JP2005314859A - 剥離紙用原紙及び剥離紙 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、耐熱性、寸法安定性、シリコーン塗工に対するバリア性、耐ブロッキング性などの特性を備えた上で、従来の塗工タイプの剥離紙では成し得なかった打ち抜き性などの加工適性を改善し、多用途に対応できる剥離紙用原紙及び剥離紙を提供する。
【解決手段】基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、かつ、灰分が３％以下であることを特徴とする剥離紙用原紙であり、また、基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、該塗工層上に剥離層が形成されて成る剥離紙であって、灰分が３％以下であることを特徴とする剥離紙である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、剥離紙用原紙及びこれを用いた剥離紙特に塗工タイプの剥離紙に関するものである。

近年、シールやラベル、ステッカーなどの需要の増加に伴い、これらの粘着加工物の粘着剤に貼合わせて用いられる剥離紙の需要も高まり、その品質要求特性は様々である。例えばシールやラベルなどの用途において、その寸法安定性・加工適性が重要であれば、ラミタイプの剥離紙を使用し、強度が重要であれば、ダイレクトタイプの剥離紙を使用するといったように、用途や要求特性に応じて異なったタイプの剥離紙を使い分けている。ラミネートタイプの剥離紙は、支持体となる紙の片面若しくは両面にポリエチレンなどのフィルムをラミネートし、そのフィルム面に剥離性シリコーン樹脂などの剥離剤が塗布されたものである。このような構成の剥離紙は、剥離剤を塗布する際に支持体への浸透を防止して少ない塗布量で良好な剥離性を付与することができる利点を有し、また、寸法安定性も良い。しかし、ラミネートしたポリエチレンなどのフィルムの耐熱性が悪いために、耐熱性を要求される用途には使用できない。また、フィルムを使用しているため環境対策面では劣っている。

ダイレクトシリコーンタイプの剥離紙は、基紙にサイズプレス等の塗工設備により、ポリビニルアルコール等のバリア材料を塗工した原紙に、シリコーンを直接塗工するものである。このタイプの剥離紙は、常温だけでなく加熱されても強度（引裂強さ、引張強さ、層間剥離強さ、破裂強さ、表面強さ）が強い。しかし、シリコーンの浸透を防止するためのバリア層を設けるために、非常に高叩解処理した基紙を使用しており、湿度変化に対する寸法安定性が悪い。このようにラミタイプ、ダイレクトタイプの剥離紙ともそれぞれ短所を持っており、特に耐熱性と寸法安定性を同時に満足するものはできていない。従って、各部品製造に使用される工程紙関係では、高温領域でも強度が低下せずに安定的に使用できる耐熱性と、様々な湿度環境下でも伸縮の少ない寸法安定性を要求されてきているが、ラミタイプあるいはダイレクトタイプのいずれの剥離紙も両特性が要求される用途には使用できない。

これに対して、塗工タイプの剥離紙では上記耐熱性と寸法安定性の両特性を満足するものが上市されている。塗工タイプの剥離紙とは、基紙上にダイレクトタイプに比べて数倍厚い塗工層を設けて、シリコーン等の剥離剤を塗工する際の目止め層とした剥離紙である。従来の塗工層としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン・ブタジエンラテックス、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、澱粉などのバインダー樹脂に顔料を含有している。これらのバインダーでは、顔料を含有しないと、塗工層の耐ブロッキング性が著しく劣ったり、或いは、高濃度で塗工できないために塗工層の製造工程において生産性が悪くなったりする。そのため、従来の塗工タイプの剥離紙では、塗工層に顔料を含有せざるを得なかった。しかし、この顔料を含有した剥離紙では、粘着加工後のラベル打ち抜き加工、テープ加工、或いはミシン目加工のような後工程で、加工機のカッター刃、スリッター刃、ミシン刃などの磨耗度合いが非常に大きく、すなわち、加工適性に劣っているため、生産性を阻害してしまう。このように塗工タイプの剥離紙は、加工適性を重視する用途に対して非常に問題があり、様々な多用途に対応できるまでには至っていない。

