JPS5831182B2 - カシヨクセイフイルムノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアミロース、カゼインのアルカリ金属塩および
低分子可食性可塑剤から構成される成形材料組成物を、
押出機バレル内に導入し混練して流動性の均質塊状体と
成して後、ダイスを介して押出すことを特徴とする可食
性押出しフィルムの製造方法に関するものである。

従来よりアミロースフィルムを得る方法としては、該物
質の水溶液を用いて水を蒸発させて製品を得る謂ゆるキ
ャストフィルム法（湿式）が行なわれていた。

しかしながら得られるシート若しくはフィルムが特徴あ
る性質を有するにも拘らず製法自体に致命的欠点を有す
るため、他プラスチック類生産量の驚異的伸びに比較し
て全く伸び悩みの状態にあるのが現状である。

即ちこれら致命的欠点とは、（１）アミロースの溶媒と
して適当な工業用溶媒がなく水を用いざるを得ないため
、水を除去して製品を得るためには莫大な熱量が必要と
なり、経済的に高価なものとなる。

（２）キャストフィルム法であるため一般には肉厚製品
しか得られず、工程的にシート。

フィルム等に製品が限定されてしまう。

（３）得られたフィルムは低湿度下で脆く、これを避け
るためグリセリンの如き低分子可塑剤を多量に混合する
と高湿度下でのブリード現象が生ずる。

（４）高度の製造技術及び精度の高い設備が要求される
。

等である。

一方これらの欠点を除くために押出機を用いる所謂乾式
の製造法ｂ′−提案されているが、この方法はアミロー
スを化学的に誘導体と成し、加工性を附与し、これに各
種可塑剤を添加して成形材料組成物となし成形せんとす
るものであり、キャスト法による製造法を簡略化せしめ
たという点でその意義は大きい。

しかしながらアミロースを誘導体とすることは本質的に
アミロース本来の性質を損うといった欠点がある。

即ち加工性を向上させるために未処理アミロースの高結
晶性（強固な水素結合）に由来する機械的性質、耐湿耐
水性が犠牲にされるとか、誘導体化することにより可食
性であるという他のプラスチックの追随を許さない性能
が犠牲にされるといった欠点を有する。

更にこの方法の改良方法として未処理アミロースに水及
びグリセリン、エチレングリコール、プロビレ／グリコ
ール、ジメチルホルムアミド等の１００℃においてｌＱ
Ｑｍｍ以下の蒸気圧を有する有機可塑剤を混じ、高剪断
力をかげて得られる高温均質流動体をダイスを介して押
出成形する方法が提案されている。

しかしながらこれら低分子有機可塑剤を単独で添加する
方法は致命点欠点を有していることが実験の結果判明し
た。

即ち（１）低分子可塑剤であるためアミロースとの相溶
性に限界があり、アミロース１００部に対して４０部以
上の可塑剤を添加すると、加熱押出し時粘性の少ない柔
かくて脆い物質となるため、巻き取りのためのテンショ
ンをかげることが出来ず、引張りによる薄膜化カ非常に
困難になる。

（２）アミロース製品は衆知の如く乾燥時固くもろいた
め多量の可塑剤が必要となるが、多量の可塑剤を添加し
た場合、製品にした後謂ゆるブリージング現象を生じ製
品として使用に耐えず、特に本現象は高湿下に製品をさ
らした場合著じるしい。

（３）可食性といった観点から考えた場合、低分子有機
可塑剤のうち未処理アミロースと相溶性を有するものの
数は限定され、わずかに水、グリセリ／、ンルビトール
、マルチトール、マンニット程度のものである。

これらの可塑剤は低湿度下での可塑化効果にとぼしく又
高湿下でのブリードを生じ易い。

（４）更にポリビニルアルコール等の水溶性高分子を水
との組合せで添加することが提案されているが、ブリー
ジング現象および熱時に際しての引張り、伸び強度とい
う観点からは良好であるが、可食性という点では全く問
題外である。

等である。我々はこれらの現状に対し可食性を有し、高
温押出しフィルム化時に延伸可能であり、且つブロッキ
ング現象を起さず、製品にした場合の乾燥時柔軟性が良
好で且つ高湿下でのブリージング現象の生じない経済性
のある押出フィルムを得るといった目標の画期的研究を
重ね、これら条件を満たす発明を成すに至った。

