JP2008002021A - 生分解性装丁用含浸紙 - Google Patents

Abstract

【課題】 生分解性でかつ再生可能であるという環境適性を有し、しかも耐折度、引裂度、及び層間剥離強度が実用的強度を有する装丁用含浸紙を提供する。
【解決手段】 パルプを主体とする原紙に生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンを含浸紙中の固形分が１０〜２０重量％となるように含浸してなる樹脂含浸紙及びその少なくとも一方の面に顔料及び生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンからなる着色層が塗布された塗布紙。
【選択図】 なし

Description

本発明は、生分解性樹脂エマルジョンを含浸した紙、並びにこれの少なくとも一方の面に生分解性樹脂エマルジョン及び顔料からなる着色層が塗布された紙の用途である再生可能な装丁用含浸紙に関する。

書籍、手帳、ビジネスダイアリー、アルバムあるいは各種バインダーファイル等の表紙として紙や不織布等の繊維基材に樹脂エマルジョンを含浸し、更にその表面に着色塗布層を設けた装丁紙が知られている（特許文献１）。
特開２００４−３４６４３９号公報更に含浸紙であっても、環境対策として、古紙処理装置で製紙用繊維の回収が可能な再生可能装丁紙も知られている。そしてこの装丁紙用の含浸樹脂としてはアクリル酸エステル共重合エマルジョン、エチレン酢酸ビニル共重合エマルジョン、スチレンブタジエン共重合エマルジョン、アクリロニトリルブタジエン共重合エマルジョン、メタクリル酸エステルブタジエン共重合エマルジョン、ポリウレタンエマルジョンが用いられている。また、着色塗布用の樹脂としては上記エマルジョン樹脂に加えて水溶性のバインダーが用いられている。しかしながら、これらの樹脂は水溶性バインダーの一部を除き非生分解性樹脂からなる（特許文献２〜５）。 特開平５−１９５４９１号公報 特開２０００−１６８２６７号公報 特開２００２−１７３８９１号公報 特開２００４−２５０６１５号公報

近年、生分解性樹脂からなるエマルジョンが開発されてきた。そしてこれを用いた含浸紙も検討されている。

具体的例として、農業用マルチシートがある（特許文献６及び７）。また、強度向上方法のひとつとして生分解性樹脂エマルジョンに脂肪族ポリイソシアネート化合物を配合する方法が提案されており、含浸紙への応用が記載されている（特許文献８）。更に、具体的な例としてはクリーンペーパー（特許文献９）がある。しかしながら、これらはいずれも装丁紙に関するものではない。
特開平０７−１２３８７６号公報 特開２０００−１９１９３０号公報 特開２００２−３７１２５９号公報 特開２００５−２８１９２１号公報

本発明の目的は生分解性樹脂エマルジョンを含浸して得られる生分解性の含浸紙からなる再生可能な装丁紙を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、パルプを主体とした原紙に生分解性樹脂エマルジョンを一定含有率になるように含浸することにより課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の第一は、パルプを主体とした原紙に生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンを含浸紙中の固形分が１０〜２０重量％となるように含浸された再生可能な生分解性装丁用含浸紙、である。

本発明の第二は、生分解性樹脂エマルジョンが粒径１．０μ以下のポリ乳酸である、請求項１に記載された生分解性装丁用含浸紙、である。

本発明の第三は、含浸紙の少なくとも一方の面に、生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョン及び顔料からなる着色層が塗布された、請求項１に記載された生分解性装丁用含浸紙である。

本発明の含浸紙は、パルプを主体とした原紙に生分解性樹脂エマルジョンを固形分が１０〜２０重量％となるように含浸することにより、装丁紙としての実用強度を有し、かつ再生が可能で更に廃棄されても微生物による生分解が可能という効果を奏する。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる生分解性樹脂エマルジョンとは、生分解性脂肪族ポリエステルのエマルジョンであり、具体的にはポリブチレンサクシネート系、ポリカプロラクトン系、ポリ乳酸系等のエマルジョンがある。しかしながら、含浸性を考慮すると、エマルジョン樹脂の粒径は１．０μ以下が好ましい。更に実用的強度の点から、ポリ乳酸系が好ましい。
ポリ乳酸樹脂は単独では比較的硬い樹脂であるので、含浸紙に柔軟性をもたせるためにはこれに生分解性の可塑剤あるいは低Tgの生分解性樹脂を混合させたタイプの含浸剤を用いたり、あるいは別途、生分解性の可塑剤エマルジョンを含浸時に混合して用いる。
含浸に用いる生分解性樹脂及び可塑剤の量は含浸紙中の固形分が１０〜２０重量％となるようにする。含浸率が低すぎると実用的な強度物性が得られない。また含浸率が高すぎると再生困難になる。

