(57)【要約】  本発明は、粗セルロース繊維、セルロース補強画分を含む発泡成形セルロース繊維材料を製造するための方法に関する。更にまた、本発明は、発泡成形セルロース繊維材料、発泡成形セルロース繊維材料を含む包装材料用のセルロースバルクシート及び積層包装材料に関する。
2020512489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡成形セルロース繊維材料を製造するための方法であって、
（ａ）水性相中に気泡として分散した気体を含む水性発泡体を提供するステップであって、前記水性相が界面活性剤を含む、提供するステップと、
（ｂ）セルロース繊維を前記水性発泡体に添加して、繊維発泡体組成物を形成するステップであって、前記セルロース繊維が、
−セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量の粗セルロース繊維、及び
−セルロース繊維の総量の３質量％〜１５質量％の量の高度精製繊維成分であるセルロース補強画分
として添加される、形成するステップと、
（ｃ）前記繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配するステップと、
（ｄ）分配された繊維発泡体組成物中の水の量を低下させて、発泡成形セルロース繊維材料を最終形状で得るステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記セルロース補強画分が、ＳＲ°８０より大きいＳＲ範囲を有する高度精製化学パルプ及び７０ｍＬ未満のＣＳＦを有する高度精製ケミサーモメカニカルパルプ（ｈｒＣＴＭＰ）から選択される高度精製繊維成分である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記セルロース補強画分が、カチオン性乾燥増強剤で処理されており、前記カチオン性乾燥増強剤が、カチオン性デンプン（ＣＳ）、カチオン性ポリアクリルアミド（ＣＰＡＭ）、グリオキサール化ポリアクリルアミド（ＧＰＡＭ）及びポリアミノアミド−エピクロロヒドリン（ＰＡＥ）からなる群から選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記セルロース補強画分が、高分子電解質重層化法（ＰＥＭ）で処理されており、結果として３つのポリマー層をもたらし、前記セルロース補強画分上の第１のポリマー層が、カチオン性デンプン（ＣＳ）等のカチオン性ポリマーであり、前記セルロース補強画分上の第２のポリマー層が、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、アニオン性デンプン（ＡＳ）及びアニオン性ポリアクリルアミド（ＡＰＡＭ）等のアニオン性ポリマーであり、前記セルロース補強画分上の第３のポリマー層が、カチオン性デンプン（ＣＳ）等のカチオン性ポリマーである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
（ｅ）前記粗セルロース繊維及び前記セルロース補強画分を混合して、セルロース繊維混合物を形成するステップ
を更に含み、混合するステップが、ステップ（ｂ）より前に行われる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記界面活性剤が、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）又はラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
（ｆ）ステップ（ｂ）において得られた繊維発泡体組成物に保持系を添加するステップであって、前記保持系が、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）を含む、添加するステップ
を更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
（ｇ）ステップ（ｃ）の直前に、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）及び／又はロジンサイジング剤を添加することによって、疎水性サイジングを行うステップ
を更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
（ｈ）ステップ（ｃ）において得られる分配された繊維発泡体組成物上に、スプレーすることによってサイジング剤を適用することにより疎水性サイジングを行うステップであって、前記サイジング剤が、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）及び／又はアルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）を含む、疎水性サイジングを行うステップ
を更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
水の量を低下させる繊維発泡体組成物の密度が、およそ６００〜７５０ｋｇ／ｍ３であり、平均気泡サイズが、１００μｍ以下である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量の粗セルロース繊維、及びセルロース繊維の総量の３質量％〜１５質量％の量のセルロース補強画分を含む発泡成形セルロース繊維材料であって、２００〜４５０ｋｇ／ｍ３、好ましくは、２５０〜３５０ｋｇ／ｍ３、更により好ましくは、３００〜３２０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、発泡成形セルロース繊維材料。
【請求項１２】
少なくとも１００Ｊ／ｍ２、好ましくは、少なくとも１４０Ｊ／ｍ２、更により好ましくは、少なくとも１７０Ｊ／ｍ２の層間剥離強度を有する、請求項１１に記載の発泡成形セルロース繊維材料。
【請求項１３】
最大で４５０ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１１又は１２に記載の発泡成形セルロース繊維材料。
【請求項１４】
１．３〜４．０の間、好ましくは、２．０〜３．５の間、更により好ましくは、２．５〜３．０の間のＭＤ／ＣＤの圧縮強度比を有する、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の発泡成形セルロース繊維材料。
【請求項１５】
異なるセルロース材料の更なるシートと接触した層に積層又は配置された、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の発泡成形セルロース繊維材料を含む、包装材料用セルロースバルクシート。
【請求項１６】
前記異なるセルロース材料の更なるシートが紙である、請求項１５に記載の包装材料用セルロースバルクシート。
【請求項１７】
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の発泡成形セルロース繊維材料を含む積層包装材料であって、前記発泡成形セルロース繊維材料が、少なくとも１層のポリマー、例えば、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリオレフィンに積層されている、積層包装材料。
【請求項１８】
酸素バリアを更に含む、請求項１７に記載の積層包装材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な発泡成形セルロース繊維材料を製造する方法に関する。本発明は、新規な発泡成形セルロース繊維材料、並びに発泡成形セルロース繊維材料を含むバルクシート及び積層包装材料にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液体食品用の単回使用の使い捨て型の包装容器は、しばしば、板紙又はカートンベースの包装積層体から作製される。このような一般的に存在している包装容器の１つは、商標Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ  Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）で市販されており、長期間の周囲環境での保存用に販売されている牛乳、フルーツジュース等の液体食品の無菌包装に主に用いられている。この公知の包装容器の包装材料は、典型的には、紙又は板紙のバルク層及び外側の熱可塑性プラスチックの液密層を含む積層体である。例えば、無菌包装及び牛乳又はフルーツジュースの包装の目的で、包装容器を、気密性、特に、酸素気密性にするために、これらの包装容器の積層体は、通常、少なくとも１つの追加層、最も一般的には、アルミニウム箔を含む。
【０００３】
積層体の内側、すなわち、積層体から作製される容器の食品内容物に面している側には、アルミニウム箔上に適用される最内側層が存在し、この最内側の内側層は、接着性ポリマー及び／又はポリオレフィン等のヒートシール可能な熱可塑性ポリマーを含む、１つ又はいくつかの部分層で構成され得る。また、バルク層の外側には、ヒートシール可能な最外ポリマー層が存在する。
【０００４】
包装容器は、一般に、ウェブから、又は包装材料の既製のブランクから、パッケージを形成、充填及びシールする種類の現在の高速包装機によって作製される。したがって、包装容器は、最内側及び最外側のヒートシール可能な熱可塑性ポリマー層を一緒に溶着することによって、ウェブの長手端の両方を、重なり合った接合部で互いに一体化させることにより、積層包装材料のウェブを管状に変形させることによって作製されてもよい。この管は、対象の液体食品製品で充填され、その後、管中の内容物の高さより下の互いに所定の距離で、管の横方向シールを繰り返すことによって、個々のパッケージに分割される。パッケージは、横方向シールに沿って切断することによって、管から分離され、包装材料に用意された折り目線に沿って折り曲げを形成することによって、所望の幾何学的構造、通常、平行六面体又は直方体がもたらされる。
【０００５】
この連続的な管形成、充填及びシール包装方法の概念の主な利点は、ウェブが管形成の直前に連続的に殺菌され得、これにより、無菌包装方法、すなわち、充填される液体内容物及び包装材料自体から細菌を減少させ、充填された製品中で微生物が増殖する危険性がなく、充填されたパッケージを周囲温度であってさえ長期間保存できるように、充填された包装容器を清潔な条件下で作製する方法の可能性を提供するという点である。Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）型の包装方法の別の重要な利点は、上述のように、費用効果にかなりの影響を与える、連続的な高速包装の可能性である。
【０００６】
影響を受けやすい液体食品用、例えば、牛乳又はジュース用の包装容器も、積層包装材料のシート様ブランク又は既製のブランクから、作製することができる。折り畳まれた平坦な包装積層体の管状ブランクから、パッケージは、まず始めに、ブランクを組み上げて開放された管状の容器カプセルを形成し、この容器カプセルの一方の開放端が、一体化した端部パネルの折り畳み及びヒートシールによって閉鎖されることにより、作製される。このように閉鎖された容器カプセルは、その開放端を通して、対象の食品製品、例えば、ジュースが充填され、その後、これは、対応する一体化した端部パネルの更なる折り畳み及びヒートシールによって、閉鎖される。シート様及び管状ブランクから作製される包装容器の例は、従来の、いわゆるゲーブルトップ型パッケージである。プラスチック製の成形トップ及び／又はスクリューキャップを有する、この種類のパッケージもある。
【０００７】
包装積層体におけるアルミニウム箔の層は、ほとんどのポリマーのガスバリア材料よりも、格段に優れたガスバリア性を提供する。液体食品の無菌包装のための従来のアルミニウム箔ベースの包装積層体は、今日の市場で入手可能なものの性能のレベルで、依然として最も費用効率が高い包装材料である。
【０００８】
今日の包装材料の費用の更なる低下は、ポリマー層の厚さのダウンゲージによって、又はアルミニウム箔バリアを１つ又は複数の異なるバリア層で置き換えようとすることによって、行うことができる。
【０００９】
これまで、液体のカートン包装の分野において実用的であるとして考えられてこなかった費用を節約する方法は、セルロース繊維材料の種類及び／又は量による、セルロースベースのバルク層のダウンゲージによるものであり得る。通常、これは、機械的強度及び包装の完全性、並びに材料のバリア性という重要な特性を損なう原因となり、したがって、これまでは、推進するのにあまり有利ではない方法と考えられていた。板紙は、液体のカートン包装材料の主要部であるが、しかしながら、包装材料全体の費用の主要部を代表するものでもある。
