複層ビスコース加工紙

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【発明の名称】	複層ビスコース加工紙
【発明者】	【氏名】小林 ▲ひろし▼ 【氏名】小川徳人
【要約】	【課題】接着テープ等として有用な、優れた強度を有し、特に水濡れによる強度低下の少ない複層ビスコース加工紙を提供する。【解決手段】パルプ等からなる原紙にビスコース液を塗布したビスコース加工紙の少なくとも一方の表面に、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を含有する層を設けた複層ビスコース加工紙。

【特許請求の範囲】
【請求項１】ビスコース加工紙の少なくとも一方の表面に、水溶性高分子を含有する層を設けた複層ビスコース加工紙。
【請求項２】ビスコース加工紙が、坪量が２０から１２０ｇ／ｍ²の不織布或いは抄紙に、１から３０ｇ／ｍ²の量でビスコースが塗布されたものである請求項１記載の複層ビスコース加工紙。
【請求項３】水溶性高分子の含有量が、３から４０ｇ／ｍ²である請求項１記載の複層ビスコース加工紙。
【請求項４】水溶性高分子が、水溶性ポリビニルアルコールである請求項１記載の複層ビスコース加工紙。
【請求項５】ポリビニルアルコールのケン価度が７５から９９ｍｏｌ％であり、かつその重合度が５００から５０００である請求項４記載の複層ビスコース加工紙。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接着テープ、粘着テープ、接着ラベル、粘着ラベル、接着シート、粘着シート等として有用な複層ビスコース加工紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】接着（或いは粘着）テープ、ラベル、シートは、段ボールや重袋や封筒の封止、ポスターやビラの貼り合わせ等に多量に使用されている。一般に、接着或いは粘着という用語は明確に区別されて使われているとは言えないが、接着剤のガラス転移点が室温付近にあり、接着が接着剤の粘着性による場合を粘着という。例えば、ポリビニルアルコールを接着剤として用いる場合は、そのガラス転移点が約７０℃から８５℃であるから、粘着には該当しない。しかし、現行商品の説明では、接着と粘着の用語を厳密に区別をせずに使うこととする。
【０００３】現行商品の接着（或いは粘着）テープのベース素材は紙、布、合成高分子フィルム、厚手の高分子フィルム（シート）であり、複合して使われることもある。それらのベース素材に直接或いは表面処理してから、接着剤或いは粘着剤を塗布する。そして例えば商品をロール状にする場合には、接着剤或いは粘着剤を塗布した面の他面にシリコン塗布等の離型層を形成する。基本的にはラベルでも、シートでも共通である。粘着ラベル、粘着シートには特に離型紙が使用されていることが多い。
【０００４】接着剤或いは粘着剤は、合成高分子が多く使用され、その合成高分子は疎水性であったり、水溶性であったりする。合成高分子は、一般にガラス転移温度を室温付近或いはそれ以下にして、強力な粘着性を付与している。紙製接着テープの中には接着面を水に潤して接着させる商品がある。水に潤すまでは、室温で粘着性、接着性はほとんどなく、水に潤してはじめて接着性が発現される。
【０００５】疎水性合成高分子粘着剤としては、スチレンブタジエン系共重合体或いはアクリル系共重合体、酢酸ビニル系高分子等が使われ、水溶性高分子としては、ゼラチン、ポリビニルアルコール共重合体等が使用されている。紙製接着（或いは粘着）テープは、通常段ボールや重袋等紙容器の封止に使用される。合成高分子の粘着剤が使用されている接着テープの場合には、接着される基材は紙、金属、ガラス、陶器、合成高分子等いずれも使用できる。
