JP4331681B2 - 遮断層をパッケージに備える方法、およびその方法で得たパッケージ - Google Patents

Description

本発明は流動食品用パッケージに酸素遮断層を備える方法に関する。本発明はそのようにして得たパッケージにも関する。

流動食品用パッケージは充填されて未開封のパッケージを保存するために酸素遮断性を備えていることが必要である。要求されるシェルフライフ（保存寿命）および必要とされる酸素遮断性は食品の種類、包装材料の種類、パッケージの形式、パッケージの開口方式などによって相違し、例えばパッケージが無菌パッケージで室温保存とされているか、無菌パッケージではなく冷蔵保存を意図されているのかなどの概念によっても相違する。どのような場合も、或る程度の酸素遮断性は必要である。

これまでは、包装材料からパッケージを形成する前に、例えばポリマーまたは繊維質のコアー材を有する包装材料に遮断層を予め形成することが一般的である。例えば、繊維を基材とするコアー層を有してジュースのパッケージに使用される包装材料は、アルミニウム箔で構成された一つの酸素遮断層を積層されている。ジュースほど酸素に敏感でない流動食品用の他の包装積層材は、例えば、ポリビニル・アルコールやエチレン・ビニル・アルコールのような水酸基の官能基を有するポリマーを、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）やエチレン・メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）のようなカルボキシル基の官能基を有するポリマーと混合したような、酸素遮断性を有するポリマーで例えば押出し形成被覆または分散被覆することによって酸素遮断層を備えることが提案されてきている。

包装材料のコアー層に引き続き積層されるキャリヤ層に被覆された分散被膜を示すＷＯ０１／１７７７１およびＷＯ０１／１７７７４には、ナノ寸法級の粘土粒子を組合わせることで分散被膜の酸素遮断性を一層高めることができることも示されている。

ＷＯ００／４０４０４には、透明フィルムでラップするように食品を包装することを意図し、流動食品のための寸法の安定したパッケージを製造することは意図していない熱可塑性フィルムが記載されている。ＷＯ００／４０４０４に記載されたフィルムは少なくとも片面に被膜を有し、その被膜はポリメリック結合剤と、ナノ寸法級粒子を含む添加物とを含んでいる。ナノ寸法級粒子は添加物の５〜２０重量パーセントを占めることが好ましく、添加物は被膜の４０〜９０重量パーセントを占めることが記載されている。

パッケージを形成する前に包装材料に酸素遮断層を形成する一つの問題点は、パッケージのさまざまな箇所における遮断性の効果を制御することがほとんどできず、可能性だけが残るということである。例えば、要望の高いパッケージのシール箇所における酸素遮断性を、パッケージの他の箇所に影響を与えずに達成することは困難である。また、繊維質を基材にした包装積層材における通常のシールの重なり具合により、積層材の遮断層はその重なり箇所に所望の遮断性を与えることはできない。さらに、包装材料に事前に取付けられた、または最終品のパッケージに取付けられたプラスチック部品や開口装置のようなあらゆる機能的な部品は他の部分の材料と同じ酸素遮断性を示さないであろう。これは、例えばフルーツ・ジュースや野菜ジュースのような酸素に敏感な食品用の無菌、すなわち殺菌したパッケージに取付けられる開口装置に特に関連した問題である。或る形式のパッケージは異なる材料で作られた異なる部分から構成され、その一例は繊維質を基材とした包装積層材の側壁および底部を有するが、頂部（テトラ・トップ（登録商標））はプラスチックから作られている。この場合、パッケージの部分の全体に同じまたは本質的に同じ酸素遮断性を備えることは困難である。

酸素遮断性に関する特別な問題点を有する一つの形式の開口装置は、特に無菌パッケージにおける事前に取付けられた直接噴射モールド成形されたプラスチック・キャップである。「事前に取付けられた」は、包装積層材がパッケージに形成され、流動食品を充填されて密封されるよりも前に、完成された包装積層材に対して取付けられることを意味する。パッケージが無菌であるならば、事前に取付けられた開口装置を含めて包装積層材は、成形−充填−シール作業を行われる前に、通常は過酸化物で殺菌される。このような酸素遮断性を獲得する目的は、モールド成形時またはモールド成形に関連してキャップに形成されるいかなる遮断層も殺菌処理に耐えることができなければならないという事実によって非常に困難となる。

