JPH08500280A - 酸素吸収剤 - Google Patents

酸素吸収剤

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Abstract

(57)【要約】 約100〜325メッシュの焼きなましされた電解還元鉄粒子を重量で99.6%まで、塩化ナトリウムのような塩を重量で3.5%まで、所望により約30〜325メッシュのシリカゲルのような親水性及び水供給性成分を重量で80%まで含む酸素吸収性組成物(16)。酸素吸収性組成物(16)を含む耐しみ及び耐油脂性包み(27)を有する酸素吸収用パック(11)。種々のプラスチック(17、21、22)及び耐しみ紙(19)の層からなる耐油脂及び耐しみ性積層体(27)。

Description

【発明の詳細な説明】酸素吸収剤 発明の背景 本発明は、改良された酸素吸収剤及び酸素吸収方法に関し、特に低温環境にお ける酸素吸収に好適なものである。 従来より粒状鉄は容易に酸素と結合することから、酸素吸収剤として知られて いる。種々の形の粒状鉄、例えば水素還元された鉄、電解還元された鉄、霧状に 吹かれて生成した鉄、及びミルで粉砕された鉄が使用されてきた。しかしながら 、水素還元された鉄、霧状に吹かれて生成した鉄、及びミルで粉砕された鉄の酸 素吸収は比較的遅い。又、電解還元された鉄は酸素をより早く吸収するが、食物 が通常冷蔵されるようなより低い温度では、食物の腐敗が始まる最初の段階まで に酸素を除去しようとしても酸素吸収速度は遅くなる。発明の要約 本発明の第一の目的は、特に低い温度で、普通の電解還元された鉄よりもより 早い酸素吸収速度を発揮する焼きなましされた電解還元鉄粒子を含有する酸素吸 収性組成物を提供することである。 本発明の他の目的は、焼きなましされた電解還元鉄粒子を利用する酸素吸収方 法を提供することである。本発明のその他の目的及び付随する利点は、以下の説 明により容易に理解されるであろう。 本発明の改良された酸素吸収性組成物は、必要量の焼きなましされた電解還元 鉄粒子、及び鉄を活性化するため電解質と生成するための塩から成る。 10℃以下の温度を受ける密封容器中の製品から酸素を吸収する改良方法は、 このような品物を10℃以下の温度を受ける容器中へ置く段階、及びこの容器中 へ焼きなましされた電解還元鉄粒子と塩との混合物を加えることから成り立って いる。 又、本発明は、酸素吸収性組成物及びこの酸素吸収性組成物を含む包みから成 るパックに関する。そして、この包みは、実質的な接触層、耐水と耐油脂性紙、 該実質的な接触層と耐水耐油脂性紙の間にある第一シール層、及び該実質的な接 触層からこれら積層体の反対側にある第二シール層の各層から成る積層体である 。 更に、本発明は包みを製造するための、エチレン−酢酸ビニル共重合体の第一 シール層、耐水耐油脂性紙層、ポリエステルよりなる実質的接触層、及び該ポリ エステル層と該耐水耐油脂性紙層を結合するための低密度ポリエチレンよりなる 第二シール層からなる積層体に関する。図面の簡単な説明 図1は、本発明の酸素吸収パックの斜視図である。 図2は、図1の2−2の線での断面図である。 図3は、図1の3−3の線での断面図である。 図4は、本発明の包みに適した材料を使ったパック平面図である。 図5は、図4の5−5の線での拡大断面図であり、酸素吸収パックの包みを形 成するために用いられる材料を示している。 図6は、図4の6−6の線での部分断面図である。 図7は、図4の7−7の線での部分断面図である。 図8は、図4の8−8の線での部分断面図であり、合せ目の構造を示している 。好ましい態様の説明 本発明の改良された酸素吸収剤及び酸素吸収の方法は、周囲の温度より下の温 度、通常は10℃以下の温度、特には4.4℃以下の温度での冷蔵を必要とする 種々の食物製品及びその他の物に対しての使用を第一に意図している。焼きなま しされた電解還元鉄から成る改良された酸素吸収剤は、焼きなましされていない 電解還元鉄粒子のような従来の酸素吸収剤に比較すると、通常の周囲の温度にお いてもより高効率であることの知見を得た。この点、焼きなましによって電解還 元された鉄の構造が変化し、表面積の増加によってその酸素吸収能においてより 活性化を順次引き起すものと考えられる。 