JPH0215680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は良好な柔軟性、層間強度および不透明
性を兼ね備えた貼合用樹脂含浸化粧シートを得る
ための含浸用原紙に関するものである。 建材用表面化粧材の一分野に高圧メラミン化粧
板、低圧メラミン化粧板およびDAP化粧板など
があるが、何れも原紙に樹脂を含浸乾燥後、熱圧
成型により化粧材としている。最近、樹脂の発達
により紙ベースでありながら熱圧成型工程を省略
した化粧シートの製法が見い出され、貼合法によ
り彎曲部にも容易に加工出来る様になつて来てい
る。 〔従来の技術〕 この用途では化粧シートは柔軟性、層間強度お
よび不透明性を兼ね備えることが必要である。化
粧シート特性を決定付ける要因として含浸樹脂と
含浸用原紙との２つがある。 化粧シートの柔軟性と層間強度は主に使用樹脂
の種類や配合によつて決まることが多い。例えば
市販チタン紙をベースにして熱硬化性樹脂である
尿素系樹脂と熱可塑性樹脂であるアクリル系樹脂
エマルジヨンとを併用した場合で説明すると、上
記樹脂重量比が１：１の混合系を標準とした場
合、尿素系樹脂を多くすると層間強度は向上する
が柔軟性は低下し、逆の配合にすると反対の性質
を生じる。このため、両物性を兼ね備えた化粧シ
ートを製造するには単に樹脂組成だけでは解決出
来にくいことが判る。 使用原紙を市販チタン紙に代えて未叩解LBKP
から作製した手抄き紙に用いた場合にはアクリル
系樹脂エマルジヨン単独での含浸紙は柔軟性と層
間強度との両方を兼ね備えていることが判つた。
しかし、この含浸紙の不透明性は極めて劣悪であ
り、建材用途には適していない。之等の諸問題を
解決するため含浸用原紙について鋭意研究した結
果、本発明に至つたものである。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 前述した様に貼合法化粧シートには柔軟性、層
間強度、不透明性が必要であるが、之等について
若干の説明を加える。化粧シートを彎曲基材に貼
合するためには柔軟性が必要であるが、貼貼合後
には柔軟性は必要でない。よつて化粧シートが製
造され、次いで加工工場で貼合されるまでの期
間、柔軟性を保持していれば充分である。一般に
はこの期間は２ケ月以内と考えて良い。 また柔軟性付与のため、元来柔軟性を保有する
樹脂が使用されるが、一般には操業性を考慮して
水性エマルジヨン樹脂が使用されている。このた
め含浸用原紙は含浸工程に耐えるだけの湿潤強度
（一般には0.4Kg／15mm以上）を保有する必要があ
り、同時に樹脂エマルジヨン粒子が紙層内に充分
浸透出来る空隙を保有している必要がある。 化粧シートの層間強度の必要性は次の理由によ
る。化粧シートは家具、壁材などの表面材料とし
て使用されるから、一般家庭などでのセロテー
プ、ガムテープ、粘着フツクなどの粘着物の貼付
が当然行なわれるものと考えられる。それ等の粘
着品を剥がした時に化粧シート自体の内部から破
壊されると極めて美観を損ねる。このため、少な
くともセロテープ剥離時の力に耐え得る程度の層
間強度が必要である。 層間強度を充分に発現させるためにも、含浸樹
脂が紙層内部にまで浸透する必要がある。柔軟性
がそれ程に要求されない平板の様な場合には含浸
用樹脂に水溶性熱硬化型樹脂が併用される。この
場合、水溶性樹脂は使用原紙が比較的密であつて
も紙の内部にまで浸透し易いため、層間強度は出
易くなる。 次に不透明性であるが、一般に化粧シートは印
刷されるものではあるが全面ベタ印刷は少なく柄
物が多い。この場合、シートの不透明性が不足し
ているとインキの少ない部分で下の基材色が透け
て見えることになり、基材材質の変動によつて意
