(57)【要約】【課題】本発明は、紙のオンライン製造中に、水蒸気バリア性および熱封止性が与えられた紙の開発に関連する。【解決手段】本発明は紙に関連し、該紙は、  繊維基材と、  バインダと、少なくとも15の形状因子を有する板状のフィラー及びより微細なフィラーの混合物とを含有するプレコート層であって、前記より微細なフィラーの粒子の寸法が、80質量％に対して、2μm未満である(ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定される)、プレコート層と、  前記プレコート層に適用された少なくとも１つの被覆層と、を含み、38℃および90%相対湿度の所謂熱帯性条件下においてASTM F1249基準に従って測定される、最大で150g/m2/24時および好ましくは100g/m2/24時未満の水蒸気透過率を有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維基材と、
バインダと、少なくとも１５の形状因子を有する板状フィラー及びより微細なフィラーの混合物とを含むプレコート層であって、前記より微細なフィラーの粒子の寸法が、８０質量％に対して、２μｍ未満である（ＩＳＯ １３３１７−３セディグラフ法に従って測定される）、プレコート層と、
熱封止性ポリマーを含む、前記プレコート層に適用された少なくとも１つの被覆層と、
を含む熱封止性の紙であって、３８℃及び９０％相対湿度の所謂熱帯性条件下においてＡＳＴＭ Ｆ１２４９基準に従って測定される、最大で１５０ｇ／ｍ2／２４時の水蒸気透過率を有する、熱封止性の紙。
【請求項２】
前記被覆層の質量が、乾燥時に１０ｇ／ｍ2を超えない、請求項１に記載の熱封止性の紙。
【請求項３】
前記被覆層が、熱封止性ポリマーにより構成されている、請求項１に記載の熱封止性の紙。
【請求項４】
前記板状フィラー及び前記より微細なフィラーが、同一の性質を有する、請求項１又は２に記載の熱封止性の紙。
【請求項５】
前記板状フィラー粒子の前記形状因子が、少なくとも４０である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項６】
前記より微細なフィラーが、９５質量％に対して、ＩＳＯ １３３１７−３セディグラフ法に従って測定される、２μｍ未満の粒度を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項７】
前記板状フィラーが、無機フィラーである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項８】
前記より微細なフィラーが、無機フィラーである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項９】
前記板状フィラーが、カオリン及びタルク並びにこれらの混合物から選択される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１０】
前記より微細なフィラーが、カオリン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、二酸化チタン及びこれらの混合物から選択される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１１】
前記より微細なフィラーが、カオリンから選択される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１２】
前記板状フィラーの乾燥質量が、前記プレコート層の全乾燥質量の３％〜５８％である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１３】
前記より微細なフィラーの乾燥質量が、前記プレコート層の全乾燥質量の３％〜５８％である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１４】
乾燥質量で表された前記フィラーの合計に対する、乾燥質量で表された前記板状フィラーの比率が、１０％〜９０％である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１５】
前記バインダが、２５℃以下のガラス転移温度Ｔgを有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１６】
前記バインダが、スチレン-ブタジエン、スチレン-アクリル、アクリル、ブチルアクリレート、ブチルアクリレート/スチレン/アクリロニトリルの化学的性質を有するラテックス、及びこれらの混合物から選択される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１７】
前記バインダが、スチレン-ブタジエンの化学的性質を有するラテックスから選択される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１８】
前記バインダが、ラテックス形態で導入されている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項１９】
前記プレコート層において、乾燥時のフィラーの質量（１００部）に対して、乾燥時に少なくとも１５部のバインダを含む、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２０】
前記バインダが、前記被覆層には存在しない化学的性質を有するポリマーを含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２１】
前記被覆層が、実質的にフィラーを含まない、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２２】
前記被覆層が、前記プレコート層を覆う唯一の層である、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２３】
