CN113474261A - 生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器 - Google Patents

生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器，其不管是在光条件下或暗处下，都能够效率良好地将自植物所产生的乙烯分解为水与二氧化碳，并且在使用后会以缓慢的反应速度将自身进行氧化分解。本发明的生物分解性保鲜膜为树脂制，具有不易使氧气和水蒸气通透的特性，该生物分解性保鲜膜的特征在于：在前述树脂中，含有氧化锌与塑料分解剂，该氧化锌是以包覆剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成。

Description

生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器
技术领域
本发明关于一种生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器，其可用于食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物的保鲜(包含保持植物的繁殖力)，并且在经过特定期间后可发挥将自身分解的生物分解性能。
背景技术
塑料膜会基于其材质、延伸方法等制造方法及厚度等差异而表现出各种物性(水蒸气通透性、气体通透性)。例如，一般而言针对蔬果的包装，所使用的是水蒸气通透性低但气体通透性高的薄膜(例如聚乙烯薄膜)。当使用这样的薄膜包装蔬果时，在包装袋或包装容器内部的湿度会接近100％。其结果，可抑制蔬果进行蒸散。从而，塑料膜包装能够完全地抑制由于蔬果的蒸散作用所造成的枯萎，因此，能够抑制在物流过程中的蔬果的生鲜损耗。然而，在气温较高的时期，塑料膜包装会促进蔬果本身的气体障碍伤害和微生物的繁殖、及老化荷尔蒙、乙烯气体的产生，而成为引起老化熟成与腐败等的原因，因此，需要配合低温管理。例如，在从产地输送至消费地的蔬果的各种物流过程中，即便乙烯气体浓度只有0.005ppm这般微量的程度，也有会造成物流量整体中的25～46％的成本无法回收的损害的疑虑。如此，乙烯气体浓度没有所谓安全的等级。一般而言，物流中心的贮藏室中，是成熟农产品与未熟农产品混杂的状态，而所计算出的由于乙烯气体所造成的采收后的损失也达到25～30％。将这样的乙烯气体进行分解的技术，截至目前为止多数企业是利用光触媒来实现(例如，参照专利文献1～3)。
又，专利文献4中，揭示了一种防止老化的运输用容器，其为了长时间维持鲜度而使用了包覆光触媒粒子，该包覆光触媒粒子是以对光为惰性的无机物部分地包覆而成。该专利文献4中，如同其记载所述的「如同金平糖般包覆而成者(金平糖型粒子)」和「网纹甜瓜的网状般包覆而成者(网纹甜瓜型粒子)」，光触媒粒子的部分的包覆，是对于光触媒粒子的表面以覆盖特定比例的面积的方式所包覆而成。
[先前技术文献]
(专利文献)
专利文献1：日本特开平9-196545号公报。
专利文献2：日本特开2009-35327号公报。
专利文献3：日本特开2010-207223号公报。
专利文献4：日本实用新案登录第3115187号公报。
发明内容
[发明所欲解决的问题]
这些保鲜膜或保鲜容器在被使用来进行食品等的保鲜后，与一般的废弃物相同，需要经由回收和焚烧的步骤来进行废弃处理。但是，这样的保鲜膜或保鲜容器，当未经通常的回收和焚烧步骤而被弃置在自然环境中或遭到非法倾倒时，会造成下述问题：在排水设备中会成为妨碍畅通的原因；或，会残存非常长的期间而成为破坏环境的原因之一。
因此，本发明是有鉴于上述状况而完成，其目的在于提供一种生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器，其不管是在光条件下或暗处下，都能够效率良好地将自食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物所产生的乙烯分解为水与二氧化碳分子，并且在使用后会以缓慢的反应速度将自身进行氧化分解。
[解决问题的技术手段]
本发明的生物分解性保鲜膜为树脂制，具有不易使氧气和水蒸气通透的特性，该生物分解性保鲜膜的特征在于：