【００１０】
本出願人による公開された国際特許出願公開第２０１５／１８１２８１号において、同様の包装の目的のため、上記に記載するように繊維状セルロースの低密度材料が積層包装材料に組み込まれた。これは、このような材料が、ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に従ってホイヘンス内部結合エネルギー試験装置によって決定される、材料の十分な層間剥離強度を含む、積層サンドイッチ材料のためのバルク層に必要な基準を提供することが分かった。
【００１１】
しかしながら、同時に、材料の密度を増加させずに、更に改善された機械的特性、特に、層間剥離強度を有する、このような材料を提供する必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１５／１８１２８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、１つ又は複数の上記で特定された先行技術の限界を少なくとも部分的に克服することである。改善されたｚ−方向の圧縮強度、又は圧縮耐性、すなわち、低下した残留ひずみも有する、このような材料を提供することが更なる目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、本発明の上記及び他の目的は、請求項１によって定義される方法によって、完全又は部分的に達成される。本請求項によれば、上記の目的は、発泡成形セルロース繊維材料を製造するための方法であって、水性相中に気泡として分散した気体を含む水性発泡体を提供するステップであり、前記水性相が界面活性剤を含む、提供するステップ、セルロース繊維を水性発泡体組成物に添加して、繊維発泡体組成物を形成するステップであり、セルロース繊維が、粗セルロース繊維及びセルロース補強画分として添加される、形成するステップ、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配するステップ、並びに分配された繊維発泡体組成物中の水の量を低下させて、発泡成形セルロース繊維材料を最終形状で得るステップを含む、方法によって達成される。いくつかの例において、その最終形状の発泡成形セルロース繊維材料は、ボードと称される。異なる化学物質は、通常、製紙業において使用され、普通は、強化剤又は強化助剤と呼ばれる。セルロース補強画分という用語は、変性セルロース繊維又は精製セルロース繊維等のセルロース繊維ベースの強化助剤を包含する。得られる発泡成形セルロース繊維材料は、低密度、典型的には、４５０ｋｇ／ｍ３未満を有する。更に、得られる発泡成形セルロース繊維材料は、典型的には、少なくとも１００Ｊ／ｍ２、好ましくは、少なくとも１４０Ｊ／ｍ２、更により好ましくは、少なくとも１７０Ｊ／ｍ２の比較的高い層間剥離強度を有する。
【００１５】
粗セルロース繊維は、セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量で添加される。粗セルロース繊維は、４００〜７５０ｍＬのカナダ標準濾水度（ＣＳＦ）値を有していてもよい。粗セルロース繊維は、１．３〜２．６ｍｍの平均繊維長さ（加重長さ）を有していてもよい。粗セルロース繊維は、２０〜４５μｍの平均繊維直径を有していてもよい。粗セルロース繊維は、３０％未満の微細物含量を有していてもよい。「粗セルロース繊維」における「粗」という用語は、パルプ繊維が、リグニンが化学的プロセスによって部分的に除去された、より低い濾水度の繊維に対して、それらが、精製された繊維よりも剛性で長くなるように、未処理の、未崩壊繊維壁を有することとして理解されるべきである。したがって、粗繊維は、繊維の崩壊が引き起こされなければ、紙／ウェブ作成の加圧及び乾燥プロセスの間に、繊維に適用される力に耐えるのに十分な厚さの繊維壁を有する繊維である。リグニンが部分的に除去された化学パルプは、（リグニンの除去に起因して）より弱い繊維壁を有し、製紙プロセス（加圧及び乾燥）の間に崩壊する。依然として十分な量のリグニンを含有する繊維は、繊維壁がより弱くなるように繊維が精製されない限り、プロセス力に耐えることが可能であり、崩壊しない。得られる発泡成形セルロース繊維材料において、粗セルロース繊維は、材料にそのかさ高い構造を与える成分として機能する。粗セルロース繊維は、メカニカルパルプ繊維、ケミメカニカルパルプ繊維、サーモメカニカルパルプ繊維、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）繊維及び中性亜硫酸セミケミカル（ＮＳＳＣ）化学パルプ繊維からなる群から選択されてもよい。メカニカルパルプ繊維、ケミメカニカルパルプ繊維、サーモメカニカルパルプ繊維、ケミサーモメカニカルパルプ繊維又はＮＳＳＣ化学繊維は、砕木（ＧＷ）パルプ、石砕木（ＳＧＷ）パルプ、加圧式砕木（ＰＧＷ）パルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、高温サーモメカニカルパルプ（ＨＴＭＰ）、ケミメカニカルパルプ繊維（ＣＭＰ）、ＣＴＭＰ又はＮＳＳＣパルプ繊維からなる群から選択されてもよい。好ましくは、粗セルロース繊維は、ケミサーモメカニカルＣＴＭＰパルプ繊維である。ＣＴＭＰは、セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量で添加される。ＣＴＭＰは、４００〜７５０ｍＬのＣＳＦ値を有していてもよい。ＣＴＭＰは、１．３〜２．６ｍｍの平均繊維長（加重長さ）を有していてもよい。ＣＴＭＰは、２０〜４５μｍの平均繊維直径を有していてもよい。ＣＴＭＰは、３０％未満の微細物含量を有していてもよい。一実施形態によれば、ＣＴＭＰは、セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量で添加され、４００〜７５０ｍＬのＣＳＦ値を有し、１．３〜２．６ｍｍの平均繊維長（加重長さ）を有し、２０〜４５μｍの平均繊維直径を有し、３０％未満の微細物含量を有する。
【００１６】
セルロース補強画分は、セルロース繊維の総量の３質量％〜１５質量％の量で添加される。セルロース補強画分は、高度精製セルロース成分であり、同様に、高精製繊維成分とも呼ばれる。得られる発泡成形セルロース繊維材料において、セルロース補強画分は、製紙プロセスのその後の段階において、セルロース繊維の結合を促進し、低密度構造によって引き起こされる強度の損失を相殺する、補強として機能する。また、十分に保持されれば、セルロース補強画分は、結合部位及びデンプンの保持を増加させる。セルロース補強画分は、およそ０．４〜０．８ｍｍ、好ましくは、０．５〜０．７ｍｍ、より好ましくは、０．６〜０．６５ｍｍの平均繊維長さを有していてもよい。セルロース補強画分は、およそ２０〜３０μｍの平均繊維直径を有していてもよい。セルロース補強画分は、３０％未満の微細物（２００メッシュの網を通過する画分として定義される）含量を有していてもよい。セルロース補強画分は、例えば、従来のＬＣ精製機（低稠度精製機）を用いて、作製され得る。ショッパーリグラー法を用いて測定されるセルロース補強画分の濾過抵抗は、８０ＳＲより高く、例えば、８５〜９５ＳＲであってもよい。したがって、セルロース補強画分は、ＮＦＣ（ナノフィブリル化セルロース）又はＭＦＣ（マイクロフィブリル化セルロース）より寸法が大きく、この後者は、１００ｎｍ〜０．１ｍｍの平均繊維長さ、及び３〜５０ｎｍの繊維直径を有する。セルロース補強画分は、これが高度にフィブリル化され、したがって、大きな比表面積を有し、その結果として、繊維供給成分の間で水素結合を形成する多くの数のヒドロキシル基を有するので、繊維ネットワークの強度を増加させる。依然として、高度精製繊維は、依然として繊維の一部であり、はるかに小さいサイズ、すなわち、マイクロメートルスケール及び／又はナノメートルスケールのフィブリルセルロース、小さくはならない。「フィブリルセルロース」という用語は、「セルロース微細物」を包含しない。「微細物」は、「フィブリル」と同じではない。フィブリルは、微細物よりも著しく小さなサイズを有する。
【００１７】
好ましくは、粗セルロース繊維は、セルロース繊維の総量の８５〜９７質量％の量で添加され、セルロース補強画分は、セルロース繊維の総量の３〜１５質量％の量で添加される。
【００１８】
発泡成形セルロース繊維材料を作製する第１工程は、セルロース繊維を含む発泡体を提供する工程を含む。このような発泡体は、セルロース繊維、並びに液体及び界面活性剤を含む発泡液体を混合することによって、作製され得る。液体は、水であってもよい。典型的には、界面活性剤の量は、０．０１〜１０００ｐｐｍ（質量対質量）、例えば、０．０１〜１００ｐｐｍ、例えば、０．０１〜１０ｐｐｍ、例えば、０．０５〜１０ｐｐｍ、例えば、０．１〜８ｐｐｍであり得る。
【００１９】
ローターミキサー又は一般的な泡発生器を、セルロース繊維を含む発泡体を発生させるために使用することができる。発泡体は、一般に、混合物にガスを導入することによって形成することができる。空気は、適切なガスの一例である。他の好適なガスは、酸素及び窒素である。ガスは、加圧ガスの形態で、及び撹拌によって引き起こされるボルテックスによって、混合物に導入されてもよい。
【００２０】
繊維発泡体組成物は、型内に分配され、その後、脱水及び乾燥されて、最終の三次元形状が得られ得る。この方法において、改善された内部結合強度、すなわち、層間剥離強度に起因して、内部結合強度の目的のために、多量の更なる添加剤又はポリマーを添加せずに、水性の繊維発泡体組成物を成形することによって、三次元物品を作製することが可能である。
【００２１】
分配された繊維状組成物中の水の量を低下させる工程は、脱水及び／又は乾燥を含み得る。繊維発泡体組成物が分配される基材は、網形状又は成形網であってもよい。網形状又は成形網上への分配は、繊維の発泡体を脱水する１つの方法を示す。成形網上での初期の脱水後、発泡成形セルロース繊維材料（繊維状ウェブ）は、１つ又はいくつかの連続的なウェットプレスニップ中で機械的に圧縮されてもよい。その後、得られる脱水された発泡成形セルロース繊維材料（繊維状ウェブ）は、任意の従来の乾燥方法、例えば、シリンダー乾燥、インピンジメント乾燥又は代替のＩＲ（赤外線）乾燥機を備えるコンデベルト乾燥を使用して、０〜１５％（質量／質量）の間の最終水分含量に、乾燥され得る。
【００２２】
伝統的な製紙と比較して、追加又は改変された乾燥工程を、所望の乾燥度及び密度を達成するために、好適に使用することができる。
【００２３】
一般に、セルロース繊維は、セルロース繊維を含む液体分散液（繊維分散液）として提供される。セルロース繊維を含む液体分散液中のセルロース繊維の濃度は、０．１％〜１０％（質量／質量）であってもよい。セルロース繊維を含む液体分散液は、セルロース繊維を含む水性分散液であってもよい。
【００２４】
繊維分散液は、泡を（界面活性剤を含む）液体から発生させた後、発泡した液体に添加してもよい。
【００２５】
或いは、セルロース繊維を含む液体分散液は、発泡の前に、発泡液体と混ぜ合わせてもよい。
【００２６】
繊維発泡体組成物における繊維の総量は、湿った総発泡体組成物に基づいて、０．１〜１０質量％（質量／質量）、例えば、０．１〜７質量％、例えば、０．１〜５質量％、例えば、０．５〜５質量％、例えば、０．５〜４質量％、例えば、０．５〜３質量％であってもよい。
【００２７】
必要により、発泡体の稠度を制御するための添加剤を添加してもよい。
【００２８】
一実施形態によれば、セルロース補強画分は、ＳＲ°８０より大きい範囲、例えば、ＳＲ°９０のショッパーリグラー（ＳＲ）数を有する高度精製化学パルプ、及び７０ｍＬ未満のＣＳＦを有する高度精製ケミサーモメカニカルパルプ（ｈｒＣＴＭＰ）から選択される高度精製繊維成分である。高度精製化学パルプは、ＳＲ°９０のショッパーリグラー（ＳＲ）数を有していてもよい。実施形態によれば、高度／高精製パルプは、広葉樹若しくは針葉樹ベースの上記のような亜硫酸又は硫酸（化学）パルプ、上記のような高度精製ＣＴＭＰパルプ、又は高度精製ＮＳＳＣパルプから選択されるパルプであってもよい。高度精製化学パルプは、高度精製亜硫酸パルプ、高度精製針葉樹パルプ、高度精製クラフト（硫酸）パルプ又は高度精製広葉樹パルプ（ｈｒＨＷ）であってもよい。一実施形態において、高度精製補強パルプは、ｈｒＨＷである。ｈｒＨＷは、ＳＲ°９０のショッパーリグラー（ＳＲ）数を有していてもよい。ｈｒＨＷを使用する１つの利点は、広葉樹パルプが良く市販されている点である。ｈｒＣＴＭＰは、７０ｍＬ未満のＣＳＦ値を有していてもよい。ｈｒ繊維の使用は、これが、結合領域を増加させ、したがって、より高いシート強度をもたらすという利点を有する。
