JP4570021B2

JP4570021B2 - エンボス付き離型紙

Info

Publication number: JP4570021B2
Application number: JP2003406434A
Authority: JP
Inventors: 徳之椎名; 雅一角田; 峰明衛藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: JP2005161774A

Description

本発明は、エンボス付き離型に係り、更に詳しくは合成皮革等の製造に用いるエンボス付き離型紙に関する。

従来、耐熱性、平滑な表面状態が要求されるエンボス付き工程離型紙として、ポリプロピレン及び長鎖分岐を有するポリエチレンからなる樹脂組成物と、ポリプロピレンホモポリマーを紙基材上に共押出してなる積層物が知られている（例えば特許文献１参照）。また、紙の片面に電離放射線硬化膜を設け、且つ電離放射線硬化膜を設けた紙にエンボスを施したエンボス付き離型紙が知られている（例えば特許文献２参照）。また、従来のエンボス付き離型紙においては、熱エンボスロールにより、離型紙の表面の熱溶融樹脂を溶解させ、同時に支持体である紙も軟化させることにより、エンボスロールの型を立体的に離型紙に転写させている（例えば特許文献２参照）。
特公平５−８２８０６号公報特公昭６４−１０６２６号公報

しかし、特許文献１及び２に記載のような従来のエンボス付き離型紙の製造方法には、熱エンボスロールで離型基材にエンボスを施した後、エンボス余熱によりエンボスパターンを形成した熱溶融樹脂がだれてしまい、特に細かいエンボスパターンの賦型率が悪くなるという欠点が見られる。

本発明の課題は、エンボスパターンを形成した熱溶融樹脂のだれが少なく賦型率の高いエンボス付き離型紙の製造方法を提供することである。

請求項１に記載の発明は、上記の課題を解決するもので、紙の片面に熱溶融樹脂膜が設けられた離型基材にエンボスを施すエンボス付き離型紙の製造方法において、離型基材にエンボスを施した直後に離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させることを特徴とするエンボス付き離型紙の製造方法を要旨とする。

本発明において、熱溶融樹脂の急冷を離型基材の裏面側に冷却エアを吹き付けることにより、又は離型基材の両面に冷却エアを吹き付けることにより行うことができる。

本発明のエンボス付き離型紙の製造方法において、熱溶融樹脂として、ポリプロピレン等の熱溶融樹脂及び電離放射線硬化性樹脂を用いることができるが、電離放射線硬化性樹脂を用いることにより、適度の離型性を有し、且つ耐熱性、耐侯性、耐薬品性、耐磨耗性等の点において優れたエンボス付き離型紙を得ることができる。

本発明のエンボス付き離型紙の製造方法は、離型基材にエンボスを施した直後に離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させ、その後空冷で室温まで冷却することを特徴とするもので、エンボスパターンを形成した熱溶融樹脂のだれが少なく、特に細かいエンボスパターンについて賦型率の高いエンボス付き離型紙を製造することができる。

以下、図面を用いて本発明につき詳細に説明する。

図１は本発明のエンボス付き離型紙の製造工程を示す。紙１の片面にコーティング部５で溶剤に溶解させた熱溶融樹脂膜２を主成分とするコーティング材料６を塗布し、乾燥部７で溶剤を蒸散させて離型基材を形成した後に、離型基材にエンボス部８でエンボス加工を行う。その直後冷却空気供給装置９により離型基材の裏面側に冷却エアを吹き付けることにより、離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させ、巻き取り、室温まで冷却して最終製品を得る。

また、本発明のエンボス付き離型紙の製造方法において、熱溶融樹脂として、ポリプロピレン等の熱溶融樹脂及び電離放射線硬化性樹脂を用いることができ、その場合、電離放射線硬化性樹脂を用いることにより、適度の離型性を有し、且つ耐熱性、耐侯性、耐薬品性、耐磨耗性等の点において優れたエンボス付き離型紙を得ることができる。

