JP7203089B2 - 積層体及び工程紙 - Google Patents
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Description
本発明は、積層体及び工程紙に関する。
近年、各種構成を有する積層体が、産業上、様々な場面で利用されている。
例えば、合成皮革、プリプレグ、及びプラスチックフィルム等の製造用途として、基紙と離型性層とを有する工程剥離紙等の積層体が用いられることがある。
例えば、合成皮革、プリプレグ、及びプラスチックフィルム等の製造用途として、基紙と離型性層とを有する工程剥離紙等の積層体が用いられることがある。
特許文献1には、このような積層体として、基紙と、該基紙上にラミネートされたポリプロピレンラミネートフィルム層とから構成される軟質ウレタンフォーム製造用工程紙が記載されている。
ところで、近年、合成皮革及びプラスチックフィルム等の表面意匠の美麗さを、より向上させる観点から、積層体の離型性層の表面の鮮明性を、より向上させる産業上の要請が高まっている。すなわち、合成皮革等の表面に平滑性が求められる場合は、離型性層の表面を、より平滑に形成し、また、合成皮革等の表面にエンボスによる意匠が施される場合には、よりシャープな凹凸形状を離型性層の表面に形成することが期待されている。
そこで、かかる要請に応えるべく、平滑な基紙を用い、基紙の凹凸に起因して生じる離型性層の凹凸を最小限に抑えることが考えられる。これにより、積層体の離型性層の表面の鮮明性を、より向上させることができ、表面意匠の美麗さを向上させられると考えられる。
しかし、基紙の平滑性が向上する程、アンカー効果等による基紙と離型性層の接着性が確保し難くなる。特に、積層体が高温に曝されると、当該接着性はさらに確保し難くなる。この問題は、コロナ放電処理やオゾン処理等といった従来の接着増強処理では解決することができない。
そこで、かかる要請に応えるべく、平滑な基紙を用い、基紙の凹凸に起因して生じる離型性層の凹凸を最小限に抑えることが考えられる。これにより、積層体の離型性層の表面の鮮明性を、より向上させることができ、表面意匠の美麗さを向上させられると考えられる。
しかし、基紙の平滑性が向上する程、アンカー効果等による基紙と離型性層の接着性が確保し難くなる。特に、積層体が高温に曝されると、当該接着性はさらに確保し難くなる。この問題は、コロナ放電処理やオゾン処理等といった従来の接着増強処理では解決することができない。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、平滑な基紙を用いながらも、基紙と離型性層の接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が維持される積層体及び工程紙を提供することを目的とする。
本発明者らは、以下の(1)~(3)を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)積層体の積層構造を、基紙と、接着増強層と、ポリプロピレン系樹脂層と、がこの順に配置されてなる構造とする。
(2)接着増強層が、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子とポリビニルアルコールとを含有し、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子とポリビニルアルコールを特定の含有比率とする。
(3)上記(1)及び(2)により、接着増強層側の表面の王研式平滑度が100秒以上である基紙を用いながらも、離型性層としてのポリプロピレン系樹脂層と基紙との接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が十分に維持される。
(1)積層体の積層構造を、基紙と、接着増強層と、ポリプロピレン系樹脂層と、がこの順に配置されてなる構造とする。
(2)接着増強層が、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子とポリビニルアルコールとを含有し、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子とポリビニルアルコールを特定の含有比率とする。
(3)上記(1)及び(2)により、接着増強層側の表面の王研式平滑度が100秒以上である基紙を用いながらも、離型性層としてのポリプロピレン系樹脂層と基紙との接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が十分に維持される。
すなわち、本発明は、以下の[1]~[5]に関する。
[1]基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含み、前記基紙は、少なくとも前記接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上であり、前記接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有し、前記シリカ粒子(S)と前記ポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)が、質量比で20/5~20/30である、積層体。
[2]前記ネックレス状コロイダルシリカは、パールネックレス状である、上記[1]に記載の積層体。
[3]前記ポリプロピレン系樹脂層(B)は、2層以上で構成され、少なくとも前記接着増強層(A)とは反対側の最外層は、引張弾性率が1300MPa以上である、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4]上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の積層体からなる、工程紙。
[5]上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の積層体からなる、合成皮革製造用工程紙。
[1]基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含み、前記基紙は、少なくとも前記接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上であり、前記接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有し、前記シリカ粒子(S)と前記ポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)が、質量比で20/5~20/30である、積層体。
[2]前記ネックレス状コロイダルシリカは、パールネックレス状である、上記[1]に記載の積層体。
[3]前記ポリプロピレン系樹脂層(B)は、2層以上で構成され、少なくとも前記接着増強層(A)とは反対側の最外層は、引張弾性率が1300MPa以上である、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4]上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の積層体からなる、工程紙。
[5]上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の積層体からなる、合成皮革製造用工程紙。
本発明によれば、平滑な基紙を用いながらも、基紙と離型性層との接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が維持される積層体及び工程紙を提供することが可能となる。
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。
基紙は、少なくとも接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上である。
接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有する。そして、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。
以下、はじめに本発明に係る積層体の構成について説明した後、当該積層体の構成要素、並びに、当該積層体の製造方法及び使用方法について順に説明する。
基紙は、少なくとも接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上である。
接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有する。そして、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。
以下、はじめに本発明に係る積層体の構成について説明した後、当該積層体の構成要素、並びに、当該積層体の製造方法及び使用方法について順に説明する。
[積層体の構成]
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。
本発明の一態様の積層体としては、例えば、図1に示す積層体1aが挙げられる。
図1に示す積層体1aは、基紙11の一方の面に、接着増強層(A)12と、ポリプロピレン系樹脂層(B)13とが、この順に積層されている。つまり、図1に示す積層体1aは、基紙11の片面のみを用いた積層体である。
なお、図1に示す積層体1aは、基紙11と接着増強層(A)12、及び、接着増強層(A)12とポリプロピレン系樹脂層13は、他の層を介することなく直接積層されている。したがって、図1に示す積層体1aは、基紙11、接着増強層(A)12、及びポリプロピレン系樹脂層(B)13のみから構成されている。
但し、図1に示す積層体1aは、このような形態には必ずしも限定されない。例えば、基紙11と接着増強層(A)12との間、及び、接着増強層(A)12とポリプロピレン系樹脂層(B)13との間の少なくともいずれかに、必要に応じて他の層が設けられていてもよい。また、例えば、基紙11は単層であってもよいし、多層構成であってもよい。
図1に示す積層体1aは、基紙11の一方の面に、接着増強層(A)12と、ポリプロピレン系樹脂層(B)13とが、この順に積層されている。つまり、図1に示す積層体1aは、基紙11の片面のみを用いた積層体である。
