JP2009235608A

JP2009235608A - オーバーレイ原紙

Info

Publication number: JP2009235608A
Application number: JP2008082311A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Terashima; 良幸寺島; Ryuji Kakinami; 隆二柿並; Masahiko Shibuya; 昌彦渋谷
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd; Kohjin Co
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd; Kohjin Co
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15

Abstract

【課題】湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を提供する。
【解決手段】パルプ１００重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い２２℃、６０ｒｐｍで測定した１５％水溶液の粘度が２５〜４５ｍＰ・ｓであり、コロイド滴定によりｐＨ７で測定したカチオン当量が１．０〜２．５ｍｅｑ／ｇであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を０．３〜２．０重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、主に熱硬化性樹脂化粧板に用いる、湿潤引張強度及び成型板とした際の透明性に優れるオーバーレイ原紙に関する。

メラミン化粧板に代表される熱硬化性樹脂化粧板では、パターン層（化粧層）の印刷柄の保護や、耐摩耗性、耐薬品性等の付与、更には意匠を目的としてオーバーレイ層が設けられる。オーバーレイ層は化粧板の最表層であり、主な意匠層となるパターン層の色柄を妨げてはならず、高い透明性が要求される。これは、オーバーレイ層に意匠材を含む場合でも同様で、意匠材以外の部分が透明となることで高い意匠性が発揮される。オーバーレイ層は、一般に熱硬化性樹脂を被覆したオーバーレイ紙からなり、オーバーレイ層を透明にするには、原紙に着色不純物の少ないα−セルロース成分の多いパルプが使用される。また、熱硬化性樹脂を被覆する際の樹脂の浸透性を阻害しないように、パルプの叩解は軽度に抑えられる。当然、原紙坪量の低いものほど透明性は良く、２０〜５０ｇ／ｍ^２のものが一般的である。

一方、オーバーレイ原紙には、メラミンホルムアルデヒド樹脂等の水溶液又は水分散樹脂を被覆する際に、紙切れを起こさない十分な湿潤引張強度が要求される。前述のとおりオーバーレイ原紙にはα−セルロースパルプが使用されるが、α−セルロースパルプはヘミセルロースやリグニンといった強度特性に寄与する成分がほとんど含まれず、十分な湿潤引張強度が得られにくい。また、軽度に叩解されている、低坪量であるといった特徴も、湿潤引張強度が得られにくい要因となっている。

紙への湿潤強度付与方法としては、メラミンホルムアルデヒド系、尿素ホルムアルデヒド系、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系の湿潤紙力剤を内添する方法が一般的である。近年、メラミンホルムアルデヒド系、及び尿素ホルムアルデヒド系湿潤紙力剤については、遊離ホルムアルデヒドが発生し、作業環境の悪化を招くことから、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤への切替えが行われている。
オーバーレイ原紙においても、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙力剤の使用が増えているが、該紙力剤には熱硬化した際に紙を変色させたり、熱硬化性樹脂を被覆する際に樹脂のパルプへの浸透を阻害して、成型板とした際にオーバーレイ層が白濁してしまうという問題がある。

ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンの熱変色を抑制したポリマーとして、ポリアミドポリアミンに特定の化合物を付加した誘導体とエピクロロヒドリンを反応させた、ポリアミドポリアミン誘導体−エピクロロヒドリン（特許文献１）が公知であるが、このポリマーは湿潤強度が低く、湿潤紙力剤としては不適である。
また、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンを含む、ポリアミン組成物の変色を抑制する方法として、ポリアミン組成物にジアルキルホスファイト、ジアルキルホスフェイトを添加する方法（特許文献２）や、リン酸素酸、オキシ酸及びこれらの誘導体を添加する方法（特許文献３）が提案されているが、これらの方法をポリアミドポリアミンエピクロロヒドリンに適用した記述のあるものはない。
その他、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン以外の変色の少ない湿潤紙力剤として、Ｎ−ビニルホルムアミドとエチレン性不飽和モノマーとの共重合体の部分加水分解物（特許文献４）や、水分散性ポリイソシアネート（特許文献５）が公知であるが、いずれの湿潤紙力剤も、熱硬化性樹脂を被覆するオーバーレイ原紙としての利用を意図しておらず、成型板とした時の透明性については、何ら言及されていない。

