JP5903137B2 - 滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法に関し、特に、無機鉱物粉末や合成樹脂を主原料とする滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法に関する。

図１に特許文献１に記載された合成樹脂を主原料とする従来の合成紙の製造方法が示されている。図１に示されているように、従来ではまず、全体の５６％〜８０％重量比の無機鉱物粉末と、４３％〜１８％重量比のポリエチレンと、１％〜２％重量比の補助剤とを混練して粒体としての原料粒に作成する。

続いて、作成した原料粒を押出機１１に投入し、押出機１１内の原料粒を溶融してノズル１２から管状フィルム１３として押出す。

押出機１１のノズル１２から押出される管状フィルム１３内に空気を注入して管状フィルム１３内の空間を膨張させながら、引っ張り手段１４で管状フィルム１３を引き伸ばして合成紙として作成する。

台湾特許第３７９２７２号公報

しかし、このように作成された合成紙は、表面粗さが低いので、滑りやすいという欠点がある。

上記問題点に鑑みて、本発明は滑り止め性能が高められた滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、紙本体層と該紙本体層に積層される滑り止め層とを有する滑り止め合成紙であって、前記紙本体層は無機鉱物粉末及び合成樹脂を主原料とし、前記滑り止め層はポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主原料とするものであることを特徴とする滑り止め合成紙を提供する。

上記滑り止め合成紙において、前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に複数の凹孔が形成されていることが好ましい。

上記滑り止め合成紙において、前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に、塗布層が更に積層されていることが好ましい。

上記滑り止め合成紙において、前記無機鉱物粉末が前記紙本体層の重量の１０％〜８５％を占め、前記合成樹脂としてポリエチレンを使用して前記紙本体層の重量の８９％〜１３％を占め、更に補助剤が前記紙本体層の重量の１％〜２％を占めており、前記ポリオレフィンとしてブローフィルム級のポリエチレンとブローフィルム級のポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを使用し、前記滑り止め層の重量の５０％〜９９％を占め、前記エチレン-プロピレン共重合体が前記滑り止め層の重量の５０％〜１％を占めていることが好ましい。

また、本発明は上記滑り止め合成紙の製造方法として、無機鉱物粉末及び合成樹脂を主とする紙本体層の原料を第１の押出し機に投入し、ポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主とする滑り止め層の原料を第２の押出し機に投入する材料投入工程と、前記第１の押出し機及び前記第２の押出し機がそれぞれ前記紙本体層の原料と前記滑り止め層の原料を、同一の押出しノズルに押出し、前記押出しノズルから、前記紙本体層の原料により作成される紙本体層と、前記滑り止め層の原料により作成される滑り止め層とが互いに積層された紙フィルムとして吐出される押出し工程と、前記紙フィルムを冷却する冷却工程と、前記紙フィルムを引伸ばす延伸成型工程と、を実行することを特徴とする滑り止め合成紙の製造方法をも提供する。

上記滑り止め合成紙の製造方法において、前記材料投入工程では、前記第１の押出し機と前記第２の押出し機との作業温度がいずれも１００℃〜２５０℃であり、前記押出し工程では、前記押出しノズルはＯ字形に形成された吐出口を経由して前記紙フィルムを吐出し、また、前記冷却工程では前記紙フィルムを１００℃以下まで冷却し、更に、前記延伸成型工程を実行してから、前記紙フィルムを両枚に裁断して分割する裁断工程を実行することができる。

また、上記滑り止め合成紙の製造方法において、前記材料投入工程では、前記第１の押出し機と前記第２の押出し機との作業温度がいずれも１８０℃〜３５０℃であり、前記押出し工程では、前記押出しノズルは溶液流延法に適するＩ字形に形成された吐出口を経由して前記紙フィルムを吐出し、また、前記冷却工程では前記紙フィルムを３０℃以下まで冷却するように実行することもできる。

上記滑り止め合成紙の製造方法において、前記延伸成型工程を実行した後、前記紙フィルムを電撃して前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に微細な凹孔を複数形成する凹孔形成工程を実行することが好ましい。

上記滑り止め合成紙の製造方法において、前記延伸成型工程を実行した後、前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に、塗布材料を塗布して塗布層を形成する塗布工程を実行することもできる。

上記滑り止め合成紙の製造方法において、前記無機鉱物粉末が前記紙本体層の重量の１０％〜８５％を占め、前記合成樹脂としてポリエチレンを使用して前記紙本体層の重量の８９％〜１３％を占め、更に補助剤が前記紙本体層の重量の１％〜２％を占めており、前記ポリオレフィンとしてブローフィルム級のポリエチレンとブローフィルム級のポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを使用し、前記滑り止め層の重量の５０％〜９９％を占め、前記エチレン-プロピレン共重合体が前記滑り止め層の重量の５０％〜１％を占めていることが好ましい。

