JP2023509883A - バイオポリマー組成物及びパウダーコーティングとしてのその使用 - Google Patents

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Abstract

本発明は、バイオポリマー組成物から作成されるコーティングを有する包装材料に関する。また、本発明は、上述の組成物を用いることによって包装材料のためのバリア特性を提供する方法に関する。とりわけ、本発明は、生分解性ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物により形成されるバイオポリマーを含む組成物での多孔性材料のコーティングに関する。

Description

〔発明の背景〕
〔発明の分野〕
本発明は、多孔性基材のためのコーティングとして使用されるのに適し、したがって包装材料を形成する、バイオポリマー組成物に関する。本発明はまた、コーティングによって包装材料のためのバリア特性を提供する方法に関する。
〔関連技術の説明〕
バリア特性は、多くの用途、特に食品、化粧品、薬物等の包装材料といった包装用途において必要とされる。適切なバリア特性は、パッケージ内の製品を光、酸素、及び湿気から保護し、汚染を防止する。さらに、バリア特性により、パッケージの外側への製品の望ましくない溶出が防止される。
紙又はボール紙から作られた食品包装材料は、代表的にはそのバリア特性を改善し、製品を保護するために、ポリマー性コーティング層を有する。最も代表的には、このコーティング層が、ポリエチレンのといった化石ベースの熱可塑性樹脂で作られる。ポリエチレンは可撓性及びヒートシール性といった多くの所望の特性を有するが、生分解性又は堆肥化可能でないという欠点を有する。
バイオポリマーの使用は、これらのプラスチックコーティングに取って代わる魅力的な選択肢であり、したがって、生分解性多層積層フィルムは、異なる包装材料のコーティングのために開発されてきた。金属（例えば、アルミニウム又はブリキ板）、ガラス、ポリマー（例えば、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ又はＰＶＤＣ）、及び気化された薄い金属又は酸化膜又はそれらの組合せが提供されるポリマーが、これらの構造のための成分として一般に使用される。これらの公知の多層膜はバイオベース又は部分的にバイオベースであり得、そしてそれらは生分解性又は非生分解性であり得る。再生可能資源及び生分解性の使用はいくつかの問題を解決することができるが、積層プロセスは多くの廃棄物材料を生成し、それを持続可能性の低い方法にする。加えて、多層構造は使用されるポリマー級を識別し、分離することができることが重要である場合、リサイクルの観点から非常に問題がある。また、包装材料被膜のバリア特性の改善の余地が依然としてある。
積層フィルムのための代替方法を見出す試みがなされてきた。使用されるコーティング方法の１つは、コーティング材料が固形の微粒子（パウダー）の形態であり、それによってコーティング材料をコートされる基材上に担持するための溶媒の必要性がない方法であるパウダーコーティングである。このようなプロセスは、揮発性の低い有機化合物（ＶＯＣ）を放出する。代表的には、パウダーコーティング材料が基材上に種々のパウダーコーティング技術を用いて適用される熱硬化性又は熱可塑性パウダーであり、その後、コーティングが硬化され、製品が冷却されてコーティングが固化する。
金属又はガラス基材上に薄い耐水性コーティングを形成することができるパウダーコーティング組成物を提示するいくつかの特許もある。米国特許第ＵＳ６２７４６７２号公報は、機能ポリシロキサンを含有するパウダーコーティング組成物を提示する。パウダーコーティング組成物は、反応性官能基を含有するポリマー、硬化剤及び有機ポリシロキサンの固体粒子膜形成混合物を含む。米国特許第５２２７４３５号公報には、シリコーン変性ポリエステル樹脂の製造方法及びこれを含有するパウダーコーティング組成物が開示されている。この方法はシリコーン化合物とアルコールとの縮合、このように調製された樹脂と酸性化合物とのエステル化触媒の存在下での反応、及び最後にこのように調製された樹脂と無水トリメリット酸との反応を含み、それによって、低融点、低軟化点及び優れた貯蔵安定性を有するポリエステル樹脂が得られる。
金属及びガラスと比較して、重合体の利点は、それらの低重量及び必要とされる少量の材料を含む。また、特に生態学的懸念のために、バイオベースのリサイクル可能な重合体の重要性が著しく増大している。しかしながら、それらの構造及びガス及び水分に対する透過性のために、ポリマーはいくつかの用途、例えば、高湿度及び高温条件において必要とされる非常に高バリア特性要件を満たすことができない。これは、バイオベースのリサイクル可能な重合体に特に当てはまる。
米国特許第６２７４６７２号 米国特許第５２２７４３５号
〔発明の要旨〕
本発明は、先行技術の課題の少なくともいくつかを解決することを目的とする。
バイオポリマーコーティング組成物を有する新規な種類の包装材料であって、特に食品、化粧品等の包装のために適した包装材料を製造することが、本発明の目的である。
したがって、第１の態様によれば本発明は、コーティング組成物、特に生分解性ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物により形成されるバイオポリマーを含むパウダーコーティング組成物に関する。
第２の態様によれば、本発明は、上述したバイオポリマー組成物でコートされた、多孔性基材を含む包装材料に関する。
第３の態様によれば、本発明は、多孔性基材を上述したバイオポリマー組成物でコーティングすることによる包装材料を製造する方法に関する。
したがって、本発明は、多孔質基材上の薄く、可撓性で、生分解性のコーティング層として、粉砕された熱可塑性生分解性ポリマー性組成物を利用するという着想に基づいている。本発明のバイオポリマーパウダー組成物は、ポリエステル、好ましくは生分解性ポリエステルと、シロキサン前駆体とを反応させて得られる。このようにして得られたバイオポリマーを粉砕してパウダーを形成し、これを基材上に適用し、硬化させる。
本発明の粉体コーティング組成物は、生分解性ポリエステルをシロキサン前駆体と組み合わせることにより、薄くて柔軟なコーティング層の形成を可能にし、好ましくは、特に水蒸気及び酸素に対してバリア特性を有する。シロキサン前駆体は組成物に改善されたバリア特性を提供し、基材の表面上のコーティングの平坦化を容易にし、それによって、より良好な表面品質が得られる。
本発明のパウダー組成物によって形成されるコーティング層は、単層又は多層コーティングとすることができる。一実施形態では、本発明のパウダー組成物が良好なバリア特性を有する単層コーティングを提供する。単層コーティングは、多層コーティングよりも薄く、したがって、均一なコーティングを形成するために必要とされる原料が少なく、それによって、より経済的かつ生態学的である。より薄いコーティング層はまた、コーティングの改善された柔軟性を付与する。
とりわけ、本発明は、独立請求項に記載されていることを特徴とする。いくつかの特定の実施形態は、従属請求項において定義される。
本発明を用いて、いくつかの利点が達成される。とりわけ、本発明は、生分解性及び／又はリサイクル性と組み合わされた良好なバリア特性を有するコーティング組成物を有する包装材料を提供する。したがって、本発明は、シロキサン前駆体が組成物に改善されたバリア特性を付与するので、ガス及び水分に対する透過性に悩まされるポリマー構造の問題の少なくともいくつかを解決する。さらに、この材料は単層コーティングとしての使用に適しているので、多層構造は必要とされない。特に、本発明は、包装材料として使用される多孔質又は他の液体及び／又はガス透過性基材のための良好なコーティング組成物を提供する。
本発明の材料組成物は、剛性及び可撓性基材の両方のための比較的薄いコーティング層として使用するのに適している。本発明の組成物を、バイオベースの、生分解性の、リサイクル可能な、及び／又は堆肥化可能な基材に適用することによって、本発明は、円形経済性の要件に従って、パッケージ全体のリサイクル可能性を保証する。
さらに、２０～１５０℃の範囲の温度のような比較的低温を、本発明のパウダー組成物で基材をコーティングする際に使用することができ、本発明は、紙及びボール紙タイプの基材に特に適している。低温は、基材の暗色化及び／又は黄変を回避することを可能にする。
