WO2022024846A1 - ヒートシール紙 - Google Patents

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heat
coating layer
thermoplastic resin
mass
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晃 鉄穴口
孝将 大木
泰弘 山下
正明 福永
博 紺屋本
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日本製紙株式会社
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    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/42—Applications of coated or impregnated materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/46—Non-macromolecular organic compounds
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    • D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the present invention relates to heat-sealing paper, particularly heat-sealing paper having heat-sealing suitability, which is suitably used for packaging applications such as packaging materials, bags, containers, boxes, cups, and lid materials.
  • plastic waste has been taken up as a major problem because there is a concern that plastic that has flowed out into the environment will not be decomposed semi-permanently and will have an adverse effect on the ecosystem.
  • plastic which is a biomass-derived material and a biodegradable material.
  • a paper packaging material is molded into a packaging material such as food, a bag, a container, a box, a cup, a lid material, etc.
  • heat typified by a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, etc. It is generally practiced to laminate a plastic resin on a packaging material by an extrusion laminating method or the like to impart heat seal suitability.
  • thermoplastic resin of about 10 to 30 g / m 2
  • the reduction in the amount of plastic is not sufficient.
  • a wrapping paper in which the laminated coating layer is thinned and reduced in weight is provided by applying water or a solvent dispersion liquid containing a thermoplastic resin dispersion on a paper substrate (patented). Document 1 etc.).
  • heat is applied when the paint is dried when laminating the coating layer by coating, and when the paper packaging material is molded into packaging materials such as food, bags, containers, boxes, cups, lid materials, etc. There is a need.
  • the thermoplastic resin remains softened
  • the coated paper is wound into a roll and stored until it is molded, but there is a problem that blocking occurs during long-term storage at room temperature. Therefore, it is necessary to provide a wrapping paper having both good blocking resistance and heat seal suitability.
  • An object of the present invention is to provide a heat-sealing paper having heat-sealing suitability and good blocking resistance, which is suitably used for packaging applications such as packaging materials, bags, containers, boxes, cups, and lid materials.
  • the means for solving the problem of the present invention is as follows. 1.
  • a coating layer containing a thermoplastic resin is provided on at least one surface of the paper substrate.
  • the coating layer contains at least a pigment as an anti-blocking agent and A heat-sealed paper characterized in that the blending amount of the pigment in the coating layer is less than 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin.
  • a coating layer containing a thermoplastic resin is provided on at least one surface of the paper substrate.
  • the coating layer contains at least wax as an anti-blocking agent and A heat-sealed paper characterized in that the amount of wax blended in the coating layer is 1.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. 3.
  • the coating layer contains a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 100 ° C. or lower. ⁇ 3. The heat seal paper according to any one of the above. 5. The coating layer is characterized by containing carnauba wax. ⁇ 4. The heat seal paper according to any one of the above. 6. 1. The thermoplastic resin contained in the coating layer is an ethylene acrylic acid copolymer resin. ⁇ 5. The heat seal paper according to any one of the above.
  • a heat-sealed paper having heat-sealing suitability and good blocking resistance, which is suitably used for packaging applications.
  • a pigment and a wax in combination as an anti-blocking agent, it is possible to impart the necessary blocking resistance depending on the situation.
  • the present invention is a heat-sealed paper having a coating layer containing a thermoplastic resin on at least one surface of a paper substrate, wherein the coating layer is one or more anti-blocking agents selected from wax or pigment.
  • the present invention relates to a heat-sealing paper comprising the above and characterized in that the coating layer has heat-sealing suitability.
  • the paper base material is obtained by papermaking a paper material containing pulp, a filler, various auxiliaries and the like.
  • the heat-sealed paper of the present invention is used for applications in contact with food, it is suitable for food safety, such as being approved as a food additive or having FDA certification as each material of the paper base material. It is preferable to use.
  • NNKP bleached kraft pulp
  • NUKP bleached kraft pulp
  • LLKP bleached kraft pulp of broadleaf tree
  • LLKP unbleached kraft pulp
  • SP sulphite pulp
  • GP Grand Pulp
  • RGP Refiner Grand Pulp
  • SGP Stone Grand Pulp
  • CGP Chemi Grand Pulp
  • SCP Semi-Chemical Pulp
  • TMP Chemi Thermomechanical Pulp
  • Known pulp such as mechanical pulp of wood such as, non-wood pulp obtained from Kenaf, Bagus, bamboo, hemp, straw, etc., waste paper pulp from which ink contained in waste paper is removed in the deinking process using waste paper as a raw material. Can be appropriately blended and used.
  • chemical pulps such as LBKP and NBKP, which are less likely to be mixed with foreign substances, are preferable, and the amount of used paper pulp is preferably small.
  • the blending amount of the chemical pulp is preferably 80% or more, and the blending amount of the chemical pulp is particularly preferably 100%. Further, the blending amount of the recycled paper pulp is preferably 10% or less, more preferably 1% or less, and most preferably not contained.
