JP2024517384A - 高密度紙基材の使用、コーティングされた高密度基材、及びそれを含むラミネート包装材料と包装容器 - Google Patents

Abstract

本発明は、酸素に敏感な製品を包装するためのラミネート包装材料（３０）におけるガスバリア性材料としての、セルロース繊維から作られた高密度紙基材（３５ａ）の使用に関し、さらに、ガスバリア性を高めるためのコーティングされた高密度紙基材（３５）に関する。本発明はさらに、酸素に敏感な製品を包装するための、高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材を含むラミネート包装材料（３０）、及びラミネート包装材料から作られた包装容器に関する。

Description

本発明は、酸素に敏感な食品、並びに液体、半液体又は粘性の食品又は水等の酸素に敏感な商品を包装するためのラミネート包装材料におけるガスバリア性材料としての、セルロース繊維から作られた高密度紙基材の使用に関し、さらに、ガスバリア性を高めるためのコーティングされた高密度紙基材に関する。本発明はさらに、酸素に敏感な商品を包装するための、コーティング又は非コーティングの高密度紙基材を含むラミネート包装材料、及びラミネート包装材料を含む包装容器に関する。

液体食品用の一回使い切りタイプの包装容器は、板紙やカートンをベースとした包装用ラミネートから製造されることが多い。このような一般的に使用される包装容器の１つは、「Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ Ａｓｅｐｔｉｃ（登録商標）」という商標を付して販売されており、主に、長期間の常温保存用に販売される牛乳、フルーツジュース等の液体食品の無菌包装に採用されている。この公知の包装容器の包装材料は、通常、紙、板紙、その他のセルロースベースの材料のバルク又はコア層と、熱可塑性プラスチックの液密の外側層を含むラミネートである。包装容器をガス気密、特に、酸素気密にするために、例えば、牛乳やフルーツジュースの無菌包装やパッケージングの目的で、これらの包装容器のラミネートは通常、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。

積層体の内側、すなわち、ラミネートから製造される容器の充填された食品内容物に面することを意図した側には、アルミニウム箔上に塗布される最内層があり、この最内層は、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又は複数の部分層を含む。また、バルク層の外側には、最外のヒートシール可能なポリマー層がある。

包装容器は、一般に、包装材料のウェブ又は予め組み立てられたブランクからパッケージを形成、充填及びシールするタイプの最新の高速包装機によって製造される。包装容器は、ラミネート包装材料のウェブの長手方向の両縁を、内側及び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オーバーラップ接合部で互いに結合させ、チューブに改質することによって製造される。チューブは目的とする液体食品で充填され、その後、チューブ内の内容物のレベルより低い位置で互いに所定の距離をおいてチューブを繰り返し横方向にシールすることによって、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り込みを入れることでチューブから分離され、包装材料に予め用意された折り目線に沿って折り目を形成することで、所望の幾何学的形状、通常は平行六面体形状に形成される。

この連続的なチューブ形成、充填及びシールする包装方法の概念の主な利点は、チューブ形成の直前にウェブを連続的に滅菌できることであり、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がバクテリアから低減され、充填された包装容器が、充填された製品における微生物の増殖の危険なしに周囲温度であっても長期間保存できるように清潔な条件下で製造される方法の可能性を提供することである。Ｔｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）タイプの包装方法のもう一つの重要な利点は、上述したとおり、コスト効率に大きな影響を与える連続高速包装が可能である点である。

敏感な液体食品、例えば、牛乳やジュースの包装容器も、本発明のラミネート包装材料のシート状ブランク又は予め組み立てられたブランクから製造できる。平らに折り畳まれた包装用ラミネートのチューブ状ブランクから、まずブランクを組み立てて開いたチューブ状容器カプセルを形成し、その一方の開口端を一体型エンドパネルの折り畳みとヒートシールによって閉鎖することによって、パッケージが製造される。こうして閉鎖された容器カプセルは、他方の開口端から食品、例えば、ジュース等が充填され、その後、対応する一体型エンドパネルのさらなる折り畳みとヒートシールすることによって閉鎖される。シート状及びチューブ状のブランクから製造される包装容器の例として、従来のいわゆるゲーブルトップパッケージがある。また、このタイプのパッケージには、プラスチック製の成形されたトップ及び／又はスクリューキャップを備えたものもある。

包装用ラミネートのアルミニウム箔の層は、他のガスバリア材料よりも非常に優れたガスバリア性を提供する。液体食品の無菌包装用の従来のアルミニウム箔ベースの包装用ラミネートは、その性能レベルにおいて、今日、市場で入手可能な最もコスト効率の良い包装材料である。

箔ベースの材料と競合する他の材料は、原材料に関するコスト効率が良く、同等の食品保存特性を有し、包装用ラミネートの完成品への材料の変換の複雑さが比較的低いことが必要である。

液体食品用カートン包装用の非アルミニウム箔材料の開発努力の中で、従来のラミネート包装材料のアルミニウム箔バリア材料に取って代わる、あるいはラミネート材料に複数の別個のバリア層を組み合わせ、ラミネートや製造のための従来のプロセスに適合させることができる、高バリア性や多重バリア性を有する予め製造されたフィルムやシートの開発に対する一般的な意欲もある。

このような代替の、より環境的に持続可能なバリア材料の好ましいタイプは、薄い紙キャリア基材への水性分散コーティング又は蒸着コーティングによって作られたバリアコート紙基材である。様々な水性分散コーティングプロセス、蒸着コーティングプロセス及びこのようなコーティングのための材料レシピがあり、液体食品包装用の包装ラミネートに使用するための、バリア特性、特に酸素ガスなどのガスに対する改善された特性を有する、「非箔」タイプ、すなわち非アルミニウム箔のコスト効率のよいバリア材料が必要とされている。

特許公開ＷＯ２０１１／００３５６５Ａ１には、誘導ヒートシールを目的とした、プレコートされ金属化された紙又はセルロースベースの基材を含む非アルミニウム箔包装材料が開示されている。

特許公開ＷＯ２０１７／０８９５０８Ａ１には、同様の包装ラミネートにおいて、最適な特性を提供する紙基材を選択することによって、金属化された紙から同様の方法で改善されたバリア特性が得られることが開示されている。このような金属化された紙基材は、改善されたバリア特性を提供するだけでなく、誘導ヒートシール目的での金属化層のより良好な安定性も示した。

しかしながら、従来技術のガスバリアコート紙基材の酸素ガスバリア性をさらに改善する必要性が残っている。また、ガスバリアコート紙基材及びそれを含むラミネート包装材料に使用される材料のリサイクル性及び環境持続可能性に関する特性を改善するニーズも高まっている。

従って、酸素に敏感な製品のパッケージを目的として、アルミニウム箔を含まない（非箔）紙基材を含むラミネート包装材料の良好なガスバリア性に寄与する改良された紙基材を使用することが目的である。

また、このような非箔ラミネート包装材料の優れたガスバリア性、並びにリサイクル性及び環境持続可能性の向上に寄与する、改良されたバリアコート紙基材を提供することも目的である。

アルミニウム箔を含まず、良好なバリア性とガスバリア性を提供する、水を含む液体、半液体又は粘性食品等の酸素に敏感な製品用の非箔ラミネート包装材料を、パッケージで提供することが、さらなる目的である。

本発明は、液体食品の長期無菌保存用パッケージの製造のために、アルミ箔バリア材料と比較して、ガスバリア性及び水蒸気バリア性に優れ、リサイクル性及び環境持続性にも優れた、コスト効率の高い、箔を使用しない、紙ベース又は板紙ベースのラミネート包装材料を提供することを目的とする。

本発明のさらなる目的は、周囲条件下で栄養品質が維持された液体食品を長期保存するための無菌包装容器を製造する目的で、良好なガスバリア性及び水蒸気バリア性を有し、良好な内層接着性を有する、コスト効率のよい、非箔の、紙又は板紙ベースの、機械的に堅牢でヒートシール可能な包装用ラミネートを提供することである。

これらの目的は、本発明によれば、添付の特許請求の範囲に定義されるように、改良された紙基材の使用、バリアコート紙基材、改良された紙基材又はバリアコート紙基材を含むラミネート包装材料、及びラミネート包装材料から作られた包装容器によって達成可能である。

本発明の第１の態様によれば、セルロース繊維から作られた高密度紙基材の、酸素に敏感な製品、例えば、酸素に敏感な食品、並びに液体、半液体又は粘性の食品又は水を包装するためのラミネート包装材料におけるガスバリア材料としての使用が提供される。高密度紙基材は、ＩＳＯ ５３６：２０１２に従って測定される坪量が３０～７５ｇ／ｍ^２であり、ＩＳＯ ５３４：２０１１に従って測定される密度が１０００ｋｇ／ｍ^３を超え、紙の上側表面において、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、エチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨ、デンプン、デンプン誘導体、カルボキシメチルセルロース、ナノ結晶セルロース、ＮＣＣ、及びそれらの２種以上のブレンドからなる群から選択される含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸され、含浸ポリマーの量は、乾燥重量で０．３～４．０ｇ／ｍ^２、例えば０．５～４.０ｇ／ｍ^２、例えば０．５～３．０ｇ／ｍ^２である。

このような高密度紙基材は、形成され乾燥された紙の少なくとも上面に、水溶性又は水分散性ポリマーを５～２０重量％、例えば５～１５重量％、例えば７～１３重量％、例えば８～１２重量％の濃度で含む水性含浸組成物を含浸させることによって得ることができ、サイズプレス又はフィルムプレス操作等によって含浸させ、その後、このようにして含浸させた紙をカレンダー処理し、乾燥して、得られる密度が１０００ｋｇ／ｍ^３を超える。このような高密度は、好ましくは、スーパーカレンダー処理によって得られる。従って、本開示の高密度紙基材は、好ましくは、スーパーカレンダー処理される。一実施形態において、密度は少なくとも１０５０ｋｇ／ｍ^３、例えば、少なくとも１０７０ｋｇ／ｍ^３である。密度の典型的な上限は、１３００ｋｇ／ｍ^３であり得る。

第１の態様の使用のさらなる実施形態では、高密度紙の上側表面は、スーパーカレンダー処理操作等のカレンダー処理操作によって、１００ｍｌ／ｍｉｎ ベントセン（Ｂｅｎｄｔｓｅｎ）より低い粗さを獲得した。

列挙したポリマーの１種以上を含む含浸組成物で紙の上面を含浸させることにより、セルロース繊維の多孔性ネットワークは、少なくとも紙の表面及びその下において、紙がカレンダー処理されるときに、ポリマーによって充填され、取り囲まれてもよく、ポリマーは、（セルロース繊維よりもわずかに弾力性のあるポリマーによって）空隙をより少なくして繊維状材料をより強固に結合させ、ロックされた状態に保ち、従って、材料が折り畳まれたり撚られたりして機械的に酷使された場合にも、材料を通して繊維間の通路が開くことを回避できる。これはまず、セルロースとの親和性が高いポリマーの細孔充填効果によって、またポリマーが繊維同士を固定することによって、多孔質材料を通って拡散しようとするガスや酸素分子に直接的な影響を与える。また、高密度紙基材のガスバリア性を向上させる上で、細孔充填ポリマーが紙の繊維状表面の凹凸を均等化し、さらなる水性分散バリアコーティングやポリマー押出コーティングに対して、非多孔質で明確な界面を与えるように表面を整えるという、正しい効果もある。これにより、コーティングの欠陥やラミネートの気密性を損なう原因となる、界面での空気の巻き込みが排除される。

本発明の第２の態様によれば、酸素に敏感な製品、例えば、酸素に敏感な食品、並びに、液体、半液体又は粘性の食品又は水のためのラミネート包装材料におけるガスバリア材料として使用するための、コーティングされた高密度紙基材が提供され、第１の態様に従って使用するための高密度紙基材の上側表面は、２～４０００ｎｍ、例えば、２～３５００ｎｍの総コーティング厚さを有する、少なくとも１つのガスバリア材料の少なくとも１つのコーティングを有する。

一実施形態では、紙基材の上面側は、ポリマーを含むガスバリア材料で、１００～５０００ｎｍ（０．１～５μｍ）、例えば１００～４０００ｎｍ（０．１～４μｍ）、例えば３００～３５００ｎｍ（０．３～３．５μｍ）、例えば３００～２５００ｎｍ（０．３～２．５μｍ）の乾燥コーティング厚さにコーティングされ、ポリマーは、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、エチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨ、デンプン及びデンプン誘導体、ナノフィブリルセルロース／ミクロフィブリルセルロース、ＮＦＣ、ＭＦＣ、ナノ結晶セルロース、ＮＮＣ、及びそれらの２種以上のブレンドからなる群から選択される、ビニルアルコールポリマー及びコポリマーからなる群から選択される、バインダーポリマーまたはコーティングポリマーである。ガスバリア材料のコーティングは、水性ガスバリア組成物の分散又は溶液コーティングとその後の乾燥によって得られてもよい。

別の実施形態によれば、ガスバリア材料は、水分散性ポリアミドもしくはポリエステル、又はポリ塩化ビニリデンであってもよい。好ましくは、このような水分散性ポリアミド、ポリエステル又はポリ塩化ビニリデンは、バイオベースであり、及び／又は、非常に少量のコーティング、すなわち、１ｇ／ｍ^２未満又は１．５μｍ未満のような非常に薄いコーティング層のみによって、高密度紙基材の酸素ガスバリア性を補強することができる。

別の実施形態では、紙基材の上側表面は、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティングを有する。

紙の含浸表面が従来のコーティング層でさらにコーティングされると、酸素バリア性の向上効果はさらに高まり、非常に薄くても優れたバリア性を提供することができる。ガスバリア性組成物の分散又は溶液コーティングによって提供されるコーティングのような、数マイクロメートルのみの薄いコーティング、又はＰＥＣＶＤ、ＰＶＤ、ＣＶＤ及び大気プラズマプロセス等の、ナノメートル厚さの蒸着コーティングプロセスによるコーティング等の、薄いコーティングのガスバリア作用は、含浸され細孔が充填された紙基材の効果によって強化され、保護される。さらに、充填された空隙とポリマーの平滑化層により、含浸された紙基材の表面粗さが低くなり、塗布されたガスバリアコーティングの品質が大幅に改善され、ピンホールが少なくなり、コーティングの厚さが均一になる。従って、酸素バリア目的のラミネート包装材料やパッケージに高密度紙基材を使用すると、ガスバリア材料のコーティングでさらにコーティングした場合、プラスの効果とメカニズムの組み合わせにより、さらに大幅に改善された結果が得られる。

本発明の第３の態様によれば、高密度紙基材、又はさらにガスバリアコート高密度紙基材を含む、酸素に敏感な食品、並びに液体、半液体又は粘性の食品又は水等の酸素に敏感な製品を包装するための改良されたラミネート包装材料が提供される。ラミネート包装材料は、第１の最外液密材料層と第２の最内液密材料層とをさらに含んでもよい。

液体又は粘性食品のカートン包装の目的のために、ラミネート包装材料は、紙又は板紙又は他のセルロース系材料のバルク層と、第１の最外液密材料層と、第２の最内液密材料層と、紙又は板紙のバルク層の内側に配置され、バルク層と第２の最内液密材料層との間にある、高密度紙基材又はガスバリアコート高密度紙基材とをさらに含んでもよい。第２の最内液密材料層は、さらにヒートシール可能な材料層であってもよい。

本発明の第４の態様によれば、酸素に敏感な製品を包装することを意図した、本発明のラミネート包装材料からなる、酸素に敏感な食品ならびに液体、半液体又は粘性の食品又は水などの酸素に敏感な製品を包装するための包装容器が提供される。特に、液体、半固体又は粘性の食品を包装するための包装容器が提供される。一実施形態によれば、包装容器は、少なくとも部分的に本発明のラミネート包装材料から製造され、さらなる実施形態によれば、その全体がラミネート包装材料から製造される。

上述のような高密度紙基材の使用、及びそのような高密度紙基材にさらにガスバリアコーティングを施すことにより、ラミネート包装材料及びそれを用いた包装容器のガスバリア性が改善され、また、改善された撥水性及びリサイクル性、すなわち持続可能性が向上する。

一般に、このようなラミネート材料及びパッケージにおいて高密度の紙基材を使用することにより、再生可能、すなわち非化石起源であり、リサイクル又は生分解が可能で、古い材料を新しい材料の製造に再循環させることができる繊維含有量の割合が多くなる。さらに、このような紙基材を「サンドイッチ構成における対向層（ｆａｃｉｎｇ ｌａｙｅｒｓ）」として使用することで、曲げ剛性が低く、繊維品質が低くて安価なバルク材料の使用がサポートされ、あるいは、バルク層の両側にこのようなフェーシング層を積層することにより、密度が低くて繊維使用量が少ないバルク材料の使用が可能になる。

さらに、このような材料やパッケージのガスバリア材料コーティング用の紙基材は、ラミネートされた事前にカットされた開口孔、すなわちバルク層に事前にカットされているが、その後、紙基材を含むラミネートの他のすべての層とラミネートされる開口孔の堅牢性も向上させる。

（詳細な説明）
本発明に関連して使用される「長期保存」という用語は、包装容器が包装された食品の品質、すなわち栄養価、衛生的安全性及び味について、周囲温度条件で少なくとも１ヶ月又は２ヶ月、例えば、少なくとも３ヶ月、好ましくは、６ヶ月、例えば１２ヶ月、又はそれ以上保存できることを意味する。

「パッケージの完全性」という用語は、一般にパッケージの気密性、すなわち包装容器の漏れや破損に対する耐性を意味する。この用語は、充填された食品を劣化させ、パッケージの予想される保存期間を短くする可能性のある細菌、汚れ等の微生物の侵入に対するパッケージの耐性を包含する。

