JP2004188884A - 双方向完全生分解性成型物 - Google Patents

Abstract

【課題】成型品としての性能を満足し、使用済後の廃棄処分に際して水と炭酸ガスに分解する双方向生分解性に優れ、短期間に分解する成型品を得ること。
【解決手段】紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に生分解性の塗工液又はホットメルト固形物の熱融解液を塗布した塗工液層を設け、その表面に必要に応じて生分解性のインキで印刷を施した印刷層を形成し、該印刷層または前記塗工液層の上に必要に応じて生分解性フィルムで保護膜を形成してなる双方向完全生分解性成形品である。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用中は従来のプラスチックと同等の機能を有し、使用後に廃棄された場合に土中または水中の微生物により完全に分解される双方向完全生分解性成型物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチック製品は機能的優れているが、使用後に廃棄されても分解せず、環境破壊の一因となっていた。そこで、この問題を解決する手段として、使用中は従来のプラスチックと同等の機能を有し、使用後に廃棄された場合に土中または海水中の微生物により分解される生分解性プラスチックが登場してきた。この生分解性プラスチックを使用した容器として、植物繊維で形成された容器の表面に酢酸セルロース等の生分解性樹脂溶液を含浸させて生分解性樹脂層を形成したも容器（特許文献１参照）。オカラを混合したデンプンによって形成され、デンプンとオカラとが架橋されている物質で形成された生分解性容器（特許文献２参照）。およびトウモロコシ、米、などの植物繊維と変性尿素・ホルムアルデヒド樹脂等の水溶性高分子材料の接着材料とを含む分解性材料からなる容器（特許文献３参照）などが知られている。
また、脂肪族ポリエステルを主成分とするプラスチックに変性澱粉質を混合した生分解性プラスチック組成物（特許文献４参照）も知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２２５８号公報、
【特許文献２】特開２００２−２２５８４０号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４９１１号公報、
【特許文献４】特公表（ＷＯ）００／０９６０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の生分解性プラスチックを使用した容器においては、その強度や生分解性が十分でないという問題があった。更に、容器自体は生分解性プラスチックであるので、分解するが、その表面に印字や模様を施してある場合は、この部分が分解しないという問題があった。
また、従来の生分解性組成物は生分解性化合物による成型品であるために表面の印刷などのための加工が面倒であり、製造工程が複雑であった。
更に、特許文献４に記載される発明では、脂肪族ポリエステルと澱粉変性物系とを主成分とする成型物であるが、剛性上で問題があり、特に、従来の食品容器には適していなかった。
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたもので、成型品としての性能を満足し、生分解性に優れ、短期間に分解する双方向完全生分解性成型物又は完全生分解性成型物を提供するものである。
本発明は、特に、紙または紙の溶解液からなる生分解性組成物を基材としているから剛性があり、食品容器として好ましい双方向完全生分解性成型物又は完全生分解性成型物を提供することである。
本発明は、スプレーなどの塗布工程で簡易な方法によって製造でき、短期間で分解する双方向完全生分解性成型物又は完全生分解性成型物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の双方向完全生分解性成型物は、紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に生分解性の塗工液、又はホットメルト固形の熱融解液を塗布した塗工液層を設け、、その表面に必要に応じて生分解性のインキで印刷を施した印刷層を形成し、該印刷層または前記塗工液層の上に必要に応じて生分解性フィルムで保護膜を形成してなる双方向完全生分解性成型物である。
