JP6709170B2 - 耐熱性ポリマー被覆オーブンボードを製造する方法、当該方法によって得られるオーブンボード、食品トレー及び食品パッケージ - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、耐熱性ポリマー被覆オーブンボードを製造する方法、並びに、当該方法によって得られるオーブンボードに関する。更に、本発明は、オーブン中での加熱に耐える、酸素不透過性食品パッケージ（包装）及び食品トレーに関する。

発明の背景
食品包装（パッケージ）材料は、製品の十分な保存を実現するために蒸気及びガス不浸透性（不透過性）であることを要求する。更に、当該パッケージの特性は、製品をレンジ又は電子レンジ（マイクロウェーブオーブン）中で加熱できることを含むことがある。これらの要求を満たすために、食品パッケージ用に使用されるボードは、異なる層がボード及び完成したパッケージ中で異なる機能を提供するように、１つ又はいくつかのポリマー層で少なくとも片面から普通被覆される。約２５０℃というその高い融解温度のため、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がオーブンボードの被覆用の好ましいポリマー材料であった。

ＥＰ ２ ２２２ ４６２ Ｂ１は、ポリアミド（ＰＡ）の酸素バリヤー層及びそれに接着するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表面層を含有するポリマー被覆オーブンボードを開示し、これらの層は、共押出を用いてボード上に適用されており、すなわち、ポリマーの溶融物を押出すことによってダイからボード上に適用されている。ＰＡは、構造を強化してＰＥＴによって加えられる不十分なガスバリヤーを改善することをねらいとする。

しかし、従来技術の押出技術は、多数の制限を伴う。前記ＥＰ ２ ２２２ ４６２ Ｂ１によると、押出されたＰＥＴ被覆層の重量は、２０〜５０ｇ／ｍ^２、好ましくは３０〜４０ｇ／ｍ^２である。したがって、この技術は、共押出しプロセス中における下にあるＰＡ層への十分な結合を実現するためにやや厚いＰＥＴ層を要求する。ＰＥＴ層を薄くすることは、ＰＡとの結合の失敗という結果になるであろう。押出されたＰＥＴと他のポリマー層との間の良好な接着は、中間のタイ樹脂層（例えば、Ｂｙｎｅｌｌ ２２Ｅ８０４ ｆｒｏｍ ＤｕＰｏｎｔのような変性エチレンアクリレート樹脂）を用いて実現できるが、不運にも、そのようなタイ樹脂は、二元的にオーブン使用可能な食品包装に適用可能であるような十分な耐熱性に欠ける。

押出されたＰＥＴ被覆層は結晶化せず、これは、バリヤー性を考慮すると更なる不利である。被覆ボードがトレー及びパッケージになる時、最外の厚いＰＥＴ層は、曲り部及びコーナー（隅部）に亀裂の傾向も持つ。

したがって、課題は、耐熱性及び十分な蒸気及びガスバリヤーの要求を満たしながら、ボードがトレー又は容器になる時に亀裂の危険を避け、ＰＥＴ被覆層の要求厚さを低減することによってポリマー材料の節約をもたらす、オーブンボードを製造するための改善技術を見つけることである。

本発明の概要
本発明によれば、上記課題は、以下の新規な方法によって解決される：
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその誘導体を含む耐熱性フィルムを、押出積層によって繊維状のボードベースに接着し、そこでは、ポリアミド（ＰＡ）を含む接着剤層を、当該耐熱性フィルムとボードベースとの間に押出す、ポリマー被覆オーブン使用可能なボードを製造する方法。

以下では、一般にＰＥＴへの言及は、実質的に同様の耐熱特性及びオーブン使用可能性を有するＰＥＴ誘導体をもカバーする。

本発明では、押出されたＰＡ層は、あらかじめ作られた固体のＰＥＴフィルムをボードベースに結合するための結合媒体として作用している。共押出されたＰＥＴ層と比較すると、本発明に従ってあらかじめ作られたフィルムを使用すると、多数の改善された特性を生じる。

