JP4429710B2 - 脱酸素性密封容器のヒートシール方法及び密閉容器 - Google Patents
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Description
これらの多層材料のうち、総厚みの薄い酸素吸収性多層体、いわゆる酸素吸収性多層フィルムは、ヒートシール層及びガスバリア層が積層してなる従来のガスバリア性多層フィルムに中間層として酸素吸収層を積層して、外部からの酸素透過を防ぐ機能に容器内の酸素を吸収する機能を付与したものとして利用され、押し出しラミネートや共押し出しラミネート、ドライラミネート等の従来公知の製造方法を利用して製造されている。
この脱酸素性蓋材のガスバリア容器への装着は、ガスバリア容器のフランジ部に蓋材の対応部分をヒートシール機のシール盤を加熱圧接することにより行なうが、鉄系酸素吸収剤を配合した酸素吸収層を備えた脱酸素性蓋材を食品等を収納したガスバリア容器に装着した際に、酸素吸収層中の鉄粉がヒートシール層を突き破り、外部に露出して、ヒートシール面に固着する場合がある。その結果、鉄成分が溶出して食品中に含まれている成分と反応し、変色現象が生じたり、内部の食品等と直接接触して食品を汚染する等のおそれがある。また、鉄粉の存在により、蓋材のヒートシール部の表面に凹凸が生じ、外観を損じる場合がある。
本発明は、また、上記のヒートシール方法によって得られた、脱酸素性蓋材を使用した脱酸素性密封容器に関するものである。
即ち、ヒートシール層の膜厚は、10〜100μmの範囲が好ましく、20〜60μmの範囲が特に好ましい。
主剤である鉄粉としては、酸素吸収反応を起こしうるものであれば純度等には特に制限することなく種々のものが使用でき、例えば、表面の一部が既に酸化していても良く、他の金属を含有するものであっても良い。
また、鉄粉は粒状のものが好ましく、例えば、還元鉄粉、噴霧鉄粉、電解鉄粉等の鉄粉、鋳鉄、鋼材等の各種鉄の粉砕物や研削品等が好ましく用いられる。その平均粒径は、取り扱い性の点からは、1μm以上が好ましく、酸素吸収層の膜厚を薄くしつつ酸素吸収性多層フィルム外観に現れる酸素吸収剤の凹凸をできるだけ防ぐ点からは、100μm以下が好ましい。
即ち、鉄粉の平均粒径は、1〜100μmの範囲とするのが好ましく、1〜80μmの範囲とするのが、特に好ましい。
即ち、ハロゲン化金属の配合量は、鉄粉100重量部当たり0.1〜20重量部の範囲が好ましく、0.1〜5重量部の範囲が特に好ましい。
即ち、酸素吸収層中における鉄系酸素吸収剤の配合量は、10〜70重量%の範囲が好ましく、10〜60重量%の範囲が特に好ましい。
即ち、酸素吸収層の膜厚は、10〜100μmの範囲が好ましく、20〜80μmの範囲が特に好ましくい。
中間層を形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン6やナイロン6,6等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等が好ましく用いられる。
中間層の厚みは、バリア層保護の観点からは、10μm以上が好ましく、カット性の観点からは、30μm以下が好ましい。
即ち、中間層の厚みは、10〜30μmの範囲とするのが好ましい。
外層を形成する耐衝撃性熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン6やナイロン6,6等のポリアミド、ポリプロピレン等が好ましく用いられる。
また、ガスバリア層と外層の間には、印刷層を設けることもできる。
ガスバリア層に使用し得るものとしては、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロンMXD6、PVDC、アルミニウム箔が例示される。ガスバリア性からアルミニウム箔が特に好ましい。
即ち、アルミニウム箔を使用する場合、その厚さは、40〜200μmの範囲が好ましく、40〜180μmの範囲が特に好ましい。
従って、基本的には、ガスバリア成形容器の内面は脱酸素性蓋材のヒートシール層とヒートシール可能であれば良いが、開封を容易にするためには、易開封性熱可塑性樹脂層を設けることが好ましい。
この易開封性熱可塑性樹脂層は、脱酸素性蓋材を引き剥がすようにして密封容器を開封する際、それ自体が破断又は剥離する層である。その結果、脱酸素性蓋材が酸素吸収層において破断することが防止され、鉄粉の容器フランジ面への残留・付着を防ぐことができる。
