説明

オーバーレイ原紙

【課題】湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を提供する。
【解決手段】パルプ100重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い22℃、60rpmで測定した15%水溶液の粘度が25〜45mP・sであり、コロイド滴定によりpH7で測定したカチオン当量が1.0〜2.5meq/gであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を0.3〜2.0重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主に熱硬化性樹脂化粧板に用いる、湿潤引張強度及び成型板とした際の透明性に優れるオーバーレイ原紙に関する。
【背景技術】
【0002】
メラミン化粧板に代表される熱硬化性樹脂化粧板では、パターン層(化粧層)の印刷柄の保護や、耐摩耗性、耐薬品性等の付与、更には意匠を目的としてオーバーレイ層が設けられる。オーバーレイ層は化粧板の最表層であり、主な意匠層となるパターン層の色柄を妨げてはならず、高い透明性が要求される。これは、オーバーレイ層に意匠材を含む場合でも同様で、意匠材以外の部分が透明となることで高い意匠性が発揮される。オーバーレイ層は、一般に熱硬化性樹脂を被覆したオーバーレイ紙からなり、オーバーレイ層を透明にするには、原紙に着色不純物の少ないα−セルロース成分の多いパルプが使用される。また、熱硬化性樹脂を被覆する際の樹脂の浸透性を阻害しないように、パルプの叩解は軽度に抑えられる。当然、原紙坪量の低いものほど透明性は良く、20〜50g/mのものが一般的である。

【0003】
一方、オーバーレイ原紙には、メラミンホルムアルデヒド樹脂等の水溶液又は水分散樹脂を被覆する際に、紙切れを起こさない十分な湿潤引張強度が要求される。前述のとおりオーバーレイ原紙にはα−セルロースパルプが使用されるが、α−セルロースパルプはヘミセルロースやリグニンといった強度特性に寄与する成分がほとんど含まれず、十分な湿潤引張強度が得られにくい。また、軽度に叩解されている、低坪量であるといった特徴も、湿潤引張強度が得られにくい要因となっている。
【0004】
紙への湿潤強度付与方法としては、メラミンホルムアルデヒド系、尿素ホルムアルデヒド系、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系の湿潤紙力剤を内添する方法が一般的である。近年、メラミンホルムアルデヒド系、及び尿素ホルムアルデヒド系湿潤紙力剤については、遊離ホルムアルデヒドが発生し、作業環境の悪化を招くことから、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤への切替えが行われている。
オーバーレイ原紙においても、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙力剤の使用が増えているが、該紙力剤には熱硬化した際に紙を変色させたり、熱硬化性樹脂を被覆する際に樹脂のパルプへの浸透を阻害して、成型板とした際にオーバーレイ層が白濁してしまうという問題がある。
【0005】
ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンの熱変色を抑制したポリマーとして、ポリアミドポリアミンに特定の化合物を付加した誘導体とエピクロロヒドリンを反応させた、ポリアミドポリアミン誘導体−エピクロロヒドリン(特許文献1)が公知であるが、このポリマーは湿潤強度が低く、湿潤紙力剤としては不適である。
また、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリンを含む、ポリアミン組成物の変色を抑制する方法として、ポリアミン組成物にジアルキルホスファイト、ジアルキルホスフェイトを添加する方法(特許文献2)や、リン酸素酸、オキシ酸及びこれらの誘導体を添加する方法(特許文献3)が提案されているが、これらの方法をポリアミドポリアミンエピクロロヒドリンに適用した記述のあるものはない。
その他、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン以外の変色の少ない湿潤紙力剤として、N−ビニルホルムアミドとエチレン性不飽和モノマーとの共重合体の部分加水分解物(特許文献4)や、水分散性ポリイソシアネート(特許文献5)が公知であるが、いずれの湿潤紙力剤も、熱硬化性樹脂を被覆するオーバーレイ原紙としての利用を意図しておらず、成型板とした時の透明性については、何ら言及されていない。

