(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品パッケージング用の積層パッケージング材であって、該積層パッケージング材が基材の層を備え、該基材の層が、前記積層パッケージング材から製造されたパッケージング容器の外側に向けられる該基材の層の第一の側の表面上に順に適用された水性顔料系インクジェット印刷用インクの印刷装飾層を受けるためのプレコーティングと、顔料系インクジェット印刷装飾層と、前記印刷装飾層の上に更に積層された熱可塑性ポリマーの最外層とを有し、
前記プレコーティングの組成物が、水溶性多価カチオン塩とポリマー結合剤とを、固体で計算して１：２０から３：５の重量比で備え、０．１から０．５ｇ／ｍ２の全乾燥コーティング重量で前記基材の表面上に適用され、前記基材の表面に適用された塩の濃度が、乾燥コーティング重量で０．０２から０．１ｇ／ｍ２であり、
前記水溶性多価カチオン塩が塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）を備え、
前記ポリマー結合剤がポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）を備える、
積層パッケージング材。
【請求項２】
前記基材が、前記積層パッケージング材のコア層を構成する紙又は板紙である、請求項
１に記載の積層パッケージング材。
【請求項３】
前記プレコーティングの組成物が、水溶性多価カチオン塩とポリマー結合剤とを、固体で計算して１：１０から３：５の重量比で備え、０．１から０．３ｇ／ｍ２の全乾燥コーティング重量で前記基材の表面上に適用されている、請求項１に記載の積層パッケージング材。
【請求項４】
前記ポリマー結合剤が親水性ポリマーである、請求項１から３のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項５】
前記基材の表面に適用された塩の濃度が、乾燥コーティング重量で０．０２から０．０５ｇ／ｍ２である、請求項１から４のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項６】
前記ポリマー結合剤が架橋している、請求項１から５のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項７】
前記ポリマー結合剤が、架橋アセトアセチル化ポリビニルアルコールを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項８】
前記ポリマー結合剤が、７９から９９．９９％の鹸化度を有するポリビニルアルコールを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項９】
前記ポリマー結合剤が、ジアルデヒド化合物で架橋されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項１０】
前記プレコーティングが、乾燥コーティング重量で０．０２ｇ／ｍ２から０．１ｇ／ｍ２の塩化カルシウムに相当するカルシウムイオンを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項１１】
前記インクジェット印刷用インクが、自己分散している又はアニオン性分散剤によって安定化されている水性顔料系インクである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の積層パッケージング材。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層パッケージング材（１０）を製造するための積層パッケージング材の製造方法であって、
水性顔料系インクジェット装飾層で印刷される基材の移動しているウェブを提供するステップと、
移動している前記基材の表面上に、水溶性多価カチオン塩を含む水性プレコーティング組成物を、前記基材の表面における塩の濃度が乾燥コーティング重量で０．０２から０．１ｇ／ｍ２となるように、連続的に適用するステップと、
プレコーティングされた前記基材のウェブを乾燥ステーションに輸送して、水を蒸発させることによって、適用された前記水性プレコーティング組成物を少なくとも部分的に乾燥させるステップと、
プレコーティングされ乾燥させた前記基材の表面に水性顔料系インクジェット装飾層を印刷するステップと、
プレコーティングされ印刷された前記基材のウェブを、乾燥ステーションに輸送して、印刷された前記装飾層から水を蒸発させるステップと、
プレコーティングされインクジェット印刷された前記基材の上に、熱可塑性ポリマーの層を適用するステップと、を備える積層パッケージング材の製造方法。
【請求項１３】
前記水性プレコーティング組成物が、水に分散又は溶解したポリマー結合剤と、水溶性多価カチオン塩とを含み、塩とポリマー結合剤との重量比が１：２０から３：５であり、適用された全コーティングが乾燥コーティング重量で０．１から０．５ｇ／ｍ２となるように、前記基材の表面上に適用される、請求項１２に記載の積層パッケージング材の製造方法。
【請求項１４】
前記水性顔料系インクジェット装飾層で印刷される基材の移動しているウェブが、紙又は板紙のコア層である、請求項１２又は１３に記載の積層パッケージング材の製造方法。
【請求項１５】
移動している前記基材の表面上に前記水性プレコーティング組成物を連続的に適用するステップが、アニロックスローラーを用いて前記水性プレコーティング組成物を適用することを含むフレキソ印刷技術によって行われる、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の積層パッケージング材の製造方法。
【請求項１６】
プレコーティング及び印刷された装飾層に、熱可塑性ポリマー材の最外層又はフィルムをコーティングするステップは、熱可塑性ポリマーの溶融押し出しコーティングによって行われる、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の積層パッケージング材の製造方法。
【請求項１７】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の積層パッケージング材（１０ａ、１０ｂ）から製造されたパッケージング容器（４０ａ、４０ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品パッケージング用の積層パッケージング材に関し、その積層パッケージング材は紙又は板紙のコア層を備え、そのコア層は、パッケージング容器の外側に向けられる第一の側の上に順に、水性顔料系インクジェット印刷インクの印刷装飾を受けるための乾燥プレコーティングと、顔料系インクジェット印刷装飾層と、印刷装飾層の上に更に積層された熱可塑性ポリマーの保護最外層とを有する。また、本発明は、積層パッケージング材の製造方法、それで製造されるパッケージング容器、積層パッケージング材で使用されるプレコーティング組成物、及びその製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
一回限りの使い捨てタイプの液体食品用のパッケージング容器は、板紙又は厚紙（カートン，ｃａｒｔｏｎ）に基づいたパッケージング積層材から製造されることが多い。このようなよく目にするパッケージング容器の一つは、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ  Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）との商標で市場に流通していて、長期間環境中で保存されて販売される牛乳、フルーツジュース等の液体食品の無菌パッケージング用に主に採用されている。この既知のパッケージング容器のパッケージング材は、典型的には、紙又は板紙のバルクコア層と、外側の熱可塑性ポリマーの液密でヒートシール可能な層とを備える積層材である。例えば、無菌パッケージング目的や、牛乳やフルーツジュースのパッケージング目的で、パッケージング容器を気密、特に酸素気密にするため、こうしたパッケージング容器の積層材は、通常、少なくとも一つの追加層、最も一般的にはアルミニウム箔を備える。
