JP2014009430A

JP2014009430A - 化粧板原紙及び化粧板

Info

Publication number: JP2014009430A
Application number: JP2012149157A
Authority: JP
Inventors: Takuya Mizuno; 卓也水野; Masahiko Shibuya; 昌彦渋谷
Original assignee: KJ Specialty Paper Co Ltd
Current assignee: KJ Specialty Paper Co Ltd
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP5730823B2

Abstract

【課題】インクジェット印刷によって絵柄を形成するインク受理層を有する化粧板原紙であって、インクジェット印刷適性に優れ、熱硬化性樹脂含浸性にも優れた化粧板原紙を提供することである。
【解決手段】本発明の課題は、印刷用化粧板原紙の表面に、下記条件（１）及び（２）を満足するインク受理層塗工液を塗工して得られるインク受理層を有する化粧板原紙によって基本的に達成される。
（１）インク受理層塗工液は非晶質シリカ、ノニオン性エマルジョンおよびカチオン性インク定着剤を含有する。
（２）前記非晶質シリカが、体積基準粒子径の粒度分布において２μｍ未満の累積頻度が１０％以下、２μｍ以上５μｍ以下の累積頻度が８０％以上、５μｍ超える累積頻度が１０％以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、メラミン化粧板、ポリエステル化粧板、ダップ化粧板等の熱硬化性樹脂化粧板の表面化粧材として使用される化粧板原紙に関する。より詳しくは、インクジェット印刷によって絵柄を形成する化粧板原紙に関する。

化粧板原紙には成型した際に下地を隠蔽するために、色相に応じて酸化チタン、顔料、染料等が抄き込まれている。この点で化粧板の最表層に使用されるオーバーレイ原紙とは識別される。オーバーレイ原紙は成型した際に透明性に優れている必要がある。化粧板原紙はその色相という観点からは白原紙と色原紙とに大別される。また、印刷という観点では、印刷が施される印刷用とそのまま使用する単色用とにも大別される。印刷用と単色用の違いは概ね化粧板原紙の平滑度設定にあり、印刷用化粧板原紙はカレンダーにて平滑化処理されている。何れにしても最終的には熱硬化性樹脂が含浸された状態で他の部材とともに積層して熱圧成型され化粧板に加工される。従って、化粧板原紙には熱硬化性樹脂含浸性が要求される。熱硬化性樹脂含浸性が悪いと、含浸工程の生産性を落とすことになる。

印刷用化粧板原紙への木目柄、抽象柄等の印刷は化粧板に意匠性を持たせるために施される。印刷方法としてはグラビア印刷が主流である。グラビア印刷は少量生産には向かない等の理由により、印刷用化粧板原紙にインクジェット印刷によって印刷層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一般のインクジェット用紙としては既に多数の提案がされ、基紙上に非膠質シリカと高分子結着剤を含む被覆層を設けたインクジェット記録用紙がある（例えば、特許文献２参照）。

化粧板原紙のインクジェット印刷適性を改善するために、化粧板原紙の表面（平滑面）にインク受理層を塗工により設けることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３の実施例では、単色用化粧板原紙の表面に非晶質シリカを含有するインク受理層を設けている。また、酸化チタン、着色顔料等を含有する塗工層を設けた化粧板原紙の提案において、塗工層の熱硬化性樹脂含浸性を改善するために、塗工層に微粉末シリカや炭酸カルシウムを含有させることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特許第３４７５９１２号特開昭５５−５１５８３号公報特開２００７−２１１３９０号公報特公昭５４−５４３４号公報

特許文献２に記載する単なるインクジェット印刷に使用される一般のインクジェット用紙において、インクジェットインクの吸収性や発色性を考慮してインク受理層は形成される。従って、この様なインクジェット用紙は熱硬化性樹脂含浸性について検討されていない。また、インクジェット印刷後に印刷物を表面化粧材として化粧板に使用しても化粧板原紙ではないため化粧板原紙に要求される隠蔽力がない。隠蔽力がないと印刷物の色相も低下する。

特許文献３は、熱硬化性樹脂含浸性について検討されていない。特許文献４は、インクジェット印刷に関するものではない。

本発明の目的は、インクジェット印刷によって絵柄を形成するインク受理層を有する化粧板原紙であって、インクジェット印刷適性に優れ、熱硬化性樹脂含浸性にも優れた化粧板原紙、更にはその化粧板原紙を用いて成る化粧板を提供することである。

本発明の課題は、印刷用化粧板原紙の表面に、下記条件（１）及び（２）を満足するインク受理層塗工液を塗工して得られるインク受理層を有する化粧板原紙によって基本的に達成される。
（１）インク受理層塗工液は非晶質シリカ、ノニオン性エマルジョンおよびカチオン性インク定着剤を含有する。
（２）前記非晶質シリカが、体積基準粒子径の粒度分布において２μｍ未満の累積頻度が１０％以下、２μｍ以上５μｍ以下の累積頻度が８０％以上、５μｍ超える累積頻度が１０％以下である。

