JPH0571008A - パルプ状バインダーの製造法及びシート状物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 層間接着力、乾燥時及び湿潤時の引張強度、
平滑性にすぐれ厚みむらのない不織布の製造に有用な、
パルプ状のポリビニルアルコール系樹脂バインダーを得
る。 【構成】ケン化度８５モル％以上、重合度５００〜３０
００のポリビニルアルコール系樹脂の３〜１５重量％水
溶液を、凝固液中にノズルから吐出し、該吐出繊維に、
１００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度を与える

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は化繊紙、ガラス繊維紙、
パルプ紙、又はこれらの混合紙等の湿式不織布を製造す
るための接着剤として有用な、ポリビニルアルコール系
樹脂のパルプ状バインダーを一工程で製造する方法およ
びそれを用いたシート状物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から製紙用等の不織布用途に、繊維
状のポリビニルアルコール系樹脂がバインダーとして多
量に使用されている。現在使用されている繊維状のポリ
ビニルアルコール系樹脂バインダーは、ポリビニルアル
コール系樹脂の水溶液から湿式紡糸法あるいは乾式紡糸
法にて一旦長繊維を作製し、ついでこれを細かく切断す
るという二工程で製造されている。

【０００３】一方、かかる方法とは根本的に異なる方法
として例えば特公昭３７−５７３２号公報には、樹脂溶
液を沈殿剤液中に導入し、これに剪断力をかけることに
よって、より保水度の高いパルプ状バインダーを製造す
る方法も知られているが、疎水性の樹脂からパルプ状バ
インダーを製造することが中心であり、ポリビニルアル
コール系樹脂からの具体的な製造条件については全く開
示がなく、実用化の課題は未解決のままである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】市販されている繊維状
ポリビニルアルコール系樹脂バインダーは、形状が棒状
であるため、化合繊の短繊維（例えば５〜２０mm長）を
主体とした湿式不織布（例えばレーヨン紙等）やガラス
繊維紙のバインダーとして使用する場合、繊維同志の絡
み合いが少なく、かつそのシートの保水度が小さいため
湿紙の形状保持能が小さい。その為、実操業上において
抄紙機のオープンドロー部をなくす等の装置上の改造、
工夫が必要となる。従来の繊維状（棒状）バインダーに
代わって天然セルロース繊維の叩解パルプの形状に似
た、即ち棒状ではない分岐を有するいわゆるパルプ状の
繊維を成形することにより、化合繊等との絡み合いがし
易く、且つそのシートの保水能が高く、シートの形成能
を有する繊維状バインダーの開発が望まれるところであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、上
記課題を解決すべく種々検討を行った結果、ケン化度８
５モル％以上、重合度５００〜３０００のポリビニルア
ルコール系樹脂の３〜１５重量％水溶液を、凝固液中に
ノズルから吐出し、該吐出繊維に１００００ｓｅｃ^-1以
上の剪断速度を与えることにより、得られる繊維状バイ
ンダーは分岐をもつパルプ状形態の繊維で、高い保水能
を有し、前述の様な化合繊やガラス繊維等と混ぜて湿式
抄造する場合、本発明のパルプ状バインダーと他の繊維
とがよく絡み合い保水能が高く、従って湿紙の保持能が
高く、安定して不織布やガラス繊維紙が得られることを
見出し本発明を完成した。

【０００６】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
で用いるポリビニルアルコール系樹脂とは、ポリ酢酸ビ
ニルの部分ケン化物あるいは、完全ケン化物のみなら
ず、ビニルエステルとそれと共重合しうる単量体、例え
ばエチレン、プロピレン、イソブチレン、α−オクテ
ン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン
類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、イタコン酸等の不飽和酸類あるい
はその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル等、アク
リルニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル類、ア
クリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレ
ンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン
酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、アルキル
ビニルエーテル類、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチ
ルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニ
ウムクロライド、ジメチルアリルアンモニウムクロライ
ド等のカチオン基を有する化合物、ビニルケトン、Ｎ−
ビニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等との
共重合体ケン化物が挙げられるが、必ずしもこれに限定
されるものではない。

