JP4871745B2

JP4871745B2 - レトルト食品容器の製造方法

Info

Publication number: JP4871745B2
Application number: JP2007012107A
Authority: JP
Inventors: 淳河田; 克郎笹内
Original assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Current assignee: Nakamoto Packs Co Ltd
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-01-23
Also published as: JP2008178983A

Description

本発明は、リジッドで立体的なレトルト食品容器の製造方法に関し、更に詳しくは透明性が良好で酸素ガスバリヤー性に優れたレトルト食品容器の製造方法に関するものである。

近年、常温流通可能な食品としてレトルト食品が全盛期を迎え、コンビニエンスストアー、スーパー、デパート等で販売されている。これらのレトルト食品の容器としては、軟らかで可撓性のある容器として平パウチやスタンディングパウチが用いられている。これらのパウチの材質構成としては、一般的に、外側から耐熱基材層／酸素ガスバリヤー基材層／シーラント基材層となっており、これら各基材層はドライラミネートにより積層された後、平パウチやスタンディングパウチに加工されたものである。

そして、耐熱基材層としては、レトルト温度に耐えられる耐熱性と、ヒートシールに耐えられる耐熱性とを有しているＰＥＴフィルムが用いられている。酸素ガスバリヤー基材層としては、ＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ６−ＮＹフィルム、ポリ（メタ）アクリル酸系ポリマー・糖類の混合ポリマーをコートしたＰＥＴフィルムやＯ−ＮＹフィルム、ＳｉＯｘ蒸着したＰＥＴフィルムやＯ−ＮＹフィルム、Ａｌ_２Ｏ_３蒸着したＰＥＴフィルムやＯ−ＮＹフィルム、Ａｌ箔が用いられている。シーラント基材層としては、シール出来ることと、レトルト温度にも耐えられる耐熱性を有していることからＰＰフィルムが用いられている。

また、レトルト食品の容器として、リジッドで立体的なレトルト食品容器も用いられており、このようなレトルト食品容器としては、外側から耐熱基材層／酸素ガスバリヤー基材層／耐熱基材層からなる積層シートを加熱成形したものが用いられており、外側と内側に配置された耐熱基材層としては、加熱成形でき、かつレトルト温度に耐えられるＰＰシートが用いられていた（特開２００４−８２７０８、特開２００５−４１５１９）。

また、酸素ガスバリヤー基材層としては、加熱成形して伸ばされても耐えられるＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ６−ＮＹフィルムが用いられていた。なお、ＳｉＯｘ蒸着したＰＥＴフィルムやＯ−ＮＹフィルム、Ａｌ_２Ｏ_３蒸着したＰＥＴフィルムやＯ−ＮＹフィルムは、加熱成形によって蒸着層にクラックが入りバリヤー性能が低下し、またＡｌ箔は切れてしまうので用いることが出来なかった。そして、ＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ６−ＮＹフィルムは、外側と内側のＰＰシートと接着樹脂を介して共押出法で積層されたり、ドライラミネートで積層されていた。

特開２００４−８２７０８号公報特開２００５−４１５１９号公報

しかしながら、耐熱基材層としてＰＰシートを用いたリジッドで立体的なレトルト食品容器は、ＰＰシートの透明性が悪いため、容器も全体として透明性が劣るものとなっていた。

本発明は、以上の問題点を解決し、透明性に優れるとともに、酸素ガスバリヤー性にも優れたリジッドで立体的なレトルト食品容器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは上述した課題を解決すべく鋭意検討し、高透明性を有するＡ−ＰＥＴ（非晶性ポリエチレンテレフタレート）シートやＯＰＳシートに着目し、これらのシートの耐熱性を改善することにより、レトルト温度にも耐え得る耐熱基材層として使用できると考えた。

しかしながらＯＰＳシートは、残留モノマー、ダイマーやトリマー、添加剤の溶出による安全衛生性上の懸念があり、食品安全衛生性に優れているＡ−ＰＥＴシートの耐熱性を改善することを検討した。

本発明者らは、以上の検討の結果、Ａ−ＰＥＴの耐熱性を改善することについて鋭意検討し、Ａ−ＰＥＴシートを延伸による配向結晶化と熱固定による結晶化によって結晶化度を上げることにより、レトルト温度の１３０℃にも耐え得る高耐熱性を付与することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。

請求項１に係るレトルト食品容器の製造方法は、酸素ガスバリヤー基材層と、該酸素ガスバリヤー基材層の両側に積層された一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層とを有する積層シートを加熱成形した後熱固定して成形するものであって、該一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層が、Ａ−ＰＥＴシートを９０〜１２０℃に加熱してＭＤ方向（縦方向）に２〜５倍一軸延伸した後、延伸温度より５〜２０℃高い温度で熱固定したものであることを特徴として構成されている。

