(57)【要約】  本発明は、下記の紙または板紙に関する：  ポリマーコーティングを含む紙または板紙であって、前記ポリマーコーティングは、以下を含み：  紙または板紙の表面に取り付けられた第１のコーティング層であって、以下のブレンドを含む前記第１のコーティング層：    高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および    低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；及び  第１のコーティング層に取り付けられた第２のコーティング層であって、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる前記第２のコーティング層、  ここで、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、１２ｇ／ｍ２未満の合計坪量を有する。本発明は、ポリエチレン（ＰＥ）コート紙または板紙基材を製造する方法に関する。
2022501238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーコーティングを含む紙または板紙であって、前記ポリマーコーティングは、以下を含み：
紙または板紙の表面に取り付けられた第１のコーティング層であって、以下のブレンドを含む前記第１のコーティング層：
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；及び
第１のコーティング層に取り付けられた第２のコーティング層であって、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる前記第２のコーティング層、
ここで、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、１２ｇ／ｍ２未満の合計坪量を有する。
【請求項２】
前記第１のコーティング層は、以下のブレンドから本質的になる、請求項１に記載の紙または板紙：
１〜４９重量％の、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物の、および
５１〜９９重量％の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）。
【請求項３】
前記第１のコーティング層は、紙または板紙の表面上への押出コーティングによって形成される、請求項１から２のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項４】
前記第２のコーティング層は、前記第１のコーティング層上への押出コーティングによって形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項５】
前記第１のコーティング層および第２のコーティング層が、１０ｇ／ｍ２未満、好ましくは８ｇ／ｍ２未満の合計坪量を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項６】
前記第１のコーティング層が５ｇ／ｍ２未満、好ましくは４ｇ／ｍ２未満、より好ましくは３ｇ／ｍ２未満の坪量を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項７】
前記第２のコーティング層が、１０ｇ／ｍ２未満、好ましくは８ｇ／ｍ２未満、より好ましくは６ｇ／ｍ２未満の坪量を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項８】
ＨＤＰＥが０．９３０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し、ＭＤＰＥが０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し、ＬＬＤＰＥが０．９１８〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し、および／またはＬＤＰＥが０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項９】
前記第１のコーティング層が、ＭＤＰＥとＬＤＰＥのブレンドを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項１０】
前記第２のコーティング層は、前記第１のコーティング層よりも低い密度を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項１１】
前記第２のコーティング層がポリマーコーティングの最上層である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項１２】
前記ポリマーコーティングが、同じ総坪量を有するＬＤＰＥコーティングよりも、紙または板紙の表面に対してより良好な接着性を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の紙または板紙。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の紙または板紙を含むヒートシールされた紙または板紙製品。
【請求項１４】
前記製品が紙コップである、請求項１３に記載のヒートシールされた紙または板紙製品。
【請求項１５】
ポリエチレン（ＰＥ）コート紙または板紙基材を製造する方法であって、以下を含む方法：
ａ）紙または板紙の基材を提供する、
