   In Examples 11-13, a small amount of nanofiber was used.

[実施例11]
97.8%のアモルファスPLA、0.2%のナノシリカ繊維、および2%の白色顔料を含む押出成形用の組成物は、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 11]
Extruded compositions containing 97.8% amorphous PLA, 0.2% nanosilica fibers, and 2% white pigment were combined in an appropriate combination, dried and then extruded as a film.

[実施例12]
94.7%のアモルファスPLA、0.3%のナノシリカ繊維、1.0%の雲母、および4.0%の白色顔料を含む押出成形用の組成物は、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 12]
Extruded compositions containing 94.7% amorphous PLA, 0.3% nanosilica fibers, 1.0% mica, and 4.0% white pigment are combined in an appropriate combination and dried. And then extruded as a film.

[実施例13]
92.15%のアモルファスPLA、0.75%のホホバ油、0.1%のナノシリカ繊維、3.0%の雲母、および4.0%の白色顔料を含む押出成形用の組成物は、適切に組み合わせて、乾燥して形成し、次いでフィルムとして押出成形した。
[Example 13]
An extrusion composition comprising 92.15% amorphous PLA, 0.75% jojoba oil, 0.1% nanosilica fiber, 3.0% mica, and 4.0% white pigment is suitable. In combination, dried and then extruded as a film.

実施例11〜13の応力/ひずみデータの結果を表4に示し、DSCデータの結果を図10に示す。   The results of stress / strain data of Examples 11 to 13 are shown in Table 4, and the results of DSC data are shown in FIG.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

[実施例14]
容器のためのPETを真似る押出成形用の組成物を例証するために、押出成形用の組成物は、ホホバ油を結晶性PLAに加え、0.5%のナノシリカ、2.0%のBCD、1.0%のクズウコンおよび20.0%の雲母と撹拌し、乾燥することによりマスターバッチを形成した。PolyOne製の20%の緑色顔料は、リボンミキサー内で80%のマスターバッチに加えた。これに100%結晶性PLAを加えた。最終全体組成は以下である。
89.7% 結晶性PLA
0.4% BCD
1.6% ホホバ油
0.1% ナノシリカ繊維
4.0% 雲母
0.2% クズウコン
4.0% 緑色顔料
[Example 14]
To illustrate an extrusion composition that mimics PET for a container, an extrusion composition comprises jojoba oil added to crystalline PLA, 0.5% nanosilica, 2.0% BCD, A masterbatch was formed by stirring with 1.0% kuzu turmeric and 20.0% mica and drying. PolyOne 20% green pigment was added to 80% masterbatch in a ribbon mixer. To this was added 100% crystalline PLA. The final overall composition is:
89.7% Crystalline PLA
0.4% BCD
1.6% jojoba oil 0.1% nanosilica fiber 4.0% mica 0.2% kuzukon 4.0% green pigment

[実施例15]
ボトル、キャップ用のHDPEを真似る押出成形用の組成物を例証するために、押出成形用の組成物を前述のように形成した。最終全体組成は以下である。
88.5% 結晶性PLA
1.0% BCD
3.0% ベニバナ油
0.1% ナノシリカ繊維
2.0% 雲母
0.2% キサンタンガム
5.0% 白色顔料
0.2% TEC
[Example 15]
To illustrate an extrusion composition that mimics HDPE for bottles and caps, an extrusion composition was formed as described above. The final overall composition is:
88.5% crystalline PLA
1.0% BCD
3.0% safflower oil 0.1% nanosilica fiber 2.0% mica 0.2% xanthan gum 5.0% white pigment 0.2% TEC

比較例6(100%PLA)および比較例8(100%HDPE)に比しての実施例14および15の応力/ひずみデータを、表5に示す。比較例8に比しての実施例15(EarthBottle(登録商標)EB-HDPE)のDSCデータを、図10に示す。   The stress / strain data for Examples 14 and 15 compared to Comparative Example 6 (100% PLA) and Comparative Example 8 (100% HDPE) are shown in Table 5. The DSC data of Example 15 (EarthBottle (registered trademark) EB-HDPE) as compared with Comparative Example 8 is shown in FIG.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

