JP2005500964A - カレンダー掛け装置上で連続的に接着を行うための接着片 - Google Patents

Abstract

本発明はロールに巻かれた平らなウエッブ材料片のフライングロール交換のための接着テープに対する、それぞれ温度２３℃、相対大気湿度５５％において１ｋｇの荷重をかけて測定して剪断強度が被覆した原紙の上で少なくとも１０００分、グラビア用紙の上で少なくとも２０００分である自己接着性組成物の使用に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明はロールに巻かれた平らなウエッブ材料のフライング・スプライス（ｆｌｙｉｎｇ ｓｐｌｉｃｅ）を行うことを目的とし、主要裏地材、前面にある自己接着性組成物、および裏面にある少くとも一つの接着性をもった開裂可能な（ｃｌｅａｖａｂｌｅ、裂けて分割し得る）システムを装着した接着テープ、並びにその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙工場または同様な場所におけるフライング・スプライスは、高速度で走行している機械を止めることなく、殆ど完全にウエッブが巻き戻された古い紙ロールを新しいロールと取り替えるために通常行われる方法である。操作の連続性を最高限度に確保するために、古い紙ウエッブの端を新しい紙ウエッブの始端部に接着する。このことはタブ（ｔａｂ）として知られている両面自己接着テープを用いて達成される。このタブは一方では高度の接着性と高度の粘着性をもっているが、他方ではその水溶性の自己接着性組成物および紙の裏地材のために、製紙機の中での廃物の紙の再利用が妨害されない。
【０００３】
通常タブはウエッブの始端部に手で接着される。この操作には熟練した人間が必要であり、また技術的に有利ではない結果を招く。何故ならば紙のウエッブ、固定用のタブおよび接着片が連続して存在する結果、接合部が比較的厚くなるからである。
【０００４】
フライング・スプライスの際接着剤で接合を行うためには多様な種類の製品が入手でき、その中には特に紙の裏地に加えてその両側に被覆された水溶性の自己接着性組成物を有する製品が含まれる。スプライス（重ね継ぎ）をつくりまたそれを実行する方法、および対応する接着テープは、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４に記載されている。
【０００５】
さもなければ開かれた接着区域を覆う非接着性のカバー材であって、この場合紙の裏地材が切り込みをもち残りの部分が接着剤を覆っているような、スプライシング工程の間に動的装着（ｄｙｎａｍｉｃ ｌｏａｄｉｎｇ）を行うための接着テープは特許文献５に記載されている。
【０００６】
また同様にスプライシング工程のための特許文献６記載の接着テープもこの種のものである。この接着テープは、その非接着性の裏面に両面接着テープを有しており、該両面接着テープは容易にスプライシングを行える紙の裏地材を有し、スプライシング工程において該裏地材は開裂し個々の接着剤を被覆するようになっている。
【０００７】
フライング・スプライスの際に引き裂けが起こるのを避けるために、縦に分割し得る紙からつくられた紙の裏地材が積層化されている接着テープが引っ込んだ形で、即ち接着テープの長い縁から或る距離（Ｖ）を置いて配置されている。
【０００８】
特許文献７には他の変形が記載されている。この場合、二つの開裂可能な片をもった接着テープが記載されている。
【０００９】
これらの接着テープまたはスプライシング法は、カレンダー掛け装置において紙ウエッブを操作するには不適当であるか、或いはあまり適していない。フライング・スプライスを行うための接着テープは高い初期粘着性を含む高度の粘着性をもった接着剤を使用することを特徴としている。カレンダー掛け装置に使用することに関し、特にスプライス部分（重ね継ぎ部分）が近接した接触ロールを通過する場合、温度、高いウエッブ張力および圧力はスプライス或いはカレンダー掛け装置に対し悪影響を与える。
