WO2024009592A1 - ヒートシール紙、包装用紙 - Google Patents

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WO2024009592A1
WO2024009592A1 PCT/JP2023/016327 JP2023016327W WO2024009592A1 WO 2024009592 A1 WO2024009592 A1 WO 2024009592A1 JP 2023016327 W JP2023016327 W JP 2023016327W WO 2024009592 A1 WO2024009592 A1 WO 2024009592A1
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WO
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paper
heat
heat seal
base material
acid
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Application number
PCT/JP2023/016327
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English (en)
French (fr)
Inventor
一行 阿部
達也 松本
Original Assignee
王子ホールディングス株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS 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
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/40—Applications of laminates for particular packaging purposes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the present invention relates to heat seal paper and packaging paper.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-108890 filed with the Japan Patent Office on July 6, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • Heat seal paper having a heat seal layer containing a thermoplastic resin is sometimes used as packaging paper in various fields such as foods, medical products, and electronic components (for example, Patent Documents 1 to 5). These heat-sealing layers are provided by coating or thermally laminating a resin layer containing a thermoplastic resin to cover the surface of the paper base material.
  • the present invention provides heat seal paper that can be reused as is in a paper machine equipped with an on-machine coater after disintegrating waste paper with water, and can be manufactured with high productivity.
  • the present invention has the following aspects.
  • [1] has a paper base material; a heat seal component attached to one or both sides of the paper base material; the heat seal component includes a thermoplastic resin; and the JIS of the surface to which the heat seal component is attached.
  • a heat seal paper having an Oken air permeability measured in accordance with P 8117:2009 of more than 700 seconds and less than 100,000 seconds.
  • the heat-sealing paper according to [1], wherein the surface of the heat-sealing paper to which the heat-sealing component is attached has an Oken type smoothness of 30 seconds or more.
  • thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of biodegradable resins and non-petroleum-derived resins.
  • the heat sealing component further includes a polyacrylate; the content of the polyacrylate is 0.1 to 3.0 with respect to the total content of thermoplastic resin in the heat sealing component.
  • Packaging paper comprising the heat seal paper of any one of [1] to [5].
  • heat seal paper is provided that can be reused as is in a paper machine equipped with an on-machine coater after disintegrating the waste paper with water, and can be manufactured with high productivity.
  • the heat seal paper of the present invention has a paper base material and a heat seal component attached to one or both sides of the paper base material.
  • the heat-sealing paper of the present invention since the Oken air permeability of the surface to which the heat-sealing component is attached is 100,000 seconds or less, the heat-sealing component is applied to the paper base as a discontinuous film with moderate pores on the surface. It is thought that it is attached to the material. Therefore, when disintegrated, the heat seal component becomes extremely fine, and most of it is discharged outside the production system. Therefore, the waste paper can be disintegrated with water and reused as pulp raw material in a paper machine equipped with an on-machine coating machine, resulting in highly productive production.
  • the Oken air permeability of the surface to which the heat seal component is attached is more than 700 seconds, more preferably 1000 seconds or more. Since the Oken type air permeability of the surface to which the heat-sealing component is attached is more than 700 seconds, heat-sealability is sufficiently exhibited.
  • heat seal paper such as laminated paper, which has an air permeability of more than 100,000 seconds
  • heat seal paper which has an air permeability of more than 100,000 seconds
  • the resin layer is disintegrated, it remains in the water as film pieces, so if it is reused in a paper machine equipped with an on-machine coating machine, defects and stains may occur, which may adversely affect the operation of the production line.
  • the Ohken air permeability is 100,000 seconds or less
  • the surface to which the heat sealing component is attached has good air permeability, and the surface is a discontinuous layer with appropriate pores. Conceivable.
  • the thickness of the layer is considered to be extremely thin. Therefore, when the heat-sealing paper of the present invention is disintegrated in water, even if the heat-sealing component remains attached, it becomes fine and dispersed in water, so the waste paper can be disintegrated with water and coated on-machine as it is as a pulp raw material. Even if it is reused in a paper machine equipped with machine tools, problems are unlikely to occur. Therefore, the heat seal paper of the present invention can be manufactured with high productivity.
  • the paper base material has pulp as its main component.
  • the paper base material is not particularly limited as long as it is a commonly used paper.
  • a paper base material whose main component is wood pulp can be mentioned.
  • a paper base material whose main component is pulp that is easily dispersed in water by mechanical disintegration is preferable.
  • “consisting mainly of pulp” means that the content of pulp is 70% by mass or more based on the paper base material.
  • the content of pulp relative to the paper base material may be 80% by mass or more, 90% by mass or more, or 100% by mass.
  • Examples of the paper base material include bleached kraft paper, unbleached kraft paper, wood-free paper, paperboard, liner paper, coated paper, glossy paper, glassine paper, and graphane paper. Among them, bleached kraft paper, unbleached kraft paper, coated paper, and glossy paper are preferred from the viewpoint of heat sealability of the heat seal paper.
  • the paper base pulp is not particularly limited. Any paper pulp can be used. Examples include chemical pulps such as hardwood bleached kraft pulp (LBKP), softwood bleached kraft pulp (NBKP), hardwood bleached sulfite pulp (LBSP), and softwood bleached sulfite pulp (NBSP). In addition, stone ground pulp (GP), pressurized stone ground pulp (PGW), refiner ground pulp (RGP), chemical ground pulp (CGP), thermomechanical pulp (TMP), chemi-thermomechanical pulp (CTMP), etc. Examples include unbleached pulp, semi-bleached pulp, and bleached pulp. Also included are sulfite pulp, waste paper pulp, and the like.
  • LLKP hardwood bleached kraft pulp
  • NKP softwood bleached kraft pulp
  • LBSP hardwood bleached sulfite pulp
  • NBSP softwood bleached sulfite pulp
  • GP stone ground pulp
  • PGW pressurized stone ground pulp
  • RGP refiner ground pulp
  • the paper base material may further contain various internal additives.
  • internal additives include sizing agents, fillers, paper strength enhancers, retention improvers, pH adjusters, freeness improvers, water resistance agents, softeners, antistatic agents, antifoaming agents, slime control agents, Examples include dyes and pigments.
  • the disintegration freeness (freeness) of the paper base material measured according to JIS P8121:2012 is preferably 200 to 600 ml, more preferably 220 to 500 ml, and even more preferably 250 to 450 ml, from the viewpoint of heat sealability.
  • the disintegration freeness is Canadian standard freeness, which is measured in accordance with JIS P8121:2012 of the pulp obtained by disintegrating the paper after papermaking in accordance with JIS P8220-1.
  • the basis weight of the paper base material is preferably 20 to 500 g/m 2 , more preferably 30 to 350 g/m 2 , even more preferably 35 to 200 g/m 2 .
  • the basis weight of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8124.
  • the thickness of the paper base material is preferably 20 to 650 ⁇ m, more preferably 30 to 450 ⁇ m, and even more preferably 35 to 250 ⁇ m.
  • the thickness of the paper base material is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, the strength of the heat seal paper is likely to be improved.
  • the thickness of the paper base material is less than or equal to the upper limit within the above numerical range, the disintegration property is likely to be further improved.
