(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126310
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】ヒートシール紙
(51)【国際特許分類】
D21H 19/28 20060101AFI20240912BHJP
D21H 27/30 20060101ALI20240912BHJP
B32B 29/00 20060101ALI20240912BHJP
B32B 27/36 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
D21H19/28
D21H27/30 C
B32B29/00
B32B27/36
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034606
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000183484
【氏名又は名称】日本製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100162396
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100194803
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 理弘
(72)【発明者】
【氏名】角田 浩佑
(72)【発明者】
【氏名】堀越 達也
【テーマコード（参考）】
4F100
4L055
【Ｆターム（参考）】
4F100AK01
4F100AK01C
4F100AK04
4F100AK04B
4F100AK12
4F100AK12B
4F100AK25
4F100AK25B
4F100AK41
4F100AK41B
4F100AT00A
4F100BA03
4F100BA07
4F100DG10
4F100DG10A
4F100EH17
4F100EH17C
4F100EH46
4F100EH46B
4F100EJ42
4F100EJ65
4F100EJ65B
4F100EJ86
4F100GB15
4F100JC00
4F100JC00B
4F100JK06
4F100JL12
4F100JL12C
4L055AG47
4L055AG63
4L055AG71
4L055AG80
4L055AG82
4L055AG89
4L055AH10
4L055AH37
4L055AJ01
4L055AJ02
4L055BE08
4L055CF36
4L055CH14
4L055CH18
4L055CH19
4L055FA11
4L055FA30
4L055GA05
(57)【要約】
【課題】ＰＨＢＨを含有し、ラミネート層密着性に優れたヒートシール紙を提供すること。
【解決手段】紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であるヒートシール紙。
【選択図】なし
【解決手段】紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であるヒートシール紙。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
【請求項2】
前記アンカー層が、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートシール紙。
【請求項3】
前記アンカー層が、ポリ乳酸を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシール紙。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートシール紙に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、プラスチックごみによる環境破壊を防ぐための動きが始まっており、プラスチック製使い捨て製品を、環境への負荷の小さな材料で代替することが求められている。プラスチックの代替材料としては、生分解性プラスチック、木材、紙等が挙げられる。
生分解性プラスチックとして、ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルが知られている。しかし、脂肪族ポリエステルは、温度が低いと生分解に時間がかかり、海洋などの自然環境での分解速度が遅いという問題がある。
一方、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）系樹脂は、好気性、嫌気性下での分解性に優れた、微生物産生の熱可塑性プラスチックであり、海洋中などの水中でも微生物により短期間で分解されるという特筆すべき性能を有している。特許文献１には、３－ヒドロキシブチレートと３－ヒドロキシヘキサノエートとの共重合体であるポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（以下、ＰＨＢＨともいう）を含む生分解性ポリエステル水性分散液が、成膜性に優れ、かつ、塗料、接着剤、繊維加工、シート・フィルム加工、紙加工等に適用する際、柔軟で伸びがよく、折り曲げに対して強い樹脂塗膜を与えことが記載されている。
生分解性プラスチックとして、ポリ乳酸やポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルが知られている。しかし、脂肪族ポリエステルは、温度が低いと生分解に時間がかかり、海洋などの自然環境での分解速度が遅いという問題がある。
