專利名稱：片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法、以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法、以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法，特別是涉及使用稻谷殼粉體等植物纖維以及具有生物可降解性的熱塑性樹脂而得到的在生物可降解性及成型性方面優(yōu)異的片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法，以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，作為食品等的包裝容器大多使用塑料成型品，在廢棄物處理等方面成為造成環(huán)境問題的原因。
針對(duì)該問題，進(jìn)行開發(fā)具有生物可降解性的成型品，開發(fā)出如下環(huán)保材料聚乳酸，聚琥珀酸乙二酯、聚琥珀酸丁二酯等琥珀酸酯系聚合物，聚己內(nèi)酯，聚羥基丙酸酯、聚羥基丁酸酯和聚羥基戊酸酯等聚羥基鏈烷酸酯，在脂肪族聚酯的主鏈中導(dǎo)入了芳香族成分的共聚多酯等。
另一方面，即使稻谷殼等植物纖維，日常也會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，廢棄處理方面的問題顯著。
在專利文獻(xiàn)1(特開平7-113017號(hào)公報(bào))中，為了有效利用這種稻谷殼，提出了使用稻谷殼的發(fā)泡體。具體來說，通過球磨機(jī)將干燥的稻谷殼粉碎至可通過40目篩的細(xì)度，混煉粉碎物、作為植物性粘合劑的α-淀粉(預(yù)糊化淀粉)、水、作為表面活性劑的月桂基硫酸銨、作為發(fā)泡劑的碳酸氫鈉，接著成型為粒狀，在模具內(nèi)加熱發(fā)泡，從而得到成型體。
但是，專利文獻(xiàn)1這樣的發(fā)泡體中，在制造包裝容器等時(shí)，對(duì)于復(fù)雜形狀、厚度薄、容器深度深的包裝容器，發(fā)泡體不能充分到達(dá)細(xì)部，并且發(fā)泡體的密度分布容易不均，因此難以制造均質(zhì)的容器。而且，發(fā)泡體中要利用表面活性劑來形成致密的泡，作為盛放食品等的容器在安全性上存在問題。
并且，由于利用α-淀粉作為保持發(fā)泡體形狀的主要成分，因此在用于容器等時(shí)，存在耐水性、耐熱性較差的缺陷。
另外，在專利文獻(xiàn)2(特開2000-273800號(hào)公報(bào))中記載了使用紙的發(fā)泡體，具體來講，公開了加熱混煉經(jīng)細(xì)粉碎過的紙成分、熱塑性樹脂或植物性材料、以及水，通過水的蒸氣壓進(jìn)行發(fā)泡而得到成型體的技術(shù)。并且，其中作為熱塑性樹脂例示了聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚乙烯醇等合成樹脂以及聚琥珀酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯己二酸酯、聚乳酸等生物可降解的樹脂，作為植物性材料例示了茶葉的粉碎物、微細(xì)木粉、淀粉類。
專利文獻(xiàn)2中公開的水蒸氣發(fā)泡由于不像專利文獻(xiàn)1利用表面活性劑和發(fā)泡劑發(fā)泡，所以即使其發(fā)泡體用于食品用容器等時(shí)也可以確保安全性，并且由于利用生物可降解的樹脂或植物性材料，因此可以提供環(huán)保型發(fā)泡體。
但是，專利文獻(xiàn)2中所例示的發(fā)泡體是厚度20mm、寬度100mm的板狀發(fā)泡體，雖然可以用作緩沖材料、隔熱材料，但是由于難以成型為容器等復(fù)雜的形狀，因此存在該發(fā)泡體的利用受到限制的缺陷。
