JP2021074690A - 脱酸素剤包装体、および食品包装体 - Google Patents
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- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
脱酸素剤と、脱酸素剤を収納する包材とからなる脱酸素剤包装体であって、
前記包材は、熱可塑性樹脂を含む内層、接着層、紙または不織布を含む中間層、接着層、熱可塑性樹脂を含む外層、をこの順で備え、
前記外層の、接着層を介して中間層と接する面と反対側の面のヒートシール部を除く全面に、複数の突起構造体を備えることを特徴とする、脱酸素剤包装体である。
前記突起構造体が、下記(a)〜(c)の条件を満たすことを特徴とする脱酸素剤包装体
である。
(a)平均直径が100μm〜500μm
(b)前後左右の配列ピッチの平均距離が100μm〜500μm
(c)突起の平均高さが5μm〜50μm
前記外層が添加剤として帯電防止剤を含むことを特徴とする脱酸素剤包装体である。
前記脱酸素剤が、多孔質の担持体および担持体に担持された酸素吸収組成物を含み、
前記酸素吸収組成物が、酸素吸収物質を含む液剤と、アルカリ性化合物と、遷移金属化合物とからなることを特徴とする、脱酸素剤包装体である。
前記内層に含まれる熱可塑性樹脂が、ヒートシール性を有し、かつ融点が100℃以上、200℃以下であることを特徴とする、脱酸素剤包装体である。
前記脱酸素剤包装体と、該脱酸素剤包装体が封入された食品包装容器とを備えることを特徴とする食品包装体である。
ファンデルワールス力は、原子内の電子の運動に起因し作用する引力である。粉体が付着する壁面の表面が粗いと、粉体の付着力が小さくなることが知られている。この原因は、近似的には、分子間力の積分において物質がなく、気体のみの部分が生じるためと考えられる。これは、液−固界面における撥水性のメカニズムとしてよく知られるCassie-Baxter理論と本質的に同様と考えられる。Cassie-Baxter理論では、毛管現象により液体が溝の底に到達できず、液滴の間に空隙が生じるとされる。
造が形成する空隙の体積より大きく、粉体と外層の界面に気体のみの部分が生じるためである。これによりファンデルワールス力が低減し、粉体の付着力が小さくなる。
この凹凸構造については、本発明では後述する突起構造体として形成される。
本発明の一実施形態に係る脱酸素剤は、多孔質の担持体及び前記担持体に担持された酸素吸収組成物を含む造粒物と、造粒物の表面に付着している無機微粒子とから主として構成される複数の複合粒子を含む、粉体である。
ここで、「粉体」とは多数の微粒子から構成され、全体として流動性を維持している集合体を意味する。全体として微粒子同士が互いに固着して単一の固形錠剤を形成したもの自体は粉体に含まれない。
酸素吸収組成物は、酸素吸収物質を含む液剤、アルカリ性化合物、及び遷移金属化合物を含有する。
酸素吸収物質は、酸素吸収組成物の主剤であり、酸素を吸収する物質である。酸素吸収物質は、例えば、それ自身が酸化することによって酸素を消費し、酸素を吸収する化合物であってもよい。本実施形態では、常温で液状、又は溶媒へ溶解した状態の酸素吸収物質を用いることができる。
必要に応じて添加される水の量は、酸素吸収物質100質量部に対して、通常0〜80質量部であり、特には20〜60質量部であってもよい。また、水の量は、担持体100質量部に対して、通常0〜90質量部であり、特には20〜70質量部であってもよい。
前記担持体及び酸素吸収組成物から構成される造粒物の粒径(最大幅)は、特に制限されないが、例えば下限値は0.3mm以上であってもよく、上限値は8.0mm以下、4.5mm以下、1.8mm以下、又は1.5mm以下であってもよい。
造粒物の形状は特に限定されないが、例えば円柱状であってもよい。円柱状の造粒物の場合、その直径は0.3mm以上であってもよく、4.5mm以下であってもよい。円柱状の造粒物の高さは、0.3mm以上であってもよく、1.8mm以下、又は1.5mm以下であってもよい。造粒物の粒径又はサイズが小さいと、より高い酸素吸収能力が得られる傾向がある。
本実施形態において、脱酸素剤を収納する包材10は、熱可塑性樹脂を含む内層1と、接着剤を含む接着層2、紙または不織布を含む中間層3、接着剤を含む接着層4、熱可塑性樹脂を含む外層5、をこの順で含み、外層5の内部には添加剤として帯電防止剤6を含む。
なお、ヒートシール部とは、この包材10を折り曲げて脱酸素剤包装体を形成する際に、端部をヒートシールするための領域である。
内層1は、この包材10が脱酸素剤包装体として用いられる際に脱酸素剤と接する最内面に位置する層であり、ヒートシール層として機能する。