ラミネート包装材料のパッケージの完全性に対する一つの主な貢献は、ラミネート材料の隣接する層間の良好な内部接着によってもたらされる。また、各層のピンホール、破断などの欠陥に対する材料の耐性に寄与し、さらに、包装容器の形成時に材料がシールされるシール接合部の強度にも寄与している。このように、ラミネート包装材自体の完全性に関しては、各ラミネート層とその隣接層との接着性、及び各材料層の品質に主眼がおかれている。包装容器のシールに関して、完全性は主にシール接合部の品質に焦点を当てており、これは充填機における十分に機能する強固なシール作業によって確保され、さらにこれはラミネート包装材料の適切に適合したヒートシール特性によって確保される。

「液体又は半液体食品」という用語は、一般に、任意に食品の断片を含むことができる流動性のある内容物を有する食品を指す。乳製品及び牛乳、大豆、米、穀物及び種子飲料、ジュース、ネクター、清涼飲料、水、フレーバーウォーター、エナジードリンク、スポーツ飲料、コーヒー又は茶飲料、ココナッツウォーター、ワイン、スープ、ハラペーニョ、トマト、ソース（パスタソース等）、豆及びオリーブオイル等が、想定される食品のいくつかの非限定的な例である。

本開示のラミネート包装材料で包装及び保護することが可能な他の酸素に敏感な食品の例は、例えば、乾燥食品及び／又は脂肪性食品である。脂肪性食品の例としては、チーズ、バター、スプレッド等が挙げられる。このような包装は、例えば、袋入りのフローラップ包装又は成形、充填、シール（ＦＦＳ）包装であってもよい。また、瓶、トレイ、蓋付きスプレッド容器、折りたたみ可能なチューブ、クラムシェルパッケージ、スリーブ、封筒、又は包装紙の包装であってもよい。別の用途は、包装用窓としての使用である。これらの用途では、包装材料は通常、折り畳み又は同様のタイプの応力（例えば、折り目、伸張）を受けるため、本開示の高密度紙をベースとする包装材料が特に適している。

包装材料及び包装容器に関連する「無菌」という用語は、微生物が除去され、不活性化され、又は死滅している状態を指す。微生物の例としては、細菌や胞子が挙げられる。一般に、製品が包装容器に無菌的に充填される場合、無菌プロセスが使用される。包装容器の保存期間中、無菌状態を維持するためには、パッケージの完全性特性が非常に重要である。充填された食品の長期保存のために、さらに、本来の味や栄養価、例えば、ビタミンＣ含有量を保つために、酸素ガス等のガスや蒸気に対するバリア性を有することが重要である。

「バルク層」という用語は、通常、多層ラミネートにおける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している層、例えば、板紙又はカートン等を意味する。また、形成された包装用容器の十分な機械的特性を達成するため、バルク層の両側で、より高いヤング率を有する安定化対向層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する場合もある。

厚み測定は、Ｔｉｔａｎ８０－３００、ＦＥＩ装置を用いた透過型電子顕微鏡によって行った。サンプルは、ＬｅｉｃａのＥＭ ＵＣ６ Ｍｉｃｒｏｔｏｍｅで超ミクロトーム（ｕｌｔｒａｍｉｃｒｏｔｏｍｙ）により準備されてもよい。

ＯＴＲは、ＡＳＴＭ Ｆ１９２７－１４及びＡＳＴＭ Ｆ１３０７－１４に従い、電量センサに基づくＯｘｔｒａｎ ２／２１（Ｍｏｃｏｎ社）装置を用いて測定した。実施例と関連したＯＴＲ試験方法のさらなる説明を参照する。

従って、酸素に敏感な食品、ならびに液体、半液体又は粘性の食品又は水等の酸素に敏感な製品を包装するためのラミネート包装材料におけるガスバリア材料としての、セルロース繊維から製造された高密度紙基材の使用が提供され、ここで、高密度紙基材は、ＩＳＯ ５３６：２０１２に従って測定される坪量が３０～７５ｇ／ｍ^２であり、ＩＳＯ ５３４：２０１１に従って測定される密度が１０００ｋｇ／ｍ^３より高く、紙基材の上面側表面において、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、エチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨ、デンプン、デンプン誘導体、カルボキシメチルセルロース、ナノクリスタリンセルロース、ＮＣＣ、及びそれらの２種以上のブレンドからなる群から選択される含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸され、含浸ポリマーの量は、乾燥重量で０．５～４．０ｇ／ｍ^２、例えば、０．５～３．０ｇ／ｍ^２である。

一実施形態によれば、含浸組成物は、ＰＶＯＨ、ＥＶＯＨデンプン及びデンプン誘導体から選択される含浸ポリマーを大部分、すなわち少なくとも５０重量％の量を含み、これらの材料は、取り扱いが比較的容易であり、含浸に適した低粘度溶液として調製するのが比較的容易であり、また比較的コスト効率も優れている。ＰＶＯＨ及びＥＶＯＨから選択される含浸ポリマーを大部分、すなわち少なくとも５０重量％の量で含む含浸組成物は、通常、このグループの中でより優れた酸素バリア性を提供するため好ましい。

ＰＶＯＨの加水分解度は、９６％～１００％、例えば９７％～１００％、例えば９７％～９９％であってもよい。高い加水分解度を有するＰＶＯＨは、水に対する感受性が低く、製造時及び使用時の両方において好ましい。ＰＶＯＨの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは、１００，０００ｇ／ｍｏｌ未満、例えば、１０，０００～９０，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば、３０，０００～８０，０００ｇ／ｍｏｌである。このような比較的低いＭｗは、比較的高い濃度で比較的低い粘度を有するので、含浸時に好ましい。Ｍｗの低いＰＶＯＨは、紙の表面に留まるよりもむしろ、繊維ウェブ又は紙基材に浸透する傾向が大きい。

ＤＩＮ ５３０１５に従って測定した場合のＰＶＯＨの粘度は、好ましくは、２０ｍＰａ・ｓ未満、例えば５～１６ｍＰａ・ｓ、例えば６～１３ｍＰａ・ｓである。

ＰＶＯＨの重合度（ＤＰ）は、好ましくは３０００未満、例えば１０００～２０００である。ＤＰは、水中での粘度から得られる粘度平均重合度から求めることができる。この場合の粘度は、４％水溶液中、２０℃で測定し、ブルックフィールド同期電動回転型粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ－ｍｏｔｏｒ ｒｏｔａｒｙ ｔｙｐｅ ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）で測定する。

適切なＰＶＯＨの例は、クラレのポバール１０／９８で、粘度１０ｍＰａ・ｓ、加水分解度９８％、ＤＰ約１４００、Ｍｗ約６１，０００ｇ／ｍｏｌである。他の好適な例としては、クラレのポバール６／９８があり、これは粘度６ｍＰａ・ｓ、加水分解度９８％である。

用途によっては、含浸ポリマーとしてＥＶＯＨを選択することが有益な場合もある。ＥＶＯＨは耐湿性が高く、酸素バリア性に優れる。ＥＶＯＨの適切な低粘度製剤の例としては、クラレのＥｘｃｅｖａｌ（登録商標）ＡＱ－４１０４である。

上述したように、含浸組成物は、相当量のナノ結晶セルロース、「ＮＣＣ」（又は「ＣＮＣ」）、又はＮＣＣとデンプンもしくはＰＶＯＨとのブレンドを含んでもよく、含浸に適した粘度に調整される。ＮＣＣはセルロースであり、また良好な酸素バリア特性を提供する可能性があるため、包装における将来のバリア材料として魅力的であるが、現時点では大量に使用するための代替材料としてはコスト効率が低い可能性がある。

ナノ結晶セルロース（ＮＣＣ）はナノセルロースの一形態であるが、ミクロフィブリルセルロース（ＭＦＣ）（ＣＭＦ）やナノフィブリルセルロース（ＮＦＣ）（ＣＮＦ）とは異なる。「ＭＦＣ」という用語は、一般的に、あらゆるタイプのフィブリル化セルロースに対して誤って使用されることがあるが、より科学的な見解は、「ＭＦＣ」は、少なくとも１つの寸法が１００ｎｍ未満のナノスケールのセルロース粒子繊維又はフィブリル又はフィブリル凝集体を意味するものである。

従って、ＭＦＣは、１０～１００ｎｍの幅を有し、少なくとも１μｍ、例えば１０μｍまで長さ、例えば１０μｍを超える長さ、を有する、より長い粒子、いわゆる「フィブリル」を含み得る。

ＭＦＣとＮＦＣは、いずれもアスペクト比が５０以上であるが、ＮＣＣは、例えば、ＴＡＰＰＩ規格案ＷＩ３０２１に従って、アスペクト比が５０未満であると定義される場合もある。

「ＮＣＣ」という用語は、３～５０ｎｍの幅を有し、１００～１０００ｎｍ、例えば１００～９００ｎｍ、例えば１００～５００ｎｍ、例えば１００～２００ｎｍの長さを有する、より短い粒子及び「棒状」粒子に使用される。形成された紙の細孔に含浸及び充填する目的のためのＮＣＣの好ましい寸法は、組成物中のＮＣＣ粒子の大部分がこの寸法を有するべきであることを意味し、１００～５００ｎｍの長さ、例えば１００～２００ｎｍの長さを有し、３～５０ｎｍの小さな幅を有してもよい。

一実施形態では、含浸ポリマーの量は、乾燥重量で１～２ｇ／ｍ^２である。上面には少なくとも１．５又は２ｇ／ｍ^２のポリマーを含浸させる必要があるが、裏面は含浸させなくてもよい。含浸組成物は、実質的に水と含浸ポリマーのみを含んでもよい。

裏面のセルロース繊維の種類の選択によっては、裏面も含浸させてもよい。ポリマーの含浸は、紙の厚さ全体のセルロース空隙を完全に含侵させてもよいし、紙厚の一部分のみ、あるいは紙厚の中央部／中間部にのみ含浸させてもよい。高密度紙基材に最適なガスバリア性を付与するためには、できるだけ多くのポリマーを含浸させることが望ましいと考えられる。しかし、含浸ポリマーの量は、使用後のリサイクルプロセスで紙が有用であるように、紙の再パルプ化特性とのバランスをとる必要がある。また、乾燥した紙基材がカールして、後のコーティングやラミネート作業で問題を引き起こすのを避けるため、紙の両面に含浸させることが好ましい場合もある。

従って、「含浸された」とは、含浸組成物及び含浸ポリマーが実質的な程度まで繊維ウェブに浸透したこと、すなわち実質的な程度まで紙基材のセルロース繊維に浸透したことを意味する。しかしながら、繊維ウェブが、その厚さ方向にわたって、ポリマーで完全に飽和したことを必ずしも意味しない。その結果、高密度紙は、特に中央部に未充填の細孔を含んでいる可能性がある。ここで、以下の図１ｆに関する説明も参照されたい。従って、高密度紙の断面のＳＥＭ画像によって、含浸ポリマーが表面にコーティング層を形成するのではなく、繊維ウェブに浸透していると判断できる。このようにして、高密度紙基材及び繊維ウェブは、０．３～４．０ｇ／ｍ^２、例えば０．３～３．０ｇ／ｍ^２の量の含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸される。

ポリマーの塗布と含浸を容易にするため、水溶性又は水分散性である。

高密度紙基材の厚さ全体にわたる含浸ポリマーの程度と深さは、紙のスライス断面サンプルを採取し、ＳＥＭ顕微鏡で調べることによって調べることができる。スライスは、例えば、クライオミクロトームを用いて行うことができる。

含浸組成物に使用されるポリマーの種類は、ＦＴＩＲ分光法又はＦＴＩＲと他の分光法との組み合わせによって決定してもよい。

本発明の使用のための高密度紙基材は、クラフトパルプ又は亜硫酸パルプなどの化学パルプを乾燥重量で少なくとも５０％、例えば、化学パルプを乾燥重量で少なくとも７５％、例えば、化学パルプを乾燥重量で少なくとも８５％、例えば、化学パルプを乾燥重量で少なくとも９０％、例えば、化学パルプを乾燥重量で少なくとも９５％含むセルロース繊維から形成してもよい。硫酸塩パルプ又は亜硫酸塩パルプは、コーティング（高速で行われることもある）などの下流プロセスや、最終パッケージの加工や使用に十分な強靭さを持つ紙を得るために使用される。

硫酸塩／クラフトパルプは、広く大量に生産されているため、好ましい場合がある。しかし、一般に、亜硫酸塩パルプは、硫酸塩パルプよりも精製が容易であるため、有用であり得る。亜硫酸塩パルプは繊維の膨潤度が高く、乾燥の観点からは欠点となるが（乾燥時のエネルギー要求が高くなる）、密度の観点からは利点となる（膨潤により繊維の追従性が向上し、より密度の高いシートが得られる）。クラフトパルプは、リサイクルにおける再パルプ化の改善や、繊維の一般的な脱水に有利である。亜硫酸塩繊維は通常、精製された繊維の割合が高く、精製の量や程度によっては、わずかに逆の影響を及ぼす可能性がある。従って、本発明の一実施形態によれば、クラフトパルプが好ましい場合がある。

高密度紙基材は、高密度紙を形成するために使用されるパルプの乾燥重量で、３５～１００％、例えば３５～８０％、例えば４０～７０％の針葉樹パルプ、０～６５％、例えば２０～６５％、例えば３０～６０％の広葉樹パルプ、及び任意に０～１５％、例えば０～１０％のＣＴＭＰパルプを含むセルロース繊維から形成されてもよい。従って、高密度紙基材は、高密度紙を形成するために使用されるパルプの乾燥重量に対して、３５～８０％、例えば４０～７０％の針葉樹パルプ、２０～６５％、例えば３０～６０％の広葉樹パルプ、及び任意に０～１５％、例えば０～１０％のＣＴＭＰパルプを含むセルロース繊維から形成されてもよい。

広葉樹パルプを含むことの利点は、精製中に比較的容易に崩壊することであり、その一方で、抄紙機のワイヤセクションでの効率的な脱水が可能であることである。針葉樹パルプを含むことの利点は、抄紙機での操業性が改善され、得られる紙の強度／靭性特性が向上することである。後者の特性は、針葉樹パルプを高濃度（ＨＣ）精製にかけることで改善されてもよい。

このようなパプル組成は、リサイクルにおける再パルプ化及び製紙プロセスにおける一般的な脱水特性、並びに再生繊維の高品質化に有利である。針葉樹パルプの割合が比較的高い場合、例えば、少なくとも６０％、例えば、少なくとも７０％の場合、紙の製造に使用されるパルプのＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定されるショッパー・リーグラー（Ｓｃｈｏｐｐｅｒ－Ｒｉｅｇｌｅｒ（ＳＲ））数が２５～３５であると有利である。このようなＳＲ数は、脱水及び／又はリサイクルにおいて問題を引き起こすことなく、十分に高い密度を促進することができ、低濃度（ＬＣ）精製の程度を調整することによって得てもよい。

ＳＲ数が３５を超える場合、成形部で希釈パルプを十分な速度で脱水することが困難になる。ＳＲ数が２５未満の場合、一般的に最終製品の特性が劣る。希釈パルプの濃度が０．９％を超えると、本発明の用途に使用する含浸高密度紙基材を製造するためには、紙が多孔質になりすぎ、紙表面が粗くなりすぎる危険性がある。

完成紙料中に含まれる広葉樹パルプの割合が比較的高い場合、例えば、乾燥重量の広葉樹パルプが少なくとも６５％、例えば、乾燥重量の広葉樹パルプが少なくとも７５％である場合、ＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定されるショッパー・リーグラー（ＳＲ）数は、３３～４５であってもよい。このようなＳＲ数は、脱水及び／又はリサイクルにおいて問題を引き起こすことなく、十分に高い密度を容易にすることができ、低濃度（ＬＣ）精製の程度を調整することによって得てもよい。

パルプは、０．１％～０．５％、例えば０．１％～０．４％の濃度に希釈して、最終的に形成される紙の空隙率を低下させる繊維凝集を減らしてもよい。

好ましくは、高密度紙基材に使用される針葉樹繊維は、高濃度（ＨＣ）精製が施され、高密度紙基材において繊維がある程度の固有の延性又は伸縮性を獲得する。

針葉樹パルプを使用する場合、高濃度（ＨＣ）精製、すなわち２０％～４０％、例えば２５％～３８％の濃度、すなわちパルプ中の乾燥繊維の重量濃度で精製されてもよい。ＨＣ 精製ステップの比エネルギーは、少なくとも１００ｋＷｈ／トン、例えば、少なくとも１５０ｋＷｈ／トン、例えば、１５０～３００ｋＷｈ／トンであってもよい。単位の「トン」は、乾燥繊維のトンを意味する。

パルプは漂白されてもよい。これにより、最終パッケージ内の汚染及び／又は臭いの原因となる要素又は化合物の濃度が低減される。

従って、高密度紙は、ショッパー・リーグラーが２５～５０、例えば２５～４５、例えば２５～３５である、クラフトパルプ又は亜硫酸パルプ等の化学パルプを乾燥重量で少なくとも５０％含むパルプを提供し、パルプを０．１～０．９％の低濃度に希釈し、形成セクションで希釈したパルプから紙ウェブを形成し、形成された紙ウェブをプレスセクションで脱水して、中間体の乾物含量を得ることによって形成してもよい。パルプは、撥水性及び脱水性をさらに向上させるために、乾燥重量で１０％未満、例えば５％未満、例えば３％未満、例えば１％未満の顔料又は無機充填材を含んでもよく、乾燥重量で３％未満、例えば１％未満、顔料又は無機充填材を実質的に含まなくてもよい。保持剤として使用されるシリカ又はベントナイトは、通常、乾燥パルプ１トン当たり１ｋｇ未満の量であり、無機充填剤とはみなされない。従って、ＩＳＯ ２１４４：２０１５によるパルプの灰分は、好ましくは５％未満、例えば３％未満、例えば１％未満である。