  • Fillers include talc, kaolin, calcined kaolin, clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, white carbon, zeolite, magnesium carbonate, barium carbonate, titanium dioxide, zinc oxide, silicon oxide, amorphous silica, aluminum hydroxide. , Calcium hydroxide, magnesium hydroxide, zinc hydroxide, barium sulfate, calcium sulfate and other inorganic fillers, urea-formalin resin, polystyrene resin, phenolic resin, organic fillers such as fine hollow particles, etc. Can be done.
  • the filler is not an essential material and may not be used.
  • auxiliaries examples include rosin, alkyl keten dimer (AKD), alkenyl succinic acid anhydride (ASA) and other sizing agents, polyacrylamide-based polymers, polyvinyl alcohol-based polymers, cationized starch, various modified starches, urea and other agents.
  • Dry paper strength enhancer such as formalin resin, melamine / formalin resin, wet paper strength enhancer, retention agent, drainage improver, coagulant, sulfuric acid band, bulking agent, dye, fluorescent whitening agent, pH adjuster, Examples thereof include a defoaming agent, an ultraviolet inhibitor, a fading inhibitor, a pitch control agent, a slime control agent, and the like, and they can be appropriately selected and used as necessary.
  • the method for manufacturing (paper making) the paper base material is not particularly limited, and is a long net paper machine, a circular net paper machine, a short net paper machine, a gap former type, a hybrid former type (on-top former type), etc.
  • a known manufacturing (paper making) method such as a twin wire paper machine, or a paper machine can be selected.
  • the pH at the time of papermaking may be any of an acidic region (acidic papermaking), a pseudo-neutral region (pseudo-neutral papermaking), a neutral region (neutral papermaking), and an alkaline region (alkaline papermaking). Later, an alkaline agent may be applied to the surface of the paper layer.
  • the paper base material may be one layer or may be composed of two or more layers.
  • the surface of the paper substrate with various chemicals.
  • the chemicals used include oxidized starch, hydroxyethyl etherified starch, enzyme-modified starch, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, surface sizing agents, water resistant agents, water retaining agents, thickeners, lubricants, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • these various agents and pigments may be used in combination.
  • Pigments include kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, mica, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, silicic acid, silicate, colloidal silica, and satin.
  • Inorganic pigments such as white and organic pigments such as solid type, hollow type, and core-shell type can be used alone or in combination of two or more.
  • the method of surface treatment of the paper substrate is not particularly limited, but a known coating device such as a rod metering size press, a pound type size press, a gate roll coater, a spray coater, a blade coater, and a curtain coater should be used. Can be done.
  • the paper base material thus obtained includes high-quality paper, medium-quality paper, coated paper, single-gloss paper, kraft paper, single-gloss kraft paper, bleached kraft paper, glassin paper, paperboard, white paperboard, liner, and the like.
  • Various known ones can be exemplified.
  • the basis weight of the paper substrate can be appropriately selected depending on the desired quality, handleability, etc., but usually 20 g / m 2 or more and 600 g / m 2 or less are preferable. In the case of heat-sealed paper used for packaging materials such as food packaging materials, bags, containers, boxes, cups, lid materials, etc., 25 g / m 2 or more and 600 g / m 2 or less are more preferable, especially bags and lids.
  • the flexible packaging material is a packaging material composed of a highly flexible material, and generally, a thin and flexible material such as paper, film, or aluminum foil is used alone or bonded.
  • packaging material refers to packaging material.
  • the shape refers to a packaging material that maintains a three-dimensional shape by putting contents such as a bag.
  • the density of the paper substrate can be appropriately selected depending on the desired quality, handleability, etc., but is usually preferably 0.5 g / cm 3 or more and 1.0 g / cm 3 or less.
  • the coating layer contains a thermoplastic resin and one or more antiblocking agents selected from waxes or pigments.
  • the coating layer can be provided on both sides of the heat-sealed paper, but has at least one side.
  • the coating layer has heat seal suitability. Having heat seal suitability means that it can be adhered to an object to be bonded by heating and pressurizing. Having heat-sealing suitability makes it easy to mold into a packaging form, maintain its shape, and ensure hermeticity, especially in packaging applications such as food packaging materials, bags, containers, boxes, cups, and lid materials. ..
  • thermoplastic resin used in the present invention can be used without particular limitation in the field of papermaking, which is used for forming a heat seal layer.
  • the glass transition temperature of the thermoplastic resin is preferably ⁇ 20 ° C. or higher and 85 ° C. or lower.
  • the melting point of the thermoplastic resin is preferably 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
  • the thermoplastic resin include low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), vinyl acetate (PVAc), polyester resin (PEs), and the like.