而且，由于發(fā)泡體的材料是以紙為主成分，所以存在耐熱性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的問題，提供生物可降解性、成型性及耐熱性優(yōu)異并且在用于食品包裝容器等時(shí)安全性也高的片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法，以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法。
為了解決上述課題，權(quán)利要求1涉及的發(fā)明是片材用生物可降解的發(fā)泡體，其是通過混合稻谷殼粉、淀粉及生物可降解的熱塑性樹脂并進(jìn)行了發(fā)泡而得到的生物可降解的發(fā)泡體，該生物可降解的發(fā)泡體用于成型為片狀，其中所述發(fā)泡時(shí)以小于等于15倍的發(fā)泡倍率進(jìn)行發(fā)泡。
權(quán)利要求2涉及的發(fā)明，根據(jù)權(quán)利要求1記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，稻谷殼粉含量為5～40重量％，淀粉含量為5～30重量％。
權(quán)利要求3涉及的發(fā)明，根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，生物可降解的熱塑性樹脂是混合了熔點(diǎn)不同的2種或2種以上的樹脂成分的樹脂。
權(quán)利要求4涉及的發(fā)明，根據(jù)權(quán)利要求3記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，生物可降解的熱塑性樹脂中，低熔點(diǎn)樹脂比高熔點(diǎn)樹脂延展性高。
權(quán)利要求5涉及的發(fā)明是權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法，其特征在于，混合稻谷殼粉、淀粉、生物可降解的熱塑性樹脂及水，進(jìn)行擠出發(fā)泡，從而制造片材用生物可降解的發(fā)泡體。
權(quán)利要求6涉及的發(fā)明是生物可降解的成型品，其通過將權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀而得到。
權(quán)利要求7涉及的發(fā)明是生物可降解的成型品，其是如下得到的將權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀，隨后再次成型而形成包裝用容器，從而得到成型品。
權(quán)利要求8涉及的發(fā)明是權(quán)利要求7記載的生物可降解的成型品的制造方法，其特征在于，將前述片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀后，進(jìn)一步加熱和加壓該片材，從而制造包裝用容器。
根據(jù)權(quán)利要求1涉及的發(fā)明，由于構(gòu)成發(fā)泡體的材料以稻谷殼粉、淀粉及生物可降解的熱塑性樹脂為主成分，因此生物可降解性優(yōu)異，在用于食品等的容器時(shí)安全性也高，并且在用于成型為片狀的片材用生物可降解的發(fā)泡體中，通過將發(fā)泡倍率控制在小于等于15倍，從而與以往以高發(fā)泡倍率(20～40倍)進(jìn)行發(fā)泡的發(fā)泡體相比，可以提供向片狀成型、進(jìn)而從片狀加工成其他成型品時(shí)的再成型性優(yōu)異的發(fā)泡體。
特別是通過利用稻谷殼粉，在提高發(fā)泡體的耐熱性的同時(shí)，可以有效利用目前在日本大量廢棄的稻谷殼。
根據(jù)權(quán)利要求2涉及的發(fā)明，由于使耐熱性較差的淀粉的利用量為最小限度，以稻谷殼粉為主要成分，從而例如在利用了稻谷殼等含有二氧化硅的耐熱性高的植物纖維時(shí)，可以提供耐熱性優(yōu)異的發(fā)泡體，并且可以提供發(fā)揮出植物纖維特性的發(fā)泡體。
