JP4831293B2 - 酸素インジケーターおよびそれを用いた包装材料 - Google Patents
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〔図1の説明〕
図1は、本発明の酸素インジケーターの一実施例の断面図である。本発明の酸素インジケーターは、図1のように基材層(1)上に、酸化還元色素及び還元剤とスメクタイト族から選ばれた層状ケイ酸塩を混合して得られる酸素検知剤組成物を含む第一酸素インジケーター層(3)がアンカーコート層(2)を介して形成され、更に少なくとも酸化還元色素及び還元剤を混合してなる酸素検知剤組成物を含む第二酸素インジケーター層(4)が形成され、オーバーコート層(5)及び接着剤層(6)を介して酸素透過性樹脂層(7)がドライラミネーション法で積層されている。
〔基材層〕
基材層(1)は、酸素ガスバリア性を有し、かつ酸素インジケーター層の変色が基材側から目視で確認できなければならないので、透明性を有する樹脂フィルムが使用され、例えばポリエチレンテレフタレート(以下「PET」という)、ナイロン、ポリプロピレン、及び、それらのフィルムに酸素ガスバリア性を有する物質、例えばポリ塩化ビニリデン等をコーティングしたフィルム、あるいは、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂等と共押出ししたフィルム、あるいは、酸化珪素等の金属酸化物を蒸着したフィルム等が挙げられる。また、合成紙も使用できる。
アンカーコート層(2)は、前記の基材層(1)の上に第一酸素インジケーター層(3)の密着性をよくするために形成するのが好ましい。使用することができるアンカーコートとしては、ポリエステル系ポリウレタン、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレン・酢酸ビニル共重合体等が使用可能であり、基材の種類により選択して使用する必要がある。アンカーコート層(2)はグラビア印刷等の印刷方法やコーティング方法によって設けられる。
第一酸素インジケーター層(3)は、酸化還元色素及び還元剤とスメクタイト族から選ばれた層状ケイ酸塩を混合して得られる酸素検知剤組成物を含む酸素インジケーターインキで構成され、グラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、スクリーン印刷などの各種印刷方法、コーティング方法によってインジケーター層が構築される。次に、酸素インジケーターインキについて説明する。前記の酸素検知剤組成物をインキ化する適当なバインダーとしては、例えば、好適な例としては、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセチルプロピオネート等のセルロース誘導体、ブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、石油系樹脂等の1種以上が挙げられる。これらのバインダーは、好ましくは、トルエン、キシレン等の芳香族系、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系、さらにはエチレングリコールモノエーテル類或いはエチレングリコール等のグリコール類等の有機溶剤或いは水に溶解または分散して使用する。上記バインダーは、溶剤100重量部に対して5〜100重量部を溶解または分散させて使用することが好ましい。さらに、上記樹脂溶液100重量部に対して前記の酸素検知剤組成物を5〜40重量部の割合で溶解若しくは分散させることにより得られる。この溶解若しくは分散させる方法としては全成分を混合してサンドミル、ボールミル、ロールミル、アトライター等の一般的手法により練肉すればよいが、インキとしての性能を長く保持するためには密閉状態でインキ化することが望ましい。また、インキ中にはノニオン系界面活性剤等の各種添加剤や助剤等を加えておくこともできる。
第二酸素インジケーター層(4)は、少なくとも酸化還元色素及び還元剤を混合してなる酸素検知剤組成物を含む酸素インジケーターインキで構成され、第一酸素インジケーター層(3)と同様にグラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、スクリーン印刷などの各種印刷方法、コーティング方法によってインジケーター層が構築される。酸素インジケーターインキは前記の手法でインキ化される。
オーバーコート層(5)は、前記の第二酸素インジケーター層(4)と接着剤層(6)の密着性をよくするために形成するのが好ましい。使用することができるオーバーコートとしては、ポリエステル系ポリウレタン、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレン・酢酸ビニル共重合体等が使用可能であり、酸素インジケーターインキのバインダーの種類により選択して使用する必要がある。オーバーコート層(5)はグラビア印刷等の印刷方法やコーティング方法によって設けられる。
