(57)【要約】  本発明は、ラミネートされたセルロースベースの液体もしくは半液体食品の包装材料の製造のための方法に関するものであり、ラミネート包装材料はバルク材料層を有し、さらなるシートは、水性接着剤組成物によってバルク材料層にラミネートされる。本発明は、この方法によって得られるラミネート包装材料、およびラミネート包装材料を含むか、またはこの方法によって得られるラミネート包装材料から作られる液体食品包装のための包装容器にさらに関するものである。
2019501795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体食品用カートン包装のためのラミネート包装材料（１０ａ；１０ｂ）の製造の方法であって、
ａ．  紙若しくは板紙、または他のセルロースベースの材料（１１ａ；１１ｂ）の層Ａを備える第１のウェブを提供するステップと、
ｂ．  フィルムまたはシートＢ（１２ａ；１２ｂ）を備える第２のウェブを提供するステップと、
ｃ．  乾燥含有量で１〜４ｇ／ｍ２の量の接着剤を含む水性組成物を前記第１および第２のウェブのうちの一方の表面上に塗布するステップ（２１）と、
ｄ．  前記第１および第２のウェブであって、その一方が表面に塗布される前記水性接着剤組成物を有する前記第１および第２のウェブを圧力ローラーニップ（２２）の方へ送り、前記ニップを通る間に、また前記接着剤組成物がＡおよびＢの前記第１および第２のウェブ表面のうちの少なくとも一方の中に部分的に吸収される間に、前記介在水性接着剤組成物によって接合され、ラミネートされるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記塗布される接着剤組成物の強制的乾燥または硬化または架橋結合はなく、前記ラミネーションは周囲温度で生じる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記層Ａは、前記ラミネート包装材料中のバルク層（１１ａ；１１ｃ）である請求項１から２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記接着剤組成物は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、デンプンおよびセルロースおよびその誘導体などの多糖類および多糖類誘導体、ポリ酢酸ビニル、ならびにアクリル変性ポリオレフィン接着剤ポリマーからなる群から選択される接着性結合剤ポリマーを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記フィルムまたはシートＢ（１２ｂ）の前記第２のウェブは、ＳＣＡＮ（Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａｎ  Ｐｕｌｐ  ａｎｄ  Ｐａｐｅｒ  Ｎｏｒｍｓ）Ｐ２１−６７およびＴＡＰＰＩ  ＵＭ５３５（ＩＳＯ  ８７９１−２）で定義されているような、１００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下など、１５０Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下などの２００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下の表面粗さを有し、前記水性接着剤組成物は、前記第２のウェブ上に塗布される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記接着性結合剤ポリマーは、固形分が３０から５０重量％である、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体分散水などの、アクリル変性ポリオレフィン接着剤である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
塗布される接着性結合剤ポリマーの前記量は、乾燥含有量で０．５〜１．８ｇ／ｍ２など、乾燥含有量で１〜１．５ｇ／ｍ２など、０．５〜２ｇ／ｍ２である請求項５または６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
層Ｂの前記ウェブは、紙または板紙またはセルロースベースの層であり、前記接着性結合剤ポリマーは、ＰＶＯＨ、ポリ酢酸ビニル、デンプンまたはデンプン誘導体、ならびにセルロースおよびセルロース誘導体のうちから選択される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記接着性結合剤ポリマーは、乾燥含有量で２〜３ｇ／ｍ２など、１〜３ｇ／ｍ２の量だけ塗布される請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記層Ａは、５．５〜７．５％ＲＨなど、５〜１０％ＲＨの水分を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記層Ａは、ＳＣＡＮ（Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａｎ  Ｐｕｌｐ  ａｎｄ  Ｐａｐｅｒ  Ｎｏｒｍｓ）Ｐ２１−６７およびＴＡＰＰＩ  ＵＭ５３５（ＩＳＯ  ８７９１−２）で定義されているような、５００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上など、４００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上などの３００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上の表面粗さを有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ローラーニップを通るラミネーションの前記ウェブ速度は、３００ｍ／分以上など、４００ｍ／分以上など、５００ｍ／分以上などの、少なくとも２００ｍ／分である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
層ＡとＢとの間の前記接着力は、少なくとも１００Ｎ／ｍなど、少なくとも６０Ｎ／ｍである請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィルムまたはシートＢ（１２ａ；１２ｂ）は、層Ａ（１１ａ；１１ｂ）の外側に、すなわち、前記包装材料から作られた包装容器の外側にあるようにラミネートされ、印刷基材、または印刷された装飾パターンを備える印刷基材と外側の透明保護ポリマー層（１４ａ；１４ｂ）とを備える事前ラミネート構造体を具備する請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記フィルムまたはシートＢ（１６ｂ）は、層Ａ（１１ｂ）の内側に、すなわち、前記包装材料から作られた包装容器の内側にあるようにラミネートされ、少なくとも１つの障壁層もしくは障壁コーティング（１７ｂ）、または障壁層もしくは障壁コーティングと最内ヒートシール可能液密熱可塑性ポリマー（１５ｂ）とを備える事前ラミネート構造体を具備する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の前記方法によって製造されるラミネート包装材料。
【請求項１７】
請求項１６に記載の前記ラミネート包装材料から製造される包装容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート包装材料を製造するための方法、およびこの方法によって取得可能であるラミネート包装材料に関するものである。
【０００２】
さらに、本発明は、ラミネート包装材料を含むか、または全体がラミネート包装材料から作られる包装容器に関するものである。特に、本発明は、ラミネート包装材料を含む、液体食品包装を対象とする包装容器に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
液体食品用の１回使用使い捨て型の包装容器は、多くの場合に、板紙またはボール紙に基づき包装用ラミネートから生産される。１つのそのような普通に存在する包装容器は、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ  Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）という商標で販売されており、主に、長期常温貯蔵のために販売されている牛乳、果汁など液体食品の無菌包装に使用される。この知られている包装容器における包装材料は、典型的には、紙または板紙のバルク層と、熱可塑性物質の外側液密層とを備えるラミネートである。たとえば、無菌包装および牛乳または果汁の包装を目的として、包装容器を気密にする、特に酸素ガス密にするために、これらの包装容器内のラミネートは、通常、少なくとも１つの追加層、通常、アルミ箔を備える。
【０００４】
ラミネートの内側に、すなわち、ラミネートから生産される容器の充填された食品内容物に面することが意図されている側に、アルミ箔に貼り付けられた、最内層があり、その一番内側で、内層は、接着性ポリマーおよび／またはポリオレフィンなどの、ヒートシール可能熱可塑性ポリマーを備える、１つまたは複数の部分層からなるものとしてよい。また、バルク層の外側に、最外ヒートシール可能ポリマー層がある。
【０００５】
包装容器は、一般に、包装材料のウェブまたは作成済みブランク（ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｂｌａｎｋ）から包装を形成し、充填し、封緘するタイプの最新の高速包装機械を用いて生産される。したがって、包装容器は、最内および最外ヒートシール可能熱可塑性ポリマー層を溶接して合わせることによってオーバーラップ継ぎ代で互いに一体化されるウェブの長手方向稜の両方によってラミネート包装材料のウェブをチューブに再形成することで生産され得る。チューブは、意図された液体食品製品を充填され、その後、チューブの内容物のレベルよりも下の互いから所定の距離のところでチューブを繰り返し横断方向に封緘することによって個別のパッケージに分割される。パッケージは、横断方向のシールに沿って切断することによってチューブから分離され、包装材料内の用意されたクリーズラインに沿って折り目形成することによって、通常は平行六面体または立方体の所望の幾何学的構成形状を与えられる。
【０００６】
この連続的チューブ形成、充填、および封緘包装方法概念の主要な利点は、ウェブがチューブ形成の直前に連続的に殺菌され、それにより、無菌包装方法、すなわち、充填されるべき液体内容物さらには包装材料それ自体が細菌を減らされ、充填された包装容器は充填されたパッケージが充填された製品内に微生物が増殖する危険を生じることなく周囲温度であっても長時間にわたって貯蔵され得るように清浄条件の下で生産される方法の可能性をもたらす点である。Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）タイプの包装方法の別の重要な利点は、上で述べたように、コスト効率に相当の影響を有する、連続的高速包装の可能性である。
【０００７】
影響を受けやすい液体食品、たとえば、牛乳または果汁用の包装容器は、本発明のラミネート包装材料のシート状ブランクまたは作成済みブランクからも生産され得る。平らに折り畳まれた包装ラミネートのチューブ状ブランクから、最初に、ブランクを組み上げて一体の幅面の折り畳みおよびヒートシーリングを用いて一方の開放端が閉鎖されている開放チューブ状容器カプセルを形成することによってパッケージが生産される。こうして閉じられた容器カプセルは、その後対応する一体の幅面のさらなる折り畳みおよびヒートシーリングを用いて閉鎖される、開放端を通して、対象の食品、たとえば、果汁を充填される。シート状およびチューブ状ブランクから生産される包装容器の一例は、従来のいわゆるゲーブルトップパッケージである。プラスチックで作られたモールドトップ（ｍｏｕｌｄｅｄ  ｔｏｐ）および／またはネジ蓋を有するこのタイプのパッケージもある。
【０００８】
包装ラミネート内のアルミ箔の層は、大半のポリマーガス障壁材料よりもきわめて優れているガス障壁特性をもたらす。液体食品無菌包装用の従来のアルミ箔ベースの包装ラミネートは、それでも、今日市場に出回っている、性能レベルにおいて最もコスト効率の高い包装材料である。
【０００９】
そのような箔ベースの材料と競合する他の材料は、原材料に関してコスト効率が高く、同程度の食品保存特性を有し、機械的安定性が十分にあり、最終包装ラミネートに転換する際の複雑さが比較的低いものでなければならない。
【００１０】
今日の包装材料のコストを低減することはさらに、ポリマー層の厚さをダウンゲージ（ｄｏｗｎ−ｇａｕｇｉｎｇ）するか、または１つまたは複数の異なる障壁層でアルミ箔障壁層を置き換えることによって行われるものとしてよく、これはきわめて難しいことが実証されている。今まで液体用カートン包装の分野において実用的とは見なされてこなかった、コスト節減のさらなる方法は、セルロース繊維材料のタイプおよび／または量によりセルロースベースのバルク層をダウンゲージすることによるものである。この方法は、通常、機械的強度および包装完全性の重要な特性、さらには材料障壁特性が損なわれる事態を引き起こし、以前には、この先あまり有利とはいえない方法であると考えられていた。板紙は、液体用カートン包装材料の主要部分であるが、全包装材料コストの主要部分も占める。
【００１１】
液体包装容器用の将来のラミネート包装材料にさらに必要なのは、そのような包装容器の外観が、より高い程度で、すなわち、新しい、おもしろみのある、訴求力のある装飾的なまたは触感上の特徴を備えて消費者および小売業者を引き付けることによって、差別化することが可能であるべきであることである。そのような特徴は、たとえば、金金属化または他の異なる光沢色などの印刷装飾パターン、ホログラム装飾などの型押しおよび彫刻特徴、触感または浮き彫り表面効果、つや消し／光沢表面、などに対する背景効果である。そのような差別化オプションに対する要望が高まっているが、特徴および材料を加えると、通常は、自動的に原材料および／または製造プロセスのコストが増大することになるので、それに応えるのは難題である。さらに、輝きのある、もしくは光沢のある特徴または型押しされる特徴を有するそのような特殊な材料は、多くの場合に、影響を受けやすい材料であり、高いラミネーション圧力および温度に耐えられない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ＳＣＡＮ（Ｓｃａｎｄｉｎａｖｉａｎ  Ｐｕｌｐ  ａｎｄ  Ｐａｐｅｒ  Ｎｏｒｍｓ）Ｐ２１−６７
【非特許文献２】ＴＡＰＰＩ  ＵＭ５３５（ＩＳＯ  ８７９１−２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、上記を考慮すると、本発明の目的は、ラミネートされたセルロースベースの液体または半液体食品包装材料のコストを低減する新しい方法を実現することである。
