JP7205075B2 - インジケーター機能付き包装材料 - Google Patents

Description

本発明は、酸素ガスや光によって傷み易い内容物を収容するのに適する包装材料に関するものである。

食品あるいは医薬品等の中には、酸素ガスの存在下あるいは光が当たることによって腐敗したり、変質したりするものがある。

このため、例えば、光によって傷み易い内容物を収容する場合には、一般に、遮光性の包装容器や包装材料が使用される。また、酸素ガスによって傷み易い内容物を収容する場合には、包装容器や包装材料として酸素ガスバリア性の材料を使用し、しかも、その内部を無酸素状態に維持する。

包装体の内部を無酸素状態に維持する方法として、例えば、真空方法、不活性ガスで置換する置換包装、あるいは、包装体の内部に酸素吸収剤を投入する方法等が知られているが、いずれの方法を採用した場合にも、包装体外部から酸素ガスが侵入する事故を完全に防ぐことはできない。

このため、これら無酸素包装の場合においては、外部から酸素ガスが侵入した場合には、その旨を表示する酸素インジケーター機能が付与されていることがある。この酸素インジケーター機能は、例えば、酸素ガスの存在下で変色する酸素インジケーターインキを包装材料に印刷しておくことによって実現される。包装体内部に酸素ガスが侵入した場合には、その酸素ガスによって酸素インジケーターインキ層が変色するから、その事実を肉眼によって容易に判別することができるのである。もちろん、この酸素インジケーターインキ層が変色していなければ、酸素ガスが侵入していないこと、すなわち、包装体内部が無酸素状態に維持されていることが推測できる。

ところで、このような酸素インジケーターインキ層は、包装体内部に侵入した酸素ガスと反応するものであるから、包装材料の内面側、すなわち、包装体の内部に配置されていなければならない。一方、この酸素インジケーターインキ層の変色の有無は、包装体開封前にその外面側から観察して認知できる必要がある。このため、酸素インジケーターインキ層を有する包装材料は透明な材質のものに限られるのである。

特許文献１は、包装材料を構成する基材フィルムに、黄色のアンカーコート層を介して酸素インジケーターインキ層を設けた包装材料を開示している。包装材料は透明であり、このため、酸素インジケーターインキ層の変色の有無を包装体の外部から観察することができる。また、黄色のアンカーコート層は紫外線を吸収して遮断するから、内容物を紫外線から保護することができる。

しかしながら、このような黄色のアンカーコート層では、その光遮断性が十分でないことはもちろんである。すなわち、酸素ガスと光の双方によって傷み易い内容物を収容するのには不十分なのである。

特許第３９１２１２６号公報

そこで、本発明は、十分な遮光性を有し、しかも、酸素インジケーター機能を有する包装材料を提供することを目的とするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明は、基材フィルム上に酸素検知領域と遮光領域とを配置して構成されたインジケーター機能付き包装材料であって、
酸素検知領域は紫外線遮断性アンカーコート層と酸素インジケーターインキ層とを積層して構成され、一方、遮光領域は遮光インキを印刷して構成されており、
酸素検知領域と遮光領域とは、平面視において互いに重ねられることなく、さらに互いに接することなく、両者の間に隙間を残して配置されており、
これら酸素検知領域と遮光領域との間の隙間を暗色系の区画インキ層が埋めていること
を特徴とするインジケーター機能付き包装材料である。

次に、請求項２に記載の発明は、遮光領域が油性の遮光インキにより形成され、酸素インジケーターインキ層が、酸化還元色素、還元剤、および樹脂バインダーを含む水性インキにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のインジケーター機能付き包装材料である。
次に、請求項３に記載の発明は、酸素検知領域に裏打ちインキ層が積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインジケーター機能付き包装材料である。

次に、請求項４に記載の発明は、遮光インキが白色のインキで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインジケーター機能付き包装材料である。

本発明の包装材料は遮光領域を有するものである。この包装材料には遮光領域のない領域が存在するが、遮光領域のないこの領域は酸素検知領域と暗色系の区画インキ層とで占められており、しかも、酸素検知領域には紫外線遮断性アンカーコート層が配置されているため、これらいずれの領域でも、紫外線を遮断する。なお、遮光領域を持たず、全体に紫外線遮断性アンカーコート層を配置した場合に比較して、その遮光性が高いことは明らかである。

そして、遮光領域のない酸素検知領域には紫外線遮断性アンカーコート層に加えて酸素インジケーターインキ層が配置されており、包装体内部に酸素ガスが侵入した場合にはこの酸素インジケーターインキ層が変色して、その事実を包装体外部に表示する。

このように、本発明の包装材料は、十分な遮光性を有し、しかも、包装体内部に侵入した酸素ガスを検知して表示する酸素インジケーター機能を有するのである。

なお、一般に酸素インジケーターインキ層は遮光インキ層との密着性に劣り、このため、これら酸素インジケーターインキ層と遮光インキ層とが互いに重ねられている場合にはその界面で剥離を生じ易いが、本発明の包装材料にあっては、これら酸素インジケーターインキ層と遮光インキ層とが互いに接することなく、両者の間に隙間を残して配置されており、その隙間を黒色インキ層が埋めているから、酸素インジケーターインキ層と遮光インキ層との間で剥離を生じることもない。