次いで、形成された紙ウェブは、乾燥セクションにおいて乾燥され、４～７％の低含水率まで乾燥されてもよく、その後、サイズプレス又はフィルムプレス操作等において、水溶性ポリマー又は水分散性ポリマーを含む水性組成物で表面含浸することができる。含浸前に含水率を低下させることにより、ウェブの細孔を充填することが可能となる。

含浸ステップは、含浸ポリマーを含む水性組成物を紙基材の各面に添加することを含んでもよい。水性組成物の６０℃で測定される粘度は、５５～９０ｍＰａ・ｓであってもよい。このような比較的低い粘度は、繊維ウェブへのポリマーの浸透を容易にする。水性組成物中の含浸ポリマーの濃度は、好ましくは７．０％～１３．０％（ｗ／ｖ）、例えば８．０％～１２．０％（ｗ／ｖ）である。

６０℃の粘度測定は、好ましくは、スピンドルＮｏ．３を備えたブルックフィールド回転粘度計を用い、１００ｒｐｍで行う。

高密度化及び含浸を容易にするために、含浸された紙は、その後、少なくとも２つの加熱されたニップからなるカレンダー装置でカレンダー処理に付される前に、例えば、加熱されたシリンダー又は熱風によって、１０～３０％、例えば１１～２０％の含水率まで乾燥される。カレンダー処理は、８～２０ロール、例えば９～１９ロール、例えば１１～１７ロールのカレンダーロールを有する少なくとも１つのスーパーカレンダーで行ってもよく、１１～２０％の含水率にする等の若干の水分を、カレンダー処理の直前に再び紙ウェブに適用してもよい。スーパーカレンダープロセスの全ニップインパルスは、少なくとも６００ｋＰａ・ｓであってもよい。加熱されたカレンダーロールの表面温度は１２０～１６０℃であってもよい。

紙ウェブの含水率はカレンダー操作を容易にし、それによって最終的な紙の密度の増加、空隙率の減少、表面特性の改善をもたらす。

含浸作業の前にカレンダー処理は行わない。

カレンダー処理の間、紙は乾燥される。カレンダー処理の直後（つまりリールの前）に追加の乾燥を行うことで、過剰な乾燥が可能になる。このような追加の乾燥には、エア・ドライヤーを使用することができる。このセットアップにより、含水率を４％未満にすることができ、蒸着コーティング等、後で実行されるコーティング作業において有利になる。

酸素バリアを形成する紙を得るためには、細孔の数と大きさを大幅に減らさなければならない。パルプを広範囲に精製することで、繊維の結合度が高まり、細孔率が減少する。このような広範な精製によって製造されるグリースプルーフ紙は、グリースバリアを提供するために十分に低い細孔率を有する。そのため、グリースプルーフ紙は、ガスバリア性コーティングの基材又は担体として利用できる可能性があると考えられてきた。しかし、得られるパルプは脱水抵抗が高く、ストック脱水に長時間を要し、製造プロセスでコストがかかり、再製やリサイクルプロセスでも望ましくない。さらに、ガスバリア性についてもさらなる改良が必要である。パーチメント紙に関しても同様で、パーチメント紙はその製造過程で硫酸の浴を通過させることにより繊維をゲル化させるが、このゲル化により繊維の脱水性、撥水性が低下し、さらにパーチメント紙は好ましくない脆さを獲得する。

繊維状セルロース材料の空隙を充填するための異なるアプローチとして、シート又はフィルムのセルロース系材料の主成分として、ミクロフィブリルセルロース（ＭＦＣ）を使用する方法があり、この材料はある程度の酸素バリア性も備えている。しかしながら、この材料は耐脱水性も高いため、製造プロセスとリサイクルプロセスの両方で、同様の問題が生じる可能性がある。従って、本発明の目的からすると、ＭＦＣや他のタイプのナノセルロースが紙の製造用パルプ中に相当量の割合で含まれている高密度紙を使用することは望ましくない。さらに、ＭＦＣは、水性組成物中では溶液又は低粘度分散液ではなくゲルを形成するため、成形され乾燥された紙の含浸組成物としては適さない。

従って、本開示の高密度紙は、広範な低濃度（ＬＣ）精製を行うことなく得ることができ、これは、紙製造プロセスの速度を向上させ（そしてそのエネルギー消費を低減させ）、リサイクルを容易にする。このような比較的限定された精錬は、再パルプ化後に測定される排水性によって反映され得る。

高密度紙基材のセルロース繊維は、タイプＨＤ４００のバルメットパルパーで実施されるバルメット再パルプ化法に従って再パルプ化した後、ＩＳＯ ５２６７－２：２００１に従って測定されたカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）値２００ｍｌ以上、例えば２００～５００ｍｌ、例えば２２０～４５０ｍｌ、例えば３００～４５０ｍｌを示し得る。バルメット再パルプ化法は、９０×９０ｍｍ（０．０９×０．０９ｍ）に裁断した０．５ｋｇの風乾高密度紙を、１５リットルの水とともにバルメットパルパー内で５７℃、３０００ｒｐｍの回転速度で２０分間再パルプ化するものである。研究された高密度紙基材のＣＳＦ値は、従来技術の最もよく知られた紙のＣＳＦ値とは著しく異なっており、この紙は、より高密度の、すなわち多孔性の少ない繊維構造を紙中に提供するために、精製された繊維の含有量が高い。

別の表現をすると、排水性の値として、高密度紙基材は、ＩＳＯ ５２６３－１：２００４の標準方法に従って再パルプ化した後、ＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定されたショッパー・リーグラー（ＳＲ）数が３０～５０、例えば３３～５０、例えば３５～４５を提供し得る。この場合、研究された高密度紙のＳＲ数は、従来技術で使用された紙基材のＳＲ数よりも大幅に低くなる。

Ｃ ＳＦ値とＳＲ数は両方とも、セルロース繊維パルプ内の繊維の脱水特性を測定し、高密度紙基材、ひいては紙基材からなるラミネート包装材料から繊維を再パルプ化してリサイクルすることがいかに容易か困難かを示している。

セルロース繊維から形成される高密度紙基材は、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｒｅｔｅｓｔｅｒ＋（ＡＢＢ社、Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ ＆ Ｗｅｔｔｒｅ社、スウェーデン）で測定される平均微粉含有率が、ＩＳＯ ５２６３－１：２００４に従って再パルプした後、ＩＳＯ １６０６５－２：２０１４に従って測定した場合、４０％未満、例えば３５％未満、例えば３２％未満であり、ここで微粒子は０．２ｍｍより短い繊維状粒子として定義される。例えば、耐油紙の再パルプ後の微粒子の含有量は、通常、精製繊維の含有量が高いパルプを使用する紙の製造プロセスに起因して、通常より高く、例えば４０％以上、少なくとも３５％以上となる。平均微粒子含有率の典型的な下限は、１５％又は２０％である。

一実施形態によれば、高密度紙基材が使用され、この基材は、上面側から含浸され、その後、例えば、ＳＳ－ＩＳＯ ８７９１－２：２０１３に従って測定して、上面側の表面の粗さが１００ｍｌ／ｍｉｎベントセンより低く、例えば８０ｍｌ／ｍｉｎベントセンより低くなるようにカレンダー処理され、例えば、７～８０ｍｌ／ｍｉｎベントセン、例えば、７～５０ｍｌ／ｍｉｎベントセン、例えば、７～３０ｍｌ／ｍｉｎベントセン、例えば、７～２５ｍｌ／ｍｉｎベントセン、例えば、７～２０ｍｌ／ｍｉｎベントセンであり、典型的な下限は、５又は７ｍｌ／ｍｉｎベントセンである。

表面粗さが低いほど、その後に塗布される隣接層やコーティングとの界面が完璧になり、ピンホールやコーティング層の凹凸などの欠陥が少なくなる。その結果、コーティングや更なる層は、より高い品質で、あるいはより低い厚みで、あるいはその両方で製造できる。同じ膜厚のガスバリアコーティングであれば、コーティング自体でより優れた酸素バリア性が得られる。

表面粗さの別の測定値は、パーカープリントサーフ（ＰＰＳ）粗さであり、ＳＳ－ＩＳＯ ８７９１－４：２０１３に従って測定すると、１．０～２．０μｍ、例えば、１．２～１．８μｍの値を示す。

さらに、高密度紙基材のＩＳＯ ５６３６－５：２０１３によるガーレー値は、２２０秒を超えてもよい。その意義は、高密度紙基材の表面が閉じていること、すなわち、表面の繊維間に空気や酸素を取り込まないことである。

含浸ステップは、好ましくは、サイズプレス又はフィルムプレスによって行われる。フィルムプレスが最も好ましい装置である。フィルムプレスが両面タイプである場合、最終的に提供される高密度紙基材の空隙率をさらに低減するため、及び／又はカール制御のために、紙ウェブの裏面含浸も実施することができる。フィルムプレスは、ＯｐｔｉＳｉｚｅｒフィルム（バルメット）又はＳｐｅｅｄＳｉｚｅｒ（フォイト）を使用してもよい。フィルムプレス後、ウェブは含水率１２％～２５％、好ましくは約１５％まで乾燥される。この乾燥は、プライマーが高温の金属表面に付着しなくなるまで、好ましくは熱風を使用した非接触乾燥によって行われ、続いて蒸気加熱シリンダーによる乾燥が行われる。紙の片面からのみ含浸組成物を含浸させると、紙がカールすることがある。そのため、紙の両面から含浸させた方が、平坦でバランスのとれた高密度の紙基材が得られる。

従って、高密度紙基材は、さらに、紙の反対側の、裏側表面において、紙の上側表面用と同じ群から選択される含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸されてもよい。このようにして、紙は、裏面から含浸され、その後、ＳＳ－ＩＳＯ ８７９１－２：２０１３に従って測定されるように、裏面表面の粗さが２００ｍｌ／ｍｉｎベントセンよりも低く、例えば、１５０ｍｌ／ｍｉｎベントセンよりも低くなるようにカレンダー処理されてもよい。

従って、高密度紙の上面における含浸ポリマーの量は、乾燥重量に基づいて、０．３～４ｇ／ｍ^２、例えば、０．３～３ｇ／ｍ^２、例えば、０．３～２ｇ／ｍ^２、例えば０．５～３ｇ／ｍ^２、例えば、０．５～２ｇ／ｍ^２であってもよい。

含浸組成物は、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ及びエチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨから選択される水溶性又は水分散性の含浸ポリマーを含んでもよく、オプションで、グリオキサール等の架橋剤を１００：３～１００：１２の重量比でさらに含んでもよい。好ましくは、含浸組成物は、低分子量を有し、低粘度を有するポリマーの水溶液である。ＰＶＯＨに適した配合物の例としては、クラレのポバール（登録商標）の低粘度グレードが挙げられる。ＥＶＯＨの低粘度製剤の例としては、クラレのエクセバール（登録商標）ＡＱ－４１０４が挙げられる。ＰＶＯＨの加水分解度は、９８％又は９９％等、可能な限り高いことが好ましく、低分子量のＰＶＯＨも同様に、最良の含浸効果を得るために好ましい場合がある。さらなる実施形態において、含浸ポリマーは、水溶液中のデンプン又はキトサン等のデンプン誘導体であってもよい。アニオン性デンプン水溶液は、セルロースと良好な親和性を有するため好適である。

一実施形態において、高密度紙の裏面用の含浸ポリマーは、水溶液中のポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、及びエチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨから選択されてもよく、オプションで、グリオキサールなどの架橋剤をさらに含んでもよく、例えば、ＰＶＯＨ対グリオキサールの重量比が１００：３～１００：１２、例えば、１００：３～１００：８である。

別の実施形態では、高密度紙の裏面用の含浸ポリマーは、紙基材の反発性を改善するために、代わりに、水溶液中のデンプン又はキトサンなどのデンプン誘導体であってもよい。さらなる利点は、輸送や保管のためにリールに巻き取るときに、紙基材が裏表にくっつかないことである。

含浸組成物は、含浸ポリマーに加えて、ベントナイト、カオリン、又はバライトなどの粘土、及びタルカム、ＣａＣＯ_３、又はシリカ粒子からなる群から選択される少量の無機粒子をさらに含んでもよい。粒子サイズは、より良好な含浸特性のために可能な限り小さいことが好ましいが、含浸組成物の含浸バインダーポリマーと共に、セルロース繊維間の空隙の充填を支持し得る。

含浸組成物は、紙基材ウェブの厚さ方向に完全に又は少なくとも部分的に浸透してもよい。含浸は、紙の上面及び裏面の両方から、部分的に又は完全に紙の中心部まで行ってもよい。

高密度紙基材の坪量は、一実施形態では３０～６５ｇ／ｍ^２、例えば、３５から６０ｇ／ｍ^２、例えば３５～５０ｇ／ｍ^２、例えば、３５～４５ｇ／ｍ^２であってもよい。

高密度紙基材の厚さは、３５～６５μｍ、例えば、３５～６０μｍ、例えば、３５～５０μｍ、例えば、３５～４５μｍであってもよい。

湿った製品、液体製品、又は粘性のある製品の液密包装など、用途によっては、液密層又はヒートシール可能な層に隣接する層に必要なポリマーが少なくなる可能性があり得るため、できるだけ薄い高密度の紙基材を使用するのが有利な場合があることが分かっている。

特定の実施形態によれば、上層及び下層、すなわち二層構造を有する高密度紙基材を使用してもよい。このような高密度紙基材によって、その特性は、そのニーズによりよく調整され得る。このような構成では、上層の特性は別のバリア層を受容するために調整されてもよく、下層の特性は強度／靭性のために調整される。あるいは、上層は印刷用に調整されてもよく、下層はさらなる層でコーティングされる。広葉樹パルプは、印刷用又は別のバリア層用に改良された表面を提供し得る。針葉樹パルプは、抄紙機での走行性を改善し、得られる紙製品に有益な強度／靭性特性を提供し得る。

例えば、上層は、含浸され、カレンダー処理された高密度紙の、より高密度で滑らかな上面側表面を可能にするために、乾燥重量で少なくとも５０重量％の広葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも６５重量％の広葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも７５重量％の広葉樹パルプから形成されてもよい。

一方、下層は、乾燥重量で少なくとも５０重量％の針葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも６５重量％の針葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも７５重量％の針葉樹パルプから形成されてもよい。これにより、より容易な脱水及び再パルプ特性を可能にすることができ、又は単に紙の製造をより安価にすることができる。このような裏面表面にも含浸させることが所望される場合には、より多量の含浸組成物又は含浸ポリマーが必要とされ得る。

２層高密度紙は、第１のワイヤを使用して上層となる第１のウェブを形成し、第２のワイヤを使用して第２の層なる第２のウェブを形成し、第１及び第２のウェブを結合する方法ステップを包含してもよい。

第１のウェブは、乾燥重量で少なくとも５０重量％の広葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも６５重量％の広葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも７５重量％の広葉樹パルプを含む第１の完成紙料から形成されてもよい。第１の完成紙料に含まれるヘッドボックスの濃度は０．１２％～０．６０％、例えば、０．１８％～０．３５％であってもよい。

ヘッドボックス内の最初の完成紙料のＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定されたショッパー・リーグラー（ＳＲ）数は、３３～４５であり得る。このようなＳＲ数は、脱水及び／又はリサイクルの問題を引き起こすことなく、十分に高い密度を促進することができ、低濃度（ＬＣ）精製の程度を調整することによって得られ得る。

第２のウェブは、乾燥重量で少なくとも５０重量％の針葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも６５重量％の針葉樹パルプ、例えば、乾燥重量で少なくとも７５重量％の針葉樹パルプを含む第２の完成紙料から形成されてもよい。この針葉樹パルプは、好ましくは高濃度（ＨＣ）精製に供されている（適切な比エネルギーについては前述の通り）。第２の完成紙料のヘッドボックスの濃度は、０．０６％～０．４０％、例えば０．１０％～０．２５％であってもよい。

一実施形態では、第２の完成紙料のヘッドボックスの濃度は、第１の完成紙料のヘッドボックスの濃度より低い。

ヘッドボックス内の第２の完成紙料のＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定されるショッパー・リーグラー（ＳＲ）数は、２５～３５であってもよい。このようなＳＲ数は、脱水及び／又はリサイクルの問題を引き起こすことなく、十分に高い密度を促進することができ、低濃度（ＬＣ）精製の程度を調整することによって得られてもよい。

好ましくは、完成紙料は２重量％未満の無機充填剤、例えば乾燥重量で１重量％未満の無機充填剤を含み、例えば、実質的に無機充填剤を含まない。

２層紙の製造では、上層と下層を貼り合わせる前に、任意でさらに、デンプン又はＰＶＯＨの隣接コーティング又は添加を行ってもよい。

高密度紙基材の密度は、１０５０～１５００ｋｇ／ｍ^３、例えば、１１００～１４００ｋｇ／ｍ^３、例えば、１１００～１３００ｋｇ／ｍ^３であってもよい。水溶液中のポリマーを含む含浸組成物は、その後カレンダー処理され乾燥される際に、繊維状ネットワークをロックされた位置に固定するのに役立つ。紙の高密度化は、このような紙基材を使用することにより、直接的及び間接的なガスバリア性を提供し、本発明の成功の鍵となる。

高密度紙基材は、ＩＳＯ １９７４：２０１２に従って機械方向（ＭＤ）で測定した引裂抵抗指数が少なくとも４．１ｍＮｍ^２／ｇ、例えば、少なくとも４．４ｍＮｍ^２／ｇであってもよい。

