JP7528782B2 - Heat seal paper, packaging bags - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to heat seal paper and packaging bags using the same.
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広く利用されている。 Packages that use the heat seal method are widely used for packaging general industrial products, as well as food, medicine, and medical equipment.
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、プラスックを紙に代替することが提案されている。 In recent years, the problem of plastic waste has become more serious. Of the total amount of plastic produced worldwide, a large amount is produced in the packaging container sector, which is the cause of plastic waste. Plastic does not decompose for a long time, and the waste turns into microplastics in the natural environment, causing serious damage to the ecosystem. As a countermeasure, it has been proposed to replace plastic with paper.
たとえば、特許文献１には、紙基材の少なくとも一方の面上にアイオノマーを含むヒートシール層が２層以上形成されてなるヒートシール紙が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a heat seal paper in which two or more heat seal layers containing an ionomer are formed on at least one surface of a paper substrate.
しかし、特許文献１に記載のヒートシール紙は、基材破壊最低シール温度が高いという問題があった。なお、基材破壊最低シール温度とは、ヒートシールしたヒートシール紙を剥離した際に、基材破壊が観察される、最低のヒートシール温度を意味し、具体的には、実施例に記載の方法により測定される。
よって、本発明は、基材破壊最低シール温度が低く、ヒートシール性に優れた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を目的とする。
However, the heat seal paper described in Patent Document 1 has a problem in that the minimum sealing temperature causing substrate destruction is high. The minimum sealing temperature causing substrate destruction means the minimum heat sealing temperature at which substrate destruction is observed when the heat-sealed heat seal paper is peeled off, and is specifically measured by the method described in the Examples.
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat seal paper having a low minimum sealing temperature at which the substrate breaks and excellent heat sealability, and a packaging bag using said heat seal paper.
本発明の課題は、以下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、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紙であって、前記ヒートシール層が、ヒートシール性樹脂、顔料、およびシランカップリング剤が配合されてなる、ヒートシール紙。
＜２＞ 前記シランカップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、および酸無水物基よりなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する、＜１＞に記載のヒートシール紙。
＜３＞ 前記シランカップリング剤の配合量が、ヒートシール性樹脂および顔料の合計量１００質量部に対して、０．０３質量部以上５．０質量部以下である、＜１＞または＜２＞に記載のヒートシール紙。
＜４＞ 前記ヒートシール性樹脂が、水分散性樹脂バインダーである、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜５＞ 前記ヒートシール性樹脂が、ポリオレフィン樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、オレフィン－不飽和カルボン酸系共重合体、および生分解性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１つである、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜６＞ 前記ヒートシール層中の前記ヒートシール性樹脂の配合量が、３０質量％以上９０質量％以下である、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜７＞ 前記ヒートシール層中の前記顔料の配合量が、５質量％以上６５質量％以下である、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜８＞ 前記ヒートシール層が、滑剤をさらに含む、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜９＞ 前記滑剤が、ポリエチレンワックスおよびカルナバワックスよりなる群から選択される少なくとも１種である、＜８＞に記載のヒートシール紙。
＜１０＞ 前記ヒートシール層中の滑剤の含有量が０．２質量％以上３０質量％以下である、＜８＞または＜９＞に記載のヒートシール紙。
＜１１＞ 前記紙基材が、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の引張エネルギー吸収量をＸ１、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の引張エネルギー吸収量をＹ１、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の比引張エネルギー吸収量をＸ２、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の比引張エネルギー吸収量をＹ２としたとき、Ｘ１およびＹ１の相乗平均が１２０Ｊ／ｍ２以上であり、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）が０．５以上２．０以下であり、Ｘ２およびＹ２の相乗平均が２．０Ｊ／ｇ以上である、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜１２＞ 前記紙基材を構成する原料パルプが、未晒クラフトパルプである、＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙。
＜１３＞ 前記紙基材を構成するパルプは、ＪＩＳ Ｐ ８２１１：２０１１に準拠して測定されるカッパー価が３０以上６０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＞ ＜１＞～＜１３＞のいずれか１つに記載のヒートシール紙を用いた包装袋。
The object of the present invention can be achieved by the following configuration.
<1> A heat-sealable paper having at least one heat-sealable layer on at least one surface of a paper base material, the heat-sealable layer being blended with a heat-sealable resin, a pigment, and a silane coupling agent.
<2> The heat sealable paper according to <1>, wherein the silane coupling agent has at least one functional group selected from the group consisting of an amino group, an epoxy group, and an acid anhydride group.
<3> The heat sealable paper according to <1> or <2>, wherein the blending amount of the silane coupling agent is 0.03 parts by mass or more and 5.0 parts by mass or less per 100 parts by mass of the total amount of the heat sealable resin and the pigment.
<4> The heat-sealable paper according to any one of <1> to <3>, wherein the heat-sealable resin is a water-dispersible resin binder.
<5> The heat sealable paper according to any one of <1> to <4>, wherein the heat sealable resin is at least one selected from the group consisting of polyolefin resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, olefin-unsaturated carboxylic acid copolymers, and biodegradable resins.
<6> The heat sealable paper according to any one of <1> to <5>, wherein the blending amount of the heat sealable resin in the heat seal layer is 30% by mass or more and 90% by mass or less.
<7> The heat seal paper according to any one of <1> to <6>, wherein the blending amount of the pigment in the heat seal layer is 5% by mass or more and 65% by mass or less.
<8> The heat seal paper according to any one of <1> to <7>, wherein the heat seal layer further contains a lubricant.
<9> The heat sealable paper according to <8>, wherein the lubricant is at least one selected from the group consisting of polyethylene wax and carnauba wax.
<10> The heat seal paper according to <8> or <9>, wherein the content of the lubricant in the heat seal layer is 0.2% by mass or more and 30% by mass or less.
<11> The heat seal paper according to any one of <1> to <10>, wherein the paper base material has a geometric mean of X1 and Y1 of 120 J/m2 or more, a ratio of X1 to Y1 (X1/Y1) of 0.5 to 2.0, and a geometric mean of X2 and Y2 of 2.0 J/g or more, where X1 is the tensile energy absorption in the machine direction measured in accordance with JIS P 8113:2006, Y1 is the tensile energy absorption in the cross direction measured in accordance with JIS P 8113: 2006 , X2 is the tensile energy absorption ratio in the machine direction measured in accordance with JIS P 8113 : 2006, and Y2 is the tensile energy absorption ratio in the cross direction measured in accordance with JIS P 8113:2006.
<12> The heat sealable paper according to any one of <1> to <11>, wherein the raw pulp constituting the paper base material is unbleached kraft pulp.
<13> The heat sealable paper according to any one of <1> to <12>, wherein the pulp constituting the paper base material has a kappa number of 30 or more and 60 or less, as measured in accordance with JIS P 8211:2011.
<14> A packaging bag using the heat seal paper according to any one of <1> to <13>.
本発明によれば、基材破壊最低シール温度が低く、ヒートシール性に優れた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ができる。 The present invention provides heat seal paper with a low minimum substrate destruction sealing temperature and excellent heat sealability, and packaging bags using the heat seal paper.
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。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。 The following describes preferred embodiments of the present invention. In this specification, the range "X-Y" means "X or more and Y or less." In this specification, unless otherwise specified, operations and measurements of physical properties are performed at room temperature (20-25°C) and a relative humidity of 40-50% RH. In addition, "(meth)acrylic" is a general term that includes both acrylic and methacrylic.
