JP4067714B2 - Polyolefin synthetic pulp and heat seal paper - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシール紙の製造に好適なポリオレフィン合成パルプおよびそれを用いたヒートシール紙に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
従来、ティーバッグ等に使用されるヒートシール紙は、パルプ繊維と合成繊維の混抄タイプが使用されてきたが、ヒートシール工程で合成繊維が熱板に融着して生産性を低下させることがあるので、熱板への融着を避けるために、パルプ繊維を主体にした基材層と合成繊維を主体にしたヒートシール層とを積層した二層タイプのヒートシール紙へと代わりつつある。
【０００３】
この二層タイプにおけるヒートシール層へ要求される機能として、基材層との層間接着強度、ヒートシール性、ホットタック性等が挙げられるが、製袋機の高速運転化に伴い、低温から高温迄の幅広いシール温度領域で、安定したヒートシール性およびホットタック性への要求が特に強く出されている。
【０００４】
これまでのヒートシール層に用いられてきた合成繊維は、ポリプロピレン（ＰＰ）を原料とする単繊維、ポリエチレン（ＰＥ）を原料とする合成パルプ等である。しかしながら、ＰＰ単繊維を用いたヒートシール紙は、高温域でのヒートシール性およびホットタック性は良好であるが、低温ヒートシール性、低温ホットタック性は不足していた。一方、ＰＥ合成パルプを用いたヒートシール紙は、ＰＰ単繊維と比較して低温域でのヒートシール性およびホットタック性は優れているものの、高温域でのヒートシール性およびホットタック性はＰＰ単繊維と比較して十分ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、低温から高温迄の幅広い温度領域で安定したヒートシール性およびホットタック性を示すポリオレフィン合成パルプを提供すること、およびそれを用いて高速製袋機に対応できるヒートシール紙を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、α，β−不飽和カルボン酸含量が１〜２０重量％であるエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体５０〜９０重量％と、ポリエチレン樹脂１０〜５０重量％とからなる樹脂組成物がパルプ状に形成されているポリオレフィン合成パルプに関する。
【０００７】
ここで、前記のα，β−不飽和カルボン酸が、アクリル酸またはメタクリル酸であり、また、前記のポリエチレン樹脂が、エチレン単独重合体またはエチレン・α−オレフィン共重合体であることが望ましい。このような樹脂組成物から形成された合成パルプは、優れたヒートシール性およびホットタック性を有している。
【０００８】
また、本発明は、前記の合成パルプの層が、基材繊維層の少なくとも一方の面に積層されているヒートシール紙に関し、高速製袋機を用いたティーバッグ等の製造に好適である。
【０００９】
【発明の具体的説明】
次に、本発明に係るポリオレフィン合成パルプおよびヒートシール紙について、その構成および製造方法を具体的に説明する。
【００１０】
エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体
本発明で使用可能なエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体は、α，β−不飽和カルボン酸単位を１〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％の範囲で含有する共重合体である。α，β−不飽和カルボン酸含量が前記範囲内にあると、この共重合体を含む合成パルプは、低温域から高温域にわたって高いヒートシール性およびホットタック性を発現し、また湿式用途に必要な十分な濾水性（フリーネス）を示す。
【００１１】
ここでα，β−不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水ハイミック酸等を例示することができる。本発明では、その誘導体であるアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、マレイン酸モノメチル等もα，β−不飽和カルボン酸として包含する。それらの中でも、１価の酸であるアクリル酸またはメタクリル酸が好適である。
【００１２】
