JP2021038009A - 包装材料及び包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】高い紫外線殺菌効果及び酸素バリア効果が得られる包装材料とそれを用いた包装体を提供する。【解決手段】包装体５は容器１と蓋２と内容物３とを有し、蓋２は紫外線殺菌用の包装材料ＬＭからなっている。包装材料ＬＭは、基材層Ｌ１とアンカーコート層Ｌ２とポリエチレン層Ｌ３とシーラント層Ｌ４とを含む積層フィルムからなっている。基材層Ｌ１は、エチレン・ビニルアルコール共重合体で酸素バリア性を持たせた共押出しの二軸延伸ナイロンからなっている。【選択図】図１

Description

本発明は包装材料及び包装体に関するものであり、例えば、積層フィルムからなる紫外線殺菌用の包装材料と、その包装材料で内容物が密封包装された紫外線殺菌対応の包装体に関するものである。

食品の消費期限の延長を図るため、殺菌のための紫外線の透過性が高く、かつ、酸素バリア性が高い包装材料が求められている。しかし、包装材料を紫外線殺菌処理に対応させようとすると、ラミネート成形が難しくなる。例えば、トレイ形状の容器の蓋に用いるイージーピール（ＥＰ）性の包装材料をドライラミネート（ＤＬ）で成形する場合、各層をＤＬ用接着剤で接着する必要がある。ＤＬ用接着剤（例えばウレタン系接着剤）は紫外線を吸収するので、紫外線透過率はほぼ０％になってしまい、紫外線殺菌は困難になる。

ＤＬ用接着剤による紫外線吸収を避けるには、押出ラミネート法が有効である。例えば、特許文献１に提案されているように押出ラミネートでラミネート成形を行うようにすれば、ＤＬ用接着剤が不要になるため、紫外線吸収を抑えることが可能である。

特開平６−１４３４９８号公報

しかし、特許文献１に記載の包装材料では酸素バリア効果が得られず、紫外線殺菌効果も充分とは言えない。また、酸素バリア効果が無いと、紫外線殺菌を行っても菌が容易に増えてしまうおそれがある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い紫外線殺菌効果及び酸素バリア効果が得られる包装材料とそれを用いた包装体を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明の包装材料は、基材層とアンカーコート層とポリエチレン層とシーラント層とを含む積層フィルムからなる紫外線殺菌用の包装材料であって、
前記基材層が、エチレン・ビニルアルコール共重合体で酸素バリア性を持たせた共押出しの二軸延伸ナイロンからなることを特徴とする。

第２の発明の包装材料は、上記第１の発明において、波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が、包装材料全体として５０％以上であることを特徴とする。

第３の発明の包装材料は、上記第１又は第２の発明において、前記シーラント層が、イージーピール性を有することを特徴とする。

第４の発明の包装材料は、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記シーラント層が、ポリエチレン及びポリプロピレンからなることを特徴とする。

第５の発明の包装材料は、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記ポリエチレン層が、ポリエチレンの押出ラミネートで成形されたものであることを特徴とする。

第６の発明の包装材料は、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が、前記積層フィルムの各層において８０％以上であることを特徴とする。

第７の発明の包装体は、紫外線殺菌処理に対応した包装体であって、
開口を有する容器と、
上記第１〜第６のいずれか１つの発明に係る包装材料からなり、かつ、前記開口を覆うように前記容器を前記シーラント層でシールする蓋と、
前記容器内に収容され、かつ、前記蓋でシールされた状態で紫外線殺菌を必要とする内容物と、
を有することを特徴とする。

第８の発明の包装体は、上記第７の発明において、前記内容物として食品が前記容器内に収容された状態で密封包装されていることを特徴とする。

本発明によれば、包装材料がＤＬ用接着剤の不要な積層フィルムからなると共に、基材層が高い酸素バリア性能を有する構成になっているため、高い紫外線殺菌効果及び酸素バリア効果が得られる包装材料及び包装体を実現することができる。例えば、波長２５４ｎｍの紫外線を包装体に照射することにより、包装体内部の食品を充分に殺菌することが可能となるため、基材層による酸素バリア効果に紫外線殺菌効果が加わって、食品の賞味期限を延ばすことが可能となる。