請求項２に係るレトルト食品容器の製造方法は、請求項１記載のレトルト食品容器の製造方法において、加熱成形が、真空、圧空又は真空・圧空成形法により積層シートを８０〜１３０℃で加熱成形するものであり、前記熱固定が、該加熱成形した同じ金型内において１６０℃以上で熱固定するものであることを特徴として構成されている。

請求項３に係るレトルト食品容器の製造方法は、請求項１又は２記載のレトルト食品容器の製造方法において、積層シートがドライラミネートにより作製されたものであることを特徴として構成されている。

請求項４に係るレトルト食品容器の製造方法は、請求項１、２又は３記載のレトルト食品容器の製造方法において、酸素ガスバリヤー基材層が、ＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ６−ＮＹフィルム、バリヤー性を有する各種コート剤がコートされたＰＥＴフィルム及びＯ−ＮＹフィルムであることを特徴として構成されている。

請求項１に係るレトルト食品容器の製造方法においては、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層が、Ａ−ＰＥＴシートを９０〜１２０℃に加熱してＭＤ方向に２〜５倍一軸延伸し、延伸温度より５〜２０℃高い温度で熱固定しているので、下記の式で示される結晶化度を２２〜３０％にコントロールでき、その結果、加熱成形することができる。さらに、加熱成形により延伸された後、熱固定されることにより、結晶化度を３０％以上とすることができるので、レトルト温度にも耐えうる高耐熱性を得ることができる。したがって、透明性が高く、かつ高耐熱性を有するレトルト食品容器を得ることができる。

また、酸素ガスバリヤー基材層により、良好な酸素バリヤー性を確保することができる。

請求項２に係るレトルト食品容器の製造方法においては、加熱成形が、真空、圧空又は真空・圧空成形法により積層シートを８０〜１３０℃で加熱成形するものであるので、積層シートは加熱成形の際延伸されており、さらに、熱固定が、該加熱成形した同じ金型内において１６０℃以上で熱固定するものであるので、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層結晶化度を確実に３０％以上とすることができる。したがって、レトルト温度に耐えうる高耐熱性を有するレトルト食品容器を得ることができる。

請求項３に係るレトルト食品容器の製造方法においては、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層／酸素ガスバリヤー基材層／一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層からなる積層シートがドライラミネートで作製されているので、積層シートは各層が強固に固定されている。

請求項４に係るレトルト食品容器の製造方法においては、酸素ガスバリヤー基材層にＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ−６ＮＹフィルム、バリヤー性を有する各種コート剤がコートされたＰＥＴフィルム及びＯ−ＮＹフィルムを用いているので、加熱成形による伸びにも追従することができる。したがって、酸素ガスバリヤー性を確保することが出来る。

本発明のレトルト食品容器の製造方法は、酸素ガスバリヤー基材層の両側に一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層が積層された積層シートを加熱成形した後熱固定して成形されたものであり、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層は、Ａ−ＰＥＴシートをＭＤ方向（縦方向）に一軸延伸した後、熱固定したものである。

この一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層に用いるＡ−ＰＥＴは、非結晶状態にあり、その結晶化度は大略５〜７％のものである。Ａ−ＰＥＴシートとしては、一般に市販されているＡ−ＰＥＴシートを用いることができ、Ａ−ＰＥＴシートに用いる樹脂は、固有粘度（ＩＶ値）が高いものであることは必要ではないが、固有粘度が０．６ｄＬ／ｇ以下の樹脂や、回収ＰＥＴボトルのフレークを用いた樹脂から成形したシートだと表面性が良好でない場合があるので特別な前処理が必要である。

Ａ−ＰＥＴシートを一軸延伸した後、熱固定して一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートを作製する工程は、まず、Ａ−ＰＥＴシートを加熱して一軸延伸する。このＡ−ＰＥＴシートは、予め成形して得たものを用いても、Ｔダイ成形機で成形直後のＡ−ＰＥＴシートをインラインで延伸装置に送り込んでもよい。延伸装置としては、例えば、加熱ロールを用いた延伸装置を用いることができるが、この加熱ロールの短区間の１段延伸でも、２段延伸以上の多段延伸であってもよい。

延伸温度は、９０〜１２０℃が好ましく、９５〜１１０℃がより好ましい。延伸温度が９０℃未満であると、Ａ−ＰＥＴシートが延伸される際に張力が掛かりすぎて延伸ムラを起こして一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの偏肉が起こり易くなり、また、１２０℃を超えると、白濁気味となり表面肌あれも発生し、透明で良好な一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートが得られない。

