(57)【要約】  包装材料が提供される。包装材料は分解性高分子および天然抗菌剤を含み、分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散される高分子基質を形成する。包装材料を調製する方法、および包装材料の食品包装における使用も提供される。 要約書の公開に関する図面はない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解性高分子および天然抗菌剤を備える包装材料であって、前記分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散された高分子基質を形成する、包装材料。
【請求項２】
前記天然抗菌剤は、キトサン、キチン、リグニン、それらの誘導体、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される、請求項１に記載の包装材料。
【請求項３】
前記天然抗菌剤はキトサンを含む、請求項１または２に記載の包装材料。
【請求項４】
前記天然抗菌剤は、天然生物活性剤をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項５】
前記天然生物活性剤は、グレープフルーツ種抽出物、オリーブ葉抽出物、ナタマイシン、ヒノキチオール、リゾチーム、バクテリオシン、精油、ティーツリー油、レモン果皮、ポメロ、シナモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４に記載の包装材料。
【請求項６】
前記天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含む、請求項４または５に記載の包装材料。
【請求項７】
前記天然生物活性剤の前記天然抗菌剤に対する比は、約１：１から約３：１ｍｌ／ｇの範囲である、請求項４から６のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項８】
前記天然抗菌剤は、７５μｍ以下のサイズを有する粒子を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項９】
前記高分子基質における前記天然抗菌剤の量は、約０．０１ｗｔ％から約４０ｗｔ％の範囲である、請求項１から８のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１０】
前記高分子基質における前記天然抗菌剤の量は、約０．０１ｗｔ％から約１５ｗｔ％の範囲である、請求項１から９のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１１】
前記分解性高分子は、ポリ（ε−カプロラクトン）、脂肪族ポリエステル、ポリラクチド、ポリ（グリコリド）、ポリ（ヒドロキシエステルエーテル）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（無水物）、ポリカーボネート、ポリ（アミノ酸）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ホスファゼン）、ポリエーテルエステル、ポリエステルアミド、ポリアミド、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１２】
前記分解性高分子はポリ（ε−カプロラクトン）を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１３】
前記天然抗菌剤は少なくとも実質的に均一に、前記高分子基質中に分散される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１４】
前記包装材料は食品包装フィルムである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の包装材料。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の包装材料を調製する方法であって、前記方法は、
ａ）天然抗菌剤を提供する段階と、
ｂ）前記天然抗菌剤を分解性高分子中に分散させて前記包装材料を得る段階と、
を備える、方法。
【請求項１６】
前記天然抗菌剤は、天然生物活性剤をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記天然抗菌剤を提供する段階は、
ａ）前記天然抗菌剤および前記天然生物活性剤を水溶液に溶解させて水性混合溶媒を形成する段階と、
ｂ）前記水性混合溶媒を乾燥させて前記天然抗菌剤を得る段階と、
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記天然抗菌剤および前記天然生物活性剤を水溶液に溶解させる段階が、周囲条件において実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記天然抗菌剤および天然生物活性剤を水溶液に溶解させる段階は、前記天然生物活性剤の前記天然抗菌剤に対する比を約１：１から約３：１ｍｌ／ｇの範囲にして実行される、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記水性混合溶媒を乾燥させる段階は、フリーズドライする段階および真空乾燥させる段階の２段階法によって実行される、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記フリーズドライする段階は、約１時間から約３時間の範囲の時間にわたって実行される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記真空乾燥させる段階は、約１日から約３日の範囲の時間にわたって実行される、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記天然抗菌剤は、７５μｍ以下のサイズを有する粒子を含む、請求項１５から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記天然抗菌剤を分解性高分子中に分散させる段階は、
ａ）前記分解性高分子を融解させる段階と、
ｂ）前記天然抗菌剤を、融解された前記分解性高分子と混合して、高分子混合物を形成する段階と、
ｃ）前記高分子混合物をヒートプレスする段階と、
