(57)【要約】本発明は、生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法、ならびにこのような方法により形成される容器に関する。特に、本発明は、熱い飲料および食品を保持することができる生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）容器の温度が生物分解性フィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性容器を用意する段階；
（ｂ）生物分解性フィルムを加熱する段階；および
（ｃ）容器の表面に加熱された生物分解性フィルムを塗布する段階
を含む、生物分解性容器をフィルム加工するための方法。
【請求項２】
容器の温度が約７０から約２００℃の間である、請求項１の方法。
【請求項３】
容器の温度が約１２０から約１９０℃の間である、請求項２の方法。
【請求項４】
容器の温度が約１４５から約１７０℃の間である、請求項２の方法。
【請求項５】
フィルムがポリエステル、ポリオレフィン、ポリ酢酸、ポリエチレンまたはこれらのコポリマーを含む、請求項１から４のいずれか一項の方法。
【請求項６】
フィルムが脂肪族芳香族コポリエステルを含む、請求項１から４のいずれか一項の方法。
【請求項７】
フィルムがポリエチレンを含む、請求項１から４のいずれか一項の方法。
【請求項８】
フィルムが約１２０から約２００℃の間の溶融温度を有する、請求項１から７のいずれか一項の方法。
【請求項９】
フィルムが約１４５から約１７０℃の間の溶融温度を有する、請求項１から７のいずれか一項の方法。
【請求項１０】
容器とフィルムの間に接着剤を塗布することを更に含む、請求項１から９のいずれか一項の方法。
【請求項１１】
生物分解性フィルムが液体の形で塗布される、請求項１から１０のいずれか一項の方法。
【請求項１２】
フィルムがスプレーコーティング、ディップコーティングにより、もしくは塗装により容器に塗布される、請求項１から１１のいずれか一項の方法。
【請求項１３】
生物分解性フィルムが固体の形で塗布される、請求項１から１２のいずれか一項の方法。
【請求項１４】
フィルムが真空により容器に塗布される、請求項１３の方法。
【請求項１５】
フィルム厚さが約０．２５から約１５ミルの間にある、請求項１から１４のいずれか一項の方法。
【請求項１６】
フィルム厚さが約０．５から約２．０ミルの間にある、請求項１から１４のいずれか一項の方法。
【請求項１７】
フィルムが２４時間当たり２００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満の蒸気透過率を有する、請求項１から１６のいずれか一項の方法。
【請求項１８】
フィルムが２４時間当たり５ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満の蒸気透過率を有する、請求項１から１６のいずれか一項の方法。
【請求項１９】
（ａ）生物分解性フィルムの溶融温度にほぼ等しい温度まで加熱されたでんぷんベースの生物分解性容器を用意する段階；
（ｂ）生物分解性フィルムを加熱する段階；
（ｃ）容器の表面に加熱された生物分解性フィルムを塗布する段階
を含む、生物分解性容器をフィルム加工するための方法。
【請求項２０】
容器が低い温度で維持されている予備ゲル化されたでんぷん懸濁液から形成される、請求項１９の方法。
【請求項２１】
予備ゲル化されたでんぷんが天然もしくは変性のでんぷんから形成される、請求項２０の方法。
【請求項２２】
天然でんぷんがじゃがいももしくはとうもろこしでんぷんである、請求項２１の方法。
【請求項２３】
変性でんぷんがワックス状じゃがいもでんぷんである、請求項２１の方法。
【請求項２４】
予備ゲル化されたでんぷん懸濁液がセルロースパルプを更に含む、請求項２０から２３のいずれか一項の方法。
【請求項２５】
請求項１または１９のいずれか一項の方法により製造されるフィルム加工された生物分解性容器。
【請求項２６】
１年未満で構成成分部分まで崩壊する、請求項２５に記載の容器。
【請求項２７】
６ケ月未満で構成成分部分まで崩壊する、請求項２５に記載の容器。
【請求項２８】
ほぼ２４日で崩壊する、請求項２５に記載の容器。
【請求項２９】
カップ、トレー、ボウル、皿、食器、コーヒーカップ、電子レンジディナートレーおよびテレビディナートレーからなる群から選択される物品の形の、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法、ならびにこのような方法により形成される容器に関する。特に、本発明は、温かい飲料および食品を保持することができる生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器、セパレーター、仕切り材、蓋、トップ、缶および他の包装材料などの物品の製造において、紙、板紙、プラスチック、ポリスチレン、および更には金属などの材料が現在多量に使用される。現代の加工および包装技術によって、広範囲の液体および固体物品を有害な要素、例えばガス、水分、光、微生物、害虫、物理的衝撃、破砕力、振動、漏洩、または流出から保護しながら、包装材料中で貯蔵、包装および出荷することが可能となる。これらの材料の多くは、使い捨てであることを特徴とするが、実際には、もしあれば、機能的な生物分解性を殆ど有さない。これらの製品の多くに対して、環境中での分解時間は、数１０年、または更には数世紀にわたる可能性がある。
【０００３】
毎年、１０００億個以上のアルミニウム缶、数１０億本のガラス瓶、および数１０００トンの紙およびプラスチックがソフトドリンク、ジュース、加工食品、穀物、ビールおよび他の製品の貯蔵および分注で使用される。米国単独において、ほぼ５５０万トンの紙が包装材料において毎年消費されているが、これは年間の国内紙製造全体の約１５％のみに相当する。
【０００４】
包装材料（例えば、紙、板紙、プラスチック、ポリスチレン、ガラス、または金属）はすべて種々の程度で環境にダメージを与える。例えば、ポリスチレン製品の製造は、ベンゼン（既知の突然変異原および恐らくは発癌物質）などの種々の危険な化学薬品および出発材料を使用することを伴う。クロロフルオロカーボン（または「ＣＦＣ」）は、「ブロー」もしくは「発泡」ポリスチレン製品の製造においても使用されてきた。ＣＦＣはオゾン層の破壊に結び付けられてきた。
【０００５】
環境的な関心が拡がっていることにより、更に環境的に安全な材料のためにポリスチレン製品の使用を中止する顕著な圧力が会社に及ぼされてきた。あるグループは、紙または木材パルプから作られる他の製品などの製品の使用を支持してきた。しかしながら、製造に必要とされるエネルギー量が膨大であることにより紙の単独使用には欠陥が残る。必要な性能標準に合致する新しい易分解性材料を見出す強い必要性がなお存在する。
【０００６】
分解性は相対的な用語である。分解したように見えるある製品は、極めて小さい片に破砕するのみである。これらの片は見るのが難しいが、実際に分解するには数１０年または数世紀を要する可能性がある。他の製品は、非生物分解性製品よりもより迅速な分解を受ける材料から作られる。この分解の速度は、製品が正常の環境条件下でほぼ２４日未満の時間内で分解するようなものであれば、製品は堆肥化可能であると考えられる。湿った条件または濡れた条件における製品のための容器などの種々の必要性に合致する堆肥化可能な材料から作られる製品を得ることは、顕著な挑戦を課してきた。
【０００７】
一つの解決策は、焼付けられた、食べられるシート、例えば水、粉末および発泡剤の混合物から作られるワッフルまたはパンケーキから包装材料を作ることであった。食べられるシートは容易に分解される、トレー、コーンおよびカップに作製可能であるが、これらは多数の限界を課す。例えば、脂または油が混合物に添加されて、焼付け金型からシートの取り出しを可能とするが、これらの脂の酸化によって、食べられるシートが酸っぱくなることを引き起こす。一般に、食べられるシートは極めて脆く、壊れ易くて、従来の材料から作られる大部分の物品を置き換えることができない。これらは、また、水分に過度に敏感であり、使用目的の前もしくは間に容易に成形もしくは分解する可能性がある。
【０００８】
でんぷんは、穀物、塊茎および果物などの種々の植物源中に見出される豊富、安価、ならびに再生可能な材料である。でんぷんは、しばしば食品加工の望ましくない副産物として廃棄される。でんぷんは易生物分解性であり、廃棄後環境中で長期間持続しない。でんぷんはまた、分解および環境からの除去を促進する栄養素である。
【０００９】
でんぷんの生物分解性性状により、でんぷんを種々の材料の中に組み込む多くの試みがなされてきた。でんぷんは、熱可塑性ポリマーブレンド内で構成成分として使用されてきたように、充填剤および結合剤を含む種々の形で多構成成分の組成物の中に組み込まれてきた。
【００１０】
ＰＣＴ公開ＷＯ０３／０５９７５６（２００３年７月２４日公開）、および対応するＮｅｗ  Ｉｃｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄへの米国特許第６，８７８，１９９号および第７，０８３，６７３号は、多くの他のタイプの材料の存在において、ならびに低い温度で水和ゲルを形成し、このゲル構造を維持する能力の点で独特である予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を使用することにより製造される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器を製造する方法を開示している。
【００１１】
でんぷんベースの生物分解性もしくは堆肥化可能な容器を市場に広く導入するための主な障害の一つは、実用的な時間の間液体を含有する能力の無いことである。この問題を解決するために、シリケート、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体および多数の市販の紙用被膜、耐水性箱被膜およびワックスを含む、多くのタイプの液体および／または蒸気保持性被膜が試みられてきた。
【００１２】
これらの品目の多くは、熱い液体および冷たい液体の両方を容器内に保持する被膜をもたらす。しかしながら、これらの被膜は、これらを被膜生物分解性もしくは堆肥化可能な容器の劣った候補とする他の特性を有する。これらは、残存する味、残存する臭い、残存する色、熱い液体上の油様フィルムを含み、ある被膜については溶剤またはキャリアは有害で高コストである。他の制約は、生物分解性もしくは堆肥化可能な属性の欠如を含む。
【００１３】
フィルムは、液体の保持に長い間使用され、そこで生物分解性および堆肥化可能な容器を被覆するための候補である。多くのフィルムは、でんぷんベースの生物分解性もしくは堆肥化可能な基材への低接着性という共通の欠点を共有する。これらのフィルムの多くはでんぷんベースの表面に接着するが、すぐに自発的に剥離する。製造と容器の使用を分離する十分な時間がしばしば存在するために、これは、許容し得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は、生物分解性容器および堆肥化可能な製品を効率的にフィルム加工するためのしっかりとした方法および材料を提供することである。
【００１５】
本発明の更なる目的は、基材にフィルムの増強された接着をもたらすためにでんぷんベースの基材を含む生物分解性もしくは堆肥化可能な基材をフィルム加工するための方法を提供することである。
【００１６】
本発明のなお更なる目的は、高い温度を含む種々の温度で製品を保持するのに有用な生物分解性もしくは堆肥化可能な基材をフィルム加工するための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、容器の温度がフィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性フィルムを加熱された容器に塗布することにより、でんぷんをベースとする生物分解性もしくは堆肥化可能な容器などの生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための改善された方法および材料を提供する。フィルムを塗布する前に容器を加熱することは、容器へのフィルムの付着を改善することにより改善された結果をもたらす。また、本明細書中で開示される方法により製造される容器も提供される。
【００１８】
特に、本発明は、温かい飲料または食品を保持するのに好適である生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法を提供する。
【００１９】
生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するのにいかなる好適な方法も使用可能である。一つの実施形態においては、フィルムは液体であり、例えばスプレーコーティング、ディップコーティングまたは容器表面にフィルムを塗装することにより塗布可能である。もう一つの実施形態においては、フィルムは固体であり、例えば真空により塗布可能である。
【００２０】
加熱された容器の温度がフィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性もしくは堆肥化可能な容器が提供される。フィルムの溶融温度は変わり得、および例えば約５０から約２００℃の範囲にあり得る。一つの実施形態においては、フィルムの溶融温度は容器中に保持される物質の沸点よりも高い。例えば、フィルムの溶融温度は水の沸点よりも高く、例えば１２０℃である。例えば、フィルムの溶融温度は約１２０から約１９０、もしくは約１４５から１７０℃であり得る。好適な温度は使用される容器およびフィルムに基づいて選択され得る。一つの実施形態においては、加熱された容器は、フィルムの溶融温度の約５、１０、２０もしくは３０℃以内である。特に、加熱された容器はフィルムの溶融温度の約１０℃以内である。
【００２１】
好適なフィルムの例は、約１２０から約１９０℃以上の溶融温度を備える生物分解性もしくは堆肥化可能なフィルムを含む。このフィルムは、例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリ酢酸、ポリエチレンまたはこれらのコポリマーであり得る。特に、このフィルムは、約１４５から約１７０℃の溶融温度を有するＢＡＳＦ  Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）などの生物分解性の脂肪族芳香族コポリエステルであり得る。
【００２２】
いかなる生物分解性もしくは堆肥化可能な容器も本発明によりフィルム加工可能である。好適な生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、例えばでんぷんをベースとする容器を含む。特別の実施形態においては、でんぷんをベースとする容器は、下記およびＰＣＴ公開ＷＯ０３／０５９７５６（２００３年６月２４日公開）および対応するＮｅｗ  Ｉｃｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄへの米国特許第６，８７８，１９９号および第７，０８３，６７３号で述べられているように低い温度で維持されている予備ゲル化されたでんぷん懸濁液から形成可能であり、本発明によりフィルム加工可能である。
【００２３】
一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）プレゲルの重量でほぼ５から１０％の紙パルプ、ほぼ５から１５％のでんぷんおよびプレゲルの重量でほぼ７５から９０％の水から予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されている紙でんぷん懸濁液を形成すること；（ｉｉ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に１つ以上の天然のでんぷんを含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することを含む方法により製造される。
【００２４】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されている紙でんぷん懸濁液、「プレゲル」を形成すること；（ｉｉ）予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液に少なくとも木材繊維、またはほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する木材粉末を含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することにより製造される。
【００２５】
更にもう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されているセルロース紙変性でんぷん懸濁液、「プレゲル」を形成すること；（ｉｉ）プレゲルに少なくとも木材繊維、またはほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する木材粉末を含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することにより製造される。特に、予備ゲル化されたセルロース変性でんぷん懸濁液は、バージンセルロースパルプとワックス状のじゃがいもでんぷんを含む。
【００２６】
（発明の詳細）
本発明は、容器の温度が生物分解性フィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性フィルムを加熱された生物分解性もしくは堆肥化可能な容器に塗布することにより、生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための改善された方法を提供する。生物分解性フィルムを塗布する前に容器を加熱することは、容器へのフィルムの付着を改善し、特にでんぷんをベースとする生物分解性もしくは堆肥化可能な容器に関する当分野で既知の問題を解決するということが示された。
【００２７】
また、本発明は、本明細書中で開示される方法により製造される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器にも適用される。
【００２８】
特に、本発明は、熱い食品または飲料などの加熱された内容物を保持するのに好適である生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法を提供する。
【００２９】
いかなる好適な方法も生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するのに使用可能である。一つの実施形態においては、フィルムは液体であり、例えばスプレーコーティング、ディップコーティングまたは容器表面にフィルムを塗装することにより塗布可能である。もう一つの実施形態においては、フィルムは固体であり、例えば真空により塗布可能である。
【００３０】
加熱された容器の温度がフィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性もしくは堆肥化可能な容器が提供される。フィルムの溶融温度は変わり得、および例えば約５０から約２００℃の範囲にあり得る。一つの実施形態においては、フィルムの溶融温度は容器中に保持される物質の沸点よりも高い。例えば、フィルムの溶融温度は水の沸点よりも高く、例えば１２０℃である。例えば、フィルムの溶融温度は約１２０から約１９０、もしくは約１４５から１７０℃であり得る。好適な温度は使用される容器およびフィルムに基づいて選択され得る。一つの実施形態においては、加熱された容器は、フィルムの溶融温度の約５、１０、２０もしくは３０℃以内である。特に、加熱された容器はフィルムの溶融温度の約１０℃以内である。
【００３１】
好適なフィルムの例は、約１２０から約１９０℃以上の溶融温度を備える生物分解性もしくは堆肥化可能なフィルムを含む。このフィルムは、例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリ酢酸、ポリエチレンまたはこれらのコポリマーであり得る。特に、このフィルムは、約１４５から約１７０℃の溶融温度を有するＢＡＳＦ  Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）などの生物分解性の脂肪族芳香族コポリエステルであり得る。
【００３２】