前記被覆層が、ＰＶｄＣをベースとするコポリマー又はスチレン-アクリルをベースとするコポリマー及びこれらの混合物から選択される１種以上のポリマーを含む、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２４】
前記プレコート層の量が、乾燥質量で１２ｇ／ｍ2以下である、請求項１〜２３のいずれか1項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２５】
前記基材の、前記プレコート層及び前記被覆層を有する面に対向する面上に、印刷層を含む、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２６】
前記基材が、その対向する面上に、２つの同一のプレコート層を有する、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２７】
前記基材が、その対向する面上に、異なる性質を有する２つのプレコート層を有する、請求項１〜２５のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２８】
細孔充填組成物が、前記基材に適用されており、且つ前記プレコート層が、前記細孔充填組成物に適用されている、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項２９】
前記繊維基材の坪量が、２５〜１８０ｇ／ｍ2である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項３０】
封止を０．３ＭＰａ（３ｂａｒ）で０．５秒に亘ってホットクランプによって行う場合に、熱封止性である、請求項１〜２９のいずれか1項に記載の熱封止性の紙。
【請求項３１】
前記熱封止性の紙の最終的な坪量が、４５〜２００ｇ／ｍ2である、請求項１〜３０のいずれか１項に記載の熱封止性の紙。
【請求項３２】
請求項１〜３１のいずれか１項に記載の熱封止性の紙の製造に適したプレコート処理紙であって、３８℃及び９０％相対湿度においてＡＳＴＭ Ｆ１２４９基準に従う、最大で１５０ｇ／ｍ2／２４時の水蒸気透過率を有する、プレコート処理紙。
【請求項３３】
カレンダー掛けされていない、請求項３２に記載のプレコート処理紙。
【請求項３４】
請求項１〜３３のいずれか１項に記載の熱封止性の紙を含む、包装材料。
【請求項３５】
前記熱封止性の紙が、それ自体に対してヒートシールされている、請求項３４に記載の包装材料。
【請求項３６】
食品製品を含む、請求項３４及び３５のいずれか１項に記載の包装材料。
【請求項３７】
請求項１〜３３のいずれか１項に記載の熱封止性の紙の製造方法であって、組成物が、繊維基材に適用され、前記組成物が、ラテックス形態のバインダと、少なくとも１５の形状因子を有する板状フィラー及びより微細なフィラーの混合物の分散体とを含み、前記より微細なフィラーの粒子の寸法が、８０質量％に対して、２μｍ未満である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装紙の分野に関連する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムは、これらが、腐敗し易い製品または制限された保存寿命を持つ製品の適切な保存のために必要とされる水蒸気バリア性を持つことから、柔軟包装において広く利用されている。
紙は、繊維、一般的にはセルロース繊維から製造される物質、従って植物起源の物質である。これらは、当然多孔質で、かつガスに対して透過性であり、またそのままではこの用途に対して使用することはできない。
しかし、様々な製品および特に腐敗し易い食品を包装するのに必要な上記バリア性を得るために、紙と他の物質(プラスチック、アルミニウム等)とを組合せることが知られている。この場合において、該紙製支持体は、加工操作(conversion operations)に掛けられ、該操作は、例えば分散体中のポリマーで作られる被覆層の塗布、溶融ポリマーの押出し被覆またはプラスチックまたはアルミニウムフィルムとの積層を含む。バリア性を持つこの紙をベースとする複合体に係るコストは、高いものとなってきている。
文書US 2 653 870 Aは、包装紙の製造方法を記載している。
オンライン製造されたバリア紙から作られた包装材料は、特許出願WO 2011/056130において記載されている。オンライン製造は、該紙を製造するのに必要とされる要素全てを含んでいる、単一の製造手段を用いた製造を意味するものと理解される。
【０００３】
しかし、提案されたバリアレベルは、あまり限定的とは言えない測定条件(これらは温度、即ち25℃、75％相対湿度)に限定されている。このバリアレベルは、水蒸気透過率によって測定され、弱いバリアは高い水蒸気透過率を意味する。該文献においては、「熱帯性」の条件(即ち、38℃、90％相対湿度)が、温度条件よりもより一層過酷であり、またその結果温和な条件の下で測定された該バリアはより一層低くなることが知られている。
上記表現「バリア紙(barrier paper)」は、1またはそれ以上の層で覆われている繊維基材を含む、非多孔質の紙を意味するものと理解すべきであり、これは、水蒸気に対して十分に漏出防止性であって、上記包装材料への該水蒸気の、その内部に収容されている製品の保存にまたは該製品の保全性に悪影響を及ぼす可能性のある量での、浸入に抵抗する。
【０００４】
本発明は、38℃および90％相対湿度という所謂熱帯性の条件の下で、ASTM F1249基準に従って測定されたものとして、高くても150g/m2/24時および好ましくは100g/m2/24時未満の水蒸気透過率を持つ水蒸気バリア紙に対して特に、しかし排他的ではなしに、関心を寄せている。
上記バリア紙が、同様に熱封止性であることが、該紙をそれ自身に対して封止することにより、上記包装材料の形成を可能とするために、有利である。
