JP2022518707A - ヒートシール可能な板紙 - Google Patents

Abstract

本発明は、ヒートシール可能な板紙であって、第１の面および第２の面を含む板紙基材（１）、板紙基材（１）の第１の面上に配置された第１の分散液コーティング層（２）、および第１の分散液コーティング層（２）上に配置された第２の分散液コーティング層（３）を含み、第１の分散液コーティング層（２）がラテックスおよび顔料を含み、第２の分散液コーティング層（３）がポリオレフィンを含むヒートシール可能な板紙に関する。

Description

本発明は、コーティングされた紙または板紙に関するものであり、特に、液体または冷凍食品用の包装材料として使用され得るヒートシール可能な板紙に関する。

液体または冷凍食品用の包装（パッケージ）またはカップに使用される繊維ベースの材料は、通常、包装された品物に面する内面上と、包装の印刷面を提供する外面上の両方にバリアコーティングが施されている。内面上にバリアコーティングが施されていることによって、その材料は、例えば液体、グリース、酸素および／または芳香に耐久性を有するものとなり、包装材料上での被包装物の影響に耐えることが可能になる。バリアコーティングはまた、ヒートシール（熱封止）可能である必要がある。板紙のバリアコーティングとしては、長い間、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの低コストで入手が容易なポリオレフィンとのラミネート加工が主流であった。今日、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などの他のバイオベースのポリマーを含む、ポリオレフィンのバイオベースのバージョンも使用されている。液体包装板は、通常、両面にラミネートポリマーコーティングが施され、多くの場合、内面上に追加のアルミニウムコーティング層が与えられている。

ポリオレフィンとアルミニウム箔のいくつかの層を含む押出コーティングされた包装材料は、板紙からプラスチックコーティングを分離する際の問題のために再パルプ化するのが難しい。これにより、ポリマー微粒子の水性分散液が板紙の表面上に適用されている、分散液バリアコーティング処理された板紙への関心が高まっている。これらのコーティングは、例えば、スチレン－アクリラート（ＳＡ）もしくはスチレン－ブタジエン（ＳＢ）ラテックスまたはポリオレフィン分散液に基づくものであり得る。バリア特性を提供する再パルプ化可能な材料に関して、様々な分散液コーティング処理された板紙材料が開示されてきた。例えば、ＷＯ２０１５／１５５４１３Ａｌは、少なくとも一方の面上に厚紙層およびコーティング層を含み、バインダーおよびスレート様鉱物顔料を含む厚紙とコーティング層との間にバリア層が配置されたコーティング食品用厚紙を開示している。このコーティング層は、光屈折顔料または顔料およびバインダーの混合物を含み、これは、例えば、ブタジエン－スチレン系コポリマーなどのポリマーの合成ラテックスであり得る。米国特許第９７７１６８８号は、それぞれがバインダーおよび顔料を含むベースコートおよびトップコートを含むコーティングされた板紙を開示している。この教示は、バインダーとしてスチレン－アクリラートコポリマーまたはスチレン－ブタジエンコポリマーに言及している。ＥＰ２３５８９４２は、水性ポリマー分散液から形成された第１および第２のコーティング層でコーティングされたリサイクル可能なコーティング板紙を開示し、ここで、各層は、約７０～約９０重量％のポリマーエマルジョンおよび１０～約３０重量％の顔料からなる。この教示は、アクリル系ポリマーおよびコポリマー、スチレンおよびブタジエンのコポリマー、酢酸ビニルポリマー、ポリビニルアルコール、またはポリエチレン酢酸ビニルであって顔料を含むもののコーティングのみに言及している。ＷＯ２０１８／１１６１１８Ａ１は、印刷面上に第１および第２の分散液バリア層を含むヒートシール可能な包装材料を開示し、ここで、両方の分散液バリア層は、ラテックス、好ましくはスチレン－ブタジエンまたはスチレン－アクリラートラテックスを含む。

分散液バリアコーティングが施された板紙に関連する１つの問題は、包装への転化中にコーティングに亀裂が入り、それにより折りたたみ線の箇所でバリアが劣化する可能性があることである。したがって、再パルプ化可能であり、湿分および液体に対する必要なバリアを提供し、良好な機械的特性を有する、液体または食品用の包装またはカップの製造に好適なコーティングされた板紙の必要性が未だに存在する。

この目的は、ヒートシール可能な板紙、ヒートシール可能な板紙を製造する方法、および本発明の独立請求項によるヒートシール可能な板紙を含むか、またはヒートシール可能な板紙から作製された包装を提供することである。従属請求項は、好ましい実施形態に関連している。文脈で明確に示されていない限り、これらは自由に組み合わせることができる。

本発明は以下を提供する：
ヒートシール可能な板紙であって、
－ 第１の面および第２の面を含む板紙基材、
－ 板紙基材の第１の面上に配置された第１の分散液コーティング層、および
－ 第１の分散液コーティング層上に配置された第２の分散液コーティング層を含み、
第１の分散液コーティング層がラテックスおよび顔料を含み、第２の分散液コーティング層がポリオレフィンを含む、ヒートシール可能な板紙。