いかなる生物分解性もしくは堆肥化可能な容器も本発明によりフィルム加工可能である。好適な生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、例えばでんぷんをベースとする容器を含む。特別の実施形態においては、下記およびＰＣＴ公開ＷＯ０３／０５９７５６（２００３年７月２４日公開）および対応するＮｅｗ  Ｉｃｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄへの米国特許第６，８７８，１９９号および第７，０８３，６７３号で述べられているように低い温度で維持されている予備ゲル化されたでんぷん懸濁液から形成されるでんぷんをベースとする容器は、本発明によりフィルム加工可能である。
【００３３】
一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）プレゲルの重量でほぼ５から１０％の紙パルプ、ほぼ５から１５％のでんぷんおよびプレゲルの重量でほぼ７５から９０％の水から予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されている紙でんぷん懸濁液を形成すること；（ｉｉ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に１つ以上の天然のでんぷんを含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することを含む方法により製造される。
【００３４】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されている紙でんぷん懸濁液、「プレゲル」を形成すること；（ｉｉ）予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液に少なくとも木材繊維、またはほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する木材粉末を含む、乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することにより製造される。
【００３５】
更にもう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、（ｉ）予備ゲル化され、０から６０℃の間の温度で維持されているセルロース紙・変性でんぷん懸濁液、「プレゲル」を形成すること；（ｉｉ）プレゲルに少なくとも木材繊維、またはほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する木材粉末を含む、乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および（ｉｉｉ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成することにより製造される。特に、予備ゲル化されたセルロース変性でんぷん懸濁液は、バージンセルロースパルプとワックス状のじゃがいもでんぷんを含む。
【００３６】
定義
用語「成形物品」は、でんぷんベースの組成物などの組成物から当分野で既知のいかなる成形方法も用いて直接もしくは間接に賦型される物品を指すものである。
【００３７】
用語「容器」は、本明細書中で使用されるとき種々のタイプの製品または物体（限定ではないが、食品および飲料製品を含む）を貯蔵、分注、包装、分割もしくは出荷するのに利用される任意の物品、レセプタクル、または容器を含むように意図される。このような容器の特定の例は、とりわけ、箱、カップ、「クラムシェル」、ジャー、瓶、皿、ボウル、トレー、カートン、ケース、クレート、シリアル箱、冷凍食品箱、ミルクカートン、バッグ、布の袋、飲料容器用のキャリア、皿、卵カートン、蓋、ストロー、封筒、または他のタイプのホルダーを含む。一体成形された容器に加えて、容器と一緒に使用される格納製品も定義「容器」内に含まれるように意図されている。このような物品は、例えば、容器内の物体の包装、貯蔵、出荷、分割、提供、もしくは分注に使用される、蓋、ライナー、ストロー、パーティション、包装紙、クッション材料、調理用具および任意の他の製品を含む。
【００３８】
本明細書中で使用されるとき、用語「乾いたもしくは湿った」は、乾いていることができるか、もしくは他の溶剤を使用し得るが、概ね水により湿っているか、もしくは濡れていることができる固体組成物を指す。組成物中の液体の量は、組成物中で粒子の間でキャリアとして作用するには十分でない。
【００３９】
本明細書中で使用されるとき、用語「均質な混合物」は、組成物中で巨視的な尺度では実質的に均一である固体粒子状物質の混合物、液体キャリア中の固体、液体または懸濁液を指す。異なるタイプの固体粒子または液体キャリア中の固体の混合物は、微視的な尺度で見た場合、すなわち粒子寸法のレベルとして均質でないということが分かる。
【００４０】
容器
生物分解性もしくは堆肥化可能な容器、より特にでんぷんをベースとする生物分解性もしくは堆肥化可能な容器を含む、種々の容器が本発明によりフィルム加工可能である。でんぷんをベースとする生物分解性もしくは堆肥化可能な容器の非限定的な代表例は、開示が参照により本明細書中に組み込まれている、ＰＣＴＷＯ０３／０５９７５６および米国特許第６，８７８，１９９号で述べられているものを含む。
【００４１】
一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液にほぼ１：２と１：８（幅：長さ）の間のアスペクト比を有する少なくとも木材繊維を含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｃ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４２】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば、好ましくは、０から６０℃、最も好ましくは０から４０℃の間で維持されている第１の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）、第２の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液および／または天然のでんぷんを一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に乾燥しているかもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４３】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば、好ましくは、０から６０℃、最も好ましくは０から４０℃の間で維持されている第１の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）、第２の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液および／または天然のでんぷんを一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に乾燥しているかもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４４】
特定の実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）プレゲルの重量でほぼ３から１０％のじゃがいもでんぷんとプレゲルの重量でほぼ９０から９７％の水から製造される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液（プレゲル）を形成して、予備ゲル化された懸濁液を低い温度、例えば、好ましくは、０から６０℃、最も好ましくは０から４０℃の間で維持すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）、（プレゲルの重量で）ほぼ１５％のとうもろこしでんぷんとプレゲルの重量でほぼ８５％の水から製造される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液および天然のでんぷん（例えば、（均質な成形性組成物の重量で）ほぼ５０から７０％の、または特に５７から６５．８％のとうもろこしでんぷん、または（均質な成形性組成物の重量で）ほぼ２から１５％の、特に３から５％のじゃがいもでんぷん）を一緒に混合して、均質な成形性組成物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん懸濁液に均質な混合物を添加して、最終の均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４５】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液にほぼ１：２と１：８（幅：長さ）の間のアスペクト比を有する少なくとも木材繊維を含む乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｃ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４６】
他の実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている第１の予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）と天然のでんぷんを一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４７】
特定の実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）ほぼ２から１５％（プレゲルの重量で）の、好ましくは約２．５、５、１０、もしくは１５％のじゃがいもでんぷん；ほぼ５から１０％（プレゲルの重量で）の、好ましくは約５．９から８％の紙パルプ；およびほぼ７５から９７％（プレゲルの重量で）の水から製造される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成して、予備ゲル化された懸濁液を低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間の、好ましくは１：２と１：４の間のアスペクト比を有する）、天然のとうもろこしでんぷんおよび天然のじゃがいもでんぷんを一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん懸濁液に均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００４８】
他の実施形態においては、次の材料を木材繊維に添加して、均質な混合物を形成することができる。
【００４９】
（ｉ）ワックス、脂肪アルコール、リン脂質または他の高分子量の生物化学薬品、例えばグリセロール、例えばほぼ１から５％（均質な成形性組成物の重量で）の間の、特に２．６から３．７％のグリセロール；
（ｉｉ）ほぼ０．５から２０％（均質な成形性組成物の重量で）の、好ましくは約０．５から１０％、０．５から１１％、０．５から１２％、１０もしくは２０％の水；
（ｉｉｉ）例えば均質な成形性組成物の重量でほぼ０．１から１５％の間の、好ましくは約０．４２、１もしくは１２％のベーキングパウダー；および／または
（ｉｖ）更なる材料、例えば均質な成形性組成物の重量でほぼ５％の天然の土類充填剤、例えばベントナイトなどの粘土、石膏および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物、またはフライアッシュなどの人造材料。
【００５０】
なお他の実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば、好ましくは、０から６０℃、最も好ましくは０から４０℃で維持されている予備ゲル化されたでんぷん懸濁液または紙でんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）と、（ｉ）とうもろこしでんぷんなどの乾いたもしくは湿ったでんぷん；（ｉｉ）ほぼ１５％（プレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんと８５％の水から製造される予備ゲル化されたとうもろこしでんぷんなどの予備ゲル化されたでんぷん；（ｉｉｉ）ワックス、脂肪アルコール、リン脂質およびグリセロール、例えばほぼ１から５％（均質な成形性組成物の重量で）の間のグリセロールなどの他の高分子量生物化学薬品；（ｉｖ）ほぼ０．５から２０％（均質な成形性組成物の重量で）の、好ましくは約０．５から１０％、０．５から１１％０．５から１２％、１０もしくは２０％の水、（ｖ）例えばほぼ０．１と１５％（均質な成形性組成物の重量で）の間の、好ましくは０．４２、１もしくは１２％のベーキングパウダー；および／または（ｖｉ）更なる材料、例えば均質な成形性組成物の重量でほぼ５％までの、０から４％、０から１３％、２から１３％、または０から１５％の天然の土類充填剤、例えばベントナイトなどの粘土、石膏および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物、およびフライアッシュなどの人造材料を一緒に混合して、均質な混合物を形成し；
（ｃ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に乾いているかもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成され得る。
【００５１】
一つの実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器の形成に使用される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、ほぼ２．５から１５％（プレゲルの重量で）のでんぷん、例えばじゃがいももしくはとうもろこしでんぷんと、均質な成形性組成物の重量でほぼ８５から９７．５％の水から製造される。もう一つの実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、ほぼ２．５から５．５％（プレゲルの重量で）のでんぷんとほぼ９４．５から９７．５％の水から製造される。好ましい実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、ほぼ２．５から１０％（プレゲルの重量で）のじゃがいもでんぷん、更に好ましくは３％、５％、７．５％または１０％のじゃがいもでんぷんと、９０、９２．５、９５または９７％の水から製造される。もう一つの好ましい実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、ほぼ１５％（プレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんから製造される。
【００５２】
もう一つの実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器の形成に使用される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、均質な成形性組成物の重量でほぼ７から１２％のワックス状じゃがいもでんぷん、７から１２％のバージンセルロースパルプおよび７６から８６％の水から製造される。もう一つの実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、成形性組成物の重量でほぼ８から１１％のワックス状じゃがいもでんぷん、８から１１％のバージンセルロースパルプおよび７８から８４％の水から製造される。
【００５３】
もう一つの実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器の形成に使用される予備ゲル化された紙でんぷん溶液は、ほぼ５から１０％（プレゲルの重量で）の、好ましくは５．９から８％の、更に好ましくは７．３から７．５、６．５から６．７、または５．９から６．１％の紙パルプ；ほぼ５から１５％、好ましくは１０％のじゃがいももしくは他の天然でんぷん（例えば、とうもろこしでんぷん）；およびほぼ７５から９０％（プレゲルの重量で）の水から製造される。
【００５４】
一つの実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器の形成に使用される天然のでんぷんはとうもろこしでんぷんまたはじゃがいもでんぷんであることができる。もう一つの実施形態においては、じゃがいもでんぷんととうもろこしでんぷんを一緒に使用することができる。更なる実施形態においては、とうもろこしでんぷんは、均質な成形性組成物の重量でほぼ４から１８％、好ましくは約４．４５から１７．９％、または約５から３５％、好ましくは約５．９から３４．４％、好ましくは、４、５、６、１３、１５、１６、１７、１８、２０、２１、２２、２６、２８、２９、３０、３１または３４％を含むことができる。
【００５５】
なお更なる実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器の形成に使用される木材繊維もしくは粉末は、予備ゲル化されたでんぷん溶液を含有する均質な成形性組成物の重量でほぼ１１から２４％、好ましくは１１、１２、１３、１４、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、または２３．３％を含むことができる。代替の実施形態においては、木材繊維もしくは粉末は、予備ゲル化された紙でんぷん溶液を含有する均質な成形性組成物の重量でほぼ７から１１％、好ましくは７、８、９、１０または１１％を含むことができる。木材繊維もしくは粉末は、ほぼ１：２と１：１０の間の、１：２と１：９の間の、１：２と１：８の間の、１：２と１：７の間の、１：２と１：６の間の、１：２と１：５の間の、１：２と１：４の間の、１：２と１：３の間の、もしくはこれらの端数、例えば１：２と１：９．９の間の比のアスペクト比、すなわち幅：長さを有することができる。
【００５６】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、効率的に生物分解性であり、好ましくは１年未満で構成成分部分まで崩壊する。もう一つの実施形態においては、この容器は堆肥化可能であり、６ケ月未満、好ましくはほぼ２４日未満で構成成分分子まで崩壊する。
【００５７】
更なる実施形態においては、本発明によりフィルム加工される生物分解性容器を成形するのに圧力も熱と組み合わせるか、もしくは熱と交互に使用可能である。所望の製品を可能とさせるいかなる圧力量も使用可能である。例えば、ほぼ２から３ｐｓｉの間の圧力が適切であり得る。同様に、所望の結果を可能とさせるいかなる熱量も使用可能である。例えば、一つの実施形態においては、生物分解性容器の成形に使用される熱は、ほぼ１５０から２５０℃の間、好ましくは約１９５から２２５℃の間、最も好ましくは２１５℃である。
【００５８】
更なる実施形態においては、成形物品の周りにフィルムを形成するのに真空が使用可能である。成形物品の周りにフィルムを形成するのに真空を使用する場合には、木材粉末／繊維および／または紙パルプのレベルを増加させることによって、真空工程が容易になるということが認識される。一つの実施形態においては、木材粉末／繊維および／または紙パルプのレベルは、最終混合物の重量で３０、４０または５０％まで増加可能である。
【００５９】
もう一つの実施形態においては、生物分解性ポリマーは、ディップコーティング、スプレーコーティングにより、もしくは塗装により容器の表面に液体として塗布可能である。場合により、液体は容器の表面に塗布する前に加熱され得る。
【００６０】
本発明のもう一つの態様においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）ワックス状じゃがいもでんぷん、セルロースおよび水を含むゲルを製造すること；
（ｂ）ゲルを乾燥したワックス状じゃがいもでんぷんと混合すること；および
（ｃ）この混合物を加熱された金型の中に入れ、高い温度で焼付けすること
により製造される。
【００６１】
一つの実施形態においては、とうもろこしでんぷんをゲルおよび乾燥したワックス状じゃがいもでんぷんと混合することができる。一つの実施形態においては、この混合物は潤滑剤を含むことができる。もう一つの実施形態においては、この混合物は発泡剤を含むことができる。
【００６２】
もう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている紙でんぷん懸濁液を形成すること；および
（ｂ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００６３】
