JP2005029172A

JP2005029172A - 酸素吸収性能を有する緩衝包装シート

Info

Publication number: JP2005029172A
Application number: JP2003193085A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kawakami; 肇川上; Toshio Fujii; 敏雄藤井
Original assignee: Kawakami Sangyo KK
Current assignee: Kawakami Sangyo KK
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】緩衝包装材として知られる、プラスチック製の気泡シートに対して、単なる積層フィルムの形態をもつ酸素吸収性フィルムを上回る酸素吸収性能を与え、食品の保存や防錆などの用途に好適な、緩衝包装シートを提供する。
【解決手段】多数のキャップ状の脹らみを有するキャップフィルム（１）を中心にして、キャップの底面に平坦なバックフィルム（２）を貼り合わせるとともに、キャップの頂部を連ねて平坦なライナーフィルム（３）貼り合わせてなる三層構成の気泡シートにおいて、キャップフィルムそれ自体が酸素吸収剤を含有し、バックフィルムとライナーフィルムの一方が高い酸素ガス透過性を有し、他方が高い酸素ガス遮断性を有するものを組み合わせた構成とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック製の気泡シートであって、酸素吸収性能を有する緩衝包装シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品の鮮度を保持する目的で、保存雰囲気の酸素分圧を下げることを意図して、酸素吸収剤（還元剤）が広く使用されている。酸素吸収剤の使用形態はさまざまであって、粉末状の還元剤を通気性の小袋に充填したものが一般的であるが、適宜の担体に酸素吸収剤を担持させてシート状に加工したものもあるし、プラスチックに酸素吸収剤を練り込んだ組成物を加工したフィルムもある。さらに、このプラスチックで容器を製造し、容器内の被包装物を酸素から守ることも意図されている。
【０００３】
これまでに知られている具体例をみると、まず、熱可塑性樹脂、代表的にはポリオレフィンに、鉄粉および無機電解質、たとえば塩化ナトリウムを混合した酸素吸収性樹脂組成物がある（特開昭６０−１５８２５７、特開平４−９０８４７）。樹脂に還元性物質を主剤とする脱酸素剤を配合してフィルムに成形し、酸素ガスを遮断するフィルムを積層させたものを包装に使用することも開示された（特公昭６２−１８２４）。鉄粉のもつ酸素吸収性能を完全に利用するためには水分の存在が不可欠であるとして、親水性充填剤、具体的にはモンモリロナイトのような吸水性無機充填剤、活性炭、木粉、パルプなどを添加することが提案された（特開昭６３−２８１９６４）。酸素吸収剤を混合した樹脂で直接容器を製造することも提案されている（特開平４−９０８４８）。
【０００４】
酸素吸収剤の混合が引き起こすことのある樹脂の劣化を避けるには、劣化されにくい線状高密度ポリエチレンにあらかじめ酸素吸収剤を混練してから、それ以外の樹脂と混練する手法がよいとのことである（特開平７−２６８１４０）。酸素ガス遮断性のフィルムとしてはエチレン−ビニルアルコール共重合体が適切であることが知られているが、この層を含む積層フィルムを形成したときに、層の厚さにムラがでないように配慮した技術（特開平７−３０９３２３）や、酸素ガス遮断性のフィルムを、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの組み合わせで多層に形成し、広口ボトルなどに成形する技術も開示された（特開平８−７２９４１）。
【０００５】
しかし、プラスチック気泡シート、すなわちプラスチックを材料とし、多数のキャップ状の脹らみを有するキャップフィルムを成形し、このキャップフィルムのキャップの底面に平坦なバックフィルムを貼り合わせて多数の密閉された空気室を設けた成形品（以下「気泡シート」と略称する）に関して、酸素吸収性能をもつものが提案されたことはなかった。
【０００６】
この点に着目した発明者らは、上記した気泡シートの変更態様の一つである、キャップの頂を連ねてもう一枚の平坦なフィルム、ライナーフィルムを貼り合わせた三層構成の気泡シートの、キャップ内部に酸素吸収剤を充填して、２枚の平坦なフィルムの一方を酸素ガス透過性にし、他方を酸素ガス遮断性にしたものを着想した。この発想は、気泡シートが持つ緩衝包装材料としての機能にほとんど影響を与えることなく、酸素吸収性能を付加した製品を得るという意図に出たものであったが、実験の結果、好成績を収めた。
