JP2009286416A - 包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】サイズや材質の異なる多種の外装体の内面層、または内容物を収納する内装体に、炭酸ガスインジケータを利用しやすい状態でかつ低コストで配置する包装体を提供する。
【解決手段】炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムを、包装体を構成する外装体または内装体に使用する。炭酸ガスインジケータとして機能させる炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を炭酸ガス不透過性基材または炭酸ガス透過性基材と貼り合わせた積層フィルムを使う。
【選択図】図６

Description

本発明は、食品、飲料、及び薬品等を長期保存するためのガス置換包装体中の置換されたガス雰囲気が保持されていることを検出するための炭酸ガスインジケータ機能を有する包装体に関する。

従来より、炭酸ガスを含む置換ガスを封入したガス置換包装体のピンホール、及びシール不良の発生によるガス雰囲気の変化を簡単に確認する手段として、種々の炭酸ガスインジケータが利用されている。この炭酸ガスインジケータは、ｐＨ指示薬を含み、包装体内の雰囲気中の炭酸ガスが十分に存在すると、炭酸ガスインジケータ中の水に炭酸ガスが溶けて弱い酸性を示し、ｐＨ値が低くなり、これに伴って、ｐＨ指示薬の色調が変化する。また一方、ピンホール等で包装体内の雰囲気中の炭酸ガス濃度が低下するに従ってｐＨ値が上がり、これに伴って、ｐＨ指示薬の色調が改めて変化する。このｐＨ指示薬の色調の変化を利用して、包装体内の雰囲気の炭酸ガス濃度の変化を色覚的に検知することが出来る（特許文献１参照）。

また、特許文献２によれば、包装材のピンホール発生による包装体内のガス雰囲気変化を色調変化により検知するピンホール検知部材を備えたピンホール検知機能付き包装体の他の例が提供され、さらに、特許文献３では、外装体を開封した後に、内部に配置された炭酸ガスインジケータの色調変化を開封後の時間経過を示す指示と捉えることにより、内容物の変質を確認する手段として利用する例が提供される。
国際公開第０１／０４４３８５号パンフレット 特開２００３−１４６３７７号公報 特開２００５−２９２６３号公報

炭酸ガスインジケータの主な形態としては、炭酸ガス検知溶液をガスバリヤー性材料からなる小袋に充填し用いるものがある。難点としては、内容物または外装体上に粘着する必要があり、工程数が多く、コストが大きい上、取り扱いに不便な点である。また、炭酸ガス検知溶液を担体に保持させた小片をインジケータとして包装体内部に配置すれば、取り扱いは比較的簡便になるものの部品の増加による工程数とコストの増加は避けられない。他に印刷型のインジケータが挙げられるが、サイズや材料構成の異なる包装体に炭酸ガスインジケータを付加させる際、品種毎に製版する必要がある上、工程の変更、インジケータインキの配合見直し等に多大の手間とコストがかかる。

上述の炭酸ガスインジケータの各種形態は、いずれも部品として包装体に付加するものであったり、包装体の一部に印刷または塗布して機能を発揮させるものであるため、多種類の包装体の製造工程において工程数やコストの増大を招くばかりでなく、インジケータとして利用可能な包装体上の場所が制約を受ける。すなわち、部品としての配置場所や印刷領域が制限されるので、利用手順や指示の見易さに不便が生じることがある上、包装体全体の自由な設計を妨げることもある。

本発明は、上記問題点を解決するものであり、サイズや材質の異なる多種の外装体の内面層、または内容物を収納する内装体に、炭酸ガスインジケータを利用しやすい状態でかつ低コストで配置する包装体を提供することを課題としている。

本発明において、上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムを用いた包装体である。

請求項２の発明は、請求項１記載の包装体において、外装体に炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を内側の層に含み、炭酸ガス不透過性基材を外側の層に含む、少なくとも２層構造の積層フィルムを用いることを特徴とする包装体である。

請求項３の発明は、請求項１記載の包装体において、外装体の内側空間に内容物を収納する内装体があり、該内装体に、炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムを用いることを特徴とする包装体である。

