JPS61101438A

JPS61101438A - 石膏紙の製造方法

Info

Publication number: JPS61101438A
Application number: JP22182284A
Authority: JP
Inventors: 武　孝夫; 健太郎中原; 金子　勝秋; 西尾　信之; 高森　邦正; 冨永　典男
Original assignee: Meisei Chemical Works Ltd; Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp; Meisei Chemical Works Ltd
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-05-20

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】〔技術の分野〕本発明は、石膏紙の製造方法に関し、更に詳しくは、石
膏として二水石膏およびまたは不溶性無水石膏を、繊維
材料として・臂ルプ及び無機質繊維状物質を少量の定着
剤と組合わせ水と混合して得られたスラリーを常法によ
り抄き上げる該製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、無公害の材料を使用した不燃紙が要望されるよう
になシ、この要望に応じて水酸化アルミニウムを主な不
燃成分とする不燃紙が開発された。

しかし、この不燃紙は、水酸化アルミニウムに基因して
高価であるため、よシ経済的な不燃紙が要望されている
。

以上の事情から、石膏を不燃成分とする不燃紙の製造法
が提案された（特開昭５２−５８７２９号、特公昭５７
−４００号）。これらの先行技術では、いづれも粗原料
の二水石膏を焼成して焼石ｉｆ　（α型若しくはβ型半
水石賃）とし、このものを原料５胃としておシ、焼石膏
が水と反応して凝結固化し、二水石膏に変化する反応を
利用して成おる０しかしながら、焼石膏を不燃成分とする不燃紙の製造法
には、次の問題点−ｔＪ（ある。すなわち、■二水石膏
を焼成して焼石膏とするための装置ならびに焼成のため
のエネルギーを要する、■焼石膏は、水中では短時間内
ＩＣ溶解して二水石膏を晶出するので、焼石膏を含む抄
紙用スラＩ）−の歩留りは不良で、同時にｆ布の目詰り
およびスケーリング等のトラブルを惹き起こす、■抄き
上げられたものは抄紙時の湿潤強度力；低く例えば金Ｗ
４力為らフェルトに移される際に破壊され易いおよび■
製品の強度が、従来の不燃紙と比較して弱い等である。

以上の理由により、半水石膏を不燃性原料とするな現状
にある。

〔発明の目的〕

石膏を不燃性原料とする不燃紙の公知の製造技術の以上
の実情にかんがみ、本発明者等は、焼石膏に代えてそＯ
＠原料でわる二水石膏を使用して従来の水酸化アルミニ
ウムを用いた不燃紙と同等以上の製品が得られる不燃紙
の製造方法を見出すべく研究を行った。その結果、二水
石膏に組合わせる繊維成分として・９ルデと無機質繊維
状物質を組合わせ、さらに定着剤として特定の２種類の
高分子物質をそれぞれ特定の比率で組合わせた組成物を
水と混合してスラリーとすることにより、前述の焼石膏
を使用する方法に伴う欠点がなく、水酸化アルミニウム
使用品と同等以上の品質の不燃紙が得られることを知っ
て本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように本発明の目的、は、水酸
化アルミニウム不燃紙と同等以上の品質を有する石膏紙
の製造法を提供することである。その要点は、二水石膏
（およびまたは不溶性無水石膏）、・譬ルデ、無機質繊
維状物質および特定の定着剤を特定比率で組合わせ水に
混合してスラリーとしたものを抄紙することＫある。

〔発明の構成〕

本発明は、二水石膏およびまたは不溶性無水石膏５０〜
９６重量部、・ぐルプ２〜２０重量部、無機Ｘａ維状状
物質２〜３０重量部よび定着剤０．５〜５重量部を水と
混合してスラリーとし、該スラリーから常法により固形
分を抄き上げることを特徴とする石膏紙の製造方法！あ
る◎ 本発明の方法においては、石膏原料として二水石膏およ
びまたは不溶性無水石膏を使用する。したがって、焼石
膏を使用する先行技術と異シ、抄造の前後における硬化
速度の調整は不要である。

これらの二水石膏およびまたは不溶性無水石膏（以下両
者を“本発明に使用する不溶性石膏″と綜称することが
ある）としては、化学工業例えば、弗酸若しくはリン酸
製造工程からの副産石膏、排煙脱硫石膏その他の副産石
膏または天然石膏のいづれも使用できる。

