JP4262444B2

JP4262444B2 - 加工紙及びそれを用いた紙壁紙

Info

Publication number: JP4262444B2
Application number: JP2002158604A
Authority: JP
Inventors: 彩菊池; 洋一山崎
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP2004003048A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無公害性の嵩高パルプと合成繊維を含有する加工紙に関し、特に、嵩高で優れた隠蔽性を有する加工紙、及びそれを用いた紙壁紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大部分の壁紙には塩化ビニル壁紙が使われている。これはコスト、意匠性、施工性等の点で、他の素材に比べて塩化ビニルが優れていることによるが、ここで樹脂として使用されている塩化ビニルは、廃棄物として焼却処理される際にダイオキシンを発生する恐れがあるため、環境面に対する配慮から「脱塩化ビニル壁紙」へと移行しつつある。そこで、塩化ビニル壁紙の代わりに、オレフィン型樹脂のような合成樹脂型樹脂を塗工又は貼合した壁紙や、紙壁紙が増加しつつある。
【０００３】
一般に、紙壁紙は上層紙と裏打ち紙から成る２層で構成されている。また、上層紙と裏打ち紙との接着には、接着剤や熱融着性フィルムが使用されており、前記上層紙と裏打ち紙を貼合した後、樹脂系の紙壁紙の場合とは異なり、紙自体に印刷やエンボス加工が施され、紙壁紙として施工される。この場合、上層紙に紙を使用した紙壁紙の主材はセルロース材料であるので環境面では優れている一方、構造が緻密になり易いためエンボス加工や加熱加工することが難しく、ボリューム感や意匠性に劣るものであった。これに対し、壁紙の上層紙として不織布を用い、裏打ち紙と貼合するタイプのボリューム感を持たせた壁紙も開発されているが、この場合には不透明度が低く隠蔽性に劣るため、施工時に下地の汚れや色が透けて見えたり、印刷適性が劣るなどの欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者等は、ボリューム感や意匠性に優れると共に隠蔽性にも優れた紙壁紙を得る為に鋭意検討した結果、上層紙として、嵩高パルプと合成繊維を含有する混抄紙を使用することにより、良好な紙壁紙を得られることを見出し、本発明に到達した。
従って、本発明の第１の目的は、隠蔽性に優れた加工紙を提供することにある。本発明の第２の目的は、環境に優しい上ボリューム感がある紙壁紙を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の諸目的は、パルプ状多分岐繊維と、原料パルプをアルカリ水溶液を用いてマーセル化処理した後更に５０℃〜１００℃の温水で処理してなる嵩高パルプとを、該嵩高パルプと前記パルプ状多分岐繊維の混合割合が重量比で５０：５０〜９０：１０となるように含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量１００ｇ／ｍ^２における不透明度（ＪＩＳＰ８１４９：２０００に規定）が８５％以上であることを特徴とする加工紙によって達成された。このような高不透明度を得るには、嵩高パルプと合成繊維の重量比は５０：５０〜８０：２０であることが好ましい。また、嵩高パルプ中のセルロースIIの含有量が５０〜１００重量％であることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の加工紙に使用される嵩高パルプは、原料パルプをアルカリ水溶液を用いてマーセル化処理した後、５０〜１００℃の温水を用いて処理する（以下、単に「温水処理」とする）ことにより製造される。この時に使用される嵩高パルプの原料は特に制限されるものでは無く、針葉樹、広葉樹、非木材繊維等を使用することができる。非木材繊維としては、例えば、ケナフ、ジュート、リンター、マニラ麻、竹、わら、バガス、エスパルト等から選択することが可能である。
【０００７】
本発明においては、これらの材種を、亜硫酸塩パルプ化（サルファイト法。これによって得られたパルプをＳＰとする。）あるいは硫酸塩パルプ化（クラフト法。これによって得られたパルプをＫＰとする。）するか、ＳＰやＫＰをさらに化学的に精製してα−セルロース含有量を高めた溶解パルプ（ＤＰ）を、嵩高パルプの原料として使用する。