また、本発明で使用するエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体は、その共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部が、Ｎａ+、Ｋ+、Ｚｎ++、 Ｃａ++、Ｍｇ++等の金属イオンで部分中和されたアイオノマー樹脂であってもよい。
【００１３】
このようなエチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体は、例えば、エチレンとα，β−不飽和カルボン酸とを直接共重合することによって製造することができ、一般的には高圧重合法が行われている。共重合に際して、先に例示したα，β−不飽和カルボン酸は、その１種を用いてもよく、また２種以上を組み合わせて用いてもよく、例えば、エチレン・メタクリル酸・メタクリル酸メチル共重合体やエチレン・アクリル酸・メタクリル酸メチル共重合体を挙げることができる。
【００１４】
ポリエチレン樹脂
本発明で用いられるポリエチレン樹脂としては、低密度ないし高密度のエチレン単独重合体であっても、あるいはエチレン・α−オレフィン共重合体であってもよい。
【００１５】
エチレン単独重合体は、その密度が０．９００〜０．９７０、好ましくは０．９２０〜０．９７０（ｇ／ｃｍ3）であって、また、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が、０．１〜１００、好ましくは１〜２０（ｇ／１０ｍｉｎ）の範囲にあることが望ましい。密度およびＭＦＲがこの範囲にあるエチレン単独重合体を用いると、パルプ繊維が高度に分岐し、絡み合いが良好な合成パルプを得ることができる。エチレン単独重合体の中でも、密度が０．９４１〜０．９７０（ｇ／ｃｍ3）の高密度ポリエチレンが特に好ましい。
【００１６】
エチレン・α−オレフィン共重合体の場合には、エチレン含量９０〜９９、好ましくは９５〜９９（モル％）、α−オレフィン含量１〜１０、好ましくは１〜５（モル％）で、密度が０．９００〜０．９４０、好ましくは０．９２０〜０．９４０（ｇ／ｃｍ3）で、かつ結晶性の重合体が望ましい。ここで、α−オレフィンとしては、炭素数３〜２０のオレフィンが好ましく、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン等を挙げることができる。
【００１７】
また、エチレン・α−オレフィン共重合体は、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準拠し、１９０℃、２．１６ｋｇ荷重下で測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜１００（ｇ／１０ｍｉｎ）の範囲にあることが望ましい。密度およびＭＦＲが前記の範囲にあるエチレン・α−オレフィン共重合体を用いると、パルプ繊維が高度に分岐し、絡み合いが良好な合成パルプが得られる。
【００１８】
このようなエチレン・α−オレフィン共重合体の中でも、密度が０．９２０〜０．９４０（ｇ／ｃｍ3）で、ＭＦＲが１〜１０（ｇ／１０ｍｉｎ）のエチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン・１−ヘキセン共重合体が好ましい。
【００１９】
これらのエチレン単独重合体およびエチレン・α−オレフィン共重合体は、チーグラー・ナッタ系触媒やメタロセン系触媒など公知の触媒の存在下に、エチレン、必要に応じてα−オレフィンモノマーを気相法、バルク法、スラリー法、溶液法など公知の重合法を用いて単独重合または共重合させることにより製造することができる。
【００２０】
ポリオレフィン合成パルプ
本発明に係るポリオレフィン合成パルプは、エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体（Ａ）、または（Ａ）とポリエチレン樹脂（Ｂ）との樹脂組成物をパルプ状に成形した合成パルプであって、その平均繊維長が０．１〜１０ｍｍ、濾水度がカナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）で７００ｃｃ以下の性状を有していることが望ましい。
【００２１】
この合成パルプは、原料（Ａ）単独で製造してもよいし、また原料（Ａ）に原料（Ｂ）を例えば５０重量％以下の割合で配合してから製造してもよい。すなわち、原料（Ａ）と原料（Ｂ）との配合比率は、（Ａ）／（Ｂ）（重量％比）で表して、９０／１０〜５０／５０、特に好ましくは８０／２０〜６０／４０の範囲にある。ここで、（Ａ）と（Ｂ）との合計が１００重量％になる。（Ａ）と（Ｂ）との配合比率が前記の範囲内、（Ａ）／（Ｂ）が９０／１０〜５０／５０にあると、湿式用途として特に優れた濾水性（フリーネス）を有する合成パルプを得ることができ、また、低温から高温迄の幅広いシール温度領域で安定したヒートシール性とホットタック性とを有するポリオレフィン合成パルプを得ることができる。