【００１４】
また、本発明の一般的な目的は、十分な機械的安定性さらには良好な障壁および完全性特性をもたらすセルロースベースの包装材料をラミネートするコスト効率の高い方法を提供することであり、この方法は液体用カートンラミネート包装材料におけるニーズに応えるものである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、生物由来物質および再生可能材料に基づく、すなわち、化石原材料を利用しない供給源からの材料の相対的含有量を増やした低コストラミネート包装材料を製造する方法を提供することである。
【００１６】
なおもさらなる目的は、予め作られている影響を受けやすい装飾特徴を有する基材層などの、影響を受けやすい材料、またはその上に設けられたデリケートな障壁コーティングを損傷することなく、影響を受けやすい材料層をセルロースベースのバルク材料層もしくは紙基材にラミネートする方法を提供することである。
【００１７】
さらなる目的は、包装容器の外側の、ラミネート包装材料の外側層、すなわち、消費者を引き付け、消費者にアピールする層のコスト効率の高い差別化を可能にすることである。そのような外側層は、本発明の方法により、容易に取り替えられ、それにより、乳製品および充填剤の顧客、消費者、および小売業者の間の異なる要望に従って、異なる装飾的なおよび／または触感上の特徴が材料内にラミネートされ得る。そのようなカスタマイゼーションは、材料製造ラインの主流における停止、無駄、および物流上の問題を生じることなく、より短い一連の異なる仕方で装飾され、目的に合わせて作られた包装材料を生産することを可能にする。
【００１８】
最後に、追加の目的は、特に異なる外側材料と内側材料との間で変更するときに（「差別化」）、エネルギーおよび廃棄物を節減するそのような材料をラミネートする方法を提供することである。
【００１９】
こうして、これらの目的のうちのいくつかまたはすべては、付属の請求に記載されているように、ラミネート包装材料を製造する方法、この方法によって得られる包装材料、さらにはそれから作られる包装容器により本発明に従って達成可能である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に関連する「長期貯蔵」という用語は、包装容器がパック入り食品の品質、すなわち、栄養価、衛生的安全性、および味を、少なくとも１または２ヶ月、少なくとも３ヶ月など、好ましくはそれよりも長く、６ヶ月など、１２ヶ月など、またはそれ以上の間、周囲条件の下で保存することができるべきであることを意味する。
【００２１】
「パッケージ完全性」という用語は、一般に、パッケージ耐久性、すなわち、包装容器の漏れまたは破損に対する耐性を意味する。この特性に主に関わる要因は、包装ラミネート内でラミネート包装材料の隣接する層の間の良好な内部接着がもたらされることである。別の関わっている要因は、材料層内のピンホール、破裂、および同様のものなどの欠陥への材料抵抗であり、さらに別の関わっている要因は、材料を包装容器の形成時に封緘する封緘継ぎ代の強度である。したがって、ラミネート包装材料それ自体に関して、完全性特性は、もっぱら、隣接する層へのそれぞれのラミネート層の接着、さらには個別の材料層の品質を対象としている。
【００２２】
「液体または半液体食品」という用語は、一般的に、任意選択で食品の断片を含み得る流動内容物を有する食品を指す。乳製品および牛乳、大豆、米、穀物、および種の飲み物、果汁、ネクター、炭酸を含まない飲み物、栄養飲料、スポーツドリンク、コーヒーまたは茶飲料、ココナッツ水、茶飲料、ワイン、スープ、ハラペーニョ、トマト、ソース（パスタソースなど）、豆油、およびオリーブ油は、企図されている食品の何らかの非限定的な例である。
【００２３】
包装材料および包装容器に関連する「無菌」という用語は、微生物が排除されるか、不活性化されるか、または殺されている状態を指す。微生物の例は、細菌および胞子である。一般に、製品が包装容器内に無菌でパックされるときに無菌プロセスが使用される。
【００２４】
「ヒートシーリング」という用語は、熱可塑性材料の一方の表面を熱可塑性材料の別の表面に溶接するプロセスを指す。ヒートシール可能な材料、十分な加熱および圧力を加えることなど適切な条件の下で、別の好適な熱可塑性材料に当たり、また接触して押し付けられたときにシールを形成することができるものであるべきである。好適な加熱は、誘導加熱または超音波加熱または他の従来の接触もしくは対流加熱手段、たとえば、高温の空気によって達成され得る。
【００２５】
「バルク」層という用語は、通常、最も厚い層または多層ラミネートにおいて大部分の材料を含む層、すなわち、大部分、ラミネートならびにラミネートから折り畳まれた包装容器の機械的特性および寸法安定性に最も大きく関わる層を意味する。本発明の文脈において、これは、また、十分なそのような機械的特性および寸法安定性を達成するために、バルク層の各面に、より高いヤング率を有する、安定化フェーシング層（ｆａｃｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）とさらに相互作用する、サンドイッチ構造において層がより大きい厚さの距離をもたらすことを意味し得る。
【００２６】
「スペーサ層」は、スペーサ層の少なくとも一方の側に配置構成された、高抗張力剛性紙層、フィルムまたは金属箔、すなわち、剛性および安定性をもたらす層、いわゆるフェーシング層などの、より高いヤング率および密度を有する、著しく薄い材料層の間に距離または空間を形成する層である。スペーサ層は、低い、または低減された、固有の曲げ剛性を有し、したがって、それ自体、ラミネート包装材料の曲げ剛性に直接大きく関わることはない。しかしながら、間接的に、これは両側の隣接する、またはラミネートされた層との相互作用によって非常に強く関わることがあり、層のうちのいくつかはより高いヤング率を有するが、スペーサ層に比べて厚さが薄い。サンドイッチ構造では、少なくとも１つのそのようなフェーシング層があるか、またはスペーサ層の各面に剛性強化層があることが重要である。スペーサ層が非常に低い密度を有し、それ自体曲げ剛性特性によって関わっていないときに、スペーサ層の各面に１つのフェーシング層が必要である。紙フェーシング層の間の距離が増大したときに、また、ラミネートサンドイッチ構造の曲げ強度および曲げ剛性が増大する。
【００２７】
「バルク層」は、「スペーサ層」と、バルク内のさらに組み合わされるか、または一体化された層とを含み得るが、「スペーサ層」と同じであってもよい。
【００２８】
本発明の第１の態様によれば、液体食品用カートン包装に対するラミネート包装材料の製造のための方法が提供され、この方法は紙または板紙または他のセルロースベースの材料の層Ａを備える第１のウェブを提供するステップと、フィルムまたはシートＢを備える第２のウェブを提供するステップと、乾燥含有量で１から４ｇ／ｍ２の量の接着剤を含む水性組成物を第１および第２のウェブのうちの一方の表面上に塗布するステップと、第１および第２のウェブであって、その一方が表面に塗布される水性接着剤組成物を有する第１および第２のウェブを圧力ローラーニップの方へ送り、ニップを通る間に、また接着剤組成物がＡおよびＢの第１および第２のウェブ表面のうちの少なくとも一方の中に部分的に吸収される間に、介在水性接着剤組成物によって接合され、ラミネートされるステップと、を含む。
【００２９】
好ましい一実施形態において、塗布される接着剤組成物の強制的乾燥または硬化または架橋結合はなく、ラミネーションは周囲温度で生じる。接着剤組成物がきわめて多量の水を含む場合であっても、コーティングが行われる基材の表面全体にわたって十分に、および均等に接着性結合剤ポリマーを広げるために、ラミネートされるべき少なくとも１つのセルロースベースの層表面が、セルロース材料が水の影響を顕著に受けることなく、乾燥が必要なくなるまで水を吸収するので、乾燥は不要になる。これは、その後の熱ラミネーション作業におけるカールする問題および膨れる効果が吸収された水分から予想されたが、そのような効果は見られなかったので、それ自体驚きであった。なおいっそう驚いたことに、接着レベルが液体用カートン包装材料中で必要な標準について十分に高く、貯蔵および販売時にも強いままであった。塗布される接着剤が、１から３ｇ／ｍ２などの、非常に低い量であるにも関わらず、接着力は、今までのところ、すべてのテストランで１００Ｎ／ｍを超えており、いかなる場合も、６０Ｎ／ｍ程度の必要最小値よりも十分に高いことが予想される。
【００３０】
本発明の方法の大きな利点の１つは、高価な熱または強制的乾燥機器が不要であること、および材料の照射機器または照射適応も不要であることである。
【００３１】
接着剤組成物は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、デンプンおよびセルロースおよびその誘導体などの多糖類および多糖類誘導体、ポリ酢酸ビニル、ならびにアクリル変性ポリオレフィン接着剤ポリマーからなる群から選択される接着性結合剤ポリマーを含み得る。
【００３２】
他の接着剤組成物がセルロースベースの層および他の層に接着するように働く可能性があったとしても、水溶性／分散性であり、再生可能供給源もしくは生体分解性物質から得ることが可能であり、食品グレードの製品の包装に関連する使用について安全であるので、上記の接着性結合剤ポリマーが好ましい。
【００３３】
フィルムまたはシートＢの第２のウェブは、非特許文献１および非特許文献２で定義されているような、１００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下など、１５０Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下などの２００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以下の表面粗さを有するものとしてよく、水性接着剤組成物は、第２のウェブ上に塗布されてよい。
【００３４】
ラミネートされるべき表面のうちの１つが滑らかな、吸収度の低い表面を有するときに、最初に、接着剤組成物をその表面に塗布して、ラミネートされるべき層に圧力が印加されたときにラミネーション作業の時点で平らで均質な接着剤湿式塗布フィルム（ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｗｅｔ  ａｐｐｌｉｅｄ  ｆｉｌｍ）を形成することが有利である。これは、より粗い、または多孔質（繊維質）セルロースベースの表面、または板紙表面への最適な数の接着点を確実にする。
【００３５】
層Ｂが低い表面粗さ値を有する場合に、接着性結合剤ポリマーは、固形分が３０から５０重量％である、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体分散水などの、アクリル変性ポリオレフィン接着剤であってよい。
【００３６】
水性接着剤ポリマー組成物の濃度が低く、および／またはラミネーション表面にコーティングされる量が少ないときに、１つの追加の暖かいまたは高温のローラーニップ、代替的に、加熱されるラミネーションローラーニップによってラミネート材料を加熱するか、または後熱することが有利な場合がある。そのような加熱によって、接着剤ポリマーは、セルロースベースのウェブ表面上でセルロース繊維の間に浮遊させられ、溶融融合させられ、冷ました際、ラミネートされた表面の間のある種のヒートシールが得られ、したがって、そのヒートシールは、接着ウェブ表面の界面上に広がる。
【００３７】
適切に、または好ましくは、塗布される接着性結合剤ポリマーの量は、乾燥含有量で、２ｇ／ｍ２未満など、０．５から１．８ｇ／ｍ２など、１から１．５ｇ／ｍ２など、３ｇ／ｍ２未満である。アクリル変性接着剤では、ラミネートされるべき表面のうちの１つが上記の低い表面粗さを有しているときに乾燥含有量で、０．５から１．８ｇ／ｍ２と非常に少ない量が、実際にはほとんど常に十分であること、および多くの場合に、乾燥含有量で、１から１．５ｇ／ｍ２に留まることが可能であることがわかっている。
【００３８】
層Ｂのウェブは、紙または板紙または他のセルロースベースの層であってもよく、それによって、接着性結合剤ポリマーは、ＰＶＯＨ、ポリ酢酸ビニル、デンプンまたはデンプン誘導体、ならびにセルロースおよびセルロース誘導体のうちから選択される。
【００３９】
この場合、接着性結合剤ポリマーは、通常、乾燥含有量で、２から３ｇ／ｍ２などの、それぞれの第１および第２のウェブのセルロースベースの表面の吸収能力に応じて、１から３ｇ／ｍ２などの、０．５から４ｇ／ｍ２の量で塗布され得る。
【００４０】
最も信頼性の高い接着結果は、通常は層Ａである、最も厚い、最も嵩のあるセルロースベースの層が、５．５から７．５％ＲＨなどの、５から１０％ＲＨの含水量を有するときに得られ得る。この水分レベルは、そのセルロースベースの層もしくはウェブの性質またはセルロースベースの層もしくはウェブのうちのどれかに悪影響を及ぼすことなく、層Ａ、および／または層ＡとＢの表面のセルロース繊維網内に素早く、均一に吸収されることを確実にする。
【００４１】
層Ａは、非特許文献１および非特許文献２で定義されているような、５００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上など、４００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上などの３００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ以上の表面粗さを有するものとしてよい。そのような表面粗さは、通常、セルロースベースの層の表面内に十分な吸収特性を伴う。
【００４２】
ラミネーションローラーニップを通じて、上で説明されている方法によって可能にされるウェブ速度は、３００ｍ／分以上など、４００ｍ／分以上など、５００ｍ／分以上などの、少なくとも２００ｍ／分であってよい。
【００４３】
特に、２つのラミネート層ＡおよびＢの間の接着力は、少なくとも１００Ｎ／ｍなど、少なくとも６０Ｎ／ｍである。
【００４４】
方法の一実施形態において、フィルムまたはシートＢは、層Ａの外側に、すなわち、包装材料から作られた包装容器の外側にあるようにラミネートされ、印刷基材、または印刷された装飾パターンを備える印刷基材と外側の透明保護ポリマー層とを備える事前ラミネート構造体を具備する。
【００４５】
方法の別の実施形態において、フィルムまたはシートＢは、層Ａの内側に、すなわち、包装材料から作られた包装容器の内側にあるようにラミネートされ、少なくとも１つの障壁層もしくは障壁コーティング、または障壁層もしくは障壁コーティングと最内ヒートシール可能液密熱可塑性ポリマーとを備える事前ラミネート構造体を具備する。
【００４６】
