JP2022134344A

JP2022134344A - 蓋体用積層シート、蓋体およびチルド食品用包装容器

Info

Publication number: JP2022134344A
Application number: JP2021033411A
Authority: JP
Inventors: 晋也小出; Shinya Koide
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-09-15

Abstract

【課題】チルド食品用包装容器の蓋材として、環境に配慮した紙を使用し、高温多湿から取り出してもガスバリア性が劣化しない蓋体用積層シートが提供すること。【解決手段】開口が設けられている容器本体と前記開口を覆う蓋体とを備えるチルド食品用包装容器の前記蓋体に用いられる蓋体用積層シートであって、少なくとも、ヒートシール層、ガスバリア層、アンカーコート層、紙基材をこの順序で含み、前記紙基材の質量が前記蓋体用積層シートの質量の５０％以上であり、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ２・ａｔｍ・ｄａｙ以下であることを特徴とする蓋体用積層シート【選択図】図１

Description

本発明は、蓋体用積層シート、蓋体およびチルド食品用包装容器に関する。

近年の核家族化による世帯構成の変化やライフスタイルの変化に加えて、流通及び冷凍・冷蔵技術の進歩に支えられて、コンビニエンスストアやスーパマーケットなどで販売されている調理又は加工済みチルド食品の需要が伸びている。それと同時にチルド食品を収容する包装容器の需要も伸びている。

一方、プラスチックごみの削減が進められている中、環境負荷が小さく、再生可能な資源である紙を基材に使用した食品用包装容器の需要が高まっている。チルド食品を収容する包装容器にも基材として紙を使用することが求められている。

チルド食品は、食品別に最適な温度帯が設定されるが、一般には０乃至１０℃の範囲の温度で流通・保管される食品である。紙容器にチルド食品を収容してなる包装物品は、製造された後、さまざまな流通経路を通って消費者の手に渡るが、流通過程においても家庭においても通常冷蔵庫で保管される。冷蔵の環境下では、湿度が高い場合も多い。また、常温への環境変化によって紙容器外側表面に結露が生じる。このようにチルド食品用包装容器は水分の影響を受けるため、紙基材を使用する場合には、耐水性ガスバリア層が紙基材にラミネートされた積層シートが用いられることが多い（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５－２２４０５８号公報

本発明者らは、チルド食品用包装容器に紙基材を使用する場合、蓋において以下の問題があることを見出した。すなわち、チルド食品を容器に収容してなり、耐水性ガスバリア層がラミネートされた紙基材を使用した蓋体を備える包装物品を、例えば上記の範囲内の温度で保管するか、又は、上記の範囲内の温度から常温まで温度を上昇させ、その後、上記の範囲内の温度まで温度を低下させると、紙の膨潤と、結露による水分により、ガスバリア層が劣化してしまうため、ガスバリア性が低下する傾向が見られる。

本発明は、上記問題点に鑑み開発されたものであり、チルド食品用包装容器の蓋材として、低温環境から高温高湿の環境下に置かれても、優れたガスバリア性を有する蓋体用積層シートを提供することを目的とする。また、本発明は、上記蓋体用積層シートからなる蓋体、並びに、それを備えるチルド食品用包装容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る蓋体用積層シートは、開口が設けられている容器本体と前記開口を覆う蓋体とを備えるチルド食品用包装容器の前記蓋体に用いられる蓋体用積層シートであって、少なくとも、ヒートシール層、ガスバリア層、アンカーコート層、紙基材をこの順序で含み、前記紙基材の質量が前記蓋体用積層シートの質量の５０％以上であり、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下であることを特徴とする蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項２に係る蓋体用積層シートは、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下で、且つ酸素透過度の変化量が、保管前の酸素透過度と比べ２ｃｃ以内であることを特徴とする請求項１に記載の蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項３に係る蓋体用積層シートは、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下で、且つ酸素透過度の変化率が、保管前の酸素透過度と比べ２０％以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項４に係る蓋体用積層シートは、前記ガスバリア層が、金属または、金属酸化物の薄膜で形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項５に係る蓋体用積層シートは、前記ガスバリア層が、アルミニウム薄膜であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項６に係る蓋体用積層シートは、前記ガスバリア層が、酸化アルミニウム（アルミナ）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蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項７に係る蓋体積層シートは、前記ガスバリア層が、シリカ（ＳｉＯ₂）であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓋体用積層シートである。

上記課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項１～７のいずれか１項に記載の蓋体用積層シートを用いた蓋体である。

上記課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の蓋体を備えたチルド食品用包装容器である。

本発明によれば、チルド食品用包装容器の蓋材として、低温環境から高温高湿の環境下に置かれた後でもガスバリア性が劣化しない蓋体用積層シートが提供される。また、本発明によれば、上記蓋体用積層シートからなる蓋体、並びに、それを備えるチルド食品用包装容器が提供される。

