JPH03137289A - セルロース系嵩高性加工シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、壁材、天井材等の建築材料、車両、家具、装
飾品類、濾材、吸収材などに用いられる装飾性、機能性
の優れたセルロース系嵩高性成形用マット及びシートで
あり更にはエンボス成形されたマット及びシートを提供
するものである。

［従来の技術とその問題点コ パルプを主体とする嵩高性マット及びシートとしては、
従来解繊されたパルプを積層し、バインダーで接着する
乾式妙法による不織布、或はこれらの片面もしくは両面
にレーヨンなどの長繊維を付加したものまたは、熱溶融
繊維または粉体をパルプ繊維と混合し加熱融着させシー
トを形成さゼたものがある。

これらは嵩高性は大であるがパルプ繊維をそのまま使用
しているため水と接触した場合嵩高性は失われ再乾燥し
ても復元性に乏しい。

エンホス加工をほどこしたマットまたはシー）、としで
は、発泡剤を加えた塩化ビニル樹脂コンパウンドを加熱
発泡エンボス加工して製造したシートが壁紙などに使用
されているがセルロース系主体のものはない。これらは
塩化ビニル樹脂を主体とするもので、吸湿性が全くなく
、建築材料として使用する場合、湿度調整機能がなく結
露性であり、燃焼時には発煙量が極めて大で且つハロゲ
ン系化合物のガスが多量に発生することが火災時の安全
対策上問題となっている。

パルプ繊維に架橋剤を反応させて嵩高性とする技術は知
られているがそのようにしてパルプの；ｖ；高性を大と
すれば架橋後解繊時に短繊維化することと架橋反応によ
る水酸基の減少から強度が著しく低下しそのままでは実
用性がない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は吸湿性を保ち、水と接触しても嵩高性を
失わず、且十分な強度を保持し、エンボス成形可能な寸
法安定性の優れたマット及びシート、更には高度に装飾
性に富むエンボス加工されたマット及びシートを提供す
ることである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、上記目標を達成するものでその要旨は以下の
通りである。

即ち、本発明の嵩高性加工シートは、架橋パルプと熱水
溶解性繊維を混合抄紙して得られるシトである。又この
ものを湿潤状態で加熱エンホス成形されたシートである
。

使用される架橋パルプは後に詳述するようにパルプに架
橋剤を反応させて製造したものである。

また後述の熱水溶解性繊維としてはパルプに対する接着
性を有するポリマーを含有する繊維を使用することを特
徴とする。

本発明に於ける架橋パルプはセルロース中の水酸基に架
橋剤が反応して架橋構造をとるため通常のパルプと異り
水素結合によるセルロース繊維間の接着の度合いが少な
く元のパルプと比較して強度が著しく低下したものとな
るか熱水溶解性繊維を混抄し、湿潤状態で加熱加圧する
ことにより、熱水溶解性繊維が接着剤として働き極めて
強度の強いシートを得ることが出来る。

エンボス加工法としては嵩高性シートを製造する際に行
う１段法と嵩高性シートを製造後再び湿潤状態でエンボ
ス加工を行う２段法とがあるが、いづれの方法によって
もよい。

本発明に使用する熱水溶解性繊維は必ずしも水中加熱に
より完全に溶解する必要がなく、また同温度で溶解する
均一な組成である必要もない。

むしろ溶解性その他の物性が異るものの複合されたもの
が強度その他に好ましい影響を与える場合が多い。

因に、熱水溶解性繊維とは、常温の水ではほとんど溶解
しないで繊維形態を保っているが、抄紙後のドライヤー
面で加熱されると容易に溶解し始め、その瞬間にタッチ
ロールのごとき設備で加圧してやれば、主体繊維間にま
たが）で繊維状バインダーとなり、その後の脱水乾燥に
よって再凝固し・、高温水中でなければ容易に離れない
強力な紙層構成織Ｓａｔどなるものをいう。

繊維状バインダーの代表的なものはＰＶＡの繊維状バイ
ンダーである。通常ＰＶＡ繊維を短くカットしたもので
常温の水には膨潤するたりて溶解しないから６０〜９０
℃以上の水に溶解しバインダーとなる。

市販の熱水溶解性ＰＶＡ繊維の銘柄としては水中溶解温
度６０℃、７０℃、８０℃のものがある。ここで水中溶
解温度というのは、引ぎ揃えた繊維束の一端に１７５０
０ｇ／ｄの荷重をつけ、常温の水中に吊し、毎分約２℃
の昇温速度で水温をあげてゆくときに、繊維の溶解切断
する温度である。

