CN101797994A - 环保杯盖 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种环保杯盖，是由一个生物降解性组成物成型制成，该生物降解性组成物包含依预定比例相混合的一个聚合物组分。该聚合物组分包括一主原料，且该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯。以聚丁二酸-1、4-丁二醇酯为该聚合物组份的主原料，可利用聚丁二酸-1、4-丁二醇酯生物降解的特性，使该杯盖能在自然环境中分解而不成为环保上的问题，此外，由于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯的热变形温度高，当配合装有热饮的杯子使用时，较不易变形，借此使本发明的耐热性较佳且实用性较高。

Description

环保杯盖

技术领域

本发明涉及一种杯盖，特别是涉及一种由生物可降解材质所制成的环保杯盖。

背景技术

一般餐饮店、茶店或咖啡店，为了因应客人外带饮料的需求，会使用纸制或塑胶制的免洗杯盛装外带饮料，且会在杯子上缘盖上一杯盖以封盖杯口，避免杯子内的液体溢出并方便携带。

由于部分外带饮料为热饮，该杯盖必须能耐热，且为了防止杯盖自杯子脱落，造成饮料溢出，杯盖须有一定的结构强度与硬度。因此，现有的一杯盖通常是由聚苯乙烯(polystyrene，简称为PS)、聚丙烯(polypropylene，简称为PP)等具有加工性良好、耐热耐温性佳，与力学强度高等特性的高分子聚合物材质所制成，虽然可以借由PS或PP材质的杯盖达到防止杯子内的液体溢出的防护效果，而且由于该杯盖是由耐热材质制成，即使杯子内装热饮，也不致使该杯盖变形，但是由于PP、PS在自然环境下很安定，不容易分解，经丢弃或废弃处理而埋于土壤时，由于经年累月也不会分解，对环境造成极严重的危害，而成为环保上的问题。此外，以PS为材质所制成的杯盖，搭配盛装热饮的杯子使用时，会因高温的环境使该杯盖释放出PS的有毒物质，导致杯内热饮受污染，而具有容易危害人体健康的缺失。

有鉴于此，现有的另一种杯盖是由聚乳酸(polylactic acid，简称为PLA，亦称为聚丙交酯)所制成，虽然聚乳酸是生物降解性材料，使用后丢弃可为自然环境分解，相对不易造成环保上的问题，但由于聚乳酸的软化点(glass transition，亦称为玻璃转移温度)约为60℃，耐热性不佳，当以聚乳酸材质的杯盖盖在装有热饮的杯子上时，该杯盖容易变形，导致杯盖与杯子的密封性降低，甚至不堪使用，使该聚乳酸材质的杯盖相对具有实用性较差的缺失。

由此可见，上述现有的杯盖在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的环保杯盖，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的杯盖存在的缺陷，而提供一种新型结构的环保杯盖，所要解决的技术问题是提供一种具有生物降解性而符合环保需求，且仍能维持预定的结构强度并具有较高的热变形温度的环保杯盖，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种环保杯盖，是由一个生物降解性组成物成型为一个预定状所制成，该生物降解性组成物包含一个聚合物组份，其中，该聚合物组份包括一主原料，且该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的环保杯盖，其中所述的生物降解性组成物还包含一个与该聚合物组份依预定比例相混合的改质剂组份，且该改质剂组份为一选自下列群组中的物质：碳酸钙、云母、粘土、硅酸盐、滑石粉，及此等的一组合。

较佳地，前述的环保杯盖，其中所述的生物降解性组成物包含100重量份的聚合物组份，及15～35重量份的改质剂组份。

较佳地，前述的环保杯盖，其中所述的生物降解性组成物的聚合物组份还包括一副原料，且该副原料是选自于聚乳酸。

较佳地，前述的环保杯盖，其中以该聚合物组份的总重计，该主原料的含量为70～100wt％，该副原料的含量为0～30wt％。

较佳地，前述的环保杯盖，其中所述的生物降解性组成物的聚合物组份还包括一副原料，且该副原料是选自于聚乳酸。

较佳地，前述的环保杯盖，其中以该聚合物组份的总重计，该主原料的含量为70～100wt％，该副原料的含量为0～30wt％。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明的环保杯盖，是由一个生物降解性组成物成型为一个预定形状所制成，且该生物降解性组成物包含一个聚合物组份。该聚合物组份包括一主原料，且该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯(polybutylene-1、4-succinate，简称为PBS)。