本発明において、含浸される原紙の繊維素材はセルロースパルプを主体としてこれに生分解性の化学繊維（レーヨン等）や合成繊維（ポリ乳酸繊維等）を含んでもよい。セルロースパルプとしては具体的にはLBKP、NBKP、LBSP、あるいはNBSPが含浸紙物性及び地合のバランスを考慮して単独あるいは混合で用いられる。そして、含浸性、含浸紙物性並びに地合のバランスを考慮して叩解される。

本発明において、含浸時に原紙の紙切れを起こさないことを目的として抄造時に湿潤紙力剤を用いる。通常対パルプ固形分で０．２重量％以上添加する。添加率が高くなると再生し難くなるので通常１．０％以下、好ましくは０．５％以下とする。

本発明において、用いられる湿潤紙力剤としてはポリアミドポリアミン・エピクロロヒドリンがある。

本発明において、湿潤紙力剤以外にアニオン性の乾燥紙力剤を添加してもよい。具体的にはCMCやアニオン性のアクリルアミド系樹脂がある。通常、固形分として対パルプ１重量％以下で用いられる。

本発明において、抄紙する原紙の坪量は５０g/m2以上が好ましい。

本発明において、装丁用含浸紙を着色する場合、原紙抄造の段階あるいは含浸の段階で顔料あるいは染料を用いて着色することが出来る。

本発明において、含浸剤にはサイズ剤を添加することが好ましい。市販の生分解性樹脂エマルジョンは含浸後に含浸紙にサイズ度が付与されないものが多い。このため、サイズ剤を加えてサイズ度を付与する。サイズ剤としては、ワックス系のサイズ剤を用いると良い。具体的にはパラフィン系、マイクロクリスタリン系、カルナウバワックス系、あるいはAKD系のサイズ剤がある。

本発明において、含浸紙の少なくとも一方の面に着色層を塗布することができる。この場合、着色剤としての顔料のバインダーとして生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンを用いることが出来る。

本発明において、装丁紙にエンボスを付与しても良い。エンボスは抄紙工程中、含浸工程中あるいは塗布工程後に行うことが出来る。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
なお、実施例中の測定値は以下の方法によった。
１）引裂度：JISP-8116
２）耐折度：JISP-8115
３）紙間剥離強度：JISP-8189
４）離解性：試料３ｇを採取し、５０℃、濃度０．５％の苛性ソーダ水溶液１００ｍｌに１０分間浸漬した後、取り出しこれを水８００ｍｌの入ったミキサーで１分間処理した後、手漉きして離解状態を観察した。
：完全に離解されている。
：微量の未離解物がある。
× ：未離解物が相当量ある。

実施例１
パルプ配合をNBKP/LBKP=４/６として５００mlCSFに叩解したパルプに湿潤紙力剤(荒川化学工業製AF-255)を対パルプ当たり０．５重量％添加して坪量２００g/m2の原紙を得た。この原紙に、ポリ乳酸エマルジョン(第一工業製薬製プラセマL110、粒径０．６μ)／可塑剤エマルジョン（第一工業製薬製サプラセマPCZ）＝（固形分比）１００／３０の配合の１０重量％及びAKDサイズ剤（荒川化学工業製SPK-920）０．７重量％からなる含浸剤を含浸率が１０重量％になるように含浸して乾燥後１２０℃×３分熱処理した。この含浸紙の耐折強さは３．４８、剥離強度は０．１５０Ｎ/mm、引裂度は３,８９０ｍNで、離解性は○であった。

