(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に十分な量の粒状の焼鈍された電解還元鉄、前記鉄と結合して酸素を吸収させる電解質を形成するための水と結合する塩、および前記水分を前記塩に供給して前記電解質を形成するための液体の水を含む活性炭からなる水分供給性成分からなる酸素−吸収組成物。
【請求項２】
前記水分供給性成分が組成物の全重量の85％までの重量で存在する請求項１記載の酸素−吸収組成物。
【請求項３】
前記水分供給性成分が重量で40％までの水を含む請求項２に記載の酸素−吸収組成物。
【請求項４】
前記水分供給性成分が組成物の全量の59％と78％の間の重量で存在する請求項２に記載の酸素−吸収組成物。
【請求項５】
前記水分吸収成分が重量で20％と38％の間の水分を含む請求項４記載の酸素−吸収組成物。
【請求項６】
前記粒状の焼鈍された電解還元鉄が組成物の全重量の63％と15％の間の重量で存在し、かつ前記水分供給性成分が組成物の全重量の37％と85％の間の重量で存在する請求項１記載の酸素−吸収組成物。
【請求項７】
前記水分供給性成分が重量で10％と40％の間の水分を含む請求項６記載の酸素−吸収組成物。
【請求項８】
前記水分供給性成分が重量で20％と38％の間の水分を含む請求項６記載の酸素−吸収組成物。
【請求項９】
前記焼鈍された電解還元鉄が組成物の全重量の63％までの重量で存在し、かつ前記水分供給性成分が組成物の全重量の少なくとも37％の重量で存在する請求項１記載の酸素吸収組成物。
【請求項１０】
前記水分供給性成分が重量で20％と38％の間の水分を含む請求項９記載の酸素−吸収組成物。
【請求項１１】
前記鉄が100と325メッシュの間の粒径を持ち、かつ前記水分供給性成分が４メッシュと200メッシュの間の粒径を持つ請求項10記載の酸素−吸収組成物。
【請求項１２】
前記粒状の焼鈍された電解還元鉄が100メッシュと325メッシュの間の粒径をもつ請求項１記載の酸素−吸収組成物。
【請求項１３】
相対的に十分な量の粒状の焼鈍された電解還元鉄、前記鉄と結合して酸素を吸収させる電解質を形成するための水と結合する塩、前記水を前記塩に供給して前記電解質を形成するための液体の水を含む活性炭からなる水分供給性成分からなる酸素−吸収組成物およびエチレン−酢酸ビニル共重合体、耐水性、耐グリース性紙および微小孔を有する、ポリエステルフィルムのラミネートからなる前記組成物の包装体から構成される酸素−吸収組成物のパケット。
【請求項１４】
前記エチレン酢酸ビニル共重合体が平方メートル当たり250,000の孔を有し、かつ前記微小孔を有するポリエステルフィルムが平方メートルあたり13,888の孔を有する請求項13記載の酸素−吸収組成物のパケット。
【請求項１５】
前記活性炭は、活性試験数が30と90重量％吸着の間にあり、表面積が400と2000平方m/gmの間にあり、孔容量が0.3と1.3cc/gmの間にあり、かつ密度が19と35lbs/立方フィートドライの間および35と50lbs/立方フィートウエットの間にある請求項１記載の酸素−吸収組成物。
【請求項１６】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在する請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項１７】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の59％と78％の間の量で存在する請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項１８】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の64％と75％の間の量で存在する請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項１９】
前記活性炭は活性試験数が40と80重量％吸着の間にあり、表面積が600と1500平方m/gmの間にあり、孔容量が0.5と1.0cc/gmの間にあり、かつ密度が25と34lbs/立方フィートドライおよび40と50lbs/立方フィートウエットの間にある請求項１記載の酸素−吸収組成物。
【請求項２０】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在する請求項１記載の酸素吸収組成物。
【請求項２１】
前記活性炭プラスその水分酸素吸収組成物の全重量の59％と78％の間の量で存在する請求項19記載の酸素吸収組成物。
【請求項２２】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の64％と75％の間の量で存在する請求項19記載の酸素吸収組成物。
【請求項２３】
前記活性炭は、活性試験数が50と60重量％の間にあり、表面積が900と1000平方m/gmの間にあり、孔容量が0.7と0.8cc/gmの間にあり、かつ密度が30と32lbs/立方フィートドライおよび45と50lbs/立方フィートウエットの間にある請求項１記載の酸素吸収組成物。
【請求項２４】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在する請求項23記載の酸素吸収組成物。
【請求項２５】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の59％と78％の間で存在する請求項23記載の酸素吸収組成物。
