JP2005505476A

JP2005505476A - パッケージ用蓋、その製造方法及びこの蓋で密封されたパッケージ

Info

Publication number: JP2005505476A
Application number: JP2003536026A
Authority: JP
Inventors: ペントティネン，タパニ; サルミネン，リスト
Original assignee: Stora Enso Oyj
Current assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: BR0213650A; DE60213847T2; ATE335602T1; DK1448381T3; US20040245138A1; CN1308137C; NZ532529A; CA2463683A1; KR100904836B1; FI20012000A0; FI20012000L; EP1448381B1; RU2004110937A; DE60213847D1; AU2002333924B2; MXPA04003498A; KR20040047909A; ZA200401706B; NO337556B1; RU2312770C2

Abstract

本発明は、パッケージ（２）の開口部にヒートシールすることができ、パッケージを開封する際に剥離することができる蓋（１）に関する。さらに、本発明は、このような蓋の製造方法と、この蓋で密封されたパッケージの製造方法と、さらに、蓋を備えた密封パッケージに関する。蓋（１）は、紙や厚紙などの繊維材料層（６）と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）あるいはポリアミド（ＰＡ）が材料として適しているポリマー酸素バリア層（７）と、ポリマーヒートシール層（８）からなる。本発明によれば、ヒートシール層（８）は、エチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）とポリアミドワックスとを組み合わせ、中間バインダーなしにヒートシール層を酸素バリア層（７）へ直接接着させることが可能となった。蓋の製造の際に、酸素バリア層とヒートシール層（７、８）は、共押出しにより、紙あるいは厚紙に貼り付けることができる。本発明による蓋を備えたパッケージは、箱やカップやゴブレットを含み、例えば、これらの容器の中に、飲料や、栄養油脂や、調理済み食品などの食品がパッケージされる。
【選択図】図２

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージの開口部にヒートシール［熱封着］することができ、パッケージを開封する際に剥離することができる蓋であって、繊維材料層と、ポリマー酸素バリア層と、ポリマーヒートシール層とを有する蓋に関する。さらに、本発明は、上記蓋の製造方法と、上記蓋で密封されたパッケージの製造方法と、これにより得られる密封されたパッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシールされた剥離可能な蓋は、さまざまな消費者パッケージに用いられる。一般的なパッケージは、液体状食品や、湿性食品や、油脂食品などを入れる、使い捨ての消費者パッケージである。パッケージされる製品には、牛乳、サワーミルク、ヨーグルト、その他の乳製品、ジュース、水、デザート、バターやマーガリンなどの栄養油脂、調理済み食品などが含まれる。薬品などの乾燥製品、粉末状製品、あるいは粒子状製品も同様にパッケージされる。
【０００３】
ヒートシールされた蓋で密封されたパッケージ容器や入れ物は、例えば、ポリプロピレンやポリスチレンなどのプラスチックや、ポリマー被覆された厚紙や、ガラスなどから製造されることが多い。蓋材はアルミニウムであるが、しかしながら、これは、パッケージを開封する際に裂けやすいという問題を内包し、その上、ゴミ集積場において分解可能ではない。ポリマー被覆された紙や厚紙は、これらの問題を解消する選択的な蓋材として用いられてきた。蓋のポリマー層により、十分な機械的強度と、製品に要求される酸素と香りの封じ込めと、パッケージを密閉する際に蓋をヒートシールし、最終的にパッケージを開封する際に蓋を剥離するための機能が与えられる。
【０００４】
ポリマー被覆パッケージ用蓋は、まず、ホットシールワニス［hot-seal varnish］を積層したポリエチレンテレフタレート膜を作製し、次に、この膜を接着により紙や厚紙に貼り付けることによって製造される。しかしながら、中間製品として前記ポリマー膜を生産するこのような２段階プロセスを用いることは不便である。
【０００５】
