JP2004238048A

JP2004238048A - 生分解性の蓋材

Info

Publication number: JP2004238048A
Application number: JP2003030538A
Authority: JP
Inventors: Eishin Miyake; 英信三宅
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する紙積層材料製の、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する、円形状や角を丸めた長方形状などの蓋材２１であって、防湿性を有する生分解性樹脂層３のカールや融点の上昇が原因で、工程閉塞や熱融着障害などを起す恐れがない、防湿性が優れた地球環境に優しい生分解性の蓋材を提供する。
【解決手段】本発明は、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３と、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４と、熱融着性を有する生分解性樹脂層５とを、順に積層して構成した生分解性の蓋材である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する紙積層材料製の、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する、円形状や角を丸めた長方形状などの、工程閉塞や熱融着障害などを起す恐れがない、防湿性が優れた地球環境に優しい生分解性の蓋材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の地球環境に係る廃棄物処理問題に関連して、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解して、そのまま土壌に帰化する各種の生分解性樹脂が、特に農業園芸用や包装材料用などとして、市販実用化されつつある。
【０００３】
すなわち、従来から一般に広く用いられている、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２の内面側に、図２Ｂに示すポリエチレンやポリプロピレンなどの、耐水性や防湿性などが優れた熱融着性樹脂層７を積層して構成した、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する、図２Ａに示す円形状や図示していない角を丸めた長方形状などの蓋材３１において、図２Ｂに示す熱融着性樹脂層７に替えて、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する、図２Ｃに示す水蒸気遮断性が優れたポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、耐水性や防湿性などと熱融着性とを有する生分解性樹脂層３を積層して構成した、円形状や角を丸めた長方形状などの蓋材３１が、試験的に実用化されている。
【０００４】
なお、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する、ポリエステル（ＰＥＴ）系やポリ乳酸（ＰＬＡ）系やでんぷん系などの各種の生分解性樹脂については、包装材料用として最低必要な、耐水性と熱融着性とは有しているものの、唯一水蒸気遮断性が優れたポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を除いて、水蒸気遮断性やガス遮断性などが優れた生分解性樹脂は、現在は開発実用化されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、試験的に実用化されている蓋材３１を構成する、図２Ｃに示すポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした生分解性樹脂層３については、蓋材３１用として必要な、耐水性や防湿性などと熱融着性とを有しているものの、徐々に結晶化して硬化する性質があるために、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２の内面側に積層した後に、紙材料層２のカールや生分解性樹脂層３の融点の上昇（１４０℃以上）を起し易いことが問題であって、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する工程で、紙材料層２のカールが原因で工程閉塞などを起すことが多くて、また生分解性樹脂層３の融点の上昇が原因で熱融着障害などを起すことが多かった。
【０００６】
そこで、本願の生分解性の蓋材の発明者らは、それぞれ適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と紙材料層４との間に、図２Ｃに示すポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした生分解性樹脂層３を、挟んで積層することによって、前述したカールや融点の上昇を起し易い問題を解決したものである。
【０００７】
すなわち、本発明の目的は、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する紙積層材料製の、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する、円形状や角を丸めた長方形状などの蓋材２１であって、防湿性を有する生分解性樹脂層３のカールや融点の上昇が原因で、工程閉塞や熱融着障害などを起す恐れがない、防湿性が優れた地球環境に優しい生分解性の蓋材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の生分解性の蓋材は、図１Ａ，Ｃに示すように、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する紙積層材料製の、円形状や角を丸めた長方形状など（図１Ａでは円形状）の蓋材２１であって、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３と、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４と、熱融着性を有する生分解性樹脂層５とを、順に積層して構成したことを特徴とする生分解性の蓋材である。
