JP4439952B2

JP4439952B2 - 酸素検知機能付き脱酸素剤用包材

Info

Publication number: JP4439952B2
Application number: JP2004071586A
Authority: JP
Inventors: 敏博大江; 誠吾吉田; 厚鈴木
Original assignee: アイリス・ファインプロダクツ株式会社; 大江化学工業株式会社
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: JP2005254180A

Description

本発明は、密封容器内に食品などとともに装填される脱酸素剤の包装袋において、容器内の酸素有無を検知する機能を備えた包装袋に関するものである。

脱酸素剤は、食品などの保存や鮮度保持のため、食品などを密封包装する容器内に食品などと共に装填するもので、鉄粉等を主体としたものに、酸化反応助剤として電解質水溶液を共分散させた粉体配合物を小袋に収容したものである。
本明細書では、以下、小袋に収容される上記粉体配合物を脱酸素配合物、この脱酸素配合物を収容する小袋の包材を脱酸素剤用包材、脱酸素配合物を脱酸素剤用包材に収容したものを脱酸素剤という。
この脱酸素剤を前記容器内に装填すると、脱酸素配合物中の鉄粉が容器内空気中の酸素と反応し、前記容器内を無酸素状態にする。これにより、食材などの酸化を防止して好気生菌の増殖を阻止したり、鮮度を保持したりすることができる。

この脱酸素剤を前記容器に装填する場合においては、容器内の無酸素状態を確認するため、酸素検知剤を同時に装填することが多い。
酸素検知剤は、メチレンブルーなどの色素をアルカリ雰囲気中に還元糖などの還元剤と一緒においた場合、無酸素状態になると色素が還元糖などの還元剤により還元され、無色化したり変色したりする性質を利用して、酸素の有無を色で判別できるようにしたものである。
以下、メチレンブルーなどの色素とアルカリ物質、還元剤等を混ぜたものを酸化還元指示薬、この酸化還元指示薬に必要に応じて添加物を混合したものを酸素検知配合物、酸素検知配合物を加工し使用状態にしたものを酸素検知剤という。

しかし、脱酸素剤と酸素検知剤の双方を装填するに当たっては、各々は別工程で製造されるため、装填作業に時間や手間がかかるという問題があった。
このため、脱酸素剤の表面に酸素検知剤を粘着テープ等で貼るなどの工夫を凝らしているが、貼り付けるには特殊な機械が必要であった。
また、脱酸素剤用包材の繊維質層に直接、酸素検知配合物を塗布する方法も示されているが（例えば、特許文献１参照）、繊維質シートであるパルプ層に酸素検知配合物が接触すると、酸素検知配合物に含まれる還元剤が酸化物であるパルプ層を還元する反応が起こり、還元剤が消費されてしまうため、還元剤が本来の酸素検知機能に有効に利用されないという欠点を有していた。
さらには、酸素検知配合物は脱酸素配合物の成分である水分やアルカリ剤の影響を受けやすいことから、アルカリ性領域での反応が安定しないという欠点も有していた。
すなわち、脱酸素剤用包材の繊維質層に直接、酸素検知配合物を塗布する方法においては、脱酸素剤と酸素検知剤の各々の機能が有効に発揮されないという問題があった。
実用新案登録第３０７２５９３号

本発明が解決すべき課題は、脱酸素配合物と酸素検知配合物の各々の機能を有効に発揮することのできる構造を有する酸素検知機能付き脱酸素剤用包装材を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、酸素検知機能付き脱酸素剤用包材についての数多くの理論検討および実験検討を行った結果、以下の知見を得た。
酸素検知配合物に活性アルミナ、水酸化アルミナ、炭酸カルシウム等の弱アルカリ性の多孔性無機物質を含有させると、これを酸化物である繊維質シートに塗布しても、多孔性無機物質の表層に酸化還元指示薬が含浸するため、酸化物であるパルプ層の影響による還元剤の消費を抑えることができること。
また、酸化還元指示薬は、固体塩基物質中に固定されているため、塩基濃度が極めて安定状態になること。
さらに、多孔性無機物質は水分保持能力に優れているので、脱酸素配合物の成分の影響を受けないこと。
以上の結果、酸素検知配合物の酸素検知能力を、長期間にわたり安定して機能させることができること。
上記の知見に基づき、本発明者は、脱酸素配合物と酸素検知配合物の各々の機能を有効に発揮することのできる構造を有する酸素検知機能付き脱酸素剤用包材に想到した。その要旨とするところは、以下のとおりである。