水中溶解温度とは実際抄紙の場合湿紙がドライヤーより
熱を受はバインダー繊維か接着機能を示す温度をだいた
い示している。

本発明のシートに於て熱水溶解性繊維の比率は多いほど
強度犬であるか、得られるシートは硬くなり風あい上好
ましくない。該比率か少ない場合は、必要とする強度が
得られない。従って熱水溶解性繊維の混合比率は混合物
に対して重量比て２％以上必要で３０％程度までの範囲
が好ましい。パルプに対する接着性を有するポリマーの
繊維としては上述のようにポリビニルアルコール系繊維
かあり、重合度、架橋度などにより溶解温度をコントロ
ール出来る。

本発明に係る架橋パルプは、パルプを水などの溶媒中に
解繊分散させ分子内にセルロースと反応する２ヶ以上の
官能基を有する架橋剤を添加し反応させて製造する。該
反応により架橋パルプはセルロース分子内または分子間
架橋によりパルプ形状は捲縮状態で固定化され嵩高性と
なり寸法安定性の優れたものとなる。しかし架橋点が相
互に近ずぎるものであったり、または架橋密度が高すぎ
るとパルプ自体が衝撃に弱くなり、架橋反応後の再解職
時に短繊維化され実用に耐えられないものとなる。また
架橋性の官能基間が長すぎる場合は多量に使用しても嵩
高性となりにくい。

架橋剤の化学構造は官能基間に少くても２ヶ以上の原子
を有するものでメチロール、アルコキシメチル、アルデ
ヒド、イソシアネート、エポキシ、ビニルその他セルロ
ースのヒドロキシル基と反応するものを有する。

また、エピクロルヒドリンの様な含ハロゲン化合物も苛
性ソーダなどのアルカリを用いることにより効果的に架
橋させ使用することが出来る。

更に好ましくは架橋性官能基間に環状構造を有するもの
である。特に架橋性官能基としてＮ−メチロール基を有
する化合物は反応性に富み好ましい。またこれらの安定
化又は／及び反応性のコントロールのためにアルコキシ
化したＮ−アルコキシメチル化合物も同様である。その
具体例としては次の構造のものがあげられる。

ジメチロールエチレン尿素 ４−メトキシ−５５−ジメチル プロピレン尿素 ＮＮ−ジメチロール ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素ジメチロールウ
ロン ジメチロールプロピレン尿素 ジメチロールアルキルトリアゾン （テトラ、トリ、ジ） メヂロールアセチレンジ尿素 （テトラ、トリ、ジ） メチロールメラミン ジメチロールピペラジン ＮＨＣＨ２０Ｈ （テトラ、トリ、ジ） メチロールグアナミン （トリ、ジ） メチロールイソシアヌレート また、種々の機能を付与するためにこれらのメチロール
基と反応する化合物と反応させて変性したものとして用
いることも出来る。

また、ポリアクリルアミドのメチロール化物などの反応
性ポリマーで架橋させて目的のものを得ることが出来る
。

これらの架橋剤の使用量はパルプに対して２重量％以上
反応させたものか有効て５０重量％以内が１ ２ 好ましい。架橋剤の種類により差はあるが使用量が多す
ぎると嵩高性は増すが前述の如く再解職時に短繊維化さ
れ強度低下をきたす。

また、水を溶媒として架橋剤を付着させ乾燥加熱架橋反
応、解繊という通常の方法では短繊維化がおこり易く解
繊時に架橋パルプに対してシェアが負荷されることを少
くする方法をとることが好ましい。

非水系溶媒または水が含まれていてもなるへく少い量を
含有する溶媒系で処理し乾燥、解繊して製造することに
より短繊維化を防ぐことが出来る。この場合処理液中の
水の含有量は４０％以下であることが好ましく、また界
面活性剤などの解繊助剤を使用する方法も有効である。

架橋パルプの通常の製法方法としては、架橋剤及び触媒
、必要によっては助剤を添加した溶液をパルプに接触さ
せた後、所定量の架橋剤が付着するようにしぼり、しか
る後乾燥し、加熱、架橋反応を行わせる。反応終了後は
、必要によって叩解を行い、解繊し、濾過乾燥して製造
する。

かくして得られた架橋パルプは水中で解繊した後直接抄
紙または集積し、シート又はマットとすることが出来る
。かきる方法により嵩高性の極めて大きな架橋パルプを
製造することが出来、該架橋パルプは無処理のものと比
較して厚みが無荷重で８〜１２倍のものか得られ、処理
条件によっては１２〜１４倍の嵩高性のものを得ること
が出来る。

上記方法により製造された架橋パルプは、熱水溶解性繊
維のチョップと共に通常の方法て抄紙または集積させ湿
潤状態で加圧下に加熱しシートまたはマットを得る。

加熱時の圧力によって異るがこの様にして得たものは未
架橋パルプを使用し、同様にして得たものと比して容易
に３倍以上の嵩高性とすることが出来、風あいに優れた
ものとなる。

