食品包装用途用のボール紙ラミネート
ボール紙支持体の外部表面上に適用されたポリエチレンの外部コーティング、前記ボール紙支持体上に直接または間接的に適用されたアルミニウムホイル、EVOH、ポリアミドまたはPETのバリヤ層、充填材を含む最も内側の食品接触層と前記バリヤ層との間に適用された、無機充填材を含んでも含まなくてもよい結合層及び他の副層を含む、精油、アロマ及びフレーバーの移行に対して優れた抵抗性と、飲料包装用に優れた酸素バリヤ特性とをもつラミネート構造体。このラミネート構造体から製造したこの容器またはカートンは、スキャルピングが最も低く、品質が維持されているということを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品包装用とのボール紙ラミネート、特に食品と機能性酸素バリヤ層との間のラミネートに提供されたポリマー材料によってフレーバー成分のスキャルピングを減少させるのに有効な、食品包装用のボール紙ラミネートに関する。特に、本発明は、食品からラミネートの主な機能性バリヤ層の食品接触側に配置されたポリマー層へ移行するフレーバー及びアロマ成分の量と流出率を減少させるように機能する無機粒状充填材を最も内側の食品接触シーラント層に充填する、ラミネート構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャルピング(scalping)は、製品特性の純損失によって製品の品質が目に見えて失われることを言い表すのに用いられる慣用語である。スキャルピングは常に負の性質と考えられているので、何らかの手段によってスキャルピングを最小化する試みが望まれている。
【０００３】
フレーバー成分を含む食品の包装では一種類の機能性バリヤ、即ち、包装用材料を通して酸素が製品中に透過するのを大きく減少させるために酸素バリヤを使用する。酸素は敏感なフレーバー成分と反応して、フレーバーを弱めたり、フレーバープロフィールを変えたり、望ましくないアロマや味を生じることがある。通常、この機能性バリヤ材料はシール可能ではないので、顕著なスキャルピングを引き起こすシーラント材料を使用しなければならない。
【０００４】
本発明は、優れた酸素バリヤ特性をもち、広範な食品系に対してスキャルピングを最小化し、シール可能な食品接触層を提供して封じ込めを達成する、実用的な包装用材料を提供する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明に従って、ラミネート構造体に、食品接触シーラント層、機能性バリヤ層と、食品と前記機能性バリヤ層との間に配置された(単数または複数の)副層(sublayer)を提供し、ここで前記食品接触シーラント層及び／または(単数または複数の)副層は、その中に無機粒状充填材が配合される。
【０００６】
非限定的な態様と付記図面を参照して、本発明を以下詳細に記載する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明のラミネート構造体は、ジュース、ポンチ、ミルク及び他の飲料等の製品用の容器及びカートンの製造において使用するためのコーティング化ボール紙支持体を含むラミネートで使用することができる。そのような多層ラミネート構造体は、ボール紙支持体、前記支持体の内部表面を覆っているアルミニウムホイル、ナイロン、EVOH、若しくはPETの一つ以上の機能性バリヤ層、及び前記機能性バリヤ層を覆っている一つ以上のポリオレフィン層を含み、その少なくとも一つはその中に無機粒状充填材を含む。結合層を提供することができ、この結合層は、任意に無機粒状充填材を含んで提供することができる。ポリオレフィン層は、ボール紙支持体の外部表面上にコーティングするのが好ましい。
【０００８】
食品接触層、(単数または複数の)副層、及び結合層にブレンドするのが有用な粒状充填材は、無機または有機材料であってもよく、硬質材料が好ましい。
無機粒状充填材の具体的な例としては、金属の炭酸塩、例えば炭酸バリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム、金属の水酸化物、例えば水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウム、金属酸化物、例えば酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、二酸化チタン及び酸化亜鉛、金属の硫酸塩、例えば硫酸バリウム、硫酸カルシウム、及び硫酸マグネシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、珪藻土、アルミナ、マイカ、ガラス粉末、並びにゼオライトが挙げられる。
【０００９】
本発明は、以後、無機粒状充填材材料を参照して記載するが、例えば微粉末セルロース繊維、特に製紙業界で使用されるような木材パルプ由来の繊維などの有機粒状材料も充填材として使用することができる。
【００１０】
好適な粒状充填材濃縮物の市販の例としては、Heritage HM-10(Heritage Plastics製)及びOmyacarb 2SST(OMYA,Inc製)が挙げられる。これらの充填材濃縮物は充填材、この場合は炭酸カルシウムをキャリヤレジンの約30〜約80重量%、好ましくは約50〜約75重量%の充填量で含む。
【００１１】
この粒状充填材の平均サイズは、約0.1ミクロン〜約10ミクロンでなければならず、好ましくは約0.5ミクロン〜約５ミクロンであり、約0.7ミクロン〜約３ミクロンがより好ましい。
【００１２】
好ましい充填材の代表例は、炭酸カルシウム、クレー、TiO2及びシリカである。炭酸カルシウムは特に好ましい充填材である。というのも、炭酸カルシウムは比較的安価で入手し易いからである。
【００１３】
炭酸カルシウムまたは同等の充填材は、通常、LDPE、LLDPE、または他のポリオレフィン中のマスターバッチとして入手可能である。Heritage HM-10濃縮物は、炭酸カルシウム75%及びLLDPE２５%であり、特に好ましい充填材の例である。