[実施例16]
容器用の白色を有する押出成形用の組成物を例証するために、押出成形用の組成物は、4.8%のベニバナ油および0.4%のシアバター光沢剤を一緒にし、次いで0.4%のナノシリカを加えることによりマスターバッチを形成した。これは次いで、59.6%の結晶性PLAと撹拌し、次いで1.6%のBCD、24%のTiO着色剤、0.8%のクズウコン、8%の雲母、0.4%のキャンデリアワックス(遮断剤)と撹拌し、乾燥した。マスターバッチは、50%のTiO着色剤および50%の100%結晶性PLAと組み合わせた。最終全体組成は以下である。
92.9% 結晶性PLA
0.4% BCD
1.2% ベニバナ油
0.1% ナノシリカ繊維
2.0% 雲母
0.2% クズウコン
3.0% TiO2着色剤
0.1% シアバター光沢剤
0.1% キャンデリア遮断剤
[Example 16]
To illustrate an extruding composition having a white color for containers, the extruding composition is combined with 4.8% safflower oil and 0.4% shea butter brightener, then 0.0. A masterbatch was formed by adding 4% nanosilica. This is then stirred with 59.6% crystalline PLA and then 1.6% BCD, 24% TiO 2 colorant, 0.8% kuzukon, 8% mica, 0.4% cande Stir with the rear wax (blocker) and dry. The masterbatch was combined with 50% TiO 2 colorant and 50% 100% crystalline PLA. The final overall composition is:
92.9% crystalline PLA
0.4% BCD
1.2% safflower oil 0.1% nano silica fiber 2.0% mica 0.2% kuzukon 3.0% TiO2 colorant 0.1% shea butter brightener 0.1% canderia blocker

[実施例17]
容器用の琥珀色を有する押出成形用の組成物を例証するために、6.0%のホホバ油および0.5%のシアバター光沢剤を一緒にし、次いで0.5%のナノシリカを加えることによりマスターバッチを形成した。これは次いで78.7%の結晶性PLAと撹拌し、次いで2.0%のBCD、1.0%の琥珀色着色剤(0.040gの黒、0.018gの青、0.210gの赤、および0.160の黄色)、1.0%のクズウコン、10.0%の雲母、0.5%のキャンデリアワックス遮断剤と撹拌し、乾燥した。これは24%の琥珀色着色剤および76%の100%結晶性PLAと組み合わせた。最終全体組成は以下である。
95.7% 結晶性PLA
0.4% BCD
1.2% ホホバ油
0.1% ナノシリカ繊維
2.0% 雲母
0.2% クズウコン
0.2% 琥珀色着色剤
0.1% シアバター光沢剤
0.1% キャンデリア遮断剤
[Example 17]
To illustrate an extruding composition with an amber color for a container, combine 6.0% jojoba oil and 0.5% shea butter brightener, then add 0.5% nanosilica. To form a master batch. This is then stirred with 78.7% crystalline PLA and then 2.0% BCD, 1.0% amber colorant (0.040 g black, 0.018 g blue, 0.210 g red) , And 0.160 yellow), 1.0% kuzukon, 10.0% mica, 0.5% canderia wax blocker and dried. This was combined with 24% amber colorant and 76% 100% crystalline PLA. The final overall composition is:
95.7% Crystalline PLA
0.4% BCD
1.2% jojoba oil 0.1% nanosilica fiber 2.0% mica 0.2% kuzukon 0.2% amber colorant 0.1% shea butter brightener 0.1% canderia blocker

