(57)【要約】      （修正有）【課題】乾式法による紙において、インクが付与された際に、インクの脱離が抑制され、かつ、インクが付与された後、加熱加圧された際に、インクの滲み及びインクの脱離が抑制されたシートの提供。【解決手段】繊維を含む原料を解繊する解繊部、解繊した繊維と樹脂を混合する混合部、混合した繊維と樹脂を加熱加圧し、複数の繊維を樹脂により結着してシートとする成形部を通すことで、シートにおける前記樹脂の被覆率が６０〜９０％である繊維を樹脂により結着したシート。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の繊維を樹脂により結着したシートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とする、シート。
【請求項２】
前記シートにおける樹脂の被覆率が９０％以下であることを特徴とする、請求項１に記載のシート。
【請求項３】
前記シートにインクを付与して文字や画像を形成した後、前記シートを加熱加圧した場合において前記シートを水に濡らしたときの前記インクの滲みは、
前記シートにインクを付与して文字や画像を形成した後、前記シートを加熱加圧しない場合において前記シートを水に濡らしたときの前記インクの滲みよりも、滲みが低減することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシート。
【請求項４】
前記インクは水性インクであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート。
【請求項５】
加熱加圧する前において、前記シートの密度は０．４６ｇ／ｃｍ３以上あることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート。
【請求項６】
繊維を含む原料を解繊する解繊部と、
前記解繊部で解繊された前記繊維に樹脂を混合する混合部と、
前記繊維及び前記樹脂を加熱加圧し、複数の前記繊維を前記樹脂により結着してシートを成形する成形部と、を備え、
前記シートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とするシート製造装置。
【請求項７】
繊維を含む原料を解繊部で解繊する解繊工程と、
前記解繊部で解繊された前記繊維に樹脂を混合する混合工程と、
前記繊維及び前記樹脂を加熱加圧し、複数の前記繊維を前記樹脂により結着してシートを成形する成形工程と、を含み、
前記シートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とするシート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート、シート製造装置及びシート製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維状の物質を堆積させ、堆積させた繊維の相互間に結合力を働かせてシート状あるいはフィルム状の成形体を得ることは古くから行われている。その典型例として、水を用いた抄造（抄紙）によって紙を製造することが挙げられる。現在においても紙を製造する方法の一つとして抄造法が広く用いられている。抄造法で製造される紙は、一般に例えば木材等に由来するセルロースの繊維が互いに絡み合って水素結合を形成し、さらにバインダー（紙力増強剤（デンプン糊、水溶性樹脂等））によって互いに部分的に結着されている構造を有するものが多い。
【０００３】
しかし抄造法は湿式であり、大量の水を使用する必要があり、また、紙が形成された後、脱水・乾燥等の必要が生じ、そのために費やすエネルギーや時間が非常に大きい。さらに、使用した水は排水として適切に処理する必要がある。また抄造法に用いる装置は、水、電力、排水設備等の大型のユーティリティーやインフラストラクチャーが必要となることが多く、小型化することは難しい。
【０００４】
そのため、省エネルギー、環境保護等の観点から、抄造法に代る紙の製造方法として、乾式法と称する水をほとんど用いない方法が期待されており、例えば、特許文献１には、乾式のプロセスで、原料となる紙を解繊、脱墨し、少量の水分を添加して、水素結合によって繊維間が結着された紙を成形する紙再生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
また繊維間の結着力として水素結合を利用する紙では、繊維が露出しているため、これにインクが付与されると、インクの滲み（にじみ）が生じやすかった。
【０００７】
本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、インクの滲みが低減され、耐水性の強いシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するために為されたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
【０００９】
本発明に係るシートの一態様は、複数の繊維を樹脂により結着したシートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とする。
