JP3208089B2 - 冷凍食品パッケージ用のコンポジット材料とその製造方法 - Google Patents

冷凍食品パッケージ用のコンポジット材料とその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は高度にサイジング
された(highly-sized)板紙と、印刷機塗布される耐湿性
を有するオーバープリント塗料(over-print varnish)コ
ーティングを用いた耐湿性冷凍食品パッケージに関す
る。一般にこのタイプの材料は、食品と板紙との間に設
置される耐湿性を有するコーティングを用いており、板
紙と食品との間にバリヤを提供するとともに、板紙が湿
気を吸収しないようにしている。また、高度にサイジン
グされたシートを使用することによって、エッジウィッ
ク(edge-wick)湿気吸収が最小限に抑えられている。
【０００２】
【従来の技術】調理済みの食品を配送したり、販売した
り、場合によっては加熱したりするために使用されるカ
ートンは、板紙基板を用いて製造される。ある用途にお
いてはバリヤとして、あるいは美観上の目的から、板紙
にはポリマなどの材料がコーティングされる。食品と板
紙との間に耐水性を有するコーティングが施され、板紙
からの食品のバリヤを提供するとともに、板紙が食品か
ら湿気を吸収しないようにされる。製品がずっと冷凍し
たままに保たれる場合には、通常はこれで十分である。
しかし、電気が高価であり夜には冷凍庫の電源が切られ
るような開発途上国の市場においては、パッケージの外
側表面及び内側表面は凝結や解凍の結果生じる液体状の
水にしばしばさらされ、これによってパッケージの機能
やその外観が損なわれる可能性がある。この問題を改善
する様々な方法では、印刷品質と、印刷の容易さ、パッ
ケージの耐水性の間で折り合いをとって解決している。
【０００３】板紙を用いた今日の冷凍食品パッケージ
は、食品と接触するサイドに、押し出しされたポリマあ
るいはワックスを有する板紙からなっている。これによ
って、カートンの外側を、小売業者が望むグラフィック
スの印刷面として使用することが可能になる。しかし、
上述したようなある条件下においては、パッケージは印
刷表面や”エッジウィック”を介して板紙へ浸透する多
量の湿気や液体状の水にさらされる。水分吸収によって
パッケージが反り、それによってコーティング／インク
表面がはげ落ち、板紙が薄片化することによってパッケ
ージの品質が低下するために、パッケージの外観を損な
う可能性がある。
【０００４】別のパッケージ設計においては、板紙の両
側に押し出しされたポリマあるいはワックスを塗布して
いる。この設計によれば、板紙を介する水分の浸透は防
ぐことができるが、エッジウィックについては取り組ん
でいない。また、それはパッケージのポリマ表面あるい
はワックス表面に印刷されたフィルムを被着したり、そ
の上に印刷を行う必要があることから、あまり望ましく
ない。また、ポリマ表面あるいはワックス表面への印刷
は、クレイコーティングされた板紙表面への印刷と比べ
るとグラフィックスの品質が落ちることはよく知られて
いる。また、これは特殊なインクや装置、その他のイン
フラを必要とするために、ポリマ／ワックス表面への印
刷はプリンタ／加工業者にとって望ましくない。
【０００５】別のパッケージ設計は、印刷された板紙あ
るいは印刷されていない板紙の外側にフィルムをラミネ
ートしている。これは、印刷の他に別の工程を必要と
し、パッケージのコストや拒絶率が増大する。こうした
設計の例は、「インク・プリンティド・オーブナブル・
フード・コンテナーズ（Ink-Printed Ovenable Food Co
ntainer ）」という名称のクイック（Quick ）らの米国
特許第4,595,611号（'611）や、「ペーパ・オブジェク
ト・プリンティド・ウィズ・インク・アンド・コーティ
ド・ウィズ・ア・プロテクティブ・レイヤ（Paper Obje
ct Printed WithInk and Coated With A Protective La
yer）」という名称のプランテンガ（Plantenga ）らの
米国特許第4,830,902号（'902）である。特許'611は印
刷された板紙あるいは印刷されていない板紙の上に外側
フィルムを使用しているが、'611は食品が接触するヒー
トシール可能なポリエステル層の接着を改善するため
に、主にスルフォン化されたポリエステルを使用してい
る。印刷を保護するためにオーバープリント塗料コーテ
ィングの使用が議論されているが、耐水性に関するパッ
ケージの機能を改善するためのこのコーティングの使用
