JPWO2018173713A1 - 油膜形成能を有する表面を備えた構造体及び油膜形成方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の構造体は、油脂を内蔵している水溶性有機材料固体層（３）が基材（１）の表面に設けられていることを特徴とする。

Description

本発明は、油膜形成能を有する表面を備えた構造体に関するものであり、特にフィルムとして好適に使用される構造体に関するものであり、さらには該構造体の表面に油膜を形成する方法にも関する。
液状内容物が収容される容器では、容器の材質を問わず、内容物に対する排出性が要求される。水のように粘性の低い液体を収容する場合では、このような排出性はほとんど問題とならないが、例えば、マヨネーズやケチャップのように粘度の高い粘稠な物質では、プラスチック製容器であろうがガラス製容器であろうが、この排出性はかなり深刻な問題である。即ち、このような内容物は、容器を傾けて速やかに排出されないし、また、容器壁に付着してしまうため、最後まで使い切ることができず、特に容器の底部にはかなりの量の内容物が排出されずに残ってしまう。
最近になって、容器等の成形体の表面に油膜を形成することによって、粘稠な物質に対する滑り性を高める技術が種々提案されている（例えば特許文献１，２）。
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。
しかしながら、上記のように基材表面に油膜を形成して表面特性を改質する手段は、フィルムには適用し難いという問題がある。
即ち、フィルム表面への油膜形成は、油脂をスプレー等によりフィルム表面にコーティングすることにより行われるが、工業的に実施する場合には、かかる油膜形成は長尺フィルムについて行われる。長尺フィルムをローラで巻き取る際に、その表面に油膜が形成され、従って、表面に油膜が形成されている状態で長尺フィルムがロールで巻き取られ、使用に際しては、油膜が形成されている長尺フィルムを巻出し、用途に応じた適宜の大きさに裁断して使用されることになるわけである。
従って、油膜が形成されているフィルムを工業的に製造する場合、油膜が形成された長尺フィルムがロールに巻き取られるため、油膜の上にフィルムの裏面が重ねられることとなり、油膜の裏移りという問題を生じてしまい、その改善が必要となっている。
ＷＯ２０１２／１０００９９ ＷＯ２０１３／０２２４６７
従って、本発明の目的は、成形工程では油膜を有していないが、実際の使用形態では油膜が形成されており、成形後の搬送や保管時等において、油膜の裏移りの問題が有効に防止された構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記の構造体の表面に油膜を形成する方法を提供することにある。
本発明によれば、油脂を内蔵している水溶性有機材料固体層が基材表面に設けられていることを特徴とする構造体が提供される。
本発明の構造体においては、
（１）前記基材がフィルムであること、
（２）前記水溶性有機材料が、セルロース系ポリマー、多糖類、デキストリン或いはシクロデキストリンであり、前記油脂が食用油であること、
が好適である。
本発明によれば、また、上記の構造体の表面の水溶性有機材料固体層に含水物質を接触させることにより、該水溶性有機材料固体層から油脂を溶出させて油膜を形成することを特徴とする構造体表面への油膜形成方法が提供される。
上記の油膜形成方法においては、
（１）前記水溶性有機材料固体層を表面に備えた前記基材を容器の形状に成形し、成形された容器内に、前記含水物質に相当する含水内容物を充填することにより、前記水溶性有機材料固体層と含水物質との接触による油膜の形成を行うこと、
（２）前記基材表面に前記水溶性有機材料固体層を設けた後、容器の形状に成形すること、
（３）前記容器が袋であること、
が好適である。
本発明の構造体は、所定形状に成形されている基材の表面に、油脂を内蔵している水溶性有機材料固体層が設けられている。従って、この構造体を重ね合わせたとしても油膜の裏移りという問題は生じない。
また、かかる構造体において、前記水溶性有機材料固体層は、油膜形成能を有しており、この水溶性有機材料固体層に含水物質を接触するという極めて簡単な手段で油膜を形成することができる。即ち、含水物質との接触により水溶性有機材料は溶解し、この層が消失すると同時に内蔵されている油脂が溶出することにより、油膜が形成されることとなる。
従って、本発明の構造体は、前記基材としてフィルムを使用することが最も好適であり、このフィルムの表面に前記水溶性有機材料固体層を形成し、該水溶性有機材料固体層が形成されたフィルムをロールで巻き取ったとき、油膜の裏移りという問題は全く問題とならず、その後、ロールから該フィルムを巻出し、適度な大きさに裁断し、ヒートシール等の手段により袋状に製袋し、この後に含水内容物を充填することにより、含水内容物が充填された容器として使用に供することができる。
このように本発明の構造体は、成形後の油膜の裏移りの問題が有効に回避されているため、表面に油膜を備え、含水物に対する滑り性が向上した製品として工業的に実施することができる。
本発明の構造体の表面形態を示す概略断面図。 本発明の構造体の表面に油膜を形成する方法を説明するための説明図。