在前述树脂中，含有氧化锌与塑料分解剂，该氧化锌是以包覆剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成。
本发明的生物分解性保鲜膜中，前述塑料分解剂是选自下述分解剂中的单独一种或这些的组合：光分解剂，其是脂肪族或芳香族酮类、醌类、过氧化物类、氢过氧化物类、偶氮化合物类、有机染料类、潜伏感光剂类、芳香族烃类或这些混合物等；生物分解剂，其是几丁质、淀粉、纤维素、葡萄糖衍生物、多醣类、聚-β-羟基丁酸酯、聚己内酯、聚酯类、碳二亚胺类或这些混合物等；化学分解剂，其是金属羧酸盐与脂肪族聚羟基羧酸的组合、金属羧酸盐与填充剂的组合、或过渡金属错合物等。
本发明的生物分解性保鲜膜中，相对于前述经包覆处理而成的氧化锌，前述包覆剂的包覆量为0.1～20重量％。
本发明的生物分解性保鲜膜中，相对于前述树脂，含有0.0000001～12质量％的前述以包覆剂进行包覆处理而成的氧化锌；
并且，相对于前述树脂，含有0.01～10质量％的前述塑料分解剂。
本发明的生物分解性保鲜膜中，前述以包覆剂进行包覆处理而成的氧化锌，其粒径为40～400nm。
本发明的生物分解性保鲜膜中，前述树脂为生质聚烯烃(biomass polyolefin)。
本发明的生物分解性保鲜膜中，在前述树脂中，相对于前述树脂，进一步以1～10重量％的比率含有除臭成分。
本发明的生物分解性保鲜容器的特征在于：将上述任一种生物分解性保鲜膜形成在结构中而成，该结构包含袋状结构、筒状结构、通道结构、层状结构及套组结构之中的任一种以上。
(发明的效果)
根据上述构成的本发明，能够提供一种生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器，其不管是在光条件下或暗处下，都能够效率良好地将自食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物所产生的乙烯分解为水与二氧化碳分子，并且在使用后会以缓慢的反应速度将自身进行氧化分解。
附图说明
无
具体实施方式
以下，使用图式来详细地说明本发明的实施形态中的生物分解性保鲜膜及生物分解性保鲜容器。另外，本发明并未限定于下述的实施形态。
本发明的生物分解性保鲜膜为树脂制，具有不易使氧气和水蒸气通透的特性，该生物分解性保鲜膜的最大的特征在于：在树脂中，含有氧化锌与塑料分解剂，该氧化锌是以包覆剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成。在本发明的生物分解性保鲜膜中，利用在树脂中含有以包覆剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成的氧化锌，不管是在光条件下或暗处下，都变得能够实行塑料包装贮藏，该塑料包装贮藏能够以保鲜食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物的状态来长时间贮藏。光触媒活性部位经包覆剂进行包覆处理而成的氧化锌，利用包覆剂对氧化锌作为光触媒的活性部位进行包覆处理，由此，可抑制光触媒的活性而抑制活性氧的产生，并且可自氧化锌溶出锌离子，来发挥抗菌、抗霉、除臭等效果。
此处，所谓的塑料包装贮藏，是意指：利用塑料膜对水蒸气与气体的通透性的差异，来以塑料膜将食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物进行包装，藉此来抑制贮藏时的蒸散作用及呼吸作用，而能够横跨长时间地保鲜。另外，经密封的薄膜内的气体环境，会利用食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物本身的呼吸作用来消耗薄膜内的氧气，从而累积碳酸气体。利用环境温度和包装资材的材质、及要进行包装的食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物来改变薄膜内的气体环境，例如：如果在低温下(5℃以下)以厚度0.03mm的低密度聚乙烯将叶菜类进行密封包装，薄膜内部的气体环境会稳定地维持在氧气浓度为2～3％且碳酸气体为5～10％的条件。因为大气中的氧气浓度为20.9％，碳酸气体则小于0.1％，因此，相比于大气，薄膜内部的环境为低氧-高碳酸气体浓度的环境，因此，相较于贮藏于大气中，储存在该环境下者可获得抑制鲜度降低的效果(CA(Controlled Atmosphere，气调)效果)。