  • Ethylene methacrylate copolymer resin (EMAA), ethylene methyl acrylate copolymer resin (EMA), ethylene acrylic acid copolymer resin (EAA), ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), styrene acrylic acid ester copolymer resin, polylactic acid Resin or the like can be used.
  • the thermoplastic resin can be used alone or in combination of two or more. Among these, an ethylene acrylic acid copolymer resin having high heat seal suitability is preferable.
  • the heat-sealed paper of the present invention contains a pigment or wax as an anti-blocking agent. Both pigments and waxes can also be included as anti-blocking agents.
  • the pigment used in the present invention is not particularly limited, and is not particularly limited. Kaolin, clay, engineered kaolin, delaminated clay, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate, mica, talc, titanium dioxide, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide. , Inorganic pigments such as calcium sulphate, silicate, colloidal silica, satin white and organic pigments such as solid type, hollow type, or core-shell type can be used. Further, the pigment may be used alone or in combination of two or more. Among these, heavy calcium carbonate is preferable because it has excellent blocking resistance without impairing the heat seal suitability.
  • the blending amount of the pigment is more preferably less than 200 parts by mass and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin by dry weight. If the blending amount of the pigment is 200 parts by mass or more, the heat sealing temperature may become too high, or the heat sealing may take a long time. Further, it is preferable to contain 50 parts by mass or more of the pigment, and more preferably 80 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the thermoplastic resin by dry weight. If the blending amount of the pigment is less than 50 parts by mass, the blocking resistance may be insufficient.
  • the wax used in the present invention is not particularly limited, and is not particularly limited, and is a paraffin wax mainly composed of an alkane compound, a natural oil-based wax derived from animals and plants such as carnauba and lanolin, a silicone-containing wax containing a silicone or a silicone compound, and a fluorine compound.
  • a fluorine-containing wax containing the above can be used.
  • the wax may be used alone or in admixture of two or more. Of these, carnauba wax is preferred.
  • the blending amount of the wax is 1.2 parts by mass or more, preferably 1.5 parts by mass or more, and 2.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin by dry weight. Is more preferable. If the blending amount of the wax is less than 1.2 parts by mass, sufficient blocking resistance may not be obtained. Further, it is preferable to contain 15 parts by mass or less of wax with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin by dry weight, and more preferably 10 parts by mass or less. Even if the blending amount of the wax exceeds 15 parts by mass, the blocking resistance is hardly improved and the cost increases.
  • Pigments and waxes are both anti-blocking agents, but while pigments contribute mainly to blocking resistance in hot conditions such as during processing, wax mainly contributes to blocking resistance during long-term storage. Contribute.
  • a pigment and a wax in combination as an anti-blocking agent, it is possible to impart the necessary blocking resistance depending on the situation.
  • the blending ratio of the pigment and the wax can be adjusted according to the situation where blocking resistance is required.
  • the dry weight of the pigment is 1 part by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the pigment. be able to.
  • the coating method of the coating layer is not particularly limited, and coating can be performed by a known coating device and coating system.
  • the coating device include a blade coater, a bar coater, an air knife coater, a curtain coater, a spray coater, a roll coater, a reverse roll coater, a size press coater, a gate roll coater, and the like.
  • examples of the coating system include water-based coating using a solvent such as water, solvent-based coating using a solvent such as an organic solvent, and the like. Since the heat-sealed paper of the present invention may be used for applications in contact with foods and the like, water-based coating is preferable from the viewpoint of food safety.
  • the viscosity, solid content concentration, etc. of the coating liquid can be appropriately adjusted according to the coating apparatus, coating system, and the like to be used.
  • the coating amount (dry weight) of the coating layer is preferably 3 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less per side. If the coating amount is less than 3 g / m 2 per side, the heat seal suitability is lowered. Further, even if the coating amount exceeds 20 g / m 2 per side, the heat seal suitability is hardly improved and the cost increases.
  • the coating layer may be one layer or may be composed of two or more layers. When the coating layer is composed of two or more layers, it is preferable that the total coating amount of all the coating layers is within the above range.
  • the heat-sealed paper of the present invention may have a coating layer and a paper base material, and may be other than a sealing layer, a printing layer, a light-shielding layer, a water-resistant layer, an oil-resistant layer, a water vapor barrier layer, a gas barrier layer, and the like. It is possible to have a layer, and it is preferable to have a sealing layer between the coating layer and the paper substrate. By having the sealing layer, it is possible to reduce the occurrence of coating defects such as pinholes and streaks in the coating layer, and it is possible to improve water resistance and oil resistance.
  • the heat-sealed paper of the present invention can be a heat-sealed paper used for packaging materials such as foods, bags, containers, boxes, cups, and lid materials.