匠性が変動し、商品価値を損ねる。前述した手抄
き紙の例が之に相当する。このため原紙段階で不
透明性を付与することが必要であり、一般的には
耐光性の良好なルチル型二酸化チタン、有色顔料
などの内部添加がこの目的に適している。原紙に
之等の顔料を内部添加する場合には顔料粒子が抄
紙機ワイヤー目より小さいため、その歩留りには
充分留意する必要がある。 以上の要件を満足する樹脂含浸用原紙が本発明
によつて始めて開示されたのである。 市販チタン紙ではエマルジヨン型樹脂の含浸が
充分でなく、目的の層間強度を堅持するために水
溶性樹脂の配合を止むなく強いられているのが実
状である。このことは市販チタン紙の紙層構造が
エマルジヨン粒子の浸透を妨げる構造になつてい
るためと考えられる。即ち、使用されている顔料
粒子が小さく、紙層内空隙径が小さいためと考え
られる。一方、市販チタン紙のPHは７以下が多
く、脱水縮合型樹脂が含浸樹脂として併用された
場合、その縮合反応に紙からの水素イオンが縮合
触媒として作用し、化粧シートが基材に貼合され
る時には彎曲部基材に適さない程に縮合硬化して
いる場合が多い。 本発明者等は顔料粒子径が自由に変えられ、紙
のPHを弱アルカリ領域に移行させ、縮合型樹脂
の硬化を遅延させることの出来るものとして炭酸
カルシウムに着目した。 炭酸カルシウムは市販品だけでも重質から軽質
まで種類も多く、その粒度範囲は他の製紙用填料
若しくは顔料に比べると、その自由度は極めて大
きい。このため紙に内部添加した場合の紙層内空
隙構造は使用炭酸カルシウムの粒度特性によつて
大幅に変化させることが可能となる。 炭酸カルシウムを内部添加し、且つ使用に耐え
得る期間内に紙の湿潤強度を発現させるために
は、縮合型樹脂である尿素系やメラミン系湿潤紙
強力剤では困難であり、ポリアミドポリアミンエ
ピクロルヒドリン系湿潤紙強力剤が適している。
この湿潤紙強力剤は内部添加される顔料の歩留り
向上剤としても作用し好適である。しかし、その
使用量については目的とする湿潤強度および顔料
のワイヤ歩留りの観点から、パルプに対し少なく
とも0.1以上２％以下の範囲に限定されることが
検討の結果から必要であることが判明した。その
結果の一部を次に示す。 Ｌ−BKPとＮ−BKPを85対15の比で配合、叩
解し、アナデイアン・スタンダード・フリーネス
（CSF）400mlにまで叩解した。次いでポリアミド
ポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙増力剤で
あるデイツク・ハーキユレス(株)製、商品名カイメ
ン557−Ｈを対パルプ３％の範囲で添加した。更
に顔料として堺化学(株)製、二酸化商品名
TITONE Ｒ−3Lと奥多摩工業(株)、軽質炭酸カ
ルシウム商品名タマパール222Hを夫々対パルプ
33％、17％を添加し、テスト長網抄紙機にて坪量
100ｇ／m²の紙を得た。その時の顔料歩留りと紙
の湿潤強度を表１に示したが表１から前述の使用
量範囲が好適であることが明らかである。

【表】 炭酸カルシウムを内部添加すると、他の顔料よ
り原紙は嵩高になりアクリル系エマルジヨンの配
合比を高めることが可能となり、より柔軟性に富
む化粧シートが得られる。しかし、炭酸カルシウ
ムの添加率の増加に伴ない徐々に層間強度が低下
し、使用量には上限がある。また、炭酸カルシウ
ムは市販チタン紙に使用されているルチル型二酸
化チタンに比べると屈折率が低いため、樹脂含浸
による不透明性の低下量が大きく、炭酸カルシウ
ムの使用量には不透明性の点からも上限がある。 一方、使用量の下限は特になく製品原紙中に存
在しておればよいが紙中２％以下では紙のPH値
からも製紙技術の点からも含有量を保証して安定