特開２００４−２８５５４４特開２００６−１３１６６８特開平６−２４０１５４特開平７−７０２３２特開平６−１０２９５

本発明は、従来技術のもつ欠点を克服した、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を提供することを課題とする。

発明者らは、かかる課題を解決するため研究の結果、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系紙力剤の粘度と、該紙力剤のカチオン当量が、オーバーレイ原紙の湿潤引張強度及び成型板とした時の透明性に影響を与えていることを見出し、前記課題の解決に至った。

すなわち、本願発明は、
（１）パルプ１００重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い２２℃、６０ｒｐｍで測定した１５％水溶液の粘度が２５〜４５ｍＰ・ｓであり、コロイド滴定によりｐＨ７で測定したカチオン当量が１．０〜２．５ｍｅｑ／ｇであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を０．３〜２．０重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して得られるオーバーレイ原紙、
を提供するものである。

本発明によれば、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙が提供される。

以下、本発明を具体的に説明する。
本発明に用いられるポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙力剤は、ブルックフィールド粘度計を用い２２℃、６０ｒｐｍで測定した１５％水溶液の粘度が２５〜４５ｍＰ・ｓであり、コロイド滴定によりｐＨ７で測定したカチオン当量が１．０〜２．５ｍｅｑ／ｇである。粘度が２５ｍＰ・ｓより小さい湿潤紙力剤は、成型板とした時の透明性は得られるが、湿潤引張強度に劣る。また、粘度が４５ｍＰ・ｓより大きい湿潤紙力剤は、湿潤引張強度は得られるが、成型板とした時の透明性に劣る。更に、粘度が２５〜４５ｍＰ・ｓの範囲にある湿潤紙力剤についても、カチオン当量が１．０ｍｅｑ／ｇより小さいものは、パルプに対しての自己定着能力が低く、湿潤紙力剤自体の定着量が少なくなり、十分な湿潤引張強度が得られない。また、カチオン当量が２．５ｍｅｑ／ｇより大きいものは、湿潤引張強度、及び成型板とした時の透明性の双方について劣る。

熱硬化性樹脂の紙への被覆方法として、最も一般的に用いられるディッピングによる含浸法では、通常、原紙に０．３０〜０．５９ｋｇ／１５ｍｍの湿潤引張強度が要求される。更に、加工速度を速くした場合には、０．６０ｋｇ／１５ｍｍ以上の湿潤引張強度が必要となる。よって、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤の添加量としては、対パルプ０．３〜２．０重量部添加することが好ましい。０．３重量部より少なければ、十分な湿潤引張強度は得られず、２.０重量部より多ければ、成型板とした時の透明
性が損なわれるばかりでなく、コストの面からも望ましくない。

ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤は、一般にジカルボン酸、アジピン酸、ジエチレントリアミンを反応させて得られるポリアミドポリアミン樹脂にエピクロロヒドリンを反応させて生成されるが、副生成物として変異原性の指摘される、エピクロロヒドリン、１，３−ジクロロプロパノール、３−クロロ−１，２−プロパンジオール等の低分子有機ハロゲン化合物を含んでいる。近年、製紙薬品メーカーでは、種々の低分子有機ハロゲン化合物低減の取り組みがなされており、最近では低分子ハロゲン化合物を１重量％未満とした製品が市販されている。本発明においても、低分子有機ハロゲン化合物含有量の少ないポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を使用することが望ましい。

本発明に用いられるパルプとしては、成型板とした際に透明性を阻害する不純物の少ないα−セルロース成分の多い木材パルプ繊維が望ましく、例えば、針葉樹晒しクラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹晒しクラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒しサルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、広葉樹晒しサルファイトパルプ（ＬＢＳＰ）等があり、これらを単独若しくは混合して使用することができる。使用するパルプには、塵や異物の少ないものが特に望ましい。叩解度はＣＳＦ５５０〜８００ｍｌのものが望ましい。

