JP5202645B2 - ポリマーコーティングされたオーブン基材（ｏｖｅｎ ｂｏａｒｄ）及びそれから作製された食品パッケージ - Google Patents

Description

本発明は、ポリマーコーティングされたオーブン基材、及び本発明の基材を使用したオーブン加熱可能な閉じた酸素不透過性食品パッケージに関する。

加工食品パッケージ等の閉じた食品パッケージは、内容物の十分な保存能力、すなわち、内容物の輸送及び貯蔵の間並びに小売店における十分な保存有効期間を達成するために、蒸気及びガスに不透過性であることが要求される。さらに、パッケージの特性には、パッケージを開けなくても、内容物をレンジ又は電子レンジ内で加熱できることが挙げられ得る。これらの必要性を満たすために、パッケージに用いられる基材は、基材及び完成パッケージにおいて異なる層が異なる機能を果たすように、１つ又は複数のポリマー層によって、少なくとも片面から、好ましくは両面からコーティングされる。

蒸気及び酸素を透過しない包装基材は、一般に、２つ以上の層によるポリマーコーティングを含み、通常パッケージの内表面になる最上層は、シーミングによりパッケージを閉じることを可能にするヒートシール層であり、最上層より下の層は、酸素不透過性のバリア層を形成する。また、パッケージが、ヒートシール層を互いにシーミングすることにより閉じることができるように、パッケージの外表面は一般にヒートシール層を有する。

他方では、パッケージに用いられる加熱可能なオーブン基材には、オーブン基材のポリマーコーティングがオーブン内での内容物の加熱に耐えることが要求される。このため、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がオーブン基材のコーティングポリマーとして好まれており、ＰＥＴの融点は約２５０℃、すなわち、レンジオーブンの一般的な加熱温度の約２００〜２４０℃を超えている。しかしながら、ＰＥＴは酸素バリア性に乏しいため、店内で長い貯蔵期間を有することが要求される加工食品パッケージ用のポリマーコーティングとしては十分でない。

米国特許第６５３４１３９Ｂ１号明細書には、酸素バリアとして機能するエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）の内層と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表層とを含むパッケージング基材が開示されている。しかし、ＥＶＯＨは、約１８０〜１９０℃、すなわち、オーブンの通常の加熱温度未満で融解するため、オーブン基材としての適用可能性は低い。前記公報では、ＥＶＯＨ／ＰＥＴによりコーティングされた基材をオーブン基材としても示していないが、酸素バリアに加えて、パッケージング材料の機械的特性及び再生利用可能性により、コーティングポリマーの選択が正当化されている。

ＰＥＴと併用されるＥＶＯＨの問題は、ＰＥＴにより必要とされる高いヒートシール温度において、ＥＶＯＨは溶融状態であるので、加熱により基材層から泡として放出される水蒸気が、ＥＶＯＨを透過し、ＥＶＯＨが形成する酸素バリアを破壊し得ることである。融解前に、ＰＥＴは、約１８０℃で軟化し始め、この軟化した状態で、ＰＥＴ層は、ヒートシールにより互いに接着され得る。これらのシール温度は、ＥＶＯＨの融点、又はこれを超える温度である。

欧州特許出願公開第ＥＰ１６４０１５７Ａ１号明細書には、耐熱パッケージング基材が開示されており、そのポリマーコーティングは、ＰＥＴではなく環状アセタール構造を含むポリエステルを含有している。コーティングされた基材の表面層にこの材料を使用することは、ＰＥＴのヒートシール性が低いことにより正当化されている。その基材には、アセタール系ポリエステルのヒートシール層に加えて、１つの可能な材料として言及されているポリアミドの、例えば酸素バリア層が設けられている多層コーティングが含まれ得る。しかし、前記公報における実施例４によれば、ポリアミドを用いるときに、上記のポリアミドとポリエステルの表面層とを一緒に結合する接着層が必要である。

本発明の目的は、従来より簡単で、食品パッケージに適用可能であり、内容物の保存に必要とされる酸素不透過性を有し、いかなる損傷を受けることなくオーブン又は電子レンジ内でのパッケージの加熱に耐えるオーブン基材を製造することである。本発明による解決策は、ポリアミド（ＰＡ）の酸素バリア層と、この層に接着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表面層とを含有する、ポリマーコーティングされたオーブン基材であり、両層は、ＰＡの酸素バリア層の重量が３〜１５ｇ／ｍ^２であり、ＰＥＴの表面層の重量が２０〜５０ｇ／ｍ^２となるように、両層間に接着層を設けずに共押出成形により基材上に形成されている。

本発明の最も簡単な実施形態は、基材に直接接着されたポリアミド層と、このポリアミド層に接着されたＰＥＴ層とからなる、基材上の２層コーティングであり、ＰＥＴ層は、オーブン基材のための表面層を形成し、最も好ましくは、閉じたパッケージにおける内表面である。ＰＡ及びＰＥＴの層を、共押出成形により基材上に塗布することができ、ＰＥＴ層を、パッケージにおける外表面を形成する、基材の反対側に押出成形することができる。この場合において、パッケージは、基材の反対側のＰＥＴ層を互いにシールすることにより閉じることができる。

