JP2007030467A - 脱酸素性フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】 低温でのヒートシール性に優れ、加熱殺菌処理が可能な自動充填包装用脱酸素性フィルムの提供する。
【解決手段】 内層から順に、ポリプロピレン系樹脂からなるシーラント層、脱酸素剤組成物を配合した酸素吸収性樹脂組成物からなる酸素吸収性樹脂層、ガスバリア性を備えるガスバリア層からなる脱酸素性フィルムにおいて、前記ポリプロピレン系樹脂が、融点１２８〜１５５℃のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体であることを特徴とする自動充填包装用脱酸素性フィルム。
【選択図】 無

Description

本発明は、低温ヒートシール性に優れ、加熱殺菌処理が可能な自動充填包装用に適する脱酸素性フィルムに関する。

食品の保存性向上や風味変化を防止する方法として、脱酸素剤を用いる包装技術があり、様々な食品で利用されている。脱酸素剤包装技術は、保存すべき食品を被包した包装容器内を酸素吸収剤を用いて嫌気状態に保つことにより、酸素の存在に起因する食品の品質劣化を防止する技術である。近年、脱酸素包装技術の一つとして、熱可塑性樹脂に酸素吸収剤を配合した酸素吸収性樹脂組成物からなる酸素吸収層を配した脱酸素性フィルムで容器を構成し、容器のガスバリア性の向上を図ると共に、容器自体に酸素吸収機能を付与した包装容器の開発が行われている。

特にシーラント層にポリプロピレン系樹脂を用いた脱酸素性フィルムは、その耐熱性を生かし加圧加熱殺菌処理食品の包装用フィルムとして広く用いられている。こうした食品の包装用フィルム用として用いられる際には、別工程で製造された袋に内容物を充填、密封する給袋充填包装が多く用いられ、内容物を充填、密封した後に加圧加熱殺菌処理が実施される。

一方、包装技術の一つに自動充填包装がある。自動充填包装は、予め製袋された袋に食品を充填し、密封するものではなく、供給される包装資材がフィルムロールであり、内容物充填工程中に縦および横シール用のヒートシーラーにより製袋しながら、食品を充填包装する包装技術であり、包装資材の取り扱いに人手が関与する機会が少なく、衛生的で省力化された包装技術である。しかしながら、自動充填包装に、シーラント層にホモポリプロピレンフィルムやプロピレン系ブロック共重合フィルムを用いた脱酸素性フィルムを用いた際、シーラント層の融点が高いことなどのため、十分なヒートシール強度を発現するためには高いヒートシール温度が必要であり、かつシール時間を長くしなければならず、生産速度を落とさざるを得なかった。また、生産速度をあげるために、シーラント層に低融点であるポリエチレン系樹脂を用いた場合、内容物充填後の加圧加熱殺菌処理の際、シーラント層の融着といった問題が生じた。

本発明は、低温でのヒートシール性に優れ、加熱殺菌処理が可能な自動充填包装用脱酸素性フィルムの提供を目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、シーラント層に特定のポリプレピレン系樹脂を使用することで、上記課題を解決できることを見い出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、内層から順に、ポリプロピレン系樹脂からなるシーラント層、脱酸素剤組成物を配合した酸素吸収性樹脂組成物からなる酸素吸収性樹脂層、ガスバリア性を備えるガスバリア層からなる脱酸素性フィルムにおいて、前記ポリプロピレン系樹脂が、融点１２８〜１５５℃のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体であることを特徴とする自動充填包装用脱酸素性フィルムであり、特に、加熱殺菌処理食品の包装用フィルムとして好適に使用できる。

本発明の脱酸素性フィルムは、低温でのヒートシール性に優れており自動充填包装用脱酸素性フィルムとして好適であり、加熱殺菌処理が可能で加熱殺菌処理食品の包装用フィルムに好適である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体のα−オレフィン単位の含有量は、１〜３０重量％、特に２〜２０重量％が好ましく、示差走査型熱量計により測定した共重合体の融点が、１２８〜１５５℃を満たすことが必要である。

また、本発明のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体のα−オレフィンとしては、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサンなどが挙げられる。これらのα−オレフィンは１種でも良く、２種以上混合して用いても良い。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムを構成するプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなるシーラント層の膜厚は、１０〜１００μｍであることが好ましく、２０〜６０μｍであればより好ましい。シーラント層の膜厚が１０μｍより薄いと酸素吸収層の酸素吸収剤が表面に露出したり、ヒートシール強度が低下するため好ましくない。また、ヒートシール層の膜厚が１００μｍより厚いと、積層が困難になったり、また酸素透過性が低下してフィルムの酸素吸収性能が低下したり、さらにコストに問題があるため好ましくない。

