JPS633950A - 改良されたジユ−ス包装のための熱封緘可能な障壁材料 - Google Patents

改良されたジユ−ス包装のための熱封緘可能な障壁材料

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JPS633950A
JPS633950A JP62047864A JP4786487A JPS633950A JP S633950 A JPS633950 A JP S633950A JP 62047864 A JP62047864 A JP 62047864A JP 4786487 A JP4786487 A JP 4786487A JP S633950 A JPS633950 A JP S633950A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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エチレンビニルアルコールコポリマ
ー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(essential 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
可能な素材接触量を含む障壁積層体に関し、その素材接
触量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
ード族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、障壁をほとんど有さ
す、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(F
DA)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は安価で熱封緘可能な水分障
壁である。
その−般的な構造が弱まると、熱封緘が完全に衰えまた
層が応力亀裂するため、LDPE層は短期間の後ジュー
スの精油を吸収し、そして精油がペーパーボード内にさ
らに周囲に移動することを許す。加えて、その−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(6週間)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エチレンビ
ニルアルコールコポリマー(EVOH)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をも可能とする。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(7)EVOHは製品名エバルE P (Eval
 EP)樹脂として販売され、アメリカのエバル(Ev
al)カンパニーから入手できる。
本発明は、表から裏までを無極性成分(LDPE)およ
び極性成分(EVOH)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。−
数的な理論は、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EVOH物質には不溶性であり接触層
としてのLDPH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1す る。
まず、ペーパーボードはその両面が火炎処理される。そ
して溶解したLDPEの層が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なわれる熱封緘
に備えて、コロナ放電処理または火炎処理される。
第2に、そのウェブ(web)を裏返し、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EVOH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、EVOH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(L
DPEからEVOH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−0製
0) PurePak (登録量PA)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、Pure
Pak(登録商標)マシンにて底面が熱封緘されて充填
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。
アメリカのエバルカンパニーのエバルEP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EVOH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EVOH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(LD
PE)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。−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、−般的な構造(第1図)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、−般的な
ペーパーボードの1/2ガロンジユースカートンは、6
週の貯蔵期間でその精油(D−リモネン)の含有量の6
0.5%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−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。LDPE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関し乏
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、2
4%(第1表参照)を示す。ホイル層の付加は、積層体
が卓越した02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.θ36に
記載された障壁積層体の構造を示す。第3図は、L D
  P  E 18 − ペーパーボード2〇 −高密度ポリエチレン(HDPE)22−    LD
PE24 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4.513,038の実施例に開示
されており、すなわち、 DPE26 − ペーパーボード28 − ポリプロピレン30 −  LDPE32 を食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7
1%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
の風味/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LDP
E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ト台紙、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、−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(LDP’E)層34
.38を塗布する。どのような商用の標準LDPH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
、EVOHの層40が塗布される。熱封緘可能な層であ
るEVOHはアメリカのエバルカンパニーのエバルEP
樹脂よりなる。
さて、第8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、ペーパーボードは両面が火炎処理される
。ステップB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C
でLDPE層34層成4熱封緘ステップDの準備でコロ
ナ放電または火炎処理される。ステップDでそのウェブ
はステップEを容易にするため裏返される。ステップE
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Fで、LDPE層3
8層成8EVOH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G″r−EvOH層40
がLDPE層38層成8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、ペーパーホードの基体44の外側表面には、その熱
封緘可能なLDPE層2の層が押出し塗布される。ペー
パーボートの基体44の内側表面にはLDPE層6の塗
布がなされる。LDPEのウェブ46にのせるのは酸素
障壁物買の層48である。その酸素障壁物は、次のよう
ないかなる物とすることもできる。ホイル(金属箔)、
ポリアクリロニトリルまたはそのコポリマー、ポリエチ
レンテレフタレートまたはそのコポリマー、ポリビニリ
デン塩化物またはそのコポリマー、ポリアミドまたはそ
