JP4601393B2 - 包装材料 - Google Patents

Description

本発明は、包装材料に関し、より詳細には、酸素バリア性を有する容器製造用積層包装材料に関する。

牛乳、ジュース、清酒、焼酎、ミネラルウォーター及びその他の飲料のための包装容器は、例えば、基材（例えば、紙、プラスチックなどの基材）とプラスチック層とからなる包装材料を用いて得られる。

従来の紙包装容器製品に用いられている積層包装材料は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）／印刷インキ層／紙基材層／ＬＤＰＥ／アルミ箔（Ａｌ）／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙基材層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、印刷インキ層／ＬＤＰＥ／紙基材層／ＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ、また、ＬＤＰＥ／印刷インキ層／紙基材層／ＬＤＰＥ／Ａｌ／ポリエステル（ＰＥＴ）等がある。
上記アルミ箔は、バリア層として用いられている。アルミ箔以外に、バリア層としては、無機酸化物の蒸着層（特許文献１、２）、ポリアミド層、ＥＶＯＨ層などがある。

ホエイは、牛乳からカゼインと脂肪を取り除いて抽出した、乳清ともいわれ、蛋白を多く含む。ホエイは、チーズを製造する過程で大量の副産物としてが生成される。ホエイは各種の用途に利用されている。例えば、ホエイの蛋白の酵素分解処理物をフレーバー付与剤として用いる場合、酵素分解で生じる苦味ペプチド由来の苦味問題がある。この問題を解決するために、プロテアーゼ処理後、麹酵素により熟成させる技術がある。（特許文献３）しかし、その用途も家畜の飼料、食品、化粧品等に限定され、しかもその再利用率も未だ不十分であり、大量のホエイが食品廃棄物として処分されている。

実公平５−２８１９０号公報 特表平８−５０００６８号号公報 特許第２６７４６９５号公報

従来、バリア層として用いられているアルミ箔、無機酸化物の蒸着層、ポリアミド層、ＥＶＯＨ層などは、基材から分離することが容易ではない。また、基材から分離しても分離プラスチックフィルム（層）を再利用することが難しく、分離処理残渣として処分されている。

しかも、バリア層を含む包装材料を食品用容器に使用する場合、包装材料の製造において、また、包装材料自体も出来るだけ天然素材を使用することが望ましい。
また、大量に食品廃棄物として処分されているホエイの用途を、新たに創設して、その再利用率を高めることが求められている。

本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、バリア層を基材から分離することが容易であり、バリア層を有効に再利用することができ、包装材料の製造過程においても、また、包装材料自体にも天然素材を使用し、ホエイの新しい用途である包装材料を提供することを目的とする。

この課題を解決する本発明の包装材料は、基材と、バリア層と、熱可塑性シール層とを有する包装材料であって、バリア層がホエイ若しくはホエイ由来のタンパク質を含むことをを特徴とするものである。

更に、この発明の特徴において、前記バリア層は、ホエイと可塑剤との混合水溶液を前記基材の面に塗布して得られた層である。

更に、この発明の特徴において、前記可塑剤は、ショ糖からなる。

この発明の好ましい態様において、前記基材は、紙層、ポリオレフィン層、ポリエステル層、ポリアミド層及びこれらの積層した層から選ばれる層である。

更に、この発明の特徴において、前記バリア層は、バリア層中に実質的に均一に分散している微小な層状珪酸塩、好ましくは、ベントナイト（モンモリロナイト）、ヘクトライト、フッ素ヘクトライト、膨潤性合成フッ素雲母を含有する。

以上の本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
バリア層が水溶性のホエイからなるので、基材から容易に分離することができ、ホエイがタンパク質主体とするのでそれを有効に再利用することができる。
また、本発明による好ましい態様の包装材料を製造する過程において、バリア層をホエイの混合水溶液を基材面に塗布して得られるので、有機溶剤が不要であり、作業衛生上、また、包装材料の食品衛生上、天然素材を含む優れた包装材料を提供することが出来る。
大量に食品廃棄物として処分されているホエイを包装材料の原料として、ホエイの新しい用途を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明における包装材料は、基材と、バリア層と、熱可塑性シール層とを少なくとも有する。
この発明における基材は、紙、合成紙、複合紙などの繊維質基材、プラスチック基材、及びそれらの複合基材とがある。
プラスチック基材には、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性樹脂からなる基材がある。
本発明における熱可塑性シール層は、包装材料がヒートシールに用いられる場合に機能する積層部分であり、単独に若しくは、基材がシール性を有する場合は基材と兼用して設けられる。

