JP6850534B2 - 包材用シート、容器用蓋材および包装体 - Google Patents
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Description
この発明は、包材用シートに関し、より詳細には、包装機械内で過酸化水素水による滅菌が行われる包材として用いられるシートに関する。また、この発明は、上記シートよりなる容器用蓋材、および、同蓋材を使用して食品、飲料等の内容物を包装してなる包装体に関する。
例えばプリンやゼリー等の流動性食品の包装は、アセプティック包装と呼ばれる無菌包装システムによって行われている。無菌包装システムは、通常、包装材を過酸化水素水等の薬品によって滅菌した後、同包装材に、予め殺菌されたプリンやゼリー等の食品を、無菌室で充填包装するものである。
例えば、容器用蓋材は、容器のフランジ部との熱封緘が行われる無菌室に供給される途中で、滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬され、ここで滅菌される。
容器用蓋材の材料としては、金属箔層と、金属箔層の内面にラミネートされているシーラントフィルム層と、金属箔層の外面にラミネートされている基材フィルム層とを備えてなる積層シートが一般に用いられている（例えば下記の特許文献１参照）。
例えば、容器用蓋材は、容器のフランジ部との熱封緘が行われる無菌室に供給される途中で、滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬され、ここで滅菌される。
容器用蓋材の材料としては、金属箔層と、金属箔層の内面にラミネートされているシーラントフィルム層と、金属箔層の外面にラミネートされている基材フィルム層とを備えてなる積層シートが一般に用いられている（例えば下記の特許文献１参照）。
しかしながら、従来の容器用蓋材の場合、無菌包装システムにおいて包装機械の運転が停止すると、蓋材の一部が滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬されたままの状態となり、包装機械の運転停止時間等によっては、金属箔層とシーラントフィルム層との間でデラミネーションが発生し、シートが水膨れを起こす等の問題があった。
この発明は、上記の課題に鑑みて考案されたものであって、包装機械の運転停止中に滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬されたままの状態となっても、金属箔層とシーラントフィルム層との間でデラミネーションが発生しない包材用シート、容器用蓋材および包装体を提供することを目的とする。
この発明は、上記の目的を達成するために、以下の態様からなる。
１）過酸化水素水による滅菌が行われる包材に用いられるシートであって、金属箔層と、金属箔層の内面に接着剤層を介してラミネートされているシーラントフィルム層とを備えており、前記接着剤層は、ポリオールと主鎖のメチレン炭素数が偶数である脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含有するジカルボン酸とに由来するポリエステルポリオールを含んだ主剤と、メチレン基を有する多官能イソシアネートを含んだ硬化剤とよりなる二液硬化型ポリエステル系ウレタン樹脂を含んだ化合物により構成されている、包材用シート。
２）前記脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、セバシン酸およびスベリン酸のうち少なくとも１つからなる、上記1）の包材用シート。
３）前記金属箔層の外面にラミネートされている耐熱性樹脂層をさらに備えている、上記１）または２）の包材用シート。
４）過酸化水素水による滅菌が行われる容器用蓋材であって、上記１）〜３）のいずれか１つの包材用シートからなる、容器用蓋材。
５）上記４）の容器用蓋材が、内容物が充填された容器の開口を覆うように容器のフランジ部に熱封緘されてなる、包装体。
上記１）の包材用シートにあっては、金属箔層とシーラントフィルム層との間に介在されている接着剤層が、その主剤に、主鎖のメチレン炭素数が偶数である脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含有するジカルボン酸を含んでいるので、それによって架橋密度が高くなり、また、その硬化剤に、メチレン基を有する多官能イソシアネートが使用されているので、分子内の２つの官能基の立体障害が少なくなって、ウレタン結合が十分に行われることで、過酸化水素によるダメージが少なくなる。
従って、上記１）の包材用シートによれば、包材として過酸化水素水に浸漬されたままの状態で一定時間放置された場合でも、シーラントフィルム層と金属箔層との間でのデラミネーションの発生を効果的に抑制することができる。
従って、上記１）の包材用シートによれば、包材として過酸化水素水に浸漬されたままの状態で一定時間放置された場合でも、シーラントフィルム層と金属箔層との間でのデラミネーションの発生を効果的に抑制することができる。
上記２）の包材用シートによれば、接着剤層の主剤にアジピン酸、セバシン酸およびスベリン酸のうち少なくとも１つからなる脂肪族ジカルボン酸を使用することで、ジカルボン酸自体の蒸発や、粘度低下に起因した反応の低下を抑えることができる。