利用上述的塑料膜或塑料容器的包装贮藏，也被称为MA(Modified Atomsphere，气变)贮藏，其已被利用来作为多数的食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物进行物流时的内部包装资材。除了前述的CA效果以外，进行该包装贮藏的目的在于可获得下述效果：(1)抑制蔬果等植物或食物本身的蒸散作用所导致的枯萎；(2)抑制表面的机械性损伤；及，(3)抑制由于温度变化所导致的蔬果表面的结露。
作为用于本发明的生物分解性保鲜膜的树脂，只要是不易使氧气和水蒸气通透的材质即可，并无特别限制，从利用使该树脂含有后述的塑料分解剂，而在使用后能够以缓慢的反应速度将自身进行氧化分解这点来看，优选为生质聚烯烃。具体而言，可列举：LDPE(low-density polyethylene)也就是低密度聚乙烯；HDPE(high-density polyethylene)也就是高密度聚乙烯；OPP(oriented polypropylene)也就是延伸聚丙烯；CPP(castpolypropylene)也就是无延伸聚丙烯；ON(oriented Nylon)也就是延伸尼龙(聚酰胺)；CN(cast Nylon)也就是无延伸尼龙(聚酰胺)；BDR(butadiene resin)也就是聚丁二烯；PMP(polymethylpentene)也就是聚甲基戊烯；BOV(expanded vinylon)也就是延伸维纶；OV也就是PVDC涂布延伸维纶；PET(polyethylene terephthalate)也就是聚对苯二甲酸乙二酯；PVDC(polyvinylidene chloride)也就是聚偏二氯乙烯；KOP也就是聚偏二氯乙烯涂布OPP；KON也就是聚偏二氯乙烯涂布ON；EVOH(ethylene vinyl alcohol)也就是乙烯乙烯醇共聚物；EVA(ethylene vinyl acetate)也就是乙烯乙酸乙烯酯共聚物；PS(polystyrene)也就是聚苯乙烯；PT(plain transparent cellophane)也就是普通玻璃纸；MST也就是聚合物型防潮玻璃纸等。这些树脂能够单独使用或组合来使用。这些之中，从氧气和水蒸气的通透度、透明性、操作性等的观点来看，优选为低密度聚乙烯。此处，所谓不易使氧气和水蒸气通透，意指在正常的使用状态下，氧气和水蒸气不会通透树脂膜。如果氧气的通透度高，会产生造成被包装物氧化这样的问题。又，如果水蒸气的通透度高，薄膜作成袋状时的内部的湿度会过低而造成植物枯萎。
本发明的生物分解性保鲜膜中的氧化锌，是光触媒的活性部位以包覆剂进行包覆处理而成者。作为该氧化锌的包覆剂，具体而言可列举信越化学股份有限公司制造的硅烷耦合剂也就是KBM-403(γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷)及KBM-503(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，但是已清楚地知道下述事实：主要会与氧化锌这样的无机氧化物粒子的表面进行反应的成分，是硅烷耦合剂的水解性基受到水解所生成的硅烷醇基，并且环氧基和甲基丙烯酸基这样的有机官能基主要可由与各种树脂进行反应并键结来获得。针对抑制光触媒活性这样的目的，也可使用其他硅烷耦合剂，也就是，可使用具有乙烯基、巯基、胺基等的硅烷耦合剂。
另外，相比于利用无机物所进行的包覆处理，利用硅烷耦合剂所进行的包覆处理为何能够以较少量来获得抑制氧化锌的光触媒活性的原因，并不明确，但是推测原因可能如下：相比于氧化锌粒子表面上的控制光触媒活性的活性点与无机的表面处理剂的反应性，氧化锌粒子表面上的控制光触媒活性的活性点与硅烷耦合剂的反应性的选择性较高，因此即便硅烷耦合剂是利用少量的包覆量，仍能够毫无损耗地阻断氧化锌粒子表面上的控制光触媒活性的活性点。
又，已利用包覆剂也就是硅烷耦合剂将光触媒的活性部位包覆处理的氧化锌(以下，也记载为「硅烷耦合氧化锌」)，可以是利用所谓的湿式合成法所获得者，也可以是利用所谓的干式合成法所获得者。作为利用硅烷耦合剂进行的氧化锌粉末的包覆处理方法，可以是所谓的湿式法，可以是所谓的干式法，也可以是所谓的气相法，该湿式法是其将氧化锌分末的浆液一边搅拌一边添加硅烷耦合剂，该干式法是其利用可高速旋转的汉塞混合机(Henschel mixer)或高速混合机等，一边将氧化锌粉末高速搅拌一边将硅烷耦合剂进行喷雾或滴下，该气相法是将以氮气等不活性气体进行载流的硅烷耦合剂导入装有氧化锌粉末的反应容器内，来进行包覆处理。
