JP2005314844A

JP2005314844A - 剥離紙用基材

Info

Publication number: JP2005314844A
Application number: JP2004135130A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hoshino; 敏雄星野; Koji Yamashita; 耕二山下
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】ポリエチレンをラミネートする等の後処理を必要とせず、溶剤型または無溶剤型の剥離剤を、直接塗工することができる低価格の剥離紙用基材を提供するものであり、抄紙機上のコータでバリア剤を塗工する剥離紙用基材の製造方法において、アフタードライヤー汚れと、後工程でのブロッキングの発生を回避することができ、操業性が改善される。
【解決手段】叩解度100〜200mlまで叩解したパルプを使用し、抄紙機上のコータで、バリア剤として澱粉を片面0.5〜2.5 g/m²塗工する。抄紙後、スーパーキャレンダーで、平滑化処理する。
【選択図】なし

Description

本発明は、剥離紙用基材に関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明は、粘着ラベル、粘着シール、粘着テープ等の粘着剤面を保護するために使用される剥離紙の基材に関するものであり、ポリエチレンをラミネートすることなく、直接シリコーン等の有機溶剤系剥離剤または無溶剤型剥離剤を塗工することができる剥離紙用基材に関するものである。

剥離紙用基材としては、ポリエチレンラミネート紙、グラシン紙、クレーコート紙等が使用されている。剥離紙用基材に、シリコーン樹脂等の剥離剤が塗工されるが、剥離剤は、水系エマルジョン型を除き、溶剤型、無溶剤型のいずれも油性の性質があり、紙への浸透が著しい。剥離剤の機能を最大限に発揮させるためには、剥離剤の基材への浸透を、極力抑制する必要がある。

ポリエチレンラミネート紙は、上質紙、片艶紙等に、ポリエチレンを15〜30μmの厚さに押出しラミネート加工して製造される。ポリエチレンが極めてバリア性の高い皮膜を形成するため、ポリエチレンラミネート紙を基材として使用した場合は、剥離剤の浸透を抑え、剥離性能の高い剥離紙が得られる。しかし、ポリエチレンラミネート紙は、ラミネート加工に1工程要するため、高価な基材となり、ポリエチレン皮膜は、水に不溶であるため、抄紙工程で、回収利用することができない問題があり、また、耐熱性が低い欠点がある。

グラシン紙は、叩解度40〜80ml（CSF）まで叩解されたパルプが使用され、高度なキャレンダー処理がされて製造される。そのため、グラシン紙は、繊維間の空隙が少なく、緻密であるため、直接剥離剤を塗工しても、剥離剤の浸透は少なく、剥離紙用の優れた基材である。しかし、グラシン紙を基材として使用した剥離紙は、伸縮が大きいため、ラベル等の上紙と貼り合わせた場合、カールが発生する。また、グラシン紙は、高度に叩解されたパルプを使用するため、抄紙工程での脱水が困難であり、生産性が悪化し、また、米坪40g/m²以下でしか製造ができない。そのため、蒸しパン、焼き菓子用の剥離紙として使用されているのみである。

クレーコート紙は、顔料とバインダーの混合塗料を紙に塗工するため、パルプ繊維の絡み合いの隙間をふさぐ目止め効果があるが、顔料相互間に微細な連続した隙間ができ、剥離剤が浸透するという問題がある。

最近は、以上の価格面、性能面の欠点を克服するため、抄紙機上の乾燥工程中間に設置されたコータで、バリア剤を塗工することが行なわれている。バリア剤は、顔料を含まないクリアコートであり、ポリビニルアルコール（以下PVAと略す）、カルボキシメチルセルロース（CMC）、澱粉、アルギン酸ナトリウム等の単独、または混合が知られている。実際に実施されているのは、PVA単独か、PVA比率が高い混合である。
しかし、PVAは粘着性が高いため、PVA単独、または、PVA比率が高い混合だと、コータ以降のアフタードライヤー表面にPVA皮膜（汚れ）を形成し、この皮膜の脱落により、異物混入の問題が発生する。ドライヤー表面のPVA皮膜を洗浄のためには、抄紙機をそのたびに停止しなくてはならない。また、コータ部で、PVA塗工液が紙面にはねると、後工程でブロッキングが発生する問題がある。

ＰＶＡを塗工する例としては特許文献1が、澱粉を塗工する例としては特許文献2〜4などが開示されている。
特開平１１−２９０７７７号公報、特許請求の範囲特公昭６３−２９０４０号公報、特許請求の範囲特開平４−２９００号公報、特許請求の範囲特開平８−１２０５９９号公報、特許請求の範囲