＜ヒートシール紙＞
本発明の実施形態に係るヒートシール紙（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、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紙であって、前記ヒートシール層が、ヒートシール性樹脂、顔料、およびシランカップリング剤が配合されてなる。本実施形態のヒートシール紙を用いると、ヒートシールした際に、基材破壊最低シール温度が低く、ヒートシール性に優れる。また、該ヒートシール紙を密封袋状にしたときに、ヒートシール性に優れた包装袋とすることができる。
上記の効果が得られる詳細な理由は不明であるが、一部は以下のように推定される。すなわち、シランカップリング剤を用いてヒートシール層を形成すると、顔料やヒートシール性樹脂と架橋反応を生じ、ヒートシール層と紙基材との密着性が高まると考えられ、また、ヒートシール時に、ヒートシール層同士の接着性も高まると考えられる。その結果、より低い温度でも十分なヒートシール性が得られ、基材破壊最低シール温度の低いヒートシール紙が得られたものと考えられる。
<Heat seal paper>
The heat seal paper according to the embodiment of the present invention (hereinafter, simply referred to as "heat seal paper") is a heat seal paper having at least one heat seal layer on at least one side of a paper substrate, and the heat seal layer is made by blending a heat sealable resin, a pigment, and a silane coupling agent. When the heat seal paper according to the embodiment is used, the substrate destruction minimum sealing temperature is low when heat sealed, and the heat sealability is excellent. In addition, when the heat seal paper is made into a sealed bag, it can be made into a packaging bag with excellent heat sealability.
The detailed reason why the above effect is obtained is unclear, but it is presumed that part of it is as follows. That is, when a heat seal layer is formed using a silane coupling agent, a crosslinking reaction occurs with the pigment or heat sealable resin, which is thought to increase the adhesion between the heat seal layer and the paper substrate, and also to increase the adhesion between the heat seal layers themselves during heat sealing. As a result, it is thought that sufficient heat sealability is obtained even at lower temperatures, and a heat seal paper with a low minimum sealing temperature at which the substrate breaks is obtained.
［紙基材］
紙基材を構成するパルプとしては、針葉樹、広葉樹等から得られる木材パルプ；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、木材パルプを原料とする紙基材が好ましく、針葉樹パルプを主成分とする原料パルプからなることがより好ましい。「針葉樹パルプを主成分とする原料パルプ」とは、原料パルプ中、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。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は、優れた耐衝撃性および加工性を有する傾向にある。
[Paper base material]
Examples of the pulp constituting the paper base material include wood pulp obtained from coniferous trees, broad-leaved trees, etc., recycled paper pulp, non-wood fiber pulp such as kenaf, bagasse, bamboo, cotton, etc., synthetic pulp, etc. These pulps may be used alone or in combination of two or more.
Among these, a paper base material made from wood pulp is preferred, and more preferably made from a raw material pulp mainly made of softwood pulp. "Raw material pulp mainly made of softwood pulp" refers to a raw material pulp containing softwood pulp at a content of 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. Softwood pulp has a long average fiber length, and a paper base material using softwood pulp as the raw material pulp tends to have excellent impact resistance and processability.
針葉樹パルプとしては、優れた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。 From the viewpoint of obtaining heat seal paper having excellent impact resistance and processability, the coniferous pulp is preferably pulp obtained from one or more species selected from the group consisting of Douglas fir and pine, and more preferably pulp obtained from Douglas fir.
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。 The raw pulp constituting the paper base material is preferably one or more types selected from the group consisting of bleached kraft pulp and unbleached kraft pulp, and unbleached kraft pulp is more preferable.
パルプの叩解度は、特に限定するものではないが、カナダ標準濾水度（ＣＳＦ）として、２００ｍＬ以上６５０ｍＬ以下が好ましく、３５０ｍＬ以上６００ｍＬ以下がより好ましい。パルプのＣＳＦが前記範囲内であれば、包装袋とする際に、必要な紙力が得られやすい。２００ｍＬ以上であれば、繊維間結合が高くなりすぎて、包装袋等への加工の際に、ヒートシール層が破壊される現象の発生を抑えることができる。また、６５０ｍＬ以下であれば、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。
The degree of beating of the pulp is not particularly limited, but is preferably 200 mL to 650 mL, more preferably 350 mL to 600 mL, in terms of Canadian Standard Freeness (CSF). If the CSF of the pulp is within the above range, the necessary paper strength is easily obtained when the pulp is made into a packaging bag. If the CSF is 200 mL or more, the interfiber bond becomes too high, and the phenomenon that the heat seal layer is destroyed during processing into a packaging bag or the like can be suppressed. If the CSF is 650 mL or less, the smoothness of the paper surface is 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".
（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、優れた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。
(Kappa number)
From the viewpoint of obtaining a heat seal paper having excellent impact resistance and processability, the kappa number of the pulp constituting the paper base material, measured in accordance with JIS P 8211:2011, is preferably 30 or more, and preferably 60 or less, more preferably 55 or less, even more preferably 50 or less, and even more preferably 46 or less. The kappa number of the pulp constituting the paper base material is measured in accordance with JIS P 8211:2011 using a paper base pulp disintegrated in accordance with JIS P 8220-1:2012 as a sample.
（引張エネルギー吸収量）
本発明のヒートシール紙に用いられる紙基材は、耐衝撃性および加工性に優れるヒートシール紙を得る観点からは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の引張エネルギー吸収量をＸ１、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の引張エネルギー吸収量をＹ１としたとき、Ｘ１およびＹ１の相乗平均が１２０Ｊ／ｍ２以上であり、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）が０．５以上２．０以下であることが好ましい。
耐衝撃性および加工性を向上させる観点から、Ｘ１およびＹ１の相乗平均（Ｘ１とＹ１の積の平方根）は、より好ましくは１５０Ｊ／ｍ２以上、さらに好ましくは１８０Ｊ／ｍ２以上、よりさらにより好ましくは２００Ｊ／ｍ２以上である。Ｘ１およびＹ１の相乗平均の上限は、特に限定されないが、好ましくは４００Ｊ／ｍ２以下である。
耐衝撃性および加工性を向上させる観点から、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）は、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．０以上である。Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）は、より好ましくは１．８以下、さらに好ましくは１．５以下である。
(Tensile energy absorption amount)
From the viewpoint of obtaining a heat seal paper excellent in impact resistance and processability, it is preferable that the paper base material used in the heat seal paper of the present invention has a geometric mean of X1 and Y1 of 120 J/ m2 or more and a ratio of X1 to Y1 (X1/ Y1 ) of 0.5 or more and 2.0 or less, where X1 is the tensile energy absorption in the longitudinal direction measured in accordance with JIS P 8113: 2006 and Y1 is the tensile energy absorption in the transverse direction measured in accordance with JIS P 8113 :2006.
From the viewpoint of improving impact resistance and processability, the geometric mean of X1 and Y1 (the square root of the product of X1 and Y1 ) is more preferably 150 J/ m2 or more, even more preferably 180 J/ m2 or more, and even more preferably 200 J/ m2 or more. The upper limit of the geometric mean of X1 and Y1 is not particularly limited, but is preferably 400 J/ m2 or less.
From the viewpoint of improving impact resistance and processability, the ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ) is more preferably 0.8 or more, and even more preferably 1.0 or more. The ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ) is more preferably 1.8 or less, and even more preferably 1.5 or less.
（比引張エネルギー吸収量）
本発明のヒートシール紙に用いられる紙基材は、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の比引張エネルギー吸収量をＸ２、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の比引張エネルギー吸収量をＹ２としたとき、Ｘ２およびＹ２の相乗平均が２．０Ｊ／ｇ以上であることが好ましい。
耐衝撃性および加工性を向上させる観点から、Ｘ２およびＹ２の相乗平均（Ｘ２とＹ２の積の平方根）は、より好ましくは２．４Ｊ／ｇ以上である。Ｘ２およびＹ２の相乗平均の上限は、特に限定されないが、好ましくは５．０Ｊ／ｇ以下、より好ましくは４．０Ｊ／ｇ以下である。
(Specific tensile energy absorption)
The paper base material used in the heat seal paper of the present invention preferably has a geometric mean of X2 and Y2 of 2.0 J/g or more, where X2 is the specific tensile energy absorption in the longitudinal direction measured in accordance with JIS P 8113:2006, and Y2 is the specific tensile energy absorption in the transverse direction measured in accordance with JIS P 8113:2006.