特定の一実施形態において、フィルムまたはシートＢは、層Ａの外側に、すなわち、包装材料から作られた包装容器の外側にあるようにラミネートされ、フレキソ印刷、オフセット印刷、もしくは他の現代的な印刷技術のうちのどれかによるさらなる装飾印刷パターンのための印刷基材であるべき、金属化されたポリマーフィルムを備える。そこで、提供されるのは、紙または板紙または他のセルロースベースの材料の層Ａを含む第１のウェブおよび配向ポリプロピレン（ＯＰＰ、ＢＯＰＰ）または配向ＰＥＴフィルムなどの、包装材料の外側を対象とする、金属化されたポリマーフィルムの第２のウェブＢであり、接着剤を含む水性組成物が、送り出す際に金属化されたフィルムの金属化された表面上に塗布される。２つのウェブは、圧力ローラーニップの方へ送られ、第２のウェブはその表面に水性接着剤が塗布され、ニップを通る間に、介在水性接着剤組成物によって接合され、ラミネートされ、接着剤組成物は、第１のウェブＡ内に部分的に吸収される。水性接着剤組成物の強制的乾燥または熱硬化は不要であり、ラミネーション速度は、３００ｍ／分を超える、または４００ｍ／分を超える、またはさらに５００ｍ／分を超える通常のラミネーション速度と同程度に、高く保持され得る。特に、この実施形態では、層Ａのウェブは、液体用カートン包装に適しているタイプの従来のクレーコーティングされた板紙であってよい。クレーコーティングされた表面は、水性接着剤組成物を部分的に吸収し、同様にさらにはセルロース繊維網も、そのようなコーティングなしで吸収する。フィルムウェブＢの金属化された表面は、液体接着剤の薄いフィルムの貼り付けで均一なウェットコーティングをもたらすように高い滑らかさを有し、圧力ニップ内に接着されるべき対向する表面、すなわち、ウェブＡのクレーコーティングされた板紙上への接着剤組成物の制御された一様な（表面全体にわたる）吸収を確実にする。接着性結合剤ポリマーは、エチレンアクリル酸共重合体分散水であり、固形物含有量は４０から５０重量％であり、乾燥含有量で約２ｇ／ｍ２の量を塗布される。
【００４７】
次いで、ラミネートされた板紙および外側金属化フィルムは、リールに巻き取られ、リールで中間貯蔵するために大量生産される。印刷基材としての金属化フィルムを有するラミネート包装材料の製造のときが来たときに、板紙金属化フィルムラミネートは、リールから引き出され、フィルム側の装飾パターンの従来の印刷のために印刷ステーションへ導かれ、そこで、金属化された輝く装飾背景を得る。その後、印刷材料は、通常の方式で押出コーティングまたはフィルムラミネーションによって最外および最内のヒートシール可能な液密保護熱可塑性ポリマー層にさらにラミネートされる。最外ヒートシール可能な液密保護熱可塑性ポリマー層は、代替的に、そのような最外層の薄い厚さのみが望ましいとき、またはそのようなプロセスが他の理由で好ましいときに、熱可塑性ポリマーの水性分散コーティングを用いて施され得る。これは、バルク板紙層の内側、板紙と最内熱可塑性層との間、すなわち、印刷された装飾されている外側に対向する板紙層の側における、アルミ箔などの障壁材料層へのラミネーションも含む。代替的に、金属化フィルムへの板紙の第１の水性接着剤吸収ラミネーションステップは、貯蔵リール上への中間巻き取りなしでその後の印刷および折り目付け作業へのインライン作業として接続される。この選択は、ラミネーションラインのセットアップさらには異なる装飾パターンおよび異なる印刷基材に対する入ってくる注文の規模に依存し、最も経済的な働き方を鑑みて決定される。第１のラミネーションステップは、実行するのが速く容易であり、ラミネーションステーションを１つだけ必要とするので、インライン作業に接続するのが十分に容易で柔軟である。
【００４８】
外側金属化フィルムと板紙との間で得られる接着力は、１００Ｎ／ｍを超え、ラミネーション製造、ラミネート材料の中間リール貯蔵、さらなる印刷およびラミネーションステップ全体を通して、さらにはラミネート材料から折り目形成され、充填され、封緘された液体食品用包装容器の製造全体を通して必要なだけ十分に強いと実証されている。それからの利点は、大きく、包装ラミネート製造プロセスを大幅に簡素化している。これまで、板紙への金属化フィルムのラミネーションは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約１０〜１５ｇ／ｍ２の介在層との溶融押出ラミネーションによって行われなければならなかったが、もちろん、これは、原材料コストの観点からかなり高価である。さらに、ラミネーション時に取り扱うには薄く、デリケートである、金属化フィルムは、フィルムウェブが冷まされた圧力ローラーニップ内への張力を受けて移動している間に、約２８０〜３２０℃の高温溶融押出ＬＤＰＥからの著しい熱負荷に曝される。このような手荒な取り扱いにより生じる欠陥は、上で説明されているような方法によって回避され得る。その後の熱ラミネーションステップは、フィルムがすでに接着され、板紙にセットされているときに行われ、したがって、製造プロセスにおいて後の方ほどには類似の熱負荷に対して脆弱ではない。
【００４９】
本発明の第２の態様によれば、本発明の方法によって製造されるラミネート包装材料が提供される。その結果、本発明の方法により１つまたは２つのステップでラミネートされる包装材料は、現在の従来の液体用包装材料と比較して、著しく少ない量の熱可塑性接着ポリマーを含む、すなわち、溶融押出ラミネーションによってラミネートされ、それによって、高い相対的含有量のセルロース繊維および再生可能材料を含み、環境および気候の保全の観点から有利である。
【００５０】
本発明の第３の態様によれば、本発明の方法のラミネート包装材料から製造される包装容器が提供される。したがって、包装容器は、本発明のラミネーション方法によって行われたときも、良好なパッケージ完全性を有すると結論されており、装飾特徴に関して、さらには影響を受けやすい原材料および事前製造または事前ラミネートされた半材料を使用して顧客および市場の要件に容易に適合され得る。
【００５１】
なおもさらなる実施形態において、本発明の方法は、
ａ）密度が８５０ｋｇ／ｍ３未満、秤量が６０から２５０ｇ／ｍ２である、固有の曲げ剛性がまったくないか、または小さい、セルローススペーサ層を備える中心モジュールバルク材料のウェブを提供するステップと、
ｂ）印刷された、またはそれに貼り付けられた装飾を有するか、または持たない少なくとも１つの印刷基材層を備える外側材料モジュールであって、ラミネート包装材料から作られた包装容器の外側に向けられるべきである、バルク材料のその側を対象とする外側材料モジュールのウェブを提供するステップと、
ｃ）バルク材料のウェブの外側および外側材料モジュールのウェブを互いにラミネートするステップと、
ｄ）装飾を外側材料モジュールに追加するステップと、
ｅ）少なくとも障壁層を備える内側材料モジュールであって、ラミネート包装材料から作られた包装容器の内側に向けられるべきである、バルク材料のその側を対象とする内側材料モジュールのウェブを提供するステップと、
ｆ）内側材料モジュールのウェブおよびバルク材料のウェブの内側を互いにラミネートするステップと、
ｇ）最外透明液密保護層を外側材料モジュールの外側に貼り付けるステップと、
ｈ）最外熱可塑性液密ヒートシール可能層を内側材料モジュールの内側に貼り付けるステップと、
ｉ）それにより、ラミネートされたセルロースベースの液体または粘性食品包装材料のウェブを取得して、さらにリールに巻き付けるステップと、
を含むものとしてよく、
スペーサ層は、ラミネート包装材料内でサンドイッチ構造体の中心をなし、サンドイッチ構造体はスペーサ層の内側に載る紙またはポリマー基材フェーシング層とともに配置構成されている障壁層を有し、スペーサ層の外側に配置構成されているさらなるフェーシング層と相互作用し、フェーシング層のうちの少なくとも１つは紙フェーシング層であり、両方のフェーシング層はスペーサ層に比べて著しく薄い厚さおよび高いヤング率を有する。
【００５２】
これらの方法ステップは、任意の順序で行われてよいが、上に挙げた順序は、ラミネーションセットアップの観点から好ましいと考えられる。代替的に、内側および外側材料モジュールは、予め作られる、すなわち、事前ラミネートされるものとしてよく、それにより、スペーサ層を含むか、またはスペーサ層からなるバルク層を備える低密度で比較的影響を受けやすい中心モジュールは、２つのラミネーション作業に耐えられだけでよい。低密度スペーサ層は、圧力および応力により影響を受けやすいことがあるので、最終包装ラミネートまで可能な限り少しだけ取り扱うことが有利であり得る。特定の実施形態において、外側紙フェーシング層は、バルク層に最初にラミネートされるべきであり、それにより、従来のバルク板紙で今日行われているように、材料のより厚い嵩張る部分に事前切断した孔、開口部、またはスリットを作るときに一緒に事前切断される。そこで、そのような事前切断した孔または開口部またはスリットは、内側層および内側障壁層、さらには最外ポリマー層を含む、その後の作業においてラミネートされ、ポリマーのラミネート膜および障壁材料層を一緒に形成する、他のラミネート層の間にカプセル封入される。
【００５３】
バルク層の内側に紙フェーシング層を有するそのような包装ラミネートは、ラミネートがバルクおよび外側紙フェーシング層内に事前切断された孔を有するときに、事前切断された孔領域内の層のラミネート膜の改善された開閉性が得られる可能性があるという点で、特に有利である。開放デバイスは、通常、事前切断された孔にわたる膜が開放デバイスのキャップまたはスクリューコルクを捻る／回すことを行ったときに切れて、または破れて開かれるような切断またはスリット形成特徴部を有する。ラミネート膜内の切断またはスリット形成抵抗が高すぎる場合、開放デバイスが取り付けられているパッケージは、非常に強いポリマーフィルムまたは層が膜内の材料層として使用されるときに、開くのが困難になる。また、ラミネート膜の層の間の接着度が低い場合、材料の層間剥離および稜の破れが生じ、開放した後にあまり見栄えがよくない。紙フェーシング層を主内側障壁基材層として使用するときに、ラミネート膜は、機械的に安定し、高いラミネート品質を有する、すなわち、開放する前または開放した後に、層の間に破断もしくは層間剥離が生じない。
【００５４】
したがって、本発明の方法によって得られるラミネート包装材料は、３モジュールサンドイッチ材料であってよく、これはセルロースベースのスペーサ層およびスペーサ層の外側に載る配向フィルムまたは高密度紙層の機械的に安定するフェーシング層を備え、ラミネートは内側に少なくともいくつかの酸素障壁特性を有する障壁紙またはフィルム、およびヒートシール可能層、および結合層もしくは接着剤層をさらに備える。
【００５５】
したがって、スペーサ層は、スペーサ層の各面に配置構成された高密度紙層、すなわち、剛性および安定性をもたらす層、いわゆるフェーシング層などの、より高いヤング率および密度を有する、著しく薄い材料層の間に距離または空間を形成する層であってよい。さらなる層が、スペーサ層の各面に配置構成されるものとしてよく、これはサンドイッチ構造全体に関わるが、主要な効果が紙フェーシング層に見られた。スペーサ層は、低い、または低減された、固有の曲げ剛性を有し、したがって、ラミネート包装材料の曲げ剛性または強度に直接関わることはない。しかしながら、間接的に、これは両側の隣接する、またはラミネートされた層との相互作用によって非常に強く関わることがあり、層のうちのいくつかはより高いヤング率を有するが、スペーサ層に比べて厚さが薄い。サンドイッチ構造では、少なくとも１つのそのようなフェーシング層があるか、またはスペーサ層の各面に剛性強化層があることが重要である。スペーサ層が非常に低い密度を有し、それ自体曲げ剛性特性によって関わっていないときに、スペーサ層の各面に１つの紙フェーシング層が必要である。紙フェーシング層の間の距離が増大したときに、また、ラミネートサンドイッチ構造の機械的強度および曲げ剛性が増大する。
【００５６】
スペーサ層に対する好適なセルロースベースの材料は、たとえば、いわゆる発泡セルロース、すなわち、発泡体形成プロセスによって製造され得る、調整可能な密度を有する、繊維状材料である、発泡体形成繊維状セルロースであってよい。
【００５７】
したがって、発泡セルロースを備えるバルク層は、７００ｋｇ／ｍ３未満など、１００から６００ｋｇ／ｍ３など、１００から５００ｋｇ／ｍ３など、２００から５００ｋｇ／ｍ３など、２００から４００ｋｇ／ｍ３など、３００から５００ｋｇ／ｍ３など、３００から４００ｋｇ／ｍ３など、７５０ｋｇ／ｍ３未満の密度を有する。発泡セルロース層の密度が低ければ低いほど、消費される原材料に関するコスト効率は高くなり、その一方で、発泡セルロースの厚み減少特性に対する抵抗が３００ｋｇ／ｍ３を超えたところで改善された。一実施形態によれば、ラミネート包装材料で使用されるべき発泡セルロースの最適な密度は、３００から５００ｋｇ／ｍ３、特に３００から４００ｋｇ／ｍ３であると結論された。
【００５８】
本明細書の態様および実施形態において説明されているような発泡セルロースを備えるバルク層は、層間剥離に対する望ましい強度をさらにもたらす、すなわち、標準状態の下で容易には層間剥離しない。層間剥離強度は、たとえば、ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に準拠し、Ｊ／ｍ２単位の値を与える、Ｈｕｙｇｅｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ試験装置によって決定されてよく、本明細書の包装材料は、６０〜２５０Ｊ／ｍ２など、８０〜２００Ｊ／ｍ２など、１４０〜２００Ｊ／ｍ２などの６０〜３００Ｊ／ｍ２の範囲である。いくつかの態様および実施形態において、バルク層は、障壁層と最外熱可塑性装飾層との間に一定の距離をもたらしており、それによって、目的に合わせて作られたラミネート包装材料構造を可能にしている。いくつかの実施形態において、発泡セルロースを備えるバルク層は、厚さ（ＺＤ）方向の圧縮強度と組み合わせて層間剥離強度をもたらし、障壁層と装飾層との間に十分な距離を設ける。
【００５９】
発泡セルロースは、セルロース繊維と水および任意選択で、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）などの界面活性剤などの発泡性流体とを混合することによって生成され得る。界面活性剤の量は、０．５ｗ％から１０ｗ％など、１ｗ％から５ｗ％など、１．５ｗ％〜３ｗ％など、０．１ｗ％から２０ｗ％であるべきである。一般的な発泡体発生器上のローター混合機は、発泡セルロースを生成する。発泡体は、一般的に、ガスを混合物中に入れることによって形成される。空気は、適切なガスの一例である。別の好適なガスは、酸素である。一般的に、ガスは、圧縮ガスおよび攪拌によって引き起こされる渦によって混合物中に送り込まれる。一般的に、セルロースは、セルロース繊維を含む液体分散物として用意される。液体の一例は、水である。セルロース繊維のいくつかの例は、化学パルプ繊維、化学熱機械パルプ繊維、熱機械パルプ繊維、およびクラフトパルプ繊維などのセルロースベースの繊維である。繊維分散物は、たとえば、発泡体が流体（界面活性剤を含む）によって生成された後に発泡性流体に加えられるものとしてよい。任意選択で、セルロース繊維を含む液体分散物は、発泡の前に発泡性流体と組み合わされ得る。発泡体の堅さを制御するための添加物が、必要ならば添加されてよい。本明細書で説明されているように生成された発泡セルロースは、ノズル配置構成（「ヘッドボックス」）に通され、そこで、圧力および形成器具で、少なくとも部分的に乾燥した後にリール上に巻き取られ、たとえば包装材料を準備するために、将来使用できるように貯蔵される、発泡セルロースのウェブを生成する。任意選択で、発泡セルロースウェブは、インラインで使用される、すなわち、発泡セルロースウェブをラミネート包装材料に変換して液体または半液体食品包装のために追加の層を直接貼り付けることができる。従来の製紙と比較して、追加のまたは修正された乾燥が、望ましい乾燥度および密度を得るために適切に使用され得る。
