(57)【要約】  本発明のいくつかの実施形態は、全般的には、生分解性でかつ堆肥化可能である防湿コーティングに関する。いくつかの実施形態は、デュアルオーブンで調理可能なコーティングにも関する。このようなコーティングは、生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての食品包装及び食品事業品目に適用される場合に、耐湿性を増加させ、非粘着性又は離型特性を提供するために使用することができる。いくつかの実施形態では、耐湿性を増加させ、脆弱性を減少させるために、可塑化剤又はアミドワックスが、セルロース−エステル、セラック、及びロジンをベースとしたコーティングに添加される。他の実施形態では、増強した離型特性を提供するために、リン脂質若しくは中鎖トリグリセリド又は増加したレベルのアミドワックスが、上記実施形態のいずれかに添加されてもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上のコーティングであって、
セルロースエステルと、
セラックと、
ロジンと、を含むコーティング。
【請求項２】
ワックス、可塑化剤、離型剤、又はこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項３】
前記セルロースエステルが、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸セルロース、又はニトロセルロースを含み、前記セラックが標準漂白セラックを含み、前記ロジンが天然ロジンを含む、請求項２に記載のコーティング。
【請求項４】
任意の前記ワックスが、オレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−オレアミド、又はＮ，Ｎ’−エチレン−ビス−ステアラミドを含む、請求項３に記載のコーティング。
【請求項５】
任意の前記可塑化剤が、クエン酸エステル、トリアセチン、トリブチリン、又はエポキシ化ダイズ油を含む、請求項３に記載のコーティング。
【請求項６】
任意の前記離型剤が、リン脂質又は中鎖トリグリセリドを含む、請求項３に記載のコーティング。
【請求項７】
前記セルロースエステルが、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸セルロース、又はニトロセルロースを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項８】
前記セラックが、標準漂白セラックを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項９】
前記ロジンが、天然ロジンを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項１０】
前記コーティングが、生分解性又は堆肥化可能である、請求項１に記載のコーティング。
【請求項１１】
前記基材が、デンプン、セルロース、セルロース誘導体、又はＰＬＡを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項１２】
前記基材が、紙、板紙、又は紙若しくはセルロース繊維を含有するデンプン系マトリックスを含む、請求項１に記載のコーティング。
【請求項１３】
基材上のコーティングであって、
セルロースエステルと、
ワックスと、
ロジンと、を含むコーティング。
【請求項１４】
可塑化剤、離型剤、又はこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項１５】
前記セルロースエステルが、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸セルロース、又はニトロセルロースを含み、前記ロジンが天然ロジンを含む、請求項１４に記載のコーティング。
【請求項１６】
前記可塑化剤が、クエン酸エステル、トリアセチン、トリブチリン、又はエポキシ化ダイズ油を含む、請求項１５に記載のコーティング。
【請求項１７】
前記離型剤が、リン脂質又は中鎖トリグリセリドを含む、請求項１５に記載のコーティング。
【請求項１８】
前記セルロースエステルが、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸セルロース、又はニトロセルロースを含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項１９】