本発明で用いる「包装体」「外装体」「内装体」の意味を以下に記すと、
包装体は、内容物を密閉して包む構造体の総称である。
外装体は、包装体の中で、最も外側に位置する構造体であり、一般には内側に位置する
内装体との対比で称するが、単一構造を有する包装体を指すこともある。
内装体は、包装体の中で、外装体の内側にあって内容物を収納する構造体である。

請求項１に係る発明によれば、食品、飲料、及び薬品等を長期保存するためのガス置換包装体中の置換されたガス雰囲気が保持されていることを検出するための炭酸ガスインジケータ機能を有する包装体において、包装体を構成する材料としての積層フィルム自体に炭酸ガスインジケータ機能を併せ持つようにしたことにより、各包装体を製造する上での工程数やコストの削減を図り、包装体の自由な設計を妨げる要因も減らすことが可能になる。その結果、炭酸ガスインジケータを利用しやすい状態でかつ低コストで配置する包装体を提供できる。このようにして得られた包装体は、比較的広い面積にわたってインジケータ機能を与え易いので、雰囲気の変化に対応した表示色変化の視認性に優れている。

請求項２に係る発明によれば、外装体の内部に内容物とともに炭酸ガスを密閉して保存することができ、しかも、密閉性とインジケータ機能を外装体のみで両立させるので、簡単な構成で各包装体を製造する上での工程数やコストの削減を図る。かつ炭酸ガスの保持性が良好であるため内容物の保存性に優れる。また、比較的広い面積にわたってインジケータ機能を与え易いので、雰囲気の変化に対応した表示色変化の視認性に優れている。

請求項３に係る発明によれば、内容物を２重以上に覆い保護する構造を包装体が有し、内装体の内側のみ、または内装体の内側および外側かつ外装体の内側に炭酸ガスを密閉して使用することができるので、特に密閉性に優れている。しかもインジケータ機能を内装体にも付与することができるので、包装体の自由な設計を特に容易にすることができる。

本発明に使用される炭酸ガス検知溶液は少なくともｐＨ指示薬、結合剤及び溶媒を含むものであり、炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材がインジケータの指示部としての機能を有する。

ｐＨ指示薬としては、炭酸ガスの影響で色調変化を伴うもの、またはアルカリ性物質の濃度変化に応じたｐＨの変動に対して色調変化を伴うものであればどのようなものでも使用できる。例えば、ブロモクレゾールグリーン、メチルレッド、クロロフェノールレッド、ブロモクレゾールパープル、ブロモチモールブルー、ニュートラルレッド、フェノールレッド、クレゾールレッド、α-ナフトールフタレイン、クルクミン、メタクレゾールパープル、エチルビス（2,4-ジニトロフェニル）、アセテート、チモールブルー、p-キシレノールブルー等が挙げられる。
本発明に使用される炭酸ガス検知溶液には、好ましくは、０より大きく５重量％以下のアルカリ性物質を添加することができる。５重量％を超えるアルカリ性物質を添加しても、その効果は同等である。本発明に用いられるアルカリ性物質は、例えばトリエタノールアミン、ポリエチレンイミンなどの有機アルカリ、及び水酸化アルカリ、炭酸アルカリ、炭酸水素アルカリ及びアンモニア等から選択することができる。

溶媒としては、本発明に使用される炭酸ガス検知溶液の各成分を均一にかつ安定に溶解または分散することのできるものが選択され、エーテル類、芳香族炭化水素、エステル類、アルコール類、ケトン類等が挙げられる。特に、アルコール類が好ましい。また、色素、アルカリ性物質等を溶解させ、且つインジケータとしての良好な発色を得るためには、水が含まれることが好ましい。アルコール類等の溶剤と水の割合としては、水１重量部に対して、溶剤が２重量部であることが好ましい。水の添加量が１重量部未満であると、十分な発色が得られず色調の変化が判別不可となる。

本発明に使用される炭酸ガス検知溶液は、さらに多価アルコールを含むことが好ましい。多価アルコールは保湿剤として作用し、指示部となるインキ層中に水等の溶媒を保持して炭酸ガスの吸収を容易にせしめ、ｐＨ指示薬の呈色反応を促進させることができる。
多価アルコールとしては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、及びポリエチレングリコール等が使用可能である。より好ましくはグリセリンを使用することができる。
多価アルコールの添加量は、１重量％〜１０重量％が好ましい。多価アルコールの割合が１重量％未満であると、インジケータの発色スピードが不十分となる傾向がある。一方で、多価アルコールの割合が１０重量％を超えても、効果は変わらない。