特許文献１には、単一の共押出し工程において、互いの上にポリマー被覆を形成する複数のポリマー層を紙に貼り付けることによって、ヒートシールされた剥離可能なパッケージ用蓋を製造するためのプロセスが記載されている。この被覆は、バインダー層と、酸素バリア層と、第２のバインダー層と、ヒートシール層からなり、これらの層は紙の下側にこの順に配置され、最終的に蓋の内面を形成するものである。上記明細書には、酸素バリア層の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、エチレンビニルアルコールポリマー（ＥＶＯＨ）と、ポリアミド（ＰＡ）が挙げられている。ヒートシール層は、接着成分として働くメタクリル酸とエチレンビニルアセテートを用いて改質されたポリエチレンと、剥離成分として働くエチレンメタクリル酸コポリマーとを含む混合物として定められている。特許文献２には、更に、ポリマー被覆パッケージ用蓋が記載されている。この蓋においては、酸素バリア層に結晶質および非晶質ポリマーを混合することによって、特許文献１に開示された蓋に伴う反りの問題が解決される。この特許文献２に記載された紙の内表面の３層被覆は、酸素バリア層と、バインダー層と、ヒートシール層を、この順に含む。
【０００６】
【特許文献１】
ＷＯ特許明細書第９２／０４１８７号
【特許文献２】
フィンランド特許明細書第１０４８８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ヒートシールおよび剥離が可能であり、単一工程においてポリマー層を共押出しすることにより製造でき、かつ、互いに積層されるポリマー層の数を減少させることができる、ポリマー被覆された紙あるいは厚紙から作製されるパッケージ用蓋を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ヒートシール層が、エチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）と、ポリアミドワックスの混合物を含むこと、および、ヒートシール層が、中間バインダーを用いることなしに、より高い融点を有する酸素バリア層に直接接着されることにより特徴づけられる。
【０００９】
本発明によれば、いまや驚くべきことに、ヒートシール層の前記ポリマー材料は、もっとも頻繁に用いられる、ポリエチレンテレフタレートやエチレンビニルアルコールコポリマーやポリアミドなどの酸素バリアポリマーに、ポリマー同士の融点が大きく異なるにもかかわらず、共押出しによりそれ自体で接着できるということがわかった。したがって、酸素バリア層とヒートシール層の間に従来技術のポリマーバインダー層を用いる必要はない。
【００１０】
本発明によるＥＭＡと、ＥＶＡと、ポリアミドワックスの混合物は、プラスチックや、ポリマー被覆されたあるいはポリマー被覆されない紙や厚紙、また、ガラスなどの各種の材料に良好なヒートシール性を提供するものとして述べられている。
【００１１】
本発明の特に好ましい実施例は、ヒートシール蓋を用いて、ＰＥＴで被覆された厚紙製の冷凍用箱や、成形品や、飲料カップの永久シールである。従来技術のヒートシール材料を用いたこのようなシールには問題があった。
【００１２】
ヒートシール作業は、ヒートシールを通して漏れが発生することなく、酸素バリア層が損なわれることのない温度で行なうことができる。漏れが起こると製品の保存性を低下させる恐れがある。なお、密閉されたパッケージは、蓋が剥がれ落ちることなく、また、ヒートシールの漏れもなく、冷凍に耐えることがわかった。
【００１３】
本発明を限定することなく、ＥＭＡは、明らかに、ヒートシール混合物において、蓋を剥離させることを可能とする機能を有する。ＥＶＡは、ヒートシール層の酸素バリア層への接着と、蓋の対向面へのシールの接着を達成するものであり、蓋はこの面から剥離することができる。実験によれば、ＥＭＡとさらにＥＶＡを取り除くと、蓋が機能しないこと、言い換えれば、ＥＭＡとＥＶＡの両方の存在は不可欠であることが示された。ポリアミドワックスは、混合物の加工性にとって必要なものであり、試験によれば、ワックスは混合物の０．８％を占める。より少ない量を用いた場合には、混合物が工具に接着し、被覆する材料が圧延されるのを妨げてしまう。ポリアミドワックスは、また、蓋の剥がしやすさにも寄与している。より安価な充填剤として、ポリオレフィンが混合物に添加される。本発明によれば、ポリマーシール層のポリマー混合物におけるポリアミドワックスの割合は、０．８〜５％の範囲、ＥＶＡの割合は、２０〜５０％の範囲、ＥＭＡの割合は、１０〜３０％の範囲とすることができる。混合物の残部は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンで構成してもよい。
【００１４】
