專利名稱：生物降解性薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物降解性薄膜以及使用該薄膜的生物降解性容器和生物降解性防潮紙，特別涉及兼具耐熱水性和防潮性的生物降解性薄膜以及使用該薄膜的生物降解性容器和生物降解性防潮紙。
背景技術(shù)：
近年來，隨著環(huán)境意識(shí)的提高，人們對(duì)食品或日用品等的包裝容器的廢棄性也有所考慮，而引人注目的是使用在填埋或在自然環(huán)境下放置的情況下，也可借助于微生物等的作用分解而回歸到土壤中的生物降解性樹脂的包裝容器。而且，人們對(duì)使用生物降解性樹脂的食品用包裝容器與食品廢棄物等有機(jī)廢棄物一起實(shí)施堆肥、或由沼氣發(fā)酵得到沼氣等方面進(jìn)行了研究，并期待著使用生物降解性樹脂的包裝容器的應(yīng)用和普及。
涉及包裝用生物降解性薄膜的現(xiàn)有技術(shù)，已知有例如日本專利317869號(hào)公報(bào)中所述的薄膜。該薄膜以乳酸系聚合物為主要成份，是含有定量的分子內(nèi)具有兩個(gè)以上羧酸酯基的增塑劑的薄膜。
但是，盡管這種薄膜有生物降解性，但防潮性差，因此不能用于保存時(shí)需要防潮的物品的包裝容器。
使無防潮性的薄膜具有防潮性的方法，已知有，例如揭示于日本特開昭59-66598號(hào)公報(bào)中的，涂敷蠟乳狀液與合成橡膠乳液，形成以蠟為主體的防潮層的方法。
但是，由于這種使用蠟的防潮層無熱成型性，所以在成型為容器后，必須利用涂敷或蒸鍍等方法才能形成防潮層，不得不使制造工藝變得復(fù)雜。且由于天然蠟等具有生物降解性的蠟的熔點(diǎn)在85℃以下，不能用來覆蓋例如湯或方便面等即食食品用容器等要求保存時(shí)有必要的防潮性、烹制或食用等時(shí)有必要的耐水性、特別是耐熱水性的容器。
另外，其它已知的可熱成型的生物降解性薄膜的滲濕性為4～30g·mm/m2·24hr，不能用于對(duì)防潮性有要求的食品容器等。
另外，使用可熱成型的薄膜的生物降解性容器的現(xiàn)有技術(shù)已知有，例如日本特開平11-171238號(hào)公報(bào)中所揭示的生物降解性容器。該生物降解性容器是在漿料制容器本體的表面涂布添加了降解助劑的聚乙烯薄膜而制成的。
但是，盡管該容器可利用降解助劑使聚乙烯薄膜分解為細(xì)小的尺寸，但聚乙烯樹脂本身卻并不發(fā)生化學(xué)降解。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種防潮性優(yōu)異的生物降解性薄膜，以及使用該薄膜的生物降解性容器和生物降解性防潮紙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供在兩層生物降解性樹脂層之間設(shè)有生物降解性防潮層的生物降解性薄膜實(shí)現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明通過提供由上述本發(fā)明的生物降解性薄膜覆蓋具有生物降解性的容器本體的表面而形成的生物降解性容器實(shí)現(xiàn)上述目的。
本發(fā)明提供由上述本發(fā)明的生物降解性薄膜覆蓋生物降解性紙張的表面而形成的生物降解性防潮紙。
本發(fā)明提供由上述本發(fā)明的生物降解性防潮紙形成的生物降解性容器。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式說明本發(fā)明的生物降解性薄膜。在此，在本發(fā)明中，生物降解性(薄膜)是指要求構(gòu)成薄膜的主要成份具有生物降解性，而并非是指要求抗氧劑、增滑劑等添加劑等所有成份都具有生物降解性，但優(yōu)選為薄膜構(gòu)成成份可降解為以原始天然物存在的形態(tài)。
首先說明本發(fā)明的生物降解性薄膜。
本發(fā)明的生物降解性薄膜，在兩層生物降解性樹脂層之間設(shè)有生物降解性防潮層。
