JPH11302991A

JPH11302991A - 低密度紙

Info

Publication number: JPH11302991A
Application number: JP11062798A
Authority: JP
Inventors: Akiko Mitsushiba; 晶子三柴
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】抄紙性が良好で、強度、柔軟性をコントロール
しやすい低密度紙を提供する。【解決手段】カールドファイバーを含むパルプ繊維層に
均一に分散保持された発泡体粒子を含有する低密度紙で
あり、前記カールドファイバーは全繊維重量に対し、１
０重量％以上９０重量％以下含有し、発泡体粒子は熱膨
張性マイクロカプセルの発泡体であり、前記発泡性粒子
は、カールドファイバーを含む全繊維重量に対して、１
重量％以上２０重量％以下添加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡性粒子を混抄
した低密度紙に関し、さらに詳しくは各種断熱材、クッ
ション材、壁材等に使用することのできるパルプを主体
とする低密度紙に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来各種断熱材、クッション材としては
安価で成形加工性が良いことから発泡スチロールや発泡
ポリエチレン等が、壁材としては塩化ビニル樹脂等の高
分子ポリマーが主に使用されてきた。しかしながら昨今
の環境汚染防止のため、自然に崩壊したり、燃焼しても
汚染物質や煤煙等がでにくい紙基材等に切替が進められ
ている。

【０００３】紙基材に、断熱性、クッション性の機能を
持たせる方法としては、独立気泡に近い空気層を紙に与
えるのが有効である。特公昭５２−３９９２４号公報に
はシラスバルーンを抄造時に内添する方法、特開昭５５
−１８１１６号公報には紙に発泡性マイクロカプセルを
内添する方法が開示されているが、パルプとの比重差が
有りすぎて巧く均一に抄紙することが難しく、得られる
シートの密度は０．５ｇ／ｃｍ³ 前後で、満足のいくレ
ベルではない。また、特開平５−３３９８９８号公報に
は、発泡性マイクロカプセルを内添したシートの湿紙水
分を規定することにより低密度紙を製造する方法が開示
されている。しかしながら、断熱性、クッション性に優
れた低密度紙を得るためには、発泡性マイクロカプセル
を使用する場合は、所望する密度によって異なるが、そ
の配合量はパルプ重量に対して１０〜３０重量％程度配
合しなくてはならず、大幅なコストアップとなる。ま
た、発泡性マイクロカプセルの配合量が多くなると、均
一に発泡することは難しく、密度の均一性が損なわれ
る。

【０００４】一方、発泡性マイクロカプセルを使用せず
に低密度紙を得る方法としては、特開平９−４１３００
号公報に架橋剤によってパルプ繊維をカールさせた、い
わゆるカールドファイバーを配合することが開示されて
いる。カールドファイバーを配合して低密度化にする場
合には、カールドファイバーを主体に構成する必要があ
るが、カールドファイバーは繊維同士の絡みが弱く、保
水性も低いことから、多量に配合すると、抄紙が困難と
なるばかりでなく、シート強度も発現しない。そこで、
前記特開平９−４１３００号公報では、カールドファイ
バーを主体とし、さらに微細繊維を配合して強度を確保
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、抄紙性が容
易で、かつシート強度、および柔軟性がコントロールし
やすい低密度紙を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、低密度紙で
の断熱材、クッション材および壁装材への用途開発にあ
たって、抄紙性が容易で、シート強度や柔軟性のコント
ロールが容易な低密度紙を得るため鋭意研究を重ねた結
果、カールドファイバーを含むパルプ繊維に発泡性粒子
を混抄することにより、カールドファイバーの配合量と
発泡性粒子の配合量を少なくすることが可能で、十分な
低密度が得られ、シート強度と柔軟性のコントロールが
容易にできることを見出し、発明を完成させたものであ
る。（１）カールドファイバーを含むパルプ繊維層に均一
に分散保持された発泡性粒子を含有することを特徴とす
る低密度紙。（２）前記カールドファイバーの含有量が全繊維重量
に対し、１０重量％以上９０重量％以下であることを特
徴とする（１）記載の低密度紙。（３）前記発泡体粒子は、熱膨張性マイクロカプセル発
泡性粒子の発泡体であることを特徴とする（１）記載の
低密度紙。（４）発泡性粒子を、カールドファイバーを含む全繊維
重量に対して１重量％以上２０重量％以下添加したこと
を特徴とする請求項１記載の低密度紙。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、カールドファイバーを
含むパルプ繊維と発泡性粒子を混抄し、得られる低密度
紙である。本発明で用いられるカールドファイバーは、
分子内架橋反応による化学結合によってカールやネジレ
のような変形を固定化した、元の繊維の長さと比べて見
かけの長さが小さくなったパルプ繊維のことをいう。カ
ールドファイバーとしては公知のものが使用できる。例
えば乾式架橋法、水性溶液架橋法、実質上非水性溶液架
橋法があり、それぞれ米国特許第３，２２４，９２６号
明細書、第３，２４１，５５３号明細書、第４，０３
５，１４７号明細書に開示されている。架橋剤としては
ホルムアルデヒドおよびホルムアルデヒド付加物が最も
公知であるが、それ以外にもＣ２〜Ｃ８のジアルデヒド
並びに酸官能基を有するＣ２〜Ｃ８のモノアルデヒドを
使用してセルロース系繊維の内部を架橋させる（特公平
５−７１７０２号公報）方法等が挙げられる。パルプ繊
維に架橋剤を添加した後、機械的攪拌を施し、次いでフ
ラッフ化と加熱処理を行い、繊維に変形を付与したまま
固定するとカールの大きなカールドファイバーが得られ
る。

