JP2001520947A

JP2001520947A - 酸化性有機化合物を含む物品の作動化方法及び装置

Info

Publication number: JP2001520947A
Application number: JP2000517833A
Authority: JP
Inventors: ビークラフト，マイクル・エル; シルビア−エスピネル，アール・カリーナ; トーマス，ジエフリー・エイ
Original assignee: クライオバツク・インコーポレイテツド
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2001-11-06
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: AR017530A1; PT1027208E; ES2183418T3; ATE223302T1; DE69807726D1; DE69807726T2; NZ503893A; JP4113330B2; AU9810398A; WO1999021699A1; BR9813156A; US5911910A; DK1027208T3; EP1027208B1; EP1027208A1; AU741700B2

Abstract

(57)【要約】酸化性有機化合物を含む物品を提供する段階と、物品（８）をチャンバー（９）に通す段階と、物品に少なくとも１００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線量を提供するために十分な波長、強度及び滞留時間で物品をチャンバー内で化学線源（２０）に暴露する段階と、チャンバーの内側の温度を少なくとも５５°Ｆまで上げるために十分な熱源（３４）にチャンバー内で物品を暴露する段階を含む方法を開示する。装置も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明は一般に、物品、特に酸化性有機化合物を含む物品の作動化方法及び装
置に関する。

【０００２】発明の背景酸素感受性製品の酸素暴露を制限すると、製品の品質と保存寿命を維持及び向
上できることは周知である。例えば、包装システム内の酸素感受性食品の酸素暴
露を制限すると、栄養損が最小になり、酵素及び脂肪分解による酸化が遅れ、光
分解を防ぎ、腐敗が減ることにより食品の品質が維持される。更に、このような
包装は製品の在庫期間を延ばし、補充費用と廃棄費用を低減する。

【０００３】製品の酸素暴露を制限する手段として、包装構造自体に酸素掃去剤を添加する
方法がある。この結果、パッケージ全体により均質な掃去効果が得られる。これ
はパッケージの内側の空気循環が制限されている場合に特に重要であると思われ
る。更に、このような添加はパッケージの壁を通過するにつれて酸素を遮断及び
掃去する手段（本明細書では「活性酸素バリヤー」と呼ぶ）も提供することがで
き、その結果、パッケージ全体に可能な最低酸素レベルを維持することができる
。

【０００４】フィルム構造に添加可能な酸素掃去剤は米国特許第５，３１０，４９７号、５
，３５０，６２２号及び５，３９９，２８９号（Ｓｐｅｅｒら）に開示されてお
り、酸素掃去の開始方法は米国特許第５，２１１，８７５号（Ｓｐｅｅｒら）に
概説されている。これらの全４件の特許は参考資料としてその開示内容全体を本
明細書の一部とする。米国特許第５，３５０，６２２号によると、酸素掃去剤は
エチレン性不飽和炭化水素と遷移金属触媒からなる。好ましいエチレン性不飽和
炭化水素は置換されていてもよいし、いなくてもよい。Ｓｐｅｅｒらにより開示
されている「酸素掃去剤」材料は所与環境からの酸素を消費、消耗又は減量する
化合物である。

【０００５】フィルム構造に添加可能な他の酸素掃去剤はＰＣＴ特許公開第ＷＯ９４／１２
５９０号（ＣｏｍｍｏｎｗｅａｌｔｈＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄＩｎｄ
ｕｓｔｒｉａｌＲｅｓｅａｒｃｈＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）に開示されて
いる。これらの酸素掃去剤は所定条件で還元される少なくとも１種の還元性有機
化合物を含み、化合物の還元形は分子酸素により酸化可能であり、有機化合物の
還元及び／又は後続の酸化は遷移金属触媒の存在とは無関係に行われる。還元性
有機化合物は好ましくはキノン、光還元性色素又は紫外線スペクトルに吸収をも
つカルボニル化合物である。

【０００６】酸素掃去剤は調整大気（ＭＡＰ）やバリヤー包装環境で有用である。しかし、
酸素掃去剤は酸素掃去性を活性化させるために作動化を必要とするか、又は少な
くとも利用する場合が多い。

【０００７】参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とする１９９６年８月２日
付け米国特許出願第０８／６９１，８２９号には、酸素掃去フィルムを作動化す
るのに有用な装置が開示されている。この装置は食品加工プラント又は他の施設
で利用する場合に特に有用であり、作動化装置を包装機の近傍に配置する。この
ように配置すると、酸素掃去フィルムを使用して食品又は他の酸素感受性製品を
包装する直前、恐らく数秒前にこのフィルムを作動化することができる。

【０００８】食肉加工プラント等の食品製造施設の大半の包装エリアは一般に約４０°Ｆ〜
５０°Ｆの比較的低温に維持されている。

【０００９】本発明者らは、これらの低温では誘導時間（化学線又は他の作動化メカニズム
に物品を暴露してから物品の酸素掃去が開始するまでの時間）が不当に長くなる
ことを発見した。

【００１０】また、これらの低温では、作動化された物品が酸化する速度は不当に低下する
と思われる。

【００１１】加工業者は誘導時間の長い酸化性有機化合物を含む包装材料を使用前に十分な
時間在庫保存しなければならない。従って、誘導時間が長いと在庫が増えるので
加工業者の費用が増す。作動化手段に暴露した直後に包装段階を実施する場合に
は、誘導時間が長いと、酸素感受性製品はしばらくの間、酸素掃去されずにパッ
ケージに配置されることになる。食品は酸素に対して高い親和性を有する場合も
ある。この結果、酸素掃去の開始前にパッケージの内側又は外側環境からパッケ
ージに侵入する酸素が包装製品の品質を悪化させ、パッケージの保存寿命が短縮
及び／又は製品品質が低下する恐れがある。このように、食品と包装材料の間に
は利用可能な酸素に関して競合関係がある。