（１）複層フィルムで構成される酸素検知機能付き脱酸素剤用包材において、通気性熱接着性樹脂シートと一体となった撥水及び／又は耐油性繊維質シートの表面の一部または全面に、弱アルカリ多孔性無機物質を１０〜５０質量％含む酸素検知配合物を塗布し、塗布した酸素検知配合物を透視できるよう透明部分を設けたプラスチックフィルムで繊維質シートを覆い、当該プラスチックフィルムと繊維質シートの間に、熱溶融性粉末樹脂を散布またはポリエチレンを積層し、散布した熱溶融性粉末樹脂または積層したポリエチレンを点状又は線状に熱融着してプラスチックフィルムと繊維質シートを接着したことを特徴とする酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。

（２）前記プラスチックフィルムが、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリビニールアルコールフィルム、エチレンビニルアルコール共重合フィルム、ポリメチルペンテンフィルムからなる群より選択されるフィルムであることを特徴とする（１）に記載の酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。

（３）前記プラスチックフィルムに穿孔が施されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。

本発明に係る酸素検知機能付き脱酸素剤用包材を使用した脱酸素剤は、脱酸素機能と酸素検知機能とを併せ持つので、脱酸素剤と酸素検知剤の双方を装填していた作業を簡素化することができる。
また、酸素検知配合物に弱アルカリ性の多孔性無機物質を含有させているので、酸素検知能力を長期間にわたり安定して機能させることができる。

以下、図１および図２を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は本発明に係る包材を用いた脱酸素剤を模式的に示す平面図、図２は本発明の１形態を示すもので、図１のＡ−Ａ´線に沿う断面図である。
本発明に係る酸素検知機能付き脱酸素剤用包材１は、図２の断面図に示すように複数の層で構成され、内側から通気性熱接着性樹脂シート２、これと一体となっている繊維質シート３、その表面に塗布する多孔性無機物質９を含有する酸素検知配合物４、接着層５、最外殻のプラスチックフィルム６、そしてシール部７とから構成される。

繊維質シート３としては、脱酸素配合物８が食品等から出る水分や油分の影響を受けないようにするため、また、脱酸素配合物８からの水分等の染み出しを防止するため、撥水及び／又は耐油性を有する繊維質シートを使用する。
例えば、シート自体が撥水性を有すポリエチレンやポリエステル等の不織布を使用できるほか、パルプ紙、合成紙等にフッ素樹脂などの撥水及び／又は耐油処理を施したものを使用することができる。

通気性熱接着性樹脂シート２は、繊維質シート３と内包する脱酸素配合物８とを接着するシール層としての機能を有し、有孔ポリエチレン等を使用することができる。

酸素検知配合物４は、前記繊維質シート３の表面の一部又は全面に塗布する。
酸素検知配合物４は、メチレンブルーなどの色素とアルカリ物質、還元剤等を混ぜた酸化還元指示薬に必要に応じて添加物を混合したものであり、弱アルカリ性の多孔性無機物質９を１０〜５０質量％含有する。
酸素検知配合物４に多孔性無機物質９を含有させると、これを酸化物である繊維質シート３に塗布しても、多孔性無機物質の表層に酸化還元指示薬が含浸するため、酸化物であるパルプ層の影響による還元剤の消費を抑えることができ、また固体塩基物質中に固定されているため塩基濃度が極めて安定状態となり、さらに多孔性無機物質は水分保持能力に優れているので、脱酸素配合物の成分の影響を受けない。このため、酸素検知能力を長期間にわたり安定して機能させることができる。
多孔性無機物質９を５０質量％以上にすると、塗膜が固くかつ脆くなるため、脱酸素剤用包材１として柔軟性が失われ、脱酸素剤充填工程において支障をきたす。
また、１０質量％未満にすると、酸素検知配合物中の酸化還元指示薬が多孔性無機物質表面に充分担持することができず、酸化還元指示薬の配合量を減じても色濃度を薄める結果となり、明瞭な検知機能を発揮することができない。
多孔性無機物質９としては、活性アルミナ、水酸化アルミナ、炭酸カルシウム等の弱アルカリのものを使用し、酸性または強アルカリ物質は、酸素検知配合物８の検知機能を劣化させるので使用できない。