ポリマー混合材料で製造することによってプラスチック・キャップに遮断性を備えることが可能であるとはいえ、これは機械的なシール性に厳しい影響を与える。別の選択は、プラスチックに酸素除去剤を組合わせることであるが、これもまた機械的特性に影響を与え、酸素除去剤は食品パッケージ用に承認されねばならず、キャップの状態に応じて適正に機能しなければならない。知る限り、キャップに遮断性を与えると同時に許容できる密封性および機械的性質を与えることのできる既存の技術は存在しない。

本発明は、上述した問題点を解消し、または少なくとも軽減することのできる流動食品用パッケージに酸素遮断層を備える方法の提供を目的とする。特に本発明による方法は、パッケージの選ばれた箇所に酸素遮断層を備えることができ、これはパッケージの別の箇所のどの酸素遮断層とも無関係に備えことのできる方法の提供を目的とする。さらに、本発明による方法は、パッケージの開口装置や頂部などの部品、特にプラスチック製部品が酸素遮断層を備えることのできる方法の提供を目的とする。本発明は機械的性質および密封性に影響を与えることなく、そのような遮断性を備えることができなければならない。本発明の一つの概念によれば、プラスチック製部品を含む包装材料がパッケージの成形および充填の前に殺菌を行われる場合にも、これは達成されねばならない。

本発明はまたこのようにして得られるパッケージの提供を目的とする。

これらおよび他の目的は、特許請求の範囲に記載されたような本発明による方法で達成される。

パッケージの外面の全体または選ばれた一部分にポリマー分散剤または溶液を含む液状の酸素遮断組成物を被膜として事後付与することにより、パッケージに驚くほど良好な酸素遮断性を得られることを発見した。「事後付与」という用語は、完成したパッケージにその被膜が付与されることを意味し、これはパッケージに充填および密封を行った後でさえも好ましいとされる。

本発明の一つの概念によれば、前記酸素遮断組成物はパッケージの選ばれた部分のスプレー、シャワー、アトマイジング、ブラッシング、および浸漬からなる群内にある一つの方法によって付与される。市販規模の応用例においては、被膜は、例えば一個、二個またはそれ以上のスプレー・ノズルにより、一時間当たり数千個の割合でパッケージを、例えば一時間当たり４０００〜８０００個の割合でパッケージにスプレーして付与することができる。

本発明の他の概念によれば、前記酸素遮断組成物は乾燥状態で測定して１〜５０μｍ、好ましくは１〜４０μｍ、さらに好ましくは１〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍ、さらに好ましくは５〜２０μｍ、最も好ましくは１０〜１５μｍの被膜厚さに付与される。

パッケージは主として繊維質を基材とする包装積層材で好ましく形成されるが、パッケージが主としてポリメリック包装材料で形成される場合にも応用例は考えられる。また、例えば繊維質を基材とする包装積層材の側壁や底部とポリマーを基材とする頂部（例えばテトラ・トップ（登録商標））を有するパッケージのような組合せも考えられる。

本発明の方法によりパッケージの選ばれた部分のみ被覆される場合、パッケージのこの選ばれる部分はシール、開口装置、パッケージのプラスチック部品、および例えばプラスチック製頂部のようなパッケージのプラスチック部分からなる群内にある一つの部分であることが好ましい。本発明の特に好ましい実施例においては、直接噴射モールド成形された開口装置（キャップ）に酸素遮断性を与えるために、そのキャップの外面に酸素遮断組成物が付与される。ここで、酸素遮断被膜の外面への事後付与は、間隔を隔てて配置されたキャップを含む包装積層材はそれらのキャップに酸素遮断被膜を付与される前に予め殺菌されることができ、これにより被膜は殺菌剤に耐える必要性がないことを有利に意味する。本発明のこの実施例によれば、この方法は、
（ａ）包装材料ウェブの開口にプラスチック製開口装置を噴射モールド成形する段階と、
（ｂ）包装材料ウェブの長手方向の縁部を互いにシールする間に該ウェブをチューブに成形し、流動食品をそのチューブに充填する段階と、
（ｃ）間隔を隔ててチューブを横方向にシールし、その横方向のシール部分でチューブを切断してクッション形状に形成する段階と、
（ｄ）そのクッション形状体を折畳んで、個々に一つのプラスチック製開口装置を有する寸法の安定したパッケージを形成する段階と、
を遂行し、その後、段階（ｅ）で前記開口装置の外面に前記液状の酸素遮断組成物が付与される。

任意であるが、段階（ａ）および段階（ｂ）の間の段階（ｆ）においてプラスチック製開口装置を含む包装材料ウェブは、好ましくは液状殺菌剤、さらに好ましくは過酸化物によって殺菌される。

