JP6956499B2 - 非吸着性酸素吸収フィルム - Google Patents
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Description
〈1〉 酸素吸収層、
上記酸素吸収層の一方又は両方の面に存在している、非吸着性層、及び
上記酸素吸収層と上記非吸着性層との間に配置されている、水蒸気バリア層
を具備しており、
上記酸素吸収層が、無機系酸素吸収剤及び熱可塑性樹脂を含有しており、
上記非吸着性層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含有しており、かつ
上記水蒸気バリア層のJIS K 7129:2008に準拠する水蒸気透過度が、0g/m2・day超300g/m2・day以下である、
非吸着性酸素吸収フィルム。
〈2〉 上記非吸着性層が、上記酸素吸収層の両方の面に積層されており、それによって非吸着性層、水蒸気バリア層、酸素吸収層、水蒸気バリア層、及び非吸着性層の順で配置されている、上記〈1〉項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈3〉 上記水蒸気バリア層が、上記酸素吸収層と上記非吸着性層との間で融着されている、上記〈1〉又は〈2〉項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈4〉 上記無機系酸素吸収剤が、酸素欠損を有する金属酸化物である、上記〈1〉〜〈3〉項のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈5〉 上記酸素吸収層における上記無機系酸素吸収剤の含有量が、50質量%超75質量%以下である、上記〈1〉〜〈4〉項のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈6〉 上記非吸着性層が、酸変性ポリオレフィンを更に含有している、上記〈1〉〜〈5〉項のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈7〉 上記水蒸気バリア層が、ポリオレフィンを含有している、上記〈1〉〜〈6〉項のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈8〉 上記水蒸気バリア層が、酸変性ポリオレフィンを更に含有している、上記〈7〉項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈9〉 上記非吸着性層及び/又は上記水蒸気バリア層の酸変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンである、上記〈6〉又は〈8〉項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
〈10〉 基材層、及び
上記基材層に積層されている、上記〈1〉〜〈9〉項のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム
を具備しており、かつ
上記非吸着性酸素吸収フィルムの上記非吸着性層が、上記基材層の反対側に配置されており、それによって、上記酸素吸収層が、上記非吸着性層を通して酸素を吸収できるようにされている、
包装用積層体。
〈11〉 上記〈10〉項に記載の包装用積層体、及び内容物を具備しており、かつ
上記包装用積層体の非吸着性層が、上記内容物の側に配置されている、
包装体。
図1(a)に示すように、本発明の非吸着性酸素吸収フィルム(10a)は、酸素吸収層(2)、酸素吸収層(2)の一方又は両方の面に存在している、非吸着性層(6)、及び酸素吸収層(2)と非吸着性層(6)との間に配置されている、水蒸気バリア層(4)を具備している。
酸素吸収層は、無機系酸素吸収剤及び熱可塑性樹脂を含有している。
無機系酸素吸収剤としては、酸素欠損を有する金属酸化物、還元鉄等を用いることができる。中でも、酸素吸収性の観点から、酸素欠損を有する金属酸化物が好ましい。
酸素欠損を有する金属酸化物としては、例えば酸素欠損を有する酸化セリウム、酸素欠損を有する二酸化チタン等が挙げられる。特に、酸素欠損を有する金属酸化物としては、酸素欠損を有する酸化セリウムを用いることが、酸素吸収性の観点から好ましい。
MO2+xH2→MO2−x+xH2O ・・・(1)
MO2−x+(x/2)O2→MO2 ・・・(2)
熱可塑性樹脂としては、酸素の透過性が高く、混練性に優れた熱可塑性樹脂を用いることができる。このような熱可塑性樹脂としては、例えばポリオレフィン、ビニル系ポリマー、ポリエステル、アイオノマー、ポリカーボネート、ポリアミド、熱可塑性エラストマー等から選択される少なくとも1種、又はこれらの組合せを用いることができる。
非吸着性層は、l−メントール、d−リモネン、サルチル酸メチル、カンファー、トコフェロール等の揮発成分、わさび、からし、マスタード等の食品の香気成分の吸着が少なく、特に実質的に吸着せず、包装容器内部の香気成分等を維持することができる層である。より具体的には、非吸着性層は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含有している。
エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)は、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物であり、エチレン単位の含有量は特に制限はないが、10mol%以上、15mol%以上、20mol%以上、又は25mol%以上であることができ、また70mol%以下、60mol%以下、又は55mol%以下であることができる。また、EVOHのビニルエステル単位のケン化度としては90mol%以上、95mol%以上、99mol%以上、又は100mol%であることができる。ケン化度が高いと、結晶化しやすく、非吸着性も高まる。そして、溶融時の熱安定性も増すため、ケン化度は高い方が好ましい。ここでビニルエステルとしては酢酸ビニルが代表例として挙げられるが、その他にプロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステルも挙げられる。これらのビニルエステルは1種又は2種以上混合して使用してもよい。またEVOHはエチレン含有量、ケン化度、重合度の内の少なくとも一つが異なるEVOHを混合して使用してもよい。EVOHには本発明の目的が阻害されない範囲で他の共重合成分を含有させてもよい。これらのEVOHを複数種組み合わせて用いてもよい。
酸変性ポリオレフィンは、酸を、ポリオレフィンにグラフト重合したものである。酸変性ポリオレフィンとしては、例えば無水マレイン酸変性ポリオレフィン等が用いられる。ポリオレフィンとしては、上記のポリオレフィンが好適に用いられる。酸変性ポリオレフィンは複数種組み合わせて用いてもよい。
非吸着性層は、本発明の目的を損なわない範囲で、随意の添加物を含有していてもよい。添加物としては、耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、帯電防止剤、核剤、充填剤、顔料、染料、難燃剤、アンチブロッキング剤等の添加物が挙げられる。
水蒸気バリア層は、JIS K 7129:2008に準拠する水蒸気透過度が0g/m2・day超300g/m2・day以下である、水蒸気バリア層である。より具体的には、この水蒸気透過度は、JIS K 7129:2008の感湿センサ法を用いて測定したものである。
非吸着性酸素吸収フィルムの製造方法は、混練工程、非吸着性層、水蒸気バリア層及び酸素吸収層を製膜する製膜工程、並びに非吸着性層、水蒸気バリア層及び酸素吸収層を積層させる積層工程を含む。
非吸着性層のEVOH及び随意の酸変性ポリオレフィンを、2.2MJ/Kg以上12.5MJ/Kg以下の比エネルギーで溶融混練する。ここで、溶融混合時の比エネルギーの範囲は、より好ましくは、2.7MJ/Kg以上12.1MJ/Kg以下である。2.2MJ/Kg以上の比エネルギーで、これらを溶融混練することで、得られる樹脂の混練状態が好適となる。比エネルギーが、12.5MJ/Kg以下である場合には、樹脂が劣化する等の問題が発生しにくい。
トルク:混練機のスクリューを回転させるのに必要な力
混練機回転数:単位時間当たりの混練機のスクリューを回転させるのに必要な混練機モータの回転数
樹脂押出量:単位時間当たりに混練機から押し出される樹脂の量
製膜工程は、非吸着性層、水蒸気バリア層及び酸素吸収層を製膜する工程である。積層工程は、非吸着性層、水蒸気バリア層及び酸素吸収層を積層させる工程である。多層インフレーション法、多層Tダイ法、多層キャスト法等の共押出法により、製膜工程及び積層工程を一体として行うことが、水蒸気バリア層を、酸素吸収層と非吸着性層との間で融着させる観点から好ましい。
図2(a)及び(b)に示すように、本発明の包装用積層体(20a、20b)は、基材層(8)、及び基材層(8)に積層されている本発明の非吸着性酸素吸収フィルム(10a、10b)を具備しており、かつ非吸着性層(6)が基材層(8)の反対側に配置されている。その結果、酸素吸収層(2)が、非吸着性層(6)を通して酸素を吸収できるようにされている。包装用積層体を用いて包装体を構成する場合、この非吸着性層を内容物側に配置することができる。
基材層は、包装体において本発明の非吸着性酸素吸収フィルムを積層させる基材層である。この基材層は、非吸着性酸素吸収フィルムに適度なコシ及び外部からの水分や酸素等の浸入を防止するバリア性を付与できることが好ましい。基材層は、例えば樹脂層、バリア層、又はこれらの積層体であってよい。
樹脂層としては、耐衝撃性、耐摩耗性等に優れた熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン、ビニル系ポリマー、ポリエステル、ポリアミド等を単独で、又は2種類以上組み合わせて複層で使用することができる。この樹脂層は、延伸フィルムであっても、無延伸フィルムであってもよい。
バリア層としては、外部からの酸素が酸素吸収層へと透過することを抑制することができる材料を用いることができる。樹脂層が十分な水蒸気バリア性及びガスバリア性を有する場合には、バリア層は必要ないが、樹脂層が十分なバリア性を有しない場合には、バリア層を設ける方が好ましい。例えば、これに限られないが、アルミニウム箔、若しくはアルミニウム合金等の金属箔、アルミニウム蒸着膜、シリカ蒸着膜、アルミナ蒸着膜、若しくはシリカ・アルミナ二元蒸着膜等の無機物蒸着膜、又はポリ塩化ビニリデンコーティング膜、若しくはポリフッ化ビニリデンコーティング膜等の有機物コーティング膜を使用することができる。
本発明の包装体は、本発明の包装用積層体、及び内容物を具備しており、かつ包装用積層体の非吸着性層が、内容物の側に配置されている。
本発明の包装体の内容物としては、随意の内容物であってよいが、香気成分を有する食品や、揮発性の有効成分(揮発成分)を含む湿布薬等の医薬品、化粧品等が内容物である場合に、本発明の包装体が特に有用となる。
包装体の製造方法は、内容物を収容するようにして、包装用積層体の非吸着性層を互いに対向させてヒートシールすること、又は包装用積層体の非吸着性層を他の包装用の層若しくは積層体と対向させてヒートシールすることを含むことができる。
〈実施例1〉
