JP2008266866A

JP2008266866A - 強耐折強度紙

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Publication number: JP2008266866A
Application number: JP2008056072A
Authority: JP
Inventors: Akira Honma; 彰本間; Masayoshi Koizumi; 雅義小泉; Katsuhiko Fukuchi; 克彦福地; Nobuyuki Sakazume; 信之坂爪; Masakatsu Watanabe; 正克渡辺
Original assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Current assignee: Hokuetsu Paper Mills Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2008-03-06
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2028-03-06
Also published as: JP5142765B2

Abstract

【課題】本発明は、耐折回数２０，０００回以上を満足しうる強耐折強度紙を提供することを目的とする。また、これを原紙として、色々な用途の塗被液を塗被することによって、耐折回数の多く強度が強い様々な紙を作り出すことを可能とすることである。
【解決手段】本発明の強耐折強度紙は、ポリエステル繊維と針葉樹晒クラフトパルプとを含有する原紙に、樹脂又はゴムを成分とするバインダーが２０〜１００ｇ／ｍ^２含浸されてなることを特徴とする。ここで前記ポリエステル繊維は、主体繊維及び芯鞘バインダー繊維の混合物である。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐折回数が極端に多く、強度が強い、何度も見開きが可能な紙に関する。

紙にメルカプト基を有するカチオン性のポリビニルアルコールを分散剤としたエチレン性不飽和単量体又はジエン系単量体の重合体微粒子からなる内添剤を添加して、紙の耐折回数を高める技術がある（例えば、特許文献１を参照。）。

また、乾燥時の引張強さ、湿潤時の引張強さ、耐折強さに優れた含浸加工紙を製造するために、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドを０．１〜１０重量％、（メタ）アクリルアミドを０．１〜３０重量％、イタコン酸０．１〜１０重量％を含むモノマー混合物を、ノニオン性乳化剤及び／又はアニオン性乳化剤を用いて乳化重合して得られた含浸加工用重合組成物に関する技術がある（例えば、特許文献２を参照。）。

さらに、白色ポリエステル組成物層の片面又は両面にポリエステル層を積層した積層フィルムからなるプリンター用基材であって、該白色ポリエステル組成物は、融点が２０６〜２４９℃の共重合ポリエチレンテレフタレート３０〜７８重量％、無機顔料２０〜４０重量％および該共重合ポリエチレンテレフタレートに非相溶な脂肪酸炭化水素系高分子２〜３０重量％からなり、該ポリエステル層表面の光沢度が８０〜１１０％であり、かつ、該積層フィルムの空洞率が１０〜４０％及び耐折回数が２０００回以上とする技術の開示がある（例えば、特許文献３を参照。）。特許文献３のプリンター用基材は、軽量で、高隠蔽性で、高光沢で、かつ、耐久性（特に耐屈曲性）に優れるとしている。

特開平８−１７０２９６号公報特開平９−２７９０８５号公報特開２００１−３４１４４０号公報

しかし、特許文献１〜３に記載された紙又は紙に新規の薬品を内添、含浸などしたものでは、耐折回数２０，０００回以上を満足することができなかった。

そこで本発明の目的は、耐折回数２０，０００回以上を満足しうる強耐折強度紙を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、次に示す発明によって前記課題を解決しようとするものである。すなわち、本発明に係る強耐折強度紙は、ポリエステル繊維と針葉樹晒クラフトパルプ（以下、「Ｎ−ＢＫＰ」と略す。）とを含有する原紙に、樹脂又はゴムを成分とするバインダーが２０〜１００ｇ／ｍ^２含浸されてなることを特徴とする。なお、本発明において、バインダーの含浸量（ｇ／ｍ^２）は、絶乾質量で表している。

本発明に係る強耐折強度紙では、前記ポリエステル繊維が、主体繊維及び芯鞘バインダー繊維の混合物であることが好ましい。

本発明に係る強耐折強度紙では、前記バインダーが、スチレン・ブタジエンゴム、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル・ブタジエンゴム若しくはアクリロニトリル・ブタジエンゴム又はこれらの混合物であることが好ましい。原紙中の繊維同士を強固に接着させ、耐折回数の多い十分な強度が得られる。

本発明に係る強耐折強度紙では、坪量が１００〜２３０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。強耐折強度紙の強度を付与しつつ、折り返ししやすい。

本発明に係る強耐折強度紙では、ＪＩＳＰ８１１５：１９９４「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−ＭＩＴ試験機法」で規定する縦の耐折回数が２０，０００回以上であることが好ましい。印刷後の極度の折り返しに対して、破れを生じにくい。