有关硅烷耦合剂的包覆量，需要考虑所要进行包覆处理的氧化锌粉末的比表面积。例如，当所使用的氧化锌粉末利用BET法所求出的比表面积为20m2/g时，虽然对其进行利用1重量％的硅烷耦合剂的包覆处理大致能够完全地抑制氧化锌所具有的光触媒活性，但是对于具有比表面积较20m2/g大而更微细的氧化锌粉末以同样的目的进行包覆处理时，可容易地推测到在以包覆率为基准而不增加包覆量的情况下，无法充分地抑制光触媒活性。也就是，当对于具有显著地大的比表面积的氧化锌粉末(例如400m2/g)实行包覆处理时，需要20％左右的包覆量，反之，当对于比表面积为数m2/g左右而粒径较大的氧化锌粉末进行包覆处理时，即便包覆量仅有0.1％左右，仍能够期待充分的效果。从而，作为包覆量的通常的范围是0.1～20重量％，如果考虑分散性优选为0.2～15重量％，如果考虑成本面优选为0.1～10重量％，并且综合性地考量时优选为0.2～10重量％。
针对本发明的生物分解性保鲜膜所含有的硅烷耦合氧化锌，可利用更少量的包覆量，也就是不必极力地降低氧化锌的相对含量就能够抑制光触媒活性，所以即便氧化锌本身可维持相同程度的紫外线吸收作用，并进一步抑制光触媒活性，仍可相同程度地维持杀菌、抗菌、防霉、除臭等作用。其理由在于硅烷耦合氧化锌所包含的锌离子的作用。也就是，是利用微量金属作用。另外，当使本发明也就生物分解性保鲜膜所含有的氧化锌利用耦合剂完全地进行包覆处理时，锌离子会变得无法被溶出。因此，在本发明的生物分解性保鲜膜中，氧化锌的包覆仅需要针对光触媒活性部分。
为了使对树脂的分散性进一步提升，需要考虑到要使用的树脂与硅烷耦合剂的有机官能基之间的相容性来选择硅烷耦合剂。这是因为，基于先前技术，无法利用铝、硅、锆或锡的氧化物或氢氧化物这样的无机物进行表面包覆处理来获得分散性提升这样的特性，例如，当使用于低密度聚乙烯树脂内时，优选为利用信越化学股份有限公司制造的硅烷耦合剂KBM-503(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)将氧化锌粉末进行包覆处理。
本发明的生物分解性保鲜膜所含有的硅烷耦合氧化锌虽然具有紫外线吸收、杀菌、抗菌、防霉、除臭作用，却同时被作为抑制光触媒活性的添加剂来使用，例如，添加到树脂组成物和油脂组成物中使用，可达成紫外线吸收、杀菌、抗菌、防霉、除臭等效果，且可抑制光触媒活性，所以不会有如树脂组成物和油脂组成物发生分解、劣化或变色这样的情况。在本发明中使用来作为添加剂时，可单独地使用硅烷耦合氧化锌粉末，也可以与其他成分作成混合物来使用。
将上述的硅烷耦合氧化锌揉合于树脂组成物中，例如成形为薄膜状，并将其作为食品等的包装材料来使用时，可防止由于紫外线造成的食品的变色，并且同时基于杀菌、抗菌、防霉作用而可防止腐败，基于除臭作用而能够防止开封时令人不悦的臭味。
在本发明中，上述的硅烷耦合氧化锌，优选为粒径为40nm～400nm左右，更优选是100nm～200nm。又，硅烷耦合氧化锌，在由上述树脂所构成的薄膜材料中，至少是以ppm等级或ppb等级(1ppb～12ppc(0.0000001％～12％)左右，优选为1ppb～5ppc(0.0000001％～5％)左右)的质量比例来进行混合(含有)。另外，如果粒径小于40nm或含量小于1ppb，与乙烯气体的接触频率会减少，而乙烯分解能力会变低。另一方面，如果粒径超过400nm或含量超过12ppc，生物分解性保鲜膜的透明性会恶化。
又，在本发明的生物分解性保鲜膜中，优选为并用特定的除臭成分。利用这样使生物分解性保鲜膜含有除臭成分，能够对本发明的生物分解性保鲜膜赋予除臭效果。作为本发明的生物分解性保鲜膜中所用的除臭成分，可列举针对氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、二甲硫醚((CH3)2S)等硫磺系成分、氨气(NH3)、氧化氮(NO2)等氮系成分、蛋白胨等的甲烷成分之中的任一种臭味分子皆可发挥除臭效果者，但是从使用于一般的居住环境这样的观点来看，这些之中优选为植物性高分子化合物的磺酸二烷酯/胺酯/芳酯(磺酸二烯丙酯，Di-Allyl-Sulphonate)。
