(57)【要約】  本発明は、熱可塑性デンプンを含む複数層フィルム、及びそれから形成された物品を提供する。一実施形態において、複数層フィルムは、（ａ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第２の層と、（ｃ）第１の層と第２の層との間に位置する第３の層であって、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む、第３の層とを備え、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％を構成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層フィルムであって、
（ａ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第１の層と、
（ｂ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第２の層と、
（ｃ）前記第１の層と第２の層との間に位置する第３の層であって、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む、第３の層とを備え、
前記第３の層の厚さは、前記複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％を構成する、複数層フィルム。
【請求項２】
前記フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、前記複数層フィルムの全重量を基準として３０重量パーセント以下である、請求項１に記載の複数層フィルム。
【請求項３】
前記第３の層の厚さは、前記複数層フィルムの厚さの少なくとも５０パーセントを構成する、請求項１または２に記載の複数層フィルム。
【請求項４】
前記第１の層及び前記第２の層は、熱可塑性デンプンを含有しない、請求項１から３のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項５】
前記第１の層は、５０重量％以下の低密度ポリエチレンをさらに含み、前記第２の層は、５０重量％以下の低密度ポリエチレンをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項６】
ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い落槍衝撃強度が測定される場合、少なくとも５グラム／ミクロンの正規化落槍衝撃強度を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも４００グラムの機械方向エルメンドルフ引裂強度を示し、またＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも１０００グラムの幅方向エルメンドルフ引裂強度を示す、請求項１から６のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項８】
ＡＳＴＭ  ５２７−３に従い測定される場合、破断時伸び４００から５００％を示す、請求項１から７のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項９】
エチレンアクリル酸を含有しない、請求項１から８のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の複数層フィルムを備える物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デンプンを組み込んだ複数層フィルムに関し、いくつかの態様において、比較的高いデンプン含量を有する複数層ポリエチレンフィルムに関する。そのようなフィルムは、食品包装等の物品において特に有用となり得る。
【背景技術】
【０００２】
食品用、産業用及び特殊包装用のフィルムは、エチレン等の石油誘導体ベースの起源に起因して、環境に対する影響を低減するよう迫られている。再生可能な、または化石燃料に由来しない材料（以降、「環境に優しい材料」と呼ばれる）に基づく成分を含有する包装用フィルムを使用することが、次第に注目されている。通常、これらの環境に優しい材料は、経時的にフィルム性能が低下し、これによって包装用途には不適切となる。さらに、それらの機械的性能は、他のフィルムと比較して一般に低く、これによってフィルム厚の増加が必要となり、持続可能性のいかなる改善も相殺され可能性がある。これらの欠点を克服するために、環境に優しい材料にポリエチレン等のポリマーが添加されることが多い。
【０００３】
ポリオレフィン及びデンプン（環境に優しい材料）は、様々な異なる用途において有用である。そのようなフィルムの一般的な用途は、包装、容器、隔離板、仕切板等である。
【０００４】
ポリエチレンフィルムにデンプンを組み込む上での１つの課題は、比較的高含量のデンプンが使用された場合の、デンプンとポリエチレンとの間の適合性問題に一部起因する性能の低下である。この問題に対応するための以前の試みは、例えば、フィルム構造中のエチレンアクリル酸の含有である。
【０００５】
性能を大幅に低下させることなく比較的多量のデンプンを組み込んだポリエチレンフィルムを有することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、望ましい特性を依然として提供しながら比較的多量のデンプン（例えば、少なくとも１０重量パーセント）を有利に組み込んだ、複数層フィルムを提供する。本発明は、デンプンを含有するにも関わらずある特定の機械的特性の損失を補う様式で、様々なポリエチレンを含むいくつかのフィルム層を組み合わせる。本発明は、いくつかの実施形態において、有利には、フィルム層の１つ以上におけるエチレンアクリル酸の含有を回避しながらそれを実現する。いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルム構造は、有利には、標準的なインフレーションフィルム機器で作製され得、また冷凍食品包装等の食品包装における使用に好適な機械的性能を示し得る。
【０００７】
一態様において、本発明は、複数層フィルムであって、（ａ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第２の層と、（ｃ）第１の層と第２の層との間に位置する第３の層であって、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む、第３の層とを備え、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％を構成する複数層フィルムを提供する。
【０００８】
本発明の実施形態はまた、本明細書において開示される複数層フィルムから形成された物品（例えば、食品包装、冷凍食品包装等）を提供する。
【０００９】
これらの、及び他の実施形態は、発明を実施するための形態においてより詳細に説明される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において別段に指定されない限り、パーセンテージは、重量パーセンテージ（ｗｔ％）であり、温度は、℃である。
【００１１】
「組成物」という用語は、本明細書において使用される場合、組成物を含む材料（複数種可）、ならびに組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む。
【００１２】
「備える」という用語及びその派生語は、それが本明細書において開示されているか否かに関わらず、任意の追加的成分、ステップまたは手順の存在を除外することを意図しない。疑念を回避するために、本明細書において「備える」という用語の使用により請求される全ての組成物は、逆の意味で説明されない限り、ポリマーか否かに関わらず、任意の追加的な添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「本質的に〜からなる」という用語は、実施可能性に必須であるものを除き、それに続く任意の列挙の範囲から任意の他の構成要素、ステップまたは手順を除外する。「〜からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていない任意の構成要素、ステップまたは手順を除外する。
【００１３】
「ポリマー」という用語は、本明細書において使用される場合、同じ種類かまたは異なる種類かを問わず、モノマーの重合により調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、ホモポリマー（１種のモノマーのみから調製されたポリマーを指すように使用され、ポリマー構造内に微量の不純物が組み込まれ得ることが理解される）という用語、及び以下で定義されるようなインターポリマーという用語を包含する。微量の不純物は、ポリマー中に、及び／またはポリマー内に組み込まれ得る。