  • Heat seal suitability (heat seal conditions) Two square test pieces having a side of 100 mm are cut out from the obtained heat - sealed paper, and the coating layers are brought into contact with each other. Heat-sealed with. When the heat-sealed test piece was peeled off by hand, the peeled part was visually observed, and the heat-sealing suitability was evaluated according to the following criteria. A: Peeling in the paper base material (paper base material is destroyed) B: Peeling between coating layers
  • Blocking property A This evaluation assumes storage of products in warehouses, etc. The degree of blocking was evaluated by contacting the coating layers with each other by ASTM D918-81, Standard Test Method for Blocking Response of Paper and Paperboard, and storing at 60 ° C. and RH 75% for 24 hours. If the evaluation is A or B, there is no practical problem. [Evaluation criteria] A: No blocking B: There is mild blocking and can be easily peeled off. C: Strongly blocked and cannot be easily peeled off.
  • Blocking property B This evaluation assumes sticking when a heated coating layer comes into contact with each equipment during manufacturing or processing of a product.
  • a humidity-controlled sample (23 ° C., RH 50%) is passed through a thermal roll press (roll pressure 0.5 MPa, processing speed 2 m / min, arbitrary roll temperature) so that the coated surface and the metal roll come into contact with each other. The degree of sticking of the coated surface to the metal roll was evaluated. If the evaluation is A or B, there is no practical problem. [Evaluation criteria] A: No sticking is seen and no damage is seen on the coated surface when the roll temperature is 70 ° C. B: No sticking is seen and no damage is seen on the coated surface when the roll temperature is 60 ° C. C: When the roll temperature is 60 ° C., the coating layer adheres to the metal roll, and the coating layer is removed from the metal roll, resulting in damage to the coated surface.
  • Example 1 Preparation of coating liquid for coating layer
  • Thermoplastic resin Michelman: MICHEM PRIME 498345NS
  • kaolin Imeris: Varisurf HX, aspect ratio 95
  • Example 2 A heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pigment was heavy calcium carbonate (FMT-100, manufactured by Fimatec Limited).
  • Example 3 A heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pigment was light calcium carbonate (TunexE, manufactured by New Lime Co., Ltd.).
  • the coating liquid for the coating layer is 100.0 / 2 in terms of solid content mass ratio of thermoplastic resin (Michelman: MICHEM PRIME 498345NS) and carnauba wax (Michelman: MICHEM LUBE 160RPH.S).
  • a heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was prepared to have 9 parts.
  • Example 5 A heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 4 except that the solid content mass ratio of the thermoplastic resin and the wax was 100.0 / 6.1 parts.
  • the coating liquid for the coating layer is a solid content of thermoplastic resin (Michelman: MICHEM PRIME 498345NS), kaolin (Imelis: Varisurf HX), and carnauba wax (Michelman: MICHEM LUBE 160RPH.S).
  • Heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mass ratio was adjusted to be 100.0 / 100.0 / 2.9 parts, respectively.
  • Example 1 A heat-sealed paper was obtained in the same manner as in Example 1 except that a coating liquid for a coating layer containing only a thermoplastic resin (Michelman: MICHEM PRIME 489345NS) was used.
  • a coating liquid for a coating layer containing only a thermoplastic resin Michelman: MICHEM PRIME 489345NS
  • the heat-sealed papers obtained in Examples 1 to 6 of the present invention were excellent in blocking resistance.
  • the heat-sealed papers obtained in Examples 1 to 3 containing a pigment as an anti-blocking agent are excellent in operational suitability, and the heat-sealed papers obtained in Examples 4 and 5 containing wax as an anti-blocking agent are particularly long-term storage. It was excellent in sex. Further, the heat-sealed paper obtained in Example 6 containing both a pigment and a wax as an anti-blocking agent was excellent in both long-term storage and operational suitability.
  • the heat-sealed paper obtained in Comparative Example 1 containing no anti-blocking agent and the heat-sealed paper obtained in Comparative Example 3 in which the amount of wax as an anti-blocking agent was small were inferior in blocking resistance.
  • the heat-sealed paper obtained in Comparative Example 2 in which the amount of the pigment as an anti-blocking agent was large was excellent in blocking resistance, but was inferior in heat-sealing suitability in the first place.

