JPH02200898A - 難燃紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、難燃紙に関するものであり、さらに詳しくは
建築物の壁材、天井材、床材等に利用されるものであっ
て、難燃性および耐火性を付与した難燃紙に関するもの
である。

「従来の技術」 近年、建築物の高層化、大規模化、集中化に伴って、建
築物の難燃化や防火対策が重要視されている。従来から
防火のために各種建築物に難燃性を付与した無機質シー
トが使用されている。

上記の如き難燃性を付与した無機質シートとしては、例
えばアスベスト繊維紙、難燃化薬剤処理紙、水酸化アル
ミニウム粉末高含有紙が一般に知られている。

「発明が解決しようとする課題」 例えば、従来のアスベスト繊維紙はアスベスト繊維をセ
ルロース繊維に混合して抄紙したものであり、優れた難
燃性を示すが、アスベスト繊維は特定物質に指定されて
おり、公害防止、作業環境、衛生面から使用を制限され
、一部の国では使用が禁止されている。

また、難燃化薬剤処理紙は、処理薬側として、リン系、
ハロゲン系、硼素系、チタン系、アンモニア系、もしく
はこれらの複合系をセルロース繊維に内添又はシート抄
造後含浸して、紙中に薬剤を約１０〜３０重量％含有さ
せたちのでる。これらの紙はいずれもセルロース繊維が
主体であるために、水分の吸脱湿による紙の伸縮が大き
いという難点がある。

なお、水酸化アルミニウム粉末高含有紙はセルロース繊
維中に水酸化アルミニウム粉末を多量に、例えば７０〜
８５重量％添加して通常の抄紙機で抄造される。この水
酸化アルミニウム粉末が難燃剤として働き、防火に役立
つものであるが、水酸化アルミニウム粉末をバルブ繊維
中に内添して抄紙する場合、抄紙機ワイヤー上での歩留
が悪く、マシン白水中に多量の水酸化アルミニウム粉末
が流失し、白水ラインを汚したり、又、プレスパートの
汚れ（例えば、毛布の目詰まりやロールへの付着）がひ
ど（なり、生産性が著しく低下するという難点がある。

更に、近年の高級化指向に伴い、高級印刷物が好まれる
ようになってきている。しかし、上記３方法による難燃
紙はいずれも印刷適性（インキ濃度、インキ平滑性及び
インキ網点再現性）に劣り、高級な印刷ができないとい
う難点を抱えている。

本発明者等は上記の問題点を解消するために、鋭意研究
を重ねた結果、難燃性が高く、紙の伸縮が小さく、しか
も印刷適性の優れた難燃紙が得られることを見出し、遂
に本発明を完成するに至った。

「課題を解決する為の手段」 本発明は、無機繊維を少なくとも３０重量％以上含有し
、且つ下記条件を満たす原紙に、水酸化アルミニウムを
主成分とする塗被組成物を塗被したことを特徴とする難
燃紙である。

Ｓ＝ステキヒトサイズ度（秒；　ＪＩＳ　Ｐ８１２２）
Ｗ＝坪量（ｇ　／ｍ２　；　ＪＴＳ　Ｐ８１２４）「作
用」 本発明で使用される無機繊維としては非晶質繊維、多結
晶質繊維、及び単結晶質繊維があり、いずれを用いても
良く、特に限定するものではないが、多結晶質繊維、短
語晶質繊維は非常に高価であるため、経済性を考慮した
場合非晶質繊維がとりわけ好ましい。非晶質繊維として
は、例えばロックウール繊維、ガラス繊維、アルミナ、
シリカ繊維等が例示される。これらの内、理由について
は明らかではないが、ロックウール繊維がガラス繊維、
アルミナ、シリカ繊維等と比較した場合、シートにした
ときに地合の優れたものが得られ、さらに、該シートに
水酸化アルミニウムを主成分とする塗被組成物を塗被し
た紙は印刷適性に優れる。又、無機繊維の中ではアスベ
ストを除くと一番安価であり、本発明で使用する無機繊
維の中では特に好ましい材料である。

