(57)【要約】  発泡セルロースを含む積層包装材料、包装容器を製造する際のそれらの使用、食品を包装する際の使用について記載する。
2018537365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク層（１２）であって、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度及び前記バルク層の少なくとも２５％の厚さの架橋発泡セルロースを有する、バルク層（１２）を一面に有する装飾層（１１）を含む、液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料であって、前記バルク層は、前記装飾層（１１）の反対側にバリア層（１４）を有し、前記バリア層は、前記バルク層（１２）の反対側にヒートシール可能層（１６）を有する、包装材料。
【請求項２】
ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に従って決定された１２０〜３００Ｊ／ｍ２のデラミネーション強度を有する、請求項１に記載の包装材料。
【請求項３】
液体又は半液体食品用の容器である、請求項１又は２に記載の包装材料から製造された包装容器。
【請求項４】
レンガ形状の包装容器、ゲーブルトップ包装容器、くさび形状の包装容器、正方形、長方形又は八角形ベースの包装容器、又はパウチである、請求項３に記載の包装容器。
【請求項５】
液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料を提供する方法であって、
発泡セルロースを提供するステップと、
ａ）ポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料と、任意に光開始剤とを含む架橋混合物と接触させること、及び／又は
ｂ）前記発泡セルロースを少なくとも部分的に官能化し、場合により光開始剤を提供すること
によって前記発泡セルロースを架橋して、
放射線を照射して架橋発泡セルロースを提供するステップと、
７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し、かつ前記架橋発泡セルロースを含む、バルク層を提供するステップと、
前記バルク層の一面にポリオレフィン装飾層を提供するステップと、
前記装飾層の反対側にバリア層を提供するステップと、
前記バルク層の反対側において、前記バリア層上にヒートシール可能層を提供するステップと、
を含み、前記包装材料は、押出ラミネーション及び／又は熱圧ラミネーションによって得られる、方法。
【請求項６】
前記ポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、変性セルロース、アクリレート、ポリビニル化合物、ポリアミン化合物、ポリアミド化合物、プロピレングリコール、トリエチレングリコール及びキトサングルタルアルデヒド、エポキシド、グリオキサール、（メタクリル化）ゼラチン、キトサン、カゼイン塩、アミロース、アミロペクチン及びデンプン、及びそれらの誘導体の群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
変性セルロースは、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）及びそれらの任意の組み合わせの群から選択される、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
（メタ）アクリレートは、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート及びアクリル（メタ）アクリレートの群から選択され、好ましくは、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド（ＨＭＡＡ）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＯＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＲＰＧＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＩＴＭＰ４Ａ）、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）及びそれらの任意の組み合わせの群から選択される、請求項５から７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
ポリビニル化合物は、ポリ（ビニルピロリドン）（ＰＶＰ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）及びポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）及びそれらの任意の組み合わせの群から選択される、請求項５から８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ポリアミン化合物は、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）及びポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）及びそれらの任意の組み合わせの群から選択される、請求項５から９の何れか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ポリアミド化合物は、ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）及びメチレンビスアクリルアミド及びそれらの任意の組み合わせの群から選択される、請求項５から１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記光開始剤は、芳香族ケトン及びアミン、アルキルベンゾインエーテル、チオキサントン及び誘導体、アルキルホスフィン酸化物、ケトオキシムエステル、カチオン硬化性第四級アンモニウム塩、アセトフェノン誘導体及びそれらの任意の組み合わせの群から選択され、好ましくは、メタノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジル、及びキノン及びそれらの誘導体の群から選択され、好ましくは、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＨＣＨＰＫ）及び／又は２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）である、請求項５から１１の何れか１項に記載の方法。
【請求項１３】
架橋は、ＵＶ及び／又はＥＢ放射線を用いて行われる、請求項５から１２の何れか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記発泡セルロースは、架橋前に、エステル化、エーテル化又はグラフト化により官能化される、請求項５から１３の何れか１項に記載の方法。
【請求項１５】
架橋は、前記発泡セルロースに吸収された水の存在下で行われる、請求項５から１４の何れか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項５から１５の何れか１項に記載の方法によって得ることができる、液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料、その製造方法及びその使用について記載されている。
【背景技術】
【０００２】
液体食品用の使い捨てタイプの包装容器は、しばしば板紙又はカートンをベースとする包装材料から製造される。そのような一般的に生じる包装容器の１つは、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃの商標で市販されており、主として、牛乳、フルーツジュースなどの液体食品の無菌包装に使用され、長期間にわたる大気中での貯蔵用に市販及び販売されている。この公知の包装容器中の包装材料は、典型的には、紙又は板紙のバルク層と、熱可塑性樹脂の外側の液密層とを含むラミネートである。包装容器を気密性、特に酸素気密性にするために、例えば牛乳又はフルーツジュースの包装のような無菌包装の目的で、これらの包装容器中の包装材料ラミネートは、通常、ガスバリア性を提供する少なくとも１つの追加層、最も一般的にはアルミ箔を含む。
【０００３】
ラミネートの内側、すなわち、ラミネートから製造された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は、アルミ箔上に適用された最内層があり、この内側の最内層は、ヒートシール可能な接着性ポリマー及び／又はヒートシール可能なポリオレフィンを含む１つ又は幾つかの部分層から構成され得る。また、紙又は板紙バルク層の外側には、最も外側のヒートシール可能なポリマー層（装飾層）がある。ヒートシール可能なポリマー層は、しばしば、低密度ポリエチレン又はそのブレンドをベースとする。
【０００４】
包装容器は、一般的に、包装材料のウェブからパッケージを連続的に成形、充填及びシールするタイプの高速包装機、例えばＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃ型の包装機を用いて製造される。包装容器は故に、ウェブをパッケージに成形、充填及びシールする充填機を用いてウェブを積層包装材料のチューブに連続的に成形することを基本的に含む、いわゆる成形−充填−シール技術によって製造することができる。別の方法によれば、パッケージは、例えばＴｅｔｒａ  Ｒｅｘ（登録商標）型の充填機において、予め製造された包装材料のブランクから１枚ずつ作られ、こうして、いわゆるゲーブルトップ形状のパッケージ、又は他のブランクベースのパッケージを提供する。
【０００５】
上述のように、連続的なＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）型の包装方法の一態様は、コスト効率にかなりの影響を及ぼす高速包装の可能性である。典型的には、１時間毎に何千ものパッケージを調製することができる。例えば、Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ（登録商標）Ａ３／ｓｐｅｅｄは、時間当たり約１５，０００パッケージ（０．９リットル以上のファミリーサイズの包装容器）及び時間当たり約２４，０００の包装容器（ポーションパック）を製造することができる。
【０００６】
板紙バルク層を、例えば特許文献１に記載されているようなポリマー発泡体で置き換えることによって、板紙ラミネートを改質する試みがなされている。しかしながら、コスト効率の良いポリマーからの発泡体は、材料を積層材料に変える間に高温及び高圧に曝されると、通常劣化及び崩壊するため、このような試みは実用的な製品には至らなかった。これは、溶融ポリマーの熱及びラミネートニップ中の圧力によってポリマー発泡体が崩壊するポリマー溶融押出ラミネーション操作中の特有の問題であるが、予め被覆された熱可塑性ポリマー又は接着剤の面を有する層が加熱されたローラーニップでの熱及び圧力の同時適用によって互いに接着されるラミネートステップ中、すなわち、いわゆる回転式熱圧ラミネーション中にも問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第００／３０８４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
１つの目的は、先行技術の上記の問題を低減又は回避する、積層包装材料及びその包装材料から製造された液体及び半液体食品用の包装容器を製造することである。
【０００９】