【０００８】しかしながら、これら架橋結合を有するパ
ルプ繊維は、架橋処理によりセルロース分子の水酸基
（−ＯＨ）が減少し、そのためこのような繊維の親水性
は架橋処理を行わないパルプに比べ小さくなっており、
繊維間結合を形成する能力が低く、抄紙が困難である。
またカールドファイバー単独でシート化した場合、乾燥
後の強度は著しく低い。

【０００９】特開平９−４１３００号公報では、使用す
るカールドファイバーの保水度とカール度合い（湿潤カ
ールファクター）を規定している。特開平９−４１３０
０号公報の場合は低密度化するための手段がカールドフ
ァイバーの配合のみによって決まるため抄紙性と低密度
化のバランスを考慮すると、保水度２５〜６５％、湿潤
カールファクター０．５〜１．０に限定された。しかし
ながら、本発明の低密化はカールドファイバーの配合と
発泡性粒子の添加の２つの組み合わせで決定される。し
たがって、カールドファイバーのみで低密度を発現する
場合と比べ、使用できるカールドファイバーの物性が限
定されない。カールドファイバーによる低密度化が多少
不十分であっても発泡性粒子の添加によってその効果を
補うことができる。また、カールドファイバーの配合量
によってシートの柔軟性を自在にコントロールできる。

【００１０】このように、本発明では、シートを低密度
化する手段として、カールドファイバーとともに、通常
の木材パルプも混抄し、さらに発泡性粒子により、カー
ルドファイバーの配合量が少なくなった分を補強してい
る。

【００１１】通常の木材パルプとしては、ＮＢＫＰ、Ｌ
ＢＫＰ、ＮＢＳＰ、ＬＢＳＰその他の木材パルプやリン
ターパルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、バガスパルプの
ような非木材パルプ、また、ミクロフィブリルのような
微細繊維でも良い。また、カールドファイバーは叩解に
は適さず、未叩解で使用することが好ましいが、その他
パルプは叩解しても、未叩解でも適宜選択できる。

【００１２】カールドファイバーの配合量は、全繊維重
量に対し、１０重量％〜９０重量％が好ましい。１０重
量％未満では、カールドファイバーによる低密度化効果
が不十分であり、９０重量％を超えると抄紙が困難とな
るだけでなく、シートの強度も発現しにくい。

【００１３】発泡性粒子は、発泡性粒子として熱膨張性
マイクロカプセル発泡性粒子を用いて発泡させたものが
好ましい。熱膨張性マイクロカプセル発泡性粒子には最
適発泡温度が異なるものがあるが、抄紙機ドライヤーの
温度条件を考慮して選定すれば良い。発泡性粒子の添加
量は、カールドファイバーを含む全繊維重量に対し１〜
２０重量％が好ましい。１重量％未満では生成する発泡
体粒子の効果が不十分であり、２０重量％を超えるとコ
ストアップの原因となる上に、巾方向の厚さコントロー
ルが難しい。

