JP6386371B2 - 耐油吸水性組成物、耐油吸水性包装材 - Google Patents

Description

本発明は、耐油吸水性組成物、及び耐油吸水性包装材、具体的には、油分を多く含んだ食品と接触する耐油吸水性包装材に関するものである。

主にファーストフード店において、フライドポテトやフライドチキンのような油分が多い食品を提供する際に、食品に触れる面に耐油加工を施した包装体や包装箱が使用されている。ここでいう耐油加工とは、紙等の基材の表面に耐油性の組成物を塗布することをいうが、この耐油性の組成物としては、フッ素化合物が含まれるフッ素系耐油剤や、フッ素化合物が含まれない非フッ素系耐油剤が用いられている。

ところで、フッ素系耐油剤を有する包装体や包装箱を焼却する際に、フッ素系耐油剤に含まれるフッ素化合物から、フッ化水素等の腐食性の強いガスや炭化水素から成る樹脂とは異なる有機ガスが発生することがあった。またフッ素系耐油剤に含まれるフッ素化合物やこのフッ素化合物の燃焼により発生する含フッ素有機化合物は、一般的に難分解性である。このことから、食品包装で用いられる耐油性の包装体・包装箱としては、フッ素化合物を用いないものが求められていた。

一方、非フッ素系耐油剤として、従来では、でんぷん、ＰＶＡ、セルロース、アクリル樹脂等の水溶性高分子を含む耐油性組成物が使用されてきた。これら水溶性高分子を含む耐油性組成物の塗布膜を、包装体や包装箱の内面側に形成されることで、油分の浸透を防ぎ包装体や包装箱に耐油性を発現させることができる。

しかし、出来立ての料理や食品を包装体や包装箱に収容すると、料理や食品から発散する水蒸気によって包装体や包装箱の内壁に水滴が生じる。この水滴は、料理や食品を濡らして食味を著しく低下させるだけでなく、包装体や包装箱の内壁に設けられる耐油性組成物の塗布膜を劣化させる原因にもなっていた。

このように、料理や食品から発散する水蒸気への対策として、特許文献１では、繊維中に一定量の充填剤が含まれる紙材の表面に水溶性高分子物質が塗布されている耐油紙が開示されている。また特許文献２には、水溶性セルロースエーテルにポリエステル系耐油剤を添加してなる耐油性薬剤、及びこの耐油性薬剤を紙材に塗布して当該紙材を加熱処理することで得られる耐油紙が開示されている。

特開２００５−１７１３９０号公報 特開２００６−１６７２０号公報

ところで、特許文献１の耐油紙は、耐油性に加えて水蒸気透過性が備わっている。しかし、特許文献１では、坪量が３０ｇ／ｍ²〜６０ｇ／ｍ²といった薄用紙を対象とするものであり、坪量が薄用紙よりも大きい包装箱用の紙材の場合では包装箱の外側へ水蒸気を逃がすことは困難であった。また特許文献２の耐油紙は、耐油紙が有する塗布膜が耐水性を有するものの、料理や食品から発散する水蒸気の料理や食品への影響については考慮されていなかった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、耐油性を確保しつつ料理や食品から発散する水蒸気に起因する料理や食品等の品質低下を防止した耐油吸水性組成物及びこれを用いた耐油吸水性包装材を提供することにある。

上記の課題を解決するために成された本発明の構成は以下の通りである。
即ち、本発明の第一の耐油吸水性組成物は、アクリルスチレンポリマーと、造膜剤と、水不溶性セルロースと、を有し、
前記アクリルスチレンポリマーと前記造膜剤とが、重量比で、アクリルスチレンポリマー／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
前記水不溶性セルロースが、前記アクリルスチレンポリマーと前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする。
本発明の第二の耐油吸水性組成物は、アクリル系樹脂と、造膜剤としてスチレン−ブタジエンゴムと、水不溶性セルロースと、を有し、
前記アクリル系樹脂と前記造膜剤とが、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
前記水不溶性セルロースが、前記アクリル系樹脂と前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする。
本発明の第三の耐油吸水性組成物は、アクリル系樹脂と、造膜剤と、水不溶性カルボキシメチルセルロースと、を有し、
前記アクリル系樹脂と前記造膜剤とが、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
前記水不溶性カルボキシメチルセルロースが、前記アクリル系樹脂と前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする。

本発明の第一の耐油吸水性組成物においては、前記造膜剤が、スチレン−ブタジエンゴムであることが好ましい。

本発明の第一又は第二の耐油吸水性組成物においては、前記水不溶性セルロースが、水不溶性カルボキシメチルセルロースであることが好ましい。

また本発明の耐油吸水性包装材は、基材と、前記基材上に形成されるコート層と、から構成され、
前記コート層が、本発明の耐油吸水性組成物から形成されることを特徴とする。

