JP4916888B2 - 石膏ボード用不織布及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)ガラス繊維20〜60質量%、有機繊維10〜50質量%、繊維状バインダー10〜50質量%からなり、少なくとも石膏コア接触面において有機繊維を含有することを特徴とする石膏ボード用不織布、
(2)JIS P8115に規定される耐折強さが1.00以上である上記(1)記載の石膏ボード用不織布、
(3)有機繊維が合成繊維である上記(1)または(2)のいずれか記載の石膏ボード用不織布、
(4)繊維状バインダーの一部または全てがポリビニルアルコール繊維である上記(1)〜(3)のいずれか記載の石膏ボード用不織布、
(5)多層構造であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか記載の石膏ボード用不織布、
(6)石膏コア接触面の単位質量当たりのポリビニルアルコール繊維の質量を1とした場合の、石膏コア非接触面の単位質量当たりのポリビニルアルコール繊維の質量が1を超え15以下である上記(1)〜(5)のいずれか記載の石膏ボード用不織布、
(7)不織布100質量部に対して、合成樹脂系バインダーを1〜60質量部付与してなる上記(1)〜(6)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(8)不織布100質量部に対して、少なくとも不織布の石膏コア非接触面に撥水剤を0.1〜5.0質量部付与してなる上記(1)〜(6)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(9)不織布100質量部に対して、合成樹脂系バインダーを1〜60質量部付与し、かつ撥水剤を0.1〜5.0質量部付与してなる上記(1)〜(6)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(10)不織布の石膏コア非接触面にインク受理層を設けた上記(1)〜(9)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(11)不織布に、BET比表面積が1m2/g以上の吸着剤を付与してなる上記(1)〜(10)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(12)吸着剤が水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及びゼオライトから選ばれる少なくとも一種である上記(11)記載の石膏ボード用不織布、
(13)不織布に酸化チタンを付与してなる上記(1)〜(12)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(14)不織布に導電性繊維又は導電性粒子を付与してなる上記(1)〜(13)のいずれかに記載の石膏ボード用不織布、
(15)導電性繊維が金属繊維又はカーボン繊維である上記(14)記載の石膏ボード用不織布、
(16)湿式抄造法により、ガラス繊維20〜60質量%、有機繊維10〜50質量%、繊維状バインダー10〜50質量%からなる繊維ウェブを形成した後、ヤンキードライヤーに圧着させながら乾燥することを特徴とする石膏ボード用不織布の製造方法、
(17)湿式抄造法により得られた不織布に、合成樹脂系バインダーを付与する工程を経ることを特徴とする上記(16)記載の石膏ボード用不織布の製造方法、
(18)湿式抄造法により得られた不織布に、撥水剤を付与する工程を経ることを特徴とする上記(16)又は(17)記載の石膏ボード用不織布の製造方法を見いだした。
繊維状バインダーとしては、ポリビニルアルコール系繊維を用いることが好ましい。ポリビニルアルコール系繊維による不織布の接着機構は、上述の熱融着による機構とは異なる。ポリビニルアルコール系繊維は、常温の水では殆ど溶解しないで繊維形態を保っているが、抄紙後にドライヤーなどで加熱されると容易に溶解し始め、その瞬間にタッチロールのような加圧機構で加圧してやれば、主体繊維間にまたがってバインダーとなり、その後の脱水乾燥によって再凝固して、高温水中でなければ容易に離れない強力な紙層構成繊維となる。ポリビニルアルコール系繊維の接着力に及ぼす影響は色々考えられるが、大別して水中軟化点、繊維径、繊維長の3点から考える事ができる。