段階（ｅ）でこの被膜が付与された後、段階（ｇ）で被膜は好ましくは熱風処理、赤外線（ＩＲ）処理、紫外線（ＵＶ）処理または電子ビーム処理によって強制乾燥される。

本発明の代替実施例によれば、この方法は、
（ａ）包装材料のブランクの長手方向の縁部を互いにシールする間、該ブランクをチューブ状のパッケージ・カプセルに成形する段階と、
（ｂ）充填したパッケージの開口装置を含むプラスチック製頂部をチューブ状カプセルの一端に取付ける段階と、
（ｃ）流動食品をカプセルに充填する段階と、
（ｄ）カプセルの他端を底部折畳み状態に折曲げて、その折畳み状態でシールする段階と、
を遂行し、その後、段階（ｅ）で前記開口装置の外面に前記液状の酸素遮断組成物が付与される。

任意であるが、包装材料カプセルと、開口装置を含むモールド成形されたプラスチック製頂部とは、ガス状殺菌剤を単独で、または照射殺菌と組合わされて、さらに好ましくはガス状過酸化水素を紫外線（ＵＶ）照射と組合わせて、段階（ｂ）および段階（ｃ）の間の段階（ｆ）で殺菌される。

本発明の一つの概念によれば、前記ポリマー分散剤または溶液は、水酸基の官能基またはカルボキシル基の官能基を有するポリマーを基材とする。前記ポリマー分散剤または溶液は、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・ビニル・アセテート共重合体、エチレン・ビニル・アルコール共重合体、改質エチレン共重合体、スチレン共重合体およびそれらの組合せからなる群内にあるポリマーを基材とする。

さらに、前記酸素遮断組成物はナノ寸法級粒子、好ましくは粘土粒子およびシリカ粒子およびそれらの組合せからなる群内にある粒子も含むことが好ましい。

ＵＶ−ＥＢ（電子ビーム）で硬化する樹脂の使用も考えられる。

接着剤としてだけに従来使用されている、またはそれ自体が遮断性を有する別のポリマーと組合せて使用されているポリマーは、自体が酸素遮断性を有するいかなるポリマーも基本的に含まない溶液または分散剤中のナノ寸法級粒子と組合せることで、驚くほど良好な遮断性を備えることができることを見い出した。そのようなポリマーの好ましい実施例は、エチレン・アクリル酸共重合体およびエチレン・メタクリル酸共重合体のようなカルボキシル基の官能基を有するポリマーである。

ナノ寸法級粒子は、乾燥状態の物質で計算し、残部は基本的に前記ポリマーである場合に、少なくとも２０重量パーセント、好ましくは少なくとも３０重量パーセント、さらに好ましくは少なくとも４０重量パーセントで、最大６０重量パーセント、好ましくは最大５５重量パーセント、さらに好ましくは最大５０重量パーセントの含有量で酸素遮断性組成物中に存在される。

本発明の一つの概念によれば、前記ナノ寸法級粒子は粘土粒子であり、その場合、前記液状遮断混合物はナノ寸法級の粘土粒子およびポリマーの２〜２０重量パーセント、好ましくは３〜１６重量パーセント、さらに好ましくは５〜１２重量パーセントの乾燥含有量を示す。ナノ寸法級粘土粒子は、高陵石、アンチゴライト、スメクタイト、ヒル石または雲母を含む群の鉱物を含むことができる。特に、ラポナイト、カオリナイト、ディクカイト、ナクライト、ハロイサイト、アンチゴライト、クリソライト、ピロピライト、モントモリロナイト、ヘクトライト、ソジウム・テトラシリキク・ミカ、ソジウム・タエニオライト、コモンミカ、マルガライト、ベルミキャライト、フロゴファイト、キサントフィライトなどを適当な粘土鉱物として挙げることができる。

ナノ寸法級粒子は少なくとも０．２μｍ、好ましくは０．４μｍ、最も好ましくは０．６μｍで、最大９μｍ、好ましくは最大８μｍ、さらに好ましくは最大７μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲で最大１００ｎｍ、好ましくは最大１０ｎｍ、通常は約１ｎｍの最小寸法を有していなければならない。この寸法範囲は単一の粘土粒子を指し、すなわち小板がスタックを形成することは考慮しない。