熱封止性の紙の製造は、例えばセルロース系支持体上に熱封止性ポリマーの被覆層を層状に重ねる工程を含む。このような被覆層は、乾燥されない場合には、極めて強力な粘着性を持ち、また該紙のリールの様々なターン(turns)が相互に粘着することを回避するために、該紙が巻取られる前に完全に乾燥できなければならない。
この被覆層の適用は、一般に1またはそれ以上の加工段階中のオフラインで実施され、これは良好な被覆性を与え、該被覆層の該繊維質支持体への過度の浸入を不可能とする、該被覆の時点における周囲温度での紙由来の利益を得、およびオーブン内でのリール幅の走行時間を、例えば200m/分程度の速度に適応できるようにし、結果としてこれら加熱手段に対する暴露時間を、該熱封止性被覆層の深部まで完全に乾燥するのに十分なものとする。
【０００５】
文書US 2004/121079 A1、WO 2010/052571 A2、US 2014/113080 A1およびWO 2009/112255 A1は、オフラインで処理された紙を開示している。
水蒸気に対するバリアを与え、かつ場合によっては熱封止性である紙は、一般に上記従来技術において、加工操作中に製造され、また従来は、乾燥時に10〜30g/m2という被覆層を有し、該被覆層は、様々な被覆手段(エアーナイフ、リバースグラビア(reverse gravure)、メイヤー(Meyer)ロッドまたはバーもしくは任意の他の被覆法)を利用して、1またはそれ以上の厚みとして、あるいは流し塗りを利用して一つの厚い層を適用することによって堆積される。
従って、紙に水蒸気バリア性および熱封止性を与えるための、該紙の上記オフライン加工は、該紙の製造における追加の段階であり、該段階は、そのコストを著しく高め、かつプラスチックフィルム包装にとって有利な、柔軟包装における紙の開発を制限する。従って、水蒸気バリア性で熱封止性の紙の製造に係る生産性の改善に対する、経済的な要求がある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、紙のオンライン製造中に、水蒸気バリア性および熱封止性が与えられた紙の開発に関連する。このバリア性かつ熱封止性の紙は、該紙をそれ自体に対して封止することにより、包装材料を製造するのに使用し得る。
オンラインまたはオフラインで、上記熱封止層が適用される方法とは独立に、繊維基材に適用される、該熱封止性の層およびより一般的には任意の熱封止性またはそうでない被覆層の堆積を容易化することに係る問題に直面する。
一般的に、上記被覆層が過度に深くまで上記繊維基材内に浸入しないことが、この層がポリマーベースである場合には、該紙に適用されるその量を減じるために望ましい。更に、該被覆層のより少ない浸入は、バリアフィルムを、より一層容易に製造することを可能とする。
ヤンキーシリンダ(Yankee cylinder)の使用は、表面の多孔性を減じるための第一の解決策である。
第二の選ぶべき手段は、上記紙のあらゆる処理に先立つカレンダーの使用である。
もう一つの選ぶべき手段は、上記紙の多孔性を減じるために、プレコート層を存在させる措置を施すことである。
もう一つの選ぶべき手段は、上記選択手段の一つまたはその他を組合せることである。
上記プレコート層の形成においては、特定の疎水性の、かつ高度にフィルム-形成性のラテックスを使用することができる。
【０００７】
しかし、上記プレコート層の疎水性は、それ故に上記被覆層が水性である場合に、該被覆層の適用中の湿潤性に係る問題を提示し、とりわけシートについて高速度を用いる、オンライン工程の場合には、該被覆層による該プレコート処理された繊維基材の完全に均一ではない被覆をもたらす恐れがある。更に、該プレコート層の表面エネルギーは、該被覆層のものと十分に異なっていなければならず、一方で湿潤欠陥に係る危険性を減じるために、湿潤性に係る周知の規則に従う。
結果として、上記被覆層の適用性に係る問題に、十分に応える必要が残されている。
本発明は、以下のような紙のおかげで、本発明の局面の1つに従って、この要求を満足する。該紙は、
・繊維基材；
・バインダと、少なくとも15という形状因子を持つ板状フィラー(1または複数)および繊維(1または複数)、とりわけより微細なフィラー(1または複数)の混合物とを含有するプレコート層、該より微細なフィラーの粒子のサイズは、80質量％に対して、2μm未満である(ISO 13317-3セディグラフ(SediGraph)法に従って測定される)；
・該プレコート層に適用された少なくとも1層の被覆層、
を含み、該紙は、高くても150g/m2/24時および好ましくは100g/m2/24時未満の、38°Cおよび90%相対湿度という所謂熱帯性条件下での、ASTM F1249基準に従って測定された、水蒸気透過率を持つ。
【０００８】
本発明のこの局面に従うプレコート層における、少なくとも15という形状因子を持つ板状フィラーおよびより微細な、特に非-板状の粒状フィラーの存在は、上記バインダの疎水性または非疎水性とは独立に、比較的高いバリアレベルの達成を可能とし、該より微細なフィラーの粒子の寸法は、80質量％に対して、2μm未満である(ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定される)。
板状フィラーは、例えば文書：イマリーズテクニカルガイド、紙用の顔料(Imerys Technical Guide, Pigments for Paper),2008年5月によって教示されているように、該フィラーの与える屈曲度(tortuosity)により、そのバリア効果を高めるのを助ける。本発明のこの局面に従う、少なくとも1種のより微細な、特に非-板状の粒状フィラーの存在は、この効果を高める。一つの仮の説明は、このフィラーが、該板状粒子間で摺動することによって、特に該板状粒子の周りで、水分子の運動をより一層妨げるというものである。文書：WO 2009/117040 A1は、クレー製の板状フィラーを開示している。
