JP2013186044A - 積層体及びそれを用いた包装袋 - Google Patents

Abstract

【課題】消費者や生産者が酸素インジケーターの呈する色相により内容物の酸化劣化を容易に判別することができる、酸素インジケータ機能を有する積層体及びそれを用いた包装袋を提供することを目的としている。
【解決手段】一方の面上に少なくとも、酸素の存在下で呈色する色材を含有する酸素インジケーターと、酸素状態を判定する印刷絵柄とを施した基材からなる積層体で、酸素状態を判定する前記印刷絵柄の色相が、前記酸素インジケーターの呈する酸素濃度の許容上限の色相と同一であることを特徴とする積層体である。
【選択図】 図６

Description

本発明は、食品、医薬品、化粧品などを長期間保存するために酸素吸収剤を用いる包装体であって、脱酸素状態を検知するための酸素インジケーター機能を有する積層体及びそれを用いた包装袋に関するものである。

従来から食品、医薬品、化粧品などを長期間保存するために、これらの内容物の酸化劣化を防ぐ目的として、酸素バリア性を有する合成樹脂フィルムを積層した包装体を用い、前記内容物の充填時に脱酸素剤を同封する脱酸素包装体が用いられている。

上記のような脱酸素包装体においては、使用者が開封するまでの間、長期間にわたって脱酸素状態が維持されている必要がある。しかしながら、充填時のヒートシール不良、輸送や保管時に生じた前記包装体のピンホール、あるいはいたずらによる意図的なピンホールの発生などによって、脱酸素状態が維持できず内容物の長期間保存に支障を来たすことがある。具体的には内容物の酸化劣化がおこり、例えば食品であれば当初の栄養分や風味が損ねられ、医薬品や化粧品であれば効能が得られなくなる。

上記のような脱酸素状態を目視で判定する方法として、予め包装体の製造工程で酸素インジケーター機能を有するインキを用いて印刷する方法が提案されている（特許文献１参照）。例えば、インキの色素成分としてメチレンブルーを用い、その印刷体（文字や画像）が酸素の在る環境では青色を呈し、脱酸素の環境に在る時は無色透明を呈することを利用したものである。

また、インキの色素成分としてメチレンブルーに、例えば酸化還元では変色しない赤色色素を添加することにより、酸素の在る環境では紫色を呈し、脱酸素の環境では赤色を呈する酸素インジケーターとして用いることができる（特許文献２参照）。

しかしながら、上記のような酸素インジケーターには以下の問題がある。例えば、酸素インジケーターの製造工程における、インキ組成や印刷時のインキ塗布量、また、内容物と同時に充填する脱酸素剤の性能や包装体内に残存する極微量の残存酸素などのばらつきにより、酸素インジケーターの呈する色相が影響を受け、脱酸素状態の判定が困難になることがある。

上記のような酸素インジケーターの呈する色相のばらつきは、脱酸素状態の判定に個人差が生じ、場合によっては酸化劣化している不適合品を酸化劣化していない適合品と判断したり、あるいはその反対の判断を下す危険性がある。このような危険性は消費者にとっても、また、生産者にとっても大きな損失を招くことになる。

特許第３９８２２７４号 特開２００１−１９２５９２号公報

本発明は消費者や生産者が酸素インジケーターの呈する色相により内容物の酸化劣化を容易に判別することができる、酸素インジケータ機能を有する積層体及びそれを用いた包
装袋を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る発明は、一方の面上に少なくとも、酸素の存在下で呈色する色材を含有する酸素インジケーターと、酸素状態を判定する印刷絵柄とを施した基材からなることを特徴とする積層体である。

本発明の請求項２に係る発明は、酸素状態を判定する前記印刷絵柄の色相が、前記酸素インジケーターの呈する酸素濃度の許容上限の色相と同一であることを特徴とする請求項１に記載の積層体である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記基材の一方の面側に、接着層を介してシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記基材の一方の面側に、押出しラミネート法によるポリオレフィンシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体である。

本発明の請求項５に係る発明は、前記基材の一方の面側に、押出しラミネート法によるポリオレフィン層を介してシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体である。

請求項１〜５に記載の積層体をヒートシールして得られた包装袋であり、内容物と共に脱酸素剤を封入して脱酸素状態となることを特徴とする包装袋である。

本発明の請求項１〜５に係る発明による積層体を用いて、請求項６に記載の包装袋で内容物を包装することで、酸素インジケーターと、その近傍に酸素状態を判定する印刷絵柄が存在するため、消費者や生産者が容易に酸素状態を判断することができる。また、その判断は、酸素状態を判定する前記印刷絵柄の色相が、前記酸素インジケーターの呈する酸素濃度の許容上限の色相と同一であることから、内容物が正常か異常かを、二値的に極めて容易に行うことができる。