[実施例18]
容器用の緑色を有する押出成形用の組成物を例証するために、押出成形用の組成物は、6.0%のホホバ油および0.5%のシアバター光沢剤を一緒にし、次いで0.5%のナノシリカを加え、次いで78.0%100%結晶性PLAと撹拌し、次いで2.0%のBCD、1.5%のクロロフィリン着色剤、1.0%のクズウコン、10.0%の雲母、および0.5%のキャンデリアワックス遮断剤と撹拌し、乾燥した。マスターバッチは、24%のクロロフィリン着色剤および76%の100%結晶性PLAと組み合わせた。最終全体組成は以下である。
95.6% 結晶性PLA
1.2% ホホバ油
0.1% ナノシリカ繊維
0.4% BCD
2.0% 雲母
0.2% クズウコン
0.3% クロロフィリン着色剤
0.1% シアバター光沢剤
0.1% キャンデリア遮断剤
[Example 18]
To illustrate an extruding composition having a green color for a container, the extruding composition combines 6.0% jojoba oil and 0.5% shea butter brightener, then 0.0. Add 5% nanosilica, then stir with 78.0% 100% crystalline PLA, then 2.0% BCD, 1.5% chlorophyllin colorant, 1.0% kuzukon, 10.0% Stir with mica and 0.5% canderia wax blocker and dry. The masterbatch was combined with 24% chlorophyllin colorant and 76% 100% crystalline PLA. The final overall composition is:
95.6% crystalline PLA
1.2% Jojoba oil 0.1% Nanosilica fiber 0.4% BCD
2.0% mica 0.2% kuzukon 0.3% chlorophyllin colorant 0.1% shea butter brightener 0.1% canderia blocker

[実施例14aおよび14b]
押出成形用の組成物の遮断特性を例証するために、実施例14の組成物は、雲母のパーセント(14aおよび14b)を除いて、種々の量の雲母を有するボトル内に押出成形された。酸素移動速度(OTR)および水蒸気移動速度(WVTR)を測定した。結果を表6および表7に示す。
[Examples 14a and 14b]
To illustrate the barrier properties of the extrusion composition, the composition of Example 14 was extruded into bottles with varying amounts of mica, except for the percentage of mica (14a and 14b). The oxygen transfer rate (OTR) and water vapor transfer rate (WVTR) were measured. The results are shown in Table 6 and Table 7.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

実施例19〜22の組成物から調製されたボトルにより示され観察された酸素移動速度は、PETおよびHDPEと同等である。   The oxygen transfer rates shown and observed by the bottles prepared from the compositions of Examples 19-22 are comparable to PET and HDPE.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

実施例23〜26の組成物から調製されたボトルにより示され観察された水蒸気移動速度は、PETと同等である。   The water vapor transfer rate shown and observed by the bottles prepared from the compositions of Examples 23-26 is comparable to PET.

押出成形用の組成物の遮断特性を例証するために、純粋PLAの組成物が、2%の雲母を含む実施例14aと、2%の雲母およびキャンデリアワックスを含む実施例18と比較される。水蒸気移動速度(WVTR)を測定した。結果を表8に示す。   To illustrate the barrier properties of the composition for extrusion, the composition of pure PLA is compared to Example 14a containing 2% mica and Example 18 containing 2% mica and canderia wax. . The water vapor transfer rate (WVTR) was measured. The results are shown in Table 8.

Figure 2015533186
Figure 2015533186

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、この明細書で詳細に説明した特定の形態は、添付の特許請求の範囲で規定する本発明を限定するものでなく、それどころか、添付の特許請求の範囲で規定する本発明の精神および範囲を逸脱することなく種々の変形例が行い得ることを示すものであると理解すべきである。
While the embodiments of the present invention have been described above, the specific forms described in detail in this specification do not limit the invention as defined by the appended claims, but rather the appended claims. It should be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in

Claims (58)