については述べられていない。
【０００６】特許'902に関しては、これも印刷された板
紙の外側にフィルムを使用することについて述べている
が、塗布されたコーティングの耐水性、板紙基板のサイ
ジングレベル、あるいは任意のタイプのパッケージにつ
いては述べていない。また、特許'902には紙基板上の印
刷を保護するためにオーバープリント塗料コーティング
を使用することが開示されているが、冷凍食品パッケー
ジの機能特性については開示されていない。最後に、オ
ーブン使用については述べられていない。従って、オー
バープリント塗料コーティングがパッケージの耐水性を
改善し、それと同時に一方では紙基板上の印刷を保護す
ることができれば、より利点の多いパッケージが提供さ
れるであろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したことから、冷
凍食品パッケージの上にコーティングすることができ、
少なくとも周知のオーバープリント塗料コーティングの
印刷保護性能に等しく、しかしそれと同時に耐水性を向
上させるとともにパッケージのエッジウィックを低減す
るようなオーバープリント塗料コーティングが当該分野
において要求されていることは明かである。この発明の
目的は、当該分野におけるこうした要求やそれ以外の要
求を、いったん以下の説明を読めば技術者にとってより
明かとなるような形で満足させることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】一般的に言えば、エッジ
ウィックを低減していて、耐水性を向上させるためにオ
ーバープリント塗料コーティングを有しているような冷
凍食品パッケージ用のコンポジット材料を提供すること
によって、この発明はこれらの要求を満たしている。こ
のコンポジット材料は耐水性のオーバープリント塗料層
と、塗料層の内側に配置された印刷グラフィックス層
と、印刷グラフィックス層の内側に配置された粒子状ミ
ネラル層と、粒子状ミネラル層の内側に配置された板紙
基板と、板紙基板の内側に配置されて食品に接触するポ
リマ層とを有している。ある実施の形態においては、耐
水性を有するオーバープリント塗料コーティングはグラ
フィックス層の上へ印刷機塗布される。また、板紙基板
はエッジウィックを防止するために高度にサイジングさ
れた板紙からなっている。最後に、さらに耐水性を向上
させるために、保持(hold-out)塗料層が耐水性塗料層と
印刷グラフィックス層との間に配置されている。
【０００９】さらに別の実施の形態においては、板紙パ
ッケージコンポジット材料の耐水性とエッジウィック
は、オーバープリント塗料コーティングと、高度にサイ
ジングされた板紙とを用いることによってかなり改善さ
れている。この発明によるパッケージは以下のような利
点を有する。すなわち、軽量、組み立ての容易さ、良好
な安定性、優れた耐久性、経済性、小さなエッジウィッ
ク、大きな耐水性である。実際、多くの実施の形態にお
いて、組み立ての容易さ、耐久性、小さなエッジウィッ
ク、大きな耐水性というこれらの要因は、これまでに開
発された従来のパッケージコンポジット材料よりもかな
り高いレベルにまで最適化されている。この発明の上述
した特徴及びその他の特徴は、説明を進めるにつれてよ
り明かになるであろうし、添付図面に基づいた以下の詳
細な説明によって十分に理解できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいてこの発
明の実施の形態を説明する。この発明はエッジを介する
水分吸収（エッジウィック）と両面を介する水分吸収を
別々に解決することによって、パッケージング材料の耐
湿性／耐水性を提供することに焦点を当てている。食品
と接触する表面は、所望する用途に適した（オーブン使
用に対しては耐熱性など）ポリマ、ワックス、コーティ
ングを複数使用することによって、耐水性を提供してい
る。これは、これまでに述べた方法と変わらない。エッ
ジウィックによる湿気吸収は、液体パッケージング板紙
などの高度にサイジングされた基板を使用することによ
って、最小限に抑えることができる。
【００１１】パッケージング材料から作製されたカート
ンの外側からの湿気吸収は、この発明においては、所望
のグラフィックスを印刷するのに続いて、好ましくは同
じ印刷機上で板紙基板に耐水性塗料を塗布することによ
って、最小限に抑えられている。この方法によれば、ク
レイコーティングされた板紙を使用して、印刷性能を向
上させることができる。クレイコーティングは耐水性塗
料に対してある”保持性”を提供し、小さな塗料重量で
連続したフィルムを塗布することができ、その結果、パ
