JPH044209B2

JPH044209B2 -

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Publication number: JPH044209B2
Application number: JP14266086A
Authority: JP
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1992-01-27
Also published as: JPS6312442A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、炭酸ガス含有水性内容物を滅菌包装
体及びその製法に関するもので、より詳細には、
加熱滅菌処理した後でも変形することのない炭酸
ガス含有水性内容物の滅菌包装体の製法に関す
る。

従来の技術及び発明の技術的課題従来、滅菌処理を必要とする炭酸ガス含有水性
内容物の包装体用の容器としては、ガラス製容器
が使用されていた。その理由は、炭酸ガス含有水
性内容物の包装体を加熱滅菌する際に、水性内容
物中に溶解していた炭酸ガスが加熱による温度上
昇に伴なつて水性内容物中から放出されて、該包
装体のヘツドスペースに溜まり、該包装体の内圧
を増大させるので、該包装体用容器としてプラス
チツク容器を使用すると、該包装体の増大した内
圧によつてプラスチツク容器が変形してしまうた
めである。このようなプラスチツク容器を使用し
た包装体の変形は、常に該包装体の同一部分で発
生するとは限らず、包装体製品の形状が不揃いと
なり、特に包装体の底部が変形した場合は包装体
の「すわり」が悪くなるという重要な欠点をもた
らす。特に、病院向け点滴用重曹水を内容物とす
る包装体の場合は、内容物中の重曹（炭酸水素ナ
トリウム）が加熱によつて分解し炭酸ガスを発生
するので、点滴用重曹水の輸液用容器としてプラ
スチツク容器を使用した場合は、加熱滅菌による
変形が著しい。

しかしながら、ガラス製容器は、破損し易いと
か、重いとかの欠点がある。さらに、特に点滴用
重曹水の輸液用容器としてガラス容器を使用する
と、重曹によつてガラスが腐蝕され重曹水中にフ
レークが生じ、このフレークが点滴チユーブを詰
まらせるとか、重曹水の効能が低下するとかの欠
点がある。点滴用重曹水の輸液用容器として、ガ
ラス容器を使用した場合もプラスチツク容器を使
用した場合もそれぞれ欠点を持つているため、点
滴用重曹水の包装体（内容500ml程度）は未だ商
業的に製造されていない。

また、最近、少量の炭酸ガスを含有する嗜好飲
食品、例れば、果汁、スポーツ飲料、コーヒー、
ゼリー等が販売されている。多量の炭酸ガスを含
有する飲料、例えばコーラ類は、それ自体殺菌性
を有しているために加熱滅菌する必要はないが、
少量の炭酸ガスを含有する嗜好飲食品は加熱滅菌
する必要がある。プラスチツク容器を使用した少
量の炭酸ガスを含有する嗜好飲食品の包装体を加
熱滅菌すると前記のような欠点を生ずるため、プ
ラスチツク容器の採用が一般化しているにもかか
わらず、炭酸ガス含有嗜好飲食品の滅菌包装体用
容器として、プラスチツク容器が採用されていな
いのが現状である。

発明の目的本発明の目的は、炭酸ガス含有水性内容物の包
装体を加熱滅菌処理した後も、包装体が変形する
ことなく、加熱滅菌処理前の形状を維持してお
り、かつ優れた炭酸ガスバリヤー性を有し、外観
特性、耐衝撃性、耐内圧性、透明性等の優れた、
炭酸ガス含有水性内容物の滅菌包装体の製法を提
供することである。