【００１０】
このようなシートは、シートにおける樹脂の被覆率が６０％以上であるので、繊維が樹脂により被覆されてインクや水などの液体が染み込みにくいため、インクが滲みにくく、耐水性のあるシートとなる。
【００１１】
本発明に係るシートにおいて、前記シートにおける樹脂の被覆率が９０％以下であってもよい。
【００１２】
このようなシートでは、樹脂の被覆率が多すぎることにより、インクが付与された際に、インクが樹脂から脱離することを抑制することができる。
【００１３】
本発明に係るシートにおいて、前記シートにインクを付与して文字や画像を形成した後、前記シートを加熱加圧した場合において前記シートを水に濡らしたときの前記インクの滲みは、前記シートにインクを付与して文字や画像を形成した後、前記シートを加熱加圧しない場合において前記シートを水に濡らしたときの前記インクの滲みよりも、滲みが低減することを特徴とする。
【００１４】
このようなシートでは、シートにインク付与後にシートを加熱加圧することで、シートに含まれる樹脂によりインクを保護することができる。これにより、加熱加圧しない場合に比べて水に濡らしたときのインクの滲みを低減できる。
【００１５】
本発明に係るシートにおいて、前記インクは水性インクであってもよい。
【００１６】
このようなシートでは、繊維に浸透しやすい水性インクにおいて、インクの滲みを低減する効果を発揮しやすい。
【００１７】
本発明に係るシートにおいて、加熱加圧する前において、前記シートの密度は０．４６ｇ／ｃｍ３以上であってもよい。
【００１８】
このようなシートは、密度が低いにもかかわらず、インクの滲みを抑制することができる。
【００１９】
本発明に係るシート製造装置の一態様は、繊維を含む原料を解繊する解繊部と、前記解繊部で解繊された前記繊維に樹脂を混合する混合部と、前記繊維及び前記樹脂を加熱加圧し、複数の前記繊維を前記樹脂により結着してシートを成形する成形部と、を備え、前記シートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とする。
【００２０】
このようなシート製造装置によれば、インクの滲みにくいシートを製造することができる。
【００２１】
本発明に係るシート製造方法の一態様は、繊維を含む原料を解繊部で解繊する解繊工程と、前記解繊部で解繊された前記繊維に樹脂を混合する混合工程と、前記繊維及び前記樹脂を加熱加圧し、複数の前記繊維を前記樹脂により結着してシートを成形する成形工程と、を含み、前記シートにおける前記樹脂の被覆率が６０％以上であることを特徴とする。
【００２２】
このようなシート製造方法によれば、インクの滲みにくいシートを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係るシートの模式図。
【図２】シートにおける被覆率を模式的に説明する図。
【図３】実施形態に係るシート製造装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の幾つかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下に説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
【００２５】
１．シート
本実施形態に係るシートは、複数の繊維を樹脂により結着した。そして、シートにおける樹脂の被覆率が６０％以上である。以下、繊維、樹脂、シートの性状、シートにおける樹脂の被覆率、シートへのインクの付与、及びシートの加熱加圧について順次説明する。
【００２６】
１．１．繊維
本実施形態のシートにおいて、繊維は原料の一部として使用される。係る繊維としては、天然繊維（動物繊維、植物繊維）、化学繊維（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）などが挙げられる。更に詳しくは、繊維としては、セルロース、絹、羊毛、綿、大麻、ケナフ、亜麻、ラミー、黄麻、マニラ麻、サイザル麻、針葉樹、広葉樹等からなる繊維が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、適宜混合して用いてもよいし、精製などを行った再生繊維として用いてもよい。また、繊維は、乾燥されていてもよいし、水、有機溶剤等の液体が含有又は含浸されていてもよい。さらに繊維は、各種の表面処理が施されていてもよい。
【００２７】
本実施形態のシートに含まれる繊維は、独立した１本の繊維としたときに、その平均的な直径（断面が円でない場合には長手方向に垂直な方向の長さのうち、最大のもの、又は、断面の面積と等しい面積を有する円を仮定したときの当該円の直径（円相当径））が、平均で、１μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００２８】
本実施形態のシートに含まれる繊維の長さは、特に限定されないが、独立した１本の繊維として、その繊維の長手方向に沿った長さは、１μｍ以上５ｍｍ以下である。また、繊維の平均の長さは、長さ−長さ加重平均繊維長として、２０μｍ以上３６００μｍ以下である。さらに、繊維の長さは、ばらつき（分布）を有してもよい。