【０００３】
積層材の内側、つまり、積層材から製造される容器が充填される食品に面する側には、アルミニウム箔のガスバリア層に適用される最内層が存在し、その最内層は、一つ以上の部分層で構成され得て、ヒートシール可能な接着ポリマー及び／又はポリオレフィンを備える。コア層の外側にも、最も外側のヒートシール可能なポリマー層が存在する。
【０００４】
同様のものであるが、ガスバリア層（例えば、アルミニウム箔）を有さないパッケージング容器が、低温保存及び流通用の液体食品、つまり、短い保存期間で販売される製品をパッケージングするために製造されている。
【０００５】
ウェブから、又は、パッケージング材の既製ブランクからパッケージを形成、充填及び密封するタイプ（製袋充填包装）の最新の高速パッケージング機を用いて、パッケージング容器は一般的に製造される。そして、パッケージング容器は、最も内側及び最も外側のヒートシール可能な熱可塑性ポリマー層を互いに接合して、ウェブの長手方向の両端を重畳接合部で互いに結合して、積層パッケージング材のウェブをチューブ状に再形成することによって製造され得る。チューブは目的の液体食品で充填されて、その後、チューブの容量レベル未満で互いに所定の距離で繰り返されるチューブの横断方向シールによって、個々のパッケージに分割される。パッケージは、横断方向シールに沿った切断によってチューブから分離されて、パッケージング材に設けられた折り目に沿って折って形成することで、所定の幾何学的構成、一般的には直方体形状にされる。
【０００６】
この連続チューブ形成、充填及び密封パッケージング方法のコンセプトの主な利点は、ウェブをチューブ形成直前に連続的に殺菌することができ、無菌パッケージング方法、つまり、充填される液体成分及びパッケージング材自体の細菌が減り、充填されたパッケージング容器をクリーンな環境で製造して、充填された製品に微生物が成長する危険性無く、充填されたパッケージを大気温度においても長期間保存することができる方法を可能にする点である。Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）型のパッケージング方法の他の重要な利点は、上述のように、連続高速パッケージングを可能にする点であり、これは、コスト効率に顕著な影響を有する。
【０００７】
パッケージング積層材のアルミニウム箔の層は、大抵のポリマーガスバリア材よりも極めて優れたガスバリア性を与える。液体食品無菌パッケージング用の従来のアルミニウム箔ベースのパッケージング積層材は、現在の市場で利用可能な高性能レベルで最もコスト効率的なパッケージング材である。
【０００８】
代替的なコスト効率的パッケージング材を開発し、パッケージング材の製造に必要な原料の量を最少にする努力において言及すべきなのは、押し出しコーティング又は押し出し積層に適したバリアポリマー、並びにバリア性を有するポリマーから予め製造されたフィルムである。更なる代替案は、多重バリア機能を有するフィルムを予め製造することであり、これはアルミニウム箔に置き換わり得る。このような既知の例は、各層が最終的なフィルムのバリア性を完全にするのに寄与する多重層を組み合わせるフィルムであり、例えば、気相堆積バリア層と、同じ基材フィルム上にコーティングされた追加のポリマーベースのバリア層とを有するフィルムである。バリア材の他の代替案は、液体又は溶媒中の分散体又は溶液状で基材上にコーティングされて、薄いバリアコーティングへと乾燥させられるバリアポリマーから得ることができるものである。水性組成物に適したポリマーの例は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、水分散性エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、多糖系の水分散性又は溶解性ポリマーである。このような分散体でコーティングされた、所謂液体フィルムコート（ＬＦＣ，ｌｉｑｕｉｄ  ｆｉｌｍ  ｃｏａｔｅｄ）層は、非常に薄く、数十グラム／ｍ２までのものとなり得て、また、高品質で均一な層を与えることができる。更に、このような水分散性又は溶解性ポリマーからの液体フィルムコートポリマー層は、隣接する層に対する優れた内部接着を与えることが多く、最終的なパッケージング容器の優れた完全性に寄与する。パッケージ完全性とは一般的に、パッケージの耐久性、つまり、パッケージング容器の漏れ耐性を意味するが、外部からパッケージ壁を通ってくる物質に対するパッケージのバリア性も意味する。液体又はウェットな食品のパッケージングに適した積層パッケージング材の層の組み合わせがどのようなものであろうとも、パッケージ完全性は、パッケージされた食品を満足がいくように保護するための重要な因子である。パッケージ完全性に寄与する主な性質は、積層パッケージング材の層間の接着であり、これが弱いと、形成、充填及び密封され、その後小売店に輸送及び流通するパッケージ内に有害な物質が侵入し得て、更には、充填された製品が外に漏れ得る。接着の弱さがこのような侵入や漏れをもたらさないとしても、パッケージの外観が多様な点で損なわれ得る。パッケージは、握り剛性（ｇｒｉｐ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を失い得て、直方体パッケージというはっきりした形状を失い、膨れたパッケージ壁を有するようになり得て、縁及び角の形状が潰れ得て、印刷装飾とカバー保護ポリマー層との間の湿気又は空気変形によって、印刷装飾が損傷し得る。
【０００９】
パッケージ完全性に対する要求が高い他のタイプのパッケージは、レトルト処理のオートクレーブにおける充填パッケージの殺菌に対して耐久性がある厚紙ベースの積層パッケージング材製のパッケージであり、スープ、ペースト、半固体の食品、固体、ウェットな食品のパッケージング用のものである。
【００１０】
上記パッケージの外観は、パッケージング容器の印刷装飾に依存する。従来、印刷装飾は、高速フレキソ印刷法で適用され、また範囲が小さくなると、オフセット印刷法で適用される。こうした印刷法は、数メートルの幅広の基材ウェブ高速印刷用、つまりパッケージング材製造工場用に設計されていて、パッケージングされる特定の製品に望まれる装飾を提供するため、一般的には、インク及び印刷パターンを基材に転写する画像“ネガ”印刷版を製造するという複雑なプレ印刷設定作業が必要となり、印刷装飾の各設計又は色の変更は、プレ印刷版及び印刷組版の変更も要する。
【００１１】
よりフレキシブルな印刷法は、インクジェット技術による印刷であり、コンピュータ信号の直接制御による制御された方法で、印刷ヘッドが基材上にインクを噴射する。この技術は、画像印刷版を作成して印刷組版に取り付けるプレ印刷工程を完全になくして、印刷工程の直接的なデジタル制御に置き換えている。従来のインクジェット技術は、積層パッケージング材を製造する場合のような高速移動する幅広のウェブ基材の印刷には適していなかったが、最近のインクジェット技術の開発はこの領域に踏み込んできている。優れた画像品質を高速で多様な基材に対して提供する点に関していくつかの研究開発が行われているが、その技術は、積層材における印刷装飾層とその隣の熱可塑性ポリマーのコーティング又はフィルムの層との間の接着が悪いため、印刷基材を積層材構造に積層することに未だ成功していない。パッケージング積層材の印刷装飾層と最も外側の保護熱可塑性ポリマー層又はフィルムとの間の接着の悪さは、パッケージの完全性の上記性質にも影響を与える。何故ならば、形成‐充填‐密封タイプの液体又はウェット食品パッケージング容器用のパッケージング材が、剥離し得て、特に、外側に向かう、つまり購買者及び消費者に向かう印刷装飾の外観を破壊し、また、形成、充填及び密封されたパッケージの開口及び敏感な領域の周りに侵入又は漏れの危険性がある領域を生じさせる。
