JP5019953B2 - 剥離紙、紙粘着テープ及び剥離紙の製造方法 - Google Patents
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Description
円筒状に巻かれた紙粘着テープから紙粘着テープを引き出す際には、円筒状巻きの紙粘着テープの粘着剤層が密着している紙基材の表面から容易に剥離することが求められており、そのため、円筒状巻きの紙粘着テープの粘着剤層が密着している紙基材の表面には、剥離性を持たせることが行われている。
しかし、上記のポリエチレンフィルムをラミネートする方法で製造された剥離紙用原紙は、ポリエチレンが強固な連続皮膜を形成し、かつそれが水に不溶であるため、剥離紙用原紙を回収し、製紙工程で再利用することが不可能であり、環境保護の観点からは好ましくない。
しかし、この剥離紙用原紙では、目止め層塗布時に発生するピンホールや紙への過度の染み込み部分から剥離剤のシリコーンが染み込むことがあり、粘着剤層形成後に、剥離紙用原紙の剥離層形成面から粘着剤層を剥離する際に剥離不良を引き起こすことがある。
また、本発明は、上記剥離紙において、目止め層の塗布量が固形分質量で1〜5g/cm2である剥離紙を提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙において、剥離層の塗布量が固形分質量で0.1〜3g/cm2である剥離紙を提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙において、目止め層形成用液状組成物の粘度が300〜1000mPa・sであり、中間層形成用液状組成物の粘度が300〜1000mPa・sである剥離紙を提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙において、剥離層が付加反応型水系エマルションシリコーンを含む剥離層形成用液状組成物から形成されたものである剥離紙を提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙において、剥離層形成用液状組成物が、さらに濡れ性向上剤としてポリエーテルシリコーンを含む剥離紙を提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙における原紙の剥離層未形成面に水又はアルカリ水溶液によって離解可能な粘着剤層が積層されていることを特徴とする紙粘着テープを提供するものである。
また、本発明は、上記剥離紙の製造方法において、目止め層、中間層、剥離層の順にインラインにより、これらの層を形成する剥離紙の製造方法を提供するものである。
さらに、本発明は、上記剥離紙の製造方法において、目止め層及び中間層の形成をフレキソ印刷を用いて行い、かつ剥離層の形成をバーコーターを用いて行う剥離紙の製造方法を提供するものである。
原紙の厚みは、特に制限ないが、通常坪量が10〜300g/m2であればよく、好ましくは20〜200g/m2である。
ポリビニルアルコールとしては、ケン化度が95mol%の完全ケン化ポリビニルアルコールや、70〜90mol%の部分ケン化ポリビニルアルコールの何れをも使用することができる。また、ポリビニルアルコールを変性した化合物、例えばアセトアセチル化ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールと多価カルボン酸とのエステル化物、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコールなども使用することができる。
目止め層形成用液状組成物の粘度は、300〜1000mPa・sが好ましい。このようにすることにより、原紙への目止め効果を持たせると共に、高速塗工性を良好に保つことができる。
目止め層の塗布量は、固形分質量で1〜5g/cm2が好ましく、2〜4g/cm2がより好ましい。目止め層の表面に中間層形成剤を塗布する前には、目止め層を乾燥することが好ましい。このようにすることにより、剥離紙の透気度を大きくすることができる。
中間層を形成する中間層形成剤は、水溶液又は水分散液にして塗布することが好ましい。この場合、中間層の乾燥工程において蒸発するのは水蒸気であり、有機溶剤の排出がなく、環境性に優れている。
中間層を目止め層の表面に形成するには、中間剤を、水で希釈して得られる中間層形成用液状組成物を、目止め層の表面に塗布することにより、行うことができる。
中間層形成用液状組成物の粘度は、300〜1000mPa・sが好ましい。このようにすることにより、目止め層に生じることがある過度の染み込みやピンホールを十分にカバーして透気度を高めると共に、高速塗工性を良好に保つことができる。