【００２２】
前記の樹脂組成物をパルプ化するに際して、本発明の目的からはずれない範囲内で、各種の添加剤を加えることができる。添加剤の例としては、酸化防止剤、帯電防止剤、耐候安定剤、顔料等を挙げることができる。
【００２３】
この樹脂組成物から合成パルプを製造するには既に公知の方法を適用することができ、その製法は、Encyclopedia of Chemical Technology 3rd ed, Vol.19, P420〜425に詳細に説明されている。例えば、溶融紡糸した繊維を短く切った後に叩解する方法、溶融フラッシュもしくはエマルジョンフラッシュを行った後に叩解処理する方法などがある。
【００２４】
本発明に係る合成パルプの製法としては、樹脂組成物の溶液あるいはエマルジョンをフラッシュ紡糸する方法が適している。中でも、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を親水化剤として用いるエマルジョンフラッシュ法が特に好ましく、紙の製造に好適な良好な繊維形状を有するパルプを得ることができる。ＰＶＡの添加量は、ＰＶＡを含む合成パルプ全量に対して、０．０１〜１０重量％が好ましい。
【００２５】
このようにして製造された本発明に係るポリオレフィン合成パルプは、（１）それ単独で添加剤として、あるいは単独シートとして用いられる他、（２）天然パルプや有機繊維、無機繊維、無機粉体等との混合物や混抄シート、さらに（３）単独シートあるいは混抄シートと別のシートとの積層体等の形態にして使用することができる。
【００２６】
具体的な用途として次の例を挙げることができる。
（１）シート状にして、電池用セパレータ、成形ボード、ティーバッグ紙、滅菌紙、乾燥剤包装袋等の製造に用いるヒートシール紙にする。
（２）乾燥粉砕後に綿状にして、塗料のタレ防止剤、シーラー、シーラント、コーキング材、接着剤等の増粘用添加剤とする。
（３）木材パルプ等の天然パルプと混抄して、ラベル紙、ティッシュペーパー、タオルペーパー、ワイプ等の耐水紙にする。
（４）他の合成繊維と混抄して、合成紙、インモールドラベル紙にする。
【００２７】
（５）粉砕パルプ等と混合した後にマット状にして、水、油、溶剤、尿などを吸収する吸水シートもしくは吸水マットにする。
（６）解繊繊維等と混合して、電線ケーブル被覆材、絶縁紙、ブックカバー等の乾式バインダーにする。
（７）ファイバーセメント等のセメント添加剤にする。
（８）気体用フィルター、液体用フィルター、マスク、セラミックスペーパー等のフィルター材にする。
（９）その他、紙皿などの成形板紙、壁紙、クッションフロアーの裏打ち材、壁材の補強用繊維、タイルグラウト、濾過助剤等にする。
【００２８】
ヒートシール紙
前記のようにして製造した本発明に係わる合成パルプを用いて、混抄タイプおよび二層タイプのヒートシール紙を好適に製造することができる。混抄タイプの場合には、この合成パルプを全体量の２０〜８０重量％の割合でセルロースパルプと混合して抄紙することによって、ヒートシール性のある紙を成形することができる。
【００２９】
特に好ましい二層タイプのヒートシール紙は、この合成パルプから坪量２〜２０（ｇ／ｍ2）のシートを成形し、そのシートをセルロースパルプ等から成形した基材繊維層の少なくとも一方の面に積層し、加熱オーブン、熱ロール等の手段によって熱処理して両層を一体化した積層体である。この積層体は、合成パルプ層と基材繊維層との間の層間接着強度が高く、また使用時のヒートシール工程で熱板に融着して生産効率を低下させることもなく、高いシール強度でヒートシールすることができる。
【００３０】
このヒートシール紙は、それの持つ優れたヒートシール性を利用して、袋体等の製造用原料紙として広く利用することができ、例えば、ティーバッグ、滅菌器具を入れる袋、乾燥剤を入れる袋に好適に使用できる。
【００３１】
【実施例】
次に、本発明を実施例を通して説明するが、本発明はそれら実施例によってなんら限定されるものではない。
【００３２】
まず、次の３種類の樹脂を用意し、実施例および比較例で使用した。
また、製造した合成パルプおよび２層紙の物性測定は、次の試験方法に従って行った。
（１）平均繊維長：
フィンランド・カヤニ社製ＦＳ−２００型自動繊維長測定機を用い、単位重量当たりの平均繊維長（ｍｍ）を平均繊維長とした。
（２）カナダ標準フリーネス（略号＝ＣＳＦ）：
ＪＩＳ Ｐ−８１２１に準拠して測定した。単位：ｃｃ
【００３４】
（３）ヒートシール性：