【００１２】酸素掃去速度の低下も製品保存寿命及び／又は品質に悪影響がある。パッケー
ジのヘッドスペースの酸素が十分迅速に除去されないと、包装製品に及ぼすこの
酸素の悪影響（悪臭、微生物増殖による腐敗、変色等）は増す。

【００１３】これらの問題の解決方法の１つとして、物品中の酸素掃去剤の使用量、又は使
用する場合には光開始剤及び／又は触媒の使用量を増すことが考えられる。しか
し、物品中の酸素掃去剤の添加量を増すと、物品の掃去能は増すが、物品の掃去
速度はさほど増加しないことが判明した。

【００１４】考えられる第２の解決方法は本明細書及び米国特許出願第０８／６９１，８２
９号に概説されている型の大型作動化装置の使用である。しかし、紫外線ランプ
の列を増やすか、又は他の方法でフィルムに入射する化学線レベルを増加しても
、作動化される物品の掃去速度は必ずしも増加しない。

【００１５】更に、作動化装置を大型にすることは望ましくない。逆に、施設の有価空間を
節約し、作動化装置を連動包装機と物理的に結合し易くするためには、小型の装
置を使用するほうが加工業者にとって著しく好都合である。

【００１６】本発明者らは、作動化装置を配置する環境の温度を上げることにより、誘導時
間と掃去速度を改善できることを発見した。この発見を利用する方法の１つは、
作動化及び包装作業を行う加工／包装施設全体の周囲温度を上げることであると
思われる。しかし、食品の場合、特に食肉包装の場合には、全体を比較的低温に
した環境でこれらの製品を加工及び包装する必要があるため、これは実施可能な
代案ではない。

【００１７】本発明者らは作動化チャンバー内に配置した加熱手段を利用することにより利
点が得られることを発見した。本発明は、酸化性有機化合物を含む物品の有効な
作動化方法及び装置を提供し、本発明の利点のない酸素掃去方法及び装置に比較
して誘導時間を比較的短くし、酸素掃去速度を増加する。

【００１８】作動化チャンバーの内側に加熱手段を配置すると、輻射電球を暖めて始動時間
を短縮し、総生産速度を増すという付加的利点もある。

【００１９】本発明の方法及び装置は酸素感受性製品の包装中で使用直前に物品を作動化で
きることが好ましく、小型の作動化手段を提供することが好ましい。

【００２０】包装時又はその直前に物品を作動化するように既存包装システムに容易にイン
ライン組み込まれる装置を提供することが好ましい。

【００２１】定義本明細書中、「フィルム」とは製品を包装するために使用可能なフィルム、ラ
ミネート、シート、ウェブ、コーティング等を意味する。

【００２２】本明細書中、「酸化性有機化合物」、「酸素掃去剤」等は所与環境からの酸素
を消費、消耗又はこれと反応することが可能な組成物、化合物、物品等を意味す
る。

【００２３】本明細書中、「化学線」等は化学変化を生じることが可能な紫外線又は可視光
線等の任意形態の電磁線を意味し、米国特許第５，２１１，８７５号（Ｓｐｅｅ
ｒら）に例示されている。

【００２４】本明細書中、「ポリマー」等はホモポリマーだけでなく、そのコポリマー（例
えばビスポリマー、ターポリマー等）も意味する。

【００２５】本明細書中、「室温」とは２０℃〜２５℃（６８°Ｆ〜７７°Ｆ）の周囲温度
である。

【００２６】発明の要約本発明の第１の側面では、酸化性有機化合物を含む物品を提供する段階と、物
品をチャンバーに通す段階と、物品に少なくとも１００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線量
を提供するために十分な波長、強度及び滞留時間で物品をチャンバー内で化学線
源に暴露する段階と、チャンバーの内側の温度を少なくとも５５°Ｆまで上げる
ために十分な熱源にチャンバー内で物品を暴露する段階を含む方法が提供される
。

【００２７】本発明の第２の側面では、酸化性有機化合物を含む物品に少なくとも１００ｍ
Ｊ／ｃｍ^２の化学線量を提供するために十分な波長、強度及び滞留時間で化学線
を放射するための手段を含むチャンバーと、チャンバーの内側の温度を少なくと
も５５°Ｆまで上げるための手段と、物品をチャンバーに出し入れするための手
段を含む装置が提供される。

【００２８】化学線の好適形態は紫外線、より好ましくは波長約２００〜２８０ｎｍの紫外
線であり、ＵＶ−Ｃ線とも言う。

【００２９】以下、添付図面を参考に本発明の好適態様を詳細に説明する。

【００３０】好適態様の説明本発明は種々の製品、コンパウンド、組成物、コーティング等に関連して使用
することができる。２種の好適形態は封止用コンパウンドと軟質フィルムであり
、いずれも食品及び非食品の包装に有用である。キャップとクロージャー及び旧
来の軟質フィルム用途に加え、本発明は酸素掃去剤を作動化したシステムで半硬
質パッケージ、硬質容器、発泡及び非発泡トレー並びに板紙ライナーに関連して
使用することができる。