本発明で無機繊維を用いる理由は、前述した如く無機粉
末、例えば水酸化アルミニウム粉末高含有紙のように、
無機粉末を内添して抄紙する場合、ワイヤー上での歩留
が悪く、マシン白水中に多量の粉末が流失し、白水ライ
ンやプレスパートを汚すという難点が付随するが、無機
粉末の代わりに繊維形状を有する無機繊維を用いると、
歩留及び抄紙性が改善され生産性の向上に結びつき、然
も該無機繊維を使用した紙はセルロース繊維と一緒に網
目構造を作るために、水分の吸脱湿による紙の伸縮が極
めて小さくなるということを見出したからである。

而して、本発明では無機繊維を原紙中に少なくとも３０
重量％以上含有させる必要がある。

即ち、無機繊維と混合使用される繊維はセルロース繊維
であり、非常に燃えやすい、また、セルロース繊維から
成る紙は水分の吸脱湿による伸縮が大きい為に、建築物
の壁材、天井材、床材等に使用する場合に、室内の湿度
変化に対応できないといった難点がある。この対策とし
て、無機繊維を原紙中に少なくとも３０重量％以上、よ
り好ましくは５０重量％以上を配合する必要がある。し
かし、無機繊維が９０重量％を越えると紙の強度が弱く
なり、通常の抄紙機では生産性が落ちるため、無機繊維
の上限配合は９０重置％未満にするのが好ましい。

また、セルロース繊維については、針葉樹、広葉樹の晒
、半晒、未晒の木材バルブ（ケミカルバルブ、メカニカ
ルバルブ、セミケミカルバルブ等）や非木材植物繊維（
堵、三唖、雁皮、亜麻、大麻、ケナフ、ジュート、サン
ヘンブ、ワタ、マニラ麻、サイザル麻、竹、稲藁、麦藁
、バガス、アシ等）からなるバルブ、又それ等の古紙バ
ルブが１種又は２種以上が適宜使用され、特に限定する
ものではない。

セルロース繊維は抄紙機の前工程で繊維にフィブリル化
を行う為にリファイナーやビータ−等の叩解機で処理さ
れ、水に分散された無機繊維と所定の比率となるように
混合され、通常の抄紙方法を用いて抄紙される。

さらに、本発明の特徴としては、原紙のステキヒトサイ
ズ度（ＪＩＳ　Ｐ８１２２　）を坪量（ＪＩＳ　Ｐ８１
２４）の二乗で除した値が３　Ｘｌ０−’　（秒・ｍ’
／ｇり以上にする必要がある。因みに、その値が３Ｘ１
０−’（秒・ｍ　’　／　ｇり未満の場合には水性系塗
液を塗被したときに過剰の水分が原紙層に入り、紙の強
度を低下させるため、紙切れを誘発し易く、生産性が悪
くなる。又、塗被直後に塗被層中の水分が急速に原紙層
へ吸収される為、塗被組成物の濃度が上昇して、その後
の平滑化効果が低下し、印刷平滑性が損なわれることに
なる。この原紙への吸収は原紙の地合ムラやサイズ度ム
ラに起因して不均一に行われるが、原紙の保水性が本発
明の規定以下である場合には、吸収ムラが著しくなり、
結果として、乾燥工程でのバインダーマイグレーション
に基づく、印刷インキの吸収ムラ、インキトラフピング
ムラ等のインキモトルが発生して印刷効果を損なう、更
に、塗被組成物中の接着剤が原紙層に入り過ぎて、塗被
表面上の接着剤が少なくなり、インキ濃度を低下させる
。

よって、これらの難点を解決すべく、本発明者等は鋭意
研究、実験を重ねた結果、原紙の保水性として、原紙の
ステキヒトサイズ度（ＪＩＳ　Ｐ８１２２）を坪量（Ｊ
ＩＳ　Ｐ８１２４）の二乗で除した値が３Ｘ１０−’（
秒・ｍ　４　／　ｇ　ｔ　）以上になるようにすること
が極めて重要な要件であることをはじめて見出したので
ある。

このサイズ性を付与する手段としては特に限定をするも
のではないが、無機繊維の安定性、原紙の保存性から酸
性抄紙方法より中性抄紙方法の方が好ましい。中性抄紙
方法にはバルブに対して自己定着性を有するカチオン性
サイズ剤を内添する方法や、アニオン性サイズ剤又はア
ルキルケテンダイマーやアルケニルコハク酸無水物よう
な反応性サイズ剤を内添する方法及び非酸性の定着剤や
極少量のバンドと併用する方法がある。