ｂ）溶融された第１のポリマー樹脂の少なくとも１つの層を、押出コーティングによって前記基材の表面に塗布して、第１のポリマーコーティング層を形成し、前記第１のポリマー樹脂は、以下のブレンドを含む：
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、
ｃ）溶融された第２のポリマー樹脂の少なくとも１つの層を、押出コーティングによって前記第１のポリマーコーティング層の表面に塗布して、第２のポリマーコーティング層を形成し、前記第２のポリマー樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる、
ｄ）第１のコーティング層および第２のコーティング層を冷却して固化させる、及び
ｅ）ＰＥコート紙または板紙基材を回収する。
【請求項１６】
前記第１のコーティング層および第２のコーティング層は、請求項２〜１２のいずれか一項に記載されているようにさらに定義される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のコーティング層および第２のコーティング層は、共押出コーティングによって同時に形成される、請求項１５〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本開示は、ポリエチレンコーティングを含むコート紙および板紙に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
紙および板紙をプラスチックでコーティングすることは、板紙の機械的特性をプラスチックフィルムのバリアおよびシーリング特性と組み合わせるために、よく使用される。比較的少量の適切なプラスチック材料を備えた板紙は、板紙を多くの要求の厳しい用途に適したものにするために必要な特性を提供することができる。
【０００３】
紙または板紙自体は、乾燥製品の包装に一般に適している。ただし、未処理の板紙は、湿気が包装の機械的特性に影響を与え、吸収されたグリースが紙の汚れを引き起こすため、湿った製品や脂っこい製品と直接接触する場合の使用は制限される。これらの影響により、保護機能と包装の外観が損なわれる。紙や板紙のポリエチレン（ＰＥ）コーティングは、防湿性が重要な包装用途に適していることがよくある。例としては、野菜、肉、魚、アイスクリームなどの生鮮食品や冷凍食品の包装がある。ＰＥコーティングされた（ＰＥコート）板紙の重要な用途の１つは、防水紙コップの製造である。
【０００４】
押出コーティングは、溶融プラスチック材料を紙や板紙などの基材に塗布して、非常に薄く、滑らかで均一な層を形成するプロセスである。当該コーティングは、押し出されたプラスチック自体によって形成することができ、または溶融プラスチックを接着剤として使用して、固体プラスチックフィルムを基材上にラミネートすることができる。押出コーティングに使用される一般的なプラスチック樹脂には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、およびポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が含まれる。
【０００５】
押出コーティングは、例えば、湿気保護、水蒸気、酸素、芳香などに対するバリア特性、汚れまたはグリース耐性、ヒートシール性を達成するために、および／または基材表面に所望の仕上げまたはテクスチャーを与えるために、使用され得る。
【０００６】
押出コーティングは、紙や板紙の用途の範囲を大幅に拡大する。薄いプラスチック層は、グリースや湿気に対する耐性を与え、場合によっては耐熱性も与える。プラスチックコーティングは、ヒートシールにも使用できる。用途に応じて、紙または板紙の片面または両面上を押出コーティングすることができる。
【０００７】
環境的および経済的理由から、バリアおよび保護特性が許容可能なレベルに維持されている限り、プラスチックコーティングを可能な限り薄く保つことが一般的に望ましい。しかしながら、多くの場合、プラスチックコーティングの厚さ（または坪量）のさらなる減少は、押出プロセスにおけるフィルム形成の接着性および安定性の障害、ならびにピンホールの形成によって制限される。たとえば、ＰＥは通常、１５〜２５ｇ／ｍ２の坪量に押出コーティングされる。紙コップの製造に従来使用されているＰＥ樹脂は、接着性の低下、ヒートシール性の低下、ピンホール形成の増加なしに、紙または板紙上に１２ｇ／ｍ２未満の坪量まで押出コーティングすることはできず、コーティングされた製品に欠陥が生じる。
【０００８】
プラスチックを使用した紙および板紙の押出コーティングおよびラミネート加工では、プラスチックの基材への十分な接着が得られることが非常に重要である。プラスチックの接着力は、主に基材の表面特性と板紙に塗布したときのプラスチック溶融物の熱容量に依存する。プラスチックコーティングと紙または板紙の間の不十分な接着は、一般的で常に問題である。
【０００９】
ピンホールは、コーティングプロセス中にプラスチックフィルム中に形成される可能性のある微細な穴である。ピンホールが発生する主な理由には、基材表面の不規則性（表面粗さが大きい、繊維が緩いなど）、コーティングの分布が不均一である、コーティングの坪量が低すぎるなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
接着性は、例えばコロナ放電やオゾンでの基材の表面処理によって改善できるが、押出プロセス中で良好な接着性、ヒートシール性、および膜形成の安定性を維持しながら、ＰＥの押出コーティングにおけるプラスチックコーティングの坪量を減らすための改善された解決の必要性が残っている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の説明
