JP7513227B1 - ヒートシール紙 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施形態に係るヒートシール紙は、パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含むヒートシール成分が付着したヒートシール紙であり、前記熱可塑性樹脂が、ポリ乳酸およびポリブチレンサクシネートからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、前記紙基材が、無機顔料を含み、前記無機顔料の含有量が、前記紙基材の総質量に対して１～２０質量％である。

Description

本発明は、ヒートシール紙に関する。
本願は、２０２３年１月３１日に、日本に出願された特願２０２３－０１２７３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

食品などの包装に、フィルム状の包装材料を袋状に加工（製袋）したものが用いられている。かかる包装材料としては、樹脂基材の少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂を含むヒートシール層を有するヒートシールフィルムが広く用いられているが、近年は、紙基材の少なくとも一方の面にヒートシール層を有するヒートシール紙も用いられるようになっている（特許文献１～２）。

日本国特開２０２１－１８８２４１号公報 日本国特開２０２２－０１８１６０号公報

ヒートシール紙は、紙基材を用いているため、樹脂基材を用いたヒートシールフィルムに比べ、環境負荷が小さい。
ポリ乳酸やポリブチレンサクシネートは生分解性に優れるため、これらの樹脂をヒートシール紙のヒートシール層に用いることで、環境負荷をさらに軽減できる。
しかし、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネートをヒートシール層に用いたヒートシール紙は、剛度が高いため、加工時、特にピロー包装機での製袋（ピロー加工）時にシワが発生しやすい。
ピロー包装は、フィルム状の包装材料による包装方法の一つである。ピロー包装では、包装材料が巻き取られたロールがピロー包装機にセットされ、ロールから包装材料が巻き出され、セーラー（フォーマー）と呼ばれる治具で筒状に変形され、ヒートシールおよびカットが施されて枕状の包装体となる。製袋時にシワが発生すると、包装体が外観不良となる。

本発明は、ピロー加工においてもシワが発生しにくいヒートシール紙を提供することを目的とする。

本発明は、以下の態様を有する。
［１］パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含むヒートシール成分が付着したヒートシール紙であり、
前記熱可塑性樹脂が、ポリ乳酸およびポリブチレンサクシネートからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
前記紙基材が、無機顔料を含み、
前記無機顔料の含有量が、前記紙基材の総質量に対して１～２０質量％である、ヒートシール紙。
［２］前記無機顔料が、タルク、カオリン、炭酸カルシウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも１種である［１］のヒートシール紙。
［３］前記熱可塑性樹脂の含有量が、前記ヒートシール成分の総質量に対して９０質量％以上である［１］または［２］のヒートシール紙。
［４］ＪＩＳ Ｐ ８１１６：２０００に準拠して測定されるＭＤおよびＣＤそれぞれの引裂強度（ｍＮ）の相乗平均をＴとし、ＪＩＳ Ｐ ８１２５－１：２０１７に準拠して測定されるＭＤおよびＣＤそれぞれの曲げ抵抗（ｍＮ）の相乗平均をＳとしたときに、Ｔ／Ｓで表される値が１０以上である［１］～［３］のいずれかのヒートシール紙。
［５］前記ヒートシール紙の前記ヒートシール成分が付着した面同士を、１４０℃、０．２ＭＰａ、１秒の条件でヒートシールし、引張速度３００ｍｍ／分でＴ字剥離したときの剥離強度が２Ｎ／１５ｍｍ以上である［１］～［４］のいずれかのヒートシール紙。
［６］前記ヒートシール紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０－１：２０１２に準拠して離解したパルプのＪＩＳ Ｐ ８１２１－２：２０１２に準拠して測定されるカナダ標準ろ水度が３００～６００ｍＬである［１］～［５］のいずれかのヒートシール紙。
［７］ピロー包装用である［１］～［６］のいずれかのヒートシール紙。

本発明によれば、ピロー加工においてもシワが発生しにくいヒートシール紙を提供できる。

本明細書において、「ＭＤ」はｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎを意味する。すなわち、抄紙機で紙基材を抄造する際の進行方向に並行な方向であり、縦方向、流れ方向とも称される。紙基材の繊維の配向方向をＭＤとみなすことができる。どの方向がＭＤであるか不明なときは、角度２２．５度毎に引張強度を測定し、最も強い引張強度を示した方向をＭＤとする。
「ＣＤ」はｃｒｏｓｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎを意味する。すなわち、ＭＤに直角な方向であり、横方向とも称される。
本明細書において、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
本明細書に開示の数値範囲の下限値および上限値は任意に組み合わせて新たな数値範囲とすることができる。

