JPH061370A

JPH061370A - 冷凍食品用包装材料

Info

Publication number: JPH061370A
Application number: JP4161215A
Authority: JP
Inventors: Naganari Matsuda; 修成松田; Seiji Izeki; 清司伊関; Yoshiharu Morihara; 芳治森原; Toru Kotani; 徹小谷; Toshiyuki Otani; 寿幸大谷; Yozo Yamada; 陽三山田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-01-11
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JP3337080B2

Abstract

(57)【要約】【目的】包装フィルムにおいて、耐屈曲性、ガスバリ
ア性に優れた冷凍食品用包装材料を提供することにあ
る。【構成】プラスチック基材と該プラスチック基材の少
なくとも片面に設けられた酸化アルミニウム系薄膜層と
からなるガスバリア性を有する包装用材料において、該
薄膜の比重を２．７０〜３．３０とすることによって、
ガスバリア性に優れ、耐屈曲性が高く、又、低温でのバ
リア特性の優秀な総合的に実用特性のすぐれた無色透明
な冷凍食品用包装材料を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷凍食品用包装材料に関
し、透明でかつ広い温度範囲においても、酸素、水蒸気
などに対し、充分なバリヤー性を有する冷凍食品用包装
材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】農産物（えだ豆、ミックスベジタブル、
スイートコーン等）、水産物（いか、海老など）、畜産
物（牛肉、鶏肉、豚肉など）、調理食品（肉団子、コロ
ッケ、ハンバーグなど）等は長期間保存するためにパッ
ク包装し、冷凍または冷蔵保存されることが多い。この
ような包装材料としては耐寒性を重視してポリエステ
ル、ナイロン、ポリプロピレンなどのフィルムにヒート
シール性のポリエチレン、無延伸ポリプロピレンなどの
フィルムをラミネートした複合フィルムなどがよく用い
られている。又、セラミックス薄膜（酸化珪素）を用い
た冷凍食品用包装材料としては、特開平１−２０２４３
７が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高分子フィルムの複合
フィルムは、、耐寒性を重視して、酸素及び水蒸気など
に対するバリヤー性が劣り、冷凍時においても袋内に透
過してきた酸素ガスにより、魚、肉類などの切口からの
変色等が起こることがあり、長期保存に適しているとは
いえず、また、常温下にさらすと、すぐに内容物の品質
の劣化が起こるなどの問題があった。この点を改良すべ
く、セラミックス薄膜（酸化ケイ素）を用いた冷凍食品
用包装材料が提案されているものの、無色透明ではな
く、やや褐色がかっている。更に、このバリアフィルム
は耐屈曲性が高くなく、ラミ、製袋等の後工程及び、そ
の後の取扱いに注意を要するものであった。このことか
ら、無色透明でガスバリア性の優れた、耐屈曲性の高い
実用特性の優れた、冷凍食品用包装材料が望まれてい
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の冷凍食品用包装
材料は、プラスチック基材と該プラスチック基材の少な
くとも片面に設けられた酸化アルミニウム系薄膜層とか
らなるガスバリア性を有する包装用材料において、該薄
膜の比重が２．７０〜３．３０であることを特徴とする
冷凍食品用包装材料であり、あるいは、該薄膜層上に、
さらにヒ−トシール層が設けられている冷凍食品用包装
材料である。

【０００５】本発明でいうプラスチック基材とは、有機
高分子を溶融押出しをして、必要に応じ、長手方向、お
よび、または、幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフ
ィルムであり、有機高分子としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエチレンテレフタート、ポリエチレ
ン−２、６−ナフタレート、ナイロン６、ナイロン４、
ナイロン６６、ナイロン１２、ポリ塩化ビニール、ポリ
塩化ビニリデン、ポリビニールアルコール、全芳香族ポ
リアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリスルフォン、ポリッフェニレンスルフィ
ド、ポリフェニレンオキサイドなどがあげられる。ま
た、これらの（有機重合体）有機高分子は他の有機重合
体を少量共重合をしたり、ブレンドしたりしてもよい。
この中では、マイクロ波の透過性および、包装袋として
の強度の点から、特に、ナイロン、ＰＥＴ、ポリプロピ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物が好まし
い。