ヒートシール可能な板紙は、基板（ベースボード）と接触するラテックスおよび顔料を含む第１のコーティング、ならびに、それから形成された包装の内面を成す面上に分散液コーティングされたポリオレフィンを含む第２のコーティングを包含する二重コーティングを含む。第１および第２の分散液コーティング層のこの組み合わせは、いくつかの利点を達成する。板紙は、良好なヒートシール性、良好なバリア性、および優れた機械的特性を与える。驚くべきことに、板紙は、コーティング内に形成された亀裂の問題を軽減するか、またはそのような問題を生じることさえなく、包装に転化され得ることが見出された。これは、高い破断点伸びを含めた有利な機械的特性によって可能になると考えられる。特定の理論に拘束されることなく、ラテックスおよび顔料の第１の分散液コーティング層のプレコーティングは、ポリオレフィン分散液の第２の層が板紙基材の内部に浸透するのを妨げ、それによって均一な厚みの平滑なコーティングが達成されると想定され、これが高い機械的特性に寄与すると考えられる。

ヒートシール可能な板紙の表面が低摩擦性を示し、それによって、その板紙から形成された包装またはカップの転化および取り扱いが容易になることは更に重要な利点である。これは、包装やカップの積み重ねに特に有利である。さらに、板紙は再パルプ化可能であり、板紙またはそれから作製された包装の再パルプ化における不合格品（ｒｅｊｅｃｔ：拒絶品）の割合は、乾燥重量に基づいて１０重量％未満であり得る。板紙はさらに食品の安全基準を充足させる。

本明細書で使用される場合、「板紙基材」または「基板」（“ｂａｓｅｂｏａｒｄ”：ベースボード）は、少なくとも部分的に、野菜（植物）、木材、および／または合成繊維を包含し得る繊維の融合体の紙ベースの基材を指す。板紙基材は、好ましくはセルロース繊維を含む。包装材料に使用される典型的な板紙基材は、少なくとも１つの層、好ましくはいくつかの層を含む。板紙基材は、好ましくは、裏面層（バックプライ）および頂部層（トッププライ）の少なくとも２つの層を含む多層板紙である。板紙基材は、１つまたは複数の中間層をさらに含み得る。板紙基材は、例えば、頂部層、裏面層および中間層を含み得る。

紙層またはコーティング層の坪量は、平方メートルあたりのグラム数、ｇｓｍまたはｇ／ｍ^２として表される重量を指す。本明細書で用いられるとき、ｇｓｍおよびｇ／ｍ^２は交換可能に使用され得る。

本明細書で使用される場合、「分散液コーティング層」は、板紙基材上に分散液コーティングによって適用（塗布）された層を指す。本明細書で使用される場合、「分散液コーティング」は、ポリマー微粒子の水性分散液が紙または板紙の表面に適用されて、乾燥後に固体の実質的に非多孔質のフィルムが形成されるコーティング技術を指す。分散液コーティング層は、ローラーコーティング、スプレーコーティング、カーテン、ブレードコーティング、スロットコーティング、浸漬コーティング、グラビアロールコーティング、リバースダイレクトグラビアコーティング、ロッドコーティング、ソフトチップブレードコーティング、および／またはそれらの組み合わせを使用することによって適用され得る。好ましいコーティング方法は、ブレードコーティングおよびロッドコーティングである。分散液コーティングはリサイクルされ得る。本明細書で使用される場合、「分散液コーティングされたポリオレフィン」（“ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏａｔｅｄ ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ”）は、分散液コーティングによって適用されたポリオレフィンを指す。

分散液コーティングは、板紙基材にバリア特性を与える層を適用するために使用され得る。本明細書で使用される場合、「バリアコーティング層」または「バリア層」は、透過性、例えば、材料を通る酸素などのガスの透過性および／または繊維構造における液体の吸収を低減または排除することによって板紙基材にバリア特性を与えるコーティング層を指す。液体などの被包装製品の流出を防ぎ、被包装製品の品質を低下させる可能性のある酸素、湿分、グリース、オイルまたはその他の混入物質の包装内への侵入を防ぐために、バリアコーティングが必要とされる。

「印刷面」は、印刷に適合した表面を定義することを意味する。したがって、板紙の「印刷面」とは、板紙から形成された包装の外側面を指す。板紙の「内面」層（“ｉｎｓｉｄｅ” ｌａｙｅｒ：「内側」層）とは、板紙から形成された包装の内容物と接触することを意図した面（側）を指す。第１の面および第２の面を含む板紙基材に言及するとき、第１の面は板紙基材から形成された包装の「内面」または「裏面」を指し、第２の面は「印刷面」を指す。

本明細書で使用される場合、「顔料」は、製紙業界で通常言及されるように、製紙に使用される粘土（クレー）、チョークまたはカオリンなどの増量剤、充填剤およびコーティングを指す。

特に明記しない限り、与えられた％は重量％であり、それは、層、プライまたは包装などのそれぞれの対象物の１００重量％の乾燥重量に基づいて計算される。層、プライまたは包装の全ての成分の合計量は１００重量％を超えない。