【００２９】
本発明の発泡成形セルロース繊維材料は、添加物量（例えば、１０質量％未満）の他の材料、例えば、増強化学物質又は増強剤、例えば、デンプン及びその誘導体、又はカルボキシメチルセルロース及びその誘導体を、更に含んでいてもよい。このような添加剤は、得られる発泡成形セルロース繊維材料の特性に影響を及ぼすために、添加され得る。カチオン性デンプンは、シート強度を更に増加させるために、添加してもよい。カチオン性デンプンは、セルロース組成物の６質量％未満、好ましくは、０．５〜５．５質量％、例えば、１〜５質量％、例えば、１．５〜４質量％、例えば、２〜５質量％で、添加してもよい。
【００３０】
別の実施形態によれば、セルロース補強画分は、カチオン性乾燥増強剤で処理されている。このような処理は、繊維ネットワーク中の結合面積を増加させ、それにより、強度を改善する。カチオン性乾燥増強剤は、カチオン性デンプン（ＣＳ）、カチオン性ポリアクリルアミド（ＣＰＡＭ）及びグリオキサール化ポリアクリルアミド（ＧＰＡＭ）からなる群から選択されてもよい。また、ポリアミノアミド−エピクロロヒドリン（ＰＡＥ）等の他の代表的なカチオン性剤を使用してもよい。好ましくは、セルロース補強画分は、カチオン性乾燥増強剤のようなカチオン性デンプンで処理されている。
【００３１】
カチオン性増強剤でのセルロース補強画分の処理は、粗セルロース繊維及びセルロース補強画分と混合して、セルロース繊維混合物を形成する工程の前に、行ってもよい。
【００３２】
或いは、カチオン性乾燥増強剤でセルロース補強画分を処理する代わりに、全セルロース繊維混合物が、カチオン性乾燥強度補強剤で処理されてもよい。
【００３３】
更なる実施形態によれば、セルロース補強画分は、高分子電解質重層化法（ＰＥＭ）で処理され、結果として３つのポリマー層をもたらし、ここで、セルロース補強画分上の第１のポリマー層は、カチオン性デンプン（ＣＳ）等のカチオン性ポリマーであり、セルロース補強画分上の第２のポリマー層は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、アニオン性デンプン（ＡＳ）及びアニオン性ポリアクリルアミド（ＡＰＡＭ）等のアニオン性ポリマーであり、セルロース補強画分上の第３のポリマー層は、カチオン性デンプン（ＣＳ）等のカチオン性ポリマーである。層化は、６層まで続けられてもよく、最初の２層が完成した後、停止されてもよい。ＰＥＭでのセルロース補強画分の処理は、高い量の高分子電解質が、乾燥の間に繊維が一緒に効率よく結合することを可能にする、繊維の表面上の比較的厚いゲル様層を形成することによって、高保持で繊維材料の表面上に吸収され得るという利点を有する。
【００３４】
高分子電解質重層化法（ＰＥＭ）でのセルロース補強画分の処理は、粗セルロース繊維及びセルロース補強画分と混合して、セルロース繊維混合物を形成する工程の前に、行ってもよい。
【００３５】
或いは、高分子電解質重層化法（ＰＥＭ）でセルロース補強画分を処理する代わりに、全セルロース繊維混合物が、高分子電解質重層化法（ＰＥＭ）で処理されてもよい。
【００３６】
別の実施形態によれば、本方法は、粗セルロース繊維及びセルロース補強画分を混合して、セルロース繊維混合物を形成する工程であって、ここで、混合する工程は、セルロース繊維を水性発泡体組成物に添加する工程の前に行われる、工程を更に含む。これは、均一な繊維混合物を調製するための効率的な方法であるという利点を有する。
【００３７】
或いは、本方法は、粗セルロース繊維及び高度精製繊維成分を混合して、セルロース繊維混合物を形成する工程であって、ここで、混合する工程は、セルロース繊維を水性発泡体組成物に添加する工程の前に行われ、全セルロース繊維混合物は、粗セルロース繊維及びセルロース補強画分を混合して、セルロース繊維混合物を形成する工程の後に処理される、工程を更に含む。
【００３８】
更なる実施形態によれば、界面活性剤は、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）（ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）とも呼ばれる）又はラウリルエーテル硫酸ナトリウム（ＳＬＥＳ）である。界面活性剤の量は、０．０５〜１０ｇ／ｌの液体、例えば、０．１〜８ｇ／ｌの液体であり得る。
【００３９】
好ましくは、界面活性剤は、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）である。
【００４０】
好ましくは、ＳＤＳの量は、０．０５〜１０ｇ／ｌの液体、例えば、０．１〜８ｇ／ｌの液体である。
【００４１】
ＳＤＳは、アニオン性界面活性剤であり、すなわち、これは、水性環境中で、負電荷を有する。更にまた、ＳＤＳは、効率が良く、安価な界面活性剤であり、毒性のない界面活性剤を必要とする、シャンプー及び歯磨き粉のような多数の健康−衛生の用途において、広く使用されている。加えて、ＳＤＳは、非常の効率が良い発泡剤であり、したがって、許容される発泡体を形成するためのパルプ懸濁液中の必要なＳＤＳ濃度は、低い。非イオン性界面活性剤の必要な濃度は、典型的には、必要なＳＤＳの濃度よりも１０倍高い。カチオン性界面活性剤は、繊維上のアニオン性部位に吸着され、したがって、ウェブ中のこれらの濃度は、増加し、より高い界面活性剤含量を有する生成物を生じ、強度の低下をもたらす。発泡体の形成に必要なポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の量は、ＳＤＳと比較して非常に高いことが知られており、したがって、ボード作成プロセスから浄水場に出ていく界面活性剤の量は、ＰＶＡでは非常に高くなる。更に、ＰＶＡを発泡剤として使用する場合の生成物の強度は、発泡がＰＶＡで調節されている場合、製品の品質の制御における問題を引き起こし得る発泡剤の濃度に依存し得る。加えて、ＰＶＡの濃度はまた、得られる材料の強度特性に影響を及ぼす。
【００４２】
ＳＤＳは、負に帯電しており、これは、カチオン性プロセスの化学物質、例えば、ＣＰＡＭ（カチオン性ポリアクリルアミド）（保持化学物質）、カチオン性デンプン（乾燥増強剤）及びＡＫＤ（アルキルケテンダイマー）（サイジング剤）（典型的には、カチオン性ポリマーで安定化された分散液）をもたらす。これらの課題のそれぞれは、本明細書において議論するように、独立して解決され得る。
【００４３】
ＳＤＳが界面活性剤として使用され、カチオン性乾燥増強剤が、カチオン性デンプンである場合、カチオン性添加剤に関するいくつかの望まない効果が生じる可能性がある。気泡中で、アニオン性ＳＤＳ分子は、アニオン性末端（すなわち、親水性末端）が水相の方に向かい、疎水性末端が、空気相の方に向かうように、配列する。したがって、発泡体中の気泡は、高い負の表面電荷を有する、大きな表面積を有する。アニオン性の気泡表面は、カチオン性強化助剤及びカチオン性保持ポリマーの吸着に関して、繊維と「競合」する可能性がある。また、アニオン性の気泡は、特に、高いせん断力がプロセス内に存在する場合、おそらく、繊維表面上に既に吸着されたカチオン性ポリマーを切り離すことができる。したがって、決定要因の効果は、発泡体中での遅延時間、すなわち、どのぐらいの時間、カチオン性強化助剤及びカチオン性保持ポリマーが発泡体中に存在するか、すなわち、発泡体と相互作用するかに依存する。この課題を克服するために、カチオン性デンプンは、発泡体を粘度が高いストック（すなわち、繊維分散液又はセルロース繊維混合物）と混合する前に、粘度が高いストックに添加してもよい。その結果、ＳＤＳは、繊維上へのカチオン性デンプンの吸着を妨げない。発泡体における遅延時間は、ある程度の脱着が発泡体中で生じるので、短くなければならない。高い泡密度（６００ｋｇ／ｍ３〜７５０ｋｇ／ｍ３）は、より低い泡密度と比較して、カチオン性デンプンの保持を促進する。或いは、カチオン性デンプンは、６００ｋｇ／ｍ３〜７５０ｋｇ／ｍ３の泡密度で、発泡体に添加されてもよい。保持系及び投入方法は、下記に記載の通りであり得る。デンプンの保持は、化学物質の保持のようなＣＰＡＭ及び微粒子の増加させた投入量による良好な固体保持によって、増加され得る。ＣＰＡＭ及び微粒子を使用するのに代えて、タンニン酸（ＴＡ）及びポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）からなる保持系を用いてもよい。
【００４４】
別の実施形態によれば、本方法は、セルロース繊維を水性発泡体組成物に添加する工程において得られた繊維発泡体組成物に、保持系を添加する工程を更に含む。保持系は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）を含んでいてもよい。保持系の添加は、より少ない繊維及び粒子が、それらが材料中に保持されるように、材料中の水の量を低下させる工程の間に材料をそのままにする効果を有する。これは、非保持材料が、寸法及び良好な結合によって大部分が小さく、その結合への寄与が顕著であるので、得られる材料の品質を向上させる。加えて、脱水及び他の化学物質の保持も改善され、原料及び製造費用の節約をもたらす。
【００４５】
２成分の保持系において、添加は、好ましくは、ポイントの間の明らかな時間遅延を有する、２つの別々の挿入ポイントにおいてパイプライン化される。
【００４６】
保持系は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）を含んでいてもよい。ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）は、好ましくは、４５０ｇ／ｔ乾燥固体より少ない量で添加される。ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）は、非イオン性の保持系であり、したがって、干渉する相互作用は、ＳＤＳ等のアニオン性発泡剤に対する反対の電荷及び保持系の間には生じない。好ましくは、ＰＥＯは、６×１０６〜８×１０６の分子量（ＭＷ）を有する。
【００４７】
したがって、界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、例えば、ＳＤＳである場合、好ましい保持系は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）である。ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）及びタンニン酸（ＴＡ）は、好ましくは、４５０ｇ／ｔ乾燥固体より少ない量で添加される。
【００４８】
タンニン酸に代えて、フェノール性基を含有する任意の化合物、例えば、クラフトリグニン又はホルムアルデヒド樹脂を、使用してもよい。
【００４９】
或いは、保持系は、カチオン性ポリアクリルアミド（ＣＰＡＭ）及び微粒子の組み合わせであってもよく、後者は、負の電荷及び非常に大きな表面積を有し得る。微粒子は、ポリマー若しくは無機物質、又はこれらの組み合わせのいずれかであってもよい。使用される無機微粒子の一例は、ベントナイトである。好ましくは、ＣＰＡＭは、１０００ｇ／ｔ乾燥固体含量より少ない量で添加されてもよい。好ましくは、微粒子は、１０００ｇ／ｔ乾燥固体含量より少ない量で添加される。ＣＰＡＭ及び微粒子の添加は、これが、固体の保持を改善するという利点を有する。ＳＤＳを発泡剤として使用し、ＣＰＡＭ及び微粒子を保持系として使用する場合、ＣＰＡＭのカチオン性の電荷は、発泡したＳＤＳと相互作用し、このようにして、保持系の有効性を低下させる。この課題を克服するために、増加させた量のＣＰＡＭ（４００ｇ／ｔ〜１０００ｇ／ｔ）を、泡密度が６００ｋｇ／ｍ３〜７５０ｋｇ／ｍ３である場合、微粒子の添加前に、ヘッドボックス供給ラインに供給してもよい。或いは、上記に記載の負の効果を低減するために、発泡体を、粘度が高いストック（すなわち、繊維分散液又はセルロース繊維混合物）と混合し、ヘッドボックスに近接して、ヘッドボックス供給ラインに微粒子を供給する前に、粘度が高いストックに、ＣＰＡＭを供給してもよい。
【００５０】
繊維発泡体組成物へのポリマー又は繊維の更なる添加は、液体のカートン包装材料及び積層体におけるバルク材料のための、得られる発泡成形セルロース繊維材料の使用を可能にするために、必要ではない。
【００５１】
アルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）及びロジン等のサイジング剤は、繊維発泡体組成物に添加されて、ボード（すなわち、発泡成形セルロース繊維材料）の疎水性、それによって、その水反発性を改善し得る。サイジング剤は、４ｋｇ／トン乾燥固体含量までの量で、繊維発泡体組成物に添加されてもよい。液体の包装ボードの作製において、内側のサイジングは、通常、ＡＫＤ（アルキルケテンダイマー）を添加することによって、行われる。
【００５２】
一実施形態によれば、本方法は、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配する工程の直前に、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）及び／又はロジンサイジングを添加することによって、疎水性サイジングを行う工程を更に含む。好ましくは、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）及び／又はロジンサイジングは、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配する工程の、２０秒未満前、好ましくは、１０秒未満前、例えば、７秒前に、添加される。ＡＫＤでは、投入量は、４ｋｇ／ｔ乾燥固体含量以下であり得る。この段階でサイジング剤を添加する１つの利点は、サイジング剤が、良好な性能を有するという点である。より早い段階で添加すると、界面活性剤は、サイジング剤を洗い流すことができ、より低い疎水性をもたらし、したがって、乾燥したときに、得られる材料の液体を吸収する傾向を増加させる。好ましくは、サイジング剤は、４ｋｇ／ｔ乾燥固体含量以下の総量で添加される。
【００５３】
４ｋｇ／トン乾燥固体含量（活性物質）以下で投入されるＦｅｎｎｏｓｉｚｅ  ＫＤ３６４Ｍ等のＡＫＤは、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配する工程の可能な限り直前に、発泡体に添加することができる。好ましくは、ＡＫＤは、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配する工程の、２０秒未満前、好ましくは、１０秒未満前、例えば、７秒前に、添加される。このサイジング剤は、ＳＤＳの発泡において、効果的に働く。
【００５４】
界面活性剤は、ＡＫＤサイジングを妨げることが知られている。ＳＤＳを発泡剤として使用し、ＡＫＤをサイジング剤として使用する場合、ＳＤＳの負電荷は、おそらく、カチオン的に安定化されたＡＫＤを中和する。したがって、ＳＤＳは、繊維表面上のＡＫＤ粒子の吸着を妨げる。また、ＡＫＤ製品は、発泡化学全体に適合しなければならない。これらの理由のために、ＡＫＤ製品は、注意深く選択しなければならない。反応系（ＣＰＡＭ及び微粒子）及びカチオン性デンプンの添加は、サイジングを促進し、Ｆｅｎｎｏｓｉｚｅ  ＫＤ３６４というＡＫＤ製品と一緒に、十分なサイジングのレベルを達成し得る。Ｆｅｎｎｏｓｉｚｅ  ＫＤ３６４の適合性及び発泡化学についての理由は、ＡＫＤの安定化系における比例的に高いカチオン電荷であり得る。
【００５５】
好ましくは、発泡体中におけるＡＫＤの遅延、すなわち、ＡＫＤの滞留時間が、サイジングの効率を低下させ得るので、サイジング剤は、ヘッドボックスの直前に、発泡体に供給される。
【００５６】
代替の実施形態によれば、本方法は、繊維発泡体組成物を、基材上又は型内に分配する工程において得られる分配された繊維発泡体組成物上に、スプレーすることによって、サイジング剤を提供することにより疎水性サイジングを行う工程であって、ここで、サイジング剤は、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）及び／又はアルキルコハク酸無水物（ＡＳＡ）及び／又はロジンを含む、工程を更に含む。好ましくは、サイジング剤は、４ｋｇ／ｔ乾燥固体含量以下の総量で添加される。スプレーとしてサイジング剤を添加する１つの利点は、それが、せん断力及びせん断に曝す時間を更に減少させることによって、界面活性剤のＡＫＤウォッシュアウト効果を更に最小化するという点である。
【００５７】
一実施形態によれば、水の量を低下させる繊維発泡体組成物の密度は、およそ６００〜７５０ｋｇ／ｍ３である。平均気泡サイズは、１００μｍ以下であってもよい。したがって、水の量を工程（ｄ）において低下させる前では、繊維発泡体組成物の密度は、およそ６００〜７５０ｋｇ／ｍ３である。これは、この密度で、ＳＤＳ含量が、カチオン性化学物質とあまり相互作用せず、ボードのための目標の強度特性のレベルを確実にするという利点を有する。同時に、発泡体の品質は、許容される形成をもたらすのに十分良好である。水の量を低下させた（工程（ｄ））後、発泡成形セルロース繊維材料は、その最終形状で得られ、泡がないか、又は無視できる量の泡を含有する。水の量を低下させた後、発泡成形セルロース繊維材料（ボード）の密度は、好ましくは、４５０ｋｇ／ｍ３以下、好ましくは、２５０〜３５０ｋｇ／ｍ３、例えば、３００ｋｇ／ｍ３である。
【００５８】
別の実施形態によれば、繊維発泡体組成物の平均気泡サイズは、１００μｍ以下、例えば、８０μｍ以下、例えば、６０μｍ以下である。これは、気泡が、分離された個々の繊維を保ち、それによって、繊維の凝集体が発生せず、典型的には、特定の形成、すなわち、形成数、又はＳＣＡＮ−Ｐ  ９２：０９に従って測定される１．０√ｇ／ｍ未満の坪量で正規化されたローカル坪量の標準偏差を有する材料の良好な形成をもたらすという利点を有する。気泡の半径は、光学測定を使用し、測定された気泡の直径を平均化して、ザウター平均粒径Ｄ［３，２］として決定し得る。
【００５９】
上記に記載のようにして生じたセルロース繊維を含む発泡体は、圧力及び形成ツールが発泡成形セルロース繊維材料のウェブを生じさせるノズル配置（「ヘッドボックス」）を通り抜け得る。ヘッドボックスノズルは、成形網上の横方向に均一に繊維発泡体を分配し、その後、脱水要素は、成形部の後に、固体含量を、典型的には、１５〜２０％（質量／質量）に増加させる。この後、ウェブは、機械的に圧縮されて、３０〜５５％の固体含量レベルに達し得る。最終の固体含量の目標（典型的には、８５〜９５％）に達するために、ウェブは、ホットシリンダー、赤外線乾燥機又はコンデベルト乾燥機等の乾燥ユニットを使用することによって、乾燥され得る。最終的に、ベースボードは、例えば、包装材料を調製するための将来の使用の前に、リール上に巻かれ、顧客幅のリールに巻き取って、保管され得る。
任意選択で、発泡成形セルロース繊維材料は、発泡成形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、インラインで、すなわち、追加層を直接適用して、使用することができる。
【００６０】
本発明の第２の態様によれば、発泡成形セルロース繊維材料も提供される。発泡成形セルロース繊維材料は、セルロース繊維の総量の８５質量％〜９７質量％の量の粗セルロース繊維、及びセルロース繊維の総量の３質量％〜１５質量％の量のセルロース補強画分を含む。発泡成形セルロース繊維材料は、２００〜４５０ｋｇ／ｍ３、好ましくは、２５０〜３５０ｋｇ／ｍ３、更により好ましくは、３００〜３２０ｋｇ／ｍ３の密度を有していてもよい。このような材料は、必要とされる所望の特性を依然として有しながら、従来の材料よりも少ないセルロース繊維を含むので、材料の費用は、従来の材料を同じ用途のために使用する場合と比較して、より低い。
【００６１】
本発明による発泡成形セルロース繊維材料は、高度精製繊維パルプをその組成中に含まない対応する発泡成形セルロースと比較して、更に改善された内部結合強度、すなわち、層間剥離強度を有する。加えて、これはまた、厚さ方向における圧縮に対する耐性を改善し、すなわち、残留ひずみを低下させる。
【００６２】
本発明による発泡成形セルロース繊維材料は、本発明による方法に従って製造され得る。
【００６３】
本発明は、本発明による方法によって得られる発泡成形セルロース繊維材料にも関する。
【００６４】
本発明による発泡成形セルロース繊維材料は、最大で４５０ｋｇ／ｍ３の密度、少なくとも２０ｇ／ｍ２の坪量、１ｋｇ／ｍ２未満、例えば０．５ｋｇ／ｍ２以下のエッジウィッキング指数、少なくとも１００Ｊ／ｍ２の層間剥離強度、１．３〜４．０の間、好ましくは、２．０〜３．５の間、更により好ましくは、２．５〜３．０の間のＭＤ／ＣＤの圧縮強度比、少なくとも１５０ｋＰａのｚ−強度、及び２ＭＰａの単発負荷で３〜８％の残留ひずみ（すなわち、ｚ−方向圧縮後の残りの厚さの減少）を有するものとして、定義され得る。
【００６５】
本発明による発泡成形セルロース繊維材料は、一般的な発泡ポリマー層とは対照的に、３００℃を超えて熱的に安定であり、低い熱伝導を有する。２００〜４５０ｋｇ／ｍ３の比較的低い密度で、発泡成形セルロース繊維材料シートは、押出積層操作（低い残留ひずみ）において、その元の厚さをあまり失わず、その初期の層間剥離強度、及びそのｚ−方向における引張強度、すなわち、ｚ−強度（ｚ−方向の引張強度）も十分に維持することが観察された。
【００６６】
発泡成形セルロース繊維材料は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の坪量を有していてもよい。いくつかの実施形態において、坪量は、２０〜４４０ｇ／ｍ２の間である。
【００６７】
一実施形態によれば、発泡成形セルロース繊維材料は、少なくとも１００Ｊ／ｍ２、好ましくは、少なくとも１４０Ｊ／ｍ２、更により好ましくは、少なくとも１７０Ｊ／ｍ２の層間剥離強度を有する。層間剥離強度は、６０〜３００Ｊ／ｍ２、例えば、６０〜２５０Ｊ／ｍ２、例えば、８０〜２２０Ｊ／ｍ２、例えば、１４０〜２２０Ｊ／ｍ２、例えば、１７０〜２２０Ｊ／ｍ２であってもよい。これらの値は、例えば、包装材料中で使用される従来の材料についての値に匹敵する。
【００６８】
別の実施形態によれば、発泡成形セルロース繊維材料は、最大で４５０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。好ましくは、密度は、２５０〜３５０ｋｇ／ｍ３、例えば、３００ｋｇ／ｍ３、例えば、２００ｋｇ／ｍ３である。
【００６９】
また別の実施形態によれば、発泡成形セルロース繊維材料は、１．３〜４．０の間、好ましくは、２．０〜３．５の間、更により好ましくは、２．５〜３．０の間のＭＤ／ＣＤの圧縮強度比を有する。
【００７０】
本発明の第３の態様によれば、包装材料用セルロースバルクシートも提供される。セルロースバルクシートは、異なるセルロース材料の更なるシートと接触した層に積層又は配置された、本発明による発泡成形セルロース繊維材料を含む。このようなバルクシートは、サンドイッチ材料の構造中でコアとして働くという利点を有し、そのより大きな厚さは、全体の低密度による高い曲げ剛性、すなわち、高い剛性と質量の比を有するサンドイッチ複合材料を提供する。更に、バルク層は、面外の負荷の下、すなわち、低い残留ひずみを示すｚ−方向の圧縮の下、これらの相対的な位置で、フランジ／表皮を保つのに十分な構造的強度である。
【００７１】
一実施形態によれば、異なるセルロース材料の更なるシートは、紙である。更なるシートは、より薄くて、より剛性であるので、これは、面内の圧縮及び引張負荷を支える、サンドイッチ複合材料におけるフランジ／表皮として働き得る。
【００７２】
バルク層又は発泡成形セルロース繊維材料は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の表面質量坪量を有していてもよい。いくつかの実施形態において、坪量は、２０〜４４０ｇ／ｍ２の間である。
【００７３】
本発明の第４の態様によれば、本発明による発泡成形セルロース繊維材料を含む積層包装材料であって、発泡成形セルロース繊維材料は、少なくとも１層のポリマー、例えば、熱可塑性ポリマー、例えば、ポリオレフィンに積層されている、積層包装材料が提供される。
【００７４】
積層包装材料は、押出積層、ウェット又はドライ接着積層、熱圧積層等の、層を一緒に積層するための様々な方法によって得られてもよく、また、様々なコーティング方法を含んでもよい。
【００７５】
本明細書に記載の利益を達成するために、特定の積層技術は、不可欠ではないが、押出積層は、積層包装材料、特に、液体及び半液体食品等の食品のために使用されるカートンベースのパッケージを作製するために好適に使用され得る一例である。
【００７６】
一実施形態によれば、積層包装材料は、酸素バリアを更に含む。これは、包装材料から作成されたパッケージが、酸素に敏感な品物を包装するために使用することができるという利点を有する。
【００７７】
酸素バリア層は、アルミ箔であってもよい。典型的には、アルミ箔の厚さは、３〜１５μｍ、例えば、５〜１０μｍ、例えば、５〜８μｍである。
【００７８】