約50℃以上の熱たわみ温度と、約80℃〜190℃の融点とを有する押出成形用の組成物であって、この押出成形用の組成物が、
(a)約60〜約99.8%の部分結晶性または結晶性のポリ乳酸と、
(b)約0.05〜約8%のシクロデキストリンと、
(c)約0.1〜約8%の天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルと、
(d)約0.01〜約5%のナノ繊維と、
(e)約0〜約10%の結晶化剤と、
(f)約0〜約1%のでんぷんベースのメルトレオロジー改質剤と、
(g)約0〜約5%の着色剤と、
(h)約0〜約1%の可塑剤と、
(i)約0〜約1%の光沢剤と、
(j)約0〜約1%の遮断剤と
を含む押出成形用の組成物。
A composition for extrusion molding having a heat deflection temperature of about 50 ° C. or higher and a melting point of about 80 ° C. to 190 ° C.
(A) about 60 to about 99.8% partially crystalline or crystalline polylactic acid;
(B) about 0.05 to about 8% cyclodextrin;
(C) about 0.1 to about 8% natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester;
(D) about 0.01 to about 5% nanofibers;
(E) about 0 to about 10% of a crystallizing agent;
(F) about 0 to about 1% starch-based melt rheology modifier;
(G) from about 0 to about 5% colorant;
(H) from about 0 to about 1% plasticizer;
(I) about 0 to about 1% brightener;
(J) An extrusion composition comprising about 0 to about 1% of a blocking agent.
前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 前記天然油が、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The natural oil is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil The composition for extrusion according to claim 1, selected from the group consisting of: beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 前記脂肪酸エステルが不飽和高級脂肪酸の重合生成物である請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the fatty acid ester is a polymerization product of an unsaturated higher fatty acid. 前記不飽和高級脂肪酸エステルが、オレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、エイコサン酸、エレオステアリン酸、グリセロール等およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項4に記載の押出成形用の組成物。   5. The unsaturated higher fatty acid ester is selected from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, eicosanoic acid, eleostearic acid, glycerol and the like and mixtures thereof. The composition for extrusion molding as described in 2. 付加的な可塑剤、耐衝撃性改良剤、付加の繊維強化材、抗酸化剤、抗菌剤、充填剤、UV安定剤、着色剤、ガラス遷移温度改良剤、融点改良剤および熱たわみ温度改質剤からなる群から選択される添加物をさらに含む請求項1に記載の押出成形用の組成物。   Additional plasticizers, impact modifiers, additional fiber reinforcements, antioxidants, antibacterial agents, fillers, UV stabilizers, colorants, glass transition temperature modifiers, melting point modifiers and heat deflection temperature modifiers The composition for extrusion molding according to claim 1, further comprising an additive selected from the group consisting of agents. 前記ナノ繊維が、シリカまたはセルロースの繊維に由来するものである請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the nanofibers are derived from silica or cellulose fibers. 前記結晶化剤が、雲母、カオリン、クレイ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the crystallization agent is selected from the group consisting of mica, kaolin, clay, talc, calcium carbonate, aluminum oxide and mixtures thereof. 湿気レベルとして約0.02%以下の水を含む請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion according to claim 1, comprising a moisture level of about 0.02% or less water. 前記でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤がクズウコンである請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the starch-based melt rheology modifier is kuzu turmeric. 前記可塑剤がカルボン酸エチルエステルである請求項1に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 1, wherein the plasticizer is carboxylic acid ethyl ester. 前記カルボン酸エチルエステルがクエン酸トリエチルである請求項11に記載の押出成形用の組成物。   The composition for extrusion molding according to claim 11, wherein the carboxylic acid ethyl ester is triethyl citrate. 請求項1に記載の押出成形用の組成物から形成された製品。   A product formed from the composition for extrusion molding according to claim 1. 前記製品が、ボトル、蓋、キャップ、密閉具、容器、パッケージおよびキャニスターからなる群から選択される請求項13に記載の製品。   14. The product of claim 13, wherein the product is selected from the group consisting of bottles, lids, caps, closures, containers, packages and canisters. 前記製品が容器である請求項13に記載の製品。   The product of claim 13, wherein the product is a container. 前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項15に記載の容器。   The container according to claim 15, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 前記天然油が、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項15に記載の容器。   The natural oil is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil 16. The container of claim 15, selected from the group consisting of: beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 再生可能資源に由来する押出成形用の組成物から形成される容器であって、この容器が、