結合剤は、ｐＨ指示薬等の構成成分を支持体上に固着するために使用するもので、水を保持するような樹脂を用いる。このような結合剤としては、例えばポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、酢酸ビニル部分ケン化物等が挙げられる。

上述した炭酸ガス検知溶液を含浸させる基材としては、炭酸ガス検知溶液と反応せず、試薬の呈色を阻害しないものが選択され得る。このような基材として、例えば、紙、合成紙、不織布または合成樹脂フィルムを用いることが出来る。合成樹脂フィルムとしては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン、セルロース、ポリ乳酸等が挙げられる。

基材への含浸方法としては、長尺帯状基材に適したロールプレス法や溶剤染色法などがある。溶剤染色法は、分散染料が分散・溶解している染色液中に被染色物を浸漬させて染色するプラスチックの染色方法であり、汎用フィルムの染色に用いられ、好適である。

上記の基材を含む積層フィルムは、異種の基材間のラミネート法により、一般的に容易に製造される。ラミネート方法としては、ドライラミネート法、ノンソルベントドライラミネート法などの公知の方法を使用することができる。ドライラミネート法はフィルム上に接着剤を塗布するコーティング部、乾燥装置、ニップローラー部の３つのセクションと、巻き出し、巻き取り、及びテンションコントロールシステムから構成されている。コーティング部は、一般的にグラビアロールコーティング方式、又はリバースロールコーティング方式を採用している。ドライラミネート法に使用する接着剤は、一般的に、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系、などのラミネート用接着剤を使用することができる。前記ラミネート用接着剤として、溶剤型接着剤、或いは無溶剤型接着剤が使用されるが、無溶剤型接着剤を使用する場合は、乾燥装置は不要であり、特にノンソルベントドライラミネート法と呼んでいる。

本発明の包装体の実施形態を以下に、図面に従って説明する。
炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムの例を図１から図４に示す。図１は炭酸ガス検知溶液含浸基材２を炭酸ガス不透過性基材１と貼り合わせた積層フィルムである。

炭酸ガス不透過性基材１は、包装体の内部に密閉される炭酸ガスの保持を目的として、炭酸ガス透過率が５０（ｍｌ/ｍ²・２４時間）以下であり、通常の包装材料として利用される、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）などを利用できる。炭酸ガスを不透過にすべき層の炭酸ガス透過率が５０（ｍｌ/ｍ²・２４時間）より高いと、包装体内の炭酸ガス雰囲気を保持することができない。また、これらの材料を多層フィルム化したり、表面に酸化珪素や酸化アルミニウムなどの無機膜を蒸着したりして、一体化したものがより有利に利用できる。なお、使用する材料の厚さも炭酸ガス不透過性基材１の炭酸ガス透過率に影響することは言うまでも無いので、各種材料の選択・設計時に、用途に適した炭酸ガス透過率を得るように厚さを最適化する。

図２は、図１における炭酸ガス検知溶液含浸基材２の炭酸ガス不透過性基材１とは反対側に炭酸ガス透過性基材４を貼り合わせた積層フィルムである。炭酸ガス透過性基材４は、炭酸ガス検知溶液含浸基材２の炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を損なうことなく、包装される内容物と炭酸ガス検知溶液含浸基材２とが直接触れることを防ぐ被覆機能を有し、衛生的であり且つ指示部の摩耗も防ぐことができるので好適である。

炭酸ガス透過性基材４は、通常の包装材料の中から選択でき、上記の炭酸ガス不透過性基材１の例として挙げた材料であっても、厚さを薄く、多層化をせずに、無機膜の被覆も無しで、使用することができる。なお、炭酸ガス透過性とは、約２３℃、約４０％ＲＨで、５００（ｍｌ/ｍ²・２４時間）以上の炭酸ガス透過率を有することをいう。具体的には、通常シーラントに使用されるポリエチレンやポリプロピレン等が好適である。炭酸ガスを透過すべき層の炭酸ガス透過率が５００（ｍｌ/ｍ²・２４時間）より低いと、炭酸ガス雰囲気変化へ対する応答が遅くなり、炭酸ガスインジケータの指示部としての判定を誤るおそれがある。

