JPH05305963A - 透明層部分およびそれを有する包装材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 包装材料の透明なプラスチック層部分を水溶
性および生物的に分解可能の、アミロース含有溶液から
製造したキャストフィルムに代える。 【効果】 包装材料の使用後に問題なくリサイクルする
ことができ、溶解したキャストフィルムは問題なく公共
の浄化施設で処理することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲に記載
された対象に関する。特に、アミロース含有溶液からな
るキャストフィルムから製造されている水溶性および生
物的に分解可能の透明層部分に関する。本発明は、封
筒、背面に厚紙および前面に透明な透明層を備えた包装
材料および透明層窓を備えた厚紙からなるリサイクル可
能な包装材料等に対する透明層部分を有する包装材料に
関し、その際、この透明層部分は、包装、封筒等の使用
後に、水中に溶解することができ、溶解した透明層部分
は次に問題なく公共の浄化施設で処理することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】厚紙−および紙製品用の透明層部分は、
数十年来包装分野において確固たる地位を有し、有利で
あることが示された。この包装形態の代表は、たとえば
透明層窓を備えた降りたたみ箱、厚紙台紙に貼り付けら
れているブリスター包装、ならびに住所用の透明層窓を
有する封筒である。

【０００３】今まで使用されたプラスチックフィルムに
代って、本発明による包装材料中では、アミロース含有
溶液から製造されている生物的に分解可能なキャストフ
ィルムからなる透明層フィルムが使用される。この種の
包装材料はリサイクル可能な包装材料として使用すべき
である。

【０００４】内容を見ることができる包装材料として、
価格の安い厚紙製品および紙製品と透明層窓との組み合
せが広く普及している。今まで使用されていた合成フィ
ルムは、紙−または厚紙−折りたたみ包装で固定され
る。これらの包装材料の使用後は、パルプ−および木材
パルプ繊維を故紙選別装置に供給することができない、
それというのもこのプラスチックフィルムがこの装置の
篩を封鎖してしまうためである。

【０００５】透明層部分として今まで多様な透明なプラ
スチックフィルムが使用されており、このフィルムはポ
リ塩化ビニル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、セルガラス等から製造されてい
る。今まで使用された透明の合成フィルムは、厚紙−お
よび紙外皮に貼り付けられる。このために、たとえばイ
ソシアネートまたはアクリレートをベースとした原則的
に水に不溶の合成接着剤が使用される。

【０００６】包装材料の使用後に、これらは再度使用す
ることができない、それというのもこのフィルムは故紙
選別装置中でのプロセス進行を篩の封鎖により妨害する
か、もしくはこのプロセス進行が不可能であるためであ
る。このフィルムをあらかじめ手で分離することは著し
く費用がかかるため、このような包装は今まで焼却およ
び埋め立てにより廃棄しなければならなかった。

【０００７】しかし、将来的には再使用されるかまたは
環境保護的方法で廃棄することができるような包装材料
だけが法律により許可される見通しがある。

【０００８】さらに、天然原料の使用および利用および
その工業製品への用途は、この原料が十分な量で、かつ
受け入れられる価格で得られるにもかかわらず、今まで
極めてわずかな意味を得ているにすぎない。

