專利名稱：生物降解性淀粉容器及其制造方法
技術領域：
本發明涉及殺菌性、除臭性、保存性、脫模性以及耐水性提高、強度增強的生物降解性淀粉容器及其制造方法。
背景技術：
為了改善發泡性合成樹脂、塑料、銀箔等制成的一次性容器的環境污染問題，以往有人研究出了由在埋藏后可降解的紙、淀粉等天然高分子制成的生物降解性一次性容器。
這樣的生物降解性一次性容器與使用合成樹脂等的以往容器不同，可以進行生物降解，所以沒有環境污染的問題，此外，還具有容易加工的優點。
但是，生物降解性一次性容器的問題在于，由于病院性大腸菌、0-157菌、綠膿菌、葡萄球菌、沙門氏菌等會對容器內部或者外部造成污染。此外，生物降解性一次性容器根據保管環境的不同有可能會發生由微生物引起的腐敗，所以，存在著其保存性極其脆弱的問題。此外，與以往的塑料等相比，生物降解性一次性容器還存在耐沖擊性差的問題，而且，由于耐水性也很脆弱，所以還存在容易滲透水分的問題。
因此，為了解決這些問題，以往已知的技術有對生物降解性一次性容器附加耐沖擊性、抗菌性、保存性等的技術。(例如參照專利文獻1-3)。
日本特開平8-311243在該文獻中公開有，通過配合淀粉類高分子、植物性纖維、金屬離子、發泡劑以及脂肪族聚酯而制造的、抗菌性、防霉性、耐沖擊性等得到改善的生物降解性發泡組合物。
日本特開平7-97545
在該文獻中公開有，在耐水性欠佳的、由淀粉類生物降解性材料制得的食物用淺盤的表面涂布涂覆劑，該涂覆劑是用作為鹵化烴的CFC123溶解作為生物降解性脂肪族聚酯的聚L-乙酸而成的，如此可以提高前述淺盤表面的耐水性。
美國專利6,361,827在該文獻中公開有，使多糖類成形體表面與玉米蛋白等醇溶蛋白進行化學結合，從而對其賦予耐水性的方法。
但是，在以往的與生物降解性一次性容器的制造有關的技術中，特別是在食品儲藏用容器中，存在有由微生物引起的容器腐敗等長期保存性脆弱的問題，還存在缺乏殺菌性和除臭性的問題，特別存在難以確保面條用一次性容器所需的充分的耐水性的問題。
再有，在為了提高耐水性而使生物降解性組合物中含有另外添加的添加劑的情況下，必須調節其含量，如果含量調節得不合適則難以實現整體強度、保存性、殺菌性、除臭性等所希望的特性。
另一方面，就生物降解性一次性容器而言，因為其脫模性脆弱，所以存在生產效率差的問題。也就是說，在制作生物降解性一次性容器時，容器深度例如為5cm以上的情況下，容器難以從模具中脫離出來。由此，在中斷工序以后，必須通過手工操作一點一點地將容器脫離出來，這樣非常不便，同時，還導致生產效率低的問題。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的在于，提供生物降解性淀粉容器，其可以確保殺菌、除臭功能、長期保存性和脫模性，此外，還可以容易確保充分的耐水性，進而還可以增強容器的強度，以及提供該生物降解性淀粉容器的制造方法。
為了實現前述的本發明的目的，本發明的生物降解性淀粉容器組合物的特征在于，對含有非改性淀粉20-60重量％、紙漿纖維粉末5-30重量％、溶劑30-60重量％、光催化劑0.1-2.0重量％、保存劑0.01-1重量％以及脫模劑0.5-5重量％的生物降解性淀粉容器用組合物進行加熱和加壓，成形成具有所希望形狀的容器，在前述容器的內部表面上粘附有生物降解性膜。
此外，為了實現前述的本發明的目的，本發明的特征在于，具有如下工序(S1)工序，制備含有非改性淀粉20-60重量％、紙漿纖維粉末5-30重量％、溶劑30-60重量％、光催化劑0.1-2.0重量％、保存劑0.01-1重量％以及脫模劑0.5-5重量％的生物降解性淀粉容器用組合物；(S2)工序，對前述組合物進行加熱和加壓，成形成具有所希望形狀的容器；(S3)工序，對生物降解性膜進行加熱使之軟化；(S4)工序，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器的上部，然后，進行真空吸入或者用從外部注入的空氣將生物降解性膜向前述容器內部加壓，使生物降解性膜粘附在前述容器的內部表面。
前述非改性淀粉優選為選自玉米、馬鈴薯、小麥、米、木薯以及番薯中的一種或一種以上淀粉。
前述紙漿纖維粉末的纖維長度優選為10-200微米。前述紙漿纖維粉末優選是將闊葉樹粉碎而得到的紙漿纖維粉末。
