TW202335923A - 食品用多層片、食品用包裝材料、食品用容器及食品用多層片的製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種食品用多層片及其製造方法，以及使用該食品用多層片的食品用包裝材料及食品用容器，其中所述食品用多層片具有紙基材與設置在該紙基材的一面側或兩面側的樹脂層，前述樹脂層含有聚乳酸，在根據JIS K 7122(2012)進行的差示掃描量熱測定中，前述樹脂層的熔解熱量為36J/g以上。
Description
本發明是關於食品用多層片、食品用包裝材料、食品用容器及食品用多層片的製造方法。
近年來，由於對環境問題的意識提高，在食品用容器、食品用包裝材料等中積極地使用作為可再生資源的紙類。
對於這些用途，例如，以賦予耐水性、耐油性、氣體阻隔性等為目的，使用了在紙類的表面上積層了樹脂層的食品用多層片。
另外，食品用容器等有時會與加熱的食品直接或間接接觸，因此要求耐熱性。例如，對於用於微波爐等加熱的食品的容器，要求即使在加熱下也不變形、不變質等地保持預期的功能。基於這樣的背景，以往，在食品用多層片的樹脂層中使用聚丙烯等的耐熱性良好的合成樹脂。
但是，聚丙烯等的合成樹脂來自於化石資源，同時存在廢棄時的環境污染問題。因此，對於食品用多層片的樹脂層，正在考慮使用對環境影響較小的材料。
作為具有加熱時的耐油性優異的樹脂層的微波爐用紙容器，專利文獻1中揭露了一種微波爐用紙容器，其特徵在於：使用積層體而成形，其中所述積層體在紙基材的至少單面上具有由生物質樹脂和合成樹脂的混煉物構成的樹脂層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2008-189341號公報
[發明所欲解決問題]
但是，專利文獻1的技術是除生物質樹脂之外，還必須配合有可能對環境產生影響的合成樹脂的技術，因此不能充分解決降低環境負荷的課題。因此，需要雖然使用對環境影響較小的材料仍具有優異耐熱性的食品用多層片。
本發明鑑於上述問題點而完成，其目的在於提供一種環境負荷小且耐熱性優異的食品用多層片及其製造方法，以及使用此食品用多層片的食品用包裝材料及食品用容器。
[解決問題的方法]
本發明人發現，藉由將含有聚乳酸、具有特定範圍的熔解熱量的樹脂層應用於食品用多層片，能夠解決上述問題，從而完成了本發明。
即本發明與下述[1]~[12]相關。
[1] 一種食品用多層片，具有紙基材與設置在該紙基材的一面側或兩面側的樹脂層，
前述樹脂層含有聚乳酸，
在根據JIS K 7122(2012)進行的差示掃描量熱測定中，前述樹脂層的熔解熱量為36J/g以上。
[2] 如上述[1]所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的熔解熱量為60J/g以下。
[3] 如上述[1]或[2]所記載的食品用多層片，前述樹脂層的熔點為140~180℃。
[4] 如上述[1]~[3]中任一項所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層中的前述聚乳酸的含有量為60~100質量%。
[5] 如上述[1]~[4]中任一項所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層所含有的全部聚乳酸中的來自L型乳酸的構成單元的含有量為94~100質量%。
[6] 如上述[1]~[5]中任一項所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層更含有造核劑。
[7] 如上述[1]~[6]中任一項所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的厚度相對於前述紙基材的厚度之比(樹脂層/紙基材)為0.01~1.5。
[8] 如上述[1]~[7]中任一項所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的厚度為1~120μm。
