-
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Sauerstoff absorbierende Harzzusammensetzung, welche ein Sauerstoffabsorptionsmittel
und ein thermoplastisches Harz enthält. Diese Erfindung bezieht
sich auch auf ein Verpackungsmaterial, das aus dieser Harzzusammensetzung
besteht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Packung und
ein Verpackungsverfahren zum Konservieren einer Substanz in einem
getrockneten Zustand mit einem niedrigen Wassergehalt (hauptsächlich getrocknete
Nahrungsmittel) durch Verwendung des oben erwähnten Verpackungsmaterials.
-
Ein Sauerstoffabsorptionsmittel,
welches eine Oxidationsreaktion eines reduzierten Metalls verwendet,
war wohl bekannt. Außer
dem reduzierten Metall enthält
dieses Sauerstoffabsorptionsmittel ein Metallhalogenid als Beschleuniger
zur Förderung
der Oxidationsreaktion des reduzierten Metalls.
-
Um hauptsächlich die Frische von Nahrungsmitteln
zu konservieren, wird diese Art von Sauerstoffabsorptionsmittel
zusammen mit einer konservierten Substanz, wie Nahrungsmitteln,
in einem Behälter
oder einem Verpackungsmaterial angeordnet, oder das Sauerstoffabsorptionsmittel
ist innerhalb eines Behälters
oder eines Blatt- oder Platten- oder Schichtmaterials (sheet material)
enthalten, welches dann zum Verpacken einer zu konservierenden Substanz,
wie Nahrungsmitteln, verwendet wird.
-
Die Japanische Patent(Kokoku)-Veröffentlichung
Nr. SHO 56-33980 beschreibt ein Sauerstoffabsorptionsmittel aus
Metallpulver, das mit einem Metallhalogenid beschichtet ist. Da
eine Desoxidations-Reaktion eines reduzierten Metalls das Vorhandensein
von Wasser erfordert, wird diese Art von Sauerstoffabsorptionsmittel
zum Konservieren eines Nahrungsmittels verwendet, das eine große Wassermenge
enthält
und das in der Lage ist, aus der konservierten Substanz ausgeschwitztes
Wasser zu verwerten.
-
Um andererseits eine Substanz mit
einem niedrigen Wassergehalt (d. h. mit einer niedrigen Wasseraktivität (aw)) zu konservieren, wie getrocknete Nahrungsmittel,
ist eine Wasserzufuhrkomponente in einem Sauerstoffabsorptionsmittel
eingeschlossen, um für
die Sauerstoff-Absorptionsreaktion nötiges Wasser zuzuführen. Diese
Art von Sauerstoffabsorptionsmittel ist als selbstreagierender Typ
bekannt, der in der Lage ist, Sauerstoff ohne Abhängigkeit
von Wasser aus der konservierten Substanz zu absorbieren.
-
Die neuere Praxis bestand darin,
eine konservierte Substanz unter Verwendung eines Blatt- oder schichtförmigen Verpackungsmaterials
zu verpacken, das durch Kneten eines Sauerstoffabsorptionsmittels mit
einem Harz und Formen der gekneteten Mischung zu einem Blatt oder
einer Folie hergestellt ist.
-
Wenn jedoch der selbstreagierende
Typ von Sauerstoffabsorptionsmittel, das Wasser enthält, verwendet
wird, um eine Substanz mit einem niedrigen Wassergehalt zu konservieren,
kann der Übergang
von Wasser von der wasserhaltigen Komponente zur konservierten Substanz
nicht verhindert werden. Dies führt
zu Problemen, da das Wasser den Geschmack der konser vierten Substanz
(infolge der Feuchtigkeit) verdirbt, die Eigenschaften der konservierten
Substanz verändert
(d. h. Verfestigung von Pulver), eine chemische Änderung (oder Hydrolyse) bewirkt
oder die Fortpflanzung von Bakterien verursacht. In manchen Fällen wird
ein anderes Problem verursacht, indem das Sauerstoffabsorptionsmittel
das für
die Desoxidation erforderliche Wasser verliert und dann für die Sauerstoffabsorption
ungeeignet wird.
-
Wenn der selbstreagierende Typ von
Wasser enthaltendem Sauerstoffabsorptionsmittel erhitzt wird, wenn
es mit einem Harz geknetet wird, um zu einem Blatt geformt zu werden,
besteht ein Problem darin, dass nicht nur Wasser aus der wasserhaltigen
Komponente verdampft, sondern auch dass das verdampfte Wasser Blasen
im Harzblatt erzeugt, dass die Oberfläche des Harzblattes uneben
wird und dass keine guten Oberflächeneigenschaften
des Blattes erhalten werden können.
-
Wenn andererseits ein Sauerstoffabsorptionsmittel,
das kein Wasser enthält
(Wasser abhängiger
Typ) mit einem Harz geknetet wird, um ein Blatt- oder Schichtmaterial
zu erhalten, ist es notwendig, eine Behandlung durchzuführen, um
das Sauersto,ffabsorptionsmittel wasserhaltig zu machen. Wenn jedoch
das Harzblatt wasserhaltig gemacht wird, übernimmt dieses Sauer,stoff
absorbierende Harzblatt oder diese Harzschicht die oben beschriebenen
Nachteile des selbstreagierenden Sauerstoffabsorptionsmittels.
-
Dementsprechend ist das bekannte
Sauerstoff absorbierende Blatt für
die praktische Verwendung auf den Typ begrenzt, der selbst, kein
Wasser enthält,
und der geeignet ist, Sauerstoff durch Aufnahme von Wasser aus einem
Nahrungsmittel mit hohem Wassergehalt zu absorbieren, das die für die Sauer stoffabsorptionsreaktion
erforderliche Feuchtigkeit enthält.
Dieses Sauerstoff absorbierende Blatt wird gewöhnlich auf ein Nahrungsmittel
angewendet, das eine große
Wassermenge enthält.