一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）紙でんぷん懸濁液を形成することであって、予備ゲル化された紙でんぷん溶液はほぼ５０、６０、７５、８５または９０％（プレゲルの重量で）までのバージンセルロースパルプおよびほぼ５から１５％の、好ましくは１０％のワックス状じゃがいもまたは他の天然でんぷん（とうもろこしでんぷんなど）と、ほぼ５から９０％（プレゲルの重量で）の水から製造され、ならびに紙パルプは低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持され；
（ｂ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性材料を形成すること
を含む方法により形成される。
【００６４】
更にもう一つの実施形態においては、本発明によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）（ｉ）均質な成形性組成物の重量で０から２４％の木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）；（ｉｉ）とうもろこしでんぷんなどの乾いたもしくは湿ったでんぷん；（ｉｉｉ）ほぼ１５％（プレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんと８５％の水から製造される予備ゲル化されたとうもろこしでんぷんなどの予備ゲル化されたでんぷん；（ｉｖ）ワックス、脂肪アルコール、リン脂質およびグリセロール、例えばほぼ１から５％（均質な成形性組成物の重量で）の間のグリセロールなどの他の高分子量生物化学薬品；（ｖ）ほぼ０．５から２０％（均質な成形性組成物の重量で）の、好ましくは約０．５から１０％、０．５から１１％０．５から１２％、１０もしくは２０％の水；（ｖｉ）例えばほぼ０．１と１５％（均質な成形性組成物の重量で）の間の、好ましくは０．４２、１もしくは１２％のベーキングパウダー；および／または（ｖｉｉ）更なる材料、例えば均質な成形性組成物の重量でほぼ５％までの、０から４％、０から１３％、２から１３％、または０から１５％の天然の土類充填剤、例えばベントナイトなどの粘土、石膏および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物、およびフライアッシュなどの人造材料を一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん懸濁液に乾いたもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００６５】
更なる実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器は、
（ａ）低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持されている予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）（ｉ）均質な成形性組成物の重量で０から２４％の木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）（ｉｉ）とうもろこしでんぷんなどの乾いたもしくは湿ったでんぷん；（ｉｉｉ）ほぼ１５％（プレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんと８５％の水から製造される予備ゲル化されたとうもろこしでんぷんなどの予備ゲル化されたでんぷん；（ｉｖ）ワックス、脂肪アルコール、リン脂質およびグリセロール、例えばほぼ１から５％（均質な成形性組成物の重量で）の間のグリセロールなどの他の高分子量生物化学薬品；（ｖ）ほぼ０．５から２０％（均質な成形性組成物の重量で）の、好ましくは約０．５から１０％、０．５から１１％０．５から１２％、１０もしくは２０％の水；（ｖｉ）例えばほぼ０．１と１５％（均質な成形性組成物の重量で）の間の、好ましくは約０．４２、１もしくは１２％のベーキングパウダー；および／または（ｖｉｉ）更なる材料、例えば均質な成形性組成物の重量でほぼ５％までの、０から４％、０から１３％、２から１３％、または０から１５％の天然の土類充填剤、例えばベントナイトなどの粘土、石膏および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物、およびフライアッシュなどの人造材料を一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に乾いているかもしくは湿った均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む方法により形成される。
【００６６】
いかなる実施形態においても、紙パルプを木材繊維／粉末に置き換えることができるということが認識される。
【００６７】
もう一つの実施形態においては、本発明の方法によりフィルム加工される容器は
（ａ）低い温度、例えば、好ましくは、０から６０℃、最も好ましくは０から４０℃で維持されている第１の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）、均質な組成物を形成するための第２の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液および二酸化炭素ガス源などのガス源を一緒に混合すること；
（ｃ）第１の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液に木材繊維および第２の予備ゲル化されたでんぷんを含有する、乾いたかもしくは湿った均質な混合物を添加すること；および
（ｄ）均質な組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
により製造されるオープンセルフォーム容器である。
【００６８】
特定の実施形態においては、オープンセルフォーム容器を形成するための方法は、
（ａ）ほぼ３から５％（プレゲルの重量で）のじゃがいもでんぷんとほぼ９５から９７％（プレゲルの重量で）の水から製造される予備ゲル化されたでんぷん懸濁液を形成し、予備ゲル化された懸濁液を低い温度、例えば０から６０℃の間、好ましくは０から４０℃の間で維持すること；
（ｂ）木材繊維もしくは粉末（ほぼ１：２と１：８の間のアスペクト比を有する）、ほぼ１５％（第２のプレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんとほぼ８５％（第２のプレゲルの重量で）の水から製造される第２の予備ゲル化されたでんぷん懸濁液（第２のプレゲル）、およびベーキングパウダー、例えば０．４２から１２％（均質な成形性組成物の重量で）の間のベーキングパウダーを一緒に混合して、均質な混合物を形成すること；
（ｃ）予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん懸濁液に木材繊維と予備ゲル化されたとうもろこしでんぷんを含有する均質な混合物を添加して、均質な成形性組成物を形成すること；および
（ｄ）均質な成形性組成物を熱により成形して、生物分解性容器を形成すること
を含む。
【００６９】
本発明によりフィルム加工される生物分解性容器は、材料の重量で異なる組み合わせから形成されるものを含む。例えば、容器は、ほぼ１６から６１％（均質な成形性組成物の重量で）の予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん懸濁液と、ほぼ１１から３７％（もしくは１１から１５％）（均質な成形性組成物の重量で）の木材繊維もしくは粉末から形成可能である。加えて、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液との混合前に均質な混合物を製造するように、他の材料の種々の組み合わせ物が木材繊維もしくは粉末に添加可能であり、下記に限定されないが
（ｉ）ほぼ５７から６６％（均質な成形性組成物の重量で）の予備ゲル化されたとうもろこしでんぷん懸濁液（ほぼ５から１５％（プレゲルの重量で）のとうもろこしでんぷんとプレゲルの重量でほぼ８５から９５％の水から形成される懸濁液）；
（ｉｉ）ほぼ４から３５％（均質な成形性組成物の重量で）の天然のでんぷん、例えば３から５％（好ましくは３．７％または４．２％）の天然のじゃがいもでんぷんおよび／または１５．４から３４．４％の天然のとうもろこしでんぷん；
（ｉｉｉ）ほぼ１から５％（均質な成形性組成物の重量で）のグリセロール；
（ｉｖ）ほぼ１０または２０％（均質な成形性組成物の重量で）までの水；
（ｖ）ほぼ０．１から１５％（均質な成形性組成物の重量で）のベーキングパウダー；
（ｖｉ）ほぼ５％（均質な成形性組成物の重量で）未満の天然材料、例えばベントナイト粘土などを含む。
【００７０】
予備ゲル化されたでんぷん懸濁液
本発明によりフィルム加工可能な容器は、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液から形成されるものを含む。このでんぷん構成成分は、１つ以上の非変性でんぷん、変性でんぷんおよびでんぷん誘導体を含む、いかなる既知のでんぷん材料も含むことができる。好ましいでんぷんは、初期には顆粒状固体として天然の状態にあり、ならびに混合および加熱により熱可塑性溶融物を形成する大多数のいかなる非変性でんぷんも含むことができる。でんぷんは、α−（１，４）結合の重合グルコース分子を含む天然の炭水化物鎖と通常考えられ、天然では顆粒の形で見出される。このような顆粒は、既知の過程により植物材料から容易に放出される。望ましくは、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液の形成で使用されるでんぷんは、水和ゲルを形成し、多くのタイプの他の材料の存在においてこのゲル構造を維持する能力；および低い温度、例えば０から７５℃の間、好ましくは０から６５℃の間で、ならびに広範囲の材料の存在において、ならびに湿った環境においてプラスチック様の材料に溶融し、高結合強度を呈し、断熱および構成成分の架橋両方のためにオープンセル構造を生じる能力の性質を有する。プレゲル用のでんぷんの好ましい源は、穀物（例えば、粉末および砕いた状態でも使用可能な、とうもろこし、ワックス状とうもろこし、小麦、もろこし、米およびワックス状米）、塊茎（じゃがいも）、根（タピオカ（すなわち、カッサバおよびマニアック（ｍａｎｉａｃ）、さつまいもおよびくず粉）、変性とうもろこしでんぷんおよびサゴヤシの髄である。
【００７１】
観察される望ましい性質に対するいかなる特定の機械的な説明にも拘束されるように意図するのではないが、ゲルの性質が、製品を成形することができるまで懸濁液中の他の構成成分を保持し、ならびに成形するまで、および成形する間混合物内で水分レベルを一定に保持すると考えられる。第２の性質は、金型の範囲内で溶融してプラスチック様製品となる、ゲル構造の乾燥した形への金型中での転移において明白である。この複雑な三次元架橋構造が製品に対する骨格であり、強度と断熱性の両方を呈する。予備ゲル化されたでんぷんは、でんぷんを水とほぼ周囲温度（ほぼ２５℃）で混合（例えば、プレゲルの重量でほぼ２％から１５％の、好ましくは少なくとも２．５％、３％、５％、１０％、または１５％のでんぷんのレベルで）することにより製造される。ゲルは、ゲルが生成するまで、一定の攪拌と共に水−でんぷん混合物をゆっくりと加熱することにより形成される。継続した加熱はゲルをゆっくりと分解するので、適切なレベルのゲル化が得られたならば、直ちにこの工程を停止しなければならない。ゲルは冷時使用可能である。ゲルは冷凍すれば数日間安定であるが、好ましくはゲルは凍結しない。貯蔵するためには、殺生物剤を好ましくは約１０から約５００ｐｐｍの濃度で添加することができる。
【００７２】
好ましいでんぷんベースの結合剤は、比較的低い温度でゲル化し、高粘度を生じるものである。例えば、じゃがいもでんぷんは急速にゲル化し、約６５℃で最大粘度に達する。次に、粘度は減少し、約９５℃で最小に達する。小麦でんぷんも類似の形で挙動し、使用可能である。このようなでんぷんベースの結合剤は、平滑な表面と十分な厚さおよび密度のスキンを有する薄壁の物品の製造において有益であり、所望の機械的性質を賦与する。
【００７３】
一般に、でんぷん顆粒は冷水に不溶であるが；外側の膜を例えば摩砕により破壊してあれば、顆粒は冷水中で膨潤して、ゲルを形成することができる。無傷の顆粒を温水により処理する場合には、顆粒は膨潤し、可溶性でんぷんの部分は顆粒壁中を拡散して、ペーストを形成する。熱水中では、顆粒は破裂し、混合物のゲル化を起こす程度まで膨潤する。でんぷんが膨潤し、ゲル化する厳密な温度は、でんぷんのタイプに依存する。ゲル化は、初期には顆粒内で圧縮されている線状アミロースポリマーが拡がり、相互およびアミロペクチンと架橋する結果である。水の除去後、得られる相互連結されたポリマー鎖の網目は、約４０から５０ＭＰａまでの引っ張り強度を有することができる固体材料を形成する。成形性混合物内の個別の集合体粒子と繊維を結合するのにアミロースポリマーも使用可能である。
【００７４】
でんぷんを分解温度以下で溶融する能力のある適切な低揮発性可塑剤、例えばグリセリン、ポリアルキレンオキシド、グリセリンのモノ−およびジアセテート、ソルビトール、他のシュガーアルコールおよびサイトレートと共にでんぷんにおいて本質的に見出される水を置換することにより、でんぷん溶融物中の水の量を低減することが可能である。これは、改善された加工性、大きい機械的強度、良好な経時的寸法安定性およびでんぷん溶融物と他のポリマーとのブレンドの容易性を可能とする。
【００７５】
自然の水含量の少なくとも一部を除去するように、予備乾燥されたでんぷんを使用することにより、処理の前に水を除去することができる。別法として、例えば通気もしくは脱ガス手段を備えた押し出し機により溶融混合物を脱ガスもしくは通気することによって、処理の間に水を除去することができる。始めに、冷却および固化の前に脱ガス手順にかけて、実質的にすべての水を除去するでんぷん溶融物を形成するために、天然のでんぷんを少量の水とグリセリンとブレンドすることもできる。
【００７６】
一つの態様においては、予備ゲル化されたでんぷん懸濁液は、プレゲルの重量でほぼ３から１０％の、好ましくは、３、５、７．５もしくは１０％のでんぷん、好ましくは、じゃがいもでんぷんと、プレゲルの重量で９０から９７％の水から製造されて、予備ゲル化された懸濁液は低い温度で保持される。一つの実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん溶液は、凍結点、０℃よりも上のすべての温度で保持可能である。もう一つの実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん溶液は、例えば３と１５℃の間で凍結貯蔵すれば、２４時間以上、数日までの間保持可能である。
【００７７】
もう一つの態様においては、予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液は、ほぼ５から１５％の（プレゲルの重量で）、好ましくは１０％のでんぷん、好ましくはじゃがいもでんぷん；５から１０％（プレゲルの重量で）の、好ましくは５．９から８％の、更に好ましくは７．３から７．５、６．５から６．７、もしくは５．９から６．１％の紙パルプ；および７５から９２．５％（プレゲルの重量で）の水から製造されて、予備ゲル化された懸濁液は低い温度で保持される。一つの実施形態においては、予備ゲル化されたでんぷん溶液は、凍結点、０℃よりも上のすべての温度で保持可能である。もう一つの実施形態においては、予備ゲル化された紙でんぷん溶液は、例えば３から１５℃の間で凍結貯蔵すれば、２４時間以上、数日までの間保持可能である。
【００７８】
紙パルプ
一つの態様においては、予備パルプ化されたセルロースはプレゲルと混合される。添加されるセルロースパルプの好ましい量は、プレゲルの５から１０重量％の、好ましくは５．９から８％の、更に好ましくは７．３から７．５、６．５から６．７、もしくは５．９から６．１％の範囲にある。好ましくは、バージンセルロースパルプが使用される。予備パルプ化された紙は、５から１５％の、好ましくはほぼ１０％のじゃがいもまたは他の天然でんぷん（とうもろこしでんぷんなど）と７５から９０％の水と混合可能である。例えば５８０ｇの水、５７．５ｇの乾燥したじゃがいもでんぷんおよび４２．３１ｇ紙パルプである。好ましくは、でんぷんはワックス状じゃがいもでんぷんである。この混合物は、温度を６０から７０℃まで上昇させながら遅いｒｐｍで攪拌され、その後予備混合された乾燥した構成成分（木材粉末（好ましくは５から１０％（ｗ／ｗ）、１：８；１：９．９；１：９または１：５のアスペクト比））、天然のじゃがいもでんぷん（好ましくは１０から１５重量％）および／または天然のとうもろこしでんぷん（好ましくは１０から２０重量％）を添加することができる。
【００７９】
紙パルプは、当分野で既知のいかなる方法によっても製造可能である。紙パルプは、木本を構成成分部分に機械的もしくは化学的に還元することにより製造される繊維質材料であり、この構成成分部分からパルプ、紙および板紙シートが適当な流し込みおよび処理の後で形成されるか、もしくは溶解の目的で使用される（Ｌａｖｉｇｎｅ，Ｊｒ「Ｐｕｌｐ  ＆  Ｐａｐｅｒ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ」１９９３：Ｍｉｌｌｅｒ  Ｆｒｅｅｍａｎ  Ｂｏｏｋｓ，Ｓａｎ  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ）。セルロースパルプ製造は、主として特化した栽培からの高木種を使用する方法である。紙パルプを製造するためには、通常、約３０から４０ｍｍの寸法および約５から７ｍｍの厚さに小さくした木材がリグニンとヘミセルロース高分子を選択的に攻撃して、これらを可溶性とする化学試剤の好適な混合物により高い温度および圧力で処理される。普通「クッキング」と呼ばれる、この第１の処理により得られるパルプは、「生パルプ」と呼ばれ；これは、部分変性リグニンをなお含有し、多かれ少なかれハバナブラウンの着色をしている。生パルプを殆ど全部のリグニン分子と着色分子全般を除去するのに好適な更なる化学的・物理的処理にかけることができ；この第２の操作は普通「漂白」と呼ばれる。この目的には、急速成長する木質植物が主に使用され、高い圧力および温度の条件において化学物質（アルカリまたは酸）の助けにより選択的に脱リグニン化されて、セルロースとリグノセルロースの他の構成成分を含有するパルプを得る。次に、これらのパルプは、リグニンとヘミセルロース残存構成成分の除去を完結させるために機械的および化学的・物理的処理に提出され、その後紙製造に使用可能である。この生セルロースパルプまたは「バージン」パルプは、リグニンを除去した高次の、もしくは加工された語のパルプであり、更なる細断もしくは処理を必要とせず、成形材料を製造するのに混合手段に直接添加可能である。いかなる形の紙パルプも本明細書中で説明される包装材料において使用可能である。
【００８０】
乾いたもしくは湿ったでんぷん
プレゲルの形成後、乾いたもしくは湿った材料（繊維、粉末、パルプ、または乾燥したでんぷんなど）を添加して、最終の成形性混合物を製造することができる。プレゲルに添加する前に乾いたもしくは湿った材料を予備混合して、最終の製品の均質性を増大させ、最終の成形製品の構造的完全性を増大させることができる。好ましくは、最終混合物に添加されるプレゲル量は、均質な成形性組成物の重量で約７から６０％の範囲にある。好ましくは、プレゲルは、均質な成形性組成物の重量で約少なくとも７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％、１６％、１６．３％、２５％、３３％、４２％、４７％、５４％、５０％、５２％、５５％、５６％、６０％もしくは６０．４％である。
【００８１】
予備ゲル化されたでんぷんに添加可能な乾いた／湿った材料中の一つの構成成分は、乾燥もしくは湿ったでんぷん結合剤構成成分である。このでんぷんは、とうもろこしまたは他の乾燥したでんぷん（例えばじゃがいも、米もしくは小麦でんぷん）であることができる。予備ゼラチン化されたでんぷんベースの結合剤も成形性混合物に添加可能である。予備ゼラチン化されたでんぷんベースの結合剤は、以前にゲル化され、乾燥され、粉末に摩砕されているでんぷんである。予備ゼラチン化されたでんぷんベースの結合剤は冷水中でゲル化するので、このようなでんぷんベースの結合剤を成形性混合物に添加して、加熱の前に混合物の粘度を増大させることができる。増加した粘度は、沈降を防止し、厚いセル壁の生成を助ける。このでんぷん構成成分は上述の方法に類似の方法で予備ゲル化可能である。例えば、第２のでんぷん構成成分は、約１から１５％の間のでんぷん（例えば１５％とうもろこしでんぷん）と８５から９９％の水の混合物中で予備ゲル化可能である。これらの場合において、更なる乾燥したでんぷんを必要に応じて均質な混合物に添加して、過剰の水を吸収することができる。予備ゲル化された第２のでんぷんがなお湿っているならば、添加される好ましい量は、均質な成形性組成物の重量で５５から６５％の、最も好ましくは約５７重量％の、もしくは約６５重量％の範囲にある。