【０００７】
発明者らはさらに、上記三層構成の気泡シートにおいて、中間のキャップフィルム自体に酸素吸収剤を含有させ、２枚の平坦なフィルムの一方を酸素ガス透過性にし、他方を酸素ガス遮断性にしたものを着想した。この発想は、気泡シートが持つ緩衝包装材料としての機能を完全に生かしたままで、それに酸素吸収性能を付加した製品を得るという意図に出たものであったが、実験の結果、単なる積層フィルムよりも、この構成の方が、酸素吸収性能においてすぐれていることが明らかになった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、発明者らが得た上記の新しい知見を活用し、緩衝包装材として知られる気泡シートに対して酸素吸収性能を与えるだけでなく、単なる積層フィルムの形態をもつ酸素吸収性フィルムを上回る酸素吸収性能をもったものを実現し、食品の保存や防錆などの用途に好適な、緩衝包装シートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の酸素吸収性能を有する緩衝包装シートは、上述したところから明らかなように、二種の態様がある。その第一の、そして好ましい態様は、図１に示したように、三層構成の気泡シート、すなわち、プラスチックを材料とし、多数のキャップ状の脹らみを有するキャップフィルム（１）を中心にして、キャップの底面に平坦なバックフィルム（２）を貼り合わせるとともに、キャップの頂部を連ねて平坦なライナーフィルム（３）貼り合わせてなる三層構成の気泡シートにおいて、キャップフィルム自体が酸素吸収剤を含有し、バックフィルムとライナーフィルムの一方が高い酸素ガス透過性を有し、他方が高い酸素ガス遮断性を有する組み合わせであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第二の態様に従う酸素吸収性能を有する緩衝包装シートは、図２に示したように、三層構成の気泡シート、すなわち、プラスチックを材料とし、多数のキャップ状の脹らみを有するキャップフィルム（１）を中心にして、キャップの底面に平坦なバックフィルム（２）を貼り合わせるとともに、キャップの頂部を連ねて平坦なライナーフィルム（３）貼り合わせてなる三層構成の気泡シートの、キャップ内に酸素吸収剤の粒（４）を充填してあり、バックフィルムとライナーフィルムの一方が高い酸素ガス透過性を有し、他方が高い酸素ガス遮断性を有する組み合わせであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施形態】
図１は、後記する実施例で製造した、第一の態様に従う緩衝包装シートの層構成を示すものであって、この場合はライナーフィルム（３）の側が酸素ガス透過性を有し、バックフィルム（２）の側が酸素ガス遮断性を有する。バックフィルムの酸素ガス遮断性は、主としてナイロン層（２１）のようなガスバリア性プラスチックに負っている。用途によっては、バックフィルムの側が酸素ガス透過性であり、ライナーフィルムの側が酸素ガス遮断性であってもよい。
【００１２】
酸素吸収剤を含有する層であるキャップフィルムの材料としては、気泡シートの材料として代表的なポリエチレン、とくに低密度ポリエチレンが好適である。酸素吸収剤としては、常用の鉄粉に塩化物、代表的には塩化カルシウムや塩化ナトリウムを混合したものを混練することが推奨される。混練する量は、通常、プラスチックの重量基準で、１０〜６０％の範囲が適切である。後記するように、本発明においては、混練された酸素吸収剤が、単なる積層フィルムの場合より効果的に利用される。
【００１３】
包装材料として被包装物を包装したとき、外部からの酸素の補給を断つ役割をする、高い酸素ガス遮断性を有するフィルムとしては、従来からガスバリア性のプラスチックとして知られる、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのフィルムが好適である。必要によりアルミ箔など、より強力なガスバリア層を使用する。酸素ガスを遮断する性能は、高いほどよいが、通常は、酸素ガス透過性が５０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、１００％ＲＨ）以下であることが望ましい。
【００１４】