本発明は、ポリエチレンをラミネートする等の後処理を必要とせず、溶剤型または無溶剤型の剥離剤を、直接塗工することができる低価格の剥離紙用基材を提供するものであり、抄紙機上のコータでバリア剤を塗工する剥離紙用基材の製造方法において、アフタードライヤーの汚れと、後工程でのブロッキングの発生を回避し、操業性の改善を図ることを目的とする。

本発明は上記の課題を解決する手段として、以下の（１）〜（２）の構成を採る。
（１）原料パルプの叩解度が、100〜200ml（CSF）であるセミグラシン紙に、抄紙機上のコータで澱粉を塗工し、スーパーキャレンダー処理することを特徴とする剥離紙用基材。
（２）抄紙機上のコータでの澱粉塗工量は、固形換算で、片面0.5〜2.5g/m²であることを特徴とする(1)に記載の剥離紙用基材。

本発明により、抄紙機上のコータでバリア剤を塗工する剥離紙用基材の製造方法において、アフタードライヤーの汚れと、後工程でのブロッキングの発生を回避することができ、操業性が改善される。また、バリア剤として安価な澱粉を使用することにより、低コストで製造できる。
当然のことであるが、本発明で製造された剥離紙用基材は、ポリエチレンをラミネートする等の後処理を必要とせず、溶剤型または無溶剤型の剥離剤を直接塗工することができ、グラシン紙のように低米坪に制限されることがなく、広い範囲の用途の剥離紙に使用できる。

本発明の剥離紙用原紙抄造に使用されるパルプは、木材パルプを主体にしたものであれば、特に制限はない。古紙を配合しても差し支えない。一般的には、針葉樹晒クラフトパルプ（NBKP）、広葉樹晒クラフトパルプ（LBKP）を適宜の割合で配合したものが、使用される。なお、抄紙に際しては、有機および無機の顔料、ならびに紙力増強剤、サイズ剤、歩留まり向上剤等の抄紙補助薬品が適宜添加使用される。

パルプの叩解度は、剥離剤浸透防止に大きく影響するので重要である。本発明に使用できる原紙を得るには、叩解度100〜200ml（CSF）まで叩解する必要がある。このレベルまで叩解したパルプを使用して製造した紙を、セミグラシン紙と呼んでいる。ここで、叩解度はＪＩＳＰ８１２１に規定されるカナダ標準ろ水度試験方法（ＣＳＦ）で測定したフリーネスである。
叩解度250〜450ml（CSF）までしか叩解していない一般上質紙では、抄紙機上のコータでの塗工だけでは、十分な剥離剤浸透防止の効果が得られず、更に、オフコータでのバリア剤塗工、または、ポリエチレンラミネートが必要になり、直接剥離剤を塗工することができない。
また、グラシン紙のレベルである叩解度40〜80ｍｌ（CSF）まで叩解すると、バリア剤を塗工しなくても、剥離剤浸透防止の効果が得られるが、抄紙機ワイヤー上での水切れが悪化するので、生産性が低下するとともに、米坪が制限（米坪が40g/ｍ²以下でなければ製造できない）される。また、寸法安定性も悪化する。

抄紙機上のコータは、ゲートロールコータ、サイズプレスコータ、ブレードコータ等が使用できるが、澱粉塗工液の紙への浸透が少ないゲートロールコータが好ましい。

抄紙機上のコータで塗工される澱粉は、水に分散させた状態で、加温し糊化させたものを使用する。使用される澱粉は、とうもろこし、馬鈴薯、タピオカ、米などを原料とし、酸化変性、酵素変性、リン酸エステル化変性をしたものの中から任意に選び、単独または複数混合で使用することができる。
例えば、酸化変性澱粉として、王子コーンスターチ社の王子エースA、王子エースYがあり、エステル化変性澱粉として、王子コーンスターチ社のGRC-20T、ウイルバー・エリス社のアクアサイズAG-28等が使用できる。

糊化された澱粉液は、コータで塗工するのに必要な濃度に調整して使用する。塗工濃度は、通常5〜25重量％の範囲である。塗工液濃度を高くすると粘度が上昇し、コータの操業性に問題が発生する。澱粉の種類によって粘度が異なるため差があるが、ゲートロールコータで塗工できる濃度の上限は22重量％程度である。
澱粉の固形換算塗工量は、片面0.5〜2.5ｇ/ m²が適当である。塗工量が、0.5ｇ/ m²以下であると、剥離剤の浸透防止効果が得られず、原料パルプの叩解度を、グラシン紙並みに進める必要が生じる。本発明では、塗工量を2.5ｇ/ m²以上とする必要はない。また、2.5ｇ/ m²以上の塗工量を確保するためには、塗工液濃度を22重量％以上に上げることになり、操業性に問題が発生する。
PVA塗工と同レベルの剥離剤浸透防止効果を得るには、澱粉の塗工量は、PVAの塗工量に比べ、概して1.5〜2.0倍必要であるが、澱粉は、PVAまたはCMC、アルギン酸ナトリウム等に比べ、極めて安価であり、生産コストを低く維持する上で、非常に好ましい材料である。なお、必要に応じて、耐水化剤、潤滑剤、消泡剤、着色剤、防腐剤、表面サイズ剤等の補助薬品を少量配合することは何ら問題とならない。