発明の構成本発明によれば、100℃以上の耐熱水性を有す
る熱可塑性樹脂から形成され、胴部径よりも小さ
い径を有する密封用口部と、胴部肉厚よりも大き
い肉厚を有する底部と、常圧で小さい力で変形し
得る肉厚の胴部とを備え、胴部は、その中央部の
軸方向垂直断面の、下記式Ｆ＝S₁／S₀ （式中、Ｆは偏平度、S₀は胴部壁断面の外接円の
面積、S₁は胴部壁で囲まれた断面積を表わす）で定義される偏平度が、0.15乃至0.9の範囲にあ
るプラスチツク容器内に、炭酸ガス含有水性内容
物または炭酸ガス発生性水性内容物をヘツドスペ
ースが形成されるように充填するか、あるいは、
水性内容物を充填すると共に、内圧がかからない
量の炭酸ガスを充填した後、該容器の口部を密封
して包装体を形成し、該包装体を水性内容物とヘ
ツドスペースとの接触面積が大となる置き方で滅
菌雰囲気中に位置させ、該雰囲気の圧力を該容器
の内圧に見合つた圧力に維持して加熱滅菌処理を
行い、滅菌処理後の包装体を急速に冷却してヘツ
ドスペース中の炭酸ガスを水性内容物中に溶解さ
せることを特徴とする炭酸ガス含有水性内容物の
滅菌包装体の製法が提供される。

発明の作用効果本発明の包装体に使用される容器は、その胴部
中央部の軸方向垂直断面において、前記定義した
偏平度が0.15乃至0.9の範囲にある特定の形状を
有しているために、この容器を使用した炭酸ガス
含有水性内容物の包装体を滅菌処理する際に、加
熱による該包装体の内圧の増大に伴なう該包装体
の「ふくれ」による変形に対しては、滅菌雰囲気
の圧力を該内圧に見合つた圧力に維持して加熱滅
菌処理することによつて変形を抑制し、滅菌後冷
却する際、ヘツドスペース内の炭酸ガスの水性内
容物中の吸収が遅れることによるヘツドスペース
の残存内圧による該包装体の「ふくれ」による変
形に対しては、滅菌処理中に該包装体を水性内容
物とヘツドスペースとの接触面積が大となるよう
に置くことによつて炭酸ガスの吸収速度を大きく
し、かつ急速に冷却することによつて炭酸ガスの
吸収量を増大させ、それらによつて該包装体の変
形を抑制できる。また、滅菌処理中の該包装体の
変形は、該包装体の容器の強度の弱い部分で生じ
易いが、該包装体の容器は、その底部の肉厚が胴
部の肉厚よりも大きい構造となつているため、仮
に胴部が多少変形したとしても底部は全く変形す
ることなく、「すわり」安定性の優れた該包装体
が容易に得られる。

発明の好適実施態様本発明で使用されるプラスチツク容器は、100
℃以上の耐熱水性を有する熱可塑性樹脂から形成
され、胴部径よりも小さい径を有する口部密封部
と、胴部肉厚より大きい肉厚を有する底部と、常
圧で小さい力で変形し得る肉圧の胴部とを備え、
胴部は、その中央部の軸方向垂直断面の、下記式Ｆ＝S₁／S₀ （式中、Ｆは偏平度、S₀は胴部壁断面の外接円の
面積、S₁は胴部壁で囲まれた断面積を表わす）で
定義される偏平度が、0.15乃至0.9の範囲、好ま
しくは0.30乃至0.85の範囲にある容器である。

熱可塑性樹脂としては、100℃以上、好ましく
は105℃以上の耐熱水性を有し、かつ炭酸ガス透
過度の小さい、好ましくは炭酸ガス透過度が20℃
において200c.c.／m²・day・atm（厚さ１mm）以下
である、単層体または多層体の熱可塑性樹脂をす
べて使用することができる。

このような熱可塑性樹脂としては、高密度ポリ
エチレン、結晶性ポリプロピレン、結晶性プロピ
レン共重合体、ポリカーボネート、芳香族ポリエ
ステル、などの単層体、あるいは、これら熱可塑
性樹脂から成る内外表面層と、炭酸ガスバリヤー
性の優れた熱可塑性樹脂、例えば、ポリアミド、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化
ビニリデンなどから成る中間層と、さらに必要に
応じて内外表面層と中間層との間に設けられた接
着剤層とから形成された多層構造体の熱可塑性樹
脂を使用することができる。芳香族ポリエステル
は、エチレンテレフタレート構成単位を70モル％
以上含有する、炭素数２乃至４のアルキレングリ
コールと芳香族ジカルボン酸とから得られる芳香
族ポリエステルである。