【００８２】
成形性混合物内の天然のでんぷん結合剤の濃度は、好ましくは均質な成形性組成物の重量で約５％から約６０％の範囲、更に好ましくは均質な成形性組成物の重量で約１５％から約３０％の、最も好ましくは約少なくとも６％、２０％、２１％、２５％、２６％、２７％、２８％、２９％、３０％、３１％、もしくは３４％の範囲にある。更には、異なるでんぷんの組み合わせ物を使用して、混合物の粘度を温度の範囲で更に注意深く制御し、ならびに最終の硬化物品の構造的な性質に影響を及ぼすことができる。例えば、この混合物は、乾燥もしくは湿ったとうもろこしとじゃがいもでんぷん（均質な成形性組成物の重量で１６から４４％のとうもろこしおよびじゃがいもでんぷん）の混合物からなることができ、とうもろこしでんぷんが最終の均質な成形性組成物の重量で約１３から３０％の間、好ましくは約１３から１８％の間もしくは２８から３０％の間を含み、ならびにじゃがいもでんぷんが約３から１４％の間、好ましくはほぼ１１から１４％の間、もしくは３から５％の間を含む。
【００８３】
でんぷんは多くの植物において製造され、多くのでんぷんは本発明での使用に好適であり得る。しかしながら、プレゲルで使用されるでんぷんと同様に、好ましいでんぷん源は、粉末および砕いた状態で使用可能である穀物（例えば、とうもろこし、ワックス状とうもろこし、小麦、もろこし、米およびワックス状米）の種である。他のでんぷん源は、塊茎（じゃがいも）、根（タピオカ（すなわち、カッサバおよびマニアック）、さつまいもおよびくず粉）、およびサゴヤシの髄を含む。このでんぷんは、天然でんぷん、化学的および／または物理的に変性されたでんぷん、バイオテクノロジーで製造されたおよび／または遺伝子的に変性されたでんぷんおよびこれらの混合物から選択可能である。好適なでんぷんは、アヒパ（ａｈｉｐａ）、アピオ（ａｐｉｏ）アラカチャ（ａｒｒａｃａｃｈａ）、くわい（くず粉、中国のじゃがいも（Ｃｈｉｎｅｓｅ  ｐｏｔａｔｏ）、ヒカマ（ｊｉｃａｍａ））、ｂａｄｄｏ、ｂｉｔｔｅｒ  ｃａｓａｖａ、Ｂｒａｚｉｌｉａｎ  ａｒｒｏｗｒｏｏｔ、ｃａｓａｖａ（ユッカ（ｙｕｃｃａ））、チョロギ（Ｃｈｉｎｅｓｅ  ａｒｔｉｃｈｏｋｅ）（ｃｒｏｓｎｅ）、Ｊａｐａｎｅｓｅ  ａｒｔｉｃｈｏｋｅ（ｃｈｏｒｏｇｉ）、Ｃｈｉｎｅｓｅ  ｗａｔｅｒ  クリ（ｃｈｅｓｔｎｕｔ）、ココナッツ、ココヤム、タロイモ、タロイモ（ｅｄｄｏ）、タロイモ（ｅｌｅｐｈａｎｔ’ｓｅａｒ）、ｇｉｒａｓｏｌｅ、ｇｏｏ、日本のじゃがいも（Ｊａｐａｎｅｓｅ  ｐｏｔａｔｏ）、キクイモ（Ｊｅｒｕｓａｌｅｍ  ａｒｔｉｃｈｏｋｅ）（ｓｕｎｒｏｏｔ、ｇｉｒａｓｏｌｅ）、ゆり根、ｌｉｎｇ  ｇａｗ、マランガ（ｍａｌａｎｇａ）（ｔａｎｉｅｒ）、おおばこ、さつまいも、キャッサバ、マニオク、Ｍｅｘｉｃａｎ  ｐｏｔａｔｏ、Ｍｅｘｉｃａｎ  ｙａｍ  ｂｅａｎ、ｏｌｄ  ｃｏｃｏｙａｍ、ｓａａ  ｇｏｔ、さといも、ｓｅｅｇｏｏ、キクイモ（ｓｕｎｃｈｏｋｅ）、ｓｕｎｒｏｏｔ、ｓｗｅｅｔ  ｃａｓａｖａ、ｔａｎｉｅｒ、ｔａｎｎｉａ、ｔａｎｎｉｅｒ、タピオカ根、タロ、ｔｏｐｉｎａｍｂｏｕｒ、ウオターチェスナット、すいれん根、葛芋、ヤムイモ、ヤウティア、おおむぎ、とうもろこし、もろこし、米、小麦、オートムギ、そば、ライ、カムートブランド小麦、ライ小麦、スペルト小麦、アマランス、ブラックキノア、ｈｉｅ、きび、シャゼンソウ種殻、オオバコ種殻、キノアフレーク、キノア、テフからも選択可能である。
【００８４】
使用可能なでんぷんは、非変性でんぷん（アミロースおよびアミロペクチン）と変性でんぷんを含む。変性とは、でんぷんが当分野で既知の通常の方法、例えばエステル化、エーテル化、酸化、酸加水分解、架橋および酵素変換により誘導体化もしくは変性可能であるという意味である。通常の変性でんぷんは、アセテートなどのエステルおよびジカルボン酸／無水物、特にアルケニルコハク酸／無水物の半エステル；ヒドロキシエチルおよびヒドロキシプロピルでんぷんなどのエーテル；次亜塩素酸塩により酸化されたでんぷんなどの酸化でんぷん；架橋剤、例えばリンオキシクロリド、エピクロロヒドリン、疎水性カチオン性エポキシド、およびオルトリン酸ナトリウムもしくはカリウム、またはトリポリリン酸ナトリウムもしくはカリウムとの反応により調製されるホスフェート誘導体およびこれらの組み合わせ物と反応したでんぷんを含む。変性でんぷんは、シーゲル、長鎖アルキルでんぷん、デキストリン、アミンでんぷんおよびジアルデヒドでんぷんも含む。非変性でんぷんベースの結合剤は、著しく安価であり、比較し得る物品を作り出すために、変性でんぷんベースの結合剤よりも一般に好ましい。
【００８５】
とうもろこしでんぷんおよび木材粉末などの乾燥した構成成分は、好ましくは、プレゲルに添加する前に均質な混合物に予備混合される。例えばＫｉｔｃｈｅｎ  Ａｉｄ（登録商標）Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  Ｍｉｘｅｒなどのいかなる好適な手段も使用して、乾いた／湿ったでんぷんおよび木材粉末もしくは繊維を混合して、均質な混合物を形成することができる。
【００８６】
木材粉末もしくは繊維
更なる繊維が予備ゲル化されたでんぷんに添加される乾いた／湿った材料の一部として使用可能である。使用される繊維は、好ましくは有機であり、最も好ましくは重合したグルコース分子を含むという点ででんぷんに化学的に類似するセルロースをベースとする材料である。「セルロース系繊維」は、セルロースを含有するか、もしくはセルロースからなる任意のタイプの繊維を指す。本明細書中で好ましい植物繊維は、通常、６００ミクロンから３０００ミクロンの範囲の異なる長さのものであり、主として麻、木綿、植物の葉、サイザル麻、マニラ麻、バガス、木材（硬質木材または軟質木材の両方、この例は南方の硬質木材およびサザンパインそれぞれを含む）、または幹、またはガラス、グラファイト、シリカ、セラミック、または金属材料から作られる無機繊維のものである。セルロース系繊維は木材繊維と木材粉末を含むことができる。一つの実施形態においては、１１から２４重量％の木材繊維もしくは粉末が最終混合物に添加される。好ましい実施形態においては、木材繊維もしくは粉末は、均質な成形性組成物の重量で約少なくとも１１％、１２％、１３％、１４％、１６％、１７％および２３．３％を含む。
【００８７】
木材粉末および繊維は、主繊維から出て、冷却中のでんぷん溶融物と交差結合過程に参画する小さなかかり様構造を有する粗いつまようじに極めて似ている。この性質は、金型内で生じる表面に強度と耐水性両方を付加する。粉末または短繊維を生じる迅速な磨砕工程は、パルプおよび紙の製造に使用される高費用で汚染的な工程を回避する。木材粉末は樹脂状の木材粉末であることができる。木材粉末は、エポキシをピーナッツバターの稠度まで増粘するのに普通に使用される木材副生成物である。好ましくは、木材粉末は、比較的大量の樹脂を含有する柔軟な木材粉末である。更には、柔軟な木材が例えば建築業界において大規模に工業的に使用され、結果として例えば製材機械からの大量の木材粉末が低価格で入手可能である。木材粉末はメッシュサイズおよび粉末に基づいて等級付け可能である。一般に、２０から１００のメッシュサイズを有する木材粉末が好適であり、１：１０未満の、好ましくは１：９未満の、更に好ましくは１：８未満のアスペクト比が好適である。
【００８８】
大きな粒子は繊維であると考えられる。表現「繊維」は、長さの点で制約され、長さが幅よりも大きい、微細な薄い物体を指す。これらは、個別の繊維または繊維束として存在することができる。このような繊維は、当業者には既知の方法で製造可能である。好ましい繊維は、長さ：直径の低い比を有し、優れた強度および軽量の材料を生じる。一つの実施形態においては、この繊維は、約１：２と１：１０の間；１：２と１：９．９の間；１：２と１：９の間；１：２と１：８の間；１：２と１：７の間；１：２と１：６の間；１：２と１：５の間；１：２と１：４の間；もしくは１：２と１：３の間のアスペクト比を有することができる。
【００８９】
サザンパインおよびマニラアサなどのある繊維は高引き裂きおよび破裂強度を有し、一方木綿などの他の繊維は低強度であるが、高可撓性を有するということも理解しなければならない。良好な配置、高可撓性および高引き裂きおよび破裂強度を所望する場合には、種々のアスペクト比および強度の性質を有する繊維の組み合わせ物が混合物に添加可能である。
【００９０】
更なる態様においては、最終の製品中の木材の残留臭気を減少させるために、紙パルプの量を最終混合物の重量で５０％、または３０から５０％まで増加させ、ならびに木材粉末もしくは繊維の量を０％まで減少させることができるということが認識される。
【００９１】
更なる材料
乾いた／湿ったでんぷんおよび木材粉末に加えて、均質な混合物は、最終の製品の所望の特性に依って１つ以上の更なる材料も含むことができる。強い製品には天然土類充填剤を含むことができる。好適な充填剤は、限定ではないが、ベントナイトなどの粘土、石膏（脱水硫酸カルシウム）および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物およびフライアッシュなどの人造材料を含む。これらの天然土類充填剤は、成形工程時に起こる架橋と結合に参画することができる。有用な充填剤の他の例は、パーライト、バーミキュライト、砂、砂利、岩、石灰石、砂岩、ガラスビーズ、エアロゾル、キセロゲル、シーゲル、マイカ、粘土、合成粘土、アルミナ、シリカ、溶融シリカ、平板状アルミナ、カオリン、微小球、中空ガラス球、多孔質セラミック球、炭酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、軽量ポリマー、ゾノトライト（結晶性ケイ酸カルシウムゲル）、軽量発泡粘土、水和もしくは非水和水硬性セメント粒子、軽石、剥離した岩および他の地質的な材料を含む。部分水和および水和セメント、ならびにシリカヒュームは、高表面積を有し、新しく形成された物品の高初期凝集性などの優れたメリットを与える。廃棄された容器または他の物品などの廃棄された無機充填材料でも集合体充填剤および強度賦与剤として使用可能である。これらを集合体充填剤として新鮮な成形性混合物に単純に添加することによって、容器および他の物品を容易および有効にリサイクルすることができるということも認識される。水硬性セメントも水和もしくは非水和の形いずれかで添加可能である。粘土および石膏は、容易に入手可能であり、比較的安価であり、加工性があり、易成形性であるために、両方とも重要な集合体材料であることができ、ならびに十分に多量（例えば、半水和石膏の場合）で添加される場合、ある程度の結合および強度ももたらすことができる。半水和石膏は、成形性混合物内で水と反応することができるために、成形物品内で内部的に水を保持するための手段として使用可能である。好ましくは、この無機材料は、最終組成物の重量ほぼ５％、０から４％、０から１３％、２から１３％または０から１５重量％までの量で添加される。
【００９２】
充填剤として使用可能な剤は広範で多様であるために、好ましい濃度範囲は計算するのが困難である。ベントナイト粘土については、好ましい範囲は最終混合物の重量の約２．５から４％である。更なる剤は予備溶解可能であるか、もしくは乾燥した形で添加可能である。好ましい粘土スラリーは水中の約２０％のベントナイト粘土である。
【００９３】
加えて、広範で多様なセルロース系エーテル、例えばメチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどを含むことができる、更なるセルロースをベースとする増粘剤が添加可能である。他の天然ポリサッカライドをベースとする増粘剤は、例えばアルギン酸、フィココロイド、寒天、アラビアゴム、グアーガム、イナゴマメガム、カラヤガム、キサンタンガムおよびトラガカントガムを含む。好適なタンパクをベースとする増粘剤は、例えばＺｅｉｎ（登録商標）（とうもろこし由来のプロラミン）、コラーゲン（ゼラチンおよび膠などの動物の結合組織から抽出される誘導体）およびカゼイン（牛乳由来）を含む。好適な合成有機増粘剤は、例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアクリル酸、ポリビニルアクリル酸塩、ポリアクリルアミド、エチレンオキシドポリマー、ポリ乳酸およびラテックスを含む。ラテックスは、水エマルション中で形成される種々の重合性物質を含む広いカテゴリーである。例はスチレン・ブタジエンコポリマーである。更なるコポリマーは、ビニルアセテート、アクリレートコポリマー、スチレンおよびアセトニトリルとのブタジエンコポリマー、メチルアクリレート、ビニルクロリド、アクリルアミド、フッ素化エチレンを含む。親水性モノマーは、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリル−アミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルメタクリレート、メタクリル酸およびその他の群から選択可能であり、加水分解性ポリマーゲルの調製に使用可能である。好適な疎水性モノマーは、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、ｎ−ブチルアクリレート、メチルメタクリレートおよびヘキシルアクリレートを含むモノマーの２−アセトキシエチルメタクリレート群から選択可能である。この重合は、ラジカル重合の普通の開始剤を用いて、種々の溶剤中、例えばジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、水、メタノールおよびエタノールなどのアルコール中で実施可能である。親水性ゲルは、約１から５のｐＨでの酸性環境中で安定である。約６．５以上のｐＨでの中性もしくは弱アルカリ性条件下では、ゲルは分解し得る。上述のゲルならびに生物分解の生成物は無毒である。
【００９４】
他のポリマーは、脂肪族ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリ−３−ヒドロキシ酪酸、ポリ−３−ヒドロキシ吉草酸、ポリグリコール酸、グリコール酸と乳酸のコポリマーおよびポリラクチド、ＰＶＳ、ＳＡＮ、ＡＢＳ、フェノキシ、ポリカーボネート、ニトロセルロース、ポリビニリデンクロリド、スチレン／アリルアルコールコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、天然ゴム、スチレン／ブタジエンエラストマーおよびブロックコポリマー、ポリビニルアセテート、ポリブタジエン、エチレン／プロピレンゴム、でんぷんおよび熱可塑性セグメント化ポリウレタン、ポリエステルのホモポリマーまたはコポリマー、ポリオルトエステル、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレレート、プソイドポリアミノ酸、ポリアミドおよびポリ酸無水物、ポリ乳酸のホモポリマーおよびコポリマー、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ酸無水物、ポリオルトエステル、ポリアミノ酸、プソイドポリアミノ酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレレート、ポリホスファゼンおよびポリアルキルシアノアクリレートの部分を含むことができる。
【００９５】
添加可能な更なるポリマーは、サイトレート、ジエチルサイトレート（ＤＥＣ）、トリエチルサイトレート（ＴＥＣ）、アセチルトリエチルサイトレート（ＡＴＥＣ）、トリブチルサイトレート（ＴＢＣ）、アセチルトリブチルサイトレート（ＡＴＢＣ）、フタレート、例えばジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、トリエチルフタレート（ＴＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート、グリコールエーテル、例えばエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｔｒａｎｓｃｕｔｏｌ（商標））、プロピレングリコールモノｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ｎ−メチルピロリドン、２ピロリドン（２−Ｐｙｒｒｏｌ（商標））、プロピレングリコール、グリセロール、グリセリルジオレエート、エチルオレエート、ベンジルベンゾエート、グリコフロールソルビトールスクロースアセテートイソブチレート、ブチリルトリ−ｎ−ヘキシル−サイトレート、アセチルトリ−ｎ−ヘキシルサイトレート、セバケート、例えばジブチルセバケート、トリブチルセバケート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＤＰＭアセテート）、プロピレンカーボネート、プロピレングリコールラウレート、プロピレングリコールカプリレート／カプレート、カプリル／カプリントリグリセリド、γブチロラクトン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、グリセロールおよび酸および脂肪酸（Ｇｅｌｕｃｉｒｅｓ（商標）、Ｌａｂｒａｆｉｌｓ（商標）およびＬａｂｒａｓｏｌ（商標））のＰＥＧエステル、例えばＰＥＧ−６グリセロールモノオレエート、ＰＥＧ−６グリセロールリノレート、ＰＥＧ−８グリセロールリノレート、ＰＥＧ−４グリセリルカプリレート／カプレート、ＰＥＧ−８グリセリルカプリレート／カプレート、ポリグリセリル−３−オレエート、ポリグリセリル−６−ジオレエート、ポリグリセリル−３−イソステアレート、ＰＥＧ−３２グリセリルラウレート（Ｇｅｌｕｃｉｒｅ４４／１（商標））、ＰＥＧ−３２グリセリルパルミトステアレート（Ｇｅｌｕｃｉｒｅ５０／１３（商標））、ＰＥＧ−３２グリセリルステアレート（Ｇｅｌｕｃｉｒｅ５３／１０（商標））、グリセリルベヘネート、セチルパルミテート、グリセリルジおよびトリステアレート、グリセリルパルミトステアレートおよびグリセリルトリアセテート（Ｔｒｉａｃｅｔｉｎ（商標））、綿実油、大豆油アーモンド油、ヒマワリ油、ピーナッツ油、ゴマ油を含む植物または木の種、花、果物、葉、幹または任意の部分から得られる植物油を含む。種々の比および親水性または疎水性の組み合わせまたはブレンドで２つ以上の可塑剤を使用することも可能である。可塑剤は、フタレート、グリコールエーテル、ｎ−メチルピロリドン、２ピロリドン、プロピレングリコール、グリセロール、グリセリルジオレエート、エチルオレエート、ベンジルベンゾエート、グリコフロールソルビトール、スクロースアセテートイソブチレート、ブチリルトリ−ｎ−ヘキシル−サイトレート、アセチルトリ−ｎ−ヘキシルサイトレート���セバケート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＤＰＭアセテート）、プロピレンカーボネート、プロピレングリコールラウレート、プロピレングリコールカプリレート／カプレート、カプリル／カプリントリグリセリド、γブチロラクトン、ポリエチレングリコール（ＰＥＣ）、綿実油、大豆油、アーモンド油、ヒマワリ油、ピーナッツ油、ゴマ油、グリセロールを含む植物または木の種、花、果物、葉、幹または任意の部分から得られる植物油および酸および脂肪酸のＰＥＧエステル、ポリグリセリル−３−オレエート、ポリグリセリル−６−ジオレエート、ポリグリセリル−３−イソステアレート、ＰＥＧ−３２グリセリルラウレート、ＰＥＧ−３２グリセリルパルミトステアレート、ＰＥＧ−３２グリセリルステアレート、グリセリルベヘネート、セチルパルミテート、グリセリルジおよびトリステアレート、グリセリルパルミトステアレートおよびグリセリルトリアセテートも含む。可撓性を改善するのに、これらの材料も他のポリマーとの組み合わせで添加可能である。
【００９６】
これらの品目の添加は品目基準で製品の製造効率を増大させることができる。ベーキングパウダーおよび膨張剤などの材料（重炭酸もしくは炭酸ナトリウムもしくはカルシウムなどのガスを放出する）も組成物中に含めて、金型中で放出される二酸化炭素ガスの源を導入することにより、最終構造中の多数のオープンセルを発泡させることができる。
【００９７】