【０００９】国際公開９０／１３５７６号明細書から
は、特殊アミロースを簡素化されたキャステイング方法
で塗膜およびフィルムを製造する場合に使用することが
公知である。この特殊アミロースは高−アミロース−コ
ーンスターチまたは高−アミロース−エンドウ豆デンプ
ンから得られ、この場合、特に国際公開９０／１３５７
６号明細書の目標は、デンプンを１工程でホルムアミド
−ジクロロ酢酸で処理することにより可溶性にし、かつ
化学的に変成することができる、つまり、粒状構造のデ
ンプンの分解により、特にアミロースの分子量分布およ
び鎖長分布を分解により変化させることができるような
新規の方法を開発することであった。従って、この国際
公開９０／１３５７６号明細書は、もっぱらアミロース
の塗膜形成特性の改善に関している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、今ま
で使用してきたプラスチック部分が、包装の再生の際に
問題なく除去されもしくは廃棄されえる天然の水溶性
で、かつ生物的に分解可能な透明層部分に代えられた紙
製品および厚紙製品からなる特に包装材料のための透明
層部分を提供することであった。さらに、包装材料中の
透明層窓が新規の水溶性で、生物的に分解可能の窓に代
えられており、この窓を包装材料の再生の際に問題なく
除去することができ、その結果、木材パルプ／パルプ成
分を再度故紙選別装置に使用することができるような少
なくとも１つの透明層部分および非透明層部分からなる
包装材料を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項１か
ら１４に記載した特徴により解決される。

【００１２】請求項２から１４は本発明の有利な実施態
様である。

【００１３】本発明は、意想外に、アミロース含有溶液
をベースとして、水溶性の生物的に分解可能のキャスト
フィルムを製造することができ、これはボール箱および
紙包装において透明層窓として使用するのに適している
という認定に基づいている。キャストフィルム−透明層
部分は、さらに、深絞り成形可能であり、ブリスター包
装として使用することができる。本発明により使用され
る透明なキャストフィルムは、たとえば国際公開９０／
１３５７６号明細書から公知のキャストフィルム製造方
法を用いてアミロース含有溶液から製造することができ
る。従って、内容が見えるべきであるような包装材料に
おいて、価格の安いボール紙−および紙−製品を、アミ
ロース含有溶液からなる水溶性でかつ生物的に分解可能
なキャストフィルムからなる本発明による透明層窓と組
み合せを使用することができる。

【００１４】今まで使用されたプラスチックからの透明
フィルムは、紙−または厚紙折りたたみ包装中にプラス
チック接着剤を用いて接着される。これに対して、本発
明による透明層窓は、単に水、デンプン糊または他の水
溶性接着剤で固定することができ、これにより溶剤含有
の合成接着剤の使用は回避され、溶剤蒸気による作業者
の負荷が軽減される。さらに、包装材料の使用後に、本
発明による透明層部分は問題なく廃棄することができ、
つまり、溶解した透明層窓は問題なく公共の浄化施設で
処理することができる。

【００１５】従って、本発明により、特に包装材料のた
めの透明層部分が製造され、この場合、この部分はアミ
ロース含有溶液から製造された水溶性の生物的に分解可
能なキャストフィルムである。このアミロース含有溶液
は、少なくとも１種の非変成および／または少なくとも
１種の変成アミロース、有利には化学的に変成されたア
ミロースおよび／または少なくとも１種の非変成および
／または少なくとも１種の変成デンプン、有利には化学
的に変成されたデンプンからの水溶液である。

【００１６】化学的に変成されたデンプンおよび／また
は化学的に変成されたアミロースは次のグループ：

【００１７】

【化２】

【００１８】［式中、ＲはＨ原子または１〜１８個のＣ
原子を有するアルキル基、Ｒ′は１〜１８個のＣ原子を
有するアルキル基、Ｒ″はＯＨ−、ＯＲ−またはポリエ
ーテル基、ａはメチレン−、エチレン−またはイソプロ
ピレン基を表わす］から選択された置換基を含有する。

【００１９】化学的に変成されたアミロースおよび／ま
たは化学的に変成されたデンプンは、０．０１〜０．
５、有利に０．０３〜０．３の置換度を有する。

【００２０】デンプンは、少なくとも５０重量％、特に
６５重量％〜９５重量％のアミロース含量を含有するの
が有利である。アミロース含有溶液は、従来の技術によ
り公知の添加剤、特に軟化剤を含有し、その際、この軟
化剤はグリセロール、ソルビトール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、
ポリビニルアルコールまたはこれらの混合物から選択す
ることができる。さらに有利な添加物は尿素である。