【００１４】
「インターポリマー」という用語は、本明細書において使用される場合、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合により調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという総称は、コポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すように使用される）、及び３つ以上の異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを含む。「ポリマー」という用語は、本明細書において使用される場合、同じ種類かまたは異なる種類かを問わず、モノマーの重合により調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、通常１種のモノマーのみから調製されたポリマーを指すように使用される「ホモポリマー」、及び２種以上の異なるモノマーから調製されたポリマーを指す「コポリマー」という用語を包含する。
【００１５】
「ポリエチレン」は、５０重量％超のエチレンモノマーから得られた単位を含むポリマーを意味するものとする。これは、ポリエチレンホモポリマーまたはコポリマー（２つ以上のコモノマーから得られた単位を意味する）を含む。当該技術分野において知られているポリエチレンの一般的な形態は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；超超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）；超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）；直鎖及び実質的に直鎖の低密度樹脂（ｍ−ＬＬＤＰＥ）を含むシングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン；中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ；）ならびに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む。これらのポリエチレン材料は、一般に当該技術分野において知られているが、以下の説明は、これらの異なるポリエチレン樹脂のいくつかの間の違いを理解する上で有用となり得る。
【００１６】
「ＬＤＰＥ」という用語はまた、「高圧エチレンポリマー」または「高分岐ポリエチレン」と呼ぶこともでき、過酸化物等のフリーラジカル開始剤を用いてポリマーがオートクレーブまたは管状反応器内で１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）超の圧力で部分的または完全に単一重合または共重合されることを意味するように定義される（例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５９９，３９２号を参照されたい）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲内の密度を有する。
【００１７】
「ＬＬＤＰＥ」という用語は、従来のチーグラー−ナッタ触媒系、ならびにメタロセン触媒（時折「ｍ−ＬＬＤＰＥ」と呼ばれる）及び拘束幾何触媒等のシングルサイト触媒を使用して作製される両方の樹脂を含み、直鎖、実質的に直鎖または不均一ポリエチレンコポリマーまたはホモポリマーを含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも長くない鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、及び米国特許第５，７３３，１５５号においてさらに定義されている実質的に直鎖のエチレンポリマー；米国特許第３，６４５，９９２号に記載のもの等の均一分岐直鎖エチレンポリマー組成物；米国特許第４，０７６，６９８号において開示されているプロセスに従って調製されたもの等の不均一分岐エチレンポリマー；ならびに／またはそれらのブレンド（例えば、米国特許第３，９１４，３４２号もしくは米国特許第５，８５４，０４５号において開示されるもの）を含む。ＬＬＤＰＥは、当該技術分野において知られている任意の種類の反応器または反応器構成を使用して、気相、液相もしくはスラリー重合またはそれらの任意の組み合わせにより作製することができるが、気相及びスラリー相反応器が最も好ましい。
【００１８】
「ＭＤＰＥ」という用語は、０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンを指す。「ＭＤＰＥ」は、典型的には、クロムもしくはチーグラー−ナッタ触媒を使用して、またはメタロセン触媒及び拘束幾何触媒等のシングルサイト触媒もしくはシングルサイト触媒を使用して作製され、典型的には、２．５超の分子量分布（「ＭＷＤ」）を有する。
【００１９】
「ＨＤＰＥ」という用語は、約０．９４０ｇ／ｃｍ３超の密度を有するポリエチレンを指し、一般に、チーグラー−ナッタ触媒、クロム触媒、またはメタロセン触媒及び拘束幾何触媒等のシングルサイト触媒を用いて調製される。
【００２０】
「ＵＬＤＰＥ」という用語は、０．８８０から０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度を有する直鎖低密度ポリエチレンを指し、一般に、チーグラー−ナッタ触媒、クロム触媒、またはメタロセン触媒及び拘束幾何触媒等のシングルサイト触媒を用いて調製される。
【００２１】
本明細書において別段に指定されない限り、本発明の態様の説明において以下の分析方法が使用される。
【００２２】
メルトインデックス：メルトインデックスＩ２（またはＩ２）及びＩ１０（またはＩ１０）は、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従い、１９０℃においてそれぞれ２．１６ｋｇ及び１０ｋｇの負荷で測定される。それらの値は、ｇ／１０分で報告される。
【００２３】
密度：密度測定用の試料は、ＡＳＴＭ  Ｄ４７０３に従い調製される。測定は、ＡＳＴＭ  Ｄ７９２、方法Ｂに従い、試料圧縮から１時間以内に行われる。
【００２４】
ピーク融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により決定され、フィルムは、２３０℃で３分間調整されてから、毎分１０℃の速度で−４０℃の温度まで冷却される。フィルムが−４０℃で３分間保持された後、フィルムは毎分１０℃の速度で２００℃まで加熱される。
【００２５】
分子量分布または「ＭＷＤ」という用語は、数平均分子量に対する重量平均分子量の比率（Ｍｗ／Ｍｎ）として定義される。Ｍｗ及びＭｎは、従来のゲル透過クロマトグラフィー（従来のＧＰＣ）を使用して、当該技術分野において知られている方法に従って決定される。
【００２６】
落槍衝撃強度は、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い測定される。正規化落槍衝撃強度は、落槍衝撃強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い測定される）を、フィルムの厚さで除することにより決定される。
【００２７】
エルメンドルフ引裂強度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される。
【００２８】
破断時伸びは、ＡＳＴＭ  ５２７−３に従い測定される。
【００２９】
さらなる特性及び試験方法は、本明細書においてさらに説明される。
【００３０】
本発明は、概して、比較的多量のデンプンを含む複数層フィルム、及びそのようなフィルムを組み込んだ様々な物品（例えば包装）に関する。
【００３１】
一態様において、複数層フィルムは、（ａ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第１の層と、（ｂ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第２の層と、（ｃ）第１の層と第２の層との間に位置する第３の層であって、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む、第３の層とを備え、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％を構成する。いくつかの実施形態において、フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、複数層フィルムの全重量を基準として少なくとも１５重量パーセントである。いくつかの実施形態において、フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、複数層フィルムの全重量を基準として少なくとも２０重量パーセントである。いくつかの実施形態において、フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、複数層フィルムの全重量を基準として３０重量パーセント以下である。