本発明においては、必要に応じて紙力助剤、ｐＨ調整剤、粘剤、消泡剤等の各種製紙用薬品を添加することができる。紙力助剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン変性デンプン、酸化デンプン、植物ガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン等があるが、透明性の点からカルボキシメチルセルロースが望ましい。ｐＨ調整剤としては、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、クエン酸等が用いられる。粘剤としては、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリリン酸塩等があるが、良好な地合いを得るにはポリエチレンオキサイドが望ましい。消泡剤としては、脂肪酸エステル系、高級アルコール系、シリコーン系等があるが、いずれのものを使用してもよい。

更に、化粧板表面に耐摩耗性を付与するために、必要に応じて研磨材を混抄することができる。研磨材の種類としては、酸化アルミニウム、シリカ、炭化ケイ素、炭化タングステン、ガラス繊維、微小ガラス、セラミックファイバー、アスベスト等が例示される。

また、意匠を目的として、必要に応じて意匠材を混抄することもできる。意匠材の種類としては、特に限定しないが、ガラスフレークや雲母片の表面に金属を被覆した高輝性粒子や、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維、麻、竹、藁等の非木材繊維が挙げられる。

オーバーレイ原紙の抄紙方法としては、長網、丸網、傾斜ワイヤー、あるいは多層抄き
各抄紙機が用いられているが、いずれの方法でもよい。

得られる原紙の坪量は１５〜６０ｇ／ｍ^２となるように抄紙することが望ましい。１５ｇ／ｍ^２より低い坪量では、原紙の湿潤引張強度が弱く、樹脂を被覆する際に紙切れしてしまう。一方、６０ｇ／ｍ^２より高い坪量では、成型板とした時の透明性が低下してしまう。

本発明のオーバーレイ原紙に、熱硬化性樹脂を被覆することにより、透明性の高いオーバーレイが得られる。樹脂は、一般的に被覆に使用できるものであれば何でもよいが、透明性や強度等の面から、メラミンホルムアルデヒド樹脂が望ましい。
最適な被覆樹脂量は、成型方法、樹脂の種類により異なるが、通常の成型方法であれば、原紙に対し１５０〜３５０重量％とすることが望ましい。また、パターン紙（化粧紙）に樹脂を被覆せず、オーバーレイ原紙のみに樹脂を被覆して熱圧成型するドライラミネート製法では、含浸樹脂量を３５０〜６００重量％とすることが望ましい。樹脂の被覆方法としては、含浸法、塗工法等あるが、いずれの方法でもよい。

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、本実施例、比較例における
評価は以下の方法で行った。

＜評価方法＞
（１）湿潤引張強度
ＪＩＳＰ８１３５の一般法に準じて、測定を行った。繊維配向のある丸網抄紙機で抄
した原紙については、抄紙機の流れ方向（ＭＤ方向）の湿潤引張強度を測定した。

（２）透明性
後述の方法で作製した黒バック成型板、白バック成型板それぞれについて、分光光度計（マクベス社製、ＭＳ−２０２０）を用い、オーバーレイなしの成型板を標準として、オーバーレイありの成型板とのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の色差（デルタＥ）を測定した。そして、黒バック成型板の色差（デルタＥ）と白バック成型板の色差（デルタＥ）の和を透明性の指標とした。数値が小さいほど透明性はよく、評価の目安としては、０．３以上の差があれば目視で優劣の判断ができる。

・黒バック成型板
サンプルとして、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して１９５〜２１５重量％含浸したオーバーレイ紙を用いた。パターン紙（化粧紙）として、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して９０〜１１０重量％含浸した、坪量８０ｇ／ｍ^２の黒色化粧板原紙を３枚用いた。オーバーレイ紙とパターン紙を、フェノール樹脂を含浸したフェノールコア（太田コア）の上に積層し、温度１３０〜１４０℃、圧力６０〜８０ｋｇ／ｃｍ^２、加熱時間１５分、冷却時間７分で熱圧成型し、黒バック成型板を作製した。測色標準とするオーバーレイなしの成型板は、パターン紙とフェノールコアのみを積層して、上記条件で成型を行った。