【００１４】
機能性バリヤ層としては、ポリアミド、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリエチレンテレフタレートまたはアルミニウムホイルを使用することができる。
許容可能なポリアミドとしては、これらに限定されないが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１０、ナイロン６−１０、ナイロン１２、アモルファスナイロン、MXD-6、ナイロンナノ複合体、無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したナイロン、並びにナイロンと他のポリマーとのブレンド（ナイロンが連続相のままであるように）が挙げられる。
【００１５】
好適なEVOH材料としては、これらに限定されないが、エチレン26〜44 mol%を含むエチレンビニルアルコールコポリマー、酸素掃去性EVOH材料、EVOHナノ複合体、他の無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したEVOH、及びEVOHと他のポリマーとのブレンド（EVOHが連続相のままであるように）が挙げられる。ポリビニルアルコール(PVOH)も使用することができる。
【００１６】
許容可能なポリエチレンテレフタレートとしては、これらに限定されないが、グリコール−変性ポリエチレンテレフタレート、酸-変性ポリエチレンテレフタレート、PETナノ複合体、他の無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したPET、及びPETと他のポリマーとのブレンド（PETが連続相のままであるように）が挙げられる。
【００１７】
副層として使用するのに好適なポリオレフィンとしては、これらに限定されないが、LDPE、HDPE、LLDPE、ポリプロピレン、環式オレフィンコポリマー（COC）、及びそのブレンドが挙げられる。好ましいポリオレフィンとしては、それぞれVoridian 1924P/Chevron 4517、Voridian M2004P、Dowplex 3010、Chervon Marlex 360、及びTicona Topas 8007が挙げられる。
【００１８】
接着性結合層として許容可能なものは、食品接着層、(単数または複数の)副層及び機能性バリヤ層との間に接着を提供するのに必要な、ポリオレフィン、無水物変性ポリオレフィン、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレン酢酸ビニル、アイオノマーまたは他の好適な接着性ポリマーである。好ましい副層または結合層樹脂としては、それぞれ上記のポリオレフィン、Equistar Plexar PX5125、Dow Primacor(登録商標)3340、Dupont Nucrel（登録商標）0910HS、Dupont Bynel（登録商標）1123、Dupont Surlyn(登録商標)1652が挙げられる。
【００１９】
経済的及び加工する形状の考察によって、機能性バリヤと食品接触層との間の一つ、幾つかまたは全ての層に充填材を添加するかが決まる。
この充填材マスターバッチを、加工時に充填すべきポリマーと、最終充填量レベルが１〜75重量%充填材、通常10〜75重量%充填材となるように、ドライブレンドする。
【００２０】
カートン及び容器として使用するためのラミネート構造体を製造するのに使用するボール紙の坪量は、80〜300lb/3000平方フィートを変動し、140〜280lb/3000平方フィートが好ましい。
【００２１】
結合層及び他の層の適用は、同時押出により、または標準的なラミネート若しくは押出ラミネートプロセスによって実施することができる。
図１において、層５は、通常、印刷された外部コーティングであり、この態様においては、ボール紙支持体６上に直接適用される。機能性バリヤ層７はこのボール紙支持体上に直接コーティングされ、充填材を含む内部コーティングまたは食品接触層８は前記機能性バリヤ層に適用される。
【００２２】
図２のラミネート構造体は、ボール紙支持体１０上に適用される外部コーティング９を含む。追加の単数または複数の層１１は、前記ボール紙支持体と機能性バリヤ層１２との間に適用される。任意に充填材を含む結合層１３は、前記バリヤ層１２に隣接して適用され、充填材を含む内部層または食品接触層１４はこの結合層上に適用される。
【００２３】
図３のラミネート構造体は、任意に充填材を含む前記結合層１９の上に、充填材を含む追加の単数または複数の層２０が直接適用されており、この（単数または複数の）層２０の上には、充填材を含まない内部層または食品接触層２１を適用する点で、図２の構造体とは異なる。
【００２４】
図４に示されているラミネートによって説明される態様は、充填材を含む追加の層２７と、この態様では充填材を含み、より具体的には第二のバリヤ層３０と任意に充填材を含む第三の結合層３１によってそれらから分けられている内部食品接触層２９との間に挿入されている充填材を任意に含む結合層２８によって、図３のラミネート構造体とは基本的に異なる。本発明は、図４に示されたような構造体についても検討し、ここで第一の機能性バリヤ層２５は、その上にもう一つの、しかし異なる機能性バリヤ層を重ね、この二つのバリヤ層の先の層はその上に結合層２６を適用する。
【００２５】
以下の構造体は、本発明の範囲内と考えられるものであるが、これは本発明を限定するものではない。
以下の構造体は、本発明を説明するために提供されるものであって、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【００２６】
【化１】
【００２７】
【化２】
【００２８】
【化３】
【００２９】
【化４】
【００３０】
【化５】
25重量%のLDPE中の炭酸カルシウム75重量%のマスターバッチを充填材として使用した。以下に記載する全ての態様において、このマスターバッチを処理時にレジンとドライブレンドした。
【００３１】