-
Aus den oben beschriebenen Gründen hat
die Fachwelt bei der Verwirklichung eines Sauerstoff absorbierenden
Blattes (Schicht, Folie), das in der Lage ist, die Desoxidation
auch in einer Umgebung mit niedrigem Wassergehalt zu bewirken, Schwierigkeiten.
Mit anderer Worten, es war schwierig, ein getrocknetes Nahrungsmittel,
d. h. eine Substanz mit niedrigem Wassergehalt, in gutem Zustand
in einer Umgebung mit niedrigem Sauerstoffgehalt zu verpacken, indem
das bekannte Sauerstoffabsorptionsmittel verwendet wird
-
Durch sorgfältige Untersuchungen zur Lösung der
oben beschriebenen Probleme haben die Erfinder dieser Erfindung
gefunden, dass Jodid und Bromid, die vollständig mißachtet wurden, da sie als
Beschleuniger für
die Sauerstoffabsorptionsreaktion dem Chlorid, wie Kaliumchlorid
oder Natriumchlorid, unterlegen seien, überraschenderweise und ausreichend
als Beschleuniger für
die Sauerstoffabsorptionsreaktion arbeiten können, um eine verpackte Substanz
(oder eine konservierte Substanz) mit einem niedrigen Wassergehalt
zu konservieren, da sie das Vorhandensein von nahezu keiner wasserhaltigen
Komponente erfordern.
-
Die oben erwähnte Japanische Patent(Kokoku)-Veröffentlichung
Nr. SHO 56-33980 erwähnt
Jodid und Bromid als einen der Beschleuniger für die Sauerstoffabsorptionsreaktion,
beschreibt jedoch nicht das Sauerstoffabsorptionsmittel, das einen
Oxidationsbeschleuniger aufweist, der ein Metallsalz von Jod oder Brom
als seine Hauptkomponente enthält,
und der für
die Konservierung einer Substanz mit einer niedrigen Wasseraktivität geeignet
ist.
-
Obwohl die Japanische Patent(Kokoku)-Veröffentlichung
Nr. HEI 2-22701 ein Sauerstoffabsorptionsmittel beschreibt, das
aus einem Halogenid eines basischen Anionenaustauscherharzes und
einem Eisenpulver besteht, und welches nicht die Verwendung von
wasserlöslichen
Substanzen erfordert, sucht sie nicht ein Halogenid als ein Sauerstoffabsorptionsmittel
vorzusehen, das selbst in einer Atmosphäre mit niedriger Feuchtigkeit
und in einem trockenen Zustand funktionieren kann. Sie bedenkt tatsächlich nicht,
dass ein Metallsalz von Jod oder Brom als Beschleuniger in einem
trockenen Zustand vollständig
funktionieren kann.
-
WO-A-96/40412, die einen Teil des
Standes der Technik gemäß den Vorschriften
des Artikels 54(3) und (4) EPÜ darstellt,
beschreibt eine Sauerstoffreinigungszusammensetzung mit einer oxidierbaren
Metallkomponente, einem Elektrolytbestandteil und einer festen nicht-elektrolytischen,
säuernden
Komponente und wahlweise einem Wasser absorbierenden Bindemittel
und/oder einem polymeren Harz, das eine gute Sauerstoffreinigungswirkung
zeigt.
-
US-A-4 127 503 beschreibt ein Sauerstoffabsorptionsmittel,
das ein Metallpulver und ein Metallhalogenid als darauf befindliche
Beschichtung umfasst.
-
EP-A-0370802 beschreibt eine Sauerstoff
absorbierende thermoplastische Harzschicht oder -folie, die durch
Formen oder Spritzen einer Harzzusammensetzung erhalten wird, die
ein thermoplastisches Harz und ein Sauerstoffabsorptionsmittel enthält, zu einer
Folie mit nachfolgenden Recken dersel ben. Das Absorptionsmittel
ist ein Eisenpulver, vorzugsweise ein Halogenid, Karbonat, Sulfat
oder Hydroxid.
-
Daher ist es ein Ziel der Erfindung,
eine Sauerstoff absorbierende Harzzusammensetzung zu schaffen, die
in ausreichender Weise die Sauerstoffabsorptionsfunktion auch in
einer Atmosphäre
niedriger Feuchtigkeit zeigt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist
die Schaffung einer Sauerstoff absorbierenden Harzzusammensetzung
mit guter Wärmeverformbarkeit.
-
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist
die Schaffung eines Sauerstoff absorbierenden Organs und Verpackungsmaterials
in Form einer Schicht oder Folie sowie eines Verpackungsbehälters, die
in der Lage sind, eine ausreichende Sauerstoff absorbierende Funktion
in einer Atmosphäre
niedriger Feuchtigkeit zu zeigen.
-
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung
ist die Schaffung einer Packung zum Konservieren einer Substanz
mit einem niedrigen Wassergehalt, was einen Konservierungszustand
mit niedriger Feuchtigkeit in einer Atmosphäre niedriger Sauerstoffkonzentraticn
erfordert. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines
Verfahrens zum Konservieren einer Substanz mit einem niedrigen Wassergehalt,
wobei das Verfahren es ermöglicht,
die Substanz mit einem niedrigen Wassergehalt in einer Atmosphäre von niedriger
Sauerstoffkonzentration durch Verwendung der oben erwähnten Sauerstoff
absorbierenden Harzzusammensetzung zu halten.
-
Die Erfindung schafft eine Sauerstoff
absorbierende Harzzusammensetzung, die durch Kneten eines Sauerstoffabsorptionsmittels
mit einem für
Sauerstoff durchlässigen
thermoplastischen Harz hergestellt ist, wobei das Sauerstoffab sorptionsmittel
enthält:
ein reduziertes Metall; und einen Beschleuniger, der als seinen Hauptbestandteil
wenigstens eine der folgenden Substanzen enthält: ein Metalljodidsalz, ein
Metallbromidsalz oder eine Kombination derselben; wobei der Wassergehalt
der Harzzusammensetzung 1 Gew.-% oder weniger beträgt.