(a)約70〜95%の結晶性ポリ乳酸と、
(b)約0.05〜8%のシクロデキストリンと、
(c)約0.1〜約8%の天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルと、
(d)約0.01〜5%のナノ繊維と、
(e)約0.01〜10%の結晶化剤と、
(f)約0.01〜1%のでんぷんベースのメルトレオロジー改質剤と、
(g)約0.01〜8%の着色剤と
を含む容器。
A container formed from an extrusion composition derived from renewable resources, the container comprising:
(A) about 70-95% crystalline polylactic acid;
(B) about 0.05-8% cyclodextrin;
(C) about 0.1 to about 8% natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester;
(D) about 0.01-5% nanofibers;
(E) about 0.01 to 10% of a crystallization agent;
(F) about 0.01 to 1% starch-based melt rheology modifier;
(G) A container containing about 0.01 to 8% of a colorant.
前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項18に記載の容器。   The container according to claim 18, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 前記天然油が、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項18に記載の容器。   The natural oil is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil 19. The container of claim 18, selected from the group consisting of: beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 前記脂肪酸エステルが不飽和高級脂肪酸の重合生成物である請求項18に記載の容器。   The container according to claim 18, wherein the fatty acid ester is a polymerization product of an unsaturated higher fatty acid. 前記不飽和高級脂肪酸エステルが、オレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、エイコサン酸、エレオステアリン酸、グリセロール等およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項21に記載の容器。   22. The unsaturated higher fatty acid ester is selected from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, eicosanoic acid, eleostearic acid, glycerol and the like and mixtures thereof. Container as described in. 可塑剤、耐衝撃性改良剤、付加の繊維強化材、抗酸化剤、抗菌剤、充填剤、UV安定剤、ガラス遷移温度改良剤、融点改良剤および熱たわみ温度改質剤からなる群から選択される添加物をさらに含む請求項18に記載の容器。   Selected from the group consisting of plasticizers, impact modifiers, additional fiber reinforcements, antioxidants, antibacterial agents, fillers, UV stabilizers, glass transition temperature modifiers, melting point modifiers and thermal deflection temperature modifiers The container according to claim 18, further comprising an additive to be added. 前記ナノ繊維が、シリカまたはセルロースの繊維に由来するものである請求項18に記載の容器。   The container according to claim 18, wherein the nanofibers are derived from silica or cellulose fibers. 前記結晶化剤が、雲母、カオリン、クレイ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項18に記載の容器。   19. A container according to claim 18, wherein the crystallization agent is selected from the group consisting of mica, kaolin, clay, talc, calcium carbonate, aluminum oxide and mixtures thereof. 湿気レベルとして約0.02%以下の水を含む請求項18に記載の容器。   19. A container according to claim 18 comprising about 0.02% or less water as a moisture level. 前記でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤がクズウコンである請求項18に記載の容器。   19. A container according to claim 18, wherein the starch-based melt rheology modifier is kuzu turmeric. 前記可塑剤がカルボン酸エチルエステルである請求項18に記載の容器。   The container according to claim 18, wherein the plasticizer is carboxylic acid ethyl ester. 前記カルボン酸エチルエステルがクエン酸トリエチルである請求項28に記載の容器。   29. A container according to claim 28, wherein the carboxylic acid ethyl ester is triethyl citrate. 前記押出成形用の組成物が、キャンデリアワックスまたはシアバターまたはその両者をさらに含む請求項18に記載の容器。   19. A container according to claim 18, wherein the extrusion composition further comprises canderia wax or shea butter or both. 容器用の密閉具であって、前記容器および前記密閉具の両者が、再生可能資源に由来する押出成形用の組成物から形成されており、前記密閉具が、
(a)約70〜95%の結晶性ポリ乳酸と、
(b)約0.05〜8%のシクロデキストリンと、
(c)約0.1〜約8%の天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルと、
