(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面保護フィルムと、酸化チタン含有樹脂層と、バインダー樹脂１００重量部に対して２５０〜２４００重量部の酸化チタンと３〜３０重量部のカーボンブラックを含有する遮光層と、熱封緘層から成る遮光性包装材。
【請求項２】
表層面の色差△Ｅが５０未満である請求項１記載の遮光性包装材。
【請求項３】
焼却灰分が０．５重量％以下、焼却時に発生する塩素ガスが１００ｐｐｍ以下である請求項１又は２に記載の遮光性包装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
この発明は、食品や医薬品等の包装容器の蓋や包装袋に用いられる遮光性包装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品、薬品等は、空気、紫外線、可視光線に触れると変質するものが多いため、これらの包装材として、ガスバリヤー性がよく、紫外線、可視光線の遮光性が高い材料が用いられてきた。例えば、図５に示すように、金属箔１の一面に印刷層２、表面保護層３、他面に熱封緘層４を設けたものがある。また金属箔１の代わりに、金属蒸着層や金属顔料含有着色層を用いたものもある。
【０００３】
しかしながら、これらの包装材は、使用後の焼却処分に際して、焼却が容易でなく、焼却残滓が多いなど、環境問題を考慮した総合的見地から種々の欠陥があった。また、合成樹脂のなかに少量の金属が存在するだけで金属検知機による内容物の検査ができない問題もある。さらに、従来の包装材は、多量の塩素ガスを発生し、環境衛生上も問題がある。
【０００４】
【発明の課題】
そこで、図６に示すように、金属箔等の金属性バリヤー層に代えて、カーボンブラックを混入した層１ａを用いることが提案されているが、カーボンブラックを多量に使用しているため、包装材全体が黒色に近い色調となり、印刷層２が鮮明に観取できなかったり、特に食品包装の分野では外観上、購買意欲を減殺する問題がある。
【０００５】
この発明の課題は、金属箔などを用いることなく遮光性が高く、外観的にも良好な包装材を提供することである。
【０００６】
この発明の他の課題は、焼却残滓が少なく、塩素ガスの発生も少ない包装材を提供することである。
【０００７】
【課題の解決手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、表面保護フィルムと、酸化チタン含有樹脂層と、バインダー樹脂１００重量部に対して２５０〜２４００重量部の酸化チタンと３〜３０重量部のカーボンブラックを含有する遮光層と、熱封緘層を積層して遮光性包装材を形成したのである。
【０００８】
前記酸化チタン含有樹脂層は、紫外線を遮断するばかりでなく白色を呈し、また遮光層は可視光線を完全に遮断しかつ黒色を極力抑制してあるので、全体として表層面の色差を小さくできる。
【０００９】
そして、塩素を含まない樹脂によって各層を形成することにより、塩素ガスの発生を抑制することができる。
【００１０】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１に示すように、遮光性包装材１０は、表面保護フィルム１１と、酸化チタン含有樹脂層１２と、遮光層１３及び熱封緘層１４を積層したものである。
【００１１】
前記表面保護フィルム１１は耐熱性、耐湿性、透明性、易焼却性を要するほか、被印刷性が良好であることが望ましく、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン等の合成樹脂フィルムを使用することができる。厚みは通常４〜５０μｍ、好ましくは９〜２５μｍである。４μｍ未満では、フィルムとしての強度が弱く、製造工程中に破断等の問題が生じるほか、耐湿性が悪くなる不都合が生じる。一方、５０μｍを超えると柔軟性の低下やコスト増加等の不都合が生じる。この表面保護フィルム１１に、ＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 等のセラミックスを蒸着し、ガスバリヤー性を向上させることができる。この場合、蒸着層の厚みは、３００〜８００オングストロームが好ましい。また、図２に示すように、フィルム１１の内面に印刷層１５を設けておくことができる。勿論、この印刷層１５は、フィルム１１の外面であってもよい。