借由上述技术方案，本发明环保杯盖至少具有下列优点及有益效果：本发明以聚丁二酸-1、4-丁二醇酯为该聚合物组份的主原料制成该杯盖，则可利用PBS生物降解的特性，使该杯盖能在自然环境中分解而不易成为环保上的问题。此外，由于PBS的热变形温度高达90℃左右，当配合装有热饮的杯子使用时，较不易变形，借此使该杯盖可继续与杯子形成不易脱落的紧密结合，进而能防止杯内液体溢出，而具有较佳的实用效果。

综上所述，本发明是有关于一种环保杯盖，是由一个生物降解性组成物成型制成，该生物降解性组成物包含依预定比例相混合的一个聚合物组份。该聚合物组份包括一主原料，且该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯。以聚丁二酸-1、4-丁二醇酯为该聚合物组份的主原料，可利用聚丁二酸-1、4-丁二醇酯生物降解的特性，使该杯盖能在自然环境中分解而不成为环保上的问题，此外，由于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯的热变形温度高，当配合装有热饮的杯子使用时，较不易变形，借此使本发明的耐热性较佳且实用性较高。因此，本发明具有生物降解性而符合环保需求，且仍能维持预定的结构强度并具有较高的热变形温度。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一说明本发明环保杯盖一个较佳实施例的立体示意图。

图2是一说明该较佳实施例是由生物降解性高分子聚合物材质所制成的剖视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的环保杯盖其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1与图2所示，图1是一说明本发明环保杯盖一个较佳实施例的立体示意图，图2是一说明该较佳实施例是由生物降解性高分子聚合物材质所制成的剖视示意图。本发明较佳实施例的环保杯盖2，是供套盖在一杯子20上，该环保杯盖2由一个生物降解性组成物成型为一个预定形状所制成，且该生物降解性组成物包含依预定比例相混合的一个聚合物组份及一个改质剂组份。

较佳地，该生物降解性组成物包含100重量份的聚合物组份，及15～35重量份的改质剂组份。

该聚合物组份包括一主原料及一副原料，并且以该聚合物组份的总重计，该主原料的含量为70～100wt％，该副原料的含量为0～30wt％。

较佳地，该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯(polybutylene-1、4-succinate，简称为PBS)，及该副原料是选自于聚乳酸。当该主原料的含量低于70wt％时，则所制得的杯盖会有耐热性不足的问题，因此，该主原料的含量较佳为70～100wt％。

其中，该主原料与该副原料的使用比例，可以依实际使用需求进行调整。由于PBS的力学性能相当接近聚丙烯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene，简称为ABS)，显示相较于其他生物降解性材料，PBS的力学性能优异，且其热变形温度(heat deflectiontemperature，简称为HDT)可达90℃左右，并具有容易成型加工的特性，因此，可配合该杯子20的杯口形状与大小，制成不同尺寸与型式的杯盖2，以与杯子20形成紧密的结合，达到防止杯子20内的液体100溢出的使用效果。由于PBS的热变形温度高，使得以PBS为主原料所制成的杯盖的耐热性也被提高且较不易变形，即使杯子20内盛装有高温液体或食物，该杯盖2仍然能与杯子20保持紧密结合的状态。此外，借由在该聚合物组份中添加聚乳酸作为该副原料，除了可使最终制品的刚性增加外，还能使该杯盖的外观较平整光滑。因此，借由搭配PBS为主原料与聚乳酸为副原料所制成的制品可获得较佳的耐热性与刚性，并能提供较佳的外观品质。

该改质剂组份为一选自下列群组中的物质：碳酸钙、云母、粘土(clay)、硅酸盐、滑石粉(talc)，及此等的一组合。借由添加该改质剂组份则可增加最终制品的机械强度，使该杯盖的耐用性提高。

其中，该生物降解性组成物的成型方法不应受限，可以通过各种成型加工法制成该杯盖2，例如，可以用注射(射出)成型直接成型出预定形状与尺寸的杯盖2，也可以借由热成型法，先将该生物降解性组成物初步成型为一片材，再将该片材夹在一模具上加热到软化状态，并借由外力作用，使其紧贴模具的型面，以形成与该型面相对应的形状，待塑料冷却后，就能成型出预定形状的杯盖2。或者，也可以利用吹塑成型法将熔融的生物聚合物组成物挤压成空心管状的瓶胚，并使该瓶胚受一组可相对应组合的模具包围，再吹气使瓶胚膨胀而抵着模具内壁，待塑料凝固后，打开模具，同样能成型出具有预定形状的杯盖2。

