(57)【要約】  板紙用品を使用するための方法は、マイクロ波放射によって板紙用品を加熱するステップを含む。板紙用品は、第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、板紙基材の第1の主面および第2の主面のうちの少なくとも1つの上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを含む。
2020526421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波放射によって板紙用品を加熱するステップを含む、板紙用品を使用するための方法であって、
前記板紙用品が、
第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、
前記板紙基材の前記第1の主面および前記第2の主面のうちの少なくとも1つの上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを備える、方法。
【請求項２】
前記板紙基材が、コーティングされた自然のクラフトボード、固体の漂白された硫酸塩ボード、固体の無漂白の硫酸塩ボード、コーティングされた再生ボード、コーティングされた裏白チップボード、および折り畳みボックスボードのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記板紙基材が7ポイントから30ポイントまでの範囲のキャリパ厚さを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.93〜0.97g/cm3の範囲の密度を有する、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.3g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記板紙用品の前記加熱の間、前記板紙用品の表面上に食品製品がある、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記板紙用品が容器の構成である、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記板紙容器の内部に面する第1の主面および前記板紙容器の外部に面する第2の主面を有する板紙基材と、
前記板紙基材の前記第1の主面上に直接存在する1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを備える板紙容器。
【請求項９】
前記板紙基材が前記板紙の前記第2の主面の最外面に配設されている、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１０】
前記板紙基材の前記第2の主面上に1つまたは複数の高密度ポリエチレン層をさらに備える、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１１】
前記板紙基材の前記第2の主面上にクレイコーティング層をさらに備える、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１２】
前記クレイコーティング層上に1つまたは複数の高密度ポリエチレン層をさらに備える、請求項11に記載の板紙容器。
【請求項１３】
前記板紙基材が7ポイントから30ポイントまでの範囲のキャリパ厚さを有する、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１４】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.93〜0.97g/cm3の範囲の密度を有する、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１５】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.3g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有する、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１６】
前記板紙容器がカップまたはボウルの構成である、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１７】
前記板紙容器が、前記板紙容器の内容積に含有される食品製品と、前記板紙容器の前記内容積を密閉する蓋とを含む、請求項8に記載の板紙容器。
【請求項１８】
前記板紙容器の外部のしるしまたは前記板紙容器に付加された包装材料上のしるしが、マイクロ波放射によって前記食品製品を加熱するための指示を含む、請求項17に記載の板紙容器。
【請求項１９】
第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、
前記板紙基材の前記第1の主面および前記第2の主面の一方または両方の上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層と、
前記板紙基材と前記板紙基材の前記第1の主面および前記第2の主面の一方または両方の上の前記1つまたは複数の高密度ポリエチレン層との間の、任意選択のクレイコーティング層とから成る板紙。
【請求項２０】
前記板紙基材が7ポイントから30ポイントまでの範囲のキャリパ厚さを有する、請求項19に記載の板紙。
【請求項２１】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.93〜0.97g/cm3の範囲の密度を有する、請求項19に記載の板紙。
【請求項２２】
少なくとも1つの高密度ポリエチレン層が0.3g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有する、請求項19に記載の板紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願はポリマーコーティングされた板紙に関し、より詳細には、マイクロ波放射による食品加熱または加熱調理に適した容器に変換され得るポリマーコーティングされた板紙に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