上記３）の包材用シートによれば、金属箔層の外面に耐熱性樹脂層がラミネートされているので、例えば同シートを容器用蓋材に適用すれば開封時に破れ難くなり、また、過酸化水素水液（滅菌液）に対する金属箔層の耐食性が向上する。
上記４）の容器用蓋材によれば、例えば包装機械の運転停止中に滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬されたままの状態で一定時間放置された場合でも、シーラントフィルム層と金属箔層との間でデラミネーションが発生するのを効果的に抑制することができ、従って、十分な滅菌処理が可能となるので、衛生的である。
上記５）の包装体によれば、蓋材にデラミネーションが発生し難く、製造不良が生じ難いものとすることができ、また、蓋材の十分な滅菌処理が可能となって、衛生的である。
以下、この発明の実施形態を、図１を参照して説明する。
図１は、この発明による包装体を示すものである。
図示の包装体(1)は、内容物(4)が充填された容器(2)のフランジ部(21)に、蓋材(3)を熱封緘してなるものである。
容器(2)は、例えばポリプロピレン樹脂等を材料として射出成形されたカップ状のものである。容器(2)には、内容物(4)として例えばプリン、ゼリー等の流動性食品が充填装置により充填される。
蓋材(3)を構成するシート(30)は、ロールの状態で包装機械内にセットされ、内容物(4)が充填された容器(2)のフランジ部(21)への熱封緘が行われる無菌室に繰り出し供給される途中で、滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬される。
図示の包装体(1)は、内容物(4)が充填された容器(2)のフランジ部(21)に、蓋材(3)を熱封緘してなるものである。
容器(2)は、例えばポリプロピレン樹脂等を材料として射出成形されたカップ状のものである。容器(2)には、内容物(4)として例えばプリン、ゼリー等の流動性食品が充填装置により充填される。
蓋材(3)を構成するシート(30)は、ロールの状態で包装機械内にセットされ、内容物(4)が充填された容器(2)のフランジ部(21)への熱封緘が行われる無菌室に繰り出し供給される途中で、滅菌槽の過酸化水素水中に浸漬される。
図２は、蓋材(3)として用いられるシート(30)の層構造を示すものである。
図示のシート(30)は、金属箔層(31)と、金属箔層(31)の内面（下面）にラミネートされているシーラントフィルム層(32)と、金属箔層(31)の外面（上面）にラミネートされている耐熱性樹脂層(33)とよりなる。
図示のシート(30)は、金属箔層(31)と、金属箔層(31)の内面（下面）にラミネートされているシーラントフィルム層(32)と、金属箔層(31)の外面（上面）にラミネートされている耐熱性樹脂層(33)とよりなる。
金属箔層(31)は、蓋材(3)にバリア性を付与するバリア層を構成するものである。
金属箔層(31)には、例えば、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む）、ステンレス箔、銅箔、鉄箔、ニッケル箔、チタン箔が用いられる。但し、加工性や汎用性を考えると、軟質のアルミニウム箔が好適に用いられる。
金属箔層(31)の厚みは、通常７〜５０μｍとなされるが、成形時の加工性やピンホール発生率を考慮すると１５〜５０μｍとするのが好ましい。
金属箔層(31)には、例えば、アルミニウム箔（アルミニウム合金箔を含む）、ステンレス箔、銅箔、鉄箔、ニッケル箔、チタン箔が用いられる。但し、加工性や汎用性を考えると、軟質のアルミニウム箔が好適に用いられる。
金属箔層(31)の厚みは、通常７〜５０μｍとなされるが、成形時の加工性やピンホール発生率を考慮すると１５〜５０μｍとするのが好ましい。
シーラントフィルム層(32)は、シーラントフィルムによって構成されている。
上記シーラントフィルムとしては、ポリプロピレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、またはこれらの樹脂を主体とした樹脂混合物よりなる単層フィルムまたは多層フィルムが挙げられるが、好適には、図２に示すような基材層(32a)、中間層(32b)およびシール層(32c)よりなる３層フィルム、または、基材層およびシール層よりなる２層フィルムが用いられる。シール層(32c)には、易開封性機能を持たせるために、容器(2)を構成している樹脂の材質に合せた樹脂が用いられる。例えば、容器(2)がポリプロピレン樹脂製であれば、プロピレンとエチレンの共重合ポリマーのフィルムや酸変性ポリプロピレン樹脂フィルム等が用いられ、また、容器(2)がポリエチレン樹脂製であれば、酸変性ポリエチレン樹脂フィルムやアイオノマーフィルム等が用いられる。また、シーラントフィルム層(32)は、蓋材(3)開封時の剥離形態が、容器(2)のフランジ部(21)との間での界面剥離、または、シール層(32c)内での凝集剥離であるものが好ましい。
シーラントフィルム層(32)は、２０〜８０μｍの厚みを有しているのが好ましい。シーラントフィルム層(32)の厚みが２０μｍ未満であると、過酸化水素水がシーラントフィルム層(32)を透過してシーラントフィルム層(32)と金属箔層(31)との界面まで達する時間が短くなり、デラミネーションの発生を確実に抑制できないおそれがある。一方、シーラントフィルム層(32)の厚みが８０μｍを超えると、コストアップや生産性の低下を招くおそれがある。より好ましくは、シーラントフィルム層(32)の厚みは、２５〜６０μｍとなされる。
