JPH079668A

JPH079668A - 紙面のコーティング方法およびコーティング装置

Info

Publication number: JPH079668A
Application number: JP17853693A
Authority: JP
Inventors: Nobukatsu Asano; 宣勝浅野
Original assignee: HAMAMATSU SEISAKUSHO KK; KYOWA TEC KK
Current assignee: HAMAMATSU SEISAKUSHO KK; KYOWA TEC KK
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1995-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】防湿性や強度を満足させつつ膜厚が薄い樹脂
膜で紙材表面をコーティングし、故紙再生時にはこの樹
脂膜をアルカリ溶剤で充分に取り除くことができるよう
にする。【構成】平滑な表面を有する紫外線透過性のフィルム
７に紫外線硬化樹脂塗料を塗布して塗布膜を形成する工
程と、前記フィルムと紙材１とを貼り合わせて前記塗布
膜と当該紙材の表面とを加圧ローラ１７，１８で圧着さ
せると共に、フィルムを通して紫外線照射ランプ１９に
より紫外線を照射して当該塗布膜を硬化させる工程と、
セパレートローラ２１で紙材からフィルムを剥離させ
て、紙材の表面に塗布膜を転写させる工程と、により紙
材の表面に樹脂層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は枚葉状あるいはロールに
巻かれた長尺状の紙材に紫外線硬化樹脂あるいは樹脂塗
料からなるコーティング層を施す方法及びその装置に関
し、特に、当該紙材の再生を容易にする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】上質紙やクラフト紙といった紙材の防湿
・防水加工あるいは補強加工として、紙材の表面にポリ
エチレン等の樹脂膜をコーティングすることが行われて
いる。従来のコーティング手法としては、多くの場合、
押出法によって行われているが、この押出法では押し出
しによるフィルム化のため再生紙の過程でトラブルが生
じて故紙にできない。また、最近の加工技術でとして樹
脂液コーティングでは紙材が本質的に多孔質であるため
に樹脂液の含浸が生じてしまい、所期の防湿性等を満足
させて均一な樹脂膜を紙面に形成するためには、従来の
コンマコータ、ナイフコーター、リーバースコーターな
どのいずれの手法によっても樹脂膜をかなり厚く（ウエ
ット換算で約４０ｇ／ｍ²〜約５０ｇ／ｍ²）コーティン
グしなければならなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在、環境問題などの
観点から故紙の再生が社会的に大きな要請となってい
る。ここで、樹脂コーティングを施した紙材について
は、故紙再生時に紙材表面の樹脂膜をアルカリ溶剤等で
取り除く必要がある。しかしながら、従来にあっては上
記のような事情から樹脂膜は紙面上に比較的厚く形成さ
れるため、樹脂膜を十分に取り除くことが困難で、上記
紙材は事実上再生されていない。また、従来のコーティ
ング方法により樹脂膜を薄くコーティングすると、ピン
ホール等の欠陥が生じて防湿性等の機能を発揮し得なか
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みなされたもので、紙面上に比較的薄い樹脂膜のコ
ーティングを施すことができる方法及び装置を提供する
ことを目的とする。更に具体的には、要求される防湿性
や強度を満足させつつも膜厚が薄い樹脂膜で紙材表面を
コーティングし、故紙再生時にはこの樹脂膜をアルカリ
溶剤で充分に取り除くことができるようにすることを目
的とする。上記課題を解決する請求項１に記載の本発明
のコーティング方法は、紫外線透過性のフィルムに紫外
線硬化樹脂塗料を塗布して塗布膜を形成する工程と、前
記フィルムと紙材とを貼り合わせて前記塗布膜と当該紙
材の表面とを圧着させると共に、当該フィルムを通して
紫外線を照射して当該塗布膜を硬化させる工程と、外力
を加えて前記紙材から前記フィルムを剥離させて、当該
紙材の表面に前記塗布膜を転写させる工程と、を備えた
ことを特徴とする。上記課題を解決する請求項２に記載
の本発明のコーティング装置は、紫外線透過性のフィル
ムに紫外線硬化樹脂塗料を塗布して塗布膜を形成する樹
脂塗布装置と、前記フィルムと紙材とを挟圧して前記塗
布膜を当該紙材の表面に圧着させる一対の加圧ローラ、
及び、当該加圧ローラの近傍に設けられて当該フィルム
を通して塗布膜に紫外線を照射して当該塗布膜を硬化さ
せる紫外線照射装置を有する硬化装置と、外力を加えて
前記紙材から前記フィルムを剥離させて、当該紙材の表
面に前記塗布膜を転写させる剥離装置と、前記フィルム
を樹脂塗布装置、硬化装置、剥離装置へと順次搬送する
フィルム搬送装置と、前記紙材を硬化装置、剥離装置へ
と順次搬送する紙材搬送装置と、を備えたことを特徴と
する。また、請求項３に記載の本発明のコーティング装
置は、上記のコーティング装置において、前記フィルム
に接する側の加圧ローラは紫外線透過性材料から構成さ
れ、前記紫外線照射装置は当該加圧ローラに内蔵され
て、加圧ローラに挟持された状態にあるフィルムを通し
て前記塗布膜に紫外線を照射することを特徴とする。さ
らにまた、請求項４に記載のコーティング方法は、フィ
ルムに樹脂塗料を塗布して塗布膜を形成する工程と、塗
布膜を乾燥して半硬化させる工程と、前記フィルムと紙
材とを貼り合わせて前記塗布膜と当該紙材の表面とを圧
着させる工程と、塗布膜を紙材に圧着した状態で当該塗
布膜を硬化させる工程と、外力を加えて前記紙材から前
記フィルムを剥離させて、当該紙材の表面に前記塗布膜
を転写させる工程と、を含むことを特徴とする。

