JP2000017096A

JP2000017096A - 光触媒機能を有する熱可塑性樹脂発泡シート

Info

Publication number: JP2000017096A
Application number: JP18861098A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Goto; 英美後藤
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】人体に対して安全で、雑菌やかび等の発生を
抑え、かつ消臭・防汚性能を持つ食品トレイ用等の発泡
シートを提供する。【解決手段】光触媒機能を有する酸化チタンを熱可塑
性樹脂に含有し、押し出しシートとすることで、光照射
下において抗菌、消臭および防汚性能を有する各種の容
器が成形可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、熱可塑性樹脂発泡シー
トを真空成形や圧空成形法などにより、成形した鮮魚ト
レイ、惣菜トレイ、果物トレイなどの食品容器に関する
ものであり、これらトレイ上での雑菌やかび等の発生を
光の照射下において、防止できる抗菌性の食品容器を提
供する事にある。

【０００２】また、熱可塑性樹脂発泡シートとして、緩
衝材等に用いられる場合においても、同様な抗菌性を発
揮できるものである。

【０００３】さらに、光触媒特有の作用として、熱可塑
性樹脂発泡シート上に付着した雑菌等の他に有機物の汚
れなども光の照射で分解する事から、トレイを再利用す
る場合などに好適な素材が提供できる。

【０００４】

【従来の技術】熱可塑性の発泡樹脂シートは、各種の容
器に成形され、発泡樹脂製の食品容器として使用された
り、発泡シート自体のクッション性を活かして緩衝材等
に利用されている。特に、これらの部材が食品用途とし
て用いられる場合、抗菌性が要求される事が多々ある。
これらの要求に対して、特開昭６３−１６０６５７、特
開平４−１４２３４０、特開平７−１７３３１８号公報
にそれぞれ示されている。

【０００５】この中で、特開昭６３−１６０６５７号公
報は、抗菌剤として、有機系抗菌剤であるＮ（フルオロ
ジクロロメチルチオ）フタルイミドを用いた発泡ウレタ
ンシートの例が開示されている。

【０００６】また、特開平４−１４２３４号公報には、
銀、銅、および亜鉛などの抗菌性金属をリン酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウムおよびハイドロキ
シアパタイトから選ばれたカルシウム系セラミックスに
担持させた抗菌性カルシウム系セラミックスの焼成物を
含有する抗菌及び防かび性を有する高分子発泡体が開示
されている。

【０００７】さらに、特開平７−１７３３１８号公報に
は、抗菌性金属イオンを吸着した非晶質リン酸カルシウ
ム粒子からなる抗菌性粒子と熱可塑性樹脂が押し出され
て得られた抗菌性の熱可塑性樹脂発泡体が開示されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には、次の様な欠点がある。特開昭６３−１
６０６５７号公報には、有機系の抗菌剤の例が示されて
いるが、これら有機系抗菌剤は一般的に、樹脂が可塑化
溶融する様な温度（１００〜３００℃）では、揮発や分
解が生じ易い。従って、押出機などによる樹脂との加熱
混練り工程において、著しく抗菌の作用が失われる事に
なる。また、有機系抗菌剤には、それ自体の毒性が高い
ものが多く、食品と直に接する様な食品用途を考えた場
合、食品にこれら有機系の抗菌剤が移行する可能性も有
り、極めて問題となる。

【０００９】特開平４−１４２３４号公報には、有機系
とは異なり、無機系の抗菌剤を使用している。しかし、
これらの抗菌剤を押出機などによる樹脂との加熱混練り
工程を経て発泡体とした場合、銀などの金属イオンが遊
離するためか発泡樹脂が黄色などの色に変色するといっ
た問題が生じる。

【００１０】特開平７−１７３３１８号公報には、これ
らの変色を防ぐ為に非晶質リン酸カルシウムに抗菌性の
金属イオンを吸着させている。しかし、いずれにせよこ
れらの特許に見られる金属イオン（実施例では銀イオ
ン）によって抗菌性を保持させる方法は、それ自体の人
体に対する安全性に疑問が残る。

【００１１】すなわち、これらの抗菌剤は、ポリオレフ
ィン等衛生協議会（ポリ衛協）による自主規制基準であ
るポジティブリストへの登録が認可されていないのであ
る。人体に対する安全性、環境に対しての安全性が重要
視されている昨今においては、今後問題が生じる可能性
がある。