上記構成によれば、本発明の滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法は、ポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主原料とする滑り止め層を有することによって、従来よりも優れた滑り止め性能を有し、且つ回収して再利用することができる滑り止め合成紙を製造して提供することができる。

従来の合成紙の製造方法が示されている略示図である。 本発明の滑り止め合成紙の構成例が示される断面図である。 本発明の滑り止め合成紙の製造方法の第１の実施形態が示されている略示図である。 本発明の滑り止め合成紙の製造方法に使用される２つの押出し機が示されている上面図である。 本発明の滑り止め合成紙の製造方法の第２の実施形態に使用される一部の機材が示される一部断面図である。 本発明の滑り止め合成紙の製造方法の第２の実施形態が示されている略示図である。 本発明の滑り止め合成紙のもう一つの構成例が示される断面図である。

以下では各図面を参照しながら、本発明の滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙を製造する各好ましい実施形態について詳しく説明する。

図２は本発明の滑り止め合成紙の構成が示される断面図であり、図示のように、本発明の滑り止め合成紙は、無機鉱物粉末及び合成樹脂を主原料とする紙本体層３１と、ベース材としてのポリオレフィン及び滑り止め材としてのエチレン-プロピレン共重合体を主原料とすると共に紙本体層３１に積層される滑り止め層３２とを有する滑り止め合成紙である。

また、本発明はこのような滑り止め合成紙を製造する方法をも提供する。

図３は本発明の滑り止め合成紙の製造方法の第１の実施形態が示されている略示図であり、図４は２つの押出し機が示されている上面図である。

図示のように、本発明は無機鉱物粉末及び合成樹脂を主とする紙本体層の原料を原料投入口２１１を経由して第１の押出し機２１に投入し、ポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主とする滑り止め層の原料を原料投入口２２１を経由して第２の押出し機２２に投入する（材料投入工程）。ここで、第１の押出し機２１と第２の押出し機２２との中の作業温度はいずれも１００℃〜２５０℃に設定され、第１の押出し機２１及び第２の押出し機２２にそれぞれ投入された前記紙本体層の原料と前記滑り止め層の原料は、第１の押出し機２１または第２の押出し機２２の中で溶融されて液状になって混練される。更に、第１の押出し機２１に投入される紙本体層の原料である無機鉱物粉末及び合成樹脂の比率は、作成予定の紙本体層の重量の内、無機鉱物粉末が１０％〜８５％、合成樹脂とするポリエチレンが８９％〜１３％、更に添加される補助剤が１％〜２％をそれぞれ占めるようになっており、また、第２の押出し機２２に投入される滑り止め層の原料であるポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体の比率は、作成予定の滑り止め層の重量の内、ポリオレフィンが５０％〜９９％、エチレン-プロピレン共重合体が５０％〜１％をそれぞれ占めるように予め設定されている。

無機鉱物粉末としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、カオリン、シリカ、パーライト、焼成アルミナ、ケイ酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、酸化チタンなどが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

合成樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。

また、滑り止め層の原料として用いられるベース材としてのポリオレフィンは、例えばブローフィルム級のポリエチレン／ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを使用することができる。ブローフィルム級のポリエチレンとしては、高密度ポリエチレンと中密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンとのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを使用することができ、メルトインデックスが０.０５〜３（ｇ／１０ｍｉｎ）のものを用いることが好ましく、その実例として例えば台湾プラスチック社製、品番:９０００または９００１、あるいはUniversal Scientific Industrial社製、品番:ＮＡ１１２-２７またはＮＡ２０５-１５、もしくはAsia Polymer Corporation社製、品番:Ｆ１１００またはＦ２２００を使用することができる。

ブローフィルム級のポリプロピレンとしては、メルトインデックスが１０.０〜１０.５（ｇ／１０ｍｉｎ）のものを用いることが好ましく、その実例として例えば李長栄化学工業社製、品番:ＰＤ９４３、あるいは台湾プラスチックグループＹＵＮＧＳＯＸ社製、品番:ＰＰ２０８０を使用することができる。

第１の押出し機２１及び第２の押出し機２２がそれぞれ液状になった前記紙本体層の原料と前記滑り止め層の原料を、同一の押出しノズル２３に押出し、押出しノズル２３から、前記紙本体層の原料により作成される紙本体層３１と、前記滑り止め層の原料により作成される滑り止め層３２とが互いに積層された紙フィルム３として吐出する（押出し工程）。ちなみに、この実施形態において使用される押出しノズル２３では、インフレーション法に適するようにＯ字形に形成された吐出口２３１を経由して紙フィルム３を吐出する。吐出される紙フィルム３は管状になると共に、押出しノズル２３によりその内側に注入される圧縮空気によって拡張されながら１００℃以下まで冷却される。