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Abstract

包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材など、包装用途に好適に用いられる、ヒートシール適性を有すると共にブロッキング耐性が良好なヒートシール紙を提供することを課題とする。　解決手段として、紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有し、　前記塗工層が、アンチブロッキング剤として少なくとも顔料を含み、　前記塗工層における顔料の配合量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、２００質量部未満であるヒートシール紙を提供する。

Description

ヒートシール紙
　本発明は、ヒートシール紙、特に包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材など、包装用途に好適に用いられる、ヒートシール適性を有するヒートシール紙に関する。
　近年、環境中にごみとして流出したプラスチックが、半永久的に分解されず生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されることなどから、プラスチックごみが大きな問題として取り上げられている。対策としては、プラスチックをバイオマス由来材料、生分解性材料である紙に代替することが提案されている。
　一方で従来から、紙製の包装材料を食品などの包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材などに成形する場合、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂に代表される熱可塑性樹脂を押出しラミネート法等により包装材料に積層させ、ヒートシール適性を付与することが一般に行われている。
　しかしながら、これらの熱可塑性樹脂のラミネートでは１０～３０ｇ／ｍ２程度の熱可塑性樹脂を使用しており、プラスチック量の削減が十分でない。このことから現在、紙基材上に熱可塑性樹脂分散体を含む水又は溶剤分散液を塗工することで、積層される塗工層を薄膜・減量化した包装紙が提供されている（特許文献１等）。
　ただし、塗工によって塗工層を積層する際の塗料乾燥工程、また紙製の包装材料を食品などの包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材などに成形する際には熱を与える必要がある。この時、各工程後に熱が残っていた（熱可塑性樹脂が軟化したままだった）場合、ブロッキングが発生し製品不良となる問題がある。また、塗工紙は、成形されるまでは、ロール状に巻回されて保管されるが、室温での長期間保管時に、ブロッキングが発生する問題がある。そのため、良好なブロッキング耐性とヒートシール適性を兼ね備えた包装紙の提供が必要である。
特許第６５８０２９１号公報
　本発明は、包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材など、包装用途に好適に用いられる、ヒートシール適性を有すると共にブロッキング耐性が良好なヒートシール紙を提供することを目的とする。
　本発明の課題を解決するための手段は、以下の通りである。
１．紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有し、
　前記塗工層が、アンチブロッキング剤として少なくとも顔料を含み、
　前記塗工層における顔料の配合量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、２００質量部未満であることを特徴とするヒートシール紙。
２．紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有し、
　前記塗工層が、アンチブロッキング剤として少なくともワックスを含み、
　前記塗工層におけるワックスの配合量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１．２質量部以上であることを特徴とするヒートシール紙。
３．アンチブロッキング剤として、ワックスと顔料との両方を含むことを特徴とする１．または２．に記載のヒートシール紙。
４．前記塗工層が、ガラス転移温度が１００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする１．～３．のいずれか一項に記載のヒートシール紙。
５．前記塗工層が、カルナバワックスを含むことを特徴とする１．～４．のいずれか一項に記載のヒートシール紙。
６．前記塗工層に含まれる熱可塑性樹脂が、エチレンアクリル酸共重合樹脂であることを特徴とする１．～５．のいずれか一項に記載のヒートシール紙。
　本発明によれば、包装用途に好適に用いられる、ヒートシール適性を有すると共に、良好なブロッキング耐性を有するヒートシール紙を提供することができる。アンチブロッキング剤として、顔料とワックスを併用することにより、状況に応じて必要なブロッキング耐性を付与することができる。
　本発明は、紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有するヒートシール紙であって、前記塗工層がワックス又は顔料から選ばれる１種以上のアンチブロッキング剤を含み、前記塗工層がヒートシール適性を有することを特徴とするヒートシール紙に関するものである。
（紙基材）
　紙基材は、パルプ、填料、各種助剤等を含む紙料を抄紙して得られる。
　本発明のヒートシール紙を、食品と接触する用途に使用する場合、紙基材の各材料として、食品添加物として認可を受けている、またはＦＤＡ認証取得済み等、食品安全性に適合したものを使用することが好ましい。
　パルプとしては、針葉樹の晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、広葉樹の晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、サルファイトパルプ（ＳＰ）等の木材の化学パルプ、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナグランドパルプ（ＲＧＰ）、ストーングランドパルプ（ＳＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、セミケミカルパルプ（ＳＣＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の木材の機械パルプ、ケナフ、バガス、竹、麻、ワラなどから得られた非木材パルプ、古紙を原料とし、脱墨工程にて古紙に含まれるインキを除去した古紙パルプなど、公知のパルプを適宜配合して用いることが可能である。これらの中で、異物混入が発生し難いＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプが好ましく、また、古紙パルプの配合量が少ないことが好ましい。具体的には、化学パルプの配合量が８０％以上であることが好ましく、化学パルプの配合量が１００％であることが特に好ましい。また、古紙パルプの配合量が１０％以下であることが好ましく、１％以下であることがより好ましく、含まないことが最も好ましい。