【００３１】硬質容器市場用ガスケットの製造に封止用コンパウンドを使用することは公知
である。大型の大直径のガスケットは一般に液体プラスチゾルを使用して製造さ
れる。このプラスチゾルはポリマー粒子を可塑剤に懸濁した高粘性液体懸濁液で
ある。金属又はプラスチックキャップ、蓋等の製造では、この液体プラスチゾル
をジャー等の容器の環状部分に加え、プラスチゾルを加えた容器をオーブンで「
溶融」させ、プラスチゾルを凝固させてガスケットとする。こうして、容器の環
状部分の周囲にガスケットが形成される。

【００３２】ビール瓶のクラウンには一般に小型のガスケットが使用されている。クラウン
の内面全体に常温成形によりポリマー溶融液を塗布する。この用途にはポリ（塩
化ビニル）（ＰＶＣ）や他のポリマーが使用されている。

【００３３】プラスチックキャップ用ディスクは一般にガスケット材料のリボンを利用して
ディスクを形成し、ディスクをプラスチックキャップに挿入することにより製造
される。

【００３４】これらの用途で酸化性有機化合物を含む物品を化学線暴露により作動化する場
合には、作動化中に物品を加熱すると、作動化される物品の酸素掃去速度を有益
に増加できる。

【００３５】本発明は生赤身肉（例えば牛肉、豚肉、子羊肉及び子牛肉）、燻製及び加工肉
（例えばスライスターキー、ペペローニ、ハム及びボローニャソーセージ）、野
菜製品（例えばトマト製品）、他の食品（例えば乳児食品）、飲料（例えばビー
ル）、電子コンポーネント、薬品、医療品等の多種多様の酸素感受性製品の包装
に使用することができる。本発明は種々の竪型充填密封（ＶＦＦＳ）及び横型充
填密封（ＨＦＦＳ）包装ラインに容易に適応可能である。

【００３６】本発明は収縮フィルム型包装装置に関連する使用にも適応可能である。

【００３７】作動化後のフィルムの誘導時間を好ましくは実質的に１日未満まで短縮するこ
とができ、従って、好ましくはインライン段階として好ましくは酸素掃去フィル
ムの最終使用者により作動化を組み込むことができ、その結果、作動化されるフ
ィルムに関する在庫の問題を減らす酸素掃去フィルムの作動化方法及び装置が提
供される。

【００３８】本発明で使用する酸素掃去フィルムは、フィルムが暴露される所与環境からの
酸素を消費、消耗又は減量する化合物を含むフィルムを意味する。酸素掃去フィ
ルムの作動化方法及び装置はフィルムを作動化し、フィルムの酸素掃去能を（通
常は比較的短時間で）活性化するのに有用である。

【００３９】本発明で使用するフィルムは酸化性有機化合物を含み、好ましくは酸化性有機
化合物と遷移金属触媒を含む。場合により、酸素掃去フィルムは更に、例えば米
国特許第５，２１１，８７５号に開示されているように、光開始剤組成物、酸化
防止剤及び他の添加剤を加えてもよい。好適フィルムは好ましくは少なくとも１
０００の分子量をもつ置換又は非置換エチレン性不飽和炭化水素ポリマーの酸化
性有機化合物を含む。より好ましくは、酸化性有機化合物はスチレン／ブタジエ
ンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、ポリブタジエン、ポリイソプ
レン又はその混合物から選択される。

【００４０】本発明のフィルムは更に紫外線安定剤を加えてもよい。

【００４１】酸素掃去フィルムの遷移金属触媒は好ましくはコバルト、マンガン又はその混
合物の遷移金属塩である。他の利用可能な遷移金属触媒は米国特許第５，２１１
，８７５号に開示されている。

【００４２】エチレン性不飽和炭化水素と遷移金属触媒は更に、プラスチック包装材料でフ
ィルム層を形成するために一般に使用されている熱可塑性ポリマー等の１種以上
のポリマー希釈剤と併用してもよい。所定の包装材料の製造では、周知熱硬化性
樹脂もポリマー希釈剤として使用できる。希釈剤として使用可能なポリマーの非
限定的な例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、
低密度又は超低密度ポリエチレン、超々低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、及びエチレンコポリ
マー（例えばエチレン−酢酸ビニル、エチレン−（メタ）アクリル酸アルキル、
エチレン−（メタ）アクリル酸及びエチレン−（メタ）アクリル酸イオノマー）
が挙げられる。種々の希釈剤のブレンドも使用できる。ポリマー希釈剤の選択は
製造しようとする製品と最終用途にも依存する。

【００４３】少なくとも５５°Ｆの温度の環境で所定の波長、強度、滞留時間及びフィルム
からの距離で酸素掃去フィルムを化学線に暴露すると、フィルムの酸素掃去性が
比較的短時間で作動化される（誘導時間）ことが発見された。酸素掃去フィルム
を作動化するには、紫外線、より好ましくは殺菌波長の紫外線（ＵＶ−Ｃ線）が
特に有効であることが判明した。好適波長は２００ｎｍ〜２８０ｎｍ、例えば２
５４ｎｍである。最適波長は特定掃去樹脂と（使用する場合には）触媒及び光開
始剤の組成に応じて決定することができる。