改良された酸素吸収剤の最も基本的な形は、焼きなましされた電解還元鉄粒子 に、水分と結合して電解質を生成し、鉄の酸素吸収を活性化させる塩を加えたも のである。 改良された酸素吸収方法は、容器内の酸素を吸収するために、冷却される容器 中に焼きなましされた電解還元鉄粒子、及び塩を使用することよりなる。 改良された酸素吸収剤から成るパック10の一つの態様が、図1〜3に示され ている。この態様のパック10は、商標TYVEKとして知られているスパン接 合されたポリオレフィンの包み11を含んでいる。包み10は、フレキシブルな 平面材料を筒状に折りたたみ、重ね合わさった端部13及び15を融着して合わ せ目12とする。次に終端部が14で熱と圧力によって融着される。そして包み には酸素吸収材料が後述するようにして詰められる。その後、包みを閉じるため に、反対側の終端部が18で熱と圧力によって融着される。合わせ目12の端部 は終端部18の20でしっかり閉じられる。この包みの構造は、一般的にはここ で引用する米国特許第4,992,410号に記載されている。しかしながら、 他の適した包みの構造も用いることができうる。そして好ましい構造は適宜以下 に述べられる。 酸素吸収性組成物16中に用いられる、焼きなましされた電解還元鉄粒子の大 きさは、約100〜325メッシュ、好ましくは約100〜200メッシュ、よ り好ましくは約200メッシュである。メッシュサイズが大きくなると、反応が 遅くなることが判明している。このように、100メッシュは200メッシュよ り、200メッシュは325メッシュより遅く反応する。しかし、325メッシ ュサイズはある種の包装装置では取扱いが困難である、従来より使用されてきた 各種サイズの、焼きなましされた電解還元鉄粒子は、SCM社よりA−210( 100メッシュ)、A−220(200メッシュ)及びA−230(325メッ シュ)の名称で製造されている。 酸素吸収性組成物の他の成分は塩であり、鉄粒子を活性化する電解質を水と合 わさって形成する。塩は塩化ナトリウムが好ましく、その存在量は重量割合で約 0.4〜3.5%、好ましくは約2〜2.5%である。塩は鉄に対して十分な濃 度で、しかも、鉄の全量が塩により形成された電解質の接触できる量が必要であ る。3.5%以上では反応速度の上昇は起こらない。塩化ナトリウムの正確な量 は臨界的なものではない。塩は48〜325メッシュでありうる。ある環境に対 して過剰量の鉄が使用された場合には、塩の量は0.4重量%より少なくてもよ く、酸素吸収速度は良くなるのであろう。しかし、システムとしては十分なもの ではない。そのため、効率を考えないのであれば、焼きなましされた電解還元鉄 粒子と塩を酸素吸収を必要な速度とするために十分な割合で存在させることだけ が要求される。 他の同等の塩は塩化ナトリウムに代えることができる。例えば、塩化カルシウ ム、塩化カリ、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、硝酸カリ 、燐酸カリ、次燐酸カリ、炭酸ナトリウム、及び炭酸カリが挙げられるが、これ らに限られない。特に、塩化ナトリウム、よう化カリ、臭化カリ、塩化カルシウ ム及び塩化マグネシウムが好ましい。 焼きなましされた電解還元鉄粒子と塩から成る組成物は、塩と結びついて電解 質を生成するに十分な水分が存在する空気中又は容器中で効果的な酸素吸収を行 う。しかし、水分量が比較的少ない環境では、水親和性及び水供給性成分を焼き なましされた電解還元鉄粒子と塩に加えることができる。この水親和性及び水供 給性成分としてはシリカゲルが挙げられ、シリカゲルはこのような性質を有して いる。シリカゲルは重量で80%までのいくらでも存在できるが、好ましくは、 40〜50%である。シリカゲル中の水分量は重量で0から32%まで変化させ ることができるが、好ましくは18〜26%である。 水親和性及び水供給性成分を用いる時は、塩はシリカゲルヘ又は両者が結びつ く前に鉄へのどちらに添加することもできる。塩はシリカゲルに添加する前に水 中に溶解することによってシリカゲルに加えることができる。シリカゲルはメッ シュサイズ約30〜325メッシュでありうる。しかしながら、メッシュサイズ はこれに限定されない。