本明細書で表される板紙の機械的特性の尺度を与える破断点伸び（ＣＤ）は、ＩＳＯ１９２４－２に従った引張強度によって測定される。

吸水率（ＣＯＢＢ６００）は、ＳＣＡＮ試験Ｐ１２：６４（１９６４）に従って測定される。

包装材料の再パルプ化から得られた不合格品（ｒｅｊｅｃｔ：拒絶品）の割合は、ＰＴＳ試験方法ＲＨ０２１／９７に従って測定される。

図１は、本発明の一実施形態によるヒートシール可能な板紙の概略図である。 図２は、本発明の別の実施形態によるヒートシール可能な板紙の概略図である。

本発明は、様々な実施形態および他の態様に関連してさらに説明される。文脈で明確に示されていない限り、これらは自由に組み合わせることができる。

本明細書で使用される場合、「ラテックス」は、スチレン－ブタジエンラテックス、スチレン－アクリラートラテックス、アクリラートラテックス、酢酸ビニルラテックス、酢酸ビニル－アクリラートラテックス、スチレン－ブタジエン－アクリロニトリルラテックス、スチレン－アクリラート－アクリロニトリルラテックス、スチレン－ブタジエン－アクリラート－アクリロニトリルラテックス、スチレン－無水マレイン酸ラテックス、スチレン－アクリラート－無水マレイン酸ラテックス、またはこれらのラテックスの混合物を含む群から選択されるポリマー粒子の水性懸濁液から適用またはコーティングされたポリマーを指す。ラテックスは、天然ポリマー、合成ポリマー、バイオマス由来の合成ポリマーまたはそれらの組み合わせであり得る。ラテックスは、バイオベース、すなわち、バイオマスに由来するものであってよく、例えばバイオベースのスチレン－アクリラートラテックスまたはスチレン－ブタジエンラテックスであってよい。バイオベースのラテックスは、同様の性能を与え、カーボンフットプリントを改善することができる。

いくつかの実施形態では、第１の分散液コーティング層のラテックスは、スチレン－アクリラート（ＳＡ）ラテックス、スチレン－ブタジエン（ＳＢ）ラテックス、またはそれらの混合物から選択される。好ましくは、第１の分散液コーティング層は、唯一のバインダーとしてラテックスを含み得る。ヒートシール可能な板紙のいくつかの実施形態では、第１の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、３０重量％以上から７０重量％以下の範囲の量のラテックスを含む。第１の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、約４０重量％の量のラテックスを含み得る。

いくつかの実施形態では、第１の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて３０重量％以上から７０重量％以下の範囲の量の顔料を含む。第１の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、５５重量％以上から７０重量％以下の範囲の量の顔料または約６０重量％の量の顔料を含み得る。顔料は、分散液コーティング層のバリア特性を改善することができる。顔料の量が多いと、低いコーティング重量で効率的なバリア形成が可能になる。いくつかの実施形態では、顔料は、粘土（クレー）および／またはタルクから選択される。これらの顔料は、食品の安全性の理由から好まれる。粘土はカオリンクレーであり得る。

いくつかの実施形態では、第１の分散液コーティング層は、５ｇ／ｍ^２以上から１５ｇ／ｍ^２以下の範囲の坪量を有する。好ましくは、第１の分散液コーティング層は、５ｇ／ｍ^２以上から１０ｇ／ｍ^２以下の範囲の坪量を有する。基板に接触するラテックスおよび大量の顔料を含む層は、低いコーティング重量にて好適なバリア特性を与えることができる。

第１の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分１００重量％に基づいて、３０～７０重量％の量のラテックスおよび７０～３０重量％の量の顔料、好ましくは約６０重量％の量の顔料を含み得る。第１の分散液コーティング層は、ラテックスおよび顔料を含む内側バリア層を提供し、これは一方の面上で板紙に接触し、他方の面上で第２の分散液コーティング層に接触する。ラテックスおよび顔料のプレコーティングは、有利には、ポリオレフィン分散液の追加の層が板紙基材中に浸透するのを妨げることができる。それにより、第２の内側層の均一な厚みを有する平滑なコーティングを達成することができ、これは、コーティングされた板紙の高い機械的特性に寄与すると考えられる。

第２の分散液コーティング層は、分散液コーティングされたポリオレフィンを含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィンは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、および／またはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーの群から選択される。これらのポリマーは、高い耐湿性や低いヒートシール温度などの望ましい特性を与える。好ましい実施形態では、第２の分散液コーティング層は、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む。特にポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーは、食品用包装に有利なヒートシール性を与える。

いくつかの実施形態では、第２の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲、好ましくは９０重量％以上から９８重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む。第２の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、９５重量％以上から１００重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含み得る。ポリオレフィンの量が多いと、ヒートシール性にさらに寄与する。

第２の分散液コーティング層は、好ましくは顔料を含まない。第２の分散液コーティング層は、好ましくは少量の共バインダー（補助結合剤）を含み得る。共バインダーは、デンプン、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびラテックスから選択され得る。好ましくは、共バインダーはラテックスである。好ましくは、ラテックスは、スチレン－ブタジエンラテックス、スチレン－アクリラートラテックス、またはそれらの混合物から選択される。いくつかの実施形態では、第２の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、０重量％以上から５重量％以下の範囲、好ましくは１重量％以上から５重量％以下の範囲の共バインダーを含む。

