特許 7497996 包装材、及び包装容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】包装材、及び包装容器

(51)【国際特許分類】

   B65D 65/40 20060101AFI20240604BHJP

   B65D 77/00 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

B65D65/40 D

B65D77/00 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020025820

(22)【出願日】2020-02-19

(65)【公開番号】P2021130475

(43)【公開日】2021-09-09

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000104113

【氏名又は名称】カゴメ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】栗原 一真

(72)【発明者】

【氏名】三宅 晃司

(72)【発明者】

【氏名】中野 美紀

(72)【発明者】

【氏名】穂苅 遼平

(72)【発明者】

【氏名】大貫 陽香

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 博道

【審査官】杉田 剛謙

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２１４９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６５４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４５４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５９６２８７９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００７－２８４０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３４５８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ ６５／４０

Ｂ６５Ｄ ７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

包装材であって、当該包装材の最内層を構成するのは、樹脂層であり、
当該樹脂層が含有するのは、少なくとも、主材料である第１の樹脂と、副材料である第２の樹脂であり、
当該第２の樹脂は、前記第１の樹脂と比較して、有機酸に対する相溶性が高く、
当該第２の樹脂は、ナイロンであり、当該有機酸は、酢酸であり、
第１の樹脂と第２の樹脂とが相分離した結果、相分離構造が当該樹脂層に形成されている。

【請求項2】

請求項１の包装材であって、前記相分離構造は、海島状である。

【請求項3】

請求項１又は２の包装材であって、前記第１の樹脂は、低密度ポリエチレンである。

【請求項4】

請求項１～３の何れかの包装材であって、当該包装材を構成するのは、少なくとも、最内層、及び最外層であり、
当該最外層は、低密度ポリエチレンである。

【請求項5】

請求項４の包装材であって、当該包装材をさらに構成するのは、中間層であり、
当該中間層は、ガスバリア性を有する樹脂層である。

【請求項6】

請求項１～５の何れかの包装材であって、当該包装材は、成形された包装容器である。

【請求項7】

容器詰食品であって、当該食品の油の含有率は５．０重量％未満であり、
当該食品の容器を構成するのは、請求項１～５の何れかの包装材である。

【請求項8】

請求項７の容器詰食品であって、
当該食品は、ケチャップである。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明が関係するのは、包装材、及び包装容器である。

【背景技術】

【0002】

ケチャップやマヨネーズ等の高粘性物質が入った容器において、内容物の排出性は重要な要素である。例えば、粘性の高いマヨネーズやケチャップ等の食品においては、容器の内側表面に粘着し、容器を傾斜や倒立させただけでは短時間で排出されず、容量が少なくなるにつれて使いにくくなるという問題があった。また、使い切ることができず、内容物の残存の問題も見られた。

【0003】

特許文献１に記載されているのは、水中油型乳化物が内容物として収容された包装容器であり、排出性を向上させるために、容器内面層に高級脂肪酸化合物を配合し、油膜潤滑によって内容物の排出性効果を高めるものである。

【0004】

特許文献２に記載されているのは、包装材であり、油分を含む内容物の排出性を向上させるため、特定の樹脂と、当該樹脂よりも油分に対する高い相溶性を有する樹脂を含む樹脂を最内層に備え、油分を含む内容物から抽出した油膜による油膜潤滑によって内容物の排出性効果を高めるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開第２０１５－１５１１３１号公報

【文献】特開第２０１７－１６５４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、包装容器の最内層に高級脂肪酸化合物を添加した包装容器は、高級脂肪酸自体が内容物に入り込むおそれがあった。

【0007】

また、マヨネーズのような、油分を多く含む高粘性物質の排出性を向上させるための、包装容器の検討はこれまでにもなされてきたが、油分が少ない高粘性の内容物であっても、排出性が向上した包装容器は、これまでになかった。

【0008】

本発明が解決しようとする課題は、有機酸を含有する高粘性内容物の粘着を抑制し、内容物の排出性、移動性又は滑落性を向上させた包装材を提供することである。当該高粘性内容物は、油分が少ない、又は無いものであっても良い。

【課題を解決するための手段】

【0009】

当該課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討し発見したのは、有機酸と相溶性の高い樹脂を一定量含有し、相分離構造とした包装材とすることで、有機酸の液膜潤滑効果によって有機酸を含む内容物の排出性、移動性、滑落性を向上させることができる。又は、予め容器に有機酸を親和させておくことで、内容物の排出性、移動性、滑落性を向上させることができる。