【００２１】透明層フィルムの製造のために使用する場
合、アミロースおよび／またはデンプンは適当な軟化剤
もしくは添加物と混合した形で使用される。アミロース
含有溶液から得られたキャストフィルムの適当な組成
は、アミロースおよび／またはデンプン６０〜９１重量
％、特に６５〜９０重量％、および添加物、特に軟化剤
９〜４０重量％、特に１０〜３５重量％、特に有利に１
０〜２０重量％を含有する。

【００２２】流延法により製造されたフィルムおよび塗
膜は、原則として２０〜５００μｍ、特に５０〜２００
μｍ、特に有利に１００μｍのフィルム厚を有する。

【００２３】本発明により、水溶性の生物的に分解可能
な透明層部分は、リサイクル可能な封筒、背面が厚紙で
前面が透明層を有する包装材料、または透明層窓を有す
る厚紙からなるリサイクル可能な包装材料の製造のため
に使用することができる。

【００２４】この木材パルプ／パルプ成分は、再び故紙
選別装置で使用することができる。

【００２５】従って、本発明により、少なくとも１つの
透明層部分および非透明層部分からなる包装材料が提供
され、その際、この包装材料はリサイクル可能であり、
アミロース含有溶液からキャストフィルム方法により製
造されている。本発明による包装材料のための非透明層
部分は厚紙または紙からなることができる。

【００２６】透明層部分は、本発明による包装材料中
で、水、デンプン糊または他の水溶性接着剤を用いて非
透明層部分に固定することができる。

【００２７】少なくとも１つの透明層部分および非透明
層部分からなる本発明による包装材料は、包装材料とし
て使用することができ、この場合、これは特に封筒、背
面が厚紙および前面が透明層を有する包装、または少な
くとも１つの透明層窓を備えた厚紙からなる包装であ
る。

【００２８】本発明による厚紙／紙包装の再生のため
に、アミロース−もしくはデンプン含有の水を選別によ
り除去する前記した処理工程の後に残った繊維が、問題
なく故紙選別装置において加工可能である。

【００２９】使用した包装は、叩解装置中で前叩解さ
れ、有利に一晩中水中で、約８〜１０．５のアルカリ性
のｐＨ領域中で軟化させる。６０〜８０℃に水温を高め
ることで、透明層フィルムの溶解工程が促進させかつ短
縮される。

【００３０】本発明による透明層部分の処理のために、
透明層部分を含む材料を破砕し、水中に懸濁し、撹拌
し、その際、透明層部分は場合により水の加熱下で溶か
すことができる。引き続きこの懸濁液を脱水し、アミロ
ース含有の水を次に浄化施設で生物的に分解する。

【００３１】この懸濁は、強力に撹拌しながら有利にパ
ルプ解離機または繊維分解機中で行われ、その際、この
懸濁は、有利に約８〜１０．５、特に９〜１０のｐＨ範
囲内のアルカリ性溶液中で実施することができる。

【００３２】

【実施例】本発明を、次に実施例につき詳説する。

【００３３】Ｉ． キャストフィルムの製造 例１：デンプン工業においては、天然のデンプン粒子を
蒸気導入および剪断応力下で溶解もしくは糊化するいわ
ゆるジェットクッカー（Jetkocher）が頻繁に使用され
る。

【００３４】このようなジェットクッカー（EMSLAND-ST
AERKE社）中で、０．１４の置換度および７０重量％の
アミロース含量を有するヒドロキシプロピルコーンスタ
ーチ（たとえばHylon VII、National Starch社）の２０
重量％の懸濁液を、１５０℃で糊化した。引き続き、キ
ャストフィルムを前記した糊化した化学的に変成した高
アミロースコーンスターチ９０重量％および軟化剤１０
重量％から、次の方法により製造した。