また、本発明のシーラント層には、必要に応じて、酸化チタン等の着色顔料を添加しても良い。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムを構成する酸素吸収層は、熱可塑性樹脂中に酸素吸収剤を分散してなる熱可塑性樹脂組成物からなる層である。酸素吸収層は、容器内又は収納物品中に溶存する酸素を吸収する役割、バリア層外部から侵入する微量の酸素を吸収して容器内部への酸素透過を防ぐ役割を有する。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムを構成する酸素吸収層に分散される酸素吸収剤としては、鉄粉及びハロゲン化金属からなる鉄系酸素吸収剤組成物が好ましく用いられる。鉄系酸素吸収剤組成物の主剤である鉄粉としては、酸素吸収反応を起こしうるものであれば純度等には特に制限することなく使用でき、例えば、表面の一部が既に酸化していても良く、他の金属を含有するものであっても良い。また、鉄粉は粒状のものが好ましく、例えば、還元鉄粉、噴霧鉄粉、電解鉄粉等の鉄粉、鋳鉄、鋼材等の各種鉄の粉砕物や研削品等が用いられる。その平均粒径は、取り扱い性や、酸素吸収層の膜厚を薄くすること、及びフィルム外観に現れる酸素吸収剤の凹凸をできるだけ小さくすることを考慮し、１〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、特に１〜８０μｍの範囲とすることが好ましい。

鉄系酸素吸収剤の助剤であるハロゲン化金属としては、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物、臭化物又はヨウ化物が用いられ、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムまたはバリウムの塩化物又はヨウ化物が好ましく用いられる。ハロゲン化金属の配合量は、鉄粉１００重量部当たり０．１〜２０重量部が好ましく、特に０．１〜５重量部が好ましい。

ハロゲン化金属は、鉄粉に付着して容易に分離しないよう、予め混合して添加することが好ましい。例えば、ボールミル、スピードミル等を用いてハロゲン化金属と鉄粉を混合する方法、鉄粉表面の凹凸部にハロゲン化金属を埋め込む方法、バインダーを用いてハロゲン化金属を鉄粉表面に付着させる方法、ハロゲン化金属水溶液と鉄粉を混合した後乾燥して鉄粉表面にハロゲン化金属を付着させる方法等を採ることができる。好ましい酸素吸収剤は、鉄粉とハロゲン化金属を含む鉄粉系組成物であり、特に好ましくは、鉄粉にハロゲン化金属を付着させたハロゲン化金属被覆鉄粉組成物である。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムを構成する酸素吸収層中における酸素吸収剤の配合量は５〜７０重量％の範囲とすることが好ましく、１０〜６０重量％の範囲がより好ましい。酸素吸収剤の配合量が５重量％より低いと、酸素吸収能力が不十分であり好ましくなく、７０重量％より高いと、酸素吸収層を製膜することが困難であるため好ましくない。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムを構成する酸素吸収層の膜厚は、構成材料によらず、２０〜１００μｍの範囲とすることが好ましく、特に好ましくは３０〜８０μｍの範囲で、この範囲中でより薄いものがより好ましい。酸素吸収層の膜厚が２０μｍより薄いと、製膜が困難となったり、フィルム単位面積当たりの酸素吸収剤量が少なくなり、十分な酸素吸収性能が得られなくなる。また、１００μｍより厚いと、フィルム総厚みが厚くなり、取り扱い性に不便を生じる場合があったり、コストに問題が生じる。

また、本発明の酸素吸収層には、必要に応じて、酸化チタン等の着色顔料、酸化防止剤、スリップ剤、帯電防止剤、安定剤等の各種添加剤、クレー、マイカ、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の充填剤、消臭剤、活性炭やゼオライト等の吸着剤等を添加しても良い。

本発明において、ガスバリア層には、包装容器とした場合に容器外部から侵入する酸素を遮断する層であり、例えば、アルミ箔等の金属箔、ポリ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、ナイロン６、ナイロン６,６、ナイロンＭＸＤ６、ポリエチレンテレフタレート等のガスバリア性樹脂、アルミニウム蒸着フィルム、シリカ蒸着フィルム、アルミナ蒸着フィルム等の蒸着フィルム等を単独又は組み合わせて用いることができる。

本発明の自動充填包装用脱酸素性フィルムは、内側から順に、融点が１２８〜１５５℃のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体からなるシーラント層、熱可塑性樹脂に酸素吸収剤が配合された酸素吸収層、及びガスバリア性物質からなるバリア層の少なくとも３層からなるが、その他の層を付加することは差し支えない。

例えば、ガスバリア層の破損やピンホールを防ぐために、バリア層の外側に熱可塑性樹脂からなる保護層を設けることが好ましい。保護層に用いる樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン等のポリエチレン類、プロピレンホモポリマー、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体等のポリプロピレン類、ナイロン６、ナイロン６,６等のポリアミド類、さらに、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル類およびこれらの組合せが挙げられる。