(d)約0.01〜10%の結晶化剤と、
(e)約0.01〜1%の結晶遅延剤と、
(f)約0.01〜8%の着色剤と
を含む密閉具。
A container sealing device, wherein both the container and the sealing device are formed from a composition for extrusion molding derived from renewable resources,
(A) about 70-95% crystalline polylactic acid;
(B) about 0.05-8% cyclodextrin;
(C) about 0.1 to about 8% natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester;
(D) about 0.01 to 10% of a crystallizing agent;
(E) about 0.01 to 1% crystal retarder;
(F) A sealing device comprising about 0.01 to 8% of a colorant.
前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項31に記載の密閉具。   The sealing device according to claim 31, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 前記天然油が、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項31に記載の密閉具。   The natural oil is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil 32. The closure of claim 31, selected from the group consisting of: beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 前記脂肪酸エステルが、不飽和高級脂肪酸の重合生成物である請求項31に記載の密閉具。   32. The sealing device according to claim 31, wherein the fatty acid ester is a polymerization product of an unsaturated higher fatty acid. 前記不飽和高級脂肪酸エステルが、オレイン酸、リノール酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、エイコサン酸、エレオステアリン酸、グリセロール等およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項34に記載の密閉具。   35. The unsaturated higher fatty acid ester is selected from the group consisting of oleic acid, linoleic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, palmitic acid, eicosanoic acid, eleostearic acid, glycerol and the like and mixtures thereof. The sealing device described in 1. 前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項31に記載の密閉具。   The sealing device according to claim 31, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 可塑剤、耐衝撃性改良剤、付加の繊維強化材、抗酸化剤、抗菌剤、充填剤、UV安定剤、ガラス遷移温度改良剤、融点改良剤および熱たわみ温度改質剤からなる群から選択される添加物をさらに含む請求項31に記載の密閉具。   Selected from the group consisting of plasticizers, impact modifiers, additional fiber reinforcements, antioxidants, antibacterial agents, fillers, UV stabilizers, glass transition temperature modifiers, melting point modifiers and thermal deflection temperature modifiers 32. The closure of claim 31, further comprising an additive that is added. 前記ナノ繊維が、シリカまたはセルロースの繊維に由来するものである請求項31に記載の密閉具。   32. The sealing device according to claim 31, wherein the nanofibers are derived from silica or cellulose fibers. 前記結晶化剤が、雲母、カオリン、クレイ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される請求項31に記載の密閉具。   32. The closure of claim 31, wherein the crystallization agent is selected from the group consisting of mica, kaolin, clay, talc, calcium carbonate, aluminum oxide and mixtures thereof. 湿気レベルとして、約0.02%以下の水を含む請求項31に記載の密閉具。   32. The closure of claim 31, comprising a moisture level of about 0.02% or less water. 前記でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤がクズウコンである請求項31に記載の密閉具。   32. The sealing device of claim 31, wherein the starch-based melt rheology modifier is kuzu turmeric. 前記結晶遅延剤が、キサンタンガム、グアーガム、およびローカストビーンガムからなる群から選択される請求項31に記載の密閉具。   32. The closure of claim 31, wherein the crystal retarder is selected from the group consisting of xanthan gum, guar gum, and locust bean gum. 前記押出成形用の組成物が、キャンデリアワックスまたはシアバターまたは両者をさらに含む請求項31に記載の密閉具。   32. The closure of claim 31, wherein the extrusion composition further comprises canderia wax or shea butter or both. 再生可能資源に由来する押出成形用の組成物から形成されたボトル、キャップまたは蓋であって、前記押出成形用の組成物が、シクロデキストリンと、天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルでコーティングされたPLAと、および/またはアルキルエステルの可塑剤と、多糖類の結晶遅延剤とを含むボトル、キャップまたは蓋。   A bottle, cap or lid formed from an extrusion composition derived from renewable resources, wherein the extrusion composition comprises cyclodextrin and natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester Bottles, caps or lids comprising PLA coated with and / or alkyl ester plasticizers and polysaccharide crystal retarders. 