を含む、請求項１５から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記分解性高分子を融解させる段階は、２ロールミリング工程を用いて前記分解性高分子の融点より上の温度で実行される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記天然抗菌剤を融解された前記分解性高分子と混合する段階は、前記２ロールミリング工程が実行されている間に、前記天然抗菌剤を融解された前記分解性高分子の上へとふるいがけする段階を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記高分子混合物をヒートプレスする段階は、約２０ＭＰａから約４０ＭＰａの範囲の圧力で実行される、請求項２４から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の包装材料、または、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の方法によって調製された包装材料の、食品包装における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年１２月９日に出願された、シンガポール特許出願第１０２０１６１０３７３Ｘ号の優先権の利益を主張し、その内容は、すべての目的のために、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
様々な実施形態が、一般に材料および方法に関し、より詳細には、食品技術に用いられる包装材料などの、包装用途のための材料および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
目下、約４０００万トンのプラスチック包装が、世界中で年間に用いられ、その食品および飲料包装は、１０００億ドルより大きい米国（ＵＳ）の包装市場の推定７０％に寄与し、４０００億ドルの世界市場の半分より多くに寄与する。食品包装用途のために、非分解性高分子の見境のない使用が増加したことにより、それらの非分解性に起因する深刻な生態問題を引き起こしつつあり、それらの廃棄に関する環境的な懸念の増加をもたらしている。
【０００４】
埋立および焼却は、これらのプラスチックごみの廃棄において用いられる第１の方法である。しかしながら、これらのごみ廃棄方法に関連して制限がある。例えば、埋立は、非分解性高分子が非常に長い時間の後でさえも環境内に残るので、長期的には持続可能ではない。結果として、都市計画者は常に、埋立のためにより多くの土地空間を調達しなければならないという圧力に直面する。一方では、焼却炉内でプラスチックを燃焼することにより、環境を汚染する毒性の副生成物が生成される。プラスチック包装の物理的な再利用は、食材および生体物質による汚染に起因して、しばしば非実用的であり、経済的に不便である。
【０００５】
高分子材料の広範囲な使用によって引き起こされる環境的影響についての全地球的な懸念が、食品包装用途に関する環境に配慮した分解性高分子の開発に、より多くの注目を導いている。完全に分解可能な性質をもつ高分子の使用は、増加し続けている環境汚染から社会を保護するための決定的な段階として役立つ。
【０００６】
上記に加えて、食品包装のための充填材料の選択における別の重要な考慮点は、格納、輸送および最終的な使用の全体にわたって、食品の安全性および品質を維持する包装材料の能力に関する。製造工程の最中に取り残された有毒残留物および腐食性の溶媒は、食品の腐敗を引き起こすことがあり、食品安全性に対して有害である。同時に、生ものの、および加工生成物の汚染、特に、低温病原体および腐敗性微生物によって引き起こされるものは、常に、人の健康への深刻な懸念であり続けてきた。
【０００７】
微生物の生育を低減および抑制する従来の方法の１つは、製品の表面への抗菌剤の浸漬またはスプレーを用いることである。しかしながら、抗菌物質は、食品の大半に蒸発および拡散した場合、食品の成分と相互作用し得るので、成功は最小限となる。
【０００８】
環境に優しい製品の貯蔵を延長するために、他の手法もまた利用されてきた。これらは、高静水圧、高強度超音波、およびガンマ線照射を含む。しかしながら、食品の知覚特性に影響を与え得る、食品のタンパク質の構造を変化させ得る、食品の香りに影響するフリーラジカルを生成し得るという理由で、これらの処理は成功が限られてきた。
【０００９】
食品の安全性を増し、食品の保存可能期間を延長するために、食品腐敗性微生物の増殖を阻害する合成保存料を含むフィルムの使用が、可能な解決手段を示すが、消費者は、合成保存料と直接接触する食品の安全性に関して懸念が高まり、食品への化学添加物の用途について議論がある。
【００１０】
様々な保存方法にも関わらず、ＵＳにおける食物媒介性の感染症は時間とともに増加しており、年間に約７６００万件の患者、３２５，０００件の入院、および５０００件の死亡例を引き起こし、そのうち５２０万件以上が食物媒介性細菌病原体に起因していると、推定されている。結果として、消費者は、包装材料に、化学防腐剤の使用を控えて食品保存を向上させながら、環境に配慮した分解可能な材料から製造されることを求めている。
【００１１】
したがって、環境に優しい製造工程を伴い、環境に配慮した食品包装フィルムを生成する、新たな包装システムの開発の要求がある。それは、食品の安全性を増し、食品の保存可能期間を延長するために、自然環境における分解可能性を有し得、同時に、食品腐敗性微生物の増殖を阻害する抗菌／抗真菌特性を提供する。
【発明の概要】
【００１２】
第１の態様において、包装材料が提供される。包装材料は分解性高分子および天然抗菌剤を含み、分解性高分子は、天然抗菌剤が中に分散される高分子基質を形成する。
【００１３】
第２の態様において、第１の態様による包装材料を調製する方法が提供される。方法は天然抗菌剤を提供することを含み、分解性高分子に天然抗菌剤を分散させて包装材料を得ることを提供する。
【００１４】
第３の態様において、第１の態様による包装材料または第２の態様による方法によって調製された包装材料の、食品包装における使用が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明は、非限定的な例および付随の図面と共に考慮された場合、詳細な説明を参照して、より良く理解されるであろう。
【００１６】
【図１Ａ】一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第１の工程として、２ロールミリングを示す概略図である。図において、ＰＣＬはポリ（ε−カプロラクトン）を意味している。
【００１７】
【図１Ｂ】一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第２の工程として、ふるいがけと２ロールミリングの組み合わせを示す概略図である。図において、ＰＣＬはポリ（ε−カプロラクトン）を意味し、ＣＳはキトサンを意味し、ＧＦＳＥはグレープフルーツ種抽出物を意味している。
【００１８】
【図１Ｃ】一実施形態による環境に優しい包装フィルムの製造の第３の工程として、ヒートプレスを示す概略図である。図において、ＰＣＬはポリ（ε−カプロラクトン）を意味し、ＣＳはキトサンを意味し、ＧＦＳＥはグレープフルーツ種抽出物を意味している。
【００１９】
【図２Ａ】ＣＳ／ＧＦＳＥ粒子の製造における溶解工程を示す概略図である。
【００２０】
【図２Ｂ】ＣＳ／ＧＦＳＥ粒子の製造におけるフリーズドライ工程を示す概略図である。
【００２１】
【図２Ｃ】ＣＳ／ＧＦＳＥ粒子の製造における粉末の蓄積工程を示す概略図である。
【００２２】
【図３Ａ】製造時のＰＣＬフィルムの全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