　填料としては、タルク、カオリン、焼成カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの無機填料、尿素－ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等の有機填料等の公知の填料を使用することができる。なお、填料は、必須材料ではなく、使用しなくてもよい。
　各種助剤としては、ロジン、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニルコハク酸無水物（ＡＳＡ）などのサイズ剤、ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、カチオン化澱粉、各種変性澱粉、尿素・ホルマリン樹脂、メラミン・ホルマリン樹脂などの乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、歩留剤、濾水性向上剤、凝結剤、硫酸バンド、嵩高剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色防止剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等が例示可能であり、必要に応じて適宜選択して使用可能である。
　紙基材の製造（抄紙）方法は特に限定されるものではなく、長網抄紙機、円網抄紙機、短網抄紙機、ギャップフォーマー型、ハイブリッドフォーマー型（オントップフォーマー型）等のツインワイヤー抄紙機等、公知の製造（抄紙）方法、抄紙機が選択可能である。また、抄紙時のｐＨは酸性領域（酸性抄紙）、疑似中性領域（疑似中性抄紙）、中性領域（中性抄紙）、アルカリ性領域（アルカリ性抄紙）のいずれでもよく、酸性領域で抄紙した後、紙層の表面にアルカリ性薬剤を塗工してもよい。また、紙基材は１層であってもよく、２層以上の多層で構成されていてもよい。
　さらに、紙基材の表面を各種薬剤で処理することが可能である。使用される薬剤としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などを例示することができ、これらを単独あるいは２種類以上を混合して用いることができる。さらに、これらの各種薬剤と顔料を併用してもよい。顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコア－シェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
　紙基材の表面処理の方法は特に限定されるものではないが、ロッドメタリングサイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーターなど公知の塗工装置を用いることができる。
　この様にして得られる紙基材としては、上質紙、中質紙、塗工紙、片艶紙、クラフト紙、片艶クラフト紙、晒クラフト紙、グラシン紙、板紙、白板紙、ライナーなどの各種公知のものが例示可能である。
　紙基材の坪量は、所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は２０ｇ／ｍ２以上６００ｇ／ｍ２以下のものが好ましい。食品などの包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材など、包装用途に使用するヒートシール紙の場合は、２５ｇ／ｍ２以上６００ｇ／ｍ２以下のものがより好ましく、特に袋、蓋材、または後述する軟包装材用途に使用するヒートシール紙の場合は、３０ｇ／ｍ２以上１５０ｇ／ｍ２以下のものが、また容器、箱、カップ用途に使用するヒートシール紙の場合は、１５０ｇ／ｍ２以上３５０ｇ／ｍ２以下のものがより好ましい。なお、軟包装材とは、構成としては、柔軟性に富む材料で構成されている包装材であり、一般には紙、フィルム、アルミ箔等の薄く柔軟性のある材料を、単体あるいは貼り合せた包装材を指す。また、形状としては、袋など、内容物を入れることにより立体形状を保つような包装材を指す。
　また、紙基材の密度は、所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は０．５ｇ／ｃｍ３以上１．０ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。
（塗工層）
　塗工層は、熱可塑性樹脂と、ワックス又は顔料から選ばれる１種以上のアンチブロッキング剤を含む。塗工層は、ヒートシール紙の両面に設けることもできるが、少なくとも片面に有する。
　塗工層は、ヒートシール適性を有する。ヒートシール適性を有するとは、加熱、加圧することで接着対象に接着できることを意味する。ヒートシール適性を有することにより、特に食品などの包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材など、包装用途において、包装形態への成形や形状の維持、密封性の確保などが容易となる。
・熱可塑性樹脂
　本発明で使用する熱可塑性樹脂は、製紙分野においてヒートシール層の形成に用いられているものを特に制限することなく使用することができ、例えば、ガラス転移温度が１００℃以下であるものを用いることができる。熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、－２０℃以上８５℃以下であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂の融点は、８０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリエステル樹脂（ＰＥｓ）、エチレンメタクリル酸共重合樹脂（ＥＭＡＡ）、エチレンメチルアクリレート共重合樹脂（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸共重合樹脂（ＥＡＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、スチレンアクリル酸エステル共重合樹脂、ポリ乳酸樹脂等を用いることができる。また、熱可塑性樹脂は、１種あるいは２種類以上を混合して使用することができる。これらの中で、ヒートシール適性の高いエチレンアクリル酸共重合樹脂が好ましい。
