JPH06272190A - ペーパーハニカムコア用難燃紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた難燃性と優れた剛度とを兼備したペーパ
ーハニカムコア用の難燃紙を提供する。 【構成】紙全体の重量に対して、難燃性を付与する無機
物粉末［例えば水酸化アルミニウム粉末］を６５〜８０
％、融点が６０〜１００℃の難燃性樹脂粉末［例えばフ
ェノール樹脂粉末］を３〜７％およびセルロース繊維を
主体とする有機物繊維［例えばセルロースパルプとビニ
ロンバインダー繊維の混合物］を１５〜２５％含有し、
さらにセルロース繊維を難燃化する有機系難燃剤［例え
ばスルファミン酸グアニジン］をセルロース繊維重量に
対して１５％以上定着担持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ペーパーハニカムコア
用に用いられる難燃紙に関するものであり、さらに詳し
くは、剛度と自己消火性に優れ、燃焼時に生ずる発熱量
の小さいペーパーハニカムコア用難燃紙に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ペーパーハニカムコア用に用いられる難
燃紙としては、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウ
ム等の難燃性を付与する無機物粉末を６０〜８０重量％
含有する無機質紙が一般に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のペーパ
ーハニカムコア用難燃紙は、加熱されると吸熱・脱水反
応を起こして難燃性を付与する無機物質である水酸化ア
ルミニウムや水酸化マグネシウム等の粉末を紙の中に高
い比率で配合している。このような難燃紙において高い
難燃性を付与するためには、無機物粉末を高い比率で配
合しなければならない。

【０００４】しかしながら無機物粉末を高い比率で配合
すると、紙の中のセルロース繊維やバインダー繊維の絡
みや結合、接着を無機物粉末が阻害するため、紙の引張
り強さや引裂き強さ、剛度等の物性面での性能低下を招
き、ペーパーハニカムコア用原紙としての性能を満たせ
なくなる。一方、ペーパーハニカムコア用原紙としての
物性面での性能を向上させるために無機物粉末の配合率
を低くすると、難燃性が低下する。

【０００５】そこで本発明は、優れた難燃性と紙として
の優れた物性とを兼備したペーパーハニカムコア用難燃
紙を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる目的
を達成するために鋭意研究した結果、無機物粉末を高い
比率で含有する従来の難燃紙に、融点が６０〜１００℃
の難燃性樹脂の粉末を所定の割合で配合し、さらにセル
ロース繊維を難燃化する有機系難燃剤を所定の割合で定
着担持させることによって、難燃性を維持しつつ高い剛
度を備えたペーパーハニカムコア用難燃紙が得られるこ
と、さらにまた、この難燃紙に無機物繊維を所定割合で
配合することによって、剛度をさらに高めることができ
ることを見出し、本発明を完成させたものである。

【０００７】すなわち本発明のペーパーハニカムコア用
難燃紙は、紙全体の重量に対して、難燃性を付与する無
機物粉末を６５〜８０％、融点が６０〜１００℃の難燃
性樹脂粉末を３〜７％およびセルロース繊維を主体とす
る有機物繊維を１５〜２５％含有し、さらにセルロース
繊維を難燃化する有機系難燃剤をセルロース繊維重量に
対して１５％以上定着担持させたことを特徴とするもの
である。

【０００８】本発明に使用する難燃性を付与する無機物
粉末としては、加熱されると熱分解して吸熱反応と水蒸
気放出反応を起こす無機物の粉末が使用でき、例えば水
酸化アルミニウムや水酸化マグネシウム等が例示される
が、同様の反応を起こして難燃性を付与する無機物粉末
であれば、いかなるものでも使用できる。

【０００９】かような無機物粉末の配合比率は、紙全体
の重量に対して６５〜８０％、好ましくは６５〜７５％
とする。配合比率が６５％未満では、難燃性能が低下
し、燃焼時の発熱量が多くなってしまい、一方、８０％
を超えると紙としての物性が低下し、ペーパーハニカム
コア用原紙として必要な剛度が得られなくなる。

