JP4159117B2 - 印刷インクによる装飾を付された特に無菌パッケージ用の包装材料の製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、装飾担体として作用し、外面に水性印刷インクによる装飾を付された１つのプラスチック製の外側被膜を含んで成る積層形式の印刷インク装飾を有する包装材料の製造方法であって、少なくとも片面に装飾担体として作用する１つのプラスチック製の外側被膜を有した堅固であるが折曲げ可能な紙製ウェブが付着促進のためにコロナ放電によってその極性を改善する表面処理を行われ、またこのように表面処理されたプラスチック製の外側被膜がその後外面上に通常の印刷技術を使用していずれかの任意な模様で付与される水性印刷インクによる装飾を備えられる包装材料を製造する方法に関する。
特に本発明は、無菌パッケージの完成品に成形される前に、殺菌の目的で過酸化水素浴を通して導かれた包装材料のウェブから製造される積層形式の、上述のような印刷インクによる装飾を付された無菌パッケージ用の包装材料を製造する方法に関する。
背景技術
包装工業では、液体食品を包装して輸送するために１回使用して使い捨てる形式の寸法の安定した液密なパッケージがしばしば使用される。
本明細書で考慮される形式の１回使用の使い捨てパッケージは、堅固であるが折曲げ可能な紙製のコアー層を含んで成る積層形式の包装材料から典型的に製造されており、このコアー層は装飾担体として作用する好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の、外面に水性印刷インクによる装飾を付されたプラスチック製の外側被膜を少なくとも片面に有する。このコアー層はまた他面にも同様にプラスチック、通常は低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）製の外側被膜を有して、これによりその包装材料が簡単で有効な熱シールによって寸法の安定した液密なパッケージを製造できるようにする。
或る実施例では、特にその包装材料がいわゆる無菌パッケージに使用される場合、この包装材料はまたガス遮断層として作用する材料層も備えられ、その材料層はコアー層と、２つのプラスチック製の外側被膜のうちの、包装材料がパッケージに成形されたときに内部に面するように折曲げられる一方の外側被膜との間に配置される。このガス遮断層の材料は、例えばポリアミドまたはエチレンビニルアルコール共重合体のようないわゆる遮断ポリマーとされ得るが、最も一般的にはアルミニウム箔（いわゆるアリフォイル（Alifoil））で構成される。
今日、寸法の安定したパッケージが最新式の高速包装充填機を使用して最も一般的に製造されており、その機械は包装材料のウェブまたは予め形成したシートブランクのいずれかによりパッケージを成形し、充填し、シールする形式の機械である。例えばウェブからは、そのウェブの長手方向の両縁を重ね結合シールとして互いに結合することにより、ウェブはまず最初にチューブに成形される。このチューブは適当な内容物例えば液体食品を充填され、その後チューブ内の内容物のレベルより下方位置でチューブの長手方向軸線を横切って横方向熱シールをチューブに繰返して形成することで、密閉され充填されたパッケージに分割される。これらのパッケージは横方向シール部分で切断すなわち分断することで互いに分離され、またさらなる成形およびシール作業によって所望の幾何学形状、通常は平行六面体の形状を与えられて、パッケージの完成品が形成される。
いわゆる無菌パッケージは、基本的に同じであるが、包装材料および適当内容物の両者が充填段階の前に殺菌されること、および充填段階が殺菌済み内容物の再感染を避けるために殺菌（無菌）状態の充填雰囲気の下で行われることが決定的に違うだけの方法で製造される。
包装材料の殺菌はしばしば化学的殺菌剤、例えば過酸化水素水溶液で行われ、少なくとも殺菌済み内容物と接触するか、または接触する恐れのある包装材料の部分の望ましくない、特に病原体の微生物、を死滅させるように、過酸化水素が包装材料に接触される。しかしながらしばしば包装材料の全体が殺菌され、この殺菌において包装材料のウェブは過酸化水素水の浴に通して導かれて、上述したようにウェブが無菌パッケージとして成形される前に過酸化水素が殺菌のためにウェブに作用するようになされる。
包装材料に関して説明したように付与される印刷インクはしばしば水性とされ、それ故に水性インクと関連する印刷面との間に良好な付着を得るために、付与される表面は十分に親水性であることが要求される。
しかしながら上述した従来技術の包装材料の印刷面として使用されるポリエチレン、例えば低密度ポリエチレンの表面は疎水性（撥水性）であり、それ故に印刷インクと印刷面との間に望まれる良好な付着性を得るためにその表面が改善されねばならない。それ故に、接着を促進させるために従来技術による包装材料はコロナ放電によって表面の極性を変化させる表面処理を行われ、その結果としてポリエチレン表面が望まれる親水性を得ている。