図１は本発明の包装材料の具体例に係る説明用断面図である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の包装材料の具体例に係る説明用断面図である。

この図１から分かるように、本発明に係る包装材料１０は、基材フィルム１上に酸素検知領域３と遮光領域２とを配置して構成したものである。

基材フィルム１は任意のフィルムでよく、単層構造あるいは多層構造を有するものでよいが、酸素ガスバリア性と透明性とに優れたフィルムを好ましく使用できる。このように酸素ガスバリア性と透明性とに優れたフィルムとしては、例えば、ポリアミドフィルム、エチレン－ビニルアルコール共重合体フィルム等を例示できる。また、酸化ケイ素や酸化アルミニウム等の無機化合物を蒸着基材に蒸着して構成した無機蒸着フィルムを酸素ガスバリア性かつ透明性のフィルムとして使用することもできる。もちろん、これら酸素ガスバリア性かつ透明性のフィルムに他の透明フィルムを積層した多層構造のフィルムであってもよい。例えば、ポリアミドフィルム、エチレン－ビニルアルコール共重合体フィルムあるいは無機蒸着フィルムにポリエステルフィルムやポリオレフィンフィルムを積層した多層構造のフィルムである。

遮光領域２は、この包装材料１０を使用して内容物を密封したとき、包装体外部からの光を遮断する機能を果たすものである。このような遮光機能を果たすためには、包装材料１０の全面に遮光領域２を設けることが望ましいが、本発明においては、酸素検知領域３の変色の有無を包装体外面に表示する機能を果たす必要があることから、この酸素検知領域３を除いて遮光領域２を設ける必要がある。このため、遮光領域２は包装材料１０の全面ではなく、パターン状に設ける必要がある。もっとも、遮光領域２は可能な限り広く設けること望ましい。すなわち、前記酸素検知領域３を除くほぼ全面に遮光領域２を配置することが望ましい。

この遮光領域２は、例えば、白色の顔料を含む油性の遮光インキを印刷することによって形成することができる。白色顔料としては酸化チタンや酸化亜鉛を使用できる。また、インキのビヒクルはウレタン系樹脂でよい。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷法が採用できる。こうして印刷形成された遮光領域２は、インキ中の白色顔料が可視光はもちろん紫外線も反射散乱するから、包装体外部から内部へ向う光を遮断することができる。

次に、酸素検知領域３は、少なくとも紫外線遮断性アンカーコート層３１と酸素インジケーターインキ層３２との二層から構成する必要がある。このほか、酸素インジケーターインキ層３２の色彩の表示を阻害しない層を有することも可能である。この例では、基材フィルム１側から順に、酸素インジケーターインキ層３１、酸素インジケーターインキ層３２、裏打ちインキ層３３を積層して構成している。

紫外線遮断性アンカーコート層３１は、基材フィルム１と酸素インジケーターインキ層３２との密着性を向上させると共に、紫外線を遮断する機能を有するものである。後述するように、酸素インジケーターインキ層３２に含まれる着色剤は紫外線の照射によって経時的に変色することがあり、この変色によって酸素ガスの検知能力が阻害されるから、アンカーコート層３１で紫外線を遮断することにより、酸素インジケーターインキ層３２の劣化を防止する。また、このように紫外線を遮断するから、紫外線が包装体内部に注ぐことを防止して内容物の劣化を防止することもできる。このように、紫外線遮断性アンカーコート層３１は、包装体外部の紫外線が酸素インジケーターインキ層３２及び内容物の両者に到達することを防止するものであり、また基材フィルム１と酸素インジケーターインキ層３２との密着性を向上させるものであるから、基材フィルム１と酸素インジケーターインキ層３２との間に介在するものでなくてはならない。

なお、この紫外線遮断性アンカーコート層３１は、酸素インジケーターインキ層３２の色彩を包装体外部から認識できる程度の透明性を有している必要がある。

そこで、このような紫外線遮断性アンカーコート層３１は、周知のアンカーコート剤に紫外線遮断性の透明着色剤を混合して印刷することにより設けることができる。例えば、ウレタン系アンカーコート剤に透明着色剤を混合したインキである。透明着色剤の色彩は黄、赤、紅、白、朱、オレンジ等でよいが、紫外線を効果的に吸収遮断すること、酸素インジケーターインキ層３２の変色の有無を判断し易いことから、黄色の染料又は顔料が好適である。

この紫外線遮断性アンカーコート層３１は、従来公知の方法で塗布又は印刷することにより形成することができる。なお、紫外線遮断性アンカーコート層３１の厚みは薄いことが望ましく、例えば３μｍ以下であることが望ましい。

次に、酸素インジケーターインキ層３２は、包装体内部に侵入した酸素ガスによって変色し、その事実を包装体外面に表示するものである。このような酸素インジケーターインキ層３２は周知であり、例えば、酸化還元色素と還元剤とを含むインキを使用することができる。このほか、各種添加剤を含有していてもよい。