【００１０】本発明において、融点が６０〜１００℃の
難燃性樹脂粉末を配合する理由は以下の通りである。す
なわち、難燃紙の製造工程において乾燥機の熱により難
燃性樹脂が溶融し、無機物粉末、セルロース繊維等を固
着する結果、難燃紙の剛度を高めることができる。ま
た、難燃紙が加熱された場合には、難燃性樹脂が速やか
に炭化して、自発的継続燃焼を抑制し、自己消火性を付
与することができる。

【００１１】難燃性樹脂の融点を６０〜１００℃の範囲
とする理由は、融点が６０℃未満のものでは、樹脂自体
が柔らかく本発明の難燃紙の剛度を向上させる効果が少
なく、また製造工程の乾燥機に溶融した難燃性樹脂が付
着し、乾燥機を汚すことがあり好ましくないからであ
る。一方、融点が１００℃以上の難燃性樹脂では、乾燥
機の温度を高くしないと難燃性樹脂が溶融せず、無機物
粉末、セルロース繊維等を固着できず、難燃紙の剛度を
上げる効果が得られないからである。

【００１２】本発明で使用できる難燃性樹脂粉末として
は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等の粉末
が挙げられるが、燃焼時の発生ガス、炭化の速さ等から
フェノール樹脂粉末が好ましい。

【００１３】かような難燃性樹脂粉末の配合比率は、紙
全体の重量に対して３〜７％とする。配合比率が３％未
満では、剛度の向上効果が得られず、７％を超えると燃
焼時の発熱量が増加し好ましくない。

【００１４】セルロース繊維を主体とする有機物繊維と
しては、針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹
晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）、針葉樹晒サルファイト
パルプ（ＮＢＳＰ）、広葉樹晒サルファイトパルプ（Ｌ
ＢＳＰ）、その他の木材パルプが挙げられ、これらの中
から１種または２種以上を適宜選択して使用する。ま
た、木材パルプに加えて溶融性ビニロンバインダー繊維
を適宜配合することによって、難燃紙の引張り強さや剛
度を向上させることができる。

【００１５】セルロース繊維を主体とする有機物繊維の
配合比率は、紙全体の重量に対して１５〜２５％とす
る。配合比率が１５％未満であると、紙としての強度が
得られなくなり、２５％を超えると燃焼時の発熱量が増
加してしまう。

【００１６】セルロース繊維を難燃化する有機系難燃剤
としては、スルファミン酸グアニジンまたはその誘導
体、リン酸グアニジンまたはその誘導体、リン酸グアニ
ール尿素またはその誘導体等が挙げられる。

【００１７】これらの有機系難燃剤の使用量は、紙中の
セルロース繊維重量に対して１５％以上定着担持される
量とする。使用量が１５％未満では、燃焼時の可燃性ガ
スの発生抑制効果およびセルロース繊維の炭化促進効果
が著しく低下し、難燃効果が得られなくなる。

【００１８】本発明においてはさらに必要に応じて、ガ
ラス繊維、ロックウール繊維、アルミナ繊維、シリカア
ルミナ繊維等の無機物繊維の１種または２種以上を適宜
選択して配合する。これによって、難燃紙の剛度をより
一層向上させることができる。これらの無機物繊維とし
ては、繊維径１〜１０μｍ、繊維長１〜５ｍｍのもの
が、抄造のし易さから好ましい。

【００１９】無機物繊維の配合比率は、紙全体の重量に
対して２〜１０％、好ましくは３〜７％とする。配合比
率が２％未満では、剛度の顕著な向上が認められない。
また１０％を超えると、多量に過ぎる無機物繊維によっ
て、セルロース繊維同士の絡みや水素結合の形成、セル
ロース繊維と溶融性ビニロンバインダー繊維との接着、
溶融性ビニロンバインダー繊維同士の接着が阻害される
ため、引張り強さや剛度等の紙としての物性が低下して
しまう。

