JP6272273B2 - 生体高分子物品の機能強化のための添加剤 - Google Patents

生体高分子物品の機能強化のための添加剤 Download PDF

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Description

本出願は２０１０年３月２２日に出願された米国特許仮出願第６１／３１６，３１３号から優先権を主張するものであり、それの完全な主題は全てを参照することにより本明細書に組み込まれる。
この同一の出願人に譲渡され、本願と同じ発明者の名前で同じ日付でここに出願された以下の関連した特許出願は関連した主題を開示するものであり、それの完全な主題は全てを参照することにより本明細書に組み込まれる。製袋充填包装のための生体高分子ロールストック、米国第＿号（代理人整理番号４７００／１４９）、および熱形成生体高分子シート、米国第＿号（代理人整理番号４７００／１５０）。
現在、石油系ポリマーまたは非生物分解性材料およびその混合物が、シートまたは成型品の作製に使用されている。そのような材料は容易に分解可能ではなく、したがって、好ましくないと考えられる。この問題への１つのアプローチは、そのような強固な構造を形成させるために第２のポリマーと共に生体高分子シートまたはポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）または共重合体を含む生体高分子混合を使用することであった。残念なことに、包装産業によりそのような強固な構造を生産することを要求されるように、そのような現在の生体高分子材が望ましい耐衝撃性を有する形作られた部品を生成するのに有用ではなく、さらに望ましい形成温度域の中で深さ幅比率を引き出すことに不適当であるため、現在の生体高分子材および混合物はそのような強固な構造を製造するのに適切でない。
前述の理由より、生体高分子物品の機能を強化する添加剤を有することが望ましい。
１実施形態は、生体高分子物品のための添加剤に関するものである。添加剤は、添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、および担体樹脂が添加剤の総重量の１０〜９０重量％である担体樹脂に混ぜ合わされた少なくとも１つの顔料／染料を含む。
１実施形態は、生体高分子物品のための添加剤に関するものである。添加剤は、添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含む。
別の実施形態は、ペレットに関するものである。ペレットは、ペレットの総重量の１０〜９０重量％の少なくとも１つの衝撃改質剤、ペレットの総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、およびペレットの総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含む。
さらに別の実施形態は、添加剤を形成する方法に関するものである。本方法は、少なくとも１つの衝撃改質剤、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および少なくとも１つの担体樹脂を提供する工程、添加剤混合物を形成している少なくとも１つの衝撃改質剤、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および少なくとも１つの担体樹脂を、少なくとも１つの衝撃改質剤が添加剤混合物の総重量の１０〜９０重量％にあり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物が添加剤混合物の総重量の５〜５０重量％にあり、および少なくとも１つの担体樹脂は添加剤混合物の総重量の５〜５０重量％にあるように混合する工程、および添加剤混合物を形成する工程を含む。
もう一つの別の実施形態は、生体高分子物品に関するものである。物品は、生体高分子物品の総重量百分率の７５〜９２重量％で、少なくとも１つの生体高分子樹脂、および生体高分子物品の総重量百分率の８〜２５重量％の添加剤を含む。当然のことながら、添加剤が生体高分子の８〜２５重量％として開示されるが、実施形態が８重量％未満で検討されることが理解されるべきである。添加剤は、添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％で少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％で少なくとも１つの担体樹脂を含み、それにより生体高分子物品は所定の厚さおよび耐衝撃性を有する。
さらに別の実施形態は、生体高分子押し出しシートに関するものである。シートは、押し出しシートの総重量の７０〜９２重量％で、少なくとも１つの生体高分子樹脂、およびシートの総重量の８〜２５重量％の添加剤を含む。添加剤は、添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含み、それにより押し出しシートは所定の厚さおよび耐衝撃性を有する。
１若しくはそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの衝撃改質剤はエチレン共重合体であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物はＴｉＯ２系、および／または、少なくとも１つの担体樹脂、および／または、生体高分子樹脂はポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）、ポリカプロラクトン、および官能性ポリ乳酸から成る群から選択される材料である。さらに具体的にいうと、担体樹脂は、官能性ポリ乳酸ポリマーである可能性がある。