用于上述生物降解性樹脂層的樹脂，可優(yōu)選使用脂肪族聚酯類、脂肪族聚酯和芳香族聚酯的共聚物類、或脂肪族聚碳酸酯類樹脂。這類樹脂可以舉出聚丁二酸乙二醇酯(PES)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚羥基丁酸酯(PHB)、聚己內(nèi)酯(PCL)、聚己內(nèi)酯和聚丁二酸丁二醇酯的混合物或共聚物(PCL/PBS)、聚羥基丁酸酯和聚羥基戊酸酯的共聚物(PHB/PHV)、聚丁二酸丁二醇酯和聚己二酸丁二醇酯的混合物或共聚物(PBS/PBA)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚丁二酸乙二醇酯的共聚物(PET/PES)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和聚己二酸丁二醇酯的共聚物(PBT/PBA)等樹脂。上述各種樹脂既可單獨(dú)使用，也可兩種或兩種以上組合使用。
雙層生物降解性樹脂層具有耐熱性優(yōu)選具有耐熱性，且優(yōu)選至少其中之一還具有耐熱水性。
在本說明書中，該生物降解性樹脂層所具有的耐熱性，是指在水的沸點(diǎn)時(shí)，構(gòu)成該生物降解性樹脂層的樹脂本身不熔融的性質(zhì)。
生物降解性樹脂層中至少其中之一所具有的耐熱水性，是指當(dāng)該生物降解性樹脂層與沸騰的熱水長時(shí)間接觸時(shí)，構(gòu)成該生物降解性樹脂層的樹脂不會(huì)因溶于熱水、或該樹脂本身的熔融而損傷該生物降解性樹脂層，以致產(chǎn)生能使熱水通過的孔等的性質(zhì)。
用于具有耐熱水性的上述生物降解性樹脂層的樹脂，可使用除PCL和(PBS/PBA)之外的上述脂肪族聚酯類、上述脂肪族聚酯和上述芳香族聚酯的共聚物、上述脂肪族聚碳酸酯類，還可使用賽璐玢、脫乙酰殼多糖等不溶于水的多糖類，醋酸纖維素等纖維素衍生物，未硫化的天然橡膠，未硫化的聚異戊二烯，眾所周知的天然樹脂的熱固化產(chǎn)物、固化的漆等耐熱水性天然樹脂，而考慮到薄膜的成型性，優(yōu)選為具有熱塑性的脂肪族聚酯或包括該聚酯的共聚物。上述各種樹脂可單獨(dú)使用，也可兩種或兩種以上組合使用。
用于具有耐熱性的上述生物降解性樹脂層的樹脂，除用于具有耐熱水性的上述生物降解性樹脂層的上述樹脂之外，還可舉出聚乙烯醇樹脂、淀粉等多糖類、明膠等蛋白質(zhì)、聚蘋果酸、聚谷氨酸、聚天冬氨酸等。而且考慮到薄膜的成型性，其中優(yōu)選為具有耐熱水性的上述生物降解性樹脂層中所用的樹脂，特別是具有熱塑性的脂肪族聚酯樹脂或含有該聚酯的共聚物。上述各種樹脂既可單獨(dú)使用，也可兩種或兩種以上組合使用。
為在使用期間內(nèi)可降解，上述生物降解性樹脂層的生物降解度(需氧性最終生物降解度JIS K 6950或6953)優(yōu)選在30％以上、更優(yōu)選在50％以上、特別優(yōu)選在60％以上。
上述生物降解性樹脂層優(yōu)選使用上述各樹脂成膜，進(jìn)而根據(jù)需要經(jīng)單向拉伸或雙向拉伸成型為薄膜形態(tài)的制品。
形成上述生物降解性樹脂層時(shí)所用的成膜方法，可以采用壓延法、熔融擠出法、涂布樹脂溶液或乳液后使溶劑或分散介質(zhì)蒸發(fā)的方法等現(xiàn)有技術(shù)中常用的成膜方法。
可根據(jù)需要選擇合適的上述生物降解性樹脂層(一層)的厚度，考慮到薄膜強(qiáng)度和薄膜的操作性，優(yōu)選為5～1000μm，更優(yōu)選為10～500μm。
兩層上述生物降解性樹脂層可由同種樹脂形成，也可由互不相同的樹脂形成。
在兩層上述生物降解性樹脂層由不同樹脂形成的情況下，優(yōu)選采用熔點(diǎn)不同的樹脂形成。在用熔點(diǎn)不同的樹脂形成兩層生物降解性樹脂層時(shí)，如后所述，在將本發(fā)明的生物降解性薄膜與容器本體的表面直接接合覆蓋在該表面上時(shí)，由熔點(diǎn)低的樹脂(低熔點(diǎn)樹脂)形成的生物降解性樹脂層朝向該表面分布，利用熔融的低熔點(diǎn)樹脂與容器本體的接合，能以良好的粘結(jié)性覆蓋在該表面上。此時(shí)，形成兩層上述生物降解性樹脂層的熔點(diǎn)之差優(yōu)選在5℃以上、更優(yōu)選在15℃以上。
可根據(jù)所得生物降解性薄膜的用途，選擇適當(dāng)?shù)膬蓪由鲜錾锝到庑詷渲瑢拥慕M合。例如，當(dāng)采用真空成型法等方法使生物降解性薄膜成型為容器的形狀時(shí)，又或在生物降解性容器的內(nèi)面上層合時(shí)，優(yōu)選包括具有上述熱成型性的生物降解性樹脂層。而在方便面等的使用時(shí)需注入熱水的容器的情況下，優(yōu)選兩層上述生物降解性樹脂層都具有耐熱性，且至少一層上述生物降解性樹脂層具有耐熱水性。