1950年代には包肉用紙をコーティングするために低密度ポリエチレンの押出しコーティングが最初に使用され、低密度ポリエチレンは熱い飲料のカップおよび冷たい飲料のカップ用のバリアコーティングとして、また他の種々の用途に広く使用されている。
【０００３】
食品のマイクロ波加熱用の全プラスチックの容器には、ポリプロピレン樹脂が使用されている。ポリプロピレンコーティングされた板紙は、マイクロ波放射による食品加熱または加熱調理に適した容器またはカップに変換され得る。しかしながら、板紙上のポリプロピレン押出しコーティングによってポリプロピレンコーティングされた板紙を容器やカップに変換することは、板紙業界に課題をもたらした。板紙上のポリプロピレン押出しコーティングやポリプロピレンコーティングされた板紙の変換に伴う課題に対処するために、マイクロ波放射による食品加熱または加熱調理に適した容器に変換され得るポリマーコーティングされた板紙を作製するのに、20%の低密度ポリエチレンとポリプロピレンの混合物が板紙上にコーティングされている。
【０００４】
当業者により、ポリマーコーティングされた板紙の分野における研究および開発の努力が継続されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、板紙用品を使用するための開示される方法は、マイクロ波放射によって板紙用品を加熱することを含む。板紙用品は、第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、板紙基材の第1の主面および第2の主面のうちの少なくとも1つの上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを含む。
【０００６】
別の態様では、開示される板紙容器は、板紙容器の内部に面する第1の主面および板紙容器の外部に面する第2の主面を有する板紙基材と、板紙基材の第1の主面上に直接存在する1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを含む。
【０００７】
別の態様では、第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、板紙基材の第1の主面と第2の主面の一方または両方の上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層と、板紙基材と板紙基材の第1の主面および第2の主面の一方または両方の上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層との間の任意選択のクレイコーティング層とから成る、板紙が開示される。
【０００８】
開示される板紙、板紙容器、および板紙用品を使用するための方法の他の態様は、以下の説明、添付図面および添付の特許請求の範囲から明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第1の実施形態による板紙の断面図である。
【図２】第2の実施形態による板紙の断面図である。
【図３】第3の実施形態による板紙の断面図である。
【図４】第4の実施形態による板紙の断面図である。
【図５】第5の実施形態による板紙の断面図である。
【図６】第6の実施形態による板紙の断面図である。
【図７】第7の実施形態による板紙の断面図である。
【図８】第8の実施形態による板紙の断面図である。
【図９】板紙基材に高密度ポリエチレン層をコーティングするための押出しコーティングシステムの概略図である。
【図１０】印刷されていない側壁ブランクの上面図である。
【図１１】主面上に印刷されたしるしを有する印刷された側壁ブランクの上面図である。
【図１２】例示的板紙容器の一実施形態の斜視図である。
【図１３】図12の板紙容器の側断面図である。
【図１４】図12の板紙容器の蓋の斜視図である。
【図１５】例示的板紙容器の別の実施形態の斜視図である。
【図１６】図15の板紙容器の側断面図である。
【図１７】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の溶融カーテンネックインを、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の溶融カーテンネックインと比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【図１８】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙のコロナ処理レベルを、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙のコロナ処理レベルと比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【図１９】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の摩擦係数(CoF)を、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の摩擦係数(CoF)と比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【図２０】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の耐摩耗性を、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の耐摩耗性と比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【図２１】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の水蒸気透過速度(WVTR)を、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙の水蒸気透過速度(WVTR)と比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【図２２】高密度ポリエチレンコーティングを有する板紙のカップ形成の熱シールプロファイルを、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンコーティングを有する板紙のカップ形成の熱シールプロファイルと比較して示す、ポリマー押出しコーティングの実験に関するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