図３および図４は、炭酸ガス不透過性基材１を含まない積層フィルムであって、包装体の内部において、炭酸ガスの密閉を必要としない部位に使用されるものの断面説明図である。図３は、炭酸ガス検知溶液含浸基材２の片側に炭酸ガス透過性基材４を貼り合わせた積層フィルムである。図４は、炭酸ガス検知溶液含浸基材２の両側に炭酸ガス透過性基材４および４１をそれぞれ貼り合わせた積層フィルムである。図３および図４の２種の積層フィルムは、炭酸ガスインジケータの指示部としての機能と内装体としての保護機能を併せ持つものであり、必要とされる保護機能に応じて、炭酸ガス透過性基材４のみ、または４および４１の使用の選択と使用時の具体的な向きを決めれば良い。なお、図４の炭酸ガス透過性基材４および４１は同一材料、同一設計であっても良いし、そうでなくても良い。

図５および図６により、本発明の包装体の使用状態の一例をそれぞれ模式的に断面説明図で説明する。図５において、包装される内容物９を密閉して覆う形に、外装体上部６と外装体下部７の周辺部でシールされた外装体１１により、包装体１０が形成される。外装体１１の内側には、包装される内容物９の他に炭酸ガス含有ガス８が注入されて、密閉されている。包装される内容物９は、対象物そのものの場合もあるが、例えば薬液、飲料等
の場合には、内容物を収納したポリエチレン製の容器を指すなど、包まれる対象全てを表している。炭酸ガス含有ガス８としては、例えば、窒素５０容量％、二酸化炭素５０容量％の混合ガスを置換ガスとして使用する。

また、外装体１１としては、前述の図１または図２で説明した炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルム３または５が、炭酸ガス不透過性基材１を外側とする向きに使用される。ただし、積層フィルム３または５が外装体１１の全てに使用される必要は無く、例えば、外装体上部６のみに３または５を使用し、外装体下部７には炭酸ガス不透過性基材のみのフィルムをガスバリア性材料として使用することも可能である。炭酸ガス検知溶液含浸基材２を炭酸ガスインジケータの指示部として利用する領域を、外装体１１の片側に限定することは実用上問題ない。なお、炭酸ガス検知溶液含浸基材２と貼り合わせる炭酸ガス不透過性基材１は、炭酸ガスインジケータの指示部における窓の役割を果たすので、無色透明であることが望ましい。ただし、炭酸ガスインジケータの指示部として読み取る必要のない積層フィルムの特定領域は絵柄の印刷などで外側を覆うことも自在である。

図６において、内装体１２を有する包装体２０を模式的に説明する。図５との差異は、炭酸ガス不透過性基材１を有しない積層フィルム３１（図３）または５１（図４）を内装体として使用することである。炭酸ガス含有ガス８は、図５の場合と同様に、包装される内容物９とともに、外装体１１の内側に注入され、密閉されている。内装体１２は炭酸ガス不透過性基材１を有しない積層フィルム３１または５１を使用するので、炭酸ガス含有ガス８は内装体１２の内外を自由に往来できる。また、積層フィルム３１または５１は炭酸ガス検知溶液含浸基材２を含むので、炭酸ガスインジケータの指示部として利用できる。なお、本説明の形態と異なり、内装体１２に炭酸ガス不透過性基材１を有する積層フィルム３または５を使用することも可能である。その場合は炭酸ガス含有ガス８は、内装体１２の内側に密閉されることになり、内装体と外装体との間の空間にはそれと異なるガス環境を形成することも可能である。また、図６においては、外装体下部７が内装体の一部を兼ねており、このような場合には、内装体といえども外装体としての要求仕様を満たすことが要請される。

内装体１２に炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を与える上記の場合、外装体１１はガスバリア性材料として炭酸ガス不透過性基材のみを使用できる。ただし、炭酸ガスインジケータの指示部における窓の役割を炭酸ガス不透過性基材に求めることは前述の場合と同様である。内装体１２を有する包装体の構造においては、炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を与える個所を、外装体１１の内面または内装体１２の内外どちらかの表面のいずれかに求めれば良い。

