JP5131462B2

JP5131462B2 - 撥水撥油性包装用材料

Info

Publication number: JP5131462B2
Application number: JP2008034188A
Authority: JP
Inventors: 康司松田
Original assignee: FUJICO CO., LTD.
Current assignee: FUJICO CO., LTD.
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-02-15
Also published as: JP2009191407A

Description

本発明は、食品の鮮度保持のため、食品と共包される脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装用材料に関する。

一般に繊維、紙、不織布、皮革等に撥水撥油性能を付与する場合、フッ素系撥水撥油剤（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照。）が利用されている。そして、撥水撥油性能が必要な紙の製造には、抄紙工程でフッ素系撥水撥油剤を練りこむ内添加法、紙基材をフッ素系撥水撥油剤とポリビニールアルコールを混合してサイズプレスで浸透させる浸透法（例えば、特許文献２参照。）、紙基材表面にフッ素系撥水撥油剤をグラビア印刷するコーティング法等が知られている。

食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装用材料は、前記の方法で、通気性紙基材である紙繊維の表面に、液体の表面張力より小さい表面張力を有するパーフロロアルキル酸をコーティングすることで、紙に撥水撥油性能を付与したものである。また、フッ素系素材に替わる撥水撥油剤として、アクリル樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体及びポリエステルを含有する撥水撥油紙（例えば、特許文献３参照。）等が開示されている。

近年、フッ素系撥水撥油剤に含まれるパーフロロオクタン酸等パーフロロアルキル基の炭素数が７個以上のパーフロロカルボン酸の人体への影響を懸念する指摘があり、パーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤が開発されている。この環境対応型フッ素系撥水撥油剤は、パーフロロアルキル基の炭素数を５以下としたパーフロロカルボン酸であり、コーティング層中のフッ素含有量が低下することに起因した表面張力の増大により、前記の従来処理方法ではキット法による撥油度試験（ＪＡＰＡＮＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ．４１）で、キットナンバー１０以上の撥油性能が出ないという新たな問題が生起している。

紙パルプ技術タイムス第４９巻（２００６）第８号特開平１０−２９１５７０号公報特開２００７−１５４３６９号公報特開２００４−７６１８９号公報

従来使用されているフッ素系撥水撥油剤には微量のパーフロロオクタン酸が含まれているが、このパーフロロオクタン酸は化学的にきわめて安定な物質であり、自然界では分解されず、人体への影響を懸念する指摘がある。この問題を解決するために、パーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤として、パーフロロアルキル基の炭素数が５以下のパーフロロカルボン酸を含むものが開発されている。しかしながら、パーフロロオクタン酸を含まない低分子量化した環境対応型フッ素系撥水撥油剤を用いて、前記の従来法による撥水撥油処理を行なった場合、撥水性能や通気性には問題がないものの、キット法による撥油度試験で、キットナンバー１０以上の撥油性能が出ないという新たな問題が生起している。

本発明は、通気性紙基材にパーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤を使用した場合であっても、紙基材表面にキット法による撥油度試験でキットナンバー１０以上の撥油性能を有する、食品と共包される脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装用材料を提供する。

前記課題を解決するために、鋭意研究の結果、従来の撥水撥油剤の単層コーティング法ではなく、前処理としてウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキをコーティングする撥水撥油性包装用材料を発明するに至った。すなわち、第１次加工として通気性紙基材の表面に、イソシアネート系の硬化剤を原液に対して１〜８％添加したウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキをグラビア印刷、フレキソ印刷又はオフセット印刷の何れかを適用してコーティングし、次いで第２次加工として、パーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤をグラビア印刷、サイズプレスコーティング又はディッピングの何れかを適用してコーティングし、紙基材にウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキと環境対応型フッ素系撥水撥油剤とを２層コーティングすることで解決した。