本発明によれば、耐油性を確保しつつ料理や食品から発散する水蒸気に起因する料理や食品等の品質低下を防止した耐油吸水性組成物及びこれを用いた耐油吸水性包装材を提供することができる。

本発明の耐油吸水性包装材における実施形態の例を示す断面模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。尚、以下の説明において、「％」は、特に説明がない限り、重量％をいうものとする。

（１）耐油吸水性組成物
本発明の耐油吸水性組成物は、アクリル系樹脂と、造膜剤と、水不溶性セルロースと、を有する。

本発明の耐油吸水性組成物において、アクリル系樹脂及び造膜剤は、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれている。本発明においては、アクリル系樹脂と造膜剤との配合比を上述したように調整することによって、組成物を紙材等の基材に塗布したときに形成される塗布膜に耐油性を付与させることができる。

本発明において、耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂の含有量が過剰である場合、具体的には、アクリル系樹脂及び造膜剤の合計量に対してアクリル系樹脂の含有量が９０％を超えると、耐油吸水性組成物に含まれる造膜剤の含有量が過少になることにより造膜性が落ちて耐油性が低下することがある。一方、耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂の含有量が過少である場合、具体的には、アクリル系樹脂及び造膜剤の合計量に対してアクリル系樹脂の含有量が４０％未満の場合は、耐油吸水性組成物に含まれる造膜剤の含有量が過剰になることにより、耐油吸水性組成物からなる膜を塗布形成した用紙を重ねて保管したときにブロッキングが発生することがある。

本発明において、アクリル系樹脂及び造膜剤の好ましい配合比は、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜７０／３０である。

また本発明の耐油吸水性組成物において、水不溶性セルロースは、アクリル系樹脂と造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれる。本発明においては、組成物中に水不溶性セルロースが適量配合されることにより、上記塗布膜に吸水性をさらに付与することができる。ここで水不溶性セルロースの含有量が、アクリル系樹脂と造膜剤との合計１００重量部に対して０．５重量部未満であると、水不溶性セルロースが有する吸水・吸湿効果を十分に発揮させることができない。一方、水不溶性セルロースの含有量が、アクリル系樹脂と造膜剤との合計１００重量部に対して５重量部を超えていると、上記塗布膜の耐油性が低下することになる。本発明の組成物において、水不溶性セルロースの好ましい添加量は、アクリル系樹脂と造膜剤との合計１００重量部に対して１重量部〜５重量部である。より好ましい添加量は、アクリル系樹脂と造膜剤との合計１００重量部に対して２重量部〜３重量部である。

以下、本発明の耐油吸水性組成物に含まれる各成分について説明する。

（１−１）アクリル系樹脂
アクリル系樹脂は、上記塗布膜の基礎となる材料である。

アクリル系樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル等のアクリル酸系ポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル等のメタクリル酸系ポリマーが挙げられる。尚、本発明においては、上述したアクリル酸系ポリマーやメタクリル酸系ポリマーを２種類以上混合して得られるポリマーブレンドや、アクリル酸系モノマー（アクリル酸誘導体）又はメタクリル酸系モノマー（メタクリル酸誘導体）と他のモノマーとを共重合させて得られる共重合体ポリマーもアクリル系樹脂に含まれ得る。本発明において、アクリル系樹脂として、好ましくは、ポリメタクリル酸メチル又はアクリルスチレンポリマーであり、より好ましくは、アクリルスチレンポリマーである。

本発明の耐油吸水性組成物を調製する際に、アクリル系樹脂は、必ずしも固体状のものを用いる必要はない。溶液状のものを用いてもよいし、エマルジョン状のものを用いてもよい。

（１−２）造膜剤
造膜剤は、上記塗布膜を紙材等の基材の表面に固定させる材料である。

造膜剤としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等の合成ゴム、加工でん粉、耐油でん粉、ＰＶＡ等の材料を使用することができるが、好ましくは、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等の合成ゴムであり、より好ましくは、スチレン−ブタジエンゴムである。

本発明の耐油吸水性組成物を調製する際に、造膜剤は、必ずしも固体状のものを用いる必要はなく、溶液状のものを用いてもよいし、エマルジョン状（ラテックス状）のものを用いてもよい。

（１−３）水不溶性セルロース
本発明において、水不溶性セルロースとは、単に、水に溶解されないセルロースをいうのではなく、セルロースの中でも水に溶解されないが水を吸収するものを指す。