本開示の目的は、押出コーティングにおけるフィルム形成の十分な接着性、ヒートシール性、および／または安定性を達成するために必要なＰＥ樹脂の最小坪量を減らすことである。
【００１２】
本開示のさらなる目的は、紙または板紙へのＰＥ樹脂の良好な接着性を維持しながら、及び、ピンホールの形成を回避しながら、１２ｇ／ｍ２未満の坪量など、ＰＥ樹脂の総坪量を減らすことを可能にするＰＥ樹脂コート（ＰＥ樹脂でコーティングされた）紙または板紙を提供することである。
【００１３】
本開示のさらなる目的は、ＰＥ樹脂でコーティングされた紙または板紙を製造する方法を提供することであり、これは、押出プロセスでのフィルム形成の良好な安定性を維持しながら、１２ｇ／ｍ２未満の坪量などのＰＥ樹脂の減少した坪量を可能にする。
【００１４】
本開示のさらなる目的は、ＰＥ樹脂でコーティングされた紙または板紙を製造する方法を提供することであり、これは、ＰＥ樹脂の低坪量での押出プロセスにおけるフィルム形成の改善された安定性を可能にする。
【００１５】
上記の目的、ならびに本開示に照らして当業者によって実現される他の目的は、本開示の様々な態様によって達成される。
【００１６】
本明細書に示される第１の態様によれば、下記の紙または板紙が提供される：
ポリマーコーティングを含む紙または板紙であって、前記ポリマーコーティングは、以下を含み：
紙または板紙の表面に取り付けられた第１のコーティング層であって、以下のブレンドを含む前記第１のコーティング層：
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）；及び
第１のコーティング層に取り付けられた第２のコーティング層であって、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる前記第２のコーティング層、
ここで、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、１２ｇ／ｍ２未満の合計坪量を有する。
【００１７】
紙とは、一般に、木材のパルプまたはセルロース繊維を含む他の繊維状物質から薄いシート状で製造され、書き込み、描画、または印刷に使用される、または包装材料として使用される材料を指す。
【００１８】
板紙とは、一般に、箱やその他の種類の包装に使用されるセルロース繊維を含む、丈夫で厚い紙または段ボールを指す。板紙は、最終用途の要件に応じて、漂白または無漂白、コーティングまたは非コーティングのいずれかで、さまざまな厚さで製造できる。
【００１９】
本明細書で使用されるコーティングという用語は、基材の表面が組成物で覆われて、基材に所望の特性、仕上げまたはテクスチャーを付与する操作を指す。コーティングは、ＰＥコーティング樹脂が１つまたは複数の層で使用され得る多層コーティングであり得る。コーティングは、紙または板紙の片面または両面に適用できる。
【００２０】
低坪量のＰＥコーティングにおける接着不良とピンホール形成の問題は、紙と板紙のコーティングで特に顕著である。ここでは、繊維ベースの基材とその自然なボイドおよび表面粗さが重要な役割を果たしている可能性がある。現在の防水紙コップは、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などのポリオレフィン層を有するポリオレフィンコーティングされた板紙構造から調製されている。コーティング坪量は通常１２ｇ／ｍ２以上である。この従来のＬＤＰＥは、コーティングされた製品の欠陥につながる接着性およびフィルム形成の安定性を失うことなく、１２ｇ／ｍ２未満のコーティング坪量まで紙または板紙上に押出コーティングすることはできない。
【００２１】
本発明者らは、異なるＰＥタイプの特定の組み合わせ、具体的には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のブレンドまたはそれらの混合物を含む第１のコーティング層、および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を使用して、紙および板紙の押出コーティングにおけるフィルム形成の十分な接着および安定性を達成するために必要とされるＰＥの最小坪量を、大幅に減らすことができる。印刷やヒートシールなどの多くの変換操作では、適切な接着が重要である。
【００２２】
本発明者らは、驚くべきことに、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のブレンド、またはそれらの混合物を含む第１のコーティング層、および接着層としての低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および上層として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる第２のコーティング層を有する本発明のコーティング構造により、コーティングの合計坪量は、当該ブレンドのみを含むコーティング構造で可能なものよりもさらに減らすことができ、および、層の順序が逆になっている、すなわち、ブレンドを最上層として、ＬＤＰＥを接着層として持つ、同様の構造で可能なものよりもさらに減らすこともできる。これは、ブレンド組成だけでなく、層の順序もコーティング方法及び得られるコーティングに影響を与えることを示している。
【００２３】