板紙は、第1の主面および第2の主面を有する板紙基材と、板紙基材の第1の主面および第2の主面のうちの少なくとも1つの上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とを含む。板紙は、板紙基材と板紙基材の第1の主面および第2の主面のうち一方または両方の上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層との間に、クレイコーティング層をさらに含み得る。
【００１１】
図1は第1の実施形態による板紙10の断面である。板紙10は、第1の主面12および第2の主面13を有する板紙基材11と、板紙基材11の第1の主面12上の高密度ポリエチレン層15とを含む。高密度ポリエチレン層15は、板紙基材11の第1の主面12上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層15は、板紙10の最外面において第1の主面12に配設され得る。板紙基材11は、板紙10の最外面において第2の主面13に配設され得る。
【００１２】
図2は第2の実施形態による板紙20の断面である。板紙20は、第1の主面22および第2の主面23を有する板紙基材21と、板紙基材21の第1の主面22上のクレイコーティング層24と、クレイコーティング層24上の高密度ポリエチレン層25とを含む。クレイコーティング層24は、板紙基材21の第1の主面22上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層25は、クレイコーティング層24上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層25は、板紙20の最外面において第1の主面22に配設され得る。板紙基材21は、板紙20の最外面において第2の主面23に配設され得る。
【００１３】
図3は第3の実施形態による板紙30の断面である。板紙30は、第1の主面32および第2の主面33を有する板紙基材31と、板紙基材31の第1の主面32上の高密度ポリエチレン層35と、板紙基材31の第2の主面33上のクレイコーティング層36とを含む。高密度ポリエチレン層35は、板紙基材31の第1の主面32上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。クレイコーティング層36は、板紙基材31の第2の主面33上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層35は、板紙30の最外面において第1の主面32に配設され得る。クレイコーティング層36は、板紙30の最外面において第2の主面33に配設され得る。
【００１４】
図4は第4の実施形態による板紙40の断面である。板紙40は、第1の主面42および第2の主面43を有する板紙基材41と、板紙基材41の第1の主面42上の第1のクレイコーティング層44と、第1のクレイコーティング層44上の高密度ポリエチレン層45と、板紙基材41の第2の主面43上の第2のクレイコーティング層46とを含む。第1のクレイコーティング層44は、板紙基材41の第1の主面42上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層45は、第1のクレイコーティング層44上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2のクレイコーティング層46は、板紙基材41の第2の主面43上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。高密度ポリエチレン層45は、板紙40の最外面において第1の主面42に配設され得る。第2のクレイコーティング層46は、板紙40の最外面において第2の主面43に配設され得る。
【００１５】
図5は第5の実施形態による板紙50の断面である。板紙50は、第1の主面52および第2の主面53を有する板紙基材51と、板紙基材51の第1の主面52上の第1の高密度ポリエチレン層55と、板紙基材51の第2の主面53上の第2の高密度ポリエチレン層57とを含む。第1の高密度ポリエチレン層55は、板紙基材51の第1の主面52上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層57は、板紙基材51の第2の主面53上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層55は、板紙50の最外面において第1の主面52に配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層57は、板紙50の最外面において第2の主面53に配設され得る。
【００１６】
図6は第6の実施形態による板紙60の断面である。板紙60は、第1の主面62および第2の主面63を有する板紙基材61と、板紙基材61の第1の主面62上のクレイコーティング層64と、クレイコーティング層64上の第1の高密度ポリエチレン層65と、板紙基材61の第2の主面63上の第2の高密度ポリエチレン層67とを含む。クレイコーティング層64は、板紙基材61の第1の主面62上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層65は、クレイコーティング層64上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層67は、板紙基材61の第2の主面63上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層65は、板紙60の最外面において第1の主面62に配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層67は、板紙60の最外面において第2の主面63に配設され得る。