水不溶性セルロースとして、例えば、セルロースが有する水酸基（−ＯＨ）の一部をエーテル化することで得られるセルロースエーテルが挙げられる。ただし、セルロースエーテルの中でも、エーテル化された水酸基の割合が大きいものは水溶性のセルロースになるため、エーテル化された水酸基の割合がセルロースの水溶化が生じない程度に適宜制御されたセルロースエーテルが好ましい。尚、ここでいう制御とは、２５℃及び１気圧の環境下において、部分解重合前における１００グラムの蒸留水中での溶解度が２グラム未満又は１グラム未満に制御されていることをいう。

またセルロースエーテルとして、例えば、水不溶性カルボキシメチルセルロース、水不溶性エチルセルロース、水不溶性エチルメチルセルロース、水不溶性エチルプロピルセルロース、水不溶性イソプロピルセルロース、水不溶性ブチルセルロース、水不溶性ベンジルセルロース、水不溶性シアノエチルセルロース等が挙げられるが、これらの中でも、好ましくは、水不溶性カルボキシメチルセルロースである。

また本発明の耐油吸水性組成物に含まれる水不溶性セルロースエーテルの粒径は、グラビア版に収容することができる６０μｍ以下が好ましく、１５μｍ〜２５μｍがより好ましい。

本発明の耐油吸水性組成物を調製する際に、水不溶性セルロースは、必ずしも固体状のものを用いる必要はなく、アルコール等で溶解させてなる溶液状のものを用いてもよい。

（２）耐油吸水性包装材
次に、図面を参照しながら、本発明の耐油吸水性包装材について説明する。図１は、本発明の耐油吸水性包装材における実施形態の例を示す断面模式図である。図１の耐油吸水性包装材１は、基材１０と、基材１０の上に設けられるコート層１１とからなる。

図１の耐油吸水性包装材１において、基材１０としては、紙材（具体的には、坪量４０ｇ／ｍ²〜３１０ｇ／ｍ²の紙材）、不織布（フェルト材）等が挙げられる。

図１の耐油吸水性包装材１において、コート層１１は、本発明の耐油吸水性組成物を基材１０の上に塗布成膜してなる層である。コート層１１の厚さとして、好ましくは、１μｍ〜５μｍである。

本発明の耐油吸水性組成物を基材１０の上に塗布成膜する方法としては、特に限定されないが、例えば、グラビア印刷方式、スクリーン印刷方式、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式等が挙げられる。尚、グラビア印刷方式を用いてコート層１１を形成する場合は、上述したように、グラビアセルのサイズよりも粒径が小さい水不溶性セルロースを用いるのが好ましい。

［実施例１］
（１）耐油吸水性組成物の調製
本実施例において、耐油吸水性組成物の調製の際に使用した試薬を以下に示す。
・試薬１：下処理剤Ｂ（エマルジョン状、試薬中に含まれる固形分（アクリル系樹脂）含有量：４０．５％、大阪印刷インキ製造株式会社製）
・試薬２：スマーテックス ＰＡ３８１６（ラテックス（エマルジョン）状、試薬中に含まれる固形分（スチレン−ブタジエン系樹脂）含有量：５１％、日本エイ アンド エル株式会社製）
・水不溶性セルロース：サンローズ ＳＬＤ−ＦＭ（日本製紙株式会社製）

本実施例では、試薬１、試薬２及び水不溶性セルロースを混合して耐油吸水性組成物を調製した。具体的には、組成物中の試薬１と試薬２との重量比が試薬１／試薬２＝９／１になるようにし、また水不溶性セルロースの配合量を、試薬１及び試薬２の固形分の合計１００重量部に対して３重量部になるようにした。尚、本実施例にて調製した耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースの固形分比（重量比）は、アクリル系樹脂：造膜剤：水不溶性セルロース＝８８：１２：３である。

（２）耐油吸水性包装材の製造
１８０線の版を使用したフレキソ印刷方式を用いて、（１）で調製した耐油吸水性組成物を紙材（坪量２６０ｇ／ｍ²）の上に塗布した後、塗布した耐油吸水性組成物を自然乾燥させることにより、図１の耐油吸水性包装材１を得た。このとき耐油吸水性包装材１を構成するコート層１１の厚さは、約３μｍであった。

（３）耐油吸水性包装材の評価方法
得られた耐油吸水性包装材について、以下の評価を行った。

（３−１）耐油度の評価
ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ 紙パルプ試験法Ｎｏ．４１ キット法を用いて、耐油吸水性包装材の耐油性の評価を行った。尚、評価の際、耐油度が１１以上である場合を合格、１１未満の場合を不合格とした。評価結果を表１に示す。