  • the molding processability of the heat-sealing paper is likely to be improved.
  • the thickness of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8118.
  • the Oken smoothness of the surface to which the heat-sealing component is attached is preferably 30 seconds or more, more preferably 50 seconds or more, and even more preferably 100 seconds or more.
  • the upper limit of the Oken type smoothness of the paper base material on the surface to which the heat-sealing component is attached is not particularly limited. Considering that the Oken air permeability of heat seal paper is 100,000 seconds or less, about 2000 seconds is considered to be the upper limit.
  • the Oken type smoothness is measured in accordance with JIS P 8155:2010.
  • the paper base material may further have an optional layer such as a clay coat layer on at least a portion of one or both sides, if necessary.
  • the clay coat layer is for sealing and smoothing the paper base material. Examples of clay include kaolin, talc, and mica.
  • the heat seal component includes a thermoplastic resin. Therefore, heat-sealable paper exhibits heat-sealability within a practical heating temperature range.
  • thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers, biodegradable resins, acrylic resins, ethylene vinyl alcohol, polystyrene resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, polyester resins, polyamides, and styrene-butadiene. Examples include latex, polyvinyl alcohol, and polyvinylidene chloride.
  • the thermoplastic resin may be a non-petroleum derived resin. One type of thermoplastic resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer include ethylene-acrylic copolymer.
  • Examples of the acrylic monomer serving as the structural unit of the olefin-acrylic copolymer include: Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, butenetricarboxylic acid; Unsaturated polycarboxylic acid alkyl esters having at least one carboxyl group, such as itaconic acid monoethyl ester, fumaric acid monobutyl ester, maleic acid monobutyl ester; Examples include unsaturated sulfonic acid monomers and their salts, such as acrylamide propane sulfonic acid, sulfoethyl sodium acrylate, and sulfopropyl sodium methacrylate.
  • One type of acrylic monomer may be used alone, or two
  • the olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer can be obtained, for example, by emulsion polymerization of an olefin such as ethylene and an acrylic monomer.
  • a commercially available product may be used as the olefin-unsaturated carboxylic acid copolymer.
  • Commercially available olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers include, for example, Zaixen AC (aqueous dispersion of ethylene/acrylic acid copolymer ammonium salt, copolymerization ratio of acrylic acid 20 mol%) manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd. ).
  • biodegradable resins examples include polylactic acid (PLA), polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), and poly(3-hydroxybutyrate-co- hydroxyhexanoate) (PHBH).
  • PBS polybutylene succinate
  • PBSA polybutylene succinate adipate
  • PBAT polybutylene adipate terephthalate
  • PHBH poly(3-hydroxybutyrate-co- hydroxyhexanoate)
  • One type of biodegradable resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the biodegradable resin is preferably polylactic acid or polybutylene succinate, and more preferably polylactic acid.
  • Polylactic acid may be a homopolymer of L-lactic acid, a homopolymer of D-lactic acid, a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, and a monomer copolymerizable with L-lactic acid and D-lactic acid. It may also be a copolymer with Examples of monomers copolymerizable with L-lactic acid and D-lactic acid include glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 4-hydroxyvaleric acid, 5-hydroxyvaleric acid, and 6-hydroxycaproic acid. However, the invention is not limited to these examples in any way.
  • Monomers copolymerizable with L-lactic acid and D-lactic acid may be used alone or in combination of two or more.
  • a commercially available product may be used as the polylactic acid.
  • Commercial products of polylactic acid include, for example, Landy PL-1000 and Landy PL-3000 (aqueous dispersion of polylactic acid) manufactured by Miyoshi Oil Co., Ltd., and Rezem Y225 (aqueous dispersion of polylactic acid) manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd. Can be mentioned.
  • the non-petroleum-derived resin is not particularly limited, and includes various thermoplastic resins. Examples include biomass-derived polyolefin, biomass-derived polyester, biomass-derived polyamide, biomass-derived polyurethane, and biomass-derived cellulose acetate.
  • the biomass is preferably derived from plants. Examples include biomass derived from corn and biomass derived from sugarcane.
  • One type of non-petroleum-derived resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • biomass-derived polyolefins examples include polymers of various olefins such as ethylene and propylene, and copolymers of the olefins, but are not limited to these examples. Among these, biomass-derived polypropylene and biomass-derived polyethylene are preferred, and biomass-derived polyethylene is more preferred.
  • biomass-derived polyolefin Commercially available products may be used as the biomass-derived polyolefin.
  • Commercially available polyolefins derived from biomass include, for example, SBC818 (biomass low density polyethylene) and SGF4950 (biomass high density polyethylene) manufactured by Braskem.
  • either or both of the alcohol unit and the carboxylic acid unit are derived from biomass.
  • alcohols include diols. Examples include ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, decanediol, and 2-ethyl-butyl-1-propanediol.
  • alcohol is not limited to these examples.
  • one type of alcohol may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • carboxylic acid examples include aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, and derivatives thereof.
  • carboxylic acid is not limited to these examples.
  • one type of carboxylic acid may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • aromatic dicarboxylic acids examples include terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic acid.
  • derivatives of aromatic dicarboxylic acids include lower alkyl esters of aromatic dicarboxylic acids (eg, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, butyl ester, etc.).
  • the aromatic dicarboxylic acid is not limited to these examples.
  • the aliphatic dicarboxylic acids include chain or alicyclic dicarboxylic acids having 2 to 40 carbon atoms.
  • Examples include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, azelaic acid, dodecadicarboxylic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid. is not limited in any way.
  • Examples of derivatives of aliphatic dicarboxylic acids include lower alkyl esters of aliphatic dicarboxylic acids (eg, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, butyl ester, etc.). Also included are acid anhydrides of aliphatic dicarboxylic acids such as succinic anhydride.
  • a commercially available polyester derived from biomass includes, for example, CB602AB (biopolyethylene terephthalate) manufactured by FENC.
  • thermoplastic resin is preferably at least one selected from the group consisting of biodegradable resins and non-petroleum derived resins. Since biodegradable resins and non-petroleum-derived resins are often expensive, there is also the advantage that the present invention has great technical significance, that is, it has great significance in improving productivity due to improved disintegration properties.
  • the melting point is preferably 130 to 180°C, more preferably 140 to 170°C, and even more preferably 150 to 160°C.
  • the melting point of the thermoplastic resin is within the above numerical range, the adhesive strength of the heat seal paper after heat sealing can be further increased.
  • the melting point is higher than the general drying temperature in the manufacturing process, it is difficult for the resin of the heat seal component to form a continuous film. Therefore, the heat-seal paper is easily disintegrated in water, and even if it is reused in the paper-making process of the paper base material of a paper machine equipped with an on-machine coater, the defects caused by the heat-seal component are unlikely to occur.
  • the melting point of a thermoplastic resin is measured with a differential scanning calorimeter (DSC).
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the total content of thermoplastic resin in the heat seal component is preferably 90% by mass or more, more preferably 90 to 99% by mass, and even more preferably 95 to 99% by mass.
  • the total content of the thermoplastic resin in the heat-sealing component is at least the lower limit within the above numerical range, the heat-sealability is likely to be improved.
