生分解性多層高分子フィルムおよびそれから製造された包装材
ポリ乳酸の第１の層と、ポリビニルアルコールの第２の層と、ポリ乳酸とポリビニルアルコール及び・又はデンプンとの混合物の少なくとも１つの中間層を有する高分子フィルムにおいて、１つ以上の中間層は、ポリ乳酸層と、ポリビニルアルコール層との間の接着性を提供する。このようなフィルムは、環境に優しく、優れた耐衝撃性を有し、これにより、比較的、重い重量のジャガイモ等の新鮮な生産物の包装に使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、包装等に使用される高分子フィルムに関し、特に、管理された雰囲気条件等にある新鮮な植物性の素材を包装するための高分子フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管理された雰囲気条件にある新鮮な植物性の素材を包装することが、広く使用されて、ジャガイモ、キノコ、イチゴ、スイートコーン、ブドウ、バナナ等の様々な新鮮な農産物の保存期限を延ばしてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生分解性ポリビニルアルコールから手作業で作られた包装容器を、うまく使用して、このような植物性の素材の保存期限を延ばしてきたが、ポリビニルアルコールから作られる包装容器を高速包装作業機で作る際に、問題に突き当たった。
【０００４】
高速包装作業機における、この問題を軽減するための提案は、比較的、高い水溶性と、比較的、高い融点を有するポリビニルアルコールを、比較的、低い水溶性と、比較的、低い融点を有するポリビニルアルコールと共に共押出し成型したフィルムを使用することであった。このポリビニルアルコールの内面と外面を形成するポリビニルアルコールの融点の差を適切に選択することにより、このような共押出し成型品によって、このようなフィルムを従来の高速包装作業機で使用することが可能である。しかし、このようなフィルムの内面の低温溶解度により、高湿度に晒されたときの分解、および包装容器に新鮮な農産物を収容したときの包装容器内の湿潤がもたらされるおそれがある。
【０００５】
ポリビニルアルコールのみから製造されたフィルムにおける別の問題は、水分バリア性が、ほぼゼロであることである。これは、包装の内容物を乾燥した状態で保存することが重要な場合等、場合によっては都合がよい可能性があると同時に、包装された製品の容認できない重量減少につながる可能性もある。このため、フィルムの種々の最終用途に使用する種々の水蒸気透過速度を有するフィルム、例えば、呼吸速度の高い製品の包装容器用の水蒸気透過速度が高いフィルムや、呼吸速度の低い製品の包装容器用の水蒸気透過速度が低いフィルムの提供を実現することが望まれている。
【０００６】
セロハン（または再生セルロース）等の商業的に利用可能で環境に優しいフィルムや、ポリ乳酸から作られたフィルムと違い、ブロー法によるポリビニルアルコール・フィルムは、比較的、丈夫で柔軟性があり、現在、このようなポリビニルアルコール・フィルムは、おそらく、ジャガイモ、タマネギ、パースニップ等の重量の重い製品の包装用の高光沢で透明なフィルムを作るための環境に優しい唯一の選択肢である。このため、新鮮な植物性の素材を包装することに使用するフィルムは、実質的にポリビニルアルコールを含有していることが望ましい。なお、これらは一般にヒートシール可能であることも必要である。
【０００７】
ヒートシール可能なポリビニルアルコール・フィルムの提供に関連する問題は、生分解性があり、堆肥化可能で、熱可塑性物質で、食品と接触する用途に適し、融点が低く、このフィルムから作られた包装材の内部で遭遇するような高湿度に耐えうる、商業的に利用可能な材料を使用してシーリングを実施することが望ましいことである。
【０００８】
ポリ乳酸は、ポリビニルアルコールとの親和性が一般に比較的、低い点を除き、ポリビニルアルコールに対しヒートシール可能な層として適した特性を有する。このため、結合層を使用して、ポリ乳酸層のポリビニルアルコールの層への接合を改善して、多層包装フィルムを形成することが、従来、提案されていた。しかし、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの間の結合層を形成するのに適したものとして提案されていた材料は、一般に環境に優しいものではない。さらに、このような従来、提案された結合層の使用は、包装フィルムそれ自体の製造過程を複雑にし、例えば、押し出しコーティング技術を使用して、結合層を形成することにより、得られるフィルムのコストの増大が必要になってしまう。加えて、従来のポリオレフィン系の結合層は一般に、高い水蒸気バリア性を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ポリ乳酸からなる第１の層と、ポリビニルアルコールからなる第２の層と、その間にある少なくとも１つの中間層とからなる高分子フィルムであって、１つ以上の中間層は、ポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、ポリ乳酸の混合物からなる高分子フィルムが提供される。
【００１０】
ポリ乳酸層すなわち第１の層により、一般に本発明のフィルムの水分バリア性を変化させることができ、特に、ポリ乳酸層の厚さを変化させる等により、本フィルムの水分透過性を変化させることができる。
【００１１】
本発明に係るフィルムは、優れた耐衝撃性と高光沢性と透明性とを合わせ持つ環境に優しい、包装材料として使用することができ、比較的、重い重量の新鮮な野菜類生産物の包装に使用することができる。
【００１２】
ポリ乳酸を使用して、フィルム内部の中間層としてのポリビニルアルコールの層の存在と組合せて、フィルムの一方の表面を形成することにより、パック内のジャガイモ、ニンジン等の水分の多い生産物や高湿度の影響に耐えるフィルムから作られた包装材の内面の耐性の増大に供することができる。