特別是，稻谷殼粉不足5重量％時(shí)，耐熱性低；超過40重量％時(shí)，所含物質(zhì)間的粘結(jié)性低，脆性增加。另外，淀粉不足5重量％時(shí)，含有的生物可降解的熱塑性樹脂的量增加，造成發(fā)泡體及成型品的成本增加。另一方面，淀粉的量如果超過30重量％，在再次成型發(fā)泡體時(shí)成型性低，同時(shí)耐熱性也會(huì)降低。
根據(jù)權(quán)利要求3涉及的發(fā)明，由于生物可降解的熱塑性樹脂是混合了熔點(diǎn)不同的2種或2種以上的樹脂成分的樹脂，因此即使成型發(fā)泡體的溫度與再次成型該發(fā)泡體時(shí)的溫度不同時(shí)，也能夠確保優(yōu)異的成型性。
特別是當(dāng)成型發(fā)泡體時(shí)采用后述的水蒸氣發(fā)泡時(shí)，由于在比水的沸點(diǎn)更高的溫度狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)泡可以形成良好品質(zhì)的發(fā)泡體，因此優(yōu)選在高溫下保持適當(dāng)?shù)恼承缘臉渲?。另一方面，在再次成型時(shí)，由于通常使用金屬模具等，如果在高溫下加壓成型，則由于金屬模具的變形、溫度分布的不均勻性，難以得到均質(zhì)的成型體，因此優(yōu)選混入在比較低的溫度也可以熔化的樹脂。
根據(jù)權(quán)利要求4涉及的發(fā)明，由于生物可降解的熱塑性樹脂中低熔點(diǎn)樹脂比高熔點(diǎn)樹脂延展性高，因此通過金屬模具對(duì)發(fā)泡體進(jìn)行再次成型時(shí)，成型性提高。
另外，如權(quán)利要求3和4涉及的發(fā)明所述，通過混合多種具有不同特性的樹脂，可以使發(fā)泡體具有由單一的生物可降解的熱塑性樹脂難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)合特性。
根據(jù)權(quán)利要求5涉及的發(fā)明，在片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法中，通過利用水蒸氣發(fā)泡，可以提供不利用表面活性劑和發(fā)泡劑的發(fā)泡體，即使將該發(fā)泡體用于食品等的容器時(shí)，也可以確保高的安全性。
根據(jù)權(quán)利要求6涉及的發(fā)明，由于權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)記載的片材用生物可降解的發(fā)泡體是再成型性優(yōu)異的發(fā)泡體，從而通過成型這些發(fā)泡體，可以得到發(fā)揮出發(fā)泡體的生物可降解性和耐熱性等優(yōu)異特性的生物可降解的成型品。
特別是由于生物可降解的成型品是片狀的成型品，因此可以用作制造包裝容器等多種形狀的成型品時(shí)的中間體。并且，采用以往用于制造成型品的加熱壓力機(jī)可以容易地制造成型品。進(jìn)而，在剛制造出發(fā)泡體后，通過配置滾壓機(jī)等成型機(jī)，利用發(fā)泡體的余熱也可以容易地成型為片狀。
根據(jù)權(quán)利要求7涉及的發(fā)明，通過使生物可降解的成型品為包裝用容器，可以提供發(fā)揮出作為本發(fā)明發(fā)泡體的優(yōu)異特性的生物可降解性、耐熱性、成型性和安全性等的優(yōu)異包裝用容器。
根據(jù)權(quán)利要求8涉及的發(fā)明，在得到包裝用容器等復(fù)雜的生物可降解的成型品時(shí)，先將生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀，然后通過進(jìn)一步加熱和加壓該片材而進(jìn)行再次成型，采用以往用于制造成型品的加熱壓力機(jī)可以容易地制造復(fù)雜的成型品。并且，由于將發(fā)泡體成型為容易得到均一密度的片狀，因此即使是復(fù)雜的成型品，僅通過加熱和加壓該片材也能夠容易地得到均質(zhì)的成型品。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)地說明本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法、以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法。