【０００７】
また、本発明の前記課題は、紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に生分解性の塗工液又はホットメルト固形物の熱融解液を塗布した塗工液層を設け、その表面に必要に応じて生分解性のインキで印刷を施した印刷層を形成し、該印刷層または前記塗工液層の上に必要に応じて生分解性フィルムで保護膜を形成し、所定の形状に加工した双方向完全生分解性容器またはシートによって達成できる。
【０００８】
更に、本発明の課題は、前記生分解性組成物が化学合成系高分子である脂肪族ポリエステル，ポリ乳酸，水溶性ポリマー，脂肪族ポリエステルと高分子化合物との共重合体、微生物産生系高分子であるポリ（３−ヒドロキシブタン酸），ポリヒドロキシブタン酸/ヒドロキシバレリル酸、天然物利用系高分子である植物セルロースとの混合物、および澱粉と混合物、多糖類等で形成されたものである完全生分解性シートによって達成できる。および前記インキは、澱粉変性物系インキ、脂肪族ポリエステル系インキを使用している双方向完全生分解性成型物によって前記課題は達成できる。
【０００９】
上記構成によれば、紙や紙の溶解液などの生分解性組成物のみから成形されたものからなる成型物に比較して、表面に塗布した生分解性高分子化合物、例えばポリ乳酸によって分解性能が増進し、短期間に形状を留めることなく、完全に分解するのである。
【００１０】
また、本発明における双方向完全生分解性成型物に使用する生分解性組成物、例えば生分解性高分子化合物（生分解性プラスチック）は、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートのような脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、澱粉のような水溶性ポリマー、植物セルロースとの混合物、および澱粉との混合物、多糖類であることを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、本発明の双方向完全生分解性成型物にポリ乳酸ポリマーを使用するから、該成型物からなる使用済み容器を廃棄したときは高温、高湿にさらされると２段階で分解が進み、完全に炭酸ガスと水に分解される。
用いられる容器としては、納豆容器、弁当容器、ラーメン容器、味噌容器、飲料カップ、食品加工容器、水産部物用品、工業用品、農業用品などである。
【００１２】
さらに、本発明における双方向完全生分解性容器の接着剤は、脂肪族ポリエステル、澱粉変性物系、セルロース、ゴム系、アクリル樹脂系の接着剤であることを特徴とし、前記インキは、澱粉変性物系インキ、脂肪族ポエステル系インキを使用していることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明における双方向生分解性とは
「通常のプラスチック製品と同じようにあらゆる用途に使用できて、しかも使用後は自然界の微生物や分解酵素によって水と二酸化炭素に分解される性質である。」、この生分解性は微生物や分解酵素によって水と二酸化炭素に分解されるだけではなく、紫外線により土の中と外気に触れて電磁波、紫外線で分解する光分解によっても分解する双方向分解です。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の双方向完全生分解性成型物について、図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は基材としてセルロースフィルムを使用し、生分解性プラスチックとポリ乳酸フィルムとのサンドイッチ構造にした完全生分解性シートの層構成を表す実施形態の説明図である。図２は紙基材の表面に接着剤を塗布し、印刷層を介して外面にポリ乳酸フィルムを施した完全生分解性シートの層構成を表す説明図である。図３は基材の表面または内面に撥水加工、油脂加工、生分解性高分子系化合物の塗工液（ニス、脂肪族ポリエステルニス、澱粉変性物系接着剤またはインキ、）を施した実施形態の説明図である。