【００１３】
ポリ乳酸の層とポリビニルアルコールの層との間の１つ以上の中間層により、ポリ乳酸の層とポリビニルアルコールの層との間の結合が提供される。この中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールの層とは別に形成することができるが、ポリ乳酸とポリビニルアルコールの層と同時に形成することが望ましく、例えば、同時押出しにより形成される。
【００１４】
本発明に係るフィルムは、該混合物で作られた１つ以上の中間層と、実質的にポリ乳酸から形成される一方の外層と、実質的にポリビニルアルコールから形成される他方の外層とで構成することができ、該混合物の層は第１の外層と、第２の外層との間の結合層として働く。しかし、ポリビニルアルコールの層は、１つ以上の更なる層を、その上に有することが望ましく、これによって、ポリビニルアルコール層は該フィルムの中間層となる。そして、一般に、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物から形成される１つ以上の中間層は、ポリ乳酸の外層と、ポリビニルアルコールの内層との間の結合層として働く。
【００１５】
また、この混合物を、ポリビニルアルコールから作られた第２の層と、該フィルムのポリビニルアルコール層上の更なる層との間の結合層として使用することもできる。
【００１６】
本発明のフィルムに使用するポリ乳酸は、シール開始温度が少なくとも８００℃であることが望ましい。これにより、ポリ乳酸から作られた外層を、適当な面にヒートシールすることができる。ポリ乳酸を、そのまま使用して、ヒートシール可能な面を生成することができるが、ポリビニルアルコール等の他の高分子材料と混合して、使用することもできる。
【００１７】
本発明のフィルムに使用するポリビニルアルコールは、加水分解度が７９〜９２％が望ましく、８０〜８８％であることが、より望ましい。また、その粘度は、３〜３２ｍＰａ・ｓが望ましく、５〜１０ｍＰａ・ｓ（ＤＩＮ５３０１５）であることが、より望ましい。
【００１８】
本発明のフィルムのポリビニルアルコール層すなわち第２の層は、ポリ乳酸を含有することができる。ただし、このポリビニルアルコール層は、ポリ乳酸を実質的に含有しないことが望ましい。ポリビニルアルコールとポリ乳酸との混合物を使用する場合、これらの層は、２０重量％未満のポリ乳酸を含有することが望ましく、１０重量％未満のポリ乳酸を含有することが、より望ましい。ポリビニルアルコール層にポリ乳酸を含有させることで、剥離性を有するような層を提供することができる。ただし、剥離性は、セルロース誘導体とポリ乳酸との混合物から作られた層を含有させることによっても得ることができる。
【００１９】
中間層内のポリ乳酸の量は、ポリ乳酸が該第２の層内に含まれる場合、最大９０重量％に抑えることが望ましい。
【００２０】
本発明に係るフィルムの中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物、ポリ乳酸とデンプンとの混合物、またはポリ乳酸とポリビニルアルコールとデンプンとの混合物で構成することができる。中間層に用いるポリ乳酸は、上記のように該フィルムの第１の層に使用することが望ましく、ポリビニルアルコールは、上記のように該フィルムの第２の層に使用することが望ましい。該デンプンは、例えば、ジャガイモ、トウモロコシ、タピオカ、またはヒヨコマメに由来するものとすることができる。熱可塑性のペレット化されたデンプンの形態であることが望ましい。
【００２１】
中間層は、２〜９０重量％のポリ乳酸と、９８〜１０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンとの混合物で構成することが望ましい。
【００２２】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間に、中間層を１つだけ使用する場合、中間層は、少なくとも２０重量％、より望ましくは４０〜９５重量％のポリビニルアルコールまたはデンプンと、少なくとも２重量％、より望ましくは６０〜５重量％のポリ乳酸とを含有し、ポリ乳酸の重量は、第２の層がポリ乳酸を含有する場合、最大９０重量％に抑えることが望ましい。
【００２３】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間に、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物の中間層が２つ以上ある場合、各中間層内のポリ乳酸とポリビニルアルコールとの相対量は、ポリ乳酸の層を始点として、各中間層内のポリ乳酸の量が、その層から隣接する層にかけて減少し、ポリビニルアルコールの量が、その層から隣接する層にかけて増大するように選択することが望ましい。
【００２４】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間の種々の中間層内のポリ乳酸とポリビニルアルコールとの量を変化させて使用することにより、カーリング、コックリング、および一般的なフィルムの変形を抑えることに供することができる。
【００２５】
ポリ乳酸の前記第１の層と、ポリビニルアルコールの前記第２の層との間に、中間層が３つある場合、ポリビニルアルコール層に最も近い中間層は、ポリビニルアルコールを４５〜９０％、ポリ乳酸を１０〜５５％含有することが望ましく、ポリ乳酸層に最も近い層は、ポリ乳酸を９０〜４５％、ポリビニルアルコールを１０〜５５％含有することが望ましく、これら２つの中間層の間の中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの量が、それらの中間となるように含有することが望ましく、例えば、それぞれ約５０％とすることが望ましい。