【００４４】参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許出願第０８
／６９１，８２９号に記載されているように、作動化しようとする酸素掃去フィ
ルムに少なくとも１００ｍＪ／ｃｍ^２、好ましくは少なくとも２００ｍＪ／ｃｍ ^２、より好ましくは３００〜１６００ｍＪ／ｃｍ^２、最も好ましくは４００〜８
００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線量を提供するために十分な強度及び滞留時間で所望波
長の化学線にフィルムを暴露する。この範囲内で少なくとも５５°Ｆの温度の環
境と種々の化学線量を組み合わせると、作動化後のフィルムの掃去速度に有益な
効果が得られることが判明した。

【００４５】好適温度は５５°Ｆ〜１２０°Ｆ、例えば６０°Ｆ〜１００°Ｆ、６５°Ｆ〜
８０°Ｆ、例えば７０°Ｆである。５５°Ｆ〜１２０°Ｆの範囲内の全値を個々
に本明細書に含むものとする。

【００４６】実際の上限温度はチャンバー内のフィルムの滞留時間に依存する。一般的な包
装作業では、１２０°Ｆがチャンバーの内側の上限温度であると予想される。滞
留時間が短ければもっと高温を使用してもよいが、高温にすると、特にフィルム
の長時間高温暴露中にフィルムの物理的損傷又は劣化が生じる恐れがある。

【００４７】化学線の強度と滞留時間を利用して特定フィルムに所望線量を提供することが
できる。作動化しようとするフィルムを少なくとも０．８ｍＷ／ｃｍ^２、より好
ましくは少なくとも２．０ｍＷ／ｃｍ^２の強度の化学線に暴露することが好まし
い。フィルム経路をあまり長くしないようにするためには、作動化しようとする
フィルムを３．０〜１０ｍＷ／ｃｍ^２、例えば３．０〜７．５ｍＷ／ｃｍ^２の強
度の化学線に暴露するとより好ましい。この強度は化学線源からフィルムまでの
距離を好ましくは１ｃｍ〜３ｃｍにした場合に得られる。

【００４８】フィルムを化学線に暴露する特定長の経路にわたってフィルムを移動させるこ
とにより、所望線量の化学線を特定フィルムに提供する。上記のような強度では
、酸素掃去フィルムは好ましくは長さ０．５ｍ〜１２ｍ、好ましくは２〜４ｍの
フィルム経路にわたり、この経路を通るフィルムの平均走行速度を０．５ｍ／分
〜３０ｍ／分、一般に１．２〜４ｍ／分とした場合に有効に作動化される。この
手順の結果、フィルムの化学線暴露時間は一般に１５〜９０秒となる。上記波長
、強度及び滞留時間で化学線を利用すると、非常に短いか又は無視できる誘導時
間で優れた酸素掃去速度まで酸素掃去フィルムを作動化し、その結果、包装時又
はその直前に酸素掃去フィルムを作動化できるように本発明の方法を既存包装方
法にインライン組み込むことができ、作動化される酸素掃去フィルムの保存及び
在庫に関連する問題を改善できることが判明した。こうして作動化された酸素掃
去フィルムは、作動化後４日に測定した場合にフィルムを適用するパッケージの
組成及び種類に依存して温度４０°Ｆ（４℃）で１ｃｃ／ｍ^２／日〜１００ｃｃ
／ｍ^２／日の酸素掃去速度を示す。変形大気ヘッドスペース（ＭＡＰ，１〜２％
Ｏ_２）をもつ調整大気パッケージ（ＭＡＰ）では、作動化された酸素掃去フィル
ムは、作動化後４日に測定した場合に４℃で２０〜６６ｃｃ／ｍ^２／日の酸素掃
去速度を示し、このようなパッケージのヘッドスペースから酸素を除去し、包装
製品に及ぼす悪影響を減少させるか又は排除する。

【００４９】本発明は種々のパッケージ環境で使用することができる。例えば、ＭＡＰ包装
での使用に加え、非調整内部パッケージ環境即ち空気を入れたパッケージ（例え
ば硬質容器）でも使用することができる。包装フィルムは酸素遮断フィルムでも
よいし、比較的酸素透過性の高いフィルムでもよい。

【００５０】本発明は、初期酸素量が高く、例えば初期酸素量が大気中に存在するよりも高
い内部パッケージ環境をもつパッケージ（例えば硬質容器）に関連して使用する
こともできる。この場合も、包装フィルムは酸素遮断フィルムでもよいし、比較
的酸素透過性の高いフィルムでもよい。

【００５１】これらの代替パッケージシステムでは、内部パッケージ環境の最終酸素含量を
＞０．５％酸素にすることができ、包装する製品、包装方法の種類及び他の因子
に依存して包装者に更に利点を提供する。本発明を使用するとパッケージをガス
フラッシュする必要を減らすか又はなくすことができる場合もあり、包装段階を
簡単にし、費用を低減することができる。酸素掃去剤はパッケージの外側からの
酸素の侵入に対する能動的バリヤーとして機能するだけでなく、パッケージの内
側即ち内部パッケージ環境に存在する酸素の消費体としても機能することができ
る。

【００５２】高遮断性長期保存パッケージでの使用について上述したように作動化した酸素
掃去フィルムは、作動化後３０日に室温で測定した場合に好ましくは１〜１０ｃ
ｃ／ｍ^２／日の酸素掃去速度を示し、酸素掃去フィルムを適用するパッケージの
酸素遮断層に更なる酸素バリヤーを提供し、長時間にわたって酸素掃去が持続す
る。