他の水親和性及び水供給性成分も用いることができ、例 えば、珪そう土、パーライト、ゼオライト、活性カーボン、砂、食塩、活性クレ ー、分子ふるい、セルロース、アクリル系ポリマー、又は他の天然及び合成ポリ マーが挙げるられるが、これらに限定されない。 改良された酸素吸収剤は、水分及び酸素透過性包みの中に包装される。この包 みは、酸素と水分が透過して焼きなましされた電解還元鉄粒子及び塩と結合する ことを許す。包みは、スパン接合されたポリオレフィンであり、デュポン・ド・ ネモラスよりTYVEKの商標で知られた材料より製造される。スパン接合され たポリオレフィンは、水蒸気及び酸素を通すが、液体の水は通さない。そのため 、このような包みは、液体の水を含んでいるかもしれない容器中での使用に極め て適している。酸素吸収性組成物を含む包みは、プラスチック皿の上に置かれた り、容器を密封シールさせる収縮性ラップや他のプラスチックで包装された肉の 様なものを含む種々のタイプの容器中に置かれるパックより成る。しかし、パッ クは密封されるカンやジャーの中にも置くことができる。 好ましい材料から製造された包み25が図5に示され、又、それから製造され た包みが図4に示される。その材料は、厚さ30ミクロンのEVA(エチレン− 酢酸ビニル共重合体)の内部層17、1m2あたり50gの耐水耐油脂性紙層1 9、厚さ15ミクロンの低密度ポリエチレンの層22、及び厚さ12ミクロンの 多孔性ポリエステルの外部層21より成る積層耐27である。前述の寸法は変わ りうる。耐水耐油脂性紙の層19は包み11の内及び外への物質の移動を制限し 、それによって食物の外側が汚れることと包み11の中の鉄が酸化によってさび ることを防いでいる。低密度ポリエチレンの層22は、層19と21を互いにシ ールするためのシール層である。内部層17は紙層19にシールされている。多 孔性ポリエステル外部層21は、パック10が入れられた容器の中の食物や他の 物質と接触する材料である。層17、19、22及び21は適当な温度と圧力で シールされて積層体27となる。 積層体27から製造された包み25は、図4、6及び7に示される。包み25 は折り目29で折り重ねられた1枚の材料27から製造され、内部層17は、内 部層同士が熱と圧力でシールされて合せ目30、31及び32を形成する。合せ 目30、31又は32の最後のシールに先だって、酸素吸収性組成物16が包み 25の中に入れられる。上記の図1〜3に関連して説明したTYVEK材料もま た、図4、6及び7に示されたような包みを製造することができる。包みは他の 適当な材料からも製造される。それらは限定されないが、例えば、油や水を透過 させない紙、コート紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、EVA又はポリエチレ ンテレフタレート、サーリン等のプラスチックフィルム、又はこれらの積層体で あり、これらは多孔性であってもなくてもよく、蒸気や気体は透過させるので、 酸素は透過するが液体の水は透過しない。 この焼きなましされた電解還元鉄粒子を用いる酸素吸収性組成物は、包装材や 容器の内側に強く接着できる上述のいずれの包み材料を使ってラベルにすること もできる。酸素吸収剤はこのようにして密封されたあとの包装物や容器中に留ま っているいかなる空気からも酸素を吸収し、又、包装物中の製品の中に最初から 存在した酸素までも誘引する。 この酸素吸収剤は酸素の存在によって害を受ける全ての食物製品や、包装され 酸素の悪影響から守られるべき他のどんな製品にも使用できるよう意図されてい る。これらの製品は特に限定されないが、例えば、パスタ、肉、魚、又は酸素の 存在によって味や品質に影響を受けるその他の物である。 上記のとおり、この焼きなましされた電解還元鉄粒子を用いる改良された酸素 吸収剤は、冷却される温度、即ち、10℃以下の全ての温度で有効である。そし て、2.2℃以下が特に有効である。大雑把に言うと、改良された酸素吸収剤は 、通常の環境温度より低いどのような冷却温度での利用をも意図している。上記 のとおり、この焼きなましされた電解還元鉄粒子を含有する酸素吸収剤は、従来 より酸素吸収剤として使われてきた焼きなましのされてない又は他のタイプの鉄 粒子といった製品と比較して、環境温度においてもより効果的である。 