【００２０】本発明のペーパーハニカムコア用難燃紙を
製造するに際しては、上述した無機物粉末、難燃性樹脂
粉末、有機物繊維、さらに必要に応じて無機物繊維を所
定割合となるように混合して水懸濁液となし、通常の湿
式抄紙法により抄紙する。かくして得られた無機質紙に
有機系難燃剤の所定量を含浸せしめた後、乾燥すること
によって本発明の難燃紙を得ることができる。なお、抄
紙過程において、従来から慣用されているような有機質
結合剤や結合助剤、さらには内添サイズ剤や紙力増強剤
等を適宜添加使用してもよい。

【００２１】

【実施例】以下に実施例と比較例によって本発明を具体
的に説明するが、これらの実施例によって本発明が限定
されるものではない。

【００２２】実施例１ 針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を叩解機を用いて
濾水度３５０ｍｌ ｃ．ｓ．ｆ．に叩解したセルロース
パルプ１７重量％、平均粒径１７μｍの水酸化アルミニ
ウム粉末７５重量％、融点６５℃のフェノール樹脂粉末
３重量％、溶融性ビニロンバインダー繊維５重量％を混
合して水懸濁液とし、これに変性ポリアミド樹脂系湿潤
紙力増強剤を０．２重量％添加して定着させた後、アニ
オン系凝集剤を全固形分重量に対して０．０３重量％添
加し、次いでカチオン系凝集剤を全固形分重量に対して
０．０５重量％添加して固形分を凝集させ、シート重量
が２２０ｇ／ｍ² になるように試験用手抄き角形シート
マシンを用いて無機質紙湿紙を抄紙した。この湿紙を１
４０℃のドラム型乾燥機を用いて乾燥し、無機質紙を作
成した。次いでこの無機質紙に有機系難燃剤としてスル
ファミン酸グアニジン（ＧＳ）を無機質紙中のセルロー
ス繊維に対して２０重量％となるように含浸させ、乾燥
することによって本発明の難燃紙を得た。

【００２３】実施例２ 実施例１と同様にして作成した無機質紙に、スルファミ
ン酸グアニジン（ＧＳ）の代わりにリン酸グアニジン
（ＧＰ）を無機質紙中のセルロース繊維に対して１５重
量％となるように含浸させ、乾燥することによって本発
明の難燃紙を得た。

【００２４】実施例３ 実施例１における水酸化アルミニウム粉末の代わりに平
均粒径３μｍの水酸化マグネシウム粉末を使用した以外
は、実施例１と同様にして本発明の難燃紙を得た。

【００２５】実施例４ 実施例１における水酸化アルミニウム粉末の代わりに平
均粒径３μｍの水酸化マグネシウム粉末を使用し、スル
ファミン酸グアニジンの代わりにリン酸グアニジンを無
機質紙中のセルロース繊維に対して１５重量％となるよ
うに含浸させた以外は、実施例１と同様にして本発明の
難燃紙を得た。

【００２６】実施例５ 水酸化アルミニウム粉末６８重量％、フェノール樹脂粉
末７重量％、セルロースパルプ２０重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％を混合して水懸濁液とした
以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。次
いでこの無機質紙にスルファミン酸グアニジンを無機質
紙中のセルロース繊維に対して２０重量％となるように
含浸させ、乾燥することによって本発明の難燃紙を得
た。

【００２７】実施例６ 実施例５におけるスルファミン酸グアニジンの代わりに
リン酸グアニジンを無機質紙中のセルロース繊維に対し
て２０重量％となるように含浸させた以外は、実施例５
と同様にして本発明の難燃紙を得た。

【００２８】実施例７ 実施例５における水酸化アルミニウム粉末の代わりに平
均粒径３μｍの水酸化マグネシウム粉末を使用した以外
は、実施例５と同様にして本発明の難燃紙を得た。ｌ実施例８ 実施例５における水酸化アルミニウム粉末の代わりに平
均粒径３μｍの水酸化マグネシウム粉末を使用し、スル
ファミン酸グアニジンの代わりにリン酸グアニジンを使
用した以外は、実施例５と同様にして本発明の難燃紙を
得た。

