(57)【要約】【課題】より簡素な構造を有し、使用後に生分解可能でありながら、使用中は充分な鮮度保持性能を持続することができる樹脂成形品および樹脂成形フィルムを提供する。【解決手段】生分解性樹脂を成形してなる樹脂成形品であって、前記生分解性樹脂からなる樹脂層が、揮発性の抗菌成分および偏平な粒子形状を有する微粒子を含み、かつ、前記生分解性樹脂１００重量部に対し、前記抗菌成分の添加量をｘ重量部、前記微粒子の添加量をｙ重量部としたとき、１００＞ｘ≧ｙ＞０を満たすことを特徴とする樹脂成形品。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂を成形してなる樹脂成形品であって、
前記生分解性樹脂からなる樹脂層が、揮発性の抗菌成分および偏平な粒子形状を有する微粒子を含み、かつ、前記生分解性樹脂１００重量部に対し、前記抗菌成分の添加量をｘ重量部、前記微粒子の添加量をｙ重量部としたとき、１００＞ｘ≧ｙ＞０を満たすことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
前記生分解性樹脂が、微生物産生ポリエステル、ポリアミノ酸、多糖類、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの変性体、ポリビニルアルコールからなる群の中から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂成形品。
【請求項３】
前記揮発性の抗菌成分が、植物、きのこ類、微生物のいずれかに由来する天然成分を含み、且つその添加量ｘが、前記生分解性樹脂１００重量部に対し、１≦ｘ≦２０重量部であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品。
【請求項４】
前記の偏平な粒子形状を持つ微粒子が、粒子の短い方の平均粒子径が３０μｍ以下であり、粒子の長い方の平均粒子径が５０μｍ以下であり、かつ粒子の短い方の平均粒子径と粒子の長い方の平均粒子径の比率が１：３〜３：４であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項５】
前記微粒子が、多孔質体である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品からなることを特徴とする樹脂成形フィルム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品からなることを特徴とする樹脂成形シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生分解性を有する樹脂成形品に関し、特に、青果物の鮮度保持期間の延長を目的とした包装材料に用いる樹脂成形品及び樹脂成形フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代社会において、プラスチック製品は非常に幅広い分野で活用されている。その利便性から需要は増大し、使用量も増加傾向にある。しかし、それに伴って増加したプラスチック製品の廃棄物処理をめぐって、多くの問題も引き起こされている。
プラスチック製品ゴミは嵩張るものが多く、廃棄物処理の負担を増やす。リサイクルや分別回収の動きも増えているが、食品包装用途で用いられたプラスチック製品は、食品残渣が残っているなどの理由から、埋め立て処理や焼却処分にまわされることが多い。
【０００３】
こうした問題を解決するため、生分解性プラスチックの開発が進み、今では様々な種類の生分解性プラスチックが実用化されている。生分解性プラスチックの利点は、微生物の働きによって分解され、最終的には水と二酸化炭素まで分解されることである。しかしその裏返しとして、微生物による汚染を受けやすく、製品の保管中、または、使用中に微生物汚染を受け、強度低下や外観不良を引き起こすという欠点があった。
【０００４】
こうした欠点を克服するため、生分解性プラスチックに抗菌剤を添加した製品が発明されている（特許文献１）。抗菌剤を添加することで、製品の微生物汚染を防ぐことができる。しかし、抗菌剤は製品使用後も生分解性プラスチック内に残存するため、分解速度の低下や分解不良の原因となり、本来の生分解性プラスチックの利点である生分解性とトレードオフの関係になっていた。
【０００５】
こうした課題を解決するための手段として、例えば揮発性の抗菌成分を担持体に担持させたり（特許文献２）、分解または溶出する抗菌成分を用いたり（特許文献３）することで、製品が廃棄される頃には抗菌性が失われるようにする方法が提案されている。特に特許文献２の方法では、揮発性の抗菌成分の揮散速度を制御することで、製品使用中の抗菌性を維持するとともに、袋の内容物に対しても連続的かつ空間全体に対する抗菌性を発揮することができる。こうした包装材を鮮度保持袋として食品、特に野菜や果物といった青果物に対して用いた場合、袋の内容物である青果物の微生物汚染、腐敗も防ぐことができ、メリットが大きい。