なお、図1に示す積層体1aは、基紙11と接着増強層(A)12、及び、接着増強層(A)12とポリプロピレン系樹脂層13は、他の層を介することなく直接積層されている。したがって、図1に示す積層体1aは、基紙11、接着増強層(A)12、及びポリプロピレン系樹脂層(B)13のみから構成されている。
但し、図1に示す積層体1aは、このような形態には必ずしも限定されない。例えば、基紙11と接着増強層(A)12との間、及び、接着増強層(A)12とポリプロピレン系樹脂層(B)13との間の少なくともいずれかに、必要に応じて他の層が設けられていてもよい。また、例えば、基紙11は単層であってもよいし、多層構成であってもよい。
ここで、本発明の一態様の積層体は、ポリプロピレン系樹脂層(B)13が多層構成であることが好ましい。
図2に示す積層体1bは、図1に示す積層体1aにおいて、ポリプロピレン系樹脂層(B)13を2層構成とした積層体である。詳細には、接着増強層(A)12側にはポリプロピレン系樹脂層(B)13aが備えられ、積層体1bの最外層としてポリプロピレン系樹脂層(B)13bが備えられている。
図2に示す積層体1bのように、ポリプロピレン系樹脂層(B)を多層構成とし、接着増強層(A)12側には軟らかいポリプロピレン系樹脂層13aを配置し、最外層側には硬いポリプロピレン系樹脂層13bを配置することで、基紙とポリプロピレン系樹脂(B)との接着性がより良好になる。また、最外層におけるクラックの発生を抑制しやすくなり、積層体のカールも抑制し易くなる。
図2に示す積層体1bは、図1に示す積層体1aにおいて、ポリプロピレン系樹脂層(B)13を2層構成とした積層体である。詳細には、接着増強層(A)12側にはポリプロピレン系樹脂層(B)13aが備えられ、積層体1bの最外層としてポリプロピレン系樹脂層(B)13bが備えられている。
図2に示す積層体1bのように、ポリプロピレン系樹脂層(B)を多層構成とし、接着増強層(A)12側には軟らかいポリプロピレン系樹脂層13aを配置し、最外層側には硬いポリプロピレン系樹脂層13bを配置することで、基紙とポリプロピレン系樹脂(B)との接着性がより良好になる。また、最外層におけるクラックの発生を抑制しやすくなり、積層体のカールも抑制し易くなる。
なお、上述の態様では、基紙の片面に接着増強層(A)とポリプロピレン樹脂層(B)とがこの順で積層されているが、本発明の一態様の積層体は、基紙の両面に接着増強層(A)とポリプロピレン樹脂層(B)とがこの順で積層されていてもよい。
本発明に係る積層体において、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との間には、接着増強層(A)が設けられている。接着増強層(A)を、後述する特定の組成とすることによって、王研式平滑度が100秒以上である高平滑な基紙を用いながらも、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に確保される。しかも、高温下においても当該接着性が維持される。
[基紙]
基紙は、少なくとも接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上のものが用いられ、本発明の積層体における支持体として機能する。
ここで、本発明に係る積層体において、離型性層として機能するポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性をより向上させる観点から、基紙の接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度は、好ましくは200秒以上、より好ましくは500秒以上、更に好ましくは1000秒以上である。
なお、王研式平滑度は、JIS P8155:2010に準拠して測定される。具体的には、実施例に記載した方法により測定される。
基紙は、少なくとも接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上のものが用いられ、本発明の積層体における支持体として機能する。
ここで、本発明に係る積層体において、離型性層として機能するポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性をより向上させる観点から、基紙の接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度は、好ましくは200秒以上、より好ましくは500秒以上、更に好ましくは1000秒以上である。
なお、王研式平滑度は、JIS P8155:2010に準拠して測定される。具体的には、実施例に記載した方法により測定される。
本発明では、このように高平滑な基紙を用いることによって、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の凹凸が最小限に抑えられる。その結果、積層体の最表面、すなわちポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性を良好なものとすることができる。
本発明において用いられる基紙は、少なくとも接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上のものであれば特に限定されず、単層であっても多層構成であってもよい。例えば、上質紙、グラシン紙、アート紙、コート紙、及びキャストコート紙等が挙げられる。
これらの中でも、基紙の平滑性、基紙の強度の大きさ、及び入手容易性の観点から、上質紙、コート紙、及びキャストコート紙が好ましく、コート紙及びキャストコート紙がより好ましく、キャストコート紙が更に好ましい。
なお、基紙の凹凸が表裏で異なる場合、王研式平滑度の測定面は、接着増強層(A)が設けられる側の基紙の面である。すなわち、キャストコート紙等において、キャストコート面上に接着増強層(A)が設けられ、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)が設けられる場合には、キャストコート紙のキャストコート面が王研式平滑度の測定面である。
これらの中でも、基紙の平滑性、基紙の強度の大きさ、及び入手容易性の観点から、上質紙、コート紙、及びキャストコート紙が好ましく、コート紙及びキャストコート紙がより好ましく、キャストコート紙が更に好ましい。
なお、基紙の凹凸が表裏で異なる場合、王研式平滑度の測定面は、接着増強層(A)が設けられる側の基紙の面である。すなわち、キャストコート紙等において、キャストコート面上に接着増強層(A)が設けられ、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)が設けられる場合には、キャストコート紙のキャストコート面が王研式平滑度の測定面である。
基紙の厚さは、特に限定されないが、通常50~1000μm、好ましくは100~500μm、より好ましくは100~300μmである。
基紙の坪量は、特に限定されないが、紙力を強くして加工適正を向上させる観点、及び被着体からの剥離のし易さの観点から、好ましくは50~1000g/m2、より好ましくは70~300g/m2、更に好ましくは100~200g/m2である。
[接着増強層(A)]
本発明において、接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有する。また、本発明において、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。
接着増強層(A)が、このような組成であることによって、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が維持される。具体的には、130℃においても当該接着性が維持され、さらには160℃においても当該接着性が維持される。
なお、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)以外の材料をフィラーとした場合、このような効果は得られない。例えば、球状のシリカ粒子をフィラーとして用いたとしても、このような効果は得られない。
また、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)が上記範囲を逸脱した場合にも、上記のような効果は得られない。
本発明において、接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有する。また、本発明において、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。
接着増強層(A)が、このような組成であることによって、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性を十分に確保することができ、しかも、高温下においても当該接着性が維持される。具体的には、130℃においても当該接着性が維持され、さらには160℃においても当該接着性が維持される。
なお、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)以外の材料をフィラーとした場合、このような効果は得られない。例えば、球状のシリカ粒子をフィラーとして用いたとしても、このような効果は得られない。
また、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)が上記範囲を逸脱した場合にも、上記のような効果は得られない。
本発明の一態様において、接着増強層(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、上述の成分(S)及び(P)以外の他の成分を含んでいてもよい。
本発明の一態様において、接着増強層(A)における上述の成分(S)及び(P)の合計含有量は、接着増強層(A)(100質量%)基準で、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
以下、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)、ポリビニルアルコール(P)、これらの含有比率について詳細に説明する。
本発明の一態様において、接着増強層(A)における上述の成分(S)及び(P)の合計含有量は、接着増強層(A)(100質量%)基準で、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
以下、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)、ポリビニルアルコール(P)、これらの含有比率について詳細に説明する。
<ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)>
ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)は、接着増強層(A)中において水溶性フィラーとして用いられる。
ネックレス状コロイダルシリカは、数珠状コロイダルシリカとも呼ばれ、複数個のシリカ粒子が直鎖又は分岐状に凝集した構造を有する、シリカ粒子の二次凝集物である。当該凝集構造は、閉環構造であってもよいし、開環構造であってもよい。
ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)は、接着増強層(A)中において水溶性フィラーとして用いられる。
ネックレス状コロイダルシリカは、数珠状コロイダルシリカとも呼ばれ、複数個のシリカ粒子が直鎖又は分岐状に凝集した構造を有する、シリカ粒子の二次凝集物である。当該凝集構造は、閉環構造であってもよいし、開環構造であってもよい。
ここで、本発明に係る積層体において、接着増強層(A)は乾燥状態にあると考えられる。そのため、接着増強層(A)において、ネックレス状コロイダルシリカは、少なくともコロイドの状態では存在していない。
しかしながら、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカの構造や特性を特定して規定することは困難である。さらに、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカの構造を公知の分析手法により特定しようとしても、積層体の分解や、接着増強層(A)の部分的な切断、さらには構造観察手法の確立等、極めて煩雑な分析手法が求められることは明らかである。
故に、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカは、その構造又は特性により直接特定することがおよそ現実的とはいえない事情が存在する。
そのため、本発明に係る積層体では、「ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)」という表現を用い、シリカ粒子(S)の配合時の状態で規定している。
しかしながら、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカの構造や特性を特定して規定することは困難である。さらに、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカの構造を公知の分析手法により特定しようとしても、積層体の分解や、接着増強層(A)の部分的な切断、さらには構造観察手法の確立等、極めて煩雑な分析手法が求められることは明らかである。
故に、乾燥状態にある接着増強層(A)中において、ネックレス状コロイダルシリカは、その構造又は特性により直接特定することがおよそ現実的とはいえない事情が存在する。
そのため、本発明に係る積層体では、「ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)」という表現を用い、シリカ粒子(S)の配合時の状態で規定している。
ネックレス状コロイダルシリカの平均一次粒子径は、好ましくは0.001~0.100μmであり、より好ましくは0.005~0.050μmであり、更に好ましくは0.010~0.030μmである。
また、ネックレス状コロイダルシリカの平均粒子径は、好ましくは0.030~0.200μmであり、より好ましくは0.040~0.150μmである。
なお、ネックレス状コロイダルシリカの平均一次粒子径は、BET吸着法による比表面積測定値(JIS Z8830:2013に準じる)からの換算値(一次粒子が、真球状で細孔がない粒子であると仮定)であり、平均粒子径は動的光散乱法(JIS Z8828:2013に準じる)による測定値である。
また、ネックレス状コロイダルシリカの平均粒子径は、好ましくは0.030~0.200μmであり、より好ましくは0.040~0.150μmである。
なお、ネックレス状コロイダルシリカの平均一次粒子径は、BET吸着法による比表面積測定値(JIS Z8830:2013に準じる)からの換算値(一次粒子が、真球状で細孔がない粒子であると仮定)であり、平均粒子径は動的光散乱法(JIS Z8828:2013に準じる)による測定値である。
<ポリビニルアルコール(P)>
ポリビニルアルコール(P)は、接着増強層(A)中において水溶性バインダーとして用いられる。
ポリビニルアルコール(P)は、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、変性ポリビニルアルコールも含まれる。変性ポリビニルアルコールとしては、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、ノニオン変性ポリビニルアルコール、ビニルアルコール系ポリマーが挙げられる。なお、ポリビニルアルコール(P)とシリカ粒子(S)との混合状態をより良好なものとする観点から、ポリビニルアルコール(P)の電荷とシリカ粒子(S)の電荷を同一とすることが好ましい。
ポリビニルアルコール(P)は、接着増強層(A)中において水溶性バインダーとして用いられる。
ポリビニルアルコール(P)は、ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られる通常のポリビニルアルコールの他に、変性ポリビニルアルコールも含まれる。変性ポリビニルアルコールとしては、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、ノニオン変性ポリビニルアルコール、ビニルアルコール系ポリマーが挙げられる。なお、ポリビニルアルコール(P)とシリカ粒子(S)との混合状態をより良好なものとする観点から、ポリビニルアルコール(P)の電荷とシリカ粒子(S)の電荷を同一とすることが好ましい。
ポリ酢酸ビニルを加水分解して得られるポリビニルアルコールは、接着増強層(A)を形成する際のひび割れを抑制する観点、接着増強層(A)を形成するための水溶液の経時安定性を良好なものとする観点、及び接着増強層(A)の耐熱性をより良好なものとする観点から、平均重合度が500以上のものが好ましく用いられ、平均重合度が500~3000のものがより好ましく、500~1700のものが更に好ましく用いられる。
また、ポリビニルアルコールのけん化度は、接着増強層(A)の耐水性を良好なものとする観点から、70~100%のものが好ましく、80~99.5%のものがより好ましく、90~99.5%のものが更に好ましく、95~99.5%のものがより更に好ましい。
なお、本発明の一態様において、ポリビニルアルコール(P)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリビニルアルコール以外の他の成分を含んでいてもよい。例えば、ポリビニルアルコール(P)には、耐水化剤、増粘剤、消泡剤、及び防腐剤等の添加剤が含まれていてもよい。但し、これらの添加剤を含まずとも本発明の効果は発揮され得る。
なお、本発明の一態様において、ポリビニルアルコール(P)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリビニルアルコール以外の他の成分を含んでいてもよい。例えば、ポリビニルアルコール(P)には、耐水化剤、増粘剤、消泡剤、及び防腐剤等の添加剤が含まれていてもよい。但し、これらの添加剤を含まずとも本発明の効果は発揮され得る。
なお、ポリビニルアルコール(P)は、1種を単独で用いてもよいが、2種以上を組み合わせて用いるようにしてもよい。また、2種以上のポリビニルアルコール(P)を組み合わせて用いる場合、平均重合度やけん化度が上記範囲となるように調整することが好ましい。
<シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)の含有比率>
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。接着増強層(A)の接着力をより向上させて、基紙とポリプロピレン樹脂層(B)との接着性をより優れたものとする観点から、好ましくは20/5~20/20、より好ましくは20/6.7~20/20である。
なお、上記質量比は、希釈溶媒を除いた有効成分(固形分)換算の値である。
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)は、質量比で20/5~20/30である。接着増強層(A)の接着力をより向上させて、基紙とポリプロピレン樹脂層(B)との接着性をより優れたものとする観点から、好ましくは20/5~20/20、より好ましくは20/6.7~20/20である。
なお、上記質量比は、希釈溶媒を除いた有効成分(固形分)換算の値である。
<希釈溶媒>
ネックレス状コロイダルシリカ及びポリビニルアルコール(P)は、上記の含有比率で混合され、水で希釈して、接着増強層形成用水溶液として用いられる。
接着増強層(A)は、このように水系の塗布液により形成することができるため、安全性が高い。
接着増強層形成用水溶液のネックレス状コロイダルシリカ及びポリビニルアルコール(P)の有効成分(固形分)濃度は、例えば1~20質量%、より好ましくは3~15質量%、更に好ましくは5~15質量%である。
ネックレス状コロイダルシリカ及びポリビニルアルコール(P)は、上記の含有比率で混合され、水で希釈して、接着増強層形成用水溶液として用いられる。
接着増強層(A)は、このように水系の塗布液により形成することができるため、安全性が高い。
接着増強層形成用水溶液のネックレス状コロイダルシリカ及びポリビニルアルコール(P)の有効成分(固形分)濃度は、例えば1~20質量%、より好ましくは3~15質量%、更に好ましくは5~15質量%である。
<接着増強層(A)の塗布量>
接着増強層(A)の塗布量は、特に限定されないが、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性を、より良好にする観点から、好ましくは0.1~10g/m2、より好ましくは0.5~5g/m2、更に好ましくは1~3g/m2である。
なお、本明細書において、塗布量とは、特に説明がない限り、塗布液を塗布乾燥した後における単位面積当たりの質量をいう。