・アンチブロッキング剤
　本発明のヒートシール紙は、アンチブロッキング剤として、顔料、またはワックスを含む。アンチブロッキング剤として、顔料とワックスの両方を含むこともできる。
（顔料）
　本発明で使用する顔料は、特に制限されず、カオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコア－シェル型などの有機顔料等を用いることができる。また、顔料は、１種あるいは２種類以上を混合して使用することができる。これらの中で、重質炭酸カルシウムが、ヒートシール適性を損なわずに、ブロッキング耐性に優れているため好ましい。
　本発明において、顔料の配合量は、乾燥重量で熱可塑性樹脂１００質量部に対して、顔料を２００質量部未満であり、１５０質量部以下であることがより好ましい。顔料の配合量が２００質量部以上であると、ヒートシール温度が高温になりすぎる、あるいは、ヒートシールに時間がかかる場合がある。また、乾燥重量で熱可塑性樹脂１００質量部に対して、顔料を５０質量部以上含むことが好ましく、８０質量部以上含むことがより好ましい。顔料の配合量が５０質量部未満である場合には、ブロッキング耐性が不足する場合がある。
（ワックス）
　本発明で使用するワックスは、特に制限されず、アルカン化合物を主体とするパラフィン系ワックス、カルナバやラノリンなどの動植物由来の天然油脂系ワックス、シリコーンまたはシリコーン化合物を含有するシリコーン含有系ワックス、フッ素化合物を含有するフッ素含有系ワックスなどを用いることができる。ワックスは、１種あるいは２種類以上を混合して使用することができる。これらの中で、カルナバワックスが好ましい。
　本発明において、ワックスの配合量は、乾燥重量で熱可塑性樹脂１００質量部に対して、１．２質量部以上であり、１．５質量部以上であることが好ましく、２．５質量部以上であることがより好ましい。ワックスの配合量が１．２質量部未満であると、ブロッキング耐性が十分に得られない場合がある。また、乾燥重量で熱可塑性樹脂１００質量部に対して、ワックスを１５質量部以下含むことが好ましく、１０質量部以下含むことがより好ましい。ワックスの配合量が１５質量部を超えてもブロッキング耐性はほとんど良化せず、コストが増加する。
　顔料とワックスは、ともにアンチブロッキング剤であるが、顔料が、主に加工時等の熱を帯びた状態でのブロッキング耐性に寄与するのに対し、ワックスは、主に長期保管時のブロッキング耐性に寄与する。アンチブロッキング剤として、顔料とワックスを併用することにより、状況に応じて必要なブロッキング耐性を付与することができる。顔料とワックスの配合比は、ブロッキング耐性が要求される状況に応じて、調整することができ、例えば、乾燥重量で顔料１００質量部に対して、ワックスを１質量部以上２００質量部以下とすることができる。
　塗工層の塗工方法は特に限定されるものではなく、公知の塗工装置および塗工系で塗工することができる。例えば、塗工装置としてはブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、サイズプレスコーター、ゲートロールコーター等が挙げられる。また、塗工系としては、水等の溶媒を使用した水系塗工、有機溶剤等の溶媒を使用した溶剤系塗工などが挙げられる。本発明のヒートシール紙は、食品等と接触する用途に用いられる場合があるため、水系塗工であることが、食品安全性の点から好ましい。
　塗工液の粘度、固形分濃度等は、用いる塗工装置、塗工系等に応じて、適宜調整することができる。
　塗工層の塗工量（乾燥重量）は、片面あたり３ｇ／ｍ２以上２０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。塗工量が片面あたり３ｇ／ｍ２未満では、ヒートシール適性が低下する。また、塗工量が片面あたり２０ｇ／ｍ２を超えてもヒートシール適性はほとんど向上せず、コストが増加する。塗工層は、１層であってもよく、２層以上の多層で構成してもよい。塗工層を２層以上の多層で構成する場合は、全ての塗工層を合計した塗工量を上記範囲とすることが好ましい。
　本発明のヒートシール紙は、塗工層と紙基材とを有するものであればよく、目止め層、印刷層、遮光層、耐水層、耐油層、水蒸気バリア層、ガスバリア層等の他の層を有することができ、塗工層と紙基材の間に目止め層を有することが好ましい。目止め層を有することにより、塗工層におけるピンホール、筋ムラ等の塗工欠陥の発生を少なくすることができ、耐水性、耐油性を高めることができる。
　本発明のヒートシール紙は、食品などの包装材、袋、容器、箱、カップ、蓋材などの包装用途に用いられるヒートシール紙とすることが可能である。
（評価方法）
（１）ヒートシール適性
（ヒートシール条件）
　得られたヒートシール紙から１辺１００ｍｍの正方形の試験片を２枚切り出し、塗工層同士を接触させて、加圧温度１６０℃、加圧圧力２ｋｇｆ/ｃｍ２、加圧時間０．５秒でヒートシールした。
　ヒートシールした試験片を手で剥離させた際の、剥離部分を目視で観察し、以下の基準でヒートシール適性を評価した。
　　Ａ：紙基材内で剥離（紙基材が破壊される）
　　Ｂ：塗工層間で剥離
（２）ブロッキング性Ａ
　製品の倉庫等での保管を想定した評価である。
　ＡＳＴＭ　Ｄ９１８－８１、Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｔｅｓｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｂｌｏｃｋｉｎｇ　Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｐａｐｅｒ　ａｎｄ　Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄにより、塗工層同士を接触させて、６０℃、ＲＨ７５％条件にて２４時間保管した後のブロッキングの度合いを評価した。評価がＡ、Ｂであれば実用上問題がない。
　［評価基準］
　　Ａ：ブロッキングしない
　　Ｂ：軽度のブロッキングがあり、容易に剥がすことができる
　　Ｃ：強くブロッキングしており、容易に剥がすことができない
（３）ブロッキング性Ｂ
　製品の製造もしくは加工時に、熱を帯びた塗工層が各設備に接触した際の貼りつきを想定した評価である。