前述光催化劑優選是銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦。此外，前述光催化劑優選是摻有選自鐵(III)、釩、鉬、鈮以及鉑中的任一種或一種以上金屬的二氧化鈦。前述光催化劑更優選是摻有鐵(III)的二氧化鈦。此外，前述光催化劑優選單獨使用二氧化硅、五氧化釩和氧化鎢的金屬氧化物或者還可以并用兩種或兩種以上。
前述保存劑優選為選自山梨酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鈉中的任一種或一種以上。
前述脫模劑優選是選自檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂中的任一種或一種以上。前述脫模劑更優選是將檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂以重量比為1∶1.5的比例混合而成的。
前述溶劑優選為選自水、醇、堿性水溶液和酸性水溶液中的任一種，前述溶劑更優選為水。
所述生物降解性膜優選包括選自聚乳酸、聚己酸內酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙醇酸、淀粉酯以及醋酸纖維素中的任一種或一種以上。
所述生物降解性膜的厚度優選為100-300微米。
前述生物降解性淀粉容器的制造方法中的S4工序中，優選一邊真空吸入，同時一邊用從外部注入的空氣將前述膜向前述容器內部加壓，使前述膜粘附在前述容器的內部表面。


圖1是表示本發明的制造方法的一個實施例中使用的具有通氣(airvent)孔的凹模的照片。
圖2是表示本發明的制造方法的一個實施例中，利用本發明的組合物成形的容器被投入到具有通氣孔的凹模內的形狀的照片。
圖3是表示本發明的制造方法的一個實施例中，將膜轉移到加熱部分的過程的照片。
圖4是表示本發明的制造方法的一個實施例中，加熱膜使之軟化的過程的照片。
圖5是表示本發明的制造方法的一個實施例中，真空吸入過程的照片。
圖6是表示本發明的制造方法的一個實施例中，完成了真空吸入的工序的照片。
圖7是表示本發明的制造方法的一個實施例中，對容器周圍的膜進行切削的過程的照片。
圖8是表示本發明的生物降解性淀粉容器的照片。
圖9是表示本發明的實施例1中，用于測定殺菌和除臭效果的裝置的概略圖。
圖10a是表示本發明的實驗例2中埋藏初期的容器的照片，圖10b是本發明的實驗例2中經過20天后的被分解的容器的照片，圖10c是表示本發明的實施例2中經過40天后的被分解的容器的照片，圖10d是表示本發明的實施例2中經過100天后的被分解的容器的照片。
具體實施例方式
以下對本發明的生物降解性淀粉容器用組合物以及使用其的生物降解性淀粉容器及其制造方法進行詳細說明。
首先，本發明中使用的生物降解性淀粉容器用組合物，作為淀粉特別是含有非改性淀粉，含有用于增強抗拉強度、抗撓曲性的紙漿纖維粉末，含有水作為溶劑，含有用于賦予殺菌和除臭效果的光催化劑，含有用于提高保存性的保存劑以及用于增大脫模性的脫模劑。
此時，以20-60重量％的量含有前述非改性淀粉為合適，以5-30重量％的量含有前述紙漿纖維粉末為合適，以30-60重量％的量含有前述溶劑為合適，以0.1-2.0重量％的量含有前述光催化劑為合適，以0.01-1重量％的量含有前述保存劑為合適，以0.5-5重量％的量含有前述脫模劑為合適。
詳細地說，首先，前述生物降解性淀粉特別使用具有陰離子活性的天然淀粉，也就是非改性淀粉，通過如此使用不需要進行另外的物理、化學處理的非改性淀粉，可以使制造過程比較簡單，還可以節省制造成本。作為前述非改性淀粉，可以使用淀粉狀蛋白含量為40％以下的玉米、粘玉米(glutinous corn)、馬鈴薯、木薯、番薯、米、糯米、小麥、麥以及其他的種實類等，特別優選選自玉米、馬鈴薯、小麥、米、木薯和番薯中的一種或一種以上的淀粉。這樣的非改性淀粉在全部組合物中適宜的是含有20-60重量％，當不足20重量％時，具有有機粘合劑功能的淀粉不足，難以均勻地分散紙漿和各種添加劑，當超過60重量％時，存在沖擊強度和耐水性降低的問題。