発泡性又は多孔質性又は空気で満たされた繊維状バルク層が、ラミネーション操作中にその元の厚さを失うことなく熱圧ラミネーションに耐え、従って、最終ラミネートにおいてバルク材料の低密度とともに適切なバルク厚を提供するこのような包装材料ラミネートを製造することが、さらなる目的である。
【００１０】
さらに、一方でこのような保持されたバルク厚及び密度を有し、並びに、例えばデラミネーション強度、機械方向及び交差方向の圧縮強度、及びＺ方向の強度などの適切な機械的耐久性をともに有するように最適化されたこのような包装材料ラミネートを製造することが、さらなる目的である。これらの特性は、パッケージのスタッキング強度にとって重要である。さらに、改善された機械的特性により、包装容器の窪み、例えば角の折り畳み部の窪み、サイドパネルの挟み込み、水平又は垂直のしわの窪みのような欠陥の形成を減少させることができる。さらに、低下したエッジウィック（ｅｄｇｅ  ｗｉｃｋ）を得ることができる。
【００１１】
印刷面、ガスバリア性を備え、機械的耐久性を有するこのようなより軽量でよりコスト効率の良い包装材料構造を設計することが、さらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下では、本明細書で詳細に論じられ例示される積層包装材料に関する態様について説明する。幾つかの態様は、包装材料を調製する方法に関する。さらに、幾つかの態様は、液体及び半液体食品に適した包装容器を提供する際の包装材料の使用に関する。包装材料は、一態様では、無菌包装容器の製造のための、例えば、Ｔｅｔｒａ  Ｐａｋ（登録商標）Ａ３充填機のような成形−充填−シール型の液体又は半液体食品用の充填機において使用される。幾つかの態様では、包装容器は、包装材料のロールフィードウェブから製造される。幾つかの態様では、包装容器は、包装材料のブランクから製造される。
【００１３】
本明細書の実施形態、実施例及び態様において提供される包装材料は、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有するバルク層を含む包装材料に関する。
【００１４】
本明細書で使用される以下の用語及び定義は、以下の本明細書中の定義を与えるものとする。
【００１５】
「ポリオレフィン」又は「ポリアルケン」は、モノマーとしての式Ｃ２Ｈ２ｎの単純オレフィンから製造されたポリマーである。
【００１６】
「ポリエチレン」は、モノマーエチレンを重合させることによって製造されたポリオレフィンである。
【００１７】
「コポリマー」又は「ヘテロポリマー」は、２つ以上のモノマー種のポリマーである。
【００１８】
「高密度ポリエチレン」又は「ＨＤＰＥ」は、０．９４１ｇ／ｃｍ３を超える密度を有するエチレンポリマーである。
【００１９】
「低密度ポリエチレン」又は「ＬＤＰＥ」は、０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ３の密度を有するポリエチレンホモポリマーである。ＬＤＰＥはまた、主ポリマー骨格から伸びる比較的多数の長鎖分岐のために、分岐又は不均一分岐ポリエチレンとしても知られている。ＬＤＰＥは、１９３０年代から商業的に製造されており、当技術分野において周知である。
【００２０】
「直鎖低密度ポリエチレン」又は「ＬＬＤＰＥ」は、０．８９ｇ／ｃｍ３からの密度を有するポリエチレンコポリマーを指す。ＬＬＤＰＥは直鎖であり、長鎖分枝を実質的に含まず、一般的に従来のＬＤＰＥよりも狭い分子量分布を有する。従来の「直鎖低密度ポリエチレン」（ＬＬＤＰＥ）は、従来のチーグラー・ナッタ触媒で製造することができる。ＬＬＤＰＥはまた、（１９５０年代以降は溶液反応器、１９８０年代以降は気相反応器によって）長年にわたり商業的に製造されており、また、当技術分野において周知である。
【００２１】
「ｍＬＬＤＰＥ」は、気相反応器中のメタロセン触媒及び／又はスラリー反応器中のメタロセン触媒及び／又は溶液反応器中のハフノセン触媒の何れかによって製造された直鎖低密度ポリエチレンである。ｍＬＬＤＰＥポリマーは、包装技術の分野において周知である。
【００２２】
「ブランク」は、包装材料の予め製造された平らで折り畳まれていない管状シートを意味する。ブランクの包装材料の一例は、バルク層と、バルク層の両面上の液密プラスチックコーティングとを含む。ブランクは、ブランクを真っ直ぐに立てて、充填する前に一端で横方向にシールされた開放管状スリーブにし、その開放端を横方向にシールすることによって、シールされた包装容器を製造するのに使用される。
【００２３】
包装材料、包装容器、又はそれらの層に言及する「厚さ」は、他に定義されない限り、例えばＢＸ５１などのＯｌｙｍｐｕｓの名前で市販されているような適切な顕微鏡による顕微鏡法によって決定される。
【００２４】
「液体又は半液体食品」は、一般的に、場合によっては食品の塊を含むことがある流動性の内容物を有する食品を指す。乳製品及び牛乳、大豆、米、穀類及び種子飲料、ジュース、ネクター、炭酸を含まない飲料、エネルギー飲料、スポーツ飲料、コーヒー又は紅茶飲料、ココナッツ水、茶飲料、ワイン、スープ、ハラペニョ、トマト、ソース（パスタソースなど）、豆及びオリーブ油は、企図される食品の幾つかの非限定的な例である。
【００２５】
包装材料及び包装容器に関連する「無菌性」は、微生物が除去され、不活性化され、又は死滅された状態を指す。微生物の例は、細菌及び胞子である。一般的に、無菌プロセスは、製品が包装容器内に無菌的にパックされる場合に使用される。
【００２６】
用語「ヒートシーリング」は、熱可塑性材料の一面を別の熱可塑性面に溶接するプロセスを指す。ヒートシール可能な材料は、十分な加熱及び圧力を印加するなどの適切な条件下で、別の適切な熱可塑性材料に対して接触して押し付けられたときにシールを生成することができるべきである。適切な加熱は、誘導加熱又は超音波加熱又は他の従来の接触又は対流加熱手段、例えば熱風によって達成され得る。
【００２７】
用語「弱化（ｗｅａｋｅｎｉｎｇ）」は、折り目、穿孔などのような材料の弱化を意味することを意図している。
【００２８】
用語「減衰（ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）」は、包装材料の層の少なくとも１つを含むが全ては含まない、包装材料の一部を意味する。減衰は、包装材料の層の少なくとも１つによって覆われている限り、例えば開口、スリット又は凹部であってもよい。一例として、減衰は、包装材料のバリア層及びヒートシーリング最内層の連続であり、ここでバルク層は、包装容器の開口を容易にする目的で切り取られ、減衰の境界を構成している。
【００２９】
用語「バルク層」とは、通常、多層ラミネートにおいて最も厚い層又は最も多くの材料を含む層、すなわち、ラミネート及びラミネートから折り畳まれた包装容器の機械的特性及び寸法安定性に最も寄与する層を意味する。本発明の文脈では、それはまた、十分なこのような機械的特性及び寸法安定性を達成するために、バルク層の両面でより高いヤング率を有する安定化表面層（ｓｔａｂｉｌｉｓｉｎｇ  ｆａｃｉｎｇ  ｌａｙｅｒｓ）とさらに相互作用するサンドイッチ構造において、より大きな厚さ距離を提供する層を意味してもよい。
【００３０】
積層包装材料は、押出ラミネーション、ウェット又はドライ接着ラミネーション、熱圧ラミネーションなど、層をともに積層するための様々な方法によって得られ、また、様々なコーティング方法を含むこともできる。本明細書に記載の態様及び実施形態の利点を達成するために、特定のラミネーション技術が不可欠ではないが、押出ラミネーションは、積層包装材料、特に液体及び半液体食品などの食品に使用されるカートンベースのパッケージを製造するのに適切に使用され得る一例である。
【００３１】
本明細書に開示される態様及び実施形態によると、貯蔵寿命が少なくとも３、６、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５ヶ月である長い貯蔵寿命を有する包装容器が提供される。当然、長い貯蔵寿命は好ましい。一般的に、少なくとも１２ヶ月の貯蔵寿命が必要とされるが、これは好ましさの違いによって変わり得る。一態様では、本明細書に記載の包装材料から製造された包装容器は、１２ヶ月の貯蔵寿命を有する。
【００３２】
特に、このような積層包装材料は、発泡成形された繊維状セルロース（以後、発泡セルロースと呼ぶ）の層を含むバルク層を含む。発泡セルロースは従って、発泡成形プロセスによって製造することができる、調整可能な密度を有する繊維状ウェブ層である。バルク層は、ラミネートの曲げ剛性に対して最も効率的な寄与を提供するように準備される。本明細書で使用されるバルク層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の表面重量坪量（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗｅｉｇｈｔ  ｇｒａｍｍａｇｅ）を有する。幾つかの実施形態では、坪量は２０〜４４０ｇ／ｍ２である。坪量は、例えば、異なるタイプのパッケージによって与えられる要件によって決まる。バルク層の坪量は、ＩＳＯ  ５３６に従って評価される。表面重量坪量は、単位面積当たりの重量を表し、ｇ／ｍ２で測定される。バルク層は、通常、８０〜１１００μｍの厚さを有し、包装容器のタイプ及び目的の食品に適した所望の剛性を得るために適切に選択される。バルク層の厚さは、本明細書において以下で考察するように、顕微鏡法によって評価することができる。発泡セルロースは、バルク層の厚さの少なくとも２０％、例えば少なくとも２５％、例えば少なくとも３０％、例えば少なくとも４０％を提供する。パーセンテージは、顕微鏡において包装材料の断面を調べることによって決定され得る。
【００３３】
バルク層は、幾つかの態様及び実施形態によれば、包装ラミネートの周囲層の間の接着性及び相溶性を改善し、及び／又は改善された剛性などの追加の所望の特性を得るために、表面処理又は表面被覆されてもよい。このような表面処理は、材料表面をコロナ、オゾン又は火炎処理などに曝すことによって提供され得る。
【００３４】
バルク層は、例えば８０〜１１００μｍ、例えば９０〜８００μｍ、例えば１５０〜６００μｍ、例えば２００〜５５０μｍ、例えば２５０〜３５０μｍの厚さを有する。表面重量（ｇ／ｍ２）として表される、対応する適切な範囲は、２０〜４４０ｇ／ｍ２、例えば２５〜３５０ｇ／ｍ２、例えば４５〜２５０ｇ／ｍ２、例えば６０〜２２０ｇ／ｍ２、例えば６０〜２００ｇ／ｍ２である。本明細書に開示された態様及び実施形態に適したバルク層は、主として発泡セルロースを含む。一実施形態によれば、ラミネートは、発泡セルロース及び少なくとも１つの追加の紙層を含むバルク層を含む。
【００３５】
発泡セルロース層及び任意の追加のセルロース層を含むバルク層には、例えば粘土コーティングなどのコーティングを施してもよく、又は表面改質してもよい。このようなコーティング又は表面改質はまた、例えば印刷を目的とし、（場合により追加のセルロース層を含む）バルク層と装飾層との間に配置される追加層への適用にも適していることがある。場合により追加層を含むバルク層は、バルク層と追加層との間の相溶性及び結合を促進するために、表面改質されていてもよく、又は接着剤又は結合層が存在してもよい。
【００３６】