本発明に係る完全生分解性食品容器の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。図１０、１１は本発明の完全生分解性食品容器の実施の形態を示す斜視図、図１２、１３は他の実施形態の説明図である。
【００１５】
図１は、本発明の双方向完全生分解性成型物に使用する双方向生分解性容器またはシートの基材を示すもので、紙または紙の溶解液などの生分解性組成物より形成された基材またはシートの基材１の上に生分解性の接着剤層２を塗布してセルロースフィルムを必要に応じて貼り付け、この接着剤層２の表面に前記生分解性のインキで印刷を施した印刷層３を必要に応じて形成し、前記印刷層または前記塗工液層の上に生分解性高分子化合物のフィルムで保護膜を形成するか、形成することなく、この生分解性高分子化合物としてポリ乳酸フィルム、ポリビニール酢酸／吉草酸共重合体、カプロラクトン、ポリブチレンサクシネート・アジペート共重合体からなる混合液４を塗布したものでもよい。
【００１６】
この基材に使用する生分解性組成物としては、脂肪族ポリエステル、ポリ乳酸、水溶性ポリマー、植物セルロースとの混合物またはこれらの混入物、および澱粉と植物繊維との混合物または混入物、その他の多糖類等が使用できる。
図３に示すものは紙や生分解性高分子類と混合した基材１の表面の内側または外側に撥水加工、油脂加工５による生分解性高分子類（ポリ乳酸液、澱粉変性物系ニス）４を形成した完全生分解性成形物である。
【００１７】
図４に示す本発明の完全生分解性成形物の実施形態は紙、または紙溶解液に生分解性高分子化合物を混入した基材１の表面または裏面をプレスロールで圧接してＡ面、Ｂ面を滑面に仕上げたものである。この場合紙繊維の繊維間の隙間は完全に塞がれ、撥水性になる。従って強度は高く、強固な容器ができ、しかも、廃棄したときは。繊維間の弱い部分から分解が始まり、短期間に完全に分解する。
【００１８】
図５の実施形態は二層構成の成形物である。基材１の紙、溶解紙に生分解性高分子化合物または澱粉変性物系（セルロース等）を混合して形成した混合層６にこれらを紙基材内に混入して形成した混入層７を積層した物である。この両者を同時に加工して成形する。また、混合層６の表面や混入層７の裏面に生分解高分子化合物や澱粉変性物系化合物の溶液をスプレー加工（吹きつけ）（Ｃ面）、転写加工（はけ塗り、ローラー転写）、ホットメルト（Ｄ面）によって塗布することができる。
【００１９】
図６に示す本発明の双方向完全生分解性成型物の実施形態は、６層構成のガスバリア複合層であって分解できるものでもよい。例えば、紙または紙溶解液からなる基材１にこれら化合物からなる生分解性の印刷インキで印刷３し、その表面に接着剤層２（ポリ乳酸、脂肪族エステル及び澱粉変性物系化合物、またはこれらの混合物からなるもの）を設け、蒸着ポリエステルフィルム（透明でもよい）、アルミ蒸着（箔）８を積層し、更に、接着剤層２（ポリ乳酸、脂肪族エステル及び澱粉変性物系との混合物）を介してポリ乳酸、脂肪族エステル及び澱粉変性物系との混合物の生分解性高分子層４を被覆した成型物であってもよい。
【００２０】
また、使用する接着剤としては、脂肪族ポリエステル、澱粉変性物系、セルロース、ゴム系、アクリル樹脂系の接着剤であることが好ましい。
さらに、本発明の完全生分解成型物の表面印刷に使用するインキとしては、澱粉変性物系インキ、脂肪族ポリエステル系インキなどが使用できるものである。
【００２１】
このように構成された生分解性シート材は様々な形態の完全生分解性容器に加工することが可能となるもので、その実施形態を図１０、１１乃至図１２、１３に示される実施形態に基づいて説明する。図１０、１１は本発明の納豆容器などに溶解紙で成型したものに生分解性高分子をスプレーで形状に吹き付け、プレスで成型、又真空・圧縮プレス・インジェクション・ブローなど目的に応じて加工方法は変更し、成形加工する。生分解性高分子（ポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、または澱粉変性物系）で形成された本体基材１内に食品（納豆）をいれるものである。この本体の開口部にフィルムを貼りつけるか、シート状の蓋Ｅを接着する。このフィルムやシート状物は基材１と同じ生分解性成形物によって形成してある。この基材は深絞りにしてあってもよい。