1924 P LDPE中、0、20、40及び60重量%の炭酸カルシウムマスターバッチのブレンド(最終充填レベル０、15、30及び45重量%)を、市販のバリヤゲーブル構造体上に押出し、これには食品接触層を準備しなかった。この構造体は、Eastman 1924P漂白ボール紙構造体の外部コーティング、Honeywell B73QPポリアミド(機能性酸素及びスキャルピングバリヤ)及びPlexar 5125結合層を含んでいた。
【００３２】
得られた構造体は以下のようであった。
【００３３】
【化６】
LDPE層をボール紙の上に押出コーティングした。このポリアミド及び結合層を同時押出コーティングとしてボール紙と充填材を含むポリオレフィンとに付着させ、次いで結合層を適用した。これは構造体を形成する一つの方法であるが、他の方法を使用して同じ最終構造体を得ることもできる。他の構造体は、慣用のコーティング及び押出法を使用して製造した。完成したラミネートは表と裏と（ポリオレフィンと充填ポリオレフィン）、または裏と裏と(充填ポリオレフィンと充填ポリオレフィン)を慣用の温度でヒートシールすることができる。
【００３４】
構造体の全てを1/2ガロン・ゲーブルトップ・カートンに変形し、小売り販売店で購入したオレンジジュースを充填し、冷蔵し、28日間の貯蔵期間、橙皮油(orange peel oil)含有量に関して試験した。フレーバー及びアロマ化合物濃度が、果皮油(peel oil)濃度における変化と相関することは公知である。スキャルピング現象は直ちに発生し（即ち、約２週間以内）、準静的平衡(quasi-state of equilibrium)に達し、このときフレーバーがさらに失われ、酸素がパッケージ内に浸透することによってアロマ濃度はゆっくりと減少する。
【００３５】
それぞれの充填材の充填割合と貯蔵時間に関して二回、カートンで測定した橙皮油濃度は、充填量が多くなるにつれて橙皮油の吸収が減少することをはっきりと示す。
【００３６】
【化７】
ゼロ時間での遮断(zero time intercept)は等価ではないが、添加した充填材のレベルが低くなるにつれてかなり減少するということは、最良適合の線形に沿ったデータのグラフから明らかである。同じオレンジジュースを全てのカートンについて使用した(即ち、同じオイル濃度)ので、橙皮油の初期吸収速度は、一番少ない添加レベルに関して最大であり、このことは、充填材はオイルの透過に対してバリヤとして機能することを示唆するだけでなく、オイルが溶解性でない排除区域を提供する。
【００３７】
【化８】
充填材の添加重量/重量%が高くなることによって減少したポリエチレンの坪量も計算した。食品接触層中の計算したポリエチレン坪量でジュースの橙皮油含有量を割ることによって、ポリエチレン中の橙皮油の溶解性の相対尺度が得られる。炭酸カルシウムとポリエチレンとの間の相互作用を無視すると、充填レベルと関係なく一定の値が得られると予想するだろう。結合層及び機能性バリヤ層は充填材を充填したポリエチレンの押出コーティングとは関係なく押出コーティングされ、全てナイロン/結合樹脂同時押出物と調整せずに同時に作られたので、食品接触層の下の利用可能なポリエチレン量は一定であった。従って結合層を含む計算は、絶対値だけを変化させるが、充填材添加レベルの相対的位置は変化させない定数を含む。以下のグラフは炭酸カルシウムとポリエチレンとの間に相互作用があり、炭酸カルシウム粒子に関して予想容積排除(volume exclusion)を超えた好都合な効果を生み出すことを示す。
【００３８】
【化９】
本発明は、ジュース、ポンチ、ミルク及び他の飲料などの製品用の容器及びカートンの製造で使用するためのコーティング化ボール紙の構造体を製造するのに使用することができ、この構造体は、ボール紙支持体、前記支持体の内部表面を覆う一つ以上のナイロン、EVOH、またはPET層、及び接着性結合層を介して一つ以上のナイロン、EVOH、またはPET層に接着した一つ以上のポリオレフィン層、（単数または複数の）副層、及び無機充填材をその中に含む食品接触層を有するラミネートから製造する。ポリオレフィンの層は、前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされるのが好ましい。この構造体は、バリヤ層としてアルミニウムホイルを使用することができ、この場合、結合層またはポリオレフィン層は、このホイルと前記ボール紙支持体との間に挿入する。
【００３９】
この層は、同時押出または標準的なラミネートプロセス若しくは押出ラミネートプロセスによって達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明に従った包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明に従った第二の包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本発明に従った第三の包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明に従ってラミネートした第四の包装材の断面図を概略的に示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品包装用とのボール紙ラミネート、特に食品と機能性酸素バリヤ層との間のラミネートに提供されたポリマー材料によってフレーバー成分のスキャルピングを減少させるのに有効な、食品包装用のボール紙ラミネートに関する。特に、本発明は、食品からラミネートの主な機能性バリヤ層の食品接触側に配置されたポリマー層へ移行するフレーバー及びアロマ成分の量と流出率を減少させるように機能する無機粒状充填材を最も内側の食品接触シーラント層に充填する、ラミネート構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャルピング(scalping)は、製品特性の純損失によって製品の品質が目に見えて失われることを言い表すのに用いられる慣用語である。スキャルピングは常に負の性質と考えられているので、何らかの手段によってスキャルピングを最小化する試みが望まれている。