本發(fā)明的生物降解性薄膜中的上述生物降解性防潮層(以下簡稱為防潮層)，優(yōu)選為由不僅具有上述熱成型性、還具有生物降解性的蠟(以下簡稱為蠟)、聚乙烯醇樹脂等為主要成份形成，特別是為便于熱成型，優(yōu)選使用蠟。
為得到與具有耐熱性的上述生物降解性樹脂層中所用樹脂同等程度的生物降解性，上述蠟優(yōu)選使用生物降解度(JIS K 6950或6953)30％以上的、更優(yōu)選使用50％以上的、特別優(yōu)選使用60％以上的品種。
為使生物降解性薄膜具有儲(chǔ)存穩(wěn)定性，上述蠟的熔點(diǎn)優(yōu)選在40℃以上、更優(yōu)選在60℃以上。且蠟的熔點(diǎn)依據(jù)JIS K 2235-5.3測得。
上述蠟可使用植物蠟、動(dòng)物蠟、石油蠟等。
植物蠟可以舉出米蠟、巴西棕櫚蠟、小燭樹蠟等，考慮到與上述生物降解性樹脂層的粘結(jié)性和熔點(diǎn)的高低，其中優(yōu)選為小燭樹蠟。
動(dòng)物蠟可以舉出蜂蠟、羊毛脂、鯨蠟等，考慮到與上述生物降解性樹脂層的粘結(jié)性，優(yōu)選為蜂蠟。
石油蠟可以舉出熔點(diǎn)在85℃的蠟，例如微晶蠟、石蠟等，考慮到與上述生物降解性樹脂層的粘結(jié)性，優(yōu)選為微晶蠟。
合成蠟也可用于防潮層，只要其具有生物降解性即可。
為達(dá)到除能抑制對(duì)防潮層的破壞、并提高生物降解性薄膜的剝離強(qiáng)度之外，還能在蠟的熔點(diǎn)以上的溫度下也可保持粘結(jié)性，在彎折薄膜等時(shí)可防止蠟層中產(chǎn)生裂紋等情況，保持防潮性，上述防潮層中所用的上述蠟優(yōu)選含有具有耐熱性的生物降解性高分子物質(zhì)。
該具有耐熱性的生物降解性高分子物質(zhì)可以舉出未硫化天然橡膠、未硫化聚異戊二烯、上述脂肪族聚酯樹脂等，其中，考慮到與上述蠟的相溶性，優(yōu)選使用聚異戊二烯或天然橡膠，在使用天然橡膠的情況下，考慮到氣味和過敏性，優(yōu)選使用蛋白質(zhì)盡可能被除去的品種。
考慮到與生物降解性薄膜的粘合力和防止出現(xiàn)裂紋，上述蠟中的上述生物降解性高分子物質(zhì)的配量優(yōu)選為5～50％，進(jìn)而考慮到保持防潮性，更優(yōu)選為30重量％以下、進(jìn)一步優(yōu)選為20重量％以下。
且除生物降解性高分子物質(zhì)之外，還可含有其它成份(如抗氧化劑等添加劑或無機(jī)填料等)。此時(shí)，尤其是考慮到防潮性，該成份的配量優(yōu)選在20重量％以下、更優(yōu)選在10重量％以下。
上述防潮層優(yōu)選具有低于由杯碟法(cup method，JIS Z0208條件B)測定的上述生物降解性樹脂層的滲濕性。
為既具有實(shí)用的防潮性、又能維持高溫下的生物降解性薄膜的強(qiáng)度，上述防潮層的厚度優(yōu)選為1～500μm，更優(yōu)選為10～100μm。
本發(fā)明的生物降解性薄膜優(yōu)選具有熱成型性。在此，本發(fā)明的生物降解性薄膜的熱成型性是指，在將該生物降解性薄膜加熱到預(yù)定溫度后，在將該薄膜的兩端沿某一軸向，向相反的方向拉伸兩倍的長度時(shí)，該生物降解性薄膜不會(huì)斷裂。
可根據(jù)所用的生物降解性樹脂、防潮層中所用的蠟、以及熱成型方法(真空/氣壓成型、沖壓成型等)選擇適當(dāng)?shù)纳锝到庑员∧岢尚偷募訜釡囟?。所選擇的加熱溫度應(yīng)使成型的生物降解性薄膜整體具有適當(dāng)?shù)暮穸确植?，并具有足夠的防潮性。以能夠控制薄膜厚度偏差的加熱溫度?shí)施熱成型對(duì)于得到足夠的防潮性是非常重要的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可用常用的優(yōu)化條件的方法求出滿足此條件的加熱溫度。
在判斷有無上述熱成型性時(shí)，也選擇可達(dá)到與實(shí)際成型同樣良好的結(jié)果的加熱溫度。該加熱溫度的大致標(biāo)準(zhǔn)在多數(shù)情況下，根據(jù)例如下述溫度范圍內(nèi)的條件可得到良好的結(jié)果。
當(dāng)上述生物降解性樹脂為結(jié)晶性樹脂時(shí)，加熱溫度在由DSC測得的融解曲線求出的熔融峰溫度Tm(℃)的(Tm-40℃)～(Tm+20℃)的范圍內(nèi)。但當(dāng)存在多個(gè)熔融峰溫度時(shí)，選擇熔化熱最大的熔融峰。
