WO2023243642A1 - ヒートシール紙および包装袋 - Google Patents

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WO2023243642A1
WO2023243642A1 PCT/JP2023/021978 JP2023021978W WO2023243642A1 WO 2023243642 A1 WO2023243642 A1 WO 2023243642A1 JP 2023021978 W JP2023021978 W JP 2023021978W WO 2023243642 A1 WO2023243642 A1 WO 2023243642A1
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WO
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heat seal
paper
heat
less
seal paper
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Application number
PCT/JP2023/021978
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English (en)
French (fr)
Inventor
泰友 野一色
美咲 若林
裕太 社本
萌夏 浪岡
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王子ホールディングス株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38Packaging materials of special type or form
    • B65D65/40Applications of laminates for particular packaging purposes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/20Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/20Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/22Polyalkenes, e.g. polystyrene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10Packing paper

Definitions

  • the present invention relates to heat seal paper and packaging bags using the same.
  • Packaging bodies using the heat-sealing method are widely used for packaging general industrial products as well as food, medicine, and medical equipment.
  • plastic waste problem has become more serious.
  • the packaging and containers sector accounts for a large amount of plastic, and is a source of plastic waste.
  • Plastic does not decompose semi-permanently, and its garbage turns into microplastics in the natural environment, which has a serious negative impact on the ecosystem.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2022-024664 discloses that at least one surface of a paper base material is provided with the aim of providing a water- and oil-resistant heat-sealing paper that has water resistance, oil resistance, heat-sealability, and can be stored for a long period of time.
  • a water- and oil-resistant heat-sealing paper characterized by having a coating layer containing a thermoplastic resin, a wax, and a pigment.
  • An object of the present invention is to provide a heat-seal paper that provides a packaging bag that is difficult to tear and that can be easily opened when opened, and a packaging bag using the heat-seal paper.
  • the vertical and horizontal geometric mean of strength is 10 mN ⁇ m 2 /g or more
  • the specific bursting strength of the heat seal paper is 3.0 kPa ⁇ m 2 /g or more
  • the heat seal layers are bonded together at 150°C and 0.5 mN ⁇ m 2 /g.
  • the lubricant includes at least one selected from the group consisting of paraffin wax, carnauba wax, and polyolefin wax.
  • the content of the lubricant in the heat seal layer is 1% by mass or more and 5% by mass or less.
  • ⁇ 5> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the water-dispersible resin binder has a glass transition temperature of 0° C. or higher and 100° C. or lower.
  • ⁇ 6> Any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the water-dispersible resin binder contains at least one selected from the group consisting of a styrene-butadiene copolymer and an olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer. Heat seal paper as described in item 1.
  • ⁇ 7> The heat seal paper according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 6>, wherein the water-dispersible resin binder contains a styrene-butadiene copolymer and the lubricant contains paraffin wax.
  • ⁇ 8> The heat seal according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 6>, wherein the water-dispersible resin binder contains an olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer, and the lubricant contains carnauba wax. paper.
  • ⁇ 9> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the pulp constituting the paper base material has a Canadian standard freeness of 500 mL or more and 750 mL or less.
  • ⁇ 10> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, wherein the main component of the pulp constituting the paper base material is unbleached softwood kraft pulp.
  • ⁇ 11> The value obtained by dividing the vertical and horizontal geometric mean of Clark stiffness by the basis weight (g/m 2 ) (Clark stiffness/basis weight) is 0.20 m 2 /g or more and 1.20 m 2 /g or less, ⁇ 1> ⁇ The heat seal paper according to any one of ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the heat seal paper has a puncture strength of 10.0 N or more.
  • ⁇ 13> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein the paper base material has a basis weight of 50 g/m 2 or more and 150 g/m 2 or less.
  • ⁇ 14> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, wherein the heat seal layer has a basis weight of 3 g/m 2 or more and 30 g/m 2 or less.
  • ⁇ 15> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, wherein the heat seal paper has a basis weight of 50 g/m 2 or more and 200 g/m 2 or less.
  • ⁇ 16> The heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 15>, wherein the paper base material is stretch paper.
  • ⁇ 17> A packaging bag made of the heat seal paper according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>.
  • X to Y indicating a range means “more than or equal to X and less than or equal to Y.”
  • Y indicating a range means "more than or equal to X and less than or equal to Y.”
  • the upper and lower limits of each numerical range can be combined arbitrarily.
  • operations and measurements of physical properties, etc. are performed under conditions of room temperature (20 to 25° C.)/relative humidity of 40 to 50% RH.
  • (meth)acrylic is a generic term that includes both acrylic and methacrylic.
  • the heat seal paper of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as "heat seal paper”) is a heat seal paper having one or more heat seal layers on at least one surface of a paper base material, the heat seal layer contains a water-dispersible resin binder, the vertical and horizontal geometric mean of the specific tear strength of the heat seal paper is 10 mN ⁇ m 2 /g or more, and the specific tear strength of the heat seal paper is 3.0 kPa ⁇ m 2 /g or more, and the heat-seal peel strength when the heat-sealing layers are heat-sealed together under the conditions of 150° C., 0.2 MPa, and 1 second is 2.0 N/15 mm or more and 10 N/15 mm or less.
  • a packaging bag that is difficult to tear and that can be easily opened is obtained.
  • heat-sealability can be achieved.
  • the vertical and horizontal geometric mean of the specific tear strength of the heat-seal paper is 10 mN ⁇ m 2 /g or more, it can withstand shearing due to dropping or deformation during transportation, and the heat-seal paper becomes difficult to tear. Conceivable.
  • the heat-seal paper has a specific bursting strength of 3.0 kPa ⁇ m 2 /g or more, the packaging bags obtained from the heat-seal paper can be prevented from breaking due to drops during transportation, etc. it is conceivable that.
  • the longitudinal direction of the heat seal paper means a direction corresponding to the paper making direction (MD direction) of the paper base material
  • the lateral direction of the heat seal paper means the direction corresponding to the paper making direction (MD direction) of the paper base material
  • the horizontal direction of the heat seal paper means the direction corresponding to the paper making direction (MD direction) of the paper base material.
  • Paper base material (Raw material pulp)
  • the pulp constituting the paper base material is not particularly limited, and any known pulp can be used. Specifically, unbleached pulp such as hardwood unbleached kraft pulp (LUKP) and softwood unbleached kraft pulp (NUKP); chemical pulp such as hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and softwood bleached kraft pulp (NBKP); groundwood pulp (GP), pressurized ground wood pulp (PGW), refiner mechanical pulp (RMP), thermomechanical pulp (TMP), chemi-thermomechanical pulp (CTMP), chemi-mechanical pulp (CMP), chemi-ground pulp (CGP), etc.
  • unbleached pulp such as hardwood unbleached kraft pulp (LUKP) and softwood unbleached kraft pulp (NUKP); chemical pulp such as hardwood bleached kraft pulp (LBKP) and softwood bleached kraft pulp (NBKP); groundwood pulp (GP), pressurized ground wood pulp (PGW), refiner mechanical pulp (
  • Examples include pulp; waste paper pulp; non-wood fiber pulp such as kenaf, bagasse, bamboo, and cotton; synthetic pulp, and the like. These pulps may be used alone or in combination of two or more. Among these, at least one selected from the group consisting of hardwood unbleached kraft pulp (LUKP), softwood unbleached kraft pulp (NUKP), hardwood bleached kraft pulp (LBKP), and softwood bleached kraft pulp (NBKP) is preferred, At least one selected from the group consisting of hardwood unbleached kraft pulp (LUKP) and softwood unbleached kraft pulp (NUKP) is more preferred, and softwood unbleached kraft pulp (NUKP) is even more preferred.
  • LLKP hardwood unbleached kraft pulp
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • the main component of the pulp constituting the paper base material used in the heat seal paper of this embodiment is preferably softwood pulp, and more preferably softwood unbleached kraft pulp (NUKP).
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • the main component of the pulp constituting the paper base material is softwood pulp means that the content of softwood pulp in the pulp constituting the paper base material is more than 50% by mass, and the content of softwood pulp is , preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass.
  • the main component of the pulp constituting the paper base material is softwood unbleached kraft pulp” means that the content of softwood unbleached kraft pulp in the pulp constituting the paper base material is more than 50% by mass.
  • the content of the softwood unbleached kraft pulp is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass.
  • Coniferous pulp is preferable because it has a long average fiber length, and by using a paper base material using coniferous pulp as a raw material pulp, a heat seal paper having desired specific tear strength and specific bursting strength can be obtained.
  • NUKP softwood unbleached kraft pulp
  • NNKP softwood bleached kraft pulp
  • LLKP hardwood unbleached kraft pulp
  • the softwood pulp is preferably a pulp obtained from one or more types selected from the group consisting of Douglas fir and pine, more preferably from the viewpoint of obtaining heat seal paper having desired specific tear strength and specific burst strength. is a pulp obtained from Douglas fir.
  • the raw material pulp constituting the paper base material preferably contains one or more selected from the group consisting of bleached kraft pulp and unbleached kraft pulp, and more preferably contains unbleached kraft pulp.
  • the degree of beating of the raw material pulp constituting the paper base material is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining heat seal paper having desired specific tear strength and specific burst strength, it is determined as Canadian standard freeness (CSF). , preferably 500 mL or more, more preferably 550 mL or more, and preferably 750 mL or less, more preferably 700 mL or less. Moreover, the smoothness of the paper surface becomes good, and printability can be maintained. CSF is measured according to JIS P 8121-2:2012 "Pulp - Freeness Test Method - Part 2: Canadian Standard Freeness Method".
  • the kappa number of the pulp constituting the paper base material is preferably 30 or more from the viewpoint of obtaining heat seal paper having impact resistance and processability, and, Preferably it is 60 or less, more preferably 55 or less, even more preferably 50 or less, still more preferably 46 or less.
  • the kappa number of the pulp constituting the paper base material is measured according to JIS P 8211:2011 using a paper base pulp disintegrated according to JIS P 8220-1:2012 as a sample.
  • the basis weight of the paper base material is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining heat seal paper having desired specific tear strength and specific burst strength, preferably 50 g/m 2 or more, more preferably 60 g/m 2 or more, More preferably, it is 70 g/m 2 or more, and preferably 150 g/m 2 or less, more preferably 120 g/m 2 or less, even more preferably 110 g/m 2 or less, even more preferably 100 g/m 2 or less.
  • the basis weight of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
  • the thickness of the paper base material is preferably 60 ⁇ m or more, more preferably 80 ⁇ m or more, even more preferably 100 ⁇ m or more, and preferably is 200 ⁇ m or less, more preferably 180 ⁇ m or less, even more preferably 160 ⁇ m or less.
  • the thickness of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
  • the density of the paper base material is preferably 0.3 g/cm 3 or more, more preferably 0.5 g, from the viewpoint of obtaining a heat seal paper having desired specific tear strength and specific burst strength, and from the viewpoint of moldability. /cm 3 or more, and preferably 1.0 g/cm 3 or less, more preferably 0.9 g/cm 3 or less, even more preferably 0.75 g/cm 3 or less.
  • the density of the paper base material is calculated from the basis weight and thickness of the paper base material obtained by the above-mentioned measuring method.
  • the paper base material may contain, as necessary, anionic, cationic or amphoteric retention aids, freeness improvers, dry paper strength enhancers, wet paper strength enhancers, sizing agents, fixing agents, fillers. It may contain optional components such as internal additives such as, waterproofing agents, dyes, optical brighteners, etc.
  • dry paper strength enhancers examples include cationized starch, polyacrylamide, carboxymethyl cellulose, and the like.
  • the content of the dry paper strength enhancer is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw material pulp (absolutely dry mass).
  • wet paper strength enhancers examples include polyamide polyamine epichlorohydrin, urea formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, and the like.
  • the content of the wet paper strength enhancer is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw material pulp (absolutely dry mass).
  • the sizing agent examples include internal sizing agents such as rosin sizing agents, synthetic sizing agents, petroleum resin-based sizing agents, and surface sizing agents such as styrene/acrylic acid copolymers and styrene/methacrylic acid copolymers.
  • the content of the sizing agent is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw material pulp (absolutely dry mass).
  • the fixing agent examples include sulfuric acid, polyethyleneimine, and the like.
  • the content of the fixing agent is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw material pulp (absolutely dry mass).
  • Fillers include inorganic materials such as talc, kaolin, calcined kaolin, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, titanium dioxide, zinc oxide, alumina, magnesium carbonate, magnesium oxide, silica, white carbon, bentonite, zeolite, sericite, and smectite.
  • examples include organic fillers such as fillers, acrylic resins, and vinylidene chloride resins.
  • the paper base material for example, Krupak paper (stretched paper) that has been subjected to Krupak treatment to shrink the paper web, etc. may be used.
  • stretch paper refers to paper whose elongation in the vertical or horizontal direction is 5% or more as measured in accordance with JIS P 8113:2006, and includes 5 types of kraft paper No. 1 listed in JIS P 3401:2000, No. 2 is exemplified.
  • the paper base material is preferably Klupaq paper (stretch paper) from the viewpoint of obtaining a heat seal paper with desired Clark stiffness and puncture strength.
  • the heat seal paper of this embodiment has at least one heat seal layer on at least one surface of the paper base material.
  • the heat seal layer is a layer that is melted and bonded by heating, ultrasonic waves, or the like.
  • the heat seal layer contains a water-dispersible resin binder.
  • a water-dispersible resin binder is a resin that is not water-soluble (specifically, the solubility in water at 25°C is 10 g/L or less), but can be finely dispersed in water like an emulsion or suspension.
  • a binder By aqueous coating the heat-seal layer using a water-dispersible resin binder, it is possible to obtain heat-seal paper that has excellent redisintegration properties and can be recycled as paper.
  • the water-dispersible resin binder also falls under the following lubricants, it shall be classified as a lubricant.
  • the water-dispersible resin binder is not particularly limited as long as it achieves the effects of the present invention, but includes polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, etc.), vinyl chloride resins, styrene resins, styrene-butadiene copolymers, Styrene-unsaturated carboxylic acid copolymers (e.g.