少なくとも１実施形態において、添加剤はペレット形態にある。
１若しくはそれ以上の実施形態において、所定の耐衝撃性は、３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値（例えば１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）またはそれ以上）を有する。さらに具体的にいうと、所定の耐衝撃性は、３０ミル（０．７６ｍｍ）の厚さで約１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）のガードナー衝撃値を有する。さらに、所定の厚さは約１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さである。
１若しくはそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの生体高分子樹脂は物品／シートの総重量の７０〜９０重量％であり、少なくとも１つの衝撃改質剤は物品／シートの総重量の５〜１５重量％であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物は物品／シートの総重量の５〜１５重量％であり、および少なくとも１つの担体樹脂は物品／シートの総重量の５〜１０％である。さらに１若しくはそれ以上の実施形態において、物品は複数の区画に熱形成される可能性があり、放射熱、接触熱、または他の任意の適当な方法を用いカップが分離する。カップは１０：１から１：４の深さ幅比率の範囲を有する可能性があり、実施形態は１０：１から２：１の深さ幅比率の範囲、８：１から４：１の深さ幅比率の範囲、および２：１から１：４の深さ幅比率の範囲を有することが考えられ、および／または、個々の区画に分離するために刻み目が付けられる。
１若しくはそれ以上の実施形態において、物品は射出成形、ブロー成形、熱形成などを含む任意の適当な方法を用い、複数の区画のパッケージに形成される可能性がある。
本発明の前述および他の特徴および効果は、添付の図面と併せて読まれる、以下に続く好ましい実施形態の詳細な説明からさらに明らかになる。図面は正確な縮尺ではない。詳細な説明および図面は制限されるというよりはむしろ単に本発明の実例となるにすぎず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲およびその等価物により定義されるものである。
図１は、１実施形態に従う生体高分子物品の図である。 図２は、１実施形態に従う図１の生体高分子物品の別の図である。 図３は、１実施形態に従う図１の生体高分子物品のさらに別の図である。 図４は、１実施形態に従う図１の生体高分子物品の別の図である。 図５は、１実施形態に従う別の生体高分子物品の図である。 図６は、１実施形態に従う図５の生体高分子物品の別の図である。 図７は、１実施形態に従う図５の生体高分子物品の別の図である。 図８は、１実施形態に従うさらに別の生体高分子物品の図である。 図９は、１実施形態に従う図８の生体高分子物品の別の図である。 図１０は、１実施形態に従う図８の生体高分子物品の別の図である。 図１１は、１実施形態に従い添加剤を形成する方法のフローチャートである。 図１２は、図１０のそれに類似した添加剤を用いて１実施形態に従い生体高分子物品を形成する方法のフローチャートである。 図１３は、１実施形態に従い添加剤を用い生体高分子シートを形成する方法のフローチャートである。 図１４は、１４ミル（０．３６ｍｍ）のゲージを有する生体高分子物品／シートの異なる合成物の（インチ−ポンドでのガードナー衝撃値として表される）耐衝撃性を表しているグラフである。 図１５は、３０ミル（０．７６ｍｍ）のゲージを有する生体高分子物品／シートの異なる合成物の（インチ−ポンドでのガードナー衝撃値として表される）耐衝撃性を表しているグラフである。
本発明に従う以下の望ましい実施形態および方法の記述において、いくつかの用語が用いられ、その定義または範囲をここに記述する。
本明細書に記載の「着色剤濃縮物」という用語は、所定の最終的な着色を成し遂げるためにベース樹脂または合成物と正確な量で混合される高負荷の顔料を含むペレット化したプラスチック材料を指す。
本明細書に記載の「耐衝撃性」という用語は、被検査物の５０％にひびが入る、または平面が破壊される原因になることに求められるエネルギーにより、材料（あるいは、インチ−ポンドで表される「ＭＦＥ」と呼ばれる）の平均破壊エネルギーを指し、落錘によるストライカー衝撃の様々な特定の状況下で、強固なプラスチック被検査物物を激突させ、添付書類の１つとして本明細書に組み込まれるＡＳＴＭ連合規定Ｄ５４２０−０４−面耐衝撃性のための標準的試験法、落錘（ガードナー衝撃）によるストライカー衝撃法を用いた硬質プラスチック被検査物、で記載されるように、ガードナー衝撃値（すなわちＭＦＥ）として表される。