【０００９】
本発明の生分解性の蓋材においては、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３と、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４と、熱融着性を有する生分解性樹脂層５とを、順に積層して、図１Ｃに示す紙積層材料を構成したことによって、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３が、徐々に結晶化して硬化して、紙積層材料にカールを起そうとしても、それぞれ適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と紙材料層４との間に、この防湿性を有する生分解性樹脂層３を挟んで積層したために、紙材料層２と紙材料層４との剛性などのバランスでカールを起し得ないものであって、図１Ｂに示すカップ状や図示していないトレー状などの紙容器２２に被せて熱融着する工程で、防湿性を有する生分解性樹脂層３のカールが原因で、工程閉塞などを起す恐れがない生分解性の蓋材を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の生分解性の蓋材においては、前述と同様に順に積層して、図１Ｃに示す紙積層材料を構成したことによって、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３が、徐々に結晶化して硬化して、紙材料層２と紙材料層４との間で融点の上昇を起したとしても、この紙材料層４の内面側に積層した生分解性樹脂層５が、熱融着性を有しているために、カップ状やトレー状などの紙容器２２に被せて熱融着する工程で、防湿性を有する生分解性樹脂層３の融点の上昇が原因で、熱融着障害などを起す恐れがない生分解性の蓋材を提供することができる。
【００１１】
加えて、本発明の生分解性の蓋材は、前述した図１Ａ，Ｃに示す生分解性の蓋材において、図１Ｄに示すように、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４の表面側又は内面側（図１Ｄでは表面側）に、生分解性を有する黒色インキ層６を設けたことを特徴とする生分解性の蓋材である。
【００１２】
本発明の生分解性の蓋材においては、前述した生分解性の蓋材（の図１Ｃに示す紙積層材料）において、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４の表面側又は内面側に、生分解性を有する黒色インキ層６を設けたことによって、カップ状やトレー状などの、菓子や食品や飲料などを収容した紙容器２２に被せて熱融着して、紫外線などを遮断することができるために、収容物の品質劣化などを起す恐れがない生分解性の蓋材を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の生分解性の蓋材における、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２，紙材料層４については、通常の純白ロール紙や未晒し紙や上質紙などの、それぞれ３０〜１００ｇ／ｍ^２程度の、坪量（厚さ）が同一の又は異なった紙材料層２と紙材料層４とを、特に制約なく積層することができる。
【００１４】
また、本発明の生分解性の蓋材における、防湿性を有する生分解性樹脂層３については、市販のバイオポール（商品名，イギリスＩＣＩ社製）やビオグリーン（商品名，三菱ガス化学（株）製）などの、５重量％程度のポリカプロラクトン（ＰＣＬ，改質材）を含有した水蒸気遮断性が優れたポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））の、５０〜８０μｍ程度の生分解性樹脂層３を、通常のウレタン系の接着剤を用いる方法や熱溶融して押出す方法などで、前述した紙材料層２と紙材料層４との間に挟んで積層することができる。
【００１５】
なお、前述したバイオポールやビオグリーンなどの生分解性樹脂層３については、５〜２５重量％の、水蒸気遮断性やガス遮断性などが優れたポリエステル（ＰＥＴ）やポリアミド（Ｎｙ）などを混練（２５重量％を超えると分解せずに残る恐れがある）して、防湿性を有する生分解性樹脂層３の耐水性や防湿性などを補強改良して、また５〜２５重量％の、後述する耐水性と熱融着性とを有する生分解性樹脂を混練（２５重量％を超えると防湿性が低下する恐れがある）して、防湿性を有する生分解性樹脂層３の結晶化して硬化する性質を緩和して、それぞれ紙材料層２と紙材料層４との間に挟んで積層することもできる。
【００１６】
さらに、本発明の生分解性の蓋材における、熱融着性を有する生分解性樹脂層５については、市販のエコフレックス（商品名，ドイツＢＡＳＦ社製）やエンポール（商品名，ＩＲＥ化学（株）製）などの、前述した耐水性と熱融着性とを有するでんぷん系やポリエステル（ＰＥＴ）系などの、２５〜４０μｍ程度の生分解性樹脂層５を、通常のウレタン系の接着剤を用いる方法や熱溶融して押出す方法などで、前述した紙材料層４の内面側に積層することができる。
【００１７】
またさらに、本発明の生分解性の蓋材における、生分解性を有する黒色インキ層６については、市販のバイオカラー（商品名，東洋インキ製造（株）製）やリオフレッシュ（可食インキ，東洋ＦＣＣ（株）製）などの、紫外線などの遮断性を有する有機メラニン系などの黒色の、５ｇ／ｍ^２．ｄｒｙ程度の黒色インキ層６を、通常のシルクスクリーン印刷や樹脂グラビア印刷などで、前述した紙材料層４の表面側又は内面側に設けることができる。
【００１８】
【実施例】
図１Ａは、本発明の実施例における、生分解性の蓋材の平面図であって、図１Ｃ，Ｄは、生分解性の蓋材の断面説明図である。
【００１９】