２枚の２層ハンドシートを合成パルプ層面同士で重ね合わせ、１３０℃、１５０℃、１７０℃、１９０℃の各温度で、２ｋｇ／ｃｍ2の圧力で１秒間、シールバーの幅１０ｍｍの条件でヒートシールした後、放冷した。次いで、各温度でヒートシールされたハンドシートからそれぞれ１５ｍｍ幅の試験片を切取り、各試験片について、クロスヘッドスピード１００ｍｍ／分でヒートシール部を剥離し、その際の剥離強度（ｇ／１５ｍｍ）を測定してヒートシール強度とした。
【００３５】
（４）ホットタック性：
２枚の２層ハンドシートを合成パルプ層面同士で重ね合わせ、１３０℃、１５０℃、１７０℃、１９０℃の各温度で、１ｋｇ／ｃｍ2の圧力で０．５秒間ヒートシールした後に、４５ｇの荷重をかけてシール部が剥離した距離（ｍｍ）を測定し、その距離をもってホットタック性の評価を行った。
【００３６】
（実施例１）
じゃま板を具備した８０リットル容量の攪拌機付オートクレーブ中に、ｎ−ヘキサン２０リットル（２３℃）、水２０リットル（２３℃）、エチレン・メタクリル酸共重合体（樹脂１）７００ｇ、高密度ポリエチレン（樹脂２）３００ｇ、ポリビニルアルコール[ＰＶＡ、ケン化度：９９％、４％水溶液粘度（２０℃）：４．６〜６．０ｃｐｓ、商品名ゴーセノールＮＬ−０５、日本合成化学工業（株）製]２０ｇを投入した。回転数９００ｒｐｍで攪拌しながら、混合液の液温が１４５℃になるまで昇温した。その後、混合液の液温を１４５℃に保持して、さらに、３０分間攪拌を続け、懸濁液を得た。
【００３７】
次いで、この懸濁液を、オートクレーブに取り付けられた直径３ｍｍ、長さ２０ｍｍのノズルよりパイプを経て、窒素雰囲気下、かつ、−４００ｍｍＨｇの圧力下にあるドラム内に噴出（フラッシュ）させて繊維状物を得た。次いで、繊維状物を受容器内で１０ｇ／リットル濃度の水スラリーとした後、直径１２インチのディスク型リファイナーで叩解し、パルプ状物を得た。このようにして得られた合成パルプの物性を表１に示した。
【００３８】
ここで得られた合成パルプ（坪量４ｇ／ｍ2）をアバカパルプ繊維１００％からなるティーバッグ用原紙（坪量１４ｇ／ｍ2）上に抄き合わせて２層紙を作製した。次に、この２層紙を、熱風乾燥機を用い温度５０℃で５分間乾燥し、その後さらに、温度１９０℃で１分間熱処理を行った。この２層紙について、ヒートシール強度およびホットタック性を測定し、その結果を表２に示した。
【００３９】
（実施例２）
実施例１において、高密度ポリエチレンの代わりにエチレン・１−ヘキセンランダム共重合体（樹脂３）を用いた以外は、実施例１と同様に操作して合成パルプを製造し、さらに２層紙の作製を行った。得られた２層紙のヒートシール強度およびホットタック性測定し、その結果を表２に示した。
【００４０】
（比較例１）
実施例１において、エチレン・メタクリル酸共重合体（樹脂１）と高密度ポリエチレン（樹脂２）との混合物の代わりに、高密度ポリエチレン（樹脂２）のみを用いた以外は、実施例１と同様に操作して合成パルプを製造し、さらに２層紙の作製を行った。得られた２層紙のヒートシール強度およびホットタック性を測定し、その結果を表２に併せて示した。
【００４１】
（比較例２）
実施例１において、合成パルプの代わりにポリプロピレン（ＰＰ：ＭＦＲ(230℃)＝３０ｇ／１０分、融点＝１６５℃）単繊維を用いた以外は、実施例１と同様に操作して２層紙の作製を行った。得られた２層紙のヒートシール強度およびホットタック性を測定し、その結果を表２に併せて示した。
【００４２】
【表１】
【表２】
実施例１および実施例２の物性測定結果から明らかなように、良好な繊維形態を有するパルプが得られ、またそれを用いた２層紙のヒートシール強度は１３０〜１９０℃の間で高い値を示し、またホットタック性の目安となる剥離距離が小さく、良好なホットタック性を有していることがわかる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係るポリオレフィン合成パルプは、エチレン・α，β−不飽和カルボン酸共重合体とポリエチレン樹脂とから形成された繊維形状を有する合成パルプであって、従来のポリプロピレン（ＰＰ）を原料とする単繊維やポリエチレン（ＰＥ）を原料とする合成パルプと比べて、低温から高温迄の幅広いシール温度領域で安定したヒートシール性およびホットタック性を示す。
その合成パルプの層と他の繊維層とを積層した紙は、ヒートシール紙として好適であって、ティーバッグ等の袋体を高速製袋機を用いて良好に製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyolefin synthetic pulp suitable for producing heat-sealed paper and a heat-sealed paper using the same.