次に、実施形態をより詳細に検討する。
〔実施形態〕
本文脈における用語「液体状態」はまた、溶液も含む。したがって、本発明によれば、材料は材料をその溶融温度以上に加熱することによって達成される溶融物などの液体である場合、液体状態にあるか、又は媒質中に、好ましくは溶媒中に少なくとも分散している。
「室温」とは、約１５～３０℃、とりわけ１５～２５℃、例えば約２３℃の温度を意味する。
本明細書中で使用される場合、用語「約」は、記載された値の±５％である値をいう。本明細書で使用される場合、用語「約」は実際の所与の値を指し、そのような所与の値に対する実験及び／又は測定条件による近似を含む、当業者に合理的に推論されるそのような所与の値に対する近似を指す。
特に明記しない限り、用語「分子量」又は「平均（ａｖｅｒａｇｅ）分子量」は、数平均分子量（「Ｍｎ」とも略される）を指す。特に断らない限り、数平均分子量は、本発明の文脈におけるポリスチレン標準に対して、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ）によって測定される。
以下では、用語「シロキサン前駆体溶液」が一般に、シロキサン前駆体の液体状態を記載するために使用される。これらの状況では、解という用語が上述のあらゆる種類の液体状態を含む。
本文脈では、用語「生分解性」は、ポリエステル、バイオポリマー組成物又はコーティング組成物といった材料に関連して使用され、特にその有機部分に適用される場合、細菌又は真菌といった微生物又はその両方の作用によって分解（分解）することができる材料という従来の意味を有する。劣化は好気的及び嫌気性処理を介して進行することができ、最終的には、代表的には有機材料の二酸化炭素を生じる。生分解は一般に、水の存在下で起こる。有機物の生分解は、周囲の温度及びｐＨによって影響され得、数日から数ヶ月、さらには数年で完了することができる。
本発明は、生分解性ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物により形成されたバイオポリマーを含むパウダー組成物を多孔質基材にコーティングして得られる包装材料に関する。
一実施形態では、本包装材料がコートされた多孔質基材を含み、多孔質基材は１つ又は複数の生分解性ポリエステルと１つ又は複数のシロキサン前駆体との反応産物によって形成されるバイオポリマーを発明か、又はそれからなるか、又はそれから本質的になる溶融層でコートされる。
一実施形態では、多孔質基材のコーティングが多孔質基材の表面上に適用されたパウダーコーティング組成物の溶融によって得られる。
一実施形態では、コーティングは、単層によって形成される。
一実施形態では、コーティングが包装材料にバリア特性を提供し、特に、コーティングは液体バリア、ガスバリア、オイルバリア、グリースバリア、及びそれらの組合せの群から選択されるバリア特性を提供する。
ひとつの好ましい実施形態によれば、パウダー組成物は、包装材料にバリア特性、特に水蒸気及び酸素に対するバリア特性を提供する。
パウダー組成物に含まれるバイオポリマーは、好ましくは単相構造を有する生分解性の熱可塑性バイオポリマーである。本発明における用語「単層（の）」は、機械的に異なる材料に分離することができない、全体にわたって均一な組成の材料を意味する。形成された単相バイオポリマーはポリエステルとシロキサンと形成されたバイオポリマーとの間の相互作用、すなわち、共有結合などの化学結合に基づく。
コートされるべき基材は、いずれかの多孔性材料とすることができる。本発明によれば、用語「多孔質」は、ガス、液体、油又は脂肪又はそれらの組合せに対して透過性である材料に関する。代表的には、多孔質材料がシート、ボード、プレート、又はウェブの形成で提供される。
本技術の実施形態で使用するための多孔質材料の例には、紙及びボール紙が含まれる。一実施形態では、多孔質材料は、代表的にはシート、ボード、プレート、又はウェブの形態の繊維材料を含む。
ひとつの好ましい実施形態によれば、基材は、バイオベースの、生分解性の、リサイクル可能な、再パルプ化可能な、及び／又は堆肥化可能な材料である。
「バイオベースの基材」は一般に、バイオマス（例えば、炭水化物材料、リグノセルロース材料、特に繊維状材料の形成）、タンパク質性材料、及び脂質含有材料及びそれらの組合せなどの生体物質から得られる材料である。代表的には、このような材料が生分解性、リサイクル可能、再パルプ化可能及び／又は堆肥化可能とすることができる。
したがって、一実施形態では、多孔質材料がリグノセルロース又はセルロース繊維又はそれらの組合せといった天然繊維を含む。
ひとつの好ましい実施形態では、多孔質材料又は基材が繊維シート、ウェブ又は物体、特に、紙及び板紙などのセルロース又はリグノセルロース材料のシート又はウェブを含む、バイオベースの基材である。
したがって、一実施形態では、基材が基材中の繊維状物質の総重量から計算して、５０～１００重量％、特に７５～１００％のセルロース系繊維又はリグノセルロース系繊維又はそれらの組合せといった天然繊維を含む。
一実施形態では、多孔質材料は、不織材料などの天然及び人工繊維の組合せを含む。人工繊維の実施例としては、ビスコース法により製造された繊維のような再生繊維、又は多糖類に由来する材料を含むＬｙｏｃｅｌｌ法又は他の合成繊維が挙げられる。代表的には、不織材料が１０～７５重量％の天然繊維及び９０～２５重量％の天然繊維を含む。さらに、不織材料は代表的には少なくとも１つのバインダー、例えば、ラテックスなどの合成バインダーを含有する。
一実施形態では、多孔質材料は、プラスチック、すなわち熱可塑性材料を含む。
一実施形態では、多孔質材料がバイオポリマー、特に熱可塑性ポリマー（例えば、ポリエステル）、例えば、ポリ乳酸、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリヒドロキシアルカノエート、例えばポリヒドロキシブチレート、並びに前記のポリマーのうちの１つ又はいくつかを形成するモノマーのコポリマーを含む。
一実施形態では、多孔質材料がフィラー、顔料、サイズ、加工助剤及び補強材料並びにそれらの組合せから選択される追加の成分を含む。代表的には、追加の成分の含有量が多孔質材料の総重量の１～７５％、特に２～５０％である。
一実施形態では、多孔質材料が多孔質材料に少なくともいくつかのバリア特性を与えることができるフィラーを含む。このようなフィラーの実施例には、クレー、ナノクレー、ジオポリマー、セルロース、ナノセルロース及びタルクが含まれる。
一実施形態では多孔質材料、特にウェブ又はシート又は不織布材料は炭素又はガラス繊維又はそれらの組合せといった強化繊維を含む。代表的には、このような繊維の含有量が０．１～５０重量％、特に１～２０重量％である。
多孔質材料は、例えば、シート又はウェブ形成によって、例えば、ウェット堆積又は乾燥堆積プロセスによって得ることができる。
多孔質材料は、ブロー成形又は押出成形などのフィルム形成プロセスによって熱可塑性材料から得ることができる。
本発明のパウダー組成物は、単層又は多層コーティングとして基材上に適用することができる。好ましくは、それは単層コーティングとして基材上に適用される。
一実施形態によれば、本発明のコーティングは、均一で、好ましくは無臭及び／又は可撓性のフィルムである。
ひとつの好ましい実施形態によれば、コーティング層は、１０～２５０μｍ、より好ましくは２０～１５０μｍ、例えば４０～８０μｍの厚さを有する。このような厚さは、例えば、静電コーティング法を使用することによって得ることができる。
一実施形態によれば、粉砕バイオポリマーパウダー組成物は、１～１５０μｍ、好ましくは５～１５０μｍ、より好ましくは１０～１２０μｍ、例えば２０～１００μｍの粒径を有する。粒径はレーザ回折散乱法で測定できる。
本発明のパウダー組成物のバイオポリマーの形成に用いられる生分解性ポリエステルは、任意の生分解性ポリエステルとすることができる。それは、商用グレードのバイオポリエステルであるか、又は周知の重合経路を使用して製造することができる。好ましい実施形態によれば、生分解性ポリエステルは、ポリブチレンスクシネート、ポリグリコール酸、ポリヒドロアルカノエートなどの熱可塑性ポリエステル、例えばポリヒドロキシブチレート又はポリヒドロキシブチレートバレレート又はポリヒドロキシブチレート－ｃｏ－ヒドロキシバレレート、ポリアプロラクトン、ポリラクチド酸、好ましくはポリブチレンスクシネート、好ましくはポリブチレンスクシネートである。