-
Die Erfindung schafft ferner ein
mehrschichtiges Verpackungsmaterial, das aufweist: eine für Gasdurchlässigkeit
beständige
Außenschicht
für die
Verwendung auf der Seite der Außenluft;
eine Zwischenschicht aus der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung; und
eine Innenschicht zum Trennen der Zwischenschicht von einer zu konservierenden
Substanz.
-
Die Erfindung schafft außerdem eine
Packung, die eine in trockenem Zustand innerhalb des Verpackungsmaterials
zu haltende konservierte Substanz enthält, das aus einer Sauerstoff
absorbierenden Harzzusammensetzung gebildet und durch Kneten eines
Säuerstoffabsorptionsmittels
mit einem thermoplastischen Harz hergestellt ist, das für Sauerstoff
durchlässig
ist, wobei das Sauerstoffabsorptionsmittel enthält: einen Beschleuniger, der
wenigstens eine der folgenden Substanzen als Hauptbestandteil enthält: ein
Metalljodidsalz, ein Metallbromidsalz oder eine Kombination derselben;
und wobei der Wassergehalt der Harzzusammensetzung 1 Gew.-% oder
weniger beträgt.
-
Die Erfindung schafft schließlich ein
Konservierungsverfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Einbringen
einer zu konservierenden Substanz, die in einem trockenen Zustand
gehalten werden soll, innerhalb eines Verpackungsmaterials, das
aus einer Sauerstoff absorbierenden Harzzusammensetzung gebildet wird
und durch Kneten eines Sauerstoffabsorptions mittels mit einem für Sauerstoff
durchlässigen
thermoplastischen Harz hergestellt wird, wobei das Sauerstoffabsorptionsmittel
enthält:
ein reduziertes Metall; und einen Beschleuniger, der wenigstens
eine der folgenden Substanzen als seine Hauptbestandteile enthält: ein
Metalljodidsalz, ein Metallbromidsalz oder eine Kombination derselben,
wobei der Wassergehalt der Harzzusammensetzung 1 Gew.-% oder weniger
beträgt.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein
Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoff absorbierenden Harzverbindung,
bei welchem ein Sauerstoffabsorptionsmittel mit einem für Sauerstoff
durchlässigen
thermoplastischen Harz geknetet wird, wobei das Sauerstoffabsorptionsmittel
enthält:
ein reduziertes Metall; und einen Beschleuniger, der wenigstens
eine der folgenden Substanzen als seinen Hauptbestandteil enthält: ein
Metalljodidsaiz, ein Metallbromidsalz oder eine Kombination derselben,
wobei der Wassergehalt des Sauerstoffabsorptionsmittels 2000 ppm
oder weniger beträgt
und der Wassergehalt der Sauerstoff absorbierenden Harzzusammensetzung
1 Gew.-% oder weniger beträgt.
-
Ein Aspekt der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass sie in einer Sauerstoff absorbierenden Harzzusammensetzung
mit einem Wassergehalt von 1 Gew.-% oder weniger besteht und durch
Kneten oder Dispergieren eines Sauerstoffabsorptionsmittels hergestellt
wird, das ein reduziertes Metall und einen Beschleuniger enthält, der
ein Metallsalz von Jod oder Brom als seine Hauptkomponente in einem
thermoplastischen Harz enthält.
Durch Ausbilden dieser Harzzusammensetzung kann ein Verpackungsmaterial
(oder ein Sauerstoff absorbierendes Organ) mit dem Wassergehalt
von 1% oder weniger in Form eines Blattes oder einer Folie in der
Ausformung erzielt werden, deren Form nicht als Verpackungsbehälter, wie
ein Trog, Be cher, Rohr oder Beutel eingeschränkt ist. Dieses Sauerstoff
absorbierende Organ wird erhalten, indem es beschichtet und mit
luftdurchlässigen
Materialien verpackt wird, die für
Sauerstoff durchlässig
sind. Ein weiterer Aspekt ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich
um ein mehrschichtiges Organ handelt, das hergestellt wird, in dem eine
gegen den Gasdurchgang beständige
Außenschicht
auf einer Seite einer Zwischenschicht vorgesehen wird, die aus der
Sauerstoff absorbierenden Harzzusammensetzung besteht, auf der zur
Atmosphäre
weisenden Seite, und in dem eine luftdurchlässige Innenschicht auf der
anderen Seite der Zwischenschicht vorgesehen wird, die zu der verpackten
Substanz weist, die innerhalb des mehrschichtigen Organs angeordnet
ist. Der Verpackungsbehälter
besteht aus diesem mehrschichtigen Organ. Solange der Verpackungsbehälter die
gewünschten
Wirkungen erzielen kann, kann dieses mehrschichtige Organ nur für einen
Teil des Behälters
verwendet werden. Dieses mehrschichtige Verpackungsmaterial wird
beispielsweise zu einer Schichte oder einer Folie geformt.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Verfahren zum Konservieren
einer Substanz mit einem niedrigen Wassergehalt und einer niedrigen
Wasseraktivität
in einer Atmosphäre niedriger
Feuchtigkeit in einer hermetisch abgedichteten Weise durch Verwendung
des oben erwähnten
Verpackungsmaterials des Verpackungsbehälters ist, und dass sie eine
Verpackung ist, die dieses Sauerstoff absorbierende Organ verwendet,
um die Substanz zu konservieren, die sich in einem trockenen Zustand
befindet, indem die konservierte Substanz in der Atmosphäre niedriger
Feuchtigkeit und niedriger Sauerstoffkonzentration in einer hermetisch
abgedichteten Weise gehalten wird.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
werden nun lediglich beispielhaft mit Bezugnahme auf die Figuren
beschrieben. Es zeigt:
-
1 einen
Schnitt einer Ausführungsform
der mehrschichtigen Folie gemäß der Erfindung,
-
2 eine
Modellansicht des Zustandes, in welchem eine zu konservierende Substanz
in der mehrschichtigen Folie gemäß l eingeschlossen ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher
erläutert.