本発明に使用する不溶性石膏の配合量は、水と定着剤を
除く組成物１００］ｉＪ１部（以下単に“部″という）
に対して５０〜９６重量部であシ、好ましくは６５〜８
５部である。該配合量が５０部に満たない場合、得られ
た石膏紙について所期の離燃性（例えば、防災１級合格
）が得難く、反対に９６部を超えると抄紙効率が低下し
１紙としての種々の特性が得られなくなる。

また、本発明に使用する不溶性石膏の粉末度の範囲は、
好ましくはブレーン法比表面積で１，０００〜６，００
０ｃｍ２／ｌｉである。。該粉末度が１，０００ｃｍ２
／９より粗い（小さい）場合は、後述の本発明に係るス
ラリーから該不溶性石膏が沈降し易くなシ、反対に６．
０００ａＲ２７９よシ細かい（大きい）場合には該不溶
性石膏が抄造物とならず、濾過中に移行し易くな９、い
づれの場合も好ましくない。

本発明に使用する・ぐルデとしては、限定されず、針葉
樹・９ルデ、広葉樹・臂ルプ若しくは故紙・ぐルデなど
水分散性の繊維素繊維質の原料であれば支障なく使用で
きる。中でも針葉樹系晒／ぐルプ（ＮＢＫＰ）が好まし
く、その使用割合の多いものほど良質の石膏紙が得られ
る。該パルプの配合量は、上述の組成物１００部に対し
て２〜２０部、好ましくは５〜１５部である。該配合量
が２部に満たないと紙としての特性を保持できなくなシ
、２０部を超えると本発明の目的物である不燃紙が得ら
れない。

また、本発明に使用する・母ルプの叩解度の範囲は、カ
ナダ標準フリーネスで４００８８以下、好ましくは２０
０〜１００ｃｃである。

本発明に使用する無機質繊維状物質とは、繊維状または
針状の無機物質をいう。その具体例としては、ガラス繊
維、岩綿および針状の珪酸カルシウム（ウオラスナイト
、トペルモライト、ゾノトライト等）を挙げることがで
きる。これらの繊維状物質は、１ｓ″またけ２種以上混
合して用いる。

本発明に使用する無機質繊維状物質の配合量は、上述の
組成物１００部に対して２〜３０部、好ましくは７〜２
０部である。該使用量が２部よシ少いと本発明に係る被
抄造物、の湿潤時の強度が不十分なため安定的な抄紙の
遂行が困難となシ、反対に３０部を超えても、格別の効
果の増進はみられず不経済である。該配合量が上記範囲
内にある場合は、上記被抄造物についてワイヤーからフ
ェルトへの乗シ継ぎの際に該被抄造物が剥離し、若しく
は、途中で切断する等のトラブルがなく、安定した抄紙
工程の遂行が可能となる。そして最終的に強度のすぐれ
た製品（石膏紙）を経済的に製造することができる。

本発明に使用する定着剤とは、水溶性のアニオン系有機
高分子物質と同じくカチオン系有機高分子物質とを一定
の割合で組合わせたものである。

該アニオン系物質としては、アクリルアマイド重合体の
部分加水分解物若しくはアクリルアマイドと共重合可能
な不飽和塩基酸とアクリルアマイドの共重合体が特に有
効である。

しかしながら、次の諸物質すなわち、アクリル酸の単独
、または共重合体、酸化澱粉等のアニオン変性澱粉、そ
の他のアニオン性糊剤も上述のアクリルアマイド重合体
の部分加水分解物等と併用できる。

他方、該カチオン系物質としては、特にカチオン変性ポ
リアクリルアマイド樹脂が特に有効であシ、該樹脂のア
ンニツヒ反応物、ホフマン分解物若しくはアクリルアマ
イドと第４級アミン含有不飽和上ツマ−との共重合体の
いづれも単独で若しくは、２種以上混合して使用できる
。

本発明の方法では、前述の本発明に使用する不溶性石膏
、・母ルプ、および無機質繊維状物質からなる組成物に
対して、一定割合の定着剤すなわち上述の水溶性のアニ
オン系有機高分子物質およびカチオン系有機高分子物質
を組合わせることにょシ所期の効果（註、公知方法の欠
点の解消）が得られる。

該定着剤の使用割合は、該組成物１００部に対してその
固形分換算値で０．５〜５部好ましくは１．５〜３部で
ある。該定着剤中におけるアニオン系物質とカチオン系
物質の混合割合は、固形分重量比で前者１に対して後者
０．５〜１．５の範囲が好ましい。