図１１、図１２に示されるものは、食品（納豆）を入れる深絞りの本体（基材）１と蓋Ｅを一丁一体に加工したものである。本体部と蓋部のつなぎ部は折れ曲がり易いようにミシン線を設けてあり、蓋、容器部共に内部の形状と外部の形状をかえた紙容器、に塗工液を塗布、また生分解性フィルムを加工したものである。これら図１０、図１１及び図１２、図１３に示される容器は一個に限らず、多数個連結したものであってもよく、それぞれ境界部分に容易に分離できるようにミシン目が施工されているものでもよい。
【００２２】
基材（本体）１はテーパ部が形成された箱体であり、テーパ部の外側には補強のためのリブが設けられている。このリブの内側は凹部なり通気孔部を形成している。また、底部にも外側に盛り上がるリブが形成されており、内側は通気孔部を形成している。この容器の蓋部は食品に必要な酸素を取り入れでき、蓋外部は平らに内部は波形に酸素が取り入れできるが、普通の容器の形状でもよい。
【００２３】
本発明の双方向完全生分解性成型物の製造方法について説明する。
生分解性プラスチック塗工液法（双方向生分解性プラスチック塗工液、ホットメルトの熱融解液）
生分解性脂肪族ポリエステルと澱粉変性物体から生産する生分解性の塗工液法の製造法
化学合成系高分子：
ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート/アジペート、カーボネート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/ポリビニールアルコール、ポリアスパラギン酸。
微生物産生系高分子：
ポリ（３−ヒドロキシブタン酸）、ポリヒドロキシブタン酸/ヒドロキシバレリル酸。
天然物利用系高分子：
修飾デンプン、酢酸セルロース、澱粉／化学合成系高分子、キトサン／セルロース／澱粉、セルロースエステル。
前記化学合成系高分子、微生物産生系高分子、天然物利用系高分子の生分解性プラスチック（脂肪族化合物と澱粉変性の高分子）に光で分解する添加剤入れることで光とバクテリアとによる双分解プラスチック塗工液となり、光（紫外線）と微生物の働きにより水と炭酸ガスに完全に分解するもの。
【００２４】
これら高分子化合物のシートやこの高分子化合物の溶液を基材である紙、シート、紙溶解紙で成形した物に塗布する。
これら高分子化合物に置換度１.７と２.５のセルロースアセテートが好気的条件でコンポスト化により完全分解される。更に活性汚泥中で生分解される。
【００２５】
生分解性プラスチックのバイオ生産プロセスを生産工程数で考えると以下の４種類に分類できる。
ポリ乳酸の製造
植物によるトーモロコシのデンプンの生産し、デンプンの生産から乳酸への発酵変換、乳酸からポリ乳酸への化学変換して製造する３ステップ生産。
ポリヒドロキシブチレート共重合体（ＰＨＢ）の製造
微生物により糖や植物油からエネルギー貯蔵物質として菌体内に蓄積されるＰＨＢは糖や植物油の生産微生物によるＰＨＢの生合成の２ステップ生産。
【００２６】
遺伝子組み換え植物を用いて植物体内において二酸化炭素からＰＨＢを蓄積させる。１ステップ生産。これは廉価に生産することができる。
既に、２種類の植物（ミロイヌナズナ、アブラナ）の葉緑体と種子にＰＨＢ共重合体を合成させるためにプラスチドにＰＨＢ生合成系酵素を局在化させてＰＨＢが製造された。
このＰＨＢは組織乾燥重量当たり１.６％のポリエステル蓄積量であるが分子量は５５０Ｋｄａ、多分散度１.８以下と商業利用に適しているポリエステルが得られたとの報告もあり、生分解性高分子はその主成分が脂肪族ポリエステルである。
【００２７】
この用にして得られた生分解性フィルムは特徴として、耐熱融点が低く、堅くて脆いという印象が強いが、破壊伸びが４％程度と脆いポリ乳酸未延伸フィルムでも、２軸配向延伸による透明性に富んだ破壊伸び５０％以上の高強度フィルムなる。
生分解性プラスチックの「ポリカプロラクタム（ＰＣＬ）」の融点は６０℃であるが、融解粘度が低く、この化合物の持つ柔軟性、で高強度な特性を生かし、ＰＨＢなどとの共重合体化やブレンド化を可能にしている。
【００２８】
また、ポリブチレンサクシネートは融解温度が低密度ポリエチレンと同程度である。
