JP3126319B2 - 抄紙用ドライヤーカンバス及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抄紙機のドライヤー
パートで使用する、特に防汚性を向上させた抄紙用ドラ
イヤーカンバス及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製紙工程における抄紙機のドライヤーパ
ートでは、紙料原料中に含まれる粘着性油分のガム質ピ
ッチ、あるいは製紙用糊剤であるサイズ液、塗工液など
が汚れとなってドライヤーカンバスの表面に蓄積する。
従って、ドライヤーカンバスには、何らかの防汚処理を
施しておくのが好ましい。

【０００３】防汚性改良のために、従来から種々の方法
が提案されているが、その方法の１つに、カンバス表面
に樹脂を塗布して対応しようとするものがある。この方
法は、樹脂の塗布によりカンバス表面に汚れを付着させ
ないようにするもので、織物のカンバス、およびニード
ルカンバス（織物等を基布とし、その基布の両面又は片
面に繊維ウエブ層を積層したもの）の双方に適用できる
という利点を備えている。

【０００４】この方法（樹脂加工法）は、さらに以下の
２種類の方法に大別される。

【０００５】（１） 第１の方法は、撥水加工又は撥油
加工といわれるもので、カンバスの表面に撥水又は撥油
樹脂を塗布することにより、カンバス表面を水又は油に
対してぬれにくくし、水系又は油系の汚れをはじくよう
にして汚れを付着しにくくするものである。具体例とし
て、例えば特開昭５７−１７１７９０号に、フッ素樹
脂、シリコーン系樹脂又はエポキシ系樹脂の３種の樹脂
のうち、少なくとも２種の樹脂の混合物で抄紙用布の表
面を被覆する方法が開示されている。

【０００６】（２） 第２の方法は、親水加工といわれ
るもので、カンバスの表面に親水樹脂を塗布することに
より、カンバス表面を水又は油に対してぬれやすくし、
水系又は油系の汚れが付着しても汚れが落ち易くするも
のである。具体例として、例えば、特公昭５７−５８４
７４号に、スルホン化又は硫酸化したホルマリン系樹脂
の硬化防汚被覆を抄紙用網の表面に設ける方法が開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、製紙原
料に多量の故紙が使われ始めたのに伴い、故紙中に含ま
れれる天然ゴムや合成ゴム等の粘着性物質がドライヤー
カンバスに付着するという現象が問題となっている。従
って、防汚対策も従来よりさらに厳しいものが要求され
る傾向にある。

【０００８】このような状況の下、前記（１）の撥水又
は撥油加工、および（２）の親水加工は、それぞれそれ
なりの効果があったが、用途によってはこれらの方法で
は充分な対応が困難になってきた。そのため、前記
（１）及び（２）の方法で使用する樹脂をより防汚性の
あるものに改良するべく種々検討がなされているが、充
分に対応できるものは見い出せないのが実状である。

【０００９】その一方、上述の樹脂加工法は、カンバス
に使用する糸の素材やカンバス組織を特殊なものとする
必要はなく、また、ドライヤーカンバスを製織後、ある
いは繊維ウエブ層を積層しニードリングした後に防汚処
理を施すことができる利点がある。すなわち、糸の素材
や組織をそれぞれの用途に応じた各品種毎に変更するこ
とは著しく困難であり、実際上は実施不可能であるのに
対し、上述の樹脂加工法であれば、このような不具合は
なく、簡単に防汚対策を講じることが可能となる利点を
有する。

【００１０】そこで、本発明は、このような樹脂加工法
の利点を損なうことなく、ドライヤーカンバスの防汚性
を向上させることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記（１）
および（２）の機能の双方を備えた樹脂、すなわち、撥
水および撥油性と親水性との双方の機能を備えた樹脂で
あれば、課題を解決できるのではと考え、下記第１の樹
脂と第２の樹脂とを混合し、各種確認試験を行った。