[0002]
TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Conventionally, the heat-seal paper used for tea bags, etc., has used a mixed type of pulp fiber and synthetic fiber, but the synthetic fiber can be fused to the hot plate in the heat-sealing process, reducing productivity. Therefore, in order to avoid fusion to the hot plate, it is being replaced by a two-layer type heat seal paper in which a base material layer mainly composed of pulp fibers and a heat seal layer mainly composed of synthetic fibers are laminated.
[0003]
The functions required for the heat seal layer in this two-layer type include interlaminar adhesion strength with the base material layer, heat sealability, hot tack property, etc. In particular, there is a strong demand for stable heat sealability and hot tackiness in a wide sealing temperature range up to.
[0004]
Synthetic fibers that have been used in heat seal layers so far are single fibers made from polypropylene (PP), synthetic pulp made from polyethylene (PE), and the like. However, the heat-seal paper using PP single fiber has good heat-sealability and hot tack property at high temperatures, but lacks low-temperature heat seal property and low-temperature hot tack property. On the other hand, heat-seal paper using PE synthetic pulp is superior in heat-sealability and hot tack property in a low-temperature region as compared with PP single fiber, but heat-seal property and hot tack property in a high-temperature region are PP. Not enough compared to single fibers.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention provides a polyolefin synthetic pulp exhibiting stable heat sealability and hot tackiness in a wide temperature range from low temperature to high temperature, and a heat seal paper that can be used for a high-speed bag making machine using the same. It is to be.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to 50 to 90 % by weight of ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer having an α, β-unsaturated carboxylic acid content of 1 to 20% by weight and 10 to 50 % by weight of polyethylene resin. It is related with the polyolefin synthetic pulp in which the resin composition which consists of these is formed in pulp shape.
[0007]
The α, β-unsaturated carboxylic acid is preferably acrylic acid or methacrylic acid, and the polyethylene resin is preferably an ethylene homopolymer or an ethylene / α-olefin copolymer. Synthetic pulp formed from such a resin composition has excellent heat sealing properties and hot tack properties.
[0008]
The present invention also relates to heat-sealed paper in which the synthetic pulp layer is laminated on at least one surface of the base fiber layer, and is suitable for manufacturing tea bags and the like using a high-speed bag making machine.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, about the polyolefin synthetic pulp and heat seal paper which concern on this invention, the structure and manufacturing method are demonstrated concretely.
[0010]
Ethylene / [alpha], [beta] -unsaturated carboxylic acid copolymer The ethylene / [alpha], [beta] -unsaturated carboxylic acid copolymer that can be used in the present invention comprises 1 to [alpha], [beta] -unsaturated carboxylic acid units. A copolymer containing 20% by weight, preferably 5 to 10% by weight. When the α, β-unsaturated carboxylic acid content is within the above range, the synthetic pulp containing this copolymer exhibits high heat sealability and hot tack property from low temperature to high temperature and is necessary for wet use. Show sufficient freeness.
[0011]
Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, and hymic anhydride. In the present invention, methyl acrylate, methyl methacrylate, monomethyl maleate and the like, which are derivatives thereof, are also included as α, β-unsaturated carboxylic acid. Among these, acrylic acid or methacrylic acid which is a monovalent acid is preferable.
[0012]
In the ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer used in the present invention, at least a part of the carboxyl groups in the copolymer is Na + , K + , Zn ++ , Ca ++ , It may be an ionomer resin partially neutralized with a metal ion such as Mg ++ .
