JP3816797B2

JP3816797B2 - Paper sheet base material and method for producing the same

Info

Publication number: JP3816797B2
Application number: JP2001380333A
Authority: JP
Inventors: 秀雄相澤
Original assignee: Nichiha Corp
Current assignee: Nichiha Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003181964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は種々の目的で使用されるシート状基材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ある程度の剛性と引っ張り強さを備えた薄手のシート材料は、種々の分野においてシート状基材として用いられている。例えば、ガラス布のようなシート材料は、プリント配線板用の基材として用いられている。従来のその種のシート状基材は樹脂を含浸させたものが多く、多くのメリットを有する反面、廃棄するときの環境に与える影響が問題となっている。植物繊維を主たる原料とする紙類は、どのような態様で廃棄するとしても、環境に与える負荷はきわめて小さい。しかし、薄手の紙は腰が弱く、また、裂けやすいことから、プリント配線板のような用途でのシート状基材としてそのまま用いることは難しい。厚手の紙類（板紙）はシート状基材としての機能をある程度は果たし得るが、積層すると空間占有率が大きくなり好ましくない場合が多い。ベースとしての紙に樹脂を含浸させることにより、薄手でかつ所要の強度を持つシート状基材が得られ、プリント配線板用の積層基材などとして使用されている。しかし、含浸させた樹脂は、シート状基材の廃棄処理時に環境に悪影響を与える恐れがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、現在の上記のような技術環境を背景になされたものであり、廃棄時に環境に与える影響をまったく配慮することのない、新規なシート状基材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的に合致したシート状基材を得るべく多くの研究と実験を行うことにより、市販されている紙とオブラートとを交互に重ね合わせ、それを単に高温高圧下でプレスすることにより、その引っ張り強さがプレス前のものよりも大きく向上し、剛性も改善され、さらに、透明度も向上するという、驚くべき事実を知見した。その理由は必ずしも明らかではないが、高温高圧下でのプレスにより、重ね合わせた紙の表面相互間において植物繊維同士が互いに絡み合った状態となり凝集力が増大し、さらに、そこに溶融して薄葉紙に含浸したオブラートの主原料であるデンプン成分が再度固化するときの結合力が加わり、結果として、積層物の機械的強度が著しく向上したものと考えられる。また、薄葉紙内の空隙がプレスにより減少して光の乱反射が減少することに加えて、溶融したオブラートのデンプン成分が空隙内に充填されることによって、さらに光の乱反射が減少することにより、非常に高い透明性が得られるものと考えられる。
【０００５】
本発明は上記の知見に基づいており、本発明による紙製シート状基材は、基本的に、２枚以上の交互に重ね合わせた薄葉紙とオブラートとが高温高圧処理によりオブラートの全部または一部が溶融した状態で相互に剥離不能に一体化されていることを特徴とする。また、本発明による上記紙製シート状基材の製造方法は、２枚以上の薄葉紙とオブラートとを交互に重ね合わせた状態で高温高圧処理することを特徴とする。
【０００６】
本発明において「薄葉紙」とは、植物繊維を原材料として作られた既存のシート状の紙、すなわち、従来知られた手法により作られた薄手の紙として商取引の対象となっている紙、をすべて含むものとして用いており、不織布状のものも含まれる。具体的には、新聞用紙、印刷・情報用紙、包装用紙、衛生用紙、その他雑種紙、などがあげられる。衛生用紙にはテッシュペーパー、ちり紙、トイレットペーパー、タオル用紙などと称されるものが含まれる。その他雑種紙には書道用紙やその他の家庭用雑種紙が含まれる。これらの紙は、いわゆる「板紙」とは区別される。
【０００７】
本発明において「オブラート」とは、主成分としてのデンプンと必要な場合には少量のゼラチン質とを混ぜ合わせて作った厚さ１０〜４０μｍ程度の薄いシート状のものをいう。市販されているのをそのまま用いることができる。
【０００８】
本発明において、上記のような市販されている薄葉紙とオブラートとをそのままで、すなわち加湿などを行うことなしに、少なくとも２枚以上を交互に重ね合わせた状態とし、加熱と加圧を行う。重ね合わせる薄葉紙はすべてが同種の薄葉紙であってもよく、異種の薄葉紙を含んでいてもよい。また、重ね合わせるオブラートも、厚さやデンプン含有量がすべて同じものであってもよく、異なるものを含んでいてもよい。
【０００９】
薄葉紙とオブラートとを交互に重ね合わせた積層物の加熱と加圧処理、すなわち、高温高圧処理には、通常知られたホットプレス（なお、金型の使用有無は問わない）をそのまま用いることができる。その際に、薄葉紙とオブラートとの一体化の確実化を図るため、好ましくは、各薄葉紙を挟むように、その表裏面にオブラートが配される。すなわち、オブラートのデンプン成分は、熱により流動するものの、紙の種類によっては、何枚も重ねた薄葉紙の間を浸透してゆく程度の流動性は発揮され難い。そのため、オブラートと薄葉紙は交互に積層する必要がある。また、積層物の表裏面にオブラートを配することで、成形された基材表面の平滑性の向上と、外観性や以後の加工適性が大きく改善される。また、この基材表面の平滑性は、基材内部の均質性とも関係しており、所望の紙製シート状基材は、視覚的にも、基材の透明度が高くなる。
【００１０】
積層物の表裏面にオブラートを配した場合、オブラートとプレス板表面へのオブラート付着が問題となり、成形された紙製シート状基材の取り出しが困難になることが起こり得る。そこで、処理後の紙製シート状基材のホットプレスからの取り出しをスムースに行うために（すなわち、紙製シート状基材の離型性を確保するために）、積層物とプレス板表面との間には耐熱性の樹脂シートを配することが望まれる。樹脂シートとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、フッ素系樹脂などのフィルムあるいはシートを用いることができる。厚みは、０．３ｍｍ程度のもので十分である。また、この樹脂シートを使用したことにより、プレス板表面における荷重ムラが顕著に改善され、基材の均質化が実現される。