【特許文献1】特開2004−285544
【特許文献2】特開2006−131668
【特許文献3】特開平6−240154
【特許文献4】特開平7−70232
【特許文献5】特開平6−10295
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、従来技術のもつ欠点を克服した、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
発明者らは、かかる課題を解決するため研究の結果、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系紙力剤の粘度と、該紙力剤のカチオン当量が、オーバーレイ原紙の湿潤引張強度及び成型板とした時の透明性に影響を与えていることを見出し、前記課題の解決に至った。
【0008】
すなわち、本願発明は、
(1)パルプ100重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い22℃、60rpmで測定した15%水溶液の粘度が25〜45mP・sであり、コロイド滴定によりpH7で測定したカチオン当量が1.0〜2.5meq/gであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を0.3〜2.0重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して得られるオーバーレイ原紙、
を提供するものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明に用いられるポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン系湿潤紙力剤は、ブルックフィールド粘度計を用い22℃、60rpmで測定した15%水溶液の粘度が25〜45mP・sであり、コロイド滴定によりpH7で測定したカチオン当量が1.0〜2.5meq/gである。粘度が25mP・sより小さい湿潤紙力剤は、成型板とした時の透明性は得られるが、湿潤引張強度に劣る。また、粘度が45mP・sより大きい湿潤紙力剤は、湿潤引張強度は得られるが、成型板とした時の透明性に劣る。更に、粘度が25〜45mP・sの範囲にある湿潤紙力剤についても、カチオン当量が1.0meq/gより小さいものは、パルプに対しての自己定着能力が低く、湿潤紙力剤自体の定着量が少なくなり、十分な湿潤引張強度が得られない。また、カチオン当量が2.5meq/gより大きいものは、湿潤引張強度、及び成型板とした時の透明性の双方について劣る。
【0011】
熱硬化性樹脂の紙への被覆方法として、最も一般的に用いられるディッピングによる含浸法では、通常、原紙に0.30〜0.59kg/15mmの湿潤引張強度が要求される。更に、加工速度を速くした場合には、0.60kg/15mm以上の湿潤引張強度が必要となる。よって、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤の添加量としては、対パルプ0.3〜2.0重量部添加することが好ましい。0.3重量部より少なければ、十分な湿潤引張強度は得られず、2.0重量部より多ければ、成型板とした時の透明
性が損なわれるばかりでなく、コストの面からも望ましくない。
【0012】
ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤は、一般にジカルボン酸、アジピン酸、ジエチレントリアミンを反応させて得られるポリアミドポリアミン樹脂にエピクロロヒドリンを反応させて生成されるが、副生成物として変異原性の指摘される、エピクロロヒドリン、1,3−ジクロロプロパノール、3−クロロ−1,2−プロパンジオール等の低分子有機ハロゲン化合物を含んでいる。近年、製紙薬品メーカーでは、種々の低分子有機ハロゲン化合物低減の取り組みがなされており、最近では低分子ハロゲン化合物を1重量%未満とした製品が市販されている。本発明においても、低分子有機ハロゲン化合物含有量の少ないポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を使用することが望ましい。
【0013】
本発明に用いられるパルプとしては、成型板とした際に透明性を阻害する不純物の少ないα−セルロース成分の多い木材パルプ繊維が望ましく、例えば、針葉樹晒しクラフトパルプ(NBKP)、広葉樹晒しクラフトパルプ(LBKP)、針葉樹晒しサルファイトパルプ(NBSP)、広葉樹晒しサルファイトパルプ(LBSP)等があり、これらを単独若しくは混合して使用することができる。使用するパルプには、塵や異物の少ないものが特に望ましい。叩解度はCSF550〜800mlのものが望ましい。
【0014】
本発明においては、必要に応じて紙力助剤、pH調整剤、粘剤、消泡剤等の各種製紙用薬品を添加することができる。紙力助剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン変性デンプン、酸化デンプン、植物ガム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン等があるが、透明性の点からカルボキシメチルセルロースが望ましい。pH調整剤としては、アルミン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、硫酸アルミニウム、クエン酸等が用いられる。粘剤としては、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリリン酸塩等があるが、良好な地合いを得るにはポリエチレンオキサイドが望ましい。消泡剤としては、脂肪酸エステル系、高級アルコール系、シリコーン系等があるが、いずれのものを使用してもよい。
【0015】
更に、化粧板表面に耐摩耗性を付与するために、必要に応じて研磨材を混抄することができる。研磨材の種類としては、酸化アルミニウム、シリカ、炭化ケイ素、炭化タングステン、ガラス繊維、微小ガラス、セラミックファイバー、アスベスト等が例示される。
【0016】
また、意匠を目的として、必要に応じて意匠材を混抄することもできる。意匠材の種類としては、特に限定しないが、ガラスフレークや雲母片の表面に金属を被覆した高輝性粒子や、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維、麻、竹、藁等の非木材繊維が挙げられる。
【0017】
オーバーレイ原紙の抄紙方法としては、長網、丸網、傾斜ワイヤー、あるいは多層抄き
各抄紙機が用いられているが、いずれの方法でもよい。
【0018】
得られる原紙の坪量は15〜60g/mとなるように抄紙することが望ましい。15g/mより低い坪量では、原紙の湿潤引張強度が弱く、樹脂を被覆する際に紙切れしてしまう。一方、60g/mより高い坪量では、成型板とした時の透明性が低下してしまう。