前記天然油が、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項48に記載のボトル、キャップまたは蓋。   The natural oil is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil 49. The bottle, cap or lid of claim 48 selected from the group consisting of: beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 1μm以下の直径を有するナノシリカ繊維をさらに含む請求項48に記載のボトル、キャップまたは蓋。   49. The bottle, cap or lid of claim 48, further comprising nanosilica fibers having a diameter of 1 [mu] m or less. 結晶化剤をさらに含む請求項48に記載のボトル、キャップまたは蓋。   49. The bottle, cap or lid of claim 48 further comprising a crystallization agent. 前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項48に記載のボトル、キャップまたは蓋。   49. A bottle, cap or lid according to claim 48, wherein the cyclodextrin is [beta] -cyclodextrin. 前記多糖類の結晶性改質剤がキサンタンガムである請求項48に記載のボトル、キャップまたは蓋。   49. A bottle, cap or lid according to claim 48, wherein the polysaccharide crystalline modifier is xanthan gum. 成形品を形成する方法であって、天然油、脂肪酸、脂肪酸エステル、ワックスまたはワックスエステルおよび/またはアルキルエステル可塑剤によってPLAをコーティングするステップと、このコーティングされたPLAをシクロデキストリンと混合するステップと、この混合物が0.2%以下の水を含むような湿気レベルにまで乾燥するステップと、この乾燥させた混合物を押出成形するステップと、この押出成形された組成物を製品に成形するステップとを含む方法。   A method of forming a molded article comprising coating PLA with natural oil, fatty acid, fatty acid ester, wax or wax ester and / or alkyl ester plasticizer, and mixing the coated PLA with cyclodextrin Drying the mixture to a moisture level such that it contains no more than 0.2% water, extruding the dried mixture, and molding the extruded composition into a product; Including methods. 前記PLAおよびそれに含有する粒子が、撹拌の使用によって、天然油、脂肪酸、ワックスまたはワックスエステル、脂肪酸エステル、および/またはアルキルエステル可塑剤でコーティングされる請求項54に記載の方法。   55. The method of claim 54, wherein the PLA and the particles contained therein are coated with natural oil, fatty acid, wax or wax ester, fatty acid ester, and / or alkyl ester plasticizer by use of agitation. 前記組成を、約4〜約12時間にわたって、約160°F〜約180°Fに加熱し、これによりナノ繊維、シクロデキストリン、結晶化剤、でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤、および多糖類の結晶遅延剤を油により実質的に飽和させ、これにより前記シクロデキストリンを前記PLAポリマーマトリクス中に実質的に入れる請求項54に記載の方法。   The composition is heated to about 160.degree. F. to about 180.degree. F. for about 4 to about 12 hours, whereby nanofibers, cyclodextrins, crystallization agents, starch-based melt rheology modifiers, and polysaccharides. 55. The method of claim 54, wherein the crystal retarder is substantially saturated with oil, thereby substantially placing the cyclodextrin in the PLA polymer matrix. 前記製品が、押出成形、射出成形またはブロー成形を使用して成形される請求項54に記載の方法。   55. The method of claim 54, wherein the product is molded using extrusion, injection molding or blow molding. 前記シクロデキストリンがβ−シクロデキストリンである請求項54に記載の方法。   The method according to claim 54, wherein the cyclodextrin is β-cyclodextrin. 前記PLAが、ラード、牛脂、魚油、コーヒー油、大豆油、ベニバナ油、アブラギリ油、トール油、キンセンカ油、菜種油、ピーナツ油、アマニ油、ゴマ油、グレープシード油、オリーブ油、ホホバ油、脱水ひまし油、牛脂油、ひまわり油、綿実油、トウモロコシ油、カノラ油、オレンジ油、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項54に記載の方法。   The PLA is lard, beef tallow, fish oil, coffee oil, soybean oil, safflower oil, oilseed oil, tall oil, calendula oil, rapeseed oil, peanut oil, linseed oil, sesame oil, grape seed oil, olive oil, jojoba oil, dehydrated castor oil, 55. The method of claim 54, selected from the group consisting of beef tallow oil, sunflower oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, orange oil, and mixtures thereof. 前記アルキルエステル可塑剤がクエン酸トリエチルである請求項54に記載の方法。   55. The method of claim 54, wherein the alkyl ester plasticizer is triethyl citrate. 前記混合物が、ナノ繊維、結晶化剤、でんぷんベースのメルトレオロジー改質剤、多糖類の結晶遅延剤および/または顔料をさらに含む請求項54に記載の方法。   55. The method of claim 54, wherein the mixture further comprises nanofibers, crystallization agents, starch-based melt rheology modifiers, polysaccharide crystal retarders and / or pigments. 前記製品が、ボトル、蓋、キャップ、容器、パッケージ、およびキャニスターからなる群から選択される請求項53に記載の方法。   54. The method of claim 53, wherein the product is selected from the group consisting of bottles, lids, caps, containers, packages, and canisters.
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