JP2016204014A - 液膜を有する構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定形状の成形体1と、その表面に形成されている液膜3とを有する構造体10において、液膜3は、分散媒に非相溶性液体が分散された分散液により形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
かかる技術によれば、成形体表面を形成する合成樹脂に滑剤などの添加剤を加える場合と比して、滑り性を飛躍的に高めることができるため、現在注目されている。
また、本出願人は、先に、マヨネーズ様食品に代表される水中油型乳化物が収容された包装容器であって、該水中油型乳化物が接触する容器内面に油膜が形成されている包装容器を提案している(特願2014−023425号)。
しかるに、本発明者等の実験によると、このような離型油により液膜を形成した場合、滑り性はある程度向上するものの、滑り性の長寿命化にはあまり寄与していない。
本発明の他の目的は、粘稠な物質、特に乳化物が内容物として収容される容器として使用され、かかる乳化物に対する滑り性に優れた構造体及びその製造方法を提供することにある。
(1)前記液膜は、第1液膜とその表面の第2液膜により形成されていること、
(2)前記第2液膜は、前記第1液膜の分散液が転相した分散液であること、
(3)前記分散媒と前記非相溶性液体が、食用油と水、または水と食用油であること
(4)前記成形体が容器であること、
(5)前記容器が、乳化物を内容物として収容されること、
(6)前記乳化物が、マヨネーズ様食品であること、
が好ましい。
かかる製造方法においては、前記成形体が容器であり、前記分散液からなる液膜を形成した後、該液膜中の分散媒と非相溶性液体とが液相に分離する前に、容器内容物を充填することが望ましい。
例えば、後述する実施例1によれば、本発明にしたがって分散媒(食用油)に分散媒と非相溶性の液体(水)を懸濁分散させた分散液により液膜が内面に形成されている構造体(ダイレクトブロー容器)では、マヨネーズ様食品を充填し、常温にて1週間保管後、速やかに内容物(マヨネーズ様食品)のほぼ全量を排出させることができる(初期滑り性が高い)。しかも、この内容物を充填し、常温1週間保管した後、高温にて約2ヶ月経過後においても、初期と同様、内容物のほぼ全量を排出することができる(経時滑り性も高い)。
これに対して、水を使用せず、食用油のみで液膜を形成した比較例1では、ある程度の初期滑り性を示しているが、上記と同様の期間経過後の経時滑り性は、大きく低下し、容器内に残存する内容物量が多くなっている。
また、界面活性剤を用いて、食用油と水とのエマルジョン(油中水型乳化物)を調製し、このエマルジョンにより液膜が内面に形成されている比較例2では、初期滑り性や経時滑り性の何れも、食用油のみによって液膜を形成した場合とほぼ同等であり、水を食用油に分散させた分散液によって液膜が形成されている本発明と比較すると、経時滑り性はかなり劣っている。
即ち、食用油等の油分のみで液膜を形成した場合、この液膜上を乳化物が流れると、液膜中の油分が液膜上の乳化物中に徐々に拡散していき、液膜が消失していく。このため、滑り性が不十分となるばかりか、その滑り性も経時と共に低下していく。これは、液膜をエマルジョン(界面活性剤に代表される乳化剤を用いた分散液)によって形成した場合も同様である。即ち、エマルジョンからなる液膜においては、液膜中の水は界面活性剤(乳化剤)によって安定化されているため、安定して液膜内部に存在することとなり、液膜表面は、油分で形成されていると考えられる。この場合、乳化物は液膜を形成している成分のうち、油分と接触することとなり、液膜を形成しているエマルジョン中の油分が液膜上を通過する乳化物中に取り込まれて消失していき、この結果、滑り性は経時と共に低下していくこととなる。
これに対して、本発明にしたがって形成されている液膜では、少なくとも一部の形態を、分散形態から、分散成分が合一した液相形態へと変化させることが可能である。そのため、例えば、液膜が水と食用油の分散液である場合は、経時により、成形体表面に分散成分(水)が少量となった第1液膜の分散液(W/O型)、その表面に第1液膜の分散液が転送した第2液膜(O/W型)が形成され、成形体と乳化物との間に介在するように分布することとなり、液膜上を通過する乳化物に対して優れた滑り性を発揮するばかりか、液膜中の油分の乳化物内への拡散を抑制し、この結果、液膜の消失が有効に抑制され、滑り性の経時的低下が有効に回避されるものと考えられる。