本発明では、１種以上のポリエステルを使用することができる。例えば、２つの異なるポリエステルをバイオポリマーの形成に使用することができる。
使用されるシロキサン前駆体は、シロキサンモノマー、オリゴマーもしくはポリマー、又はこれらの任意の混合物とすることができる。シロキサン前駆体は未変性の又は非未変性のシロキサン、例えば、トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、１，２－ビス（トリエトキシシラン）エタン、１，２－ビス（ジメトキシメチルシラン）エタン、１，２－ビス（ジエトキシメチルシラン）エタン、（３－グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン、ステアリルトリエトキシシラン、ポリメチルシルセスキオキサン、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルプロピルトリエトキシシラン、ポリプロピルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルトリエトキシシランであってもよい。ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン、ペルフルオロオクチルトリメトキシシラン、ポリシリコーン－２２、ポリシリコーン－２７、シラントリオール、ソルビチルシランジオール又はこれらのいずれかの混合物とすることができる。
ひとつの好ましい実施形態によれば、パウダー組成物のバイオポリマーは、ポリブチレンコハク酸塩とシロキサンオリゴマーとの反応産物によって形成される。
一実施形態によれば、ポリエステルとシロキサン前駆体との間の反応によって形成されるバイオポリマーは、ヒドロカルビル主鎖中に繰返しシロキサン単位を含有するランダムポリマーである。さらなる実施形態によれば、形成されたバイオポリマーは、シロキサン前駆体でグラフト化されたポリエステルを含む。ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物は、代表的にはゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定した、２～１、５００、０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２５００～５０，０００ｇ／ｍｏｌの数量平均分子量を有する。分子量は、以下の方法で測定することができる。ＧＰＣ測定自体の前に、クロロホルム（１～５ｍｇ／ｍｌの濃度）を用いて試料を一晩溶解し、濾過する（０．４５μｍ）。測定は、高解像度水カラム（Ｓｔｙｒａｇｅｌ ＨＲ ４ ａｎｄ ３）をプレカラムと共に使用して、クロロホルム溶離液（０．６ｍｌ／分、Ｔ＝３０℃）中で行う。溶出曲線は、ＲＩ検出器（Ｗａｔｅｒｓ ２４１４）を用いて検出した。モル質量分布（ＭＭＤ）を、クロマトグラフィーソフトウエア（Ｗａｔｅｒｓ Ｅｍｐｏｗｅｒ ３ ｓｏｆｔｗａｒｅ）を用いて、１０×ポリスチレン（ＰＳ）（５８０～３０４００００ｇ／ｍｏｌ）標準に対して計算した。
反応産物、すなわちバイオポリマー組成物を粉砕して、好ましくはヒドロカルビル残渣及びシロキサン残渣を９９：１～２５：７５、好ましくは９５：５～６０：４０の範囲のモル比で含有するパウダー組成物を形成する。
一実施形態によれば、パウダー組成物は、パウダー組成物の総重量から計算して、少なくとも５０重量％、好ましくは５０～９５重量％、より好ましくは８５～９４重量％、例えば８９重量％のポリエステルを含む。
一実施形態によれば、ポリエステルのモル分率は、パウダー組成物の１０～８０モル％、好ましくは２０～６０モル％、例えば３０～５０モル％である。
一実施形態によれば、パウダー組成物は、少なくとも０．１重量％のシロキサン、好ましくは少なくとも０．３重量％のシロキサン、例えば０．５～２．０重量％のシロキサンを含む。
一実施形態によれば、シロキサンのモル分率は、パウダー組成物の５～９０モル％、好ましくは２０～８０モル％、例えば４０～７０モル％である。
好ましい実施形態によれば、バイオポリマーを形成する反応産物は、ポリエステルとシロキサン前駆体との間のエステル化反応によって形成される。
別の好ましい実施形態によれば、形成されるパウダー組成物は、全体として生分解性である。
ポリオールは、可塑剤として、及びレベリングを改善するために、又は触媒として、バイオポリマー組成物の形成に使用することができる。ポリオールは、グリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリトール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、トリメチレングリコール又はポリプロピレングリコール、又はこれらの任意の混合物などの２つ以上の水酸基を含む単量体、オリゴマー又はポリマーポリオールであり得る。ポリオールは、シロキサンをポリエステルと反応させる前にシロキサン前駆体と反応させることができる。別の実施形態によれば、ポリオールはポリエステルとシロキサン前駆体との反応混合物に添加することができ、又はポリオールはポリエステルの重合反応において既に存在し、その後、シロキサン前駆体がそこに添加されることができる。
一実施形態によれば、組成物はまた、調製されるパウダー組成物の特性及び性能を改善するために使用され得る他の添加剤を含む。レベリング助剤又は粘度調整剤、又はこれらの組合せなどの添加剤を、例えば、基材上の成膜を改善するために使用することができる。添加剤は乾燥ブレンドを用いて粉砕されたバイオポリマーに添加されてもよく、あるいは、それらは１つ以上の添加剤を有するバイオポリマー化合物を製造するために、溶融配合を用いてバイオポリマーに配合されてもよい。溶融配合（例えば、押出又は混練による）の後、調製された化合物は例えば、クリオグリンディング又は溶媒調製を使用して粉砕され得る。使用される添加剤は例えば、オリゴマー、可塑剤、オイルもしくはレベリング剤、又はそれらの任意の混合物であってもよい。好ましくは、添加剤がポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリアクリレート、ポリエチレングリコール又はそれらの組合せである。
組成物はまた、タルク、ジオ、デンプン、小麦グルテン又は他の天然多糖類などの無機及び／又は有機フィラー、又はセルロース、リグニン及びそれらの誘導体などのウッド誘導体、あるいはそれらのいずれかの組合せを含んでもよい。
一実施形態によれば、パウダー組成物は、－５０℃～７９℃、好ましくは－４０℃～６０℃のガラス転移温度Ｔｇを有する。組成物の溶融温度は、約８０℃以上、好ましくは１２０～１５０℃である。
また、本発明は、生分解性ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物により形成されたバイオポリマーを含む本発明のパウダー組成物を多孔質基材に適用して包装材料を製造する方法に関する。好ましくは、パウダー組成物が包装材料にバリア特性を提供する。
一実施形態によれば、被膜は、３８℃、９０％ＲＨで測定して３００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）未満、好ましくは１００ｇ／（ｍ２・２４ｈ）未満の水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）の形態でバリア特性を提供する。
本発明の方法は、多孔質基材を提供する工程、ポリエステルを提供する工程、及びシロキサン前駆体を提供する工程、ポリエステルをシロキサン前駆体と反応させて生体ポリマー組成物を形成する工程、及び生体ポリマー組成物を粉砕してパウダーを形成する工程を含む。次に、パウダーを多孔質基材上に適用し、硬化させて包装材料を形成する。
一実施形態によれば、ポリエステルとシロキサン前駆体との間の反応は、液体状態で起こる。一実施形態によれば、液体状態は、シロキサン前駆体溶液、ポリエステル及び溶媒によって形成される。好ましくは、溶媒が有機溶媒、又はエタノールもしくは酢酸エチルのような溶媒混合物、又はそれらの混合物である。