＜ヒートシール紙＞
本発明の一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、熱可塑性樹脂を含むヒートシール成分が付着したものである。紙基材およびヒートシール成分については後で詳しく説明する。

ヒートシール紙のＭＤおよびＣＤそれぞれの引裂強度（ｍＮ）の相乗平均をＴとし、ＭＤおよびＣＤそれぞれの曲げ抵抗（ｍＮ）の相乗平均をＳとしたときに、Ｔ／Ｓで表される値は、１０以上が好ましく、１１．５以上がより好ましく、１３以上がさらに好ましい。Ｔ／Ｓの上限は特に限定されないが、例えば５０以下、または４０以下とすることができる。引裂強度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１６：２０００に準拠して測定される。曲げ抵抗は、ＪＩＳ Ｐ ８１２５－１：２０１７に準拠して測定される。
本発明者は鋭意検討の結果、ヒートシール紙のＴ／Ｓが、ピロー包装機での製袋適性に影響することを見出した。Ｔは破れにくさの指標であり、Ｓは硬さの指標である。Ｓが高すぎる（硬すぎる）と、Ｔが高くても、ピロー包装機での製袋時に破れやすい。Ｔ／Ｓを１０以上とすることで、ピロー包装機での製袋適性が向上し、ピロー包装機での製袋時にヒートシール紙が破れることを抑制できる。
Ｔ／Ｓを１０以上とするための手法としては、例えば、以下の手法が挙げられる。離解フリーネスについては後で詳しく説明する。
・紙基材に１～２０質量％の無機顔料を含有させること。
・ヒートシール紙の離解フリーネスを３００～６００ｍＬにすること。

ヒートシール紙のＭＤおよびＣＤそれぞれの引裂強度（ｍＮ）の相乗平均Ｔは、Ｔ／Ｓを高くできる点から、３００ｍＮ以上が好ましく、３５０ｍＮ以上がより好ましく、４００ｍＮ以上がさらに好ましい。Ｔの上限は特に限定されないが、例えば４０００ｍＮ以下、または３０００ｍＮ以下とすることができる。
ヒートシール紙のＭＤおよびＣＤそれぞれの曲げ抵抗（ｍＮ）の相乗平均Ｓは、Ｔ／Ｓを高くできる点から、６０ｍＮ以下が好ましく、５０ｍＮ以下がより好ましく、４０ｍＮ以下がさらに好ましい。Ｓの下限は特に限定されないが、例えば５ｍＮ以上、または１０ｍＮ以上とすることができる。

ヒートシール紙のヒートシール成分が付着した面同士を、１４０℃、０．２ＭＰａ、１秒の条件でヒートシールし、引張速度３００ｍｍ／分でＴ字剥離したときの剥離強度（以下、「ヒートシール剥離強度」とも記す。）は、２Ｎ／１５ｍｍ以上が好ましく、２．４／１５ｍｍ以上がより好ましく、２．８Ｎ／１５ｍｍ以上がさらに好ましい。ヒートシール剥離強度が上記下限値以上であると、ピロー包装機での製袋時に良好にヒートシールすることができ、ピロー包装適性がより優れる。
ヒートシール剥離強度の上限は特に限定されないが、例えば３０Ｎ／１５ｍｍ以下、または２０Ｎ／１５ｍｍ以下とすることができる。
ヒートシール剥離強度は、例えば、単位面積当たりのヒートシール成分の付着量、ヒートシール成分の総質量に対する熱可塑性樹脂の含有量により調整できる。

ヒートシール紙の単位面積当たりのヒートシール成分の付着量は、片面あたりの付着量で、２～３０ｇ／ｍ^２が好ましく、３～２０ｇ／ｍ^２がより好ましく、４～１０ｇ／ｍ^２がさらに好ましい。ヒートシール成分の付着量が上記下限値以上であると、ピロー包装適性がより優れる。ヒートシール成分の付着量が上記上限値以下であると、ブロッキングや工程での汚れの発生を抑制しやすい。

ヒートシール成分の付着量が上記範囲内である場合、紙基材の繊維表面に付着したヒートシール成分の厚みは、４μｍ以下程度であると考えられるが、特に限定されない。紙基材の繊維表面のヒートシール成分の厚みは、繊維断面の顕微鏡観察によって確認され得る。
ヒートシール紙の平面に垂直な断面視においては、ヒートシール成分からなるヒートシール層が観察される場合があり得るが、かかるヒートシール層は必ずしも明確には観察されない場合もあると考えられる。

ヒートシール紙においてヒートシール成分は、紙基材の片面に付着していてもよく、両面に付着していてもよい。生産コストをさらに低減する点では、紙基材の片面にヒートシール成分が付着していることが好ましい。
ヒートシール紙においてヒートシール成分は、紙基材に均一に付着していてもよく、上面視でドット状、線状、網目状等、不均一に付着していてもよい。