【００５３】作動化された酸素掃去フィルムを使用すると、７日以内、好ましくは４日以内
、理想的には製品包装後できるだけ早期に０．５％以下、好ましくは０．１％以
下まで冷蔵ＭＡＰパッケージの残留酸素含量を迅速に減らすことができる。この
ため、作動化された酸素掃去フィルムを含むパッケージは１〜２％以上の初期残
留酸素含量で包装することができる。酸素掃去フィルムは残留酸素含量を許容可
能なレベルまで迅速に下げるので、高い初期残留酸素含量で包装して機械サイク
ルを速め、生産量を増すことができる。

【００５４】以下、図面を参考に本発明による酸素掃去フィルムの作動化方法及び装置を好
適態様について更に説明する。

【００５５】図１はフィルム８をチャンバー９に供給するための巻出ロール１２と、チャン
バー９を通るフィルム経路１６を規定する一連のローラー１４と、後期使用に備
えて作動化されたフィルムを巻き取るための巻取ロール１８をもつ独立作動化装
置１０を示す。チャンバー９は化学線源、例えば列２２として配置された一連の
低圧殺菌波長紫外線電球２０を含み、フィルム経路１６はフィルムを所望線量の
ＵＶ−Ｃ線に暴露するようにフィルムを列２２に対して相対移動させるように配
置されている。

【００５６】酸素掃去フィルムは多数の層を含むことができ、酸化性有機化合物と遷移金属
触媒の層はその片側に配置することが好ましい。多層酸素掃去フィルムは米国特
許第５，３５０，６２２号に記載されている。多層フィルムの酸化性有機化合物
と遷移金属触媒の側のみをＵＶ−Ｃ線に暴露することが好ましい。更に、ＵＶ−
Ｃ線源と酸素掃去フィルムの間の多層フィルムの全層は２５４ｎｍで有効に透明
であることが好ましい。従って、図１に示すように、フィルムの片側のみを電球
２０の列２２に暴露するようにフィルム経路１６を配置することができるが、場
合により、フィルムの両側を電球２０に暴露してもよい。

【００５７】電球２０の列２２から１ｃｍ〜３ｃｍ、例えば２ｃｍの距離にフィルム経路１
６を配置することが好ましい。

【００５８】図２は作動化装置１０を包装装置にインライン組み込んだ作動化装置１０の態
様を示す。チャンバー９は巻出ロール１２からフィルム８を受け取り、化学線源
（例えばＵＶ−Ｃ線）に暴露するためにフィルム経路１６に沿ってフィルムを移
動させ、作動化されたフィルム２８を包装装置（例えばシール／ガスフラッシュ
ダイ２４）に直接供給するように配置されている。作動化されたフィルム２８は
包装アセンブリの他のエレメントから供給される成形ウェブ２６と共に層として
パッケージに直接組み込まれる。シール／ガスフラッシュダイ２４は作動化され
たフィルム２８を成形ウェブ２６に重ね、作動化されたフィルムを含むパッケー
ジ３０を提供するように機能する。

【００５９】場合により、電球２０により放射されるＵＶ−Ｃ線の線量を監視するためのセ
ンサー装置３２を作動化装置１０に備えてもよい。こうすると、電球２０の劣化
や不調を検出することができる。センサー装置３２は例えば２５０〜２６０ｎｍ
ＳｔａｎｄａｒｄＵＶＩＳｅｎｓｏｒをもつＯｎｌｉｎｅＵＶＩｎｔ
ｅｎｓｉｔｙＤｉｓｐｌａｙＭｏｄｕｌｅ（ＥＩＴ，Ｉｎｃ．，Ｓｔｅｒｌ
ｉｎｇＶＡ）とすることができる。センサー装置３２はＵＶ−Ｃ線出力が不十
分な場合に包装を自動的に中断できるように包装ラインのコントローラーに連動
又は作動的に結合することができる。

【００６０】電球２０は０．１ｍＷ／ｃｍ^２以下の有効強度又は輻射照度Ｅまで遮蔽するこ
とが好ましく、電球２０が破壊した場合にフィルム経路１６内のフィルムが電球
２０のガラス等の破片と接触しないように保護するためのスリーブ部材（図示せ
ず）を備えることが好ましい。スリーブは収縮性部材でもよいし、コーティング
を電球２０に塗布してもよい。好適スリーブは熱収縮ＦＥＰ−Ｔｅｆｌｏｎ（登
録商標）スリーブである。

【００６１】電球２０は蛍光灯型電球とすることができ、処理しようとするフィルムの幅の
両側からはみ出るに十分な幅をもつことが好ましい。電球は３０〜４０インチま
での幅をもつフィルムを処理するために適当な寸法である３６〜４８インチの幅
をもつことが好ましい。利用可能な電球はＶｏｌｔａｒｃから商品名ＵＶ−ＬＵ
ＸＧＲＦＸ５１９４で市販されている。

【００６２】酸素掃去フィルムを化学線に暴露する段階は、場合により複数の不連続時間に
フィルムを暴露する段階法で実施してもよい。例えば、所期暴露時間又は滞留時
間が４０秒である場合には、好ましくは２秒間隔で１０秒ずつ４回１組の暴露段
階で暴露段階を実施することができる。このような段階的暴露は作動化されるフ
ィルムの酸素掃去性を増す。この態様は、ＫａｎｓａｓＣｉｔｙ，Ｍｉｓｓｏ
ｕｒｉのＫＯＣＨにより市販されているＭＵＬＴＩＶＡＣ（登録商標）Ｒ７００
０等の断続運動で運転する包装機に容易に適応可能である。