のコポリマー、ポリビニルアルコールまたはそのコポリ
マー、ポリビニル塩化物またはそのコポリマー゛または
EVOHの付加層。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EVOHの層50である。
付加障壁層48の、LDPE層46層上6EVOH層5
0への付着を強化するため、付加結合層47.49がそ
の間に挟まれている。デュポン(Dupont)のCX
Aシリーズや最近では古くなったがノルケム(Norc
he+++)のPlexars (登録商標)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6図で酸素障壁48および熱封緘層50
の両者にエチレンビニルアルコール(EVOH)を使う
場合は、結合層47は、先に火炎またはコロナ処理され
たLDPE層46層上6EVOH48/結合層49/ 
E V OH50を複合押出しで共押出し塗布すること
により、省略することができる。
第7図は、第5図のものと同様の例を示す。熱封緘可能
な外側のLDPE層34層成4りにEVOHとLDPE
の混合層52がおかれている。その混合は、5%から3
0%のEVOH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/EVOH混合層52 − ペーパーボードの基体54 −  LDPE層6 −  E V OH58 を含む。LDPE/EVOH混合層の利益は、熱封緘に
先立って必要な広範囲に亙る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。例えば、本特許で述べた発明を達
成するペーパーボードに対する、押出し、共押出し、ま
たは付着力のある積層体または1つおよび/または複数
の層のフィルムのようなものである。
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。
標準1/2ガロンジユース容器を用意し、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。
第1表 11%より小 [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7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8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アグラムである。 特許出願人   インターナショナル ペーパー コンパニー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、以下のものを含む積層体から構成された精油および
    /または風味を含有する液体用の容器:(a)ペーパー
    ボードの基体; (b)上記ペーパーボードの基体の外側表面に塗布され
    た熱封緘が可能な低密度ポリエチレンポリマー、または
    低密度ポリエチレンポリマーとエチレンビニルアルコー
    ルコポリマーとの混合物の外側層; (c)上記ペーパーボードの基体の内側表面に塗布され
    た熱封緘が可能な低密度ポリエチレンポリマーの内側層
    ;および (d)上記ポリエチレンポリマーの上記内側層の外表面
    に塗布され、250°F〜500°Fの範囲の温度で通
    常の装置により熱封緘することのできる、熱封緘が可能
    なエチレンビニルアルコールコポリマー(EVOH)の
    層。 2、前記外側層が、前記積層体の熱封緘可能性を強化す
    べくコロナ放電処理された低密度ポリエチレンポリマー
    である特許請求の範囲第1項記載の容器。 3、前記外側層が、前記積層体の熱封緘可能性を強化す
    べく火炎処理された低密度ポリエチレンポリマーである
    特許請求の範囲第1項記載の容器。 4、前記熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマーの前
    記内側層の前記表面が、前記熱封緘可能なEVOH層の
    付着を強化すべくコロナ放電処理される特許請求の範囲
    第2項記載の容器。 5、前記熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマーの前
    記内側層の前記表面が、前記熱封緘可能なEVOH層の
    付着を強化すべく火炎処理される特許請求の範囲第3項
    記載の容器。 6、外側層(b)が前記ペーパーボードの基体の前記外
    側表面上に塗布された熱封緘可能な低密度ポリエチレン
    ポリマーであり、かつ付加的に、前記ポリエチレンポリ
    マーの前記内側層の前記外側表面に塗布された酸素障壁
    物質層; 上記酸素障壁物質の前記外側表面に塗布された熱封緘可
    能な低密度ポリエチレンポリマーの結合層;および 上記結合層の上記外側表面に塗布されたエチレンビニル
    アルコールコポリマーの熱封緘が可能な層; を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の容
    器。 7、前記酸素障壁物質層が、エチレンビニルアルコール
    コポリマーである特許請求の範囲第6項記載の容器。 8、前記酸素障壁物質層が、ポリビニルアルコールであ
    る特許請求の範囲第6項記載の容器。 9、前記酸素障壁物質層が、アルミニウムホイルの層で
    ある特許請求の範囲第6項記載の容器。 10、前記酸素障壁物質層が、ポリエチレンテレフタレ
    ートの層である特許請求の範囲第6項記載の容器。 11、前記酸素障壁物質層が、グリコール変性ポリエチ
    レンテレフタレートの層である特許請求の範囲第6項記
    載の容器。 12、前記酸素障壁物質層が、酸変性ポリエチレンテレ
    フタレートの層である特許請求の範囲第6項記載の容器
    。 13、前記酸素障壁物質層が、ポリビニリデン塩化物の
    層である特許請求の範囲第6項記載の容器。 14、前記酸素障壁物質層が、ビニリデン塩化物コポリ
    マーの層である特許請求の範囲第6項記載の容器。 15、前記酸素障壁物質層が、ポリビニル塩化物ポリマ
    ーの層である特許請求の範囲第6項記載の容器。 16、前記酸素障壁物質層が、ビニル塩化物コポリマー
    の層である特許請求の範囲第6項記載の容器。 17、前記酸素障壁物質層が、ポリアミドの層である特
    許請求の範囲第11項記載の容器。 18、前記酸素障壁物質層が、ポリアミドコポリマーの
    層である特許請求の範囲第11項記載の容器。 19、前記低密度ポリエチレンポリマーの前記外側層が
    、前記積層体の熱封緘可能性を強化すべくコロナ放電処
    理される特許請求の範囲第6項記載の容器。 20、前記低密度ポリエチレンポリマーの前記外側層が
    、前記積層体の熱封緘可能性を強化すべく火炎処理され
    る特許請求の範囲第6項記載の容器。 21、前記低密度ポリエチレンポリマーの前記内側層が
    、引き続き塗布される熱封緘可能な前記EVOH層の付
    着を強化すべくコロナ放電処理される特許請求の範囲第
    19項記載の容器。 22、前記低密度ポリエチレンポリマーの前記内側層が
    、引き続き塗布される熱封緘可能な前記EVOH層の付
    着を強化すべく火炎処理される特許請求の範囲第20項
    記載の容器。 23、外側層(b)が、前記ペーパーボードの基体の前
    記外側表面に塗布された熱封緘可能なエチレンビニルア
    ルコールコポリマー/低密度ポリエチレン混合物である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の容器。 24、前記熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマーの
    前記内側層の前記表面が、前記熱封緘可能なEVOH層
    の付着を強化すべくコロナ放電処理される特許請求の範
    囲第23項記載の容器。 25、前記熱封緘可能な低密度ポリエチレンポリマーの
    前記内側層の前記表面が、前記熱封緘可能なEVOH層
    の付着を強化すべく火炎処理される特許請求の範囲第2
    3項記載の容器。 26、以下のステップを含む精油および/または風味の
    移動に対するペーパーボードの抵抗を改良する方法: (a)上記ペーパーボードの外側表面に低密度ポリエチ
    レンポリマーの外側層を押出し塗布するステップ; (b)低密度ポリエチレンポリマーの上記外側層をコロ
    ナ放電処理または火炎処理するステップ; (c)上記ペーパーボードの内側表面に低密度ポリエチ
    レンポリマーの内側層を押出し塗布するステップ; (d)低密度ポリエチレンポリマーの上記内側層をコロ
    ナ放電処理または火炎処理するステップ;および (e)低密度ポリエチレンポリマーの上記内側層の表面
    に熱封緘が可能なエチレンビニルアルコールコポリマー
    を押出し塗布するか、またはエチレンビニルアルコール
    /結合層/エチレンビニルアルコールの複合押出しの3
    層を共押出し塗布するステップ。
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