【００１２】
前記酸化チタン含有樹脂層１２は、紫外線を遮断する効果と共に白色を目立たせる効果を狙ったものである。そのためには、粒径０．０５〜２．０μｍ、好ましくは０．２〜０．５μｍの酸化チタンを樹脂１重量部に対して０．５〜１０．０重量部混入し、メチルエチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコール等の適当な有機溶媒に溶解してインキを作成し、前記表面保護フィルム１１に塗布する。塗布量は、乾燥後の厚みが０．５〜１０μｍ程度とする。０．５μｍ未満では層１２による隠ぺい性が劣り、下層の遮光層１３の影響が現れて色調が黒っぽくなり、１０μｍを超えると塗布作業が困難となる。酸化チタンを混入する樹脂は、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、硝化棉樹脂、ポリアマイド系樹脂を主成分とする樹脂を使用することができ、特に塩素を含まないポリウレタン系樹脂が好ましい。塩素化ポリプロピレン樹脂等の塩素を多量に含む樹脂は不適当である。なお、前記インキを複数回塗布して、図２に示すように酸化チタン含有樹脂層１２ａ、１２ｂを２層以上設けてもよい。この場合、層１２ａ、１２ｂの合計厚みが０．５〜１０μｍ程度あればよい。この層１２は、あらかじめ作製した２〜２０重量％の酸化チタンを含有する樹脂フィルムを貼り合わせてもよく、その場合フィルム厚みは２０〜５０μｍが好ましい。２０μｍ未満では隠ぺい性が劣り、下層１３のカーボンブラックの影響で黒っぽくなる。５０μｍを超えるとコストが増加して好ましくない。なお酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型等のいずれでもよい。
【００１３】
前記遮光層１３は、可視光線をほぼ完全に遮断する一方、できるだけ黒色を抑制するようにしたものである。即ちバインダー樹脂１００重量部に対し、２５０〜２４００重量部の酸化チタンと、３〜３０重量部のカーボンブラックとを含有した組成物を有機溶剤（好ましくはメチルエチルケトン及びトルエンの混合溶剤）で希釈し、上記酸化チタンを含有する樹脂層１２に、乾燥後の厚さが０．５〜１０μｍとなるよう全面塗布する。酸化チタン及びカーボンブラックが下限値未満では遮光性能が十分でない。酸化チタンが２４００重量部を超えると酸化チタンの凝集が起こり、塗膜に細かい塊状突起を生じる恐れがある。カーボンブラックが３０重量部を超えると層１３全体が黒っぽくなり、外観上好ましくない。また塗布厚さが１０μｍを超えると、コスト上昇や作業性が悪くなる。バインダー樹脂としては、層１２と同様、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、硝化棉樹脂、ポリアマイド系樹脂を主成分とする樹脂が使用できる。特に塩素を含まないポリウレタン系樹脂が好ましい。塩素化ポリプロピレン樹脂等塩素を多量に含む樹脂は不適当である。塗布時にはメチルエチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコール等の適当な有機溶媒で希釈すればよい。なお、カーボンブラックには、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等どのタイプのものでも使用できる。カーボン粒子の大きさは特に制限されないが、０．１μｍ以下のものが好ましく、特に平均粒径５００オングストローム程度のものがより好ましい。０．１μｍを越えるものでは、隠ぺい性が劣る。酸化チタン粒子の大きさは、層１２のものと同程度である。
【００１４】
