JP2003034001A

JP2003034001A - 包装材料および包装体

Info

Publication number: JP2003034001A
Application number: JP2001222712A
Authority: JP
Inventors: Shinya Ochiai; 信哉落合; Yae Obinata; 野枝大日方
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、所期の酸素吸収性を有し、収納され
ている内容物の劣化の防止や、収納物の長期に渡る流通
や品質の保証などを酸素の吸収により可能とし、かつ包
装体内の酸素の有無の検知をも可能にした包装材料およ
びこの包装材料を構成材料とする包装体の提供を目的と
する。【解決手段】透明性を有する酸素バリア性基材の一方の
面に、酸素の有無に応じて色調が変化する酸素検知部
を、さらにこの酸素検知部を覆うように酸素吸収剤を有
する酸素吸収層を少なくとも設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パウチ包装、トレ
ー包装、カップ包装などの種々の包装に利用可能な包装
材料および包装体に関するものである。さらに詳しく
は、酸素の吸収性を有し、それに包装されている部分に
おける酸素を除去して内容物の劣化を防止し、かつ包装
されている部分の酸素の有無を確認できるようにした包
装材料およびこの包装材料を少なくとも構成材料とする
包装体である。

【０００２】

【従来の技術】酸素はその反応性の高さから食品などを
酸化し、劣化を起こす事が知られている。また、カビの
成育には酸素が必要であり、カビの成育を防止する上で
も包装体内の酸素を除去する事は重要である。したがっ
て、多くの食品などの包装に当たっては、酸素透過率の
低い包装材料（酸素バリア性包装材料）で包装体を製造
し、かつこの包装体内に内容物と共に脱酸素剤を収納さ
せ、包装体内の酸素を除去する事により、内容物の劣化
やカビの発生を防止している。また、その際、包装体の
ピンホールやシール不良などによる酸素の進入を検知す
るために、酸素検知剤も同時に投入さることがある。現
在、ピンホールや、シール不良などによる酸素の進入を
検知するために用いられる酸素検知剤は、錠剤状、シー
ト状、ペーパー状などの種々の形態に加工されて包装体
内に収納され、多岐に渡って使用されている。また、包
装体内の酸素を除去する目的で使用される脱酸素剤とし
ては、アスコルビン酸、没食子酸、鉄などの酸化反応に
より酸素を吸収するものが主に使用されている。さらに
は、鉄粉やコバルト塩等の触媒などを樹脂中に添加し、
それ自体を酸化させる事により酸素を吸収するようにし
た酸素吸収性樹脂も開発され、脱酸素剤や包装材料とし
て利用されている。これらの脱酸素剤と酸素検知剤は、
通常の包装形態においては、一緒に包装体内に収納され
ている。例えば、小袋に分封された脱酸素剤と打錠され
た酸素検知剤が、内容物と共に包装体内に収納されてい
る。また、紙などに酸素検知剤を印刷、または含浸させ
たものを脱酸素剤を分封した小袋に貼りつけて内容物と
共に収納し、包装作業の省力化や包装スペースの拡大を
図るようにしたものもある。

【０００３】一方、叙述のように、従来から鉄粉やコバ
ルト塩等の触媒を添加した樹脂があり、この樹脂からな
る包装材料により包装体を製造し、包装体を構成する樹
脂自体を酸化させ、包装体内の酸素を吸収するようにし
たものがあるが、樹脂自体が透明でないため、酸素検知
剤を内容物と共に充填しても、酸素検知剤の色調の変化
を包装体の外部から確認する事が出来ず、したがって、
ピンホールやシール不良などによる酸素の進入を検知す
る事ができなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、所期の酸素吸
収性を有し、収納されている内容物の劣化の防止や、収
納物の長期に渡る流通や品質の保証などを酸素の吸収に
より可能とし、かつ包装体内の酸素の有無の検知をも可
能にした包装材料および包装体の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたものであり、請求項１に記載の
発明は、透明性を有する酸素バリア性基材の一方の面
に、酸素の有無に応じて色調が変化する酸素検知部が、
さらにこの酸素検知部を覆うように酸素吸収剤を有する
酸素吸収層が少なくとも設けられている事を特徴とする
包装材料である。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の包装材料において、酸素吸収層上には酸素の透
過を妨げず、熱により融着可能なシーラント層が設けら
れていることを特徴とする。

【０００７】さらにまた、請求項３に記載の発明は、請
求項１または請求項２に記載の包装材料において、透明
性を有する酸素バリアー性基材は無機酸化物からなる蒸
着薄膜が設けられていることを特徴とする。