當(dāng)上述生物降解性樹脂為非結(jié)晶性樹脂時(shí)，加熱溫度在其玻璃化溫度Tg的Tg～Tg+50℃的范圍。
考慮到現(xiàn)實(shí)期間內(nèi)的降解，例如堆肥等需2～3個(gè)月的降解時(shí)間，本發(fā)明的生物降解性薄膜的生物降解度(需氧性最終生物降解度JIS K6950或6953)優(yōu)選在30％以上、更優(yōu)選在50％以上、特別優(yōu)選在60％以上。
本發(fā)明的生物降解性薄膜的由杯碟法(JIS Z 0208條件B)測得的滲濕性以厚度1mm的薄膜換算而成的值優(yōu)選在2g·mm/m2·24hr以下，更優(yōu)選在1g·mm/m2·24hr以下。該生物降解性薄膜的滲濕性越低越好。上述該滲濕性的換算值是在假設(shè)滲濕性與薄膜厚度成反比，將由杯碟法測定的滲濕性乘以薄膜厚度而算出的。
本發(fā)明的生物降解性薄膜優(yōu)選為拉伸成型(包括熱成型)后的延伸率(面積延伸率)為200～1000％、滲濕性在2g·mm/m2·24hr以下，更優(yōu)選在1g·mm/m2·24hr以下的薄膜。
考慮到操作性和覆蓋容器等時(shí)的強(qiáng)度，本發(fā)明的生物降解性薄膜優(yōu)選為由下述實(shí)施例測得的剝離強(qiáng)度在0.1N以上、更優(yōu)選在1N以上。
考慮到薄膜強(qiáng)度和薄膜成型性，本發(fā)明的生物降解性薄膜的總厚度優(yōu)選為10～2000μm，更優(yōu)選為20～1000μm。
本發(fā)明的生物降解性薄膜可在兩層上述生物降解性樹脂層之間設(shè)置生物降解性防潮層，還可在其外側(cè)再設(shè)置其它生物降解性樹脂層。
對(duì)本發(fā)明的生物降解性薄膜的制造方法無特別限制，只要是能在兩層上述生物降解性樹脂層之間形成上述生物降解性防潮層的形態(tài)的方法即可。
本發(fā)明的生物降解性薄膜的制造方法可以舉出，例如，將上述生物降解性樹脂層用樹脂制成膜，在該薄膜的一面上形成用于上述防潮層的上述蠟等制的均相膜，然后在該蠟?zāi)ど显侬B合該生物降解性樹脂層用樹脂膜，通過壓接或熱壓接制成薄膜的方法。且除上述疊合之外，還可采用在一層生物降解性樹脂層的某一部分涂布上述防潮層成份，然后將該生物降解性樹脂層折疊，使上述防潮層位于兩層上述生物降解性樹脂層之間的形態(tài)。
上述防潮層的形成方法可以舉出，熔融涂布或在涂布溶液或乳液等后使溶劑揮發(fā)的方法，使上述防潮層中所用的上述蠟等被夾在上述生物降解性樹脂薄膜中熱壓的方法等。
還可采用多層熔融擠出法使上述生物降解性樹脂與上述防潮層所用上述蠟等一次成型為生物降解性薄膜。
本發(fā)明的生物降解性薄膜可根據(jù)其不同用途，成型為單片狀或帶狀。此時(shí)，優(yōu)選為在薄膜端部使兩層上述生物降解性樹脂層互相融合，以避免高溫保存等時(shí)上述防潮層的成份漏出在外。具體而言，例如當(dāng)呈單片狀時(shí)，優(yōu)選其周邊部的，而在呈帶狀時(shí)，優(yōu)選其寬度方向兩邊的上述生物降解性樹脂層互相融合。對(duì)該融合處理方法無特別限制，優(yōu)選在加壓同時(shí)使用瞬熱式密封處理、熔斷密封處理等密封方法。通過在薄膜端部使兩層上述生物降解性樹脂層互相融合的處理，可防止使用前的保管期間內(nèi)防潮層的成份漏出，特別是其不僅在多片疊合、卷成輥狀保管時(shí)非常有效，其實(shí)際應(yīng)用時(shí)的操作性能也變得更好。
本發(fā)明的生物降解性薄膜的用途非常廣泛，除用于如下所述的本發(fā)明的生物降解性容器中的覆蓋容器本體表面之外，還可用于各種包裝材料薄膜，紙板(生物降解性紙)與本發(fā)明的生物降解性薄膜層合而成的層合紙等生物降解性防潮紙，由該生物降解性防潮紙彎折加工或成型為杯形、盒狀等的生物降解性容器中。
將本發(fā)明的生物降解性薄膜利用沖壓成型或真空成型等成型為單個(gè)的生物降解性容器，該容器也可用于內(nèi)容器，即箱中袋型容器。