シロキサン前駆体は、そのままポリエステルと混合するか、又は混合前にエタノールなどの溶媒に溶解することができる。特に、２種以上のシロキサン前駆体が使用される場合、それらの混合物は、通常、ポリエステルと反応する前に形成される。これは、例えば、丸底フラスコ中で２種以上のシロキサン前駆体を室温で０．５～２時間、好ましくは約１時間混合することによって行うことができる。したがって、一実施形態によれば、シロキサン前駆体は、室温で２つ以上のシロキサンを混合することによって得られる。形成されたシロキサン前駆体は、シロキサンオリゴマー又はポリマーとすることができる。
ポリエステルは、シロキサン前駆体と混合する前に液体状態にすることができ、又は反応混合物中の溶媒、好ましくは酢酸エチル又はアセトンなどの有機溶媒又は溶媒混合物を使用してシロキサン前駆体と混合しながら液体状態にすることができる。
別の実施形態によれば、ポリエステル及びシロキサン前駆体は、溶融配合、例えば二軸スクリュー押出を使用して混合することができる。溶融配合では、ポリエステルとシロキサン前駆体とを、溶融配合プロセスにおける反応性押出によって互いに反応させる。
一実施形態によれば、シロキサン前駆体は、溶媒、及び任意選択で可塑剤、又は触媒、及び添加剤の存在下でポリエステルと混合される。
別の実施形態によれば、シロキサン前駆体溶液はポリエステルと混合する前に、１つ以上のシロキサン前駆体を溶媒に溶解することによって形成される。
さらなる実施形態によれば、シロキサン前駆体溶液はポリエステルと混合する前に、可塑剤又は触媒、好ましくはポリオールと反応させる。これは、例えば、１２０～２００℃の温度、好ましくは約１６０℃の窒素雰囲気下で、還流冷却器を用いて約１～２時間行うことができる。加熱後、混合物を室温に冷却する。
別の実施形態によれば、可塑剤又は触媒は、ポリエステルとシロキサン前駆体との反応混合物に添加することができる。したがって、一実施形態によれば、ポリエステル及びシロキサンは、好ましくは２つ以上の水酸基を含むモノマー又はポリマーポリオールである可塑剤又は触媒の存在下で反応される。
加熱は、ポリエステルとポリシロキサン前駆体との間の反応を得るために必要である。一実施形態によれば、ポリエステル及びシロキサン前駆体は、少なくとも６０℃、好ましくは６０～１５０℃、より好ましくは６０～１００℃の高温で反応される。通常、混合は、窒素雰囲気下、還流冷却器を用いて約１５分間～１時間、好ましくは約３０分間行われる。ポリエステル及びシロキサン前駆体はまた、空気又は任意の保護雰囲気下で反応させることができる。反応が起こった後、形成されたバイオポリマー組成物を室温まで冷却する。
一実施形態によれば、反応混合物に使用される可能な溶媒は、ポリエステルとシロキサンとの間の反応が起こった後に除去することができる。これは、好ましくは溶媒蒸発によって行われる。したがって、好ましい実施形態によれば、パウダーコーティング組成物は本質的に溶媒を含まず、すなわち、組成物は、０．５重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、最も好ましくは０重量％の溶媒を含む。
パウダー組成物を得るために、バイオポリマー組成物は、代表的には粉砕される。粉砕は、粉砕、衝撃、粉砕、又は溶媒沈殿法などの任意の公知の粉砕方法によって行うことができる。
一実施形態によれば、粉砕は、クライオグラインディングによって行われる。液体窒素又は液体二酸化炭素を使用して、粉砕のための極低温条件を生成することができる。粉砕されるバイオポリマー組成物は、代表的には１００℃未満のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するので、クライオグリン化前のポリマー顆粒の予備冷却は好ましくは例えば、粉砕前に液体窒素中に顆粒を置くことによって行われる。使用される極低温ミルは、ミルへの冷媒の供給も可能にする調節可能な供給スクリューを有するインパクトミルタイプであってもよい。粉砕の間、冷媒の供給は、ミル内の温度が粉砕されたバイオポリマーのガラス転移温度未満に留まるように制御される。
一実施形態では、粉砕されたバイオポリマー組成物の粒径がレーザー回折散乱法によって測定して、１０～１２０μｍである。
別の実施形態によれば、粉砕は、溶媒沈殿法によって行われる。このような実施形態は最初に、バイオポリマーをアセトン、酢酸エチル、イソアミルアルコール、トルエン又はクロロホルムなどの溶媒に溶解して、代表的には約１～約５０重量％、特に５～４０重量％のバイオポリマーを含有する溶液を形成することによって実施することができる。溶解は、代表的には５０～１５０℃の範囲の温度で行われる。溶解は、代表的には混合によって、好ましくは還流冷却器を使用して行われる。バイオポリマーが溶解した後、溶媒からのバイオポリマーの析出は、連続撹拌下で懸濁液を室温に冷却することによって行われる。ポリマーが沈殿したら、溶媒を溶媒蒸発によって除去する。非常に微細なパウダーを得るために、窒素冷却によるさらなる粉砕を使用して、さらに微細な粒度分布を生成することができる。１０～１２０μｍの粒子サイズを達成することができ、その粒子サイズはレーザー回折散乱によって測定される。
パウダー組成物は、例えば静電スプレーコーティング法を使用することによって基材上に適用することができる。これらには、摩擦帯電スプレー銃、コロナ帯電スプレー銃、電磁ブラシ（ＥＭＢ）技術、又は流動床、好ましくは静電スプレー銃の使用が含まれる。しかしながら、他のコーティング方法も適用可能である。
静電スプレーコーティング方法は、帯電したバイオポリマーパウダー粒子を静電荷によって導電性基材に向けて投射することを含む。本発明の方法において、スプレー銃と基材との間の距離は、好ましくは１０～１００ｃｍ、好ましくは３０～８０ｃｍ、例えば約５０ｃｍである。
パウダー組成物が基材上に適用された後、組成物は、均一かつ均一なコーティング層を形成するために硬化される必要がある。一旦高温にさらされると、パウダー組成物は溶融し始め、次いで好ましくは化学的に反応して、例えば架橋によって網目構造中により高分子量のポリマーを形成する。好ましい実施形態によれば、「硬化」とも呼ぶことができるこの工程は、１００～２５０℃の高温、好ましくは約１２０～１７０℃又は１８０℃、例えば１５０℃で行われる。硬化時間は、代表的には１～１２０分間、例えば５～２０分間、好ましくは約１０分間である。
一実施形態によれば、本発明によるコーティングの算術平均表面粗さ値（Ｒａ）は、光学プロフィロメータで測定して、２０μｍ未満、好ましくは５μｍ未満である。
本発明による、又は本発明の方法によって製造される包装材料は、包装材料であってもよく、又はそれ自体すぐに用意された包装であってもよい。別の実施形態によれば、それは、別の包装材料又は包装の任意の部分であり得る。それは、例えば、ブランク、シート又は物品であり得る。
開示される本発明の実施形態は本明細書に開示される特定の構造、処理ステップ、又は材料に限定されず、当業者によって認識されるように、それらの等価物に拡張されることを理解されたい。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明する目的でのみ使用され、限定することを意図しないことも理解されるべきである。
明細書を通して、１つの実施形態又は実施形態への言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の種々の場所における「一実施形態では」又は「ひとつの実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているわけではない。例えば、ほぼ又は実質的に、正確な数値のような用語を用いて数値が参照される場合、正確な数値も開示される。
本明細書で使用される場合、複数のアイテム、構造要素、組成要素、及び／又は材料は、便宜上、共通のリストで提示されてもよい。しかしながら、これらのリストは、あたかもリストの各部材が個別の固有の部材として個別に識別されるかのように解釈されるべきである。したがって、そのような表の個々のメンバーは反対の指示なしに、共通のグループにおけるそれらのプレゼンテーションのみに基づいて、同じ表の任意の他のメンバーの事実上の等価物として解釈されるべきではない。さらに、本発明の種々の実施形態及び例は、本明細書ではその種々の構成要素の代替物とともに参照され得る。そのような実施形態、例、及び代替形態は、互いの事実上の均等物として解釈されるべきではなく、本発明の別個の自律的な表現として考慮されるべきであることが理解される。
