JP2607370C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、柑橘類ジュースやその他の液体のための改良された容器に関する。
この容器は、精油を封じ込め、ビタミンＣの損失を防止するためのペーパーボー
ド障壁積層体を利用する。さらに、その積層体の製造方法を明らかにする。その
積層体は、該積層体の障壁特性を強化するため熱封緘可能なグリコール変性ポリ
エチレンテレフタレートの層を使用している。 ［発明の背景］ 本発明は、ペーパーボード（板紙）のカートン（箱,容器）内に精油（essenti
al oils）を封じ込め、またビタミンＣの損失を防ぐための熱封緘（ヒートシー
ル）が可能な障壁積層体に関し、さらにその製造方法に関する。その上特に、本
発明は改良された熱封緘可能な素材接触品を含む障壁積層体に関し、その素材接
触品は柑橘類その他のジュースの風味（フレーバー）または香りの成分を吸収し
たり透過することのないものである。 熱封緘可能な低密度ポリエチレンは、現在のペーパーボード製の柑橘類ジュー
スのカートンの構成要素として周知である。このようなカートンは、障壁を有さ
ず、柑橘類ジュースに欠くことのできない風味／芳香油を吸収しおよび／または
透過してしまう。さらに、ｄ−リモネンその他のような非極性な柑橘類ジュース
風味油を種々の度合いで吸収および／または透過する障壁を供給する、アルミホ
イルのような不透過性の物質、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ビニリデン塩化物、ポリビニル塩化物等のような極性物質、および高密度ポリエ
チレン、ポリプロピレンのような高クリスタリン非極性物質が周知である。しか
しながら、これらの物質は低密度ポリエチレンに代わることはできない。なぜな
らこれらは、実用的な温度の範囲を超えて必要な熱封緘性、食品に直接接触する
ため必要な食品医薬品局（ＦＤＡ）の許可、および折り目付けおよび／または型
打ち抜き転換工程の間の応力割れ強さと切断性に欠けていたからである。これら
不透過性の物質では不十分であったため、従来は、熱封緘が可能となる構成要素
として低密度ポリエチレンにこれらの風味油に抵抗性のある物質を組み合わせて
用いることに関し、努力がなされてきた。 ジュースや同様の製品のためのペーパーボードカートンのため現に商用されて
いる構造としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の２つの層の間に挟まれた
ペーパーボードよりなる簡易に熱封緘が可能な障壁積層体が利用されてきた。こ
のＬＤＰＥは精油や風味の損失を防ぐための安価で熱封緘可能な水分障壁である
。その一般的な構造が弱まると、熱封緘が完全に衰えまた層の応力亀裂のため、
ＬＤＰＥ層は短期間の後ジュースの精油を吸収する。加えて、その一般的な構造
は、ジュースのビタミンＣを大量に失わさせる酸素に対し、大部分は障壁抵抗が
ない。 他の一般的な構造として、上記で示した構造に２つの付加的な層、すなわちホ
イル層と付加ＬＤＰＥ層を加えたものがある。高価なホイル層は酸素の流れに対
する障壁抵抗を増加させ、また付加ＬＤＰＥは積層体の熱封緘性を最大にする。
改良された一般的構造は、その内側の接触層が未だＬＤＰＥであるため、精油や
芳香の吸収に関し乏しい障壁特性しかもたない。 本発明の目的は、柑橘類その他のジュースの風味／芳香成分を吸収せず透過も
しない、ジュースを包装する改良された、表から裏へ横の閉じ目で熱封緘可能な
積層体を製造することにある。 ［発明の概要］ 本発明の実施例は、カートンの貯蔵期間を超えて、さらにその上６週間を遥か
に超えた後もビタミンＣの損失に対する確固とした障壁となり、また風味精油の
損失に対する完全な障壁となる、熱封緘可能な障壁積層体を明らかにする。本実
施例は、外部の表面から精油および／または風味と接触する内側の面までを含み
、この外部の層は低密度ポリエチレンおよびペーパーボードの基体を含み、ジュ