【0019】
本発明のオーバーレイ原紙に、熱硬化性樹脂を被覆することにより、透明性の高いオーバーレイが得られる。樹脂は、一般的に被覆に使用できるものであれば何でもよいが、透明性や強度等の面から、メラミンホルムアルデヒド樹脂が望ましい。
最適な被覆樹脂量は、成型方法、樹脂の種類により異なるが、通常の成型方法であれば、原紙に対し150〜350重量%とすることが望ましい。また、パターン紙(化粧紙)に樹脂を被覆せず、オーバーレイ原紙のみに樹脂を被覆して熱圧成型するドライラミネート製法では、含浸樹脂量を350〜600重量%とすることが望ましい。樹脂の被覆方法としては、含浸法、塗工法等あるが、いずれの方法でもよい。
【実施例】
【0020】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、本実施例、比較例における
評価は以下の方法で行った。

【0021】
<評価方法>
(1)湿潤引張強度
JIS P8135の一般法に準じて、測定を行った。繊維配向のある丸網抄紙機で抄
した原紙については、抄紙機の流れ方向(MD方向)の湿潤引張強度を測定した。

【0022】
(2)透明性
後述の方法で作製した黒バック成型板、白バック成型板それぞれについて、分光光度計(マクベス社製、MS−2020)を用い、オーバーレイなしの成型板を標準として、オーバーレイありの成型板とのL*a*b*表色系の色差(デルタE)を測定した。そして、黒バック成型板の色差(デルタE)と白バック成型板の色差(デルタE)の和を透明性の指標とした。数値が小さいほど透明性はよく、評価の目安としては、0.3以上の差があれば目視で優劣の判断ができる。

・黒バック成型板
サンプルとして、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して195〜215重量%含浸したオーバーレイ紙を用いた。パターン紙(化粧紙)として、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して90〜110重量%含浸した、坪量80g/mの黒色化粧板原紙を3枚用いた。オーバーレイ紙とパターン紙を、フェノール樹脂を含浸したフェノールコア(太田コア)の上に積層し、温度130〜140℃、圧力60〜80kg/cm、加熱時間15分、冷却時間7分で熱圧成型し、黒バック成型板を作製した。測色標準とするオーバーレイなしの成型板は、パターン紙とフェノールコアのみを積層して、上記条件で成型を行った。

・白バック成型板
パターン紙として、メラミンホルムアルデヒド樹脂を原紙に対して90〜110重量%含浸した、坪量140g/mの白色化粧板原紙を2枚用いた以外は、上述の黒バック成型板と同様に、オーバーレイあり、なしの白バック成型板を作製した。