【０００８】
嵩高パルプの製造におけるマーセル化処理は、アルカリ水溶液にパルプを浸漬して行うことができる他、噴霧等によってアルカリ水溶液をパルプ中に含浸させることによって行うこともできる。アルカリ水溶液としては、ナトリウム、カリウム、カルシウム等の苛性アルカリ及び炭酸塩等の水溶液アルカリを使用することが好ましい。マーセル化処理を進めるとセルロースは著しく膨潤し、セルロースの結晶構造も、セルロースIからアルカリセルロースI、そしてさらにより安定的な結晶形をとるアルカリセルロースIIへと変化する。上記のアルカリセルロースI及びアルカリセルロースIIは、洗浄・乾燥されることによってセルロースIIに変化する。また、セルロースIIは種々の試薬に対する吸着性が高く、反応しやすくなっている。
【０００９】
本発明で使用する嵩高パルプにおいては、嵩高パルプ中のセルロースIIの含有量が５０〜１００重量％、好ましくは８０〜１００重量％となるように、一連の処理を行うことが好ましい。マーセル化は公知の方法によって行えば良く、通常は、パルプをアルカリ水溶液中に浸漬し、室温で１０分〜２４時間程度処理すれば良い。セルロースIIの含有量は次式により算出される。
セルロース含有量（％）＝（I−I_I）／（I_II−I_I）×１００
ここでI_Iは原料パルプ（セルロースI含有量１００％）、I_IIは完全にマーセル化処理したパルプ（セルロースII含有量１００％）それぞれの、２θ＝１９．８°におけるバックグラウンドの強度を差引いた結晶性干渉強度である。また、Iは測定しようとする試料の２θ＝１９．８°における結晶性干渉強度である（北海道大学工学部研究報告Ｎｏ．７５、ｐ１２５）。
【００１０】
水酸化ナトリウムを例にとると、嵩高パルプ中のセルロースIIの含有量を５０〜１００重量％とする為に必要なアルカリ水溶液の濃度は、９重量％以上５０重量％以下であり、好ましくは１２〜２５重量％である。なお、マーセル化処理は、アルカリ水溶液の濃度が９〜２５重量％の場合には１０〜４０℃で行うことが好ましい。パルプをマーセル化処理した後のアルカリ水溶液は、必要に応じて濾過や遠心分離などによってパルプから分離し、再使用することができる。
【００１１】
本発明においては、アルカリ水溶液によるマーセル化処理によってパルプ中に多量のアルカリ分が残存するので、水や酸水溶液による洗浄によってパルプ中からアルカリ分を除くことが好ましい。酸水溶液は、硫酸、塩酸、リン酸、硝酸等の鉱酸又はこれらの酸性塩、例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等のアンモニウム塩、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム等のマグネシウム塩、塩化亜鉛、硝酸亜鉛等の亜鉛塩を水に溶解して調製される。
【００１２】
次に、嵩高パルプの製造におけるマーセル化処理後の温水処理について説明する。この処理には５０〜１００℃の温水を使用する必要があり、好ましくは７０〜１００℃の温水を使用する。５０℃未満の温水で処理しても、十分嵩高なパルプは得られない。アルカリ分を除去する工程を経てから温水処理する場合には、５０〜１００℃の温水で連続的に洗浄することによって、実質的に一工程で洗浄から温水処理までの工程を行ってもよい。また、温水処理におけるｐＨは３〜１２、好ましくは５〜１０である。ｐＨがこの範囲外であると、セルロースの加水分解が顕著となり、嵩高化に悪影響を与えるだけではなく収率も低下する。
【００１３】
温水処理は、３０分以上行うことが好ましく、２時間以上行うことがより好ましい。しかしながら、処理時間が５時間を超えても嵩高化の効果は頭打ちとなる。また、温水処理時に撹拌等の手段によってパルプ繊維をある程度屈曲化させると、さらに嵩高化させたパルプが得られることができるので好ましい。マーセル化処理のみでもパルプを嵩高化することは可能であるが、マーセル化処理後に更に５０〜１００℃の温水で処理しなければ、シート形成時のプレス処理やカレンダー処理の際に受ける外力に対して、その嵩高性を維持することは困難である。
上記の如くして得られた嵩高パルプは、十分な嵩高性が得られるものの、不透明度が低く、十分な隠蔽性を得ることができない。そこで、本発明では、パルプ状多分岐繊維を混抄することによって、不透明度を向上させる。
【００１４】