【００２９】
本明細書では、繊維というときには、繊維１本のことを指す場合と、複数の繊維の集合体（例えば綿のような状態）のことを指す場合とがある。繊維は、被解繊物を解繊処理することにより繊維状に解きほぐされた繊維（解繊物）であってもよい。ここで被解繊物としては、例えば、パルプシート、紙、古紙、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット、段ボールなどの、繊維が絡み合い又は結着されたものを指す。また、本明細書において、被解繊物は、本実施形態のシート若しくは使用後の該シート（古シート）であってもよい。また、被解繊物には、レーヨン、リヨセル、キュプラ、ビニロン、アクリル、ナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリイミド、炭素、ガラス、金属からなる繊維等（有機繊維、無機繊維、有機無機複合繊維）が含まれてもよい。
【００３０】
１．２．樹脂
１．２．１．樹脂
本実施形態のシートは、樹脂を含む。樹脂は、繊維と繊維とを結着する機能を有する。樹脂は、繊維と繊維とを結着すること以外に他の機能を有してもよい。また、樹脂は、必ずしも全てが特定の機能を発揮する必要はない。樹脂は、着色剤、凝集抑制剤等を含む複合体であってもよい。樹脂（複合体）は、有機溶剤、界面活性剤、防黴剤・防腐剤、酸化防止剤・紫外線吸収剤、酸素吸収剤等を含んでもよい。
【００３１】
樹脂は、シートに対して、例えば、繊維と繊維との結着、着色、シート同士若しくはシートと他の物体との接着又は貼着、シートの難燃化、等の機能を付与する。また、樹脂は、シートの表面の光沢を高める機能を有してもよい。さらに、樹脂は、他の機能材（着色剤など）がシートから脱落することを抑制する機能を有してもよい。以下、樹脂、着色剤、複合体についてそれぞれ説明する。
【００３２】
樹脂は、一次粒子として粒子状、繊維状のいずれであってもよい。また、樹脂は、一次粒子が粒子状、繊維状のいずれであっても、粉体として繊維に混合されて、シートに配合される。樹脂の種類としては、天然樹脂、合成樹脂のいずれでもよく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、後述するように、シートにインクを付与後に加熱加圧を行うことによる効果を期待する場合、すなわち樹脂を再溶解する場合には、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。一方、熱可塑性樹脂を用いた場合、シートにインクを付与した際のインクの滲み抑制の効果を有する。樹脂は、常温で固体である方が好ましく熱によって繊維を結着する点からも熱可塑性樹脂がより好ましい。さらにシートの耐水性を持たせるため、及び、水系インクの滲みを抑えるためには、樹脂は、非水溶解性であることが好ましい。
【００３３】
天然樹脂としては、ロジン、ダンマル、マスチック、コーパル、琥珀、シェラック、麒麟血、サンダラック、コロホニウムなどが挙げられ、これらを単独又は適宜混合したものが挙げられ、また、これらは適宜変性されていてもよい。また、合成樹脂のうち熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。また、合成樹脂のうち熱可塑性樹脂としては、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、などが挙げられる。これらの樹脂は、単独又は適宜混合して用いてもよい。また、共重合体化や変性を行ってもよく、このような樹脂の系統としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等が挙げられる。また、樹脂は、２００℃以下で溶融又は軟化するものが好ましく、１６０℃以下で溶融又は軟化するものが省エネルギーの観点でさらに好ましい。
【００３４】
樹脂の融点、軟化点、硬化温度等は、繊維の融点、分解温度、炭化温度よりも低いことが好ましく、そのような関係となるように両者の種類を組み合わせて選択することが好ましい。
【００３５】
また、樹脂は、繊維の直径よりも小さい体積平均粒子径の粒子で構成された粉体がよい。粉体であれば、繊維に対する配合量を容易に変えることができる。また粉体であることにより、繊維に対する付着の均一性が向上する。また、粉体の均一な繊維付着を実現するために、樹脂の粒子同士の静電気的反発作用が重要であるため、樹脂は帯電しやすい（例えば絶縁性の高い）種のものが好ましい。
【００３６】
樹脂は、例えば、ニーダー、バンバリーミキサー、単軸押出機、多軸押出機、二本ロール、三本ロール、連続式ニーダー、連続式二本ロールなどを用いて混練した後、適宜の方法でペレタイズし、粉砕することにより得ることができる。樹脂は様々な大きさのものが含まれている場合もあり、公知の分級装置を用いて分級してもよい。また、樹脂粒子の外形形状は、特に限定されず、球状、円盤状、繊維状、不定形等の形状であってもよい。
【００３７】
１．２．３．結着
