JPH09176994A - キャスト紙の製造方法及びキャスト紙 - Google Patents

キャスト紙の製造方法及びキャスト紙

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JPH09176994A
JPH09176994A JP8297360A JP29736096A JPH09176994A JP H09176994 A JPH09176994 A JP H09176994A JP 8297360 A JP8297360 A JP 8297360A JP 29736096 A JP29736096 A JP 29736096A JP H09176994 A JPH09176994 A JP H09176994A
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polymer
paper
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cast paper
embossing roll
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JP8297360A
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Nicholas John Kite
ジョン カイト ニコラス
Peter Sinclair
シンクレア ピーター
Roger Anthony Allen
アンソニー アレン ロジャー
Neil Harvey Clifford
ハーヴィー クリフォード ネイル
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Wiggins Teape UK PLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の表面模様または仕上げされたキャスト
紙を製造することができるキャスト紙の製造方法及びキ
ャスト紙を提供することにある。 【解決手段】 ポリマー塗料が塗布されたウェブ１のポ
リマー塗料をポリマーが溶融するのに十分な温度にまで
加熱し、該ウェブが所望の模様形状を有するエンボシン
グロール３とバッキングロール４間に形成されるニップ
を通過する際に、ポリマー塗料を溶融状態から固体状態
になるように冷却する工程を有し、これにより、ポリマ
ー塗布ウェブ１にエンボシングロール３の表面形状が転
写されて、所望する表面模様または仕上げされたキャス
ト紙が製造される。前記ポリマーがポリオレフィンであ
ることが好ましく、例えばポリ（４−メチル−１−ペン
テン）またはポリプロピレンとポリエチレンの混合物等
である。そり防止のための裏面塗を例えばポリビニルア
ルコールを用いてエンボス処理した後に施すようにして
もよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性ポリマー
を塗布したキャスト紙の製造方法及びキャスト紙に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】キャスト紙は、熱可塑性ポリマーを塗布
したものであり、靴、鞄類、アクセサリー等に使用され
る人工皮の生成品に用いられる。熱可塑性ポリマーは、
一般にポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレン
の混合物およびポリ（４−メチル−１−ペンテン）等の
押出成形されたポリオレフィンである。
【０００３】キャスト紙が使用される人工皮の製造は、
普通、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）またはポリウレ
タンをベースとする硬化性プラスチゾル組成物を、あら
かじめ皮のような表面仕上げを備えたポリマー塗布紙に
塗布する工程を含んでいる。プラスチゾル組成物は、乾
燥され硬化され、その後、この硬化フィルムを、ポリマ
ー塗布紙から剥離することで人工皮が提供される。上述
の工程の間にポリマー塗布紙の表面仕上げは人工皮生成
品の表面にキャスト処理されるので、ポリマー塗布紙は
キャスティング紙またはフィルムキャスティング紙と呼
ばれる。
【０００４】経済的要件からキャスト紙は繰り返して再
利用できなければならない。キャスト紙は、各硬化工程
で高い温度に晒されるので（ＰＶＣ人工皮の場合一般に
２１０℃かそれ以上）、良好な温度安定性と熱耐久性を
有するポリマー塗料が要求される。
【０００５】キャスト紙を適切に仕上げることによっ
て、なめらかで光沢のあるものから粗いものまで種々の
異なった皮を得ることができる。このような仕上げは、
通常模様付けのエンボシングロールを用いることでキャ
スト紙のポリマー塗料に施すことができる。上述の可塑
性材料の処理は、エンボスニップにおいて行われ、エン
ボシングロールの表面形状が写され、天然皮を模した表
面が提供される。このような処理を容易にするために、
エンボシングロールは、ポリマー塗料を軟化するのに十
分な温度に加熱される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したキャスティン
グ紙の製造は広く適用されるが、人工皮仕上製品に備え
られる表面仕上げの品質には限りがある。主なものは、
エンボス処理を施した皮模様の深さや詳細部の写しであ
る。
【０００７】このような問題は、押出成形した熱可塑性
塗料の代わりに適当なモノマーを電子ビーム（ＥＢ）硬
