JP2017039533A - 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】所定形状に成形されている基材1と、その表面に形成されている液膜3とからなる構造体10であって、液膜3の表面には、液膜3を形成する液体に非相溶の液体の液滴5が分布し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)前記液滴は、前記液膜表面に、前記非相溶の液体を噴霧することにより形成されていること、
(2)前記液滴は、前記液膜を形成する液体と同時に、基材表面に前記非相溶の液体を噴霧することにより形成されていること、
(3)前記液膜を形成する液体が食用油または水であり、前記液滴が水または食用油により形成されていること、
(4)前記基材が容器であること、
(5)前記容器が、乳化物を内容物として収容されるものであること、
(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。
所定形状に形成されている基材を用意し、該基材表面に、液膜を形成する工程と、
液膜を形成する液体に非相溶の液体を噴霧する工程と、
を含み、
前記液膜の表面に、該非相溶の液体の液滴を分布させること、
を特徴とする構造体の製造方法が提供される。
また、本発明の製造方法においては、
(1)前記液膜を形成する工程が、該液体を噴霧することにより行うこと、
(2)前記液膜を形成する工程と前記非相溶の液体を噴霧する工程を同時に行うこと、
が好ましい。
例えば、後述する実施例1によれば、基材表面(ダイレクトブロー容器の内面)に形成されている食用油の液膜表面に、食用油とは非相溶の水の液滴が噴霧されている本発明の構造体では、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た後、約2月保管した後においても、初期と同様、内容物のほぼ全量を排出することができる(経時滑り性が高い)。
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、本発明と同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。
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液膜に、該液膜を形成している液体と非相溶の液体の液滴(例えば水滴)が分布している場合には、この上を流れる乳化物と液膜との間に液滴が介在することとなる。かかる液滴の存在が、液膜を形成している液体の乳化物への吸収を抑制しているため、該液膜による乳化物に対する滑り性の経時的低下が有効に回避されるものと思われる。
また、上記液滴は、液膜を形成している液体とは非相溶であるため、該液膜に吸収されず、該液膜に対して大きな滑り性を示す。このため、液滴を間に挟んで乳化物が液膜上を流れるとき、該液膜が示す乳化物に対する滑り性に加え、この液滴が滑り剤として機能することとなり、乳化物に対して、極めて優れた滑り性が発現するものと思われる。
例えば、本発明者等は、先に、食用油と水との懸濁分散液により基材表面に液膜が形成されている構造体を先に提案している(特願2015−86083号)。かかる構造体も、本発明と同様、乳化物に対する滑り性を示し、且つ滑り性の経時的安定性も優れている。懸濁分散液による液膜では、水の相分離により、液膜上に水滴が分布しているのに近い表面構造が形成されるからである。しかるに、この先願の構造体や、液膜が乳化物で形成されているような構造体では、液膜形成直前に懸濁分散液を加熱殺菌等の熱処理を行うことができない。液膜を形成している懸濁分散液は、加熱により相分離が直ちに生じてしまうためである。よって、懸濁分散液により基材表面に液膜が形成されている構造体を食品の容器に用いる場合、懸濁分散液を作成する前に、加熱殺菌等の熱処理を行い、混合して懸濁分散液を作成する時から液膜形成まで殺菌した状態を保つ必要があり、懸濁分散液の管理が非常に難しいものであった。
即ち、本発明の構造体10では、粘稠な物質7と液膜3との間に液滴5が介在するように分布することとなり、液膜3を形成している液体の粘稠な物質7中への吸収が、この液滴5により、有効に抑制されることとなる。しかも、この液滴5は、液膜3を形成している液体に非相溶性であることから、この液膜3に対して高い滑り性を示す。この結果、粘稠な物質7が、この液膜3上を流れるとき、液膜3が示す滑り性と同時に、液滴5が示す滑り性も発揮され、この結果、粘稠な物質7に対して極めて高い滑り性が得られ、液膜3の消耗(液膜3を形成している液体の物質7への吸収)による滑り性の経時的低下も有効に抑制される。
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、さらに、その液膜3の上に液滴5が形成されていることが好適である。
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。
このような液体としては、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、食用油などの親油性液体や、水、イオン水などの親水性液体を挙げることができ、乳化物のような粘稠な物質7に対して、何れも滑り性を高めることができる。