本明細書において、「繊維と樹脂とを結着する」とは、繊維と樹脂（機能材）とが離れにくい状態や、繊維と繊維との間に樹脂が配置され、繊維と繊維とが樹脂を介して離れ難くなっている状態をいう。また、結着とは、接着を含む概念であって２種以上の物体が接触して離れにくくなった状態を含む。また、繊維と繊維とが樹脂を介して結着した際に、繊維と繊維とが平行に又は交差してもよいし１本の繊維に複数の繊維が結着してもよい。
【００３８】
本実施形態のシートにおいて、繊維と繊維とを結着させる方法は、樹脂を溶融又は軟化させて繊維間を結着させることができるかぎり、特に限定されない。そのような結着を実現する構成としては、例えば、熱プレス、ヒートローラー等が挙げられる。また、シートは、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロワー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などで構成されてもよいし、カレンダーローラーを含んで構成されてもよい。
【００３９】
樹脂のガラス転移温度（軟化点）又は融点（結晶性ポリマーの場合）付近以上の温度に加熱すると、樹脂が軟化したり溶けたりし、繊維に絡み付くように変形、流動し、その後、温度が低下することにより固化して、繊維と繊維とを結着させ、所定の形状に成形することによりシートを製造することができる。なお、樹脂が粉体の状態で供給された場合、樹脂は、シート中に粒子として存在してもよいし、融解して流動した結果の形状でシート中に存在してもよい。
【００４０】
加熱の際の温度、加熱時間は、樹脂の種類等に応じて適宜設定され得るが、例えば、加熱温度は、１００℃以上２５０℃以下、また加熱の時間は、１秒以上５分以下である。
【００４１】
また加熱の際には、圧力を加えてもよい。加えられる圧力の大きさは、成形されるシートの種類により適宜調節されるが、例えば、１００ｋＰａ以上５０ＭＰａ以下とすることができる。
【００４２】
１．３．シートの性状
本実施形態に係るシートは、一方の面と、前記一方の面の裏面とを有する。図１は、本実施形態の一例に係るシートの一例であるシート１の断面を模式的に示している。図１の例では、表面（第１面１ａ）及び裏面（第２面１ｂ）を有し、いずれかの面が、一方の面であり、残る面が、一方の面の裏面に対応する。すなわち、シートは、厚さを規定する第１面１ａ及び第２面１ｂを有している。
【００４３】
なお、シートの密度が小さい場合には、シートの強度（引張強度やコシ）が不十分となる場合があるため、その場合には、坪量を大きくし、シートの厚さを厚くすることにより、実用的なシートの強度を確保することができる。この場合には、シートの坪量が大きくなることにより、付与されるインクの裏移り（一方の面に付与したインクが、他方の面から目視等によって観察される現象）を抑制することができるという効果も得ることができる。
【００４４】
１．４．シートにおける被覆率
本実施形態のシートは、後述する加熱加圧の前において、シートにおける樹脂の被覆率が、６０％以上である。シートにおける樹脂の被覆率は、インクを付与する面において６０％以上であればよい。
【００４５】
シートの被覆率は、以下のように定義される。まず、シートの表面（表面又は裏面）を、光学顕微鏡で観察し、カラー画像を取得する。カラー画像で撮像するのは観察光量の影響により画像の白さが変化するのを避けるためである。モノクロ撮像においては観察光量の影響により黒部が白く映る場合があること、また、その逆で白部が黒く映る場合があること等、画像の状態が安定しないため、白部と黒部の境界を常に同じ状態で観察することが難しい。しかし、当該方法のようにカラーで撮像を行えば、通常の観察状態においては色の違いを認識することができ、境界の位置を正しく認識することができる。
【００４６】
撮像された画像を画像処理によって、繊維の色（例えば白部）と繊維以外の色（例えばカラー部）に区別し、面積比を計算する。図２は、シート及びシートの一部を拡大して画像処理したイメージ図である。繊維が露出している部分は白部となり、繊維のうち被覆されている部分は白部以外となる。撮像された画像をピクセル単位で分解し、ＲＧＢのデータに変換することによって各々のピクセルが白部であるのか、カラー部であるのか判別することができる。なお、図２では、シートに対して符号１、繊維に対して符号Ｆ、樹脂に対して符号Ｒをそれぞれ付してある。白部のピクセル数の総カウントを全体のピクセル数で割り、白部の面積比を計算することができる。
【００４７】
本明細書で用いている「被覆率」は繊維の露出していない部分の割合で定義される。そのため、上記計算による白部面積比（％）を１００％から差し引き、得られた数値を樹脂の被覆率として求めることができる。また、逆に露出率は、白部面積比（％）であり、１００％から被覆率（％）を差し引いたものとして定義される。
【００４８】
被覆率を求める際には、繊維部分と樹脂部分の区別を明確につけるため、あらかじめ樹脂に繊維の色以外の色の顔料（シアン・マゼンタ等明らかに白色と異なる色が望ましい）を添加しておき、判別しやすくしてもよい。なお、繊維の色は白以外であってもよい。また、被覆率を求める際には、樹脂が複合体である場合には、複合体に一体となっている顔料粒子等は、樹脂部分として分類する。