従って、耐熱性ＰＥＴフィルムは、押出積層工程で押出されたＰＡと接合する前に延伸されて配向してもよい。延伸は、結晶化をもたらし、それによって増大強度及び改善ガスバリヤー性をもたらす。

当該フィルムは、ガスバリヤーも改善する高い結晶化度を有してもよく、そして、それに様々の機能性を加えたり又はそうでなくてもその特性を調整するためにポリマー又は無機被覆が添加されてもよい。例えば、当該フィルムは、その外側上が金属化されてもよく、それは、大いに改善されるガス、グリース及びアロマバリヤー性を持つ最終製品の表面を形成する。コロナ処理などの他の処理は、下にあるＰＡ層へのフィルムの結合を改善するであろう。

当該ＰＥＴフィルムは、共押出しによって製造されるそれ自身の多層ポリマー構造も有してもよい。単層と比較して、多層フィルムは、改善された機械的強度を一般に有する。様々のＰＥＴグレード又は誘導体は、合計のフィルム厚さが抑えられ得るように、非常に薄い層として共押出で結合されてもよい。

特に、あらかじめ作られたＰＥＴフィルムは、ポリマー坪量を約５０％まで低減できる。本発明によれば、接着剤ＰＡ層（７）に対してＰＥＴフィルム層の重量は、１０〜３０ｇ／ｍ^２、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ^２の範囲でもよい。接着剤ＰＡ層の重量は、３〜１５ｇ／ｍ^２、好ましくは５〜１０ｇ／ｍ^２でもよい。

その最も単純では、当該被覆は、製品の表面層を形成しそしてＰＡ層に接着した耐熱性ＰＥＴフィルム及びボードベースに接着した押出された接着剤ＰＡ層から成る二重層被覆でもよい。

最終用途に応じて、ボードベースのみの片面上にポリマー被覆があってもよく、又は、ボードベースはその両面上に同様に被覆されてもよい。

使用される当該ＰＡは、ボードベースへの接着及びＰＥＴへの結合を促進するために特殊グレードでもよい。実質的に同様の特性を持つ異なるＰＡグレード及びポリイミドのブレンドを含む、ＰＡの様々の誘導体の使用が、本発明によってカバーされる。ＰＥＴなどの他のポリマーとのＰＡのブレンドもまたカバーされ、ただし、ＰＡは、ブレンド中で５０％よりも多い占有を有する主成分である。ＣａＣＯ_３などのフィラー又は酸素スカベンジャーを、ＰＡ層中に含んでもよい。ＰＡ６（Ｎｙｌｏｎ ６）及びＭＸＤ６（Ｎｙｌｏｎ ＭＸＤ６）などのＰＡグレードを本発明で使用してもよい。好ましい材料は、商品名Ｇｒｉｖｏｒｙ ＨＢ ５２９９で販売されている高バリヤーポリアミド（ＨＢＰＡ）である。ＨＢＰＡは、ＰＥＴと比較して優れたバリヤー性を有し、曲げた又は折り目をつけた時に亀裂の傾向がない。

押出されたＰＡ単層の代わりに、接着剤層は、あらかじめ作られたフィルムに及びボードベースに隣接した両面上にＰＡ又はＰＡブレンド層を有する共押出された多層構造でもよい。そのような構造の例は、ＰＡ６／ＭＸＤ６、ＰＡ６／ＨＢＰＡ、ＨＰＢＡ／ＭＸＤ６及びＰＡ６／ＰＧＡ／ＰＡ６（ＰＧＡ＝ポリグリコール酸）である。従って、オーブン温度に耐えて押出しでＰＡ層に接着するＰＡ以外のポリマーが、共押出された構造中の中間層として含まれてもよい。