  • the total content of thermoplastic resin in the heat-sealing component is less than or equal to the upper limit within the above numerical range, blocking and excessive foaming can be easily suppressed.
  • the heat-sealing component further contains polyacrylate, since it can increase the adhesive strength of the heat-sealing paper after heat-sealing.
  • polyacrylates include sodium salts, potassium salts, and ammonium salts of acrylic acids such as polyacrylic acid, acrylic acid-maleic acid copolymers, and acrylic acid-sulfonic acid copolymers; is not limited in any way.
  • the content of the polyacrylate is preferably 0.1 to 3.0% by mass, and 0.2% by mass based on the total content of thermoplastic resin in the heat-sealing component. ⁇ 2.0% by mass is more preferred, and 0.5 ⁇ 1.5% by mass is even more preferred.
  • the heat sealing component may further contain an auxiliary agent other than the thermoplastic resin as an optional component, if necessary.
  • auxiliary agents include antifoaming agents, thickeners, polysaccharide thickeners, neutralizing agents, plasticizers, preservatives, pH adjusters, crosslinking agents, antiblocking agents, lubricants, and dyes.
  • the auxiliary agent is not limited to these examples.
  • the Oken air permeability of the surface to which the heat sealing component is attached is 100,000 seconds or less.
  • the Oken air permeability is preferably 60,000 seconds or less, more preferably 50,000 seconds or less, and even more preferably 10,000 seconds or less.
  • the fact that the Ohken air permeability of the heat seal paper is below the above upper limit means that there is a moderate amount of discontinuous portions of the thermoplastic resin, which is the heat seal component, attached to the surface of the paper base material. This suggests that it is in a state of In such a state, even if the heat-seal paper is disintegrated in water and reused in the paper-making process of the paper base material, defects caused by the heat-seal component are unlikely to occur.
  • the lower the Oken air permeability of heat-sealing paper the better; however, considering its use as heat-sealing paper, the lower limit is more than 700 seconds, and more preferably 1,000 seconds. That's all.
  • the Oken style air permeability is measured in accordance with JIS P 8117:2009.
  • the residue rate of the heat seal paper is preferably 1% or less, more preferably 0.5% or less, and even more preferably 0.3% or less.
  • the residue rate of heat seal paper is measured as follows. Heat seal paper is immersed in water so that the solid content concentration is 2.0% by mass. Thereafter, the slurry obtained by disintegration for 30 minutes using a pulp disintegration tester conforming to JIS P 8220 is processed through a flat screen with an opening of 0.25 mm, and the dry mass of the residue (reject) is measured.
  • the residue ratio is the value obtained by dividing the dry mass of the residue by the dry mass of the heat seal paper and multiplying it by 100.
  • the Oken smoothness of the surface to which the heat seal component is attached is preferably 30 seconds or more, more preferably 100 seconds or more, and even more preferably 200 seconds or more.
  • the surface smoothness is high and the heat sealability is likely to be improved.
  • the upper limit of the Oken type smoothness of the surface to which the heat sealing component is attached is not particularly limited. Considering that the Oken type air permeability is 100,000 seconds or less, about 1,000 seconds is considered to be the upper limit value.
  • the amount of thermoplastic resin adhered per unit area to the paper base material is preferably 1 to 10 g/ m2 , more preferably 2 to 8 g/ m2 , and still more preferably 3 to 6 g/ m2 . preferable.
  • the amount of the thermoplastic resin adhered per unit area is equal to or greater than the lower limit within the above numerical range, heat sealability is likely to be improved.
  • the amount of the thermoplastic resin adhered per unit area is less than or equal to the upper limit within the above numerical range, blocking and generation of stains during the process can be easily suppressed.
  • the thickness of the heat seal component attached to the surface of the fibers of the paper base material is considered to be about 10 ⁇ m or less, but is not particularly limited.
  • the thickness of the heat seal component on the fiber surface of the paper base material can be confirmed by microscopic observation of the fiber cross section. In a cross-sectional view perpendicular to the plane of the heat-seal paper, a heat-seal layer made of a heat-seal component may be observed, but it is thought that such a heat-seal layer may not always be clearly observed.
  • the heat seal component may be attached to one side or both sides of the paper base material. In order to further reduce production costs, it is preferable that the heat-seal component is attached to one side of the paper base material.
  • Heat-sealing paper can be manufactured by attaching a heat-sealing component to one or both sides of a paper base material so that the Oken air permeability is 100,000 seconds or less.
  • Examples of methods for setting the Ohken air permeability to 100,000 seconds or less include the following methods. ⁇ Use a thermoplastic resin with a melting point of 130 to 180°C. - Make the disintegration freeness of the paper base material 200ml or more.
  • the paper base material can be manufactured by, for example, making paper using various paper machines to form a wet paper and drying it.
  • the paper machine is not particularly limited. Examples include a fourdrinier paper machine, a gap former paper machine, a cylinder paper machine, and a short wire paper machine. Further, a paper machine equipped with an on-machine coater is preferable since the effects of the present invention can be easily obtained.
  • the pulp beating method is not particularly limited.
  • the disintegration freeness (freeness), which is an index of the freeness of the pulp, is preferably 200 to 600 ml, more preferably 220 to 500 ml, and even more preferably 250 to 450 ml, from the viewpoint of the air permeability of the heat seal paper and the physical properties of the paper.
  • the beaten pulp may be mixed with internal additives such as a sizing agent and a paper strength enhancer, if necessary, and dispersed in water to prepare a pulp slurry having a concentration suitable for paper making.
  • the wet paper obtained by the paper machine is preferably dried using a multistage cylinder dryer, an air dryer, or a Yankee dryer.
  • the heat-sealable paper of the present invention can be produced, for example, by applying a coating liquid containing a heat-sealing component to one or both sides of a paper base material, and then drying the coating liquid.
  • the coating liquid is preferably an aqueous dispersion of a thermoplastic resin or an aqueous emulsion containing a thermoplastic resin.
  • an aqueous dispersion or emulsion of a thermoplastic resin is used as a coating liquid, the Oken air permeability of the heat seal paper tends to be 100,000 seconds or less.
  • the coating liquid may further contain an auxiliary agent as an optional component in addition to the thermoplastic resin. Details and preferred embodiments of the thermoplastic resin and auxiliary agents are the same as those already described.
  • the method of applying the coating liquid is not particularly limited.
  • Various commonly available coating devices can be used. Examples of coating machines include blade coater, air knife coater, roll coater, reverse roll coater, bar coater, curtain coater, slot die coater, gravure coater, champlex coater, brush coater, slide bead coater, and two-roll size press coater. , pound size press coater, rod metering size press coater, blade metering size press coater, short dwell coater, gate roll coater, and nip coater using a calender. Among these, on-machine coating machines are preferred in terms of productivity. Preferred on-machine coating machines include, for example, blade coaters, bar coaters, gate roll coaters, rod metering size press coaters, blade metering size press coaters, and pound size press coaters.
  • the heat seal paper may be subjected to a smoothing treatment if necessary.
  • the smoothing process can be carried out on-machine or off-machine using a normal smoothing process apparatus such as a super calender, a gloss calender, or a soft calender.