本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體以稻谷殼粉、淀粉和生物可降解的熱塑性樹脂為主成分。作為片材用生物可降解的發(fā)泡體的主成分組成，稻谷殼粉含有5～40重量％，淀粉含有5～30重量％，除此以外由生物可降解的熱塑性樹脂構(gòu)成。
稻谷殼粉的含量在5重量％以下時(shí)，淀粉、生物可降解的熱塑性樹脂變多，成本增加，并且會(huì)產(chǎn)生機(jī)械強(qiáng)度變差等問題。另一方面，稻谷殼粉的含量超過40重量％時(shí)，發(fā)泡性較差，伸展性也低，從而不能形成復(fù)雜的成型品。進(jìn)而，容易產(chǎn)生碎片、龜裂等，存在脆性增加這樣的問題。
另外，淀粉的含量在5重量％以下時(shí)，生物可降解的熱塑性樹脂變多，成本增加。進(jìn)而，對(duì)稻谷殼粉的粘結(jié)力低，脆性增加。另一方面，淀粉超過30重量％時(shí)，在再次成型發(fā)泡體時(shí)成型性低，同時(shí)耐熱性和耐水性較差，結(jié)果是發(fā)泡體的利用范圍受到限制。
稻谷殼粉這樣的植物纖維不僅適宜作為發(fā)泡體和成型品的增量劑，而且賦予植物纖維所具有的生物可降解性、殺菌性、耐熱性等各種特性也是有效的。
作為植物纖維可以利用植物的果實(shí)、葉、莖、枝干或者皮等，特別是優(yōu)選將果實(shí)的殼、榨汁后的渣滓等廢棄物用作有用的資源。例如可以利用米、麥子、蕎麥、大豆等殼類果實(shí)的殼或皮，咖啡豆、花生等果實(shí)的殼，板栗、橙子、蘋果、梨等水果的皮或它們的榨汁后的渣滓等。
在本發(fā)明中，作為植物纖維，特別優(yōu)選利用含有有益于耐熱性的二氧化硅的稻谷殼。
淀粉具有構(gòu)成發(fā)泡體的發(fā)泡材料的功能和作為增量劑的功能，與植物纖維的粘結(jié)性良好，還具有結(jié)合植物纖維的粘合劑的功能。
作為在本發(fā)明中可利用的淀粉，存在由玉米、麥子、稻子、馬鈴薯等得到的生淀粉、調(diào)整了預(yù)糊化度(α度)的淀粉等。
生物可降解的熱塑性樹脂不僅用于提高發(fā)泡體的機(jī)械強(qiáng)度，而且用于提高耐熱性和耐水性，以及賦予成型時(shí)不可缺少的延展性。
作為生物可降解的熱塑性樹脂，可以利用聚乳酸，聚琥珀酸乙二酯、聚琥珀酸丁二酯等琥珀酸酯系聚合物，聚己內(nèi)酯，聚羥基丙酸酯、聚羥基丁酸酯和聚羥基戊酸酯等聚羥基鏈烷酸酯，向脂肪族聚酯的主鏈導(dǎo)入了芳香族成分的共聚多酯等各種樹脂。
特別是為了提高發(fā)泡體和成型品的耐熱性，本發(fā)明中使用的生物可降解的熱塑性樹脂使用具有熔點(diǎn)大于等于160℃、優(yōu)選大于等于170℃的高熔點(diǎn)特性的樹脂。但是，高熔點(diǎn)樹脂一般延展性較差，因此成型性差。為了改善成型性，利用延展率大于等于100％、優(yōu)選大于等于500％的樹脂。其中，理想的是熔點(diǎn)大于等于90℃、優(yōu)選大于等于100℃。熔點(diǎn)低的樹脂不僅耐熱性較差，而且當(dāng)加熱至得到水蒸氣發(fā)泡時(shí)的適當(dāng)水蒸氣壓力的溫度(例如170℃～200℃)時(shí)，得不到適當(dāng)?shù)恼承?，產(chǎn)生擠出機(jī)擠出不良、難以成型發(fā)泡體等問題。
從而，本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體中利用混和的具有適當(dāng)熔點(diǎn)和延展性的2種或2種以上不同的生物可降解的熱塑性樹脂。
高熔點(diǎn)樹脂與熔點(diǎn)低但延展率高的樹脂的混合比例可以考慮生物可降解的成型品的耐熱性、成型性而適宜設(shè)定。例如重視耐熱性時(shí)，理想的是低熔點(diǎn)樹脂比高熔點(diǎn)樹脂的總重量少，優(yōu)選為小于等于該總重量的一半，更優(yōu)選為小于等于1/3。