【０００６】紙をビスコースで補強したいわゆるビスコース加工紙の商品化の歴史は古い。その用途は薫製用ハム・ソーセージのファイブラスケーシング（特開平６－３１２４９４号公報、特開平６－２１７６７８号公報、特開平６３－２９６６４７号公報、ＵＳ特許３９５６５３９号明細書）、繊維等のコーティング（特開平１－３３２７８号公報、特開昭６２－１４１１４３号公報、特公昭４８－６６４１号公報、特公昭４６－３６４８８号公報、ＵＳ特許３２７８３２９号明細書、ＵＳ特許３８８９０３８号明細書）、フィルター（ＢＲ特許８３０１４０３号明細書）、テープ（特公昭５６ー３９６０号公報、特公昭５４－４４０１６号公報、特公平２－３９２号公報）等の用途開発の例がある。
【０００７】接着剤として、ポリビニルアルコールが紙の強度向上に使われることは公知であるが、ビスコース加工された紙表面の少なくとも一面に塗布して、接着テープとして使用することは知られていない。特公昭５６－３９６０号公報は、表面を平滑にさせるために薄葉紙にビスコース加工し、金属を蒸着して金／銀糸を製造する方法であり、特公昭５４－４４０１６号公報は、ビスコース加工した面の他面は処理せず、粘着剤を塗布するときアンカー効果を持たせるための処理法に関する。特公平２－３９２号公報は粘着テープ基材に関する特許であるが、ビスコース加工紙の紙質が疎水性合成高分子繊維との混抄であること及び粘着剤であり、本発明は硬質の接着剤である点で、技術思想が基本的に違う。特にビスコース加工された両面に塗布された事例は知られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、接着テープ等として有用な、優れた強度を有し、特に水濡れによる強度低下の少ない複層ビスコース加工紙を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題につき研究の結果、以下のような知見を得た。クラフト紙の様な安価で強度の小さい紙でもビスコース加工することにより、乾式強度は勿論、湿式強度が向上し、ビスコース加工紙の上に粘着テープ或いは接着テープを貼り合わせた後、剥離する時でも、ビスコース加工紙である紙基材の表面構造破壊を起こさず剥離出来る。従ってビスコース加工紙片面接着テープの場合には、接着テープ接着後、その接着テープの非接着剤塗布面が補強効果を示すことで、耐水性と合わせて、段ボール等の補強紙として使える。その結果、該段ボール等がリサイクル使用できるというメリットがある。
【００１０】一方、両面接着テープの場合には、水に潤して接着させるが、ドブづけしても、切れたり、破れたりしないので、任意の場所で、両紙基材を接着させることが出来る。複雑な形状の紙容器、異質な素材の貼り合わせに好都合である。ラテックス糊やデンプン糊を塗布するときは、約５０～９０％が水分であるのに対して、本発明におけるような片面或いは両面接着紙は、水に浸すだけなので乾燥が早く袋や箱の生産性の向上が計れる。更なる特徴はビスコース加工紙を用いた接着紙の上から、水で潤せば、ビスコース加工紙に耐水性があるので接着紙自体を損なうことなく当該接着剤が水に膨潤して接着強度が極端に低下し紙基材から剥離できることであり、ラベルやシートの応用には好都合である。
【００１１】また、紙容器の封止用接着テープの基材は紙が好ましい。紙は古紙として、回収再生されるので、再生工程で不都合が起こらないことが、重要である。接着剤或いは粘着剤も水溶性で、無害であり、更に生物分解性であることが好ましい。しかも離型紙を使用したり、離型処理を施すことは、資源的にもコスト的にも好ましくない。紙製接着テープは、現状は接着剤塗布面の他端に撥水性塗膜が施され耐水性の付与と離型機能を持たせている。それでも水に濡れた時の強度が弱い欠点があった。
【００１２】本発明者らはこれらの問題点を鋭意検討した結果、ベース基材にビスコース加工紙を使用し、接着剤として水溶性高分子、特にポリビニルアルコールを使用すれば、これらの問題を解決出来ることを見出した。すなわち、すべてセルロースからなるビスコース加工紙を使用することにより、同一厚膜での強度の大幅アップ及び耐水性の向上が達成され、接着剤としていわゆるガラス転移点が室温よりかなり高いポリビニルアルコールを使用することにより離型処理が不必要になり、更に紙への大きな接着強度が得られることである。