其次，含有紙漿纖維粉末。也就是說，對于前述非改性淀粉的場合，通常具有500meq以上的陰離子電荷，所以出現彼此之間相互結塊的現象，由此，分子間鍵合能變弱，整體的強度和耐水性變弱。因此，為了防止這些，使用經粉碎機磨擦紙漿而成為微細粉末的粉末微細紙漿纖維，由此，可以增加表觀密度，可以使體積變小，而且，可以減少相互結塊的現象，其結果是，可以提高抗拉強度、抗撓曲性等、整體強度。作為前述紙漿纖維可以使用選自木材、稻草、砂糖黍、葦、竹、木質的干、靭皮纖維、枝纖維以及種苗纖維中的一種或一種以上。此時，使用前述紙漿纖維的長度為10-200微米的纖維，這樣可以提高組合物內的纖維粉末的分散性，適于將成形體的強度按部位地保持一定。前述紙漿纖維中，在使用闊葉樹也就是使用長纖維的情況和使用針葉樹也就是使用短纖維的情況下，即使使用相同尺寸的篩網，由于經粉碎的纖維的長度不同，其分布量存在一些差別。
表1中表示出通過0.35mm孔徑的篩網并將闊葉樹粉碎的情況下的纖維長度分布(纖維的表觀體積密度30-50g/l)。
表1

表2表示出通過具有0.35mm的孔的篩網并將針葉樹粉碎的情況下的纖維長度分布(纖維的表觀體積密度70-90g/l)。
表2

由前述表1和表2可知，經粉碎而篩出的紙漿纖維的長度分布之所以多樣化，是因為通過篩網的具有規定長度(0.35mm)的孔，長度長的纖維要么被折斷要么被連帶出來。通過調節前述篩網的孔的長度可以調節紙漿纖維的長度，不過，這種情況下也存在多樣化的分布。
本發明中，與針葉樹相比，優選使用耐熱性相對優異的闊葉樹。這是因為，如果使用將針葉樹粉碎而得到的紙漿粉末，在制品成形時，因熱而被炭化，從而使得完成品發生褐變現象。
其次，前述溶劑以30-60重量％的量使用水為適宜的，除了水以外，還可以使用醇、堿性水溶液以及酸性水溶液。
再次，前述光催化劑是為了殺菌和除臭而被混合的，所以，作為光催化劑，可以單獨使用摻有鐵(III)(Fe3+)、釩(V)、鉬(Mo)、鈮(Nb)以及鉑(Pt)等金屬的二氧化鈦，或者二氧化硅(SiO2)、五氧化釩(V2O5)和氧化鎢(WO3)等的金屬氧化物，或者并用兩種或兩種以上。
特別是，在提高殺菌和除臭力的方面考慮，使用銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦是適宜的。詳細地說，二氧化鈦因結晶結構不同而分為金紅石(rutile)型、銳鈦礦(anatase)型以及板鈦礦(vrookite)型3種類型。所謂銳鈦礦含量為70％的二氧化鈦是指銳鈦礦型結晶結構的二氧化鈦為70％，其余的30％大部分為金紅石型二氧化鈦，而極少數的一部分為板鈦礦型二氧化鈦。銳鈦礦型在光催化反應中具有高活性，所以，銳鈦礦型含量為70％或70％以上的二氧化鈦可以提供充分的殺菌和除臭效果。
前述光催化劑以含有0.1-2.0重量％為適宜，在超過前述范圍而過量添加的情況下，有降低容器的成形性和強度的危險，在過少量地添加的情況下，難以發揮殺菌、除臭效果。
其次，作為前述保存劑，優選使用選自山梨酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鈉中的任一種或一種以上，優選含有0.01-1重量％。
再次，作為前述脫模劑，優選選自檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂中的任一種或一種以上，優選以0.5-5重量％的量含有前述脫模劑。
使用前述組合物制造淀粉容器時，將前述經混合的組合物，例如在被加熱到140-220℃的加熱加壓成形機中在0.5-8kgf/cm2的壓力下成形1-5分鐘，由此可以完成生物降解性一次性淀粉容器。
本發明中，在前述制造的容器的制作過程中，為了容易確保耐水性、進而增強容器的強度，使用了將生物降解性膜與前述容器進行層壓的方法。
圖1是表示本發明的制造方法中適用的具有通氣孔的凹模的照片，圖2是表示本發明的制造方法中，前述經制造的容器被投入到具有通氣孔的凹模內的形狀的照片。
也就是說，如前所述，制備組合物(S1)，將其成形為規定形狀從而得到容器后(S2)，如圖1和圖2所示，將前述容器投入到具有通氣孔的凹模。
圖3是表示將制備的生物降解性膜轉移到加熱部分的過程的照片。圖4是表示加熱前述膜使之軟化的過程的照片。
如圖3和圖4所示，在前述S2工序以后，將生物降解性膜轉移到被預先加熱為80-250℃的加熱部分，通過加熱1-10秒使之軟化(S3)。