接着層５は、プラスチックフィルム６と繊維質シート３を接着する機能を有する。
接着方法としては、プラスチックフィルム６と繊維質シート３の間に、ポリエチレン粉末、ポリエステル粉末、ダイアミド（登録商標）粉末等の熱溶融性粉末樹脂を散布し、これを点状又は線状に熱融着して接着する方法や、プラスチックフィルム６と繊維質シート３の間に、共押ししたポリエチレンを積層し、これを点状又は線状に熱融着して接着する方法が望ましい。
これらの接着方法によれば、酸素検知配合物４とプラスチックフィルム６との間に空隙ができて、空気等の気体が入り込みやすくなるので、酸素検知配合物４の機能を有効に発揮することができ、また、通気性熱接着性樹脂シート２を介して空気と脱酸素剤配合物８が接触するので、脱酸素剤配合物８の機能も有効に発揮することができる。
なお、接着剤等も使用できるが、酸素検知配合物４を塗布後に接着剤を使用すると、接着剤の溶媒である水や溶剤が酸素検知配合物４の成分に影響を与える場合があるので、影響のないプラスチック性が望ましい。

最外殻には、塗布した酸素検知配合物４を透視できるように、無色透明部分もしくは有色透明部分を設けたプラスチックフィルム６を前記方法により貼り付ける。
プラスチックフィルム６は、ポリエチレンよりも融点の高いポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリビニールアルコールフィルム、エチレンビニルアルコール共重合フィルム、ポリメチルペンテンフィルムからなる群より選択されるフィルムである。
また、プラスチックフィルム６は、無孔でも穿孔でも良く、穿孔を施す場合には、孔数及び孔径の大小が脱酸素剤の脱酸素速度を調整する手段となる。

次に、表１に示す実施例および比較例を挙げて本発明に係る酸素検知機能付き脱酸素剤用包材について具体的に説明する。

図３に実施例１を示す。実施例１は、通気性熱接着性樹脂シート２に穿孔処理を行ったポリエチレンフィルムを、繊維質シート３にフッ素樹脂塗工による撥水耐油処理を行ったクラフトパルプ紙を、酸素検知配合物４に炭酸カルシウムの微多孔微粉末を２０質量％含んだ酸素検知配合物４を、プラスチックフィルム６に透明なポリエステルフィルムを、接着層５にウレタン系の接着剤を使用したものである。
実施例１は、繊維質シート３にフッ素樹脂塗工による撥水耐油処理を行ったクラフトパルプ紙を、通気性熱接着性樹脂シート２に穿孔処理を行ったポリエチレンフィルムをシール層として使用し、これらをサーマルラミにより貼り付けたものである。
このクラフトパルプ紙の面側には、炭酸カルシウムの微多孔微粉末を２０質量％含んだ酸素検知配合物４をスクリーン印刷塗工している。
酸素検知配合物４は、有酸素時には青色、無酸素時には無色となるよう調合してある。
この検知配合物４が塗布されたクラフトパルプ紙の上面に、透明なポリエステルフィルムをウレタン系の接着剤で貼付け、脱酸素剤用包材１に加工してある。
本発明の効果を確認すべく、本実施例１の酸素検知配合物４から炭酸カルシウムの微多孔微粉末を除いたものを、比較例１とする。