【０００６】さらにこの有機高分子には、公知の添加
剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑
剤、着色剤などが添加されていてもよく、その透明度に
ついては特に限定するものではないが、透明ガスバリア
フィルムとして使用する場合には、５０％以上の透過率
をもつものが好ましい。本発明におけるプラスチック基
材は、本発明の目的を損なわない限りにおいて、薄膜層
を積層するに先行して、該フィルムをコロナ放電処理、
グロー放電処理、その他の表面粗面化処理を施してもよ
く、また、公知のアンカーコート処理、印刷、装飾が施
されていてもよい。本発明におけるプラスチック基材
は、その厚さとして５〜５００μｍの範囲が好ましく、
さらに好ましくは８〜３００μｍの範囲である。

【０００７】本発明における酸化アルミニウム薄膜とは
Ａｌ、ＡｌＯ、Ａｌ₂Ｏ₃等から成り立っていると考え
られ、これらの比率も作成条件で異なる。この成分中
に、特性が損なわれない範囲で微量（全成分に対して高
々３％まで）の他成分を含んでもよい。該薄膜の厚さと
しては、特にこれを限定するものではないが、ガスバリ
ア性及び可尭性の点からは、５０〜８０００Åが好まし
い。かかる酸化アルミニウム系薄膜の作成には、真空蒸
着法、スパッタ−法、イオンプレ−テイングなどのＰＶ
Ｄ法（物理蒸着法）、あるいは、ＣＶＤ法（化学蒸着
法）などが適宜用いられる。例えば、真空蒸着法におい
ては、蒸着源材料としてＡｌやＡｌ₂Ｏ₃等が用いら
れ、また、加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加
熱、電子ビ−ム加熱等を用いることができる。また、反
応性ガスとして、酸素、窒素、水蒸気等を導入したり、
オゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いた反応性蒸
着を用いてもよい。また、基板にバイアス等を加えた
り、基板温度を上昇、あるいは、冷却したり等、本発明
の目的を損なわない限りに於て、作成条件を変更しても
よい。スパッタ−法やＣＶＤ法等のほかの作成法でも同
様である。また、本発明品は、そのままで使用されても
よいが、他の有機高分子のフィルム、または薄層をラミ
ネートまたはコーティングして使用してもよい。

【０００８】本発明でいう比重とは、ある温度で、ある
体積を占める物質の質量と、それと同体積の標準物質の
質量（４℃における水）との比をいう。比重の測定は、
通常物体の質量と体積を測り、同体積の４℃の水の質量
との比を求めればよいが、本発明の薄膜の測定では、体
積の測定が困難である。そこで、まず基板から薄膜をは
がす、あるいは、基板のみを溶解することにより、薄膜
のみからなる単独膜の状態としたのちに、（ＪＩＳＫ
７１１２）にあるような比重測定法を用いることが望ま
しい。例えば、浮沈法では、試料を比重既知の溶液の中
に浸せきさせ、その浮沈状態から薄膜の比重を測定する
ことができる。この溶液としては、四塩化炭素とブロモ
ホルム、または、ヨウ化メチレンなどの混合液を用いる
ことができる。また、連続的な密度勾配をもつ溶液中に
単独膜を浸積させる密度勾配管法によっても比重の値を
測定できる。

【０００９】このようにして得られた該薄膜の比重の値
が２．７０よりも小さい場合、酸化アルミニウム系薄膜
の構造が粗雑となり、充分なガスバリア性が得られな
い。また、該薄膜の比重が３．３０よりも大きい場合、
成膜後の初期ガスバリア特性は優れているものの、膜が
硬くなりすぎ、機械特性、特にゲルボ特性が劣り、印
刷、ラミネート、製袋等の後工程や殺菌処理、その後の
冷凍時の取り扱い等により、ガスバリア性が低下する可
能性が大きくなり、冷凍食品用包装材料としての使用に
適していない。以上の理由から冷凍食品用包装材料とし
て、好ましい酸化アルミニウム系薄膜の比重は、２．７
０〜３．３０であり、さらに好ましくは２．８０〜３．
２０である。

【００１０】本発明の冷凍食品用包装材料は透明である
と共に高度なバリヤー性を有する。すなわち、酸素透過
率が３．０ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒｓ以下で、かつ水分
透過率が３．０ｇ／ｍ²・２４ｈｒｓ以下であり、殺
菌処理、冷凍保存時においても、高度なバリヤー性を保
持する。したがって、本発明の包装材料で包装し、殺菌
処理、冷凍保存した食品は長期保存が可能である。さら
に、本発明の冷凍食品用包装材料は、高温処理によって
も前記バリア性の劣下が少ないという特徴がある。従っ
て、本発明の包装材料で包装した食品をレトルト処理し
たのちに、冷凍保存することでも可能である。また、さ
らに長期間の冷凍保存後に、これらを包装したまま電子
レンジによる加熱したりボイル加熱することが可能であ
る。