[9] 如上述[1]~[8]中任一項所記載的食品用多層片，其中根據JIS K 7196(2012)以熱機械分析測得的前述樹脂層的0℃～140℃間的位移率為20％以下。
[10] 一種食品用包裝材料，使用如上述[1]~[9]中任一項所記載的食品用多層片形成。
[11] 一種食品用容器，使用如上述[1]~[9]中任一項所記載的食品用多層片形成。
[12] 一種食品用多層片的製造方法，其係如上述[1]~[9]中任一項所記載的食品用多層片的製造方法，包含：在將含有聚乳酸的樹脂層形成材料形成層後，施加退火處理而形成樹脂層的步驟。
[發明功效]
根據本發明，能夠提供環境負荷小且耐熱性優異的食品用多層片及其製造方法，以及使用此食品用多層片的食品用包裝材料及食品用容器。
以下，使用實施形態對本發明進行詳細說明。
在本說明書中，關於較佳為的數值範圍(例如，含有量等的範圍)，階段性記載的下限值及上限值可以各別獨立組合。例如，從「較佳為10~90、更佳為30~60」的記載中，也可以將「較佳的下限(10)」與「更佳的上限(60)」組合為「10~60」。
在本說明書所記載的數值範圍中，其數值範圍的上限值或下限值也可置換為實施例所示的值。
本說明書中，「生物質(biomass)」是指可再生的來自生物的有機資源，不包括化石資源。
本說明書所記載的作用機制為推測，並不限制實現本發明效果的機制。
[食品用多層片]
本實施形態的食品用多層片具有
紙基材及設置此紙基材的一面側或兩面側的樹脂層，
前述樹脂層含有聚乳酸，
在根據JIS K 7122(2012)進行的差示掃描量熱測定中，前述樹脂層的熔解熱量為36J/g以上。
第1圖示出作為本實施形態的一例的食品用多層片1的剖面示意圖。食品用多層片1具有樹脂層3直接積層在紙基材2的一個面上的結構。
以下詳細說明本實施形態的食品用多層片的各構成部件。
＜紙基材＞
作為本實施形態的食品用多層片所具有的紙基材，沒有特別限定，可以根據食品用多層片的用途適當選擇。
作為紙基材，例如可以舉例上質紙、牛皮紙、玻璃紙、羊皮紙、人造絲紙、凹版紙(gravure paper)、藝術紙(art paper)、塗佈紙、再生紙、合成紙等。這些紙基材可以單獨使用1層，也可以將同種或不同的紙基材積層2層以上來使用。
紙基材可以對設置有樹脂層側的面施加表面改質處理以提高接著性。作為表面改質處理，例如可舉例底漆(primer)層的形成、臭氧處理、電暈處理、電漿處理、紫外線處理等。這些表面處理可以單獨進行或組合複數的處理而進行。其中，較佳為臭氧處理和電暈處理。
(紙基材的單位面積重量)
紙基材的單位面積重量沒有特別限制，較佳為20~400g/m
2，更佳為30~350g/m
2，又更佳為40~300g/m
2。特別是作為食品用包裝材料使用時，紙基材的單位面積重量較佳為20~100g/m
2，更佳為30~80g/m
2，又更佳為40~60g/m
2。此外，作為食品用容器使用時，紙基材的單位面積重量較佳為100~400g/m
2，更佳為150~350g/m
2，又更佳為200~300g/m
2。若紙基材的單位面積重量在上述範圍內時，則紙基材的輕量性和強度之間的平衡傾向於更好。
(紙基材的厚度)
紙基材的厚度沒有特別限定，較佳為20μm~2mm，更佳為30μm~1mm，又更佳為40μm~500μm。特別是作為食品用包裝材料使用時，紙基材的厚度較佳為25~110μm，更佳為35~90μm，又更佳為45~80μm。此外，當作為食品用容器使用時，紙基材的厚度較佳為100-600μm，更佳為160-500μm，又更佳為220-400μm。
若紙基材的厚度在上述下限值以上，則紙基材的強度變得更好，傾向於能夠抑制意外的撕裂。此外，若紙基材的厚度在上述上限值以下時，則輕量性和柔軟性傾向於更好。
另外，「紙基材的厚度」是指紙基材全體的厚度，當紙基材為由複數膜層構成的基材的情況下，則是指構成紙基材的所有的膜層的合計厚度。
＜樹脂層＞
本實施形態的食品用多層片所具有的樹脂層含有聚乳酸。
樹脂層可以僅含有聚乳酸，也可以根據需要含有聚乳酸以外的成分。作為聚乳酸以外的成分，例如可以舉例造核劑。
(聚乳酸)