【００３２】
いくつかの実施形態において、複数層フィルムの第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも５０パーセントを構成する。第３の層の厚さは、いくつかの実施形態において、複数層フィルムの厚さの少なくとも７０％を構成する。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの第３の層は、第１の層及び第２の層の少なくとも２倍の厚さである。
【００３３】
いくつかの実施形態において、第１の層及び／または第２の層は、熱可塑性デンプンを含有しない。
【００３４】
いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、エチレンアクリル酸を含有しない。
【００３５】
様々な実施形態において、第１の層及び／または第２の層は、低密度ポリエチレンをさらに含んでもよい。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの第１の層及び／または第２の層は、層の重量を基準として５０重量パーセント以下の低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの第１の層は、第１の層の重量を基準として１５重量パーセント以下の低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの第２の層は、第２の層の重量を基準として１５重量パーセント以下の低密度ポリエチレンを含む。
【００３６】
本発明の複数層フィルムは、本明細書において説明されるような１つ以上の所望の特性を有し得る。いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い落槍衝撃強度を測定した場合、少なくとも５グラム／ミクロンの正規化落槍衝撃強度を示す。いくつかの実施形態において、複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも４００グラムの機械方向エルメンドルフ引裂強度を示し、またＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも１０００グラムの幅方向エルメンドルフ引裂強度を示す。いくつかの実施形態において、複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  ５２７−３に従い測定される場合、４００から５００％の破断時伸びを示す。
【００３７】
本発明の実施形態はまた、本明細書に記載の複数層フィルムのいずれかから形成された物品を提供する。そのような物品の例は、可撓性包装、パウチ、スタンディングパウチ、及び予め作製された包装またはパウチを含み得る。いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、使用された食品包装であってもよい。
【００３８】
フィルム層内のデンプンの含有は、特に比較的多量の場合、機械的特性にマイナスの影響を与える可能性があるが、本発明の実施形態は、デンプンの存在に起因するある特定の特性の潜在的損失を有利に補うことができるフィルム構造を利用する。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態による複数層フィルムは、少なくとも３つの層を備え、少なくとも１０重量％の熱可塑性デンプンを含む内層が、第１の層と第２の層との間に位置する。第１及び／または第２の層は、フィルムまたはフィルムを組み込んだ物品の外層であってもよく、またはそうでなくてもよい。例えば、複数層フィルムは、他の層（例えば、バリア層、シーラント層、タイ層等）と組み合わされてもよい。複数層フィルムは、１つ以上のタイ層を使用して他の層と組み合わされてもよいが、本発明の実施形態は、タイ層の存在なしで、デンプン含有相と共押出しされた第１及び第２の層を備えてもよい。第１の層及び第２の層は、好ましくは、いかなるデンプンも含まないポリエチレンを含む。
【００４０】
そのような実施形態において、第１の層は、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、第１の層は、表面層である。５０から１００重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの量は、５０、６０、７０、８０、または９０ｗｔ％の下限値から、６０、７０、８０、９０、または１００ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、第１の直鎖低密度ポリエチレンの量は、６０から１００ｗｔ％、または代替例において７０から１００ｗｔ％、または代替例において７５から９５ｗｔ％、または代替例において８０から９５ｗｔ％であってもよい。
【００４１】
第１の層における直鎖低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒直鎖低密度ポリエチレン、拘束幾何触媒（ＣＧＣ）触媒直鎖低密度ポリエチレン、もしくは他のシングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン、またはいくつかの実施形態においては超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）であってもよい。
【００４２】
直鎖低密度ポリエチレンは、０．９３０ｇ／ｃｃ（ｃｍ３）未満の密度を有する。０．９３０ｇ／ｃｃ未満の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの密度は、０．９２８、０．９２５、０．９２０または０．９１５ｇ／ｃｃの上限値までであってもよい。本発明のいくつかの態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．８７０ｇ／ｃｃ以上の密度を有する。０．８７０から０．９３０ｇ／ｃｃの間の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。
【００４３】
第１の層における直鎖低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかまたは無延伸フィルムであるかを含む、いくつかの因子に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、２．０ｇ／１０分以下のＩ２を有する。２．０ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、直鎖低密度ポリエチレンは、２．０、１．７、１．４、１．１、または０．９ｇ／１０分の上限値からのメルトインデックスを有してもよい。本発明の特定の態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分の下限値を有するＩ２を有する。０．１ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、直鎖低密度ポリエチレンは、０．１、０．２、０．３、または０．４ｇ／１０分以上のＩ２を有してもよい。
【００４４】
第１の層において使用され得る直鎖低密度ポリエチレンの例は、例えばＥＬＩＴＥ（商標）５４００Ｇ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）５０５６Ｇを含むＥＬＩＴＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）、ＡＴＴＡＮＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）の名称でＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、ならびにＥｘｃｅｅｄ及びＥｎａｂｌｅの名称でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものを含む。
【００４５】
第１の層が＜１００％の直鎖低密度ポリエチレンを含む実施形態において、第１の層は、１つ以上の追加のポリエチレン樹脂、例えば１つ以上の低密度ポリエチレンをさらに含む。そのような実施形態において、第１の層は、５０重量パーセントまでの低密度ポリエチレン、好ましくは１５重量パーセント以下を含んでもよい。５から５０重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレンの量は、０、５、または１０ｗｔ％の下限値から、１５、２０、２５、３０、３５、４０、または４５ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、低密度ポリエチレンの量は、１から２０ｗｔ％、または代替例において１から１５ｗｔ％、または代替例において５から１５ｗｔ％、または代替例において５から１２ｗｔ％であってもよい。
