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JPH11130058A - 食品用の板紙カートン - Google Patents

食品用の板紙カートン

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Publication number
JPH11130058A
JPH11130058A JP23297098A JP23297098A JPH11130058A JP H11130058 A JPH11130058 A JP H11130058A JP 23297098 A JP23297098 A JP 23297098A JP 23297098 A JP23297098 A JP 23297098A JP H11130058 A JPH11130058 A JP H11130058A
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JP
Japan
Prior art keywords
carton
coating
paperboard
food
insoluble particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23297098A
Other languages
English (en)
Inventor
Barry G Calvert
バリー・ジー・カルヴァート
Jack Ronald Hornsby
ジャック・ロナルド・ホーンズビー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westvaco Corp
Original Assignee
Westvaco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westvaco Corp filed Critical Westvaco Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 板紙カートンの製造における加工作業を容易
にする。 【解決手段】 板紙のカートンは一般に204 ゜Ｃ（400
゜Ｆ）未満において質量安定性を有するコーティングが
施されている。そして、このコーティングは、疑似食品
としての65.5゜Ｃ（150 ゜Ｆ）の溶剤に2 時間さらした
とき、クロロホルム可溶の抽出物が接触表面において0.
5mg ／2.54cm2 （0.5mg ／in2 ）を越えないものであ
る。さらに、このコーティングは、0.05cm（2 ポイン
ト）のオス定規及び0.16cm（0.062 インチ）のチャンネ
ルを用いたクロス方向における通常の折り曲げに十分に
耐えるだけの柔軟性を有するとともに0.1 以下のクラッ
ク長さ比を維持できる。さらには、このコーティングは
0.23kg/2.54cm 2 （0.5 ポンド／in2 ）又はそれ以上の
雰囲気条件における負荷をかけて重ねられたときにブロ
ック抵抗を示すものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、調理された食品
を配給したり、販売したり、加熱したりするのに適した
板紙のパッケージすなわちカートン、さらに詳しくは、
カートンのトレイ及び蓋に関する。こうしたタイプのカ
ートンは、一般に204 ゜Ｃ（400 ゜Ｆ）未満において質
量安定性(mass stable) を有するコーティングが施され
ている。そして、このコーティングは、疑似食品として
の65.5゜Ｃ（150 ゜Ｆ）の溶剤に2時間さらしたとき、
クロロホルム可溶の抽出物が接触表面において0.5mg ／
2.54cm2 （0.5mg ／in2 ）を越えないものである。さら
に、このコーティングは、0.05cm（2 ポイント）のオス
定規(male rule) 及び0.16cm（0.062 インチ）のチャン
ネルを用いたクロス方向(cross direction) における通
常の折り曲げに十分に耐えるだけの柔軟性を有し、0.1
以下のクラック長さ比を維持でき、さらには、0.23kg/
2.54cm 2 （0.5 ポンド／in2 ）又はそれ以上の雰囲気
条件における負荷をかけて重ねられたときにブロック抵
抗を示すものである。
【０００２】
【従来の技術】純度及び性能に関する複雑な仕様を満足
させるために、給仕及び消費を目的として食品を配給
し、販売し、加熱するための非常に特殊化されたパッケ
ージングシステムが開発されている。こうしたパッケー
ジングシステムの多くは、予め印刷されるとともに型抜
きされた漂白硫酸板紙を折り曲げて形成された基板をベ
ースとしている。これについては「メソッド・オブ・フ
ォーミング・ア・ヒート・レジスタント・カートン（Me
thod Of Forming A Heat Resistant Carton ）」という
名称のティー・アール・ベーカ（T. R. Baker ）の米国
特許第4,249,978 号（'978）、「カートン・ブランクス
・プリンティド・ウィズ・ア・ヒート・シーラブル・コ
ンポジション・アンド・メソッド・ゼアーオブ（Carton
Blanks Printed With A Heat Sealable Composition A
nd Method Thereof ）」という名称のディー・アール・