バルク層は発泡セルロースを含み、密度が７００ｋｇ／ｍ３未満、例えば１００〜６００ｋｇ／ｍ３、例えば１００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜４００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜４００ｋｇ／ｍ３であることを特徴とする。幾つかの態様及び実施形態では、バルク層は発泡セルロースからなり、バルク層は、７００ｋｇ／ｍ３未満、例えば１００〜６００ｋｇ／ｍ３、例えば１００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜４００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜４００ｋｇ／ｍ３の密度を有する。発泡セルロース層の密度が低いほど、消費される原材料に関するコスト効率が高くなる一方で、３００ｋｇ／ｍ３を超えると、発泡セルロースの厚み低下特性に対するより良好な耐性が得られた。一実施形態によれば、積層包装材料に使用される発泡セルロースの最適密度は、３００〜５００ｋｇ／ｍ３、特に３００〜４００ｋｇ／ｍ３であると結論付けられている。
【００３７】
幾つかの実施形態では、包装材料は、熱可塑性材料装飾層、すなわち、充填及びシールされた包装容器の外側のヒートシール可能な面となる層を有する、バルク層を含む。密閉及びシールされた包装容器の外側の面になるバルク層の面は、装飾層によって覆われた印刷物を含むことができる。
【００３８】
本明細書に開示される態様及び実施形態によれば、バルク層は、発泡セルロースを、食品用、特に液体及び半液体食品用の包装容器を調製するのに適した積層包装材料に組み込む機会を提供する。バルク層のポリマー層へのラミネーションは、プラスチック層の押出コーティング及び押出ラミネーションなどの溶融押出操作によって行うことができる。押出は一般的に、高温で、例えば低密度ポリエチレンの場合には約３３０℃までの温度で行われる。このような温度は、発泡ポリマー層のバルク層とは対照的に、発泡セルロースを含むバルク層にとって大きな問題ではないことが示されている。発泡セルロースは、３００℃を超える温度で低い伝熱及び熱安定性を有するが、一般的な発泡ポリマー層、特に発泡ポリオレフィン層は、それらを有していない。ポリオレフィンは、コスト及び環境の観点から、最も現実的かつ実現可能な発泡ポリマーの代替物を提供するであろう。３００〜４００ｋｇ／ｍ３の比較的低い密度では、発泡セルロースは押出ラミネーション操作において厚さを著しく失わず、本発明の目的の包装ラミネートにおいて使用するのに十分なデラミネーション強度及びいわゆるｚ−強度を維持することが分かっている。
【００３９】
発泡セルロースは放射線を用いて架橋される。発泡セルロースの放射線への暴露及び架橋は、直接発泡セルロースを、発泡セルロースを含むバルク層を、又は少なくとも部分的に完成された包装材料を放射線に曝すことによって行われる。発泡セルロース材料を架橋することにより、結果として繊維間の結合が増加し、それにより紙材料に必要なセルロース繊維の量が減少する。さらに、エッジウィックを低下することができる。放射線を用いた架橋は、紫外線（ＵＶ）及び／又は電子ビーム（ＥＢ）放射線を用いて行うことができる。紙の繊維網を架橋することにより、強度及び剛性特性が改善される。ポリマー鎖を共有結合することによって、機械的及び熱的により安定な材料を得ることができる。放射線を用いることにより、架橋材料はより速く硬化し、結果としてより速い製造速度をもたらすことができる。
【００４０】
放射線硬化は、ラジカル重合又はカチオン重合によって行うことができる。
【００４１】
ＵＶを用いたラジカル重合のためには、少なくとも架橋可能なポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料及び光開始剤が必要とされる。ＥＢ放射線が使用される場合、光開始剤は必要とされないので、少なくとも架橋可能なポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料が必要とされる。
【００４２】
ラジカル重合の代替物として、カチオン重合を使用することができる。カチオン硬化材料は、酸の存在下で重合するエポキシ又はビニルエーテル化合物をベースとする。カチオン硬化組成物に使用される光開始剤は、ＵＶ光に曝されるとブレンステッド酸を生成する。カチオン硬化材料のＵＶ硬化とＥＢ硬化の違いは、ＥＢ硬化が少量の光開始剤しか必要としないことである。
【００４３】
本明細書で使用される発泡セルロースは、官能化されて、化学的に変性された発泡セルロースになってもよい。あるいは、発泡セルロースの一部を官能化し、その後バルク層の他の発泡セルロースに添加してもよい。発泡セルロース繊維は、架橋前に、エステル化、エーテル化又はグラフト化を受けていてもよい。
【００４４】
セルロース繊維をエステル化するために、セルロースは、有機酸、有機酸無水物又は酸塩化物を有するアルコールに曝してもよい。エステル化セルロース繊維を得るために、カルボン酸又はその無水物を使用することができる。そうすることにより、エステル基がセルロース繊維に結合される。アクリル酸エステル化反応（ａｃｒｙｌｉｃ  ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）によるセルロース繊維の前処理は、放射線硬化を高めることができるが、なぜなら、ポリエステル及びアクリレート基が、例えばＵＶ又はＥＢ放射線に対して反応性であるからである。
【００４５】
セルロース繊維をエーテル化するために、セルロースは、例えば水酸化ナトリウムなどの水酸化物のような補助物質の存在下で、塩化メチル又は塩化エチルのような塩化物を含む水素に曝されてもよく、そしてエーテル化セルロース繊維を得てもよい。そうすることにより、エーテル基がセルロース繊維に結合される。適切なセルロースエーテルは、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００４６】
セルロースはまた、架橋前に所望の官能基でグラフトされてもよい。
【００４７】
発泡セルロース材料を変性する代わりに、追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料を発泡セルロース材料に添加してもよい。ポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、発泡セルロースのセルロース繊維間の架橋剤として作用し、セルロース材料に特性変化をもたらす。
【００４８】
オリゴマー材料は、不飽和ポリエステル及びアクリル化ポリエステル、アクリル化エポキシ樹脂、アクリル化ウレタン及びビニルウレタン、アクリル化シリコーン樹脂、アクリル化ポリエーテル、及びアクリル化油及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００４９】
モノマー材料は、例えばメチルスチレン、ビニルトルエン及び酢酸ビニルなどのビニル系希釈剤；アクリル；ジアクリレート；トリアクリレート；テトラアクリレート；及びペンタアクリレート；及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００５０】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、変性セルロース、アクリレート、ポリビニル化合物、ポリアミン化合物、ポリアミド化合物、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、キトサングルタルアルデヒド、エポキシド、グリオキサール、（メタクリル化）ゼラチン、キトサン、カゼイン塩、アミロース、アミロペクチン及びデンプン及びそれらの誘導体の群から選択され得る。
【００５１】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、変性セルロースであり得、メチルセルロース（ＭＣ）、メチルヒドロキシエチルセルロース（ＭＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＭＨＰＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００５２】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート及びアクリル（メタ）アクリレートから選択され得るアクリレートから選択されてもよい。ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）は、アクリレートポリマーである。モノマー材料のサイズは、架橋及び架橋された材料の特性に影響を及ぼす。好ましくは高分子量の分子が使用され、それは繊維間（繊維の間の）架橋に有利に働き、材料の乾燥強度及び靭性（ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ）を向上させる。モノマー材料は、単官能、二官能又は三官能以上であってもよい。モノマー材料は、（メタ）アクリレートから選択され得る。アクリレートは、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド（ＨＭＡＡ）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＯＤＡ）、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ジペンタエリトリトールペンタアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＲＰＧＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（ＧＰＴＡ）、ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＩＴＭＰ４Ａ）、ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）及びそれらの任意の組み合わせを含む群から選択されてもよい。
【００５３】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、例えばポリ（ビニルピロリドン）（ＰＶＰ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）及びポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）及びそれらの任意の組み合わせから選択されるポリビニル化合物から選択されてもよい。
【００５４】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、ポリアミン化合物、例えばポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）及びポリアミドアミン（ＰＡＭＡＭ）及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００５５】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、ポリアミド化合物、例えばポリアクリルアミド（ＰＡＭ）及びメチレンビスアクリルアミド及びそれらの任意の組み合わせから選択され得る。
【００５６】
幾つかの実施形態では、モノマー、オリゴマー及びポリマーの架橋可能な材料の効果を向上させるために酸を添加してもよく、このような酸は、有機酸、例えばカルボン酸であり得る。カルボン酸は、飽和カルボン酸、ジカルボン酸及びトリカルボン酸から選択され得る。このような酸の例は、クエン酸、アクリル酸、アジピン酸、ギ酸、プロパン酸、イタコン酸など、及びそれらの任意の組み合わせである。
【００５７】
好ましくは、選択されたポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、デンプン、ＰＶＡ、ＣＭＣ及びＴＭＰＴＡのようなＦＤＡ承認材料などの食品産業内での用途が認可された材料から選択される。
【００５８】