另外，在本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法中，如以下所述，由于利用水蒸氣發(fā)泡，發(fā)泡倍率也低至小于等于15倍，因此在發(fā)泡后容易向外部放出內(nèi)部的水蒸氣，從而更優(yōu)選具有蒸氣透過性的生物可降解的熱塑性樹脂。
接著，說明片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法。
干燥稻谷殼的同時(shí)利用球磨機(jī)等粉碎至平均粒徑小于等于1mm，優(yōu)選小于等于500μm。粒徑為1mm以上時(shí)也可以利用，但是當(dāng)成型品形狀復(fù)雜時(shí)，優(yōu)選加工成微細(xì)粉末。
將粉碎后的稻谷殼粉、淀粉及生物可降解的熱塑性樹脂加入擠出機(jī)中，進(jìn)而供給用于進(jìn)行水蒸氣發(fā)泡的水。在擠出機(jī)中加熱和混煉這些材料，從擠出機(jī)的模頭部擠出該材料。擠出時(shí)材料發(fā)泡，形成片材用生物可降解的發(fā)泡體。
片材用生物可降解的發(fā)泡體的發(fā)泡倍率為小于等于15倍，優(yōu)選為小于等于10倍。
發(fā)泡倍率超過15倍時(shí)，當(dāng)再次成型該發(fā)泡體時(shí)，在成型品內(nèi)容易產(chǎn)生密度的偏差，得不到均質(zhì)的成型體。也就是說，發(fā)泡體本身一般來說接近外殼的部分的材料密度比內(nèi)部的材料密度高，當(dāng)壓縮發(fā)泡體時(shí)，不能形成均質(zhì)的密度和厚度，并且由于在發(fā)泡體內(nèi)部存在空氣，因而當(dāng)壓縮發(fā)泡體時(shí)，內(nèi)部的空氣不能充分地排出到外部，容易形成起泡的成型品。
另外，當(dāng)發(fā)泡倍率極低時(shí)，材料的使用量增加，從而成本高。
在本發(fā)明的片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法中，可以利用混入擠出機(jī)的水的量來進(jìn)行調(diào)節(jié)以控制發(fā)泡倍率，由于沒有利用月桂基硫酸銨等表面活性劑，因此能夠制造即使用于食品用容器等其安全性也高的片材用生物可降解的發(fā)泡體。另外，在本發(fā)明的片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造中，根據(jù)需要可以使用食品衛(wèi)生上安全的化學(xué)品，例如也可以利用碳酸氫鈉作為發(fā)泡劑。
接著，說明使用了片材用生物可降解的發(fā)泡體的成型品。
本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體是再成型性優(yōu)異的發(fā)泡體，因此通過對(duì)其進(jìn)一步成型加工，可以得到發(fā)揮出發(fā)泡體的生物可降解性、耐熱性等優(yōu)異特性的生物可降解的成型品。
作為成型品，可以用作食品用的包裝用容器、車輛·電氣制品的塑料和紙等的成型品等各種一次性成型品。特別是將該發(fā)泡體加熱和加壓成型為片狀的成型品還可以用作在再次成型該片材以成型為包裝用容器等時(shí)的中間體，從而可以提供有用的成型品。
接著，說明使用了片材用生物可降解的發(fā)泡體的成型品的制造方法。
還可以將本發(fā)明的片材用生物可降解的發(fā)泡體加工成碎片狀，放入金屬模具中進(jìn)行加熱和加壓成型，但是由于難以控制發(fā)泡體均勻地分散在成型品內(nèi)，因此首先要通過加熱和擠壓使發(fā)泡體形成片狀的成型品。接著，在加熱過的金屬模具中加壓成型該片材，從而制造包裝用容器等成型品。