【００６３】図３はフィルム８をチャンバー９に供給するための巻出ロール１２と、作動化
装置１０のチャンバー９を通るフィルム経路を規定する一連のローラー１４と、
チャンバー９から包装ライン３６に向かって前進する作動化されたフィルム２８
をもつ本発明の作動化装置１０を示す。フィルムの移動方向を矢印により示す。
包装ライン３６では、作動化されたフィルム２８を使用して酸素感受性製品を包
装した後、完成パッケージをコンベヤー又は他の適当な手段に送り、更に処理す
る。作動化装置１０は一連の低圧殺菌波長紫外線電球２０等の化学線源を含み、
フィルム経路はフィルムを所望線量の化学線（例えばＵＶ−Ｃ線）に暴露するよ
うにフィルムを電球２０に対して相対移動させるように配置されている。

【００６４】チャンバーの内側の温度を上げるための手段３４を使用し、フィルム８がチャ
ンバーの内側で作動化されている間にチャンバー９の温度を少なくとも５５°Ｆ
まで上げる。加熱手段３４は任意の適当な手段とすることができ、例えば消費者
用もしくは商用熱送風機もしくは熱銃、赤外線ヒーター、空気循環システム付き
温度調節カートリッジヒーター、チャンバー内雰囲気と熱交換する密閉熱水循環
システム、又は他の任意の適当な加熱手段が挙げられる。図３に示すように、使
用する特定加熱手段はチャンバー内部を加熱するように適当に配置された一連の
赤外線（ＩＲ）ランプ又は電球３４である。図３中、赤外線電球は暗色楕円とし
て示し、紫外線電球は明色楕円として示す。当業者に自明の通り、本発明に関連
して使用する加熱手段の型及び相対配置はチャンバーの寸法、使用する化学線種
、作動化するフィルムの型、所望掃去速度、所望誘導時間等の因子に依存して決
定及び最適化することができる。図３に示す特定態様では、赤外線電球３４の間
に紫外線電球を挿入し、チャンバー内部、従ってチャンバー内で作動化されるフ
ィルムを比較的均質に加熱する。どのような加熱手段を使用するかに関係なく、
フィルムの形態又は機能が不当に変化しないようにフィルムを熱に暴露し過ぎな
いように注意しなければならない。

【００６５】所望により補助ファン４０を利用して加熱手段により発生された熱を消散及び
／又は分配してもよい。

【００６６】以下、実施例により本発明の有利な特徴を更に説明する。

【００６７】実施例表１は実施例１のフィルムの組成を示す。この材料を図１及び３に示す型の作
動化装置で作動化した。ＭｕｌｔｉｖａｃＲ７０００包装機と、フォーミング
ウェブとしてＣｒｙｏｖａｃＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃ
ｏ．製標準ラミネートであるＴ６０７０Ｂを使用してパッケージ（１０ｃｍ×１
０ｃｍ×３ｃｍ）を作成した。パッケージを１％Ｏ_２：９９％Ｎ_２の混合物でガ
スフラッシュした。サンプルを分析まで約４０°Ｆに維持した段ボール箱に保存
した。酸素百分率をヘッドスペース掃去試験（ＨＳＴ）プロトコールにより測定
した。

【００６８】ＨＳＴプロトコールでは、包装段階後に６ミルビニルテープの５ｃｍ×７．５
ｃｍ隔壁を各パウチに取り付けた。

【００６９】第１群のパウチはガス最終容量３００〜３５０ｃｃとなるようにプレミックス
ガスでガスフラッシュした。プレミックスガス（Ｓｕｎｏｘ，Ｉｎｃ．／Ｃｈａ
ｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）はほぼ１％Ｏ_２：９９％Ｎ_２とした。これらのパウチを使
用して酸素掃去速度を測定した。

【００７０】第２群のパウチは空気を入れるように作成した。これらのパウチを使用して酸
素掃去能を測定した。

【００７１】１％Ｏ_２：９９％Ｎ_２ガス混合物を入れたパウチを段ボール箱で２２℃又は４
．４℃で保存した。まず包装直後とその後２４時間置きに７日までガスサンプル
を抽出した。