作為聚乳酸的原料之乳酸是一種可再生的生物質材料，因其可以藉由將乳酸菌作用於從植物中提取的葡萄糖、蔗糖等而生產。此外，由於聚乳酸是在規定條件下具有生物分解性的樹脂，因此將聚乳酸用於樹脂層的本實施形態的食品用多層片的環境負荷小。
另外，在本實施形態中，「生物分解性」是指能夠藉由加水分解、酵素分解、微生物分解等的作用而化學性分解的性質。
作為聚乳酸，例如可以舉例選自由L型乳酸的均聚物、D型乳酸的均聚物、L型乳酸和D型乳酸的共聚物、L型乳酸和D型乳酸所組成的群組中的1種以上及乳酸以外的單體的共聚物等。
聚乳酸可以單獨使用1種，也可以組合使用2種以上。
聚乳酸中可以含有來自乳酸以外的單體的構成單元，但從進一步降低環境負荷的觀點出發，來自乳酸以外的單體的構成單元的含有量以低為佳。從此觀點出發，聚乳酸中所含有的來自乳酸的構成單元的含有量較佳為90~100質量%，更佳為95~100質量%，又更佳為99~100質量%。
從提高樹脂層的熔解熱量、進一步提升耐熱性的觀點出發，樹脂層所含有的全部聚乳酸中的來自L型乳酸的構成單元的含有量相較於全部聚乳酸(100質量%)較佳為94~100質量%，更佳為95~100質量%，又更佳為96~99.8質量%。
聚乳酸的重量平均分子量(Mw)沒有特別限定，較佳為10,000~1,000,000，更佳為50,000~800,000，又更加為100,000~600,000。
若聚乳酸的重量平均分子量(Mw)在上述下限值以上，則耐熱性及機械特性傾向於更好。此外，若聚乳酸的重量平均分子量(Mw)在上述上限值以下，則成形性傾向於更好。
重量平均分子量(Mw)可藉由實施例所記載的方法而測定。
聚乳酸於溫度210℃、荷重2.16kg的熔體流動速率(MFR)沒有特別限制，較佳為3~20g/10分，更佳為4~18g/10分，又更佳為5~15g/10分。
若聚乳酸的熔體流動速率(MFR)在上述下限值以上，則成形性傾向於更好。此外，若聚乳酸的熔體流動速率(MFR)在上述上限值以下，則耐熱性及機械特性傾向於更好。
聚乳酸的熔體流動速率(MFR)可藉由實施例所記載的方法而測定。
聚乳酸可以藉由使乳酸直接聚合而得到聚合物的一步製程獲得，也可以藉由使以環化反應得到的交酯(lactide)開環聚合而得到聚合物的二步製程獲得。
樹脂層中的聚乳酸的含有量沒有特別限定，從進一步降低環境負荷的觀點出發，相對於樹脂層(100質量%)，較佳為60~100質量%，更佳為80~100質量%，又更佳為90~100質量%。
樹脂層所含有的全部樹脂中的聚乳酸的含有量沒有特別限定，從進一步降低環境負荷的觀點出發，相對於樹脂層所含有的全部樹脂(100質量%)，較佳為90~100質量%，更佳為95~100質量%，又更佳為99~100質量%。
(造核劑)
樹脂層藉由進一步含有造核劑，樹脂層的結晶性提高，樹脂層的的熔解熱量傾向於容易調整為36J/g以上。
造核劑可以單獨使用1種，也可以組合使用2種以上。
作為造核劑，例如可以舉例黏土、滑石、膨潤土、二氧化矽、硫酸鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈉和碳酸氫銨等的無機系造核劑；羧酸金屬鹽、山梨糖醇系化合物、磷酸酯金屬鹽等的有機系造核劑；等。
在樹脂層含有造核劑的情況下，樹脂層中的造核劑的含有量沒有特別限定，從提高樹脂層的熔解熱量、進一步提升耐熱性的觀點出發，相對於樹脂層(100質量%)，較佳為0.1~40質量%，更佳為1~25質量%，又更佳為2~10質量%。
(其他成分)
在不損害本發明的效果的範圍內，樹脂層可以含有也可以不含有上述各成分以外的其他成分。
作為其他成分，例如可舉例聚乳酸以外的樹脂；抗氧化劑、潤滑劑、紫外線吸收劑、著色劑、防黏連劑等的添加劑；等。
其他成分各別可以單獨使用1種，也可以組合使用2種以上。
在樹脂層含有聚乳酸以外的樹脂的情況下，從進一步降低環境負荷的觀點出發，聚乳酸以外的樹脂較佳為來自生物質的樹脂。
從進一步降低環境負荷的觀點出發，樹脂層所含有的來自生物質的樹脂(包括聚乳酸)的含有量相對於樹脂層所含有的全部樹脂(100質量%)較佳為90~100質量%，更佳為95~100質量%，又更佳為99~100質量%。