【００１１】
重ね合わせる薄葉紙の種類によっては、繊維が配向性を備えているものがある。そのような場合には、繊維方向が交互に交叉するようにして、各薄葉紙を重ね合わせていくことが好ましい。本発明者の実験では、それにより、製造された紙製シート状基材の機械的強度（引っ張り強さ、曲げ強さなど）の偏向性をなくして、平均化を図ることができた。この理由は、各部分における植物繊維間の結束点が多くなり、扁平な積層状態をとるものの、そこには三次元網目構造に近い構造が形成されることとなることとなり、基材の均質化が実現されたものと推測される。なお、積層するオブラートについては方向性がないので、ここでは、オブラートを介して積層される個々の薄葉紙の方向性のみを考慮すればよい。
【００１２】
前記積層物の高温高圧処理条件は、積層したオブラートの全部または一部が溶融して薄葉紙に含浸しうること、および、結果として重ね合わした薄葉紙が剥離不能に一体化することを条件に任意である。本発明者の実験では、処理温度としては、１２０℃〜２００℃、特に、１４０℃〜１５０℃が好ましいことがわかった。オブラートの溶融は簡単に行われるものの、１２０℃以下では、薄葉紙側の可塑化が不十分であり、両者の融合に支障を来す。また、２００℃以上では、基材の劣化を招いてしまう。１２０℃〜２００℃の温度範囲においては、溶融したオブラートのデンプン成分がプレス下で可塑化状態にある薄葉紙の小さな空隙に十分に浸透することが可能である。
【００１３】
また、処理圧力は、２０ＭＰａ〜１００ＭＰａの圧力範囲が好ましく、２０ＭＰａ以下の圧力では、処理時間が長くなること、積層一体化が困難であることから、また、１００ＭＰａ以上の高圧にした場合には、溶融したオブラートのデンプン成分が、プレス板表面から流出してしまい、可塑化状態にある薄葉紙の小さな空隙に押し込むことができなくなってしまうおそれがある。
【００１４】
さらに、高温高圧処理に要する時間は、温度と圧力に依存し、低温低圧下では長時間を必要とし、高温高圧下では、比較して、より短時間で所要の物性値を備えた紙製シート状基材を調整することができた。実際の処理に当たっては、サンプル品をいくつか調整して、所望の機械的強さを備えた製品が得られるように、処理時間を設定することが望まれる。
【００１５】
本発明者の実験では、加圧処理を２段階で行うことは有効であった。すなわち、第一段階では徐々に例えば２０ＭＰａ程度まで昇圧し、第二段階で急速に１００ＭＰａ程度にまで昇圧するとともに、その状態を５〜４０分程度維持する手法をとることにより、短い処理時間でもって、全体に均質な機械的強さを備えた製品が得られることが確認された。
【００１６】
高温高圧処理が終了した後、冷却（自然冷却でもよく、強制冷却でもよい）と解圧を行い製品を取り出す。取り出された製品（紙製シート状基材）は、その引っ張り強さが、ホットプレスに入れる前の薄葉紙の積層物が有しているそれと比較して顕著に向上しており、また、曲げ強さ（例えば、一方の辺を持って水平方向に向けたときの曲がり難さ）も向上している。さらに、透明度も高くなっている。機械的な強さがどの程度向上するか、あるいは、透明度がどの程度高くなるかは、用いる薄葉紙の種類および積層する薄葉紙やオブラートの枚数などによって異なる。本発明者の実験では、トイレットペーパーやティッシュペーパーのような植物繊維がある程度捌かれた状態の紙類は、改善率（向上率）が大きく、トレーシングペーパーのような高度に叩解処理を行った紙類は、改善率（向上率）が小さかった。従って、本発明を市販のトイレットペーパーやティッシュペーパーのような植物繊維がある程度捌かれた状態の紙類に適用することはきわめて効果的となる。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
［実施例１］
基材として７種の薄葉紙（市販されている、ティッシュパーパー、トイレットペーパー、印刷用紙、セメント袋、新聞紙、書道用紙、およびトレーシングペーパー）と、市販のオブラート（滝川オブラート（株）製）とを用い、各基材薄葉紙について、その４枚と、市販のオブラート５枚とを、最下位と最上位にオブラートがくるようにして交互に重ね合わせた積層物を調整した。その際に、繊維の配向度が高い基材薄葉紙については繊維方向が交互に交叉するようにして重ね合わせた。
【００１８】
それぞれの積層物を、従来知られたホットプレスを用いて高温高圧処理に付した。処理には、図１ａに示すように、下側プレス板１１にＰＥＴシート１２を敷き、その上に積層物１３を置き、さらにその上をＰＥＴシート１２で覆った状態として、図１ｂに示すように、上側プレス板１４を下降させて全体を圧着した。並行してプレス板１１、１４を常温から１５０℃まで昇温した。圧着は、最初の１分については、常圧から２０ＭＰａまで徐々に昇圧させ、続く１分で、２０ＭＰａから１００ＭＰａまで急速に昇圧させた。引き続き、１００ＭＰａ，１５０℃の状態で２０分放置した後、プレス板を水冷で常温に戻し、プレス板を開き解圧した。解圧後、シート状態となった紙製基材を取り出し、ＪＩＳＫ７１１３に準じた試験方法により引っ張り強さを測定した。引っ張り試験には、長さ５０ｍｍ，幅１０ｍｍのサンプルを用意し、スパン０．１ｍｍをおいて上下のつかみ具で挟持して、試験速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、破断時の荷重（ＭＰａ）を測定した。その結果を表１および図２に「オブラート５枚を交互積層」として示す。
【００１９】
［比較例１］
実施例１と同じ、７種の薄葉紙について、その４枚のみを重ね合わせた積層物を調整した。その際に、繊維の配向度が高い基材薄葉紙については繊維方向が交互に交叉するようにして重ね合わせた。その積層物について、実施例１と同様にして引っ張り強さを測定した。その結果を表１および図２に「素材のみ−プレス無し−」として示す。
【００２０】
［比較例２］
実施例１と同じ、７種の薄葉紙について、その４枚のみを重ね合わせた積層物を調整した。その際に、繊維の配向度が高い基材薄葉紙については繊維方向が交互に交叉するようにして重ね合わせた。その積層物に対して実施例１と同じ高温高圧処理を施した。処理後に得られた紙製シート状基材について、実施例１と同様にして引っ張り強さを測定した。その結果を表１および図２に「素材のみ−プレス有り−」として示す。
【００２１】
【表１】