  • the paper base material may be smoothed before being coated with the coating liquid.
  • the heat seal paper is then wound up into a roll.
  • the ends of the rolled paper may be removed using a slitter.
  • the paper at both ends, which become waste paper has an Oken air permeability of 100,000 seconds or less, and therefore has good disintegration properties.
  • the heat sealing component is attached to the surface of the waste paper as a discontinuous film with appropriate holes. Therefore, after being disintegrated with water, it can be reused as is in a paper machine equipped with an on-machine coating machine.
  • the heat-sealing paper described above has an Oken type air permeability of 100,000 seconds or less on the surface to which the heat-sealing component is attached, so it exhibits excellent disintegration properties, and can be heated using an on-machine coating machine. It is possible to reuse the waste paper generated after the sealing component has been applied, as well as the waste paper generated during the operation of the paper machine. As a result, the number of sheets produced per raw material pulp increases, the productivity of heat seal paper is excellent, and paper production costs can be further reduced, achieving further cost reductions.
  • heat seal paper is not particularly limited.
  • it can be used in various fields as a material for packaging paper.
  • it can be applied in various fields such as food, medical products, electronic components, sanitary products, agricultural materials, and building materials.
  • ⁇ Raw materials> (Aqueous emulsion containing thermoplastic resin)
  • Aqueous emulsion 1 was used to prepare an aqueous dispersion having the composition shown in Table 1.
  • the blending ratios of the polyacrylate and antifoaming agent shown in Table 1 are values when the solid content of the thermoplastic resin in the aqueous emulsion 1 is 100% by mass.
  • cationized starch GELTRON 18, a product of Oji Cornstarch Co., Ltd.
  • GELTRON 18, a product of Oji Cornstarch Co., Ltd. was blended to obtain a pulp slurry.
  • a base paper made from pulp slurry at a paper weight of 66 g/m 2 was used as the paper base material.
  • An aqueous dispersion was applied on-machine to the felt surface of this paper base material using a rod metering size press coater, and then dried to obtain a heat-sealing paper with a heat-sealing component adhered to one side.
  • Examples 2 to 11 Comparative Examples 1 to 3>
  • the basis weight of the paper base material, the smoothness of the surface to which the heat-sealing component adheres, and the composition of the aqueous dispersion were changed in each example so that they were as shown in Tables 1 and 2, respectively. Except for this point, the aqueous dispersion was coated on-machine using a rod metering size press coater under the same conditions as in Example 1, and dried to obtain heat-sealing papers having a heat-sealing component adhered to one side.
  • the thickness of the heat seal component attached to the heat seal paper in each example was an estimated value calculated by dividing the mass per unit area of the heat seal component attached to the heat seal paper by the density of the heat seal component.
  • heat sealability Two sheets of heat-seal paper of each example were stacked so that the sides to which the heat-seal component was attached faced each other, and tested under the conditions of 160°C, 0.2 MPa, and 1 second using a heat-seal tester (Tester Sangyo Co., Ltd. product "TP701B"). The heat sealability was evaluated using the following criteria. A: If the adhesive part is peeled off, the paper base material will be destroyed (material breakage). B: When the adhesive part is peeled off, there is resistance but no destruction occurs (interfacial peeling). C: There is almost no resistance when the adhesive part is peeled off.
  • the heat seal paper of each example was used as a sample, and the sample was immersed in water so that the solid content concentration of the sample was 2.0% by mass.
  • the dry mass of the residue (reject) when the slurry obtained by disintegrating for 30 minutes using a pulp disintegration tester conforming to JIS P 8220 was processed through a flat screen with an opening of 0.25 mm was measured.
  • the value obtained by dividing the dry mass of the residue by the dry mass of the sample and multiplying it by 100 was defined as the residue ratio, and the disintegration property was evaluated according to the following criteria.
