JP2005281876A

JP2005281876A - 含浸用原紙

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Publication number: JP2005281876A
Application number: JP2004094336A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Mizusawa; 義樹水澤
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】古紙パルプが多量に配合されたパルプを含浸用原紙の基材に使用しても含浸適性及び含浸加工適性に優れる含浸用原紙を提供することにある。
【解決手段】基材が少なくとも表層及び裏層の２層の紙層を有する多層構造から成る含浸用原紙において、前記表層の原料パルプには、ＪＩＳ−Ｐ８１２８に基づく灰分が１０〜２０％で、かつ、前記灰分の平均粒径が５〜５０μｍとなるように古紙パルプが配合されていることを特徴とする含浸用原紙。
【選択図】なし

Description

この発明は、含浸用原紙に関し、さらに詳細には含浸適性及び含浸加工適性に優れた含浸用原紙に関するものである。

含浸用原紙とは、主にフェノール樹脂やメラミン樹脂等の樹脂を含浸させるための紙であり、このような樹脂を含浸させた含浸用原紙は、例えば金属調の光輝感を出した化粧材等に利用されている。

含浸用原紙の原料パルプには、例えば、特許文献１に開示されているように、木材パルプとリンターパルプとの混合パルプが主として使用されており、古紙パルプはほとんど使用されていないのが実情である。

一般的な古紙パルプは、バージンパルプとは異なり、微細な繊維が抜け、長い繊維のみが残るという性質を有する。すなわち、古紙パルプは隙間が多く、溶剤や樹脂等を含浸させ易いという性質を有するため、古紙パルプを配合した含浸用原紙は、優れた含浸適性を有するように思える。しかしながら、古紙パルプ中に元々含まれているサイズ剤等によりサイズ効果が発現されるため、古紙パルプを含浸用原紙に配合すると含浸用原紙の含浸適性が低下するという問題があった。

また、古紙パルプは何度も加工され、叩解処理が施されているため、古紙パルプが含浸用原紙に配合されると、含浸用原紙の紙力が低下する、すなわち含浸用原紙の含浸加工適性が低下するという問題もあった。
特開２０００−２６３７０４号公報

本発明は、上述したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、古紙パルプが多量に配合されたパルプを含浸用原紙の基材に使用しても含浸適性及び含浸加工適性に優れる含浸用原紙を提供することにある。

本発明の上記目的は、基材が少なくとも表層及び裏層の２層の紙層を有する多層構造から成る含浸用原紙において、前記表層の原料パルプには、ＪＩＳ−Ｐ８１２８に基づく灰分が１０〜２０％で、かつ、前記灰分の平均粒径が５〜５０μｍとなるように古紙パルプが配合されていることを特徴とする含浸用原紙を提供することによって効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記表層の灰分は前記表層以外の各層の灰分より高いことを特徴とする含浸用原紙を提供することによって、より効果的に達成される。

また、本発明の上記目的は、前記表層以外の原料パルプのフリーネスが４００〜６００ｃｃであることを特徴とする含浸用原紙を提供することによって、より効果的に達成される。

さらにまた、本発明の上記目的は、前記含浸用原紙は、界面活性剤が前記基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されており、かつ、湿潤紙力剤が前記基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されていることを特徴とする含浸用原紙を提供することによって、より効果的に達成される。

本発明に係る含浸用原紙によれば、表層に古紙パルプを多量に配合しても、表層の灰分を１０〜２０％にすることにより、含浸適性を向上させることができ、表層の灰分を表層以外の灰分より高くすることにより含浸加工に必要な強度を保持することができる。さらに、界面活性剤を配合することにより含浸用原紙の含浸適性を向上させることができ、また湿潤紙力剤を配合することにより含浸用原紙の含浸加工適性を向上させることができる。

以下、本発明に係る含浸用原紙（以下、「本含浸用原紙」という）について詳細に説明する。

本含浸用原紙は、基紙が少なくとも表層及び裏層の２層の紙層を有する多層構造から成っている。

表層の原料パルプには古紙パルプが用いられる。このような古紙パルプとしては、例えば、雑誌古紙、チラシ古紙、色上古紙、新聞古紙、ケント古紙、上白古紙、コート古紙、複写古紙等の公知の種々の古紙を脱墨あるいは漂白処理等が施された古紙パルプが挙げられ、これらは単独で使用してもよく、複数組合せて使用してもよい。

