(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光およびＵＶ線からの保護を提供し、包装板紙の上に塗布される、ヒートシール可能なコーティングとして、ポリマーをベースとする組成物を使用する方法において、該組成物は、溶融粘度（ＭＦＲ２）が０．５〜２０ｇ／１０分のポリマーを含んでいること、及び、０．０５〜０．５重量％の黒色顔料及び５〜２５重量％の白色顔料が該ポリマーに加えられており、該組成物がこれらの顔料により灰色に着色されて、可視光及びＵＶ線を吸収するようにされていることを特徴とする前記方法。
【請求項２】
黒色顔料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
白色顔料が二酸化チタンであることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
該組成物が、光保護及びＵＶ保護を提供する灰色ポリマーコーティング層として押出又は共押出され、該層の重さが５〜６０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
該層の重さが２０〜５０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該組成物がさらにアルミノケイ酸ナトリウムまたは他のモレキュラーシーブを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
該組成物がポリマーとしてポリオレフィンを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
該ポリオレフィンが低密度ポリエチレンであり、その密度が９１２〜９３５ｋｇ／ｍ３で、溶融粘度が０．５〜２０ｇ／１０分であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
その密度が９１５〜９３２ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
その密度が９１５〜９３０ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
溶融粘度が１〜１５ｇ／１０分であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
溶融粘度が３〜１０ｇ／１０分であることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
組成物が
−ポリエチレン又は他のポリマーを７５〜９５重量％；
−二酸化チタン又は他の白色顔料を５〜２５重量％；
−カーボンブラック又は他の黒色顔料を０．０５〜０．５重量％；及び
−アルミノケイ酸ナトリウム又は他のモレキュラーシーブを０〜０．５重量％
を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
低密度ポリエチレンを８０〜９０重量％含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
低密度ポリエチレンを８５〜９０重量％含むことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
二酸化チタンを１０〜２０重量％含むことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
二酸化チタンを１０〜１５重量％含むことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
カーボンブラックを０．１０〜０．３０重量％含むことを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
カーボンブラックを０．１０〜０．２０重量％含むことを特徴とする、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
アルミノケイ酸ナトリウムを０．１０〜０．３０重量％含むことを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
アルミノケイ酸ナトリウムを０．１５〜０．２５重量％含むことを特徴とする請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
−８８重量％の低密度ポリエチレン；
−１２重量％の二酸化チタン；
−０．１５重量％のカーボンブラック；及び
−０．２重量％のアルミノケイ酸ナトリウム
を含むことを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリマーをベースとする組成物に関し、特にウエブ状の基材例えば包装板紙のための押出又は共押出できるフィルム又はフィルムコーティングとして使用されることを意図されている。基本成分としてそのような組成物は、少なくとも１つの押出又は共押出できるポリマーを含む。