化で得られたポリマー塗料を用いることによって解決す
ることができる。ＥＢ硬化性材料は、はじめは液体であ
るが、模様付け成形ロールの表面に接触することで固体
状に硬化するものである。従って、ポリマー先駆物質が
はじめ液体状であり容易に模写する表面凹部に流れ込む
ので、表面模写は優れたものとなる。
【０００８】ＥＢ硬化性材料により、非常に高品質の製
品が得られるが、高価な原料を必要とし硬化処理に特別
の装置が要求されるので不利である。また、ＥＢ硬化製
品は、一般にポリオレフィン塗布製品よりもキャスト処
理を適用できる皮の種類が少ないので不利となる。ＥＢ
硬化塗料はポリオレフィン塗料に比べ脆く、それゆえひ
び割れが生じやすい。
【０００９】上述したＥＢ硬化キャスト紙の製品におけ
る欠点を含まず、表面仕上げの品質を向上するようなエ
ンボス処理したポリオレフィン塗布キャスト紙を改良し
たものが要求される。これとは別に、高生産速度、停止
時間の短縮等の条件を満たすことでエンボス処理したポ
リオレフィン塗布キャスティング紙の生産コストを減少
することが望まれる。本発明はこれらの要望を満たすた
めになされたものである。
【００１０】エンボス処理したキャト紙を従来法で製造
する際の上述した問題点は以下に詳述する点に起因する
ものである。１つの工程として、エンボスは転写模様が
付された模様付けロールとバッキングロールとの間に形
成されるニップで行われる。バッキングロールは、エン
ボシングロールの表面を損傷するのを避けるために防護
のカバーで覆われる。カバーは、一般に綿、綿とウール
の混合物またはポリマーである。カバーで被覆する場合
であっても、バッキングロールの表面は比較的堅いので
ニップを形成するエンボシングロール面と接触する際に
ポリマー塗料に完全な転写を行うことができない。この
ような欠点は、キャスト紙のポリマー塗料がエンボシン
グロールの模様付面に密接に接触する際に影響を及ぼ
し、さらに基紙に施されるエンボスの深さにも影響する
（この理由として基紙は一般にキャスト紙全厚さの約８
０％を占めるものであり、ポリマー塗料と同様に基紙を
エンボス処理することが重要であるからである）。これ
らの要因により得られたエンボスの深さと詳細な転写の
両方においてエンボシングロール面の転写が乏しくな
る。キャスト紙のポリマー塗料がエンボシングロールの
彫刻表面に密接に接触している範囲に制限があるととも
に、補助紙に添えたエンボスの深さにも制限がある（紙
は一般にキャスト紙の全厚さの約８０％からなり、紙は
ポリマー塗料と同じようにエンボス処理されることが重
要であるからである）。これら要件は、エンボスで得ら
れる深さの状態や詳細部の再生の両方で、エンボシング
ロール表面の質のわるい模写を導いてしまう。
【００１１】上述した諸問題は、ギア付エンボシングロ
ール及びバッキングロール、すなわちこれらのロールが
回転する際にエンボシングロールの特定の周面がバッキ
ングロールの特定部分と常に接触するように同期して駆
動するロールを、用いることにより、一部解消できるが
完全には解消することができない。この種のバッキング
ロールを被覆するカバーは通常綿であり、バッキングロ
ール面の各部はエンボシングロールの対応部と共に変形
する。このような工程は、綿で覆われたバッキングロー
ル面に写るエンボシングロールの模様に水洗処理（ｗａ
ｓｈｉｎｇ）を施すことにより平易になる。すなわち、
水洗処理とは、エンボシングロール及びバッキングロー
ルが回転するに際して相互に接触してニップ圧を伴うの
で（これらローラ間に紙が介在しない場合）、バッキン
グロール面を軟化するのに水を用いる処理のことであ
る。軟化されたバッキングロールは、エンボシングロー
ル面との接触がよくなる。これにより、バッキングロー
ルは、ポリマー塗料と下層の基紙の両方においてエンボ
スの深さが改善されるが、エンボシングロール面の深さ
と同じにはならない。さらに、軟化した可塑性材料はエ
ンボシングロール面と密接に接触していないので、全て
の表面模様を正確に写し取ることが不可能でり、繊細な
表面模様の再生に関する問題は解決されないままであ
る。
【００１２】ギア付ロール装置の不利な点は、製品の柔
軟性を損ねることである。これは、エンボス処理におい
て特定のエンボシングロールとバッキングロールを一対
で駆動しなければならないからである。平坦バックロー
ル装置すなわちギアなし装置では上述したほどの制約を
受けない。さらに、洗浄処理には長時間を要し、その結
果、生産を中断する停止時間がかなり長くなる。
【００１３】かわりにエンボス処理を行うのに一対の相
対したギア駆動される模様付金属ロールを用いることも
できる。これらのロールはエンボス処理されるポリマー
塗布ウェブの厚さ以下の固定された小スペースにそれぞ
れ取り付けられる。ポリマー塗布ウェブの厚さは、これ
らロール間のスペース以上の厚さであるので、ポリマー
塗布ウェブがロール間を通過する際にエンボス処理が施
されることになる。この方法では、良好な転写が可能で
あるが、高価なロールを必要とする他これらロールの正
確な取り付けを要するので、高価なものとなる。
【００１４】先に述べた繊細な表面模様とは、皮の表面
の凹凸がはっきりとしているだけではなく、いわゆる２
色効果を備えたものである。これらの条件により人工皮
が実物または実物に近いものとなる。これらは、主に転
写された模様の凸部における光沢及び凹部の色の鈍さの
コントラスト、またはその逆の場合に起因するものであ
る。このようなコントラスト効果は、軟化したポリマー
塗料が模様付エンボシングロール面の凹部の最下部まで