【００６０】
いくつかの実施形態において、発泡セルロースは、他の材料、たとえば、デンプンおよびその誘導体、マンノガラクタン、カルボキシメチルセルロース、メラミンホルムアルデヒドコロイド、ユリアホルムアルデヒド樹脂、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン樹脂などの、添加物、および／または微小繊維状セルロース、および／または精製パルプ、および／または強化用化学物質もしくは薬剤と混合されてよい。
【００６１】
スペーサ層の別の例は、いわゆる段ボール原紙材料から作られ、これは通常きわめて高い密度を有するが、固有の曲げ剛性は低く、さらには機械的特性の他の違いもある、すなわち、従来の液体包装板紙と比較して機械的特性が不十分であり、そのため、そのような材料のバルク層を有するラミネートから作られたパッケージの、寸法および機械的安定性、したがって完全性および障壁特性は、包装ラミネートの従来の製造によって作られたときに損なわれる。
【００６２】
特に、液体包装に適しているラミネート包装材料と比較してそれ自体実質的に低い曲げ剛性を有する。曲げ剛性は、とにかく段ボールカートン（ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄ  ｃａｒｔｏｎ）製造を対象としていたので段ボール原紙材料上では一般に測定されないが、そのような材料は、印刷可能コーティング（クレーコート）坪量を除外したときに対応する坪量で、たとえばＴｒｉｐｌｅｘまたはＤｕｐｌｅｘタイプの液体カートン板紙の曲げ剛性よりも少なくとも４０％など、少なくとも５０％など、少なくとも３０％低い曲げ剛性を有することが測定されている。一般的に、フルーティング材料（ｆｌｕｔｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、ライナ（ｌｉｎｅｒｂｏａｒｄ）材料よりも高い秤量当たりの曲げ剛性を有する。
【００６３】
しかしながら、これはそれでも、高いヤング率を有する、フェーシング層の間にサンドイッチ構造で距離層を設けることと、液体包装用の従来の板紙に比べて、層の平面内（ｘ−ｙ）で高い圧縮強度特性を持たせることとによって、ラミネート包装材料の全曲げ剛性に関わっている。
【００６４】
段ボール原紙は、また、段ボールケース材料（ＣＣＭ）としても知られており、段ボールケース材料に必要な材料は、２つの平らなライナまたはライナ媒体の間を接着剤で接着することによって使用時に波形加工（ｆｌｕｔｅｄ）（ウェルド加工（ｗｅｌｌｅｄ））され、次いで配置構成される中芯原紙（または波形加工媒体）である。そのような段ボール構造は、２つの比較的薄いライナ層の間で距離またはスペーサ層として働いている、波形加工中間層により、高いサンドイッチ構造曲げ剛性をもたらす。したがって、段ボール原紙を構成する２つのタイプの紙は、一般にクラフトライナまたはテストライナとも呼ばれるライナ材料、およびフルーティング（または中芯原紙）材料である。
【００６５】
段ボール原紙を構成する２つのタイプの紙は、ライナ材料、およびフルーティング（または中芯原紙）材料である。段ボール原紙は、もっぱら天然の無漂白セルロース繊維から作られるので、これはそれの色の濃さがセルロースのタイプに依存して変わり得るが、一般的に茶色、またはベージュ色である。８３５ｋｇ／ｍ３よりも低く、茶色またはベージュ色で、スプルースおよびマツ繊維などの、主に軟材繊維を含む。
【００６６】
したがって、フルーティングは、６００から７００ｋｇ／ｍ３、通常は約６５０ｋｇ／ｍ３など、６００から７５０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、段ボール容器板紙で中芯原紙として使用される紙製品である。フルーティング紙は、茶色またはベージュ色であり、大部分は短繊維を含み、ちょうどライナのように、一般的に、それ自体液体用カートンパッケージの製造に適していない、低コスト低品質の紙である。しかしながら、サンドイッチ構造体内でスペーサ層として使用されるときに、これはその目的のために、および実質的に低い価格で、承認された種類およびそのような包装ラミネートにおける正しい層と正しい方法で組み合わされる場合にうまく働き得る。
【００６７】
しかしながら、フルーティング材料は、ラミネート液体用カートン包装材料に対するサンドイッチ構造内に十分な距離をもたらし得る剛性が低く、低コストである繊維質材料であることによって、波形加工されていない、スペーサ層を形成する。波形加工されたスペーサ層、すなわち、形のよいスペーサ層は、本発明の範囲内にない。段ボールカートン材料は、液体用カートンラミネート包装材料へのきわめて異なる技術的意味および要件をもたらすので、ここでは取り扱わない。
【００６８】
段ボール原紙材料の製造で一般的に使用される繊維は、広い意味で２つの主要なタイプ、リサイクル繊維と新しい、すなわち、バージン繊維に分類され得る。紙の特性は、シートを構成する様々な繊維の構造的特性に依存する。一般的に言えば、バージン繊維の含有率が高ければ高いほど、フルーティングまたはライナ材料は強く、剛性が高くなる（圧縮抵抗が高くなる）。本発明の目的に関して調査されたフルーティング材料は、Ｐｏｗｅｒｆｌｕｔｅからの、カバ材などの広葉樹材から作られる１００％バージン繊維から作られる半化学的フルーティングである。カバ材は、最適なフルーティング原材料である。その構造は、高濃度のリグニンおよびヘミセルロースを含む。パルプ化プロセスは、繊維の柔らかく柔軟性のあるセルロースコアが保護されるように自然に高い疎水性リグニンを保存し、残っているヘミセルロースを変性させる。これは、より高い剛性およびクリープ特性をもたらす。液体包装に使用されるときに、市場で利用可能なフルーティング材料は、この新しい使用および貼り付けについて液体および高水分条件を扱うために、セルロースウェブ製造時に１つまたは複数の追加のサイジング剤を補われる必要がある。従来のサイジング技術および化学物質（ＡＫＤ、ＡＳＡ、ロジンなど）は、特定の製品に対する必要な要求条件を満たすためにフルーティング材料に使用され得る。
【００６９】
バージン繊維から作られるライナは、クラフトライナと呼ばれるが、リサイクル繊維からのライナは、テストライナと呼ばれる。またバージン繊維とリサイクル繊維との混合も可能である。クラフトライナは、少なくとも８０ｗｔ％、および好ましくは１００ｗｔ％のバージン繊維を有するべきである。ライナに使用される繊維は、フルーティング材料で使用される繊維よりも長く、ライナが元々外側のカートン材料のライナ層を対象としているので、これらは、また、異なる程度の水分および湿潤条件に耐えるためにサイジング剤によりサイジングされる。
【００７０】
したがって、段ボール原紙材料は、液体包装に対する対応する板紙に比べて低い曲げ剛性を有するが、その一方で、通常の液体用板紙材料、またはこの文脈において適当である他の紙もしくはセルロース材料に比べて、機械の方向（ＭＤ）に秤量当たり高いＳＣＴ指数、すなわち、高いＳＣＴ値を有する。ＳＣＴ値は、国際標準ＩＳＯ９８９５によって測定され、異なる段ボール原紙材料を互いに比較するために依存する特性である。ＳＣＴすなわちショート圧縮試験では、ＣＤおよびＭＤで、紙繊維の内部圧縮抵抗、すなわち紙の平面内圧縮強度を測定する。この特性は、測定される特定の紙の坪量とともに変わる。紙製品の坪量は、ＩＳＯ５３６に従って測定される。
【００７１】
より高いＳＣＴ指数を有する材料から作られたパッケージは、より良好な積み重ね性を有し、したがって、これは、カートン材料の平面（ｘ−ｙ平面）内の秤量当たりの圧縮強度の測定である。段ボール原紙は、通常、ＭＤにおいて３０Ｎｍ／ｇよりも大きいＳＣＴ指数を有し、とりわけ液体用板紙ラミネートに対する必要な圧縮強度および積み重ね特性をもたらす。これらの材料は、液体用カートン包装のためのラミネート材料中の（非波形加工）スペーサ層としてのみ使用されるので、曲げ剛性特性に関して最適化される必要はない。したがって、そのようなライナ材料は、元々、段ボールカートンサンドイッチ構造内のフェーシング層を対象としているが、これらは、本発明の目的のために、各面にラミネートされたさらなるフェーシング層を有し、液体用カートンラミネート材料に対する必要な曲げ剛性特性をもたらす、ラミネート構造体中のスペーサ層として使用される。
【００７２】
比較のために、今日の液体用板紙材料は、約２５Ｎｍ／ｇのＳＣＴ指数を有するが、次いで、他のすべての特性に関して最適化もされるが、液体用カートンラミネート包装材料における寸法安定性をもたらす主要な働きをするものとして頼りにされているからである。今日の最適化された液体用板紙をラミネート中のサンドイッチ構造において低コストのスペーサ層で置き換えたときに、そのようなスペーサ層は、最新技術の板紙を取り除くときに特性の喪失を補うために、３０Ｎｍ／ｇを超えるより高いＳＣＴ指数を有する必要がある。
【００７３】
新しいスペーサ層は、ラミネート構造中のサンドイッチ構成におけるさらなるフェーシング層にラミネートされるので、スペーサ層それ自体に白色の、または滑らかな（たとえば、クレーコーティングされた）印刷面を形成する必要はない。また、その点で、段ボール原紙材料は、そのため、そのようなスペーサ層に対する適切な材料である。
【００７４】
耐湿性に関して、段ボール原紙材料は、液体用カートン包装ラミネート内でより適切に機能するように、３５ｇ／ｍ２未満のコッブ水吸着値を有するものとしてよい。コッブ値は、ＩＳＯ５３５に従って測定され、ほとんどのライナ材料によってすでに満たされているが、いくつかのフルーティング材料は、液体用カートン包装ラミネート内の非波形加工スペーサ層として使用されるために追加のサイジングを必要とすることがある。したがって、バルク層における段ボール原紙材料は、少なくとも１つのサイジング添加物を含む。
【００７５】
さらなる実施形態において、スペーサ層は、異なるセルロースまたは紙タイプの組合せを含み得る。スペーサ層が発泡セルロースを含む場合、発泡セルロース部分は、バルク層の厚さの少なくとも２５％など、少なくとも３０％など、少なくとも４０％など、少なくとも２０％である。これらのパーセンテージは、顕微鏡で包装材料の断面を調べることによって決定され得る。
【００７６】
バルク層に対して従来の液体用板紙からそのような代替的なセルロース材料にダウンゲージするときに、バルク層の内側にラミネートされたアルミ箔障壁は小亀裂が生じることがあり、もはや気体透過に対して気密ではないことがわかった。したがって、板紙材料のコストを節減するときに、酸素障壁の喪失を補うために、障壁材料上でより多くを消費する必要があるとわかった。もちろん、アルミ箔を異なるより良好な障壁でとにかく置き換えるという別の考え方もあったが、これは、現在まで、コストのかかる願いであり、および／または必要な障壁特性をもたらすためにかなり厚く、互いにラミネートされるいくつかの異なる障壁層のコストのかかる並置として見られている。
【００７７】
別の実施形態において、バルク層は、主に、スペーサ材料層を含むが、それに加えて、比較的高いヤング率を有するが、スペーサ層に比べて薄い厚さを有し、最終的に生産されるラミネート材料に何らかの機械的強度および曲げ剛性を与える１つまたは複数の一体化された紙層を含み得る。
【００７８】
一実施形態によれば、最終的なラミネート材料、スペーサ層の各面に配置構成されている少なくとも１つのそのような比較的薄く、剛性の高い紙を含む。そのような配置構成では、より高いヤング率を有する紙は薄ければ薄いほど、Ｉビーム構造のフランジと同様に、またはサンドイッチ構造のフェーシング層と同様に働き、それにより、そのサンドイッチを機械的に、たとえば、曲げ剛性、および材料内の様々な方向の圧縮強度に関して安定化させる。
【００７９】
好適なそのような安定化紙フェーシング層は、薄いクラフト紙、耐脂紙、またはパーチメント紙に見られるものとしてよい。これらは、３０から７０ｇ／ｍ２など、３０から６０ｇ／ｍ２などの、２０から１００ｇ／ｍ２の秤量、６００から１５００ｋｇ／ｍ３の密度を有するべきである。
【００８０】
典型的には、紙フェーシング層は、５から１０ＧＰａなど、１から１０ＧＰａのヤング率を有するべきである。
【００８１】
紙フェーシング層は、異なる仕方でラミネート材料構造体内に含まれ得る。たとえば、スペーサ層が、フルーティング材料スペーサ層など、それ自体によってより高い密度および固有の剛性を有するときに、バルク材料層は、フルーティング材料層、およびそのような薄い、より高密度の紙フェーシング層をスペーサ層の一方の面に備え得る。次いで、最終的なラミネート材料がちょうどコンパクト表面障壁紙を内側に有し、スペーサ層の外側に、配向プラスチックフィルムなどの異なる材料のあまり安定しないフェーシング層を有することとで十分であり得る。代替的に、紙フェーシング層は、フルーティング材料層にラミネートされるべき外側材料モジュール内にも含まれ得る。
【００８２】
包装材料ラミネートの曲げ剛性は、個別の層の厚さおよびヤング率から導出され得る。サンドイッチラミネート材料構造体の機械的特性のバランスを取るために、サンドイッチのフェーシング層は、スペーサ層の各、それぞれの面に配置構成されるべきであり、したがってそれらは実質的に等しい引張剛性を有する。引張剛性は、ヤング率と厚さとの積によって与えられる。これは、紙の厚さおよびヤング率を変化させることによって調節されるものとしてよく、スペーサ層の一方の面上にそのような複数の紙フェーシング層がある場合、フェーシング層の特定の組合せの全曲げ剛性を計算するための数式がある。
【００８３】
バルク層が発泡セルロースを含む一実施形態において、最終的なラミネート材料は、最終的なラミネート包装材料に十分な安定性をもたらすために、スペーサ層の各面に配置構成される１つの紙フェーシング層を備える。
【００８４】
したがって、一実施形態において、バルク材料はスペーサ層と、スペーサ層の第１の面（内側）上のフェーシング層として障壁コーティング紙とを含むが、外側材料モジュールは、バルクおよびスペーサ層の第２の面（外側）にラミネートされるべき、印刷基材である、紙フェーシング層も備える。別の実施形態において、バルク材料層は、スペーサ層と、スペーサ層の第２の面上の一体化された紙フェーシング層とを含むが、その一方で、内側材料モジュールは、このようにしてバルクおよびスペーサ層の第１の面にラミネートされる、障壁紙フェーシング層を備える。
【００８５】