ヒートシール層に用いられるフィルムには、融点の低いフィルムが好ましく、具体的には、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−ポリプロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が用いられる。ヒートシール層に用いられるフィルムは、単一の樹脂で構成された単層フィルムであっても、複数の樹脂を用いた積層フィルムであっても良い。
接着層2は、内層1と中間層3を接着する接着剤を含む層である。接着剤としては、接着剤層として具体的には、セルロース系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、尿素樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤等、各種の接着剤を使用することができる。
これらは、ポリウレタン系樹脂の分子量、化学構造に応じて接着層の物性、基材やコーティング層への密着性を柔軟に調整することが可能である。また、イソシアネートとプレポリマーの配合比に応じて、接着剤層の物性、基材やコーティング層への密着性を柔軟に調整することが可能である。
中間層3は、紙又は不織布を含む層であり、包装材料に一定の耐久性や通気性等を付与し、かつ脱酸素剤包装体からの脱酸素剤の染み出しを防止するものである。
接着層4は、中間層3と外層5を接着する接着剤を含む層である。接着剤は接着層2と同様のものを用いればよい。
外層5は、帯電防止剤6を添加剤として含む熱可塑性樹脂による層であり、接着層4を介して中間層3と接着される層である。また、外層5の接着層4を介して中間層3と接する面と反対側の面の、製袋時に形成されるヒートシール箇所を除く全面に配列された複数の突起構造体7を有する。
突起構造体7は、外層5の上に形成される。突起構造体7は、その配列ピッチを粉体の粒径よりも小さくすることにより、食品包装体に脱酸素剤を封入した際に、食品由来の粉体の付着を防止する効果を奏することができる。
突起構造体7の形状は特に制限はないが、例えば円柱状や三角柱を含む多角柱状、円錐状や三角錐状を含む多角錐状でもよく、半球状や釣鐘状でもよい。
さらに発明者の技術的検討によれば、突起構造体7が以下の(a)〜(c)の条件を満たすことが望ましい。
(a)平均直径が100μm〜500μm
(b)前後左右の配列ピッチの平均距離が100μm〜500μm
(c)突起の平均高さが5μm〜50μm
上記(a)〜(c)の条件を満たすことで、前述の粉体付着防止効果が十分に得られる。
次に図2を用いて、本発明の一実施形態における、脱酸素剤包装体の構成を説明する。
この脱酸素剤包装体30は、例えば、各種の食品包装容器の中に収容して、食品の鮮度維
持等の目的で使用することができる。
内層1に高密度ポリエチレン20μm厚を用いた。接着層2及び4に、ドライラミネート用ポリウレタン系接着剤を用いた。固形分濃度が30%となるように酢酸エチルにより希釈し、グラビアコーターにより塗布した。中間層3として、耐油脂紙50g/m2を用いた。外層5として、無延伸ポリエチレンテレフタレート50μm厚を用いた。外層5には、帯電防止剤6として界面活性剤を添加した。外層5の中間層側と反対側の面5’にエンボスローラーAを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーBを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーCを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーDを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーEを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーFを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーGを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーHを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーIを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーJを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’に、エンボスローラーKを用いて加工を施し、突起構造体7を得た。その他は実施例1と同様である。
外層の中間層側と反対側の面5’にエンボス加工による突起構造体を形成しなかった。その他は実施例1と同様である。
外層5に帯電防止剤を含まない。その他は実施例1と同様である。