発明の強耐折強度紙は、ポリエステル繊維とＮ−ＢＫＰからなる原紙に、樹脂を成分とするバインダーを２０〜１００ｇ／ｍ^２含浸することによって、耐折回数が２０，０００回以上の耐折回数が著しく高い強耐折強度紙を製造することができる。また、これを原紙として、色々な用途の塗被液を塗被することによって、耐折回数の多く強度が強い様々な紙を作り出すことが可能となる。

以下、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されない。

本実施形態に係る強耐折強度紙は、ポリエステル繊維とＮ−ＢＫＰとを含有する原紙に、樹脂又はゴムを成分とするバインダーを２０〜１００ｇ／ｍ^２含浸されてなる。これによって、例えば坪量が１００〜２３０ｇ／ｍ^２の紙において、耐折回数を２０，０００回以上とすることができる。

［作用］
抄紙性のある熱融着性のポリエステル繊維と、繊維長が長いポリエステル樹脂製の主体繊維（例えばポリエチレンテレフタレート繊維）と、パルプ繊維である強度の高いＮ−ＢＫＰとを配合し、乾燥によって熱融着させて原紙を抄造し、これに樹脂又はゴムを成分とするバインダーを含浸することによって、長繊維同士が強く、結合することによって、耐折回数２０，０００回以上の強度が出せると考えられる。

ポリエステル繊維は、繊維長が長いポリエステル樹脂製の主体繊維と、繊維長が長い抄紙性のある熱融着性のポリエステル繊維、例えば芯鞘バインダー繊維とに分けられる。

主体繊維としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維で、繊維径は好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは５〜２０μｍであり、長さが好ましくは３〜１０ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍである。抄紙したときに、繊維同士が絡み、耐折回数を多くすることができる。例えば、帝人ファイバー（株）からＴＭ０４ＰＮの商品名で市販されているものを使用できるが、本実施形態ではこのＴＭ０４ＰＮに限定されるものではない。

芯鞘バインダー繊維としては、熱融着性のポリエステル繊維であり、繊維径は好ましくは３〜２０μｍ、より好ましくは５〜１０μｍであり、長さが好ましくは３〜１０ｍｍ、より好ましくは４〜８ｍｍである。抄紙したときに繊維同士が絡み、耐折回数を多くすることができる。また、芯鞘バインダー繊維の融点は８０〜１５０℃が好ましく、１００〜１３０℃がより好ましく、例えば１１０℃である。例えば、ユニチカ（株）からエステル４０８０の商品名で市販されているものを使用できるが、本実施形態ではこのエステル４０８０に限定されるものではない。

ポリエステル繊維は、その配合割合として、好ましくはポリエステル樹脂製の主体繊維を３０〜７０質量％、芯鞘バインダー繊維を７０〜３０質量％とすることが好ましい。この配合割合とすることで、主体繊維によって強度を得るとともに、芯鞘バインダー繊維によって繊維同士を強固に接着させることがバランスよくできる。

本実施形態で原紙に使用する木材パルプとしては、主にＮ−ＢＫＰ（針葉樹晒クラフトパルプ）に代表される木材漂白化学パルプが使用される。Ｎ−ＢＫＰのカナディアンスタンダードフリーネスは４００〜７００ｍｌが好ましく、５００〜６００ｍｌがより好ましい。なお、必要に応じてＬ−ＢＫＰ（広葉樹晒クラフトパルプ）、ＧＰ（砕木パルプ）、ＴＭＰ（サーモメカニカルパルプ）、ＢＣＴＭＰ（晒ケミサーモメカニカルパルプ）などの機械パルプ、古紙パルプを適宜配合することもできる。

原料の配合として、好ましくはポリエステル繊維を２０〜８０質量％とＮ−ＢＫＰを８０〜２０質量％とを配合し、より好ましくはポリエステル繊維を３０〜７０質量％とＮ−ＢＫＰを７０〜３０質量％とを配合する。ここで、ポリエステル繊維の一部を繊維長の長い主体繊維、例えば繊維長の長いポリエチレンテレフタレート繊維とし、ポリエステル繊維の残りを芯鞘バインダー繊維で構成してもよい。

原紙中にはポリエステル繊維とＮ−ＢＫＰの他に、本発明の目的効果を損なわない範囲で、一般的に使用されている各種の歩留り向上剤、紙力向上剤、内添サイズ剤、ピッチコントロール剤、消泡剤などの薬品類を適宜使用できる。

本実施形態で使用する原紙の製造方法は、特に規定はなく、傾斜ワイヤー抄紙機、長網抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機、長網と円網のコンビネーションマシンなどの一般的な抄紙機によって製造できるが、傾斜ワイヤー抄紙機で抄造する方法が有効である。