架橋のために使用される放射線のタイプに応じて、場合により光開始剤が使用される。ＵＶ放射線は、光開始剤の使用を必要とする。光開始剤は、芳香族ケトン及びアミン、アルキルベンゾインエーテル、チオキサントン及び誘導体、アルキルホスフィン酸化物、ケトオキシムエステル、カチオン硬化性第四級アンモニウム塩、アセトフェノン誘導体の群から選択することができる。光開始剤の例は、メタノン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ベンジル、及びキノン及びそれらの誘導体である。メタノンは、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＨＣＨＰＫ）であってもよく、アセトフェノンは、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ）であってもよい。
【００５９】
本発明の一実施形態では、ポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料と、任意の光開始剤との混合物を、発泡セルロースに添加する。追加の成分、例えば、水及び／又は例えばメタノール、エタノール及び／又はプロパノールなどのアルコールのような溶媒を、混合物中に提供することができる。
【００６０】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料と、任意の光開始剤との混合物は、浸漬、ローラーコーティング、ロッドコーティング、ブレードコーティング及び噴霧から選択される方法によって発泡セルロースに適用することができる。浸漬は、２〜２５秒間、例えば５〜２０秒間又は５〜１５秒間行うことができる。
【００６１】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料は、発泡セルロースの約１〜６０重量％、例えば５〜５０重量％、１０〜４０重量％、又は５〜１５重量％の量で、発泡セルロースに添加され得る。
【００６２】
光開始剤は、発泡セルロースの約０．０５〜５重量％、例えば０．５〜２重量％の量で、発泡セルロースに添加することができる。
【００６３】
追加のポリマー、オリゴマー及び／又はモノマー材料と、任意の光開始剤との混合物を含む発泡セルロースを架橋する前に、処理した発泡セルロースを乾燥工程に曝すことができる。存在する溶媒を蒸発させるために、乾燥工程を使用することができる。水及び／又はアルコール溶媒が蒸発され得る。乾燥工程は、室温、又は例えば約４０〜８０℃などの高温で実施され得る。これは、所望の乾燥時間の影響を受ける。
【００６４】
放射線への曝露時間は架橋に影響を与え、故に材料の特性にも影響を与える。一実施形態によると、放射線被曝は、水銀灯によって提供される。ＵＶランプの効果は、約１８００Ｗであってもよく、例えば１２０Ｗ／ｃｍとして提供され得る。暴露時間は、約０．５〜３０秒であってもよい。暴露時間は、レンズ幅、コンベヤベルトの速度、及び通路の量によって決まる。
【００６５】
ＥＢ放射線は、ＵＶ放射線と比較してより短い暴露時間を使用することができる。ＥＢ放射線中の被ばく量は、１００〜１０００ｋｅＶで約５０〜２００ｋＧｙであり得る。
【００６６】
架橋材料を硬化する方法、ＥＢであるかＵＶであるかとは無関係に、発泡セルロースに含まれるポリマー及び／又はモノマーは、前記発泡セルロースを含む包装材料によって形成された容器の内容物中に望ましくない成分が移動することを制限するために、十分な程度に架橋されるべきである。
【００６７】
発泡セルロースを湿気に曝すことは、架橋にさらに影響し得る。架橋は、発泡セルロースに吸収された水の存在下で行うことができる。特に、架橋発泡セルロース中にウレタン基が存在すると、追加の硬化が起こることがある。そのような湿気硬化性ポリウレタンは、架橋発泡セルロース及びバルク層の特性をさらに向上させることができる。
【００６８】
本明細書の態様及び実施形態に記載されるような発泡セルロースを含むバルク層は、さらに、デラミネーションに対して所望の強度を提供する、すなわち、標準条件下で容易に剥離しない。デラミネーション強度は、例えば、ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に従うＨｕｙｇｅｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｂｏｎｄｉｎｇ  Ｅｎｅｒｇｙ試験装置によって決定することができ、Ｊ／ｍ２の値を提供し、ここで、本明細書の包装材料は、約１２０〜３００Ｊ／ｍ２、例えば約１５０〜２８０Ｊ／ｍ２、１８０〜２５０Ｊ／ｍ２、１９０〜２２０Ｊ／ｍ２、２００〜２１０Ｊ／ｍ２又は２００〜２０５Ｊ／ｍ２である。幾つかの態様及び実施形態では、バルク層は、バリア層と最も外側の熱可塑性装飾層との間の距離を提供し、それによって、オーダーメイドの積層包装材料構造を可能にする。幾つかの実施形態では、発泡セルロースを含むバルク層は、厚さ方向の圧縮強度と組み合わさったデラミネーション強度を提供し、それは、バリア層と装飾層との間に十分な距離を提供する。
【００６９】
発泡セルロースを含むバルク層は、さらに、エッジウィック指数によって決定される低下したエッジウィック特性を提供する。エッジウィッキング指数は、特定の試験条件下で試験片のエッジによって吸収される試験溶液の量として定義される。結果はｋｇ／ｍ２で与えられる。耐水テープがセルロースシート材料の両面に適用される。次いで、試料を７５ｍｍ（ＣＤ）×２５ｍｍ（ＭＤ）の寸法で切り取る。試験溶液として１％乳酸溶液を使用する。測定中の温度は２３℃とする。浸漬前及び浸漬後の試料の重量を測定する。浸漬は１時間の間行われる。エッジウィックは次いで、浸漬前後の重量の差を試料エッジの総面積で割った値として算出される。試験エッジの総面積は、セルロースシート材料の厚さを総エッジ長（０．０７５＋０．０７５＋０．０２５＋０．０２５）倍することで与えられる。この方法の目的は、試験液の浸透に抵抗する試料の能力を評価することである。エッジウィック指数は、好ましくは約０．１〜４ｋｇ／ｍ２、例えば約０．１〜３ｋｇ／ｍ２、０．１〜２ｋｇ／ｍ２、又は０．１〜１．５ｋｇ／ｍ２などの範囲である。エッジウィッキングに対する抵抗をさらに向上させるために、ＡＫＤなどのサイズ剤を繊維網に添加することができる。
【００７０】
発泡セルロースは、セルロース繊維と、水などの発泡性流体（ｆｏａｍｉｎｇ  ｆｌｕｉｄ）と、必要に応じてドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）などの界面活性剤とを混合することによって生成することができる。界面活性剤の量は、０．１重量％〜２０重量％、例えば０．５重量％〜１０重量％など、例えば１重量％〜５重量％など、例えば１．５重量％〜３重量％などでなければならない。一般的な発泡体生成装置上のローターミキサーが、発泡セルロースを生成する。発泡体は一般的に、混合物中にガスをもたらす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。別の適切なガスは酸素である。一般的に、ガスは、加圧されたガス及び攪拌によって生じた渦によって、混合物中にもたらされる。一般的に、セルロースは、セルロース繊維を含む液体分散液として提供される。液体の一例は水である。セルロース繊維の幾つかの例は、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、及びクラフトパルプ繊維などのセルロース系繊維である。繊維分散液は、例えば、発泡体が（界面活性剤を含む）流体によって生成された後に、発泡性流体に添加されてもよい。場合により、セルロース繊維を含む液体分散液は、発泡する前に発泡性流体と組み合わされてもよい。必要に応じて、発泡体のコンシステンシーを制御するための添加剤を添加してもよい。本明細書に記載されているように生成された発泡セルロースは、ノズル装置（「ヘッドボックス」）を通って流れ、ここで、圧力及び成形用具は、少なくとも部分的に乾燥させた後にリール上に巻かれ、例えば包装材料を調製するための今後の使用の前に保存される、発泡セルロースのウェブを生成する。場合により、発泡セルロースウェブを液体又は半液体食品包装用の積層包装材料に変形させるために、発泡セルロースウェブは一列（ｉｎ−ｌｉｎｅ）で、すなわち、追加層を直接適用して使用され得る。従来の紙製造と比較して、所望の乾燥度及び密度を達成するために、追加の又は改質された乾燥を適切に使用することができる。
【００７１】
幾つかの実施形態では、発泡セルロースは、他の材料、例えば添加剤、及び／又はミクロフィブリル性セルロース（ＭＦＣ）、及び／又はカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、及び／又は精製繊維及び／又は精製パルプ、及び／又は強度化学物質又は強度剤（ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ｏｒ  ａｇｅｎｔｓ）、例えばデンプン及びその誘導体、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、尿素−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と混合され得る。
【００７２】
ＭＦＣは、発泡セルロースの２〜３０重量％、例えば５〜２５重量％、又は１０〜２０重量％の量で添加されてもよい。ＭＦＣは、個々の長繊維の間に橋を構築することができ、従って、繊維ウェブにさらなる良好な強度特性を提供することができる。
【００７３】
幾つかの実施形態では、包装材料は、装飾層とバルク層との間に追加層を含む。追加層は、例えば、紙又は板紙層又はポリマーフィルムであり得る。追加層は、包装容器の外側になる面に印刷物を含むことができる。追加層が紙、板紙又はセルロース層であるときはいつでも、少なくとも２０ｇ／ｍ２、幾つかの実施形態では２０〜１００ｇ／ｍ２の坪量が適している。紙層は、表面の白色度を向上させるために、白い粘土層で被覆され得る。追加層がポリマーフィルムであるときはいつでも、その厚さは１０〜５０μｍの間であるべきである。適切なフィルムの例は、ＢＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）、ＢｏＰＥＴ（二軸延伸ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド、及び延伸高密度ポリエチレンフィルムなどの予め製造された延伸フィルムである。
【００７４】
幾つかの実施形態では、追加層は、２０〜１００ｇ／ｍ２の間の坪量を有する紙層及び１０〜５０μｍの厚さを有するポリマーフィルムから選択される。
【００７５】
本明細書に開示される態様及び実施形態によると、包装材料は、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し、発泡セルロースを含むバルク層を含み、前記包装材料はさらに、例えばポリオレフィン系ポリマー又はコポリマー結合層である熱可塑性ポリマー結合層などの結合層の助けにより配置された追加層を含み、結合層はバルク層と追加層との間に配置され、結合層と反対側の追加層には装飾層が配置され、結合層と反対側の前記バルク層には、バルク層と反対側にヒートシール可能層が設けられたバリア層が設けられている。装飾層は、例えばＬＤＰＥ又はポリプロピレンなど、包装容器の周囲と接触する上述の最も外側のヒートシール可能なポリオレフィン層などのポリオレフィン層である。装飾層は、包装容器に、例えば耐湿性及び引っ掻き／耐摩耗性、及び安定性などの追加の保護を提供する。
【００７６】