接着増強層(A)の塗布量は、特に限定されないが、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性を、より良好にする観点から、好ましくは0.1~10g/m2、より好ましくは0.5~5g/m2、更に好ましくは1~3g/m2である。
なお、本明細書において、塗布量とは、特に説明がない限り、塗布液を塗布乾燥した後における単位面積当たりの質量をいう。
[ポリプロピレン系樹脂層(B)]
ポリプロピレン系樹脂層(B)は、本発明の積層体において離型性層として機能する。
本発明の積層体において用いられるポリプロピレン系樹脂層(B)は、特に限定されず、各種ポリプロピレン系樹脂から形成されるポリプロピレン系樹脂層とすることができる。
ポリプロピレン系樹脂層(B)は、単層であってもよいし、複層であってもよい。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)は、1種又は2種以上のポリプロピレン系樹脂から構成されていてもよい。
ポリプロピレン系樹脂層(B)は、本発明の積層体において離型性層として機能する。
本発明の積層体において用いられるポリプロピレン系樹脂層(B)は、特に限定されず、各種ポリプロピレン系樹脂から形成されるポリプロピレン系樹脂層とすることができる。
ポリプロピレン系樹脂層(B)は、単層であってもよいし、複層であってもよい。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)は、1種又は2種以上のポリプロピレン系樹脂から構成されていてもよい。
ここで、本発明の一態様の積層体において、ポリプロピレン系樹脂層(B)は、2層以上で構成され、少なくとも接着増強層(A)とは反対側の最外層は、引張弾性率が1300MPa以上であることが好ましく、1400MPa以上であることがより好ましく、1500MPa以上であることが更に好ましい。なお、前記最外層の引張弾性率は、通常、2500MPa以下である。
ポリプロピレン系樹脂層(B)をこのような構成とすることによって、160℃の高温下においても、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性を優れたものとすることができる。
なお、本明細書において、引張弾性率は、JIS K7161-1:2014に準拠して測定された値であり、詳細には、実施例に記載された方法にて測定された値である。
ポリプロピレン系樹脂層(B)をこのような構成とすることによって、160℃の高温下においても、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性を優れたものとすることができる。
なお、本明細書において、引張弾性率は、JIS K7161-1:2014に準拠して測定された値であり、詳細には、実施例に記載された方法にて測定された値である。
また、本発明の一態様の積層体において、ポリプロピレン系樹脂層(B)が2層以上で構成される場合、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性をより良好なものとする観点、前記最外層にクラックが発生するのを抑制する観点、及び積層体のカールを抑制する観点から、積層体の最外層側(接着増強層(A)とは反対側)には硬いプロピレン系樹脂層を配置し、接着増強層(A)側には軟らかいプロピレン系樹脂層を配置することが好ましい。具体的には、少なくとも接着増強層(A)とは反対側の最外層は、引張弾性率が1300MPa以上であることが好ましく、1400MPa以上であることがより好ましく、1500MPa以上であることが更に好ましい。なお、前記最外層の引張弾性率は、通常、2500MPa以下である。そして、少なくとも接着増強層(A)側の層は、引張弾性率が1300MPa未満であることが好ましく、1250MPa未満であることがより好ましい。なお、下限値については、特に限定されないが、通常、1000MPa程度である。より好ましくは、ポリプロピレン系樹脂層の硬さを、積層体の最外層側から接着増強層(A)側に向けて、上記数値範囲内で徐々に軟らかくすることである。
ポリプロピレン系樹脂層(B)の厚さは、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性をより向上させる観点、積層体のカールを抑制する観点、並びに積層体の生産コスト抑制及び生産性向上の観点から、好ましくは20~200μm、より好ましくは30~150μm、更に好ましくは40~100μmである。
ポリプロピレン系樹脂層(B)が2層以上である場合には、ポリプロピレン系樹脂層(B)の合計厚さが上記範囲であることが好ましい。
ポリプロピレン系樹脂層(B)が2層以上である場合には、ポリプロピレン系樹脂層(B)の合計厚さが上記範囲であることが好ましい。
なお、本発明の一態様において、ポリプロピレン系樹脂層(B)は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリプロピレン系樹脂以外の他の成分を含んでいてもよい。
本発明の一態様において、ポリプロピレン系樹脂層(B)におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、ポリプロピレン系樹脂層(B)(100質量%)基準で、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
本発明の一態様において、ポリプロピレン系樹脂層(B)におけるポリプロピレン系樹脂の含有量は、ポリプロピレン系樹脂層(B)(100質量%)基準で、好ましくは70~100質量%、より好ましくは80~100質量%、更に好ましくは90~100質量%、より更に好ましくは95~100質量%である。
<接着増強層(A)による基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度>
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との間に備えられる接着増強層(A)は、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度を向上させ、積層体上で合成皮革を形成するような高温で処理した後でも十分な接着強度が維持される。積層体における基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度は、2000mN/15mm以上を示すもの、又は基紙層間破断を生じるものが好ましい。
なお、本明細書において、「基紙層間破断」とは、接着増強層(A)の接着強度が大きすぎる結果として、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との間で剥離することなく、基紙及び接着増強層(A)の側、又はポリプロピレン系樹脂層(B)の側が破れる等の現象のことをいう。
このような接着強度を示す積層体であれば、合成皮革を形成して剥離する際に、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度が合成皮革の剥離強度よりも十分大きな値となり、合成皮革を安定して剥離することができる。なお、積層体の接着強度の測定方法及び評価方法については、実施例において後述する。
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との間に備えられる接着増強層(A)は、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度を向上させ、積層体上で合成皮革を形成するような高温で処理した後でも十分な接着強度が維持される。積層体における基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度は、2000mN/15mm以上を示すもの、又は基紙層間破断を生じるものが好ましい。
なお、本明細書において、「基紙層間破断」とは、接着増強層(A)の接着強度が大きすぎる結果として、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との間で剥離することなく、基紙及び接着増強層(A)の側、又はポリプロピレン系樹脂層(B)の側が破れる等の現象のことをいう。
このような接着強度を示す積層体であれば、合成皮革を形成して剥離する際に、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着強度が合成皮革の剥離強度よりも十分大きな値となり、合成皮革を安定して剥離することができる。なお、積層体の接着強度の測定方法及び評価方法については、実施例において後述する。
[積層体の製造方法]
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。本発明の積層体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、基紙上に接着増強層形成用水溶液を塗布する工程と、これを加熱乾燥して基紙上に接着増強層(A)を形成する工程と、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)を形成する工程とを有する。
基紙上に接着増強層形成用水溶液を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ロールナイフコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等が挙げられる。
接着増強層(A)を形成するための加熱乾燥処理は、例えば、80℃~120℃で30秒~2分程度行われる。
接着増強層(A)上へのポリプロピレン系樹脂層(B)の形成は、例えばラミネート加工により行われる。ラミネート加工は、例えば、ポリプロピレン系樹脂層を高速加工することが可能なラミネート加工法である、エクストルージョンラミネーション法により行うことができる。ポリプロピレン系樹脂層(B)を2層以上積層した積層体は、例えば、共押出しラミネート加工が可能な、共押出しエクストルージョン加工機を用いて製造することができる。
本発明の積層体は、基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含む。本発明の積層体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、基紙上に接着増強層形成用水溶液を塗布する工程と、これを加熱乾燥して基紙上に接着増強層(A)を形成する工程と、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)を形成する工程とを有する。