上記プレコート層内に存在する上記フィラーの特別な選択と関連付けられた上記バリア効果のために、使用される上記バインダの性質に関して、より大きな自由度が存在する。
従って、とりわけ、特定のバリア特性を持たない任意の製紙用バインダを使用することが可能となり、これは、上記プレコート層に関する低い水蒸気透過率、および上記被覆層に関する良好な湿潤性という、二重の利点を得ることを可能とする。
【０００９】
本発明は、上記プレコート層に、強化されたバリア効果を持たせることを可能とし、このことは、適用すべき被覆層の量を減じることを可能とし、あるいは等価な量の被覆層について、該紙のバリアレベルを更に高めることを可能とし、このことが、水蒸気に対して漏洩防止性でなければならない紙にとって有用であることが立証し得る。上記プレコート処理された紙のこのより高いバリア能力による、必要とされる被覆層の量における減少は、その乾燥を容易にし、また該紙のオンライン製造中の、この層の被覆をより容易にする可能性がある。
本発明の紙は、好ましくは、セルロース繊維および場合により合成繊維からなる繊維基材から、製紙装置上で製造される。
上記セルロース繊維は、一般的に短繊維と長繊維との混合物である。
サイズ剤、湿潤紙力増強剤、保持剤(retention agents)または消泡剤等の添加剤を加えることができる。
同様に、上記の紙は、同様に、とりわけ二酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウムおよびタルク等の製紙用のフィラーを含むこともできる。
上記紙は、好ましくは包装用紙である。
【００１０】
本発明のもう一つの課題は、上に定義したような本発明に従うバリア紙を製造するのに適した、上述の基準に従う、高くても150g/m2/24時および好ましくは100g/m2/24時未満という水蒸気透過率を持つ、プレコート処理した紙にある。該プレコート処理された紙は、カレンダー掛けされていなくてもよい。
本発明のもう一つの課題は、本発明に従う紙を製造するためのプレコート用組成物にあり、これは、ラテックス形状にあるバインダと、少なくとも15という形状因子を持つ板状フィラーおよびより微細なフィラー(1または不複数)の混合物からなる分散体とを含み、該より微細なフィラーの粒子の寸法は、80質量％に対して2μm未満である。
本発明のもう一つの課題は、本発明に従う、特にそれ自体に対して熱封止される紙を含有する包装材料にあり、また該包装材料は、例えば食品製品を含んでいる。
本発明のもう一つの課題は、本発明に従う紙を製造する方法にあり、該方法において、上で定義されたようなプレコート処理用組成物が、繊維基材に適用される。
【００１１】
プレコート層
上記プレコート層は、上記被覆層と同一であり得、あるいは以下において定義されるように顔料層であり得る。
上記プレコート層は、好ましくは少なくとも1種のラテックスと、同様にしばしば「顔料」とも呼ばれるフィラーとの混合物からなっている。
文書：US 4 018 647 Aは、ラテックスの例を記載している。
本発明に従うラテックスは、好ましくは、25℃以下およびより好ましくは10℃以下のASTM E1356基準に従って測定されたTg(ガラス転移温度)を持つ。該ラテックスは、以下の化学的特性を持つラテックスから選択することができる：スチレン-ブタジエン、スチレン-アクリル、アクリル、ブチルアクリレート、ブチルアクリレート/スチレン/アクリロニトリル等、およびより特定的にはスチレン-ブタジエンエマルション。
上記ラテックスの量は、好ましくは乾燥時の上記フィラー(100部)に対して、乾燥時に少なくとも15部、好ましくはフィラー100部当たり、少なくとも、または更には25部を超え、および更に良好には30部である。
上記フィラーは、好ましくは板状フィラーおよびより微細な、特に非-板状フィラーの混合物により構成される。
上記板状フィラーは、15に等しいかまたはこれを超え、より好ましくは少なくとも40およびより一層好ましくは少なくとも60という形状因子(最大長さと厚みとの間の比)を持つ薄板状の形状にある粒子である。
【００１２】
上記プレコート層は、バインダと、少なくとも15という形状因子を持つ板状フィラーおよびより微細なフィラー、特に非-板状フィラーの混合物とを含み、該より微細なフィラーの粒子の寸法は、80質量％に対して、2μm未満(ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定される)である。
板状フィラーとより微細なフィラーとの混合物を含めるためには、該より微細なフィラーの粒子の寸法は、80質量％に対して2μm未満であり、該板状フィラーの粒子の寸法は、例えば80質量％に対して2μmに等しいかまたはこれを超えることができる。もう一つの例によれば、該板状粒子の80質量％未満は2μm未満であり得る。
換言すれば、上記板状フィラーよりも微細なフィラーを含むためには、上記より微細なフィラーは、第一の例に従えば、等価な質量分布(weight distribution)における該板状フィラーの粒度よりも小さな粒度を持つことができる。第二の例に従えば、該粒子は、同一のサイズの粒子に対して、該板状フィラーのものよりも大きな質量分布を持つことができる。
上記より微細なフィラーは、要求されるサイズ条件を満たす、製紙において使用される他のあらゆる顔料から選択することができる。
上記フィラー全体に対する板状フィラーの比率は10％〜90％、好ましくは40％〜90％、および更に一層好ましくは60％〜90％の範囲で変えることができる。
【００１３】
上記板状フィラーは、例えばカオリンおよびタルク、およびこれらの混合物から選択することができる。
板状粒子の30％〜80質量％が、2μmに等しいかまたはそれ未満のサイズのものであり得る(ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定される)。
上記板状フィラーの粒子は、特に上記支持体の表面に対して実質上平行に配向している。