[0013]
Such an ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer can be produced, for example, by directly copolymerizing ethylene and an α, β-unsaturated carboxylic acid. Legal is being done. In the copolymerization, one of the α, β-unsaturated carboxylic acids exemplified above may be used, or two or more may be used in combination, for example, ethylene / methacrylic acid / methyl methacrylate copolymer. Examples thereof include polymers and ethylene / acrylic acid / methyl methacrylate copolymers.
[0014]
Polyethylene resin The polyethylene resin used in the present invention may be a low-density or high-density ethylene homopolymer or an ethylene / α-olefin copolymer.
[0015]
The ethylene homopolymer has a density of 0.900 to 0.970, preferably 0.920 to 0.970 (g / cm 3 ), and in accordance with ASTM D-1238, It is desirable that the melt flow rate (MFR) measured under a load of .16 kg is in the range of 0.1 to 100, preferably 1 to 20 (g / 10 min). When an ethylene homopolymer having a density and MFR in this range is used, a synthetic fiber having highly branched fibers and good entanglement can be obtained. Among the ethylene homopolymers, high density polyethylene having a density of 0.941 to 0.970 (g / cm 3 ) is particularly preferable.
[0016]
In the case of an ethylene / α-olefin copolymer, the ethylene content is 90 to 99, preferably 95 to 99 (mol%), the α-olefin content is 1 to 10, preferably 1 to 5 (mol%), and the density is A crystalline polymer of 0.900 to 0.940, preferably 0.920 to 0.940 (g / cm 3 ), and desirable. Here, the α-olefin is preferably an olefin having 3 to 20 carbon atoms, for example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene. 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and the like.
[0017]
The ethylene / α-olefin copolymer has a melt flow rate (MFR) measured in a load of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with ASTM D-1238 in the range of 0.1 to 100 (g / 10 min). It is desirable to be in When an ethylene / α-olefin copolymer having a density and an MFR in the above ranges is used, a pulp having highly branched pulp fibers and a good entanglement can be obtained.
[0018]
Among such ethylene / α-olefin copolymers, an ethylene / 1-butene copolymer having a density of 0.920 to 0.940 (g / cm 3 ) and an MFR of 1 to 10 (g / 10 min). , Ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer, and ethylene / 1-hexene copolymer are preferable.
[0019]
These ethylene homopolymers and ethylene / α-olefin copolymers are prepared by vapor phase ethylene, if necessary, α-olefin monomers in the presence of a known catalyst such as a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst. It can be produced by homopolymerization or copolymerization using a known polymerization method such as a bulk method, a slurry method, or a solution method.
[0020]
Polyolefin synthetic pulp The polyolefin synthetic pulp according to the present invention is obtained by pulping a resin composition of an ethylene / [alpha], [beta] -unsaturated carboxylic acid copolymer (A) or (A) and a polyethylene resin (B). It is desirable that the synthetic pulp is shaped into a shape having an average fiber length of 0.1 to 10 mm and a freeness of 700 cc or less in Canadian Standard Freeness (CSF).
[0021]
This synthetic pulp may be produced by using the raw material (A) alone or by blending the raw material (B) with the raw material (A) at a ratio of, for example, 50% by weight or less. That is, the blending ratio of the raw materials (A) and the material (B), expressed as (A) / (B) (weight% ratio), 9 0 / 10-50 / 50, particularly preferably 80 / 20-60 It is in the range of / 40. Here, the sum of (A) and (B) is 100% by weight. When the blending ratio of (A) and (B) is within the above range, and ( A) / (B) is 90/10 to 50/50, the synthesis has excellent drainage (freeness) particularly for wet use. Pulp can be obtained, and a polyolefin synthetic pulp having stable heat sealability and hot tackiness in a wide sealing temperature range from low temperature to high temperature can be obtained.
[0022]
When pulping the resin composition, various additives can be added within a range not departing from the object of the present invention. Examples of additives include antioxidants, antistatic agents, weathering stabilizers, pigments and the like.
[0023]
A known method can be applied to produce synthetic pulp from this resin composition, and the production method is described in detail in Encyclopedia of Chemical Technology 3rd ed, Vol. 19, P420-425. For example, there are a method of beating after melt-spun fibers are cut short, and a method of beating after melting or emulsion flushing.