前記ワックスが、オレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−オレアミド、又はＮ，Ｎ’−エチレン−ビス−ステアラミドを含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項２０】
前記ロジンが、天然ロジンを含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項２１】
前記コーティングが、生分解性又は堆肥化可能である、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項２２】
前記基材が、デンプン、セルロース、セルロース誘導体、又はＰＬＡを含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項２３】
前記基材が、紙、板紙、又は紙若しくはセルロース繊維を含有するデンプン系マトリックスを含む、請求項１３に記載のコーティング。
【請求項２４】
セルロースエステル、セラック、ロジン、及び溶媒、並びに任意にワックス、可塑化剤、又は離型剤を含む基材に適用するためのコーティングであって、
前記溶媒が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、エタノール、プロパノール、アセトン、水、又は炭化水素を含む、コーティング。
【請求項２５】
セルロースエステル、ワックス、ロジン、及び溶媒、並びに任意に可塑化剤又は離型剤を含む基材に適用するためのコーティングであって、
前記溶媒が、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、エタノール、プロパノール、アセトン、水、又は炭化水素を含む、コーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
「関連出願の相互参照」
本願は、参照により本明細書に組み込まれる２０１２年１２月３１日に出願された米国仮特許出願第６１／７４７，９５５号に対する優先権を主張する、２０１３年１月１１日に出願された米国特許出願第１３／７４０，０２５号の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック及び紙の汚染が地域的な広がりの水準に達しており、海洋を汚染し、利用可能な埋立地容量は急速に塞がりつつある。従来の使い捨ての食品包装及び食品事業品目はこの汚染の一例である。これらは一般に、ポリマー防水材料、例えばワックス、ポリエチレン、若しくはポリエステルフィルムを用いてコーティング、含浸、又は積層された紙若しくは板紙から製造されるか、又は様々なプラスチックの１種類（ポリスチレンが最も一般的なものである）から製造されている。これらの材料は、湿気に対し良好ないしは優れた耐性を有し、絶縁性があり（例えば発泡ポリスチレン又は「スタイロフォーム」）、安価で耐久性がある。加えて、オーブン調理可能な使い捨て商品は、アルミニウム又は一般的に、デュアルオーブンで調理可能な（ｄｕａｌ  ｏｖｅｎａｂｌｅ）プラスチックとして知られるＣＰＥＴから製造される。
【０００３】
工業化社会へ到達しようという多くの国々の現在の動向によって、家庭で食事を用意するための、又は特殊品目を作り出すための、勤労者層が有する自由に使える時間が大幅に減少した。このような傾向が加速し続けるにつれて、使い捨て包装に対する需要は指数関数的に増大しつつある。さらに、これらの「安い」材料を使用する（生産から処分までの）環境コストが、生分解性の及び／又は堆肥化可能な天然物と比較して極めて高くなり得るという認識が高まりつつある。ポリスチレンカップの予想寿命は、例えば、５００年にまでなる可能性があり、各アメリカ人はこれらのカップを１年当たり平均約１００個使い捨てしている。さらに、ポリスチレンはベンゼン及びエチレンの化学的処理によって製造され、これらのどちらもが環境問題を有すると認識されている石油産業の副産物である。世界中の政府が実行不可能でコストがかかりすぎるとしてリサイクル計画を実行することをほとんど諦めているが、それでもなお解決するべきごみの蓄積問題を有し、多くの政府が非分解性包装に課税し始めた。使い捨ての食品事業及び食品包装品目に関して環境問題に取り組む必要がある。
【０００４】
上述した環境問題に対処する、耐久性のある、使い捨ての食品事業及び包装物品を製造することにおける最も大きな難問は、耐湿性の本質的な欠如である。有機材料の分解をもたらす全ての生物学的プロセスは、作用する水に依存する。その結果として、生分解性でかつ堆肥化可能でもある材料を高度に耐湿性にするのは非常に困難である。
【０００５】