完全に達していない場合には容易に発揮されない。
【００１５】このような問題に対する解決策としてはつ
や消しポリマー塗布紙を使用することがある。凹部の最
下部の表面転写が不十分であるとこのつや消しポリマー
には接触せず、一方表面模様の凸部と接触するポリマー
塗布面は光沢帯びることになる。これは、すなわちポリ
マーと模様付面の凸部とが良好に接触するからである。
また、光沢性の凹部と色の鈍い凸部を要する場合には光
沢性ポリマー塗布紙を用いることができる。しかしなが
ら、このような方法は、十分に満足できるものではな
く、その理由として軟化したポリマー塗料と表面模様と
の密接な接触具合が不規則で予測できないので、所望の
２色効果を発揮するための精度を得ることが困難である
ことによる。さらに、凹部における色の鈍さまたは光沢
度は常に同一であり、結果として、外観が実物とは違っ
たものになってしまう。
【００１６】既存の方法において軟化したポリマーをロ
ールの表面模様に接触する際のポリマーの変形が不規則
で予測できない理由としては、エンボス圧に応じたポリ
マーの変形特性が著しく温度に左右されるためである。
従って、エンボシングロール表面のわずかな温度変動に
よっても転写されるエンボシングロールの表面模様に変
化が生じるためである。エンボシングロールから紙に連
続的に熱が伝わるので、このような温度の変動を避ける
のが困難であり、これは非常に複雑で、均一な表面温度
を達成するためのロール構造が必要となり結果として装
置が高価になる。
【００１７】また、キャスト紙の製造に使用される従来
のエンボス処理工程では、得られる生産速度の限度が非
常に制限されている。これは、主にエンボシングロール
がニップでの最小滞留時間等の条件を満たす機能を有す
る必要があるためである。第１に、ロールにはポリマー
塗料を軟化するのに十分な熱が供給されなければならな
い。第２に、エンボシングロールの表面形状を写すため
にニップ圧力によりポリマーが変位されなければならな
い。第３に、ニップにおける滞留時間は、ウェブを永久
に変形したままとするのに十分でなければならない。仮
に滞留時間が短すぎるとウェブは圧力が除かれた際に戻
りを起こしやすく、エンボス模様の永続性を損ねること
になる。また仮に製造速度がはやすぎ、ニップにおける
滞留時間が著しく短い場合には目的物を得ることができ
なくなる。
【００１８】基紙に要する特徴としてはエンボス処理に
対する耐久性のほか、ポリマー塗料との十分な接着性が
とりわけ重要である。また、硬化した人工皮フィルムを
キャスト紙から剥離する際に、基紙からポリマーが剥が
れるおそれがあるために、押出成形されたポリマーフィ
ルムを使用する際に表面の粗い基紙を用いる必要があ
る。
【００２０】基紙とポリマー塗料との良好な接着性の要
件によっても制約を受けることになる。従って、ポリマ
ーと紙の接着性が弱まるのでアルキルケテンダイマーサ
イズ剤または分離特性を有する他の内部サイズ剤の使用
は、極力避けなければならない。このようなサイズ剤の
使用は製紙業者にとって利点が多いので上述した点は深
刻な問題となりうる。同じ理由から、スターチ表面サイ
ズ剤の使用も極力避けるべきである。このようなことか
ら、紙に粒状鉱物充填剤を微量用いるかまたは全く使用
しないことになる。さもなければ、表面サイズ度が低い
ことにより遊離した充填剤粒子が分離し易くなり、人工
皮を製造する際にごみ立ちと呼ばれる問題を生じること
になる。
【００２１】このような全ての要件を踏まえると、基紙
は表面の粗いものが好ましいが、これは地合い（構成繊
維の均等な分布）のムラを生じ、充填剤の含有量が少な
いことに起因して含水量が高くなり、さらに形状安定性
が乏しい等の問題につながる。紙にポリマーが塗布され
ると紙の膨張または収縮はポリマーの膨張または収縮と
は一致しないので、紙のそりにつながる。さらに、鉱物
充填剤を全く含まないか或はほとんど含まない場合には
コスト面で不利益が生じる。さらにまた、ポリマーとの
接着には表面の粗さが必要とされるが、一般的には表面
が滑らかな基紙の使用が望まれる。これは、表面の滑ら
かな基紙ではポリマーの塗布に要する厚さが最小限です
むので、必要とされるポリマー量を減少することが可能
であるためである。本発明は、このような事情に鑑みな
されたものであり、その目的は、所望の表面模様または
仕上げされたキャスト紙を製造することができるキャス
ト紙の製造方法及びキャスト紙を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の種々
の問題点について研究した結果、これらの問題点を解決
するために従来の方法を根本的に変えなければならない
という結論に達した。従って、ポリマーの温度を上昇さ
せ、ポリマーが軟化することによって仕上げ面が変形し
てしまう従来のエンボシングロールを使用する代わりに
ポリマーをエンボシングロールと接触させる前に予め加
熱して溶融状態にし、ポリマーがエンボシングロールと
密接に接触している間に前記溶融したポリマーをエンボ
シングロールで冷却し、再固形化することが有効である
ということを見いだした。このように予めポリマーを溶
融状態にすることによってポリマーはエンボシングロー
ル面の間に容易にかつ完全に流れ込み、これにより十分
な深さを有し、鮮明なエンボス模様が得られる。
【００２３】従って、本発明の第１の態様は、所望する
表面模様または仕上げされたキャスト紙を製造する方法
を提供するものであり、この方法はポリマーが塗布され
たウェブのポリマー塗料をポリマーが溶融するのに十分
