JPH02194041A

JPH02194041A - 保冷剤用水性ゲル

Info

Publication number: JPH02194041A
Application number: JP1013554A
Authority: JP
Inventors: Takeo Omiya; 大宮　武夫; Akihiro Onishi; 大西　明洋
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1990-07-31
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2707304B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は魚介類、ハム、野菜等の生鮮食品及びジュース
、ワイン等の飲料類や血液の流通時の鮮度保持及び保冷
を目的とする保冷剤、軍用、ルーム用、トイレ用の芳香
を目的とする芳香剤等に適した水性ゲルに関するもので
ある。

（従来技術および課題）従来より魚介類は氷と共に箱詰めされて流通されていた
。しかし、氷は融けた水のため保冷時間が短かく、融け
た水が保冷物等に触れ汚損したり外部へ漏れる等の問題
点があった。

これらの欠点を補なうため、近年ポリエチレン等の袋又
はプラスチック容器に、液体又はゲル状物を充填し、こ
れを凍結させて保冷剤として多く使用されるようになっ
た。このうち液体を充填させたものは、破袋により内容
物が流出し保冷物を汚損するおそれがあるため、ゲル状
物が主に使用されるようになっている。

保冷袋又はプラスチック容器に充填されるゲル状組成物
として、グアーガム、ポリビニルアルコール、ポリアク
リル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド、カルボキシメ
チルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウム、澱
粉、澱粉にアクリル酸又はアクリルアミドをグラフト重
合させたもの等の水溶性高分子の高粘度水溶液、もしく
はそれらの水溶性高分子をホウ酸塩等の無機塩又は有機
系架橋剤で架橋した含水ゲル状物が使用されている。

しかし、水溶性高分子の高粘度水溶液は、保冷袋の破袋
又はプラスチック容器の破損時に徐々に流出し、しかも
粘着性を有するため保冷物に付着し汚損する欠点があっ
た。

一方、グアーガム、ポリビニルアルコールをホウ酸塩で
ゲル化させたものは、粘着性は有しないが未だ流動性を
有しており、そのため破袋等により内容物が流出したり
、破袋等が起らなくても流動して形状が変化するため異
形のまま凍結され、断熱材容器への梱包が龍しくなる等
の欠点を有していた。

更に、グアーガムはその成分中に蛋白質、脂肪等を含有
しており、微生物の栄養源となるため保冷剤製造時又は
流通時に腐敗を生ずる等の欠点も有している。

又、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム
、ポリアクリルアミドの架橋物は、保冷剤として容器に
充填後に、太陽光線にさらされると架橋が外れたり重合
度低下を起す、このためゲル状物は液体化したり離水が
発生する欠点があり、商品価値を失ったり破袋時に流出
し保冷物を汚損するおそれがある。

これらの水溶性高分子や架橋高分子は、通常水に対し４
〜１５％濃度で使用されており、固形分濃度が高いため
、保冷剤とした場合融解潜熱が低下し、保冷剤の機能で
ある保冷時間を短くする欠点を有している。

これらの欠点を解消する方法として、カルボキシメチル
セルロース多価金属塩の水性ゲルよりなる保冷剤が、本
発明者らにより提案されている。

しかし、カルボキシメチルセルロース多価金属塩の水性
ゲルはゲル化速度が極めて速いため、水性ゲルを保冷袋
やプラスチック容器等に充填する際の作業性に問題があ
った。

本発明はこれらの欠点を解決すべく鋭意検討を重ねた結
果、カルボキシメチルセルロース多価金属塩の水性ゲル
の特性を保有し、かつ、ゲル化速度のコントロールの可
能な優れた水性ゲルを見出し本発明を完成したものであ
る。

（課題を解決するための手段）即ち本発明は、部分酸型カルボキシメチルセルロース多
価金属塩よりなる水性ゲルである。

本発明の部分酸型カルボキシメチルセルロース多価金属
塩の水性ゲルは、部分酸型カルボキシメチルセルロース
ナトリウムを多価金属イオンでゲル化して得られる水性
ゲルである。

本発明に使用される部分酸型カルボキシメチルセルロー
スナトリウムは、カルボキシメチルセルロースのカルボ
キシメチル基がナトリウム塩型と酸型とからなるもので
あり、好ましくはカルボキシメチル基のうち酸型が３０
〜７０％で、ナトリウム塩型が７０〜３０％のものであ
る。

カルボキシメチル基の酸型を３０〜７０％としたのは、
３０％以下の場合はゲル化速度が速すぎて、充填時の作
業性が改良されず、逆に７０％以上の場合は形成ゲルが
半透明で、ゲル強度も弱くなるためである。

部分酸型カルボキシメチルセルロースナトリウム（以下
部分酸型ＣＭＣと略す）は、カルボキシメチルセルロー
スナトリウムを酸で処理してつくることができる。原料
に使用するカルボキシメチルセルロースナトリウム（以
下ＣＭＣと略す）には、市販のＣＭＣが用いられる。そ
のカルボキシメチル基の平均置換度（以下ＤＳと略す）
は０．３０〜１．５０の範囲が好ましい、ＤＳが０．３
０以下のＣＭＣは水に溶解しにくく、ＤＳが１．５０以
上のＣＭＣから得られる部分酸型ＣＭＣは多価金属イオ
ンでゲル化させた場合、分子内にカルボキシメチル基が
多く存在するため分子内架橋が優位に進行し、分子間の
三次元架橋によるゲル化が起りに＜＜、堅いゲルを得る
ことができない。