本発明の蓋へのポリマー被覆は、好ましくは、前記酸素バリア層とヒートシール層を含む２層被覆だけからなる。しかしながら、必要に応じ、酸素バリア層はより多くの層、すなわち、互いに接着されるＥＶＯＨ層やＰＡ層などの、異なるバリアポリマーである複数の層から構成してもよい。
【００１５】
酸素バリア層の材料としてＰＥＴあるいはＰＡを用いる場合には、その層重量は１０〜７０g／ｍ^２の範囲、最も好ましくは２０〜４０g／ｍ^２の範囲で変化させる。包装材料としてＥＶＯＨを用いる場合には、層重量は５〜２５g／ｍ^２の範囲、最も好ましくは１０〜２０g／ｍ^２の範囲である。次に、ヒートシール層の重量は、５〜３０g／ｍ^２の範囲、最も好ましくは１０〜２０g／ｍ^２の範囲である。
【００１６】
本発明によれば、繊維材料層は、重量が３０〜１２０g／ｍ^２、好ましくは４０〜８０g／ｍ^２の紙、あるいは、重量が１３０〜６００g／ｍ^２、好ましくは２２０〜３００g／ｍ^２の厚紙で構成することができる。紙系の蓋は比較的小さいカップやゴブレットをシールするのに適しており、一方、厚紙系の蓋は、箱状のパッケージの内蓋として特に適している。
【００１７】
ヒートシールされた剥離可能な上記の蓋を製造するための、本発明による方法は、単一の工程において共押出しすることによって、繊維に接着しかつ互いに接着する２つのポリマー層で繊維性材料を被覆し、上記ポリマー層の一方は酸素バリア層を形成し、他方は、蓋の剥離を可能とするヒートシール層を形成し、ヒートシール層は、ＥＭＡと、ＥＶＡと、ポリアミドワックスの混合物を含むことにより、特徴付けられる。これらのポリマー層は繊維材料のウエブ（ｗｅｂ）上に連続フィルムとして押出すことができ、続いて、このウエブを切断するか打ち抜くことによって個別の蓋が形成される。
【００１８】
本発明による、密封されたパッケージの製造方法は、パッケージの開口部において蓋のヒートシールを行なうことを実質的に含み、上記蓋は、繊維材料層と、ポリマー酸素バリア層と、中間バインダーなしに酸素バリア層に直接接着されたヒートシール層を有し、上記ヒートシール層は、ＥＭＡと、ＥＶＡと、ポリアミドワックスとを含み、パッケージを開封する時に蓋を剥離することを可能とする。ヒートシール温度は、１５０〜１９０℃の範囲内であればよい。これらの温度においては、ヒートシールにより、ＰＥＴや、ＥＶＯＨや、ＰＡからなり１６０℃以上の融点を有する酸素バリア層内に穴を生じることはない。
【００１９】
本発明の密封パッケージは、容器と、上記容器に収容されたパッケージ製品と、容器の開口部にヒートシールされた蓋を有し、上記蓋は繊維材料層と、下側のポリマー酸素バリア層と、蓋の内表面を形成し、中間バインダーなしに酸素バリア層に直接接着したヒートシール層からなり、上記ヒートシール層は、ＥＭＡと、ＥＶＡと、ポリアミドワックスの混合物を含み、パッケージを開封する時に上記蓋を剥離可能とすることにより特徴付けられる。飲料や、乳製品や、栄養油脂や、調理済み食品のパッケージなどの、本発明の食品パッケージにおいて、上記容器は、一般に、内側および／または外側をポリマーで被覆されたプラスチックや厚紙で作られた箱やゴブレットである。箱状のパッケージにおいて、また、ガラス製パッケージ容器を有するパッケージにおいて、ヒートシールされた蓋は、一般に、ねじ込みあるいはスナップ結合により固定された外側カバーの内側の、剥離可能な内蓋である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を、まず、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の製品パッケージを示し、このパッケージは、蓋１を備えた飲料カップ２から構成されている。このようなパッケージの内容物３は、一般に、水や、ジュースや、牛乳や、ヨーグルトなどの乳製品である。図２に示した蓋１は、カップ２の縁フランジ４に密着してヒートシールされ、蓋を剥がしてパッケージを開封するために引っ張ることができるフラップ５を有する。
【００２２】
図３および図４は、図２に示した蓋の３層構造６〜８を示す。この蓋は、重量が例えば４０〜８０g／ｍ^２の、蓋１の外表面を形成する紙層６を有する。図３において、蓋の内側ポリマー被覆は、重量が例えば２０〜４０g／ｍ^２の範囲のＰＥＴ層７と、パッケージ上の蓋１の内表面を形成し、重量が例えば１０〜２０g／ｍ^２の範囲であるヒートシール層８からなる。本実施例のヒートシール層８は、例えば、少なくとも、ポリアミドワックスと、約２０％のＥＭＡと、約４０％のＥＶＡと、残部ポリオレフィンを含む。ヒートシール層８に適した材料は、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓによって市販されている製品Ｍｏｒｍｅｌｔ８４であり、密度０．９５５ｇ／ｃｍ^２、融点７４℃、メルトインデックス４５〜５５ｇ／１０ｍｉｎ（分）を有している。