【０００２】
【従来の技術】
ポリマー類は、紙又は板紙の片面又は両面に実装された単層又は多層コーティングとして、包装用紙類および包装板紙類において使用されてきた。特に、ヒートシールにより閉鎖されるべき包装、例えば食品包装用の包装材料にとって、ヒートシール可能なポリマーコーティングが実装されていることが必要とされてきた。個々に、ポリマー類は単層又は多層の高分子包装フィルムとして押出され、そこからヒートシール性が必要とされることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
食品容器、例えばミルクおよび及びジュースカートン用の包装板紙は、容器をガス及び芳香不透過にするために、伝統的にアルミニウムホイルを実装されてきており、これは製品の耐久性を本質的に改良してきた。アルミニウムホイルは、また、紫外線あるいは可視光のありうる悪影響から製品を保護する。しかし、価格上及び環境上の理由により、現行の包装板紙では、アルミニウムは、酸素及び芳香バリアーとして作用するポリマー、例えばエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）又はポリアミド（ＰＡ）によりかなりの程度まで取って代わられている。しかし、これらのポリマーは、ＵＶ又は光保護には全く役立たず、そのために、可視光及び紫外線は、包装材を透過して包装された製品に害を及ぼす機会を有する。
【０００４】
包装材に取り込まれたＵＶ吸収剤を使用すること又は包装材を印刷することにより、紫外線が包装材を通過して包装された製品に透過することを防ぐ試みがなされてきた。例えば、包装板紙のポリマー性ガス遮断層に添加されるグリマー(glimmer)（フィンランド特許第９６７５２号）あるいは、染色顔料が有するＵＶの浸透性に対する削減効果（フィンランド出願第９８００８６号）についての記載が文献に見出される。
【０００５】
また、包装板紙が以前より薄くされる開発傾向は、可視光及び紫外線の透過を増大させてきた。この問題は、パルプ中の発色団による光及びＵＶ保護が欠けている漂白パルプから製造される板紙において強調される。例えば、漂白されたベース板紙の重量が２４０ｋｇ／ｍ2である典型的なポリマーコーティングされた多層包装板紙は、波長範囲４００〜７００ｎｍの横切る可視光の約１０％を透過させること、及びこの光は包装された食品の耐久性と品質に悪影響を及ぼすことが知られている。実施された測定は、包装材を透過した光はジュースの中のアスコルビン酸を分解し、その結果、アスコルビン酸の量を５週間の保存の期間中に元の量の３分の１に減少させることを示している。光の効果が除去された、他の点では同様の保存試験では、アスコルビン酸の約７５％が試験の終了後に残った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の驚くべき観察は本発明の基礎となり、本発明により前記の包装材中の光及びＵＶ線の透過の有害問題は排除されることができる。本発明は、光およびＵＶ線からの保護を提供し、外見がアルミニウムホイルに似ている、包装板紙の上に塗布される、ヒートシール可能なコーティングとして、ポリマーをベースとする組成物を使用する方法において、該組成物は押出又は共押出フィルム又はコーティングに特に適しており、該組成物は、溶融粘度（ＭＦＲ２）が０．５〜２０ｇ／１０分のポリマーを含むこと及び０．０５〜０．５重量％の黒色顔料及び５〜２５重量％の白色顔料が該ポリマーにブレンドされていて、それにより該組成物は灰色に着色されており、光および紫外線を吸収するようにされていることを特徴とする方法である。
【０００７】
本発明の組成物の吸収特性は、原則として吸収性の黒色顔料の存在に基づく。特に効率的な黒色顔料はカーボンブラックであり、カーボンブラックは低濃度でも既に望ましい光及びＵＶ保護を提供し、毒性がなく、ヒートシーリングにも耐え、食品包装用に意図されたコーティング組成物に適している。
【発明の実施の形態】
【０００８】
組成物に取り込まれるべき前記の白色顔料は、最も好適には、二酸化チタンであり、これはそれ自体はフィルム又はコーティングの光又はＵＶ線の透過を大きく減少させるわけではないが、その主な意義は、黒色顔料といっしょになって、前記組成物に灰色の色合いを与えることである。組成物を灰色に着色することにより、それから形成されるフィルム又はコーティングの外見は、包装材で伝統的に使用されるアルミニウムホイルに類似させられる。消費者は、長年使われてきたアルミニウムホイルに慣れているので、もし該材料の外見が慣れているものの外見に似ているならば、該材料がマーケットで賛同を得るのに非常に際立って有利である。対応する外見は黒色顔料だけでは達成されなかったであろうし、前述の本質的な有利性はしたがって達成されないままであっただろう。