図１を参照して、本発明の構造体は、用途に応じた形状に成形されている基材１と、その表面に形成された水溶性有機材料固体層３とからなる。この水溶性有機材料固体層３は、油脂を内蔵しているものであり、この水溶性有機材料固体層３に含水物質を接触させることにより、油膜を形成する性質を有するものであり、形成される油膜により、種々の含水物に対する滑り性が向上し、例えば粘稠なペースト状の内容物を、該構造体の表面に付着することなく、速やかに流すことができる。
上記の水溶性有機材料固体層３からの油膜形成方法を説明するための図２を、図１と共に参照して、水溶性有機材料固体層３は、固体の水溶性有機材料からなるものであり且つ油脂を内蔵している。
即ち、この水溶性有機材料固体層３が含水物質５と接触すると、粉末を形成している水溶性有機材料は溶解し（図２（ａ）参照）、この結果、この固体層３から油脂が溶出し、基材１の表面には油膜７が形成され、含水物質５は油膜７上に存在することとなる。従って、この含水物質５は、油膜７の潤滑作用により、この表面を速やかに流れることとなるわけである。
本発明において、上記の水溶性有機材料としては、水溶性であって且つ構造体の製造及び保管工程で固体状のものであれば特に制限されず、また、油脂の内蔵形態も特に制限されず、用いた水溶性材料の特性に応じて、種々の形態を適用することができる。
例えば、水溶性有機材料が、例えば、デキストリン、ヒアルロン酸のような油分吸収性を示す多糖類や、シクロデキストリンのような包接化合物の場合、油分の吸収や包接によって油脂を内蔵させることができる。
また、油分吸収性などを示さないデンプンやアルギン酸ナトリウムなどの多糖類や、メチルセルロース、カルボキシセルロースなどのセルロース系ポリマー、或いはポリビニルアルコールなどであっても、これらと少量の油脂とを混合し、粒状化してマイクロカプセルの形態とすることにより、油脂を内蔵することができる。
本発明においては、特に、この構造体を食品用途或いは医薬品などの用途に使用する場合には、人体に対する安全性などの観点から、セルロース系ポリマー、各種多糖類、シクロデキストリン等が水溶性有機材料として好適に使用される。
また、上記の水溶性有機材料固体層３に内蔵される油脂としては、特に制限されないが、粘稠な含水物質に対する滑り性を高めるという点で、表面張力が１０乃至４０ｍＮ／ｍ、特に１６乃至３５ｍＮ／ｍの範囲にあるものが好適である。
このような表面張力を有する油脂としては、脂肪酸トリグリセライド、各種の植物油などが代表的である。特に滑り性の対象となる物質が食品類（例えばマヨネーズやケチャップ）である場合には、食用油が好適である。
かかる食用油の具体例としては、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、サラダ油などを例示することができる。
さらに、水溶性有機材料固体層３に担持させる油脂の量は、用いる水溶性有機材料の形態に応じて、この油脂が固体層３の表面に滲出しないような量とすればよい。例えば、油分吸収性の水溶性有機材料（例えば、デキストリンやヒアルロン酸などの多糖類）を使用する場合には、該水溶性有機材料１００質量部当り０．０５〜５０質量部程度の油脂を吸収担持させればよく、またシクロデキストリンのような包接化合物を用いる場合には、該水溶性有機材料１００質量部当り０．０５〜２０質量部程度の油脂を包接して担持させればよい。また、その他のタイプの水溶性有機材料を用いてマイクロカプセルの形で油脂を担持させる場合には、該水溶性有機材料１００質量部当り２０〜１００質量部程度の油脂を使用すればよい。
水溶性有機材料固体層３の厚みは、この固体層３から溶出する油脂が、含水物質５と十分に接触して良好な潤滑性を示すような厚みとすればよく、例えば、油脂の量が０．５ｇ／ｍ２以上、特に２．５〜１０ｇ／ｍ２となるように、固体層３の厚みを設定すればよい。
また、水溶性有機材料固体層３は、搬送時等において基材１の表面から脱落しない限りにおいて、粉末の形態を有していてもよいし、また連続した層の形態を有するものであってもよい。
本発明において、上述した水溶性有機材料固体層３の下地となる基材１は、その表面に該固体層３を脱落しないように保持することが可能である限り、その材質は特に制限されず、樹脂製、ガラス製、金属製等の任意の材質により用途に応じた形態を有していればよい。
例えば、その材質によっては、ブラスト処理等により粗面化を行い、このような粗面に水溶性有機材料固体層３を形成することにより、この固体層３を安定に保持することができる。
特に、本発明の構造体は、上記の水溶性有機材料固体層３により形成される油膜が粘稠な含水物質に対して優れた滑り性を示すという観点から、基材１は、このような含水物質を流すための配管や、これを収容する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、このような含水物質と接触する面に、上記の水溶性有機材料固体層３が形成される。特に、かかる構造体では、まだ油膜が形成される前の段階であるため、この構造体を重ね合わせて保持したときにも油膜の裏移りという問題は生じない。従って、この基材１は、フィルムの形態を有していることが、本発明の利点を最も活用できるという点で最適である。
また、水溶性有機材料固体層３から最終的に形成される油膜が、これと接触する含水物質と混ざり合うことなく保持できるという点で、基材１の表面（水溶性有機材料固体層３の下地面）は、合成樹脂製であることが最も好適である。