【００１２】
インクジェット印刷技術の画像及び印刷の質についての色々な理由のため、インクジェット用インクで印刷を行う前に、プレコーティング溶液で基材表面を前処理して、任意で乾燥させることが必要であることが分かっている。
【００１３】
インクジェット用インクは、低粘度、低固体、及び水性溶媒を特徴としている。キャリア溶媒として９０〜９５％もの水を有するインクジェット用インクで光沢紙又は半光沢紙に印刷する場合、インクは、コーティング及び／又は下方の紙基材に侵入するよりもむしろ、コーティングの表面上に留まる傾向がある。
【００１４】
耐水性の受容部の上に印刷されたインクは、水をコーティング又は紙に顕著に侵入又は吸収させずに、主に水を蒸発させることによって、乾燥するものであるので、色々と問題がある。その問題の一つは、個々のインク液滴が、コーティングの表面にわたって徐々に横に広がり、最終的には、隣接するインク液滴と接触して合体することである。これは、“合体”又は水たまり化として知られている視覚的な画像品質のアーティファクトを生じさせる。インクの乾燥が遅過ぎる場合に生じる他の問題は、二種類の異なる色のインクが隣同士で印刷される場合、例えば、黒色の文字が黄色のインクで強調又は囲まれる場合に、二色が互いに滲む傾向があり、色間滲み（インターカラーブリード，ｉｎｔｅｒｃｏｌｏｒ  ｂｌｅｅｄ）として知られている欠陥が生じることである。更に他の問題は、シート給紙印刷法又はロール・ツー・ロール印刷法のいずれかでの高速印刷の際に、印刷画像が印刷されていない表面に接触する前に、印刷画像が十分に乾燥しておらず、インクが印刷領域から印刷されていない表面に転写されて、“インク転写”が生じることである。
【００１５】
光沢紙とは対照的に、一部の非積層紙は、非常に多孔質な無光沢（マット）表面を有する。特に、積層液体パッケージング材で使用される非コーティング、非積層液体用板紙は、多孔質で吸収性の高い印刷表面を有する。この場合、水性インクジェット用インクの着色剤は、紙深くに吸収される傾向があり、光学密度の実質的な損失が生じて、結果として、色域が減少する。
【００１６】
高速で中間量の印刷に適した高速連続インクジェット印刷法が開発されていて、商業的印刷産業で関心を集めている。商業的印刷産業の要求としては、特に、高い光学密度、広い色域、鮮明な細部に関する画像品質と、合体、不鮮明さ、ぼけ等の問題が最小であることとが挙げられる。動作時には、印刷法は、低い環境への影響、低エネルギー消費、高速乾燥等を達成する。結果としての印刷は、ドライ又はウェットであっても耐久性があり、耐摩耗性がある。
【００１７】
従って、着色剤顔料又はインクジェット用インクを基材表面に固定して、高品質インクジェット印刷を可能にするためには、光沢、無光沢又は多孔質な紙基材の表面処理が必要である。未処理、つまりプレコーティングされていない紙は、インクの着色剤を表面に維持せずに、紙の内部に着色剤を顕著に侵入させて、光学密度の損失及び低品質画像をもたらす。更に、インクは、紙の不均一性のため紙の中に不均一に侵入して、まだらになり、画像を更に劣化させる。
【００１８】
しかしながら、印刷基材表面を熱可塑性ポリマーの更なる層又はフィルムに積層させようとしても、印刷インクと最外保護熱可塑性ポリマー層との間の接着が不十分であることが分かっている。このような最外保護熱可塑性ポリマー層は、例えば、液体食品パッケージングにおいて、パッケージの外側の湿った状態に対する液体バリアを提供し、形成‐充填‐密封パッケージング法におけるヒートシール可能性を提供するのに必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第６５５４４１０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００２０】
従って、本発明の目的は、上記問題を克服又は軽減することである。
【００２１】
本発明の一般的な目的は、インクジェット法で印刷され、印刷インク装飾層と、その印刷インク装飾層上に適用される熱可塑性ポリマーの最外層又はフィルムとの間の優れた接着を有する積層パッケージング材を提供することである。
【００２２】
特に、一目的は、印刷インク装飾層と熱可塑性プラスチックの最外層又はフィルムとの間の優れた接着、及び、優れた画像品質を有するインクジェット印刷積層パッケージング材を提供することである。
【００２３】
そして、本発明の一目的は、優れた画像品質、及び積層材の層間の優れた完全性を有するインクジェット印刷積層パッケージング材を提供することである。
【００２４】
本発明の更なる目的は、積層パッケージング材から、優れたパッケージ完全性と、高画像品質のインクジェット印刷装飾層とを有するパッケージング容器を提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、インクジェット技術で印刷される基材をプレコーティングによって表面処理して、印刷装飾層表面上に適用される熱可塑性ポリマー層の押し出しコーティング又は積層プロセス後の接着性を改善する方法を提供することである。
【００２６】
本発明の更なる目的は、インクジェット用インク配合物と印刷される基材との間の接着、熱可塑性コーティングが印刷装飾層表面に適用される押し出しコーティング又は積層プロセス後の熱可塑性コーティングの接着を提供することである。
【００２７】
これらの目的は、添付の特許請求の範囲に定められている本発明に係る積層パッケージング材、パッケージング容器、パッケージング材の製造方法、プレコーティング組成物の使用によって達成される。
【００２８】
本発明の第一態様によると、一般的な目的は、独立請求項１に与えられているような積層パッケージング材によって達成される。
【００２９】
本発明の更なる態様によると、独立請求項２７に与えられているような、本発明の積層パッケージング材から製造され、優れたパッケージ完全性と、積層された層間の内部接着と、高品質印刷画像装飾とを有するパッケージング容器が提供される。
【００３０】
本発明の更に他の態様によると、独立請求項１７に与えられているような積層パッケージング材の製造方法が提供される。
【００３１】
本発明の更なる態様によると、請求項２８に与えられているような積層パッケージング材で使用されるプレコーティング溶液が提供される。
【００３２】
［詳細な説明］
本発明に係る食品パッケージング用の積層パッケージング材は基材層を備え、その基材層は、パッケージング材から製造されるパッケージング容器の外側に向けられるその基材層の第一の側の表面上に順に適用された水性顔料系インクジェット印刷用インクの印刷装飾層を受けるためのプレコーティングと、顔料系インクジェット印刷装飾層と、印刷装飾層の上に更に積層された熱可塑性ポリマーの最外層とを有し、プレコーティング組成物が、水溶性多価カチオン塩を有し、基材表面に適用された塩濃度が、乾燥コーティング重量で０．０２から０．１ｇ／ｍ２、好ましくは０．０２から０．０５ｇ／ｍ２のである。
【００３３】
本発明の一実施形態によると、基材は、積層パッケージング材のコア層を構成する紙又は板紙である。
【００３４】
更なる実施形態によると、プレコーティング組成物は、水溶性多価カチオン塩とポリマー結合剤とを固体で計算して１：２０から３：５（好ましくは１：５から２：５）の重量比で有し、０．１から０．５ｇ／ｍ２（好ましくは０．１から０．３ｇ／ｍ２）の全乾燥コーティング重量で基材表面に適用される。
【００３５】
他の実施形態によると、基材は紙又は板紙の層を備え、その紙又は板紙の層は、その第一の側にポリマーの層又はフィルムが積層又はコーティングされているものであり、そのポリマーの層又はフィルムは、インクジェット印刷装飾層を受けるためのプレコーティング用の基材表面を構成する。