包装材料及び包装体の一実施の形態を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態に係る包装材料，包装体等を、図面を参照しつつ説明する。図１の断面図に、紫外線殺菌用の包装材料ＬＭとそれを用いた包装体５の概略構成を示す。包装体５は、容器１，蓋２，内容物３等を有する構成になっており、蓋２は包装材料ＬＭからなっている。包装材料ＬＭは、基材層Ｌ１とアンカーコート層Ｌ２とポリエチレン層Ｌ３とシーラント層（熱接着性樹脂層）Ｌ４とを順に含む積層フィルムからなっている。容器１は開口１ａを有しており、その開口１ａを覆うように蓋２が容器１をシーラント層Ｌ４でヒートシールしている。

紫外線殺菌を必要とする内容物３は、容器１内に収容され、かつ、蓋２でシールされた状態になっている。ここでは、内容物３として食品（例えば、ハンバーグ等の総菜類）を想定しているので、包装体５は包装食品に相当するが、内容物３は食品に限定されるものではない。食品以外の内容物３の具体例としては、加熱殺菌処理の必要な医薬品，医療用具，衛生用品等が挙げられる。

紫外線殺菌用の包装材料ＬＭからなる蓋２で容器１の内容物３が密封包装されることにより、内容物３は蓋２を介して紫外線照射を受けることが可能となっており、それによって包装体５は紫外線殺菌処理に対応した構成となっている。包装材料ＬＭからなる蓋２により充分な紫外線殺菌効果を得るには、波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が、包装材料ＬＭ全体として５０％以上であることが好ましく、包装材料ＬＭの各層Ｌ１〜Ｌ４において８０％以上であることが好ましい。

波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が包装材料ＬＭ全体として５０％以上であれば、例えば、内容物３の食品を包装した後に包装材料ＬＭを介して紫外線照射を行っても、食品は充分な紫外線量を短時間で受けることになる。したがって、包装材料ＬＭによる紫外線吸収（紫外線殺菌効果低下）の抑制により、紫外線殺菌効果と紫外線照射時間との効果的なバランスが可能となる。また、包装材料ＬＭの全体として波長２５４ｎｍの紫外線の透過率を５０％以上にするには、少なくとも各層Ｌ１〜Ｌ４で波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が８０％以上あることが好ましい。

容器１は、内部の収容空間１ｓに食品等の内容物３の収容が可能なトレイ形状を有している。この容器１は、主な構成要素として、底部１ｂ，側面部１ｃ及びフランジ部１ｆを備えており、内容物３を出し入れするための開口１ａが底部１ｂと対向するように形成されている。開口１ａと底部１ｂは同一形状を有しており、フランジ部１ｆは開口１ａの周縁から外側に突出するように形成されており、底部１ｂとフランジ部１ｆとは側面部１ｃで連結されている。前述したシーラント層Ｌ４でのヒートシールは、容器１のフランジ部１ｆに対して行われる。

容器１は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂からなる樹脂成形体であり、射出成形，真空成形等の成形方法によってフランジ部１ｆと底部１ｂと側面部１ｃとが一体的かつ薄肉（例えば、厚さ：０．４５ｍｍ）に形成されている。容器１の材料としては、ポリプロピレンの他に、ＰＰ／ＥＶＯＨ（３％）／ＰＰ，フィラー入りＰＰ（フィラーは石灰系等の無機物からなる）等が挙げられる（ＥＶＯＨ：エチレン・ビニルアルコール共重合体）。

フランジ部１ｆと側面部１ｃの外側形状及び内側形状は、曲線形状の４つの角部分とそれに隣接する２つの直線部分とを有する略矩形を成しており（ここでは略長方形を想定しているが、楕円形状等でもよい。）、互いに略相似の関係になっている。フランジ部１ｆの外側形状に関しては、蓋２を手で容易に剥離できるようにするため、少なくとも１つの角部分の曲率半径を小さくすることが好ましい。包装体５をレンジ加熱する際には、その曲率半径の小さい角から蓋２を少し剥がすことによって、レンジ加熱中の安全な蒸気抜きを行うことが可能となる。

包装材料ＬＭを構成している基材層Ｌ１は、エチレン・ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で酸素バリア性を持たせた共押出しの二軸延伸ナイロン（ＥＶＯＨ系共押出しのバリアＯＮＹ）からなっている。ＥＶＯＨ系共押出しのバリアＯＮＹとしては、例えば、ナイロン／ＥＶＯＨ／ナイロンの３層フィルム、ナイロン／ＥＶＯＨの２層フィルム等が挙げられる。また、基材層Ｌ１の具体例としては、三菱ケミカル（株）製 スーパーニール（登録商標）Ｅ、ユニチカ（株）製 エンブロン（登録商標）Ｅ６００等が挙げられる。