種々の組成物が焼きなましされた電解還元鉄粒子を用いて以下に詳細に述べら れる。 実施例1 200メッシュの焼きなましされた電解還元鉄0.5gと100メッシュの焼 きなましされた電解還元鉄0.5gを混合して組成物が用意された。両方の鉄は 予め約325メッシュの粒径を有する塩化ナトリウム2重量%と混合されていた 。約20.6%の酸素を有する大気が入った1000ccの密封されたジャーの 中へ、上記組成物が密封されたTYVEK包み中に置かれた。ジャーの中には水 分を供給するために約1gの水を含む吸い取り紙も1枚入れられた、ジャーは温 度3.9℃の冷蔵庫中に置かれた。上記混合物に24時間で59ccの酸素が吸 収され、48時間で156ccの酸素が吸収された。 実施例2 20.6%の酸素を含む空気7500cc、つまり1559ccの酸素が入っ た7.57lの空気の漏れないプラスチック容器の中に、実施例1と同じ処方の ものを置いた。4gの水を含んだ吸い取り紙1枚を容器の中に入れた。容器は密 封され、3.9℃の冷蔵庫中に置かれた。1gの鉄を含む処方の理論吸収容量は 295ccの酸素である。3.9℃の冷却条件で上記処方は295ccの理論吸 収容量の酸素の20%、つまり59ccを24時間で吸収し、全量で53%、つ まり156ccを48時間で吸収した。 実施例3 200メッシュの焼きなましされた電解還元鉄0.5g、100メッシュの焼 きなましされた電解還元鉄0.5g、及び21%の水分を含む含水シリカゲル0 .8gから成る混合物をTYVEKパックに入れた。この組成物は、325メッ シュサイズの塩化ナトリウムをも1.5重量%含んでいた。含水シリカゲルは3 0〜200のメッシュサイズを有していた。この処方のものがTYVEKの包み に入れられ、シールされた包みは、酸素約206ccを含む空気が入った100 0ccのガラス製ジャーの中へ置かれた。次いで、このジャーは密封され3.9 ℃の温度の冷蔵庫の中へ置かれた。上記処方は295ccの理論吸収容量の酸素 の35%を24時間で吸収し、295ccの理論吸収容量の酸素の58%を48 時 間で吸収した。このように、24時間で103ccの酸素、48時間で171c cの酸素を吸収した。以上より、含水シリカゲルを含む組成の実施例3は、同量 の100メッシュと200メッシュの鉄は含むがシリカゲルは含まない実施例1 の組成物に比較して、最初の24時間でより早く反応することが判明した。 焼きなましされた電解還元鉄と焼きなましされていない電解還元鉄の両者によ り同様の組成物を使って、酸素吸収性の比較を行ったところ、前者がずっと早い 速度で酸素を吸収することがわかった。具体的には次の二つの組成物が作られた 。組成物Aは、200メッシュの焼きなましされた電解還元鉄0.85g、及び 23%の水分と1.5%の塩化ナトリウムを含むシリカゲル1.36gから成る 。組成物Bは、鉄が電解還元されているが焼きなましされていない点を除いて組 成物Aと同じ成分を有している。両組成物は、それぞれ混合のあと、TYVEK 包みに入れられ、次いで、約100ccの酸素を含む約500ccの空気を有す る空気漏れのない分離型ガラス容器中に置かれた。各容器中にはそれぞれ1gの 水を含む1枚の吸い取り紙が置かれた。各容器は3.3℃の冷蔵庫中に置かれた 。得られた酸素吸収速度を表1に示す。 焼きなましされた電解還元鉄を環境温度で用いた場合の反応温度は、焼きなま しされない電解還元鉄の使用に比較するとずっと早いことも判明した。 約22℃の室温での焼きなましされた電解還元鉄を含む混合物の酸素吸収速度 のテストが行われた。200メッシュの焼きなましされた電解還元鉄(A−22 0)0.85g、及び26%の水と1.5%の塩化ナトリウムを含むシリカゲル 1.36gの混合物が密封されたTYVEKの包みの中に入れられた。この密封 された包みとその内容物から成るパックが1gの水を吸収した吸取り紙を入れた 500ccのジャーの中に置かれた、ジャーには約100ccの酸素を含む空気 500ccが入っている。各ジャーに1個のパックを入れた3つのジャーがテス トされた。これら3つのテストの平均より、2時間後に19ccの酸素が吸収さ れ、4時間後に73ccが吸収され、6時間後には100ccが吸収された。焼 きなましされていない鉄を使用する他は、同一の条件でのテストも行われた。