【００３６】
更に他の実施形態によると、基材層は、パッケージング容器の内側に向けられるその第二の側において、熱硬化性ポリマーの最内層に更に積層される。
【００３７】
本発明の更なる実施形態によると、積層パッケージング材は、基材層と最内層との間の追加のガスバリア層を有する。
【００３８】
本発明に従って使用されるプレコーティングは、多様な基材に対するインクジェット印刷性能を改善すると考えられ、また、印刷インクと、印刷インク層の頂部にコーティング又は積層された熱可塑性ポリマー層との間の優れた接着性を可能にすることも分かっている。
【００３９】
有利には、本発明のプレコーティングの比較的低いコーティング重量が、用いられる基材の比較的光沢性又は非光沢性の表面を維持するのに役立つ。
【００４０】
本発明の積層パッケージング材を製造するのに適した板紙及び紙基材は、漂白繊維、未漂白繊維、又はそれら両方を含み得て、また、顔料コーティング、例えば、クレイ（粘土）コーティングを備え得る。坪量は、目的のパッケージング容器のタイプ及びサイズに応じて、典型的には３０〜４００ｇ／ｍ２となる。
【００４１】
本発明の一実施形態によると、積層パッケージング材は、液体食品パッケージングに適した板紙のコア層を有し、特定の実施形態によると、板紙自体が、プレコーティング及びインクジェット印刷工程用の基材となる。
【００４２】
多様な実施形態では、基材は容易に親水性になり得て、基材が多孔質表面を有する紙の場合等には、本発明のプレコーティングがその上にコーティングされる前において、インク着色剤を吸収して基材内部に転移させ得る。
【００４３】
代わりに、基材は、非多孔質プラスチックフィルム等の水又は水性インクに対して実質的に不浸透性であり得る。本発明の一実施形態では、基材は、その上がプレコーティングでコーティングされる前において比較的疎水性のコート表面を備え、プレコーティングが連続的で比較的親水性の表面を与える。
【００４４】
本発明は、特定の実施形態において基材としてコート紙（塗工紙）の使用を対象としているが、本発明で使用されるプレコーティングは、コーティングされていない紙や他の普通紙と組み合わせても使用可能である。更に、本発明は、ポリマーでコーティングされた紙やポリマーフィルム等の基材でも使用可能である。不透明又は透明な印刷基材として、普通紙、コート紙、合成紙、溶融押し出しコート紙、積層紙、二軸延伸フィルム等の既製ポリマーフィルムや、それらの積層材が挙げられる。
【００４５】
既製フィルムは、二軸延伸ポリオレフィンフィルム、典型的にはポリプロピレンを含む。透明支持体として、セルロース誘導体、例えば、セルロースエステル、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン、これらの組み合わせが挙げられる。上記紙基材の種類として、低級紙から高級紙までの広範な紙、特に、液体食品パッケージング用の紙又は板紙が挙げられる。
【００４６】
プレコーティング組成物は、基材の外側、つまり、印刷基材を備える材料製のパッケージング容器の外側に向けられる側に適用される。プレコーティングを得るのに用いられる方法は、多数の既知の方法から選択可能であり、スプレー、ロッドコーティング、ロールコーティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング（直接、反転、オフセット）、フレキソ印刷コーティング、サイズプレス（パドル、計量）、カーテンコーティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
フレキソ印刷適用システムを用いる場合には、コーティング均一性が高くなり、印刷品質性能のコントラストレベルにおいてコーティング重量を減らすことができる。コーティング重量の減少は、装飾層と熱可塑性ポリマーの最外保護層との間の接着性を改善するのに寄与する。
【００４８】
印刷される基材表面が紙である一実施形態では、プレコーティングを製紙プロセスの一部としてインラインで適用することができる。他の実施形態では、プレコーティングは、製紙（又は他の基材の製造）の後の別途のコーティングステップでコーティングされる。特定の実施形態では、プレコーティングをインクジェット印刷工程の一部としてインラインで適用することができ、インクジェット用インクの印刷の前に、プレコーティングステーションにおいて、プレコーティングが基材に適用される。このようなインライン適用は、上記多様なコーティングプロセスによって行われ得て、代わりに、インク適用印刷ヘッドとインラインで配置された印刷ヘッドによって行われ得る。印刷ヘッドを用いて、コーティング溶液を適用する場合、基材の全領域ではなくて、印刷画像領域のみをコーティング材で覆うという選択肢がある。
【００４９】
プレコーティングの適用は、画像形成中における色と色との滲みを無くすという利点を提供する。何故ならば、インクがプレコート基材と接触すると瞬時にインクの着色剤が固定されるからである。更に、プレコーティングを用いると、画像がより暗くなり、鮮明な縁を画定する。何故ならば、コーティングがインクの浸透を最少にして、表面上に着色剤を多く固定するからである。最後に、プレコート材を、画像印刷の前に任意で完全に乾燥さてもよいが、プレコートされた基材の完全な乾燥は必要ではないものともなり得る。従って、代わりに、乾燥は、画像形成後の一回の工程でのみ適用され得て、又は、プレコーティング後の中間光乾燥と、印刷後の最終的乾燥とで適用され得て、エネルギーが顕著に節約される。安全なプレコーティング及び印刷プロセスは、二つの適切な乾燥ステップを含み、一つは、プレコーティングステップ後のものであり、一つは印刷工程後のものである。インラインプレコーティング乾燥工程は、空気乾燥、紫外線乾燥技術、又は両者の組み合わせによって行われ得る。乾燥は、乾燥工程の出口におけるウェブ表面温度に関して、５０から１００℃の乾燥温度で適切に行われる。
【００５０】
本発明において印刷される表面基材のプレコーティングは、多価金属の水溶性塩を含む。ここで、水溶性とは、２０℃において１００ｍｌの水に少なくとも０．５ｇの塩が溶けることができるものとして定義される。塩は、好ましくは、本質的に無色で非反応性である。より好ましくは、多価金属は、Ｍｇ＋２、Ｃａ＋２、Ｂａ＋２、Ｚｎ＋２及びＡｌ＋３から選択されたカチオンであり、最も好ましくはＣａ＋２又はＭｇ＋２であり、適切な対イオンと組み合わせられる。本発明で使用される塩の例として、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化バリウム、硝酸バリウム、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、塩化アルミニウム、アルミニウムヒドロキシクロライド、硝酸アルミニウムが挙げられるが、これらに限定されるものではない。同様の塩が当業者には理解されるものである。本発明の一実施形態によると、適切な塩は、ＣａＣｌ２、Ｃａ（ＣＨ３ＣＯ２）２、ＭｇＣｌ２、Ｍｇ（ＣＨ３ＣＯ２）２、Ｃａ（ＮＯ３）２、又はＭｇ（ＮＯ３）２であり、これらの塩の水和物を含む。上記塩の組み合わせも使用可能である。本発明の更なる実施形態によると、適切な塩は、カルシウム、マグネシウム又はアルミニウムの塩であり、塩化物又は酢酸塩の対イオンを有する。
【００５１】
プレコーティングは、好ましくは、０．０２ｇ／ｍ２以上で０．１ｇ／ｍ２以下の塩化カルシウムに相当するカルシウムイオンを備える。
【００５２】
一実施形態によると、基材表面における塩化カルシウム塩の濃度は０．０２から０．１ｇ／ｍ２である。更なる実施形態によると、基材表面における塩化カルシウム塩の濃度は、０．０２から０．０５ｇ／ｍ２である。
【００５３】
