JP3244137B2

JP3244137B2 - 脱酸素剤入り包装用材料

Info

Publication number: JP3244137B2
Application number: JP00267693A
Authority: JP
Inventors: 修成松田; 清司伊関; 芳治森原; 徹小谷; 寿幸大谷; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH06206277A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、脱酸素剤入り包装用材
料に関するものである。さらに詳しくは、食品等を脱酸
素剤と共に封入して包装するための包装材料であって、
酸素などに対するバリアー性が優れた透明な包装材料に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】脱酸素剤入り包装は食品、医薬品をはじ
めとする各種包装の重要な一手法になっており、これに
用いられる包装材料としては、二軸延伸ポリプロピレン
フィルム、またはナイロンフィルムにポリ塩化ビニリデ
ン系樹脂コーティングしたもの、あるいはアルミニウム
箔を用いた物などが知られている。また、セラミックス
薄膜（酸化珪素）を用いた脱酸素剤入り包装用材料とし
ては、特開平１−２０６０３６が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリ塩化ビニリデン系
樹脂をコーティングしたものは酸素透過度が３〜２０ｃ
ｃ／ｍ²・２４ｈｒｓと大きく、脱酸素剤の脱酸素能力
を充分考慮して包装しないと包装内の酸素濃度を小さく
することができない。また、ポリ塩化ビニリデン系樹脂
は充分なバリアー性を有しておらず、これを向上させる
為には、通常フィルムの厚さをかなり厚くする必要があ
り、フィルムコストが高くなったり、可塑性が失われた
りするなどの問題がある。更に、最近、焼却時の塩素ガ
ス発生が問題視されており、地球環境への影響も懸念さ
れるようになってきた。アルミニウム箔を用いた包装材
料はバリア性の点では優れているが、透視性がないため
内容物を見ることができず不便である。

【０００４】一方、セラミックス薄膜を用いたフィルム
については、初期ガスバリア特性については、優れてい
るものの耐屈曲性が余り高くなく、ラミ、製袋等の後工
程及び、その後の取り扱いに注意を要するものであっ
た。本発明は前記の点に鑑みて、酸素に対するバリア性
に優れ、脱酸素剤を用いる包装に適した無色透明な脱酸
素剤入り包装用包装材料を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の脱酸素剤入り袋
用包装材料は、プラスチック基材と該プラスチック基材
の少なくとも片面に設けられた無色透明な酸化アルミニ
ウム系薄膜層とからなるガスバリア性を有する包装用材
料において、該薄膜の比重が２．７０〜３．３０である
ことを特徴とする脱酸素剤入り袋用包装用材料であり、
あるいは、該薄膜層上に、さらにヒートシール層が設け
られている脱酸素剤入り袋用包装用材料である。

【０００６】本発明でいうプラスチック基材とは、有機
高分子を溶融押出しをして、必要に応じ、長手方向、お
よび、または、幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフ
ィルムであり、有機高分子としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタート、ポリエチレ
ン−２、６−ナフタレート、ナイロン６、ナイロン４、
ナイロン６６、ナイロン１２、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニールアルコール、全芳香族ポ
リアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリフェニレンオキサイドなどがあげられる。ま
た、これらの（有機重合体）有機高分子は他の有機重合
体を少量共重合をしたり、ブレンドしたりしてもよい。
この中では、マイクロ波の透過性および、包装袋として
の強度の点から、特に、ナイロン、ＰＥＴ、ポリプロピ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物が好まし
い。

【０００７】さらに、この有機高分子には、公知の添加
剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑
剤、着色剤などが添加されていてもよく、その透明度に
ついては特に限定するものではないが、透明ガスバリア
フィルムとして使用する場合には、５０％以上の透過率
をもつものが好ましい。本発明におけるプラスチック基
材は、本発明の目的を損なわない限りにおいて、薄膜層
を積層するに先行して、該フィルムをコロナ放電処理、
グロー放電処理、その他の表面粗面化処理を施してもよ
く、また、公知のアンカーコート処理、印刷、装飾が施
されていてもよい。本発明におけるプラスチック基材
は、その厚さとして５〜５００μｍの範囲が好ましく、
さらに好ましくは８〜３００μｍの範囲である。