或いは、バリア層は、バリアフィルム又はコーティングである。
【００７９】
包装材料の層間剥離強度は、６０〜３００Ｊ／ｍ２、例えば、６０〜２５０Ｊ／ｍ２、例えば、８０〜２２０Ｊ／ｍ２、例えば、１４０〜２２０Ｊ／ｍ２、例えば、１７０〜２２０Ｊ／ｍ２であってもよい。
【００８０】
特に、本発明による積層包装材料は、発泡セルロースとも呼ばれる、発泡成形セルロース繊維材料からの材料を含むバルク層を含む。バルク材料層は、積層体の曲げ剛性に対して最も効率的な寄与を提供するために配置され得る。したがって、バルク層は、包装容器の種類及び対象の食品製品のために好適な所望の剛性を得るために、適切に選択され得る。
【００８１】
本発明による発泡成形セルロース繊維材料を含むバルク層は、厚さ方向における圧縮強度と組み合わせて、必要な層間剥離強度を提供し、これは、包装材料のバリア層及び最外側の熱可塑性層の間の十分な距離を提供する。
【００８２】
このようにして、好適なバルクは、発泡成形セルロース繊維材料を主に、又は発泡成形セルロース繊維材料のみを含んでいてもよく、したがって、本発明による発泡成形セルロース繊維材料と、およそ、又は全く同じ物理的特性を有する。
【００８３】
バルク層は、バルク層自体の中にサンドイッチ構造の特徴を提供するために、より高い引張剛性及びより高密度を有する、薄紙等のセルロースベースの材料の、追加の、一体化されたフランジ層又は表面層を、更に含んでいてもよい。
【００８４】
したがって、発泡成形セルロース繊維材料の層は、バルク層内の少なくとも１つの表面紙層と接触する連続層に、積層又は配置され得る。
【００８５】
最終の積層包装材料は、発泡成形セルロース繊維材料のバルク層、及び、薄紙又はダウンゲージされた板紙表面層等の少なくとも１つの追加の異なるセルロース材料層を含んでいてもよく、層は、積層包装材料の製造におけるその後の積層操作によって積層される。
【００８６】
重層化されたバルク層は、独立及び別々に、互いに付着させて作製される個々の層の積層体であってもよい。
【００８７】
或いは、重層化されたバルクは、製紙機で、既に形成されていてもよい。例えば、発泡成形セルロース繊維材料の層は、別の紙層又は異なるセルロース繊維の層が、同じ機械の別のヘッドボックスによって形成され得る間に、１つのヘッドボックス（ノズル配置）によって形成することができる。同じ抄紙機における複数のヘッドボックスの使用は、製紙の分野において周知である。重層化された製品の層を形成するために、階層化されたヘッドボックスを使用することも可能である。
【００８８】
本発明によるバルク層又は発泡成形セルロース繊維材料は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の表面質量坪量を有していてもよい。いくつかの実施形態において、坪量は、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。
【００８９】
いくつかの用途のためには、積層包装材料において使用される発泡成形セルロース繊維材料の最適密度は、２００〜４５０ｋｇ／ｍ３、特に、２００〜４００ｋｇ／ｍ３、例えば、３００〜４００ｋｇ／ｍ３である。
【００９０】
バルク層は、８０〜１１００μｍ、例えば、９０〜８００μｍ、例えば、１５０〜６００μｍ、例えば、２００〜５５０μｍ、例えば、２５０〜３５０μｍの厚さを有していてもよい。
【００９１】
バルク層は、バルク材料として発泡成形セルロース繊維材料を含んでもよい。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、３００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば、３００〜４００ｋｇ／ｍ３、例えば、２００〜４００ｋｇ／ｍ３、例えば、２００〜３００ｋｇ／ｍ３の密度によって特徴付けられ得る。
【００９２】
発泡成形セルロース繊維材料は、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％を提供し得る。百分率は、顕微鏡において包装材料の横断面を調べることによって、決定し得る。
【００９３】
バルク層は、発泡成形セルロース繊維材料からなっていてもよく、したがって、実際にはそれ自身でバルク層を構成するのではなく、むしろ最終の積層体又はサンドイッチ配置のためのスペーサー層を構成し、バルクスペーサー層は、４５０ｋｇ／ｍ３未満、好ましくは、２００〜３００ｋｇ／ｍ３の密度を有していてもよい。
【００９４】
発泡成形セルロースバルク材料の密度が低くなると、消費される原料に関する費用効率が高くなる。発泡成形セルロースの厚さの減少特性に対するより良好な耐性が、３００ｋｇ／ｍ３超で得られる。
【００９５】
発泡成形セルロース繊維材料層及び任意選択の追加のセルロース層を含むバルク層は、例えば、粘土コーティング等のコーティングを提供されてもよく、又は表面改質されてもよい。このようなコーティング又は表面改質はまた、例えば、印刷を意図し、（任意選択で、追加のセルロース層を含む）バルク層及び最外側のヒートシール可能なポリマー層の間に配置される、追加層への適用のためにも好適であり得る。薄紙表面層等の追加層を任意選択で含むバルク層は、表面改質することができ、又はバルク層及び追加層の間の適合性及び結合を容易にするために、接着剤若しくは結合層が存在していてもよい。
【００９６】
バルク層は、包装積層体の周囲の層の間の接着性及び適合性を改善するため、及び／又は改善された剛性等の追加の所望の特性を得るために、表面処理又は表面コーティングされていてもよい。このような表面処理は、材料表面を、コロナ処理、オゾン処理又は火炎処理等に曝すことによって、提供され得る。
【００９７】
本発明による積層包装材料は、本発明による発泡成形セルロース繊維材料、及びそこに積層される少なくとも１つの熱可塑性材料層を含むバルク層を含んでもよい。熱可塑性層は、セルロースベースのバルク層を、被覆及び保護し得、積層包装材料のヒートシール可能な面の外側を構成し得る。
【００９８】
閉鎖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、装飾インクパターンで印刷され、その後、熱可塑性の外側の液密のヒートシール可能な層によってコーティングされてもよい。
【００９９】
このようにして、バルク層は、発泡成形セルロース繊維材料を、食品製品用、特に、液体及び半液体食品製品用の包装容器を調製するために好適な積層包装材料に組み込む機会を提供し得る。
【０１００】
ポリマー層への発泡成形セルロース繊維材料のバルク層及びバルク材料の積層は、プラスチック層の押出コーティング及び押出積層のような溶融押出操作によって行ってもよい。押出は、一般に、高温で、例えば、低密度ポリエチレンの場合において、約３３０℃までの温度で行われ得る。このような温度は、本発明による発泡成形セルロース繊維材料を含むバルク層のために、大きな問題にはならないことが示されている。これは、押出コーティングの間にポリマーコアが崩壊することが示されている、発泡ポリマー層のバルク層の場合とは対照的である、国際特許出願公開第２０１５／１８１２８１号を参照のこと。
【０１０１】
バルク層は、バリア層及び最外側の熱可塑性のヒートシール可能なポリマー層の間の距離を提供し得、それにより、テーラーメードの積層包装材料の構造を可能にする。
【０１０２】
積層包装材料は、最外側の熱可塑性層及びバルク層の間に追加層を含んでいてもよい。追加層は、例えば、紙層若しくは板紙層、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上に、印刷を含んでいてもよい。追加層が、紙層、板紙層又はセルロース層である場合はいつでも、少なくとも２０ｇ／ｍ２、いくつかの実施形態において、２０〜１００ｇ／ｍ２の間の坪量が、好適である。紙層は、表面の白色度を改善するために、白色コーティング層又は粘土コーティング層でコーティングされていてもよい。追加層がポリマーフィルムである場合はいつでも、その厚さは、好ましくは１０〜５０μｍである。好適なフィルムの例は、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等の予め製造された延伸フィルムである。
【０１０３】
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得る。
【０１０４】
この材料製のパッケージの外側に向いた包装材料の外側層の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍ、例えば、７μｍ〜３０μｍ、例えば、７μｍ〜２０μｍ、例えば、８μｍ〜１５μｍであってもよい。
【０１０５】
最外側の熱可塑性層が、装飾的な印刷パターンで覆われているとき、これは、印刷された装飾が、プラスチック層の品質によって劣化することなく、パッケージの外側が良く見えるように、透明でなければならない。
【０１０６】
印刷された装飾の反対側のバルク層の面上に、したがって、最終的な包装容器の内側に面する面上に、バリア層が、例えば、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ポリプロピレンのポリオレフィンベースの層、又はエチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）等の別の好適な熱可塑性ポリマー層であり得る、例えば、中間の積層層によって、配置されてもよく、これは、バルク層及び酸素バリアの間の接着を更に促進する。
【０１０７】
任意選択で、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改質し、その場合において、積層層は必要でない場合がある。例えば、１つ又は複数の基材の表面を改質するコーティングを使用してもよい。
【０１０８】
積層層は、市販の押出装置を使用する押出プロセスによって、適用され得る。積層層として好適な材料は、公知であり、慣例的に、ポリオレフィンを含む。
【０１０９】
積層材料は、ポリエチレン又はそのブレンドを含んでもよい。ポリエチレンの群内では、包装材料における様々な最終特性を達成するために、積層層の特性を、変更及び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種類の包装材料のための積層層の変更は、主に、ポリエチレンポリマーの群内で見出される。
【０１１０】
包装材料の積層層の厚さは、５〜５０μｍ、例えば、１０〜３０μｍ、例えば、１５〜３０μｍ、例えば、１７〜２５μｍであってもよい。
【０１１１】
酸素バリア層（例えば、アルミ箔、又は蒸着コート熱可塑性フィルム等のポリマーフィルム）等のバリア層は、バルク層の反対側の積層層により、配置されてもよい。
【０１１２】
バリア層は、任意の積層層の反対側に接着剤を有してもよい。接着剤を、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選択することは、当業者の能力の範囲内である。
【０１１３】
バリア層がアルミ箔である場合、接着剤の例は、例えば、Ｄｏｗ社によるＰｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）の商品名で、又はＤｕｐｏｎｔ社による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等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。
【０１１４】
本発明による包装材料の接着剤層は、３μｍ〜１２μｍ、例えば、４μｍ〜１０μｍ、例えば、５μｍ〜９μｍの厚さを有していてもよい。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。
【０１１５】
包装材料は、最内側にヒートシール可能層を更に含んでもよい。ヒートシール可能層の例は、容器の内側の方向の、すなわち、食品と直接接触する方に向いた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。最内側層のためのヒートシール可能層は、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＵＬＤＰＥ又はｍＬＬＤＰＥ及びこれらの２つ以上のブレンドからなる群から選択される、低密度の種類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配置は、積層層と類似しており、積層層に関連して上記に開示した内容は、ヒートシール可能な最内側層にも適用される。
【０１１６】