本発明は、ポリアミド層とＰＥＴ層との間に設ける別個の接着層を必要としないように、押出成形されたポリアミド層及びＰＥＴ層を互いに接着することと、酸素バリアとして機能するポリアミドの耐性がＥＶＯＨより良好であることと、ヒートシール時に基材から放出される水蒸気に対する耐性がより良好であることとに基づく。

本発明に係るオーブン基材及び食品パッケージに特に有利な酸素バリアポリマーは、商品ＧｒｉｖｏｒｙＨＢ５２９９等の高バリアポリアミド（ＨＢＰＡ）である。酸素バリアとして、ＨＢＰＡは、ＰＥＴより確かに良好なポリマーであり、損傷していないＥＶＯＨ層により達成され得る低酸素透過値に近い。

本発明によるオーブン加熱可能な食品パッケージは、重ねたポリアミド層及びＰＥＴ層が閉じたパッケージにおける基材層の内側に位置するように、本発明の上述のオーブン基材を含むことを特徴とする。

次に、本発明を、添付の特許図面中に含まれる実施例により、より詳細に説明する。実施例は、２つの従来技術の基材層構造と、本発明によるオーブン基材の２つの実施形態とを含む。

従来技術のパッケージング基材を示す図である。 加熱可能パッケージ向けの第２の従来技術のパッケージング基材を示す図である。 本発明によるオーブン基材の層構造を示す図である。 本発明による第２のオーブン基材の層構造を示す図である。 本発明による閉じたパッケージを示す図である。

図１に、その構造が米国特許第６５３４１３９Ｂ１号公報の図１に開示されたものに相当する、層構造のパッケージング基材を示す。この図で、重ねたＥＶＯＨ層（２）及びＰＥＴ層（３）は、基材１の上に共押出成形されている。基材の反対側にＰＥＴ層があってもよく、その構造は、米国特許第６５３４１３９Ｂ１号公報の図２に示されている。これらの構造中でＰＥＴがオーブン内での加熱に対して耐性がある場合、ＰＥＴのヒートシールは、高温を必要とするのでＥＶＯＨ酸素バリア層（２）が融解し、ＥＶＯＨが加熱により基材から放出される水蒸気を吸収し、その完全性を失うことがある。ＥＶＯＨは、オーブン内での加熱の間さらに融解し、したがって、これにより構造の完全性が弱められる。これらの理由のために、図１における構造は、加熱可能なオーブン基材に適していない。

図２に係る包装基材の層構造は、欧州特許出願公開第１６４０１５７Ａ１号公報の実施例４から明白である。この図で、ポリアミド層４、結合剤層５及びポリエステル層６が、基材１の上に押出成形されている。ポリエステル６は、環状アセタール基を含有するジオール単位とジカルボン酸単位とからなり、ポリエステル６を使用することは、ポリエステル６がＰＥＴより容易にヒートシール可能であることにより正当化されている。しかし、前記公報によれば、ヒートシール層６は、上記のアセタール系ポリエステルにブレンドされたＰＥＴであり得る。

図３に、ポリアミド及びＰＥＴの層７、８が基材１に共押出成形された、本発明の最も簡単なオーブン基材を図示する。ポリアミド層７は、基材１に直接接着され、ポリアミド及びＰＥＴの層７、８は、両層間の結合剤なしに互いに接着されている。ポリアミド層７は、最も好ましくは高バリアポリアミド（ＨＢＰＡ）であり、ＰＥＴ層８は、添加剤及び他の成分をドーピングすることなく市販のポリエチレンテレフタレート自体であり得る。基材１は、重量１７０〜６００ｇ／ｍ^２、好ましくは２００〜４００ｇ／ｍ^２の、杯状体又は成形体（ｃｕｐｓ ｏｒ ｆｏｒｍｓ）向けの包装基材であることができる。ポリアミド層７の重量は、３〜１５ｇ／ｍ^２、好ましくは５〜１０ｇ／ｍ^２の間であることができ、ＰＥＴ層８の重量は、２０〜５０ｇ／ｍ^２、好ましくは３０〜４０ｇ／ｍ^２であることができる。

図４に係るオーブン基材は、層８に類似し得る、すなわち重量２０〜５０ｇ／ｍ^２、好ましくは３０〜４０ｇ／ｍ^２である押出成形されたＰＥＴ層９が、基材の反対側にも設けられている点のみにおいて、図３において示されるものと異なる。