本発明によって含まれるＰＥＴ誘導体は、特にグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含む。当該耐熱性フィルムは、ＰＥＴ及び／又はＰＥＴＧを含んでもよい。ＰＥＴＧは、非晶質であるという有利な点を有しており、それにより、被覆ボードがトレー中に押されて従って気密シールとなりトレーパッケージがヒートシールされた蓋で閉じられる時、しわ及びひだを埋める。当該フィルムは、ＰＥＴ及びＰＥＴＧの複数の共押出層から成るか又は含んでもよい。延伸配向において、ＰＥＴは、結晶化して強度及びバリヤーを付加するであろうし、その一方で、表面層としてのＰＥＴＧは、非晶質のままでいて、トレーコーナーでの優れた結合及び蓋への気密シールを確保する。しかも、当該フィルムは、押出積層工程で押出された接着剤ＰＡ層に緊密に結合するのが容易な、最も内側のＰＡ層を含んでもよい。

上述の方法によって得られてオーブン温度に耐える、本発明によるポリマー被覆ボード製品は、以下を特徴とする：当該被覆は、ポリアミド（ＰＡ）を含みボードベースに直接に接着する押出された内層、及び、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその誘導体を含む外側耐熱性単層又は多層フィルム、を含み、前記フィルムは、当該ＰＡ内層に直接に接着しており、ＰＡ内層の重量は３〜１５ｇ／ｍ^２であり、外側耐熱性フィルムの重量は１０〜３０ｇ／ｍ^２である。

好ましくは、当該耐熱性フィルムは、延伸され配向したフィルムである。ＰＥＴの代わりに又はＰＥＴに加えて、当該フィルムはＰＥＴＧを有利に含んでもよい。有利には、当該押出されたＰＡ層は、ＭＸＤ６及び／又はＨＢＰＡを含む。

本発明によるオーブン使用可能な食品トレーは、少なくともトレーの内面上に重ね合わせたポリマー層が存在するように配置された、上述のオーブンボードを含む。

レンジ又は電子レンジ中で加熱可能で酸素気密であるようにヒートシールされている本発明による食品パッケージは、重ね合わせたポリマー被覆層がパッケージ中のボードベースの内側上に少なくとも位置するように、上述のオーブンボードを含む。

図面の簡単な説明
本発明は、以下のように、添付の図面を参照して、例を用いて例証される。
図１は、本発明によるポリマー被覆ボードの製造を示す。 図２は、本発明による被覆ボード構造の例を示す。 図３は、本発明による被覆ボード構造の例を示す。 図４は、本発明による被覆ボード構造の例を示す。 図５は、本発明による被覆ボード構造の例を示す。 図６は、本発明による被覆ボード構造の例を示す。

詳細な説明
図１は、ボードベース、ポリアミド（ＰＡ）の内部被覆層及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の外側被覆層を含む、オーブン使用可能な被覆包装ボード１を製造するための本発明によるプロセス（方法）を示す。当該プロセスは、押出積層の１つであり、そこでは、溶融ＰＡの層３が、ボードベース（ｂｏａｒｄ ｂａｓｅ）２とあらかじめ作られた固体のＰＥＴフィルム４との間に押出されて、それらの間に結合を形成する。当該フィルム４は、単層又は多層フィルムでもよく、そして、ボード製品１への取込み前に延伸され配向してもよい。

図１によれば、ペーパーボード２のウェブ及びＰＥＴフィルム４のウェブは、それぞれのロール５、６から、ドライブロール８及びチルロール９によって形成されるニップ７に引出され、そして、ＰＡ溶融物３は、ノズル１０から押出されてニップ７でボードウェブ及びフィルムウェブ２、４に会う。チルロール９は溶融ＰＡを冷却し、そして、ロール８、９は、層２、３、４を一緒に押して完成したボード製品１を形成する。

図２は、最も単純な、図１のプロセスに従って製造されたボード製品１の構造を示す。ボードベース（ｂｏａｒｄ ｂａｓｅ）２は、ＰＡの内部被覆層３及びＰＥＴの外側被覆層４を有する。当該図では、押出された内層３と外側フィルム層４との間のボーダーライン１０がただ例証のためだけに強調されており；実際には層３と４との間には滑らかな接着剤結合が存在する。