From the viewpoint of improving impact resistance and processability, the geometric mean of X2 and Y2 (the square root of the product of X2 and Y2 ) is more preferably 2.4 J/g or more. The upper limit of the geometric mean of X2 and Y2 is not particularly limited, but is preferably 5.0 J/g or less, more preferably 4.0 J/g or less.
（坪量）
紙基材の坪量は、特に限定されないが、たとえば包装袋用途であれば、優れた加工性および強度を得る観点から、好ましくは３０ｇ／ｍ２以上、より好ましくは５０ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは６０ｇ／ｍ２以上、特に好ましくは７０ｇ／ｍ２以上であり、そして、好ましくは１５０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１４０ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１２０ｇ／ｍ２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。
(grammage)
The basis weight of the paper base material is not particularly limited, but for example, in the case of packaging bag applications, from the viewpoint of obtaining excellent processability and strength, it is preferably 30 g/ m2 or more, more preferably 50 g/ m2 or more, even more preferably 60 g/ m2 or more, particularly preferably 70 g/ m2 or more, and is preferably 150 g/ m2 or less, more preferably 140 g/ m2 or less, and even more preferably 120 g/ m2 or less.
The basis weight of the paper substrate is measured in accordance with JIS P 8124:2011.
（紙厚）
紙基材の紙厚は、特に限定されないが、たとえば包装袋用途であれば、優れた加工性および強度を得る観点から、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上、よりさらに好ましくは６０μｍ以上、特に好ましくは８０μｍ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。
紙基材の紙厚は、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に準拠して測定される。
(Paper thickness)
The thickness of the paper base material is not particularly limited, but for example, in the case of applications in packaging bags, from the viewpoint of obtaining excellent processability and strength, the thickness is preferably 20 μm or more, more preferably 30 μm or more, even more preferably 40 μm or more, still more preferably 60 μm or more, particularly preferably 80 μm or more, and is preferably 200 μm or less, more preferably 180 μm or less, and even more preferably 160 μm or less.
The thickness of the paper base material is measured in accordance with JIS P 8118:2014.
（密度）
紙基材の密度は、成形加工性の観点から、好ましくは０．３ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．５ｇ／ｃｍ３以上であり、そして、好ましくは１．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは１．０ｇ／ｃｍ３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。
(density)
From the viewpoint of moldability, the density of the paper substrate is preferably 0.3 g/ cm3 or more, more preferably 0.5 g/cm3 or more, and preferably 1.2 g/ cm3 or less, more preferably 1.0 g/ cm3 or less. The density of the paper substrate is calculated from the basis weight and thickness of the paper substrate obtained by the above-mentioned measurement method.
（任意成分）
紙基材には、必要に応じて、たとえば、アニオン性、カチオン性もしくは両性の歩留剤、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、填料等の内添助剤、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。
(Optional ingredients)
The paper base material may contain optional components as necessary, such as anionic, cationic or amphoteric retention agents, drainage improvers, dry strength agents, wet strength agents, sizing agents, fixing agents, internal additives such as fillers, water-resistant agents, dyes, and fluorescent whitening agents.
Examples of the dry strength agent include cationic starch, polyacrylamide, carboxymethyl cellulose, etc. The content of the dry strength agent is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw pulp (bone dry mass).
Examples of the wet strength agent include polyamide polyamine epichlorohydrin, urea formaldehyde resin, and melamine formaldehyde resin.
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。
Examples of the sizing agent include internal sizing agents such as rosin sizing agents, synthetic sizing agents, and 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 pulp (bone dry mass).
Examples of the fixing agent include aluminum sulfate, polyethyleneimine, etc. The content of the fixing agent is not particularly limited, but is preferably 3.0% by mass or less based on the raw pulp (bone dry mass).
Examples of the filler include inorganic fillers 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, and organic fillers such as acrylic resins and vinylidene chloride resins.
紙基材としては、たとえば、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等を用いることができる。 As a paper base material, for example, Clupak paper that has been treated with Clupak to shrink the paper web can be used.
（紙基材の製造方法）
紙基材を製造する方法としては、パルプを含有する紙料を抄紙する方法が挙げられる。なお、紙料は、添加剤をさらに含有してもよい。添加剤としては、たとえば前記で挙げた添加剤が挙げられる。
紙料は、パルプスラリーに添加剤を添加することにより調製できる。
パルプスラリーは、パルプを水の存在下で叩解することにより得られる。パルプの叩解方法、叩解装置は特に限定されず、公知の叩解方法、叩解装置と同様であってよい。
紙料におけるパルプの含有量は、特に限定されず、通常用いられている範囲であってよい。たとえば、紙料の総質量に対して、６０質量％以上１００質量％未満である。
(Method of manufacturing paper base material)
The method for producing the paper base material includes a method of making a stock containing pulp. The stock may further contain additives. Examples of the additives include the additives listed above.
The stock can be prepared by adding additives to the pulp slurry.
The pulp slurry can be obtained by beating pulp in the presence of water. The method and apparatus for beating the pulp are not particularly limited, and may be the same as known beating methods and apparatuses.
The content of pulp in the stock is not particularly limited and may be within a range that is usually used, for example, 60% by mass or more and less than 100% by mass based on the total mass of the stock.
紙料の抄紙は定法により実施できる。たとえば、紙料をワイヤ等に流延させ、脱水して湿紙を得て、必要に応じて複数の湿紙を重ね、この単層または多層の湿紙をプレスし、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、複数の湿紙を重ねない場合は単層抄きの紙が得られ、複数の湿紙を重ねる場合は多層抄きの紙が得られる。
複数の湿紙を重ねる際に、湿紙の表面（他の湿紙を重ねる面）に接着剤を塗布してもよい。
The papermaking process can be carried out by a standard method. For example, the papermaking process can be carried out by casting the paper onto a wire or the like, dehydrating the paper to obtain a wet paper, stacking multiple wet papers as necessary, pressing the single-layer or multi-layer wet paper, and drying the resulting paper. If multiple wet papers are not stacked, a single-layer paper is obtained, and if multiple wet papers are stacked, a multi-layer paper is obtained.
When multiple wet papers are stacked, an adhesive may be applied to the surface of the wet paper (the surface on which other wet papers are stacked).
［ヒートシール層］
本実施形態に係るヒートシール紙は、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、ヒートシール性樹脂、顔料、およびシランカップリング剤が配合されてなる。
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。紙基材上にヒートシール層を欠点なく均質に形成する観点から、本実施形態に係るヒートシール紙は、紙基材の少なくとも一方の面に、ヒートシール層を２層以上有することが好ましい。この際、２層以上のヒートシール層の組成は、同じであっても異なっていてもよい。
また、ヒートシール性を付与する観点から、紙基材の少なくとも一面の最上層にヒートシール層を有する。
[Heat seal layer]
The heat seal paper according to the present embodiment has at least one heat seal layer on at least one surface of a paper substrate, The heat seal layer is formed by blending a heat sealable resin, a pigment, and a silane coupling agent.
The heat seal layer is a layer that melts and adheres by heating, ultrasonic waves, etc. From the viewpoint of forming a heat seal layer on a paper substrate uniformly without defects, the heat seal paper according to the present embodiment preferably has two or more heat seal layers on at least one side of the paper substrate. In this case, the compositions of the two or more heat seal layers may be the same or different.
In order to impart heat sealability, the paper base material has a heat seal layer on the uppermost layer on at least one side thereof.