特開平３−８２８９８号公報

本発明は上記の各種問題点を解決することを目的として成されたものであって、その目的は、高温領域での強度維持、すなわち耐熱性、寸法安定性、シリコーン等の剥離剤塗工に対するバリア性、耐ブロッキング性などの特性を備えた上で、従来の塗工タイプの剥離紙では成し得なかった打ち抜き性などの加工適性を改善し、多用途に対応できる剥離紙用原紙及び剥離紙を提供することにある。

本発明者らは、上記の課題を解決するために種々検討した結果、塗工層の目止め用樹脂を特定すること、および全体の灰分の量を規定することによって解決することを見出した。
本発明は具体的には以下のとおりである。本発明の剥離紙用原紙は、基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、かつ、灰分が３％以下であることを特徴とする（請求項１）。前記塗工層の塗布量は、４〜１５ｇ／ｍ^２であることが好ましい（請求項２）。また、前記剥離紙用原紙は、横方向の伸縮率が１．２％以下であることが好ましい（請求項３）。本発明の剥離紙は、基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、該塗工層上に剥離層が形成されて成る剥離紙であって、灰分が３％以下であることを特徴とする（請求項４）。前記剥離紙では、前記塗工層の塗布量が４〜１５ｇ／ｍ^２であることが好ましい（請求項５）。また、前記剥離紙は、横方向の伸縮率が１．２％以下であることが好ましい（請求項６）。

本発明の剥離紙用原紙及び剥離紙は、上記のような特徴を有するものであるから、耐熱性、寸法安定性、バリア性、耐ブロッキング性の特性を備えた上で、打ち抜き性などの加工適性は、従来の塗工タイプの剥離紙用原紙及び剥離紙より格段に優れている。従って、様々な要求特性を満足できるので、多用途に対応できる剥離紙用原紙及び剥離紙を提供できる。

本発明を構成するポリビニルアルコール系共重合体は、該共重合体を主成分とする塗工層に、剥離剤塗工時の浸透防止性、即ち、バリア性の以外に、耐ブロッキング性、平滑性を持たせるために必須である。特に、該共重合体は、特にバリア性と耐ブロッキング性の両特性を満足させるために大きな役割を持つ。ポリビニルアルコール系共重合体としては、ビニルアルコールを主体とし、これに、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エチルなどの高Ｔｇ樹脂モノマーと共重合したものを用いることができる。また、ポリビニルアルコール系共重合体は、ポリビニルアルコールを保護コロイドとした水溶性エマルジョンにイソシアネート系、エポキシ系、メラミン系などの硬化剤を用いて硬化したものも使用できる。なお、ポリビニルアルコール成分の鹸化度は８０％以上であることが好ましい。

ポリビニルアルコール樹脂単独の場合、バリア性は比較的良好にすることは可能であるが、ブロッキング性は悪い。また、該樹脂単独では非常に高粘度であり、塗工する際には溶媒で固形分濃度をかなり低くする必要がある。そのため塗工面を乾燥する時間も掛かり、生産性が悪くなる。

ポリビニルアルコール樹脂と、例えばアクリル酸エステルなどの樹脂と単に混合した場合には、塗工表面はポリビニルアルコールとアクリル酸エステルが混在した状態になり、ブロッキングを起こしやすい。これに対してポリビニルアルコールとアクリル酸エステル共重合体では、塗工表面はポリビニルアルコールがアクリル酸エステルを覆うようにして連続膜を形成しやすくなっており、耐ブロッキング性も良好となると推察される。

また、ポリビニルアルコール系共重合体を含まないで、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン・ブタジエンラテックス、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、澱粉など、他の樹脂だけを使用した場合には、いずれも問題を生じる。これらの樹脂は、ブロッキング防止のために、通常はカオリンなどの顔料を混合して使用する。そのため、加工適性が非常に悪い。また、顔料を混合しない場合には、ブロッキングを起したり、バリヤ性が弱くなったりする問題を生じる。