このようにして水性印刷インクと包装材料のポリエチレン製の外側被膜との間の接着性が良好な冒頭に記載した形式の印刷インク装飾の付された包装材料を製造することがこれまで可能とされてきたが、驚くことに特に無菌パッケージ用の従来技術の包装材料が簡単な手段を使用するだけでかなり改良できることが立証された。
発明の目的
したがって本発明の１つの目的は、特に無菌パッケージ用の上述したような改良された包装材料がいかにして簡単な方法で製造できるかを示すことである。
解決法
この目的は、請求の範囲の独立請求項１に記載されている方法により本発明で達成され、この請求項に記載された方法は本発明の特に有利な実施例によって独立請求項３に記載されたような特徴を与えられる。
発明の概要
本発明による方法におけるように包装材料の印刷インクを付されたウェブに、そのウェブが熱間プレスローラーすなわちプレスシリンダ間を通されるようにする事後処理を行うことで、湿気た環境下で長期保存に対しても装飾の明瞭さおよび新鮮さを損なわないで保存に耐えるのみならず、従来技術の方法を使用してこれまで可能であったよりもかなり少ない過酸化水素の消費量で上述したように過酸化水素水を使用して殺菌することのできる印刷インク装飾の付された包装材料を製造することが可能である。
従来技術の印刷インク装飾を付された包装材料に固有の上述した欠点、すなわち保存時の感湿性および殺菌に関して過大な過酸化水素消費量、の１つの説明は、コロナ処理により包装材料の装飾を担持するポリエチレン製の被膜の改善（極性の変化）が実現される一方で、そのコロナ処理はコロナ放電による電荷の衝突でポリエチレン製被膜を「崩壊」させるほど強力であるということである。この「崩壊」部分内でポリエチレン製被膜は、良好な付着力で水性印刷インクを付着させるために必要な親水着座部（hydrophilic seat）を全体的または部分的に失い、その結果として印刷インクはそれらの部分に単に部分的に付着されるだけとなる。印刷インクと水分または液体との間の相互作用、およびその結果として付与装飾の品質劣化の生じる恐れが上述の部分において増大される。
包装材料のポリエチレン製外側被膜の「崩壊」した材料部分の問題は、その包装材料が無菌パッケージの製造において殺菌のために過酸化水素水浴に通して導かれるときに重大となる。印刷インクは過酸化水素溶液の水と接触して相互作用を生じるという事実を別にして、過酸化水素は付与された印刷インク装飾の外側の崩壊領域においてポリエチレン被膜の露出された親水着座部に過度に吸引および吸収されることになり、その結果として過剰な過酸化水素の消費をもたらす。包装材料のコロナ処理の行われたポリエチレン製外側被膜を、上記した事後処理にて処理することで、従来技術の包装材料に関する上述した欠点は効果的に解消できる。
上記した事後処理は熱間プレスローラーすなわちプレスシリンダによって行われ、包装材料はそのローラー間を通される。そのことが、「崩壊」したポリエチレン被膜にその表面の物理的な均質作用（レベリング作用）を与え、コロナ処理済みポリエチレン製被膜の液体（水）吸収傾向に反作用することに寄与する。
添付図面の簡単な説明
本発明は、添付図面を参照して、以下に非常に詳細に説明される。図面において、
図１は本発明の１つの特定の実施例による方法を使用して製造された無菌パッケージ用のそれ自体は周知の包装材料の概略横断面であり、
図２は図１に示された包装材料の製造を概略的に示している。
好ましい実施例の説明
図１で、概略的に示された包装材料は符号１０を付されている。この包装材料１０は通常のパッケージ品質の堅固であるが折曲げ可能な紙製のコアー層１１と、ポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）製の液密な外側被膜１２，１３とを有する。コアー層１１と、ポリエチレン製の２つの外側被膜のうちの一方の被膜１２との間にはガス遮断層として作用するアルミニウム箔１４（いわゆるアリフォイル（Alifoil））が配置され、この箔１４は介在される接着層１５によって、包装材料がパッケージとして成形されたときに内部へ面するようになされるコアー層１１の面に結合されている。
図１から明白となるように、包装材料１０の第２のポリエチレン製の外側被膜１３は水性インクの装飾１６を付与されており、この装飾は通常の印刷技術を使用してポリエチレン製被膜１３の外面に所望の装飾模様で付されている。
図１の包装材料１０は、図２に概略的に示される本発明の方法によって製造される。容易に比較できるようにするために、図２の同じ部分は図１におけるのと同じ符号を付されている。
プラスチック材を被覆された紙製ウェブ１０’は矢印の方向にマガジンリール（図示せず）から巻き出され、ガス遮断層として作用するアルミニウム箔１４を備えられる。この箔１４は押出し加工された介在される接着層１５によって、２つのローラーすなわちシリンダ１７，１８を通して導かれるウェブに対してその片側に積層される。