装飾層は、結果として得られる包装容器の周囲環境に面するヒートシール可能なポリオレフィン層から構成され、適切なポリオレフィンは、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ又はｍＬＬＤＰＥ及びそれらの２つ以上のブレンドからなる群から選択される、低密度タイプのポリエチレンであり、場合により、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン又はプロピレンコポリマー又はターポリマーなどの他のポリオレフィンが、周囲に面する層として有用である。装飾層は、押出コーティング又は他の適切な技術によって適用することができる。装飾層として使用するポリエチレンの例は、例えば、４〜１５、例えば６〜９の（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、１９０℃／２．１６ｋｇに従って決定された）メルトフロー指数と、９１５〜９２２ｋｇ／ｍ３、例えば９１８〜９２０ｋｇ／ｍ３の（ＩＳＯ  １１８３、方法Ｄに従って決定された）密度とを有するＬＤＰＥを有する、押出グレードのＬＤＰＥである。包装材料の装飾層の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍ、例えば７μｍ〜３０μｍ、例えば７μｍ〜２０μｍ、例えば８μｍ〜１５μｍの間である。
【００７７】
装飾層の反対側のバルク層の面、故に最終的な包装容器の内側に面する面上に、例えばＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリプロピレンなどのポリオレフィンベースの層、又は例えばエチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）などの別の適切な熱可塑性ポリマー層であり得る中間ラミネート層を用いてバリア層が配置され、それはさらに、バルク層と酸素バリアとの間の接着を促進する。場合により、層間の接着を達成するために、バルク層及び／又はバリア層を処理又は変性することができ、その場合、ラミネート層は必要ないことがある。例えば、１つ以上の基材の表面を改質するコーティングを使用することができる。幾つかの実施形態では、バリア層は、紙層、アルミ箔、及びバリアフィルム又はコーティングから選択される。アルミ箔を使用する場合、適切な厚さは３〜１５μｍ、例えば５〜１０μｍ、例えば５〜８μｍである。幾つかの実施形態では、バリア層は、基材層とともに適用されてもよい。このような基材層は、約２０〜１００ｇ／ｍ２、例えば２０〜８０ｇ／ｍ２又は３０〜７０ｇ／ｍ２の坪量を有する薄い高密度の紙で作られ得る。基材層は、バリア層の少なくとも一面に適用され得る。ラミネート層は、一実施形態では、市販の押出装置を使用する押出プロセスによって適用される。ラミネート層として好適な材料は公知であり、通常はポリオレフィンを含む。一実施形態によると、ラミネート材料は、ポリエチレン又はそのブレンドを含む。ポリエチレンの群内では、包装材料中の様々な最終特性を達成するために、ラミネート層の特性を変更し、調整することができる。このように、液体及び半液体食品用の所望のタイプの包装材料のためのラミネート層の変形物は、大部分がポリエチレンポリマーの群内に見出される。適切なＬＤＰＥグレードは、例えば、Ｄｏｗ、Ｅｘｘｏｎ  Ｍｏｂｉｌｅ、Ｂｏｒｅａｌｉｓ、及びＩｎｅｏｓなどによって製造されており、そのようなグレードは当業者には周知である。ラミネート層はまた、ポリエチレンのような特性を有する、例えば直鎖低密度ポリエチレンを勿論含むエチレン及び他のα−オレフィンモノマーのコポリマー、また異なる比率のエチレン及びプロピレンのコポリマー、例えばＤｏｗによって「Ｅｎｇａｇｅ」及び「Ａｆｆｉｎｉｔｙ」の商品名で市販されているタイプのいわゆるプラストマー又はエラストマー、並びにエチレン−（メタ）アクリル酸コポリマー、またエチレン、プロピレン及びα−オレフィンモノマーのターポリマーから選択され得る。様々な機械的特性を向上する手助けをすることができるポリマーの例は、いわゆる直鎖ポリオレフィン、例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、従来の触媒又はいわゆるシングルサイト触媒、又は拘束幾何型触媒で製造された直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ／ＶＬＤＰＥ／ＵＬＤＰＥ）であり、いわゆるメタロセン−ＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）、及びポリプロピレン（ＰＰ）を含む。超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）及び超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）は、直鎖低密度ポリエチレンのカテゴリー内のサブカテゴリーの例である。コモノマーのタイプ及び量に応じて、これらのポリマーは、一般的に、幾つかの点でより大きな耐久性を有する。飲料及び液体用の所望のタイプの包装材料のためのラミネート材料の変形物は、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、従来の触媒又はいわゆるシングルサイト触媒、又は拘束幾何型触媒で製造された直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ／ＶＬＤＰＥ／ＵＬＤＰＥ）を含み、いわゆるメタロセン−ＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）、及びその混合物又はブレンド；及びポリプロピレン又はポリエチレンコポリマー又はターポリマーを含む群から選択されたポリマーなど、ポリエチレンポリマーの群の中に見出される。適切なラミネート層の一例は、例えば、２〜１３、例えば５〜１０の（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、１９０℃／２．１６ｋｇに従って決定された）メルトフロー指数と、９１４〜９２２ｋｇ／ｍ３、例えば９１５〜９２０ｋｇ／ｍ３の（ＩＳＯ  １１８３、方法Ｄに従って決定された）密度とを有する、例えば押出グレードのＬＤＰＥなどのポリエチレンである。包装材料のラミネート層の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍ、例えば１０μｍ〜３０μｍ、例えば１５μｍ〜３０μｍ、例えば１７μｍ〜２５μｍの間である。
【００７８】
バルク層の反対側に、ラミネート層の助けにより、酸素バリアなどのバリア層（例えばアルミ箔又は蒸着被覆熱可塑性フィルムなどのポリマーフィルム）が配置される。場合により、層間の接着を達成するために、バルク層及び／又はバリア層を処理又は変性することができ、その場合、ラミネート層は必要ではない。例えば、１つ以上の基材の表面を改質するコーティングを使用することができる。幾つかの実施形態では、バリア層は、任意のラミネート層の反対側に接着剤を有する。所望の特性及びそれが接触している層との適合性に応じて接着剤を選択することは、当業者の能力の範囲内である。バリア層がアルミ箔である場合、接着剤の例は、例えばＤｏｗによりＰｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）の商品名で、又はＤｕＰｏｎｔによりＮｕｃｒｅｌ（登録商標）の商品名で市販されている、エチレンアクリル酸コポリマーなどのカルボン酸官能基を有するコモノマーとのエチレンコポリマーである。
【００７９】
一般的に、包装材料中に存在する異なる層は、例えば顕微鏡法によって検出することが可能である。１つ以上の層を分離すること、例えば接着剤をヒートシール可能層から分離することは不可能であることがあり、従って、ある実施形態では、包装容器の内側を形成する層は、接着剤とヒートシール可能層との組み合わせであり、ここで、ヒートシール可能層は、液体又は半液体食品に面している。本明細書に記載の包装材料の接着剤層は、３μｍ〜１２μｍ、例えば４μｍ〜１０μｍ、例えば５μｍ〜９μｍの厚さを有する。接着剤層は、例えば赤外分光法（ＩＲ）を含む種々の方法によって特徴付けることができる。
【００８０】
包装材料は、最も内側のヒートシール可能層を含む。ヒートシール可能層の一例は、容器の内側に向かう、すなわち食品と直接接触する層として適用されるヒートシール可能なポリオレフィンポリマーである。最も内側の層のためのヒートシール可能層は、適切には、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ又はｍＬＬＤＰＥ及びそれらの２つ以上のブレンドからなる群から選択される低密度タイプのポリエチレンポリマーであり得る。ヒートシール可能層の準備は、ラミネート層と類似しており、ラミネート層に関連して上に開示したことはまた、ヒートシール可能な最内層にも適用される。包装材料から製造された包装容器のタイプに応じて、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン又はプロピレンコポリマー又はターポリマーのヒートシール可能な最内層もまた、それらが包装材料の他の成分、特に本明細書に記載の接着剤と適合し、それと組み合わせて所望の効果を達成する限り、添付の特許請求の範囲内で考えられる。最内層として使用される適切な例は、ＬＤＰＥとｍＬＬＤＰＥとのブレンド（例えば、５０／５０、４０／６０、６０／４０、３０／７０、７０／３０、２０／８０、８０／２０重量％のブレンド比）、例えば、２〜１２、例えば２〜７、例えば２〜５．５の（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、１９０℃／２．１６ｋｇに従って決定された）メルトフロー指数と、９１４〜９２２ｋｇ／ｍ３、例えば９１５〜９２０ｋｇ／ｍ３の（ＩＳＯ  １１８３、方法Ｄに従って決定された）密度とを有する、例えば押出グレードのＬＤＰＥである。本明細書に記載の態様及び実施形態における使用に適したｍＬＬＤＰＥの例は、０．９２２ｋｇ／ｃｍ３未満の密度と、１９０℃及び２．１６ｋｇ（ＡＳＴＭ  １２７８）で１５〜２５のメルトフロー指数（ＭＦＩ）とを有する。さらなる詳細は周知であり、当業者の能力の範囲内であり、さらなる理解は、例えば米国特許第６９７４６１２号明細書において得ることができる。包装材料の最内層の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍ、例えば１０μｍ〜３０μｍ、例えば１５μｍ〜３０μｍ、例えば１７μｍ〜２５μｍである。当然のことながら、上記の例は一般的指針として働き、他のポリマーもまた可能である。
【００８１】
従って、包装材料の上述の層は、例えば、押出技術によってバルク材料のそれぞれの面に通常適用される。
【００８２】
従って、幾つかの実施形態は、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し、発泡セルロースを含むバルク層を層の一方の面に有する装飾層を含む包装材料であって、バルク層は、装飾層の反対側にバリア層を有し、バリア層は、バルク層の反対側にヒートシール可能層を有する、包装材料に関する。幾つかの実施形態では、バリア層は、ラミネート層によってバルク層に配置される。層の材料は、上記の層から選択される。幾つかの実施形態では、包装材料は、液体又は半液体食品用の包装容器を製造するために使用される。幾つかの実施形態では、包装材料は、バルク層と装飾層との間に追加層を含む。幾つかの実施形態では、追加層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の表面重量坪量を有する。必要であれば、例えば追加層とバルク層との間の接着性を向上させるために、結合層が存在する。幾つかの実施形態では、結合層は、ラミネート層の説明下に列挙された材料から選択される。幾つかの実施形態では、追加層は、紙層又はポリマー層又はフィルムである。幾つかの実施形態では、追加層は、隣接する層との接着性を高めるために、表面をコーティングしてもよいし、表面を改質してもよい。
【００８３】