【００１４】製紙用薬品としては、通常の抄紙で用いら
れるサイズ剤、その定着剤、紙力剤、さらには、無機粉
体を配合する場合にはその歩留まり向上剤等が挙げられ
る。サイズ剤としてはアルキルケテンダイマー、スチレ
ンアクリル樹脂、ロジン等の内添サイズ剤がある。その
定着剤としてはカチオン系の薬品が選ばれる。例えば中
性抄紙の場合にはポリアミドエピクロルヒドリン樹脂
が、酸性抄紙の場合には硫酸バンド等の薬品が使用され
る。紙力剤としてはポリアクリルアミド系の紙力剤があ
る。もちろん本発明は前記薬品に限定されるものではな
い。

【００１５】上記材料からなる原料・薬品のスラリーを
常法により抄紙する。抄紙は通常の長網抄紙機、円網抄
紙機、短網抄紙機、傾斜抄紙機、各種コンビネーション
抄紙機等のいずれでも良く、特に限定されるものではな
い。低密度紙の坪量も各種用途によって限定されるもの
ではない。発泡・乾燥は通常の多筒ドライヤー、ヤンキ
ードライヤー、スルードライヤー等の何れでも良く、特
に限定されないが、ドライヤー表面温度、熱風温度が高
いほど低密度化しやすい傾向がある。

【００１６】かくして得られた低密度紙に、各種高分子
水溶液を含浸、塗工しても良い。含浸方法は通常のオン
マシンサイズプレス含浸、あるいはオフマシン含浸のい
ずれでも良い。含浸用薬品としては、エンボス性強化の
ためにデンプン、ポリビニルアルコール、メチロール化
メラミン、ＳＢＲラテックス、ＮＢＲラテックス等の天
然・合成樹脂を含浸する。また難燃性付与には、リン酸
グアニジン、硫酸グアニジン、スルファミン酸グアニジ
ン、スルファミン酸アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム等の難燃剤を含浸又は塗工するこ
とができる。また、含浸、塗工樹脂はこれらに限定され
ることなく、要求特性によって適宜選択することができ
る。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。なお、以下において％とあるのは重量％を示
す。

【００１８】実施例１針葉樹晒クラフトパルプ絶乾３０ｇを容量が１リットル
の双腕型ニーダー（型式：Ｓ―１、森山製作所製）に入
れ、さらに非ホルムアルデヒド系架橋剤（商標：スミテ
ックスＮＦ−５００Ｋ、住友化学工業社製）とその助剤
（商標：スミテックスＡＣＣＥＬＥＲＡＴＯＲＸ−６
０、住友化学工業社製）をそれぞれ絶乾パルプ重量当た
り３．０％と０．２５％を添加し、次いで水を添加して
固形分濃度３５％に調整した後、２７℃で双腕をそれぞ
れ６０ｒｐｍと１００ｒｐｍで回転させ、２０分間攪拌
処理を施した。その後、パルプを前記ニーダーから取り
出し、パルプを手で良くほぐしてから実験用ワーレンブ
レンダーによりパルプ塊を離解してフラッフ化し、次い
でこのフラッフ化したパルプを温度１５０℃の送風式乾
燥機に入れ、無拘束の状態で２時間乾燥させ、この乾燥
パルプを乾燥機から取り出し、冷却した。このようにし
てカールドファイバーを作製した。

【００１９】このカールドファイバー２０％とＮＢＫＰ
４０％、ＬＢＫＰ４０％（すべて未叩解）を混合し、発
泡性粒子として熱膨張性マイクロカプセル（ＥＸＰＡＮ
ＣＥＬ０５３、日本フィライト社製）を全繊維重量に対
して１０％、製紙用薬品を次の絶乾重量％で添加した。
サイズ剤としてアルキルケテンダイマー（サイズパイン
Ｋ９０２、荒川化学工業社製）０．１％、その定着剤と
してカチオン化デンプン（ＣＰ−１０Ａ、大和化学工業
社製）０．８％、紙力剤としてポリアクリルアミド（ポ
リストロン１１７、荒川化学工業社製）％、湿潤紙力剤
としてポリアミド樹脂（アラフィクッス１２５、荒川化
学工業社製）０．３％である。このように調整した紙料
から実験室手抄きマシンで坪量８０ｇ／ｍ² の紙を抄紙
した。乾燥には、回転式ドライヤーを使用し１４０℃で
行った。乾燥により発泡性粒子は発泡して低密度紙が得
られた。得られた低密度紙の密度、引張強度、ガーレー
剛度を測定した。また、抄紙性はワイヤー剥がれの善し
悪しを評価した。