基材層Ｌ１の厚さは、１０〜３０μｍが好ましく、１５〜２５μｍが更に好ましい。基材層Ｌ１の厚さが１０μｍ以上であれば、より優れた酸素バリア性，寸法安定性，耐熱性等が得られ、３０μｍ以下であれば、より優れた紫外線透過性，耐屈曲性等が得られる。例えば、厚さ１５μｍの基材層Ｌ１を用いれば、良好にバランスのとれた酸素バリア性及び紫外線透過性により、食品の酸化，腐敗等による変質を抑制しながら食品を保存することができる（賞味期限延長効果等）。

基材層とシーラント層を含む積層フィルムをラミネート成形する場合、前述したようにドライラミネート法ではＤＬ接着剤が紫外線を吸収してしまい、紫外線殺菌が困難になる。押出ラミネート法で基材層とシーラント層とを接着するようにすれば、ＤＬ用接着剤が不要になるため、紫外線吸収を抑えることが可能である。押出ラミネートに使用する押出し樹脂としては押出しＰＥ（ポリエチレン）が挙げられ、その押出しＰＥ（例えば１０ｇ／ｍ²程度）によりＰＥ層Ｌ３が形成される。つまり、ＰＥ層Ｌ３はポリエチレンの押出ラミネートで成形されたものであり、基材層Ｌ１とシーラント層Ｌ４とはＰＥ層Ｌ３で接着した状態になっている。

ＰＥ層Ｌ３の構成材料としては、例えば、押出ラミネート用の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等の押出しＰＥが挙げられ、それにより波長２５４ｎｍでの紫外線透過率：８０％以上のＰＥ層Ｌ３を形成することができる。なお、ポリエチレンには紫外線照射等による滅菌・殺菌処理に対して耐性があって分解されにくい性質がある。

アンカーコート（ＡＣ）層Ｌ２は、基材層Ｌ１とＰＥ層Ｌ３との接着強度を高めるために、ＡＣ剤を基材層Ｌ１に塗布することにより形成される。ＡＣ層Ｌ２の構成材料であるＡＣ剤としては、例えば、イソシアネート系，イミン系，ポリブタジエン系等の水性接着剤が挙げられ、それにより波長２５４ｎｍでの紫外線透過率：８０％以上のＡＣ層Ｌ２を形成することができる。

包装材料ＬＭを構成しているシーラント層Ｌ４は、イージーピール性（易剥離性）及びヒートシール性を有するとともに、ＰＥ層Ｌ３に対して適正な接着強度を有する凝集剥離タイプ，界面剥離タイプ又は層間剥離タイプの機能性フィルム（例えば、無延伸共押出多層フィルム）である。シーラント層Ｌ４としては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンからなるもの（ＰＥとＰＰのブレンド）が挙げられる。また、シーラント層Ｌ４の具体例としては、三井化学東セロ（株）製 ＣＭＰＳ（登録商標）−０１３Ｃ，０１７Ｃ，３０２Ｃ；東レフィルム加工（株）製 ７６０１ＥＡ，７６０３Ｂ，９５０１Ａ等が挙げられる。

ここで、包装体５（図１）の製造方法を説明する。開口１ａから容器１の収容空間１ｓ内に内容物３を入れて、開口１ａを覆うように蓋２を容器１上に配し、フランジ部１ｆに対して蓋２を押圧しながら所定温度（例えば、１５０〜３００℃程度）で加熱する。蓋２は前述した包装材料ＬＭからなっており、片面に熱接着性のシーラント層Ｌ４を有している。そのシーラント層Ｌ４により、フランジ部１ｆの上面で蓋２が熱接着（ヒートシール）される。フランジ部１ｆに蓋２が熱接着されることにより、内容物３は容器１内に収容された状態で密封包装され、包装体５が完成する。包装体５に対して蓋２の側から紫外線を照射すると、充分な紫外線量が短時間で食品に到達して、紫外線殺菌処理済みの包装体５が得られる。

上記実施の形態によれば、前述したように、包装材料ＬＭがＤＬ用接着剤の不要な積層フィルムからなると共に、基材層Ｌ１が高い酸素バリア性能を有する構成になっているため、高い紫外線殺菌効果及び酸素バリア効果が得られる包装材料ＬＭ及び包装体５を実現することができる。例えば、波長２５４ｎｍの紫外線を包装体５に照射することにより、包装体５内部の食品（内容物３）を充分に殺菌することが可能となるため、基材層Ｌ１による酸素バリア効果に紫外線殺菌効果が加わって、食品の賞味期限を延ばすことが可能となる。