【００１０】
高温の結果接着テープには特定の熱的負荷がかかる。他方ウエッブ全体に主としてかかる張力のために接合が引き離される可能性がある。他方、高温および高圧によって側方の部分で接着剤が絞り出されるか、或いは接合した紙によって接着性組成物が圧し付けられることもある。これらの接着剤の残渣のため紙ウエッブは互いに或いはカレンダー・ロールにくっつくことがある。その結果ウエッブが裂けるかロールが損傷を受ける。これによってウエッブの加工操作が中断する。この場合面倒で高価な工程によりロールを新しく被覆しなければならない。さらに、直ちには検出されないロール上の接着剤または接着テープの残渣によって高い割合で紙の損失が生じる危険がある。
【特許文献１】
ＥＰ ４１８ ５２７Ａ２。
【特許文献２】
ＤＥ ４０ ３３ ９００Ａ１。
【特許文献３】
ＤＥ １９６ ２８ ３１７Ａ１。
【特許文献４】
ＤＥ １９８ ３０ ６７３。
【特許文献５】
ＤＥ １９６ ３２ ６８９ Ａ２。
【特許文献６】
ＤＥ １９９ ０２ １７９Ａ１。
【特許文献７】
ＤＥ １９８ ３０ ６７４。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、カレンダー掛け加工を行う場合従来法の欠点を示すことなくフライング・スプライスに使用可能な接着片を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のこの目的は特許請求の範囲請求項１に規定された接着剤を使用することによって達成される。他の請求項は対応する接着テープおよびその有利な具体化例、並びにフライング・スプライスに関連したスプライシング工程に対するものである。
【００１３】
従って請求項１は、フライング・スプライスを行うための接着テープに対する、それぞれ温度２３℃、相対湿度５５％において１ｋｇの荷重を掛けて測定された剪断強度が塗工原紙（ｃｏａｔｅｄ ｂａｓｅ ｐａｐｅｒ）の上で少なくとも１０００分、グラビア用紙の上で少なくとも２０００分の自己接着性組成物の使用に関する。
【００１４】
これに対応して、主要裏地、前面にある自己接着性組成物、および裏面にある少なくとも一つの接着性の開裂可能なシステムを装備し、該自己接着性組成物はそれぞれ温度２３℃、相対湿度５５％において１ｋｇの荷重をかけて測定された剪断強度が塗工原紙の上で少なくとも１０００分、グラビア用紙の上で少なくとも２０００分のフライング・スプライスを行うための接着テープが他の請求項として記載されている。
【００１５】
本発明の極めて好適な一具体化例においては、使用される自己接着性組成物は感圧性のアクリレート接着剤である。水溶性のアクリレートおよび水に不溶なアクリレートの両方とも有利に使用することができる。
【００１６】
これに加えて、天然および合成のゴム組成物および上記化合物の分散物も使用することができる。原理的には本発明の基準に合致するすべての基本的なタイプの感圧性接着剤を使用できる。
【００１７】
剪断強度は下記の方法で測定される：
接着剤の剪断強度を測定するためには、これらの接着剤を標準の裏地材（ポリエステルフィルム、厚さ２５μｍ）に被覆する。それぞれの場合被覆の割合を同じ２５ｇ／ｍ^２に選ぶことが有利である。
【００１８】
接着剤を乾燥し適宜交叉結合をさせた後、幅１３ｍｍ、長さ少なくとも２０ｍｍの細片を切り取り、規定された種類の紙（例えばグラビア用紙、例えばＮｅｏｐｒｅｓｓ Ｔ ５４、５４ｇ／ｍ^２、または被覆用の基質紙、例えばＭｅｄｉａｐｒｉｎｔ、１３５ｇ／ｍ^２）に接着させる。接合面積は１３×２０ｍｍである。接合を行う間にかける圧力を確実に一定に保つためには、試験試料の上にゆっくりと２回、ローラ（重さ２ｋｇ）をかける。この方法でつくられた試験試料に対し、接合面に平行に１ｋｇの錘りをかけ、接着片が紙の上に留どまっている時間を測定する。