【００１３】本発明は、以上のような知見に基づきなされたもので、次の通りである。
（１）ビスコース加工紙の少なくとも一方の表面に、水溶性高分子を含有する層を設けた複層ビスコース加工紙。
（２）ビスコース加工紙が、坪量が２０から１２０ｇ／ｍ²の不織布或いは抄紙に、１から３０ｇ／ｍ²の量でビスコースが塗布されたものである上記（１）に記載の複層ビスコース加工紙。
（３）水溶性高分子の含有量が、３から４０ｇ／ｍ²である上記（１）に記載の複層ビスコース加工紙。
（４）水溶性高分子が、水溶性ポリビニルアルコールである上記（１）に記載の複層ビスコース加工紙。
（５）ポリビニルアルコールのケン価度が７５から９９ｍｏｌ％であり、かつ、その重合度が５００から５０００である上記（４）に記載の複層ビスコース加工紙。
【００１４】以下に本発明をさらに詳しく説明する。本発明においてビスコース加工紙とは、木材パルプ或いは非木材パルプを処理したサルファイトパルプ、クラフトパルプ、セミケミカルパルプ、ケミカルグラウンドパルプ、サーモメカニカルパルプ、リファイナーグラウンドパルプ、砕木パルプからなる原紙にビスコース液を塗布し、凝固液で凝固させて、該原紙の少なくとも一面をビスコースで補強したビスコース加工紙である。
【００１５】原紙の厚みの範囲は、坪量で２０～１２０ｇ／ｍ²であること及びビスコース液の塗布量が片面当たり１から３０ｇ／ｍ²であることが好ましい。ビスコース加工紙のベースになる原紙の原料としては、天然繊維、例えば、木材パルプ繊維、或いは、藁、綿、麻、ケナフ、バガス等の非木材パルプ繊維、及び、再生繊維、例えば、木材パルプ等を溶解した液から紡糸して得られる繊維等が挙げられる。ベースになる原紙は、これらの原料を用いて得られる抄紙或いは不織布である。
【００１６】このような原紙は本来剛性が大きく、強度があり、完全に安全な生物分解性であるが、水に弱いと言う欠点がある。ところが、原紙にビスコース液を塗布することによって、湿潤強度が向上し、結節強度も大幅に強化される。当然、ビスコース液も木材パルプが原料であるから、完全に安全な素材である。原紙の厚みは坪量が２０～１２０ｇ／ｍ²である。２０ｇ／ｍ²未満では、ビスコース液の塗布浸透・凝固はさせやすいが、紙強度が弱いので製造の時、切断しやすく、生産性に問題があり、また、接着紙として水に浸漬して接着させる時に破れ易くなる。１２０ｇ／ｍ²を越えると、塗布浸透・凝固が困難になる場合がある。好ましい坪量範囲は３０～８０ｇ／ｍ²である。
【００１７】塗布するビスコース液は、いわゆるレーヨン紡糸に使用される二硫化炭素及び水酸化ナトリウムにセルロースを溶解せしめた溶液を言う。この溶液のセルロース濃度は２．５～８．５ｗｔ％、水酸化ナトリウム濃度は１．５～７ｗｔ％が好ましい。また、フリーの二硫化炭素は反応してビスコース溶液中にはほとんど存在しないが、キサントゲン酸ナトリウムとして反応した濃度は１～４ｗｔ％が好ましい。品質の良いビスコース加工紙を効率良く製造するためには、セルロース濃度３～８ｗｔ％、水酸化ナトリウム濃度２～６ｗｔ％、凝固液の硫酸濃度は６～８ｗｔ％が好ましい。
【００１８】ビスコース塗布量は１～３０ｇ／ｍ²である。塗布量は原紙の厚みにも依存するが、１ｇ／ｍ²未満では補強が必ずしも十分とはいえず、３０ｇ／ｍ²を越えるとフィルム状となって、厚くなり、可撓性が失われたり、コストが高くつくことがあり不利である。原紙に対するビスコース塗布量の割合は２５％以下が好ましい。これは、原紙の好ましい厚みの範囲で、３～２０ｇ／ｍ²である。なお、塗布量とは、ビスコースにしても接着剤にしても、塗布後凝固処理したり、乾燥して得られた加工紙の重量と塗布前の基材（原紙）の重量との差を、ｍ²当たりのグラム数で表したものである。