上記より微細なフィラーの粒子は、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、二酸化チタンおよびこれらの混合物等から選択することができる。これらは、80質量％に対して、2μm未満という、ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定されるような粒度によって特徴づけられる。
同様に、上記より微細なフィラーは、十分な細末度、特に95質量％に対して、2μm未満という、ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定された粒度を持つ、カオリンを含むその他の任意の顔料から選択することができる。
上記バインダは、好ましくは上述のラテックスから選択されるが、その他のバインダまたは補助バインダ、例えばPVOH、デンプン、CMC等を使用することもできる。該バインダは、上記被覆層内には存在しない化学的性質を持つポリマーを含むことができる。
【００１４】
被覆層
上記の蒸気バリアおよび熱封止性を得るのに使用される上記ポリマーは、好ましくはPVdC(ポリビニリデンクロリド)またはアクリル(acrylic)をベースとするポリマーまたはコポリマーから選択される。
これらのポリマーは、純ポリマーまたはフィラーとの混合物として適用される。該用語「純」とは、粒状フィラーを欠いていることを意味するものと理解される。他の製品、例えばpH調節剤、レオロジー(例えば、増粘化(viscosifying))調整剤(rheological agents)、消泡剤、湿潤剤(wettability agent)等を、場合により該ポリマーの分散体に添加することができる。
上記被覆層内でのフィラーの使用は、特にリールのターンが相互に粘着する危険性を減じる上で役立つ可能性がある。
【００１５】
製造
好ましくは、上記被覆層はオンラインで適用される。
本発明は、乾燥時に10g/m2を超えない被覆層の質量に対して、良好な水蒸気バリアレベルの達成を可能とする。
工業的な製紙装置によって課せられた、例えば400m/分程度の、上記紙の比較的高い走行速度にも拘らず、上記熱封止性被覆層を形成するための組成物のオンライン塗布は、該層の巻取り操作に先立って該層を乾燥するのに十分な乾燥能力が使用されるという条件の下に、可能でとなる。特に、被覆層の比較的低い質量は、該オンライン乾燥を容易にし、一方で十分なバリア性を与える。
上記オンライン工程は、上記オフライン処理に関連する取扱い操作を排除することによって、生産性を高めることを可能とする。
上記繊維基材を乾燥した後、その紙シートを、該シートの表面仕上げおよび結果としてその第一層の分布を改善するために、ヤンキーシリンダに移すことができる。
次いで、上記シートをサイズプレスまたは同様な型の他の任意の装置で処理し得る。上記プレコート層の上記繊維質支持体内への過度の浸入を回避するために、顔料組成物を、前もって使用して、「細孔充填」を行うことができる。
この細孔-充填用組成物は、乾燥時の上記フィラーに対して、乾燥時に20部までのバインダ、例えばスチレン-ブタジエンの化学的性質を持つラテックス、および上記乾燥顔料に対して、乾燥時に20部までの補助バインダ、例えばデンプン等を含むことができる。
この組成物は、好ましくはフィラーを含有し、該フィラーは、一般的に2μm未満の寸法を持つ。これらのフィラーは、とりわけカオリンまたは炭酸カルシウムまたはこれらの混合物から選択することができる。
【００１６】
上記プレコート層は、製紙装置で遭遇する可能性のある塗布技術の何れかを用いて、このように処理された支持体に適用される。これは、特にナイフ塗布、グラビア塗布、リバースグラビア塗布またはメイヤーロッド塗布であり得る。該プレコート層は、好ましくは4〜12g/m2の間の乾燥層質量で堆積される。
次いで、このプレコート層は、接触しないように、1またはそれ以上の赤外線加熱炉および/または1またはそれ以上の熱風炉によって乾燥される。
上記被覆層の適用に先立って、極めて高いレベルの平滑性を持たせる必要はない。150秒というベック(Bekk)レベルで十分である(ISO 5627基準に従って測定される)。
上記水蒸気バリア性かつ熱封止性被覆層は、製紙装置において遭遇する可能性のある塗布技術の何れかを用いる塗布法により適用される。これは、例えばナイフ塗布、グラビア塗布、リバースグラビア塗布またはメイヤーロッド塗布であり得る。該被覆層は、好ましくは多くても10g/m2という乾燥層質量で堆積される。
次に、この被覆層は、巻取りリール上でのそのターンが粘着するのを防止するために、1またはそれ以上の赤外線加熱炉および/または1またはそれ以上の熱風炉を使用して、十分に乾燥される。
塗布を、上記バリア性を強化し、および/または印刷適性、カール補正等のその他の機能性を与えるために、反対側の面において行うことができる。
このようにして製造された紙は、場合により、その巻取りに先立って、その表面粗さを減じるために、オンラインでカレンダー掛けすることができる。
上記紙の最終的な坪量は、45〜200g/m2の間であり得る。
38℃、90％相対湿度において、ASTM F1249基準に従って測定された水蒸気に対するバリア性は、150g/m2/24時間未満、および好ましくは100g/m2/24時未満である。
【実施例】
【００１７】
実施例1：
55g/m2という坪量を持つ繊維質支持体を、400m/分にて稼働する製紙装置で製造する。該製紙装置は、そのサイズプレスの前方に配置されたヤンキーシリンダを備えている。
上記繊維質支持体を、先ず艶出しし、次いで100乾燥部(dry parts)のアマゾンプレミアム(Amazon Premium)型カオリン(カダム(Cadam))および該乾燥カオリンに対して20乾燥部という比率のメリフィルム(Merifilm) 104デンプン(テート＆ライル(Tate&Lyle))とDL950型のラテックス(ダウ(Dow)社)との混合物を含む、細孔-充填用顔料組成物を用いて、サイズプレスによって該支持体の両面をオンライン処理する。全体として、適用された該処理は、乾燥時5g/m2である。