Als bekannte Komponenten sowie als Inhalt und als Herstellungsverfahren
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
kann der Stand der Technik als Bezug verwendet werden. Beispielsweise
kann auf die oben genannte Japanische Patent(Kokoku)-Veröffentlichung
Nr. SHO 56-33980 Bezug genommen werden, deren Anmeldung vom Anmelder
der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde.
-
Bekannte reduzierte Metalle können als
Sauerstoff absorbierende Komponente oder als desoxidierende Komponente
verwendet werden. Es wird bevorzugt, metallisches Eisen zu verwenden.
Spezielle Beispiele sind: körniges
Metallpulver, wie Eisenpulver, Kupferpulver oder Zinkpulver, von
denen Eisenpulver bevorzugt wird. Diese Metalle werden alleine oder
in Kombination verwendet. Der durchschnittliche Korndurchmesser des
reduzierten Metalls beträgt
100 μm oder
weniger, vorzugsweise 50 μm
oder weniger, um einen guten Kontakt mit dem Sauerstoff zu erhalten.
Reduziertes Pulver, elektrolytisches Pulver, zerstäubtes Pulver
usw., werden als Metallpulver bevorzugt. Beispielsweise werden reduziertes
Eisenpulver, elektrolytisches Eisenpulver und zerstäubtes Eisenpulver
bevor zugt. Eine pulverisierte oder gemahlene Form von Gußeisen usw.
wird ebenfalls verwendet. Da Metallpulver mit einer sehr kleinen
Korngröße ein Problem
bei der Handhabung, wie bei der Verbrennung, hat und auch teuer
ist, wird Metallpulver mit einer mittleren Korngröße von 1-50 μm verwendet.
-
Beispiele eines Metallsalzes von
Jodid oder Bromid als elektrolytisches Halogenid sind elektrolytisches
metallisches Metallsalz, Alkali-Metallsalz oder Erdalkali-Metallsalz
und sind irgendeines der Metallsalze von Kupfer, Zink, Aluminium,
Zinn, Eisen, Kobalt, Nickel usw. oder eine Kombination der oben
aufgezählten Metallsalze.
Beispielsweise Natriumbromid, Kaliumbromid, Natriumjodid, Kaliumjodid,
Kadmiumjodid oder Quecksilberjodid. Jodid wird bevorzugt, da es
in der Sauerstoff absorbierenden Eigenschaft bei niedriger Feuchtigkeit überlegen
ist. Andererseits wird Bromid bevorzugt vom Standpunkt der Sicherheit
gegenüber Nahrungsmitteln.
-
Ferner wird Natriumjodid oder Kaliumjodid
oder eine Kombination derselben bevorzugt, um die Verwendung von
Schwermetallen zu vermeiden. Was das Bromid betrifft, werden Natriumbromid
und Kaliumbromid bevorzugt.
-
Der Reaktionsbeschleuniger (oder
Aktivator) enthält
Jodid oder Bromid als seine Hauptkomponente. Der Ausdruck „Haupt"- wird in einem relativen
Sinne verwendet. Er bedeutet nämlich,
dass die Existenz von anderen Substanzen, wie Halogenid, in dem
Umfang erlaubt ist, dass die Harzzusammensetzung nicht daran gehindert
wird, die Sauerstoff absorbierende Reaktion sogar in einer Umgebung
mit niedrigem Wassergehalt zu verursachen. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
beträgt
der Gehalt an Jodid oder Bromid im Reaktionsbeschleuniger 90 Gew.-%
oder mehr, vorzugsweise 95 Gew.-% oder mehr.
-
Der Reaktionsbeschleuniger, der erfindungsgemäß verwendet
wird, kann gemischt sein mit dem reduzierten Metallpulver, aber
es ist erwünscht,
den Reaktionsbeschleuniger auf das Metallpulver aufzuschichten. Der
Gehalt des Reaktionsbeschleunigers im Sauerstoffabsorptionsmittel
kann in einem bekannten Bereich liegen. Beispielsweise beträgt die Beschichtungsmenge
des Reaktionsbeschleunigers 0,1-20 Gewichtsteile des Jodids oder
Bromids gegen 100 Gewichtsteile des reduzierten Metalls. Wenn die
Reaktionsbeschleunigungskomponente auf der Oberfläche des
Metalls festgelegt wird, und wenn das Metall und das Jodid oder
ein anderes Metallsalz sich nicht voneinander trennen, wenn das
Sauerstoffabsorptionsmittel in dem Harz gemischt wird, so dass die
Beschleunigerreaktion voll erwartet werden kann, kann der Gehalt
an Jodid oder anderem Metallsalz 0,1-10 Gewichtsteile, vorzugsweise
0,5-6 Gewichtsteile betragen.
-
Das thermoplastische Harz, in welches
das Sauerstoffabsorptionsmittel gemischt wird, ist nicht speziell
eingeschränkt,
so lange es für
Sauerstoff durchlässig
ist. Ein bevorzugter Sauerstoffdurchlässigkeitskoeffizient ist 200
cm3· 0,1
mm/m2·at·Tag (23°, RH100%)
oder darüber.
Insbesondere können
Polyethylen, Polypropylen, verschiedene Arten von Ethylen-Copolymer,
modifizierte Polyolefine, Elastomer oder dergl. allein oder in Kombination
verwendet werden. Ein geeignetes thermoplastisches Harz wird aus
den oben aufgezählten Substanzen
ausgewählt,
indem die Adhäsionskraft
zwischen der für
Gasdurchlässigkeit
beständigen
Außenschicht
und der Innenschicht berücksichtigt
wird, wie unten beschrieben.