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の下地となる基材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、液膜3に分布する液滴5は、液膜3を形成する液体と非相溶の液体であるため、液膜3に対して高い滑り性を示し、この結果、この上を粘稠な物質7が流れるとき、この液滴5は液膜上を物質7と共に液膜3上を流れ、この結果、粘稠な物質7に対して、非常に高い滑り性が発揮される。
また、上記のような小さな径の液滴5を分布させるという観点から、液膜3と共に存在する液滴5のトータルの液量は、0.44〜1.35mg/cm2程度であることが好ましく、例えば、このような量の液体を液膜3上に噴霧することにより、液滴5を形成することができる。
この場合、基材1を成形するに際し、その表面を形成する樹脂材料に、液膜3を形成する液体を混合しておき、基材1の成形と同時に、液膜3を形成することも可能である。
または、基材1上に液膜3と液膜3を形成する液体とは非相溶の液体を同時に噴霧して液膜3と液滴5を形成させることにより、構造体10を製造しても良い。
さらに、液膜3と液滴5を構成する液体は、液膜3と液滴5を形成する直前まで、適度な温度に加熱して殺菌処理することもできる。
特に、上記のような乳化物の充填圧により、液膜3上に形成されている液滴5は、液膜3から落下せずに安定に保持される。
図2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、さらに、噴霧により液滴5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、液体、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
<液体(液膜と液滴)>
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、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、食用油を噴霧してから水を噴霧、または食用油と水のそれぞれを同時に噴霧した。
<内容物>
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、液体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)。
表1に示す各保管期間・温度にて保管されたボトルについて、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、食用油と水を、表1中の比率、塗布量で塗布し、滑り性を評価した。塗布後のボトルは、食用油と水が混合した白濁した液膜を保持していた。
成形したボトルに、食用油のみを、表1中の塗布量で塗布し、滑り性を評価した。塗布後のボトルは、透明(食用油)の液膜を保持していた。
成形したボトルに、水を塗布し、食用油を塗布した。塗布した水はボトルの底にたまり、後から噴霧した食用油である透明の液膜がボトルに保持された。水が入ったボトルにて、滑り性評価を行った。
また、水を先に噴霧して、食用油を噴霧しても、ボトルに水は保持されてないため、食用油のみと同様の液膜しか形成できないことも確認できた。
3:液膜
5:液滴
7:粘稠な物質(乳化物)
10:構造体
11:首部
13:肩部
15:胴部壁
17:底壁
Claims (10)
- 所定形状に成形されている基材と、その表面に形成されている液膜とからなる構造体であって、該液膜には、該液膜を形成する液体に非相溶の液体の液滴が分布していることを特徴とする構造体。
- 前記液滴は、前記液膜表面に、前記非相溶の液体を噴霧することにより形成されている請求項1に記載の構造体。
- 前記液滴は、前記液膜を形成する液体と同時に、基材表面に前記非相溶の液体を噴霧することにより形成されている請求項1に記載の構造体。
- 前記液膜を形成する液体が食用油または水であり、前記液滴が水または食用油により形成されている請求項1〜3の何れかに記載の構造体。
- 前記基材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ものである請求項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。
- 所定形状に形成されている基材を用意し、
該基材表面に、液膜を形成する工程と
液膜を形成する液体に非相溶の液体を噴霧する工程と、
を含み、
前記液膜の表面に、該非相溶の液体の液滴を分布させること、
を特徴とする構造体の製造方法。 - 前記液膜を形成する工程が、該液体を噴霧することにより行う、請求項8に記載の構造体の製造方法。
- 前記液膜を形成する工程と前記非相溶の液体を噴霧する工程を同時に行う、請求項9に記載の構造体の製造方法。
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