ッケージはより低価格になる。これはまた、耐水性フィ
ルムを印刷されたサイドへラミネートする費用のかかる
余分な工程を不要にしている。パッケージの材料を、図
１を参照して以下により詳しく説明する。
【００１２】図１を参照すると、耐湿性を向上させエッ
ジウィックを小さくするためのオーバープリント塗料コ
ーティングを有する冷凍食品パッケージに使用されるコ
ーティングされた基板が示されている。さらに詳しく説
明すると、コンポジット材料２は外部から内部へ、オー
バープリント塗料層４、印刷グラフィックス層６、粒子
ミネラル層８、高度にサイジングされた板紙基板層１
０、食品と接触するポリマ層１２を有している。
【００１３】オーバープリント塗料層４は少なくとも
０．４５４kg／９２．９m2（1ポンド／1000ft2 ）のコ
ート重量塗布速度で印刷機によって塗布されることが好
ましい。アクリルをベースとした任意の適当なタイプの
オーバープリント塗料コーティングを使用することがで
きる。粒子ミネラル層８は、澱粉すなわち接着剤を有す
るコーティングクレイ、炭酸カルシウム及び／あるいは
二酸化チタンなどのミネラルの流動床であることが好ま
しい。澱粉すなわち接着剤は走行するウェブ表面へ滑ら
かに塗布される。引き続くカレンダ掛けによる高密度化
及びポリッシングによって、ミネラルがコーティングさ
れた表面は非常に滑らかになり、優れたグラフィックス
印刷面に仕上がる。一般に、板紙基板層１０は０．０４
６cm（0.018インチ）の厚みの中実漂白サルフェート紙
（ＳＢＳ）のシートから構成された板紙である。定義と
して、板紙という用語は厚みの範囲が０．０２０〜０．
０７１cm（0.008〜0.028インチ）の紙を表している。こ
の発明はパッケージングなどに塗布されるこうした範囲
のすべてのものに関する。板紙基板層１０は従来の方法
に従って、ロジンサイズあるいはアルキルケテンダイマ
ーサイズでサイジングされることが好ましい。なお、そ
の添加率はロジン酸については約０．８重量％、アルキ
ルケテンダイマについては約０．４重量％であることが
好ましい。食品と接触するポリマ層１２はポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイ
ロンなどの任意の適当な食品接触ポリマでよいが、これ
らに制限されるわけではない。最後に、ポリマ層１２は
約８．６２kg／９２．９m2（19ポンド／1000ft2 ）の割
合で塗布されることが好ましい。
【００１４】図２にはコンポジット材料２０の別の実施
の形態が示されている。コンポジット材料２０は耐水性
の塗料層４と、第２の保持塗料層２２と、印刷グラフィ
クス層６と、粒子ミネラル層８と、板紙基板層１０と、
食品と接触するポリマ層１２とを有している。層４，
６，８，１０，１２はコンポジット材料２における対応
する層と同じ材料から構成されていることが好ましい。
しかし、コンポジット材料２０は耐水性の塗料層４と印
刷グラフィックス層６との間に配置された別の保持塗料
層２２を有している。保持塗料層２２は任意の適当なオ
ーバープリント塗料コーティングから構成されているこ
とが好ましい。また、保持塗料層２２は約0.45ｋｇ／9
2.9ｍ2（1ポンド／1000ｆｔ2）のコート重量で塗布され
る。塗料層４の塗布のまえに保持塗料層２２を塗布する
ことによって、耐水性が著しく改善されることがわかっ
ている。この改善が以下の表に示されている。
【００１５】コンポジット材料２，２０は多くのプリン
タ／加工業者にとって好ましいものである。なぜなら、
これらはポリマ表面上ではなくて、クレイコーティング
表面上へ印刷が行われるからである。上述したように、
ポリマ上への印刷は特殊なインクや装置を使用するし、
余分な乾燥時間を必要とする。また、コンバーティング
や別の印刷を行うまえに、印刷基板のパレットを乾燥す
る余分な倉庫スペースもしばしば必要とする。乾燥を行
うための別の倉庫がないと、ポリマ上への印刷は、印刷
機を介する二回通し（two pass）を行えなくなり、これ
によって使用出来る印刷機のタイプが減りパッケージへ
塗布する色の数が減る。クレイコーティングされた表面
へ印刷し、そのあとにこの発明による耐水性塗料あるい
は耐水性塗料及び保持塗料を塗布することによって、グ
ラフィックスを印刷するときにプリンタは様々なオプシ
ョンを追求することが可能となる。これは、塗料を印刷
機塗布することによって、今日多くのパッケージにおい
て必要である余分なコンバーティング工程が不要となる
からである。
【００１６】オーブン使用可能な板紙（ポリエチレンテ
レフタレート(PET) コーティングを有するクレイコーテ