また、ＣＭＣの１％水溶液の粘度（２５℃、６０ｒｐｍ
）は１０〜１０，０ＯＯｃｐｓの範囲のものが好ましい
、１０ｃｐｓ以下のＣＭＣから得られる部分酸型ＣＭＣ
では、分子鎖が短いため三次元構造を生成しに＜＜、高
濃度にしないと所望の堅さの水性ゲルが得られない、ｉ
ｏ、ｏｏ。

ｃｐｓ以上のＣＭＣから得られる部分酸型ＣＭＣでは、
それ自体が高粘度を有しており、架橋剤との均一混合が
困難で均一な水性ゲルを得ることが難しくなる。

部分酸型ＣＭＣの調製方法は、上記のＣＭＣの２〜７％
水溶液を調製し、そのＣＭＣのカルボキシメチル基の化
学当量に対し３０〜７０％化学当量の強酸を０．５〜５
．０規定源度にして添加し、時々撹拌をしながら１〜３
時間放置し部分酸型ＣＭＣを調製する０部分酸型ＣＭＣ
の調製に使用する酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン
酸等の強酸が好ましく使用できる。

部分酸型ＣＭＣのゲル化剤として用いる金属塩は、アル
ミニウム化合物、鉄化合物、クロム化合物等三次元の架
橋構造を形成する多価金属塩であれば使用可能であるが
、金属塩特有の着色が認められること及び安全性、経済
性の面から判断して、無色透明のゲルを形成し、経済的
に入手し得るアルミニウム化合物の使用が好ましい、ア
ルミニウム化合物としては、カリミョウバン、ナトリウ
ムミョウバン、酢酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、
硝酸アルミニウム等が使用できる。

本発明の水性ゲルは、上記の部分酸型ＣＭＣの０．５〜
１０ｆ！量％、好ましくは２〜７１２ｉ量％の水溶液に
、多価金属塩の０．５〜１０重量％水溶液を添加混合し
ゲル化することによって得られる。

又この場合グリセリン、エチレングリコール、エタノー
ルその他の親水性有機液体で湿潤又は分散させた部分酸
型ＣＭＣと多価金属塩水溶液とを混合する方法によって
も均一なゲルを得ることができる。

なお、本発明の水性ゲルの調製に際し、防腐剤、着色剤
及びエチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、ソルビトール等の多価アルコールや、塩化ナト
リウム、塩化カリウム、硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウ
ム等塩類を添加することも本発明の範囲に含まれる。

又、他の水溶性高分子例えば、グアーガム、ポリビニル
アルコール、アクリル酸ナトリウム等を部分酸型ＣＭＣ
と併用することも可能である。

（発明の効果）本発明の部分酸型ＣＭＣ多価金属塩よりなる水性ゲルは
、ゲル化速度が抑制され、通常のＣＭＣの場合はゲル化
剤の添加後約１分で粘度が１万ｃｐｓ以上になり、３０
分後には約１０万ｃｐｓ以上となるのに対し、本発明の
部分酸型ＣＭＣを使用すると、ゲル化剤の添加３０分後
に５万ｃｐｓ以下であるので、水性ゲルの袋、容器等へ
の充填作業性が著しく改善される。しかも、ゲル化完了
後の水性ゲルはゲル強度が大きく、安定性がよいので保
冷剤、芳香剤等各種の用途に広く利用することができる
。

（実施例）以下、実施例により本発明を説明する。ここで部は重量
部、％は重量％を示す。

実施例ＩＤＳ０．７４．１％水水溶液戻２４２ｃｐｓ、水分７．
９％のＣＭＣ７部を水２００部に溶解し、１規定の塩酸
１０．８部を添加撹拌して酸処理を行い、５０％酸型の
ＣＭＣの水溶液を得た。

次に酸処理後の溶液に５％カリミョウバン水溶液２３部
を添加し、１〜３分撹拌後靜置装た。

３０分後に粘度測定を行ったところ３５．０００ｃｐｓ
であった。

カリミョウバン水溶液の添加撹拌後、充填機を用いてビ
ニール袋に充填し、２４時間静置して保冷剤を調製した
。充填機による作業性は良好であり、保冷剤のゲル強度
は２５０　　ｔ／−であった。

比較例ＩＤＳ０．９３．１％水溶液粘度１７０ｃｐｓ、水分１０
％のＣＭＣ７部を水２００部に溶解後、５％カリミョウ
バン水溶液２５部を添加し混合すると約１分で１万ｃｐ
ｓ以上になり、３０分後に約５０万ｃｐｓのゲル状物に
なった。このため充填機による充填作業はできなかった
。

実施例２〜５及び比較例２〜５ＤＳ及び粘度の異なるＣＭＣを使用し、さらに１規定の
塩酸の添加量を変えて種々の酸型ＣＭＣ水溶液を調製し
た。その後実施例１と同様の手順で実施例２〜５及び比
較例２〜５の保冷剤を調製した。

調製条件及び得られた保冷剤の物性は、表１に記載した
通りであった。

Claims

【特許請求の範囲】

部分酸型カルボキシメチルセルロース多価金属塩よりな
る水性ゲル。