図１は本発明の第１実施形態に係る蓋体用積層シートの一例を概略的に示す部分断面図である。図２は、本発明に係る食品包装容器の一例を概略的に示す部分断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、上記側面の何れかをより具体化したものである。なお、同様又は類似した機能を有する要素については、同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態に係る蓋体用積層シートの一例は、図２の概略断面図に示されるように開口が設けられている容器本体２０２と開口を覆う蓋体２０１とを備えるチルド食品用包装容器２００の、蓋体２０１に用いられる蓋体用積層シート１０である。蓋体用積層シート１０は、図１の概略断面図に示すように、少なくとも、ヒートシール層１０１、ガスバリア層１０２、アンカーコート層１０３、紙基材１０４をこの順序で積層形成したものである。内容物に接する最内層は、ヒートシール層１０１である。以下に各層を詳細に説明する。

（ヒートシール層）
ヒートシール層１０１は、図２に示すチルド食品用包装容器２００の容器本体２０２と蓋体２０１とをヒートシールし容器を密封できるものであればよい。一般的には、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アイオノマー樹脂、その他のポリオレフィン類のフィルムが使用される。好ましくは直鎖状低密度ポリエチレン（ＬｉｎｅａｒＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＬＬＤＰＥ）、超低密度直鎖状ポリエチレン（ＶｅｒｙＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ；ＶＬＤＰＥ）が用いられる。また公知のイージピール機能（簡易剥離機能）をもったシーラント層も使用することができる。

ヒートシール層１０１の厚みは、特に限定されるものではないが、紙化比率を考えると薄いのが望ましい。

（ガスバリア層）
ガスバリア層１０２としては、遮光性が求められる用途としては、金属アルミニウムを蒸着した層を用いることができるが、電子レンジ向けの用途については、金属酸化物を用いるのが望ましい。その金属酸化物としては、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化珪素（シリカ）などが挙げられるがこれに、限定しない。

ガスバリア層１０２としてアルミニウムまたは、金属酸化物の蒸着層を有することで、本発明の蓋体積層シート１０は、一般的な樹脂系の塗工ガスバリア層であるポリビニルアルコール系の酸素バリア性樹脂よりも酸素バリア性が高いうえに、耐水性が高まり、紙面に水滴が付着しこれが紙に浸透してガスバリア層１０２に達したとしても、水分劣化による酸素バリア性の低下をより一層抑制することができる。従って、冷蔵庫から取り出して低温環境から高温高湿環境に置かれたときに、蓋材に水滴が付着する可能性の高い、チルド食品用容器の蓋材に適する。

上記ガスバリア層１０２は、真空成膜手段によって成膜することが、酸素ガスバリア性能や膜均一性の観点から好ましい。成膜手段には、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）などの公知の方法があるが、成膜速度が速く生産性が高いことから真空蒸着法が好ましい。また真空蒸着法の中でも、特に電子ビーム加熱による成膜手段は、成膜速度を照射面積や電子ビーム電流などで制御しやすいことや蒸着材料への昇温降温が短時間で行えることから有効である。

（アンカー層）
アンカーコート層１０３は、紙基材の表面張に設けられ、紙基材１０４とガスバリア層１０２との間の密着性向上や、ガスバリア性の向上のために設けられるものである。アンカーコート層１０３には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ塩化ビニリデン、１０ポリアクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリカーボネート系、ポリウレア系、ポリアミド系、ポリイミド系、メラミン系、フェノール系、ポリオレフィン系等の樹脂があげられる。添加剤として、シランカップリング剤、有機チタネート等の添加剤を混合してもよい。

アンカーコート層１０３の厚みは、例えば、１μｍ以上であってよく、２μｍ以上であってもよく、２０μｍ以下であってよく、１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以下であってもよい。アンカーコート層１０３の厚みが１μｍ以上であれば、上述した紙基材の凹凸を効率的に埋めることができ、後述するアルミニウム蒸着層を均一に積層させることができる。また、アンカーコート層１０３の厚みが２０μｍ以下であれば、コストを抑えつつ蒸着層を均一に積層させることができる。

アンカーコート層１０３の溶液に含まれる溶媒としては、例えば、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、ｎ－ブチルアルコール、ｎ－ペンチルアルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、トルエン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。これらの溶媒は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、特性の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、水が好ましい。また環境の観点から、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、水が好ましい。アンカーコート層１０３を設ける方法としては、紙基材１０４上に少なくとも上述した溶媒を含む塗液を塗布し、乾燥させることで得ることができる。