図５に、上述の図４によるオーブン基材から形成される、本発明のオーブン加熱可能な食品パッケージを示す。そのパッケージは、ヒートシールによりシールされた加工食品成形体であり、成形体の口部でエッジカラー１２にシーミングされた成形体１１及びカバー１３が同じオーブン基材で作製されている。カバーは、他の何らかの酸素不透過性、熱耐性の材料でもあり得る。オーブン基材の重ねたポリアミド及びＰＥＴの層７、８は、閉じたパッケージにおける基材の内表面上に位置し、第２のＰＥＴ層９がパッケージの外表面上に設けられている。ヒートシールは、エッジカラー１２の領域で互いに接着された向かい合うＰＥＴ層８からなる。パッケージ全体が、折り曲げ及びヒートシールにより本発明のオーブン基材から形成されることも可能である。好ましいヒートシール温度は、１８０〜２２０℃であり、この範囲内において、ＰＥＴ層は、柔らかくなり、接着性を有するように変化するが、ポリアミド、特にＨＢＰＡは、まだ融解しない。

３種の試験材料を押出コーティングすることにより包装基材を製造した。これらの材料の酸素及び水蒸気の透過性を、異なる温度及び相対湿度で測定した。従来技術を代表する材料１は、重量３５０ｇ／ｍ^２のＴｒａｙｆｏｒｍａ型厚紙と、重量４０ｇ／ｍ^２の押出成形されたＰＥＴ層とであった。本発明を代表する材料２は、重量２１０ｇ／ｍ^２の杯状体基材Ｃｕｐｆｏｒｍａ ２１０と、重量８ｇ／ｍ^２のＨＢポリアミドＧｒｉｖｏｒｙ ＢＨ ５２９９の内層と、重量３２ｇ／ｍ^２のＰＥＴの外層とであった。参照材料の材料３は、６ｇ／ｍ^２の最も内側のＥＶＯＨ層と、その上の７ｇ／ｍ^２の前記ＨＢポリアミド層と、３０ｇ／ｍ^２の最も外側のＰＥＴ層とを有する、杯状体基材Ｃｕｐｆｏｒｍａ ２１０であった。酸素透過性についての結果を添付の表１に示し、水蒸気の浸透についての結果を添付の表２に示す。透過値は、表中では、平方メートル及び２４時間あたりの立方センチメートルとして示されている（ｃｍ^３／ｍ^２−２４時間）。
表１：酸素透過性

表２：水蒸気透過性

試験により、ＨＢＰＡ層及びＰＥＴ層は、両層間に結合剤層を何ら必要とすることなく、共押出成形２層構造として基材上に形成することができることがわかった。さらに、結果によれば、本発明の構造、基材／ＨＢＰＡ／ＰＥＴ（材料２）は、特に室温又はそれより低温で貯蔵されるときに、基材上のＰＥＴ層（材料１）のみより本質的に良好な酸素バリア形成する。ＥＶＯＨ層をその構造に加える（材料３）ことにより、さらに酸素バリアが改善されるが、ＥＶＯＨ層は湿気を吸収することがあり、この材料をパッケージにヒートシールすると酸素バリアが弱まる。

水蒸気透過性についての測定結果により、本発明の構造、基材／ＨＢＰＡ／ＰＥＴと、公知の構造、基材／ＰＥＴとは、水蒸気バリアに関して、室温及びそれより低温では実質的に等しいことがわかる。ＥＶＯＨにより、水蒸気バリアが改善されるが、言及したように、この利点は、この材料をヒートシールすると失われることがある。

Claims (7)

1. コーティングが、ポリアミド（ＰＡ）の酸素バリア層（７）と、該酸素バリア層に接着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表面層（８）とを含み、これらの層が、両層間の結合剤層なしに共押出成形することにより基材（１）上に形成されており、該ＰＡ酸素バリア層の重量が３〜１５ｇ／ｍ^２であり、該ＰＥＴ表面層の重量が２０〜５０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、ポリマーコーティングされたオーブン基材。
2. 前記コーティングが、基材（１）に直接接着されたポリアミド（ＰＡ）の酸素バリア層（７）と、該酸素バリア層に接着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の表面層（８）とからなることを特徴とする、請求項１に記載のオーブン基材。
3. 前記基材（１）の反対側にもＰＥＴ表面層（９）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のオーブン基材。
4. 前記酸素バリア層（７）が、高バリアポリアミド（ＨＢＰＡ）から作製されることを特徴とする、請求項１から３までの一項に記載のオーブン基材。
5. 前記ポリアミド層（７）の重量が５〜１０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１から４までの一項に記載のオーブン基材。
6. 前記ポリアミド層（７）に向かい合う前記ＰＥＴ層（８）の重量が３０〜４０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする、請求項１から５までの一項に記載のオーブン基材。
7. 重ねたポリアミド及びＰＥＴの層（７、８）が、パッケージにおいて基材層（１）の内側に位置するように、請求項１から６までのいずれか一項に記載のオーブン基材を含むことを特徴とする、オーブン内で加熱可能な酸素不透過性食品パッケージ。

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