-
Die Sauerstoff absorbierende Harzzusammensetzung
gemäß der Erfindung
ist so ausgelegt, dass sie geeignet ist, für die Konservierung einer Substanz
mit einem niedrigen Wassergehalt. Wenn daher die Harzzusammensetzung
zum Beispiel in ein Blatt oder eine Folie geformt wird, enthält die Folie
selbst im Wesentlichen keine wasserhaltige Komponente. Die Folie
hat vorzugsweise eine gute Wärmeformbarkeit,
ohne Nachteile zu verursachen, wie die Erzeugung von Blasen beim
Wärmeformverfahren,
hat einen Wassergehalt von 1 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 0,2
Gew.-%, und kann ausreichend die Sauerstoff absorbierende Reaktion
im oben beschrieben Zustand hervorrufen.
-
Da zum Formen des Sauerstoffabsorptionsmittels
gemäß der Erfindung,
das in das thermoplastische Harz gemischt wird, beispielsweise zu
einer Folie, Wärme
angewendet wird (durch Erhitzen des Harzes auf eine Temperatur,
die nicht niedriger ist als die Schmelztemperatur des Harzes), wird
der oben beschriebene Maximalwert des Wassergehalts gewöhnlich erreicht.
-
Wenn das thermoplastische Harz und
das Sauerstoffabsorptionsmittel geknetet werden, beträgt der Wassergehalt
des Sauerstoffabsorptionsmittels 1 Gew.-%, beispielsweise 0,1 Gew.-%
oder weniger, gegen das thermoplastische Harz und das Sauerstoffabsorptionsmittel.
Mehr Wasser muss notwendigerweise nicht zurückgehalten werden, damit das
Sauerstoffabsorptionsmittel seine Sauerstoff absorbierende Wirkung
zeigt. Dadurch kann vermieden werden, dass in der Folie oder dem
Blatt Wasser zurückbleibt
oder lästige Änderungen
auftreten, d. h. die Erzeugung von Bläschen auf der Oberfläche der
Folie, wenn die Harzfolie aus der Harzzusammensetzung hergestellt
wird.
-
Um das im Sauerstoffabsorptionsmittel
enthaltene Wasser zu entfernen, kann das Sauerstoffabsorptionsmittel
Erdalkalimetalle, Wasserabsorptionsmittel (wie Diatomeenerde, Pulpe oder
Wasser absorbierendes polymer), Geruchsabsorptionsmittel (wie Aktivkohle,
Molekularsieb) oder färbendes
Pigment (wie Titanoxid, Eisenoxid oder Ruß) enthalten. Die das Sauerstoffabsorptionsmittel
enthaltende Harzschicht kann nach der Dispersion des Sauerstoffabsorptionsmittels
in dem Harz gestreckt und perforiert werden, um die Luftdurchlässigkeit
zu verbessern.
-
Die gegen Gasdurchtritt beständige Außenschicht
wird so bestimmt, dass sie für
das Herstellungsverfahren, den Verwendungszweck usw. des herzustellenden
Verpackungsmaterials geeignet ist. Für eine durch Coextrusion oder
eine Ausformung derselben (beispielsweise als Schale, Trog oder
Becher) hergestellte Folie ist es nämlich zu bevorzugen, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
oder Nylon MXD6 (hergestellt von MITSUBISHI GAS CHEMICAL CO., INC.)
als Coextrusionsmaterial zur Herstellung der Außenschicht zu verwenden. Um eine
Folie durch ein Kaschier-(oder Beschichtungs-)Verfahren zu bilden,
ist es zweckmäßig, statt
des oben beschriebenen Harzfilms Polyvinylidenchlorid für die Beschichtung
oder eine Folie aus Polyester oder Nylon mit Metalloxid, wie Aluminiumoxid
oder Silikonoxid, darauf aufgedampft, oder eine Metallfolie oder
Metallschicht aus Aluminium oder dergl. zu verwenden. Insbesondere,
da die konservierte Substanz eine kleine Menge Wasser enthält, ist
es nötig,
Dampfdurchdringung soweit als möglich
zu vermeiden. Daher kann eine Metallschicht oder Metallfolie gewählt werden.
-
Neben dem Harz, das die Sauerstoffabsorptionsmittel
enthaltende Zwischenschicht bildet, können als Innenschicht Polymethylpenten,
Polystyrol, Ethylen-Vinylacetat-Mischpolymer und eine Mischung derselben verwendet
werden. Es können
nämlich
eine Polyolefingruppe, wie Polyethylen, Polypropylen, verschiedene Arten
von Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
Ethylen-Säure-Copolymer,
Ionomer, Polybuten oder Polymethylpenten alleine oder durch Vermischen
einer Mehrzahl der oben genannten Substanzen verwendet werden. Es
ist auch möglich,
ein abdichtendes Harz zu verwenden, das leicht abgeschält werden
kann und auf dem Markt erhältlich ist.
Die oben genannten Harze können
verwendet werden, entweder wie sie aus einem Pellet extrudiert werden,
oder die jeweils zu einer Folie geformten Harze werden zusammenkaschiert.
-
Es ist möglich, eine Art der abdichtenden
Folie zu verwenden, die auf dem Markt verfügbar ist und welche einen mehrschichtigen
Aufbau besitzt, um leicht schälbar
zu werden. Ferner ist es möglich,
ein färbendes Pigment
oder einen Füllstoff
dem Harz der Innenschicht beizugeben bis zu dem Ausmaß, dass
die erwarteten Eigenschaften dieser Schicht nicht verschlechtert
werden.
-
Um zu verhindern, dass Sauerstoff
die Zwischenschicht aus dem Raum, in welchem die konservierte Substanz
angeordnet ist, erreicht, ist die Innenschicht so ausgelegt, dass
sie an der Zwischenschicht angeheftet werden kann, ohne dass irgendeine
Klebstoffschicht vorgesehen wird. Ein geeignetes Material für die Innenschicht
wird ausgewählt,
das eine geeignete Wärmesiegelbarkeit
bei der Herstellung eines Beutels oder der Versiegelung zeigen kann.