コーティング材料として溶剤に溶解させた電離放射線硬化性樹脂を主成分として含むコーティング材料を用いる場合は、図２に示すように、離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させたものを、紫外線照射装置１０に通して紫外線を照射させ、塗布された電離放射線硬化性樹脂を硬化させ、巻き取り、室温まで冷却する。尚、その場合、離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させた後、一端、巻き取り、その状態で更に室温まで冷却し、しかる後、巻き取ったものを巻き出して紫外線照射装置を通過させ、塗布された電離放射線硬化性樹脂を硬化させて最終製品を得るようにしても良い。

尚、コーティング材料として溶剤に溶解させた電離放射線硬化性樹脂を主成分として含むコーティング材料を用いる場合において、エンボス加工を放射線の照射前に行っているのは、硬化後にエンボス加工を施すのではコート層が割れてしまうからである。

また、電離放射線硬化性樹脂からなる熱溶融樹脂層の硬化に用いる紫外線照射装置としては、１８００〜４０００Åの波長の光線を発する、水晶水銀灯、紫外線硬化炭素アーク及び高フラッシュランプ等を光源として有するものを適用できる。また、電離放射線硬化性樹脂からなる熱溶融樹脂層の硬化は、電子線照射装置によっても良く、電子線照射装置としては、５０〜２０００ＫｃＶのエネルギーを有するものが適当である。

エンボス加工は、一般にエンボスロールで賦型する方法が一般的であるが、他にベルト法、金型模様のプレス法等の加工法も適用可能である。

また、図１及び図２に示す実施の形態においては、冷却空気供給装置９を離型基材の裏面側にしか設けていないが、離型基材の表面側にも同様な冷却空気供給装置を設けて、紙の両面に冷却空気を吹き付けて両面側から冷却するようにしても良い。

さらに、図１、図２に示す実施の形態においては熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させる手段として冷却空気供給装置を用いたが、この冷却空気供給装置に代えて、図３、図４に示すように紙の裏面側に接する冷却ローラ１１を用いても良い。

上記したように、本発明のエンボス付き離型紙の製造方法によれば、離型基材にエンボスを施した直後に離型基材の表面の熱溶融樹脂を軟化点以下に急冷させ、その後空冷で室温まで冷却するので、エンボスパターンを形成した熱溶融樹脂のだれが少なく、特に細かいエンボスパターンについて賦型率の高いエンボス付き離型紙を製造することができる。

図５は上記のようにして得られたエンボス付き離型紙４を示す。このエンボス付き離型紙４は、紙１の片面に熱溶融樹脂が設けられた離型基材にエンボス３が施されたものである。

紙１としては、非塗被加工紙のみならず、原紙表面に白土と他の顔料を接着剤と共に塗工してなるクレー塗被加工紙、或いはポリビニルアルコール等の有機物を塗工して耐熱性、耐水性等を付与した樹脂塗被加工紙をも利用することができる。尚、表面層がポリビニルアルコールの如き有機物よりなる樹脂塗被加工紙のときはコロナ処理等の表面処理を施しても良い。

コーティング材料として溶剤に溶解させた電離放射線硬化性樹脂を主成分として含むコーティング材料を用いる場合において、コーティング材料として、常温で固体であるエチレン性不飽和結合を有する化合物を溶剤に溶解させ、更に必要に応じて光開始剤を配合したものを適用することができる。

ここで、エチレン不飽和結合を有する化合物としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、ブトキシメチルメタクリルアミド等の単官能モノマー、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等の２官能モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート等の３官能モノマー、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレートエチレンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−（オキシジメチレン）ビスメタクリルアミド不飽和ポリエステル等のオリゴマー、プレポリマーを挙げることができ、これらの一種または二種以上の混合物及び反応物を利用することができる。尚、これらのエチレン性不飽和結合を有する化合物を含むコーティング材料の塗布物がエンボス加工時に流れることがなく、且つエンボスロールへの付着がないことが必要であり、常温で固形状態を保ち、エンボス時に、加熱、加圧により軟化し、延展するようなコーティング材料が好ましく、特に常温で固体であり軟化点５０℃以上のコーティング材料が好ましい。

エチレン性不飽和結合を有する化合物はそのままで電子線照射による硬化性を有するので、電子線照射による場合は単独で使用しても良いが、紫外線照射による場合は、光開始剤として、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ベンゾインアルキルエーテル、アゾビスイソブチロニトリル、４，４’−ジクロルベンゾフェノン等をエチレン性不飽和結合を有する化合物に対して０．５〜５重量％の濃度で配合したものをコーティング材料として用いる。