[0024]
As a method for producing a synthetic pulp according to the present invention, a method of flash spinning a solution or emulsion of a resin composition is suitable. Among them, an emulsion flash method using polyvinyl alcohol (PVA) as a hydrophilizing agent is particularly preferable, and a pulp having a good fiber shape suitable for paper production can be obtained. As for the addition amount of PVA, 0.01 to 10 weight% is preferable with respect to the synthetic pulp whole quantity containing PVA.
[0025]
The polyolefin synthetic pulp according to the present invention thus produced is (1) used alone as an additive or as a single sheet, and (2) natural pulp, organic fiber, inorganic fiber, inorganic powder, etc. And (3) a single sheet or a laminate of a mixed sheet and another sheet.
[0026]
The following examples can be given as specific applications.
(1) A sheet is formed into a heat seal paper used for manufacturing battery separators, molded boards, tea bag paper, sterilized paper, desiccant packaging bags, and the like.
(2) After drying and pulverization, it is made into a cotton form and used as a thickening additive such as an anti-sagging agent, a sealer, a sealant, a caulking material, and an adhesive.
(3) Blend with natural pulp such as wood pulp to make water-resistant paper such as label paper, tissue paper, towel paper, wipes.
(4) Blend with other synthetic fibers to make synthetic paper and in-mold label paper.
[0027]
(5) After mixing with pulverized pulp or the like, it is matted to form a water absorbent sheet or a water absorbent mat that absorbs water, oil, solvent, urine and the like.
(6) Mix with defibrated fibers, etc. to make dry binders such as wire and cable covering materials, insulating paper, book covers.
(7) Use cement additives such as fiber cement.
(8) Use filter materials such as gas filters, liquid filters, masks, and ceramic paper.
(9) In addition, a paperboard or other molded paperboard, wallpaper, cushion floor lining material, wall reinforcing fiber, tile grout, filter aid, etc.
[0028]
Heat-sealed paper Using the synthetic pulp according to the present invention produced as described above, mixed paper type and double-layer type heat-sealed paper can be suitably produced. In the case of the mixed paper type, heat-sealable paper can be formed by mixing this synthetic pulp with cellulose pulp at a ratio of 20 to 80% by weight of the total amount and making paper.
[0029]
A particularly preferred two-layer type heat-sealed paper is a sheet having a basis weight of 2 to 20 (g / m 2 ) formed from this synthetic pulp, and at least one surface of the base fiber layer formed from cellulose pulp or the like. Is a laminated body in which both layers are integrated by heat treatment by means of a heating oven, a hot roll or the like. This laminate has high interlaminar adhesion strength between the synthetic pulp layer and the base fiber layer, and also has high sealing strength without fusing to the hot plate in the heat sealing process during use and reducing production efficiency. Can be heat sealed.
[0030]
This heat-sealed paper can be widely used as a raw material paper for manufacturing bags and the like by utilizing its excellent heat-sealing property. For example, tea bags, bags containing sterilization instruments, desiccants are contained. It can be suitably used for a bag.
[0031]
【Example】
EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated through an Example, this invention is not limited at all by these Examples.
[0032]
First, the following three types of resins were prepared and used in Examples and Comparative Examples.
The physical properties of the produced synthetic pulp and double-layer paper were measured according to the following test method.
(1) Average fiber length:
An average fiber length (mm) per unit weight was defined as an average fiber length using an FS-200 automatic fiber length measuring machine manufactured by Kayani, Finland.
(2) Canadian Standard Freeness (abbreviation = CSF):
It measured based on JIS P-8121. Unit: cc
[0034]
(3) Heat sealability:
Two two-layer handsheets are overlapped on the surface of the synthetic pulp layer, at 130 ° C, 150 ° C, 170 ° C and 190 ° C, at a pressure of 2 kg / cm 2 for 1 second, and with a seal bar width of 10 mm. After heat sealing, it was allowed to cool. Next, a test piece having a width of 15 mm was cut from the hand sheet heat-sealed at each temperature, and the heat seal part was peeled off at a crosshead speed of 100 mm / min for each test piece. Was measured as the heat seal strength.