【００１７】
図7は第7の実施形態による板紙70の断面である。板紙70は、第1の主面72および第2の主面73を有する板紙基材71と、板紙基材71の第1の主面72上の第1の高密度ポリエチレン層75と、板紙基材71の第2の主面73上のクレイコーティング層76と、クレイコーティング層76上の第2の高密度ポリエチレン層77とを含む。第1の高密度ポリエチレン層75は、板紙基材71の第1の主面72上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。クレイコーティング層76は、板紙基材71の第2の主面73上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層77は、クレイコーティング層76上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層75は、板紙70の最外面において第1の主面72に配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層77は、板紙70の最外面において第2の主面73に配設され得る。
【００１８】
図8は第8の実施形態による板紙80の断面である。板紙80は、第1の主面82および第2の主面83を有する板紙基材81と、板紙基材81の第1の主面82上の第1のクレイコーティング層84と、第1のクレイコーティング層84上の第1の高密度ポリエチレン層85と、板紙基材81の第2の主面83上の第2のクレイコーティング層86と、第2のクレイコーティング層86上の第2の高密度ポリエチレン層87とを含む。第1のクレイコーティング層84は、板紙基材81の第1の主面82上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層85は、第1のクレイコーティング層84上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2のクレイコーティング層86は、板紙基材81の第2の主面83上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層87は、第2のクレイコーティング層86上に直接、すなわち介在層なしで配設され得る。第1の高密度ポリエチレン層85は、板紙80の最外面において第1の主面82に配設され得る。第2の高密度ポリエチレン層87は、板紙80の最外面において第2の主面83に配設され得る。
【００１９】
図1〜図8を参照しながら板紙の様々な実施形態が上記で説明されているが、当業者なら、本明細書を読めば修正形態が思い浮かぶであろう。たとえば、上記の図1〜図8のいずれかにおいて、高密度ポリエチレン層のうちの任意のものが複数の高密度ポリエチレン層で置換され得る。本出願はそのような修正形態を含むものであり、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００２０】
板紙基材は繊維状材料の任意の織布を含み得、その上に高密度ポリエチレン層を与えることができる。板紙基材は、漂白されたものまたは無漂白のものでよい。たとえば、板紙基材は、コーティングされた自然のクラフトボード、固体の漂白された硫酸塩ボード、固体の無漂白の硫酸塩ボード、コーティングされた再生ボード、コーティングされた裏白チップボード、または折り畳みボックスボードを含み得る。
【００２１】
板紙基材の厚さは、板紙基材の密度などの様々な要因に依拠し得る。たとえば、板紙基材は6ポイントから36ポイント(1ポイントは0.001インチ)の範囲のキャリパ厚さを有し得る。特定の一例として、板紙基材は7ポイントから30ポイントのキャリパ厚さを有し得る。別の特定の一例として、板紙基材は14ポイントから20ポイントの範囲のキャリパ厚さを有し得る。さらに別の特定の一例として、板紙基材は16ポイントから18ポイントの範囲のキャリパ厚さを有し得る。本明細書で使用されるように、1ポイントは0.001インチ(25.4マイクロメートル(μm))である。
【００２２】
板紙基材の重量は様々な要因に依拠し得る。たとえば、板紙基材は3,000平方フィート当たり60〜350ポンドの範囲の基本重量を有し得る。特定の一例として、板紙基材は3000ft2当たり100〜150ポンドの基本重量を有し得る。別の特定の一例として、板紙基材は3000ft2当たり150〜180ポンドの基本重量を有し得る。さらに別の特定の一例として、板紙基材は3000ft2当たり180〜220ポンドの基本重量を有し得る。
【００２３】
板紙の表面の印刷品位を改善するために、板紙基材にクレイコーティング層が与えられてよい。クレイコーティング層は、結合剤(たとえばエマルジョンポリマー結合剤)と分散剤など、無機顔料と1つまたは複数の他の材料の混合物を含み得る。特定の例では、クレイコーティング層はカオリンクレイを含み得る。
【００２４】
クレイコーティング層は、板紙基材上にクレイコーティング層を与えることができる任意のやり方で与えられてよい。特定の例では、クレイコーティング層は板紙基材の上にコーティングされてよい。採用され得るコータの例は、エアナイフコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、バーコータ、マルチヘッドコータ、ロールコータ、ロール/ブレードコータ、キャストコータ、ラボコータ、グラビアコータ、キスコータ、液体塗付システム、逆ロールコータ、カーテンコータ、スプレコータおよび押出しコータを含む。
【００２５】
本発明者は、高密度ポリエチレンが、意外にも、マイクロ波放射で加熱した後でさえ板紙基材を湿気から保護することを発見した。
