JP2003530452A - ポリマーをベースとする組成物 - Google Patents

ポリマーをベースとする組成物

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Abstract

(57)【要約】 本発明はポリマーをベースとする組成物に関し、特にウエブ状基材例えば包装板紙用の、押出可能又は共押出可能なフィルム又はフィルムコーティングとして使用されることを意図されている。本発明によると、該組成は、溶融粘度（ＭＲＦ2）が０．５〜２０ｇ／１０分のポリマー及び、該ポリマーとブレンドされる黒色及び白色顔料を含み、それにより該組成物は灰色に着色され、可視光及びＵＶ線を吸収する様にされる。ポリオレフィン、特に低密度ポリエチレンがポリマーとして適切であり、黒色顔料はカーボンブラック、及び白色顔料は二酸化チタンであってもよい。黒色及び白色顔料の合わせた効果によりもたらされる灰色は、包装板紙において伝統的に使用されているアルミニウムホイルの外観に似ている。該組成物により達成される光及びＵＶ保護により、包装された光に敏感な食品例えばジュースの耐久性を改善することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマーをベースとする組成物に関し、特にウエブ状の基材例えば包
装板紙のための押出又は共押出できるフィルム又はフィルムコーティングとして
使用されることを意図されている。基本成分としてそのような組成物は、少なく
とも１つの押出又は共押出できるポリマーを含む。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマー類は、紙又は板紙の片面又は両面に実装された単層又は多層コーティン
グとして、包装用紙類および包装板紙類において使用されてきた。特に、ヒート
シールにより閉鎖されるべき包装、例えば食品包装用の包装材料にとって、ヒー
トシール可能なポリマーコーティングが実装されていることが必要とされてきた
。個々に、ポリマー類は単層又は多層の高分子包装フィルムとして押出され、そ
こからヒートシール性が必要とされることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
食品容器、例えばミルクおよび及びジュースカートン用の包装板紙は、容器をガ
ス及び芳香不透過にするために、伝統的にアルミニウムホイルを実装されてきて
おり、これは製品の耐久性を本質的に改良してきた。アルミニウムホイルは、ま
た、紫外線あるいは可視光のありうる悪影響から製品を保護する。しかし、価格
上及び環境上の理由により、現行の包装板紙では、アルミニウムは、酸素及び芳
香バリアーとして作用するポリマー、例えばエチレンビニルアルコール共重合体
（ＥＶＯＨ）又はポリアミド（ＰＡ）によりかなりの程度まで取って代わられて
いる。しかし、これらのポリマーは、ＵＶ又は光保護には全く役立たず、そのた
めに、可視光及び紫外線は、包装材を透過して包装された製品に害を及ぼす機会
を有する。
【０００４】 包装材に取り込まれたＵＶ吸収剤を使用すること又は包装材を印刷することによ
り、紫外線が包装材を通過して包装された製品に透過することを防ぐ試みがなさ
れてきた。例えば、包装板紙のポリマー性ガス遮断層に添加されるグリマー(gli
mmer)（フィンランド特許第９６７５２号）あるいは、染色顔料が有するＵＶの
浸透性に対する削減効果（フィンランド出願第９８００８６号）についての記載
が文献に見出される。
【０００５】 また、包装板紙が以前より薄くされる開発傾向は、可視光及び紫外線の透過を増
大させてきた。この問題は、パルプ中の発色団による光及びＵＶ保護が欠けてい
る漂白パルプから製造される板紙において強調される。例えば、漂白されたベー
ス板紙の重量が２４０ｋｇ／ｍ2である典型的なポリマーコーティングされた多
層包装板紙は、波長範囲４００〜７００ｎｍの横切る可視光の約１０％を透過さ
せること、及びこの光は包装された食品の耐久性と品質に悪影響を及ぼすことが
知られている。実施された測定は、包装材を透過した光はジュースの中のアスコ
ルビン酸を分解し、その結果、アスコルビン酸の量を５週間の保存の期間中に元
の量の３分の１に減少させることを示している。光の効果が除去された、他の点