此時，作為前述生物降解性膜的材質，可以單獨使用聚乳酸、聚己酸內酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙醇酸、淀粉酯以及硝酸纖維素等具有生物降解性的相溶高分子，或者混合使用一種以上。
圖5是表示通過凹模通氣孔真空吸入過程的照片。圖6是表示完成了真空吸入的工序的照片。
如圖5和圖6所示，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器上部后，通過前述凹模通氣孔以150-600mmHg的真空度吸入前述膜0.5-10秒，從而使前述膜粘附在前述容器的內部表面(S4)。
另一方面，也可以不進行這樣的真空吸入，而是使用壓孔膜層壓方法。也就是，如前所述，將前述容器投入到具有通氣孔的凹模中，將前述膜轉移到被預先加熱為80-250℃的加熱部分，加熱1-10秒使之軟化，然后，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器的上部，通過空氣注入器從外部注入1-4kfg/cm2壓力的空氣0.2-3秒，對前述膜加壓，可以使其粘附在前述容器的內部表面(S4)。
此外，也可以使用將前述利用真空吸入進行膜層壓的方法和前述壓空膜層壓方法同時進行的方法。也就是，如前所述，將前述容器投入到具有通氣孔的凹模中，將前述膜轉移到被預先加熱為80-250℃的加熱部分，加熱1-10秒使之軟化，然后，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器的上部，通過空氣注入器從外部注入1-4kgf/cm2壓力的空氣0.2-3秒，對前述膜加壓，同時，通過凹模通氣孔以150-600mmHg的真空吸入前述膜0.1-5秒，從而使前述膜粘附在前述容器的內部表面(S4)。
此外，如果使用將前述利用真空吸入進行膜層壓的方法和前述壓空膜層壓方法同時進行的方法，不僅可以縮短層壓時間，還可以提高淀粉容器的生產性，可以提高膜與容器間的粘合強度。
圖7是對其內表面粘附有前述所制造的膜的容器周圍的膜進行切削的過程的照片。圖8是表示本發明的生物降解性淀粉容器的照片。
如圖7所示，對前述容器的邊緣(lip)部位的膜進行切削，如圖8所示，制得了可以提高耐水性、可以增強容器的強度的、在其內部表面具備有生物降解性膜的生物降解性淀粉容器。
如此制造的生物降解性淀粉容器，即使不另外添加用于提高耐水性的添加劑，也可以在容器成形后的工序中很容易地賦予其耐水性，因為膜本身粘附在容器內部，所以與添加有添加劑的情況相比，更容易確保耐水性，此外還具有增強容器的強度的優點。
以下，基于本發明的實施例對本發明進行更詳細的說明。
實施例1-4如下制造。也就是，按照下表3中所記載的組成，用雙夾套加熱攪拌機將未改性的、陰離子型的玉米淀粉、來自闊葉樹木材的纖維粉末、屬于光催化劑的銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦、作為脫模劑的硬脂酸鎂和檸檬酸單十八烷基酯的混合物、作為長期保存劑的山梨酸鉀和水混合混煉20分鐘，制造成形用組合物。
表3表示出實施例1-4的各自的組成。
表3
實施例5-8中，除了使用摻有鐵的二氧化鈦(Fe-doped TiO2)作為光催化劑以外，其他使用與實施例1-4相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表4表示出實施例5-8的各自的組成。
表4
實施例9-12中，除了光催化劑、保存劑以及水的量不同以外，其他使用與實施例1-4相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表5表示出實施例9-12的組成。
表5
實施例13-16中，除了光催化劑、脫模劑硬脂酸鎂和檸檬酸單十八烷基酯、水的量不同以外，其他使用與實施例1-4相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表6表示出實施例13-16的組成。
表6