【００１１】本発明の冷凍食品用包装材料は、肉団子、
ハンバーグ、コロッケなどの固形物の包装袋あるいはグ
ラタン、タレ、スープ類などの液状物の包装袋として用
いることができる。本発明の冷凍食品用包装材料の使用
形態としては、袋、フタ材、カップ、チューブ、スタン
ディングバッグなどの用途の場合には必要となる。更
に、装飾または、内容物の説明のために印刷を施した
り、意匠用フィルムあるいは、補強剤等と張り合わせて
もよい。又、ゲルボ特性が優れているため、印刷、ラミ
ネート、製袋工程での劣下が少なく、袋化したのちも、
その取り扱いに対して、必要以上に注意を要しない。本
発明の包装材料は、レトルト処理、マイクロ波照射等に
耐えるので包装した食品の殺菌処理は、レトルト処理、
マイクロ波照射等特に制限はない。次に実施例をあげ
て本発明を説明する。

【００１２】（実施例１）蒸着源として、３〜５ｍｍ程
度の大きさの粒子状のＡｌ₂Ｏ₃（純度９９．９％）を
用い、電子ビ−ム蒸着法で、１２μｍ厚のＰＥＴフィル
ム（東洋紡績（株）：Ｅ５００７）上に酸化アルミニウ
ム系ガスバリア薄膜の形成を行った。加熱源として、電
子銃（以下ＥＢ銃）を用い、エミッション電流を０．７
〜１．８Ａとした。フィルム送り速度は、４０〜１００
ｍ／ｍｉｎと変化させ、５００〜４０００Å厚の膜を作
った。又、蒸気圧は、酸素ガスの供給量を変え、１×１
０^-5〜８×１０^-3Ｔｏｒｒまで条件を変えた。

【００１３】このようにして得られた膜の比重をＰＥＴ
フィルムを溶解したのち、浮沈法で測定した。更に、こ
のＰＥＴ上の複合膜に対し、また、厚さ６０μｍの未延
伸ポリプロピレンフィルム（ＯＰＰフィルム）を二液硬
化型ポリウレタン系接着剤（厚さ２μｍ）を用いて、ド
ライラミネ−トして、包装用プラスチックフィルムを得
た。この包装用フィルムに対して、−２０℃の低温及び
常温での酸素バリア性を測定した。また、ゲルボ処理を
施したのちにも、同様に酸素バリア性を測定した。

【００１４】・酸素透過率の測定方法作成したガスバリアフィルムの酸素透過率を酸素透過率
測定装置（モダンコントロールズ社製ＯＸ−ＴＲＡＮ
１００）を用いて測定した。・耐屈曲疲労性（以下ゲルボ特性）のテスト方法耐屈曲疲労性は、いわゆるゲルボフレックステスター
（理学工業( 株) 社製）を用いて評価した。条件として
は（ＭＩＬ−Ｂ１３１Ｈ）で１１２ｉｎｃｈ×８ｉｎｃ
ｈの試料片を直径３（１／２）ｉｎｃｈの円筒状とし、
両端を保持し、初期把持間隔７ｉｎｃｈとし、ストロー
クの３（１／２）ｉｎｃｈで、４００度のひねりを加え
るものでこの動作の繰り返し往復運動を４０回／ｍｉｎ
の速さで、２０℃、相対湿度６５％の条件下で行った。
このようにして測定した酸素透過率は、常温、低温共に
１〜３ｃｃ程度と非常に優秀であった。さらに、１００
回ゲルボ試験後の温度依存の結果も、２ｃｃ前後の上昇
に留まり、温度特性をはじめ総合特性の優れた包装フィ
ルムが得られた。このフィルムを用いて１０ｃｍ×１５
ｃｍの大きさのピロー型の袋を作製した長期保存実験用
サンプルとした。