比較例１
実施例１において、ポリ乳酸エマルジョン(第一工業製薬製プラセマL110)／可塑剤エマルジョン（第一工業製薬製サプラセマPCZ）＝（固形分比）１００／３０の配合の３０重量％及びAKDサイズ剤（荒川化学工業製SPK-920）０．７重量％からなる含浸剤を含浸率が３０重量％になるように含浸した以外は同じ方法で原紙作製、含浸並びに熱処理して含浸紙を得た。これらの含浸紙の耐折度は３．７０、層間剥離強度は０．２１６Ｎ/mm、引裂度は３２９０ｍNであったが、離解性は×であった。

実施例２
パルプ配合をNBKP/LBKP=２/８として５８０mlCSFに叩解したパルプに湿潤紙力剤(荒川化学工業製AF-255)を対パルプ当たり０．３重量％添加して坪量２００g/m2の原紙を得た。この原紙に、ポリ乳酸エマルジョン(第一工業製薬製プラセマL110)／可塑剤エマルジョン（第一工業製薬製サプラセマPCZ）＝（固形分比）１００／５０の配合の２０重量％及びAKDサイズ剤（荒川化学工業製SPK-920）０．７重量％からなる含浸剤を含浸率が２０重量％になるように含浸して乾燥後１２０℃×３分熱処理した。この含浸紙の耐折強さは３．６０、剥離強度は０．１７０Ｎ/mm、引裂度は４,２６０ｍNで、離解性は○であった。

比較例２
実施例１において、ポリ乳酸エマルジョン(第一工業製薬製プラセマL110)／可塑剤エマルジョン（第一工業製薬製サプラセマPCZ）＝（固形分比）１００／３０の配合の７重量％及びAKDサイズ剤（荒川化学工業製SPK-920）０．７重量％からなる含浸剤を含浸率が７重量％になるように含浸した以外は同じ方法で原紙作製、含浸並びに熱処理して含浸紙を得た。この含浸紙の耐折度は３．１０、層間剥離強度は０．１１０Ｎ/mm、引裂度は３，９００mＮで、離解性は○であった。

実施例３
実施例２において、ポリ乳酸と生分解性可塑剤からなるポリ乳酸系エマルジョン（ミヨシ油脂ランディＰＬ−３０００、粒径１．２μ）の１５重量％及びAKDサイズ剤（荒川化学工業製SPK-920）０．７重量％からなる含浸剤を含浸率が１５重量％となるように含浸した以外は同じ方法で原紙作成、含浸並びに熱処理して含浸紙を得た。この含浸紙の耐折度は３．０９、層間剥離強度は０．１６０Ｎ/mm、引裂度は３，９８０ｍＮで、離解性は○であった。

実施例４
実施例１において含浸剤に０．５重量％の青色染料、０．２重量％の黄色染料並びに０．３重量％の界面活性剤を加えた以外は同じ方法で原紙作成及び含浸して含浸紙を得た。次にポリ乳酸エマルジョン(第一工業製薬製プラセマL110)／可塑剤エマルジョン（第一工業製薬製サプラセマPCZ）＝（固形分比）１００／２０の配合のエマルジョンを固形分で２５重量部、緑色顔料３重量部、増粘剤としてＣＭＣＮａ２重量％液５重量部からなる塗布液を作製して、これをワイヤーバーで片面に２５ｇ／ｍ２塗布した。得られた含浸塗布紙の物性はこの含浸紙の耐折度は３．４３、層間剥離強度は０．１４４Ｎ/mm、引裂度は４，１００mＮで、離解性は△であった。

以上説明してきたように、本発明の生分解性樹脂含浸紙は耐折度、引裂度、層間剥離強度等の装丁紙としての実用強度があり、かつ再生可能であり、更に廃棄する場合には微生物による生分解が可能であるので環境適性にも優れている。

Claims (3)

1. パルプを主体とした原紙に生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンを含浸紙中の固形分が１０〜２０重量％となるように含浸したことを特徴とする再生可能な生分解性装丁用含浸紙。
2. 生分解性樹脂エマルジョンが粒径１．０μ以下のポリ乳酸である、請求項１に記載された生分解性装丁用含浸紙。
3. 含浸紙の少なくとも一方の面に、顔料及び生分解性樹脂エマルジョンあるいはこれと生分解性可塑剤エマルジョンからなる着色層が塗布された、請求項１に記載された生分解性装丁用含浸紙。