【００２３】
【図３Ｂ】製造時のＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ）の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
【００２４】
【図３Ｃ】製造時のＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ／ＧＦＳＥ（ＣＳ：ＧＦＳＥ比、１：１ｇ／ｍｌ））の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
【００２５】
【図３Ｄ】製造時のＣＳ／ＧＦＳＥコンポジットフィルム（ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム：１：１ｇ／ｍｌ）の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
【００２６】
【図３Ｅ】製造時のＰＥフィルム（ＰＥはポリエチレンを意味している）の全体の外見および柔軟性を示す光学画像である。
【００２７】
【図３Ｆ】製造時のＰＣＬフィルムの透明性を示す光学画像である。
【００２８】
【図３Ｇ】製造時のＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ）の透明性を示す光学画像である。
【００２９】
【図３Ｈ】製造時のＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム：１５ｗｔのＣＳ／ＧＦＳＥ（ＣＳ：ＧＦＳＥ比、１：１ｇ／ｍｌ））の透明性を示す光学画像である。
【００３０】
【図３Ｉ】製造時のＣＳ／ＧＦＳＥコンポジットフィルム（ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム：１：１ｇ／ｍｌ）の透明性を示す光学画像である。
【００３１】
【図３Ｊ】製造時のＰＥフィルムの透明性を示す光学画像である。
【００３２】
【図４Ａ】ＰＣＬフィルム上で水の小滴をスライドさせる前（上）および後（下）を示す光学画像である。接触角は７４．４±１．４°である。
【００３３】
【図４Ｂ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム上で水の小滴をスライドさせる前（上）および後（下）を示す光学画像である。接触角は７５．０±２．７°である。
【００３４】
【図４Ｃ】ＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥコンポジットフィルム上で水の小滴をスライドさせる前（上）および後（下）を示す光学画像である。接触角は５０．０±７．８°である。
【００３５】
【図４Ｄ】ＰＥフィルム上で水の小滴をスライドさせる前（上）および後（下）を示す光学画像である。接触角は９５．３±４．６°である。
【００３６】
【図５Ａ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ）の表面形態を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。スケールバーは５０μｍを意味している。
【００３７】
【図５Ｂ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ）の表面形態を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。スケールバーは１０μｍを意味している。
【００３８】
【図５Ｃ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔのＣＳ）の断面図を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。スケールバーは１００μｍを意味している。
【００３９】
【図５Ｄ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔのＣＳ）の断面図を示す走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。スケールバーは２０μｍを意味している。
【００４０】
【図６】ＰＣＬおよびＣＳの特徴的な官能基を示す、ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔのＣＳ）のフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）スペクトルを示す図である。
【００４１】
【図７Ａ】純ＰＣＬフィルム（ｐｕｒｅ  ＰＣＬ  ｆｉｌｍ）と比較した、ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルムのＵＶ−ｖｉｓスペクトルを示す図である。
【００４２】
【図７Ｂ】ＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＤＰＰＨ：１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル；ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔのＣＳ）の酸化防止剤特性を示す図である。
【００４３】
【図８】純ＰＣＬフィルムと比較した、海水におけるＰＣＬ／ＣＳコンポジットフィルム（ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ）の分解のプロファイルを示す図である。
【００４４】
【図９】ＰＥ、ＰＣＬ、ＰＣＬ／ＣＳおよびＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルムに充填され、２４℃で最大１３日保管されたパンの試料における真菌の生育の予備調査を示す光学画像である（対照群：商用の食品包装ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、および純ＰＣＬフィルム；ＰＣＬ／ＣＳフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ；ＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム：１５ｗｔ％のＣＳ／ＧＦＳＥ（ＣＳ：ＧＦＳＥ比：１：１ｇ／ｍｌ）；濃い矢印：最初の真菌の生育）。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本明細書に開示された様々な実施形態による包装材料は、包装材料における添加剤としての天然抗菌剤の存在に起因する抗菌／抗真菌特性を有する。このように、例えば、食品包装用途において、包装材料が食品と接触するときの食品表面上での望ましくない微生物の増殖を阻害することによって、食品腐敗性微生物の成長の遅延または抑制を実現させることが可能であり得る。そうすることにおいて、公衆衛生に関する食品安全性、および食品の保存可能期間を延長することが実現され得る。有利には、本明細書に開示された実施形態による包装材料は、環境に配慮した、環境に優しい包装材料であり、その調製には、化学添加物および有毒残留物がない、環境に優しい製造工程を伴う。本明細書に開示された実施形態による包装材料は、ほんの数例を挙げれば、菓子、海産物、赤身肉、乳製品など、様々な食品への食品包装材料として、特に好適であり得る。