本発明において、中間層を形成することにより、剥離剤の染み込みを防ぎ、粘着剤層形成後に、剥離紙用原紙の粘着剤層形成面から粘着剤層が剥離を引き起こすことを防ぐことができる。
本発明においては、中間層の塗布量は、固形分質量%で目止め層の塗布量の20〜100質量%であり、25〜80質量%が好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。このようにすることにより、剥離紙の透気度を大きくすることができる。中間層形成時点での透気度は、5000秒以上であることが好ましい。このようにすることにより、剥離層形成時の剥離剤の染み込みを抑えることができる。
剥離層を中間層の表面に形成するには、剥離剤を、水で希釈して得られる剥離層形成用液状組成物を、原紙の一方の表面に塗布することにより、行うことができる。
また、剥離層形成後の透気度は、5000秒以上であり、このようにすることにより、ピンホールが少なく、粘着剤層を形成した場合でも、粘着剤の落ち込みが無く、剥離力を安定に保つことができる。
上記目止め層には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて、増粘剤を適宜含有させることができる。増粘剤としては、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースなどの水系高分子化合物などが挙げられる。
中間層には、アクリル系増粘剤を含有させる。
また、剥離剤がエマルションシリコーンの場合、濡れ性向上剤を適宜含有させることができる。濡れ性向上剤としては、ポリエーテルシリコーンなどの公知の濡れ性向上剤を用いることもできる。
この連続工程において、目止め剤を塗布して目止め層を形成した後、目止め層の表面に中間層形成剤を塗布する前には、目止め層を乾燥することが好ましい。
この連続工程を図1に基づいて説明する。
目止め層を形成された原紙は、目止め層の乾燥機5に連続して送り込まれ、乾燥することが好ましい。目止め層の乾燥において、乾燥温度は100〜220℃にすることが好ましく、130〜200℃がより好ましく、150〜180℃が特に好ましい。目止め層の乾燥において、乾燥時間は、5秒〜2分間が好ましく、10〜60秒間がより好ましく、15〜30秒間が特に好ましい。
次に、目止め層が形成された原紙は、中間層形成工程3に連続して送り込まれ、中間層形成用液状組成物を目止め層の表面に連続して塗布し、中間層を形成する。中間層形成工程3での塗布方法は種々の塗布方法が用いられるが、特にフレキソ印刷による塗布方法が好ましい。
次に、中間層が形成された原紙は、剥離層形成工程4に連続して送り込まれ、剥離層形成用液状組成物を中間層の表面に連続して塗布し、剥離層を形成する。剥離層形成工程4での塗布方法は種々の塗布方法が用いられるが、特にバーコーターによる塗布方法が好ましい。剥離層をバーコーターを用いて形成することにより、比較的粘度が低い(例えば、300mPa・s以下)剥離層形成用液状組成物を塗布することが可能であり、均一な膜厚の剥離層を形成することができる。剥離層の表面の面状態は、剥離性に大きく寄与しており、良好な面状態を得るためには、低粘度の剥離層形成用液状組成物を塗布し、レベリングさせる必要がある。
上記方法により目止め層、中間層、剥離層が順次形成されて剥離紙が製造され、製造された剥離紙は、剥離紙の巻取りロール8により巻き取られる。
また、本発明の紙粘着テープは、上記剥離紙における原紙の剥離層未形成面に水又はアルカリ水溶液によって離解可能な粘着剤層が積層されている。
剥離紙における原紙の剥離層未形成面に水又はアルカリ水溶液によって離解可能な粘着剤層を設ける方法としては、例えば、粘着剤を原紙の剥離層形成面の表面に塗工し、加熱処理した後、円筒形状の金属、紙、プラスチック等からなるコア材に巻き取る方法が挙げられる。このような方法により巻き取られた巻回体において、原紙の剥離層上に設けられた粘着剤層は、原紙の剥離層未形成面へ接着される。
塗工方法としては、例えば、バーコート法、ナイフコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ダイコート法などが使用できる。
加熱処理温度は、要望される硬度を得るために適宜選定すればよいが、通常50〜150℃が好ましく、60〜120℃がより好ましい。
本発明の実施例又は比較例で得られた剥離紙の性能評価は、次の方法により行った。
作製した剥離紙の剥離層の表面にアクリルエマルション粘着剤(サイデン化学(株)製、商品名「AT−22C」)を乾燥後の塗布量が40g/m2になるように塗布し、100℃で2分間乾燥させ、粘着剤層を形成した。粘着剤層の表面に表面基材として上質紙(坪量64g/m2)を貼付し粘着紙を作成した。23℃の環境下で1週間、および60℃、95%RHの環境下(促進後剥離力)で1週間放置した後、表面基材と剥離層の剥離力をJIS−Z0237に準拠して、23℃、50%RHの雰囲気下で、引張試験機を用いて180度方向に300mm/分の速度で表面基材を剥離させることにより、剥離力を測定した。