樹脂層含有其他成分的情況下，其他成分的含有量沒有特別限定，相對於樹脂層(100質量%)，各別較佳為0.0001~40質量%，更佳為0.0005~25質量%，又更佳為0.001~10質量%。
(樹脂層的熔解熱量)
根據JIS K 7122(2012)進行的差示掃描量熱測定中，樹脂層的熔解熱量較佳為36J/g以上，更佳為37J/g以上，又更佳為38J/g以上，甚至更佳為39J/g以上。
若樹脂層的熔解熱量為上述下限值以上，則本實施形態的食品用多層片的耐熱性優異。
樹脂層的熔解熱量例如可以藉由提高樹脂層的結晶性而調整至上述範圍。作為提高樹脂層的結晶性的方法，例如可以舉例添加造核劑的方法、將樹脂層形成材料形成層後施加退火處理的方法等。此外，選擇具有L型乳酸含有量高的聚乳酸作為樹脂層所含有的聚乳酸也是有效的。
樹脂層的熔解熱量的上限值沒有特別限定，較佳為60J/g以下，更佳為55J/g以下，又更佳為50J/g以下。
若樹脂層的熔解熱量在上述上限值以下時，則樹脂層具有適度的柔軟性，傾向於抑制由於彎曲、衝擊等引起的樹脂層中的裂紋、剝離等。
樹脂層的熔解熱量可以藉由實施例所記載的方法而測定。
(樹脂層的熔點)
樹脂層的熔點沒有特別限定，較佳為140~180℃，更佳為150~175℃，又更佳為160~170℃。
若樹脂層的熔點在上述下限值以上，則傾向於得到即使在與加熱的食品等接觸的情況下樹脂層也不易熔解，耐熱性更優異的食品用多層片。此外，若樹脂層的熔點在上述上限值以下，則樹脂層具有適度的柔軟性，傾向於抑制由於彎曲、衝擊等引起的樹脂層中的裂紋、剝離等。
樹脂層的熔點可以藉由實施例所記載的方法而測定。
(樹脂層的熱機械物性)
於根據JIS K 7196(2012)進行熱機械分析而獲得的樹脂層之從-20℃到壓頭侵入完成溫度的溫度-位移曲線中，求出前述曲線於各溫度的斜率，並製作溫度與該斜率的曲線圖，此時，溫度-斜率曲線的尖峰的數量(以下也稱為「位移斜率的尖峰數」)較佳為2個以下。
若位移斜率的尖峰數為2個以下，則本實施形態的食品用多層片的傾向於耐熱性優異。
樹脂層的位移斜率的尖峰數例如可以藉由提高樹脂層的結晶性而調整到上述範圍。作為提高樹脂層的結晶性的方法，例如可以舉例添加造核劑的方法、將樹脂層形成材料形成層後施加退火處理的方法等。此外，選擇具有L型乳酸含有量高的聚乳酸作為樹脂層所包含的聚乳酸也是有效的。
位移斜率的尖峰數可以藉由實施例所記載的方法而測定。
在上述位移斜率的尖峰數為1個時，將上述尖峰作為「位移斜率的最大尖峰」，在上述位移斜率的尖峰數為2個以上時，將該2個以上的尖峰中尖峰高度最大的尖峰作為「位移斜率的最大尖峰」的情況下，由對應於該位移斜率的最大尖峰的溫度-位移曲線，藉由依據JIS K 7196(2012)的分析求出的軟化點溫度(以下也稱為「軟化點溫度T(1)」)沒有特別限定，較佳為140℃以上，更佳為143℃以上，又更佳為145℃以上。
若樹脂層的軟化點溫度T(1)為上述下限值以上，則本實施形態的食品用多層片傾向於耐熱性更優異。
另外，樹脂層的軟化點溫度T(1)沒有特別限定，較佳為180℃以下，更佳為170℃以下，又更佳為165℃以下。
若樹脂層的軟化點溫度T(1)為上述上限值以下，則樹脂層具有適度的柔軟性，傾向於抑制由於彎曲、衝擊等引起的樹脂層的裂紋、剝離等。
軟化點溫度T(1)可以藉由實施例所記載的方法而測定。
根據JIS K 7196(2012)以熱機械分析測得的樹脂層的0℃~140℃間的位移率(於140℃的位移量的絕對值×100/0℃的樹脂層的厚度)沒有特別限定，較佳為20%以下，更佳為15%以下，又更佳為10%以下。
若樹脂層的0℃~140℃間的位移率為上述上限值以下，則本實施形態的食品用多層片傾向於耐熱性更優異。
樹脂層的0℃~140℃間的位移率越小越好，可以為0%，但從製造容易性的觀點出發，可以為1%以上，也可以為3%以上。
樹脂層的0℃~140℃間的位移率可以藉由實施例所記載的方法而測定。
(樹脂層的厚度)
樹脂層厚度沒有特別限定，較佳為1~120μm，更佳為5~50μm，又更佳為10~40μm。