  • styrene-(meth)acrylic acid copolymers acrylic resins, acrylonitrile-styrene copolymers, acrylonitrile-butadiene copolymers, ABS resins, AAS resin, AES resin, vinylidene chloride resin, polyurethane resin, poly-4-methylpentene-1 resin, polybutene-1 resin, vinylidene fluoride resin, vinyl fluoride resin, fluorine resin, polycarbonate resin , polyamide resin, acetal resin, polyphenylene oxide resin, polyester resin (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), polyphenylene sulfide resin, polyimide resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyarylate resin , olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers, and modified products thereof.
  • styrene-butadiene copolymers may be used alone or in combination of two or more.
  • styrene-butadiene copolymer is preferred from the viewpoint of increasing heat seal peel strength. It is more preferable to include.
  • the olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer examples include ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, ethylene-(meth)acrylic acid alkyl ester copolymer, and the like. Among these, it is preferable to contain an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, and more preferably to contain an ethylene-acrylic acid copolymer. Therefore, the water-dispersible resin binder contained in the heat-sealing layer preferably contains at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene copolymer and ethylene-(meth)acrylic acid copolymer. Note that the olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer may be an ionomer.
  • styrene-butadiene copolymer either a synthetic product or a commercial product may be used.
  • Commercial products include Nipol Latex LX407G51, LX407S10, LX407S12, LX410, LX415M, LX416, LX430, LX433C, manufactured by Zeon Co., Ltd. 2507H, NALSTAR SR-101, SR-102, SR-103, SR-115, and SR-153 manufactured by Japan A&L Co., Ltd., and styrene-butadiene latex 0602 and 0597C manufactured by JSR Corporation.
  • ethylene-(meth)acrylic acid copolymer either a synthetic product or a commercially available product may be used.
  • Commercially available products include MP498345N, MP4983R, MP4990R, MFHS1279 manufactured by Michael Mann Japan LLC, and Sumitomo Seika Co., Ltd.
  • Examples include Zaixen (registered trademark) A, Zaixen (registered trademark) AC, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and Chemipearl S series manufactured by Mitsui Chemicals.
  • the glass transition temperature of the water-dispersible resin binder is preferably 0°C or higher, more preferably 10°C or higher, and still more preferably 15°C or higher.
  • the blocking resistance of the heat seal paper can also be improved.
  • the temperature is preferably 100°C or lower, more preferably 80°C or lower, even more preferably 60°C or lower, even more preferably 50°C or lower.
  • the glass transition temperature of the water-dispersible resin binder shall be a value measured by a differential scanning calorimeter.
  • the content of the water-dispersible resin binder in the heat seal layer is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and , 100% by mass or less, preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less.
  • heat seal paper having high heat seal peel strength can be obtained.
  • a styrene-butadiene copolymer and/or an olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer preferably an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer
  • the content is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and 100% by mass or less, preferably 99% by mass. % or less, more preferably 98% by mass or less.
  • the "content of A and/or B" refers to the content when only one of A and B is contained, and the total content when both A and B are contained. refers to
  • the heat-sealable layer preferably contains a lubricant in addition to the water-dispersible resin binder described above.
  • a lubricant is a substance that can reduce the coefficient of friction on the surface of the heat seal layer by blending it into the heat seal layer.
  • the lubricant is not particularly limited, and for example, wax, metal soap, fatty acid ester, etc. can be used.
  • One type of lubricant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • waxes include natural waxes such as animal or vegetable waxes (e.g., beeswax, carnauba wax, etc.), mineral waxes (e.g., microcrystalline wax, etc.), petroleum waxes; polyolefin waxes, paraffin waxes, polyester waxes, etc. Examples include synthetic wax.
  • the metal soap examples include calcium stearate, sodium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, sodium fatty acid soap, potassium oleate soap, potassium castor oil soap, and complexes thereof.
  • paraffin wax, carnauba wax, and polyolefin wax are preferable because they have a relatively low melting point, are easy to form a wax component on the surface of the coating layer, and are excellent in improving blocking resistance. That is, the lubricant preferably contains at least one selected from the group consisting of paraffin wax, carnauba wax, and polyolefin wax.
  • paraffin wax is included.
  • carnauba wax either a synthetic product or a commercially available product may be used, and examples of the commercially available products include Cellosol 524 manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd. and Michem Lube 160RPH manufactured by Michelman.
  • the paraffin wax either a synthetic product or a commercially available product may be used, and examples of the commercially available product include Hydrin L-700 manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.
  • polyethylene wax either a synthetic product or a commercially available product may be used, and examples of the commercially available product include Aquacer 531 manufactured by BYK.
  • the lubricant when the water-dispersible resin binder contains a styrene-butadiene copolymer, the lubricant preferably contains paraffin wax. Further, when the water-dispersible resin binder contains an olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer (preferably an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer), the lubricant preferably contains carnauba wax.
  • the content of the lubricant is preferably 0.2 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and even more preferably The amount is 1 part by mass or more, and preferably 30 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less.
  • the content of the lubricant in the heat-sealing layer is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, even more preferably 1% by mass or more, The content is preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less.
  • the heat seal layer contains a water-dispersible resin binder, and preferably contains a lubricant in addition to the water-dispersible resin binder. Further, in addition to the water-dispersible resin binder and, if necessary, a lubricant, a pigment may be contained.
  • the heat-sealing layer may contain a pigment in addition to the water-dispersible resin binder and, if necessary, a lubricant.
  • a pigment in addition to the water-dispersible resin binder and, if necessary, a lubricant.
  • the pigment is not particularly limited, and examples include various pigments used in conventional pigment coating layers.
  • the pigments may be used alone or in combination of two or more.
  • the pigment preferably includes a pigment having an aspect ratio of 20 or more from the viewpoint of heat seal peel strength and blocking resistance.
  • the aspect ratio of the pigment is more preferably 25 or more, further preferably 30 or more, particularly preferably 60 or more, and from the viewpoint of availability and smoothness of the heat seal layer surface, preferably 10,000 or less, More preferably it is 1,000 or less, still more preferably 300 or less.
  • the aspect ratio of a pigment means major axis/minor axis, and may be measured by the method below.
  • the pigment preferably contains a layered inorganic compound with an aspect ratio of 20 or more.
  • the layered inorganic compound has a tabular shape. When the pigment is flat, the protrusion of the pigment from the surface of the heat-sealing layer is suppressed, and a heat-sealing layer having excellent blocking resistance while maintaining heat-sealability can be obtained.
  • the length (average particle diameter) of the pigment is preferably 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the length of the pigment is more preferably 0.3 ⁇ m or more, further preferably 0.5 ⁇ m or more, particularly preferably 1.0 ⁇ m or more, and more preferably 30 ⁇ m or less, even more preferably 20 ⁇ m or less, particularly preferably 15 ⁇ m. It is as follows.
  • the length of the pigment in the state contained in the heat seal layer is determined as follows. An enlarged photograph of the cross section of the heat seal layer is taken using an electron microscope. At this time, the magnification is set so that about 20 to 30 pigments are included in the screen. Measure the individual lengths of the pigments within the screen. Then, the average value of the obtained lengths is calculated and taken as the length of the pigment. Note that the length of the pigment is sometimes described in terms of particle diameter.
  • the thickness of the pigment is preferably 200 nm or less.
  • the thickness of the pigment is more preferably 100 nm or less, still more preferably 80 nm or less, even more preferably 50 nm or less, particularly preferably 30 nm or less. Moreover, it is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more.
  • the smaller the average thickness of the pigment the higher the heat seal peel strength.
  • the thickness of the pigment in the state included in the heat seal layer is determined as follows. An enlarged photograph of the cross section of the heat seal layer is taken using an electron microscope. At this time, the magnification is set so that about 20 to 30 pigments are included in the screen. Measure the individual thickness of pigments within the screen. Then, the average value of the obtained thicknesses is calculated and used as the thickness of the pigment.
  • pigments include mica, bentonite, kaolin, pyrophyllite, talc, smectite, vermiculite, chlorite, septechlorite, serpentine, stilpnomelene, montmorillonite, heavy calcium carbonate (ground calcium carbonate), Light calcium carbonate (synthetic calcium carbonate), composite synthetic pigment of calcium carbonate and other hydrophilic organic compounds, Sachin White, Litopone, titanium dioxide, silica, barium sulfate, calcium sulfate, alumina, aluminum hydroxide, zinc oxide, carbonic acid Examples include magnesium, silicate, colloidal silica, hollow or solid organic pigments such as plastic pigments, binder pigments, plastic beads, microcapsules, etc., and it is preferable to include at least one selected from the group consisting of these. .
  • mica examples include synthetic mica (e.g., swellable synthetic mica), muscovite (muscovite), sericite (sericite), phlogopite (phlogopite), biotite (biotite), and fluorophlogopite (artificial mica), red mica, soda mica, vanadium mica, illite, chimney mica, paragonite, and brittle mica.
  • bentonite includes montmorillonite.
  • kaolin examples include various kaolins such as kaolin, calcined kaolin, structured kaolin, and delaminated kaolin.
  • a pigment having an aspect ratio of 20 or more it is preferable to contain a pigment having an aspect ratio of 20 or more, and one of mica, bentonite, kaolin, and talc. It is more preferable to contain the above, and even more preferable to contain kaolin.
  • the content of the pigment is preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more from the viewpoint of anti-blocking properties, based on 100 parts by mass of the water-dispersible resin binder. , more preferably 5 parts by mass or more, even more preferably 8 parts by mass or more, while from the viewpoint of heat sealability, preferably 200 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, still more preferably 30 parts by mass. below.
  • the content of the pigment in the heat-sealing layer is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and even more preferably It is 5% by mass or more, even more preferably 8% by mass or more, and from the viewpoint of heat sealability, it is preferably 70% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less. .
  • the heat-sealing layer may contain other components in addition to the water-dispersible resin binder and, if necessary, a lubricant and/or pigment.
  • examples of other components include a silane coupling agent; an antifoaming agent; a viscosity modifier; a leveling agent such as a surfactant and an alcohol; and a coloring agent such as a colored dye.
  • the coating weight (basis weight) of the heat-sealing layer is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining sufficient heat-sealability and obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened when opened, Preferably 3 g/m 2 or more, more preferably 5 g/m 2 or more, even more preferably 8 g/m 2 or more, and from the viewpoint of economy and recyclability, preferably 30 g/m 2 or less, more preferably It is 20 g/m 2 or less, more preferably 15 g/m 2 or less.
  • the vertical and horizontal geometric mean of the specific tear strength of the heat seal paper is 10 mN ⁇ m 2 /g or more, preferably 12 mN ⁇ m from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened when opened. 2 /g or more, and although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 30 mN ⁇ m 2 /g or less, more preferably 25 mN ⁇ m 2 /g or less, even more preferably 20 mN ⁇ m 2 /g or less.
  • the specific tear strength of heat seal paper is the value obtained by dividing the tear strength measured according to JIS P 8116:2000 by the basis weight.
  • the method for adjusting the longitudinal and lateral geometric mean of the specific tear strength of heat-sealable paper within the above range is not particularly limited, but it may be necessary to It can be adjusted by selection, for example, the specific tear strength can be increased by using softwood pulp, preferably softwood unbleached kraft pulp. Further, by setting an appropriate degree of beating, the specific tear strength can be adjusted, and when the degree of beating is high (the CSF is small), the specific tear strength tends to decrease. In addition, by beating at a high concentration, the pulp becomes more branched or microfibrillar, and its tear strength can be increased. Furthermore, by employing stretch paper subjected to Kurupack treatment as the paper base material, it becomes possible to absorb energy at the time of tearing by stretching, and high specific tear strength can be obtained.
  • the specific tear strength in the vertical direction of the heat seal paper is preferably 8 mN ⁇ m 2 /g or more, more preferably 10 mN ⁇ m from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened. 2 /g or more, and although the upper limit is not particularly limited, it is preferably 30 mN ⁇ m 2 /g or less, more preferably 24 mN ⁇ m 2 /g or less, even more preferably 18 mN ⁇ m 2 /g or less.
  • the specific tear strength in the lateral direction of the heat seal paper is preferably 10 mN ⁇ m 2 /g or more, more preferably 12 mN ⁇ m from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened when opened. 2 /g or more, more preferably 14 mN ⁇ m 2 /g or more, and the upper limit is not particularly limited, but preferably 32 mN ⁇ m 2 /g or less, more preferably 28 mN ⁇ m 2 /g or less, even more preferably is 24 mN ⁇ m 2 /g or less.
  • the specific bursting strength of the heat seal paper is 3.0 kPa ⁇ m 2 /g or more, preferably 3.5 kPa ⁇ m 2 /g or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to break and can be easily opened when opened. 2 /g or more, and the upper limit is not particularly limited, but preferably 10.0 kPa ⁇ m 2 /g or less, more preferably 8.5 kPa ⁇ m 2 /g or less, even more preferably 7.0 kPa ⁇ m 2 /g or less.
  • the specific burst strength of heat seal paper is the value obtained by dividing the burst strength measured according to JIS P 8112:2008 by the basis weight.
  • the method for adjusting the specific bursting strength of heat seal paper within the above range, but it can be adjusted by selecting the type and degree of beating of the pulp constituting the paper base.
  • softwood pulp By preferably using unbleached softwood kraft pulp, the specific bursting strength can be increased.
  • the specific bursting strength can be adjusted, and when the degree of beating is high (the CSF is small), the specific bursting strength tends to decrease.
  • high specific bursting strength can also be obtained by employing stretch paper treated with Krupaq as the paper base material.
  • the specific bursting strength can be increased by adding an internal paper strength enhancer or the like to the paper base material.
  • the heat-seal paper of this embodiment has a heat-seal peel strength of 2.0 N/15 mm or more, preferably 3.0 N, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened when opened.
  • /15mm or more more preferably 4.0N/15mm or more, even more preferably 4.5N/15mm or more, and 10.0N/15mm or less, more preferably 9.0N/15mm or less, even more preferably 8.0N /15mm or less, more preferably 6.5N/15mm or less, even more preferably 7.0N/15mm or less.
  • the peel strength of the heat seal layer is the peel strength when the heat seal layers are heat sealed together under the conditions of 150 ° C., 0.2 MPa, and 1 second, and is specifically measured by the method described in the Examples below. is the value. Peel strength can be adjusted by selecting the glass transition temperature, type, and coating amount of the water-dispersible resin binder. For example, by setting the glass transition temperature of the water-dispersible resin binder to 100°C or less, the resin melts under predetermined heat-sealing conditions and the heat-sealing layers adhere well to each other, thereby ensuring the desired peel strength. Can be done.