比較例17-20中，為了與前述實施例中使用發揮光催化劑作用的、銳鈦礦含量為70％或70％以上的TiO2或者摻有鐵的TiO2的情況對比，使用了金紅石型二氧化鈦。除了使用前述金紅石型二氧化鈦以外，其他使用與實施例1-4相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表7表示出比較例17-20的組成。
表7
比較例21-24中，除了使用保存劑苯甲酸鈉、光催化劑、保存劑、水的量不同以外，其他使用與比較例17-20相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表8中表示出比較例21-24的組成。
表8
比較例25-28中除了代替硬脂酸鎂和檸檬酸單十八烷基酯混合物而使用硬脂酰胺、液體石蠟(流動パラピン)以及硬脂酸鋅作為脫模劑，光催化劑、各脫模劑和水的量不同以外，其他使用與比較例17-20相同的方法和相同的量，制造生物降解性組合物。
表9表示出比較例25-28的組成。
表9
將前述實施例1-16以及比較例17-28中分別制得的組合物在具有溫度180℃、壓力3kgf/cm2的條件的加熱加壓成形機中成形150秒，制造具有容器形狀的成形體。
其后，將前述容器投入到具有通氣孔的凹模中。
而且，將生物分解性膜轉移到被預先加熱為200℃的加熱部分上，加熱5秒鐘使之軟化，然后，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器的上部。
然后，通過前述凹模通氣孔，用400mmHg的真空吸入前述膜10秒鐘，使前述膜粘附在前述容器的內部表面。此外，一邊通過注入器由外部注入4kgf/cm2壓力的空氣3秒鐘，一邊對前述膜加壓，使前述膜粘附在前述容器的內部表面。
然后，對經制造的容器的邊緣部位的膜進行切削，制得了在內部表面具有生物降解性膜的生物降解性淀粉容器。
用下面的方法對成形體的物性進行評價。
首先，在成形性的測定結果中，◎表示光滑且沒有褶皺或者針孔，○表示表面相對粗糙，但是沒有褶皺或者針孔。×表示表面存在褶皺或者針孔，或者難以成形。
在壓縮強度的測定中，使用2mm/s速度的測壓儀壓縮容器的兩個側面，測定容器破壞時的強度。測定結果中，◎表示5kg·m/s2以上，○表示3.5kg·m/s2，×表示表面存在褶皺或者針孔，或者難以成形。
在惡臭的測定中，10名研究員對容器中除了具有淀粉特有的氣味以外是否具有令人不快的氣味進行檢查。測定結果中N表示“沒有”，Y表示“有”。
褐變現象的測定中，將容器的顏色與標準組合物(玉米淀粉36.7％、纖維粉末9.9％和水53.4％)的顏色進行比較。
在殺菌效果的測定中，在圖9所示的反應器內部放入紫外線(UV)燈，包圍石英管后，在石英管內壁加入50mm×80mm大小的淀粉成形物樣品，使大腸菌在管之間通過。
此后，用具有360nm波長的100W紫外線燈照射1小時后，測定反應器內部的大腸菌去除率。
在除臭效果的測定中，在圖9所示的反應器內部放入紫外線(UV)燈，包圍石英管后，在石英管內壁加入50mm×80mm大小的淀粉成形物樣品，使經空氣稀釋的濃度為600ppm的乙醛(acetaldehyde)通過。
此后，用具有360nm波長的100W紫外線燈照射1小時后，測定反應器內部的乙醛的分解效率。
在長期保存性的測定中，將用實施例1-16和比較例17-28的組合物制造的成形體加入到溫度為30℃、相對濕度90％的抗溫抗濕器中，測定容器被霉污染的程度。測定結果中，×表示在20天以內產生霉，○表示在21-30天之間產生霉，◎表示在31-90天之間產生霉。
脫模性的測定，在使用實施例和比較例的組合物成形100個容器樣品期間，測定不是落到下部模具上而是粘附在上部模具上的、上升的容器的個數。在下表10和表11中表示出，個數越少其脫模性越好。
表10表示出上述實施例1-16的各自的成形性、壓縮強度、惡臭、褐變現象、殺菌效果、除臭效果、保存性、脫模劑的測定結果。
表10


表11中表示出比較例17-28中各自的成形性、壓縮強度、惡臭、褐變現象、殺菌效果、除臭效果、保存性、脫模性的測定結果。
表11

由表10和表11中可以看出，使用金紅石型TiO2的比較例17-28與使用銳鈦礦含量為70％或70％以上的TiO2或者使用摻有鐵的TiO2作為光催化劑的實施例1-16相比較時，可以確認對于成形體未起到殺菌和除臭的效果。