【０００７】ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は
８５モル％以上、好ましくは９０〜１００モル％、又重
合度５００〜３０００、好ましくは５００〜２０００の
範囲からと選ぶことが必要である。ケン化度が８５モル
％以下ではバインダーが冷水可溶性となり抄紙不可能で
あり、重合度が５００以下ではバインダーの強度が低下
し一方３０００以上では紡糸液の粘度が高くなる。

【０００８】次に、本発明の方法について各工程別に説
明する。 １．原液調製工程 ポリビニルアルコール系樹脂を所定濃度（３〜１５重量
％）になるように、溶解機中で１０〜１５時間、６０〜
９０℃で加温溶解を行う。溶液の濃度が３重量％以下で
はポリビニルアルコールの析出が不能となり綿状のバイ
ンダーしか得られず、一方１５重量％以上ではバインダ
ー同志が絡まって実用にならない。又、後の紡糸にさし
つかえない程度の量の架橋剤を更に添加してもよい。

【０００９】２．紡糸工程 原液を１０〜４０℃の凝固液中へノズルを通して押し出
す。本発明ではこの吐出繊維に１００００ｓｅｃ^-1以上
好ましくは１５０００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度をかけ
る。かかる操作が本発明におけるポイントであり保水度
の高いバインダーとなる。剪断速度をかけるには通常は
凝固液を高速で撹拌する。本発明でいう剪断速度は、吐
出繊維が凝固浴中の撹拌機と凝固浴壁とのクリアランス
部の間を通過するときの状態で定義され、撹拌機の周速
（mm／sec）／クリアランス(mm）で求められる。

【００１０】凝固剤としては、ぼう硝、硫酸アンモニウ
ム、リン酸ナトリウムなどの塩類及び水酸化ナトリウム
などのアルカリが使用できるが、工業的には凝固能と経
済性により、ぼう硝水溶液が主として使用される。又、
該工程における着色を防止するために、凝固液中に硫酸
亜鉛や硫酸マグネシウム或いは少量の硫酸を添加した
り、銅やマンガンなどの微量の重金属の塩類を加えても
よい。

【００１１】ノズルに関しては、円、角等の任意の形状
のノズルが用いられ十字線、放射線、星型等の配列が適
宜採用される。ノズルの径は０.０１〜０.５mmが実用的
である。この紡糸工程において凝固されたパルプ状バイ
ンダーは、凝固液からろ別された後製品化される。

【００１２】このポリビニルアルコール系樹脂バインダ
ーを用いて抄紙する場合、原料繊維には砕木パルプ、ク
ラフトパルプ、セミケミカルパルプ、亜硫酸パルプ、ソ
ーダパルプ、ケミグランドパルプ等の木材繊維、木綿、
マニラ麻、黄麻等の植物繊維、ポリエステル系、ポリア
クリル系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ
アミド系等の疎水性合成繊維、ビニロン等の親水性合成
繊維、ビスコースレイヨン、ビスコーススフ、アセテー
ト等の再生繊維、ガラス繊維、アスベスト、炭素繊維等
の無機繊維、並びにこれらの混合物が挙げられる。本発
明のバインダーの使用量は原料繊維の種類にもよるが２
〜２０重量％好ましくは１３〜１５重量％が適当であ
る。原料繊維とバインダーの混合物スラリーは常法によ
って抄紙される。

【００１３】

【作 用】本発明の製造法は、保水度の向上したパル
プ状のポリビニルアルコール系樹脂バインダーを提供で
きる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。実施例において記載の部、％はすべて重量基
準によるものである。乾紙の強度はＪＩＳ Ｐ８１１３
の試験法で測定した。湿紙の強度は水分７０％の湿紙を
巾２５mm、長さ１６０mmに裁断し、テンシロン測定機
（オリエンテック社製、ＨＴＭ−１００）を用いて、フ
ルスケール１００ｇ、チャック間隔１００mm、引っ張り
速度５０mm／minで測定し、６回の測定値の平均値を示
した。

