JPH08246389A

JPH08246389A - チタン紙の製造方法

Info

Publication number: JPH08246389A
Application number: JP7844095A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Hoshino; 聡星野; Masahiko Shibuya; 昌彦渋谷; Hidetoshi Kanda; 英利神田
Original assignee: Kohjin Holdings Co Ltd; Kohjin Co
Current assignee: Kohjin Holdings Co Ltd; Kohjin Co
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】遮蔽効率を低下させずに、ウエット強度、二
酸化チタン歩留を向上させるチタン紙の製造方法を提供
する。【構成】チタン紙原料調成の際に、ウエット紙力剤添
加後から硫酸バンド添加前までに、無機電解質によっ
て、一旦ゼータ電位を下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にメラミン化粧板、
ダップ化粧板、ポリエステル化粧板等に用いる化粧板用
原紙（狭義のチタン紙）、樹脂を含浸するその他の表面
化粧材（例えばフィニッシュドフォイル等）に用いる原
紙（広義のチタン紙）の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】メラミン化粧板、ダップ化粧板、ポリエ
ステル化粧板等に用いられる化粧板用原紙は、下地を隠
すための隠蔽性を出すために、要求される隠蔽性に応じ
て、二酸化チタンを抄き込んでいる。この化粧板用原紙
はチタン紙、パターン紙とも呼ばれている。また、樹脂
を含浸するその他の表面化粧材、いわゆるフィニッシュ
ドフォイル等においても、隠蔽性を要求される度合いに
よって、二酸化チタンを抄き込んでいる。広義に解釈す
れば、二酸化チタンを抄き込んでいるのでチタン紙と言
える（表面化粧材については化粧板ハンドブック（昭和
４８年１０月３０日発行新建材研究所編に記載されてい
る）。

【０００３】このチタン紙は、二酸化チタンを多量に抄
き込めば、それに応じて隠蔽性は高まるが、コストの点
では少ない二酸化チタン量で、要求される隠蔽性を出す
という隠蔽効率が問題となる。更に、これらのチタン紙
では製品の要求特性として隠蔽性とともに、樹脂を含浸
するためウエット強度が要求される。また、抄造する際
にはコスト等の点では二酸化チタンのＯＰＲ（ワンパス
リテンション）を上げることが要求される。従って、チ
タン紙を抄造するにあたっては、隠蔽性、ウエット強
度、ＯＰＲをいかにバランスをとるかということが問題
となる。特に、チタン含有量を高くした場合に、ウエッ
ト強度が出難くなり、バランスをとるのが難しくなる。

【０００４】最近では最終製品である化粧板のコストの
点で米坪の低い原紙の要求が増している。即ち、例え
ば、従来は１００ｇの紙を８０ｇの紙に置き換えようと
いう要求である。そうした場合でも、隠蔽性は同じにせ
ざるを得ないため、必然的に灰分が高くなり、ウエット
強度が低下する。米坪８０ｇ／ｍ² 、灰分４０％となる
と、極めて困難と言わざるを得ないのが現状である。