【0010】

当該作用は、有機酸と相溶性の高い樹脂が、有機酸と反応し、離型潤滑膜を形成することであると推察される。これにより、容器と内容物との間の潤滑性が高まり、内容物が移動しやすくなると推察される。

【発明の効果】

【0011】

本発明が可能にするのは、高粘性内容物の粘着を抑制し、内容物の排出性、移動性又は滑落性を向上させた包装材の提供である。また、本発明では、本発明に係る包装材を、ケチャップ等の有機酸を含有する内容物と接触させることにより、時間経過により、内容物の排出性、移動性又は滑落性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】相分離構造の模式図

【図2】ケチャップ用容器の図

【図3】ケチャップの滑り性確認試験の結果図

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜包装材＞
本発明に係る包装材の形態について述べる。本発明に係る包装材の形態は、単層構造、又は多層構造、いずれであってもよい。ボトル形状の多層構造容器の場合は、本発明で用いる樹脂最内層以外に、バリア層、中間層、また必要により接着層を有した多層構造になっていてもよい。また、同様にレトルトパウチなどの包装材の場合にも、バリア層、中間層、また必要により接着層を有した多層構造になっていてもよい。ここで、本発明に係る包装材の最内層を構成するのは、樹脂層である。当該樹脂層は、主材料である第１の樹脂と、副材料である第２の樹脂を含有する。当該第２の樹脂は、前記第１の樹脂と比較して、有機酸に対する相溶性が高い。第１の樹脂と第２の樹脂とが相分離した結果、相分離構造が樹脂層に形成されている。また、前記第１の樹脂に、有機酸に対する相溶性が高い当該第２の樹脂が、相分離構造をもって最内層の樹脂に形成されることで、第２の樹脂が第１の樹脂の中に分離して存在するため、最内層から有機酸の相溶性が行われた場合においても、第２の樹脂と有機酸の反応は最内層表面部分のみに限定できる。そのため、特に多層構造容器の場合、容器界面（例えば、最内層と接着層）での有機酸の影響を低減する事ができ、容器界面の密着性が維持できる。「相溶性」、及び「相分離構造」については、後述する。

【0014】

本発明に係る包装材によれば、第２の樹脂と内容物に含まれる有機酸は親和性を有し、第２の樹脂を含有する樹脂層と有機酸を含む内容物との間で離型潤滑膜を形成することによって、内容物の排出性、移動性又は滑落性を向上させることができる。

【0015】

主材料とは、樹脂層を構成する材料の１つであって、樹脂層を構成する材料の中で最も含有割合の高いものである。好ましくは、樹脂層における当該主材料の含有割合は、５０重量％以上である。また、副材料とは、樹脂層を構成する材料の１つであって、樹脂層を構成する材料の中で、前記主材料よりも含有割合の低いものである。本発明において、前記第１の樹脂は主材料であり、前記第２の樹脂は副材料である。

【0016】

＜第１の樹脂＞
本発明において、第１の樹脂は、包装材の主材料として一般的に用いられている材料であれば特に限定されない。好ましくは、ポリオレフィン樹脂である。ポリオレフィン樹脂としては、具体的には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等が挙げられる。好ましくは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等である。

【0017】

＜第２の樹脂＞
本発明に係る実施の形態において、第２の樹脂は、前記第１の樹脂よりも有機酸に対する高い相溶性を有する樹脂であれば特に限定されない。第２の樹脂としては、例えば、ナイロン、ポリアミド樹脂、塩化ビニル、塩化ビニルデン、ＡＢＳ樹脂、アクリル、ポリカーボネイト等である。樹脂層における当該第２の樹脂の含有割合は、特に限定されないが、０．５％以上かつ１０％以下であることが好ましい。より好ましくは、１％以上かつ５％未満である。さらに好ましくは、１％以上、かつ３％以下である。