【００４９】
シートにおける樹脂の被覆率と、樹脂の含有量とは、樹脂の含有量が増えると、シートにおける樹脂の被覆率は増大する傾向がある。しかし、樹脂の含有量が同じでも、樹脂が部分的に凝集したりすると被覆率は異なることになる。本願においては、含有量よりも被覆率の方が後述するインクの滲みと関係性があるため、被覆率を用いて説明する。
【００５０】
１．５．シートへのインクの付与
本実施形態のシートには、インクを付与することで、シート上に文字や画像が形成される。インクは、例えば、インクジェットプリンターなどの各種プリンター、筆記具、スタンプ、ローラー等により付与されることができる。インクの種類は、特に限定されず、水系インク、油性インク等を用いることができる。水系インクとは、溶媒の主成分が水であるインクのことをいい、例えば溶媒の５０％以上が水であるインクのことを指す。また油性インクとは、溶媒の主成分が有機溶媒であるインクのことをいい、例えば、溶媒の５０％以上が有機溶媒であるインクのことを指す。また、溶媒は、水、各種の有機溶媒の混合溶媒であってもよい。さらに、インクの種類としては、硬化型のインクでもよく、その場合には溶媒は少量含まれるか又は含まれないものとなる。インクには、例えば顔料、染料、分散剤、重合性化合物、界面活性剤等が含まれてもよい。
【００５１】
シートにインクを付与したとき、シートにおける樹脂の被覆率によりインクの滲み具合は異なる。表１には、被覆率の異なるシートにおいて、インクにより線を形成し、その線の線幅を測定した結果を示している。表１より、被覆率が大きいほど線幅は小さく、被覆率が小さいほど線幅は大きくなる。線幅が大きいほどインクの滲みは大きい。この理由としては、被覆率が大きい場合、繊維の露出が少ないのに対し、被覆率が小さい場合、繊維の露出が多いため、インクは繊維に吸収され広がるため滲んで線幅が大きくなるためと考えられる。もしくは、被覆率が高い場合、樹脂が多く存在しており、樹脂の部分でインクの浸透が止められるためと考えられる。そして、表１において、線幅９００μｍを超えると滲みが多いとしてＮＧである。このため、被覆率６０％以上において線幅は８５０μｍ以内となっており、滲みが許容範囲内と言える。
【００５２】
また、表１には、インク付与後にインクを十分乾燥させ、インク付与した部分を指で擦ったときの結果を、加圧加熱前の指による擦過試験として示している。表１より、被覆率９５％では×で、９０％以下において○となっている。これは、樹脂の被覆率が９５％の場合、付与されたインクは、ほとんどが樹脂上に存在している。このため、インクが乾燥した状態でも、指でこすると樹脂上のインクが脱落しやすくなっていると考えられる。しかし、シートを指で擦ることは、必ず発生するものではなく、複数のシートを揃える際の摩擦ではＮＧにはならないため、実際の使用上での問題は少ない。そのため、前述の滲みより課題の優先度としては小さい。
【００５３】
以上より、シートにおける樹脂の被覆率を６０％以上とすることで、シートにインクを付与した際のインクの滲みを抑制できる。また、被覆率を６０％以上９０％以下とすることで、指による擦過に対しても良好なシートとなる。
【００５４】
また、付与するインクが水系のものであると、インクが繊維網に、より染み広がりやすいが、本実施形態のシートの被覆率であれば、樹脂の疎水性により当該染み拡がりを抑制することができる。別の表現をすると、繊維と繊維との間に形成される空隙による毛細管現象において、水系インクの浸透力は、本実施形態のシートの被覆率程度に樹脂によって被覆されている場合に低下する。
【００５５】
１．６．シートの加熱及び加圧
また、本実施形態のシートは、加熱及び加圧されることでシートの密度を高めたり、シートにおける樹脂の被覆率を高めたりすることができる。シートは、樹脂の溶融変形が可能であれば加熱のみ行われてもよいし、加熱及び加圧の両方が行われてもよい。しかし、樹脂の変形や流動をより起こしやすい点で、加熱及び加圧の両方が行われることが好ましい。また、シートは、加熱及び／又は加圧は複数回行われてもよく、それらの順序も特に限定されない。以下、「加熱及び加圧」することを「加熱加圧」すると表現する場合がある。
【００５６】
加熱加圧の手段としては、上述のシートの繊維と樹脂とを結着するための構成を適用することができる。そのような構成としては、例えば、プレス、熱プレス、加圧ローラー、ヒートローラー等を単独又は適宜組み合わせたものが挙げられる。シートを加熱加圧するための具体的構成は、シートを成形する際の加熱（加圧）に使用した構成（繊維と繊維とを結着するための構成）と同じでも異なってもよい。
【００５７】
上述のとおり、本実施形態のシートは、繊維と繊維とが結着される際に少なくとも加熱されて、所定の密度となっている。そのようなシートを加熱加圧することにより、加熱加圧前のシートの密度と同じ密度、又は、より大きい密度となるようにすることができる。
また、本実施形態のシートは、加熱加圧されることにより、シートにおける被覆率が高まる場合がある。
【００５８】