【０００５】ウエット紙力剤としては、通常はカチオン
性ウエット紙力剤、中性紙においてはＰＡＥ（ポリアミ
ド−エピクロロヒドリン系）等が使用されている。ウエ
ット紙力を上げるには、基本的にはウエット紙力剤添加
量を上げていけば良いが、添加量が多くなると二酸化チ
タンの過度の凝結を引き起こし、隠蔽効率が低下する。
ウエット紙力剤は歩留向上剤に比べれば分子量が低い
が、凝集作用がある。二酸化チタンは等電点が酸性域に
ある等電点の低いもの、中性域にある等電点の高いも
の、という観点で分類することができる。ウエット紙力
剤添加量を上げても、等電点の低いチタンの方がウエッ
ト強度は出にくい。また、ウエット紙力剤添加量を上げ
ると、等電点の低いチタンではチタンの凝結が進みす
ぎ、隠蔽効率が低下するだけでなく、ウエット強度も添
加した割には殆ど向上しないという現象が生じる。一
方、等電点の高いチタンでは添加量を上げるとウエット
強度は向上するが、添加量を上げることでゼータ電位を
上げすぎると、ＯＰＲが急激に低下する。隠蔽効率より
もＯＰＲ低下が問題である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ウエット紙力剤による
ウエット紙力の発現を効率的にするために、ＣＭＣ（カ
ルボキシメチルセルロース）が助剤として使用されてい
る（紙パ技術タイムス１９９１年７月号２１頁）。しか
しながら、テッシュペーパー等、顔料を殆ど使用しない
系では有効ではあるが、チタン紙のようにティシュペー
パーからすれば多量に二酸化チタンを使用する場合に
は、隠蔽効率の点で問題がある。要求されるウエット強
度に合わせて、ＣＭＣの効果が認められる量を添加する
と、その分はウエット紙力剤添加量を減らせるが、二酸
化チタンの凝結が進みすぎて隠蔽効率が低下してしま
う。等電点の低いチタンだけでなく、等電点の高いチタ
ンにおいても、チタンの凝結が進みすぎ遮蔽効率を低下
させる。また、等電点の高いチタンの場合には、前述の
ように、二酸化チタンを過度に凝結させると、チタン歩
留が低下するため生産コストの点でも好ましくない。填
料歩留向上剤と呼ばれる製紙助剤があるが、要は凝集剤
であり、チタン紙の抄造においては、隠蔽効率の点では
使用しかねるものである。

【０００７】本発明は、かかる現状に鑑み、隠蔽効率を
低下させずに、ウエット強度、二酸化チタンのＯＰＲに
優れたチタン紙を製造する方法を提供することを課題と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討を重
ねた結果、無機電解質によって一旦ゼータ電位を下げる
ことにより、上記課題が解決することを見いだしたもの
である。即ち、本発明は、原料調成の際に、ウエット紙
力向上剤添加後から硫酸バンド添加前までに、無機電解
質によって、一旦ゼータ電位を下げることを要旨とする
ものである。本発明は、主にメラミン化粧板、ダップ化
粧板、ポリエステル化粧板等に用いる化粧板用原紙（狭
義のチタン紙）に関するものであるが、樹脂を含浸する
その他の表面化粧材、例えばいわゆるフィニッシュドフ
ォイル等の広義のチタン紙にも適用されるものである。

【０００９】以下に、先ず、本発明の原材料を順を追っ
て説明していく。パルプとしては化粧板用原紙等、各々
のチタン紙に従来より用いられてきたものを適用すれば
良い。主に、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰが用いられる。凝集を
弱めた系では、長繊維のからみが弱くなるためウエット
紙力等の強度はでにくくなるが、高灰分域で薬品系だけ
ではウエット紙力が出しにくい場合には、Ｎ材を主体と
していけば良い。

【００１０】ウエット紙力剤としては、通常はカチオン
系の紙力剤、中性紙ではＰＡＥ等が用いられるが、カチ
オン系を主体として、隠蔽効率を過度に低下させない範
囲内でノニオン系、アニオン系の紙力剤を併用しても良
い。

【００１１】二酸化チタンとしては、等電点の高いも
の、低いもの何れにもウエット紙力アップには効果があ
るが、等電点の低い二酸化チタンを使用すると元々がウ
エット紙力が出にくいため効果的と言える。等電点の高
いものについてはウエット紙力剤添加量減というコスト
メリット効果も挙げられる。また、何れのチタンについ
てもＯＰＲ向上効果がある。むろん、常套手段として使
われているように、ブレンド使用してもさしつかえな
い。

【００１２】本発明において、原料調成の際に、ウエッ
ト紙力剤添加後から硫酸バンド添加前までに、一旦ゼー
タ電位を下げるために使用する無機電解質としては、二
酸化チタンの凝結を引き起こさずにゼータ電位だけを下
げられるものが好ましい。この無機電解質の添加量は、
ゼータ電位が０以下となる程度加えることが好ましい。
無機電解質としてはアルミン酸ソーダ（ＮＡ）、水酸化
ナトリウム等が挙げられる。二酸化チタンのパルプ表面
への定着効果を考えれば、定着効果があるものが好まし
く、アルミン酸ソーダ等が電解質としては最も好まし
い。二酸化チタンのパルプ表面への定着、抄紙系の汚れ
の点より硫酸バンドの使用は、従来よりの慣用技術であ
り、本発明においても硫酸バンドは使用する。硫酸バン
ドはｐＨを低下させゼータ電位を上げる。