【００１２】第１の樹脂は、撥水および撥油性の樹脂で
あって、 パーフルオロアルキルエチルアクリレート（撥水、
撥油効果） アルキルアクリレート（撥水効果、柔軟性） ビニールアルコール（加工性） ジプロピレングリコールメチルエーテル（溶剤） 水 を混合したものである。

【００１３】また、第２の樹脂は，撥水及び撥油性の樹
脂と親水基を有する樹脂であって、 パーフルオロアルキルエチルアクリレート（撥水、
撥油効果） ポリエチレングリコール（親水性） イソプロピルアルコール（溶剤） 水 を混合したものである。

【００１４】以上の第１の樹脂及び第２の樹脂（それぞ
れ重量比で５％）と水（重量比で９０％）とを混合した
ものを使用して各種確認試験を行ったところ、良好な結
果を得た。

【００１５】これは、ドライヤーカンバスの使用中は、
カンバスが空気に接するため、第１の樹脂に含まれる撥
水、撥油基がカンバス表面に並び、そのため、湿紙に含
まれる水や油分を弾いて、これらの汚れのカンバスへの
付着を防止することができ、また、カンバスに汚れが付
着したとしても、カンバスを水等で洗浄する際には、前
記撥水、撥油基がカンバス内部にかくれ、第２の樹脂の
親水基がカンバス表面を覆うことになるので、洗浄時に
汚れが落ち易くなるため、と考えられる。

【００１６】なお、第２の樹脂は、親水性のみではな
く、撥水および撥油性を備えたもので、第１の樹脂が有
する撥水、撥油効果をより一層向上できるようにしたも
のである。従って、第２の樹脂としては、親水基のみを
有するものであってももちろん有効である。

【００１７】また、実験の結果、第１の樹脂、第２の樹
脂、および水の混合比率は、１〜５：１〜５：９０〜９
８（重量％）とするのがよく、より望ましくは、２．５
〜５：２．５〜５：９０〜９５（重量％）の混合比率が
よいことがわかった。この場合、第１の樹脂と第２の樹
脂の配合比率（重量％）を同じにするのが最も望ましい
こともわかった。

【００１８】以上の点を踏まえて、本発明は以下の構成
としたものである。

【００１９】 撥水および撥油性を有する第１の樹脂
と、親水基を有する第２の樹脂とを混合したものを塗布
したカンバスであって、第１の樹脂が、パーフルオロア
ルキルエチルアクリレート系共重合体と、その他のアク
リル酸エステル二重結合含有単量体の共重合体（例えば
アルキルアクリレート）とを混合もしくは共重合させた
ものであり、かつ、第２の樹脂が、パーフルオロアルキ
ルエチルアクリレート系共重合体と、ポリアルキレング
リコール部位を含むアクリレートの共重合体（例えばポ
リエチレングリコール）とを混合もしくは共重合させた
ものである（請求項１）。ここでいう「アクリル酸エス
テル」には、「メタアクリル酸」も含まれ、また、「ア
クリレート」には、メタアクリレートも含まれる。な
お、「撥水および撥油性を有する」とは、撥水および撥
油基を有することを意味する（次のも同様）。

【００２０】 撥水および撥油性を有する第１の樹脂
と、撥水および撥油性を有する樹脂に親水基を付与した
第２の樹脂とを混合したものを塗布したカンバスであっ
て、第１の樹脂が、パーフルオロアルキルエチルアクリ
レート系共重合体と、その他のアクリル酸エステル二重
結合含有単量体の共重合体（例えばアルキルアクリレー
ト）とを混合もしくは共重合させたものであり、かつ、
第２の樹脂が、パーフルオロアルキルエチルアクリレー
ト系共重合体と、ポリアルキレングリコール部位を含む
アクリレートの共重合体（例えばポリエチレングリコー
ル）とを混合もしくは共重合させたものである（請求項
２）。