  • the Oken type smoothness of the heat seal layer surface of the heat seal paper of this embodiment is preferably 30 seconds or more, more preferably 40 seconds or more, and even more preferably 50 seconds or more, from the viewpoint of improving heat seal peel strength.
  • the upper limit is not particularly limited, it is preferably 500 seconds or less, more preferably 300 seconds or less, and even more preferably 100 seconds or less.
  • the heat seal layer may be provided on the W side (wire side) or the F side (felt side) of the paper base material, and is not particularly limited.
  • the W surface (wire surface) is the surface in contact with the wire when the paper web is formed, and the opposite surface is the F surface (felt surface).
  • the surface opposite to the heat-sealing layer (for example, if the heat-sealing layer is provided on only one side of the paper base material and the paper base material is exposed on the other side, the surface of the paper base material)
  • the formula smoothness is preferably 3 seconds or more, more preferably 5 seconds or more, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1000 seconds or less, more preferably 300 seconds or less, and even more preferably is 100 seconds or less.
  • Oken type smoothness is measured in accordance with JIS P8155:2010. The Oken type smoothness of the heat-sealing layer surface and the opposite surface of the heat-sealing paper can be adjusted within the above-mentioned range by supercalender treatment, etc., which will be described later.
  • the basis weight of the heat seal paper of this embodiment is preferably 50 g/m 2 or more, more preferably 70 g/m 2 or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to break and can be easily opened when opened . More preferably 80 g/m 2 or more, even more preferably 85 g/m 2 or more, and preferably 200 g/m 2 or less, more preferably 150 g/m 2 or less, still more preferably 120 g/m 2 or less, and more More preferably, it is 100 g/m 2 or less.
  • the basis weight of heat seal paper is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
  • the thickness of the heat seal paper of this embodiment is preferably 60 ⁇ m or more, more preferably 80 ⁇ m or more, still more preferably 90 ⁇ m or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to break and can be easily opened when opened. It is even more preferably 100 ⁇ m or more, and preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, and still more preferably 150 ⁇ m or less.
  • the thickness of the heat seal paper is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
  • the density of the heat-seal paper is preferably 0.50 g/cm 3 or more, more preferably 0.60 g/cm 3 or more, and more preferably 0.50 g/cm 3 or more, and more preferably 0.60 g/cm 3 or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear and can be easily opened. It is preferably 0.65 g/cm 3 or more, and preferably 1.0 g/cm 3 or less, more preferably 0.90 g/cm 3 or less, and still more preferably 0.80 g/cm 3 or less.
  • the density of the heat seal paper is calculated from the basis weight and thickness of the heat seal paper obtained by the above-mentioned measuring method.
  • the heat-seal paper has a geometric mean of Clark stiffness of preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and even more preferably 35 or more. Even more preferably it is 40 or more, and from the viewpoint of automatic packaging formability, it is preferably 150 or less, more preferably 100 or less, even more preferably 85 or less, even more preferably 70 or less, and 60 or less. It may be 50 or less.
  • the longitudinal and lateral geometric mean of the Clark stiffness of the heat seal paper is obtained by determining the geometric mean of the longitudinal and lateral Clarke stiffnesses measured by the method of the example in accordance with JIS P 8143:2009.
  • the method for adjusting the longitudinal and lateral geometric mean of Clark stiffness of heat-sealing paper within the above range is not particularly limited, but various conditions such as the type of pulp constituting the paper base material, degree of beating, basis weight, calender treatment, Kurupack treatment, etc. It can be adjusted by selecting. For example, when softwood pulp and hardwood pulp are used as the pulp constituting the paper base material, Clark stiffness tends to decrease as the amount of hardwood pulp added is increased. Furthermore, if the degree of beating of the pulp constituting the paper base material is increased and a pulp with a low CSF value is used, Clark stiffness tends to be reduced. Furthermore, Clark stiffness tends to decrease when the basis weight is reduced, and Clark stiffness tends to decrease when the paper base material is subjected to Klupack treatment or calender treatment.
  • the Clark stiffness in the longitudinal direction of the heat-seal paper is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and still more preferably 40 or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to break and can be easily opened when opened.
  • the Clark stiffness in the lateral direction of the heat-seal paper is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and even more preferably 35 or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to break and can be easily opened when opened.
  • Clark stiffness/grammage The value (Clark stiffness/basis weight) (unit: m 2 /g) obtained by dividing the vertical and horizontal geometric mean of the Clark stiffness of heat seal paper by the basis weight (g/m 2 ) is a value that is difficult to break and easy to open. From the viewpoint of obtaining a packaging bag that can be opened quickly, and from the viewpoint of formability (for example, the appearance of the bag), it is preferably 0.20 m 2 /g or more, more preferably 0.30 m 2 /g or more, and even more preferably 0.20 m 2 /g or more.
  • the heat seal paper has appropriate softness and can be used in a bag making machine.
  • continuous bag making means that when forming packaging bags with an automatic packaging machine, there are no phenomena such as wrinkles, meandering, breakage, or sticking of the packaging material to the packaging machine. Or even if it occurs, it is to the extent that it does not interfere with continuous bag making.
  • the appearance of the bag is good means that there are no appearance defects such as wrinkles, poor sealing (misalignment of the seal), or deformation of the bag, or even if they are found, they are within an acceptable range. .
  • the value obtained by dividing the longitudinal Clark stiffness of heat-seal paper by the basis weight (g/m 2 ) (Clark stiffness/basis weight) (unit: m 2 /g) is a value that is difficult to tear and is easy to open when opened. From the viewpoint of obtaining an openable packaging bag, it is preferably 0.20 m 2 /g or more, more preferably 0.30 m 2 /g or more, even more preferably 0.40 m 2 /g or more, and has automatic packaging formability. From the viewpoint of More preferably 0.90 m 2 /g or less, even more preferably 0.80 m 2 /g or less, even more preferably 0.70 m 2 /g or less, and may be 0.60 m 2 /g or less. It may be 55 m 2 /g or less.
  • the value obtained by dividing the Clark stiffness in the lateral direction of heat seal paper by the basis weight (g/m 2 ) (Clark stiffness/basis weight) (unit: m 2 /g) is a value that is difficult to tear and is easy to open when opened. From the viewpoint of obtaining an openable packaging bag, it is preferably 0.20 m 2 /g or more, more preferably 0.30 m 2 /g or more, even more preferably 0.40 m 2 /g or more, and has automatic packaging formability.
  • it is preferably 1.20 m 2 /g or less, more preferably 1.00 m 2 /g or less, even more preferably 0.90 m 2 /g or less, particularly preferably 0.80 m 2 /g or less, 0. It may be 60 m 2 /g or less.
  • the puncture strength of the heat seal paper is preferably 10.0N or more, more preferably 11.0N or more, still more preferably 12.0N or more, even more preferably 12.5N or more, from the viewpoint of obtaining a packaging bag that is difficult to tear.
  • the upper limit is not particularly limited, from the viewpoint of obtaining a heat seal paper having a desired Clark stiffness and from the viewpoint of ease of manufacture, it is preferably 30.0 N or less, more preferably 25.0 N or less, and even more preferably is 20.0N or less, more preferably 18.0N or less, even more preferably 17.0N or less.
  • the puncture strength of heat seal paper is measured according to JIS Z 1717:2019.
  • the method for adjusting the puncture strength of heat-sealing paper within the above range is not particularly limited, but it can be adjusted by selecting various conditions such as the type of pulp constituting the paper base material, degree of beating, basis weight, Kurupack treatment, etc. Can be done. For example, when at least one selected from softwood pulp and hardwood pulp is used as the pulp constituting the paper base material, increasing the blending amount of softwood pulp tends to increase the puncture strength. Furthermore, if the beating degree of the pulp constituting the paper base material is increased and a pulp with a low CSF value is used, the puncture strength tends to decrease. Furthermore, as the basis weight increases, the puncture strength tends to increase. Furthermore, when a paper base material is subjected to the Kurupak treatment, the elongation of the paper improves and it becomes possible to absorb the impact caused by puncture, so that puncture strength tends to increase.
  • the method for manufacturing the heat seal paper of this embodiment is not particularly limited.
  • a cooking process in which raw material pulp is cooked a beating process in which a dispersion containing 20% by mass or more and 45% by mass or less of cooked raw material pulp is beaten, and a papermaking process in which paper is made from the beaten raw material pulp.
  • the cooking process is a process of cooking the raw material pulp. It is preferable that the kappa number of the raw material pulp is set to 30 or more and 60 or less by the cooking process. Although not particularly limited, it is preferable to treat the raw material chips used as raw material pulp with a chemical solution containing sodium hydroxide, and the treatment method with a chemical solution containing sodium hydroxide is a known treatment using a known chemical solution. A method can be used.
  • the Kappa number of the raw material pulp is preferably 50 or less, more preferably 45 or less.
  • the raw material chips used as the raw material pulp have softwood pulp as a main component.
  • "Raw material chips mainly composed of softwood pulp” refers to raw material chips in which the content of softwood is more than 50% by mass, and the content of softwood is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass. % or more, more preferably 100% by mass.
  • the raw material pulp may not be bleached or may be bleached.
  • the raw material pulp is preferably one or more selected from the group consisting of bleached kraft pulp and unbleached kraft pulp, and more preferably unbleached kraft pulp.
  • the beating process is a process of beating a dispersion liquid containing preferably 20% by mass or more and 45% by mass or less of the cooked raw material pulp.
  • the beating treatment method is not particularly limited, it is preferable to disperse the digested raw material pulp in water to prepare a dispersion having the above-mentioned raw material pulp concentration, and then beat the pulp.
  • the refining treatment method is not particularly limited, but can be carried out using, for example, a refining machine such as a double disc refiner, a single disc refiner, or a conical refiner.
  • the papermaking process is a process of making paper from beaten raw material pulp.
  • the paper-making method is not particularly limited, and includes, for example, an acid paper-making method in which paper is made at a pH of around 4.5, a neutral paper-making method in which paper is made at a pH of about 6 to about 9, and the like.
  • chemicals for the papermaking process such as a pH adjuster, an antifoaming agent, a pitch control agent, and a slime control agent, can be added as appropriate.
  • the paper machine is not particularly limited, and examples thereof include continuous paper machines such as Fourdrinier type, cylinder type, and inclined type, and multilayer paper machines combining these.
  • the paper base material used for the heat seal paper of this embodiment can be obtained by a method including the above-mentioned cooking process, beating process, and papermaking process. After the papermaking process, if necessary, a Clupak process may be included in which the paper web is shrunk using Clupack equipment. As the Kurupak equipment, known equipment can be used. Note that the method for manufacturing the paper base material used in the heat seal paper of the embodiment is not limited to the above method.
  • the method for manufacturing heat seal paper may include a surface treatment step of treating the surface of the paper base material with a chemical.
  • chemicals used in the surface treatment step include sizing agents, waterproofing agents, water retention agents, thickeners, and lubricants.
  • a device used in the surface treatment step a known device can be used.
  • the method for producing heat seal paper of the present embodiment includes a coating step of coating a heat seal layer on at least one surface of the paper base material obtained as described above. Note that the heat-seal layer coating liquid (heat-seal layer coating) may be applied two or more times.
  • the above method of sequentially forming the heat-sealing layers is preferred, but the method is not limited to this, and a simultaneous multilayer coating method may also be adopted.
  • Simultaneous multilayer coating method involves discharging multiple types of coating liquids separately from slit-shaped nozzles to form a liquid laminate, which is then applied onto a paper base material to create a multilayer heat coating. This method forms a seal layer at the same time.
  • the coating equipment for applying the heat seal layer coating liquid to the paper base material there is no particular limitation on the coating equipment for applying the heat seal layer coating liquid to the paper base material, and any known equipment may be used.
  • the coating equipment include a blade coater, a bar coater, an air knife coater, a slit die coater, a gravure coater, a microgravure coater, a roll coater, a size press, a gate roll coater, and a shim sizer.
  • the drying equipment for drying the heat seal layer is not particularly limited, and any known equipment can be used.
  • the drying equipment include a hot air dryer, an infrared dryer, a gas burner, and a hot plate. Further, the drying temperature may be appropriately set in consideration of the drying time and the like.
  • the solvent for the heat seal layer coating liquid is not particularly limited, and water or organic solvents such as ethanol, isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone, and toluene can be used. Among these, water is preferred as the dispersion medium for the heat seal layer coating liquid from the viewpoint of not causing the problem of volatile organic solvents. That is, it is preferable that the heat-seal layer coating liquid is an aqueous composition for heat-seal layers.
  • the solid content (solid content concentration) of the heat seal layer coating liquid is not particularly limited, and may be selected appropriately from the viewpoint of coatability and ease of drying, but is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass. % or more, more preferably 30% by mass or more, and preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less.
  • the preferred range of the coating amount (after drying) of the heat seal layer is as described above.
  • the number of heat seal layers may be one layer, or two or more layers. When there are two or more heat-sealing layers, the above coating amount represents the total coating amount.
  • supercalender processing is installed independently from papermaking, and generally involves passing the paper to be processed between metal rolls or between a metal roll and an elastic roll, and applying heat, pressure, etc. It is something to do.
  • the supercalender treatment may be performed in one stage or in multiple stages, and is not particularly limited. Supercalendering is preferable because it improves the smoothness of the surface of the heat-sealing layer, resulting in improved heat-sealing peel strength (lower minimum substrate failure temperature) and reduced Clark stiffness.
  • the smoothness of the surface opposite to the heat-sealing layer (for example, if the heat-sealing layer is provided only on one side of the paper base material and the paper base material is exposed on the other side, the surface of the paper base material) This is preferable because it improves properties and, as a result, improves printability. Furthermore, supercalendering tends to increase the density of heat-seal paper, and as mentioned above, improves surface smoothness. This is preferable because it improves processing suitability.
  • the linear pressure in supercalendering is preferably 10 kg/cm or more, more preferably 30 kg/cm or more, even more preferably 50 kg/cm or more, and preferably 1000 kg/cm or less, more preferably 500 kg/cm or less, More preferably, it is 200 kg/cm or less.
  • the above linear pressure may be changed as appropriate depending on the desired smoothness and density.