また、包装材料から作製された包装容器の種類に応じて、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリプロピレンコポリマー又はポリプロピレンターポリマーのヒートシール可能な最内側層は、これらが、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、かつこれらと組み合わせて所望の効果を達成する限り、発明の範囲内であると考えられる。
【０１１７】
最内側層として使用される好適な例は、ＬＤＰＥ及びｍＬＬＤＰＥの間のブレンド（例えば、５０／５０、４０／６０、６０／４０、３０／７０、７０／３０、２０／８０、８０／２０質量％のブレンド比）、例えば、押出グレードのＬＤＰＥである。
【０１１８】
包装材料の最内側層の厚さは、例えば、５μｍ〜５０μｍ、例えば、１０μｍ〜３０μｍ、例えば、１５μｍ〜３０μｍ、例えば、１７μｍ〜２５μｍである。
【０１１９】
一般に、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つ又は複数の層を分離すること、例えば、ヒートシール可能層から接着剤を分離することは可能ではない場合があり、したがって、ある特定の実施形態において、包装容器の内側を形成する層は、接着剤及びヒートシール可能層の組み合わせであってもよく、ここで、ヒートシール可能層は、液体又は半液体食品製品に面している。
【０１２０】
当然ながら、上記に示した例は、一般的な指針として見られ、したがって、他のポリマーは、最外側層及び最内側層並びに積層層において、可能である。
【０１２１】
したがって、包装材料の上記に列挙した層は、単なる例として見られるべきである。
【０１２２】
包装材料の上記に列挙した層は、慣例的に、押出コーティング及び押出積層技術によって、バルク材料のそれぞれの面に適用される。
【０１２３】
包装材料は、バルク層及び最外側のヒートシール可能な装飾被覆層の間に追加層を含んでいてもよい。
【０１２４】
追加層は、少なくとも２０ｇ／ｍ２の表面質量坪量を有していてもよい。
【０１２５】
追加層は、紙層又はポリマー層若しくはポリマーフィルムであってもよい。
【０１２６】
追加層は、隣接する層との接着性を向上させるために、表面がコーティングされていてもよく、又は表面が改質されていてもよい。
【０１２７】
必要により、例えば、追加層及びバルク層の間の接着性の改善を達成するために、結合層が存在していてもよい。
【０１２８】
結合層は、積層層の説明で列挙した材料から選択され得る。
【０１２９】
包装材料は、包装容器に変形させてもよい。包装容器は、無菌の包装容器であってもよい。包装容器は、液体又は半液体食品用の包装容器であってもよい。
【０１３０】
本発明による包装材料から形成される包装容器は、任意の公知の形状であってもよい。
【０１３１】
容器は、高品質の包装材料に起因して、取扱い及び分配に曝されたときに耐久性があり、長期間の保存の間に水分及び酸素ガスに対して耐性がある、実質的にブリック形状又はくさび形状の容器であってもよく、これは、同様にして、十分なシール品質及びガスバリア性も提供する。
【０１３２】
本発明が有用であり得る、液体包装用の板紙ベースのパッケージの更なる種類は、ブリック形状の包装容器、ゲーブルトップ型包装容器、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。より具体的な例は、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）及びＴｅｔｒａ  Ｔｏｐ（登録商標）並びに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を含む他の種類のボトル様パッケージである。
【０１３３】
パッケージは、例えば、Ｔｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）Ｅｄｇｅ等の、正方形ベース又は傾斜したトップを任意選択で有していてもよい、２００ｍｌ、２５０ｍｌ、５００ｍｌ及び１０００ｍｌ等の公知のサイズのＴｅｔｒａ  Ｂｒｉｋ（登録商標）パッケージに関していてもよい。
【０１３４】
セルロース繊維の量が、本発明による積層包装材料において著しく低下され得る一方、それにもかかわらず、得られる材料は、一般に、食品包装、特に、液体カートン包装のための機械的特性及び好適性を維持していると結論付けられる。
【０１３５】
更にまた、本発明は、本発明による積層包装材料を含む包装容器に関する。特に、本発明は、積層包装材料を含む、液体又は半液体食品包装を対象とする包装容器に関する。
【０１３６】
ここで、本発明の実施形態を、添付の概略図を参照して、例として記載する。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】図１は、層間剥離耐性において保持されたカチオン性デンプン含量（質量／質量％として）の効果を示す。菱形は、＜５００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び低含量（３００ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤（ｒａ）を表し、×は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び低含量（３００ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤を示し、三角は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び高含量（５５０ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤を表し、正方形は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及びデンプンを全く使用していないものを表す。目標のデンプン含量は、１％が１０ｋｇ／ｔの投入量に相当し、２％が２０ｋｇ／ｔの投入量に相当し、これ以後はそれぞれのデータポイントについて示す。
【図２】図２は、セルロース補強画分を含まない参照試料と比較して、本発明によって作製された異なる材料についての層間剥離耐性を示す。データは、５つの別々のパイロット機の試行から収集される。Ｈｒは、Ｔａｂｌｅ  １（表１）において高精製繊維（ｈｒＨＷ−広葉樹繊維と同じ）を表し、ＲＡは、保持剤を表す。黒いバーは、泡密度が７００ｋｇ／ｍ３であった実験を表し、白いバーは、泡密度が５００ｋｇ／ｍ３の間であった実験を表す。
【図３】図３は、層間剥離耐性がｈｒＨＷ含量にどの程度依存するかを示す。菱形は、＜５００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び低含量（３００ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤（ｒａ）を表し、×は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び低含量（３００ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤を示し、三角は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び高含量（５５０ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤を表し、正方形は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及びデンプンを全く使用していないものを表し、○は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び高含量（５５０ｇ／ｔのＣＰＡＭ及び微粒子両方の乾燥固体含量）の保持剤を示す。目標のデンプン含量は、１％が１０ｋｇ／ｔの投入量に相当し、２％が２０ｋｇ／ｔの投入量に相当し、これ以後はそれぞれのデータポイントについて示す。
【図４】図４は、ｚ−残留ひずみがシート密度にどの程度依存するかを示す。黒菱形は、＜５００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び１０％（質量／質量）のｈｒＨＷを表し、三角は、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び１２％のｈｒＨＷを示し、菱形は、＜５００ｋｇ／ｍ３の泡密度及び１２％のＭＦＣ（マイクロフィブリル化セルロース）を表す。ＭＦＣは、１００ｎｍ〜０．１ｍｍの平均繊維長さ、及び３〜５０ｎｍの繊維直径を有する。
【図５】図５は、異なるサイジング剤を使用して本発明によって作製された材料についてのミニ−Ｃｏｂｂ３０値を示す。十分なサイジングは、ミニ−Ｃｏｂｂ３０値が５０ｇ／ｍ２未満（図中の点線）である場合に達成された。Ａは、アニオン性製品であるが、Ｂ及びＣはカチオン性製品である。製剤の他の詳細は知られていない。
【図６】図６は、本発明による方法のフローチャートを示す。
【図７ａ】図７ａは、本発明による積層包装材料の断面図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明による積層包装材料の断面図である。
【図８】図８は、異なる保持系を、異なる濃度のＳＤＳで使用した、パルプ懸濁液のＤＤＪ濾液の濁度を示す。黒菱形は、保持系が添加されていないパルプ懸濁液を表し；黒正方形は、微粒子が添加される前にＣＰＡＭが添加されたパルプ懸濁液を表し；黒三角は、ＴＡが添加される前にＰＥＯが添加されたパルプ懸濁液を表し；×は、ＰＥＯが添加される前にＴＡが添加されたパルプ懸濁液を示す。それぞれの保持助剤成分、すなわち、ＣＰＡＭ、微粒子、ＰＥＯ及びＴＡの投入量は、０．３ｋｇ／ｔ乾燥パルプであった。
【図９】図９は、高いせん断力で、異なる保持系によるパルプ懸濁液のＤＤＪ濾液の濁度を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１３８】
定義
繊維の粗さは、繊維長さあたりの質量として定義され、通常、ｍｇ／ｍ又はｇ／ｍの単位で表される。粗さは、繊維の直径、細胞壁の厚さ、細胞壁の密度及び繊維の横断面に依存する。粗さの値は、紙の構造に大きな影響を有する。粗さの高い値は、厚い繊維壁を示し、崩壊できない剛性の繊維を与える。低い粗さの値を有する薄い壁の繊維は、柔軟性のある繊維及び緻密なシートを与える。繊維が粗くなると、繊維は強く、剛性になる。より粗い繊維は、かさ高い紙を作成する。これは、包装紙のためには重要であり、印刷紙のためには重要性は低い。粗繊維は、しかしながら、紙の表面の凹凸の原因となる。
【０１３９】
「発泡成形セルロース繊維材料」、「発泡セルロース材料」、「発泡セルロース」又は「セルロース繊維の発泡成形材料」は、必ずしも多くの質量を追加することなく、すなわち、従来の繊維紙又は板紙よりも高いバルク性を有することにより、材料から物品に体積又は厚さを提供する材料である。
【０１４０】
「バルク性」は、材料の密度の逆数である。言い換えれば、発泡セルロースは、発泡プロセスによって製造することができる、調節可能な密度を有する繊維状材料である。
【０１４１】
「層間剥離」は、材料が異なる層に分離する場合である。層間剥離は、別々の繊維層及び繊維が、機械的特性の著しい損失をもたらす、板紙のような繊維状材料についての不良の様式である。
【０１４２】
「層間剥離強度」は、材料の内部結合強度によって特徴付けることができ、例えば、ＴＡＰＰＩ  Ｔ５６９に従うホイヘンス内部結合エネルギー試験装置によって決定することができ、Ｊ／ｍ２の値を提供する。紙材料は、層間剥離をもたらし得る、印刷、折り目付け、積層、スプライシング及び折り畳み等の多くの変換操作において、面外の負荷に付される。スコットボンド型試験によって測定される「内部結合強度」は、このような変換操作において、紙材料の「層間剥離耐性」と相関し得る。
【０１４３】
「内部結合強度」（Ｊ／ｍ２）は、紙材料を、スコットボンド型試験において、厚さ方向、すなわち、ｚ−方向で剥離するのに必要な、面内の単位面積あたりのエネルギーとして定義される。
【０１４４】
ボードの「圧縮強度」は、試験片が不良の発生まで耐えることができる単位幅あたりの最大圧縮力である。これは、メートルあたりのキロニュートン（ｋＮ／ｍ）で表される。測定標準ＩＳＯ  ９８９５：２００８。
【０１４５】
パルプの「カナダ標準濾水度」（「ＣＳＦ」又は「濾水度」）は、パルプの希釈懸濁液（１Ｌの水中に３ｇのパルプ）が排水され得る速度量を与えるために設計される（標準ＩＳＯ  ５２６７−２：２００１）。