【００２１】

【００２２】

【００２３】 上記又は記載の第１および第２の
樹脂と水とを混合したものを、カンバスの接紙面側もし
くはその裏面側の何れか一方、または双方から塗布する
ことにより、両樹脂の含浸量を塗布面側で多く、その反
対側に向けて漸次少なくさせた（請求項３）。

【００２４】上記又はの抄紙用ドライヤーカンバス
は、又は記載の第１および第２の樹脂と水とを混合
したものを、カンバスの接紙面側もしくはその裏面側の
何れか一方、または双方から塗布して製作される（請求
項４）。

【００２５】この時、第１の樹脂、第２の樹脂、および
水の混合比率は、１〜５：１〜５：９０〜９８（重量
％）とする（請求項５）。

【００２６】なお、本発明における抄紙用ドライヤーカ
ンバスには、織物製のドライヤーカンバスのみならず、
織物を基布としてその基布の片面又は両面にウエブをニ
ードリングした二ードルカンバスを含むものとする。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２８】［実施例１］図１は、本発明をニードルカ
ンバス（１）に適用した断面図である。このニードルカ
ンバス（１）の基布（11）は、経糸（21）、表緯糸（3
1）、裏緯糸（33）として直径０．４mmのポリエステル
モノフィラメントを使用し、中緯糸（32）としてアクリ
ルスパン糸の６番手を４本撚った糸を使用し、経糸密
度、８４．５本／２．５４cm、緯糸密度１５．５×３本
／２．５４cmの緯三重織としたものである。

【００２９】この基布（11）の接紙面側（ＰＳ側）にウ
エブとしてポリエステル繊維ウエブとナイロン繊維ウエ
ブとを７０：３０の重量比率で混合してなる混合ウエブ
層（10）を１２５g/m²の重量で積層し、これを基布（1
1）と共にニードルパンチングして、一体化構造のニー
ドルカンバス( １ ) を得た。得られたニードルカンバ
ス１の仕様は図２に示す通りである。

【００３０】さらに上記ウエブ層１０の接紙面側（ＰＳ
側）から、後述の第１の樹脂、第２の樹脂、および水を
混合してなる樹脂含有物を、キッシングロールの速度を
３０m/min.に保持しつつ、裏面側（ＢＳ側）に浸透する
まで塗布した後、乾燥処理を行った。

【００３１】第１の樹脂は、撥水性および撥油性を有す
るもので、例えば、 パーフルオロアルキルエチルアクリレート（撥水、撥
油効果） アルキルアクリレート（撥水効果、柔軟性） ビニールアルコール（加工性） 溶剤（ジプロピレングリコールモノメチルエーテル） 水 を混合したもの（商品名：アサヒガードＡＧ−９３０、
旭硝子株式会社製）が使用される。

【００３２】また、第２の樹脂は、撥水および撥油性を
有する樹脂に親水基を付与したもので、例えば、 パーフルオロアルキルエチルアクリレート（撥水、撥
油効果） ポリエチレングリコール（親水性） 溶剤（イソプロピルアルコール） 水 を混合したもの（商品名：ＧＳ−１、旭硝子株式会社
製）が使用される。

【００３３】上記樹脂含有物は、これら第１および第２
の樹脂を水に混合して生成される。この時の混合割合
は、第１および第２の樹脂剤がそれぞれ重量比で５％、
水が重量比で９０（％）とされる。

【００３４】［実施例２］図３は、本発明を織物製のド
ライヤーカンバス（40）に適用した断面図である。この
ドライヤーカンバス（40）は、経糸（51）に短辺が０．
５８mm、長辺が０．８８mmであり且つ断面形状が扁平の
ポリエステルモノフィラメントを使用すると共に、表緯
糸（61）および裏緯糸（62）に直径０．８mmのポリエス
テルモノフィラメントを使用して製織したものである。
得られたドライヤーカンバス（40）の仕様は図４に示す
通りである。

【００３５】このドライヤーカンバス（40）の接紙面側
（ＰＳ側）から、実施例１と同組成及び同配合割合の樹
脂含有物を，キッシングロールの速度を３０m/min.に保
持しつつ裏面側（ＢＳ側）に樹脂が浸透するまで塗布し
た後、乾燥処理を行った。