さらなる実施形態において、バルク材料は、スペーサ層と、スペーサ層の各面上の１つの一体化された紙フェーシング層とを備える。
【００８６】
特定の一実施形態において、スペーサ層は、発泡体形成プロセスによって作られる繊維質層であり、１５０ｇ／ｍ２の秤量および６００μｍの厚さを有し、各面上に配置構成されている７０ｇ／ｍ２など、６０から８０ｇ／ｍ２の秤量の高密度紙を有する。
【００８７】
好適な印刷基材は、安定化延伸および事前製造ポリマーフィルムであってよく、これは、配向もしくは非配向ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、配向もしくは非配向ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）、配向もしくは非配向ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタネート（ＰＥＮ）、非配向もしくは配向ポリアミド（ＰＡ、ＯＰＡ、ＢＯＰＡ）などのポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、１軸もしくは２軸配向ポリプロピレン（ＰＰ、ＯＰＰ、ＢＯＰＰ）、配向もしくは非配向高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、およびシクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）などのポリエチレン、ならびに前記ポリマーのうちのどれかのブレンドなどのポリエステルのうちのどれかに基づくフィルムからなる群から選択されるポリマーフィルム、または前記ポリマーもしくはそのブレンドのどれかを含む表面層を有する多層フィルムであってよい。
【００８８】
印刷基材は、クレーコーティングされた白色紙表面、または茶色の自然紙表面、または金属化フィルム、または金属化紙表面である印刷可能表面を有し得る。
【００８９】
したがって、外側材料モジュールは、水性接着剤組成物を１から３ｇ／ｍ２などの１から４ｇ／ｍ２の量だけ互いに接着されるべき表面の１つに塗布し、その後、圧着することによってバルク材料層にラミネートされ得る。
【００９０】
内側材料モジュールは、水性接着剤組成物を１から３ｇ／ｍ２などの１から４ｇ／ｍ２の量だけ互いに接着されるべき表面の１つに塗布し、その後、圧着することによってバルク材料にラミネートされ得る。
【００９１】
内側および外側材料モジュールの２つのウェブをバルク層のウェブにラミネートする際に、２つのウェブを互いにラミネートする普通の方法である、介在する溶融熱可塑性結合ポリマーによる溶融押出ラミネーションを用いてラミネーションステップの１つが実行されてよい。本発明の一実施形態において、互いにラミネートされるべき表面が、すべて紙またはセルロースベースの表面である場合に、ラミネートされた表面の間に良好な接着が結果として生じる。いくつかのタイプの表面は、他の表面に接着する前に表面の酸化事前処理を必要とし得るか、または代替的に、またはそれに加えて、溶融押し出しされるべき結合ポリマーは、少なくとも部分的に、接着性熱可塑性ポリマー、すなわち、通常はカルボキシルまたは無水マレイン酸基である、様々な表面と親和性のある官能基を有するポリマーを含み得る。
【００９２】
ラミネート材料の内側の溶融押出結合層に対する、すなわち、外側ヒートシール可能層と障壁もしくはプライマーコーティング基材層との間の、または単層もしくは多層のそのような結合ラミネート層におけるバルク層に障壁フィルムを結合するための好適な接着性ポリマーは、カルボキシルもしくはグリシジル官能基などの、単量体単位を含む官能基とのＬＤＰＥもしくはＬＬＤＰＥ共重合体またはグラフト共重合体、たとえば、（メタ）アクリル酸単量体もしくは無水マレイン酸（ＭＡＨ）単量体（すなわち、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）もしくはエチレンメタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ））、エチレングリシジル（メタ）アクリレート共重合体（ＥＧ（Ｍ）Ａ）またはＭＡＨグラフトポリエチレン（ＭＡＨ−ｇ−ＰＥ）に大部分基づく、変性ポリオレフィンなどの、いわゆる接着性熱可塑性ポリマーである。そのような変性ポリマーまたは接着性ポリマーの別の例は、いわゆるアイオノマーまたはアイオノマーポリマーである。好ましくは、変性ポリオレフィンは、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）またはエチレンメタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）である。
【００９３】
対応する変性ポリプロピレンベースの熱可塑性接着剤または結合層も、最終包装容器の要求条件に応じて、有用であり得る。
【００９４】
そのような接着性ポリマー層またはタイ層は、通常、共押出コーティング作業でそれぞれの外側層またはさらなるバルク−障壁結合層と一緒に施される。
【００９５】
したがって、水性接着剤組成物は、互いにラミネートされるべき表面の１つに塗布され、次いで、ラミネーションステーションにおいて他の表面と結合するものとしてよく、これは１つまたは複数のラミネーション圧力ローラーニップを伴う。
【００９６】
好ましくは、および一般的に、可能な限りわずかな圧力をより弱い低密度スペーサ層に加えるために、ラミネーションステーションにラミネーションニップが１つだけあるべきである。しかしながら、接着力を高めるために、いくつかの実施形態では、より低いニップ圧力を加えるが、いくつかの連続するローラーニップによって、または１つの伸長ニップ配置構成によって、いくつかの連続するニップが有利であり得る可能性がある。
【００９７】
本発明のラミネート包装材料は、再生可能資源からの繊維および材料の含有量がより高いものとしてよく、これは環境の観点から有利である。さらに、材料中のセルロース繊維の割合を増やすことによって、リサイクルプロセスにおける取り扱いが、特に熱可塑性ポリマー層およびアルミ箔の量も比例して同時に減少させられ得るときに容易になり得る。これは、たとえば、セルロースベースのモジュールのラミネーションが水性接着剤吸収ラミネーション、すなわち、非常に少ない量のポリマー接着剤が塗布されるラミネーション法を用い、ラミネートされるべき２つの表面を結合することによって行われ得るときに１つの有利な効果であり、しかも、水媒体または溶媒がラミネート層のセルロース繊維網内に吸収され、さらなる乾燥もしくは加熱は必要ない。したがって、溶融押出ラミネーションなどでは、熱可塑性の低い結合材料が必要であるが、包装材料中の紙またはセルロースベースの材料層の相対的割合は増大し、さらに、障壁層は、ラミネート包装材料中に含まれる様々な材料層の特性の効率的な組合せによりダウンゲージされ得る。
【００９８】
本発明のラミネート包装材料中の最外および最内ヒートシール可能液密層に好適な熱可塑性ポリマーは、ポリエチレンおよびポリプロピレンホモもしくは共重合体などのポリオレフィン、好ましくはポリエチレン、およびより好ましくは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖ＬＤＰＥ（ＬＬＤＰＥ）、シングルサイト触媒メタロセンポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）、およびこれらのブレンドもしくは共重合体からなる群から選択されたポリエチレンである。好ましい一実施形態によれば、最外ヒートシール可能および液密層は、ＬＤＰＥであるが、最内ヒートシール可能液密層は、最適なラミネーションおよびヒートシール特性に対するｍ−ＬＬＤＰＥおよびＬＤＰＥのブレンド組成物である。最外および最内熱可塑性ポリマー層は、溶融ポリマーを所望の厚さになるまで（共）押出コーティングすることによって貼り付けられ得る。別の実施形態によれば、最外および／または最内液密およびヒートシール可能層は、事前製造された配向もしくは非配向フィルムの形態で貼り付けられ得る。
【００９９】
最外および最内層に関して上に挙げられているような、同じ熱可塑性ポリオレフィンベースの材料、特にポリエチレンも、ラミネート材料の内側の結合層内で、すなわち、紙もしくは板紙などのバルクもしくはコア層と障壁フィルムもしくは別のフィルム層を含む事前ラミネート材料との間で適している。
【０１００】
可能なさらなる障壁層は、分散コーティングもしくは液体フィルムコーティングされた障壁コーティング、または蒸着障壁コーティングなどの、障壁コーティングを有するフィルムまたは薄葉紙基材を伴うものとしてよい。
【０１０１】
そのような障壁フィルムに適しているフィルム基材は、配向もしくは非配向ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、配向もしくは非配向ポリエチレンフラノエート（ＰＥＦ）、配向もしくは非配向ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタネート（ＰＥＮ）、非配向もしくは配向ポリアミド（ＰＡ、ＯＰＡ、ＢＯＰＡ）などのポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、１軸もしくは２軸配向ポリプロピレン（ＰＰ、ＯＰＰ、ＢＯＰＰ）、配向もしくは非配向高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、およびシクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）などのポリエチレン、ならびに前記ポリマーのうちのどれかのブレンドなどのポリエステルのうちのどれかに基づくフィルムからなる群から選択されるポリマーフィルム、または前記ポリマーもしくはそのブレンドのどれかを含む表面層を有する多層フィルムであってよい。
【０１０２】
いくつかの実施形態によれば、障壁特性は、ポリマー層もしくは多層、または１つまたは複数の障壁ポリマーからのフィルムによってもたらされ得るが、他の実施形態では、フィルムのポリマーは、その後施される障壁コーティングのための基材を用意することのみを目的とするものである。
【０１０３】
酸素障壁特性は、薄い液体フィルムコーティング、たとえば、液状媒体または溶媒中の分散液または溶液の形態で紙もしくはポリマーフィルム基材などの基材上にコーティングされ、その後、乾燥させて薄い障壁コーティングを形成する障壁ポリマーによってもたらされ得る。分散液または溶液は均質で安定し、結果として、一様な障壁特性を有する均一なコーティングが得られることが重要である。水性組成物に対する好適なポリマーの例は、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）または多糖類ベースの水分散性もしくは溶解性ポリマーである。そのような分散液コーティングまたはいわゆる液体フィルムコーティング（ＬＦＣ）層は、１ｍ２当たり数十分の１グラムと、非常に薄くされるものとしてよく、分散液もしくは溶液が均質で安定している、すなわち、十分に準備され混合されているならば、高品質の均質層を形成し得る。ＰＶＯＨは、乾燥条件の下で優れた酸素障壁特性を有し、また非常に良好な臭障壁特性ももたらす、すなわち、臭物質が、たとえば冷蔵庫もしくは貯蔵室内の、周囲環境から包装容器内に入るのを防止する能力を有し、この能力はパッケージの長期貯蔵の際に重要になる。さらに、水分散性または溶解性ポリマーからのそのような液体フィルムコーティングポリマー層は、多くの場合に、隣接する層への良好な内部接着をもたらし、最終的な包装容器の良好な完全性に関わる。
【０１０４】
したがって、適切には、そのような障壁ポリマーは、ＰＶＯＨもしくは水分散性ＥＶＯＨなどのビニルアルコールベースのポリマー、たとえばデンプンもしくはデンプン誘導体などの多糖類、セルロースナノフィブリル（ＣＮＦ）、ナノ結晶セルロース（ＮＣＣ）、ヘミセルロース、キトサンもしくは他のセルロース誘導体、水分散性ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）もしくは水分散性ポリエステル、またはこれらの２つもしくはそれ以上のものの組合せからなる群から選択される。
【０１０５】
より好ましくは、ポリマー結合剤は、ＰＶＯＨ、水分散性ＥＶＯＨ、たとえば、デンプンもしくはデンプン誘導体などの多糖類、キトサンもしくは他のセルロース誘導体、またはこれらの２つもしくはそれ以上のものの組合せからなる群から選択される。
【０１０６】
したがって、そのような障壁ポリマーは、液体フィルムコーティングプロセスを用いて、すなわち、施すときに、基材上に薄く一様な層になるように広げられ、その後、さらなる層のラミネートまたはコーティングの前に乾燥させられる水もしくは溶媒ベースの分散液または溶液の形態で適切に施される。
【０１０７】
水性組成物は、一般的に、いくつかの環境上の利点を有する。好ましくは、液体ガス障壁組成物は水ベースであるが、それは、そのような組成物は通常溶媒ベースの系に比べて良好な作業環境配慮も有するからである。
【０１０８】
最も好ましくは、ガス障壁ポリマーはＰＶＯＨであるが、それは、上述の良好な特性をすべて、すなわち、フィルム形成特性、ガス障壁特性、コスト効率、食品親和性、および臭障壁特性を有するからである。
【０１０９】
ＰＶＯＨベースのガス障壁組成物は、ＰＶＯＨが少なくとも９８％、好ましくは少なくとも９９％の鹸化度を有するときに最良を示すが、それより低い鹸化度を有するＰＶＯＨでも酸素障壁特性を備える。
【０１１０】
さらなる実施形態によれば、液体組成物は、それに加えて、酸素ガス障壁特性をさらに改善するために無機粒子を含む。
【０１１１】
ポリマー結合剤材料は、たとえば、薄層状の形状であるか、または薄片形成された無機化合物と混合されてよい。薄片形状の無機粒子の重層配置構成により、酸素ガス分子は、蛇行経路を経由し、酸素障壁層を通って、障壁層にまたがる通常の直線経路よりも長い道を移動しなければならない。
【０１１２】
無機薄層化合物は、剥離状態に分散されたいわゆるナノ粒子化合物、すなわち、重層無機化合物の薄層は、液状媒質を用いて互いから分離される。したがって、重層化合物は、好ましくは、ポリマー分散液または溶液によって膨らまされるか、または劈開されるものとしてよく、これは分散時に無機材料の重層構造に浸透している。これは、また、ポリマー溶液またはポリマー分散液に加えられる前に溶媒によって膨らまされ得る。したがって、無機薄層化合物は、液体ガス障壁組成物内および乾燥させた障壁層における層間剥離状態に分散される。多くの化学的に適しているナノクレー鉱物があり、好ましいナノ粒子は、精製されたモンモリロナイトまたはナトリウム交換モンモリロナイト（Ｎａ−ＭＭＴ）などの、モンモリロナイトのものである。ナノサイズの無機薄層化合物または粘土鉱物は好ましくは５０〜５０００のアスペクト比、および剥離状態で約５μｍまでの粒径を有する。
【０１１３】
好適な無機粒子は、主に、５０から５０００のアスペクト比を有する薄層ベントナイト粒子からなる。