セルロースアセテートは高置換変体でなければ明確な融点は示さないが、熱可塑成型性は有しており、透明性、耐衝撃性、帯電防止性に優れており、生分解性高分子とのブレンド化や低分子可塑剤を用いた可塑化によりポリスチレンと同じ市場分野での利用が可能である。
【００２９】
ポリヒドロキシブチレート共重合体（ＰＨＢ）は、生分解性高分子の中でポリプロピレンと同程度の最も高い融点（１８０℃）を有する材料で、破壊強度もポリプロピレンと近く、（４３Ｍｐａ）、破壊伸びが５％以下と堅く、脆い材料である。この高耐熱性を生かし、他の生分解性高分子化合物とブレンドすることにより物性の向上が図られる。また遺伝子組み換え大腸菌を用いて分子量１０００万以上の超高分子量ポリヒドロキシブチレート共重合体を合成し、延伸熱処理することで破壊強度、破壊伸びを有する高性能フィルムができる。
【００３０】
本発明に使用することができる生分解性高分子化合物の代表的なものを表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
このような生分解性高分子の物性に関して、例えば、同じ物質でも分子鎖の立体構造が螺旋構造か平面ジグザグ構造かで、破壊強度や破壊伸びは変わってくる。また、分子鎖間の距離や分子鎖の充項様式が異なれば発生する水素結合や分子鎖間力は異なり、発現する物性も変化する。分子レベルで生分解性高分子の高次構造をコントロールすることにより多様な物性の要求レベルに応じられる。
【００３３】
この生分解性素材としての澱粉は以下の欠点がある。
溶解押出成形加工性に限界があり、成型品の機械的強度が劣る。
耐水性に劣る。
ネズミやゴキブリの餌になる。
カビが発生しやすい。
このような澱粉に比し、ポリ乳酸は好ましい素材である。
【００３４】
ポリ乳酸は、融点が約１７０℃、ガラス転移点が約５７℃の結晶性の脂肪族ポリエステルである。これは人間の体内にも有する天然有機物である乳酸を構成基本単位とする安全衛生性に優れ、カビが発生しがたく、ネズミやゴキブリにかじられることも無い。
このポリ乳酸は脂肪族ポリエステルからなり、疎水性の結晶性ポリマーであり、耐油性、耐水性、耐アルコール性に優れる。また、ポリ乳酸の２軸延伸フィルムは、光沢があり、透明性に優れた腰の強いフィルムである。
【００３５】
このポリ乳酸のフィルムは、酸素や炭酸ガス、水蒸気などのガス透過性に優れ、青果物鮮度を保存するための青果包装フィルムとして適している。
ガス透過性に優れるからガスバリア性や防湿性に問題がある。そのため用途によってはシリカやアルミ蒸着膜のようなバリヤ層を設ける必要があった。
このポリ乳酸フィルムは、香気成分やアルコール成分は吸着しにくく、かつ透過させない特性を有しているので、コーヒー、緑茶、ジャスミン茶、芳香剤、忌避剤、などの包装に適している。
一度折り曲げたり、ひねったりしたときは基に戻らない性質を有しているから、飴の一個一個の包装、レタスなどのひねり包装にてきしている。
【００３６】
ヒートシール性の問題はポリ乳酸の２軸延伸フィルムは溶断シールが可能であり、またＤ−乳酸をランダム共重合したポリＤ-Ｌ−乳酸を用いることで低温でのヒートシールが可能となる。このポリ乳酸は繊維、あるいは長繊維不織布の紡糸、延伸過程で分子が配向結晶化するために、熱湯注入に耐え得る糸質強度並びにヒートシール強度を有する。
【００３７】
ポリ乳酸による包装
応用例 ティーバッグ、抄紙タイプ（湿式不織布）、長繊維職布の三つの選択肢がある。
食品加工工場での生ゴミ、や食品廃棄物の水切ネット、業務用ラインアップ、として、生ゴミと共に堆肥化される。
ポリ乳酸にポリエチレンと同等の柔軟性とヒートシール強度を有する植物系軟質フィルムが開発され、生ゴミ用のコンポストバック、として自治体で採用されている。
ポリ乳酸の食品容器分野への応用に際して、安全衛生性を考える場合、自然界に存在しない高分子化合物であるのにたいして、その分解産物である乳酸は多くの食品中に含まれる。通常食品容器、包装材として用いられる。高分子量ポリ乳酸を分解する微生物は自然界には殆ど存在しにくく、保存ないし、使用期間中に微生物による分解消化することが少ないこれまでのプラスチックと同等に一定期間安心で使用可能である。
【００３８】