【００１２】また、これらの抗菌剤は、菌、かび対して
は有効であるものの、熱可塑性樹脂発泡シートに付着し
た汚れ、臭いなどを浄化する作用はまったく見られな
い。

【００１３】本発明は、これらの従来技術に鑑み、食品
と直に接する様な各種の発泡トレイやその素材となる熱
可塑性樹脂発泡シートに関して、１）十分な抗菌及び抗
かび効果を得る。２）人体及び環境への安全性が極めて
高い素材を得る。３）有機物の汚れ、臭気等を分解して
浄化させる機能を得る。などの課題を解決する事にあ
る。

【００１４】近年、化学物質における環境ホルモンへの
影響が議論されているが、極めて微量な化学物質が人体
に及ぼす影響が危惧されている。この環境ホルモンの中
には、まだ不確定ながらスチレンのオリゴマー等の有機
物があげられている。熱可塑性樹脂発泡シートとして、
スチレン系樹脂を想定すると、発泡シート表面上には極
微量のスチレンオリゴマーが存在することになる。ま
た、発泡トレイ上に鮮魚などを置いた後には、魚特有の
臭気やぬめりなどの汚れが付着する。これらの有機物に
対して、光触媒が熱可塑性樹脂発泡シート表面に存在す
ると、これらを分解し、浄化させる効果があるのであ
る。

【００１５】また、従来の抗菌剤は、雑菌を死滅させる
効果はあっても、菌自体を分解する能力はない。例え
ば、最近話題となっている大腸菌のＯー１５７の様に、
菌が死滅するときに出される毒素が人体に悪影響を与え
るといった場合がある。この毒素に対しては、従来の抗
菌剤は何ら効力を発揮できないが、光触媒では、この毒
素でさえ分解して浄化する事が可能なのである。

【００１６】さらに、ここで光触媒として用いられる酸
化チタンは、これ自体ポリオレフィン等衛生協議会（ポ
リ衛協）による自主規制基準であるポジティブリストへ
の登録が認可されている安全性の極めて高いものであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
１００重量部に対して、酸化チタンの０．５〜１０重量
部を含有する樹脂組成物を、発泡剤を用いて発泡させて
得たシートであって、該シートの見かけ比重が０．０２
〜０．５ｇ／ｃｍ³である事を特徴とする抗菌性等の光
触媒固有の作用が付与された熱可塑性樹脂発泡シートに
関する。

【００１８】本発明は、用いられる酸化チタンが、その
結晶構造において、５０％以上のアナターゼ型を有し、
かつ粒子径において、１〜１００ナノメーターであっ
て、この酸化チタンと熱可塑性樹脂が押し出し成形され
て得られることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡シートに
関する。

【００１９】本発明は、酸化チタンの表面がシラン系カ
ップリング剤で表面処理されている事を特徴とする熱可
塑性樹脂発泡シートに関する。

【００２０】

【発明の実施の形態】熱可塑性樹脂発泡シートとして選
ばれる樹脂としては、スチレン系樹脂、オレフィン系樹
脂が含まれる。スチレン系樹脂には、単独のスチレンの
他、スチレンーブタジエン共重合体、スチレンーイソプ
レン共重合体及びその水素添加物及びそれらのブレンド
樹脂、ポリフェニレンエーテル等とスチレン単量体との
重合体及びポリフェニレンエーテル等とスチレンのブレ
ンド樹脂が含まれる。オレフィン系樹脂であるポリエチ
レン、ポリプロピレン等の場合も同様に、他の樹脂との
共重合体やブレンド樹脂が含まれる。

【００２１】酸化チタンとしては、通常顔料等に使用さ
れるルチル型酸化チタンよりも、アナターゼ型酸化チタ
ンが好ましい。ルチル型は光触媒作用に乏しく、添加量
を多くしても、所望の抗菌作用を得ることが難しいため
である。したがって、５０％以上のアナターゼ型酸化チ
タンを含まれる酸化チタンが好ましく、さらに好ましく
は、６０％以上のアナターゼ型酸化チタンを含まれる酸
化チタンである。

【００２２】また、酸化チタンの粒径としては、平均１
〜１００ｎｍ程度が好ましい。粒径が１ｎｍ未満のもの
であると、特殊な用途用であり取扱いが難しく単価も高
くなるので経済的でない。また、１００ｎｍを超える
と、添加量に対する酸化チタンの粒子の表面積が減少し
てしまい、添加量に対する抗菌効果の減少してしまい好
ましくない。さらに、好ましくは、平均粒径５〜３０ｎ
ｍの酸化チタンである。