【００４６】
上記に留意して、第１の態様において、様々な実施形態が、分解性高分子および天然抗菌剤を備える包装材料に言及する。
【００４７】
本明細書に用いられるように、用語"包装材料"は、少なくとも部分的に、または完全に、物体を包含または包囲するための材料を指す。少なくとも部分的に、または完全に、物体を包含または包囲することによって、包装材料はバリア層として機能し得、または物体と環境の間の界面としてはたらき得、環境に存在し得る汚染物質または混入物質による劣化および／または汚染から、物体を封止および／または保護する。さらに、包装材料は物体と直接接触し得、それは、天然抗菌剤の作用による物体劣化速度の減少へと移行し得る。いくつかの実施形態において、包装材料は、食品などの傷みやすい品物を保持または収容するために用いられ得る、容器を形成するために用いられ得る。
【００４８】
様々な実施形態において、包装材料は包装フィルムである。例えば、包装フィルムは平坦なシートまたは連続した層の形態であり得る。包装材料は、例えば、食品包装フィルムであり得る。いくつかの実施形態において、包装フィルムは食品に直接接触し、クリングラップ、クリングフィルム、または食品包装のための食品ラップとして、または容器内に食品を封止するために用いられ得る。 
【００４９】
包装フィルムは、バリアおよび機械的特性ならびに処理の容易さを提供するために十分な厚さであってよく、意図された用途に応じて適切な厚さを有してよい。例えば、５０μｍまたはそれより大きい厚さを有するフィルムなどの、厚いフィルムは、一般により良いバリア特性を有するものの、そのようなフィルムではフィルム柔軟性および透明性は一歩譲る。一方では、１０μｍ、または、約１０μｍから約２０μｍの範囲の厚さを有するフィルムなどの、薄いフィルムは、十分なバリアおよび機械的特性をなおも提供するものの、使用される材料をより少なくすることをもたらす。
【００５０】
包装材料は、分解性高分子および天然抗菌剤を含む。本明細書で用いられるとき、用語"高分子"は、より小さい化学単位の繰り返しによってつくられる大きな分子を指す。高分子の繰り返し単位は、通常、モノマ、すなわち、高分子が形成される出発材料と同等またはほぼ同等である。高分子の繰り返し単位は、共有結合によって互いに接続され得る。高分子鎖が枝のない単一の主鎖を有する場合など、いくつかの場合には、繰り返しは線状である。いくつかの場合には、鎖は分岐または相互接続して三次元ネットワークを形成する。
【００５１】
高分子は分解性高分子であり、それは、高分子がある時間（例えば、数日、または数か月、または数年以内）の期間で、小さな分子に崩壊または腐敗し得る分子構造を有することを意味する。分解のために必要な時間は、分解性高分子の型および環境状態などの要因に依存する。様々な実施形態において、分解性高分子は、２０年より長い期間で分解し得る。いくつかの実施形態において、分解性高分子は、１５年、１０年、８年、５年、または２年以下など、２０年以下のある期間に分解し得る。室温で、乾燥環境でのポリカプロラクトンフィルムの分解期間は、例えば、８年以下であり得る。分解性高分子の分解または腐敗は、例えば、細菌、真菌および藻類などの自然に発生する微生物、光、酸化、および／または化学物質（水など）などの作用による、様々な複数の機構によって起こり得る。分解性高分子は、したがって、生分解性高分子、光分解性高分子、酸化的分解性高分子、および／または、加水分解分解性高分子であり得る。
【００５２】
分解性高分子の例は、限定されるものではないが、グリコリド、ラクチド、ポリ乳酸の高分子およびオリゴマ、乳酸およびグリコール酸を含むα−ヒドロキシ酸のポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ（ＤＬ−乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）、およびＤＬ−ラクチドとグリコリドとの三元共重合体を含むポリ（α−ヒドロキシ）酸など、ε−カプロラクトンおよびポリエステルと共重合されたε−カプロラクトン、ポリ（カプロラクトン）（ＰＣＬ）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（δ−バレロラクトン）、およびポリ（ガンマ−ブチロラクトン）を含むポリラクトンおよびポリカプロラクトン、ポリ無水物、ポリオルトエステル、他のヒドロキシ酸、ポリジオキサノン、および、非毒性であるか、または体内で代謝産物として存在する、他の生物学的分解性高分子を含む。ポリアミノ酸の例は、限定されるものではないが、ポリリジン（ＰＬＬ）、ポリＬ−アスパラギン酸、ポリＬ−グルタミン酸、およびスチレン−マレイン酸無水物共重合体を含む。ポリエチレングリコールの誘導体の例は、限定されるものではないが、ポリ（エチレングリコール）−ジ−（エチルホスファチジル（エチレングリコール））（ＰＥＤＧＡ）、ポリ（エチレングリコール）−コ−無水物、ポリ（エチレングリコール）−コ−ラクチド、ポリ（エチレングリコール）−コ−グリコリド、およびポリ（エチレングリコール）−コ−オルトエステルを含む。アクリルアミド高分子の例は、限定されるものではないが、ポリイソプロピルアクリルアミド、およびポリアクリルアミドを含む。アクリル酸高分子の例は、限定されるものではないが、ポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、オリゴアクリレート、メタアクリレート、ジメタアクリレート、オリゴメトアクリレート、およびＰＥＧ−オリゴグリコリルアクリレートなどのジアクリレートを含む。カルボキシアルキルセルロースの例は、限定されるものではないが、カルボキシメチルセルロース、および部分的に酸化されたセルロースを含む。
【００５３】
様々な実施形態において、分解性高分子は、ポリ（ε−カプロラクトン）、脂肪族ポリエステル、ポリラクチド、ポリ（グリコリド）、ポリ（ヒドロキシエステルエーテル）、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（無水物）、ポリカーボネート、ポリ（アミノ酸）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ホスファゼン）、ポリエーテルエステル、ポリエステルアミド、ポリアミド、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される。
【００５４】
特定の実施形態において、分解性高分子はポリ（ε−カプロラクトン）を含む。
【００５５】
分解性高分子は、約７００００から約９００００、または約７５０００から約８５０００などの、約６００００から約１０００００の範囲の重量平均分子量を有し得る。
【００５６】