食品容器、包装材として使用された場合、ポリ乳酸・乳酸オリゴマー（乳酸の線状・二量体・三量体、四量体）及びラクチド（乳酸の環状二量体）と考えられる。これらは食品衛生法上の乳酸そのもの（通常２０％前後のオリゴマーを含み）である。乳酸オリゴマーやラクチドは食品あるいは消化器官内で速やかに加水分解されて乳酸になる。
高分子量のポリ乳酸を分解する微生物は自然界に少なく、自然環境中ではゆっくりとした分解挙動を示す。一般的に土壌中や水中であれば、形状崩壊を起こすまでに３年±０.５年を要する。
【００３９】
【表２】

【００４０】
表２に示すように２段階／２様式の分解機構により進行する。
律速段階である初期の加水分解は温度（＞１０℃以上）、湿度（ＲＨ＞２０％以上），アルカリ性（ＰＨ＞７以上）、などの環境因子により始まり、数平均分子量が２０００〜２００，０００程度まで分解が進行すると微生物分解により加速され、最終的には炭酸ガスと水に完全に分解される。この時の発酵熱が６０℃または３０℃以上に達するコンポスト中では高温、高湿、更にアルカリ性の初期加水分解条件が満たされる。
【００４１】
本発明の双方向完全生分解性成型物に使用する生分解性高分子と汎用高分子を生産する際の化石燃料必要量を比較してみると、表３に示されるように生分解性高分子であるポリ乳酸、ＰＨＢは化石燃料を原料として使用する必要がない。そのため化石燃料の必要量は生産過程におけるエネルギー消費量のみであるとされている（「コーンバーテック」２００２．２月号）。この意味から本発明に使用する双方向完全生分解性成型物に使用する高分子も同様に環境低負荷型の高分子であると言える。
【００４２】
【表３】

【００４３】
本発明の塗工液法に使用する場合の塗工する実施形態を説明する。
生分解性樹脂の塗工液法
ａ.熱処理 （ホットメルト）
塗工装置（ラミネート熱加工ロールスプレ）
ｂ.アルコール水有機物（水溶液）
塗工装置（スプレー及びロール、刷毛転写可能）
【００４４】
｛実施例１｝
生分解性フィルムとしてラミネートに用いたのは
脂肪族ポリエステル構造を有する樹脂でポリブチレンサクシネート／アジペート系のピオノーレ（昭和高分子株式会社製品）のフィルム（厚さ３０μｍ，片面コロナ処理）
比較対照フィルムとして連鎖状低密度フィルム（厚さ３０μｍ、片面コロナ処理）（二村化学工業株式会社製品）を使用した。
・｛生分解性樹脂エマルジョン｝
塗工液として澱粉変性物（Ｈ.Ｇ.Ｃ）、脂肪族ポリエステル（Ｈ．Ｇ．Ｐ），ＯＸ７５２７（脂肪族ポリエステル系）を主成分として固形分５４％、粘度２４００Ｐａｓ，ＰＨ５．０
最終フィルム成型温度は１００℃である。
【００４５】
澱粉変性物系メジューム（Ｈ.Ｇ.Ｃ） １００ｇ
溶剤： イソプロピルアルコール＋ノルマルプロピルアルコール混合物
脂肪族ポリエステル系メジューム（Ｈ.Ｇ.Ｐ）
溶剤：トルエン３０％＋ＭＥＫ３０％＋メチルエチルケトン（酢I）４０％
従来品
これらを前記ａ，ｂの方法で微生物と生分解で放置した。
【００４６】
熱融着方法による複合化
エンボス加工機（大昌鉄工所）のソフトカレンダ法
脂肪族ポリエステル系フィルム（Ｈ.Ｇ.Ｐ）と薄葉紙（秤量２１ｇ／平方メートル）（石川製紙株式会社製品）のラミネート加工をおこなった。加工温度は融点を若干下回る９５℃が最適温度。使用したコットンロールとスチールロールで速度６m／min，線圧３０ｋｇ/cmで加工を行なった。
【００４７】
塗工条件
マルチラミネート（伊藤忠テクススック（株）製）のダイレクトグラビアコータ（グラビアロール：120メッシュ）を使用してＨ。Ｇ.ＣとＨ.Ｇ.Ｐを前記薄葉紙に塗工速度０．３m／minで塗工（塗工量９g／m²）し、乾燥温度１２０℃で乾燥した。
光沢とガスバリア性を出すためにホットメルトにより１２０℃、２００Ｋｇｔ/cm²）で１０秒間熱処理した。これにより良質通気性のない容器が完成する。
【００４８】
破裂度と接着強度試験
上記のように製造したマルチラミネート、ポリ乳酸フィルムラミネート、およびＨＧＣ＋ＨＧＰについて、破裂度、接着強度試験を行なった結果、図７に示されるように従来のマルチラミネートと本発明のＨＧＣ＋ＨＧＰのポリエチレンフィルム、ポリ乳酸の塗工法によるものは同程度の破裂度であり、接着強度は強い容器の形状が変形するほど強度があった。これは乾燥して塗工液が成型したときに相手の材料になじみ強度を強くする効果がある。
