JPH1060420A - 防曇剤及び該防曇剤で処理した樹脂シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定のポリグリセリン脂肪酸エステルを主成
分とする防曇剤、特に透明な熱可塑性樹脂シートに対
し、従来より優れた防曇効果を付与する防曇剤を提供す
る。 【解決手段】 構成脂肪酸の７０重量％以上が炭素数１
２〜１６の飽和脂肪酸であり、且つ平均エステル化率が
２５％以下であるポリグリセリン脂肪酸エステルを有効
成分とし、場合により陰イオン性界面活性剤を含有する
防曇剤、及び該防曇剤で処理した樹脂シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防曇剤及び該防曇
剤で処理した樹脂シートに関する。さらに詳しくは、食
品包装材分野及び農業用被覆材分野に広く用いられてい
る透明な熱可塑性樹脂シートに対し、従来より優れた防
曇効果を付与する熱可塑性樹脂シート用防曇剤及び該防
曇剤で処理した樹脂シートに関する。なお、本明細書に
おけるシートとは、通常、包装材或いは被覆材としてそ
のまま使用されているシート乃至はフィルム並びに更に
シート化後に直接加熱方式又は間接加熱方式等によって
加熱成形し、目的の容器形状とするシート等を包含する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】透明性に優れている熱可塑性樹脂シート
は、シートで遮蔽された商品を容易に見分けることが可
能であること、水分を透過しにくく商品の含有水分を保
持することなどの利点により、各種食品等の包装材及び
農業用被覆材等に広く使用されている。しかし、樹脂シ
ートの表面が極めて疎水性であるために、気温や湿度の
変化に応じて凝結する水分（水蒸気）が樹脂表面を均一
に濡らすことなく微小水滴の集合体を形成し、いわゆる
曇りを発生することが多い。この様な曇りの発生は、食
品用包装材分野においては、収納物を見分けることが困
難となるので、樹脂シートから形成される各種容器の商
品価値を低下させるばかりでなく、収納した食品の品質
の不良化、腐敗の一因となる。また、農業用被覆材分野
においては太陽光線の透過を減少させ、作物の育成に好
ましくない影響を及ぼす。

【０００３】従来、この様な曇り現象を防ぐため、ショ
糖脂肪酸エステル（以下、ＳＥと略称する。）が安全性
の高い防曇剤として広く使用されているが（特開昭５６
−１６６２３４、特開昭５７−８０４３１、特公昭６１
−３６８６４号各公報）、成形後に防曇性能が低下した
り、あるいはシートが着色する問題があった。すなわ
ち、熱可塑性樹脂シートの多くは、シート化後に直接加
熱方式又は間接加熱方式等により加熱して、所望形状の
容器に成形されるが、その成形温度が１２０℃以上と比
較的高い場合には、ＳＥにて防曇処理を施されたシート
表面が加熱された際に、防曇剤の剥がれや分解等により
成型品の防曇性能の低下をもたらしたり、場合によって
は全く防曇性を示さないことも生じている。