【００２０】測定方法密度：ＪＩＳＰ８１１８に準ずる。引張強度：ＪＩＳＰ８１１３に準ずる。ガーレー剛度：ＴＡＰＰＩＴ５４３ｏｍ−９４に準ず
る。抄紙性は以下の４段階の評価で示した。 ◎．ワイヤーからきれいに剥がれる。 ○：ワイヤーに少々毛羽が残るものの、特に問題ない。 △：ワイヤーにシートが５０％程度残る。 ×：ワイヤーから全く剥がれない

【００２１】実施例２実施例１のカールドファイバーを用い、カールドファイ
バー８０％、ＮＢＫＰ２０％を混合し、発泡性粒子を３
％添加した以外は、実施例１と同様に抄紙し、低密度紙
を得た。

【００２２】実施例３実施例１のカールドファイバー５０％、ＮＢＫＰ２０
％、ＬＢＫＰ３０％を混合し、発泡性粒子を３％添加し
た以外は、実施例１と同様にして抄紙し、低密度紙を得
た。

【００２３】実施例４実施例１のカールドファイバー５０％、ＮＢＫＰ２０
％、ＬＢＫＰ３０％（ただし、ＮＢＫＰ／ＬＢＫＰはフ
リーネス４５０ｍｌＣＳＦに叩解）を混合し、発泡性粒
子を１０％添加した以外は、実施例１と同様にして抄紙
し、低密度紙を得た。

【００２４】実施例５実施例１のカールドファイバー１５％、ＮＢＫＰ４０
％、ＬＢＫＰ４５％（未叩解）を混合し、発泡性粒子を
１５％添加した以外は、実施例１と同様にして抄紙し、
低密度紙を得た。

【００２５】比較例１発泡性粒子を配合せずに、実施例１のカールドファイバ
ー１００％で抄紙し、低密度紙を得た。

【００２６】比較例２実施例１のカールドファイバー５％、ＮＢＫＰ２０％、
ＬＢＫＰ７５％を混合し、発泡性粒子を１０％添加した
以外は実施例１と同様に抄紙し、低密度紙を得た。各実
施例および比較例の測定結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１からも明らかなように、所定内のカー
ルドファイバー、発泡性粒子を配合して発泡させた低密
度紙は、抄紙性も良好で、密度も低く、強度も確保でき
る。また、紙の柔軟性をカールドファイバーの配合量に
よって自由にコントロールできる（実施例１〜５）。

【００２９】これに対し、カールドファイバー１００％
で抄紙した低密度紙は、発泡性粒子を配合しなくても、
密度を低くすることはできるが、抄紙性が悪く、強度が
発現しにくい（比較例１）。また、カールドファイバー
の配合量が少ない場合には、カールドファイバーによる
低密度化の効果が少ないとともに、シートが硬くなる
（比較例２）。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カールドファイバーを含むパルプ層に発泡性粒子を含有
して得られた低密度紙は、抄紙性が良好で、シート強
度、柔軟性が自由にコントロールでき、クッション材や
断熱材、包装材や壁装材への幅広い応用が可能な低密度
紙を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カールドファイバーを含むパルプ繊維層に
均一に分散保持された発泡体粒子を含有することを特徴
とする低密度紙。
【請求項２】前記カールドファイバーの含有量が全繊維
重量に対して１０重量％以上９０重量％以下である請求
項１記載の低密度紙。
【請求項３】前記発泡体粒子は、熱膨張性マイクロカプ
セル発泡性粒子の発泡体であることを特徴とする請求項
１記載の低密度紙。
【請求項４】発泡性粒子を、カールドファイバーを含む
全繊維重量に対して１重量％以上２０重量％以下含有し
たことを特徴とする請求項１記載の低密度紙。