ポリエステル繊維とＮ−ＢＫＰとを含むパルプスラリーを抄紙し、これを乾燥させることによって芯鞘バインダー繊維が周囲の繊維に熱融着する。乾燥温度は、例えば１００〜１４０℃である。この熱融着によって、繊維長が長いポリエステル樹脂製の主体繊維同士が強く、結合した原紙が抄造される。乾燥方式としては、例えば、抄造時のシリンダードライヤー又はエアドライヤーである。

本実施形態に係る強耐折強度紙は、前記原紙に樹脂又はゴムを成分とするバインダーを含浸する。バインダーは、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル・ブタジエン（ＭＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などの単体であり、又はこれらの任意の混合物としてもよい。バインダーの形態を含浸液とし、原紙にバインダーを含浸する。含浸液は、バインダーの分散液としていることが好ましい。例えば、バインダーをエマルジョンタイプとすることが好ましい。本実施形態に係る強耐折強度紙では、バインダーを含浸液として片面又は両面から含浸させる。

バインダーの含浸量は、２０〜１００ｇ／ｍ^２であり、好ましくは３０〜８０ｇ／ｍ^２である。バインダーの含浸量が２０ｇ／ｍ^２未満であると十分な耐折回数が得られず、一方バインダーの含浸量が１００ｇ／ｍ^２を超えると、工程汚れの原因となる上、均一に含浸できず、含浸ムラを生じる。

本実施形態に係る強耐折強度紙は、片面及び両面に用途に応じて塗被液を塗被し、特定の特性をもつ強耐折強度紙を製造することができる。塗被液としては、コート紙塗料、インクジェットコート紙塗料などであり、塗被液には分散剤以外に、潤滑剤、防腐剤、消泡剤、耐水化剤、染料などを適宜添加することができる。これによって印刷適性、インクジェット適性などの特性を付与できる。

次に、バインダーを含浸させた紙を、下記のカレンダー処理を行なう前に乾燥させる。乾燥はエアドライヤーなどで行なう。乾燥温度は、例えば１００〜１４０℃である。

本実施形態に係る強耐折強度紙の製造では、原紙にバインダーを含浸処理した後にカレンダー処理を行なうことが好ましい。カレンダー処理は、紙厚の均一化、表面平滑度の向上、光沢度の向上の目的に行われる。カレンダー処理は、オンマシンで配置されているマシンカレンダー、その他にスーパーカレンダー、フリクションカレンダー、グロスカレンダー、ブラッシカレンダー、マットカレンダー、ソフトカレンダーなどを用いることができ、カレンダーの種類は特に限定されるものではない。

本実施形態に係る強耐折強度紙は、坪量が１００〜２３０ｇ／ｍ^２とすることが好ましく、１５０〜２００ｇ／ｍ^２とすることがより好ましい。坪量が１００ｇ／ｍ^２未満では、紙自体の強度が劣る場合があり、一方、坪量が２３０ｇ／ｍ^２を超えると折れ割れが生じる場合がある。

また、本実施形態に係る強耐折強度紙では、ＪＩＳＰ８１１５：１９９４「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−ＭＩＴ試験機法」で規定される縦の耐折回数が２０，０００回以上であることが好ましい。縦の耐折回数２０，０００回以下では、印刷後の極度の折り返しに対して、破れを生じやすい。

本発明を実施例によって、更に詳細に説明するが、本発明は、勿論これに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、例中の部又は％は固形分換算での質量部又は質量％である。

（実施例１）
＜原紙の製造＞
Ｎ−ＢＫＰをカナディアンスタンダードフリーネス（以下「フリーネス」と略す。）６００ｍｌのパルプを３０質量％、これに芯鞘バインダー繊維（ユニチカ社製、エステル４０８０）を４５質量％、更にこれに主体繊維として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維（帝人ファイバー社製、ＴＭ０４ＰＮ）を２５質量％配合した繊維スラリーに、硫酸バンドを対繊維０．５％、湿潤紙力増強剤（星光ＰＭＣ社製、ＷＳ−５４７）を対繊維１．５％添加し、角型手抄き抄紙機にて、１４０ｇ／ｍ^２の紙を抄紙し、熱風循環乾燥機にて１１０℃で乾燥し、原紙を抄造した。

＜バインダーの含浸＞
前記に示した乾燥した原紙をそのまま、固形分２０％のＳＢＲ（旭化成社製、Ａ−７００７）を含浸液として両面から絶乾質量換算で３０ｇ／ｍ^２含浸し、熱風循環乾燥機にて１１０℃で乾燥し、その後、キャレンダーにて表面に平滑を与え、強耐折強度紙を製造した。これを実施例１とした。