【０００３】
フレーバー成分を含む食品の包装では一種類の機能性バリヤ、即ち、包装用材料を通して酸素が製品中に透過するのを大きく減少させるために酸素バリヤを使用する。酸素は敏感なフレーバー成分と反応して、フレーバーを弱めたり、フレーバープロフィールを変えたり、望ましくないアロマや味を生じることがある。通常、この機能性バリヤ材料はシール可能ではないので、顕著なスキャルピングを引き起こすシーラント材料を使用しなければならない。
【０００４】
本発明は、優れた酸素バリヤ特性をもち、広範な食品系に対してスキャルピングを最小化し、シール可能な食品接触層を提供して封じ込めを達成する、実用的な包装用材料を提供する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明に従って、ラミネート構造体に、食品接触シーラント層、機能性バリヤ層と、食品と前記機能性バリヤ層との間に配置された(単数または複数の)副層(sublayer)を提供し、ここで前記食品接触シーラント層及び／または(単数または複数の)副層は、その中に無機粒状充填材が配合される。
【０００６】
非限定的な態様と付記図面を参照して、本発明を以下詳細に記載する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明のラミネート構造体は、ジュース、ポンチ、ミルク及び他の飲料等の製品用の容器及びカートンの製造において使用するためのコーティング化ボール紙支持体を含むラミネートで使用することができる。そのような多層ラミネート構造体は、ボール紙支持体、前記支持体の内部表面を覆っているアルミニウムホイル、ナイロン、EVOH、若しくはPETの一つ以上の機能性バリヤ層、及び前記機能性バリヤ層を覆っている一つ以上のポリオレフィン層を含み、その少なくとも一つはその中に無機粒状充填材を含む。結合層を提供することができ、この結合層は、任意に無機粒状充填材を含んで提供することができる。ポリオレフィン層は、ボール紙支持体の外部表面上にコーティングするのが好ましい。
【０００８】
食品接触層、(単数または複数の)副層、及び結合層にブレンドするのが有用な粒状充填材は、無機または有機材料であってもよく、硬質材料が好ましい。
無機粒状充填材の具体的な例としては、金属の炭酸塩、例えば炭酸バリウム、炭酸カルシウム、及び炭酸マグネシウム、金属の水酸化物、例えば水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウム、金属酸化物、例えば酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、二酸化チタン及び酸化亜鉛、金属の硫酸塩、例えば硫酸バリウム、硫酸カルシウム、及び硫酸マグネシウム、クレー、カオリン、タルク、シリカ、珪藻土、アルミナ、マイカ、ガラス粉末、並びにゼオライトが挙げられる。
【０００９】
本発明は、以後、無機粒状充填材材料を参照して記載するが、例えば微粉末セルロース繊維、特に製紙業界で使用されるような木材パルプ由来の繊維などの有機粒状材料も充填材として使用することができる。
【００１０】
好適な粒状充填材濃縮物の市販の例としては、Heritage HM-10(Heritage Plastics製)及びOmyacarb 2SST(OMYA,Inc製)が挙げられる。これらの充填材濃縮物は充填材、この場合は炭酸カルシウムをキャリヤレジンの約30〜約80重量%、好ましくは約50〜約75重量%の充填量で含む。
【００１１】
この粒状充填材の平均サイズは、約0.1ミクロン〜約10ミクロンでなければならず、好ましくは約0.5ミクロン〜約５ミクロンであり、約0.7ミクロン〜約３ミクロンがより好ましい。
【００１２】
好ましい充填材の代表例は、炭酸カルシウム、クレー、TiO2及びシリカである。炭酸カルシウムは特に好ましい充填材である。というのも、炭酸カルシウムは比較的安価で入手し易いからである。
【００１３】
炭酸カルシウムまたは同等の充填材は、通常、LDPE、LLDPE、または他のポリオレフィン中のマスターバッチとして入手可能である。Heritage HM-10濃縮物は、炭酸カルシウム75%及びLLDPE２５%であり、特に好ましい充填材の例である。
【００１４】
機能性バリヤ層としては、ポリアミド、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリエチレンテレフタレートまたはアルミニウムホイルを使用することができる。
許容可能なポリアミドとしては、これらに限定されないが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１０、ナイロン６−１０、ナイロン１２、アモルファスナイロン、MXD-6、ナイロンナノ複合体、無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したナイロン、並びにナイロンと他のポリマーとのブレンド（ナイロンが連続相のままであるように）が挙げられる。
【００１５】
好適なEVOH材料としては、これらに限定されないが、エチレン26〜44 mol%を含むエチレンビニルアルコールコポリマー、酸素掃去性EVOH材料、EVOHナノ複合体、他の無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したEVOH、及びEVOHと他のポリマーとのブレンド（EVOHが連続相のままであるように）が挙げられる。ポリビニルアルコール(PVOH)も使用することができる。
【００１６】
許容可能なポリエチレンテレフタレートとしては、これらに限定されないが、グリコール−変性ポリエチレンテレフタレート、酸-変性ポリエチレンテレフタレート、PETナノ複合体、他の無機充填材（例えばタルクまたはカオリン）と混合したPET、及びPETと他のポリマーとのブレンド（PETが連続相のままであるように）が挙げられる。
【００１７】