第２の分散液コーティング層は、添加剤を含み得る。添加剤は、保水剤、レオロジー調整剤、消泡剤、脱泡剤、ｐＨ調整添加剤、架橋剤、増粘剤、分散助剤、スリップ添加剤、充填剤、離型剤、防腐剤およびブロッキング防止剤の群から選択することができる。好ましくは、添加剤は、保水剤、レオロジー調整剤、消泡剤、架橋剤、ｐＨ調整添加剤または増粘剤から選択される。第２の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて、０重量％以上から５重量％以下の範囲、好ましくは１重量％以上から５重量％以下の範囲の添加剤を含み得る。

いくつかの実施形態では、第２の分散液コーティング層は、５ｇ／ｍ^２以上から１５ｇ／ｍ^２以下の範囲の坪量を有する。好ましくは、第２の分散液コーティング層は、５ｇ／ｍ^２以上から１０ｇ／ｍ^２以下の範囲の坪量を有する。有利なことに、内側のポリオレフィン層は、低いコーティング重量で適用することができる。

したがって、それから形成された包装の内面（内側）を形成する側で、板紙は、基板と接触するラテックスおよび顔料を含む第１の層、ならびに、分散液コーティングされたポリオレフィンを含む第２の層の二重コーティングを含む。有利なことに、それ以上の内側層は必要ない。第１および第２の分散液コーティング層は、好ましくは、板紙の内面上の唯一のコーティング層である。第２の内面コーティングは、好ましくは、それから形成された包装またはカップの内容物と接触している。

板紙基材は、第２の面を含む。コーティングされた板紙から形成された包装では、この第２の面が外側を向き、包装の印刷面を提供する。

いくつかの実施形態では、板紙基材は、第２の面上に第３の分散液コーティング層を含み、この第３の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて５０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量の分散液コーティングされたポリオレフィンを含む。ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、および／またはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーから選択することができる。内面上と印刷面上で使用されるポリマーは同じでもよいし、異なるポリマーも使用され得る。この実施形態では、印刷面層は、ラテックスおよび顔料をさらに含み得る。この実施形態では、第３の分散液コーティング層はラテックスおよび顔料を含み、これらは合計で層の乾燥固形分に基づいて０重量％以上から５０重量％以下の範囲の量で存在する。第３の分散液コーティング層のラテックスは、スチレン－アクリラートラテックス、スチレン－ブタジエンラテックス、またはこれらの混合物から選択することができる。第１および第３の分散液コーティング層のラテックスは同じであってもよいし、または異なるラテックスをそれぞれの層に使用することもできる。顔料は、好ましくは、クレー（粘土）および／またはタルクから選択される。この実施形態では、第３の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて０重量％以上から１０重量％以下の範囲の添加剤を含み得る。添加剤は、保水剤、消泡剤、架橋剤、ｐＨ調整添加剤または増粘剤から選択することができる。この実施形態では、印刷面を形成するための第３の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分１００重量％に基づいて、５０％～１００重量％の範囲の分散液コーティングされたポリオレフィン、５０％～０重量％の範囲のラテックスおよび顔料、ならびに０～１０重量％の範囲の添加剤を含み得る。このコーティングは、印刷に好適な表面を提供する。このコーティングは、低温の液体の包装に使用される場合、結露に対するバリアをさらに提供する。有利なことに、それ以上の印刷面層は必要ない。この実施形態では、第３の分散液コーティング層は、好ましくは、板紙の印刷面上の唯一のコーティング層である。この実施形態では、第３の分散液コーティング層は、好ましくは最も外側の印刷可能なコーティングを形成する。

代替の一実施形態では、板紙基材は、第２の面上に第３の分散液コーティング層を含み、この第３の分散液コーティング層は、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲、好ましくは９５重量％以上から１００重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む。この実施形態では、印刷面上の第３の分散液コーティング層は、好ましくは、第１の面上の第２の分散液コーティング層と同様に設計されるか、またはそれに対応する。この実施形態の第３の分散液コーティング層の説明については、上記の第２の分散液コーティング層の説明を参照されたい。ポリオレフィンは、第２の分散液コーティング層のポリオレフィンと同じであっても異なっていてもよく、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、および／またはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーから選択され得る。ポリオレフィンは、好ましくはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーであり、この第３の分散液コーティング層は、好ましくは顔料を含まない。

この実施形態では、ヒートシール可能な板紙は、板紙基材を含み得、紙板基材の第１の面は、４０重量％のラテックスおよび６０重量％の顔料を含む第１の分散液コーティング層、ならびに第１の分散液コーティング層上の第２の分散液コーティング層でコーティングされ、この第２の分散液コーティング層は９５重量％以上から１００重量％以下のポリオレフィンを含み、かつ好ましくは顔料を含まず、ここで、板紙基材の第２の面すなわち印刷面は、９５重量％以上から１００重量％以下のポリオレフィンを含み、かつ好ましくは顔料を含まない第３の分散液コーティング層でコーティングされる（ここでの全ての重量％はそれぞれの層の乾燥固形分に基づく）。このような実施形態は、ヒートシール可能な板紙から形成されたカップなどの包装の面材料として特に有用である。