次いで、これを、メイヤーロッドコーターを用いて、板状フィラーおよびより微細な粒状フィラーの混合物およびTg=7℃のスチレン-ブタジエン型の化学的性質を持つラテックス(ダウケミカル(Dow Chemical)社からのDL950)を含有するプレコート処方物で塗装し、また接触させることなしに、赤外線加熱炉内で、次いで熱風炉内で乾燥させる。次に、他の如何なる処理もなしに、これをリール上に巻取る。この適用されたプレコート層の乾燥質量は7g/m2であり、またその処方は、以下の表に与えられている：
【００１８】
【表１】
2020073753.tif 000002
【００１９】
ISO13317-3セディグラフ法に従って測定された、アマゾンプレミアムに係る、97質量％に対する粒度は、2μm未満である。
カピムNP粒子の形状因子は28である。
水蒸気に対するバリア性を、このプレコート層に係るバリア寄与率を決定するために、38℃および90％相対湿度において、ASTM F1249基準に従って、モコンパーマトラン(Mocon Permatran) 3/61装置によって測定する。これは、334±13g/m2/24時にて測定される。該被覆層を塗布した後に、150g/m2/24時未満のバリア性が得られる。
【００２０】
実施例2：
上記繊維質支持体を、先ず艶出しし、次いで100乾燥部のアマゾンプレミアム(Amazon Premium)型カオリン(カダム(Cadam)社)および該乾燥カオリンに対して20乾燥部という比率のメリフィルム(Merifilm) 104デンプン(テート＆ライル(Tate&Lyle))とDL950型ラテックス(ダウ(Dow)社)との混合物を含む、細孔-充填用顔料組成物を用いて、サイズプレスによって該支持体の両面をオンライン処理する。全体として、適用された該処理は、乾燥時5g/m2である。
次いで、これを、メイヤーロッドコーターを用いて、板状フィラーおよびより微細な粒状フィラーの混合物およびTg=7℃のスチレン-ブタジエン型の化学的性質を持つラテックス(ダウケミカル(Dow Chemical)社からのDL950)を含有する処方物で塗装し、接触させることなしに、赤外線加熱炉内で、次いで熱風炉内で乾燥させる。次に、他の如何なる処理もなしに、これをリール上に巻取る。この適用されたプレコート層の乾燥質量は、7g/m2であり、またその処方は、以下の表に与えられている：
【００２１】
【表２】
2020073753.tif 000003
【００２２】
ISO13317-3セディグラフ法に従って測定された、ヒドロカーブ95に係る、95質量％に対する粒度は、2μm未満である。
水蒸気に対するバリア性は、このプレコート層に係るバリア寄与率を決定するために、38℃および90％相対湿度において、ASTM F1249に従って、モコンパーマトラン(Mocon Permatran) 3/61装置によって測定する。これは、315±9g/m2/24時にて測定される。該被覆層を塗布した後に、150g/m2/24時未満のバリア性が得られる。
【００２３】
実施例3：
実施例1におけると同様な条件下で、紙をオンラインで製造する。しかし、上記プレコート層の堆積に引続き、これを、PVdCコポリマー(ソルベー(Solvay)社からのディオファン(Diofan) A297)の分散体からなる被覆層でオンライン塗布し、接触させることなしに、赤外線加熱炉内で、次に熱風炉内で乾燥させる。次に、他の如何なる処理もなしに、これをリール上に巻取ったが、ターン間の結合は、全く観測されない。この被覆層の乾燥質量は、6.5g/m2である。
水蒸気に対するバリア性は、38℃および90％相対湿度において、ASTM F1249基準に従って、モコンパーマトラン3/61装置によって測定される。これは、21.0±2.4g/m2/24時にて測定される。
次いで、上記紙の封止性を、実験室用の熱封止装置上で、110℃にて、約0.3MPa(3bar)の下で0.5秒間、その被覆層で覆われている面をそれ自身に結合することにより、シミュレートする。次に、幅15mmを持つサンプルに結合させた紙を分離するのに要する力を、引続き、タッピ(Tappi) T540基準に従って、100mm/分という速度にて、角度90度の下に測定する。
3.5N/15mmという封止力(sealing force)が得られる。
本発明は、記載された実施例に限定されない。
【００２４】
要するに、本発明は、以下の有利な特徴の1またはそれ以上を持つことができる：
・上記被覆層の質量は、乾燥時に10g/m2を超えず、特に厳密には10g/m2未満である；
・該被覆層は、熱封止性ポリマーを含み、あるいは該ポリマーによって構成されている；
・上記板状フィラーおよび上記より微細なフィラーは、同一の性質を持つものである；
・該板状フィラー粒子の形状因子は少なくとも40、より好ましくは少なくとも60である；
・該より微細なフィラーは、非板状フィラーである；
・該より微細なフィラーは、板状フィラーである；
・該より微細なフィラーは、95質量％について、ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定された、2μm未満という粒度を持つ；
・該板状フィラーは、無機フィラーである；
・該より微細なフィラーは、無機フィラーである；
・該板状フィラーは、カオリンおよびタルクおよびこれらの混合物から選択される；
・該より微細なフィラーは、カオリン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、二酸化チタンおよびこれらの混合物から選択される；
・該より微細なフィラーは、カオリンから選択される；
・該板状フィラーの乾燥質量は、上記プレコート層の全乾燥質量の3％〜58％の間にあり、該板状フィラーの質量は、好ましくは該より微細なフィラーの値よりも大きい；
【００２５】
・該より微細なフィラーの乾燥質量は、該プレコート層の全乾燥質量の3％〜58％の間にある；