（ヒートシール性樹脂）
ヒートシール層は、ヒートシール性樹脂を配合してなる。なお、「ヒートシール性樹脂を配合してなる」とは、ヒートシール層が、ヒートシール性樹脂を含有するヒートシール層用組成物により形成されていることを意味し、たとえば一部のヒートシール性樹脂が、シランカップリング剤と反応している態様を含むものである。他の成分についても同様である。
ヒートシール性樹脂は、水分散性樹脂バインダーであることが好ましい。水分散性樹脂バインダーとは、水溶性ではないが、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。
(Heat sealable resin)
The heat seal layer is formed by blending a heat sealable resin. The phrase "formed by blending a heat sealable resin" means that the heat seal layer is formed by a composition for a heat seal layer containing a heat sealable resin, and includes, for example, an embodiment in which a part of the heat sealable resin reacts with a silane coupling agent. The same applies to other components.
The heat sealable resin is preferably a water-dispersible resin binder. The water-dispersible resin binder is a resin binder that is not water-soluble but is finely dispersed in water, such as an emulsion or suspension. By applying a water-based coating to the heat seal layer using the water-dispersible resin binder, it is possible to obtain heat seal paper that has excellent redisintegration properties and can be recycled as paper. In addition, if the water-dispersible resin binder also corresponds to the following lubricant, it is classified as a lubricant.
ヒートシール性樹脂の骨格となるポリマーとしては、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）、エチレン－酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／ブタジエン系共重合体、スチレン／不飽和カルボン酸系共重合体（たとえば、スチレン／（メタ）アクリル酸共重合体）、スチレン／アクリル系共重合体（たとえば、スチレン／（メタ）アクリル酸エステル共重合体）、（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸エステルよりなる群から選択される少なくとも１つの単量体から得られるアクリル系樹脂、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（エチレン／アクリル酸共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体）、生分解性樹脂（ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、３－ヒドロキシブタン酸・３－ヒドロキシヘキサン酸共重合体）、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。 The polymer that serves as the backbone of the heat-sealable resin is not particularly limited, but may be polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, etc.), ethylene-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride resins, styrene resins, styrene/butadiene copolymers, styrene/unsaturated carboxylic acid copolymers (for example, styrene/(meth)acrylic acid copolymers), styrene/acrylic copolymers (for example, styrene/(meth)acrylic acid ester copolymers), acrylic resins obtained from at least one monomer selected from the group consisting of (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters, acrylonitrile/styrene copolymers, acrylonitrile/butadiene copolymers, ABS resins, AAS resins, AES resins, vinylidene chloride resins, polyurethane resins, poly-4-methylpentene, etc. Examples of the resins include polybutene-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, polyethersulfone resin, polyarylate resin, olefin/unsaturated carboxylic acid copolymer (ethylene/acrylic acid copolymer, ethylene/methacrylic acid copolymer), biodegradable resin (polylactic acid, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene adipate terephthalate, 3-hydroxybutanoic acid/3-hydroxyhexanoic acid copolymer), and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、高いヒートシール強度を有することから、ポリオレフィン樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体、オレフィン／不飽和カルボン酸系共重合体および生分解性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１つであることが好ましい。
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
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が好ましく、エチレン－アクリル酸共重合体がより好ましい。なお、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体は、アイオノマーであってもよい。
本発明において、ヒートシール層に含まれるヒートシール性樹脂は、エチレン－酢酸ビニル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種であることがより好ましく、塗工時の装置の汚れを抑制し、操業性を向上させる観点では、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体がさらに好ましい。
Among these, at least one selected from the group consisting of polyolefin resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, olefin/unsaturated carboxylic acid copolymers, and biodegradable resins is preferred because it has high heat seal strength.
As the polyolefin resin, polyethylene and polypropylene are preferred.
Examples of the olefin/unsaturated carboxylic acid copolymer include an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer and an ethylene-(meth)acrylic acid alkyl ester copolymer. Among them, an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer is preferred, and an ethylene-acrylic acid copolymer is more preferred. The ethylene-(meth)acrylic acid copolymer may be an ionomer.
In the present invention, the heat sealable resin contained in the heat seal layer is more preferably at least one selected from the group consisting of ethylene-vinyl acetate copolymers and ethylene-(meth)acrylic acid copolymers, and from the viewpoints of suppressing contamination of the apparatus during coating and improving operability, ethylene-(meth)acrylic acid copolymers are even more preferable.
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ＭＰ４９８３Ｒ、ＭＰ４９９０Ｒ、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。 As the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, either a synthetic product or a commercially available product may be used. Commercially available products include MP4983R and MP4990R manufactured by Michaelman Japan LLC, ZAIXXEN (registered trademark) A and ZAIXXEN (registered trademark) AC manufactured by Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., and the Chemipearl S series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
エチレン－酢酸ビニル共重合体としては、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、住化ケムテックス株式会社製のスミカフレックスＳ－２０１ＨＱ、Ｓ－３０５、Ｓ－３０５ＨＱ、Ｓ－４００ＨＱ、Ｓ－４０１ＨＱ、Ｓ－４０８ＨＱＥ、Ｓ－４５０ＨＱ、Ｓ－４５５ＨＱ、Ｓ－４５６ＨＱ、Ｓ－４６０ＨＱ、Ｓ－４６７ＨＱ、Ｓ－４７０ＨＱ、Ｓ－４８０ＨＱ、Ｓ－５１０ＨＱ、Ｓ－５２０ＨＱ、Ｓ－７５２、Ｓ－７５５、昭和電工株式会社製のポリゾールＡＤ－２、ＡＤ－５、ＡＤ－６、ＡＤ－１０、ＡＤ－１１、ＡＤ－１４、ＡＤ－５６、ＡＤ－７０、ＡＤ－９２、ジャパンコーティングレジン株式会社製のアクアテックスＥＣ１２００、ＥＣ１４００、ＥＣ１７００、ＥＣ１８００、ＭＣ３８００などが挙げられる。 As the ethylene-vinyl acetate copolymer, either a synthetic product or a commercially available product may be used. Commercially available products include Sumikaflex S-201HQ, S-305, S-305HQ, S-400HQ, S-401HQ, S-408HQE, S-450HQ, S-455HQ, S-456HQ, S-460HQ, S-467HQ, S-470HQ, and S-48HQ manufactured by Sumika Chemtex Corporation. 0HQ, S-510HQ, S-520HQ, S-752, S-755, Polysol AD-2, AD-5, AD-6, AD-10, AD-11, AD-14, AD-56, AD-70, AD-92 manufactured by Showa Denko K.K., and Aquatex EC1200, EC1400, EC1700, EC1800, MC3800 manufactured by Japan Coating Resins Co., Ltd., etc.
ヒートシール層中のヒートシール性樹脂の含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、さらに好ましくは４５質量％以上、さらにより好ましくは５０質量％以上であり、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは７５質量％以下である。上記範囲内であれば、高いヒートシール強度を有するヒートシール紙を得ることができる。 The content of the heat-sealable resin in the heat-seal layer is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, even more preferably 45% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, and is preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, even more preferably 75% by mass or less. If it is within the above range, a heat-sealable paper with high heat-seal strength can be obtained.
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エチレン－酢酸ビニル共重合体およびエチレン－（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４０質量％以上、さらに好ましくは４５質量％以上、さらにより好ましくは５０質量％以上であり、そして、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、さらに好ましくは７５質量％以下である。 That is, according to one embodiment of the present invention, the content of ethylene-vinyl acetate copolymer and ethylene-(meth)acrylic acid copolymer in the heat seal layer is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, even more preferably 45% by mass or more, even more preferably 50% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, even more preferably 75% by mass or less.
（顔料）
ヒートシール紙のブロッキング抑制の観点から、ヒートシール層は、上記のヒートシール性樹脂に加えて、顔料を配合してなる。
(Pigment)
From the viewpoint of suppressing blocking of the heat seal paper, the heat seal layer contains a pigment in addition to the above heat sealable resin.