表面検知法を用いて表面を分析することによって、プレコーティングされた基材表面の元素組成を決定することができる。飛行時間型二次イオン質量分析（ＴｏＦ‐ＳＩＭＳ，Ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）、ＥＳＣＡ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｏｒ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｘ線光電子分光）、ＳＥＭ‐ＥＤＸ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｗｉｔｈ  ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，走査型電子顕微鏡法とエネルギー分散型Ｘ線分光法の組み合わせ）が、本目的に適した特性評価法である。更に、深さ方向分析法及び／又はミクロトームでの切断法が、元素分布と、層の厚さの見積もりとを提供し得る。こうした分析ツールは、１９８０年代から、研究所、研究機関及び大学で一般的に使用されている。
【００５４】
本発明で用いられるプレコーティング組成物は、ポリマー結合剤を更に含む。一実施形態によると、結合剤は、架橋親水性ポリマー結合剤の単体であるか、一種以上の追加の結合剤と組み合わせられる。このような親水性ポリマー結合剤は、水を吸収することができ、好ましくは連続相溶液を形成することができるポリマーを備える。このような物質の非限定的な例として、ゼラチン、ヒドロキシセルロース、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、水分散性エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、多糖類（セルロース、セルロース誘導体、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、デンプン、デンプン誘導体を含む）、アクリル系（コ）ポリマー、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、これらの物質の誘導体、及びこれらの化合物の二種類以上の組み合わせが挙げられる。本発明の一実施形態によると、結合剤は、日本合成化学社製のＧｏｈｓｅｆｉｍｅｒ  Ｚ−３２０というアセチルアセテート変性ポリビニルアルコールである。一実施形態によると、結合剤は、７９％から９９．９９％の鹸化度を有する架橋ポリビニルアルコールである。
【００５５】
本発明で用いられるプレコーティング配合における吸水性の親水性ポリマーは、有利に架橋されていて、ウェットな間における摩耗に対するプリント耐性を改善し、また、乾燥時におけるコーティングの凝集性を増大させる。架橋剤の種類及び量は、ポリマーの選択、そのポリマーの架橋剤との反応性、利用可能な架橋部位の数、他の溶液成分との相溶性、及び、溶液ポット寿命やコーティング乾燥速度等の製造制約に依存する。架橋剤物質の非限定的な例は、グリオキサル等のジアルデヒド、Ｃａｒａｂｏｎｄ  ＴＳＩ（クラリアント社製）、Ｃａｒｔａｂｏｎｄ  ＥＰＩ（クラリアント社製）、Ｓｅｑｕａｒｅｚ  ７５５（オムノバ社製）、グルタルアルデヒド重硝酸ナトリウム錯体（アルドリッチ社製）、Ｓｕｎｒｅｚ  ７００Ｍ（オムノバ社製）、Ｓｕｎｒｅｚ  ７００Ｃ（オムノバ社製）、ＣＲ‐５Ｌ（Ｅｓｐｒｉｘ社製）、ビス（ビニル）スルホン、ビス（ビニル）スルホンメチルエーテル、アジピン酸ジヒドラジド、エピクロルヒドリンポリアミド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂である。特定の実施形態では、架橋親水性ポリマーは、架橋アセトアセチル化ポリビニルアルコールポリマーを備え、例えば、グリオキサル化合物で架橋されたアセトアセチル化ポリビニルアルコールポリマーである。
【００５６】
多価金属塩及び親水性架橋ポリマー結合剤を上記仕様に従ってプレコーティング組成物に使用すること自体が、有利な性能を提供することが分かっているが、更なる実施形態では、プレコーティングは、ポリマーラテックス充填剤を代替的に備え得て、例えば、ポリウレタンラテックス、酢酸ビニル‐エチレンコポリマーラテックス、アクリル（コ）ポリマー、酢酸ビニルコポリマー、ポリエステル及びスチレンアクリルラテックスポリマー分散体を備え得て、耐水性及び画像耐久性を改善する。
【００５７】
しかしながら、追加のラテックス充填剤が存在する場合、その追加のラテックス充填剤の割合は、好ましくは、プレコーティング中の全ポリマーの７５％を超えず、顔料系インクジェット用インクでの印刷時における最大密度の望ましくない減少と、まだらの増大を防止する。特定の実施形態では、アニオン性基を備えるポリウレタン又は他のポリマーラテックスを、ポリイミド／エピクロルヒドリン樹脂と組み合わせて用いて、他のカチオン性化合物の存在下におけるポリマー分散の安定性を改善し得る。
【００５８】
プレコーティング組成物の一部を形成し得る他の添加剤は、腐食防止剤及び表面活性剤である。一実施形態によると、非イオン性エトキシ化アルコール表面活性剤が使用される。非イオン性表面活性剤は、塩のカチオンに干渉しないので、好ましい。
積層パッケージング材の一実施形態によると、基材は、インクジェット印刷装飾層を受けるためのプレコーティング用基材表面を構成する前記基材の第一の側にポリマーの層又はフィルムが積層又はコーティングされている紙又は板紙の層を備える。
積層パッケージング材の他の実施形態によると、基材層には、パッケージング容器の内側に向けられる基材層の第二の側に、熱可塑性ポリマーの最内層が更に積層されている。更なる実施形態に係る積層パッケージング材は、基材層と最内層との間に追加のガスバリア層を有する。
【００５９】
本発明の一実施形態によると、プレコーティング組成物は、８０〜９０ｗｔ％の水を備えるので、粘度が非常に低く、印刷前に基材表面から多量の水を除去する必要がある。
【００６０】
インクジェット印刷工程では、水性インク組成物中の少なくとも一種類の顔料系着色剤を用いるインクジェットプリンタで、上記プレコーティングされた基材に印刷する。好ましくは、顔料系着色剤は、アニオン性分散剤を用いて安定化される。このような分散剤は、繰り返しサブユニットを含むポリマー的なものであるか、又は、モノマー的なものであり得る。印刷法は、市販の連続高速インクジェットプリンタを用い得て、例えば、プリンタは、画像の異なる色の部分が登録されているシーケンスにおいて、少なくとも二つの異なる印刷ヘッドから着色画像を適用する。
【００６１】
一つのタイプの印刷技術は、一般的に“連続流”又は“連続”インクジェット印刷と称されていて、インク液滴の連続流を生じさせる加圧インク源を用いる。従来の連続インクジェットプリンタは静電帯電デバイスを用い、静電帯電デバイスは、作動流体のフィラメントが個々のインク液滴に分かれる点の近くに配置される。インク液滴は帯電して、大きな電位差を有する偏向電極によって、適切な箇所に向けられる。印刷を望まない場合には、インク液体は、インク捕獲機構（キャッチャ、インターセプタ、ガター等）に偏向されて、リサイクル又は廃棄される。印刷を望む場合には、インク液滴は偏向されずに、印刷媒体に当たることができる。
【００６２】
代わりに、偏向させたインク液滴が印刷媒体に当たり、偏向されていないインク液滴がインク捕獲機構に収集されるようにし得る。
【００６３】