【００２６】
1つまたは複数の高密度ポリエチレン層の高密度ポリエチレンの密度は0.93〜0.97g/cm3の範囲にあり得る。一例では、高密度ポリエチレンの密度は0.95〜0.96g/cm3の範囲にあり得る。一態様では、高密度ポリエチレンは0.3g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有し得る。別の態様では、高密度ポリエチレンは4g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有し得る。さらに別の態様では、高密度ポリエチレンは8g/10min(190℃/2.16kg)を超えるメルトインデックスを有し得る。一態様では、1つまたは複数の高密度ポリエチレン層の第1の層は第1の密度および第1のメルトインデックスを有し得、1つまたは複数の高密度ポリエチレン層の第2の層は、第1の密度および第1のメルトインデックスとは異なる第2の密度および第2のメルトインデックスを有し得る。
【００２７】
例示の高密度ポリエチレン層は、板紙基材の片面または両面にコーティングされた100%の高密度ポリエチレン樹脂押出しの単一の層であり、高密度ポリエチレンは、ASTM D792について0.950g/cm3の密度を有し、メルトインデックス(MI)は、2.16kgの荷重および190℃におけるASTM D1238試験について12g/10minである。
【００２８】
板紙基材には、任意の利用可能な技術を使用して1つまたは複数の高密度ポリエチレン層が与えられ得る。1つまたは複数の高密度ポリエチレン層を与えるために適切な技術の例は、押出しコーティング、押出しラミネート、カーテンコーティング、および接着剤積層を含む。一例では、板紙基材上に複数の高密度ポリエチレン層が共押し出しされてよい。別の例では、板紙上に第1の高密度ポリエチレン層が積層されてよく、次いで、板紙上に第2の高密度ポリエチレン層が押し出されてよい。さらに別の例では、板紙上に第1の高密度ポリエチレン層が押し出されてよく、次いで、板紙上に第2の高密度ポリエチレン層が積層されてよい。
【００２９】
図9は、板紙基材上に高密度ポリエチレン層をコーティングするための例示的押出しコーティングシステム90を示す。示されるように、板紙基材91は巻戻しロール92から巻き戻され、ニップロール93とチルロール94の間を通され、巻直しロール95に巻きつけられ得る。その一方で、スロットダイ97から、加熱された樹脂96が、移動している板紙基材上に押し出されてよい。次いで、樹脂でコーティングされた板紙基材91は、樹脂96の冷却および所望の仕上げのためにニップロール93およびチルロール94を通されてよい。コーティング厚さは、移動する板紙基材91の速度と、樹脂96がスロットダイ97から押し出される速度との比を制御することによって制御され得る。
【００３０】
1つまたは複数の高密度ポリエチレン層の組成は、純粋な高密度ポリエチレン層でよく、または、高密度ポリエチレンと、マイクロ波放射による加熱後にも板紙基材を湿気から保護する高密度ポリエチレン層の能力を抑制しない1つまたは複数の他の材料との混合物でよい。たとえば、1つまたは複数の高密度ポリエチレン層は、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、99%以上、または100%の高密度ポリエチレンなど、50%以上の量の高密度ポリエチレンを含み得る。一例では、第1の高密度ポリエチレン層は第1の割合の高密度ポリエチレンを含み得、第2の高密度ポリエチレン層は第1の割合の高密度ポリエチレンと異なる第2の割合の高密度ポリエチレンを含み得る。
【００３１】
開示された板紙から、任意の利用可能な技術を使用して板紙用品が作製され得る。板紙用品を作製する様々な動作が以下で説明されるが、当業者なら、本明細書を読めば修正形態が思い浮かぶであろう。本出願はそのような修正形態を含むものであり、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００３２】
開示された板紙は、印刷動作によって、一方または両方の主面上に高品質の広告テキストおよびグラフィックスなどのしるしを印刷されてよい。印刷動作は、板紙にしるしを作製することができる任意の装置またはシステムを含み得る。たとえば、印刷動作は、板紙上に高品質テキストおよび/またはグラフィックス(たとえば広告テキストおよびグラフィックス)を印刷することができる印刷機を含み得る。印刷技術の特定の例は、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷およびデジタル印刷を含む。
【００３３】
開示された板紙は、切断動作によってブランクへと切断され得る。切断動作は、板紙からブランクを切断することができる任意の装置またはシステムを含み得る。たとえば、切断動作は打抜き機を含み得る。切断動作は所望形状のブランクをもたらし得る。ブランクの形状は、板紙用品の意図された形状および構成に依拠し得る。その上、印刷動作の後に切断する場合には、切断動作は、印刷されたしるしが所望の位置に配置されるようにブランクを切断してよい。
【００３４】
ブランクは形成動作によって板紙用品に形成され得る。形成動作は、1つまたは複数のブランクから所望の形状および構成の板紙用品を成形して組み立てることであり得る。形成動作は、1つまたは複数のブランクを所望の形状および構成の板紙用品に形成することができる任意の装置またはシステムを含み得る。形成動作は、たとえばプレス型または熱成形型を含み得る。
【００３５】
上記では、板紙用品を製作する様々な動作が、個別の機械またはシステムによって特定の順序で遂行される独立した動作のように説明されているが、1つまたは複数の動作が異なる順序で遂行され得ること、1つまたは複数の動作が単一の動作に組み合わされ得ること、1つの動作が複数の動作に分割され得ること、あるいは1つまたは複数の動作が単一の機械またはシステムによって遂行され得ることが理解されよう。
【００３６】