【００２２】
［考察］
表１および図２に示されるように、７種のすべての試験体において、その引っ張り強さは、比較例１＜比較例２＜実施例１の順で大きくなっており、本発明による紙製シート状基材では物性値が大きく改善されていることがわかる。特に、トイレットペーパーとティッシュペーパーはその改善率が大きい。このことは、本発明により製造される紙製シート状基材は、基本的に紙を用いながら、樹脂による補強を行わずに、種々の目的（例えば、プリント配線板用）の基材として効果的に用いうることを示している。
【００２３】
［実施例２］
基材薄葉紙としてティッシュペーパーを用いた紙製シート状基材について、そのティッシュペーパーおよびオブラートの積層枚数を増やしたものについて、実施例１と同じように高温高圧処理を施し、処理後に得られた各紙製シート状基材について、実施例１と同じ引っ張り強さを測定した。その結果を表２および図３に示す。
【００２４】
［比較例３］
実施例２でのティッシュペーパーの積層枚数と同じ枚数のティッシュペーパーのみの積層物を用意し、それについて、実施例２と同じようにして高温高圧処理を施し、処理後に得られた紙製シート状基材について、実施例１と同様に引っ張り強さを測定した。その結果を表２および図３に示す。
【００２５】
［比較例４］
実施例２でのオブラートの積層枚数と同じ枚数のオブラートのみの積層物を用意し、それについて、実施例２と同じようにして高温高圧処理を施し、処理後に得られたシート状基材について、実施例１と同様に引っ張り強さを測定した。その結果を表２および図３に示す。
【００２６】
【表２】