包装材料はまた、天然抗菌剤も含む。本明細書で用いられるとき、用語"天然"は、物質が自然において見つかり得ることを意味する。本明細書で用いられるとき、用語"抗微生物"は、単細胞であるか、細胞性生物のコロニーにおいて生きる生物である微生物の、蔓延または生育を阻害、または抑制する能力を指す。微生物の例は、細菌、ミコバクテリウム、真菌、酵母、始原細菌、ウイルス、プロテスト、またはパラサイトを含む。用語"抗細菌"および"抗真菌"は、それぞれ、細菌および真菌の、蔓延または生育を阻害または抑制する能力を指す。いくつかの実施形態において、抗菌剤は、抗細菌および／または抗真菌剤である。
【００５７】
様々な実施形態において、抗菌剤は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌、およびそれらの組み合わからなる群から選択された微生物の、蔓延または生育を阻害または抑制することが可能なものである。
【００５８】
用語"グラム陽性菌"は、グラム染色検査において紫に染まる（陽性）細菌細胞を指す。グラム染色は、グラム陽性菌の細胞壁に豊富にあるペプチドグリカンと結びつく。それと対照的に、"グラム陰性菌"の細胞壁はペプチドグリカンが少なく、そのため、グラム陰性菌はグラム染色検査の対比染色を受け入れる。細菌は、例えば、アシネトバクター、放線菌、エロモナス、ボルデテラ、ボレリア、ブルセラ菌、バークホルデリア、カンピロバクター、クラミジア、クロストリジウム、コリネバクテリウム、エンテロコッカス、エルウィニア、エスケリキア、フランシセラ、ヘモフィルス、ヘリコバクター、クレブシエラ、レジオネラ、レプトスピラ、リステリア、マイコバクテリウム、マイコプラズマ、ナイセリア、シュードモナス、リケッチア、サルモネラ、赤痢菌、スタフィロコッカス、ストレプトコッカス、トレポネーマ、ベイヨネラ、ビブリオ、またはエルシニアの属であり得る。特定の実施形態において、細菌は、黄色ブドウ球菌、マイコバクテリウム・スメグマチス、シュードモナス・エルギノーサ、バークホルデリア・セパシア、クレブシエラ・ニューモニエ、エロモナス・ヒドロフィラ、エルウィニア・カロトボーラ、エルウィニア・クリサンセミ、および大腸菌からなる群から選択される。
【００５９】
真菌は、例えば、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・トロピカリス、カンジダ（クラビスポラ）・ルシタニア、カンジダ（ピチア）・ギリエルモンディ、ロッデロマイセス・エロンジスポラス、デバリオマイセス・ハンゼニ、ピチア・スティプティス、アスペルギルス・フミガーツス、ブラストマイセス・デルマティティディス、クラドフィアロフォラ・バンティアナ、コクシジオイデス・イミチス、クリプトコッカス・ネオフォルマンス、フサリウム属菌、ミクロスポルム属菌、ペニシリウム・マルネッフェイ、またはトリコフィトン属菌の種であり得る。
【００６０】
様々な実施形態において、抗菌剤は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、カンジダ、アルビカンス、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される微生物の、蔓延または生育を阻害または抑制することが可能なものである。
【００６１】
天然抗菌剤は、例えば、弱い有機酸、有機化合物、抗微生物酵素、バクテリオシン、トリクロサン、殺菌剤、ナイシン、果実および植物抽出物、精油、および／または天然多糖類などの天然化合物から得られることができる。いくつかの実施形態において、天然抗菌剤は、キトサン、キチン、リグニン、それらの誘導体、それらの組み合わせ、およびそれらの共重合体からなる群から選択される。リグニンの誘導体は、例えば、リグニンエステル、リグニンエーテル、リグニンヒドロキシアルキレート、リグニンアクリレート、カルボキシリグニン、またはヒドロキシアルコキシリグニンを含み得る。
【００６２】
特定の実施形態において、天然抗菌剤はキトサンを含む。キトサンは、良好な生分解性、生体適合性、および抗微生物活性を有し、それが生物医学用途のためのキトサンの有用性を与える。用語"キトサン"は、ポリ−Ｄ−グルコサミンまたはポリグルコサミンとも称され、グルコサミンに連結されたβ−１，４−グリコシジックと、任意にはＮ−アセチルグルコサミン残留物（２−アセトアミド−２−デソキシ−β−Ｄ−グルコピラノーゼ残留物）とからなり、グルコサミンのＮ−アセチルグルコサミン残留物に対する比は１より大きい、キチンから誘導された生体高分子を指す。
【００６３】
本明細書で用いられるときの用語"キトサン"は本明細書で第四級アンモニウムキトサンとも称される第四級化キトサンもまた含み、それはキトサンの解離水酸基またはアミノ基に第四級アンモニウム基を導入することによって調製される、キトサンの誘導体である。アミノ基の第四級化の結果として、第四級化キトサンは多糖類主鎖に永続的な正電荷を有する。この永続的な正電荷に起因して、第四級化キトサンはカチオン第四級化キトサンとも呼ばれ得る。
【００６４】
様々な実施形態において、キトサンは式（Ｉ）によって表される。
【００６５】
【化１】
2020500792.tif 000002
（Ｉ）
【００６６】
各Ｘは、−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３、−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）、および−Ｎ＋（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）から別個に選択され、ここで、少なくとも１つのＸは−Ｎ＋（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、ＨおよびＣ１−１８アルキルから別個に選択され、ｋは３から３０００までの整数であるとする。
【００６７】
用語"Ｃ１−Ｃ１８アルキル"は、１から１８個の炭素原子を有する完全飽和脂肪族炭化水素を指す。例えば、それは、アルキル基が１つの炭素原子、２つの炭素原子、３つの炭素原子などを含み、最大で１８個の炭素原子を含むことを意味する。Ｃ１−Ｃ１８アルキル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、置換があっても置換がなくてもよい。例示的な置換基は、限定されるものではないが、Ｃ１−６脂肪族基、ヒドロキシ、アルコキシ、シアノ、ハロゲン族、ニトロ、シリル、およびアミノを含み、モノ−およびジ−の置換されたアミノ基を含む。具体的な例示的な置換基は、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ、Ｃ５−Ｃ１０アリール、Ｃ５−Ｃ１０アリールオキシ、スルフヒドリル、Ｃ５−Ｃ１０アリール、チオ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどのハロゲン、ヒドロキシル、アミノ、スルフォニル、ニトロ、シアノ、およびカルボキシル基を含む。アルキル基の例は、限定されるものではないが、メチル、エチル、ｎ‐プロピル、イソプロピル、ｎ‐ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニルまたはｎ−デシルおよび同様のものであり得る。