こ のようなテストの結果、2時間後に7ccの酸素が吸収され、4時間後に10c cが吸収され、7時間後に29ccが吸収され、24時間後に100ccが吸収 された。比較を容易にするために、上記データを表2に示す。ここでAは焼きな ましされた電解還元鉄であり、Bは焼きなましされていない電解還元鉄である。 一般的に使用される鉄粒子が細かいほど、酸素吸収も早くなる。このように3 25メッシュ以上の鉄が理論的には好ましい。しかし、上記のパックやラベル を製造するのに使用される機械の使用勝手のために、この鉄粒子の微細さには限 度がある。 本発明の好ましい態様を開示してきたが、本発明はこれらに限定されるもので はなく、以下の請求項の範囲で具体的に表現されるものである。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1993年11月1日 【補正内容】補正後の特許請求の範囲 1.十分な量の焼きなましされた電解還元鉄粒子、及び鉄と結合して酸素吸収を 起こす電解質を生成するための塩とから成る酸素吸収性組成物。 2.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で組成物全重量の約99.6%まで 存在することを特徴とする請求項1記載の酸素吸収性組成物。 3.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で少なくとも組成物全重量の約96 .5%存在することを特徴とする請求項2記載の酸素吸収性組成物。 4.焼きなましされた電解還元鉄粒子の粒径が約100〜325メッシュである ことを特徴とする請求項1記載の酸素吸収性組成物。 5.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で組成物全重量の約99.6%まで 存在することを特徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 6.焼きなましされた電解還元鉄粒子が、粒径が約100〜200メッシュを有 する混合物であることを特徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 7.焼きなましされた電解還元鉄粒子の粒径が約100メッシュであることを特 徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 8.水親和性及び水供給性成分を含有し、供給された水が塩から電解質を生成す ることを特徴とする請求項1記載の酸素吸収性組成物。 9.水親和性及び水供給性成分が重量で組成物の全重量の約80%まで存在する ことを特徴とする請求項8記載の酸素吸収性組成物。 10.水親和性及び水供給性成分が重量で組成物の全重量の約40〜50%存在 することを特徴とする請求項9記載の酸素吸収性組成物。 11.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で組成物の全重量の約99.6% まで存在し、水親和性及び水供給性成分が組成物の全重量の約80%まで存在す ることを特徴とする請求項8記載の酸素吸収性組成物。 12.焼きなましされた電解還元鉄が重量で組成物の全重量の約99.6%まで 存在し、水親和性及び水供給性成分が重量で組成物の全重量の少なくとも約40 %まで存在することを特徴とする請求項8記載の酸素吸収性組成物。 13.約10℃以下の温度を受ける容器中の製品から酸素を吸収する方法におい て、製品を10℃以下の温度を受ける容器中に置き、焼きなましされた電解還元 鉄粒子と塩を含む酸素透過性包みを容器に加え、容器を密封する各段階から成る 酸素吸収方法。 14.焼きなましされた電解還元鉄が約99.6%まで存在することを特徴とす る請求項13記載の方法。 15.水親和性及び水供給性成分を包みに加える段階を含むことを特徴とする請 求項14記載の方法。 16.水親和性及び水供給性成分が重量で約80%まで存在することを特徴とす る請求項15記載の方法。 17.水親和性及び水供給性成分が重量で約40〜50%存在することを特徴と する請求項16記載の方法。 18.