【請求項２６】
前記活性炭プラスその水分が酸素吸収組成物の全重量の64％と75％の間の量で存在する請求項23記載の酸素吸収組成物。
【請求項２７】
前記活性炭プラスその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水の重量の10％と40％の間の重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項２８】
前記活性炭プラスその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の重量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の20％と38％の間の重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項２９】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の26％を越える重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項15記載の酸素吸収組成物。
【請求項３０】
前記活性とその水分が全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の10％と40％の間の重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項19記載の酸素吸収組成物。
【請求項３１】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の20％と38％の間の重量で存在し、かつ活性炭が流動性である請求項19記載の酸素吸収組成物。
【請求項３２】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の26％を越える重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項19記載の酸素吸収組成物。
【請求項３３】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の10％と40％の間の重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項23記載の酸素吸収組成物。
【請求項３４】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の20％と38％の間の重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項23記載の酸素吸収組成物。
【請求項３５】
前記活性炭とその水分が組成物の全重量の37％と85％の間の量で存在し、前記水分が結合した活性炭と水分の重量の26％を越える重量で存在し、かつ前記活性炭が流動性である請求項23記載の酸素吸収組成物。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、主に周囲温度、乾燥雰囲気中の、また低温雰囲気と湿潤雰囲気の両方においても十分に機能する酸素を吸収するための改善された酸素吸収剤に関する。
従来、粒状鉄が酸素と容易に結合することから酸素吸収剤として知られている。今までに、水素還元鉄、電解還元鉄、微粉砕鉄、および粉砕鉄などを含む種々のタイプの粒状鉄が使用されている。
しかし、還元鉄、微粉砕鉄および粉砕鉄は酸素の吸収が比較的遅い。電解還元鉄は、酸素の吸収がより早いが食品が通常冷蔵される低温では食品の腐敗の初期段階が始まるまでに酸素を除去するに望まれる速度よりも酸素の吸収速度が遅くなる。さらに乾燥雰囲気では鉄の酸素吸収作用を活性化するために必要な電解作用を生起するため水分を供給することが必要である。しかし、湿気を含む雰囲気から水分を吸収するのに従来使用されているシリカゲルは、多くの理由により使用することができない。その第１の理由は、もしそれが前記水分を供給するに十分な水分を含んでいるならば、それは流動性がなく、またしたがって工業生産において効率的に利用することができない。その第２の理由は、もし、それが流動性を維持する程度の少量の水分しか含んでいなければ、電解質を形成するために塩と結合するまでこの水分を付与しないし、さらに、乾燥雰囲気では、酸素吸収を活性化するに必要な水分をそれが吸収することができる水分源を持たないことになる。さらに言えば、ある種の従来の酸素吸収パケットの包装体では、水分含有酸素吸収組成物から水分を逃がし、要求される電解作用を形成するに有効な水分を減らすという、乾燥雰囲気で使用する上での欠陥があった。
発明の要約
本発明の第１の目的は、酸素吸収性を高めるために乾燥雰囲気中で水分を供給できる改善された酸素−吸収組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、流動性であり、かつ乾燥雰囲気中で酸素を吸収するための水分を供給するに要求される比較的高割合の含浸された水を含む活性炭を含有し、前記流動性は工業的生産において効率的な操作に要求されるものである改善された酸素吸収剤を提供することである。