尚、抄紙過程において、従来慣用されているような有機
質結合剤や結合助剤、湿潤紙力増強剤、填料、難燃剤、
染料等を必要に応じて紙料に添加しても良い。

かくして得られた原紙の表面に、水酸化アルミニウムを
主成分とする塗被組成物からなる塗被層を設ける。

水酸化アルミニウムはギブサイト結晶構造を有し、２０
０〜３００℃にて結晶水を脱水するために、優れた難燃
効果を示す。又、板状結晶であるために塗被層の平滑性
が得られ易く、印刷インキの受理性も良いとういう利点
を持っている。これらの利点を満足するためには塗被組
成物中の水酸化アルミニウムの量が可燃物に対して、５
０重世％以上、好ましくは６０重量％以上であることが
必要である。

なお、ここでいう可燃物とは原紙や塗被組成物に含まれ
るセルロース繊維、澱粉、ラテックス、ポリビニールア
ルコール等の有機物の合計量である。因みに、５０重量
％未満であると、難燃効果が小さく、本発明の所望の目
的が達成されない。

さらに、水不溶性の難燃剤を塗被組成物中に添加するこ
ともできる。水不溶性の難燃剤にはポリリン酸アンモニ
ウムや不溶化高分子リン化合物の無機リン系化合物があ
る。

また、塗被組成物中の水酸化アルミニウム以外の顔料に
ついては特に限定するものではなく、−船釣に使用され
ているカオリン、ろう石クレー炭酸カルシウム、サチン
白、硫酸バリウム、二酸化チタン等が品質要求に応じて
、適宜併用される。

さらに、塗被組成物には顔料粒子を相互に接着させると
同時に、それらを原紙に固着するための接着剤、例えば
カゼイン、澱粉、ラテックス、ＰｖＡ等を必要に応じて
選択し、且つ、適当量を添加することができ、特に限定
するものでない。

その他、塗被組成物には分散剤、消泡剤、耐水化剤、ダ
スティング防止剤、流動性調整剤、防腐剤、防黴剤、染
料等の助剤を必要に応じて、適宜使用することができる
。

既述した如く、かくして得られた塗被組成物を無機繊維
が少なくとも３０重量％以上配合され、且つ、原紙のス
テキヒトサイズ度（ＪＩＳ　Ｐ８１２２　）を坪量ＣＪ
ＴＳ　Ｐ８１２４）の二乗で除した値が３×１０４（秒
・ｍ’／ｇ”）以上である原紙に塗布して、難燃紙を得
るものである。

塗被組成物の塗被方法としては、特に限定するものでな
く、−ａに公知のエヤーナイフコーターロールコータ−
、フレードコーター、グラビヤコーター、メタリングバ
ーコーク−、キャストコーター、カーテンコーター等の
塗工機が適宜使用される。

なお、塗被組成物を塗被後の難燃紙はスニパーキ中しン
ター、ソフトキヤレンダー、マントキャレンダー、エン
ボスマシン等による仕上げが必要に応じて施される。

「実施例」 以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、勿論これらの実施例に限定するものではない。又、
例中の「部」及び「％」は特に断らない限り、それぞれ
「重量部」及び「重量％」を示す。

実施例１ （ｌｌ　　原紙の調製 フリーネス４００ｍ１のＮＢＫＰ６５部に予めフラット
スクリーン処理したロックウール繊維３５部（商品名；
アサノＣＭＦ　Ｎｏ、　７０００／日本セメント社製）
を配合して得られた紙料にアルキルケテンダイマー（商
品名；　ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社製）を絶乾紙料
に対して０．０７％添加した後、実験用手抄き装置を用
いて、手抄きにより乾燥後の坪量が８０ｇ／ｍ”の原紙
を得た。

（２）塗料の調製 水酸化アルミニウム（商品名；ハイシライトＨ４２／昭
和電工社製）１００部をポリアクリル酸ソーダ溶液（水
酸化アルミニウムに対して０．６部）に分散させた。こ
の水酸化アルミニウム分散液にスチレン−ブタジェン系
ラテックス（商品名；５Ｎ３０７／住友ノ一ガタフク社
製）を１５部（顔料に対して）添加して、固形分濃度５
０％の塗被組成物を得た。

（３）塗布 （１）の原紙にメツシュバーを用いて、（２）の塗被組
成物を、水酸化アルミニウムの量が可燃物に対して、５
０％になるように手塗り、乾燥した後、スーパーキャレ
ンダー処理して、難燃紙を得た。