ガラス繊維(繊維径9μm、繊維長13mm、旭ファイバーグラス社製、商品名:グラスロン チョップドストランド、成分:Eガラス)を水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、ガラス転移温度60℃のアクリル樹脂(プライマルHA−16、日本アクリル化学社製)をサチュレータを用いて、ガラス繊維100質量部に対し10質量部付与し、130℃のエアドライヤーで乾燥して、坪量100.1g/m2、厚み405μmの比較例1の石膏ボード用不織布を得た。
ガラス繊維(繊維径9μm、繊維長13mm、旭ファイバーグラス社製、商品名:グラスロン チョップドストランド、成分:Eガラス)と、ポリエステル繊維(繊度0.6dtex、繊維長5mm、帝人ファイバー社製、商品名:テイジンテトロン)と、ポリエステルバインダー繊維(繊度1.1dtex、繊維長5mm、ユニチカ社製、商品名:メルティー4080)と、PVA繊維(繊度1.1dtex、繊維長3mm、クラレ社製、商品名:VPB107)を質量比で各々10:60:20:10の繊維配合になるように水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、直ちに、表面温度130℃のヤンキードライヤーにて該繊維ウェブをヤンキードライヤー表面に圧着させながら乾燥し、坪量100.0g/m2、厚み401μmの比較例2の石膏ボード用不織布を得た。
ガラス繊維(繊維径9μm、繊維長13mm、旭ファイバーグラス社製、商品名:グラスロン チョップドストランド、成分:Eガラス)と、ポリエステル繊維(繊度0.6dtex、繊維長5mm、帝人ファイバー社製、商品名:テイジンテトロン)と、ポリエステルバインダー繊維(繊度1.1dtex、繊維長5mm、ユニチカ社製、商品名:メルティー4080)と、PVA繊維(繊度1.1dtex、繊維長3mm、クラレ社製、商品名:VPB107)を質量比で各々70:5:15:10の繊維配合になるように水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、直ちに、表面温度130℃のヤンキードライヤーにて該繊維ウェブをヤンキードライヤー表面に圧着させながら乾燥し、坪量100.2g/m2、厚み408μmの比較例3の石膏ボード用不織布を得た。
ガラス繊維(繊維径9μm、繊維長13mm、旭ファイバーグラス社製、商品名:グラスロン チョップドストランド、成分:Eガラス)と、ポリエステル繊維(繊度0.6dtex、繊維長5mm、帝人ファイバー社製、商品名:テイジンテトロン)と、PVA繊維(繊度1.1dtex、繊維長3mm、クラレ社製、商品名:VPB107)を質量比で各々50:45:5の繊維配合になるように水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、直ちに、表面温度130℃のヤンキードライヤーにて該繊維ウェブをヤンキードライヤー表面に圧着させながら乾燥し、坪量100.4g/m2、厚み406μmの比較例4の石膏ボード用不織布を得た。
ガラス繊維(繊維径9μm、繊維長13mm、旭ファイバーグラス社製、商品名:グラスロン チョップドストランド、成分:Eガラス)と、ポリエステルバインダー繊維(繊度1.1dtex、繊維長5mm、ユニチカ社製、商品名:メルティー4080)と、PVA繊維(繊度1.1dtex、繊維長3mm、クラレ社製、商品名:VPB107)を質量比で各々40:30:30の繊維配合になるように水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、直ちに、表面温度130℃のヤンキードライヤーにて該繊維ウェブをヤンキードライヤー表面に圧着させながら乾燥し、坪量100.2g/m2、厚み395μmの比較例5の石膏ボード用不織布を得た。
既存の板紙で被覆された石膏ボードに用いられている坪量100g/m2、厚み280μmの石膏ボード用原紙。