本発明において、加熱殺菌とは、加熱殺菌処理温度によりボイル処理殺菌、セミレトルト処理殺菌、レトルト処理殺菌、ハイレトルト処理殺菌等が挙げられるが、１００℃〜１２０℃のセミレトルト処理殺菌が好ましい。殺菌時間は、食品の殺菌に要する時間により適宜決めることができるが、好ましくは１０分〜５０分である。

本発明における、自動充填包装とは、ロール状に巻き取ったフィルムを巻き出しながら、ヒートシールし製袋する工程と食品等を充填、密封する工程が１ラインの工程でなされるものであり、予め製袋した袋に食品を充填、密封するものではない。本発明の脱酸素性フィルムを適用できる自動充填包装機には、横ピロー包装機、縦ピロー包装機、フィルム二つ折り式三方シール包装機、フィルム二つ折り式四方シール包装機が挙げられが、好ましくは、フィルム二つ折式三方シール包装機が好ましい。

本発明における自動充填包装機にて作製された袋は、予め製袋された袋よりシール強度等の袋強度が低いため、内容物量に制限がある。本発明における充填物の重量は、３００ｇ以下が好ましく、さらに好ましくは２００ｇ以下であり、さらに好ましくは１００ｇ以下である。内容物の容量に合わせ、自動充填包装機にかけるフィルムロール幅は、適宜決められ、フィルム幅は１０ｍ〜５００ｍｍが好ましい。

本発明の脱酸素性フィルムは、カレー、スープ、野菜ペースト、パスタソース、善哉、ゼリー、フルーツ、粥、雑炊等の液体系食品の自動充填包装フィルムに好適に利用される。

以下、実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

酸素吸収性樹脂組成物Ａ
平気粒径３０μｍの鉄粉１０００ｋｇを加熱ジャケット付き真空乾燥機中に投入し、１０ｍｍＨｇの減圧下１４０℃で混合しつつ、塩化カルシウム５０重量％水溶液５０ｋｇを噴霧し、乾燥した後、混合し、篩い分けし粗粒を除き、平均粒径３０μｍの鉄系酸素吸収剤１を得た。
次に、ベント付き二軸押出機を用いて、エチレン−プロピレンランダム共重合体（チッソ(株)製、商品名Ｆ８０９０）を押出しながら、サイドフィードにて鉄系酸素吸収剤を、エチレン−プロピレンランダム共重合体：鉄系酸素吸収剤１＝７０：３０重量比となるように供給し、混練し、ストランドダイから押し出した後、冷却、ペレタイザーにてペレット化し、酸素吸収性樹脂組成物Ａを得た。

実施例１
脱酸素性フィルムＡ
次いで、単軸押出機、Ｔダイ、冷却ロール及びスリッター及び巻取機からなる押出ラミネーター装置を用い、シーラント層として繰り出される５０μｍのプロピレン−α−オレフィンランダム共重合フィルム（昭和電工プラスチックプロダクツ（株）製、商品名ショウレックスアロマーＥＴ２０、融点１４６℃）に酸素吸収層として、酸素吸収性樹脂組成物Ａを厚さ３０μｍで押出ラミネートし、酸素吸収層面をコロナ放電処理したラミネートフィルムＡを得た。
酸素吸収面にガスバリア層として７μｍのアルミ箔、１５μｍのナイロン６フィルム、１２μｍのＰＥＴフィルムを順次ドライラミネートし、本発明の脱酸素性フィルムＡを得た。
得られた脱酸素性フィルムＡの構成は、ＰＥＴ１２μｍ／ナイロン６フィルム１５μｍ／アルミ箔７μｍ／酸素吸収性樹脂組成物３０μｍ／プロピレン−α−オレフィンランダム共重合フィルム５０μｍとなる。

比較例１
脱酸素性フィルムＢ
脱酸素性フィルムＡのプロピレン−α−オレフィンランダム共重合フィルムを５０μｍのプロピレン系ブロック共重合フィルム（昭和電工プラスチックプロダクツ（株）製、商品名ショウレックスアロマーＵＴ２１、融点１６５℃）に替えた他は、実施例１と同様にして脱酸素性フィルムＢを得た。得られた脱酸素性フィルムＢの構成は、ＰＥＴ１２μｍ／ナイロン６フィルム１５μｍ／アルミ箔７μｍ／酸素吸収性樹脂組成物３０μｍ／プロピレン系ブロック共重合フィルム５０μｍとなる。