进一步，本发明中的除臭成分，在构成生物分解性保鲜膜的树脂中，相对于该树脂优选为以1～10重量％的比率包含。如果该除臭成分的含有率小于1重量％，无法获得充分的除臭效果，另一方面，虽然含有率截至10重量％左右时除臭效果会等比例地提升，但是如果超过10重量％时除臭效果不会提升至更高，所以将本发明中的除臭成分的含有率的上限值设为10重量％。
另一方面，本发明的生物分解性保鲜膜的最大的特征在于：使其含有塑料分解剂，以便在以收纳物的保鲜为目的使用后，以缓慢的反应速度使本发明的生物分解性保鲜膜本身进行氧化分解。本发明的生物分解性保鲜膜中的塑料分解剂，具备以下功能：在第一步骤中，使生物分解性保鲜膜氧化分解并低分子化；在第二步骤中，使生物分解性保鲜膜的经低分子化的成分被微生物分解。也就是，本发明的生物分解性保鲜膜的材料，是氧化型生物分解性塑料(Oxo-Biodegradable Plastic)，其与水解型生物分解性塑料(HydrolysisBiodegradable Plastic)具有完全不同的分解机制，该水解型生物分解性塑料是利用水解进行低分子化，并伴随该低分子化经由微生物分解而被分解。另外，水解型生物分解性塑料一般是由聚乳酸、改质淀粉、脂肪族聚酯等所构成，因此非常难以控制其分解的时程。
更详细地说明，本发明的生物分解性保鲜膜，具有以下的具备2阶段的步骤的氧化分解机制。
作为第一步骤，生物分解性保鲜膜中的塑料分解剂，是将自然界中的光(太阳)、热等作为能量源，而针对生物分解性保鲜膜的树脂组成物引起触媒反应(自由基反应)。然后，在经自由基化的树脂组成物中开始进行氧化分解的反应。这样的塑料分解剂，具有可反复引发氧化和还原反应的功能。其结果，利用该第一步骤，本发明的生物分解性保鲜膜中的树脂组成物，可被分解为氧化低分子化物(例如，羧酸、醇类或酮类)，而使生物分解性保鲜膜的物性(强度、延展性)降低。也就是，第一步骤是进行氧化分解及低分子化的步骤。
继而，作为第二步骤，可使在上述第一步骤中所分解而成的氧化低分子化物被土中和堆肥(compost)环境中的微生物消化吸收。在该步骤中，氧化低分子化物最终会作为生质而被蓄积在微生物的体内，并同时会利用呼吸等代谢作用变化为二氧化碳和水(无机质化)。也就是，第二步骤是进行微生物分解(生物分解)的步骤。
上述两步骤是依据部分的美国材料和试验协会ASTM D6954的氧化型生物分解性塑料的评价方法，该评价方法与日本工业规格JIS K6953或欧洲标准EN 13432所定义的水解型生物分解性塑料的评价方法不同。
作为本发明的生物分解性保鲜膜中的塑料分解剂，能够单独使用或合并使用光分解剂、生物分解剂、化学分解剂等。作为光分解剂，可列举：脂肪族或芳香族酮类、醌类、过氧化物类、氢过氧化物类、偶氮化合物类、有机染料类、潜伏感光剂类、芳香族烃类或这些混合物等。作为生物分解剂，可列举：几丁质、淀粉、纤维素、葡萄糖衍生物、多醣类、聚-β-羟基丁酸酯、聚己内酯、聚酯类、碳二亚胺类或这些混合物等。作为化学分解剂，可列举：金属羧酸盐与脂肪族聚羟基羧酸的组合、金属羧酸盐与填充剂的组合、或过渡金属错合物等。又，本发明的生物分解性保鲜膜中的光分解剂中，可进一步组合选自由下述自氧化性物质所组成的群组中的1种以上：烯烃系物质、醚类、缩醛类、缩酮类、胺类、醛类、天然油类、不饱和脂肪酸类、天然和合成树脂类及这些混合物。
本发明的生物分解性保鲜膜中，相对于树脂，塑料分解剂优选为含有0.01～10质量％。例如，当塑料分解剂的含量为1质量％时，生物分解性保鲜膜约在经过3～4年后会开始进行氧化分解反应，当塑料分解剂的含量为1.5质量％时，生物分解性保鲜膜约在经过2～3年后会开始进行氧化分解反应，当塑料分解剂的含量为10质量％时，生物分解性保鲜膜约在经过1年后会开始进行氧化分解反应。如果塑料分解剂的含量小于0.01质量％，直到本发明的生物分解性保鲜膜被分解为止的时间会耗时过久，而会对自然环境造成影响。另一方面，如果塑料分解剂超过10质量％，会变得不易细微地控制本发明的生物分解性保鲜膜的分解。如此，本发明的生物分解性保鲜膜中，利用使塑料分解剂的含量增减，便能够适当地控制氧化分解反应开始进行的时期。
继而，说明本发明的生物分解性保鲜膜的制造方法。
