JP2005097781A

JP2005097781A - キャスト塗被紙及びそれを使用した合成皮革製造用の工程紙

Info

Publication number: JP2005097781A
Application number: JP2003332462A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takahashi; 高橋　　毅; Mitsuyuki Watanabe; 満之渡辺; Ikuko Seki; 郁子関
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】耐溶剤性に優れ、合成皮革製造用の工程紙として繰り返し使用性に優れたキャスト塗被紙を提供する。
【解決手段】原紙の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設けたキャスト塗被紙において、接着剤としてゲル含量が85％以上であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用し、好ましくは顔料100重量部当たりスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを10〜30重量部となるように配合するキャスト塗被紙。

Description

本発明は、キャスト塗被紙に関するものであり、特に耐溶剤性に優れ、合成皮革製造用の工程紙として繰り返し使用性に優れたキャスト塗被紙に関するものである。

一般のコート紙より高い白紙光沢度と、鏡面様の面状を有するキャスト塗被紙は、用途別に大別すると、(1)ポスター、カタログ、カレンダー、パンフレット等の一般印刷用途、(2)インクジェットプリンター用紙に使用されるインクジェット用途、(3)高級ショッピングバッグやブックカバー等に使用される袋用途、(4)粘着ラベルの上紙として使用される粘着ラベル用途、(5)塩化ビニルレザーやウレタンレザーの工程紙の原紙として使用される工程紙用途等に分けられる。

キャスト塗被紙は高い白紙光沢度が要求される他、求められる品質はそれぞれの用途で異なり、オフセット印刷等に使用される一般印刷用途では、面状や印刷表面強度、インキ乾燥性等印刷適性が要求される。インクジェット用途では、インクの吸収性、画像再現性等各種インクジェット適性が要求される。袋用途では、特に強い紙力と印刷表面強度が要求される。粘着ラベル用途では、凸版印刷が主体であり一般に高い表面強度は必要とはされないが、ピンホールのない良好な面状や耐水性（耐ブロッキング性）が要求される。また、印刷後巻き取った状態で印刷面のインキが剥離紙に付着し取られるケースがあるためインキ乾燥性が速いことが望まれる。工程紙用途では、ピンホールのない良好な面状や耐溶剤性等が要求される。

工程紙は、塩化ビニルレザーやウレタンレザー等の合成皮革やセラミックシート、シリコンゴム、マーキングフィルム等の製造工程において、ウレタンペーストや塩化ビニルペーストなどをキャスティングする剥離用シートとして用いられ、クラフト紙、上質紙、コート紙、プラスチックフィルム等の基材にアルキド系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等の剥離層を有している。

合成皮革の製造は、工程紙上にウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂を塗工し、乾燥・固化した後に必要に応じて接着剤を介して固化した合成樹脂層と基布とを貼合し、最終的に合成皮革を工程紙から剥がして造られる。工程紙は、これらの一連の工程を繰り返す使用に耐えうるものでなければならない。

工程紙の基材として、上質紙、コート紙、キャスト塗被紙の他に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのプラスチックフィルム、合成紙、あるいは金属箔なども使用されるが、リサイクル性に優れる点や、合成皮革の加工適性として重要である耐熱性に優れる点から、天然パルプを使用した紙基材のものが好まれている。紙基材の中でも、高い白紙光沢度と、鏡面様の面状を有するキャスト塗被紙は、キャスト面を転写することで高級感のあるエナメル調の合成皮革が得られるため、工程紙の基材として需要が増している（特許文献１、非特許文献１参照）。