重量割合で、焼きなましされた電解還元鉄粒子が99.6%まで、水と結 合して電解質を生成する塩が約3.5%まで、及び塩に水を親和させ供給させる 水親和性及び水供給性成分が約80%までから成る酸素吸収性組成物。 19.鉄のサイズが約100〜325〜メッシュであり、水親和性及び水供給性 成分のサイズが約30〜325メッシュであることを特徴とする請求項18記載 の酸素吸収性組成物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.十分な量の焼きなましされた電解還元鉄粒子、及び電解質を生成するための 塩とから成る酸素吸収性組成物。 2.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で約99.6%まで存在することを 特徴とする請求項1記載の酸素吸収性組成物。 3.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で少なくとも約96.5%存在する ことを特徴とする請求項2記載の酸素吸収性組成物。 4.焼きなましされた電解還元鉄粒子の粒径が約100〜325メッシュである ことを特徴とする請求項1記載の酸素吸収性組成物。 5.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で約99.6%まで存在することを 特徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 6.焼きなましされた電解還元鉄粒子が、粒径が約100〜200メッシュを有 する混合物であることを特徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 7.焼きなましされた電解還元鉄粒子の粒径が約100メッシュであることを特 徴とする請求項4記載の酸素吸収性組成物。 8.水親和性及び水供給性成分を含有することを特徴とする請求項1記載の酸素 吸収性組成物。 9.水親和性及び水供給性成分が重量で約80%まで存在することを特徴とする 請求項8記載の酸素吸収性組成物。 10.水親和性及び水供給性成分が重量で約40〜50%存在することを特徴と する請求項9記載の酸素吸収性組成物。 11.焼きなましされた電解還元鉄粒子が重量で約99.6%まで存在し、水親 和性及び水供給性成分が約80%まで存在することを特徴とする請求項8記載の 酸素吸収性組成物。 12.焼きなましされた電解還元鉄が重量で約99.6%まで存在し、水親和性 及び水供給性成分が重量で約40〜50%存在することを特徴とする請求項8記 載の酸素吸収性組成物。 13.約10℃以下の温度を受ける容器中の製品から酸素を吸収する方法におい て、製品を10℃以下の温度を受ける容器中に置き、焼きなましされた電解還元 鉄粒子と塩を含む酸素透過性包みを容器に加え、容器を密封する各段階から成る 酸素吸収方法。 14.焼きなましされた電解還元鉄が約99.6%まで存在することを特徴とす る請求項13記載の方法。 15.水親和性及び水供給性成分を包みに加える段階を含むことを特徴とする請 求項14記載の方法。 16.水親和性及び水供給性成分が重量で約80%まで存在することを特徴とす る請求項15記載の方法。 17.水親和性及び水供給性成分が重量で約40〜50%存在することを特徴と する請求項16記載の方法。 18.酸素吸収性組成物から成る酸素吸収用パックにおいて、包みが酸素吸収性 組成物を含み、包みは材料接触層、耐水耐油脂性紙、材料接触層と耐水耐油脂性 紙の間の第一シール層、及び材料接触層の反対側の第二シール層から成る積層体 であるパック。 19.材料接触層がポリエステルであり、第一シール層が低密度ポリエチレンで あり、第二シール層がエチレン−酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請 求項18記載の酸素吸収用パック。 20.エチレン−酢酸ビニル共重合体の第一シール層、耐水耐油脂性紙層、ポリ エステルの材料接触層、及び上記ポリエステル層と耐水耐油脂層紙層を結合させ るための低密度ポリエチレンの第二シール層よりなる、包みを製造するための積 層体。
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