１つの可能な製造方法によれば、包装容器は、任意の印刷物及び適切な折り目パターンを有するバルク層を提供することによって得られ、バルク層は、包装容器が少なくとも１つの穴（又は減衰）を有するように、開口のための切断穴を有する。上述の折り目パターンは、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃなどの最終的なパッケージを形成するための折り畳み線として機能する。折り目パターンの例は、例えば国際公開第２０１２／１６３７５３号の図３に見ることができる。バルク層はロールから供給され、バルク層ウェブは任意に、熱及び／又はオゾンで処理される。ラミネート層は、任意の印刷物の反対側に、押出機から出るプラスチックのフィルムの助けにより配置される。通常、押出された材料は２６０℃を超える、例えば２８０℃を超える、例えば２９０℃を超える、例えば３００℃を超える温度を有する。幾つかの材料には、２９０℃を超える押出ラミネーション温度が好ましい。押出についてさらに説明するために、図３は、バルク層（１２）上にラミネート層（１３）を配置するのに適した押出機（３１）の概略図を開示しており、さらに、ポリマーの溶融プラスチックフィルム（３２）がバルク層ウェブ（３５）上に配置されたラミネート層（１３）となることを示している。押出機はポリマーを溶融し、混合する。ブレンドの場合、押出機はまた、例えば別個のホッパーを介して供給されるポリマーをブレンドするためにも使用され得る。溶融フィルム（３２）及びバルク層は、ローラー（３３及び３４）の間のニップ内で接合される。他のポリマー層（接着剤及びヒートシール可能層）は、同様の配置を用いてバルク層（３５）に添加される。バリア層（１４）は、別個のロールから配置され、ラミネート層（１３）とともに、又は接着剤とともに配置され得る。
【００８４】
一実施形態では、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載の包装材料は、層の一面に追加層（２７）を有する装飾層（１１）を含む包装材料を提供し、前記追加層は、装飾層の反対側に、バルク層を配置するために結合層を有し、前記バルク層（１２）は、装飾層（１１）の反対側にラミネート層（１３）を有し、前記ラミネート層（１３）は、バルク層（１２）の反対側に酸素バリア（１４）を有し、前記酸素バリア（１４）は、ラミネート層（１３）の反対側に接着剤（１５）を有し、前記接着剤（１５）は、酸素バリア（１４）の反対側にヒートシール可能層（１６）を有する。包装材料は、一実施形態では、無菌包装容器に変形される。変形は、包装材料の部品を予め折り畳んでシールしてブランクにすることによって行うことができる。ブランクから作られるパッケージの例は、例えばＴｅｔｒａ  Ｒｅｃａｒｔ（登録商標）及びゲーブルトップ容器である。ブランクには、開口素子が設けられ、ブランクを取り扱うのに適した充填機において充填及びシールされてもよい。包装材料から包装容器への変形はまた、例えばＴｅｔｒａ  Ｐａｋ（登録商標）Ａ３  Ｓｐｅｅｄ／Ｆｌｅｘにおける連続管状ウェブの成形−充填−シール技術を用いて行うこともできる。本明細書に記載の態様及び実施形態による包装材料から形成された包装容器は、任意の既知の形状であり得る。幾つかの態様では、本明細書に記載の容器は、高品質の包装材料により、取扱い及び分配時に耐久性があり、長期保存中に水分及び酸素ガスに対して耐性を有する実質的にレンガ又はくさび形状の容器に関し、それはまた、十分なシール品質及びガスバリア特性も提供する。本明細書に記載の態様及び実施形態が有用であり得る、液体包装用の板紙ベースのパッケージのさらなるタイプは、レンガ形状の包装容器、ゲーブルトップ包装容器、くさび形状の包装容器、正方形、長方形又は八角形ベースの包装容器である。より具体的には、いわゆるＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃ、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ｅｄｇｅ、Ｔｅｔｒａ  Ｇｅｍｉｎａ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃ、Ｔｅｔｒａ  Ｐｒｉｓｍａ（登録商標）Ａｓｅｐｔｉｃ、Ｔｅｔｒａ  Ｒｅｘ（登録商標）、Ｔｅｔｒａ  Ｔｏｐ（登録商標）及びＴｅｔｒａ  Ｅｖｅｒｏ（登録商標）パッケージ、又は板紙ベースの包装材料のスリーブ、その折り畳み形成された底部、及びプラスチック成形材料の頂部及びスクリューキャップを含む他の種類のボトル様パッケージである。本明細書に記載の一実施形態は、例えばＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ｅｄｇｅのように任意に正方形のベース又は傾斜した頂部を有することができる、例えば２００ｍｌ、２５０ｍｌ、５００ｍｌ、及び１０００ｍｌなど既知のサイズのＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）パッケージに関する。
【００８５】
一般的に、セルロース繊維の量を本発明の積層包装材料において著しく低下させることができる一方、本発明はそれにもかかわらず食品包装一般、特に液体カートン包装のための機械的特性及び適合性を維持する、と結論付けられている。さらに、実施形態の詳細な説明は、実施形態の説明に関連して開示される。
【００８６】
［例］
水性セルロースパルプを、ＣＳＦ（カナディアンスタンダードフリーネス）値５３０ｍｌの約７５重量％のトウヒＣＴＭＰ繊維から、約２５重量％の漂白針葉樹化学パルプとブレンドし、約３〜４％の濃度にした。約２重量％のドデシル硫酸ナトリウムＳＤＳを水に混合することによって、発泡性流体を調製した。攪拌し、加圧空気を同時に添加した後、適切な発泡体が形成されるまで、繊維分散液を連続的な撹拌及び混合下で発泡体に添加した。こうして得られた繊維質発泡体をノズル（ヘッドボックス）を介してプレスし、多孔質フェルトの移動ウェブ上にコーティング成形して水を排出させ、続いて、こうして得られたウェブ成形発泡シートを乾燥した。
【００８７】
第１の特定の実施形態では、包装材料を積層包装材料に変形する間のラミネーション操作における発泡セルロースの特性を調査した。
【００８８】
ラミネーション中の発泡セルロースに対する熱的及び機械的負荷の影響を分析するために、様々な低密度材料において試験を行った。試験した材料は、発泡セルロース及び発泡ポリプロピレンであった。包装材料構造のラミネーションは、２つの押出コーティングステーションを有する柔軟な実験ラミネータで行った。ラミネータ設定は、約１００ｍ／分のウェブ速度、２５０〜２７５Ｎのウェブ張力であり、基準ニップ負荷は２５Ｎ／ｍｍであった。それぞれの押出コーティング操作では、約３２０℃の溶融押出温度で、各面の発泡セルロースの層上に１５〜２０ｇ／ｍ２のＬＤＰＥを溶融押出した。ラミネーション前の元の厚さとラミネーション後の厚さを、顕微鏡Ｏｌｙｍｐｕｓ  ＢＸ５１を用いて光学的に測定した。サンプル調製は、ミクロトームを用いて行った。
【００８９】
図６には、得られた厚さの減少が示されている。例えば、ＩＤ「ＦＣ  ３００  ２ｘ」は、密度３００ｋｇ／ｍ３の発泡セルロースが基準ニップ負荷の２倍のニップ負荷でラミネートされたことを意味する。一般的に、発泡セルロースの残りの厚さは、発泡ポリマー材料を有するラミネート変形物と比較して実質的に高いことが分かる。
【００９０】
また、押出コーティングによるラミネーションは、密度が３００ｋｇ／ｍ３よりも大きい発泡セルロースで良好に機能すると結論付けられた。低重量の発泡セルロース層を有するラミネートは、ラミネーション熱及び圧力に対してより敏感であり、発泡セルロース材料の厚さのより大きな減少を示す。
【００９１】
さらに、ポリマー発泡体の厚さの減少は、加熱されたポリマー発泡セルの溶融及び再成形により永久的である一方、発泡セルロースにはスプリングバック効果があり、故に、ラミネーション中の厚さ減少は、約３００〜４００ｋｇ／ｍ３の密度で基準ニップにおいて約１０〜１５％だけ減少する最終的な厚さに転じる。発泡セルロースの密度が高いほど、このスプリングバック効果又はＺＤ圧縮強度は良好になる。
【００９２】
第２の特定の実施形態では、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）２５０ｍｌタイプの包装容器は、それに応じて製造された発泡体からのバルク層を有する積層包装材料から調製された。包装材料は、パッケージの外側になるように配置された１２ｇ／ｍ２のＬＤＰＥの装飾層を含んでいた。装飾層から開始して追加の層は：７０ｇ／ｍ２の白紙；結合層としての１５ｇ／ｍ２のＬＤＰＥ；３３２ｋｇ／ｍ３、２４３μｍである発泡セルロースのバルク層；２０ｇ／ｍ２のＬＤＰＥのラミネート層及び約６μｍのアルミ箔のバリア層、６ｇ／ｍ２の接着剤（Ｐｒｉｍａｃｏｒ（商標）３４４０）及びＬＤＰＥ（３０ｗ％）とメタロセンを触媒とする直鎖低密度ポリエチレンとのブレンドである１９ｇ／ｍ２のヒートシール可能層であった。包装材料は、オレンジジュースを含む２５０ｍｌのＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）包装容器を生成するための従来の製造プロセスに従って処理されたロール上で得られた。この試験から、セルロース繊維の量は、１２ｇ／ｍ２のＬＤＰＥ装飾、２００ｇ／ｍ２の板紙、２０ｇ／ｍ２のＬＤＰＥラミネート層、６μｍのアルミ箔、６ｇ／ｍ２の接着剤（Ｐｒｉｍａｃｏｒ（商標）３４４０）及びＬＤＰＥ（３０ｗ％）とメタロセンを触媒とする直鎖低密度ポリエチレンとのブレンドである１９ｇ／ｍ２のヒートシール可能層を有する対応する従来の包装ラミネートにおいて１つの従来の板紙層を有する対応する材料と比較して、２５％減少され得ると結論付けられた。
【００９３】
さらに、積層包装材料に使用される材料の量を減少させることに加えて、バルク層は依然として、天然の再生可能な供給源、すなわちセルロースをベースとする。
【００９４】
バルク層の密度を決定するために、包装材料の層に応じて異なる手順が適用可能であり得る。多層包装材料中の発泡セルロースを含むバルク層の密度（ｋｇ／ｍ３）は、坪量（ｋｇ／ｍ２）を厚さ（ｍ）で割ることによって決定することができる。厚さは、標準的な顕微鏡を用いて得ることができる。個別の坪量は、包装材料の１ｄｍ２円形ディスクを使用する標準化された分離手順によって得ることができる。全ての測定は、２３℃及び５０％の相対湿度の制御された環境で行われる。包装材料の総坪量は、天秤（０．００１ｇ精度）を用いて測定される。包装材料を発泡セルロース層で分割して、２つのプライ（ｔｗｏ  ｐｌｉｅｓ）を得る。２つのプライは、全てのセルロース繊維が容易に除去されるまで、銅エチレンジアミン溶液を含むビーカー中に置かれる。その後、残りの坪量が決定され、発泡セルロースの秤量は、全坪量から残りの坪量を差し引くことによって計算することができる。プライの少なくとも１つにアルミニウム層が含まれている場合はいつでも、その手順は、各プライの坪量を測定し、銅エチレンジアミン溶液の代わりに酢酸溶液を使用し、プライを３〜４時間放置するものでなければならない。包装材料のプライの層は個々の層に分割され、対応する個々の層の坪量が決定され、総坪量から差し引かれる。追加の紙層が存在する場合はいつでも、上記の方法が適用されるが、紙層は、例えば粉砕によって除去される。粉砕された材料の重量が決定され、バルク層の密度計算において適切に補正される。
【００９５】
［架橋例］
［例示のＵＶ］