な温度にまで加熱し、前記紙が前記模様に対応した形状
を有するエンボシングロールとバッキングロール間に形
成されるニップを通過する際に、ポリマー塗料を溶融状
態から固体状態になるように冷却する工程を有し、これ
により、ポリマー塗布ウェブにエンボシングロールの表
面形状が転写される。
【００２４】本発明の第２の態様は、上述の方法によっ
て製造される表面模様付のキャスト紙を提供することで
ある。
【００２５】本発明の第３の態様は、本発明の第２の態
様によって得られるキャスト紙を使用した表面キャスト
処理製品を提供することである。
【００２６】表面仕上げロール面を、周囲の温度より高
く、かつポリマーの融点より低い温度に加熱することが
好ましい。これにより、急速なポリマーの固形化を防ぐ
ことができ、かつ、ポリマーをニップ内でより長く温め
ることによって、ポリマーはエンボシングロールの形状
により正確に型どられる。エンボシングロールの好適な
温度は種々の要因によって決められるが、その中で一番
重要な要因は使用されるポリマーの融点及びウェブの走
行速度である。走行速度によってニップにおける滞留時
間が決定され、従って、走行速度は、予め溶融されたポ
リマーの熱抽出の速度に大きな影響を与える。例とし
て、所定の比率の低融点ポリエチレンを含むポリプロピ
レン塗料を、２８ｇ／ｍ2 の塗布量で約１５ｍ／ｍｉｎ
の速度で１３５ｇ／ｍ2 の紙ウェブを走行させて塗布す
る場合、エンボシングロール表面温度は８０〜１００℃
が好適である。ポリ（４−メチル−１−ペンテン）塗料
を、同じ基紙、ポリマー塗布量、ウェブ走行速度の条件
下で同様に実施した場合、所望するエンボシングロール
表面温度は１２０〜１３０℃であり、本発明者らが見い
だした８０〜１００℃のエンボシングロール表面温度の
方が低く好適である。このとこについては、エンボシン
グロール面が熱いポリマーコート紙と接触することで温
められることで分かる。この影響は、エンボシングロー
ルをどのくらい加熱するかによって決定される。
【００２７】予備加熱された溶融ポリマーとエンボシン
グロールとの温度差が大きいので、エンボシングロール
での温度の変動は、上述した従来法における方法に比べ
ると、ほとんど問題とならない。ニップに到達する前に
ポリマーを溶融する予備加熱処理は、１またはそれ以上
のガスまたは電気赤外線輻射ヒーターにより行うのが好
ましい。しかしながら、理論上は、熱風または誘導加熱
等の他の加熱手段を用いることも可能である。ヒーター
は、ニップへの到達前にポリマーが溶融点以下に冷却さ
れるのを防ぐために、ニップに充分に近接して配置する
ことが必要である。
【００２８】最も優れた効果を得るためには、ポリマー
を完全に溶融する必要がある。これは一般的には、ポリ
（４−メチル−１−ペンテン）では、坪量で２２０乃至
２４０℃またはそれ以上、一般的に使用されているポリ
プロピレン／ポリエチレン混合物では１４０℃またはそ
れ以上の温度が必要とされる。溶融されない材料が存在
すると、表面転写が不十分な領域または点を生じ易くな
る。
【００２９】本発明における好ましい実施態様では、ポ
リマーを溶融する予備加熱処理を行う間及び／または予
備加熱処理前にポリマー塗布ウェブの裏面に加湿処理が
行われるものである。この加湿処理は、スチームシャワ
ーにより行うことが好ましいが、原理的には水を微粒子
状に噴射するかDahlgren LAS装置等を使用することも可
能である。
【００３０】スチームシャワーまたは他の加湿手段の使
用は、赤外線ヒーターにより除去される湿分を補い、紙
を冷却する。従って紙が乾燥し、そり易くなるのを防ぐ
ことができる。また、加湿処理により、ある程度紙を軟
化するかまたは可塑化することができ、エンボス処理を
施し易くすることが可能である。さらに、加湿処理は、
静電気に対しても効果的である。
【００３１】過剰に加湿を行うと、紙が湿潤状態となり
強度が低下するか破損を生じることになる。このような
場合には、一度溶融したポリマー塗料は、紙全体の強度
には関与しなくなる点を考慮しなければならない。従っ
て、基紙の強度を維持することが非常に重要になる。さ
らに、２００乃至２４０℃またはそれ以上の温度で紙の
対向面のポリマー塗料が溶融すると、蒸気がポリマーを
溶融点以下に冷却するというおそれが生じる。従って、
このような処理工程は、スチームシャワーの制御及び設
置に大きく左右されることになり、特定の製品を製造す
る際の最適条件は経験に依らなければならない。
【００３２】一方、従来法におけるウェブ走行速度は、
ポリマーを軟化し、さらに軟化したポリマーがエンボシ
ングロール面の凹部にゆっくりと移動するために、ニッ
プにおいて十分な滞留時間を必要とするので制約を受け
ることになり、本発明の方法には適していない。赤外線
ヒーターによりポリマーは迅速に溶融され、ロール面の
全凹部に流動する。
【００３３】さらに本発明は、従来のエンボス工程より
もなめらかな基紙を使用することができる利点がある。
これは、特にニップを通過する際に紙表面にはじめに溶
解したポリマーが押し付けられるので、ポリマーが溶解
することによって基紙の繊維との密着性が高まることに
よると考えられる。また、表面のざらざらした紙を使用
しなくてもよいので、軟材のパルプの割合が小量です
み、地合い、剛さ、寸法安定性を改善した紙を使用する
ことが可能となる。適した地合い、すなわち繊維の分散
状態のよい紙料を使用することによって美観に優れた仕
上げ製品が得られる。良好な硬さ及び形状安定性によ
り、人工皮の製造に要する加熱及び冷却等の様々な工程