一方、ポリ（３－ヒドロキシブチレート）系樹脂は、好気性、嫌気性下での分解性に優れた、微生物産生の熱可塑性プラスチックであり、海洋中などの水中でも微生物により短期間で分解されるという特筆すべき性能を有している。特許文献１には、３－ヒドロキシブチレートと３－ヒドロキシヘキサノエートとの共重合体であるポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート）（以下、ＰＨＢＨともいう）を含む生分解性ポリエステル水性分散液が、成膜性に優れ、かつ、塗料、接着剤、繊維加工、シート・フィルム加工、紙加工等に適用する際、柔軟で伸びがよく、折り曲げに対して強い樹脂塗膜を与えことが記載されている。
【0003】
特許文献２には、このＰＨＢＨを、紙等の積層用基材の少なくとも片面に積層した積層体の発明が提案され、その実施例において、ＰＨＢＨを溶融押し出しラミネートして積層体を得たことが記載されている。しかしながら、ＰＨＢＨを紙上に直接ラミネートすると、紙とＰＨＢＨ層との接着力が弱く、包装体等として利用するためにＰＨＢＨ層同士をラミネートした際に、紙とＰＨＢＨ層との界面で剥離が起こりやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２００４／０４１９３６号
【特許文献2】特開平１０－１２８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、ラミネート層密着性に優れた、ＰＨＢＨを主成分とするフィルムを有するヒートシール紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
１．紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
２．前記アンカー層が、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする１．に記載のヒートシール紙。
３．前記アンカー層が、ポリ乳酸を主成分とすることを特徴とする１．または２．に記載のヒートシール紙。
１．紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
２．前記アンカー層が、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする１．に記載のヒートシール紙。
３．前記アンカー層が、ポリ乳酸を主成分とすることを特徴とする１．または２．に記載のヒートシール紙。
【発明の効果】
【0007】
本発明のヒートシール紙は、層間接着力に優れており、紙基材とアンカー層、アンカー層とヒートシール層との間で剥離が起こりにくい。本発明のヒートシール紙は、ヒートシール加工により様々な形態の包装体とすることができる。アンカー層がポリ乳酸を主成分とする本発明のヒートシール紙は、ヒートシール紙全体に対する生分解性材料の比率が高く、仮に環境中に流出しても、迅速に分解されるため、環境への負荷が小さい。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明のヒートシール紙は、紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とするフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とする。
なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」（Ａ、Ｂは数値）との記載は、Ａ、Ｂを含む数値範囲、すなわち「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。
アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とする。
なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」（Ａ、Ｂは数値）との記載は、Ａ、Ｂを含む数値範囲、すなわち「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。
【0009】
（紙基材）
紙基材は、主としてパルプからなるシートであり、更に填料、各種助剤等を含む紙料を抄紙して得られる。
パルプとしては、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未漂白クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未漂白パルプ（ＮＵＫＰ）、サルファイトパルプなどの化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプなどの機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプなどの木材繊維、ケナフ、竹、麻などから得られた非木材繊維などを用いることができ、適宜配合して用いることが可能である。これらの中でも、紙基材中への異物混入が発生し難いこと、古紙原料としてリサイクル使用する際に経時変色が発生し難いこと、高い白色度を有するため印刷時の面感が良好となり、特に包装材料として使用した場合の使用価値が高くなることなどの理由から、木材繊維の化学パルプ、木材繊維の機械パルプを用いることが好ましく、化学パルプを用いることがより好ましい。具体的には、全パルプに対するＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプの配合量が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましく、１００％であることが特に好ましい。
紙基材は、主としてパルプからなるシートであり、更に填料、各種助剤等を含む紙料を抄紙して得られる。