本発明により、インクジェット印刷適性に優れ、熱硬化性樹脂含浸性にも優れた化粧板原紙が提供される。

以下、順を追って本発明を説明する。
本発明において、基紙となる印刷用化粧板原紙の坪量は６０ｇ／ｍ^２以上１１０ｇ／ｍ^２以下の範囲が一般的であり、王研式平滑度は５０秒以上２００秒以下の範囲、王研式透気度は米坪と平滑度によるが１５秒以上３０秒以下の範囲が一般的である。

印刷用化粧板原紙は、公知の通り、ＬＢＫＰなどのパルプ、色相に応じて酸化チタン等の填料、顔料、染料等と製紙用の各種添加剤を含有する紙料を長網抄紙機で抄造することによって得られる。印刷用化粧板原紙は、カレンダー処理されており、カレンダー処理を前提として処方設計されている。印刷用白原紙の灰分は２０質量％以上４０質量％以下（ほぼ酸化チタンに相当する）が一般的である。

インク受理層は、印刷用化粧板原紙の表面にインク受理層塗工液を塗工することによって設けることができる。塗工方法は特に限定されず、例えば、ワイヤーバーコーター、エアーナイフコーター、ブレードコーター、ロールコーター、カーテンコーター、など各種塗工装置が挙げられる。

インク受理層塗工液は、少なくとも、顔料として非晶質シリカ、バインダーとしてノニオン性エマルジョンおよびカチオン性インク定着剤を含有する。

非晶質シリカは公知の沈降法、ゲル法またはゾル法の湿式法で製造される。沈降法シリカとしては、例えば東ソー・シリカからニップジェルとして、トクヤマからトクシールとして市販されている。ゲル法シリカとしては、例えば、水澤化学工業からミズカシルとして市販されている。ゾル法シリカは、コロイダルシリカとも呼ばれ、例えば日産化学工業からはスノーテックスとして市販されている。

本発明において、非晶質シリカは、体積基準粒子径の粒度分布から求められる２μｍ未満の累積頻度が１０％以下で、２μｍ以上５μｍ以下の累積頻度が８０％以上で、５μｍ超える累積頻度が１０％以下の無定形シリカである。累積頻度は、レーザー回折・散乱式粒度分析計で測定した体積を基準とした粒度分布の測定結果から顔料の粒子径に関する累積頻度曲線を求め、面積比として算出される。本発明に係る累積頻度を有する非晶質シリカは、該当する市販品は単独で使用できるが、市販品を混合することによって調整することもできる。単独で使用できる市販品としてはニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）が挙げられる。

本発明において、インク受理層のバインダーとしてはノニオン性エマルジョンが使用でき、エチレン酢酸ビニルエマルジョン（ＥＶＡエマルジョン）が好ましく用いられる。エチレン酢酸ビニルエマルジョンとしては特に限定するものではなく、単量体としてエチレンおよび酢酸ビニルを有する樹脂のエマルジョンであり、例えば住友化学工業の商品名スミカフレック７４００ＨＱとして市販されている。

本発明において、カチオン性インク定着剤は、インクジェットインクの顔料の定着に効果があるものであれば使用できる。定着剤としては公知のものが使用でき、例えば、カチオン性ポリマー、水溶性多価金属化合物が挙げられる。カチオン性ポリマーとしては、ポリエチレンイミン、ポリジアリルアミン、ポリアリルアミン、アルキルアミン重合物、等が挙げられる。好ましくは、ポリジアリルアミンの塩酸塩であり、田岡化学工業の商品名ＳＲ−１００１として市販されている。

本発明の塗工組成物には、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、増粘剤、耐水化剤、等の添加剤を添加することもできる。

本発明において、インク受理層中の固形分配合比率は、本発明の効果の点で、インク受理層の顔料１００質量部に対してバインダーが２５質量部以上６５質量部以下の範囲、カチオン性インク定着剤が２質量部以上７質量部以下の範囲が好ましい。

本発明において、インク受理層の塗工量は、本発明の効果の点で、固形分で３ｇ／ｍ^２以上７ｇ／ｍ^２以下の範囲が好ましい。

本発明において、インクジェット印刷については特に限定されない。顔料インクは溶剤系顔料インクまたは水性顔料インクのいずれであってもよく、従来公知のインクジェット印刷装置を用いて化粧板原紙に絵柄をインクジェット印刷することができる。