本含浸用原紙の表層以外に使用される原料パルプには、古紙パルプ以外にバージンパルプを配合させてもよい。バージンパルプを表層以外に配合することにより、基材中に樹脂を含浸させ易くすることができる。すなわち含浸適性を向上させることができる。

本含浸用原紙の表層以外に使用される原料パルプは、特に限定されるものではないが、上述した古紙パルプ、針葉樹クラフトパルプ（ＮＫＰ）、広葉樹クラフトパルプ（ＬＫＰ）等のクラフトパルプ、ケナフ、竹、麻、藁等の非木材パルプ、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、リファイナグランドパルプ（ＲＧＰ）、プレッシャライズドグランドパルプ（ＰＧＷ）等の機械パルプ等の公知の種々のパルプを使用することができる。なお、これらは単独で使用してもよく、複数組合せて使用してもよい。

また、本含浸用原紙の表層以外に使用される原料パルプは、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に基づくカナダ標準ろ水度（以下、「フリーネス」という）が４００〜６００ｃｃとなるように叩解処理が施されている。フリーネスが４００ｃｃ未満では、後述する実施例に示すように本含浸用原紙の含浸適性が低下する。一方、フリーネスが、６００ｃｃを超えると、紙力（基材の強度）が弱くなる、すなわち含浸加工適性が低下する。

本含浸用原紙の表層のＪＩＳ−Ｐ８１２８に基づく灰分は、１０〜２０％となるように設定されている。表層の灰分が１０％未満では、後述する実施例に示すように本含浸用原紙の含浸適性が低下する。一方、表層の灰分が２０％を超えると紙力が低下し、抄紙時及び含浸加工時に断紙し易くなる。

また、本含浸用原紙の表層の灰分は、表層以外の各層の灰分より高くなるように設定されている。表層の灰分を表層以外の灰分より多くすることにより、湿潤紙力剤の薬品効果を高め、含浸加工に必要な強度を保持することができる。すなわち含浸加工適性が向上する。

なお、表層の灰分の平均粒径は５〜５０μｍであることが好ましい。表層の灰分の平均粒径が５μｍ未満では、含浸適性が低下する。一方、平均粒径が５０μｍを超えると加工がし難くなる。

本含浸用原紙の基材には、界面活性剤（消サイズ剤）が基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されている。界面活性剤がこのような配合量で配合されると、古紙パルプに発現しているサイズ効果を低下させることができるので、本含浸用原紙の含浸適性を向上させることができる。界面活性剤の配合量が０．１重量％未満であると、古紙パルプに発現しているサイズ効果を十分に低下させることができない、すなわち本含浸用原紙の含浸適性が低下する。一方、界面活性剤の配合量が４重量％を超えると、界面活性剤によって、パルプの繊維間結合が弱くなるため、紙力が弱くなる、すなわち本含浸用原紙の含浸加工適性が低下する。

本含浸用原紙に配合される界面活性剤としては、例えば、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、脂肪酸ポリエテレングリコールエステル、硫酸ラウリルポリオキシエチレンナトリウム、ポリエチレングリコールオキシノニルフェニルエーテル等の両性、ノニオン、アニオン、カチオンの公知の種々の界面活性剤が使用でき、これらは単独で使用してもよいが、複数組合せて使用してもよい。

また、本含浸用原紙の基材には、湿潤紙力剤が基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されている。湿潤紙力剤がこのような配合量で配合されると、フェノール樹脂やメラミン樹脂等の樹脂の含浸・乾燥工程間で紙切れを起こさない、すなわち本含浸用原紙の含浸加工適性を向上させることができる。湿潤紙力剤の配合量が０．１重量％未満であると、湿潤紙力剤の効果が得られず、含浸用原紙の含浸加工適性を十分に向上させることができない。一方、湿潤紙力剤の配合量が４重量％を超えると、本含浸用原紙の含浸適性が低下すると共に、含浸用原紙の地合が低下する。また、パルパーで離解することができなくなるので、本含浸用原紙を古紙として再利用できなくなり、さらに、製造コストも高くなる。