一般的に不透明度は、セルロースの繊維間結合面積が変化しない場合、繊維の比表面積を大きくすることによって向上する。そこで本発明においては、嵩高パルプと共に、比表面積の大きいパルプ状多分岐繊維を使用する。パルプ状多分岐繊維としては、特許公報２７３２４８３号に記載されているような幹繊維と該幹繊維より枝分かれした分岐繊維とから成る形態の繊維であることが好ましい。上記パルプ状多分岐繊維は、幹繊維の平均繊維径が０．５〜５μｍの範囲であると共に分岐繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満であり、特に、分岐繊維の先端から他の分岐繊維の先端までの平均繊維長が０．０１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。このようなパルプ状多分岐繊維として好ましいものは、三井化学株式会社よりＳＷＰの商品名で市販されているポリオレフィン系合成パルプを例として挙げることができる。尚、本発明においては、本発明の効果を阻害しない範囲で他の合成繊維を含有させることができることは当然である。
【００１５】
嵩高パルプとパルプ状多分岐繊維の混抄シートにおける混合割合は、重量比で５０：５０〜９０：１０であり、特に５０：５０〜８０：２０であることが好ましい。合成繊維が９０重量％を超えると、高価でコストメリットがない。また、パルプ状多分岐繊維が１０重量％未満になると十分な隠蔽性を得ることができない。何れにしても上記の混抄シートには、水溶性高分子や接着性を有するポリマーのエマルジョンラテックスなどの、所謂バインダーは含まれない。
本発明の加工紙は、紙壁紙の上層紙として特に好ましく使用される。この用途の場合、加工紙の坪量は８５〜５００ｇ／ｍ^２、密度は０．２〜０．５ｇ／ｃｍ^３の範囲であることが好ましい。本発明の紙壁紙は、上層紙支持層としての裏打ち紙を本発明品の加工紙の裏側に接着させ、必要に応じて更に該裏打ち紙表面に壁面に対する接着層を設けた構成である。裏打ち紙は壁紙に慣用されているものであり、坪量６５〜８０ｇ／ｍ^２であるものが好ましいが、この限りではない。
【００１６】
本発明の紙壁紙は、表面側となる上層紙（本発明の加工紙）に対して、グラビア印刷ロール等によるプリント加工や、エンボスロールによるエンボス加工を加えることによって製造される。また、壁紙は、その用途によっては表面が汚れやすく摩耗も受けやすいため、表面側に防汚性や耐摩耗性等を付与する目的で合成樹脂エマルジョンを塗布したり、ＥＶＯＨフィルム等を貼合することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の加工紙は、坪量１００ｇ／ｍ^２の時ＩＳＯ不透明度が８５％以上であると共にエンボスロールによるエンボス加工が容易であり、紙壁紙の上層紙として好適である。また本発明の紙壁紙は、グラビア印刷ロール等によるプリント加工性に優れた紙壁紙である上、塩化ビニルを使用していないので環境適合性にも優れており、実用上極めて有用である。
【００１８】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、「％」は、特に明記しない限り「重量％」を表す。
【００１９】
実施例１．
＜嵩高パルプ（Ａ）の製造＞
市販針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）の未叩解品に、１５％の濃度の水酸化ナトリウム水溶液をパルプ濃度が５％となるように加え、前記パルプを２０℃で３０分間浸漬してマーセル化した。次に、十分に水洗してｐＨを７に調整した後、パルプ濃度が５％となるように温水を加えて７０℃で２時間処理し、次いで遠心脱水機を用いてパルプと温水を分別した。なお、得られたパルプにおけるセルロースＩＩの含有率は１００％であった。この嵩高パルプ（Ａ）のカナダ標準フリーネス（以下、ＣＳＦとする）は７５０ｍｌであった。
【００２０】
＜合成繊維（Ｂ）＞
ポリオレフィン合成パルプ（商品名：ＳＷＰＥ７９０（平均繊維長１．６ｍｍ、密度０．９６ｇ／ｃｍ^３、融点１３５℃のパルプ状多分岐繊維）、三井化学株式会社製）を使用した。
＜合成繊維（Ｃ）＞
芯部分がポリエステル繊維、鞘部分がポリエチレン繊維のポリオレフィン複合繊維（商品名：Ｎ７１０Ｓ（平均繊維長５ｍｍ、密度１．３７ｇ／ｃｍ^３、鞘部の融点１３０℃の非分岐繊維）、クラレ株式会社製）を使用した。上記３種類の原料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を、Ｔａｐｐｉ離解機にてそれぞれ十分に離解解繊した。
【００２１】
＜加工紙の製造＞