【００１５】（比較例１）実施例１と同様にＥＢ蒸着で
酸化アルミニウム系透明ガスバリア薄膜の形成を行な
い、得られたサンプルに対して、比重測定および低温、
常温の、または、ゲルボ処理後の酸素バリア特性を測っ
た。その結果、ゲルボ処理後の常温或いは低温のいずれ
かのバリア特性が５ｃｃ以上と不十分なものになり、総
合判定で不良となった。このフィルムを用いて、（実施
例１）と同様に長期保存実験用サンプル袋を作成した。
（実施例２）蒸着源として、３〜５ｍｍ程度の大きさの
粒子状のＡｌ（純度９９．９％）を用い、高周波誘導加
熱蒸着法で、１２μｍ厚のＰＥＴフィルム（東洋紡績
（株）：Ｅ５０００）上に酸化アルミニウム系ガスバリ
ア薄膜の形成を行った。その時の高周波電力を３．５Ｋ
Ｗとし、フィルム送り速度を３０〜１００ｍ／ｍｉｎと
変化させ、５００〜４０００Å厚の膜を作った。蒸気圧
は、酸素ガスの供給量を変えることで、１．０×１０^-5
〜８×１０^-3Ｔｏｏｒまで条件を変えた。このようにし
て得られた膜の比重をＰＥＴフィルムを溶解したのち、
測定した。以下、（実施例１）と同様にして、包装用フ
ィルムを作り、酸素バリア性を測定した。また、このフ
ィルムを用いて、（実施例１）と同様に長期保存実験用
サンプル袋を作成した。

【００１６】（比較例２）実施例２と同様に高周波誘導
加熱蒸着法で、酸化アルミニウム系ガスバリア薄膜の形
成を行ない、得られたサンプルに対して、比重測定およ
び低温、常温の、または、ゲルボ処理後の酸素バリア特
性を測った。その結果、酸素バリア性、あるいは、ゲル
ボ特性の常温、低温いずれかが不十分なものになり、総
合判定で不良となった。このフィルムを用いて、同様に
長期保存実験用サンプル袋を作成した。（比較例３）厚さ１２μｍのＰＥＴフィルムに厚さ５μ
ｍのポリ塩化ビニリデン層を形成したのち厚さ６０μｍ
のＣＰＰフィルムを実施例１と同様にドライラミネ−ト
して、袋用フィルムを作製した。また、このフィルムを
用いて、同様に長期保存実験用サンプル袋を作成した。（比較例４）蒸着源として粒子状のＳｉＯ（純度９９．
９％）を用い、抵抗加熱蒸着法で、１２μｍ厚のＰＥＴ
フィルム（東洋紡績（株）：Ｅ５０００）上に酸化珪素
系ガスバリア薄膜の形成を行った。得られたサンプル
は、透明とはいうものの無色ではなく、少し褐色がかっ
ていた。このサンプルに対して、比重測定および低温、
常温の、または、ゲルボ処理後の酸素バリア特性を測っ
た。その結果、酸素バリア性は優れているものの、ゲル
ボ処理後の特性は不十分なものであった。このフィルム
を用いて、長期保存実験用サンプル袋を作成した。

【００１７】次に、長期間保存性テストをするために、
実施例１、２、比較例１〜４で得られた袋の代表的なも
のに、ハンバ−グ等を詰め、完全密封したサンプルをつ
くり、これに対し、レトルト処理（１２０℃×３０ｍｉ
ｎ）を行った。これらを冷蔵庫（−２０℃）の中で２カ
月間保存した後、内容物の変化を見た。その結果、本発
明の実施例は正常であるが、比較例１、２は異常を示し
た。比較例３は、レトルト処理によって、フィルムが白
化し内容物を見ることができなくなっていた。（表３）
比較例４は、異常は見られないものの淡色の内容物につ
いては、その色がわかりにくかった。

【００１８】

【発明の効果】プラスチック基材と該プラスチック基材
の少なくとも片面に設けられた酸化アルミニウム系薄膜
層とからなるガスバリア性を有する包装用材料におい
て、該薄膜の比重を２．７０〜３．３０とすることによ
って、ガスバリア性に優れ、耐屈曲性が高く、又、低温
でのバリア性の高い総合的に実用特性のすぐれた無色透
明な冷凍食品用包装材料を提供することができる。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小谷徹滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内 (72)発明者大谷寿幸滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内 (72)発明者山田陽三滋賀県大津市堅田二丁目１番１号東洋紡績株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチック基材と該プラスチック基材
の少なくとも片面に設けられた酸化アルミニウム系薄膜
層とからなるガスバリア性を有する包装用材料におい
て、該薄膜の比重が２．７０〜３．３０であることを特
徴とする冷凍食品用包装材料。
【請求項２】薄膜層上に、さらにヒ−トシール層が設
けられている請求項１記載の冷凍食品用包装材料。