【０００９】
包装材用の本発明の組成物において、厚さ５〜６０ｇ／ｍ2の、特にヒートシーリング層では好適には２０〜５０ｇ／ｍ2の押出し又は共押出し層において、所望の光及びＵＶ吸収が達成され得る灰色の保護層を該組成物が形成することが要求される。
【００１０】
該組成物の基本成分である本発明のポリマー成分は、好適にはポリオレフィン、例えば、要求される０.５〜２０ｇ／１０分の溶融粘度を有する低密度ポリエチレン（ＰＥ−ＬＤ）である。
【００１１】
本発明の組成物における随意的な追加的成分はモレキュラーシーブ、例えばアルミノケイ酸ナトリウムであり、その目的は起こりうる匂いの吸収剤として作用することである。
【００１２】
本発明の組成物中の前記成分の重量限界は、好適には、ポリマーは７５〜９５重量％、白色顔料は５〜２５重量％、黒色顔料は０．０５〜０．５重量％、およびモレキュラーシーブは０〜０．０５重量％である。
【００１３】
該組成物のポリマー成分は低密度ポリエチレンであってもよく、組成物中のその量は７５〜９５重量％、好適には８０〜９０重量％、最も好適には８５〜９０重量％である。白色顔料は最も好適には二酸化チタンであり、組成物中のその量は５〜２５重量％、好適には１０〜２０重量％、最も好適には１０〜１５重量％である。黒色顔料は最も好適にはカーボンブラックであり、組成物中のその量は０．０５〜０．５重量％、好適には０．１０〜０．３０重量％、最も好適には０．１０〜０．２０重量％である。該組成物に組み込まれることが可能なモレキュラーシーブは、最も好適にはアルミノケイ酸ナトリウムであり、組成物中のその量は、多くて０．５重量％、好適には０．１０〜０．３０重量％、最も好適には０．１５〜０．２５重量％である。約８８重量％の低密度ポリエチレン、約１２重量％の二酸化チタン、約０．１５重量％のカーボンブラック、および約０．２重量％のアルミノケイ酸ナトリウムを含む本発明の組成物が特に有利であることが見出された。
【００１４】
該組成物で使用される低密度ポリエチレンの密度は９１２〜９３５ｋｇ／ｍ3、好適には９１５〜９３２ｋｇ／ｍ3、最も好適には９１５〜９３０ｋｇ／ｍ3であってもよい。本発明によると、ポリエチレンの溶融粘度は０.５〜２０ｇ／１０分、好適には１〜１５ｇ／１０分、最も好適には３〜１０ｇ／１０分である。特に有利なのは、高圧フリーラジカル重合により製造される低密度ポリエチレンであり、該ポリエチレンは長い側鎖に富み、高い溶融強度があり、そのために良好な加工性を有する。可能性のある選択は、エチレン及びより高級なαオレフィンの触媒共重合又はクロム、チーグラー・ナッタあるいはメタロセン触媒を用いて製造される線状低密度ポリエチレンであってもよい。長い側鎖は、ジエン又は２つの末端二重結合を含むポリエンをコモノマーとして用いることにより製造されうる。
【００１５】
代替方法としては、ボルスター（Ｂｏｒｓｔａｒ）テクノロジーで製造されるポリエチレンが該組成物で使用されることができ、そのポリオレフィンはボルスターテクノロジーで製造されるポリエチレンであり、その密度は９２７〜９６２ｋｇ／ｍ3、好適には９４５〜９６０ｋｇ／m3であり、溶融粘度は0.5〜20ｇ／１０分、好適には1〜1５ｇ／１０分、最も好適には３〜１０ｇ／１０分である。ボルスターテクノロジーに関して、フィンランド出願第９７０１２１号が引用され、これは引用する事により本明細書の一部として取り込まれる。
【００１６】
該組成物に約０．１０重量％のカーボンブラックを入れると、十分な光及びＵＶ保護が一般的に実際に達成され、０．２０重量％が上限であり、前記保護を考えるとこれを超えることはもはや必要ない。しかし、該組成物に所望の灰色を求めるときには、前記上限は超えられることができる。０．５重量％を越えるカーボンブラックの濃度では、該組成物の色は非常に濃くなるので、もはやアルミニウムに類似してはいない。最良の光及びＵＶ保護を達成するために、カーボンブラックは該組成物中にできるだけ小さな粒子として添加されなければならない。平均粒子サイズは好適にはせいぜい２００ｎｍで、最も好適には約２０ｎｍである。
【００１７】
該組成物に使用される二酸化チタンには、できるだけ高純度が要求され、それは有機化学的又は無機化学的にできるだけ加工されていないものでなければならない。不純物は押出温度で反応し、その結果、ポリマーの品質を減じる可能性がある。該組成物に入れられるべき二酸化チタンの量は、添加されるカーボンブラックの量に依存し、それらの相互関係が該組成物の灰色の色調を決める。二酸化チタン濃度の上限２５重量％は実際には、この限度より上では該組成物の押出易さが減少し始めるという事実によって設定されている。下限の５重量％では、適切な灰色を生み出すカーボンブラックの量が低下して、光及びＵＶ保護が低下し始める。二酸化チタン粒子の平均サイズは好適には１．８μｍ以下であり、最も好適には約０．１８μｍである。
【００１８】