【００２９】実施例９ 水酸化アルミニウム粉末７２重量％、フェノール樹脂粉
末３重量％、セルロースパルプ１７重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％、繊維径９．７μｍ、繊維
長３ｍｍのガラス繊維３重量％を混合して水懸濁液とし
た以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。
次いでこの無機質紙にリン酸グアニジンを無機質紙中の
セルロース繊維に対して１５重量％となるように含浸さ
せ、乾燥することによって本発明の難燃紙を得た。

【００３０】実施例１０ 水酸化アルミニウム粉末６８重量％、フェノール樹脂粉
末３重量％、セルロースパルプ１７重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％、繊維径９．７μｍ、繊維
長３ｍｍのガラス繊維７重量％を混合して水懸濁液とし
た以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。
次いでこの無機質紙にリン酸グアニジンを無機質紙中の
セルロース繊維に対して２０重量％となるように含浸さ
せ、乾燥することによって本発明の難燃紙を得た。

【００３１】比較例１ 実施例１におけるセルロースパルプを２０重量％に変更
し、フェノール樹脂粉末を使用しない以外は、実施例１
と同様にして比較用難燃紙を得た。

【００３２】比較例２ 水酸化アルミニウム粉末７５重量％、フェノール樹脂粉
末１重量％、セルロースパルプ１９重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％を混合して水懸濁液とした
以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。次
いでこの無機質紙にリン酸グアニジンを無機質紙中のセ
ルロース繊維に対して１５重量％となるように含浸さ
せ、乾燥することによって比較用難燃紙を得た。

【００３３】比較例３ 水酸化アルミニウム粉末６５重量％、フェノール樹脂粉
末１０重量％、セルロースパルプ２０重量％、溶融性ビ
ニロンバインダー繊維５重量％を混合して水懸濁液とし
た以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。
次いでこの無機質紙にリン酸グアニジンを無機質紙中の
セルロース繊維に対して１５重量％となるように含浸さ
せ、乾燥することによって比較用難燃紙を得た。

【００３４】比較例４ 実施例２におけるリン酸グアニジンの含浸量を無機質紙
中のセルロース繊維に対して１３重量％に変更した以外
は、実施例２と同様にして比較用難燃紙を得た。

【００３５】比較例５ 水酸化アルミニウム粉末７２重量％、フェノール樹脂粉
末３重量％、セルロースパルプ１９重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％、ガラス繊維１重量％を混
合して水懸濁液とした以外は、実施例１と同様にして無
機質紙を作成した。次いでこの無機質紙にリン酸グアニ
ジンを無機質紙中のセルロース繊維に対して１５重量％
となるように含浸させ、乾燥することによって比較用難
燃紙を得た。

【００３６】比較例６ 水酸化アルミニウム粉末６５重量％、フェノール樹脂粉
末３重量％、セルロースパルプ１６重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維４重量％、ガラス繊維１２重量％を
混合して水懸濁液とした以外は、実施例１と同様にして
無機質紙を作成した。次いでこの無機質紙にリン酸グア
ニジンを無機質紙中のセルロース繊維に対して２０重量
％となるように含浸させ、乾燥することによって比較用
難燃紙を得た。

【００３７】比較例７ 実施例１における融点６５℃のフェノール樹脂粉末を融
点１４３℃のフェノール樹脂粉末に代えた以外は、実施
例１と同様にして比較用難燃紙を得た。

【００３８】比較例８ 水酸化アルミニウム粉末８２重量％、フェノール樹脂粉
末３重量％、セルロースパルプ１３重量％、溶融性ビニ
ロンバインダー繊維５重量％を混合して水懸濁液とした
以外は、実施例１と同様にして無機質紙を作成した。次
いでこの無機質紙にリン酸グアニジンを無機質紙中のセ
ルロース繊維に対して１５重量％となるように含浸さ
せ、乾燥することによって比較用難燃紙を得た。