エタノール、ＴＭＰＴＡ（トリアクリレートとして図に示す）又はジペンタエリトリトールペンタアクリレート（ペンタアクリレートとして図に示す）と、光開始剤としてのＨＣＨＰＫとの架橋混合物を使用することにより、発泡セルロースについて試験を行った。発泡セルロースを約１５秒間架橋混合物に浸漬した。その後、発泡セルロースを約７０℃の温度で乾燥させた。その後、浸漬及び乾燥させた発泡セルロースを、ＵＶ放射線に曝した。添加された架橋材料の添加量は、浸漬及び乾燥の前後で発泡セルロースシートを秤量することによって確立した。そのパーセンテージは、添加剤の添加前のシートの重量に対するものである。ＵＶ装置は、１２０ワット／ｃｍ、合計１８００ワットのランプ電力を供給した。コンベア速度は約０．９〜８．６ｍ／分であり、単一又は複数の通過が調査された。総曝露時間は５．３〜２６．３秒の間で変化した。デラミネーション強度及びエッジウィック指数の測定を行った。密度は、添加された架橋混合物の量の増加とともに増加し、例えば、基準値約３３２から最大で６８５ｋｇ／ｍ３まで増加した。架橋混合物の添加及び照射によって手助けされたセルロース繊維間の架橋は、発泡セルロースのデラミネーション強度を向上させた。
【００９６】
図７は、基準の発泡セルロースと（ＴＭＰＴＡと光開始剤とで提供された）架橋された発泡セルロースとの差異を示す。同じ曝露時間において、複数回のパスと比較して１回のパスがはるかに高い強度を提供することは明らかである。基準値は、非ＵＶであってもＵＶ照射されていても、所望のデラミネーション強度特性を満たさない。
【００９７】
図８は、発泡セルロースに対する架橋（トリ又はペンタ）アクリレートの量を増加させることにより、デラミネーション強度がより増加することを示す。高すぎる架橋度により高すぎるデラミネーション強度を有すること、故に脆い材料を得ることは好ましくない。また、高すぎるデラミネーション強度は、材料のリサイクル可能性にも影響を与える。
【００９８】
図９は、基準の発泡セルロースと（ＴＭＰＴＡと光開始剤とで提供された）架橋発泡セルロースとの差異を示す。この図における本発明による実施形態間の違いは、添加剤の量及びＵＶ暴露の方法である。発泡セルロースの架橋がエッジウィック指数に正の影響を及ぼすことは明らかである。図１０は、発泡セルロースへの架橋（トリ又はペンタ）アクリレートの量を増加させることによって、エッジウィック指数がより減少することを示す。
【００９９】
［例示のＥＢ］
水と強度添加剤との液体溶液を使用して、シートを含浸させた。使用された架橋可能な強度添加剤は、デンプン及びＣＭＣであった。ある場合には、クエン酸をＣＭＣ−水溶液に添加した。
【０１００】
シートを１５秒間浸漬し、次いで、２３℃で２４時間平らな表面上で拘束しない状態で乾燥させた。
【０１０１】
それぞれの個々のシートの重量は、浸漬及び乾燥の前後で決定された。これは次いで、強度添加剤の対応する重量分率を計算するために使用された。
【０１０２】
次いで、シートを水のスプレー形態で湿らせ、その直後に両面をＥＢ放射線に曝した。放射線設定は、１００ｋｅＶ及び２００ｋＧｒａｙであった。
【０１０３】
放射線の暴露後、シートを２３℃で２４時間平らな表面上で拘束しない状態で乾燥させた。
【０１０４】
最後に、異なる変形物に対してデラミネーション強度を測定した。
【０１０５】
結果は、強度添加剤が全ての場合において著しくデラミネーション強度を向上させることを示している。この向上は、ＣＭＣの場合においてより高い。
【０１０６】
デンプンを架橋可能な強度添加剤として使用した場合、ＥＢ曝露は顕著な効果を有した。クエン酸をＣＭＣと組み合わせた場合、デラミネーション強度はＥＢ暴露後にわずかに増加した。
【０１０７】
図１１は、基準の発泡セルロースと、デンプン及びＥＢ放射線で提供された発泡セルロースと、デンプン（ＥＢ放射線なし）で提供された発泡セルロースとの差異を示す。ＥＢ放射線を使用した場合、基準の材料及び照射されていない材料と比較してはるかに高いデラミネーション強度が得られたことは明らかである。
【０１０８】
図１２は、基準の発泡セルロースと、ＣＭＣ及びＥＢ放射線で提供された発泡セルロースと、ＣＭＣ（ＥＢ放射線なし）で提供された発泡セルロースとの差異を示す。ＣＭＣを使用した場合、基準の材料と比較して高いデラミネーション強度が得られたことは明らかである。ＥＢ放射線を使用すると、クエン酸の添加によりデラミネーション強度はさらに向上した。
【０１０９】
さらなる利点及び好ましい特徴付けられた特性は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１ａ】本明細書に記載の態様による積層包装材料の断面図である。
【図１ｂ】本明細書に記載の態様による積層包装材料の断面図である。
【図２ａ】本明細書に記載の態様による積層包装材料の断面図である。
【図２ｂ】本明細書に記載の態様による積層包装材料の断面図である。
【図３】押出機、押出フィルム、紙又は包装材料ウェブ、及びプラスチックとバルク層とを接合するようなローラー配置の概略図である。
【図４】本明細書に記載の実施形態による包装材料から製造された包装容器の例である。
【図５】このような包装容器が連続的な成形、充填及びシーリングプロセスにおいて包装材料からどのように製造されるかの原理を示す図である。
【図６】得られた厚さの減少を示す図である。
【図７】デラミネーション強度に対する暴露時間の影響を示す図である。
【図８】デラミネーション強度に対する架橋材料の量の影響を示す図である。
【図９】エッジウィック指数に対する架橋材料の量及び暴露時間の影響を示す図である。
【図１０】エッジウィック指数に対する架橋材料の量の影響を示す図である。
【図１１】ＥＢを伴う及び伴わない場合の、デラミネーション強度に対する架橋材料の量の影響を示す図である。
【図１２】デラミネーション強度に対する架橋材料の影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１１１】
［実施形態の一般的な説明］
図１ａは、包装材料の断面を概略的に示す。装飾層（１１）は、適切なＬＤＰＥ又はＰＰなどのポリオレフィンである。装飾層は、例えば、他の層の何れかに設けられた印刷パターン、穴及び／又は弱化（図示せず）のカバーを提供するために使用され得る。装飾層の一面に、バルク層（１２）が配置される。装飾層の反対側のバルク層の他面上に、バリア層（１４）が配置される。バリア層とバルク層との間に、必要に応じて任意のラミネート層を配置することができる。同様に、バルク層とバリア層との間の十分な接着を提供するために、一方又は両方の層を表面改質してもよく、又はコーティングを含有させてもよい。バリア層（１４）は、パックされる製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素、光、水及び蒸気バリアなどの所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミ箔又は蒸着フィルム、例えば金属化フィルム又は蒸着被覆フィルムなど、例えばＰＥＣＶＤ被覆フィルムなどであることができる。バルク層の反対側において、バリア層は、ＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィン又はそれらのブレンドなどのヒートシール可能層（１６）とともに配置される。バリア層とヒートシール可能層との間には、必要に応じて接着剤が使用され得る。ヒートシール可能層は、完成したパックされた包装容器内の製品に面する層である。
【０１１２】
図１ｂは、包装材料の断面を概略的に示す。装飾層（１１）は、適切なＬＤＰＥ又はＰＰなどのポリオレフィンである。装飾層は、装飾層（１１）の一面に配置された層であるバルク層（１２）上に設けられた印刷パターン、穴及び／又は弱化（図示せず）のカバーを提供するために使用され得る。バルク層（１２）は、装飾層の反対側に、ＬＤＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィンから選択されたラミネート層（１３）を有する。ラミネート層は、バルク層（１３）の反対側に配置された酸素バリア（１４）への接着を提供する。バリア層（１４）は、パックされる製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素、光、水及び蒸気バリアなどの所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミ箔又は蒸着フィルム、例えば金属化フィルム又は蒸着被覆フィルムなど、例えばＰＥＣＶＤ被覆フィルムなどであることができる。ラミネート層の反対側では、バリア層上に接着性ポリマー（１５）が配置される。接着性ポリマー（１５）は、例えば、押出コーティングによって適用することができる。バリア層がアルミ箔である場合、接着剤は、Ｐｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）又はＮｕｃｒｅｌ（登録商標）の商品名で市販されているエチレン（メタ）アクリル酸コポリマー（Ｅ（Ｍ）ＡＡ）などの適切な接着剤であってもよい。バリア層の反対側では、接着剤は、ＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィン又はそれらのブレンドなどのヒートシール可能層（１６）とともに設けられる。ヒートシール可能層は、完成したパックされた包装容器内の製品に面する層である。
【０１１３】
図２ａは、包装材料の断面を概略的に示す。装飾層（２１）は、適切なＬＤＰＥ又はＰＰなどのポリオレフィンである。装飾層は、装飾層（２１）の一面に配置された層であるバルク層（２２）上に設けられた印刷パターン、穴及び／又は弱化（図示せず）のカバーを提供するために使用され得る。装飾層（２１）とバルク層（２２）との間に、紙又はセルロースの追加層（２７）が配置される。バルク層（２２）は、装飾層の反対側に、ＬＤＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィンから選択されたラミネート層（２３）を有する。ラミネート層は、ラミネート層（２３）の反対側に配置された酸素バリア（２４）への接着を提供する。バリア層（２４）は、パックされる製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素、光、水及び蒸気バリアなどの所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミ箔又は蒸着フィルム、例えば金属化フィルム又は蒸着被覆フィルムなど、例えばＰＥＣＶＤ（プラズマ励起化学気相成長）被覆フィルムなどであることができる。ラミネート層の反対側には、バリア層上に接着性ポリマー（２５）が配置される。接着剤（２５）は、例えば、押出コーティングによって適用することができる。バリア層がアルミ箔である場合、接着剤は、Ｐｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）又はＮｕｃｒｅｌ（登録商標）の商品名で市販されている適切なエチレン（メタ）アクリル酸コポリマー（Ｅ（Ｍ）ＡＡ）接着剤であってもよい。バリア層の反対側では、接着剤は、ＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィン又はそれらのブレンドなどのヒートシール可能層（２６）とともに提供される。ヒートシール可能層は、完成したパックされた包装容器内の製品に面する層である。
【０１１４】