本發(fā)明的生物降解性薄膜優(yōu)選為，上述最終使用形態(tài)也為上述的經(jīng)過兩層生物降解性樹脂層的相融處理的形態(tài)，以避免上述防潮層成份由上述薄膜端部漏出在外。例如，當(dāng)制成包裝袋或袋狀容器等形態(tài)時(shí)，優(yōu)選為在其封口處使各薄膜端部的兩層上述生物降解性樹脂層互相融合，以避免上述成份的泄漏。當(dāng)為容器本體上覆有本發(fā)明的生物降解性薄膜的容器時(shí)，在利用氣壓成型或真空成型等覆蓋容器成膜后，在切除冗余部分時(shí)，優(yōu)選一邊加壓一邊熔斷等的對(duì)兩層上述生物降解性樹脂層的融合處理，以防止上述成份的泄漏。且在使本發(fā)明的生物降解性薄膜成型為單個(gè)容器的形態(tài)時(shí)，也優(yōu)選為與用薄膜覆蓋的情況相同，在切除冗余部分時(shí)，優(yōu)選一邊加壓一邊熔斷等的對(duì)兩層上述生物降解性樹脂層的融合處理。
下面說明本發(fā)明的生物降解性容器。
本發(fā)明的生物降解性容器，一般是可盛裝液態(tài)物或固體的結(jié)構(gòu)，是無論何種形狀，在具有生物降解性的容器本體表面均覆有上述本發(fā)明的生物降解性薄膜的容器。當(dāng)生物降解性容器用于需要注入熱水等用途時(shí)，它是在具有生物降解性的容器本體表面，由容器本體表面開始，覆有依序由具有耐熱性的生物降解性樹脂層、生物降解性防潮層和具有耐熱水性的生物降解性樹脂層形成的上述本發(fā)明的生物降解性薄膜的覆蓋層的容器。
本發(fā)明的生物降解性容器只要上述容器本體具有生物降解性即可，除此對(duì)其材料無特別限制，容器本體的生物降解度(需氧性最終生物降解度JIS K 6950或6953)優(yōu)選在30％以上、更優(yōu)選在50％以上、特別優(yōu)選在60％以上。
上述容器本體的材料可舉出例如天然纖維、生物降解性合成纖維等纖維，天然高分子、上述生物降解性樹脂及其混合物等。
天然纖維可以舉出木漿纖維、非木漿纖維、絲、羊毛等。
生物降解性合成纖維可以舉出聚乳酸纖維、維尼綸、人造絲等。
天然高分子可以舉出淀粉、蛋白質(zhì)等。
對(duì)上述容器本體的形態(tài)無特別限制。容器本體的形態(tài)可以舉出例如杯、碗、瓶、碟、缽、盒、筒等各種容器形態(tài)。
對(duì)上述容器本體的制法無特別限制。當(dāng)容器本體由纖維狀材料制成時(shí)，其制法可以舉出濕式抄制法、干式抄制法、抄制片裝配加工等，而當(dāng)由非纖維狀材料制成時(shí)，可以舉出注塑成型法、吹塑成型法、真空·氣壓成型法等。
當(dāng)上述容器本體的材料為例如上述纖維時(shí)，優(yōu)選將含有該纖維的原料漿進(jìn)行濕法抄制后，經(jīng)脫水、干燥形成容器形態(tài)的容器本體，也可為在該原料漿經(jīng)濕法抄制后，經(jīng)脫水、干燥形成片狀，再經(jīng)切割、彎折、接合成型為預(yù)定形狀的容器。特別是當(dāng)材料為漿纖維或以漿纖維為主體時(shí)，優(yōu)選為采用將含有該纖維的漿料進(jìn)行濕法抄制，然后脫水、干燥制成容器的形態(tài)的漿模法制成的容器。
本發(fā)明的生物降解性容器通過在上述容器本體表面覆蓋上述本發(fā)明的生物降解性薄膜而制成。
可根據(jù)容器的用途、形態(tài)選擇該生物降解性薄膜覆蓋層的適當(dāng)?shù)男纬刹课弧Ｐ纬稍摳采w層的部位可以舉出例如容器本體的內(nèi)表面、容器本體的外表面等。特別是在用于杯狀物等時(shí)，優(yōu)選至少在容器本體的內(nèi)表面形成覆蓋層。
當(dāng)在上述容器本體表面覆蓋上述本發(fā)明的生物降解性薄膜時(shí)，既可利用粘合劑在該容器本體表面和該生物降解性薄膜之間形成接合完成覆蓋，也可由該容器本體表面與該生物降解性薄膜直接接合完成覆蓋。
當(dāng)利用粘合劑將使容器本體和該生物降解性薄膜接合時(shí)，只要所用粘合劑具有生物降解性即可，除此無特別限制。與該生物降解性薄膜一樣，該粘合劑的生物降解度(需氧性最終生物降解度JIS K 6950或6953)優(yōu)選在30％以上、更優(yōu)選在50％以上、特別優(yōu)選在60％以上。
上述粘合劑可以舉出淀粉、聚乙烯醇、骨膠、明膠、未硫化天然橡膠、未硫化聚異戊二烯等。為利用加熱熔融與容器本體接合，該粘合劑還可使用熔點(diǎn)低于容器本體的生物降解性樹脂的生物降解性樹脂或各種天然樹脂等。
當(dāng)使用利用溶劑揮發(fā)實(shí)現(xiàn)接合的粘合劑時(shí)，可將含有粘合成份的溶液涂在薄膜和容器本體任一之上，或兩者均涂布該溶液，也可將粘合成份涂在薄膜或容器本體任一之上，在另一方上涂布溶劑進(jìn)行粘合。