副層として使用するのに好適なポリオレフィンとしては、これらに限定されないが、LDPE、HDPE、LLDPE、ポリプロピレン、環式オレフィンコポリマー（COC）、及びそのブレンドが挙げられる。好ましいポリオレフィンとしては、それぞれVoridian 1924P/Chevron 4517、Voridian M2004P、Dowplex 3010、Chervon Marlex 360、及びTicona Topas 8007が挙げられる。
【００１８】
接着性結合層として許容可能なものは、食品接着層、(単数または複数の)副層及び機能性バリヤ層との間に接着を提供するのに必要な、ポリオレフィン、無水物変性ポリオレフィン、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレン酢酸ビニル、アイオノマーまたは他の好適な接着性ポリマーである。好ましい副層または結合層樹脂としては、それぞれ上記のポリオレフィン、Equistar Plexar PX5125、Dow Primacor(登録商標)3340、Dupont Nucrel（登録商標）0910HS、Dupont Bynel（登録商標）1123、Dupont Surlyn(登録商標)1652が挙げられる。
【００１９】
経済的及び加工する形状の考察によって、機能性バリヤと食品接触層との間の一つ、幾つかまたは全ての層に充填材を添加するかが決まる。
この充填材マスターバッチを、加工時に充填すべきポリマーと、最終充填量レベルが１〜75重量%充填材、通常10〜75重量%充填材となるように、ドライブレンドする。
【００２０】
カートン及び容器として使用するためのラミネート構造体を製造するのに使用するボール紙の坪量は、80〜300lb/3000平方フィートを変動し、140〜280lb/3000平方フィートが好ましい。
【００２１】
結合層及び他の層の適用は、同時押出により、または標準的なラミネート若しくは押出ラミネートプロセスによって実施することができる。
図１において、層５は、通常、印刷された外部コーティングであり、この態様においては、ボール紙支持体６上に直接適用される。機能性バリヤ層７はこのボール紙支持体上に直接コーティングされ、充填材を含む内部コーティングまたは食品接触層８は前記機能性バリヤ層に適用される。
【００２２】
図２のラミネート構造体は、ボール紙支持体１０上に適用される外部コーティング９を含む。追加の単数または複数の層１１は、前記ボール紙支持体と機能性バリヤ層１２との間に適用される。任意に充填材を含む結合層１３は、前記バリヤ層１２に隣接して適用され、充填材を含む内部層または食品接触層１４はこの結合層上に適用される。
【００２３】
図３のラミネート構造体は、任意に充填材を含む前記結合層１９の上に、充填材を含む追加の単数または複数の層２０が直接適用されており、この（単数または複数の）層２０の上には、充填材を含まない内部層または食品接触層２１を適用する点で、図２の構造体とは異なる。
【００２４】
図４に示されているラミネートによって説明される態様は、充填材を含む追加の層２７と、この態様では充填材を含み、より具体的には第二のバリヤ層３０と任意に充填材を含む第三の結合層３１によってそれらから分けられている内部食品接触層２９との間に挿入されている充填材を任意に含む結合層２８によって、図３のラミネート構造体とは基本的に異なる。本発明は、図４に示されたような構造体についても検討し、ここで第一の機能性バリヤ層２５は、その上にもう一つの、しかし異なる機能性バリヤ層を重ね、この二つのバリヤ層の先の層はその上に結合層２６を適用する。
【００２５】
以下の構造体は、本発明の範囲内と考えられるものであるが、これは本発明を限定するものではない。
以下の構造体は、本発明を説明するために提供されるものであって、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【００２６】
【化１】
【００２７】
【化２】
【００２８】
【化３】
【００２９】
【化４】
【００３０】
【化５】
25重量%のLDPE中の炭酸カルシウム75重量%のマスターバッチを充填材として使用した。以下に記載する全ての態様において、このマスターバッチを処理時にレジンとドライブレンドした。
【００３１】
1924 P LDPE中、0、20、40及び60重量%の炭酸カルシウムマスターバッチのブレンド(最終充填レベル０、15、30及び45重量%)を、市販のバリヤゲーブル構造体上に押出し、これには食品接触層を準備しなかった。この構造体は、Eastman 1924P漂白ボール紙構造体の外部コーティング、Honeywell B73QPポリアミド(機能性酸素及びスキャルピングバリヤ)及びPlexar 5125結合層を含んでいた。
【００３２】
得られた構造体は以下のようであった。
【００３３】
【化６】
LDPE層をボール紙の上に押出コーティングした。このポリアミド及び結合層を同時押出コーティングとしてボール紙と充填材を含むポリオレフィンとに付着させ、次いで結合層を適用した。これは構造体を形成する一つの方法であるが、他の方法を使用して同じ最終構造体を得ることもできる。他の構造体は、慣用のコーティング及び押出法を使用して製造した。完成したラミネートは表と裏と（ポリオレフィンと充填ポリオレフィン）、または裏と裏と(充填ポリオレフィンと充填ポリオレフィン)を慣用の温度でヒートシールすることができる。
【００３４】
構造体の全てを1/2ガロン・ゲーブルトップ・カートンに変形し、小売り販売店で購入したオレンジジュースを充填し、冷蔵し、28日間の貯蔵期間、橙皮油(orange peel oil)含有量に関して試験した。フレーバー及びアロマ化合物濃度が、果皮油(peel oil)濃度における変化と相関することは公知である。スキャルピング現象は直ちに発生し（即ち、約２週間以内）、準静的平衡(quasi-state of equilibrium)に達し、このときフレーバーがさらに失われ、酸素がパッケージ内に浸透することによってアロマ濃度はゆっくりと減少する。
【００３５】