【０１４６】
「圧縮強度比」ＭＤ／ＣＤは、縦方向（ＭＤ）の圧縮強度の横方向（ＣＤ）の圧縮強度に対する比として決定され、これは、両方とも標準ＩＳＯ  ９８９５：２００８に従って測定される。
【０１４７】
「ｚ−強度」は、測定標準ＩＳＯ  １５７５４の、厚さ方向の引張強度である。
【０１４８】
「エッジウィッキング指数」（ＥＷＩ）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た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。
【０１４９】
ショッパーリグラー試験（ＩＳＯ  ５２６７を参照のこと）は、パルプの希釈懸濁液が脱水され得る速度量を提供するために設計される。排水性は、繊維の表面状態及び膨潤に関連していることを示し、パルプが付された機械的処理の量の有用な指標を構成する。
【０１５０】
「坪量」は、紙材料の面内の単位面積あたりの質量として表され、ｇ／ｍ２で測定される。
【０１５１】
積層包装材料における層の「プライ坪量」は、その層の単位面積あたりの質量、ｇ／ｍ２である。
【０１５２】
「厚さ」は、紙材料のそれぞれの面に位置し、１００ｋＰａの圧力に付される、２つの平坦な表面の間の距離である。これは、マイクロメートル（μｍ）で表される。
【０１５３】
「バルク層」又は「コア層」は、積層材料の、機械的堅さ及び強度特性、並びに寸法安定性に大きく寄与する層である。これは、通常、必ずしも最も強いか、又は最も緻密な材料ではない、積層（サンドイッチ）材料の最も厚い層である。剛性のサンドイッチ材料において、しばしば、２つのフランジ層、すなわち、向かい合った層の間の、中心に「かさ高い」距離を置いた層又はスペーサー層が存在し、これは、これらのヤング率及び／又はより高い引張剛性による構造のすべての剛性に寄与する。バルク層の坪量は、ＩＳＯ  ５３６に従って評価される。バルク層の厚さは、本明細書の下記で議論するように、顕微鏡によって、又はプライ坪量法によって、評価することができる。積層包装材料におけるバルク層の坪量は、ポリマー及びアルミニウム箔層の総坪量及びプライ坪量の間の相違として、計算される。
【０１５４】
この文脈において、液体包装用の積層包装材料のためのセルロース材料又はバルク材料と関連する「低密度」は、この目的のための通常の板紙又はカートンのものよりも低い密度を意味し、すなわち、最終的には、９００ｋｇ／ｍ３より低く、例えば、７００ｋｇ／ｍ３より低く、例えば、１００〜６００ｋｇ／ｍ３、例えば、１００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば、２００〜５００ｋｇ／ｍ３、例えば、４５０ｋｇ／ｍ３である。
【０１５５】
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、顕微鏡によって、例えば、Ｏｌｙｍｐｕｓの名称で市販されているもの、例えば、ＢＸ５１等の好適な顕微鏡によって、決定される。
【０１５６】
「液体又は半液体食品」は、一般に、食品のかけらを任意選択で含有していてもよい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、コーヒー飲料、茶飲料、ココナッツ水、ワイン、スープ、ハラペニョ、トマト、ソース（例えば、パスタソース）、豆及びオリーブ油は、企図される食品製品のいくつかの非限定的な例である。
【０１５７】
包装材料及び包装容器に関連する「無菌」とは、微生物が除去され、不活性化され、又は死滅したか、或いは微生物のレベルが著しく低下した状態を指す。微生物の例は、細菌、胞子及び酵母である。一般に、無菌プロセスは、製品が、包装容器内に無菌的に包装される場合に使用される。
【０１５８】
「ヒートシーリング」という用語は、熱可塑性材料の一表面を別の熱可塑性表面に溶着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が適用されるとき等の適切な条件下、別の好適な熱可塑性材料に対して加圧及び接触させたときに、シールを生じることが可能でなければならない。好適な加熱は、誘導加熱若しくは超音波加熱、又は他の従来の接触若しくは対流加熱手段、例えば、熱風によって、達成することができる。
【０１５９】
方法
坪量（ｇ／ｍ２）は、より少ない試料及びより小さな試料サイズを有する、ＩＳＯ  ５３６版を使用して、決定した。１００±１ｃｍ２の面内の面積を有する円形試験片を、切断装置（ディスクカッター又はパンチ）を使用して、作製した。５個の円形試験片を、それぞれ、±０．５％の精度で読み取るはかりで秤量した。それぞれの試験片の坪量は、試験片の質量を、面内の面積で割ることによって、計算した。
【０１６０】
厚さ（紙材料の各側に位置し、１００ｋＰａの圧力に付される、２つの平坦な表面の間の距離（μｍ））を、より少ない試料を分析するが、試料あたりいくつかのスポットを測定する、ＩＳＯ  ５３４版を使用して、決定した。１００±１ｃｍ２の面内の面積を有する円形試験片を、切断装置（ディスクカッター又はパンチ）を使用して、作製した。５個の試験片を、それぞれの試料について作製した。それぞれの試験片について、厚さを、３つの異なるスポットで、ＩＳＯ  ５３４に従って死重のマイクロメートルとして測定し、試験片の厚さを、これら３つの測定の平均値として評価した。
【０１６１】
引張特性を、ＩＳＯ  １９２４：３の版を使用して、決定した。所与の直径、幅１５ｍｍ及び十分な長さ（≧１５０ｍｍ）の試験片を、張力及び伸長の両方を自動的に記録する試験機を使用して、一定速度の伸長（１００ｍｍ／分）で破壊するために、引っ張った。試験を、縦方向（ＭＤ）及び横方向（ＣＤ）で、別々に行った。１０個の試験片を、ＩＳＯ  １９２４：３に従って、それぞれの試料について使用した。
【０１６２】
圧縮強度（ショートスパン圧縮試験（ＳＣＴ））を、それぞれの方向で１０個の試料を試験する、ＩＳＯ  ９８９５の版を使用して、決定した。幅１５ｍｍ及び長さ＞７０ｍｍの試験片を、２つのクランプの間で、０．７０ｍｍ離して、固定し、これを、圧縮不良が生じるまで、互いの方向に力をかけた。最大力を測定し、圧縮強度を計算した。紙又はボードを、ＭＤ方向で１０個の試験片に対して、ＣＤ方向で１０個の試験片に対して、別々に試験した。
【０１６３】
２３℃、１時間の乳酸中のエッジウィッキングを、以下のようにして決定した。耐水テープ（例えば、Ｓｃｏｔｃｈ  Ｅｌ−テープ、ｎｏ．５、３Ｍ社製）を、試料の両面に適用した（しわを避けた）。切断装置を使用して、７５ｍｍ（ＣＤ）×２５ｍｍ（ＭＤ）の１セット５個の試験片に切断し、それに応じて試験片をマークした。５個の試験片を一緒に秤量し、結果は、最近接のｍｇに切り捨て／切り上げた。１％（体積／体積）の乳酸溶液を調製し、１０±１ｍｍのレベルまで容器（２４７×３９５ｍｍ）に注いだ。容器は、プラスチック又はステンレス鋼であった。容器中の温度は、２３℃±１℃で維持した。試験片を１時間±２分後に除去し、２枚の吸い取り紙の間に置いた。真ちゅうローラー（面幅２００ｍｍ及び質量１０±０．５ｋｇ）を、任意の余分な圧力を適用せずに、吸い取り紙の間の試験片上で前後に１回動かした。試験片を一緒に秤量し、結果は、最近接のｍｇに切り捨て／切り上げた。エッジウィッキング指数を
【０１６４】
【数１】
2020512489.tif 000003
【０１６５】
として計算した。
【０１６６】
層間剥離耐性を、以下のようにして決定した。試験片を、切断し、両面接着テープを使用して、スチールアンビル及びＬ型アルミニウムブラケットの間に載せた。特定の圧力を、繰り返し可能な結合を確実にするために、金属プレートに付し、ペンデュラムを、初期の水平位置から開放し、その垂直位置に達したときにＬ型ブラケットに打ち付けさせ、試験片の層間剥離を引き起こした。層間剥離プロセスによる消費エネルギーを、ペンデュラムの過剰な振れのピークを記録することによって、評価した。内部結合強度を、試験片の面内の面積で割った記録されたエネルギーとして、計算した。
【０１６７】
試料に対する特定の負荷後の残留ｚひずみ（ｚ−方向（厚さ方向）の残留ひずみ）を、Ｌｌｏｙｄ  ＬＲ１０Ｋ負荷装置を用いて決定した。負荷に曝された試料面積は、１５．２ｃｍ２、円半径２２ｍｍであった。ボード試料を、負荷テーブル上に置き、２ＭＰａの最大圧力（力は３０４１Ｎ）を、１秒間の間、試料に適用した。相対的な変化を、初期のシートの厚さ（別の標準装置を用いて測定）、及び絶対的な厚さの変化、すなわち、圧縮からの永久的な厚さの減少を示す変位センサーの読み取りを用いて、計算した。残留ひずみを、負荷力における更なる明確な低下が存在しないポイントとして、決定した。少なくとも５つの並行した測定を、別のポイントで行った。残留ひずみの測定は、それぞれの負荷後の厚さの変化の大きさを報告する、連続的な負荷を用いて行うこともできる。
【０１６８】
ミニ−Ｃｏｂｂ３０の測定を、以下のようにして決定した。乾燥被検査物を秤量し、３ｃｍの内径を有するシリンダー下に置いた。７ｍｌの水を、シリンダーに注いだ。３０秒後、水を注ぎ出した。過剰の水を、吸い取り紙及びローラーを使用して非検査物から除去した。非検査物を秤量し、更に１ｍ２の非検査物質によって吸収された水の量を計算した。
【０１６９】
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、層間剥離耐性において保持されたカチオン性デンプン含量の効果を示す。カチオン性デンプン（すべての試料について同じ、マーカーの隣に示す割合で投入）を、強度を増加させるために添加し、ゼロ参照（黒正方形）は別にして、すべての試料に添加した。泡密度（５００ｋｇ／ｍ３及び７００ｋｇ／ｍ３）及び保持剤の投入量（ＣＰＡＭ＋微粒子、３００ｇ／ｔ＋３００ｇ／ｔ（低ｒａ）又は５５０ｇ／ｔ＋５５０ｇ／ｔ（高ｒａ）のいずれか）も含んでいた。図１及びＴａｂｌｅ  １（表１）から分かるように、ＳＤＳでの発泡において、保持されたカチオン性デンプン含量は、泡密度が増加するにつれて、より高い。低泡密度の領域において、４０ｋｇ／ｔの投入量（すなわち、４％のデンプン含量の目標）では、保持されたデンプン含量は１％であったが、より高い泡密度では、一定の保持助剤の投入量で１．７％であった。この実験において、カチオン性デンプンの投入量は、１０、２０又は４０ｋｇ／ｔ（すなわち、目標デンプン含量は、それぞれ、１％、２％及び４％）（それぞれのティッカーの隣にマークした投入量）であったが、保持された量は、５００ｋｇ／ｍ３の泡密度で作製された試料について、０．２％（質量／質量）〜１．０％、７００ｋｇ／ｍ３の泡密度で作製された試料について、１．７％及び２．８％であった。２つの後者の値の間の相違は、保持化学物質の投入量から生じ、それぞれ、２．８％のデンプン含量は、ＣＰＡＭ及び微粒子の両方の５５０ｇ／ｔの投入量（高ｒａ）で達成されるが、１．７％の含量は、３００ｇ／ｔの投入量（低ｒａ（保持助剤の投入量））で達成された。これらの結果は、選択された強度添加剤による層間剥離耐性を増加させる方法が、より高い泡密度及び保持化学物質の増加させた投入量の使用を含み得ることを示す。
【０１７０】
【表１】
2020512489.tif 000004
【０１７１】
図２は、セルロース補強画分を含まない参照試料（すなわち、１００％のＣＴＭＰ）と比較して、本発明によって作製された異なる材料についての層間剥離耐性を示す。これらの実験は、セルロース補強画分を粗セルロース繊維（ここでは、ＣＴＭＰ）に添加することによって、層間剥離強度が、約７５Ｊ／ｍ２から約１２０Ｊ／ｍ２に増加することを実証する。乾燥増強剤としてのカチオン性デンプンの添加は、層間剥離強度を１２５Ｊ／ｍ２に更に増加させる。泡密度（Ｆｄ）を５００ｋｇ／ｍ３から７００ｋｇ／ｍ３に増加させることによって、層間剥離強度は、約１６０Ｊ／ｍ２に増加した。保持剤（ＣＰＡＭ及び微粒子の両方）の量を３００ｇ／ｔから５５０ｇ／ｔに増加させることによって、層間剥離強度は、およそ１８０Ｊ／ｍ２に増加した。更なる改善は、８００から１０００ｋＮ／ｍにウェットプレス負荷を増加させることによってもたらされ、層間剥離強度は、２００Ｊ／ｍ２超の値に達した。ウェットプレス負荷は、水が、機械的圧縮の手段によって繊維ウェブから除去される操作である。水の除去圧力は、プレス幅（横方向の幅）あたりに適用される力を表す線形負荷（ｋＮ／ｍ）によって主に影響を受ける。
【０１７２】
図３から分かるように、改善された微細物の保持に起因するより高い泡密度は、発泡成形セルロース材料のシートのより高い層間剥離強度に寄与する。使用したカチオン性デンプンの添加は、乾燥固体流の１、２又は４％であった（それぞれ、１０、２０及び４０ｋｇ／ｔ）。より低い泡密度（５００ｋｇ／ｍ３）と比較して、より高い泡密度（７００ｋｇ／ｍ３）は、高精製繊維成分のより低い割合でより高い層間剥離耐性をもたらすことも示す。このように、低いｈｒは、密度がより高く、保持助剤の量が高いだけでなく、デンプンの含量が保持される場合に、必要である。