合成皮革の工程紙としてキャスト塗被紙に求められる品質は、光沢ムラやピンホールのない良好な面感と、ポリウレタンや塩化ビニルペースト中に含まれるジメチルホルムアルデヒド（ＤＭＦ）やメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエンなどの溶剤に対する耐溶剤性である。近年、合成皮革の厚物化に伴い、キャスト層の剥離による工程回数の減少、剥離されたキャスト層の転移による合成皮革の外観不良が問題となっている。この原因は、合成樹脂ペースト中に含まれる溶剤が合成皮革側より抜け難くなり、工程紙側の塗工層が劣化しやすいため、キャスト層が剥離すると考えられている。この問題を解決するために、工程紙の基材としてのキャスト塗被紙は、耐溶剤性の向上が大きな課題となっている。

特開2003-55894号公報特殊機能紙２００１、ｐ74〜78、紙業タイムズ社発行

以上のような状況に鑑み、本発明は、特に合成皮革製造用の工程紙の基材として使用されるキャスト塗被紙において、耐溶剤性に優れ、工程紙の繰り返しの使用性に優れたキャスト塗被紙を提供することにある。

本発明者等は、上記の課題について鋭意研究を重ねた結果、原紙の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設け、接着剤としてゲル含量が85％以上であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することによって本発明を完成するに至った。

本発明によれば、耐溶剤性に優れ、合成皮革製造用の工程紙として繰り返しの使用性に優れたキャスト塗被紙が得られる。

本発明は、原紙の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設け、接着剤としてゲル含量が85％以上であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することを特徴とするキャスト塗被紙である。

本発明者等は、特に合成皮革製造用工程紙に求められる耐溶剤性を改善する目的で鋭意研究を重ねた結果、キャスト塗工層において接着剤として使用する共重合体ラテックスのゲル含量を規定することが有効であることを見い出した。すなわち、本発明においては、ゲル含量が85％以上であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを接着剤として使用することが必須である。ゲル含量が85％より少ない場合は、合成皮革の製造において、溶剤の浸透によるキャスト塗工層の劣化が速く、キャスト塗工層の剥離が起こる頻度が多く、工程紙の使用回数が低下する。また、キャスト塗被紙の製造において、塗被液の乾燥性が悪化するため、塗工速度が低下し、生産性が低下する。

また、本発明の共重合ラテックスは、顔料100重量部に対して10〜30重量部配合することが好ましく、より好ましくは12〜20重量部である。10重量未満の場合、塗被紙の表面強度が低下し、30重量部を超える場合、キャストドラムからの剥離性が低下し、ドラムピックが発生し、面感が悪化する。

キャスト塗工層に使用する顔料としては、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、酸化チタン、ホワイトカーボン、サチンホワイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏、水酸化アルミニウム、焼成カオリン、デラミネーテッドカオリン、シリカ、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、亜硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムなどの無機顔料やプラスチックピグメントなどの有機顔料等を１種以上使用される。

本発明において、キャスト塗工層に使用する接着剤として、上記の特定の範囲のゲル含量を有するスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス以外に、カゼイン、大豆蛋白や合成蛋白、ポリビニルアルコール、酸化澱粉、エステル化澱粉等の澱粉類、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、スチレン−アクリル樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン等の中から適宜選択して使用することができ、１種以上を併用しても良い。その配合量は、一概には言えないが、例えば、カゼインの場合は、顔料100重量部に対して1〜8重量部が好ましい。カゼインが1重量部未満の場合、ドラムピックが発生し、操業性が低下し易く、カゼインが8重量部を超えると、塗料濃度が低下するため塗工速度が低下し生産性が低下する。また、ドラム途中で剥離するため白紙光沢度が低下し易く、加えて、黄変し易いため、保存性が低下する。

本発明において、キャスト塗工層に、分散剤、離型剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、防腐剤、耐水化剤等の通常使用される各種助剤を含有させても良い。離型剤としてはステアリン酸カルシウム等脂肪酸若しくは高級脂肪酸の金属塩、脂肪酸アミド、高級アルコール、ワックスエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン、ノニオン系界面活性剤等を使用することができる。