それぞれの充填材の充填割合と貯蔵時間に関して二回、カートンで測定した橙皮油濃度は、充填量が多くなるにつれて橙皮油の吸収が減少することをはっきりと示す。
【００３６】
【化７】
ゼロ時間での遮断(zero time intercept)は等価ではないが、添加した充填材のレベルが低くなるにつれてかなり減少するということは、最良適合の線形に沿ったデータのグラフから明らかである。同じオレンジジュースを全てのカートンについて使用した(即ち、同じオイル濃度)ので、橙皮油の初期吸収速度は、一番少ない添加レベルに関して最大であり、このことは、充填材はオイルの透過に対してバリヤとして機能することを示唆するだけでなく、オイルが溶解性でない排除区域を提供する。
【００３７】
【化８】
充填材の添加重量/重量%が高くなることによって減少したポリエチレンの坪量も計算した。食品接触層中の計算したポリエチレン坪量でジュースの橙皮油含有量を割ることによって、ポリエチレン中の橙皮油の溶解性の相対尺度が得られる。炭酸カルシウムとポリエチレンとの間の相互作用を無視すると、充填レベルと関係なく一定の値が得られると予想するだろう。結合層及び機能性バリヤ層は充填材を充填したポリエチレンの押出コーティングとは関係なく押出コーティングされ、全てナイロン/結合樹脂同時押出物と調整せずに同時に作られたので、食品接触層の下の利用可能なポリエチレン量は一定であった。従って結合層を含む計算は、絶対値だけを変化させるが、充填材添加レベルの相対的位置は変化させない定数を含む。以下のグラフは炭酸カルシウムとポリエチレンとの間に相互作用があり、炭酸カルシウム粒子に関して予想容積排除(volume exclusion)を超えた好都合な効果を生み出すことを示す。
【００３８】
【化９】
本発明は、ジュース、ポンチ、ミルク及び他の飲料などの製品用の容器及びカートンの製造で使用するためのコーティング化ボール紙の構造体を製造するのに使用することができ、この構造体は、ボール紙支持体、前記支持体の内部表面を覆う一つ以上のナイロン、EVOH、またはPET層、及び接着性結合層を介して一つ以上のナイロン、EVOH、またはPET層に接着した一つ以上のポリオレフィン層、（単数または複数の）副層、及び無機充填材をその中に含む食品接触層を有するラミネートから製造する。ポリオレフィンの層は、前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされるのが好ましい。この構造体は、バリヤ層としてアルミニウムホイルを使用することができ、この場合、結合層またはポリオレフィン層は、このホイルと前記ボール紙支持体との間に挿入する。
【００３９】
この層は、同時押出または標準的なラミネートプロセス若しくは押出ラミネートプロセスによって達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、本発明に従った包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図２】図２は、本発明に従った第二の包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図３】図３は、本発明に従った第三の包装用ラミネートの断面図を概略的に示す図である。
【図４】図４は、本発明に従ってラミネートした第四の包装材の断面図を概略的に示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含むオレフィンポリマーのヒートシール可能な層であって、充填材を含むポリオレフィンポリマーの前記ヒートシール可能な層は食品接触層を構成する、各層を含むラミネート。
【請求項２】
前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたポリマー層を構成する前記オレフィンポリマーが、低密度ポリエチレンである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項３】
前記機能性バリヤ材料が、ポリアミド、EVOH、PET、そのブレンド及びアルミニウムホイルからなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項４】
前記機能性バリヤ材料がポリアミドである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項５】
前記機能性バリヤ材料がEVOHである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項６】
前記機能性バリヤ材料がPETである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項７】
前記機能性バリヤ材料がアルミニウムホイルである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項８】
結合層が、前記機能性バリヤ層と食品接触層との間の機能性バリヤ層の外部表面上に適用される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項９】
無機粒状充填材を含む結合層が、前記機能性バリヤ層と食品接触層との間の機能性バリヤ層の外部表面上に適用される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１０】
前記結合層が、無水物変性ポリオレフィン、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレン酢酸ビニル及びアイオノマーからなる群から選択される部材を含む、請求項８に記載のラミネート。
【請求項１１】
前記無機粒状充填材が、金属の炭酸塩、金属の水酸化物、金属酸化物、金属の硫酸塩、クレー、カオリン、タルク、シリカ、珪藻土、アルミナ、マイカ、ガラス粉末及びゼオライトからなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１２】
