JP2004529003A - 遮光性多層材料 - Google Patents

Abstract

容器の製造に使用するための多層材料。前記多層材料は内層、外層、及び前記内層と前記外層の間に配置されてなる粉砕再生材料層を含む。前記外層は二酸化チタンを含有し、前記粉砕再生材料層は黄色染料及び黒色染料から選択される染料を含有する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には多層材料に関し、より具体的には容器の光感受性内容物を環境光から保護するように選択される染料を含有する粉砕再生材料層を含む多層材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の栄養物品が光感受性であることは公知である。例えば、低酸性液体食品は通常光感受性である栄養素を含有している。前記栄養素の非限定例には、ビタミンＢ２（リボフラビン）のようなビタミン類が含まれる。前記食品が光に曝されると、栄養素の生物学的活性及び／または製品の味または他の特性が損なわれることがあり得る。このことは、食品中に含まれる栄養素、例えばビタミンを明示しなければならないという表示要件が設けられているので内科及び小児科栄養物品を含めた食品を包装するときに特に問題である。表示されている栄養素が光感受性の場合、光に曝されたために製品中に含まれている１つ以上の栄養素の量及び活性が減少し、よって食品がその表示と合わなくなる恐れがある。このような状況では、食品の貯蔵寿命を短縮せざるをえない場合もあり、こうすると食品のコストが高くなる。また、ビタミン強化等により製品中に含まれる栄養素の容量を増加させなければならない場合もあり、こうしたときも食品のコストが高くなる。製品中に含まれる栄養素がラベルに規定されている範囲内に維持されるように遮光性パッケージを設け、製品の貯蔵寿命を延長させることが好ましい。
【０００３】
援用により本明細書に含まれるとするＭａｃａｕｌｅｙらの米国特許第５，７５０，２２６号明細書には、収容されている光感受性製品に対して保護を与えるように設計されたビンが開示されている。Ｍａｃａｕｌｅｙらには、多層壁構造を有するビンが開示されている。前記壁は食品級ポリプロピレンからなる内層及び外層、前記内層と前記外層の間に介在している食品級ポリプロピレンからなる粉砕再生材料層、及び１対の高温接着剤層を含む。前記壁は更にバリヤー層を含む。接着剤層は他の層をバリヤー層に結合するように働く。壁を介する光透過性を減ずるために二酸化チタンが食品級ポリプロピレン層及び粉砕再生材料層に配合されている。二酸化チタンは、二酸化チタンが存在している各層に対して白色を付与する。
【０００４】
二酸化チタンはレトルト及び無菌包装方法のいずれにおいても使用可能な不活性物質である。二酸化チタンは光を製品の内容物から反射させることにより機能する反射性物質である。二酸化チタンは約５００ｎｍ以上の波長を有する光を効果的に反射させるが、ビンの壁が比較的高量の二酸化チタンを含有しているときには５００ｎｍ以下の波長を有する光の一部も反射されることが判明した。しかしながら、米国特許第５，７５０，２２６号明細書で検討されているように、高濃度の二酸化チタンは容器の製造中に重大な問題を引き起こす可能性がある。加えて、比較的薄い容器壁に高濃度の二酸化チタンを配合させることは困難であり得る。
【０００５】
Ｍａｃａｕｌｅｙらが開示しているビンは従来技術のビンに比してかなり高い遮光性を有しているが、容器壁が比較的に薄い場合でも高い遮光性を有するように構成された新規な容器を提供することが望ましい。特に、容器が収容している食品中の栄養素を劣化させる傾向にある波長を有する光の透過を減ずるかまたは阻止するように構成された容器を提供することが望ましい。
【０００６】
本発明をより完全に理解するためには、添付図面に関連して以下の詳細説明を参照すべきである。
【発明の開示】
【０００７】
本発明の容器１０は各種形態を採り得る。図２に示されているように、容器１０は液体製品用ビン１１として構成される。しかしながら、容器１０は本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない範囲で各種形態を採り得ると考えられる。例えば、容器１０は本発明の意図する範囲内でボックス、バレル、バイアルまたはチューブとして構成され得る。更に、容器１０はその内容物、すなわち容器１０と直接接触する内容物のための第１容器であってもよく、容器１０は第２容器、すなわち内容物と直接接触する第１容器上に設けられる耐光性バリヤーの形態であってもよい。
【０００８】