【００６８】
式（Ｉ）を参照すると、ｋは３から３０００の整数である。例えば、ｋは３から２８００、３から２４００、３から１８００、３か１６００、３から６００、１２０から３０００、６００から３０００、７００から２５００、１５００から２５００、１２００から２４００、１６００から２８００、または１８００から２８００の整数であり得る。
【００６９】
様々な実施形態において、Ｒ１およびＲ２はＨおよびＣ１−１８アルキルから選択され、Ｒ３、Ｒ４、およびＲ５は、独立してそれぞれＣ１−１０アルキルである。特定の実施形態において、Ｒ１およびＲ２はＨ、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は独立してそれぞれＣ１−１０アルキルである。
【００７０】
様々な実施形態において、Ｒ３およびＲ４はメチルであり、Ｒ５はＣ１−１０アルキル、好ましくはメチル、エチル、ｎ‐プロピル、ｎ‐ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニルまたはｎ−デシルである。特定の実施形態において、Ｒ３およびＲ４はメチルであり、Ｒ５はメチル、エチル、ｎ‐プロピル、ｎ‐ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニルおよびｎ−デシルからなる群から選択される。
【００７１】
様々な実施形態において、Ｘ＝−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）および−Ｎ＋（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）であるモノマの、Ｘ＝−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３であるモノマに対する比は１より大きい。例えば、Ｘ＝−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）およびＸ＝−Ｎ＋（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）であるモノマの、Ｘ＝−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＣＨ３であるモノマに対する比は、２：１から５：１の範囲であり得る。
【００７２】
一方、Ｘ＝−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）であるモノマの、Ｘ＝−Ｎ＋（Ｒ３）（Ｒ４）（Ｒ５）であるモノマに対する比は、１：４から４：１の範囲である。
【００７３】
天然抗菌剤は、微生物の蔓延または生育を阻害または抑制可能であるが、様々な実施形態において、天然抗菌剤はさらに、天然抗菌剤の抗微生物および／または抗真菌特性を高めるように、天然生物活性剤を含んでもよい。
【００７４】
本明細書で用いられるとき、用語"生物活性剤"は、生きている生物への、生体効果などの効果を有する物質を指す。天然抗菌剤の場合と同様に、天然生物活性剤は自然において見つかり得る物質である。様々な実施形態において、天然生物活性剤は、グレープフルーツ種抽出物、オリーブ葉抽出物、ナタマイシン、ヒノキチオール、リゾチーム、バクテリオシン、精油、ティーツリー油、レモン果皮、ポメロ、シナモン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００７５】
特定の実施形態において、天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含むか、それからなり、それはグレープフルーツの種から誘導された１つまたは複数の抗微生物成分を指し、有機溶媒を用いて抽出することによって得られる。有機溶媒は、例えば、グリコールなどの１つまたは複数の水酸基を含有する有機溶媒であり得る。
【００７６】
有利には、図９に示されるもの（ＰＣＬ／ＣＳ群対ＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥ群）などの、天然抗菌剤および天然生物活性剤を組み合わせての使用は、微生物の生育を阻害する効果の向上を提供する。天然生物活性剤の天然抗菌剤に対する比は、容易な製造を可能にするように、約１：１から約３：２ｍｌ／ｇ、約１：１から約２：１ｍｌ／ｇ、約１：１から約５：２ｍｌ／ｇ、約３：２から約３：１ｍｌ／ｇ、約２：１から約３：１ｍｌ／ｇ、または約３：２から約２：１ｍｌ／ｇなど、約１：１から約３：１ｍｌ／ｇの範囲であり得る。
【００７７】
分解性高分子は、中に天然抗菌剤が分散される高分子基質を形成する。例えば、天然抗菌剤は粒子の形態であり得る。天然抗真菌剤は、高分子基質に、少なくとも実質的に均一に分散され得る。用語"実質的に均一に分散され"は、分解性高分子中の天然抗真菌剤の分布が、そのすべての領域で実質的に一様または同一であり、天然抗真菌剤の濃度または率がその任意の他の領域と比べて実質的により大きいかより小さい特別な領域が、分解性高分子において存在しないことを意味する。
【００７８】
様々な実施形態において、天然抗菌剤は、約５μｍから約７５μｍ、約１０μｍから約７５μｍ、約２０μｍから約７５μｍ、約３０μｍから約７５μｍ、約５０μｍから約７５μｍ、約５μｍから約６０μｍ、約５μｍから約５０μｍ、または約３０μｍから約５０μｍの範囲のサイズなどの、７５μｍ以下のサイズを有する粒子を含む。
【００７９】
高分子基質の中の天然抗菌剤の量は、約０．０１ｗｔ％から約３５ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％から約２０ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％から約１５ｗｔ％、約１ｗｔ％から約２５ｗｔ％、約１５ｗｔ％から約４０ｗｔ％、または約２５ｗｔ％から約４０ｗｔ％などの、約０．０１ｗｔ％から約４０ｗｔ％の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、高分子基質における天然抗菌剤の量は、約０．０１ｗｔ％から約１５ｗｔ％の範囲であり、商用のポリエチレン（ＰＥ）包装フィルムによって示されるものと類似した引っ張り強さおよび破断ひずみなどの、機械的特性を実現するために適切な範囲であり得る。
【００８０】
第２の態様において、様々な実施形態が、第１の態様による包装材料を調製する方法を参照する。方法は、天然抗菌剤を提供することを含む。天然抗菌剤の好適な例は、すでに上記で議論されている。
【００８１】
上記で言及されたように、天然抗菌剤はさらに、天然生物活性剤を含み得る。好適な天然生物活性剤は、すでに上記で言及されている。様々な実施形態において、天然生物活性剤はグレープフルーツ種抽出物を含むか、それからなる。本方法は、天然生物活性剤の化学特性に依存するものではないので、グレープフルーツ種抽出物の天然生物活性剤が本明細書に例示されていてさえも、有利には、包装材料を調製する方法は、グレープフルーツ種抽出物に限定されるものではなく、上記で言及されているものなどの、他の型の天然生物活性剤を採用してよい。