とりわけ、ＵＯＰによりＡｂｓｃｅｎｔ３０００の商品名で市販されているアルミノケイ酸ナトリウムがモレキュラーシーブとして適切である。
【００１９】
本発明の組成物の製造は、顔料をポリマーに予混合物（マスターバッチ）として添加することにより実施されるのが最善である。本発明に適切なそのような製品は例えばプレミックスプレホワイト１８−５０の名前で販売されている二酸化チタン混合物、及びプレミックスプレブラック７１０−０３の名前で市販されているカーボンブラック混合物である。
【００２０】
本発明は、アルミニウムホイルに似た外観を有し、光及びＵＶ線に対する保護を提供する、包装板紙の上に広げられるコーティングとして、顔料で灰色に着色されたポリマーベース組成物を使用することにも関する。
【００２１】
【実施例】
本発明を試験するために、０．１２重量％のカーボンブラックと７．５重量％の二酸化チタンが低密度ポリエチレンに混合された組成物が製造された。漂白パルプから製造された、重さ２４０ｇ／ｍ2の包装板紙の上に、５ｇ／ｍ2のシーリングポリマー（ＥＶＯＨ）及び６ｇ／ｍ2のポリマー性結合剤がコーティングとして塗布され、本発明にしたがって灰色に着色された前記組成物４５ｇ／ｍ2から、一番上のヒートシーリング層が形成された。同様に製造されたポリマーコーティングされた包装板紙が対照材料として使用され、それは一番上のヒートシーリング層に添加された染料顔料を含んでいなかった。保存温度２３℃と９℃で、包装板紙のヒートシールされた閉鎖カートン内に、りんごジュースが保存された。充填時と保存期間２週間及び５週間後に、ジュース中のアスコルビン酸濃度が測定された。結果は以下の表にまとめられた。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
本発明により達成されるべき、パックジュース中のアスコルビン酸の保存におけるかなりの改良が結果から見られることができる。
【００２４】
可視光の波長領域の光透過に対する本発明のコーティング組成物に取り込まれた顔料の効果が、試験でテストされ、そこで測定された曲線が添付の図１及び２に示されている。測定の対象は、本発明のコーティング組成物を含む多層包装材を含んでおり、対照製品は公知の従来技術の多層包装材であった。
【００２５】
図１において、曲線１は漂白パルプの板紙から得られたものであり、その重さは２４０g／ｍ2であり、顔料が添加されていない透明のポリエチレン（PE−LD）２０g／ｍ2をコーティングとして有しており、曲線２は同様にコーティングされた漂白パルプの板紙から得られたものであり、その重さは３００g／ｍ2であり、曲線３は同様にコーティングされた非漂白パルプの板紙から得られたもので、重さは２３９g／ｍ2であり、本発明を例証する曲線４は漂白パルプの板紙から得られたものであり、重さは２４０g／ｍ2であり、０.１２重量％のカーボンブラックと７．５重量％の二酸化チタンを組成物にブレンドすることにより灰色に着色された本発明のポリエチレン組成物（PE−LD）２０g／ｍ2を含むコーティング組成物を有していた。
【００２６】
図１の曲線１と２を比較することにより、漂白パルプから製造された板紙の薄化により引き起こされる光透過の増大が観察されることができる。さらに曲線３は、該板紙は非漂白パルプで製造されているので、本質的な光透過問題が起きていないことを示す。曲線４に従う実質的に対応する光浸透性が、白および黒の顔料を用いて灰色に着色された本発明のポリマー組成物で板紙をコーティングすることにより達成された。
【００２７】
図２は、図１と同様に測定された光透過曲線を含んでおり、二酸化チタンとカーボンブラックの光の吸収に対する効果を示している。従来技術を表す曲線２及び本発明を表す曲線４は図１のこれらと同じである。曲線５は、重さ３００ｇ／ｍ2を有し、７．５重量％の二酸化チタンを含むポリエチレン（PE−LD）の２０ｇ／ｍ2でコーティングされた漂白パルプの板紙から得られた。曲線６は同じベース板紙から得られたのであるが、そのコーティングは、白く染色された前記ポリエチレン１７ｇ／ｍ2とそれとブレンドされた灰色に着色された前記ポリエチレン３ｇ／ｍ2を含んでいた。図２の曲線を比較することにより、二酸化チタンの光透過性の減少効果は相対的に小さいが、０．０１８重量％の濃度ですでにカーボンブラックは材料を透過する光を、顔料の添加なしの場合のレベルの３分の１未満まで減少させることがわかる。
【００２８】
異なる実施態様は上記の実施例に制限されないことは当業者には明白であるが、実施態様は添付された請求項の範囲で変化しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光透過を示すグラフ
【図２】光透過を示すグラフ
【図１】
0004782351.tif 000003
【図２】
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