ースと接触し積層体を熱封緘可能たらしめる内部の層は低密度ポリエチレンおよ
びその低密度ポリエチレンの内側層の上に塗布されたグリコール変性ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含む。 本発明の積層体で構成されるカートンは、中に入れた柑橘類ジュースの大切な
風味油の保存、およびビタミンＣの損失を有意的に防ぐことも可能とする。その
結果、それの貯蔵期間が有意的に延長され、高価なアルミニウムホイルの障壁の
代替となる。 上記のＰＥＴＧ、コダックコダボンドコポリエステル5116（Ｋodak Ｋodabond
Ｃoplyester 5116）は、テネシー州キングスポートのイーストマンケミカルプ
ロダクツ Ｉnc.(Ｅastman Ｃhemical Ｐroducts,Ｉnc.)から入手できる。 本発明は、表から裏までを無極性（ＬＤＰＥ）および極性（ＰＥＴＧ）でなし
た外側および内側の層において熱封緘されることができる積層体を利用して、卓
越した障壁の特性を有する適切な容器を作り出した。一般的な理論は、積層体は
その周端部で無極性な構成部分をもつことなしに、実用的な温度で一般的な装置
により熱封緘されることができないとしていた。液体ジュースの構成要素は極性
ＰＥＴＧ 物質には不溶性であり接触層としてのＬＤＰＥに発生するような風味油の吸収や
、その結果の膨張、応力亀裂、および柔軟となること、熱封緘の低下は防止され
る。 本発明の上記積層体は、ジュースの貯蔵期間を延長する有意的な障壁特性を呈
するのみならず、この積層体は一般的な押出し装置を用いて作られる。 まず、溶解したＬＤＰＥの層は、順次押出し塗布によりペーパーボードの基体
の上におかれる。その後、ＬＤＰＥの新たに形成された層は、プロセス中で後に
行われる熱封緘に備えて、コロナ放電処理または火炎処理される。 第２に、そのウエブ（web）を下のラインで裏返し、ＬＤＰＥの層をペーパー
ボードの基体が露出されているもう一方の側に押出し塗布する。この層も次のＰ
ＥＴＧ層の付着を容易にするためコロナ放電処理または火炎処理される。 第３に、ＰＥＴＧの溶解した層は内側のＬＤＰＥの層の上に押出し塗布される
。これで、完成した積層体は、通常の温度（250°Ｆ〜500°Ｆ）で表から裏へ（
ＬＤＰＥからＰＥＴＧへ）熱封緘されることができる。 それから新しく形成された積層体は移送のため切れ目がつけられ、半加工品（
blanks）に切断され、折り込まれ、横の閉じ目で熱封緘される。 移送の後、用意された半加工品はＥx−Ｃｅll−Ｏ製のＰureＰak（登録商標）
マシンのような一般的な装置にのせられる。その半加工品は、ＰureＰak（登録
商標）マシンにて底面が熱封緘され、充填され、また上面が熱封緘されて、充填
されたカートンが完成する。 本発明によって製造された障壁積層体は、卓越した障壁特性を呈し、また簡単
に構成することができるのみならず、食物の包装に関してＦＤＡの使用承認に適
合する。コダックのコポリエステル5116は、直接食物と接触するためＦＤＡの承
認を受けており、本発明の上記ＰＥＴＧである。低温度（250°Ｆ〜500°Ｆ）で
熱封緘し、通常の機械で切断できる他のＰＥＴＧは、接触する障壁として使用す
ることもできた。 このように、本発明の出現までは、柑橘類ジュースを入れる適正な容器、すな
わちベースの物質としてペーパーボードを使用する利点を持ち、経済的で通常の
押出し塗布装置を用いて形成できるＦＤＡ承認された熱封緘障壁積層体は開発さ
れていなかった。 ここで述べた本発明は、特に柑橘類ジュースや他の液体の容器の製造に使用さ
れるペーパーボードの積層体として有用である。そのような容器は、閉じ合せや
密封のために熱封緘を利用し、折重ねた箱、正方形や長方形の容器やカートン、
または円筒形のチューブのようにもされる。 ［実施例］ ジュースや同様の物のためのペーパーボードカートンの現に商用されている構
造は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の２つの層２,６の間に挟まれたペーパ