【００１９】
個々の接着剤をもっと効果的に区別するためには、他の温度（例えば４０℃および７０℃）においても対応した試験を行う。
【００２０】
完全に機能することを確保するためには、接着剤は温度２３℃、相対湿度５５％において１ｋｇの錘りを塗工原紙の上において１０００分よりも長く、またグラビア用紙上において２０００分よりも長く保持しなければならない。
【００２１】
使用できる自己接着性組成物には例えば下記の組成をもった自己接着性アクリレート組成物が含まれる：
４０〜９０重量％のアクリル酸、６０〜１０重量％のアクリル酸ブチル、または４０〜９０重量％のアクリル酸、３０〜５重量％のアクリル酸ブチル、３０〜５重量％のアクリル酸エチルヘキシルに、可塑剤としてエトキシル化した好ましくはＣ_１６〜Ｃ_１８のアルキルアミン、さらに好ましくは１５〜２５個のエトキシ単位をもつアルキルアミンを加えたもの。
【００２２】
可塑剤と重合体との配合物は可塑剤を５５〜７５重量％、重合体を２５〜４５重量％含んでいる。
【００２３】
重合は、エタノールを調節剤として使用し、極性溶媒中でフリーラジカル反応によって行われる。アルミニウム・キレート化合物を使用し（全量に関し０．３〜１．２重量％）部分的な交叉結合を行う。
【００２４】
自己接着性組成物は好ましくは３０〜６０ｇ／ｍ^２の割合で被覆されるが、特に好ましくは被覆の割合を３５〜５０ｇ／ｍ^２に選ぶことが好ましい。
【００２５】
本発明の接着テープは、平らな細片の材料が１個またはそれ以上のカレンダー掛け装置に通される操作に使用するのに特に適している。
【００２６】
開裂可能なシステムは、引っ張り強さに適合させるのに必要な紙の裏地に比べ、開裂抵抗が遥かに低いことが有利である。開裂可能なシステムはサイジングされ高度に緻密化された紙、または紙／フィルム複合体、或いは二つのフィルムの複合体をベースにしており、このような複合体は規定された方法で直線部分でおよび／または点によってつなぎ合わされたフィルムおよび／または紙から構成されている。この目的に適したシステムの例には特に下記のような紙、紙複合体システムまたはフィルムが含まれる：即ち
− 容易に開裂可能な紙のシステム。
【００２７】
− 二重の紙（規定された方法で互いに積層化された紙。開裂工程は極めて均一に進行し、例えば不均一な圧密の結果としての応力のピークは生じない。これらの紙は壁の被覆材およびフィルターの製造に使用される。）
− 規定された方法で一緒にサイジングされた高度に圧密した紙（開裂強度が高い紙）。サイジングは例えば澱粉、澱粉含有誘導体、メチルセルロースをベースにした壁紙用のペースト（ｔｅｓａ^（Ｒ）ペースト、ｔｅｓａ ＡＧ、Ｈａｍｂｕｒｇ；Ｍｅｔｈｙｌａｎ^（Ｒ）、Ｈｅｎｋｅｌ ＫＧａＡ、Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ），或いはポリビニルアルコール誘導体をベースにした他のものを用いて行われる。このようなシステムはＥＰ ０ ７５７ ６５７ Ａ１に記載されている。
【００２８】
− 開裂力が接着剤の接合点の大きさによって決定される開裂可能なシステム；この種のシステムは例えばＤＥ １９８ ４１ ６０９Ａ１に記載されている。
【００２９】
− 同時押出しされたフィルム。
【００３０】
開裂可能なシステムは主要裏地材と同じ幅をもっていることが有利である。これに反して他の有利な具体化例においては、主要裏地材は開裂可能なシステムよりも幅が広いことが有利である。さらに、主要裏地材は前方の縁（長い縁１４）の区域において最高１５ｍｍだけ、特に０．５〜１５ｍｍ、好ましくは１〜７ｍｍ、極めて好ましくは１．５〜３．５ｍｍだけ開裂可能なシステムの上に突き出していることが有利である。
【００３１】
二つまたはそれ以上の開裂可能なシステムが接着テープに被覆されている場合、その間の距離は３〜５０ｍｍであることが有利である。選ばれる好適な距離は２５〜４５ｍｍであり、極めて好適には３０〜４０ｍｍである。
