JPH0651396B2 - 多層構造体 - Google Patents

多層構造体

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JPH0651396B2
JPH0651396B2 JP61284905A JP28490586A JPH0651396B2 JP H0651396 B2 JPH0651396 B2 JP H0651396B2 JP 61284905 A JP61284905 A JP 61284905A JP 28490586 A JP28490586 A JP 28490586A JP H0651396 B2 JPH0651396 B2 JP H0651396B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリ塩化ビニリデン系樹脂またはエチレン−
ビニルアルコール系樹脂をガスバリア層とし、該ガスバ
リア層の両側にポリオレフィン系樹脂からなる防湿層と
した多層構造体で、特にレトルト殺菌等の加熱殺菌によ
るガスバリア性の低下を小さくした多層構造体に関す
る。
〔従来技術〕
ポリ塩化ビニリデン系樹脂、およびエチレン−ビニルア
ルコール系樹脂は、優れたガスバリア性、および透明性
を有し、容器、フィルム等を構成するガスバリア層とし
て広く利用されている。このガスバリア層により食品、
医療品等の内容物の酸素による劣化が防止でき、内容物
の長期保存が可能となった。
このうちガスバリア層としてポリ塩化ビニリデン系樹脂
を用いる場合、該樹脂は、25℃において20μの厚さ
で、1〜5cc/m・day程度で、エチレン−ビニルア
ルコール系樹脂に比較して約1/10程度のガスバリア
層であるため、許容酸素の多い物や保存期間の短かい物
に限定されてしまっている。
また、食品を常温で保存、流通するため、食品を包装後
レトルト殺菌を施すのが一般的に行なわれている。
ガスバリア層としてポリ塩化ビニリデン系樹脂を用いた
場合、近接するビニリデン鎖の−cl基と−H基が互い
に接近し、密な三次元構造をとり、このためガスの透過
する空隙が極端に少なく、ガスの分散性が悪く、ガス透
過性が低いものとなっていた。
このポリ塩化ビニリデン系樹脂をガスバリア層とした材
料を用いてレトルト殺菌を行なうと、レトルト殺菌の温
度上昇に伴ないガスバリア性が低下する。この温度依存
性は、ポリ塩化ビニリデン系樹脂は、30℃上昇する毎
に、ガス透過度は10倍となり、他の樹脂に比較しても大
きいものである。一般にレトルト殺菌条件は、120℃で3
0分間の水中加熱に匹敵するもので、この条件を例とし
た場合、25℃のガス透過度の1000倍以上の1000〜5000cc
/m・dayとなり、殺菌時間が30分間の短時間であっ
ても、透過侵入する酸素の量は、食品の保存において
は、無視できるものではなかった。
一方、ガスバリア層としてエチレン−ビニルアルコール
系樹脂を用いた場合、そのガスバリア性は、前述のポリ
塩化ビニリデン系樹脂と比較して格段と優れたものであ
り、長期保存用の材料として汎く利用されている。
しかしながら、エチレン−ビニルアルコール系樹脂は、
乾燥状態では高いガスバリア層を示すが水分依存性が高
く、水分の影響によるガスバリア性の低下が著しいもの
である。そのためエチレン−ビニルアルコール系樹脂を
使用する場合、その両側を防湿性の優れたポリオレフィ
ン層を設けた多層構造体として使用されている。
このような多層構造体をとってもレトルト殺菌のように
苛酷な条件で使用すると中間に位置するエチレン−ビニ
ルアルコール系樹脂が水分に曝され、ガスバリア性の低
下は免がれないものであった。
そこで、このようなレトルト殺菌時における水分の影響
を極力小さくして、ガスバリア性の低下を防止するた