【０００４】食品包装材用防曇剤としては、ＳＥ以外に
（１）グリセリン脂肪酸エステル（特公昭３８−４１４
７、特公昭５２−２６５３２号各公報）、（２）ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステル（特公昭３９−２１１
１２号公報）、（３）ポリグリセリン脂肪酸エステル
（特開昭５９−７１３５２、特開昭６１−１５７５５
８、特開平６−２１２０９５号各公報）等が知られてお
り、これらは比較的高い温度の成形温度下でも分解や着
色を生じ難く良好な防曇剤とされている。しかしなが
ら、これらは何れの場合も、樹脂に防曇剤を配合して混
練し、シートとする方法であるため、十分な防曇性能を
得るためには多量に添加しなければならず、シート及び
成形後の容器のブルーミングによる白化やブリードアウ
トによるべたつきというような現象が生じるという問題
があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、熱可塑性樹脂
シート及びその樹脂シートの加熱による容器成形に対応
した優れた防曇性能を維持し、しかも樹脂シートにその
防曇性を付与するための操作も簡便である防曇剤が求め
られている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは成形加工後
も優れた防曇性能を有し、樹脂シートの透明性を損なわ
ない防曇剤について鋭意検討した結果、特定の構成脂肪
酸からなるポリグリセリン脂肪酸エステル（以下、Ｐｏ
ＧＥと略称する。）が塗布等の簡便な処理方法により顕
著な防曇効果を奏することを見いだし、本発明を完成さ
せた。即ち、本発明の要旨の一つは防曇剤に存し、特に
透明な熱可塑性樹脂シートに対し、従来のものより優れ
た防曇効果を付与する防曇剤を提供するものであり、構
成脂肪酸の７０重量％以上が炭素数１２〜１６の飽和脂
肪酸であり、且つ平均エステル化率が２５％以下である
ＰｏＧＥを有効成分とする防曇剤に存する。本発明の他
の要旨は、該防曇剤で表面処理した樹脂シートに存す
る。

【０００７】

【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の防曇剤の有効成分であるＰｏＧＥにおいて、Ｐ
ｏＧＥの構成脂肪酸はその７０重量％以上が炭素数１２
〜１６の飽和脂肪酸であり、具体的にはラウリン酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸の単独又は２種類以上を任意
の割合で組合せて用いることができる。飽和脂肪酸の炭
素数が１２未満では樹脂シートに対する親和性が低下す
ることがあり好ましくない。また、炭素数が１６を超え
ると塗布剤の水に対する溶解性が低下し、表面処理剤と
して水溶液を調製することが困難となり、更に樹脂シー
ト等の被処理物の透明性低下が著しいことがあるので好
ましくない。ＰｏＧＥの構成脂肪酸として含有し得る、
炭素数１２〜１６の飽和脂肪酸以外の脂肪酸としては、
飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸のいずれでもよく、炭素数１
０〜１８の脂肪酸が好ましい。具体的にはカプリン酸、
ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。

【０００８】本発明ＰｏＧＥの平均エステル化率は２５
％以下であり、特に５〜２５％が好ましい。５％未満で
は防曇性能が低下することがあり、また２５％を超える
と塗布剤の水に対する溶解性が低下し、表面処理剤とし
て水溶液を調製することが困難となり、更には樹脂シー
ト等の被処理物の透明性低下が著しいことがあるので好
ましくない。

【０００９】尚、ＰｏＧＥの平均エステル化率は以下の
方法を用いて算出した。ポリグリセリン（以下、ＰｏＧ
と略称することがある。）と脂肪酸との反応によって得
られたＰｏＧＥについて、これをケン化して得られる脂
肪酸及びＰｏＧの量から求める。試料が未反応ＰｏＧを
含む場合は、予め試料中の未反応ＰｏＧ含量を定量し、
これを差し引く必要がある。

【００１０】 平均エステル化率（％） ＝［（構成脂肪酸のモル数）／（構成ＰｏＧの総水酸基モル数）］×１００ ＝〔（ＦＡ／Ｍ_FA）／［（ＰｏＧ_E／Ｍ_PoG）×（ｎ＋２）］〕×１００ ＦＡ ：試料をケン化、回収した脂肪酸量（ｇ） Ｍ_FA ：脂肪酸の分子量 ＰｏＧ_E ：試料をケン化、回収したＰｏＧ量（ｇ） Ｍ_PoG ：ＰｏＧの分子量（Ｍ_PoG＝７４ｎ＋１８） ｎ ：ＰｏＧの平均重合度

【００１１】ＰｏＧＥを構成するＰｏＧは公知の任意の
方法で製造される。一般には、グリセリンに対し少量の
酸、またはアルカリを触媒として添加し、常圧下若しく
は減圧下、１８０℃以上の高温で加熱する方法が挙げら
れる。必要であれば反応終了後、中和、脱塩等の処理を
行っても良い。ＰｏＧの重縮合度は制限されず任意の値
をとり得るが、通常４以上であり、特にそのエステル化
物であるＰｏＧＥの食品添加物としての安全性の面から
４〜２０が好ましく、特に６〜１２の範囲が好ましい。

