JPS6323318B2 - - Google Patents

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JPS6323318B2
JPS6323318B2 JP54108031A JP10803179A JPS6323318B2 JP S6323318 B2 JPS6323318 B2 JP S6323318B2 JP 54108031 A JP54108031 A JP 54108031A JP 10803179 A JP10803179 A JP 10803179A JP S6323318 B2 JPS6323318 B2 JP S6323318B2
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JP
Japan
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resins
polymer
manufacturing
ion
generating
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Furansowa Arubon Arubeeru
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Dalle & Lecomte Papeteries
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Dalle & Lecomte Papeteries
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/76—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by choice of auxiliary compounds which are added separately from at least one other compound, e.g. to improve the incorporation of the latter or to obtain an enhanced combined effect
    • D21H23/765—Addition of all compounds to the pulp

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  • Paper (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は所定の特性を付加するために高度充填
物を加えた紙製品に関するものである。
この明細書において、紙製品とは、紙や厚紙だ
けでなく不織製品・フエルト・ホイルにも関係す
るある製紙技術を実施することによつて得られる
製品を意味するものとする。
製紙過程で紙に充填剤を混入する試みは既に数
多く為されて来たが、従来の充填剤は、機械の作
業台のスクリーンを流れ抜けてしまいその極く少
量しか製品に残らなかつたので、結果は芳しいも
のではなかつた。たとえ、保持剤を用いて最良の
条件で行つても充填剤の重量の約15％以下しか固
定させることはできなかつた。
更に、例えば床や壁の断熱や装飾に用いるもの
で、その基層材に石綿厚紙・ボイル・ガラス繊維
や岩綿製のフエルトを用いた複合層の製品は周知
である。石綿は人体に有害であると判つているの
で、石綿はガラス繊維や岩綿を基層材とするボイ
ルやフエルトに代替されつつある。しかし充填剤
をこのようなボイルやフエルトに固定することは
紙の場合よりも更に難しく、また石綿の場合には
僅かの結合剤だけで外観のきれいなかつ密に詰つ
た弾力性のある製品が得られるのに対し、ボイル
やガラス繊維や岩綿フエルトの場合には、通風性
も有り、脆くかつ外観も粗末な製品しか得られな
い。
本発明の目的は上記の問題を解決することであ
り、ある製紙技術によつて高度充填剤を含んだ製
品を得ることで、下記の通りである。
１ 紙製品の製造において、セルローズ繊維・石
綿・ガラス繊維・岩綿・合成繊維などの高価な
ものを、安価な鉱物充填剤や有機充填剤−これ
らは製品に特性を与えることもできる−に代替
すること。
２ 水分や熱の影響下でも寸法が安定している製
品を得ること。
３ 水分や熱の影響下でも高度な機械的特性をも
つた製品を得ること。
４ 石綿を用いずに、恒久的耐火特性をもつた製
品を得ること。
５ 実質的に耐腐敗性の製品を得ること。
６ 単位面積当りの重量が、20〜500ｇ／m2の製
品を得ること。
これらの目的は、上記に限定される訳ではな
く、他の目的は以下の記載から明らかとなろう。
本発明のプロセスは、ある製紙技術の実施であ
る製品を得るためのものであるが、下記の点で極
めて顕著なものである。
繊維質物質を水溶液にして、ここに少くとも１
種類の微粒子状の鉱物充填剤か有機充填剤を加え