本发明的生物分解性保鲜膜的制造方法，只要是能够形成上述的树脂膜的方法即可，并无特别限定。作为生物分解性保鲜膜的典型的制造方法，可列举层迭法或共挤压法等。具体而言，可利用T型模头(T-die)法或吹塑成形法(inflation molding method)等加工方法来获得生物分解性保鲜膜。
生物分解性保鲜膜的厚度，在不妨碍本发明的目的的范围内，并无特别限定。生物分解性保鲜膜的厚度，优选为能够兼顾容易使用的柔软性和加工性、与容易延展且不易破裂的耐久性两者的厚度。又，在原料费用这点方面，从能够将生物分解性保鲜膜的制造成本抑制得较低的观点来看，优选为较为薄。
生物分解性保鲜膜，除了上述的树脂层以外，可具备各种的功能层。在生物分解性保鲜膜的最外层，例如为了提高生物分解性保鲜膜的设计性，可利用印刷法或压花加工等在表面上设置赋予有图案或花纹的装饰层，或者为了对生物分解性保鲜膜的表面赋予物理性的耐久性和化学性的耐久性，可设置硬涂层。但是，作为形成硬涂层的材料，仅限于不妨碍本发明的生物分解性的特性者。
又，本发明的生物分解性保鲜膜，也能够将上述的树脂膜的形状进一步进行加工，而作成生物分解性保鲜容器，其被作成袋状结构、筒状结构、通道结构、层状结构及套组结构，并进一步可利用射出成形等，例如作成生物分解性保鲜容器，其在内侧具备生物分解性保鲜膜且被实体成形(solid molding)为附有盖子的箱型形状。作为此态样的制造方法，只要是能够实体成形为箱型形状等固定的形状的方法，可以是任何的成形方法。又，本实施形态的另一实施形态中的生物分解性保鲜容器，能够以与上述生物分解性保鲜膜的情况为相同比例的方式来混合(含有)硅烷耦合氧化锌，该硅烷耦合氧化锌是以硅烷耦合剂包覆上述的光触媒活性部分而成。另外，作为此处的箱型形状的粒子，可列举立方体、长方体、三角柱、圆柱、三角锥等，只要是能够成为将物品保管于内部的状态者，可以是任何形状。又，作为该其他形态中的生物分解性保鲜容器所用的容器材料，只要是不易使氧气及水蒸气通透的材料即可，并无特别限制，具体而言可列举：低密度聚乙烯(LDPE，高压法)、直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE，低压法)、超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、交联聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯腈苯乙烯(AS)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯＝高耐热性的工程塑料(PCT)、饱和聚酯树脂、聚甲基戊烯(TPX)等，也能够将这些材料单独使用或组合来使用。
又，作为本发明的生物分解性保鲜膜中的树脂膜，可使用具有吸附乙烯能力者。藉此，当从食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物产生乙烯时，本发明中的生物分解性保鲜膜本身能够作为乙烯的吸附剂来发挥作用，因此比起先前的乙烯吸附剂，会变得更容易吸附乙烯。又，利用从乙烯分解产生的水分、二氧化碳所诱导的抑制呼吸与抑制蒸散的效果，能够比先前更进一步提升，进而能够对食物(尤其是生鲜食材、蔬果等)及食物以外的植物的生物分解性保鲜有所贡献。
又，本发明的生物分解性保鲜膜的应用方法，例如能够活用下述方式：将该生物分解性保鲜膜加工为袋状或容器，来作成生物分解性保鲜袋或生物分解性保鲜容器，并将蔬果等植物或食物封入其内部；利用生物分解性保鲜膜来覆盖蔬果等植物或食物，而直接接触于蔬果等植物或食物；将生物分解性保鲜膜直接贴附于保存蔬果等植物或食物的纸箱、贮藏器等的内侧；或，贴附于用以保存蔬果等植物或食物的贮藏库等设备的内侧。又，例如能够将生物分解性保鲜膜装设在蔬果等植物或食物的贮藏库等的换气装置、进气装置中来使用。
使用本实施形态中的生物分解性保鲜袋、生物分解性保持容器来保存的蔬果，应该基于植物的种类、培养方法、气候等来适当地决定。
另外，上述的硅烷耦合氧化锌，除了能够分解从蔬果等植物或食物产生的乙烯，也能够分解会成为腐败的原因的醛类等的腐败气体。在保存后，利用实行乙烯分解并同时实行腐败气体的分解处理，来使保鲜效果提升。另外，作为保鲜的条件，即便在暗处仍能够大致与在光条件下同样地进行乙烯分解。又，在保存蔬果等植物或食物时为重要的因素之一的保湿的条件下，也与低湿度条件一样，即便使气体成分变化，仍可发挥乙烯分解功能。具体而言，优选为在个别包装内实行加湿、或调整气体分压来进行保鲜，尤其，更优选是将生物分解性保鲜薄片以配置在植物或食物的表面(例如，蔬果的果实部的表面)附近的方式来应用。