図1は、ガスバリア成形容器と脱酸素性蓋材とをシール盤を用いてヒートシールする方法の概略を示す断端面図であり、図2及び図3は、何れも、図1の部分拡大断端面図である。
図1に示すように、脱酸素性蓋材1とガスバリア成形容器2とをヒートシールするには、被保存物(図示せず。)を収納したガスバリア成形容器2のフランジ部2Fに脱酸素性蓋材1を、ヒートシール層が接するようにして、ヒートシール機のシール盤3の接触面(以下「シール面」ということがある。)4で加熱圧接することにより行なう。
シール盤の脱酸素性蓋材とのシール面は、当然に成形容器のフランジ部と対応した形状となるが、シール面の内周及び外周は、各々、フランジ部の内周及び外周より大きなものとする。
どの程度大きくするかは、成形容器のフランジ部の大きさや形状によって異なり、一概には決められないが、通常、フランジ部の内周及び外周よりも、各々、1〜10mm大きい内周及び外周とする。
このR形状の半径Rは、0.1〜5mmの範囲内であることが必要である。
半径Rが0.1mm未満である場合、小さすぎるためR形状の効果がなくシール面の内周端が蓋材及びガスバリア成形容器の内面層にくいこみ、酸素吸収層中の鉄粉がヒートシール層を突き抜け、外部に露出するという問題が生じる。一方、半径Rが5mmを超えると、シール面のR形状部と平面部のつなぎに角が生じ、Rが小さい場合と同様に鉄粉が外部に露出したり、シール盤の蓋材との接触するシール面の幅が狭くなるため、シール不良の原因となる。
半径Rが0.3〜0.7mmの範囲であることが、特に好ましい。
このように、シール面4の平面部4bがテーパ加工されているシール盤を用いてヒートシールすると、シール面内周端部での蓋材及びガスバリア成形容器へのくいこみが、更に低減され、鉄粉露出の防止に対してより効果的である。
テーパ加工における、内周に向かって上方に傾斜する角度(図3中のα)、云いかえれば、シール面の押し付け方向に直角な面に対する角度は、テーパー加工の効果を発揮するには、0.2°以上であるのが好ましく、良好なヒートシールをするために必要なシール面への圧力と、シールされるフランジ有効幅を確保するためには、1°以下とするのが好ましい。
即ち、内周に向かって上方に傾斜する角度は、0.2〜1°の範囲とするのが好ましく、0.4〜0.8°の範囲とするのが、特に好ましい。
[実施例1]
平均粒径30μmの鉄粉1000kgを加熱ジャケット付き真空乾燥機中に投入し、10mmHgの減圧下140℃で攪拌しつつ、塩化カルシウム50重量%水溶液50kgを噴霧し、乾燥した後、篩い分けし粗粒を除き、塩化カルシウムが付着した鉄粉からなる平均粒径30μmの鉄系酸素吸収剤を得た。
次に、ベント付き二軸押出機を用いて、高密度ポリエチレン(日本ポリオレフィン(株)製;商品名JZ788K、密度0.939g/cc)を混練しながら、サイドフィードにて上記の鉄系酸素吸収剤及び酸化カルシウムを、ポリエチレン:鉄系酸素吸収剤:酸化カルシウム=58:40:2(重量比)となるように供給し、混練し、ストランドダイから押し出した後、冷却、ペレタイザーにてペレット化し、酸素吸収樹脂組成物Aを得た。
このラミネートフィルムの酸素吸収層面に中間層として厚さ12μmのPETフィルム(比重1.2g/cc)を、ガスバリア層としてEVOH(クラレ(株)製;商品名エバールEF−CR)フィルム及び印刷を施した厚さ15μmの延伸ナイロンフィルムを、順次ドライラミネートし、酸素吸収性多層フィルム1を得た。
得られた酸素吸収性多層フィルム1の構成は、ヒートシール層(無延伸ポリエチレン層)50μm/酸素吸収層25μm/中間層(PET層)12μm/ガスバリア層(EVOH層)15μm/印刷ナイロン層12μmとなる。
フランジ部は、易開封性熱可塑性樹脂層を上面とし、内周の直径(内径)は65mm、外周の直径(外径)は80mmである。
シール盤は、シール面の内周が70mm、外周が90mmで、内周端に半径0.6mmのR形状(R形状加工部を除く平面部の幅は3.9mm)に加工したものを使用した。
充填した果肉ゼリーは液状で、容器に充填後に固化した。トリミングバーでの蓋材の切断性は良好で、カットされた密封容器は蓋材原反からスムーズに脱落した。カットした部分の外観も蓋材の切れ残りがなく良好であった。
開封時、蓋材フィルムは問題なく容易に開封でき、さらに、密封容器のフランジ部に鉄の付着がなく、外観良好であった。抹茶羊羹の色調は充填前と同様に変化がなく、風味も良好であった。