【００３２】
主要裏地材としては引っ張り強さが大きい紙またはフィルムの裏地を使用することが好ましい。この場合挙げることができる裏地材料には例えば次のものが含まれる：クレープ（ｃｒｅｐｅ）の程度が低い機械で光沢を出した原紙、片側が被覆された滑らかな原紙、緻密で両側に被覆された印刷可能な装飾紙、片側が二重に被覆された上質の高光沢クラフト紙。但しこれらの例によって裏地材料の選択を不必要に制限するつもりはない。
【００３３】
接着テープの上に二つまたはそれ以上の開裂可能なシステムが存在する場合には、これらのシステムは同じ材料で構成され、従って同じ開裂力をもっていることができる。或いはまた異なった材料から構成され、従って開裂力が異なった開裂可能なシステムを取り付けることも有利であり得る。
【００３４】
他の好適具体化例においては、適宜長手方向において孔または切り込みが備えられたライニング材付きの自己接着性組成物が提供される。
【００３５】
開裂可能なシステムの開裂抵抗が５〜７０ｃＮ／ｃｍ、特に１２〜６０ｃＮ／ｃｍである場合特に有利である。開裂抵抗の測定に関しては、ＤＥ １９９ ０２ １７９ Ａ１を参照されたい。
【００３６】
スプライシング工程においては、接着テープの一部が自由な状態にあり、一方接着テープの下側がその下のウエッブに接着して最も上にあるウエッブを固定するような方法で、最も上にあるウエッブの下側において接着テープを直線に沿って新しい紙ロールに接着する。この場合適宜、自己接着性組成物の上に存在し得るライニング材の一部だけを最初に取り除く。その結果スプライシング工程に必要な自己接着性組成物の一部はなおライニング材で被覆されており、この状態においてはロールは自由な接着表面をもっていない。しかる後、スプライシング工程の最後の段階においてなお存在している残りのライニング材を取り除き、その後この方法で装着された新しいロールを、殆ど完全にウエッブが巻き戻され交換を必要とする古いロールのそばに並べて配置し、古いロールと同じ回転速度まで加速し、次いで古いウエッブの方へ押し付ける。ウエッブが実質的に同じ速度をもった状態で接着テープの露出した自己接着性組成物は古いウエッブに接着する。同時に開裂可能な材料からつくられた開裂可能な裏地は開裂し、その上に被覆された二つの自己接着性組成物はその残留物で非接着的に覆われる。この取り出し操作の過程においてスプライシングが行われた後、接合部位はこのようにして接合されたウエッブと共にカレンダー掛け装置を通過する。
【００３７】
前進するウエッブと接着テープとが接触した後、接着テープの開裂可能なシステムは開裂し、新しいロールの最も上にある紙の層が放出され、最早開いた状態の粘着性の残留物は存在しない。
【００３８】
高温および／または高圧に耐えるためには、紙のウエッブを連結するために本発明の接着テープ、即ち特に高い剪断強度をもつテープを使用することが好ましい。
【００３９】
スプライシング工程は、接着テープが走行するウエッブに対して直角をなすか横方向に対して最高１５°の鋭角をなした直線に沿って接着が行われるようにすると有利に行うことができる。
【００４０】
下記の説明の目的は実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明することであるが、この説明によって本発明を不必要に制限するつもりはない。
【００４１】
図１は、低レベルのクレープをもち片側に水溶性の自己接着性組成物３が被覆された紙からつくられた主要裏地材２をもつ接着テープ１を詳細に示す。自己接着性組成物３をもつ主要裏地材２は、ドイツ、Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ ＡＧからｔｅｓａｋｒｅｐｐ ５１４４７として市販されている場合、全体の厚さが０．０８８ｍｍであり、幅は１５０ｍｍである。自己接着性組成物３はシリコーン処理された剥離紙４でライニングされており、これには左側の縁から３０ｍｍの距離の所に切り込み５が備えられ、剥離紙４の左側の部分４ａを先ず取り除いた後に、右側の部分４ｂを取り除くことができるようになっている。