エチレン性不飽和結合を有する化合物を主成分として含むコーティング材料のコーティングには、バーコート、ナイフコート、ロールコート、カーテンフローコート、スプレーコート、押出コート等の何れのコーティング方法も適用することができる。

コーティング材料の塗布量は０．１ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²が適当であり、好ましくは０．５ｇ／ｍ²〜５０ｇ／ｍ²である。

紙（坪量；１２５ｇ／ｍ²）にポリプロピレン樹脂（モンテルＳＤＫサンライズ社製、グレード；ＰＨ９４３Ｂ、融点；１０３℃）を３０μｍの厚さに押出コーティングすることにより、熱エンボスタイプのエンボス前の離型基材を作成した。その後、エンボス機（由利ロール製）の１２０℃に加熱された熱エンボスロールを通した直後に、冷却エアにより樹脂表面温度を５６℃まで急冷させ、巻き取った後更に空冷して室温（約２２℃）まで冷却してエンボス付き離型紙を作成した。次に得られたエンボス付き離型紙のエンボス面の賦型性について、３次元粗さ測定機を用い、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）を測定し、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）１１．２を得た。また、このとき用いたエンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ）は１２．５であった。得られたエンボス付き離型紙の表面平均粗さ（Ｒａ）をエンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ）と対比して賦型率を求めた。その結果、賦型率は８９．６％であり、賦型率は極めて高いことが分かった。尚、賦型率の計算式は、賦型率＝（エンボス付き離型紙のエンボス面の表面平均粗さ（Ｒａ）／エンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ））×１００（％）である。

紙（坪量；１２５ｇ／ｍ²）にトリメチロールプロパントリアクリレート樹脂（軟化点；３７℃）を主成分とし、この樹脂に反応開始剤（チバガイギー社製）を前記樹脂に対して２重量％の割合で配合してなるコーティング材料をリバースコーターにより約２１ｇ／ｍ²塗工することにより、エンボス前の離型基材を作成した。しかる後、エンボス機（由利ロール社製）の８０℃に加熱された熱エンボスロールを通した直後に、冷却エアにより樹脂表面温度を２８℃まで急冷させ、次いで１６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀紫外線ランプ灯を用い、表面の樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させ、巻取った後空冷して室温（約２２℃）まで冷却してエンボス付き離型紙を作成した。次に得られたエンボス付き離型紙のエンボス面の賦型性について、３次元粗さ測定機を用い、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）を測定し、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）１１．８を得た。また、このとき用いたエンボスロールのロール表面の表面平均粗さ（Ｒａ）は１２．５であった。得られたエンボス付き離型紙の表面平均粗さ（Ｒａ）をエンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ）と対比して賦型率を求めた。その結果、賦型率は９４．４％であり、賦型率は極めて高いことが分かった。

紙（坪量；１２５ｇ／ｍ²）にトリメチロールプロパントリアクリレート樹脂（軟化点；３７℃）を主成分とし、この樹脂に反応開始剤（チバガイギー社製）を前記樹脂に対して２重量％の割合で配合してなるコーティング材料をリバースコーターにより約２１ｇ／ｍ²塗工することにより、エンボス前の離型基材を作成した。しかる後、エンボス機（由利ロール社製）の８０℃に加熱された熱エンボスロールを通した直後に、冷却エアにより樹脂表面温度を２８℃まで急冷させ、その後、巻取り、巻き取った状態で空冷により室温（約２２℃）にまで冷却した。次いで室温まで冷却したエンボス付き離型紙の樹脂に、１６０Ｗ／ｃｍの高圧水銀紫外線ランプ灯を用い、紫外線を照射して樹脂を硬化させて最終製品を得た。次に得られたエンボス付き離型紙のエンボス面の賦型性について、３次元粗さ測定機を用い、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）を測定し、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）１１．８を得た。また、このとき用いたエンボスロールのロール表面の表面平均粗さ（Ｒａ）は１２．５であった。得られたエンボス付き離型紙の表面平均粗さ（Ｒａ）をエンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ）と対比して賦型率を求めた。その結果、賦型率は９４．４％であり、賦型率は極めて高いことが分かった。