さらなる代替の実施形態では、板紙基材は、第２の面上に、第３の分散液コーティング層および第３の分散液コーティング層上の第４の分散液コーティング層を含み、ここで、第３の分散液コーティング層はラテックスおよび顔料を含み、第４の分散液コーティング層はポリオレフィンを含む。この実施形態では、印刷面上の第３の分散液コーティング層は、好ましくは、第１の面上の第１の分散液コーティング層と同様に設計されるか、またはそれに対応する。同様に、第４の分散液コーティング層は、好ましくは、第１の面上の第２の分散液コーティング層と同様に設計されるか、またはそれに対応する。従って、この実施形態は、好ましくは、板紙基材の両面上に分散液コーティング層の対称的な配置を提供する。この実施形態の第３および第４の分散液コーティング層の説明は、それぞれ、第１および第２の分散液コーティング層について上述された事項を参照されたい。

この実施形態では、ヒートシール可能な板紙は、好ましくは板紙基材を含み得、ここで紙板基材の第１の面は、４０重量％のラテックスおよび６０重量％の顔料を含む第１の分散液コーティング層、ならびに第１の分散液コーティング層上の第２の分散液コーティング層でコーティングされ、この第２の分散液コーティング層は９５重量％以上から１００重量％以下のポリオレフィンを含み、好ましくは顔料を含まず、板紙基材の第２の面は、４０重量％のラテックスおよび６０重量％の顔料を含む第３の分散液コーティング層、ならびに第３の分散液コーティング層上の第４の分散液コーティング層でコーティングされ、この第４の分散液コーティング層は、９５重量％以上から１００重量％以下のポリオレフィンを含み、好ましくは顔料を含まない（ここでの全ての重量％はそれぞれの層の乾燥固形分に基づく）。

したがって、それから形成された包装の内面を成す面上に、この実施形態の板紙は、基板と接触するラテックスおよび顔料を含む第１の層、ならびに分散液コーティングされたポリオレフィンを含む第２の層の二重コーティングを含み得る。第１および第２の分散液コーティング層は、好ましくは、板紙の内面上の唯一のコーティング層である。第２の内面コーティングは、好ましくは、それから形成された包装またはカップ中の内容物と接触する。したがって、それから形成された包装の外面を成す面上に、この実施形態の板紙はまた、基板と接触するラテックスおよび顔料を含む第３の層、ならびに分散液コーティングされたポリオレフィンを含む第４の層の二重コーティングを含む。第３および第４の分散液コーティング層は、好ましくは、板紙の外面上の唯一のコーティング層である。このような実施形態は、ヒートシール可能な板紙から形成されたカップなどの包装の底部材料として特に有用である。

板紙基材は、好ましくは、頂部層および裏面層ならびに１つまたは複数の中間層を含む多層板紙である。中間層はバルクを提供することができる。好ましくは、基板とも称される板紙基材は、頂部層、中間層および裏面層を含む３層板紙である。板紙基材は、約１５０ｇｓｍ、好ましくは約２００ｇｓｍ、または約３００ｇｓｍの坪量を有し得る。多層板紙は、液体および／または食品用の包装に特に好適である。１つまたは複数の中間層は、有利なことには、バルクを提供する硫酸塩／クラフトパルプおよびＣＴＭＰを含むことができる。パルプは、漂白されていなくても、漂白されていてもよい。中間層は、化学熱機械パルプ（ＣＴＭＰ）または熱機械パルプ（ＴＭＰ）に由来する繊維を含み得る。好ましくは、中間層は、硫酸塩パルプおよびＣＴＭＰを含む。頂部層および裏面層は、好ましくは硫酸塩パルプを含む。頂部層および裏面層は、好ましくは、ＣＴＭＰ繊維を含まない。板紙基材の第１の面は内面／裏面になることができ、一方、第２の面はそれから形成された包装の印刷面になることができる。

基板は表面サイジングされていてよい。特に、板紙基材の頂部層および／または裏面層は、未処理であるか、または、片面上または両面上にて、例えばデンプンの薄層により表面サイジングされていてよい。表面サイジングは、コーティング層を適用する前に適用される。表面サイジングは、加工デンプンを含むか、それからなるか、またはアクリルコポリマーなどの表面サイジング剤を含み得る。表面サイジングは、分散液コーティングのバリア特性をさらに増進させる。

ヒートシール可能な板紙は、有利なことには優れた機械的特性を与える。
いくつかの実施形態では、板紙は以下の特性を有する：
－ ５％以上、好ましくは６％以上もしくは７％以上の、ＩＳＯ１９２４－２に従う引張強度によって測定された破断点伸び（ＣＤ）、および／または
－ １０ｇ／ｍ^２以下、好ましくは５ｇ／ｍ^２以下の、ＳＣＡＮ試験Ｐ１２：６４に従って測定された吸水率（ＣＯＢＢ６００）。
吸水率は、板紙のコーティングされた第１の面上で、すなわち、それから形成された包装の裏面／内面を形成する面の上で測定される。