におけるそりを抑えることができる。
【００３４】本発明の方法を適用することでポリマーと
紙の良好な接着により、アルキルケテンダイマー（ＡＫ
Ｄ）を用いた内部サイジングとスターチ表面サイジング
を行うことが可能となる。スターチ表面サイジングで
は、ごみ立ちの発生を防ぐことが可能であるので、従来
法に比べて鉱物充填剤を相当量使用することができる。
これにより、増加した充填剤が最終製品の剛性を低下さ
せ、製品がそり易くなるという矛盾が生じるが、実質的
にはコストの削減がなされたことになる。本発明におい
ては、ＡＫＤサイジング処理を行うことが可能である
が、必要に応じてロジン／明ばんサイジング処理を行う
ことも可能である。
【００３５】本発明による方法のさらに好ましい実施態
様としては、エンボス処理が施された後であって、紙を
巻き取る前に、紙の裏面（ポリマー塗布面とは反対面）
に加湿処理（すなわち、蒸気処理または水処理）を行っ
ている。これは、貯蔵された紙がそり易くなるのを防ぐ
ためである。このような方法で蒸気または水を使用する
ことで、キャスト紙に発生する静電気の問題を解決する
こともできる。これ以外にも、例えば輻射または放電式
の帯電防止装置を別に設けるか、蒸気または水処理と共
に設けることもできる。
【００３６】後続のキャスト処理においては、種々の硬
化性塗料をキャスト紙に塗布するので、硬化処理の問題
が深刻になる。各塗布処理には、硬化及び迅速な加熱を
行う加熱処理、冷却処理が続き、種々の層で異なる膨張
及び収縮が起こるので、そりの問題が深刻になる。
【００３７】このような硬化処理の問題には、エンボス
処理後に、スターチ等の親水性ポリマーの裏面塗を施す
ことによって効果的に対処できることを見いだした。ス
ターチ塗布処理により平坦な製造物が形成されるが、例
えば後のキャスト処理で紙が２００℃の非常に高い温度
に晒されると、このような平坦面を維持することはでき
ない。しかしながら、エンボス処理後にポリビニルアル
コールの裏面塗を施すと、上述したような条件下でも、
製造物の平坦面の強化が可能であることが判明した。完
全に加水分解された中程度の分子量を有するポリビニル
アルコールは特に好適である。裏面塗処理は、生産ライ
ン上で行ってもラインから外れて行っても良い。
【００３８】上述した変性基紙を使用する点を除いて
は、従来法通り、ポリマー塗布ウェブをエンボス処理し
たキャスト紙の製造に用いることが可能である。ポリマ
ーは一般的には、上述した種のポリオレフィンである
が、理論上は溶融可能な他のポリマーを使用することが
できる。同様にして、ポリマーは通常、押出被覆処理に
より紙に塗布されるが、他の塗布技術の適用も可能であ
る。
【００３９】本発明はキャスト紙に繊細または粗雑な粒
状模様を付与するような製造に特に適しているが、理論
上は例えば光沢のある皮などのなめらかな表面仕上げと
する場合のキャスト紙の製造に適用することも可能であ
る。本明細書中で用いたエンボシングロールとは、上述
したような粒状模様を提供するのに要する表面のなめら
かなロールをも含むものである。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。まず、図１には、ポリ
マー塗布紙のウェブ（１）が、繰出リール（２）からポ
リマー塗布面を上面にして繰り出され、金属製のエンボ
シングロール（３）とバッキングロール（４）間に形成
されるニップを介して走行する状態を示す。エンボシン
グロール（３）には、製品キャスト紙に付される浮き出
し装飾模様が施されている。このエンボシングロール
（３）は、既存の熱油または温水加熱手段（図示せず）
により、ポリマーの軟化温度（一般的に、ポリマーがポ
リプロピレンまたはポリプロピレン／ポリエチレン混合
物である場合には１１０℃、ポリマーが軟化温度のグレ
ードの低いポリ（４−メチル−１−ペンテン）である場
合には１２０℃である。）以上に加熱される。バッキン
グロール（４）は、綿またはこれと同等のカバー（図示
せず）で被覆される。ニップを出てエンボス加工が施さ
れたウェブは、ガイドロール（５）を介してた後、巻取
部へと走行し、そこで仕上げリール（６）に巻き取られ
る。
【００４１】次に図２を参照すると、ポリマー塗布紙の
ウェブ（１）は繰出リール（２）から繰り出され、エン
ボシングリール（３）とバッキングリール（４）により
形成されるニップを介して、仕上げリール（６）に巻き
取られるように走行する。これは、ほぼ図１で示したも
のと同じである。しかしながら、リール（２）からエン
ボスニップ（３，４）へと直接移動する代わりに、ここ
ではウェブはニップへと走行する前に、一連のガイドロ
ール（７ａ，７ｂ，７ｃ）を周回して通過している。さ
らに、ガイドロール（７ｂ）と（７ｃ）の間には、ポリ
マー塗布ウェブのポリマー塗布面と反対面に直接加湿処
理を行うためのスチームシャワー（８）が設けられてい
る。ガイドロール（７ｂ）、ガイドロール（７ｃ）及び
ニップ間のウェブ通路（パス）により、符合９で示すよ
うな室部が形成される。スチームシャワー（８）からの
蒸気は室部内を流動し、該室部の雰囲気を湿潤に保つよ
うになっている。従って、ウェブが直接ニップへと走行
する場合に比べて、蒸気がウェブに効果的に作用するこ
とになる。加湿処理を行うことの目的は、上述した通り
である。
【００４２】ガイドロール（７ｃ）とエンボスニップ間
を走行するウェブの上方（ポリマー塗布面上）には、ポ
リマー塗料を溶融して加熱処理（予備加熱処理）を施す
ためのガスまたは電気赤外線ヒーターあるいはヒーター