第１のコーティング層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のブレンド、またはそれらの混合物、および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含む。
【００２４】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、押出成形によるフィルムの製造に適したレオロジー特性を備えている。ＬＤＰＥには、いくつかの長いブランチ（分岐）と多くの短いブランチがある。典型的には、分子ごとに３つの長い分岐と３０の短い分岐が存在することがある。分子量は比較的低く、分子量分布が広い。ＬＤＰＥの溶融強度とずり流動化の性質により、処理が強化される。ＬＤＰＥフィルムの引張強度は比較的低いが、衝撃強度は良好である。ＬＤＰＥフィルムは優れた透明度と光沢を示す。良好な透明度と光沢は、比較的低い結晶化度に起因する。ＬＤＰＥは、高圧ラジカル重合プロセスによって、通常はオートクレーブまたは管状反応器中で得られる。オートクレーブは一般に、より多くの分岐とより広い分子量分布をもたらす。ＬＤＰＥの融解範囲は広く、ピーク融解温度は１１０°Ｃである。ＬＤＰＥの密度は、典型的に、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００２５】
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は線形構造であり、分岐はほとんどまたはまったくない。ＨＤＰＥは通常、チーグラー・ナッタ、フィリップス、またはユニポールのプロセスで製造される。これらのプロセスは比較的低圧であり、遷移金属との有機金属錯体によって触媒される。重合は通常、ヘプタンなどの液体とのスラリーで、または流動床形態で触媒との気相で行われる。ＨＤＰＥの密度は、通常０．９３０〜０．９７０ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００２６】
中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）は、ＨＤＰＥのバリエーションであり、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンなどの１−アルケンとの共重合によっていくつかの短い分岐が導入される。ＭＤＰＥの密度は、通常０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００２７】
ＨＤＰＥとＭＤＰＥは、ＬＤＰＥよりもニュートンレオロジーを示すため、押出加工にはあまり適していない。ＨＤＰＥとＭＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも結晶性が高いため、引張強度が高くなるが、多くの用途では衝撃強度が不足する可能性がある。
【００２８】
線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、エチレンと１−アルケン、典型的に１−ブテン、１−ヘキセン、または１−オクテンの共重合体であるが、４−メチル−１−ペンテンなどの分岐アルケンも使用される。これらのポリマーは、０．９１８〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を持ち、２〜７重量％の１−アルケンを含んでいる。ＨＤＰＥと同様に、これらは、気相またはスラリープロセスのいずれかでチーグラー・ナッタなどのマルチサイト触媒を使用して重合される。コモノマー組成は通常広い分布を持っているため、一部の分子には分岐がほとんどなく、他の分子には多くの分岐がある。この分布は、ＬＬＤＰＥの広い溶融温度範囲に反映されている。ＬＬＤＰＥの特性は、ＬＤＰＥとＨＤＰＥの特性の間にある傾向がある。それらは短い分岐を持っているが、長い分岐を持っていないので、結晶化に依存する機械的特性は改善されるが、処理レオロジー特性はＬＤＰＥのものより劣る。
【００２９】
当業者は、ＬＤＰＥが、押出コーティングプロセス中のそのひずみ硬化挙動のために、最も低いピンホール感度を示すことを期待するであろう。この挙動は、フィルムの欠陥によるピンホール形成からコーティングを保護するだけでなく、繊維（ファイバー）ベースの基材の不均一性によるコーティングを保護することが期待される。驚くべきことに、本発明者は、ＨＤＰＥ、ＭＤＰＥまたはＬＬＤＰＥをＬＤＰＥ中に導入することにより、ピンホール形成を大幅に低減でき、したがって、紙または板紙の第１の押出コーティング層に必要な最小コーティング量を低減できることを発見した。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ポリマーコーティングは、第１のコーティング層および第２のコーティング層以外のさらなるコーティング層を含まない、すなわち、ポリマーコーティングは、第１のコーティング層および第２のコーティング層からなる。いくつかの実施形態では、ポリマーコーティングは、第１のコーティング層および第２のコーティング層に加えて、１つまたは複数のさらなるコーティング層を含む。
【００３１】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層は、以下のブレンドから本質的になる：
１〜４９重量％の、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
５１〜９９重量％の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層は、以下のブレンドから本質的になる：