さらに、高密度紙基材は、ＩＳＯ １９７４：２０１２に従って交差方向（ＣＤ）で測定された引裂抵抗指数が、少なくとも４．９ｍＮｍ^２／g、例えば、少なくとも５．３ｍＮｍ^２／gであり得る。ＭＤ及びＣＤの典型的な上限は、それぞれ６．５ｍＮｍ^２／ｇ及び７．５ｍＮｍ^２／gであり得る。このようにして、紙は、より高い引裂抵抗性を有し、また、より低い脆性を示し、これは、ラミネート包装材料の一般的な性能だけでなく、ラミネートにおける紙の変換及び取り扱いにおいても有利である。

高密度紙基材の引張剛性指数は、ＭＤで１０～１５ｋＮｍ／g、ＣＤで３～７ｋＮｍ／gであり得る。それにより、紙は、包装材料の層として使用される場合、最終パッケージの剛性に効率的に寄与することができる。本開示において、引張剛性指数は、ＩＳＯ １９２４－３：２０１１に従って測定される。

高密度紙基材の引張強度指数は、ＭＤで少なくとも９０Ｎｍ／g、例えば、少なくとも１００Ｎｍ／gであり、ＣＤで少なくとも３５Ｎｍ／g、例えば、３５Ｎｍ／g～、であってもよい。本開示では、引張強度指数はＩＳＯ １９２４－３：２００５に従って測定される。

引張強度指数が高いほど、コーティングやラミネーション作業中のウェブのハンドリング力に耐えるのに有用である紙基材であることを示し得る。

好ましくは、引張強度や引裂強度などの強度を犠牲にすることなく、有益なバリア性とリサイクル性が得られる。

酸素に敏感な製品用のラミネート包装材料におけるガスバリア材料用のコーティングされた高密度紙基材は、高密度紙基材の上記の実施形態のいずれか１つを使用することによって提供されてもよく、その上側表面は、２～４０００ｎｍ、例えば、２～３５００ｎｍの総コーティング厚さの少なくとも１つのガスバリア材料の少なくとも１つのコーティングを有する。このような薄いコーティングは、このようなコーティングを含む使用済みラミネート包装材料を既存のセルロース繊維リサイクルの流れでリサイクルする際に、不合格品や廃棄物を発生させず、さらに、このようなコーティングが提供する利点に関連して多くの材料を消費しない。

一実施形態によれば、高密度紙基材の上側表面は、１００～５０００ｎｍ（０．１～５μｍ）、例えば、１００～４０００ｎｍ（０．１～４μｍ）、例えば、３００～３５００ｎｍ（０．３～３．５μｍ）、例えば、３００～２５００ｎｍ（０．３～２．５μｍ）の乾燥コーティング厚さにガスバリア材料でコーティングされてもよく、ガスバリア材料は、ビニルアルコールポリマー及びコポリマーからなる群から選択されるポリマー、例えば、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、及びエチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨからなる群から選択されるポリマー、さらにデンプン及びデンプン誘導体、ナノフィブリルセルロース／ミクロフィブリルセルロース、ＮＦＣ／ＭＦＣ、ナノ結晶セルロース、ＮＣＣ、及びそれらの２種以上のブレンドから選択されるポリマー、を備える。このような薄いコーティングは、水性ガスバリア性組成物中に含まれるガスバリア性物質の分散又は溶液コーティング及びその後の乾燥によって得られ、押出しコーティング等の代替方法では、このような薄いコーティング厚さで塗布することはできない。ポリマーや物質を水以外の有機溶媒中の溶液や分散液として塗布することもできるが、そのような方法は一般に、将来の環境的に持続可能な包装材料の提供に関連しない。

好ましい実施形態では、０．５～３．５ｇ／ｍ^２、例えば、１～３ｇ／ｍ^２、ＰＶＯＨのコーティングが高密度紙基材の上面側に塗布される。

さらに、ガスバリア性材料コーティングが、ガスバリア性組成物の分散液又は溶液をコーティングし、その後に乾燥することによって形成される場合、ナノ次元の層状粘土、タルカム又はＣａＣＯ_３等の層状化合物をさらに含む。

別の実施形態によれば、コーティングされた高密度紙基材は、その上面側表面に、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティングを有する。蒸着コーティングは、より具体的には、アルミニウム蒸着コーティング及び酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）からなる群から選択され得る。好ましくは、アルミニウム蒸着コーティングである。

さらなる実施形態において、コーティングされた高密度紙基材は、その上面側表面に、水性ガスバリア組成物の分散液又は溶液をコーティングし、及びその後の乾燥によって形成されたガスバリア材料の第１のコーティングと、第１のコーティング上に塗布された、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティングとをさらに有する。

ガスバリア材料が紙基材の上面側に蒸着コーティングによってコーティングされた高密度紙基材は、２～８０ｎｍ、例えば２～５０ｎｍ、例えば２～４５ｎｍの厚さに塗布される。

コーティングされた高密度紙基材がさらに提供されてもよく、紙基材の裏面も、上記の実施形態のいずれかで定義されるような少なくとも１つのガスバリア材料の少なくとも１つのコーティングでコーティングされる。

最終的に高密度紙の上面にコーティングされる蒸着バリアコーティングは、物理的蒸着法（ＰＶＤ）又は化学的蒸着法（ＣＶＤ）、例えば、プラズマＣＶＤ法（ＰＥＣＶＤ）によって施される。

一般に、５ｎｍ以下ではバリア性が低すぎて有用でない場合があり、２００ｎｍ以上、例えば１００ｎｍ以上、例えば５０ｎｍ以上では、蒸着コーティングの種類にもよるが、バリアコーティングの柔軟性が低くなり、その結果、柔軟な基材に塗布した場合に割れやすくなり、コストも高くなる。

蒸着コーティングの他の例としては、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ、Ａｌ_２Ｏ_３）や酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）コーティングがある。一般的に、このような酸化物のＰＶＤコーティングは脆く、ラミネートによる包装材料への組み込みにはあまり適していないが、例外として金属化層はＰＶＤで作られているが、ラミネーション材料に適した機械的特性を有する。

通常、アルミニウムの金属化層は、使用される金属化コーティングプロセスの性質により、本質的に酸化アルミニウムを含む薄い表面部分を有する。

一実施形態では、このようなアルミニウム蒸着層は、光学濃度（ＯＤ）が１．８～２．５、好ましくは、１．９～２．２となるように塗布されている。光学密度が１．８より低い場合、金属化フィルムのバリア性が低すぎる場合がある。一方、２．５を超えると、金属化層が脆くなる可能性があり、また、基材フィルムを長時間にわたって金属化する際に熱負荷が高くなるため、金属化プロセス中の耐熱性が低くなる。その結果、コーティングの品質や密着性に悪影響を及ぼす可能性がある。

他のコーティングは、多かれ少なかれ酸化的な環境下で基材上に化合物の蒸気を蒸着させるプラズマＣＶＤ法（ＰＥＣＶＤ）により塗布してもよい。例えば、酸化ケイ素コーティング（ＳｉＯｘ）は、ＰＥＣＶＤプロセスによって適用されてもよく、特定のコーティング条件とガスレシピの下で非常に優れたバリア特性を得られ得る。

ＤＬＣは、ダイヤモンドの典型的な特性の一部を示す非晶質炭素材料（ダイヤモンドライクカーボン）の一種を定義する。好ましくは、アセチレン又はメタンなどの炭化水素ガスが、ＰＥＣＶＤ真空プロセスによって適用される非晶質水素化炭素バリア層のコーティング、すなわちＤＬＣを生成するためのプラズマ内のプロセスガスとして使用される。真空下でＰＥＣＶＤにより塗布されたＤＬＣコーティングは、ラミネート包装材料中の隣接するポリマー層又は接着剤層に対して良好な接着性を提供する。特に、ポリオレフィン、特にポリエチレン及びポリエチレンをベースのコポリマーは、隣接するポリマー層との良好な接着性が得られる。

従って、第３の態様の、酸素に敏感な食品、並びに液体、半液体及び粘性食品又は水などの酸素に敏感な製品を包装するためのラミネート包装材料は、第１の態様の実施形態のいずれか１つに記載される高密度紙基材、又は第２の態様の実施形態のいずれか１つに記載されるコーティングされた高密度紙基材を備え、液密材料の第１の最外層及び液密材料の第２の最内層をさらに備える。第２の最内層は、液密でヒートシール可能な材料であってもよい。

ラミネート包装材は、紙、板紙又は他のセルロース系材料のバルク層をさらに含み、バルク層と第２の最内層との間に高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材が積層されてもよい。

高密度紙基材に蒸着コーティングを施した場合、通常、コーティングされた紙にはさらに水蒸気バリア性も付加されるため、ラミネート構造体にさらにガスバリア層や水蒸気バリア層を追加する必要はない。

高密度紙基材の上面側表面に、ＰＶＯＨのような水性ガスバリア性組成物の分散液又は溶液を塗布し、その後乾燥させることによって形成されたガスバリア性材料の第１のコーティングを施し、さらに金属、金属酸化物、無機酸化物、非晶質ダイヤモンドライクカーボンから選択されるガスバリア性材料の蒸着コーティングを施した場合、例えば、アルミニウム蒸着コーティングのような、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティングを第１のコーティング上に適用することにより、非常に優れた材料が得られ、これは、ラミネート包装材料における単一の酸素バリア材料として、マイクロメートル厚さ（５μｍを超える、例えば６μｍ等）の従来のアルミニウム箔の代わりに使用してもよい。

さらなる実施形態において、高密度紙基材、又はコーティングされた高密度紙基材は、アクリルポリマー及びコポリマー、デンプン、デンプン誘導体、セルロース誘導体、ポリマー及び、酢酸ビニルのコポリマー、ビニルアルコールのコポリマー、及びスチレン－アクリルラテックス又はスチレン－ブタジエンラテックスのコポリマーからなる群から選択されるバインダーを含む、０．５～５ｇ／ｍ^２の中間結合組成物によって、バルク層に積層され得る。このような低量の中間結合組成物は、ポリマーバインダーの水性分散液又は溶液コーティングによってのみ適用可能であり、ポリマー溶融物の押出コーティング又は押出ラミネートによって適用することは不可能である。接着される層の表面はいずれもセルロースでできているため、このようなウェットラミネーションは、それぞれのセルロース層に水性媒体が吸収されることにより、２つの層の界面に薄く乾燥した接着層が形成されることによって行われる。

ラミネート包装材料の機械的特性の堅牢性を向上させるために、ラミネート包装材料は、高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材と、液密材料の第２の最内層との間に、予め製造されたポリマーフィルムが積層されてもよい。予め製造されたフィルムは、それを構成するポリマーがより高度に配向しているため、同じポリマー又は対応するポリマーの単なる押出コーティング層又は押出ラミネート層とは異なる機械的特性を有する。従って、このようなフィルムを構造体に組み込むことにより、ラミネートされた材料は全体として強度が増し、材料の下流での強靭な処理に対する耐性を向上させ得る。このような予め製造されたフィルムは、材料調達の観点からも、ラミネート加工の観点からもコストを増加させるため、材料中に使用しないことが好ましい。予め製造されたフィルムは、異なる機械的特性を有することがあり、単なる押出キャストフィルムによって得られる二軸配向した強靭なフィルムから、フィルムブローによって製造され、そのプロセスで生じる固有のポリマー配向、又はその後の追加配向を伴うフィルムまで、様々である。しかしながら、単に押出コーティング又は押出ラミネートされたポリマー材料を使用することが好ましい。

液密でヒートシール可能な材料の第２の最内層は、ポリオレフィン、好ましくは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）とメタロセン触媒直鎖状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）のブレンドであってもよい。これは、液密性とヒートシール性のバランスが最もよく、ヒートシールされた包装容器のパッケージの完全性を可能な限り高めるために、最内層に現在最も使用されているポリマーのタイプである。この層の組成を注意深く選択することで、この層のポリマーの量を可能な限り少なく最適化することができ、かつ製品を充填した丈夫で信頼性の高いパッケージを製造することができる。

一実施形態では、液密でヒートシール可能な材料の第２の最内層は、予め製造されたポリマーフィルムであってもよく、又は予め製造されたポリマーフィルムを含んでもよく、このフィルムは、ヒートシール可能な熱可塑性ポリマー材料と、任意選択で、ラミネート包装材料の機械的特性の改善された堅牢性を提供するための材料のさらなる層を含む。

特定の実施形態では、ラミネート包装材料は、高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材の内側、すなわちバルク層に積層される側とは反対側の紙基材の側に積層された予め製造されたポリマーフィルム基材を有してもよく、予め製造されたポリマーフィルム基材は、金属、金属酸化物、無機酸化物、及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティングを有する。

ラミネート包装材は、異なる具体的な実施形態によれば、紙基材又はコーティング高密度紙基材の内面側、すなわち、バルク層にラミネートされる側とは反対側の紙基材側に、予め製造されたポリマーフィルム基材がラミネートされていてもよく、予め製造されたポリマーフィルムには、ポリマーフィルムにガスバリア性及び蒸気バリア性を付与するための無機層状化合物が充填されている。

さらに別の具体的な実施形態によれば、ラミネート包装材料は、高密度紙基材又はコーティング高密度紙基材の内側、すなわち、バルク層に積層される側とは反対側の高密度紙基材の側に積層された、予め製造されたポリマーフィルム基材を有してもよい。
予め製造されたポリマーフィルムは、ガスバリア性材料組成物の分散液又は溶液によって得られるガスバリア性材料によって、１００～４０００ｎｍ（０．１～４μｍ）、例えば、３００～３５００ｎｍ（０．３～３．５μｍ）、例えば、３００～２５００ｎｍ（０．３～２．５μｍ）の乾燥コーティング厚さにコーティングされ、その後乾燥されている。

先に挙げた特定の実施形態のいずれか１つの目的は、単に高密度紙基材をそのままラミネート構造のガスバリア材料として使用する場合、又はコーティングされたそのような高密度紙基材を使用する場合、又は塗布されたコーティングが一部のガスバリア性のみを提供する場合、又はコーティングが感湿性ガスバリア材料のみを有する場合に、ラミネート包装材料に相補的な特性を付加することである。コーティングされた高密度紙を、さらにいくらかの耐湿性酸素バリア特性、又は少なくとも水蒸気バリア特性を付加するポリマーフィルムにラミネートすることにより、少なくとも２つの異なるガスバリア材料が相互作用して、ラミネート構造全体にさらに強化された全バリア特性を提供することができる。高密度紙基材とさらなるバリアフィルムとの間に必要な接着層は、そのような強化されたバリア特性を保証し、隣接する接着層がラミネート構造体の「クッション」及びさらなる「ガス又は蒸気の移動ストッパー」として機能するため、それらを相乗的なレベルまで促進する可能性がある。

最外層と最内層の液密層、及びラミネート構造内部のラミネート層は、通常、移動する気体分子や低分子に対して高いバリア性を付与しない。その目的は、液状の水がセルロース系バルク材や他の紙層に浸透するのを直接バリアすることである。液体バリア層はまた、セルロースが濡れる程度に水蒸気が移行するのを防ぐが、ラミネート構造の含水率をゼロ又は「乾燥した」紙の低レベル（つまり周囲温度、すなわち２３℃、相対湿度５０％ＲＨの環境で約７～８％）に保つことはできない。液体が充填された包装容器のラミネート包装材料中の含水率は通常かなり高く、アルミニウム箔、蒸着金属化層、その他の蒸着コーティング、無機材料層、その他のポリマー材料層など、さらなる水蒸気バリアが含まれていない限り、材料を介した移動が発生する。

予め製造されたフィルムを含む先に列挙した実施形態のいずれかにおいて、予め製造されたポリマーフィルムは、ポリプロピレン、ポリエチレン、それらのブレンド、及びエチレンとプロピレンとのコポリマーのいずれか１つから選択されるポリマー、ならびに任意選択でさらなるコモノマーを含んでもよい。さらなる実施形態によれば、予め製造されたポリマーフィルムは、高密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンから選択されるポリマーを含んでもよい。

先に列挙した実施形態のいずれかにおいて、ラミネート包装材料は、さらに、バルク層と第１の最外層との間に積層された、さらなる高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材を含んでもよい。

別の実施形態では、ラミネート包装材料は、代わりに、紙、板紙又は他のセルロース系材料のバルク層をさらに含み、バルク層と第１の最外層との間に積層された、高密度紙基材又はコーティングされた高密度紙基材を有してもよい。

高密度紙基材の上側表面は、印刷される目的で印刷可能な表面コーティングが施されてもよく、ラミネート包装材料における第１の最外層に向けられてもよい。

あるいは、高密度紙基材の上側表面は、アルミニウム金属化コーティングでコーティングされてもよく、ラミネート包装材料における第１の最外層に向けられてもよい。

同時に、高密度紙基材は、ラミネート包装材料の外側にガスバリア性などのバリア性を付与し、ラミネート包装材料及びラミネート包装材料から作られる酸素に敏感な製品の包装容器の機能にとって重要であると考えられる。

本発明で使用する紙又は板紙バルク層は、通常、約１００μｍ～約６００μｍの厚さ、及び約１００～５００ｇ／ｍ^２、好ましくは約２００～３００ｇ／ｍ^２の表面重量を有し、適切な包装品質の従来の紙又は板紙であってもよい。

液体食品を低コストで無菌的に長期包装するためには、より薄い紙コア層を有する、より薄い包装用ラミネートが使用され得る。このような包装用ラミネートから作られる包装容器は、折り曲げておらず、ピロー状のフレキシブルパウチに近い。このようなパウチ包装に適した紙は、通常、表面重量が約５０～約１４０ｇ／ｍ^２、好ましくは約７０～約１２０ｇ／ｍ^２、より好ましくは約７０～約１１０ｇ／ｍ^２である。本発明で使用される高密度紙基材は、それ自体がラミネート材料にある程度の安定性を与える可能性があるため、このようなパウチ材料における「バルク」層に相当する紙層に置き換えてもよい。