列（１０）が配置されている。ヒーター、ウェブの走行
速度、加湿処理速度及び周囲の条件を変化させることに
より、ニップへの到達時においてもポリマー塗料を溶融
状態に維持することができる。エンボシングロール
（３）は加熱されるが、ポリマーの溶融温度（流体を加
熱する場合には、一般的手約８０℃）以下に抑えられ
る。その結果、ニップを出る際にポリマー塗料は、エン
ボシングロールの表面形状が転写された状態で再硬化す
る。ウェブはニップを通過後、巻き取り装置へと走行す
る前に冷却ロール（１１）を通過する。冷却ロール（１
１）とリール（６）の間には、走行するウェブの裏面に
加湿処理を施すためのスチームシャワー（１２）が配設
され、このスチームシャワーによって、最終製品のそり
を抑え、静電気の発生を防ぐためにウェブの露出面に湿
気が付与される。
【００４３】本発明では主に、人工皮の製造に要するキ
ャスト紙の製造方法について詳述してきたが、他の用
途、例えば表面模様付の装飾ラミネート紙などキャスト
紙に所望の表面仕上げを施すのに適用することも可能で
ある。このような製品の製造方法は、一般に熱及び圧力
の作用下で一層またはそれ以上の構造層に、熱可塑性樹
脂に含浸させた装飾表面シートを接着する工程を含んで
いる。このような構造層は、通常、補強紙、チップボー
ル、パーティクルボードまたは合板に使用されるもので
ある。キャスト紙は、剥離前に、製品ラミネート紙の装
飾面に所望の精巧な表面模様を提供するのに用いること
ができる。積層工程の間に表面仕上げを行う別の例とし
て、基紙に事前に塗布されたプラスチックフィルムまた
は塗料に表面模様を付与するために、キャスト紙を用い
ることもできる。本発明を下記に示す実施例に基づいて
詳述する。ここでは、特に断わりがない限り、部及び％
は全て重量部及び重量百分率を示す。。
【００４４】
【実施例】
実施例１ ポリプロピレン／ポリエチレンブレンドを塗布した約１
６３ｇ／ｍ2 のウェブ（炭酸カルシウムを１０％配合し
た１３５ｇ／ｍ2 のＡＫＤ−サイズした原紙にポリマー
２８ｇ／ｍ2 を塗布したもの）に、ほぼ図２に示した通
りの方法を用いて山羊皮様にエンボス処理を施した。但
し、ポリマー溶融前の加湿は行わなかった。ウェブの走
行速度は１５ｍ／ｍｉｎであった。ガスセラミック赤外
線加熱装置を１台用いた。この装置は、垂直方向におい
てウェブから約１５cm離れた位置で、エンボシングロー
ルの表面（エンボスニップの５〜６ｃｍ前方）から約１
ｃｍの位置に設けられた。加熱装置はウェブの幅全体に
亙って延在し、ウェブの長手方向（走行移動方向）にお
ける寸法は２７．５ｃｍであった。加熱装置は４５００
０Ｂｔｕ／ｈｒ ｆｔ2 （ｃ．５１１ｍＪ／ｈｒ
ｍ2 ）の定格で、最大表面温度が約８５０℃の容量であ
った。ポリマーがサンプルの幅方向に亙り、不完全な溶
融点がなく、完全に溶融するのを確認できるようにガス
の流れを調節した。ポリマーの表面温度は、非接触型赤
外線温度計での測定で１６０℃を超えた。エンボシング
ロールは、温水により目標温度の８０℃まで加熱され
た。エンボシングロールの走行端部での表面温度は、接
触型熱電対計を用いてウェブの走行線のすぐ内側で測定
した場合に８６℃であった。
【００４５】エンボス加工が施された製品と、ほぼ図１
に示す通りの従来法により製造された同一の形状を有す
る対象サンプルとを比較した。対象サンプルの製造に用
いたエンボシングロールは加圧した温水を用いて目標温
度の１０５℃まで事前に加熱しておいた。比較を行うに
あたって、Hommeltester T2000（Hommelwerke Gmbhまた
は英国におけるHommel Ltd. 社の提携業者により製造さ
れている鉄筆表面トポグラフィー計）を用いて、これら
２つのサンプルの中心線における平均凹凸値（Ｒa ）と
最大凹凸高さ（Ｒmax ）を生じさせた。Ｒa 及びＲmax
のパラメーター及びこれらの値の測定方法は国際視格Ｉ
ＳＯ ４２８７及びドイツ国の規格ＤＩＮ ４７６８に
それぞれ示されている通りである。得られた結果は次の
通りである。 サンプル Ｒa （μｍ） Ｒmax （μｍ） 本発明 ８．４ ５３ 対象例 ６．９ ３８ 本発明の方法により得られたエンボスの深さは、対象サ
ンプルのエンボスよりもはるかに深いことが明かであ
る。
【００４６】実施例２ この実施例では、ウェブの裏面に加湿処理を施してい
る。ポリ（４−メチル−１−ペンテン）ポリマーを塗布
したウェブ（実施例１で用いたものと同様の基紙に、２
８ｇ／ｍ2 のポリマーを塗布したもの）にエンボス処理
を施し、ほぼ実施例１の最初の部分に詳述した通りの方
法によって光沢仕上げを施した。エンボスロールの目標
温度は８０℃で、最終測定温度は８９℃であった。ウェ
ブの速度は９．５ｍ／ｍｉｎで、溶融ポリマーの表面温
度は２５０℃を超えた。サンプルには、赤外線加熱装置
に到達前に加湿処理を施したものと、施さないものとを
用意した。
【００４７】得られたキャスト紙からポリウレタン人口
皮キャストを製造した。これらのキャストの光沢度を比
較した。光沢度が高いほど、エンボシングロールでの仕
上げにおける再生が優れることになる。結果を下記に示
した。 光沢度（％） 加湿処理を伴うエンボス処理を施した ４２ 紙から得られたサンプル 加湿処理を伴わないエンボス処理を施した ４０ 紙から得られたサンプル
【００４８】実施例３ 実施例２で詳述したウェブを、同実施例で示した加湿処
理を伴う方法によって山羊皮様にエンボス加工を施し
た。但し、ウェブ走行速度を僅かに高くした（１０ｍ／
ｍｉｎ）。得られたエンボス紙及び先行技術の方法を用