【００１５】実施例１ ケン化度９９モル％、重合度１７００のポリビニルアル
コール５重量％の水溶液を、５０００rpmで撹拌下の凝
固液（硫酸ナトリウムの３０重量％水溶液）中にノズル
より吐出した。剪断速度は２００００ｓｅｃ^-1であっ
た。得られたパルプ状バインダー１.５部と９μm×１３
mmガラス繊維２８.５部を水６０００部中に添加し、往
復反転式撹拌機（島崎製作所製、ＳＶ型アジター）で分
散し、０.５％濃度の混合スラリーを得た。該スラリー
を乾燥重量で３０ｇ／m²相当量採取し、８０メッシュの
ワイヤーを用いてスラリーを溜抄きし、脱水後、ワイヤ
ー上の湿紙をフェルトに転移し、湿紙水分が７０％とな
るようにプレスした後、フェルトから湿紙を剥がし、ヤ
ンキードライヤーにて１１０℃で乾燥した。ワイヤー、
フェルトからの湿紙の剥がれが良く、湿紙のハンドリン
グ性に優れたシートであった。乾燥前の湿紙の強度及び
得られたシートの特性を表１に示す。

【００１６】実施例２ 実施例１で得られたパルプ状バインダー３部と９μm×
１３mmガラス繊維２７部を水６０００部中に添加し、往
復反転式撹拌機（島崎製作所製、ＳＶ型アジター）で分
散し、０.５％濃度の混合スラリーを得た。該スラリー
を乾燥重量で３０ｇ／m²相当量採取し、８０メッシュの
ワイヤーを用いてスラリーを溜抄きし、脱水後、ワイヤ
ー上の湿紙をフェルトに転移し、湿紙水分が７０％とな
るようにプレスした後、フェルトから湿紙を剥がし、ヤ
ンキードライヤーにて１１０℃で乾燥した。ワイヤー、
フェルトからの湿紙の剥がれが良く、湿紙のハンドリン
グ性に優れたシートであった。乾燥前の湿紙の強度及び
得られたシートの特性を表１に示す。

【００１７】実施例３ 実施例１で得られたパルプ状バインダー４.５部と９μm
×１３mmガラス繊維２５.５部を水６０００部中に添加
し、往復反転式撹拌機（島崎製作所製、ＳＶ型アジタ
ー）で分散し、０.５％濃度の混合スラリーを得た。該
スラリーを乾燥重量で３０ｇ／m²相当量採取し、８０メ
ッシュのワイヤーを用いてスラリーを溜抄きし、脱水
後、ワイヤー上の湿紙をフェルトに転移し、湿紙水分が
７０％となるようにプレスした後、フェルトから湿紙を
剥がし、ヤンキードライヤーにて１１０℃で乾燥した。
ワイヤー、フェルトからの湿紙の剥がれが良く、湿紙の
ハンドリング性に優れたシートであった。乾燥前の湿紙
の強度及び得られたシートの特性を表１に示す。

【００１８】比較例１ 市販されている繊維状（１ｄ×３mm）ポリビニルアルコ
ール系樹脂バインダー３部と９μm×１３mmガラス繊維
２７部を水６０００部中に添加し、実施例１と同様の方
法で抄紙した。ワイヤーからフェルトへ転移時、フェル
トからの湿紙を剥がす際、ワイヤー及びフェルトに湿紙
の一部がとられ、又湿紙強度が弱く、ハンドリング性の
悪いシートであった。得られたシートの特性を表１に示
す。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例４ ケン化度９９モル％、重合度１７００のポリビニルアル
コール５重量％の水溶液を、５０００rpmで撹拌下の凝
固液（硫酸ナトリウムの３０重量％水溶液）中にノズル
より吐出した。剪断速度は２００００ｓｅｃ^-1であっ
た。得られたパルプ状バインダー３部と１.５ｄ×５mm
のレーヨン繊維２７部を水６０００部中に添加し、往復
反転式撹拌機（島崎製作所製、ＳＶ型アジター）で分散
し、０.５％濃度の混合スラリーを得た。該スラリーを
乾燥重量で３０ｇ／m²相当量採取し、８０メッシュのワ
イヤーを用いてスラリーを溜抄きし、脱水後、ワイヤー
上の湿紙をフェルトに転移し、湿紙水分が７０％となる
ようにプレスした後、フェルトから湿紙を剥がし、ヤン
キードライヤーにて１１０℃で乾燥した。ワイヤー、フ
ェルトからの湿紙の剥がれが良く、湿紙のハンドリング
性に優れたシートであった。乾燥前の湿紙の強度及び得
られたシートの特性を表２に示す。