【００１２】ＰｏＧＥはＰｏＧと脂肪酸のエステル化反
応、または脂肪酸エステルとのエステル交換反応により
製造され、通常、アルカリ触媒存在下、１３０℃以上の
高温で行われる。反応系は、減圧系、常圧系の何れも用
いることが出来る。必要であれば、反応終了後に中和、
脱塩等の処理を行う。また、リパーゼ等を用い、酵素的
にエステル化しても良い。得られたＰｏＧＥは未反応の
ＰｏＧを含んでいても、また着色成分や臭気成分を水蒸
気蒸留等で除去する等の精製処理を施しても良い。さら
には、異なった反応条件により得たＰｏＧＥを適宜混合
したものを供することも出来る。

【００１３】本発明で使用するＰｏＧＥは、その平均エ
ステル化率が２５％以下であることが必要であるので、
エステル化反応に際し、原料の脂肪酸とＰｏＧの仕込み
割合を調整することによりエステル化率を制御すること
が出来、また、場合によっては、高いエステル化率のＰ
ｏＧＥを部分ケン化することによっても得ることが出来
る。

【００１４】本発明の防曇剤には、ＰｏＧＥの他に各種
陰イオン性界面活性剤を添加しても良い。陰イオン性界
面活性剤としては脂肪酸塩、脂肪酸スルホン酸塩、脂肪
酸乳酸エステル塩、有機酸モノグリセリド塩等が挙げら
れる。これらの脂肪酸塩、脂肪酸スルホン酸塩、脂肪酸
乳酸エステル塩を構成する脂肪酸としては、炭素数８〜
２２の飽和、不飽和、分岐鎖状のものが用いられ、具体
的には、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、
オレイン酸、エライジン酸、リシノレイン酸、２−ブチ
ルオクタン酸、２−ヒドロキシデカン酸等が挙げられ
る。これらの脂肪酸は、任意の割合からなる２種以上の
混合物であってもよい。有機酸モノグリセリドとは具体
的には酢酸モノグリセリド、コハク酸モノグリセリド、
クエン酸モノグリセリド、乳酸モノグリセリドが挙げら
れる。

【００１５】塩を構成する塩基性物質としては、ナトリ
ウムやカリウム等のアルカリ金属若しくはマグネシウム
等のアルカリ土類金属塩、或いはエタノールアミン等の
アルカノールアミン、トリブチルアミン等の低級アルキ
ルアミンが挙げられる。これらの中で、構成脂肪酸とし
ては、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、オレ
イン酸が好ましい。また、塩基性物質としては、アルカ
リ金属が好ましく、特にカリウムが好ましい。

【００１６】これらの陰イオン性界面活性剤はＰｏＧＥ
に対して０．０１〜１０重量％添加することが好まし
い。陰イオン性界面活性剤の量が０．０１重量％未満で
あると防曇剤を溶液等にして樹脂シート等に塗布しよう
としても該溶液が白濁化することがあり、シート等被処
理物の透明性等の外観を悪化させることがある。１０重
量％を超えても効果は頭打ちであり経済的に不利となる
場合がある。

【００１７】本発明における樹脂シートは、通常、包装
材或いは被覆材としてそのまま使用されているシート及
びフィルムは勿論のこと、これらを更に成形して容器と
して使用するためのものを包含する。樹脂シートは、一
般に厚みが約１０μｍ〜１０ｍｍであり、例えば厚みが
約１０〜１００μｍのシートはそのまま包装材等に使用
され、約０．０１〜１０ｍｍのシートは成形して容器に
して用いられる。成形の例としては、例えば厚さ０．０
１〜１０ｍｍにシート化後、直接加熱方式又は間接加熱
方式によって加熱した後、目的形状に成形される。