【００２６】
本発明に係るフィルムは、１つのポリ乳酸の外層と、任意選択でポリ乳酸を含有し、１つ以上の中間層を伴うポリビニルアルコールの第２外層とを有することができるが、前記外層のどちらかに接して、特に前記第２の層に接して１つ以上の更なる層を含むことが一般に望ましい。このような更なる層を含んで、ポリ乳酸／ポリビニルアルコール結合層と、１つ以上の前記更なる層との間にポリビニルアルコール層を挟むことにより、ポリビニルアルコール層を保護することが望ましい。これは、本発明のフィルムを植物性の素材の包装に使用する場合、有利に利用することができる。
【００２７】
この１つ以上の更なる高分子層がある場合、この層を生分解性とし、これにより、ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との存在に起因するフィルム自体の生分解性に寄与することが望ましい。
【００２８】
使用できる更なる高分子層の例には、ポリ乳酸、セルロースまたはその誘導体、例えば、セルロース・エステル、望ましくはセルロース・アセテートの層が含まれる。
【００２９】
このような１つ以上の更なる層がある場合、この層を、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物により、例えば上記のようにポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間で、ポリビニルアルコール層に結合させることが望ましい。
【００３０】
本発明に係るフィルムは、１つ以上の層の中に１つ以上の添加物、例えば、加工助剤、帯電防止剤、スリップ剤、またはブロッキング防止剤を含有することができる。例えば、上記のように中間層に使用されるデンプンを、該フィルムの他の層に含めることができる。さらに、可塑剤を１つ以上の層に含ませて、例えば、フィルムの両面のシーリング温度が異なるようにすることができる。デンプンがある場合、これを１つ以上の中間層に含めることが特に望ましい。
【００３１】
本発明に係るフィルムは、種々の厚さとすることができ、例えば、包装フィルムとして使用するのに厚さ合計を１５〜２５０μｍとすることができ、または、より厚く、例えば、包装トレイとして使用するのに２００〜２０００μｍの厚さとすることができる。
【００３２】
本発明に係るフィルムの種々の層は、一般に、種々の厚さとなるものと考えられる。ポリ乳酸から形成される外層は、厚さ３〜５０μｍであることが望ましく、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物から作られる層は、厚さ３〜５０μｍであることが望ましく、本発明に係るフィルム内のポリビニルアルコールの層は、厚さ５〜１５０μｍであることが望ましい。
【００３３】
本発明に係るフィルムは、公知の方法を使用して生成することができ、例えば、押し出し法が使用でき、望ましくは、ブロー法、キャスト法、またはシーティング法を含むものである。ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物と、デンプンがある場合、このデンプンとを押し出しにより本発明のフィルムの個々の層を形成する前に、それらを調合することが一般に望ましい。
【００３４】
本発明に係るフィルムは、ポリ乳酸を含有する外層と食品とが直接、接触する場合に一般に使用することができ、ポリビニルアルコールと直接、接触することによって生じる望ましくないマイグレーションに伴う問題を、結果的に許容限度に抑える、または回避することができる。
【００３５】
本発明のフィルムの水蒸気バリア性は、フィルム内にあるポリ乳酸を含有する層の厚さを変えることによって、変化させることができる。以下の表に示す結果は、混合物内のポリビニルアルコールの量を増やすことが、フィルムの外層の中間層への接合の改善に供することを示している。この表は、中間層内のポリビニルアルコールの量を増やすことにより、ポリビニルアルコール層への接合が改善され、中間層のポリビニルアルコール含有量を増やすことにより、ポリ乳酸層への接合が劣化したことも示している。
【００３６】
本発明に係る包装材は、従来の形態をとることができ、例えば、フィルムをそれ自体にシーリングすることにより形成された、または他の材料の容器の形態で形成された包装材とすることができ、望ましくは、この他の材料は、それ自体、生分解性にし、さらに本発明のフィルムを、該容器の蓋として、またはシーリング膜として機能させる。
【００３７】
本発明に係る包装材を使用して、新鮮な植物性の素材を、例えば、管理された雰囲気で保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下の実施例は、例示目的としてのみ与えられるものである。
【００３９】
実施例１
ポリ乳酸（以下の表ではＰＬＡと呼ぶ）とポリビニルアルコール（以下の表ではＰＶＯＨと呼ぶ）の混合物の押し出しにより、シール開始温度が少なくとも８０℃のポリ乳酸から、または水溶解温度が高いか、中くらいか、低いかのポリビニルアルコールから作られたフィルムにヒートシールされた個々のフィルムを形成させた。これらのフィルムの、ポリ乳酸から作られたトレイからの剥離性も、調査した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
実施例２
３層高分子フィルムを、ポリ乳酸の第１外層と、８０重量％のポリ乳酸と２０重量％のポリビニルアルコールの混合物のコア層と、ポリビニルアルコールの第２外層との共押出しにより製造した。コア層と第２外層とのポリビニルアルコールは、それぞれ５℃以下、１０℃以下であった。
【００４２】
第１外層は厚さ１５μｍ、コア層は厚さ５μｍ、第２外層は厚さ１５μｍであった。
【００４３】
実施例３