【０１７３】
図４は、Ｚ−方向残留ひずみが、より高い微細物（すなわち、ｈｒＨＷ）（及びデンプン）保持を有するシートについて、より低いことを示す。ＭＦＣ（本発明によらない材料の例であって、白抜き菱形によって示す）では、ｚ−残留ひずみは、著しく高かった。試料を含有するＭＦＣでは、繊維完成紙料は、６０％のＣＴＭＰ（６００ｍｌのＣＳＦ）、２０％の未精製針葉樹クラフト及び１２％のマイクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）で構成されていた。
【０１７４】
図５は、異なるサイジング剤を使用して本発明によって作製された包装材料についてのミニ−Ｃｏｂｂ３０値を示す。十分なサイジングは、ミニ−Ｃｏｂｂ３０値が５０ｇ／ｍ２未満（図中の点線）である場合に達成された。界面活性剤は、ＡＫＤサイジングを妨げることが知られている。更にまた、ＳＤＳの負電荷は、おそらく、カチオン的に安定化されたＡＫＤを中和する。したがって、ＳＤＳは、繊維表面上のＡＫＤ粒子の吸着を妨げる。また、ＡＫＤ製品は、発泡化学全体に適合しなければならない。これらの理由のために、ＡＫＤ製品は、大規模な実験室の試験によって注意深く選択された。試験は、繊維完成紙料として６００ｍＬのＣＴＭＰを使用して行った。反応系（ＣＰＡＭ及び微粒子）及びカチオン性デンプンの添加は、サイジングを促進し、Ｆｅｎｎｏｓｉｚｅ  ＫＤ３６４というＡＫＤ製品と一緒に、十分なサイジングのレベルを達成した。したがって、好ましいＡＫＤ製品は、高カチオン性のものである。Ｆｅｎｎｏｓｉｚｅ  ＫＤ３６４の適合性及び発泡化学についての理由は、ＡＫＤの安定化系における比例的に高いカチオン電荷であり得る。サイジングは、ミニ−Ｃｏｂｂ３０値が５０ｇ／ｍ２以下であった場合に（図５中の点線）、成功したと定義された。発泡体中でのより長いＡＫＤの遅延は、サイジングの効率を低下させることが見出され、したがって、サイジング剤は、パイロット機においてヘッドボックスの直前に、発泡体に供給された。
【０１７５】
図６は、本発明による方法の一実施形態を説明するフローチャートを示す。
【０１７６】
１：空気
２：界面活性剤
３：セルロース繊維（例えば、粗ＣＴＭＰ）
４：セルロース補強画分（例えば、高精製広葉樹）
５：別のユニット（例えば、タンク）における泡発生
６：繊維完成紙料の混合
７：発泡体の循環
８：ヘッドボックス供給流
９：成形ワイヤ（ヘッドボックス）上で分配
１０：成形部
１１：ウェットプレス
１２：乾燥
１３：発泡成形セルロース繊維材料
１４：カチオン性デンプン
１５：ＣＰＡＭ
１６：微粒子
１７：ＡＫＤ
１８：ＣＰＡＭ及び微粒子を使用する代わりの代替の保持系として
１８ａ：ＴＡ
１８ｂ：ＰＥＯ
【０１７７】
泡発生：界面活性剤及びガス（空気）を水と混合し、泡密度は、界面活性剤及び混合エネルギーの量に依存する。ストック調製：繊維成分を、（精製によって）必要な濾水度に調製し、ストックと混合する。発泡体及びストックの混合：発泡体及び繊維ストックを混ぜ合わせる（繊維の発泡体）。ヘッドボックス供給流：繊維の発泡体を、ヘッドボックスの方にポンプで注入し、必要な化学物質を、ヘッドボックス供給流に添加する。乾燥を含む脱水：発泡体は、成形部において、吸引ボックス及び成形網を使用することによって（繊維は、発泡体が網を通過して発泡体の循環の間に、成形網上に維持される）、ウェットプレスにおける機械的圧縮によって、及び湿ったボードの加熱によって、例えば、乾燥シリンダーにより、除去される。
【０１７８】
図７ａは、積層包装材料の例の横断面を概略的に示す。外側の装飾被覆層（２１）は、好適なＰＥ若しくはＰＰ、又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等のポリオレフィンである。外側層は、バルク層（２２）に設けられる、印刷パターン、孔及び／又は弱化（図には示さない）の被覆を提供するために使用されてもよく、この層は、外側層（２１）の一面に配置される。外側層（２１）及びバルク層（２２）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、外側層の反対側に、ＰＥ若しくはＰＰ又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等の好適なポリオレフィンから選択される積層層（２３）を有する。積層層は、酸素バリア（２４）と接着して設けられ、これは、積層層（２３）の反対側に配置される。バリア層（２４）は、包装される製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素バリア、光バリア、水バリア及び蒸気バリア等の所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミニウム箔、又は金属化フィルム若しくは蒸着コートフィルム等の蒸着フィルム、例えば、ＰＥＣＶＤ（プラズマ励起化学蒸着）コートフィルムであり得る。積層層の反対側において、接着性ポリマー（２５）が、バリア層上に配置される。接着剤（２５）は、例えば、押出コーティングによって適用されてもよい。バリア層がアルミニウム箔である場合、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、好適なエチレン（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。バリア層の反対側に、接着剤は、ＰＥ若しくはＰＰ等の好適なポリオレフィン又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等のヒートシール可能層（２６）を提供する。ヒートシール可能層は、最終的に包装された包装容器内の製品に面する層である。
【０１７９】
図７ｂは、積層包装材料の第２の例の横断面を概略的に示す。外側層（２１）（材料から作成されたパッケージの外側の方向）は、好適なＰＥ若しくはＰＰ又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等のポリオレフィンある。外側層は、１つ又は複数の積層体の外側層に設けられる、印刷パターン、孔及び／又は弱化（図には示さない）のための被覆を提供するために使用されてもよい。外側層の一面及び隣接して、約１００ｇ／ｍ２以下の表面質量の薄紙（２７）が配置される。薄紙層（２７）は、中間の熱可塑性外側結合層（２８）によって、外側層の反対のバルク層（２２）に積層される。結合層（２８）は、ＰＥ若しくはＰＰ又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等の好適なポリオレフィンから選択され得る。結合層（２８）は、バルクセルロース層（２２）及び薄紙層（２８）を一緒に結合する。バルク層（２２）は、結合層（２８）に積層される面の反対側のバルク層の面上の熱可塑性ポリマーの積層層（２３）に、更に積層される。積層層（２３）は、酸素バリア層（２４）と接着して設けられ、これは、積層層（２３）の反対側に配置される。バリア層（２４）は、包装される製品によって決定される特定の必要性に応じて、酸素バリア、光バリア、水バリア及び蒸気バリア等の所望のバリアを提供する。バリア層は、例えば、アルミニウム箔、又は金属化フィルム若しくは蒸着コートフィルム等の蒸着フィルム、例えば、ＰＥＣＶＤコートフィルムであり得る。積層層の反対側において、接着性ポリマー（２５）が、バリア層上に配置される。接着剤（２５）は、例えば、押出コーティングによって適用されてもよい。バリア層がアルミニウム箔である場合、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、好適なエチレン（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。バリア層の反対側に、接着剤は、ＰＥ若しくはＰＰ等の好適なポリオレフィン又はこれらのブレンド若しくはコポリマー等のヒートシール可能層（２６）を提供する。ヒートシール可能層は、最終的に包装された包装容器内の製品に面する層である。
【０１８０】
本発明による包装材料は、層の一面に本発明の発泡成形セルロース繊維材料を含むバルク層を有する、最外側の熱可塑性のヒートシール可能な装飾被覆層を含む積層包装材料であってもよく、装飾被覆層の反対側のバルク層は、積層層を有し、前記積層層は、バルク層の反対側に、酸素バリアを有し、前記酸素バリアは、積層層の反対側に、ヒートシール可能層を有する。
【０１８１】
更にまた、積層包装材料は、７００ｋｇ／ｍ３未満の密度を有し、本発明による発泡成形セルロース繊維材料を含むバルク層を含んでいてもよい。包装材料は、ポリオレフィン系ポリマー又はコポリマーの結合層等の、例えば、熱可塑性ポリマー結合層等の結合層によって配置された追加層を更に含み、ここで、結合層は、バルク層及び追加層の間に配置される。追加層は、結合層の反対側に配置された装飾的に印刷されたパターンを有する。バルク層は、結合層の反対側にバリア層が設けられる。バリア層は、バルク層の反対側に、ヒートシール可能層が設けられていてもよい。印刷された装飾パターンを被覆する最外側層は、包装容器の周囲と接触する最外側のヒートシール可能なポリオレフィン層、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又はポリプロピレン等のポリオレフィン層である。最外側の熱可塑性層は、包装容器に、追加の保護、例えば、耐湿性及び耐引っ掻き性／耐摩耗性、並びに安定性を提供する。
【０１８２】
図８は、異なる保持系のための濁度（値は、１００メッシュの網を通過した固体の量と相対的である）に対するＳＤＳ界面活性剤の量の効果を示す。パルプは、８０％のケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）及び２０％の高度精製広葉樹パルプ（ｈｒＨＷ）を含有していた。濁度を、比濁計を使用して測定し、結果を、ネフェロメ濁度単位（ＮＴＵ）として表す。高い濁度は、低い保持を意味する。濁度は、保持助剤を使用しなかった場合（黒菱形）、最も高かった（最も低い保持）。界面活性剤（ＳＤＳ）の量は、これらの試験ポイントにおいて、濁度に対して効果を有さなかった。低いＳＤＳ濃度である０．１〜０．２ｇ／ｌにより、ＣＰＡＭ＋ＭＰ系（黒正方形）及びＰＥＯ＋ＴＡ系（黒三角）は、同じ傾向を与えた。しかしながら、ＳＤＳ含量が増加すると、保持は、ＣＰＡＭ＋ＭＰ系については減少し（濁度の増加を反映する）、ＰＥＯ＋ＴＡ系については改善した（濁度の減少を反映する）。ＴＡをＰＥＯの前に添加した場合（×）において、保持は、最も良好で、ＳＤＳ含量の増加とともに更に改善された。結果は、非カチオン性のＴＡ＋ＰＥＯ系が、発泡において、特に、ＳＤＳ含量が高い場合に、非常に効率的であることを示した。
【０１８３】
図９から分かるように、ＴＡ＋ＰＥＯ系は、懸濁液が高いせん断力に付される場合に、ＣＰＡＭ＋ＭＰ系よりも良好に働くと思われる。実験を、図２の実験と同様に行ったが、撹拌機１を、網３の近くにセットし、撹拌機１を、泡の濾過の間、１０００ｒｐｍで作動させた。
【０１８４】
本発明の様々な実施形態を記載及び示したが、本発明は、それらに限定されないが、以下の特許請求の範囲において定義される主題の範囲内の他の方法で実施されてもよいことは、上記の説明から理解される。
【符号の説明】
【０１８５】
１  空気
２  界面活性剤
３  セルロース繊維（例えば、粗ＣＴＭＰ）
４  セルロース補強画分（例えば、高精製広葉樹）
５  別のユニット中（例えば、タンク）における泡発生
６  繊維完成紙料の混合
７  発泡体の循環
８  ヘッドボックス供給流
９  成形ワイヤ（ヘッドボックス）上で分配
１０  成形部
１１  ウェットプレス
１２  乾燥
１３  発泡成形セルロース繊維材料
１４  カチオン性デンプン
１５  ＣＰＡＭ
１６  微粒子
１７  ＡＫＤ
１８  ＣＰＡＭ及び微粒子を使用する代わりの代替の保持系として
１８ａ  ＴＡ
１８ｂ  ＰＥＯ
２１  外側層
２２  バルク層
２３  積層層
２４  バリア層
２５  接着剤層
２６  ヒートシール可能層
２７  薄紙層
２８  結合層
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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