【００３６】［比較例１］ 実施例１と同仕様のニードルカンバス（11）のウエブ層
（10）の接紙面側（ＰＳ側）から、親水基含有の吸水樹
脂（商品名：ＳＲ−６２００、高松油脂株式会社製）を
重量比で１０％と水を重量比で９０％とを混合した樹脂
を、キッシングロールの速度を２０m/min.に保持しつつ
接紙面側（ＰＳ側）から裏面側（ＢＳ側）に浸透するま
で塗布した後、乾燥処理を行った。

【００３７】［比較例２］ 実施例１と同仕様のニードルカンバス（11）のウエブ層
（10）の接紙面側（ＰＳ側）からフッソ樹脂（商品名：
ディックガード、Ｆ−５３大日本インキ化学工業株式会
社製）を重量比で５％と、水を重量比で９５％とを混合
した樹脂を、キッシングロールの速度を３５m/min に保
持しつつ接紙面側（ＰＳ側）から裏面側（ＢＳ側）に浸
透するまで塗布した後、乾燥処理を行った。

【００３８】［比較例３］実施例１と同仕様のニードル
カンバスを製作した。得られたニードルカンバス（11）
には樹脂の塗布は行わなかった。

【００３９】［比較例４］実施例２と同仕様のドライヤ
ーカンバス（70）を製織した。得られたドライヤーカン
バス（70）には樹脂の塗布は行わなかった。

【００４０】実施例１及び実施例２に例示した実施形態
の防汚効果を確認するため、次の試験Ａ〜Ｃを行った。

【００４１】（Ａ）汚染液による油系の汚れに対する防
汚効果の試験 （Ｂ）赤色水性インク液による水系の汚れに対する防汚
効果の試験 （Ｃ）水滴及び油滴による撥水、撥油試験 以上の試験方法、及びその結果についてそれぞれ説明す
る。 （Ａ）汚染液による油系の汚れに対する防汚効果の試験 1)試験方法 ポリ容器１Ｌに油性の汚染液１０gと水４００ccを入
れ、よく攪拌し６０℃の恒温槽に入れておく。また、洗
剤２gと水６００ccも同じように別のポリ容器に入れて
おく。

【００４２】汚染液の入ったポリ容器に、実施例１、
実施例２、および比較例１〜４の仕様で作成した３cm×
３cmのサンプルを入れ、このポリ容器を６０℃の恒温槽
中で３０分間攪拌する。

【００４３】各サンプルを取り出し、洗剤の入ったポ
リ容器に各サンプルを入れ替え、６０℃の恒温槽中で２
０分間攪拌する。

【００４４】各サンプルを取り出し、水洗いせず風乾
させ、汚れ度合を比較する。

【００４５】2)試験結果 a) 汚れの付着度合を目視にて比較したところ、実施例
１、比較例１〜比較例３（何れもニードルカンバス）に
ついては、比較例２＞比較例３＞比較例１＞実施例１と
なり、汚れの付着は実施例１が一番少ないことが判明し
た。一方、実施例２と比較例４（何れも織物製のドライ
ヤーカンバス）については、比較例４＞実施例２とな
り、実施例２は汚れの付着が比較例４に比べて少ないこ
とが判明した。

【００４６】b) この場合、各サンプルは、水を含む汚
染液に浸水した状態になる。実施例１および実施例２は
油性分の付着も少ないので、親水性も具備することがわ
かる。

【００４７】c) 図５（Ａ）（Ｂ）に実施例１，２およ
び比較例３、４の各サンプルにおける汚れの付着状況を
示す。図５（Ａ）は比較例３および実施例１の各サンプ
ルを示す写真であり、図５（Ｂ）は、比較例４および実
施例２の各サンプルを示す写真である。図５（Ａ）
（Ｂ）から明らかなように、各実施例のサンプルは各比
較例に比べて汚れの付着が少なくなっている。