延伸倍率は、２〜５倍が好ましく、２．６〜３．７倍がより好ましい。延伸倍率が２倍未満であると、示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定から冷結晶化点が観測され、結晶化度が２２％未満となって後述する熱成形で成形体が白化してしまう。また、５倍を超えると延伸時に延伸ロールでスベリが起こり易くなり、滑った部分と滑らない部分があるためシートに横波模様が発生したりして、良好な一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートが得られない。

一軸延伸後の熱固定の温度は、アニールによる配向緩和をさせる観点から延伸温度より５〜２０℃高い温度が好ましく、熱固定温度が、延伸温度より５℃より高くないと、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの熱収縮率が大きくなる。また、延伸温度より２０℃より高いと、表面に肌荒れが起こり、白化気味となる。なお、上記熱固定温度の範囲において、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの加熱収縮率が小さくなり、加熱成形してレトルト食品容器を成形する際に変形を少なくできるので、高めの熱固定温度とすることがより好ましい。なお、熱固定ロールの速度はシートの配向緩和に合わせるため加熱延伸ロール速度より０．５から１０％程度遅めにする。

以上のようにして作製された一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートは、下記の式で示される結晶化度が、２２％以上３０％未満であることが好ましい。結晶化度が２２％未満であれば、冷結晶化点が存在するので、加熱成形の際、白化する恐れがある。また、３０％以上であると、加熱成形が困難となり、金型の再現性が得にくくなる。

そして、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートを酸素ガスバリヤー基材とニ液型のウレタン接着剤を用いてドライラミネート法で積層し、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層／ウレタン接着剤層／酸素ガスバリヤー基材層／ウレタン接着剤層／一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層からなる積層シートが作製される。

酸素ガスバリヤー基材層としては、ＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ−６ＮＹフィルム、酸素ガスバリヤー性を有する各種コート剤をコートしたＰＥＴフィルム及びＯ−ＮＹフィルムが挙げられる。酸素ガスバリヤー性を有する各種コート剤としては、ポリ（メタ）アクリル酸素ポリマー・糖類の混合ポリマーやＰＶＤＣコート剤等が挙げられる。

以上のような積層シートを加熱成形した後、熱固定してレトルト食品容器が成形される。加熱成形時の加熱成形温度は、８０〜１３０℃が好ましく、９０〜１２０℃がより好ましい。加熱成形温度が８０℃未満であると、レトルト食品容器に波打ちが発生する。また、１３０℃を超えると、積層シートのドローダウンが大きくなり、成形された時にレトルト食品容器にシワが発生する。

加熱成形後の熱固定の温度は、１６０℃以上が好ましく、１７０℃以上がより好ましい。熱固定温度が１６０℃未満であると、１５０℃の耐熱性を確保できない恐れがある。また、熱固定温度の上限は特に無いが、２２０℃を超えて長時間熱固定すると、半透明になり白濁する恐れがある。金型内での熱固定時間は、少なくとも１０秒程度保持することが好ましく、熱固定時間が１０秒程度より短いと成形されたレトルト食品容器に波うち状のシワが発生するものである。

以上のように、積層シートは加熱成形時に延伸されることになるので、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層も延伸されており、この加熱成形に伴う延伸により、下記の式で示される結晶化度が、３０％以上であることが必要で、結晶化度が３０％未満であると、十分な耐熱性を得ることができない。

加熱成形方法は特に限定されず、真空成形、圧空成形、真空・圧空成形いずれでもかまわない。

本発明のレトルト食品容器は、透明でレトルト殺菌温度に耐えられる耐熱性を有し、酸素ガスバリヤー性を有するので食品の長期保存ができ、電子レンジで加熱出来る容器となる。

本発明によるレトルト食品容器の製造方法の工程について図面を参照して説明する。
図１は一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの製造装置の概略図、図２はレトルト食品容器の製造に用いる熱成形装置の概略図である。
図１において、１はＡ−ＰＥＴシート、２は予熱ロール、３はニップロール、４は加熱ロール、５は延伸ロール、６は熱固定ロール、７は縦一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートであり、Ａ−ＰＥＴシート１を、まず予熱ロール２で７０〜９０℃に予熱した後、加熱ロール４で９０〜１２０℃に加熱する。そして、この加熱されたＡ−ＰＥＴシート１を延伸ロール５により、縦方向に２〜５倍延伸する。さらに、この一軸延伸されたＡ−ＰＥＴシート１は熱固定ロール６で、加熱ロール４で加熱した温度より５〜２０℃高い温度で加熱されて熱固定され、縦一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート７が完成する。