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。具体的には、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、タルク、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例示される。これらの中でも、ブロッキング抑制効果に優れることから、好ましくはカオリンである。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。 The pigment is not particularly limited, and examples thereof include various pigments used in conventional pigment coating layers. Specific examples include various kaolins such as kaolin, calcined kaolin, structured kaolin, and delaminated kaolin, talc, heavy calcium carbonate (ground calcium carbonate), light calcium carbonate (synthetic calcium carbonate), composite synthetic pigments of calcium carbonate and other hydrophilic organic compounds, satin white, lithopone, titanium dioxide, silica, barium sulfate, calcium sulfate, alumina, aluminum hydroxide, zinc oxide, magnesium carbonate, silicates, colloidal silica, plastic pigments of hollow or solid organic pigments, binder pigments, plastic beads, and microcapsules. Among these, kaolin is preferred because of its excellent blocking suppression effect. The pigments may be used alone or in combination of two or more types.
顔料の平均粒径は特に限定されないが、耐ブロッキング性およびヒートシール性の観点から、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．３μｍ以上、さらに好ましくは０．５μｍ以上であり、そして、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。なお、顔料の平均粒径は、レーザ回折／散乱式粒径分布測定装置によって測定される値を採用するものとする。 The average particle size of the pigment is not particularly limited, but from the viewpoint of blocking resistance and heat sealability, it is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, even more preferably 0.5 μm or more, and preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, even more preferably 10 μm or less. The average particle size of the pigment is measured by a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device.
ヒートシール層中の顔料の含有量は、ヒートシール性樹脂１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは２０質量部以上、さらに好ましくは３０質量部以上、特に好ましくは４０質量部以上であり、そして、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは８０質量部以下、さらに好ましくは６０質量部以下である。 The content of the pigment in the heat seal layer is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, even more preferably 30 parts by mass or more, and particularly preferably 40 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the heat sealable resin, and is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, and even more preferably 60 parts by mass or less.
また、ヒートシール層中の顔料の含有量は、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上、特に好ましくは２５質量％以上であり、そして、好ましくは６５質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以下、特に好ましくは３５質量％以下である。 The pigment content in the heat seal layer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, particularly preferably 25% by mass or more, and preferably 65% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, particularly preferably 35% by mass or less.
（シランカップリング剤）
本発明において、ヒートシール紙の基材破壊最低シール温度を低下させる観点から、ヒートシール層は、上記のヒートシール性樹脂、顔料に加えて、シランカップリング剤を配合してなる。なお、ヒートシール層にシランカップリング剤が配合されていることは、ＴＯＦ－ＭＳ（飛行時間型質量分析法）で検出できる。
シランカップリング剤は、分子内に、少なくとも１つのアルコキシシリル基と、少なくとも１つの、前記アルコキシシリル基以外の反応性の官能基とを有する化合物である。アルコキシシリル基としては、モノアルコキシシリル基、ジアルコキシシリル基、トリアルコキシシリル基のいずれでもよいが、反応性の観点から、トリアルコキシシリル基が好ましい。
アルコキシシリル基以外の反応性の官能基としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、アミノ基、イソシアナト基、ウレイド基、酸無水物基が例示される。これらの中でも、アミノ基、エポキシ基、および酸無水物基が好ましく、アミノ基がより好ましい。
(Silane coupling agent)
In the present invention, in order to lower the minimum substrate destruction temperature of the heat seal paper, the heat seal layer is blended with a silane coupling agent in addition to the above heat sealable resin and pigment. The inclusion of the silane coupling agent in the heat seal layer can be detected by TOF-MS (time of flight mass spectrometry).
The silane coupling agent is a compound having at least one alkoxysilyl group and at least one reactive functional group other than the alkoxysilyl group in the molecule. The alkoxysilyl group may be any of a monoalkoxysilyl group, a dialkoxysilyl group, and a trialkoxysilyl group, but from the viewpoint of reactivity, a trialkoxysilyl group is preferred.
Examples of reactive functional groups other than the alkoxysilyl group include a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a (meth)acryloyloxy group, an amino group, an isocyanato group, a ureido group, and an acid anhydride group. Among these, the amino group, the epoxy group, and the acid anhydride group are preferred, and the amino group is more preferred.
エポキシ基含有シランカップリング剤としては、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が例示される。
アミノ基含有シランカップリング剤としては、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－２－（アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－トリエトキシシリル－Ｎ－（１，３－ジメチルブチリデン）プロピルアミン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン等が例示され、これらの中でも、３－アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。
酸無水物基含有シランカップリング剤としては、３－トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が例示される。
Examples of epoxy group-containing silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane.
Examples of amino group-containing silane coupling agents include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. Of these, 3-aminopropyltriethoxysilane is preferred.
An example of the acid anhydride group-containing silane coupling agent is 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride.
シランカップリング剤としては、市販品を使用してもよく、たとえば、信越化学工業株式会社製のＫＢＭ－３０３、ＫＢＭ－４０２、ＫＢＭ－４０３、ＫＢＥ－４０２、ＫＢＥ－４０３、ＫＢＭ－６０２、ＫＢＭ－６０３、ＫＢＭ－９０３、ＫＢＥ－９０３、ＫＢＥ－９１０３Ｐ、ＫＢＭ－５７３、Ｘ－１２－９６７Ｃなどが例示される。 As the silane coupling agent, commercially available products may be used, such as KBM-303, KBM-402, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103P, KBM-573, and X-12-967C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
シランカップリング剤の配合量は、低い基材破壊最低シール温度を得る観点から、ヒートシール性樹脂および顔料の合計量１００質量部に対して、好ましくは０．０３質量部以上、より好ましくは０．１質量部以上、さらに好ましくは０．２質量部以上、特に好ましくは０．３質量部以上であり、そして、好ましくは５．０質量部以下、より好ましくは３．０質量部以下、さらに好ましくは２．０質量部以下、特に好ましくは１．５質量部以下である。 The amount of the silane coupling agent is, from the viewpoint of obtaining a low substrate destruction minimum sealing temperature, preferably 0.03 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, even more preferably 0.2 parts by mass or more, and particularly preferably 0.3 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the combined amount of the heat sealable resin and pigment, and is preferably 5.0 parts by mass or less, more preferably 3.0 parts by mass or less, even more preferably 2.0 parts by mass or less, and particularly preferably 1.5 parts by mass or less.
（滑剤）
ヒートシール紙の滑り性付与およびブロッキング抑制の観点から、ヒートシール層は、上記のヒートシール性樹脂、顔料、およびシランカップリング剤に加えて、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。
(Lubricant)
From the viewpoint of imparting slipperiness to the heat seal paper and suppressing blocking, the heat seal layer preferably contains a lubricant in addition to the above-mentioned heat sealable resin, pigment, and silane coupling agent. A lubricant is a substance that can reduce the friction coefficient of the heat seal layer surface by being blended in the heat seal layer.
滑剤としては、特に限定されず、たとえばワックス、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、たとえば、動物または植物由来のワックス（たとえば、ミツロウ、カルナバワックスなど）、鉱物ワックス（たとえば、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；ポリエチレンワックス、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、たとえば、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、融点が高く、比較的高温環境下においても塗工層が軟化しにくくなり、ブロッキング抑制効果に優れることから、ポリエチレンワックスが好ましい。また、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、ブロッキング抑制効果に優れることから、カルナバワックスも好ましい。すなわち、滑剤としては、ポリエチレンワックスおよびカルナバワックスよりなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
ポリエチレンワックスとしては、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、三井化学株式会社製ケミパールＷ－３１０等が挙げられる。カルナバワックスとしても、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セロゾール５２４等が挙げられる。
The lubricant is not particularly limited, and for example, wax, metal soap, fatty acid ester, etc. can be used. The lubricant may be used alone or in combination of two or more. Examples of waxes include natural waxes such as animal or plant-derived waxes (e.g., beeswax, carnauba wax, etc.), mineral waxes (e.g., microcrystalline wax, etc.), and petroleum wax; and synthetic waxes such as polyethylene wax, paraffin wax, and polyester wax. Examples of metal soaps include calcium stearate, sodium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, fatty acid sodium soap, potassium oleate soap, castor oil potassium soap, and complexes thereof.