【００２３】またさらに、酸化チタンの添加量として
は、発泡性樹脂粒子１００重量部に対して、０．５〜１
０重量部である。０．５重量部未満であると、所望の抗
菌効果があまりえられず、１０重量部を超えても抗菌効
果の増加はそれ以上向上せず、コストの上昇のみなって
しまうばかりか、シートの強度低下を起こす恐れがあ
る。更に好ましくは、酸化チタンの添加量が１〜５重量
部である。また、酸化チタンは、予めアルコキシシラン
カップリング剤で被覆したものを使用しても良い。アル
コキシシランカップリング剤としては、モノアルコキシ
シラン、ジアルコキシシラン、トリアルコキシシラン等
のカップリング剤を使用することができる。この処理さ
れた酸化チタンを使用することで、押出機内での溶融混
練り時に、酸化チタンがよりミクロにかつ均一に分散す
る事ができる事から、発泡シートとした場合においても
効率良く光触媒の機能を発揮し保持させることが可能と
なる。

【００２４】また、一般的に用いられる各種の核剤や滑
剤を使用する事ができる。核剤は、発泡シートのセルを
均一に調整するのに役立つものであり、パーライト、タ
ルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシ
ウム等の無機系の核剤の他、硼酸、クエン酸、酒石酸等
の有機酸があり、これらを適宜用いる事ができる。

【００２５】滑剤としては、発泡シートを押出成形する
際の加工性の向上や、発泡シートに柔軟性を付与させる
働きがあり、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、などの金属石鹸、ステ
アリン酸アマイド、エチレンビスステアリン酸アマイ
ド、メチロールステアリン酸アマイド、などの脂肪酸ア
マイドが適宜用いられる。

【００２６】発泡剤としては、これまでスチレン系樹脂
の発泡剤として用いられてきたものを用いることができ
る。例えば炭酸ガス、水、窒素、ブタン、ペンタン等で
ある。発泡剤によるが、樹脂１００重両部に対して０．
１〜２０重量部の範囲で用いることにより見かけ比重
０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ³の発泡シートを得ることが
できる。

【００２７】熱可塑性樹脂と酸化チタンまた他の添加剤
は、押出機に投入される前に、タンブラー、リボンブレ
ンダー、ヘンシェルミキサーなどのブレンド機によって
十分に混合されてから供給されるが、酸化チタンと滑剤
等とを先に練り込み、ペレット状にしたものや、酸化チ
タンと熱可塑性樹脂（低分子の熱可塑性樹脂）、滑剤等
を練り混みマスターペレット化したものなどを用いる事
が好ましい。

【００２８】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。熱可塑
性樹脂としてポリスチレン樹脂、抗菌剤として酸化チタ
ンまたは銀系抗菌剤、滑剤としてステアリン酸カルシウ
ム、核剤としてタルクをブレンダーにて混合し、次いで
押出機に供給し溶融混練後ペンタンを見かけ密度が０．
１ｇ／ｃｍ³になるよう適宜圧入しこれをシート状に押
出して発泡シートを得た。実施例及び比較例を表１に示
す。

【００２９】

【表１】 ※酸化チタンはＴ−８０５：日本アエロジル（株）製Ｐ−２５をオクチルシランで、化学的に処理した疎水性グレード酸化チタニウムＰ−２５：日本アエロジル（株）製平均粒径２１ｎｍ酸化チタニウム ※滑剤としてはステアリン酸カルシウム