【００４８】（Ｂ）赤色水性インク液による水系の汚れ
に対する防汚効果の試験 1)試験方法 赤インク水（インキ１：水２００）の入ったビーカー
に実施例１、実施例２、比較例１〜４の各サンプルを１
０分間、浸漬させる。

【００４９】各サンプルを取り出し、水洗いする。

【００５０】各サンプルを風乾させ、着色度合を比較
する。

【００５１】2)試験結果 赤色水性インク液の着色度合を目視にて比較したとこ
ろ、実施例１、比較例１〜３については、比較例１＞比
較例３＞比較例２＞実施例１となり、実施例１は汚れの
付着が一番少ないことが判明した。一方、実施例２と比
較例４については、比較例４＞実施例２となり、実施例
２の方が汚れの付着が少ないことが判明した。

【００５２】（Ｃ）水滴及び油滴による撥水、撥油試験 1)試験方法 実施例１、実施例２、比較例１〜４から作成したサン
プルの上に水滴と油滴をそれぞれ滴下させる。

【００５３】各サンプルが水滴および油滴を弾くか否
か観察する。

【００５４】2)試験結果 試験結果を図６に示す。同図から明らかなように、実施
例１および実施例２の各サンプルは、水滴および油滴を
弾いている。従って、これらは空気中では撥水および撥
油性を発揮する。

【００５５】以上の実験（Ａ）〜（Ｃ）から、実施例１
および実施例２の各サンプルは汚れの付着防止に優れた
効果を発揮することが確認された。また、（Ａ）の試験
結果から、万一汚れが付着したとしても、カンバスを水
等で洗浄することにより、汚れを容易に洗い流せること
も判明した。これは、撥水、撥油基がカンバス内部にか
くれ、第２の樹脂の親水基がカンバス表面を覆うためと
考えられる。

【００５６】さらに、実施例１及び実施例２の優れた撥
水性及び撥油性は、高蒸熱雰囲気中で長時間繰り返し実
施しても損なわれることがなく、高い耐久性を発揮する
ことができる。

【００５７】本発明のドライヤーカンバスの組織、使用
する糸の材質、サイズ等は上述の実施例１，２に限定さ
れることはなく、同様の効果が奏される限り用途に応じ
て種々選択して適用可能である。

【００５８】なお、実施例１で説明した第１の樹脂の組
成物である、パーフルオロアルキルエチルアクリレー
トは、一般式として、

【００５９】

【化１】 で表されるものである（ただしｎは１〜８の整数であ
る）。

【００６０】また、アルキルアクリレートは、一般式
として、

【００６１】

【化２】 で表わされるものである（ただしｎは１〜１０の整数で
ある）。

【００６２】ビニールアルコールは本実施例では、ビ
ニールアルコールとして説明したがこれに限定されず、
一般式として下記に表わされるように、官能基（Ｘ）を
有するビニールであれば適用可能である。

【００６３】

【化３】 上記のＸが水酸基（−ＯＨ）であれば、本実施例で説明
したビニールアルコールとなる。

【００６４】溶剤としての、ジプロピレングリコール
モノメチルエーテルは次の分子式で表わされるものであ
る。

【００６５】

【化４】

【００６６】一方、第２の樹脂の組成物である、 パーフルオロアルキルエチルアクリレートは、一般式
として、

【００６７】

【化５】 で表わされるものである（ただし、ｎ＝１〜８の整数で
ある）。

【００６８】また、ポリエチレングリコールは一般式
として、

【００６９】

【化６】 で表わされるのである（ｎは１〜１０の整数である）。

【００７０】溶剤としてのイソプロピルアルコールは
次の分子式で表わされるもである。

【００７１】

【化７】

【００７２】なお、樹脂の塗布の方法については、実施
例では、接紙面側（ＰＳ側）から裏面側（ＢＳ側）に樹
脂が浸透するまで塗布することで説明したが、この方法
に限定されないのは勿論であり、ドライヤーカンバスの
用途によって適宣選択すればよい。例えば、接紙面側
（ＰＳ側）でなく、その裏面側（ＢＳ側）から、あるい
は接紙面側及び裏面側の両面から樹脂を塗布することも
可能であり、またカンバス断面における樹脂の含浸量
は、塗布面側で多く、その反対側に向けて順次少なくす
ることも可能である。