本明細書に記載し且つ図２に例示されている容器１０は、内科及び小児科用栄養物品（例えば、Ａｂｂｏｔｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓが製造し、そのＲｏｓｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎを通じて販売されている製品）を包装及び貯蔵する際に使用するのに特に適している。本明細書に詳記されている容器１０の遮光性により、前記製品中に含まれる栄養素（例えば、ビタミン）の保護が強化される。しかしながら、本発明の容器１０は本発明の意図する範囲内で他の光感受性製品を包装及び貯蔵する際に使用され得ると理解されたい。
【０００９】
容器１０は、外層１４、内層１６、及び前記外層１４と前記内層１６の間に配置されてなる粉砕再生材料層１８を有する多層壁材料１２から構成される。外層１４及び内層１６は各種公知材料から構成され得る。容器が食品を収容するように構成した本発明の実施態様では、当業者に自明のように、外層１４及び内層１６はポリプロピレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及び／またはポリスチレンから構成され得る。外層１４及び内層１６を同一材料から構成する必要はない。
【００１０】
外層１４及び内層１６の厚さは包装の必要性に応じて変更可能である。しかしながら、連邦規則の米国成文法では、容器１０を食品を収容するために使用するときには内層１６は少なくとも約０．００２インチの厚さを有していなければならない。本発明の実施例では、内層１６は約０．００３６インチの厚さ、外層１４は約０．００６４インチの厚さを有する。この実施例では、外層１４及び内層１６はＨＤＰＥで構成されているが、上記したように他の材料も使用可能である。また、この実施例では、粉砕再生材料層１８は約０．０１８４インチの厚さを有する。本発明の範囲内で壁厚さを変更し得ることは当業者には自明である。
【００１１】
粉砕再生材料層１８は各種材料から構成され得る。例えば、粉砕再生材料層１８は粉砕再生材料、未使用材料、及び／または粉砕再生材料と未使用材料の組合せで構成され得る。粉砕再生材料層１８は更に、粉砕再生材料及び／または未使用材料に由来する着色剤を含んでいてもよい。粉砕再生材料層１８の特徴は本明細書中に詳記されている。
【００１２】
図１に示すように、多層壁材料１２は任意に酸素遮断層２４を含み得る。酸素遮断層２４は酸素遮断性を与えることが公知の各種材料、例えばエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）及びナイロンから構成され得る。本発明の１実施態様では、酸素遮断層２４はＥＶＯＨから構成され、約０．０００９インチの厚さを有する。しかしながら、本発明の範囲内で酸素遮断層２４の厚さを変更し得ることは当業者には自明である。例えば、酸素遮断層２４は０．０００２〜０．００２インチの厚さを有し得る。
【００１３】
本発明の１実施態様では、外層１４は第１接着剤層２０を介して酸素遮断層２４に結合している。粉砕再生材料層１８は第２接着剤層２２を介して酸素遮断層２４の反対側に結合している。第１及び第２接着剤層２０，２２は、多層壁材料１２に含まれる各種材料を結合させるのに有用であることが公知の各種材料で構成され得る。例えば、第１及び第２接着剤層２０，２２はポリオレフィンから構成され得、例えば約０．０００４インチの厚さを有するポリオレフィン層であり得る。
【００１４】
本発明の別の実施態様では、酸素遮断層２４は内層１６と粉砕再生材料層１８の間に配置されている。この実施態様では、第１接着剤層は酸素遮断層２４を内層１６に結合させるために使用され、第２接着剤層は酸素遮断層２４を粉砕再生材料層１８に結合させるために使用される。当業者は認識しているように、酸素遮断層を内層１６、粉砕再生材料層１８及び外層１４に対して他の位置に配置してもよい。
【００１５】
添付図面に示す本発明の実施態様では、酸素遮断層２４は粉砕再生材料層１８と外層１４の間に配置されている。酸素遮断層２４をこの位置に配置すると、酸素遮断層２４を無効にする恐れがある湿気から該層は保護される。更に、酸素遮断層２４をこの位置に配置すると、いずれの接着剤層も容器１０の内容物からかなり遠のけられる。接着剤層を容器１０の内容物からかなり離して配置することは接着剤と内容物の相互作用により容器１０の内容物が害される恐れがある場合に望ましいと考えられる。
【００１６】