當(dāng)制造片狀成型品時(shí)，可以在制造出片材用生物可降解的發(fā)泡體后，將發(fā)泡體切斷成規(guī)定長(zhǎng)度，收集多個(gè)該發(fā)泡體，通過加熱和加壓滾壓機(jī)來熱粘接該多個(gè)發(fā)泡體，成型為一張片材；或者在從擠出機(jī)擠出生物可降解的發(fā)泡體的同時(shí)，將多個(gè)發(fā)泡體導(dǎo)入加壓滾壓機(jī)中，成型片材。后者的情況下，也可以根據(jù)需要對(duì)加壓滾壓機(jī)進(jìn)行加熱。
另外，發(fā)泡體的形狀不限于圓柱狀，也可以形成長(zhǎng)方體狀的板狀發(fā)泡體，隨后用上述加壓滾壓機(jī)成型為片狀。
從片狀的成型品得到包裝用容器等成型品時(shí)，通過向加熱壓力機(jī)導(dǎo)入片材，利用期望的金屬模具進(jìn)行加熱和加壓成型，可以容易地得到成型品。進(jìn)而，通過金屬模具進(jìn)行加壓成型時(shí)，也可以一并實(shí)施沖壓加工，進(jìn)行從上述片材制造出包裝用容器等成型品的處理。
作為這種加熱壓力機(jī)可以采用以往由合成樹脂片材制造成型品時(shí)所利用的加熱壓力機(jī)，從而可以設(shè)計(jì)有效利用以往設(shè)備的制造工藝。
實(shí)施例使用雙螺桿擠出機(jī)(株式會(huì)社日本制鋼所制造)混煉20重量％的作為植物纖維的經(jīng)干燥和粉碎過的稻谷殼粉(中日本產(chǎn)商株式會(huì)社制造，80～150目)、10重量％的作為淀粉的玉米淀粉(日本淀粉工業(yè)株式會(huì)社制造)以及作為生物可降解的熱塑性樹脂的60重量％的熔點(diǎn)為200℃的共聚多酯Biomax4024(杜邦株式會(huì)社制造)和10重量％的熔點(diǎn)為105℃～115℃、延展率為800％的Ecoflex(BASF社制造)，同時(shí)相對(duì)于混合的材料的總重量添加10重量％的水，在保持混煉溫度為170℃～200℃的條件下，從擠出機(jī)的模頭部(直徑3mm的開口)擠出，同時(shí)利用水蒸氣發(fā)泡，得到片材用生物可降解的發(fā)泡體(圓柱狀)。
上述實(shí)施例1的片材用生物可降解的發(fā)泡體的發(fā)泡倍率為5倍。
發(fā)泡倍率是用未發(fā)泡狀態(tài)的原料的密度除以發(fā)泡體密度計(jì)算出的值。
緊接著上述水蒸氣發(fā)泡，排列搬送多個(gè)片材用生物可降解的發(fā)泡體，通過加壓滾壓機(jī)(yoshimura機(jī)械株式會(huì)社制造，滾筒間隙為3～5mm)成型為寬度20cm、長(zhǎng)度30cm的片狀。
接著，通過加熱壓力機(jī)(yoshimura機(jī)械株式會(huì)社制造)在120℃～200℃加熱、擠壓該片狀成型體，成型為寬度9cm、長(zhǎng)度15cm、深度1.5cm的容器，得到實(shí)施例1的成型品。
用與上述實(shí)施例1同樣的材料和制造方法進(jìn)行制造，其中添加的水的重量％在10～15重量％的范圍變化，并通過調(diào)節(jié)擠出機(jī)內(nèi)的壓力，得到發(fā)泡倍率為10倍、15倍、20倍的生物可降解的發(fā)泡體，同時(shí)成型該發(fā)泡體，得到實(shí)施例2(發(fā)泡倍率10倍)、實(shí)施例3(發(fā)泡倍率15倍)、比較例(發(fā)泡倍率20倍)的容器成型品。
其次，在上述實(shí)施例1的制造方法中，使稻谷殼粉為40重量％、玉米淀粉為10重量％、Biomax4024為40重量％、Ecoflex為10重量％，其他與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行制造，從而得到實(shí)施例4的容器成型品。
另外，在上述實(shí)施例1的制造方法中，使稻谷殼粉為20重量％、玉米淀粉為30重量％、Biomax4024為40重量％、Ecoflex為10重量％，其他與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行制造，從而得到實(shí)施例5的容器成型品。