これらの熱可塑性樹脂には、必要に応じて、従
来ポリエステルに配合されている核剤、無機充填
剤、滑剤、スリツプ剤、アンチブロツク剤、安定
剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料などの各種の添加
剤の適宜量が配合されていてもよい。

また炭酸ガスバリヤー性を有する熱可塑性樹脂
として特に好ましいのは、ポリアミド、エチレン
−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニリデ
ンなどである。このポリアミドとしては、脂肪
族、芳香族、芳香脂肪族ジアミンと脂肪族、芳香
族ジカルボン酸、または脂肪族、芳香族、芳香脂
肪族アミノカルボン酸またはそのラクタム、ある
いはそれらの混合物から製造されるポリアミドま
たはコポリアミドを使用することができる。この
ようなポリアミドはそれ自体公知であり、酸素、
炭酸ガス等に対するガスバリヤー性の見地から
は、ポリアミド中の炭素原子100個当りのアミド
基の数が３乃至30個、特に４乃至25個の範囲にあ
るホモポリアミド、コポリアミド或いはこれらの
ブレンド物を用いることが好ましい。適当なホモ
ポリアミドの例は、ナイロン６、ナイロン９、ナ
イロン11、ナイロン12、ナイロン６、６、ナイロ
ン６、12、その他である。適当なコポリアミドの
例としては、カプロラクタム／ラウリンラクタム
共重合体、カプロラクタム／ヘキサメチレンジア
ンモニウムアジペート共重合体、その他である。

また、上述した脂肪族ポリアミドに比して成形
性において若干劣るが、例えば特公昭50−1156号
公報、特公昭50−5751号公報、特公昭50−5753号
公報、特公昭50−10196号公報、特開昭50−29697
号公報などに記載されているような、メタキシリ
レンジアミンと、もしくはメタキシリレンジアミ
ンおよびジアミン中30％以下のパラキシリレンジ
アミンを含む混合キシリレンジアミンと、炭素数
が６ないし10個のα，ω−脂肪族ジカルボン酸と
から生成した構成単位を分子鎖中に少なくとも70
モル％含有した芳香族ポリアミドも使用すること
ができる。

さらに、メタキシリレンジアミンと、もしくは
メチキシリレンジアミンおよびジアミン中30％以
下のパラキシリレンジアミンを含む混合キシリレ
ンジアミンとイソフタル酸を30モル％以上、好ま
しくは40モル％以上含む芳香族ジカルボン酸とか
ら生成した構成単位を分子鎖中に少くとも70モル
％含有した芳香族ポリアミドも使用することがで
きる。

さらにまた、メタフエニレンジアミンおよび／
またはパラフエニレンジアミンとイソフタル酸を
30モル％以上、好ましくは40モル％以上含む芳香
族ポリアミドも使用することができる。

これらのポリアミドの分子量は、一般にフイル
ム成形能を有する範囲内であれば、特に制限なく
使用することができる。

またエチレン−ビニルアルコール共重合体とし
ては、ガスバリヤー性を高めるために、エチレン
成分が50モル％以下の共重合体が好ましい。この
エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレ
ンと酢酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体
をケン化することによつて得られ、エチレン含有
量が15乃至50モル％、特に25乃至45モル％のもの
で、ケン化度が96％以上のものが有利に用いられ
る。

これらのポリアミドとエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体とをブレンド物にして使用すること
もできる。

また、芳香族ポリエステルと炭酸ガスバリヤー
性を有する熱可塑性樹脂とは、一般的に言つて接
着性が悪い場合が多いので、前記の多層構造体を
形成させたとき、特にそれを延伸したとき、層間
剥離を起こし易い。したがつて、前記内外表面層
と中間層との間に、適当な接着剤層を設けること
が好ましい。その接着剤としては、ポリエステル
系接着剤、コポリアミド系接着剤、その他が挙げ
られる。