若樹脂層的厚度為上述下限值以上，則本實施形態的食品用多層片耐水性、耐油性等傾向於更好。另外，若樹脂層的厚度為上述上限值以下，則傾向於能夠進一步降低環境負荷，同時經濟性優異。
樹脂層的厚度對於紙基材的厚度之比(樹脂層/紙基材)沒有特別限定，較佳為0.01~1.5，更佳為0.03~0.8，又更佳為0.05~0.5。
若厚度之比(樹脂層/紙基材)為上述下限值以上，則本實施形態的食品用多層片耐水性、耐油性等傾向於更好。另外，若厚度之比(樹脂層/紙基材)為上述上限值以下，則傾向於進一步降低環境負荷。
＜其他膜層＞
本實施形態的食品用多層片可以具有也可以不具有1層以上的紙基材及樹脂層以外的其他膜層。
其他膜層例如可以設置在紙基材與樹脂層之間、與紙基材的樹脂層相反的一側，在具有2層以上其他膜層的情況下，其各自可為相同的組成，也可以為不同的組成。
作為其他膜層，例如可以舉例設置在紙基材與樹脂層之間的阻擋層、為了提升任一層間的接著性的接著層、為了賦予紙基材設計性等而設置的印刷層等。
在本實施形態的食品用多層片具有其他膜層的情況下，從進一步降低環境負荷的觀點出發，其他膜層所含有的成分較佳為來自生物質的成分。
作為阻擋層，例如可以舉例阻止氧氣、水蒸氣等透過的氣體阻擋層、賦予阻止可見光、紫外線等透過的遮光性的遮光阻擋層等。這些可由例如無機物、無機氧化物等的蒸鍍膜；金屬箔；等而形成。
無機物、無機氧化物等的蒸鍍膜可以使用以往公知的無機物、無機氧化物等，例如藉由真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍法等形成。
作為金屬箔，可以使用以往公知的金屬箔，從氣體阻擋性及遮光性的觀點出發，較佳為鋁箔。
作為接著層，可以使用硬化型或非硬化型的接著劑，例如可舉例丙烯酸系接著劑、聚酯系接著劑、聚醚系接著劑、聚氨酯系接著劑、環氧樹脂系接著劑、橡膠系接著劑等。
印刷層例如是為了賦予文字、情報、圖案、圖畫等的設計性而設置的膜層。
印刷層可以使用以往公知的顏料、染料等的著色劑形成，其形成方法沒有特別限定，例如藉由使用下述著色劑的墨水而形成：鈦白、氧化鋅、弁柄、朱、群青、鈷藍、鈦黃、黃鉛等的無機顏料；異吲哚啉酮(isoindolinone)、漢莎黃(hansa yellow)A、喹吖啶酮(quinacridone)、永固紅(permanent red)4R、酞菁藍(phtalocyanine blue)、陰丹士林藍(indanthrone blue)RS等的有機顏料；由鋁、黃銅等的金屬粉末構成的金屬顏料；由二氧化鈦被覆雲母、鹼性碳酸鉛等的箔粉構成的珠光顏料；螢光顏料；等。
＜食品用多層片的總厚＞
本實施形態的食品用多層片的總厚度沒有特別限定，只要根據本實施形態的食品用多層片的用途來決定即可，例如，可為120~630μm的範圍，也可為180~530μm的範圍，也可為240~430μm的範圍。
＜食品用多層片的製造方法＞
本實施形態的食品用多層片的製造方法沒有特別限定，例如可以藉由將含有聚乳酸的樹脂層形成材料積層在紙基材的一面側或兩面側的方法來製造。
從提高樹脂層的熔解熱量、進一步提升耐熱性的觀點出發，樹脂層形成材料除了聚乳酸以外，還可以含有上述造核劑。
此外，在紙基材積層有樹脂層側的面上可以設置上述的其他膜層。另外，在以下的說明中，「紙基材上」旨在包括紙基材的一表面、紙基材的兩表面、設置在紙基材的一面的其他膜層的表面、設置在紙基材的兩面的其他膜層的表面上的所有。
作為將樹脂層形成材料積層在紙基材上的方法，例如可以舉例將樹脂層形成材料熔融擠出到紙基材上的方法、將作為塗布液的樹脂層形成材料塗布在紙基材上並乾燥的方法、將成形為片狀的樹脂層形成材料層壓在紙基材上的方法等。其中，從生產性的觀點出發，較佳為將樹脂層形成材料熔融擠出的方法。
作為將樹脂層形成材料熔融擠出到紙基材上的方法，例如可以舉例使用擠出機及T模將熔融的樹脂層形成材料擠出到紙基材上而形成層的方法。
樹脂層形成材料的熔融擠出溫度沒有特別限定，可以根據構成樹脂層的樹脂的種類適當設定，較佳為170~300℃，更佳為180~260℃，又更佳為190~240℃。
也可以在熔融擠出樹脂層形成材料後，施加使形成的樹脂層冷卻並固化的處理。