【００２３】
図４における蓋１の層の組み合わせは、酸素バリア層７の材料がＰＥＴではなくＥＶＯＨであり、層重量が例えば１０〜２０g／ｍ^２である点のみが図３のそれとは異なる。
【００２４】
プラスチックや被覆された厚紙製のカップやゴブレットの他に、図３および図４に示した蓋材は、プラスチックやボール紙製の箱状パッケージにも適し、特に、パッケージの剥離可能な内蓋として、あるいは、ガラス容器パッケージ用の同様に取り外し可能な内蓋として、適している。紙６の代わりに、好ましくは、例えば重量が２２０〜３００g／ｍ^２の範囲の厚紙が箱の内蓋に用いられる。
【００２５】
図５に示すように、蓋材は連続工程で製造され、この工程では、ポリマー酸素バリア層７とポリマーヒートシール層８が、連続的に移動する紙や厚紙ウエブ６上に共押出しされる。ウエブ６は予備的なコロナ処理９を施される。ポリマー層７と８は、押出成形機１０において接合され、一体のフィルム１２としてノズル端部１１から紙あるいは厚紙ウエブ６に沿って回転するローラー１３と１４の間のロール間隙に案内される。ローラーはウエブを移動させながら、これらの層を押圧する。このようにして、このプロセスにより、連続的ウエブ１５として、蓋材が生産され、このウエブから個々のパッケージの蓋が切断や打ち抜きによって切り離される。
【実施例１】
【００２６】
重量が２０ｇ／ｍ^２であるＰＥＴ層を、重量が９０ｇ／ｍ^２である包装紙に貼り付け、最上部に、重量が１５ｇ／ｍ^２のヒートシール層（Ｍｏｒｍｅｌｔ８０４）を貼り付けた。このようにして得られたポリマー被覆紙から一片を切り出して、ポリスチレン製の食品用箱の蓋を形成した。この蓋を、１７５℃のシール温度で２秒間ヒートシールすることによって、箱の開口部に固定した。ポリスチレンとＭｏｒｍｅｌｔヒートシール層の間に密封状態が達成され、箱を開封するために、蓋を、箱の開口部からそのままの状態で取り外すことができた。
【００２７】
ポリエチレン製とポリプロピレン製のパッケージ箱をそれぞれ用いて試験を繰り返したが、同じ結果が得られた。
【実施例２】
【００２８】
実施例１で得られたポリマー被覆包装紙から一片を切り出し、この一片をヒートシールして、ガラス容器の開口部の蓋を形成した。ヒートシール時間は２秒で、温度は１７５℃であった。シール作業において、蓋のＭｏｒｍｅｌｔ層は、容器開口部のガラス面に密着し、容器を開封するために、この蓋を容器開口部からそのまま取り外すことができた。
【実施例３】
【００２９】
重量が２５５ｇ／ｍ^２の包装厚紙を、重量が４０ｇ／ｍ^２のＰＥＴ層で被覆し、この被覆された厚紙から、スコアリング（折り曲げ加工）により、栄養油脂用箱を、ＰＥＴ層を箱の内表面として製造した。また、同じ包装厚紙を、重量が２０ｇ／ｍ^２のＰＥＴ層を、重量が１５ｇ／ｍ^２の最上層のヒートシール層（Ｍｏｒｍｅｌｔ８０４）とともに、共押出しによって貼り付けることによって被覆した。この２層被覆された厚紙から一片を切り出し、ヒートシールして、栄養油脂用箱の開口部に蓋を形成した。シーリング時間は２秒で、温度は１７５℃であった。シール作業において、Ｍｏｒｍｅｌｔヒートシール層は箱の縁フラップ上のＰＥＴ被覆に密着し、箱を開封するために、蓋を箱の開口部からそのまま取り外すことができた。
【００３０】
被覆されていない包装厚紙製の箱に対して試験を繰り返したが、同じ結果が得られた。
【００３１】
本発明の用途は上記の実施例に限定されるものではなく、請求項の範囲を逸脱することなく変更が可能であることは、当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による蓋付きの飲料カップを示す。
【図２】図１のカップの開口部の拡大断面図で、開口部と蓋の間のヒートシール結合を示す。
【図３】材料の組み合わせが異なる２種類の、蓋の層構造を示す。
【図４】材料の組み合わせが異なる２種類の、蓋の層構造を示す。
【図５】蓋の製造プロセスにおいて、繊維材料ウエブに対するポリマー層の共押出しと接着を示す。

Claims

パッケージ（２）の開口部にヒートシールすることができ、前記パッケージを開封する際に剥離することのできる蓋（１）であって、繊維材料層（６）と、ポリマー酸素バリア層（７）と、ポリマーヒートシール層（８）とからなる蓋において、前記ヒートシール層（８）は、エチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）と、ポリアミドワックスとを含み、前記ヒートシール層は、より高い融点を有する前記酸素バリア層（７）に、中間バインダーなしに直接接着することを特徴とする蓋。