【００４２】
接着テープ１の下方にはその右側の端の領域に、両側にそれぞれ水溶性の自己接着性組成物８および９が被覆された開裂可能な紙の裏地材７から構成されている両面接着テープ片６が接合されている。この接着テープは幅が９ｍｍである。
【００４３】
図２は、剥離紙４の一部４ａが剥離紙から取り去られた後、接着テープ１が新しい紙ロールの紙ウエッブ１１の下方に、特にその左側の部分についてどのようにしてくっついているかを示している。接着テープは、紙のウエッブ１１の下方に位置する紙ロールの紙のウエッブ１２の上に露出された自己接着性組成物９を用いて予め接着される。剥離紙４の右側の部分４ｂも取り除かれると、このように装着された紙ロールは、該ロールの上方を直角をなして延びている接着テープ１と接合してフライング・スプライスを行える状態になる。
【００４４】
ここで自己接着性組成物３が露出され、フライング・スプライスを行うために出て行くウエッブとの接触区域がつくられる。この接触区域は幅が１２０ｍｍであり、紙ロールの幅全体に亙って延びている。
【００４５】
このように装着された（新しい）紙ロールはウエッブが巻き戻された（古い）紙ロールのそばに並べて置かれ、これに新しいロールが取り付けられる。新しい紙ロールは実質的に走り去るウエッブの速度に対応する回転速度まで加速される。両方の速度が適切に同調したら、スプライスを完了することができる。走り去るウエッブ１３は接触シャフト（図示せず）によって新しいロールの周辺部と接触し、図３に示されるように自己接着性組成物３が走り去る紙ウエッブ１３に接着する。開裂可能な紙の裏地７は接着剤が接触後直ちに開裂してその一部７ａが接着テープ１の上に残りそこで自己接着性組成物８を覆い、一方他の部分７ｂは紙ウエッブ１２と接合している自己接着性組成物９の上に残る。従って両方の自己接着性組成物８および９はいわゆる無効化され、即ち接合を行わなくなり、従って紙処理機における以後の操作を妨害することはない。
【００４６】
本発明の接着テープは、スプライス部分がカレンダー掛け装置を通過する処理工程においてフライング・スプライスを行うのに驚くべきほど適している。当業界の以前のスプライシング用の接着テープは、使用される感圧性接着剤が軟らかいため（剪断強度が低い）この目的には適していない。現在までに手動による静止的なスプライシング操作だけに使用できた接着剤は、フライング・スプライスに使用した場合、その剪断強度およびそれに伴うかたさにも拘わらず、また高い剪断、圧力および温度による負荷条件下においても、予想外にも本発明の接着テープに対するスプライシング用に使用できるほど十分な良好な粘着性を示す。フライング・スプライス工程で起こる高速度においてさえもスプライスの信頼性は保持される。即ち最高１２００ｍ／分の速度においてさえスプライシング操作がうまく進行することを試験によって実証することができた。
【００４７】
この数値は、平らなウエッブ材料、特に紙のウエッブがカレンダー掛け装置に通されるシステムに対して現在必ずかけられる期待を遥かに越えるものである。当業界の現状においてはこの場合最高３００ｍ／分の速度が実現可能である。自己接着性組成物の被覆の割合は非常に低く保つことができる。当業界の専門家にとって予想外なことには、例えば３０〜６０ｇ／ｍ^２の範囲、特に４０ｇ／ｍ^２の被覆の割合においても（通常の誤差許容度の範囲内において）、自己接着性組成物の初期粘着性は良好であり、この接着テープはフライング・スプライスでの使用に適している。被覆の割合が低い結果として接着テープの厚さも薄くなり、この接着テープはそれが通過する際の圧力的な負荷に著しく耐えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の接着テープの模式的側面図。