【0023】
(実施例1)
透明性の高いα−セルロースパルプ(カナダ標準ろ水度680ml)100重量部に対し、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤としてWS−4052(星光PMC製、粘度28mPa・s、カチオン当量2.2meq/g)を0.75重量部添加し、紙力助剤としてカルボキシメチルセルロースを0.09重量部添加して、セミオートマチック角型抄紙機(熊谷理機製)を用いて坪量50g/mのオーバーレイ原紙を得た。
【0024】
(比較例1)
実施例1において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をWS−4046(星光PMC製、粘度19mPa・s、カチオン当量2.6meq/g)に代えた以外は実施例1と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。
【0025】
(比較例2)
実施例1において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をWS−4030(星光PMC製、粘度32mPa・s、カチオン当量2.8meq/g)に代えた以外は実施例1と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。
【0026】
(比較例3)
実施例1において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をスミレーズレジン6615(田岡化学工業製、粘度48mPa・s、カチオン当量3.0meq/g)に代えた以外は実施例1と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。
【0027】
上記の実施例1、比較例1〜3について、原紙の湿潤引張強度、成型板とした時の透明性の評価結果を、表1に示す。
【0028】
【表1】



【0029】
表1に示したとおり、比較例1で作製したオーバーレイ原紙は、実施例1で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、成型板とした時の透明性は同等であったが、湿潤引張強度に劣っていた。また、比較例2で作製したオーバーレイ原紙は、実施例1で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、湿潤引張強度、及び成型板とした時の透明性それぞれについて劣っていた。更に、比較例3で作製したオーバーレイ原紙は、実施例1で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、湿潤引張強度は同等であったが、成型板とした時の透明性に劣っていた。以上の結果より、実施例1で作製したオーバーレイ原紙は、湿潤引張強度に優れ、かつ成型板とした時の透明性にも優れていた。
【0030】
(実施例2)
透明性の高いα−セルロースパルプ(カナダ標準ろ水度690ml)100重量部に対し、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤としてWS−4052(星光PMC製、粘度28mPa・s、カチオン当量2.2meq/g)を0.68重量部添加し
、紙力助剤としてカルボキシメチルセルロースを0.08重量部添加して、丸網抄紙機を用いて坪量23g/mのオーバーレイ原紙を得た。
【0031】
(比較例4)
実施例2において、ポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤をWS−4046(星光PMC製、粘度19mPa・s、カチオン当量2.6meq/g)に代えた以外は実施例2と同様に実施し、オーバーレイ原紙を得た。
【0032】
上記の実施例2、比較例4について、原紙の湿潤引張強度、成型板とした時の透明性の評価結果を、表2に示す。
【0033】
【表2】

【0034】
表2に示したとおり、実施例2で作製したオーバーレイ原紙は、比較例4で作製したオーバーレイ原紙にくらべ、成型板とした時の透明性は同等であったが、湿潤引張強度に優れていた。

【産業上の利用可能性】
【0035】
以上説明してきたように、本発明によると、湿潤引張強度に優れ、かつ、成型板とした時の透明性に優れたオーバーレイ原紙が得られるため、生産性のよい、より色柄の鮮明な化粧板の製造が可能となる。この化粧板は、建材、家具等の材料として好適に用いることができる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
パルプ100重量部に対し、ブルックフィールド粘度計を用い22℃、60rpmで測定した15%水溶液の粘度が25〜45mP・sであり、コロイド滴定によりpH7で測定したカチオン当量が1.0〜2.5meq/gであるポリアミドポリアミンエピクロロヒドリン系湿潤紙力剤を0.3〜2.0重量部添加したパルプスラリーを湿式抄紙して得られるオーバーレイ原紙。


【公開番号】特開2009−235608(P2009−235608A)
【公開日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−82311(P2008−82311)
【出願日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願人】(000142252)株式会社興人 (182)
【Fターム(参考)】