【０１１４】
好ましくは、障壁層は、乾燥コーティング重量に基づき無機薄層化合物の約１から約４０重量％、より好ましくは約１から約３０重量％、および最も好ましくは約５から約２０重量％を含む。この量が少なすぎる場合、コーティングされ乾燥させられた障壁層のガス障壁特性は、無機薄層化合物が使用されないときと比べて目に見えて改善されることはない。この量が多すぎる場合、液体組成物は、コーティングとして施すのがより難しく、アプリケータシステムの貯蔵タンクおよび導管内で取り扱うのもより難しくなる。好ましくは、障壁層は、乾燥コーティング重量に基づきポリマーの約９９から約６０重量％、より好ましくは約９９から約７０重量％、および最も好ましくは約９５から約８０重量％を含む。分散安定剤または同様のものなどの添加剤が、ガス障壁組成物内に、好ましくは乾燥コーティングに基づき約１重量％以下の量で含まれ得る。組成物の全乾燥含有量は、好ましくは、５から１５重量％、より好ましくは７から１２重量％である。
【０１１５】
異なる好ましい実施形態によれば、無機粒子は、主に、１０から５００のアスペクト比を有する薄層滑石粉粒子からなる。好ましくは、組成物は、乾燥重量に基づき、滑石粉粒子の１０から５０重量％、より好ましくは２０から４０重量％の量を含む。２０重量％未満では、ガス障壁特性の著しい増加はなく、５０重量％を超える場合には、コーティング層は、より脆く壊れやすいが、それは、層内の粒子間の内部凝集力が小さいからである。ポリマー結合剤は、粒子を囲み、分散させ、層内で互いにラミネートするのには量が少なすぎるように見える。ＰＶＯＨおよび滑石粉粒子からのそのような液体障壁組成物の全乾燥含有量は、５から２５重量％であってよい。
【０１１６】
好ましいポリマー結合剤は、酸素障壁特性をもたらすために無機粒子を使用するときも、部分的に上述の有利な特性があるためＰＶＯＨである。それに加えて、ＰＶＯＨは、混合の観点から有利である、すなわち、一般的に、ＰＶＯＨおよび粒子の安定した混合物を形成するためにＰＶＯＨの水溶液中に無機粒子を分散させるか、または層剥離させるのが容易であり、それによって、均質な組成および形態を有する良好なコーティングされたフィルムを可能にする。
【０１１７】
好ましくは、本発明によれば、前記酸素ガス障壁層は、乾燥重量で、０．１から５ｇ／ｍ２、好ましくは０．５から３．５ｇ／ｍ２、より好ましくは０．５から２ｇ／ｍ２の全量で施される。０．１ｇ／ｍ２未満では、ガス障壁特性はまったく達成されず、５ｇ／ｍ２を超える場合、コーティングされた層は、一般に障壁ポリマーのコストが高く、また液体を蒸発させるためのエネルギーコストが高いので、包装ラミネートに対してはコスト効率が得られない。認識可能なレベルの酸素障壁は、０．５ｇ／ｍ２以上でＰＶＯＨによって達成され、障壁特性とコストとの間の良好なバランスが０．５から３．５ｇ／ｍ２の間で達成される。
【０１１８】
本発明の好ましい一実施形態によれば、酸素ガス障壁層は、２部層として、中間乾燥を伴う２つの連続するステップで施される。２部層として施されるときに、各層は、０．１から２．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．５から１ｇ／ｍ２の量だけ適切に施され、少ない量の液体ガス障壁組成物からより高い品質の全層を可能にする。より好ましくは、２部層は、各々０．５から２ｇ／ｍ２、好ましくは各々０．５から１ｇ／ｍ２の量だけ施される。
【０１１９】
本発明の異なる実施形態によれば、障壁コーティングは、物理的気相成長（ＰＶＤ）または化学的気相成長（ＣＶＤ）を用いてフィルム材料の基材表面上に施され得る。基材材料それ自体は、同様にいくつかの特性とともに関わり得るが、中でも、蒸着コーティングを受けるのに適している適切な表面特性を有するべきであり、蒸着プロセスにおいて効率よく働くべきである。
【０１２０】
蒸着薄層は、通常単にナノメートル単位の厚さである、すなわち、たとえば、１から５００ｎｍ（５０から５０００Å）、好ましくは１から２００ｎｍ、より好ましくは１から１００ｎｍ、および最も好ましくは１から５０ｎｍのナノメートルの大きさのオーダーの厚さを有する。
【０１２１】
いくつかの障壁特性、特に水蒸気障壁特性を有することが多い、蒸着コーティングの１つの共通タイプは、いわゆる金属化層、たとえば、アルミニウム金属物理的気相成長（ＰＶＤ）コーティングである。
【０１２２】
実質的にアルミニウム金属からなる、そのような蒸着層は、５から５０ｎｍの厚さを有するものとしてよく、これは包装の従来の厚さ、すなわち、６．３μｍのアルミ箔に存在するアルミニウム金属材料の１％未満に対応する。蒸着金属コーティングは、必要とする金属材料が著しく少ないが、これらはせいぜい低レベルの酸素障壁特性しかもたらさず、十分な壁特性を有する最終的なラミネート材料を形成するためにさらなるガス障壁材料と組み合わされる必要がある。その一方で、これは、水蒸気障壁特性を有しないが、むしろ水分の影響を受けやすい、さらなるガス障壁層を補完し得る。
【０１２３】
蒸着コーティングの他の例は、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）および酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティングである。一般的に、そのようなＰＶＤコーティングは、より脆く、ラミネーションによる包装材料への組み込みにあまり適していない。金属化層は、例外として、ＰＶＤによって行われているにも関わらずラミネーション材料に適した機械的特性を有するが、一般的には、酸素ガスに対する障壁は低い。
【０１２４】
ラミネート包装材料について研究された他のコーティングは、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）を用いて施されてよく、化合物の蒸気が、より多くのまたはより少ない酸化状況の下で基材上に蒸着される。酸化ケイ素コーティング（ＳｉＯｘ）は、たとえば、ＰＥＣＶＤプロセスによっても施されてよく、次いで、いくつかのコーティング条件およびガス製法の下で非常に良好な障壁特性を得るものとしてよい。残念なことに、ＳｉＯｘコーティングは、ポリオレフィンおよび他の隣接するポリマー層への溶融押出ラミネーションによってラミネートされたときに接着特性の低下を示し、ラミネート材料は、濡れた、または湿気の高い包装条件に曝される。液体用カートン包装を対象とするタイプの包装ラミネートにおいて十分な接着に達し、維持するために特別な高価な接着剤または接着性ポリマーが必要である。
【０１２５】
本発明によれば、蒸着コーティングは、プラズマ化学気相成長法ＰＥＣＶＤによって施される無定形水素化炭素障壁層、いわゆるダイヤモンド状炭素（ＤＬＣ）である。ＤＬＣは、ダイヤモンドの典型的な特性のうちのいくつかを示す無定形炭素物質の一群を定める。好ましくは、たとえば、アセチレンまたはメタンなどの、炭化水素ガスが、コーティングを形成するためにプラズマ中でプロセスガスとして使用される。上で指摘されているように、そのようなＤＬＣコーティングは、湿式検査条件の下でラミネート包装材料中の隣接するポリマーまたは接着剤層への良好で十分な接着をもたらすことがわかった。隣接するラミネートポリマー層、すなわち、ＤＬＣ障壁コーティングに接着するか、またはコーティングされるポリマー層との特に良好な接着親和性は、ポリオレフィン、ならびに特にポリエチレンおよびポリエチレンベースの共重合体の場合に見られた。
【０１２６】
したがって、ＤＬＣ障壁コーティングは、良好な機械的特性、充填されたパッケージから内向きまたは外向きのいずれかの方向にそのようなラミネート材料を通って移動する様々な物質への良好な障壁特性とともに関わることによって、さらには結果としてラミネート内の隣接するポリマー層への優れた接着性をもたらすことによって、障壁コーティングを有する障壁フィルムを備える包装ラミネートから作られる液体充填包装容器に良好な障壁および完全性特性を付与する。したがって、ＤＬＣ障壁コーティングを有する、ポリエステルまたはポリアミドの基材層からの障壁フィルムは、包装ラミネートおよび最大２〜６ヶ月など、最大１２ヶ月などの、長期常温貯蔵のための酸素障壁特性さらには水蒸気障壁特性を有する包装容器を形成し得る。それに加えて、ＤＬＣ障壁コーティングは、パックされた食品中に存在する様々な香気および風味物質への、材料の隣接する層中に現れる可能性の高い低分子物質への、ならびに臭気および酸素以外のガスへの、良好な障壁特性をもたらす。さらに、ＤＬＣ障壁コーティングは、カートンベースの包装ラミネート内にラミネートされるときに、ポリマーフィルム基材上にコーティングされるような、良好な機械的特性を示し、包装ラミネートのラミネーションおよびその後の折り目形成に耐え、充填されたパッケージ内に封緘する。
【０１２７】
ＤＬＣコーティングは、自然および我々の周囲環境には自然に存在しない元素または材料を含む残留物をリサイクルされた内容物中に残すことなく、容易にリサイクルできるという利点をさらに有する。
【０１２８】
上で説明されている接着性ポリマーの使用は、特に本発明の金属化層またはＤＬＣ障壁コーティングへの十分な結合に必要でないであろう。ポリエチレン層への金属化接着は良好であり、隣接する層としてのポリオレフィン層への十分で適切な接着力は、少なくとも３００Ｎ／ｍなど、少なくとも２００Ｎ／ｍのレベルでのＤＬＣにも関していると結論された。接着力測定は、ＬＤＰＥラミネーションから２４時間後に、１８０°剥離力検査装置（Ｔｅｌｅｍｅｔｒｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ＡＢ）により室温で実行された。剥離は、ＤＬＣ／ＬＤＰＥ界面で実行され、剥離アームは障壁フィルムであった。必要なときに、蒸留水の水滴が剥離時に剥離界面に加えられ、濡れた状態、すなわち、ラミネートされた包装材料が材料層を通る、ラミネート材料から作られた包装容器に貯蔵されている液体から、および／または濡れた、もしくは非常に湿度の高い環境内での貯蔵によって、移動する水分で飽和したときの状態で接着力を評価する。所与の接着値は、Ｎ／ｍで与えられ、６回の測定の平均値である。
【０１２９】
したがって、２００Ｎ／ｍを超える乾燥接着力は、層が、たとえば、ラミネート材料を曲げ、折り目形成したときに通常のパッケージ製造条件の下で層間剥離を生じないことを確実にする。この同じレベルの湿式接着は、包装ラミネートの層が、輸送、配給、および貯蔵のときに充填およびパッケージ形成の後に層間剥離しないことを確実にする。内部結合ポリマー層は、一般的な技術および機械、たとえば、アルミ箔のラミネーション、特に溶融ポリマーからＤＬＣ障壁コーティング上へのポリマー層の高温ラミネーション（押出）に使用される技術および機械を使用することによって、ＤＬＣ障壁層が上にコーティングされるポリマーフィルム基材上に直接コーティングされ得る。また、事前に作られたポリマーフィルムを使用して、それを局部的に溶融して、たとえば、高温のシリンダーまたは加熱されたローラーで熱を加えることによって、直接障壁コーティングキャリアフィルムに付けることが可能である。上記のことから、ＤＣＬ障壁フィルムが、ラミネート包装材料内へのラミネーションおよび変換方法におけるアルミ箔障壁への類似する方法で、すなわち、押出ラミネーションおよび押出コーティングを用いて、取り扱われ得ることが明らかである。ラミネーション機器および方法は、他のプラズマコーティング材料で必要とされているように、たとえば特定の接着性ポリマーまたは結合剤／タイ層を加えることによる、任意の変性を必要としない。それに加えて、その上にコーティングされているＤＬＣ障壁層を含む新しい障壁フィルムは、最終的な食品パッケージ内の障壁特性に悪影響を及ぼすことなくアルミ箔と同程度の薄さにされ得る。
【０１３０】
本発明のラミネート包装材料を製造するときに、スペーサ層の２つの面上に等しくない引張剛性特性を備える層構造を有する非対称ラミネートにおいて、水分によって誘発されるカーリングと呼ばれる問題が現れる、すなわち、平らな材料は、平らな表面上に置かれたときに平らなままでいられず、稜が包装材料の平らな部分の平面を超えて浮き上がり、互いの方へ曲がるように巻き上がることがわかった。包装容器内の平面状ラミネート長さ面のさらなる利点は、グリップの剛性が改善されることである。これは、曲がりなどの、最初の「欠陥」がない真っ直ぐなパネルによるものである。当然、充填機に平らな包装材料を通すときに、カールし、湾曲したものに比べて問題は少ない。
【０１３１】
カーリングは、主に、等しい全引張剛性を有するように、スペーサ層の各面で紙フェーシング層をマッチさせることによって防止されることがわかった。そうすることによって、驚いたことに、ｘ−ｙ方向のラミネートの圧縮強度もまた、ラミネート材料パネルの平坦さにより、増大することがわかった。このことは、たとえば、ラミネート包装材料から折り畳まれた包装容器は、今日の市販されている液体食品パッケージに比べて高い負荷で配給および貯蔵する際に互いの上に積み重ねられ得ることを意味する。
【０１３２】
このことから、サンドイッチになっているスペーサ層の各面上に紙フェーシング層を有する、そのような対称的な寸法を有するラミネート包装材料から作られたパッケージは、改善されたパッケージ完全性が得られるものとしてよく、すなわち、パッケージ完全性が改善され、ラミネート材料は、単なる取り扱いおよび輸送によって障壁層内で損傷し、亀裂を生じる傾向が低い。
【０１３３】
サンドイッチ材料の機械的特性が、このようにしてバランスを取られた場合、ゆっくり移動する酸素ならびに他のガスおよび蒸気からパック食品を保護する、障壁層を含む、様々なラミネート層は、損傷および層間剥離に対しても耐性が強く、結果として、充填され封緘されたパッケージの完全性も、この観点から改善される。
【０１３４】
したがって、パッケージ完全性を改善するさらなる態様は、様々な層の間の接着力を改善することである。特に良好な初期接着力は、ヒドロキシル基およびカルボキシル基などの親水性官能基を有する分散液または溶液コーティングされた障壁コーティングとたとえばポリオレフィンおよびポリエチレンなどの隣接する層との間で得られる。また、蒸着金属化コーティングおよびＤＬＣ  ＰＥＣＶＤコーティングは、ラミネート包装材料中でこれらとその隣接する層との間に余分なプライマーまたは接着剤が使用されてはならないように、非常に良好な接着特性を隣接する有機ポリマー層とフィルムとに付与することが実証されている。
【０１３５】
しかしながら、少なくとも金属化障壁コーティング層に関して、タイポリマーまたは接着性ポリマーの隣接する層にラミネートすることによるさらなる接着力の強化が、驚いたことにラミネート材料の酸素障壁特性をなおいっそう、より高い程度まで改善することも示されている。
【０１３６】
追加の酸素障壁特性は、バルク層にラミネートされるべき第１の事前ラミネートされた材料中のポリアミドなどの、移動する遊離脂肪酸への障壁として働くポリマーの層をさらに含めることによってもたらされ得る。特に、ポリアミドが金属障壁層の内側に追加されたときに、これはパック食品からの遊離脂肪酸が食品から金属障壁層に移動するのを防ぎ、したがって、障壁層の障壁特性は、損なわれることがなく、金属障壁への内側ポリマー層への接着（ヒートシール）は、長い貯蔵期間にわたって維持され得る。