本発明の酸素インジケーター機能を有する積層体の平面概略図 本発明の請求項３に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図 本発明の請求項４に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図 本発明の請求項５に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図 本発明の包装袋の一実施形態を表す平面概略図 本発明の包装袋の一実施形態を表す断面概略図

以下、図をもとに本発明をより具体的に説明する。

図１は本発明の酸素インジケーター機能を有する積層体１の平面概略図を示している。図１（ａ）は酸素インジケーター３と酸素状態を判定する印刷絵柄２が施された積層体で、酸素の存在下で酸素インジケーター３が酸化色３−１を呈し、図１（ｃ）は脱酸素下での還元色３−３を呈する概略図を示している。

本発明は図１（ｂ）に示すように、前記印刷絵柄２を酸素濃度の許容上限を示す色相３
−２で形成することにより、酸素インジケーターが示す色相と比べることで、容易に同封する内容物の正常、異常を判断することができる。なお、酸素濃度の許容上限を示す色相は、例えば対象となる内容物及び包装袋を用いて、予めデータを取ることで決めることができる。

図２は本発明の請求項３に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図を示している。
具体的には基材５の一方の面に酸素インジケーター６と印刷絵柄８が施され、接着層７を介してシーラント層９が積層されたものである。

図３は本発明の請求項４に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図を示している。具体的には基材５の一方の面に酸素インジケーター６と印刷絵柄８が施され、アンカーコート層１１、押出し法ポリオレフィンシーラント層１０が順次積層されたものである。
図４は本発明の請求項５に係る積層体の一実施形態を表す断面概略図を示している。具体的には基材５の一方の面に酸素インジケーター６と印刷絵柄８が施され、アンカーコート層１１、押出し法ポリオレフィン層１２、シーラント層９が順次積層されたものである。

図６は本発明の包装袋の一実施形態を表す断面概略図を示しており、積層体１の周辺をヒートシールして形成された包装袋内に、内容物１６と脱酸素剤１５が封入されている。

前記基材５としてはプラスチックフィルム単層もしくはそれをドライラミネートなど公知のラミネート方法により複数積層させたものを用いてもよい。基材５がプラスチックフィルム単層の場合には、５．０ｍｌ／（ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ）以上の酸素バリア性能を有していることが望ましい。また、基材５がプラスチックフィルムを複数積層させたものの場合には、少なくともそれを構成する１層が酸素バリア性を有するものを用い、その積層体の酸素バリア性は５．０ｍｌ／（ｍ^２・ｄａｙ・ＭＰａ）以上の性能を有していることが望ましい。

酸素バリア性を有するものとしては、例えば２軸延伸ポリエステルフィルムにアルミナや酸化珪素が蒸着された透明蒸着フィルム、又は、ナイロン樹脂層とエチレン−ビニルアルコール共重合樹脂層とナイロン樹脂層からなる共押し出しフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合フィルム、ポリビニルアルコールフィルムなどを用いることができる。また、基材は単層、複層の場合に限らず、それらを介してその向こうが視認できる程度の透明性が必要である。このような酸素バリア性、透明性を有するフィルムまたはその積層体であれば材質に制限はないが、厚みは加工適正を考慮すると１２〜１００μｍ程度が望ましい。

前記酸素インジケーター６は、酸化還元色素を利用してインキ化されたものであれば特に制限するものではなく、バインダー樹脂に酸化還元色素や還元剤、その他の成分を混合した組成物からなる。

酸化還元色素としては、メチレンブルー、ニューメチレンブルー、ニュートラルレッド、インジゴカルミン、サフラニンＴ、フェノサフラニン、カプリブルー、ナイルブルー、ジフェニルアミン、キシレンシアノール、ニトロジフェニルアミン、フェロイン、Ｎ−フェニルアントラニル酸が使用できる。特にメチレンブルーが好適に利用できる。還元剤としては、アスコルビン酸、エリソルビン酸やその塩、アスコルビン酸塩、Ｄ−アルビノース、Ｄ−エリスロース、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ラクトースなどの還元糖、第一スズ塩、第一鉄塩など金属塩などが使用できる。

バインダー樹脂は、酸化還元色素や還元剤、その他の成分を基材上に固着させるために
用いるもので、親水基と疎水基を合せ持った樹脂が使用される。例えばポリビニルアセタール樹脂、メチルセルロース、エチルセルロース、親水基を導入したポリエステル樹脂などが好ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましい。