本発明を構成する塗工層は、上記ポリビニルアルコール系共重合体を含む。塗工層中に含まれる該ポリビニルアルコール系共重合体は、固形分重量で、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上含まれる。５０％より少ないと、耐ブロッキング性も低下し、加工適性も得られにくくなる。

上記塗工層は好ましくは塗布量４〜１５ｇ／ｍ^２塗工されて形成される層であるが、より好ましくは５〜９ｇ／ｍ^２塗工されて形成される。塗布量が４ｇ／ｍ^２より少ないと、その上に剥離剤を塗工する際に充分なバリア性が得られにくくなる。また、塗布量が１５ｇ／ｍ^２より多いと、塗工時の乾燥スピードが遅くなり、生産性が劣ってくる。

塗工液は、ロールコーティング法、ブレードコーティング法、スプレーコーティング法、エアナイフコーティング法、ロッドバーコーティング法等の方法によって塗工される。この塗工液には適宜耐水化剤、硬化剤、架橋剤等を添加することができる。

本発明を構成する基紙は、木材パルプを主成分とするクラフト紙、上質紙などの各種の紙が用いられる。そのパルプ配合は、強度および寸法安定性の面から針葉樹パルプを２０〜１００％配合するのが好ましく、４０〜１００％配合するのがより好ましい。なお、広葉樹パルプ、非木材パルプ、内添填料、合成繊維等適宜混合抄造することができる。ここに、用いられる針葉樹パルプとしては、晒パルプ、未晒パルプでもよく、少なくとも７０％以上は針葉樹を原料としてパルプ化されたものを指す。パルプの平均繊維長は０．１ｍｍ以上である。

パルプの叩解度は、ＪＩＳ Ｐ８１２２に規定されるカナダ標準ろ水度試験方法で、３００〜６００ｍｌであり、好ましくは４００〜５５０ｍｌである。叩解度を大きくすると、すなわち、ろ水度を３００ｍｌより小さくすると、繊維が短くなり、寸法変化率が大きくなる。叩解度を小さくすると、すなわち、ろ水度を６００ｍｌより大きくすると、繊維同士の絡み合いが弱くなり、強度が低下しやすい。
本発明においては、上記のようなパルプ、叩解度のコントロール等により、基紙の寸法安定性を向上させることによって、剥離紙よう原紙及び剥離紙の寸法変化を低く抑えることが達成できる。特に、横方向の伸縮率は、変形やカール等の問題に対して重要な因子となる。横方向の伸縮率は、１．２％以下が好ましく、１．０％以下がより好ましい。１．２％を超えて大きくなると、シールやラベル加工して使用する際、カールが大きくなって、トンネリング等の問題を生じやすくなる。

これに内添されるサイズ剤は特に限定されないが、優れた強度や耐熱性が得られることから中性サイズ剤が好ましい。中性サイズ剤とは、剥離紙のｐＨ（ＪＩＳ Ｐ８１３３）が６以上でサイズ効果が発現するサイズ剤のことであり、例えばアルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸、アルケニル琥珀酸、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ワックス等の中から適宜選択使用できる。具体的には、荒川化学社製商品名：サイズパインＫ‐２８７、日本ＰＭＣ株式会社製商品名：ＡＳ−２１１を代表的なものとして挙げることができる。基紙のステキヒトサイズ度（ＪＩＳ Ｐ８１２２）としては良好な塗工性が得られ、また、原紙としての強度を達成する上で、３秒以上、特に１０〜２００秒であることが好ましい。通常使用されるサイズ剤と定着剤である硫酸バンドを添加してもよいが、硫酸バンドは添加せずにサイズ剤のみを添加する方が、耐熱性などを考慮すると好ましい。その他必要に応じて染料、紙力剤、湿潤紙力増強剤、耐水化剤、架橋剤、電位調整剤などの公知の内添剤を添加することができる。

また、上記の基紙は、カレンダー、ソフトカレンダー等の処理により平滑性を付与するが、その平滑度（ＪＩＳ Ｐ８１１９）は１０秒以上であり、好ましくは１５秒〜５０秒である。