１〜３９重量％、例えば１〜２９重量％、例えば１〜１９重量％の、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
６１〜９９重量％、例えば７１〜９９重量％、例えば８１〜９９重量％の、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）。
【００３３】
本明細書で使用される場合、「本質的になる」という表現は、コーティング層が、少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９８重量％の問題の成分からなることを意味する。残りの部分は、他のポリマーまたは添加剤であり得る。
【００３４】
コーティング樹脂の配合は、コーティングの使用目的およびコート紙または板紙によって大きく異なる場合がある。コーティング組成物は、製品の最終性能またはコーティングの処理を改善するために、様々な量の広範囲の成分を含み得る。いくつかの実施形態では、ＰＥコーティングは、ＰＥ以外のポリマー、顔料（例えば、ＴｉＯ２またはカーボンブラック）、染料、および充填剤（例えば、ＣａＣＯ３、タルク）からなる群から選択される少なくとも１つの追加の成分を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層は、紙または板紙の表面上への押出コーティングによって形成される。押出コーティングされたＰＥブレンドコーティング層は、その後に塗布または共押出されたポリマーコーティング層の接着を促進するのに役立つ可能性がある。押出コーティングされたＰＥブレンド層は、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる、その後に塗布または共押出された第２のコーティング層の接着を促進するのに役立つ可能性がある。
【００３６】
いくつかの実施形態では、第２のコーティング層は、第１のコーティング層上への押出コーティングによって形成される。好ましくは、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、共押出コーティングによって同時に形成される。
【００３７】
本発明の第１のコーティング層で使用されるＰＥブレンドは、フィルム形成の改善された安定性を持ち、１２ｇ／ｍ２未満の坪量などのＰＥの低い総坪量での紙または板紙へのＰＥコーティングの接着を持つ、コート紙または板紙の製造を可能にする。
【００３８】
第１のコーティング層および第２のコーティング層は、１２ｇ／ｍ２未満の合計坪量を有する。好ましくは、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、５〜１２ｇ／ｍ２の範囲の合計坪量を有する。いくつかの実施形態では、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、１０ｇ／ｍ２未満、例えば５〜１０ｇ／ｍ２の範囲、好ましくは８ｇ／ｍ２未満、例えば５〜８ｇ／ｍ２の範囲の合計坪量を有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層は、５ｇ／ｍ２未満、例えば１〜５ｇ／ｍ２の範囲、好ましくは４ｇ／ｍ２未満、例えば１〜４ｇ／ｍ２の範囲、より好ましくは３ｇ／ｍ２未満、例えば１〜３ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、第２のコーティング層は、１０ｇ／ｍ２未満、例えば４〜１０ｇ／ｍ２の範囲、好ましくは８ｇ／ｍ２未満、例えば４〜８ｇ／ｍ２の範囲、より好ましくは６ｇ／ｍ２未満、例えば４〜６ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有する。
【００４１】
第１のコーティング層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）のブレンド、またはそれらの混合物、および低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含む。ＨＤＰＥの密度は０．９３０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲、ＭＤＰＥの密度は０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲、ＬＬＤＰＥの密度は０．９１８〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲である。ＬＤＰＥの密度は０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００４２】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層は、ＭＤＰＥとＬＤＰＥのブレンドを含む。ＭＤＰＥは、好ましくは、より高次のアルファオレフィン分岐、好ましくはオクテンを含む。
【００４３】
いくつかの実施形態では、第２のコーティング層は、第１のコーティング層よりも低い密度を有する。
【００４４】
いくつかの実施形態では、第２のコーティング層は、ポリマーコーティングの最上層である。
【００４５】
いくつかの実施形態では、ポリマーコーティングは、同じ総坪量を有するＬＤＰＥコーティングよりも、紙または板紙の表面に対してより良好な接着性を有する。
【００４６】