作為將作為塗佈液塗的樹脂層形成材料塗佈於紙基材上的方法，例如可以舉例將樹脂層形成材料溶解及分散於溶媒而成的塗佈液塗佈於紙基材上，之後使其乾燥的方法。
作為塗佈塗佈液的方法，例如可以舉例輥塗法、旋塗法、噴塗法、棒塗法、刮刀塗法(knife coating)、輥刀塗法、刮板塗法(blade coating)、模塗法、凹版塗法等。
作為將成形為片狀的樹脂層形成材料層壓在紙基材上的方法，例如，可舉例以與上述同樣的方法，藉由在剝離膜上塗佈樹脂層形成材料的塗佈液後，藉由使其乾燥而在剝離膜上形成樹脂層，將此剝離膜上的樹脂層層壓在紙基材上的方法。
從提高樹脂層的熔解熱量、進一步提升耐熱性的觀點出發，本實施形態的食品用多層片的製造方法也可以包括在將含有聚乳酸的樹脂層形成材料形成層後，施加退火處理而形成樹脂層的步驟。
退火處理例如可以藉由將樹脂層形成材料積層在紙基材的一面側或兩面側後加熱的方法來進行。
退火處理中的加熱溫度沒有特別限定，較佳根據聚乳酸的種類來決定，例如可以為80~140℃，也可以為85~130℃，也可以為90~120℃。
退火處理中加熱溫度可以退火處理前的樹脂層的結晶化溫度(以下簡稱為「結晶化溫度」)為基準來決定，較佳為結晶化溫度-40℃～結晶化溫度+50℃，更佳為結晶化溫度-35℃～結晶化溫度+40℃，又更佳為結晶化溫度-30℃～結晶化溫度+30℃。
若退火處理中的加熱溫度為上述下限值以上，則傾向於容易充分提高樹脂層的熔解熱量。另外，若退火處理中的加熱溫度為上述上限值以下，則傾向於容易抑制退火處理引起的樹脂層的意外的變質。
退火處理前的樹脂層的結晶化溫度可藉由實施例所記載的方法而測定。
退火處理中的加熱時間沒有特別限定，從進一步提高樹脂層的熔解熱量的觀點及生產性的觀點出發，較佳為10秒~30分鐘，更佳為20秒~20分鐘，又更佳為30秒~15分鐘。
＜食品用多層片的用途＞
由於本實施形態的食品用多層片的耐熱性優異，因此適用於食品用包裝材料、食品用容器等。另外，由於本實施形態的食品用多層片的耐熱性優異，因此適合作為以微波爐加熱的食品的包裝材料或容器。
[食品用包裝材料、食品用容器]
本實施形態的食品用包裝材料是使用本實施形態的食品用多層片形成的食品用包裝材料，本實施形態的食品用容器是使用本實施形態的食品用多層片形成的食品用容器。
作為本實施形態的食品用包裝材料的一態樣，例如可舉例將本實施形態的食品用多層片成形為袋狀、杯狀、托盤狀等，用於食品包裝的材料。此等例如可以在將點心、便當、冷凍食品、飲料等運輸、保管、銷售等時使用。
作為本實施形態的食品用容器的一態樣，例如可以舉例將本實施形態的食品用多層片成形為杯狀、托盤狀、盤狀等，用於盛放食品的材料。此等例如可以在將點心、便當、冷凍食品、飲料等運輸、保管、銷售等時使用，或者可以用於一次性杯子、一次性盤子等的一次性容器。
另外，在食品用包裝材料及食品用容器的紙基材的樹脂層的相反側的面上，也可以適當地藉由印刷等施加與內容物相關的事項、各種設計性等。
食品用包裝材料和食品用容器例如可以藉由將本實施形態的食品用多層片成形為所希望的形狀而製造。作為將本實施形態的食品用多層片成形的方法，例如可以舉例真空成形、加壓成形、匹配模制成形等。另外，也可以對本實施形態的食品用多層片賦予熱封性，藉由熱封進行組裝。
[實施例]
以下，基於實施例更詳細地說明本發明，但本發明不受這些例子的限制。各種物性的測定方法及評估方法如下。
[各膜層的厚度的測定]
使用Teclock Co., Ltd.製的恆壓厚度測定儀(型號：「PG-02J」，標準規格：依照JIS K 6783、Z1702、Z1709)進行測量。
[聚乳酸的熔體流動速率(MFR)]
聚乳酸的MFR是依據JIS K 7210-1:2014，使用下降式流動測試儀(Shimadzu Co., Ltd.製，型號「CFT-100D」)於溫度210℃、荷重2.16kg的條件測定。
[樹脂層的熔解熱量、結晶化溫度、熔點的測定]
樹脂層的結晶化溫度和熔點依據JIS K 7121(2012)，樹脂層的熔解熱量依據JIS K 7122(2012)，按照以下步驟測定。