【００３５】丸底フラスコ中で、水８３.５ｇにジエチ
レングリコール１.６５ｇを添加し、９０℃で加熱し
た。強力に撹拌しながら、この溶液中にジェットクッカ
ーにかけたデンプン１４．８５ｇをゆっくりと投入し
た。引き続き、６０分間１００℃で加熱した。この熱い
溶液をフリットにより濾過し、まだ温かい濾液から平ら
な表面上で塗膜を流延成形し、これを４０℃〜７０℃の
温度で乾燥機中で乾燥させた。乾燥の後、１００μｍの
厚さを有する透明なフィルムを表面から剥がした。

【００３６】例２：例１に記載した方法により、水８
２．０ｇ、グリセロール１．５ｇ、ソルビトール１．５
ｇおよび前記したジェットクッカーにかけたヒドロキシ
プロピルコーンスターチ１５ｇからなる溶液から、化学
的に変成されたデンプン８３．４重量％および軟化剤１
６．６重量％からなるキャストフィルムを製造した。

【００３７】例３：例１に記載した方法により、水８
１．２５ｇ、グリセロール３．７５ｇおよびジェットク
ッカーにかけたヒドロキシエチレンエンドウ豆デンプン
１５ｇ（置換度０．１２およびアミロース含量６５重量
％）からなる溶液から、化学的に変成されたデンプン８
０重量％および軟化剤２０重量％からなるキャストフィ
ルムを製造した。

【００３８】例４：例１に記載した方法により、水８
３．５ｇ、ポリビニルアルコール１．５ｇおよびジェッ
トクッカーにかけたヒドロキシプロピルコーンスターチ
１５ｇ（置換度０．０９およびアミロース含量５０重量
％）からなる溶液から、化学的に変成されたデンプン９
０．９重量％および軟化剤９．１重量％からなるキャス
トフィルムを製造した。

【００３９】例５：例１に記載した方法により、水８
１．２５ｇ、エチレングリコール３．７５ｇおよびジェ
ットクッカーにかけたデンプンアセテート１５ｇ（置換
度０．１１およびアミロース含量８５重量％）からなる
溶液から、化学的に変成されたデンプン８０重量％およ
び軟化剤２０重量％からなるキャストフィルムを製造し
た。

【００４０】例６：ヒドロキシプロピルジャガイモアミ
ロース１５ｇ（たとえばAvebe HE 15 KZ、AVEBE社）、
エチレングリコール３７．５ｇおよび水８１．２５ｇか
ら９５℃で強力に撹拌しながら均質な溶液を製造し、こ
れから例１に従って、化学的に変成されたアミロース８
０重量％および軟化剤２０重量％からなるキャストフィ
ルムを製造した。

【００４１】例７：例１に記載した方法により、水８
１．２５ｇ、グリセロール３．７５ｇおよびジェットク
ッカーにかけたジャガイモアミロース１５ｇからなる溶
液から、非変成アミロース８０重量％および軟化剤２０
重量％からなるキャストフィルムを製造した。

【００４２】例８：例１に記載した方法により、水８
１．２５ｇ、グリセロール３．７５ｇおよびジェットク
ッカーにかけた混合物（置換度０．１４およびアミロー
ス含量７０重量％を有するヒドロキシプロピルコーンス
ターチ７．５ｇおよびアミロース含量７０重量％を有す
るコーンスターチ７．５ｇ）からなる溶液から、化学的
に変成されたデンプン４０重量％、非変成デンプン４０
重量％および軟化剤２０重量％からなるキャストフィル
ムを製造した。

【００４３】例９：例１に記載した方法により、水７０
ｇ、グリセロール２．５ｇ、尿素２．５ｇおよびジェッ
トクッカーにかけた混合物（置換度０．１１およびアミ
ロース含量８５重量％を有するデンプンアセテート１
２．５ｇおよび置換度０．１３およびアミロース含量１
５重量％を有するヒドロキシプロピルコーンスターチ１
２．５ｇ）からなる溶液から、化学的に変成されたデン
プン４１．７重量％、化学的に変成されたデンプン４
１．７重量％および添加剤１６．６重量％からなるキャ
ストフィルムを製造した。