【００７２】空気を入れたパウチは、その後、パウチの内側の酸素量を７日置きに３０日ま
で測定した。

【００７３】５ｃｃＨａｍｉｌｔｏｎＧａｓＴｉｇｈｔＳｙｒｉｎｇｅ（ＶＷＲ
Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．／Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）で各パウチから約５
．１ｃｃのガスサンプルを抽出した。隔壁に穴をあけないようにＨａｍｉｌｔｏ
ｎＰｏｉｎｔＳｔｙｌｅ５２２ゲージ針を使用した。最初のガスサンプ
ルを抽出したら、ビニルテープ隔壁に一旦穴をあけ、すぐに別のビニルテープ片
（２．５ｃｍ×２．５ｃｍ）で再密封した。ビニル隔壁の穴のあいていない部分
から連続ガスサンプルを抽出した。抽出から注入までの時間遅延は≦２秒とした
。ガスサンプル毎に分析器に注入する直前にガス０．１ｃｃで針をフラッシュし
た。次にサンプルガス５ｃｃを１ｃｃ／秒の速度でＭｏｃｏｎＬＣ−７００Ｆ
ＯｘｙｇｅｎＡｎａｌｙｚｅｒ（ＭｏｄｅｒｎＣｏｎｔｒｏｌｓ，Ｉｎｃ
／Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）にゆっくりと注入した。小数点第３位までデ
ータを記録した。掃去されたＯ_２のｃｃを自動計算するＥｘｃｅｌスプレッドシ
ート（ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ／Ｒｅｄｍｏｎｄ，ＷＡ）
にデータを入力した。平均速度、瞬間速度及び掃去能を計算し、速度はｃｃ／ｍ ^２／日で表し、掃去能はｃｃ／ｍ^２／ミルで表す。典型報告値は４．４℃で４日
の平均速度、ピーク瞬間速度、誘導時間（得られる場合）及びピーク速度までの
日数である。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１中の略語は以下の意味である。Ｆ１＝サラン被覆ポリエチレンテレフタレートフィルム（ｄｕＰｏｎｔ製品５
０ｍ−４４ＭＹＬＡＲ（登録商標））。ＡＤ１＝シラン、イソシアネート、グリコール及び酢酸アルキルの混合物からな
る接着剤（ＭｏｒｔｏｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ製品ＡＤＣＯＴＥ（登録
商標）５３０及びＣｏｒｅａｃｔａｎｔ９Ｌ２３）。ＰＥ１＝低密度ポリエチレン（Ｃｈｅｖｒｏｎ製品ＰＯＬＹ−ＥＴＨ（登録商標
）１０１７）。Ｚ１＝８０％線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）と２０％ＵＯＰＡＢＳＣ
ＥＮＴＳ（登録商標）２０００ゼオライト（Ｃｏｌｏｒｔｅｃｈ製品１０４１７
−１２ゼオライト濃厚液）のマスターバッチ。ＯＳ１＝スチレンコモノマー３０重量％とブタジエンコモノマー７０重量％から
なるスチレン／ブタジエンコポリマー（ＤｅｘｃｏＰｏｌｙｍｅｒｓ製品ＶＥ
ＣＴＯＲ（登録商標）８５０８−Ｄ）。ＥＶＡ１＝ポリマーの９重量％の酢酸ビニル含量をもつエチレン／酢酸ビニルコ
ポリマー（Ｅｘｘｏｎ製品ＥＳＣＯＲＥＮＥ（登録商標）ＬＤ−３１８．９２）
。ＰＰ１＝ポリプロピレンホモポリマー（Ｅｘｘｏｎ製品ＥＳＣＯＲＥＮＥ（登録
商標）ＰＰ−４２９２．Ｅ１）。ＥＢＡ１＝アクリル酸ブチルコポリマー３０重量％を含むエチレン／アクリル酸
ブチルコポリマー（ＥｌｆＡｔｏｃｈｅｍ製品ＬＯＴＲＹＬ（登録商標）３０
ＢＡ０２）。ＬＬＤＰＥ１＝線状低密度ポリエチレン即ちエチレン／オクテンコポリマー（Ｄ
ｏｗ製品ＤＯＷＬＥＸ（登録商標）２２４４Ａ）。ＭＢ１＝８８．３％ＥＶＡ１、１０．６％オレイン酸コバルト、１％ベンゾイル
ビフェニル、０．１％ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０７６安定剤のマスターバ
ッチ配合物。

【００７６】表２は温度／紫外線量処理を示す。ＭａｓｔｅｒｆｌｏｗＨｅａｔＢｌｏ
ｗｅｒ（ＭｏｄｅｌＡＨ−５０１，５００°Ｆ）を使用してチャンバーを加熱
し、１又は２列のランプでフィルムに照射することにより、チャンバー温度増加
と紫外線量増加の効果を試験した。

【００７７】

【表２】

【００７８】この試験の掃去結果を表３に示す。その結果、チャンバー温度（実施例１−Ｂ
を実施例１−Ｄと比較）又は紫外線量を１６００ｍＪ／ｃｍ^２まで（実施例１−
Ｂを実施例１−Ｃと比較）増加すると、低温で作動化した材料に比較して有意に
掃去速度が増加し、誘導時間は減少した。更に、熱増加と紫外線量増加を併用す
ると（実施例１−Ｅ参照）、誘導時間は２４時間未満まで減少し、ピーク速度は
室温で作動化したフィルムで得られる速度付近まで増加した（実施例１−Ａ参照
）。加熱するか又は線量を増した材料の掃去速度は室温で作動化した材料の速度
と同等であることも認められる。

【００７９】

【表３】

【００８０】このように、チャンバー温度を上げるか又は紫外線量を増すと、低温作動化フ
ィルムの掃去速度が増加すると共に誘導時間が減少することが判明した。加熱と
紫外線量の増加を併用すると、これらのフィルムの誘導時間は更に最適化された
。

【００８１】特に初期酸素レベル１％以下のパッケージの場合に本発明の方法及び装置の効
果を評価する別法では、パッケージ内に存在する初期酸素容量を測定した後、包
装から数日後のパッケージ内に存在する酸素容量を測定する。

【００８２】従って、本発明は４０°Ｆで０．５％の初期酸素含量をもつパッケージが包装
後７日以内にパッケージの初期酸素含量の２０％〜３０％、例えば２２％の残留
酸素含量をもつような方法及び装置を提供する。

【００８３】本発明は更に、４０°Ｆで０．５％の初期酸素含量をもつパッケージが包装後
１４日以内にパッケージの初期酸素含量の５％〜１５％、例えば７％の残留酸素
含量をもつような方法及び装置を提供する。

【００８４】本発明は更に、４０°Ｆで１．０％の初期酸素含量をもつパッケージが包装後
７日以内にパッケージの初期酸素含量の３０％〜４０％、例えば３５％の残留酸
素含量をもつような方法及び装置を提供する。