-
Die Filmdicke der Innenschicht wird
entsprechend der Gesamtdicke der endgültigen Form, wie eines Behälters oder
einer Folie, geeignet ausgewählt.
Im Fall eines Behälters
würde ein
beispielhafter Aufbau folgender sein: Innenschicht 30-100 μm dick; die
Zwischenschicht 50-200 μm
dick; die gegen Gasdurchlässigkeit beständige Schicht
10-50 μm
dick; und zusätztlich
eine Polyolefinschicht 100-1000 μm
dick, um Festigkeit zu erhalten. (Im Fall einer Folie würde ein
beispielhafter Aufbau sein: die Innenschicht 15-30 μm dick; die
Zwischenschicht 30-100 μm
dick; und die gegen Gasdurchlässigkeit
beständige
Schicht 5-50 μm
dick).
-
Beispiele für die Form des Verpackungsmaterials
oder der erfindungsgemäßen Packung
sind die folgenden: die mehrschichtige Folie, die aus der Innenschicht,
der Zwischenschicht und der Außenschicht
besteht, wird zur Bildung eines Beutels heißversiegelt, und eine zu konservierende
Substanz wird dann in diesen Beutel gegeben. Wenn eine sehr belastbare
Packung gewünscht
wird, kann die Packung mit Kraftpapier, gewellter Faserplatte, einer
Fasertrommel oder einer Metalldose umgeben werden. Ferner wird die
mehrschichtige Folie oder Schicht, die aus den oben beschriebenen
Schichten zusammengesetzt ist, die aus Materialien dicker als Folien
und mit höherer
Steifheit hergestellt ist, zu einem mehrschichtigen Behälter (wie
einer Schale, einem Becher oder einer Flasche) geformt, in welche
die zu konservierende Substanz eingegeben und sodann abgedeckt und
mit einem gegen Gasdurchlässigkeit
beständigen
Deckel hermetisch abgedichtet wird.
-
Erfindungsgemäß bedeutet die konservierte
Substanz mit einem niedrigen Wassergehalt jede Substanz, die einen
niedrigen Wassergehalt besitzt und eine kleine Wassermenge zum Diffundieren
enthält,
und welcher ein übliches
selbstreagierendes Sauerstoffabsorptionsmittel nicht beigefügt werden
kann. Eine bevorzugte Wasseraktivität (aw)
einer solchen Substanz beträgt
0,2-0,7, vorzugsweise 0,2-0,5. Mit anderen Worten, diese Erfindung
kann vorzugsweise auf die Substanz mit einer niedrigen Wasseraktivität angewendet
werden, die in einem trockenen Zustand mit niedriger Feuchtigkeit
konserviert wer den soll. Um die Substanz mit dem niedrigen Wassergehalt
zu konservieren, was einen Konservierungszustand mit niedriger Feuchtigkeit
erfordert, ist eine bevorzugte relative Feuchtigkeit (RH) der Atmosphäre, in der
die Substanz mit niedrigem Wassergehalt konserviert wird, 20-70%,
vorzugsweise 20-50%.
Ein bevorzugter Wassergehalt der Substanz mit niedrigem Wassergehalt
ist 50 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise l0 Gew.-% oder weniger.
Als besondere Beispiele dieser Substanz mit niedrigem Wassergehalt
(oder der verpackten Substanz), welche diese Erfindung voll ausnützen können, Nahrungsmittel
oder Medikamente, welche bei jedem Anstieg des Wassergehalts nachteilig
reagieren und für
welche es notwendig ist, das Einmischen von jeglichen Fremdstoffen
zu verhindern, können
jedoch beispielsweise die folgenden genannt werden: pulverförmige oder
körnige
Nahrungsmittel (körnige
Suppenstoffe, Getränkepulver,
Süßwarenpulver,
Gewürze,
Getreidepulver, nahrhafte Lebensmittel, Reformkost, Färbemittel,
aromatische Mittel) oder Geschmacksmittel), pulverförmige oder
körnige
Medikamente (pulvrige Medikamente, Seifenpulver, Zahnpulver oder
industrielle Medikamente) oder jede feste Form (wie Tabletten) der
oben genannten Substanzen.
-
Beispiele des erfindungsgemäß verwendeten
Verpackungsmaterials sind die folgenden. Nachfolgend verwendete
Abkürzungen
stehen jeweils für
die folgenden Substanzen:
PET: Polyethylenterephthalat
PE:
Polyethylen
OA: Sauerstoffabsorptionsmittel
LLDPE: geradkettiges
(oder lineares) Polyethylen niedriger Dichte
EVOH: Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
PP:
Polypropylen
-
Beispiele des Verpackungsmaterials
-
Leichtes Verpackungspapier:
Papier
(oder PET)/Aluminium/PE/PE + OA/PE (LLDPE)
-
Starkes Verpackungspapier:
Papier
(zwei oder drei Lagen)/PP/Aluminium/PE/PE + OA/PE (LLDPE)
-
Starke Verpackungsschachtel:
Schachtel
(gewellte Faserplatte) + (PE/PE/EVOH/PE/PE/PE + OA/PE)
-
Behälter:
Behälter (PP/EVOH/PP) – Deckel
(PET/Aluminium/PE/PE + OA/PE
-
Behälter:
Behälter (PP/EVOH/PP
+ OA/PP) + Deckel (PET/Aluminium/PP)
-
Behälter:
Behälter: Aluminium/PP
+ OA/PP) + Deckel (PET/Aluminium/PP)
-
BEISPIEL
-
Unter Verwendung eines geschlossenen
Bandmischers mit einem Heizmantel wurden 5 kg Kaliumjodid zugegeben
und vermischt mit 200 kg reduzierten Eisenpulvers (durchschnittliche
Korngröße: 30 μm; Eisenmetallgehalt:
95% oder mehr) in einer Lösung.