本発明の実施例の外層１４及び／または内層１６は遮光性添加物（例えば、二酸化チタン）を含有し得る。外層１４中に二酸化チタンを存在させると、美観的に好ましい白色が外層１４に付与され、よって多層材料１２は商品用容器を製造する際に有用となる。同様に、内層１６中に二酸化チタンを存在させると、白色が内層１６に付与される。多層材料１２を食品を包装する際に使用するときには、パッケージの内部に美観的に好ましい外観を与えるために内壁を白色とすることが望ましいことがある。こうすると、パッケージの内部をのぞきこむと、消費者は該パッケージ中に収容されている製品を覆っている白い内壁を見ることになるであろう。
【００１７】
本発明の実施例では、外層１４及び内層１６は約５重量％の二酸化チタンを含有している。上記したように、外層１４中に５重量％の二酸化チタンを存在させると外面が全体に白色の容器１０が生じ、内層１６中に二酸化チタンを存在させると内面が全体に白色の容器１０が生ずる。しかしながら、外層１４及び／または内層１６に添加する二酸化チタンの量は多層材料１２から構成される容器に対して所望する美観及び多層材料１２の所望する遮光性に応じて変更可能であることは自明である。更に、多層材料１２の所望する遮光性は容器１０の内容物、容器及びその中の内容物が曝される周囲光条件に依存する。
【００１８】
粉砕再生材料層１８も二酸化チタンを含有し得る。粉砕再生材料層１８中に二酸化チタンを存在させても、該粉砕再生材料層１８は目に見えないので多層材料１２から構成される容器の美観は損なわれない。粉砕再生材料層１８に二酸化チタンを添加させるのはむしろ多層材料１２の遮光性を高めるためだけである。従って、粉砕再生材料層１８に添加する二酸化チタンの量は、多層材料１０の所望する遮光性、外層１４及び内層１６中に存在している二酸化チタンの量に応じて変更可能である。すなわち、外層１４及び内層１６が全くまたは殆ど二酸化チタンを含有していないときには、本発明の多層材料１２に対して所望する遮光性を付与するために粉砕再生材料層１８に配合する二酸化チタンの量を増量させなければならないことは当然である。
【００１９】
本発明の１実施態様では、粉砕再生材料層１８は約４０％の粉砕再生材料、例えば粉砕再生した多層材料１２を用いて製造される。この実施態様では、粉砕再生材料層１８は更に約６０％の未使用材料、例えば二酸化チタンも本明細書中に詳記する着色剤も含有していない未使用の食品級ポリプロピレン材料を含む。従って、この実施態様では、粉砕再生材料層１８は約２重量％の二酸化チタンを含有する。しかしながら、粉砕再生材料層１８は未使用材料と粉砕再生材料の各種混合物から製造され得、粉砕再生材料層１８中に含有させる二酸化チタン及び他の着色剤の量は多層材料１２の所望する遮光性に応じて変更可能であることは自明である。
【００２０】
本発明の粉砕再生材料層１８は、粉砕再生材料層１８を介する５００ｎｍ未満の波長を有する光の透過率を減ずるように選択される着色剤または染料を含有する。本発明の１実施態様では、粉砕再生材料層１８に１重量％の黄色染料及び９９重量％の担体樹脂（例えば、高密度ポリエチレン）からなる黄色着色剤を配合する。担体樹脂の種類は本発明の多層材料１２を構成するのに使用される他の材料に応じて変更可能であることは当業者に自明であるように、担体樹脂の含量は本発明の一部を構成しない。黄色染料は多層材料１２の遮光性を高め、よって多層材料１２から製造したパッケージに遮光性が付加されると考えられる。黄色染料は多層壁材料１２を介する光、特に５００ｎｍ未満の波長を有する光の透過量を減ずるのに有効である。
【００２１】
別の実施態様では、粉砕再生材料層１８は黒色着色剤（例えば、カーボンブラック）を含有する。上記したように、使用する黒色着色剤の量は所望する遮光性及び多層材料層１２の相対厚さに応じて変更可能である。黒色染料は多層壁材料１２を介する光、特に５００ｎｍ未満の波長を有する光の透過量を減ずるのに有効である。使用する黒色着色剤がカーボンブラックの場合、当業者に周知の理由によりカーボンブラックをペレット形態で用いることが好ましい。
【００２２】
黒色着色剤はすべての可視波長の光の透過を減ずるのに有効であり、黄色着色剤は５００ｎｍ未満の波長の光の透過を減ずるのに有効であるが、黒色着色剤及び黄色着色剤は本発明の多層材料１２を介して透過する５００ｎｍ未満の波長を有する光の量を減ずるのに同等に有効であることが判明している。加えて、本発明に従って黒色着色剤を使用すると多層材料１２を介する紫外光の透過が減ずることも判明している。従って、黒色着色剤を使用することにより可視光及び紫外光から容器１０の内容物を保護することができる。例えば、ビタミンＡは紫外光に曝されると劣化されやすいことは判明している。多層材料１２を介する紫外光の透過を減じたり阻止するために該多層材料１２中に黒色着色剤以外の添加物を配合し得ると理解されたい。