上記基紙はサイズプレス、ゲートロール、シムサイザー、フィルムプレス、メイヤバー等一般的に抄紙機に付随する塗工機で、その使用目的に応じて澱粉、ポリビニルアルコール樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体樹脂等公知のバインダーを１種あるいは２種以上組み合わせて塗工することができる。また、適宜耐水化剤、撥水剤、サイズ剤等を添加できる。

また、上記基紙は一般的な抄紙条件、つまり、プレス圧、乾燥温度、カレンダー圧、抄造速度等により、好ましい平滑度や、脱水状態のものとすることができる。

本発明の剥離紙用原紙及び剥離紙の灰分は３％以下である。基紙および塗工層に意図的に顔料を添加しない場合でも、原料となるパルプあるいは樹脂そのものに含まれる無機系の天然物或いは不純物等により灰分は０にはなりにくいが、本発明では顔料の添加を極力抑えて灰分が３％以下になるようにする。灰分が３％を超えて多くなると、剥離紙にした後のラベル打ち抜き加工、テープ加工、ミシン目加工のような後工程で、加工機のカッター刃、スリッター刃、ミシン刃などの磨耗度合いが大きくなり、加工適性が悪くなる。ここで、灰分の試験方法はＪＩＳ Ｐ ８００３に規定されているパルプ材及び製紙用パルプの灰分試験方法を採用する。

（実施例１）
ろ水度が４５０ｍｌに叩解された針葉樹パルプ（ＮＢＫＰ）１００％のスラリーに内添剤として中性サイズ剤（荒川化学社製商品名：サイズパインＫ‐２８７）を固形分重量で対パルプ０．１５％添加し、サイズプレスにより酸化澱粉（日本コンスターチ社製、商品名ＳＫ‐２０）を塗工した基紙の片面に下記配合の塗工液１を塗布量６．０ｇ／ｍ^２塗工し、乾燥・硬化して、もう一方の面に下記の塗工液２を３．５ｇ／ｍ^２塗工して本発明の剥離紙用原紙を得た。
塗工液１
ポリビニルアルコール系共重合体 ３５０重量部 （新中村化学工業社製、商品名：ニューコートＰＶ‐４１２）
硬化剤（新中村化学工業社製、商品名：ＮＫリンカーＢＸ‐４） ２４重量部 水 １１９重量部 塗工液２
ポリビニルアルコール（日本合成化学工業社製、商品名：ゴーセノールＫＬ‐０５、固形分１０％） ５０重量部 マイカ（同和鉱業社製、商品名：ミクロクリーン、４０％分散液） ５０重量部 水 １５重量部

（実施例２）
基紙には実施例１に記載のものを用い、且つ実施例１と同じ塗工液１を基紙の両面に用いて各面に１０．０ｇ／ｍ^２の塗工層を設けて、本発明の剥離紙用原紙を得た。

（実施例３）
実施例２に記載の剥離紙用原紙に下記の塗工液３を塗工し、乾燥・硬化して両面に１．５ｇ／ｍ^２の剥離層を設けて本発明の剥離紙を得た。
塗工液３
シリコーン １０重量部 （トーレシリコーン社製、商品名：ＳＤ７２２６、固形分３０％）
硬化剤（トーレシリコーン社製、商品名：ＳＲＸ２１２） ０．０１重量部 酢酸エチル ３００重量部

（比較例１）
基紙には実施例１に記載のものを用い、且つ下記の塗工液を両面で１６．０ｇ／ｍ^２塗工して比較例１の剥離紙用原紙を得た。
塗工液
スチレン‐ブタジエンラテックス ５０重量部 （日本エイアンドエル社製、商品名：ＰＡ‐０３３９）
カオリンクレー（エンゲルハード社製、商品名：ウルトラホワイト９０） ５０重量部 水 ５０重量部

（比較例２）
基紙には実施例１に記載のものを用い、且つ下記の塗工液を両面で１６．０ｇ／ｍ^２塗工して比較例２の剥離紙用原紙を得た。
塗工液
スチレン‐ブタジエンラテックス ５０重量部 （日本エイアンドエル社製、商品名：ＰＡ‐０３３９）
ポリビニルアルコール
（日本合成化学社製、商品名：ゴーセノールＫＬ‐０５、１０％） ５０重量部 水 ５０重量部