  • B The residue rate is 1% or more and less than 3%.
  • C The residue rate is 3% or more.
  • the blending ratios of polyacrylate and antifoaming agent shown in Tables 1 and 2 are values when the solid content of the thermoplastic resin in the aqueous emulsion is 100% by mass.
  • heat seal papers with excellent disintegration properties were obtained. Since the Ohken type air permeability is 100,000 seconds or less, film pieces are unlikely to remain after disintegrating the waste paper with water. Therefore, it is thought that it can be reused as is in a paper machine equipped with an on-machine coater. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the Oken air permeability was so high that it could not be measured, exceeding 100,000 seconds. Therefore, the disintegration property was insufficient.
  • heat seal paper is provided that can be reused as is in a paper machine equipped with an on-machine coater after disintegrating the waste paper with water, and can be manufactured with high productivity.

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Abstract

本発明は、損紙を水で離解した後、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用でき、生産性よく製造できるヒートシール紙を提供する。　本発明のヒートシール紙は、紙基材と、紙基材の片面または両面に付着したヒートシール成分とを有し、ヒートシール成分は熱可塑性樹脂を含み、ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度は、７００秒超１００，０００秒以下である。

Description

ヒートシール紙、包装用紙
　本発明は、ヒートシール紙、包装用紙に関する。
　本願は、２０２２年７月６日に、日本国特許庁に出願された特願２０２２－１０８８９０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　熱可塑性樹脂を含むヒートシール層を有するヒートシール紙は、例えば、食品、医療品、電子部品のように種々の分野で包装用紙として利用されることがある（例えば、特許文献１～５）。これらヒートシール層は、熱可塑性樹脂を含む樹脂層を塗布または熱ラミネートすることで紙基材の表面を覆って設けられている。
国際公開第２０２１／０１００４０号 特開２００４－３２３６４０号公報 特開２０２１－１８１１８５号公報 特開平４－３３６２４６号公報 特開２０１７－１９６７７７号公報
　ヒートシール紙の生産性を高めるためには、オンマシン塗工機を備えた抄紙機の利用が有効である。オンマシン塗工機を備えた抄紙機では、パルプスラリーから得た紙の表面に塗工層が設けられ、その後、巻取り装置によってヒートシール紙が回収される。
　しかし、巻取りの幅方向の両端の部分には、紙や塗工層の厚みムラが発生しやすい。そのため、ヒートシール紙の両端はスリッターにより除去される結果、損紙が発生する。この他にも、抄紙機の操業においては、例えば、抄紙開始時の品質合わせの際、巻取りの交換の際にも損紙が発生することがある。
　本発明者は、オンマシン塗工機を備えた抄紙機の操業時に発生するこれらの損紙を水で離解してそのままパルプ原料として再利用できれば、ヒートシール紙の生産性をさらに高めることができ、生産コストをさらに低減できると考えた。しかし、特許文献１～５のような従来のヒートシール紙では、水で離解したときにヒートシール層からなる塗工膜が数ｍｍサイズのフィルム片として水中に残る。このフィルム片は、その後の工程で異物となり、詰まりや欠陥の原因となるため、特殊な設備を用いない限り、損紙を水で理解してもそのまま原料としてオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用できない。
　本発明は、損紙を水で離解した後、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用でき、生産性よく製造できるヒートシール紙を提供する。
　本発明は、下記の態様を有する。
［１］紙基材と；前記紙基材の片面または両面に付着したヒートシール成分と；を有し；前記ヒートシール成分は、熱可塑性樹脂を含み；前記ヒートシール成分が付着した表面のＪＩＳ　Ｐ　８１１７：２００９に準拠して測定される王研式透気度が、７００秒超１００，０００秒以下である、ヒートシール紙。
［２］前記ヒートシール紙の前記ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度が、３０秒以上である、［１］のヒートシール紙。
［３］前記熱可塑性樹脂が、生分解性樹脂および非石油由来の樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である、［１］または［２］のヒートシール紙。
［４］前記ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量が、９０質量％以上である、［１］～［３］のいずれかのヒートシール紙。
［５］前記ヒートシール成分が、ポリアクリル酸塩をさらに含み；前記ポリアクリル酸塩の含有量が、前記ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量に対して０．１～３．０質量％である、［１］～［４］のいずれかのヒートシール紙。
［６］［１］～［５］のいずれかのヒートシール紙を備えた、包装用紙。
　本発明によれば、損紙を水で離解した後、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用でき、生産性よく製造できるヒートシール紙が提供される。
＜用語等＞
　「王研式透気度」とは、ＪＩＳ　Ｐ　８１１７：２００９に準拠して測定される透気度である。
　「王研式平滑度」とは、ＪＩＳ　Ｐ　８１５５：２０１０に準拠して測定される平滑度である。
　本明細書において、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
　本明細書に開示の数値範囲の下限値および上限値は任意に組み合わせて新たな数値範囲とすることができる。
＜ヒートシール紙＞
　本発明のヒートシール紙は、紙基材と、紙基材の片面または両面に付着したヒートシール成分とを有する。本発明のヒートシール紙においては、ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度が１００，０００秒以下であるため、ヒートシール成分は表面に適度に孔がある非連続膜として紙基材に付着していると考えられる。そのため、離解したときにヒートシール成分が極めて細かくなり、その多くが生産系外に排出される。よって、損紙を水で離解してそのままパルプ原料としてオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用でき、生産性よく製造できる。また、本発明のヒートシール紙においては、ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度が７００秒超であり、より好ましくは１０００秒以上である。ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度が７００秒超であるため、ヒートシール性が充分に発現する。
　従来、例えばラミネート紙等のような透気度が１００，０００秒を超えるヒートシール紙は、樹脂の連続層が形成されているため、離解し難い。また離解したとしても樹脂の層がフィルム片として水中に残るため、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用した場合は欠点や汚れ等が生じ、生産ラインの操業に悪影響を与える場合がある。
　対して本発明においては、王研式透気度が１００，０００秒以下であるため、ヒートシール成分が付着した表面の通気性がよく、表面に適度に孔がある非連続の層であると考えられる。また、ヒートシール成分からなる連続層が部分的に形成されたとしてもその層の厚さはきわめて薄いと考えられる。
　よって、本発明のヒートシール紙が水中で離解された際には、ヒートシール成分が付着したままでも微細化して水中に分散するため、損紙を水で離解してそのままパルプ原料としてオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用しても問題が生じ難い。そのため、本発明のヒートシール紙は生産性よく製造できる。
　（紙基材）
　紙基材は、パルプを主成分とする。紙基材は、一般的に用いられている紙であればよく、特に限定されない。例えば、木材パルプを主成分とする紙基材が挙げられる。また、機械的離解作用により水中で分散しやすいパルプを主成分とする紙基材が好ましい。ここで「パルプを主成分とする」とは、紙基材に対してパルプの含有量が７０質量％以上であることを意味する。紙基材に対するパルプの含有量は８０質量％以上であってもよく、９０質量％以上であってもよく、１００質量％であってもよい。