本発明のさらなる目的は、乾燥雰囲気、湿潤雰囲気および低温雰囲気で良好な酸素吸収性を備えた粒状の焼鈍された電解還元鉄と水分含浸活性炭を含む改善された酸素−吸収組成物を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、乾燥雰囲気で良好な酸素吸収性を備えるパッケージと酸素−吸収組成物との改善された組み合わせを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、パッケージ中の水分保持製品から水分の移動を禁止して、乾燥雰囲気中の酸素吸収を生起するため鉄と結合するための電解質を生成するに有効な水分を保持する、パッケージと酸素吸収組成物の改善された組み合わせを提供することである。
本発明は、比較的十分な割合の粒状の焼鈍された電解還元鉄、該鉄と結合して酸素を吸収させる電解質を形成するために水分と結合する塩、および前記電解質を形成する前記塩に前記水分を供給するための液体の水を含む活性炭からなる水分供給成分からなる酸素吸収性組成物に関する。
本発明は、またエチレン酢酸ビニル共重合体、耐水および耐グリース紙、および微細孔を持つポリエステルフィルムのラミネートから構成される包装体中の上記組成物からなる乾燥雰囲気中の酸素を吸収するための酸素吸収パケットに関する。
本発明の種々の特徴は、明細書の以下の部分を図面を参照しながら読めば完全に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の酸素吸収パケットの斜視図である。
図２は、実質的に２−２線に沿う断面図である。
図３は、図１の実質的に３−３線に沿う断面図である。
図４は、包装体の好ましい材料を利用するパケットの平面図である。
図５は、図４の実質的に５−５線に沿う拡大断面図であり、酸素吸収パケットの包装体を形成するに利用される材料を示している。
図６は、図４の実質的に６−６線に沿う部分断面図である。
図７は、図４の実質的に７−７線に沿う部分断面図である。
図８は、図４の実質的に８−８銭に沿う部分断面図であり、接合部の構造を示している。
好ましい態様の記述
種々の形態における改善された酸素吸収剤は、各種の食品、乾燥雰囲気、湿潤雰囲気でパッケージされた他の製品、および周囲温度よりも低い温度で、一般的には50゜Fより低い温度で、より詳細には約40゜Fより低い温度での冷蔵を要求する製品にも利用が試みられている。
焼鈍された電解還元鉄からなる改善された酸素吸収剤は、低温でもまた通常の周囲温度でも、焼鈍されていない粒状電解還元鉄のような通常の酸素吸収剤よりも有効である。この点に関して、焼鈍は、表面積を増加することにより、換言すると、酸素吸収能をより活性化させて、電解還元鉄の構造を変化させると信じられている。
最も基本的な形態における本発明の改善された酸素吸収剤組成物は、粒状の焼鈍された電解還元鉄に加え、水分含浸活性炭から得られた水分と結合して酸素を吸収するために鉄を活性化する電解質を形成する塩からなる。
この組成物は、乾燥雰囲気での使用が望まれる。この改善された酸素吸収剤組成物は、好ましくは包装体の中にパッケージされて、この後に記述するように、包装体の外部への水分の移動を禁止し、それにより酸素吸収反応のための水分を保存する。
改善された酸素吸収剤からなるパケット10の一つの態様は図１〜３に示される。この態様のパケット10は、商標名タイベク（TYVEK）として知られているスパン−ボンデットポリオレフィン（spun−bonded  polyolefin）の包装体11を含み、この包装体は酸素−吸収組成物の一部としてシリカゲルを含むか含まない湿潤雰囲気で主として使用される。湿潤雰囲気においてシリカゲルはこの湿潤雰囲気から水分を吸収し、この後詳述するように、酸素吸収組成物の残余成分にそれを供給する。包装体10は、可撓性平面状材料をチューブ形態に折り、接合部12を形成するように重なる端縁部13と15に沿って融着することにより形成される。端部は次いで、たとえば熱と圧力により14で融着され、包装体は次いで後記する酸素−吸収材料で満たされる。その後、他方端部が例えば熱と圧力により18で融着され、包装体が密封される。接合部12の端部は20において端部18に固着される。この包装体の構造は、USP4,992,410に一般的に記述されているので、ここではこれについて引用によりとり入れる。しかし、他の好適な包装体構造が使用できることは理解されよう。また、水含浸活性炭を含む酸素−吸収組成物のための乾燥雰囲気で使用される好ましい包装材料は、この後適当な箇所で記述される。
酸素−吸収組成物16に使用される粒状の焼鈍された電解還元鉄は、約50メッシュと325メッシュの間のより好ましくは約100メッシュと325メッシュの間の、もっとも好ましくは約200メッシュの粒径を持つ。メッシュサイズが大きくなる程反応が遅くなることが見出されている。したがって、100メッシュは200メッシュよりもより遅く反応する。しかし、325メッシュサイズでは特定の包装機械で取り扱うことが困難になる。使用されている各種粒径の粒状の焼鈍された電解還元鉄は、Ａ−210（100メッシュ）、Ａ−220（200メッシュ）およびＡ−230（325メッシュ）の呼称でSCMコーポレーションによって製造されている。
酸素−吸収組成物の他の成分は、水と結合して粒状鉄を活性化する電解質を形成する塩である。塩は、好ましくは塩化ナトリウムであり、約0.4％〜3.5％、好ましくは約1.0％と2.0％の間の重量で存在することができる。
塩は、鉄の全部が塩によって形成される電解質と接触するように、鉄に対応する十分な濃度となる量で存在すべきである。3.5％を越えても反応速度は増加しない。塩化ナトリウムの正確な量は、臨界的ではない。塩は、約48メッシュと325メッシュの間でよい。たとえ過剰量の鉄が特別な環境のために使用されるときにも塩の量は0.4重量％よりも少なくすることができ、酸素吸収が良好な速度で起るであろうがどその系は効率的ではないことは理解されよう。