上記実施例1〜11及び比較例1〜5で作製した石膏ボード用不織布、及び比較例6の石膏ボード用原紙について、幅15mm、長さ110mmの試験片を各10枚採取した。各試験片について、JIS P8115に規定される方法にて、MIT試験機を使用し、500g荷重で耐折回数を測定した。下記数式1より、得られた耐折回数の値から耐折強さを算出し、それぞれの石膏ボード用不織布及び石膏ボード用原紙について、試験片10枚の平均値を比較した。
FE:耐折強さ
N :耐折回数
石膏ボード用不織布及び石膏ボード用原紙の表面の滑らかさの指標として、触針式3次元表面粗さ計による中心面平均粗さSRaを求めた。中心面平均粗さSRaは下記数式2により算出した。評価は、後述される実施例及び比較例の石膏ボード用不織布及び石膏ボード用原紙を用いて作製される石膏ボードの外表面に相当する面について、実施した。
石膏ボードの幅と厚みを規定する折り曲げ用の刻線を、幅方向の両端それぞれ2カ所に形成した石膏ボード用不織布又は石膏ボード用原紙を用意し、石膏ボードの下面側補強材とする。その後、焼石膏(富士石膏株式会社製)を焼石膏:水=90:100の比率で分散させたスラリーを、下面側補強材の上に流し込みつつ、下面側補強材の両端の折り曲げ部を所定の角度に曲げ、幅方向の成形を行う。次に、その上に、上面側補強材として、もう一枚の石膏ボード用不織布又は石膏ボード用原紙を載せ、12.5mmの厚みに成形した後、105℃の熱風乾燥機で1時間乾燥し、石膏ボードを得た。この時、実施例及び比較例の石膏ボード用不織布のヤンキー面を石膏ボードの外表面(石膏コア非接触面)になるように配置した。
上記のようにして作製された石膏ボードについて、幅50mm、長さ120mmの試験片を採取し、先端縁から20mmの部分(端末部という)を残すようにして、上面側の石膏ボード用補強材を幅方向に沿ってナイフで切り、この切り込みを中心として下面側に折り曲げる。また、端末部と反対側の部分を地面の法線に対して45°をなすようにして固定し、その状態で端末部の先端に2kgの重りをぶら下げ、静かに手を放して下面側の石膏ボード用補強材が剥離するかどうかを観察した。表中の接着性に関し、「○」は石膏ボード用補強材がほとんど剥離せず接着性が良好であることを示し、「△」は石膏ボード用補強材が2〜3割程度剥離している状態であり、「×」はほぼ完全に石膏ボード用補強材が剥離してしまったことを示す。
上記のようにして作製された石膏ボードについて、幅300mm、長さ400mmの試験片を各5枚用意し、JIS A6901に規定される方法にて、曲げ試験を行った。試験片の長さ方向にて、350mmの間隔で試験片を支持し、荷重速度を250N/分とした。得られた結果から、それぞれ5枚の試験片の平均値を比較した。
上記のようにして作製された石膏ボードについて、幅300mm、長さ300mmの試験片を各3枚用意し、JIS A6901に規定される方法にて、全吸水試験を行った。温度40±2℃の環境下に24時間静置したときの試験片の質量m0を測定し、その後、温度20±3℃の水中に水面下約30mmの位置に水平に置く。2時間静置した後、試験片を取り出し、表面に付着した水を拭き取り、吸水時の質量m2を測定した。下記数式3により、全吸水率を算出し、得られた結果から、それぞれ3枚の試験片の平均値を比較した。
三菱重工業社製「ダイヤ印刷機」を用い、大日本インキ社製「GEOS−G」の墨ベタを印刷し、インキ濃度をマクベス濃度計RD−918ブラックフィルターで測定した。評価は3段階で行い、印刷濃度が1.9以上を「○」とし、1.5〜1.9を「△」、1.5未満を「×」とした。「○」は印刷濃度が非常に高く、良好な印刷適性を有していることを示し、「△」はやや印刷濃度は低いものの実用上問題のないレベルであり、「×」は印刷適性が乏しいことを示している。
上記と同様の方法で実施した。
上記と同様の方法で実施した。
セイコーエプソン社製インクジェットプリンターPM−950Cを用いて印字し、ベタ印字部分の均一性、隣り合ったベタ印字部の境界部や白抜き文字の鮮鋭性などを目視で観察し、印字品質として評価した。評価は3段階で行い、印字品質が劣悪なものを「×」、実用上問題のないレベルのものを「△」、非常に良好なものを「○」とした。
上記と同様の方法で実施した。
上記と同様の方法で実施した。
上記と同様の方法で実施した。