上記シーラントフィルムとしては、ポリプロピレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、低密度ポリエチレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、またはこれらの樹脂を主体とした樹脂混合物よりなる単層フィルムまたは多層フィルムが挙げられるが、好適には、図２に示すような基材層(32a)、中間層(32b)およびシール層(32c)よりなる３層フィルム、または、基材層およびシール層よりなる２層フィルムが用いられる。シール層(32c)には、易開封性機能を持たせるために、容器(2)を構成している樹脂の材質に合せた樹脂が用いられる。例えば、容器(2)がポリプロピレン樹脂製であれば、プロピレンとエチレンの共重合ポリマーのフィルムや酸変性ポリプロピレン樹脂フィルム等が用いられ、また、容器(2)がポリエチレン樹脂製であれば、酸変性ポリエチレン樹脂フィルムやアイオノマーフィルム等が用いられる。また、シーラントフィルム層(32)は、蓋材(3)開封時の剥離形態が、容器(2)のフランジ部(21)との間での界面剥離、または、シール層(32c)内での凝集剥離であるものが好ましい。
シーラントフィルム層(32)は、２０〜８０μｍの厚みを有しているのが好ましい。シーラントフィルム層(32)の厚みが２０μｍ未満であると、過酸化水素水がシーラントフィルム層(32)を透過してシーラントフィルム層(32)と金属箔層(31)との界面まで達する時間が短くなり、デラミネーションの発生を確実に抑制できないおそれがある。一方、シーラントフィルム層(32)の厚みが８０μｍを超えると、コストアップや生産性の低下を招くおそれがある。より好ましくは、シーラントフィルム層(32)の厚みは、２５〜６０μｍとなされる。
シーラントフィルム層(32)は、金属箔層(31)の内面に、接着剤層(34)を介してドライラミネートされている。
接着剤層(34)は、ポリオールと主鎖のメチレン炭素数が偶数である脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含有するジカルボン酸とに由来するポリエステルポリオールを含んだ主剤と、メチレン基を有する多官能イソシアネートを含んだ硬化剤とよりなる二液硬化型ポリエステル系ウレタン樹脂を含んだ化合物により構成されている。
主剤の脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、セバシン酸およびスベリン酸のうち少なくとも１つからなる。また、脂肪族ジカルボン酸は、直鎖脂肪酸（直鎖脂肪族ジカルボン酸）が好ましい。ポリオールも、主鎖のメチレン炭素数が偶数であるポリオールが好ましい。
接着剤層(34)は、ポリオールと主鎖のメチレン炭素数が偶数である脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含有するジカルボン酸とに由来するポリエステルポリオールを含んだ主剤と、メチレン基を有する多官能イソシアネートを含んだ硬化剤とよりなる二液硬化型ポリエステル系ウレタン樹脂を含んだ化合物により構成されている。
主剤の脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、セバシン酸およびスベリン酸のうち少なくとも１つからなる。また、脂肪族ジカルボン酸は、直鎖脂肪酸（直鎖脂肪族ジカルボン酸）が好ましい。ポリオールも、主鎖のメチレン炭素数が偶数であるポリオールが好ましい。
耐熱性樹脂層(33)は、加飾層や保護層として機能するものであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムや２軸延伸ナイロン樹脂フィルム等の耐熱性樹脂フィルムを、接着剤層(35)を介して、金属箔層(31)の外面にドライラミネートすることにより形成されている。
上記接着剤層(35)を構成する接着剤としては、接着剤層(34)と同じ構成の接着剤を用いることができるが、耐熱性樹脂層(33)として過酸化水素水が浸透しにくいポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム等が用いられている場合には、二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤等のその他の接着剤であってもよい。
また、耐熱性樹脂層(33)は、金属箔層(31)の外面にニトロセルロース、エポキシメラミン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂等からなるコート剤をコーティングすることにより形成されたものであってもよい。
耐熱性樹脂層(33)の厚みは、通常１〜３０μｍ程度である。
上記接着剤層(35)を構成する接着剤としては、接着剤層(34)と同じ構成の接着剤を用いることができるが、耐熱性樹脂層(33)として過酸化水素水が浸透しにくいポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム等が用いられている場合には、二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤等のその他の接着剤であってもよい。