そこで、唯一の要求は、もし効率が考慮されるべき因子でないならば、粒状の焼鈍された電解還元鉄と塩とが望まれる速度で酸素を吸収するために十分に対応する割合で存在すべきであるということであることが理解されよう。
他の同等な塩は、塩化ナトリウムと置換することができ、これらは、制限するものではないが、塩化カルシウム、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、硝酸カリウム、リン酸カリウム、次リン酸カリウム、炭酸ナトリウム、および炭酸カリウムを含む。しかし、塩化ナトリウム、よう化カリウム、しゅう化カリウム、塩化カルシウムおよび塩化マグネシウムが好ましい。
粒状の焼鈍された電解還元鉄と塩の組成物は、それだけで、電解質を形成する塩と結合する十分な水分がある雰囲気または容器内において酸素吸収を生起する。しかし、水分は存在するがその量が比較的低い、すなわち水分量が、水分を吸収する剤の使用なしでは電解質を活性化する量よりも少ない雰囲気では、水吸収性かつ供給性成分が粒状の焼鈍された電解還元鉄と塩に対して添加することができる。水吸収性かつ供給性成分は、水−吸収性と供給性を有するシリカゲルであることができる。シリカゲルは、重量で約80％までの、好ましくは約40％と50％との間の量で存在することができる。重量によるシリカゲルの水分含量は、０％から32％まで変化でき、より好ましくは約18％と26％の間である。
水−吸収性かつ供給性成分が使用されるとき、塩はシリカゲルと鉄を結合する前にそれらの両方に添加することができる。塩はシリカゲルに添加される前に水に溶解することによりシリカゲルに添加することができる。シリカゲルは、約30メッシュと325メッシュの間のメッシュサイズを有する。しかし、このメッシュサイズは臨界的ではない。他の水吸収性かつ供給性成分も使用することができる。これらは、制限されるものではないが、珪藻土、パーライト、ゼオライト、活性炭、砂、塩、活性クレー、分子ふるい、セルロース、アクリル系重合体、または他の天然および合成重合体を含む。
上記水−吸収性かつ供給性成分のうち、含浸された液体の水を含む活性炭は、鉄の酸素吸収性能を活性化するために電解鉄と結合する十分な水分を供給できない乾燥雰囲気での機能についてはシリカゲルに優ることが見出された。
水含浸活性炭は、乾燥雰囲気ではその含浸された水を容易に放出する意味において主として水分供給剤であり、一方シリカゲルは一般に放出する前にまず雰囲気から水分を吸収しなければならず、とくにそれが含む水分量が飽和量より少ないときにはそうである。こうして非常に乾燥した雰囲気では、シリカゲルは、水分を吸収した後それを解放するのに十分な水分が不足するので、有効に水分を吸収しかつ供給することができない。乾燥雰囲気は、水分を含まない雰囲気で、たとえば、制限するものではないが、ナッツ、フライド食品、ポテトチップ、セリアル食品、粒状食品（グレイン）、医薬、粉製品および他の酸素により劣化をうけるが、電解質を形成するため塩と結合する水分を供給できない材料を含む各種タイプの缶詰、またはパッケージ製品のようなものである。活性炭は、とくに以下の理由で特に有利である。（１）乾燥雰囲気中に配置される前に比較的大量の水をそれに添加することができ、その後乾燥雰囲気に配置された後容易に解放する。（２）比較的大量の水が添加され、かつ吸収された後、粉末として流動性があり、したがってそれ自体単独でもおよび粒状鉄との混合物状態でも包装体中へ円滑に流動するので工業生産の観点から望ましい。このことは、シリカゲルとは対照的である。シリカゲルは、結合したシリカゲルと水の重量で26％より多いときスラリーとなり、そういうものとして流動性はない。流動性活性炭は、液体の水を担持するだけでなく、容易にそれを塩に付与して電解質を形成する。このことは上記のシリカゲルと対照的である。なぜならシリカゲルは水−吸収性かつ供給性材料であるからである。この点において、シリカゲルは雰囲気から飽和するまで水を吸収し、その後飽和され、過飽和となるまで水を吸収し続け、その後雰囲気に水を解放する。しかし、もし最初の雰囲気中に水が存在しなければ、シリカゲルは電解質に液体の水を供給することができない。なぜなら乾燥雰囲気中では解放できるまでシリカゲルにより吸収されるべき水が十分にないからである。
水分−含浸活性炭は、すなわち、活性炭プラスその水分は、酸素−吸収組成物の全重量の37％と85％との間の量で存在することができ、より好ましくは59％と778との間で、最も好ましくは64％と75％との間である。したがって、焼鈍された電解還元鉄は重量で約15％と63％の間の量で存在することができ、より好ましくは約22％と41％との間、最も好ましくは約25％と36％の間であり、かつ塩は上述のように、鉄の重量で約0.4％と3.5％の間の量で存在することができる。厳密な量は臨界的ではなく、3.5％を越えると反応を促進しない。
好ましい活性炭の粒径は、約20×50メッシュである。しかし約100メッシュと約４×６メッシュの間の範囲であることができ、約200メッシュ程度の小径でもよい。