パルプとしては、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未漂白クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、針葉樹未漂白パルプ（ＮＵＫＰ）、サルファイトパルプなどの化学パルプ、ストーングラインドパルプ、サーモメカニカルパルプなどの機械パルプ、脱墨パルプ、古紙パルプなどの木材繊維、ケナフ、竹、麻などから得られた非木材繊維などを用いることができ、適宜配合して用いることが可能である。これらの中でも、紙基材中への異物混入が発生し難いこと、古紙原料としてリサイクル使用する際に経時変色が発生し難いこと、高い白色度を有するため印刷時の面感が良好となり、特に包装材料として使用した場合の使用価値が高くなることなどの理由から、木材繊維の化学パルプ、木材繊維の機械パルプを用いることが好ましく、化学パルプを用いることがより好ましい。具体的には、全パルプに対するＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプの配合量が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることがさらに好ましく、１００％であることが特に好ましい。
【0010】
填料としては、タルク、カオリン、焼成カオリン、クレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、ゼオライト、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどの無機填料、尿素－ホルマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール系樹脂、微小中空粒子等の有機填料等の公知の填料を使用することができる。なお、填料は、必須材料ではなく、使用しなくてもよい。
【0011】
各種助剤としては、ロジン、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）、アルケニルコハク酸無水物（ＡＳＡ）などのサイズ剤、ポリアクリルアミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、カチオン化澱粉、各種変性澱粉、尿素・ホルマリン樹脂、メラミン・ホルマリン樹脂などの乾燥紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、歩留剤、濾水性向上剤、凝結剤、硫酸バンド、嵩高剤、染料、蛍光増白剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、紫外線防止剤、退色防止剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等が例示可能であり、必要に応じて適宜選択して使用可能である。
【0012】
紙基材は、その表面が各種薬剤で処理されていてもよい。薬剤としては、酸化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉、酵素変性澱粉、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、表面サイズ剤、耐水化剤、保水剤、増粘剤、滑剤などを例示することができ、これらを単独あるいは２種類以上を混合して用いることができる。さらに、これらの各種薬剤と顔料を併用してもよい。顔料としてはカオリン、クレー、エンジニアードカオリン、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、マイカ、タルク、二酸化チタン、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、サチンホワイトなどの無機顔料および密実型、中空型、またはコアーシェル型などの有機顔料などを単独または２種類以上混合して使用することができる。
【0013】
紙基材の坪量は、所望される各種品質やその用途等により適宜選択可能であるが、通常は２０ｇ／ｍ２以上６００ｇ／ｍ２以下が好ましく、２５ｇ／ｍ２以上６００ｇ／ｍ２以下がより好ましい。
例えば、包装紙、紙袋、蓋材、敷き紙等の包装材、屋外で使用されるポスター等に使用する場合、紙基材の坪量は、３０ｇ／ｍ２以上１５０ｇ／ｍ２以下が好ましい。軟包装材として使用する場合、紙基材の坪量は、２０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下が好ましく、３５ｇ／ｍ２以上８０ｇ／ｍ２以下がより好ましい。なお、軟包装材とは、包装材の中でも、特に２０ｇ／ｍ２から１００ｇ／ｍ２程度の薄手の紙を用いた、柔軟性に富んだ包装材である。また、紙コップ、紙容器、紙箱、紙皿、紙トレー等に使用する場合、紙基材の坪量は、１５０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下が好ましい。
また、紙基材の密度は、所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は０．５ｇ／ｃｍ３以上１．０ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。
例えば、包装紙、紙袋、蓋材、敷き紙等の包装材、屋外で使用されるポスター等に使用する場合、紙基材の坪量は、３０ｇ／ｍ２以上１５０ｇ／ｍ２以下が好ましい。軟包装材として使用する場合、紙基材の坪量は、２０ｇ／ｍ２以上１００ｇ／ｍ２以下が好ましく、３５ｇ／ｍ２以上８０ｇ／ｍ２以下がより好ましい。なお、軟包装材とは、包装材の中でも、特に２０ｇ／ｍ２から１００ｇ／ｍ２程度の薄手の紙を用いた、柔軟性に富んだ包装材である。また、紙コップ、紙容器、紙箱、紙皿、紙トレー等に使用する場合、紙基材の坪量は、１５０ｇ／ｍ２以上３００ｇ／ｍ２以下が好ましい。
また、紙基材の密度は、所望される各種品質や取り扱い性等により適宜選択可能であるが、通常は０．５ｇ／ｃｍ３以上１．０ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。