與此相反，特別是添加銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦和摻有鐵的二氧化鈦0.5重量％或以上時，可以確認殺菌和除臭效果優異。但是，添加1重量％或以上的高價光催化劑的場合下，會成為組合物的成本上升的原因。
另一方面，使用苯甲酸鈉作為保存劑的比較例21-24與使用山梨酸鉀作為保存劑的比較例相比，霉抑制功能微弱，如果以0.5重量％或以上的量過量地添加前述保存劑，在產生強烈惡臭(臭味)的同時還會誘發成形體的褐變。
因此，通過前述結果可知，作為本發明優選的保存劑，以0.2重量％的量添加山梨酸鉀的情況下，不僅防止產生惡臭和褐變現象，而且霉抑制功能優異。
就脫模性而言，未使用脫模劑的比較例25的脫模性差，使用硬脂酰胺作為脫模劑的比較例26則產生強烈的惡臭，脫模性差。
在比較例27中使用的液體石蠟的沸點高，所以，不僅抑制成形體的發泡率而且還會誘發成形性不良。此外，即使在使用硬脂酸鋅的情況下，會誘發成形性不良，抑制發泡率。
但是，在實施例13-16中使用的硬脂酸鎂和檸檬酸單十八烷基酯按重量比1.5∶1的比率混合使用的情況下，由于發泡率增大，所以不僅可以期待原材料成本的減少，還可以改善摩擦攪拌機內壁的現象，對成形體表面賦予光澤和優秀的脫模力。
在本實驗例2中，對由前述實驗例1制得的生物降解性淀粉容器的土壤降解性(利用腐葉土)進行測定。
圖10a是表示本實驗例中埋入初期的容器的照片，圖10b是本實驗例中經過20天后的被分解的容器的照片，圖10c是表示本實施例中經過40天后的被分解的容器的照片，圖10d是表示本實施例中經過100天后的被分解的容器的照片。
由圖10a到圖10d可知，本發明的生物降解性容器經過100天后表現出優秀的生物降解性。
在本實驗例中，為了評價所制造的容器的耐水性，對前述所制造的容器、特別是使用聚乳酸作為生物降解性膜的材質的容器的耐水性進行測定。
按如下方法制造容器。
將前述實施例2的組合物在具有溫度180℃、壓力3kgf/cm2的條件的加熱加壓機中成形150秒鐘，制得具有容器形狀的成形體。
按如下方法制造生物降解性膜作為生物降解性樹脂使用聚乳酸(PLA、游離轉移溫度59℃、熔點175℃、流變指數＝3.0g/10min)，利用澆鑄(casting)工藝制造。通常聚乳酸(PLA)是透明的，強度高，具有類似聚酯和ポリェスタ的特性，具有生物降解性。
如前述實驗例1那樣使前述生物降解性膜粘附在前述容器的內部表面。
在測定耐水性的方法中，將漏水試驗液(表面活性劑0.3％、藍色墨0.1％以及水99.6％)注入到淀粉容器(深70mm、用量450cc)內部，檢查30分鐘內是否漏水。
也就是說，通過肉眼觀察，確認30分鐘內從容器外部的哪個部位漏出藍色漏水試驗液，或者未漏出該試驗液。
使厚度不同的生物降解性膜粘合在基于前述實施例2的組合物而成形的容器內部，制備這樣的制品各100個，進行試驗，結果示于表12中。


由表12可知，通過粘合膜可以阻止漏水，特別是當用100微米或者100微米以上的膜粘合的情況下，可以完全阻止漏水的發生。
另一方面，在粘合膜的情況下，也必須選自與經濟性和使用性相適應的合適的厚度。
因此，膜厚度優選為100-300微米。如果不足100微米，如前面測定的那樣，膜要么粘合得很薄要么破裂，由此會引起內裝物的漏水；如果超過300微米，會造成制造成本的提高。
發明效果根據本發明，可以達到如下效果，即，可以向生物降解性淀粉容器提供殺菌、除臭功能，可以提高其長期保存性，可以賦予其脫模性，此外，可以容易確保充分的耐水性，并且可以增強容器的強度。
權利要求
1.生物降解性淀粉容器，其特征在于，在通過對含有非改性淀粉20-60重量％、紙漿纖維粉末5-30重量％、溶劑30-60重量％、光催化劑0.1-2.0重量％、保存劑0.01-1重量％以及脫模劑0.5-5重量％的生物降解性淀粉容器用組合物進行加熱和加壓而成形的具有所希望形狀的容器中，在前述容器的內部表面粘附有生物降解性膜。
2.根據權利要求1的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述生物降解性膜包括選自聚乳酸、聚己酸內酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙醇酸、淀粉酯以及醋酸纖維素中的任一種或一種以上。