本発明において、実施例および比較例で得られた剥離紙用原紙および剥離紙の特性を比較試験した。その結果を表１に示す。なお、評価方法は下記のとおりである。
引裂強さ：ＪＩＳ Ｐ８１１６に準じて試験を行った。
平滑度 ：ＪＩＳ Ｐ８１１９に準じて試験を行った。
灰分 ：ＪＩＳ Ｐ８１２８に準じて試験を行った。
加工適性：打ち抜き評価方法
刃の磨耗度合いを表す方法で、ギロチン刃を利用した方法で評価した。Ａ４版のシートを重量６．０ｋｇとなるまで重ね、紙の流れ方向に対して垂直に裁断したときの刃こぼれの様子を比較した。裁断回数は、１万回とした。○は殆ど刃こぼれなし。×は刃こぼれありを示す。
耐ブロッキング性：
５ｃｍ×５ｃｍにカットした試料の塗工面同士を合わせ、荷重１ｋｇを掛け、６０℃で２時間放置後取り出し、冷却し、そのブロッキング性を評価した。◎は音なし、○は非接着（音あり）、×は接着を示す。
伸縮率：
伸縮率は伸び率と縮み率を表したものである。伸び率は、試料を１１０℃に１０分間入れたときの長さ（Ｌ_１１０）と、そこから高湿条件（３０℃、８０％、２４時間）に移行したときの長さ（Ｌ_３０）を測定し、また、縮み率は、逆に試料を高湿条件（３０℃、８０％、２４時間）に入れたときの長さ（Ｌ_３０）と、その条件から１１０℃に１０分間入れたときの長さ（Ｌ_１１０）を測定し、各々下記の式によって求めた。
伸び率＝（Ｌ_１１０−Ｌ_３０）／Ｌ_１１０×１００（％）
縮み率＝（Ｌ_３０−Ｌ_１１０）／Ｌ_３０×１００（％）

表１の結果、次の諸点が確認された。実施例１および２による本発明の剥離紙用原紙は、片面或いは両面にポリビニルアルコール系共重合体を主成分とする塗工層を有し、かつ、灰分が３％以下であるので、強度、平滑性、横方向の伸縮率の各特性において良好な上に、打抜き加工性と耐ブロッキング性も良好である。また、実施例２の剥離紙用原紙に剥離層を設けて実施例３とした本発明の剥離紙は、実施例１および２と同様、上記の各特性、打抜き加工性と耐ブロッキング性は良好である。これに対して、比較例１は、塗工層に顔料を多く含有し、灰分が３％より多いために打抜き加工性が悪い。また、比較例２は、塗工層にポリビニルアルコール系共重合体を用いていないために耐ブロッキング性が悪い。

本発明は、上記のように、横方向の伸縮率が小さく、耐ブロッキング性が良好で、打ち抜き加工性が優れた特性を有する剥離紙用原紙及びこれを用いた剥離紙を提供するのであるから、例えば、種々の部品製造工程紙として耐ブロッキング性と生産性に優れた特性が必要となる電子材料製造工程等、様々な用途に適用可能で極めて有用である。

Claims (6)

1. 基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、かつ、灰分が３％以下であることを特徴とする剥離紙用原紙。
2. 前記塗工層の塗布量が４〜１５ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の剥離紙用原紙。
3. 横方向の伸縮率が１．２％以下であることを特徴とする請求項１、２に記載の剥離紙用原紙。
4. 基紙の片面或いは両面に、ポリビニルアルコール系共重合体を含む塗工層を有し、該塗工層上に剥離層が形成されて成る剥離紙であって、灰分が３％以下であることを特徴とする剥離紙。
5. 前記塗工層の塗布量が４〜１５ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項４に記載の剥離紙。
6. 横方向の伸縮率が１．２％以下であることを特徴とする請求項４、５に記載の剥離紙。