包装材料ＬＭを他のタイプの包装体に用いることによっても、上記と同様の効果を得ることは可能である。例えば、容器１と蓋２の代わりに、包装材料ＬＭを袋状にヒートシールして包装袋として用いてもよい。また、紫外線照射の妨げになりにくい印刷層を必要に応じて包装材料ＬＭに設けてもよい。

以下、本発明を実施した包装材料，包装体等を、実施例，具体例等を挙げて更に具体的に説明する。包装材料ＬＭは、基材層Ｌ１とアンカーコート（ＡＣ）層Ｌ２とポリエチレン（ＰＥ）層Ｌ３とシーラント層Ｌ４とを順に含む積層フィルムで構成されている。包装体５の蓋２の積層構造を、包装体５の外側から内側にかけて、基材層Ｌ１／アンカーコート層Ｌ２／ポリエチレン層Ｌ３／シーラント層Ｌ４の形式で表現した場合、実施例に係る包装材料ＬＭは、バリアＯＮＹ／ＡＣ／ＰＥ／ＥＰシーラントとなる。ただし、包装材料ＬＭの実施例において、バリアＯＮＹはエチレン・ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で酸素バリア性を持たせた共押出しの二軸延伸ナイロンフィルムであり、ＥＰシーラントはＥＰ性（易剥離性）を有するシーラントフィルムである。

基材層Ｌ１の構成材料であるバリアＯＮＹとしては、
具体例Ｌ１−１：三菱ケミカル（株）製 スーパーニール（登録商標）Ｅ、
具体例Ｌ１−２：ユニチカ（株）製 エンブロン（登録商標）Ｅ６００、
具体例Ｌ１−３：三菱ケミカル（株）製 スーパーニール（登録商標）ＳＰ−Ｒ、
具体例Ｌ１−４：ユニチカ（株）製 エンブロン（登録商標）Ｍ８００、
具体例Ｌ１−５：興人フィルム＆ケミカルズ（株）製 ボニール−ＳＰＹ、
具体例Ｌ１−６：東洋紡（株）製 ＭＸ１１２、
具体例Ｌ１−７：興人フィルム＆ケミカルズ（株）製 ボニール−Ｋ ＰＣ、
が挙げられる。これらのバリアＯＮＹうち、具体例Ｌ１−１，２は実施例の構成材料であるＥＶＯＨ系の共押出しＯＮＹであるのに対し、具体例Ｌ１−３〜６はＭＸＤナイロン系の共押出しＯＮＹであり、具体例Ｌ１−７はポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）コート系のＯＮＹである。

表１に、バリアＯＮＹの具体例Ｌ１−１〜７の波長２５４ｎｍでの紫外線透過率（％），酸素透過度（ｍｌ／（ｍ²・２４ｈｒｓ・ＭＰａ））等を示す。なお、包装材料ＬＭの実施例では、紫外線透過率：８０％以上のバリアＯＮＹのうち、具体例Ｌ１−１の使用を想定している。

ＡＣ層Ｌ２は、基材層Ｌ１とＰＥ層Ｌ３との接着強度を高めるために、ＡＣ剤を基材層Ｌ１に塗布することにより形成される。ＡＣ層Ｌ２の構成材料であるＡＣ剤としては、例えば、イソシアネート系，イミン系，ポリブタジエン系等の水性接着剤が挙げられる。ＡＣ剤の塗布量は、グレードによって大きく異なるものの、包装材料ＬＭ全体から見ると非常に少ない。結果として、包装材料ＬＭ全体におけるＡＣ層Ｌ２の紫外線吸収率は無視できる程度に小さいため（紫外線透過率：８０％以上）、いずれのタイプのＡＣ剤も使用可能である。

例えば、ドライラミネートではＤＬ用接着剤を固形分で３ｇ／ｍ²以上塗布することが多いため、ＤＬ用接着剤は紫外線透過率に大きく影響してしまう。それに対し、押出ラミネートではＡＣ剤の塗布量が機械塗り固形分で約０．３ｇ／ｍ²であるため、その影響は無視できるレベルである。手塗り（展色）の場合にはＡＣ剤の塗布量が約１．５ｇ／ｍ²となるが、紫外線の吸収量はＡＣ層Ｌ２の厚みに比例するので、例えば紫外線透過率３．８％でも、紫外線吸収率：（１００−３．８）÷（１．５／０．３）＝１９．２４％程度となって、紫外線透過率：８０．７６％となる。なお、包装材料ＬＭの実施例では、イソシアネート系のＡＣ剤の使用（塗布量０．３ｇ／ｍ²）により、波長２５４ｎｍでの紫外線透過率：８５％のＡＣ層Ｌ２を想定している。