【００２７】
［考察］
ここでは、薄葉紙およびオブラートの積層枚数が多くなれば、それに比例して引っ張り強度が増大すること、また、いずれの場合も、薄葉紙単独、オブラート単独のものよりも引っ張り強度が増大すること、が示されており、ここから、本発明により得られる紙製シート状基材は、基本的に紙を用いながら、求められる強度に応じて種々に対応が可能であることが示される。
【００２８】
［実施例３］
コピー用普通紙に、黒を背景として、その中に白丸、その白丸の中に黒の星形を形成した評価基準画像コピーを４個作成した。図４に示すように、各評価基準画像コピーに対して、その上に、単にティッシュペーパー４枚のみを積層したもの（図４の１）、ティッシュペーパー４枚を積層したものを実施例１と同じようにして高温高圧処理を施したもの（図４の２）、ティッシュペーパー４枚とオブラート５枚とを実施例１と同じ条件で積層しかつ高温高圧処理を施したもの（図４の３）（本発明によるもの）、および、オブラート５枚のみを積層したものを実施例１と同じようにして高温高圧処理を施したもの（図４の４）、の４種のシート状基材を載せた。それをスキャナーで走査して、その状態のデータを取り込みプリンター出力した。それが図４に示される。図４から明らかなように、本発明にかかる紙製シート状基材（番号３のもの）は、オブラート単独のもの（番号４のもの）に極めて近い透明度（星形の視認性）が得られていることがわかる。
【００２９】
さらに、図４の１〜４の各状態について、色彩色差計（ミノルタ（株）製ＣＲ−３００）を使用して、背景色の黒を基準に、各状態について色差を測定した。その結果を表３に示す。なお、色差△Ｅは、計測されたＬ、ａ、ｂの各測定値から、次式により算出される。ここで、Ｌ、Ｌ’、ａ，ａ’、ｂ，ｂ’は、色の表示に用いられるＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の値である。Ｌ^*は明度指数であり、ａ^*およびｂ^*はクロマティック指数である。そして、上記Ｌ、ａ、ｂは基準とした背景色のＬ^*、ａ^*、ｂ^*であり、Ｌ’、ａ’、ｂ’は番号１〜４の各Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*である。
【００３０】
【数１】
△Ｅ：√｛（Ｌ−Ｌ’）²＋（ａ−ａ’）²＋（ｂ−ｂ’）²｝
【００３１】
【表３】