グリセロール、ミクロクリスタリンワックス、脂肪アルコールおよび他の類似の有機分子を離型剤として添加して、完成製品上に平滑な表面を生成することができる。可塑剤または離型剤として添加可能な添加剤の例は、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，３，５−ヘキサントリオール、ネオペンチルグリコール、ソルビトールアセテート、ソルビトールジアセテート、ソルビトールモノエトキシレート、ソルビトールジエトキシレート、ソルビトールヘキサエトキシレート、ソルビトールジプロポキシレート、アミノソルビトール（ａｒｒｕｎｏｓｏｒｂｉｔｏｌ）、トリヒドロキシメチルアミノメタン、グルコース／ＰＥＧ、エチレンオキシドとグルコースとの反応製品、トリメチロールプロパンモノエトキシレート、マンニトールモノアセテート、マンニトールモノエトキシレート、ブチルグルコシド、グルコースモノエトキシレート、α−メチルグルコシド、カルボキシメチルソルビトールのナトリウム塩、ポリグリセロールモノエトキシレート、エリスリトール、ペンタエリスリトール、アラビトール、アドニトール、キシリトール、マンニトール、イジトール、ガラクチトール、アリトール、ソルビトール、多価アルコール、概ね、グリセリンのエステル、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、ＤＭＳＯ、モノ−およびジグリセリド、アルキルアミド（ａｌｋｙｌａｒｒｕｉｄｅｓ）、ポリオール、トリメチロールプロパン、３から２０個の繰り返し単位のポリビニルアルコール、２から１０個の繰り返し単位のポリグリセロールおよび前出の誘導体である。誘導体の例は、エーテル、チオエーテル、無機および有機エステル、アセタール、酸化生成物、アミドおよびアミンを含む。これらの添加剤は０から１０％、好ましくは３から４％（ｗ／ｗ）で添加可能である。本発明の混合物の考慮は、この組成物が好ましくは均質な成形性組成物の重量で少なくとも７５％の、更に好ましくは少なくとも９５％の天然もしくは有機由来の材料を含有するということであるべきである。
【００９８】
金型中の材料の流動性を助けるのに潤滑剤が添加可能である。例示の潤滑剤は、ステアレート、オレエート、シリコン油などを含む。好ましくは、潤滑剤はマグネシウム、カルシウムもしくはナトリウムステアレートである。好ましくは、食品をベースとする潤滑剤材料が使用される。
【００９９】
発泡剤も添加され得る。例示の発泡剤は、無機材料、例えば限定ではないが、重炭酸塩、炭酸塩、ヒドロキシルアミンなどを含むことができる。発泡剤はマトリックス中で小空胞を生じるように機能し、強い、高断熱性の材料を生じる。一つの例示の発泡剤はＣＴｌ４８０（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈｅｓ，Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ  ＶＡ）である。
【０１００】
成形物品の製造
でんぷん・木材粉末混合物は、予備ゲル化されたでんぷんに任意の含まれる添加物と共に添加され、均質な混合物を得るまで混合される（例えばＫｉｔｃｈｅｎ  Ａｉｄ（登録商標）Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ  Ｍｉｘｅｒにより）。この混合物はピーナッツバターほどに高粘度であるか、もしくはパンケーキバターほどに低粘度であることができる。予備成形［グリーン］製品の形は金型、加熱速度および乾燥／溶融時間に依存するので、種々の量の追加の水を添加して、異なるタイプの成形を容易にすることができる。製品を古典的な射出方法により成形する場合には、材料は一般に低粘度であり、材料を下記の装置で成形する場合には、混合物は一般に高粘度である。材料は、グリーンシートにロール化し、他の工程用に成形、押し出しおよび乾燥ペレットにも作製可能である。製品のための製造手段はいくつかの可能な方法アプローチのいずれかから創出可能である。一つの特定の方法論が下記に述べられているが、この説明は製造の１つの可能な手段を単に述べるように意図され、概述されたアプローチに対する限定となるように解釈されないものとする。本明細書中で詳述されている圧縮成形法は有用であるが、他のタイプの圧縮成形、射出成形、押し出し、注型、空気圧成形、真空成形などが使用可能である。
【０１０１】
１つの実施形態は、上部および下部の実質的に延びた水平区分と、上部および下部トラックの各々に対して上部および下部の水平区分を連結するトラックの曲線部分と共に運動する上部および下部の連続的なトラック組み立て体を組み込む製造手段を含む。トラック組み立て体の各々の中に乗っているのは、ベルトまたはベルト組み立て体がトラックのまわりの一定の、もしくは間歇的な運動となることを可能とする任意の材料または材料の組み合わせから作られる連結されたベルトである。トラック組み立て体は垂直に位置して、下部トラックの上部部分と上部トラックの下部部分が近接して、各トラックのベルトが同調した速度および共通の方向で動く。この実施形態においては、金型の雄部分は上部トラックに続くベルトにあわせて搭載され、金型の雌部分は下部トラックに続くベルトにあわせて搭載され、トラックは、上部および下部トラックの間で合体するときに金型の半分が連結し、閉じるようにする方法で同期する。この実施形態においては、加工される材料は金型を閉じる前に雌の金型の中に堆積されるか、もしくは金型を閉じた後に金型の中に射出される。トラックとベルト組み立て体は、限定ではないが、スプリングの力、空気圧の力、または機械的圧縮を含む、多数の方法または方法の組み合わせのいずれかにより乾燥時に金型の半分を一緒に保持する。他の力を加える方法が可能である。トラックの曲線末端の１つの可能な配置は、下部トラックの上部水平区分が上部トラックの下部水平区分の前にスタートするように位置して、下部トラックの上部区分上の雌金型の半分が上部トラックに取り付けられた雄金型の半分前に実質的に水平な配向をとることを可能とさせるようにこれらを配列させ、これによって、雌金型の半分は、上部トラックおよびベルト組み立て体から現れる対応する雄金型の半分をはめ込む前に堆積された材料を受け取る。この実施形態で組み込み可能な他の態様は、金型中の取り外し可能なキャビティインサートおよびまたは多数個のキャビティ：電気、マイクロウエーブ、高温ガス、摩擦、超音波、または任意の他の手段による金型または製品の加熱乾燥の加速：金型の急速クリーニング、多数の被覆剤のいずれかによる製品の急速被覆を含む。
【０１０２】
もう一つの実施形態においては、成形性混合物は作製されると、加熱された金型キャビティ内に配置される。加熱された金型キャビティは、無機充填混合物を雌金型の中に入れた後で、従来の射出成形法で通常使用される金型とダイ−プレス金型を一緒にすることを含む多数の異なる実施形態を含み得る。一つの好ましい実施形態においては、例えば成形性混合物を加熱された雌金型の内側に入れる。その後、加熱された雌金型を補完的に加熱された雌金型に嵌め、混合物を金型の間に置く。混合物を加熱すると、でんぷんベースの結合剤はゲル化し、混合物の粘度を増加させる。同時に、始めは粘稠なマトリックス内にトラップされている蒸発溶剤からのガス泡の形成の結果として、この混合物は加熱された金型キャビティ内で容積が増加する。混合物に加えられる熱力学的パラメーター（例えば、圧力、温度および時間）、ならびに粘度および溶剤含量を選択的に制御することにより、混合物は、選択的に設計されたセル構造マトリックスを有する形状安定性のある物品に形成可能である。
【０１０３】
非限定的な実施形態においては、約６０から９０秒、好ましくは約７５秒の時間焼付けするのに、約１９５から２２５℃の間の、好ましくは約２００℃の温度が使用される。温度は製造される物品に基づいて変わることができ、例えばカップなどの薄壁の物品の迅速な製造には２００℃が好ましい。高粘度の物品は、溶剤の除去に長い時間を必要とし、でんぷんベースの結合剤および繊維を燃焼させる性向を低下させるのに好ましくは低い温度で加熱される。ロックされた金型内に物品を長時間置くことは、物品のクラック発生または変形も生じる。
【０１０４】
金型温度は、金型の表面テクスチュアにも影響を及ぼすことができる。外側のスキンが形成されると、混合物の内部区分内に残留する溶剤は、外側のスキン中の微小な開口を通り、次にスキンと金型表面の間を通気孔に向かって移動することにより逃散する。一方の金型が他方よりも熱い場合、蒸気は冷たい金型に向かって移動することとが熱力学の法則により予言され、経験的に見出されてきた。結果として、熱い金型に対しての物品の表面は、冷たい金型に対しての表面よりも平滑でより均一な表面を有する。
【０１０５】
種々の物品が本発明の方法および組成物から製造可能である。用語「物品」および「製造物品」は、本明細書中で使用されるとき、開示されている方法を用いて形成可能なすべての物品を含むように意図される。
【０１０６】
他の生物分解性容器
Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．により出願されたＰＣＴ公開ＷＯ９９／０２５９８は、温および冷液体を含む食品用の容器として使用する生物分解性製品を製造するための方法を述べている。この製品は、アミロース含有粉末（食べられる作物植物由来の）、木材粉末、天然ワックスおよび水から作られる基本的な材料を基にして金型中の圧力および熱の下で製造される。この基本的な材料は、粉末（５０から２５０重量部）、木材粉末（１０から８５重量部）、天然ワックス（２から３０重量部）および水（５０から２５０重量部）を含む湿った顆粒から実質的になる。
【０１０７】
Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｅｖｅ  Ｖｅｒｋｏｏｐへの欧州特許０７７３７２１Ｂ１は、ベース金型の中に焼付けされる、でんぷん懸濁液およびワックス被膜でできた化合物を述べている。この被膜は、少なくとも５０％のワックスを含み、少なくとも４０℃の溶融温度を有するワックス組成物から作られる。このでんぷん組成物は、天然でんぷんと比較した場合、高い温度で低い膨潤能力を有する５から７５％のでんぷん誘導体を含む方法により好ましくは製造される。
【０１０８】
ＰＣＴ公開ＷＯ０１／６０８９８（Ｎｏｖａｍｏｎｔにより出願）は、生物分解性である脱構造化もしくは錯化されたでんぷんに基づく異なる厚さおよびプロフィールのシートなどの製品を述べている。特に、この特許は、連続的な相として発泡され、２０から１５０ｋｇ／ｍ３の間の密度、２５から７００μｍ間の範囲のセル寸法、セルの８０％が２０から４００μｍの間の寸法を有するようなセル分布を有する、脱構造化もしくは錯化されたでんぷんを含む部分的に仕上げられた製品、例えば発泡シート材料を特許請求している。
【０１０９】
Ｃａｒｇｉｌｌ，Ｉｎｃ．への米国特許第６，４５１，１７０号は、製紙方法で使用される、架橋カチオン性でんぷんの改善されたでんぷん組成物を述べている。’１７０特許は、１）約２００から３０００ｃｐｓ（Ｎｏ．２１スピンドルを用いてブルックフィールド粘度計により約９５℃測定して）の範囲の熱ペースト粘度を有するカチオン化架橋でんぷん構成成分を用意し；２）クッキングされたでんぷん構成成分を生成させるためにでんぷん構成成分の第１の部分を３３０°Ｆ以下の平均クッキング温度で所定の時間クッキングし；３）紙完成紙料（紙完成紙料は、（ｉ）水性スラリー中のセルロース系繊維、（ｉｉ）１ミクロン以下の平均粒子寸法を有する少なくとも５０重量パーセントの粒子を含む無機粒子、および（ｉｉｉ）クッキングされたでんぷん構成成分を含む）を脱水し；ならびに４）でんぷん構成成分の第２の部分を第１のクッキング温度と少なくとも１０°Ｆ異なる平均温度でクッキングすることにより、脱水速度を調整する製紙方法を特許請求している。製紙方法における第４の段階は、でんぷん構成成分の第２の部分を第１のクッキング温度と少なくとも１０°Ｆ異なる平均温度でクッキングすることにより、脱水時の１回目の通過の保持を調整することを含む。
【０１１０】
Ｃａｒｇｉｌｌ，Ｉｎｃ．への米国特許第５，１２２，２３１号は、中性もしくはアルカリ性仕上げを用いて製紙機械の濡れた末端系中で製紙する方法で使用するための新しいカチオン性架橋でんぷんを述べている。’２３１特許は、製紙方法が約６以上のｐＨを有する製紙方法におけるでんぷん装填能力を増加させる方法を述べている。一つの方法は、完成紙料を乾燥したウエブに変換する前に工程の紙完成紙料にカチオン化架橋でんぷんを添加することに関し、でんぷんは、約０．００５から０．０５０の間のでんぷんのヒドロキシル基上の置換度までカチオン化され、ならびにカチオン化した後で約５００から３０００ｃｐｓ（Ｎｏ．２１スピンドルを用いてブルックフィールド粘度計により約９５℃測定して）の範囲の熱ペースト粘度まで架橋される。もう一つの方法は、完成紙料のゼータ電位を約ゼロとするのに有効な量で工程の完成紙料にカチオン化架橋でんぷんを添加することに関し、でんぷんは一価カチオンによりカチオン化され、でんぷんのヒドロキシル基上で約０．００５と０．０５０の間の一価カチオンの置換度を有し、ならびにでんぷんをカチオン化した後で約５００から３０００ｃｐｓ（Ｎｏ．２１スピンドルを用いてブルックフィールド粘度計により約９５℃測定して）の範囲の熱ペースト粘度まで架橋される。
【０１１１】
米国特許第５，５６９，６９２号および第５，４６２，９８２号（両方ともＮｏｖａｍｏｎｔに帰属）は、脱構造化でんぷん、熱可塑性ポリマー、および１５０℃以上の沸点をでんぷんの重量基準で２０から１００％の量で有する可塑剤を含み、上記の脱構造化でんぷんが水を添加せずにこのままででんぷんを破壊することにより得られる、高い温度で使用可能な生物分解性材料用の組成物を述べている。本発明者らは、可塑剤の沸点以下の温度（しかしながら１２０から１７０℃の間）まで加熱された押し出し機中で高沸点可塑剤（グリセリンなど）および脱構造化剤（尿素など）を添加してでんぷんをこのままで脱構造化すると、比較的高い融点を有し、１２０℃以上の温度および低い圧力での押し出しに好適なポリマーと混合可能な脱構造化でんぷん組成物が得られるということを見出した。このようにして得られる組成物は、熱成形およびブローなどの以降の操作に特に好適である。
【０１１２】
Ｂｉｏ−Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌへの米国特許第５，２５２，２７１号は、３０％以下の水含量を有し；乾燥した、粉末化された形で温和な酸（好ましくは、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸およびコハク酸）と全でんぷん組成物の０．２から７％のパーセントで混合される乾燥したでんぷん組成物に基づく材料を述べている。酸と反応して、ＣＯ２ガスを生じることができる乾燥した、粉末化されたカーボネート組成物を全でんぷん組成物の０．１から２％の組成物パーセントで添加し、混合し、押し出し手段の押し出しバレル内で製品を水と共に進めて、乾燥可能で、成形しやすい状態にとどまるゼラチン状態に材料を転換するために高い熱および圧力を生じさせる。
【０１１３】
Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．への米国特許第４，８６３，６５５号は、少なくとも４５％（最終の材料の重量で）のアミロース含量および低密度、良好な反発弾性および圧縮性を備えるクローズドセル構造を有する膨張された高アミロースでんぷん製品を含む生物分解性包装材料を述べている。もう一つの実施形態は、重量で２１％以下の全水分含量を備える包装材料を１５０から２５０℃の温度で製造する方法を提供する。
【０１１４】
Ｃｅｒｅｓｔａｒ  Ｈｏｌｄｉｎｇｓへの米国特許第５，４２８，１５０号は、組成物がでんぷんに加えて、１から４０のデキストロース等価物を有するでんぷん加水分解製品、特にマルトデキストリン、酸化でんぷんおよびピロデキストリンから選択されるでんぷん分解製品を含有するでんぷん含有組成物を作製して、成形物品の製造に好適な材料を製造する方法を述べている。
【０１１５】
米国特許第５，６６０，９００号、第５，８６８，８２４号、およびＰＣＴ公開ＷＯ９６／０５２５４（Ｋｈａｓｈｏｇｇｉにより出願）は、でんぷんベースの結合剤を有する高無機充填材料から生物分解性物品を製造するための組成物を述べている。これらの文献は、結合系の性質に悪影響を及ぼさずにポリマーマトリックス中に高レベルの無機充填剤を有する製造物品を述べている。
【０１１６】
この物品は、最終混合物の少なくとも約２０重量％（もしくは５容量％）として存在するでんぷんと少なくとも１つの無機集合体のマトリックスを含有する。このマトリックスは、水により実質的にゼラチン化され、次に蒸発により実質的な量の水を除去することによりでんぷん結合のセル状マトリックス中に分散された無機集合体と共に硬化された、約１０から８０％のでんぷんベースの結合剤から製造される。この混合物は、無機構成成分を最大とし、でんぷん構成成分および溶剤を最小とし、ならびに粘度を選択的に変性して、使用目的に所望の性質を有する物品を製造することを主に考慮しながら設計されている。
【０１１７】
米国特許第５，７３６，２０９号および第５，８１０，９６１号、およびＰＣＴ公開ＷＯ９７／３７８４２（Ｋａｓｈｏｇｇｉ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓに帰属）は、でんぷんおよびセルロース系エーテルのマトリックスと、マトリックス中に実質的に均質に分散された繊維を結合することを含む生物分解性の紙および製品を開発する方法を述べている。’２０９特許は、でんぷんに対するシート中の固体の約５％から９０重量％の濃度範囲、セルロース系エーテルに対する固体の約０．５％から１０重量％の範囲、および繊維に対する約３％から４０％の濃度範囲を開示している。場合により、無機鉱物充填剤が添加可能である。この生物分解性材料を用いて製造され、約１ｃｍ未満の厚さおよび約０．５ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するシートが述べられている。
【０１１８】
ＰＣＴ公開ＷＯ０１／５１５５７（Ｋｈａｓｈｏｇｇｉ出願）は、粒子状物質充填剤（熱可塑性でんぷんの約１５重量％以上の量で存在する）を随意の繊維補強剤と共に有する熱可塑性でんぷん組成物を製造するための組成物および方法を述べている。天然のでんぷん顆粒は、適切な可塑剤（水またはグリセリンなどのやや極性の溶剤を含む）の存在において混合および加熱して、でんぷん溶融物を形成することにより熱可塑性となされる。次に、でんぷん溶融物は、１つ以上の非でんぷん材料とブレンドされて、得られる熱可塑性でんぷん組成物の性質を改善し、コストを低減する。この後、粒子状物質充填剤構成成分は、でんぷん溶融物、好ましくは熱可塑性でんぷん組成物の約１５重量％以上の量で含まれる安価な天然起源の鉱物粒子状物質充填剤（「無機充填剤」）とブレンドされる。加えて、この参考文献は、少なくとも１つの可塑剤が溶融状態の場合約１バール未満の蒸気圧力を有し、固体粒子状物質充填剤相が分散され、約５％から９５重量％の量で含まれる溶融状態で約５重量％未満の水含量を有する熱可塑性でんぷん溶融物を含む組成物を述べている。更なる実施形態は、熱可塑性でんぷん組成物の約５％から９５重量％の量の固体粒子状物質充填剤相と、約３％から７０重量％の濃度の繊維質相の分散液を述べている。
【０１１９】
米国特許第６，１６８，８５７号（Ｋｈａｓｈｏｇｇｉ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）は、（ａ）シート中で全固体の約５重量％以上の濃度を有するでんぷんと補助的な水−分散性有機ポリマーを含む結合マトリックス；および（ｂ）でんぷんで結合されたシート中に実質的に均質に分散された繊維；および場合により無機鉱物充填剤を含む、約１ｃｍ未満の厚さおよび約０．５ｇ／ｃｍ３以上の密度を有するでんぷんで結合されたシートを述べている。
【０１２０】