板紙用品を使用するための方法の一実施形態は、マイクロ波放射によって開示された板紙用品を加熱するステップを含み得る。たとえば第1の主面および第2の主面を有する板紙基材を含む板紙用品と、板紙基材の第1の主面および第2の主面のうちの少なくとも1つの上の1つまたは複数の高密度ポリエチレン層とが、電子レンジの中で板紙用品を加熱することなどにより、マイクロ波放射によって加熱されてよい。食品製品(たとえばスープ、オートミール、コーヒー、水など)は、板紙用品の加熱中に板紙用品の表面上にあってよい。
【００３７】
一例では、板紙用品は板紙容器(たとえばカップ、ボウル)であり得る。板紙容器は任意の所望の容器構成を有し得る。
【００３８】
板紙容器が、開示された板紙から、任意の利用可能な技術を使用して製作され得ることが理解されよう。板紙容器を製作する様々な動作が以下で説明されるが、当業者なら、本明細書を読めば修正形態が思い浮かぶであろう。
【００３９】
開示された板紙のロールは、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷またはデジタル印刷などの印刷動作によって一方または両方の主面上にしるしが印刷されてよい。印刷された板紙または印刷されていない板紙が、打抜き機などによる切断動作によって、側壁ブランク、底ブランク、または蓋ブランクなどの容器ブランクに切断され得る。図10および図11は、板紙容器の生産において使用され得る例示的側壁ブランク100および110を示す。図10は印刷されていない側壁ブランク100を示し、図11は主面上に印刷されたしるし112を有する印刷された側壁ブランク110を示す。
【００４０】
次いで、印刷された容器ブランクまたは印刷されていない容器ブランクが、形成動作によって板紙容器を形成する。たとえば、図10の側壁ブランク100または図11の側壁ブランク110は、円錐台状に成形された側壁を形成するために、マンドレルのまわりに側壁ブランク100および110を巻き付けることによって成形され得る。一例では、側壁ブランクは16ポイントのキャリパ厚さを有し得る。側壁は、オーバラップして密閉されたシームを形成するために、成形された側壁ブランクの長手方向の端をオーバラップさせて密閉することにより完成され得る。シームは任意の利用可能な技術を使用して密閉され得る。一例では、シームは、オーバラップした部分において第1の高密度ポリエチレン層を第2の高密度ポリエチレン層に対して加熱して接続することによって密閉され得る。別の例では、シームは、第1の長手方向の終端を折り、第1の長手方向の終端における第1の高密度ポリエチレン層を第2の長手方向の終端における第1の高密度ポリエチレン層に対して、加熱して接続することによって密閉され得る。
【００４１】
非限定的な実施形態では、容器は底を含み得る。底は、開示された板紙、異なる板紙、または非板紙材料から製作され得る。一例では、底ブランクは13ポイントのキャリパ厚さを有し得る。底は、任意の利用可能な技術を使用して、側壁に対して密閉され得る。一例では、側壁の下端が、円周方向の凹部を形成するように成形されてよい。底は、円周方向の凹部に配置され、側壁に対して密閉されてよい。特定の例では、側壁および底のうちの少なくとも1つが高密度ポリエチレン層を有することにより、優れた密閉を助長する。
【００４２】
非限定的な実施形態では、容器は蓋を含み得る。蓋は、開示された板紙、異なる板紙、またはフィルム材料(たとえばポリマー、金属、金属とポリマーの組み合わせ)、圧着蓋(press-on lids)(たとえば成形されたプラスチック蓋)などの非板紙材料から作製され得る。蓋は側壁に対して密閉されてよく、または密閉されていない蓋のままでもよい。蓋は任意の利用可能な技術を使用して側壁に対して密閉されてよく、他の可能性のある要因のなかでも、とりわけ使用されている蓋のタイプに依拠し得る。特定の例では、側壁および蓋のうちの少なくとも1つが高密度ポリエチレン層を有することにより、優れた密閉を助長する。
【００４３】
パッケージング中に、板紙容器の内容積に食品製品(たとえばスープ、オートミールなど)が入れられてよく、熱シール、接着剤または締まりばめなどを用いて、板紙容器の側壁に対して蓋が密閉され得る。
【００４４】
一例では、側壁の上端はフランジを形成するように折り返されてよく(may be rolled over)、フランジに対して蓋が密閉され得る。
【００４５】
別の例では、板紙容器を密閉するために、フィルム材料が側壁上に積層することなどによって密閉されてよい。フィルム材料を覆うために第2の非シール蓋が与えられてよい。
【００４６】
板紙容器の様々な実施形態が以下で説明されるが、当業者なら、本明細書を読めば修正形態が思い浮かぶであろう。
【００４７】
図12〜図14には例示的板紙容器120の一実施形態が示されている。開示された板紙から形成された板紙容器120は、側壁122、底124および蓋126を含み得る。側壁122は、たとえば、開示された板紙のシートから、側壁ブランクを、図10の側壁ブランク100および図11の側壁ブランク110などの所望の構成(たとえば台形)に打ち抜くことによって形成され得る。側壁ブランクは、第1の長手方向の端および第2の長手方向の端を含み得る。側壁122は、容器の内部の空洞を取り囲むように両方の長手方向の終端をオーバラップさせ、第1の長手方向の終端を第2の長手方向の終端の内部に配置して、オーバラップしたシーム128を形成することによって形成され得る。シーム128は、たとえば第1の長手方向の終端の高密度ポリエチレン層を第2の長手方向の終端の高密度ポリエチレン層に接続することによって密閉され得る。
【００４８】
底124は開示された板紙から形成され得る。側壁122に対して底124を密閉するために様々な技術が使用され得る。一例として、側壁122の下端が、円周方向の凹部130を形成するように成形されてよい。底124が凹部130の中に配置され、側壁122に対して密閉されてよい。底124を側壁122に対して密閉するための適切な技術は、ホットエア熱シールおよび超音波密閉を含む。
【００４９】