ベーカ（D. R. Baker ）らの米国特許第3,788,876 （'8
76）号、「オーブナブル・フード・コンテナ・ウィズ・
リムーバル・リッド（OvenableFood Container With Re
moval Lid）」という名称の同一人に譲渡されたダブリ
ュ・アール・リグビ（W. R. Rigby ）の米国特許第4,93
0,639 号（'639）等に開示されている。
【０００３】紙のパッケージすなわちカートンが食品と
直接接触したときに水分含浸により劣化しないように保
護するために、カートンの内側表面には熱可塑性樹脂か
らなる単一あるいは複数の連続したフィルムからなる水
分含浸防止用の防湿バリヤがコーティングされる。こう
したフィルムは通常は、印刷及び型抜きのまえに、高温
で粘性を有する押し出しされたカーテンとして板紙ウェ
ブに塗布される。こうした目的のために使用される一般
的な熱可塑性樹脂の例としては、低密度ポリエチレン
（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）がある。
【０００４】また、板紙をベースとした食品用のカート
ンのトレイは、加圧成形されたトレイ、成形パルプトレ
イ、固形プラスチックトレイ、あるいは折り畳み式トレ
イの形を有している。しかし、上述したトレイはトレイ
ウェブを製造したあとに三つの別々の加工(convert) 作
業を行う必要がある。すなわち、１）熱可塑性バリヤコ
ーティングの押し出し、２）販売用グラフィックスの印
刷、３）トレイブランクの型抜きを行う必要がある。こ
れらの作業を一つの作業に統合することができれば明か
に経済的な利点が得られるであろう。また、押し出しさ
れる水分含浸防止用の防湿バリヤには比較的大きなコー
ト重量が必要とされ、コート重量は一般的には278.7m2
(3000ft 2 ) のリーム当り4.99から11.79kg(11 から26
ポンド）である。なぜなら、コート重量が小さいと、ポ
リマ層の厚みが不均一になったり、板紙に対するポリマ
層の接着性がほとんど又はまったくなくなるからであ
る。従って、加工作業の数を減らしつつ熱可塑性バリヤ
をなくすことができれば、より利点の多いトレイが提供
されるであろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したことから明か
なように、当該分野においては、食品を適切に保護する
ことができ、熱可塑性バリヤを使用しなくても済むが、
しかしそれと同時に単一の加工作業で形成することので
きるトレイ及び蓋が要求されている。この発明の目的
は、当該分野におけるこうした要求やその他の要求を、
熟練した技術者が以下の説明をいったん読めばより明か
なになるような形で満たすことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】おおまかに言えば、この
発明は以下のような板紙食品配給カートンを提供するこ
とによってこうした要求を満たしている。この発明によ
る板紙カートンは第１のサイドと第２のサイドを有する
板紙基板を主体として構成されている。第１のサイドは
グラフィックスを印刷するのに適した外側表面を提供す
る粒子状ミネラルからなる第１のカレンダ掛けされたコ
ーティングを有している。また、第２のサイドは食品と
直接に接触するのに適した内側表面を提供する乾燥した
水性共重合体エマルジョンからなる第１の連続したコー
ティングを有している。この発明の改善は乾燥した水性
共重合体エマルジョンによってバリヤ特性が与えられる
とともに、対応する容器充填開口部の上を覆った状態で
食品配給容器へ板紙の蓋をヒートシールによって取り付
けることができるようになっている。乾燥した水性共重
合体エマルジョンは204 ゜Ｃ（400 ゜Ｆ）未満において
質量安定性を有しており、121 ゜Ｃ（250 ゜Ｆ）あるい
それ以上の温度でタック接合(tack bond) が可能であ
り、疑似食品としての65゜Ｃ（150 ゜Ｆ）の溶剤に2 時
間さらしたとき、クロロホルム可溶の抽出物が接触表面
において0.5mg ／2.54cm2 （0.5mg ／in 2 ）を越えな
い。また、コーティングは0.05cm（2 ポイント）のオス
定規及び0.16cm（0.062 インチ）のチャンネルを用いた
クロス方向における通常の折り曲げに十分に耐えるだけ
の柔軟性を有し、0.1 以下のクラック長さ比を維持して
いる。さらに、コーティングは、0.23kg／2.54cm2 （0.
5 ポンド／in2 ）又はそれ以上の負荷で積み重ねられた
とき、スリップ抵抗及びブロック抵抗を示し、278.7m 2
(3000ft 2 ) 当り乾燥重量で2.72から5.44kg( 乾燥重量
で6 から12ポンド）の範囲のコート重量で塗布すること
ができる。
【０００７】ある実施の形態においては、水性エマルジ
ョンは121 ゜Ｃ（250 ゜Ｆ）あるいそれ以上の温度でタ
ック接合(tack bond) が可能であり、204 ゜Ｃ（400 ゜
Ｆ）未満において質量安定性を有している。また、水性
エマルジョンは278.7m2 (3000ft 2 ) リーム当り乾燥重
量で0.91から5.44kg(2から12ポンド）の範囲のコート重
量で塗布することができる。最後に、ブロック抵抗を達
成するために、特定の寸法範囲の不溶性粒子がコーティ