【0014】
紙基材の製造（抄紙）方法は特に限定されるものではなく、長網抄紙機、円網抄紙機、短網抄紙機、ギャップフォーマー型、ハイブリッドフォーマー型（オントップフォーマー型）等のツインワイヤー抄紙機等、公知の製造（抄紙）方法、抄紙機が選択可能である。また、抄紙時のｐＨは酸性領域（酸性抄紙）、疑似中性領域（疑似中性抄紙）、中性領域（中性抄紙）、アルカリ性領域（アルカリ性抄紙）のいずれでもよく、酸性領域で抄紙した後、紙層の表面にアルカリ性薬剤を塗工してもよい。また、紙基材は１層であってもよく、２層以上の多層で構成されていてもよい。
また、紙基材の表面を薬剤で処理する場合、表面処理の方法は特に限定されるものでなく、ロッドメタリングサイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーターなど公知の塗工装置を用いることができる。
また、紙基材の表面を薬剤で処理する場合、表面処理の方法は特に限定されるものでなく、ロッドメタリングサイズプレス、ポンド式サイズプレス、ゲートロールコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、カーテンコーターなど公知の塗工装置を用いることができる。
【0015】
（ヒートシール層）
ヒートシール層は、ＰＨＢＨを主成分とするフィルムからなる。なお、本発明において、「主成分とする」とは、５０重量％以上含むことを意味する。
＜ＰＨＢＨ＞
ＰＨＢＨは、３－ヒドロキシブチレート（以下、３ＨＢともいう。）と３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、３ＨＨともいう。）との共重合体であり、微生物が産生することが知られている生分解性樹脂である。本発明において、ＰＨＢＨは、微生物由来のものを用いてもよく、石油資源由来のものを用いてもよいが、微生物由来のものを用いることが環境負荷低減の点から好ましい。
ヒートシール層は、ＰＨＢＨを主成分とするフィルムからなる。なお、本発明において、「主成分とする」とは、５０重量％以上含むことを意味する。
＜ＰＨＢＨ＞
ＰＨＢＨは、３－ヒドロキシブチレート（以下、３ＨＢともいう。）と３－ヒドロキシヘキサノエート（以下、３ＨＨともいう。）との共重合体であり、微生物が産生することが知られている生分解性樹脂である。本発明において、ＰＨＢＨは、微生物由来のものを用いてもよく、石油資源由来のものを用いてもよいが、微生物由来のものを用いることが環境負荷低減の点から好ましい。
【0016】
ＰＨＢＨを産生する微生物としては、細胞内にＰＨＢＨを蓄積する微生物であればとくに限定されないが、Ａ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ、Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ａ．ｌａｔｕｓなどのアルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、バチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、アゾトバクター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属（Ｎｏｃａｒｄｉａ）、アエロモナス属（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ）などの菌があげられる。なかでも、ＰＨＢＨの生産性の点で、とくにアエロモナス・キャビエなどの菌株、さらにはＰＨＡ合成酵素群の遺伝子を導入したアルカリゲネス・ユウトロファス ＡＣ３２（受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－６０３８、寄託日平成９年８月７日、独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター、あて名；日本国茨城県つくば市東１丁目１番地１ 中央第６）、（Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１７９，４８２１－４８３０頁（１９９７））などが好ましい。また、アエロモナス属の微生物であるアエロモナス・キャビエ（Ａｅｒｏｍｏｎａｓ．ｃａｖｉａｅ）からＰＨＢＨを得る方法は、たとえば、特開平０５－０９３０４９号公報に開示されている。なお、これらの微生物は、適切な条件下で培養して、菌体内にＰＨＢＨを蓄積させて用いられる。
培養に用いる炭素源、培養条件は、特開平０５－０９３０４９号公報、特開２００１－３４００７８号公報等に記載の方法に従い得ることができるが、これらには限定されない。
培養に用いる炭素源、培養条件は、特開平０５－０９３０４９号公報、特開２００１－３４００７８号公報等に記載の方法に従い得ることができるが、これらには限定されない。
【0017】
ＰＨＢＨの組成比（モル％）は、３ＨＢ：３ＨＨ＝９７：３～７５：２５が好ましく、９５：５～７８：２２がより好ましく、９３：７～８０：２０がさらに好ましい。３ＨＨの組成が３モル％未満ではＰＨＢＨの特性が３ＨＢホモポリマーの特性に近くなり柔軟性が失われるとともに成膜加工温度が高くなりすぎて好ましくない傾向がある。３ＨＨの組成が２５モル％を超えると結晶化速度が遅くなりすぎ成膜加工に適さず、また、結晶化度が下がることで、樹脂が柔軟になり曲げ弾性率が低下する傾向がある。ＰＨＢＨの組成比は、公知の方法、例えばＮＭＲ分析により測定することができる。
微生物産生ＰＨＢＨはランダム共重合体である。共重合体のモル比を調整するために、菌体の選択、原料となる炭素源の選択、異なるモル比のＰＨＢＨとのブレンド、３ＨＢホモポリマーとのブレンドなどの方法がある。