いて同様の模様でエンボス加工した艶消し対象紙を、実
施例１で使用した鉄筆表面トポグラフィック分析装置に
より評価した。得られた結果は下記の通りであった。 サンプル Ｒa （μｍ） Ｒmax （μｍ） 本発明 ４．１ ２８ 対象例 ２．０ ２３
【００４９】本発明の製造方法によって形成されたエン
ボス紙のエンボス深さは、対象サンプルのエンボス深さ
と比較して、はるかに深いことが判明した。図３の
（ａ）及び（ｂ）を参照することにより、この違いが可
視的に理解される。これらは、本発明及び対象サンプル
のそれぞれの方法に基づいて製造されたサンプルの代表
箇所における表面プロフィールトレースを示したもので
ある。
【００５０】ポリウレタン人工皮キャストを各サンプル
から形成した。それぞれの場合における二色効果を可視
的に比較した。本発明に基づく紙から形成されたキャス
トは、対象紙から得られたキャストに比較してはるかに
優れた二色効果を発揮した。これは、本発明によるキャ
ストの方がはるかに実用性に叶っていることを意味する
ものである。これら２つのサンプルの相違を触覚により
検知することも可能である。
【００５１】実施例４ａ及び４ｂ 後に続くキャスト処理の間に製品キャスト紙のそりを防
ぐために、ポリビニルアルコール及びスターチの裏面塗
を行った。キャスト紙を約１６３ｇ／ｍ2 のポリ（４−
メチル−１−ペンテン）ポリマー塗布ウェブから製造し
た。これは約２８ｇ／ｍ2 のポリマーを、ロジン／明ば
んサイジング系を用いて内部サイジングを施した６０％
の針葉樹材／４０％の広葉樹材の仕上げを行うことで製
造された、約１３５ｇ／ｍ2 のキャスト紙に押出しする
従来法で調製した。
【００５２】（ａ）ポリビニルアルコール裏面塗 上述したポリマー塗布紙のウェブを、ほぼ図２に示した
通りの方法及び装置を用いて、山羊皮様にエンボス加工
した。ウェブ速度は２５ｍ／ｍｉｎで、ポリマーの溶融
には、実施例１に示した加熱装置を一組用いた。均一な
“溶融線”を明確に可視することができた。エンボシン
グロールは、温水または加熱したキャスト紙と接触する
ことにより内部加熱され、ロールのエンボス面は、製品
の長距離走行（２０００ｍ）の間に約１２０℃の平衡温
度に達した。エンボス処理の前後でウェブ（紙）の裏面
（非塗布面）に加湿を行い、第２の加湿処理を行う前に
冷却ロールを通した。第２の加湿処理を行った後に、紙
を巻き取った。次のオフマシーンエアナイフコーティン
グ処理では、実質的に完全に加水分解された中程度の分
子量を有するポリビニルアルコール（Hoechst A.G.社に
より製造され、英国HarlowのHarco より市販されている
Mowiol* 10/98 ）の８％固形分含有溶液を、約２００ｍ
／ｍｉｎ の塗布速度でエンボス処理したキャスト紙の
露出面に塗布した。乾式含浸量（塗布量）は、２ｇ／ｍ
2 であった。乾燥処理の後、紙を巻き取った。乾燥処理
時の含水量は約５％であった。* Mowiolは商標名であ
る。
【００５３】（ｂ）スターチ裏面塗 手順は上述の（ａ）に示した通りである。但し、エンボ
スはカーフ皮模様で、裏面塗には、７〜８％の固形分含
有量でエアーナイフコーターを用いることにより、約３
ｇ／ｍ2 の変性とうもろこしスターチアセテート（英
国、SloughのNational Starch & Chemical社より市販さ
れているKofilm* 50）の（乾式）塗料を塗布した。*kof
ilm は商標名である。
【００５４】そりの評価 上述の（ａ）及び（ｂ）より得られた紙と、裏面塗を行
っていないかまたは（ｂ）と同様にカーフ皮模様を付し
た対象紙のエンボス面にそれぞれ従来の硬化性ポリ塩化
ビニル組成物を塗布し、オーブンで硬化した後、冷却ロ
ールにより冷却し、さらにこれを巻き取った。得られた
人口皮製品を剥離し、キャスト紙をそれぞれ第２パスの
キャスト処理で再使用した。紙のそり具合は、それぞれ
異なる５つの段階において評価した。 （1）硬化性組成物の塗布前。 （2）硬化性組成物の塗布後、硬化処理前。 （3）硬化処理後、冷却ロールへの到達前。 （4）冷却ロールと巻取り装置間。 （5）巻取り装置の手前。 そりの評価は、塗布及び硬化処理の間に、固定式測定ス
ケールにより視覚で行った。結果を下記の表に示した。
【００５５】 表 裏面塗 パス 測定の段階 形式 （1） （2） （3） （4） （5） スターチ 第１ ８Ｄ １Ｄ ２８Ｄ １５Ｄ ８Ｄ 第２ 3U,1D １Ｕ １４Ｄ 12U,12D ５Ｄ ポリビニル 第１ ０ １Ｕ ３Ｄ ９Ｕ ３Ｕ アルコール 第２ ６Ｕ ２Ｕ ２Ｄ ３Ｕ １Ｕ なし 第１ １５Ｕ １０Ｕ ３Ｕ ２３Ｕ １０Ｕ （対象例） 第２ ７Ｕ ６Ｕ ４Ｕ １３Ｕ ８Ｕ 上記の表中、そりの測定値は、移動方向に見てウェブの
中央よりウェブの縁部が上方または下方にある高さをｍ
ｍで示したものである。また、Ｕは上方へのそりをＤは
下方へのそりをそれぞれ表している。
【００５６】表からも明かなように、ポリビニルアルコ
ール裏面塗が対象紙と比べた場合、そりに関しては最も
優れた結果を示した。スターチ裏面塗でも、上記の中間
段階（3）を除いては著しく向上した。これは、形状安
定性に関しては、スターチはポリビニルアルコールに比
べ温度に左右され易いことが原因しているものと考えら
れる。
【００５７】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、所望の表
面模様または仕上げされたキャスト紙を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンボス加工を施したキャスト紙の製造方法を