では同様の保存試験では、アスコルビン酸の約７５％が試験の終了後に残った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の驚くべき観察は本発明の基礎となり、本発明により前記の包装材中の光及
びＵＶ線の透過の有害問題は排除されることができる。本発明によると、解決策
はポリマーをベースとする組成物であり、該組成物は押出又は共押出フィルム又
はコーティングに特に適しており、該組成物は、溶融粘度（ＭＦＲ2）が０.５〜
２０ｇ／１０分のポリマーを含むこと及び０.０５〜０.５％の黒色顔料及び５〜
２５％の白色顔料が該ポリマーにブレンドされていて、それにより該組成物は灰
色に着色されており、光および紫外線を吸収するようにされているることを特徴
とする。
【０００７】 本発明の組成物の吸収特性は、原則として吸収性の黒色顔料の存在に基づく。特
に効率的な黒色顔料はカーボンブラックであり、カーボンブラックは低濃度でも
既に望ましい光及びＵＶ保護を提供し、毒性がなく、ヒートシーリングにも耐え
、食品包装用に意図されたコーティング組成物に適している。
【発明の実施の形態】
【０００８】 組成物に取り込まれるべき前記の白色顔料は、最も好適には、二酸化チタンであ
り、これはそれ自体はフィルム又はコーティングの光又はＵＶ線の透過を大きく
減少させるわけではないが、その主な意義は、黒色顔料といっしょになって、前
記組成物に灰色の色合いを与えることである。組成物を灰色に着色することによ
り、それから形成されるフィルム又はコーティングの外見は、包装材で伝統的に
使用されるアルミニウムホイルに類似させられる。消費者は、長年使われてきた
アルミニウムホイルに慣れているので、もし該材料の外見が慣れているものの外
見に似ているならば、該材料がマーケットで賛同を得るのに非常に際立って有利
である。対応する外見は黒色顔料だけでは達成されなかったであろうし、前述の
本質的な有利性はしたがって達成されないままであっただろう。
【０００９】 包装材用の本発明の組成物において、厚さ５〜６０ｇ／ｍ2の、特にヒートシー
リング層では好適には２０〜５０ｇ／ｍ2の押出し又は共押出し層において、所
望の光及びＵＶ吸収が達成され得る灰色の保護層を該組成物が形成することが要
求される。
【００１０】 該組成物の基本成分である本発明のポリマー成分は、好適にはポリオレフィン、
例えば、要求される０.５〜２０ｇ／１０分の溶融粘度を有する低密度ポリエチ
レン（ＰＥ−ＬＤ）である。
【００１１】 本発明の組成物における随意的な追加的成分はモレキュラーシーブ、例えばアル
ミノケイ酸ナトリウムであり、その目的は起こりうる匂いの吸収剤として作用す
ることである。
【００１２】 本発明の組成物中の前記成分の重量限界は、好適には、ポリマーは７５〜９５％
、白色顔料は５〜２５％、黒色顔料は０.０５〜０.５％、およびモレキュラーシ
ーブは０〜０.０５％である。
【００１３】 該組成物のポリマー成分は低密度ポリエチレンであってもよく、組成物中のその
量は７５〜９５％、好適には８０〜９０％、最も好適には８５〜９０％である。
白色顔料は最も好適には二酸化チタンであり、組成物中のその量は５〜２５％、
好適には１０〜２０％、最も好適には１０〜１５％である。黒色顔料は最も好適
にはカーボンブラックであり、組成物中のその量は０.０５〜０.５％、好適には
０.１０〜０.３０％、最も好適には０.１０〜０.２０％である。該組成物に組み
込まれることが可能なモレキュラーシーブは、最も好適にはアルミノケイ酸ナト
リウムであり、組成物中のその量は、多くて０.５％、好適には０.１０〜０.３
０％、最も好適には０.１５〜０.２５％である。約８８％の低密度ポリエチレン
、約１２％の二酸化チタン、約０.１５％のカーボンブラック、および約０.２％
のアルミノケイ酸ナトリウムを含む本発明の組成物が特に有利であることが見出
された。
【００１４】 該組成物で使用される低密度ポリエチレンの密度は９１２〜９３５ｋｇ／ｍ3、
好適には９１５〜９３２ｋｇ／ｍ3、最も好適には９１５〜９３０ｋｇ／ｍ3であ
ってもよい。本発明によると、ポリエチレンの溶融粘度は０.５〜２０ｇ／１０
分、好適には１〜１５ｇ／１０分、最も好適には３〜１０ｇ／１０分である。特
に有利なのは、高圧フリーラジカル重合により製造される低密度ポリエチレンで
あり、該ポリエチレンは長い側鎖に富み、高い溶融強度があり、そのために良好
な加工性を有する。可能性のある選択は、エチレン及びより高級なαオレフィン