高密度紙基材は、中間接着剤又は熱可塑性ポリマー結合層によってバルク層に結合され、それによってバリアコーティングされた紙のコーティングされていない表面をバルク層に結合してもよい。一実施形態によれば、結合層は、ポリオレフィン層、例えば、特に、大部分がエチレンモノマー単位を含むポリエチレン系ポリオレフィンコポリマー又はブレンドの層である。結合層は、結合ポリマー層をバルク層のウェブとセルロースベースの基材ウェブとの間に溶融押出ラミネートし、ラミネートローラーニップを通過して前進させながら同時に３つの層を一緒にプレスし、押出ラミネートによるラミネート構造を提供することによって、バルク層をバリアコートセルロールベースの基材に結合することができる。

別の実施形態では、バリアコーティングされた基材ウェブは、接着性ポリマーバインダーを含む接着剤組成物の水性分散液を、ラミネートされるウェブ表面の一方に湿式塗布し、ラミネートローラーニップを通して前進させる間に２つの紙ウェブを一緒にプレスし、湿式ラミネートによるラミネート構造を提供することによって、バルク層に接着されてもよい。水性接着剤組成物の水分は、２つの紙層の繊維状セルロースネットワークに吸収され、その後のラミネートプロセスで、時間と共に一部蒸発する。従って、強制的に乾燥させるプロセスは必要ない。接着性ポリマーバインダーは、アクリルポリマー及びコポリマー、デンプン、セルロース及び多糖類誘導体、酢酸ビニル及びビニルアルコールのポリマー及びコポリマーからなる群から選択される。最良の環境及び持続可能性プロファイルを実現するためには、植物由来又は非化石源由来の接着剤バインダーが好ましい。

最外層及び最内層に適した熱可塑性プラスチックは、ポリエチレン及びポリプロピレンのホモポリマー又はコポリマー等のポリオレフィン、好ましくは、ポリエチレン、より好ましくは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状ＬＤＰＥ（ＬＬＤＰＥ）、メタロセン触媒を用いた直鎖状低密度ポリエチレン（ｍＬＬＤＰＥ）及びこれらのブレンド又はコポリマーからなる群から選択されるポリエチレンであってもよい。一実施形態によれば、液密の最外層はＬＤＰＥであり、液密でヒートシール可能な最内層は、最適なラミネーション及びヒートシール特性を得るために、ｍＬＬＤＰＥとＬＤＰＥとのブレンド組成物である。

最外層及び最内層に関して列挙したのと同じ熱可塑性ポリオレフィン系材料、特にポリエチレンは、ラミネート材料の内部、すなわち紙又は板紙などのバルク層又はコア層と、さらなるバリアフィルム又はシートとの間の接着層にも適している。一実施形態では、熱可塑性接着層は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）層など、より単純な又は従来のポリエチレン層であってもよい。

ポリエチレンをベースとするポリマーは、液体カートン包装材料の分野で非常に長い間使用され、最適化されてきたが、ヒートシール性及び熱加工性をさらに付与するための熱可塑性ポリマー材料、例えば他のポリオレフィン、例えば他のポリエチレン又はポリプロピレン、又は例えばポリエステルなどの他の液密材料は、本発明の要旨の範囲内で考えられる。従って、本発明の使用、高密度紙基材、及びバリアコート高密度紙基材に関連して記載された材料を介して、別個のガスバリア性が依然として提供されなければならない限りにおいて、あらゆる種類のバイオベースのこのような熱可塑性材料が、本発明の要旨の範囲内で考えられる。

さらなる実施形態では、液密でヒートシール可能なポリオレフィンの第２の最内層は、包装材料の機械的特性の堅牢性を改善するために、上述と同一又は類似のポリオレフィンを含む予め製造されたフィルムである。フィルムブロー及びフィルムキャスティング操作における製造プロセス、及びその後の任意のフィルム配向操作ステップにより、このようなフィルムのポリマーは、（共）押出コーティングされたポリオレフィン層から得られるものとは異なる特性を獲得する。このような予め製造されたポリマーフィルムは、ラミネート包装材料の機械的堅牢性、及びラミネート包装材料から形成及び充填された包装容器の機械的強度及びパッケージの完全性に寄与する。

さらなる実施形態によれば、例えば、バルク層又はコア層とバリアコーティングされた高密度紙基材との間、又は外側ヒートシール可能層とバリアコーティングされた高密度紙基材との間等のラミネート材料の内部における適切な結合層又は接合層も、主に、ＬＤＰＥ又はＬＬＤＰＥコポリマー、又は、カルボン酸又はグリシジル官能基等の官能基を含むモノマー単位、すなわち、グラフトコポリマーをベースとする、変性ポリオレフィン等のいわゆる接着性熱可塑性ポリマーあってもよく、例えば、（メタ）アクリル酸モノマー又は無水マレイン酸（ＭＡＨ）モノマー、（すなわち、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）又はエチレンメタクリル酸コポリマー（ＥＭＡＡ））、エチレン－グリシジル（メタ）アクリレートコポリマー（ＥＧ（Ｍ）Ａ）又はＭＡＨグラフト化ポリエチレン（ＭＡＨ－ｇ－ＰＥ）等が挙げられる。このような変性ポリマー又は接着性ポリマーの別の例は、いわゆるアイオノマー又はアイオノマーポリマーである。好ましくは、変性ポリオレフィンは、エチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）又はエチレンメタクリル酸コポリマー（ＥＭＡＡ）である。

上記に従って製造されたラミネート包装材料は、ラミネート構造内の隣接する層間の良好な接着性、及びバリアコーティングとバリアプレコーティングの各々及び組み合わせが良好な品質を提供することにより、充填された包装容器に変換されたときに良好な完全性を提供する。特に、液体や湿った食品の包装は、湿潤包装条件下においても、酸素ガスバリア性と同様に、ラミネート包装材料内の層間接着性が維持されることが重要である。

さらなる実施形態によれば、ラミネート包装材料から形成された包装容器は、部分的にシールされ、液体又は半液体食品で充填され、その後、包装材料をそれ自体に密封することによって、任意に包装のプラスチック製開口部又は上部と組み合わせて密封され得る。

結論として、高密度紙基材自体によって提供される改善された特性により、本発明によって定義されるラミネート包装材料において、バリア層でさらにコーティングされた、又はさらなるバリア材料層にラミネートされた、高密度紙基材を使用することによって、長期保存可能な液体食品包装用の堅牢で信頼性の高いパッケージを得ることができる。ラミネート包装材料構造は、高密度紙基材とガスバリア材料コーティングとの間の相互作用及び接着の改善と、紙基材自体によるガスバリア性への寄与の改善との両方から、折り畳み成形パッケージへの成形により良好に機能する。

（好ましい実施形態の例及び説明）
以下に、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態を説明する。

本発明の使用のための高密度紙基材の実施形態を断面で概略的に示す図である。 本発明の使用のための高密度紙基材の実施形態を断面で概略的に示す図である。 高密度紙の表面と断面のＳＥＭ画像である。 高密度紙の表面と断面のＳＥＭ画像である。 高密度紙の表面と断面のＳＥＭ画像である。 高密度紙の表面と断面のＳＥＭ画像である。 本発明によるバリアコーティングされた高密度紙基材の概略断面図である、 本発明によるバリアコーティングされた高密度紙基材の概略断面図である、 本発明によるバリアコーティングされた高密度紙基材の概略断面図である、 図２ａ又は図２ｃのバリアコーティングされた高密度紙基材の実施形態を含む、本発明によるラミネート包装材料を示す図である。 図２ｂ又は図１ａ又は図１ｂのバリアコーティングされた高密度紙基材の実施形態を含む、本発明によるラミネート包装材料を示す図である。 図２ｃに概略的に示したバリアコーティングされた高密度紙基材を含む、さらに代替的なラミネート包装材料を示す図である。 セルロース系基材上にベース層又はバリア性プレコート組成物を分散コーティングする方法を模式的に示す図である。 本発明の包装用ラミネートの最内層及び最外層を形成するために、熱可塑性ヒートシール可能な液密性のポリマーのコーティング層をウェブ基材上に溶融（共）押出しコーティングする方法を概略的に示す図である。 固体金属蒸発片を使用して、紙基材又はフィルムに物理的蒸着（ＰＶＤ）コーティングを行うプラントの斜視図である、 マグネトロンプラズマによって紙基材又はフィルムにプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）コーティングを行うプラントの概略図である。 本発明によるラミネート包装材料から製造された包装容器の代表的な例を示す図である。 本発明によるラミネート包装材料から製造された包装容器の代表的な例を示す図である。 本発明によるラミネート包装材料から製造された包装容器の代表的な例を示す図である。 本発明によるラミネート包装材料から製造された包装容器の代表的な例を示す図である。 包装容器が、包装用ラミネートから連続的なロール供給され、成形され、充填され、シールされるプロセスで製造される原理を示す図である。 ガスバリアコーティングされた高密度紙基材をバリア材料とする２種類の比較用ラミネート包装材料の酸素透過率が大きく異なる結果を示し、唯一の違いは選択された高密度紙基材であることを示す図である。

実施例
実施例１
１Ａ：紙基材の製造（２層紙）
i）針葉樹（マツとトウヒの混合物）からのＥＣＦ漂白クラフトパルプ、ii）広葉樹（シラカバなど）のＥＣＦ漂白クラフトパルプ、の２つのパルプが提供された。

針葉樹パルプは、比エネルギー２２５ｋＷｈ／トン（乾燥繊維１トン当たりの正味エネルギー投入量）の高濃度（ＨＣ）精錬を用いて精製した。ＨＣ精製パルプは、その後ミキシングチェスト内で、漂白した針葉樹パルプと広葉樹パルプのブレンドを含むブロークパルプと混合された（ブロークパルプの大部分は、同じ製紙から得られたものである）。この針葉樹ベースの混合物に占めるブロークの割合は３０％であった。この針葉樹ベースの混合物を、７５ｋＷｈ／トンの比エネルギーで低濃度（ＬＣ）精錬を行った。このＬＣ精錬の結果、ＩＳＯ ５２６７－１：１９９９によるショッパー・リーグラー（ＳＲ）は、～３０°ＳＲとなった。

広葉樹パルプを同種の破断材と別々に混合し、比エネルギー８５ｋＷｈ／トンで低濃度精錬を行った。広葉樹ベースの混合物に占めるブロークの割合は２０％であった。ＬＣ精製した広葉樹ベースの混合物は、ショッパー・リーグラー（ＳＲ）値～３８°ＳＲとなった。

２つの繊維流のそれぞれに製紙用薬品を添加した（カチオン性デンプン４ｋｇ／トン、シリカ０．２ｋｇ／トン、ＡＫＤ０．４ｋｇ／トン）。針葉樹ベースの混合物は、２層長網抄紙機の下層ヘッドボックスにポンプで送り込み、一方で広葉樹ベースの混合物は、同じ長層抄紙機の上層ヘッドボックスにポンプで送り込んだ。それぞれのヘッドボックスを通過する乾燥質量流量は同じで、コーティング前の総坪量が６０ｇ／ｍ^２になるように調整した（すなわち、１層あたり３０ｇ／ｍ^２）。垂直スライスリップは下層ヘッドボックスで３４ｍｍ、上層ヘッドボックスで１６ｍｍであり、これは比較的低いヘッドボックスの濃度（下層で約０．１２％、上層で約０．２５％）を反映している。ワイヤ速度は６００ｍ／分であった。この製品に特別に適合した抄紙機では、ワイヤ速度を大幅に高速化できる。

長網抄紙機で形成された２つの層は、乾燥度～１０％でカップリングされ、さらに真空フォイルボックスを使用して乾燥度～２０％まで脱水された後、２つのシングルフェルトプレスニップを有するプレス部で湿式プレスされた。

湿式プレス後、ウェブを従来のマルチシリンダードライヤーで乾燥させ、含水率～５％の紙基材を形成した。巻き取る前に、紙基材をソフトニップで２０ｋＮｍの線荷重でカレンダー処理した。紙基材の特性を以下の（表１）に示す。

形成された紙の表面部分のＳＥＭ画像を図１ｃに示す。

１Ｂ：含浸
１Ａの紙基材を、従来のフィルムプレスで、両面から水性ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）組成物をオフライン含浸させた。ＰＶＯＨの種類はクラレのＰｏｖａｌ １０／９８であり、組成物中の濃度は１０％であった（別の試験では、濃度は代わりに８％であったが、これも良好な結果が得られた）。この組成物はさらにグリオキザール（Ｃａｒｔａｂｏｎｄ ＴＳＩ）をＰＶＯＨの量に対して６ｗｔ％の量で含んでいた。グリオキサールは架橋剤として作用した。組成物の粘度は７４ｍＰａ・ｓであった（６０℃で測定）。ＰＶＯＨの塗布量は、上面が１ｇ／ｍ^２、裏面／下面が２ｇ／ｍ^２であった。裏面／下面にＰＶＯＨを多く使用した理由は、下面の層の形成に使用したパルプのＳＲ数が低かったためである（従って、裏面／下面は上面に比べて表面の密度が低かった）。ＰＶＯＨを含浸させた紙基材を熱風で含水率８％まで乾燥させた。乾燥したＰＶＯＨ含浸紙基材の特性を以下の（表１）に示す。

図１ｄは、ＰＶＯＨ含浸紙基材の表面部分のＳＥＭ画像である。図１ｄに示すように、ＰＶＯＨは表面部分に膜を形成していない。その代わりに、ＰＶＯＨは繊維網の中に浸透している。

別の試験では、ＰＶＯＨの塗布量を、上面１ｇ／ｍ^２、裏面／下面２ｇ／ｍ^２の代わりに、各面１．５ｇ／ｍ^２とした。

１Ｃ：スーパーカレンダー
１Ｂの含浸紙を１５％まで再加湿した。再加湿された紙は、スーパーカレンダーとも呼ばれるオフラインのマルチニップカレンダー（ニップ数は１２）に供給された。外部誘導ヒーターによって得られるサーモロールの表面温度１４０℃を用いて、スーパーカレンダー処理を行い、高密度紙を得た。各ニップにおけるライン荷重は４５０ｋＮｍであった。スーパーカレンダー処理ニップインパルスの合計は、～８００ｋPａ・s（ニップ×ライン荷重／ウェブ速度）であった。サーモロールからの加熱により、高密度紙を乾燥させた。巻き取り時の含水率は８％であった。高密度紙の特性を以下の（表１）に示す。

高密度紙の表面部分のＳＥＭ画像を図１ｅに示す。さらに、図１ｆに高密度紙の断面１０ｆのＳＥＭ画像を示す。濃い灰色の部分１５はＰＶＯＨであり、薄い灰色の領域１６は繊維である。未充填の孔１７もある。その結果、高密度紙はＰＶＯＨで飽和していない。しかし、図１ｆは、ＰＶＯＨのほとんどが繊維ウェブ内にあることを示している。表面にはＰＶＯＨのわずかな一部が存在している。

１Ｄ：第１スーパーカレンダー参照
参考として、上記１Ａに従って製造した紙基材を、針葉樹クラフトパルプとブロークのみを両層のパルプとし、上記１Ｃと同様にスーパーカレンダー処理した（含浸はしていない）。得られた特性を以下の（表１）に示す。

１Ｅ：第２スーパーカレンダー参照
参考として、広葉樹パルプと針葉樹（乾燥重量比４０：６０）パルプの混合物から形成されたマシングレーズド（ＭＧ）紙を上記１Ｃと同様にスーパーカレンダー処理したが、スーパーカレンダー処理ステップの全ニップインパルスは約１０％低かった。得られた特性を以下の（表１）に示す。

２Ａ：紙基材（単層紙）
目的は異なるが、同様のプロセスで製造され、同様の特性を有する単層紙が提供された。この単層紙は、クラフト針葉樹パルプとクラフト広葉樹パルプの混合パルプと少量のＣＴＭＰパルプを、４５：４５：１０の混合比率で混合して作られた。この単層紙は、上面からポリビニルアルコールを含浸させ、その後、約１０５０ｋｇ／ｍ^３の密度にカレンダー処理し、得られた坪量は、４５ｇ／ｍ^２であった。上面の表面粗さは約２５ｍｌ／ｍｉｍベントセンであった。

２Ｂ：紙基材（単層紙）
紙基材２Ａと同様の組成の単層紙が提供された。この単層紙は、上面からポリビニルアルコールを含浸させ、約１１００ｋｇ／ｍ^３、５７ｇ／ｍ^２であった。上面の平滑度は１５ｍｌ／ｍｉｎベントセン未満あった。