図４に実施例２を示す。実施例２は、最外殻のプラスチックフィルム及びその接着方法が実施例１と異なり、プラスチックフィルムに透明な無孔の１０μポリメチルペンテンフィルムを使用し、前記フィルムと繊維質シートとの間にポリエチレン粉末を散布し、これを点状にサーマルラミして接着している。
本発明の効果を確認すべく、本実施例２の酸素検知配合物４から炭酸カルシウムの微多孔微粉末を除いたものを、比較例２とする。

図５に実施例３を示す。実施例３は、最外殻のプラスチックフィルム及びその接着方法が実施例１と異なり、プラスチックフィルムに穿孔を施した透明なポリエステルフィルムを使用し、前記フィルムと繊維質シートとの間にポリエチレン粉末を散布し、これを点状にサーマルラミして接着している。
本発明の効果を確認すべく、本実施例３の酸素検知配合物４から炭酸カルシウムの微多孔微粉末を除いたものを、比較例３とする。

図６に実施例４を示す。実施例４は、最外殻のプラスチックフィルム及びその接着方法が実施例１と異なり、プラスチックフィルムに穿孔を施した透明なポリエステルフィルムを使用し、前記フィルムと繊維質シートとの間に、共押し穿孔を施したポリエチレンを積層し、この全面をサーマルラミして接着している。
本発明の効果を確認すべく、本実施例４の酸素検知配合物４から炭酸カルシウムの微多孔微粉末を除いたものを、比較例４とする。

これらの実施例および比較例の脱酸素剤用包材１で通気性熱接着性樹脂シート層（シール層）であるポリエチレン側を内側にして小袋を作製し、鉄系の脱酸素配合物８を充填し脱酸素剤に加工した。
これらの脱酸素剤を作製直後バリア性の透明な袋に空気とともに封入し、酸素濃度と酸素検知配合物４を塗工した部分の色を確認した。
また、脱酸素剤を作製した後、３０日間保管して同様の確認を行った。
その結果、表２に示すように、作製直後のものは全ての試料で無酸素状態を確認することができた。
３０日保管品でも、比較例では反応が不明瞭になったものの、実施例では性能が維持されており本発明の効果を確認することができた。
また、外層のプラスチックフィルムを点状に接着した実施例２と３が、脱酸素後、最も早く反応し無色になった。

本発明に係る包材を用いた脱酸素剤を模式的に示す平面図である。本発明の１形態を示すもので、図１のＡ−Ａ´線に沿う断面図である。本発明の第１実施例を示す脱酸素剤の断面図である。本発明の第２実施例を示す脱酸素剤の断面図である。本発明の第３実施例を示す脱酸素剤の断面図である。本発明の第４実施例を示す脱酸素剤の断面図である。

符号の説明

１脱酸素剤用包材
２通気性熱接着性樹脂シート
３繊維質シート
４酸素検知配合物
５接着層
６プラスチックフィルム
７シール部
８脱酸素配合物
９多孔性無機物質

Claims

複層フィルムで構成される酸素検知機能付き脱酸素剤用包材において、通気性熱接着性樹脂シートと一体となった撥水及び／又は耐油性繊維質シートの表面の一部または全面に、弱アルカリ多孔性無機物質を１０〜５０質量％含む酸素検知配合物を塗布し、塗布した酸素検知配合物を透視できるよう透明部分を設けたプラスチックフィルムで繊維質シートを覆い、当該プラスチックフィルムと繊維質シートの間に、熱溶融性粉末樹脂を散布またはポリエチレンを積層し、散布した熱溶融性粉末樹脂または積層したポリエチレンを点状又は線状に熱融着してプラスチックフィルムと繊維質シートを接着したことを特徴とする酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。
前記プラスチックフィルムが、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリビニールアルコールフィルム、エチレンビニルアルコール共重合フィルム、ポリメチルペンテンフィルムからなる群より選択されるフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。
前記プラスチックフィルムに穿孔が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の酸素検知機能付き脱酸素剤用包材。