５層フィルムを、５層ダイスによる押し出しで製造した。第１外層をポリ乳酸とし、第１中間層を８０重量％のポリビニルアルコールと２０重量％のポリ乳酸の混合物とし、第２中間層すなわち中央層をポリビニルアルコールとし、第３中間層を第１中間層に使用した混合物とし、第２外層を９２重量％のポリ乳酸と８重量％の加工助剤として機能する衝撃改質剤とした。
【００４４】
第１外層と第２外層は、ともに厚さ１０μｍ、第２中間層すなわち中央層は、厚さ１５μｍ、第１中間層と第３中間層は、ともに厚さ５μｍ、フィルムの厚さは合計で４５μｍとした。
【００４５】
共押し出しで製造したフィルムは、（ＡＳＴＭ Ｄ１００３）に基づき、ヘイズが４、光沢度が７８で、酸素透過速度は９ｃｍ３／ｍ２／ｄａｙ（ＡＳＴＭ Ｆ１９２７−９８）であった。フィルムの熱帯条件下の水蒸気透過速度は、約２５０ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。
【００４６】
このフィルムを使用して、クリンプ加工したヒートシールを使用してフィルムの第２外層をそれ自体にヒートシールするフィルムを縦型に充填シーリングして作ったジャガイモ２．５ｋｇのパックを作成した。パックには２０％の上部空間を持たせた。
【００４７】
このパックを１ｍの高さから固い面に落下させる落下試験を行ったところ、パックは十分に耐えた。
【００４８】
実施例４
５層フィルムを、５層ダイスによる押し出しで製造した。第１外層をポリ乳酸とし、第１中間層を５５重量％のポリビニルアルコールと４５重量％のポリ乳酸の混合物とし、第２中間層を６５重量％のポリ乳酸と３５重量％のポリビニルアルコールの混合物とし、第３中間層をポリビニルアルコールとし、第２外層を再生セルロースとした。
【００４９】
第１外層と第２外層は、ともに厚さ１０μｍ、第２中間層は、厚さ１５μｍ、第１中間層と第３中間層は、ともに厚さ５μｍ、フィルムの厚さは合計で４５μｍとした。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、包装等に使用される高分子フィルムに関し、特に、管理された雰囲気条件等にある新鮮な植物性の素材を包装するための高分子フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管理された雰囲気条件にある新鮮な植物性の素材を包装することが、広く使用されて、ジャガイモ、キノコ、イチゴ、スイートコーン、ブドウ、バナナ等の様々な新鮮な農産物の保存期限を延ばしてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生分解性ポリビニルアルコールから手作業で作られた包装容器を、うまく使用して、このような植物性の素材の保存期限を延ばしてきたが、ポリビニルアルコールから作られる包装容器を高速包装作業機で作る際に、問題に突き当たった。
【０００４】
高速包装作業機における、この問題を軽減するための提案は、比較的、高い水溶性と、比較的、高い融点を有するポリビニルアルコールを、比較的、低い水溶性と、比較的、低い融点を有するポリビニルアルコールと共に共押出し成型したフィルムを使用することであった。このポリビニルアルコールの内面と外面を形成するポリビニルアルコールの融点の差を適切に選択することにより、このような共押出し成型品によって、このようなフィルムを従来の高速包装作業機で使用することが可能である。しかし、このようなフィルムの内面の低温溶解度により、高湿度に晒されたときの分解、および包装容器に新鮮な農産物を収容したときの包装容器内の湿潤がもたらされるおそれがある。
【０００５】
ポリビニルアルコールのみから製造されたフィルムにおける別の問題は、水分バリア性が、ほぼゼロであることである。これは、包装の内容物を乾燥した状態で保存することが重要な場合等、場合によっては都合がよい可能性があると同時に、包装された製品の容認できない重量減少につながる可能性もある。このため、フィルムの種々の最終用途に使用する種々の水蒸気透過速度を有するフィルム、例えば、呼吸速度の高い製品の包装容器用の水蒸気透過速度が高いフィルムや、呼吸速度の低い製品の包装容器用の水蒸気透過速度が低いフィルムの提供を実現することが望まれている。
【０００６】
セロハン（または再生セルロース）等の商業的に利用可能で環境に優しいフィルムや、ポリ乳酸から作られたフィルムと違い、ブロー法によるポリビニルアルコール・フィルムは、比較的、丈夫で柔軟性があり、現在、このようなポリビニルアルコール・フィルムは、おそらく、ジャガイモ、タマネギ、パースニップ等の重量の重い製品の包装用の高光沢で透明なフィルムを作るための環境に優しい唯一の選択肢である。このため、新鮮な植物性の素材を包装することに使用するフィルムは、実質的にポリビニルアルコールを含有していることが望ましい。なお、これらは一般にヒートシール可能であることも必要である。
【０００７】
ヒートシール可能なポリビニルアルコール・フィルムの提供に関連する問題は、生分解性があり、堆肥化可能で、熱可塑性物質で、食品と接触する用途に適し、融点が低く、このフィルムから作られた包装材の内部で遭遇するような高湿度に耐えうる、商業的に利用可能な材料を使用してシーリングを実施することが望ましいことである。
【０００８】