微生物産生ＰＨＢＨはランダム共重合体である。共重合体のモル比を調整するために、菌体の選択、原料となる炭素源の選択、異なるモル比のＰＨＢＨとのブレンド、３ＨＢホモポリマーとのブレンドなどの方法がある。
【0018】
本発明の一実施形態において、ＰＨＢＨの重量平均分子量は、５万～７０万が好ましく、１０万～６０万がより好ましく、２０万～４０万がさらに好ましい。ＰＨＢＨの重量平均分子量が上記範囲内であることにより、機械物性に優れたフィルムを得ることができる。なお、ＰＨＢＨの重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ、昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ－１０１」等）によって、カラムにポリスチレンゲル（昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ Ｋ－８０４」等）を用い、クロロホルムを移動相とし、ポリスチレン換算した場合の分子量として求めることができる。なお、測定用試料としては、ＰＨＢＨを含む水性分散液を遠心分離した後、乾燥させて得られたパウダーを用いる。
本発明において、ＰＨＢＨとして、組成比、重量平均分子量等が異なる２種以上を混合して用いることができる。
本発明において、ＰＨＢＨとして、組成比、重量平均分子量等が異なる２種以上を混合して用いることができる。
【0019】
ヒートシール層は、ＰＨＢＨの他に、他の熱可塑性樹脂、滑剤、無機充填剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、臭気吸収剤、香料、酸化防止剤、抗酸化剤、耐候性改良剤、紫外線吸収剤、結晶核剤、離型剤、撥水剤、抗菌剤、摺動性改良剤、顔料、染料などの着色剤等を含むことができる。ただし、ヒートシール層は、ＰＨＢＨを主成分とするものであり、ヒートシール層全体に対するＰＨＢＨの割合は、７０重量％以上であることが好ましく、９０重量％以上であることがより好ましく、９５重量％以上であることがさらに好ましく、９８重量％以上であることがよりさらに好ましく、９９重量％以上であることがよりさらに好ましい。
【0020】
他の熱可塑性樹脂は、ＰＨＢＨと相溶するものであれば特に制限されないが、生分解性樹脂であることが好ましく、例えば、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンアゼレートテレフタレート等の脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂が挙げられる。
【0021】
滑剤としては、公知のものを用いることができ、例えば、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド等の飽和または不飽和の脂肪酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド等のアルキレン脂肪酸アミド等の脂肪族アミド化合物、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。
滑剤の配合量は、ＰＨＢＨ１００重量部に対して０．１～２重量部であることが好ましく、０．２～１重量部がさらに好ましい。
滑剤の配合量は、ＰＨＢＨ１００重量部に対して０．１～２重量部であることが好ましく、０．２～１重量部がさらに好ましい。
【0022】
無機充填材としては、例えば、平均粒子径が０．５μｍ以上の、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、クレー、カオリン、酸化チタン、アルミナ、ゼオライト等が挙げられる。
無機充填剤の配合量は、ＰＨＢＨ１００重量部に対して０．５～５重量部であることが好ましく、１～３重量部がさらに好ましい。
無機充填剤の配合量は、ＰＨＢＨ１００重量部に対して０．５～５重量部であることが好ましく、１～３重量部がさらに好ましい。
【0023】
（アンカー層）
アンカー層は、塗工層であり、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む。アンカー層は、熱可塑性樹脂を水分散させた水分散系塗料の塗工層であることが、製造時の環境への負荷を低減する点から好ましい。なお、塗工層であるか否かは、その断面を電子顕微鏡等で観察することにより判定することができる。
アンカー層は、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む。これらの中で、層間接着力の点から、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上が好ましく、生分解性でもあることからポリエステル系であるポリ乳酸がより好ましい。
アンカー層は、塗工層であり、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む。アンカー層は、熱可塑性樹脂を水分散させた水分散系塗料の塗工層であることが、製造時の環境への負荷を低減する点から好ましい。なお、塗工層であるか否かは、その断面を電子顕微鏡等で観察することにより判定することができる。
アンカー層は、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む。これらの中で、層間接着力の点から、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上が好ましく、生分解性でもあることからポリエステル系であるポリ乳酸がより好ましい。
【0024】