接著，針對(duì)實(shí)施例1～5和比較例的成型品的試驗(yàn)和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行說明。
(片材成型的試驗(yàn)和評(píng)價(jià))針對(duì)在實(shí)施例1～5和比較例的生物可降解的成型品的制造途中獲得的片狀成型體，通過目視進(jìn)行觀察，用3個(gè)級(jí)別如下所述進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○沒有龜裂和麻點(diǎn)的成型體△在小于全體的10％的面積看到龜裂或麻點(diǎn)的成型體×在大于等于全體的10％的面積看到龜裂或麻點(diǎn)的成型體(熱粘接性的試驗(yàn)和評(píng)價(jià))與上述片材成型體的試驗(yàn)和評(píng)價(jià)同樣，針對(duì)實(shí)施例1～5和比較例的的片狀成型體，通過目視進(jìn)行觀察，用2個(gè)級(jí)別如下所述進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○圓柱狀發(fā)泡體難以各自分離的成型體×片狀成型體中的一部分可以分離為各圓柱狀發(fā)泡體的成型體(立體成型的試驗(yàn)和評(píng)價(jià))針對(duì)實(shí)施例1～5和比較例的生物可降解的成型品，通過目視觀察成型后的容器，如下所述用3個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○沒有龜裂的成型體△底面的彎曲部分中的一部分看到龜裂的成型體×整體上看到大量龜裂的成型體(耐熱性和耐水性的試驗(yàn)和評(píng)價(jià))針對(duì)實(shí)施例1～5和比較例的生物可降解的成型品，將成型后的容器放入蒸汽容器中，經(jīng)過30分鐘后取出，通過目視觀察較原來的成型品形狀發(fā)生的變化，如下所述用3個(gè)級(jí)別進(jìn)行評(píng)價(jià)。
○沒有形狀變化的成型體
△在小于全體的10％的面積看到形狀變化的成型體×在大于等于全體的10％的面積看到形狀變化的成型體關(guān)于以上的實(shí)施例1～5和比較例，將上述的片材成型性、熱粘接性、立體成型性、耐熱性和耐水性的試驗(yàn)和評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1中。
表1

如表1所示，關(guān)于實(shí)施例1～3，片材成型性、熱粘接性、立體成型性和耐熱性顯示出優(yōu)異的特性，但是比較例的片材用生物可降解的發(fā)泡體的發(fā)泡倍率超過15倍，在形成片狀成型體時(shí)，整體上產(chǎn)生麻點(diǎn)，在進(jìn)行立體成型時(shí)，整個(gè)容器也產(chǎn)生厚度不均，在拉伸率高的部分還存在產(chǎn)生龜裂的地方。
另外，對(duì)于含有40重量％稻谷殼粉的成型體(實(shí)施例4)，容器整體較脆，在進(jìn)行立體成型時(shí)容易產(chǎn)生龜裂。
進(jìn)而，對(duì)于含有30重量％玉米淀粉的成型體(實(shí)施例5)，立體成型時(shí)一部分看到龜裂，并且在耐熱性和耐水性試驗(yàn)中容器的一部分發(fā)生形狀變化等，可以理解為不能得到充分的耐熱性和耐水性。
在上述實(shí)施例中由圓柱狀的生物可降解的發(fā)泡體形成片狀成型體，但是變更擠出機(jī)的模頭形狀，形成長(zhǎng)方體狀的發(fā)泡體，接著形成上述的片狀成型體，進(jìn)而形成作為成型品的容器，進(jìn)行與上述同樣的試驗(yàn)，得到了與上述實(shí)施例同樣的結(jié)果。
由此，可以理解為在得到片狀成型體時(shí)可以使用圓柱狀發(fā)泡體或者長(zhǎng)方體狀發(fā)泡體的任何一種。
對(duì)于上述實(shí)施例4和5，雖然立體成型性、耐熱性和耐水性較差，但是在該成型品表面通過附著層積膜等，使容器材質(zhì)復(fù)合化，也可以改善上述特性。