本発明の紙または板紙は、密封された紙または板紙製品、例えば防水紙コップの製造において特に有用である。本明細書に示される第２の態様によれば、本明細書に記載される第１の態様による紙または板紙を含む密封された紙または板紙製品が提供される。好ましい実施形態では、製品は紙コップである。
【００４７】
本明細書に示される第３の態様によれば、下記の方法が提供される：
ポリエチレン（ＰＥ）コート紙または板紙基材を製造する方法であって、以下を含む方法：
ａ）紙または板紙の基材を提供する、
ｂ）溶融された第１のポリマー樹脂の少なくとも１つの層を、押出コーティングによって前記基材の表面に塗布して、第１のポリマーコーティング層を形成し、前記第１のポリマー樹脂は、以下のブレンドを含む：
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）または線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、またはそれらの混合物、および
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、
ｃ）溶融された第２のポリマー樹脂の少なくとも１つの層を、押出コーティングによって前記第１のポリマーコーティング層の表面に塗布して、第２のポリマーコーティング層を形成し、前記第２のポリマー樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から本質的になる、
ｄ）第１のコーティング層および第２のコーティング層を冷却して固化させる、及び
ｅ）ＰＥコート紙または板紙基材を回収する。
【００４８】
第３の態様の第１のコーティング層および第２のコーティング層は、第１の態様を参照して上記のようにさらに定義することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、第１のコーティング層および第２のコーティング層は、共押出コーティングによって同時に形成される。
【００５０】
いくつかの実施形態では、この方法は、第１のコーティング層および第２のコーティング層以外にさらなるコーティング層を適用することを含まない、すなわち、ポリマーコーティング、形成されたＰＥコート基材は、第１のコーティング層および第２のコーティング層からなる。他の実施形態では、この方法は、第１のコーティング層および第２のコーティング層に加えて、１つまたは複数のさらなるコーティング層を適用することを含む。
【００５１】
本発明は様々な例示的な実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更を加え、その要素を同等物に置き換えることができることを理解する。さらに、その本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するために企図される最良の様式として開示される特定の実施形態に限定されないが、本発明は、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての実施形態を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
図面の簡単な記述
【図１】図１は、約１１ｇ／ｍ２のピンホール限界でのコーティング構造１のコーティング層の厚さを示す光学顕微鏡写真である。光学顕微鏡写真の倍率は４００倍である。
【図２】図２は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造１の接着特性を示す図である。
【図３】図３は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造１のピンホール特性を示す図である。
【図４】図４は、コーティング重量約１０ｇ／ｍ２のピンホール限界でのコーティング構造２のコーティング層の厚さを示す光学顕微鏡写真（４００倍）である。
【図５】図５は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造２の接着特性を示す図である。
【図６】図６は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造２のピンホール特性を示す図である。
【図７】図７は、コーティング重量約５．５ｇ／ｍ２のピンホール限界でのコーティング構造３のコーティング層の厚さを示す光学顕微鏡写真（４００倍）である。
【図８】図８は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造３の接着特性を示す図である。
【図９】図９は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造３のピンホール特性を示す図である。
【図１０】図１０は、コーティング重量約９ｇ／ｍ２のピンホール限界でのコーティング構造４のコーティング層の厚さを示す光学顕微鏡写真（４００倍）である。
【図１１】図１１は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造４の接着特性を示す図である。
【図１２】図１２は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造４のピンホール特性を示す図である。
【図１３】図１３は、コーティング重量約１２ｇ／ｍ２のピンホール限界でのコーティング構造５のコーティング層の厚さを示す光学顕微鏡写真（４００倍）である。
【図１４】図１４は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造５の接着特性を示す図である。