図３は、図２に対応するが、押出されてあらかじめ作られたフィルム層３、４の別の材料としてＨＢＰＡ及びＰＥＴＧを示す。もちろん、当該２つの層３、４としてＰＡとＰＥＴＧとの組合せ又はＨＤＰＡとＰＥＴとの組合せも可能である。

ペーパーボードベース２の重量は、約１２０〜２５０ｇ／ｍ^２の範囲で変わり得る。ベース２のためにより重い厚紙を使用することも可能である。ボードベース２は、業界で通例の普通は多層構造として、化学的又は機械的パルプ又はその組合せを含んでもよい。

押出された接着剤層３の重量は、約３〜１５ｇ／ｍ^２、好ましくは５〜１０ｇ／ｍ^２の範囲で変わり得る。外側フィルム層４の重量は、約１０〜３０ｇ／ｍ^２、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ^２の範囲で、変わり得る。

図４は、本発明による形態を示し、そこでは、あらかじめ作られた外側フィルムは、お互いに結合した２つの層４’、４’’から成る。当該フィルムの材料は、ＰＥＴ及びＰＥＴＧである。ＰＥＴＧは良好な成形性を有し、したがって、完成した製品中に最も外側の層４’’を形成する。当該フィルム層４’、４’’の組合せた重量は、約１０〜３０ｇ／ｍ^２の上記の範囲内に好ましくは適合する。

図４に従った材料でさえ、図１に示すやり方で製造された。当該フィルムは、ＰＥＴ及びＰＥＴＧ層を共押出して当該フィルムを固形化することによって、本発明のプロセスでの引き続いての使用のために、調製された。

図５は、本発明による更なる形態を示し、そこでは、あらかじめ作られた外側フィルムは、お互いに結合した３つの層４’、４’’、４’’’から成る。当該フィルム層の材料は、順番に、ＰＥＴＧ、ＰＥＴ及びＰＥＴＧである。

図６は、本発明による別の更なる形態を示し、そこでは、あらかじめ作られた外側フィルムは、ＰＡ及びＰＥＴＧの層４’、４’’から成る。ＰＡは、押出された最も内側のＰＡ層３とすばらしく結合し、そして、ＰＥＴＧは、被覆ボードの外側表面用の好ましい材料を形成する。

当該被覆層は、食品トレー又は容器中で食品との接触層を形成してレンジ又は電子レンジ中での加熱に耐えるために、主として設計される。従って、当該被覆ボードは、少なくともトレーの内部の食品接触側上に被覆が存在する食品トレーに形成されてもよく、又は、少なくとも容器の食品と接触する内面上に被覆が存在する密封した食品容器に形成されてもよい。しかし、トレー又は容器の外側にも同様の被覆を提供するのが望ましいかもしれない。
本発明に関連して、以下の内容を更に開示する。
［１］
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその誘導体を含む耐熱性フィルムを、押出積層によってボードベースに接着し、そこでは、ポリアミド（ＰＡ）を含む接着剤層を、当該耐熱性フィルムとボードベースとの間に押出すことを特徴とする、ポリマー被覆オーブンボードを製造する方法。
［２］
製品の表面層を形成しそして押出された接着剤層に接着した耐熱性フィルム及びボードベースに接着した押出された接着剤層から、被覆が成ることを特徴とする、［１］の方法。
［３］
ボードベースが、その両面上に同様に被覆されることを特徴とする、［１］又は［２］の方法。
［４］
接着剤層が高バリヤーポリアミド（ＨＢＰＡ）を含むことを特徴とする、［１］〜［３］のいずれかの方法。
［５］
接着剤層の重量が、３〜１５ｇ／ｍ ^２ 、好ましくは５〜１０ｇ／ｍ ^２ であることを特徴とする、［１］〜［４］のいずれかの方法。
［６］
耐熱性フィルムがＰＥＴ及び／又はＰＥＴＧを含むことを特徴とする、［１］〜［５］のいずれかの方法。
［７］
耐熱性フィルムが、ＰＥＴ及びＰＥＴＧの複数の共押出層を含むことを特徴とする、［６］の方法。
［８］
耐熱性フィルムが、押出積層工程で押出された接着剤ＰＡ層に接着する最も内側のＰＡ層を含むことを特徴とする、［６］又は［７］の方法。
［９］
接着剤層（７）に対して耐熱性フィルムの重量が１０〜３０ｇ／ｍ ^２ 、好ましくは１０〜２０ｇ／ｍ ^２ であることを特徴とする、［１］〜［８］のいずれかの方法。
［１０］
押出積層工程の前に耐熱性フィルムを延伸することを特徴とする、［１］〜［９］のいずれかの方法。
［１１］
被覆が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はその誘導体を含む外側耐熱性単層又は多層フィルム（４）及びボードベース（２）に直接に接着するポリアミド（ＰＡ）を含む押出された内層（３）を含み、前記フィルム（４）がＰＡ内層（３）に直接に接着しており、ＰＡ内層の重量が３〜１５ｇ／ｍ ^２ であり、そして、外側耐熱性フィルムの重量が１０〜３０ｇ／ｍ ^２ であることを特徴とする、［１］〜［１０］のいずれかの方法によって得られるポリマー被覆オーブンボード（１）。
［１２］
耐熱性フィルム（４）が、延伸され配向したフィルムを含むことを特徴とする、［１１］のオーブンボード。
［１３］
重ね合わせたポリマー層がトレーの内面上に位置するように［１１］又は［１２］に記載のオーブンボードを含むことを特徴とする、オーブン中で加熱可能な食品トレー。
［１４］
重ね合わせたポリマー層がパッケージ中のボードベースの少なくとも内側に位置するように［１１］又は［１２］に記載のオーブンボードを含むことを特徴とする、オーブン中で加熱可能な酸素不透過性食品パッケージ。