【０００６】
しかしながら、この方法によっても、揮発性の抗菌成分を担持体に担持させる工程が増えてしまうという点において、改善の余地を残していた。揮発性の抗菌成分を担持体に担持させていることの目的は、揮発性の抗菌成分の揮散速度を制御し、抗菌効果を持続的に作用させることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３６４５４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０５２１６号公報
【特許文献３】実開平７−９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明では上記問題点に鑑み、揮発性の抗菌成分を含む生分解性樹脂からなる
樹脂成形品において、揮発性の抗菌成分を担持体に担持することなく、樹脂成形品からの揮散速度を制御し、かつ、鮮度保持フィルムとしての使用時において、揮発性の抗菌成分が青果物の腐敗原因となる微生物の生育を抑制して、青果物の鮮度保持期間を延ばすことができる樹脂成形品及び樹脂成形フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するために成されたもので、
請求項１に係る発明は、
生分解性樹脂を成形してなる樹脂成形品であって、
前記生分解性樹脂からなる樹脂層が、揮発性の抗菌成分および偏平な粒子形状を有する微粒子を含み、かつ、前記生分解性樹脂１００重量部に対し、前記抗菌成分の添加量をｘ重量部、前記微粒子の添加量をｙ重量部としたとき、１００＞ｘ≧ｙ＞０を満たすことを特徴とする樹脂成形品である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、
前記生分解性樹脂が、微生物産生ポリエステル、ポリアミノ酸、多糖類、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの変性体、ポリビニルアルコールからなる群の中から選択される少なくとも１種の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形品である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、
前記揮発性の抗菌成分が、植物、きのこ類、微生物のいずれかに由来する天然成分を含み、且つその添加量ｘが、前記生分解性樹脂１００重量部に対し、１≦ｘ≦２０重量部であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の樹脂成形品である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、
前記の偏平な粒子形状を持つ微粒子が、粒子の短い方の平均粒子径が３０μｍ以下であり、粒子の長い方の平均粒子径が５０μｍ以下であり、かつ粒子の短い方の平均粒子径と粒子の長い方の平均粒子径の比率が１：３〜３：４であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂成形品である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、
前記微粒子が、多孔質体である請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂成形品である。
【００１４】
請求項６に係る発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品からなることを特徴とする樹脂成形フィルムである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂成形品からなることを特徴とする樹脂成形シートである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の樹脂成形品は、生分解性樹脂からなる樹脂層に、揮発性の抗菌成分と偏平な粒子形状を持つ微粒子を含む。本発明の樹脂成形品を鮮度保持フィルムとして使用する場合において、偏平な粒子形状を持つ微粒子の存在が、樹脂中での揮発性の抗菌成分の拡散を抑制し、揮散速度を抑制する。したがって、揮発性の抗菌成分を担持体に担持することなく、揮発速度をコントロールすることができ、好適な揮発速度を持つ樹脂成形品及び樹脂成形フィルム、シートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る樹脂成形品を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る樹脂成形品の実施形態について、図面をもとに説明する。