【０００５】

【作用】請求項１に記載のコーティング方法では、紫外
線透過性のフィルムに紫外線硬化樹脂塗料を塗布して塗
布膜を形成した後、フィルムにコーティング対象の紙材
を貼り合わせて塗布膜と紙材の表面とを圧着させ、これ
とほぼ同時にフィルムを通して紫外線を照射して当該塗
布膜を硬化させる。これによって、硬化前の樹脂が紙材
に含浸されてしまうのを極力防止する。そして、外力を
加えて紙材からフィルムのみを剥離させて、紙材の表面
に硬化した塗布膜（樹脂膜）を転写して当該紙材をコー
ティングする。請求項２に記載のコーティング装置で
は、フィルムをフィルム搬送装置で樹脂塗布装置、硬化
装置、剥離装置へと順次搬送すると共に、コーティング
対象の紙材を紙材搬送装置で硬化装置、剥離装置へと順
次搬送し、樹脂塗布装置、硬化装置、剥離装置で上記の
コーティング方法の各工程を実施する。請求項３に記載
のコーティング装置では、塗布膜への紫外線の照射を加
圧ローラに内蔵された紫外線照射装置で行い、塗布膜を
紙材へ圧着すると同時に硬化させる。請求項４に記載の
コーティング方法では、フィルムに樹脂塗料を塗布した
後、この塗布膜を乾燥して半硬化させる。半硬化しても
塗布膜には粘着力が残っているので、この半硬化状態で
前記フィルムと紙材とを貼り合わせて前記塗布膜と当該
紙材の表面とを圧着させ、その後塗布膜を紙材に圧着し
た状態で当該塗布膜を硬化させる。塗布膜が乾燥した状
態で外力を加えると、塗布膜と紙材との密着力が強いの
で、フィルムだけが剥離され、当該紙材の表面に前記塗
布膜が転写される。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。図１は本発明の一実施例に係るコーティン
グ装置を示す図である。この実施例はロール状に巻かれ
たクラフト紙１の表面を紫外線硬化樹脂の膜でコーティ
ングするものである。クラフト紙１はロール２として紙
材巻出し装置３に保持されており、巻き戻されたクラフ
ト紙１はガイドローラ４で案内されて紙材巻取り装置５
にロール６として巻き取られる。これら紙材巻出し装置
３、ガイドローラ４、紙材巻取り装置５は全体として紙
材搬送装置を構成しており、クラフト紙１のガイドロー
ラ４による搬送途中には後述する硬化装置と剥離装置が
順次設けられている。

【０００７】一方、紫外線透過性の長尺なフィルム７が
ロール８としてフィルム巻出し装置９に保持されてお
り、巻戻されたフィルム７はガイドローラ１０で案内さ
れてフィルム巻取り装置１１にロール１２として巻取ら
れる。これらフィルム巻出し装置９、ガイドローラ１
０、フィルム巻取り装置１１は全体としてフィルム搬送
装置を構成しており、フィルム７のガイドローラ１０に
よる搬送途中には後述する樹脂塗布装置、硬化装置及び
剥離装置が順次設けられている。

【０００８】上記した樹脂塗布装置は、紫外線硬化樹脂
の溶液１３を収容する槽１４と、フィルム７と樹脂溶液
１３との両者に接して設けられてフィルム７の搬送方向
に対応して回転駆動される塗布ローラ１５と、塗布ロー
ラ１５に残った樹脂溶液を除去するドクターローラ１６
とを備えている。