【００７３】

【発明の効果】本発明の抄紙用ドライヤーカンバスは、
使用中（空気に接する）は撥水、撥油性を示すので、製
紙工程で含まれる粘着性油分のガム質ピッチあるいはそ
の他の汚れの付着しない優れた防汚効果を長期間にわた
って持続することができる。また、汚れが付着したとし
てもカンバスを水等で洗浄すれば簡単に汚れを落とすこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる抄紙用ドライヤーカンバス（ニ
ードルカンバス）の断面図である。

【図２】上記ニードルカンバスの仕様を示す図である。

【図３】本発明にかかる抄紙用ドライヤーカンバス（織
物製）の断面図である。

【図４】上記織物製ドライヤーカンバスの仕様を示す図
である。

【図５】実施例１，２及び比較例３，４の各サンプルに
おける汚れの付着状況を示す図である。

【図６】水滴及び油滴による撥水、撥油試験の結果を示
す図である。

【符号の説明】

１ 抄紙用ドライヤーカンバス（ニードルカンバス） 10 ウエブ層 11 基布 21 経糸 31 表緯糸 32 中緯糸 33 裏緯糸 40 抄紙用ドライヤーカンバス（織物製） 51 経糸 61 表緯糸 62 裏緯糸

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撥水および撥油性を有する第１の樹脂と、
   親水基を有する第２の樹脂とを混合したものを塗布した
   抄紙用ドライヤーカンバスであって、 第１の樹脂が、パーフルオロアルキルエチルアクリレー
   ト系共重合体と、その他のアクリル酸エステル二重結合
   含有単量体の共重合体とを混合もしくは共重合させたも
   のであり、かつ、第２の樹脂が、パーフルオロアルキル
   エチルアクリレート系共重合体と、ポリアルキレングリ
   コール部位を含むアクリレートの共重合体とを混合もし
   くは共重合させたものである抄紙用ドライヤーカンバ
   ス 。
2. 【請求項２】撥水および撥油性を有する第１の樹脂と、
   撥水および撥油性を有する樹脂に親水基を付与した第２
   の樹脂とを混合したものを塗布した抄紙用ドライヤーカ
   ンバスであって、 第１の樹脂が、パーフルオロアルキルエチルアクリレー
   ト系共重合体と、その他のアクリル酸エステル二重結合
   含有単量体の共重合体とを混合もしくは共重合させたも
   のであり、かつ、第２の樹脂が、パーフルオロアルキル
   エチルアクリレート系共重合体と、ポリアルキレングリ
   コール部位を含むアクリレートの共重合体とを混合もし
   くは共重合させたものである抄紙用ドライヤーカンバ
   ス 。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の第１および第２の樹
   脂と水とを混合したものを、カンバスの接紙面側もしく
   はその裏面側の何れか一方、または双方から塗布するこ
   とにより、両樹脂の含浸量を塗布面側で多く、その反対
   側に向けて漸次少なくさせた抄紙用ドライヤーカンバ
   ス。
4. 【請求項４】請求項１又は２記載の第１および第２の樹
   脂と水とを混合したものを、カンバスの接紙面側もしく
   はその裏面側の何れか一方、または双方から塗布するこ
   とを特徴とする抄紙用ドライヤーカンバスの製造方法。
5. 【請求項５】第１の樹脂、第２の樹脂、および水の混合
   比率を１〜５：１〜５：９０〜９８（重量％）とした請
   求項４記載の抄紙用ドライヤーカンバスの製造方法。