表1に示す原料を密封状態で均一に混合して、活性炭と、活性炭に担持された脱酸素剤、アルカリ化合物、遷移金属塩及びバインダーを含む酸素吸収組成物とを含有する混合物を得た。得られた混合物をスクリーン孔径1.0mmφ、開孔率22.6%のスクリーンを設けた押出し造粒機により造粒し、顆粒状の造粒物からなる粉体を得た。
表1に、各原料の配合量を質量部で示す。
実施例1〜8および比較例1〜5で作製した包材10をそれぞれ縦120mm、横100mmに切り出し、内面1を内側にして中央に折り曲げ、折り曲げ部を除く2辺をヒートシーラーで接着し、脱酸素剤3.0gを収納することで、脱酸素剤包装体20を得た。
[酸素吸収能力]
得られた脱酸素剤包装体20を、ショ糖44%水溶液を浸した脱脂綿(水分活性0.95)とともに、ガスバリア性の袋の中に入れた。袋を密封し、その中に空気500mLを注入してから、袋を25℃の雰囲気に静置した。15時間後、及び24時間後の袋内の酸素濃度を測定した。
酸素吸収能力の評価は、24時間後の酸素濃度が0.1%以下で○(良)、5%未満で△(可)、5%以上で×(不可)とした。この評価結果を下記の表2に示した。
3D測定レーザー顕微鏡(オリンパス製 LEXT OLS4000)を用いて以下の条件で、前記包材の表面の無作為に選択された0.66mm2以上の領域について、突起構造体の頂点と平面部の高さを測定した。測定領域(0.66mm2)内の突起構造体の直径(最長径)、ピッチ(突起の中心−中心の距離)、高さの平均値を算出した。
・レンズ:対物レンズ、倍率50倍(MPLAPONLEXT50)
・フィルタ:表面補正
前記包材に前記脱酸素剤10g、馬鈴薯澱粉(平均粒径50μm)10gをそれぞれ振りかけ、包材を90度にして5秒静置したのち、振動を加えないよう留意しながら、光学顕微鏡(カールツァイスマイクロスコピー製 AxioImager. Z2m1)を用いて、以下の条件で包材表面の1.4mm2の面積に存在する脱酸素剤ないし澱粉の付着数をカウントした。
・レンズ:対物レンズ、倍率20倍(LD EC Epiplan-Neofluar ×20)
この評価結果を表2に示した。
一方、比較例1〜3の脱酸素剤包装体は、外層上に突起構造体を形成したが、実施例1〜8と比べて粉体付着防止性がよく発現しなかった。これは、前述の突起構造体に関する条件(a)〜(c)のいずれかが範囲外であったことによると考えられる。
比較例4は突起構造体がないため、ファンデルワールス力により粉体が付着したと考えられた。また、比較例5は帯電防止剤を含まないため、静電気力により粉体が付着したと考えられた。
本発明の脱酸素剤包装体は、袋体、深絞り包装体、トレイ包装体、ストレッチ包装体等の食品包装容器に同封でき、特に脱酸素剤包装体へ粉体が付着しやすい、粉体状もしくは取扱いにより粉体を生じやすい食品においては好適に用いることができる。
2 接着層
3 中間層
4 接着層
5 外層
5’外層の中間層と接する面と反対側の面
6 帯電防止剤
7 突起構造体
10 包材
20 脱酸素剤
30 脱酸素剤包装体
Claims (6)
- 脱酸素剤と、脱酸素剤を収納する包材とからなる脱酸素剤包装体であって、
前記包材は、熱可塑性樹脂を含む内層、接着層、紙または不織布を含む中間層、接着層、熱可塑性樹脂を含む外層、をこの順で備え、
前記外層の、接着層を介して中間層と接する面と反対側の面のヒートシール部を除く全面に、複数の突起構造体を備えることを特徴とする、
脱酸素剤包装体。 - 前記突起構造体が、下記(a)〜(c)の条件を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の脱酸素剤包装体。
(a)平均直径が100μm〜500μm
(b)前後左右の配列ピッチの平均距離が100μm〜500μm
(c)突起の平均高さが5μm〜50μm - 前記外層が添加剤として帯電防止剤を含むことを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載の脱酸素剤包装体。
- 前記脱酸素剤が、多孔質の担持体および担持体に担持された酸素吸収組成物を含み、
前記酸素吸収組成物が、酸素吸収物質を含む液剤と、アルカリ性化合物と、遷移金属化合物とからなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の脱酸素剤包装体。 - 前記内層に含まれる熱可塑性樹脂が、ヒートシール性を有し、かつ融点が100℃以上、200℃以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の脱酸素剤包装体。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の脱酸素剤包装体と、該脱酸素剤包装体が封入された食品包装容器とを備えることを特徴とする食品包装体。
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