前記無機充填材が炭酸カルシウムである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１３】
前記無機粒状充填材が10〜75重量%の充填量で配合される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１４】
少なくとも一つの追加の層がボール紙の内部表面と前記機能性バリヤ層との間に存在し、前記追加の層は、LDPE、HDPE、LLDPE、ポリプロピレン、炭酸カルシウムを含む環式オレフィンコポリマー及び、結合材料からなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１５】
ポリマー材料の前記少なくとも一つの層を前記結合層の外部表面上に適用する、請求項９に記載のラミネート。
【請求項１６】
前記結合層の外部表面上に適用されたポリマー材料の前記少なくとも一つの層が第二のバリヤ層である、請求項１５に記載のラミネート。
【請求項１７】
前記第二のバリヤ層が、26〜44 mol%のエチレンを含むEVOHコポリマーである、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項１８】
無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層を前記結合層の外部表面上に適用する、請求項９に記載のラミネート。
【請求項１９】
前記バリヤ層が無機粒状充填材を含む、請求項１に記載のラミネート。
【請求項２０】
前記第二のバリヤ層が無機粒状充填材を含む、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項２１】
ポリオレフィンのヒートシール可能な層を、無機粒状充填材を含む前記ポリオレフィン層上に適用する、請求項１に記載のラミネート。
【請求項２２】
前記第二の結合層を、食品接触層を構成する無機粒状充填材を含むポリオレフィンの層と第二のバリヤ層との間に適用する、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項２３】
前記無機粒状充填材を含む前記ポリオレフィンが、90〜25%のLDPEと10〜75%CaCO3とを含む、請求項１に記載の無機充填材材料。
【請求項２４】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含む結合層；
ｅ）前記結合層の外部表面上に適用した無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層；
ｆ）前記結合層上に適用されたポリマー材料の層の最後の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含むオレフィンポリマーのヒートシール可能な層の、各層を含むラミネート。
【請求項２５】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上に適用された無機粒状充填材を含む結合層；
ｅ）前記結合層の外部表面上に適用された無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層；
ｆ）前記結合層上に適用されたポリマー材料の層の最後の外部表面上にコーティングされたオレフィンポリマーのヒートシール可能な層であって、オレフィンポリマーの前記ヒートシール可能な層は食品接触層を構成する、各層を含むラミネート。
【請求項２６】
機能性バリヤ材料の追加の層を機能性バリヤ層ｃの前記層の上にコーティングし、前記結合層ｄの外部表面上に適用された少なくとも一つの層がバリヤ層である、請求項２５に記載のラミネート。
【請求項２７】
請求項１に記載のラミネートから構築された飲料用の容器またはカートンを製造するのに使用するための半加工品。
【請求項２８】
請求項１に記載のラミネート構造体から構築された飲料用容器。
【請求項１】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含むオレフィンポリマーのヒートシール可能な層であって、充填材を含むポリオレフィンポリマーの前記ヒートシール可能な層は食品接触層を構成する、各層を含むラミネート。
【請求項２】
前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたポリマー層を構成する前記オレフィンポリマーが、低密度ポリエチレンである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項３】
前記機能性バリヤ材料が、ポリアミド、EVOH、PET、そのブレンド及びアルミニウムホイルからなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項４】
前記機能性バリヤ材料がポリアミドである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項５】
前記機能性バリヤ材料がEVOHである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項６】
前記機能性バリヤ材料がPETである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項７】
前記機能性バリヤ材料がアルミニウムホイルである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項８】
結合層が、前記機能性バリヤ層と食品接触層との間の機能性バリヤ層の外部表面上に適用される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項９】
無機粒状充填材を含む結合層が、前記機能性バリヤ層と食品接触層との間の機能性バリヤ層の外部表面上に適用される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１０】