更に、記載される機能、構造、又は特徴は、いずれの適切な態様でも、一つ以上の実施形態において組み合わせることができる。この説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、長さ、幅、形状などの例など、多数の特定の詳細が提供される。しかし、当業者であれば、１以上の具体的な詳細を用いずに、又は、他の方法、部品、材料等を用いて本発明が実施され得ることを認識するのであろう。
上記の例は１つ又は複数の特定の用途における本発明の原理を例示するものであるが、本発明の原理及び概念から逸脱することなく、本発明の能力を発揮することなく、実施の形態、使用法、及び詳細における多数の修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、以下に記載される特許請求の範囲による場合を除いて、限定されることを意図しない。
とりわけ、本出願は生分解性ポリエステルとシロキサン前駆体との反応産物によって形成されるバイオポリマーを特に記載しているが、シロキサンの代わりに、又はそれらと組み合わせて他のメタロキサン前駆体も使用することができることを理解されたい。
一実施形態によれば、メタロキサン前駆体は、シロキサン、ゲルマノキサン、アルミノキサン、チタノキサン、ジルコノキサン、フェロキサン及びスタンノキサン前駆体並びにそれらの組合せの群から選択することができる。特に、メタロキサン前駆体は、メタロキサンモノマー、オリゴマー及び重合体、並びにそれらの組合せ、例えばシロキサンモノマー、オリゴマー及び重合体、並びにそれらの組合せの群から選択することができる。
以下の非限定的な実施例は単に、本発明の実施形態で得られる利点を例示することを意図するものである。
〔実施例１〕
（混合物１ － シロキサン前駆体溶液の調製）
２５ｇ（０．１０５８ｍｏｌ）の１，２－ビス（トリエトキシシリル）エタン、２５ｇ（０．０７０５ｍｏｌ）の（３－グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、５０ｇのエタノール及び５ｇの水を、マグネチックスターラーを備えた丸底フラスコ中で混合した。溶液を、１時間室温で混合した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
２３．４ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート、２．６ｇの４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の平均分子量を有するポリエチレングリコール、２．６ｇの混合物１（実施例１）、及び０．２６ｇの添加剤としてのＢＹＫ３３３（ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）並びに７５ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例２〕
（混合物１ － シロキサン前駆体溶液の調製）
５０ｇ（０．１４１ｍｏｌ）の１，２－ビス（トリエトキシシリル）エタン、１００ｇのエタノール及び５ｇの水を、マグネチックスターラーを備えた丸底フラスコ中で混合した。溶液を、１時間室温で混合した。
（混合物２ － を反応する工程シロキサン前駆体とポリオール）
６０ｇ（０．１５０ｍｏｌ）の４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の平均分子量を有するポリエチレングリコール、１７．７ｇ（０．１５０ｍｏｌ）のバイオコハク酸及び２３．３１ｇの混合物１（実施例２）を、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で１時間４５分間混合して、１６０℃へと加熱した。次いで、混合物を、室温へと冷却した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１７．３ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート及び２．７グラムの添加剤としての混合物２（実施例２）並びに５０ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例３〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１８ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート及び０．１６ｇの添加剤としてのＢＹＫ３３３（ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）並びに５０ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、バイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダー組成物を、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例４〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１８ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート、２ｇの４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の平均分子量を有するポリエチレングリコール及び０．２グラムの添加剤としてのＢＹＫ３３３（ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）並びに５０ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、バイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例５〕
（ポリエステル合成）
１，４‐ブタンジオール（ＢＤＯ）とコハク酸（ＳＡ）を１．１：１のモル比で用いて、ポリ（ブチレンコハク酸塩）を合成した。まず、反応混合物から水及び／又はメタノールを除去しながら、窒素雰囲気下、１６０～１９０℃の温度でＳＡ及びＢＤＯのエステル化を行った。大気圧を用いて水／メタノールを除去できなくなったとき、有機金属触媒、すなわちオクタン酸第一スズの存在下、２００～２４０℃の温度で、真空下で４～６時間、重縮合反応を開始した。重合体の所望の粘度を得た後、反応容器から回収し、ペレット化した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１８ｇの調製したポリブチレンサクシネート及び０．１６ｇの添加剤としてのＢＹＫ３３３（ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）並びに５０ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、バイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例６〕
上記の実施例に示した組成物のバリア特性を、一晩の液体吸収試験によって調べ、その結果を、コーティングのない基材と比較した。試験に使用した基材はボール紙であった。油、エタノール及び水を吸収剤として使用した。測定結果を表１に示す。
Figure 2023509883000001
〔実施例７〕
（ＰＬＡの調製）
Ｌ－乳酸（１０００ｇ、１１．１０ｍｏｌ）を丸底フラスコに秤量し、１７５℃で４時間撹拌した。次に、０．１重量％の固体インジウムスズ触媒を添加し、温度を２３０℃に上げた。形成されたＬ－ラクチドを、５ｍｂａｒの真空によって混合物から分離した。調製したＬ－ラクチドを丸底フラスコ中で油浴上１７０℃で加熱した。次いで、０．１重量％のオクトエートスズ触媒を添加し、１８００００ｇ／ｍｏｌの分子量に達するまで、反応を１５分から４時間続けた。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
予め調製したポリ乳酸（ＰＬＡ）９００ｇを、１８０℃の押し出し温度及び１５０ｒｐｍのスクリュー回転数で、１００ｇの平均分子量４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）のポリエチレングリコール及び１０ｇのＢＹＫ３３３と共に二軸押出を用いて溶融コンパウンドした。配合した材料をストランドに押し出し、顆粒状へとペレット化した。