この容器の壁部は、少くとも１軸方向に、特
に、互に直交する２軸方向に延伸されていること
が、容器の強度およびガスバリヤー性の点で好ま
しい。その延伸倍率は、1.1乃至10倍、好ましく
は1.2乃至８倍、さらに好ましくは1.5乃至７倍で
ある。

このような延伸多層容器は、それ自体公知の方
法、例えば、ブロー成形法、シート成形法などに
よつて製造することができる。

本発明におけるプラスチツク容器の偏平度は前
記定義したとおりであり、第１図および第２図に
おいて容器の形状も含めてさらに詳細に説明す
る。

第１図は、本発明で使用される容器の１例の立
面図であり、第２図は第１図のＡ−A′線断面図
である。第１図において、容器１の密封用口部２
の径は胴部３の径より小さく、底部４の肉厚は胴
部３の肉厚よりも大きく形成されている。第２図
は、胴部３の中央部の軸方向垂直断面図であり、
容器１の偏平度は、胴部壁断面の外接円５の面積
をS₀とし、胴部３の壁で囲まれた断面積をS₁とし
たとき式Ｆ＝S₁／S₀ で示される。

本発明の包装体を製造するには、先ず、前記の
プラスチツク容器内に、炭酸ガス含有水性内容物
または炭酸ガス発生性水性内容物をヘツドスペー
スが形成されるように充填するか、あるいは、水
性内容物を充填すると共に、内圧がかからない量
の炭酸ガスを充填した後、該容器の口部を密封す
る。ヘツドスペースの体積は、水性内容物体積の
３乃至30％にするのが好ましい。炭酸ガス含有水
性内容物または炭酸ガス発生性水性内容物は、容
器に入れ密封した後で加熱滅菌処理しなくてはな
らないものであつて、例えば、人体静脈への注射
（点滴）用重曹水および炭酸ガスを含有する果汁、
スポーツ飲料、コーヒー、ゼリー等の液性飲食品
などが挙げられる。

次に、上記のようにして作成した包装体を水性
内容物とヘツドスペースとの接触面積が大となる
置き方で滅菌雰囲気中に位置させ、該雰囲気の圧
力を該容器の内圧に見合つた圧力に維持して加熱
滅菌処理を行い、滅菌処理後の包装体を急速に冷
却してヘツドスペース中の炭酸ガスを水性内容物
中に溶解させて、炭酸ガス含有水性内容物の滅菌
包装体を製造する。

加熱滅菌の温度は、通常100乃至120℃である。
滅菌雰囲気の圧力は、包装体内の炭酸ガス量、ヘ
ツドスペース体積、滅菌処理温度等から計算によ
り求めることもでき、また、滅菌処理中の該包装
体の「ふくれ」による変形量を機械的または電気
的に検出し、該変形量が最小になるように手動ま
たは自動的に滅菌雰囲気の圧力を調節することも
できる。

本発明の滅菌包装体の製造は、従来加熱滅菌処
理することのできなかつた、炭酸ガス含有水性内
容物のプラスチツク容器入り包装体を、容易な手
段で加熱滅菌処理し、しかも加熱滅菌処理後の該
包装体が、変形することなく元の容器形状を維持
していて安定であり、取扱い中に破損することの
ない炭酸ガス含有水性内容物のプラスチツク容器
入り滅菌包装体を製造することができる。