本発明において、化粧板原紙は、インクジェット印刷により絵柄を形成し、公知の方法で化粧板を製造することができる。得られる化粧板としては特に限定するものではなく、高圧メラミン化粧板、低圧メラミン化粧板、ポリエステル化粧板、ダップ化粧板の表面化粧材として用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
本実施例および比較例の評価は、以下の方法により行った。なお、印刷用化粧板原紙として、ＫＪ特殊紙製の１００ｇ／ｍ^２品の印刷用白原紙である製品品番ＫＷ−１００１Ｐを用いた。使用したＫＷ−１００１Ｐの坪量は１００ｇ／ｍ^２、平滑度は６１秒、透気度は２３秒、灰分は２５％であった。

（１）粒度分布測定
インク受理層塗工液に用いた無機顔料の体積基準粒子径の粒度分布測定は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置：ＬＡ−７００（堀場製作所製）でおこなった。粒度分布曲線から累積頻度を算出した。

（２）熱硬化性樹脂含浸性
熱硬化性樹脂含浸性は、熱硬化性樹脂としてメラミンホルムアルデヒド樹脂の５５質量％水溶液を用い、２０℃に調整した後、紙の表面から浸み込ませ、紙の裏面までメラミンホルムアルデヒド樹脂が均一に浸み込むまで目視で観察し、かかった時間をストップウオッチで測定した。数値が低い方がメラミンホルムアルデヒド樹脂の含浸性に優れている。未塗工のＫＷ−１００１Ｐの含浸性を考慮し、本発明において、１００秒以下を良好とした。

（３）インクジェット印刷適性
＜発色性評価＞
インクジェットプリンターにＰＸ−Ｖ６３０（セイコーエプソン製）を用い、純正水性顔料インクを使用して紫ベタ印刷した。印刷物の色相をマクベク分光光度計：ＣＥ―３１００（サカタインクス製）で測色した。色相でａ値が高い方が赤インクの発色が良いことを示している。本発明において、ａ値が３１以上を発色性に優れるとした。
＜シャープ性評価＞
シャープ性はドット径をマイクロスコープ：ＶＨＸ−５００（キーエンス製）で観察することにより行った。ドット径が小さい方がシャープな画像となる。本発明において、ドット径５０μｍ以下をシャープ性に優れるとした。

（４）化粧板の仕上がり評価
上記（３）で印刷した印刷物を下記の方法で化粧板に成型し、化粧板の色相をマクベク分光光度計：ＣＥ―３１００（サカタインクス製）で測色した。本発明において、ａ値が３１以上を化粧板としたときの印刷の仕上がりに優れるとした。

＜化粧板の作製＞
メラミンホルムアルデヒド樹脂１００部と、硬化剤０．２部、浸透剤１部を水に溶かした５５質量％溶液の含浸液に印刷物をディッピング含浸して、含浸率１００質量％〜１３０質量％のメラミンホルムアルデヒド樹脂含浸紙を得た。
次に、メラミンホルムアルデヒド樹脂が含浸されたオーバーレイ紙：メラミン含浸オーバーレイ紙（太田産業製）の上にフェノールホルムアルデヒド樹脂が含浸されたコア紙：太田コア（太田産業製）を４枚重ね、さらにその上にメラミンホルムアルデヒド樹脂を含浸した上記印刷物を積層し、更にメラミンホルムアルデヒド樹脂が含浸されたオーバーレイ紙を積層した後、加熱加圧プレス機で、熱圧して化粧板を得た。

（実施例１）
インク受理層塗工液は、水８８ｇに非晶質シリカとしてミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)５ｇとニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）２ｇをマグネティックスターラーで分散させ、カチオン性インク受理剤としてＳＲ−１００１（田岡化学工業製、濃度３０質量％）を１ｇ添加し、続いてバインダーとしてエチレン酢酸ビニルエマルジョン：スミカフレック７４００ＨＱ（住友化学工業製、濃度７３質量％、ノニオン性エマルジョン）を４ｇ添加して調整した。上記のインク受理層塗工液を基紙としての印刷用白原紙ＫＷ−１００１Ｐ（ＫＪ特殊紙製）の表面にワイヤーバーで固形分５ｇ／ｍ^２となるように塗工し、化粧板原紙を得た。

(実施例２)
インク受理層塗工液の非晶質シリカをミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)３．５ｇとニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）３．５ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（実施例３）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)２ｇとニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）５ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（実施例４）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）７ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例１）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)７ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例２）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをファインシールＸ−３７Ｂ(トクヤマ製)７ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例３）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをファインシールＸ−６０(トクヤマ製)７ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例４）
インク受理層塗工液の非晶質シリカをミズカシルＰ−７３(水澤化学工業製)２．５ｇ、ニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）１ｇとし、他の顔料としてベーマイトＣ０１（大明化学工業製）３．５ｇを配合した以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例５）
インク受理層塗工液は、水８７ｇに酸化チタンＣＲ−８５（石原産業製）４．５ｇと炭酸カルシウムＰＣ−７００（白石カルシウム製）１．５ｇと非晶質シリカとしてミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)２．５ｇとをマグネティックスターラーで分散させ、続いてバインダーとしてオレフィン系エマルジョン：ザイクセンＡＣ（住友精化製、濃度３０質量％、アニオン性エマルジョン）を５ｇ添加して調整した。上記のインク受理層塗工液を基紙としての印刷用白原紙ＫＷ−１００１Ｐ（ＫＪ特殊紙製）の表面にワイヤーバーで固形分５ｇ／ｍ^２となるように塗工し、化粧板原紙を得た。