本発明の方法における定着剤の作用効果は、抄紙の歩留
シ向上、得られた石膏紙の強度ならびに耐水性の向上に
ある。因に、該歩留シについてみると定着剤を使用しな
い場合は、３０〜４０％にすぎず、前述のアニオン系若
しくはカナ。オン系のいづれかを単独で使用した場合で
も５０〜６０％に止まるのに対して、アニオン系のもの
とカチオン系のものを併用した場合は、８０〜９０％と
飛躍的に向上する。このような併用に係る定着剤の作用
効果の理由は明らかではないが、被処理物質の電位に従
って異なるイオンを適当に組合わせて使用すると、定着
剤の架橋作用によって石膏粒子のフロ、りが形成され、
そのフロックと無機質繊維状物との絡み合いが強固にな
る結果、前述のように歩留りＯ向上ならびに製品石膏紙
の強度向上というすぐれた諸効果が達成されるに至るも
のと考えられる。このような定着剤の前述の使用割合は
０．５％未満では効果不十分となシ、５％を超えても効
果の向上はなく不経済である。

本発明の方法においては、以上の配合材料の他に、製品
（石膏紙）の物性を向上させる目的で、紙力増強剤、難
燃処理剤、着色剤若しくはつやまたは潤滑性を付与する
ための充填材等を配合できる。とれらの配合剤の便用割
合は、本発明に使用する不溶性石膏の一部と置換できる
範囲内で使用する。

本発明の方法においては以上の諸原料を水に混合してス
ラリーとし、該スラリーから常法により固形分を抄き上
げる。

該諸原料と水の混合方法は限定されず、夫々所定量の原
料を順次水に添加して攪拌下に均一に分散させてもよく
、該原料組成物に少量の水を加えて混練したものを大量
の水中に添加して均一に分散させてスラリーとしてもよ
い。

原料組成物と水・の割合すなわちスラリー濃度は、限定
されず、常法の抄紙方法における固形物の濃度範囲内か
ら選択でき、かつ、また、諸原料の物性ならびに目的と
する石膏紙の所要の物性その他に応じて決定する。

上述のようにして得られた本発明に係るスラリーから固
形分を抄き上げる方法は、限定されず、従来実施されて
いる抄紙法（例えば、円網法、長網法）のいづれも支障
なく利用できる。

〔発明の効果〕

以上のように製造された本発明の方法により得られる石
膏紙は、製造条件に応じて多様な物性を示す。その１例
として、坪量１２０．ｊ７／ｍ２で、ＪＩＳＰ−８１１
３による引張シ強さくＭＤ）４ｋｌｉ１以上、ＪＩＳＡ
　−１３２２による難燃性試験で防災１級合格であシ、
この性能は、市販の不燃紙と同等である〇本発明の方法
によれば、副産物若しくは天然産物として資源的に豊富
で、人畜に無害であシ、経済的な原料である二水石膏若
しくは不溶性無水石膏を主原料とした不燃紙を常法によ
り抄紙して容易に製造できる。

かくして得られた本発明に係る石膏紙は、例えば壁紙、
襖紙、ビニルクロス若しくはビニル床材の裏打紙、天井
表面材のような内装用建材の不燃化に広く応用できる。

のみならず、さらに空調用ダクトの表面材、保温材フィ
ルター、耐火被覆材、有価証券用紙等の巾広い用途に適
用可能である。

〔実施例〕

実験例Ｌ・々ルプ１０部および各種の石膏９０部を水に分散させ
たスラリーから、同一条件で抄紙し、原料の歩留シを測
定した。また、同様の各原料の組合わせに対し、アニオ
ン性アクリルアマイド系定着剤（閉成化学工業■製商品
名ファイレックスＭ）を外側で固形分換算１重量％（以
下ｑｂ）添加し、つづいてカチオン性アクリル酸系定着
剤（同社製ファイレックスＲＣ−１０７）　０．６　％
を添加したスラリーから抄紙を行ない、その歩留９を測
定した。なお半水石膏使用の場合は、他に該石膏に対し
、０、４　％のクエン酸ナトリウムを添加した。しかし
、抄紙過程においては、どの配合の場合も被抄造中の物
の湿時強度が弱いためか、ワイヤーからフェルトへの乗
シ継ぎの際に被抄造物が剥離し、若しくは途中で切れ【
しまう等のトラブルが発生した。