【０００８】さらにまた、請求項４に記載の発明は、透
明性を有する酸素バリア性基材の一方の面に、酸素の有
無に応じて色調が変化する酸素検知部が、さらにこの酸
素検知部を覆うように酸素吸収剤を有する酸素吸収層が
少なくとも設けられてなる包装材料を構成材料とする事
を特徴とする包装体である。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態の包装材
料１の断面構成説明図である。この包装材料１は、基本
的には透明性を有する酸素バリア性基材１１の一方の面
に酸素の有無に応じて色調が変化する酸素検知部１８
が、さらにこの酸素検知部１８を覆うように酸素吸収剤
を有する酸素吸収層１４が少なくとも設けられてなるも
のである。図１中、１３は透明性を有する酸素バリア性
基材１１と酸素吸収剤を有する酸素吸収層１４とを積層
するための接着層、１６は熱により融着可能なシーラン
ト層、１５はこのシーラント層１６を酸素吸収剤を有す
る酸素吸収層１４上に積層するための接着層である。

【００１０】一方、図２は、図１に示すような構成の包
装材料１からなるシートを２枚、それらのシーラント層
１６を互いに向かい合うように重ね合わせた後、周辺を
ヒートシールして得られた本発明に係る包装体２１の平
面構成説明図である。図２において、１８は包装体２１
を構成する包装材料の透明性を有する酸素バリア性基材
を介して観察される酸素検知部、１２はこの酸素検知部
１８を構成する酸素検知剤部、２２はヒートシール部、
２３は内部に収納されている内容物をそれぞれ示してい
る。

【００１１】包装材料１ならびに包装体２１を構成する
包装材料の透明性を有する酸素バリア性基材１１は、酸
素検知部１８での色調変化が判別可能な程度の透明性は
少なくとも有するものであれば良く、若干の着色等は問
題とならない。また、この透明性を有する酸素バリア性
基材１１の酸素バリア性は、２０ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒ
ｓ・ａｔｍ以下、好ましくは１０ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒ
ｓ・ａｔｍ以下である。この範囲を超えてしまうと、透
明性を有する酸素バリア性基材１１の一方の面側に設け
られた酸素吸収層１４が、この包装材料１を使用して作
製した包装体２１内の酸素ばかりでなく、大気中の酸素
をもこの透明性を有する酸素バリア性基材１１を介して
吸収する事になり、包装体２１内の酸素のみを十分に吸
収することがでず、包装体２１内に収納されている内容
物２３の劣化を早めることになる。また、透明性を有す
る酸素バリア性基材１１の酸素バリア性が悪いと、後述
する酸素検知剤部１２がこの基材を通過して進入してき
た酸素とも反応してしまい、包装体２１内における酸素
の有無を的確に表示できなくなる。以上のことから、透
明性を有する酸素バリア性基材１１としては、ＥＶＯＨ
（エチレン酢酸ビニルアルコール共重合体）、Ｏ−ＰＶ
Ａ（二軸延伸ポリビニルアルコール）、ＰＶＤＣ（塩化
ビニリデン共重合体）等の酸素バリア性樹脂フィルム
や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィル
ム上に酸化ケイ素やアルミナなどの無機酸化物の薄膜を
蒸着などによりコーティングしたいわゆるセラミックコ
ートバリアフィルムなどが用いられる。

【００１２】また、酸素の有無に応じて色調が変化する
酸素検知部１８は酸素検知剤部１２と白色インキ層１７
からなっている。酸素検知剤部１２は、例えばメチレン
ブルー等の酸化還元色素と、還元糖やアスコルビン酸等
の還元剤と、樹脂および溶媒等からなる酸素検知インキ
を透明性を有する酸素バリア性基材１１上に所望のパタ
ーン状に設けたものである。そして、この酸素検知剤部
１２上にはこれを覆うように白色インキ層１７が設けら
れ、酸素検知剤部１２と共に酸素検知部１８を構成する
ようになっている。酸素検知部１８の一部を構成するこ
の白色インキ層１７は酸素検知剤部１２における色調の
変化が透明性を有する酸素バリア性基材１１側から明確
に認識できるように設けるものである。なお、白色イン
キ層１７は、酸素検知剤部１２の色調変化が明確に識別
可能であれば白色以外の色（インキ層）とすることが可
能であり、また、酸素吸収剤層の色調によっては不要の
場合もある。また、酸素検知部１８は、透明性を有する
酸素バリア性基材１１とは別の基材フィルム上に酸素検
知剤により酸素検知剤部を形成し、しかる後この基材フ
ィルムをその酸素検知剤部形成側を透明性を有する酸素
バリア性基材と接するように載置・接着して設けたもの
であっても良い。