従来の使い捨て食品容器製品に関して環境問題に対処するために現在使用されている１つの方法は、デンプン及び／又はセルロース系の使い捨て食品事業品目、例えば、トレー、プレート、及びボウルの製造である。多くのデンプン及び／又はセルロース系の包装材料にはいくつかの欠点があり、最も重要な欠点は、容器が水の影響を受けやすいことである。通常、未加工デンプンを加熱すると水溶性になる。現在製造されている、デンプン系の生分解性食品事業品目は全て加熱鋳型で形成されるために、これらの品目中のデンプンの多く又は全ては加熱され、このようにして形成された製品は、湿気に敏感である。セルロース繊維（例えば、紙及び板紙又はパルプ）並びにセルロース誘導体（例えば、セロハン及びセルロースエステル類、エーテル類等）もまた、極めて透水性である。水、他の水性流体又は相当量の水蒸気にさらされると、これらの品目は、非常に柔らかくなり、形態安定性を失い、刃物類（例えばナイフ及びフォーク）によって穴があきやすくなる場合がある。
【０００６】
デンプン及び／又はセルロース系の生分解性物品に対する改良が、それらをより耐湿性にするために行われてもよい。改良はまた、化学的及び物理的性質の増強によりマトリックス材料を強化する役割を果たしてもよく、ワックス若しくはワックスエマルション、繊維サイジング剤、可塑化剤、ポリマー、又はこれらの組み合わせの添加を含んでもよい。これらの物品は、食品及び食品以外の用途で同様に、低湿度条件下で最も良好に機能する。前記生分解性容器の例は、２００９年６月３０日に特許された米国特許第７，５５３，３６３号；２００５年１１月２１日に出願された米国特許出願第１１／２８５，５０８号；２００８年７月３日に出願された米国特許出願第１２／１６８，０４９号；及び２００８年１０月２３日に出願された米国特許出願第１２／２５７，２８９号で見出され、これらは参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。
【０００７】
いくつかの用途は耐湿性の向上をさらに必要とする。例えば、熱水又は沸騰水の添加を必要とするいくつかのコンビニエンス食品及び飲料、例えばスープ又はインスタントコーヒーは、固体食品、例えば１切れの残りの鶏肉を加熱するために使用されているプレートより吸湿に耐えることができる容器を備えなければならない。耐湿性の向上を必要とし得る要求の厳しい用途のタイプのさらなる例としては、学校、刑務所及び他の施設用の予備調理されたすぐに食べられる食事、パン品目、冷凍又は冷蔵された調理済み食事、スープ及びヌードルのボウル、コーヒー、ホットチョコレート及び他の飲料用のカップ、シリアルボウル、アイスクリーム及びヨーグルトのカップ、並びに他の類似した高湿度の用途が挙げられる。様々な生分解性材料の耐湿性を改善する１つの方法は、製品にコーティングを施すことによるものである。耐湿性に加えて、いくつかの用途は非粘着性又は離型特性を必要とする。そのような用途には、パン品目、例えばパイ、パン、マフィン、ピザ、及びケーキ等が含まれる。
【０００８】
生分解性でかつ堆肥化可能な容器を製造するための要望に合わせて、耐湿性を向上させるコーティングが生分解性でかつ堆肥化可能であることも望ましい。セルロースエステル類は、置換の程度に依存して生分解性であり得、コーティング及びインクに使用される基本ポリマーとして当業界で公知である。セルロースエステル類は、それ自体では非常に高い水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）を有しており、したがって短期の耐水性のみを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の高湿度用途に十分な耐湿性があるだけでなく、経済的に効率的で、完全に生分解性でかつ堆肥化可能であるコーティングは、未だ完成していない。
【００１０】
したがって、水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）が著しく減少し、それによって、高湿度用途における使用を可能にするように、完全に生分解性でかつ堆肥化可能な、改善された耐湿性を有するコーティングを提供することが、本発明のいくつかの実施形態の目的である。
【００１１】
最も低いＭＶＴＲを得るために、ワックスを含有させて、高温で食品事業又は包装品目をコーティングするか、又は長時間の乾燥／ワックスの融点を超える加熱にこのような品目をさらす必要性を減らすか又は排除することが、本発明のいくつかの実施形態のさらなる目的である。
【００１２】
コスト効率も良い高度に耐湿性のコーティングを提供することが、本発明のいくつかの実施形態のさらなる目的である。