米国特許第５，６１８，３４１号、第５，６８３，７７２号、第５，７０９，８２７号および第５，６７９，１４５号、およびＰＣＴ公開ＷＯ９７／２３３３（Ｋｈａｓｈｏｇｇｉ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓに帰属）は、容器の作製で使用可能なでんぷんベースの組成物を述べている。米国特許’３４１および’１４５は、（ａ）水、繊維および増粘剤（予備ゲル化されたでんぷんなど）を合体して、増粘剤および水が相互作用して、繊維と流体区分を混合した時に、繊維が繊維組成物中に実質的に均質に分散することが可能となる降伏応力および粘度を特徴とする、流体区分を形成し、繊維が約２ｍｍ以上の平均長さおよび約２５：１以上の平均アスペクト比を有し；ならびに（ｂ）繊維組成物中で繊維を実質的に均一に分散するために、合体された増粘剤、水および繊維を一緒に混合する段階を含む、繊維質組成物内で繊維を分散するための方法を教示している。増粘剤は、流体区分の約５％から４０重量％の範囲の量で含まれる。述べられている方法は、実質的に均一に分散された繊維を有するでんぷんベースの組成物を得るために、機械的混合装置から繊維レベルまで剪断を賦与することができる流体系を含む。’７７２特許は、物品の強度および可撓性を増進するための無機充填剤を述べている。’８２７特許は、約２５：１以上の平均アスペクト比を有する繊維を含む混合物から展開される製造物品を作製する方法を述べている。’３４１、’７７２、’８２７、および’１４５特許、およびＷＯ９７／２３３３出願は、構造を補強するのに、高アスペクト比（すなわち、約２５：１以上）および長い繊維長（すなわち、少なくとも約２ｍｍ）の繊維を述べている。ＰＣＴ公開ＷＯ９７／２３３３３は、高でんぷん含量（約５０から８８重量％の非ゼラチン化でんぷんおよび約１２％から５０重量％のゼラチン化でんぷん）を含有する、物品を述べている。
【０１２１】
米国特許第６，３０３，０００号（Ｏｍｎｏｖａ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）は、ブロック化されたグリオキサール樹脂により変性された水性カチオン性でんぷん分散液を紙パルプスラリーに添加することにより、紙の強度を改善するための方法を述べている。でんぷん分散液は、でんぷん顆粒（じゃがいも、とうもろこし、ワックス状とうもろこし、赤および白ミロ、小麦およびタピオカ、低粘度沸騰でんぷんおよび更に化学変性されたでんぷんを含む）の水性懸濁液をゼラチン化し、このでんぷんとブロック化グリオキサール樹脂とを少なくとも７０℃の、好ましくは８５から９５℃の温度で反応させることにより製造される。使用可能である好適なブロック化グリオキサール樹脂は、環状尿素／グリオキサール／ポリオール縮合物、ポリオール／グリオキサール縮合物、尿素または環状尿素／グリオキサール縮合物、およびグリコール／グリオキサール縮合物をでんぷんの全乾燥重量の約３％から３０％の、好ましくは９から２０％の量で含む。得られるゼラチン化でんぷん組成物を冷却し、貯蔵するか、もしくは希薄紙パルプスラリーに直接添加して、得られる紙製品の引っ張り強度および弾性を増加させることができる。
【０１２２】
ＰＣＴ公開ＷＯ０１／０５８９２（Ｋｉｍ  ＆  Ｋｉｍ出願）は、２０重量％のでんぷんおよび８０重量％の水を一緒に混合し、この混合物を加熱し；もみ殻を洗浄し、９８％の乾燥度まで乾燥し；膠ともみ殻を一緒に混合して、膠ともみ殻の混合物を形成し、９８％の乾燥度まで乾燥し、ならびに０．０１から０．１ｍｍの寸法範囲まで破砕することにより作製される膠を製造することにより、天然材料を使用することによるプラスチック代用物品を製造するための方法を述べている。次に、混合物の最終重量で８０％の膠ともみ殻、最終重量で５％の水、および最終重量で１５％のロジンを混合して、最終混合物を形成し；ならびに５ｋｇ／ｃｍの圧力下１００から３５０℃の温度で製品当り３０から８０秒の製造頻度で成形機を使用して最終混合物を成形する。
【０１２３】
ＰＣＴ公開ＷＯ０２／０８３３８６（Ｋｉｍ＆Ｋｉｍ出願）は、でんぷんベースの膠およびメラミン樹脂を用いる天然材料を使用することにより、プラスチック代用品を製造するための方法を述べている。メラミンまたは尿素樹脂は、ホルムアルデヒドに作用するメラミンまたは尿素の反応により形成される熱硬化性樹脂である。この製品は、最初に２０重量％のでんぷんと８０重量％の水の混合物を製造し、この混合物を加熱し；もみ殻を洗浄し、９８％の乾燥度まで乾燥し；膠ともみ殻を一緒に混合して、膠ともみ殻の混合物を形成し、９８％の乾燥度まで乾燥し、ならびに０．０１から０．１ｍｍの寸法範囲まで破砕することにより製造される。メラミン樹脂は、最初に、３０重量％のホルムアルデヒド溶液と７０重量％の水、３０重量％のメラミンまたは尿素を混合し、混合物を３５０℃の温度で加熱する方法により得られる。次に、混合物が混合物の最終重量で７０％の膠ともみ殻、１５重量％の水、および１５重量％のメラミン樹脂から作製されて、最終混合物を形成する。最終混合物は、５ｋｇ／ｃｍの圧力下１００から３５０℃の温度で製品当り３０から８０秒の製造頻度で成形機により成形される。
【０１２４】
米国公開ＵＳ２００２／０１０８５３２およびＰＣＴ公開ＷＯ００／３９２１３（ＡｐａｃｋＡＧ出願）は、７．６から８．５重量％のセルロース系繊維、１６．１から１７．６重量％の天然のでんぷん、５．４から６重量％の予備ゲル化されたでんぷんおよび６８．０から７０．６重量％の水からの熱成形時に良好な膨張挙動を示す生物分解性材料から成型体を製造する方法を述べている。最初に、５．４から６％の間のでんぷんと９４から９４．６％の水を混合し、混合物を６８から７０℃まで加熱し、混合物を６８から７０℃で１０分間一定に保ち、予備ゲル化されたでんぷんを５０℃まで冷却することにより、予備ゲル化されたでんぷんが製造される。次に、１６．１から１７．６重量％の天然でんぷん、７．６から８．５重量％のセルロース系繊維、および６８．０から７０．６重量％の水をプレゲル化溶液に５０℃の温度で添加し；５分間混合して、混合物が実質的に冷えないようにしながら、均質な混合物を４０℃で得、混合物を焼付け金型に入れ、ならびに混合物を１００から２００℃で１０から１００秒間焼付けして、成型体を形成する。
【０１２５】
Ｇｅｒｍａｎ特許ＤＥ１９，７０６，６４２（Ａｐａｃｋ  Ｖｅｒｐａｃｋｕｎｇｅｎ  Ｇｍｂｈ）は、２５から７５％の繊維、１３から３８％のでんぷん、および１３から３８％の水から生物分解性物品を製造することを述べている。最初に、２５から７５％の繊維、１３から３８％のでんぷんを連続法により乾燥状態で混合し；次に、水を連続的に混和する。次に、混合物を焼付け工程にかけて、完成した成形物品を得、次に成形物品を湿度不透過性の生物分解性フィルムにより被覆する。
【０１２６】
成形物品のフィルム加工
本発明は、容器の温度がこのフィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性フィルムを加熱された容器に塗布することにより、でんぷんをベースとする生物分解性もしくは堆肥化可能な容器などの生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための改善された方法および材料を提供する。フィルムを塗布する前に容器を加熱することは、容器へのフィルムの付着を改善することにより、改善された結果をもたらす。本明細書中で開示されている方法により製造される容器も提供される。
【０１２７】
特に、本発明は、熱い食品もしくは飲料を保持するのに好適な生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工するための方法を提供する。
【０１２８】
生物分解性もしくは堆肥化可能な容器のフィルム加工にいかなる好適な方法も使用可能である。一つの実施形態においては、フィルムは液体であり、例えばスプレーコーティング、ディップコーティングまたは容器表面にフィルムを塗装することにより塗布可能である。もう一つの実施形態においては、フィルムは固体であり、例えば真空により塗布可能である。
【０１２９】
加熱された容器の温度がフィルムのほぼ溶融温度である、加熱された生物分解性もしくは堆肥化可能な容器が提供される。フィルムの溶融温度は変わり得、例えば約５０から約２００℃の範囲にあり得る。例えば、溶融温度は、約５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５または２００℃以上である。一つの実施形態においては、溶融温度は、約７０から約２００℃、約８０から約１８０℃、約９０から約１７０℃、約１００から約１６０℃、約１１０から約１５０℃、もしくは約１２０から約１４０℃である。
【０１３０】
一つの実施形態においては、フィルムの溶融温度は容器中に保持される物質の沸点よりも高い。例えば、フィルムの溶融温度は水の沸点よりも高く、例えば１２０℃である。例えば、フィルムの溶融温度は約１２０から約１９０、もしくは約１４５から１７０℃であり得る。好適な温度は使用される容器およびフィルム基準で選択され得る。
【０１３１】
提供される容器は、フィルムの溶融温度とほぼ同一である温度にある。一つの実施形態においては、加熱された容器は、フィルムの溶融温度の約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、４０もしくは５０℃以内である。特別な実施形態においては、加熱された容器は、フィルムの溶融温度の約１０℃以内である。
【０１３２】
好適なフィルムの例は、約１２０から約１９０℃以上の溶融温度を備える生物分解性もしくは堆肥化可能なフィルムを含む。このフィルムは、例えばポリエステル、ポリオレフィン、ポリ酢酸、ポリエチレンまたはこれらのコポリマーであり得る。特に、このフィルムは、約１４５から約１７０℃の溶融温度を有する、ＢＡＳＦ  Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）などの生物分解性の脂肪族芳香族コポリエステルであり得る。
【０１３３】
特に、加熱されたフィルムを加熱された容器に塗布することを含む、生物分解性もしくは堆肥化可能な容器をフィルム加工する方法が提供される。フィルムを塗布する前に容器を加熱することは、改善された結果をもたらし、容器へのフィルムの付着を改善する。本明細書中で開示されている方法により製造される容器も提供される。
【０１３４】
フィルムは、成形された容器を覆ってシートを物理的に置き、熱を加えて、シートを容器に接着させることにより、塗布可能である。別法としては、限定ではないが、スプレーコーティング、ディップコーティング、塗装などを含む種々の方法により生物分解性のフィルム加工用材料を含有する液体が容器に塗布可能である。
【０１３５】
いくつかの実施形態においては、容器は、例えば少なくとも７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００℃以上まで加熱され得る。例えば、容器は、フィルムの容器への接着を改善するのに、約７０から１００、８０から１２０、１１０から１４０、１４０から１６０、１４５から１７０、１５０から１８０℃または他の好適な温度まで加熱され得る。
【０１３６】
一つの実施形態においては、生物分解性もしくは堆肥化可能な容器は、フィルムを塗布する前にフィルムのほぼ溶融温度まで加熱される。ある実施形態においては、容器は、使用されるフィルムに依って、例えば少なくとも７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００℃以上まで加熱され得る。例えば、容器は、フィルムの溶融温度に依って、約７０から１００、８０から１２０、１１０から１４０、１４０から１６０、１４５から１７０、１５０から１８０℃まで加熱され得る。例えば、フィルムの溶融温度は約１４５から１７０℃であり得る。好適な温度は使用される容器およびフィルム基準で選択され得る。
【０１３７】
特別な実施形態においては、熱い食品もしくは飲料と接触した時に溶融しない十分に高い溶融温度を有するフィルムが選択される。例えば、このフィルムは、少なくとも５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、もしくは１６０℃以上の溶融温度を有する生物分解性もしくは堆肥化可能なフィルムであり得る。このようにして、この方法は、加熱された容器にフィルムを塗布する前に、フィルムをほぼ溶融温度まで加熱することを含むことができる。
【０１３８】
好適なフィルムの例は、約１２０から１９０℃以上の溶融温度を備える生物分解性もしくは堆肥化可能なフィルムを含む。例えば、例えば約１４５から１７０℃の溶融温度を備えるＢＡＳＦ  Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）（生物分解性の脂肪族芳香族コポリエステル）を使用することができる。このポリマーは、溶融温度が水の沸点の十分に上であり、熱い食品および液体で使用するのに好適であるために極めて好適である。例えばＥｃｏｆｌｅｘ（登録商標）などのあるポリマーフィルムは、ある温度の範囲にわたって溶融する。Ｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）は少量のＰＬＡも含み得る。
【０１３９】
ある実施形態においては生物分解性であり、商用施設で堆肥化可能であり得るＥｃｏｆｌｅｘ１３４０などのＢＡＳＦ（Ｇｅｒｍａｎｙ）製の原料樹脂からのブロー成形フィルムが使用される。商用の堆肥化施設は、材料が２から１０倍濡れていて、約３０から６０℃の温度で維持され、分解工程を加速するように常に引っくり返される点で個別の堆肥積みと異なる。このポリエステルをベースとする樹脂から製造されるフィルムは、溶融温度が１４５から１７０℃の範囲にある高耐熱性を有する。この温度許容値は、水の沸点の十分下の溶融温度を有して、コーヒーまたは熱い食品容器に単独で使用される場合に不適である、例えばポリ乳酸（ＰＬＡ）ベースのフィルムなどの大多数の他の生物分解性および堆肥化可能なフィルムのこれよりもはるかに高い。容器壁上のこれらのＰＬＡフィルムの被膜は溶融し、熱い液体が容器壁を透過し、軟化させることを可能とさせる。主としてＰＬＡからなるフィルム被膜は、フィルムの融点の増大、蒸気透過率の減少、または引き裂き強度の増大のために無機添加物も含み得る。ＰＬＡベースのフィルムの一つの供給者はＤａｎｉＭｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（Ｂａｎｂｒｉｄｇｅ，ＧＡ）である。
【０１４０】
ＢＡＳＦ製のものなどの石油化学品ベースのフィルムは、限定ではないが、ポリオレフィン、脂肪族芳香族ポリエステルおよびＰＬＡを含み得る。
【０１４１】
特別な実施形態においては、このフィルムは、約１１０から１９０℃以上の範囲の溶融温度を備える生物分解性ポリエステルもしくはコポリエステルであるか、もしくは含む。
【０１４２】
他の好適なフィルムは、石油化学製品、例えばポリエチレン、Ｃｏｒｔｅｃ（登録商標）（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）ＥｃｏＦｉｌｍ（商標）、Ｉｎｎｏｖｉａ  ＦｉｌｍｓＩｎｃ、再生可能な木材パルプ源由来のＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ＮａｔｕｒｅＦｌｅｘ（商標）フィルム、およびＥａｓｔａｒ  Ｂｉｏの生物分解性コポリエステル（Ｎｏｖａｍｏｎｔ  ＳｐＡ、Ｉｔａｌｙ）から製造されるフィルムを含むことができる。生物分解性の石油化学品ベースのフィルムの多くは、例えば材料の分解および堆肥化を助ける金属塩などの独自時開発の添加物を含む。好ましくは、石油化学品ベースのフィルムは、使用１８０日以内で生物分解性で堆肥化可能となる。
【０１４３】
本発明で使用するための生物分解性フィルムは、非石油化学品ベースの原料、例えば再生可能な植物源由来でもあり得る。例は、β−ヒドロキシブチレートから製造されるフィルムの族のＳｔａｒｐｏｌ  ２０００（Ｓｔａｎｅｌｃｏ，Ｉｎｃ．，Ｏｒｌａｎｄｏ，ＦＬ）を含む。Ｓｔａｒｐｏｌフィルムは持続可能な作物製造に由来し、ＰＬＡに由来するものでない。
【０１４４】
石油化学品ベースのフィルムは、これらを更に「グリーナー」とする種々の添加物を含むことができ、すなわち、これらは１８０日で生物分解性で、ある場合には堆肥化可能となる。短鎖の低密度ポリエチレンは、容易に分解する１つの石油化学品ベースのポリマーである。低分子量ポリエステル、低分子量ポリプロピレンおよび他の類似のポリマーなどの他のポリマータイプが使用可能である。結合を増大させるために、フィルムは、種々の接着剤（ＣａｄｉｌｌａｃＰｌａｓｔｉｃ  Ｃｏ，Ｔｒｏｙ，ＭＩ製のものなど）とラミネートされ得る。このラミネートは、ローラーを用いてベースフィルム上に第２のフィルムを結合するものとして塗布可能であるか、もしくはラミネートは同一の金型面内で第２の組の押し出し機を用いてブロー成形工程時に付加される。結合を増進するのにポリエステル接着剤の薄層またはＰＬＡの薄層を付加すること、ならびにある場合にはベースフィルムのガス透過属性を改善するのに第２のフィルムを付加することなどフィルムの性能を増進するのに、このラミネートが選択される。
【０１４５】
このフィルムは、最終製品の所望の特性に依って、１つ以上の更なる材料を含むことができる。フィルムに好適な充填剤は、限定ではないが、ベントナイトなどの粘土、石膏（脱水硫酸カルシウム）および硫酸カルシウムなどの非晶質粗製品、石灰石などの鉱物およびフライアッシュなどの人造材料を含む。これらの天然土類充填剤は、成形工程時に起こる架橋と結合に参画することができる。有用な充填剤の他の例は、超微細砂、粉末化された石灰石、ミクロガラスビーズ、雲母、粘土、合成粘土、アルミナ、シリカ、溶融シリカ、平板状アルミナ、カオリン、ミクロスフェア、中空ガラス球、多孔質セラミック球、炭酸カルシウム、アルミン酸カルシウム、軽量ポリマー、軽量膨張粘土、水和もしくは非水和水硬セメント粒子、軽石および天然および合成ナノ粒子を含む。
【０１４６】
加熱されたフィルムは、一つの実施形態においては、真空成形フィルム加工法を用いて加熱された容器に塗布される。このことによって、フィルムを容器表面上に効率的にドローダウンさせることが可能になる。例えば、真空成形フィルム加工法が使用され得、ここでは外部表面の輪郭に形を合わせたレセプタクルである容器が空洞に入れられ、空洞内部の真空孔が多数であり、容器の最も深い部分にフィルムが動くことを促進するように分布している。
【０１４７】
別法としては、もしくは真空法と組み合わせて、フィルムを成形物品の輪郭の中に押し込むように運転される加圧空気流を加えることにより、加熱されたフィルムを成形物品の輪郭に形を合わせるようにすることができる。場合により、加圧空気流は加熱され得る。別法としては、もしくは真空法との組み合わせで、プラグと呼ばれる成形物品に似せて賦型された物体を使用することにより、加熱されたフィルムを成形された物品に貼り付け得る。場合により、このプラグは加熱され得る。
【０１４８】
容器を著しく冷却した後では、フィルムを生物分解性もしくは堆肥化可能な容器に塗布することを好ましくは行わない。容器が冷たいほど、フィルムがでんぷんベースの基材に接着する可能性が低い。生物分解性もしくは堆肥化可能な容器を特定のフィルムの融点に近いか、もしくは高い温度でフィルム加工する場合には、フィルムはでんぷんベースの容器に対して大きな接着性を有する。本明細書中で述べられている方法は、商業用および家庭用の用途で熱い液体または冷たい液体の保持に適合する程度で容器へのフィルム接着を促進する。
【０１４９】
容器に塗布されるフィルムは、例えば、約０．２５から１５ミル、０．２５から１０ミル、０．２５から５ミル、０．２５から２ミル、０．５から５ミル、０．５から２ミル、０．５から１ミル、１から５ミル、１から１０ミル、２から５ミル、２から１０ミル、５から１０ミル、もしくは５から１５ミル、好ましくは約０．２５、０．５、０．７５、１、１．５、２、３、５、１０もしくは１５ミルのいかなる好適な厚さも有することができる。浅い容器は薄いフィルムを有し得るが、深い容器は厚いフィルムを有し得る。
【０１５０】
一つの実施形態においては、１４５と１７０℃の間の融点のＥｃｏｆｌｅｘ１３４０などのブロー成形されたフィルムのシートを切断して、従来の真空成形機のホルダーに合わせる。オーブン中溶融範囲内の温度まで容器を加熱して、実際の製造工程の温度と一貫した温度をシミュレーションする。容器を真空機械内の空洞まで移動し、フィルムホルダーを容器にかぶせて閉じる。成形ユニットのフラッシュヒーターを用いて、フィルムを特定のフィルムの融点の直上の温度まで急速に加熱する。フィルムをフラッシュ加熱する時間は、加熱系の所与のタイプと任意の特定のフィルム加工ユニットの構成に依存する。真空を印加して、軟化フィルムを容器の中に引き込む。フィルムと容器を融点以下の温度まで冷却させ、フィルム加工された容器を取り出し、いかなる過剰のフィルムおよび／または容器の粗い縁を古典的な方法により最終サイズにトリミングする。
【０１５１】
一つの実施形態においては、Ｅｃｏｆｌｅｘ１３４０などの１．７５ミルの生物分解性および堆肥化可能なＢＡＳＦフィルムを切断し、ホルダーの中に入れる。容器を１５０から１７５℃の温度まで加熱し、空洞中に入れる。フィルムを１４５から１６０℃の温度まで１５秒以内で表面加熱し、真空を印加して、フィルムを容器の中に引き込み、系を冷却する。
【０１５２】