本明細書に記載の、「多層フィルム」、「多層フィルム」、「多層シート」、「多層構造」、または「１若しくはそれ以上の層」という用語は、当技術分野で周知の任意の従来の方法、（例えば、共押出、押し出しコーティング、ラミネート加工、溶剤コーティング、エマルジョンコーティング、懸濁液コーティング、接着性結合、圧着、加熱密封、熱積層、超音波溶接、それらのいくつかの組合せ、またはその種の他のもの）により一緒に結合され、例えばポリマー材、非ポリマー材、生体高分子材、そのいくつかの組合せまたはその種の他のものから作成される可能性のあるシートまたは網の形態で、一層のフィルムまたは基板構造の複数の層を指す。
本明細書に記載の「ポリマー」という用語は、重合反応の生成物を指し、例えばホモポリマー、共重合体、三量体、またはその種の他のものを含み、フィルムまたはフィルム基板の層は基本的に一つのポリマーから成る、またはさらにそれらとともに、すなわちともに混合させ、付加重合体を有することが可能である。
本明細書に記載の「共重合体」という用語は、少なくとも２つの異なるモノマーの重合により形成されるポリマーを指す。例えば、「共重合体」という用語は、エチレン、および１−ヘキセンのようなアルファ−オレフィンの共同重合反応生成物を含む。例えば、共重合体」という用語はまた、エチレン、プロピレン、１−プロペン、１−ブテン、１−ヘキセン、および１−オクテンの混合物の共重合を含む。本明細書に記載の、例えば「プロピレン／エチレン共重合体」の複数のモノマーを単位として同定される共重合体は、いずれのモノマーでも他のモノマー、または複数のモノマーより重い重さ、または高いモル濃度百分率で共同重合する可能性のある共重合体を指す。しかしながら、最初に記載したモノマーは、第２番目に記載したモノマーより高い重量百分率で、望ましく重合する。
本明細書に記載の「共押出」という用語は、押出し物が結合し、冷却され凝固する前に層構造に共に溶接するよう、配置される２若しくはそれ以上の開口部で一つの金型を通し、２若しくはそれ以上の重合材料を押出加工するプロセスにより形成される材料を指す。本明細書に記載の基板は、押出機で溶かされる乾燥樹脂から準備される可能性があり、最も一般的にはチューブまたはシート形態である、最初の材料を形成するために、金型に通される可能性がある。本明細書に記載の共押出フィルムにおいて、すべての層は同時に共押し出しされ、水による冷却、金属ロールでの冷却、または空気で急冷される。特に明記しない限り、本発明において利用される樹脂は、ペレットの形態で市販され、当技術分野で認められているように融解混合されるか、タンブラー、ミキサー、またはブレンダーを含む市販の器材を用いた周知の方法により機械的に混ぜられる可能性がある。また、必要に応じ、加工助剤、スリップ剤、ブロッキング防止剤、および顔料のような既知の添加剤、およびそれらの混合物が押し出しの前に混合されることにより、フィルムに取り込まれる可能性がある。樹脂が加熱により融解可塑化され、それからチューブ形態、または任意の適当な押し出し方法により他の任意の形態への形成のために押し出し（または共押出）型へ移動させる押出機に、樹脂および任意の添加剤が導入される。押出機および金型の温度は特定の樹脂、または処理されている混合物を含む樹脂に依存し、市販の樹脂のための適当な温度範囲は、当技術分野で既知であるか、樹脂メーカーにより利用可能となる技術告示に提供される。加工温度は、選択した他の加工パラメータにより異なる可能性がある。
本明細書に記載の「ポリエステル」という用語は、例えばジカルボン酸とグリコール間の縮合重合反応により形成される可能性のあるモノマー単位の間のエステル結合を有するホモポリマーまたは共重合体を指す。エステルモノマー単位は、ＲおよびＲ’がアルキル基である一般的な化学式、［ＲＣＯ．ｓｕｂ．２Ｒ’］により表すことが可能である。ジカルボン酸は、直鎖、または脂肪族化合物、すなわち、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、などである可能性があり、または芳香族化合物、またはアルキル置換芳香族化合物、すなわち、パラフタル酸（またはテレフタル酸）、イソフタル酸、およびナフタル酸のような、フタル酸の様々な異性体である可能性がある。アルキル置換芳香族化合物の特定の例は、ジメチルイソフタル酸、ジメチルオルトフタル酸、ジメチルテレフタル酸のような、ジメチルフタル酸の様々な異性体、ジエチルイソフタル酸、ジエチルオルトフタル酸のような、ジエチルフタル酸の様々な異性体、２，６−ジメチルナフタレン酸、および２，５−ジメチルナフタレン酸のような、ジメチルナフタレン酸の様々な異性体、およびジエチルナフタレン酸の様々な異性体を含む。グリコールは直鎖、または分岐する可能性がある。特定の例は、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどを含む。好ましいポリエステルの例は、ポリエチレンテレフタル酸塩共重合体である。
「ポリマーフィルム」はポリマーから成り、１０ミル（０．０１インチ、０．２５ｍｍ）未満の厚さを有する材料と定義されるが、本明細書に記載の「ポリマーシート」または「シート」は、ポリマーから成り、約１０ミル（０．０１インチ、０．２５ｍｍ）またはそれ以上の厚さを有する材料を指す。
本明細書に記載の「強固」という用語は、形態のその元来の形状を維持、または保持する、または最初の状態に戻る中で、その元来の形状または形態に戻り、最終的な形態では十分に強固となることが可能な材料を指す。