このような合成樹脂（以下、下地樹脂と呼ぶ）は、成形可能な任意の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂であってよいが、一般的には、フィルム等への成形が容易であり且つヒートシールによる製袋を容易に行うことができるという観点から、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
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；
ポリフェ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。
本発明においては、上記の熱可塑性樹脂の中でも、粘稠な内容物を収容する袋素材として使用されているオレフィン系樹脂やポリエステル樹脂が好適であり、オレフィン系樹脂が最適である。
また、かかる基材１は、上記のような熱可塑性樹脂の単層構造であってもよいし、上記熱可塑性樹脂と紙との積層体であってもよいし、複数の熱可塑性樹脂が組み合わされた多層構造を有するものであってもよく、さらには、金属箔等の表面に上記の熱可塑性樹脂がコートされた積層体であってもよい。
上記のような基材１の表面に水溶性有機材料固体層３を形成する方法としては、この固体層３の形態に応じて、例えば、静電噴霧等により粉末ないし粒状形態の固体層３を形成するという手段を採用することができるし、また、エタノール等の揮発性の有機溶媒と油脂を内蔵している水溶性有機材料とを混合して塗布液を調製し、この塗布液を基材１の表面に塗布し、次いで加熱乾燥して有機溶媒を除去することにより、水溶性有機材料固体層３を形成することもできる。
上記のようにして水溶性有機材料固体層３を基材１の表面に形成することにより得られる本発明の構造体は、水溶性有機材料固体層３が油脂を内蔵しているものであり、表面に油膜が形成されていないことから、これを重ねて保持することができる。例えば、基材１が長尺フィルムのような形態を有する場合には、これをロールで巻き取った状態で保管していた場合にも、油膜の裏移りという問題は全く生じない。
このような本発明の構造体は、既に述べたように、この水溶性有機材料固体層３に含水物質を接触させての使用に供することにより初めて油膜が形成され、含水物質に対する滑り性が発現することとなる。
特に、基材１として長尺フィルムが使用されている場合には、水溶性有機材料固体層３を表面に有する長尺フィルムをロールから巻出し、適宜の大きさに裁断し、ヒートシールによりパウチの形態に製袋し、その内部に含水物質である内容物を充填し、シールすることにより製品として使用に供される。
このような内容物となる含水物質としては、粘度（２５℃）が１００ｍＰａ・ｓ以上のもの、例えば、マヨネーズ、ケチャップ、水性糊、蜂蜜、各種ソース類、マスタード、ドレッシング、ジャム、チョコレートシロップ、乳液等の化粧液、液体洗剤、シャンプー、リンス、或いはプリンやヨーグルトなどのゲル状物質、さらにはカレー、とろみをつけた各種食品類などが好適である。
例えば、ポリプロピレン製フィルムの表面に、各種の水溶性有機材料に各種の油脂が内蔵されている水溶性有機材料固体層３を形成し、これをロールで巻き取ったところ、油膜の裏移りが発生しないことは実験により確認されている。
また、このようなフィルムによりパウチを作製し、この内部にカレーを充填し、１時間程度放置したところ、水溶性有機材料が溶解し、油膜が生成していたことも確認している。
＜実施例１〜４、比較例１＞
１００ｍｍ×１００ｍｍの内面ポリプロピレンフィルムをプレートに貼り、その上に１００質量部のデキストリン（デキストリン水和物：純正化学（株）製）と３０質量部の中鎖脂肪酸（ココナードＭＴ：花王（株）製）を混合した粉末を散布した。更にその上にトマトケチャップ１０ｇを厚みが均一になるように塗布し、作業台に対して９０度の角度で立て、１分間静置した。その後、プレートを水平に戻し、フィルム上に残存したトマトケチャップの量を測定し、フィルムからの滑落量を算出した。結果を表１に示す。
１：基材
３：水溶性有機材料固体層
５：含水物質
７：油膜

Claims (7)

  1. 油脂を内蔵している水溶性有機材料固体層が基材表面に設けられていることを特徴とする構造体。
  2. 前記基材がフィルムである請求項１に記載の構造体。
  3. 前記水溶性有機材料が、セルロース系ポリマー、多糖類、デキストリン或いはシクロデキストリンであり、前記油脂が食用油である請求項１に記載の構造体。
  4. 請求項１に記載の構造体の表面の水溶性有機材料固体層に含水物質を接触させることにより、該水溶性有機材料固体層から油脂を溶出させて油膜を形成することを特徴とする構造体表面への油膜形成方法。
  5. 前記水溶性有機材料固体層を表面に備えた前記基材を容器の形状に成形し、成形された容器内に、前記含水物質に相当する含水内容物を充填することにより、前記水溶性有機材料固体層と含水物質との接触による油膜の形成を行う請求項４に記載の油膜形成方法。
  6. 前記基材表面に前記水溶性有機材料固体層を設けた後、容器の形状に成形する請求項５に記載の油膜形成方法。
  7. 前記容器が袋である請求項５に記載の油膜形成方法。
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