將各例中製作的樹脂層的厚度為100μm的食品用多層片的樹脂層(但實施例3~5的結晶化溫度的測定中，使用退火處理前的樹脂層)作為測定樣品，將約5mg樣品投入鋁製的盤中，使用差示掃描量熱儀(DSC)(TA Instruments Inc.製，產品名稱「Q2000」)，於測定溫度範圍-120~200℃、氮氣氣氛下、升溫速度10℃/min的條件取得DSC曲線。
獲得的DSC曲線依據JIS K 7121(2012)分析以求出結晶化溫度及熔點，依據JIS K 7122(2012)分析以求出熔解熱量。
[樹脂層位移率和軟化點溫度的測定]
樹脂層的位移率和軟化點溫度依據JIS K 7196(2012)，按照以下步驟測定。
將各例中製作的樹脂層的厚度為100μm的食品用多層片安裝在熱機械分析(TMA)裝置(Netch Japan Co., Ltd.製，商品名「TMA 4000SE」)上，使測定面為樹脂層，使用前端直徑1mm、長度1mm的圓柱狀壓頭，於測定溫度範圍-20℃到壓頭侵入完成溫度、空氣氣氛下、升溫速度為5℃/min的條件下取得溫度-位移曲線。在此溫度-位移曲線中，確認0℃~140℃間的位移率(140℃時的位移量的絕對值×100/0℃時樹脂層的厚度)。
進而，在上述得到的溫度-位移曲線中，求出上述曲線於各溫度的斜率，並製作溫度與該斜率的曲線圖，獲得溫度-斜率曲線。
在得到的溫度-斜率曲線中，確認從-20℃到壓頭侵入完成溫度的尖峰數(位移斜率的尖峰數)。在上述的溫度範圍中，在僅確認了1個尖峰的情況下，將該尖峰特定為「位移斜率的最大尖峰」，在確認了2個以上尖峰的情況下，將尖峰高度最大的尖峰特定為「位移斜率的最大尖峰」。由對應於此位移斜率的最大尖峰的溫度-位移曲線，藉由依據JIS K 7196(2012)的分析求出軟化點溫度，將其作為「軟化點溫度T(1)」。另外，實施例1及2的樹脂層的位移斜率的尖峰數為2個，實施例3、4及5的樹脂層的位移斜率的尖峰數為1個。
[食品用多層片的製作]
實施例1~2、比較例1~3
使用T模，於200℃將表1所記載的由聚乳酸構成的樹脂層形成材料、或者聚乳酸與造核劑混合而得到的樹脂層形成材料在表1所記載的紙基材上擠出。之後，藉由將水溫調整為23℃的水冷輥使樹脂層冷卻及固化，得到食品用多層片。
此外，生產2種類的食品用多層片，一種樹脂層厚度為100μm，另一種樹脂層厚度為20μm。在以下的實施例3~5中，也製作了具有上述2種類厚度的樹脂層的食品用多層片。
實施例3~5
以與實施例1同樣的方法，將表1所記載的由聚乳酸構成的樹脂層形成材料、或者聚乳酸與造核劑混合而得到的樹脂層形成材料在表1所記載的紙基材上擠出，藉由將水溫調整為23℃的水冷輥使樹脂層冷卻及固化。之後，在空氣氣氛下，以表1所記載的條件施加退火處理，之後在空氣中自然冷卻，得到食品用多層片。此外，實施例3~5中退火處理前的樹脂層的結晶化溫度於表1中表示。
表1中造核劑和紙基材詳細如下。
＜造核劑＞
．黏土：HOJUN Co., Ltd.製，商品名「ESBEN W」
．滑石：Kamitalc Co., Ltd.製，商品名「TALC KA-9」
＜紙基材＞
．紙基材1：單位體積重量50g/m
2，厚度70μm
．紙基材2：單位體積重量260g/m
2，厚度320μm
[表1]
| 食品用多層片的製造條件 | 樹脂層的物性 | 評價結果 (耐熱性) | |||||||||||
| 樹脂層形成材料 | 紙基材 的種類 | 退火處理 | DSC測定 | TMA測定 | |||||||||
| 聚乳酸 | 造核劑 | 退火處理 的有無 (退火溫度/ 時間) | 退火處理前的樹脂層的結晶化溫度 (℃) | 熔解 熱量 (J/g) | 熔點 (℃) | 軟化點 溫度T(1) (℃) | 0℃～140℃間的位移率 (%) | ||||||
| 聚乳酸 的種類 | 聚乳酸的 添加量 (重量份) | 聚乳酸中的 L型乳酸 含有量 (質量%) | 聚乳酸的MFR (210℃/2.16Kg) (g/10分) | 造核劑 的種類 | 造核劑的 添加量 (重量份) | ||||||||
| 實施例1 | 聚乳酸1 | 100 | 98 | 7 | 黏土 | 5.3 | 紙基材1 | 無 | － | 44.3 | 166 | 161 | 16.0 |