此处，因为上述生物分解性保鲜袋具有空隙率及比表面积高的中空结构，所以能够提供支持植物呼吸的最低程度的氧气补给，并利用乙烯分解来提供可进一步抑制呼吸作用的二氧化碳。藉此，经由抑制蔬果等植物或食物的呼吸而变得容易保鲜，从而能够促进存放性。生物分解性保鲜袋及生物分解性保鲜容器，在表面具有高吸水力(可吸附水分的能力)，而能够对蔬果等植物或食物赋予保水性、保湿性。
从而，当保存蔬果等植物或食物时，利用应用生物分解性保鲜袋或生物分解性保鲜容器，能够有效地分解乙烯并将生物分解性保鲜膜所具有的乙烯分解为二氧化碳与水，因此，就结果而言，能够谋求下述效果：可抑制蔬果等植物或食物的呼吸，并对蔬果等植物或食物赋予湿度，藉此促进保鲜。
[实施例]
以下，利用实施例详细地说明本发明的生物分解性保鲜膜。另外，本发明的生物分解性保鲜膜并未限定于这些实施例。
1.保鲜膜的制造方法
〈实施例1〉
首先，以成为整体的20％的质量比例的方式，将氧化锌(商品名：AP-MO，Nissho化学股份有限公司制造)混合于低密度聚乙烯中，并进一步以成为整体的1％的质量比例的方式，将塑料分解剂也就是脂肪族单羧酸盐(商品名：P-Life，P-Life Japan Inc.股份有限公司制造)混合于其中，然后将该混合物利用吹塑成形加工来成型为厚度20μm的薄膜状，而制成本发明的实施例1的生物分解性保鲜膜，该氧化锌是以作为包覆材的硅烷耦合剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成者。
〈实施例2～3〉
针对实施例1的制造方法，除了将塑料分解剂也就是脂肪族单羧酸盐的混合量分别设为1.5％及10％以外，同样地操作，来制成实施例2及3的生物分解性保鲜膜。
〈比较例1〉
针对实施例1的制造方法，以不使其含有部分包覆氧化锌的方式，来作成比较用的生物分解性薄膜。另外，比较例1的生物分解性薄膜的厚度设为18μm。
2.生物分解促进效果的评价
继而，针对实施例1～3的生物分解性保鲜膜及比较例1的生物分解性薄膜，利用实行生物分解促进比较试验，来检验本发明的生物分解性保鲜膜的生物分解效果。详细而言，将依照上述操作所制成的实施例1～3的生物分解性保鲜膜及比较例1的生物分解性薄膜装载于ESPE高温试验箱(商品名：GPH-102)内，并将促进试验条件设为机内温度80℃且风速等级2(微风)，以目视确认1天、3天、5天及7天后的生物分解比例，并依据以下的基准来实行评价。这些评价结果显示于表1。
A：未分解。
B：10％分解。
C：20％分解。
D：30％分解。
E：40％分解。
F：50％分解。
[表1]
第1天 第3天 第5天 第7天
实施例1 A B C D
实施例2 A B C E
实施例3 B C D E
比较例1 A C D E
由表1可清楚得知，本发明的实施例1～3的生物分解性保鲜膜，皆显示其可发挥与厚度薄了10％的比较例1的生物分解性薄膜大致相同的生物分解特性。另外，在本评价中，本发明的生物分解性保鲜膜的厚度为20μm，另一方面，比较例1的生物分解薄膜的厚度仅为18μm，因此虽然由评价结果无法一目了然，但是如果在将厚度设为相同的情况下，应该就能够更显著地显示本发明的生物分解性保鲜膜的分解特性。
由以上的结果，确认到根据本发明的生物分解性保鲜膜会有下述结果：使以硅烷耦合剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成的氧化锌、与塑料分解剂，混合于具有不易使氧气及水蒸气通透的特性的薄膜材质中，藉此可达到在短时间内使乙烯完全被分解为二氧化碳与水，而达到降低乙烯的老化与熟成效果、抑制蔬果的呼吸、抑制自果实表面的蒸散等，并且使用后，在不经回收和焚化的状态下，仍会以缓慢的反应速度将自身氧化分解，而不会永久地存在于自然环境中。
本发明的生物分解性保鲜膜中，除了生物分解性保鲜膜以外，还有以下用途：袋、托盘、保鲜盒(Tupper)等使用了积层薄膜的包装容器；气泡缓冲材料；捆包材料；涂料；片状保鲜膜(PVC)等。
3.除臭功能的附加
继而，针对本发明的生物分解性保鲜膜中附加有除臭成分的态样，检验其除臭效果。
〈实施例4〉