Among the above lubricants, polyethylene wax is preferred because it has a high melting point, the coating layer is less likely to soften even in a relatively high temperature environment, and it has an excellent blocking suppression effect. Carnauba wax is also preferred because it has a relatively low melting point, the wax component is easily formed on the coating layer surface, and it has an excellent blocking suppression effect. In other words, the lubricant is preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene wax and carnauba wax.
As the polyethylene wax, either a synthetic product or a commercially available product may be used, and an example of a commercially available product is Chemipearl W-310 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. As the carnauba wax, either a synthetic product or a commercially available product may be used, and an example of a commercially available product is Cellosol 524 manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd.
ヒートシール層が滑剤を含有する場合、滑剤の含有量は、ヒートシール層中、好ましくは０．２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１．０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２５質量％以下、さらに好ましくは２０質量％以下である。 When the heat seal layer contains a lubricant, the content of the lubricant in the heat seal layer is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, even more preferably 1.0% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less.
ヒートシール層が滑剤を含有する場合、滑剤の含有量は、ヒートシール性樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．３質量％以上、より好ましくは１．０質量部以上、さらに好ましくは１．５質量部以上であり、そして、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３５質量部以下である。 When the heat seal layer contains a lubricant, the content of the lubricant is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 1.0 part by mass or more, and even more preferably 1.5 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the heat sealable resin, and is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, and even more preferably 35 parts by mass or less.
［ヒートシール紙の製造方法］
本発明のヒートシール紙の製造方法は、特に限定されない。
たとえば、紙基材が、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の引張エネルギー吸収量をＸ１、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の引張エネルギー吸収量をＹ１、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の比引張エネルギー吸収量をＸ２、ＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の比引張エネルギー吸収量をＹ２としたとき、Ｘ１およびＹ１の相乗平均が１２０Ｊ／ｍ２以上であり、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）が０．５以上２．０以下であり、Ｘ２およびＹ２の相乗平均が２．０Ｊ／ｇ以上である場合、原料パルプのカッパー価を３０以上６０以下とする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好ましい。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。
[Method of manufacturing heat seal paper]
The method for producing the heat seal paper of the present invention is not particularly limited.
For example, when the paper base material has a longitudinal tensile energy absorption amount X1 measured in accordance with JIS P 8113:2006, a transverse tensile energy absorption amount Y1 measured in accordance with JIS P 8113:2006, a longitudinal tensile energy absorption ratio X2 measured in accordance with JIS P 8113:2006, and a transverse tensile energy absorption ratio Y2 measured in accordance with JIS P 8113:2006, the geometric mean of X1 and Y1 is 120 J/ m2 or more, the ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ) is 0.5 or more and 2.0 or less, and X2 and Y1 are preferably 0.01 to 0.05 . When the geometric mean of 2 is 2.0 J/g or more, a preferred production method includes a cooking step of cooking raw pulp to a kappa number of 30 to 60, a beating step of beating a dispersion containing 20% to 45% by mass of the cooked raw pulp, and a papermaking step of making paper from the beaten raw pulp, and a coating step of coating at least one heat seal layer on at least one surface of the paper base material obtained by the method including the cooking step of cooking raw pulp to a kappa number of 30 to 60, and a beating step of beating a dispersion containing 20% to 45% by mass of the cooked raw pulp. Each step of the production method is described below.
（蒸解工程）
蒸解工程は、原料パルプのカッパー価を好ましくは３０以上６０以下とする蒸解処理を行なう工程である。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により、カッパー価が３０以上６０以下である原料パルプが得られる。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、優れた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。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。
(Digestion process)
The cooking step is a step of cooking the raw pulp so that the kappa number of the raw pulp is preferably 30 or more and 60 or less. Although not particularly limited, raw chips used as a material for the raw pulp are treated with a chemical solution containing sodium hydroxide to obtain raw pulp having a kappa number of 30 or more and 60 or less. As a treatment method with a chemical solution containing sodium hydroxide, a known treatment method using a known chemical solution can be used.
By setting the kappa number of the raw material pulp to 30 or more and 60 or less, a paper base material having excellent impact resistance and processability and a heat seal paper using the paper base material can be obtained. From this viewpoint, the kappa number of the raw material pulp is preferably 50 or less, and more preferably 45 or less.
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。 The raw chips used as the raw material pulp preferably contain coniferous pulp as the main component. "Raw chips containing coniferous pulp as the main component" refers to raw chips containing more than 50% by mass of coniferous wood, and the coniferous wood content is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass.
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。 The raw material pulp may or may not 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.
（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、たとえば、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、優れた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ともに、生産性に優れる。
(Beating process)
The beating step is a step of beating a dispersion containing preferably 20% by mass or more and 45% by mass or less of the cooked raw pulp. The method of beating is not particularly limited, but it is preferable to disperse the cooked raw pulp in water to prepare a dispersion having the above-mentioned raw pulp concentration, and then beat the dispersion. The method of beating is not particularly limited, but it can be performed using a beater such as a double disc refiner, a single disc refiner, or a conical refiner.
By beating a dispersion containing 20% by mass or more and 45% by mass or less of digested raw pulp, a paper base material having excellent impact resistance and processability and a heat seal paper using said paper base material can be obtained, and productivity is also excellent.
（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、たとえば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、たとえば長網式、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。
(Papermaking process)
The papermaking process is a process in which the beaten raw pulp is made into paper. The papermaking method is not particularly limited, and examples thereof include an acidic papermaking method in which papermaking is performed at a pH of about 4.5, and a neutral papermaking method in which papermaking is performed at a pH of about 6 to about 9. In the papermaking process, chemicals for the papermaking process such as a pH adjuster, a defoamer, a pitch control agent, and a slime control agent can be appropriately added as necessary. The papermaking machine is also not particularly limited, and examples thereof include a continuous papermaking machine such as a fourdrinier type, a cylinder type, or a tilt type, or a multi-layer papermaking machine that combines these.
本発明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、本発明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。 The paper base material used in the heat seal paper of the present invention can be obtained by a method including the above-mentioned cooking step, beating step, and papermaking step. After the papermaking step, if necessary, a Clupak step may be included in which the paper web is shrunk using Clupak equipment. As the Clupak equipment, a known Clupak equipment can be used. The method for producing the paper base material used in the heat seal paper of the present invention is not limited to the above-mentioned method.
また、本発明の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。 The method for producing heat seal paper of the present invention may also include a surface treatment step in which the surface of the paper substrate is treated with a chemical. Chemicals used in the surface treatment step include sizing agents, water-resistant agents, water retention agents, thickeners, lubricants, etc. Known devices can be used in the surface treatment step.
本発明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。 The method for producing heat-seal paper of the present invention includes a coating step of coating a heat-seal layer on at least one side of the paper substrate obtained as described above. The heat-seal layer coating liquid (heat-seal layer paint) may be applied two or more times.
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。 When forming multiple heat seal layers on a paper substrate, the above method of forming heat seal layers sequentially is preferred, but is not limited to this, and a simultaneous multi-layer coating method may also be used. The simultaneous multi-layer coating method is a method in which multiple types of coating liquids are ejected separately from a slit-shaped nozzle to form a liquid laminate, which is then coated onto the paper substrate to simultaneously form multiple heat seal layers.
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、たとえば、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。 There are no particular limitations on the coating equipment used to apply the heat seal layer coating liquid to the paper substrate, and any known equipment may be used. Examples of 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.