即ち、本発明においては、第2液膜は乳化物に対する滑り性向上剤(潤滑剤)としての機能と液膜中の油分の乳化物内への拡散を抑制する機能を有し、第1液膜はその表面に第2液膜を維持し、成形体の表面に液膜を維持させる機能を有していると考えられる。そして、本発明で用いている液膜は、上記のように、分散液が一部液相に分離し、一部は液膜の内部に残ることにより、第1液膜と第2液膜を形成している。この場合、第1液膜中には第2液膜のマトリクスを形成する成分が残存することにより、成分が残存しない場合に比べ、第1液膜と第2液膜との界面張力は小さくなるため、第1液膜が第2液膜を維持しやすくなっているものと推察される。
このこと(上記液膜間の界面張力の低下)も、乳化物と接触した際も液膜が乳化物に取り込まれず、滑り性が長期間にわたって安定に発揮されることに寄与していると考えられる。
尚、分散媒と、これに分散される液体とが非相溶であるかぎり、この態様に限定されるものではなく、例えば、分散媒として、食用油以外の油性物質を使用することができるし、非相溶性液体として、水以外の水性物質を使用することもでき、さらには、水性液体を分散媒とし、これに非相溶の液体として油性液体を用いることも可能である。
かかる構造体10では、図2に示されているように、この液膜3は、第1液膜3aと第2液膜3bから形成されている。即ち、本発明の構造体10上に粘稠な物質(乳化物)5が接触してした状態において、分散液により形成された液膜3の粘稠な物質5側には、第2液膜3bが存在する。この第2液膜3bを構成する液体は、成形体1側の第1液膜3aの分散液が転相した分散液で、互いに非相溶であり、さらに粘稠な物質5に混ざり合わない液体からなり、特に分散液に分散させた水が液相となって分散媒となり食用油が微分散して第2液膜3bを形成することが好適である。そして、粘調な物質5は、成形体1から滑る際、粘調な物質5の性質によって異なるが、第2液膜3bとの界面にて剥離するように滑ったり、粘調な物質5と液膜3のそれぞれに第2液膜3bが分離されて滑ったりしていると考えられる。
粘稠な物質、特に、乳化物に対して、持続して優れた滑り性が発揮されるという観点から、乳化物を流すための配管や乳化物が収容された容器や容器蓋などの形態を有していることが好適であり、このような乳化物と接触する面に、上記の液膜3が形成されていることが好適である。さらに、液膜3は、第1液膜3aと、その表面に第2液膜3bが形成されていることが、より好適である。
このような熱可塑性樹脂としては、例えば、以下のものを例示することができる。
オレフィン系樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体、環状オレフィン共重合体など;
エチレン・ビニル系共重合体、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等;
スチレン系樹脂、例えば、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等;
ビニル系樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等;
ポリアミド樹脂、例えば、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12等;
ポリエステル樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びこれらの共重合ポリエステル等;
ポリカーボネート樹脂;
ポリフエニレンオキサイド樹脂;
生分解性樹脂、例えば、ポリ乳酸など;
勿論、成形性が損なわれない限り、これらの熱可塑性樹脂のブレンド物を、下地樹脂として使用することもできる。
即ち、オレフィン系樹脂は、PET等のポリエステル樹脂と比較してガラス転移点(Tg)が低く、室温下での分子の運動性が高いため油膜を形成する成分中の食用油の一部が内部に浸透し、これを表面に安定に保持するという点で最適である。