・白バック成型板
パターン紙として、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して９０〜１１０重量％含浸した、坪量１４０ｇ／ｍ^２の白色化粧板原紙を２枚用いた以外は、上述の黒バック成型板と同様に、オーバーレイあり、なしの白バック成型板を作製した。

（実施例１）
透明性の高いα−セルロースパルプ（カナダ標準ろ水度６８０ｍｌ）１００重量部に対し、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤としてＷＳ−４０５２（星光ＰＭＣ製、粘度２８ｍＰａ・ｓ、カチオン当量２．２ｍｅｑ／ｇ）を０．７５重量部添加し、紙力助剤としてカルボキシメチルセルロースを０．０９重量部添加して、セミオートマチック角型抄紙機（熊谷理機製）を用いて坪量５０ｇ／ｍ^２のオーバーレイ原紙を得た。

（比較例１）
実施例１において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をＷＳ−４０４６（星光ＰＭＣ製、粘度１９ｍＰａ・ｓ、カチオン当量２．６ｍｅｑ／ｇ）に代えた以外は実施例１と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。

（比較例２）
実施例１において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をＷＳ−４０３０（星光ＰＭＣ製、粘度３２ｍＰａ・ｓ、カチオン当量２．８ｍｅｑ／ｇ）に代えた以外は実施例１と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。

（比較例３）
実施例１において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をスミレーズレジン６６１５（田岡化学工業製、粘度４８ｍＰａ・ｓ、カチオン当量３．０ｍｅｑ／ｇ）に代えた以外は実施例１と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。

上記の実施例１、比較例１〜３について、原紙の湿潤引張強度、成型板とした時の透明性の評価結果を、表１に示す。

表１に示したとおり、比較例１で作製したオーバーレイ原紙は、実施例１で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、成型板とした時の透明性は同等であったが、湿潤引張強度に劣っていた。また、比較例２で作製したオーバーレイ原紙は、実施例１で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、湿潤引張強度、及び成型板とした時の透明性それぞれについて劣っていた。更に、比較例３で作製したオーバーレイ原紙は、実施例１で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、湿潤引張強度は同等であったが、成型板とした時の透明性に劣っていた。以上の結果より、実施例１で作製したオーバーレイ原紙は、湿潤引張強度に優れ、かつ成型板とした時の透明性にも優れていた。

（実施例２）
透明性の高いα−セルロースパルプ（カナダ標準ろ水度６９０ｍｌ）１００重量部に対し、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤としてＷＳ−４０５２（星光ＰＭＣ製、粘度２８ｍＰａ・ｓ、カチオン当量２．２ｍｅｑ／ｇ）を０.６８重量部添加し
、紙力助剤としてカルボキシメチルセルロースを０．０８重量部添加して、丸網抄紙機を用いて坪量２３ｇ／ｍ^２のオーバーレイ原紙を得た。

（比較例４）
実施例２において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をＷＳ−４０４６（星光ＰＭＣ製、粘度１９ｍＰａ・ｓ、カチオン当量２．６ｍｅｑ／ｇ）に代えた以外は実施例２と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。

上記の実施例２、比較例４について、原紙の湿潤引張強度、成型板とした時の透明性の評価結果を、表２に示す。

表２に示したとおり、実施例２で作製したオーバーレイ原紙は、比較例４で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、成型板とした時の透明性は同等であったが、湿潤引張強度に優れていた。

以上説明してきたように、本発明によると、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙が得られるため、生産性のよい、より色柄の鮮明な化粧板の製造が可能となる。この化粧板は、建材、家具等の材料として好適に用いることができる。

Claims

パルプ１００重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い２２℃、６０ｒｐｍで測定した１５％水溶液の粘度が２５〜４５ｍＰ・ｓであり、コロイド滴定によりｐＨ７で測定したカチオン当量が１．０〜２．５ｍｅｑ／ｇであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を０．３〜２．０重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して得られるオーバーレイ原紙。