ーボード４（第１図）から構成される簡易に熱封緘される障壁積層体を利用して
いた。このＬＤＰＥは、精油（風味）と芳香の損失を防ぐ水分障壁として限られ
た程度にだけ働く安価な熱封緘可能な物質である。一般的な積層体の構造が有す
る問題は、ジュースの精油（すなわちＤリモネン）が、熱封緘の衰え、応力亀裂
、およびジュースから精油が奪われると同時に膨張することによって、短時間の
後に、ＬＤＰＥ層に吸収されているということであった。加えて、一般的な構造
（第１図）では、実質的に酸素に対し障壁抵抗がなく、ジュースのビタミンＣを
比較的短時間の後、多量に失わせる。例を挙げれば、一般的なペーパーボードの
１／２ガロンジュースカートンは、６週の貯蔵期間でその精油（Ｄ−リモネン）
の含有量の60.5％を失い、そのビタミンＣの含有量の84.5％を失うであろう（第
１表参照）。 ある一般的な現用しているペーパーボードカートン（第２図）は、酸素の透過
およびビタミンＣの結果としての損失に対し、より大きな障壁抵抗を加えるため
、第１図に示された層に加えて２つの付加層を利用している。アルミニウムホイ
ル14は、酸素流に対する障壁抵抗を増加させるため積層体構造に加えられた。Ｌ
ＤＰＥの付加層16は、積層体を外側のＬＤＰＥ層８とともに表から裏へと熱封緘
されるのを許すのに必要である。障壁積層体の構造（第２図）は、熱封緘可能な
接触層が未だ低密度ポリエチレンであるため、精油と芳香の吸収に乏しい障壁特
性をもつ。第２図の障壁積層体を構成するジュースカートンの貯蔵期間では、未
だ35.5％の精油（Ｄ−リモネン）の損失率を示し、同時にビタミンＣの損失率に
関しては、その障壁特性が大きく改良して、24％（第１表参照）を示す。ホイル
層の付加は、積層体が卓越したＯ₂障壁特性を示すのを許す。しかし、ホイル層
の使用は非常に有益であるけれども、増加した費用はホイルの使用を経済的には
望ましくないもの とする。 第３図および第４図は、米国特許4,513,036に記載された障壁積層体の構造を
示す。第３図は、 ＬＤＰＥ18 −ペーパーボード20 −高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）22 −ＬＤＰＥ24 のサンドイッチ状のものを含む障壁積層体を示す。開示された積層体は、その６
週の貯蔵期間の間、精油の大きな損失すなわち60.5％の損失を示し、同時に６週
間で87％のビタミンＣの大きな損失をも示す（第１表参照）。この障壁特性の悪
さが、第３図の積層体の経済性と製造の容易性を上回っている。 第４図は、米国特許4,513,036の実施例に開示されており、すなわち、 ＬＤＰＥ26 −ペーパーボード28 −ポリプロピレン30 −ＬＤＰＥ32 を含む障壁積層体である。付加ポリプロピレン層30は比較的低い付加コストで障
壁特性を増強する。障壁特性は、未だ酸素の透過およびそのビタミンＣの損失に
対する抵抗が非常に不十分であって、すなわち６週後には71％となる。ポリプロ
ピレン積層体構造は、６週後その精油（Ｄ−リモネン）の39.5％を失う。 上記に引用した特許で開示された２つの例は、ジュースの芳香やビタミンＣの
含有量を十分に保存しない。現に商用されている構成の構造は、カートンの半加
工品を形成し、およびカートンをジュースや同様のもので満たすとともに、閉じ
目および蓋を熱封緘するための必要性に支払われるべき同様の問題にすべて直面
していた。積層体の表から裏へ熱封緘を行なうということは、結果として必然的
に外側のＬＤＰＥ層および内側のＬＤＰＥ層を使用するということである。これ
ら２つの無極性組成物は互いに卓越した熱封緘特性を示す。 第５図を参照して、本発明の積層体の実施例は、最も適切なハイグレードペー
パーボード台紙、例えば282 lbミルクカートンボード、であるペーパーボードの
基体 36を含むものとして示される。このペーパーボードの両サイドには、一連に対し
約５から約40ポンドの塗布重量範囲で低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）層34,38