抄紙機上で澱粉を塗工された剥離紙基材は、抄紙機後半のアフタードライヤーで乾燥され、抄紙機エンドのマシンキャレンダー、および/または、別設備のスーパーキャレンダーで、平滑化処理を施す必要がある。
平滑度は、100〜2000秒（JAPAN TAPPI 紙パルプ試験法No.5-2に記載されている王研式平滑度）の範囲に処理されるのが、一般的である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、以下の例中の「部」とはすべて「重量部」を、「％」とあるのは全て「重量％」を示す。

＜実施例１＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
紙料の調製は、次の通り。
ＮＢＫＰ70部、ＬＢＫＰ30部を配合したパルプを、フリーネス180mlまで叩解し、ロジンエマルジョンサイズ剤（荒川工業社SPN-776）を、固形換算で、対パルプ 0.2部添加し、硫酸アルミニウムを、固形換算で、対パルプ0.8部添加した。
次に、この紙料を使用して、長網多筒型抄紙機により、米坪70g/ m²の原紙を抄造した。
バリア剤は、原紙抄紙時に、抄紙機乾燥工程の中間部に設置されているゲートロールコータで塗工した。
バリア剤は、糊化させたエステル化澱粉（王子コーンスターチ社GRC-20T）を、11％濃度に調製したものを塗工し、塗工量は、片面固形0.8ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
抄紙後、スーパーキャレンダーで平滑化処理を行ない、密度が1.10g/ｃｍ³、平滑度が600秒の剥離紙用基材を得た。

＜比較例１＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
実施例1と同じ紙料を使用し、同じ長網多筒型抄紙機により、同条件で、米坪70g/ m²の原紙を抄造した。
ただし、ゲートロールコータで塗工されるバリア剤を、PVA（日本合成化学工業社ゴーセノールGH-20）に変更し、7％濃度で塗工した。塗工量は、片面固形0.6ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
実施例1と同じスーパーキャレンダーで、同条件で処理し、密度が1.10g/ｃｍ³、平滑度が600秒の剥離紙用基材を得た。

＜実施例２＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
紙料の調製は、次の通り。
ＮＢＫＰ45部、ＬＢＫＰ55部を配合したパルプを、フリーネス150mlまで叩解し、カチオン化澱粉（王子通商扱いピラー）を、糊化し、固形換算で対パルプ1.0部添加し、ロジンエマルションサイズ剤（荒川化学工業社SPN-776）を、固形換算で、対パルプ0.15部添加し、硫酸アルミニウムを、固形換算で、対パルプ0.5部添加した。
次に、この紙料を使用して、長網多筒型抄紙機により、米坪60g/ m²の原紙を抄造した。
バリア剤は、原紙抄紙時に、抄紙機乾燥工程の中間部に設置されているゲートロールコータで、糊化させた酸化澱粉（王子コーンスターチ社王子エースY）を、20％濃度で塗工した。塗工量は、片面固形1.8ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
抄紙後、スーパーキャレンダーで平滑化処理を行ない、密度が1.03g/ｃｍ³、平滑度が600秒の剥離紙用基材を得た。

＜比較例２＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
実施例2と同じ紙料を使用し、同じ長網多筒型抄紙機により、同条件で、米坪60g/ m²の原紙を抄造した。
ただし、ゲートロールコータで塗工されるバリア剤を、PVA（日本合成化学工業社ゴーセノールGH-20）に変更し、8.5％濃度で塗工した。塗工量は、片面固形1.1ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
実施例2と同じスーパーキャレンダーで、同条件で処理し、密度が1.03g/ｃｍ³、平滑度が600秒の剥離紙用基材を得た。

＜実施例３＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
紙料の調製は、次の通り。
ＮＢＫＰ30部、ＬＢＫＰ70部を配合したパルプを、フリーネス190mlまで叩解し、カチオン化澱粉（王子通商扱いピラー）を、糊化し、固形換算で対パルプ0.5部添加し、ロジンエマルションサイズ剤（荒川化学工業社SPN-776）を、固形換算で、対パルプ0.2部添加し、硫酸アルミニウムを、固形換算で、対パルプ1.0部添加した。
次に、この紙料を使用して、長網多筒型抄紙機により、米坪40g/ m²の原紙を抄造した。
バリア剤の塗工は、原紙抄紙時に、抄紙機乾燥工程の中間部に設置されているゲートロールコータで行ない、糊化させた酸化澱粉（王子コーンスターチ社王子エースY）を、15％濃度に調製し塗工した。塗工量は、片面固形1.0ｇ/ｍ²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
抄紙後、スーパーキャレンダーで平滑化処理を行ない、密度が0.93g/ｃｍ³、平滑度が400秒の剥離紙用基材を得た。