【００８２】
天然抗菌剤が天然生物活性剤をさらに含む実施形態において、天然抗菌剤を提供することは、水性混合溶媒を形成するように水または緩衝液などの水溶液中に天然抗菌剤および天然生物活性剤を溶解させること、および、天然抗菌剤を得るように水性混合溶媒を乾燥させることを含み得る。
【００８３】
水溶液における天然抗菌剤および天然生物活性剤の溶解は、例えば、天然生物活性剤の天然抗菌剤に対する比を約１：１から約３：１ｍｌ／ｇの範囲として、または、その特定範囲内の任意の好適な部分的範囲として、実行され得る。有利には、水溶液における天然抗菌剤および天然生物活性剤の溶解は、周囲条件において実行され得る。天然生物活性剤および天然抗菌剤の実質的な一部またはすべては、水性混合溶媒を形成するように水溶液に溶解され得る。
【００８４】
水性混合溶媒は、天然生物活性剤を備える天然抗菌剤を得るように、任意の好適な乾燥方法を用いて乾燥されてよい。様々な実施形態において、水性混合溶媒の乾燥は、フリーズドライと真空乾燥との２段階法によって実行され得る。
【００８５】
本明細書で開示されるフリーズドライ技術の様々な実施形態は、水の昇華の原理に基づく。フリーズドライの最中、真空および温度の同時の作用が、天然抗菌剤および天然生物活性剤の密閉充填の要求を促進し得る。同時に、水性混合溶媒中に存在する水は昇華し得る。そうすることにおいて、水は水性混合溶媒から除去されて、天然抗菌剤および天然生物活性剤のみを残し得、天然生物活性剤の天然抗菌剤への物理的結合を可能にし得る。有利には、圧力および温度を制御することによって、水は水性混合溶媒から蒸発または昇華し得、天然生物活性剤を備える天然抗菌剤を形成し得る。このことは、危険で毒性のある溶媒を用いないので、工程を環境に優しいものにする。
【００８６】
水性混合溶媒をフリーズドライすることは、混合物中に存在する水を昇華するのに十分な任意の好適な温度で実行され得る。様々な実施形態において、水性混合溶媒のフリーズドライは、約−３０℃から約０℃、約−１０℃から約０℃、約−５０℃から約−１０℃、約−５０℃から約−２０℃、約−５０℃から約−３０℃、約−４０℃から約−１０℃、約−３０℃から約−２０℃など、約−５０℃から約０℃の範囲の温度で実行される。いくつかの実施形態において、水性混合溶媒のフリーズドライは、約−４０℃の温度で実行される。
【００８７】
フリーズドライは、約１．５時間から約２．５時間、または約２時間など、約１時間から約３時間の範囲の時間にわたって、実行され得る。続いて、フリーズドライを受けていた水性混合溶媒は、約１．５日から約２．５日、または約２日など、約１日から約３日の範囲の時間にわたって、真空乾燥され得る。
【００８８】
様々な実施形態において、天然抗菌剤は粒子の形態であり、それは７５μｍ以下のサイズを有し得る。
【００８９】
本明細書に開示された方法は、分解性高分子中に天然抗菌剤を分散させる段階を含む。このことは、分解性高分子を融解させる段階と、天然抗菌剤を融解された分解性高分子と混合して高分子混合物を形成する段階と、高分子混合物をヒートプレスする段階とを含み得る。
【００９０】
分解性高分子を融解させる段階は、例えば、図１Ａに示されるものなど、２ロールミリング工程を用いて分解性高分子の融点を上回る温度で実行され得る。ローラーは互いに反対の方向に回転し得、ローラーによって生成されるせん断力は、ローラーの上へと供給される材料を混合または分散するように用いられ得る。
【００９１】
ローラーが回転する速度は、約２ｒｐｍから約１０ｒｐｍの範囲の速度などの、任意の好適な速度であり得る。分解性高分子がポリ（ε−カプロラクトン）である実施形態において、分解性高分子を融解させる段階は、約６５℃で実行され得る。
【００９２】
天然抗菌剤を融解された分解性高分子と混合する段階は、図１Ｂに示されているものなど、２ロールミリング工程が実行されている間に、融解された分解性高分子の上へと天然抗菌剤をふるいがけする段階を含み得る。
【００９３】
高分子混合物を形成するとき、図１Ｃに示されるものなど、高分子混合物はローラーから除去され得、ヒートプレス処理を受け得る。様々な実施形態において、高分子混合物のヒートプレスは、約２５ＭＰａから約３５ＭＰａ、または約３０Ｍｐａなどの、約２０ＭＰａから約４０ＭＰａの範囲の圧力で実行される。高分子混合物をヒートプレスするとき、包装材料は包装フィルムの形態を獲得してよい。
【００９４】
様々な実施形態が、食品包装における、第１の態様による包装材料、または第２の態様による方法によって調製された包装材料の使用への、さらなる態様において参照される。有利には、本明細書に開示された実施形態による包装材料は、十分なＵＶ吸収機能、抗毒および抗菌／抗真菌機能をもつが、自然に分解可能な、食品包装フィルムとして適切な光学的および機械的特性を立証する。本明細書で開示された包装材料は、自然環境（例えば、海水）において分解して、非毒性の生成物をもたらし、細菌／真菌の生育に対する食品の安全性の延長に関する、長期間の使用期間を確保するための遅い分解速度を有し、これにより食物廃棄を最小化する性質を有する。
【００９５】
本発明は、本明細書で幅広く総称的に説明されている。一般的な開示内にある、より細かい種類および下位概念の群の各々もまた、本発明の部分を形成する。このことは、削除された材料が本明細書に具体的に列挙されているか否かにかかわらず、任意の主題をその種類から除去する但し書きまたは否定的な制限を用いた本発明の一般的な記載を含む。
【００９６】
他の実施形態が、以下の特許請求の範囲および非限定的な例の内側にある。加えて、本発明の複数の特徴または態様がマーカッシュグループの観点から説明される場合、本発明はこれによりまた、マーカッシュグループの任意の個々の要素または部分群の要素の観点からも説明されることを、当業者は理解するであろう。
［実験の項］
【００９７】
様々な実施形態が、食品技術のための環境に優しい包装フィルムの設計および製造に関する方法を示す。具体的には、本明細書に開示された実施形態によるフィルムは、十分なＵＶ吸収機能、抗毒および抗菌／抗真菌機能をもつが、自然に分解可能であり、食品包装フィルムとして適切な光学的および機械的特性で設計される。本明細書で開示されたフィルムは、自然環境（例えば、海水）において分解して、非毒性の生成物をもたらし、細菌／真菌の生育に対する食品の安全性の延長に関する、長期間の使用期間を確保するための遅い分解速度を有し、これにより食物廃棄を最小化する性質を有する。
【００９８】
本明細書で開示された環境に優しい包装フィルムは、２つの成分を含み得る。
【００９９】
（ａ）食品と外的環境の間のバリアとしての、分解可能な高分子基質。適切な光学的および機械的特性を有し、同時に、適切なＵＶ吸収および酸化防止機能を有する。高分子基質は、天然添加材料の支持物としても機能し得る。
【０１００】
（ｂ）高分子基質内に均一に分散する小粒子を備える天然添加材料。抗菌／抗真菌特性を生成する。
【０１０１】