製造することが安易ではなく、紙中２％以上が望
ましい。 之等の特性を満足させる炭酸カルシウムの使用
率および他の顔料との併用法について検討した。
具体的には各種の顔料配合率の原紙を作製し、樹
脂含浸後の化粧シートを酢ビ系接着剤で、黒色パ
ーチクルボードに貼合し予備検討で求めた化粧シ
ート面の光反射率（測色計のＺ値で表わした）が
94％以上になる顔料配合率下での化粧シートの柔
軟性と層間強度を検討した。その結果、使用する
炭酸カルシウムの製法や粒度によつて、許容され
る全体の顔料率或いは炭酸カルシウムと他の顔料
比率は変化するが、化粧シートの好適な物性バラ
ンスを得る条件として、炭酸カルシウムの含有率
が２％以上25％以下、不透明性の点からルチル型
二酸化チタンの含有率が８％以上で、調色用有色
顔料も含めた全体の顔料含有率としては40％以下
の範囲が望ましいことが判明した。また含浸用原
紙が樹脂含浸前に印刷される場合もあり、印刷適
性が必要である。印刷適性向上のためにはマシン
キヤレンダーまたはスーパーキヤレンダーを使用
するのが一般的であり、之等の処理線圧を高める
と平滑度が向上し、印刷適性が向上する。しか
し、紙厚減少と透気度上昇を伴うのが常である。
紙厚減少および透気度上昇は紙層空隙が減少した
結果であり、含浸用樹脂の浸透性は悪くなり相反
する特性である。このため、樹脂浸透性を阻害し
ない範囲にキヤレンダー若しくはスーパーキヤレ
ンダーの処理をとどめる必要があるが、その手法
として原紙の比透気度（透気度／坪量）を管理す
るのが好適であり、その値が0.4以下であること
が必要であることを究明した。本発明に於いて比
透気度とは本明細書第14頁第13〜16行に説明して
ある様に 比透気度（秒・m²／ｇ）＝透気度（秒）／坪量（ｇ／
m²） で示される数値である。以下にその検討結果を説
明する。 Ｌ−BKPとＮ−BKPとを85対15の比で配合
し、CSF400mlにまで叩解した。次いでポリアミ
ドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙増力
剤、商品名カイメン557Hを対パルプ0.7％を添加
し、更に顔料としてルチル型二酸化チタン（商品
名TITONE Ｒ−3L）と軽質炭酸カルシウム
（商品名タマパール222H）を添加し、テスト長網
抄紙機で坪量100ｇ／m²、紙中二酸化チタン14％、
紙中炭酸カルシウム５％の原紙を得た。この原紙
をオフマシンキヤレンダーにて線圧を変えて、比
透気度の違う紙を作製し、樹脂浸透性試験に供試
した。 含浸樹脂液は日産化学工業(株)製、アクリル樹脂
（エマルジヨン）商品名E410と尿素樹脂商品名Ｆ
−400とを固型分比１：１とし、液濃度を40％と
した。この樹脂液面に３cm×３cmの紙を浮かべ、
樹脂液が完全に浸透するまでの時間を測定した。
なお、20℃、65％RHの環境下で試験した。浸透
時間が60秒以上のものについては含浸機の操業速
度を著しく低下させるため、またエマルジヨンが
紙の上面まで浸透して来ないものについては、含
浸紙の層間強度が不足するため、浸透性不合格と
評価した。その結果を表２に示したが、比透気度
を上昇させるにつれて樹脂浸透性が悪化し、比透
気度が0.4秒・m²／ｇを超える紙は浸透性が不合
格であつた。

【表】 また、炭酸カルシウムを内部添加した原紙の抽
出PH（JIS.P8133）は弱弱アルカリ領域であり、
含浸用樹脂の硬化を遅延するためか含浸紙の柔軟
性に優れ、少なくとも２ケ月程度の期間はその柔
軟性を保持していることが明らかとなつた。 以下実施例を挙げて説明するが、之等に限定さ
れるものではない。 実施例 Ｌ−BKPとＮ−BKPを85対15の比で配合し、
CSF400mlにまで叩解した。次いでポリアミドポ
リアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙増力剤商品
名カイメン557Hを対パルプ0.7％、ルチル型二酸
化チタン（商品名TITONE Ｒ−3L）と軽質炭
酸カルシウム（商品名タマパール222H）あるい
はルチル型二酸化チタンと重質炭酸カルシウム
（三共精粉(株)製、商品名エスカロン＃100）を上記
の順序で添加し、テスト長網抄紙機で坪量100
ｇ／m²に抄紙した。 紙中顔料率は40％以下で且つ顔料比率は樹脂含
浸紙の光反射率が94％以上になる様に添加した。
またマシンキヤレンダー圧力は比透気度が0.4以
下になる様に調節した。 得られた原紙物性および樹脂含浸紙物性を測定
した。含浸樹脂液はアクリル樹脂（Ｅ−410）と
尿素樹脂（Ｆ−400）とを固形分比１：１とし液
濃度を40％とした。次式で表わされる樹脂含浸率
を37〜38％に制御した。 樹脂含浸率＝含浸樹脂量／含浸樹脂量＋原紙重量×100
（％） 含浸後の乾燥は135℃のオーブンで１分間行な
つた。 之等の結果を表３に纒めた。 比較例 １ 実施例と同じパルプ、顔料および抄紙機を使用
し、紙中顔料率のみが40％以上となる原紙を得
た。それ等の諸物性を表３に示した。 比較例 ２ 実施例の条件のうち炭酸カルシウムを使用しな
いで抄紙した。一部のものについてはタルク（日
本タルク(株)製、商品名SWB）を添加した。それ
等の諸物性を表３に示した。 なお、物性値の測定条件は下記方法によつた。 紙質測定環境……JIS−P8111 紙中顔料率……絶乾紙を550℃、２時間と950
℃、２時間で灰化し、夫々の灰分およ
び顔料単独の灼熱減量率から紙中顔料
率を算出した。 比透気度……J.TAPPINo.５−Ｂ規制の透気度
値をJIS P8124規制の坪量で除した。 紙の抽出PH……JIS P8133 耐セロテープテスト……含浸紙に市販セロテー
プ（セキスイ(株)製15mm幅）を強固に粘
着させ、一気に剥がした時の紙面の毛
羽立ち、およびセロテープ側への含浸
紙の取られ状態を目視判定した。 ×：層間剥離するもの △：紙面に毛羽立ちがあるもの 〇：不変のもの と評価した。 含浸紙の剛性：加藤鉄工(株)製、商品名KES−
FB2純曲げ試験器にて初期剛性を測定
（単位ｇcm／cm）した。 表３から実施例の原紙が、良好な柔軟性、層間
強度および不透明性を兼ね備えた建材用樹脂含浸
シートを得るための特性を具備していることが明
らかである。 即ち、比較例１に示した紙中顔料率40％以上の
原紙では、樹脂浸透性テストでエマルジヨン型樹
脂が原紙の上面まで浸透しないため評価は不合格
となつた。之等の原紙から得られた樹脂含浸紙は
耐セロテープテストで紙層内部から破壊した。 一方、比較例２は、耐セロテープテストで紙面
の毛羽立ちが見られた。 また、原紙PHが弱酸性のためか樹脂含浸紙の
剛性が高く（初期剛性値で15以上）、彎曲基材へ
の貼合作業が容易でなかつた。 他方、実施例で示した原紙は耐セロテープテス
トは良好で充分な層間強度を有し、且つ剛性値も
比較例２に比べ小さく、彎曲基材への貼合作業は
容易であつた。しかも含浸紙製造後２ケ月後でも
僅かに剛性が増加するものの彎曲基材への貼合作
業は製造直後と同様に容易であつた。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系
   湿潤紙増力剤を0.1〜２重量％、炭酸カルシウム
   ２〜25重量％及びルチル型二酸化チタンを主成分
   とする製紙用顔料を８重量％以上を含有し、全顔
   料含有率が40重量％以下であり、比透気度が0.4
   秒・m²／ｇ以下で、且つ抽出液のPHが7.5〜9.5の
   範囲にある貼合法化粧シート用含浸用原紙。