融着法は５５μｍ，塗工法は３７μｍの厚みを持ちその差は１８μｍであった
【００４９】
マルチラミネート、ポリ乳酸フィルムラミネート、およびＨＧＣ＋ＨＧＰについて、水蒸気透過度試験を行なった結果を図８に示す。
【００５０】
ポリエチレンフィルムのラミネート紙と比較すると４倍以上水蒸気透過度が高く、ガス透過度が低いことがわかる。
塗工法による土壌埋設前後（生分解性試験）
二酸化炭素の測定による評価ではなく生崩壊物理的な形状変化を見る。ラミネート紙１００×１００をそれぞれ４枚づつ土壌に埋設することにより、簡易な生分解性試験を実施する。
２週間経過後 熱融着法は変色や剥落が目立ち、ある程度の生分解を受けたことが観察できたが、触っても崩れ落ちることはなかった。従って、強度は維持されていた。塗工液の厚さによって生分解は変化するものと考えられる。
【００５１】
ガス透過性
製造されたフィルムのガス透過性について表６に示す。
【００５２】
【表４】

【００５３】
マルチラミネートのポリエチレンフィルムラミネート紙の場合は、酸素で、１／１８、 二酸化炭素で１／５、窒素で１／１７といずれも大幅に低くなっており、ポリ塩化ビニル程度の遮蔽性を持っていることが確認された。
本発明の塗工液法による成型物（フィルム）は、
酸素１／１３、二酸化炭素１／１０、窒素１／４であった。
このように塗工法によって大幅に改善されて、ガス透過性の遮蔽効果が高かった。
熱融着法
紙／ポリ乳酸フィルムと比べてフィルムの厚さの違いで酸素と窒素ガスの遮蔽効果が大きくなっている。
【００５４】
これに対して、塗工法によるシートは、２週間後は触れるだけで崩れてしまうほど、強度は低下し、製品の形態がわからないほどであった。
このように熱融着法と塗工法とでは生分解の試験では２週間経過後においても既に大きな差が生じていた。特に本発明の塗工法によれば原型を留めず、回収も困難であった。特に塗工液法では崩壊性が顕著であり、材質的強度の違いの原因である。これはフィルム部分は薄く、脆い為に剥落が生じやすく、それに伴って表面積が大きくなるために分解が早く進行する原因となっている。
【００５５】
フィルムの強度低下の始まるのが早いため形状崩壊が進む。薄葉紙単体の土壌埋設では４日目でバラバラに細片化し、一週間で薄葉紙の回収はできなかった。
【００５６】
双分解プラスチックの分解試験
弁当容器 ポリプロピレン（Ｐ.Ｐ） 生分解性高分子としてポリ乳酸、脂肪族ポリエチレンの混合物をスプレー塗布した。
・耐候加速試験機（キセノンアークライト）による
ＵＶ曝露試験（0,50,100,200時間）
・赤外吸光光度計（FT-IR）による試料のＵＶ照射の経時的変化を測定
ガスクロマトグラフ質量分析計（GC/MS）
目視および電子顕微鏡による劣化状況の観測
蛍光Ｘ線分析により母料に含まれる向き物含有量を測定し重金属などを含む安全性を検証。
ガスクロマトグラフ質量分析によると耐候試験を実施していない試料（０時間）に比べ５０〜１５０時間照射後の試料には分子量２００前後のＰＰオリゴマーの生成が確認された。
これらの試験結果、時間の経過と共にケトン類、エステル類及び結合−ＯＨ（アルコール）の生成の増加が認められた。これにより光分解によってこれら化合物類の増加が生成したものと思われる（図９参照）。
目視及び電子顕微鏡による観察
耐候試験を実施していない試料（０時間）に比べて５０〜２００時間照射後は曝露時間に比例して網目状の亀裂が発生し、亀裂の度合いも多くなっていることが電子顕微鏡による観察で確認できた。２００時間曝露を行った試料は肉眼でも確認できるほどの亀裂を生じていた。このことは組成物Ｐ.Ｐの分子量が低分子に劣化したものとみられる。
蛍光Ｘ線分析によれば有害とされる重金属は検出されなかった。
【００５７】
【発明の効果】
本発明の双方向完全生分解性成型物は、従来の生分解性物質に比較して短時間で完全に生分解する。特に、ポリ乳酸の皮膜層を有するので生分解性が促進されて、短期間に形を留めないように分解することが認められた。
本発明の双方向完全生分解性成型物は基材としてプラスチックや紙以外に紙の溶解状態のパルプ液中に生分解高分子、澱粉変性物系化合物を混入してあるから地中や太陽光線下に曝して微生物のみではなく、光分解によって短時間に水と二酸化炭素に完全に分解するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材としてセルロースフィルムを使用し、生分解性プラスチックとポリ乳酸フィルムとのサンドイッチ構造にした双方向完全生分解性シートの層構成を表す実施形態の説明図である。