【００１９】ビスコース液の塗布方法は特に限定されず、鉄製ロールによる塗布方法でも、基材（原紙）をビスコース液に含浸した後、ロールやドクターナイフで厚みを出す方法でも良い。ビスコース加工紙の更なる特徴は、水溶性高分子（接着剤）の水溶液を片面だけに塗布する時、接着剤が裏面まで浸透しないので，特別な処理をしないでも、片面塗布が出来、湿潤強度もあるので同時両面塗布も可能なことである。
【００２０】本発明に用いる水溶性高分子とは、水あるいは弱アルカリ水溶液として塗布することができて、接着させる時に少なくとも水に膨潤して接着性を発現させる天然あるいは合成高分子を言う。特に、■水溶性であって、紙への接着性に優れること、■接着性の発現に無害な水が使えること、■接着紙の製造が安全・無害であること、■好ましくはガラス転移点が５０℃程度であり、室温で粘着性がなく、離型紙を必要としない、等の要件を備えているものが望ましい。また、二種以上の水溶性高分子を適当に混合して使うことも出来る。
【００２１】具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸共重合体、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、イタコン酸ポリマー、３－モルフォリニルエチレンポリマー、アラビアゴム等が挙げられる。なかでも、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られる水溶性ポリビニルアルコールが好ましい。このポリビニルアルコールは水溶性であることから、コスト、安全性、環境問題等で接着紙の製造に有利である。
【００２２】ポリビニルアルコールのケン価度は、７５～９９ｍｏｌ％が好ましい。９９ｍｏｌ％を越えると水及び有機溶剤を含めた溶解性が低下する傾向があり、塗布に支障をきたす場合があるうえ、耐湿強度もさらなる向上が見られない。また７５ｍｏｌ％未満では、耐水性は少しはよくなるが、紙への接着強度が低下してくる。特に、９５～８５ｍｏｌ％が接着性、水への溶解性のバランスから好ましい範囲である。
【００２３】重合度は、５００～５，０００が好ましい。５００未満では低分子量すぎて接着強度が低下し、５，０００を越えると、溶解性が低下し、更に溶液粘度が急激に上がるので塗布性に問題（厚手の塗布が困難）がある。好ましい重合度の範囲は１，０００から３，０００である。ポリビニルアルコールの塗布量は、片面当たり３から４０ｇ／ｍ²が好ましい。３ｇ／ｍ²未満では接着性の信頼が低下し、４０ｇ／ｍ²を越えると性能とコストバランスで不利である。好ましい範囲は５から２０ｇ／ｍ²である。
【００２４】ポリビニルアルコールのもう一つの特徴は、Ｔｇが高いこと、ヒートシールが可能であることである。Ｔｇは約７０～８５℃であるから室温付近での粘着性が発現しないので、接着強度の温度依存性がないこと、剥離紙を必要としなくてもよいことである。また、ヒートシール性は加工に好都合であるが、ポリビニルアルコールの塗布量がおよそ３０ｇ／ｍ²以上でヒートシールが可能である。
【００２５】水溶性高分子に添加しうる成分としては、耐湿性、接着安定性を向上させるために、シリコン系添加剤あるいはフッ素系添加剤、或いは、粘度低下剤として中性洗剤等の改質剤を添加することも可能である。本発明の複層ビスコース加工紙は、いわゆる接着紙（片面、両面接着テープなども含む）などといわれるものである。
【００２６】本発明の複層ビスコース加工紙を接着させた面は、いわゆる接着紙がビスコース加工紙を用いているために表面強度が向上するので、接着紙の上に貼りつけた粘着テープや粘着ラベルを剥離する時にも、基材を傷めることなく剥離できるので、リサイクル使用が可能である。また、ベース基材としてビスコース加工紙を使用し、接着剤として水溶性高分子、好ましくはポリビニルアルコールをほとんど単独で使用すると、離型処理が不必要であり、接着剤層を水に潤して接着性を発現させる時でも、ビスコース加工紙が湿潤強度が強いこと、ポリビニルアルコールが水に対する溶解性が中庸であるので、水への潤す時間にもあまり影響されない等の特徴があることを重ねて付言する。特に、本発明による両面接着テープの場合には、水中に浸漬しても、接着剤の水への溶解による接着性の低下や、テープが切れたり、貼り合わせる時にしわになったりすることがない。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を説明する。