【００２３】
本発明に従って製造される多層壁材料１２の１実施態様では、外層１４は多層壁材料１２の２０．５重量％を占める。この実施例の外層１４は、８９．３重量％の未使用の高密度ポリエチレン及び１０．７重量％の白色着色剤（８０重量％の二酸化チタンを含有する）から製造される。外層１４が多層壁材料１２に対して２．２重量％の白色着色剤を含有し、白色着色剤の８０％が二酸化チタンであるために、外層１４は多層壁材料１２に対して１．８重量％の二酸化チタンを含有していることは当業者に自明である。
【００２４】
本発明のこの実施態様では、多層壁材料１２は更に第１及び第２接着剤層２０，２２を含み、これらの接着剤層はまとめて多層壁材料１２の１．３５重量％を占める。本発明のこの実施態様では、第１及び第２接着剤層はポリオレフィン材料から構成される。
【００２５】
また、この実施態様では、内層１６は多層壁材料１２の１２．５重量％を占める。内層は８９．３重量％の未使用の高密度ポリエチレン及び１０．７重量％の白色着色剤（８０重量％の二酸化チタン及び２０重量％の適当な担体樹脂から構成される）から製造される。従って、内層１６は多層壁材料１２に対して１．０７重量％の二酸化チタンを含有する。
【００２６】
また、この実施態様では、多層壁材料１２は更に、多層壁材料の２．０重量％を占め、１００％ ＥＶＯＨから構成される酸素遮断層を含む。
【００２７】
本発明のこの実施態様では、多層壁材料１２は更に、該多層壁材料の６２．３重量％を占める粉砕再生材料層１８を含む。粉砕再生材料層１８は、５９．５重量％の未使用の高密度ポリエチレン及び３９．６重量％の粉砕再生したスクラップ材料からなるが、前記スクラップ材料はこの第１実施例に従って製造した多層壁材料１２のスクラップである。加えて、粉砕再生材料層１８は０．９重量％の黄色着色剤を含有している。黄色着色剤を粉砕再生材料層１８に添加すると多層壁材料１２に対して０．６重量％の黄色着色剤が付与されることが当業者には自明である。粉砕再生材料層１８に配合される粉砕再生材料が０．６重量％の黄色着色剤を含有していると仮定すると、粉砕再生材料は多層壁材料１２に対して０．１４重量％の黄色着色剤を含有することになる。よって、粉砕再生材料層１８中の黄色着色剤は多層壁材料１２の０．７重量％を占める。第１実施例では、黄色着色剤は１重量％の黄色顔料または染料及び９９重量％の担体樹脂からなる。よって、粉砕再生材料層１８中の黄色顔料または染料は多層壁材料１２の０．００７重量％を占める。上記したように、本発明の範囲内で黄色着色剤を黒色着色剤で置換し得ることは当然である。
【００２８】
本発明のこの実施例では、多層壁材料１２は二酸化チタン及び黄色または黒色染料の両方を含有し、これらはいずれも多層壁材料１２の遮光性を高めるものである。この実施例では、多層壁材料１２は０．００７重量％の黄色顔料／染料及び３．５重量％の二酸化チタンを含有する。
【００２９】
上記した本発明の多層壁材料１２の実施態様を本発明の意図する趣旨及び範囲を逸脱することなく変更し得ることは自明である。例えば、多層壁材料１２中に配合される二酸化チタン及び黄色または黒色染料の量は多層壁材料１２を用いて製造される容器に対して所望する遮光性に応じて変更可能である。この場合、パッケージに対する所望の遮光性は多層壁材料１２を用いて製造されるパッケージ中に収容される製品の光感受性及び前記製品がその製造、貯蔵及び販売中に曝される光の量及び種類に応じて決定されるべきであると考えられる。
【００３０】
本発明に従って構成される多層壁材料１２の上記した例では、生じた粉砕再生材料層１８は０．７重量％の黄色染料を含有するが、黄色顔料の０．６重量％は黄色染料を直接添加することによりもたらされ、黄色顔料の０．１４重量％は粉砕再生材料中に含まれていた黄色染料に由来すると推定される。この実施例では、多層壁材料１２中に含まれる黄色染料の量は定常状態に達し、すなわち多層壁材料１２を構成するのに使用した系が多層壁材料１２中に含まれる黄色染料の量がもはや増加も減少もしない状態に達するのに十分な時間機能すると考えられる。このように、製造した多層壁材料１２はすべて所定量の黄色染料を含有している。上記したように、黄色染料を黒色染料で置換してもよい。
【００３１】
本発明の多層壁材料１２を特定の好ましい実施態様に関して説明してきたが、請求の範囲により規定される本発明の意図する趣旨及び範囲を逸脱することなく多層壁材料１２に対して様々の修正をなし得ることは当業者には自明である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に従って構成した容器壁材料の断面図である。