ここからも、本発明にかかる紙製シート状基材（番号３のもの）は、高い透明度が得られていることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、廃棄時に環境に与える影響をまったく配慮することのない、強くかつ透明度も高い新規な紙製シート状基材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】薄葉紙とオブラートの積層物に対する高温高圧処理を説明するための図。
【図２】引っ張り強度に及ぼす紙の種類の影響を棒グラフで示す図。
【図３】引っ張り強度に及ぼすティッシュペーパーおよびオブラートの積層枚数の影響を棒グラフで示す図。
【図４】材料および製法の違いによる透明性の違いを示す図。
【符号の説明】
１１…下側プレス板、１４…上側プレス板、１２…ＰＥＴシート、１３…薄葉紙とオブラートの積層物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet-like substrate used for various purposes and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Thin sheet materials having a certain degree of rigidity and tensile strength are used as sheet-like substrates in various fields. For example, a sheet material such as glass cloth is used as a base material for a printed wiring board. Many of such conventional sheet-like base materials are impregnated with a resin, and have many merits, but have a problem of influence on the environment when discarded. Paper that uses vegetable fiber as the main raw material has a very low environmental impact regardless of the manner in which it is discarded. However, since thin paper is weak and easily torn, it is difficult to use it as it is as a sheet-like substrate for applications such as printed wiring boards. Thick paper (paperboard) can fulfill the function as a sheet-like substrate to some extent, but if it is laminated, the space occupancy increases and is often not preferable. By impregnating a paper as a base with a resin, a thin sheet-like base material having a required strength is obtained and used as a laminated base material for a printed wiring board. However, the impregnated resin may adversely affect the environment when the sheet-like substrate is discarded.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made against the background of the present technical environment as described above, and an object of the present invention is to provide a novel sheet-like base material that does not take into consideration the influence on the environment at the time of disposal.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted a lot of research and experiments to obtain a sheet-like base material that meets the above-mentioned objectives, and alternately stacks commercially available paper and wafers and presses them simply under high temperature and high pressure. As a result, they found the surprising fact that the tensile strength was greatly improved compared to that before pressing, the rigidity was improved, and the transparency was also improved. The reason for this is not always clear, but the press under high temperature and high pressure causes the plant fibers to become intertwined with each other between the surfaces of the stacked paper, and the cohesive force increases. It is considered that the mechanical strength of the laminate was remarkably improved as a result of the addition of a binding force when the starch component which is the main raw material of the impregnated wafer is solidified again. Furthermore, in addition to reducing the light reflection by reducing the air gap in the thin paper by pressing, the light reflection is further reduced by filling the air gap with the starch component of the molten wafer. It is considered that high transparency can be obtained.
[0005]
The present invention is based on the above findings, and the paper sheet-like substrate according to the present invention is basically composed of two or more alternately laminated thin papers and wafers, all or part of the wafers by high-temperature and high-pressure treatment. In a melted state, they are integrated so as not to be peeled from each other. In addition, the method for producing the paper sheet base material according to the present invention is characterized in that high-temperature and high-pressure treatment is performed in a state where two or more thin papers and wafers are alternately superposed.
[0006]
In the present invention, “thin paper” refers to all existing sheet-like paper made from plant fiber, that is, paper that is the subject of commercial transactions as thin paper made by a conventionally known technique. Used as an inclusion, including a non-woven fabric. Specific examples include newsprint, printing / information paper, wrapping paper, sanitary paper, and other hybrid paper. Sanitary paper includes what are called tissue paper, dust paper, toilet paper, towel paper, and the like. Other hybrid papers include calligraphy paper and other household hybrid papers. These papers are distinguished from so-called “paperboard”.
[0007]
In the present invention, the “oblate” refers to a thin sheet having a thickness of about 10 to 40 μm, which is prepared by mixing starch as a main component and a small amount of gelatin if necessary. What is marketed can be used as it is.
[0008]
In the present invention, the commercially available thin paper and the wafer as described above are left as they are, that is, without humidification and the like, and at least two sheets are alternately superposed and heated and pressurized. The thin papers to be stacked may all be the same kind of thin papers or may contain different kinds of thin papers. Also, the oblates to be overlaid may have the same thickness or starch content, or may contain different ones.
[0009]
For the heating and pressurizing treatment of a laminate in which thin paper and wafer are alternately laminated, that is, high-temperature and high-pressure treatment, a commonly known hot press (with or without using a mold) can be used as it is. it can. At that time, in order to ensure the integration of the thin paper and the wafer, the wafer is preferably arranged on the front and back surfaces so as to sandwich each thin paper. In other words, although the starch component of the wafer is fluidized by heat, depending on the type of paper, it is difficult to exhibit fluidity to such an extent that it penetrates between thin papers stacked in layers. Therefore, oblate and thin paper need to be laminated alternately. In addition, by arranging the oblate on the front and back surfaces of the laminate, the smoothness of the molded substrate surface is improved, and the appearance and subsequent processability are greatly improved. Further, the smoothness of the surface of the base material is also related to the homogeneity inside the base material, and the transparency of the base material of the desired paper sheet base material is also high visually.