作製した剥離紙50gを5cm×5cm角に切断し、水(20℃)1200mLに加え、JIS P8209の標準離解機によって5分間撹拌した。次に、離解後のスラリー(固形分6.25g)を用い、角形手漉きシートマシンによって手漉きシート(25cm×25cm)を作製し、脱水濾紙に挟んで20kgのプレスロールで2往復させ、プレス機により3.5kg/cm2の圧力でプレスした。次に、濾紙に挟まれた状態のまま送風乾燥機で、2時間乾燥した後、濾紙から手漉きシートを剥した。剥した手漉きシートに含まれる未離解物を観察し、剥離紙の離解性を以下の3段階で評価した。なお、未解離物とは剥離紙の一部が離解されず、小さく残存している状態で、散乱板(例えば、発光体を内側に有するすりガラス)に手漉きシートを載せると黒い斑点として観察することができる。
○:未解離物が観察されていない。
△:未解離物が少し観察された。
×:未解離物が多く観察された。
作製した紙粘着テープを、上記(2)の剥離剤の離解試験と同様な方法で行い、同様な基準で評価した。
透気度
作製した剥離紙の透気度を王研式透気度平滑度試験機(旭精工(株)製)を用いて測定した。
目止め層形成用液状組成物の調製
平均重合度3000のポリビニルアルコール((株)クラレ製、商品名「クラレポバールPVA203」)とエステル化デンプン(敷島スターチ(株)製、商品名「MC−3000」)との混合物(固形分質量比(ポリビニルアルコール:エステル化デンプン)=70:30)を、水で煮沸溶解して固形分濃度20質量%、粘度500mPa・s(23℃)の目止め層形成用液状組成物を調製した。
中間層形成用液状組成物の調製
スチレン−ブタジエン共重合体エマルション(JSR(株)製、商品名「JSR0614」、固形分濃度48質量%)100質量部、アクリル系増粘剤(東亜合成(株)製、商品名「A−7185」)1.6質量部を撹拌混合して固形分濃度47.5質量%、粘度830mPa・s(23℃)の中間層形成用液状組成物を調製した。
付加反応型エマルションシリコーン(荒川化学工業(株)製、商品名「シリコリース902」、固形分濃度40質量%)100質量部、エマルションシリコーン硬化用白金触媒(荒川化学工業(株)製、商品名「シリコリース903CA」、固形分濃度40質量%)15質量部を均一に撹拌混合した後、ポリエーテルシリコーン(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名「FZ−77」)0.5質量部、純水650質量部を添加し、混合して固形分濃度6質量%のエマルションシリコーン剥離層形成用液状組成物を調製した。
図1に示される剥離紙の連続製造機を用いて、剥離紙を作製した。まず、原紙の繰出しロール1からクラフト紙(王子製紙(株)製、商品名「オージ RCシンチョウシ73g」の原紙が連続的に送出され、目止め層形成工程2で目止め層形成用液状組成物を固形分質量で3g/m2となるように原紙の一方の表面にフレキソ印刷により連続して塗布し、目止め層を形成した。
目止め層を形成された原紙は、インラインにて目止め層の乾燥機5に連続して送り込まれ、風速3m/sec、乾燥温度160℃、乾燥時間15秒間で、目止め層の乾燥を連続して行った。
中間層を形成された原紙は、中間層の乾燥機6に連続して送り込まれ、風速3m/sec、乾燥温度160℃、乾燥時間15秒間で、中間層の乾燥を連続して行った。
剥離層を形成された原紙は、剥離層の乾燥機7に連続して送り込まれ、風速3m/sec、乾燥温度160℃、乾燥時間30秒間で、乾燥し、剥離紙が作製され、作製された剥離紙は、連続して剥離紙の巻取りロール8により巻き取られた。
上記の作製された剥離紙における原紙の剥離層形成面に、アクリルエマルション粘着剤(サイデン化学(株)製、商品名「AT−22C」)を乾燥後の塗布量が40g/m2になるように塗布し、100℃で2分間乾燥させた後、紙製コア材にロール状に巻き取ることで紙粘着テープを作製した。
下記の目止め層形成用液状組成物を使用した以外は、実施例1と同様にして、剥離紙を作製し、さらに、紙粘着テープを作製した。
目止め層形成用液状組成物の調製
スチレン−ブタジエン共重合体エマルション(JSR(株)製、商品名「JSR0614」、固形分濃度48質量%)100質量部、アクリル系増粘剤(東亜合成(株)製、商品名「A−7185」)1.6質量部を撹拌混合して固形分濃度47.5質量%、粘度830mPa・s(23℃)の目止め層形成用液状組成物を調製した。
原紙としてポリエチレンをラミネートしたクラフト紙(坪量80g/m2)の表面に、目止め層及び中間層を形成しないで、下記の剥離層形成用液状組成物を使用して剥離層を形成した以外は、実施例1と同様にして、剥離紙を作製し、さらに、紙粘着テープを作製した。
