JPS60500265A - 紙又は厚紙様の材料 - 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】 紙又は厚紙様の材料 本発明は水性懸濁液を原料とし“てスクリーン−トで脱水してシートを作り１次 いで乾燥することにょシシートを形成させ、シートの構造上の安定性が脱水中に 各繊維間に生起する水素結合に依存しているごとき紙又は厚゛紙様の材料に関す る。

例えば光沢、平滑性、不透明性及び印刷良好性などの紙又は厚紙のある種性質に ついての無機充填剤の特性は良く知られている。

紙又は厚紙様の材料の構造的安定性はその材料の繊維様担体成分間に形成される 水素結合に依存することも知られている。その上材料の構造的安定性は一般に充 填剤の含量増加と共に低下する。それは従来の無機充填剤が繊維間の水素結合の 形成を阻害するからである。

担体材料としてセルローズ繊維を有する従来の易燃性紙又は厚紙材料に於いては 水素結合がセルローズ繊維の表面で水酸基の間に形成されている。他力。

無機繊維間には水素結合は生成しない。それゆえ少なくとも或場所で無機繊維面 で吸着し繊維−トに被覆活性化された箇所を形成するような安定化剤及び／′又 は交差結合剤（有機ポリ電解質）が必要であった。

懸濁液の脱水中に無機繊維の結合が活性化された箇所間に、セルローズ繊維同様 、形成されるのである。

本発明の目的はシート状材料の構造安定性を妨害せず従来の充填剤と違って材料 の構造安定性を支持し有利に影響するような特別の性質により充填剤に適合する ような性質の紙又は厚紙を提供するにある。

従ってこの発明は繊維含有水性懸濁液を原料としてスクリーン上で脱水してシー トをつくり１次いで乾燥することによ如シート形成さることにょシ作られ、シー トの構造上の安定性が脱水中に各繊維間に生起する水素結合に依存しているごと き紙又は厚紙様の材料を提供するにある。この材料は充填剤として水素結合を形 成することのできる成分をふくんでいる。この充填剤は水利の各段階の結晶性ケ イ酸カルシウム（ケイ酸カルシウム水和物）から選ばれ。

それらは材料の構造的安定性を支持して繊維間の水素結合に結合している。

本発明の充填剤は殊に長さ対幅の比が大きく、好ましくは１０：１と２００：１ の間、更に好捷しくは、１００：１と５０：１であって、１μｍ以下の幅を持つ 結晶性ケイ酸カルシウム水和物から選ばれる。

この発明の充填剤は有機繊維及び被覆活性化無機繊維に特別の親和性を持ち水素 結合が出来、かくてタルク、カオリン、ギプス、パールホワイト、チョーク、マ グスジノド、ドロマイト、チタンホワイト。

ヂンクスパー、チンクポワイトなどの従来の充填剤と違っている。

キソノトライト構造を持つ結晶性ケイ酸カルシウム水和物は本発明の充填剤とし て特に好ましい。そのような結晶性ケイ酸カルシウム水和物は合成１〜て。

ヒドロサーマル法により有利に製造でき、実質的に６ＣａＯｘ６Ｓ＋０２ｘｎ’ Ｈ２０又はＣａ６Ｃ（ＯＨ）　２Ｓ＋　６０１７］メｎＨ７０なる式を持ってい る。結晶性り一イ酸カルシウム水和物が粘土やシリカから或種鉱物化条件ド沈澱 法によるか。

丑たは粘土と石英から圧力下高温で水で直接合成することが出来ることは知られ ている。後の場合原料割合は所望の最終製品によってきする。この方法で水利の 各段階のケイ酸カルシウムを２重量で約２ないし５０係の間の残余湿気を持つも のとして、得ることができる。結晶性ケイ酸カルシウム水和物の異なる残余湿気 含量は水オ目の各段階での生産により達成できる。

驚くべきことに今、　６Ｃａｘ６Ｓｉ０２ｘＴＴ２０又はＣａ０ｘＳｉ０２ｘｏ 　ｌ　２ＸＨ２０なる式を持つギソノトライトのような最小の残余湿気を持つキ ソノトライトが水素結合を形成する能力を持た々いことが見いだされた。

これは恐らくキソノトライト結晶の表面には大部分シロキサン基が有ってシラノ ール基は殆ど存在しないという事実によるものと思われる。合成キノノトライト の水含量が多い程キソノトライト結晶の表面を形成し、水素結合を形成すべきシ ラノール基の割合は多くなる。

殊に今１本発明により水素結合を形成する充填剤とし、て使用するのに適してい る合成結晶性ケイ酸カルシウドは残余湿気の含量が比較的高く殊にＨ２Ｏの重量 で約２ないし、５０’％の間の残余湿気、奸才しくはＨ２Ｏの重量で約３５ない し５０％の間更に好丑しくはＨ２Ｏの重量で約４０ないし５０％の間の残余湿気 を持つことが分かった。