[0010]
When the oblate is disposed on the front and back surfaces of the laminate, the oblate adheres to the oblate and the surface of the press plate, and it may be difficult to take out the formed paper sheet base material. Therefore, in order to smoothly remove the processed paper sheet base material from the hot press (that is, to ensure the releasability of the paper sheet base material), the laminate and the press plate surface It is desirable to arrange a heat-resistant resin sheet between them. As the resin sheet, a film or sheet of polyethylene terephthalate (PET) resin or fluorine resin can be used. A thickness of about 0.3 mm is sufficient. Moreover, by using this resin sheet, the load unevenness on the surface of the press plate is remarkably improved, and the homogenization of the base material is realized.
[0011]
Depending on the type of thin paper to be stacked, some fibers have orientation. In such a case, it is preferable to superimpose the thin paper sheets so that the fiber directions cross alternately. In the experiment of the present inventor, it was possible to eliminate the deflection of the mechanical strength (tensile strength, bending strength, etc.) of the manufactured paper sheet-like base material and average it. The reason for this is that the number of binding points between the plant fibers in each part increases and a flat laminated state is formed, but a structure close to a three-dimensional network structure is formed there, and the base material is homogenized. Is presumed to be realized. In addition, since there is no directionality about the oblate to laminate | stack, it should just consider only the directionality of the individual thin paper laminated | stacked via an oblate here.
[0012]
The high-temperature and high-pressure treatment conditions of the laminate are arbitrary on condition that all or part of the laminated wafers can be melted and impregnated into the thin paper, and as a result, the laminated thin paper can be integrated so as not to be peeled off. . In the experiments by the present inventors, it has been found that the treatment temperature is preferably 120 ° C. to 200 ° C., particularly 140 ° C. to 150 ° C. Although the melting of the wafer is easily performed, at 120 ° C. or less, the plasticity on the side of the thin paper is insufficient, which hinders the fusion of the two. Moreover, at 200 degreeC or more, it will cause deterioration of a base material. In the temperature range from 120 ° C. to 200 ° C., it is possible for the starch component of the molten wafer to fully penetrate into the small voids of the thin paper that are in a plasticized state under press.
[0013]
In addition, the processing pressure is preferably in a pressure range of 20 MPa to 100 MPa. At a pressure of 20 MPa or less, the processing time becomes long and stacking integration is difficult, and when a high pressure of 100 MPa or more is used, There is a possibility that the starch component of the melted oblate flows out of the press plate surface and cannot be pushed into the small gaps of the thin paper in the plasticized state.
[0014]
Furthermore, the time required for high-temperature and high-pressure treatment depends on temperature and pressure, and requires a long time under low-temperature and low-pressure. Compared with high-temperature and high-pressure, a paper sheet with the required physical properties in a shorter time. The substrate could be adjusted. In actual processing, it is desirable to set a processing time so that a product having a desired mechanical strength can be obtained by adjusting several sample products.
[0015]
In the experiment of the present inventor, it was effective to perform the pressure treatment in two stages. That is, in the first stage, the pressure is gradually increased to, for example, about 20 MPa, and in the second stage, the pressure is rapidly increased to about 100 MPa, and the state is maintained for about 5 to 40 minutes. It was confirmed that a product with uniform mechanical strength was obtained throughout.
[0016]
After the high-temperature and high-pressure treatment is completed, cooling (natural cooling or forced cooling may be used) and decompression are performed, and the product is taken out. The extracted product (paper sheet-like base material) has a markedly improved tensile strength compared to that of the laminate of thin paper before being put into the hot press, and has a bending strength. The height (for example, the difficulty of bending when holding the one side in the horizontal direction) is also improved. Furthermore, the transparency is also high. How much the mechanical strength is improved or how high the transparency is depends on the type of thin paper used and the number of thin papers or wafers to be laminated. In the experiment of the present inventor, papers in which plant fibers such as toilet paper and tissue paper have been sown to some extent have a large improvement rate (improvement rate), and the beating process is highly performed like tracing paper. Papers had a small improvement rate (improvement rate). Therefore, it is extremely effective to apply the present invention to papers in which vegetable fibers are sown to some extent, such as commercially available toilet paper and tissue paper.
[0017]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described by way of examples.
[Example 1]
Seven kinds of thin paper (commercially available tissue paper, toilet paper, printing paper, cement bag, newspaper, calligraphy paper, and tracing paper) as a base material, and a commercially available wafer (made by Takigawa Oblate Co., Ltd.) Each laminate paper was used to prepare a laminate in which four sheets and five commercially available wafers were alternately overlapped so that the wafers were at the lowest and highest positions. At that time, the base thin paper having a high degree of fiber orientation was overlapped so that the fiber directions crossed alternately.
[0018]
Each laminate was subjected to a high-temperature and high-pressure treatment using a conventionally known hot press. As shown in FIG. 1 b, the PET sheet 12 is laid on the lower press plate 11, the laminate 13 is placed thereon, and the top is covered with the PET sheet 12, as shown in FIG. Then, the upper press plate 14 was lowered to press the whole. In parallel, the