3.根據權利要求2的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述生物降解性膜的厚度為100-300微米。
4.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述非改性淀粉為選自玉米、馬鈴薯、小麥、米、木薯以及番薯中的任一種或一種以上淀粉。
5.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述紙漿纖維粉末的纖維長度為10-200微米。
6.根據權利要求5的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述紙漿纖維粉末是將闊葉樹粉碎而得到的紙漿纖維粉末。
7.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述光催化劑是銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦。
8.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述光催化劑是摻有選自鐵(III)、釩、鉬、鈮以及鉑中的任一種或一種以上金屬的二氧化鈦。
9.根據權利要求8的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述光催化劑是摻有鐵(III)的二氧化鈦。
10.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述光催化劑是選自二氧化硅、五氧化釩和氧化鎢中的任一種或一種以上的金屬氧化物。
11.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述保存劑為選自山梨酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鈉中的任一種或一種以上。
12.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述脫模劑是選自檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂中的任一種或一種以上。
13.根據權利要求12的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述脫模劑是將檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂以重量比為1∶1.5的比例混合而成的。
14.根據權利要求1-3中任一項的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述溶劑為選自水、醇、堿性水溶液和酸性水溶液中的任一種。
15.根據權利要求14的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述溶劑為水。
16.生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，具有如下工序(S1)工序，制備含有非改性淀粉20-60重量％、紙漿纖維粉末5-30重量％、溶劑30-60重量％、光催化劑0.1-2.0重量％、保存劑0.01-1重量％以及脫模劑0.5-5重量％的生物降解性淀粉容器用組合物；(S2)工序，對前述組合物進行加熱和加壓，成形成具有所希望形狀的容器；(S3)工序，對生物降解性膜進行加熱使之軟化；(S4)工序，使前述經軟化的膜位于前述經成形的容器的上部，然后，進行真空吸入或者用從外部注入的空氣將生物降解性膜向前述容器內部加壓，使生物降解性膜粘附在前述容器的內部表面。
17.根據權利要求16的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述S3工序中，所述生物降解性膜包括選自聚乳酸、聚己酸內酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙醇酸、淀粉酯以及硝酸纖維素中的任一種或一種以上。