結果として得られた特性
（表１）については、以下を適用する。
坪量はＩＳＯ ５３６：２０１２に従って測定され、単位はｇ／ｍ^２である。厚さはＩＳＯ ５３４：２０１１に従って測定した。密度は、ＩＳＯ ５３４：２０１１に従って測定し、単位はｋｇ／ｍ^３である。粗さはベントセン粗さを意味し、ＩＳＯ ８７９１－２：２０１３に従って測定され、単位はｍｌ／ｍｉｎである。引張強度指数は、ＩＳＯ １９２４－３：２００５に従ってＭＤ及びＣＤで測定され、単位はＮｍ／gである。引裂強度指数は、ＩＳＯ １９７４：２０１２に従ってＭＤ及びＣＤで測定され、単位はｍＮｍ^２／gである。引張剛性指数は、ＩＳＯ１９２４－３：２００５に従って測定した。ＳＲは、ＩＳＯ５２６３－１：２００４に従った再パルプ後のＩＳＯ５２６７－１：１９９９に従った測定値である。カナダ標準ろ水度「ＣＳＦ」は、Ｖａｌｍｅｔ社のＨＤ４００型パルパーを使用し、Ｖａｌｍｅｔ社の再パルプ法に従った再パルプ後に、ＩＳＯ ５２６７－２：２００１に従って単位ｍｌで測定した。Ｖａｌｍｅｔの再パルプ化方法については、以下に詳述する。重量％として定量化される「サマービル（Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ）残留物」は、０．１５ｍｍのスロットプレート幅を有するサマービル・シーブ（Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ ｓｈｉｖｅ）及びフレーク含有量分析器に保持される残留物を測定する。サマービル法については、以下に詳述する。ＳＶ残留物含有量は、（再パルパーに）導入されていた乾燥原料の乾燥重量％として計算した。乾燥とは、試験材料中の水分含量が０％であることを意味し、計量前にオーブンで乾燥される。微粒子含有量は、ＩＳＯ ５２６３－１：２００４に従って再パルプ化した後、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｒｅｔｅｓｔｅｒ（ＡＢＢ， Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ＆Ｗｅｔｔｒｅ， Ｓｗｅｄｅｎ） ＩＳＯ １６０６５－２で測定した。微粒子とは、画像ベースの繊維分析装置で確認されるように、粒子長０．２ｍｍ未満のすべての物体を指す。酸素透過率（ＯＴＲ）は、紙の上面に２０ｇ／ｍ^２ＬＤＰＥをラミネートした後、ＡＳＴＭ Ｆ１９２７－１４に従って測定され、単位はｃｍ／ｍ^３／２４時間、０．２ａｔｍ（２１％）酸素である。スーパーペルガ（Ｓｕｐｅｒ Ｐｅｒｇａ）１と２は市販の耐油紙である。スーパーペルガ１は、ＷＯ２０１７／０８９５０８において紙基材として使用された。

^§サプライヤーのデータシートによる
^※片面１．５ｇ／ｍ^２ ＰＶＯＨを含浸させた高密度紙でテスト
^*坪量は、３２ｇ／ｍ^２ではなく、３８ｇ／ｍ^２となった
^**実施例１Ｃによるスーパーカレンダー処理後（ＰＶＯＨ含浸なし）

上記の（表１）に示すように、スーパーカレンダー処理（高密度化）やＰＶＯＨ含浸のみでは、ＯＴＲ値は非常に低い値にならない。例として、非含浸紙スーパーペルガ２のＯＴＲ値には、スーパーカレンダー加工はほとんど影響しなかった。対照的に、実施例１ＢのＰＶＯＨ含浸紙基材をスーパーカレンダー処理すると、ＯＴＲ値（５０％ＲＨ）が７０％程度低下し、１０ｃｍ^３／ｍ^２／２４時間）を大きく下回った。

Ｖａｌｍｅｔの再パルプ法を以下の通りに実施した。ストックの調製、すなわち繊維の粉砕に使用されるＶａｌｍｅｔ社のＨＤ４００型パルパーを使用し、紙の再パルプを行った。攪拌は、３０００ｒｐｍの速度で回転する３０×４０ｍｍの大きさの３枚の放射状で鋸歯状のブレードを持つインペラを用いて実施した。紙を９０×９０ｍｍの小片に切断した。風乾した紙片０．５ｋｇを１０リットルの水と混合し、すなわち５％の濃度にし、５７℃の温度で２．５分間再パルプ処理を行った。次に、５リットルの水を加えて、濃度３．３％とした。さらに５７℃で１７．５分間再パルプ処理を行った。総再パルプ時間は２０分であった。

スロットプレート幅０．１５ｍｍのサマービル・シーブ及びフレーク含有量分析器で保持されるサマービル残留物の定量化のために、上記のＶａｌｍｅｔ再パルプ法で得られたパルプを１％未満の濃度に希釈し、次にサマービル・アナライザーで分析して、再パルプ操作に最初に導入されたオーブン乾燥材料（すなわち含水率０％）に対して計算される重量％としてのフレーク残留物の割合を得た。

パルプのカナダ標準ろ水度の測定：上記のＶａｌｍｅｔ再パルプ法で得られたパルプを約０．３％に希釈し、ＩＳＯ ５２６７－２：２００１に従ってカナダ標準ろ水度をテストした。

含浸されているがコーティングされていない紙は、ＬＤＰＥの層でさらにコーティングされた場合、従来技術で使用されている含浸されていない紙よりも低いＯＴＲを示す。使用されている含浸ポリマーは湿度に敏感であるため、これらの特性は含水率（８０％ＲＨ）の増加とともに低下する。

実施例２
実施例１の含浸高密度紙基材２Ｂを含み、さらに紙基材の上面に１ｇ／ｍ^２のＰＶＯＨを２回コーティングし、各コーティング後に乾燥させたラミネート包装材料を提供した。この積層体の酸素透過率を、ドイツのＰｒｅＳｅｎｓ ＧｍｂＨ製の酸素プローブＰＳｔ９を用いた蛍光法によって測定した。この方法では、分析対象の平板サンプルを、乾燥窒素でフラッシュしたセル上に置き、その中にプローブも配置する。円形セル部の面積は６８ｃｍ^２(０．００６８ｍ^２)である。セルに向けられていない試料表面は、２３℃、５０％ＲＨの周囲の空気、すなわち０．２１％の酸素に面している。プローブから読み取った酸素濃度を用いて、ＡＳＴＭ Ｆ３１３６－１５に準拠した酸素透過率を算出する。単位はｍｌ／検体（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）である。

比較試験は、針葉樹の硫酸塩（クラフト）パルプ繊維が大部分を占め、低空隙率を実現するために精製されているが、従来の脂取り紙ほど精製されていない、坪量３９ｇ／ｍ^２、密度９７４ｋｇ／ｍ^３の同様の紙で行った。この比較紙は、スーパーカレンダー処理されており、上面の平滑度は約３３ｍｌ／ｍｉｎベントセンであった。

ラミネート包装材料は、次のような層構造になっていた。
／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ^２／８０ｍＮ液状板紙／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／２倍のＰＶＯＨを含む紙基材１ｇ／ｍ^２／Ａｄｈ ＥＡＡコポリマー６ｇ／ｍ^２／ブレンドＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ１９ｇ／ｍ^２／

この酸素透過率測定法を用いれば、平面材料を折り畳む前と折り畳んだ後の酸素バリア性を調べることができる。折り曲げ角度は１６５度で、バリア層が折り目の外側になるようにした。測定値は５サンプルの平均値である。

この結果は、図１０のグラフに示されており、含浸されていないが、密度及び表面粗さに関して他の点では類似の特性を有し、ある程度の固有の酸素バリア性を示すＰＶＯＨコートされた基準紙基材を含むラミネート包装材料の折り畳みは、その酸素バリア性の喪失をもたらすが、含浸された高密度紙を含むラミネート包装材料の酸素透過率は、１回の折り畳み操作後も実質的に変化しないことが証明されている。ＡＳＴＭ Ｆ１９２７－１４に従った通常の平面サンプル試験、実施例３参照により、基準紙の、その上面に２０ｇ／ｍ^２のＬＤＰＥをコーティングした場合、その酸素透過度は、約３４ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／０．２ａｔｍ、２３℃、５０％ＲＨであったが、サンプル紙、すなわち実施例１の紙２Ｂは、対応するＯＴＲ値が９．３と測定された。基準紙には低レベルの酸素バリア性しかないため、主な損失は主にＰＶＯＨポリマーのコーティングに由来する。一方、紙２Ｂの場合、ＰＶＯＨコーティングの損傷は、含浸された紙基材によって補償される可能性がある。これは、セルロース材料に固有のガスバリア性を有するＰＶＯＨがさらに含まれていること、及び含浸ポリマーがセルロース材料の空隙又は細孔を完全に満たしていること、により、酸素分子が繊維間の紙材料を通って拡散することができず、何らかの抵抗、すなわち「バリア」を受けていることとの複合効果によるものと考えられる。

実施例３
実施例１の１Ｃ及び２Ａによる含浸高密度紙を、中間及びその後の乾燥操作でさらに２回分散コーティングし、ＰＶＯＨを３ｇ／ｍ^２供給し、光学濃度が約２になるように金属化した。次いで、以下の層構造に従ってラミネート包装材料を製造した。
／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ^２／板紙８０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／紙基材＋ＰＶＯＨ＋ｍｅｔ／接着剤ＥＡＡコポリマー６ｇ／ｍ^２＋２９ｇ／ｍ^２ブレンドＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ／

パッケージは、Ｔｅｔｒａ Ｐａｋ（登録商標）Ｅ３／ＣｏｍｐａｃｔＦｌｅｘ充填機で製造されました。このタイプの充填機は、ポーションパッケージを毎時９０００パッケージの速度で充填する能力を持ち、異なるパッケージ形式間で素早く変更できる柔軟性を備えている。パッケージはＴｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）包装容器で、容量は２００ｍｌであった。

試験中、パッケージの完全性（周辺環境に対するパッケージの気密性）及びシール性能に関する大きな問題は確認されなかったため、成功したと考えられた。

平らな包装材料の酸素透過率は、ＡＳＴＭ Ｆ１９２７－１４規格に従い、クーロメトリック検出器を用いて測定した。水分レベルは相対湿度５０％又は８０％であり、単位はｃｍ^３／ｍ^２／２４ｈで、酸素圧は０．２ａｔｍ又は１ａｔｍを選択できる。１ａｔｍで測定したＯＴＲ値と０．２ａｔｍで測定したＯＴＲ値を比較できるように、前者の値に０．２を乗じることができる。

ＡＳＴＭ Ｆ１３０７－１４に従い、０．２ａｔｍ（２１％の酸素を含む周辺空気）の条件下で、包装材料（充填、空包装、乾燥）の酸素透過率を測定した。単位は、ｃｍ^３／パッケージ／２４ｈである。

パッケージは特殊なホルダーに取り付けられ、パッケージ内部は窒素がパージされている。酸素がパッケージを通って窒素キャリアガスに浸透すると、酸素はクーロメトリックセンサーに運ばれる。センサは、パッケージ内の窒素ガスに漏れる酸素の量を読み取る。

比較例は、それぞれ坪量３２ｇ／ｍ^２（実施例３）及び３８ｇ／ｍ^２（実施例４）の「スーパーペルガ（Ｓｕｐｅｒ Ｐｅｒｇａ）（登録商標）ＷＳパーチメント（Ｐａｒｃｈｍｅｎｔ）」と呼ばれるＮｏｒｄｉｃ Ｐａｐｅｒ社の耐油紙を使用した。

^* ／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ^２／板紙２６０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／紙基材＋ＰＶＯＨ＋ｍｅｔ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／ＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ２０ｇｍ^２／

^** ／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ^２／板紙８０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／紙基材＋ＰＶＯＨ＋ｍｅｔ／ＬＤＰＥ４０ｇ／ｍ^２／

^*** ／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ^２／板紙８０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／ＨＤ紙基材＋ＰＶＯＨ＋ｍｅｔ／接着剤ＥＡＡコポリマー６ｇ／ｍ^２＋２９ｇ／ｍ^２ブレンドＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ／

比較例と本発明による実施例との間には、パッケージの内側に面する層のポリエチレンの量、すなわちそれぞれ４０ｇ／ｍ^２及び３５ｇ／ｍ^２の量の差があるが、ポリエチレンはＨＤ紙及び塗布されたコーティングに対して酸素透過率が低いため、酸素透過率の比較に実際的な影響はない。厚さ４０μｍのＬＤＰＥの典型的な酸素透過率は、２３℃で６００～９００ｃｍ^３／ｍ^２／２４ｈ／０．２ａｔｍである。

実施例４

^※ ／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ２／板紙８０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ２／アルミニウム箔６．３μｍ／接着剤ＥＡＡコポリマー６ｇ／ｍ^２＋１９ｇ／ｍ^２ブレンドＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ／

^※※ ／ＬＤＰＥ１２ｇ／ｍ２／板紙８０ｍＮ／ＬＤＰＥ２０ｇ／ｍ^２／紙基材＋ＰＶＯＨ＋ｍｅｔ／接着剤ＥＡＡコポリマー６ｇ／ｍ^２＋１９ｇ／ｍ^２ブレンドＬＤＰＥ＋ｍＬＬＤＰＥ／

粗い不合格品、すなわちラミネート材料の非繊維質のリサイクル可能な部分（ポリマー、アルミニウム箔、及び剥離不可能な繊維の一部）が、Ｖａｌｍｅｔパルパーによる再パルプ化後に測定された。再パルプ化は、再パルプ化及び分析されるラミネート包装材料をまず３０×９０ｍｍの大きさに切断することを除いては、上記実施例１の単独紙基材の再パルプ化によるＣＳＦ及びサマービル残留物値の測定と同じ方法で実施した。粗い不合格品は、直径１０ｍｍの穴のあいたプレートでふるい落とされ、含水率０％まで乾燥され、パルパーに導入された乾燥材料（含水率０％）の重量パーセントとして計算された。

繊維加工及びリサイクル用装置の世界的な工業サプライヤーと契約している業者によって決定された粗い不合格品は、同様の方法で製造されたが、２０ｇのラミネート材料を２ｌの水に混合し、３．３％濃度の代わりに約１％の濃度まで１８分間分解させた。この再パルプ化試験でも水温は５７℃に保たれた。

先に検討された酸素バリアコーティング用の紙基材は、ラミネート包装材料及びそれから充填・シールされたパッケージにおいて比較的高い酸素バリアレベルを生成することができるが、使用済み飲料カートンのリサイクルのような既存のリサイクルプロセスにおいて、不合格材料の量を減少させることにはつながらないことが、上記によって確認された。原料としてのアルミニウム箔は避けることができるが、比較例４Ｃ２と４Ｃ１に見られるように、上記のリサイクル会社によってテストされるように、材料のリサイクルから廃棄又は焼却される材料の量（粗不合格品）は同様に多くなるであろう。

従来技術の紙ベースのバリアラミネートの比較判定は、Ｖａｌｍｅｔパルパーと上述の再パルプ化方法によってまだ実施されていないが、比較例４Ｃ２及び４Ｃ１の結果に基づいて、Ｖａｌｍｅｔ方法も、試験された参照アルミニウム箔材料と同様に高い割合の粗い不合格品を生成すると予想される。一方、本発明によるラミネート材料は、２０ｗｔ％より低い粗い不合格品のような著しく低い不合格品の割合を示す。実施例３Ａ及び４Ａに示されるような、実施例１の紙基材１Ｃを含むラミネート材料は、実施例４Ｂによるラミネート材料と比較して、ラミネート材料の再パルプ化時間を少し長くする必要があるように見えるが、いずれにせよ、この場合５０分のような長い再パルプ化時間の後に同様に崩壊され、その結果、粗い不合格品の割合が同様に低くなる。実施例４Ｂにおいて再パルプ化のために試験されたラミネート材料は、実施例３Ｂのものと同様の組成を有するが、より高い坪量を有する紙基材を含む。従って、本発明のラミネート包装材料実施例３Ｂは、同様に低量の粗い不合格品を生成すると予想される。

結論
本発明のコート紙の標準ラミネートから作られた充填済み２００ｍｌパッケージは、２３℃、５０％ＲＨの環境下で、０．０３ｃｃ／ｍ^２／ｄａｙ／０．２ａｔｍという非常に低いレベルの酸素透過率を示す。さらに、この数値は、２３℃、８０％ＲＨの環境では著しく悪化しないようである。ＯＴＲ試験は、充填及びシールされたパッケージの製造から２～３週間後に実施した。２００ｍｌパッケージの酸素透過率０．０３は、比較例３Ｃ２の酸素透過率約０．０７５に比べ、酸素に敏感な製品に対して約２～３倍の保存寿命を提供する。

本発明のラミネート材料のＯＴＲは、従来技術の同様の紙ベースのバリアラミネートと少なくとも同程度に良好である。しかし、充填され、成形され、ヒートシールされた包装容器に変化へのラミネート材料の変形による酸素バリア性の損失は同程度ではない。この差は、上述したとおり、比較例に比べてコーティングされたＰＶＯＨの量が多いことに起因するものではない。その差は、平面状のラミネート（展開）材料の酸素バリア性を向上させるかもしれないが、充填及びシールされたパッケージにおける酸素バリア性の向上が軽微な改善レベルを超えて得られることを説明することはできない。

一般に、パッケージの完全性は、本発明の紙ベースのバリアで良好であることが証明されている。さらに、紙基材の坪量が低いほど、例えば、３０～６５ｇ／ｍ^２、例えば、３５～６０ｇ／ｍ^２、例えば、３５～５０ｇ／ｍ^２のように、パッケージの完全性が向上することが分かっている。紙基材の厚さは、好ましくは３５～６０μｍ、例えば、３５～５０μｍ、例えば、３５～４５μｍである。コーティングされた紙基材が厚い場合、ラミネートされた材料を充填及び密封された直方体形状のパッケージに変形させる際に、密で耐久性のあるシールを作るために、より多くのポリマーが必要であった。このことは、包装材料が将来、非常に高い繊維含有率のリサイクルの流れに適合する必要があり、材料が廃棄物になるのではなく、リサイクルされて再び使用される可能性があるため、非常に重要である。

さらに、本発明の含浸高密度紙基材は、アルミニウム箔をベースとする包装材料及び非アルミニウム箔ガスバリアをベースとするラミネート包装材料の両方と比較して、改善されたリサイクル及び再パルプ化特性を有するラミネート材料を提供した。この改良は、より持続可能な包装材料の開発をさらに全面的にサポートする。また、酸素に非常に敏感な製品、例えば、フルーツジュースや天然のビタミンＣを含む果物や野菜をベースにした食品を包装するためのラミネート包装材料においても、繊維ベースの含有量を増やすことができる。