シール箇所の内周端部の断面を拡大観察すると、鉄粉の露出は見られなかったが、ヒートシール層が本来の厚みより若干薄くなっていた。
実施例1における酸素吸収性多層フィルム1のガスバリア層のみをアルミ箔に代えて、無延伸ポリエチレン50μm/酸素吸収層25μm/PET12μm/アルミ箔15μm/印刷ナイロン12μmの構成の酸素吸収性多層フィルム2を得た。
一方、厚み120μmのアルミニウム箔の片面に接着剤層を介して厚さ300μmの無延伸合成樹脂共押出シートよりなる易開封性熱可塑性樹脂層を貼り合わせ、成形用材料を得た。
この易開封性熱可塑性樹脂層は、厚さ60μmの高密度ポリエチレンよりなる易開封層と厚さ240μmのポリプロピレンよりなる支持層とを備えており、両層は、接着強度800g/15mm幅程度の強度で密着せしめられている。
この成形用材料を用い、実施例1と同様に成形して、アルミ箔をガスバリア層とした層間剥離タイプの易開封性熱可塑性樹脂層を有する、ガスバリア成形容器2を得た。
シール盤は、実施例1の場合と同じものを使用した。
充填したあずき羊羹は、ヘッドスペース空気が3cc未満となるよう容器に満杯充填され、充填後固化した。当該容器を115℃で、30分間の加熱処理を施した後、35℃で、1ヶ月保存し、その後、開封した。
シール箇所の内周端部の断面を拡大観察すると、この場合も鉄粉の露出は見られなかったが、ヒートシール層が本来の厚みより若干薄くなっていた。
シール盤として、シール面の内周が70mm、外周が90mmで、内周端に半径0.6mmのR形状(R形状加工部を除く平面部の幅は3.9mm)に加工し、更に内周に向かって0.5°上方に傾斜するテーパ加工を施したものを用い、それ以外は、実施例2と全く同様に密封、保管をし、開封した。
開封時、蓋材フィルムは問題なく容易に開封でき、さらに、容器フランジ部分に鉄の付着がなく、外観良好であった。あずき羊羹の色調、風味も良好であった。
この製品もこれまでと同様にシール箇所の内周端部の断面を拡大観察したところ、鉄粉の露出は見られず、しかもヒートシール層も本来の厚みを維持しており、実施例1、2に比べシール部内周端部への衝撃が小さいことが確認できた。
シール面の内周端をR形状としないシール盤を用いて、ヒートシールした以外は実施例1と同様に密封、保管をし、開封した。
開封時、蓋材フィルムは問題なく容易に開封できたものの、容器フランジ部分に鉄の付着があり、フランジ部に接する抹茶羊羹に抹茶に含まれるタンニンと鉄の呈色反応と推定される変色があった。
実施例2において使用したシール盤の、シール面の内周端のR形状のみを半径Rが10mmのでR形状(R形状加工部を除く平面部の幅は0.5mm)に変更したシール盤を使用した以外は、実施例2と全く同様に密封した。
115℃、30分の加熱処理後の容器をみると、シール不良が発生し、内容物がこぼれだしていた。
2・・・ガスバリア成形容器
2F・・フランジ部
3・・・シール盤
4・・・シール盤の接触面(シール面)
4a・・接触面(シール面)の内周端
4b・・接触面(シール面)の平面部
Claims (4)
- 外面側よりガスバリア性物質からなるガスバリア層、熱可塑性樹脂からなる中間層、平均粒径1〜100μmの鉄粉にハロゲン化金属を付着させたものである鉄系酸素吸収剤を配合した酸素吸収樹脂組成物からなる酸素吸収層およびヒートシール性樹脂からなるヒートシール層を順次備えた脱酸素性蓋材をガスバリア成形容器のフランジ部においてヒートシール機のシール盤で加熱圧接することによりヒートシールする際に、脱酸素性蓋材との接触面の内周端を半径0.1〜5mmのR形状としたシール盤を用いることを特徴とする脱酸素性密封容器のヒートシール方法。
- シール盤が、脱酸素性蓋材との接触面において内周に向かって0.2〜1°上方に傾斜するテーパ加工を施したものである請求項1に記載の脱酸素性密封容器のヒートシール方法。
- 脱酸素性蓋材において、中間層の厚さが10〜30μm、酸素吸収層の厚さが10〜100μm、ヒートシール層の厚さが10〜100μmである請求項1に記載の脱酸素性密封容器のヒートシール方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載された方法によってヒートシールされてなる脱酸素性密封容器。
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