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技術 加工紙及びそれを用いた紙壁紙

出願人 日本製紙株式会社
発明者 菊池彩山崎洋一
出願日 2002年5月31日 (18年7ヶ月経過) 出願番号 2002-158604
公開日 2004年1月8日 (16年11ヶ月経過) 公開番号 2004-003048
状態 特許登録済
技術分野 合成皮革、内装材、柔軟なシート材料 紙(4)
主要キーワード 硫酸塩パルプ化 分岐繊維 熱融着性合成繊維 配合重量比率 上層紙 ポリオレフィン系合成パルプ グラビア印刷ロール 工学部
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年1月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

隠蔽性に優れた加工紙、及び、環境に優しい上ボリューム感のある紙壁紙を提供する。

解決手段

嵩高パルプ合成繊維を含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量100g/m2における不透明度(JIS P8149:2000に規定)が85%以上であることを特徴とする加工紙、及び、その加工紙を裏打ち紙上に積層した紙壁紙。

概要

背景

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。

概要

隠蔽性に優れた加工紙、及び、環境に優しい上ボリューム感のある紙壁紙を提供する。嵩高パルプ合成繊維を含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量100g/m2における不透明度(JIS P8149:2000に規定)が85%以上であることを特徴とする加工紙、及び、その加工紙を裏打ち紙上に積層した紙壁紙。

目的

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。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
1件

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請求項1

嵩高パルプ合成繊維を含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量100g/m2における不透明度(JIS P8149:2000に規定)が85%以上であることを特徴とする加工紙。

請求項2

合成繊維としてパルプ状多分岐繊維が少なくとも10重量%含有されてなる、請求項1に記載された加工紙。

請求項3

混抄シートにおける嵩高パルプと合成繊維の混合割合重量比で90:10〜10:90である、請求項1又は2に記載された加工紙。

請求項4

嵩高パルプ中セルロース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。

請求項5

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。

請求項6

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

技術分野

0001

本発明は、無公害性の嵩高パルプ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、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。

背景技術

0003

一般に、紙壁紙は上層紙裏打ち紙から成る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、施工時に下地汚れや色が透け見えたり、印刷適性が劣るなどの欠点があった。

発明が解決しようとする課題

0004

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。

課題を解決するための手段

0005

本発明の上記の諸目的は、嵩高パルプと合成繊維を含有する混抄シートからなる加工紙であって、坪量100g/m2における不透明度(JIS P8149:2000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10:90〜90:10であることが好ましい。また、嵩高パルプ中セルロースIIの含有量が50〜100重量%であることが好ましい。また、合成繊維としては、パルプ状多分岐繊維であって、エンボス加工時に溶融し得る熱融着性合成繊維を使用することが好ましい。

0006

本発明の加工紙に使用される嵩高パルプは、原料パルプ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、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−II)/(III−II)×100
ここでIIは原料パルプ(セルロースI含有量100%)、III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、合成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。嵩高パルプと混抄する合成繊維としては、比表面積の大きいパルプ状多分岐繊維であることが好ましい。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。

0015

嵩高パルプと合成繊維の混抄シートにおける混合割合は、重量比で10:90〜90:10であることが好ましく、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。
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/m2、密度は0.2〜0.5g/cm3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/m2であるものが好ましいが、この限りではない。

発明を実施するための最良の形態

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

本発明の加工紙は、坪量100g/m2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:SWP E790(平均繊維長1.6mm、密度0.96g/cm3、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)>
芯部分ポリエステル繊維鞘部分ポリエチレン繊維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/cm3、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/m2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/cm2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、シート恒温恒湿下(23℃、50%RH)で調湿した。調湿後、シートの密度をJIS P 8118:1998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JIS P 8149:2000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/m2のシートと、LBKP(濾水度450ml)のみを使用した坪量20g/m2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】

発明の効果

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。

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