以上における石膏の種類（および定着剤の有無）と歩留
りの関係を次の第１表に示した。同表によれば、二水石
膏または■型無水石膏を使用した場合は定着剤の添加に
より、歩留シ値の向上が顕著であるが、α型若しくはβ
型手水石膏を使用した場合は、歩留シ値の向上は不十分
である。

実験例２゜４００１１１４の水に、針葉樹系（ＬＢＫＰ）／広葉樹
系（ＮＢＫＰ）が８７２のパルプ（カナダ標準フリーネ
スで３５０ＣＣのもの）の所定量を十分に分散させ、つ
づい℃排煙脱硫石膏（乾燥状態、粉末度プレーン値１８
００ｃｍ”　／Ｉ　）の所定量を加えて攪拌混合した。

該混合物にアニオン性定着剤（明放化学工業■製、商品
名ファイレックスＭ）０．２Ｉｉを添加混合し、次にカ
チオン性定着剤（同社製、ファイレックスＲｅ２Ｏ３）
　０．１２　＃を添加混合後、水を加えて全量を１０ｔ
ｒ希釈したスラリーとした。これらのスラリーな用いて
常法により抄紙を行ない、２０Ｘ２５ｃｒｎ。

ＩＰＩｋ２００１／ｍ”の紙を得た。これらの（それぞ
れ）４ルグと石膏の割合を変化させた）製品についてそ
の歩留シを測定し、および難燃性（ＪＩＳ　Ａ１３２２
による）を試験した。゛まだ、比較のため定着剤を添加
しない以外は同様に実施したものについても同様に測定
しおよび試験した（ＲＵＮ　ａ）。原料の配合割合と結
果を第２表に示す。同表に明らかなように、二水石膏使
用率８０重量％Ｃ以下ｑｂ）以上で難燃性合格となシ、
／４ルプの使用率５チ以上で７６％以上の歩留シが得ら
れるが、定着剤を使用しない場合は、／４ルグの使用率
１０チでも４８％の歩留９しか得られない。

第　　２　　表実験例３゜実験例２において使用した各原料のほかに、下記第３表
に記載されたガラス繊維およびまたは無機材料の所定量
を添加した以外は、実験例２と同様に実施した。また、
その１例については、二水石膏に替えて弗酸副産不溶性
無水石膏（粉末度２１５０ｃｍ”／Ｉｉ）を使用して抄
紙した（Ｒ［１１）。

原料の配合割合と結果（ただし、難燃性試験に代えて抄
紙器のワイヤへの付着程度を試験）を第３表に示す。な
おガラス繊維および無機材料の詳細およびワイヤへの付
着性の判定基準は下記のとおシである。

ウオラスナイト　　アメリカ産天然品、長さ１００〜Ｓ
ＯＯμの針状結晶岩　　　　　綿　　林径５μのスラグウール炭酸カルシ
ウム　　石灰石粉砕品、平均粒径軸り　　　　し　　　
　−　　　　粒径２〜５　μ水酸化アルミニウム　　　
試薬１級プラス繊維　　Ｅガラス、カット長６箇ワイヤへの付着
性判定基準： ◎　極めて良好（付着全くなし） ○　良　　　好（付着殆んどなし） Δ　やや不良（かなシ付着する） ×　不　　　良（付着が著るしい）第３表に明らかなように、ガラス繊維およびまたは無機
質繊維状物の所定量を配合せず（ＲＵＮＡＩ）若しくは
無機質繊維状物に替えて無機質粉末状物を使用した場合
（ＲＩＪＮムロ、７．８　）には、抄紙状況におけるワ
イヤへの付着性が不良若しくはやや不良である。しかし
、本発明に係るガラス繊維およびまたは無機質繊維状物
を所定量使用した場合には、ワイヤへの付着性は極めて
良好若しくは良好であシ、歩留ルも７９チ以上のように
良好である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）二水石膏およびまたは不溶性無水石膏５０〜９６
重量部、パルプ２〜２０重量部、無機質繊維状物質２〜
３０重量部および定着剤０．５〜５重量部を水と混合し
てスラリーとし、該スラリーから常法により固形分を抄
き上げることを特徴とする石膏紙の製造方法。
（２）定着剤として水溶性のアニオン系有機高分子物質
と水溶性カチオン系有機高分子物質とを重量比で前者１
に対して後者０．５〜１．５を組合わせて使用する特許
請求の範囲第（１）項に記載の製造方法。
（３）無機質繊維状物質としてガラス繊維、岩綿若しく
は針状の珪酸カルシウムを使用する特許請求の範囲第（
１）項に記載の製造方法。