【図２】紙ロールに接着されフライング・スプライスの準備ができた図１の接着テープの模式的側面図。
【図３】フライング・スプライスが行われた後の図２に示された図。

Claims (10)

1. ロールに巻かれた平らなウエッブ材料のフライング・スプライスを行うための接着テープに対する、それぞれ温度２３℃、相対湿度５５％において１ｋｇの荷重をかけて測定された、剪断強度が塗工原紙の上で少なくとも１０００分、グラビア用紙の上で少なくとも２０００分である自己接着性組成物の使用。
2. 主要裏地材（２）、前面にある自己接着性組成物（３）、および裏面にある少なくとも一つの接着性をもった開裂可能なシステム（６）を装着した、ロールに巻かれた平らなウエッブ材料のフライング・スプライスを行うための接着テープにおいて、該自己接着性組成物（３）はそれぞれ温度２３℃、相対湿度５５％において１ｋｇの荷重をかけて測定された剪断強度が塗工原紙の上で少なくとも１０００分、グラビア用紙の上で少なくとも２０００分であることを特徴とする接着テープ。
3. 自己接着性組成物（３）の塗布割合は３０〜６０ｇ／ｍ^２、特に３５〜５０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項２記載の接着テープ。
4. 自己接着性組成物（３）はアクリレートをベースにした組成物であることを特徴とする請求項２または３記載の接着テープ。
5. 開裂可能なシステム（６）はサイジングされ高度に緻密化された紙、紙／フィルム複合体または２種のフィルムの複合体をベースにしていることを特徴とする請求項２〜４項の少なくとも一つに記載の接着テープ。
6. 開裂可能なシステム（６）は主要裏地材（２）と同じ幅をもっていることを特徴とする請求項２〜５項の少なくとも一つ記載の接着テープ。
7. 主裏地材（２）は高い引っ張り強さをもった紙またはフィルムの裏地材であることをことを特徴とする請求項２〜６項の少なくとも一つに記載の接着テープ。
8. 自己接着性組成物（３）には適宜長手方向に孔または切り込み（５）が取り付けられているライニング材（４）が備えられていることを特徴とする請求項２〜７項の少なくとも一つに記載の接着テープ。
9. 開裂可能なシステム（６）の開裂抵抗は５〜７０ｃＮ／ｃｍ、特に１２〜６０ｃＮ／ｃｍであることを特徴とする請求項２〜８項の少なくとも一つに記載の接着テープ。
10. 平らなウエッブ材料のロールの最も上にあるウエッブ（１１）がその後側において部分的に接着した請求項２〜９のいずれか一つ記載の接着テープ（１）を有し、他方該接着テープの下側は該ウエッブの下方にあるウエッブ（１２）に接着して最も上のウエッブを固定するスプライシング法において、適宜最初に、自己接着性組成物（３）の上に存在することができる任意のライニング材（４）の一部（４ａ）だけを取り除き、従ってスプライシング工程に必要な自己接着性組成物（３）の部分はまだライニング材（４ｂ）でライニングされ、この状態において該ロールは自由な接着面をもっていないようにし、しかる後スプライシング工程の最後の段階においてなお存在している残ったライニング材（４ｂ）を取り除き、その後この方法で装着された新しいロールを殆ど完全にウエッブが巻き戻された交換を必要とする古いロールのそばに並べて配置し、古いロールと同じ回転速度まで加速した後これを古いウエッブ（１３）の方に押し付け、該ウエッブの速度が実質的に同じ速度で接着テープ（１）の露出した自己接着性組成物を古いウエッブ（１３）に接着させ、同時に開裂可能な材料でつくられた開裂可能な裏地材（７）が引き裂かれ、その残りの部分（７ａ、７ｂ）が該裏地材（７）上に被覆された二つの自己接着性組成物（８、９）を非接着的に覆うようにし、さらに、スプライシングが行われた後、接合部位はこのように接合されたウエッブと共に少なくとも一つのカレンダー掛け装置を通過することを特徴とするスプライシング方法。