ヒートシール紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０－１に準拠して離解したパルプのＪＩＳ Ｐ ８１２１－２：２０１２に準拠して測定されるカナダ標準ろ水度（以下、「離解フリーネス」とも記す。）は、３００～６００ｍＬが好ましく、３５０～５５０ｍＬがより好ましく、４００～５００ｍＬがさらに好ましい。ヒートシール紙の離解フリーネスが上記範囲内であると、ヒートシール紙の引裂強度がより高くなる傾向がある。

ヒートシール紙の米坪は、２０～２００ｇ／ｍ^２が好ましく、３５～１５０ｇ／ｍ^２がより好ましく、４０～１００ｇ／ｍ^２がさらに好ましい。ヒートシール紙の米坪が上記下限値以上であると、ヒートシール紙の引裂強度がより高くなる傾向がある。ヒートシール紙の米坪が上記上限値以下であると、ヒートシール紙の曲げ抵抗がより低くなる傾向がある。
ヒートシール紙の米坪は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４：２０１１に準拠して測定される。

ヒートシール紙の厚みは、２０～３００μｍが好ましく、３５～２２０μｍがより好ましく、４０～１５０μｍがさらに好ましい。ヒートシール紙の厚みが上記下限値以上であると、ヒートシール紙の引裂強度がより高くなる傾向がある。ヒートシール紙の厚みが上記上限値以下であると、ヒートシール紙の曲げ抵抗がより低くなる傾向がある。
ヒートシール紙の厚みは、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：２０１４に準拠して測定される。

（紙基材）
紙基材は、パルプを主成分とする。ここで「パルプを主成分とする」とは、紙基材の質量に対してパルプの含有量が７０質量％以上であることを意味する。
本実施形態では、紙基材は１～２０質量％の無機顔料を含む。したがって、パルプの含有量は、紙基材の質量に対して８０～９９質量％の範囲内である。パルプの含有量は、紙基材の質量に対して８５～９７質量％が好ましく、９０～９５質量％がより好ましい。

紙基材は、一般的に用いられている紙であってよく、例えば、木材パルプを主成分とする紙基材が挙げられる。
紙基材の具体例としては、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、上質紙、板紙、ライナー紙、塗工紙、片艶紙、グラシン紙、グラファン紙が挙げられる。なかでもヒートシール紙のヒートシール性の点で、晒クラフト紙、未晒クラフト紙、塗工紙、片艶紙が好ましい。

パルプとしては、例えば、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の化学パルプが挙げられる。他にも、ストーングランドパルプ（ＧＰ）、加圧ストーングランドパルプ（ＰＧＷ）、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、ケミグランドパルプ（ＣＧＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）等の未晒パルプ、半晒パルプ、晒パルプが挙げられる。亜硫酸パルプ、古紙パルプ等も挙げられる。

印刷適性を高める点から、パルプは、広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）等の広葉樹パルプを含むことが好ましい。
広葉樹パルプの含有量は、パルプの総質量に対し、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。

引裂強度を高める点から、パルプは、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の針葉樹パルプを含むことも好ましい。
針葉樹パルプの含有量は、パルプの総質量に対し、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。

広葉樹パルプと針葉樹パルプとを併用してもよい。
広葉樹パルプと針葉樹パルプとを併用する場合、パルプの総質量に対し、広葉樹パルプの含有量が５０～９０質量％、針葉樹パルプの含有量が１０～５０質量％であることが好ましく、広葉樹パルプの含有量が７０～９０質量％、針葉樹パルプの含有量が１０～３０質量％であることがより好ましい。

紙基材は、無機顔料を含む。紙基材が無機顔料を含むことで、紙基材の灰分が増えて引張弾性率が低下する。紙基材の曲げ抵抗は、引張弾性率×厚みの３乗に比例する。引張弾性率を低くすることで、紙基材の曲げ抵抗、ひいてはヒートシール紙の曲げ抵抗が低くなり、ピロー加工においてもシワが発生しにくくなる。また、ピロー包装適性も向上する。

無機顔料としては、例えばタルク、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイト等が挙げられる。これらの中でも、経済性の点から、タルク、カオリン、炭酸カルシウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

無機顔料の含有量は、紙基材の総質量に対して１～２０質量％であり、３～１５質量％が好ましく、５～１０質量％がより好ましい。無機顔料の含有量が上記下限値以上であると、曲げ抵抗が低くなりやすい。無機顔料の含有量が上記上限値以下であると、紙紛の発生が少ない。