ポリ乳酸は、ポリビニルアルコールとの親和性が一般に比較的、低い点を除き、ポリビニルアルコールに対しヒートシール可能な層として適した特性を有する。このため、結合層を使用して、ポリ乳酸層のポリビニルアルコールの層への接合を改善して、多層包装フィルムを形成することが、従来、提案されていた。しかし、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの間の結合層を形成するのに適したものとして提案されていた材料は、一般に環境に優しいものではない。さらに、このような従来、提案された結合層の使用は、包装フィルムそれ自体の製造過程を複雑にし、例えば、押し出しコーティング技術を使用して、結合層を形成することにより、得られるフィルムのコストの増大が必要になってしまう。加えて、従来のポリオレフィン系の結合層は一般に、高い水蒸気バリア性を示す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、ポリ乳酸からなる第１の層と、ポリビニルアルコールからなる第２の層と、その間にある少なくとも１つの中間層とからなる高分子フィルムであって、１つ以上の中間層は、ポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、ポリ乳酸の混合物からなる高分子フィルムが提供される。
【００１０】
ポリ乳酸層すなわち第１の層により、一般に本発明のフィルムの水分バリア性を変化させることができ、特に、ポリ乳酸層の厚さを変化させる等により、本フィルムの水分透過性を変化させることができる。
【００１１】
本発明に係るフィルムは、優れた耐衝撃性と高光沢性と透明性とを合わせ持つ環境に優しい、包装材料として使用することができ、比較的、重い重量の新鮮な野菜類生産物の包装に使用することができる。
【００１２】
ポリ乳酸を使用して、フィルム内部の中間層としてのポリビニルアルコールの層の存在と組合せて、フィルムの一方の表面を形成することにより、パック内のジャガイモ、ニンジン等の水分の多い生産物や高湿度の影響に耐えるフィルムから作られた包装材の内面の耐性の増大に供することができる。
【００１３】
ポリ乳酸の層とポリビニルアルコールの層との間の１つ以上の中間層により、ポリ乳酸の層とポリビニルアルコールの層との間の結合が提供される。この中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールの層とは別に形成することができるが、ポリ乳酸とポリビニルアルコールの層と同時に形成することが望ましく、例えば、同時押出しにより形成される。
【００１４】
本発明に係るフィルムは、該混合物で作られた１つ以上の中間層と、実質的にポリ乳酸から形成される一方の外層と、実質的にポリビニルアルコールから形成される他方の外層とで構成することができ、該混合物の層は第１の外層と、第２の外層との間の結合層として働く。しかし、ポリビニルアルコールの層は、１つ以上の更なる層を、その上に有することが望ましく、これによって、ポリビニルアルコール層は該フィルムの中間層となる。そして、一般に、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物から形成される１つ以上の中間層は、ポリ乳酸の外層と、ポリビニルアルコールの内層との間の結合層として働く。
【００１５】
また、この混合物を、ポリビニルアルコールから作られた第２の層と、該フィルムのポリビニルアルコール層上の更なる層との間の結合層として使用することもできる。
【００１６】
本発明のフィルムに使用するポリ乳酸は、シール開始温度が少なくとも８００℃であることが望ましい。これにより、ポリ乳酸から作られた外層を、適当な面にヒートシールすることができる。ポリ乳酸を、そのまま使用して、ヒートシール可能な面を生成することができるが、ポリビニルアルコール等の他の高分子材料と混合して、使用することもできる。
【００１７】
本発明のフィルムに使用するポリビニルアルコールは、加水分解度が７９〜９２％が望ましく、８０〜８８％であることが、より望ましい。また、その粘度は、３〜３２ｍＰａ・ｓが望ましく、５〜１０ｍＰａ・ｓ（ＤＩＮ５３０１５）であることが、より望ましい。
【００１８】
本発明のフィルムのポリビニルアルコール層すなわち第２の層は、ポリ乳酸を含有することができる。ただし、このポリビニルアルコール層は、ポリ乳酸を実質的に含有しないことが望ましい。ポリビニルアルコールとポリ乳酸との混合物を使用する場合、これらの層は、２０重量％未満のポリ乳酸を含有することが望ましく、１０重量％未満のポリ乳酸を含有することが、より望ましい。ポリビニルアルコール層にポリ乳酸を含有させることで、剥離性を有するような層を提供することができる。ただし、剥離性は、セルロース誘導体とポリ乳酸との混合物から作られた層を含有させることによっても得ることができる。
【００１９】
中間層内のポリ乳酸の量は、ポリ乳酸が該第２の層内に含まれる場合、最大９０重量％に抑えることが望ましい。
【００２０】
本発明に係るフィルムの中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物、ポリ乳酸とデンプンとの混合物、またはポリ乳酸とポリビニルアルコールとデンプンとの混合物で構成することができる。中間層に用いるポリ乳酸は、上記のように該フィルムの第１の層に使用することが望ましく、ポリビニルアルコールは、上記のように該フィルムの第２の層に使用することが望ましい。該デンプンは、例えば、ジャガイモ、トウモロコシ、タピオカ、またはヒヨコマメに由来するものとすることができる。熱可塑性のペレット化されたデンプンの形態であることが望ましい。
【００２１】
中間層は、２〜９０重量％のポリ乳酸と、９８〜１０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンとの混合物で構成することが望ましい。
【００２２】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間に、中間層を１つだけ使用する場合、中間層は、少なくとも２０重量％、より望ましくは４０〜９５重量％のポリビニルアルコールまたはデンプンと、少なくとも２重量％、より望ましくは６０〜５重量％のポリ乳酸とを含有し、ポリ乳酸の重量は、第２の層がポリ乳酸を含有する場合、最大９０重量％に抑えることが望ましい。