即ち未処理アミロースに可食性低分子可塑剤を作業に支
障のない程度混合し、更にこれに加えてカゼインのアル
カリ金属塩を併用混合することにより、従来の未処理ア
ミロース単独フィルムシートの欠点をすべて解消すると
（・つた画期的製品を得る方法を確立するに至った。

即ち下表の如きアミロースとカゼイノのアルカリ金属塩
の併用混合に帰因する効果を見い出すに至った。

以下に本発明の詳細につき述べる。

本発明において用いられるアミロースとは、とうもろこ
しでんぷん、馬鈴薯でんぷん、タヒオヵでんぷん、米で
んぷん等の種々のでんぷんの分画により得られた分画ア
ミロースおよび品種改良により得られたアミロース含有
量５０％以上の謂ゆるパイアミロースでんぷん、および
一般のでんぷんもしくはアミロペクチンと分画アミロー
スとの混合物であってアミロース含有量が５０％以上の
組成物である。

また本発明に用いられるカゼインのアルカリ金属塩とは
、ナトリウムカゼイネート、カリウムカゼイネート等で
あって、カゼインを構成するカルボキシル基とアルカリ
金属の塩はすべて包含される。

またその反応程塵は適宜選択出来るが、望ましくはカゼ
イン中のカルボキシル基と略々当量のアルカリ金属化合
物で処理されたカゼイネートが望ましい。

しかしながら耐水性の要求される用途には一部のみアル
カリ金属塩化されたカゼインを用いるのが望ましい。

またカゼインのアルカリ金属塩はソジウムカゼイネート
の如き市販品を用いることが望ましいが、経済性を重視
する場合においては、市販カゼインにかんすい等の食添
用アルカリ物質の水溶液を少量添加して押出機バレル内
でカゼイネート化を行うことも、一段でカゼイネート化
とフィルム化を行う上で有効な方法である。

また本発明者らはカゼインのアルカリ金属塩を選定する
に際して、類似物質としてカゼイン、ニカワ、ゼラチン
、大豆蛋白、コラーゲ／、各種酵母類より抽出された蛋
白等の各種蛋白のアルカリ金属塩およびアルギン酸ソー
ダー等の適用検討も実施したが、夫々一長一短があり、
カゼインのアルカリ金属塩が特に優れていることを見い
出したものである。

またその使用量はアミロース１００重量部に対して、１
０重量部から１０００重量部の範囲で適宜選択可能であ
る。

また本発明に用いられる可食性低分子可塑剤とは、アミ
ロース及びカゼインのアルカリ金属塩に対する膨潤可塑
化能を有する物質であって且つ可食性の低分子有機化合
物および水に限定される。

代表例として水、グリセリン、ソルビトール、マンニッ
ト、マルチトール、またはグリセリンのモノ脂肪酸エス
テル類、蔗糖のアルキルエステル類等がある。

この中で特にアミロースへの相溶性という点で水および
グリセリンもしくは両者の併用が好ましい。

上述の如きアミロース、カゼインのアルカリ金属塩、低
分子可食性有機可塑剤、必要ならば水を均質に混合して
成形材料組成物となして後押出機内に導入するが、この
混合方法には種々の方法がある。

即ち攪拌混合機を用いて単にブレンドする方法、混練ロ
ール、加圧ニーター−１押出機等の加熱混練装置を用（
・て混線した後、これを冷却して粉砕若しくは造粒して
得られた粉末もしくは粒状成形材料組成物を用いるとか
の方法がある。

特に後者の方法を用いる場合、押出機ホッパーかもの均
一チャージ性、押出し混線条件の緩和、押出しフィルム
の均一複合化という観点からは望ましい。

次に押出機内に該組成物をチャージし、１００℃以上に
設定された押出機内で加熱混練しダイスを介してフィル
ム、シートを得る。

なお押出しを行う場合は、ベント式押出機を用い、圧縮
比が１．５〜４．５のタ′ルメージ型スクリューを選択
し、ホッパー下水冷、バレル内温度８０〜１７０℃、Ｔ
ダイもしくはコートハンガーダイ温度８０乃至１２０℃
といった条件での実施が好ましい。

また押出しフィルム化に際して長時間運転性、押出量の
安定性を計る上で、チャージ物質１００重量部に対し、
０．１〜３．０重量部のグリセリン脂肪酸エステル、蔗
糖の脂肪酸エステル等の可食性脂肪酸エステル類をトラ
イブレンドすることにより可食性を損うことなく効果を
示すことを見い出している。