原料（Ａ）及び（Ｂ）の配合重量比率がＡ／Ｂ＝９０／１０となるように調製し、Ｔａｐｐｉ標準角型手抄き機を用い、坪量が１００ｇ／ｍ^２となるように量り取ってから抄紙した。得られた湿紙を３．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で５分間プレスした後、表面温度が１００℃のシリンダードライヤによって乾燥した。乾燥後、シートを恒温恒湿下（２３℃、５０％ＲＨ）で調湿した。調湿後、シートの密度をＪＩＳＰ８１１８：１９９８に順じて測定し、嵩高性の指標とした。また、シートの不透明度をＪＩＳＰ８１４９：２０００に準じて測定し、隠蔽性の指標とした。測定結果は表１に示した通りである。
【００２２】
実施例２．
原料（Ａ）及び（Ｂ）の配合重量比率をＡ／Ｂ＝８０／２０としたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２３】
実施例３．
原料（Ａ）及び（Ｂ）の配合重量比率をＡ／Ｂ＝６０／４０としたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２４】
実施例４．
原料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の配合重量比率をＡ／Ｂ／Ｃ＝６０／２０／２０としたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２５】
実施例５．
原料（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の配合重量比率をＡ／Ｂ／Ｃ＝４０／３０／３０としたこと以外は、実施例１と同様にして、加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２６】
実施例６．
原料（Ａ）及び（Ｂ）の配合重量比率をＡ／Ｂ＝７０／３０として製造した坪量が８０ｇ／ｍ^２のシートと、ＬＢＫＰ（濾水度４５０ｍｌ）のみを使用した坪量２０ｇ／ｍ^２のシートを抄き合わせたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２７】
比較例１．
原料（Ａ）のみとしたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２８】
比較例２．
原料（Ａ）及び（Ｂ）の配合重量比率をＡ／Ｂ＝９５／５としたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００２９】
比較例３．
原料（Ａ）及び（Ｃ）の配合重量比率をＡ／Ｃ＝６０／４０としたこと以外は、実施例１と同様にして加工紙を作製し、嵩高性と隠蔽性の評価を行った。結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１から明らかなように、パルプ状多分岐繊維を嵩高パルプに配合した本発明の加工紙は、８５％以上の不透明度を持つことが出来ることが実証された。しかしながら、パルプ状多分岐繊維の配合量が１０％未満では、目的の不透明度を得ることができない。また、嵩高パルプと非分岐の合成繊維のみでは、嵩高性は得られるものの、良好な隠蔽性を得ることができない。しかしながら多分岐繊維をさらに混抄することにより優れた隠蔽性を得ることができる。

Claims

パルプ状多分岐繊維と、原料パルプをアルカリ水溶液を用いてマーセル化処理した後更に５０℃〜１００℃の温水で処理してなる嵩高パルプとを、該嵩高パルプと前記パルプ状多分岐繊維の混合割合が重量比で５０：５０〜９０：１０となるように含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量１００ｇ／ｍ^２における不透明度（ＪＩＳＰ８１４９：２０００に規定）が８５％以上であることを特徴とする加工紙。
前記嵩高パルプとパルプ状多分岐繊維の混合割合が重量比で５０：５０〜８０：２０である、請求項１に記載された加工紙。
前記パルプ状多分岐繊維が、幹繊維と該幹繊維より枝分かれした分岐繊維とから成る形態の繊維であって、前記幹繊維の平均繊維径が０．５〜５μｍの範囲であると共に前記分岐繊維の平均繊維径が０．５μｍ未満である、請求項１又は２に記載された加工紙。
前記嵩高パルプ中のセルロースIIの含有量が５０〜１００重量％である、請求項１〜３の何れかに記載された加工紙。
前記混抄シートが２層以上の抄き合わせにより構成されている、請求項１〜４の何れかに記載された加工紙。
裏打ち紙上に、請求項１〜５の何れかに記載された加工紙を積層してなることを特徴とする紙壁紙。