もう一つの実施形態においては、Ｅｃｏｆｌｅｘ１３４０などの１．７５ミルの生物分解性および堆肥化可能なＢＡＳＦフィルムを切断し、ホルダーの中に入れる。容器を１７５℃の温度まで加熱し、空洞中に入れる。フィルムを１５５℃の温度まで１２秒以内で表面加熱し、真空を印加して、フィルムを容器の中に引き込み、系を冷却する。
【０１５３】
もう一つの実施形態においては、１．７５ミルのフィルムを１６５℃まで１０秒以内で加熱し、容器を１７５℃まで加熱する。一つの実施形態においては、５ミルのフィルムを１６５℃まで１６秒以内で加熱し、容器を１７５℃まで加熱する。もう一つの実施形態においては、１０ミルのフィルムを１６５℃まで２０秒以内で加熱し、容器は１７５℃まで加熱する。
【０１５４】
プリントまたは他の表示、例えば商標、製品情報、容器規格、またはロゴを物品の表面上に塗布することが望ましいこともある。これは、平版、レリーフ、凹版、多孔質およびノンインパクト印刷を含む、紙もしくは板紙製品の印刷方法で当分野で既知の任意の従来の印刷手段または方法を用いて達成可能である。従来の印刷機は、オフセット、Ｖａｎ  Ｄａｍ、レーザー、直接転写接触およびサーモグラフ印刷機を含む。しかしながら、本質的にいかなる手動もしくは機械的手段も使用可能である。
【０１５５】
真空を使用して、成形物品の周りにフィルムを形成する場合、木材粉末／繊維および／または紙パルプのレベルを増大させることは、真空工程を容易にする。例えば、木材粉末／繊維および／または紙パルプレベルを最終混合物のほぼ３０、４０もしくは５０重量％まで増加させることができる。
【０１５６】
もう一つの実施形態においては、容器は液体の形で塗布される生物分解性組成物により被覆される。この場合には、スプレーコーティング、ディップコーティング、塗装などを含む既知の従来の手段によりフィルムを好適な溶剤に溶解し、容器に塗布することができる。例えばＰＬＡベースのフィルムなどの液体に溶解可能な任意のフィルムは、この方法で塗布可能である。この液体は塗布前に加熱されるか、もしくは室温で容器に塗布され得る。ある実施形態においては、フィルムは風乾される。他の実施形態においては、フィルムを塗布した後で容器を加熱する。物体は、好ましくは、フィルムの融点とほぼ同一の温度、すなわち２２５℃まで、２００℃まで、もしくは１７５℃まで加熱される。フィルムは、０．１から５ミルの間、好ましくは０．２５ミルから１ミルの間であることができる。
【０１５７】
超音波照射、迅速な攪拌のいずれかにより、加熱およびゆっくりとした冷却、もしくはこれらの組み合わせにより、フィルムポリマー／樹脂を適切な溶剤に溶解することができる。選択される溶剤は、選択されるポリマー／樹脂に特異的である。例えば、エチルセルロース、（または異なるポリマー長さの任意の他の変性セルロース）に対する適切な溶剤は、エチルアルコールまたはエチルアルコール：水（８：１以上のアルコール：水の比を有する）である。一般に、セルロース骨格が長いほど、多くのアルコールが必要とされる。次に、この液体は、スプレー、ロール、ブラシ、またはダイレクトオフセットにより成形容器に塗布され、溶剤回収キャビネット中で乾燥される。ポリマーは、固体濃度および塗布速度に依って、０．２ミルの極めて薄い塗膜、またはもしくは１．２５ミルもの厚さの塗膜で塗布可能である。変性セルロースの分子量に依って、他のアルコール、例えば、イソプロパノール、プロパノールおよび低分子量アルコール混合物も使用され得る。あるＰＬＡベースのフィルムを独自開発の方法により１，３−ジオキソランなどのＦＤＡ承認の溶剤に溶解し、上記のように塗布することができる。熱硬化性膠の塗布に使用される系に類似の加熱された系およびノズルを用いて、他のワックス様の樹脂（古典的なワックスおよびＤａｎｉＭｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃなどからのオレエート／ステアレートの混合物など）およびセット点高溶融ワックス（Ｓ＆Ｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｄｕｒａｎｇｏ，ＣＯ）を直接に塗布することができる。ワックス様材料がひび割れまたはクレージングを起こす傾向のために、高溶融ワックスは、一般に極薄層として使用されるのみである。
【０１５８】
本発明で使用されるフィルムは、被膜を塗布する容器、ならびに塗布されるフィルムの性質に基づいて選択される。関心のある性質は、限定ではないが、水蒸気透過速度（これ以降ＶＴＲ）、酸素透過率、延伸係数、フィルムとでんぷんベースの容器の間の結合方式、融点、フィルム内のポリマーの配向および引き裂き強度を含む。結合方式は、でんぷんベースの容器とフィルム中のでんぷんの間の凝集吸引力、フィルムに塗布された接着剤に基づく接着吸引力、フィルムのダインファクター（ｄｙｎｅ  ｆａｃｔｏｒ）を増大させるコロナ処理およびフィルムにラミネート可能な低融点のポリマーを含むことができる。
【０１５９】
ＶＴＲは容器の最終使用に極めて依存性がある。例えば、「乾いた」トレーまたは他の乾燥使用の容器に対しては、容器に入れられる材料が実質的に水分を含まないために、ＶＴＲは重要な要素でない。対照的に、ＶＴＲは、「湿った」トレーまたは他の湿った時の使用容器ではより重要である。例えば、果物が５日までの間容器に入れられ、果物が著しい量の水蒸気を吐き出す場合、ＶＴＲは容器の構造的完全性を維持するために容器による吸収を抑制するように十分に低くなければならない。加えて、容器・フィルム界面はいかなる移動される蒸気も受け取る最初のものであるために、フィルムは、好ましくは容器に強引に結合される。例えば、フィルムを成形物品に結合するのに接着剤を使用することによって、強引な結合を達成することができる。移動される蒸気は、でんぷん表面を「軟化」させ、フィルム結合を低下させることができ、最終的にフィルムが容器から剥離する。もう一つの用途は、６時間までの短い時間食品を保持しなければならない、デリもしくはレストラン用トレーもしくは容器である。この場合には、ＶＴＲは十分な蒸気を阻止するには十分遅くて、容器・フィルム界面を無傷に保つので、ＶＴＲは高くなり得る。これらの場合の一部においては、プラスチックナイフがフィルムに接触し、フィルムを切り開き、水分のでんぷんマトリックスへの侵入を可能とさせるので、引き裂き強度は重要である。「濡れている」トレーまたは他の濡れた時の使用の容器に対しては、容器が水分と直接接触することにより、ＶＴＲは好ましくは極めて低い。いくつかの場合には、これらの容器は１４日までの間無傷の状態を保つか、もしくは１年までの間冷凍状態を保たなければならない。
【０１６０】
好ましくは、乾いている容器に対するフィルムのＶＴＲは、２４時間当り約９００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満である。対照的に、湿っている容器に対するフィルムのＶＴＲは、２４時間当り約２５から４００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２の間、２４時間当り５０から２００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２の間、２４時間当り５０から１００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２の間、もしくは２４時間当り１００から４００ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２の間であることができる。濡れている容器に対するフィルムのＶＴＲは、２４時間当り約５ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満、２４時間当り約４ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満、２４時間当り約３ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満、もしくは好ましくは２４時間当り約２ｇＨ２Ｏ／１００ｉｎ２未満である。
【０１６１】
フィルムの酸素透過率［ＯＴＲ］は、保持される物品に依って重要であり得る。例えば、多くの濡れた時のトレーは、変性空気包装用に、すなわち容器内に保持される製品（例えば、食肉または調理済食品）の保存寿命を最大とするために特定のガスを包装中に導入することがある場合において使用される。これらの場合、フィルムは、特定のガイドラインを超えたトレーの剥離または軟化を起こさずに、変性空気を２１日までの間保持しなければならない。
【０１６２】
物理的性質の重要性、例えば結合、フィルムの延伸および配向は、一部容器の形状に基づく。例えば、「乾いている」トレーまたは他の乾燥使用容器に対しては、浅いトレーは大きい延伸を必要としないが、この代わりにフィルムとトレー表面の間の良好な接着を必要とする。深いトレーもしくはボウルに塗布されたフィルムは、好ましくは大きい延伸を有し、フィルムと成形容器の間の強引な結合を得るのに接着剤を含み得る。加えて、深いトレーおよびボウルに塗布されたフィルムは、好ましくは軸配向されている。
【０１６３】
フィルムの融点は前述されており、製品の最終使用に基づく。例えば、湯または熱いコーヒーで使用するために容器に塗布されたフィルムは、水の沸点よりも高い、好ましくは、水の沸点よりも少なくとも２０℃高い融点を必要とする。
【０１６４】
ＰＬＡベースのフィルムは、通常、高いＶＴＲを有し、したがって乾燥ベースの容器での使用に良好である。加えて、これらは、熱い液体での使用を望ましくないものとする極めて低い融点を有する。融点が低いために、ＰＬＡベースの容器の商業的輸送は、純粋ＰＬＡトレーに対してはコスト高である可能性があり、低融点がでんぷんフィルム界面により克服可能であり、大多数の商業的輸送の温度で安定であるＰＬＡフィルムを塗布したトレーに対してはさほどでない。
【０１６５】
性質を改善し、製造コストを減少させるために、添加物をＰＬＡフィルムに添加することができる。ＰＬＡフィルムは、石油化学品ベースのフィルムよりも従来から製造コストが高い。無機および有機充填剤、例えば、限定ではないが、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、タルク、粘土、ナノ粘土、少量の生物分解性／堆肥化可能となされた石油化学品ベースの樹脂、ガラスビーズ、高融点を有するワックス、ヒュームドシリカ、加工珪藻土、加工フライアッシュおよびミクロクリスタリンセルロース製品を添加することによって、変性ＰＬＡフィルムを経済的にすること、ＶＴＲを低下させることおよび有効な融点を増大させることが行われる。
【０１６６】
高レベルのＰＬＡを含む石油化学品ベースのフィルムは、乾いた用途および湿った用途の両方に使用可能である。石油化学品ベースのフィルムおよびＰＬＡの相対量を選択して、所望のＶＴＲ、ＯＴＲおよび融点を達成することができる。加えて、ＰＬＡを含む石油化学品ベースのフィルムは、上述の有機および無機充填剤添加物も含むことができる。純粋ＰＬＡフィルムと同様に、添加物を添加して、コストを低下させ、ＶＴＲを減少させ、ＯＴＲを減少させ、フィルムの融点を増大させることができる。
【０１６７】
石油化学品原料および再生可能な原料ベースのフィルムから製造されるフィルムは、濡れている用途での使用に良好である。一般に、このようなフィルムは低いＶＴＲおよびＯＴＲと高い融点を有する。添加物をこのフィルムに添加して、ＶＴＲとＯＴＲを更に低下させ、これらのフィルムの融点を上昇させることができる。加えて、添加物を添加して、フィルムを生物分解性および／または堆肥化可能とすることができる。石油化学品ベースのフィルムは、例えば非毒性の金属などの添加物を含むことができる。ポリマー（例えば、低密度ポリエチレン）のポリマーマトリックスの中にこれらを混合して、バクテリアおよび真菌が変性ポリマーを攻撃し、分解させる部位を提供することができる。β−ヒドロキシブチレートなどの再生可能な非石油化学品原料に由来するフィルムは、同一ポリマーの製造に使用可能であり、フィルムの生物分解および堆肥化を助けるのに同様に変性可能である。
【０１６８】
ＩＶ．製造される物品のタイプ
特別な実施形態においては、容器は、熱い食品もしくは飲料、例えばコーヒー、湯、ココア、ハンバーグ、チーズバーガー、フレンチフライ、熱いデザートなどを保持するのに好適である。
【０１６９】
乾いている製品、湿っている製品および濡れている製品を保持することができる材料は、多様な使用を有する。乾いた材料の保持に好適な容器は、乾燥された果物、またはアーモンドなど生ナッツの保持に使用可能である。湿った材料の保持に好適な容器は、新鮮なマッシュルームまたはトマト（例えば、４または６個の群で）の保持に使用可能であり、正常なパッキングの使用時間が約１４日であるので、少なくとも約２、３週間この機能を果たすことができなければならない。湿った食品パッキングは、フレンチフライまたはハンバーグなどの熱いファストフード品目でも使用可能であり、この場合には容器は短い時間、例えば湿った食品の添加後約１時間だけもてばよい。湿った食品パッキングは、生肉を包装するのに吸収剤パッドとの組み合わせでも使用可能である。この場合には、容器は７日よりも長い間肉への暴露に耐えればよく、望ましくは少なくとも１サイクルの凍結融解に有効であり得る。可能ならば、このパッケージは、マイクロ波信号に耐える能力がなければならない。濡れた食品を保持するために配合される場合には、好適なこととしては、スープのボウル、コーヒーカップまたは他の食品品目などの容器は、冷える前の消費を可能とさせる十分な時間、例えば購入の１時間以内熱い液体を保持する能力がある。このような容器は、カップ製品中のスープなどの湯と再水和される乾いた製品の保持にも使用可能である。
【０１７０】
例として、次の例示の物品を製造することが可能である。フィルム、袋、使い捨ておよび非使い捨ての食品もしくは飲料容器を含む容器、シリアル箱、サンドイッチ容器、「クラムシェル」容器（限定ではないが、ハンバーガーなどのファストフードサンドイッチで使用されるヒンジ付き容器を含む）、飲用ストロー、バギー、ゴルフティー、ボタン、ペン、鉛筆、定規、名刺、おもちゃ、ツール、ハロウィーンマスク、建築製品、冷凍食品箱、ミルクカートン、果物ジュース容器、ヨーグルト容器、飲料キャリア（限定ではないが、ラップアラウンド・バスケット・スタイルキャリア、および「６個パック」リング・スタイルキャリアを含む）、アイスクリームカートン、カップ、フレンチフライ容器、ファストフードキャリーアウトボックス、ラッピング用紙などの包装材料、間隙保持材料、スナック食品用袋などの可撓性包装、食料雑貨袋などの末端の開いた袋、ドライシリアル箱などのカートン内の袋、マルチウエル袋、布の袋、ラップアラウンド・ケーシング、カバー付きでディスプレイされる製品の支持カード（特に、食品製品にかぶせて配設されるプラスチックカバー、例えばランチミート、事務用品、化粧品、ハードウエア品目、およびトイ）、コンピューターチップボード、支持用製品用の支持トレー（クッキーおよびキャンディバーなど）、缶、テープ、およびラップ（限定ではないが、フリーザーラップ、タイヤラップ、ブッチャーラップ、ミートラップおよびソーセージラップを含む）；波型箱、シガー箱、菓子箱、および化粧品箱などの種々のカートンおよび箱、種々の製品用の渦巻きもしくはらせんに巻かれた容器（凍結濃縮ジュース、オートミール、ポテトチップ、アイスクリーム、塩、洗剤および潤滑油など）、郵送用円筒、巻き材料用のシート円筒（包装紙、布材料、紙タオルおよびトイレットペーパーなど）、およびスリーブ；印刷された材料およびオフィスサプライ、例えば本、雑誌、パンフレット、封筒、ガムテープ、ポストカード、三環結合剤、ブックカバー、ホルダー、および鉛筆、種々の食器および貯蔵容器、例えば皿、蓋、ストロー、カトラリー、ナイフ、フォーク、スプーン、瓶、ジャー、ケース、クレート、トレー、焼付けトレー、ボウル、電子レンジ可能ディナートレー、「ＴＶ」ディナートレー、鶏卵箱、食肉包装大皿、使い捨て皿、ベンディング皿、パイ皿、およびブレックファースト皿、非常時嘔吐レセプタクル（すなわち、「エチケット袋」）、実質的に球形の物体、トイ、薬品バイアル、アンプル、動物の檻、花火殻、モデルロケットエンジン殻、モデルロケット、被膜、ラミネート、および限りなく多様な他の物体。
【０１７１】
この容器は、固定的のもの、もしくは運動または取り扱い中のものであれ、この構造的完全性および含有される材料の構造的完全性を維持しながら、この内容物を保持する能力を持たなければならない。これは、容器が強い外力、または最小の外力でも耐えるように要求されるということを意味しない。事実、ある場合には特別な容器が極端に壊れ易いか、もしくは傷み易いことが望ましいことが可能である。しかしながら、この容器は、意図された機能を果たす能力を持たなければならない。必要な性質は容器の材料および構造の中に前もって設計可能である。
【０１７２】
この容器は、使用目的を満足させるのに十分な時間物品を収め、完全性を維持する能力を持たなければならない。容器は、ある環境下では内容物を外部環境から密封することができ、他の環境においては内容物を単に保持および保有することができるということが認識される。
【０１７３】
用語「容器」は、本明細書中で使用されるとき、使用が短期間用もしくは長期間用に意図されるものであれ、種々のタイプの製品または物体（固体と液体の両方を含む）の例えば包装、貯蔵、出荷、提供、分割、もしくは分注に使用されるいかなるレセプタクルまたは容器も含むように意図される。
【０１７４】
容器と一緒に使用される格納製品も用語「容器」内に含まれるように意図される。このような製品は、例えば、蓋、ストロー、パーティションなどの内部包装、ライナー、アンカーパッド、コーナーブレース、コーナープロテクター、クリアランスパッド、ヒンジ付きシート、トレー、ファンネル、クッション材料、および包装、貯蔵、出荷、分離、提供、または容器内での物体の分注で使用される他の物体を含む。
【０１７５】
容器は使い捨てであると分類可能であるか、もしくは分類不能である。強い、耐久性のある構造が必要とされるいくつかの場合には、容器は繰り返し使用の能力がある。他方、容器は、一度だけ使用され、次には廃棄されるのが経済的であるような方法で製造され得る。本発明の容器は、従来の廃棄物埋め立て地域で環境的に中性の材料として易廃棄可能、もしくは投捨て可能であるような組成物を有する。
【０１７６】
この物品は、物品が意図される特別な用途に依って、大きく変わる厚さを有することができる。一つの非限定的な実施形態においては、例えばカップにおける使用に対してはこれらは約１ｍｍであることができる。対照的に、これらは、強度、耐久性、およびまたはかさが重要な考慮である場合に必要に応じた厚さであることができる。例えば、特化されたパッキング容器またはクーラーとして機能するには、この物品は約１０ｃｍ厚以上までであることができる。一つの非限定的な実施形態においては、物品に対する厚さは、約１．５ｍｍから約１ｃｍの、もしくは約２ｍｍから約６ｍｍの範囲にある。
【０１７７】
微細構造工学のアプローチを用いて、本発明は、従来の材料、例えば紙、ポリスチレンフォーム、プラスチック、金属およびガラスから作られる対応物に実質的に類似の、更にはこれらよりも優れた機械的性質を有する皿、カップ、カートンおよび他のタイプの容器および物品を含む種々の物品を製造することができる。
【０１７８】
本発明の方法は、殆ど改変を加えずに使用可能な基本的な方法論と、添加物と使用される更なる加工段階を独自に使用することにより製品品目を製造することができる基本的な材料を提供する。一つの実施形態においては、この組成物は、均質な成形性組成物の重量で少なくとも７５％の、少なくとも８５％の、もしくは少なくとも９５％以上の天然もしくは有機由来の材料を含有する。
【実施例】
【０１７９】
実施例Ａ−ＡＡは、２００３年７月２４日公開のＰＣＴ  ＷＯ０３／０５９７５６（Ｎｅｗ  Ｉｃｅ  Ｌｔｄ．）で述べられているように予備ゲル化されたでんぷん懸濁液から形成される物品の例である。次の実施例１から６は、フィルム化された物品の例である。
【０１８０】
（実施例混合物Ａ）
３１．５ｇの５％のじゃがいもでんぷんゲル
１８ｇの乾燥したとうもろこしでんぷん
６ｇの乾燥した木材粉末［６０メッシュの軟木材］
試験特性−高粘度の固い混合物を４’’×４’’の平坦な金型中で低圧（２から３ｐｓｉの間）で３ｍｍの厚さまで平らに成形した。金型温度は２５０℃であった。２５グラムの混合物を成形した。成形後試験品目は乾燥して、強かった。強度試験は９（１０の尺度で１＝殆ど抵抗なしで破壊、および１０＝著しい抵抗で破壊。この尺度で食肉用のスタイロフォームトレー＝８、およびスタイロフォームハンバーガークラムシェル箱＝５）であった。この混合物は高粘度混合物を試験するためであり、完全な成形試験品目に対してはこの混合物を約２’’平方の平坦なロールに巻かれたシートに予備賦型しなければならないということが決定された。