本発明の撥水撥油性包装用材料は前記方法を用いた場合、環境対応型フッ素系撥水撥水油処理剤の表面張力性能に加え、イソシアネート系硬化剤で架橋反応させたウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキの耐溶剤性との相乗効果により溶剤成分の浸透を抑える効果が増し、キット法による撥油度試験でキットナンバー１０以上の高い撥油性能及び高い撥水性能を通気性紙基材に付与できる。

また、通気性紙基材の加工面にはフッ素濃度が高い層ができ、加工面の反対面には浸透により一部のフッ素系撥水撥油剤が拡散して撥水撥油性能が生起しているものの、撥水撥油性能は弱く、加工面の反対面に関しては、従来の加工方法より容易に貼り合わせ等の２次的な加工が容易になるという利点も有する。

本発明は、前記のパーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤の特に撥油性能の低下の問題を解決するものであり、以下実施するための最良の形態を説明する。

本発明の脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤用包装用材料の構造を図１に示す。通気性紙基材１の片側加工面にウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキを、グラビア印刷、フレキソ印刷又はオフセット印刷の何れかを適用してコーティングし、硬化のためのエージングを行なった後、フッ素系撥水撥油剤をグラビア印刷、サイズプレスコーティング又はディッピングの何れかを適用してコーティングする二層コーティングにより、コーティング膜厚が薄くしても高い撥水撥油性能を有することを可能にした。

通気性紙基材１は、通常紙の鏡面側に注意書等の文字印刷されており、コーティング処理はこの鏡面側に、文字が読み取れるように透明樹脂を用いて行なう。

コーティングするウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキは、原液に対して１〜８重量％のイソシアネート系の硬化剤を添加し、このイソシアネート系硬化剤を添加したウレタン系又は塩化酢酸ビニール系インキに対して重量比１：１の割合で溶剤希釈してコーティング液とする。コーティングには、グラビア印刷、フレキソ印刷又はオフセット印刷の何れかを適用し、ラインスピード５０〜２００ｍ／分、乾燥温度５０〜１８０℃の条件で行なう。

通気性紙基材１にウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキをコーティング、乾燥した後、８ｈｒ以上自然環境下に放置してエージングする。この間ウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキはイソシアネート系硬化剤による架橋反応が進行し、硬化する。ウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキ原液に対してイソシアネート系硬化剤の添加量が１％未満では硬化反応が不足し、十分な塗膜物性が得られない。又８％を超えると硬化反応が早すぎて未反応硬化剤の含有量が多くなるため、ブロッキング現象等の問題が発生する。従って、コーティングするウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキは、原液に対して１〜８重量％のイソシアネート系の硬化剤を添加し、気温等気候の変化に応じ、硬化安定化のためのエージングが８ｈｒ以上となるように調製する。

次いで、エージングが完了したウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキ層２の上に重ねて、フッ素系撥水撥油剤を、グラビア印刷を適用してコーティングする。

フッ素系撥水撥油剤は原液に対して消泡剤を０．０１〜０．１％の範囲で添加し、この混合液を重量比１：９の割合で無水エタノールにより希釈しコーティング液とする。フッ素系撥水撥油剤のコーティングは、グラビア印刷を適用し、ラインスピード５０〜２００ｍ／分、乾燥温度は８０〜２００℃の条件で行なう。

フッ素系撥水撥油剤のコーティング後は、２０〜７０℃に保たれた室で約２１日間安定化のためのエージング処理を行ない、食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装用材料が完成する。このエージングが１４日未満ではキット法による撥油度試験で、キットナンバー１０以上の撥油性能が得られない。また、撥油性能は約２１日で飽和する。

前記の撥水撥油性包装用材料は、非処理面に通気性を有するポリオレフィンフィルムをラミネート加工し、食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤を包装して包装体が完成する。