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、たとえば、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。 The drying equipment for drying the heat seal layer is not particularly limited, and known equipment can be used. Examples of drying equipment include hot air dryers, infrared dryers, gas burners, and hot plates. The drying temperature can be set appropriately taking into account the drying time, etc.
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。 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 problems with volatile organic solvents. In other words, the heat seal layer coating liquid is preferably an aqueous composition for the heat seal layer.
ヒートシール層塗工液の固形分量は、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３質量％以上、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０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７０質量％以下、さらに好ましくは６０質量％以下である。 The solid content of the heat seal layer coating liquid is not particularly limited and may be appropriately selected from the viewpoints of coatability and ease of drying, but is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, even more preferably 10% by mass or more, and is preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, even more preferably 60% by mass or less.
ヒートシール層の合計塗工量（乾燥後）は、好ましくは１ｇ／ｍ２以上、より好ましくは２ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは４ｇ／ｍ２以上、特に好ましくは５ｇ／ｍ２以上であり、そして、好ましくは５０ｇ／ｍ２以下、より好ましくは３０ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは２０ｇ／ｍ２以下、特に好ましくは１０ｇ／ｍ２以下である。
本実施形態のヒートシール層紙がヒートシール層を２層以上有する場合、１層あたりの塗工量（乾燥後）は、好ましくは０．５ｇ／ｍ２以上、より好ましくは１ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは２ｇ／ｍ２であり、そして、好ましくは２５ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１５ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１０ｇ／ｍ２以下である。
The total coating amount of the heat seal layer (after drying) is preferably 1 g/ m2 or more, more preferably 2 g/ m2 or more, even more preferably 4 g/ m2 or more, particularly preferably 5 g/ m2 or more, and preferably 50 g/ m2 or less, more preferably 30 g/ m2 or less, even more preferably 20 g/ m2 or less, particularly preferably 10 g/ m2 or less.
When the heat seal layer paper of this embodiment has two or more heat seal layers, the coating amount per layer (after drying) is preferably 0.5 g/ m2 or more, more preferably 1 g/ m2 or more, even more preferably 2 g/ m2 , and preferably 25 g/ m2 or less, more preferably 15 g/ m2 or less, even more preferably 10 g/ m2 or less.
＜用途＞
本発明に係るヒートシール紙は、食品、生活雑貨や日用品（石鹸、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。
<Applications>
The heat seal paper according to the present invention can be suitably used as a packaging bag for food, household goods, daily necessities (soap, diapers), etc. Therefore, the present invention also provides a packaging bag using the above heat seal paper.
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。 The following examples are provided to specifically explain the present invention, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, the following operations were performed at 23°C and a relative humidity of 50% RH. In the examples and comparative examples, "parts" and "%" refer to "parts by mass" and "% by mass", respectively, unless otherwise specified.
［実施例１］
＜ヒートシール層塗料の調製＞
エチレン－アクリル酸共重合体（固形分４２％）１６４部、カルナバワックス（固形分３０％）３．８部、カオリンＡ（平均粒径８μｍ）の濃度５０％水分散液６０部、シランカップリング剤（有効シラン濃度１％）１００部を混合し、固形分濃度が３０％になるよう水を加えて撹拌しヒートシール層塗料（濃度３０％）を得た。
[Example 1]
<Preparation of Heat Seal Layer Coating>
164 parts of ethylene-acrylic acid copolymer (solid content 42%), 3.8 parts of carnauba wax (solid content 30%), 60 parts of a 50% aqueous dispersion of kaolin A (average particle size 8 μm), and 100 parts of a silane coupling agent (effective silane concentration 1%) were mixed, and water was added so that the solid content concentration was 30%, and the mixture was stirred to obtain a heat seal layer coating material (concentration 30%).
＜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１００ｇ／ｍ２、厚さ１２５μｍ、密度０．８０ｇ／ｃｍ３の超伸張紙（王子マテリア株式会社製、Ｘ１およびＹ１の相乗平均：３２０Ｊ／ｍ２、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）：１．２、Ｘ２およびＹ２の相乗平均：３．２Ｊ／ｇ、パルプ種：未晒針葉樹（ダグラスファー）クラフトパルプ１００質量％、原料パルプのカッパー価４５）にヒートシール層の乾燥後の塗工量が６ｇ／ｍ２となるように、グラビアコーター（スムージングバーを使用）で塗工しヒートシール層を形成した。
なお、上記紙基材において、Ｘ１はＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の引張エネルギー吸収量であり、Ｙ１はＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の引張エネルギー吸収量であり、Ｘ２はＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される縦方向の比引張エネルギー吸収量であり、Ｙ２はＪＩＳ Ｐ ８１１３：２００６に準拠して測定される横方向の比引張エネルギー吸収量である。以降の実施例および比較例においても同様である。
<Production of heat seal paper>
The obtained heat seal layer coating was applied to ultra-stretch paper (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., geometric mean of X1 and Y1 : 320 J/ m2 , ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ): 1.2, geometric mean of X2 and Y2 : 3.2 J/g, pulp type: 100% unbleached softwood (Douglas fir) kraft pulp, kappa number of raw material pulp: 45) with a basis weight of 100 g/m2, thickness of 125 μm, and density of 0.80 g/cm3, using a gravure coater (using a smoothing bar) so that the coating amount after drying of the heat seal layer would be 6 g/ m2 , to form a heat seal layer.
In the above paper base material, X1 is the tensile energy absorption amount in the machine direction measured in accordance with JIS P 8113:2006, Y1 is the tensile energy absorption amount in the cross direction measured in accordance with JIS P 8113:2006, X2 is the tensile energy absorption ratio in the machine direction measured in accordance with JIS P 8113:2006, and Y2 is the tensile energy absorption ratio in the cross direction measured in accordance with JIS P 8113:2006. The same applies to the following examples and comparative examples.
［実施例２］
実施例１のヒートシール層塗料のエチレン－アクリル酸共重合体（固形分４２％）の配合量を１６１部、カルナバワックス（固形分３０％）の配合量を７．５部に変更した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 2]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of ethylene-acrylic acid copolymer (solid content 42%) in the heat seal layer coating of Example 1 was changed to 161 parts and the amount of carnauba wax (solid content 30%) was changed to 7.5 parts.
［実施例３］
実施例１のヒートシール層塗料のエチレン－アクリル酸共重合体（固形分４２％）の配合量を１４３部、カルナバワックス（固形分３０％）の配合量を３３部に変更した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 3]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of ethylene-acrylic acid copolymer (solid content 42%) in the heat seal layer coating of Example 1 was changed to 143 parts and the amount of carnauba wax (solid content 30%) was changed to 33 parts.
［実施例４］
実施例１のヒートシール層塗料のエチレン－アクリル酸共重合体（固形分４２％）の配合量を１２５部、カルナバワックス（固形分３０％）の配合量を５８部に変更した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 4]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of ethylene-acrylic acid copolymer (solid content 42%) in the heat seal layer coating of Example 1 was changed to 125 parts and the amount of carnauba wax (solid content 30%) was changed to 58 parts.
［実施例５］
実施例１のヒートシール層塗料のシランカップリング剤（有効シラン濃度１％）の配合量を３０部に変更した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 5]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of the silane coupling agent (effective silane concentration 1%) in the heat seal layer coating material in Example 1 was changed to 30 parts.
［実施例６］
実施例２のヒートシール層塗料のシランカップリング剤（有効シラン濃度１％）の配合量を３０部に変更した以外は、実施例２と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 6]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 2, except that the amount of the silane coupling agent (effective silane concentration 1%) in the heat seal layer coating material in Example 2 was changed to 30 parts.
［実施例７］
実施例３のヒートシール層塗料のシランカップリング剤（有効シラン濃度１％）の配合量を３０部に変更した以外は、実施例３と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 7]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 3, except that the amount of the silane coupling agent (effective silane concentration 1%) in the heat seal layer coating material was changed to 30 parts.