ングに添加される。粒子の比重は所定の範囲内になくて
はならない。この範囲はコーティングの溶剤に応じて決
まる。この発明の好ましい実施例においては、溶剤は水
である。水性調合物における粒子の比重は0.80から3.5
の範囲である。不溶性粒子はそれらが過度の攪拌をしな
くてもコーティング内に懸濁状態で保持されるような比
重を有するものでなくてはならない。比重が小さすぎる
と、粒子は表面に集まる。逆に、比重が大きすぎると、
不溶性粒子は水性エマルジョンから沈殿分離される。別
の実施の形態においては、乾燥した水性エマルジョンを
用いることによってトレイの柔軟性が向上しており、そ
の結果として、目打ち線のクラック発生は著しく低減さ
れている。
【０００８】この発明のカートンによれば以下のような
利点、すなわち軽量で、組立が容易で、ヒートシール性
能に優れ、目打ち線のクラック発生が少なく、柔軟性に
優れ、耐久性に優れ、安定性がよく、ブロック抵抗性に
優れ、経済性に優れているといった利点が得られる。実
際、実施の形態の多くにおいて、組立の容易さや、ヒー
トシール性、目打ち線のクラック発生の低減、ブロック
抵抗、柔軟性といったこれらの要因は、これまでに開発
されている周知のカートンよりもかなり高い程度にまで
向上されている。この発明の上述した特徴や、説明を進
めるにつれて明かになるであろうそれ以外の特徴は、添
付図面に基づいた以下の詳細な説明によって十分に理解
される。図面においては、類似した部材は類似した参照
番号で表されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいてこの発
明の実施の形態を説明する。この発明の板紙基板は一般
に0.046cm （0.018 インチ）の厚さのソリッドタイプの
漂白サルフェート紙（ＳＢＳ）のシートから形成されて
いる。ここでは板紙という言葉は、0.018 から0.069cm
（0.007 から0.028 インチ）の範囲の厚さを有する紙を
表しているものとする。この発明は、パッケージングな
どに用いられるこうした範囲すべてに関係している。食
品用のカートンの材料に使用されるときには、板紙は通
常少なくとも一方の表面がクレイコーティングされ、両
面がコーティングされることもしばしばである。板紙の
業界では、片面がクレイコーティングされている板紙の
ウェブあるいはシートをＣ１Ｓ、両面がクレイコーティ
ングされているものをＣ２Ｓと呼んでいる。構成として
は、この板紙コーティングはコーティング用クレイ、炭
酸カルシウム、及び／あるいは二酸化チタンなどのミネ
ラルと、でん粉のりすなわち接着剤との流動性混合物で
あり、走行するウェブ表面へ滑らかに塗布される。コー
ティングは引き続いてカレンダ掛けによって高密度化と
ポリッシングが行われ、ミネラルがコーティングされた
表面は非常に滑らかで優れたグラフィックス印刷表面に
仕上げられる。
【００１０】Ｃ１Ｓ板紙を食品のパッケージング用に使
用するときには、クレーコーティングされた表面は外側
表面、すなわち食品と接触しない面になる。この発明に
よれば、もう一方のサイド（食品と接触するサイド）に
は以下でさらに詳しく説明する特殊な水性エマルジョン
がコーティングされる。エマルジョンのコーティングプ
ロセスには、グラビアロール(gravure roll)、フレキソ
コータ(flexocoater)、ロッドコータ(rod coater)、エ
アーナイフ、スクリーンブレード(screen blade)などが
ある。この発明によると、食品用のカートンの蓋へヒー
トシールされる独立したＣ１Ｓ板紙トレイ（蓋に連結さ
れていない）においては、エマルジョンの一般的な塗布
率は278.7m2 (3000ft 2 ) リーム当り乾燥重量で2.72か
ら5.44kg(6から12ポンド) の範囲である。Ｃ２Ｓ板紙ト
レイでは、278.7m2 (3000ft 2 ) リーム当り乾燥重量で
0.91から3.63kg(2から8 ポンド) しか必要とされない。
これは、カレンダ掛けされたクレーコーティング紙表面
がエマルジョンの持つ防湿バリヤとしての機能を本来的
に有しているからである。
【００１１】まず、図１を参照する。図面には板紙から
なる食品用のパッケージすなわちカートン２が示されて
いる。カートン２はその一部として容器すなわちトレイ
４を有し、トレイ４はそれと一体化された蓋１４を有し
ている。カートン２の部材としてはさらに、底部パネル
６と、側壁８と、コーナーガセット１２と、フラップ１
６と、コーティング１８とが含まれる。図１のカートン
２は長い板紙のシートあるいはウェブ（図５を参照のこ
と）から型抜きされる。Ｃ１Ｓ板紙ウェブの場合には、
リール材料処理システムから、水性エマルジョンのコー
ティング１８が連続的に、あるいはパターン化されて、
前述した通常のコーティング方法によって、好ましくは
278.7m2 (3000ft 2 ) リーム当り乾燥重量で2.72から5.
44kg(6から12ポンド) の塗布率でウェブの非クレイサイ
ドに塗布される。Ｃ２Ｓ板紙を使用したときには、コー
ティング１８がクレーコーティングされた表面の一方
へ、好ましくは278.7m2 リーム当り乾燥重量で0.91から
3.63kg(2から8 ポンド) の割合で塗布される。図１に関
しては、トレイのエマルジョンがコーティングされたサ
イドは、蓋の内側表面と対向するサイドになるであろ