キソノトライトケイ酸カルシウム水和物は特異表面面積が高く遊離結晶性ケイ酸 は１係より少ない。

定義された乾燥条件下で約２ないし５０％の間のができる。キソノトライトケイ 酸カルシウム水和物の差異熱分析や差異熱重量変化により５００℃以上の温度範 囲が明らかになる。それらの変化はキソノトライト構造の７ぜルストナイト構造 への形態変更によシ説明できる。

空気の影響下で高い残余湿気含量をもつ合成結晶性り゛イ酸カルシウム水和物は 寿命が短い。これは恐らく空気中の炭酸ガスの影響で高い水含量のケイ酸カルシ ウム水和物の表面にカーボネイトが形成されるという事実によるものと考えられ る。それらのカーｙｔ’ネイトは恐らくシラノール基を閉鎖することにより水素 結合の形成を阻害する。約１週間の貯蔵期間の後水約４２係の湿気含量を有する キセノドライドが水素結合力を実質的に喪失することがその証拠である。この喪 失は噴に表面にカーボネイトが生成する為ばかりでは々く、水含有量の高い結晶 性ケイ酸カルシウム水和物を長期間保存する間に水が分離してくるためでもある 。そのことが最初の水の含量によっていることは重要である。水素結合力の無い 水含量の低いキセノドライドは水スラリー中に入れて長期間攪拌することによっ てその能力を獲得することがない。

本発明の充填剤の望ましい性質はその繊維が少々くとも部分的にヒドロサーマル 法によシ作られた合成ケイ酸マグネシウムアルミニウム繊維から成っているとき に現れる。そのようなケイ酸塩の繊維は平均して約４５　％　５１０２．２０％ ＣａＯ、１５％　Ｍｇ０　。

１２　％　Ａｔ２０３．２％ＮａＯ及び５　％　Ｆｅを持ち約１ないし５間の長 さと約３ないし５μｍの直径を持っている。

有利にはこの無機繊維はガラス繊維を含むことができる。このガラス繊維は３な いし１．２ｍｍの長さ。

好ましくは約３ないし６ｍｍの長さを持ち、約１０ない１７１４μｍの直径、好 ましくは約１２ないし１３μｍの直径を持っている。このガラス繊維はヒドロサ ーマル法により作られたマグネシウムアノトミニウムクーイ酸よりも大きい長さ をもつのがよい。

無機繊維が水素結合に結合するためには、その繊維は安定剤および／′又は交差 結合剤の添加により。

少なくとも部分的に被覆され活性化されて有機ポリ電解質を形成している。

本発明により、不燃性及び焔抵抗性の紙又は厚紙が捉供又は製造できる。そのよ うな紙又は厚紙は専ら又は主に無機繊維よりなっており、及び少なくとも得られ た被覆無機繊維に顕著な親和閉を有する無機充填剤から成っている。そのような 無機充填剤は水素結合を結合する力により有利に活性化無機繊維間の水素結合に 結合し、又充填剤無しに水素結合を形成することができるので繊維間、繊維と充 填剤間及び充填剤間の構造的安定性を支持し又それに影響をあたえる。

ドイツ工業規格第４１０２号゛建築拐料および建設部品の燃焼性”１９７７年９ 月版にはクラスＡ］およびＡ２の建築材料について燃焼抵抗性分類Ｆ３０　。

Ｆ２Ｏ及びＦ２Ｏが規定されている。これによると本発明はクラスＡ１及びＡ２ の建築材料用の少なくともＦ２Ｏの条件を満たす不燃性又は焔抵抗性紙又は厚紙 を含んでいる。この発明の紙又は厚紙は折り曲げ及び溝付き可能に形成できるの で厚紙及び箱などの耐火性の包装材料を作るのに適当している。本発明の材料は 公知のどの方法でもプリントできる。

適−当な表面処理によりこの発明の紙又は厚紙の翁用性は無制限であり、殊にス タジオや展示場並びにデスプレイの建設を含む建設７１：業において無制限であ る。無機繊維又は主に無機繊維から作った本発明の紙又は厚紙はアスベスト繊維 を含んでいない。

本発明による不燃性及び焔抵抗性の紙又は厚紙に用いられるケイ酸カルシウム水 和物充填物は残留湿気含有量が高いので２例えば火の中のよう々極めて高い温度 に曝らされるとき驚くべく大きな断熱効果を示す。本発明の充填剤は高温に曝さ れて充填剤がその結合水を失うと共に、多少なりとそのキソノトライト構造がボ ラストナイト い断熱効果を示す。