紙基材は、無機顔料以外の内添剤をさらに含んでいてもよい。
内添剤としては、例えば、サイズ剤、填料、紙力増強剤、歩留り向上剤、ｐＨ調整剤、濾水性向上剤、耐水化剤、柔軟剤、帯電防止剤、消泡剤、スライムコントロール剤、染料、顔料（ただし、無機顔料を除く）が挙げられる。

紙基材は必要に応じて、クレーコート層のような任意層を片面または両面の少なくとも一部にさらに有してもよい。クレーコート層は、紙基材を目止めし、平滑化させるためのものである。クレーとしては、例えば、カオリン、タルク、マイカが挙げられる。

紙基材の密度（緊度）は、０．６０～１．００ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．６５～０．９５ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．７０～０．９０ｇ／ｃｍ^３がさらに好ましい。紙基材の密度が上記下限値以上であると、紙基材へのヒートシール成分の過剰な浸透が抑制され、ヒートシール剥離強度が高くなる傾向がある。紙基材の密度が上記上限値以下であると、ヒートシール紙が硬くならず、破れにくい傾向がある。
紙基材の密度は、紙基材の坪量を厚さで割ることで求められる。紙基材の坪量と厚さの測定方法は、ヒートシール紙の坪量と厚さの測定方法と同様である。

（ヒートシール成分）
ヒートシール成分は熱可塑性樹脂を含む。そのため、ヒートシール紙は実用的な加熱温度の範囲内でヒートシール性を示す。
また、熱可塑性樹脂は、ポリ乳酸およびポリブチレンサクシネート（以下、「ＰＢＳ」とも記す。）からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む。以下、ポリ乳酸およびＰＢＳを総称して「樹脂Ｉ」とも記す。樹脂Ｉは生分解性に優れるため、ヒートシール紙は環境負荷の小さいものとなる。

ポリ乳酸はＬ－乳酸の単独重合体であってもよく、Ｄ－乳酸の単独重合体であってもよく、Ｌ－乳酸とＤ－乳酸の共重合体であってもよく、Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸と共重合可能なモノマーとの共重合体であってもよい。Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸と共重合可能なモノマーとしては、例えば、グリコール酸、３－ヒドロキシ酪酸、４－ヒドロキシ酪酸、４－ヒドロキシ吉草酸、５－ヒドロキシ吉草酸、６－ヒドロキシカプロン酸が挙げられる。
ポリ乳酸は市販品を用いてもよい。ポリ乳酸の市販品としては、例えば、ミヨシ油脂株式会社製品のランディＰＬ－１０００、ランディＰＬ－３０００（ポリ乳酸の水性分散液）、中京油脂社製品のレゼムＹ２２５（ポリ乳酸の水性分散液）が挙げられる。
樹脂Ｉは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。樹脂Ｉとしては、入手しやすい点で、ポリ乳酸が好ましい。

樹脂Ｉの含有量、すなわちポリ乳酸およびＰＢＳの合計の含有量は、熱可塑性樹脂の総質量に対し、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、１００質量％であってもよい。

熱可塑性樹脂は樹脂Ｉ以外の他の熱可塑性樹脂をさらに含んでいてもよい。
他の熱可塑性樹脂としては、例えば、樹脂Ｉ以外の他の生分解性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド、スチレンブタジエンラテックス、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンが挙げられる。他の熱可塑性樹脂は、非石油由来の樹脂であってもよい。他の熱可塑性樹脂は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

他の生分解性樹脂としては、例えば、ポリブチレンサクシネートアジペート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－ヒドロキシヘキサノエート）（ＰＨＢＨ）が挙げられる。他の生分解性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体は、オレフィンと不飽和カルボン酸系単量体との共重合体である。
オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレンが挙げられる。オレフィンは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
不飽和カルボン酸系単量体としては、例えば不飽和カルボン酸、その塩およびエステルが挙げられる。不飽和カルボン酸系単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、ブテントリカルボン酸等の不飽和カルボン酸；イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル等の少なくとも１個のカルボキシル基を有する不飽和ポリカルボン酸アルキルエステル；アクリルアミドプロパンスルホン酸、アクリル酸スルホエチルナトリウム塩、メタクリル酸スルホプロピルナトリウム塩等の不飽和スルホン酸単量体およびその塩；が挙げられる。不飽和カルボン酸系単量体は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体は、例えば、エチレン等のオレフィンと不飽和カルボン酸系単量体とを乳化重合することによって得ることができる。
オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体として、市販品を用いてもよい。オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体の市販品としては、例えば、住友精化株式会社製品のザイクセンＡＣ（エチレン－アクリル酸共重合体アンモニウム塩の水性分散液、アクリル酸の共重合比率２０モル％）が挙げられる。
オレフィン－不飽和カルボン酸共重合体は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