う。また、リール処理システムから、印刷ステーション
８０（図５を参照のこと）においてウェブのクレーコー
ティングされた表面に販売用グラフィックス及びグラフ
ィックス情報が印刷される。
【００１２】通常の場合には、印刷されたフラットなブ
ランク（後に、図１に示されているパッケージへと成形
される）はシートあるいはウェブから型抜きされ、折り
曲げるための目打ち線が付けられ、独立した積み重ね品
(stacks)としてフードプロセッサへ配送される。ブラン
クは機械的にガセットタブをロックすることによって形
成される。次に、板紙の容器２は蓋を閉めシーリングを
行うまえに食品が充填される。蓋１４は一般に側壁８へ
シールされるフラップ１６によってシールされる。こう
したシステムは、ジョージア州アトランタ（Atlanta, G
A ）のクリックロック・コーポレーション（Kliklok Co
rp. ）、ケンタッキ州ルイスビル（Louisville, KY）の
ラック・フード・システムズ（Raque Food Systems）、
スウェーデンのホルムスタッド（Halmstad, Sweden）の
スプリンタ・システムズ（Sprinter Systems）によって
製造されている。
【００１３】この発明の第２の実施の形態は、図２に示
されているカートン２０である。このカートン２０は容
器すなわちトレイ２２を有し、トレイ２２はそれと一体
化された蓋３２を有している。カートン２０の部材とし
てはさらに、底部パネル２４と、側壁２６と、フランジ
２８と、コーナーガセット３０と、コーティング１８と
が含まれる。図２のカートン２０は長い板紙のシートあ
るいはウェブ（図５を参照のこと）から型抜きされる。
Ｃ１Ｓ板紙ウェブの場合には、リール材料処理システム
から、水性エマルジョンのコーティング１８が連続的
に、あるいはパターン化されて、前述した通常のコーテ
ィング方法によって、好ましくは278.7m2リーム当り乾
燥重量で2.72から5.44kg(6から12ポンド）の塗布率でウ
ェブの非クレイサイドに塗布される。Ｃ２Ｓ板紙を使用
したときには、コーティング１８がクレーコーティング
された表面の一方へ、好ましくは278.7m2 リーム当り乾
燥重量で0.91から3.63kg(2から8 ポンド）の割合で塗布
される。図２に関しては、トレイのエマルジョンがコー
ティングされたサイドは、蓋の内側表面と対向するサイ
ドになるであろう。また、リール処理システムから、印
刷ステーション８０（図５を参照のこと）においてウェ
ブのクレーコーティングされた表面に販売用グラフィッ
クス及びグラフィックス情報が印刷される。
【００１４】フラットなブランク（後に、図２に示され
ているパッケージへと形成される）は、前述したように
して製造されパレット化された（パレット単位の）積み
重ね品(palletized stacks) の状態でフードプロセッサ
へ配送される。ブランクはガセットをヒートシールする
ことによって形成される。次に、板紙の容器２２は蓋を
閉めシーリングを行うまえに食品が充填される。蓋３２
は一般に前部フラップ及び側部フラップをヒートシール
することによってシールされる。こうしたシーリングシ
ステムの製造メーカは、前に掲げたものと同じである。
図３に関しては、カートンはトレイ４０のみから構成
（蓋を有していない）されている。トレイ４０はその一
部としてトレイコンパートメント４４と、フランジ４６
と、コーティング１８とを有している。図３のトレイ４
０は長い板紙のシートあるいはウェブ（図５を参照のこ
と）から型抜きされる。Ｃ１Ｓ板紙ウェブの場合には、
リール材料処理システムから、水性エマルジョンのコー
ティング１８が連続的に、あるいはパターン化されて、
前述した通常のコーティング方法によって、好ましくは
278.7m2 リーム当り乾燥重量で2.72から5.44kg(6から12
ポンド) の塗布率でウェブの非クレイサイドに塗布され
る。Ｃ２Ｓ板紙を使用したときには、コーティング１８
がクレーコーティングされた表面の一方へ、好ましくは
278.7m2 リーム当り乾燥重量で0.91から3.63kg(2から8
ポンド) の割合で塗布される。図３に関しては、エマル
ジョンがコーティングされたサイドはコーティング１８
が設けられた表面になるであろう。
【００１５】フラットなブランク（後に図３に示されて
いるパッケージへ形成される）は、シートあるいはウェ
ブから型抜きされ、折り曲げるための目打ち線が付けら
れる。フラットブランクは次にカートンへと加圧成形さ
れる。形成されたトレイは積み重ね品の状態で顧客に配
給されて、食品が充填され閉じられる。クロージャはト
レイと類似したコーティングされた板紙材料か、あるい
はフィルムから製造される。いずれにしても、クロージ
ャは通常のヒートシールプロセスによってトレイのフラ
ンジに取り付けられる。こうしたシーリングシステムの
製造メーカは、前に掲げたものと同じである。
【００１６】図４に関しては、板紙カートンはトレイ５
０及び蓋６０から構成されている。トレイ５０はその一
部として底部パネル５２と、側壁５４と、フランジ５６
と、コーナーガセット５８と、コーティング１８とを有
している。トレイ５０及び蓋６０は長い板紙のシートあ
るいはウェブ（図５を参照のこと）から型抜きされる。
Ｃ１Ｓ板紙ウェブの場合には、リール材料処理システム
から、水性エマルジョンのコーティング１８が連続的