さらに、オレフィン系樹脂は、可撓性が高く、後述するダイレクトブロー成形による絞り出し容器(スクイズボトル)の用途にも使用されており、本発明をこのような容器に適用するという観点からもオレフィン系樹脂は適している。
また、酸素吸収層は、特開2002−240813号等に記載されているように、酸化性重合体及び遷移金属系触媒を含む層であり、遷移金属系触媒の作用により酸化性重合体が酸素による酸化を受け、これにより、酸素を吸収して酸素の透過を遮断する。このような酸化性重合体及び遷移金属系触媒は、上記の特開2002−240813号等に詳細に説明されているので、その詳細は省略するが、酸化性重合体の代表的な例は、第3級炭素原子を有するオレフィン系樹脂(例えばポリプロピレンやポリブテン−1等、或いはこれらの共重合体)、熱可塑性ポリエステル若しくは脂肪族ポリアミド;キシリレン基含有ポリアミド樹脂;エチレン系不飽和基含有重合体(例えばブタジエン等のポリエンから誘導される重合体);などである。また、遷移金属系触媒としては、鉄、コバルト、ニッケル等の遷移金属の無機塩、有機酸塩或いは錯塩が代表的である。
上述した各層の厚みは、各層に要求される特性に応じて、適宜の厚みに設定されればよい。
本発明の液膜を形成する分散液は、分散媒として、流動パラフィンなどの炭化水素系液体、フッ素系液体、シリコーンオイル、食用油などがあげられ、この分散媒に非相溶性液体として、用いる分散媒と混ざり合わない性質があれば、任意の液体を用いることができるが、例えば、イオン液体、水などがあげられる。この際、分散液に適度な分散安定性を持たせるために、分散媒の粘度η1を非相溶性液体の粘度η2よりも大きく設定しておくことが好適である。また、分散媒と非相溶性液体として、食用油と水、水と食用油の組み合わせが好ましい。
このような食用油としては、大豆油、菜種油、オリーブオイル、米油、コーン油、べに花油、ごま油、パーム油、ひまし油、アボガド油、ココナッツ油、アーモンド油、クルミ油、はしばみ油、サラダ油等を例示することができ、これらは、混合して使用することも可能である。
特に、液膜3の下地となる成形体1の表面に応じて、その表面に対する室温(25℃)での接触角が小さいもの、例えば38度以下、特に25度以下のものを選択し、使用することが好ましい。
また、食用油の種類によっては、液膜3上を通過する物質と相溶(混和)し易いことがあるが、このような場合は、他の食用油から、液膜3上を通過する物質と相溶しないものを選択して使用すればよい。特に、上記で例示した食用油は、マヨネーズ様食品に対しても何れも非相溶性である。
また、かかる分散液は、乳化物ではないため、食用油と水が液相に分離しない内に、成形体1の表面に塗布して液膜3を形成することが必要である。分散液の塗布手段としては、通常、スプレー噴霧が好適に採用される。分散液が小さな液滴状で成形体1の表面に形成されるため、短時間でのそれぞれの液相への分離を有効に抑制することができるからである。
図3において、全体として10で示されるこの構造体は、ボトルとして使用され、螺条を備えた首部11、肩部13を介して首部11に連なる胴部壁15及び胴部壁15の下端を閉じている底壁17を有しており、このようなボトルの内面に前述した液膜3が形成されることとなる。
しかるに、本発明者等の実験によると、油分の少ない乳化物ほど、滑り性向上効果が得にくく、しかも滑り性の経時低下が大きい傾向が有り、本発明は、このような乳化物に対しても、優れた滑り性と持続性とを示すため、低脂質の乳化物に本発明を適用することが最も好ましい。
各実施例、比較例にて使用した容器、分散液、内容物は次のとおりである。
下記の層構成を有する多層構造を有し、且つ内容量400gの多層ダイレクトブローボトルを供した。
内層:低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)
中間層:エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)
外層:低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)