非石油由来の樹脂は、特に限定されるものではなく、各種の熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、バイオマス由来のポリオレフィン、バイオマス由来のポリエステル、バイオマス由来のポリアミド、バイオマス由来のポリウレタン、バイオマス由来の酢酸セルロースが挙げられる。バイオマスとしては、植物由来のものが好ましい。例えば、トウモロコシ由来のバイオマス、サトウキビ由来のバイオマスが挙げられる。非石油由来の樹脂は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

バイオマス由来のポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン等の種々のオレフィンの重合体、該オレフィンの共重合体が挙げられる。なかでもバイオマス由来のポリプロピレン、バイオマス由来のポリエチレンが好ましく、バイオマス由来のポリエチレンがより好ましい。

バイオマス由来のポリオレフィンとして、市販品を用いてもよい。バイオマス由来のポリオレフィンの市販品としては、例えば、ブラスケム社製品のＳＢＣ８１８（バイオマス低密度ポリエチレン）、ＳＧＦ４９５０（バイオマス高密度ポリエチレン）が挙げられる。

バイオマス由来のポリエステルにおいては、アルコール単位およびカルボン酸単位のいずれか一方または両方がバイオマス由来である。
アルコールとしては、例えば、ジオールが挙げられる。例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、デカンジオール、２－エチル－ブチル－１－プロパンジオールが挙げられる。
ただし、アルコールはこれらの例示に何ら限定されない。また、アルコールは１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、これらの誘導体が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸の誘導体としては、例えば、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステルが挙げられる（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル等）。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、炭素数が２～４０の鎖状のまたは脂環式のジカルボン酸が挙げられる。例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸、アゼライン酸、ドデカジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸の誘導体としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸の低級アルキルエステルが挙げられる（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル等）。無水コハク酸等の脂肪族ジカルボン酸の酸無水物も挙げられる。
ただし、カルボン酸はこれらの例示に何ら限定されない。また、カルボン酸は１種を単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。

バイオマス由来のポリエステルとして、市販品を用いてもよい。バイオマス由来のポリエステルの市販品として、例えば、ＦＥＮＣ社製品のＣＢ６０２ＡＢ（バイオポリエチレンテレフタレート）が挙げられる。

環境対応の点で、他の熱可塑性樹脂としては、他の生分解性樹脂および非石油由来の樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

熱可塑性樹脂が融点を有する場合、その融点は８０～１８０℃が好ましく、１００～１７０℃がより好ましく、１１０～１６０℃がさらに好ましい。熱可塑性樹脂の融点が上記範囲内であると、ピロー包装機での製袋時に良好にヒートシールすることができる。
熱可塑性樹脂の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定される。ヒートシール成分が２種類以上の熱可塑性樹脂を含む場合、複数の熱可塑性樹脂の混合物について測定される質量平均値を熱可塑性樹脂の融点とする。
ポリ乳酸の融点は、例えば１４５～１８０℃である。ＰＢＳの融点は、例えば１００～１２０℃である。

ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の含有量は、ヒートシール成分の総質量に対し、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、８５質量％以上がさらに好ましく、９０質量％以上が特に好ましく、１００質量％であってもよい。ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の含有量が上記下限値以上であると、ピロー包装機での製袋時に良好にヒートシールすることができ、ピロー包装適性がより優れる。
ヒートシール成分が熱可塑性樹脂以外の成分を含む場合、ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の含有量は、ヒートシール成分の総質量に対し、例えば９９質量％以下、９８質量％以下、９８．５質量％以下、または９７質量％以下とすることができる。

ヒートシール成分は、ヒートシール紙のヒートシール後の接着力を高めるために、アクリル酸重合体の塩をさらに含んでいてもよい。
アクリル酸重合体としては、例えば、ポリアクリル酸、アクリル酸マレイン酸共重合体、アクリル酸スルホン酸共重合体が挙げられる。塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられる。

ヒートシール成分がアクリル酸重合体の塩を含む場合、アクリル酸重合体の塩の含有量は、ヒートシール成分中の熱可塑性樹脂の質量に対して０．１～３質量％が好ましく、０．２～２質量％がより好ましく、０．５～１．５質量％がさらに好ましい。アクリル酸重合体の塩の含有量が上記下限値以上であると、良好なヒートシール性が得られやすい。アクリル酸重合体の塩の含有量が上記上限値以下であると、添加量に見合ったヒートシール性改善効果が得られる。

ヒートシール成分は、必要に応じて、熱可塑性樹脂およびアクリル酸重合体の塩以外に、各種の助剤をさらに含んでいてもよい。助剤としては、例えば、消泡剤、増粘剤、増粘多糖類、中和剤、可塑剤、防腐剤、ｐＨ調整剤、架橋剤、アンチブロッキング剤、滑剤、染料、顔料が挙げられる。顔料としては、例えば、前記した無機顔料が挙げられる。ただし、助剤はこれらの例示に何ら限定されない。