図２において、１１は熱成形上部加熱ヒータ板、１２は熱成形下部加熱ヒータ板であり、熱成形する前に一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層／酸素ガスバリヤー基材層／一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層からなる積層シート８を加熱するためのものである。また、１３は熱成形上金型、１４は熱成形下金型、１５は熱成形下金型埋め込みヒータ、１６は熱成形体（レトルト食品容器）である。そして、このような装置で、まず、熱成形上部加熱ヒータ板１１と熱成形下部加熱ヒータ板１２との間に積層シート８を設置し、積層シート８の表面温度が８０〜１３０℃となるように加熱する。さらに、この加熱した積層シート８を熱成形上金型１３と熱成形下金型１４とで加熱成形し、そのまま１０秒程度保持した後取り出す。この時、熱成形下金型１４は熱成形下金型埋め込みヒータ１２で１６０℃以上に加熱されているので、熱成形体１６は１６０℃で熱固定される。

［実施例１］
アテナ工業（株）製０．５ｍｍ厚みのＡ−ＰＥＴシート（結晶化度６．１％）を、日本製鋼所（株）製Ｔ−１７型ロール延伸装置で延伸して一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートを製造した。すなわち、予熱ロール温度８０℃、加熱ロール温度（延伸温度）９５℃、延伸ロール温度８０℃、熱固定ロール温度１００℃に設定し、Ａ−ＰＥＴシートを３ｍ／ｍｉｎで繰り出して、加熱ロールと延伸ロールとの間で２．６倍に１段で延伸し、０．１９ｍｍ厚みの一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートを得た。

この一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートは、シワも無く透明であり、ＤＳＣ測定値から求めた結晶化度は２４％で冷結晶化ピークは消えており、高結晶化されていた。

次いで、中島精機エンジニアリング（株）製ドライラミネート機ＬＸ−３にヘリオ彫刻によるスクリーン線数９５線のグラビアロールをセットし、東洋モートン（株）製ウレタン接着剤（主剤；ＴＭ−５６９、硬化剤；ＣＡＴ−ＲＴ３７、溶剤；酢酸エチルエステル）を、ポリ（メタ）アクリル酸系ポリマー・糖類の混合ポリマーがコートされたＰＥＴフィルム（呉羽化学（株）製「ベセーラＥＴ−１３０Ｒ」）に加工速度２８ｍ／ｍｉｎで塗布し、熱風温度４０℃、６５℃、５５℃の３ゾーンの乾燥後、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートとニップ圧１８ｋｇ−ｃｍの線圧で貼合した。

さらに、この貼合したシートのポリ（メタ）アクリル酸系ポリマー・糖類の混合ポリマーコートされたＰＥＴフィルム面に、前記と同様にウレタン接着剤を塗布し、前記と同様に乾燥した後、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートを前記と同様に貼合し、一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層／ポリ（メタ）アクリル酸系ポリマー・糖類の混合ポリマーコートＰＥＴ層（酸素ガスバリヤー基材層）／一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層からなる積層シートを作製した。この積層シートを４６℃の恒温室で３日間エージングを行って容器成形用シートとした。

この容器成形用シートを、加熱ヒーターで表面温度９０℃になるように加熱して軟化させた後、（株）浅野研究所製「ＦＫＣ型」真空・圧空成形機で上部径１００ｍｍφ、底部径８０ｍｍφ、深さ３５ｍｍの雌型アルミ金型を用い、アルミ金型の温度を１８０℃に設定し、０．５ＭＰａの圧空をかけながら真空・圧空成形し、レトルト食品容器を得た。なお、金型を閉じている熱固定時間は１０秒とした。

得られたレトルト食品容器は、硝子のような透明性があり、金型通りの成形体であった。このレトルト食品容器の一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層（加熱成形により二軸延伸された状態となっている。）の結晶化度は３０．５％であり、加熱成形前の一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの結晶化度の２４％より高くなって高結晶化されていた。

このレトルト食品容器に水を満注充填した後、ＰＥＴフィルム層（１２μｍ）／Ｏ−ＮＹフィルム層（１５μｍ）／イージーピール層（３５μｍ）からなる蓋材をヒートシールを行って密封した。

この水を充填したレトルト食品容器を熱水・静置方式のレトルトで昇温１０分―１３０℃、３０分加熱―冷却１５分のレトルト殺菌を行った。蓋材を剥がして水を取り出し容器の外観を観察したところ、レトルト前の硝子のような透明性を維持しており、変形も起こらなかった。