アンカー層は、上記した熱可塑性樹脂以外に、他の水溶性樹脂、水分散性樹脂を含むことができ、さらに、必要に応じて、分散剤、粘性改良剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、ｐＨ調整剤、カチオン性樹脂、アニオン性樹脂、紫外線吸収剤、金属塩、滑剤、着色染料、顔料など、製紙分野において塗工液に配合される各種助剤を含むことができる。ただし、アンカー層は、熱可塑性樹脂を主成分とすることが好ましく、アンカー層（固形分）全体に対する熱可塑性樹脂の割合は、７０重量％以上であることが好ましく、９０重量％以上であることがより好ましく、９５重量％以上であることがさらに好ましく、９８重量％以上であることがよりさらに好ましく、９９重量％以上であることがよりさらに好ましい。
【0025】
＜ヒートシール紙の製造方法＞
本発明のヒートシール紙は、紙基材に、ヒートシール層となるＰＨＢＨを主成分とするフィルムを、アンカー層を介して貼合することにより、製造することができる。なお、ヒートシール層は、紙基材の片面のみ、または両面に設けることができる。
本発明のヒートシール紙は、紙基材に、ヒートシール層となるＰＨＢＨを主成分とするフィルムを、アンカー層を介して貼合することにより、製造することができる。なお、ヒートシール層は、紙基材の片面のみ、または両面に設けることができる。
【0026】
アンカー層の塗工方法は特に限定されるものではなく、公知の塗工装置および塗工系で塗工することができる。例えば、塗工装置としてはブレードコーター、バーコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、サイズプレスコーター、ゲートロールコーター等が挙げられ、アンカー層用塗工液の粘度、固形分濃度等は、用いる塗工装置、塗工系等に応じて、適宜調整することができる。
アンカー層の塗工量（乾燥重量）は、その性能を発揮できるのであれば特に制限されないが、例えば、片面あたり０．１ｇ／ｍ２以上１０．０ｇ／ｍ２以下である。
アンカー層の塗工量（乾燥重量）は、その性能を発揮できるのであれば特に制限されないが、例えば、片面あたり０．１ｇ／ｍ２以上１０．０ｇ／ｍ２以下である。
【0027】
ＰＨＢＨを主成分とするフィルムは、アンカー層上に溶融押出ラミネートにより貼合することができる。
ヒートシール層の厚さは特に制限されないが、例えば、５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。ヒートシール層の厚さ５μｍ未満では、ヒートシール性が十分に発揮できない場合がある。また、ヒートシール層の厚さが３００μｍを超えると、ヒートシール層が剛直となりすぎて、ヒートシール紙としての加工性が低下する場合があるとともに、コストが増加する。ヒートシール層の厚さは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、また、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以下がさらに好ましい。
ヒートシール層の厚さは特に制限されないが、例えば、５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。ヒートシール層の厚さ５μｍ未満では、ヒートシール性が十分に発揮できない場合がある。また、ヒートシール層の厚さが３００μｍを超えると、ヒートシール層が剛直となりすぎて、ヒートシール紙としての加工性が低下する場合があるとともに、コストが増加する。ヒートシール層の厚さは、１０μｍ以上が好ましく、２０μｍ以上がより好ましく、また、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、６０μｍ以下がさらに好ましい。
【0028】
本発明のヒートシール紙は、成形、形状の維持、密封性の確保が容易であるため、紙袋、紙容器、紙箱、紙コップ、（軟）包装材、蓋材等として好適に用いることができる。
ヒートシール層が耐水層でもある本発明のヒートシール紙は、包装紙、紙袋、紙容器、紙箱、紙コップ、（軟）包装材、紙皿、紙トレー、屋外で使用されるポスター等として好適に用いるができる。
ヒートシール層が耐油層でもある本発明のヒートシール紙は、ハンバーガー、ホットドッグ、フライドポテト、唐揚げ、ポテトチップス等の油分を多く含む食品用の（軟）包装材や包装紙、天ぷら等の揚げ物用の敷き紙、紙皿、紙トレー、紙コップ等として好適に用いることができる。
ヒートシール層が耐水層でもある本発明のヒートシール紙は、包装紙、紙袋、紙容器、紙箱、紙コップ、（軟）包装材、紙皿、紙トレー、屋外で使用されるポスター等として好適に用いるができる。
ヒートシール層が耐油層でもある本発明のヒートシール紙は、ハンバーガー、ホットドッグ、フライドポテト、唐揚げ、ポテトチップス等の油分を多く含む食品用の（軟）包装材や包装紙、天ぷら等の揚げ物用の敷き紙、紙皿、紙トレー、紙コップ等として好適に用いることができる。
【実施例0029】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、もちろんこれらの例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、例中の部および％は、それぞれ重量部、重量％を示す。
【0030】
［実施例１］
紙基材（坪量１７０ｇ／ｍ２のカップ原紙に澱粉系サイズ剤が片面あたり２ｇ／ｍ２サイズプレスにより塗工されている）上に、ポリエチレンイミン系樹脂（日本触媒社、Ｐ－１０００）の１０重量％濃度の水性分散液を、乾燥重量で塗工量が２．３ｇ／ｍ２となるようにバーブレード法で塗工し、１０５℃、１分乾燥してアンカー層とした。
このアンカー層上に、重量平均分子量が６０万のＰＨＢＨを膜厚３０μｍとなるよう溶融押し出しにより積層して、ヒートシール紙を得た。
紙基材（坪量１７０ｇ／ｍ２のカップ原紙に澱粉系サイズ剤が片面あたり２ｇ／ｍ２サイズプレスにより塗工されている）上に、ポリエチレンイミン系樹脂（日本触媒社、Ｐ－１０００）の１０重量％濃度の水性分散液を、乾燥重量で塗工量が２．３ｇ／ｍ２となるようにバーブレード法で塗工し、１０５℃、１分乾燥してアンカー層とした。