【００２８】
【実施例１】和光１級ポリビニルアルコール２，８００（ケン化度８６．０～９０．０％、重合度２，５００～３，１００）の５ｗｔ％水溶液を作製した。一方セルロース濃度６ｗｔ％、水酸化ナトリウム６ｗｔ％のビスコース溶液を調整し、坪量５０ｇ／ｍ²の未晒しクラフト紙に鉄製ロールで３．１ｇ／ｍ²塗布し、７％の硫酸溶液に浸漬して凝固したあと、水洗、加熱ロールで乾燥してビスコース加工紙を得た。
【００２９】次に、先に得られた５ｗｔ％のポリビニルアルコール水溶液をビスコース加工紙の片面に刷毛塗装して、乾燥し加熱して皺の発生をふせいだ。塗布量は２２．９ｇ／ｍ²であった。このようにして得た複層ビスコース加工紙（いわゆる接着紙）の接着剤層を水に湿し、段ボール用板紙（ｋ’ライナー）に貼りつけた、乾燥後、剥離させたが、板紙の方が構造破壊を示した。
【００３０】
【実施例２】ポリビニルアルコールの塗布量を４．３ｇ／ｍ²としたこと以外は、実施例１と同様にして行った。その結果、ｋ’ライナーの方が構造破壊を示した。
【００３１】
【実施例３】実施例１と同様の条件で、ビスコース加工紙の両面にポリビニルアルコールを塗布した。塗布量は両面で１２．６ｇ／ｍ²であった。得られた複層ビスコース加工紙（両面接着紙）に、段ボール用板紙（ｋ’ライナー）を両面に貼りつけて、乾燥後、剥離させたが、板紙の方が構造破壊を示した。
【００３２】
【実施例４】実施例１で作製した複層ビスコース加工紙（接着紙）を、段ボール用板紙（ｋ’ライナー）に貼りつけたあと、粘着テープ（段ボール梱包用強粘着タイプ、ニチバン社製）を該複層ビスコース加工紙（接着紙）の上に粘着後、１週間後に剥離した。その結果、接着紙は段ボール用板紙から剥離することもなく、接着紙の表面の構造破壊もせずに、粘着テープを剥離出来た。
【００３３】
【実施例５】実施例１で作製したビスコース加工紙の両面に、実施例１で得たポリビニルアルコール水溶液を１２．６ｇ／ｍ²刷毛塗布した。乾燥後、巾１５ｍｍにカットしてＬＬＯＹＤ引張試験機で引張強度（ｋｇ／ｃｍ²）を測定した（測定条件は下記）。結果は以下の通りであり、強度は市販品と同等ないし優れた性能を示した。
【００３４】

〔引張強度測定法〕
機器：ＬＬＯＹＤ引っ張り試験機試験片：巾１５ｍｍ、長さ：１５ｃｍ以上測定方法スパン間隔：１５ｃｍ引っ張り速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ．
条件：室温（２５～２７℃）
【００３５】
【発明の効果】本発明の複層ビスコース加工紙は、ビスコース加工紙を基材としているので、すべてセルロースからなり紙容器と共に回収可能である。強度も十分あり、特に水濡れによる強度低下の点で従来の紙製粘着テープ等より優れる。本発明の複層ビスコース加工紙を貼りつけた後、その上に粘着ラベル貼りつけて剥離したい時に剥離しても当該加工紙の表面を破壊することなく剥離できるので、紙容器の繰り返し使用できる紙面補強紙としても使用出来る。両面接着紙の場合には、乾湿強度、湿潤強度に優れており、水に浸して接着させるとき取り扱い容易なので、複雑な形状の紙箱の製造には性能面・生産性の面でも優れている。また、複層ビスコース加工紙の上から、水で潤せば、ビスコース加工紙に耐水性があるので該加工紙自体を損なうことなく、接着剤が水に膨潤して接着強度が極端に低下し紙基材から剥離できるので、ラベルやシートの応用には好都合である。

【出願人】	【識別番号】０００００００３３【氏名又は名称】旭化成工業株式会社
【出願日】	平成８年（１９９６）９月２０日
【代理人】
【公開番号】	特開平１０－９６１８８
【公開日】	平成１０年（１９９８）４月１４日
【出願番号】	特願平８－２４９４７４