典型的には、連続インクジェット印刷デバイスは、オンデマンド型の液滴デバイスよりも高速で、より高い品質の印刷画像及びグラフィックを生じさせる。しかしながら、印刷される各色は、個々の液滴の形成、偏向及び捕獲システムを必要とする。このような連続インクジェット印刷デバイスは、ロール給紙型又はシート給紙型の少なくとも一方の基材を輸送することができる高速インクジェット印刷基材輸送システムを、基材上にインクジェット用インクを画像印刷するための連続インクジェット印刷ヘッドと、印刷画像を乾燥させるための乾燥ステーションと組み合わせて用いる。このような高速連続インクジェット印刷デバイスにおける本発明に係るプレコーティングの使用は、水性顔料系印刷インクジェット画像をデバイス乾燥ステーションで乾燥させるまで、その印刷画像を基材の表面に最初から安定化させることを可能にして、特に、比較的疎水性のコート紙又は水性インク不浸透性プラスチックフィルムを備える基材に印刷する際に、画像品質を改善する。
【００６４】
連続流インクジェット印刷技術のより最近の発展については、Ｊｅａｎｍａｉｒｅ等の特許文献１に開示されている。その装置は、複数の容量を有するインク液滴流を選択的に形成するように動作可能なインク液滴形成機構を含む。また、ガス源を有する液滴偏向体が、インク液滴流に対して或る角度で配置されて、或る容量を有する液滴を他の容量を有するインク液滴から分離するように液滴流と相互作用するように動作可能である。インク液滴の一つの流れが印刷媒体に当たるように向けられて、他の流れはインクキャッチャ機構に向けられる。
【００６５】
本発明の一実施形態に従って使用されるインクジェットインク組成物の着色剤系は、染料系、顔料系、又は、染料及び顔料の組み合わせであり得る。
【００６６】
顔料含有組成物が特に有用である。顔料系インク組成物が用いられるのは、このようなインクが、印刷画像を、他のタイプの着色剤から形成された印刷画像と比較して、より高い光学密度と、光及びオゾンに対するより良い耐性を有するものにするからである。本発明では、多様な有機及び無機顔料が、単独で、又は、追加の顔料や染料と組み合わせて使用可能である。顔料の実際の選択は、具体的な応用や、色再現性及び画像安定性等の性能要求に依存する。
【００６７】
本発明での使用に適した顔料として、アゾ顔料、モノアゾ顔料、ジアゾ顔料、アゾ顔料レーキ、３‐ナフトル顔料、ナフトルＡＳ顔料、ベンゾイミダゾロン顔料、ジアゾ濃縮顔料、金属錯体顔料、イソインドリノン及びイソインドリン顔料、多環顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、チオインジゴ顔料、アントラピリミドン顔料、フラバントロン顔料、アンサントロン顔料、ジオキサジン顔料、トリアリルカルボニウム顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラックが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明の一実施形態では、シアン、マゼンタ、イエローの顔料を有する着色剤が特に用いられる。本発明で有用な顔料粒子は、印刷ヘッドを介して噴射可能なあらゆる粒子サイズを有し得る。好ましくは、顔料粒子は、０．５マイクロメートル未満、より好ましくは０．２マイクロメートル未満の平均粒径を有する。
【００６８】
分散剤や表面活性剤を用いずに分散可能な自己分散顔料が本発明において使用可能である。このタイプの顔料は、酸化／還元、酸／塩基処理、結合化学構造での官能化等の表面処理を受けたものである。表面処理は、顔料の表面をアニオン性基、カチオン性基、非イオン性基を有するものにして、別途の分散剤を不要にすることができる。
【００６９】
本発明において有用な非自己分散顔料を用いる顔料系インク組成物は、インクジェット印刷の分野において既知の方法によって調製され得る。適切な顔料分散体を調製するために本発明で使用されるのに適した分散剤として、インクジェット印刷の分野で一般的に使用されているものが挙げられるが、それに限定されるものではない。水性顔料系インク組成物について、特に有用な分散剤として、ドデシル硫酸ナトリウム、カリウム、ナトリウム等のアニオン性表面活性剤が挙げられる。
【００７０】
ポリマー分散剤も知られていて、水性顔料系インク組成物において有用である。ポリマー分散剤はポリマーを含み、例えば、ホモポリマー、コポリマー、アニオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、非イオン性ポリマー、ランダムポリマー、ブロックポリマー、分岐ポリマー、グラフトポリマーを含む。コポリマーは、疎水性ポリマー及び親水性ポリマーの配置及び性質によって、顔料用の分散剤として機能するように設計される。顔料粒子は、分散剤によってコロイド状に安定化され、ポリマー分散顔料分散体と称される。ポリマー安定化顔料分散体は、インクがインクを受ける基材上で乾燥すると画像耐久性を与えるという追加の利点を有する。
【００７１】
好ましいコポリマー分散剤は、親水性モノマーがカルボキシル化モノマーから選択されているものである。好ましいポリマー分散剤は、少なくとも一種の親水性ポリマーから調製されたコポリマーであり、その親水性ポリマーは、アクリル酸モノマー、メタクリル酸モノマー、又はこれらの組み合わせである。好ましくは、親水性モノマーはメタクリルである。
【００７２】
本発明に係るインクジェット用インクは、インクジェット印刷分野において一般的なように、更なる添加剤を含み得る。
【００７３】
本発明によると、積層パッケージング材は、熱可塑性ポリマーの最外層を有する。液体又は半固体食品パッケージングの場合、この最外熱可塑性ポリマー層の主な役割は、パッケージ壁同士をヒートシールすることを可能にして、長期保存用のそのような製品のパッケージングにおけるパッケージ完全性に対する要求を満たすことである。本発明の一実施形態によると、熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン、好ましくはヒートシール可能なグレードのポリエチレン、ポリプロピレン、そのようなグレードの異なるものの混合物、エチレン及び／又はプロピレン系のコポリマーである。
【００７４】
プレコーティング及び印刷される基材層は、パッケージング容器の内側に向けられるその基材層の第二の側において、熱可塑性ポリマーの最内層に更に積層され得る。最内層の熱可塑性ポリマーは、最外層のものと同じ又は異なるポリマーを備え得て、好ましい選択肢はポリオレフィンである。
【００７５】
本発明の更なる実施形態に係る積層パッケージング材は、基材層と最内層との間の追加のガスバリア層を有し、最も一般的にはアルミニウム箔を有するが、代わりに箔ではないバリア層も可能である。
【００７６】
本発明の更なる態様によると、積層パッケージング材が、以下のステップを備える方法によって製造される：
‐  水性顔料系インクジェット装飾層が印刷される基材の移動しているウェブを提供するステップ；
‐  移動している基材表面上に、水溶性多価カチオン塩を含む水性プレコーティング組成物を、基材表面における塩濃度が乾燥コーティング重量で０．０２から０．１ｇ／ｍ２、又は０．０２から０．０５ｇ／ｍ２となるように、連続的に適用するステップ；
‐  プレコーティングされた基材ウェブを乾燥ステーションに輸送して、水を蒸発させることによって、適用された水性プレコーティング組成物を少なくとも部分的に乾燥させるステップ；
‐  水性顔料系インクジェット装飾層をプレコーティングされ乾燥させた基材表面に印刷するステップ；
‐  プレコーティングされ印刷された基材ウェブを乾燥ステーションに輸送して、印刷装飾層から水を蒸発させるステップ；及び
‐  プレコーティングされインクジェット印刷された基材上に熱可塑性ポリマーの層を適用するステップ。
【００７７】
本発明の一実施形態によると、水性プレコーティング組成物は、水に分散又は溶解したポリマー結合剤と、水溶性多価カチオン塩とを含み、塩とポリマー結合剤の重量比は、１：２０から３：５、好ましくは１：１０から３：５、より好ましくは２：１０から２：５であり、適用された全コーティングが乾燥コーティング重量で０．１から０．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．１から０．３ｇ／ｍ２となるように基材表面に適用される。