活性試験数（activity  test  number）は、約30と90重量％吸着の間でよく、より好ましくは40と80重量％吸着の間であり、最も好ましくは50と60重量％の吸着の間である。表面積は約400と2000平方m/gmの間でよく、より好ましくは約600と1500平方m/gmの間、最も好ましくは約900と1000平方m/gmの間である。孔容量は約0.3と1.3cc/gmの間でよく、より好ましくは約0.5と1.0cc/gmの間、最も好ましくは約0.7と0.8cc/gmの間である。および密度は、約19と35lbs/立方フィート  ドライの間、および35と50lbs/立方フィート  ウェットの間でよく、より好ましくは約25と34lbs/立方フィート  ドライの間、及び40と50lbs/立方フィート  ウェットの間、最も好ましくは約30と32lbs/立方フィート  ドライの間、及び45〜50lbs/立方フィート  ウェットの間である。
後記する実施例のすべてに使用された好ましい活性炭は、次の特性を有する。
20×50メッシュの粒径;50〜60重量％吸着の活性;900〜1000平方m/gmの表面積;31〜34重量％の水含量;0.7〜0.8cc/gmの孔容量；及び30〜32lbs/ft3ドライと45〜50lbs/ft3ウェットの密度。
上記のように、水は活性炭に対し、単にそれと混合することにより添加される。水は、結合した活性炭と水の重量の重量％で10％と40％との間で存在でき、好ましくは20％と38％の間、最も好ましくは31％と35％との間で存在することができる。上記パーセンテージのすべてに関し、活性炭は粉末として流動性を保持しているが、一方シリカゲルは水分の重量で26％より多いときそれはスラリーとなる。
焼鈍された電解還元鉄、塩および液体の水を含浸した活性炭を含む改善された組成物は、以下の方法で製造することができる。
塩化ナトリウムのような塩の必要量が水の必要量に溶解され、その水はその後活性炭中に混合される。次いで塩水電解質を含む活性炭は、焼鈍された電解還元鉄と混合又はブレンドされ、得られる組成物は使用される包装体の中に入れられる。上記のように、この混合物は、よく流動する。別の場合、活性炭とその中の塩溶液との混合物と焼鈍された還元鉄は、それぞれ別々に包装体の中に入れられる。さらに別の場合として好ましくは乾燥塩の必要量を焼鈍された電解還元鉄と混合し、また必要量の水を活性炭と混合又はブレンドし、その後各混合物を包装体の中に独立して入れることができる。あるいは２種の混合物を互いに混合して、その後包装体の中に入れることもできる。
100ccの酸素を吸収するための好ましい処方は、0.85gの量の200メッシュの焼鈍された電解還元鉄と、重量で65.5％の活性炭、33％の水および1.5％の塩化ナトリウムからなる含浸された活性炭の2.0g量での上記好ましい含浸された活性炭とから構成される。これは、鉄の30重量％と含浸された活性炭の70重量％とからなる2.85gの混合物である。
乾燥雰囲気で使用するための水分含浸活性炭を含む改善された酸素吸収剤は、水分および酸素透過性包装体中にパッケージされる。この包装体は酸素を通すが、そこからの水の移動を妨害するので、その水は閉じ込められて乾燥雰囲気中へ逃散するのではなく塩と結合し、本質的に乾燥作用を生起する。酸素−吸収組成物を含む包装体は、乾燥雰囲気中に材料を封入する袋、カン、ジャーを含む各種の容器内に配置されるパケットからなる。
包装体25が製造される好ましい材料は、図５に示されており、それらから製造される包装体は図４に示されている。該材料27は、平方メートルあたり250,000孔をもつ厚さ30ミクロンのEVA（エチレン酢酸ビニル共重合体）の内層17;平方メートルあたり50gの重量をもつ耐水性および耐グリース性紙19;厚さ15ミクロンの低密度ポリエチレンからなる層22および平方メートルあたり、13,888孔を有する厚さ12ミクロンの微細孔をもつポリエステルフィルム12からなる外層21から構成されている。前記の数値は、変化してもよいことは理解されよう。耐水性および耐グリース性紙は、包装体11の内へおよび外への材料の移動を制限し、外側の食品からのしみと包装体内部の鉄の酸化からのさびを防止する。低密度ポリエチレンの層22は、層19と21とを相互にシールするためのシール層であり、したがって、低密度ポリエチレン層は、シール材とは異なりラミネートに機能する部分とは考えられていない。内層17は、紙層19にシールされる。目打ち入りポリエステル外層21は、パケット10が配置される容器内の食品又は他の物質と接触する材料である。層17、19、22および21は、適当な熱および圧力によりラミネート27にシールされる。ラミネート27の水蒸気透過速度は、平方メートルあたり、24時間あたり50〜75gである。これは、より大きな蒸気透過速度をもち、湿潤雰囲気で使用されるタイベク（TYVEK）と対照的である。ラミネート27は、本質的にEVA内層17、耐水性および耐グリース性紙19、およびポリエステル外層21からなるトリラミネートであり、後記する各実施例において、それはトリラミネートとして引用される。このトリラミネートは、サン−アイTJ−2802（San−ai  TJ−2802）として知られる商業上入手可能な製品である。
前記ラミネートは、特に包装体からの水の移動を制限又は妨害する目的には望ましい。包装体は、酸素を通す一方で水をその内部に保持するのに寄与する。したがって、包装体は、パッケージ工程中および短い保管期間中水分−含浸活性炭から水の損失を阻止するので、水分は乾燥雰囲気中に配置された後塩と結合して電解質を形成するために存在する。
ラミネート27からつくられた包装体25は、図4,6,および７に示されている。包装体25は、折り目29において材料27の折り重ね片からつくられ、内層17は熱と圧力によりそれ自身シールされて接合部30、31および32を形成する。