高い破断点伸びを含むこれらの機械的特性により、コーティングに亀裂が生じる問題を起こすことなく、板紙を包装に転化することが可能になる。

さらに、構造物の表面は、有利なことに低摩擦を示す。いくつかの実施形態では、板紙は、印刷面に対する内面上の測定により５未満の静摩擦係数（平均）を与える。静摩擦係数は、傾斜面を使用したスライド角度の測定を指し、コーティングされた板紙の場合ＩＳＯ１５３５９：１９９９に従って測定され得る。低い静摩擦係数は、例えば、包装またはカップの積み重ねのために、板紙から形成された包装またはカップの取り扱いを容易にする。

板紙または板紙から作製された包装は、一般的な再パルプ化技術を使用して他の紙製品にリサイクルすることができる。再パルプ化では、セルロース繊維が分離され、洗浄後にリサイクルされ得る。再パルプされていない画分は、不合格品（拒絶品）と称される。不合格品は、廃棄または燃焼のために取り除く必要がある。ＰＴＳ試験方法ＲＨ０２１／９７に従って測定される、板紙の再パルプ化から生じた不合格品の割合は、板紙の乾燥重量１００重量％基づいて、１２重量％未満、好ましくは１０重量％未満、好ましくは７重量％未満または５重量％未満であり得る。板紙は、非常に良好な再パルプ化性を示す。したがって、当該板紙は再パルプ化可能な板紙を提供する。

板紙は、有利なことにバリア特性を提供し、ヒートシール可能であり、再パルプ化可能であり、転化のための良好な機械的特性を与える。したがって、板紙は、冷凍食品用だけでなく、低温および高温の液体または食品用の両方の包装に使用するのに好適である。板紙はさらに、積み重ねられたときに、それから形成された包装の取り扱いを容易にし、食品の安全要件を満たす。

本発明はさらに以下に関する：
ヒートシール可能な板紙を製造する方法であって、
－ 第１の面および第２の面を含む板紙基材を提供するステップ、
－ 板紙基材の第１の面上に第１の分散液コーティング層を適用するステップ、
－ 第１の分散液コーティング層上に第２の分散液コーティング層を適用するステップ、および
－ 任意選択で、板紙基材の第２の面上に第３の分散液コーティング層を適用するステップを含み、
第１の分散液コーティング層がラテックスおよび顔料を含み、第２の分散液コーティング層がポリオレフィンを含む、ヒートシール可能な板紙を製造する方法。

この方法は、第３の分散液コーティング層上に第４の分散液コーティング層を適用することをさらに含み得る。この分散液コーティング層の説明については、上記の説明を参照されたい。分散液コーティング層は、分散液コーティングによって形成される。分散液層は、ローラーコーティング、スプレーコーティング、カーテン、ブレードコーティング、スロットコーティング、浸漬コーティング、グラビアロールコーティング、リバースダイレクトグラビアコーティング、ロッドコーティング、ソフトチップブレードコーティング、および／またはそれらの組み合わせの使用などの一般的な方法によって適用することができる。好ましくは、コーティング方法は、ブレードコーティングまたはロッドコーティングである。この方法は、上述のようにヒートシール可能な板紙を製造するために使用可能である。

本発明はさらに、上記のヒートシール可能な板紙を含むか、またはそれから作製された包装に関する。包装は、好ましくは、上記の板紙のヒートシール（熱封止）を使用することによって作製される。ヒートシール可能な板紙は、ヒートシール以外の方法でシールすることもできるが、食品用包装の分野ではヒートシールが広く使用されている。特に、包装は、冷凍食品用だけでなく、低温の液体または食品および高温の液体または食品用の両方の容器として使用可能である。包装は、カップなどの飲料用容器として使用することができる。

いくつかの実施形態では、包装は、上記のヒートシール可能な板紙の２つの異なる実施形態から製造することができる。カップなどの包装の底部は、上記の第１、第２、第３および第４の分散液コーティング層を含むヒートシール可能な板紙から製造することができる一方、側面の材料は、第１、第２および第３の分散液コーティング層を含むヒートシール可能な板紙から製造することができ、ここで第３の分散液コーティング層は、９５重量％以上から１００重量％以下のポリオレフィンを含み、顔料を含まない。

本発明のさらなる特徴は、以下の例および図面から明らかになるであろう。
図１は、本発明の一実施形態によるヒートシール可能な板紙の概略図である。
図２は、本発明の別の実施形態によるヒートシール可能な板紙の概略図である。

図１に示されたヒートシール可能な板紙は、３つの層、中間層１ａ、頂部層１ｂおよび裏面層１ｃを含む板紙基材１を含む。中間層１ａには、ＣＴＭＰと硫酸塩パルプが含まれている。頂部層ｌｂと裏面層ｌｃは硫酸塩パルプを含む。板紙基材は、第１の面と第２の面とを含み、頂部層１ｂが第２の面上に配置され、裏面層１ｃが第１の面上に配置されている。第１の面はヒートシール可能な板紙から作製された容器などの包装の内面を指し、第２の面はそのような包装の印刷面を指す。