・乾燥質量で表された、該板状フィラーの、乾燥質量で表された該フィラー全体に対する比率は、10％〜90％の間、好ましくは40％〜90％の間、およびより一層好ましくは60％〜90％の間にある；
・上記バインダは、25℃に等しいかまたはそれ以下、およびより好ましくは10℃以下という、ガラス転移温度Tgを持つ；
・該バインダは、スチレン-ブタジエン、スチレン-アクリル、アクリル、ブチルアクリレート、ブチルアクリレート/スチレン/アクリロニトリルの化学的性質を持つラテックスおよびこれらの混合物から選択される；
・該バインダは、スチレン-ブタジエンの化学的性質を持つラテックスから選択される；
・該バインダは、ラテックス形状で導入される；
・該プレコート層は、乾燥時のフィラーの質量(100部)に対して、少なくとも15部、および好ましくは25を超え、より良好には30部の乾燥時のバインダを含む；
・該バインダは、上記被覆層内には存在しない化学的性質を持つポリマーを含む；
・該被覆層は、実質的にフィラーを含まない；
・該被覆層は、該プレコート層を覆っている唯一の層である；
・該被覆層は、PVdCをベースとするまたはスチレン-アクリルをベースとするコポリマーおよびこれらの混合物から選択される1またはそれ以上のポリマーを含む；
・該プレコート層の量は、乾燥質量基準で12g/m2に等しいかまたはそれ未満である；
・上記紙は、上記支持体の、該プレコート層および該被覆層を有する面とは反対側の面上に印刷層を含む；
・該支持体は、その対向する面上に、2つの同一のプレコート層を有する；
【００２６】
・該支持体は、その対向する面上に、異なる性質を持つ2つのプレコート層を有する；
・細孔-充填組成物は、該支持体に適用され、また該プレコート層は、該細孔-充填組成物に適用され、該細孔-充填組成物は、好ましくはサイズプレスまたはフィルムプレスによって適用される；
・該繊維基材の坪量は、25〜180g/m2の間にある；
・該紙は、その封止がホットクランプ(hot clamps)で行われる場合、約0.3MPa(3bar)の下に0.5秒間、特に90℃を発端として、熱封止することができる；
・上記バリア紙の水蒸気透過率は、100g/m2/24時未満である；
・30％〜80質量％の間の板状粒子が、2μmに等しいかまたはそれ未満の寸法を持つものである(ISO 13317-3セディグラフ法に従って測定される)；
・該紙は、VFFS(縦型、充填および封止(Vertical Form, Fill and Seal))型の縦型包装装置で、330mm/バッグという長手方向の封止ラインに沿って、40バッグ/分に等しいかまたはこれを超える製造速度にて、特にそれ自体に対して熱封止し得る；
・該紙は、その封止が約0.3MPa(3bar)の下に0.5秒間に渡りホットクランプ(hot clamps)で行われる場合には、角度90度の下において、タッピ(Tappi) T540基準に従って、100mm/分なる速度にて測定された値として、2N/15mmに等しいかまたはこれを超える封止力により、それ自身に対して熱封止できる；
・該プレコート層の適用中の該繊維基材に係る温度は、50℃に等しいかまたはそれを超える；
・該被覆層を適用する際中の該繊維基材の温度は、70℃に等しいかまたはこれを超える；・該紙の最終的な坪量は、45〜200g/m2の間にある。
表現「一つを含む(comprising a)」は、「少なくとも一つを含む(comprising at least one)」と同義である。
【００２７】
本発明の好ましい態様は、下記の通りである。
〔１〕繊維基材と、
バインダと、少なくとも１５の形状因子を有する板状フィラー及びより微細なフィラー、とりわけ非板状フィラーの混合物とを含むプレコート層であって、前記より微細なフィラーの粒子の寸法が、８０質量％に対して、２μｍ未満である（ＩＳＯ １３３１７−３セディグラフ法に従って測定される）、プレコート層と、
前記プレコート層に適用された少なくとも１つの被覆層と、
を含む紙であって、３８℃及び９０％相対湿度の所謂熱帯性条件下においてＡＳＴＭ Ｆ１２４９基準に従って測定される、最大で１５０ｇ／ｍ2／２４時及び好ましくは１００ｇ／ｍ2／２４時未満の水蒸気透過率を有する、紙。
〔２〕前記被覆層の質量が、乾燥時に１０ｇ／ｍ2を超えず、特に、厳密に１０ｇ／ｍ2未満である、前記〔１〕に記載の紙。
〔３〕前記被覆層が、ヒートシール性ポリマーを含み、又は更にヒートシール性ポリマーにより構成されている、前記〔２〕に記載の紙。
〔４〕前記板状フィラー及び前記より微細なフィラーが、同一の性質を有する、前記〔１〕又は〔２〕に記載の紙。
〔５〕前記板状フィラー粒子の前記形状因子が、少なくとも４０、より好ましくは少なくとも６０である、前記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の紙。
〔６〕前記より微細なフィラーが、９５質量％に対して、ＩＳＯ １３３１７−３セディグラフ法に従って測定される、２μｍ未満の粒度を有する、前記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の紙。
〔７〕前記板状フィラーが、無機フィラーである、前記〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の紙。
〔８〕前記より微細なフィラーが、無機フィラーである、前記〔１〕〜〔７〕のいずれか１項に記載の紙。