18.根據權利要求17的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述S3工序中使用的生物降解性膜的厚度為10-300微米。
19.根據權利要求16的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，前述S4工序中，一邊真空吸入一邊同時用從外部注入的空氣將所述膜向所述容器內部加壓，使前述膜粘附在所述容器的內部表面。
20.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，在所述S1工序中，所述非改性淀粉為選自玉米、馬鈴薯、小麥、米、木薯以及番薯中的任一種或一種以上的淀粉。
21.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，在所述S1工序中，所述紙漿纖維粉末的纖維長度為10-200微米。
22.根據權利要求21的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，在所述S1工序中，所述紙漿纖維粉末使用將闊葉樹粉碎而得到的紙漿纖維粉末。
23.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述S1工序中，所述光催化劑使用銳鈦礦含量為70％或70％以上的二氧化鈦。
24.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述S1工序中，所述光催化劑使用摻有選自鐵(III)、釩、鉬、鈮以及鉑中的任一種或一種以上金屬的二氧化鈦。
25.根據權利要求24的生物降解性淀粉容器，其特征在于，所述光催化劑使用摻有鐵(III)的二氧化鈦。
26.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述S1工序中，所述光催化劑使用選自二氧化硅、五氧化釩和氧化鎢中的任一種或一種以上的金屬氧化物。
27.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述工序S1中，所述保存劑使用選自山梨酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、丙酸鈉中的任一種或一種以上。
28.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，在所述S1工序中，所述脫模劑是選自檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂中的任一種或一種以上。
29.根據權利要求28的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述S1工序中，所述脫模劑是將檸檬酸單十八烷基酯和硬脂酸鎂以重量比為1∶1.5的比例混合使用。
30.根據權利要求16-19中任一項的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述工序S1中，所述溶劑為選自水、醇、堿性水溶液和酸性水溶液中的任一種。
31.根據權利要求30的生物降解性淀粉容器的制造方法，其特征在于，所述溶劑使用水。
全文摘要
本發明提供生物降解性淀粉容器，其特征在于，在通過對含有非改性淀粉20－60重量％、紙漿纖維粉末5－30重量％、溶劑30－60重量％、光催化劑0.1－2.0重量％、保存劑0.01－1重量％以及脫模劑0.5－5重量％的生物降解性淀粉容器用組合物進行加熱和加壓而成形的具有所希望形狀的容器中，在前述容器的內部表面粘附有生物降解性膜。此外，本發明還提供生物降解性淀粉容器的制造方法。根據本發明，可以達到如下效果，即，可以向生物降解性淀粉容器提供殺菌、除臭功能，可以提高其的長期保存性，可以賦予其脫模性，此外，可以容易確保充分的耐水性，并且可以增強容器的強度。
文檔編號C08J5/12GK1718622SQ20041010245
公開日2006年1月11日 申請日期2004年12月23日 優先權日2004年7月9日
發明者金憲戊, 李成安, 金玒洙, 安俊承, 金永熙 申請人:栗村化學株式會社