（ヒートシール紙の製法）
ヒートシール紙は、上述の紙基材を製造し、紙基材の少なくとも一方の面に上述のヒートシール成分を付着させることで製造できる。

紙基材は、例えば、無機顔料を含むパルプスラリーを抄紙機により抄紙し、形成された湿紙を乾燥させて製造できる。
抄紙機は特に限定されない。例えば、長網抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、円網式抄紙機、短網式抄紙機が挙げられる。経済性の点で、オンマシン塗工機を備えた抄紙機が好ましい。

抄紙用のパルプスラリーの調製のために、パルプを離解し、パルプに適当な柔軟性や毛羽立ちを与えるためにリファイナー、ビーターを用いて叩解することが好ましい。ただし、パルプ叩解法は特に限定されない。パルプの叩解度の指標となる離解フリーネスは、前記したように、３００～６００ｍＬが好ましく、３５０～５５０ｍＬがより好ましく、４００～５００ｍＬがさらに好ましい。
叩解済のパルプを無機顔料および必要に応じてサイズ剤、紙力増強剤等の他の内添剤と混合し、水に分散させ、抄紙に適した濃度のパルプスラリーを調製してもよい。

抄紙機によって得られた湿紙は、多段式シリンダードライヤーやエアドライヤーやヤンキードライヤーを使用して乾燥することが好ましい。

紙基材の少なくとも一方の面にヒートシール成分を付着させる方法としては、例えば、紙基材の少なくとも一方の面にヒートシール成分を含む塗工液を塗布し、乾燥させる方法が挙げられる。
塗工液としては、熱可塑性樹脂を含む水性分散液（例えば水性エマルジョン）が好ましい。
塗工液は、熱可塑性樹脂以外に、アクリル酸重合体の塩や助剤を任意成分としてさらに含んでいてもよい。

塗工液の塗布方法は、特に限定されない。一般に入手可能な種々の塗工機を用いることができる。塗工機としては、例えばブレードコーター、エアーナイフコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、スロットダイコーター、グラビアコーター、チャンプレックスコーター、ブラシコーター、スライドビードコーター、ツーロールサイズプレスコーター、ポンドサイズプレスコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ショートドウェルコーター、ゲートロールコーター、キャレンダーによるニップコーターが挙げられる。なかでも、生産性の点で、オンマシン塗工機が好ましい。オンマシン塗工機としては、例えば、ブレードコーター、バーコーター、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレスコーター、ブレードメタリングサイズプレスコーター、ポンドサイズプレスコーターが好ましい。

ヒートシール紙には、必要に応じて平滑化処理を行ってもよい。平滑化処理は通常のスーパーカレンダー、グロスカレンダー、ソフトカレンダー等の平滑化処理装置を用い、オンマシンまたはオフマシンで実施できる。発明の効果を損なわない範囲内であれば、塗工液を塗布する前の紙基材に平滑化処理を施してもよい。

得られたヒートシール紙はロール状に巻き取られる。
その後、ヒートシール紙の幅を後工程の加工機の幅に合わせるために、巻き取りの両端の部分をスリッターにより除去してもよい。

以上説明したヒートシール紙においては、紙基材が１～２０質量％の無機顔料を含むため、ピロー加工（ピロー包装機での製袋）時にシワが生じにくい。また、ピロー包装適性に優れており、ピロー包装機で連続的に製袋する時にヒートシール紙が破れにくい。ヒートシール性や印刷適性も良好である。

上記ヒートシール紙の用途は特に限定されない。例えば、紙製品、食品（例えば菓子）、医療品、電子部品、衛生用品、農業資材、建築部材のような種々の分野で包装材料として利用され得る。
上記ヒートシール紙が包装材料として利用される場合、包装方法は公知の包装方法を適用でき、例えばピロー包装、ガゼット包装、チューブ包装、三方シール包装、四方シール包装、スティック包装、パウチ包装、深絞り包装が挙げられる。
上記効果を奏することから、上記ヒートシール紙は、ピロー包装用として好適である。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載に限定されない。「部」、「％」はそれぞれ「質量部」、「質量％」を示す。