図２ｂは、包装材料の断面を概略的に示す。装飾層（２１）は、適切なＬＤＰＥ又はＰＰなどのポリオレフィンである。装飾層は、ラミネートの１つ以上の他の層に設けられた印刷パターン、穴及び／又は弱化（図示せず）のためのカバーを提供するために使用され得る。装飾層の一面に隣接して、約１００ｇ／ｍ２以下の表面重量の薄紙（２７）が配置される。薄紙層（２７）は、装飾層の反対側のバルク層（２２）に、中間熱可塑性外側結合層（２８）によってラミネートされる。結合層（２８）は、ＬＤＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィン又はそれらのブレンドから選択され得る。結合層（２８）は、バルクセルロース層（２２）と薄紙層（２８）とをともに結合する。バルク層（２２）は、結合層（２８）にラミネートされた面とは反対側のバルク層の面において、熱可塑性ポリマーのラミネート層（２３）にさらにラミネートされる。ラミネート層（２３）は、ラミネート層（２３）の反対側に配置された酸素バリア層（２４）への接着を提供する。バリア層（２４）は、パックされる製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素、光、水及び蒸気バリアなどの所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミ箔又は蒸着フィルム、例えば金属化フィルム又は蒸着被覆フィルムなど、例えばＰＥＣＶＤ被覆フィルムなどであることができる。ラミネート層の反対側では、バリア層上に接着性ポリマー（２５）が配置される。接着剤（２５）は、例えば、押出コーティングによって適用することができる。バリア層がアルミ箔である場合、接着剤は、Ｐｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）又はＮｕｃｒｅｌ（登録商標）の商品名で市販されている適切なエチレン（メタ）アクリル酸コポリマー（Ｅ（Ｍ）ＡＡ）接着剤であってもよい。バリア層の反対側では、接着剤は、ＰＥ又はＰＰなどの適切なポリオレフィン又はそれらのブレンドなどのヒートシール可能層（２６）とともに提供される。ヒートシール可能層は、完成したパックされた包装容器内の製品に面する層である。図３は、押出機（３１）の概略図である。概略図の押出機は、装飾層（１１）、ラミネート層（１３）、接着剤（１５）及びヒートシール可能層（１６）の適用に適している。一例として、ラミネート層（１３）をバルク層（１２）上に適用することができ、それに従って図面は、ポリマーの溶融プラスチックフィルム（３２）がバルク層ウェブ（３５）上への溶融押出コーティングによって配置されるラミネート層（１３）になることを示す。押出機はポリマーを溶融し、混合する。層がポリマーブレンドである場合、押出機はまた、例えば、別個のポリマー顆粒用のホッパーを介して供給されるポリマーをブレンドするためにも使用され得る。溶融フィルム（３２）及びバルク層は、圧力をかけるローラー（３３及び３４）の間のラミネーションニップ内で接合される。ローラーの１つは、冷却ローラーであってもよく、それは、ニップにおいてポリマーの温度を低下させる。同様に、包装材料の他のポリマーがバルク層（３５）に添加されてもよい。バリア層（１４）は、例えば、別個のロールから送られ、ラミネート層（１３）とともに、又は接着剤とともにラミネーションニップを介して供給されてもよい。
【０１１５】
図４は、図１又は２に記載の包装材料から製造された包装容器５０ａの例を示す。包装容器は、飲料、ソース、スープなどの液体又は半液体食品に特に適している。典型的には、このようなパッケージは、約１００〜約２０００ｍｌの容量を有する。それは、本明細書で既に説明したもののような任意の構成とすることができるが、それぞれ縦方向及び横方向のシール５１ａ及び５２ａと、任意で開口素子５３とを有する、例えばれんが形状である。図示されていない別の実施形態では、包装容器はくさび形状にされ得る。このような「くさび形状」を得るために、パッケージの底部のみが折り畳み形成され、底部の横方向ヒートシールが三角コーナーフラップの下に隠され、それは、パッケージの底部に対して折り畳まれ、シールされる。頂部の横方向シールは、折り畳まれない状態にされる。このように、半分折り畳まれた包装容器は依然として扱いやすく、食料品店内の棚又はテーブルなどに置いた場合に寸法的に安定している（すなわち、形態及び形状を実質的に維持する）。
【０１１６】
図５は、本願の序論で説明した原理を示し、すなわち、包装材料のウェブは、重なり合ったヒートシール接合部７３において互いに一体化しているウェブの長手方向縁部７２，７２’によって、チューブ７１に成形される。チューブは、目的とする液体食品で充填７４され、チューブの充填された内容物のレベルより下において互いに所定の距離で、チューブの繰り返しの横方向シール７５によって個々のパッケージに分割される。
【０１１７】
パッケージ７６は、横方向シールにおける切込みによって分離され、材料内の準備された折り目線に沿った折畳み形成によって所望の幾何学的形状が与えられる。
【０１１８】
本発明は、上で示され説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変更することができる。添付の特許請求の範囲に開示された概念から逸脱することなく、当業者に明らかな修正及び変更が可能である。
【０１１９】
［実施形態］
バルク層（１２）であって、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度及び前記バルク層の少なくとも２５％の厚さの架橋発泡セルロースを有する、バルク層（１２）を一面に有する装飾層（１１）を含む、液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料であって、バルク層は、装飾層（１１）の反対側にバリア層（１４）を有し、バリア層は、バルク層（１２）の反対側にヒートシール可能層（１６）を有する、包装材料。
【０１２０】
ヒートシール可能層とバリア層との間に接着剤を含む、包装材料。
【０１２１】
バルク層とバリア層との間にラミネート層を含む、包装材料。
【０１２２】
装飾層とバルク層との間に追加層を含む、包装材料。
【０１２３】
追加層は、紙又は板紙層又は配向ポリマーフィルムである、包装材料。
【０１２４】
追加層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の坪量を有する紙層である、包装材料。追加層とバルク層との間に結合層を含む、包装材料。
【０１２５】
バルク層は、１００〜６００ｋｇ／ｍ３、例えば１００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜４００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、包装材料。
【０１２６】
バルク層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２、例えば少なくとも６０ｇ／ｍ２、例えば６０〜２５０ｇ／ｍ２の表面重量坪量を有する、包装材料。
【０１２７】
装飾層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）又はメタロセン触媒を使用して製造されたＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）及びそれらの２つ以上のブレンド；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；ポリプロピレン又はプロピレンコポリマー又はターポリマーからなる群から選択されたヒートシール可能なポリオレフィン層から選択される、包装材料。
【０１２８】
ラミネート層及びヒートシール可能層が、個別に、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）又はメタロセン触媒を使用して製造されたＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）及びそれらのブレンド；及びポリプロピレン又はプロピレンコポリマー又はターポリマーからなる群から選択される、包装材料。
【０１２９】
酸素バリアは、アルミ箔及び蒸着被覆フィルム、例えば金属化フィルム又は化学蒸着被覆フィルムからなる群から選択される、包装材料。
【０１３０】
ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に従って決定された１２０〜３００Ｊ／ｍ２のデラミネーション強度を有する、包装材料。
【０１３１】
本発明による包装材料から製造された包装容器であって、液体又は半液体食品用の容器である、包装容器。
【０１３２】
レンガ形状の包装容器、ゲーブルトップ包装容器、くさび形状の包装容器、正方形、長方形又は八角形ベースの包装容器、又はパウチである、包装容器。
【０１３３】
液体又は半液体食品用の包装容器のための包装材料を提供する方法であって、
発泡セルロースを提供するステップ；
ａ）ポリマー及び／又はモノマー材料と、任意に光開始剤とを含む架橋混合物と接触させること、及び／又は
ｂ）発泡セルロースを少なくとも部分的に官能化し、場合により光開始剤を提供すること
によって発泡セルロースを架橋して、
放射線を照射して架橋発泡セルロースを提供するステップ；
７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し、かつ架橋発泡セルロースを含む、バルク層を提供するステップ；
バルク層の一面にポリオレフィン装飾層を提供するステップ；
装飾層の反対側にバリア層を提供するステップ；
バルク層の反対側において、バリア層上にヒートシール可能層を提供するステップ；
を含み、包装材料は、押出ラミネーション及び／又は熱圧ラミネーションによって得られる、方法。
【０１３４】
ヒートシール可能層とバリア層との間に接着剤を提供するステップをさらに含む、方法。
【０１３５】
バルク層とバリア層との間にラミネート層を提供するステップをさらに含む、方法。
【０１３６】
装飾層とバルク層との間に追加層を提供するステップをさらに含む、方法。
【０１３７】
追加層は、紙又は板紙層又は配向ポリマーフィルムである、方法。
【０１３８】
追加層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の坪量を有する紙層である、方法。
【０１３９】
追加層とバルク層との間に結合層を提供するステップをさらに含む、方法。
【０１４０】
バルク層は、１００〜６００ｋｇ／ｍ３、例えば１００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば２００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば３００〜４００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、方法。
【０１４１】
バルク層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２、例えば少なくとも６０ｇ／ｍ２、例えば６０〜２５０ｇ／ｍ２の表面重量坪量を有する、方法。
【符号の説明】
【０１４２】
１１      装飾層
１２      バルク層
１３      ラミネート層
１４      バリア層
１５      接着剤、接着性ポリマー
１６      ヒートシール可能層
２１      装飾層
２２      バルク層
２３      ラミネート層
２４      酸素バリア、バリア層
２５      接着剤、接着性ポリマー
２６      ヒートシール可能層
２７      追加層
２８      結合層
３１      押出機
３２      溶融プラスチックフィルム
３３      ローラー
３４      ローラー
３５      バルク層ウェブ
５０ａ    包装容器
５１ａ    シール
５２ａ    シール
５３      開口素子
７１      チューブ
７２      ウェブの長手方向縁部
７２’    ウェブの長手方向縁部
７３      ヒートシール接合部
７４      充填
７５      繰り返しの横方向シール
７６      パッケージ
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【国際調査報告】
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