（紙基材）
紙基材１０４としては、特に限定されるものではなく、が適用される蓋体の用途に応じて適宜選択すればよく、植物由来のパルプを主成分としている紙であってよい。紙基材１の具体例として、上質紙、特殊上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、模造紙及びクラフト紙、グラシン紙等が挙げられる。紙基材１０４の厚さは、例えば、２０ｇ／ｍ^２以上５００ｇ／ｍ^２以下であることが好ましく、３０ｇ／ｍ^２以上１００ｇ／ｍ^２以下であることがより好ましい。

紙基材１０４には、少なくとも後述するアンカーコート層１０３と接する側にコート層を設けてあってもよい。コート層を設けることで、紙にアンカーコート層１０３が染み込みことを防ぐことができるほか、紙の凹凸を埋める目止めの役割を果たすこともでき、アンカーコート層１０３を欠陥なく均一に製膜することができる。コート層には、例えば、バインダー樹脂として、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系等の各種共
重合体、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、パラフィン（ＷＡＸ）等を用い、填料としてクレー、カオリン、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等が含まれていてもよい。

コート層の厚みは、特に制限されるものではないが、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下、又は３μｍ以上８μｍ以下であってよい。

紙の重量は、蓋体用積層シート全体を基準として、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましい。紙の重量が蓋体用積層シート体全体を基準として、５０質量％以上であれば、プラスチック材料の使用量を十分に削減することができ、蓋体用積層シート全体として紙製であるということができるとともに、リサイクル性に優れる。

（印刷層）
印刷層（図示せず）は、製品として実用的に用いるために形成される層である。印刷層は、例えば、ウレタン系、アクリル系、ニトロセルロース系、ゴム系、塩化ビニル系等の
従来から用いられているインキバインダー樹脂に各種顔料、体質顔料、可塑剤、乾燥剤、安定剤等が添加されているインキにより構成される層であり、文字、絵柄等が形成されている。形成方法としては、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコート等の周知の塗布方式を用いることができる。

（酸素透過度）
本発明の蓋体用積層シート１０は、紙基材１０４とガスバリア層１０２との間にアンカーコート層１０３を設けることで、紙基材１０４とガスバリア層１０２との間の密着性を向上させることができ、またガスバリア層１０２として、アルミニウムまたは、金属酸化物の蒸着層を有することで、低温環境から高温高湿環境下に置かれて保管された後でも、ガスバリア性低下が抑制される。その結果、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下であり、且つ保管前の酸素透過度と比べ、酸素透過度の変化量が２ｃｃ以内であり、変化率が２０％以内に保たれる。

（チルド食品用包装容器）
以上のように、本発明の蓋体用積層シート１０からなる蓋体２０１、並びに、それを備えるチルド食品用包装容器２００は、低温環境から高温高湿の環境下に置かれても、優れたガスバリア性を発揮することによって、調理済みの冷凍またはチルド食品を安全に収納することが可能となる。

以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）のコート層面上に、アンカーコート層液１を、乾燥後の厚みが１μｍになるように、バーコーターで塗工し、１００℃、１分乾燥させた。その後、アンカーコート層面に、真空蒸着機で、アルミニウムを５０ｎｍ形成し、さらに、アルミニウム蒸着層上に、ウレタン接着剤を塗布量２ｇ／ｍ^２塗工し、１００℃、１分乾燥後、３０μｍのＬＬＤＰＥフィルムをドライラミネートすることで、実施例１の蓋体用積層シートを得た。
＜アンカーコート層液１＞
純水：９０重量部。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ－１０５）：１０重量部。

（実施例２）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）の紙面側に、ＯＰニス（ＤＩＣ社製、ＶＳＰＭＯＰニス）を塗布量３ｇ／ｍ^２となるように、バーコーターで塗工し、１００℃、２分乾燥させた。その他は、実施例１と同じとし、実施例２の蓋体用積層シートを得た。

（実施例３）
実施例１のアルミニウム蒸着層を、真空蒸着により、シリカ（ＳｉＯ₂）を５０ｎｍ形成した以外は、実施例１と同じとし、実施例３の蓋体用積層シートを得た。

（実施例４）
実施例１のアルミニウム蒸着層を、真空蒸着により、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を５０ｎｍ形成した以外は、実施例１と同じとし、実施例４の蓋体用積層シートを得た。

（実施例５）
アンカーコート層（アクリルポリオール、γ-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、脂肪族系キシレンジイソシアネートの混合溶液）を乾燥後の厚みが１μｍになるように、バーコーターで塗工し、１００℃、１分乾燥させた以外は、実施例１とし、実施例５の蓋体用積層シートを得た。

（比較例１）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）のコート層面上に、塗工ガスバリア層液を、塗布量１５ｇ／ｍ^２になるように、バーコーターで塗工し、１００℃、１０分間乾燥して、塗工ガスバリア層を形成した。その後、ウレタン接着剤を塗布量２ｇ／ｍ²塗工し、１００℃、１分乾燥後、３０μｍのＬＬＤＰＥフィルムをドライラミネートをすることで、比較例１の蓋体用積層シートを得た。
＜塗工ガスバリア層液＞
純水：９０重量部。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ－１０５）：１０重量部。
カオリン（イメリス社製バリサーフＨＸ）：１００重量部。