【0018】

＜その他の樹脂層＞
本発明に係る包装材を構成するのは、前記最内層以外に、必要に応じて、ガスバリア層、中間層、又は接着層である。

【0019】

本発明において、包装材にガスバリア層を設ける目的は、水蒸気や空気等の通過を抑え、内容物の劣化を抑制することである。

【0020】

ガスバリア層は、ガスバリア性を有する樹脂を用いて形成することができる。

【0021】

本明細書において、「ガスバリア性」とは、空気の通過を遮断する性質である。ガスバリア性を有する樹脂としては、一般的に使用されているものであれば、特に限定されない。例えば、エチレン・ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリグリコール酢酸等である。

【0022】

本発明において、中間層は、適宜選択できる。例えば、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、前記と同様のもの等が挙げられる。熱可塑性ポリエステル樹脂としては、一般的に容器に用いられるものであれば、特に限定されない。

【0023】

接着層は、樹脂層同士を接着する目的で使用する。当該接着層として使用する接着材樹脂としては、例えば、カルボン酸、カルボン酸無水物等が挙げられる。

【0024】

＜有機酸＞
有機酸とは、酸性の有機化合物である。本発明においては、特に、有機酸はカルボン酸であることが好ましい。有機酸を例示すると、リンゴ酸、クエン酸、酢酸、乳酸等である。本発明における有機酸は、好ましくは、クエン酸、又は酢酸である。さらに好ましくは、酢酸である。これらの有機酸は、単品として用いても良いし、内容物の原料中に含まれるものでも構わない。

【0025】

有機酸の含有量は、特に限定されない。酢酸の含有量が、０．３重量％以上、２．５重量％以下であってもよい。また、酢酸の含有量が、０．６重量％以上、２．０重量％以下であってもよい。有機酸の含有量の測定は、既知の方法により行うことができる。具体的には、ＨＰＬＣ法等である。

【0026】

＜相溶性＞
本発明に係る「相溶性」とは、複数の異なる物質が相互に親和性を有し、混和物を形成する性質である。具体的に言えば、本発明に係る第２の樹脂の一つであるナイロンと、酸とは、以下の式で表される状態により、相溶性を有する。

【0027】

【化1】

【0028】

＜相分離構造＞
本発明において、「相分離」とは、２種以上の物質の混合物において、各物質により複数の相に分離する現象のことを意味する。相分離構造の例としては、海島状、シリンダー状又はラメラ状等が挙げられる。これらの構造の模式図を図１に示した。

【0029】

本発明において、「海島状」とは、２種以上の物質の混合物において、そのうち１種の物質の含有量が他の物質の含有量より多く、これらの相溶性が低い場合に生じる状態であって、含有量の少ない物質が表面上において、海に浮かぶ島のように散在する状態を意味する。

【0030】

本発明において、「シリンダー状」とは、２種以上の物質の混合物において、そのうち１種の物質の含有量が他の物質の含有量より多く、これらの相溶性が低い場合に生じる状態であって、含有量の少ない物質が表面上において、針のように散在する状態を意味する。

【0031】

本発明において、「ラメラ状」とは、２種以上の物質の混合物において、そのうち１種の物質と他の物質の相溶性が低く、各成分が層構造を有し、積み重なった状態を意味する。

【0032】

また、２種以上の物質の混合物において、各物質により複数の相に分離した時に形成される各物質の空間分布は、以下であることが好ましい。最内層表面において、主材となる第１の樹脂の中に存在する、有機酸と相溶性のある第２の樹脂の相の平均間隔の距離は、１００μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、前記距離は、２０μｍ以下である。また、包装容器の透明性を得て、内部の内容物の確認ができるようにする観点から、有機酸と相溶性のある第２の樹脂の相の平均間隔の距離は、１０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、前記間隔は１μｍ以下である。

【0033】

＜容器詰め食品＞
本発明に係る容器詰め食品は、有機酸を含有する。好ましくは、実質的に油分を含有しないものである。「実質的に油分を含有しない」とは、油分の含有量が、５．０％重量未満、好ましくは、３．０重量％以下、より好ましくは、１．０重量％以下、さらに好ましくは、０．３重量％以下である。

【0034】

本発明に係る容器詰め食品は、具体的には、トマトケチャップ、トマトソース、チリソース、トマトペースト、トマトピューレ等が挙げられる。

【0035】

＜ケチャップ、トマトソース、チリソース＞
本発明の実施の形態における、ケチャップとは、トマト加工品を主な原料として用い、これに糖類、食酢、食塩、及び香辛料を加えて必要により加水して調整した物であって、必要に応じて、その他調味料、タマネギ、ニンニク等を加えてもよい。また他の野菜又は果物の加工品、食品添加物などを加えてもよい。好ましくは、本ケチャップはトマト加工品品質表示基準（平成２３年９月３０日消費者庁告示第１０号）において定められるトマトケチャップである。