図２に示すように、遮光層１３の隣層（熱封緘層１４側）には、必要に応じて補強フィルム１６を介在させる事ができる。フィルムの種類はポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムあるいはナイロンフィルム等が使用できる。通常４〜５０μｍの厚さで、好ましくは９〜２５μｍである。４μｍ未満ではフィルムとしての強度が弱く、製造工程中に破断等の問題が生じる。また、５０μｍを越えると柔軟性の低下やコストアップ等の不都合が生じる。
【００１５】
前記熱封緘層１４は、熱接着剤を１〜１０ｇ／ｍ2 （好ましくは３〜６ｇ／ｍ2 ）塗布すればよい。熱接着剤には、塩素を極力含有しないメチルメタアクリレート系樹脂等を使用するのが好ましい。塗布量が１ｇ／ｍ2 未満では、接着力が不十分となり、１０ｇ／ｍ2 を超えると溶剤が残留し、熱封緘が不十分になる危険性が生じる。熱封緘層１４には、熱接着剤の塗布に代えてシーラントフィルムを貼り合わせてもよい。具体的にはポリウレタン系二液型接着剤を塗布、乾燥後、ドライラミネーションにより変成ポリエチレン系フィルム等を貼り合わせればよい。シーラントフィルムの好ましい厚みは、８〜４０μｍであり、８μｍ未満ではピンホール等の欠陥が多くなり、また強度が低いため製造工程中に破断等が生じ易くなる。一方４０μｍを超えると接着温度が高くなったり、加熱時間が長くなりシール不良の原因になりやすい。
【００１６】
この発明において各層の積層、印刷、塗布方法は、この明細書に示した方法を含めて公知の方法を採用できる。
【００１７】
次に、この発明の実施例と比較例を示し、この発明の効果をより明確にする。
【００１８】
【実施例１〜５】
表面保護フィルムとして厚さ１２μｍのポリエステルフィルムを用い、この裏面に透明性の高い透明顔料で塩素を含まない「ラミエクセル透明黄」インキ（大日本インキ化学工業株式会社製）を使用して乾燥後の厚みが約１μｍとなるように印刷した。さらに、酸化チタン含有樹脂層として隠ぺい性の良い「ラミエクセル特濃白（顔料分４５％、樹脂分１０％、溶剤４５％）」（大日本インキ化学工業株式会社製）を所定の粘度に調整し、乾燥後の厚みが約１μｍとなるように全面着色した。さらにもう一度、同じ「ラミエクセル特濃白」を乾燥後の厚みが約１μｍとなるように全面着色した。
【００１９】
次に、酸化チタン含有層の上に図３に示す割合（バインダー１００重量部に対する割合）でカーボンブラック（米国、Ｄｅｇｕｓｓａ社製）と酸化チタン（石原産業株式会社製）をバインダーに混合して所定の粘度に調整したインキを塗布して遮光層を形成した。乾燥後の層厚みは約１μｍであった。
【００２０】
この遮光層面にポリウレタン系二液型ドライラミネーション接着剤を３〜４ｇ／ｍ2 （乾燥後重量）塗布し、補強フィルムとして厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロン６フィルム（興人株式会社製）をラミネートし、このフィルムの外面に熱封緘層としてラッカータイプのメチルメタアクリレート系樹脂（旭化成工業株式会社製、商品名テルペット）を５〜６ｇ／ｍ2 （乾燥後重量）塗布し、６０℃の雰囲気で４８時間エージング処理し、包装材を作製した。ただし、実施例４は、上記熱封緘層を熱接着樹脂フィルムに代えた以外は他の実施例と同様に包装材を作製した。具体的には、上記補強フィルムの外面にポリウレタン系二液型ドライラミネーション接着剤を塗布し乾燥後、３０μｍの厚みの変成ポリエチレン系フィルム（ＶＭＸ．ＺＨ３１  三菱化学株式会社製）をラミネートし、６０℃の雰囲気で４８時間エージング処理した。
【００２１】
【比較例１】
表面保護フィルムとして厚さ１２μｍのポリエステルフィルムを用い、この裏面に透明性の高い透明顔料で塩素を含まない「ラミエクセル透明黄」インキ（大日本インキ化学工業株式会社製）を使用して乾燥後の厚みが約１μｍとなるように全面印刷した。さらに、酸化チタン含有樹脂層として隠ぺい性の良い「ラミエクセル特濃白（顔料分４５％、樹脂分１０％、溶剤４５％）」（大日本インキ化学工業株式会社製）を所定の粘度に調整し、乾燥後の厚みが約１μｍとなるように全面着色した。さらにもう一度、同じ「ラミエクセル特濃白」を乾燥後の厚みが約１μｍとなるように全面着色した。