【００３９】上記の実施例１〜１０および比較例１〜８
で得られた難燃紙について、それぞれ以下の方法によっ
て剛度と難燃性を評価した結果を表１に示す。 剛度の評価：ＪＩＳ Ｐ８１２６「板紙の圧縮強さ試験
方法」により、圧縮強さを測定して剛度を評価した。 難燃性の評価：難燃紙試料を用いて作製したペーパーハ
ニカムコアについて、建設省告示第１８２８号に示され
る基材試験を行い、炉内の温度上昇を測定して難燃性を
評価した。この場合、炉内温度上昇が５０℃以下のもの
を難燃性良好と判定した。

【００４０】 註 ＊１：セルロース繊維に対する重量％。 ＊２：フェノール樹脂の融点は１４３℃。

【００４１】表１の実施例１〜８に示した本発明のペー
パーハニカムコア用難燃紙、すなわち水酸化アルミニウ
ム粉末または水酸化マグネシウム粉末、フェノール樹脂
粉末、セルロース繊維を主体とする有機物繊維をそれぞ
れ所定配合比率で含有する無機質紙に、所定量の有機系
難燃剤を定着担持させた難燃紙は、比較例１および２の
ようにフェノール樹脂粉末が所定配合比率以下のものに
比べて、剛度が２〜３倍に向上するとともに、燃焼時の
炉内温度上昇が５０℃以下となり優れた難燃性を示すこ
とがわかる。一方、比較例３のようにフェノール樹脂粉
末の配合比率が多すぎる場合には、剛度は向上するもの
の、燃焼時の発熱量が多くなり難燃性が低下する。

【００４２】比較例４のように有機系難燃剤の定着担持
量が所定量以下の場合には、燃焼時の炉内温度の上昇を
５０℃以下に抑制できない。実施例９および１０に示し
たように、本発明のペーパーハニカムコア用難燃紙に所
定配合比率でガラス繊維を配合することにより、さらに
剛度を向上できることがわかる。

【００４３】比較例５のようにガラス繊維の配合比率が
少なすぎる場合には剛度の大きな向上は見られず、比較
例６のようにガラス繊維の配合比率が多すぎる場合も剛
度の向上が見られず、難燃性も低下する。比較例７のよ
うに、融点１４３℃といった溶融しにくいフェノール樹
脂を使用した場合には、剛度の向上は見られない。比較
例８のように、水酸化アルミニウムの配合比率を所定量
以上にした場合には、難燃性は高まるものの、剛度は大
きく低下する。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、紙
全体の重量に対して、難燃性を付与する無機物粉末を６
５〜８０％、融点が６０〜１００℃の難燃性樹脂粉末を
３〜７％およびセルロース繊維を主体とする有機物繊維
を１５〜２５％含有し、さらにセルロース繊維を難燃化
する有機系難燃剤をセルロース繊維重量に対して１５％
以上定着担持させることによって、剛度が高く、しかも
優れた難燃性を有するペーパーハニカムコア用難燃紙を
提供できる。

【００４５】その結果、本発明の難燃紙により作製した
ペーパーハニカムコアを使用することによって、剛度が
高くかつ難燃性にも優れたペーパーハニカムコア使用製
品を製造することができる。

フロントページの続き (72)発明者 森川 勲 東京都江東区東雲一丁目10番６号 王子製 紙株式会社商品研究所内 (72)発明者 植松 謙一郎 東京都江東区東雲一丁目10番６号 王子製 紙株式会社商品研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙全体の重量に対して、難燃性を付与す
   る無機物粉末を６５〜８０％、融点が６０〜１００℃の
   難燃性樹脂粉末を３〜７％およびセルロース繊維を主体
   とする有機物繊維を１５〜２５％含有し、さらにセルロ
   ース繊維を難燃化する有機系難燃剤をセルロース繊維重
   量に対して１５％以上定着担持させたことを特徴とする
   ペーパーハニカムコア用難燃紙。