＜比較例3＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
実施例3と同じ紙料を使用し、同じ長網多筒型抄紙機により、同条件で、米坪40g/ m²の原紙を抄造した。
ただし、ゲートロールコータで塗工されるバリア剤を、PVA（日本合成化学工業社ゴーセノールA-300）に変更し、7％濃度で塗工した。塗工量は、片面固形0.6ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
実施例3と同じスーパーキャレンダーで、同条件で処理し、密度が0.93g/ｃｍ³、平滑度が400秒の剥離紙用基材を得た。

＜比較例４＞
(1)原紙の抄造とバリア剤の塗工
紙料の調製は、次の通り。
ＮＢＫＰ30部、ＬＢＫＰ70部を配合したパルプを、フリーネス250mlまで叩解し、カチオン化澱粉（王子通商扱いピラー）を、糊化し、固形換算で対パルプ0.5部添加し、ロジンエマルションサイズ剤（荒川化学工業社SPN-776）を、固形換算で、対パルプ0.2部添加し、硫酸アルミニウムを、固形換算で、対パルプ1.0部添加した。
次に、この紙料を使用して、実施例3と同じ長網多筒型抄紙機により、米坪40g/ m²の原紙を抄造した。
バリア剤の塗工は、原紙抄紙時に、抄紙機乾燥工程の中間部に設置されているゲートロールコータで行ない、糊化させた酸化澱粉（王子コーンスターチ社王子エースY）を、20％濃度に調製し塗工した。塗工量は、片面固形1.8ｇ/ m²であった。
(2)スーパーキャレンダー処理
抄紙後、実施例3と同じスーパーキャレンダーで平滑化処理を行ない、密度が0.89g/ｃｍ³、平滑度が300秒の剥離紙用基材を得た。

以上の実施例3件、比較例４件で得た剥離紙用基材について、溶剤型シリコーンと、無溶剤型シリコーンを塗工し、剥離性を評価した。

＜溶剤型シリコーンの塗工＞
東レ・ダウコーニング・シリコーン社製の熱硬化型中剥離用シリコーンLTC450Aに、硬化触媒SRX212を配合し、トルエンで希釈し、シリコーン濃度7.2％とし、グラビアコータで塗工・乾燥した。固形塗工量は0.90ｇ/ m²であった。
＜無溶剤型シリコーンの塗工＞
信越化学工業社製の熱硬化型無溶剤型軽剥離用シリコーンKS1356に、硬化触媒PL-56を配合し、5本ロールコータで、塗工・乾燥した。塗工量は、1.0ｇ/ m²であった。
＜剥離性の評価＞
シリコーンを塗工した各サンプルを、幅方向230mm×流れ方向320mmにカットし、シリコーン塗工面に、東洋インキ製造社製溶剤系粘着剤オリバインBPS-8170を、アプリケーターを用いて150μmに塗布し、100℃×3分間乾燥する。
粘着剤塗工面にPETフィルムを貼り合わせ、室温で24時間放置後、剥離強度を測定する。
剥離強度は、サンプルを流れ方向50mm幅にカットし、50mm幅にて、PETフィルムを180度折り返して、0.3m/分の速度での剥離力を、引張り試験機を用いて測定する。なお、剥離力は小さい程良い。

実施例と比較例の評価結果を、表1に示した。

アフタードライヤー汚れは、抄紙時に観察し評価した。比較例のPVA塗工では、アフタードライヤーの汚れが著しいが、実施例の澱粉塗工では、問題なかった。

透気度は、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験法No.5-2に記載されている王研法で測定した。
バリア剤が澱粉であると、透気度は、PVAに比べ低いが、シリコーン塗工後の剥離強度は、全く問題なかった。この事は、透気度が、バリア性の尺度にならないことを示している。
また、原料パルプのフリーネスを上質紙レベルとした比較例4では、剥離強度が大きくなり、使用できる範囲外であった。

本発明は、粘着ラベル、粘着シール、粘着テープ等の粘着剤面を保護するために使用される剥離紙の基材として利用できる。

Claims

原料パルプの叩解度が、100〜200ml（CSF）であるセミグラシン紙に、抄紙機上のコータで澱粉を塗工し、スーパーカレンダー処理することを特徴とする剥離紙用基材。
抄紙機上のコータでの澱粉塗工量は、固形換算で、片面0.5〜2.5 g/ｍ²であることを特徴とする請求項１に記載の剥離紙用基材。