Tダイでの多層押出成形にて、酸素吸収層、水蒸気バリア層、及び非吸着性層がこの順で配置されるようにして3種3層の非吸着性酸素吸収フィルムを作製した。非吸着性層としては、EVOH及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比88:12で高せん断の二軸押出機で混練して作製した樹脂を使用し、酸素吸収層としては、LDPE及び酸素欠損を有する酸化セリウムを質量比90:10で混練して作製した樹脂を使用した。水蒸気バリア層としては、LDPE及び無水マレイン酸変性ポリプロピレンを質量比60:40で混練して作製した樹脂を用いた。酸素吸収層、水蒸気バリア層、及び非吸着性層の厚さはそれぞれ20μm、3μm、10μmとした。水蒸気バリア層のJIS K 7129:2008の感湿センサ法を用いて測定した水蒸気透過度は、256g/m2・dayであった。
水蒸気バリア層を構成する熱可塑性樹脂の種類及び含有率、無水マレイン酸変性ポリプロピレンの含有率、並びに水蒸気バリア層の厚さを、表1に示すように変更したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2〜15の非吸着性酸素吸収フィルムを作製した。
水蒸気バリア層を積層させなかったことを除き、実施例1と同様にして、比較例1の非吸着性酸素吸収フィルムを作製した。
水蒸気バリア層の代わりに、アルミニウム箔をドライラミネート接着剤(タケラックA−525S/タケネートA−50、三井化学株式会社)により積層させたことを除き、実施例1と同様にして、比較例2の非吸着性酸素吸収フィルムを作製した。
〈製膜性〉
作製したフィルムの外観を観察して、製膜性を評価した。以下の表1の「製膜性」については、発泡することなく製膜できた場合を○とし、製膜できたものの、発泡が見られた場合を△とし、そして製膜ができなかった場合を×としている。
上記実施例1〜15並びに比較例1及び2で作成したフィルムの酸素吸収層側を、それぞれ基材層としてのPET//アルミニウム箔(ただし、「//」はドライラミネート接着剤を表す)の構成を有する積層体のアルミニウム箔側に、上記のドライラミネート接着剤を介して積層させ、非吸着層を対向させるようにしてシールし、袋とした。袋は容積15mLとなるよう、すなわち、15mLの空気が入るように四面体型にシールした。上記のように作成した袋を、23℃で7日間放置した後に、隔膜型ガルバニ電池式酸素センサ(パックマスターRO−103、飯島電気工業社)の測定針を袋に刺して袋内酸素濃度を測定し、酸素吸収性を評価した。測定した酸素濃度が初期濃度に対して減少していたものを○とし、減少していなかったものを×としている。
4 水蒸気バリア層
6 非吸着性層
8 基材層
10a、10b 非吸着性酸素吸収フィルム
20a、20b 包装用積層体
Claims (10)
- 酸素吸収層、
前記酸素吸収層の一方又は両方の面に存在している、非吸着性層、及び
前記酸素吸収層と前記非吸着性層との間に配置されている、水蒸気バリア層
を具備しており、
前記酸素吸収層が、無機系酸素吸収剤及び熱可塑性樹脂を含有しており、
前記酸素吸収層における前記無機系酸素吸収剤の含有量が、50質量%超75質量%以下である、
前記非吸着性層が、エチレン−ビニルアルコール共重合体を含有しており、
前記水蒸気バリア層のJIS K 7129:2008に準拠する水蒸気透過度が、0g/m2・day超300g/m2・day以下であり、かつ
前記水蒸気バリア層の厚さが、7μm以上である、
非吸着性酸素吸収フィルム。 - 前記非吸着性層が、前記酸素吸収層の両方の面に積層されており、それによって非吸着性層、水蒸気バリア層、酸素吸収層、水蒸気バリア層、及び非吸着性層の順で配置されている、請求項1に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記水蒸気バリア層が、前記酸素吸収層と前記非吸着性層との間で融着されている、請求項1又は2に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記無機系酸素吸収剤が、酸素欠損を有する金属酸化物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記非吸着性層が、酸変性ポリオレフィンを更に含有している、請求項1〜4のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記水蒸気バリア層が、ポリオレフィンを含有している、請求項1〜5のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記水蒸気バリア層が、酸変性ポリオレフィンを更に含有している、請求項6に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 前記非吸着性層及び/又は前記水蒸気バリア層の酸変性ポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリオレフィンである、請求項5又は7に記載の非吸着性酸素吸収フィルム。
- 基材層、及び
前記基材層に積層されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の非吸着性酸素吸収フィルム
を具備しており、かつ
前記非吸着性酸素吸収フィルムの前記非吸着性層が、前記基材層の反対側に配置されており、それによって、前記酸素吸収層が、前記非吸着性層を通して酸素を吸収できるようにされている、
包装用積層体。 - 請求項9に記載の包装用積層体、及び内容物を具備しており、かつ
前記包装用積層体の非吸着性層が、前記内容物の側に配置されている、
包装体。
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