一方の、被包装物の周囲から酸素ガスを奪うのに役立つ、高い酸素ガス透過性を有するフィルムとしては、ポリエチレン、とくに低密度ポリエチレンのフィルムが有用であって、キャップフィルムに使用したものと同質のポリエチレンのフィルムが好都合に使用できる。もちろん酸素ガス透過性は高いほどよいが、２００ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、１００％ＲＨ）以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明の第一の態様に従う緩衝包装シートは、気泡シートの製造に関して既知の技術に従って製造することができる。最も代表的な製造方法は、Ｔ−ダイと真空成形ロールを用いてキャップフィルムを成形し、同じくＴ−ダイから押し出されたバックフィルムを上記真空成形ロール上で貼り合わせ、続いて、やはりＴ−ダイから押し出されたライナーフィルムを、真空成形ロールから剥離したばかりの二層構成気泡シートのキャップの頂に貼り合わせる、という手順に従う。
【００１６】
厚手の製品に関しては、耐熱ゴム製の無端ベルトに真空成形用型を設けたものを使用する技術も確立されている。緩衝包装シートの厚さには制限がなく、ある程度の剛性が求められる製品においては、それに応じたフィルム厚さを用いる必要がある。ただし、極度に厚いフィルムは、酸素ガス透過性が実質上失われるから、発明の目的が達成できなくなる。
【００１７】
図２は、本発明の第二の態様に従う緩衝包装シートの層構成を示すものであって、この場合はバックフィルム（２）の側が酸素ガス透過性を有し、ライナーフィルム（３）の側が酸素ガス遮断性を有する。酸素吸収剤の粒（４）は、バックフィルム（２）を通して酸素を吸収する。酸素ガス遮断性をライナーフィルム（３）に与える手段については、第一の態様に関して述べたとおりである。
【００１８】
キャップ内部に充填する酸素吸収剤の粒（４）は、任意の酸素吸収剤、たとえば前記した酸化鉄と塩化物の混合物や、亜硫酸塩などを選択し、必要により適宜のバインダーを加えて粒状化したものである。粒状化は、打錠、粒状化装置による顆粒化など、これも任意の手段としてによることができる。この態様は、緩衝包装シートの単位面積当りにして比較的多量の酸素吸収剤を存在させることができるが、酸素吸収剤それ自体の使用効率を高く得るためには、その取り扱いに支障のない限度で、酸素吸収剤をなるべくルーズに粒状化することが望ましい。
【００１９】
気泡シートのキャップ内部に酸素吸収剤の粒を充填するには、キャップの成形とバックフィルムの貼り合わせの間に行なわなければならない。気泡シートの製造は、通常、真空成形ロールによるキャップフィルムの成形から始まるが、そのキャップの底部にバックフィルムを貼り合わせるまでの時間は限られており、キャップの成形にも貼り合わせにも妨げにならないタイミングをみて、キャップの内部に酸素吸収剤の粒を、転がり出したりすることのないように投入する。
【００２０】
【実施例】
［緩衝包装シートの製造］
酸素吸収剤として、平均粒径３０μｍの鉄粉に塩化カルシウムを２．５重量％添加したものを使用した。これを低密度ポリエチレン（ＭＦＲ＝１，密度０．９２）に対して３０重量％となるように均一に混合し、Ｔ−ダイから厚さ５０μｍのフィルムに押し出し、真空成形ロールでキャップフィルムに成形した。キャップは直径１０ｍｍ、高さ４ｍｍで、間隔２ｍｍの千鳥配置である。
【００２１】
キャップフィルムと貼り合わせるバックフィルムとしては、厚さ１０μｍの延伸ナイロン製のフィルムに、ポリエチレンを厚さ１０μｍ押出ラミネーションしたものを使用した。これを真空成形ロール上で、上記キャップフィルムと貼り合わせるため、キャップフィルムと同質の低密度ポリエチレンで厚さ１０μｍのフィルムを押し出し、間に挟んだ。
【００２２】
上記のキャップの頂を連ねて、同質（ＭＦＲ＝１，密度０．９２）の低密度ポリエチレンで厚さ３０μｍのフィルムを押し出し、ライナーフィルムとした。得られた三層気泡シートは、図１に示す層構成を有し、中間に位置するキャップフィルム（１）が酸素吸収性、バックフィルム（２）の側が酸素遮断性、ライナーフィルム（３）の側が酸素透過性である。比較のため、上記三層のフィルムの材料で、気泡シートの構造をとらず単純な積層材としたもの（比較例１）、およびバックフィルムとして実施例のライナーフィルムと同じ厚さ３０μｍの低密度ポリエチレンを使用したもの（比較例２）とを用意した。
【００２３】
［試験１］
実施例、比較例１および比較例２の製品を、それぞれ１０ｃｍ×２０ｃｍの長方形に切り、内容積３５０ｍｌのガラス容器に入れて密封した。当初の容器内の湿度は５０％であった。温度を２３℃に保ち、５日にわたって容器内の酸素濃度（容積％）を測定した。結果は表１のとおりである。
【００２４】