  • the heating temperature is not particularly limited, but it is preferable from the viewpoint of increasing the effect of the treatment and preventing heat-induced deterioration of the paper base material and the heat-sealing layer and preventing the heat-sealing layer from sticking. is 20°C or higher, more preferably 30°C or higher, even more preferably 35°C or higher, and is preferably 80°C or lower, more preferably 70°C or lower, even more preferably 60°C or lower.
  • the heat seal paper according to this embodiment can be suitably used as packaging bags for foods, household goods, books, daily necessities (soap, detergent, diapers), and the like. Therefore, the present invention also provides a packaging bag using the above-mentioned heat seal paper.
  • Example 1 ⁇ Preparation of heat seal layer paint> Aqueous dispersion of styrene/butadiene copolymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Nipol Latex LX407S12, solid content 46%, glass transition temperature 18°C (catalog value)) 98 parts (solid content equivalent), paraffin wax emulsion (Chukyo Hydrin L-700 (manufactured by Yushi Co., Ltd., solid content: 30%) was mixed (in terms of solid content), water was added and stirred so that the solid content concentration was 33%, and heat seal layer paint (concentration: 33%) was mixed. ) was prepared. The styrene/butadiene copolymer had a solubility in water at 25° C. of 10 g/L or less.
  • the obtained heat-seal layer paint was coated with stretched paper (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., unbleached softwood kraft pulp 100% by mass, Canadian standard) with a basis weight of 82.9 g/m 2 , a thickness of 123 ⁇ m, and a density of 0.67 g/cm 3 Heat-seal with an air knife coater so that the coated amount of the heat-seal layer after drying is 10 g/m 2 on the W surface with freeness of 677 mL, Krupac treatment, smoothness of F side 4 seconds, W side 7 seconds).
  • a layer is formed and dried in a dryer at 130 to 160°C.Finally, a linear pressure of 90 kg/cm is applied, a chilled roll is in contact with the coated surface, a cotton roll is in contact with the non-coated surface, and the roll is heated at 40°C.
  • a one-stage supercalender treatment was performed by heating the paper to obtain a heat-sealing paper (smoothness: F side: 8 seconds, W side: 64 seconds). The supercalender treatment increased the smoothness and printability compared to the paper before coating.
  • the stretched paper had a basis weight of 78.3 g/m 2 , a thickness of 126 ⁇ m, and a density of 0.62 g/cm 3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., unbleached softwood kraft pulp 100% by mass, Canadian standard freeness 563 mL,
  • the heat seal layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the smoothness was changed to 12 seconds for the F side and 29 seconds for the W side, and the coating amount after drying of the heat seal layer was 12 g/ m2 . Formation and supercalendering were performed to obtain heat seal paper (smoothness: F side: 15 seconds, W side: 61 seconds).
  • the stretch paper was made of heavy-duty packaging paper with a basis weight of 79.2 g/m 2 , a thickness of 132 ⁇ m, and a density of 0.60 g/cm 3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., unbleached softwood kraft pulp 100% by mass, Canadian standard freeness 578 mL).
  • the procedure was the same as in Example 1, except that the smoothness was changed to 3 seconds on the F side, 2 seconds on the W side, and no Krupack treatment), and the coating amount after drying of the heat seal layer was 10 g/ m2 .
  • a heat seal layer was formed and a super calender treatment was performed to obtain a heat seal paper (smoothness: F side: 25 seconds, W side: 65 seconds).
  • Example 4 98 parts (solid content equivalent) of a commercially available aqueous dispersion of ethylene-acrylic acid copolymer (glass transition temperature 45°C) and a commercially available aqueous dispersion of carnauba wax (Michem Lube 160RPH, manufactured by Michael Mann, solid content concentration) 25% by mass) (in terms of solid content) were mixed, water was added and stirred so that the solid content concentration was 35%, and a heat seal layer coating material (concentration 35%) was prepared. A heat seal layer was formed and a super calender treatment was performed in the same manner as in Example 2, except that the obtained heat seal layer paint was used, and heat seal paper (smoothness of F side 8 seconds, W side 82 seconds) was obtained. Ta.
  • the ethylene-acrylic acid copolymer had a solubility in water at 25° C. of 10 g/L or less.
  • Example 5 Instead of 2 parts of paraffin wax emulsion (in terms of solid content), 2 parts of polyethylene wax emulsion (Aquacer 531, manufactured by BYK, solid content concentration 45% by mass) was added to prepare a heat seal layer paint. Other than that, heat seal layer formation and super calender treatment were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain heat seal paper (smoothness: F side: 8 seconds, W side: 42 seconds).
  • Example 6 A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 2, except that the supercalender treatment was not performed (smoothness: F side: 12 seconds, W side: 40 seconds).
  • Example 7 Heat-sealing layer formation and supercalendering were performed in the same manner as in Example 1, except that no paraffin wax emulsion was added, to obtain heat-sealing paper (smoothness: F side: 8 seconds, W side: 60 seconds).
  • Example 8 10 parts (solid content equivalent) of a 50% solid content aqueous dispersion of kaolin (average particle size 8 ⁇ m, aspect ratio 80-100), an aqueous dispersion of styrene/butadiene copolymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Nipol) Latex LX407S12, solid content concentration 46%, glass transition temperature 18°C (catalog value)) 88 parts (solid content equivalent), paraffin wax emulsion (manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd., Hydrin L-700, solid content concentration 30%) 2
  • a heat seal paper (smoothness: F side: 8 seconds, W side: 12 seconds) was obtained in the same manner as in Example 1, except that a heel seal layer paint was prepared using
  • Example 9 Instead of 2 parts of paraffin wax emulsion (in terms of solid content), 2 parts of carnauba wax emulsion (Michem Lube 160RPH, manufactured by Michaelman Co., Ltd., solid content concentration 25% by mass) was added to form a heat seal layer coating. A heat-sealing layer was formed and a super calender treatment was performed in the same manner as in Example 1 except for the preparation, to obtain heat-sealing paper (smoothness: F side: 8 seconds, W side: 64 seconds).
  • Example 10 Instead of 2 parts of paraffin wax emulsion (in terms of solid content), 2 parts of polyethylene wax emulsion (Aquacer 531, manufactured by BYK, solid content concentration 45% by mass) was added to prepare a heat seal layer paint. Other than that, heat seal layer formation and super calender treatment were carried out in the same manner as in Example 2 to obtain heat seal paper (smoothness: F side: 15 seconds, W side: 42 seconds).
  • Example 11 Stretched paper with a basis weight of 100.0 g/m 2 , thickness of 149 ⁇ m, and density of 0.67 g/cm 3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., unbleached softwood kraft pulp 100% by mass, Canadian standard freeness 677 mL, Crupac) A heat-sealing layer was formed and a super calender treatment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the process was changed to 7 seconds for the smoothness of the F side and 18 seconds for the W side to obtain a heat-sealable paper (smoothness of the F side was 18 seconds). 8 seconds, W side 57 seconds).
  • Example 12 10 parts (solid content equivalent) of a 50% solid content aqueous dispersion of kaolin (average particle size 8 ⁇ m, aspect ratio 80-100), an aqueous dispersion of styrene/butadiene copolymer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Nipol) Latex LX407S12, solid content concentration 46%, glass transition temperature 18°C (catalog value)) 88 parts (solid content equivalent), paraffin wax emulsion (manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd., Hydrin L-700, solid content concentration 30%) 2
  • a heat seal paper (smoothness: F side: 15 seconds, W side: 24 seconds) was obtained in the same manner as in Example 2, except that a heel seal layer paint was prepared using
  • Example 13 Instead of 2 parts of paraffin wax emulsion (in terms of solid content), 2 parts of carnauba wax emulsion (Michem Lube 160RPH, manufactured by Michaelman Co., Ltd., solid content concentration 25% by mass) was added to form a heat seal layer coating. Except for the preparation, heat seal layer formation and super calender treatment were performed in the same manner as in Example 2 to obtain heat seal paper (smoothness: F side: 15 seconds, W side: 62 seconds).
  • Stretched paper is made of single-glazed bleached kraft paper with a basis weight of 50.7 g/m 2 , thickness of 61 ⁇ m, and density of 0.83 g/cm 3 (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., 100% by mass of bleached hardwood kraft pulp, Canadian standard freeness) 420 mL, smoothness F side 430 seconds, W side 16 seconds, no Krupack treatment). Heat seal layer formation and super calender treatment were carried out in the same manner as in Example 1. 963 seconds for the surface and 219 seconds for the W surface).
  • the stretched paper was made of thick glassine paper with a basis weight of 30.6 g/m 2 , a thickness of 30 ⁇ m, and a density of 1.01 g/cm 3 (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd., 100% by mass of bleached softwood kraft pulp, smoothness of F side 1300 seconds). , W side 1350 seconds) was performed in the same manner as in Example 1 to form a heat seal layer and super calendar treatment to obtain heat seal paper (smoothness F side 1700 seconds, W side 1500 seconds). .
  • the tear strength of the heat seal paper was measured according to JIS P 8116:2000. The tear strength was measured in each of the longitudinal and transverse directions, the obtained value was divided by the basis weight, and the obtained value was defined as the specific tear strength. From the obtained longitudinal and transverse specific tear strengths, the longitudinal and transverse geometric mean was determined.
  • the bursting strength of the heat seal paper was measured in accordance with JIS P 8112:2008. Further, the obtained value was divided by the basis weight, and the obtained value was taken as the specific bursting strength.
  • the heat-sealed test piece was cut to a width of 15 mm, and was subjected to T-peeling at a tensile speed of 300 mm/min using a tensile testing machine, and the maximum load recorded was taken as the heat-sealing peel strength.
  • the packaging bags obtained from the heat seal papers of Examples 1 to 13 had excellent drop resistance and were suppressed from breaking. Moreover, it was possible to easily open the package.
  • the packaging bag obtained from the heat seal paper of Comparative Example 1 with a specific bursting strength of less than 3.0 kPa ⁇ m 2 /g had poor drop resistance and was torn.
  • the packaging bag obtained from the heat-seal paper of Comparative Example 2 in which a PE layer was laminated to unbleached light packaging paper and the heat-seal peel strength exceeded 10 N/15 mm had poor drop resistance and was easy to open. It was inferior to sex.
  • the packaging bag obtained from the heat-seal paper of Comparative Example 3 with a heat-seal peel strength exceeding 10 N/15 mm was inferior in ease of opening.
  • the heat seal papers of Examples 1 to 6 and 8 to 13 containing a lubricant had excellent blocking resistance. Further, from a comparison of Examples 2 and 6, it was found that Clark stiffness was reduced and heat seal peel strength was improved by supercalendering.
  • the heat-seal paper of this embodiment provides a packaging bag that is difficult to tear and that can be easily opened.