【００１３】
デュアルオーブンで調理可能であり、熱封止可能である、高度に耐湿性のコーティングを提供し、また、パン製造用途において製品の離型を提供することが、本発明のいくつかの実施形態のさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
「概要」
本発明の実施形態は、様々な高い吸収性及び／又は浸透性の基材への使用に適した、耐湿性が向上した、生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングのための新規な配合物を提供する。一実施形態は、機能的な食品包装として役立つことができる生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨て品目及び／又は高湿度用途のための食品事業品目のための生分解性でかつ堆肥化可能であるコーティングを提供する。このような用途は、例えば、アイスクリーム及び他の冷凍デザート製品；予備調理されてすぐに食べられる新鮮な又は冷凍の調理済みの食事；スープ及び／又はヌードル；コーヒー、ホットチョコレート及び他の飲料；シリアル；ヨーグルト；焼いた製品、例えばケーキ、マフィン、クッキー及びパン；果物、肉及び野菜のパイ；ピザパイ、キャンディー製品；並びにヒト又は動物が食べられるようにデザインされた他の高水分製品を含むことができる。別の実施形態は、デュアルオーブンで調理可能である（すなわち、電子レンジ及び従来のオーブンの両方で使用することができる）生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての品目のための生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを提供し、パン製造の用途において改良した製品の離型を提供する。別の実施形態は、生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての品目のための、生分解性でかつ堆肥化可能であり、熱封止できるコーティングを提供する。別の実施形態は、生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての品目を高湿度用途で使用可能にするために、生分解性でかつ堆肥化可能な、耐湿性が向上したコーティングを提供する。別の実施形態は、生分解性でかつ堆肥化可能である使い捨ての品目のための、生分解性でかつ堆肥化可能である、耐湿性が向上したコーティングを製造する方法を提供する。ワックスを含む他の実施形態は、向上した防水特性が、高温でコーティングする必要がないか、又は長時間の乾燥若しくはワックスの融点を超える加熱をすることなく得られるような、生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての品目をコーティングする方法を提供する。
【００１５】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明白になるであろう。しかしながら、本発明の趣旨及び範囲内の様々な変更並びに修正は、この詳細な説明から当業者に明白になるので、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すが、単なる例示の目的で供与されることを理解するべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による上記の詳細並びに他の利点及び目的を得る手法を十分に理解するために、本発明のさらに詳細な説明をその特定の実施形態を参照することにより行う。
【００１７】
一実施形態において、容器の耐水性及び熱封止特性を向上させて、品目（複数可）の外側及び／若しくは内側の面に部分的に又は完全に浸透するように、生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての物品に適用することができる。
【００１８】