＜実施例１＞
ポリ乳酸の水性エマルジョン（中京油脂社製「レゼムＹ２２５」、ポリ乳酸の融点１５０℃）９０部、カオリン（イメリス社製「バリサーフＨＸ」）８．５部、ポリアクリル酸系スルホン酸塩（サンノプコ社製品「ＳＮシックナー６１５」）１部、鉱油系消泡剤（サンノプコ社製品「ノプタム７７７Ｆ」）０．５部を混合して水性塗工液を調製した。
パルプとして広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）１００部を叩解し、内添剤として、タルクを５．５％、硫酸バンド（自製）を１．５％、ロジンサイズ剤（荒川化学社製品、サイズパインＧ）を０．５５％、カチオン化澱粉（王子コーンスターチ社製品、ＧＥＬＴＲＯＮ１８）を０．５％となるように配合してパルプスラリーを得た。各成分の配合量（％）は、パルプの質量を１００％としたときの割合である。このパルプスラリーをヒートシール紙の米坪が５０ｇ／ｍ^２となるように抄紙して紙基材を得た。パルプの叩解度は、得られるヒートシール紙の離解フリーネスが５００ｍＬになるよう調整した。
得られた紙基材のフェルト面に、ロッドメタリングサイズプレスコーターによってオンマシンで上記水性分散液を塗布し、乾燥させて、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例２＞
タルクの代わりに酸化チタンを用いた以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例３～４＞
タルクの配合量を、紙基材の無機顔料の含有量が表１に示す値になるように変更した以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例５～６＞
パルプの叩解度を、紙基材の離解フリーネスが表１に示す値になるよう調整した以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例７＞
水性塗工液としてポリ乳酸の水性エマルジョン（中京油脂社製「レゼムＹ２２５」）をそのまま用いた以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例８＞
パルプとして広葉樹パルプ（ＬＢＫＰ）６０部および針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）４０部を用いた以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例９＞
ポリ乳酸の水性エマルジョン（中京油脂社製「レゼムＹ２２５」、ポリ乳酸の融点１５０℃）７０部、カオリン（イメリス社製「バリサーフＨＸ」）２８．５部、ポリアクリル酸系スルホン酸塩（サンノプコ社製品「ＳＮシックナー６１５」）１部、鉱油系消泡剤（サンノプコ社製品「ノプタム７７７Ｆ」）０．５部を混合して水性塗工液を調製した。この水性塗工液を用いた以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜実施例１０＞
パルプの叩解度を、紙基材の離解フリーネスが２８０ｍＬになるよう調整し、紙基材の米坪を４０ｇ／ｍ^２にした以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜比較例１＞
ポリ乳酸の水性エマルジョンの代わりにスチレン・ブタジエン系ラテックス（日本ゼオン社製「ＬＸ４０７－Ｓ１２」）を用いた以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜比較例２＞
パルプの叩解度を、紙基材の離解フリーネスが２００ｍＬになるよう調整し、タルクを配合しなかった以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜比較例３＞
タルクを配合しなかった以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜比較例４＞
タルクの含有量が紙基材の質量に対して２５質量％になるようにタルクの配合量を変更した以外は実施例１と同様にして、片面にヒートシール成分が付着したヒートシール紙を得た。

＜測定および評価＞
（米坪）
ヒートシール紙の米坪は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４：２０１１に準拠して測定した。
（離解フリーネス）
ヒートシール紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０－１に準拠して離解し、得られたパルプについて、ＪＩＳ Ｐ ８１２１－２：２０１２に準拠してカナダ標準ろ水度を測定し、その値を離解フリーネスとした。

（ヒートシール紙の引裂強度）
ＪＩＳ Ｐ ８１１６：２０００に準拠し、エルメンドルフ形引裂試験機を用い、ヒートシール紙のＭＤおよびＣＤそれぞれの引裂強度（ｍＮ）を測定し、それらの相乗平均Ｔを求めた。
（ヒートシール紙の曲げ抵抗）
ＪＩＳ Ｐ ８１２５－１：２０１７に準拠し、ヒートシール紙のＭＤおよびＣＤそれぞれの曲げ抵抗（ｍＮ）を測定し、それらの相乗平均Ｓを求めた。

（ヒートシール剥離強度）
２枚の各例のヒートシール紙を、ヒートシール成分が付着した面同士が向き合うように重ね、ヒートシールテスター（テスター産業社製「ＴＰ－７０１－Ｂ」）を用いて、１４０℃、０．２ＭＰａ、１秒の条件でヒートシールして試験片を得た。得られた試験片を温度２３℃±１℃、湿度５０％±２％の室内で４時間以上静置した。続いて、試験片を１５ｍｍ幅にカットし、引張試験機を用いて、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎでＴ字剥離し、記録された最大荷重をヒートシール剥離強度とした。

（印刷適性）
各例のヒートシール紙のワイヤー面に対し、グラビア印刷試験機（熊谷理機工業製）により印圧３０ｋｇ／ｃｍ、速度６０ｍ／ｍｉｎの条件で水性グラビアインク（ＤＩＣ社製「サーフＷＨプロセス墨」）を印刷した。印刷面を目視により観察し、以下の基準で印刷適性を評価した。
Ａ：網点の抜けがなく、良好な外観。
Ｂ：網点の抜けがあり、一部がかすれている。