接着層(内外層と中間層との間):酸変性ポリオレフィン
食用油:中鎖脂肪酸添加サラダ油
(粘度33mPa・s(25℃)、接触角18度)
水:純水
表1に示す量の食用油と水を、ホモジナイザーを用いて25℃で微分散化させて分散液を調製し、規定の塗布量を、エアースプレーを用いて容器の内面に均一となるように塗布した。
接触角;
容器内面を上面にして分散液に使用した食用油を10mg落とし、20℃、50%RH、接触角計(協和界面科学(株)社DropMaster700)にて測定した。
粘度;
食用油の粘度は、ビーカーに入れた液体に、B型デジタル粘度計のスピンドルとガードを入れ、25℃、回転数10回/分でスピンドルを1分間回転させ、粘度測定を行った。
卵1個(50g)と酢15ccと塩2.5ccを混ぜた後、さらに食用油150ccを混ぜ合わせて、実験用のマヨネーズ様食品を作成した。各実施例、比較例では、必要量の内容物を作成して使用した。
<滑り性評価>
ボトル内に、噴霧ノズルを底まで挿入し、分散液を噴霧しながら引き上げることによりボトル底部から側壁全面に塗布した。この容器内面に分散液が形成されているボトル内に、内容物であるマヨネーズ様食品を常法で400g充填し、ボトル口部をアルミ箔でヒートシールし、キャップで密封して充填ボトルを得た。
内容物が充填された充填ボトルを23℃で1週間保管した(初期ボトル)。
初期ボトルを、表1に示す各保管期間・温度にて更に保管したボトルについて、胴部を押し、ボトル口部を通して内容物を最後まで搾り出した後、このボトル内に空気を入れ形状を復元させた。
次いで、このボトルを倒立(口部を下側)にして1時間保管した後のボトル胴部壁の内容物滑り性の程度(胴部壁に内容物が付着していない程度)を測定し、次の式で内容物付着率を計算した。
内容物付着率(%)
=(内容物が付着している表面積/ボトル胴部壁表面積)×100
上記で計算された内容物付着率から、滑り性を次の基準で評価した。
○:内容物付着率が10%未満
△:内容物付着率が10%以上で50%未満
×:内容物付着率が50%以上
成形したボトルに、食用油中に水を分散させた分散液を、表1中の水分散の比率、塗布量で塗布し、滑り性を評価した。
〔比較例1〕
成形したボトルに、分散液に用いた食用油を、表1中の塗布量で塗布し、滑り性を評価した。
〔比較例2〕
成形したボトルに、食用油100gに対して、乳化剤として木蝋3g、水70gを、80℃にて混合して乳化させて室温(25℃)に戻した液を、表1中の塗布量で塗布し、滑り性を評価した。
上述した実施例1に用いた分散液100mlをビーカーに入れ、経時による分離程度を目視で確認すると共に、経時ごとの分散液の状態を示す写真を図4に示し、表2に、経時での分離した食用油と水(分散媒)の比率を示す。
3:液膜
10:構造体
11:首部
13:肩部
15:胴部壁
17:底壁
Claims (9)
- 所定形状の成形体と、その表面に形成されている液膜とを有する構造体において、該液膜は、分散媒に非相溶性液体が分散された分散液により形成されていることを特徴とする構造体。
- 前記液膜は、第1液膜とその表面の第2液膜とから形成されている請求項1に記載の構造体。
- 前記第2液膜は、前記第1液膜の分散液が転相した分散液である請求項2に記載の構造体。
- 前記分散媒と前記非相溶性液体が、食用油と水、または水と食用油である請求項1〜3の何れかに記載の構造体。
- 前記成形体が容器である請求項1〜4の何れかに記載の構造体。
- 前記容器が、乳化物を内容物として収容される請求項5に記載の構造体。
- 前記乳化物が、マヨネーズ様食品である請求項6に記載の構造体。
- 所定形状の成形体と、その表面に形成されている液膜とを有する構造体を製造する方法において、分散媒に非相溶性液体を分散し、得られた分散液を、分散媒と非相溶性液体が液相に分離する前に、該成形体の表面に塗布することにより、該分散液からなる液膜を形成することを特徴する製造方法。
- 前記成形体が容器であり、前記分散液からなる液膜を形成した後、該液膜中の分散媒と非相溶性液体とが液相に分離する前に、容器内容物を充填する請求項8に記載の製造方法。
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