このアンカー層上に、重量平均分子量が６０万のＰＨＢＨを膜厚３０μｍとなるよう溶融押し出しにより積層して、ヒートシール紙を得た。
【0031】
［実施例２］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（楠本化成社、Ａ－２０９１）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例３］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（楠本化成社、Ａ－２０９２）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例４］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（星光ＰＭＣ社、ＮＥ２２６０）を乾燥重量で塗工量が１．２ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例５］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（星光ＰＭＣ社、ＸＰ８８２９）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例６］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（東洋アドレ社、ＧＳ４００）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（楠本化成社、Ａ－２０９１）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例３］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（楠本化成社、Ａ－２０９２）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例４］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（星光ＰＭＣ社、ＮＥ２２６０）を乾燥重量で塗工量が１．２ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例５］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（星光ＰＭＣ社、ＸＰ８８２９）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例６］
アンカー層として、スチレンアクリル系樹脂（東洋アドレ社、ＧＳ４００）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
【0032】
［実施例７］
アンカー層として、アクリル系樹脂（ヘンケル社、ＢＣ９１０Ｆ）を乾燥重量で塗工量が１．２ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例８］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリブチレンサクシネートアジペート）を乾燥重量で塗工量が０．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例９］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ａ）を乾燥重量で塗工量が０．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例１０］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ｂ）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例１１］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ｃ）を乾燥重量で塗工量が１．４ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
アンカー層として、アクリル系樹脂（ヘンケル社、ＢＣ９１０Ｆ）を乾燥重量で塗工量が１．２ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例８］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリブチレンサクシネートアジペート）を乾燥重量で塗工量が０．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例９］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ａ）を乾燥重量で塗工量が０．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例１０］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ｂ）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［実施例１１］
アンカー層として、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系Ｃ）を乾燥重量で塗工量が１．４ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
【0033】
［比較例１］
紙基材上にアンカー層を介さずにヒートシール層を形成した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例２］