【００４６】
低密度ポリエチレンは、０．９１６ｇ／ｃｃ（ｃｍ３）から０．９４０ｇ／ｃｃの密度を有する。０．９１６から０．９４０ｇ／ｃｃの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、０．９１６、０．９１８、０．９２０、０．９２２、０．９２５、０．９２８、または０．９３０ｇ／ｃｃの下限値から、０．９３０、０．９３２、０．９３４、０．９３６、０．９３８、または０．９４０ｇ／ｃｃの上限値までであってもよい。
【００４７】
第１の層における低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかまたは無延伸フィルムであるかを含む、いくつかの因子に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、低密度ポリエチレンは、２．０ｇ／１０分以下のＩ２を有する。２．０ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、低密度ポリエチレンは、２．０、１．７、１．４、１．１、または０．９ｇ／１０分の上限値からの密度を有してもよい。本発明の特定の態様において、低密度ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分の下限値を有するＩ２を有する。０．１ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、低密度ポリエチレンは、０．１、０．２、０．３、または０．４ｇ／１０分以上のＩ２を有してもよい。
【００４８】
第１の層において使用され得る低密度ポリエチレンの例は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、例えばＬＤＰＥ  ３２０Ｅ、ならびにＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、及びＢｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されているものを含む。
【００４９】
いくつかの実施形態において、第１の層は、他のポリエチレンを含んでもよい。いくつかの実施形態において、第１の層は、直鎖低密度ポリエチレンのみ、または直鎖低密度ポリエチレン及び上述のような低密度エチレンの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、第１の層は、熱可塑性デンプンを含まない。いくつかの実施形態において、第１の層は、エチレンアクリル酸を含まない。いくつかの実施形態において、第１の層は、少なくとも９５重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９６重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９７重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９８重量のポリエチレン、または代替例において少なくとも９９重量パーセントのポリエチレンを含む。
【００５０】
ここで第２の層を考えると、いくつかの実施形態において、第２の層は、第１の層と同じ組成を有してもよい。他の実施形態において、第２の層は、第１の層と異なる組成を有する。
【００５１】
いくつかの実施形態において、第２の層は、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、第２の層は、表面層である。いくつかの実施形態において、例えば複数層フィルムが４つ以上の層を備える場合、第２の層は、内層である。５０から１００重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの量は、５０、６０、７０、８０、または９０ｗｔ％の下限値から、６０、７０、８０、９０、または１００ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、第１の直鎖低密度ポリエチレンの量は、６０から１００ｗｔ％、または代替例において７０から１００ｗｔ％、または代替例において７５から９５ｗｔ％、または代替例において８０から９５ｗｔ％であってもよい。
【００５２】
第２の層における直鎖低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒直鎖低密度ポリエチレン、拘束幾何触媒（ＣＧＣ）触媒直鎖低密度ポリエチレン、もしくは他のシングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン、またはいくつかの実施形態においては超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）であってもよい。
【００５３】
直鎖低密度ポリエチレンは、０．９３０ｇ／ｃｃ（ｃｍ３）未満の密度を有する。０．９３０ｇ／ｃｃ未満の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの密度は、０．９２８、０．９２５、０．９２０または０．９１５ｇ／ｃｃの上限値までであってもよい。本発明のいくつかの態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．８７０ｇ／ｃｃ以上の密度を有する。０．８７０から０．９３０ｇ／ｃｃの間の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。
【００５４】
第２の層における直鎖低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかまたは無延伸フィルムであるかを含む、いくつかの因子に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、２．０ｇ／１０分以下のＩ２を有する。２．０ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、第１の低密度ポリエチレンは、２．０、１．７、１．４、１．１、または０．９ｇ／１０分の上限値からのメルトインデックスを有してもよい。本発明の特定の態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分の下限値を有するＩ２を有する。０．１ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、第１の低密度ポリエチレンは、０．１、０．２、０．３、または０．４ｇ／１０分以上のＩ２を有してもよい。
【００５５】
第２の層において使用され得る直鎖低密度ポリエチレンの例は、例えばＥＬＩＴＥ（商標）５４００Ｇを含むＥＬＩＴＥ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）、及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）の名称でＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、ならびにＥｘｃｅｅｄ及びＥｎａｂｌｅの名称でＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているものを含む。
【００５６】
第２の層が＜１００％の直鎖低密度ポリエチレンを含む実施形態において、第２の層は、１つ以上の追加のポリエチレン樹脂、例えば１つ以上の低密度ポリエチレンをさらに含む。そのような実施形態において、第２の層は、５０重量パーセントまでの低密度ポリエチレン、好ましくは１５重量パーセント以下を含んでもよい。５から５０重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、高密度ポリエチレンの量は、０、５、または１０ｗｔ％の下限値から、１５、２０、２５、３０、３５、４０、または４５ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、低密度ポリエチレンの量は、１から２０ｗｔ％、または代替例において１から１５ｗｔ％、または代替例において５から１５ｗｔ％、または代替例において５から１２ｗｔ％であってもよい。
【００５７】
低密度ポリエチレンは、０．９１６ｇ／ｃｃ（ｃｍ３）から０．９４０ｇ／ｃｃの密度を有する。０．９１６から０．９４０ｇ／ｃｃの全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、ポリエチレンの密度は、０．９１６、０．９１８、０．９２０、０．９２２、０．９２５、０．９２８、または０．９３０ｇ／ｃｃの下限値から、０．９３０、０．９３２、０．９３４、０．９３６、０．９３８、または０．９４０ｇ／ｃｃの上限値までであってもよい。