本発明の開発に関連して、好ましくは少なくとも０．２μｍ、好ましくは０．４μｍ、最も好ましくは０．６μｍで、最大４μｍ、好ましくは最大３μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有するアルミニウム・マグネシウム・シリケート・ハイドレート粒子、または、好ましくは少なくとも４μｍ、好ましくは５μｍ、最も好ましくは６μｍで、最大９μｍ、好ましくは８μｍ、さらに好ましくは７μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有する合成テトラシリシック・フルオロミカ粒子を使用したときに驚くほど良好な遮断性が達成されることを見い出した。

本発明の開発に関連して、３〜１５０ｎｍ、好ましくは４〜１００ｎｍ、さらに好ましくは５〜７０ｎｍの粒子寸法を示し、非晶質および（または）球形であるコロイド状のシリカ粒子を使用したときに驚くほど良好な遮断性が達成されることも見い出した。コロイド状のシリカ粒子の使用は、液状遮断混合物を１５〜４０重量パーセント、好ましくは２０〜３５重量パーセント、さらに好ましくは２４〜３１重量パーセントの乾燥含有量で付与でき、これにより強制乾燥の要求を軽減できるという利点をさらに有する。

任意であるがこの組成物はまた、被膜の傷付きに対する抵抗力を高めるための添加剤も含むことができる。これに代えて、または組合わせとして、被膜は傷つきに対する増大された抵抗力を示すために処理されることができる。

本発明の好ましい実施例によれば、本発明の事後付与される酸素遮断被膜は、二層以上、好ましくは三層以上の部分層を形成するために二段階以上、好ましくは三段階以上で付与される。各々の被膜形成段階の中間で、形成された被膜は熱風処理、赤外線（ＩＲ）処理、紫外線（ＵＶ）処理、または電子ビーム処理、またはそれらの処理のいずれかの組合せからなる群内にある一つの処理方法によって、乾燥または硬化されることが好ましい。ＵＶ処理や電子ビーム処理のような処理は殺菌処理も行うことになる。

段階的な被覆処理は比較的厚いが均一な、すなわち乾燥／硬化した全域にわたって均一な厚さの被膜を可能にすることが見い出された。

本発明の好ましい実施例によれば、酸素遮断性を備えるべき物体との直接的な接触によって第一の部分被膜形成がナノ寸法級粒子を基本的に全く含まない被膜形成ポリマー分散剤または溶液で構成される場合、湿潤性および接着性が驚くほど改善されることが見い出された。その後、酸素遮断効果を向上させるために、ナノ寸法級粒子を含む被膜ポリマー分散剤または溶液で第二の部分被膜を構成するべきことが好ましい。最後に、第三の部分被膜が付与され、繰り返して述べるが、この被膜もナノ寸法級粒子を基本的に全く含まない被膜ポリマー分散剤または溶液で構成されることが好ましい。この最後の最外部分被膜は、湿気および掻き傷に対する保護膜として作用する。第一、第二および第三の部分被膜は、ポリマー分散剤または溶液と同じ種類で、同じまたは異なる品質であることを基本とすることが好ましい。各被膜形成段階の間で、形成された被膜は熱風処理、赤外線（ＩＲ）処理、紫外線（ＵＶ）処理、または電子ビーム処理、またはそれらの処理のいずれかの組合せからなる群内にある一つの処理方法によって、乾燥または硬化されることが好ましい。任意であるが、被膜は個別の被膜形成段階の中間で強制乾燥され、全ての部分被膜が付与されたときに最終的に硬化される。第一、第二および（または）第三の部分被膜、好ましくはナノ寸法級粒子を含む第二の部分被膜は、二段階以上にて付与され、その中間に乾燥または硬化が行われることも考えられる。

被膜は、乾燥状態で測定して１〜５０μｍ、好ましくは１〜４０μｍ、さらに好ましくは１〜３０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍ、さらに好ましくは５〜２０μｍ、最も好ましくは１０〜１５μｍの全体的な被膜厚さを有する。幾つかの被膜形成段階が使用される場合には、部分被膜は乾燥状態で測定して１〜２０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは１〜５μｍ、最も好ましくは１〜３μｍの厚さを有することが適当である。

以下に本発明は好ましい実施例および図面を参照して詳細に説明される。

図１の系統図では、ボックス１は段階（ａ）において包装積層材ウェブに予め形成されている開口に開口装置を間隔を隔てて予め取付けるための装置を示している。この形式の既知の装置１は、注ぎ口リムと、任意であるが例えば開口装置を開閉するヒンジ取付けされた蓋とを含むポリメリック・キャップの直接噴射モールド成形装置を含む。開口装置を含むパッケージが殺菌されている場合、開口装置の最初の開封作業で蓋がリムから切離されるときに無菌状態は破られる。