【００２３】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間に、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物の中間層が２つ以上ある場合、各中間層内のポリ乳酸とポリビニルアルコールとの相対量は、ポリ乳酸の層を始点として、各中間層内のポリ乳酸の量が、その層から隣接する層にかけて減少し、ポリビニルアルコールの量が、その層から隣接する層にかけて増大するように選択することが望ましい。
【００２４】
ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間の種々の中間層内のポリ乳酸とポリビニルアルコールとの量を変化させて使用することにより、カーリング、コックリング、および一般的なフィルムの変形を抑えることに供することができる。
【００２５】
ポリ乳酸の前記第１の層と、ポリビニルアルコールの前記第２の層との間に、中間層が３つある場合、ポリビニルアルコール層に最も近い中間層は、ポリビニルアルコールを４５〜９０％、ポリ乳酸を１０〜５５％含有することが望ましく、ポリ乳酸層に最も近い層は、ポリ乳酸を９０〜４５％、ポリビニルアルコールを１０〜５５％含有することが望ましく、これら２つの中間層の間の中間層は、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの量が、それらの中間となるように含有することが望ましく、例えば、それぞれ約５０％とすることが望ましい。
【００２６】
本発明に係るフィルムは、１つのポリ乳酸の外層と、任意選択でポリ乳酸を含有し、１つ以上の中間層を伴うポリビニルアルコールの第２外層とを有することができるが、前記外層のどちらかに接して、特に前記第２の層に接して１つ以上の更なる層を含むことが一般に望ましい。このような更なる層を含んで、ポリ乳酸／ポリビニルアルコール結合層と、１つ以上の前記更なる層との間にポリビニルアルコール層を挟むことにより、ポリビニルアルコール層を保護することが望ましい。これは、本発明のフィルムを植物性の素材の包装に使用する場合、有利に利用することができる。
【００２７】
この１つ以上の更なる高分子層がある場合、この層を生分解性とし、これにより、ポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との存在に起因するフィルム自体の生分解性に寄与することが望ましい。
【００２８】
使用できる更なる高分子層の例には、ポリ乳酸、セルロースまたはその誘導体、例えば、セルロース・エステル、望ましくはセルロース・アセテートの層が含まれる。
【００２９】
このような１つ以上の更なる層がある場合、この層を、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物により、例えば上記のようにポリ乳酸層とポリビニルアルコール層との間で、ポリビニルアルコール層に結合させることが望ましい。
【００３０】
本発明に係るフィルムは、１つ以上の層の中に１つ以上の添加物、例えば、加工助剤、帯電防止剤、スリップ剤、またはブロッキング防止剤を含有することができる。例えば、上記のように中間層に使用されるデンプンを、該フィルムの他の層に含めることができる。さらに、可塑剤を１つ以上の層に含ませて、例えば、フィルムの両面のシーリング温度が異なるようにすることができる。デンプンがある場合、これを１つ以上の中間層に含めることが特に望ましい。
【００３１】
本発明に係るフィルムは、種々の厚さとすることができ、例えば、包装フィルムとして使用するのに厚さ合計を１５〜２５０μｍとすることができ、または、より厚く、例えば、包装トレイとして使用するのに２００〜２０００μｍの厚さとすることができる。
【００３２】
本発明に係るフィルムの種々の層は、一般に、種々の厚さとなるものと考えられる。ポリ乳酸から形成される外層は、厚さ３〜５０μｍであることが望ましく、ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物から作られる層は、厚さ３〜５０μｍであることが望ましく、本発明に係るフィルム内のポリビニルアルコールの層は、厚さ５〜１５０μｍであることが望ましい。
【００３３】
本発明に係るフィルムは、公知の方法を使用して生成することができ、例えば、押し出し法が使用でき、望ましくは、ブロー法、キャスト法、またはシーティング法を含むものである。ポリ乳酸とポリビニルアルコールとの混合物と、デンプンがある場合、このデンプンとを押し出しにより本発明のフィルムの個々の層を形成する前に、それらを調合することが一般に望ましい。
【００３４】
本発明に係るフィルムは、ポリ乳酸を含有する外層と食品とが直接、接触する場合に一般に使用することができ、ポリビニルアルコールと直接、接触することによって生じる望ましくないマイグレーションに伴う問題を、結果的に許容限度に抑える、または回避することができる。
【００３５】
本発明のフィルムの水蒸気バリア性は、フィルム内にあるポリ乳酸を含有する層の厚さを変えることによって、変化させることができる。以下の表に示す結果は、混合物内のポリビニルアルコールの量を増やすことが、フィルムの外層の中間層への接合の改善に供することを示している。この表は、中間層内のポリビニルアルコールの量を増やすことにより、ポリビニルアルコール層への接合が改善され、中間層のポリビニルアルコール含有量を増やすことにより、ポリ乳酸層への接合が劣化したことも示している。
【００３６】
本発明に係る包装材は、従来の形態をとることができ、例えば、フィルムをそれ自体にシーリングすることにより形成された、または他の材料の容器の形態で形成された包装材とすることができ、望ましくは、この他の材料は、それ自体、生分解性にし、さらに本発明のフィルムを、該容器の蓋として、またはシーリング膜として機能させる。
【００３７】