また、生成シートまたはマットの性能を上げるため或は
変更するため種々の添加剤を混合させることか出来る。

従って添加剤の種類または、量によってシートの厚みか
変ってくる。か＼る添加剤としては耐熱性、耐候性、耐
水性、耐炎性、柔軟性、強度の向上剤などであり、それ
ぞれ公知の改良剤を添加使用して性能向上の効果を発揮
出来る。

本発明においては架橋パルプに通常のパルプまたはこれ
に種々の化学処理をほどこしたものを混合使用すること
も出来るし、熱水溶解性繊維についても多ｆｆ１Ｍを混
合して使用することか出来る。

また、熱水溶解性ポリマーを含み且他の機能を保持する
複合繊維を用いて、多機能化することも可能である。

［作用効果］ 本発明によりパルプを主体とした嵩高性の極めて高く強
度、寸法安定性、風あいなどの優れた加工シートを得る
ことが出来、セルロース系の特徴を生かした種々の分野
に活用出来る。更に印刷、エンボス加工をほどこすこと
により装飾性の極めて優れたものとすることが出来、よ
り高度に利用出来る。

５ ［実施例］ 実施例１，２、比較例１，２ （架橋パルプの製造） 針葉樹パルプを小型ミキサーを用いて下記処理イ夜中で
解繊した。

処理液組成 ジメチロール　ジヒドロキシエチレン尿素５重量部 硝酸亜ｆｉ９　　　　　　　　　　　１重量部水　　　
　　　　　　　　　　　　９４重量部解繊後ガラス製ロ
ートで吸引濾過し１００℃１時間乾燥し、次いで１２０
℃　２０分加熱反応させた。

その後前解繊を行いガラス製ロートを用いて、や＼圧縮
しながら吸引濾過し、丸いシート状サンプルを得た。こ
れをそのま＼形状を変えずに１００℃２時間乾燥し嵩高
性架橋パルプを得た。

このものの重量増は対原料パルプに対しＣ９，５％であ
り厚みは無荷重で測定した結果、架橋剤なしで同様な処
理を行ったものに比して１０５倍であった。

６ （嵩高性加工シートの製造） 上記のように実施して得られた架橋パルプとポリビニル
アルコール（Ｐ　Ｖ　Ａ　）　繊維（クラレ■ＶＰ　１
０５−２）を水中に混合分散させ、タラピー型標準シー
トマシンで抄紙した。乾燥は表面温度１１０℃のドラム
乾燥機を３分間通過させて行い、嵩高性シートを得た。

このものの坪量（ｇ／Ｍ２）、厚みを測定し、ＪＴＳ　
Ｐ８１１３に従って引張試験を行い裂断長を測定した。

更にこのシート上に巾２　、０ｍＩＮ、高さ６．０＋ｎ
ｍの柱状の銅製開会を並べ該シートには水分約５０％含
ませて１２０℃５分間熱プレスを行いエンボス加工状シ
ートのサンプルを得て裂断長の測定を行った。

ｉｌｌ定用のテス）−ピースは巾り５ｎ＋ｍ中に縦に２
条の線がつくように針金を並べて製造したものである。

配合及び測定結果は表に示す。

尚、架橋処理をしないパルプを用いて同様にしてシート
を調製し測定したものを比較例として表にボす。

上記嵩高性シートについて２５℃、湿度９２％（リン酸
−アンモニウム飽和水溶液存在下）の恒湿槽に放置し吸
湿性を測定した。結果は表に示す。

実施例３．４、 架橋処理のための処理液の組成を ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素８重量部 硝酸亜鉛　　　　　　　　　　　　２重量部水　　　　
　　　　　　　　　　９０重量部として実施例１と同様
に処理し、嵩高性架橋パルプを得た。重量増は原料パル
プに対して１４．２％であり、厚みは無荷重で測定した
結果、架橋剤なしで同様な処理を行ったものに比して１
１．２倍を示した。

実施例１と同様にして嵩高性シート及びエンボス加工状
シートを調製し、坪量、厚み、強度を測定し表に示した
。

実施例５．６ 架橋剤としてテトラメチロールアセチレンジ尿素を用い
、次の組成として実施例１と同様にして処理し嵩高性架
橋パルプを得た。

テトラメチロールアセチレンジ尿素４重量部硝酸亜鉛　
　　　　　　　　　　　１重量部水　　　　　　　　　
　　　　　　９５重量部架橋パルプの重量増は原料パル
プに対して７６％であり、厚みは無荷重で測定した結果
、架橋剤なしで同様な処理を行ったものに比して１０．
２倍であった。実施例１と同様にして嵩高性シート及び
エンボス加工状シートを調製し坪量、厚み、強度を測定
した。配合及び結果は表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）架橋パルプと熱水溶解性繊維を混合抄紙してなる
   嵩高性加工シート。
2. （２）湿潤状態で加熱エンボス加工をほどこしてなる特
   許請求の範囲第（１）項に記載の嵩高性加工シート。