焼鈍された電解還元された鉄を利用する酸素吸収剤組成物は、包装材や容器の内側に接着固定できる前記の包装材のいずれかを利用するラベルにすることができる。酸素の吸収剤は、こうして、密閉シールされた後パッケージ又は容器内部に閉じこめられた空気から酸素を吸収し、それはパッケージ内の製品それ自体の内部に当初から存在する酸素の吸収する。
水分−含浸活性炭を含む酸素吸収剤は、酸素の存在により有害な影響を受ける可能性のある乾燥パッケージ製品のすべてのタイプに使用されるように意図されており、またそれは湿潤雰囲気で使用することもできる。これらの製品は、とくにパスタ、ナッツ、乾燥食品、調製セリアル食品、粒状食品（グレイン）、医薬および他の乾燥物質のようなドライフードからなり、また、制限するものではないが、たとえば食肉、魚、または酸素の存在により味または品質に影響を受ける他の物等を含む非ドライフードも含むものである。
上記のように、粒状の焼鈍された電解還元鉄を含む改善された酸素吸収剤は、とくに冷蔵温度、すなわち、50゜F以下のすべての温度、より好ましくは32゜Fと40゜Fの間の温度で有用である。また、28゜Fのような低温でも有用であり、また28゜F以下の温度においても有用であると信じられる。さらに一般的に言えば、焼鈍された電解還元鉄を含む改善された酸素吸収剤は、とくに通常の周囲温度より低い冷蔵温度での使用を意図している。上記したように、粒状の焼鈍された電解還元鉄を含む酸素吸収剤は、これまで酸素吸収のための使用されている焼鈍されていないまたは他のタイプの粒状鉄を含む製品よりも周囲温度においてもより有効である。
各種の組成物が粒状の焼鈍された電解鉄を利用して処方される。次の実施例１−３は、湿潤雰囲気で使用され、液体の水を含む活性炭を含まず、タイベク（スパンボンデット  ポリオレフィン）包装体中にパッケージされ、シリカゲルを含む組成物中の焼鈍された電解還元鉄の酸素−吸収能を示す。湿潤雰囲気中でシリカゲルは、水を吸収して組成物の酸素吸収を活性化する。湿潤雰囲気ではタイベク包装体は、トリラミネート包装体よりも望ましい。それが高い水蒸気透過速度をもち、そのためシリカゲルに比較的早く湿潤雰囲気から水分を吸収させるからである。
実施例  １
200メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.5gと100メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.5gを混合して組成物がつくられた。両タイプの鉄は予め粒径約325メッシュの塩化ナトリウムを重量で２％ブレンドされた。前記組成物は、タイベク（TYVEK）包装体の中に密封され、その包装体は約20.6％の酸素をもつ雰囲気を含む1000ccの密封されたガラスジャーの中に置かれた。
ジャーは、水分を供給するため約１グラムの水を含む一片の吸取り紙も封入した。ジャーは、39゜Fの温度の冷蔵庫内に置かれた。前記ブレンドにより、59ccの酸素が24時間で吸収され、また48時間で156ccの酸素が吸収された。
実施例  ２
実施例１で述べたと同じ処方が、約20.6％の酸素、または1559ccの酸素を含む雰囲気7500ccの２−ガロンのプラスチック気密容器内に置かれた。水４グラムを含む１片の吸取り紙も容器内に置かれた。容器は密封されて39゜Fの冷蔵庫内におかれた。鉄１グラムを含む処方の理論的な吸収能力は295ccの酸素である。39゜Fの冷蔵条件下で上記処方は、24時間でその理論能力295ccの酸素の20％すなわち59ccを吸収し、また48時間で理論能力295ccの53％、すなわち156ccを吸収した。
実施例  ３
200メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.5グラム、100メッシュの焼鈍された電解還元鉄の0.5グラム、および21％の水分を含む水和シリカゲル0.8グラムを含む混合物がタイベクパケット内に入れられた。この組成物は又メッシュサイズ325を持つ塩化ナトリウムを重量で1.5％含んでいた。水和シリカゲルは、30と200の間のメッシュサイズであった。前記処方はタイベク包装体中に入れられ、密封された包装体は、約206ccの酸素を含む雰囲気を含む1000ccのガラスジャーの中に挿入され、次いで密封されて温度39゜Fの冷蔵庫内に置かれた。
前記処方は、24時間で理論能力である酸素295ccの35％を吸収し、また48時間で理論能力の酸素295ccの58％を吸収した。したがって、それは24時間で103ccの酸素を吸収し、また48時間では171ccであった。このように、水和シリカゲルを含む実施例３は、100メッシュと200メッシュの鉄を同量含むが、シリカゲルを含まない実施例１の組成物よりも最初の24時間でより早く作用することがわかる。
焼鈍された電解還元鉄と非焼鈍電解還元鉄の両方の類似した組成物の酸素−吸収特性の比較を行い、前者の方がより早い速度で酸素を吸収することがわかった。より詳細に二種の組成物について述べる。
組成物Ａは、200メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.85グラムと水分23％と塩化ナトリウム1.5％を含むシリカゲル1.36グラムを含んでいた。組成物Ｂは、鉄が電解還元されているが焼鈍されていないこと以外は同一の成分であった。各組成物は、ブレンド後、タイベク包装体に入れられ、次いでその各々は酸素約100ccを含む約500ccの雰囲気を有する別々の気密ガラス容器内に置かれた。各容器には、また１グラムの水を含む１片の吸収紙も置かれた。各容器は次いで38゜Fの冷蔵庫内に配置された。以下の酸素吸収速度が観察された。