通気性紙基材として、坪量４０ｇ／ｍ^２の純白紙（洋紙）を用い、大日本インキ株式会社製エクステンダーＦを含むウレタン系インキ、ユニビアＡを紙基材鏡面側にグラビア印刷機で印刷コーティングし、常温で８ｈｒ及び２４ｈｒエージングした。次いで旭硝子株式会社製環境対応型フッ素系撥水撥油剤ＡＧ−Ｅ０６０を１ｋｇに消泡剤として信越化学株式会社製ＫＭ−７２を０．０５ｇ添加し、この混合液を無水エタノール９ｋｇで希釈し、コーティング液とした。このコーティング液をグラビア印刷機でコーティングし、４５℃で２１日間エージングして食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装に使用する撥水撥油紙を調製した。この撥水撥油紙を、キット法による撥油度試験した結果、キットナンバー１２と極めて高性能の撥油性能が確認できた。また、ＪＩＳＰ８１１０、ＪＩＳＰ８１１１に規定される撥水度試験（水滴下法、Ｒ８以上が合格ラインの撥水性能）でＲ１０と高い撥水性能を確認した。更に、ガーレー透気度試験法（一定面積を空気１００ｍｌが通過する時間で示す）で６．０ｓｅｃの通気性が確保でき、高性能の通気性を有する撥水撥油紙の製造が可能であることを確認した。実施例を比較例とともに表１に示す。

通気性紙基材として、坪量５０ｇ／ｍ^２の奉書紙（和紙）を用い、大日本インキ株式会社製塩化酢酸ビニール系インキＣＶＬ−ＳＰを紙基材鏡面側にグラビア印刷機で印刷コーティングし、常温で２４ｈｒ硬化のためのエージングを行なった。次いで旭硝子株式会社製環境対応型フッ素系撥水撥油剤ＡＧ−Ｅ０６０を１ｋｇに消泡剤として信越化学株式会社製ＫＭ−７２を０．０５ｇ添加し、この混合液を無水エタノール９ｋｇで希釈し、コーティング液とした。このコーティング液をグラビア印刷機でコーティングした後、４５℃で１４、２１日間エージングして食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装に使用する撥水撥油紙を調製した。この撥水撥油紙を、キット法による撥油度試験した結果、キットナンバー１２と極めて高性能の撥油性能が確認できた。またガーレー透気度試験法で６．０ｓｅｃ／１００ｍｌの通気性が確保でき、高性能の通気性を有する撥水撥油紙の製造が可能であることを確認した。また、ＪＩＳＰ８１１０、ＪＩＳＰ８１１１に規定される撥水試験でＲ１０と高い撥水性能を確認した。更に、ガーレー透気度試験法で６．０ｓｅｃの通気性が確保でき、高性能の通気性を有する撥水撥油紙の製造が可能であることを確認した。実施例を比較例とともに表１に示す。

本発明の脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤用包装用材料の構造を示す図である。内添加法又は浸透法による従来品の脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤用包装用材料の構造を示す図である。パーフロロオクタン酸を含む従来品の脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤用包装用材料の構造を示す図である。

符号の説明

１通気性紙基材
２ウレタン系又は塩化酢酸ビニール系透明インキコーティング層
３フッ素系撥水撥油剤コーティング層
４内添加法又は浸透法でフッ素系撥水撥油剤を含有させた撥水撥油紙
５パーフロロオクタン酸を含むフッ素系撥水撥油剤コーティング層
６印刷文字

Claims

通気性基材シートに、先ずイソシアネート系硬化剤を原液に対して１〜８重量％添加したウレタン系又は塩化酢酸ビニール系の透明インキをグラビア印刷、フレキソ印刷又はオフセット印刷の何れかを適用して第一層をコーティングし、乾燥後８ｈｒ以上硬化のためのエージングを行なった後、次いでパーフロロオクタン酸を含まない環境対応型フッ素系撥水撥油剤を、グラビア印刷を適用して第二層をコーティングし、乾燥後１４日以上安定化のためのエージングを行ない、撥油性能をキットナンバー１０以上としたことを特徴とした食品の鮮度保持のための脱酸素剤、エタノール蒸散剤又は吸湿剤の包装用材料。