將該容器本體和該生物降解性薄膜直接粘合的方法可以舉出例如，將該生物降解性薄膜配置在容器本體內(nèi)表面上后，在容器本體處于由外面加熱的狀態(tài)下施行真空成型或氣壓成型，將該生物降解性薄膜的生物降解性樹脂層熔接在該容器本體的內(nèi)表面上的方法。
本發(fā)明的生物降解性容器除使用上述覆蓋方法以外，只要是能在具有生物降解性的容器本體表面覆蓋上述本發(fā)明的生物降解性薄膜的方法即可，則對(duì)其制法就無特別限制。
當(dāng)構(gòu)成上述容器本體的材料為上述纖維時(shí)，本發(fā)明的生物降解性容器優(yōu)選利用材料的透氣性，用真空成型法或氣壓成型法以上述本發(fā)明的生物降解性薄膜覆蓋該容器本體的表面(例如內(nèi)表面或外表面)而制成。在該真空成型法或氣壓成型法中，可使用現(xiàn)有技術(shù)中常用于紙制容器或漿模容器的成型方法。
本發(fā)明的生物降解性容器包括由下述本發(fā)明生物降解性防潮紙形成的生物降解性容器。該生物降解性容器可通過將該生物降解性防潮紙彎折裝配成容器形狀而制成。
本發(fā)明的生物降解性容器的用途廣泛，除食品容器之外，還可適用于洗劑等日用品的容器、各種工業(yè)材料的容器等各種容器。特別適用于湯用杯或即食食品容器等使用時(shí)需加入熱水的容器或飲料容器，以及為實(shí)現(xiàn)殺菌需在高溫下填充內(nèi)容物的日用品容器等的液體容器。
由本發(fā)明的生物降解性薄膜覆蓋的本發(fā)明生物降解性容器可根據(jù)其用途施行耐熱性或耐熱水性評(píng)價(jià)。
下面說明本發(fā)明的生物降解性防潮紙。
本發(fā)明的生物降解性防潮紙是通過在生物降解性紙表面覆蓋上述本發(fā)明的生物降解性薄膜而得到的。
上述生物降解性紙可使用木漿、非木漿的抄制紙，不含非生物降解性材料的再生紙等。
可根據(jù)用途設(shè)定適當(dāng)?shù)脑撋锝到庑约埖暮穸取?br> 在上述生物降解性紙的表面覆蓋上述本發(fā)明生物降解性薄膜的方法無特別限制，可以舉出例如，與用上述生物降解性薄膜覆蓋上述容器本體的表面時(shí)一樣的用上述粘合劑進(jìn)行粘接的方法，或利用熱層合將上述生物降解性紙與上述生物降解性薄膜接合進(jìn)而覆蓋的方法等。
本發(fā)明的生物降解性容器或生物降解性防潮紙還可采用，通過在上述容器本體的表面或生物降解性紙的表面，依照上述生物降解性樹脂層、上述防潮層和上述生物降解性樹脂層的順序直接制膜，使上述生物降解性薄膜覆蓋上述容器本體的表面或生物降解性紙表面的形態(tài)。其中的各層的制膜方法，在上述生物降解性樹脂層的情況下，可使用涂布該層所用樹脂溶液或含有該樹脂的乳液、干燥，使溶劑或分散介質(zhì)蒸發(fā)的方法；而在上述防潮層的情況下，可使用熔融涂布該防潮層所用的上述蠟，或在涂布含有該蠟成份的溶液或乳液后，使溶劑或分散介質(zhì)蒸發(fā)的方法等。
本發(fā)明的生物降解性防潮紙除用于上述本發(fā)明的生物降解性容器之外，還可用于防潮包裝紙、防潮壁紙。
下面以實(shí)施例具體說明本發(fā)明。但本發(fā)明并不受限于實(shí)施例。
按照下述實(shí)施例1、2、3制成生物降解性薄膜。然后研究所得生物降解性薄膜的生物降解性、滲濕性、耐熱水性、熱成型性和剝離強(qiáng)度。比較例1為現(xiàn)有食品容器等內(nèi)層中所用的非生物降解性聚乙烯薄膜，研究其滲濕性、耐熱水性和熱成型性。上述研究結(jié)果示于表1中。
然后，如下述實(shí)施例4所述，利用真空成型法將實(shí)施例1的生物降解性薄膜覆蓋在下述容器本體的內(nèi)表面上，制成生物降解性容器。并如比較例2和比較例3所述，制成生物降解性容器。然后如下所述，研究這些容器的滲濕性。其結(jié)果如表2所示。
實(shí)施例1配制防潮層用蠟在50cc溶劑(正庚烷)中加入1.4g的未硫化天然橡膠(下面簡稱為天然橡膠)并攪拌，在該天然橡膠溶解后，再加入12.6g的下述蠟，攪拌并加熱至60℃，使該蠟溶解。然后用80℃的吹風(fēng)干燥機(jī)使上述溶劑揮發(fā)，得到含有10重量％的天然橡膠的蠟(下稱為含天然橡膠的蠟)。
蠟微晶蠟，日本精蠟(株)制“Hi-Mic-1070”。