［比較例１］
紙（坪量；１２５ｇ／ｍ²）にポリプロピレン樹脂（モンテルＳＤＫサンライズ社製、グレード；ＰＨ９４３Ｂ、融点；１０３℃）を３０μｍの厚さに押出コーティングすることにより、熱エンボスタイプのエンボス前の離型基材を作成した。その後、エンボス機（由利ロール製）の１２０℃に加熱された熱エンボスロールを通してエンボス付き離型紙を作成し巻き取った後空冷で室温（約２２℃）に冷却した。次に得られたエンボス付き離型紙のエンボス面の賦型性について、３次元粗さ測定機を用い、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）を測定し、エンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）９．９８を得た。また、このとき用いたエンボスロールのエンボス表面の表面平均粗さ（Ｒａ）は１２．５であった。得られたエンボス付き離型紙の表面平均粗さ（Ｒａ）をエンボスロールのロール面の表面平均粗さ（Ｒａ）と対比して賦型率を求めた。その結果、賦型率は７９．８％であり、賦型率が実施例１，２に比して悪いことが分かった。

次にエンボスロールの表面平均粗さ（Ｒａ）並びに実施例１，２及び比較例１，２のエンボス付き離型紙の表面平均粗さ（Ｒａ）及び賦型率について表１に示す。

実施例１，２及び比較例１，２から分かるように、離型基材を熱エンボスロールを通した後に急冷することにより、熱エンボスロールの熱によるエンボスのだれを防止し、賦型率を高いエンボス付き離型紙を得ることができることが分かった。

本発明のエンボス付き離型紙の製造方法は、合成皮革の製造に用いるエンボス付き離型紙の製造のみならず、化粧板の製造の際に用いるエンボス賦型フィルムの製造にも利用しすることができる。

本発明のエンボス付き離型紙の製造方法の第１の実施の形態による製造過程を示す模式図である。本発明のエンボス付き離型紙の製造方法の第２の実施の形態による製造過程を示す模式図である。本発明のエンボス付き離型紙の製造方法の第３の実施の形態による製造過程を示す模式図である。本発明のエンボス付き離型紙の製造方法の第４の実施の形態による製造過程を示す模式図である。本発明のエンボス付き離型紙の製造方法によるエンボス付き離型紙の断面図である。

符号の説明

１紙
２熱溶融樹脂
３エンボス
４エンボス付き離型紙
５コーティング部
６コーティング材料
７乾燥部
８エンボス部
９冷却装置供給装置
１０紫外線照射装置
１１冷却ロール

Claims

紙１の片面に、溶剤に溶解させた電離放射線照射硬化性樹脂を主成分とするコーティング材料６をコーティング部５で塗布し、更に、乾燥部７で溶剤を蒸散させて、上記の紙１の片面に電離放射線照射硬化性樹脂膜２を設けた離型基材を形成し、次いで、上記の離型基材を構成する電離放射線照射硬化性樹脂膜２に、エンボス部８でエンボス加工を行い、エンボス３を形成し、
しかる後、上記の離型基材の非エンボスの裏面側に、冷却空気供給装置９により冷却エアを吹き付けることにより、上記の離型基材の表面側の電離放射線照射硬化性樹脂膜２を構成する電離放射線照射硬化性樹脂をその軟化点以下に急冷させ、
次いで、上記で電離放射線照射硬化性樹脂を軟化点以下に急冷させた後、上記の離型基材の表面側の電離放射線照射硬化性樹脂膜２に、紫外線照射装置１０により紫外線を照射し、上記の電離放射線照射硬化性樹脂膜２を構成する電離放射線照射硬化性樹脂を硬化させて、
次いで、上記の離型基材を巻き取り、室温まで冷却すること
を特徴とするエンボス付き離型紙の製造方法。
離型基材の非エンボスの裏面側と離型基材のエンボスの表面側との両面に、冷却エアを吹き付けることを特徴とする請求項１に記載のエンボス付き離型紙の製造方法。