コーティングは、紙、板紙、プラスチック、フィルム、ポリスチレン、板金、ガラス又は他の包装材料をコーティングする、スプレー、ブレード、パドル、エアナイフ、印刷、ダールグレン（Ｄａｈｌｇｒｅｎ）、グラビア、カーテン、浸漬及び粉体コーティングを包含する当業界で公知の任意の手段を使用して、物品に適用することができる。コーティングはまた、本発明の実施形態のいずれかによって記載されるように、生分解性でかつ堆肥化可能なコーティング配合物を、物品に吹付するか、又は生分解性でかつ堆肥化可能なコーティング配合物を含有するバットに物品を浸漬するか、又はこのコーティング配合物のカーテンに物品を通過させることにより適用することもできる。多数回コーティングが、一緒に使用される１つ又は複数の方法によって適用されてもよい。例えば、第１の又はプライマーコートが適切な方法によって適用され、続いて第２の又はトップコートが別の方法によって適用されてもよい。このステップの間に、物品は乾燥されてもよく、又は乾燥されなくともよい。物品をコーティングするために使用される装置は、物品の形状に依存する。例えば、平坦な物品は、カップ、及びボウル等とは違ったやり方でコーティングされてもよい。
【００１９】
下記の成分の選択に応じて、いくつかの実施形態は、デュアルオーブンで調理可能及び／又は熱封止可能であり、パン製造の用途において製品の離型特性を含んでもよい。
【００２０】
生分解性でかつ堆肥化可能な使い捨ての品目のための、生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを製造することができる本発明の実施形態による１つの配合物は、セルロースエステル、セラック、及びロジンを提供する。
【００２１】
生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを製造することができる本発明の実施形態による別の配合物は、セルロースエステル、セラック、ロジン、及びワックスを提供する。
【００２２】
生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを製造することができる本発明の実施形態による別の配合物は、セルロースエステル、セラック、ロジン、及び１種類又は複数種類の可塑化剤を提供する。
【００２３】
生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを製造することができる本発明の実施形態による別の配合物は、セルロースエステル、ロジン、及び１種類又は複数種類のワックスを提供する。
【００２４】
生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングを製造することができる本発明の実施形態による別の配合物は、セルロースエステル、セラック、及び１種類又は複数種類の離型剤を提供する。
（セルロースエステル類）
【００２５】
様々なタイプのセルロースエステルが、生分解性でかつ堆肥化可能なコーティングに基剤として使用することができる。本発明のいくつかの実施形態において使用される好ましいセルロースエステル類は、酢酸プロピオン酸セルロース（ＣＡＰ）、酢酸酪酸セルロース（ＣＡＢ）、酢酸セルロース（ＣＡ）、及びニトロセルロース（ＮＣ）を含む。オーブン調理可能なコーティングが所望されるいくつかの実施形態において、好ましいセルロースエステルはＣＡＰ、ＣＡＢ、及びＣＡである。迅速な生分解性のために、好ましい置換度（Ｄ．Ｓ．）は、約２．２未満である。
（セラック）
【００２６】
セラックは、昆虫（ラックカイガラムシ、（Ｋｅｒｒｉａ  ｌａｃｃａ）によりそれらの幼虫の保護被覆として産生される硬質の非晶質樹脂である。これは、果実並びに野菜用コーティング、製菓用コーティング、皮仕上げ、及び広くは木材コーティングに適用される天然起源の材料である。天然樹脂は、典型的には、漂白により精製されて、より明るい色の材料を生成する。セラックは、用途に応じて除去されてもよく又は除去されなくてもよい天然ワックスを含有する。セラックはそれ自体では、中程度の耐水性を有するに過ぎない。本発明の好ましいセラックは漂白され、天然起源のワックスを保持する。
（ロジン）
【００２７】
一般に、任意のロジン又は修飾ロジンをコーティングと共に使用することができるが、修飾されていない天然ロジンを使用することが好ましい。ロジンは、セルロース−エステル／セラックをベースとしたコーティングの耐湿性を驚くほど向上させることが認められている。さらに、コーティングの基材への接着性及び耐湿性コーティング層に接着した任意の追加のフィルム若しくはコーティングへの接着性を改善すると考えられている。いくつかの実施形態において、コーティング中のロジンの濃度は、配合物の乾燥質量の約０％〜約５０％、又は約０％〜約３５％、又は約０％〜２０％である。
（溶媒）
【００２８】