ヒートシール可能な板紙の第１の面の裏面層１ｃ上において、板紙基材１は、第１の分散液コーティング層２を含み、これが第１の内面層を形成する。第１の分散液コーティング層２は、ラテックスおよび顔料を含む。ラテックスは、好ましくは、スチレン－ブタジエンラテックス、スチレン－アクリラートラテックス、またはそれらの混合物から選択される。顔料は、好ましくは、クレー（粘土）またはタルクから選択される。ポリオレフィンを含む第２の分散液コーティング層３は、第１の分散液コーティング層２上にコーティングされる。第２の分散液コーティング層３は、第２の内面層を形成する。ポリマーは、好ましくはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーである。ポリオレフィンは、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量で存在し得る。第２の分散液コーティング層３は、顔料を含まなくてもよい。第２の分散液コーティング層３は、板紙から製造された容器の内容物と接触することになる。

板紙の第２の面上では、頂部層１ｂが第３の分散液コーティング層４でコーティングされている。分散液コーティング層４は、ヒートシール可能な板紙の印刷面を形成する。板紙は、分散液コーティング層４上に直接印刷されてよい。第３の分散液コーティング層４は、層の乾燥固形分に基づいて、５０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む。第３の分散液コーティング層４はさらに、層の乾燥固形分に基づいて合計０重量％以上から５０重量％以下の範囲の量で存在するラテックスおよび顔料を含み得る。

代替的な一実施形態では、第３の分散液コーティング層４は、層の乾燥固形分に基づいて９５重量％以上から１００重量％以下の範囲の量でポリオレフィンを含み、好ましくは顔料を含まない。板紙は、そのような分散液コーティング層４上に直接印刷されてよい。そのような実施形態の材料は、低温および高温の液体または食品用、ならびに冷凍食品用のヒートシールされた製品包装の側面の製造に特に好適である。

図２に示されたヒートシール可能な板紙は、板紙基材１、第１の内層を形成する第１の分散液コーティング層２および第２の分散液コーティング層３を含み、第２の分散液コーティング層３は、図１について記載されているように板紙から製造された容器の内容物と接触する。板紙の第２の面上では、頂部層１ｂが第３の分散液コーティング層４でコーティングされている。第３の分散液コーティング層４は、ラテックスおよび顔料を含む。ラテックスは、好ましくは、スチレン－ブタジエンラテックス、スチレン－アクリラートラテックス、またはそれらの混合物から選択される。顔料は、好ましくは、クレー（粘土）またはタルクから選択される。ポリオレフィンを含む第４の分散液コーティング層５は、第３の分散液コーティング層４上にコーティングされる。第４の分散液コーティング層５は、ヒートシール可能な板紙の外面を形成する。ポリマーは、好ましくは、ポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーである。ポリオレフィンは、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量で存在し得る。第４の分散液コーティング層５は、顔料を含まなくてもよい。第２の分散液コーティング層３は、板紙から製造された容器の内容物と接触することになる。図２に示す材料は、低温および高温の液体または食品用、ならびに冷凍食品用のヒートシールされた製品包装の底部の製造に特に好適である。

図１および図２に示された材料は、低温および高温の液体または食品用、ならびに冷凍食品用のヒートシールされた製品包装の製造に特に好適である。

例１
本発明の包装材料を評価するために、ロッドコーターを使用する実験室規模の試験で、本発明に従って製造された包装材料のバリア特性、破断点伸びおよび静摩擦係数を評価する一連の試験を実施した。

表１に従って、第１の分散液コーティング組成物（分散液１）を調製した。全てのパーセンテージは乾燥固形分（ｗｔ％）として計算される。乾燥固形分で計算して１００重量％のポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーを含む第２の分散液コーティング組成物（分散液２）を調製した。

漂白されたクラフトパルプで形成された２つの外層と漂白されたクラフトパルプおよびＣＴＭＰを含む中間層とを備えた３層板紙である１９５～２９５ｇｓｍの異なる坪量を有する板紙Ｃｕｐｆｏｒｍａ Ｎａｔｕｒａ（基板）上に、ロッドコーターを使用して上記コーティング組成物をコーティングした。全てのサンプル１～４において、板紙の第１の面（裏面）上に分散液１をコーティングして７ｇｓｍの坪量を有する第１の最内コーティング層を形成し、次いでこの第１の内側コーティング層上に分散液２をコーティングして７ｇｓｍの坪量を有する第２のコーティング層を形成した。サンプル１およびサンプル２は、基板の第２の面（印刷面）上に分散液２で更にコーティングし、５ｇｓｍの第３のコーティング層を形成した。サンプル３は、第２の面上に分散液１でさらにコーティングして７ｇｓｍの坪量の第３のコーティング層を形成し、次にこの第３のコーティング層上に分散液２をコーティングして７ｇｓｍの坪量の第４のコーティング層を形成した。

このようにして、以下のコーティング構造を示すようにサンプルを調製した。
サンプル１および２：分散液２／基板／分散液１／分散液２
サンプル３：分散液２／分散液１／基板／分散液１／分散液２
サンプル４：基板／分散液１／分散液２