【０００９】また、上記した硬化装置は、フィルム７に
接して当該フィルム７の搬送方向に対応して回転駆動さ
れる紫外線透過性の加圧ローラ１７と、回転自在に設け
られて加圧ローラ１７との間で搬送されてきたフィルム
７とクラフト紙１を重ね合わせて挟圧する受け側の加圧
ローラ１８と、加圧ローラ１７に内蔵された第１の紫外
線照射ランプ１９と、搬送方向下流側であって加圧ロー
ラ１７の近傍に設けられた第２の紫外線照射ランプ２０
とを備えている。

【００１０】また、上記した剥離装置は、フィルム７を
クラフト紙１から離隔する方向へ案内するセパレートロ
ーラ２１と、剥離されるフィルム７に対抗してクラフト
紙１を挟持案内する一対の保持ローラ２２，２２とを備
えている。

【００１１】ここで、上記フィルムは平滑な表面を有し
て樹脂が浸透及び密着しない素材、例えば、ポリプロピ
レン、ナイロン、ポリエステル等といった紫外線透過性
材料からなるフィルムが用いられる。なお、このフィル
ムはコロナ処理などの処理を施さない未処理フィルムで
あることが望ましい。また、上記紫外線硬化樹脂として
は、例えば、ポリビニルアルコール、アクリル／スチレ
ン等といったアルカリ可溶性の樹脂が用いられる。な
お、アルカリ溶剤を用いる故紙再生技術を考慮すれば、
紫外線硬化樹脂はアルカリ可溶性の樹脂が用いられる
が、故紙再生の方法に応じて生分解性の樹脂塗料等であ
ってもよい。また、上記加圧ローラ１７は、例えば透明
なガラスチューブで構成されるが、加圧に耐える強度及
び必要な紫外線透過性を有すれば特にその材質に限定は
ない。

【００１２】次に、上記構成のコーティング装置の作用
を説明して本発明に係るコーティング方法を具体的に説
明する。まず、フィルム７はフィルム搬送装置によりフ
ィルム巻出し装置９からフィルム巻取り装置１２へとガ
イドローラ１０で案内されながら搬送される。塗布ロー
ラ１５はリバース回転駆動され、その外周面に槽１４内
の樹脂溶液１３を付着させてこれを搬送されるフィルム
７の一方の表面に塗布する。この樹脂溶液の塗布に際し
てドクターローラ１６により塗布ローラ１５の塗布量が
決定され、フィルム面上には比較的薄く（ウエット換算
で約３ｇ／ｍ²〜約１５ｇ／ｍ²）かつ均一の厚さの塗布
膜が形成される。

【００１３】上記のようにして樹脂溶液１３の塗布膜が
形成されたフィルム７は、その塗布膜が形成されていな
い側の表面を加圧ローラ１７に接して、回転駆動されて
いる一対の加圧ローラ１７、１８間に巻き込まれる。

【００１４】一方、クラフト紙１は紙材搬送装置により
紙材巻出し装置３から紙材巻取り装置５へとガイドロー
ラ４で案内されて搬送される。この搬送経路において、
クラフト紙１は上記フィルム７と共に加圧ローラ１７、
１８間に巻き込まれ、フィルム７と塗布膜を介して貼り
合わされる。そして、第１の紫外線照射ランプ１９から
の紫外線が加圧ローラ１７及びフィルム７を通してクラ
フト紙１の表面に圧着された状態にある塗布膜に照射さ
れ、クラフト紙１に樹脂が吸い込まれない程度に塗布膜
を半硬化させる。このようにフィルム７とクラフト紙１
が加圧ローラ１７、１８間で挟圧されて塗布膜がクラフ
ト紙１に圧着されたと同時に、塗布膜をある程度硬化さ
せるため、多孔質であってもクラフト紙１に樹脂がほと
んど含浸されず、かつ、コーティング面にピンホール等
が生じない。

【００１５】半硬化された塗布膜によって貼り合わされ
たクラフト紙１とフィルム７はその後、加圧ローラから
第２の紫外線照射ランプ２０へと搬送され、ここで再
び、紫外線照射ランプ２０からの紫外線がフィルム７を
通して塗布膜に照射されて、塗布膜が完全に硬化され
る。なお、フィルム７上に形成された塗布膜は薄いもの
であり、且つ、搬送途中で外気に晒されることから化学
反応における酸素疎外を生じないため、塗布膜の硬化は
迅速に完結され、硬化の戻りが生ずることはない。