本実施形態のシートは、インクが付与された後に加熱加圧されることで、付与されたインクの成分を、シート中の樹脂によって封じ込めるような効果を得ることができる。インクを付与した後のシートを加熱加圧することにより、既に被覆や結着に寄与している樹脂は、再度溶融し、この状態で圧力が印可されると、軟化した樹脂が更に繊維表面を広がる。そのため、樹脂による繊維の被覆割合は上昇する。この際、インクは、広がった樹脂に保護されることになる。本実施形態のシートは樹脂の被覆率が６０％以上と高いため、インク付与後に加熱加圧し、再溶融固化することによって、樹脂がインクを覆うようなインク保護層となりやすい。表１にシートを加熱加圧後の指による擦過試験の結果を示す。樹脂の被覆率５４％以上の全ての場合において、指によりシートを擦っても問題は無くＯＫであった。また、シートを加熱加圧後に、シートを水に濡らした場合の評価結果を表１に示す。樹脂の被覆率が６０％以上においてＯＫで、被覆率が５４％の場合はインクが滲みＮＧであった。被覆率が５４％の場合、樹脂の量が他の場合よりも少ないため、インクを十分に保護しきれなかったためと考えられる。以上より、樹脂の被覆率が６０％以上のシートにインクを付与後に、シートを加圧加熱することによってインクの脱落や滲みを抑制することができる。
【００５９】
２．作用効果
本実施形態のシートは、シートにおける樹脂の被覆率が６０％以上であるので、インクが付与された際に、インクの滲みが低減される。また、このようなシートは、シートにおける樹脂の被覆率が９０％以下にすると、インクが付与された際に、インクの脱離を低減することができる。そして、シートの密度が小さいにもかかわらず、インクを付与した際のインクの滲みが少ないという特徴を有する。
【００６０】
３．シート製造装置及び製造方法
本実施形態のシートは、乾式及び湿式のいずれの方法でも製造することができる。ここで本明細書において、乾式とは、液体中ではなく大気中（空気中）でという意味である。乾式の範疇には、乾燥状態、及び不純物として存在する液体（水等）又は意図的に添加される液体（水等）、水蒸気、ミスト等が存在する状態、が含まれる。また、乾式の態様と、抄紙等で行われる湿式の態様とでは、装置全体あるいは製造される紙の量に対する水の使用量が全く異なることに注意する。すなわち、乾式の態様において、系内に水が存在する場合の水の量は、湿式に比較して桁違いに少ない。また、本実施形態のシートは、乾式及び湿式の方法を組み合わせて製造されてもよい。
【００６１】
シートの乾式の製造装置の一例であるシート製造装置１００を図３に示す。また、シートの乾式の製造方法の一例としては、繊維と樹脂とを混合し、当該混合物をウェブ状に成形し、これを加熱加圧してシートを得る方法が挙げられる。
【００６２】
原料としては、パルプシート、紙、古紙、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マット、段ボールなどの、繊維が絡み合い若しくは結着されたもの、又は、本実施形態のシート若しくは使用後の該シート（古シート）を用いる。原料は、粗砕部１０の粗砕刃１１によって細片に粗砕され、さらに解繊部２０によって解繊処理して繊維状に解きほぐされる。ここで、「解繊処理」とは、複数の繊維が結着されてなる被解繊物を、繊維１本１本に解きほぐすことをいう。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状や平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状である。
【００６３】
解繊部の構成は特に限定されないが、例えば、回転部（回転子）とこれを覆う固定部とを含み、回転部と固定部との間に隙間（ギャップ）が形成されたものを挙げることができる。解繊部がこのように構成される場合には、回転部が回転した状態で上記原料がギャップに導入されることにより、解繊処理が行われる。
【００６４】
そして、解繊処理された解繊物を分級部５０において気流分級する。気流分級することで、解繊物の中で比較的サイズが大きい繊維と、それ以外のものとに分けられる。繊維以外のものは分級部５０の上部排出口５５から排出され回収部５６に回収される。繊維は、分級部５０の下部排出口５４から排出される。
【００６５】
次に分級部５０を通過した繊維に樹脂を混合する。混合部３０は、繊維が通過する配管８６に対し、貯留部８８に貯留された樹脂を供給口８７から投入する。これにより繊維と樹脂とを混ぜ合せることができる。なお混合部８０として、例えば、ヘンシェルミキサー等に導入して撹拌してもよい。シートにおける樹脂（複合体）の被覆率を所望の範囲となるように、混合部３０にて供給される樹脂の大きさや量は決められる。
【００６６】
次に、堆積部７０にて、繊維と樹脂（複合体）とが混合された混合物を堆積させてウェブＷに成形する。この工程はいわゆるエアレイドの手法を適用することができる。堆積部７０では、円筒状の篩（ふるい）７１に混合物を導入させ、篩７１を回転させることで、混合物を空気中で分散させながら降らせ、メッシュベルト７６に堆積させる。メッシュベルト７６を移動しながら、篩から降ってきた混合物を空気中で堆積させることで、均一な厚みに堆積させる。ウェブＷの坪量、すなわちシートの坪量は、この工程において篩７１の回転速度やメッシュベルト７６の移動速度を調節し、堆積させる量を調節することにより、所定の値とすることができる。