蓋126は密閉されていないプラスチック蓋126でよい。蓋126は、側壁122に対して、たとえば締まりばめによって取り付けられてよい。側壁122の上端はビード132を形成するように折り返されてよい。蓋126は、板紙容器120を覆うために繰り返し着脱され得るように、側壁122の上端のビード132に対する締まりばめを形成するように作製されてよい。
【００５０】
図15および図16には例示的板紙容器140の別の実施形態が示されている。開示された板紙から形成された板紙容器140は、側壁142、底144および蓋146を含み得る。側壁142は、たとえば、開示された板紙のシートから、側壁ブランクを、図10の側壁ブランク100および図11の側壁ブランク110などの所望の構成(たとえば台形)に打ち抜くことによって形成され得る。側壁ブランクは、第1の長手方向の端および第2の長手方向の端を含み得る。側壁142は、容器の内部の空洞を取り囲むように両方の長手方向の終端をオーバラップさせ、第1の長手方向の終端を第2の長手方向の終端の内部に配置して、オーバラップしたシーム(図示せず)を形成することによって形成され得る。シームは、たとえば第1の長手方向の終端の高密度ポリエチレン層を第2の長手方向の終端の高密度ポリエチレン層に接続して加熱することによって密閉され得る。
【００５１】
底144は開示された板紙から形成され得る。側壁142に対して底144を密閉するために様々な技術が使用され得る。一例として、側壁142の下端が、円周方向の凹部150を形成するように成形されてよい。底144が凹部150の中に配置され、側壁142に対して密閉されてよい。底144を側壁142に対して密閉するための適切な技術は、ホットエア熱シールおよび超音波密閉を含む。
【００５２】
側壁142に対して蓋が密閉されてよい。板紙蓋146は、開示された板紙、異なる板紙、またはフィルム材料(たとえばポリマー、金属、金属とポリマーの組み合わせ)などの異なる材質から作製され得る。側壁142に対して蓋146を密閉するために様々な技術が使用され得る。一例として、側壁の上端はフランジ152を形成するように折り返されてよく、フランジ152に対して蓋146が密閉され得る。蓋146は、たとえば板紙蓋146の高密度ポリエチレン層をフランジ152の高密度ポリエチレン層に接続して加熱することにより、フランジ152に対して密閉され得る。別の例として、フィルム蓋146は、たとえば熱シールまたは接着剤によって、フランジ152に対して密閉されてよく、フィルム蓋146を覆うために第2の蓋が与えられてよい。
【００５３】
例示的板紙容器の別の実施形態は、板紙容器の内容積に含有される食品製品と、板紙容器の内容積を密閉する蓋とを含み得る。蓋は任意の利用可能な技術を使用して密閉されてよく、他の可能性のある要因のなかでも、とりわけ使用されている蓋のタイプに依拠し得る。しるしは、マイクロ波放射によって食品製品を加熱するための指示を含み得る。指示は、板紙容器の外部への印刷、または板紙容器に付加された追加の包装材料などにより、任意のやり方で板紙容器に含まれ得る。それゆえに、食品製品を含有している板紙容器が消費者によって購入され得、食品製品は、板紙容器に含有されている間に指示に従ってマイクロ波放射によって加熱され得る。本開示の範囲から逸脱することなく追加のステップが含まれ得る。
【００５４】
図17〜図22は、板紙基材上の高密度ポリエチレン(HDPE)コーティングの、板紙基材上の20%の低密度ポリエチレン(PP/LDPE)コーティングを有する従来のポリプロピレンに対する比較結果を示す。
【００５５】
図17は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。ポリマー押出しコーティング試験のダイ幅は19インチであった。板紙上のポリマーコーティングの幅は押出しコーティングプロセスの後に測定された。ダイ幅(19インチ)と板紙上のポリマーコーティングの幅との間の差は合計のネックインと称される。ネックインの低減は、ポリマー押出しプロセスがトリム浪費を低減することによって材料利用を向上するのに好ましい。試験では、HDPE押出しコーティングは、PP/LDPE(3.6インチ)よりも非常に少ない合計のネックイン(1.5インチ)を示した。HDPE押出しコーティングは、材料利用の向上によって、PP/LDPE押出しコーティングよりも優れたプロセス効率を示す。
【００５６】
図18は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。押出しの後に、ポリマーコーティング表面をコロナ処理した。28日間(4週間)にわたって、ポリマー表面エネルギーをダインレベルによって測定して監視した。より高いダインレベルは、ポリマーコーティング表面にとって、ポリマー表面上の容易な印刷適性を保証するのに好ましい。この例では、HDPE表面は、当初はPP/LDPE表面よりも高いダインレベルでコロナ処理され得る。ダインレベルの減衰も、HDPE表面の方がPP/LDPE表面よりも遅い。HDPEコーティングは、PP/LDPEコーティングよりも優れた印刷適性特性を示す。
【００５７】
図19は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。2つの表面すなわち同一タイプの2つのポリマーコーティングをスライドさせるための摩擦力として、摩擦係数(CoF)を測定した。2つのポリマー表面の互いに対するスライドを促進するのに必要な力を低減するために、CoFはより小さいのが好ましい。静的CoFは、スライド移動を開始するのに必要な初期の力の指標である。動的CoFは運動を維持するのに必要な力の指標である。この例では、HDPE表面は、静的CoFも動的CoFも、PP/LDPE表面のものよりも小さい。これは、変換工程および包装工程において、HDPE表面がより好ましいはずであることを意味する。
【００５８】
図20は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。ポリマー表面に対して2ポンドの重さのそりを往復運動で999回スライドさせて、こすることにより、ポリマーコーティング表面の耐摩耗性を試験した。この試験では、高密度ポリエチレン表面は、ポリプロピレン/低密度ポリエチレン表面よりも、こすることによって失われた材料が少ないので、より優れた摩耗抵抗を示した。
