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次のうち、木材から作られている製品はどれ?
- チョーク
- 瞬間接着剤
- セロハンテープ
- クレヨン
セロハンテープは、私たちの日常生活に欠かせない文房具ですが、その歴史や技術には興味深いものがあります。
セロハンテープの原材料
セロハンテープは、大きく分けて基材(テープの本体となる部分)と粘着剤、そして**剥離処理剤(粘着剤が付かないようにする層)**で構成されています。
- 基材(セロハン):
- 主な原材料は木材パルプです。
- 木材パルプから作られる再生セルロースが「セロハン」の正体です。セロハンは透明性、引張強度、防湿性、生分解性といった特性を持っています。
- 近年では、環境負荷の軽減や機能性の向上のため、ポリプロピレン(PP)やポリエステル(PET)などのプラスチックフィルムを基材にしたテープも増えていますが、元祖セロハンテープはセロハン(再生セルロース)を使用しています。
- 粘着剤:
- 主な原材料は天然ゴムまたは合成ゴムです。
- これらのゴムに、粘着力を調整するための粘着付与剤(タッキファイヤー)や、柔軟性を持たせるための軟化剤、劣化を防ぐための酸化防止剤などが配合されます。
- 剥離処理剤(背面処理剤):
- テープを巻いたときに、粘着剤が裏面に貼り付かないようにするための層です。
- 主にシリコーン樹脂などが使用されます。
セロハンテープの製造方法
セロハンテープの製造は、大きく分けて「セロハンフィルムの製造」と「粘着テープへの加工」の2段階に分けられます。
- セロハンフィルムの製造:
- 溶解: 木材パルプを化学処理し、ビスコース溶液と呼ばれる粘性のある液体にします。
- 成形: ビスコース溶液を細いスリットから凝固液(硫酸など)中に押し出すことで、セルロースが再生され、薄いフィルムが形成されます。
- 洗浄・乾燥: 形成されたフィルムを洗浄し、不純物を取り除き、乾燥させます。
- 軟化・安定化: グリセリンなどの可塑剤を加えて、フィルムの柔軟性を高め、湿度による伸縮を防ぎます。
- 表面処理: 必要に応じて、防湿性などの機能を付与するためのコーティングが行われることもあります。
- 粘着テープへの加工:
- 粘着剤の調合: 天然ゴムや合成ゴムをベースに、上記の粘着付与剤や軟化剤などを混ぜ合わせ、適切な粘着力を持つ粘着剤を調合します。
- 塗工: 製造されたセロハンフィルムの片面に、調合した粘着剤を均一に塗布します。
- 乾燥: 塗布された粘着剤を乾燥させ、溶剤などを揮発させます。
- 背面処理: 粘着剤を塗布した面の反対側(テープの裏面)に、剥離処理剤(シリコーン樹脂など)を塗布し、巻き戻し時に粘着剤がくっつかないようにします。
- 巻き取り・裁断: 完成したテープを大きなロールに巻き取り、その後、指定の幅にスリット(裁断)して製品化します。
セロハンテープ開発秘話
セロハンテープの開発は、アメリカの**ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング社(3M社)のリチャード・ドルー(Richard Gurley Drew)**によって行われました。
- 開発のきっかけ: 1920年代、自動車産業が盛んになる中で、ツートンカラーの車の塗装作業において、色の境目をきれいに分けるためのマスキング材が求められていました。当時のマスキングテープは、接着力が強すぎて塗装を剥がしてしまったり、逆に弱すぎて剥がれてしまったりする問題がありました。
- ドルーの着想: 1925年、3M社の研究員だったドルーは、自動車工場を訪れた際にこの問題を目にし、「もっと適切なテープが必要だ」と直感しました。彼は、接着剤をテープの両端だけに塗ることで、塗装面へのダメージを減らすというアイデアを思いつき、まずは「スコッチマスキングテープ」を開発しました。
- セロハンテープへの進化: その後、ドルーは包装材料としてのテープの可能性に着目します。当時、透明なセロハンは存在していましたが、これを接着する手段がありませんでした。1930年、彼はセロハンを基材とし、その片面に均一に粘着剤を塗布する技術を開発し、**「スコッチブランド セロハンテープ(Scotch Brand Cellulose Tape)」**を誕生させました。
- 世界恐慌とテープの普及: 開発当初は、パンや菓子などの包装用として売り出されましたが、折しも世界恐慌の時代に入り、人々は物を修理して使うことが増えました。このため、破れた本を補修したり、物を一時的に固定したりと、様々な用途に使えるセロハンテープは爆発的に普及しました。
このように、セロハンテープは、一つの問題解決から始まり、やがて時代のニーズに合致して広く普及した、まさに発明と工夫の結晶と言える製品なのです。