【００６７】
そして、ウェブＷを加熱したローラー対６１の間を通して加圧する。図３ではローラー対６１を２組有し、加熱部６０となっている。加熱することによって、繊維と繊維とを樹脂によって結着し、シートＰを形成することができる。シートの厚さ及び密度は、この工程において調節することができる。
【００６８】
シートＰは、切断部９０において、第１切断部９０ａでシートＰの搬送方向にカットされ、第２切断部９０ｂで搬送方向と直交する方向にカットされて、所望の大きさのシートＰとなる。
【００６９】
以上により、シートを製造することができる。シートにおける樹脂の被覆率は、樹脂（複合体）の配合量、シートの坪量、加熱温度、加圧の圧力等を調節することにより、６０％以上９０％以下とすることができる。
【００７０】
シートの湿式の製造方法の一例としては、原料（古紙等）を湿式で離解する離解部と、離解部で離解された離解物のうちで比較的小さいものを除去する脱墨部と、脱墨部で除去されなかった離解物に樹脂を混合する混合部と、混合部で混合された混合物を用いてシート（紙）を成形する抄紙部と、シート（紙）を加熱する結着部と、を含むように構成されたものを挙げることができる。この場合、離解部、脱墨部、抄紙部は、一般的な態様を採用することができる。例えば、離解部には、いわゆるパルパーを採用することができ、古紙を離解して再生パルプを調製する。パルパーは、槽と、槽内に設けた攪拌装置を有し、槽に導入された古紙を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液を調整するものであってよい。脱墨部には、パルプ懸濁液を、脱墨して脱墨パルプを調製するものを採用することができる。脱墨部の構成の一例としては、貯蔵タンクにおいて貯留されたパルプ懸濁液を導入する蛇行した流路を形成した脱墨槽と、脱墨槽の下部から多数の気泡を放出する散気装置とを有するものを例示できる。抄紙部は、脱墨されたパルプ懸濁液に樹脂を添加し、そのパルプ懸濁液から湿紙を抄紙するものを採用できる。抄紙部の具体例としては、抄紙網によって、脱墨されたパルプ懸濁液を抄く態様が挙げられる。そして、抄紙された湿紙が、加熱ローラー等によって加熱されることにより、本実施形態のシートを製造することができる。シートにおける樹脂の被覆率は、樹脂（複合体）の配合量、シートの坪量、加熱温度、加圧の圧力等を調節することにより、６０％以上９０％以下とすることができる。
【００７１】
本実施形態のシートは、ボード状、ウェブ状、又は凹凸を有する形状であってもよい。また本実施形態のシートは、紙又は不織布に分類することができる。紙は、例えば、パルプや古紙を原料としシート状に成形した態様などを含み、筆記や印刷を目的とした記録紙や、壁紙、包装紙、色紙、画用紙、ケント紙などを含む。不織布は、紙より厚いものや低密度のものであり、一般的な不織布、繊維ボード、ティッシュペーパー、キッチンペーパー、クリーナー、フィルター、液体吸収材、吸音体、緩衝材、マットなどを含む。そして、紙や不織布にインクを付与して、文字や画像を形成したりできる。紙にインクを付与することは一般的であるが、不織布にインクを付与しても、製品名や製造番号、用途、注意事項などの情報を形成できたり、画像を形成することで装飾できたりする。
【００７２】
４．実験例
以下に実験例を示し、前述した表１をさらに説明するが、本発明は以下の例によってなんら限定されるものではない。
【００７３】
＜樹脂成分の製造＞
ポリエステル樹脂：バイロン２２０（東洋紡株式会社製）の９０部と、有機顔料：Ｌｉｏｎｏｌ  Ｇｒｅｅｎ  Ｙ−１０２（Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｇｒｅｅｎ  ７）（東洋カラー株式会社製）の１０部とを、２軸混練押出機を用いて溶融混練して緑色の樹脂ペレットを製造した。
【００７４】
乾式粉砕機：ドライバーストＤＢ−１８０Ｗ（株式会社スギノマシン製）により粗粉砕を行い、１５０メッシュ（目開き１０６μｍ）の篩を通過するまで粉砕を行った。次に乾式微粉砕機：ナノジェットマイザーＮＪ−１００（株式会社アイシンナノテクノロジーズ製）により体積平均径が８．０μｍになるまで粉砕を行い、緑色の樹脂粉体を得た。
【００７５】
次に、分級機：エアロファインクラシファイアＡＣ−２０（日清エンジニアリング株式会社製）により粉体の分級処理を行い、表１に示すような体積平均粒子径の異なる６種類の粉体を得た。
【００７６】
＜シートの製造＞
市販の紙（ＰＰＣ用紙：トッパンフォームズ株式会社製、商品名「Ｇ７０」）を原料として、前述したシート製造装置にてシートを製造する。繊維８０重量部に対して、樹脂成分の２０重量部となるように、樹脂成分を混合し、各樹脂成分毎にシート（シートＡ〜Ｆ）を製造した。各シートの坪量、厚さは表１に示す通りとなった。
【００７７】
＜被覆率の測定＞