本明細書に記載の「生物分解可能である」という用語は、好気性および／または嫌気性環境にさらされた場合、微生物、加水分解および／または、化学作用のために最終的に単量体成分への還元に終わる材料を指す。好気性条件下で、生物分解は二酸化炭素および水のような最終生成物へと材料の変換を誘導する。嫌気性条件下で、生物分解は材料を二酸化炭素、水、およびメタンへの変化へと誘導する。生物分解性プロセスは、鉱化作用としばしば称される。最終的には、生物分解性はフィルムのすべての有機成分が生物学的または他の任意の自然な活動を通して分解を受けることを意味する。
本明細書に記載のフィルム、シート、またはラミネートに含まれる可能性のある他の任意の成分の非限定的な実施例は、米国特許第５，０５３，４８２号、第５，０９７，００４号、および第５，２９５，９８５号明細書で記述されるそれら、生物分解可能な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、または脂肪族多価アルコール（すなわち、ジアルカノイルポリマー）由来のポリウレタン、ポリエチレン／ビニルアルコール共重合体を含むポリアミド、セルロースエステル、またはそれらの可塑化誘導体、塩類、スリップ剤、核形成剤のような結晶化促進剤、結晶化抑制剤、臭気遮蔽剤、架橋剤、乳化剤、界面活性剤、シクロデクストリン、潤滑油、他の加工助剤、光学的光沢剤、酸化防止剤、難燃剤、染料、顔料、充填剤、タンパク質およびそれらのアルカリ塩、ワックス、粘着性樹脂、増量剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤またはそれらの混合物、のような、加水分解的により迅速に開裂可能であり、従って、より生物分解可能になる可能性が高い芳香族／脂肪族ポリエステル共重合体を含む。スリップ剤はフィルムにおける粘着性、または摩擦係数を軽減するのを助けることに用いられる可能性がある。また、スリップ剤は、特に高湿度または温度において、フィルム安定性を改善することに使用される可能性がある。
図１〜４は、１０と称される生体高分子物品の図を１実施形態に従い表す。１実施形態において、共押出、ブロー成形、熱形成などを含む任意の適当な方法により、物品１０は形成される。
図１〜４に図示される実施形態において、物品１０は２つの２列に配列された４つのカップ１２（あるいは、４−パックとして称される）を有し、そこで、各々のカップ１２は縦の側壁１４を有し、１番目の端１６および２番目の端１８を有し、（図４で閲覧するのが最適な）２番目の端１８の底面２０が材料（ヨーグルトまたは他の食品／材料）を中に入れるのに適している（図３で閲覧するのが最適な）区画またはチャンバー２２を規定する。カップ１４は、１０：１から２：１の深さ幅比率を有する可能性があり、および／または、個々の区画に分離するため刻み目が付けられている。少なくとも１実施形態において、カップ１２は４つの縦の側壁１４（２つの対立する側壁１４の２セット）を底面２０に結合、または接続される。
図１〜４は、端１６でへり、フランジ、または細片２４を有し、個々のカップ１２を共に結合しているカップ１２をさらに図示する。少なくとも１実施形態において、４−パック１０は一つの物品として形成され、それからへり２４は、当技術分野で周知の分離カップである、複数の区画に切断され刻み目が付けられる（例えば刻み目ライン２６の形成）。図示した実施例において、星型パンチ２８が形成され、個々のカップ１２の簡単な分離を可能にする。少なくとも１実施形態において、物品１０は、区画またはチャンバー２２（図１〜２を参照）を密封するリッドストック３０を含む。
図５〜７は、１００と称される生体高分子物品の他の図を１実施形態に従い表す。１実施形態において、射出成形、ブロー成形、熱形成などを含む任意の適当な方法により、物品１００は作成される。図５〜７に図示される実施形態において、物品１００は３つの２列に配列された６つのカップ１２（あるいは、６−パックと称される）から成り、そこで、各々のカップ１２は材料（ヨーグルトまたは他の食品／材料）を中に入れるのに適している区画またはチャンバー２２を規定している縦の側壁１４、１番目、および２番目の端１６、および１８、および底面２０、およびへり２４を有する。
図８〜１０は、２００と称される生体高分子物品の他の図を１実施形態に従い表す。１実施形態において、射出成形、ブロー成形、熱形成などを含む任意の適当な方法により、物品２００は作成される。図８〜１０に図示される実施形態において、物品２００は、材料（ヨーグルトまたは他の食品／材料）を中に入れるのに適している区画またはチャンバー２２を規定している縦の側壁１４、１番目、および２番目の端１６、および１８、および底面２０、およびへり２４を有する１つのカップ１２から成る。
図１１は、１実施形態に従い３００と称される添加剤を形成する方法のフローチャートを図示する。方法３００は、少なくとも１つの衝撃改質剤、ブロック３１０、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、ブロック３１２、および少なくとも１つの担体樹脂、ブロック３１４を提供する工程を含む。少なくとも１つの衝撃改質剤、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および少なくとも１つの担体樹脂は添加剤混合物、ブロック３１６、を形成して混合され、そこで、少なくとも１つの衝撃改質剤は添加剤混合物の総重量の１０〜９０重量％であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物は添加剤混合物の総重量の５〜５０重量％であり、および少なくとも１つの担体樹脂は添加剤混合物の総重量の５〜５０重量％である。それから、添加剤混合物、ブロック３１８、は形作られる。さらに具体的に言うと、添加剤混合物は、マイクロビーズを形成するために、ウォーター法に従ってペレット化される可能性がある。ウォーター法が述べられるが、形成／ペレット化するための任意の方法が検討される。