を塗布する。どのような商用の標準ＬＤＰＥの押出し塗布も、ここで使用するた
めには適正である。積層体の裏または内側部分に、すなわちＬＤＰＥ層38上に、
ＰＥＴＧの層40が塗布される。熱封緘可能な層であるＰＥＴＧは、コダックのコ
ダボンドコポリエステル5116よりなる。 さて、第１０図を参照して、ブロックダイアグラムにより、第５図の熱封緘可
能な障壁積層体の形成方法を示す。 その積層体は簡単に製造されることができる。ステップＡで、ＬＤＰＥの溶解
した層34はペーパーボードの基体36の上に押出し塗布される。ステップＢでＬＤ
ＰＥ層34は次の熱封緘ステップＣの準備でコロナ放電または火炎処理される。ス
テップＣでそのウエブはステップＤを容易にするため裏返される。ステップＤで
は、ペーパーボードの基体36の上に溶解ＬＤＰＥ層38が押出し塗布される。ステ
ップＥで、ＬＤＰＥ層38は次のＰＥＴＧ層の付着を容易とするためコロナ放電処
理される。最後に、ステップＦでＰＥＴＧ層40がＬＤＰＥ層38の上に押出し塗布
され、サンドイッチ構造が完成する。 さて第６図を参照して、本発明の積層体の他の実施例を明らかにする。この実
施例では、風味油を完全に封じ込めるのみならずビタミンＣの有意的な封じ込め
をもなすことができる付加障壁層を付加する。この実施例において、ペーパーボ
ードの基体44の外側表面には、その熱封緘可能なＬＤＰＥ42のウエブが塗布され
る。ペーパーボードの基体44の内側表面にはＬＤＰＥ46の塗布がなされる。ＬＤ
ＰＥのウエブ46にのせるのは酸素障壁物質の層48である。その酸素障壁物は、次
のようないかなるものとすることもできる。ポリアクリロニトリル、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリビニリデン塩化物、ポリアミド、ポリエチレン／ビニル
アルコールまたはポリビニル塩化物、この障壁物にのせるのは、構成された容器
の内表面をそれが最後に形成することとなるであろうところの熱封緘可能なＰＥ
ＴＧの層50である。 付加障壁層48の、ＬＤＰＥ層46およびＰＥＴＧ層50への付着を強化するため、
結合層47,49がその間に挟まれている。デュポン（Ｄupont）のＣxＡ′sやノルケ ム（Ｎorchem）のＰＬＥＸＡＲＳのような押出し形成や共押出し形成が可能な付
着物を選択するのが望ましい。 第７図は、本発明の他の実施例を示す。この例は、第５図の外部ＬＤＰＥ層を
ペーパーボードの基体54上に押出し塗布されたＰＥＴＧの外側層52に置き換える
ものてある。内部の層すなわち層56（ＬＤＰＥ）と内側の層58（ＰＥＴＧ）は第
４図の構造に似ている。カートンの外側に熱封緘可能なＰＥＴＧ層を付加するこ
とは、製品としての種々多くの使用を許す。そのような使用は高品質な酸素障壁
や表裏の封緘を簡易にすることを容器に対し要求する。 第８図は、第７図のさらに別の例を示す。そして、その積層体は表から裏に向
けて、ＰＥＴＧ層60、ＬＤＰＥ層62、ペーパーボードの基体64、ＬＤＰＥ層66、
そして最も奥のＰＥＴＧ層68を含む。 第９図は、第８図のものと同様の例を示す。熱封緘可能な外側のＰＥＴＧ層60
の代わりにＰＥＴＧ層とＬＤＰＥの混合層70がおかれている。その混合は、５％
から30％のＰＥＴＧとその残余のＬＤＰＥで構成される。 この積層体は外側から内側に向って、 ＬＤＰＥ／ＰＥＴＧ混合層70 −ＬＤＰＥ72 −ペーパーボードの基体74 −ＬＤＰＥ76 −ＰＥＴＧ78 を含む。ＬＤＰＥ／ＰＥＴＧ混合層の利益は、熱封緘に先立って必要な表面処理
を除くということである。 これらの特定の塗布技術につき記載したが、ペーパーボードの基体の上の層の
塗布についてはいかなる適切な技術も適宜使用できる。 本発明の積層体により供給される、精油の損失率およびビタミンＣの損失率に
対する独特の障壁の効果は、第１表に概説された次の例により明らかに説明され
る。 本発明の積層体により容器を形成し、容器の前後、上部、底部、側面の継ぎ目