| 實施例2 | 聚乳酸1 | 100 | 98 | 7 | 黏土 滑石 | 7.7 (黏土) 46.2 (滑石) | 紙基材2 | 無 | － | 43.8 | 163 | 159 | 11.3 |
| 實施例3 | 聚乳酸1 | 100 | 98 | 7 | 無 | 未添加 | 紙基材1 | 有 (100℃/10分) | 122 | 39.2 | 163 | 158 | 3.8 |
| 實施例4 | 聚乳酸1 | 100 | 98 | 7 | 黏土 | 5.3 | 紙基材1 | 有 (100℃/1分) | 90 | 42.3 | 166 | 160 | 3.9 |
| 實施例5 | 聚乳酸2 | 100 | 96 | 6 | 無 | 未添加 | 紙基材1 | 有 (100℃/10分) | 113 | 37.2 | 148 | 147 | 3.1 |
| 比較例1 | 聚乳酸1 | 100 | 98 | 7 | 無 | 未添加 | 紙基材1 | 無 | － | 34.6 | 160 | 160 | 46.0 |
| 比較例2 | 聚乳酸3 | 100 | 90 | 18 | 無 | 未添加 | 紙基材1 | 無 | － | 0.0 | 無 | 104 | 95.7 |
| 比較例3 | 聚乳酸4 | 100 | 88 | 10 | 無 | 未添加 | 紙基材1 | 無 | － | 0.0 | 無 | 100 | 97.8 |
由表1的結果可知，樹脂層的熔解熱量為36J/g以上的本實施形態的實施例1~5的食品用多層片在0℃~140℃間的位移率小，並且耐熱性優異。另一方面，樹脂層的熔解熱量小於36J/g的比較例1~3的食品用多層片的耐熱性不充分。
1:食品用多層片
2:紙基材
3:樹脂層
第1圖為表示本案實施形態的食品用多層片的結構的一例的剖面示意圖。
1:食品用多層片
2:紙基材
3:樹脂層
Claims (12)
- 一種食品用多層片，具有紙基材與設置在該紙基材的一面側或兩面側的樹脂層， 前述樹脂層含有聚乳酸， 在根據JIS K 7122(2012)進行的差示掃描量熱測定中，前述樹脂層的熔解熱量為36J/g以上。
- 如請求項1所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的熔解熱量為60J/g以下。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的熔點為140~180℃。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層中的前述聚乳酸的含有量為60~100質量%。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層所含有的全部聚乳酸中的來自L型乳酸的構成單元的含有量為94~100質量%。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層更含有造核劑。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的厚度相對於前述紙基材的厚度之比(樹脂層/紙基材)為0.01~1.5。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中前述樹脂層的厚度為1~120μm。
- 如請求項1或2所記載的食品用多層片，其中根據JIS K 7196(2012)以熱機械分析測得的前述樹脂層的0℃～140℃間的位移率為20％以下。
- 一種食品用包裝材料，使用如請求項1或2所記載的食品用多層片形成。
- 一種食品用容器，使用如請求項1或2所記載的食品用多層片形成。
- 一種食品用多層片的製造方法，其係如請求項1或2所記載的食品用多層片的製造方法，包含：在將含有聚乳酸的樹脂層形成材料形成層後，施加退火處理而形成樹脂層的步驟。
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