　紙基材としては、例えば、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー紙、塗工紙、片艶紙、グラシン紙、グラファン紙が挙げられる。なかでもヒートシール紙のヒートシール性の点で、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、塗工紙、片艶紙が好ましい。
　紙基材のパルプは特に限定されない。任意の製紙用パルプを使用できる。例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の化学パルプが挙げられる。
　他にも、ストーングランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の未晒パルプ、半晒パルプ、晒パルプが挙げられる。亜硫酸パルプ、古紙パルプ等も挙げられる。
　紙基材は、種々の内添剤をさらに含んでいてもよい。内添剤としては、例えば、サイズ剤、填料、紙力増強剤、歩留り向上剤、ｐＨ調整剤、濾水性向上剤、耐水化剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、スライムコントロール剤、染料、顔料が挙げられる。
　紙基材のＪＩＳ　Ｐ８１２１：２０１２に準じて測定した離解フリーネス（濾水度）は、ヒートシール性の点から、２００～６００ｍｌが好ましく、２２０～５００ｍｌがより好ましく、２５０～４５０ｍｌがさらに好ましい。離解フリーネスとは、抄紙後の紙をＪＩＳ　Ｐ８２２０－１に準拠して離解したパルプを、ＪＩＳ　Ｐ８１２１：２０１２に準拠して測定したカナダ標準濾水度（Ｃａｎａｄｉａｎ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｆｒｅｅｎｅｓｓ）である。
　紙基材の米坪は２０～５００ｇ／ｍ２が好ましく、３０～３５０ｇ／ｍ２がより好ましく、３５～２００ｇ／ｍ２がさらに好ましい。紙基材の米坪が前記数値範囲内の下限値以上であると、ヒートシール紙の強度が向上しやすい。紙基材の米坪が前記数値範囲内の上限値以下であると、ヒートシール紙の成形加工性が向上しやすい。
　紙基材の米坪は、ＪＩＳ　Ｐ　８１２４に準拠して測定される。
　紙基材の厚みは２０～６５０μｍが好ましく、３０～４５０μｍがより好ましく、３５～２５０μｍがさらに好ましい。紙基材の厚みが前記数値範囲内の下限値以上であると、ヒートシール紙の強度が向上しやすい。紙基材の厚みが前記数値範囲内の上限値以下であると、離解性がさらに向上しやすい。また、ヒートシール紙の成形加工性が向上しやすい。
　紙基材の厚みは、ＪＩＳ　Ｐ　８１１８に準拠して測定される。
　紙基材において、ヒートシール成分が付着する表面の王研式平滑度は３０秒以上が好ましく、５０秒以上がより好ましく、１００秒以上がさらに好ましい。ヒートシール成分が付着する表面の紙基材の王研式平滑度が前記下限値以上であると、ヒートシール性に優れるヒートシール紙が得られやすい。ヒートシール成分が付着する表面の紙基材の王研式平滑度の上限値は、特に限定されない。ヒートシール紙の王研式透気度が１００，０００秒以下であることを考慮すると、２０００秒程度が上限値と考えられる。
　王研式平滑度は、ＪＩＳ　Ｐ　８１５５：２０１０に準拠して測定される。
　紙基材は必要に応じて、クレーコート層のような任意層を片面または両面の少なくとも一部にさらに有してもよい。クレーコート層は、紙基材を目止めし、平滑化させるためのものである。クレーとしては、例えば、カオリン、タルク、マイカが挙げられる。
　（ヒートシール成分）
　ヒートシール成分は、熱可塑性樹脂を含む。そのため、ヒートシール紙は実用的な加熱温度の範囲内でヒートシール性を示す。
　熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体、生分解性樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド、スチレンブタジエンラテックス、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。熱可塑性樹脂は、非石油由来の樹脂でもよい。
　熱可塑性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体としては、例えば、エチレン－アクリル共重合体が挙げられる。
　オレフィン－アクリル共重合体の構成単位となるアクリル単量体としては、例えば、
　アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸等の不飽和カルボン酸；
　イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル等の少なくとも１個のカルボキシル基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステル；
　アクリルアミドプロパンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、メタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩等の不飽和スルホン酸単量体およびその塩；が挙げられる。
　アクリル単量体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体は、例えば、エチレン等のオレフィンとアクリル単量体とを乳化重合することによって得ることができる。
　オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体として、市販品を用いてもよい。オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体の市販品としては、例えば、住友精化株式会社製品のザイクセンＡＣ（エチレン・アクリル酸共重合体アンモニウム塩の水性分散液、アクリル酸の共重合比率２０モル％）が挙げられる。
　生分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨ）が挙げられる。
　生分解性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　入手しやすい点で、生分解性樹脂としてはポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートが好ましく、ポリ乳酸がより好ましい。ポリ乳酸はＬ－乳酸の単独重合体でもよく、Ｄ－乳酸の単独重合体でもよく、Ｌ－乳酸とＤ－乳酸の共重合体でもよく、Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸と共重合可能なモノマーとの共重合体でもよい。
　Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸と共重合可能なモノマーとしては、例えば、グリコール酸、３－ヒドロキシ酪酸、４－ヒドロキシ酪酸、４－ヒドロキシ吉草酸、５－ヒドロキシ吉草酸、６－ヒドロキシカプロン酸が挙げられるが、これらの例示に何ら限定されない。Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸と共重合可能なモノマーは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　ポリ乳酸として、市販品を用いてもよい。ポリ乳酸の市販品としては、例えば、ミヨシ油脂株式会社製品のランディＰＬ－１０００、ランディＰＬ－３０００（ポリ乳酸の水性分散液）、中京油脂社製品のレゼムＹ２２５（ポリ乳酸の水性分散液）が挙げられる。
　非石油由来の樹脂は、特に限定されるものではなく、各種の熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、バイオマス由来のポリオレフィン、バイオマス由来のポリエステル、バイオマス由来のポリアミド、バイオマス由来のポリウレタン、バイオマス由来の酢酸セルロースが挙げられる。バイオマスとしては、植物由来のものが好ましい。例えば、トウモロコシ由来のバイオマス、サトウキビ由来のバイオマスが挙げられる。非石油由来の樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　バイオマス由来のポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン等の種々のオレフィンの重合体、該オレフィンの共重合体が挙げられるが、これらの例示に何ら限定されない。なかでもバイオマス由来のポリプロピレン、バイオマス由来のポリエチレンが好ましく、バイオマス由来のポリエチレンがより好ましい。
　バイオマス由来のポリオレフィンとして、市販品を用いてもよい。バイオマス由来のポリオレフィンの市販品としては、例えば、ブラスケム社製品のＳＢＣ８１８（バイオマス低密度ポリエチレン）、ＳＧＦ４９５０（バイオマス高密度ポリエチレン）が挙げられる。
　バイオマス由来のポリエステルにおいては、アルコール単位およびカルボン酸単位のいずれか一方または両方がバイオマス由来である。
　アルコールとしては、例えば、ジオールが挙げられる。例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、デカンジオール、２－エチル－ブチル－１－プロパンジオールが挙げられる。ただし、アルコールはこれらの例示に何ら限定されない。また、アルコールは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、これらの誘導体が挙げられる。ただし、カルボン酸はこれらの例示に何ら限定されない。また、カルボン酸は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、例えば、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステルが挙げられる（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル等）。ただし、芳香族ジカルボン酸はこれらの例示に何ら限定されない。
　脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、炭素数が２～４０の鎖状のまたは脂環式のジカルボン酸が挙げられる。例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、アゼライン酸、ドデカジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられるが、これらの例示に何ら限定されない。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸の低級アルキルエステルが挙げられる（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル等）。無水コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸の酸無水物も挙げられる。
　バイオマス由来のポリエステルとして、市販品を用いてもよい。バイオマス由来のポリエステルの市販品として、例えば、ＦＥＮＣ社製品のＣＢ６０２ＡＢ（バイオポリエチレンテレフタレート）が挙げられる。
　環境対応の点で、熱可塑性樹脂としては生分解性樹脂および非石油由来の樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。生分解性樹脂、非石油由来の樹脂は高価であることが多いため、本発明を適用する技術的意義、すなわち、離解性の向上による生産性が向上する意義が大きい、という利点もある。
　熱可塑性樹脂が融点を有する場合、その融点は１３０～１８０℃が好ましく、１４０～１７０℃がより好ましく、１５０～１６０℃がさらに好ましい。熱可塑性樹脂の融点が前記数値範囲内であると、ヒートシール紙のヒートシール後の接着力をさらに高めることができる。また製造工程の一般的な乾燥温度よりも融点が高いため、ヒートシール成分の樹脂が連続した膜とはなり難い。そのため、ヒートシール紙を水中で離解しやすく、オンマシン塗工機を備えた抄紙機の紙基材の抄紙工程に再利用してもヒートシール成分が原因で発生する欠点が生じ難い。
　熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定される。ヒートシール成分が２種類以上の熱可塑性樹脂を含む場合、複数の熱可塑性樹脂の混合物について測定される質量平均値を熱可塑性樹脂の融点とする。
　ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量は９０質量％以上が好ましく、９０～９９質量％がより好ましく、９５～９９質量％がさらに好ましい。ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量が前記数値範囲内の下限値以上であると、ヒートシール性が向上しやすい。ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量が前記数値範囲内の上限値以下であると、ブロッキングや過度な泡立ちの発生を抑制しやすい。
　ヒートシール成分は、ヒートシール紙のヒートシール後の接着力を高めることができることから、ポリアクリル酸塩をさらに含むことが好ましい。ポリアクリル酸塩としては、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸マレイン酸共重合体、アクリル酸スルホン酸共重合体等のアクリル酸それぞれのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられるが、これらの例示に何ら限定されない。
　ヒートシール成分がポリアクリル酸塩を含む場合、ポリアクリル酸塩の含有量はヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量に対して０．１～３．０質量％が好ましく、０．２～２．０質量％がより好ましく、０．５～１．５質量％がさらに好ましい。
　ポリアクリル酸塩の含有量が前記数値範囲内の下限値以上であると、良好なヒートシール性が得られやすい。ポリアクリル酸塩の含有量が前記数値範囲内の上限値以下であれば、添加量に見合ったヒートシール性改善効果が得られる。
　ヒートシール成分は、必要に応じて、熱可塑性樹脂以外の助剤を任意成分としてさらに含んでもよい。助剤としては、例えば、消泡剤、増粘剤、増粘多糖類、中和剤、可塑剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、架橋剤、アンチブロッキング剤、滑剤、染料が挙げられる。ただし、助剤はこれらの例示に何ら限定されない。
　（ヒートシール紙の性状）
　ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度は、１００，０００秒以下である。該王研式透気度としては、６０，０００秒以下が好ましく、５０，０００秒以下がより好ましく、１０，０００秒以下がさらに好ましい。ヒートシール紙の王研式透気度が前記上限値以下であることは、紙基材の表面に付着したヒートシール成分である熱可塑性樹脂が、非連続で存在している部分が適度に存在する状態にあることを示唆している。このような状態であれば、そのヒートシール紙を水中で離解し、紙基材の抄紙工程に再利用してもヒートシール成分が原因で発生する欠点が生じ難い。離解性の点ではヒートシール紙の王研式透気度は低いほどよいが、その下限値は、ヒートシール紙として使用することを考慮すると、７００秒超であり、より好ましくは１，０００秒以上である。
　王研式透気度は、ＪＩＳ　Ｐ　８１１７：２００９に準拠して測定される。
　ヒートシール紙の残渣率は１％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましく、０．３％以下がさらに好ましい。ヒートシール紙の残渣率が前記上限値以下であると、離解した後に残渣が工程中で不具合となり難く、離解したスラリーをそのまま原料に戻しやすい。
　ヒートシール紙の残渣率は、以下の通り測定される。固形分濃度が２．０質量％となるように水にヒートシール紙を浸漬させる。その後、ＪＩＳ　Ｐ　８２２０に準拠したパルプ離解試験機で３０分間離解して得たスラリーを目開き０．２５ｍｍのフラットスクリーンで処理したときの残渣（リジェクト）の乾燥質量を測定する。残渣の乾燥質量をヒートシール紙の乾燥質量で除した値に１００を乗じた値を残渣率とする。
　ヒートシール紙において、ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度は３０秒以上が好ましく、１００秒以上がより好ましく、２００秒以上がさらに好ましい。ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度が前記下限値以上であると、表面の平滑性が高く、ヒートシール性が向上しやすい。ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度の上限値は、特に限定されない。王研式透気度が１００，０００秒以下であることを考慮すると、１，０００秒程度が上限値と考えられる。
　紙基材への熱可塑性樹脂の単位面積当たりの付着量は、片面あたりの付着量で１～１０ｇ／ｍ２が好ましく、２～８ｇ／ｍ２がより好ましく、３～６ｇ／ｍ２がさらに好ましい。熱可塑性樹脂の単位面積当たりの付着量が前記数値範囲内の下限値以上であると、ヒートシール性が向上しやすい。熱可塑性樹脂の単位面積当たりの付着量が前記数値範囲内の上限値以下であると、ブロッキングや工程での汚れの発生を抑制しやすい。
　紙基材の繊維の表面に付着したヒートシール成分の厚みは、１０μｍ以下程度であると考えられるが、特に限定されない。紙基材の繊維表面のヒートシール成分の厚みは、繊維断面の顕微鏡観察によって確認され得る。
　ヒートシール紙の平面に垂直な断面視においては、ヒートシール成分からなるヒートシール層が観察される場合があり得るが、かかるヒートシール層は必ずしも明確には観察されない場合もあると考えられる。
　ヒートシール紙においてヒートシール成分は、紙基材の片面に付着していてもよく、両面に付着していてもよい。生産コストをさらに低減する点では、紙基材の片面にヒートシール成分が付着していることが好ましい。
　（ヒートシール紙の製法）
　ヒートシール紙は、王研式透気度が１００，０００秒以下となるように紙基材の片面または両面にヒートシール成分を付着させることで製造できる。
　王研式透気度を１００，０００秒以下とするための手法としては、例えば、以下の手法が挙げられる。
・融点が１３０～１８０℃の熱可塑性樹脂を使用すること。
・紙基材の離解フリーネスを２００ｍｌ以上にすること。
　紙基材は、例えば、各種抄紙機により抄紙し、湿紙を形成し、乾燥させて製造できる。抄紙機は特に限定されない。例えば、長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機が挙げられる。また、本発明の効果が得られやすい点で、オンマシン塗工機を備えた抄紙機が好ましい。
　抄紙用のパルプスラリーの調製のために、パルプを離解し、パルプに適当な柔軟性や毛羽立ちを与えるためにリファイナー、ビーターを用いて叩解することが好ましい。ただし、パルプ叩解法は特に限定されない。パルプの叩解度の指標となる離解フリーネス（濾水度）は、ヒートシール紙の透気度や紙の物性の点から、２００～６００ｍｌが好ましく、２２０～５００ｍｌがより好ましく、２５０～４５０ｍｌがさらに好ましい。
　叩解済のパルプを必要に応じてサイズ剤、紙力増強剤等の内添剤と混合し、水に分散させ、抄紙に適した濃度のパルプスラリーを調製してもよい。
　抄紙機によって得られた湿紙は、多段式シリンダードライヤーやエアドライヤー、ヤンキードライヤーを使用して乾燥することが好ましい。
　本発明のヒートシール紙は、例えば、紙基材の片面または両面にヒートシール成分を含む塗工液を塗布し、次いで乾燥させることで製造できる。
　塗工液としては、熱可塑性樹脂の水性分散液や熱可塑性樹脂を含む水性エマルジョンが好ましい。熱可塑性樹脂の水性分散液やエマルジョンを塗工液として用いると、ヒートシール紙の王研式透気度が１００，０００秒以下となりやすい。