この発明におけるバリア層は、ホエイ若しくはホエイ由来のタンパク質を含む。
この発明において用いられるホエイ（乳清）は、牛乳からカゼインと脂肪を取り除いて抽出された製品をいう。通常、ホエイは、チーズを製造する過程で大量の副産物としてが生成される。本発明において、ホエイ自体若しくはホエイから分離したタンパク質高含有製品が使用される。

この発明の特徴において、バリア層もホエイに、可塑剤が混合される。この混合により、バリア性が改善される。その混合物を基材の面に塗布する方法は、その混合物の水溶液を基材の面に塗布して得られる。
この発明の特徴において使用される可塑剤は、ショ糖である。

この発明の特徴において、バリア層は、バリア層中に実質的に均一に分散している微小な層状珪酸塩、好ましくは、ベントナイト（モンモリロナイト）、ヘクトライト、フッ素ヘクトライト、膨潤性合成フッ素雲母を含有する。この珪酸塩は縦横比（アスペクト比）が５０以上の層状物である。

微小な層状珪酸塩をバリア層に分散する方法として、膨潤化剤と接触させて、予め層間を拡げて、バリア層材料と混合する方法、膨潤化剤に高分子化合物を用い、予め層間を100Å以上に拡げて、バリア層材料と層状珪酸塩を溶融温度以上の温度条件下で、二軸押出機等を使用して機械的剪断力により層状珪酸塩を分散させる方法、層状珪酸塩原料を水で膨潤化し、２軸押出機内で、水分の発泡を防ぐ混練条件下で、珪酸塩を微小に層状に剥離しながら均一に分散する方法等がある。
珪酸塩をバリア層に分散することによって、バリア性を飛躍的に向上させることが出来る。

この発明の好ましい態様において、バリア層のバリア性のみならず種々の機械特性、熱的性質、化学的特性を改善する為に、乾燥後若しくは乾燥前のバリア層に、紫外線、電子線等の高エネルギー線を照射することができる。

この発明の包装材料の積層構造の実施例及び参考例を以下に示す。左端が最外層、右へ内側に積層される。
参考例 ポリオレフィン最外層／紙基材層／バリア層（ホエイタンパク質と可塑剤とからなる）／ポリオレフィン最内層
参考例 ポリオレフィン最外層／紙基材層／ポリオレフィン層／バリア層（ホエイと可塑剤とからなる）／ポリオレフィン最内層
参考例 ポリオレフィン基材層／バリア層（ホエイタンパク質と可塑剤とからなる）／ポリオレフィン最内層
参考例 ポリオレフィン基材層／バリア最内層（ホエイタンパク質と可塑剤とからなる）
参考例 ポリオレフィン基材層／バリア層（ホエイタンパク質と可塑剤とからなる）／ラッカー最内層
実施例 延伸ポリエステルフィルム基材（シール層兼用）層／バリア最内層（ホエイタンパク質と可塑剤と分散層状珪酸塩とからなる）
実施例 延伸ポリアミドフィルム基材（シール層兼用）層／バリア最内層（ホエイタンパク質と可塑剤と分散層状珪酸塩とからなる）

上記積層層構造の包装材料を製造する際には、積層強度を高める為に、基材及び中間層のプラスチック面をコロナ処理、火焔処理、プラズマ処理により表面活性化することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

この発明の包装材料は、液体食品等の包装容器に使用される。

Claims (2)

1. 基材と、バリア層と、熱可塑性シール層とを有する包装材料であって、
   該バリア層がホエイ若しくはホエイ由来のタンパク質と可塑剤との混合水溶液を前記基材面に塗布して得られた層であり、
   前記可塑剤が、ショ糖からなり、
   前記バリア層が、該バリア層中に実質的に均一に分散している微小な層状珪酸塩を含有する
   を特徴とする包装材料。
2. 前記基材が、紙層、ポリオレフィン層、ポリエステル層、ポリアミド層及びこれらの積層した層から選ばれる層である、請求項１記載の包装材料。