JP2015229301A - レトルト包装用積層体及び容器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シーラント層21が、30質量%以上50質量%以下の高密度ポリエチレン、40質量%以上50質量%以下の線状低密度ポリエチレン、及び、10質量%以上20質量%以下の高圧法低密度ポリエチレンからなるポリエチレン樹脂組成物を主体とする樹脂からなるレトルト包装用積層体10。
【選択図】図1
Description
一方で、上述のようにポリプロピレン樹脂は寒冷地での使用に不適であることから、寒冷地等での落袋強度に優れるレトルト包装用容器に対する需要が高まっている。
一方、線状低密度ポリエチレン及び高圧法低密度ポリエチレンは、それぞれ融点が高くとも115〜121℃程度、115℃程度であり、高密度ポリエチレンよりも低い。しかし、線状低密度ポリエチレンは他のポリエチレンより耐衝撃性に優れるという利点を有する。また、高圧法低密度ポリエチレンはフィルム状などに成形する際の成形性に優れるという利点を有する。
一方で、上記酸素吸収層は酸素を吸収する際に不快な臭気を発生するので、本発明ではシーラント層に脱臭作用を有するゼオライトと無機系粒子の消臭剤を添加する。上記添加量であれば、十分な脱臭作用を有し、包装用材料として十分な透明性を得ることができる。
本発明の包装容器は高い耐熱性を有するシーラント層を有しているため、レトルト包装に適用することができる。また、低温での耐衝撃性に優れるため、寒冷地等での使用にも適した容器である。
(基材層)
基材層24はバリアフィルム30との貼り合せ面となる層である。基材層24は、ポリオレフィン樹脂を主成分とする層であり、具体的にポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂である。これらのうち低温での耐衝撃性に優れることからポリエチレン樹脂を基材層24とすることが好ましい。
基材層24としてのポリエチレン樹脂は、具体的に線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン及びこれらポリエチレンの混合樹脂である。耐衝撃性を考慮すると、基材層24は線状低密度ポリエチレンを含有するポリエチレン樹脂であることが好ましく、線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合樹脂であることが特に好ましい。混合割合は、線状低密度ポリエチレン:高密度ポリエチレン=50:50〜70:30(質量%)であることが好ましい。成形安定性や耐熱性を考慮すると、線状低密度ポリエチレン:高密度ポリエチレン=60:40〜70:30(質量%)であることがより好ましい。
酸素吸収層23は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とし、不飽和二重結合を有するポリエン系重合体及び遷移金属塩を副成分とする混合組成物からなる層である。
耐熱性やレトルト処理後の外観を考慮すると、本実施形態のエチレン−ビニルアルコール共重合体中のエチレン含有量は、29モル%以下であることが好ましい。
シーラント層21は、袋状の容器とした場合に内面側に位置する層である。シーラント層21はヒートシールの際に溶融することにより、接着する。
線状低密度ポリエチレンの融点はおよそ115〜121℃であり、レトルト温度(121〜125℃)以下である。一方で、線状低密度ポリエチレンは良好な耐衝撃性を示す。
高圧法低密度ポリエチレンの融点はおよそ108〜121℃である。一方、高圧法低密度ポリエチレンは成形性に優れているという利点を有している。
本実施形態のレトルト包装用積層体10の酸素吸収性フィルム20は、共押出し法またはラミネート法などにより製造される。酸素吸収性フィルム20の製造方法に応じて接着層22a,22bの成分が適宜選択される。
バリアフィルム30は、レトルト包装用積層体10から容器を作製したときに、酸素吸収層23の外側に用いられる層である。容器内の揮発性成分が容器外へ透過するのを防止するとともに、容器外の空気から酸素吸収層23の酸素吸収能力を上回る酸素が酸素吸収層23にまで透過して到達するのを防止する。
バリアフィルム30は酸素バリア性を有するフィルムである。本実施形態における「酸素バリア性」とは、JIS K7126−2に準拠して測定した場合、酸素ガス透過度が0.1ml/day・m2・MPa以下であることを意味する。
試料番号1〜13の酸素吸収性フィルム20を共押出し法により作製した。各層に用いた樹脂及び物性は以下の通りである。