本発明で使用するキャスト塗被紙の原紙としては、一般の印刷用塗被紙やキャスト塗被紙に用いられる坪量50〜400ｇ／ｍ^２の原紙であり、目的により上質紙、中質紙を選択して使用する。また、原紙の片面あるいは両面に、一般の顔料と接着剤を有する塗被層を設けた塗被紙も原紙として使用できる。

原紙にキャスト塗被液を塗工する方式としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、コンマコーター、ブラッシュコーター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター等の公知の塗工機を用いた方法の中から適宜選択することができる。

キャスト用原紙への塗被量は、原紙の片面当たり固形分で10〜35ｇ／ｍ^２の範囲であるのが好ましい。塗被量が10ｇ／ｍ^２未満の場合は、耐溶剤性が低下し、35ｇ／ｍ^２より多い場合は乾燥負荷が大きくなるため塗工速度が低下し、生産性が低下する。

かくして原紙上に形成された塗被層は、湿潤状態で加熱された鏡面ドラムに圧接・乾燥されて製造される。湿潤状態の塗被層を鏡面ドラムに圧着・乾燥する方法としては、塗被後の未乾燥状態のままキャストドラムに圧着する直接法、塗被後に凝固液で塗被層をゲル状態にして圧着する凝固法、あるいは塗被後一旦乾燥した塗被層に再湿潤液により可塑化して圧着する再湿潤法を用いることができる。

本発明のキャスト塗被紙において、キャスト塗工層を形成させる方法は、湿潤状態の塗被層を凝固液でゲル化させて鏡面ドラムに圧着・乾燥する凝固法が表面性に優れ、光沢ムラやピンホールなどが発生し難く、良好な面感を得られるため好ましい。この場合の凝固液は、凝固剤を水溶液等に溶解したものであり、凝固剤としては、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、イタコン酸、アクリル酸、クエン酸、乳酸、塩酸、硫酸、炭酸、ホウ酸等の酸、及びこれらのカルシウム、亜鉛、バリウム、鉛、カリウム、ナトリウム、カドミウム、アルミニウム等との塩、及び硼砂等を使用することができるが一般的であるが、ギ酸塩を使用することが好ましく、その中でもギ酸に酸化亜鉛を混合したものが好ましい。また凝固液中にも塗被液中に用いた各種離型剤を適宜使用することが可能である。

本発明のキャスト塗被紙は、工程紙用の基材に適しているが、一般印刷用途、袋用途、粘着ラベル用途等、その他の用途にも利用することができる。本発明のキャスト塗被紙は、工程紙の中でも特に合成皮革製造用の工程紙の基材に適しているが、セラミックグリーンシート、マジックフィルム等の工程紙の基材にも利用できる。

工程紙の基材として、かくして得られたキャスト塗被紙を使用する場合、キャスト塗被紙のキャスト塗工層表面に、剥離剤を塗被して、剥離層を設ける。剥離剤としては、アルキド計樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル系樹脂等が使用できる。その塗被量は特に限定されるものではないが、0.1〜2.0ｇ／ｍ^２が好ましい。0.1ｇ／ｍ^２より少ないと剥離性が不足し、合成皮革から工程紙を剥がす時、紙むけや紙破れが起こる。2.0ｇ／ｍ^２より多い場合、剥離性が過剰になり、工程中にレザー塗膜の浮きや剥がれが発生する。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に示すが、これらによって本発明は何等制約を受けるものではない。なお、例中の部及び％はそれぞれ重量部および重量％を示す。
＜品質評価方法＞
・ラテックスのゲル含量：50℃のホットプレート上に剥離紙を置き、ラテックスを薄く伸ばしてシート状にする（約0.2ｇ）。次にシート状にしたラテックスフィルムを送風乾燥機にて105℃で2時間乾燥する。作製したラテックスフィルムを、予め乾燥し、重量を測定してあるポリエチレン製の茶袋に入れ、重量を測定する。一定量のトルエンにラテックスフィルムを入れた茶袋を浸漬し、16時間密閉して放置する。そして、茶袋を取り出し、トルエンで軽く洗浄したのち、防爆性乾燥機にて120℃で乾燥し、重量を測定する。未溶解分の乾燥重量について、トルエン浸漬前のフィルム重量に対する％で記す。
・耐溶剤性：試料をジメチルホルムアミド（DMF）に所定時間浸漬後、熱風乾燥する。得られた試料のキャスト面に、幅18ｍｍのセロハンテープを貼り、ゴムロールで20回強く擦った後、180℃の方向に剥がし、塗工層の白点取られを目視で評価。塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が長いほど耐溶剤性に優れる。
＝塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が60分以上
○＝塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が30分以上60分未満
＝塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が15分以上30分未満
×＝塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が15分未満