【００１３】一方、酸素吸収剤を有する酸素吸収剤層１
４としては、鉄粉を添加したポリオレフィン等の樹脂に
より酸素検知部１８を覆うように設け、そこに添加され
ている鉄粉の酸化により酸素を吸収するようにした層
や、コバルトなどの酸化触媒を添加したポリプロピレン
などの樹脂より酸素検知部１８を覆うように設け、そこ
に添加されている酸化触媒の酸化により酸素を吸収する
ようにした層などが適用できる。さらに、接着剤やバイ
ンダー樹脂を溶媒に溶解したものに、アスコルビン酸な
どの還元剤や鉄粉などを分散した塗液により塗工し、形
成した層であっても良い。

【００１４】以上のような構成の包装材料を使用して包
装袋などの包装体を製造したり、或いはこの包装材料を
蓋材としてカップやトレー容器などの包装体を製造する
場合には、通常はヒートシールが用いられることが多
い。シーラント層１６はヒートシールにより包装体が製
造できるように設けた薄層であり、ＣＰＰ(未延伸ポリ
プロピレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）等のポ
リオレフィン類などにより設けられる。この層の酸素透
過度は、２０００から３０００ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒｓ
・ａｔｍ（厚み２５μｍ程度）であり、酸素検知部１８
が酸素の有無を検知したり、酸素吸収層１４が包装体内
の酸素を吸収する事を妨げないような配慮がされてい
る。

【００１５】ちなみに、製造された包装体内に内容物を
充填包装する場合は、窒素、二酸化炭素、およびこれら
の混合ガスなどで置換して包装することが好ましい。こ
れにより、酸素吸収剤層が包装体２１内の酸素を吸収す
るまでの間、内容物の酸化を防止する事が可能となる。

【００１６】以上に示した構成の本発明に係る包装材料
は、保存中或いは流通中において大気中の酸素を酸素吸
収層が吸収してしまい所期の目的が達成できなくならな
いよう、酸素バリア性を有する包装材料で全体を包装
し、保存或いは流通に供するようにする。しかし、包装
体の製造と内容物の充填を同時に行う場合や、カップや
トレー容器などの包装体を構成する蓋材を連続的に製造
する場合は、通常充填包装機などに包装材料を巻き取り
状態で供給するようになるが、この時の巻き取り状の包
装材料においては、その酸素吸収層は幾重にも酸素バリ
ア性基材と積層される事になり、その内部への酸素の進
入が阻止されるため、特に長期間保存する場合を除き、
さらに酸素バリア包材で包装しておく事は不要である。
以上のような状態で包装材料が保存、流通されている
と、その酸素検知部までにはまだ酸素が到達せず、酸素
検知剤部においては脱酸素色を示している。一方、本発
明による包装材料を用いて製造された包装体中に酸素が
進入すると、まず酸素吸収層が進入した酸素を吸収す
る。そして、進入酸素量が酸素吸収層の酸素吸収能力を
超えると、酸素バリアー性基材と、シーラント層の間に
位置する酸素検知部に酸素が達し、酸素検知部の酸素検
知剤部は有酸素色を呈する。さらに、包装材料や包装体
の保存、流通時に、酸素吸収層が大気中の酸素を吸収
し、酸素吸収能力を失ってしまった場合も酸素検知剤部
においては有酸素色を呈するため、酸素吸収能力の有無
の確認が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す。＜実施例１＞シリカの蒸着薄膜を有し、酸素透過度が
０．８ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒｓ・ａｔｍで、厚さが１２
μｍのＰＥＴシートからなる酸素バリア性基材１１の蒸
着薄膜の一部に下記組成のインキ１によりグラビア印刷
方式で酸素検知剤部１２を設けた。次に、この酸素検知
剤部１２を覆うように白色インキによりグラビア印刷方
式で白色インキ層１７を設け、酸素検知部１８とした。
続いて、この酸素検知部１８を覆うように下記組成のス
テアリン酸コバルト添加ポリプロピレンからなる厚さが
１５μｍの酸素吸収層１４を接着層１３を介して前記酸
素バリア性基材１１上に設けた。そして最後に、酸素吸
収層１４の上に厚さが４０μｍの低密度ポリエチレンか
らなるしシーラント層１６を接着層１５を介して設け、
実施例１に係る包装材料１を得た。（図１参照）