次いで、このレトルト殺菌したレトルト食品容器を乾燥した後、酸素バリヤー性を測定したところ、０．５ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍであった。酸素バリヤー性の測定は、ＭＯＣＯＮ（登録商標）社製、酸素透過度測定器「ＯＸ−ＴＲＡＮ（登録商標）、ＭＯＤＥＬ２／２１」を用い、温度３０℃、湿度８０％ＲＨ下で行った。

以上のように、実施例１で得られたレトルト食品容器は、１３０℃のレトルト温度にも耐えられる高耐熱性があり、硝子のような透明性があり、レトルト後の酸素バリヤー性が０．５ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍという優れた食品保存性があるものであった。

［実施例２］
酸素ガスバリヤー基材層としてＰＶＤＣフィルム（旭化成（株）製「サランＵＢ、２５μｍ」を用いた他は、実施例１と全く同様に行って、レトルト食品容器を得た。このレトルト食品容器を実施例１と全く同様にレトルト殺菌を実施し、酸素バリヤー性を測定したが、レトルト後の外観は、透明性を有しており、変形もなかった。また、レトルト後の酸素バリヤー性は、０．８ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍであった。

以上のように、実施例２で得られたレトルト食品容器も、１３０℃のレトルト温度にも耐えられる高耐熱性があり、硝子のような透明性があり、レトルト後の酸素バリヤー性が０．８ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍという優れた食品保存性があるものであった。

［実施例３］
酸素ガスバリヤー基材層として、ポリ（メタ）アクリル酸系ポリマー・糖類の混合ポリマーコートされたＯ−ＮＹフィルム（呉羽化学（株）製「ベセーラＡＲ」）を用い、このフィルムに東洋インキ（株）製レトルト用水性グラビアインキ「ＪＷ２５０アクアエコール」の白色、黄色、赤色、青色、黒色の５色を用いて、皿に盛られたカレイの煮付けの絵柄と説明文等の文字を印刷した。

この印刷したＯ−ＮＹフィルムを用いた他は、実施例１と全く同様に行って、レトルト食品容器を得た。このレトルト食品容器を実施例１と全く同様にレトルト殺菌を実施し、酸素バリヤー性を測定したが、レトルト後の外観は、印刷部はきれいに印刷されて、無地部はきれいな透明であり、美粧性に優れており、変形もなかった。また、レトルト後の酸素バリヤー性は、０．６ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍであった。

以上のように、実施例３で得られたレトルト食品容器も、１３０℃のレトルト温度にも耐えられる高耐熱性があり、硝子のような透明性があり、レトルト後の酸素バリヤー性が０．６ｍｌ／ｍ^２．Ｄ．ａｔｍという優れた食品保存性があるものであった。

本発明による一軸延伸Ａ−ＰＥＴシートの製造装置の概略図本発明によるレトルト食品容器の製造に用いる熱成形装置の概略図

符号の説明

１Ａ−ＰＥＴシート
２予熱ロール
４加熱ロール
５延伸ロール
６熱固定ロール
７縦一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート
８積層シート
１１熱成形上部加熱ヒータ板
１２熱成形下部加熱ヒータ板
１３熱成形上金型
１４熱成形下金型
１５熱成形下金型埋め込みヒータ
１６熱成形体（レトルト食品容器）

Claims

酸素ガスバリヤー基材層と、該酸素ガスバリヤー基材層の両側に積層された一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層とを有する積層シートを加熱成形した後熱固定して成形するものであって、該一軸延伸Ａ−ＰＥＴシート層が、Ａ−ＰＥＴシートを９０〜１２０℃に加熱してＭＤ方向（縦方向）に２〜５倍一軸延伸した後、延伸温度より５〜２０℃高い温度で熱固定したものであることを特徴とするレトルト食品容器の製造方法。
前記加熱成形が、真空、圧空又は真空・圧空成形法により積層シートを８０〜１３０℃で加熱成形するものであり、前記熱固定が、該加熱成形した同じ金型内において１６０℃以上で熱固定するものであることを特徴とする請求項１記載のレトルト食品容器の製造方法。
前記積層シートがドライラミネートにより作製されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載のレトルト食品容器の製造方法。
前記酸素ガスバリヤー基材層が、ＰＶＤＣフィルム、ＥＶＯＨフィルム、ＭＸＤ６−ＮＹフィルム、バリヤー性を有する各種コート剤がコートされたＰＥＴフィルム及びＯ−ＮＹフィルムであることを特徴とする請求項１、２又は３記載のレトルト食品容器の製造方法。