【００１６】塗布膜が完全に硬化されるとクラフト紙１
とフィルム７は剥離装置へと搬送され、セパレートロー
ラ２１でフィルム７をクラフト紙１から離隔する方向へ
案内して引き剥すと共に、引き剥されるフィルム７に抗
してクラフト紙１を一対の保持ローラ２２で挟持する。
この結果、クラフト紙１はフィルム７に較べてその表面
が平滑ではなく、また、若干の浸透性があることから、
硬化した塗布膜はクラフト紙１の表面に強固に付着して
残存し、フィルム７だけが剥離される。また、フィルム
７の表面は平滑であることから、このようにしてクラフ
ト紙１に転写された硬化塗布膜はその表面が平滑な状態
となっている。

【００１７】上記のようにして硬化された塗布膜で表面
をコーティングされたクラフト紙１は巻取り装置５でロ
ール６に巻き取られ、一方、フィルム７は巻取り装置１
１でロール１２に巻取られる。上記一連の工程によって
形成される硬化塗布膜（樹脂膜）は、比較的薄くかつ均
一な膜厚でクラフト紙１の表面をコーティングし、且
つ、クラフト紙１にほとんど含浸されていない状態とな
っている。

【００１８】図２は本発明の他の一実施例に係るコーテ
ィング装置を示す図である。この実施例は枚葉紙３１の
表面を紫外線硬化樹脂の膜でコーティングするものであ
る。なお、上記実施例と同一部分には同一符号を付して
重複する説明は省略する。

【００１９】この実施例では、所定の大きさにカットさ
れた枚葉紙３１をコーティング対象としていることか
ら、紙材搬送装置として、枚葉紙３１を１枚づつ供給す
るフィード装置３２と、コーティングされた枚葉紙３１
を順次重ねて収容するストック装置３３とを備えてい
る。ここで、枚葉紙３１は上記実施例と異なり連続した
長尺なものではないため、フィード装置３２は各枚葉紙
３１を隙間なく連続して順次加圧ローラ１７、１８間に
供給するようになっており、フィルム７上に連続して形
成された塗布膜にこれら枚葉紙３１を隙間なく圧着させ
ることができる。

【００２０】また、この実施例では、フィルム７はエン
ドレス式のものであり、このエンドレスフィルム７を搬
送駆動するためにフィルム駆動ローラ３４が設けられて
いる。即ち、このローラ３４が駆動手段（図示せず）に
よって回転駆動されると、エンドレスフィルム７は樹脂
塗布装置から硬化装置、剥離装置、再び樹脂塗布装置へ
と順次循環搬送される。

【００２１】この実施例によっても、フィルム７上に形
成された紫外線硬化樹脂塗料の塗布膜に加圧ローラ１
７，１８で枚葉紙３１を貼り合わせて塗布膜と枚葉紙３
１の表面とを圧着させ、これと同時に第１の紫外線ラン
プ１９から紫外線を照射して塗布膜を半硬化させ、更に
第２の紫外線照射ランプ２０からの紫外線照射でこの塗
布膜を本硬化させた後、セパレートロール２１で枚葉紙
３１からフィルム７のみを剥離させて、枚葉紙３１の表
面に上記実施例と同様な樹脂膜を転写してコーティング
することができる。

【００２２】なお、上記した各実施例では、塗布ローラ
１５を備えた樹脂塗布装置を示したが、この樹脂塗布装
置はフィルム７の表面に紫外線硬化樹脂を塗布すること
ができればよく、例えば、紫外線硬化樹脂塗料をスプレ
ーで吹き付けて塗布する形式、グラビア、フレキソ、バ
ーコーターなどでもよい。

【００２３】また、上記実施例では、塗布膜を本硬化さ
せる第２の紫外線照射ランプ２０を用いた例を示した
が、紫外線硬化樹脂の材質や第１の紫外線照射ランプ１
９の照射量によっては、第２のランプ２０を省略して第
１のランプ１９のみで塗布膜を本硬化させるようにする
こともできる。

【００２４】また、上記実施例で示したように紫外線照
射ランプ１９を加圧ローラ１７に内蔵して、塗布膜を紙
材に圧着すると同時に硬化させるようにするのが好まし
いが、このようにランプを内蔵しなくても、紫外線照射
ランプを加圧ローラ１７，１８の下流側の極近傍に設
け、塗布膜が紙材に圧着した直後に紫外線を照射するよ
うにすることも可能である。