【００７８】
本発明の一実施形態によると、水性顔料系インクジェット装飾層が印刷される基材の移動しているウェブは、紙又は板紙のコア層を備え、そのコア層の第一の側には、任意で、熱可塑性ポリマーの層又はフィルムがコーティング又は積層されている。
【００７９】
本発明の一実施形態によると、移動している基材表面上に水性プレコーティング組成物を連続的に適用するステップは、アニロックスローラーを用いて水性プレコーティング組成物を適用することを含むフレキソ印刷技術によって行われる。
【００８０】
本発明の他の実施形態によると、適用された水性プレコーティング組成物を乾燥させるステップは、空気乾燥、赤外線放射乾燥、又はこれら二つの方法の組み合わせによって行われる。
【００８１】
本発明の他の実施形態によると、プレコーティングされ任意で乾燥させた基材表面に印刷するステップは、プレコーティングされ乾燥させた基材ウェブをインクジェットプリンタに輸送し、インクジェット印刷ヘッドが基材表面上にインク組成物を適用し、印刷された基材表面を乾燥ステーションに輸送することによって行われる。
【００８２】
本発明の他の実施形態によると、インクジェットプリンタは連続高速インクジェットプリンタであり、基材表面上に印刷される画像の異なる色の部分が登録されているシーケンスにおいて少なくとも二つの異なる印刷ヘッドから色を適用する。
【００８３】
本発明の一実施形態によると、プレコーティングされ印刷された装飾層に、ヒートシール可能な熱可塑性ポリマー材の最外層又はフィルムをコーティングするステップは、印刷装飾層上への熱可塑性ポリマーの溶融押し出しコーティングによって行われる。
前記水性顔料系インクジェット装飾層で印刷される基材の移動しているウェブが、コア層の第一の側にポリマーの基材層又はフィルムがコーティング又は積層された紙又は板紙のコア層を備える、請求項１７又は１８に記載の積層パッケージング材の製造方法。
一実施形態によると、適用された水性プレコーティング組成物を乾燥させるステップが、空気乾燥、赤外線放射乾燥、又はこれら二つの方法の組み合わせによって行われる、本発明の積層パッケージング材の製造方法が提供される。
他の実施形態によると、プレコーティングされ任意で乾燥させた基材表面に印刷するステップが、プレコーティングされ乾燥させた基材ウェブをインクジェットプリンタに輸送して、インクジェット印刷ヘッドが基材表面上にインク組成物を適用し、印刷された基材表面を乾燥ステーションに輸送することによって行われる、方法が提供される。
更なる実施形態によると、インクジェットプリンタが連続高速インクジェットプリンタであり、インクジェットプリンタが、基材表面に印刷される画像の異なる色の部分が登録されているシーケンスで少なくとも二つの異なる印刷ヘッドから色を適用する、方法が提供される。
一実施形態によると、プレコーティングされ印刷されたコア層の反対側の第二の側に、熱可塑性プラスチックの最内層を積層又はコーティングするステップを更に備える方法が提供される。
【００８４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１ａ】本発明に従って製造された積層パッケージング材の実施形態を断面図で概略的に示す。
【図１ｂ】本発明に従って製造された積層パッケージング材の実施形態を断面図で概略的に示す。
【図２】基材層上にプレコーティング組成物をフレキソ印刷コーティングする方法を概略的に示す。
【図３】図１ａに示されるパッケージング積層材を製造する方法を概略的に示す。
【図４ａ】本発明に係るパッケージング積層材から製造されたパッケージング容器の例を示す。
【図４ｂ】本発明に係るパッケージング積層材から製造されたパッケージング容器の例を示す。
【図５】どのようにしてパッケージング容器が、連続的な形成、充填及び密封プロセスでパッケージング積層材から製造されるのかについての原理を示す。
【発明を実施するための形態】
【００８６】
図１ａには、大気条件下での無菌パッケージング及び長期保存用の積層パッケージング材１０ａの一例が断面図で示されている。液体食品パッケージング用の板紙、所謂液体用厚紙１１は、水性の顔料系インクジェットインク層１３を受ける板紙１１の外側表面を形成するプレコーティング１２を有し、また、印刷装飾層１３上へのプレコート及び印刷工程後に適用される低密度ポリエチレンの最外ヒートシール可能層１４を有する。液体用板紙コア層の反対側には、ポリオレフィン、好ましくは低密度ポリエチレン又は機能性ポリエチレンコポリマーの介在層１６を介して、アルミニウム箔ガスバリア１５が板紙に積層される。低密度ポリエチレンの、好ましくは、密封性を最適にするために線状低密度ポリエチレンと混合又は共重合されたものの最内液密ヒートシール可能層１７が、アルミニウム箔の内側に、最も一般的には押し出しコーティングによって適用される。
【００８７】
図１ｂは、図１ａに示されるとの同様のパッケージング積層材１０ｂを示すが、異なる点として、プレコーティング１２され、インクジェット装飾層１３が印刷される基材が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＢＯＰＥＴ，ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）又は二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ，ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の既製の二軸延伸フィルム１８であり、そのフィルム１８は、適切な接着剤又は押し出し積層ポリオレフィン１９を介在させて、液体用板紙１１に積層され、最後に、最外ヒートシール可能層１４で押し出しコーティングされる。パッケージは、液体製品又は飲料のパッケージングという同様の目的のものであるので、内側の層は本質的に同じ又は同様のものである。
【００８８】
図２は、本発明の好ましい実施形態に従って、つまり、水性プレコーティング組成物を基材表面に転移するアニロックスロールを用いるフレキソ印刷法によって、どのようにしてプレコーティングを適用することができるのかを概略的に示す。アニロックスロール１は、矢印の回転方向に回転して、ロール１に沿って軸方向に位置するプレコーティング組成物チャンバ３内に部分的に存在し、ロール１の円周表面に刻まれたセル内にプレコーティング溶液をすくい上げる。すくい上げられた余剰のプレコーティング溶液は、円周表面に接する上部ドクターブレード（図示せず）によって、インクチャンバ３から出る際に、ロール１からこすり落とされる。そして、刻まれたセル内に残っているプレコーティング組成物が、回転するアニロックスロール１に伴って、アニロックスロール１に転移接触して回転する版胴２に転移される。そして、版胴２に転移したプレコーティング組成物は、回転する版胴２に伴って、版胴２と、版胴２に隣接して回転する圧胴１７との間にＮＩＰ（ニップ）で供給されるウェブ基材表面１６に転移される。ウェブの表面に転移させたプレコーティング組成物を乾燥させた後、ウェブは、更なる処理に送られ、つまり、本発明に係るインクジェット印刷ステーションに送られる。
【００８９】
図３は、図１ａの積層パッケージング材の製造方法３０を概略的に示す。板紙のロールが、プレコーティングアニロックスローラー適用ステーション、つまりフレキソ印刷ステーションを通過して、水性プレコーティング組成物を薄く均一な層で適用し、次に、適用されたコーティングの水を蒸発させるための乾燥ステーションに送られる。次のステップでは、プレコーティングされたウェブが、ＣＭＹＫ色設定に対応する多色のインクジェット印刷ステーションに送られ、デジタル信号で制御された印刷パターンに従って印刷される。インクジェットプリンタの後の最後の乾燥ステーションが、適用されたインクジェット装飾層を乾燥させる。最終ステップでは、板紙の外側に存在するパッケージング材の部分について、ヒートシール可能で液密な低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ，ｌｏｗ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が、押し出しコーティングによって印刷装飾層に適用される。