基紙上に接着増強層形成用水溶液を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ロールナイフコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等が挙げられる。
接着増強層(A)を形成するための加熱乾燥処理は、例えば、80℃~120℃で30秒~2分程度行われる。
接着増強層(A)上へのポリプロピレン系樹脂層(B)の形成は、例えばラミネート加工により行われる。ラミネート加工は、例えば、ポリプロピレン系樹脂層を高速加工することが可能なラミネート加工法である、エクストルージョンラミネーション法により行うことができる。ポリプロピレン系樹脂層(B)を2層以上積層した積層体は、例えば、共押出しラミネート加工が可能な、共押出しエクストルージョン加工機を用いて製造することができる。
本発明の一態様において、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)を形成する工程により得られた積層体は、ポリプロピレン系樹脂層(B)が冷却固化する前に、例えば、鏡面仕上げ等の平滑化処理が行われた冷却ロールに押し付けられてポリプロピレン系樹脂層(B)の表面が平滑化される。具体的には、例えば、冷却ロールにポリプロピレン系樹脂層(B)が接し、バックアップロールに基紙が接するようにして圧力をかけ、冷却ロールとバックアップロールとの間に積層体を通過させる。これにより、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面が高平滑な積層体が得られる。
また、本発明の他の態様において、接着増強層(A)上にポリプロピレン系樹脂層(B)を形成する工程により得られた積層体は、ポリプロピレン系樹脂層(B)が冷却固化する前に、所望の刻印が周面に刻印されたエンボスロールに押し付けられてポリプロピレン系樹脂層(B)の表面にエンボス面が形成される。具体的には、例えば、エンボスロールにポリプロピレン系樹脂層(B)が接し、バックアップロールに基紙が接するようにして圧力をかけ、エンボスロールとバックアップロールとの間で積層体を通過させる。これにより、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面にエンボスロール表面の刻印が転写され、シャープな凹凸形状を有するエンボス面が形成された積層体が得られる。
[積層体の使用方法]
本発明の積層体は、例えば、工程紙として使用することができる。
本発明の積層体は、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が高温下においても確保される。例えば、製膜される合成皮革やプラスチックフィルムがウレタン樹脂等で構成される場合に、原料であるウレタンプレポリマーをウレタン化反応するために必要な高温条件下でも、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持される。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持される。したがって、本発明の積層体は、130℃以上の加熱工程を含む製造過程において工程紙として使用することができる。
具体的には、例えば、合成皮革及びプラスチックフィルム等の製造において、当該工程紙を用いることで、加熱工程における加熱温度が130℃以上であっても、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持されるとともに、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持されるため、合成皮革及びプラスチックフィルム等の表面の意匠性を鮮明性の高い仕上がりとすることができる。
また、本発明の一態様の積層体のように、ポリプロピレン系樹脂層(B)が2層以上で構成され、少なくとも接着増強層(A)とは反対側の最外層のポリプロピレン系樹脂層の引張弾性率が1300MPa以上である場合には、さらなる高温条件下(例えば160℃)においても、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性に優れる。また、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性も維持される。したがって、このような本発明の一態様の積層体は、より高温下での工程紙としての使用に適している。
本発明の積層体は、例えば、工程紙として使用することができる。
本発明の積層体は、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が高温下においても確保される。例えば、製膜される合成皮革やプラスチックフィルムがウレタン樹脂等で構成される場合に、原料であるウレタンプレポリマーをウレタン化反応するために必要な高温条件下でも、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持される。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持される。したがって、本発明の積層体は、130℃以上の加熱工程を含む製造過程において工程紙として使用することができる。
具体的には、例えば、合成皮革及びプラスチックフィルム等の製造において、当該工程紙を用いることで、加熱工程における加熱温度が130℃以上であっても、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持されるとともに、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持されるため、合成皮革及びプラスチックフィルム等の表面の意匠性を鮮明性の高い仕上がりとすることができる。
また、本発明の一態様の積層体のように、ポリプロピレン系樹脂層(B)が2層以上で構成され、少なくとも接着増強層(A)とは反対側の最外層のポリプロピレン系樹脂層の引張弾性率が1300MPa以上である場合には、さらなる高温条件下(例えば160℃)においても、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性に優れる。また、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性も維持される。したがって、このような本発明の一態様の積層体は、より高温下での工程紙としての使用に適している。
ここで、本発明の積層体は、特に、合成皮革製造用の工程紙として好適に用いられる。
具体的には、本発明の積層体の離型性層としてのポリプロピレン系樹脂層(B)上に、ウレタン樹脂等の合成皮革形成用樹脂を塗布し、加熱してウレタン樹脂層を形成した後、さらに接着剤を介して基布を貼合した後、熟成させる。そして、最終的に基布とともにウレタン樹脂層を該工程紙から剥離することで、合成皮革を製造することができる。本発明の積層体は、上述したように、130℃以上の高温下においても基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持される。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持される。したがって、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)とが分離することなく、エナメル調の合成皮革を製造する場合には、その表面が滑らかで、且つ光沢のある合成皮革を製造することが可能になる。また、エンボス柄の合成皮革を製造する場合には、表面に光沢を備えつつシャープな凹凸形状を備える合成皮革を製造することが可能になる。
具体的には、本発明の積層体の離型性層としてのポリプロピレン系樹脂層(B)上に、ウレタン樹脂等の合成皮革形成用樹脂を塗布し、加熱してウレタン樹脂層を形成した後、さらに接着剤を介して基布を貼合した後、熟成させる。そして、最終的に基布とともにウレタン樹脂層を該工程紙から剥離することで、合成皮革を製造することができる。本発明の積層体は、上述したように、130℃以上の高温下においても基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)との接着性が十分に維持される。また、ポリプロピレン系樹脂層(B)の表面の鮮明性も維持される。したがって、基紙とポリプロピレン系樹脂層(B)とが分離することなく、エナメル調の合成皮革を製造する場合には、その表面が滑らかで、且つ光沢のある合成皮革を製造することが可能になる。また、エンボス柄の合成皮革を製造する場合には、表面に光沢を備えつつシャープな凹凸形状を備える合成皮革を製造することが可能になる。
本発明について、以下の実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[物性等の測定方法]
以下の製造例、実施例、及び比較例に記載の各種物性等は、以下の方法により測定した。
以下の製造例、実施例、及び比較例に記載の各種物性等は、以下の方法により測定した。
<王研式平滑度>
JIS P8155:2010に準拠し、王研式透気度・平滑度試験機(旭精工社製、型番:KY5)を用いて測定した。
JIS P8155:2010に準拠し、王研式透気度・平滑度試験機(旭精工社製、型番:KY5)を用いて測定した。
<引張弾性率>
実施例及び比較例で用いたポリプロピレン系樹脂を、実施例又は比較例と同じ条件で製膜した単層のフィルムの23℃における引張弾性率をJIS K7161-1:2014に準拠して測定した。具体的には、実施例及び比較例で用いたポリプロピレン系樹脂の試験片を、引張試験機(島津製作所社製、型番:オートグラフAG-IS 500N)にて、1mm/minの速度で引張試験を行い、引張弾性率(MPa)を測定した。
実施例及び比較例で用いたポリプロピレン系樹脂を、実施例又は比較例と同じ条件で製膜した単層のフィルムの23℃における引張弾性率をJIS K7161-1:2014に準拠して測定した。具体的には、実施例及び比較例で用いたポリプロピレン系樹脂の試験片を、引張試験機(島津製作所社製、型番:オートグラフAG-IS 500N)にて、1mm/minの速度で引張試験を行い、引張弾性率(MPa)を測定した。
<各層の厚さ>