【００４４】ＩＩ． 本発明による包装材料の製造 例１〜９により製造されたキャストフィルムを、本発明
による包装材料に貼りつけた、つまり水、デンプン糊ま
たは他の水溶性の接着剤を用いて固定した。

【００４５】ＩＩＩ． 本発明による包装材料の再生 例１０ 例１による１００μｍのデンプンキャストフィルムの透
明層窓を備えた封筒５ｋｇを、実験室パルプ解離機で、
水２００ｌ（ｐＨ１０、水酸化カルシウムで調節）中で
６０℃で１５分間処理した。引き続き、この繊維懸濁液
を繊維分解機を介して再度パルプ解離機中に返送し、１
５分間さらに解離した。繊維懸濁液を脱水の後、直接、
厚紙製造または紙製造に提供した。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アミロース含有溶液から製造した水溶性
   および生物的に分解可能のキャストフィルムであること
   を特徴とする透明層部分。
2. 【請求項２】 アミロース含有溶液が、少なくとも１種
   の非変成および／または少なくとも１種の変成アミロー
   スおよび／または少なくとも１種の非変成および／また
   は少なくとも１種の変成デンプンからの水溶液である請
   求項１記載の透明層部分。
3. 【請求項３】 化学的に変成されたデンプンおよび／ま
   たは化学的に変成されたアミロースが、次のグループ： 【化１】 ［式中、ＲはＨ原子または１〜１８個のＣ原子を有する
   アルキル基、Ｒ′は１〜１８個のＣ原子を有するアルキ
   ル基、Ｒ″はＯＨ−、ＯＲ−またはポリエーテル基、ａ
   はメチレン−、エチレン−またはイソプロピレン基を表
   わす］から選択された置換基を含有する請求項２記載の
   透明層部分。
4. 【請求項４】 化学的に変成されたアミロースおよび／
   または化学的に変成されたデンプンが０．０１〜０．５
   の置換度を有する請求項２または３記載の透明層部分。
5. 【請求項５】 デンプンが少なくとも５０重量％のアミ
   ロース含量を有する請求項２から４までのいずれか１項
   記載の透明層部分。
6. 【請求項６】 アミロース含有溶液が常用の添加剤を含
   有する請求項１から５までのいずれか１項記載の透明層
   部分。
7. 【請求項７】 添加剤としてグリセロール、ソルビトー
   ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエ
   チレングリコール、ポリビニルアルコールまたはこれら
   の混合物から選択される軟化剤である請求項６記載の透
   明層部分。
8. 【請求項８】 透明層部分もしくはキャストフィルム
   が、アミロースおよび／またはデンプン６０〜９１重量
   ％および添加物、特に軟化剤９〜４０重量％を含有する
   請求項１から７までのいずれか１項記載の透明層部分。
9. 【請求項９】 キャストフィルム−透明層部分がさらに
   付形される請求項１から８までのいずれか１項記載の透
   明層部分。
10. 【請求項１０】 キャストフィルムの層厚が２０〜５０
    ０μｍである請求項１から９までのいずれか１項記載の
    透明層部分。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０までのいずれか１項
    記載の少なくとも１つの透明層部分と、非透明層部分と
    からなるリサイクル可能な包装材料。
12. 【請求項１２】 非透明層部分が厚紙または紙からなる
    請求項１１記載の包装材料。
13. 【請求項１３】 透明層部分が、水、デンプン糊または
    その他の水溶性接着剤で非透明層部分に固定されている
    請求項１１または１２記載の包装材料。
14. 【請求項１４】 包装材料が、封筒、背面が厚紙で前面
    が透明層である包装または少なくとも１つの透明層窓を
    備えた厚紙からなる包装である請求項１１から１３まで
    のいずれか１項記載の包装材料。