【００１８】＜インキ１の組成＞酸化還元色素としてメ
チレンブルーを０．０５重量部、還元剤としてアスコル
ビン酸を２．０重量部、バインダー樹脂としてポリビニ
ルアセタールを２０重量部、溶媒として１−ペンチルア
ルコールと水をそれぞれ５０重量部と１０重量部含むイ
ンキ。＜ステアリン酸コバルト添加ポリプロピレンの組成＞酸
化防止剤無添加ポリプロピレン１００重量部にステアリ
ン酸コバルトを５重量部添加。

【００１９】得られた包装材料１をそのシーラント層１
６が向かい合うように重ね合わせ、内のりが１６０ｍｍ
×２４０ｍｍとなるように周辺をヒートシール部２２で
ヒートシールした後、空気を１００ｍｌ充填し、包装体
２１を作製した（図２参照）。この際、酸素検知部１８
の酸素検知剤１２は白色を呈していた。この包装体２１
を温度４０℃、湿度７５％の環境下に５日間保存したと
ころ、酸素検知剤部１２は白色のままであり、内部には
酸素が無い事を示していた。また、ジルコニア式酸素濃
度計を用いて、包装体２１内の酸素濃度を測定したとこ
ろ、０．００１%未満であった。さらに、これに針穴を
開けて、同じ条件下で２日間放置したところ、酸素検知
剤部１２は青色を呈した。

【００２０】＜実施例２＞シリカの蒸着薄膜を有し、酸
素透過度が０．８ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒｓ・ａｔｍで、
厚さが１２μｍのＰＥＴシートからなる酸素バリア性基
材３１の蒸着薄膜の一部に下記組成のインキ２によりグ
ラビア印刷方式により酸素検知剤部３２を設け、続いて
この酸素検知剤部３２を覆うように酸素バリア性基材３
１の全面に白色インキによりグラビア印刷方式で白色イ
ンキ層３７を設け、酸素検知部３８とした。次に、白色
インキ層３７上に下記組成の硫化第一鉄添加塗工液を塗
工し、酸素吸収層３４を設けた。この時の塗工量は乾燥
後で４０ｇ／ｍ²であった。そして最後に、酸素吸収層
３４の上に厚さが４０μｍの低密度ポリエチレンからな
るシーラント層３６を接着層３５を介して設け、実施例
２に係る包装材料３９を得た。（図３参照）

【００２１】＜インキ２の組成＞酸化還元色素としてメ
チレンブルーを０．０５重量部、還元剤としてアスコル
ビン酸を２．０重量部、バインダー樹脂としてポリビニ
ルアセタールを２０重量部、溶媒として１−ペンチルア
ルコールと水をそれぞれ５０．０重量部と１０．０重量
部を含むインキ。＜硫化第一鉄添加塗工液＞酸素吸収剤として硫酸第一鉄
を２０重量部、バインダー樹脂としてポリアミドを２５
重量部、溶媒としてトルエンとイソプロピルアルコール
をそれぞれ３０重量部と２０重量部含む塗工液。

【００２２】得られた包装材料３９をそのシーラント層
３６が向かい合うように重ね合わせ、内のりが１６０ｍ
ｍ×２４０ｍｍとなるように周辺をヒートシールした
後、空気を１００ｍｌ充填し、包装体を作製した。この
際、酸素検知剤部は白色を呈していた。この包装体を温
度４０℃、湿度７５％の環境下に５日間保存したとこ
ろ、酸素検知剤部は白色のままであり、酸素が無い事を
示していた。また、ジルコニア式酸素濃度計を用いて包
装体内の酸素濃度を測定したところ、０．００１%未満
であった。さらに、これに針穴を開けて、同じ条件下で
２日間放置したところ、酸素検知剤部は青色を呈してい
た。

【００２３】＜実施例３＞アルミナの蒸着薄膜を有し、
酸素透過度が１．0ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒｓ・ａｔｍで、
厚さが１５μｍのナイロンシートからなる酸素バリア性
基材４１の蒸着薄膜の一部に下記組成のインキ３により
グラビア印刷方式で酸素検知剤部４２を設け、続いてこ
の酸素検知剤部４２を覆うように酸素バリア性基材４２
の全面に白色インキによりグラビア印刷方式で白色イン
キ層４７を設け、酸素検知部４８とした。次に、白色イ
ンキ層４７上に下記組成の鉄粉添加ポリプロピレンから
なる厚さが１５μｍの酸素吸収層４４を接着層４３を介
して設けた。そして最後に、酸素吸収層４４の上に厚さ
が４０μｍの低密度ポリエチレンからなるシーラント層
４６を接着層４５を介して設け、実施例３に係る包装材
料４９を得た。（図４参照）