図１は、本発明に係る樹脂成形品の基本的な構成を示す図である。生分解性樹脂層１に、揮発性の抗菌成分と偏平な形状を持つ微粒子２を含む。
微粒子２は、生分解性樹脂層１中にほぼ均一な密度で分布している。
【００１９】
（生分解性樹脂）
生分解性樹脂層１として使用する生分解性樹脂は、微生物産生ポリエステル、ポリアミノ酸、多糖類、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの変性体、ポリビニルアルコールからなる群の中から選択される少なくとも１種の樹脂であればよい。より具体的には、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートなど、一般に実用化されている生分解性樹脂の中から適宜選べばよい。
【００２０】
（抗菌成分）
揮発性の抗菌成分は、植物、きのこ類、微生物といった生物が産生する化合物のうち、揮発性と抗菌性の両方を持つ成分を少なくとも1種含めば良い。より具体的には、ラベンダー抽出物、ローズ抽出物、レモン抽出物、グレープフルーツ抽出物、オレンジ抽出物、ベルガモット抽出物、ハッカ抽出物などに代表されるような精油・香料などの利用がある植物抽出物や、桂皮、ヒノキ、マツ、スギ、クスノキ、ヒバなどの樹木から得られるフィトンチッド類、アレロケミカルズ、微生物が産生している揮発性成分ＭＶＯＣなどの中から適宜選べばよい。
本発明に用いる揮発性の抗菌成分は、前記に記載した抗菌性の成分を複数含んでも良い。複数の成分を用いることで、抗菌スペクトルの幅を広げるとともに、耐性菌の出現を防ぐ効果も期待できる。
【００２１】
（微粒子）
偏平な形状を持つ微粒子２は、活性炭、シリカ、ゼオライト、鉱物、金属、金属酸化物からなる群の中から選択される少なくとも１種の微粒子であればよい。これらの中でも特に、自然界に放出されても環境負荷が無い、または、少ないものが好ましく、環境中で分解され易いものがより好ましい。粒子のサイズは、粒子の短い方の平均粒子径が３０μｍ以下であり、粒子の長い方の平均粒子径が５０μｍ以下であればよく、粒子の厚さは短い方の平均粒子径より小さいものを用いる。さらに、粒子の短い方の平均粒子径と粒子の長い方の平均粒子径の比率が１：３〜３：４であることが好ましい。粒子がこれより大きくなると、樹脂を成形する際の成形不良の原因となったり、フィルムまたはシートの膜厚を厚くしなければならず、望ましくない。
【００２２】
偏平な形状を持つ微粒子２は、偏平であることに加え、多孔質であってもよい。偏平な形状は、物理的に揮発性の抗菌成分が樹脂外へ放出する経路を阻害し、揮発速度を抑制する効果がある。これに加え、微粒子が多孔質であった場合には、抗菌成分の吸着が起こるため、抗菌成分の揮発速度はより抑制方向へ働く。また、大気中の水分子も多孔質体への吸着・脱離を起こすため、湿度コントロール作用を得ることもできる。これらの特性をふまえ、微粒子の材質や添加量を調節すると良い。
また、微粒子２は樹脂層内でほぼ均一に分布しているが、それぞれの微粒子が偏平な面を樹脂層の厚み方向に向けるようにして、揮発性の抗菌成分が樹脂層外に出ようとする経路を効率よく塞ぐようにすることが好ましい。
【００２３】
（配合比率）
生分解性樹脂からなる樹脂層に添加する揮発性の抗菌成分、および、偏平な粒子形状を
持つ微粒子の配合比率については、生分解性樹脂１００重量部に対し、抗菌成分の添加量をｘ重量部、微粒子の添加量をｙ重量部としたとき、１００＞ｘ≧ｙ＞０の範囲とする。
【００２４】
揮発性の抗菌成分の添加量（ｘ重量部）、および、偏平な粒子形状を持つ微粒子の添加量（ｙ重量部）が、生分解性樹脂１００重量部を超えてしまうと、樹脂成形が著しく困難になるため、好ましくない。また、揮発性の抗菌成分の添加量（ｘ重量部）が、偏平な粒子形状を持つ微粒子の添加量（ｙ重量部）より少ないと、抗菌成分の揮発速度の抑制が強く働きすぎてしまい、充分な抗菌性を得られないため、好ましくない。偏平な粒子形状を持つ微粒子が多孔質材料であった場合には、抗菌成分が多孔質材料に吸着される影響もあるため、揮発速度の抑制は更に強まる。
以上の理由より、揮発性の抗菌成分の添加量（ｘ重量部）は、偏平な粒子形状を持つ微粒子の添加量（ｙ重量部）以上である必要がある。
【００２５】
更に、揮発性の抗菌成分の添加量（ｘ重量部）については、１≦ｘ≦２０を満たすことが好ましい。添加量がｘ＜１では、抗菌成分の量が少なく、充分な抗菌性を得ることができない。抗菌成分の添加量が多いほど、高い抗菌性を得ることができるが、揮発性の抗菌成分には特有のにおいを持つものが多く、２０＜ｘでは内容物への臭い移りや、使用者が感じる臭いが強くなるなどの問題が生じるため、好ましくない。
【００２６】