に、あるいはパターン化されて、前述した通常のコーテ
ィング方法によって、好ましくは278.7m2 リーム当り乾
燥重量で2.72から5.44kg（6 から12ポンド）の塗布率で
ウェブの非クレイサイドに塗布される。Ｃ２Ｓ板紙を使
用したときには、コーティング１８はクレーコーティン
グされた表面の一方へ、好ましくは278.7m2 リーム当り
乾燥重量で0.91から3.63kg（2 から8 ポンド）の割合で
塗布される。図４に関しては、エマルジョンがコーティ
ングされるサイドは、コーティング１８が設けられた表
面になるであろう。
【００１７】フラットなブランク（後に図４に示されて
いるパッケージへ形成される）は、前述したようにして
製造されフードプロセッサへ配送される。ブランクはガ
セットをヒートシールすることによって形成される。次
に板紙のトレイ５０は蓋を閉めシーリングを行うまえに
食品が充填される。クロージャはトレイと類似したコー
ティングされた板紙材料か、あるいはフィルムから製造
される。いずれにしても、通常のヒートシールプロセス
を用いて、クロージャがトレイのフランジに取り付けら
れる。こうしたシーリングシステムの製造メーカは、前
に掲げたものと同じである。
【００１８】既にある程度詳しく説明したように、図５
は板紙パッケージングトレイ及び蓋ブランクを製造する
ための自給式(self-contained)で単一経路(pass)の装置
７０を示している。この装置においては、バリヤ及び／
あるいはヒートシールのコーティング１８の塗布は、販
売用グラフィックスの印刷と連結されており、別のオフ
ラインのコーティング作業は不要になっている。この図
面は、カートン２，２０、トレイ４０，５０及び蓋６０
用の板紙ブランクの製造を示している。特に、装置７０
はその一部としてペーパーロール７２と、ペーパーロー
ルのウェブ７４と、コーティング装置７６と、通常のコ
ーティングドライヤ７８と、印刷ステーション８０と、
硬化ステーション８２と、コーティングステーション８
４と、通常のコーティングドライヤ８６と、通常のカッ
タ８８と、カートン２，２０、トレイ４０，５０及び蓋
６０用の板紙ブランクとを有している。
【００１９】装置７０が動作されているとき、ペーパー
ロール７２が解かれ、ウェブ７４が形成される。ウェブ
７４は通常の方法によってコーティングステーション７
６まで装置７０に沿って送られる。コーティング装置７
６によって、Ｃ１Ｓ板紙基板を使用しているときにはク
レイコーティングされていないサイドに、またＣ２Ｓ基
板を使用しているときにはクレイコーティングされてい
るサイドに、この発明に従ってウェブ７４に水性エマル
ジョンがコーティングされる。ウェブ７４に水性エマル
ジョンが塗布されたあと、ウェブ７４は通常のコーティ
ングドライヤ７８まで送られる。そこでエマルジョンは
通常の乾燥方法を用いて乾燥される。各乾燥ユニットの
あとに、通常のドラムチラー（図示されていない）に接
触させることによってウェブ７４は冷却される。ウェブ
７４はグラフィックスの印刷ステーション８０まで送ら
れる。そこで販売用などのグラフィックスが水性エマル
ジョンと反対側のサイドにおいてウェブ７４の上に付け
られる。次に硬化ステーション８２によってインクが硬
化される。グラフィックスの見栄え、耐久性、最終使用
性能を考慮すると、放射硬化性(radiation curable) イ
ンクが好ましい。
【００２０】図５はコーティングの塗布及びグラフィッ
クスの印刷を行う順序に関する実施の形態にすぎない。
しかし、いずれにしても両方のプロセスとも単一の「経
路」で同じ基本動作で行われる。グラフィックスの印刷
とウェブ７４の裏側へのコーティング１８の印刷とのあ
とに、ウェブ７４はカッタ８８へ送られる。カッタ８８
はウェブに目打ち線を付け、ウェブをカートン２，２
０、トレイ４０，５０及び蓋６０用の所望のブランクに
型抜きするためのものである。回転式の型抜きシステム
が好ましい方法であることがわかっているけれども、他
の従来法を用いることもできる。さらに、ウェブをロー
ル形状に巻いたりシートにしたりしてから型抜きするよ
うにしてもよい。
【００２１】この発明が用いている水性エマルジョンか
らなるコーティング１８の一つの代表的な供給元には、
オハイオ州シンシナティ（Cincinnati, Ohio）のミシェ
ルマン・インコーポレーテッド（Michelman, Inc. ）の
ミシェルマントレイコート２製品がある。ミシェルマン
の製品は熱によって活性化される（シール可能な）コポ
リマか、あるいは「柔軟性」を有するポリマーコーティ
ングからなっている。食品と接触するコーティングとし
て使用されたときのこの水性エマルジョンの本質的な特
性は次の通りである。（ａ）204 ゜Ｃ（400 ゜Ｆ）未満
の温度において質量安定性を有する。すなわち204 ゜Ｃ
（400 ゜Ｆ）未満においてはコーティングは溶けず、劣
化せず、（例えば溶剤のアウトガスによって）質量が減
らない。（ｂ）121 ゜Ｃ（250 ゜Ｆ）以上の温度におい
てタック接合が可能である。（ｃ）クロロホルム可溶の
抽出物のレベルが、例えばＮ−ヘプタンのような溶剤に
65.5゜Ｃ（150 ゜Ｆ）の温度で2 時間さらされたとき
に、食品接触表面において0.5mg/2.54cm2 （0.5mg/in2
）を越えない。（ｄ）十分に柔軟性を有していて、0.