コーティングされることになる基材が水の作用に敏感である場合、コーティングは溶媒を含むのが好ましい。適切な溶媒は、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、少量の水、及び炭化水素などを、成分の溶解性及び塗工性に必要とされる様々な比率で、包含する。溶媒は有害大気汚染物質（ＨＡＰ）と見なされないものから選択され、非石油供給源から得られることが好ましい。特に好ましい非ＨＡＰＳ溶媒は、アセトン、エタノール、酢酸エチル、酢酸メチル、及びメチルエチルケトンである。アセトン及び酢酸メチルはまた、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）規制から通常免れているために好ましい。
（ワックス）
【００２９】
ワックスは、生分解性の製品において、耐湿性を向上させ、コーティングの摩擦係数を減少させ、コーティングの脆弱性を減少させ、またコーティングにある程度の離型特性を提供するために使用される。そのような使用に典型的なワックスは、例えばカルナウバ、キャンデリア、蜜ろう、及びパラフィンである。しかしながら先行技術においては、ワックスを含有するセルロースエステルバリアコーティングは一般に、最大の防水特性を得るためにワックスの融点を超えるコーティング及び／又は乾燥に依存していた。本発明のいくつかの実施形態では、可溶性アミドワックスを使用すると、コーティングの防水特性が３０〜４０％の率まで改善され、また、最良の防湿層を得るために、ワックスの融点を超えてコーティングする及び／又はコーティングを乾燥する必要性が回避されることが見出された。本発明の他の実施形態においては、可溶性アミドワックスの使用が、コーティングの亀裂傾向を減少させることが見出された。様々なワックスが使用されてもよいが、溶媒可溶性アミドワックスの使用が望ましく、その理由は、これらの耐湿特性だけでなくこれらがカルナウバなどのワックスほど高価ではないからである。例としては、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−ステアラミド等が挙げられる。Ｎ，Ｎ’−エチレン−ビス−オレアミド、特にオレイン酸アミドを使用することが特に望ましい。これらの可溶性アミドワックス、及びステアリン酸アミド系のワックスはより程度が低いが、これらのコーティングに有利に使用される、非ＨＡＰＳ（有害大気汚染物）のエステル／アルコール／ケトン及び炭化水素溶媒ブレンドに可溶である。いくつかの実施形態では、コーティング中のワックスの濃度は、配合物の乾燥質量の約０％〜約１５％、約２％〜約１０％、又は約３％〜約８％である。
（可塑化剤）
【００３０】
これらのコーティングと共に使用される可塑化剤は、環境にやさしく、例えば、本質的に生分解性及び／若しくは天然であるか、かつ／又は生物由来の炭素化合物に基づかなければならない。一部の可塑化剤は生分解の望ましくない減速の原因となることがあるので、生分解を促進する可塑化剤を選択することが好ましい。したがって、本発明で使用される好ましい可塑化剤は、クエン酸エステル、例えばクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、及びアセチル化クエン酸トリブチル、トリアセチン（三酢酸グリセロール）、並びにトリブチリン（三酪酸グリセロール）、及びエポキシ化ダイズ油（ＥＳＯ）である。特に好ましいのはトリアセチンであり、これが米国及び欧州連合において安全であると一般に見なされている（ＧＲＡＳ）からである。いくつかの実施形態では、コーティング中の可塑化剤の濃度は、配合物の乾燥質量の約０％〜約３０％、約１％〜約１０％、又はより好ましくは約４％〜８％である。
（離型剤）
【００３１】
例えばパン製造の用途（パイ、パン、マフィン、及びケーキ等）において優れた離型特性を提供することがコーティングに望まれる場合、１種類又は複数種類の離型剤を組み込むことが有利である。適切な離型剤は、リン脂質、例えばレシチン及びリン酸化したモノ並びにジグリセリド、ポリジメチルシロキサン、及びトリグリセリドを含む。離型性の提供に加えて、トリグリセリドはまた、レシチンの担体として働くことができる。アルコール溶媒中の混和性が望まれる用途において、中鎖トリグリセリド（ＭＣＴ）を使用することができる。中鎖トリグリセリドは、グリセロールでエステル化された６〜１２個の炭素原子の脂肪酸を有するものとして定義される。
［比較実施例］
［セルロース−エステル、セラック及びロジンの基本耐湿性能］
【００３２】