め、乾燥剤を配合した保護層を設けた多層構造体が特公
昭61−34392号公報に示されている。
〔解決しようとする問題点〕
ポリ塩化ビニリデン系樹脂またはエチレン−ビニルアル
コール系樹脂をガスバリア層とした多層容器またはフィ
ルムは、ガスバリア性に優れるが、レトルト殺菌等の加
熱殺菌を行なうと、その熱および/または水分の影響に
よりガスバリア層のガスバリア性が低下してしまってい
た。
この欠点を改良するため特公昭61−34392号公報
に示されるようにガスバリア層を保護する位置に乾燥剤
を配合した保護層を設けることにより、レトルト殺菌時
に侵入する水分を吸着し、ガスバリア層まで水分が達し
ないようにしてガスバリア性を維持するものがある。
しかしながら、上記保護層で吸着した水分は、ガスバリ
ア層に接するので、一旦吸着した水分の放出または、水
分を吸着した保護層の影響によりガスバリア層の機能が
低下するおそれがあった。
本発明は、上記欠点を解消し、レトルト殺菌等の加熱殺
菌等で侵入する水分を利用し、侵入する酸素を内部まで
到達しないようにした容器、フィルム等の多層構造体を
提出することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
ポリ塩化ビニリデン系樹脂またはエチレン−ビニルアル
コール系共重合体からなるガスバリア層の保護層として
水分により脱酸素機能を有する脱酸素剤を混入した酸素
吸収層を設けることにより解決した。
この酸素吸収層をガスバリア層と最外層との接着層とす
ることにより、共押出し多層構造体が得られた。
共押出し多層構造体とする場合、酸素吸収層の脱酸素剤
を混入する樹脂を不飽和カルボン酸またはその誘導体で
変性した変性ポリオレフィンを用いる。
一方、酸素吸収層に用いる脱酸素剤としては、水分の存
在下で酸素吸収反応を示す、鉄粉、硫酸第一鉄、アスコ
ルビン酸またはその誘導体を主剤とし、さらに必要に応
じハロゲン化金属、アルカリ性物質の少なくとも一種を
添加剤として加えたものからなる。
そして、本発明でいう多層構造体としては、フィルム、
シート、成形容器等一般に包装に用いられる形態をい
う。
〔作用〕
レトルト殺菌時に外側から水分が侵入して、ガスバリア
層のガスバリア性が低下しても、侵入した水分により酸
素吸収層の脱酸素剤が、酸素を吸収し、ガスバリア性の
低下を補うことができる。
〔実施例〕
〈実施例1〉 共押出し多層シート製造装置により、下記表−1に示す
樹脂を3台の押出機より、同時に押出し、溶融樹脂合流
部にて合流後、Tダイよりシート状に押出し、冷却する
ことにより、総厚650μの3種5層の多層シートを得
た。
この時、ガスバリア層は、塩化ビニリデン−塩化ビニル
コポリマー、酸素吸収層は、無水マレイン酸変性ポリプ
ロピレンに硫酸第一鉄、水酸化カルシウムからなる脱酸
素剤を下記表−2に示した配合比で配合したものであ
る。
得られた多層シートの各層の厚さは、どの試料とも共通
で、外層のポリプロピレン(250μ)/酸素吸収層(50
μ)/ガスバリア層(50μ)/酸素吸収層(50μ)/内
層ポリプロピレン(250μ)であった。
得られた多層シートをプラグアシスト真空成形法によ
り、絞り比(深さ/開口径)が、0.3の円柱形トレイ
容器に成形し、後述のメチレンブルー混合液を充填後、
煮沸浴中で10分間加熱し、内部残留酸素を除去した後、
溶液が青色から無色に変ったことを確認し、二軸延伸ポ
リエステル(12μ)/アルミ箔(9μ)/ポリプロピレ
ン(50μ)の構成からなる基材により密封した。
次に、この密封した容器を熱水式レトルト殺菌装置によ
り、120℃、30分間のレトルト殺菌を行ない、内容液の
色の濃度変化を反射率を用いて測定した。
なお、基準サンプルの反射率は、白が95%で、黒が1.