本含浸用原紙に配合される湿潤紙力剤としては、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミドエピクロルヒドリン樹脂、ポリアミンエピクロルヒドリン樹脂等の公知の種々の湿潤紙力剤が使用でき、これらは単独で使用してもよいが、複数組合せて使用してもよい。

本含浸用原紙の基材には、必要に応じて、公知の種々の内添薬品を添加することができる。この内添薬品として、例えば、硫酸バンド、ロジン等のサイズ定着剤及び歩留り向上剤や、ポリアマイド、澱粉（リン酸エステル化澱粉、カチオン澱粉等の各種変性澱粉を含む）等の紙力増強剤や、炭酸カルシウム、タルク、クレー等の填料や、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク等の染料等を目的に応じて適宜選択し、配合することができる。

含浸用原紙の抄紙方法については特に限定されるものではなく、長網マシン、丸網マシン、二者を併用した板紙マシン、ヤンキードライヤーマシン等を用いて、酸性抄紙、中性抄紙方法で抄紙した基材のいずれかであっても良い。

また、本含浸用原紙は米坪が１００〜２５０ｇ／ｍ^２であるものが加工適性の面から好ましい。

以上に詳述した本含浸用原紙の基材の紙層構成は、２層以上の紙層から成る多層構造となる。また、このような多層の形成方法は貼り合わせによる形成であっても、抄き合わせによる形成であってもよい。

以下、本発明に係る含浸用原紙の効果を確認するために、以下のような各種の試料を作製し、これらの各試料に対する含浸用原紙の含浸適性及び含浸加工適性を評価する試験を行った。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明に係る１１種類の含浸用原紙（これを、「試料１」乃至「試料１１」とする）と、これらの試料と比較検討するための９種類の含浸用原紙（これを、「比較試料１」乃至「比較試料９」とする）を表１に基づく条件で作製した。

［試料１］表層原料のパルプスラリーは、コート古紙パルプを６０重量％、雑誌古紙４０重量％から成り、また、裏層のパルプスラリーは新聞古紙パルプを７０重量％、広葉樹未晒パルプ（ＬＵＫＰ）を３０重量％から成り、フリーネスが４００ｃｃとなるように調整されたパルプを使用する。また、含浸用原紙基材の原料パルプに対して、界面活性剤が０．１重量％、湿潤紙力剤が０．１重量％配合する。このパルプスラリーを抄紙機で抄造して含浸用原紙を作製する。

この含浸用原紙の表層及び裏層の灰分を、水に浸した後丁寧に表層と裏層とをはがして乾燥させた後、ＪＩＳ−Ｐ８１２８に基づき測定したところ、表層の灰分が１０．８％、表層の灰分の平均粒径が５μｍ、裏層の灰分が２．８％であった。以上の含浸用原紙を試料１とする。

［試料２］表層の灰分を１５．６％とし、裏層の灰分を２．７％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料３］表層の灰分を１９．８％とし、裏層の灰分を２．６％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料４］表層の灰分が１５．３％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．６％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料５］表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を５０μｍ、裏層の灰分を２．５％、としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料６］表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．７％、フリーネスを５００ｃｃとしたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料７］表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．７％、フリーネスを６００ｃｃとしたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料８］表層の灰分を１５．１％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．６％、フリーネスを５００ｃｃ、界面活性剤の配合量を２．０重量％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料９］表層の灰分を１５．０％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．５％、フリーネスを５００ｃｃ、界面活性剤の配合量を４．０重量％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料１０］表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．４％、フリーネスを５００ｃｃ、湿潤紙力剤の配合量を２．０重量％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［試料１１］灰分を１５．１％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍ、裏層の灰分を２．３％、フリーネスを５００ｃｃ、湿潤紙力剤の配合量を４．０重量％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料１］表層原料のパルプスラリーをＬＵＫＰ１００重量％、裏層のパルプスラリーがＬＵＫＰ１００重量％から成り、フリーネスが４５０ｃｃとなるように調整されたパルプを使用し、表層の灰分平均粒径を５μｍ、裏層の灰分を０．３％としたことを除くその他の点は試料１と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料２］裏層のパルプスラリーが新聞古紙パルプを８０重量％、ＬＵＫＰを２０重量％とし、フリーネスを３５０ｃｃ、裏層の灰分を２．５％、表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を３０μｍとしたことを除くその他の点は試料４と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料３］表層の灰分を２１．３％としたことを除くその他の点は試料２と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料４］表層の灰分を１５．２％、表層の灰分の平均粒径を６０μｍとしたことを除くその他の点は試料３と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料５］裏層の灰分を２．５％、フリーネスを６５０ｃｃとしたことを除くその他の点は試料７と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料６］界面活性剤の配合量を０重量％としたことを除くその他の点は試料８と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料７］界面活性剤の配合量を４．５重量％としたことを除くその他の点は試料９と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料８］裏層の灰分を２．３％、湿潤紙力剤の配合量を０重量％としたことを除くその他の点は試料６と同様にして得た含浸用原紙である。