【００１８】本発明の樹脂シートは、熱可塑性樹脂から
なるシートであり、具体的にはポリスチレン、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト等、食品用包装材分野や農業用被覆材分野に利用され
る透明な樹脂シートが挙げられる。

【００１９】樹脂シートに対するＰｏＧＥを有効成分と
する防曇剤の表面処理方法は任意であり、簡便には樹脂
シートの表面にロールコーター、ナイフコーター、グラ
ビアロールコーター等により塗布する方法が挙げられる
が、場合により、噴霧、浸漬等の手法を採用することも
出来る。表面に塗布処理する場合には、０．０１〜５重
量％の防曇剤溶液として塗布後、乾燥して用いるのが好
ましい。防曇剤溶液に用いる溶媒としては、例えば、
水、アルコール等の防曇剤を溶解し、かつ樹脂シートを
溶解しない溶媒で、しかも適用分野によっては安全性を
充たす溶媒を適宜選択して用いるのがよい。樹脂シート
の表面には防曇剤を防曇剤固形分として０．００５〜
０．５ｇ／ｍ²塗布するのが好ましい。防曇剤の処理量
がこれらに満たないと、防曇効果が低下することがあ
り、逆にこれらの処理量を超えるとベタツキによるシー
ト同志のブロッキングや透明性の低下が生じ表面白化を
起こすことがある。

【００２０】また本発明の防曇剤においては、各種可塑
剤、各種安定剤、潤滑剤、顔料、ブロッキング防止剤、
粘度調節剤、消泡剤、紫外線吸収剤、着色防止剤等を常
法により適宜併用することができる。このようにして得
られた樹脂シートは、更に加熱成形して所望の容器形状
にされるが、樹脂シートを１２０〜１５０℃に加熱され
た成形金型の機能をも果たす金属板で加熱する直接加熱
方式、あるいはヒーター加熱によりやや軟化された樹脂
シートを比較的低温の金型で成形する間接加熱方式等の
加熱成形方式により目的とする形状の容器とすることが
できる。

【００２１】

【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて詳述するが、
本発明はその要旨を超えない限りこれらの実施例によっ
て何等限定されるものではない。実施例における評価
は、下記のようにして行った。

【００２２】(a) 防曇剤塗布液透明性 防曇剤０．４重量％水溶液の透明性を分光光度計（島津
製作所社製、ＵＶ−１２００）を用いて、波長６５０ｎ
ｍで透過率を測定した。 評価基準 ◎：透過率が９５％以上 ○：透過率が９０％以上９５％未満 △：透過率が８０％以上９０％未満 ×：透過率が８０％未満

【００２３】(b) 防曇性 試料シートを、９０℃の温水３００ｃｃを入れた５００
ｃｃ（口径９０ｍｍΦ）のビーカーの口に張り、これを
９０℃で加熱しながらシート内面の水滴の付着状態を肉
眼観察した。 評価基準 ◎：全く曇りが見られない。 ○：曇りは見られないが大粒の水滴が多数個見られる。 △：防曇処理面の２割未満が微小水滴で曇り、不透明状
態を呈する。 ×：防曇処理面の２割以上が微小水滴で曇り、不透明状
態を呈する。

【００２４】(c) シート透明性 シート外観をＨＤＭ−２ＤＰ（スガ試験機株式会社製）
により測定した曇価（ヘーズ）Ｈ（％）と、肉眼観察し
た外観の双方で評価し、評価の低い方の結果をシート透
明性の評価結果とした。 評価基準 ◎：Ｈ＜１．５または塗り斑が全く見られない。 ○：１．５≦Ｈ＜２またはごく僅かな塗り斑が見られ
る。 △：２≦Ｈ＜３または塗り斑が少し目立つ。 ×：３≦Ｈまたは塗り斑がかなり目立つ。