【０１３７】
バルク層の外側の紙フェーシング層は、一実施形態において、バルク層の内側にラミネートされている場合のように、コーティングされているか、またはコーティングされていない、同じもしくは異なるコンパクト表面障壁紙であってよい。次いで、もちろん、そのような紙フェーシング層は、最終的な包装ラミネートの酸素障壁にさらに関わる。
【０１３８】
なおもさらなる実施形態によれば、生物由来物質再生可能材料に基づくパッケージは、可能な限り、取得され得る。たとえば、セルロースベースのスペーサおよびバルク層、障壁特性を有し、非常に薄いナノ単位の薄さの障壁コーティングをさらに備える紙フェーシング層を有する包装材料が生産され得る。さらに、熱可塑性ポリマーは、いわゆるグリーンポリエチレンなどの、野菜もしくは有機材料から生産され得る。
【０１３９】
それに加えて、最終的なラミネート包装材料へのラミネーション作業で使用される接着剤または接着性ポリマーは、完全に生物由来であり、非常に少ない量のみ使用されてよく、これは再生可能な、またセルロース繊維の内容物の相対的割合をなおいっそう増やす。
【０１４０】
ラミネート材料の最外ヒートシール可能層は、代替的に、１つまたは２つの事前製造フィルムとして用意され得る。したがって、そのようなフィルムは、バルク層の第１の面にラミネートされるべき第１の事前ラミネート材料において障壁層に事前ラミネートされ、および／またはバルク層の第２の面にラミネートされるべき印刷され装飾された外側表面層に事前ラミネートされるものとしてよい。フィルムが障壁層または印刷され装飾された層に事前ラミネートされるときに、これは、特にＥＡＡまたはＥＭＡＡなどの接着性ポリマーを事前コーティングされるかまたは一体化された層がラミネーション表面のうちの１つに存在する場合に、他の層へのフィルムの熱圧力ラミネーションのみによるものであってよい。代替的に、介在する溶融押出ポリマーの消費量が多いのでコストが高い、溶融押出ラミネーションを用いるものであるか、または乾燥ステップを必要としない、ラミネートされるべき少なくとも紙もしくはセルロースベースの表面内に浸透し得る少量の水性接着剤で事前コーティングすることによるものであってもよい。
【０１４１】
概してラミネート包装材料のコストを引き下げようとする中で、追加する必要のある層をできる限り減らすように様々な層の中の特性を組み合わせることが大変望ましい。
【０１４２】
今日の包装ラミネートの従来の液体用包装板紙がより弱いバルク層で置き換えられ、それにより著しいコスト削減を可能にするときに、代わりに、ラミネート包装材料の印刷および装飾のために様々な目的に合わせて作られた装飾基材にいくつかの追加のコストが費やされ得る。本発明のバルク層は、もはや、印刷表面、すなわち、印刷されるべき表面を構成しないので、高価なクレーコートは、バルク層から省かれてよく、滑らかな白色印刷表面が、バルク層の他の面にラミネートされるべき、外側印刷基材フェーシング紙上で、他の手段によって得られるものとしてよい。そのような印刷基材は、たとえば、カラーフィルムまたは白色印刷可能紙フェーシング層であってよい。代替的に、白色印刷背景表面を形成するための白色紙は、裏面にラミネートする前に印刷される透明フィルム、すなわち、反転印刷フィルムに事前ラミネートされ、それにより、印刷された装飾が白色紙表面の方へ向けられ、透明フィルム基材によって保護される。したがって、外側白色紙フェーシング層への印刷およびラミネーションならびに場合によっては、最外ヒートシール可能層へのさらなるラミネーションは、ラミネート包装材料の第２の側、すなわち外側に対して第２の事前ラミネート材料を用意するために事前ラミネーション作業において行われ得る。
【０１４３】
光障壁特性および白さをさらに加えるために、そのようなフィルムまたは紙は、白色充填剤材料または紙の場合にはクレーコート、またもしくは代わりに、金属化層を備え得る。包装容器のいくつかの製品および外観について、金属化印刷表面が好ましく、他の場合には、カラー印刷表面もしくは茶色の自然なセルロース印刷表面が好ましい。印刷表面層をバルク層から外すことによって、可能な外側外観における多様性が可能であり、これは本発明の３部モジュールラミネーションモデルのさらなる利点である。なおもさらなる酸素障壁層は、最終的なラミネート材料の全障壁性能を強化するために第２の事前ラミネート材料に含まれ得る。
【０１４４】
以下では、本発明の好ましい実施形態が、図面を参照しつつ説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１ａ】本発明によるコンパクト表面障壁紙層を有するラミネート包装材料の特定の例の概略断面図である。
【図１ｂ】コンパクト表面障壁紙層を有するラミネート包装材料のさらなるそのような特定の実施形態の概略断面図である。
【図１ｃ】ラミネート包装材料の第３の実施形態の断面図を示す図である。
【図２ａ】本発明の方法のラミネーション作業の概略を示す図である。
【図２ｂ】本発明の方法と組み合わされ得る、異なるラミネーション作業の一例の概略を示す図である。
【図３ａ】本発明によるラミネート包装材料から生産される包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｂ】本発明によるラミネート包装材料から生産される包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｃ】本発明によるラミネート包装材料から生産される包装容器の典型的な例を示す図である。
【図３ｄ】本発明によるラミネート包装材料から生産される包装容器の典型的な例を示す図である。
【図４】連続的、ロール送り、フォーム、充填、および封緘プロセスで包装ラミネートから包装容器が製造される原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１４６】
図１ａには、本発明のラミネート包装材料１０ａの第１の実施形態の断面図が示されている。これは、板紙または他のセルロースベースの材料のバルク材料層１１ａを備える。
【０１４７】
バルク層１１ａの内側では、ラミネート材料は、障壁コーティング１３ａが施されている、薄い高密度紙層１２ａ、この特定の例では、金属化コーティングを備える。紙層１２ａは２５０ｍｌ／分など、３００Ｂｅｎｄｔｓｅｎ  ｍｌ／分未満の、表面粗さを有する薄い高密度コンパクト表面障壁紙層である。特に、ここでは、Ｎｏｒｄｉｃ  Ｐａｐｅｒからの３２ｇ／ｍ２の秤量および約２００ｍｌ／分の表面粗さを有するタイプＳｕｐｅｒ  Ｐｅｒｇａ  ＷＳ  Ｐａｒｃｈｍｅｎｔの耐脂紙が使用された。
【０１４８】
包装材料は、最終的な包装容器内の充填された食品と直接接触する包装ラミネートの層である、最内ヒートシール可能熱可塑性物質層１４ａも備える。最内ヒートシール可能ポリマー層１４ａは、多層ポリマー構造体の溶融押出コーティング、または溶融共押出コーティングを用いてバルク材料層の内側に施される。
【０１４９】
バルク材料層の内側の障壁紙１２ａ、１３ａは、１つまたは複数のさらなる障壁コーティングで最初にコーティングされ得る。代替的実施形態において、先行するコーティングおよび乾燥作業において水分散液を用いて紙表面層１２ａ上に塗布される、ＰＶＯＨ障壁ポリマーで最初に事前コーティングされ得る。その後、次いで、金属化コーティング１３ａが事前コーティング表面の上に施され得る。障壁コーティングされた障壁紙１２ａは、障壁コーティングが包装ラミネート内で外へ（すなわち、ラミネート包装材料からパッケージの内側である、外側の方へ）向くようにラミネート内で方向付けられる。代替的実施形態において、紙１２ａは、それが未コーティングであり、それでも、いくつかの障壁特性をもたらし、したがってさらなる障壁コーティングを施すことなく障壁層であるように、ポリマー層の間でラミネートされたときに、それ自体いくつかの障壁特性をもたらす。さらなる代替的実施形態において、金属化障壁コーティング紙は、ラミネート内で他の方向に向けられてよく、それにより、金属化はラミネートの内部の方へ、すなわち、バルク材料層の方へ面する。
【０１５０】
最内層１４ａの（共）押出コーティングは、スペーサ層１１ａへの障壁紙１２ａのラミネーションの前または後に行われ得る。最内ヒートシール可能層または多層１４ａは、代替的に、事前製造されたフィルムの形態で施され、押出コーティング作業で得ることが可能なものよりも高い程度で配向フィルムであることによりさらなる安定性および耐久性を加え得る。ここでもまた、内側材料層は、スペーサ層１１ｃにラミネートする前に、内側の別のモジュールとして事前ラミネートされ得る。しかしながら、この特定の実施形態において、障壁コーティング紙１２ａ〜１３ａは、最初に、バルク材料層１１ａ、またはラミネート材料の残りにラミネートされる。その後、バルク材料層は、メタロセン触媒による直鎖低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とのブレンドを含む低密度ポリエチレン組成物である、ポリオレフィンであるヒートシール可能ポリマーの層または多層１４ａの内部側に溶融押出コーティングされる。
【０１５１】
他方の側、金属化障壁紙層１２ａ、１３ａの外側では、包装材料は、プラスチック、好ましくは、ポリエチレン材料層などの、ポリオレフィンなどのヒートシール可能熱可塑性物質の最外液密透明層１５ａを備える。印刷基材および金属化障壁紙１２ａ、１３ａは、最外プラスチック層１５ａによるコーティングがバルク材料層１１ａへのラミネーション前または後に別の作業で印刷障壁紙基材層１２ａ、１３ａ上に施される前または後に印刷され得る。
【０１５２】
バルク材料層１１ａへの印刷基材および障壁紙層１２ａ、１３ａのラミネーションは、それぞれのセルロース層内に部分的に吸収され、２つの紙セルロース層を効率的に接着する接着剤の少量の水性組成物を塗布することによって実行され、接着性結合剤ポリマーはデンプンまたはナノ／マイクロ繊維状セルロースまたはポリビニルアルコール／ポリ酢酸ビニルまたは類似の親水性物質であり、セルロース分子に容易に結合する。接着剤材料が固有の障壁特性を有しているときに、もちろんそのような接着性結合剤ポリマーは、非常に少ない量で塗布されるが、ラミネート包装材料の結果として得られる酸素障壁特性になおいっそう関わり得る。
【０１５３】
図１ｂには、ラミネート包装材料１０ｂの第２の実施形態の断面図が示されている。原理上、これは実質的にラミネート材料に機械的強度特性を付与し、最終的な包装容器に寸法安定性を付与するサンドイッチ構造に関わる材料層の３つの初期モジュールから構成されるラミネートである。モジュール１Ａは、発泡体形成繊維質セルロース層またはフルーティング材料の層などの、低密度もしくは低グレードセルロース材料のスペーサ層１１ｂからのバルク材料の中心層である。
【０１５４】
外側材料モジュール１Ｂは、印刷表面を有する薄い高密度紙１２ｂの印刷基材層を備える。紙１２ｂは、スペーサ層１１ｂと相互作用するサンドイッチ構造体の外側にフェーシング層も構成する。最終的なラミネート材料では、基材１２ｂは、様々な色、画像、およびテキストからの印刷パターンで印刷され装飾される。外側材料モジュール１Ｂは、プラスチック、好ましくは、ポリエチレン材料層などの、ポリオレフィンなどのヒートシール可能熱可塑性物質の最外液密透明層１４ｂも備える。印刷基材および紙フェーシング層１２ｂは、中心スペーサ層へのラミネーションの前または後に印刷されてよく、最外プラスチック層１４ｂは、スペーサ層１１ｂへのラミネーションの前または後に別の作業で印刷基材層上に施される。プラスチック層１４ｂによる装飾印刷コーティングが、中心モジュールスペーサ層へのラミネーションの前に行われる場合、そこで、外側材料モジュール全体は、１つのモジュールとして、すなわち、事前ラミネートされた外側として用意され、これは次いで中心スペーサ層の外側の、中心モジュールまたはラミネートの残り部分にラミネートされる。
【０１５５】
中心モジュールスペーサ層１１ｂへの印刷基材紙フェーシング層１２ｂのラミネーション作業は、それぞれのセルロース層内に部分的に吸収され、２つの紙セルロース層を効率的に接着する接着性結合剤ポリマーの少量の水性組成物を塗布することによって実行され、接着剤はデンプンまたはナノ／マイクロ繊維状セルロースまたはポリビニルアルコール／ポリ酢酸ビニルまたは類似の再生可能／生体分解性物質であり、セルロース分子にうまく結合することができる。
【０１５６】
中心モジュール２Ａの、他方の側、内側の、内側材料モジュール２Ｃは、障壁コーティングが側部に施されるポリマー基材フィルムである、障壁フィルム１６ｂを備える。内側材料モジュールは、最終的な包装容器内の充填された食品と直接接触する包装ラミネートの層でもある、最内ヒートシール可能熱可塑性物質層１５ｂも備える。最内ヒートシール可能ポリマー層１５ｂは、障壁フィルム１６ｂの内側への多層ポリマー構造体の溶融押出コーティング、または溶融共押出コーティングを用いて障壁フィルム上に施される。障壁コーティングは、この実施形態では、先行する蒸着作業における蒸着コーティングを用いてポリマーフィルム基材上に施される、蒸着障壁コーティングでもたらされる。障壁コーティングは、この実施形態では、物理的気相成長法を用いて施される金属化コーティングであるが、図には示されていない。障壁コーティングフィルムは、代替的に、障壁コーティングが包装ラミネートにおいて外向きに、中心モジュールおよび紙フェーシング層１２ｂの方に面するようにラミネート内で方向付けられ得るが、この特定の実施形態では、内向きに、最内封緘層の方に方向付けられる。最内層１５ｂの（共）押出コーティングは、中心モジュール２Ａへの内側材料モジュール２Ｃのラミネーションの前または後に行われ得る。最内ヒートシール可能層または多層１５ｂは、代替的に、事前製造されたフィルムの形態で施され、押出コーティング作業で得られるものよりも高い程度で一軸または二軸配向フィルムであることにより何らかのさらなる安定性および耐久性を加え得る。ここでもまた、内側材料モジュール２Ｃは、中心モジュール２Ａにラミネートする前に、内側の別のモジュールとして事前ラミネートされ得る。しかしながら、この特定の実施形態において、障壁コーティングフィルム１６ｂは、最初に、バルク材料、またはラミネート材料の残りにラミネートされ、すなわち、モジュール２Ａは外側モジュール２Ｂにラミネートされ、その後、メタロセン触媒による直鎖低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＬＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とのブレンドを含む低密度組成物である、ポリオレフィンであるヒートシール可能ポリマーの層または多層１５ｂを有する障壁コーティングフィルムの内部側に溶融押出コーティングされる。
【０１５７】