てから、１番目のイオン発生重合体を添加して充
填剤粒子と１番目の重合体の分極分子とから成る
１番目の群を形成せしめ、次に１番目の重合体と
は極性反対であつて分子量がより大きい２番目の
イオン発生重合体を添加して１番目の群と２番目
の重合体の分極分子とから成る２番目の群を形成
せしめ、順々に極性反対のイオン発生重合体を増
加する分子量の順に交互に加えていき、得られた
群が所定の製品を得るための製紙技術で処理し得
る化学構造を形成するまで、これを継続していく
ことを特徴とするものである。
繊維質物質としては木材パルプが好ましいが、
この繊維質物質は岩綿、セラミツク繊維、ガラス
繊維、ポリアミド、ポリエステルを素材とするあ
らゆる種類の鉱物繊維や有機繊維の懸濁液で作つ
ても良い。
本発明のプロセスによつて、充填剤の粒子と結
合する分子構造が形成されるので、極めて固体状
の懸濁液が得られ、製紙機械での処理の過程、特
に作業台のスクリーン上で、この懸濁液が紙パル
プと同程度に剪断力に抗しかつ具合良く挙動す
る。またこの機械のうちのプレスや乾燥機で処理
する場合にも具合良く挙動する。
このような成果を納めるためには、鉱物充填剤
や有機充填剤を微粒子化して、例えば粉状又はコ
ロイド状にしておく必要がある。そしてこの充填
剤はほんの僅かに水溶性か又は全く水に溶けない
ものでなければならない。充填剤の粒子の大きさ
は、限定する訳ではないが、最大100ミクロンと
するのが好ましい。
本発明を実施する場合に、あらゆる種類の鉱物
充填剤や有機充填剤を用いて最終製品に所定の特
性を付加することができる。
石灰石・白陶土・滑石・酸化マグネシウム・白
雲石・雲母・粘土・石綿・含水アルミナ等を鉱物
充填剤として使用して好結果が得られた。
石灰石は安価故に頻繁に使用されるが、他方雲
母のような高価な充填剤はその電気的・電子的特
性の故に使用される。
アルミニウムや鉛などの金属粉の充填剤を使用
した結果は良好であつた。鉛粉は最終製品に遮
音・熱伝導・電気伝導・耐放射線の特性を与える
ので、この点で特に有利である。
フエノール、アミノ、エポキシド、炭酸塩重合
体、ポリウレタン、ポリアセテート、ポリアクリ
ル、ポリオレフイン、ポリスチレン等の樹脂の
粉、又酢酸塩アセテート、アクリル、スチレンブ
タジエン、アクリロニトリル等の乳濁液などあら
ゆる種類の樹脂の粉や乳濁液は有機充填剤として
使用することができる。
このような有機充填剤は一般にその特に強い結
合力の特性の故に使用される。この結合力は、ス
クリーン上での乾燥の際にも現われるし、又その
後工程で層状の薄層にする場合、例えばフエノー
ル樹脂に熱と圧力を加えてするような場合にも現
われる。有機充填剤はあらゆる種類の樹脂の粉状
の廃棄物からも作ることができる。このように樹
脂から成る充填剤は鉱物充填剤と同様に本発明に
よる分子構造の形成の過程に介在するだけでな
く、更にそれらが充填される物質に結合作因をも
たらすのである。特定の充填剤や個々の充填剤と
種々のイオン発生物質との混合によつて、このよ
うにして得られる諸分子構造や種々の群は、高破
断力を有するが一般に裂け易いプラスチツク紙製
品を裂けにくくする。
従つて、最終製品を裂けにくいものにしようと
するならばガラス繊維や合成繊維などの繊維を補
強繊維として、同時に充填剤として添加するのが
有利である。木材パルプにイオン発生物質を添加
する前に、このような補強繊維を、同時に充填剤
として添加して高品質の最終製品に欠かせない性
質である良好な分散性と均質性を増すことが有利
である。
本発明のプロセスにおいては、充填剤の単体の
粒子がイオン発生物質の分子と結合して独立の分
子構造を形成し、これが撹拌により懸濁液に保存
されるので剪断力に抗し得ることとなる。この結
果は充填剤の粒子を交互に極性反対のイオン発生
物質で順々に処理し、これにより少しずつ鎖を長
くしていくことによつて達成されるのである。こ
のようなイオン発生物質の分子量とイオン発生率
及び添加の順番及び添加量及び分子構造などをう
まく選択することによつて、充填剤の粒子は十分
な結合力で結合し、これによつてパルプ物質が剪
断に強いものとなる。こうしたイオン発生物質は
重合体から選ばれ、４種類の場合が多いが３ない
し５種類の重合体の添加で良好な結果を得ること
ができるということが実験から判つている。これ
らの重合体は、分子量が増加する順に添加してい
く。現在既知の最長の重合体では分子量が
15000000にも達し陰イオン型で、それらのイオン
発生率は70％台である。他方、陽イオン型の重合
体は分子量がより小さく、例えば5000000程度で
あるがイオン発生率は100％にも達する。
本発明のプロセスの作用は以下の通りである。
少くとも１種類の微粒子化した充填剤、例えば
石灰石を繊維の水溶液の中へ散布し、均一性を良
好にするために断えず撹拌する。次に、１番目の
イオン発生重合体は、例えばポリアミドエポキシ
ド樹脂又はポリエステルエポキシド樹脂などの内