值得说明的是，该生物降解性组成物也可以只包含聚合物组份的主原料PBS，同样能够通过PBS容易成型加工的方式以前述的成型方式制出该杯盖2。

<具体例>

如下面的表1所示，分别使用如下所示的不同比例的聚合物组份与改质剂组份混合成该生物降解性组成物(1)～(7)，并分别以所述组成物制成杯盖A、B、C、D、E、F、G。

其中，作为该聚合物组份中的主原料的PBS是采用日本三菱化学株式会社生产的PBS产品，并且所用的PBS规格是选自该公司商品名GS pla、AZ91、AZ71、AZ61的PBS产品，以及其等的组合。

表1-生物降解性组成物的成分比例表与所对应的杯盖

所制成的杯盖A～F再以ASTM D638标准方法测试其物性，测试结果如下面的表2所示：

表2-不同成分比例所制成杯盖的物性测试结果

根据上述表2的结果显示，当主原料(PBS)的含量比例较高时，热变形温度也相对较高，显示以PBS为主材质能够提高该环保杯盖的耐热温度，另外，当添加的改质剂组份含量较高时，也有辅助提升热变形温度的效果。其中，测试结果显示F杯盖的抗拉断裂强度(232.0Kgf/cm²)相较于其他杯盖的该数值相对较低，主要是其生物降解性组成物中的改质剂组份含量较高(含35重量份)所致，添加该改质剂组份虽然可增加该杯盖的机械强度，但改质剂的含量过多，反而使该杯盖较容易因外力而碎裂，因此，抗拉断裂强度会随改质剂的用量增加而降低。

由以上说明可知，本发明环保杯盖能够获致下述的功效及优点，所以确实能达到本发明的目的：

一、以PBS作为该聚合物组份的主原料，并配合该改质剂组份混合而成的生物降解性组成物所制出的环保杯盖2，除了以PBS作为杯盖2的主要材质而能够赋予该杯盖2生物降解的特性外，PBS同样具有一般高分子聚合物组份容易成型加工的特性，因此可以搭配该改质剂组份，并利用各种成型方法制成预定形状的杯盖2，当废弃时，由于该环保杯盖2可在自然环境中分解，而具有符合环保需求的优点。

二、由于PBS本身的热变形温度高，当以其为主原料制成该环保杯盖2时，该杯盖2的热变形温度也被提高，由表-2的测试结果显示，其热变形温度高达90℃左右，且熔点在100℃以上，因此，当使用该杯盖2封盖在盛装热饮的杯子20上时，该杯盖2较不易产生变形，而仍能与杯子20形成紧密结合，使该环保杯盖2不但可封盖在盛装冷饮的杯子20上，也适于封盖在盛装热饮的杯子20上，显示本发明的环保杯盖不但能够在自然环境中分解，而且具有耐热性较佳与实用性较高的特性与优点。

三、相对于PS、PP材质所制成的杯盖，以PBS为主原料所制成的该环保杯盖2具有较佳的耐热性，因此较不易因高温而释放出危害人体的有毒物质，使本发明具有使用上较安全健康的优点。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种环保杯盖，是由一个生物降解性组成物成型为一个预定状所制成，该生物降解性组成物包含一个聚合物组份，其特征在于该聚合物组份包括一主原料，且该主原料是选自于聚丁二酸-1、4-丁二醇酯。

2.如权利要求1所述的环保杯盖，其特征在于其中所述的生物降解性组成物还包含一个与该聚合物组份依预定比例相混合的改质剂组份，且该改质剂组份为一选自下列群组中的物质：碳酸钙、云母、粘土、硅酸盐、滑石粉，及此等的一组合。

3.如权利要求2所述的环保杯盖，其特征在于其中所述的生物降解性组成物包含100重量份的聚合物组份，及15～35重量份的改质剂组份。

4.如权利要求3所述的环保杯盖，其特征在于其中所述的生物降解性组成物的聚合物组份还包括一副原料，且该副原料是选自于聚乳酸。

5.如权利要求4所述的环保杯盖，其特征在于以该聚合物组份的总重计，该主原料的含量为70～100wt％，该副原料的含量为0～30wt％。

6.如权利要求1所述的环保杯盖，其特征在于其中所述的生物降解性组成物的聚合物组份还包括一副原料，且该副原料是选自于聚乳酸。

7.如权利要求6所述的环保杯盖，其特征在于以该聚合物组份的总重计，该主原料的含量为70～100wt％，该副原料的含量为0～30wt％。

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