以成为整体的20％的质量比例的方式，将氧化锌(商品名：AP-MO，Nissho化学股份有限公司制造)混合于低密度聚乙烯中，然后以成为整体的10％的质量比例的方式，将作为除臭成分的磺酸二烯丙酯(商品名：Nonchi Powder，Watec股份有限公司制造)混合于该混合物，并进一步以成为整体的1％的质量比例的方式，将塑料分解剂也就是脂肪族单羧酸盐(商品名：P-Life，P-Life Japan Inc.股份有限公司制造)混合于该混合物中，该氧化锌是以作为包覆材的硅烷耦合剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成者。继而，将该混合物利用吹塑成形加工来成型为厚度20μm的薄膜状，而制成本发明的实施例4的生物分解性保鲜膜。
〈比较例2〉
针对实施例4的制造方法，以不使其含有部分包覆氧化锌及除臭成分的方式，来作成比较用的聚乙烯薄膜。另外，比较例2的聚乙烯薄膜的厚度设为20μm。
在容置有如上述操作所作成的实施例4的生物分解性保鲜膜及比较例2的聚乙烯薄膜的密闭容器中，以浓度成为40ppm的方式来填充氨水(健荣制药公司制造)，使用臭气测定器(轻量气味检测仪(Handy Nioi Monitor)OMX-ADM，神荣科技公司制造)经时地测量臭气。这些评价结果表示于表2。另外，由上述臭气测定器所测量出的测定值，是表示臭气的强度的相对值，而非特定物质的浓度。
[表2]
Figure BDA0003226580540000141
由表2清楚地显示，本发明的实施例4的生物分解性保鲜膜，在23小时后，氨气的臭气会降低91.1％。相对于此，比较例2的聚乙烯薄膜即便在23小时后，氨气的臭气降低的幅度仍停留在63.7％。从而，也显示了本发明的生物分解性保鲜膜中，也能够实现合并除臭效果的态样。
以上，说明了本发明的实施态样，但是其具体的构成，不应限定于这些实施形态。本发明的范围，是利用发明申请专利范围来表示，而非上述实施形态的说明，因此进一步包含与发明申请专利范围均等的意义及在该范围内所进行的全部的变更。例如，不仅是针对番茄等蔬果，或是在根菜类栽培、兰花等花卉栽培、植物工厂内的叶菜类栽培及菇类的保鲜等皆有效。

Claims (8)

1.一种生物分解性保鲜膜，其为树脂制，具有不易使氧气和水蒸气通透的特性，该生物分解性保鲜膜的特征在于：
在前述树脂中，含有氧化锌与塑料分解剂，该氧化锌是以包覆剂对光触媒活性部位进行包覆处理而成。
2.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，前述塑料分解剂是选自下述分解剂中的单独一种或这些的组合：光分解剂，其是脂肪族或芳香族酮类、醌类、过氧化物类、氢过氧化物类、偶氮化合物类、有机染料类、潜伏感光剂类、芳香族烃类或这些混合物等；生物分解剂，其是几丁质、淀粉、纤维素、葡萄糖衍生物、多醣类、聚-β-羟基丁酸酯、聚己内酯、聚酯类、碳二亚胺类或这些混合物等；化学分解剂，其是金属羧酸盐与脂肪族聚羟基羧酸的组合、金属羧酸盐与填充剂的组合、或过渡金属错合物等。
3.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，相对于前述经包覆处理而成的氧化锌，前述包覆剂的包覆量为0.1～20重量％。
4.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，相对于前述树脂，含有0.0000001～12质量％的前述以包覆剂进行包覆处理而成的氧化锌；
并且，相对于前述树脂，含有0.01～10质量％的前述塑料分解剂。
5.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，前述以包覆剂进行包覆处理而成的氧化锌，其粒径为40～400nm。
6.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，前述树脂为生质聚烯烃。
7.根据权利要求1所述的生物分解性保鲜膜，其中，在前述树脂中，相对于前述树脂，进一步以1～10重量％的比率含有除臭成分。
8.一种生物分解性保鲜容器，其特征在于：是将根据权利要求1～7中任一项所述的生物分解性保鲜膜形成在结构中而成，该结构包含袋状结构、筒状结构、通道结构、层状结构及套组结构之中的任一种以上。
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