１若しくはそれ以上の実施形態は生体高分子物品のための添加剤に関するものである。添加剤は、添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、および担体樹脂が添加剤の総重量の１０〜９０重量％である担体樹脂に混ぜ合わせた少なくとも１つの顔料／染料を含む。
少なくとも１実施形態において、添加剤は添加剤の総重量の１０〜９０重量％で、少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含む。実施形態は、少なくとも１つの衝撃改質剤がエチレン共重合体であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物がＴｉＯ２系であり、および少なくとも１つの担体樹脂がポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）、ポリカプロラクトン、および官能性ポリ乳酸から成る群から選択される材料であることを含む可能性がある。
さらに別の実施形態はペレットを含む可能性があり、そこで、ペレットはペレットの総重量の１０〜９０重量％で少なくとも１つの衝撃改質剤、ペレットの総重量の５〜５０重量％で少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、およびペレットの総重量の５〜５０重量％で少なくとも１つの担体樹脂を含む可能性がある。ペレットの実施形態は、少なくとも１つの衝撃改質剤がエチレン共重合体であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物がＴｉＯ２系であり、および／または少なくとも１つの担体樹脂がポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）、ポリカプロラクトン、および官能性ポリ乳酸から成る群から選択される材料であることを含む可能性がある。
図１２は、上記に提供するものに類似した添加剤を用いて４００と称される生体高分子物品を作成する方法のフローチャートである。方法４００は、生体高分子樹脂、ブロック４１０、および添加剤、ブロック４１２を提供する工程を含む。生体高分子樹脂および添加剤は混合され、ブロック４１４および生体高分子物品、４１６が形成される。
少なくとも１実施形態において、生体高分子物品は、生体高分子物品の総重量百分率の７０〜９２重量％で、少なくとも１つの生体高分子樹脂、および生体高分子物品の総重量百分率の８〜２５重量％の添加剤を含み、そこでの添加剤は添加剤の総重量の１０〜９０重量％で少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含む。
１若しくはそれ以上の実施形態において、生体高分子物品は所定の厚さおよび耐衝撃性を有し、そこで、所定の耐衝撃性は３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値（例えば１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）またはそれ以上）を有し、３０ミル（０．７６ｍｍ）の厚さで約１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）のガードナー衝撃値を有する。所定の厚さが約１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さにある実施形態が考えられる。
１若しくはそれ以上の実施形態において、少なくとも１つの生体高分子樹脂は物品の総重量の７０〜９０重量％であり、少なくとも１つの衝撃改質剤は物品の総重量の５〜１５重量％であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物は物品の総重量の５〜１５重量％であり、および少なくとも１つの担体樹脂は物品の総重量の５〜１０％である。
担体樹脂が官能性ポリ乳酸ポリマーであり、生体高分子樹脂がポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、およびポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）から成る群から選択される樹脂であり、衝撃改質剤がエチレン共重合体で、高分子着色剤濃縮物がＴｉＯ２である実施形態が考えられる。
図１３は、１実施形態に従い、５００と称されるこれまでに提供されたものと類似した添加剤を用い生体高分子シートを形成する方法のフローチャートを図示する。方法５００は、生体高分子樹脂、ブロック５１０、および添加剤、ブロック５１２を提供する工程を含む。生体高分子樹脂および添加剤は混合され、ブロック５１４、そして、生体高分子シートは押出加工される、ブロック５１６。