紙基材（坪量１７０ｇ／ｍ２のカップ原紙にＰＶＡ系サイズ剤（日本合成化学社、Ｐ－７１００）が片面あたり２ｇ／ｍ２サイズプレスにより塗工されている）を用いた以外は、比較例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［比較例３］
アンカー層として、ポリビニルアルコール系樹脂（日本酢ビ・ポバール社、ＶＣ１０）を乾燥重量で塗工量が１．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例４］
アンカー層として、ポリオレフィン系樹脂（ユニチカ社、ＡＡ１２２０）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例５］
アンカー層として、ポリオレフィン系樹脂（ユニチカ社、ＳＤ１０１５Ｊ２）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
紙基材上にアンカー層を介さずにヒートシール層を形成した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例２］
紙基材（坪量１７０ｇ／ｍ２のカップ原紙にＰＶＡ系サイズ剤（日本合成化学社、Ｐ－７１００）が片面あたり２ｇ／ｍ２サイズプレスにより塗工されている）を用いた以外は、比較例１と同様にして、ヒートシール紙を得た。
［比較例３］
アンカー層として、ポリビニルアルコール系樹脂（日本酢ビ・ポバール社、ＶＣ１０）を乾燥重量で塗工量が１．９ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例４］
アンカー層として、ポリオレフィン系樹脂（ユニチカ社、ＡＡ１２２０）を乾燥重量で塗工量が１．１ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
［比較例５］
アンカー層として、ポリオレフィン系樹脂（ユニチカ社、ＳＤ１０１５Ｊ２）を乾燥重量で塗工量が１．０ｇ／ｍ２となるように塗工した以外は、実施例１と同様にしてヒートシール紙を得た。
【0034】
（評価方法）
得られたヒートシール紙について、以下に示す評価を行った。結果を表１に示す。
・ラミネート層密着性
得られたヒートシール紙から１辺４０ｍｍの正方形の試験片を２枚切り出し、ヒートシール層同士を接触させて、加圧温度１３０℃、加圧圧力１．５ｋｇｆ/ｃｍ２、加圧時間３．０秒でヒートシールした。
カッター刃で、ヒートシール層から深さ２ｍｍの切れ目を入れ、その切れ目からヒートシール層を手剥離させたときの力の感じ方と剥離後の状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。
［評価基準］
５：材破が発生する（紙基材が破壊される）。
４：部分的に材破が発生する（紙基材が破壊される）。
３：強い抵抗感を感じるが、材破は生じない。
２：少し抵抗感を感じるが、容易に剥離することができる。
１：抵抗感なく、非常に容易に剥離することができる。
得られたヒートシール紙について、以下に示す評価を行った。結果を表１に示す。
・ラミネート層密着性
得られたヒートシール紙から１辺４０ｍｍの正方形の試験片を２枚切り出し、ヒートシール層同士を接触させて、加圧温度１３０℃、加圧圧力１．５ｋｇｆ/ｃｍ２、加圧時間３．０秒でヒートシールした。
カッター刃で、ヒートシール層から深さ２ｍｍの切れ目を入れ、その切れ目からヒートシール層を手剥離させたときの力の感じ方と剥離後の状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。
［評価基準］
５：材破が発生する（紙基材が破壊される）。
４：部分的に材破が発生する（紙基材が破壊される）。
３：強い抵抗感を感じるが、材破は生じない。
２：少し抵抗感を感じるが、容易に剥離することができる。
１：抵抗感なく、非常に容易に剥離することができる。
【0035】
【表1】
【0036】
本発明である実施例１～１１で得られたヒートシール紙は、ラミネート層密着性に優れていた。特に、実施例９～１１で得られたヒートシール紙は、ラミネート層密着性が強く、材破（紙基材の破壊）が生じた。この中で、実施例９～１１は、アンカー層がポリ乳酸系樹脂であり、ヒートシール紙全体として生分解性とすることができた。
比較例１～５で得られたヒートシール紙は、ヒートシール層と紙基材とのラミネート層密着性が弱く、ヒートシール層と紙基材とを容易に剥離することができた。
比較例１～５で得られたヒートシール紙は、ヒートシール層と紙基材とのラミネート層密着性が弱く、ヒートシール層と紙基材とを容易に剥離することができた。
【手続補正書】
【提出日】2024-07-18
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙基材の少なくとも一方の面上に、ＰＨＢＨ（ポリ（３－ヒドロキシブチレート－ｃｏ－３－ヒドロキシヘキサノエート））を主成分とする厚さ５μｍ以上３００μｍ以下であるフィルムからなるヒートシール層が、アンカー層を介して貼合されており、
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
前記アンカー層が、ポリエチレンイミン系、スチレンアクリル系、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含む塗工層であることを特徴とするヒートシール紙。
【請求項2】
前記アンカー層が、アクリル系、ポリエステル系からなる群から選ばれる１以上の熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートシール紙。
【請求項3】
前記アンカー層が、ポリ乳酸を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシール紙。