Abstract

紙基材の少なくとも一方の面に1層以上のヒートシール層を有するヒートシール紙であって、前記ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有し、前記ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m2/g以上であり、前記ヒートシール紙の比破裂強さが3.0kPa・m2/g以上であり、前記ヒートシール層同士を150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした際のヒートシール剥離強度が2.0N/15mm以上10N/15mm以下である、ヒートシール紙。

Description

ヒートシール紙および包装袋
 本発明は、ヒートシール紙およびこれを用いた包装袋に関する。
 ヒートシール方式を利用した包装体は、一般の工業製品の包装の他、食品、医薬、医療器具の包装などに広く利用されている。
 近年、プラスチックゴミ問題が深刻化している。世界のプラスチックの生産量のうち、包装容器セクターでのプラスチック生産量が多く、プラスチックごみの原因となっている。プラスチックは半永久的に分解されず、そのゴミは自然環境下でマイクロプラスチック化し、生態系に深刻な悪影響を与えている。その対策として、プラスチックを紙に代替することが提案されている。
 例えば、特開2022-024664号公報には、耐水性、耐油性、ヒートシール適性を有すると共に長期保管が可能な耐水耐油ヒートシール紙を提供することを目的として、紙基材の少なくとも一方の面上に、熱可塑性樹脂とワックスと顔料とを含む塗工層を有することを特徴とする耐水耐油ヒートシール紙が開示されている。
 特開2022-024664号公報に記載のヒートシール紙は、耐ブロッキング性に優れるものであるが、輸送中の破袋や、開封時の開封容易性については検討されていない。
 本発明の目的は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋が得られるヒートシール紙、および該ヒートシール紙を用いた包装袋を提供することにある。
 本発明の課題は、以下の<1>~<17>の構成によって解決することができる。
 <1> 紙基材の少なくとも一方の面に1層以上のヒートシール層を有するヒートシール紙であって、前記ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有し、前記ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m/g以上であり、前記ヒートシール紙の比破裂強さが3.0kPa・m/g以上であり、前記ヒートシール層同士を150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした際のヒートシール剥離強度が2.0N/15mm以上10N/15mm以下である、ヒートシール紙。
 <2> 前記ヒートシール層がさらに滑剤を含む、<1>に記載のヒートシール紙。
 <3> 前記滑剤が、パラフィンワックス、カルナバワックス、およびポリオレフィンワックスよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、<2>に記載のヒートシール紙。
 <4> 前記ヒートシール層中の滑剤の含有量が1質量%以上5質量%以下である、<2>または<3>に記載のヒートシール紙。
 <5> 前記水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度が0℃以上100℃以下である、<1>~<4>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <6> 前記水分散性樹脂バインダーが、スチレン-ブタジエン共重合体およびオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、<1>~<5>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <7> 前記水分散性樹脂バインダーがスチレン-ブタジエン共重合体を含み、かつ、前記滑剤がパラフィンワックスを含む、<2>~<6>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <8> 前記水分散性樹脂バインダーがオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体を含み、かつ、前記滑剤がカルナバワックスを含む、<2>~<6>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <9> 前記紙基材を構成するパルプのカナダ標準ろ水度が、500mL以上750mL以下である、<1>~<8>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <10> 前記紙基材を構成するパルプの主成分が、針葉樹未晒クラフトパルプである、<1>~<9>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <11> クラークこわさの縦横相乗平均を坪量(g/m)で除した値(クラークこわさ/坪量)が0.20m/g以上1.20m/g以下である、<1>~<10>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <12> ヒートシール紙の突き刺し強度が10.0N以上である、<1>~<11>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <13> 紙基材の坪量が50g/m以上150g/m以下である、<1>~<12>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <14> ヒートシール層の坪量が3g/m以上30g/m以下である、<1>~<13>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <15> ヒートシール紙の坪量が50g/m以上200g/m以下である、<1>~<14>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <16> 前記紙基材が伸張紙である、<1>~<15>のいずれか1つに記載のヒートシール紙。
 <17> <1>~<16>のいずれか1つに記載のヒートシール紙を用いてなる、包装袋。
 以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限および下限は任意に組み合わせることができる。また、本明細書において、特記しない限り、操作および物性等の測定は、室温(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で行う。また、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの両方を含む総称である。
<ヒートシール紙>
 本実施形態のヒートシール紙(以下、単に「ヒートシール紙」ともいう)は、紙基材の少なくとも一方の面に1層以上のヒートシール層を有するヒートシール紙であって、前記ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有し、前記ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m/g以上であり、前記ヒートシール紙の比破裂強さが3.0kPa・m/g以上であり、前記ヒートシール層同士を150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした際のヒートシール剥離強度が2.0N/15mm以上10N/15mm以下である。本実施形態のヒートシール紙によれば、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋が得られる。
 水分散性樹脂バインダーを用いてヒートシール層を形成することで、ヒートシール性を発現させることができる。また、ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m/g以上であることにより、輸送時の落下や変形による剪断に耐えうるようになり、該ヒートシール紙が破れにくくなると考えられる。また、ヒートシール紙の比破裂強さが3.0kPa・m/g以上であることにより、該ヒートシール紙から得られた包装袋は、輸送時の落下等による破袋が抑制されたものと考えられる。さらに、ヒートシール剥離強度が2.0N/15mm以上であることにより、輸送時の落下等によるヒートシール部の破壊が抑制され、また、10N/15mm以下であることにより、開封が容易となると考えられる。なお、本発明の効果は、上記メカニズムによって制限されるものではない。本明細書中、ヒートシール紙の縦方向は、紙基材の抄紙方向(MD方向)に対応する方向を意味し、ヒートシール紙の横方向は、紙基材の幅方向(CD方向)に対応する方向を意味する。
[紙基材]
(原料パルプ)
 紙基材を構成するパルプとしては、特に制限されず、公知のパルプを使用できる。具体的には、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)等の未晒パルプ;広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)等の化学パルプ;砕木パルプ(GP)、加圧式砕木パルプ(PGW)、リファイナーメカニカルパルプ(RMP)、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)、ケミメカニカルパルプ(CMP)、ケミグランドパルプ(CGP)等の機械パルプ;古紙パルプ;ケナフ、バガス、竹、コットン等の非木材繊維パルプ;合成パルプ等が挙げられる。これらのパルプは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)および針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)よりなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)がさらに好ましい。
 本実施形態のヒートシール紙に用いられる紙基材を構成するパルプの主成分は、針葉樹パルプであることが好ましく、針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)であることがより好ましい。「紙基材を構成するパルプの主成分が針葉樹パルプである」とは、紙基材を構成するパルプ中、針葉樹パルプの含有量が50質量%超のものをいい、針葉樹パルプの含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。同様に、「紙基材を構成するパルプの主成分が針葉樹未晒クラフトパルプである」とは、紙基材を構成するパルプ中、針葉樹未晒クラフトパルプの含有量が50質量%超のものをいい、針葉樹未晒クラフトパルプの含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。針葉樹パルプは、平均繊維長が長く、針葉樹パルプを原料パルプとして用いた紙基材を使用することによって、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙が得られるので好ましい。さらに、紙基材を構成するパルプとして針葉樹未晒クラフトパルプ(NUKP)を用いると、パルプ繊維自身の強度が針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)や広葉樹未晒クラフトパルプ(LUKP)などと比べて高いため、得られる紙基材の強度や伸びが高くなるという利点がある。
 針葉樹パルプとしては、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙を得る観点から、好ましくはダグラスファーおよびマツよりなる群から選ばれる1種以上から得られたパルプであり、より好ましくはダグラスファーから得られたパルプである。
 紙基材を構成する原料パルプは、晒クラフトパルプおよび未晒クラフトパルプよりなる群から選ばれる1種以上を含むことが好ましく、未晒クラフトパルプを含むことがより好ましい。
(カナダ標準ろ水度)
 紙基材を構成する原料パルプの叩解度は、特に限定するものではないが、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙を得る観点から、カナダ標準ろ水度(CSF)として、好ましくは500mL以上、より好ましくは550mL以上であり、そして、好ましくは750mL以下、より好ましくは700mL以下である。また、紙表面の平滑性が良好となり、印刷適性を維持することができる。
 CSFは、JIS P 8121-2:2012「パルプ-ろ水度試験方法-第2部:カナダ標準ろ水度法」に従って測定される。
(カッパー価)
 JIS P 8211:2011に準拠して測定される、紙基材を構成するパルプのカッパー価は、耐衝撃性および加工性を有するヒートシール紙を得る観点から、好ましくは30以上であり、そして、好ましくは60以下、より好ましくは55以下、さらに好ましくは50以下、さらに好ましくは46以下である。紙基材を構成するパルプのカッパー価は、JIS P 8220-1:2012に準拠して離解した紙基材パルプを試料として、JIS P 8211:2011に準拠して測定される。
(坪量)
 紙基材の坪量は、特に限定されないが、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙を得る観点から、好ましくは50g/m以上、より好ましくは60g/m以上、さらに好ましくは70g/m以上であり、そして、好ましくは150g/m以下、より好ましくは120g/m以下、さらに好ましくは110g/m以下、一層好ましくは100g/m以下である。紙基材の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定される。
(厚さ)
 紙基材の厚さは、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙を得る観点から、好ましくは60μm以上、より好ましくは80μm以上、さらに好ましくは100μm以上であり、そして、好ましくは200μm以下、より好ましくは180μm以下、さらに好ましくは160μm以下である。紙基材の厚さは、JIS P 8118:2014に準拠して測定される。
(密度)
 紙基材の密度は、所望の比引裂強度および比破裂強さを有するヒートシール紙を得る観点、および成形加工性の観点から、好ましくは0.3g/cm以上、より好ましくは0.5g/cm以上であり、そして、好ましくは1.0g/cm以下、より好ましくは0.9g/cm以下、さらに好ましくは0.75g/cm以下である。紙基材の密度は、上述した測定方法により得られた、紙基材の坪量および厚さから算出される。
(任意成分)
 紙基材には、必要に応じて、例えば、アニオン性、カチオン性もしくは両性の歩留向上剤、濾水性向上剤、乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、サイズ剤、定着剤、填料等の内添剤、耐水化剤、染料、蛍光増白剤等の任意成分を含んでいてもよい。
 乾燥紙力増強剤としては、カチオン化澱粉、ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。乾燥紙力増強剤の含有量は、特に限定されないが、原料パルプ(絶乾質量)あたり、好ましくは3.0質量%以下である。
 湿潤紙力増強剤としては、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。湿潤紙力増強剤の含有量は、特に限定されないが、原料パルプ(絶乾質量)あたり、好ましくは3.0質量%以下である。
 サイズ剤としては、ロジンサイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤等の内添サイズ剤、スチレン/アクリル酸共重合体、スチレン/メタクリル酸共重合体等の表面サイズ剤が挙げられる。サイズ剤の含有量は、特に限定されないが、原料パルプ(絶乾質量)あたり、好ましくは3.0質量%以下である。
 定着剤としては、硫酸バンド、ポリエチレンイミン等が挙げられる。定着剤の含有量は、特に限定されないが、原料パルプ(絶乾質量)あたり、好ましくは3.0質量%以下である。
 填料としては、タルク、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、ベントナイト、ゼオライト、セリサイト、スメクタイト等の無機填料、アクリル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等の有機填料が挙げられる。
 紙基材としては、例えば、紙匹を収縮させるクルパック処理を施したクルパック紙(伸張紙)等を用いてもよい。なお、伸張紙は、JIS P 8113:2006に準拠して測定される縦方向または横方向の伸びが5%以上である紙をいい、JIS P 3401:2000に記載のクラフト紙5種 1号、2号が例示される。紙基材は、所望のクラークこわさおよび突き刺し強度のヒートシール紙を得る観点から、クルパック紙(伸張紙)であることが好ましい。
[ヒートシール層]
 本実施形態のヒートシール紙は、紙基材の少なくとも一方の面に、少なくとも1層のヒートシール層を有する。ヒートシール層は、加熱、超音波等で溶融し、接着する層である。
(水分散性樹脂バインダー)
 ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有する。水分散性樹脂バインダーとは、水溶性ではない(具体的には、25℃の水に対する溶解度が10g/L以下である)が、エマルションやサスペンションのように水中で微分散された状態となる樹脂バインダーをいう。水分散性樹脂バインダーを用いてヒートシール層を水系塗工することで、再離解性に優れ、紙として再生利用可能なヒートシール紙を得ることができる。なお、水分散性樹脂バインダーが下記の滑剤にも該当する場合は、滑剤に分類するものとする。
 水分散性樹脂バインダーとしては、本発明の効果を奏するものである限り、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-不飽和カルボン酸系共重合体(例えば、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体)、アクリル系樹脂、アクリロニトリル-スチレン系共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン系共重合体、ABS系樹脂、AAS系樹脂、AES系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ-4-メチルペンテン-1樹脂、ポリブテン-1樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、フッ化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、アセタール系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等)、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体、およびこれらの変性物等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 これらの中でも、スチレン-ブタジエン共重合体およびオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 さらに、ヒートシール剥離強度を高くする観点からは、オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体を含むことがより好ましく、入手容易性、コスト面およびリサイクル性の観点からは、スチレン-ブタジエン共重合体を含むことがより好ましい。
 オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体としては、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体等が挙げられる。中でも、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体を含むことが好ましく、エチレン-アクリル酸共重合体を含むことがより好ましい。
 よって、ヒートシール層に含まれる水分散性樹脂バインダーは、スチレン-ブタジエン共重合体およびエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。なお、オレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体は、アイオノマーであってもよい。
 スチレン-ブタジエン共重合体としては合成品、市販品のいずれを使用してもよく、市販品としては、日本ゼオン株式会社製NipolラテックスLX407G51、LX407S10、LX407S12、LX410、LX415M、LX416、LX430、LX433C、2507Hや、日本エイアンドエル株式会社製ナルスターSR-101、SR-102、SR-103、SR-115、SR-153や、JSR株式会社製スチレンブタジエンラテックス0602、0597C等が挙げられる。
 エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体としては、合成品、市販品のいずれを使用してもよく、市販品としては、マイケルマンジャパン合同会社製のMP498345N、MP4983R、MP4990R、MFHS1279、住友精化株式会社製のザイクセン(登録商標)A、ザイクセン(登録商標)AC、三井化学株式会社製のケミパールSシリーズ等が挙げられる。
 水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは15℃以上である。ガラス転移温度が上記下限値以上の水分散性樹脂バインダーを使用することで、ヒートシール紙の耐ブロッキング性も向上させうる。そして、ヒートシール性の観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは80℃以下、さらに好ましくは60℃以下、よりさらに好ましくは50℃以下である。
 水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度は、示差走査熱量計により測定される値を採用するものとする。
 ヒートシール層中の水分散性樹脂バインダーの含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは80質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下である。上記範囲内であれば、高いヒートシール剥離強度を有するヒートシール紙を得ることができる。
 すなわち、本発明の一実施形態によれば、ヒートシール層中のスチレン-ブタジエン共重合体および/またはオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体(好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体)の含有量が、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上、よりさらに好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下である。ここで、「Aおよび/またはBの含有量」とは、A、Bのいずれか一方のみを含有する場合はその含有量を指し、A、Bの両方を含有する場合はこれらの合計含有量を指す。
(滑剤)
 ヒートシール紙の滑り性および耐ブロッキング性付与の観点から、ヒートシール層は、上記の水分散性樹脂バインダーに加えて、滑剤を含有することが好ましい。滑剤とは、ヒートシール層に配合することにより、ヒートシール層表面の摩擦係数を低減させることができる物質である。
 滑剤としては、特に限定されず、例えば、ワックス、金属石鹸、脂肪酸エステル等を使用することができる。滑剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。ワックスとしては、例えば、動物または植物由来のワックス(例えば、ミツロウ、カルナバワックスなど)、鉱物ワックス(例えば、マイクロクリスタリンワックスなど)、石油ワックス等の天然ワックス;ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、ポリエステルワックス等の合成ワックス等が挙げられる。金属石鹸としては、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウム、脂肪酸ナトリウム石鹸、オレイン酸カリ石鹸、ヒマシ油カリ石鹸、およびそれらの複合体等が挙げられる。上記の滑剤の中でも、融点が比較的低くワックス成分が塗工層表面に形成されやすく、耐ブロッキング性向上効果に優れることから、パラフィンワックス、カルナバワックスおよびポリオレフィンワックスが好ましい。すなわち、滑剤は、パラフィンワックス、カルナバワックスおよびポリオレフィンワックスよりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。滑り性付与および防湿性向上の観点からは、パラフィンワックスを含むことが好ましい。
 カルナバワックスとしては、合成品、市販品のいずれを使用してもよく、市販品としては中京油脂株式会社製セロゾール524、マイケルマン社製Michem Lube 160RPH等が挙げられる。パラフィンワックスとしても、合成品、市販品のいずれを使用してもよく、市販品としては中京油脂株式会社製ハイドリンL-700等が挙げられる。ポリエチレンワックスとしても、合成品、市販品のいずれを使用してもよく、市販品としてはBYK社製Aquacer 531等が挙げられる。
 水分散性樹脂バインダーがスチレン-ブタジエン共重合体を含む場合、滑剤はパラフィンワックスを含むことが好ましい。また、水分散性樹脂バインダーがオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体(好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体)を含む場合、滑剤はカルナバワックスを含むことが好ましい。
 ヒートシール層が滑剤を含有する場合、滑剤の含有量は、水分散性樹脂バインダー100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上であり、そして、好ましくは30質量部以下、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。
 ヒートシール層が滑剤を含有する場合、ヒートシール層中の滑剤の含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。
 本実施形態において、ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有し、水分散性樹脂バインダーに加えて、滑剤を含有することが好ましい。また、水分散性樹脂バインダー、および必要に応じて滑剤に加えて、顔料を含有してもよい。
(顔料)
 本実施形態において、ヒートシール層は、上記水分散性樹脂バインダー、および必要に応じて滑剤に加えて、顔料を含有してもよい。顔料を含有することにより、ヒートシール紙を製造する際に、ヒートシール層塗工面が、ヒートシール紙の裏面に貼り付き、剥がれが生じる(ブロッキングする)という問題が抑制され、耐ブロッキング性に優れたヒートシール紙が得られる。
 顔料としては、特に限定されるものではなく、従来の顔料塗工層に使用されている各種顔料が例示される。顔料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。顔料としては、ヒートシール剥離強度の観点、および耐ブロッキング性の観点から、アスペクト比が20以上の顔料を含むことが好ましい。顔料のアスペクト比は、より好ましくは25以上、さらに好ましくは30以上、特に好ましくは60以上であり、そして、入手容易性およびヒートシール層表面の平滑性の観点から、好ましくは10,000以下、より好ましくは1,000以下、さらに好ましくは300以下である。顔料のアスペクト比は、長径/短径を意味し、下記の方法により測定してもよい。
 顔料は、アスペクト比20以上の層状無機化合物を含むことが好ましい。層状無機化合物の形態は、平板状である。顔料が平板状であると、顔料のヒートシール層表面からの突出が抑制され、ヒートシール性を維持しつつ、耐ブロッキング性に優れたヒートシール層が得られる。
 顔料は、長さ(平均粒子径)が0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。長さが0.1μm以上であると、顔料が紙基材に対して平行に配列し易い。また、長さが100μm以下であると顔料の一部がヒートシール層から突出する懸念が少ない。顔料の長さは、より好ましくは0.3μm以上、さらに好ましくは0.5μm以上、特に好ましくは1.0μm以上であり、そして、より好ましくは30μm以下、さらに好ましくは20μm以下、特に好ましくは15μm以下である。
 ここで、ヒートシール層中に含まれている状態での顔料の長さは、以下のようにして求められる。ヒートシール層の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影する。このとき、画面内に顔料が20~30個程度含まれる倍率とする。画面内の顔料の個々の長さを測定する。そして、得られた長さの平均値を算出して、顔料の長さとする。なお、顔料の長さは、粒子径という表現で記載されることもある。
 顔料は、厚さが200nm以下であることが好ましい。顔料の厚さは、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは80nm以下、よりさらに好ましくは50nm以下、特に好ましくは30nm以下である。また、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以上である。顔料の平均厚さが小さい方が、高いヒートシール剥離強度が得られる。ここで、ヒートシール層中に含まれている状態での顔料の厚さは、以下のようにして求められる。ヒートシール層の断面について、電子顕微鏡を用いて拡大写真を撮影する。このとき、画面内に顔料が20~30個程度含まれる倍率とする。画面内の顔料の個々の厚さを測定する。そして、得られた厚さの平均値を算出して、顔料の厚さとする。
 顔料の具体例としては、マイカ、ベントナイト、カオリン、パイロフィライト、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、緑泥石、セプテ緑泥石、蛇紋石、スチルプノメレーン、モンモリロナイト、重質炭酸カルシウム(粉砕炭酸カルシウム)、軽質炭酸カルシウム(合成炭酸カルシウム)、炭酸カルシウムと他の親水性有機化合物との複合合成顔料、サチンホワイト、リトポン、二酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、中空もしくは密実である有機顔料のプラスチックピグメント、バインダーピグメント、プラスチックビーズ、マイクロカプセルなどが挙げられ、これらからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 マイカの具体例としては、合成マイカ(例えば、膨潤性合成マイカ)、白雲母(マスコバイト)、絹雲母(セリサイト)、金雲母(フロコパイト)、黒雲母(バイオタイト)、フッ素金雲母(人造雲母)、紅マイカ、ソーダマイカ、バナジンマイカ、イライト、チンマイカ、パラゴナイト、ブリトル雲母などが挙げられる。また、ベントナイトの具体例としては、モンモリロナイトが挙げられる。
 カオリンの具体例としては、カオリン、焼成カオリン、構造化カオリン、デラミネーテッドカオリン等の各種カオリンが例示される。
 これらの中でも特に、ヒートシール剥離強度の観点、耐ブロッキング性の観点および経済性の観点から、アスペクト比が20以上の顔料を含むことが好ましく、マイカ、ベントナイト、カオリンおよびタルクのうちいずれか1種以上を含有することがより好ましく、カオリンを含むことがさらに好ましい。
 ヒートシール層が顔料を含有する場合、顔料の含有量は、水分散性樹脂バインダー100質量部に対して、耐ブロッキング性の観点からは、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上、よりさらに好ましくは8質量部以上であり、一方、ヒートシール性の観点からは、好ましくは200質量部以下、より好ましくは100質量部以下、さらに好ましくは30質量部以下である。
 ヒートシール層が顔料を含有する場合、ヒートシール層中の顔料の含有量は、耐ブロッキング性およびリサイクル性の観点からは、好ましくは1質量%以上、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上、よりさらに好ましくは8質量%以上であり、そして、ヒートシール性の観点からは、好ましくは70質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下である。
(他の成分)
 ヒートシール層は、上記水分散性樹脂バインダー、必要に応じて滑剤および/または顔料に加えて、他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、シランカップリング剤;消泡剤;粘度調整剤;界面活性剤、アルコール等のレベリング剤;着色染料等の着色剤などが例示される。
 ヒートシール層の塗工量(坪量)は、特に限定されないが、十分なヒートシール性を得る観点、および、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは3g/m以上、より好ましくは5g/m以上、さらに好ましくは8g/m以上であり、そして、経済性およびリサイクル性の観点から、好ましくは30g/m以下、より好ましくは20g/m以下、さらに好ましくは15g/m以下である。
<ヒートシール紙の物性>
(比引裂強さ)
 ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、10mN・m/g以上であり、好ましくは12mN・m/g以上であり、そして、上限は特に限定されないが、好ましくは30mN・m/g以下、より好ましくは25mN・m/g以下、さらに好ましくは20mN・m/g以下である。
 ヒートシール紙の比引裂強さは、JIS P 8116:2000に準じて測定される引裂強さを坪量で除した値である。
 ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均を上記の範囲に調整する方法は特に限定されないが、紙基材を構成するパルプの種類や叩解条件(叩解度、叩解時のパルプ濃度など)を選択することで調整することができ、例えば、針葉樹パルプ、好ましくは針葉樹未晒クラフトパルプを使用することで、比引裂強さを高くすることができる。また、適切な叩解度とすることで、比引裂強さを調整することができ、叩解度が高い(CSFが小さい)と、比引裂強さが低下する傾向がある。また、高濃度叩解することにより、パルプがより分枝化あるいはマイクロフィブリル状になり、引裂強さを高めることもできる。さらに、紙基材として、クルパック処理した伸張紙を採用することでも、伸びることにより引裂時のエネルギーを吸収することが可能となり、高い比引裂強さを得ることができる。
 ヒートシール紙の縦方向の比引裂強さは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは8mN・m/g以上、より好ましくは10mN・m/g以上であり、そして、上限は特に限定されないが、好ましくは30mN・m/g以下、より好ましくは24mN・m/g以下、さらに好ましくは18mN・m/g以下である。
 ヒートシール紙の横方向の比引裂強さは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは10mN・m/g以上、より好ましくは12mN・m/g以上、さらに好ましくは14mN・m/g以上であり、そして、上限は特に限定されないが、好ましくは32mN・m/g以下、より好ましくは28mN・m/g以下、さらに好ましくは24mN・m/g以下である。
(比破裂強さ)
 ヒートシール紙の比破裂強さは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、3.0kPa・m/g以上であり、好ましくは3.5kPa・m/g以上であり、そして、上限は特に限定されないが、好ましくは10.0kPa・m/g以下、より好ましくは8.5kPa・m/g以下、さらに好ましくは7.0kPa・m/g以下である。
 ヒートシール紙の比破裂強さは、JIS P 8112:2008に準じて測定される破裂強さを坪量で除した値である。
 ヒートシール紙の比破裂強さを上記の範囲に調整する方法は特に限定されないが、紙基材を構成するパルプの種類や叩解度を選択することで調整することができ、例えば、針葉樹パルプ、好ましくは針葉樹未晒クラフトパルプを使用することで、比破裂強さを高くすることができる。また、適切な叩解度とすることで、比破裂強さを調整することができ、叩解度が高い(CSFが小さい)と、比破裂強さが低下する傾向がある。また、高濃度叩解することにより、パルプがより分枝化あるいはマイクロフィブリル状になり、破裂強さを高めることもできる。
 さらに、紙基材として、クルパック処理した伸張紙を採用することでも、高い比破裂強さを得ることができる。また、紙基材に内添紙力増強剤等を添加することによって、比破裂強さを高くすることができる。
(ヒートシール剥離強度)
 本実施形態のヒートシール紙は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、ヒートシール剥離強度が、2.0N/15mm以上であり、好ましくは3.0N/15mm以上、より好ましくは4.0N/15mm以上、さらに好ましくは4.5N/15mm以上であり、そして10.0N/15mm以下、より好ましくは9.0N/15mm以下、さらに好ましくは8.0N/15mm以下、よりさらに好ましくは6.5N/15mm以下、一層好ましくは7.0N/15mm以下である。さらに、自動包装成形性の観点からは、4.8N/15mm以上であることが好ましい。ヒートシール層の剥離強度は、ヒートシール層同士を150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした際の剥離強度であり、具体的には後述の実施例に記載の方法によって測定される値である。
 水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度および種類、並びに塗工量を選択することによって、剥離強度を調整することができる。例えば、水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度を100℃以下とすることで、所定のヒートシール条件で樹脂が溶融してヒートシール層同士が良好に接着するため、所望の剥離強度を確保することができる。
(表面平滑度)