【００５８】
第２の層における低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかまたは無延伸フィルムであるかを含む、いくつかの因子に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、低密度ポリエチレンは、２．０ｇ／１０分以下のＩ２を有する。２．０ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、低密度ポリエチレンは、２．０、１．７、１．４、１．１、または０．９ｇ／１０分の上限値からの密度を有してもよい。本発明の特定の態様において、低密度ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分の下限値を有するＩ２を有する。０．１ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、低密度ポリエチレンは、０．１、０．２、０．３、または０．４ｇ／１０分以上のＩ２を有してもよい。
【００５９】
第２の層において使用され得る低密度ポリエチレンの例は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、例えばＬＤＰＥ  ３２０Ｅ、ならびにＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、及びＢｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されているものを含む。
【００６０】
いくつかの実施形態において、第２の層は、他のポリエチレンを含んでもよい。いくつかの実施形態において、第２の層は、直鎖低密度ポリエチレンのみ、または直鎖低密度ポリエチレン及び上述のような低密度エチレンの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、第２の層は、熱可塑性デンプンを含まない。いくつかの実施形態において、第２の層は、エチレンアクリル酸を含まない。いくつかの実施形態において、第２の層は、少なくとも９５重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９６重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９７重量パーセントのポリエチレン、または代替例において少なくとも９８重量のポリエチレン、または代替例において少なくとも９９重量パーセントのポリエチレンを含む。
【００６１】
第３の層、またはコア層は、第１の層と第２の層との間に位置する。いくつかの実施形態において、第３の層の第１の表面は、第１の層に直接接触し、第３の層の第２の反対の表面は、第２の層に直接接触する。
【００６２】
いくつかの実施形態において、第３の層は、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｃ（ｇ／ｃｍ３）未満の密度を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む。
【００６３】
直鎖低密度ポリエチレンに関して、第３の層は、いくつかの実施形態において、９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、第３の層は、少なくとも３０重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む。３０から９０重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの量は、３０、４０、５０、６０、７０、または８０ｗｔ％の下限値から、４０、５０、６０、７０、８０、または９０ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、第１の直鎖低密度ポリエチレンの量は、４０から９０ｗｔ％、または代替例において４０から８０ｗｔ％、または代替例において４０から７０ｗｔ％、または代替例において５０から７０ｗｔ％であってもよい。複数層フィルム中の所望の全体的デンプン含量は、第３の層における直鎖低密度ポリエチレンの量、及び層の相対的な厚さを決定する上で、重要な因子となり得る。
【００６４】
第３の層における直鎖低密度ポリエチレンは、メタロセン触媒直鎖低密度ポリエチレン、拘束幾何触媒（ＣＧＣ）触媒直鎖低密度ポリエチレン、もしくは他のシングルサイト触媒直鎖低密度ポリエチレン、またはいくつかの実施形態においては超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）であってもよい。
【００６５】
第３の層における直鎖低密度ポリエチレンは、０．９２０ｇ／ｃｃ（ｃｍ３）未満の密度を有する。０．９２０ｇ／ｃｃ未満の全ての個々の値及び部分範囲が本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、直鎖低密度ポリエチレンの密度は、０．９１８、０．９１５、０．９１０または０．９０５ｇ／ｃｃの上限値までであってもよい。本発明のいくつかの態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．８７０ｇ／ｃｃ以上の密度を有する。０．８７０から０．９２０ｇ／ｃｃの間の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。
【００６６】
第３の層における直鎖低密度ポリエチレンのメルトインデックスは、フィルムがインフレーションフィルムであるかまたは無延伸フィルムであるかを含む、いくつかの因子に依存し得る。フィルムがインフレーションフィルムである実施形態において、直鎖低密度ポリエチレンは、２．０ｇ／１０分以下のＩ２を有する。２．０ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、第３の層における直鎖低密度ポリエチレンは、２．０、１．７、１．４、１．１、または０．９ｇ／１０分の上限値からのメルトインデックスを有してもよい。本発明の特定の態様において、直鎖低密度ポリエチレンは、０．１ｇ／１０分の下限値を有するＩ２を有する。０．１ｇ／１０分からの全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示される。例えば、直鎖低密度ポリエチレンは、０．１、０．２、０．３、または０．４ｇ／１０分以上のＩ２を有してもよい。
【００６７】
第３の層において使用され得る直鎖低密度ポリエチレンの例は、例えばＥＬＩＴＥ（商標）５１００、ＡＴＴＡＮＥ（商標）４１００を含むＥＬＩＴＥ（商標）及びＡＴＴＡＮＥ（商標）の名称でＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されているもの、ならびにＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ及びＢｏｒｅａｌｉｓ  ＡＧから市販されているものを含む。
【００６８】
いくつかの実施形態において、第３の層は、他のポリエチレンを含んでもよい。いくつかの実施形態において、第３の層は、エチレンアクリル酸を含まない。いくつかの実施形態において、第３の層は、直鎖低密度ポリエチレン及び熱可塑性デンプンのみを含む。
【００６９】
熱可塑性デンプンに関して、第３の層における熱可塑性デンプンの量は、例えば、複数層フィルムの所望の全体的デンプン含量、フィルム内の他の層の厚さ、フィルムの他の層がデンプンを含むかどうか、フィルムの所望の物理的特性、及びその他を含むいくつかの因子に依存して変動し得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、第３の層またはコア層のみが熱可塑性デンプンを含む。他の実施形態において、第１の層と第２の層との間に追加の層が位置してもよく、そのような追加の層は、熱可塑性デンプンを含んでもよい。
【００７１】