本発明によると，良い効果は結晶性ケイ酸カルシウム水和物が１０：１ないし２ ００：］の長さ対幅の比を持ち，その上結晶性ケイ酸カル７ウム永和物がキソノ トライト構造をもつか又は水和性ぎラストライト構造であるときに達成されるの である。針状結晶性キセノドライド又はバンド状結晶性ケイ酸カルシウム水和物 は１００：］と５０：１の間の長さ対幅の比と１μｍ以下の幅を持つのがよい。

国際調査報体 Ｉｎ＋＠ｆｆ１ａｌｌｏｎａｌ　ＡＣ３“”””　”：’　ＰＣＴ／ＤＥ８３１ ００２２７八ＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｈｌ＋　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡ ＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　０ＩＶＩＤＥ−Ａ−２２５６８８６１２１０６／７４　Ｎ ｏｎｅＣＢ−Ａ−１３８５８１０２６１０２／７５　ＮｏｎｅＣＢ−Ａ−１５８ ５４９００４１０３／８１　Ｎｏｒ、ｅＤＥ−Ｂ−１２１０１１２Ｎｏｎｅ ＤＥ−Ｂ−１１３７２９９Ｎｏｎｅ ＵＳ−Ａ−２９１９２２２Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）紙又は厚紙様材料が、水素結合を形成出来ていて、水利の各工程の結晶性 ケイ酸カルシウム（ケイ酸カルシウム水和物）から選ばれた成分を充填剤として 含んでおり、繊維間の水素結合に結合して材料の構造的安定性を支持しているこ とを特徴とする繊維を含む水性懸濁液を原石としてスクリーン上で脱水し、シー トをつくり１次いで乾燥することによりシートを形成させ、材料の構造上の安定 性が脱水中に繊維間に生成する水素結合に依存しているごとき紙又は厚紙様の材 料 （２）結晶性ケイ酸カルシウム水和物の長さ対幅の比が大きく９幅が１μｍ以下 であることを特徴とする特許請求の範囲１の材料 （３）結晶性ケイ酸カルシウム水和物が１０：１と２００：１の間の長さ対幅の 比を持つことを特徴とする特許請求の範囲２の材料 （４）結晶性ケイ酸カルシウム水和物がキソノトライト構造を持つことを特徴と する特許請求の範囲２の材料 （５）ケイ酸カルシウム水和物がボラストライドであることを特徴とする特許請 求の範囲２の材料（６）結晶性ケイ酸カルシウム水和物が針状結晶性キソノトラ イトとバンド状結晶性ケイ酸カルシウム水和物からなる群から選ばれており、そ の結晶性ケイ酸カルシウムが１００：１と５０：１の間の長さ対幅の比で、１μ ｍ以下の幅を持つことを特徴とする特許請求の範囲１の材料 （７）　ケイ酸カルシウムがヒドロサーマル法により製造されケイ酸カルシウム 水和物が実質的に６ＣａＯＸ６ＳｌＯ□ＸｎＨ２Ｏ又はｃａ６　［（ＯＨ）２５ １６０１７　）ＸｎＨ２０なる式を持ち、そのＨ２Ｏが重量で約２ないし５０％ の間の残余湿気を持つことを特徴とする特許請求の範囲１の材料 （８）　ケイ酸カルシウム水和物のＨ２Ｏが重量で約３５表いし５０係の間の残 余湿気を持つことを特徴とする特許請求の範囲７の材料 （９）　サーマル法によって製造された合成ケイ酸マグネシウムカルシウム繊維 及びガラス繊維からなる群から選ばれた無機繊維を含むことを特徴とする特許請 求の範囲１の材料 ００　サーマル法によって製造された合成ケイ酸マグネシウムアルミニウム繊維 及びガラス繊維からなる群から選ばれた無機繊維を含むことを特徴とする特許請 求の範囲４の材料 αの　無機繊維がケイ酸マグネシウムアルミニウム繊維であることを特徴とする 特許請求の範囲９の材料 ］Ｏ α９　ケイ酸マグネシウムアルミニウム繊維が約４５％の５ｉｎ２．２０％Ｃａ ０　、１５％Ｍｇ０　、１２％Ａ７−２０３　＋　２チＮａＯ及び５係Ｆｅを含 むことを特徴とする特許請求の範囲１１の材料 ０９　ケイ酸マグネシウムアルミニウノ・繊維が約１ないし５消の長さと約３な いし５μｍの直径を持つことを特徴とする特許請求の範囲１１及び１２の材料 α→　無機繊維がガラス繊維を含むことを特徴とする特許請求の範囲１０の材料 ａ５　ガラス繊維が約３ないし１２叫の長さと約１０ないし１４μｍの直径を持 つことを特徴とする特許請求の範囲１４の材料 ０Ｑ　繊維が約３ないし６閣の長さと約１２ないし１３μｍの直径を持つことを 特徴とする特許請求の範囲７の材料 代理人（７↓２７）介理土後藤洋発