生体高分子押し出しシートは、押し出しシートの総重量の７０〜９２重量％で、少なくとも１つの生体高分子樹脂、およびシートの総重量の８〜３０重量％の添加剤を含み、そこで、添加剤は添加剤の総重量の１０〜９０重量％で少なくとも１つの衝撃改質剤、添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物、および添加剤の総重量の５〜５０重量％の少なくとも１つの担体樹脂を含む。
生体高分子部分は、ポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、およびポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）から成る群から選択される材料である可能性があり、生体高分子樹脂がポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマー、およびポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）から成る群から選択される樹脂であり、衝撃改質剤がエチレン共重合体であり、高分子着色剤濃縮物がＴｉＯ２であり、担体樹脂が官能性ポリ乳酸ポリマーである。
シートは、１若しくはそれ以上の実施形態において、所定の厚さおよび耐衝撃性を持つ可能性があり、そこで、所定の耐衝撃性は、３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値（例えば１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）またはそれ以上）を有する。さらに具体的にいうと、シートは３０ミル（０．７６ｍｍ）の厚さで約１７インチ−ポンド（１．９２Ｊ）のガードナー衝撃値を有する可能性がある。所定の厚さは約１０〜８０ミル（０．２５〜２．０３ｍｍ）である。
少なくとも１つの生体高分子樹脂がシートの総重量の７０〜９０重量％であり、少なくとも１つの衝撃改質剤がシートの総重量の５〜１５重量％であり、少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物はシートの総重量の５〜１５重量％にあり、および、少なくとも１つの担体樹脂がシートの総重量の５〜１０％であることを含むシートである実施形態が考えられる。
１実施形態において、生体高分子シートが単分子層または多層シートであり、１つのシートとして使用される、またはそれらに結合した別のシートを有する。生体高分子シートは約１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さであり、さらに具体的に言うと約１２ミル〜５０ミル（０．３０ｍｍ〜１．２７ｍｍ）の厚さであり、１８０°Ｆ〜３５０°Ｆ、さらに具体的に言うと２２０°Ｆ〜２７５°Ｆで所定の形成温度域を有する。少なくとも１実施形態において、カップは１０：１から１：４の深さ幅比率の範囲を有する可能性があり、実施形態は１０：１から２：１の深さ幅比率の範囲、８：１から４：１の深さ幅比率の範囲、および２：１から１：４、２：１から１：４、あるいは１０：１から２：１（例えば８：１から４：１）の深さ幅比率の範囲を有することが考えられる。
１実施形態において、生体高分子シートは、添付書類の１つとして本明細書に組み込まれるＡＳＴＭ連合規定Ｄ５４２０−０４−面耐衝撃性のための標準的試験法、落錘（ガードナー衝撃）によるストライカー衝撃法を用いた硬質プラスチック被検査物、において以前に提供されるような様々な特定の状況下で、被検査物の５０％が破綻、ひび、または破壊される原因となる所定の耐衝撃性、ＭＦＥまたはエネルギーを有する。１実施形態において、生体高分子シートが３インチ−ポンド以上、さらに具体的に言うと３〜２００インチ−ポンドまたは３〜１５０インチ−ポンド、そしてより具体的に言うと表１で下記に提供されるように３０ミルにおいて、約１７インチ−ポンドのガードナー衝撃値を有する。
Figure 0006272273
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ＲｅｐｒｏＰＬＡは細かく切断し、洗浄し、フレークに変えることで、リサイクルされることを可能にした、再加工されたＰＬＡまたはＰＬＡシートを意味する。表１のデータは、コントロールシート（テスト＃１）の衝撃強度が０．１３〜０．０３インチ×ポンド／ミルであることを示す。しかしながら、データはさらに衝撃改質剤および高分子着色剤濃縮物を含む生体高分子シートの衝撃強度がコントロールシートより一桁大きい１．３〜２．０インチ×ポンド／ミルであることを示す。
図１５は、３０ミル（０．７６ｍｍ）のゲージを有する生体高分子シートの異なる合成物の耐衝撃性を表しているグラフであるが、図１４は、１４ミル（０．３６ｍｍ）のゲージを有する生体高分子シートの異なる合成物の耐衝撃性（インチ−ポンドでのガードナー衝撃値として表される）を表しているグラフである。このように、少なくとも１つの生体高分子を含む生体高分子樹脂、少なくとも１つの衝撃改質剤、および少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物を含む生体高分子シート（表、および図中の実施例９、１７、および１８、そこで、少なくとも１実施形態において、高分子着色剤濃縮物が担体樹脂（例えば官能性担体樹脂）に含まれる、または、中に混ぜ合わされる）が、ほぼ１桁の差でコントロール生体高分子シート、衝撃改質剤のみを含む生体高分子シート、または（高分子着色剤のような）ポリマーのみを含む生体高分子シートよりも強固であるであることは明らかに明白である。