実施例における坪量、耐折回数、破裂強さ、引張強さは、次の内容によって評価した。

（坪量）
ＪＩＳＰ８１２４：１９９８「紙及び板紙−坪量測定方法」に従い、強耐折強度紙の坪量を測定した。

（耐折回数）
ＪＩＳＰ８１１５：１９９４「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−ＭＩＴ試験機法」に従い、強耐折強度紙の耐折回数を測定した。

（破裂強さ）
ＪＩＳＰ８１３１：１９９５「紙及び板紙−ミューレン高圧形試験機による破裂強さ試験方法」に従い、強耐折強度紙の破裂強さを測定した。

（引張強さ）
ＪＩＳＰ８１１３：２００６「紙及び板紙−引張特性の試験方法−第２部：定速伸張法」に従い、引張強さを測定した。

（実施例２）
実施例１の含浸液として、アクリル樹脂（ガンツ化成社製、Ｂ４００Ｈ）とした以外、実施例１と同様にして、実施例２の強耐折強度紙を得た。

（実施例３）
実施例１の原料配合として、主体繊維としてＰＥＴ繊維３５質量％、Ｎ−ＢＫＰ２０質量％、芯鞘繊維４５％とした以外、実施例１と同様にして、実施例３の強耐折強度紙を得た。

（実施例４）
実施例１の含浸液の含浸量を８０ｇ／ｍ^２としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４の強耐折強度紙を得た。

（実施例５）
実施例１の原料配合として、主体繊維としてＰＥＴ繊維を２０質量％、Ｎ-ＢＫＰ５０質量％、芯鞘繊維３０質量％とした以外、実施例１と同様にして、実施例５の強耐折強度紙を得た。

（実施例６）
実施例１の原料配合として、主体繊維としてＰＥＴ繊維を３０質量％、Ｎ-ＢＫＰ３０質量％、芯鞘繊維４０質量％とした以外、実施例１と同様にして、実施例６の強耐折強度紙を得た。

（実施例７）
原紙の坪量を８０ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして、実施例７の耐折強度紙を得た。

（実施例８）
原紙の坪量を１６０ｇ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして、実施例８の耐折強度紙を得た。

（比較例１）
実施例１の原料配合として、主体繊維であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維に代えてレーヨン繊維（２．２ｄｔｅｘ×５ｍｍ，アコーディス社製、リヨセル）とした以外、実施例１と同様にして、比較例１の強耐折強度紙を得た。

（比較例２）
実施例１の原料配合として、Ｎ−ＢＫＰに代えてＬ−ＢＫＰ（フリーネス；６００ｍｌ）を使用した以外、実施例１と同様にして、比較例２の強耐折強度紙を得た。

（比較例３）
実施例１の含浸液の含浸量として、１３０ｇ／ｍ^２にしたこと以外、実施例１と同様にして、比較例３の強耐折強度紙を得た。

（比較例４）
実施例１の含浸液の含浸量として、１５ｇ／ｍ^２にしたこと以外、実施例１と同様にして、比較例４の強耐折強度紙を得た。

実施例と比較例の評価結果を表１に示した。

実施例１〜実施例８を参照すると、いずれも耐折回数が２０，０００回を超えており、比較例と比べて破裂強さの値と引っ張り強さの値が大きかった。したがって、何度も見開きが可能な紙として適していることが確認できた。

一方、比較例１は、主体繊維としてレーヨン繊維を用いたので、耐折回数、破裂強さ及び引っ張り強さのいずれも不足していた。比較例２は、Ｎ−ＢＫＰの代わりにＬ-ＢＫＰを配合したので、耐折回数、破裂強さ及び引っ張り強さのいずれも不足していた。比較例３は、バインダーの含浸量が１３０ｇ／ｍ^２と多かったので、含浸ムラを生じ、耐折回数、破裂強さ及び引っ張り強さのいずれも不足していた。比較例４は、バインダーの含浸量が１５ｇ／ｍ^２と少なかったので、耐折回数、破裂強さ及び引っ張り強さのいずれも不足していた。

Claims

ポリエステル繊維と針葉樹晒クラフトパルプとを含有する原紙に、樹脂又はゴムを成分とするバインダーが２０〜１００ｇ／ｍ^２含浸されてなることを特徴とする強耐折強度紙。
前記ポリエステル繊維が、主体繊維及び芯鞘バインダー繊維の混合物であることを特徴とする請求項１に記載の強耐折強度紙。
前記バインダーが、スチレン・ブタジエンゴム、アクリル樹脂、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル・ブタジエンゴム若しくはアクリロニトリル・ブタジエンゴム又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の強耐折強度紙。
坪量が１００〜２３０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の強耐折強度紙。
ＪＩＳＰ８１１５：１９９４「紙及び板紙−耐折強さ試験方法−ＭＩＴ試験機法」で規定する縦の耐折回数が２０，０００回以上であることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の強耐折強度紙。