【００９０】
内側の積層の層は、印刷工程及び最外ポリエチレン層の押し出しコーティングの前又は後に適用され得て、最も一般的には、板紙へのアルミニウム箔の押し出し積層によって積層され、その後、アルミニウム箔の内側を最内ヒートシール可能ポリエチレン層でコーティングする（図３に示さず）。
【００９１】
代わりに、図１ｂの積層パッケージング材は、上記積層ステップ（図示せず）によって製造され、既製のポリマーフィルムを、適切な接着剤又は押し出し積層ポリオレフィンを介在させることによって、紙又は板紙（液体用板紙等）のコア層に積層して、フィルムの印刷されない側と板紙を互いに結合させる。紙及びポリマーフィルムの積層材をプレコーティングアニロックスローラー適用ステーション３１、つまり、フレキソ印刷ステーションに通して、水性のプレコーティング組成物を薄くて均一な層で適用することによって、ポリマーフィルムの他方の外側がプレコーティングされる。次のステップでは、プレコーティングされたウェブを乾燥ステーション３２に送り、水を蒸発させることによって、プレコーティングを少なくとも部分的に乾燥させて、その後、ウェブを、ＣＭＹＫ色設定に対応する多色インクジェット印刷ステーション３３に送り、デジタル信号で制御された印刷パターンに従って印刷を行う。インクジェットプリンタの後の最後の乾燥ステーション３４が、適用されたプレコーティング及びインクジェット装飾層を乾燥させて、最終的に完全に乾燥させる。最終ステップでは、板紙の外側に存在するパッケージング材の部分について、溶融押し出しステーション３５での押し出しコーティングによって、ヒートシール可能で液密な低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ，ｌｏｗ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）が印刷装飾層に適用される。
【００９２】
内側の積層の層は、印刷工程及び最外ポリエチレン層の押し出しコーティングの前又は後に適用され得て、最も一般的には、板紙へのアルミニウム箔の押し出し積層によって積層され、その後、アルミニウム箔の内側が最内ヒートシール可能ポリエチレン層でコーティングされる（図示せず）。
【００９３】
図4ａは、本発明に係るいずれかのパッケージング積層材１０から製造されたパッケージング容器４０の好ましい例を示す。パッケージング容器は、飲料、ソース、スープ等に特に適している。典型的には、このようなパッケージは、略１００から１０００ｍｌの容量を有し、どのような構造のものにもなり得るが、好ましくは、ブリック状であり、長手方向シール４１及び横断方向シール４２を有し、任意で開口装置４３を有する。他の実施形態（図示せず）では、パッケージング容器は楔形となり得る。このような“楔形”を得るためには、パッケージの底部のみを折り曲げて、底部の横断方向ヒートシールが、三角形の角のフラップの下に隠れるようにして、フラップを折り曲げて、パッケージの底部に対して密封する。頂部の横断方向シールシールは折り曲げないままにする。このように、半分折り曲げられたパッケージング容器でも、取り扱いは簡単で、食料品店の棚やテーブル等の上に置いた際に寸法安定性のものとなる。
【００９４】
図４ｂは、本発明に係るパッケージング積層材１０から製造されたパッケージング容器４０ｂの好ましい代替例を示す。このタイプのパッケージ用のパッケージング積層材は、より薄い紙コア層を有することで、薄くなっているので、平行六面体のパッケージング容器を形成するのに十分寸法安定性のものではなく、横断方向シール４２ｂの後に折り曲げられず、枕状でポーチ型の容器のままで流通及び販売等される。
【００９５】
図５は、本願の背景技術で説明したような原理を示し、つまり、パッケージング材のウェブが、ウェブの長手方向縁５２、５２’を重畳接合部５３で互いに結合させることによって、チューブ５１に形成されている。チューブは、目的の液体食品で充填５４されて、チューブの充填量レベル未満で互いに所定の距離で繰り返されるチューブの横断方向シール５５よって、個々のパッケージに分割される。パッケージ５６は、横断方向シールにおける切断によって分離されて、材料に設けられた折り目に沿って折って形成することで、所望の幾何学的構造にされる。
【００９６】
本発明は、図示された上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲内において変更可能である。
【００９７】
［実施例］
同様のプレコーティング組成物を有するが、水性プレコーティング組成物の塩濃度のみが異なるプレコーティング露出液体用板紙から製造されたサンプルに対して、積層実験を行った。
【００９８】
８８％の鹸化度を有するＰＶＯＨの結合剤（ＧＨ１７  ＰＶＡ）と、ジアルデヒド架橋化合物と、塩濃度２ｗｔ％のＣａＣｌ２とを表１に記載の乾燥コーティング重量で備える水性プレコーティング組成物で、基材サンプル１〜３をプレコーティングした。
【００９９】
１０ｗｔ％の溶液濃度で、ＣａＣｌ２塩のみを有しポリマー結合剤を有さない組成物で、基材サンプル４をプレコーティングした。
【０１００】
プレコーティングされたサンプルを乾燥させて、その後、１２ｇ／ｍ２のＬＤＰＥの層で押し出しコーティングして、積層後可能な限り直ぐに接着性を測定した。
【０１０１】
以前に行った試験では、従来どおりで多量の塩を板紙上にプレコーティングしていて、押し出しコーティングされたＬＤＰＥの熱可塑性層の初期接着性は非常に悪いか、又は接着性がなく、最小の力でＬＤＰＥ層がはがれ落ちた。奇妙なことに、サンプルを数週間にわたってそのままにしておくと、接着性が、ほぼ許容可能なレベルに改善された。従って、プレコーティングされその後印刷された表面上にＬＤＰＥ層を押し出しコーティングした後一週間以内には接着性を測定することが重要であると分かった。更に、プレコーティング溶液を使用しない場合、つまり、印刷される表面に適用される固定用塩が存在しない場合でも、優れた初期接着性があることが分かった。しかしながら、固定用塩の前処理は、画像品質に関するその後の印刷性能には必要である。
【０１０２】
外側の押し出しコーティング層と印刷プレコーティング基材との間の接着性を、引張試験機、好ましくはＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）試験機等を用いた１８０度剥離に基づいた内部剥離試験によって得た。
【０１０３】
【表１】
0006685920.tif 000002
【０１０４】
これらの例又は更なる例からの結論は、液体食品パッケージに適した積層パッケージング材について、ポリエチレン最外コーティング層に対する必要な接着性を達成するためには、以前に考えていたよりも、塩濃度は非常に低くなければならないということである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  積層パッケージング材
１１  板紙
１２  プレコーティング
１３  印刷装飾層
１４  熱可塑性ポリマー最外層
１５  ガスバリア層
１６  介在層
１７  熱可塑性ポリマー最内層
１８  既製の二軸延伸フィルム
１９  介在層
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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