その他の成分としては、水分を保持する保湿剤、吸収粉末、基材への濡れ性を向上させるためのレベリング剤、消泡剤などが使用される。

シーラント層９は熱により溶融、融接するものであれば特に限定するものではないが、熱可塑性ポリオレフィンが好ましい。例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ−ＬＤＰＥ）、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂などのエチレン系樹脂や、ホモポリプロピレン樹脂、プロピレン・エチレンランダム共重合体樹脂、プロピレン・エチレンブロック共重合体樹脂、プロピレン・α−オレフィン共重合体樹脂などのプロピレン系樹脂などが使用でき、厚みは４０μ〜１５０μ程度が好適である。

印刷絵柄８のインキの色相は酸素濃度の許容上限を示すものであり、前記酸素インジケーター６が示す色と比較することにより、内容物の使用可否を判定することができる。そのために、酸素濃度の許容上限を示すインキの色相は、例えば対象となる内容物及び包装袋を用いて、予めデータを取ることで決めることができる。

前記印刷絵柄８に用いるインキとしては、酸化還元によって変色することのなく、且つ、使用する基材に接着し、かつシーラント層を設けたときに十分なラミネート強度が得られるような一般的なフィルム印刷用インキであれば特に限定するものではない。

前記印刷絵柄８に用いるインキの色相は、対象となる内容物が酸化劣化を受けずに正常であると判断できる色相であり、具体的には酸素インジケーターの色相の経時変化により、すなわち酸素濃度の許容範囲から決定する方法であり、以下に説明する。

例えば酸化したときに青色、還元されたときに赤色を示す酸素インジケーターを含む包装袋の場合、前記印刷絵柄８に用いるインキの色相は、変色過程で連続的に変化する色の中から選択する。すなわち選択方法としては、包装袋内に含まれてもよい酸素の許容上限（対象とする内容物が正常である）の時に酸素インジケーター６が示す色とする。

上記の酸素の許容上限（対象とする内容物が正常である）の時に酸素インジケーター６が示す色を印刷する方法としては、単色でその色相のインキを調製する方法や、又は異なる色相のインキを用いて印刷を重ね刷りする方法がある。前者であれば例えば、藍インキ、紅インキ、を混合することで得られる。色相は藍インキ、紅インキの配合比を調整、濃度は混合インキの塗工量またはインキ配合時に藍インキ、紅インキの他に無色のメジウムやレジウサーを添加することによって調整する。後者であれば、色調は藍印刷、紅印刷各々のインキの濃度と塗工量で調整する。

また、酸化したときに青色、還元されたときに無色透明を示す酸素インジケーター６を含む包装袋の場合、印刷絵柄８の色相は青色とし、藍インキに対するメジウムやレジウサーを添加量や基材への塗工量を増減させることによって濃度を調整する。

印刷絵柄８を配置する位置としては酸素インジケーター６と色相を比較することが目的のため、酸素インジケーター６の近傍が望ましい。

図６により、本発明に係る包装袋に封入された内容物１６の正常、異常を判断する方法について以下に説明する。例えば、酸化したときに青色、還元されたときに無色透明を示
す酸素インジケーター３用いた場合、印刷絵柄２の色相は事前確認によって得られた、酸素インジケーター３が呈する酸素濃度の許容上限の色相（この場合は青み）で形成される。この包装袋で保存した後、包装袋の酸素インジケーター３と印刷絵柄２を比較し、印刷絵柄２の青みよりも酸素インジケーター３の青みが強い場合、侵入した酸素の量が許容量を超えていることを意味するので使用は禁止と判断できる。また、逆に印刷絵柄２の青みが強い場合は、侵入した酸素の量が許容量内であることを意味するので、内容物は使用可能であると判断できる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

＜実施例１＞
下記構成からなる酸素インジケーター及び酸素状態を判定する印刷絵柄を施した積層体を作製した。
なお、前記酸素インジケーターは、酸化状態で青色、還元状態で赤色を示すように設計したものである。
［構成］：基材／酸素インジケーター及び印刷絵柄／接着層／シーラント層
・基材：二軸延伸ポリプロピレンフィルム３０μｍ／接着層／二軸延伸ナイロンフィルム１５μｍ／接着層／シリカ蒸着二軸延伸ＰＥＴフィルム１２μｍ
二軸延伸ポリプロピレンフィルム：フタムラ化学社製 ＦＯＲ
二軸延伸ナイロンフィルム：三菱樹脂社製 サントニールＳＮＲ−Ｗ
シリカ蒸着二軸延伸ＰＥＴフィルム：凸版印刷株式会社 ＧＬ−Ｅ
・接着剤：三井化学ポリウレタン社製 Ａ−５２５／Ａ−５２
（固形分３０％、乾燥塗布量３ｇ／ｍ^２）
・酸素インジケーター：
下記組成のインキを用いて、グラビア印刷（版２００Ｌ２５μｍ）により形成した。
なお、組成比は重量％である。
メチレンブルーコンク１．４０％、Ｌアスコルビン酸試薬４．６９％、水２２．２０％、メタノール４３．０９％、ポリビニルアセタール樹脂２５．８３％、グリセリン試薬１．３５％、合成シリカ粒子０．３４％、レべリング剤１．０１％、赤色色素０．１０％
・印刷絵柄：
下記組成の着色インキ及びメジウム（いずれも東洋インキ社製）を用いて、グラビア印刷（版２００Ｌ２５μｍ）により形成した。
ファインスター Ｒ３９藍 ０．５重量部
ファインスター １６紅 １．５重量部
ファインスター Ｒメジウム ８．０重量部
・シーラント層：ＬＬＤＰＥフィルム（タマポリ社製 ＭＺ−５６１ ６０μｍ）