段階（ｆ）では、開口装置を含む包装積層材ウェブは殺菌設備２を通過され、そこで例えば液体または蒸気の過酸化物で殺菌される。

段階（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）では、図２に詳細に示されるように、包装積層材ウェブはそれぞれが一つの開口装置３０と、長手方向のシール４０ａおよび横方向のシール４０ｂとを有するレンガ形状または四面体形状のパッケージ２０を形成するように通常の形式の成形−充填−シール設備３にて成形され、充填され、シールされる。

段階（ｅ）では、パッケージはポリマー分散剤または溶液を含む液状の酸素遮断組成物若しくは混合物を、少なくとも開口装置３０の外面および（または）パッケージのシール４０ａ，４０ｂに、またはパッケージの外面全体に事後付与する装置４を通過される。付与装置４は、一個以上のスプレー・ガン、アトマイジング手段、パッケージまたはパッケージの一部を浸漬する浴、シャワー、ブラッシング手段などのいずれかの適当な手段を含むことができる。

段階（ｅ）の後、事後付与された被膜は段階（ｇ）にて、乾燥または硬化装置５で乾燥または硬化される。乾燥または硬化装置５は、被膜の例えば熱風処理、赤外線（ＩＲ）処理、紫外線（ＵＶ）処理、または電子ビーム処理を行う手段を含むことができる。

図３は、繊維質を基材とする包装積層材の底部および側壁５４を有し、長手方向のシール５３および底部シール（図示せず）を備えたテトラ・トップ（登録商標）形式のパッケージ５０の一例を示している。頂部は、開口装置５２を備えたポリメリック頂部５１である。本発明による事後付与された酸素遮断被膜は開口装置５２を含むポリメリック頂部５１を被覆する。例えばねじ付きキャップのような他の多くの形式の開口装置が実施できる。

[実例]
ナノ粘土（モントモリナイト）
基準：クロイサイト−Ｎａ（サザン・クレイ・プロダクツ・インコーポレーテッド社、米国テキサス州）、３％の水中分散剤、寸法２００〜１０００ｎｍ、ＣＥＣ：９２ｍｅｇ／１００ｇ
クニピアＦ（アルミニウム マグネシウム シリケート ハイドレート；クニミネ・インダストリーズ・カンパニー・リミテッド社、日本東京都）、３％水中分散剤、寸法０．６〜３μｍ、ＣＥＣ：１１９ｍｅｇ／１００ｇ
ナノ粘土（合成）
ソマシフＭＥ−１００（合成の膨張可能なテトラシリシック・フルオロミカ；コープ・ケミカル・カンパニー・リミテッド社、日本東京都），８％水中分散剤、サイズ６〜７μｍ、ＣＥＣ：１２０ｍｅｇ／１００ｇ
コロイド状シリカ（ＳｉＯ _２ ）
バインドジル４０／１７０（エカ・ケミカルズ社、スウェーデン・ボース、）４％水中分散剤、サイズ２０ｎｍ
バインドジル３０／２２０ＮＨ_３ （エカ・ケミカルズ社、スウェーデン・ボース）３０％水中分散剤、サイズ１５ｎｍ
ポリメリック結合剤
エポタル２３４３、（エチレン・アクリル酸共重合体、ＢＡＳＥ社、ドイツ）
バリテックＹＰ２、（エチレン・アクリル酸共重合体、ビムケミ社、スウェーデン）

[実例1]
ＥＡＡ共重合体およびナノ寸法級粒子の分散剤は互いに混合された。得られた分散剤はヒラノ・ラボ被膜形成装置（１ｍ／分）でＯＰＥＴフィルム（メリネックス８００、デュポン社、３６μｍ）に付与され、１５０゜Ｃで乾燥された。被膜厚さは乾燥状態で５μｍであった。表１はその被膜の結果となる酸素遮断性を示している（ＯＰＥＴフィルムの遮断効果は考慮から除外されている）。

比較のために、ＷＯ００／４０４０４の表２に示された遮断性が上記表１に使用した同じ単位で計算された。

本発明による好ましいナノ寸法級粒子を使用したときには、同様な分散剤に関してＷＯ００／４０４０４で得られた結果に比べて、本発明による結果は驚くほど非常に良好であることが推測できた。

さらに、ソマシフＭＥ−１００粒子を含む分散剤の酸素遮断性は少なくとも５０％ＲＨまでの高い湿度では影響が少ないように推測でき、これは遮断性の本発明による付与方法の主な利点である。