（パウダー調製）
バイオポリマーパウダーは、極低温粉砕を用いて製造した。粉砕の前に、配合されたバイオポリマー顆粒を、最初に液体窒素を用いて予備冷却した。次に、予冷したバイオポリマー顆粒を、衝撃型極低温ミルを用いて粉砕してパウダーにした。液体窒素を極低温粉砕において冷却媒質として使用し、ミル内の温度を０℃未満に保つために連続的に供給した。粉砕に使用した回転速度は１５，０００ｒｐｍであり、材料投入スクリューの速度は２０ｒｐｍであった。９０μｍスクリーンプレートを使用して、パウダーコーティング用の微粉砕パウダーを得た。得られたバイオポリマーパウダーを真空オーブンで乾燥させた後、コーティング材料として使用した。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１８０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例８〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
２３ｇの商用グレードｐｏｌｙ（乳酸）、２．６ｇの９００－１１００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の間の平均分子量を有するトリメチレングリコール、２．６ｇの混合物１（実施例１）、及び０．２６ｇの添加剤としてのＢＹＫ３５９並びに１００ｇのテクニカルグレードアセトンを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で６０分間混合して、５５℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１８０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例９〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
４５ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート、５．０ｇの９００－１１００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の間の平均分子量を有するトリメチレングリコール、０．５ｇの添加剤としてのＢＹＫ３３３（ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン）及び１００ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、バイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダー組成物を、１００μｍを下回る粒子サイズへと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１０〕
（混合物１ － シロキサン前駆体溶液の調製）
５０ｇ（０．２０１ｍｏｌ）のメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、１００ｇのイソプロパノール及び２．１ｇの０．１Ｍ酢酸を、マグネチックスターラーを備えた丸底フラスコ中で混合した。溶液を、１時間室温で混合した。
（混合物２ － シロキサン前駆体とポリオールを反応する工程）
６０ｇ（０．１５０ｍｏｌ）の４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の平均分子量を有するポリエチレングリコール、１７．７ｇ（０．１５０ｍｏｌ）のバイオコハク酸及び２３．３１ｇの混合物１（実施例１０）を、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で１時間４５分間混合して、１６０℃へと加熱した。次いで、混合物を、室温へと冷却した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１７．３ｇの商用グレードポリブチレンサクシネート及び２．７グラムの添加剤としての混合物２（実施例１０）並びに５０ｇのテクニカルグレード酢酸エチルを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１５０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１１〕
（ＰＬＡの調製）
Ｌ－乳酸（１０００ｇ、１１．１０ｍｏｌ）を丸底フラスコに秤量し、１７５℃で４時間撹拌した。次に、０．１重量％の固体インジウムスズ触媒を添加し、温度を２３０℃に上げた。形成されたＬ－ラクチドを、５ｍｂａｒの真空によって混合物から分離した。調製したＬ－ラクチドを丸底フラスコ中で油浴上１７０℃で加熱した。次いで、０．１重量％のオクトエートスズ触媒を添加し、１８００００ｇ／ｍｏｌの分子量に達するまで、反応を１５分から４時間続けた。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
予め調製したポリ乳酸（ＰＬＡ）９００ｇを、１８０℃の押し出し温度及び１５０ｒｐｍのスクリュー回転数で、平均分子量４００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）のポリエチレングリコール１００ｇ及びＢＹＫ３３２１０ｇと共に二軸押出を用いて溶融コンパウンドした。配合した材料をストランドに押し出し、顆粒にペレット化した。
（パウダー調製）
バイオポリマーパウダーは、極低温粉砕を用いて製造した。粉砕の前に、配合されたバイオポリマー顆粒を、最初に液体窒素を用いて予備冷却した。次に、予冷したバイオポリマー顆粒を、衝撃型極低温ミルを用いて粉砕してパウダーにした。液体窒素を極低温粉砕において冷却媒質として使用し、ミル内の温度を０℃未満に保つために連続的に供給した。粉砕に使用した回転速度は１５，０００ｒｐｍであり、材料投入スクリューの速度は２０ｒｐｍであった。９０μｍスクリーンプレートを使用して、パウダーコーティング用の微粉砕パウダーを得た。得られたバイオポリマーパウダーを真空オーブンで乾燥させた後、コーティング材料として使用した。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で２００℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１２〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
９８０ｇの商用グレードのポリブチレンスクシネート、９８０ｇの商用グレードのポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート）、２０ｇの混合物１（実施例１）及び２０ｇのＢＹＫ３６０Ｐ（ポリアクリレート）を混合し、１００ｒｐｍのスクリュー回転数を用いて１７０℃で二軸スクリュー押出機中で顆粒に溶融配合した。
（パウダー調製）
バイオポリマーパウダーは、極低温粉砕を用いて製造した。粉砕の前に、配合されたバイオポリマー顆粒を、最初に液体窒素を用いて予備冷却した。次に、予冷したバイオポリマー顆粒を、衝撃型極低温ミルを用いて粉砕してパウダーにした。液体窒素を極低温粉砕において冷却媒質として使用し、ミル内の温度を０℃未満に保つために連続的に供給した。粉砕に使用した回転速度は１５，０００ｒｐｍであり、材料投入スクリューの速度は２０ｒｐｍであった。９０μｍスクリーンプレートを使用して、パウダーコーティング用の微粉砕パウダーを得た。得られたバイオポリマーパウダーを真空オーブンで乾燥させた後、コーティング材料として使用した。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１７０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１３〕
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