１種類の陽イオン重合体を加える。この１番目の
イオン発生重合体の１個又は多数の分子が充填剤
の種々の粒子に凝集して、１番目の群を形成し、
本例の場合には正電荷を提する。今仮に、２番目
の反対極性のイオン発生重合体（本例の場合には
陰イオン型の重合体）で分子量がより大きい、例
えばラテツクスとかセルローズエテルなどのその
結合力も一層強固な重合体を加えると、この２番
目の重合体の陰電荷をもつ分子が上記の１番目の
群の多数と凝集して、２番目の一層複雑な群を形
成する。今、３番目のイオン発生重合体で２番目
のものと反対極性（本例では陽イオン型）のもの
でしかも分子量の一層大きいもの、例えばポリア
クリルアミド又はエステルポリアミノ炭酸線状樹
脂を加えると、この３番目の重合体の分子によつ
て３番目の群が形成される。更に、４番目のイオ
ン発生重合体で３番目のものと反対極性（本例で
は陰イオン型）のもの、例えば非常に長い直鎖の
カルボキシビニル重合体を加えれば、この４番目
の重合体の分子により上記の３番目の群を結合し
て、一層複雑な４番目の群が得られる。このよう
にして充填剤の粒子の群が十分に長くかつ固体状
になるまで継続していけば、製紙機械のスクリー
ン上を流し得る安定した懸濁液を得ることができ
る。
全ての重合体間には相互作用があるので、各段
階で加える重合体の量及び反応時間は最終製品の
品質にとつて重要なものである。
しかし乍ら、この問題もその場合毎に特異なの
で、これらの量と反応時間に関して正確な限界を
設けることは難しい。個々の場合に応じて、イオ
ン発生重合体の物性、添加順序、添加量及び反応
時間は、水平スクリーン式とか傾斜スクリーン式
などの製紙機械に適した固体性をその繊維質物質
に付加するような充填剤の粒子の群が得られるよ
う選定される。
勿論、本発明のプロセスは不連続的にも連続的
にも実施することができる。
最初、パルプ質物質の準備はバツトに貯えた小
量ずつを加えていき不連続的に行なわれるが、撹
拌期間が長期化するのでこれによる剪断を考慮し
てイオン発生重合体を大量に加える必要がある。
連続的処理の場合には、作られた懸濁液の剪断抵
抗も小さい間に使用されるので、イオン発生重合
体の量と種類を減ずることができる。
次に、所定の製品の製造を厳密に行なつた場合
の諸量と諸反応時間の実施例について説明する。
実施例 寸法的に安定なかつ耐火性の壁紙で、その単重
が100ｇ／m2のものの製造例であり、従来から実
施されている不連続方法で行なつたものである。
10m3のパルプ製造機に、水8000、僅かに精製し
化学的に漂白した木材パルプ70Kg、通常の品質の
石灰石粉120Kg、通常の品質の含水アルミナ120
Kg、ガラス繊維30Kg、2.4Kgのポリアミドエポキ
シド樹脂で予め５％希釈したものを順次加えてい
つて、この混合物を１分間反応させてから、この
懸濁液へ、ビニリデンアクリル共重合樹脂48Kgを
加え１分間反応させ、次に陽イオン型のポリアク
リルアミド樹脂で分子量1000000のもの1.6Kgを加
え、この混合物を２分間反応させ、次にカルボキ
シビニル重合体0.18Kg加えてからその混合物を１
分間反応させた。こうして得たものの５％懸濁液
を希釈により2.5％液とし、その後水平スクリー
ン式の製紙機械で処理するためバツト内に貯えて
おき、この機械を通した後に得られた最終製品は
次の特性を有していた。
単位面積当りの重量：100ｇ／m2 厚さ ：200μｍ 乾燥状態での破断荷重 縦方向 ：150N／５cm 横方向 ：110N／５cm 湿り状態での破断荷重 縦方向 ：60N／５cm 横方向 ：48N／５cm ８日間水中に浸した後の寸法安定性 ：変化量＜0.01mm／ｍ 高温（200℃10分間）での伸び又は変形＜0.2
％。
着火時の伸び又は変形：不燃性 概算発熱量 ：1250cal／ｇ 実施例 石綿厚紙に代替させるための厚紙の製造例であ
る。10m3のパルプ製造機に、水8000、非精製の
木材パルプ30Kg、通常の品質の石灰石粉400Kg、
ガラス繊維72Kg、ポリアミドエポキシド樹脂0.5
Kgを順次加えた後に１分間反応させ、更にスチレ
ンブタジエン樹脂45Kgを加えて１分間反応させ、
更にポリアミノ炭酸エステル1.3Kgを加えて２分
間反応させ、更にカルボキシビニル重合体0.07Kg
を加えて１分間反応させてから製紙機械を調整し
て得られた厚紙の単重は、250〜500ｇ／m2で、そ
の厚さは400〜600μｍであり、その他の特性は下
記の通りである。
乾燥状態での破断荷重： 縦方向 120〜180N／５cm 横方向 110〜160N／５cm 湿り状態での破断荷重： 縦方向 40〜55N／５cm 横方向 35〜50N／５cm 伸び又は変形： 高温時（200℃10分間）＜0.2％。
着火時 ：不燃性 概算発熱量 ：850cal／ｇ 実施例 実施例との相違点は、石灰石粉400Kgの内200
Kgを滑石200Kgと入れ替えた場合である。
得られた最終製品は実施例のものと同じ特性