紙又はＰＰＭ１００（Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ  １８Ｐ００８  １０インチのパイ焼き皿）としてデザインされたＢｉｏｓｐｈｅｒｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓのデンプン／繊維トレー材料などの生分解性基材上に支持された試料材料の薄膜で含水セルを被覆し、このセルを制御された温度の環境中に配置し、次いで特定の期間（日数）において、固定表面積（ｍ２）を通してのセルからの液状水損失の重量（ｇ）を測定することによって、ＭＶＴＲ値を決定した。この値は、１ミル（０．００１インチ）の厚さを有する基材に対して正規化することができる。これらの実験については、セルの温度を４０℃（内側が１００％のＲＨ、外側が周囲ＲＨ）又は２３℃（内側が１００％のＲＨ、外側が５０％のＲＨ）のいずれかで保持した。ＡＳＴＭ  Ｅ９６／Ｅ  ９６Ｍ−０５が材料の水蒸気透過に関する標準試験法を記載している。ＭＶＴＲの減少は、コーティング配合物の防水特性の増加を示している。
【００３３】
【表１】
2016504465.tif 000002
【００３４】
紙及び板紙の水分吸収を測定する標準試験はコブ（Ｃｏｂｂ）試験（ＡＳＴＭ  Ｄ３２８５−９３を参照）として知られている。コブ試験は２分又は２０分などの設定時間行われ、その後、材料の既知面積の水分の吸収が、質量測定で測定される。さらに厳密な試験は、熱水で２０分間にわたって行われる。表２は、コーティングした及びコーティングしていないデンプン／繊維系トレーに対するコブ試験の要約を示す。これらのトレーをＢｉｏｓｐｈｅｒｅ  １８Ｐ００２（ＰＰＭ１００材料、１０インチのパイ焼き皿）と表した。コーティングはノードソン（Ｎｏｒｄｓｏｎ）エアレス液体吹付システムを使用して、トレーに塗布した。
【００３５】
【表２】
2016504465.tif 000003
【００３６】
表２のデータは、好ましいコーティングの個々の成分が、デンプン／繊維トレーなどの吸収性基材の水分取り込みを適切に減少させることのみを提供する。セラック及びロジンの組み合わせは、セラック又はロジン単独のいずれかよりもおそらくわずかに良好であるのに対し、ＣＡＰ及びセラックの組み合わせは、ＣＡＰ単独よりも不良であるが、セラックのみよりもおそらく良好である。
［実施例１〜９］
【００３７】
ＣＡＰ５０４、セラック及びロジン１の３つの成分の混合物を検討するために実験の設計を行った。コーティング溶液を、９５％の変性エタノール（複製流体＃５）及び５％の水中で、標準漂白セラックの４０％を使用して調製した。ＣＡＰ及びロジン１を、エタノール又はアセトンのいずれかに溶解し、セラックと混合した。全ての溶液は、３３．３３％のアセトンで、溶媒の残部は変性エタノール及び水であった。溶液の固形物含量は、２０％又は２５％のいずれかであって、溶液の粘度をほぼ同一に維持するよう選択した。表３は、コーティング溶液を要約する。
【００３８】
【表３】
2016504465.tif 000004
【００３９】
Ｎｏｒｄｓｏｎ無気噴霧システムを使用して、Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ  １８Ｐ００８デンプントレー（ＰＰＭ１００材料、１０”パイ焼き皿）をコーティングした。コーティングを８０℃で２分間乾燥し、１５ｇ／ｍ２の乾燥コーティング重量を得た。２０分の熱水コブ値及びＭＶＴＲ（２３℃、内部１００％ＲＨ、外部５０％ＲＨ）を上記の通りに決定し、表４に示す。
【００４０】
【表４】
2016504465.tif 000005
【００４１】
表４中のデータは、この組成範囲にわたる広範囲な性能を示している。最良の全体的な性能は、４０〜６５％のＣＡＰ５０４、２５〜４５％のセラック（固形分）、及び１０〜２０％のロジン１の範囲にあると思われる。これらの範囲内では、この３成分ブレンドは、個々の成分と比べて、耐湿性に関して驚くほど相乗的である。
［実施例１０］
【００４２】
実施例２から得たコーティング溶液に、６％のオレイン酸アミドワックス（固形分ベース）を添加し、この溶液を吹き付け、乾燥し、上記のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を、１２．１８（標準偏差１．７７）と実測し、ＭＶＴＲを１６，３００（標準偏差１９００）と実測した。コーティングトレー中のトマトソースの電子レンジ加熱の際に、このコーティングは、オレイン酸アミドが添加されないコーティングよりも少ない亀裂を有することが認められた。
［実施例１１］
【００４３】
実施例６から得たコーティング溶液に、６％のオレイン酸アミドワックス（固形分ベース）を添加し、この溶液を吹き付け、乾燥し、上記のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を、１９．４８（標準偏差２．４９）と実測し、ＭＶＴＲを１６，３００（標準偏差５５９）と実測した。コーティングトレー中のトマトソースの電子レンジ加熱の際に、このコーティングは、オレイン酸アミドが添加されないコーティングよりも少ない亀裂を有することが認められた。