定圧厚さ測定器(株式会社テクロック製、型番:PG-02J、標準規格:JIS K6783:1994、Z1702:1994、Z1709:1995に準拠に準拠)を用いて測定した。
定圧厚さ測定器(株式会社テクロック製、型番:PG-02J、標準規格:JIS K6783:1994、Z1702:1994、Z1709:1995に準拠に準拠)を用いて測定した。
[製造例1~6]
実施例及び比較例において用いた接着増強層形成用水溶液1~6は、以下に説明する方法で調製した。
実施例及び比較例において用いた接着増強層形成用水溶液1~6は、以下に説明する方法で調製した。
<製造例1:接着増強層形成用水溶液1の調製>
シリカ粒子(S)は、パールネックレス状コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製、商品名:スノーテックス(登録商標)、型番:ST-PS-M、固形分濃度20質量%(溶媒:水)、平均粒子径0.10~0.15μm)(表1中、ST-PS-Mと略記)とした。
ポリビニルアルコール(P)は、ポリビニルアルコール1(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバール(登録商標)、型番:PVA117、平均重合度:1700、けん化度:98~99%)と、ポリビニルアルコール2(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバール(登録商標)、型番:PVA105、平均重合度:500、けん化度:98~99%)と、を質量比で1:1の比率で混合したポリビニルアルコール(平均重合度:1200)(表1中、「PVA」と略記)とした。
そして、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)とが、S/P=20/6.7(質量比)の比率で混合された混合物を水で希釈し、当該混合物濃度が10質量%の水溶液を調製して、接着増強層形成用水溶液1を得た。
本実施例において、質量比は、有効成分(固形分)換算の値であり、以下に示す質量比についても同様である。
シリカ粒子(S)は、パールネックレス状コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製、商品名:スノーテックス(登録商標)、型番:ST-PS-M、固形分濃度20質量%(溶媒:水)、平均粒子径0.10~0.15μm)(表1中、ST-PS-Mと略記)とした。
ポリビニルアルコール(P)は、ポリビニルアルコール1(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバール(登録商標)、型番:PVA117、平均重合度:1700、けん化度:98~99%)と、ポリビニルアルコール2(株式会社クラレ製、商品名:クラレポバール(登録商標)、型番:PVA105、平均重合度:500、けん化度:98~99%)と、を質量比で1:1の比率で混合したポリビニルアルコール(平均重合度:1200)(表1中、「PVA」と略記)とした。
そして、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)とが、S/P=20/6.7(質量比)の比率で混合された混合物を水で希釈し、当該混合物濃度が10質量%の水溶液を調製して、接着増強層形成用水溶液1を得た。
本実施例において、質量比は、有効成分(固形分)換算の値であり、以下に示す質量比についても同様である。
<製造例2:接着増強層形成用水溶液2の調製>
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/10(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液2を得た。
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/10(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液2を得た。
<製造例3:接着増強層形成用水溶液3の調製>
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/20(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液3を得た。
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/20(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液3を得た。
<製造例4:接着増強層形成用水溶液4の調製>
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/40(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液4を得た。
シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/40(質量比)に変更したこと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液4を得た。
<製造例5:接着増強層形成用水溶液5の調製>
ポリビニルアルコール(P)を配合しなかった(表1中、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/0(質量比)と表記)こと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液5を得た。
ポリビニルアルコール(P)を配合しなかった(表1中、シリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)との混合物の混合比率を、S/P=20/0(質量比)と表記)こと以外は、製造例1と同様の方法により、接着増強層形成用水溶液5を得た。
<製造例6:接着増強層形成用水溶液6の調製>
シリカ粒子(S)を球状コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製、型番:MP-2040、固形分濃度40質量%(溶媒:水)、平均粒子径0.17~0.23μm)(表1中、「球状」と略記)としたこと以外は、製造例2と同様の方法で積層体を得た。
シリカ粒子(S)を球状コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製、型番:MP-2040、固形分濃度40質量%(溶媒:水)、平均粒子径0.17~0.23μm)(表1中、「球状」と略記)としたこと以外は、製造例2と同様の方法で積層体を得た。
[実施例1~10及び比較例1~7]
実施例1~10及び比較例1~7の積層体は、以下の手順で作製した。
実施例1~10及び比較例1~7の積層体は、以下の手順で作製した。
<ポリプロピレン系樹脂X、Y、及びZ>
実施例1~10及び比較例1~7において、ポリプロピレン系樹脂X、Y、及びZとして使用した樹脂を以下に示す。
実施例1~10及び比較例1~7において、ポリプロピレン系樹脂X、Y、及びZとして使用した樹脂を以下に示す。
(ポリプロピレン系樹脂X)
サンアロマー株式会社製、商品名:サンアロマー PHA03A
メルトフローレート(MFR):42g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:1230MPa
サンアロマー株式会社製、商品名:サンアロマー PHA03A
メルトフローレート(MFR):42g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:1230MPa
(ポリプロピレン系樹脂Y)
プライムポリマー社製、商品名:Y2000GV
メルトフローレート(MFR):18g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:1570MPa
プライムポリマー社製、商品名:Y2000GV
メルトフローレート(MFR):18g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:1570MPa
(ポリプロピレン系樹脂Z)
プライムポリマー社製、商品名:J137M
メルトフローレート(MFR):30g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:2300MPa
プライムポリマー社製、商品名:J137M
メルトフローレート(MFR):30g/10min、密度:0.90g/cm3、融点:164℃のポリプロピレン系樹脂、引張弾性率:2300MPa
<実施例1>
基紙として使用するキャストコート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:5000秒、坪量:165g/m2)のキャストコート面に、接着増強層形成用水溶液1をエアナイフコーターにて塗布し、100℃で1分間加熱処理して、塗布量が3g/m2の接着増強層を設けた。
次いで、2層共押出しエクストルージョン加工機にて共押出しラミネート加工を実施した。接着増強層上に、ポリプロピレン系樹脂Xとポリプロピレン系樹脂Yとを、それぞれ20μmの厚さで、合計厚さが40μmとなるよう共押出しして積層し、積層体を作製した。なお、実施例1において、ポリプロピレン系樹脂Xからなる層は接着増強層側の層であり、ポリプロピレン系樹脂Yからなる層は最外層である。
ラミネート加工時の樹脂溶融温度は300℃とした。
なお、2層共押出しエクストルージョン加工機から押し出された積層体は、ポリプロピレン系樹脂Y側の表面が冷却ロールに接触するように通過させ、冷却した。
冷却ロール内の冷却水温度は23℃とした。
なお、冷却ロールは、合成皮革の表面形状をエナメル調とするように鏡面研磨されたもの(ロール表面粗さ:Rmax0.05μm以下、硬質クロムメッキスーパーミラー仕上げ)を用いた。これにより積層体の最外層の表面が、反射角度20°の条件において80%以上の光沢度を示す高光沢面となった。
また、基紙上に形成した接着増強層に対し、2層共押出しエクストルージョン加工機に設置されているコロナ放電処理機にて、ポリプロピレン系樹脂層を形成する前に、前コロナ放電処理を実施した。
基紙として使用するキャストコート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:5000秒、坪量:165g/m2)のキャストコート面に、接着増強層形成用水溶液1をエアナイフコーターにて塗布し、100℃で1分間加熱処理して、塗布量が3g/m2の接着増強層を設けた。