Claims (12)

1. １０〜３０ｇ／ｍ^２の重量を有しポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含むあらかじめ作られた固体の耐熱性フィルムを、押出積層によってボードベースに接着し、そこでは、ポリアミド（ＰＡ）を含む接着剤層を、当該耐熱性フィルムとボードベースとの間に押出すことを特徴とする、ポリマー被覆オーブンボードを製造する方法。
2. 製品の表面層を形成しそして押出された接着剤層に接着した耐熱性フィルム及びボードベースに接着した押出された接着剤層から、被覆が成ることを特徴とする、請求項１の方法。
3. ボードベースが、その両面上に同様に被覆されることを特徴とする、請求項１又は２の方法。
4. 接着剤層が高バリヤーポリアミド（ＨＢＰＡ）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの方法。
5. 接着剤層の重量が、３〜１５ｇ／ｍ^２、好ましくは５〜１０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの方法。
6. 耐熱性フィルムが、押出積層工程で押出された接着剤ＰＡ層に接着する最も内側のＰＡ層を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの方法。
7. 接着剤層（７）に対して耐熱性フィルムの重量が１０〜２０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかの方法。
8. 押出積層工程の前に耐熱性フィルムを延伸することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかの方法。
9. 被覆が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びグリコール変性ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ）を含む外側耐熱性単層又は多層フィルム（４）及びボードベース（２）に直接に接着するポリアミド（ＰＡ）を含む押出された内層（３）を含み、前記フィルム（４）がＰＡ内層（３）に直接に接着しており、ＰＡ内層の重量が３〜１５ｇ／ｍ^２であり、そして、外側耐熱性フィルムの重量が１０〜３０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかの方法。
10. 耐熱性フィルム（４）が、延伸され配向したフィルムを含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかの方法。
11. 重ね合わせたポリマー層がトレーの内面上に位置するように請求項１〜１０のいずれかの方法によって製造されたオーブンボードを含むことを特徴とする、オーブン中で加熱可能な食品トレーを製造する方法。
12. 重ね合わせたポリマー層がパッケージ中のボードベースの少なくとも内側に位置するように請求項１〜１０のいずれかの方法によって製造されたオーブンボードを含むことを特徴とする、オーブン中で加熱可能な酸素不透過性食品パッケージを製造する方法。

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