［実施例１］
カオリン（商品名：ウルトラホワイト９０、エンゲルハルド社製）100部を、分散剤を用いて水に分散させ固形分濃度69％の顔料スラリーを調製した。これに、アンモニアを用いて溶解したカゼイン水溶液（固形分濃度17％）8部及び、ゲル含量が97％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：Ａ−５８３２、旭化成（株）製）15部を加え、離型剤（ノプコートＳＹＣ、サンノプコ（株）製）を2部配合し、最後に水、アンモニアを加えて固形分濃度50％、ｐＨを10に調整した。
また、凝固液として、ギ酸カルシウム水溶液に、絶乾当たりギ酸カルシウム100％に対し酸化亜鉛45％、ギ酸61％（有機酸塩中の有機酸亜鉛46％）を配合し、離型剤（ノプコートＳＹＣ、サンノプコ（株）製）0.3部添加して固形分濃度11％の凝固液を調製した。
上記の方法により調製した塗被液を用い、坪量69ｇ／ｍ^２の広葉樹晒クラフトパルプ単独配合原紙の片面に、乾燥塗被量が20ｇ／ｍ^２となるように塗被液をロールコータで塗被し、湿潤状態にある塗被層を凝固液に接触させて塗被層を凝固させた後、直径750ｍｍのプレスロールと表面温度105℃、直径3000ｍｍのキャストドラムにプレス圧150ｋｇ／ｃｍで圧着し、乾燥後テークオフロールでキャストドラムから剥離してキャスト塗被紙を得た。

［実施例２］
ゲル含量が93％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：ＲＬ−２０１、旭化成（株）製）を使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。

［実施例３］
ゲル含量が90％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−０３３０、日本Ａ＆Ｌ（株）製）を使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。

［比較例１］
ゲル含量が83％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：ＳＮ−３３５Ｒ、日本Ａ＆Ｌ（株）製）を使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。

［比較例２］
ゲル含量が67％であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックス（商品名：ＰＡ−２０５５、日本Ａ＆Ｌ（株）製）を使用した以外は実施例１と同様にキャスト塗被紙を得た。

実施例１〜３、比較例１〜２で製造したキャスト塗被紙について耐溶剤を評価し、結果を表１に示した。

表１から明らかなように、実施例１〜３のキャスト塗被紙はキャスト塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が30分以上と長く、耐溶剤性に優れ、合成皮革製造用の工程紙として優れている。一方、比較例１〜２のキャスト塗被紙はキャスト塗工層の白点取られが生じない最長の溶剤浸漬時間が30分未満であり、耐溶剤性に劣っていた。

Claims

原紙の少なくとも一方の面に、顔料及び接着剤を主成分とするキャスト塗工層を設けたキャスト塗被紙において、接着剤としてゲル含量が85％以上であるスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを使用することを特徴とするキャスト塗被紙。
顔料100重量部当たりスチレン・ブタジエン系共重合体ラテックスを10〜30重量部配合することを特徴とする請求項１記載のキャスト塗被紙。
請求項１ないし２記載のキャスト塗被紙のキャスト塗工層表面に剥離剤を塗布した合成皮革製造用の工程紙。