 本実施形態のヒートシール紙のヒートシール層表面の王研式平滑度は、ヒートシール剥離強度を向上させる観点から、好ましくは30秒以上、より好ましくは40秒以上、さらに好ましくは50秒以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは500秒以下、より好ましくは300秒以下、さらに好ましくは100秒以下である。
 なお、ヒートシール層は、紙基材のW面(ワイヤー面)に設けてもよく、F面(フェルト面)に設けてもよく、特に限定されない。ここで、W面(ワイヤー面)とは、紙匹が形成されるときのワイヤーに接した面であり、その反対面はF面(フェルト面)である。
 また、ヒートシール層と反対面(例えば、紙基材の一方の面のみにヒートシール層が設けられ、他方の面は紙基材が露出している場合は、紙基材表面)の王研式平滑度は、印刷適性を向上させる観点から、好ましくは3秒以上、より好ましくは5秒以上であり、上限は特に限定されないが、好ましくは1000秒以下、より好ましくは300秒以下、さらに好ましくは100秒以下である。
 王研式平滑度は、JIS P8155:2010に準拠して測定される。
 ヒートシール紙のヒートシール層表面および反対面の王研式平滑度は、後述するスーパーカレンダー処理等により、上記範囲内に調整することができる。
(坪量)
 本実施形態のヒートシール紙の坪量は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは50g/m以上、より好ましくは70g/m以上、さらに好ましくは80g/m以上、よりさらに好ましくは85g/m以上であり、そして、好ましくは200g/m以下、より好ましくは150g/m以下、さらに好ましくは120g/m以下、よりさらに好ましくは100g/m以下である。
 ヒートシール紙の坪量は、JIS P 8124:2011に準拠して測定される。
(厚さ)
 本実施形態のヒートシール紙の厚さは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは60μm以上、より好ましくは80μm以上、さらに好ましくは90μm以上、よりさらに好ましくは100μm以上であり、そして、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、さらに好ましくは150μm以下である。
 ヒートシール紙の厚さは、JIS P 8118:2014に準拠して測定される。
(密度)
 ヒートシール紙の密度は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは0.50g/cm以上、より好ましくは0.60g/cm以上、さらに好ましくは0.65g/cm以上であり、そして、好ましくは1.0g/cm以下、より好ましくは0.90g/cm以下、さらに好ましくは0.80g/cm以下である。ヒートシール紙の密度は、上述した測定方法により得られた、ヒートシール紙の坪量および厚さから算出される。
(クラークこわさ)
 ヒートシール紙のクラークこわさの縦横相乗平均は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは20以上、より好ましくは30以上、さらに好ましくは35以上、よりさらに好ましくは40以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは150以下、より好ましくは100以下、さらに好ましくは85以下であり、よりさらに好ましくは70以下であり、60以下であってもよく、50以下であってもよい。
 ヒートシール紙のクラークこわさの縦横相乗平均は、JIS P 8143:2009に準じて、実施例の方法により測定される縦方向および横方向のクラークこわさの相乗平均を求めることで得られる。
 ヒートシール紙のクラークこわさの縦横相乗平均を上記の範囲に調整する方法は特に限定されないが、紙基材を構成するパルプの種類や叩解度、坪量、カレンダー処理、クルパック処理等の諸条件を選択することで調整することができる。例えば、紙基材を構成するパルプとして、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプを使用する場合、広葉樹パルプの配合量を増加させると、クラークこわさは低減する傾向にある。また、紙基材を構成するパルプの叩解度を上げ、CSFが低値であるパルプを使用すると、クラークこわさは低減する傾向にある。さらに、坪量を低減させると、クラークこわさは低減する傾向にあり、紙基材にクルパック処理や、カレンダー処理を行うと、クラークこわさは低減する傾向にある。
 ヒートシール紙の縦方向のクラークこわさは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは20以上、より好ましくは30以上、さらに好ましくは40以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは250以下、より好ましくは200以下、さらに好ましくは150以下、よりさらに好ましくは100以下、よりさらに好ましくは85以下、より一層好ましくは80以下、特に好ましくは75以下であり、70以下であってもよく、65以下であってもよく、55以下であってもよい。
 ヒートシール紙の横方向のクラークこわさは、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは20以上、より好ましくは30以上、さらに好ましくは35以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは250以下、より好ましくは200以下、さらに好ましくは150以下、よりさらに好ましくは100以下、よりさらに好ましくは85以下、より一層好ましくは80以下、特に好ましくは70以下であり、60以下であってもよく、50以下であってもよい。
(クラークこわさ/坪量)
 ヒートシール紙のクラークこわさの縦横相乗平均を坪量(g/m)で除した値(クラークこわさ/坪量)(単位:m/g)は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点、および成形性(例えば、袋の外観)の観点から、好ましくは0.20m/g以上、より好ましくは0.30m/g以上、さらに好ましくは0.40m/g以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは1.20m/g以下、より好ましくは1.00m/g以下、よりさらに好ましくは0.90m/g以下、より一層好ましくは0.80m/g以下、特に好ましくは0.65m/g以下であり、0.60m/g以下であってもよく、0.55m/g以下であってもよい。
 また、「クラークこわさの縦横相乗平均/坪量(単位:m/g)」が1.00m/g以下であることにより、ヒートシール紙が適度な柔らかさを有し、製袋機において成形する際、ヒートシール紙が変形に追随することができるため、しわや外観不良が抑制され、自動包装成形性に優れると考えられる。また、「クラークこわさの縦横相乗平均/坪量)(単位:m/g)」が0.20m/g以上であると、包装袋の保形性や堅牢性が向上し、包装袋の破袋が抑制されると考えられる。
 本明細書中、「自動包装成形性に優れる」とは、自動包装機で連続して製袋が可能であり、かつ得られる袋の外観が良好であることを意味する。ここで、「連続して製袋が可能」とは、自動包装機で包装袋を成形する際に、包材のシワ、蛇行、破断、包装機への貼り付きなどの現象が起きないか、または起きたとしても連続製袋に支障をきたさない程度であることをいう。また、「袋の外観が良好」とは、袋のシワ、シール不良(シール部のずれ)、変形などの外観不良が見られないか、または見られたとしても許容範囲内であることをいう。
 ヒートシール紙の縦方向のクラークこわさを坪量(g/m)で除した値(クラークこわさ/坪量)(単位:m/g)は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは0.20m/g以上、より好ましくは0.30m/g以上、さらに好ましくは0.40m/g以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは2.40m/g以下、より好ましくは2.00m/g以下、さらに好ましくは1.50m/g以下、よりさらに好ましくは1.00m/g以下、よりさらに好ましくは0.90m/g以下、よりさらに好ましくは0.80m/g以下、より一層好ましくは0.70m/g以下、0.60m/g以下であってもよく、0.55m/g以下であってもよい。
 ヒートシール紙の横方向のクラークこわさを坪量(g/m)で除した値(クラークこわさ/坪量)(単位:m/g)は、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を得る観点から、好ましくは0.20m/g以上、より好ましくは0.30m/g以上、さらに好ましくは0.40m/g以上であり、そして、自動包装成形性の観点からは、好ましくは1.20m/g以下、より好ましくは1.00m/g以下、さらに好ましくは0.90m/g以下、特に好ましくは0.80m/g以下、0.60m/g以下であってもよい。
(突き刺し強度)
 ヒートシール紙の突き刺し強度は、破袋しにくい包装袋を得る観点から、好ましくは10.0N以上、より好ましくは11.0N以上、さらに好ましくは12.0N以上、よりさらに好ましくは12.5N以上であり、そして、上限は特に限定されないが、所望のクラークこわさを有するヒートシール紙を得る観点、および製造容易性の観点から、好ましくは30.0N以下、より好ましくは25.0N以下、さらに好ましくは20.0N以下、よりさらに好ましくは18.0N以下、一層好ましくは17.0N以下である。
 ヒートシール紙の突き刺し強度は、JIS Z 1717:2019に準じて測定される。
 ヒートシール紙の突き刺し強度を上記の範囲に調整する方法は特に限定されないが、紙基材を構成するパルプの種類や叩解度、坪量、クルパック処理などの諸条件を選択することで調整することができる。例えば、紙基材を構成するパルプとして、針葉樹パルプおよび広葉樹パルプから選択された少なくとも1つを使用する場合、針葉樹パルプの配合量を増加させると、突き刺し強度が高くなる傾向にある。また、紙基材を構成するパルプの叩解度を上げ、CSFが低値であるパルプを使用すると、突き刺し強度は低下する傾向にある。さらに、坪量を増加させると、突き刺し強度が高くなる傾向にある。また、紙基材にクルパック処理を行うと、紙の伸びが向上し、突き刺しによる衝撃を吸収することが可能となるため、突き刺し強度が高くなる傾向にある。
[ヒートシール紙の製造方法]
 本実施形態のヒートシール紙の製造方法は、特に限定されない。例えば、原料パルプの蒸解処理を行なう蒸解工程と、蒸解処理した原料パルプを20質量%以上45質量%以下含有する分散液を叩解処理する叩解工程と、叩解処理した原料パルプを抄紙する抄紙工程と、を含む方法により得られた紙基材の少なくとも一方の面上に、少なくとも1層のヒートシール層を塗工する塗工工程を含む製造方法が挙げられる。当該製造方法のそれぞれの工程について、以下に説明する。
(蒸解工程)
 蒸解工程は、原料パルプの蒸解処理を行なう工程である。蒸解工程により、原料パルプのカッパー価を30以上60以下とすることが好ましい。特に限定されないが、原料パルプの材料として用いられる原料チップを、水酸化ナトリウムを含む薬液で処理することが好ましく、水酸化ナトリウムを含む薬液による処理方法としては、公知の薬液を使用する公知の処理方法を用いることができる。
 原料パルプのカッパー価を30以上60以下とすることにより、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋を形成可能なヒートシール紙が得られる。当該観点から、原料パルプのカッパー価は、50以下とすることが好ましく、45以下とすることがより好ましい。
 原料パルプの材料として用いられる原料チップは、針葉樹パルプを主成分とすることが好ましい。「針葉樹パルプを主成分とする原料チップ」とは、原料チップ中、針葉樹の含有量が50質量%超のものをいい、針葉樹の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは100質量%である。
 原料パルプに、漂白処理を施さなくてもよいし、漂白処理を施してもよい。原料パルプは、晒クラフトパルプおよび未晒クラフトパルプよりなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、未晒クラフトパルプであることがより好ましい。
(叩解工程)
 叩解工程は、蒸解処理した原料パルプを好ましくは20質量%以上45質量%以下含有する分散液を叩解処理する工程である。叩解処理の方法は特に限定されないが、蒸解処理した原料パルプを水中に分散させて、上記の原料パルプ濃度の分散液を作製し、叩解することが好ましい。叩解処理方法としては、特に限定されないが、例えば、ダブルディスクリファイナー、シングルディスクリファイナー、コニカルリファイナー等の叩解機を用いて行うことができる。
 蒸解処理した原料パルプを20質量%以上45質量%以下含有する分散液を叩解処理することにより、耐衝撃性および加工性を有する紙基材および該紙基材を用いたヒートシール紙が得られると共に、生産性に優れる。
(抄紙工程)
 抄紙工程は、叩解処理した原料パルプを抄紙する工程である。抄紙方法については、特に限定されず、例えばpHが4.5付近で抄紙を行う酸性抄紙法、pHが約6~約9で抄紙を行う中性抄紙法等が挙げられる。抄紙工程では、必要に応じて、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙工程用薬剤を適宜添加できる。抄紙機についても、特に限定されず、例えば、長網式、円網式、傾斜式等の連続抄紙機、またはこれらを組み合わせた多層抄き合わせ抄紙機等が挙げられる。
 本実施形態のヒートシール紙に用いられる紙基材は、上述した蒸解工程と、叩解工程と、抄紙工程と、を含む方法により得ることができる。抄紙工程の後に、必要に応じて、クルパック設備を用いて紙匹を収縮させるクルパック工程を有していてもよい。クルパック設備としては、公知のものを用いることができる。なお、実施形態のヒートシール紙に用いられる紙基材の製造方法は、上記方法に限定されない。
 また、本実施形態において、ヒートシール紙の製造方法は、紙基材の表面を薬剤で処理する表面処理工程を含んでいてもよい。表面処理工程に用いられる薬剤としては、サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤等が挙げられる。表面処理工程に用いられる装置としては、公知の装置を用いることができる。
 本実施形態のヒートシール紙の製造方法は、上記のように得られた紙基材上の少なくとも一方の面上に、ヒートシール層を塗工する塗工工程を含む。なお、ヒートシール層塗工液(ヒートシール層塗料)は、二度以上塗工してもよい。
 紙基材に複数のヒートシール層を形成する場合において、逐次的にヒートシール層を形成する上記の方法が好ましいが、これに限定されるものではなく、同時多層塗工法を採用してもよい。同時多層塗工法とは、複数種の塗工液をそれぞれ別個にスリット状ノズルから吐出させて、液体状の積層体を形成し、それを紙基材上に塗工することにより、多層のヒートシール層を同時に形成する方法である。
 ヒートシール層塗工液を紙基材に塗工するための塗工設備には、特に限定はなく、公知の設備を用いればよい。塗工設備としては、例えば、ブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター、スリットダイコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ロールコーター、サイズプレス、ゲートロールコーター、シムサイザー等が挙げられる。
 ヒートシール層を乾燥するための乾燥設備には、特に限定されず、公知の設備を用いることができる。乾燥設備としては、例えば、熱風乾燥機、赤外線乾燥機、ガスバーナー、熱板等が挙げられる。また、乾燥温度は、乾燥時間等を考慮して、適宜設定すればよい。
 ヒートシール層塗工液の溶媒としては、特に限定されず、水またはエタノール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、トルエン等の有機溶媒を用いることができる。これらの中でも、揮発性有機溶媒の問題を生じない観点から、ヒートシール層塗工液の分散媒としては、水が好ましい。すなわち、ヒートシール層塗工液は、ヒートシール層用水系組成物であることが好ましい。
 ヒートシール層塗工液の固形分量(固形分濃度)は、特に限定されず、塗工性および乾燥容易性の観点から適宜選択すればよいが、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、さらに好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下、よりさらに好ましくは40質量%以下である。
 ヒートシール層の塗工量(乾燥後)の好ましい範囲は、上述した通りである。ヒートシール層は、1層であってもよいし、2層以上であってもよい。ヒートシール層が2層以上である場合、上記の塗工量は合計塗工量を表す。
 ヒートシール層を塗工乾燥した後、スーパーカレンダー処理を行うことも好ましい。ここで、スーパーカレンダー処理とは、抄紙とは独立して設置され、一般には、金属ロール間、または金属ロールと弾性ロールとの間に処理対象である紙等を通し、加熱、加圧等を行うものである。スーパーカレンダー処理は、一段で行ってもよく、多段であってもよく、特に限定されない。
 スーパーカレンダー処理を行うことによって、ヒートシール層表面の平滑性が向上し、その結果、ヒートシール剥離強度の向上(最低基材破壊温度の低下)、およびクラークこわさの減少につながるので好ましい。
 また、ヒートシール層とは反対面(例えば、紙基材の一方の面のみにヒートシール層が設けられ、他方の面は紙基材が露出している場合は、紙基材表面)の平滑性が向上し、その結果、印刷適性が向上するので好ましい。
 さらに、スーパーカレンダー処理を行うことによって、ヒートシール紙の密度が上がる傾向があり、また、上述したように表面平滑性が向上することから、製袋の際に、包装機におけるヒートシール紙の送り出しが良好となり、加工適性が向上するので好ましい。
 スーパーカレンダー処理における線圧は、好ましくは10kg/cm以上、より好ましくは30kg/cm以上、さらに好ましくは50kg/cm以上であり、そして、好ましくは1000kg/cm以下、より好ましくは500kg/cm以下、さらに好ましくは200kg/cm以下である。ただし、上記の線圧は、所望の平滑度や密度に応じて適宜変更すればよい。
 また、スーパーカレンダー処理において加熱を行う場合、加熱温度は特に限定されないが、処理の効果を高めつつ、紙基材やヒートシール層の熱による劣化やヒートシール層の貼り付きを防ぐ観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上、さらに好ましくは35℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、さらに好ましくは60℃以下である。
<用途>
 本実施形態に係るヒートシール紙は、食品、生活雑貨、書籍、日用品(石鹸、洗剤、おむつ)などの包装袋として好適に使用できる。従って、本発明は、上記ヒートシール紙を用いた包装袋についても提供する。
 以下に、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、以下の操作は23℃、相対湿度50%RHの条件で行った。また、実施例および比較例中の「部」および「%」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」および「質量%」を示す。
[実施例1]
<ヒートシール層塗料の調製>