press plates

11 and 14 were heated from room temperature to 150 ° C. In the first one minute, the pressure was gradually increased from normal pressure to 20 MPa for the first minute, and then rapidly increased from 20 MPa to 100 MPa in the next minute. Subsequently, after leaving at 100 MPa and 150 ° C. for 20 minutes, the press plate was cooled to room temperature by water cooling, and the press plate was opened and decompressed. After releasing the pressure, the paper substrate in a sheet state was taken out, and the tensile strength was measured by a test method according to JIS K 7113. For the tensile test, a sample with a length of 50 mm and a width of 10 mm is prepared, sandwiched between upper and lower grips with a span of 0.1 mm, pulled at a test speed of 10 mm / min, and the load at break (MPa) is measured. did. The results are shown in Table 1 and FIG. 2 as “alternate lamination of five wafers”.
[0019]
[Comparative Example 1]
The same laminate as in Example 1 was prepared by superimposing only four sheets of seven types of thin paper. At that time, the base thin paper having a high degree of fiber orientation was overlapped so that the fiber directions crossed alternately. The tensile strength of the laminate was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 and FIG. 2 as “material only-no press”.
[0020]
[Comparative Example 2]
The same laminate as in Example 1 was prepared by superimposing only four sheets of seven types of thin paper. At that time, the base thin paper having a high degree of fiber orientation was overlapped so that the fiber directions crossed alternately. The laminate was subjected to the same high-temperature and high-pressure treatment as in Example 1. About the paper sheet-like base material obtained after the treatment, the tensile strength was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 and FIG. 2 as “material only—pressed”.
[0021]
[Table 1]

[0022]
[Discussion]
As shown in Table 1 and FIG. 2, in all seven types of test specimens, the tensile strength increased in the order of Comparative Example 1 <Comparative Example 2 <Example 1, and the paper product according to the present invention was used. It can be seen that the physical properties of the sheet-like substrate are greatly improved. In particular, toilet paper and tissue paper have a large improvement rate. This means that the paper sheet-like base material produced according to the present invention is basically used as a base material for various purposes (for example, for printed wiring boards) without using a resin, while using paper. It shows that it can be used.
[0023]
[Example 2]
About the paper sheet-like base material using the tissue paper as the base thin paper, the tissue paper and the one in which the number of laminated wafers is increased are subjected to the high-temperature and high-pressure treatment in the same manner as in Example 1, and each paper obtained after the treatment The same tensile strength as Example 1 was measured about the sheet-like base material. The results are shown in Table 2 and FIG.
[0024]
[Comparative Example 3]
A laminate of only the same number of tissue papers as the number of tissue papers in Example 2 was prepared, and subjected to high-temperature and high-pressure treatment in the same manner as in Example 2, and a paper sheet obtained after the treatment. The tensile strength of the substrate was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 and FIG.
[0025]
[Comparative Example 4]
Prepare a laminate of only the number of wafers of the same number of wafers in Example 2, about which is subjected to a high-temperature and high-pressure treatment in the same manner as in Example 2, and the sheet-like substrate obtained after the treatment, Tensile strength was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 and FIG.
[0026]
[Table 2]