前記繊維材料（６）上のポリマー被覆は、前記酸素バリアと前記ヒートシール層（７、８）のみからなることを特徴とする請求項１に記載の蓋。
前記酸素バリア層（７）のポリマーは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレンビニルアルコールコポリマー（ＥＶＯＨ）および／またはポリアミド（ＰＡ）であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋。
前記ＰＥＴまたはＰＡの酸素バリア層の重量は、１０〜７０ｇ／ｍ^２、好ましくは、２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の蓋。
前記ＥＶＯＨ酸素バリア層の重量は、５〜２５ｇ／ｍ^２、好ましくは、１０〜２０ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の蓋。
前記ヒートシール層（８）の重量は、５〜３０ｇ／ｍ^２、好ましくは、２０〜４０ｇ／ｍ^２の範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の蓋。
前記繊維材料層は、重量が３０〜１２０ｇ／ｍ^２、好ましくは、４０〜８０ｇ／ｍ^２の範囲である紙から作製されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓋。
前記繊維材料層は、重量が１３０〜６００ｇ／ｍ^２、好ましくは、２２０〜３００ｇ／ｍ^２の範囲である厚紙から作製されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の蓋。
請求項１〜８のいずれかに記載の、ヒートシールすることにより固定可能な蓋（１）の製造方法において、単一の工程における共押し出しにより、前記繊維材料（６）を、繊維に接着しかつ互いに接着する２つのポリマー層で被覆し、前記層の一方は前記酸素バリア層（７）を形成し、他方は蓋の剥離を可能とする前記ヒートシール層（８）を形成し、前記ヒートシール層は、エチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）と、ポリアミドワックスの混合物を含むことを特徴とする蓋の製造方法。
前記ポリマー層（７、８）は、移動する繊維材料ウエブ（６）上に連続フィルムとして押出され、このようにして得られたウエブ（１５）から切断あるいは打ち抜きにより個別の蓋（１）を分離することを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
密封されたパッケージの製造方法において、蓋（１）は、パッケージ（２）の開口部においてヒートシールされ、前記蓋は、繊維材料層（６）と、ポリマー酸素バリア層（７）と、中間バインダーなしに前記酸素バリア層に直接接着したヒートシール層（８）とを有し、前記ヒートシール層は、エチレンメチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）と、ポリアミドワックスの混合物からなり、前記パッケージを開封する際に蓋を剥離可能とすることを特徴とする製造方法。
ヒートシール温度は、１５０〜１９０℃の範囲であることを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
請求項１１または１２の製造方法を用いて製造された密封パッケージにおいて、前記パッケージは、容器と、前記容器（２）に収容されたパッケージ製品（３）と、前記容器の開口部にヒートシールされた蓋（１）とを有し、前記蓋は、繊維材料層と、下側のポリマー酸素バリア層（７）と、蓋の内表面を形成し、中間バインダーなしに前記酸素バリア層に直接接着したヒートシール層（８）からなり、前記ヒートシール層は、エチレンメチルアクリルレートコポリマー（ＥＭＡ）と、エチレンビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）と、ポリアミドワックスとを含み、前記パッケージを開封する際に蓋を剥離可能とすることを特徴とするパッケージ。
前記容器は、内側および／または外側をポリマーで被覆されたボール紙製の箱、あるいはカップ、あるいはゴブレットであることを特徴とする請求項１３に記載のパッケージ。
前記容器は、プラスチック製の箱、あるいはカップ、あるいはゴブレットであることを特徴とする請求項１３に記載のパッケージ。
前記容器は、ガラス製であることを特徴とする請求項１３に記載のパッケージ。
前記パッケージは、密封された食品パッケージであることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれかに記載のパッケージ。