ィングされた中実漂白サルフェート紙(SBS) ）に塗布さ
れた耐水性塗料と、ポリエチレンを用いた液体パッケー
ジング板紙を用いた実験室での試験を行った。以下の表
の結果は、耐水性塗料と、高度にサイジングされた板紙
の使用が、オーブン使用可能な標準の板紙と比べていか
に優れた耐水性を有しているかを示している。 表 ──────────────────────────────────── サンプル ％水分ピックアップ* ──────────────────────────────────── ＰＥＴコーティングされた板紙 （対照試料） ５１％ ＰＥＴコーティングされた液体パッケージング板紙 （対照試料） ５２％ 塗料コーティングを有するＰＥＴ板紙 ２８％ 塗料コーティングを有するＰＥＴ液体パッケージング板紙 １３％** 両側がポリマーコーティングされた板紙 ＞５％ ──────────────────────────────────── ＊ ％水分ピックアップは、水に浸してから1時間後に板紙に吸収された 水分重量を、板紙の最初の重量で割ったものとして定義されている。15 ％は一般的な消費者／加工業者によって確立された限界である。 ＊＊ 13％は7％から25％までの範囲から取られた値の平均値である。25 ％のデータは不連続なフィルム層を生じる不適切なコート重量によるも のと考えられる。
【００１７】この表のデータからわかるように、種々の
タイプの板紙に対して耐水性塗料を使用すると、水分ピ
ックアップのパーセンテージが減少する。すなわち、耐
水性が向上する。塗料が塗布された無菌処理された板紙
の水分ピックアップは両側ポリマ板紙ほど低くないけれ
ども、この発明のコンバーティング及びプリンティング
の利点によって、加工業者及び末端消費者にとってはよ
り望ましいものになる。上述したように、これは、ワッ
クス表面上のポリマと比較して、価格、製造の容易さ、
クレイ表面上へ印刷したときの優れた印刷性のためであ
る。いったん上述した説明を読めば、その他の多くの特
徴や、変形、改善は、当該分野の技術者にとっては明か
であろう。従って、そうした特徴や変形、あるいは改善
はこの発明の範囲内である。この発明の範囲は添付され
ている特許請求の範囲によって決まるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷凍食品パッケージ用のコーティングされた基
板の断面図である。
【図２】別の実施の形態におけるコーティングされた基
板の断面図である。
【符号の説明】
４ オーバープリント塗料層 ６ 印刷グラフィックス層 ８ 粒子ミネラル層 １０ 板紙基板層 １２ ポリマ層 ２２ 保持塗料層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−26347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−53010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−90353（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−189668（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−39710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−4063（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−162896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−11305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−53995（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−61182（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−84134（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−201719（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65D 85/78 B65D 65/40 B65D 81/18

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エッジウィックが小さく、耐湿性を向上