を有していたが、表面がより滑らかであつた。
本発明によりこのようにして得られる紙製品
は、適用する技術によつては完全に平面状の製品
となるので、その組織・水に対する純感性・多孔
性・寸法安定性・耐火性などの故に、例えばイン
シユレーシヨン機（表面形成材、インシユレーシ
ヨンパネル、合成材など）や塗装材（塗装下地
材、壁紙など）や濾過材（塗装用の濾過材、防
塵・除塵、高温濾過材など）等に種々適用するこ
とができる。
本発明からは次のような利点が得られる。
１ 非常に大きい含有比率の充填剤を含んだ紙製
品を製造することができる。
２ 微粒子化して用いる限り安価な充填剤を使用
することが可能になる。
３ 充填剤の働きによつて特性を付加された紙製
品を得ることが可能になる。
４ 充填剤の分子構造の大きさを適合させること
により、所定の密度と多孔性をもつた紙製品を
得ることができる。
５ 石綿を全く使用せずに、石綿を基材とする製
品に類似の特性をもつた紙製品を得ることがで
きる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 製紙技術によつて平面状の製品を作るプロセ
    スにおいて、繊維質物質を水溶液にしたものに、
    少くとも１種類の微粒子化した鉱物充填剤ないし
    有機充填剤を加えてから、１番目のイオン発生重
    合体を添加して充填剤粒子と１番目の重合体の分
    極分子とから成る１番目の群を形成せしめ、次に
    １番目の重合体とは極性反対であつて分子量がよ
    り大きい２番目のイオン発生重合体を添加して１
    番目の群と２番目の重合体の分極分子とから成る
    ２番目の群を形成せしめ、順々に極性反対のイオ
    ン発生重合体を増加する分子量の順に交互に添加
    していつて、得られた群が平面状製品を作るため
    の製紙技術で処理し得る化学構造を形成したとき
    に添加するのを止めることを特徴とする高含有率
    の充填物を含んだ紙の製法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、鉱物充填剤が石灰石、白陶土、滑石、酸化マ
    グネシウム、白雲石、雲母、粘土、石綿、含水ア
    ルミナ、アルミニウム、鉛などを含む群から選択
    されたもの。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、有機充填剤がフエノール樹脂、アミノ樹脂、
    エポキシド樹脂、酢酸塩重合体樹脂、ポリウレタ
    ン樹脂、ポリアセテート樹脂、ポリアクリル樹
    脂、ポリオレフイン樹脂、ポリスチレン樹脂、ア
    セテート樹脂、アクリル樹脂、スチレンブタジエ
    ン樹脂、アクリロニトリル樹脂などを含む群から
    選択されたもの。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、繊維質物質が木材パルプであるもの。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、陽イオン発生重合体がポリアミドエポキシド
    樹脂、ポリエステルエポキシド樹脂、ポリアクリ
    ルアミド樹脂、エステルポリアミノ炭酸樹脂など
    から選択されたもの。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、陰イオン発生重合体がビニリデンアクリル樹
    脂、スチレンブタジエン樹脂、カルボキシビニル
    樹脂、セルローズエステル樹脂などから選択され
    たもの。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、イオン発生重合体を添加する前に、補強繊維
    を懸濁液に加えることを特徴とするもの。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の製法におい
    て、添加される物質の反応時間が、次のイオン発
    生重合体の添加とその次のイオン発生重合体の添
    加の間で調整されることを特徴とするもの。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項のいずれか
    に記載の製法を実施することによつて得られる生
    成物。
JP10803179A 1978-09-08 1979-08-23 Production of paper containing filler at high content Granted JPS5540895A (en)

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DK (1) DK154155C (ja)
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