の触媒共重合又はクロム、チーグラー・ナッタあるいはメタロセン触媒を用いて
製造される線状低密度ポリエチレンであってもよい。長い側鎖は、ジエン又は２
つの末端二重結合を含むポリエンをコモノマーとして用いることにより製造され
うる。
【００１５】 代替方法としては、ボルスター（Ｂｏｒｓｔａｒ）テクノロジーで製造されるポ
リエチレンが該組成物で使用されることができ、そのポリオレフィンはボルスタ
ーテクノロジーで製造されるポリエチレンであり、その密度は９２７〜９６２ｋ
ｇ／ｍ3、好適には９４５〜９６０ｋｇ／m3であり、溶融粘度は0.5〜20ｇ／１０
分、好適には1〜1５ｇ／１０分、最も好適には３〜１０ｇ／１０分である。ボル
スターテクノロジーに関して、フィンランド出願第９７０１２１号が引用され、
これは引用する事により本明細書の一部として取り込まれる。
【００１６】 該組成物に約０.１０％のカーボンブラックを入れると、十分な光及びＵＶ保護
が一般的に実際に達成され、０.２０％が上限であり、前記保護を考えるとこれ
を超えることはもはや必要ない。しかし、該組成物に所望の灰色を求めるときに
は、前記上限は超えられることができる。０.５％を越えるカーボンブラックの
濃度では、該組成物の色は非常に濃くなるので、もはやアルミニウムに類似して
はいない。最良の光及びＵＶ保護を達成するために、カーボンブラックは該組成
物中にできるだけ小さな粒子として添加されなければならない。平均粒子サイズ
は好適にはせいぜい２００nｍで、最も好適には約２０nmである。
【００１７】 該組成物に使用される二酸化チタンには、できるだけ高純度が要求され、それは
有機化学的又は無機化学的にできるだけ加工されていないものでなければならな
い。不純物は押出温度で反応し、その結果、ポリマーの品質を減じる可能性があ
る。該組成物に入れられるべき二酸化チタンの量は、添加されるカーボンブラッ
クの量に依存し、それらの相互関係が該組成物の灰色の色調を決める。二酸化チ
タン濃度の上限２５％は実際には、この限度より上では該組成物の押出易さが減
少し始めるという事実によって設定されている。下限の５％では、適切な灰色を
生み出すカーボンブラックの量が低下して、光及びＵＶ保護が低下し始める。二
酸化チタン粒子の平均サイズは好適には１.８μｍ以下であり、最も好適には約
０.１８μmである。
【００１８】 とりわけ、ＵＯＰによりＡｂｓｃｅｎｔ３０００の商品名で市販されているアル
ミノケイ酸ナトリウムがモレキュラーシーブとして適切である。
【００１９】 本発明の組成物の製造は、顔料をポリマーに予混合物（マスターバッチ）として
添加することにより実施されるのが最善である。本発明に適切なそのような製品
は例えばプレミックスプレホワイト１８−５０の名前で販売されている二酸化チ
タン混合物、及びプレミックスプレブラック７１０−０３の名前で市販されてい
るカーボンブラック混合物である。
【００２０】 本発明は、アルミニウムホイルに似た外観を有し、光及びＵＶ線に対する保護を
提供する、包装板紙の上に広げられるコーティングとして、顔料で灰色に着色さ
れたポリマーベース組成物を使用することにも関する。
【００２１】
【実施例】
本発明を試験するために、０.１２％のカーボンブラックと７.５％の二酸化チタ
ンが低密度ポリエチレンに混合された組成物が製造された。漂白パルプから製造
された、重さ２４０ｇ／ｍ2の包装板紙の上に、５ｇ／ｍ2のシーリングポリマー
（ＥＶＯＨ）及び６ｇ／ｍ2のポリマー性結合剤がコーティングとして塗布され
、本発明にしたがって灰色に着色された前記組成物４５ｇ／ｍ2から、一番上の
ヒートシーリング層が形成された。同様に製造されたポリマーコーティングされ
た包装板紙が対照材料として使用され、それは一番上のヒートシーリング層に添
加された染料顔料を含んでいなかった。保存温度２３℃と９℃で、包装板紙のヒ
ートシールされた閉鎖カートン内に、りんごジュースが保存された。充填時と保
存期間２週間及び５週間後に、ジュース中のアスコルビン酸濃度が測定された。
結果は以下の表にまとめられた。
【００２２】
【表１】
【００２３】 本発明により達成されるべき、パックジュース中のアスコルビン酸の保存におけ
るかなりの改良が結果から見られることができる。
【００２４】 可視光の波長領域の光透過に対する本発明のコーティング組成物に取り込まれた
顔料の効果が、試験でテストされ、そこで測定された曲線が添付の図１及び２に