 スチレン/ブタジエン系共重合体の水分散液(日本ゼオン株式会社製、NipolラテックスLX407S12、固形分46%、ガラス転移温度18℃(カタログ値))98部(固形分換算)、パラフィンワックスエマルション(中京油脂株式会社製、ハイドリンL-700、固形分30%)2部(固形分換算)を混合し、固形分濃度が33%になるよう水を加えて撹拌し、ヒートシール層塗料(濃度33%)を調製した。上記スチレン/ブタジエン系共重合体は、25℃の水に対する溶解度が10g/L以下であった。
<ヒートシール紙の製造>
 得られたヒートシール層塗料を、坪量82.9g/m、厚さ123μm、密度0.67g/cmの伸張紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ100質量%、カナダ標準ろ水度677mL、クルパック処理あり、平滑度F面4秒、W面7秒)のW面にヒートシール層の乾燥後の塗工量が10g/mとなるように、エアナイフコーターでヒートシール層を形成し、130~160℃のドライヤーで乾燥し、最後に線圧90kg/cmとなるようにして、塗工面にチルドロール、非塗工面にコットンロールが接触するようにし、ロールを40℃に加温して1段のスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面64秒)を得た。スーパーカレンダー処理により、塗工前の紙と比べて平滑度が上がり、印刷適性が向上した。
[実施例2]
 伸張紙を、坪量78.3g/m、厚さ126μm、密度0.62g/cmの伸張紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ100質量%、カナダ標準ろ水度563mL、平滑度F面12秒、W面29秒)に変更し、ヒートシール層の乾燥後の塗工量が12g/mとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面15秒、W面61秒)を得た。
[実施例3]
 伸張紙を、坪量79.2g/m、厚さ132μm、密度0.60g/cmの重包装用紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ100質量%、カナダ標準ろ水度578mL、平滑度F面3秒、W面2秒、クルパック処理なし)に変更し、ヒートシール層の乾燥後の塗工量が10g/mとなるようにしたこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面25秒、W面65秒)を得た。
[実施例4]
 市販のエチレン-アクリル酸共重合体(ガラス転移温度45℃)の水分散液98部(固形分換算)と、市販のカルナバワックスの水分散液(Michem Lube 160RPH、マイケルマン社製、固形分濃度25質量%)2部(固形分換算)を混合し、固形分濃度が35%になるよう水を加えて撹拌し、ヒートシール層塗料(濃度35%)を調製した。得られたヒートシール層塗料を使用したこと以外は実施例2と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面82秒)を得た。上記エチレン-アクリル酸共重合体は、25℃の水に対する溶解度が10g/L以下であった。
[実施例5]
 パラフィンワックスエマルション2部(固形分換算)の代わりに、ポリエチレンワックスエマルション(Aquacer 531、BYK社製、固形分濃度45質量%)2部(固形分換算)を添加してヒートシール層塗料を調製したこと以外、実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面42秒)を得た。
[実施例6]
 スーパーカレンダー処理をしなかったこと以外は、実施例2と同様にして、ヒートシール紙を得た(平滑度F面12秒、W面40秒)。
[実施例7]
 パラフィンワックスエマルションを添加しなかったこと以外、実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面60秒)を得た。
[実施例8]
 カオリン(平均粒子径8μm、アスペクト比80~100)の固形分濃度50%水分散液を10部(固形分換算)、スチレン/ブタジエン系共重合体の水分散液(日本ゼオン株式会社製、NipolラテックスLX407S12、固形分濃度46%、ガラス転移温度18℃(カタログ値))を88部(固形分換算)、パラフィンワックスエマルション(中京油脂株式会社製、ハイドリンL-700、固形分濃度30%)2部(固形分換算)用いてヒールシール層塗料を調製したこと以外、実施例1と同様にして、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面12秒)を得た。
[実施例9]
 パラフィンワックスエマルション2部(固形分換算)の代わりに、カルナバワックスエマルション(Michem Lube 160RPH、マイケルマン社製、固形分濃度25質量%)2部(固形分換算)を添加してヒートシール層塗料を調製したこと以外、実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面8秒、W面64秒)を得た。
[実施例10]
 パラフィンワックスエマルション2部(固形分換算)の代わりに、ポリエチレンワックスエマルション(Aquacer 531、BYK社製、固形分濃度45質量%)2部(固形分換算)を添加してヒートシール層塗料を調製したこと以外、実施例2と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面15秒、W面42秒)を得た。
[実施例11]
 伸張紙を坪量100.0g/m、厚さ149μm、密度0.67g/cmの伸張紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ100質量%、カナダ標準ろ水度677mL、クルパック処理あり、平滑度F面7秒、W面18秒)に変更したこと以外実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙を得た(平滑度F面8秒、W面57秒)。
[実施例12]
 カオリン(平均粒子径8μm、アスペクト比80~100)の固形分濃度50%水分散液を10部(固形分換算)、スチレン/ブタジエン系共重合体の水分散液(日本ゼオン株式会社製、NipolラテックスLX407S12、固形分濃度46%、ガラス転移温度18℃(カタログ値))を88部(固形分換算)、パラフィンワックスエマルション(中京油脂株式会社製、ハイドリンL-700、固形分濃度30%)2部(固形分換算)用いてヒールシール層塗料を調製したこと以外、実施例2と同様にして、ヒートシール紙(平滑度F面15秒、W面24秒)を得た。
[実施例13]
 パラフィンワックスエマルション2部(固形分換算)の代わりに、カルナバワックスエマルション(Michem Lube 160RPH、マイケルマン社製、固形分濃度25質量%)2部(固形分換算)を添加してヒートシール層塗料を調製したこと以外、実施例2と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面15秒、W面62秒)を得た。
[比較例1]
 伸張紙を、坪量80.5g/m、厚さ114μm、密度0.71g/cmの未晒軽包装用紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ/広葉樹晒クラフトパルプ=80/20(質量比)、カナダ標準ろ水度478mL、平滑度F面17秒、W面16秒)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面89秒、W面219秒)を得た。
[比較例2]
 坪量70.0g/m、厚さ100μm、密度0.70g/cmの未晒軽包装用紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹未晒クラフトパルプ/広葉樹晒クラフトパルプ=80/20(質量比)、カナダ標準ろ水度478mL、平滑度F面16秒、W面14秒)にポリエチレンを厚さ20μmとなるように溶融押出ラミネートしてできた坪量89.2g/mのポリエチレンラミネート紙(平滑度F面16秒、W面140秒)を作製した。
[比較例3]
 ヒートシール層塗料のスチレン/ブタジエン系共重合体の水分散液の代わりにエチレン/酢酸ビニル共重合体の水分散液(住化ケムテックス株式会社製、スミカフレックス470HQ、固形分55%、ガラス転移温度0℃(カタログ値))を用い、パラフィンワックスエマルションを使用しなかったこと以外、実施例3と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙を得た(平滑度F面25秒、W面56秒)。
[比較例4]
 伸張紙を坪量78.2g/m、厚さ100μm、密度0.78g/cmの片艶クラフト紙(王子マテリア株式会社製、針葉樹晒クラフトパルプ/広葉樹晒クラフトパルプ=35/65(質量比)、カナダ標準ろ水度578mL、平滑度F面120秒、W面18秒)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面300秒、W面291秒)を得た。
[比較例5]
 伸張紙を坪量50.7g/m、厚さ61μm、密度0.83g/cmの片艶晒クラフト紙(王子エフテックス株式会社製、広葉樹晒クラフトパルプ100質量%、カナダ標準ろ水度420mL、平滑度F面430秒、W面16秒、クルパック処理なし)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面963秒、W面219秒)を得た。
[比較例6]
 伸張紙を坪量30.6g/m、厚さ30μm、密度1.01g/cmの厚口グラシン紙(王子エフテックス株式会社製、針葉樹晒クラフトパルプ100質量%、平滑度F面1300秒、W面1350秒)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、ヒートシール層形成およびスーパーカレンダー処理を行い、ヒートシール紙(平滑度F面1700秒、W面1500秒)を得た。
[測定方法]
 得られたヒートシール紙について、以下の測定を行った。
<平滑度>
 JIS P8155:2010に準じて王研式平滑度測定を行い、平滑度の値とした。紙基材の平滑度についても、上記と同様にして測定した。
<クラークこわさ>
 JIS P 8143:2009に準じて、紙の縦方向と横方向のクラークこわさをそれぞれ測定し、両者を相乗平均して、クラークこわさ相乗平均値とした。
<ヒートシール紙の比引裂強さ>
 JIS P 8116:2000に準じて、ヒートシール紙の引裂強さの測定を行った。縦方向、横方向のそれぞれについて引裂強さを測定し、得られた値を坪量で除算し、得られた値を比引裂強さとした。得られた縦方向および横方向の比引裂強さから、縦横相乗平均を求めた。
<ヒートシール紙の比破裂強さ>
 JIS P 8112:2008に準じて、ヒートシール紙の破裂強さの測定を行った。また、得られた値を坪量で除算し、得られた値を比破裂強さとした。
<突き刺し強度>
 JIS Z1717:2019に準じて、試験を行った。
<ヒートシール剥離強度の測定>
 2枚1組のヒートシール紙を、ヒートシール層が向き合うように重ね、ヒートシールテスター(テスター産業製、TP-701-B)を用いて、150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした。ヒートシールされた試験片を温度23℃±1℃、湿度50%±2%の室内で4時間以上静置した。続いて、ヒートシールされた試験片を15mm幅にカットし、引張試験機を用いて、引張速度300mm/minでT字剥離し、記録された最大荷重をヒートシール剥離強度とした。
<砂を入れた落下試験>
 400mm角のヒートシール紙2枚を、ヒートシール層面を向かい合わせとして、3方をヒートシールし、約2kg分の砂を封入してから最後の1方をヒートシールして内容物入りの包装袋を作製した。これに対して、JIS Z 0202:2017に準じて落下試験を行った。落下試験は上記の様にして5つの袋を作製し、すべての袋での破れおよび破袋、ヒートシール部分開封回数を合算し、下記基準に基づいて判定した(Aのみが合格である)。
 A:落下試験で紙の破れや袋の破袋、ヒートシール部の開封が全く発生しなかった
 B:落下試験で紙の破れあるいはヒートシール部の開封のいずれかの合計箇所が1つ以上4つ以下であった
 C:落下試験で紙の破れあるいはヒートシール部の開封のいずれかの合計箇所が5つ以上であった
<砂利を入れた落下試験>
 400mm角のヒートシール紙2枚をヒートシール層面を向かい合わせとして、3方をヒートシールし、約2kg分の砂利(砂に比べて鋭利である)を封入してから最後の1方をヒートシールして内容物入りの包装袋を作製した。これに対して、JIS Z 0202:2017に準じて落下試験を行った。落下試験は上記の様にして5つの袋を作製し、すべての袋での破れおよび破袋、ヒートシール部開封回数を合算し、下記基準に基づいて判定した(Aのみが合格である)。
 A:落下試験で紙の破れや袋の破袋が全く発生しなかった
 B:落下試験で紙の破れや袋の破袋のいずれかの合計箇所が1つ以上4つ以下であった
 C:落下試験で紙の破れや袋の破袋のいずれかの合計箇所が5つ以上であった
<易開封性試験>
 前記落下試験に使用したものと同様の包装袋のヒートシール部を、引き裂くことなく、ヒートシール面に対して垂直に両方向から引張って(ヒートシール層同士を剥離させるように、両方のヒートシール紙を逆方向に引っ張って)、開封した時の開封しやすさを以下の様に評価した。
 A:容易に開封できる
 B:非常に硬く、開封しにくい
<耐ブロッキング性>
 ヒートシール紙を塗工面と非塗工面が接触するようにして、ヒートシール紙を10枚積層し、ホットプレス機で上下40℃に加温しながら20kgf/cmの圧力で15時間プレスした。圧力解放後の紙を取り出し、手で剥離した時の結果を評価した。
 A:破れおよび紙剥けが発生しない
 B:破れまたは紙剥けが発生する
<自動包装成形性試験>
 高速横型ピロー包装機(αWrapper FW3410、株式会社フジキカイ製)を用いて、ヒートシール紙を連続で製袋した。この時中身は入れず、空袋で成形をし、外観および操業性を見て以下の判断を行った。ここで、「連続して製袋が不可能」とは、シワが発生したり、蛇行して袋にならない状態になってしまったり、断紙が起きたりする状態をいう。また、「外観が不良」とは、しわの混入、シール部のずれ、または袋の変形をいう(AおよびBが合格である)。
 A:連続して製袋が可能であり、かつ袋の外観が良好であった
 B:連続して製袋は可能であるが、袋の外観の不良がわずかにあった
 C:連続して製袋が不可能であった
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1より、実施例1~13のヒートシール紙から得られた包装袋は、耐落下性に優れ、破袋が抑制されていた。また、開封時には容易に開封することができた。
 一方、表2より、比破裂強さが3.0kPa・m/g未満である比較例1のヒートシール紙から得られた包装袋は、耐落下性に劣り、破袋した。また、未晒軽包装用紙にラミネートによりPE層を設け、ヒートシール剥離強度が10N/15mmを超える比較例2のヒートシール紙から得られた包装袋は、耐落下性に劣り、また、易開封性に劣るものであった。さらに、ヒートシール剥離強度が10N/15mmを超える比較例3のヒートシール紙から得られた包装袋は、易開封性に劣るものであった。また、比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m/g未満である比較例4~6のヒートシール紙から得られた包装袋は、耐落下性に劣り、破袋した。
 なお、滑剤を含有する実施例1~6、8~13のヒートシール紙は、耐ブロッキング性に優れるものであった。また、実施例2および6の対比から、スーパーカレンダー処理を行うことにより、クラークこわさが低減され、また、ヒートシール剥離強度が向上することが分かった。
 上記結果から、本実施形態のヒートシール紙により、破袋しにくく、かつ、開封時には容易に開封可能な包装袋が得られると言える。 

Claims (17)

  1.  紙基材の少なくとも一方の面に1層以上のヒートシール層を有するヒートシール紙であって、
     前記ヒートシール層は、水分散性樹脂バインダーを含有し、
     前記ヒートシール紙の比引裂強さの縦横相乗平均が10mN・m/g以上であり、
     前記ヒートシール紙の比破裂強さが3.0kPa・m/g以上であり、
     前記ヒートシール層同士を150℃、0.2MPa、1秒の条件でヒートシールした際のヒートシール剥離強度が2.0N/15mm以上10N/15mm以下である、
     ヒートシール紙。
  2.  前記ヒートシール層がさらに滑剤を含む、請求項1に記載のヒートシール紙。
  3.  前記滑剤が、パラフィンワックス、カルナバワックス、およびポリオレフィンワックスよりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項2に記載のヒートシール紙。
  4.  前記ヒートシール層中の滑剤の含有量が1質量%以上5質量%以下である、請求項2または3に記載のヒートシール紙。
  5.  前記水分散性樹脂バインダーのガラス転移温度が0℃以上100℃以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  6.  前記水分散性樹脂バインダーが、スチレン-ブタジエン共重合体およびオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  7.  前記水分散性樹脂バインダーがスチレン-ブタジエン共重合体を含み、かつ、前記滑剤がパラフィンワックスを含む、請求項2~6のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  8.  前記水分散性樹脂バインダーがオレフィン-不飽和カルボン酸系共重合体を含み、かつ、前記滑剤がカルナバワックスを含む、請求項2~6のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  9.  前記紙基材を構成するパルプのカナダ標準ろ水度が、500mL以上750mL以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  10.  前記紙基材を構成するパルプの主成分が針葉樹未晒クラフトパルプである、請求項1~9のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  11.  クラークこわさの縦横相乗平均を坪量(g/m)で除した値(クラークこわさ/坪量)が0.20m/g以上1.20m/g以下である、請求項1~10のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  12.  ヒートシール紙の突き刺し強度が10.0N以上である、請求項1~11のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  13.  紙基材の坪量が50g/m以上150g/m以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  14.  ヒートシール層の坪量が3g/m以上30g/m以下である、請求項1~13のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  15.  ヒートシール紙の坪量が50g/m以上200g/m以下である、請求項1~14のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  16.  前記紙基材が伸張紙である、請求項1~15のいずれか1項に記載のヒートシール紙。
  17.  請求項1~16のいずれか1項に記載のヒートシール紙を用いてなる、包装袋。 
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