以前に提供されたように、生体高分子シートは単分子層または多層材料で、一つの材料として用いられる、またはそれらが結合、または適合した１若しくはそれ以上の材料を有する。少なくとも１実施形態において、生体高分子シートは少なくとも２層の材料から成る可能性があり、そこで、２層は同一または異なる材料から成る。例えば、材料の少なくとも２層は、同一、または異なる生体高分子材、または生体高分子材から成る１若しくはそれ以上の層、および非生体高分子材から成る１若しくはそれ以上の層から成る可能性がある。その上、衝撃改質剤および着色剤濃縮物に加え、他の材料が生体高分子材と結合または混合される可能性があるものと考えられる。例えば、１若しくはそれ以上の異なる生体高分子材、１若しくはそれ以上の非生体高分子材またはそのいくつかの組合せは生体高分子樹脂（例えば官能性担体樹脂）と結合、または混ぜ合わされる可能性があり、それは生体高分子シートを形成している少なくとも１つの衝撃改質剤、および少なくとも１つの高分子着色剤濃縮物と順番に混合される。
本明細書に開示される本発明の実施形態が望ましいものであると現在は考えられるが、様々な変更、および改良は本発明の精神と範囲から逸脱することなくなされることが可能である。本発明の範囲は添付の請求項において示され、等価物の意義および範囲内で生じるすべての変更はその中に包含されることを目的とする。

Claims (22)

  1. 生体高分子物品のための添加剤であって、
    前記添加剤の総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    顔料または染料と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂と
    を有し、前記少なくとも１つの担体樹脂は、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有し、
    前記生体高分子物品は食品包装のために設計されるものである、添加剤。
  2. 請求項１記載の添加剤において、前記顔料または染料はＴｉＯ２を有するものである、添加剤。
  3. 請求項１記載の添加剤において、前記添加剤はペレット形態である、添加剤。
  4. 請求項１記載の添加剤において、前記添加剤は、生体高分子物品に添加されると、３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有する生体高分子物品を提供するように構成されるものである、添加剤。
  5. 生体高分子物品のためのペレットであって、
    前記ペレットの総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    顔料または染料と、
    前記ペレットの総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂と
    を有し、前記少なくとも１つの担体樹脂は脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有するものであり、および、前記ペレットを含む任意の生体高分子物品が３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有し、
    前記生体高分子物品は食品包装のために設計されるものである、ペレット。
  6. 請求項５記載のペレットにおいて、前記顔料または染料はＴｉＯ２を有するものである、ペレット。
  7. 生体高分子物品のための添加剤を形成する方法であって、
    添加剤混合物を形成するために、エチレン共重合体を有する少なくとも１つの衝撃改質剤と、顔料または染料と、脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有する少なくとも１つの担体樹脂とを混合する工程であって、前記少なくとも１つの衝撃改質剤は前記添加剤混合物の総重量の１０〜９０重量％の量で存在し、および前記少なくとも１つの担体樹脂は前記添加剤混合物の総重量の５〜５０重量％の量で存在する、前記混合する工程と、
    前記添加剤混合物を形作る工程とを有し、
    前記生体高分子物品は食品包装のために設計されるものである、方法。
  8. 生体高分子物品であって、
    前記生体高分子物品の総重量パーセントの７５〜９２重量％の量で存在する少なくとも１つの生体高分子樹脂と、
    前記生体高分子物品の総重量パーセントの８〜２５重量％の量で存在する添加剤と
    を有し、前記添加剤は、
    前記添加剤の総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    顔料または染料と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂と
    を有し、前記担体樹脂は脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有するものであり、それによって、前記生体高分子物品は、１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さ、深さおよび幅、並びに３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有する耐衝撃性を有するものである、
    生体高分子物品。