示されている。測定の対象は、本発明のコーティング組成物を含む多層包装材を
含んでおり、対照製品は公知の従来技術の多層包装材であった。
【００２５】 図１において、曲線１は漂白パルプの板紙から得られたものであり、その重さは
２４０g／ｍ2であり、顔料が添加されていない透明のポリエチレン（PE−LD）２
０g／ｍ2をコーティングとして有しており、曲線２は同様にコーティングされた
漂白パルプの板紙から得られたものであり、その重さは３００g／ｍ2であり、曲
線３は同様にコーティングされた非漂白パルプの板紙から得られたもので、重さ
は２３９g／ｍ2であり、本発明を例証する曲線４は漂白パルプの板紙から得られ
たものであり、重さは２４０g／ｍ2であり、０.１２％のカーボンブラックと７.
５％の二酸化チタンを組成物にブレンドすることにより灰色に着色された本発明
のポリエチレン組成物（PE−LD）２０g／ｍ2を含むコーティング組成物を有して
いた。
【００２６】 図１の曲線１と２を比較することにより、漂白パルプから製造された板紙の薄化
により引き起こされる光透過の増大が観察されることができる。さらに曲線３は
、該板紙は非漂白パルプで製造されているので、本質的な光透過問題が起きてい
ないことを示す。曲線４に従う実質的に対応する光浸透性が、白および黒の顔料
を用いて灰色に着色された本発明のポリマー組成物で板紙をコーティングするこ
とにより達成された。
【００２７】 図２は、図１と同様に測定された光透過曲線を含んでおり、二酸化チタンとカー
ボンブラックの光の吸収に対する効果を示している。従来技術を表す曲線２及び
本発明を表す曲線４は図１のこれらと同じである。曲線５は、重さ３００ｇ／ｍ2 を有し、７.５％の二酸化チタンを含むポリエチレン（PE−LD）の２０ｇ／ｍ2
でコーティングされた漂白パルプの板紙から得られた。曲線６は同じベース板紙
から得られたのであるが、そのコーティングは、白く染色された前記ポリエチレ
ン１７ｇ／ｍ2とそれとブレンドされた灰色に着色されたの前記ポリエチレン３
ｇ／ｍ2を含んでいた。図２の曲線を比較することにより、二酸化チタンの光透
過性の減少効果は相対的に小さいが、０.０１８％の濃度ですでにカーボンブラ
ックは材料を透過する光を、顔料の添加なしの場合のレベルの３分の１未満まで
減少させることがわかる。
【００２８】 異なる実施態様は上記の実施例に制限されないことは当業者には明白であるが、
実施態様は添付された請求項の範囲で変化しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光透過を示すグラフ
【図２】光透過を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 3/04 Ｃ０８Ｋ 3/04 3/22 3/22 3/34 3/34 Ｃ０８Ｌ 23/06 Ｃ０８Ｌ 23/06 Ｃ０９Ｄ 5/32 Ｃ０９Ｄ 5/32 7/12 7/12 123/02 123/02 123/04 123/04 201/00 201/00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ファハラ， マルッティ フィンランド国 06400 ポルホー， テ ィラノミスタジャンティエ １ ザ ファ ースト（番地なし) Ｆターム(参考） 4F071 AA18 AA82 AA88 AB03 AB18 AB26 AE09 AF30 AH04 BB06 BC01 BC02 4F100 AA03A AA19A AA20A AA21A AA37A AK01A AK06 AK06A AK69 AL05A BA02 BA03 CA13A DG10B EH17A EH23A EH46 EH46A GB15 GB23 JA06A JA13A JA15A JD14A JL12 JN30A YY00A 4J002 BB031 BB051 DA036 DE137 DJ008 GG02 4J038 CB021 HA026 HA216 HA436 HA466 KA08 NA03 PC10

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】溶融粘度（ＭＦＲ2）が０.５〜２０ｇ／１０分のポリマーを含んで
    いること、及び、０.０５〜０.５％の黒色顔料及び５〜２５％の白色顔料が該ポ