さらに、添付の図面に関連して、
図１ａには、本発明の高密度紙基材１０ａの一実施形態が断面で示されている。紙基材１０ａは単層構成を有し、上面１２ａに、高い加水分解度を有するポリビニルアルコールが含浸１１ａされている。含浸されたＰＶＯＨの乾燥重量は、約１～１．５ｇ／ｍ^２である。紙基材は、裏面１４ａに約１～２ｇ／ｍ^２のＰＶＯＨ又は酸化デンプンを含浸１３ａさせてもよい。

図１ｂは、本発明の高密度紙基材１０ｂの実施形態を断面で示す。紙基材１０ｂは２層構成を有し、紙基材の上面側の上層１１ｂは、その上面側の表面１２ｂにおいて、高い加水分解度を有するポリビニルアルコールが含浸されている。含浸されたＰＶＯＨの乾燥重量は約１ｇ／ｍ^２である。紙基材の下層１３ｂにも、裏面１４ｂに約２ｇ／ｍ^２ のＰＶＯＨを含浸させてもよい。２層紙の製造では、任意に、上層を下層に重ね合わせる前に、デンプン又はＰＶＯＨのさらなる中間コーティング又は添加１５ｂを適用してもよい。

図１ｃは、最終的な特性と高密度を得るために含浸とカレンダー処理を行わず、湿式プレスして乾燥させた紙の表面部分のＳＥＭ画像である。

図１ｄは、ＰＶＯＨ含浸紙基材の表面部分のＳＥＭ画像である。図１ｄに示すように、ＰＶＯＨは表面部分に膜を形成していない。その代わりに、ＰＶＯＨは繊維ウェブの中に浸透している。

図１ｅは、図１ｄの含浸紙にスーパーカレンダー処理を施して得られた高密度紙の表面部分のＳＥＭ像である。

図１ｆは、高密度紙の断面１０ｆのＳＥＭ画像である。濃い灰色の部分１５はＰＶＯＨであり、薄い灰色の部分１６は繊維である。未充填の孔１７もある。その結果、高密度紙はＰＶＯＨで飽和していない。しかし、図１ｆは、ＰＶＯＨの大部分が繊維ウェブ内に存在することを示している。紙の表面に存在するＰＶＯＨはごくわずかである。

図２ａには、本発明のガスバリアコート高密度紙基材２０ａの一実施形態が断面で示されている。図１ａ又は図１ｂに示した高密度紙基材２１ａは、まず、中間ステップ及びその後の乾燥ステップを伴う２回のコーティングステップで、ＰＶＯＨからなる水性ガスバリア性組成物でコーティングされ、乾燥重量で１．５ｇ／ｍ^２の２倍、すなわち３ｇ／ｍ^２の層２２ａが塗布される。

このようにＰＶＯＨコーティングされた高密度紙基材２３ａ（すなわち２１ａと２２ａを備える）は、ＰＶＯＨコーティング２２ａの上に、アルミニウムの金属化層２４ａの蒸着コーティングをさらに有する。高密度紙基材と組み合わせたこのコーティング構成により、好ましい非箔のラミネート包装材料が得られ、そのような非箔の包装材料から折り畳み成形、充填及びヒートシールされて作られた包装容器において、高く耐久性のあるガスバリア性が得られる。

図２ｂは、図２ａのＰＶＯＨコーティング高密度紙基材２３ａに対応する、同じく本発明のガスバリア性コーティング高密度紙基材２０ｂを示す。図１ａ又は図１ｂに示された高密度紙基材２１ｂは、このようにして、中間プロセス及びその後の乾燥プロセスを伴う２回のコーティングプロセスで、ＰＶＯＨからなる水性ガスバリア組成物でコーティングされ、乾燥重量で、１．５ｇ／ｍ^２の２倍、すなわち３ｇ／ｍ^２の層２２ｂが塗布される。これは、紙ベースのガスバリア材料の別の変形であり、ポリマーフィルム基材上に蒸着バリアコーティングを施したものなど、ラミネート包装材料においてさらなる補完的バリア材料と組み合わせることができる。このような非箔のラミネート包装材は、同様に、折り畳み成形、充填、ヒートシールされた包装材料に高い耐久性のあるガスバリア性を提供する。

図２ｃは、代替のガスバリアコート高密度紙基材２０ｃを示す。図１ａ又は図１ｂに示された高密度紙基材２１ｃは、高密度紙基材２１ｃの上面側にアルミニウムの金属化層２４ｃの蒸着コーティングを施したものである。含浸された高密度紙基材の内部ガスバリア性をできるだけ高く設計する場合には、高密度紙基材のトータルガスバリア性能をさらに高めるために、蒸着コーティングによって紙基材を直接コーティングすれば十分な場合がある。コーティングされた高密度紙基材２０ｃを含む、非箔のラミネート包装材料から折り畳み成形され、充填され、ヒートシールされて作られた包装容器においても、唯一のバリア材料として、又はさらなる補完的バリア材料と組み合わせて、高く耐久性のあるガスバリア性を提供する。

図３では、液体カートン包装用のラミネート包装材料３０が示されており、このラミネート材料は、８０ｍＮの曲げ力と約２００ｇ／ｍ^２の坪量を有する板紙のバルク層３１を含み、さらに、バルク層３１の外側に塗布されたポリオレフィンの液密でヒートシール可能な外層３２を備え、この外層は、包装用ラミネートから製造される包装容器の外側に向けられる。この外層３２は、紙又は板紙のバルク層に施された印刷装飾パターン３７を外側に見せるために透明であり、その結果、小売施設や食品店で消費者をターゲットとするパッケージの内容物、パッケージブランド、その他の情報を知らせる。外層３２のポリオレフィンは、ヒートシール可能な品質の従来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であるが、ＬＬＤＰＥを含むさらに類似のポリマーを含むこともできる。塗布量は約１２ｇ／ｍ^２である。液密でヒートシール可能な最内層３３は、バルク層３１の反対側に配置され、この層は包装用ラミネートから製造される包装容器の内側に向けられる。ラミネート包装材料から製造された液体包装容器の強力な横方向ヒートシールを形成することになる、このようにヒートシール可能な最内層３３は、ＬＤＰＥ、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及び、Ｃ４～Ｃ８、より好ましくはＣ６～Ｃ８のα－オレフィンアルキレンモノマーを有するエチレンモノマーをメタロセン触媒の存在下で重合させることによって製造されたＬＬＤＰＥ、いわゆるメタロセン－ＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）からなる群から選択されるポリエチレンの１種又は２種以上の組み合わせからを含んでもよい。塗布量は、約２９ｇ／ｍ^２である。

バルク層３１は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の中間接合層３６によって、図２ａからのバリアコート紙基材２０ａの非コート面、すなわち３５に積層される。中間接合層３６は、２つの紙ウェブの間に薄いポリマーの溶融カーテンとして溶融押出しすることによって形成され、その結果、３つの層すべてが冷却されたプレスローラーニップを通過する際に、バルク層とバリアコート紙基材とを互いに積層する。中間接合層３６の厚さは１２～１８μｍ、例えば１２～１５μｍである。

ヒートシール可能な最内層３３は、１つの層から成っていてもよく、あるいは代替的に、同一又は異なる種類のＬＤＰＥもしくはＬＬＤＰＥ又はそれらのブレンドの２つ以上の部分層を備えてもよく、バリアコーティング高密度紙基材３３の金属化バリア蒸着コーティング表面２４ａ、すなわち２０ａによく接着されている。例えばエチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）の中間共押出し結合層３８によって、結合層３８及び最内層３３を単一の溶融共押出しコーティングプロセスで一緒に適用することによって、ヒートシール可能な最内層３３をバリアコーティング紙基材２０ａに結合する。

あるいは、バルク層３１は、図２ａで説明したバリアコート紙基材に、ＰＶＯＨ又はポリ酢酸ビニル接着剤の水性分散液を互いに接着されるべき表面の一方に塗布し、その後ローラーニップで押し付けることによって得られる、接着性ポリマーの薄い層の中間接着層３６ｂを用いた湿式ラミネーションによって積層されてもよい。比較的厚いセルロース構造の吸収バルク層のおかげで、このラミネーションプロセスは、水の蒸発を促進するために通常必要とされるエネルギーを消費する乾燥操作なしに、工業的速度で効率的なコールド又はアンビエントラミネーションプロセスで実施することができる。中間接着層３６ｂの乾燥塗布量は数ｇ／ｍ^２、例えば２～６ｇ／ｍ^２、乾燥と蒸発の必要がない。

従って、このラミネート層では、従来のポリエチレン３６の溶融押出ラミネート接着層と比較して、熱可塑性ポリマーの量を大幅に減らすことができる。

図示しない代替実施形態では、図２ｃのガスバリア性コーティング高密度紙基材２０ｃを、コーティング高密度紙３５、すなわち２０ａの代わりに、同じ積層構造に積層してもよい。

図４には、液体カートン包装用の、本発明の別のラミネート包装材料４０が示されており、このラミネート材料は、８０ｍＮの曲げ力と約２００ｇ／ｍ^２の坪量を有する板紙コア層４１を備え、さらに、バルク層４１の外側に塗布されたポリオレフィンの液密でヒートシール可能な外層４２を備え、この層は、包装用ラミネートから製造される包装容器の外側に向けられる。外層４２のポリオレフィンは、ヒートシール可能な品質の従来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であり、１２ｇ／ｍ^２の量で塗布されているが、ＬＬＤＰＥを含むさらに類似のポリマーを含んでもよい。

液密でヒートシール可能な最内層４３は、バルク層４１の反対側に配置され、包装用積層体から製造される包装容器の内側に向けられる、すなわち最内層４３は包装製品と直接接触する。ラミネート包装材料から製造された液体包装容器の強力なヒートシールを形成することになる、このようにヒートシール可能な最内層４３は、ＬＤＰＥ、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及びメタロセン触媒の存在下でエチレンモノマーとＣ４－Ｃ８、より好ましくはＣ６－Ｃ８のα－オレフィンアルキレンモノマーとを重合させることによって製造されたＬＬＤＰＥ、すなわちいわゆるメタロセン－ＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）からなる群から選択されるポリエチレンの１つ又は複数の組み合わせを含む。

図２ｂのバリアコーティングされた高密度紙基材２０ｂ、すなわち４５は、さらに、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の中間結合層４９を有する溶融押し出しラミネーションによって、アルミニウム蒸着バリアコーティング４４ｂでコーティングされた二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）のフィルムであるポリマーフィルム基材４４ａからなる相補的バリアフィルム４４に積層される。

次いで、バルク層４１は、図２ｂに記載されたバリアコーティングされた高密度紙基材２０ｂのラミネートされていない側の面に、ＰＶＯＨ又はポリビニルアセテート接着剤の水性分散液を互いに接着されるべき表面の一方に塗布し、その後ローラーニップで押し付けることによって得られる、接着性ポリマーの薄層の中間接結合層４６による湿式ラミネーションによってラミネートされる。このラミネーションステップは、図３に記載されているように、効率的な低温又は周囲温度ラミネーションステップでもよく、乾燥及び蒸発の必要がないように、数ｇ／ｍ^２の中間接合層４６のみで実施してもよい。

従って、このラミネート包装材料においても、図３で説明したような従来のポリエチレンの溶融押出ラミネート接着層と比較して、ラミネート層における熱可塑性ポリマーの量をやはり低減することができる。

最内層４３は、バリアコートフィルム４４上に、任意で、隣接する接着性ポリマー層とともに、共押出コーティング操作で塗布される。

図示しないさらなる実施形態によれば、図１ａ又は図１ｂのコーティングされていない高密度紙基材１０ａ又は１０ｂは、コーティングされた高密度紙基材４５、すなわち２０ｂの代わりに、上述したのと同じ積層材構造に積層されてもよい。

図５は、液体カートン包装用のラミネート包装材料５０を示し、このラミネート材料は、８０ｍＮの曲げ力と約２００ｇ／ｍ^２の坪量を有する板紙のバルク層５１を備え、さらに、包装用ラミネートから製造される包装容器の外側に向けられるように外側に塗布されたポリオレフィンの液密でヒートシール可能な外側５２からなる。この外層５２は、印刷された装飾パターン５７を外側に見せるために透明であり、その結果、包装の内容物、包装ブランド、及び小売施設や食品店の消費者を対象とするその他の情報を知らせる。外層５２のポリオレフィンは、ヒートシール可能な品質の従来の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であるが、ＬＬＤＰＥを含むさらに類似のポリマーを含むこともできる。塗布量は約１２ｇ／ｍ^２である。

液密でヒートシール可能な最内層５３は、バルク層５１の反対側に配置され、この層は、包装用積層体から製造される包装容器の内側に向けられる、すなわち、最内層５３は包装製品と直接接触する。ラミネート包装材料から製造された液体包装容器の強力な横方向ヒートシールを形成することになる、このようにヒートシール可能な最内層５３は、ＬＤＰＥ、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及びエチレンモノマーとＣ４～Ｃ８、より好ましくはＣ６～Ｃ８のα－オレフィンアルキレンモノマーとをメタロセン触媒の存在下で重合させることによって製造されたＬＬＤＰＥ、いわゆるメタロセン－ＬＬＤＰＥ（ｍＬＬＤＰＥ）からなる群から選択されるポリエチレンの１種又は２種以上の組み合わせを含む。これは約２９ｇ／ｍ^２の量で塗布される。

バルク層５１は、図２ｃに例示するように、コーティングされた紙基材２０ｃによってバリアコーティングされた高密度紙基材に積層され、蒸着バリアコーティングは、アルミニウム金属化コーティング又は透明な酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）コーティングである。コーティングされた紙基材は、バルク層５１の外側に積層され、バルク層と最も外側の液密層５２との間にあり、バリアと印刷紙基材を組み合わせたものとして機能する。従って、この実施形態によれば、印刷された装飾は、高密度紙基材のバリアコーティングされた上面に印刷される。

このようにして、図２ｃのバリアコート紙基材２０ｃの非コート面、すなわち５５のうち５５ａは、ＰＶＯＨ又はポリ酢酸ビニル接着剤の水性分散液を、互いに接着されるべき一方の面に塗布し、その後ローラーニップで押し付けることによって得られる、接着性ポリマーの薄層の中間結合層５６による湿式ラミネーションによって、バルク層の外側面に積層される。中間結合層５６の乾燥塗布量は、乾燥及び蒸発の必要がないように、数ｇ／ｍ^２である。

バルク層の内側には、図４のラミネート材料４０で使用されているような、ポリマーフィルム基材上に蒸着コーティングされた補完的バリアを有する。補完的バリアフィルム５４は、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）のフィルムであるポリマーフィルム基材５４ａに、アルミニウム蒸着コーティングであるバリアコーティング５４ｂをコーティングしたものである。これは、バルク層の外側を高密度紙基材５５にラミネートするのと同様の湿式ラミネーション操作によってバルク層の内側にラミネートされるが、代わりにアクリル系接着剤５７を使用する。

ヒートシール可能な最内層５３は、１つの層から構成されてもよく、あるいは、同じか異なる種類のＬＤＰＥもしくはＬＬＤＰＥ又はそれらのブレンドの２つ以上の部分層から構成されてもよく、１回の溶融共押出コーティングプロセスで最も内側の層５３とともに塗布される、例えばエチレンアクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）の中間共押出タイ層５８によって、金属化バリアフィルム５５によく接着される。

図示しない代替実施形態では、バルク層５１の内側にある補完的なバリアは、図２ａ又は図２ｃの２０ａ又は２０ｃに記載されているように、さらにバリアコーティングされた高密度紙である。このような材料構造により、両側のバリアコート高密度紙基材のサンドイッチ配置は、その比較的高いヤング率で寄与し、通常よりも低い曲げ剛性を有する弱いバルク層を補い、高い総酸素バリア性能を提供することができる。

図６ａでは、水性分散コーティング６０ａのプロセスが示されており、これは、基材上に水性ガスバリア組成物からガスバリアコーティング１２を塗布するため、又は２つのウェブを一緒に湿式ラミネートするための水性接着剤組成物を塗布するために使用されてもよく、そのうちの少なくとも１つのウェブは繊維状セルロース表面を有する。紙基材ウェブ６１ａ（例えば、図１の紙基材１１ａ；１１ｂ）は、分散コーティングステーション６２ａに送られ、そこで、水性分散組成物が、基材の上側表面上にローラーによって塗布される。水性組成物は、８０～９９重量％の水性含量を有し、湿潤コーティングされた基材上には、熱により乾燥され、蒸発除去される必要のある多くの水が存在し、均質であり、バリア特性及び表面特性、すなわち均一性及び濡れ性に関して均一な品質を有する連続コーティングを形成する。乾燥は、熱風乾燥機６３ａによって行われ、これによって紙基材の表面から水分が蒸発除去される。基材の温度は、乾燥機を通過する際、６０℃～８０℃の温度で一定に保たれる。あるいは、熱風対流乾燥と組み合わせて、赤外線ＩＲランプからの照射熱によって部分的に乾燥を補助してもよい。

得られたバリアコーティングされた紙基材ウェブ６４ａは冷却され、中間保管のためにリールに巻き取られ、後に紙基材６１ａ（２３ａ；２０ｂ）にバリア蒸着コーティングをさらに蒸着コーティングする。

図６ｂは、バルク層３１、４１が最初に図２ａ～ｃのバリアコート紙基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、すなわち図３及び図４の３５又は４４にそれぞれラミネートされた後の、図３及び図４の３０又は４０のようなラミネート包装材料の製造における最終ラミネートプロセスのプロセス（６０ｂ）をそれぞれ示している。