【００３０】ここで得られた発泡シートの抗菌性につい
て評価を実施した。各ロットの発泡シートを５０ｍｍ×
５０ｍｍ×２ｍｍの大きさにした形態の検体を２個づつ
作成し、下記の試験方法により、各検体の抗菌性の評価
を実施した。試験方法１．試験菌ＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａＣｏｌｉＩＦＯ３９７２
（大腸菌）２．試験用培地ＮＡ培地：普通寒天培地（栄研化学（株））ＮＢ培地：肉エキスを０．２％添加した普通ブイヨン培
地（栄研化学（株））１／５００ＮＢ培地：ＮＢ培地を精製水で５００倍に希
釈し、ＰＨ７．０±０．２に調整したものＳＣＤＬＰ培地：ＳＣＤＬＰ培地（日本製薬（株））ＳＡ培地：標準寒天培地（栄研化学（株））３．菌液の調整試験菌をＮＡ培地で３７±１℃、１６〜２４時間培養
後、ＮＡ培地に再度接種し、３７±１℃、１６〜２０時
間培養した。培養後の菌体を１／５００ＮＢ培地に均一
に分散させ、１ｍｌ当たりの菌数が約１０⁵となるよう
に調整した。４．試験操作検体をそのまま試料とした。試料をプラスチックシャー
レに入れ、試料の試験面に菌液０．５ｍｌを滴下した。
このシャーレをポリエチレンフィルムで覆ってふたを
し、ブラックライトを約４ｃｍ離れた位置から照射し
（試料表面での光強度：約８００μW／ｃｍ²）、２５℃
で保存した。また、プラスチックシャーレにそのまま菌
液を滴下し、同様に試験し、ブランクとした。５．菌数の測定保存４時間後に、ＳＣＤＬＰ培地に１０ｍｌを用いた試
料から生残菌を洗い出し、この洗い出し菌の生菌数をＳ
Ａ培地を用いた寒天平板培養法（３５℃、２日間培養）
により測定し、試料１個当たりに換算した。６．試験データ菌液を滴下直後の菌数の測定は、検体ＮＯ．１〜ＮＯ．
４に対応するブランクで行った。効果の把握としては、
滴下保存４時間後のブランクとの比較で行った。また光
照射なしの滴下保存４時間後も測定した。試験結果を表
２に示す。

【００３１】

【表２】 ※＜１０：生菌が検出されない。結果として、酸化チタンおよび銀系抗菌剤を用いたもの
は、優れた抗菌性を有しているといえる。また酸化チタ
ンを予めシラン系カップリング剤で表面処理することが
好ましいと判断される。

【００３２】また、ここで得られた発泡シートの脱臭性
能を評価を実施した。試料を１５０ｍｍ×１５０ｍｍ
×２ｍｍに切り取り、これを透明な密閉できる臭気袋に
いれる。この袋に清浄空気３Ｌを入れ、アンモニアガス
を注入して３０ｐｐｍの濃度になるように調整した。そ
の後、いずれの試料にも８００μＷ／ｃｍ²の光を照射
し続け、臭気袋内部のアンモニアガスの濃度を経時変化
で調べた。また光照射なしについても濃度変化を調べ
た。試験結果を表３に示す。

【００３３】

【表３】結果として、酸化チタンを用いたものには消臭性能が得
られたが、銀系抗菌剤を用いたものは消臭性能は認めら
れなかった。また酸化チタンを予めシアンカップリング
剤で表面処理した方が好ましいと判断される。

【００３４】さらに、ここで得られた発泡シートの防汚
性能を評価を実施した。試料を１５０ｍｍ×１５０ｍｍ
×２ｍｍに切り取り、この試料の片面に、メチレン・ブ
ルーをエタノールと水の混合溶媒に溶かした溶液を塗
り、青く着色させた。その後、いずれの試料にも８００
μＷ／ｃｍ²の光をこの着色面に照射し続け、色の変化
の状態を経時変化で調べた。また光照射なしについても
色の変化を調べた。試験結果を表４に示す。

【００３５】

【表４】０：着色時の青色（ＮＯ．１〜ＮＯ．４とも同じ）１：やや薄い青２：かなり薄い青３：僅かに青みがかっている程度でほぼ色がない結果として、酸化チタンを用いたものは、防汚性能が有
ると判断されるが、銀系触媒を用いたものは防汚性能は
得られなかった。

【００３６】

【発明の効果】以上の結果のように、本発明によれば、
人体に対する安全性を確保しつつ、雑菌やかび等の発生
を光照射下において防止でき、また臭気および汚れにお
いても浄化作用を有する熱可塑性樹脂発泡シート得られ
る。従って、本シート用いて成形される食品容器は、従
来品にはなかった人体に対する安全性と光照射下におい
て臭気、汚れの浄化作用および抗菌作用を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂１００重量部に対して、酸化
チタンの０．５〜１０重量部を含有する樹脂組成物を、
発泡剤を用いて発泡させて得たシートであって、該シー
トの見かけ比重が０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ³である事
を特徴とする抗菌性等の光触媒固有の作用が付与された
熱可塑性樹脂発泡シート。
【請求項２】用いられる酸化チタンが、その結晶構造に
おいて、５０％以上のアナターゼ型酸化チタンで、かつ
平均粒子径において、１〜１００ナノメーターであっ
て、この酸化チタンと熱可塑性樹脂が押し出し成形され
て得られることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹
脂発泡シート。
【請求項３】酸化チタンの表面がシラン系カップリング
剤で表面処理されている事を特徴とする請求項１、２記
載の熱可塑性樹脂発泡シート。