本発明の樹脂成形品は、例えばＴダイ成形法、インフレーション成形法などにより製造することができる。樹脂に抗菌成分と微粒子２を加え、２００℃以下で成形することが好ましい。２００℃より高温で成形すると、揮発性の抗菌成分が変質したり、揮散量が極めて大きくなってしまい、抗菌性低下の原因となる。
【００２７】
また、本発明の樹脂成形品には、生分解性を損なわない範囲で各種の添加剤を必要に応じて添加することができる。より具体的には、硬化剤、硬化促進剤、酸化防止剤、レベリング剤、流動調整剤、触媒、充填剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤などを添加することができる。
【００２８】
（フィルム）
また、本発明の樹脂成形品を用いた鮮度保持フィルムの厚みは、１０〜１００μｍが好ましい。製膜時の延伸によって、樹脂中の微粒子２に配向性を持たせることもでき、揮発性の抗菌成分の揮発速度を均一に制御しやすくなる。
【００２９】
本発明の樹脂成形品を用いた鮮度保持フィルムは、種々の包装形態の包装体とすることができる。例えば、横ピロー、縦ピロー、ガゼット、三方シール、四方シール、スタンディングパウチなどの製袋方法の中から適宜選択して包装体とすれば良い。更にこれらの包装体の取り出し口に、プラスチックチャックを設けることもできる。
プラスチックチャックは、生分解性樹脂であるポリ乳酸を成形したものを用いることで、包装体全体の生分解性も担保できる。得られた包装体は、揮発性の抗菌成分を徐々に放出するため、使用前の包装体を保管中に微生物汚染から守るともに、包装体使用中の防カビ性、抗菌性に優れ、特に微生物汚染を受けやすい青果物などの包装体として好適に用いることができる。
【００３０】
青果物向けの包装体とする場合には、青果物の呼吸を確保する必要がある。そこで、本発明の鮮度保持フィルムに微細孔を設ける、クラックを形成する、薄膜化するなどの手法によってフィルムのガス透過性を調整し、ＭＡ包装として加工しても良い。
また、製袋の段階で、片面に本発明の鮮度保持フィルムを用い、もう片面に既存のＭＡ包装用フィルムを用いて三方シールすることで、ＭＡ包装袋を作製しても良い。最もシンプルな加工として、包装袋にパンチ穴を設けることで青果物の呼吸を確保しても良い。
その他、内容物を入れた後、密封せずにカラータイやテープで封をすることで、袋に通気性を持たせることもできる。
【００３１】
本発明の樹脂成形品は、他の生分解性フィルム、紙や不織布といった生分解性材料、天然物由来の各種素材と貼り合せて用いることもできる。例えば、印刷層を設けたい場合には、本鮮度保持フィルムを基材として、その上に水溶性印刷インキと透明な生分解性樹脂を積層することで、全構成が生分解性素材からなる積層体を得ることができる。
その他の例として、バリア性を持たせたい場合には、たとえば本鮮度保持フィルム表面に無機酸化物からなる蒸着薄膜層を設ければ良い。これらの例に限らず、あらゆる用途に合わせて積層体を形成することができる。
【００３２】
本発明の樹脂成形品は、青果物などのように微生物付着が多い内容物に対して用いることで、その効果を最大限に発揮することができるが、内容物を青果物に限定するものではない。青果物のほか、鮮魚、精肉、乳製品、生菓子、焼き菓子、切りもちなどのあらゆる生鮮食品・加工食品はもちろんのこと、木材、紙類、衣類、文化財といった微生物に汚染される可能性のあるあらゆるものを内容物として保存することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例によって具体的に述べるが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００３４】
＜実施例１＞
生分解性樹脂としてポリ乳酸（商品名：エコディア  東レ（株）製）１００重量部、揮発性の抗菌成分としてベルガモット抽出物２０重量部、偏平な粒子形状を持つ微粒子として麟片状シリカ（商品名：サンラブリー（平均粒径４μｍ×６μｍ、平均厚さ０．１μｍ）  ＡＧＣエスアイテック（株）製）１０重量部を押出成形機を用いて２００℃で混練・製膜し、厚さ５０μｍのフィルムを得た。
得られたフィルムを１５ｃｍ角に裁断し、フィルム２枚を重ねて三方シールすることで、包装袋とした。ここに、ミニトマト４粒を入れ、袋の口をカラータイでとめたものを２５℃で保存し、７日後の鮮度保持性能と、カビの発生を肉眼で観察した。ここでいう鮮度保持性能とは、ミニトマトのしおれや溶出液の染み出しの有無を指標として、初期の鮮度をどの程度維持できているかを指し、下記の基準により○△×で評価した。
【００３５】
○：良好（鮮度が維持されている）
△：一部劣化（一部にしおれや溶出液の染み出しがある）
×：著しく劣化（しおれや溶出液の染み出しが半分以上で起きている）
【００３６】