すなわち、表面に美麗な印刷をした上質紙６０ｇ／ｍ^２の、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、５重量％のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）を含有した水蒸気遮断性が優れたポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）（ビオグリーン，三菱ガス化学（株）製）６０μｍの、防湿性を有する生分解性樹脂層３と、未晒し紙４０ｇ／ｍ^２の、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４と、耐水性と熱融着性とを有する脂肪族ポリエステル（エンポールＧ５０００，ＩＲＥ化学（株）製）５０μｍの、熱融着性を有する生分解性樹脂層５とを、紙材料層２と紙材料層４との間と紙材料層４の内面側とに、それぞれ生分解性樹脂層３と生分解性樹脂層５とを熱溶融して押出す方法（タンデムエクストルーダーと通称する）で順に積層して、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する、図１Ｃに示す紙積層材料を作製した。
【００２０】
また、前記の未晒し紙４０ｇ／ｍ^２の、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４の表面側に、紫外線などの遮断性を有する有機メラニン系の可食インキ（リオフレッシュ，東洋ＦＣＣ（株）製）５ｇ／ｍ^２．ｄｒｙの、生分解性を有する黒色インキ層６を、通常のシルクスクリーン印刷で設けて、前述と同様に紙材料層２と紙材料層４との間と紙材料層４の内面側とに、それぞれ生分解性樹脂層３と生分解性樹脂層５とを熱溶融して押出す方法で順に積層して、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する、図１Ｄに示す紙積層材料を作製した。
【００２１】
次に、通常の打抜型を用いた打抜工程で、図１Ｃに示す紙積層材料を用いて、図１Ａに示すつまみｂ付の８１ｍｍφの円板状の蓋材２１を作製して、図１Ｃと同様の紙積層材料で作製した口径が８１ｍｍφ（底径６５ｍｍφ ）で高さが１００ｍｍの、図１Ｂに示すカップ状の紙容器２２のフランジａに、この円板状の蓋材２１を被せて熱融着したところ、紙積層材料のカールが原因の、被せて熱融着する工程の閉塞などが全くなくて、また生分解性樹脂層３の融点の上昇が原因の、熱融着障害などが全く認められない、モコン法による水蒸気透過率が３０ｇ／ｍ^２．ｄａｙの、防湿性が優れた生分解性の蓋材を得ることができた。
【００２２】
また、通常の打抜型を用いた打抜工程で、図１Ｄに示す紙積層材料を用いて、図１Ａに示すつまみｂ付の８１ｍｍφの円板状の蓋材２１を作製して、同様に図１Ｂに示すカップ状の紙容器２２のフランジａに、この円板状の蓋材２１を被せて熱融着したところ、同様に被せて熱融着する工程の閉塞や熱融着障害などが全く認められない、全光線透過率が０．３％以下であって、モコン法による水蒸気透過率が３０ｇ／ｍ^２．ｄａｙの、遮光性と防湿性とが優れた生分解性の蓋材を得ることができた。
【００２３】
続いて、図１Ｂに示すカップ状の紙容器２２に、菓子や食品や飲料などを収容して、図１Ｃに示す紙積層材料で作製した円板状の蓋材２１を被せて、また図１Ｄに示す紙積層材料で作製した円板状の蓋材２１を被せて、それぞれ熱融着して密封した後に、研究所の庭の土壌（深さ５ｃｍ）に埋めて放置したところ、３ヶ月が経過した後には、印刷をするなどした紙材料層２，紙材料層４の痕跡が、僅かに残っているものの、生分解性樹脂層３，生分解性樹脂層５，黒色インキ層６については、収容した菓子や食品や飲料などとともに、完全に分解して土壌に帰化して消滅する、地球環境に優しい生分解性の蓋材を得ることができた。
【００２４】
なお、本実施例に対する比較例として、印刷をした上質紙８１ｇ／ｍ^２の、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、実施例と同一の５重量％のポリカプロラクトン（ＰＣＬ）を含有した水蒸気遮断性が優れたポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）６０μｍの、耐水性や防湿性などと熱融着性とを有する生分解性樹脂層３とを、紙材料層２の内面側に、生分解性樹脂層３を熱溶融して押出す方法で積層して、図２Ｃに示す紙積層材料を作製した後に、実施例と同一の打抜型を用いた打抜工程で、図２Ａに示すつまみｂ付の８１ｍｍφの円板状の蓋材３１を作製して、同様に図１Ｂに示すカップ状の紙容器２２のフランジａに、この円板状の蓋材３１を被せて熱融着したところ、耐水性や防湿性などと熱融着性とを有する生分解性樹脂層３が結晶化して硬化する性質があるための、紙材料層２に発生したカールが原因で、被せて熱融着する工程の閉塞などが多く発生して、また生分解性樹脂層３の融点の上昇が原因で、被せて熱融着する工程で熱融着障害などが多く発生して、実際に用いることができる生分解性の蓋材は得られなかった。
【００２５】
【発明の効果】
以上、実施例ほかに示すとおり、本発明の生分解性の蓋材においては、黴や酵母や細菌などの微生物によって分解する紙積層材料製の、カップ状やトレー状などの紙容器に被せて熱融着する、円形状や角を丸めた長方形状などの蓋材２１であって、防湿性を有する生分解性樹脂層３のカールや融点の上昇が原因で、工程閉塞や熱融着障害などを起す恐れがない、遮光性と防湿性とが優れた地球環境に優しい生分解性の蓋材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における、図１Ａは、生分解性の蓋材の平面図であって、図１Ｃ，Ｄは、生分解性の蓋材の断面説明図である。
【図２】従来又は比較例における、図２Ａは、蓋材３１の平面図であって、図２Ｂ，Ｃは、蓋材３１の断面説明図である。
【符号の説明】
２，４ …紙材料層
３ …防湿性を有する生分解性樹脂層
５ …熱融着性を有する生分解性樹脂層
６ …黒色インキ層
７ …熱融着性樹脂層
２１，３１ …蓋材
２２ …紙容器
ａ …フランジ
ｂ …つまみ

Claims

適宜の強度と剛性とを有する紙材料層２と、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）又はポリヒドロキシブチレート−ヴァリレート（Ｐ（３ＨＢ−３ＨＶ））を主成分とした、防湿性を有する生分解性樹脂層３と、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４と、熱融着性を有する生分解性樹脂層５とを、順に積層して構成したことを特徴とする生分解性の蓋材。
請求項１に記載の生分解性の蓋材において、適宜の強度と剛性とを有する紙材料層４の表面側又は内面側に、生分解性を有する黒色インキ層６を設けたことを特徴とする生分解性の蓋材。