バルク層板紙は、バリアコート紙基材に、湿式低温分散接着剤ラミネーション、又は溶融押し出しラミネーションによってラミネートされている可能性がある。

得られた紙プレラミネートウェブ６１ｂは、中間保管リールから、又は紙プレラミネートをラミネートするためのラミネートステーションから直接、搬送される。バルク層３１；４１の非ラミネート面、すなわち印刷面は、冷却されたローラーニップ６３で、ラミネート材料の最外層３２；４２を形成するＬＤＰＥの溶融ポリマーカーテン６２に接合され、ＬＤＰＥは押出機のフィードブロック及びダイ６２ｂから押し出される。その後、最外層６２；３２；４２が印刷面、すなわち外側にコーティングされた紙プレラミネートウェブは、第２の押出機フィードブロックとダイ６４ｂ、及びラミネーションニップ６５を通過し、溶融ポリマーカーテン６４がプレラミネートの他方の面、すなわち紙基材のバリアコーティング面に接合及びコーティングされる。こうして、ヒートシール可能な最内層６４：３３；４３が、紙のプレラミネートウェブの内側に共押出しコーティングされ、最終的にラミネート包装材６６が形成され、図示しない保管リールに巻き取られる。

ラミネーションローラーニップ６３及び６５におけるこれら２つの共押出ステップは、代替的に、逆の順序で連続する２つのステップとして実施してもよい。

別の実施形態によれば、最外層の一方又は両方は、代わりに、プレラミネーションステーションで塗布されてもよく、そこでは、共押出コーティング層が、最初に、（印刷された）バルク板紙層の外側に、又はバリアコート紙基材上に塗布され、その後、２つのプレラミネーションされた紙ウェブは、上述のように、互いに接合されてもよい。

図７ａは、本発明のウェブ基材上に、例えば、アルミニウム金属コーティングを物理蒸着（ＰＶＤ）するためのプラント７０ａの一例の斜視図である。コーティングされた又はコーティングされていない高密度紙基材７１は、そのプレコーティングされた側で、蒸発したアルミニウムの連続蒸着７２に供され、アルミニウムの金属化層が形成されるか、又は代わりに、酸素とアルミニウム蒸気との混合物に供され、酸化アルミニウムの蒸着コーティングが形成される。コーティングは、本発明のバリアコート紙基材７３が形成されるように、５～１００ｎｍ、好ましくは、１０～５０ｎｍの厚さで提供される。アルミニウム蒸気は、７２のアルミニウムの固体片の蒸発源のイオン衝撃によって形成される。酸化アルミニウムのコーティングの場合、入口ポートを介して酸素ガスの一部をプラズマチャンバに注入してもよい。

図７ｂは、本発明のウェブ基材上への例えば水素化非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングのプラズマエンハンスト化学気相蒸着コーティング（ＰＥＣＶＤ）用プラント７０ｂの一例の斜視図である。ウェブ基材７４ａは、その一方の表面上で、マグネトロン電極７６と、電極としても機能する冷却されたウェブ搬送ドラム７７との間の空間に形成されたプラズマ反応ゾーン７５内において、プラズマの連続的なＰＥＣＶＤに供され、フィルムは、回転ドラムによって、ドラムの周面に沿ってプラズマ反応ゾーンを通って前進する。非晶質ＤＬＣコーティング層の蒸着コーティングのためのプラズマは、例えば、アセチレンやメタン等の有機炭化水素ガスからなるガス前駆体組成物をプラズマ反応チャンバに注入することから生成され得る。他のガスバリアコーティングも、有機ケイ素化合物の前駆体ガスから出発する酸化ケイ素コーティング（ＳｉＯｘ）のように、同じ主要なＰＥＣＶＤ法によって塗布してもよい。ＰＥＣＶＤプラズマチャンバは、出口ポート７８ａ及び７８ｂでチャンバを連続的に排気することによって真空状態に保たれる。

図８Ａは、本発明による包装用ラミネートから製造される包装容器５０ａの実施形態を示す。この包装容器は、飲料、ソース、スープ等に特に適している。通常、このような包装容器は、約１００～１０００ｍｌの容積を有する。それはどのような形状であってもよいが、好ましくはレンガ状であり、それぞれ縦方向シール８１ａ及び横方向シール８２ａを有し、任意選択で開封装置８３を有する。別の実施形態では、図示しないが、包装容器をくさび形にしてもよい。このような「くさび形」を得るために、パッケージの底部のみが折り畳まれ、底部の横方向ヒートシールがパッケージの底部に対して折り畳まれシールされた三角形のコーナーフラップの下に隠れるように形成される。上部の横方向シールは展開されたままである。このようにして、部分的に折り畳まれただけの包装容器は、扱いやすく、食品店の棚や平らな面に置くのに十分な寸法安定性がある。

図８ｂは、本発明による代替包装用ラミネートから製造される包装容器８０ｂの代替例を示す。代替包装ラミネートは、より薄い紙バルク層を有することにより薄くなっており、従って、平行六面体又はくさび形の包装容器を形成するのに十分な寸法安定性がなく、横方向シール８２ｂの後に折り目が形成されない。包装容器はピロー状の袋状容器のままとなり、この形態で流通・販売される。

図８ｃは、ゲーブルトップパッケージ５０ｃを示しており、このパッケージは、板紙のバルク層と本発明のバリアコート紙基材を含むラミネート包装材料から、プレカットシート又はブランクから折り畳み成形されている。また、同様のブランク材からフラットトップパッケージを形成してもよい。

図８ｄは、本発明のラミネート包装材料のプレカットブランクから形成されたスリーブ５４と、射出成形プラスチックとスクリューコルクなどの開口装置との組み合わせで形成されたトップ５５の組み合わせであるボトル状パッケージ５０ｄを示す。この種のパッケージは、例えばＴｅｔｒａ Ｔｏｐ（登録商標）やＴｅｔｒａ Ｅｖｅｒｏ（登録商標）の商品名で販売されている。これらの特殊なパッケージは、開口装置を取り付けた成型トップ５５を閉じた状態でラミネート包装材の筒状スリーブ５４に取り付け、こうして形成されたボトルトップ・カプセルを殺菌し、食品を充填し、最後にパッケージの底部を折り曲げて密封することによって形成される。

図９は、本出願の序文に記載された原理を示す。すなわち、包装材料のウェブは、ウェブの長手方向端部９２ａ、９２ｂを重ね合わせ、それらを互いにヒートシールすることによりチューブ９１に形成され、これによりオーバーラップ接合部９３が形成される。チューブは、充填される液体食品で連続的に充填９４され、チューブ内の充填された内容物のレベルより低い位置で、あらかじめ決められた間隔でチューブの二重横シール９５を繰り返すことにより、充填された個々の包装に分割される。パッケージ９６は、二重の横シール（上部シールと下部シール）の間で切断することにより分離され、最終的に、材料に予め形成された折り目線に沿って折り目を形成することにより、所望の幾何学的形状に成形される。

図１０は、本発明の高密度紙基材からなる積層体と、基準紙からなるラミネート材料の酸素バリア性の損失を比較した図であり、実施例２でさらに説明する。

最後に述べておくが、本発明は、上記に示され説明された実施形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能である。

Claims (26)

1. セルロース繊維から作製され、液体、半液体又は粘性の食品又は水を包装するラミネート包装材料におけるガスバリア材料としての高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）の使用であって、
   前記高密度紙基材は、ＩＳＯ ５３６：２０１２に従って測定された坪数が３０～７５ｇ／ｍ^２、ＩＳＯ ５３４：２０１１に従って測定された密度が１０００ｋｇ／ｍ^３を超えるものであり、前記高度紙基材の上面側表面（１２ａ；１２ｂ）において、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、エチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨ、デンプン、デンプン誘導体、カルボキシメチルセルロース、ナノ結晶セルロース、ＮＣＣ、及びそれらの２種以上のブレンドからなる群から選択される含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸（１１ａ）されており、前記含浸ポリマーの量は、乾燥重量で０．３～４．０ｇ／ｍ^２、例えば、０．５～３．０ｇ／ｍ^２である、
   高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）の使用。
2. 前記高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）が、乾燥重量で少なくとも５０重量％のクラフトパルプ、例えば少なくとも７５重量％、例えば少なくとも８５重量％、例えば少なくとも９５重量％のクラフトパルプを含むセルロース繊維から形成される、
   請求項１に記載の使用。
3. 前記高密度紙基材が、高密度紙を形成するために使用されるパルプの乾燥重量に対して３５～１００％、例えば３５～８０％、例えば４０～７０％の針葉樹パルプと、０～６５％、例えば２０～６５％、例えば３０～６０％の広葉樹パルプと、任意に０～１５％、例えば０～１０％のＣＴＭＰパルプとを含むセルロース繊維から形成される、
   請求項１又は２に記載の使用。
4. 前記高密度紙基材が、ＩＳＯ ５２６３－１：２００４に従って再パルプ化した後に、ＩＳＯ ５２６７－１：１９９９に従って測定された、３０～５０、例えば３３～５０、例えば３５～４５のショッパーリーグラー（ＳＲ）数を有する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の使用。
5. 前記高密度紙基材が、ＩＳＯ ５２６３－１：２００４に従って再パルプ化した後、ＩＳＯ １６０６５－２：２０１４に従って測定された、Ｌ＆Ｗ Ｆｉｂｒｅｔｅｓｔｅｒ＋（ＡＢＢ、Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ＆Ｗｅｔｔｒｅ、スウェーデン）で測定された平均微粉含有量が、４０％未満、例えば３５％未満であり、微粉は、０．２ｍｍより短い繊維状粒子として定義される、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の使用。
6. 前記高密度紙基材のセルロース繊維が、タイプＨＤ４００のＶａｌｍｅｔパルパーで実施されるＶａｌｍｅｔ再パルプ法に従った再パルプ後に、ＩＳＯ５２６７－２：２００１に従って測定された、２００ｍｌを超える、例えば２００～５００ｍｌ、例えば２２０～４５０ｍｌ、例えば３００～４５０ｍｌ、のカナダ標準ろ水度（ＣＳＦ）値を示す、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の使用。
7. 前記高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）が、上面側から含浸され、その後、上面側表面の粗さ（１２ａ；１２ｂ）が、ＳＳ－ＩＳＯ ８７９１－２：２０１３に従って測定されるように、１００ｍｌ／ｍｉｎベントセンより低く、例えば８０ｍｌ／ｍｉｎより低く、例えば７～８０ｍｌ／ｍｉｎ、例えば７～７０ｍｌ／ｍｉｎ、例えば７～６０ｍｌ／ｍｉｎ、例えば７～５０ｍｌ／ｍｉｎ、例えば７～３０ｍｌ／ｍｉｎ、例えば７～２０ｍｌ／ｍｉｎベントセンである、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の使用。
8. 前記高密度紙基材が、さらに、紙の反対側の、裏側表面（１４ａ）において、紙の上側表面用に含侵されたポリマーと同じ群から選択される含浸ポリマーを含む含浸組成物で含浸（１３ａ）され、
   前記紙は、裏面から含浸され、その後、ＳＳ－ＩＳＯ ８７９１－２：２０１３に従って測定される裏面表面の粗さが２００ｍｌ／ｍｉｎベントセンより低く、例えば１５０ｍｌ／ｍｉｎベントセンより低くなるようにカレンダー処理される、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の使用。
9. 前記含浸組成物が、ポリマーに加えて、ベントナイト、カオリン又は重晶石などの粘土、及びタルカム、ＣａＣＯ_３、又はシリカ粒子からなる群から選択される無機粒子をさらに含む、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の使用。
10. 前記高密度紙基材の厚さが、３５～７５μｍ、例えば３５～６５μｍ、例えば３５～６０μｍ、例えば３５～５０μｍ、例えば３５～４５μｍである、
    請求項１～９のいずれか一項に記載の使用。
11. 前記高密度紙基材（１０ｂ）が上層（１１ｂ）と下層（１３ｂ）とを有する、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の使用。
12. 前記上層（１１ｂ）が、乾燥重量で少なくとも５０重量％、例えば少なくとも６５重量％、例えば少なくとも７５重量％、の広葉樹パルプから形成される、
    請求項１０に記載の使用。
13. 前記下層（１３ｂ）が、乾燥重量で少なくとも５０重量％、例えば少なくとも６５重量％、例えば少なくとも７５重量％、の針葉樹パルプから形成される、
    請求項１０又は１１に記載の使用。
14. 液体、半液体又は粘性の食品又は水用のラミネート包装材料におけるガスバリア材料として使用するための、コーティングされた高密度紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）であって、紙基材が、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法で定義され、前記紙基材の上側表面が、２～５０００ｎｍ、例えば２～４０００ｎｍの総コーティング厚さまで、少なくとも１つのガスバリア材料の少なくとも１つのコーティング（２２ａ，２４ａ；２２ｂ；２４ｃ）を有する、
    コーティングされた高密度紙基材。
15. 前記紙基材の上側表面が、１００～５０００ｎｍ（０．１～５μｍ）、例えば１００～４０００ｎｍ（０．１～４μｍ）、例えば１００～４０００ｎｍ（０．１～４μｍ）、例えば３００～３５００ｎｍ（０．３～３．５μｍ）、例えば３００～２５００ｎｍ（０．３～２．５μｍ）の乾燥コーティング厚さにガスバリア材料でコーティングされ（２２ａ；２２ｂ）、前記ガスバリア材料は、ビニルアルコールポリマー及びコポリマーからなる群から選択されるポリマー、例えば、ポリビニルアルコール、ＰＶＯＨ、及びエチレンビニルアルコール、ＥＶＯＨ、デンプン及びデンプン誘導体、ナノフィブリルセルロース／ミクロフィブリルセルロース、ＮＦＣ、ＭＦＣ、ナノ結晶セルロース、ＮＣＣ、及びそれらの２種以上のブレンドからなる群から選択されるポリマーを含む、
    請求項１４に記載のコーティングされた高密度紙基材。
16. 前記紙基材の上側表面が、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティング（２４ｃ）を備える、
    請求項１４に記載のコーティングされた高密度紙基材。
17. 前記紙基材の上面が、水性ガスバリア性組成物の分散液又は溶液の塗布及びその後の乾燥によって形成されたガスバリア性材料の第１のコーティング（２２ａ）を有し、前記第１のコーティング上に塗布された、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンから選択されるガスバリア性材料の蒸着コーティング（２４ａ）をさらに有する、
    請求項１４又は１５に記載のコーティング高密度紙基材。
18. 液体、半液体又は粘性食品又は水を包装するためのラミネート包装材料（３０；４０；５０）であって、
    請求項１～１３のいずれか一項に記載の使用による高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）、又は請求項１４～１７のいずれか一項項に記載の使用請求項１～１３のいずれか１項に記載の高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）又はガスバリアコーティング紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）を含み、液密材料の第１の最外層（３２；４２；５２）及び液密材料の第２の最内層（３３；４３；５３）をさらに含む、
    ラミネート包装材料（３０；４０；５０）。
19. 紙又は板紙又は他のセルロース系材料のバルク層（３１；４１；５１）をさらに含み、バルク層と前記第２の最内層との間に、高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）、又はガスバリアコーティング紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）が積層される、
    請求項１８に記載のラミネート包装材料。
20. 前記高密度紙基材、又は前記ガスバリアコーティング紙基材が、０．５～５ｇ／ｍ^２の中間接着組成物（３６；４６；５７）によってバルク層に積層され、前記中間接着組成物（３６；４６；５７）は、アクリルポリマー及びコポリマー、デンプン、デンプン誘導体、セルロース誘導体、ポリマー及び、酢酸ビニルのコポリマー、ビニルアルコールのコポリマー、ならびにスチレンークアクリルラテックス又はスチレンーブタジエンラテックスのコポリマーからなる群から選択されるバインダーを含む、
    請求項１８又は１９に記載のラミネート包装材料。
21. 前記ラミネート包装材料の機械的特性の堅牢性を向上させるために、前記高密度紙基材又は前記ガスバリアコーティング紙基材と、前記第２の最内層との間に積層された、予め製造されたポリマーフィルムを有する、
    請求項１８～２０のいずれか一項に記載のラミネート包装材料。
22. 前記高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）又は前記ガスバリアコート紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）の内面側、すなわち前記バルク層と積層される側とは反対側の前記紙基材側に積層された予め製造されたポリマーフィルム（４４、４４ａ）を有し、前記予め製造されたポリマーフィルム（４４、４４ａ）は、金属、金属酸化物、無機酸化物及び非晶質ダイヤモンドライクカーボンコーティングから選択されるガスバリア材料の蒸着コーティング（４４ｂ）を有する、
    請求項１８～２１のいずれか一項に記載のラミネート包装材料。
23. 紙又は板紙又は他のセルロース系材料のバルク層（５１）をさらに含み、前記バルク層と前記第１の最外層（５２）との間に、前記高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）又は前記ガスバリアコーティング高密度紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）が積層されている、
    請求項１８～２１のいずれか一項に記載のラミネート包装材料。
24. 前記高密度紙基材（５５ａ）の上側表面が、アルミニウム金属化コーティング（５５ｂ）でコーティングされ、前記ラミネート包装材料における前記第１の最外層に向けられる、
    請求項２３に記載のラミネート包装材料。
25. バルク層（３１；４１；５１）と前記第１の最外層（３２；４２；５２）との間に積層された、さらなる高密度紙基材（１０ａ；１０ｂ）、又はガスバリアコート高密度紙基材（２０ａ；２０ｂ；２０ｃ）を含む、
    請求項１８～２１のいずれか一項に記載のラミネート包装材料。
26. 請求項１８～２５のいずれか一項項に記載のラミネート包装材料（３０；４０；５０）を備える、液体、半液体又は粘性食品又は水を包装するための包装容器（５０ａ；５０ｂ；５０ｃ；５０ｄ）。

Images