に熱封緘を使用して製造した標準１／２ガロンジュース容器を用意し、ジュース
を満たした。そのジュース内の典型的な精油はｄ−リモネンであった。満たされ
たカー トンは６週間の検査期間の間貯蔵され、その後ジュースが分析され、精油ｄ−リ
モネンの重量での損失率およびビタミンＣの重量での損失率を測定した。 ６つの検査されたカートンは第１〜６図に示したものであり、ここに記載した
。 ［発明の効果］ 本発明の積層体から準備された容器は、ＬＤＰＥ熱封緘層を含む現にある構造
よりも遥かに優れた精油の損失に対するほとんど完全な障壁を提供することが明
らかになった。加えて酸素透過やビタミンＣの損失率が、アルミニウムホイルを
含まない従前のすべての積層体を超えて、大きく減少された。 ビタミンＣの損失に対する障壁としてのみならず、精油や風味の移動に対する
障壁としての、本発明の積層体の効果としては、それから構成された容器が有意
的に貯蔵期間を拡張することが認められる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は、それぞれ積層体の現在商用されている構造の正面断面図、 第５図は、本発明の積層体の実施例の正面断面図、 第６図〜第９図は、それぞれ本発明の積層体の他の実施例の正面断面図、 第10図は、本発明の実施例に係る積層体を製造するための工程を表わすブロッ クダイヤグラムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ペーパーボードの基体を有する積層体から構成され、該積層体の表から裏へ
   横の閉じ目で熱封緘された精油および／または風味を含む液体用容器で、前記容
   器が下記 a）外側の表面と内側の表面を持ち併せた、ペーパーボートの基体（36、44）
   ； b）前記ペーパーボードの基体の前記外側の表面に塗布された、熱封緘が可能
   な低密度ポリエチレンポリマー層（34、42）（表側の層）； c）前記ペーパーボードの基体の前記内側の表面に塗布された、熱封緘が可能
   な低密度ポリエチレンポリマー層（38、46）であって、該低密度ポリエチレンポ
   リマー層（38、46）は、前記ペーパーボードの基体に接しない表面を有し、 d）前記c）の低密度ポリエチレンポリマー層（38、46）の前記表面に押し出し
   塗布された、250°Ｆ〜500°Ｆで熱封緘が可能なグリコール変性ポリエチレンテ
   レフタレート（ＰＥＴＧ）層（40、50）（裏側の層） の積層体からなることを特徴とする前記容器。 ２．前記b）の低密度ポリエチレンポリマー層（34、42）が前記積層体の熱封緘
   性を強化するためにコロナ放電処理されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の容器。 ３．前記b）の低密度ポリエチレンポリマー層（34、42）が前記積層体の熱封緘
   性を強化するため、火炎処理されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の容器。 ４．前記c）の熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマー層（38、46）の前記表
   面が前記熱封緘可能なＰＥＴＧ層の付着を強化するためコロナ放電処理されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の容器。 ５．前記c）の熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマー層（38、46）の前記 表面が前記熱封緘可能なＰＥＴＧ層の付着を強化すべく火炎処理されることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載の容器。 ６．前記容器が前記c）の層（46）と前記d）の層（50）の間に挿入される、ポリ
   アクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニリデン塩化物、ポリ
   アミド、ポリエチレン／ビニルアルコールまたはポリビニル塩化物から選択され
   る物質からなる酸素障壁物質層（48）を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜５項いずれかに記載の容器。 ７．前記酸素障壁物質層（48）がポリエチレンテレフタレートの層であることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の容器。 ８．前記酸素障壁物質層（48）がポリビニリデン塩化物の層であることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の容器。 ９．前記酸素障壁物質層（48）がポリアミドの層であることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項に記載の容器。 10．前記酸素障壁物質層（48）がポリエチレン／ビニルアルコールの層であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の容器。 11．少なくとも１つの結合層（47,49）が、少なくとも前記c）の層（46）、前記
   d）の層（50）のうちの１つへの付着を強化すべく、前記酸素障壁物質層（48）
   に接触して挿入されることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の容器。 12．ペーパーボードの基体を有する積層体から構成され、該積層体の表から裏へ
   横の閉じ目で熱封緘された精油および／または風味を含む液体用容器で、前記容
   器が下記 a）外側の表面と内側の表面とを併せ持つペーパーボードの基体（54）； b）前記ペーパーボードの基体の前記外側の表面に塗布された、250°Ｆ〜500
   °Ｆで熱封緘が可能なグリコール変性ポリエチレンテレフタレート層（52）（表
   側の層）； c）前記ペーパーボードの基体の前記内側め表面に塗布された低密度ポリエチ
   レンポリマー層（56）であって、該低密度ポリエチレンポリマー層（56）は前記
   ペーパーボードの基体に接しない表面を有し、および d）前記低密度ポリエチレンポリマー層（56）のペーパーボード基体に接しな い前記表面に塗布された、250°Ｆ〜500°Ｆで熱封緘が可能なグリコール変性ポ
   リエチレンテレフタレート層（58）（裏側の層） の積層体からなることを特徴とする前記容器。 13．ペーパーボードの基体を有する積層体から構成され、該積層体の表から裏へ
   横の閉じ目で熱封緘された精油および／または風味を含む液体用容器で、前記容
   器が下記 a）外側の表面と内側の表面とを併せ持つペーパーボードの基体（64、74）； b）前記ペーパーボードの基体の前記外側の表面に塗布された低密度ポリエチ
   レンポリマー層（62、72）であって、該低密度ポリエチレンポリマー層（62、72
   ）は前記ペーパーボードの基体と接しない外側の表面を有し、 c）前記ペーパーボードの基体の前記内側の表面に塗布された低密度ポリエチ
   レンポリマー層（66、76）であって、該低密度ポリエチレンポリマー層（66、76
   ）は前記ペーパーボードの基体に接しない表面を有し、 d）前記b）の低密度ポリエチレンポリマー層（62、72）の前記外側の表面上に
   塗布された、250°Ｆ〜500°Ｆで熱封緘が可能なグリコール変性ポリエチレンテ
   レフタレート層（60）、または低密度ポリエチレンポリマーと５〜30％該グリコ
   ール変性ポリエチレンテレフタレートの混合層（70）（表側の層）；および、 e）前記c）の低密度ポリエチレンポリマー層（66、76）の前記表面上に塗布さ
   れた、250°Ｆ〜500°Ｆで熱封緘が可能なグリコール変性ポリエチレンテレフタ
   レート層（68、78）（裏側の層） の積層体からなることを特徴とする前記容器。