　熱ロールプレス機（ロール圧力０．５ＭＰａ、加工速度２ｍ／分、任意のロール温度）に、調湿したサンプル（２３℃、ＲＨ５０％）を塗工面と金属ロールが接触するように通機し、塗工面の金属ロールへの貼りつき度合いを評価した。評価がＡ、Ｂであれば実用上問題がない。
［評価基準］
　　Ａ：ロール温度７０℃の際に、貼りつきが見られず、塗工面の損傷も見られない
　　Ｂ：ロール温度６０℃の際に、貼りつきは見られず、塗工面の損傷も見られない
　　Ｃ：ロール温度６０℃の際に、金属ロールに塗工層が貼りつき、金属ロールに塗工層がとられるなど塗工面の損傷が見られる
［実施例１］
（塗工層用塗工液の調製）
　熱可塑性樹脂（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＰＲＩＭＥ　４９８３４５Ｎ．Ｓ）、カオリン（イメリス社製：バリサーフＨＸ、アスペクト比９５）を固形分質量比でそれぞれ、１００．０／１００．０部となるように調製し、塗工層用塗工液を得た。
（ヒートシール紙の作製）
　紙基材（坪量２００ｇ／ｍ２のカップ原紙）の片面に、塗工層用塗工液を乾燥重量で塗工量１０．０ｇ／ｍ２となるようにバーブレード法で塗工、乾燥し、ヒートシール紙を得た。
［実施例２］
　顔料を重質炭酸カルシウム（株式会社ファイマテック製、ＦＭＴ－１００）とした以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例３］
　顔料を軽質炭酸カルシウム（株式会社ニューライム製、ＴｕｎｅｘＥ）とした以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例４］
　塗工層用塗工液を、熱可塑性樹脂（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＰＲＩＭＥ　４９８３４５Ｎ．Ｓ）とカルナバワックス（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＬＵＢＥ　１６０ＲＰＨ．Ｓ）を固形分質量比でそれぞれ、１００．０／２．９部となるように調製した以外は、実施例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［実施例５］
　熱可塑性樹脂とワックスの固形分質量比を、１００．０／６．１部とした以外は、実施例４と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［実施例６］
　塗工層用塗工液を、熱可塑性樹脂（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＰＲＩＭＥ　４９８３４５Ｎ．Ｓ）とカオリン（イメリス社製：バリサーフＨＸ）、カルナバワックス（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＬＵＢＥ　１６０ＲＰＨ．Ｓ）を固形分質量比でそれぞれ、１００．０／１００．０／２．９部となるように調製した以外は、実施例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［比較例１］
　熱可塑性樹脂（Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ社製：ＭＩＣＨＥＭ　ＰＲＩＭＥ　４９８３４５Ｎ．Ｓ）のみを含む塗工層用塗工液を使用した以外は、実施例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［比較例２］
　熱可塑性樹脂とカオリンの固形分質量比を、１００．０／２００．０部とした以外は、実施例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［比較例３］
　熱可塑性樹脂とワックスの固形分質量比を、１００．０／１．１部とした以外は、実施例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明である実施例１～６で得られたヒートシール紙は、ブロッキング耐性に優れていた。アンチブロッキング剤として顔料を含む実施例１～３で得られたヒートシール紙は、操業適性に優れ、アンチブロッキング剤としてワックスを含む実施例４、５で得られたヒートシール紙は、特に長期保管性に優れていた。また、アンチブロッキング剤として顔料とワックスの両方を含む実施例６で得られたヒートシール紙は、長期保管性と操業適性の両方に優れていた。
　アンチブロッキング剤を含まない比較例１で得られたヒートシール紙と、アンチブロッキング剤であるワックスの量が少ない比較例３で得られたヒートシール紙は、ブロッキング耐性に劣っていた。アンチブロッキング剤である顔料の量が多い比較例２で得られたヒートシール紙は、ブロッキング耐性に優れてはいたが、そもそもヒートシール適性に劣っていた。 

Claims (6)

  1. 　紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有し、
    　前記塗工層が、アンチブロッキング剤として少なくとも顔料を含み、
    　前記塗工層における顔料の配合量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、２００質量部未満であることを特徴とするヒートシール紙。
  2. 　紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂を含む塗工層を有し、
    　前記塗工層が、アンチブロッキング剤として少なくともワックスを含み、
    　前記塗工層におけるワックスの配合量が、熱可塑性樹脂１００質量部に対し、１．２質量部以上であることを特徴とするヒートシール紙。
  3. 　アンチブロッキング剤として、ワックスと顔料との両方を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシール紙。
  4. 　前記塗工層が、ガラス転移温度が１００℃以下の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシール紙。
  5. 　前記塗工層が、カルナバワックスを含むことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のヒートシール紙。
  6. 　前記塗工層に含まれる熱可塑性樹脂が、エチレンアクリル酸共重合樹脂であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のヒートシール紙。 
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