　塗工液は熱可塑性樹脂以外に助剤を任意成分としてさらに含んでもよい。熱可塑性樹脂、助剤の詳細および好ましい態様は、既に説明した内容と同じである。
　塗工液の塗布方法は、特に限定されない。一般に入手可能な種々の塗工装置を用いることができる。塗工機としては、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ツーロールサイズプレスコーター、ポンドサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーターが挙げられる。
　なかでも、生産性の点で、オンマシン塗工機が好ましい。オンマシン塗工機としては、例えば、ブレードコーター、バーコーター、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ポンドサイズプレスコーターが好ましい。
　ヒートシール紙には、必要に応じて平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理は通常のスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理装置を用い、オンマシンまたはオフマシンで実施できる。発明の効果を損なわない範囲内であれば、塗工液を塗布する前の紙基材に平滑化処理を施してもよい。
　その後、ヒートシール紙はロール状に巻き取られる。例えば、巻き取った紙の幅を後工程の加工機の幅に合わせるために、巻き取りの両端の部分をスリッターにより除去してもよい。損紙となる両端部分の紙は、王研式透気度が１００，０００秒以下であるため、離解性がよい。また該損紙の表面に適度に孔がある非連続の膜としてヒートシール成分が付着している。そのため、水で離解した後、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用できる。
　（作用機序）
　以上説明したヒートシール紙においては、ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度が１００，０００秒以下であるため、優れた離解性が発揮され、また、オンマシン塗工機によってヒートシール成分を付着させた後に発生する損紙や、その他抄紙機の操業中に発生する損紙をそのまま再利用できる。結果、原料のパルプあたりの生産枚数が増え、ヒートシール紙の生産性が優れ、紙の生産コストをさらに低減でき、さらなる低コスト化を達成できる。
　（用途）
　ヒートシール紙の用途は特に限定されない。例えば、包装用紙の材料として種々の分野で利用され得る。例えば、食品、医療品、電子部品、衛生用品、農業資材、建築部材のような種々の分野での適用があり得る。
　以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されない。
＜原料＞
　（熱可塑性樹脂を含む水性エマルジョン）
・水性エマルジョン１：ポリ乳酸（中京油脂社製品「レゼムＹ２２５」、融点１５０℃）
・水性エマルジョン２：ポリ乳酸（中京油脂社製品「レゼムＷ９９０」、融点１４０℃）
・水性エマルジョン３：ポリ乳酸（ミヨシ油脂社製品「ＰＬ１００５」、融点１６０℃）
・水性エマルジョン４：ポリオレフィン樹脂（三井化学社製品「ケミパール」、融点９１℃）
・水性エマルジョン５：ポリオレフィン樹脂（住友精化社製品「ザイクセンＡＣ」、融点８０～９５℃）
　（ポリアクリル酸塩）
・ポリアクリル酸塩：ポリアクリル酸系スルホン酸塩（サンノプコ社製品「ＳＮシックナー６１５」）
　（消泡剤）
・消泡剤：鉱油系混合物（サンノプコ社製品「ノプタム７７７Ｆ」）
＜実施例１＞
　水性エマルジョン１を用いて表１に示す組成の水性分散液を調製した。表１に示すポリアクリル酸塩、消泡剤の配合率は、水性エマルジョン１中の熱可塑性樹脂の固形分を１００質量％としたときの値である。
　離解フリーネスが２５０ｍｌとなるよう叩解したＬＢＫＰからなるパルプを用い、内添剤として硫酸バンド（自製）を１．５質量％、ロジンサイズ剤（荒川化学社製品、サイズパインＧ）を０．５５質量％、カチオン化澱粉（王子コーンスターチ社製品、ＧＥＬＴＲＯＮ１８）を０．５質量％配合し、パルプスラリーを得た。パルプスラリーを米坪６６ｇ／ｍ２で抄紙した原紙を紙基材として用いた。この紙基材のフェルト面に、ロッドメタリングサイズプレスコーターによってオンマシンで水性分散液を塗布し、次いで、乾燥させ、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。
＜実施例２～１１、比較例１～３＞
　紙基材の米坪、ヒートシール成分が付着する表面の平滑度、水性分散液の組成を表１、表２にそれぞれ示す通りとなるよう各例で変更した。この点以外は、実施例１と同条件でロッドメタリングサイズプレスコーターによってオンマシンで水性分散液を塗工し、乾燥させ、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙をそれぞれ得た。
＜測定法、評価法＞
　（ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度）
　ＪＩＳ　Ｐ　８１１７：２００９に準拠し、ヒートシール成分が付着した表面の王研式透気度を測定した。
　（ヒートシール成分の厚みの推測値（μｍ））
　各例のヒートシール紙に付着したヒートシール成分の厚みは、ヒートシール紙に付着したヒートシール成分の単位面積当りの質量をヒートシール成分の密度で除して算出した値を推測値とした。
　（ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度）
　ＪＩＳ　Ｐ　８１５５：２０１０に準拠し、ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度を測定した。
　（ヒートシール性）
　２枚の各例のヒートシール紙をヒートシール成分が付着した面同士が向き合うように重ね、ヒートシールテスタ（テスター産業社製品「ＴＰ７０１Ｂ」）を用いて１６０℃、０．２ＭＰａ、１秒の条件で熱接着し、以下の基準でヒートシール性を評価した。
　Ａ：接着部を剥がすと、紙基材が破壊される（材破）。
　Ｂ：接着部を剥がすと、抵抗はあるが破壊は起きない（界面剥離）。
　Ｃ：接着部を剥がす時、ほとんど抵抗がない。
　（ブロッキング）
　２枚の各例のヒートシール紙をヒートシール成分が付着した面と、ヒートシール成分が付着していない面とが向き合うように重ねた。その後、ホットプレス（東洋精機社製品「ＭＰ－ＷＮＬ」）を用いて４０℃、４．６ＭＰａ、６時間の条件で圧着した。圧着部について、以下の基準でブロッキング性を評価した。
　Ａ：圧着部を剥がす時、ほとんど抵抗がない。
　Ｂ：圧着部を剥がすと、抵抗は少しあるが紙基材の破壊は起きない。
　Ｃ：圧着部を剥がすと、紙基材が破壊される（材破）。
　（離解性）
　各例のヒートシール紙をサンプルとし、サンプルの固形分濃度が２．０質量％となるように水にサンプルを浸漬させた。ＪＩＳ　Ｐ　８２２０に準拠したパルプ離解試験機で３０分間離解して得たスラリーを目開き０．２５ｍｍのフラットスクリーンで処理したときの残渣（リジェクト）の乾燥質量を測定した。残渣の乾燥質量をサンプルの乾燥質量で除した値に１００を乗じた値を残渣率とし、下記の基準で離解性を評価した。
　Ａ：残渣率が１％未満である。
　Ｂ：残渣率が１％以上３％未満である。
　Ｃ：残渣率が３％以上である。
＜結果＞
　各例の測定結果、評価結果を表１、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１、表２に示すポリアクリル酸塩、消泡剤の配合率は、水性エマルジョン中の熱可塑性樹脂の固形分を１００質量％としたときの値である。
　実施例１～１１では、離解性に優れるヒートシール紙が得られた。王研式透気度が１００，０００秒以下であるため、損紙を水で離解した後にフィルム片が残り難い。よって、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用できると考えられる。
　対して比較例１、２では、王研式透気度が測定できないほど高く、１００，０００秒を超えていた。そのため、離解性が不充分であった。損紙を水で離解した後、そのままパルプ原料として再利用すると、水中のフィルム片が異物となり、詰まりや欠陥の原因となる結果、抄紙機の操業に支障をきたすと考えられる。比較例３では王研式透気度が低すぎるため、充分なヒートシール性が得られなかったと考えられる。
　本発明によれば、損紙を水で離解した後、そのままオンマシン塗工機を備えた抄紙機で再利用でき、生産性よく製造できるヒートシール紙が提供される。

Claims (6)

  1. 　紙基材と、
    　前記紙基材の片面または両面に付着したヒートシール成分と、
    　を有し、
    　前記ヒートシール成分は、熱可塑性樹脂を含み、
    　前記ヒートシール成分が付着した表面のＪＩＳ　Ｐ　８１１７：２００９に準拠して測定される王研式透気度が、７００秒超１００，０００秒以下である、ヒートシール紙。
  2. 　前記ヒートシール紙の前記ヒートシール成分が付着した表面の王研式平滑度が、３０秒以上である、請求項１に記載のヒートシール紙。
  3. 　前記熱可塑性樹脂が、生分解性樹脂および非石油由来の樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１または２に記載のヒートシール紙。
  4. 　前記ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量が、９０質量％以上である、請求項１または２に記載のヒートシール紙。
  5. 　前記ヒートシール成分が、ポリアクリル酸塩をさらに含み、
    　前記ポリアクリル酸塩の含有量が、前記ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の総含有量に対して０．１～３．０質量％である、請求項１または２に記載のヒートシール紙。
  6. 　請求項１または２に記載のヒートシール紙を備えた、包装用紙。
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