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周囲温度で焼鈍された電解還元鉄を利用する反応時間は、焼鈍されていない電解還元鉄を使用するよりもより早いこともわかった。
約72゜Fの室温で焼鈍された電解還元鉄を含む混合物の酸素吸収速度が測定された。
200メッシュのＡ−220焼鈍された電解還元鉄0.85グラムと、26％の水と1.5％の塩化ナトリウムと含むシリカゲル1.36グラムとを含む混合物が密封されたタイベク包装体中に入れられた。密封された包装体とその内容物からなるパケットは、吸取り紙に１グラムの水を含む500ccのカラスジャー内に置かれた。ジヤーは酸素約100ccを含む雰囲気500ccを閉じ込めた。３個のジャーは各ジャーにおいて１個のパケットで測定され、３つの測定の平均値は２時間後19ccの酸素が吸収されたことを、また４時間後73ccが吸収されたことを、さらに６時間後に100ccが吸収されたことを示した。測定は、非−焼鈍還元鉄が使用されたことのみを変更する以外は実質的に同一の条件でも行われた。このような測定の結果として、２時間後7ccの酸素が吸収され、４時間後10ccが吸収され、７時間後29ccが吸収され、そして24時間後100ccが吸収されたことがわかった。上記データは比較しやすくするため以下の表にまとめる。
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次の実施例４−７は、乾燥雰囲気での水−含浸活性炭の使用を指向しており、タイベク包装体とトリラミネート包装体を使用して得れた結果の差異を示している。タイベク包装体の結果は、実施例４と６に記載され、またトリラミネート包装体の結果は実施例５と７に記載されている。実施例４は、実施例５と対比され、また実施例６は実施例７と対比される。
実施例  ４
100メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.34グラムと、上記好ましいタイプの水−含浸活性炭0.9グラム、ただしそれが含む重量で35％の水と重量で1.5％の塩化ナトリウムを含む、とをブレンドすることにより組成物が調製された。含浸された活性炭は、20×50メッシュで0.57グラムの活性炭と0.31グラムの水と0.014グラムの塩化ナトリウムからなる。したがって、水は含浸された活性炭の全量の35％からなる。鉄、活性炭、塩および水の混合物の全量は、1.24グラムであった。混合物は、タイベク包装体、グレード1059B、内に入れられ、その混合物を含む包装体は、約160ミリリットルの空間を占めるラッキーチャームブランドの乾燥調製朝食セリアル食品、25グラムを含む500ccのジャー内に置かれる。ジャーは、約70゜Fの周囲温度に保持された。以下の測定結果が得られた。
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実施例  ５
包装体が上記トリラミネートから作られたこと以外は実施例４と同様にして測定され、以下の結果が得られた。
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実施例  ６
重量で33％の水と1.5％の塩化ナトリウムを含む上記好ましい含浸された活性炭0.80gが使用された以外は、実施例４と同様にして測定が行われた。したがって、サンプルは、0.52グラムの活性炭、0.26グラムの水、および0.012グラムの塩を含有した、タイベク包装体が使用された。結果は以下のとおりであった。
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実施例  ７
包装体が上記のトリラミネートフィルムからつくられたこと以外は実施例６と同様にして測定され、以下の結果が得られた。
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実施例４−７の分析は、トリラミネート包装体中の含浸活性炭の組み合わせが、タイベク包装体中の含浸活性炭の同量の組み合わせよりも酸素吸収量が多いことを明らかにしている。この点に関して、含浸された活性炭が35％の水を含む実施例４と５の比較は、酸素吸収がトリラミネート包装体においてより多かった。実施例６と７の比較は、実施例４と５と同様の結果を示しており、すなわち、トリラミネート包装体中の含浸活性炭は、タイベク包装体の平均約4.5ccに対して平均約54.3cc吸収した。タイベク包装体に優ってトリラミネート包装体中の含浸活性炭を使用することに有利性の相違が生じるのは、トリラミネートが包装体から水の移動を阻止するのに、一方タイベクは水蒸気透過速度がより早いためにこの移動を阻止しないということによる。この場合、ドライセリアル食品は、乾燥剤として作用し、トリラミネートよりもより早い速度でタイベク包装体の中から水分を吸収する。
すなわち、水分が塩と作用して鉄を活性化するに十分な電解質を形成しないうちに吸収する。換言すれば、トリラミネートは、酸素の透過を阻止しないで水分の透過を阻止することにより、活性炭がその水分を塩に解放し電解質を生成して、鉄を活性化させ、酸素と結合してそれを吸収するようにさせる。
実施例８−15で述べる次のような測定も行われ、トリラミネート包装体中のシリカゲルが、たとえ含浸された活性炭と同じ量の水を有していてもトリラミネート包装体中の含浸された活性炭のような有効性を発揮しないということを明らかにする。これらの例においてはシリカゲルは、重量で21％の水を含むだけであった。これはシリカゲルが流動性を保持したままで有り得る実質上最大量である。これらの測定において、シリカゲルは、活性炭の35％の水分と比較してわずか21％の水を含むのみであるが、シリカゲルの量は増大したのでシリカゲル中の全水分量は、含浸された活性炭中の全水分量と等しい。
