JPS6234879B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無機質シートを製造する方法に関する
ものである。

従来から、無機質物をシート化する方法の一つ
としてセラミツクフアイバーを使用する方法が知
られているが、セラミツクフアイバーの製造には
高温で溶融してフアイバーを造らなければならな
いので操作が煩雑であるばかりでなく、製造され
るセラミツクシートも高価なものとなるので好ま
しい方法ではない。また無機質物微粒子とパルプ
繊維との混合懸濁液から通常の抄紙法により無機
質シートを製造する方法も種々提案されている
が、これらの方法は懸濁液に硫酸バンドなどの無
機凝集剤、あるいはポリエチレンイミン、カチオ
ン化澱粉などの有機高分子凝集剤を使つて無機質
物微粒子を凝集せしめて巨大粒子となし、パルプ
繊維に定着させる方法であるため、製品シートに
対し50重量％以上の無機質物をシートに均一に定
着させることは困難であり、凝集剤の添加量を増
し、繊維への定着率を向上せしめんとすれば無機
質物はフロツクを形成し、シート中の無機質物の
分布が不均一になり、地合を悪くする欠点があ
る。

本発明者等はこのような欠点を克服し、無機質
物微粒子の定着率の高い無機質シートを製造せん
とし、セルロースパルプを高度にカチオン変性す
ると無機質物の静電気的吸着は良好となる点に着
目して、変性を十分に行つたパルプに無機質物を
吸着せしめシートを製造せんとしたが、この方法
ではセルロースパルプ自体が非常に親水化してく
るため、いわゆる糊状化してくるため、通常のパ
ルプ繊維とは異なつた処理が必要となり、操作が
煩雑化し、かつパルプの叩解が不可能になり、強
度の大なるシートを製造することができないこと
が認められた。しかるにさらに研究を進めたとこ
ろ、このセルロースパルプを低度（0.02〜0.04程
度）の置換度にカチオン変性したものは無機質の
定着率が低いが、このセルロースパルプをさらに
叩解して濾水度200〜100mlC.S.F.程度にすると、
パルプの静電気的な作用と物理的な作用との相互
作用によりパルプに対する無機質物の定着率が大
いに向上することを知見した。

上記“置換度”とは、グルコースが単分子当り
有する３ケのOH基のうち幾つの基がカチオン化
されたかを示す数値である。

本発明はこれらの知見に基くものであつて、セ
ルロースパルプを置換度0.02〜0.04にカチオン変
性した後、濾水度200〜100mlC.S.F.に叩解したパ
ルプ５〜30重量部と無機質物微粒子95〜70重量部
とを水の存在下で混合して懸濁し、通常の抄紙法
により無機質物95〜70重量％を含む無機質シート
を造ることを特徴とする無機質シートの製造法で
ある。

本発明においてセルロースパルプとしては繊維
素物質の形状には一切関係なく、通常の紙パルプ
工業或いはその他の工業において用いられている
如何なる形の繊維素物質をも使用することができ
る。また無機質物としてはケイ石、ケイ砂、ケイ
藻土、木節粘土、蛙目粘土、カオリン、カオリナ
イト、ボーキサイト、絹雲母、ベントナイト、ゼ
オライト、リン鉱石酸性白土、陶石、ろう石、長
石、石灰石、ケイ灰石、石膏、ドロマイト、マグ
ネサイト、滑石または石綿などの天然の無機物そ
して水酸化アルミニウム、水酸化第二鉄等の金属
水酸化物およびトベルモライト、ゾノトライト等
のケイ酸カルシウム系水和物またはカルシウムア
ルミネート水和物、カルシウムスルホアルミネー
ト水和物等の各種酸化物の水和物またはアルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、酸化チタン、スピ
ネル、合成コージライト、合成ムライト、合成ゼ
オライト、合成炭酸カルシウム、リン酸カルシウ
ム、炭化物（TiC、ZrC、HfC、VC、TaC、
NbC、WC、B₄C、SiCなど）、窒化素（TiN、
VN、NbN、TaN、HfN、AlN、BN、Si₃N₄な
ど）、活性炭、黒鉛、酸化第１鉄、酸化第２鉄、
酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ニツケル、二酸化マンガ
ン、酸化第二銅、酸化コバルト、炭酸バリウム、
炭酸マンガンまたは各種無機顔料および窯業用ブ
リツトその他のガラス粉、ガラス繊維などの各種
の人工無機物であつて、その粉末度は懸濁液中で
沈降しない程度の粒度、すなわち50μ以下であ
る。