Anschließend
wurde der Mantel mit Dampf beschickt und die Innenseite des Mischers
wurde durch eine Vakuumpumpe entgast und getrocknet, um die Oberfläche des
metallischen Eisens mit Kaliumjodid zu beschichten und dadurch eine
Sauerstoff absorbierende Zusammensetzung zu erhalten.
-
Sodann wurden die Sauerstoff absorbierende
Zusammensetzung, Polyethylen, weißes Pigment und Kalziumoxid
im Gewichtsverhältnis
vor 50 : 45 : 0,5 : 0,1 geknetet und wurden unter Verwendung eines
biaxialen Extruders extrudiert, und das extrudierte Material wurde
gekühlt
und zu einer Harzzusammensetzung 1 zerstoßen.
-
Die Harzzusammensetzung 1 und
ein weißes
Pigment im Prozentsatz von 10% enthaltendes Polyethylen wurden auf
eine Polyethylenfolie in der oben aufgeführten Reihenfolge unter Verwendung
eines Tandem-Laminators aufgeschichtet. Sodann wurden Polyethylenterephthalat
(PET) und eine Aluminiumfolie auf die Seite der Polyethylenfolie
mittels Extrusions-Aufschichtung
aufgeschichtet, wodurch eine mehrschichtige Folie erhalten wurde,
die bestand aus: PET-Schicht (12 μm)
(1); Aluminiumfolienschicht (Außenschicht: 9 μm)(2);
Polyethylenschicht (20 μm)
(3); Sauerstoff absorbierende Harzschicht (Zwischenschicht:
60 μm)(4); und
Polyethylen (Innenschicht: 25 μm)
(5), wie in l gezeigt. In
das Sauerstoff absorbierende Harz, wurden Eisenkörner mit auf die Oberfläche desselben
aufgeschichtetem Kaliumjodid dispergiert.
-
Diese Folie wurde zu einem Beutel
geformt (130 mm × 140
mm), dessen vier Seiten versiegelt wurden. Dieser Beutel wird nachfolgend
als „Verpackungsbeutel
gemäß der Erfindung" bezeichnet. Ein
weiterer Beutel (130 mm × 140
mm), dessen vier Seiten versiegelt wurden, wurde ebenfalls auf die
gleiche Weise wie oben beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme,
dass Natriumchlorid verwendet wurde anstatt Kaliumjodid, in der gleichen
Menge wie Kaliumjodid. Dieser Beutel wird nachfolgend als der „Vergleichs-Verpackungsbeutel 1" bezeichnet.
Noch ein weiterer Beutel (130 mm × 140 mm), mit seinen vier Seiten
versiegelt, wurde in der gleichen Weise wie oben beschrieben hergestellt
mit der Ausnahme, dass Kalziumchlorid statt des Kaliumjodids in
der gleichen Menge wie das Kaliumjodid verwendet wurde. Dieser Beutel
wird nachfolgend als „Vergleichs-Verpackungsbeutel 2" bezeichnet.
Andererseits wurde ein weiterer Beutel in der gleichen Weise wie oben
beschrieben mit Verwendung einer Schichtfolie aus PET, Aluminiumfolie
und Polyethylen hergestellt, die auf dem Markt erhältlich ist.
Dieser Beutel wird nachfolgend als „gasdurchlässigkeitsbeständiger Beutel" bezeichnet.
-
Der Wassergehalt der Harzzusammensetzung 1,
die nach der Karl-Fischer-Methode gemessen wurde, betrug 500 ppm
oder weniger. Der Wassergehalt des erfindungsgemäßen Verpackungsbeutels, des
Vergleichs-Verpackungsbeutels 1, des Vergleichs-Verpackungsbeutels 2 und
des gasdurchlässigkeitsbeständigen Beutels
wurden jeweils auf die gleiche Weise gemessen, und der erhaltene
Wassergehalt lag innerhalb des Bereiches von 2000 ppm bis 3000 ppm.
-
Messung des Sauerstoff-Absorptionsvermögens der
jeweiligen Beutel
-
20 g Diatomeenerde wurden mit 10
cm3 einer Feuchtigkeitseinstelllösung aus
Wasser und Glycerol, vermischt in dem unten erwähnten Verhältnis, in jeden Beutel gegeben,
40 cm3 Luft wurde in jeden Beutel eingeleitet,
und sodann wurde die Mündung
desselben heißversiegelt.
Die Beutel wurden bei Temperaturen von 25°C oder darunter aufbewahrt und
die Sauerstoffkonzentration innerhalb der Beutel nach dem Verlauf
von einigen Tagen wurde unter Anwendung von Gaschromatographie analysiert.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Analyse.
-
(Mischungsverhältnis der Feuchtigkeitseinstelllösung von
Wasser und Glycerol ) RH100%: 100 Gewichtsteile Wasser gegen 0 Gewichtsteile
Glycerol RH50%: 21 Gewichtsteile Wasser gegen 79 Gewichtsteile Glycerol
RH30%: 8 Gewichtsteile Wasser gegen 92 Gewichtsteile Glycerol.
[Tabelle
1]
Die Vergleichs-Verpackungsbeutel, die Natriumchlorid
und Kalziumchlorid als Beschleuniger verwendeten, zeigten eine hohe
Sauerstoffabsorptionsgeschwindigkeit bei hohem Wassergehalt und
hoher Feuchtigkeit. Es wurde jedoch bestätigt, dass bei niedrigem Wassergehalt
und niedriger Feuchtigkeit der erfindungsgemäße Verpackungsbeutel bemerkenswert überlegenes
Sauerstoffabsorptionsvermögen
zeigte.