次いで、2層共押出しエクストルージョン加工機にて共押出しラミネート加工を実施した。接着増強層上に、ポリプロピレン系樹脂Xとポリプロピレン系樹脂Yとを、それぞれ20μmの厚さで、合計厚さが40μmとなるよう共押出しして積層し、積層体を作製した。なお、実施例1において、ポリプロピレン系樹脂Xからなる層は接着増強層側の層であり、ポリプロピレン系樹脂Yからなる層は最外層である。
ラミネート加工時の樹脂溶融温度は300℃とした。
なお、2層共押出しエクストルージョン加工機から押し出された積層体は、ポリプロピレン系樹脂Y側の表面が冷却ロールに接触するように通過させ、冷却した。
冷却ロール内の冷却水温度は23℃とした。
なお、冷却ロールは、合成皮革の表面形状をエナメル調とするように鏡面研磨されたもの(ロール表面粗さ:Rmax0.05μm以下、硬質クロムメッキスーパーミラー仕上げ)を用いた。これにより積層体の最外層の表面が、反射角度20°の条件において80%以上の光沢度を示す高光沢面となった。
また、基紙上に形成した接着増強層に対し、2層共押出しエクストルージョン加工機に設置されているコロナ放電処理機にて、ポリプロピレン系樹脂層を形成する前に、前コロナ放電処理を実施した。
<実施例2>
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液2を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液2を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
<実施例3>
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液3を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液3を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
<実施例4>
キャストコート紙に代えて、コート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:200秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
キャストコート紙に代えて、コート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:200秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
<実施例5>
ポリプロピレン系樹脂Xからなる層(接着増強層側の層)及びポリプロピレン系樹脂Yからなる層(最外層)の厚さを、それぞれ40μmずつとし、合計した厚さを80μmに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Xからなる層(接着増強層側の層)及びポリプロピレン系樹脂Yからなる層(最外層)の厚さを、それぞれ40μmずつとし、合計した厚さを80μmに変更したこと以外は、実施例4と同様の方法で積層体を得た。
<実施例6>
ポリプロピレン系樹脂Xからなる層(接着増強層側の層)及びポリプロピレン系樹脂Yからなる層(最外層)の厚さを、それぞれ30μmずつとし、合計した厚さを60μmに変更したこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Xからなる層(接着増強層側の層)及びポリプロピレン系樹脂Yからなる層(最外層)の厚さを、それぞれ30μmずつとし、合計した厚さを60μmに変更したこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
<実施例7>
ポリプロピレン系樹脂Xを使用せず、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Yを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例5と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Xを使用せず、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Yを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例5と同様の方法で積層体を得た。
<実施例8>
2層のポリプロピレン系樹脂Yからなる層の厚さをそれぞれ20μmとし、合計した厚さを40μmに変更したこと以外は、実施例7と同様の方法で積層体を得た。
2層のポリプロピレン系樹脂Yからなる層の厚さをそれぞれ20μmとし、合計した厚さを40μmに変更したこと以外は、実施例7と同様の方法で積層体を得た。
<実施例9>
ポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Zに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Zを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例8と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Zに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Zを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例8と同様の方法で積層体を得た。
<実施例10>
ポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Xに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Xを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Xに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Xを2層押出し製膜し積層したこと以外は、実施例2と同様の方法で積層体を得た。
<比較例1>
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液5を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液5を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
<比較例2>
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液4を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液4を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
<比較例3>
キャストコート紙に代えて、上質紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:40秒、坪量:127.9g/m2)を用いたこと、接着増強層を設けなかったこと、及びポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Xに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Xを2層押出製膜し積層したこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
キャストコート紙に代えて、上質紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:40秒、坪量:127.9g/m2)を用いたこと、接着増強層を設けなかったこと、及びポリプロピレン系樹脂Yを、ポリプロピレン系樹脂Xに変更し、接着増強層側の層及び最外層として、ポリプロピレン系樹脂Xを2層押出製膜し積層したこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
<比較例4>
ポリプロピレン系樹脂Xからなる2層の厚さをそれぞれ40μmずつ、合計した厚さを80μmに変更したこと以外は、比較例3と同様の方法で積層体を得た。
ポリプロピレン系樹脂Xからなる2層の厚さをそれぞれ40μmずつ、合計した厚さを80μmに変更したこと以外は、比較例3と同様の方法で積層体を得た。
<比較例5>
上質紙に代えて、コート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:200秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、比較例4と同様の方法で積層体を得た。
上質紙に代えて、コート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:200秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、比較例4と同様の方法で積層体を得た。
<比較例6>
上質紙に代えて、キャストコート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:5000秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、比較例3と同様の方法で積層体を得た。
上質紙に代えて、キャストコート紙(日本製紙株式会社製、王研式平滑度:5000秒、坪量:165g/m2)を用いたこと以外は、比較例3と同様の方法で積層体を得た。
<比較例7>
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液6を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
接着増強層形成用水溶液1に代えて、接着増強層形成用水溶液6を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で積層体を得た。
[評価方法]
実施例1~10及び比較例1~7の積層体について、以下の試験を実施した。