また、耐熱性樹脂層(33)は、金属箔層(31)の外面にニトロセルロース、エポキシメラミン樹脂、塩素化ポリオレフィン樹脂等からなるコート剤をコーティングすることにより形成されたものであってもよい。
耐熱性樹脂層(33)の厚みは、通常１〜３０μｍ程度である。
次に、この発明の具体的実施例について説明するが、この発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
厚さ２０μｍのアルミニウム箔（A1N30-0）の片面に、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを、以下の表１に示す二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤を用いてドライラミネートするとともに、アルミニウム箔の他面に、ポリエチレン樹脂を主体とした樹脂混合物の単層フィルムよりなるシーラントフィルムを、表１に示す二液硬化型ポリエステルウレタン接着剤を用いてドライラミネートすることにより、実施例１，２および比較例１〜３のシートを作製した。
なお、表１において、「ＭＤＩ」はジフェニルメタンジイソシアネートを、「ＴＤＩ」はトリレンジイソシアネートをそれぞれ表している。
なお、表１において、「ＭＤＩ」はジフェニルメタンジイソシアネートを、「ＴＤＩ」はトリレンジイソシアネートをそれぞれ表している。
〈過酸化水素水耐性評価〉
実施例１，２および比較例１〜３の各シートを、温度７０℃、濃度３５％の過酸化水素水に完全に浸漬し、３０分間経過後に取り出した。
そして、取り出した各シートを、蓋材としてポリプロピレン樹脂製容器のフランジ部に２００℃で熱封緘し、開封時のデラミネーション発生の有無を目視で確認した。
実施例１，２および比較例１〜３の各シートを、温度７０℃、濃度３５％の過酸化水素水に完全に浸漬し、３０分間経過後に取り出した。
そして、取り出した各シートを、蓋材としてポリプロピレン樹脂製容器のフランジ部に２００℃で熱封緘し、開封時のデラミネーション発生の有無を目視で確認した。
表１に示す通り、実施例１，２のシートでは、デラミネーションの発生は見られず、過酸化水素水に対する高い耐性を示した。
一方、比較例１〜３のシートの場合、アルミニウム箔とシーラントフィルムとの間でデラミネーションが発生し、また、シートの層間に水が浸入して水膨れが発生していた。
一方、比較例１〜３のシートの場合、アルミニウム箔とシーラントフィルムとの間でデラミネーションが発生し、また、シートの層間に水が浸入して水膨れが発生していた。
この発明は、無菌包装システムによってプリン、ゼリー等の流動性食品を包装する際の包材用シート、具体的には、容器用蓋材やパウチ材として、さらには、これらを用いて上記食品を包装してなる包装体として好適に使用することができる。
(1)：包装体
(2)：容器
(21)：フランジ部
(3)：蓋材
(30)：蓋材用シート
(31)：金属箔層
(32)：シーラントフィルム層
(33)：耐熱性樹脂層
(34)：接着剤層
(4)：内容物
(2)：容器
(21)：フランジ部
(3)：蓋材
(30)：蓋材用シート
(31)：金属箔層
(32)：シーラントフィルム層
(33)：耐熱性樹脂層
(34)：接着剤層
(4)：内容物
Claims (4)
- 内容物として食品又は飲料が充填された樹脂製の成形容器の開口を覆うように該容器のフランジ部を熱封緘するために用いる容器用熱封緘型蓋材であって、
前記蓋材は、減菌槽の過酸化水素水中に浸漬されることにより減菌が行われる包材用シートよりなり、
前記包材用シートは、
金属箔層と、
金属箔層の内面に接着剤層を介してラミネートされているシーラントフィルム層と、
金属箔層の外面に接着剤層を介してラミネートされている耐熱性樹脂層と、
を備えており、
前記接着剤層は双方とも、ポリオールと主鎖のメチレン炭素数が偶数である脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含有するジカルボン酸とに由来するポリエステルポリオールを含んだ主剤とメチレン基を有する多官能イソシアネートを含んだ硬化剤とよりなる二液硬化型ポリエステル系ウレタン樹脂を含んだ化合物により構成されている、
容器用熱封緘型蓋材。 - 前記脂肪族ジカルボン酸は、アジピン酸、セバシン酸およびスベリン酸のうち少なくとも1つからなる、請求項1記載の容器用熱封緘型蓋材。
- 前記シーラントフィルム層をなすシーラントフィルムが、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂およびこれらの樹脂を主体とした樹脂混合物のいずれかよりなる単層フィルムまたは多層フィルムである、請求項1または2に記載の容器用熱封緘型蓋材。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の容器用熱封緘型蓋材が、内容物として食品又は飲料が充填された樹脂製容器の開口を覆うように該容器のフランジ部に熱封緘されてなる、包装体。
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