従来法に基づいて略式的に示した図である。
【図２】本発明の製造方法を略図的に示した図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、実施例３の表面プロフィ
ールトレースを示した図である。
【符号の説明】
１ ポリマー塗布紙のウェブ ３ エンボシングリール ４ バッキングリール １０ ヒーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス ジョン カイト イギリス、エイチ・ピー10 ９エイチ・テ ィー バッキンガムシャー、ハイ リーコ ム、フラックウェル ヒース、50 ホワイ トピット レーン (72)発明者 ピーター シンクレア イギリス、エイチ・ピー７ ７ディー・エ イチ、バッ キンガムシャー、アメルシャ ム、ロンドン ロード イースト 番地な し (72)発明者 ロジャー アンソニー アレン イギリス、エイチ・ピー16 ９エイチ・エ イチ、 バッキンガムシャー、グレイト ミッセンデン、プレストウッド、12 アナ ーウッド クロース (72)発明者 ネイル ハーヴィー クリフォード スコットランド、エー・ビー23 ８ビー・ エックス アバディーン、ブリッジ・ オ ブ ドン 32ｃ エロン ロード

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリマー塗布ウェブにエンボシングロー
    ルの表面形状を転写してキャスト紙を製造する方法にお
    いて、前記ポリマー塗布ウェブに塗布されているポリマ
    ー塗料を溶融可能な温度で加熱処理し、該加熱処理後の
    ウェブが前記所望の模様形状を有するエンボシングロー
    ルとバッキングロール間に形成されるニップを通過する
    とき、溶融状態のポリマー塗料を固形化すべく冷却する
    ことを特徴とするキャスト紙の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記ポリマーがポリオレフィンである請
    求項１記載の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記ポリオレフィンがポリ（４−メチル
    −１−ペンテン）である請求項２記載の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ポリオレフィンが、低い比率のポリ
    エチレンを含むポリプロピレンである請求項２記載の製
    造方法。
  5. 【請求項５】 前記エンボシングロール面が、周囲の温
    度より高く、かつ、前記ポリマー塗料の融点より低い温
    度で加熱される請求項１乃至４のいずれかに記載の製造
    方法。
  6. 【請求項６】 前記エンボシングロールが、８０〜１３
    ０℃の範囲の表面温度に加熱される請求項３または５記
    載の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記エンボシングロールが、８０〜１０
    ０℃の範囲の表面温度に加熱される請求項４または５記
    載の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記ポリマー塗布ウェブの裏面に、前記
    加熱処理を施す間及び／または前に加湿処理を施す請求
    項１乃至７のいずれかに記載の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記加湿処理が蒸気シャワーによって行
    われる請求項８記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記ニップを通過したウェブの裏面
    に、加湿処理を施す請求項１乃至９のいずれかに記載の
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記ニップを通過したウェブに、前記
    キャスト紙のそりを防止すべく親水性ポリマーの裏面塗
    を施す請求項１乃至１０のいずれかに記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記親水性ポリマーがポリビニルアル
    コールを含む請求項１１記載の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記ポリビニルアルコールが、完全に
    加水分解された中程度の分子量を有するポリビニルアル
    コールである請求項１１記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記ポリマー塗料が赤外線輻射ヒータ
    ーによって加熱される請求項１乃至１３のいずれかに記
    載の製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記請求項１乃至１４のいずれかに記
    載のキャスト紙の製造方法を用いて製造されたキャスト
    紙。
  16. 【請求項１６】 前記請求項１乃至１４のいずれかに記
    載のキャスト紙の製造方法を用いて製造されたキャスト
    紙または前記請求項１５に記載のキャスト紙を用いて製
    造された表面キャスト処理製品。
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