この難燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例２ （１１原紙の調製 フリーネス２００ｍ１のＮＢＫＰ５０部に予めフラット
スクリーン処理したロックウール繊維５０部（商品名；
アサノＣＭＰ　Ｎｏ、７０００　／日本セメント社製）
を配合して得られた紙料にアルキルケテンダイマー（商
品名ｉ　ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社製）を絶乾紙料
に対して０．０７％添加した後、実験用手抄き装置を用
いて、手抄きにより坪量が８０ｇ／ｍ”の原紙を得た。

（２）塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、５０％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例３ （１１原紙の調製 実施例２と同様にして調製し、坪量が８０ｇ／ｍ２の原
紙を得た。

（２）塗料の調製 水酸化アルミニウム（商品名；ハイジライトＨ４２／昭
和電工社製）１００部とポリリン酸アンモニウム（商品
名；スミセーフＰ／住友化学社製）１５部（水酸化アル
ミニウムに対して）をポリアクリル酸ソーダ溶液（水酸
化アルミニウムに対して、０．６部）に分散させた。こ
の水酸化アルミニウム分散液にスチレン−ブタジェン系
ラテックス（商品名、　ＳＮ　３０７／住友ノ一ガタツ
ク社製）を１５部（顔料に対して）添加して、固形分濃
度５０％の塗被組成物を得た。

（３）塗布 原紙にメツシュバーを用いて、（２）の塗被組成物を、
水酸化アルミニウムの量が可燃物に対して、７４％にな
るように手塗り、乾燥した後、スーパーキャレンダー処
理して、難燃紙を得た。

この難燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例４ （１）　　原紙の調製 実施例２と同様にして調製し、坪量８０　ｇ　／　ｒｒ
ｒの原紙を得た。

（２）　　塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、９０％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキ＋レンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例５ （１）　　原紙の調製 フリーネス２００　ｍ　ｌのＮｌ１ｌＫＰ３０部に予め
フラットスクリーン処理したロックウール繊維７０部（
商品名；アサノＣＭＦ　Ｎｏ、７０００　／日本セメン
ト社製）を配合して得られた紙料にアルキルケテンダイ
マー（商品名；　ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社ｆＡ）
を絶乾紙料に対して０．０３％添加した後、実験用手抄
き装置を用いて、手抄きにより坪量が８０ｇ／ｍｔの原
紙を得た。

（２）　　塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、９０％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例６ （１）原紙の調製 フリーネス２００　ｍ　ｌのＮＢＫＰ３０部に予めフラ
ットスクリーン処理したロックウール繊維７０部（商品
名；アサノＣＭＭ　Ｆ　Ｎｏ、７０００　／日本セメン
ト社製）を配合して得られた紙料にアルキルケテンダイ
マー（商品名；　ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社製）を
絶乾紙料に対して０．０７％添加した後、実験用手抄き
装置を用いて、手抄きにより坪量が８０ｇ／ｍｌの原紙
を得た。

（２）塗料の調製 水酸化アルミニウム（商品名；ハイシライトＨ４２／昭
和電工社製）６０部、カオリン（商品名、　０Ｎ−９０
／ＥＭＣ社製）４０部をポリアクリル酸ソーダ溶液（顔
料に対して、０．６部）に分散させた。この水酸化アル
ミニウム分散液にスチレン−ブタジェン系ラテックス（
商品名；　ＳＮ　３０７／住友ノ一ガタツタ社製）を１
５部（顔料に対して）添加して、固形分濃度５０％の塗
被組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、７４％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例７ （１）原紙の調製 フリーネス２００　ｍ　ｌのＮＢＫＰ３０部にガラス繊
維（商品名；Ｃ５Ｑ６ＪＡ　、９　Ｘ　６ｍｍ／旭ファ
イバーグラス社製）７０部を配合して得られた紙料にア
ルキルケテンダイマー（商品名、　ＳＰＫ　９０２　／
洗用化学社製）を絶乾紙料に対して０．０７％添加した
後、実験用手抄き装置を用いて、手抄きにより坪量が８
０ｇ／ｍ”の原紙を得た。

（２）塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）　　塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、７４％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙は地合が実施例中では一番悪かった。その他の品質
結果は表−１に示した。