［実施例１２］
【００４４】
固形分組成が、５４％のＣＡＰ５０４、２８％のセラック、及び１８％のロジン１であることを除けば、上記の通りにコーティング溶液を調製し、コーティングした。２０分の熱水コブ値を、１３．０６（標準偏差２．２４）と実測し、ＭＶＴＲを１９，７００（標準偏差２４００）と実測した。
［実施例１３］
【００４５】
実施例１２から得たコーティング溶液に、オレイン酸アミドワックス（６％の固形分ベース）を添加し、この溶液を吹き付け、乾燥し、上記のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を、１６．１２と実測し、ＭＶＴＲを２７，３００（標準偏差２６００）と実測した。コーティングトレー中のトマトソースの電子レンジ加熱の際に、このコーティングは、オレイン酸アミドが添加されないコーティングよりも少ない亀裂を有することが認められた。
［実施例１４］
【００４６】
実施例１２から得たコーティング溶液に、エポキシ化ダイズ油（ＥＳＯ、４．３％の固形分ベース）を添加し、この溶液を吹き付け、乾燥し、上記のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を、１７．２４（標準偏差２．７８）と実測し、ＭＶＴＲを２６，２００（標準偏差１４８０）と実測した。コーティングトレー中のトマトソースの電子レンジ加熱の際に、このコーティングは、ＥＳＯが添加されないコーティングよりも少ない亀裂を有することが認められた。
［実施例１５］
【００４７】
実施例１２から得たコーティング溶液に、Ｃｉｔｒｏｆｌｅｘ  Ａ−４（４．３％の固形分ベース）を添加し、この溶液を吹き付け、乾燥し、上記のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を、１６．０９（標準偏差２．１９）と実測し、ＭＶＴＲを２５，６００（標準偏差５８９）と実測した。コーティングトレー中のトマトソースの電子レンジ加熱の際に、このコーティングは、Ａ−４が添加されないコーティングよりも少ない亀裂を有することが認められた。
［実施例１６］
【００４８】
固形分組成が、７５．５％のＣＡＰ５０４、１８．９％のロジン１、２．８％のオレイン酸アミドワックス、及び２．８％のＥＢＳワックス（エチレンビスステアラミド）（適切な粘度を維持するために総固形分含量を１５．９％に減少させた）である以外は、上記の通りにコーティング溶液を調製した。この配合物について、溶媒組成は、５２．８％のＥｔＯＨ（複製流体５）、４６．１％のアセトン、及び１．１％の水であった。この溶液を吹き付け、乾燥し、前の実施例のように試験を行った。２０分の熱水コブ値を１２．２０（標準偏差１．２０）と実測し、ＭＶＴＲを３５，８００（標準偏差３３１０）と実測した。
［実施例１７］
【００４９】
実施例１２のコーティング溶液を、１５ｇ／ｍ２のコーティング重量でコピー紙（基礎重量７５ｇ／ｍ２）にコーティングした。コーティングされていない紙は、９５．６ｇ／ｍ２（標準偏差１．８）の２０分の熱水コブ値を有し、ＭＶＴＲは、１０，２００ｇ−ミル／ｍ２−日（標準偏差９１８）であった。コーティングされた紙は、６．１（標準偏差０．２）の２０分の熱水コブ値及び２５４０（標準偏差１０８）のＭＶＴＲを有した。これらのデータは、紙上の耐湿性に対するこのコーティングの適合性を明確に示している。
［実施例１８］
【００５０】
実施例１２のコーティング溶液を、１５ｇ／ｍ２の乾燥コーティング重量でマニラフォルダー（９ミルの厚さの板紙）にコーティングした。コーティングされていないフォルダーは、２６３．６ｇ／ｍ２（標準偏差８．２）の２０分の熱水コブ値を有し、ＭＶＴＲは、１１，０００ｇ−ミル／ｍ２−日（標準偏差３９４）であった。コーティングされた板紙は、２０．９（標準偏差６．９）の２０分の熱水コブ値及び２６３０（標準偏差１９８）のＭＶＴＲを有した。これらのデータは、板紙上の耐湿性に対するこのコーティングの適合性を明確に示している。
【００５１】
本発明は特定の実施形態及び実施例に関して記載されたが、本発明の修正及び改作が本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能であることは当業者によって容易に認識されるであろう。したがって、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲のみによって限定される。
【国際調査報告】
2016504465.tif 000006