いくつかの実施形態において、第３の層は、第３の層の重量を基準として少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンを含む。いくつかの実施形態において、第３の層は、約７０重量パーセントまでの熱可塑性デンプンを含む。１０から７０重量％（ｗｔ％）の全ての個々の値及び部分範囲が、本明細書に含まれ、本明細書において開示され、例えば、熱可塑性デンプンの量は、１０、２０、３０、４０、または５０ｗｔ％の下限値から、２０、３０、４０、５０、６０、または７０ｗｔ％の上限値までであってもよい。例えば、熱可塑性デンプンの量は、第３の層の重量を基準として１０から６０ｗｔ％、または代替例において２０から６０ｗｔ％、または代替例において２０から５０ｗｔ％、または代替例において３０から５０ｗｔ％であってもよい。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態において、複数層フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、複数層フィルムの重量を基準として少なくとも１０重量パーセントである。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、少なくとも１５重量パーセントである。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、少なくとも２０重量パーセントである。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、３０重量パーセントまでである。
【００７３】
デンプンは、例えば穀類、塊茎、果実等の多種多様な植物源において見られる、豊富、安価及び再生可能な材料である。デンプンは、易生分解性であり、廃棄された場合、有害材料として環境中に残らない。デンプンは、その生分解性の性質により、様々な形態で、例えば充填剤、結合剤、または熱可塑性ポリマーブレンド中の構成物質として、複数成分組成物中に組み込まれている。上で詳述されたように、デンプンは、熱可塑性デンプンであり、いくつかの実施形態において、第３の層においてのみ使用される。
【００７４】
熱可塑性デンプンが誘導され得るデンプンは、これらに限定されないが、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、小麦デンプン、大豆デンプン、タピオカデンプン、ｈｉ−アミロースデンプン、またはそれらの組み合わせを含む。デンプンは、２種類のアルファ−Ｄ−グルコースポリマー、１モル当たり約１×１０５グラムの数平均分子量を有する実質的に直鎖のポリマーであるアミロース；及び１モル当たり約１×１０７グラムの非常に高い数平均分子量を有する高分岐ポリマーであるアミロペクチンを含む。それぞれの反復グルコース単位は、３つの遊離ヒドロキシル基を有し、それによりポリマーに親水特性及び反応性官能基を提供する。ほとんどのデンプンは、２０から３０ｗｔ％のアミロース及び７０から８０ｗｔ％のアミロペクチンを含有する。しかしながら、デンプンの起源に依存して、アミロペクチンに対するアミロースの比率は、大きく変動し得る。例えば、いくつかのトウモロコシ雑種は、１００ｗｔ％のアミロペクチン（ワックス様コーンスターチ）を提供し、一方、他のものは、デンプンの総重量を基準として５０から９５ｗｔ％の範囲の次第により高いアミロース含量を有する。デンプンは、通常、デンプンの総重量を基準として約１５ｗｔ％まで、好ましくは２から１２ｗｔ％の含水量を有する。しかしながら、デンプンは、その含水量を、デンプンの総重量を基準として１ｗｔ％未満まで低減するように乾燥されてもよい。本明細書において使用されるデンプンは、一般に、デンプンの総重量を基準として約１５から４５ｗｔ％の範囲の結晶化度を有する小顆粒として存在する。
【００７５】
デンプンは、様々な異なる形態で、例えば、一般的には、非水溶性顆粒状材料であるその天然の非改質状態の不活性充填剤等として添加されてもよい。そのような場合において、デンプン顆粒は、通常、任意の他の固体微粒子状充填剤として挙動し、得られる材料の機械的特性の改善の点で、あるとしてもごく僅かに寄与する。代替として、ゼラチン化され、乾燥され、次いで粉末まで粉砕されたデンプンもまた、微粒子状充填剤として添加されてもよい。デンプンは充填剤として添加され得るが、第３の層におけるその使用は、ポリオレフィン及び相溶化剤と併せた熱可塑的に加工可能な成分としての使用である。
【００７６】
熱可塑性デンプン相は、一般に、デンプンと、デンプンを、加熱されると熱分解するのではなく溶融物を形成し得る熱可塑性材料として挙動させることができる可塑剤とを含む。
【００７７】
デンプンのこの「天然」または「自然」形態はまた、第３の層における使用のために化学的に改質されてもよい。化学的に改質されたデンプンは、酸化デンプン、エーテル化デンプン、エステル化デンプン、架橋デンプン、またはそれらの組み合わせを含む。化学的に改質されたデンプンは、一般に、デンプンのヒドロキシル基を１つ以上の試薬と反応させることにより調製される。反応の程度は、しばしば置換度（ＤＳ）と呼ばれるが、改質されたデンプンの物理化学的特性を、対応する天然デンプンと比較して大幅に改変し得る。天然デンプンのＤＳは、完全に置換された改質デンプンの場合、３までの範囲となり得る。置換の種類及びＤＳに依存して、化学的に改質されたデンプンは、天然デンプンに比べて著しく異なる親水／疎水特性を示し得る。
【００７８】
好適なエーテル化デンプンは、エチル及び／またはプロピル基で置換されたものを含む。好適なエステル化デンプンは、アクチル、プロパノイル及び／またはブタノイル基で置換されたものを含む。以下の表１は、いくつかの異なるデンプン及びその構成成分を示す。
【００７９】
【表１】
2018522760.tif 000002
【００８０】
デンプンの総重量を基準として３０から４２ｗｔ％の間、好ましくは３５から４０ｗｔ％の間の結晶化度を有するデンプンが好ましい。いくつかの実施形態において、デンプンは、小麦デンプンである。いくつかの実施形態において、デンプンは、熱可塑性小麦デンプンである。トウモロコシデンプン（コーンスターチとも呼ばれる）もまた使用され得る。いくつかの実施形態において、デンプンは、熱可塑性ジャガイモデンプン等のジャガイモデンプンである。
【００８１】
天然及び化学的に改質されたデンプンは両方とも、一般に低い熱可塑特性を示す。そのような特性を改善するために、デンプンは、１つ以上の可塑剤と共に溶融加工することにより、熱可塑性デンプン（ＴＰＳ）に変換され得る。熱可塑性デンプンの製造における可塑剤として、多価アルコールが一般に使用される。
【００８２】
好適な多価アルコールは、グリセロール、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレンジグリコール、プロピレンジグリコール、エチレントリグリコール、プロピレントリグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，３，５−ヘキサントリオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール及びアセテート、エトキシレート、プロポキシレート誘導体、またはそれらの組み合わせを含む。例示的実施形態において、熱可塑性デンプンに使用される可塑剤は、グリセロールである。
【００８３】
熱可塑性デンプンの可塑剤含量は、デンプン及び可塑剤の合わせた質量を基準として、５ｗｔ％から５０ｗｔ％、好ましくは１０ｗｔ％から４０ｗｔ％、より好ましくは１５ｗｔ％から約３０ｗｔ％である。
【００８４】
本発明の実施形態において使用され得る市販の熱可塑性デンプンのいくつかの例は、Ｒｏｄｅｎｂｕｒｇ  Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｂ．Ｖ．から市販されているＦｌｏｕｒｐｌａｓｔ  ＳＧ２  Ｚ熱可塑性デンプン、及びＣａｒｄｉａ  Ｂｉｏｈｙｂｒｉｄから市販されているＣａｒｄｉａ  Ｂｉｏｈｙｂｒｉｄ  ＢＬ−Ｆ熱可塑性デンプンを含む。
【００８５】
上述のように、第３の層はまた、相溶化剤を含んでもよい。相溶化剤は、一般に、不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸の誘導体、及びオレフィンポリマーのコポリマーである。不飽和カルボン酸の例は、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、メタクリル酸、クロトン酸、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、シトラコン酸、またはそれらの組み合わせである。不飽和カルボン酸の誘導体の例は、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水マロン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水ピメリン酸、無水スベリン酸、無水アゼライン酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等、またはそれらの組み合わせである。無水マレイン酸は、好ましいグラフト化合物である。１つ以上、好ましくは１つのグラフト化合物が、オレフィンポリマー上にグラフトされる。コポリマーは、ターポリマーであってもよく、ポリオレフィンに加えて、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸の誘導体の両方を含有してもよい。