【００８５】本発明は更に、４０°Ｆで１．０％の初期酸素含量をもつパッケージが包装後
１４日以内にパッケージの初期酸素含量の５％〜１５％、例えば１０％の残留酸
素含量をもつような方法及び装置を提供する。

【００８６】上記値の範囲内の全値を個々に本明細書に含むものとする。

【００８７】例えば２１％酸素（空気）というように初期酸素含量が比較的高いパッケージ
では、包装材料中に存在する酸素掃去剤の量は一般に作動化から数日後にパッケ
ージ内に存在する残留酸素を決定する制限因子である。

【００８８】本発明は以上の説明に限定されず、以上の説明は単に例証であるとみなされ、
部材の形態、寸法、配置及び操作の詳細を変更してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関連して有用な装置の概略図である。

【図２】包装システムにインライン組み込んだ本発明に関連して有用な装置の概略図で
ある。

【図３】本発明による方法及び装置の概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者シルビア−エスピネル，アール・カリーナアメリカ合衆国、サウス・カロライナ・ 29607、グリーンビル、ゲイトウエイ・ブールバード・ナンバー・117・100 (72)発明者トーマス，ジエフリー・エイアメリカ合衆国、サウス・カロライナ・ 29650、グリア、ウエスト・ポインセツト・ストリート・1102、アパートメント・ナンバー・87 Ｆターム(参考） 4F070 AA08 AA12 AA13 AA15 AA28 AA32 AA47 AC27 AC42 AE30 HA02 HB05 4F073 AA09 AA23 AA32 BA04 BA19 BB01 CA45 HA05 HA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）酸化性有機化合物を含む物品を提供する段階と、ｂ）物品をチャンバーに通す段階と、ｃ）物品に少なくとも１００ｍＪ／ｃｍ^２の化学線量を提供するために十分な波
長、強度及び滞留時間で物品をチャンバー内で化学線源に暴露する段階と、ｄ）チャンバーの内側の温度を少なくとも５５°Ｆまで上げるために十分な熱源
にチャンバー内で物品を暴露する段階を含む方法。
【請求項２】前記化学線が紫外線を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記紫外線が２００〜２８０ｎｍの波長をもつ請求項２に記
載の方法。
【請求項４】前記物品を少なくとも０．８ｍＷ／ｃｍ^２の強度の化学線源
に暴露する請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記物品を３．０〜１０ｍＷ／ｃｍ^２の強度の化学線源に暴
露する請求項１に記載の方法。
【請求項６】前記物品を前記物品から１〜３ｃｍの距離に配置した化学線
源に暴露する請求項１に記載の方法。
【請求項７】前記物品に３００ｍＪ／ｃｍ^２〜１６００ｍＪ／ｃｍ^２の化
学線量を提供するために十分な強度及び滞留時間で前記物品を化学線源に暴露す
る請求項１に記載の方法。
【請求項８】前記暴露段階が更に、０．５ｍ〜１２ｍの経路にわたり、前
記経路を通る前記物品の速度を０．５ｍ／分〜３０ｍ／分として前記物品を前記
化学線源に暴露する請求項１に記載の方法。
【請求項９】前記暴露段階が、前記物品を前記化学線源に１５〜９０秒間
暴露する請求項１に記載の方法。
【請求項１０】前記物品がフィルムを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】前記化学線源により放射される化学線量を監視する請求項
１に記載の方法。
【請求項１２】０．１ｍＷ／ｃｍ^２以下の有効輻射照度ＥとなるようにＵ
Ｖ−Ｃ線源を遮蔽する請求項１に記載の方法。
【請求項１３】前記酸化性有機化合物が少なくとも１０００の分子量をも
ち、置換エチレン性不飽和炭化水素ポリマー、非置換エチレン性不飽和炭化水素
ポリマー及びその混合物から構成される群から選択される請求項１に記載の方法
。
【請求項１４】前記遷移金属触媒がコバルトの遷移金属塩、マンガンの遷
移金属塩及びその混合物から構成される群から選択される請求項１に記載の方法
。
【請求項１５】前記物品が４℃で１ｃｃ／ｍ^２／日〜１００ｃｃ／ｍ^２／
日の酸素掃去速度をもつ請求項１に記載の方法。
【請求項１６】前記酸素掃去パッケージが包装後７日以内に０．５％以下
の残留酸素含量をもつ請求項１に記載の方法。
【請求項１７】前記酸素掃去パッケージが包装後７日以内にパッケージの
初期酸素含量の４０％未満の残留酸素含量をもつ請求項１に記載の方法。
【請求項１８】前記暴露段階が前記物品を複数の不連続時間に前記ＵＶ−
Ｃ線源に暴露する請求項１に記載の方法。
【請求項１９】ａ）酸化性有機化合物を含む物品に少なくとも１００ｍＪ
／ｃｍ^２の化学線量を提供するために十分な波長、強度及び滞留時間で化学線を
放射するための手段を含むチャンバーと、ｂ）チャンバーの内側の温度を少なくとも５５°Ｆまで上げるための手段と、ｃ）物品をチャンバーに出し入れするための手段を含む装置。
【請求項２０】チャンバーの温度を上げるための手段が、ｉ）熱送風機、ｉｉ）熱銃、ｉｉｉ）赤外線ヒーター、ｉｖ）空気循環システム付き温度調節カートリッジヒーター、及びｖ）チャンバー内雰囲気と熱交換する密閉熱流体循環システムから選択される請
求項１９に記載の装置。