【図２】本発明の多層材料で構成したビンの平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０ 容器
１１ ビン
１２ 多層壁材料
１４ 外層
１６ 内層
１８ 粉砕再生材料層
２０，２２ 接着剤層
２４ 酸素遮断層

Claims (20)

1. 内層、外層、及び前記内層と前記外層の間に配置されてなる粉砕再生材料層を含み、前記外層は二酸化チタンを含有し、前記粉砕再生材料層は黄色染料及び黒色染料から選択される染料を含有することを特徴とする前記多層材料。
2. 内層が二酸化チタンを含有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の多層材料。
3. 更に酸素遮断層、第１接着剤層及び第２接着剤層を含み、前記第１接着剤層は酸素遮断層を粉砕再生材料層の外面に結合させるように構成されており、前記第２接着剤層は酸素遮断層を外層の内面に結合させるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の多層材料。
4. 酸素遮断層がエチレンビニルアルコールからなる材料から構成されることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の多層材料。
5. 染料が黄色染料であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の多層材料。
6. 染料が黒色染料であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の多層材料。
7. 粉砕再生材料層が二酸化チタンを含有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の多層材料。
8. 内層、内面を有する外層、前記内層と前記外層の間に配置されてなる外面を有する粉砕再生材料層、前記粉砕再生材料層の外面に隣接して配置されてなる第１接着剤層、前記外層の内面に隣接して配置されてなる第２接着剤層、及び前記第１接着剤層と前記第２接着剤層の間に配置されてなる酸素遮断層を含み、前記第１及び第２接着剤層はそれぞれ酸素遮断層を粉砕再生材料層及び外層に結合させるように構成されており、前記外層は二酸化チタンを含有し、前記粉砕再生材料層は黄色染料及び黒色染料から選択される染料を含有することを特徴とする光感受性製品用パッケージ。
9. 内層が二酸化チタンを含有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
10. 粉砕再生材料層が更に二酸化チタンを含有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
11. 酸素遮断層がエチレンビニルアルコールからなる材料から構成されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
12. 染料が黄色染料であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
13. 染料が黒色染料であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
14. 粉砕再生材料層が未使用の高密度ポリエチレン材料及び粉砕再生材料からなることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のパッケージ。
15. 二酸化チタン、及び黄色染料及び黒色染料から選択される染料を含有することを特徴とする光感受性製品を収容するためのパッケージ。
16. パッケージが多層材料から構成されることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のパッケージ。
17. 多層材料が外層、内層及び粉砕再生材料層を含み、染料が前記粉砕再生材料層中に存在することを特徴とする請求の範囲第１６項に記載のパッケージ。
18. 二酸化チタンが外層中に存在することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のパッケージ。
19. 二酸化チタンが粉砕再生材料層中に存在することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のパッケージ。
20. 二酸化チタンが内層中に存在することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のパッケージ。