05cm(2ポイント) のオス定規と0.16cm（0.62インチ）の
チャンネルを用いたクロス方向の通常の折り曲げに耐え
ることができ、目打ち線の全長に対するクラックの全長
の比として定義されるクラック長さ比を0.1 以下に維持
することができる。さらには、（ｅ）0.23kg/2.54cm 2
（0.5 ポンド／in2 ）又はそれ以上の雰囲気条件におけ
る負荷をかけて重ねられたときにブロック抵抗を示すも
のである。
【００２２】これらの特性は重要である。なぜなら、食
品用のカートンを保存したり使用したりするときに、コ
ーティングにクラックが発生したり、コーティングと接
触している食品を汚染したりすることがなくなり、ま
た、ブランク又はカートンを従来の供給システムによっ
て分離することができるからである。コーティング１８
の代表的な質量安定性が図６に示されている。これは示
差走査熱分析（ＤＳＣ）の測定結果であり、オーブンの
中に入れられたコーティングサンプルにおける温度差
を、室温から204 ゜Ｃ+ （400 ゜Ｆ+ ）まで増大させた
ときの温度に対してプロットしたものである。プロット
において吸熱あるいは発熱が生じていれば、物理的な転
移（溶融）が生じていることを表している。実線はオー
ブン使用を可能にするのに必要な熱特性を有するコーテ
ィングを表している。点線はこうした目的には使用でき
ないと考えられるコーティングの代表的なものである。
なぜなら、このコーティングは約163 ゜Ｃ（325 ゜Ｆ）
で溶けるからである。
【００２３】図６はまた熱重量分析（ＴＧＡ）の測定結
果も示している。これはコーティングサンプルの重量を
温度に対してプロットしたものである。点線のＴＧＡプ
ロットで表されているような大きな重量損失は製品にア
ウトガスが生じていることを示している。実線のＴＧＡ
プロットは上述した目的に使用が可能なコーティングの
代表的なものである。点線のＴＧＡプロットは204 ゜Ｃ
（400 ゜Ｆ）未満の温度における大きな質量損失のため
に使用が不可能なコーティングの代表的なものである。
前述したように、大部分の場合、食品に直接接触するか
偶然に接触したりするこのコーティング材料の別の本質
的な特性は、保存したり元に戻したり(reconstitution)
するときにこの材料が食品へ転移されないことである。
前述したカートンにパッケージされた食品は一般に脂
肪、油、砂糖を大量に含有し得る。こうした食品は適当
な条件が与えられれば即座にコーティングを溶解させ、
溶解したコーティングは食品に吸収され得る。
【００２４】パッケージから食品へ物質が転移されない
ことを確かめるために、食品と接触する表面に対して抽
出テストが行われる。コーティングされた板紙は、「オ
フィシャル・メソッズ・オブ・アナリシス・オブ・ジ・
アソシエーション・オブ・オフィシャル・アナリティカ
ル・ケミスツ（Official Methods of Analysis of the
Association of Official Aanalytical Chemists）」の
第１３版（１９８０）、２１．０１０−２１．０１５節
の「エキスポージング・フレキシブル・バリヤ・マテリ
アルズ・フォー・エクストラクション（Exposing Flexi
ble Barrier Materials for Extraction）」に記載され
ている抽出セルを用いてテストされ得る。前述したトレ
イに適した、疑似食品としての溶剤としては、Ｎ−ヘプ
タンがよかろう。Ｎ−ヘプタンは試薬級であり、使用す
るまえに98゜Ｃ（208 ゜Ｆ）において材料煮沸のみによ
って新たに再蒸留される。
【００２５】抽出に際しては、まず、抽出の対象となる
蓋のサンプルが、選んだクランプ用デバイスと同じくら
いのサイズに切断される。次に、抽出の対象となるサン
プルがデバイスの中に設置され、溶剤のみが食品接触表
面と接触するようにされる。その後サンプルホルダに溶
剤が加えられて、65.5゜Ｃ（150 ゜Ｆ）のオーブンの中
に2 時間置かれる。暴露が終わったら、テストセルがオ
ーブンから取り出され、溶剤が清浄なパイレックス（商
品名）製のフラスコかビーカの中に注がれ、テストセル
が少量の清浄な溶剤ですすがれる。疑似食品としての溶
剤は容器の中で約100 ミリリットルになるまで蒸発させ
られ、重量が予め測定された清浄な蒸発皿へ移される。
フラスコが少量のヘプタン溶剤で三度洗浄され、溶剤が
ホットプレートの上で数ミリリットルになるまで蒸発さ
せられる。最後に残った数ミリリットルは、約105 ゜Ｃ
（221 ゜Ｆ）の温度に維持されたオーブンの中で蒸発さ
せられる。蒸発皿はデシケータの中で30分間冷却され
る。
【００２６】次に、残留物に試薬級のクロロホルムが50
ミリリットル加えられ、クロロホルム抽出が行われる。
混合物は温められて、パイレックス製の漏斗の中でワッ
トマン(Whatman) 濾紙のＮｏ．４１を用いて濾過され
る。濾過物は重量が予め測定された清浄な蒸発皿の中に
集められる。そのあと、濾紙は別のクロロホルムで洗浄
され、クロロホルム抽出が繰り返えされる。この濾過物
はもとの濾過物に加えられ、全体が低温のホットプレー
トの上で数ミリリットルになるまで蒸発させられる。最
後に残った数ミリリットルは約105 ゜Ｃ（221 ゜Ｆ）に
維持されたオーブンの中で蒸発させられる。蒸発皿はデ
シケータの中で30分間冷却され、クロロホルム可溶の抽
出残留物を得るために0.1 ミリグラム近くの重量にされ
る。
【００２７】表１は、ここで述べた応用に必要とされる
属性を有するような水性コポリマーコーティングに対し
てこの手順を用いて得られた一般的な値を示している。