（比較例６）
印刷用白原紙ＫＷ−１００１Ｐ（ＫＪ特殊紙製）を、インク受理層を設けずに比較例６とした。

（比較例７）
市販のインクジェット紙：スーパーファイン紙（セイコーエプソン製、坪量１０１ｇ／ｍ^２）を比較例７とした。

（比較例８）
インク受理層塗工液の非晶質シリカを球状コロイダルシリカ：ＭＰ４５４０Ｍ（日産化学製、濃度４０質量％）１７．５ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

（比較例９）
インク受理層塗工液は、水８６ｇに非晶質シリカとしてミズカシルＰ―７３(水澤化学工業製)５ｇとニップジェルＡＺ−２００（東ソー・シリカ製）２ｇをマグネティックスターラーで分散させ、続いてバインダーとしてオレフィン系エマルジョン：ザイクセンＡＣ（住友精化製、濃度３０質量％、アニオン性エマルジョン）を１０．５ｇ添加して調整した。上記のインク受理層塗工液を基紙としての印刷用白原紙ＫＷ−１００１Ｐ（ＫＪ特殊紙製）の表面にワイヤーバーで固形分５ｇ／ｍ^２となるように塗工し、化粧板原紙を得た。

（比較例１０）
インク受理層塗工液のバインダーをアクリル樹脂エマルジョン：ボンコートＳＦＣ−５５（ＤＩＣ製、濃度４０質量％、カチオン性エマルジョン）７．５ｇとした以外は実施例１と同じ方法によって化粧板原紙を得た。

表１に実施例１〜４の評価結果を示す。

表２に比較例１〜４、表３に比較例５〜７、表４に比較例８〜１０の評価結果を示す。

表１〜４の結果から、本発明に相当する実施例１〜４はインクジェット印刷適性に優れ、熱硬化性樹脂含浸性に優れ、化粧板としたときの印刷の仕上がりも良いことが分かる。非晶質シリカが本発明に係る粒度分布に相当しない比較例１〜３、比較例８は、熱硬化性樹脂含浸性に劣ることが分かる。
特許文献４の化粧板原紙に類する比較例５は、熱硬化性樹脂含浸性に劣り、インクジェット印刷適性も劣ることが分かる。インク受理層を有さない比較例６は、インクジェット印刷適性に劣ることが分かる。市販のインクジェット紙である比較例７は、熱硬化性樹脂含浸性に劣ることが分かる。バインダーがノニオン性エマルジョンではない比較例１０は、熱硬化性樹脂含浸性に劣ることが分かる。

本発明の化粧板原紙は、インクジェット印刷適性に優れ且つメラミンホルムアルデヒド樹脂などのメラミン樹脂含浸性にも優れているため、インクジェット印刷物を表面化粧材として用いる高圧メラミン化粧板での利用が期待できる。また、高圧メラミン化粧板だけでなく、低圧メラミン化粧板、ポリエステル化粧板、ダップ化粧板への展開が期待できる。

印刷用化粧板原紙は、公知の通り、ＬＢＫＰなどのパルプ、色相に応じて酸化チタン等の填料、顔料、染料等と製紙用の各種添加剤を含有する紙料を長網抄紙機で抄造することによって得られる（尚、化粧板原紙は熱硬化性樹脂を高含浸するため、サイズ剤を使用した内添サイズや外添サイズのサイズ処理はしない）。印刷用化粧板原紙は、カレンダー処理されており、カレンダー処理を前提として処方設計されている。印刷用白原紙の灰分は２０質量％以上４０質量％以下（ほぼ酸化チタンに相当する）が一般的である。

Claims

印刷用化粧板原紙の表面に、下記条件（１）及び（２）を満足するインク受理層塗工液を塗工して得られるインク受理層を有する化粧板原紙。
（１）インク受理層塗工液は非晶質シリカ、ノニオン性エマルジョンおよびカチオン性インク定着剤を含有する。
（２）前記非晶質シリカが、体積基準粒子径の粒度分布において２μｍ未満の累積頻度が１０％以下、２μｍ以上５μｍ以下の累積頻度が８０％以上、５μｍ超える累積頻度が１０％以下である。
請求項１の化粧板原紙を用いて製造される化粧板。