冷却された管状の紙フィルム３を引っ張り手段４に搬送し、その内側に注入された圧縮空気が排出されて並行する両側縁が互いに繋がるように平面状に畳んだ後、更に前記両側縁に沿う方向と該両側縁に沿う方向と直交する幅方向の両方向において引伸ばす（延伸成型工程）。

更に、平面状に畳まれ、且つ引伸ばされた紙フィルム３を裁断手段５に搬送して、前記両側縁に沿う方向に沿って互いに繋がっている箇所を裁断して２枚に分割する（裁断工程）。

続いて、分割された２枚の紙フィルム３をコロナ処理手段６に搬送して紙フィルム３をコロナ放電照射処理して紙本体層３１の滑り止め層３２に面しない表面に微細な凹孔を複数形成（凹孔形成工程）してから、凹孔が形成された２枚の紙フィルム３を２つの巻き取り手段７でそれぞれ巻き取って、紙フィルム３を本発明の滑り止め合成紙として作成するが、更に凹孔が形成された紙フィルム３の紙本体層３１の滑り止め層３２に面せずに凹孔が形成された表面に、塗布材料を塗布して塗布層を形成する（塗布工程）こともできる。コロナ処理手段６により形成される複数の凹孔は、紙本体層３１と塗布層との結合性を高めることができる。

実験において、従来の合成紙が斜面において水平面と成す角度が２７°〜２８°まで滑らないのと比べ、上記のように作成された本発明の滑り止め合成紙は、水平面と成す角度が３３°以上になっても滑らない著しい効果が得られる。そして本発明の滑り止め合成紙は紙本体層３１の厚さが１０μｍ以下で滑り止め層３２の厚さが３μｍ以下でも著しい滑り止め効果を得ることができる。また、紙本体層３１の厚さと滑り止め層３２の厚さ及びそれらの比率は特に制限がなく、必要に応じて製造方法におけるパラメータを調整することができる。

また、本発明の滑り止め合成紙は材料が単純であるため、回収再利用のコストが低く、そして木材から生成されるパルプを一切使用しないので、エコロジー的に好ましい製品と言える。

更に、本発明の滑り止め合成紙は、例えば物品を入れて運ぶ紙袋（例えばセメントなどの紙袋）に形成される場合、紙袋を積み上げても積み上げられた紙袋が滑り落ちる事件が起こる確率を下げることもできる。

従って、本発明の滑り止め合成紙は、ポリエチレンやポリプロピレン製のクラフト紙の代わりとなって、編み袋、敷きパッド、マットなどに用いられることができる。

図５及び図６に本発明の滑り止め合成紙の製造方法の第２の実施形態が示されており、図５はこの第２の実施形態に使用される第１の押出し機２１及び第２の押出し機２２と、押出しノズル２４と、冷却ドラム２６とが示される一部断面図であり、図６はこの第２の実施形態が示されている略示図である。

図示のように、この第２の実施形態では第１の実施形態と同じく、無機鉱物粉末及び合成樹脂を主とする紙本体層の原料を原料投入口２１１を経由して第１の押出し機２１に投入し、ポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主とする滑り止め層の原料を原料投入口２２１を経由して第２の押出し機２２に投入する（材料投入工程）。ここで、第１の押出し機２１と第２の押出し機２２との中の作業温度はいずれも１８０℃〜３５０℃に設定され、第１の押出し機２１及び第２の押出し機２２にそれぞれ投入される前記紙本体層の原料と前記滑り止め層の原料は、第１の押出し機２１または第２の押出し機２２の中で溶融されて液状になって、第１の押出し機２１及び第２の押出し機２２の中にそれぞれ配置されていて原料を搬送・攪拌する搬送棒２１２、２２２によって同一の押出しノズル２４に押出される。

この第２の実施形態に使用される紙本体層の原料及び滑り止め層の原料は第１の実施形態と同じであり、即ち、第１の押出し機２１に投入される紙本体層の原料である無機鉱物粉末及び合成樹脂の比率は、作成予定の紙本体層の重量の内、無機鉱物粉末が１０％〜８５％、合成樹脂とするポリエチレンが８９％〜１３％、更に添加される補助剤が１％〜２％をそれぞれ占めるようになっており、また、第２の押出し機２２に投入される滑り止め層の原料であるポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体の比率は、作成予定の滑り止め層の重量の内、ポリオレフィンが５０％〜９９％、エチレン-プロピレン共重合体が５０％〜１％をそれぞれ占めるように予め設定されている。

また、滑り止め層の原料として用いられるベース材としてのポリオレフィンは、例えばブローフィルム級のポリエチレン／ポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを使用することができる。ブローフィルム級のポリエチレンとしては、メルトインデックスが３.８〜７.５（ｇ／１０ｍｉｎ）のものを用いることが好ましく、その実例として例えばＡＳＩＡ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、品番:Ｃ４１００またはＣ７１００、あるいは台湾プラスチック社製、品番:６５２０Ｇを使用することができる。