層合工序然后使用下述生物降解性樹脂層用薄膜，在該薄膜上放置4g上述含天然橡膠的蠟，從上下將其夾住，將以硅樹脂實(shí)施了易剝離處理的聚酯膜與上述處理面疊合，用溫度設(shè)定為80℃的熱壓機(jī)施加3.8kgf/cm2的壓力達(dá)1分鐘，得到某一面形成有上述含天然橡膠的蠟的均勻膜的一次薄膜。然后將上述聚酯薄膜剝離，使該含天然橡膠的蠟的面露出，在該含天然橡膠的蠟面上再疊合下述生物降解性樹脂層用薄膜，然后同上所述，配置聚乙烯薄膜，用溫度設(shè)定為80℃的熱壓機(jī)施加3.8kgf/cm2的壓力達(dá)1分鐘，得到總厚度為400μm的生物降解性樹脂層之間具有由含天然橡膠的蠟形成的防潮層的生物降解性薄膜。
生物降解性樹脂層用薄膜(聚己內(nèi)酯和聚丁二酸乙二醇酯的聚合物混合物，DAICEL化學(xué)(株)制，CELLGREEN PHB05，厚度100μm，20×15cm，熔點(diǎn)113℃)。
實(shí)施例2除防潮層所用蠟不含天然橡膠之外，其它與實(shí)施例1一樣，制成總厚度400μm的生物降解性薄膜。
實(shí)施例3除以下述聚異戊二烯替換實(shí)施例1的天然橡膠，蠟量為使5.6g的聚異戊二烯占蠟總量的20重量％之外，其它與實(shí)施例1一樣，制成總厚度400μm的生物降解性薄膜。
實(shí)施例4在實(shí)施例1的生物降解性薄膜的一面上，用刮棒涂布機(jī)涂布聚乙烯醇(PVA，Kuraray(株)制，VPB107)10重量％的水溶液，然后用80℃的吹風(fēng)干燥機(jī)干燥1小時(shí)，形成厚度3μm的用作粘合劑層的PVA膜。然后用水向下述容器本體的內(nèi)表面噴霧，在該內(nèi)表面上，利用真空成型向上述薄膜的PVA膜側(cè)粘合生物降解性薄膜，使該薄膜覆蓋在該容器本體的內(nèi)表面上，制成杯狀生物降解性容器。
容器本體的尺寸形狀上端開口內(nèi)徑90mm，底部內(nèi)徑60mm，高度100mm。內(nèi)表面的面積約為300cm2。
比較例1使用厚度200μm的無生物降解性的聚乙烯薄膜進(jìn)行與實(shí)施例1、2同樣的評(píng)價(jià)。
比較例2除使用在厚度200μm的上述生物降解性樹脂層用薄膜某一面上形成上述PVA膜的薄膜代替實(shí)施例3的生物降解性薄膜覆蓋在上述容器本體的內(nèi)表面上之外，其它與實(shí)施例3一樣，制成生物降解性容器。
比較例3除使用在厚度150μm的聚乙烯薄膜(無生物降解性)的某一面上形成上述PVA膜的薄膜代替實(shí)施例3的生物降解性薄膜覆蓋在上述容器本體的內(nèi)表面上之外，其它與實(shí)施例3一樣，制成容器。
薄膜滲濕性評(píng)價(jià)根據(jù)杯碟法(JIS Z0208)對(duì)所得各薄膜在40℃、90％RH的環(huán)境下的滲濕性進(jìn)行研究。
耐熱水性評(píng)價(jià)將所得生物降解性薄膜壓入與實(shí)施例3所用的同樣的容器本體中，形成杯狀凹陷。然后在該凹陷中注入常溫常壓下呈沸騰狀的熱水，放置15分鐘后，目測有無熱水滲漏，同時(shí)，目測防潮層組合物有無滲出，該防潮層組合物是否漂浮在熱水水面上，既無熱水滲漏、又無該防潮層組合物滲漏的視為具有耐熱水性。
熱成型性評(píng)價(jià)將所得生物降解性薄膜切成150mm×150mm的大小，將該生物降解性薄膜放置在加熱到100℃的烘箱內(nèi)2分鐘，然后，觀察該生物降解性薄膜的兩端被拉伸兩倍長度時(shí)，該生物降解性薄膜是否斷裂，無斷裂則為具備熱成型性。
剝離強(qiáng)度評(píng)價(jià)將所得生物降解性薄膜制成50×20mm的試片。然后在該試片長度方向的一端，將疊合的兩片生物降解性樹脂薄膜剝開約10mm，分別用夾具夾在，用拉伸試驗(yàn)機(jī)(ORIENTEC社制，TENSILON)以20mm/分的拉伸速度進(jìn)行拉伸，以求出的最大拉伸負(fù)荷為剝離強(qiáng)度。
容器滲濕性評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)實(shí)施例4和比較例2、3所得容器的滲濕性，在各容器中加入50g氯化鈣后，開口部用玻璃板覆蓋，將該玻璃板與杯口之間的縫隙用蠟牢固地密封。然后在40℃的溫度、90％的相對(duì)濕度下的恒溫恒濕槽中放置一周，由放置前后的總重量(容器、氯化鈣、蠟和玻璃板)之差評(píng)價(jià)容器防潮性。并假定真空成型時(shí)薄膜的延伸率為400％(面積)，杯子的內(nèi)表面積是0.03m2，根據(jù)下式求出平均滲濕性。