実施例２
脱酸素性フィルムＣ
脱酸素性フィルムＡのガスバリア層を１２μｍのアルミナ蒸着ＰＥＴフィルム（凸版印刷（株）製、商品名ＧＬ）とし、脱酸素性フィルムＣを得た。得られた脱酸素性フィルムＣの構成は、アルミナ蒸着ＰＥＴ１２μｍ／印刷ナイロン６フィルム１５μｍ／酸素吸収性樹脂組成物３０μｍ／プロピレン−α−オレフィンランダム共重合フィルム５０μｍとなる。

比較例２
脱酸素性フィルムＤ
脱酸素性フィルムＣのプロピレン−α−オレフィンランダム共重合フィルムを比較例１で用いたと同様の５０μｍのプロピレン系ブロック共重合フィルム（昭和電工プラスチックプロダクツ（株）製、商品名ショウレックスアロマーＵＴ２１）に替えた他は、実施例２と同様にして脱酸素性フィルムＤを得た。得られた脱酸素性フィルムＤの構成は、アルミナ蒸着ＰＥＴ１２μｍ／ナイロン６フィルム１５μｍ／酸素吸収性樹脂組成物３０μｍ／プロピレン系ブロック共重合フィルム５０μｍとなる。

ヒートシール性評価
１５ｍｍの短冊状試験片を２枚作成し、シーラント層同士を向かい合わせ、所定の温度で、圧力０．２ＭＰａ、シール時間２秒の条件でヒートシールを行った。その後、層間を１８０度方向に３００ｍｍ／分の速度で剥離させ、そのときの剥離強度を測定し、その値をヒートシール強度とした。
このヒートシールサンプルを１１５℃、２０分加圧加熱殺菌処理した後、同様にしてヒートシール強度を測定し、ヒートシール性の評価とした。

［表１］
ヒートシール強度（ｋｇ／１５ｍｍ）
シール温度 実施例１ 比較例１ 実施例２ 比較例２
加圧加熱殺菌 １７０℃ ５．６ − ５．５ １．８
処理前 １８０℃ ５．３ １．９ ５．７ ４．９
１９０℃ ５．８ ５．４ ５．６ ５．４
２００℃ ５．６ ５．５ ５．８ ５．６
２１０℃ ６．０ ６．１ ５．７ ５．９
加圧加熱殺菌 １７０℃ ４．８ − ４．９ 剥離
処理後 １８０℃ ５．２ 剥離 ５．２ ３．５
１９０℃ ５．１ ５．０ ５．３ ４．８
２００℃ ５．３ ４．９ ５．２ ５．３
２１０℃ ５．４ ５．５ ５．５ ５．６

表１に示した結果から明らかなように、本発明の脱酸素性フィルムは、低いヒートシール温度で高いシール強度を発現する。また加圧加熱殺菌処理後も十分な強度を保持していた。

充填試験
フィルム幅１２０ｍｍにスリットした脱酸素性フィルムロールをフィルム二つ折り式三方シール包装機を用いて、次の条件で善哉の充填速度を評価した。所定の温度で充填した袋のシール部において、シール不良（剥離）が発生するまでに到達した充填速度をその脱酸素性多層体の最高充填速度とした。また、この充填サンプルの加圧加熱殺菌処理前後の袋のシール強度を測定した。
包装形態 ： 三方シール
袋寸法（外寸） ： 縦１７０ｍｍ×横６０ｍｍ
充填量 ： 約３５ｇ
加圧加熱殺菌処理 ： １１５℃、２０分

［表２］
実施例１ 比較例１ 実施例２ 比較例２
シール温度（℃） 縦 ２２０ ２４０ ２００ ２２０
横 １９０ ２１０ １７０ １９０
１７０ １９０ １５０ １７０
最高充填速度（袋／分） ５０ ４０ ５５ ４５
シール強度（ｋｇ／１５ｍｍ）
加圧加熱殺菌処理前 縦 ４．４ ４．５ ４．２ ４．２
横 ４．０ ４．４ ４．１ ４．２
加圧加熱殺菌処理後 縦 ４．０ ４．２ ３．８ ３．７
横 ３．８ ４．０ ３．８ ３．６

表２に示した結果から明らかなように、本発明の脱酸素性フィルムは、内容物充填時のヒートシール温度を下げることが可能であり、かつ充填速度を上げることが可能である。また、加圧加熱殺菌処理後も十分な強度を保持していた。

Claims (2)

1. 内層から順に、ポリプロピレン系樹脂からなるシーラント層、脱酸素剤組成物を配合した酸素吸収性樹脂組成物からなる酸素吸収性樹脂層、ガスバリア性を備えるガスバリア層からなる脱酸素性フィルムにおいて、前記ポリプロピレン系樹脂が、融点１２８〜１５５℃のプロピレン−α−オレフィンランダム共重合体またはエチレン−プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体であることを特徴とする自動充填包装用脱酸素性フィルム。
2. 加熱殺菌処理食品用包装フィルムである請求項１に記載の自動充填包装用脱酸素性フィルム。