ＰＥ層Ｌ３の構成材料としては、例えば、押出ラミネート用の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等の押出しＰＥが挙げられる。具体例としては、日本ポリエチレン（株）製 ＬＣ６００Ａ，住友化学（株）製 ＣＥ４００９等が挙げられる。なお、包装材料ＬＭの実施例では、波長２５４ｎｍでの紫外線透過率：９４％のＰＥ層Ｌ３を想定している。

シーラント層Ｌ４の構成材料であるＥＰシーラントは、ＥＰ性を有するとともにＰＥ層Ｌ３に対して高い接着強度を有する凝集剥離タイプ，界面剥離タイプ又は層間剥離タイプの機能性フィルムである。ＥＰシーラントとしては、
具体例Ｌ４−１：三井化学東セロ（株）製 ＣＭＰＳ（登録商標）−０１３Ｃ、
具体例Ｌ４−２：三井化学東セロ（株）製 ＣＭＰＳ（登録商標）−０１７Ｃ、
具体例Ｌ４−３：三井化学東セロ（株）製 ＣＭＰＳ（登録商標）−３０２Ｃ、
具体例Ｌ４−４：東レフィルム加工（株）製 ７６０１ＥＡ、
具体例Ｌ４−５：東レフィルム加工（株）製 ７６０３Ｂ、
具体例Ｌ４−６：東レフィルム加工（株）製 ９５０１Ａ、
が挙げられる。具体例Ｌ４−１，２，４，６は凝集剥離タイプであり、具体例Ｌ４−３は層間剥離タイプであり、具体例Ｌ４−５は界面剥離タイプである。

表２に、具体例Ｌ４−１〜６の波長２５４ｎｍでの紫外線透過率（％）を示す。なお、包装材料ＬＭの実施例では、紫外線透過率：８０％以上のＥＰシーラントのうち、押出ラミネートに適した具体例Ｌ４−２の使用を想定している。

表３に、実施例に係る包装材料ＬＭについて、各層Ｌ１〜Ｌ４及び包装材料ＬＭ全体としての波長２５４ｎｍでの紫外線透過率（％）を示す。表３に示す積層構造を有する包装材料ＬＭでは、波長２５４ｎｍでの紫外線透過率が包装材料ＬＭの全体として５０％以上である。したがって、包装材料ＬＭで構成された包装体５では高い紫外線殺菌効果が得られるため、包装体５内部の食品（内容物３）の賞味期限を延ばすことができる。

１ 容器
１ａ 開口
１ｂ 底部
１ｃ 側面部
１ｆ フランジ部
１ｓ 収容空間
２ 蓋
３ 内容物（食品）
５ 包装体（包装食品）
ＬＭ 包装材料（積層フィルム）
Ｌ１ 基材層
Ｌ２ アンカーコート層
Ｌ３ ポリエチレン層
Ｌ４ シーラント層

Claims (8)

1. 基材層とアンカーコート層とポリエチレン層とシーラント層とを含む積層フィルムからなる紫外線殺菌用の包装材料であって、
   前記基材層が、エチレン・ビニルアルコール共重合体で酸素バリア性を持たせた共押出しの二軸延伸ナイロンからなることを特徴とする包装材料。
2. 波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が、包装材料全体として５０％以上であることを特徴とする請求項１記載の包装材料。
3. 前記シーラント層が、イージーピール性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の包装材料。
4. 前記シーラント層が、ポリエチレン及びポリプロピレンからなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の包装材料。
5. 前記ポリエチレン層が、ポリエチレンの押出ラミネートで成形されたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の包装材料。
6. 波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が、前記積層フィルムの各層において８０％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の包装材料。
7. 紫外線殺菌処理に対応した包装体であって、
   開口を有する容器と、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の包装材料からなり、かつ、前記開口を覆うように前記容器を前記シーラント層でシールする蓋と、
   前記容器内に収容され、かつ、前記蓋でシールされた状態で紫外線殺菌を必要とする内容物と、
   を有することを特徴とする包装体。
8. 前記内容物として食品が前記容器内に収容された状態で密封包装されていることを特徴とする請求項７記載の包装体。

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