実施例１内外表面層が共にポリプロピレン（メルトイン
デツクスM.I.＝1.5エチレン含量３重量％）であ
り、中間層がエチレン−ビニルアルコール共重合
体であり、接着剤層が変性ポリプロピレンである
積層体（胴部平均肉厚0.6mm、底部平均肉厚0.9
mm）から延伸ブロー成形法により成形した、胴部
の長径が83mm、胴部の短径が55mmであり偏平度Ｆ
が0.76である第１図および第２図に示した形状
の、内容積710mlのプラスチツク容器に、炭酸水
素ナトリウム７重量％およびチオ硫酸ナトリウム
0.3重量％を含む水溶液510mlを充填し、口部を密
封した。そのヘツドスペースの体積は、200mlで
あつた。この包装体を、レトルトに入れ、第２図
に示すように胴部長辺面を下にし横に寝かせてレ
トルト棚に置いた。レトレト内の温度を100℃に
上昇させ、100℃で約85分間維持して滅菌処理し
た。レトルトの内圧は、包装体を観察しながら、
包装体の胴部がやや凹む程度に調節した。最大圧
力は約2.2Kg／cm²（ゲージ）であつた。滅菌処理
終了後、レトルト内の温度を３分間で20℃にまで
低下させた。冷却につれて包装体の内圧も低下す
るので、それに追従してレトルト圧力も低下させ
た。滅菌処理後の該包装体は、胴部の「ふくら
み」はほとんどなく、胴部の変形はレトルトに設
置したとき下面になつた部分が極めて僅かに扁平
になつた程度であり、「すわり」の安定性は全く
問題がなかつた。また、滅菌処理後１週間放置し
た包装体は、胴部がわずかに凹んでいた。

比較例１包装体を、レトルト棚にその底部を下にして立
てて置いた他は、実施例１におけると同様にして
加熱滅菌処理した。滅菌処理後の包装体は、胴部
の下半分が著しくふくれ、変形が目立ち、底部が
ややつぶれていた。滅菌処理後１週間放置した包
装体は、胴部のふくれはやや減少したものの、ま
だかなり残つていた。

比較例２包装体を、レトルト棚にその底部を下にして立
てて置き、治具を使用してボトル短辺方向を押え
つけ（首部、肩部は開放）た他は、実施例１にお
けると同様にして加熱滅菌処理した。滅菌処理後
の包装体は、胴部が全体にわたつて著しくふく
れ、変形が目立ち、底部がややつぶれていた。滅
菌処理後１週間放置した包装体は、胴部のふくれ
はやや減少したものの、まだかなり残つていた。

実施例２エチレン含量1.5重量％のポリプロピレン（M.
I.＝1.5）単層体から延伸ブロー成形法により成形
した、実施例１におけると同じ形状の容器（ただ
し、胴部平均肉厚0.85mm、底部平均肉厚1.2mm）
を使用したほかは、実施例１と同様に実施した。
滅菌処理後の包装体は、実施例１の滅菌処理後の
包装体と同様の状態を呈していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用される容器の１例の立
面図であり、第２図は第１図のＡ−A′線断面図
である。第１図および第２図において、１は容
器、２は密封用口部、３は胴部、４は底部、５は
胴部壁断面の外接円である。

Claims

【特許請求の範囲】１ 100℃以上の耐熱水性を有する熱可塑性樹脂
から形成され、胴部径よりも小さい径を有する密
封用口部と、胴部肉厚よりも大きい肉厚を有する
底部と、常圧で小さい力で変形し得る肉厚の胴部
とを備え、胴部は、その中央部の軸方向垂直断面
の、下記式Ｆ＝S₁／S₀ （式中、Ｆは偏平度、S₀は胴部壁断面の外接円の
面積、S₁は胴部壁で囲まれた断面積を表わす）で定義される偏平度が、0.15乃至0.9の範囲にあ
るプラスチツク容器内に、炭酸ガス含有水性内容
物または炭酸ガス発生性水性内容物をヘツドスペ
ースが形成されるように充填するか、あるいは、
水性内容物を充填すると共に、内圧がかからない
量の炭酸ガスを充填した後、該容器の口部を密封
して包装体を形成し、該包装体を水性内容物とヘ
ツドスペースとの接触面積が大となる置き方で滅
菌雰囲気中に位置させ、該雰囲気の圧力を該容器
の内圧に見合つた圧力に維持して加熱滅菌処理を
行い、滅菌処理後の包装体を急速に冷却してヘツ
ドスペース中の炭酸ガスを水性内容物中に溶解さ
せることを特徴とする炭酸ガス含有水性内容物を
滅菌包装体の製法。２該熱可塑性樹脂が、20℃において200c.c.／
m²・day・atm（厚さ１mm）以下の炭酸ガス透過度
を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の製法。