【００２５】実施例１〜１６及び比較例１〜９ 表−１に示す構成脂肪酸種と平均エステル化率からなる
ＰｏＧＥを１．６重量％、場合により更にラウリン酸カ
リウム（陰イオン性界面活性剤）を４重量％含有する水
溶液を調製して防曇剤溶液を調合した。上記防曇剤溶液
をポリプロピレン（ＰＰ）シート（厚さ：２５０μｍ）
の片面に防曇剤固形分として０．５ｇ／ｍ²を塗布後、
直ちに乾燥し樹脂シートを得た。比較例８では蔗糖ラウ
リン酸エステルの１．６重量％水溶液を調合し、０．５
ｇ／ｍ²塗布した樹脂シートを得た。これらの防曇化さ
れ樹脂シートについて防曇試験評価を行い、その評価結
果を表−１に示した。また、この樹脂シートを圧縮成型
法によって容器に成形し、その容器について防曇試験を
行い、その結果を表−２に示した。尚、比較例５では、
防曇剤を塗布しない樹脂シートについて評価した。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】上記表中、脂肪酸種等は下記のものを使用
した。 ラウリン酸 ：日本油脂（株）製 ＮＡＡ−１２２ ミリスチン酸 ：日本油脂（株）製 ＮＡＡ−１４２ パルミチン酸 ：日本油脂（株）製 ＮＡＡ−１６０ ステアリン酸 ：花王（株）製 ＳＴ−７５０ オレイン酸 ：日本油脂（株）製 ＮＡＡ−３４ ポリグリセリン ：坂本（株）製 ＃７５０ 蔗糖ラウリン酸エステル：三菱化学フーズ（株）製 LW
A−1570（HLB15） なお、本実施例及び比較例に使用したＰｏＧＥは、表−
１に記載の構成脂肪酸種とＰｏＧを所定の割合で、また
水酸化ナトリウムを１０％水溶液で添加し、無溶媒で反
応させて得たものを使用した。

【００２９】実施例１７〜１９、比較例１０〜１２ 樹脂シートをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シ
ート（厚さ：１ｍｍ）とし、防曇剤溶液を０．４重量％
水溶液とし、防曇固形分として０．０４ｇ／ｍ²を塗布
した以外は実施例１２〜１６及び比較例６〜９と同様に
して行い、その結果を表−３に示した。

【００３０】

【表３】

【００３１】

【発明の効果】本発明の防曇剤は特定のＰｏＧＥを有効
成分とし、この防曇剤を樹脂シートに塗布することによ
り、食品包装材分野及び農業用被覆材分野に広く用いら
れる透明な熱可塑性樹脂シートに対し、従来より優れた
防曇効果を付与することが出来、この防曇剤で処理され
た熱可塑性樹脂シートは透明性が損なわれず、防曇性も
優れている。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構成脂肪酸の７０重量％以上が炭素数１
   ２〜１６の飽和脂肪酸であり、且つ平均エステル化率が
   ２５％以下であるポリグリセリン脂肪酸エステルを有効
   成分とする防曇剤。
2. 【請求項２】 ポリグリセリン脂肪酸エステルと０．０
   １〜１０重量％の陰イオン性界面活性剤を含有すること
   を特徴とする請求項１記載の防曇剤。
3. 【請求項３】 樹脂シート用防曇剤であることを特徴と
   する請求項１又は２のいずれかに記載の防曇剤。
4. 【請求項４】 樹脂シートがポリスチレン、ポリ塩化ビ
   ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピ
   レン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート
   からなる群より選ばれる樹脂シートであることを特徴と
   する請求項３記載の防曇剤。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   防曇剤で処理した樹脂シート。
6. 【請求項６】 樹脂がポリスチレン、ポリ塩化ビニル、
   ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、
   ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートからな
   る群より選ばれる樹脂であることを特徴とする請求項５
   記載の樹脂シート。
7. 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   防曇剤を０．０１〜５重量％含有する水溶液で表面処理
   した請求項５又は６のいずれかに記載の樹脂シート。