【0036】

本発明の実施の形態における、トマトソース、及びチリソースとは、トマト加工品品質表示基準（平成２３年９月３０日消費者庁告示第１０号）において定められるトマトソース、及びチリソースである。

【0037】

前記、式１の反応により、ナイロンと有機酸とは相溶性を有し、潤滑膜を形成する。特に、ケチャップのような有機酸（酢酸）を含有する高粘性の物質は、ナイロンとの間で前記作用により離型潤滑膜を形成する。これにより、ナイロンのような有機酸と相溶性の高い樹脂を用いることによって、高粘性物質の容器内における滑り性が向上する。一方で、ナイロンのような有機酸と相溶性の高い樹脂のみによって包装材製造すると、変形性、耐久性の面で十分とはいえない。よって、その他の樹脂と一定比率で混合され、相分離構造を備えた状態の樹脂層を包装材の最内層に使用することで、上記課題を解決した上で、滑り性の向上が図れる。相分離構造は、微量の有機酸成分量で離型潤滑膜状態ができる観点から、特に海島状が好ましい。これは、海島状などの相分離構造になることによって有機酸成分との相溶性の高い樹脂(例えばナイロン)の体積が小さくできる。体積が小さくなることによって、微量の有機酸成分量で飽和状態になり離型潤滑膜状態ができるためである。

【0038】

＜包装材の製造方法＞
本発明に係る包装材とは、内容物を包装するための材料、及び、内容物を包装するための容器（包装容器）を含む概念である。具体的な形態としては、シート状の物、ボトル状の物、等が挙げられる。

【0039】

当該包装材の製造方法は、既知の方法であれば、特に限定されない。例を挙げると、ブロー成形であり、射出ブロー成形、押出しブロー成形、多層ブロー成形などである。当該包装材の製造方法として取り込むのは、特開２０１７－１６５４５５公報に記載の事項である。

【実施例】

【0040】

＜試験１＞
試験片を用いた、摩擦特性、及び接触角特性の確認
（１）測定方法
樹脂最内層物性試料として射出成形法を用いて３５ｍｍ×３５ｍｍの平坦な混合樹脂試験片を成形した。主材料である第１の樹脂として、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（ノバテックＬＢ４２０Ｍ：日本ポリエチレン株式会社製）を用いた。また、有機酸に対する相溶性が高い第２の樹脂として、ポリアミド樹脂（ＰＡ）（グリルアミドＴＲ ＸＥ－３８０５：エムスケミー・ジャパン株式会社製）を用いた。主材料である第１の樹脂と有機酸に対する相溶性が高い第２の樹脂の、試験例１～試験例４に関する各混合比は、表１に示したとおりである。この混合樹脂試験片に、ケチャップを塗布し、樹脂最内層と反応させた後に、余分なケチャップの除去を行い、摩擦試験機（表面性測定機 ＴＹＰＥ：１４ＦＷ：新東科学社製）にて、静摩擦係数(μｓ)および動摩擦係数(μｋ)の測定を行った。測定条件は、１００ｇの加重を用いて、１０ｍｍのＳＵＪ２製ボール球形玉と試験片表面の摩擦力測定を行った。また、表面の撥水性の測定として、接触角計（DMo-501：協和界面科学製）を用いて接触角の測定を行った。接触角測定に用いた液体は、純水１μＬを用いた。

【0041】

（２）結果
各混合比を用いた時の試料片の接触角特性、摩擦特性、及びケチャップに含まれる有機酸成分と反応させた時の摩擦特性評価を行った結果を表１に示す。

【0042】

【表1】

【0043】

表１に示すとおり、ＬＤＰＥ１００％である試験例１の水接触角は９１．８度であり、オレイン酸（油分）の接触角は３３．３度であった。試験例２～４において、有機酸に対する相溶性が高い第２の樹脂として、ポリアミド樹脂(PA)を混合しその割合を変化させた樹脂を用いた結果、試験例１の水接触角とほとんど差異が無い結果であった。一方、オレイン酸（油分）の接触角はポリアミド樹脂（ＰＡ）の混合量の増加により、親油性の向上が見られた（試験例４）。