障壁基材フィルム１６ｂをバルク材料層１１ｂにラミネートするラミネーション作業は、約４５ｗｔ％の乾燥含有量を有する、エチレンアクリル酸共重合体の水分散液の１から２ｇ／ｍ２、すなわち約１．５ｇ／ｍ２を最初に、障壁フィルム１６ｂの空いている側の表面に塗布し、その後、接着剤コーティング障壁フィルムの表面に対してバルク材料層の内側を押し付け、そこで、層の間の介在結合をもたらす水性接着剤組成物コーティングにより層を互いに対してラミネートすることによって実行され得る。
【０１５８】
印刷基材１２ｂは、通常、表面上に印刷された装飾パターンを有し、このパターンはしかしながら図１ｂには示されていない。代替的に、印刷基材は、カラーまたは金属化ポリマーフィルムであってよい。
【０１５９】
障壁基材１６ｂは、代替的に、金属化紙などの、障壁コーティング紙であってよい。
【０１６０】
図１ｃには、ラミネート包装材料１０ｃの第３の実施形態の断面図が示されている。
【０１６１】
そこで提供されるのは、液体用カートン板紙１１ｃの層を備える第１のウェブＡおよび金属化ポリマーフィルム１２ｃの第２のウェブであり、これらは配向ポリプロピレン（ＯＰＰ、ＢＯＰＰ）または配向ＰＥＴフィルムなどの、包装材料の外側を対象とするものである。接着剤を含む水性組成物は、送られるときに金属化フィルムの金属化表面１３ｃ上に塗布される（２１）。２つのウェブ１１ｃ；Ａ、１２ｃ；Ｂは、圧力ローラーニップ２２の方へ送られ、第２のウェブはその表面に水性接着剤１８ｃが塗布され、ニップを通る間に、介在水性接着剤組成物によって接合され、ラミネートされ、接着剤組成物は、第１のウェブ１１ｃ内に部分的に吸収される。水性接着剤組成物の強制的乾燥または熱硬化は不要であり、ラミネーション速度は、３００ｍ／分を超える、または４００ｍ／分を超える、またはさらに５００ｍ／分を超える通常のラミネーション速度と同程度に、高く保持され得る。特に、この実施形態では、層１１ｃのウェブは、液体用カートン包装に適しているタイプの従来のクレーコーティングされた板紙である。クレーコーティングされた表面は、水性接着剤組成物を部分的に吸収し、同様にさらにはセルロース繊維網も、そのようなコーティングなしで吸収する。フィルムウェブ１２ｃ；Ｂの金属化された表面は、液体接着剤の薄いフィルムの貼り付けで均一なウェットコーティングをもたらすように高い滑らかさを有し、圧力ニップ２２内に接着されるべき対向する表面、すなわち、ウェブＡのクレーコーティングされた板紙上への接着剤組成物の制御された一様な（表面全体にわたる）吸収を確実にする。接着性結合剤ポリマーは、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）分散水であり、固形物含有量は４０から５０重量％であり、乾燥含有量で約２ｇ／ｍ２の量を塗布される。
【０１６２】
次いで、ラミネートされた板紙および外側金属化フィルム１１ｃ、１２ｃ〜１３ｃ；Ａ＋Ｂは、リールに巻き取られ、リールで中間貯蔵するために大量生産される。印刷基材としての金属化フィルム１２ｃ〜１３ｃを有するラミネート包装材料の製造のときが来たときに、板紙金属化フィルムラミネートは、リールから引き出され、フィルム側の装飾パターンの従来の印刷のために印刷ステーションへ導かれ、そこで、金属化された輝く装飾背景を得る。その後、印刷材料は、通常の方式の押出コーティングまたはフィルムラミネーションによって最外ヒートシール可能液密保護熱可塑性ポリマー層１４ｃおよび最内ヒートシール可能液密保護熱可塑性ポリマー層１５ｃにさらにラミネートされ、これは、バルク板紙層１１ｃの内側、板紙と最内熱可塑性層１５ｃとの間、すなわち、印刷された装飾されている外側に対向する板紙層の側における、アルミ箔などの障壁材料層１６ｃへのラミネーションを含む。障壁層１６ｃは、ポリエチレンなど、ポリオレフィンなどの、熱可塑性ポリマーの結合層１７ｃを用いて板紙層１１ｃに結合される。最内ヒートシール可能層は、最内ヒートシール可能ポリマーと一緒に、すなわち、ヒートシール可能なオレフィンベースのポリマー１５ｃの２層構成として、共押出コーティングされる、ＥＡＡなどの、接着性ポリマーを用いて障壁層、アルミ箔に結合される。
【０１６３】
外側金属化フィルム１２ｃ〜１３ｃと板紙１１ｃとの間で得られる接着力は、１００Ｎ／ｍを超え、ラミネーション製造、ラミネート材料の中間リール貯蔵、さらなる印刷およびラミネーションステップ全体を通して、さらにはラミネート材料から折り目形成され、充填され、封緘された液体食品用包装容器の製造全体を通して必要なだけ十分に強いと実証されている。それからの利点は、大きく、包装ラミネート製造プロセスを大幅に簡素化している。これまで、板紙への金属化フィルムのラミネーションは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の約１５ｇ／ｍ２の介在層との溶融押出ラミネーションによって行われなければならなかったが、もちろん、これは、原材料コストの観点からかなり高価である。さらに、ラミネーション時に取り扱うには薄く、デリケートである、金属化フィルムは、フィルムウェブが冷まされた圧力ローラーニップ内への張力を受けて移動している間に、約２８０〜３２０℃の高温溶融押出ＬＤＰＥからの著しい熱負荷に曝される。このような手荒な取り扱いにより生じる欠陥は、上で説明されているような方法によって回避され得る。その後の熱ラミネーションステップは、フィルムがすでに接着され、板紙にセットされているときに行われ、したがって、製造プロセスにおいて後の方ほどには類似の熱負荷に対して脆弱ではない。
【０１６４】
図２ａには、１つの層または層のモジュールが低温水性接着剤吸収ラミネーションによって別の層／モジュールにどのようにラミネートされ得るかが概略として示されており、非常に少ない量の水性接着剤溶液が互いにラミネートされるべき表面のうちの１つに塗布され、水性接着剤溶液は２つの表面のうちの一方または両方に吸収され、その際に圧力を加えられた状態で接着する。したがって、図１ａ〜図１ｂのラミネート包装材料を製造するための実施形態において、バルクおよびスペーサ層の外側の層を表す外側層／材料モジュール１Ｂ；２Ｂの、ラミネートされるべき表面、すなわち、接着材塗布作業２１において、印刷基材層１６ａ；１６ｂの非印刷表面上に水性接着剤溶液が塗布される。２つのニップローラーの間のラミネーションニップにおいて、スペーサ層を含むバルク層を表す中心モジュール材料１Ａ；２Ａのウェブが、ラミネーションステーション２２で、２つの表面を接着するのに十分に高いが、サンドイッチ構造体の低密度スペーサ層がつぶれるほど高くはない圧力により、ラミネーションニップを通して２つのウェブを同時に送るステップの下で外側モジュール材料１Ｂ；２Ｂのウェブにラミネートされる。２つの層／モジュール１Ａ＋１Ｂ；２Ａ＋２Ｂの中間事前ラミネートの得られたウェブは、さらなるラミネーションステーションに送られ、図２ｂにおいて以下に説明されるように第３のモジュールまたはその一部分へのラミネーションを行うか、または代替的に、リールに巻き取って異なる時間または場所に中間貯蔵するか、または輸送し、そこで最終的なラミネーションおよび最終ステップが行われる。低温水性接着剤吸収ラミネーション法は、また、または代替的に、内側材料モジュール１Ｃ；２Ｃを中心層／モジュール材料または事前ラミネートされた中心および外側モジュールにラミネートするときに施され得る。
【０１６５】
図２ｂに、１つの層／モジュールが、ラミネートされるべき２つの表面が中間熱可塑性結合層によって互いに結合されるように溶融押出ラミネーションによって別の層／モジュールにどのようにラミネートされ得るかが概略として示されている。この例によれば、図２ａの例でラミネートされた２つのモジュールの事前ラミネートのウェブは、内側材料モジュール１Ｃ；２Ｃのウェブと同時にラミネーションニップへ送られる。それと同時に、熱可塑性結合ポリマー２３；１９ａ；１９ｂの溶融カーテンがラミネーションローラーニップ内に押し出しされ、２つのウェブ同士を押し付けながら冷却され、それにより、セルロースベースの中心モジュール、すなわち、スペーサ層１１ａ；１１の表面と内側材料モジュールの障壁紙１３ａ；１３ｂとの間に十分な接着力が得られる。
【０１６６】
図３ａは、本発明による包装ラミネート１０ａ；１０ｂ；１０ｃ；１０ｄから生産される包装容器３０ａの一実施形態を示している。包装容器は、飲料、ソース、スープ、または同様のものに特に適している。典型的には、そのようなパッケージは、約１００から１０００ｍｌの体積を有する。これは任意の構成をとってよいが、好ましくは、レンガ形状であり、それぞれ長手方向シール３１ａおよび横断方向シール３２ａ、任意選択で、開放デバイス３３を有する。図示されていない、別の実施形態において、包装容器は、くさび形であってもよい。そのような「くさび形」を得るために、パッケージの底部分のみ、底部の横断方向ヒートシールがパッケージの底部に対して折り畳まれ封緘される三角形のコーナーフラップの下に隠されるように折り目形成される。頂部の横断方向シールは、折り畳まれないままにされる。このようにして、半分折り畳まれた包装容器は、それでも、食料品店の棚、またはテーブル、または同様のものの上に置かれたときに取り扱いやすく、寸法安定性を有する。
【０１６７】
図３ｂは、本発明による代替的包装ラミネートから生産される包装容器３０ｂの代替的な好ましい例を示している。代替的包装ラミネートは、より薄いセルロースバルク層１１を持たせることによってより薄く、したがって、立方体、平行多面体、またはくさび形の包装容器を形成するのに十分な寸法安定性を有せず、横断方向封緘３２ｂの後に折り目形成されない。したがって、これは、枕に似た形状のポーチに似た容器のままであり、この形態で配給され販売される。
【０１６８】
図３ｃは、ゲーブルトップパッケージ３０ｃを示しており、これは事前切断シートまたがブランクから、板紙のバルク層および本発明の耐久性のある障壁フィルムを含むラミネート包装材料から、折り目形成される。また、フラットトップパッケージも、材料の類似のブランクから形成されてよい。
【０１６９】
図３ｄは、ボトルに似たパッケージ３０ｄを示しており、これは、本発明のラミネート包装材料の事前切断ブランクから形成されたスリーブ３４と、スクリューコークまたは同様のものなどの開放デバイスと組み合わせてプラスチックを射出成形することによって形成される、頂部３５との組合せである。このタイプのパッケージは、たとえば、Ｔｅｔｒａ  Ｔｏｐ（登録商標）およびＴｅｔｒａ  Ｅｖｅｒｏ（登録商標）の商標の下で販売されている。それらの特定のパッケージは、成形頂部３５を閉位置に取り付けられている開放デバイスでラミネート包装材料のチューブ状スリーブ３４に取り付け、そのようにして形成されたボトルトップカプセルを殺菌消毒し、それに食品を充填し、最終的に、パッケージの底部を折り目形成し、封緘することによって形成される。
【０１７０】
図４は、本出願の導入部で説明されているような原理を示している、すなわち、包装材料のウェブは、オーバーラップ継ぎ代４３において互いに合体されているウェブの長手方向稜４２によってチューブ４１内に形成される。チューブは、意図された液体食品製品を充填され（４４）、チューブに充填された内容物のレベルよりも下の互いから所定の距離のところでチューブを繰り返し横断方向に封緘する（４５）ことによって個別のパッケージに分割される。パッケージ４６は、横断方向のシール内で切断することによって分離され、材料内の用意されたクリーズラインに沿って折り目形成することによって、所望の幾何学的構成形状を与えられる。
【０１７１】
したがって、我々は、本発明の新しい方法は、また、濡れた状態の下でも良好な完全性特性を有する、すなわち、貯蔵期間の長い液体または含水食品を包装するための、包装容器を実現することも可能にすることを見てきた。
【０１７２】
一般的に、上記の説明および以下の説明で述べられている秤量は、ＳＣＡＮ  Ｐ  ６：７５によって測定されるとおりである。材料密度および層厚さは、ＩＳＯ  ５３４：１９８８に従って測定された。
【０１７３】
本発明は、上に示され、説明されている実施形態によって限定されないが、請求項の範囲内であれば変更されてよい。概して、層の相対的割合、層の間の距離、ならびに互いに比較した他の特徴部のサイズおよびそれらの相対的サイズは、これらの図のように正確に示されていると解釈されるべきでなく、これらは互いに関する層の順序およびタイプを示しているだけであり、他のすべての特徴は明細書中で説明されているとおりに理解されるべきである。
【符号の説明】
【０１７４】
Ａ  第１のウェブ
１Ａ  モジュール
１Ｂ  外側材料モジュール
１Ｃ；２Ｃ  内側材料モジュール
２Ａ  中心モジュール
２Ｂ  外側モジュール
２Ｃ  内側材料モジュール
１０ａ；１０ｂ；１０ｃ；１０ｄ  包装ラミネート
１０ａ  ラミネート包装材料
１０ｂ  ラミネート包装材料
１１ａ；１１  スペーサ層
１１ａ  バルク材料層
１１ｂ  スペーサ層
１１ｃ  液体用カートン板紙
１１ｃ；Ａ  ウェブ
１２  障壁コーティングされた障壁紙
１２ａ  薄い高密度紙層
１２ｂ  薄い高密度紙
１２ｃ  金属化ポリマーフィルム
１２ｃ；Ｂ  フィルムウェブ
１２ｃ〜１３ｃ；Ａ＋Ｂ  ラミネートされた板紙および外側金属化フィルム
１３ａ  障壁コーティング
１３ａ；１３ｂ  障壁紙
１３ｃ  金属化表面
１４ａ  最内ヒートシール可能熱可塑性物質層
１４ｂ  最外液密透明層
１４ｃ  最外ヒートシール可能液密保護熱可塑性ポリマー層
１５ａ  最外液密透明層
１５ａ  最外プラスチック層
１５ｂ  最内ヒートシール可能熱可塑性物質層
１５ｃ  最内ヒートシール可能液密保護熱可塑性ポリマー層
１５ｃ  最内熱可塑性層
１６ａ；１６ｂ  印刷基材層
１６ｂ  障壁フィルム
１６ｃ  障壁材料層
１７ｃ  熱可塑性ポリマーの結合層
１８ｃ  水性接着剤
２１  接着材塗布作業
２２  圧力ローラーニップ
２３；１９ａ；１９ｂ  熱可塑性結合ポリマー
３０ａ  包装容器
３０ｂ  包装容器
３０ｄ  パッケージ
３１ａ  長手方向シール
３２ａ  横断方向シール
３２ｂ  横断方向封緘
３３  開放デバイス
３４  スリーブ
３５  頂部
４１  チューブ
４２  長手方向稜
４３  オーバーラップ継ぎ代
４４  充填される
４５  横断方向に封緘する
４６  パッケージ
【図１ａ】
2019501795.tif 000003
【図１ｂ】
2019501795.tif 000004
【図１ｃ】
2019501795.tif 000005
【図２ａ】
2019501795.tif 000006
【図２ｂ】
2019501795.tif 000007
【図３ａ】
2019501795.tif 000008
【図３ｂ】
2019501795.tif 000009
【図３ｃ】
2019501795.tif 000010
【図３ｄ】
2019501795.tif 000011
【図４】
2019501795.tif 000012
【国際調査報告】
2019501795.tif 000013
2019501795.tif 000014
2019501795.tif 000015
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