【００５９】
図21は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。ポリマーコーティングされた板紙の湿分蒸気透過速度(MVTR)としても知られている水蒸気透過速度(WVTR)を、100°F(37.8℃)および90%のRH(相対湿度)の条件で測定した。WVTRは、基材を通る水蒸気透過の指標である。この例では、高密度ポリエチレンはポリプロピレン/低密度ポリエチレンよりも低いWVTRを示す。これは、高密度ポリエチレンが、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンよりも優れた耐湿性または水蒸気バリア特性を有することを意味する。
【００６０】
図22は、固体の漂白された硫酸塩板紙基材上で行われたポリマー押出しコーティング試験に関するものである。ポリマーコーティングされた板紙を、次いで、16オンス飲料のカップ形成に適する側壁ブランクおよび底ブランクに切断した。PMC-1250のカップ形成機において、カップに変換する試験を165カップ/分の速度で行った。側壁の温度設定を変化させた。サイドシームの熱シール効率の指示として、カップのサイドシーム密閉の繊維破断を測定した。この例では、高密度ポリエチレンでコーティングされた板紙は、ポリプロピレン/低密度ポリエチレンでコーティングされた板紙よりも、カップへの同一の変換速度において、より低い温度で熱シールが可能であり、繊維破断において優れている。
【００６１】
Table 1(表1)およびTable 2(表2)は、片側カオリンクレイコーティングされた板紙の側壁ストックおよび固体の漂白された硫酸塩板紙の底ストックに対して行ったポリマー押出しコーティング試験に関連するものである。側壁ストックのロールおよび底ストックのロールは、12オンスカップおよび17オンスカップを形成するのに適切な適正サイズに切断された。どちらの例でも、高密度ポリエチレンコーティングされた板紙が、より低い側壁温度およびより速い変換速度で形成し密閉した。
【００６２】
【表１】
2020526421.tif 000003
【００６３】
【表２】
2020526421.tif 000004
【００６４】
開示された板紙、板紙容器、およびこれらを使用するための方法の様々な実施形態が示され、説明されてきたが、当業者なら、本明細書を読めば修正形態が思い浮かぶであろう。本出願はそのような修正形態を含むものであり、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００６５】
10  板紙
11  板紙基材
12  第1の主面
13  第2の主面
15  高密度ポリエチレン層
20  板紙
21  板紙基材
22  第1の主面
23  第2の主面
24  クレイコーティング層
25  高密度ポリエチレン層
30  板紙
31  板紙基材
32  第1の主面
33  第2の主面
35  高密度ポリエチレン層
36  クレイコーティング層
40  板紙
41  板紙基材
42  第1の主面
43  第2の主面
44  第1のクレイコーティング層
45  高密度ポリエチレン層
46  第2のクレイコーティング層
50  板紙
51  板紙基材
52  第1の主面
53  第2の主面
55  第1の高密度ポリエチレン層
57  第2の高密度ポリエチレン層
60  板紙
61  板紙基材
62  第1の主面
63  第2の主面
64  クレイコーティング層
65  第1の高密度ポリエチレン層
67  第2の高密度ポリエチレン層
70  板紙
71  板紙基材
72  第1の主面
73  第2の主面
75  第1の高密度ポリエチレン層
76  クレイコーティング層
77  第2の高密度ポリエチレン層
80  板紙
81  板紙基材
82  第1の主面
83  第2の主面
84  第1のクレイコーティング層
85  第1の高密度ポリエチレン層
86  第2のクレイコーティング層
87  第2の高密度ポリエチレン層
90  押出しコーティングシステム
91  板紙基材
92  巻戻しロール
93  ニップロール
94  チルロール
95  巻直しロール
96  加熱された樹脂
97  スロットダイ
100  印刷されていない側壁ブランク
110  印刷された側壁ブランク
112  しるし
120  板紙容器
122  側壁
124  底
126  蓋
128  シーム
130  凹部
132  ビード
140  板紙容器
142  側壁
144  底
146  蓋
150  凹部
152  フランジ
【図１】
2020526421.tif 000005
【図２】
2020526421.tif 000006
【図３】
2020526421.tif 000007
【図４】
2020526421.tif 000008
【図５】
2020526421.tif 000009
【図６】
2020526421.tif 000010
【図７】
2020526421.tif 000011
【図８】
2020526421.tif 000012
【図９】
2020526421.tif 000013
【図１０】
2020526421.tif 000014
【図１１】
2020526421.tif 000015
【図１２】
2020526421.tif 000016
【図１３】
2020526421.tif 000017
【図１４】
2020526421.tif 000018
【図１５】
2020526421.tif 000019
【図１６】
2020526421.tif 000020
【図１７】
2020526421.tif 000021
【図１８】
2020526421.tif 000022
【図１９】
2020526421.tif 000023
【図２０】
2020526421.tif 000024
【図２１】
2020526421.tif 000025
【図２２】
2020526421.tif 000026
【国際調査報告】
2020526421.tif 000027
2020526421.tif 000028
2020526421.tif 000029