LL(線状低密度ポリエチレン):日本ポリエチレン株式会社製、NF324A、密度=0.906g/cm3、MFR=1g/10分、融解ピーク温度=120℃。
HD(高密度ポリエチレン):京葉ポリエチレン株式会社製、FX229、密度=0.952g/cm3、MFR=2g/10分、融解ピーク温度=132℃。
LD(高圧法低密度ポリエチレン):日本ポリエチレン株式会社製、LM360、密度=0.927g/cm3、MFR=1.1g/10分、融解ピーク温度=115℃。
株式会社クラレ製、AP931B(プロアクト)、密度=1.19g/cm3、MFR=3.5g/10分、主成分のエチレン−ビニルアルコール共重合体中のエチレン含有量27モル%。
HD−ad(無水マレイン酸グラフト高密度ポリエチレン接着樹脂):三菱化学株式会社製、MODIC H523、密度=0.93g/cm3、MFR=1.5g/10分。
LL−ad(無水マレイン酸グラフト線状低密度ポリエチレン接着樹脂):三菱化学株式会社製、MODIC M123、密度=0.92g/cm3、MFR=2.2g/10分。
ゼオライト:ユニオン昭和株式会社製、疎水性モレキュラーシーブ ABSCENTS3000。
消臭剤:東亜合成株式会社製、無機系消臭剤 ケスモンNS−70。
シーラント層用原料の作製では、先ずゼオライト0.5質量%及び消臭剤0.5質量%を混合したマスターバッチを作製した。シーラント層の各樹脂成分をドライブレンドによりポリエチレン樹脂組成物を作製した後、ポリエチレン樹脂組成物100質量部に対して表1に示す割合となるようにマスターバッチをドライブレンドにより混合して、シーラント層用原料を作製した。
試料番号1〜13のインフレーションフィルムをそれぞれ切り開き、基材層24側にナイロンフィルム及び蒸着ポリエステルフィルムをこの順で積層し、ドライラミネーション法を用いてレトルト包装用積層体10を得た。本実施例では以下のフィルムを用いた。
ナイロンフィルム:出光ユニテック株式会社製、G−101、厚さ15μm。
蒸着ポリエステルフィルム:大日本印刷株式会社製、IBPET RB、厚さ12μm。
各層はウレタン系接着剤(東洋モートン株式会社製 TM250)を用いて接着した。
得られたレトルト包装用積層体10を270mm×300mmに切断し、2枚のフィルムのシーラント層21を内側面になるように重ね、周縁部の3辺をシール幅10mmでヒートシールして袋状の容器(バッグ)を作製した。ヒートシールは、220℃、0.2MPa、0.5秒の条件で行った。バッグ内に500mLの蒸留水を入れ、残りの1辺を同様の条件でヒートシールした。
試料番号1〜13の酸素吸収性フィルム及び容器について、以下の評価を行った。
(成形安定性)
空冷インフレーション法での製造中に、酸素吸収性フィルムのバブルの揺動の有無を目視にて観察した。揺動が少なく安定して製造できたものを合格(表2では「S」)とし、揺動が大きくフィルムの製造が困難であったものを不合格(表2では「F」)とした。
上述のバッグをパンチングメタル製のトレーに載置した。トレーを高温高圧調理殺菌装置(株式会社日阪製作所製、Flavor Ace GPS−60/20SPXTGH)内に収容し、125℃10分間高圧シャワー滅菌処理を行った。
処理後、トレーに載置した際トレーに接触していた側のバッグ表面を目視観察し、トレーの穴部の形状の転写状況を判断した。判断基準は、下記の通りである。
A:処理後、トレーの穴部の跡がほとんど残らない状態。
B:処理後、トレーの穴部の跡があるが使用はできる。
C:処理後、トレーの穴部の跡が目立ち使用不可。
上記滅菌処理を施したバッグを23℃、50%RHの環境で24時間放置した。バッグのトレーに接触していない面を20mm×20mmに切り出した。切り出したフィルムを、ヘイズメーター(村上色彩社製、HM−150)を用い、JIS K7136に準拠して、フィルムの全光線透過率を求めた。全光線透過率の透過度が10を超えたものを不合格、10以下のものを合格と評価した。
上記滅菌処理後、4℃に設定した部屋の中に24時間バッグを保管した。
保存後、バッグ表面に基準高さ(40cm)から1.4kgの鉄球を落下させた。基準高さからの落下で破袋があった場合は基準高さより20cm下(20cmの高さ)から、同じ重さの鉄球を落とした。基準高さからの落下で破袋がなければ、基準高さから20cm上(60cmの高さ)から鉄球を落とした。計10個のバッグについて上記の実験を行い、式(1)により50%破壊高さ(H50、単位cm)を求めた。50%破壊高さ60cm以上を合格と評価し、60cm未満を不合格と評価した。
d:試験高さを上下させるときの高さ間隔(本実験では20cm)。
i:Hiのときを0として、ひとつずつ増減する高さ水準(iは整数、例えば、i=…−3、−2、…2、3…)。