１５ｇの商用グレードのポリ乳酸、３２ｇの商用グレードのテレフタレートコハク酸、２．５ｇの平均分子量２００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）を有するポリエチレングリコール及び０．５ｇの市販のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン（ＢＹＫ３３２）及び５０ｇの工業グレードのアセトンを５００ｍｌ丸底フラスコに秤量した。混合物を還流冷却器を用いて５５℃に加熱し、窒素雰囲気下で３０分間混合した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を室温まで冷却し、溶媒蒸発を用いて溶媒を除去した。溶媒を除去した後、得られたパウダーを、３０～７０μｍのメジアン粒径に篩い分けした。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１８０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１４〕
（タルクの表面改質）
３０ｇのタルクパウダー（中央粒径１μｍ）を２００ｇのエタノール及び１０ｇの３－アミノプロピルトリエトキシシランと混合し、室温で磁気撹拌しながら３時間混合した。タルクを溶液から濾過し、２００ｍｌのエタノール及び５００ｍｌの脱イオン水で洗浄し、次いで空気対流オーブン中で６０℃で一晩乾燥させた。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
４９０ｇの商用グレードのポリ乳酸、４８０ｇの商用グレードのテレフタレートコハク酸塩、２０ｇの表面改質タルク、及び１０ｇの市販のポリエーテル改質ポリジメチルシロキサン（ＢＹＫ３０７）を、１００ｒｐｍのスクリュー回転数を用いて１９０℃で二軸スクリュー押出機中で溶融配合した。次いで、２５グラムの溶融配合バイオポリマー組成物及び１００ｇの工業用アセトンを５００ｍｌ丸底フラスコに秤量し、還流冷却器を用いて５５℃に加熱し、窒素雰囲気下で３０分間混合した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１８０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１５〕
（混合物１ － シロキサン前駆体溶液の調製）
２２．３ｇの水性バイオコハク酸溶液（脱イオン水で希釈した１．３重量％のバイオコハク酸）を、１９１．７ｇのメチルトリエトキシシランに徐々に添加した。溶液を使用前に室温で１２時間混合した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
４７０ｇの商用グレードのポリブチレンスクシネート、２５ｇの平均分子量２００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）を有するポリエチレングリコール及び５ｇの混合物１（実施例１５）を、１００ｒｐｍのスクリュー回転数を用いて１４０℃で二軸スクリュー押出を用いて溶融配合した。５０ｇの配合バイオポリマー組成物及び１００ｇの技術的級酢酸エチルを５００ｍｌ丸底フラスコに秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で３０分間混合して、７８℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１６０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１６〕
（混合物１ － シロキサン前駆体溶液の調製）
４０ｇ（０，２９ｍｏｌ）のメチルトリメトキシシラン、８０ｇのエタノール及び５ｇの水を、マグネチックスターラーを備えた丸底フラスコ中で混合した。溶液を、１時間室温で混合した。
（バイオポリマーパウダー組成物の調製）
２３ｇの商用グレードポリ乳酸、２．６ｇの９００－１１００ｇ／ｍｏｌ（Ｍｎ）の間の平均分子量を有するトリメチレングリコール、２．６ｇの混合物１（実施例１６）及び１００ｇのテクニカルグレードアセトンを、５００ｍｌ丸底フラスコ中へと秤量した。混合物を、還流冷却器を用いて及び窒素雰囲気下で９０分間混合して、５５℃へと加熱した。次いで、形成されたバイオポリマー懸濁液を、室温へと冷却し、溶媒を、溶媒蒸発を用いて除去した。溶媒の除去の後、得られたパウダーを、３０と７０μｍとの間の粒子サイズ中央値へと篩にかけた。
（基材のコーティング）
パウダー組成物を、静電気帯電を用いるボール紙基材のパウダーコーティングに使用した。コーティングを、静電スプレー銃を用いて、帯電した基材上に５０ｃｍの距離を用いて適用した。次いで、パウダー組成物でコートされた基材を、空気対流オーブン中で１８０℃で１０分間加熱して、基材上に平坦な（ｅｖｅｎ）コーティング層を形成させた。
〔実施例１７〕
上記の実施例に示した組成物のバリア特性を、一晩の液体吸収試験によって調べ、その結果を、コーティングなしの基材並びにＰＢＳ及びＰＬＡパウダーと比較した。標準物質は、前の例に記載した溶媒法を用いてパウダー状にした。ＰＢＳ参照は酢酸エチル、７８℃の温度及び還流冷却器を用いて調製し、ＰＬＡ参照はアセトン、５５℃の温度及び還流冷却器を用いて調製した。バイオポリマー懸濁液を室温に冷却し、溶媒を蒸発によって除去することによってパウダー形成した。
試験に使用した基材はボール紙であった。油、エタノール（５０％エタノール：水混合物）、及び青色染料を含む水を吸収剤として使用した。測定結果を表１に示す。
Figure 2023509883000002
表１の結果は、本発明によるパウダーコーティング組成物がコートされていない基材並びに参照ＰＢＳ及びＰＬＡ材料と比較して、より良好なコーティング品質及びバリア特性を有することを示す。パウダーコーティングの改良されたバリア特性は、本発明による材料組成物中のバイオポリエステル及びシロキサン前駆体の組合せに関連し得る。また、本発明による被膜の平滑性及び平滑性は、標準物質と比較して明らかに改善された。
また、本発明によるパウダーコーティング組成物は、コーティングなしの基材並びに参照ＰＢＳ及びＰＬＡ材料と比較して、より良好な耐油性を有する。また、参照ＰＢＳ及びＰＬＡの耐油性が劣るのは、材料のコーティング品質が劣るためである。
本発明によるコーティング組成物のエタノール及び耐水性もまた、コートされていない基材と比較して大幅に改善された。基材中のエタノール又は水の吸収の兆候はなかった。
本発明はバイオポリマーコーティングを有する包装材料を製造するために、及び一般に包装材料を製造する従来の方法の置換に使用することができる。
とりわけ、本発明のパウダーコーティング組成物は、食品、化粧品及び医薬品の包装材料に有用である。特に、本発明は、多孔質基材上の単層コーティングを可能にする。

Claims (19)

  1. コートされた多孔性基材を含む包装材料であって、前記多孔性基材が、生分解性ポリエステルと、シロキサン、前駆体といった、メタロキサンとの反応産物により形成されたバイオポリマーを含む溶融層でコートされていることを特徴とする、包装材料。
  2. 前記基材が、単層コーティングを含む、請求項１に記載の包装材料。
  3. 前記コーティングが、前記包装材料のためのバリア特性を提供する、とりわけ前記コーティングが、液体バリア、ガスバリア、オイルバリア、グリースバリアおよびそれらの組合せの群から選択されるバリア特性を提供する、請求項１又は２に記載の包装材料。