環境に優しい包装フィルムは、いかなる溶媒／化学物質も用いることなく、３段階の物理方法を用いて製造され得る。分解性高分子（例えば、図１Ａに示されたポリ（ε−カプロラクトン）（ＰＣＬ））は、まず融解されて、融点（例えば、ＰＣＬの場合は６５℃）を少し上まわるように上昇した温度で、２ロールミリング技術を用いて基質を形成してよい。第２に、基質は、ふるいがけと２ロールミリング技術との組み合わせ（図１Ｂ）を用いて、添加剤としての小粒子（例えば、７５μｍより小さい粒子サイズのキトサン（ＣＳ）粉末）と共に配合されてよい。
【０１０２】
小粒子添加材料は、抗菌／抗真菌特性を高めるように、溶解およびフリーズドライ技術の組み合わせ（図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ）を用いて、天然成分（例えば、グレープフルーツ種抽出物（ＧＦＳＥ））を含むことにより変更されてよい。最後に、コンポジットペレットは次にヒートプレスされてフィルムにされてもよい（例えば、図１ＣのＰＣＬ／ＣＳおよびＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルムに関して、６５℃および３０Ｍｐａ）。
【０１０３】
高分子基質中への少量の添加粒子の取り込み（例えば、ＰＣＬ基質中に１５ｗｔ％のＣＳ粉末）は、純ＰＣＬフィルムと比べたときの、環境に優しい包装フィルムの全体の外見および柔軟性（図３Ａおよび図３Ｂ）と、透明性（図３Ｆおよび図３Ｇ）とを、それぞれ変化させない。
【０１０４】
天然食品防腐剤（例えば、１：１ｍｌ／ｇ（ＧＦＳＥ体積／ＣＳ重量）の比のＧＦＳＥ／ＣＳ）の添加の取り込みも、フィルムの全体の外見、柔軟性（図３Ｃ）、および透明性（図３Ｈ）を保つ。対照的に、ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム（例えば、ＧＦＳＥ／ＣＳ、１：１ｍｌ／ｇ）は、湾曲させることが不可能であり（図３Ｄ）、全く不透明である（図３Ｉ）。一般に用いられる合成ポリエチレン（ＰＥ）フィルムもまた、ＰＣＬ／ＣＳおよびＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム（図３Ｊ）と同様の透明性を示すが、劣る処理能力を示し、容易に付着する傾向がある（図３Ｅ）。
【０１０５】
少量のＣＳ微粒子（１５ｗｔ％）またはＣＳ／ＧＦＳＥ微粒子（１５ｗｔ％、ＣＳ：ＧＦＳＥ比、１：１ｇ／ｍｌ）の取り込みは、純ＰＣＬフィルム上の水接触角と比べて、ＰＣＬ／ＣＳおよびＰＣＬ／ＣＳ／ＧＦＳＥフィルム上の水接触角にわずかな変化しかもたらさない（図４Ａから図４Ｄ）。ＰＥフィルムはＰＣＬ系フィルムより高い水接触角を有するが、それは、水分付着に対する表面特性が同様であることを明示する。（図４Ａ、図４Ｂ，図４Ｃ、図４Ｄ）添加粒子の取り込みを様々な重量パーセント（例えば、ＰＣＬ基質中の０から２５ｗｔ％のＣＳ粉末）にすると、環境に優しい包装フィルムの機械的特性は変化することがあり、引っ張り強さおよび破断ひずみ（例えば、最大で１５ｗｔ％のＣＳ）はＰＥフィルム（７から３０Ｍｐａの引っ張り強さおよび５０から１９０％の破断ひずみ、表１）のそれに近づいていく。
【０１０６】
表１：異なる組成の環境に優しい包装フィルム機械的特性（ｎ＝４）
【表１】
2020500792.tif 000003
【０１０７】
環境に優しい包装フィルムは、その表面上にクラックのないトポグラフィーを示し（図５Ａおよび図５Ｂ）、高分子基質中に均一に分散する添加粒子を示す（図５Ｃおよび図５Ｄ）。そのようなフィルムは、基質と添加粒子の両方からの化学特性の組み合わせを示し、製造工程の最中に各成分の典型的な化学結合へのいかなる変化も誘発することはない（図６）。
【０１０８】
環境に優しい包装フィルム（例えば、１５ｗｔ％のＣＳ粉末）は、純ＰＣＬフィルム（図７Ａ）のものと比べたときに向上したＵＶ吸収特性を獲得し、ほぼ９０％のＤＰＰＨ（ＤＰＰＨ：１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル、標準酸化剤）が７２時間以内に除去されている状態（図７Ｂ）で、堅牢な酸化防止能力を示す。
【０１０９】
フィルムもまた、自然環境（例えば、海水）における分解可能性を示し、添加粒子（例えば、図８の１５ｗｔ％のＣＳ粉末）の取り込みによって変更され得る遅い分解速度を有する。そのようなフィルム（例えば、１５ｗｔ％のＣＳ粉末および１５ｗｔ％のＣＳ／ＧＦＳＥ粉末を含有）は、食品の保存可能期間を増加させるように真菌の生育の発生を妨害する可能性を示し（例えば、図９の、ＰＥおよびＰＣＬフィルムと比較した環境に優しい包装フィルムにおいて、パンの保存可能期間が約２−３倍に増加する）、それは添加粒子の取り込みに起因する。
【０１１０】
本発明はその例示的な実施形態を参照して詳細に示され説明されてきたものの、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書の形態および詳細に様々な変更が行われ得ることを、当業者は理解するであろう。
【図１Ａ】
2020500792.tif 000004
【図１Ｂ】
2020500792.tif 000005
【図１Ｃ】
2020500792.tif 000006
【図２Ａ】
2020500792.tif 000007
【図２Ｂ】
2020500792.tif 000008
【図２Ｃ】
2020500792.tif 000009
【図３Ａ】
2020500792.tif 000010
【図３Ｂ】
2020500792.tif 000011
【図３Ｃ】
2020500792.tif 000012
【図３Ｄ】
2020500792.tif 000013
【図３Ｅ】
2020500792.tif 000014
【図３Ｆ】
2020500792.tif 000015
【図３Ｇ】
2020500792.tif 000016
【図３Ｈ】
2020500792.tif 000017
【図３Ｉ】
2020500792.tif 000018
【図３Ｊ】
2020500792.tif 000019
【図４Ａ】
2020500792.tif 000020
【図４Ｂ】
2020500792.tif 000021
【図４Ｃ】
2020500792.tif 000022
【図４Ｄ】
2020500792.tif 000023
【図５Ａ】
2020500792.tif 000024
【図５Ｂ】
2020500792.tif 000025
【図５Ｃ】
2020500792.tif 000026
【図５Ｄ】
2020500792.tif 000027
【図６】
2020500792.tif 000028
【図７Ａ】
2020500792.tif 000029
【図７Ｂ】
2020500792.tif 000030
【図８】
2020500792.tif 000031
【図９】
2020500792.tif 000032
【国際調査報告】
2020500792.tif 000033
2020500792.tif 000034
2020500792.tif 000035
2020500792.tif 000036