【図２】生分解性高分子を混入した紙基材の表面に接着剤（生分解性高分子類）を塗布し、印刷層（生分解性高分子類）を介して外面にポリ乳酸フィルム＋生分解性高分子類の層を施した双方向完全生分解性シートの層構成を表す説明図である。
【図３】生分解性高分子を混入した紙基材の表面（内又は外）に撥水加工、油脂加工生分解性高分子類からなる層を施した実施形態の説明図である。
【図４】本発明の双方向完全生分解生成型物の表面を滑面処理した説明図である。
【図５】本発明の双方向完全生分解性成形物の他の実施形態の説明図である。
【図６】本発明の双方向完全生分解性成型物がガスバリア複合層で構成されている実施形態の説明図である。
【図７】本発明に使用する双方向完全生分解性成型物の強度試験グラフである。
【図８】本発明に使用した双方向完全生分解性成型物の水蒸気透過度試験グラフである。
【図９】本発明の双方向完全分解成型物の実施形態を数時間経過後の各時間毎の赤外吸光スペクトルである。
【図１０】本発明の双方向完全生分解性食品容器の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の双方向完全生分解性食品容器の第２実施の形態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の説明図である。
【符号の説明】
Ａ 滑面
Ｂ 滑面
Ｃ スプレー面
Ｄ ホットメルト面
Ｅ 蓋（フィルム）
１ 基材
２ 接着剤層
３ 印刷層
４ 生分解性高分子（ポリ乳酸）層
５ 加工面
６ 混合層
７ 混入層
８ アルミ箔層

Claims (5)

1. 紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に双方向生分解性の塗工液、又はホットメルト固形物の熱融解液を塗布した塗工液層を設け、その表面に必要に応じて生分解性のインキで印刷を施した印刷層を形成し、該印刷層または前記塗工液層の上に必要に応じて生分解性フィルムで保護膜を形成してなることを特徴とする双方向完全生分解性成型物。
2. 紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に双方向生分解性の塗工液又はホットメルト固形物の熱融解液を塗布した塗工液層を設け、その表面に必要に応じて生分解性のインキで印刷を施した印刷層を形成し、該印刷層または前記塗工液層の上に必要に応じて生分解性フィルムで保護膜を形成し、所定の形状に加工したことを特徴とする双方向完全生分解性シート。
3. 前記生分解性組成物は、化学合成系高分子である脂肪族ポリエステル，ポリ乳酸，水溶性ポリマー，脂肪族ポリエステルと高分子化合物との共重合体、微生物産生系高分子であるポリ（３−ヒドロキシブタン酸），ポリヒドロキシブタン酸/ヒドロキシバレリル酸、天然物利用系高分子である植物セルロースとの混合物、および澱粉と混合物、多糖類等で形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の双方向完全生分解性成型物。
4. 前記生分解性印刷層に使用するインキは、澱粉変性物系インキ、脂肪族ポリエステル系インキを使用していることを特徴とする請求項１に記載の双方向完全生分解性成型物。
5. 紙または紙の溶解液の生分解性組成物より形成された基材またはシート基材の上に双方向生分解性の塗工液又はホットメルト固形物の熱融解液であるポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、または澱粉変性物系化合物を混合または混入するとともに、ケトン類、エステル類、アルコール類、結合ＯＨを有する化合物の溶液から選ばれた溶液又はホットメルトの固形物の１種または２種以上の溶液を１〜５０％混合または混入し、光分解及び自然分解によって水と炭酸ガスに分解することを特徴とする双方向完全生分解性成型物。

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