【０００８】本発明における酸化アルミニウム薄膜とは
Ａｌ、ＡｌＯ、Ａｌ₂Ｏ₃等から成り立っていると考え
られ、これらの比率も作成条件で異なる。この成分中
に、特性が損なわれない範囲で微量（全成分に対して高
々３％まで）の他成分を含んでもよい。該薄膜の厚さと
しては、特にこれを限定するものではないが、ガスバリ
ア性及び可尭性の点からは、５０〜８０００Åが好まし
く、更に好ましくは７０〜５０００Åである。かかる酸
化アルミニウム系薄膜の作成には、真空蒸着法、スパッ
タ−法、イオンプレ−テイングなどのＰＶＤ法（物理蒸
着法）、あるいは、ＣＶＤ法（化学蒸着法）などが適宜
用いられる。例えば、真空蒸着法においては、蒸着源材
料としてＡｌやＡｌ₂Ｏ₃等が用いられ、また、加熱方
式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビ−ム加
熱等を用いることができる。また、反応性ガスとして、
酸素、窒素、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオ
ンアシスト等の手段を用いた反応性蒸着を用いてもよ
い。また、基板にバイアス等を加えたり、基板温度を上
昇、あるいは、冷却したり等、本発明の目的を損なわな
い限りに於て、作成条件を変更してもよい。スパッタ−
法やＣＶＤ法等のほかの作成法でも同様である。また、
本発明品は、そのままで使用されてもよいが、他の有機
高分子のフィルム、または薄層をラミネートまたはコー
ティングして使用してもよい。

【０００９】本発明でいう比重とは、ある温度で、ある
体積を占める物質の質量と、それと同体積の標準物質の
質量（４℃における水）との比をいう。比重の測定は、
通常物体の質量と体積を測り、同体積の４℃の水の質量
との比を求めればよいが、本発明の薄膜の測定では、体
積の測定が困難である。そこで、まず基板から薄膜をは
がす、あるいは、基板のみを溶解することにより、薄膜
のみからなる単独膜の状態としたのちに、（ＪＩＳＫ
７１１２）にあるような比重測定法を用いることが望ま
しい。例えば、浮沈法では、試料を比重既知の溶液の中
に浸せきさせ、その浮沈状態から薄膜の比重を測定する
ことができる。この溶液としては、四塩化炭素とブロモ
ホルム、または、ヨウ化メチレンなどの混合液を用いる
ことができる。また、連続的な密度勾配をもつ溶液中に
単独膜を浸積させる密度勾配管法によっても比重の値を
測定できる。

【００１０】このようにして得られた該薄膜の比重の値
が２．７０よりも小さい場合、酸化アルミニウム系薄膜
の構造が粗雑となり、充分なガスバリア性が得られな
い。また、該薄膜の比重が３．３０よりも大きい場合、
成膜後の初期ガスバリア特性は優れているものの、膜が
硬くなりすぎ、機械特性、特にゲルボ特性が劣り、ラミ
ネート、製袋等の後工程や取り扱い等により、ガスバリ
ア性が低下する可能性が大きくなり、包装用材料として
の使用に適していない。以上の理由から脱酸素材入り包
装用包装材料として、好ましい酸化アルミニウム系薄膜
の比重は、２．７０〜３．３０であり、さらに好ましく
は２．８０〜３．２０である。

【００１１】本発明の脱酸素剤入り包装用包装材料は無
色透明であると共に高度なバリヤー性を有する。すなわ
ち、酸素透過率が３．０ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒｓ以下
で、かつ水分透過率が３．０ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ以
下であり、様々な取り扱い後も高度のバリア性を保持す
る。したがって、本発明の包装材料で包装した食品は長
期保存が可能である。本発明の包装材料は、和洋菓子、
水産絞り製品、干し物、もち、佃煮などの包装に用いる
ことが出来る。本発明の脱酸素剤入り包装用包装材料の
使用形態としては、袋、フタ材、カップ、チューブ、ス
タンディングバッグ、トレイなどがある。ヒートシール
層は袋、チューブ、スタンディングバッグなどの用途の
場合には必要となる。更に、装飾または、内容物の説明
のために印刷を施したり、意匠用フィルムあるいは、補
強剤等と張り合わせてもよい。又、ゲルボ特性をはじめ
とする機械特性が優れているため、ラミネート工程、印
刷工程、製袋工程での劣下が少なく、袋化したのちも、
その取り扱いに対して、必要以上に注意を要しない。次
に実施例をあげて本発明を説明する。

【００１２】（実施例１）蒸着源として、３〜５ｍｍ程
度の大きさの粒子状のＡｌ₂Ｏ₃（純度９９．９％）を
用い、電子ビ−ム蒸着法で、１２μｍ厚のＰＥＴフィル
ム（東洋紡績（株）：Ｅ５００７）上に酸化アルミニウ
ム系ガスバリア薄膜の形成を行った。加熱源として、電
子銃（以下ＥＢ銃）を用い、エミッション電流を０．７
〜１．８Ａとした。フィルム送り速度は、４０〜１００
ｍ／ｍｉｎと変化させ、５００〜４０００Å厚の膜を作
った。又、蒸気圧は、酸素ガスの供給量を変え、１×１
０^-5〜８×１０^-3Ｔｏｒｒまで条件を変えた。

【００１３】このようにして得られた膜の比重をＰＥＴ
フィルムを溶解したのち、浮沈法で測定した。更に、こ
のＰＥＴ上の複合膜に対し、また、厚さ６０μｍの未延
伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰフィルム）を二液硬
化型ポリウレタン系接着剤（厚さ２μｍ）を用いて、ド
ライラミネ−トして、包装用プラスチックフィルムを得
た。この包装用フィルムに対して、ゲルボ処理前後の酸
素バリア性を測定した。