＜実施例２＞
下記組成のインキを用いた以外は、実施例１と同様にして酸素インジケーター及び酸素状態を判定する印刷絵柄を施した積層体を作製した。

＜実施例３＞
基材、酸素インジケーター、印刷絵柄、シーラント層は実施例１と同様にして、下記構成からなる酸素インジケーター及び酸素状態を判定する印刷絵柄を施した積層体を作製した。
［構成］：基材／酸素インジケーター及び印刷絵柄／アンカーコート／押出ＬＤＰＥ／シーラント層
・アンカーコート：下記組成をグラビア版１７５線２５μｍで塗工
武田薬品工業社製 Ａ３２１０ １５重量部
武田薬品工業社製 Ａ３０７５ ５重量部
東洋インキ社製 ＮＣ４０１ ２０５重量部
・押出ＬＤＰＥ：日本ポリエチレン社製 ＬＣ６００Ａ 押出厚み１５μｍ

＜実施例４＞
シーラント層を除いた以外は実施例３と同様にして、下記構成からなる酸素インジケーター及び酸素状態を判定する印刷絵柄を施した積層体を作製した。
［構成］：基材／酸素インジケーター及び印刷絵柄／アンカーコート／押出ＬＤＰＥ

＜評価＞
実施例１〜４で得た積層体を用い、寸法２００ｍｍ×２００ｍｍの四方シール袋を作製した。このとき内容物として蒸留水入りアンプル（ポリエチレン製）、脱酸素剤エージレスＳＰ−１０００を入れた。次に、密封された四方シール袋にゴム栓を取り付け、酸素濃度０％、１％、５％、２０％の空気をシリンジを用いて注入し、４０℃７５％ＲＨ環境下で１２時間保管した後に酸素インジケーターの色調を確認した。その結果を表１に示す。想定どおり酸素濃度が増すにつれて青色が濃くなる傾向が見られた。

次に判定用印刷部の色と目視比較し、酸素インジケーター部とどちらの青色が濃いか確認した。判定用印刷部よりインジケーター部の方が濃いときは不可、薄いときは可と判定した。その結果を表２に示す。

酸素濃度が５％以上のとき、印刷絵柄の色相より酸素インジケーターの方が青色が濃くなる結果となり、このことより、５％以上の酸素が袋内に入ったときは内容物を使用してはいけないと判断できる。

本発明は消費者や生産者が食品、医薬品、化粧品などの長期保存における安全性を、酸素インジケーターの呈する色相により内容物の酸化劣化を容易に判別することができる包装袋を提供することができる。

１・・・・積層体
２・・・・印刷絵柄
３・・・・酸素インジケーター
３−１・・酸化色
３−２・・印刷絵柄と同一の色相（酸素濃度の許容上限）
３−３・・還元色
５・・・・基材
６・・・・酸素インジケーター
７・・・・接着層
８・・・・印刷絵柄
９・・・・シーラント層
１０・・・押出し法ポリオレフィンシーラント層
１１・・・アンカーコート層
１２・・・押出しラミネート法によるポリオレフィン層
１３・・・ヒートシール部
１４・・・脱酸素状態の袋内部
１５・・・脱酸素剤
１６・・・内容物

Claims (6)

1. 一方の面上に少なくとも、酸素の存在下で呈色する色材を含有する酸素インジケーターと、酸素状態を判定する印刷絵柄とを施した基材からなることを特徴とする積層体。
2. 酸素状態を判定する前記印刷絵柄の色相が、前記酸素インジケーターの呈する酸素濃度の許容上限の色相と同一であることを特徴とする請求項１に記載の積層体。
3. 前記基材の一方の面側に、接着層を介してシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体。
4. 前記基材の一方の面側に、押出しラミネート法によるポリオレフィンシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体。
5. 前記基材の一方の面側に、押出しラミネート法によるポリオレフィン層を介してシーラント層を積層したことを特徴とする請求項１または２に記載の積層体。
6. 請求項１〜５に記載の積層体をヒートシールして得られた包装袋であり、内容物と共に脱酸素剤を封入して脱酸素状態となることを特徴とする包装袋。