[実例2]
酸素移動量が、酸素遮断層としてアルミニウム箔を含み、パッケージに一つの直接噴射モールド成形した開口装置（キャップ）を備えた六個の１０００ｍｌ用の無菌のレンガ形状のパッケージ（テトラ・ブリック（登録商標））について、パッケージ毎に測定された。その後、キャップはエアーブラシで酸素遮断性の被膜を形成され、９０゜Ｃで約１〜５分間にわたり加熱キャビネット内で乾燥された。被膜は５〜１０μｍの厚さを有し、被膜の形成されたキャップを有するパッケージの酸素移動量を試験した後、キャップは４時間にわたる水洗（タップ・ウォーター・ウォッシング）を行われ、残る酸素遮断層が試験された。表３は被膜形成後、および被膜の形成されたキャップを水洗した後の結果を、改良値％として示している。酸素移動量はｃｃ／パッケージ／２４ｈ、５０％ＲＨ、ｐ＝０．２１気圧、七個のパッケージの平均値として測定された。改良値は、次のように計算された。
改良値＝１００−１００×（ＯＴＲ_ｃｃ−ＯＴＲ_ｒｅｆ）
／（ＯＴＲ_ｃ−ＯＴＲ_ｒｅｆ）

ここで、ＯＴＲ_ｒｅｆ ＝キャップ無しでのパッケージの酸素移動量
ＯＴＲ_ｃ ＝被膜未形成のキャップを有するパッケージの酸素移動量
ＯＴＲ_ｃｃ ＝被膜形成したキャップを有するパッケージの酸素移動量
（また必要なら正常された）

[実例3]
酸素移動量は基本的に図３によって構成されたテトラ・トップ（登録商標）パッケージに関してパッケージ毎に測定された。ポリメリック（ＬＤＰＥ）の頂部は中間に乾燥を挟んで以下の三層部分被覆により被膜を形成された。
１．純粋なエチレン・アクリル酸共重合体
２．ナノ寸法級粒子を含有するエチレン・アクリル酸共重合体
３．純粋なエチレン・アクリル酸共重合体

被膜を形成されたポリメリック頂部に、第一の部分被膜は良好な湿潤性および接着性を備えることが見い出された。第二の部分被膜は改良された酸素遮断性を備えたが、その被膜は乾燥後も乳白色の外観を有し、水および傷つきに耐えるものではなかった。しかしながら第三の部分被膜が付与されて乾燥された後は、被膜全体が透明となり、湿気および傷つきに耐えることができるという驚く結果が見い出された。

０．２１気圧、２３゜Ｃおよび５０％ＲＨの条件のもとで三層部分被膜によって酸素の遮断層移動量は０．３０ｃｍ^３／ｍ^２および２４時間（被膜味形成の基準）から０．１２〜０．１５ｃｍ^３／ｍ^２および２４時間へ減少された。

本発明の好ましい実施例による製造ラインの系統図を示す。 図１の製造ラインで製造されるような開口装置を含む第一のパッケージを示す。 ポリメリックな頂部を含む第二の繊維質を基材としたパッケージを示す。

符号の説明

１ 包装積層材に開口装置を取付ける装置
２ 殺菌設備
３ 成形−充填−シール設備
４ 酸素遮断組成物の付与装置
５ 乾燥または硬化装置
２０ パッケージ
３０ 開口装置
４０ａ，４０ｂ シール
５０ パッケージ
５１ ポリメリック頂部
５２ 開口装置
５３ 長手方向のシール
５４ 側壁

Claims (35)