【００２８】 表１ 溶剤 時間／温度 残留物 mg/2.54cm 2 （mg/in 2 ） Ｎ−ヘプタン 2 時間／65.5゜Ｃ（150 ゜Ｆ） .33 .45 .27 .28 .22 .24 食品へのコーティングの転移がないようにするには、ク
ロロホルム可溶の抽出物が0.5mg/2.54cm2 （0.5mg/i
n2 ）を越えてはいけない。
【００２９】この発明の水性エマルジョンの他の特性
は、柔軟性を有すること、すなわちクラックに対する抵
抗性があることである。コーティングの代表的な柔軟性
特性が表２に示されている。なお、表中の「" 」は「イ
ンチ」の略号である。
【００３０】 表２ 材料及び目打ち線付けのデータ 板紙の厚さ＝0.046cm （0.018"）（Ｃ２Ｓ） コーティングＡ＝アクリル系コポリマ（従来技術） コーティングＢ＝コポリマコーティング（本発明） コーティング重量（乾燥）＝1.13から3.37kg/278.7m 2 （2.5 ポンドから7.4 ポンド／3000ft2 ） 目打ち線付けに関する注：定規の厚さ＝0.07cm（0.028"） チャンネル幅＝目打ち線 #1-0.157cm（0.062"） #2-0.178cm（0.070"） #3-0.198cm（0.078"） #4-0.218cm（0.086"） 定規／チャンネルの隙間＝0.000cm （0.000"） ミネラルオイル評価 コーンオイル浸透パーセント コート重量 目打ち線 # kg/278.7m 2 （ポンド／3000ft2 ） コーティング １ ２ ３ ４ 1.13(2.5) Ａ 100 90 75 55 1.13(2.5) Ｂ 25 10 0 0 1.77(3.9) Ａ 80 65 50 15 1.77(3.9) Ｂ 10 0 0 0 2.22(4.9) Ａ 40 35 10 5 2.22(4.9) Ｂ <5 0 0 0 3.36(7.4) Ａ 20 10 5 <5 3.36(7.4) Ｂ 0 0 0 0
【００３１】 表２（続き） ヨウ素評価 平均クラックサイズ／クラック範囲 コート重量 目打ち線 # kg/278.7m 2 （ポンド／3000ft2 ）コーティング １ ２ ３ ４ 1.13(2.5) Ａ .46cm/90% .08cm/80% .08cm/60% .03cm/5% (.18"/90%)(.03"/80%)(.03"/60%)(.01"/5%) 1.13(2.5) Ｂ .03cm/50% .03cm/25% .03cm/5% ND (.01"/50%)(.01"/25%) (.01"/5%) 1.77(3.9) Ａ .15cm/20% .15cm/20% .15cm/10% .01cm/5% (.06"/20%)(.06"/20%) (.06"/10%)(.005"/5%) 1.77(3.9) Ｂ .03cm/5% No Data ND ND (.01"/5%) 2.22(4.9) Ａ .15cm/15% .01cm/5% ND ND (.06"/15%)(.005"/5%) 2.22(4.9) Ｂ ND ND ND ND 3.36(7.4) Ａ .01cm/10% ND ND ND (.04"/10%) 3.36(7.4) Ｂ ND ND ND ND
【００３２】表２に示されているデータを得るために、
従来の目打ち線完全性(integrity)テストを、従来のア
クリル系コポリマをベースとしたコーティングＡと、こ
の発明による水性酢酸ビニルコポリマのコーティングＢ
に対して行われた。Ｃ２Ｓ板紙に対して、二つのコーテ
ィングの各々に様々なコート重量でコーティングが施さ
れた。サンプルはスレッディドロッドドローダウンズ(t
hreaded rod draw downs) を介して製造された。サンプ
ルは目打ち線の長手方向がクロス方向に走るように通常
の方法で目打ち線が付けられた。目打ち線パラメータは
表２の上の方に示されている。目打ち線サンプルは、従
来の二つの方法で評価された。第１の従来方法では、目
打ち線の2.54から5.08cm（1 インチから2 インチ）の部
分が通常の赤い染料を含んでいる21.1゜Ｃ（70゜Ｆ）の
コーンオイルで汚された。オイルは目打ち線の上に30秒
間付けられ、そのあときれいに拭われた。次に目打ち線
の1 インチが顕微鏡（20倍）の下で観察され、オイルに
よって汚された部分の面積の割合が通常の方法で求めら
れた。このテストの目的は、調理をしているときに食品
の汁が浸透する量を予測することである。その理由は、
板紙における食品汁の浸透はパッケージングの完全性に
とって有害であり、カートンを目に見えない形で汚す原
因となるからである。
【００３３】第２番目の従来方法では、目打ち線が付け
られた領域がヨウ素で汚された。この方法によると、塗
布されたコーティング内のクラックが非常に見えやすく
なる。各目打ち線のクラックが評価され、2.54cm（1 イ
ンチ）の目打ち線領域でのクラックのサイズと範囲（長
さ方向の）が平均化された。表２のデータからわかるよ
うに、明かにコーティングＢは、食品汁の浸透が少なく
またクラックのサイズと範囲が小さいことから、目打ち
線クラックに対する抵抗性に優れている。この発明の水
性エマルジョンの最後の重要な特徴は、0.23kg/2.54cm
2 （0.5 ポンド／in2 ）又はそれ以上の雰囲気条件にお
ける負荷をかけて重ねられたときのブロック抵抗であ
る。先に述べたように、この発明のプロセスを用いて製
造されたブランク又はトレイは積み重ね品として最終使
用者に配給される。基本的には、ブランクはケースに収
容（１ケース当たりおよそ１０００）されるか、又はパ
レット化される。パレットはその後積み重ねられ、ブラ
ンクの最下層に0.23kg/2.54cm 2 （0.5 ポンド／in2 ）