【００２２】
次に、この白色層面にポリウレタン系二液型ドライラミネーション接着剤を３〜４ｇ／ｍ2 （乾燥後重量）塗布し、補強フィルムとして厚さ１５μｍの二軸延伸ナイロン６フィルム（興人株式会社製）をラミネートし、このフィルムの外面に熱封緘層としてラッカータイプのメチルメタアクリレート系樹脂（旭化成工業株式会社製、商品名テルペット）を５〜６ｇ／ｍ2 （乾燥後重量）塗布し、６０℃の雰囲気で４８時間エージング処理し、包装材を作製した。
【００２３】
【比較例２〜５】
酸化チタン含有樹脂層と補強フィルムの間に、図３に示す成分を含むインキを所定の粘度に調整して実施例と同様に遮光層を形成した。その他も実施例と同様の工程で、包装材を作製した。
【００２４】
【比較例６】
比較例１の補強フィルムを厚さ２５μｍのアルミニウム箔に代えた以外は比較例１と同様にして包装材を作製した。
【００２５】
【比較例７、８】
印刷層として図３に示したものを使用し、熱封緘層としてメチルメタアクリレート樹脂に塩化ビニール−酢酸ビニル−マレイン酸三元共重合樹脂を添加したものを使用した以外は比較例１と同様にして包装材を作製した。
【００２６】
【比較例９】
印刷層として図３に示したものを使用した以外は比較例１と同様にして包装材を作製した。
【００２７】
上記実施例及び比較例の包装材について以下の試験を行った。
【００２８】
〔着色印刷の発色度試験〕
上記の実施例１〜５及び比較例２〜５で得られた各包装材についての印刷層の発色度を、ＡＵＣＯＬＯＲ−１０システム（クラボー株式会社製）を使用し、遮光層の無い包装材（比較例１）と比較することによって色差として測定した。測定値は下記式によって算出した。その結果を図４に示す。すなわち、カーボンブラックの影響で△Ｅの値が大きくなると、包装材は黒っぽくなり、印刷の発色が不良となる。
【００２９】
△Ｅ＝√（△Ｌ2 ＋△ａ2 ＋△ｂ2 ）
△Ｅ：総合測定値（色差）
△Ｌ：濃（−）、淡（＋）表示
△ａ：緑味（−）、赤味（＋）表示
△ｂ：青味（−）、黄味（＋）表示
△Ｅ判定→５０未満：印刷の発色良好
５０以上：印刷の発色不良                  。
【００３０】
〔遮光性試験〕
上記実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた包装材を分光光度計ＭＰ−５０００（株式会社島津製作所製）にて紫外線、可視光線透過率を測定し、その結果から遮光率を求めた。（遮光率＝１００−透過率）その結果を図４に示す。
【００３１】
〔内容物の味、風味変化試験〕
常法に従って製造されたヨーグルトを１８０ｍｌのポリスチレン樹脂容器に入れ実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた包装材で蓋を形成し、各々この蓋で熱封緘して、１２℃で５００ルックスの蛍光灯下に二週間放置し味、風味を評価した。その結果を図４に示す。なお、味、風味の評価方法は、ヨーグルトを口に含み製造直後と同等の味、風味を維持しているものを○、商品としては適するが、明らかに味、風味に変化があり、製造直後とは違うものを△、むれ臭や日なた臭が激しく食品として適さないものを×とした。
【００３２】
次に、常法に従って製造された植物油製コーヒーフレッシュを５ｍｌのアセプティック方式の殺菌処理したポリスチレン樹脂成形容器に入れ、実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた包装材で蓋を形成し、各々この蓋で熱封緘して屋外の３５℃の太陽光下で６時間放置し味、風味を評価した。その結果を図４に示す。なお、味、風味の評価方法は、前記ヨーグルトの場合と同様である。
【００３３】
常法に従って製造されたナタデココとフルーツのミックス植物繊維デザートを実施例１〜５及び比較例１〜６で得られた包装材で製作した３５０ｃｃ容量のスタンドパウチに入れ熱封緘して、１２℃で５００ルックスの蛍光灯下に二週間放置し味、風味を評価した。その結果を図４に示す。なお、味、風味の評価方法は前記ヨーグルトの場合と同様であった。