［実施例８］
実施例４のヒートシール層塗料のシランカップリング剤（有効シラン濃度１％）の配合量を３０部に変更した以外は、実施例４と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 8]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 4, except that the amount of the silane coupling agent (effective silane concentration 1%) in the heat seal layer coating material was changed to 30 parts.
［比較例１］
実施例１のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 1]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例２］
実施例２のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例２と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 2]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 2, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例３］
実施例３のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例３と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 3]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 3, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例４］
実施例４のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例４と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 4]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 4, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［実施例９］
実施例１の紙基材を坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ１１３μｍ、密度０．７１ｇ／ｃｍ３の未晒クラフト紙（王子マテリア株式会社製、Ｘ１およびＹ１の相乗平均：６５Ｊ／ｍ２、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）：１．２、Ｘ２およびＹ２の相乗平均：０．８Ｊ／ｇ）に変更した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 9]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 1, except that the paper base material in Example 1 was changed to unbleached kraft paper with a basis weight of 80 g/ m2 , a thickness of 113 μm, and a density of 0.71 g/cm3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., geometric mean of X1 and Y1 : 65 J/ m2 , ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ): 1.2, geometric mean of X2 and Y2 : 0.8 J/g).
［実施例１０］
実施例２の紙基材を坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ１１３μｍ、密度０．７１ｇ／ｃｍ３の未晒クラフト紙（王子マテリア株式会社製、Ｘ１およびＹ１の相乗平均：６５Ｊ／ｍ２、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）：１．２、Ｘ２およびＹ２の相乗平均：０．８Ｊ／ｇ）に変更した以外は、実施例２と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 10]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 2, except that the paper base material in Example 2 was changed to unbleached kraft paper with a basis weight of 80 g/ m2 , a thickness of 113 μm, and a density of 0.71 g/cm3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., geometric mean of X1 and Y1 : 65 J/ m2 , ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ): 1.2, geometric mean of X2 and Y2 : 0.8 J/g).
［実施例１１］
実施例３の紙基材を坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ１１３μｍ、密度０．７１ｇ／ｃｍ３の未晒クラフト紙（王子マテリア株式会社製、Ｘ１およびＹ１の相乗平均：６５Ｊ／ｍ２、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）：１．２、Ｘ２およびＹ２の相乗平均：０．８Ｊ／ｇ）に変更した以外は、実施例３と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 11]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 3, except that the paper base material in Example 3 was changed to unbleached kraft paper with a basis weight of 80 g/m 2 , a thickness of 113 μm, and a density of 0.71 g/cm 3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., geometric mean of X1 and Y1 : 65 J/m 2 , ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ): 1.2, geometric mean of X2 and Y2 : 0.8 J/g).
［実施例１２］
実施例４の紙基材を坪量８０ｇ／ｍ２、厚さ１１３μｍ、密度０．７１ｇ／ｃｍ３の未晒クラフト紙（王子マテリア株式会社製、Ｘ１およびＹ１の相乗平均：６５Ｊ／ｍ２、Ｙ１に対するＸ１の比（Ｘ１／Ｙ１）：１．２、Ｘ２およびＹ２の相乗平均：０．８Ｊ／ｇ）に変更した以外は、実施例４と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Example 12]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 4, except that the paper base material in Example 4 was changed to unbleached kraft paper with a basis weight of 80 g/ m2 , a thickness of 113 μm, and a density of 0.71 g/cm3 (manufactured by Oji Materia Co., Ltd., geometric mean of X1 and Y1 : 65 J/ m2 , ratio of X1 to Y1 ( X1 / Y1 ): 1.2, geometric mean of X2 and Y2 : 0.8 J/g).
［比較例５］
実施例９のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例９と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 5]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 9, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例６］
実施例１０のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例１０と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 6]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 10, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例７］
実施例１１のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例１１と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 7]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 11, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［比較例８］
実施例１２のヒートシール層塗料のシランカップリング剤の配合をなくした以外は、実施例１２と同様にしてヒートシール紙を得た。
[Comparative Example 8]
A heat seal paper was obtained in the same manner as in Example 12, except that the silane coupling agent was not added to the heat seal layer coating material.
［評価］
＜紙基材の破裂強度＞
紙基材の破裂強度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１２：２００８に従って測定した。
[evaluation]
<Burst strength of paper base material>
The burst strength of the paper substrate was measured according to JIS P 8112:2008.
＜紙基材の突刺し強度＞
紙基材の突刺し強度は、ＪＩＳ Ｚ １７０７：２０１９に従って測定した。
<Puncture strength of paper base material>
The puncture strength of the paper substrate was measured according to JIS Z 1707:2019.
＜ヒートシール剥離強度の測定＞
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（テスター産業株式会社製、ＴＰ－７０１－Ｂ）を用いて、１３０～１８０℃（１０℃刻み）、０．２ＭＰａ、１秒の条件でヒートシールした。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、剥離後のヒートシール部分について、紙基材が破壊されているか目視で確認し、基材破壊する最低のヒートシール温度を基材破壊最低シール温度とした。
<Measurement of heat seal peel strength>
A pair of heat seal papers was stacked so that the heat seal layers faced each other, and heat sealed using a heat seal tester (TP-701-B, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.) at 130 to 180°C (in 10°C increments), 0.2 MPa, and 1 second. The heat sealed test pieces were then cut to a width of 15 mm and T-peeled using a tensile tester at a tensile speed of 300 mm/min. After peeling, the heat sealed portion was visually inspected for damage to the paper substrate, and the minimum heat seal temperature at which the substrate was destroyed was determined as the minimum substrate destruction sealing temperature.
結果を上記表１に示す。実施例１～８のヒートシール紙は、シランカップリング剤を含有していない比較例１～４のヒートシール紙に比べて、基材破壊最低シール温度が低く、ヒートシール性に優れていた。同様に、実施例９～１２のヒートシール紙は、シランカップリング剤を含有していない比較例５～８のヒートシール紙に比べて、基材破壊最低シール温度が低く、ヒートシール性に優れていた。 The results are shown in Table 1 above. The heat seal papers of Examples 1 to 8 had a lower minimum sealing temperature that would cause substrate destruction and were superior in heat sealability compared to the heat seal papers of Comparative Examples 1 to 4, which did not contain a silane coupling agent. Similarly, the heat seal papers of Examples 9 to 12 had a lower minimum sealing temperature that would cause substrate destruction and were superior in heat sealability compared to the heat seal papers of Comparative Examples 5 to 8, which did not contain a silane coupling agent.
Claims (13)
前記ヒートシール層が、ヒートシール性樹脂、顔料、シランカップリング剤、および滑剤が配合されてなり、当該ヒートシール性樹脂がエチレン－（メタ）アクリル酸共重合体であり、当該シランカップリング剤が、アミノ基、エポキシ基、および酸無水物基よりなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有し、
前記ヒートシール層中のエチレン－（メタ）アクリル酸共重合体の含有量が５０質量％超であり、
前記ヒートシール層中の、滑剤のエチレン－（メタ）アクリル酸共重合体に対する質量比（滑剤／エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体）が、１／１００以上１／６以下である、
ヒートシール紙。 A heat seal paper having at least one heat seal layer on at least one surface of a paper substrate,
the heat seal layer is formed by blending a heat sealable resin, a pigment, a silane coupling agent, and a lubricant, the heat sealable resin being an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer, the silane coupling agent having at least one functional group selected from the group consisting of an amino group, an epoxy group, and an acid anhydride group;
The content of the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer in the heat seal layer is more than 50% by mass,
a mass ratio of the lubricant to the ethylene-(meth)acrylic acid copolymer in the heat seal layer (lubricant/ethylene-(meth)acrylic acid copolymer) is 1/100 or more and 1/6 or less;
Heat seal paper.
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