謂ゆる可食性滑剤である。この様にして押出しフィルム
を得る方法においてアミロースを単独で用いる場合、乾
燥時にも柔軟性を維持出来る迄の量の低分子可塑剤のみ
を添加すると混練流動塊状体は非常に柔かく脆いものと
なってしまうため、成形性が著しるしく減じフィルム、
シート等の場合無数の亀裂を生じてしまう。

また全く熱時粘性がないため延伸不可能となり延伸によ
る薄膜化（工全く出来ない。

発明者らの見解によると乾燥アミロース１００重量部に
対して、４０重量部以上のグリセリンの如き低分子可塑
剤の添加は実用上不可能である。

また可能だとしても高湿下のフリージングの問題は解決
出来ない。

これに対して本発明において規定されたカゼインのアル
カリ金属塩を併用することによりこの問題は一挙に解決
されるという画期的事実を見い出すに至るとともに、前
表の如き種々の効果をも見い出すに至った。

必要ならば押出しにより得られたフィルムシートを更に
カレンター−加工を行なって商品価値を高めるといった
手法も適宜利用可能であるし、また得られたシートを所
望の含水量まで調湿して包装するといった手法も適宜利
用可能である。

かくして得られたフィルムは巻き取った状態でもフロラ
キング現象が全くなく、高湿下でも低分子可塑剤のプリ
ージング現象がなく、低湿度下においても強靭であり、
ヒートシール性を有し、酸素バリヤー性を有し、且つ経
済性を有する従来にない優れたフィルムであった。

本フィルムは食用油脂類、固形食品添加物等の可食包装
用フィルムとして最適なものであり用途は非常に広い。

以下に本発明の具体的実施例を挙げる。

実施例 １ ハイアミロースとうもろこしでんぷん （アミロース含有量６０％含水量８％） ５０重量部 ソジウム力ゼイネート ５０重量部食添用グ
リセリン ４０重量部食添用ソルビトー
ル １０重量部上記配合物を表面温度１２
０℃に設定された混練ロールにて混練し、水を蒸発せし
めながらシート状と成し、得られたシートを冷却扇衝撃
式粉砕機を用いて粉砕し粒状成形材料組成物を得た。

その後グリセリン脂肪酸エステルを粉砕粒状物１００重
量部に対して１重量部添加しトライブレンドを行った。

その后多湿下で調湿を行った。次に上記組成物を圧縮比
１８のダルメージ型スクリューを内蔵する押出機内に導
入し、６０回転の回転速度、シリノダー内温度１２０〜
１６０”Ｃ１り゛イス温度４２０℃、ダイスリップ間隔
０．１ ｍｍの条件で押出し、引取装置で延伸して６０
ミクロンのフィルムを得た。

得られたフィルムは淡褐色半透明の優れた物性のフィル
ムであり、２０℃、関係湿ｉ２０％の条件下でも柔軟性
を有し且つ２５℃、８０悌の高湿下でも全くブリージン
グ現象を生じなかった。

実施例 ２ ハイアミロースと５もろこしでんぷん （アミロース含有量７５優、含水量１０％）６０重量部 カゼイン ４０重量部食添用グ
リセリン ５０重量部かんすい（オリエ
ンタル酵母工業株 式会社製、商品名飛竜印粉末かんす い）の２０悌水溶液 ２０重量部グリセリ
ンモノ脂肪酸エステル １重量部上記組成物をヘン
シェルミキサーを用いて１２ＱＯｒ、ｐ、ｍの高速攪拌
を行い、混合造粒を行ないかんすいによりカゼイン分子
中の主にカルボキシル基が完全にアルカリ金属塩化され
たカゼインを含む粒状成形材料組成物を得た。

得られた粒状組成物を実施例１と同様の条件で押出し４
０ミクロンのフィルムを得た。

ただし引取り速度を実施例１より早くし薄膜化を計った
。

得られたフィルムは淡黄色半透明の優れた物性のフィル
ムであり、関係湿度６５％の条件下でもブロッキング、
ブリージングが全くなく、２０φの低湿度下でも柔軟な
フィルムであった。

このフィルムで熱封着法により袋を作成し、内部にマー
ガリンを詰めたところ良好な包装体が得られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アミロース、カゼイノのアルカリ金属塩及び低分子
   可食性可塑剤を主成分とする配合組成物を均一に混合ま
   たは混練して成形材料組成物を得、該組成物を押出機に
   投入し押出機内で混練して流動性の均質塊状体となし、
   ダイスを介してフィルム状にこれを押出してフィルムを
   得ることを特徴とする可食性フィルムの製造方法。