（比較例２）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）の紙面側に、ＯＰニス（ＤＩＣ社製、ＶＳＰＭＯＰニス）を塗布量３ｇ／ｍ^２となるように、バーコーターで塗工し、１００℃、２分乾燥させた。その他は、比較例１と同じとし、比較実施例２の蓋体用積層シートを得た。

（比較例３）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）のコート層面上に、真空蒸着機で、アルミニウムを５０ｎｍ形成し、さらに、アルミニウム蒸着層上に、ウレタン接着剤を塗布量２ｇ／ｍ^２塗工し、１００℃、１分乾燥後、３０μｍのＬＬＤＰＥフィルムをドライラミネートすることで、比較例３の蓋体用積層シートを得た。

（比較例４）
真空蒸着機で、シリカ（ＳｉＯ_２）を５０ｎｍ形成した以外は、比較例３と同じとし、比較実施例４の蓋体用積層シートを得た。

（比較例５）
真空蒸着機で、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を５０ｎｍ形成した以外は、比較例３と同じとし、比較実施例５の蓋体用積層シートを得た。

（比較例６）
坪量８０ｇ／ｍ^２の片面コート紙（ＡＰＰ社製：シナールＤＧ）のコート層面上に、アンカーコート層液１を、乾燥後の厚みが１μｍになるように、バーコーターで塗工し、１００℃、１分乾燥させた。その後、アンカーコート層面に、ウレタン接着剤を塗布量２ｇ／ｍ^２塗工し、１００℃、１分乾燥後、３０μｍのＬＬＤＰＥフィルムをドライラミネートすることで、比較例６の蓋体用積層シートを得た。

（酸素透過度測定）
実施例１～５及び、比較実施例１～６に係る蓋体積層シートを、室温２３℃、相対湿度５０％で保管したサンプル、温度５℃で３時間保管した後、温度４０℃、相対湿度９０％の環境下で１時間保管したサンプルを作り、それぞれのサンプルの酸素透過度をＭＯＣＯＮ法で測定した。ＭＯＣＯＮ法での測定条件は、温度３０℃、相対湿度７０％とした。

表１に結果を示したが、比較実施例１と比較実施例２のガスバリア層が塗工膜であるサンプルでは、ＯＰニスがあることにより、酸素透過度の変化量が小さくなっているが、変化量が小さい値でも、１０ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙを超え、変化率も６５％を超えている。
また、アンカーコート層の無い比較例３～５では、ガスバリア層の形成状態が良くないためか、いずれもレンジオーバーとなっている。
それに対し、アンカーコート層があり、ガスバリア層が、金属または、無機酸化膜である実施例１～６では、ＯＰニスの有無に関わらず変化量は、ほとんどみられていない。上記結果により、本発明の効果が示された。

１０・・・蓋体用積層シート
１０１・・・ヒートシール層
１０２・・・ガスバリア層
１０３・・・アンカーコート層
１０４・・・紙基材
２００・・・チルド食品用包装容器
２０１・・・蓋体
２０２・・・容器本体

Claims

開口が設けられている容器本体と前記開口を覆う蓋体とを備えるチルド食品用包装容器の前記蓋体に用いられる蓋体用積層シートであって、少なくとも、ヒートシール層、ガスバリア層、アンカーコート層、紙基材をこの順序で含み、前記紙基材の質量が前記蓋体用積層シートの質量の５０％以上であり、温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下であることを特徴とする蓋体用積層シート。
温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下で、且つ酸素透過度の変化量が、保管前の酸素透過度と比べ２ｃｃ以内であることを特徴とする請求項１に記載の蓋体用積層シート。
温度５℃に保管し、その後、温度４０℃及び相対湿度９０％の雰囲気で保管した後の酸素透過度が、５ｃｃ／ｍ^２・ａｔｍ・ｄａｙ以下で、且つ酸素透過度の変化率が、保管前の酸素透過度と比べ２０％以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋体用積層シート。
前記ガスバリア層が、金属または、金属酸化物の薄膜で形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の蓋体用積層シート。
前記ガスバリア層が、アルミニウム薄膜であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓋体用積層シート。
前記ガスバリア層が、酸化アルミニウム（アルミナ）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蓋体用積層シート。
前記ガスバリア層が、シリカ（ＳｉＯ_２）であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の蓋体用積層シート。
請求項１～７のいずれか１項に記載の蓋体用積層シートを用いた蓋体。
請求項８に記載の蓋体を備えた、チルド食品用包装容器。