ブローフィルム級のポリプロピレンとしては、メルトインデックスが３.０〜４.０（ｇ／１０ｍｉｎ）のものを用いることが好ましく、その実例として例えば李長栄化学工業社製、品番:ＰＤ４０２、あるいは台湾プラスチックグループＹＵＮＧＳＯＸ社製、品番:ＰＰ２０２０ｓを使用することができる。

押出しノズル２４から、前記紙本体層の原料により作成される紙本体層３１と、前記滑り止め層の原料により作成される滑り止め層３２とが互いに積層された紙フィルム３として吐出される（押出し工程）。ちなみに、この実施形態において使用される押出しノズル２４では、溶液流延法に適するＩ字形に形成された吐出口を経由して紙フィルム３を冷却ドラム２６に吐出する。

冷却ドラム２６で押出しノズル２４により吐出された紙フィルム３を３０℃以下まで冷却してから、引っ張り手段４に搬送し、搬送方向と、搬送方向と直交する幅方向との両方向において引伸ばされる。

引伸ばされた紙フィルム３を裁断手段５に搬送し、Ｉ字形に形成された吐出口により吐出されたため厚さが他の箇所と一致しない両側縁切り取る。

続いて、両側縁が切り取られた紙フィルム３をコロナ処理手段６に搬送して紙フィルム３をコロナ放電照射処理して紙本体層３１の滑り止め層３２に面しない表面に微細な凹孔を複数形成（凹孔形成工程）してから巻き取り手段７で巻き取って、紙フィルム３を本発明の滑り止め合成紙として作成する。

また、本発明の滑り止め合成紙は、図７に示されているように紙本体層３１の互いに面しない両面にそれぞれ滑り止め層３２が積層されるように作成することもできる。この場合、コロナ処理手段による凹孔の形成は不要である。

上記構成によれば、本発明の滑り止め合成紙及び該滑り止め合成紙の製造方法は、ポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主原料とする滑り止め層を有することによって、従来よりも優れた滑り止め性能を有し、且つ回収して再利用することができる滑り止め合成紙を製造して提供することができる。

２１ 第１の押出し機
２１１ 原料投入口
２１２ 搬送棒
２２ 第２の押出し機
２２１ 原料投入口
２２２ 搬送棒
２３ 押出しノズル
２４ 押出しノズル
２６ 冷却ドラム
３ 紙フィルム
３１ 紙本体層
３２ 滑り止め層
４ 引っ張り手段
５ 裁断手段
６ コロナ処理手段
７ 巻き取り手段

Claims (7)

1. 紙本体層と該紙本体層に積層される滑り止め層とを有する滑り止め合成紙であって、前記紙本体層は無機鉱物粉末及び合成樹脂を主原料とし、前記滑り止め層はポリオレフィン及びエチレン-プロピレン共重合体を主原料とするものであり、
   前記ポリオレフィンとしてブローフィルム級のポリエチレンとブローフィルム級のポリプロピレン、またはそれらの組み合わせを使用し、前記滑り止め層の重量の５０％〜９９％を占め、前記エチレン-プロピレン共重合体が前記滑り止め層の重量の５０％〜１％を占めていることを特徴とする滑り止め合成紙。
2. 前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に複数の凹孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の滑り止め合成紙。
3. 前記紙本体層の前記滑り止め層に面しない表面に、塗布層が更に積層されていることを特徴とする請求項２に記載の滑り止め合成紙。
4. 前記無機鉱物粉末が前記紙本体層の重量の１０％〜８５％を占め、前記合成樹脂として使用されるポリエチレンが前記紙本体層の重量の８９％〜１３％を占め、更に補助剤が前記紙本体層の重量の１％〜２％を占めていることを特徴とする請求項２に記載の滑り止め合成紙。
5. 前記ブローフィルム級のポリエチレンは、メルトインデックスが０.０５〜３（ｇ／１０ｍｉｎ）であり、前記ブローフィルム級のポリプロピレンは、メルトインデックスが１０.０〜１０.５（ｇ／１０ｍｉｎ）である請求項１〜４に記載の滑り止め合成紙。
6. 前記ブローフィルム級のポリエチレンは、メルトインデックスが３.８〜７.５（ｇ／１０ｍｉｎ）であり、前記ブローフィルム級のポリプロピレンは、メルトインデックスが３.０〜４.０（ｇ／１０ｍｉｎ）である請求項１〜４に記載の滑り止め合成紙。
7. 前記紙本体層の両面に前記滑り止め層を有する請求項１に記載の滑り止め合成紙。

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