シートを光学顕微鏡により光学倍率２００倍の静止画像を撮像した。この画像に二値化処理を行い樹脂（複合体）部分が全体に占める平面上での面積比率を算出し、これをシートにおける樹脂の被覆率とした。シートにおける樹脂の被覆率は、表１に示すように、それぞれ異なる被覆率となった。また、表１から判るように、樹脂の体積平均粒子径が小さいほど高い被覆率となった。これは、樹脂が小さいほど繊維間に入り込みやすく、分散しやすいためである。
【００７８】
＜線幅＞
シート上に、市販のインクジェットプリンターにより、黒インクで直線を印刷した。シート上の線幅を光学顕微鏡により画像撮影を行い測定した。前述したように、被覆率６０％以上において、線幅は９００μｍ以内となり良好であった。なお、より好ましくは線幅がより小さい範囲であり、線幅８００μｍ以内を良好とみなす場合は被覆率６５％以上となる。
【００７９】
＜指による擦過試験＞
シート上に、市販のインクジェットプリンターにより、黒インクで直線を印刷し、インクが乾燥する程度、時間が経過した後、印刷部分を指でこすり、印刷部のインクが落ちるか否かを評価した。インクが落ちる場合を×、インクが落ちない場合を○とする。この試験は、シートに印刷後に加圧加熱をする前の状態においてと、シートに印刷後に加圧加熱をする後の状態において、それぞれ行う。表１に示すように、加熱加圧前においては、被覆率が９５％のときに×となり、他の被覆率では○となった。また、加圧加熱後においては、全ての被覆率で○となった。理由は前述した通りである。
【００８０】
＜水ぬれ試験＞
シート上に、市販のインクジェットプリンターにより、黒インクで直線を印刷し、更にこの印刷部分の一部にスポイトで水をかけて、直線が滲んだりインクが落ちたりするか否かを評価した。滲んだり落ちたりする場合を×、滲まなかったり落ちなかった場合を○とする。この試験も、シートに印刷後に加圧加熱をする前の状態においてと、シートに印刷後に加圧加熱をする後の状態においてとで、それぞれ行う。表１に示すように、加圧加熱前においては、全ての被覆率において×となった。これは、インクが水に濡れることで滲んだり落ちたりしてしまうためである。また、被覆率が小さい場合は、繊維に水が浸透する過程でインクがさらに滲んでしまう。加圧加熱後では、前述したように、インクが樹脂により保護されるため、被覆率が６０％以上の場合において○となった。
【００８１】
＜加熱加圧条件＞
指による擦過試験と水濡れ試験の加熱加圧条件は、熱プレスにより圧力２００ＭＰａ、温度１５０℃、加圧時間６０秒の条件である。
【００８２】
【表１】
2015212429.tif 000003
【００８３】
また、インクの滲みにくいシートは、密度０．４６ｇ／ｃｍ３以上の比較的嵩高いシートである。このような密度が低いシートの場合、インクは浸透しやすいため、本来はインクが滲みやすい。しかし、本願においてはシートにおける樹脂の被覆率を６０％以上にすることで滲みを低減することができる。これは、インクが広がりにじむ場合に、非水溶解性の樹脂（実験例ではポリエステル樹脂）が存在する部分で流れが止まり、その結果、インクのにじみが小さく抑えられていることが理由であると考えられる。
【００８４】
なお嵩高いシートは、乾式にて成形を行うことにより、繊維間の水素結合を形成せず、繊維が密な構造となりにくくしたことによる。各実験例のように、乾式の製造方法では、水素結合や水溶性樹脂のような紙力増強剤を使うことなく、粉体化した熱可塑性樹脂により繊維と繊維との結着を実現できる。粉体化することにより繊維とより均一に容易に混合し、加熱温度と加圧圧力を適切に調節して加工することにより嵩高いシートを製造できることがわかる。
【００８５】
５．その他の事項
本明細書において、「均一」との文言は、均一な分散や混合という場合には、２種以上又は２相以上の成分を定義できる物体において、１つの成分の他の成分に対する相対的な存在位置が、系全体において一様、又は系の各部分において互いに同一若しくは実質的に等しいことを指す。本明細書において、「均一」「同じ」「等間隔」など、密度、距離、寸法などが等しいことを意味する言葉を用いている。これらは、等しいことが望ましいが、完全に等しくすることは難しいため、誤差やばらつきなどの累積で値が等しくならずにずれるのも含むものとする。
【００８６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００８７】
１…シート、１ａ…第１面、１ｂ…第２面、Ｆ…繊維、Ｒ…樹脂、１０…粗砕部、１１…粗砕刃、２０…解繊部、３０…混合部、５０…分級部、５４…下部排出口、５５…上部排出口、５６…回収部、６０…加熱部、６１…ローラー対、７０…堆積部、７１…篩、７６…メッシュベルト、８６…配管、８７…供給口、８８…貯留部、９０…切断部、９０ａ…第１切断部、９０ｂ…第２切断部、１００…シート製造装置、Ｗ…ウェブ、Ｐ…シート
【図１】
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【図３】
2015212429.tif 000005
【図２】
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