【００３４】
〔残滓率測定試験〕
実施例１〜５及び比較例１〜６で得られたフィルム状包装材を５ｃｍ2 に切断後ルツボに各材料を約５ｇ入れ、精密に重量測定した後、各包装材をガスバーナーで燃焼炭化させ、続いて６００℃の電気炉にて恒量に達するまで灰化した。冷却後、再度精密に重量測定して残滓率を求めた。その結果を図４に示す。
【００３５】
〔塩素ガス発生量〕
塩素ガス発生量は、塩素分析装置ＴＳＸ−１０型（三菱化学株式会社製）を使用し、電量滴定法により測定した。その結果を図４に示す。
【００３６】
次に、上記試験結果の評価について述べる。
【００３７】
〔着色印刷の発色度試験〕
図４から明らかなように、比較例２、５の表面の印刷層の発色度は思わしくなく商品価値を損ねる。すなわち、下層のカーボンブラックの影響で、黄色の印刷が黒味をおび、印刷の鮮明さ、発色度が劣っている。
【００３８】
実施例１〜５は発色度の点で商品価値に問題の無い包装材料である。
【００３９】
〔遮光性試験〕
図４から明らかなように、実施例１〜５の包装材は、比較例６のアルミ箔を用いた包装材と同等な遮光率を示しており充分満足のいくものである。比較例１〜４の包装材は、実施例１〜５の包装材に比較して劣り、遮光率の点で照明下におかれる包装材として用いるには不適当なものである。
【００４０】
〔内容物の味、風味変化試験〕
図４から明らかなように、実施例１〜５の包装材で封緘した内容物は、比較例６のアルミニウム箔を用いた包装材と同等な風味を示して劣化する事がなく、満足のいく包装材である。比較例１〜４の包装材は、実施例１〜５の包装材に比較して劣り、食品用の包装材としては不適当である。
【００４１】
〔残滓率測定試験〕
図４から明らかなように、実施例１〜５の包装材は、何れも灰分（残滓率）が少ないが、比較例６のアルミニウム箔を用いた包装材の灰分は非常に多い。
【００４２】
〔塩素ガス発生量〕
図４から明らかなように、実施例１〜５の包装材では、使用する原材料を厳選しているため、焼却の際に発生する塩素ガスは１００ｐｐｍ以下と低いが、比較例７〜９の包装材では、原材料中に多量に塩素を含むため、焼却の際に発生する塩素ガスも非常に多量である。
【００４３】
【発明の効果】
この発明によれば、以上のように、酸化チタン含有樹脂層と、酸化チタン及びカーボンブラックを含む遮光層を設ける事によって、従来のアルミニウム箔積層包装材と同等の可視光線および紫外線を遮断する能力を有し、保存中や流通過程における変色や風味の低下等が無く、品質を保持することができる。また、従来のカーボンブラックを使用していた遮光フィルムは、黒色に近い色調のため食品用の包装材として美観上使用できなかったが、この発明の包装材は、着色印刷の発色が良好で、外観上食品用の包装材として好適である。
【００４４】
さらに、焼却後の残滓も少なく、環境問題に対応出来る包装材であって、内容物を摂取した後の包装材料の焼却の際には、焼却率が高い為に焼却残滓が少なく、また焼却の際の塩素ガス発生量が少なく、ダイオキシン濃度を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の包装材の一例を示す断面図
【図２】包装材の他の例を示す断面図
【図３】印刷層と遮光層の構成を示す図表
【図４】実施例と比較例の評価結果を示す図表
【図５】従来の包装材の一例を示す断面図
【図６】従来の包装材の他の例を示す断面図
【符号の説明】
１  金属箔
１ａ  カーボンブラックを混入した層
２  印刷層
３  表面保護層
４  熱封緘層
１０  遮光性包装材
１１  表面保護フィルム
１２、１２ａ、１２ｂ  酸化チタン含有樹脂層
１３  遮光層
１４  熱封緘層
１５  印刷層
１６  補強フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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