【００１３】更に、本発明は主に中性紙に適用できる
が、酸性紙での適用を排除するものではなく、各々相応
するｐＨ域の紙となるよう最終ｐＨを調整する。中性紙
であれば、抄紙した紙が中性域となるように最終ｐＨに
当然もっていく。一般にはｐＨを上げ、ゼータ電位を下
げるためにアルミン酸ソーダ、水酸化ナトリウム等の無
機電解質が使用される。

【００１４】填料歩留向上剤は、隠蔽効率の点では好ま
しくはないが、填料歩留向上剤を過度に添加しない場合
には、本発明を適用した場合とそうでない場合とでは本
発明の効果は得られるものであり、本発明は填料歩留向
上剤の使用を排除するものではない。更に、着色顔料、
澱粉等の乾紙の表面強度改良剤等、その他の製紙助剤も
用途に応じて用いれば良い。

【００１５】次に、本発明の原料調成方法について順に
説明していく。ゼータ電位を一旦下げる以外は、基本的
には従来通りの調成方法である。種調成の添加順序とし
ては、ウエット紙力を出すために、先ずパルプにウエッ
ト紙力剤を添加する。その後に、二酸化チタンを添加す
る。その後、硫酸バンドを添加する。本発明において
は、ウエット紙力剤添加後から硫酸バンド添加前までに
一旦ゼータ電位を下げる。一旦ゼータ電位を下げるの
は、この範囲内であれば二酸化チタン添加前でも後でも
特に限定されるものではなく、無論、二酸化チタン添加
前後で２回に分けてゼータ電位を下げても構わない。次
いで、硫酸バンド添加後に、ＮＡ等を使用して系のＺＰ
（ゼーターポテンシャル）を下げるとともに、ｐＨを上
げるｐＨ調整を行う。その他の着色填料、薬品の添加は
適宜行えば良い。何れにしても、薬品添加量は酸性紙・
中性紙の最終ｐＨ、ＯＰＲの観点での最適ゼータ電位の
両方に、公知の考え方（山田博著：製紙工程の界面動電
現象、紙業タイムス社、１９７９）の通り拘束される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。本実
施例における評価方法等は次の通りである。１．叩解度ＤＤＲ叩解液をカナディアン測定（８０メッシュ金網使
用）２．添加量本実施例における添加％は重量％であり、ドライパルプ
に対する固形或いは有効成分の重量部％である。灰分
（二酸化チタン分に相当）は紙中の重量％である。３．ゼータ電位測定ペンケム５０１（ペンケム社製電気泳動法ゼータ電位
計）にて測定した。４．二酸化チタンの定着・凝結状態手抄きシートのワイヤー面側パルプ繊維表面の二酸化チ
タンをＳＥＭ観察し粒子数と粒子の大きさを評価した。
評価基準を表１に示す。５．隠蔽性評価後述の方法により作製した、黒バック成型板、白バック
成型板を分光光度計（商品名ＭＳ−２０２０；マクベス
社製）にて測色し、Ｌ−ａ−ｂ表色系のＹ値の黒バック
／白バック比（Ｙ比）を隠蔽性の指標とする。Ｙ比が大
きい方が隠蔽性が高い。６．成型板作製方法被検紙及び黒色化粧板原紙５枚にメラミン樹脂を含浸し
て、被検紙が上になるように重ねて熱圧成型したものを
黒バック成型板という。黒色化粧板原紙の代わりに白色
化粧板原紙を使用して作製したものを白バック成型板と
いう。

【００１７】

【表１】

【００１８】比較例１叩解度４２７ｍｌのＬＢＫＰと叩解度２７１ｍｌのＮＢ
ＫＰとを５０％／５０％にブレンドした４％パルプ懸濁
液に、ＰＡＥ系カチオン性ウエット紙力剤Ａを３．５％
添加した。次に、等電点の高い二酸化チタンであるＲ−
８２０（ケミラー社製）を１５０％添加し、原料調成を
終了した（この段階のものを調成種と称する）。配合表
を表２に示す。この調成種をパルプ濃度０．５％に希釈
した後（この段階のものを希釈種と称する）、丸型手抄
き機にて手抄きし、米坪８０ｇ／ｍ² の紙を作製した。
ＳＥＭ観察結果等を含めて結果をまとめて表３に示す。