（ヒートシール性）
高速横型ピロー包装機ＦＷ３４１０／Ｂ（フジキカイ社製）を使用し、各例のヒートシール紙の製袋を１００袋／分の速度で行い、以下の基準でヒートシール性を評価した。
Ａ：シール温度１５０℃で接着し、接着部を剥がすと、紙基材が破壊される（材破）。
Ｂ：シール温度１８０℃で接着し、接着部を剥がすと、紙基材が破壊される（材破）。
Ｃ：シール温度１８０℃で接着し、接着部を剥がすと、紙基材が破壊されない（界面剥離または未接着）。

（製袋時のシワ）
高速横型ピロー包装機ＦＷ３４１０／Ｂ（フジキカイ社製）を使用し、各例のヒートシール紙の製袋を行い、以下の基準で製袋機のセーラーでのシワの発生状況（製袋時のシワ）を評価した。
Ａ：シワの発生なし。
Ｂ：薄いシワが発生する。
Ｃ：明らかなシワが発生し、外観が劣る。

（製袋適性）
高速横型ピロー包装機ＦＷ３４１０／Ｂ（フジキカイ社製）を使用し、各例のヒートシール紙の製袋を行い、以下の基準で製袋適性を評価した。製袋適性は、袋の連続生産に適していることを示す。破れなど、袋としての性能を損なうような不具合が生じると、連続生産が難しい。
Ａ：問題なく生産可能である。
Ｂ：安定して製袋させるために製袋速度を減少させる必要があるものの、生産可能である。
Ｃ：破れなどの不具合が発生し、連続生産が難しい。

＜結果＞
各例の測定結果、評価結果を表１、２に示す。
表１～２中、「ＰＬＡ」はポリ乳酸を示す。

実施例１～１０のヒートシール紙は、製袋時のシワの発生が抑制されていた。また、充分なヒートシール性を有しており、印刷適性にも優れていた。離解フリーネスが３００～６００ｍＬである実施例１～９のヒートシール紙は、製袋適性にも優れていた。
一方、ヒートシール成分に樹脂Ｉ以外の熱可塑性樹脂を用いた比較例１は、環境負荷の点で劣る。
紙基材が無機顔料を含まない比較例２～３は、製袋時に明らかなシワが発生した。また、製袋適性にも劣っていた。
紙基材における無機顔料の含有量が２５質量％の比較例４は、ヒートシール性に劣り、ヒートシール紙として適さないものであった。また、製袋適性にも劣っていた。

本発明によれば、ピロー加工においてもシワが発生しにくいヒートシール紙を提供できる。

Claims (7)

1. パルプを主成分とする紙基材の少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂を含むヒートシール成分が付着したヒートシール紙であり、
   前記熱可塑性樹脂が、ポリ乳酸およびポリブチレンサクシネートからなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、
   前記紙基材が、無機顔料を含み、
   前記無機顔料の含有量が、前記紙基材の総質量に対して１～２０質量％である、ヒートシール紙。
2. 前記無機顔料が、タルク、カオリン、炭酸カルシウムおよび酸化チタンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のヒートシール紙。
3. 前記熱可塑性樹脂の含有量が、前記ヒートシール成分の総質量に対して９０質量％以上である請求項１または２に記載のヒートシール紙。
4. ＪＩＳ Ｐ ８１１６：２０００に準拠して測定されるＭＤおよびＣＤそれぞれの引裂強度（ｍＮ）の相乗平均をＴとし、ＪＩＳ Ｐ ８１２５－１：２０１７に準拠して測定されるＭＤおよびＣＤそれぞれの曲げ抵抗（ｍＮ）の相乗平均をＳとしたときに、Ｔ／Ｓで表される値が１０以上である請求項１または２に記載のヒートシール紙。
5. 前記ヒートシール紙の前記ヒートシール成分が付着した面同士を、１４０℃、０．２ＭＰａ、１秒の条件でヒートシールし、引張速度３００ｍｍ／分でＴ字剥離したときの剥離強度が２Ｎ／１５ｍｍ以上である請求項１または２に記載のヒートシール紙。
6. 前記ヒートシール紙をＪＩＳ Ｐ ８２２０－１：２０１２に準拠して離解したパルプのＪＩＳ Ｐ ８１２１－２：２０１２に準拠して測定されるカナダ標準ろ水度が３００～６００ｍＬである請求項１または２に記載のヒートシール紙。
7. ピロー包装用である請求項１または２に記載のヒートシール紙。