  4. 前記コーティングが、光学プロフィロメータで測定して、２０μｍを下回る、好ましくは５μｍを下回る算術平均（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｍｅａｎ）表面粗さ値（Ｒａ）を有する、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  5. 前記メタロキサン前駆体が、シロキサンモノマー、オリゴマー及びポリマー並びにこれらの組合せの群から選択されるシロキサン前駆体であり、かつ、前記生分解性ポリエステルが、ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸といった、熱可塑性バイオポリマー、ポリヒドロキシ酪酸又はポリヒドロキシ酪酸吉草酸又はポリヒドロキシ酪酸－ｃｏ－ヒドロキシ吉草酸、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンアジペートテレフタレート、好ましくはポリブチレンサクシネートといった、ポリヒドロアルカノエートである、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  6. 前記シロキサン前駆体が、前記ポリエステルと混合する前に、グリコール、グリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリトール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、トリメチレングリコール、又はポリプロピレングリコールといった、２以上のヒドロキシル基を含むモノマー性又はポリマー性ポリオールと反応する、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  7. 前記形成されたバイオポリマーが、ヒドロカルビルバックボーン中に繰返しシロキサン単位を含有するランダムポリマーであり、前記バイオポリマーが、好ましくは、シロキサン前駆体でグラフト化されたポリエステルを含む、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  8. 前記バイオポリマーを形成する前記反応産物が、前記ポリエステルと前記シロキサン前駆体との間のエステル化反応によって形成され、前記反応産物が好ましくは、２，０００～１，５００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２，５００～５０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均（ａｖｅｒａｇｅ）分子量を有する、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  9. 前記コーティングが、前記多孔性基材の表面上へと適用されたパウダーコーティング組成物の溶融によって得られる、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  10. 前記パウダー組成物が、５～１５０μｍ、好ましくは１０～１２０μｍ、例えば２０～１００μｍの平均（ａｖｅｒａｇｅ）粒子サイズを有する、請求項９に記載の包装材料。
  11. 前記パウダー組成物が、少なくとも５０重量－％、より好ましくは５０～９５重量－％の前記ポリエステルを含み、前記パウダー組成物が、ヒドロカルビル残基及びシロキサン残基を９９：１～５０：５０、好ましくは９５：５～６０：４０の範囲のモル比で含有する、請求項９又は１０に記載の包装材料。
  12. 前記パウダー組成物が、－５０℃と７９℃との間、好ましくは－４０℃と６０℃との間のガラス転移温度、Ｔｇ、及び８０℃以上の融点を有する、請求項９～１１のいずれかに記載の包装材料。
  13. 前記パウダー組成物がさらに、タルク、ジオ（ｇｅｏ）、デンプン、小麦グルテン又は他の天然多糖類といった、無機及び／又は有機フィラー、あるいはセルロース、リグニン及びそれらの誘導体といった、木材由来物、あるいはそれらのいずれかの組合せを含む、請求項９～１２のいずれかに記載の包装材料。
  14. 前記基材が、紙、ボール紙又はプラスチックといったガス及び／又は液体透過性である、前出請求項のいずれかに記載の包装材料。
  15. 多孔性基材をコーティングすることによる包装材料を製造する方法であって、以下の工程
    － 多孔性基材を提供する工程、
    － ポリエステルを提供する工程、
    － シロキサン前駆体を提供する工程、
    － 前記ポリエステルをシロキサン、前駆体といった前記メタロキサンと反応させてバイオポリマー組成物を形成する工程、
    － 前記バイオポリマー組成物を粉砕してパウダーを形成する工程、
    － 前記パウダーを前記多孔性基材上に適用する工程、及び
    － 前記適用したパウダーを硬化して包装材料を形成させる工程、
    を含み、
    前記バイオポリマー組成物が、生分解性ポリエステルと、シロキサン、前駆体といった、メタロキサンとの反応産物により形成されたバイオポリマーを含む、
    方法。
  16. － 前記シロキサン前駆体が、２以上のシロキサンを室温で混合することによって得られ、及び任意で
    － 前記溶媒が、粉砕の前に、好ましくは溶媒蒸発によって、前記バイオポリマー組成物から除去され、及び／又は
    － 前記ポリエステル及び前記シロキサン前駆体が、窒素、空気又はいずれかの保護雰囲気下で少なくとも６０℃の上昇した温度で、好ましくは６０～１５０℃で、より好ましくは６０～１００℃で反応される、
    請求項１５に記載の方法。
  17. 前記ポリエステル及び前記シロキサン前駆体が、２以上のヒドロキシル基を含むモノマー性、オリゴマー性又はポリマー性ポリオールの存在下で反応される、請求項１５又は１６のいずれかに記載の方法。
  18. 前記バイオポリマー組成物が、粉砕されて１～１５０μｍ、好ましくは１０～１５０μｍ、より好ましくは１０～１２０μｍ、最も好ましくは２０～１００μｍの平均（ａｖｅｒａｇｅ）粒子サイズを有するパウダーを形成し、かつ、前記粉砕することが、極低温研削、又は溶媒沈澱法といった研削によってなされ、かつ、
    前記パウダーが、好ましくは、静電スプレーコーティングを用いることによって適用され、それの後、前記硬化することが、好ましくは、１００～２５０℃の上昇した温度で、とりわけ約１２０～１７０℃で、例えば１５０℃で実施される、請求項１５～１７のいずれかに記載の方法。
  19. 前記ポリエステル及び前記シロキサン前駆体が、メルトコンパウンディングを用いて混合される、請求項１５～１８のいずれかに記載の方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117863697A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 衢州聚瑞新材料科技有限公司 一种高阻隔性生物降解气泡膜及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA964781A (en) * 1970-08-27 1975-03-18 John S. Fry Silicone-polylactone-organic resin coating compositions
KR950012764B1 (ko) 1989-12-28 1995-10-21 고려화학주식회사 실리콘 변성 폴리에스테르 수지가 함유된 분체 도료용 조성물
US5939491A (en) 1997-08-01 1999-08-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Curable compositions based on functional polysiloxanes
US7172814B2 (en) * 2003-06-03 2007-02-06 Bio-Tec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co Fibrous sheets coated or impregnated with biodegradable polymers or polymers blends
US7129310B2 (en) * 2003-12-23 2006-10-31 Wacker Chemical Corporation Solid siliconized polyester resins for powder coatings
FI122032B (fi) * 2008-10-03 2011-07-29 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Kuitutuote, jossa on barrierkerros ja menetelmä sen valmistamiseksi
CN102414257B (zh) * 2009-03-06 2014-03-05 日本电气株式会社 聚硅氧烷改性的聚乳酸组合物、利用其的组合物、成形制品和制造方法
GB2489934B (en) * 2011-04-08 2015-11-25 Innovia Films Ltd Film
ITUA20163193A1 (it) * 2016-05-05 2017-11-05 Intercos Italiana Copolimeri biodegradabili ad uso cosmetico.

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