実施例８ （１）原紙の調製 フリーネス３ＱｍｌのＮＢＫＰＩＯ部に予めフラットス
クリーン処理したロックウール繊維９０部（商品名；ア
サノＣＭＦ　Ｎｏ、７０００　／日本セメント社製）を
配合して得られた紙料にアルキルケテンダイマー（商品
名；　ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社製）を絶乾紙料に
対して０．０７％添加した後、実験用手抄き装置を用い
て、手抄きにより坪量が８０ｇ／ｍｚの原紙を得た。

（２）塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、７４％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、難燃紙を得た。この難
燃紙の品質結果を表−１に示した。

実施例９ （１１原紙の調製 実施例６と同様にして調製し、坪量が８０ｇ／ｍ２の原
紙を得た。

（２）塗料の調製 実施例６と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、両面で１４８％（片面７４％）になるよう
に手塗り、乾燥した後、スーパーキャレンダー処理して
、難燃紙を得た。このＮ燃祇の品質結果を表−１に示し
た。

比較例１ フリーネス５００　ｍ　ｌのＬＢｌｌ’Ｐのサス々ンジ
ョンにアルキルケテンダイマー（商品名；　Ｓｒ’Ｋ　
９０２／荒川化学社ｖＡ）を絶乾紙料に対して０．１％
添加した後、実験用手抄き装置を用いて、手抄きにより
坪量１００　ｇ／ｍ”の紙を得た。この紙の品質結果を
表−１に示した。

比較例２ 実施例６と同様にして調製し、坪量８０ｇ／ｍ２の紙を
得た。この紙の品質結果を表−１に示した。

比較例３ （１）原紙の調製 フリーネス２００　ｍ　ｌのＮＢＫＰ３０部に予めフラ
ットスクリーン処理したロックウール繊維７０部（商品
名；アサノＣＭＦ　Ｎｏ、７０００　／日本セメント社
製）を配合して得られた紙料にアルキルケテンダイマー
（商品名；ＳＰＫ　９０２　／洗用化学社製）を０．０
０５部添加した後（絶乾紙料に対して）、実験用手抄き
装置を用いて、手抄きにより坪量８０ｇ／ｍ”の原紙を
得た。

（２）　　塗料の調製 実施例１と同様にして調製し、固形分濃度５０％の塗被
組成物を得た。

（３）塗布 実施例１と同様にして、水酸化アルミニウムの量が可燃
物に対して、７４％になるように手塗り、乾燥した後、
スーパーキャレンダー処理して、ｉｆ燃祇を得た。この
難燃紙の品質結果を表−１に示した。

〔品質評価法〕

（紙の伸縮のテスト法） Ｊａｐａｎ　Ｔａｐｐｉ　Ｎｏ、２７に規定された浸水
伸度の測定法（Ｂ法、２分間浸漬値）に従って測定した
。

（印刷適性） 塗被組成物を塗被した面に明製作所製Ｒ１テスターを用
いて、大日本インキ社製のニューチャンピオン墨インキ
をｏ、ｉｃｅ印刷し、インキ濃度とインキ平滑性を目視
で判定した。

評価基準： ◎；極めて良好 ○；良好。

△；やや劣る ×；極めて劣る （難燃性のテスト） ＪＩＳ　Ａ１３２２建築用薄物材料の難燃性試験方法（
１０秒値）に準拠して、測定した。

「効果」 表−１の結果から明らかなように、本発明の実施例で得
られた難燃紙は難燃効果が高く、水分の吸脱湿による紙
の伸縮が小さく、且つ印刷適性に優れるものであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）無機繊維を少なくとも３０重量％以上含有し、且
   つ下記条件を満たす原紙に、水酸化アルミニウムを主成
   分とする塗被組成物を塗被したことを特徴とする難燃紙
   。 Ｓ／Ｗ＾２≧３×１０＾−＾３（秒・ｍ＾４／ｇ＾２）
   Ｓ＝ステキヒトサイズ度（秒；ＪＩＳ　Ｐ８１２２）Ｗ
   ＝坪量（ｇ／ｍ＾２；ＪＩＳ　Ｐ８１２４）（２）無機
   繊維がロックウール繊維である請求項（１）記載の難燃
   紙。 （３）水酸化アルミニウムの塗被量が可燃物質に対して
   ６０重量％以上である請求項（１）又は（２）記載の難
   燃紙。