酸化還元色素及び還元剤は従来公知の材料でよい。例えば、酸化還元色素としては、メチレンブルーの他、ニューメチレンブルー、ニュートラルレッド、インジゴカルミン、アシッドレッド、サフラニンＴ、フェノサフラニン、カプリブルー、ナイルブルー、ジフェニルアミン、キシレンシアノール、ニトロジフェニルアミン、フェロイン、Ｎ－フェニルアントラニル酸等が使用できる。また、還元剤としては、アスコルビン酸又はその塩、エリソルビン酸又はその塩、Ｄ－アラビノース、Ｄ－エリスロース、Ｄ－ガラクトース、Ｄ－キシロース、Ｄ－グルコース、Ｄ－マンノース、Ｄ－フラクトース、Ｄ－ラクトースなどの還元糖、第一スズ塩、第一鉄塩等の金属塩等が使用できる。

そして、これら各成分を樹脂バインダー及び水性溶剤に混合して、塗布又は印刷することにより、酸素インジケーターインキ層３２を形成することができる。インキのビヒクルはポリビニルブチラール樹脂を使用できる。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷を採用することができる。

次に、裏打ちインキ層３３は、酸素インジケーターインキ層３２の背景を構成して、その変色の有無を見易くするものである。この裏打ちインキ層３３は、白色又は淡色の顔料を含む印刷インキを印刷することによって形成することができる。白色顔料としては、酸化チタンや酸化亜鉛を使用できる。また、インキのビヒクルはウレタン系樹脂でよい。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷法が採用できる。

次に、図１から分かるように、この包装材料１０においては、酸素検知領域３と遮光領域２とが互いに接しておらず、両者の間に隙間を残すように配置されている。遮光領域２を構成する白色の遮光インキと、酸素インジケーターインキ層３２を構成するインキとは密着性に乏しいから、両者の端部同士が重なり合うと、この重なった端部から両者が剥離することがある。これを防ぐため、両者はその端部同士が重なることがないように、隙間を介して配置する必要がある。

そして、この隙間には暗色系の区画インキ層４が設けられ、この区画インキ層４によって酸素検知領域３と遮光領域２との間の隙間を埋めている。このため、酸素検知領域３と遮光領域２との間に隙間があるにも拘わらず、この隙間から光が包装体内部に注ぐことがないのである。

この区画インキ層４は、黒色あるいは茶色、紺色等の暗色系顔料を含む印刷インキを印
刷することによって形成することができる。黒色顔料としてはカーボンブラックが好適である。また、インキのビヒクルはウレタン系樹脂でよい。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷法が採用できる。

この包装材料１は、次のような工程を経て製造することができる。

すなわち、まず、基材フィルム１に黒色インキから成る区画インキ層４を印刷形成し、続いて、白色の遮光インキを印刷して遮光領域２を形成する。このとき、遮光インキを多数回重ね刷りして、その遮光性を高めてもよい。また、白色の遮光インキは、その端部が区画インキ層４の端部に重なるように印刷してもよいが、遮光領域２と区画インキ層４との間に間隙が残ることは避けるべきである。

次に、酸素検知領域３に、紫外線遮断性アンカーコート層３１、酸素インジケーターインキ層３２及び白色インキから成る裏打ちインキ層３３をこの順に印刷して、包装材料１０を製造することができる。なお、これら紫外線遮断性アンカーコート層３１、酸素インジケーターインキ層３２及び裏打ちインキ層３３は、いずれも、多数回重ね刷りして形成することも可能である。

この包装材料１０の内面側、すなわち、裏打ちインキ層３３側にシーラント層を積層して適宜シールすることにより、包装袋とすることができる。シーラント層としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂を使用することができる。

１０：包装材料
１：基材フィルム
２：遮光領域
３：酸素検知領域 ３１：紫外線遮断性アンカーコート層 ３２：酸素インジケーターインキ層 ３３：裏打ちインキ層
４：区画インキ層

Claims (4)

1. 基材フィルム上に酸素検知領域と遮光領域とを配置して構成されたインジケーター機能付き包装材料であって、
   酸素検知領域は紫外線遮断性アンカーコート層と酸素インジケーターインキ層とを積層して構成され、一方、遮光領域は遮光インキを印刷して構成されており、
   酸素検知領域と遮光領域とは、平面視において互いに重ねられることなく、さらに互いに接することなく、両者の間に隙間を残して配置されており、
   これら酸素検知領域と遮光領域との間の隙間を暗色系の区画インキ層が埋めていることを特徴とするインジケーター機能付き包装材料。
2. 遮光領域が油性の遮光インキにより形成され、酸素インジケーターインキ層が、酸化還元色素、還元剤、および樹脂バインダーを含む水性インキにより形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載のインジケーター機能付き包装材料。
3. 酸素検知領域に裏打ちインキ層が積層されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインジケーター機能付き包装材料。
4. 遮光インキが白色のインキで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載のインジケーター機能付き包装材料。

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