【００８６】
第３の層において使用される相溶化剤は、第３の層の総重量を基準として０．５から１０ｗｔ％、好ましくは１から８ｗｔ％、より好ましくは２から７ｗｔ％である。一実施形態において、相溶化剤の重量は、第３の層の総重量を基準として３ｗｔ％未満、好ましくは２ｗｔ％未満である。一実施形態において、第３の層において使用される相溶化剤の重量は、第３の層の総重量を基準として０．５から１．５ｗｔ％である。
【００８７】
層の厚さに関して、第１及び第２の層は、８から５０マイクロメートル、好ましくは８から２０マイクロメートルの厚さを有してもよい。第３の層（熱可塑性デンプンを含む層）は、１５から８０マイクロメートル、好ましくは３０から５０マイクロメートルの厚さを有してもよい。いくつかの実施形態において、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％である。いくつかの実施形態において、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも５０％である。いくつかの実施形態において、第３の層の厚さは、複数層フィルムの厚さの少なくとも７０％である。複数層フィルムが３層フィルムを含むいくつかの実施形態において、第１の層対第３の層対第２の層の比は、１：１：１から１：６：１、好ましくは１：２：１から１：６：１であってもよい。いくつかの実施形態において、複数層フィルムの全厚は、２５マイクロメートルから２００マイクロメートル、好ましくは４０から１００マイクロメートルであってもよい。
【００８８】
一実施形態において、複数層物品は、４つ以上の層を有してもよい。例えば、第３の（コア）層に接触する表面とは反対の第１の層の表面上に、第４の層が配置されてもよく、一方、第３の（コア）層に接触する表面とは反対の第２の層の表面上に、第５の層が配置されてもよい。第４及び第５の層（ならびに他の層）は、上で列挙されたポリオレフィンのいずれかを含んでもよい。いくつかの実施形態において、第３の（コア）層のみが熱可塑性デンプンを含む。
【００８９】
第１及び第２の層は、中間またはタイ層を使用することなく第３の層に接着し得る。すなわち、第１の層、第２の層及び／または第３の層におけるポリオレフィンの存在が、複数層フィルムの各層間の接着を容易化する。第１及び第２の層は、第３の層に直接接触している。
【００９０】
いくつかの実施形態において、上で議論された成分に加えて、複数層フィルムの層のいずれも、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤、スリップ剤、粘着防止剤、顔料または着色料、加工助剤、架橋触媒、及び充填剤を含む群からの、１つ以上の添加剤をさらに含んでもよい。
【００９１】
いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、望ましい物理的特性を依然として示しながら比較的多量のデンプンを含むことができる。
【００９２】
いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い測定された場合、少なくとも５グラム／ミクロン、好ましくは５から１５グラム／ミクロンの正規化落槍衝撃強度を示す。
【００９３】
本発明の複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定された場合、少なくとも４００グラム、好ましくは４００から１，５００グラムの機械方向におけるエルメンドルフ引裂値を示す。いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定された場合、少なくとも１，０００グラム、好ましくは１，０００から１，５００グラムの幅方向におけるエルメンドルフ引裂値を示す。
【００９４】
いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、ＡＳＴＭ  ５２７−３に従い測定された場合、少なくとも４００％、好ましくは４００から５００％の破断時伸びを示す。
【００９５】
いくつかの実施形態において、本発明の複数層フィルムは、１つ以上のそのような物理的特性、及び他の物理的特性を示し得る。
【００９６】
複数層フィルムは、一般に、本明細書における技術に基づく当業者に知られた技術を使用して生成され得る。例えば、複数層フィルムは、共押出により生成され得る。第１の層、第２の層及び／または第３の層は、それぞれ、別個の押出機から押し出され、互いに接触して複数層フィルムを形成する。押出機は、単軸押出機または多軸押出機（例えば二軸押出機）であってもよい。一実施形態において、第１の層、第２の層及び／または第３の層は、次いでロールミル内で互いにラミネートされ、複数層フィルムを形成する。ラミネーションの他の方法、例えば圧縮成形等もまた使用され得る。
【００９７】
第１の層、第２の層及び／または第３の層は、押出により（すなわち共回転二軸押出機を使用して）製造され得ることが留意されるが、構成成分を混合して各層を生成するために、他のデバイスが使用されてもよい。構成成分のブレンドは、せん断力、拡張力、圧縮力、及び熱エネルギー、または、上記の力及びエネルギーの形態の少なくとも１つを含むそれらの組み合わせの使用を含み、単軸、多軸、噛合共回転もしくは対向回転スクリュー、非噛合共回転もしくは対向回転スクリュー、往復スクリュー、ピンを有するスクリュー、ピンを有するバレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、または上記の少なくとも１つを含む組み合わせにより上述の力が付与される加工機器内で行われる。
【００９８】
ブレンドは、対向回転噛合二軸押出機、対向回転接線二軸押出機、Ｂｕｓｓニーダー、Ｂａｎｂｕｒｙ、ロールミル、Ｆａｒｒｅｌ連続ミキサー等、または上記機械の少なくとも１つを含む組み合わせにおいて行われてもよい。
【００９９】
本発明の実施形態はまた、本明細書に記載の複数層フィルムのいずれかを組み込んだ物品（例えば、包装、可撓性包装、食品包装等）に関する。
【０１００】
ここで、以下の実施例において、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０１０１】
実施例１
デンプンを含む層を組み込んだ複数層フィルムを生成し、評価する。フィルムは、Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する。各Ａ層は、１２ミクロンの公称厚さを有し、Ｂ層は、３６ミクロンの公称厚さを有し、全体的な公称フィルム厚は６０ミクロンである。表２は、本発明のフィルム１及び本発明のフィルム２の組成を示す。
【０１０２】
【表２】
2018522760.tif 000003
【０１０３】
フィルムにおいて使用されたＬＬＤＰＥ  Ａは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９１６ｇ／ｃｍ３の密度及び１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する直鎖低密度ポリエチレン、ＥＬＩＴＥ（商標）５４００Ｇである。フィルムにおいて使用されたＬＤＰＥは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度及び１．０ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する低密度ポリエチレン、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ  ３２０Ｅである。本発明のフィルム１において使用されたＬＬＤＰＥ  Ｂは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９２０ｇ／ｃｍ３の密度及び０．８５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する直鎖低密度ポリエチレン、ＥＬＩＴＥ（商標）５１００Ｇである。本発明のフィルム２において使用されたＬＬＤＰＥ  Ｃは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９１２ｇ／ｃｍ３の密度及び０．８５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する直鎖低密度ポリエチレン、ＡＴＴＡＮＥ（商標）ＳＬ  ４１００Ｇである。使用された熱可塑性デンプンは、Ｒｏｄｅｎｂｕｒｇ  Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｂ．Ｖ．から市販されているＦｌｏｕｒｐｌａｓｔ  ＳＧ２  Ｚ熱可塑性デンプンである。
【０１０４】