ni:各水準において破壊した(または、破壊しなかった)バッグの数。
N:破壊した(破壊しなかった)バッグの総数(N=Σni)。
但し、式(1)においては、ni及びNには破壊したバッグ数または破壊しなかったバッグ数のいずれか多い方、同数の場合は何れか一方の数値を適用する。
±1/2:ni及びNに破壊したバッグ数を使用したときは−1/2、破壊しなかったバッグ数を使用したときは1/2とする。
上記滅菌処理直後及び処理後2時間経過後に、容器内容物(蒸留水)中の溶存酸素を、酸素濃度測定装置(三洋貿易社製、Fibox3 tranceV3)を用いて測定を行った。その後、バッグを40℃75%RHのオーブンに保管し、1日毎に内容物中の溶存酸素濃度を測定した。測定は溶存酸素濃度が0ppm以外の値を示す日まで行い、溶存酸素濃度0ppmを保持している日数を測定した。なお、180日目で溶存酸素0ppmを検出したバッグは、存酸素濃度0ppmを保持している日数を180日として評価を終えた。
溶存酸素0ppmが検出された日数が180日以上を合格と評価し、180日未満を不合格と評価した。
上記大きさのバッグに、蒸留水の代わりに600ccの空気を入れ、125℃10分の条件で上述の滅菌処理を行なった。処理後のバッグを4℃に保保持した室中に24時間保管した。
保管後のバッグ内の空気を6人の被験者に嗅がせ、以下の評価基準で臭気を判定させた。得られた評価基準の値の平均値を算出した。平均値が3.5以下を合格と評価し、3.5を超える場合を不合格と評価した。
評価基準
0:無臭
1:やっと感知できるにおい(検知閾値濃度)
2:何のにおいであるかがわかる弱いにおい(認知閾値濃度)
3:楽に感知できるにおい
4:強いにおい
5:強烈なにおい
試料番号4は、シーラント層21のポリエチレン樹脂組成物中のHD(高密度ポリエチレン)が60質量%であるために成形不良となった。従って、試料番号4の酸素吸収性フィルムを用いて容器を作製しなかったため、その他の評価は実施しなかった。
シーラント層21が薄い試料番号5は、耐熱性及び落球試験の結果が不合格であった。また、シーラント層21の耐熱性が悪く、ヒートシールされた部分のシール性が不良となったため、酸素吸収能が不良であった。また、シーラント層21中のゼオライト及び消臭剤の相対的に少ないために、臭気評価も不合格であった。
シーラント層21が厚い試料番号7は、耐熱性、酸素吸収能等は良好であったが、耐衝撃性(落球試験)が不良であった。
シーラント層21が40μmから100μmの間である試料番号1,6では、いずれの試験でも合格との評価が得られた。
ゼオライト及び消臭剤の含有量が増加すると臭気評価は良好となる一方、全ヘイズが増加する。ゼオライト及び消臭剤の含有量を0.025質量部以上0.075質量部以下の範囲(試料番号1,8,9)とすることによって、透明性と脱臭性との良好なバランスを得ることができる。
20 酸素吸収性フィルム
21 シーラント層
22a,22b 接着層
23 酸素吸収層
24 基材層
30 バリアフィルム
31 ナイロンフィルム
32 蒸着フィルム
40 容器
41 開口部
42 シール部
Claims (5)
- シーラント層が、30質量%以上50質量%以下の高密度ポリエチレン、40質量%以上50質量%以下の線状低密度ポリエチレン、及び、10質量%以上20質量%以下の高圧法低密度ポリエチレンからなるポリエチレン樹脂組成物を主体とする樹脂からなるレトルト包装用積層体。
- 前記シーラント層の厚さが40μm以上100μm以下である請求項1に記載のレトルト包装用積層体。
- 前記シーラント層の一表面に、エチレン含有量が29mol%以下のエチレン−ビニルアルコール共重合体を主成分とし、不飽和二重結合を有するポリエン系重合体と遷移金属塩とを含む酸素吸収層が、接着層を介して積層され、
前記シーラント層が、前記ポリエチレン樹脂組成物100質量部に対して、0.025質量部以上0.075質量部以下のゼオライトと、0.025質量部以上0.075質量部以下の消臭剤とを含み、
前記消臭剤が、表面が官能基修飾された無機系粒子である請求項1または請求項2に記載のレトルト包装用積層体。 - 前記接着層が、40質量%以上50質量%以下の線状低密度ポリエチレン系樹脂及び50質量%以上60質量%以下の高密度ポリエチレン系樹脂の混合樹脂である請求項3に記載のレトルト包装用積層体。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のレトルト包装用積層体を用いた容器。
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