【００１９】比較例２〜３比較例１と同様にパルプ、ウエット紙力剤、チタンを同
じ添加順で添加した後、更に、ゼータ電位を下げるため
に、ＣＭＣを０．４％添加した他は比較例１と同様にし
て手抄きシートを作製した。これを比較例２とする。更
に硫酸バンドを１．０％添加した後、アルミン酸ソーダ
（ＮＡ）にて最終ｐＨを８．６に調整して手抄きしたも
のを比較例３とする。添加薬品、添加順等をまとめて表
２に示す。また、評価結果を表３に示す。

【００２０】表３より、ＣＭＣを添加すると二酸化チタ
ンの歩留・ウエット強度は向上するものの、灰分が高く
なったのに二酸化チタンの凝結が進みすぎて隠蔽効率が
低下してしまうことが明らかである。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【表３】

【００２３】比較例４叩解度４０５ｍｌのＬＢＫＰと叩解度４２７ｍｌのＮＢ
ＫＰとを５０％／５０％にブレンドした４％パルプ懸濁
液に、紙力剤Ａに代えてＰＡＥ系カチン性ウエット紙力
剤Ｂを２．５％添加した。次いで、等電点の高い二酸化
チタンであるＲ−８２０を１１４％添加した後、硫酸バ
ンドを２．５％添加し、アルミン酸ソーダにて最終ｐＨ
を８．６に調整し、種調整を終了した。配合表を表４に
示す。この調成種をパルプ濃度０．５％に希釈した後、
比較例１と同様にして丸型手抄き機にて手抄きし、米坪
８０ｇ／ｍ² の紙を作製した。ＳＥＭ観察結果等を含め
て評価結果を表５に示す。

【００２４】実施例１比較例４と同様のパルプ、ウエット紙力剤を同じ添加順
で添加した後、ゼータ電位を一旦下げる電解質としてア
ルミン酸ソーダを０．０５％添加した以外は、比較例４
と同様にして、種調成を行い、手抄きを行った。評価結
果を表５に示す。

【００２５】表５より、比較例４に比べて、灰分、ウエ
ット強度が向上していることが明らかである。また、二
酸化チタンの定着・凝結状態も共に良好であり、アルミ
ン酸ソーダの効果が明らかに判る。

【００２６】比較例５等電点の低い二酸化チタンであるＲＬ−１８（ローヌプ
ーラン社製）をＲ−８２０の代わりに使用した以外は比
較例４と同様にして原料調整を行い、手抄きを行った。
評価結果を表５に示す。等電点の低いチタンを使用する
と、比較例４と比較してウエット強度が出にくいことが
解る。

【００２７】実施例２比較例５と同様のパルプ、ウエット紙力剤を同じ添加順
で添加した後、ゼータ電位を一旦下げる電解質としてア
ルミン酸ソーダを０．０５％添加した以外は、比較例５
と同様にして、原料調成を行い、手抄きを行った。評価
結果を表５に示す。

【００２８】表５より、比較例５に比べて、灰分、ウエ
ット強度が向上していることが明らかである。また、二
酸化チタンの定着・凝結状態も共に良好であり、アルミ
ン酸ソーダの効果が明らかに判る。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】

【発明の効果】原料調成の際に、ウエット紙力剤添加後
から硫酸バンド添加前までに、無機電解質により一旦ゼ
ータ電位を下げることにより、隠蔽効率を低下させず
に、ウエット強度、二酸化チタンの歩留を向上させるこ
とができる。等電点の低いチタン場合、灰分が高くなる
とウエット強度がでにくいが、本発明を適用すれば、等
電点の低いチタンにおいても、ウエット強度を向上させ
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料調成の際に、ウエット紙力向上剤添
加後から硫酸バンド添加前までに、無機電解質によっ
て、一旦ゼータ電位を下げることを特徴とするチタン紙
の製造方法。
【請求項２】無機電解質がアルミン酸ソーダであるこ
とを特徴とする請求項１記載の製造方法。