前記結合層が、無水物変性ポリオレフィン、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレン酢酸ビニル及びアイオノマーからなる群から選択される部材を含む、請求項８に記載のラミネート。
【請求項１１】
前記無機粒状充填材が、金属の炭酸塩、金属の水酸化物、金属酸化物、金属の硫酸塩、クレー、カオリン、タルク、シリカ、珪藻土、アルミナ、マイカ、ガラス粉末及びゼオライトからなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１２】
前記無機充填材が炭酸カルシウムである、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１３】
前記無機粒状充填材が10〜75重量%の充填量で配合される、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１４】
少なくとも一つの追加の層がボール紙の内部表面と前記機能性バリヤ層との間に存在し、前記追加の層は、LDPE、HDPE、LLDPE、ポリプロピレン、炭酸カルシウムを含む環式オレフィンコポリマー及び、結合材料からなる群から選択される部材である、請求項１に記載のラミネート。
【請求項１５】
ポリマー材料の前記少なくとも一つの層を前記結合層の外部表面上に適用する、請求項９に記載のラミネート。
【請求項１６】
前記結合層の外部表面上に適用されたポリマー材料の前記少なくとも一つの層が第二のバリヤ層である、請求項１５に記載のラミネート。
【請求項１７】
前記第二のバリヤ層が、26〜44 mol%のエチレンを含むEVOHコポリマーである、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項１８】
無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層を前記結合層の外部表面上に適用する、請求項９に記載のラミネート。
【請求項１９】
前記バリヤ層が無機粒状充填材を含む、請求項１に記載のラミネート。
【請求項２０】
前記第二のバリヤ層が無機粒状充填材を含む、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項２１】
ポリオレフィンのヒートシール可能な層を、無機粒状充填材を含む前記ポリオレフィン層上に適用する、請求項１に記載のラミネート。
【請求項２２】
前記第二の結合層を、食品接触層を構成する無機粒状充填材を含むポリオレフィンの層と第二のバリヤ層との間に適用する、請求項１６に記載のラミネート。
【請求項２３】
前記無機粒状充填材を含む前記ポリオレフィンが、90〜25%のLDPEと10〜75%CaCO3とを含む、請求項１に記載の無機充填材材料。
【請求項２４】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含む結合層；
ｅ）前記結合層の外部表面上に適用した無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層；
ｆ）前記結合層上に適用されたポリマー材料の層の最後の外部表面上にコーティングされた無機粒状充填材を含むオレフィンポリマーのヒートシール可能な層の、各層を含むラミネート。
【請求項２５】
ａ）反対向きに内側表面と外側表面とを有するボール紙支持体；
ｂ）前記ボール紙支持体の外部表面上にコーティングされたヒートシール可能なオレフィンポリマーの層；
ｃ）前記ボール紙支持体の内部表面上にコーティングされた機能性バリヤ材料の層；
ｄ）前記機能性バリヤ層の外部表面上に適用された無機粒状充填材を含む結合層；
ｅ）前記結合層の外部表面上に適用された無機粒状充填材を含むポリマー材料の少なくとも一つの層；
ｆ）前記結合層上に適用されたポリマー材料の層の最後の外部表面上にコーティングされたオレフィンポリマーのヒートシール可能な層であって、オレフィンポリマーの前記ヒートシール可能な層は食品接触層を構成する、各層を含むラミネート。
【請求項２６】
機能性バリヤ材料の追加の層を機能性バリヤ層ｃの前記層の上にコーティングし、前記結合層ｄの外部表面上に適用された少なくとも一つの層がバリヤ層である、請求項２５に記載のラミネート。
【請求項２７】
請求項１に記載のラミネートから構築された飲料用の容器またはカートンを製造するのに使用するための半加工品。
【請求項２８】
請求項１に記載のラミネート構造体から構築された飲料用容器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５０２２１９（Ｐ２００７−５０２２１９Ａ）
【公表日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２３０７３（Ｐ２００６−５２３０７３）
【出願日】平成１６年８月１１日（２００４．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００２６１０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１４２８３
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【出願人】（５０４２９３４４７）インターナショナル・ペーパー・カンパニー (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１１日（２００４．８．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００２６１０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１４２８３
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【出願人】（５０４２９３４４７）インターナショナル・ペーパー・カンパニー (15)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]