【図１５】図１５は、減少するコーティング重量の関数としてのコーティング構造５のピンホール特性を示す図である。
【００５３】
例
次に、同じタイプの板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、同じ押出コーティング装置及び同じ最適化された処理パラメータの設定を使用して押出コーティングした、５つの異なる低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）ベースのコーティング構造を使用して本発明を説明する。MDPE / DOWLEX 2062GC（密度９３９ｋｇ／ｍ３）の添加が、分岐ＬＤＰＥグレード（Borealis CA7230、密度９２３ｋｇ／ｍ３）のコーティング特性に及ぼす影響を、混合実験によって検討した。ＰＥベースのコーティング構造のドローダウン特性は、ポリマーカーテンが崩壊するまでライン速度を上げながら押出コーティングを評価した。コーティング特性は、層の厚さ（コーティング重量、すなわち坪量）の関数として測定された。
【００５４】
以下の実施例１〜５の押出コーティング手順では、２つの一軸スクリュー押出機（１および２）を有し、典型的なチルおよびニップロール配置を有するパイロットライン構成が使用された。リップヒーター、インナーデッキル、カプセル化システムを備えた従来のワイドテーパーランドダイが使用された。押出コーティングされた構造のコーティング重量（坪量）は、標準ＥＮ  ＩＳＯ５３６に従って測定された。各ライン速度で５つの並列測定が行われた。コーティングされた板紙サンプル上の実際の膜厚は、Axioskop ４０偏光顕微鏡（Carl Zeiss Light Microscopy、ドイツ）で測定された。
【００５５】
板紙基材へのコーティングされたポリマー層の接着は、手動コーティング剥離評価法を使用して評価された。基材上のコーティングされたフィルム層中にＸ字がカットされ、次にコーティングフィルムが機械および横方向に剥離される。繊維が基材から引き裂かれた場合、引き裂かれた繊維の量を決定することによって接着性を評価することができる。引き裂かれた繊維で覆われた剥離フィルムのコーティング表面積のサイズは、接着値の視覚的尺度である。剥離したコーティング上に繊維が付着していない場合、コーティングは基材上に接着していない、つまり、接着値は１である。剥離したコーティング表面を覆っている基材繊維が少ない場合、接着値は２である。剥離したコーティング領域の５０％未満が破れた基材繊維で覆われている場合、接着値は３である。剥離したコーティング領域の５０％超が破れた基材繊維で覆われている場合、接着値は４である。剥離したコーティングが破れた繊維で完全に（１００％）覆われている場合、接着力は５である。コーティングがすべて基材に付着していない場合、つまりコーティングが緩んでいる場合、接着値はゼロ（０）である。
【００５６】
コーティング構造のピンホールの量は、次のように着色テレビン油溶液浸透法を使用して測定された：
−ピンホール溶液の成分：１）溶媒としてのテレビン油（Ｌ−テレビン油）、２）赤色着色剤としてのスーダンＩＩＩ（スーダンＧ）（１％）、３）無水塩化カルシウム（５％）。
−着色されたテレビン油溶液は、ポリマーでコーティングされたボール紙上にブラシで塗布された。
−溶液を表面に１０分間保持し、コーティング中の可能なピンホールを貫通して乾燥させた。
−コーティングされた構造の反対側の表面積１００ｃｍ２上のピンホールの数が計算され、結果としてマークされた。
−３つの並行測定が行われ、そのすべてで、ピンホールがないことを証明するために、問題の坪量でピンホールがないことを示す必要があった。
【００５７】
例１−最上層および接着層としてのＬＤＰＥ（比較例）
第１のコーティング層（１）として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、Borealis CA7230）と、第２のコーティング層（２）として同じ低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とからなるコーティング構造１を、固定処理パラメータ設定を使用して、板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、共押出コーティングした。第２のコーティング層（２）は、コーティング構造の最上層であった。
【００５８】
コーティング構造１で得られる最小のコーティング重量は７ｇ／ｍ２であった（図２を参照）。
【００５９】
接着強度は、最低コーティング重量である７ｇ／ｍ２まで完全であった（値５）。
【００６０】
コーティング重量が約１１ｇ／ｍ２を下回ると、コーティング構造１にピンホールが現れ始めた（図３を参照）。その場合、第１のコーティング層および第２のコーティング層の厚さはそれぞれ６．２および４．１μｍであった（図１を参照）。ピンホール限界でのドローダウン比（ＤＤＲ）は５４であった。
【００６１】
例２−最上層としてのＭＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンド、および接着層としてのＬＤＰＥ