1. 主として繊維質を基材とした包装積層材で形成される流動食品用パッケージ（２０，５０）に酸素遮断層を付与する方法であって、ポリマー分散剤または溶液を含む液状酸素遮断組成物を、パッケージの充填および密封の後に、被膜としてパッケージの選ばれた部分の外面に付与する段階（ｅ）を含み、前記選ばれた部分がシール（４０ａ，４０ｂ，５３）、開口装置（３０，５２）、パッケージのプラスチック製部品およびパッケージのプラスチック部分（５１）からなる群内にある少なくとも一つの部分であることを特徴とする方法。
2. 前記酸素遮断組成物がスプレー、シャワー、アトマイジング、ブラッシング、浸漬からなる群内にある一つの方法によってパッケージの選ばれた部分に対して付与されることを特徴とする請求項１に記載された方法。
3. 熱風処理、赤外線（ＩＲ）処理、紫外線（ＵＶ）処理および電子ビーム処理、またはそれらの組合せからなる群内にある一つの処理方法により、前記被膜が強制的に乾燥または硬化されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
4. 前記遮断組成物が二段階以上で付与されて、二層以上の部分被膜層を被膜内に形成すること、および部分被膜層が被膜形成段階の間で乾燥および（または）硬化されることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載された方法。
5. 前記酸素遮断組成物が乾燥状態で測定して１〜５０μｍの全被膜厚さを有するように付与されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された方法。
6. 前記ポリマー分散剤または溶液が水酸基の官能基またはカルボキシル基の官能基を有するポリマーを基材とすることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
7. 前記ポリマー分散剤または溶液は、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・ビニル・アセテート共重合体、エチレン・ビニル・アルコール共重合体、改質エチレン共重合体、スチレン共重合体およびそれらの組合せからなる群内にある一つのポリマーを基材とすることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載された方法。
8. 前記酸素遮断組成物がナノ寸法級粒子を含むことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載された方法。
9. 前記ナノ寸法級粒子が乾燥物質で測定して少なくとも２０重量パーセントで最大６０重量パーセントの含有量で酸素遮断組成物中に存在し、残部は基本的に前記ポリマーであることを特徴とする請求項８に記載された方法。
10. 前記ナノ寸法級粒子が粘土粒子であること、及び前記酸素遮断組成物が２〜２０重量パーセントの乾燥含有量を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載された方法。
11. ナノ寸法級粘土粒子が少なくとも０．２μｍで最大９μｍの平均最大幅寸法を有し、またナノ寸法範囲の最小寸法を有していることを特徴とする請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載された方法。
12. 前記ナノ寸法級粘土粒子が、少なくとも０．２μｍで最大５μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有するアルミニウム・マグネシウム・シリケート・ハイドレート粒子、及び、少なくとも４μｍで最大９μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有する合成テトラシリシック・フルオロミカ粒子からなる群内にある粒子であることを特徴とする請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載された方法。
13. 前記ナノ寸法級粒子がシリカ粒子であること、及び前記酸素遮断組成物が１５〜４０重量パーセントの乾燥含有量を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載された方法。
14. 前記ナノ寸法級シリカ粒子が３〜１５０ｎｍの粒子寸法を示すコロイド状のＳｉＯ _２ 粒子であり、粒子は非晶質と球形との少なくとも一方であることを特徴とする請求項８，９，１３のいずれか一項に記載された方法。
15. 第一の部分被膜層がパッケージの外面の選ばれた被膜未形成部分に付与され、第一の部分被膜層はナノ寸法級粒子が基本的に存在しないポリマー分散材または溶液で構成されており、前記第一の部分被膜層が乾燥および（または）硬化された後、ナノ粒子を含有する前記酸素遮断組成物が第二の部分被膜として付与されてそれがその後乾燥および（または）硬化されることを特徴とする請求項４、および請求項８から請求項１４までのいずれか一項に記載された方法。
16. 酸素遮断組成物の第二の部分被膜を被覆されたパッケージの外面の選ばれた被膜未形成部分に第三の部分被膜層が付与され、この第三の部分被膜層はナノ寸法級粒子が基本的に存在しないポリマー分散材または溶液で構成されており、その後第三の部分被膜層が乾燥および（または）硬化されることを特徴とする請求項１５に記載された方法。
17. 前記部分被膜層がそれぞれ乾燥状態で測って１〜２０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項４、請求項１５または請求項１６に記載された方法。
18. （ａ）包装材料ウェブの開口にプラスチック製開口装置を噴射モールド成形する段階と、
    （ｂ）包装材料ウェブの長手方向の縁部を互いにシールする間に包装材料ウェブをチューブに成形し、流動食品をそのチューブに充填する段階と、
    （ｃ）間隔を隔ててチューブを横方向にシールし、その横方向のシール部分でチューブを切断してクッション形状に形成する段階と、