〔９〕前記板状フィラーが、カオリン及びタルク並びにこれらの混合物から選択される、前記〔１〕〜〔８〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１０〕前記より微細なフィラーが、カオリン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、二酸化チタン及びこれらの混合物から選択される、前記〔１〕〜〔９〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１１〕前記より微細なフィラーが、カオリンから選択される、前記〔１〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１２〕前記板状フィラーの乾燥質量が、前記プレコート層の全乾燥質量の３％〜５８％であり、該板状フィラーの質量が、好ましくは前記より微細なフィラーの質量よりも大きい、前記〔１〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１３〕前記より微細なフィラーの乾燥質量が、前記プレコート層の全乾燥質量の３％〜５８％である、前記〔１〕〜〔１２〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１４〕乾燥質量で表された前記フィラーの合計に対する、乾燥質量で表された前記板状フィラーの比率が、１０％〜９０％、好ましくは４０％〜９０％及びより一層好ましくは６０％〜９０％である、前記〔１〕〜〔１３〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１５〕前記バインダが、２５℃以下及びより好ましくは１０℃未満の、ガラス転移温度Ｔｇを有する、前記〔１〕〜〔１４〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１６〕前記バインダが、スチレン-ブタジエン、スチレン-アクリル、アクリル、ブチルアクリレート、ブチルアクリレート/スチレン/アクリロニトリルの化学的性質を有するラテックス、及びこれらの混合物から選択される、前記〔１〕〜〔１５〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１７〕前記バインダが、スチレン-ブタジエンの化学的性質を有するラテックスから選択される、前記〔１〕〜〔１６〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１８〕前記バインダが、ラテックス形態で導入されている、前記〔１〕〜〔１７〕のいずれか１項に記載の紙。
〔１９〕前記プレコート層において、乾燥時のフィラーの質量（１００部）に対して、乾燥時に少なくとも１５部の、及び好ましくは２５部を超える、一層良好には３０部のバインダを含む、前記〔１〕〜〔１８〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２０〕前記バインダが、前記被覆層には存在しない化学的性質を有するポリマーを含む、前記〔１〕〜〔１９〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２１〕前記被覆層が、実質的にフィラーを含まない、前記〔１〕〜〔２０〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２２〕前記被覆層が、前記プレコート層を覆う唯一の層である、前記〔１〕〜〔２１〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２３〕前記被覆層が、ＰＶｄＣをベースとするコポリマー又はスチレン-アクリルをベースとするコポリマー及びこれらの混合物から選択される１種以上のポリマーを含む、前記〔１〕〜〔２２〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２４〕前記プレコート層の量が、乾燥質量で１２ｇ／ｍ2以下である、前記〔１〕〜〔２３〕のいずれか1項に記載の紙。
〔２５〕前記基材の、前記プレコート層及び前記被覆層を有する面に対向する面上に、印刷層を含む、前記〔１〕〜〔２４〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２６〕前記基材が、その対向する面上に、２つの同一のプレコート層を有する、前記〔１〕〜〔２５〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２７〕前記基材が、その対向する面上に、異なる性質を有する２つのプレコート層を有する、前記〔１〕〜〔２５〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２８〕細孔充填組成物が、前記基材に適用されており、且つ前記プレコート層が、前記細孔充填組成物に適用されており、前記細孔充填組成物が、好ましくはサイズプレス又はフィルムプレスにより適用されている、前記〔１〕〜〔２７〕のいずれか１項に記載の紙。
〔２９〕前記繊維基材の坪量が、２５〜１８０ｇ／ｍ2である、前記〔１〕〜〔２８〕のいずれか１項に記載の紙。
〔３０〕前記紙が、封止を０．３ＭＰａ（３ｂａｒ）で０．５秒に亘ってホットクランプによって行う場合に、特に９０℃を発端とする、ヒートシール性である、前記〔１〕〜〔２９〕のいずれか1項に記載の紙。
〔３１〕前記紙の最終的な坪量が、４５〜２００ｇ／ｍ2である、前記〔１〕〜〔３０〕のいずれか１項に記載の紙。
〔３２〕前記〔１〕〜〔３１〕のいずれか１項に記載の紙の製造に適したプレコート処理紙であって、３８℃及び９０％相対湿度においてＡＳＴＭ Ｆ１２４９基準に従う、最大で１５０ｇ／ｍ2／２４時及び好ましくは１００ｇ／ｍ2／２４時未満の水蒸気透過率を有する、プレコート処理紙。
〔３３〕カレンダー掛けされていない、前記〔３２〕に記載のプレコート処理紙。
〔３４〕前記〔１〕〜〔３３〕のいずれか１項に記載の紙を含む、包装材料。
〔３５〕前記紙が、それ自体に対してヒートシールされている、前記〔３４〕に記載の包装材料。
〔３６〕食品製品を含む、前記〔３４〕及び〔３５〕のいずれか１項に記載の包装材料。
〔３７〕前記〔１〕〜〔３３〕のいずれか１項に記載の紙の製造方法であって、組成物が、繊維基材に適用され、前記組成物が、ラテックス形態のバインダと、少なくとも１５の形状因子を有する板状フィラー及びより微細なフィラーの混合物の分散体とを含み、前記より微細なフィラーの粒子の寸法が、８０質量％に対して、２μｍ未満である、方法。