【０１８１】
（実施例混合物Ｂ）
５ｇの５％のじゃがいもでんぷんゲル
１９．５ｇの１５％のとうもろこしでんぷんゲル
５ｇの８０メッシュの軟木材粉末
０．１２５ｇのベーキングパウダー［金型中で放出される二酸化炭素ガスの源を導入することにより、最終の構造中の多数のオープンセル数を多くするように添加］
平坦試験［２から３ｐｓｉおよび２５０℃金型］品目は乾燥していて、架橋された試験パッド中に多数の空気セルを有していた。この強度試験は２であり、この混合物から成形される品目が衝撃スペーサーなどの低破損包装に使用されるということを示す。
【０１８２】
（実施例混合物Ｃ）
１６．３％の３％のじゃがいもでんぷんゲル
５．９％の乾いたとうもろこしでんぷん
１４％の８０メッシュの軟木材粉末
１％の乾いたベーキングパウダー
１％のグリセロール［離型性のある製品を製造し、完成製品上で平滑な表面を生じさせるのに添加される］
平坦試験［２から３ｐｓｉおよび２５０℃金型］品目は、同一のオープンセル構造の混合物Ｃよりも大きく、４の強い強度インデックスを有する。この混合物によって、パッキング箱中のスペーサーなどの品目、例えばパッキング箱中でりんごの層を分離するためのディンプル付きのトレーに対してオープンセル構造をなお保持する一方で、強い製品が可能となる。この品目は、混合物Ｃとして、良好な衝撃保護［クラッシュ強度］をもたらす。
【０１８３】
（実施例混合物Ｄ）
２５％の３％のじゃがいもでんぷんゲル
５７％の１５％のとうもろこしでんぷんゲル
１７％の８０メッシュの軟木材粉末
１％ベーキングパウダー
品目当りのコストを低下させる努力において、この混合物に種々の量の天然材料充填剤を添加した。この試験群においては、粉末化炭酸カルシウムまたはベントナイト粘土をじゃがいもでんぷんゲルに添加し、その後とうもろこしでんぷん／木材粉末混合物と混合した。低レベル［５％までの］においては、強度またはトラップされたエアポケット量に及ぼす影響はなく、これらの２つの充填剤の低レベルが適切であるということを示唆する。高レベルにおいては、基本的な配合を変えて、充填剤が生じる化学的および物理的変化を収めなければならなかった。
【０１８４】
（実施例混合物Ｅ）
１０ｇの５％のじゃがいもでんぷんと２０％のベントナイト粘土のゲル混合物
６ｇの乾いたとうもろこしでんぷん
７ｇの８０メッシュの軟木材粉末
１ｇのグリセロール
６ｇの水
試験特性−高粘度の固い混合物を４’’×４’’の平坦な金型中で低圧（２から３ｐｓｉの間）で３ｍｍの厚さまで平坦な成形をした。金型温度は２５０℃であった。２５グラムの混合物を成形した。成形後試験品目は乾燥して、強かった。強度試験は７であり、高レベルの同伴エアポケットを含んでいた。このタイプの製品は硬く、一次パッケージとして使用するのに高度の強度を有していた。粘土を包含は単位コストの低下に加えて高強度の製品を生じる。
【０１８５】
（実施例Ｆ）
１６．３ｇの５％のじゃがいもでんぷんゲル
５．９ｇの乾いたとうもろこしでんぷん
３．８ｇの８０メッシュの軟木材粉末
１ｇのグリセロール
試験特性−高粘度の固い混合物を４’’×４’’の平坦な金型中で低圧（２から３ｐｓｉの間）で３ｍｍの厚さまで平坦な成形をした。金型温度は２５０℃であった。２５グラムの混合物を成形した。成形後試験品目は乾燥して、強かった。強度試験は８であり、極めて高いレベルの同伴エアポケットを含んでいた。
【０１８６】
（実施例Ｇ）
１５．１ｇの５％のじゃがいもでんぷんゲル
９．１ｇの乾いたとうもろこしでんぷん
４．３ｇの８０メッシュの軟木材粉末
１ｇのグリセロール
試験特性−高粘度の固い混合物を４’’×４’’の平坦な金型中で低圧（２から３ｐｓｉの間）で３ｍｍの厚さまで平坦な成形をした。金型温度は２５０℃であった。２５グラムの混合物を成形した。成形後試験品目は乾燥して、強かった。強度試験は９であり、高いレベルの同伴エアポケットを含んでいた。この混合物は高粘度な混合物を用いる基本配合試験のうちで最も強い。次の試験は、混合物が低粘度混合物として注入可能なように追加の水を加えたことを除いて同一の基本配合を使用することであった。
【０１８７】
（実施例Ｈ）
１５．１ｇの５％のじゃがいもでんぷんゲル
９．１ｇの乾いたとうもろこしでんぷん
４．３ｇの８０メッシュの軟木材粉末
１ｇのグリセロール
４ｇの水
試験特性−高粘度の固い混合物を４’’×４’’の平坦な金型中で低圧（２から３ｐｓｉの間）で３ｍｍの厚さまで平坦な成形をした。金型温度は２５０℃であった。２５グラムの混合物を成形した。成形後試験品目は乾燥して、強かった。強度試験は９であり、高いレベルの同伴エアポケットを含んでいた。更なる水の添加によって、生成物が金型を急速に充填し、これによりスチロフォームに類似の強度を備える製品を生じる（２ｍｍ厚さ標準製造）ことが可能となった。次の配合を用い、３００°Ｆと３７５°Ｆの間の温度で３分と５分の間の種々の時間成形することにより、３ミリメートル厚のトレーを製造した。満足な製品を得た。
【０１８８】
（実施例Ｉ）
１０．８ｇの木材粉末［６０２０グレード］
２３．２ｇのとうもろこしでんぷん
４１．８ｇの水中の５％の予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん
１２ｇの水中の２０％のベントナイト粘土スラリー
（実施例Ｊ）
１０．８ｇの木材粉末［６０２０グレード］
２３．２ｇのとうもろこしでんぷん
４１．８ｇの水中の７．５％の予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん
次の配合を用い、３５０°Ｆと４５０°Ｆの間の温度で４５秒と２分の間の種々の時間成形することにより、２ミリメートル厚のトレーを製造した。満足な製品を得た。
【０１８９】
（実施例Ｋ）
１０．８ｇの木材粉末［４０２５グレード］
２３．２ｇのとうもろこしでんぷん
３．３ｇのじゃがいもでんぷん
４１．８ｇの水中の１０％の予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん
（実施例Ｌ）
１０．８ｇの木材粉末［４０２５グレード］
２３．２ｇのとうもろこしでんぷん
３．１ｇのじゃがいもでんぷん
３．３ｇのベントナイト粘土
４１．８ｇの水中の１０％の予備ゲル化されたじゃがいもでんぷん
【０１９０】
これらのトレー（上記の実施例の）を食品グレードのポリマーおよび／または食品グレードのパラフィンワックスＡの薄いフィルムによっても被覆した。この製品の特定の態様は、構成成分の添加が極めて重要であるという観察である。均質な混合物に予備混合せずに、乾燥した構成成分、例えばとうもろこしでんぷんおよび木材粉末をじゃがいもでんぷんゲルに添加する場合、製品は強度の劇的な低下を起こし、金型中で均一に拡がらずに、オープンボイドと非充填コーナーを生じる。構成成分の異なる混合順序を使用する１０数回以上の試験混合物において、特定の添加の観察が見られた。加えて、順次混合された製品の平滑表面に対して成形製品の表面は粗い可能性がある。最近、古典的な圧縮成形法を用いて、三次元金型、すなわち工程の間一定の圧力を印加しながら加熱された金型中で製品を試験した。これらの試験において、特定の混合順序に対する要求も観察され、この順序が観察されない場合、完成製品は、成形工程時の不完全な製品拡がり、成形製品の平滑性の低下、および古典的な針入度法により測定して、強度の低下を含む著しい問題を起こした。
【０１９１】
（実施例Ｍ）
１．予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷん懸濁液の形成。
５７．５ｇのじゃがいもでんぷん：８．５％
４３．２ｇのリサイクル紙パルプ：６．３％
５７５ｇの水：８５％
構成成分を添加し、ワイヤ泡立て器により高速度で混合しながら、６０から７０℃（理想的）６５℃まで加熱して、ゲルを形成する。ゲル化時には、これは冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない安定なゲルである。
【０１９２】
２．次の材料を予備混合して、均質な混合物を形成する。
９２．３ｇの木材粉末（アスペクト比１：４）
１３２．７ｇのじゃがいもでんぷん
１５９ｇのとうもろこしでんぷん
３．木材とでんぷんの均質な混合物を予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない安定なゲルである。
【０１９３】
４．混合物（５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５−２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０１９４】
５．被膜：特に、市販の生物分解性のアクリルベースの、食品用にＦＤＡ承認のＰＲＯＴＥＣｏａＴ  ６６１６Ｂ（Ｎｅｗ  Ｃｏａｔ，Ｉｎｃ）に類似。
【０１９５】
予備ゲル化された紙でんぷん懸濁液から形成される物品の実施例
（実施例Ｎ）
１．予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷん懸濁液を形成。
５７．５ｇの乾いたじゃがいもでんぷん：８．５％
４２．３１ｇのリサイクル紙パルプ：６．２％
５８０ｇの水：８５．３％
構成成分をミキサー中で添加し、ワイヤ泡立て器により低ＲＰＭで混合しながら、６０から７０℃（理想的な温度６５℃）まで加熱して、ゲルを形成する。紙パルプを分散し、温度が上昇（３０℃以上）し始めたならば、最大ＲＰＭに達するまでミキサーのＲＰＭを増加させる。温度が６５℃に達するまで、加熱が続く。この時点で、この混合物は均質なゲル懸濁液である。熱を止め、ビーターヘッドを古典的なダウフックに変え、速度を最大の１０％まで低下させる（ＫｉｔｃｈｅｎＡｉｄ（登録商標））。別法としては、小バッチに対しては、例えば、下記の段階＃２を参照のこと。混合を手により行う。ゲル化時には、これは冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない安定なゲルである。
【０１９６】
２．次の材料を予備混合して、均質な混合物を形成する。
４．８ｇの木材粉末（アスペクト比１：４以下）
６．９ｇのじゃがいもでんぷん
８．３ｇのとうもろこしでんぷん
３．木材とでんぷんの均質な混合物を２９．９ｇの予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は安定であり、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない。
【０１９７】
４．混合物（約５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５から２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０１９８】
５．被膜：特に、市販の生物分解性のアクリルベースの、食品用にＦＤＡ承認のＰＲＯＴＥＣｏａＴ  ６６１６Ｂ（Ｎｅｗ  Ｃｏａｔ，Ｉｎｃ）に類似。
【０１９９】
次の実施例と配合物は圧縮成形法および射出成形法で動作して、針入度試験機で測定して、強い製品を生じる。加えて、これらの実施例と配合物は、１．５と３．０ｍｍの間の厚さの、例えば１．５ｍｍ、１．７５ｍｍ、２．０ｍｍまたは３．０ｍｍの厚さの製品を生じる。
【０２００】
【表１】
2009524553.tif 000002
【０２０１】
上記の表に掲げた各改変は、特定の可撓性および／または成形方法に対して何が最もよく働くかということに基づく。例えば、じゃがいもでんぷんの濃度を変えるとき、可撓性は変化する。
【０２０２】
【表２】
2009524553.tif 000003
【０２０３】
【表３】
2009524553.tif 000004
【０２０４】
【表４】
2009524553.tif 000005
【０２０５】
【表５】
2009524553.tif 000006
【０２０６】
予備ゲル化された紙・ワックス状でんぷん懸濁液から形成される物品の実施例
次の実施例は、先行の実施例で使用される木材粉末および紙パルプでなく、「バージン」セルロースパルプを含む。バージンセルロースパルプは圧縮パルプの大きなブロックで提供され、保管林に由来する。この材料を漂白し、提供されたまま即使用する。バージンセルロースパルプは、１：１０未満の、好ましくは１：９未満の、更に好ましくは１：８未満のアスペクト比を有する。加えて、次の実施例は、ほぼ１００％のアミロペクチンじゃがいもでんぷんから構成されるワックス状じゃがいもでんぷん源を含む。加えて、実施例は、食品グレードのステアリン酸マグネシウムと発泡剤を含む。実施例は次の通りである。
【０２０７】
（実施例混合物Ｘ）
［１００％ワックス状じゃがいもでんぷん］
１．予備ゲル化されたセルロース紙−ワックス状じゃがいもでんぷん懸濁液を形成する。
５．８ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］：８．３％
６．５ｇのバージンセルロースパルプ：９．２％
５８ｇの水：８２．５％
構成成分を添加し、ワイヤ泡立て器により高速度で混合しながら、６０から７０℃まで加熱して、ゲルを形成する。別法としては、紙パルプを分散し、温度が上昇（３０℃以上）し始めたならば、最大ＲＰＭに達するまでミキサーのＲＰＭを増加させる。温度が６５℃に達するまで、加熱が続く。この時点で、この混合物は均質なゲル懸濁液である。熱を止め、ビーターヘッドを古典的なダウフックに変え、速度を最大の１０％まで低下させる（ＫｉｔｃｈｅｎＡｉｄ（登録商標））。ゲル化時には、これは冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない安定なゲルである。
【０２０８】
２．次の材料を予備混合する。
３２．２ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］
０．２５ｇのステアリン酸マグネシウム
０．０５ｇの発泡剤
３．木材とでんぷんの均質な混合物を２９．９ｇの予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は安定であり、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない。
【０２０９】
４．混合物（約５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５から２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０２１０】
実施例Ｘは平坦トレーに好ましくは使用される。
【０２１１】
（実施例混合物Ｙ）
［９０％ワックス状じゃがいも＋１０とうもろこしでんぷん］
１．予備ゲル化されたセルロース紙・ワックス状じゃがいもでんぷん懸濁液を形成する。
５．８ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］：８．３％
６．５ｇバージンセルロースパルプ：９．２％
５８ｇの水：８２．５％
２．次の材料を予備混合する。
２９ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］
３．２ｇのとうもろこしでんぷん
０．１２５ｇのステアリン酸マグネシウム
０．０２５ｇの発泡剤
３．木材とでんぷんの均質な混合物を２９．９ｇの予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は安定であり、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない。
【０２１２】
４．混合物（約５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５から２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０２１３】
実施例Ｙは、高エッジ強度を必要とする深いトレーに好ましくは使用される。
【０２１４】
（実施例Ｚ）
［８０％ワックス状じゃがいも＋２０％とうもろこしでんぷん］
１．予備ゲル化されたセルロース紙−ワックス状じゃがいもでんぷん懸濁液を形成する。
５．８ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］：８．３％
６．５ｇのバージンセルロースパルプ：９．２％
５８ｇの水：８２．５％
２．次の材料を予備混合する。
２２．５ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］
９．７ｇのとうもろこしでんぷん
０．１２５ｇのステアリン酸マグネシウム
０．０２５ｇの発泡剤
３．木材とでんぷんの均質な混合物を２９．９ｇの予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は安定であり、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない。
【０２１５】
４．混合物（約５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５から２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０２１６】
実施例Ｚは、オーバーラップもしくはエッジシールが必要なトレーに好ましくは使用される。
【０２１７】
（実施例ＡＡ）
［７０％ワックス状じゃがいも＋３０％とうもろこしでんぷん］
１．予備ゲル化されたセルロース紙・ワックス状じゃがいもでんぷん懸濁液を形成する。
５．８ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］：８．３％
６．５ｇのバージンセルロースパルプ：９．２％
５８ｇの水：８２．５％
２．次の材料を予備混合する。
２９ｇのワックス状じゃがいもでんぷん［Ｅｌｉａｎｅ１００］
０．１２５ｇのステアリン酸マグネシウム
０．０２５ｇの発泡剤
３．木材とでんぷんの均質な混合物を２９．９ｇの予備ゲル化された紙じゃがいもでんぷんに添加し、ドウフックミキサーにより低速度で混合する。この混合物は安定であり、冷却、冷凍等が可能であるが、凍結しない。
【０２１８】
４．混合物（約５０から５５ｇ）を金型の中に入れ、１９５から２２５℃（理想的２１５℃）で６０から９０秒間（理想的７５秒）焼付けする。
【０２１９】
実施例ＡＡは、深いトレーまたは高エッジ強度を必要とするサラダ／スープタイプボウルに好ましくは使用される。
【０２２０】
フィルム加工の実施例
（実施例１）
１４５と１７０℃の間の融点のＥｃｏｆｌｅｘ１３４０などのブロー成形されたフィルムのシートを切断して、従来の真空成形機のホルダーに合わせる。オーブン中溶融範囲内の温度まで容器を加熱して、実際の製造工程の温度と一貫している温度をシミュレーションする。容器を真空機械内の空洞まで移動し、フィルムホルダーを容器にかぶせて閉じる。成形ユニットのフラッシュヒーターを用いて、フィルムを特定のフィルムの融点の直上の温度まで急速に加熱する。フィルムをフラッシュ加熱する時間は、加熱系の与えられたタイプと特定のフィルム加工ユニットの構成に依存する。真空を印加し、軟化フィルムを容器の中に引き込む。フィルムと容器を融点以下の温度まで冷却し、フィルム加工された容器を取り出し、いかなる過剰のフィルムおよび／または容器の粗い縁を古典的な方法により最終サイズにトリミングする。
【０２２１】
（実施例２）
Ｅｃｏｆｌｅｘ１３４０などの１．７５ミルの生物分解性および堆肥化可能なＢＡＳＦフィルムを切断し、ホルダーの中に入れる。容器を１５０から１７５℃の温度に加熱し、空洞に入れる。このフィルムを１５秒以内で１４５から１６０℃の温度に表面加熱し、真空を印加して、フィルムを容器の中に引き込み、系を冷却する。
【０２２２】
（実施例３）
Ｅｃｏｆｌｅｘ１３４０などの１．７５ミルの生物分解性および堆肥化可能なＢＡＳＦフィルムを切断し、ホルダーの中に入れる。容器を１７５℃の温度に加熱し、空洞に入れる。このフィルムを１２秒以内で１５５℃の温度に表面加熱し、真空を印加して、フィルムを容器の中に引き込み、系を冷却する。
【０２２３】
（実施例４）
１．７５ミルのフィルムを１０秒以内で１６５℃の温度に加熱し、容器を１７５℃に加熱する。
【０２２４】
（実施例５）
５ミルのフィルムを１６秒以内で１６５℃の温度に加熱し、容器を１７５℃に加熱する。
【０２２５】
（実施例６）
ｌ０ミルのフィルムを２０秒以内で１６５℃の温度に加熱し、容器を１７５℃に加熱する。
【０２２６】
種々の特定の実施形態と好ましい実施形態および方法を引用しながら、本発明を述べた。しかしながら、前述の本発明の詳細な説明から、当業者には多くの変形および改変が明白であり、本発明の精神および範囲内にとどまりながら行われ得るということを理解すべきである。