【００１４】・酸素透過率の測定方法作成したガスバリアフィルムの酸素透過率を酸素透過率
測定装置（モダンコントロールズ社製ＯＸ−ＴＲＡＮ
１００）を用いて測定した。・耐屈曲疲労性（以下ゲルボ特性）のテスト方法耐屈曲疲労性は、いわゆるゲルボフレックステスター
（理学工業(株)社製）を用いて評価した。条件としては
（ＭＩＬ−Ｂ１３１Ｈ）で１１２ｉｎｃｈ×８ｉｎｃｈ
の試料片を直径３（１／２）ｉｎｃｈの円筒状とし、両
端を保持し、初期把持間隔７ｉｎｃｈとし、ストローク
の３（１／２）ｉｎｃｈで、４００度のひねりを加える
ものでこの動作の繰り返し往復運動を４０回／ｍｉｎの
速さで、２０℃、相対湿度６５％の条件下で行った。こ
のようにして測定した酸素透過率は、１〜２ｃｃと非常
に優秀であった。さらに、１００回ゲルボ試験後の結果
も、２ｃｃ前後の上昇に留まり、総合特性の優れた包装
フィルムが得られた。

【００１５】（比較例１）実施例１と同様にＥＢ蒸着で
酸化アルミニウム系透明ガスバリア薄膜の形成を行な
い、得られたサンプルに対して、比重測定および、ゲル
ボ処理前後の酸素バリア特性を測った。その結果、酸素
バリア性、あるいは、ゲルボ特性のいずれかが不十分な
ものになり、総合判定で、不良となった。

【００１６】（実施例２）蒸着源として、粒子状のＡｌ
（純度９９．９％）を用い、高周波誘導加熱蒸着法で、
１２μｍ厚のＰＥＴフィルム（東洋紡績（株）：Ｅ５０
００）上に酸化アルミニウム系ガスバリア薄膜の形成を
行った。その時の高周波電力を３．５ＫＷとし、フィル
ム送り速度を３０〜１００ｍ／ｍｉｎと変化させ、５０
０〜４０００Å厚の膜を作った。蒸気圧は、酸素ガスの
供給量を変えることで、１．０×１０^-5〜８×１０^-3Ｔ
ｏｒｒまで条件を変えた。このようにして得られた膜の
比重をＰＥＴフィルムを溶解したのち、測定した。以
下、（実施例１）と同様にして、包装用フィルムを作
り、酸素バリア性を測定した。（表１）

【００１７】（比較例２）実施例２と同様に高周波誘導
加熱蒸着法で、酸化アルミニウム系ガスバリア薄膜の形
成を行ない、得られたサンプルに対して、比重測定及
び、ゲルボ処理前後の酸素バリア特性を測った。その結
果、酸素バリア性、あるいは、ゲルボ特性のいずれかが
不十分なものになった。

【００１８】（実施例３、比較例３）実施例１〜２及び
比較例１で得られた袋用フィルムに対して、ゲルボ処理
を施したものを用い、１８ｃｍ×２５ｃｍの大きさの袋
を作成した。また、比較例として、ＰＥＴフィルム及び
塩化ビニリデンコ−トフィルムで同様に包装用フィルム
を作り、袋を作成した。この中に切り餅１０個と市販の
脱酸素剤１０ｇを入れて密封し、経時的に袋内の酸素濃
度を調べ、その結果を表２に示す。なお、酸素濃度はガ
スクロマトグラフィ法で測定した。比較例においては、
１０〜３０日頃から急速に酸素濃度が増加しており、ま
た６０日後には一部カビが発生していた。一方、実施例
においては酸素濃度の上昇が小さく、６０日後でも風味
が保持されていた。このことにより本発明の包装材料
は脱酸素剤入り包装材料として非常に優れた特性をもつ
ことが解った。

【００１９】

【発明の効果】プラスチック基材と該プラスチック基材
の少なくとも片面に設けられた無色透明な酸化アルミニ
ウム系薄膜層とからなるガスバリア性を有する包装材料
において、該薄膜の比重を２．７０〜３．３０とするこ
とによって、ガスバリア性に優れ、耐屈曲性の高い、総
合的に実用特性のすぐれた脱酸素剤入り袋用包装用材料
を提供することができる。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大谷寿幸滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内 (72)発明者山田陽三滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内審査官平井裕彰 (56)参考文献特開平４−99165（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−101428（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−179935（ＪＰ，Ａ) 特開平５−305972（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック基材と該プラスチック基材
の少なくとも片面に設けられた無色透明な酸化アルミニ
ウム系薄膜層とからなるガスバリア性を有する包装用材
料において、該薄膜の比重が２．７０〜３．３０である
ことを特徴とする脱酸素剤入り袋用包装用材料。
【請求項２】請求項１記載の薄膜層上に、さらにヒー
トシール層が設けられている脱酸素剤入り袋用包装用材
料。