  9. 請求項８記載の物品において、前記耐衝撃性は３０ミルの厚さで１７インチ−ポンド（０．７６ｍｍの厚さで１．９２Ｊ）のガードナー衝撃値である、物品。
  10. 請求項８記載の物品において、前記顔料または染料はＴｉＯ２を有するものである、物品。
  11. １０：１から１：４の深さ対幅比率を有する請求項８記載の物品。
  12. １０：１から２：１の深さ対幅比率を有する請求項８記載の物品。
  13. ８：１から４：１の深さ対幅比率を有する請求項８記載の物品。
  14. ２：１から１：４の深さ対幅比率を有する請求項８記載の物品。
  15. 請求項８記載の物品において、当該物品は複数の区画の分離カップに熱形成されているものであり、前記カップは深さ対幅の比率が１０：１から２：１であり、前記複数の区画は個々の区画に分離するための刻み目が付けられているものである、物品。
  16. 生体高分子押出シートであって、
    前記押出シートの総重量の７０〜９２重量％の量で存在する少なくとも１つの生体高分子樹脂と、前記シートの総重量の８〜３０重量％の量で存在する添加剤とを有し、
    前記添加剤は、
    前記添加剤の総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    顔料または染料と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂とを有し、
    前記生体高分子樹脂は、ポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料であり、
    前記少なくとも１つの担体樹脂は脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有するものであり、および、前記押出シートは１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さ、および３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有するものである、
    生体高分子押出シート。
  17. 請求項１６記載のシートにおいて、前記耐衝撃性は３０ミルの厚さで１７インチ−ポンド（０．７６ｍｍの厚さで１．９２Ｊ）のガードナー衝撃値である、シート。
  18. 請求項１６記載のシートにおいて、前記顔料または染料はＴｉＯ２を有するものである、シート。
  19. 生体高分子物品であって、
    前記生体高分子物品の総重量パーセントの７５〜９２重量％の量で存在する少なくとも１つの生体高分子樹脂と、
    前記生体高分子物品の総重量パーセントの８〜２５重量％の量で存在する添加剤と
    を有し、前記添加剤は、
    前記添加剤の総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する顔料または染料と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂と
    を有し、前記担体樹脂は脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーを有するものであり、それによって、前記生体高分子物品は、１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さ、並びに３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有する耐衝撃性を有するものである、
    生体高分子物品。
  20. 生体高分子押出シートであって、
    前記押出シートの総重量の７０〜９２重量％の量で存在する少なくとも１つの生体高分子樹脂と、前記シートの総重量の８〜３０重量％の量で存在する添加剤とを有し、
    前記添加剤は、
    前記添加剤の総重量の１０〜９０重量％の量で存在する少なくとも１つのエチレン共重合体衝撃改質剤と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する顔料または染料と、
    前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在する少なくとも１つの担体樹脂と
    を有し、前記生体高分子樹脂は、ポリ乳酸ポリマー（ＰＬＡ）、ポリ（３−ヒドロキシアルカノエート）ポリマー（ＰＨＡ）、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料であり、
    前記少なくとも１つの担体樹脂は脂肪族−芳香族のポリエステル類ポリマーおよびポリ乳酸ポリマーの混合物を有するものであり、これにより前記押出シートは１０ミル〜８０ミル（０．２５ｍｍ〜２．０３ｍｍ）の厚さ、および３〜１５０インチ−ポンド（０．３４〜１６．９５Ｊ）のガードナー衝撃値を有するものである、
    生体高分子押出シート。
  21. 請求項１記載の添加剤において、前記顔料または染料は前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在するものである、添加剤。
  22. 請求項５記載のペレットにおいて、前記顔料または染料は前記添加剤の総重量の５〜５０重量％の量で存在するものである、ペレット。
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