100mm×100mmの試験片を採取し、6Wのブラックランプを備えた5.6Lの密閉容器の底部に静置した。容器中にアセトアルデヒドを10ppm注入した後、10分後の容器内のアセトアルデヒド濃度をガスクロマトグラフで測定した。アセトアルデヒド濃度が2ppm未満の場合を「◎」、2〜5ppmの場合を「○」、5〜7ppmの場合を「△」、7ppm超の場合を「×」として評価した。
上記の脱臭性能試験の後、試験片の上方2cmから6Wのブラックランプで紫外線を照射し、紫外線照射10分後のアセトアルデヒド濃度をガスクロマトグラフで測定した。上記と同様に、アセトアルデヒド濃度が2ppm未満の場合を「◎」、2〜5ppmの場合を「○」、5〜7ppmの場合を「△」、7ppm超の場合を「×」として評価した。
上記と同様の方法で実施した。
ポリアクリロニトリル系炭素繊維(繊度3.3dtex、繊維長5mm、三菱レイヨン社製、商品名:パイロフィル)を水中で分散混合し、濃度0.08%の水性スラリーを作製した。該水性スラリーを傾斜ワイヤー型長網抄紙機を用いて、繊維ウェブを形成した後、アクリル樹脂系バインダー(プライマルHA−16、日本アクリル化学社製)をサチュレータを用いて、該炭素繊維100質量部に対し10質量部付与し、130℃のエアドライヤーで乾燥して、坪量130.2g/m2の比較例7の石膏ボード用不織布を得た。
上記と同様の方法で実施した。
150mm×150mmの試験片を採取し、反射電力法により、電磁波吸収量を測定した。評価は60GHz帯域における電磁波吸収量について、20dB以上の吸収量があるものを「○」、10〜20dBのものを「△」、10dB未満のものを「×」とした。
上記と同様の方法で実施した。
Claims (10)
- ガラス繊維20〜60質量%、50〜200℃に加熱する事により熱融着性を示さない有機繊維10〜50質量%、50〜200℃に加熱する事により熱融着性を示す繊維状バインダー10〜50質量%からなり、少なくとも石膏コア接触面において有機繊維を含有する石膏ボード用不織布であって、
該繊維状バインダーの一部または全てがポリビニルアルコール繊維であり、
石膏コア接触面の単位質量当たりのポリビニルアルコール繊維の質量を1とした場合の、石膏コア非接触面の単位質量当たりのポリビニルアルコール繊維の質量が1を超え15以下である、石膏ボード用不織布。 - JIS P8115に規定される耐折強さが1.00以上である請求項1記載の石膏ボード用不織布。
- 前記有機繊維が合成繊維である請求項1または2記載の石膏ボード用不織布。
- 多層構造であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の石膏ボード用不織布。
- 該不織布100質量部に対して、合成樹脂系バインダーを1〜60質量部付与してなる請求項1〜4のいずれかに記載の石膏ボード用不織布。
- 該不織布100質量部に対して、少なくとも不織布の石膏コア非接触面に撥水剤を0.1〜5.0質量部付与してなる請求項1〜4のいずれかに記載の石膏ボード用不織布。
- 該不織布100質量部に対して、合成樹脂系バインダーを1〜60質量部付与し、かつ撥水剤を0.1〜5.0質量部付与してなる請求項1〜4のいずれかに記載の石膏ボード用不織布。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の石膏ボード用不織布の製造方法であって、湿式抄造法により、ガラス繊維20〜60質量%、50〜200℃に加熱する事により熱融着性を示さない有機繊維10〜50質量%、50〜200℃に加熱する事により熱融着性を示す繊維状バインダー10〜50質量%からなる繊維ウェブを形成した後、ヤンキードライヤーに圧着させながら乾燥することを特徴とする石膏ボード用不織布の製造方法。
- 湿式抄造法により得られた不織布に、合成樹脂系バインダーを付与する工程を経ることを特徴とする請求項8記載の石膏ボード用不織布の製造方法。
- 湿式抄造法により得られた不織布に、撥水剤を付与する工程を経ることを特徴とする請求項8又は9記載の石膏ボード用不織布の製造方法。
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