この箔を張り付けられたウェブはその後押出しステーションへ導かれ、そのステーションでアルミニウム箔がポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）製のフィルム１２を被覆される。このフィルムは包装材料１０の一方のプラスチック製外側被膜１２を形成するように箔１４の外面上に押出し加工される。
プラスチック剤を被覆されたウェブはその後接着を促進させるために極性を改善する部分１９にて表面処理を行われ、その部分においてウェブのポリエチレン、好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）製の第２外側被膜１３がそれ自体周知のコロナ放電によって表面を改善される。
コロナ処理の行われたウェブはさらに印刷ステーション２０へ導かれ、この印刷ステーションでウェブは通常の印刷技術を使用して水性印刷インクの外側装飾１６を備えられる。この装飾はウェブの表面を改善されたポリエチレン製外側被膜１３の外面に所望の模様で付与される。
このウェブは最終的に事後処理ステーション２１へ導かれ、その事後処理ステーションにおいてウェブは本発明によって２つの熱間プレスローラーすなわちプレスシリンダ２２，２３のニップを通して導かれ、これによりコロナ処理されたウェブの印刷インクの被覆されたプラスチック製外側被膜１３は多少均質化される。
実際的な比較実験において、無菌パッケージ用の本発明による包装材料は、上記した事後処理を受けていない周知の包装材料が既に説明した方法で過酸化水素水浴を使用した殺菌によって消費する過酸化水素の消費量よりも約７０％も少ない過酸化水素の消費量で殺菌できることが立証された。
したがって前述の説明から、本発明は簡単な方法で、また簡単な手段を使用して、驚くほど有利な特性を有する特に無菌パッケージ用の印刷インク装飾の付された包装材料を製造できるようにすることは明白となろう。
当然ながら本明細書で開示した本発明の概念から逸脱せずに、多くの改良および変更が可能である。したがってそれらの改良および変更が添付の請求の範囲に記載されている本発明の概念の精神および範囲内に含まれることは当業者に明白である。

Claims (6)

1. 装飾担体として作用し、外面に水性印刷インクの装飾（１６）を担持するプラスチック製の外側被覆（１３）を含んで成る積層形式の印刷インク装飾を付された包装材料の製造方法であって、少なくとも片面にプラスチック製の外側被膜（１３）を有する堅固であるが折曲げ可能な紙製ウェブ（１０’）が付着力を促進させるためにコロナ放電によって極性を改善する表面処理を行われ、またこのようにして表面処理の行われたウェブのプラスチック製外側被膜（１３）が印刷技術を使用して表面処理済みプラスチック製被膜の外面に任意の模様で水性印刷インクの装飾を付与される包装材料の製造方法において、ウェブが前記印刷インクの装飾の付与の後に熱間プレスローラーすなわちプレスシリンダ（２２，２３）間を通されることを特徴とする製造方法。
2. 請求項１に記載された方法であって、前記プラスチック製の外側被膜（１３）が低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）で構成されたことを特徴とする製造方法。
3. 完成した無菌パッケージにウェブを成形する前に、殺菌のために過酸化水素水浴を通して導かれた包装材料のウェブから製造される無菌パッケージ用の積層形式の印刷インク装飾を付された包装材料（１０）を製造する方法であって、堅固であるが折曲げ可能で、少なくとも片面に装飾担体として作用するプラスチック製の外側被膜（１３）を有し、反対面にガス遮断層として付与された材料層（１４）を有するウェブ（１０’）が付着力の促進のためにコロナ放電により極性を改善する表面処理を行われ、またこのように表面処理の行われたウェブのプラスチック製外側被膜（１３）が、印刷技術を使用して表面処理済みのプラスチック製外側被膜の外面に所望の模様で水性印刷インクの装飾（１６）を付与される製造方法において、前記印刷インクの装飾の付与の後にウェブが熱間プレスローラーすなわちプレスシリンダ（２２，２３）間を通されることを特徴とする製造方法。
4. 請求項３に記載された方法であって、前記プラスチック製の外側被膜（１３）が低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）で構成されたことを特徴とする製造方法。
5. 請求項１または２に記載された方法により製造される積層形式の包装材料（１０）から製造されたことを特徴とする包装容器。
6. 請求項３または４に記載された方法により製造される積層形式の包装材料（１０）から製造されたことを特徴とする無菌包装容器。

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