6%で、測定には、マクベス社のクォンタログデンシト
メータを使用した。
その結果を下記表−3に示す。
表−3より明らかなように、酸素吸収層として脱酸素剤
を混入した容器は、酸素の容器内への侵入が小さい。ま
た、試料6、7、8、9、10は、レトルト後、6ヶ月
経過後においても、酸素の侵入を示す青色化が生じてい
ない。
一方、酸素吸収層を設けた試料2、3は、ある程度の効
果はあるが十分に酸素の侵入を防止することができなか
った。
そして、試料10は、酸素の侵入を十分防止できるが、
酸素吸収層の層間強度の低下がみられた。
以上のように硫酸第一鉄の混合比が5重量部以下では、
酸素吸収能力が不足し、また40重量部以上では層間強度
の低下がみられた。また、添加した水酸化カルシウムの
量は、2〜15重量部の範囲で混合するのが好ましい。
上述のメチレンブルー混合液の組成は下記の通りであ
る。
〔実施例2〕 実施例1で得られた試料1、3、7からなる容器に「さ
ば水煮」を充填密封し、120℃、30%でレトルト殺菌を
行ない、20℃、65%RHおよび40℃、90%RHで保存
し、経時による変化を官能検査および過酸化物価(食品
衛生改良)により検査した。
その結果を第4表に示す。
試料1の容器では、20℃、65%RH保存では1ヶ月後
に、40℃、90%RH保存では、10日後には油脂の酸化
にみられる弱い異臭を発した。
〈実施例3〉 内層および外層がエチレン・プロピレンランダムコポリ
マー、ガスバリア層が、エチレン含有率38モル%、ケン
化度99モル%のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物、酸素吸収層が、無水マレイン酸グラフト変性ポリプ
ロピレンに粒径が10μ以下のパウダー状鉄粉と塩化第一
鉄からなる脱酸素剤を80/15/5(重量比)を混合した
樹脂からなる3種5層の多層中空容器を共押出しブロー
成形装置を用いて製造した。
得られた多層中空容器は、内、外層の厚さが155μ、酸
素吸収層の厚さが、30μ、ガスバリア層の厚さが20μ
で、容積が500ml、重量は、20gであった。
上記容器に、下記処方の輸液を500ml充填密封し、110
℃、60分間レトルト殺菌を行なった。
その後25℃−65%RHで暗所保存し、各輸液成分の変動
を測定し、その結果を第1図のグラフに示す。
それを同時に、酸素吸収層の脱酸素剤を含まない他は、
同じ構成の多層中空容器で同様の実験を行なった。その
結果を第1図のグラフに示す。
(輸液処分) 〔成分〕 〔濃度〕 グルコース 200g/l ナトリウム 400mEq/l カリウム 20mEq/l マグネシウム 5mEq/l アミノ酸 30g/l ビタミンA 15g/l 第11図から明らかなように、脱酸素剤を含まない従来
の多層中空容器では、1ヶ月後でグルコース、アミノ
酸、ビタミンAの酸化分解による減少がみられ、2ヶ月
でほぼ半減した。これに対して本発明の多層中空容器で
は、6ヶ月後においても、ほぼ初期の濃度が保持され
た。
〈実施例4〉 外層が、厚さ40μのポリアミドフィルム、ガスバリア層
が厚さ25μの実施例3で用いたと同じエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体ケン化物フィルム、内層が、厚さ40μのポ
リプロピレンフィルムとし、各層間を、下記表−5組成
の2液硬化型ウレタン系接着剤を主成分とした酸素吸収
層を介して積層した。なお、酸素吸収層の塗布量は、40
g/mであった。
積層後、40℃、20%RHの雰囲気下で2日間保存後、実
施例1と同様な方法により、メチレンブルー混合液を上
記多層フィルムを製袋し、120℃、30分間レトルト殺菌
し、経時的にメチレンブルー混合液の濃度変化を反射率
を用い測定した。その結果を表−6に示す。
測定には、マクベス社クォンタログデンシトメーターを
使用した。
なお、標準反射率は、白が94%、黒が1.5%であり、
試料の測定は、標準白板に試料を置いて測定した。
表7から明らかなように、試料11は、酸素の侵入を示
す青色化がレトルト直後から起こり、その後の保存でも
同様の傾向を示した。脱酸素剤の配合割合の少ない試料
12では、レトルト直後に酸素の侵入を示す青色化がみ
られるが、1ヶ月後には、その濃度が低下している。脱
酸素剤の配合割合の多い試料13では、酸素侵入を示す
青色化がほとんど認められなかった。
〔効果〕
本発明は、以上の構成からなるので、本発明の多層構造
体からなる袋、容器に食品を充填、密封した後、レトル
ト殺菌等の加熱殺菌による熱、水分によるガスバリア性
が低下する樹脂層をガスバリア層として用いても、ガス
バリア層を保護する位置に、侵入してきた水分により脱
酸素機能を有する脱酸素剤を混入した酸素吸収層によ
り、食品を劣化させる酸素の侵入を阻止することがで
き、レトルト殺菌等による加熱殺菌によるガスバリア性
の低下が小さく、保存性が良好となる。
特に脱酸素剤として、第一鉄塩またはアスコルビン酸を
主体としたものは、透明性に優れ、また、食品に対する
影響も少ないので、これら脱酸素剤を混入した酸素吸収
層を有する多層構造体は、食品包装用として、特い有効
なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例3の測定結果を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリ塩化ビニリデン系樹脂またはエチレン
    −ビニルアルコール系共重合体からなるガスバリア層の
    保護層として水分により脱酸素機能を有する脱酸素剤を
    混入した酸素吸収層を設けた多層構造体。
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