本発明のフィルムは、Ｄｒ．  Ｃｏｌｌｉｎ  ５層インフレーションフィルムラインを使用してインフレーションフィルムとして製造される。Ｂ層の所望の厚さを達成するために、フィルム構造がＡ／Ｂ／Ｂ／Ｂ／Ａとなるようにフィードの３つにおいて同じブレンドを使用する。個々のフィードラインは、それぞれ、２５／３０／３０／２５／２５（それぞれｍｍ）の、２５：１  Ｌ／Ｄ溝付きフィードラインである。Ｂ層において使用されるブレンドは、単軸ＢＵＳＳ調合機を使用して調製し、フィルムインフレーションユニットへの供給前に適切に乾燥される。本発明のフィルム１及び２は、それぞれ、複数層フィルムの総重量を基準として１７重量パーセントの公称熱可塑性デンプン含量を有する。
【０１０５】
本発明のフィルム１及び２を、落槍衝撃強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、破断時伸び（ＡＳＴＭ  ５２７−３）、及びエルメンドルフ引裂強度（ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２）に関して評価する。表３はその結果を示す。
【０１０６】
【表３】
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【０１０７】
表３に示されるように、本発明のフィルム１及び２は、高含量のデンプン（〜１７重量パーセント）を有しながら、物理的特性の良好なバランスを示す。
【０１０８】
実施例２
この実施例の本発明の組成物における使用のために、２つの熱可塑性ジャガイモデンプンを調製する。表４は、ジャガイモデンプン１（ＰＳ−１）及びジャガイモデンプン２（ＰＳ−２）の組成を示し、これらは後に表５において参照される。
【０１０９】
【表４】
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【０１１０】
表４における構成成分に対する値は、相対量として表現されている（例えば、ＰＳ−１に対して、７０ポンドのＥＬＩＴＥ（商標）５２３０Ｇが使用される場合、３３．４９ポンドの湿潤ジャガイモデンプンが使用される）。ＥＬＩＴＥ（商標）５２３０Ｇは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９１６ｇ／ｃｍ３の密度及び４ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する直鎖低密度ポリエチレンである。ＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ  １０５７Ｈは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９２０ｇ／ｃｍ３の密度及び３ｇ／１０分のメルトインデックスＩ２を有する無水マレイン酸グラフト直鎖低密度ポリエチレンである。グリセロールは、ＵＳ  Ｇｌｙｃｅｒｉｎから市販されている植物系グリセロールである。ジャガイモデンプンは、ＭｃＣａｉｎ  Ｆｏｏｄｓにより含水粉末（〜４５％水）として提供された廃棄ジャガイモデンプンである。
【０１１１】
これらの熱可塑性デンプンブレンド配合物を、二軸押出機で調合する。全ての固体構成成分を、押出機の主供給口を通して供給し、グリセロールを、押出機のバレル３に注入した。ペレットを生成するために使用された押出機は、１４０から２１０℃の温度で操作する。押出機内の圧力は、約３００から５００ポンド毎平方インチの範囲である。ＰＳ−１ペレットは、〜１７重量パーセントの乾燥デンプン含量を有し、ＰＳ−２ペレットは、〜２５重量パーセントの乾燥デンプン含量を有する。
【０１１２】
デンプンを含む層を組み込んださらなる複数層フィルムを生成し、評価する。フィルムは、Ａ／Ｂ／Ａ構造を有する。各Ａ層は、８ミクロンの公称厚さを有し、Ｂ層は、４４ミクロンの公称厚さを有し、全体的な公称フィルム厚は６０ミクロンである。表５は、比較フィルムＡ及びＢ、ならびに本発明のフィルム３〜５の組成を示す。
【０１１３】
【表５】
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【０１１４】
ＬＬＤＰＥ  Ａ及びＬＬＤＰＥ  Ｃは、実施例１において使用された樹脂と同じである。ＬＤＰＥ  Ｂは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている、０．９２４ｇ／ｃｍ３の密度及び０．７５ｇ／１０分のメルトインデックス（Ｉ２）を有する低密度ポリエチレン、ＤＯＷ（商標）ＬＤＰＥ  ３１０Ｅである。
【０１１５】
本発明のフィルムは、Ｄｒ．  Ｃｏｌｌｉｎ  ５層インフレーションフィルムラインを使用してインフレーションフィルムとして製造される。Ｂ層の所望の厚さを達成するために、フィルム構造がＡ／Ｂ／Ｂ／Ｂ／Ａとなるようにフィードの３つにおいて同じブレンドを使用する。個々のフィードラインは、全て、２５／３０／３０／２５／２５（それぞれｍｍ）の、２５：１  Ｌ／Ｄ溝付きフィードラインである。Ｂ層において使用されるブレンドは、単軸ＢＵＳＳ調合機を使用して調製し、フィルムインフレーションユニットへの供給前に適切に乾燥される。本発明は、以下の公称熱可塑性デンプン含量（複数層フィルムの総重量を基準とした重量パーセントとして表現される）を有する：本発明のフィルム３＝１０ｗｔ．％；本発明のフィルム４＝２０ｗｔ．％；本発明のフィルム５＝２０ｗｔ．％。
【０１１６】
フィルムを、落槍衝撃強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２）、引張強度（ＩＳＯ  ５２７−３）、破断時伸び（ＩＳＯ  ５２７−３）、及びエルメンドルフ引裂強度（ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２）に関して評価する。表６はその結果を示す。
【０１１７】
【表６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月1日(2017.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層フィルムであって、
（ａ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第１の層と、
（ｂ）０．９３０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する、５０から１００重量パーセントの直鎖低密度ポリエチレンを含む第２の層と、
（ｃ）前記第１の層と第２の層との間に位置する第３の層であって、少なくとも１０重量パーセントの熱可塑性デンプンと、０．９２０ｇ／ｃｍ３未満の密度及び２ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する９０重量パーセントまでの直鎖低密度ポリエチレンとを含む、第３の層とを備え、
前記第３の層の厚さは、前記複数層フィルムの厚さの少なくとも３０％を構成し、前記フィルムは、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従い落槍衝撃強度が測定される場合、少なくとも５グラム／ミクロンの正規化落槍衝撃強度を示す、複数層フィルム。
【請求項２】
前記フィルムの全熱可塑性デンプン含量は、前記複数層フィルムの全重量を基準として３０重量パーセント以下である、請求項１に記載の複数層フィルム。
【請求項３】
前記第３の層の厚さは、前記複数層フィルムの厚さの少なくとも５０パーセントを構成する、請求項１または２に記載の複数層フィルム。
【請求項４】
前記第１の層及び前記第２の層は、熱可塑性デンプンを含有しない、請求項１から３のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項５】
前記第１の層は、５０重量％以下の低密度ポリエチレンをさらに含み、前記第２の層は、５０重量％以下の低密度ポリエチレンをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項６】
ＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも４００グラムの機械方向エルメンドルフ引裂強度を示し、またＡＳＴＭ  Ｄ１９２２に従い測定される場合、少なくとも１０００グラムの幅方向エルメンドルフ引裂強度を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項７】
ＡＳＴＭ  ５２７−３に従い測定される場合、破断時伸び４００から５００％を示す、請求項１から６のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項８】
エチレンアクリル酸を含有しない、請求項１から７のいずれか一項に記載の複数層フィルム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の複数層フィルムを備える物品。
【国際調査報告】
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