［比較試料９］表層の灰分を１５．３％、裏層の灰分を２．５％、湿潤紙力剤の配合量を４．５重量％としたことを除くその他の点は試料１１と同様にして得た含浸用原紙である。

これらの全試料及び比較試料の含浸適性（透気抵抗度、油浸透度、クレム吸水度、樹脂含浸性）及び含浸加工適性（引張強さ（縦）、湿潤引張強さ）について試験を行った結果は表１に示すとおりであったである。

なお、表１中の「透気抵抗度（秒）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１１７に基づいて測定した値である。この値が小さいほど樹脂が含浸し易い、すなわち含浸適性が優れていることを表わしている。

また、「油浸透度（秒）」とは、３０℃に加温したヒマシ油に全試料及び比較試料を浸し、ヒマシ油が各試料及び比較試料に均一に浸透するまでの時間を測定した値である。この値が小さいほど樹脂が含浸し易い、すなわち含浸適性が優れていることを表わしている。

また、「クレム吸水度（ｍｍ）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１４１に基づいて測定した値である。この値が大きいほど樹脂が含浸し易い、すなわち含浸適性が優れていることを表わしている。

また、「樹脂含浸性」とは、２０℃のフェノール樹脂の水・メタノール水溶液が各試料及び比較試料に浸透する速度と、均一浸透性とを目視評価したもので、その評価基準は○印の「非常に良い」、△印の「良い」、×印の「悪い」の３段階とした。

さらに、「引張強さ（Ｎ／ｍ）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１１３に基づいて測定した値であり、各試料及び比較試料の縦方向の引張強さを測定した。この値が大きいほど含浸加工適性が優れていることを表わしている。

さらにまた、「湿潤引張強さ（Ｎ／ｍ）」とは、ＪＩＳ−Ｐ８１３５に基づいて測定した値であり、各試料及び比較試料の縦方向の湿潤引張強さを測定した。この値が大きいほど含浸加工適性が優れていることを表わしている。

表１から明らかなように、本発明による含浸用原紙は、界面活性剤及び湿潤紙力剤を基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合し、表層の灰分を１０〜２０％、表層の灰分の平均粒径を５〜５０μｍにし、表層の灰分を表層以外の各層の灰分より高くすることにより、古紙パルプを使用しても含浸適性と含浸加工適性が優れていることがわかる。

Claims

基材が少なくとも表層及び裏層の２層の紙層を有する多層構造から成る含浸用原紙において、前記表層の原料パルプには、ＪＩＳ−Ｐ８１２８に基づく灰分が１０〜２０％で、かつ、前記灰分の平均粒径が５〜５０μｍとなるように古紙パルプが配合されていることを特徴とする含浸用原紙。
前記表層の灰分は前記表層以外の各層の灰分より高いことを特徴とする請求項１に記載の含浸用原紙。
前記表層以外の原料パルプのフリーネスが４００〜６００ｃｃであることを特徴とする請求項１又は２に記載の含浸用原紙。
前記含浸用原紙は、界面活性剤が前記基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されており、かつ、湿潤紙力剤が前記基材の原料パルプに対して０．１〜４重量％配合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の含浸用原紙。