実施例  ８
100メッシュの焼鈍された電解還元鉄0.33グラムと325メッシュの塩化ナトリウム0.01gとをブレンドして、鉄の重量の２％からなる塩化ナトリウムを含む全重量0.34グラムの組成物を調製した。後記するようなもの以外の上記の好ましいタイプの水含浸活性炭0.61グラムが鉄と塩化ナトリウムの混合物とブレンドされた。含浸された活性炭は、30×80メッシュで0.40グラムの活性炭と0.21グラムの水とから構成された。したがって、水は含浸された活性炭の全量の35％であった。鉄、活性炭および塩と水の混合物の全量は、0.95グラムであった。混合物はトリラミネート包装体中に入れられ、混合物を含む500ccのジャーの中に置かれた。ジャーは、約70゜Fの周囲温度に維持された。次の測定結果が得られた。
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実施例  ９
シリカゲルと活性炭の全水分含量が等しくなるように、重量で35％の水を含む含浸された活性炭0.61グラムに代えて重量で21％の水を含むシリカゲル1.00グラムを用いた以外は実施例８と同様に測定が実施された。以下の結果が得られた。
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実施例  10
上記の好ましいタイプの含浸された活性炭0.61グラムが使用されかつそれが重量で28％の水、すなわち、0.17グラムの水を含んでいたこと以外は実施例８と同様に測定が実施され、以下の結果が得られた。
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実施例  11
重量で21％の水を含むシリカゲル0.81グラムが活性炭に代えて用いられ、すなわち水0.17グラムの水とした以外は実施例10と同様に測定が実施され、以下の結果が得られた。
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実施例  12
重量で33％の水と重量で1.5％のNaClを含む20×50メッシュの、上記好ましい含浸された活性炭が使用され、また0.34グラムの鉄にはNaClが添加されていないこと以外は、実施例８と同様にして測定が行われ、以下の結果が得られた。
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実施例  13
21％の水に加え1.5％の塩化ナトリウムを含むシリカゲル1.5グラムを活性炭に代えて使用する以外は、実施例12と同様にして測定が行われた。水分含量は0.31グラムであった。以下の結果が得られた。
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実施例  14
重量で33％の水に加えて1.5％NaClを含む、上記好ましい含浸された活性炭20×50メッシュ、0.80グラムを使用する以外は、実施例８と同様にして測定が実施された。以下の結果が得られた。
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実施例  15
重量で21％の水と1.5％のNaClを含むシリカゲル1.25グラムを活性炭に代えて使用する以外は実施例14と同様にして測定が実施された。以下の結果が得られた。
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実施例８と9;10と11;12と13;および14と15の比較は、21％の水分を有する流動性シリカゲルが水分−含浸活性炭に含まれた水の全量と等しい水の全量を供給するに十分な量で使用されるときでさえ、含浸された活性炭によりなされた酸素吸収量は一般にシリカゲルの酸素吸収量を大きく越えている。事実、実施例９、11および15に見られるように、シリカゲルによる乾燥雰囲気での酸素吸収はない。これは、シリカゲルが必要な電解質を形成する水を解放しないからであり、一方、実施例８、10、12および14において活性炭は塩と結合するよう水を解放して電解質を形成する。
要するに、比較的大量の水を含む水分−含浸活性炭は流動性であり、かつそれは容易に水を乾燥雰囲気に解放する。加えて、このような含浸された活性炭は、上記のトリラミネート包装体の中で使用されるとき、後者が包装体の中からの水の移動を阻止し、したがって、酸素−吸収組成物の塩と結合する水を保存する。他方、シリカゲルは、酸素吸収能の大きい湿潤雰囲気で使用するのが好ましく、さらにタイベクの方がトリラミネートよりも水蒸気透過速度が大きいのでタイベクは湿潤雰囲気が好ましい。
一般に、使用される鉄が微細なほど、酸素吸収は早くなる。したがって、325メッシュおよびそれ以上の鉄が理論的には好ましい。しかしながら、微細さには上述のパケットまたはラベルの製造に利用される機械の使用による限界があるであろう。
本発明の好ましい態様を開示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく次の請求の範囲の範囲内で別の態様で具現できることは理解されよう。
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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