本発明に係る包装材を使用して、新鮮な植物性の素材を、例えば、管理された雰囲気で保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下の実施例は、例示目的としてのみ与えられるものである。
【００３９】
実施例１
ポリ乳酸（以下の表ではＰＬＡと呼ぶ）とポリビニルアルコール（以下の表ではＰＶＯＨと呼ぶ）の混合物の押し出しにより、シール開始温度が少なくとも８０℃のポリ乳酸から、または水溶解温度が高いか、中くらいか、低いかのポリビニルアルコールから作られたフィルムにヒートシールされた個々のフィルムを形成させた。これらのフィルムの、ポリ乳酸から作られたトレイからの剥離性も、調査した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
実施例２
３層高分子フィルムを、ポリ乳酸の第１外層と、８０重量％のポリ乳酸と２０重量％のポリビニルアルコールの混合物のコア層と、ポリビニルアルコールの第２外層との共押出しにより製造した。コア層と第２外層とのポリビニルアルコールは、それぞれ５℃以下、１０℃以下であった。
【００４２】
第１外層は厚さ１５μｍ、コア層は厚さ５μｍ、第２外層は厚さ１５μｍであった。
【００４３】
実施例３
５層フィルムを、５層ダイスによる押し出しで製造した。第１外層をポリ乳酸とし、第１中間層を８０重量％のポリビニルアルコールと２０重量％のポリ乳酸の混合物とし、第２中間層すなわち中央層をポリビニルアルコールとし、第３中間層を第１中間層に使用した混合物とし、第２外層を９２重量％のポリ乳酸と８重量％の加工助剤として機能する衝撃改質剤とした。
【００４４】
第１外層と第２外層は、ともに厚さ１０μｍ、第２中間層すなわち中央層は、厚さ１５μｍ、第１中間層と第３中間層は、ともに厚さ５μｍ、フィルムの厚さは合計で４５μｍとした。
【００４５】
共押し出しで製造したフィルムは、（ＡＳＴＭ Ｄ１００３）に基づき、ヘイズが４、光沢度が７８で、酸素透過速度は９ｃｍ３／ｍ２／ｄａｙ（ＡＳＴＭ Ｆ１９２７−９８）であった。フィルムの熱帯条件下の水蒸気透過速度は、約２５０ｇ／ｍ２／ｄａｙであった。
【００４６】
このフィルムを使用して、クリンプ加工したヒートシールを使用してフィルムの第２外層をそれ自体にヒートシールするフィルムを縦型に充填シーリングして作ったジャガイモ２．５ｋｇのパックを作成した。パックには２０％の上部空間を持たせた。
【００４７】
このパックを１ｍの高さから固い面に落下させる落下試験を行ったところ、パックは十分に耐えた。
【００４８】
実施例４
５層フィルムを、５層ダイスによる押し出しで製造した。第１外層をポリ乳酸とし、第１中間層を５５重量％のポリビニルアルコールと４５重量％のポリ乳酸の混合物とし、第２中間層を６５重量％のポリ乳酸と３５重量％のポリビニルアルコールの混合物とし、第３中間層をポリビニルアルコールとし、第２外層を再生セルロースとした。
【００４９】
第１外層と第２外層は、ともに厚さ１０μｍ、第２中間層は、厚さ１５μｍ、第１中間層と第３中間層は、ともに厚さ５μｍ、フィルムの厚さは合計で４５μｍとした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸からなる第１の層と、ポリビニルアルコールからなる第２の層と、その間にある少なくとも１つの中間層からなる高分子フィルムであって、１つ以上の前記中間層は、ポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、ポリ乳酸との混合物からなる高分子フィルム。
【請求項２】
前記第１の層と、前記第２の層との間に、中間層を１つだけ有する、請求項１に記載の高分子フィルム。
【請求項３】
前記第１の層と、前記第２の層との間に、少なくとも２つの中間層を有する、請求項１に記載の高分子フィルム。
【請求項４】
前記中間層内のポリビニルアルコール及び・又はデンプンに対するポリ乳酸の相対量は、層によって異なる、請求項３に記載の高分子フィルム。
【請求項５】
１つ以上の前記混合物は、それぞれ９８〜１０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、２〜９０重量％のポリ乳酸とからなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項６】
１つ以上の前記混合物は、それぞれ８０〜２０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、２０％〜８０重量％のポリ乳酸とからなる、請求項５に記載の高分子フィルム。
【請求項７】
前記ポリビニルアルコールは、加水分解度が７９〜９６％である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項８】
前記ポリビニルアルコールの層は、粘度が３〜３２ｍＰａ・ｓ（ＤＩＮ５３０１５）である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項９】
前記第１の層は、ポリビニルアルコールを含有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１０】
前記第１の層の前記ポリ乳酸は、２〜１５重量％のポリビニルアルコールを含有する、請求項９に記載の高分子フィルム。
【請求項１１】
前記第１の層は、前記フィルムの外面を形成する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１２】
前記第１の層と前記第２の層とは、ともに前記フィルムの外面を形成する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１３】
前記第２の層に接して、少なくとも１つの更なる層を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１４】