実施例1~10及び比較例1~7の積層体について、以下の試験を実施した。
<接着強度及び接着性の評価>
実施例及び比較例で作成した積層体について、以下の方法により接着強度の測定を行い、また、高温処理した条件における接着性の評価を行った。
まず、加熱処理を行っていない積層体を200mm×15mmの大きさに裁断した。詳細には、MD(マシンディレクション)方向を200mm、CD(クロスディレクション)方向を15mmとした。
次に、裁断した積層体を加熱しないままのものを未加熱サンプル、送風乾燥機により130℃で2分加熱したサンプル及び160℃で2分加熱したサンプルを用意し、積層体の接着強度を評価するサンプルとした。
これらの積層体のサンプルを、万能型引張試験機(株式会社オリエンテック製、型番:テンシロンRTC-1210A)を用いて、JIS Z0237:2009の粘着力の測定法に準拠して、基紙とポリプロピレン系樹脂層の間を剥離して、それぞれのサンプルの接着強度(mN/15mm)を測定した。接着強度を測定する剥離条件としては、温度23℃、相対湿度50%の環境下において積層体の基紙側を平板に固定し、ポリプロピレン系樹脂層側を折り返して、剥離角度180度、速度300mm/minで引っ張り、得られた荷重を接着強度とした。
なお、未加熱の積層体及び160℃で2分加熱した積層体の接着強度の測定において、基紙層間破断が見られた。
高温処理条件における接着性の評価の基準は以下のとおりとした。
○:評価用サンプルの接着強度が、130℃で2分及び160℃で2分の加熱条件のいずれでも2000mN/15mm以上であるか、又は、基紙層間破断を生じたもの。
×:評価サンプルの接着強度が、130℃で2分又は160℃で2分の加熱条件の少なくとも一方で2000mN/15mm未満であるもの。
実施例及び比較例で作成した積層体について、以下の方法により接着強度の測定を行い、また、高温処理した条件における接着性の評価を行った。
まず、加熱処理を行っていない積層体を200mm×15mmの大きさに裁断した。詳細には、MD(マシンディレクション)方向を200mm、CD(クロスディレクション)方向を15mmとした。
次に、裁断した積層体を加熱しないままのものを未加熱サンプル、送風乾燥機により130℃で2分加熱したサンプル及び160℃で2分加熱したサンプルを用意し、積層体の接着強度を評価するサンプルとした。
これらの積層体のサンプルを、万能型引張試験機(株式会社オリエンテック製、型番:テンシロンRTC-1210A)を用いて、JIS Z0237:2009の粘着力の測定法に準拠して、基紙とポリプロピレン系樹脂層の間を剥離して、それぞれのサンプルの接着強度(mN/15mm)を測定した。接着強度を測定する剥離条件としては、温度23℃、相対湿度50%の環境下において積層体の基紙側を平板に固定し、ポリプロピレン系樹脂層側を折り返して、剥離角度180度、速度300mm/minで引っ張り、得られた荷重を接着強度とした。
なお、未加熱の積層体及び160℃で2分加熱した積層体の接着強度の測定において、基紙層間破断が見られた。
高温処理条件における接着性の評価の基準は以下のとおりとした。
○:評価用サンプルの接着強度が、130℃で2分及び160℃で2分の加熱条件のいずれでも2000mN/15mm以上であるか、又は、基紙層間破断を生じたもの。
×:評価サンプルの接着強度が、130℃で2分又は160℃で2分の加熱条件の少なくとも一方で2000mN/15mm未満であるもの。
<光沢度の評価>
積層体の最外層のポリプロピレン系樹脂層の表面の20°鏡面光沢度を、デジタル精密光沢度計(村上色彩技術研究所製、型番:GM-26D)を用いて測定した。
測定は、積層体未加熱の場合、積層体を130℃で2分加熱した場合、積層体を150℃で2分加熱した場合、積層体を160℃で2分加熱した場合の4条件で実施した。
評価の基準は以下のとおりとした。
◎:130℃加熱、150℃加熱及び160℃加熱のいずれの場合も光沢度が75%以上
○:130℃加熱の場合に光沢度が75%以上で、150℃加熱の場合に光沢度が65%以上で、160℃加熱の場合に光沢度が65%未満
△:130℃加熱の場合に光沢度が75%以上で、150℃加熱及び160℃の場合に光沢度が65%未満
×:130℃加熱、150℃加熱、及び160℃加熱のいずれの場合も光沢度が65%未満
積層体の最外層のポリプロピレン系樹脂層の表面の20°鏡面光沢度を、デジタル精密光沢度計(村上色彩技術研究所製、型番:GM-26D)を用いて測定した。
測定は、積層体未加熱の場合、積層体を130℃で2分加熱した場合、積層体を150℃で2分加熱した場合、積層体を160℃で2分加熱した場合の4条件で実施した。
評価の基準は以下のとおりとした。
◎:130℃加熱、150℃加熱及び160℃加熱のいずれの場合も光沢度が75%以上
○:130℃加熱の場合に光沢度が75%以上で、150℃加熱の場合に光沢度が65%以上で、160℃加熱の場合に光沢度が65%未満
△:130℃加熱の場合に光沢度が75%以上で、150℃加熱及び160℃の場合に光沢度が65%未満
×:130℃加熱、150℃加熱、及び160℃加熱のいずれの場合も光沢度が65%未満
結果を表1に示す。
なお、表1において、ポリプロピレン系樹脂層(B)に使用した「ポリプロピレン系樹脂X」、「ポリプロピレン系樹脂Y」、及び「ポリプロピレン系樹脂Z」は、それぞれ「X」、「Y」、及び「Z」と略記した。
なお、表1において、ポリプロピレン系樹脂層(B)に使用した「ポリプロピレン系樹脂X」、「ポリプロピレン系樹脂Y」、及び「ポリプロピレン系樹脂Z」は、それぞれ「X」、「Y」、及び「Z」と略記した。
表1より、以下のことがわかる。
比較例3及び4から、ポリプロピレン系樹脂層の厚さを変化させても、ポリプロピレン系樹脂層の表面の光沢度は大きく変化せず、ポリプロピレン系樹脂層の表面の平滑性にはそれほど影響しないことがわかる。
一方で、比較例3及び4、比較例5、並びに比較例6の結果から、基紙の平滑性を高めると、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できなくなることがわかる。
比較例3及び4から、ポリプロピレン系樹脂層の厚さを変化させても、ポリプロピレン系樹脂層の表面の光沢度は大きく変化せず、ポリプロピレン系樹脂層の表面の平滑性にはそれほど影響しないことがわかる。
一方で、比較例3及び4、比較例5、並びに比較例6の結果から、基紙の平滑性を高めると、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できなくなることがわかる。
これらに対し、実施例1~10から、接着増強層を設けることで、130℃加熱でもポリプロピレン系樹脂層の表面の平滑性を良好なものとすることができ、また、130℃加熱でも基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性を十分に維持できることがわかる。
しかも、実施例1~9のように、引張弾性率が高いポリプロピレン系樹脂層を最外層に設けることによって、160℃加熱でもポリプロピレン系樹脂層の表面の平滑性を良好なものとすることができる。また、160℃加熱でも基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性を十分に維持できることがわかる。
但し、比較例1及び2のように、接着増強層におけるネックレス状コロイダルシリカのシリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)の含有比率が、質量比で20/5~20/30を逸脱する場合には、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できないことがわかる。
また、比較例7のように、接着増強層におけるネックレス状コロイダルシリカのシリカ粒子(S)を球状のシリカ粒子に代えると、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できないことがわかる。
しかも、実施例1~9のように、引張弾性率が高いポリプロピレン系樹脂層を最外層に設けることによって、160℃加熱でもポリプロピレン系樹脂層の表面の平滑性を良好なものとすることができる。また、160℃加熱でも基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性を十分に維持できることがわかる。
但し、比較例1及び2のように、接着増強層におけるネックレス状コロイダルシリカのシリカ粒子(S)とポリビニルアルコール(P)の含有比率が、質量比で20/5~20/30を逸脱する場合には、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できないことがわかる。
また、比較例7のように、接着増強層におけるネックレス状コロイダルシリカのシリカ粒子(S)を球状のシリカ粒子に代えると、基紙とポリプロピレン系樹脂層との接着性が低下し、130℃加熱時に当該接着性が維持できないことがわかる。
1a、1b 積層体
11 基紙
12 接着増強層
13、13a、13b ポリプロピレン系樹脂層
11 基紙
12 接着増強層
13、13a、13b ポリプロピレン系樹脂層
Claims (5)
- 基紙と、接着増強層(A)と、ポリプロピレン系樹脂層(B)と、がこの順に配置されてなる積層構造を含み、
前記基紙は、少なくとも前記接着増強層(A)側の表面の王研式平滑度が100秒以上であり、
前記接着増強層(A)は、ネックレス状コロイダルシリカ由来のシリカ粒子(S)と、ポリビニルアルコール(P)とを含有し、前記シリカ粒子(S)と前記ポリビニルアルコール(P)との含有比率(S/P)が、質量比で20/5~20/30である、積層体。 - 前記ネックレス状コロイダルシリカは、パールネックレス状である、請求項1に記載の積層体。
- 前記ポリプロピレン系樹脂層(B)は、2層以上で構成され、
少なくとも前記接着増強層(A)とは反対側の最外層は、引張弾性率が1300MPa以上である、請求項1又は2のいずれか1項に記載の積層体。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の積層体からなる、工程紙。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の積層体からなる、合成皮革製造用工程紙。
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