第１のコーティング層（１）として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、Borealis CA7230）と、第２のコーティング層（２）として同じ低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）と中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ、DOWLEX 2062GC）のブレンドとで構成されるコーティング構造２は、固定処理パラメーター設定を使用して、板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、共押出コーティングされた。ブレンドは、８０重量％のＬＤＰＥと２０重量％のＭＤＰＥで構成されていた。第２のコーティング層（２）は、コーティング構造の最上層であった。
【００６２】
コーティング構造２で得られる最小のコーティング重量は６．５ｇ／ｍ２であった（図５を参照）。
【００６３】
接着強度は、最小コーティング重量６．５ｇ／ｍ２まで完全であった（値５）。
【００６４】
コーティング重量が約１０ｇ／ｍ２を下回ると、コーティング構造２にピンホールが現れ始めた（図６を参照）。その場合、第１のコーティング層および第２のコーティング層の厚さはそれぞれ６．０および４．３μｍであった（図４を参照）。ピンホール限界でのドローダウン比（ＤＤＲ）は５７であった。
【００６５】
例３−最上層としてのＬＤＰＥおよび接着層としてのＭＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンド
第１のコーティング層（１）として中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ、DOWLEX 2062GC）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、Borealis CA7230）のブレンドと、第２のコーティング層（２）として同じ低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とで構成されているコーティング構造３は、固定処理パラメーター設定を使用して、板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、共押出コーティングされた。ブレンドは、８０重量％のＬＤＰＥと２０重量％のＭＤＰＥで構成されていた。第２のコーティング層（２）は、コーティング構造中の最上層であった。
【００６６】
コーティング構造２で得られる最小のコーティング重量は３．８ｇ／ｍ２であった（図８を参照）。
【００６７】
接着強度は、最小コーティング重量３．８ｇ／ｍ２まで完全であった（値５）。
【００６８】
コーティング重量が約５．５ｇ／ｍ２を下回ると、コーティング構造３にピンホールが現れ始めた（図９を参照）。その場合、第１のコーティング層および第２のコーティング層の厚さはそれぞれ３．４および２．８μｍであった（図７を参照）。ピンホール限界でのドローダウン比（ＤＤＲ）は１０３であった。
【００６９】
例４−最上層および接着層としてのＭＤＰＥ／ＬＤＰＥブレンド
第１のコーティング層（１）として中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ、DOWLEX 2062GC）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、Borealis CA7230）のブレンドと、第２のコーティング層（２）として中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の同じブレンドとからなるコーティング構造４は、固定処理パラメーター設定を使用して、板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、共押出コーティングされた。ブレンドは、８０重量％のＬＤＰＥと２０重量％のＭＤＰＥで構成されていた。第２のコーティング層（２）は、コーティング構造の最上層であった。
【００７０】
コーティング構造２で得られる最小のコーティング重量は４．８ｇ／ｍ２であった（図１１を参照）。
【００７１】
接着強度は、最小コーティング重量４．８ｇ／ｍ２まで完全であった（値５）。
【００７２】
コーティング重量が約９．０ｇ／ｍ２を下回ると、コーティング構造４にピンホールが現れ始めた（図１２を参照）。その場合、第１のコーティング層および第２のコーティング層の厚さはそれぞれ５．２および４．７μｍであった（図１０を参照）。ピンホール限界でのドローダウン比（ＤＤＲ）は６５であった。
【００７３】
例５−ＬＤＰＥ単層（比較例）
単一のコーティング層として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、Borealis CA7230）のみからなるコーティング構造５を、固定処理パラメーター設定を使用して板紙（Cupforma Natura 195 gsm, Stora Enso Oy）上に、押出コーティングした。
【００７４】
コーティング構造１で得られる最小のコーティング重量は３．６ｇ／ｍ２であった（図１４を参照）。
【００７５】
接着強度は、最小コーティング重量３．６ｇ／ｍ２まで完全であった（値５）。
【００７６】
コーティング重量が約１２ｇ／ｍ２を下回ると、コーティング構造１にピンホールが現れ始めた（図１５を参照）。その場合、第１のコーティング層および第２のコーティング層の厚さは１１．９μｍであった（図１３を参照）。ピンホール限界でのドローダウン比（ＤＤＲ）は４９であった。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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