    リマーに加えられており、該組成物がこれらの顔料により灰色に着色されて、可
    視光及びＵＶ線を吸収するようにされていることを特徴とするポリマーをベース
    とする組成物。
  2. 【請求項２】黒色顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記
    載の組成物。
  3. 【請求項３】白色顔料が二酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２の
    いずれか１項に記載の組成物。
  4. 【請求項４】該組成物が、光保護及びＵＶ保護を提供する灰色ポリマーフィルム
    又はコーティングとして押出又は共押出されることが出来、該フィルムの重さが
    ５〜６０ｇ／ｍ2、好適には２０〜５０ｇ／ｍ2であることを特徴とする請求項１
    〜３のいずれか１項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】該組成物がさらにアルミノケイ酸ナトリウムまたは他のモレキュラ
    ーシーブを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか１項に記載の組成物。
  6. 【請求項６】該組成物がポリマーとしてポリオレフィンを含むことを特徴とする
    請求項1〜5のいずれか１項に記載の組成物。
  7. 【請求項７】該ポリオレフィンが低密度ポリエチレンであり、その密度が９１２
    〜９３５ｋｇ/ｍ3、好適には９１５〜９３２ｋｇ/ｍ3、最も好適には９１５〜９
    ３０ｋｇ/ｍ3で、溶融粘度が０.５〜２０ｇ／１０分、好適には１〜１５ｇ／１
    ０分、最も好適には３〜１０ｇ／１０分であることを特徴とする請求項６に記載
    の組成物。
  8. 【請求項８】該ポリオレフィンがボルスターテクノロジー（Ｂｏｒｓｔａｒ ｔ
    ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いて製造されたポリエチレンであり、その密度が９２
    ７〜９６２ｋｇ／ｍ3、好適には９４５〜９６０ｋｇ／ｍ3で、溶融粘度が０.５
    〜２０ｇ／１０分、好適には１〜１５ｇ／１０分、最も好適には３〜１０ｇ／１
    ０分であることを特徴とする請求項６に記載の組成物。
  9. 【請求項９】組成物が −ポリエチレン又は他のポリマーを７５〜９５％； −二酸化チタン又は他の白色顔料を５〜２５％； −カーボンブラック又は他の黒色顔料を０.０５〜０.５％；及び −アルミノケイ酸ナトリウム又は他のモレキュラーシーブを０〜０.５％ を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか１項に記載の組成物。
  10. 【請求項１０】ポリエチレンを８０〜９０％、最も好適には８５〜９０％含むこ
    とを特徴とする請求項９に記載の組成物。
  11. 【請求項１１】二酸化チタンを１０〜２０％、最も好適には１０〜１５％含むこ
    とを特徴とする請求項９又は１０のいずれか１項に記載の組成物。
  12. 【請求項１２】カーボンブラックを０.１０〜０.３０％、最も好適には０.１０
    〜０.２０％含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の組
    成物。
  13. 【請求項１３】モレキュラーシーブを０.１０〜０.３０％、最も好適には０.１
    ５〜０.２５％含むことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の組
    成物。
  14. 【請求項１４】−約88％のポリエチレン； −約１２％の二酸化チタン； −約０.１５％のカーボンブラック；及び −約０.２％のアルミノケイ酸ナトリウム を含むことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の組成物。
  15. 【請求項１５】光およびＵＶ線からの保護を提供し、外見がアルミニウムホイル
    に似ている、包装板紙の上に塗布されるコーティングとして、灰色に着色された
    請求項１〜14のいずれか１項に記載の組成物を使用する方法。
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