[0027]
[Discussion]
Here, it is shown that as the number of thin paper sheets and wafers laminated increases, the tensile strength increases proportionally, and in either case, the tensile strength increases as compared with the thin paper alone and the wafer alone. From this, it is shown that the paper sheet-like base material obtained by the present invention can be used in various ways according to the required strength while basically using paper.
[0028]
[Example 3]
Four copies of evaluation reference images were formed on plain paper for copying, with a black background and a white circle formed therein, and a black star shape formed within the white circle. As shown in FIG. 4, for each evaluation reference image copy, only four tissue papers (1 in FIG. 4) were laminated thereon, and four tissue papers were laminated on Example 1 and A material subjected to high-temperature and high-pressure treatment in the same manner (2 in FIG. 4), 4 tissue papers and 5 wafers laminated under the same conditions as in Example 1 and subjected to high-temperature and high-pressure treatment (3 in FIG. 4). ) (According to the present invention) and four sheets of base material obtained by laminating only five wafers and subjected to high-temperature and high-pressure treatment in the same manner as in Example 1 (4 in FIG. 4). I put it. It was scanned with a scanner, and the data of that state was captured and output to the printer. This is shown in FIG. As is clear from FIG. 4, the paper sheet-like base material (number 3) according to the present invention has transparency (star visibility) very close to that of the wafer alone (number 4). You can see that
[0029]
Furthermore, about each state of 1-4 of FIG. 4, the color difference was measured about each state on the basis of black of a background color using the color difference meter (Minolta Co., Ltd. CR-300). The results are shown in Table 3. Note that the color difference ΔE is calculated from the measured values of L, a, and b measured according to the following equation. Here, L, L ′, a, a ′, b, b ′ are values of the L ^* a ^* b ^* color system used for color display. L ^* is a lightness index, and a ^* and b ^* are chromatic indices. L, a, and b are the reference background colors L ^* , a ^* , and b ^* , and L ′, a ′, and b ′ are L ^* , a ^* , and b ^* of numbers 1 to 4, respectively. is there.
[0030]
[Expression 1]
ΔE: √ {(LL ′) ² + (aa ′) ² + (bb ′) ² }
[0031]
[Table 3]

Also from here, it can be seen that the paper sheet-like substrate according to the present invention (number 3) has high transparency.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a novel paper sheet-like base material that is strong and has high transparency without giving any consideration to the influence on the environment at the time of disposal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining high-temperature and high-pressure treatment for a laminate of thin paper and wafer.
FIG. 2 is a bar graph showing the influence of paper type on tensile strength.
FIG. 3 is a graph showing the influence of the number of laminated tissue papers and wafers on the tensile strength in a bar graph.
FIG. 4 is a diagram showing differences in transparency due to differences in materials and manufacturing methods.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Lower press board, 14 ... Upper press board, 12 ... PET sheet, 13 ... Laminate of thin paper and wafer

Claims

By a high-temperature and high-pressure treatment in which a laminate of at least two sheets as a whole obtained by alternately laminating thin paper and wafer is held for 5 to 30 minutes or more under a temperature condition of 120 to 200 ° C. and a pressure condition of 20 to 100 MPa. A sheet-like base material made of paper, characterized in that all or part of the wafer is integrated in a melted state so as not to be peeled from each other , whereby the tensile strength is improved as compared with that before the high-temperature and high-pressure treatment. .

The paper sheet-like substrate according to claim 1, wherein the thin paper to be laminated is a commercially available toilet paper and / or tissue paper.

High temperature and high pressure for 5 to 30 minutes or more under a temperature condition of 120 to 200 ° C. and a pressure condition of 20 to 100 MPa with respect to a laminate in which thin paper and wafer are alternately overlapped to form at least two sheets as a whole. A method for producing a paper sheet-like base material, comprising performing a treatment.