また本発明におけるセルロースパルプのカチオ
ン変性に使用する薬剤はジエチルアミノエチルク
ロライド、エタノールアミン、２，３―アミノエ
チル硫酸、シアナミドなどであつて、アルカリ性
の懸濁液中で使用される。これらの薬剤のセルロ
ースパルプに対する使用割合は、懸濁液中の薬剤
の濃度、反応時間、PHおよび反応温度により異な
り、薬剤のセルロースパルプに対する比が高けれ
ば高い程、また反応時間が長ければ長い程セルロ
ースパルプ中への窒素置換度は高くなり、また反
応温度が低ければ低い程置換速度は高くなる。さ
らにまた薬剤の種類により使用割合を変える必要
があるから、薬剤のそれぞれの使用条件を一概に
定めることはできないが、例えばセルロースパル
プを常温で一定量のジエチルアミノエチルクロラ
イドで処理する場合カチオン化度は次の如く変化
する。すなわち アルカリ濃度 カチオン化度 15％ 0.05 ７ 0.03 ２ 0.01 本発明においてセルロースパルプを0.04を越え
るまでカチオン変性すると叩解処理の際糊状化す
る傾向を生じ抄紙する場合に障害となるので好ま
しくなく、また0.02より少くカチオン変性すると
叩解処理しても無機質物の定着率が悪くなるので
好ましくない。次に叩解処理は濾水度を200〜100
mlS.C.F.に限定することが必要であつて、この範
囲外ではセルロースパルプ中に多量の無機質物を
定着率よく定着させることができない。

本発明によれば、セルロースパルプは軽度にカ
チオン変性するのみであるから、変性処理費用が
少なくて済むばかりでなく、この処理によりセル
ロースの物理的性質を大きく変化させることがな
いため、抄紙に当り通常のセルロースパルプと同
様に取扱うことができ、また高度に叩解処理を進
めることができるため、無機質粒子の定着率が大
で、かつ高密度で均一な無機質シート（セルロー
スパルプ５〜30重量％、無機質物95〜70重量％）
を製造することができる。しかも製造されるシー
トの強度は向上するから、シートの加工は容易に
なる。

本発明によつて得られる無機質シートは無機物
の定着量が多く、かつ均一に定着されているので
建材用難燃材、電子工業用難燃、絶縁材、高温断
熱材、および耐熱用材料等として従来市販されて
いるものよりも優れた性質を発揮する。

実施例 １ カルシウムシアナミド50Kgを2.5m⁸の水に溶解
し、不溶解残渣を濾別した溶液中に、未叩解のＮ
―BKP（針葉樹漂白クラフトパルプ）50Kgを加
え、10分間撹拌した後、常圧下、室温で40時間反
応させた。懸濁液のPHは12.5であつた。ついでパ
ルプを分離し、水洗後、再び水に浸漬し、20％塩
酸水溶液を用いてPH５となし、１時間保持した
後、パルプを分離し、水洗して窒素含有パルプの
酸付加物を得た。パルプの窒素置換度（カチオン
変性度）は0.03であつた。

上記処理パルプをビーターで130mlC.S.F.まで
叩解した後、絶乾重量で2.5ｇとり、これに予め
水に懸濁したシリカ40部、アルミナ20部、長石15
部、粘土25部よりなる無機質粒子（粒度―30μ）
22ｇを加え、撹拌して懸濁せしめた後手抄シート
を作つた。

なお比較のため上記のカチオン変成したパルプ
を450mlC.S.F.まで叩解したパルプ（中程度叩解
パルプ）並びに未叩解パルプ（650mlC.S.F.）に
ついても、上記と同様の条件で手抄シートを作つ
た。得られたシートよりそれぞれ一定量を切り取
り、ルツボに入れ電気炉中で900℃で１時間焼い
て灰分を測定したところ、灰分の量はそれぞれシ
ート重量に対し130mlC.S.F.叩解パルプでは81.7
重量％、450mlC.S.F.叩解パルプでは重量58.8
％、未叩解パルプでは重量46.8％であつた。

実施例 ２ 実施例１で製造したカチオン変性パルプ20Kgを
デイスクリフアイナーを用いて170mlC.S.F.まで
叩解した後、予め水に懸濁させたタルク粉未90Kg
を加え、混合して懸濁液を造り、円網抄紙機を用
いて３層で214.6ｇ／m²のシートを製造した。こ
の際白水の回収は一切行なわなかつた。このシー
トの一部を切り取り、ルツボに入れ、電気炉内に
て900℃で１時間焼いて灰分の重量を測定したと
ころ、シートに対し70.2％であつた。

実施例 ３ 実施例１と同様な方法で、未叩解のコツトンリ
ンターパルプを処理したところ、窒素置換度
0.035のカチオン変性パルプが得られた。このパ
ルプ20Kgをデイスクリフアイナーを用いて120ml
C.S.F.まで叩解した後、予め水に懸濁させたゼオ
ライト粉末90Kgを加え、混合して懸濁液を造り、
円網抄紙機を用いて３層で250.5ｇ／m²のシート
を製造した。この際白水の回収は一切行なわなか
つた。

次にこのシートの一部を切り取り、ルツボに入
れ、電気炉内にて900℃で１時間焼いて灰分重量
を測定したところ、灰分重量はシート重量に対し
83.2％であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セルロースパルプを置換度0.02〜0.04にカチ
   オン変性した後、濾水度200〜100mlC.S.F.に叩
   解したパルプ５〜30重量部と無機質物微粒子95〜
   70重量部とを水の存在下で混合して懸濁し、通常
   の抄紙法により無機質物95〜70重量％を含む無機
   質シートを造ることを特徴とする無機質シートの
   製造法。