表1

*因薄膜為單層，故不是剝離強(qiáng)度的測定對(duì)象表2

如表1所示，由實(shí)施例1、2和3得到的生物降解性薄膜(本發(fā)明制品)與比較例1的薄膜相比，防潮性、耐熱水性等相當(dāng)或更高，特別是可確認(rèn)，防潮層的蠟中含有天然橡膠的實(shí)施例1的薄膜和防潮層的蠟中含有聚異戊二烯的實(shí)施例3的薄膜的剝離強(qiáng)度高、熱成型性好。
如表2所示，由實(shí)施例4得到的生物降解性容器(本發(fā)明制品)與無防潮層的薄膜(比較例2)相比，具有很高的防潮性，確認(rèn)具有與覆蓋有聚乙烯薄膜的容器(比較例3)同等的滲濕性。
另外，與成型前的生物降解性薄膜本身的滲濕性相比，可確認(rèn)容器平均滲濕性的降低。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性按照本發(fā)明，提供了耐熱水性和防潮性優(yōu)異的生物降解性薄膜，以及使用該薄膜的生物降解性容器和生物降解性防潮紙。
權(quán)利要求
1.在兩層生物降解性樹脂層之間設(shè)有生物降解性防潮層的生物降解性薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述防潮層以生物降解性蠟為主要成份。
3.如權(quán)利要求2所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述防潮層含有生物降解性蠟和具有耐熱性的生物降解性高分子物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述高分子物質(zhì)是天然橡膠或聚異戊二烯。
5.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述生物降解性薄膜具有熱成型性。
6.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，兩層所述生物降解性樹脂層具有耐熱性，且至少一層具有耐熱水性。
7.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，滲濕性在2g·mm/m2·24hr以下。
8.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，兩層所述生物降解性樹脂層由熔點(diǎn)彼此不同的樹脂形成。
9.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述薄膜呈帶狀，在其中至少一端的一部分，兩層所述生物降解性樹脂層之間互相融合。
10.如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜，其特征在于，所述薄膜成單片狀，在其周邊的至少一部分，兩層所述生物降解性樹脂層之間互相融合。
11.一種生物降解性容器，其特征在于，所述容器表面覆有如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜。
12.如權(quán)利要求11所述的生物降解性容器，其特征在于，所述容器本體由漿纖維形成。
13.一種生物降解性防潮紙，其特征在于，所述生物降解性紙的表面覆有如權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜。
14.用權(quán)利要求1所述的生物降解性薄膜制成的生物降解性容器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩層生物降解性樹脂層之間具有生物降解性防潮層的生物降解性薄膜。所述防潮層優(yōu)選以生物降解性蠟為主要成分。所述防潮層優(yōu)選含有生物降解性蠟和具有耐熱性的生物降解性高分子物質(zhì)。所述高分子物質(zhì)優(yōu)選為天然橡膠或聚異戊二烯。
文檔編號(hào)B32B25/00GK1635953SQ038042
公開日2005年7月6日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月21日
發(fā)明者一色信之, 小田嵨信吾, 后藤實(shí) 申請人:花王株式會(huì)社