    （ｄ）そのクッション形状体を折畳んで、個々に一つのプラスチック製開口装置を有する寸法の安定したパッケージを形成する段階と、
    を遂行し、その後前記段階（ｅ）で前記開口装置の外面に前記酸素遮断組成物が付与されることを特徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか一項に記載された方法。
19. 無菌パッケージ（２０）を形成するために、段階（ａ）と段階（ｂ）との間の段階（ｆ）においてプラスチック製開口装置を含む包装材料ウェブが液状殺菌剤によって殺菌されることを特徴とする請求項１８に記載された方法。
20. （ａ）包装材料のブランクの長手方向の縁部を互いにシールする間に該ブランクをチューブ状のパッケージ・カプセルに成形する段階と、
    （ｂ）充填したパッケージの開口装置を含むプラスチック製頂部をチューブ状カプセルの一端に取付ける段階と、
    （ｃ）流動食品をカプセルに充填する段階と、
    （ｄ）カプセルの他端を底部折畳み状態に折曲げて、その折畳み状態でシールする段階と、
    を遂行し、その後前記段階（ｅ）で前記開口装置の外面に前記液状の酸素遮断組成物が付与されることを特徴とする請求項９から請求項１７までのいずれか一項に記載された方法。
21. 段階（ｂ）と段階（ｃ）との間の段階（ｆ）で、包装材料カプセルと、開口装置を含むモールド成形されたプラスチック製頂部とが、ガス状殺菌剤のみによって、またはそれと照射殺菌との組合わせで殺菌されることを特徴とする請求項２０に記載された方法。
22. 主として繊維質を基材とした包装積層材で形成され、酸素遮断層を備えた流動食品用パッケージ（２０，５０）であって、パッケージの充填および密封の後にパッケージの外面の選ばれた部分に付与された被膜を備え、この被膜はポリマー分散剤または溶液を含む乾燥された液状酸素遮断組成物で構成され、前記選ばれた部分がシール（４０ａ，４０ｂ，５３）、開口装置（３０，５２）、パッケージのプラスチック製部品およびパッケージのプラスチック部分（５１）からなる群内にある少なくとも一つの部分であることを特徴とするパッケージ。
23. 前記被膜が二層以上の部分被膜層で構成されたことを特徴とする請求項２２に記載されたパッケージ。
24. 前記被膜が乾燥状態で測定して１〜５０μｍの全体的な厚さを有することを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載されたパッケージ。
25. 前記パッケージ（２０，５０）が無菌であることを特徴とする請求項２２から請求項２４までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
26. 前記ポリマー分散剤または溶液が水酸基の官能基またはカルボキシル基の官能基を有するポリマーを基材とすることを特徴とする請求項２２から請求項２５までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
27. 前記ポリマー分散剤または溶液がエチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・ビニル・アセテート共重合体、エチレン・ビニル・アルコール共重合体、改質エチレン共重合体、スチレン共重合体およびそれらの組合せからなる群内の一つのポリマーを基材とすることを特徴とする請求項２２から請求項２６までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
28. 前記酸素遮断組成物がナノ寸法級粒子を含んでいることを特徴とする請求項２２から請求項２７までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
29. 前記ナノ寸法級粒子が、乾燥状態の物質で計算し、少なくとも２０重量パーセントで最大６０重量パーセントの含有量で酸素遮断性組成物中に存在し、残部は基本的に前記ポリマーであることを特徴とする請求項２８に記載されたパッケージ。
30. 前記ナノ寸法級粘土粒子が、少なくとも０．２μｍで最大９μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有する請求項２８または請求項２９に記載されたパッケージ。
31. 前記ナノ寸法級粘土粒子が、少なくとも０．２μｍで最大５μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有するアルミニウム・マグネシウム・シリケート・ハイドレート粒子、及び少なくとも４μｍで最大９μｍの平均最大幅寸法を有し、ナノ寸法範囲の最小寸法を有する合成テトラシリシック・フルオロミカ粒子からなる群内の粒子であることを特徴とする請求項２８から請求項３０までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
32. 前記ナノ寸法級シリカ粒子が３〜１５０ｎｍの粒子寸法を示すコロイド状のＳｉＯ _２ 粒子であることを特徴とする請求項２８に記載されたパッケージ。
33. 第一の部分被膜層がパッケージの外面の選ばれた部分に直接接触し、第一の部分被膜層はナノ寸法級粒子が基本的に存在しないポリマー分散材または溶液が乾燥されて構成されており、またナノ寸法級粒子を含有する前記酸素遮断組成物が第一の部分被膜の上の第二の部分被膜を構成することを特徴とする請求項２３、および請求項２８から請求項３２までのいずれか一項に記載されたパッケージ。
34. パッケージの外面の選ばれた部分上のナノ寸法級粒子を含む酸素遮断組成物被膜の上に第三の部分被膜層が付与され、この第三の部分被膜層はナノ寸法級粒子が基本的に存在しないポリマー分散材または溶液が乾燥されて構成されることを特徴とする請求項３３に記載されたパッケージ。
35. 前記部分被膜層がそれぞれ乾燥状態で測って１〜２０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項２３、請求項３３または請求項３４に記載されたパッケージ。

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