剥離層形成用液状組成物の調製
付加反応型エマルションシリコーン(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名「SRX−211」)100質量部に、白金触媒((東レ・ダウコーニング(株)製、商品名「SRX−212」)0.6質量部を添加し、トルエンにて溶解して固形分濃度6質量%の剥離層形成用液状組成物を調製した。
下記の目止め層形成用液状組成物を使用して固形分質量で4g/m2となるように原紙の一方の表面にフレキソ印刷により連続して塗布し、目止め層を形成し、中間層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして、剥離紙を作製し、さらに、紙粘着テープを作製した。
目止め層形成用液状組成物の調製
スチレン−ブタジエン共重合体エマルション(JSR(株)製、商品名「JSR0614」、固形分濃度48質量%)100質量部、アクリル系増粘剤(東亜合成(株)製、商品名「A−7185」)1.6質量部を撹拌混合して固形分濃度47.5質量%、粘度830mPa・s(23℃)の目止め層形成用液状組成物を調製した。
目止め層、中間層を形成せず、原紙の一方の表面に、実施例1で使用した剥離層形成用液状組成物を塗布して剥離層を形成した以外は、実施例1と同様にして、剥離紙を作製し、さらに、紙粘着テープを作製した。
上記実施例、比較例で作製した剥離紙、紙粘着テープを上記試験により評価した。その評価結果を表1に示した。
2 :目止め層形成工程
3 :中間層形成工程
4 :剥離層形成工程
5 :目止め層の乾燥機
6 :中間層の乾燥機
7 :剥離層の乾燥機
8 :剥離紙の巻取りロール
Claims (11)
- 原紙、目止め層、中間層、剥離層の順に積層してなる剥離紙において、
原紙が水離解性原紙であり、
目止め層がポリビニルアルコールとエステル化デンプンの混合物である水離解性目止め剤を含む目止め層形成用液状組成物から形成され、
中間層が水離解性中間層形成剤であるスチレン−ブタジエン共重合体とアクリル系増粘剤の混合物を含む中間層形成用液状組成物(ただし、アセチル化デンプンおよび/またはリン酸エステル化デンプンを含有するものを除く。)から形成され、
中間層の塗布量が固形分質量%で目止め層の塗布量の20〜100質量%であり、剥離紙が水で離解可能であり、かつ剥離紙の透気度が5000秒以上であることを特徴とする剥離紙。 - 目止め層の塗布量が固形分質量で1〜5g/cm2である請求項1に記載の剥離紙。
- 中間層の塗布量が固形分質量で0.5〜3g/cm2である請求項1に記載の剥離紙。
- 剥離層の塗布量が固形分質量で0.1〜3g/cm2である請求項1に記載の剥離紙。
- 目止め層形成用液状組成物の粘度が300〜1000mPa・sであり、中間層形成用液状組成物の粘度が300〜1000mPa・sである請求項1〜4のいずれかに記載の剥離紙。
- 剥離層が付加反応型水系エマルションシリコーンを含む剥離層形成用液状組成物から形成されたものである請求項1〜5のいずれかに記載の剥離紙。
- 剥離層形成用液状組成物が、さらに濡れ性向上剤としてポリエーテルシリコーンを含む請求項6に記載の剥離紙。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の剥離紙における原紙の剥離層未形成面に水又はアルカリ水溶液によって離解可能な粘着剤層が積層されていることを特徴とする紙粘着テープ。
- 原紙、目止め層、中間層、剥離層の順に積層してなる剥離紙の製造方法において、ポリビニルアルコールとエステル化デンプンの混合物である水離解性目止め剤を含む目止め層形成用液状組成物を水離解性原紙である原紙上に塗布することにより目止め層を形成し、水離解性中間層形成剤であるスチレン−ブタジエン共重合体とアクリル系増粘剤の混合物を含む粘度が300〜1000mPa・sである中間層形成用液状組成物(ただし、アセチル化デンプンおよび/またはリン酸エステル化デンプンを含有するものを除く。)を目止め層上に塗布して中間層を形成し、中間層の塗布量が固形分質量%で目止め層の塗布量の20〜100質量%であり、剥離紙が水で離解可能であり、かつ剥離紙の透気度が5000秒以上であることを特徴とする剥離紙を製造することを特徴とする剥離紙の製造方法。
- 目止め層、中間層、剥離層の順にインラインにより、これらの層を形成する請求項9に記載の剥離紙の製造方法。
- 目止め層及び中間層の形成をフレキソ印刷を用いて行い、かつ剥離層の形成をバーコーターを用いて行う請求項9又は10に記載の剥離紙の製造方法。
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