本發(fā)明涉及的片材用生物可降解的發(fā)泡體并不限于如上所述由稻谷殼粉、淀粉和生物可降解的熱塑性樹脂構(gòu)成的發(fā)泡體，也可以根據(jù)需要添加食用紅和氧化硅等著色劑、抗菌劑等各種添加劑，構(gòu)成多功能的成型品。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供生物可降解性、成型性及耐熱性優(yōu)異，并且在用于食品包裝容器等時(shí)安全性也高的片材用生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法，以及使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種片材用生物可降解的發(fā)泡體，其是通過混合稻谷殼粉、淀粉及生物可降解的熱塑性樹脂并進(jìn)行發(fā)泡而得到的生物可降解的發(fā)泡體，該生物可降解的發(fā)泡體用于成型為片狀，其中所述發(fā)泡時(shí)以發(fā)泡倍率小于等于15倍進(jìn)行發(fā)泡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，稻谷殼粉含量為5重量％～40重量％，淀粉含量為5重量％～30重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，生物可降解的熱塑性樹脂是混合了熔點(diǎn)不同的2種或2種以上的樹脂成分的樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其特征在于，生物可降解的熱塑性樹脂中，低熔點(diǎn)樹脂的延展性比高熔點(diǎn)樹脂的延展性高。
5.一種片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法，其是權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體的制造方法，其特征在于，混合稻谷殼粉、淀粉、生物可降解的熱塑性樹脂及水，進(jìn)行擠出發(fā)泡，從而制造片材用生物可降解的發(fā)泡體。
6.一種生物可降解的成型品，其通過將權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀而得到。
7.一種生物可降解的成型品，其是將權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀，隨后通過再次成型來形成包裝用容器而得到的。
8.一種生物可降解的成型品的制造方法，其是制造權(quán)利要求7所述的生物可降解的成型品的方法，其特征在于，將所述片材用生物可降解的發(fā)泡體成型為片狀后，進(jìn)一步對(duì)該片材進(jìn)行加熱和加壓，從而制造包裝用容器。
全文摘要
本發(fā)明提供生物可降解的發(fā)泡體及其制造方法，所述生物可降解的發(fā)泡體在生物可降解性、成型性及耐熱性方面優(yōu)異，并且在被用于食品的包裝容器等時(shí)安全性也高。還提供使用該發(fā)泡體的生物可降解的成型品及其制造方法。特別是提供用于成型為片狀的片材用生物可降解的發(fā)泡體，其是通過混合稻谷殼粉、淀粉及生物可降解的熱塑性樹脂并進(jìn)行發(fā)泡而得到的，其特征為，所述發(fā)泡時(shí)以發(fā)泡倍率小于等于15倍進(jìn)行發(fā)泡。優(yōu)選稻谷殼粉含量為5～40重量％，淀粉含量為5～30重量％。另外，優(yōu)選生物可降解的熱塑性樹脂是熔點(diǎn)不同的2種或2種以上的樹脂成分的混合物，特別優(yōu)選低熔點(diǎn)樹脂比高熔點(diǎn)樹脂的延展性高。
文檔編號(hào)B65D65/46GK1894316SQ200480037868
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者北村修史 申請(qǐng)人:Eco-Well株式會(huì)社