ミニトマトの保存試験が終了した後、袋のみを回収し、家庭用生ゴミ処理機（商品名：バイオクリーン  スターエンジニアリング（株）製）にて処理し、１週間後の生分解性を目視で確認した。結果は下記表１に示した。
【００３７】
＜実施例２＞
生分解性樹脂としてポリ乳酸（商品名：エコディア  東レ（株）製）１００重量部、揮発性の抗菌成分としてベルガモット抽出物１０重量部、偏平な粒子形状を持つ微粒子として麟片状シリカ（商品名：サンラブリー（平均粒径４μｍ×６μｍ、平均厚さ０．１μｍ）  ＡＧＣエスアイテック（株）製）５重量部を使用し、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００３８】
＜実施例３＞
生分解性樹脂としてポリ乳酸（商品名：エコディア  東レ（株）製）１００重量部、揮発性の抗菌成分としてベルガモット抽出物１重量部、偏平な粒子形状を持つ微粒子として
麟片状シリカ（商品名：サンラブリー（平均粒径４μｍ×６μｍ、平均厚さ０．１μｍ）
ＡＧＣエスアイテック（株）製）１重量部を使用し、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００３９】
＜比較例１＞
実施例１で使用した成分添加比率に代えて、揮発性の抗菌成分としてベルガモット抽出物１０重量部、偏平な粒子形状を持つ微粒子として麟片状シリカ（商品名：サンラブリー（平均粒径４μｍ×６μｍ、平均厚さ０．１μｍ）ＡＧＣエスアイテック（株）製）２０重量部を用い、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００４０】
＜比較例２＞
実施例１で使用した麟片状シリカに代えて球状シリカ（商品名：サンスフェア（平均粒径５μｍ）ＡＧＣエスアイテック（株）製）１０重量部を用い、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００４１】
＜比較例３＞
実施例１で使用したベルガモット抽出物に代えて、揮発性の無い抗菌成分として銀ゼオライト２０重量部を用い、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００４２】
＜比較例４＞
実施例１で使用したベルガモット抽出物に代えて、揮発性の無い抗菌成分として銀ゼオライトを用い、麟片状シリカに代えて球状シリカ（商品名：サンスフェア（平均粒径５μｍ）ＡＧＣエスアイテック（株）製）を用い、他は実施例１と同様に実施した。
結果は表１に示した。
【００４３】
＜比較例５＞
実施例１で使用したポリ乳酸に代えて、ポリプロピレンを用い、他は実施例１と同様に実施した。結果は表１に示した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
実施例１〜３と比較例１の結果から、生分解性樹脂１００重量部に対し、揮発性抗菌成分の添加量をｘ重量部、偏平な微粒子の添加量をｙ重量部としたとき、１００＞ｘ≧ｙ＞０を満たすとき、目的とする鮮度保持性能、防カビ性、生分解性を得ることができることが明らかとなった。
比較例１はｘ＜ｙとなるため上記条件から外れており、鮮度保持性能及び防カビ性が不充分であった。これは、微粒子の添加量が多すぎるために抗菌成分の揮発速度の抑制が強く働きすぎて、充分な抗菌性が得られなかったためと考えられる。
また比較例２では、上記条件式を満たしていても、シリカを偏平ではなく球状にすると鮮度保持性能がやや低下し、カビの生育が抑制しにくいことが分かる。これは、シリカが球状になったことで、物理的な揮発の抑制が起こりにくくなり、早い段階で抗菌成分が揮散して失われてしまったためと考えられる。
【００４６】
また、比較例３と４から、不揮発性の抗菌成分である銀ゼオライトを用いた場合では、充分な鮮度保持性能を得られないことに加え、残留した銀ゼオライトが使用後の生分解性を阻害していることが分かる。また、鮮度保持性能は球状シリカより偏平シリカの方が低くなっており、これは、接触面に対して抗菌性を示す銀ゼオライトが、偏平シリカの存在によってフィルム表面に出にくくなってしまい、あまり抗菌性が発揮されなかったことが考えられる。
また、比較例５から、通常の汎用樹脂（ポリプロピレン）では生分解性が得られないこ
とを確認した。揮発性の抗菌成分と偏平シリカの組合せによる持続的な鮮度保持性能は得られたが、フィルムの分解は全く起こらなかった。
【００４７】
これらの結果から、本発明により、青果物の鮮度保持性能の長期維持と使用後の生分解性を両立した生分解性の鮮度保持フィルムを得ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…生分解性樹脂層
２…微粒子
【図１】
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