    させるためのオーバープリント塗料コーティングを有す
    る冷凍食品パッケージ用のコンポジット材料であって、 耐水性のオーバープリント塗料層と、 この塗料層の内側に配置された印刷グラフィックス層
    と、 この印刷グラフィックス層の内側に配置された粒子状ミ
    ネラル層と、 この粒子状ミネラル層の内側に配置された板紙基板と、 この板紙基板の内側に配置された食品接触ポリマ層と、
    を有する材料。
  2. 【請求項２】 前記塗料層がアクリルをベースとした塗
    料層である請求項１記載の材料。
  3. 【請求項３】 前記粒子状ミネラル層がクレイ層である
    請求項１記載の材料。
  4. 【請求項４】 前記粒子状ミネラル層が炭酸カルシウム
    層である請求項１記載の材料。
  5. 【請求項５】 前記板紙基板が高度にサイジングされた
    板紙である請求項１記載の材料。
  6. 【請求項６】 前記高度にサイジングされた板紙がロジ
    ン酸のサイジング材料を有している請求項５記載の材
    料。
  7. 【請求項７】 前記ポリマ層がポリエチレンテレフタレ
    ート層である請求項１記載の材料。
  8. 【請求項８】 前記ポリマ層がポリプロピレン層である
    請求項１記載の材料。
  9. 【請求項９】 前記ポリマ層がポリエチレン層である請
    求項１記載の材料。
  10. 【請求項１０】 前記ポリマ層がナイロン層である請求
    項１記載の材料。
  11. 【請求項１１】 実質的に前記オーバープリント塗料層
    と前記印刷グラフィックス層との間に配置された保持塗
    料層を有している請求項１記載の材料。
  12. 【請求項１２】 前記保持塗料層がインクあるいはグラ
    フィックスを覆うのに適したオーバープリント塗料コー
    ティングである請求項１１記載の材料。
  13. 【請求項１３】 エッジウィックが小さく、耐湿性を向
    上させるためのオーバープリント塗料コーティングを有
    する冷凍食品パッケージ用のコンポジット材料を製造す
    る方法であって、 エッジウィックを小さくするための第１及び第２のサイ
    ドを有する板紙基板をサイジングする段階と、 前記基板の第１のサイドに食品接触ポリマ層をコーティ
    ングする段階と、 前記基板の第２のサイドに粒子状ミネラル層をコーティ
    ングする段階と、 前記粒子状ミネラル層に印刷グラフィックス層をコーテ
    ィングする段階と、 前記グラフィックス層に耐湿性を向上させるためのオー
    バープリント塗料層をコーティングする段階と、を有す
    る方法。
  14. 【請求項１４】 前記コーティングする段階が、前記食
    品接触ポリマ、前記粒子状ミネラル、前記グラフィック
    ス及び前記オーバープリント塗料をそれぞれ印刷機を用
    いて印刷機塗布することによって達成される請求項１３
    記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記サイジングする段階がロジン酸又
    はアルキルケテンダイマを用いて実施され、その添加率
    が前者については約０．８重量％であり、後者について
    は約０．４重量％である請求項１３記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記食品接触層が約８．６２kg／９
    ２．９m2（19ポンド／1000ft2 ）のコート重量でコーテ
    ィングされる請求項１３記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記オーバープリント塗料層が少なく
    とも０．４５４kg／９２．９m2（1ポンド／1000ft2 ）
    のコーティング率で塗布される請求項１３記載の方法。
  18. 【請求項１８】 実質的に前記印刷グラフィックス層と
    前記オーバープリント塗料層との間に保持塗料層を設け
    る段階が設けられている請求項１３記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記保持塗料層が約０．４５４kg／９
    ２．９m2（1ポンド／1000ft2 ）のコート重量で塗布さ
    れる請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 前記保持塗料層が印刷機で印刷機塗布
    される請求項１９記載の方法。
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