-
Konservierungstest
-
Pulverförmiger grüner Tee, Fischmehl, körnige Suppensubstanz,
Pfannkuchenmischung, Ascorbinsäurepulver
und Siiiziumnitrid, jedes in der Menge von 50 g, wurden jeweils
in die oben beschriebenen Beutel zusammen mit 30 ccm Luft eingefüllt, und
die Beutel wurden mittels Wärmeversiegelung
hermetisch abgedichtet und wurden bei gewöhnlichen Temperaturen aufbewahrt. 2 zeigt eine Modellansicht
des erfindungsgemäßen Verpackungsbeutels,
in welchem die oben beschriebenen Inhalte in einer hermetisch abgedichteten Weise
angeordnet sind. Der übliche
Gasdurchlässigkeits-beständige Beutel
wurde auf drei Verfahrensarten verpackt: (A) enthält nur die
oben erwähnten
Inhalte; (B) enthält
ein Wasser abhängiges
Sauerstoffabsorptionsmittel (AGELESS FX-20, hergestellt von MITSUBISHI
GAS CHEMICAL CO., INC.) zusammen mit den oben erwähnten Inhalten;
und (C) enthält
ein selbstreagierendes Sauerstoffabsorptionsmittel (AGELESS Z-20PT,
hergestellt von MITSUBISHI GAS CHEMICAL CO., INC.) zusammen mit
den oben erwähnten
Inhalten. Nach der Aufbewahrung für einen Monat wurde die Sauerstoffkonzentration
innerhalb der Beutel mittels Gaschromatographie untersucht, die
Verpackungsbeutel wurden sodann geöffnet und der Inhalt wurde
ausgewertet. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Auswertung.
-
Die Inhalte der jeweiligen Beutel
waren getrocknete Nahrungsmittel oder Pulver, welche eine kleine Menge
an Wasser bei einem Wassergehalt und aw,
wie unten beschrieben, enthielten. Der Wassergehalt wurde durch
den Verlust bei einem Trockenverfahren mit einer Temperatur von
105°C für zwei Stunden
gemessen und aw wurde gemessen durch ein
aw-Meßgerät, hergestellt
von SHIBAURA DENKI.
-
Pulverisierter grüner Tee:
Wassergehalt
von 10% oder weniger und aw = 0,4
-
Fischmehl:
Wassergehalt von
10% oder weniger und aw = 0,25
-
Körniges
Suppenmaterial:
Wassergehalt von 10% oder weniger und aw = 0,35
-
Pfannkuchenmischung:
Wassergehalt
von 10% oder weniger und aw = 0,5
-
Ascorbinsäurepulver:
Wassergehalt
von 10% oder weniger und aw = 0,4
-
Siliziumnitrid:
Wassergehalt
von 10% oder weniger und aw = 0,4.
-
Wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigte
der erfindungsgemäße Verpackungsbeutel
ein gutes Absorptionsvermögen
gegen den Sauerstoff innerhalb des Beutels bei jedem der Inhalte.
Was die Vergleichs-Verpackungsbeutel
1 und
2 betrifft,
konnte, da das Sauerstoffabsorptionsmittel keine Wasserstoff zuführende Substanz
enthielt, das Sauerstoffabsorptionsmittel nicht die Sauerstoff absorbierende
Reaktion in der Umgebung mit niedrigem Wassergehalt katalysieren
und infolgedessen wurde die Sauerstoffabsorption nicht ausreichend
durchgeführt.
Was den Gasdurchlässigkeits-beständigen Beutel
(A) betrifft, konnte er, da er nicht irgendein Sauerstoffabsorptionsmittel
enthielt, selbstverständlich
nicht den Sauerstoff innerhalb des Beutels beseitigen. Da das Sauerstoffabsorptionsmittel
des Gasdurchlässigkeits-beständigen Beutels
(B) vom abhängigen
Reaktionstyp war, welcher die Sauerstoff absorbierende Reaktion
durch Verwendung von von außen
her zugeführtem
Wasser bewirkt, konnte er nicht vorzugsweise die Sauerstoff absorbierende
Reaktion in der Umgebung erreichen, wo die konser-
Andererseits bewegte sich
im Gasdurchlässigkeits-beständigen Beutel
(C), der das selbstreagierende Sauerstoffabsorptionsmittel enthielt,
das seinerseits die wasserhaltige Komponente enthält, Wasser
von der wasserhaltigen Komponente in das Nahrungsmittel, was eine
Verfestigung des Pulvers verursachte. Im Fall des Siliziumnitrids,
welches ein keramisches Material ist, während der erfindungsgemäße Verpackungsbeutel
Beeinträchtigung
durch Oxidation und Eigenschaftsveränderungen verhinderte, wurde
die Festigkeit der Beutel, die nicht ausreichende Sauerstoffabsorption
zeigten, infolge der Beeinträchtigung
durch Oxidation nach dem Sintern herabgesetzt. Bei dem Verpackungsbeutel,
der das selbstreagierende Sauerstoffabsorptionsmittel verwendete,
war die Verformbarkeit infolge der Eigenschaftsveränderungen
herabgesetzt, von denen angenommen wurde, dass sie durch die Bewegung
des Wassers verursacht werden.
-
Wie oben beschrieben, schafft die
Erfindung eine Sauerstoff absorbierende Harzzusammensetzung, die
ausreichende Sauerstoffabsorption auch in einer Umgebung mit niedrigem
Wassergehalt bewirken kann. Entsprechend ermöglicht die Verwendung eines
Verpackungsmaterials, das aus dieser Zusammensetzung hergestellt
ist, Substanzen, wie getrocknete Nahrungsmittel, beispielsweise
pulverförmige
Nahrungsmittel, in einer Umgebung mit niedrigem Sauerstoffgehalt
mit der Sicherheit zu konservieren, dass die Qualität oder Eigenschaften
der konservierten Substanz nicht herabgesetzt werden. Da ferner
keine Bewegung von Wasser aus dem Verpackungsmaterial zu der konservierten
Substanz stattfindet, ist es beispielsweise möglich, das Auftreten einer
Beeinträchtigung,
wie Verfestigung der konservierten Substanz, zu vermeiden. Ferner
ist die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung
eine neuartige Sauerstoff absorbierende Harzzusammensetzung des
selbstreagieren den Typs, welche nicht das gleichzeitige Vorhandensein
irgendeiner wasserhaltigen Substanz erfordert.