というかなり高い負荷がかけられる。トレイは重ねた状
態で配給することが可能であり、同様な方法で輸送する
ことができる。トレイ又はブランクが最終使用者によっ
て解かれる場合、それらは通常機械装置にかけられ、そ
の装置によって分離され、コンベヤすなわちシール装置
へと送られる。ブランク又はトレイが相互吸着性(attac
tion) を有している場合には、コーティング１８は容易
な分離を可能にする特性を有するものでなくてはならな
い。先に述べたように、これはコーティング１６に粒子
を添加することによって達成できる。粒子はその比重が
0.8 から3.5 で、そのサイズが5 マイクロメートルから
60マイクロメートルのものである。好ましくは、粒子は
ガラス、ガラスビーズ、ナイロンビーズ等である。以上
の説明をいったん読めば、当該分野の技術者には多くの
特徴や、修正、改善が明かとなろう。従って、こうした
特徴や修正、改善はこの発明の一部であり、この発明の
範囲は特許請求の範囲によって決まるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による一体化された蓋を有する板紙カ
ートンを示す図である。
【図２】この発明による一体化された蓋を有する板紙ー
トンの別の実施の形態を示す図である。
【図３】この発明によるプレス成形された板紙カートン
を示す図である。
【図４】この発明による折り畳み式の板紙カートン及び
蓋を示す図である。
【図５】この発明によるヒートシールされるオーブン使
用可能な板紙カートン製造するための装置を示す図であ
る。
【図６】質量の変化と、°Ｃ（゜Ｆ）で表された温度
と、゜Ｃ（゜Ｆ）で表されたオーブンとサンプルとの間
の温度差に対する熱分析を示すグラフである。
【符号の説明】
４，２２，４０，５０ トレイ １８ コーティング

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 食品用の板紙カートンであって、 第１のサイドと第２のサイドを有する板紙基板から成
    り、前記第１のサイドがグラフィックスを印刷するのに
    適した外側表面を提供する粒子状ミネラルからなるカレ
    ンダ掛けされたコーティングを有し、前記第２のサイド
    が食品と直接に接触するのに適した内側表面を提供する
    乾燥した水性共重合体エマルジョンからなる第１の連続
    したコーティングを有し、前記水性共重合体エマルジョ
    ンは水分含浸に対する防湿バリヤ特性を有するとともに
    前記容器の開口部を覆うための板紙の蓋に対するヒート
    シール性を有し、さらに、前記水性エマルジョンは204
    ゜Ｃ（400 ゜Ｆ）未満において質量安定性を有し、121
    ゜Ｃ（250 ゜Ｆ）あるいそれ以上の温度でタック接合が
    可能であり、また、それを疑似食品としての65゜Ｃ（15
    0 ゜Ｆ）の溶剤に2 時間さらしたときにその接触表面に
    おけるクロロホルム可溶の抽出物が0.5mg ／2.54cm
    2 （0.5mg/in2 ）を越えず、前記コーティングは0.05
    cm（2 ポイント）のオス定規及び0.16cm（0.062 イン
    チ）のチャンネルを用いたクロス方向における通常の折
    り曲げに十分に耐えるだけの柔軟性を有するとともに0.
    1 以下のクラック長さ比を維持することができ、さら
    に、0.23kg／2.54cm2 （0.5 ポンド／in2 ）又はそれ以
    上の負荷で積み重ねられたとき、スリップ抵抗及びブロ
    ック抵抗を示し、278.7m2 (3000ft 2 ) 当り乾燥重量で
    2.72から5.44kg( 乾燥重量で6 から12ポンド）の範囲の
    コート重量で塗布されているカートン。
  2. 【請求項２】 前記第２のサイドが粒子状ミネラルから
    なる第２のカレンダ掛けされたコーティングを有し、前
    記第２のカレンダ掛けされたコーティングがほぼ前記板
    紙基板と前記水性共重合体エマルジョンの前記第１のコ
    ーティングとの間に配置されている請求項１記載のカー
    トン。
  3. 【請求項３】 前記水性共重合体エマルジョンの前記第
    １のコーティングがほぼ前記第２のカレンダ掛けされた
    コーティングの上に塗布され、その塗布量が278.7m2 (3
    000ft 2 ) 当り乾燥重量で0.91から3.63kg（乾燥重量で
    2 から8 ポンド）である請求項１記載のカートン。
  4. 【請求項４】 前記水性エマルジョンが0.8 から3.5 の
    範囲の比重の不溶性粒子をさらに有する請求項１記載の
    カートン。
  5. 【請求項５】 前記水性エマルジョンが5 マイクロメー
    トルから60マイクロメートルの範囲のサイズの不溶性粒
    子をさらに有する請求項１記載のカートン。
  6. 【請求項６】 前記不溶性粒子がガラスである請求項４
    記載のカートン。
  7. 【請求項７】 前記不溶性粒子がガラスビーズである請
    求項４記載のカートン。
  8. 【請求項８】 前記不溶性粒子がナイロンビーズである
    請求項４記載のカートン。
  9. 【請求項９】 前記不溶性粒子がガラスである請求項５
    記載のカートン。
  10. 【請求項１０】 前記不溶性粒子がガラスビーズである
    請求項５記載のカートン。
  11. 【請求項１１】 前記不溶性粒子がナイロンビーズであ
    る請求項５記載のカートン。
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