【0044】

内容物の滑落性や排出性に影響する摩擦係数の特性評価結果では、ケチャップ塗布する前のＬＤＰＥ１００％の試料片の静摩擦係数は、０．４４１であったのに対し、ポリアミド樹脂（ＰＡ）を１％混合した試験例２の試料片の静摩擦係数は、０．３５２となり、ポリアミド樹脂（ＰＡ）を混合することにより、２０％の滑出性向上効果が得られることを確認した。

【0045】

また、試験例１では、ケチャップ塗布前後で静摩擦係数は、いずれも０．４４１であったのに対して、試験例２～４では、ケチャップ塗布前と比較して、ケチャップ塗布後には、静摩擦係数が低下することを確認した。併せて、試験例２、及び３では、ケチャップ塗布後には、試験例１と比較して、静摩擦係数が低下することを確認した。

【0046】

＜試験２＞
ブロー成形容器を用いた、ケチャップの滑り性確認
（１）測定方法
本試験では、有機酸成分との相溶性の高い樹脂との反応を得て、内容物が倉庫に保管されている時間や店舗に陳列されている時間、さらには消費者が開封し使用し始めた時間経過等を考慮し、時間経過による、ケチャップの滑落性への影響を計測した。

【0047】

最内層の樹脂として、主材料である第１の樹脂として低密度ポリエチレン（ノバテックＬＢ４２０Ｍ：日本ポリエチレン株式会社製）と、有機酸に対する相溶性が高い第２の樹脂としてポリアミド樹脂（グリルアミドＴＲ ＸＥ－３８０５：エムスケミー・ジャパン株式会社製）を用いた。当該低密度ポリエチレンと、当該ポリアミド樹脂の混合比を変化させた樹脂を用いて、滑落性の評価を行った。

【0048】

試験に用いた容器は、＜試験１＞で行った試験例１～４の混合条件により、押し出しブロー成形法で図２に示すケチャップ用の容器（７５０ｍｌ容）を作製し、試験例５～８の区分に用いた（表２）。容器は、単層構成で成形した。

【0049】

滑落速度の測定には、液体試料として、トマトケチャップ（カゴメトマトケチャップ：カゴメ株式会社製）を用いた。当該トマトケチャップを前記容器に３００ｇ詰め、滑落状態の確認直前まで５℃で保たれた冷蔵庫内で冷却し、液体試料が低温のうちに測定を行った。

【0050】

測定方法は、時間経過された、食品容器に垂直に立てて、４℃の冷蔵庫内条件で、滑落状態を確認し、４分経過後の容器内ケチャップの滑落度合いについて、目視により結果を判断した。

【0051】

有機酸成分との相溶性の高い樹脂（ナイロン樹脂）の反応の影響を計測するために、４℃の冷蔵庫内で容器を保管し、１週間毎に測定を行い、６週目までの滑落経過について計測を行った。

【0052】

（２）結果
容器へのケチャップ充填後、１、３、６週目における試験結果を表２、及び図３に示す。本試験の結果から、ＰＡを１～５％混合した試験例６～８は、時間の経過とともに、滑落性が向上する結果となった。

【0053】

【表2】

【0054】

＜まとめ・考察＞
ＬＤＰＥとＰＡの混合樹脂は、ＬＤＰＥのみの樹脂と比較して摩擦係数が低くなる、つまり滑り性が向上することがわかった。

【0055】

また、ＬＤＰＥとＰＡの混合樹脂は、ケチャップを塗布することにより、摩擦係数が低くなる、つまり滑り性が向上することがわかった。

【0056】

併せて、ＬＤＰＥとＰＡの混合樹脂により成型した容器を用いて、ケチャップの滑り性を確認したところ、当該混合樹脂を用いた場合、時間経過により滑り性が向上することが分かった。

【0057】

これらの結果は、ＰＡとケチャップ内の有機酸が相溶性を有し、ケチャップと樹脂の間に液膜潤滑性を有することに起因するものと考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明が有用な分野は、包装材、及び包装容器の製造及び販売、容器詰め食品の製造及び販売である。

【図1】

【図2】

【図3】