【００２１】比較例２ 市販されている繊維状（１ｄ×３mm）ポリビニルアルコ
ール系樹脂バインダー３部と１.５ｄ×５mmのレーヨン
繊維２７部を水６０００部中に添加し、実施例２と同様
の方法で抄紙した。ワイヤーからフェルトへ転移時、フ
ェルトからの湿紙を剥がす際、ワイヤー及びフェルトに
湿紙の一部がとられ、又湿紙強度が弱く、ハンドリング
性の悪いシートであった。得られたシートの特性を表２
に示す。

【００２２】実施例５ ケン化度９９モル％、重合度１７００のポリビニルアル
コール５重量％の水溶液を、５０００rpmで撹拌下の凝
固液（硫酸ナトリウムの３０重量％水溶液）中にノズル
より吐出した。剪断速度は２００００ｓｅｃ^-1であっ
た。得られたパルプ状バインダー１０重量％と９μm×
１３mmガラス繊維９０重量％との混合物を抄紙機の短網
で抄紙し、ヤンキードライヤーにて１１０℃で乾燥して
巻き取り坪量３０ｇ／m²の不織布を得た。本発明による
パルプ状のバインダー繊維を配合したものはウェットシ
ートの保水性が高く、短網からの剥がれ、ウェットフェ
ルトからの剥がれも良く、断紙することなく安定抄造が
できた。乾燥前の湿紙の強度及び得られたシートの特性
を表２に示す。

【００２３】比較例３ 市販の繊維状（１ｄ×３mm）バインダーを１０重量％と
９μm×１３mmガラス繊維９０重量％とを配合したシー
トを実施例３と同様の方法で抄紙した。比較の処方にお
いては繊維同志の絡み、保水能が低い為、ワイヤー、ウ
ェット、フェルトからの剥がれが安定せず、湿紙が毛羽
だちドライヤーへの通紙時断紙が多く安定抄造性に欠け
た。得られたシートの特性を表２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【効 果】本発明においては、特定濃度のポリビニルア
ルコール系樹脂水溶液を特定の剪断速度をかけながら凝
固液中に吐出することによって得られたパルプ状バイン
ダー繊維を利用した各種繊維紙は抄造安定性に優れ、又
得られるシートの特性も優れたものが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信 田 博 司 東京都千代田区丸の内三丁目４番２号 三 菱製紙株式会社内 (72)発明者 吉 田 光 男 東京都千代田区丸の内三丁目４番２号 三 菱製紙株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケン化度８５モル％以上、重合度５００〜
   ３０００のポリビニルアルコール系樹脂の３〜１５重量
   ％水溶液を、凝固液中にノズルから吐出し、該吐出繊維
   に、１００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度を与えることを
   特徴とするパルプ状バインダーの製造法。
2. 【請求項２】ケン化度８５モル％以上、重合度５００〜
   ３０００のポリビニルアルコール系樹脂の３〜１５重量
   ％水溶液を、凝固液中にノズルから吐出し、該吐出繊維
   に、１００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度を与えて得られ
   たことを特徴とするパルプ状バインダー。
3. 【請求項３】ケン化度８５モル％以上、重合度５００〜
   ３０００のポリビニルアルコール系樹脂の３〜１５重量
   ％水溶液を、凝固液中にノズルから吐出し、該吐出繊維
   に、１００００ｓｅｃ^-1以上の剪断速度を与えて得られ
   たパルプ状バインダーと原料繊維の混合スラリーを湿式
   抄紙したことを特徴とするシート状物。