使用する接着剤としては、ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、エポキシ系、ゴム系、ウレタン系等いずれも使用できるが、接着強度の点からウレタン系溶剤型接着剤が特に好ましい。グラビアコートやロールコート等で該接着剤を基材層(1)及びオーバーコート層(5)の上に塗布し、接着剤層(6)を設け、酸素透過性樹脂層(7)とドライラミネーションされ本発明の酸素インジケーターが形成される。
酸素透過性樹脂層(7)は、形成された酸素インジケーター層を保護し、かつ酸素透過性を有するフィルムが使用され、例えば低密度ポリエチレン(以下「PE」という)、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、ポリプロピレン(以下「PP」という)等が挙げられる。さらに、酸素透過性樹脂層(7)に熱接着性を有するフィルム、PE、未延伸PP、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等を用いて積層することにより、本発明の酸素インジケーター自体を包装材料と一体化することができる。この包装材料は、通常の技法により、袋状に形成することができる。このようにすれば、酸素インジケーターを個別に包装内に投入等する手間を省略することができる。
第二酸素インジケーターインキ:メチレンブルー0.01g、D−(+)−グルコース1.0g及びセチルトリメチルアンモニウムブロミド0.36gが溶解している水溶液5mlを混合し、0.1Nの水酸化ナトリウムを滴下してpH11.0に調整し、バインダー樹脂51g、グリセリン7.5g、合成シリカ0.6g、アシッドレッド0.8g、水87g、プロパノール42gを添加し、ペイントコンディショナーを用いて微細分散させることにより、酸素検知インキ組成物を作成した。
アンカーコート:ウレタン系樹脂、希釈溶剤
オーバーコート:ウレタン系樹脂、希釈溶剤
金属酸化物を蒸着したPETフィルム(1)に、上記組成のアンカーコート(2)を印刷し乾燥させた後、上記のインキ組成で作成した第一酸素インジケーターインキを印刷し、乾燥させ第一酸素インジケーター層(3)を形成させた後、上記のオーバーコート(5)を印刷し乾燥させ、その表面に2液硬化型ウレタン系接着剤(6)を用いて酸素透過性のPEフィルム(7)をドライラミネーションする。(積層構成:金属酸化物を蒸着したPET/アンカーコート/第一酸素インジケーター層/オーバープリント層/接着剤/PE)
金属酸化物を蒸着したPETフィルム(1)に、上記組成のアンカーコート(2)を印刷し乾燥させた後、上記のインキ組成で作成した第二酸素インジケーターインキを印刷し、乾燥させ第二酸素インジケーター層(4)を形成させた後、上記のオーバーコート(5)を印刷し乾燥させ、その表面に2液硬化型ウレタン系接着剤(6)を用いて酸素透過性のPEフィルム(7)をドライラミネーションする。(積層構成:金属酸化物を蒸着したPET/アンカーコート/第二酸素インジケーター層/オーバープリント層/接着剤/PE)。
上記の酸素インジケーターを製造後、25℃雰囲気下で接着剤を硬化させた後、金属酸化物を蒸着したPET/PEからなる包材に脱酸素剤とともに封入し無酸素状態とし、その後、包材開封し有酸素状態にし、その変色を観察した。表1にその結果を示す。無酸素色は前記の条件で接着剤を硬化させた後、それぞれ脱酸素下(25℃雰囲気下)で0.5日程度経過した時の色調を示している。有酸素色は、包材開封後、大気下(25℃雰囲気下)にて1日放置した時の色調を示している。
上記の酸素インジケーターを製造後、25℃雰囲気下で接着剤を硬化させた後、金属酸化物を蒸着したPET/PEからなる包材に脱酸素剤とともに封入し無酸素下で10000ルクスの蛍光灯を連続5日間照射した。その後、無酸素下での色調を観察した。その後、包材を開封し3日経過した時の色調を観察した。結果を表2に示す。
2: アンカーコート層
3: 第一酸素インジケーター層
4: 第二酸素インジケーター層
5: オーバーコート層
6: 接着剤層
7: 酸素透過性樹脂層
Claims (4)
- 基材と、該基材側より第1酸素インジケーター層及び第2酸素インジケーター層をこの順に設けてなり、前記第1酸素インジケーター層がスメクタイト族から選ばれた層状ケイ酸塩、酸化還元色素及び還元剤を含む酸素検知剤組成物で、前記第2酸素インジケーター層が酸化還元色素及び還元剤を含む酸素検知剤組成物であることを特徴とする酸素インジケーター。
- 請求項1に記載の酸素インジケーターの上記第2酸素インジケーター層面に、酸化還元色素を含む層が積層されてなり、かつ、請求項1に記載の酸素インジケーターの上記基材と第1酸素インジケーター層との間に、還元剤を含む層が積層されてなることを特徴とする酸素インジケーター。
- 上記第2酸素インジケーター層が酸化還元により変色しない色素が含まれることを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれかに記載の酸素インジケーター。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の酸素インジケーターの上記第2酸素インジケーター層、又は酸化還元色素を含む層面に熱接着性樹脂からなる酸素透過性樹脂層が積層されてなることを特徴とする酸素インジケーター付き包装材料。
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