前記第２の層に接する前記少なくとも１つの更なる層は、ポリ乳酸からなる、請求項１２に記載の高分子フィルム。
【請求項１５】
前記第２の層に接する前記少なくとも１つの更なる層は、セルロース誘導体からなる、請求項１２に記載の高分子フィルム。
【請求項１６】
前記更なる層は、セルロース誘導体とポリ乳酸との混合物からなる、請求項１４に記載の高分子フィルム。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のフィルム内に包装された物品からなる包装材。
【請求項１８】
前記包装された物品は、新鮮な植物性の素材からなる、請求項１７に記載の包装材。
【請求項１９】
前記物品は、管理された雰囲気内に包装されている、請求項１７または１８に記載の包装材。
【請求項１】
ポリ乳酸からなる第１の層と、ポリビニルアルコールからなる第２の層と、その間にある少なくとも１つの中間層からなる高分子フィルムであって、１つ以上の前記中間層は、ポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、ポリ乳酸との混合物からなる高分子フィルム。
【請求項２】
前記第１の層と、前記第２の層との間に、中間層を１つだけ有する、請求項１に記載の高分子フィルム。
【請求項３】
前記第１の層と、前記第２の層との間に、少なくとも２つの中間層を有する、請求項１に記載の高分子フィルム。
【請求項４】
前記中間層内のポリビニルアルコール及び・又はデンプンに対するポリ乳酸の相対量は、層によって異なる、請求項３に記載の高分子フィルム。
【請求項５】
１つ以上の前記混合物は、それぞれ９８〜１０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、２〜９０重量％のポリ乳酸とからなる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項６】
１つ以上の前記混合物は、それぞれ８０〜２０重量％のポリビニルアルコール及び・又はデンプンと、２０％〜８０重量％のポリ乳酸とからなる、請求項５に記載の高分子フィルム。
【請求項７】
前記ポリビニルアルコールは、加水分解度が７９〜９６％である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項８】
前記ポリビニルアルコールの層は、粘度が３〜３２ｍＰａ・ｓ（ＤＩＮ５３０１５）である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項９】
前記第１の層は、ポリビニルアルコールを含有する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１０】
前記第１の層の前記ポリ乳酸は、２〜１５重量％のポリビニルアルコールを含有する、請求項９に記載の高分子フィルム。
【請求項１１】
前記第１の層は、前記フィルムの外面を形成する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１２】
前記第１の層と前記第２の層とは、ともに前記フィルムの外面を形成する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１３】
前記第２の層に接して、少なくとも１つの更なる層を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の高分子フィルム。
【請求項１４】
前記第２の層に接する前記少なくとも１つの更なる層は、ポリ乳酸からなる、請求項１２に記載の高分子フィルム。
【請求項１５】
前記第２の層に接する前記少なくとも１つの更なる層は、セルロース誘導体からなる、請求項１２に記載の高分子フィルム。
【請求項１６】
前記更なる層は、セルロース誘導体とポリ乳酸との混合物からなる、請求項１４に記載の高分子フィルム。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のフィルム内に包装された物品からなる包装材。
【請求項１８】
前記包装された物品は、新鮮な植物性の素材からなる、請求項１７に記載の包装材。
【請求項１９】
前記物品は、管理された雰囲気内に包装されている、請求項１７または１８に記載の包装材。
【公表番号】特表２０１０−５２５９６２（Ｐ２０１０−５２５９６２Ａ）
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０４８４８（Ｐ２０１０−５０４８４８）
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００１５１６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３２４８８
【国際公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（５０９２９４３７９）エバプ エンバイロンメンタルズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月３０日（２００８．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００８／００１５１６
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３２４８８
【国際公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（５０９２９４３７９）エバプ エンバイロンメンタルズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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