参照として、板紙基板（Ｔａｍｂｒｉｔｅ ２４０ｇｓｍ）に分散液１をコーティングし、７ｇｓｍのコーティング層を与えることによって第１の参照サンプル（参照板紙１）を作製した。板紙基板（Ｔａｍｂｒｉｔｅ ２４０ｇｓｍ）に、分散液１の第１のコーティング層（５ｇｓｍ）、および、この第１のコーティング層上の１００重量％のスチレンアクリラートを含む第２の分散液コーティング層（１０ｇｓｍ）を与えることによって、第２の参照サンプル（参照板紙２）を作製した。

本発明の包装材料および参照板紙の特性を表２に要約する。コーティングされた板紙サンプルの第１の面／裏面（ＲＳ）上にて、吸水率（ＣＯＢＢ６００）を測定する。

表２に見られるように、本発明に従って製造された包装材料は、低い吸水率、高い破断点伸び、低い静摩擦係数、および低いＰＴＳ不合格品割合を示す。

Claims (15)

1. ヒートシール可能な板紙であって、
   － 第１の面および第２の面を含む板紙基材（１）、
   － 板紙基材（１）の第１の面上に配置された第１の分散液コーティング層（２）、および
   － 第１の分散液コーティング層（２）上に配置された第２の分散液コーティング層（３）を含み、
   第１の分散液コーティング層（２）がラテックスおよび顔料を含み、第２の分散液コーティング層（３）がポリオレフィンを含むことを特徴とする、ヒートシール可能な板紙。
2. 前記ラテックスが、スチレン－アクリラートラテックス、スチレン－ブタジエンラテックス、またはそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の板紙。
3. 前記第１の分散液コーティング層（２）が、層の乾燥固形分に基づいて３０重量％以上から７０重量％以下の範囲の量のラテックスを含む、請求項１または２に記載の板紙。
4. 前記第１の分散液コーティング層（２）が、層の乾燥固形分に基づいて３０重量％以上から７０重量％以下の範囲の量、好ましくは６０重量％の量の顔料を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の板紙。
5. 前記顔料が、クレーおよび／またはタルクから選択される、請求項１～４のいずれか１項に記載の板紙。
6. 前記第２の分散液コーティング層（３）が、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、および／またはポリエチレンとポリプロピレンのコポリマーの群から選択されるポリオレフィンを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の板紙。
7. 前記第２の分散液コーティング層（３）が、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量、好ましくは９０重量％以上から９８重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の板紙。
8. 前記第２の分散液コーティング層（３）が、層の乾燥固形分に基づいて０重量％以上から５重量％以下の範囲の量、好ましくは１重量％以上から５重量％以下の範囲の量の共バインダーを含み、この共バインダーが好ましくはラテックスである、請求項１～７のいずれか１項に記載の板紙。
9. 前記板紙基材（１）が、第２の面上に第３の分散液コーティング層（４）を含み、この第３の分散液コーティング層（４）が、層の乾燥固形分に基づいて５０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の板紙。
10. 前記第３の分散液コーティング層（４）が、層の乾燥固形分に基づいて０重量％以上から５０重量％以下の範囲の量で、一緒に存在するラテックスおよび顔料を含む、請求項１１に記載の板紙。
11. 前記板紙基材（１）が、第２の面上に第３の分散液コーティング層（４）を含み、この第３の分散液コーティング層（４）が、層の乾燥固形分に基づいて９０重量％以上から１００重量％以下の範囲の量のポリオレフィンを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の板紙。
12. 前記板紙基材（１）が、第２の面上に第３の分散液コーティング層（４）を含み、かつ第３の分散液コーティング層上に第４の分散液コーティング層（５）を含み、この第３の分散液コーティング層（４）がラテックスおよび顔料を含み、この第４の分散液コーティング層（５）がポリオレフィンを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の板紙。
13. 前記板紙が以下の特性を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の板紙：
    － ５％以上、好ましくは６％以上もしくは７％以上の破断点伸び（ＣＤ、ＩＳＯ１９２４－２に従う引張強度により測定）、および／または
    － １０ｇ／ｍ^２以下、好ましくは５ｇ／ｍ^２以下の吸水率（ＣＯＢＢ６００、ＳＣＡＮ試験Ｐ１２：６４に従って測定）。
14. ヒートシール可能な板紙を製造する方法であって、
    － 第１の面および第２の面を含む板紙基材（１）を提供するステップ、
    － 板紙基材（１）の第１の面上に第１の分散液コーティング層（２）を適用するステップ、
    － 第１の分散液コーティング層（２）上に第２の分散液コーティング層（３）を適用するステップ、および
    － 任意選択で、板紙基材（１）の第２の面上に第３の分散液コーティング層（４）を適用するステップを含み、
    第１の分散液コーティング層（２）がラテックスおよび顔料を含み、第２の分散液コーティング層（３）がポリオレフィンを含むことを特徴とする、ヒートシール可能な板紙を製造する方法。
15. 請求項１～１３のいずれか１項に記載のヒートシール可能な板紙を含むか、またはそれから作製された包装。

Images