【００２５】以上説明した実施例はすべて紫外線硬化樹
脂を使用したが、一般の樹脂液をフィルムに塗布して半
硬化させた状態で転写してもよい。即ち、フィルムに樹
脂塗料を塗布して塗布膜を形成する工程と、塗布ロール
１５から加圧ローラ１８，１９までの間に設けた乾燥装
置により塗布膜を乾燥して、樹脂液の粘着力が残ってい
る状態まで半硬化させる工程と、前記フィルムと紙材と
を貼り合わせて粘着力のある前記塗布膜と当該紙材の表
面とを加圧ローラ１８，１９により圧着させる工程と、
加圧ローラ１８，１９の下流側に設けた乾燥装置により
塗布膜を紙材に圧着した状態で当該塗布膜を硬化させる
工程と、外力を加えて前記紙材から前記フィルムを剥離
させて、当該紙材の表面に前記塗布膜を転写させる工程
によって紙材に樹脂をコーティングしてもよい。

【００２６】この様にしてコーティング処理しても、紙
材に樹脂が圧着される時点では樹脂が半硬化状態まで硬
化しているので、この樹脂が紙材に含浸することがない
し、コーティング面にピンホール等の欠陥が生じること
もない。また、コーティングした樹脂層は前記実施例と
同様に薄いので、故紙に再生する場合にも支障がない。
なお、半硬化状態まで硬化されていても塗布膜には粘着
力が残っているので、表面の荒れたクラフト紙等に圧着
されてその後に乾燥されると、必要且つ充分な強度で紙
材表面にコーティングできる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、要求される防湿性や強
度等を満足させつつも膜厚が薄い樹脂膜で紙材表面をコ
ーティングすることができる。そして、形成された樹脂
膜（硬化塗布膜）は膜厚が薄く、紙材への含浸もないた
め、故紙再生に際して、適宜の溶液で紙材から容易に除
去することができ、良質な紙材を再生することができ
る。また、紙材を樹脂膜で表面コーティングしているた
め、この紙材を袋等に加工する際に、加熱加圧して樹脂
膜を接着剤に利用したヒートシールを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るコーティング装置の全
体構成図である。

【図２】本発明の他の一実施例に係るコーティング装置
の全体構成図である。

【符号の説明】

１クラフト紙３紙材巻出し装置４ガイドローラ５
紙材巻取り装置７フィルム９フィルム巻出し装置
１０ガイドローラ１１フィルム巻取り装置１３樹
脂溶液１４槽１５塗布ローラ１７，１８加圧ロー
ラ１９，２０紫外線照射ランプ２１セパレートロー
ラ２２保持ローラ３１枚葉紙３２紙材フィード装
置３３紙材ストック装置３４駆動ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線透過性のフィルムに紫外線硬化樹
脂塗料を塗布して塗布膜を形成する工程と、前記フィル
ムと紙材とを貼り合わせて前記塗布膜と当該紙材の表面
とを圧着させると共に、当該フィルムを通して紫外線を
照射して当該塗布膜を硬化させる工程と、外力を加えて
前記紙材から前記フィルムを剥離させて、当該紙材の表
面に前記塗布膜を転写させる工程と、を含むことを特徴
とする紙面のコーティング方法。
【請求項２】紫外線透過性のフィルムに紫外線硬化樹
脂塗料を塗布して塗布膜を形成する樹脂塗布装置と、前
記フィルムと紙材とを挟圧して前記塗布膜を当該紙材の
表面に圧着させる一対の加圧ローラ、及び、当該加圧ロ
ーラの近傍に設けられて当該フィルムを通して塗布膜に
紫外線を照射して当該塗布膜を硬化させる紫外線照射装
置を有する硬化装置と、外力を加えて前記紙材から前記
フィルムを剥離させて、当該紙材の表面に前記塗布膜を
転写させる剥離装置と、前記フィルムを樹脂塗布装置、
硬化装置、剥離装置へと順次搬送するフィルム搬送装置
と、前記紙材を硬化装置、剥離装置へと順次搬送する紙
材搬送装置と、を備えたことを特徴とする紙面のコーテ
ィング装置。
【請求項３】前記フィルムに接する側の加圧ローラは
紫外線透過性材料から構成され、前記紫外線照射装置は
当該加圧ローラに内蔵されて、加圧ローラに挟持された
状態にあるフィルムを通して前記塗布膜に紫外線を照射
することを特徴とする請求項２に記載の紙面のコーティ
ング装置。
【請求項４】フィルムに樹脂塗料を塗布して塗布膜を
形成する工程と、塗布膜を乾燥して半硬化させる工程
と、前記フィルムと紙材とを貼り合わせて前記塗布膜と
当該紙材の表面とを圧着させる工程と、塗布膜を紙材に
圧着した状態で当該塗布膜を硬化させる工程と、外力を
加えて前記紙材から前記フィルムを剥離させて、当該紙
材の表面に前記塗布膜を転写させる工程と、を含むこと
を特徴とする紙面のコーティング方法。