包装体１０または２０の中で、炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を有する上記の各部は、ガス封入時には黄色を呈している。しかしながら、包装体にピンホールあるいはシール不良等が発生し、置換ガスが漏れ出して代わりに周囲の大気が混入すると、包装体内の炭酸ガス濃度が低下する。このため、インジケータの周囲のガス雰囲気が変化して、色調が黄色からうす茶色、さらには紫色へとｐＨに応じて変化する。この色調の変化を視認することにより、包装体内の炭酸ガスを含む雰囲気が保持されているかどうかを容易に確認することができる。

本発明の炭酸ガスインジケータ機能を有する包装体の使用形態としては、(１)食品、飲料及び薬品等を収容するガスバリヤー性材料からなる包装体内を炭酸ガス雰囲気とし、包装体内に炭酸ガスインジケータとしての積層フィルムを配置する方法、(２)内容物を収容するガス透過性材料からなる内装体をガスバリヤー性材料からなる外装体で包装し、該外装体内を炭酸ガス雰囲気にすると共に外装体内に炭酸ガスインジケータとしての積層フィ
ルムを配置する方法を例示することが出来る。

すなわち、上記(１)の場合、炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を有する部分を配置する方法としては、包装体を構成する材料としてガスバリヤー性材料と炭酸ガス検知溶液を含浸させた材料の積層フィルムを用いる方法である。
一方、上記(２)の場合、前述の炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を有する部分を配置する方法としては、内装体の外面または外装体の内面とすることが出来る。内装体の外面に配置する場合は、内装体を構成する炭酸ガス透過性基材の一層に炭酸ガス検知溶液を含浸させた材料を用いても良い。また、外装体の内面に炭酸ガスインジケータの指示部としての機能を有する部分を配置する方法としては、外装体の内面に向け炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を配置し、外面に炭酸ガス不透過性基材を向けることで可能である。

なお、上記（１）における包装体の内面、上記（２）の配置法において、炭酸ガス検知溶液を含浸させた材料にさらに炭酸ガス透過性基材で被うことも可能であり、被覆した場合は内容物等との接触が無く、衛生的であり且つ指示部の摩耗も防ぐことができるので好適である。

本発明の炭酸ガスインジケータ機能を有する包装体が適用され得る食品、飲料、及び薬品としては、酸素と接触して変質するおそれのあるもの、あるいは炭酸ガスの放出によって、品質の劣化や薬効が失われるおそれのものなどがある。食品、飲料としては、例えばお茶、コーヒー、チーズ、ハム、味噌、及び生肉などを上げることができる。薬品の例としては、例えば重炭酸塩含有薬液、アミノ酸輸液剤、脂肪乳剤、抗生物質製剤等をあげることができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

食品、飲料、及び薬品等を長期保存するためのガス置換包装体中の置換されたガス置換雰囲気が保持されていることを検出するために適用できる。

本発明に使用される積層フィルムの第１の例を示す断面説明図である。 本発明に使用される積層フィルムの第２の例を示す断面説明図である。 本発明に使用される積層フィルムの第３の例を示す断面説明図である。 本発明に使用される積層フィルムの第４の例を示す断面説明図である。 本発明の包装体の使用状態の一例を模式的に示す断面説明図である。 本発明の包装体の使用状態の他の例を模式的に示す断面説明図である。

符号の説明

１・・・・・・炭酸ガス不透過性基材
２・・・・・・炭酸ガス検知溶液含浸基材
３，５，３１，５１・・・・・・炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルム
４，４１・・・・・・炭酸ガス透過性基材
６・・・・・・外装体上部
７・・・・・・外装体下部
８・・・・・・炭酸ガス含有ガス
９・・・・・・包装される内容物
１０，２０・・・・包装体
１１・・・・外装体
１２・・・・内装体

Claims (3)

1. 炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムを用いた包装体。
2. 請求項１記載の包装体において、外装体に炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を内側の層に含み、炭酸ガス不透過性基材を外側の層に含む、少なくとも２層構造の積層フィルムを用いることを特徴とする包装体。
3. 請求項１記載の包装体において、外装体の内側空間に内容物を収納する内装体があり、該内装体に、炭酸ガス検知溶液を含浸させた基材を含む積層フィルムを用いることを特徴とする包装体。

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