【００２５】
実施例１の方が、比較例１よりも容器内の酸素吸収が速やかに行なわれた理由は、酸素吸収剤が含有されているキャップフィルムの部分が立体構造をもつことにより、気泡シートの単位面積あたり、より広い露出面積を有することにあると考えられる。
【００２６】
［試験２］
実施例と比較例２の気泡シートを対象に、ポリエチレン層でヒートシールすることにより、袋（２５ｃｍ×２５ｃｍ）を製造した。それぞれの袋に水５００ｍｌずつを入れ、上部をヒートシールして密封した。２週間放置し、その間に、気泡シートのキャップの高さが当初の高さをどの程度維持したかを調べ、結果を表２に残存率（％）で示した。
【００２７】

【００２８】
本発明に従う緩衝包装シートの気泡の高さが維持されたのは、バックフィルムのガスバリア性により袋の外に空気が出なかったこと、および、キャップが空気を取り込んだことに起因すると考えられる。
【００２９】
［試験３］
実施例、比較例１および比較例２の緩衝包装シートで、深さ１５０ｍｍ×幅１００ｍｍの三方シール袋を製造した。１個６０ｇの切り餅を２個ずつ充填し、密閉して、温度２３℃、湿度６０％で保存した。１０日後の餅の外観を調べて、表３の結果を得た。
【００３０】

【００３１】
【発明の効果】
本発明の緩衝包装シートは、プラスチック気泡シートが本来もつ緩衝性能をほとんど、または完全に維持したまま、それに酸素吸収剤としての性能を与えたものであり、包装材料として、緩衝性能と酸素吸収性能とを兼ね備えた、新規な材料である。従って本発明の緩衝包装シートは、食品の保存をはじめとする、被包装物に対する緩衝と周囲の酸素の除去とが同時に求められる用途に、きわめて好適な材料である。
【００３２】
特筆すべきは、実施例のデータが示すように、本発明の好ましい態様にしたがって、三層構成気泡シートの形態をとり、そのキャップフィルムに酸素吸収性能を持たせることによって、同じプラスチック材料と同じ酸素吸収剤との組み合わせにおいて、単なる積層フィルムよりも高い酸素吸収性能が達成できたことである。この成績にかんがみれば、必ずしも緩衝性能は求められていないが、酸素吸収性能が高いことが求められているような用途に対しても、本発明の緩衝包装シートが、包装材として有用であることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の緩衝包装シートにおける第一の、好ましい態様について、その層構成の一例を示す概念的な断面図。
【図２】本発明の緩衝包装シートにおける第二の態様について、その層構成の一例を示す、図１と同様な断面図。
【符号の説明】
１キャップフィルム
２バックフィルム
２１延伸ナイロン層２２ポリエチレン層
２３ポリエチレンラミネート層
３ライナーフィルム
３１延伸ナイロン層３２ポリエチレン層
３３ポリエチレンラミネート層
４酸素吸収剤の粒

Claims

プラスチックを材料とし、多数のキャップ状の脹らみを有するキャップフィルム（１）を中心にして、キャップの底面に平坦なバックフィルム（２）を貼り合わせるとともに、キャップの頂部を連ねて平坦なライナーフィルム（３）を貼り合わせてなる三層構成のプラスチック気泡シートであって、キャップフィルム自体が酸素吸収剤を含有するか、またはキャップ内に酸素吸収剤を充填してあり、バックフィルムとライナーフィルムの一方が高い酸素ガス透過性を有し、他方が高い酸素ガス遮断性を有する組み合わせであることを特徴とする酸素吸収性能を有する緩衝包装シート。
キャップフィルムがポリエチレン製であって、酸素吸収剤として鉄粉および塩化カルシウムを練り込んであることにより、キャップフィルム自体が酸素吸収性能を有する請求項１の緩衝包装シート。
キャップフィルムがポリエチレン製であって、その内部に、酸素吸収剤として鉄粉と塩化物との混合物を粒状に成形したものを充填してあることにより、酸素吸収性能を有する請求項１の緩衝包装シート。
高い酸素ガス透過性を有するフィルムが、ポリエチレンのフィルムであって、酸素ガス透過性が２００ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、１００％ＲＨ）以上である請求項１の緩衝包装シート。
高い酸素ガス遮断性を有するフィルムが、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニルおよびポリ塩化ビニリデンからなるグループから選んだプラスチックのフィルムであって、酸素ガス透過性が５０ｃｃ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ（２３℃、１００％ＲＨ）以下である請求項１の緩衝包装シート。