【００２４】＜インキ３の組成＞酸化還元色素としてメ
チレンブルーを０．０５重量部、還元剤としてアスコル
ビン酸を２．０重量部、赤色色素を０．０１重量部、バ
インダー樹脂としてポリビニルアセタールを２０重量
部、溶媒として１−ペンチルアルコールと水をそれぞれ
５０．０重量部と１０．０重量部含むインキ。（酸素が
存在しないとメチレンブルーは還元され、赤色となり、
酸素が存在すると酸化され、紫色を呈する。）＜鉄粉添加ポリプロピレンの組成＞酸化防止剤無添加ポ
リプロピレン（１００重量部）に、鉄粉（１０重量部）
添加した。

【００２５】さらに、得られた包装材料４９をそのシー
ラント層４６が向かい合うように重ね合わせ、内のりが
１６０ｍｍ×２４０ｍｍとなるように周辺をヒートシー
ルし、包装体を作製した。これに炊飯直後の米飯（１５
０ｇ）を充填し、窒素ガスによりガス置換包装した。こ
の時の包装体内の酸素濃度は約１%であった。この際、
酸素検知剤部は赤色であった。

【００２６】＜比較例＞アルミナの蒸着薄膜を有し、酸
素透過度が１．0ｍｌ／ｍ²・２４ｈｒｓ・ａｔｍで、厚
さが１５μｍのナイロンシートからなる酸素バリア性基
材の蒸着薄膜に接着層を介して厚さが４０μｍの低密度
ポリエチレンからなるシーラント層を設け、比較例に係
る包装材料を得た。次に、この包装材料を用い実施例３
と同様な方法で包装体を作製し、同様に米飯をガス置換
包装した。

【００２７】以上のようにして得られた実施例と比較例
に係る包装体のそれぞれ１０個ずつを２５℃の環境下で
１週間放置したところ、実施例３の包装体中の米飯には
変化が認められなかったのに対し、比較例の包装体中の
米飯は、１０個中５個にカビの発生が認められ、また、
全てが茶色に変色していた。この時、実施例３包装体の
酸素検知剤部は赤色を保っていた。さらに、実施例３の
包装体に針穴を開けて、２５℃で５日間放置したとこ
ろ、全てにカビの発生が認められ、また、米飯は茶色に
変色していた。この時、酸素検知剤部は紫色を呈してい
た。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る包装材料お
よび包装体は、酸素の吸収性を有し、酸素の吸収により
内容物の劣化を防止し、優れた長期保存性を可能とす
る。また、本発明は、酸素の有無の確認ができる酸素検
知部を有している事から、別に酸素検知剤を投入する必
要が無く、包装における省力化や省スペース化が可能と
なり、また、包装されている部分における酸素の有無が
的確に表示できる事から、脱酸素状態の保証性にも優れ
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る包装材料の一実施形態の断面構成
説明図である。

【図２】本発明に係る包装体の一実施形態の平面構成説
明図である。

【図３】本発明に係る包装材料の他の実施形態の断面構
成説明図である。

【図４】本発明に係る包装材料のさらに他の実施形態の
断面構成説明図である。

【符号の説明】

１、３９、４９：包装材料１１、３１、４１：透明性を有する酸素バリア性基材１２、３２、４２：酸素検知剤部１３、４３：接着層１４、３４、４４：酸素吸収層１５、３５、４５：接着層１６、３６、４６：シーラント層１７、３７、４７：白色インキ層１８：酸素検知部２１：包装体２２：ヒートシール部２３：内容物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E067 AB01 BA12A BB14A BB15A BB16A BB25A CA06 EE25 EE28 EE47 FA01 FC01 GB13 GD01 4F100 AA17E AA20 AK06 AK42 AT00A BA03 BA04 BA05 BA07 BA10A BA10C BA10D BA10E CA09C GB16 JD02A JL12D JN01A JN28B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明性を有する酸素バリア性基材の一方の
面に、酸素の有無に応じて色調が変化する酸素検知部
が、さらにこの酸素検知部を覆うように酸素吸収剤を有
する酸素吸収層が少なくとも設けられている事を特徴と
する包装材料。
【請求項２】酸素吸収層上に、酸素の透過を妨げず、熱
により融着可能なシーラント層が設けられている事を特
徴とする請求項１に記載の包装材料。
【請求項３】透明性を有する酸素バリアー性基材は無機
酸化物からなる蒸着薄膜が設けられている事を特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の包装材料。
【請求項４】透明性を有する酸素バリア性基材の一方の
面に、酸素の有無に応じて色調が変化する酸素検知部
が、さらにこの酸素検知部を覆うように酸素吸収剤を有
する酸素吸収層が少なくとも設けられてなる包装材料を
構成材料とする事を特徴とする包装体。