[0035]
(4) Hot tackiness:
Two two-layer handsheets were overlapped on the surface of the synthetic pulp layer and heat sealed at 130 ° C, 150 ° C, 170 ° C, 190 ° C at a pressure of 1 kg / cm 2 for 0.5 seconds, and then 45 g The distance (mm) at which the seal portion was peeled off under load was measured, and the hot tack property was evaluated based on the distance.
[0036]
Example 1
In an autoclave with a stirrer having a baffle plate and having a capacity of 80 liters, 20 liters of n-hexane (23 ° C.), 20 liters of water (23 ° C.), 700 g of ethylene / methacrylic acid copolymer (resin 1), high density polyethylene ( Resin 2) 300 g, polyvinyl alcohol [PVA, saponification degree: 99%, 4% aqueous solution viscosity (20 ° C.): 4.6 to 6.0 cps, trade name Gohsenol NL-05, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.] 20 g was charged. While stirring at a rotation speed of 900 rpm, the temperature of the mixed solution was increased to 145 ° C. Thereafter, the liquid temperature of the mixed liquid was maintained at 145 ° C., and stirring was further continued for 30 minutes to obtain a suspension.
[0037]
Next, the suspension is ejected (flashed) into a drum under a nitrogen atmosphere and a pressure of −400 mmHg through a pipe from a nozzle having a diameter of 3 mm and a length of 20 mm attached to the autoclave to form a fiber. I got a thing. Next, the fibrous material was made into a water slurry having a concentration of 10 g / liter in the receiver, and then beaten with a disk-type refiner having a diameter of 12 inches to obtain a pulp-like material. The physical properties of the synthetic pulp thus obtained are shown in Table 1.
[0038]
The synthetic pulp (basis weight 4 g / m 2 ) obtained here was made on a tea bag base paper (basis weight 14 g / m 2 ) made of 100% abaca pulp fibers to prepare a two-layer paper. Next, this two-layer paper was dried at a temperature of 50 ° C. for 5 minutes using a hot air dryer, and then further heat-treated at a temperature of 190 ° C. for 1 minute. With respect to this two-layer paper, the heat seal strength and hot tack property were measured, and the results are shown in Table 2.
[0039]
(Example 2)
In Example 1, synthetic pulp was produced in the same manner as in Example 1 except that ethylene / 1-hexene random copolymer (resin 3) was used instead of high-density polyethylene. Fabrication was performed. The resulting two-layer paper was measured for heat seal strength and hot tack, and the results are shown in Table 2.
[0040]
(Comparative Example 1)
Example 1 is the same as Example 1 except that only high-density polyethylene (resin 2) is used in place of the mixture of ethylene / methacrylic acid copolymer (resin 1) and high-density polyethylene (resin 2). To produce a synthetic pulp, and a two-layer paper was prepared. The heat sealing strength and hot tack property of the obtained two-layer paper were measured, and the results are also shown in Table 2.
[0041]
(Comparative Example 2)
In Example 1, double-layer paper was operated in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (PP: MFR (230 ° C.) = 30 g / 10 minutes, melting point = 165 ° C.) single fiber was used instead of synthetic pulp. Was made. The heat sealing strength and hot tack property of the obtained two-layer paper were measured, and the results are also shown in Table 2.
[0042]
[Table 1]
[Table 2]
As is apparent from the physical property measurement results of Example 1 and Example 2, a pulp having a good fiber form was obtained, and the heat seal strength of the two-layer paper using the pulp was high between 130 and 190 ° C. In addition, it can be seen that the peel distance, which is a measure of hot tackiness, is small and has good hot tackiness.
[0045]
【The invention's effect】
The polyolefin synthetic pulp according to the present invention is a synthetic pulp having a fiber shape formed from an ethylene / α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer and a polyethylene resin, and uses conventional polypropylene (PP) as a raw material. Compared with synthetic pulp made from single fibers or polyethylene (PE) as raw materials, it exhibits stable heat-sealability and hot tackiness in a wide range of sealing temperatures from low to high temperatures.
The paper in which the synthetic pulp layer and other fiber layers are laminated is suitable as a heat-sealing paper, and a bag body such as a tea bag can be manufactured favorably using a high-speed bag making machine.
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