（３−２）吸水度の評価
ＪＩＳ８１４０（コップ法）を用いて、耐油吸水性包装材の吸水性の評価を行った。尚、評価の際、吸水度が４．５以上である場合を合格、４．５未満の場合を不合格とした。評価結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例１（１）において、組成物中の試薬１と試薬２との重量比が試薬１／試薬２＝７／３になるように試薬１及び試薬２の配合量を調整したこと以外は、実施例１と同様の方法により、耐油吸水性組成物及び耐油吸水性包装材を得た。尚、本実施例にて調製した耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースの固形分比（重量比）は、アクリル系樹脂：造膜剤：水不溶性セルロース＝６５：３５：３である。得られた耐油吸水性包装材について、実施例１と同様に、耐油度及び吸水度の評価を行った。評価結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例１（１）において、組成物中の試薬１と試薬２との重量比が試薬１／試薬２＝５／５になるように試薬１及び試薬２の配合量を調整したこと以外は、実施例１と同様の方法により、耐油吸水性組成物及び耐油吸水性包装材を得た。尚、本実施例にて調製した耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースの固形分比（重量比）は、アクリル系樹脂：造膜剤：水不溶性セルロース＝４４：５６：３である。得られた耐油吸水性包装材について、実施例１と同様に、耐油度及び吸水度の評価を行った。評価結果を表１に示す。

［比較例１］
（１）耐油吸水性組成物について
本比較例では、試薬１をそのまま耐油吸水性組成物として用いた。

（２）耐油吸水性包装材の製造
フレキソ印刷方式を用いて、試薬１を紙材の上に塗布した後、塗布した試薬１を自然乾燥させることにより、耐油吸水性包装材を得た。

（３）耐油吸水性包装材の評価
得られた耐油吸水性包装材について、実施例１と同様に、耐油度及び吸水度の評価を行った。評価結果を表１に示す。

［比較例２］
実施例１（１）において、組成物中の試薬１と試薬２との重量比が試薬１／試薬２＝３／７になるように試薬１及び試薬２の配合量を調整したこと以外は、実施例１と同様の方法により、耐油吸水性組成物及び耐油吸水性包装材を得た。尚、本比較例にて調製した耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースの固形分比（重量比）は、アクリル系樹脂：造膜剤：水不溶性セルロース＝２５：７５：３である。得られた耐油吸水性包装材について、実施例１と同様に、耐油度及び吸水度の評価を行った。評価結果を表１に示す。

［比較例３］
実施例１（１）において、組成物中の試薬１と試薬２との重量比が試薬１／試薬２＝１／９になるように試薬１及び試薬２の配合量を調整したこと以外は、実施例１と同様の方法により、耐油吸水性組成物及び耐油吸水性包装材を得た。尚、本比較例にて調製した耐油吸水性組成物に含まれるアクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースの固形分比（重量比）は、アクリル系樹脂：造膜剤：水不溶性セルロース＝８：９２：３である。得られた耐油吸水性包装材について、実施例１と同様に、耐油度及び吸水度の評価を行った。評価結果を表１に示す。

以上より、アクリル系樹脂、造膜剤及び水不溶性セルロースが所定の割合で含まれる耐油吸水性組成物を基材（紙材）の上に塗布して形成される本発明の耐油吸水性組成物は、耐油性及び吸水性において優れていることを確認することができた。

１：耐油吸水性包装材
１０：基材
１１：コート層

Claims (7)

1. アクリルスチレンポリマーと、造膜剤と、水不溶性セルロースと、を有し、
   前記アクリルスチレンポリマーと前記造膜剤とが、重量比で、アクリルスチレンポリマー／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
   前記水不溶性セルロースが、前記アクリルスチレンポリマーと前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする耐油吸水性組成物。
2. 前記造膜剤が、スチレン−ブタジエンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の耐油吸水性組成物。
3. 前記水不溶性セルロースが、水不溶性カルボキシメチルセルロースであることを特徴とする請求項１又は２に記載の耐油吸水性組成物。
4. アクリル系樹脂と、造膜剤としてスチレン−ブタジエンゴムと、水不溶性セルロースと、を有し、
   前記アクリル系樹脂と前記造膜剤とが、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
   前記水不溶性セルロースが、前記アクリル系樹脂と前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする耐油吸水性組成物。
5. 前記水不溶性セルロースが、水不溶性カルボキシメチルセルロースであることを特徴とする請求項４に記載の耐油吸水性組成物。
6. アクリル系樹脂と、造膜剤と、水不溶性カルボキシメチルセルロースと、を有し、
   前記アクリル系樹脂と前記造膜剤とが、重量比で、アクリル系樹脂／造膜剤＝９０／１０〜４０／６０の割合で含まれており、
   前記水不溶性カルボキシメチルセルロースが、前記アクリル系樹脂と前記造膜剤との合計１００重量部に対して、０．５重量部〜５重量部含まれることを特徴とする耐油吸水性組成物。
7. 基材と、前記基材上に形成されるコート層と、から構成され、
   前記コート層が、請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐油吸水性組成物から形成されることを特徴とする耐油吸水性包装材。

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