JPS62299596A - 無機質シ−ト - Google Patents

無機質シ−ト

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JPS62299596A
JPS62299596A JP13765986A JP13765986A JPS62299596A JP S62299596 A JPS62299596 A JP S62299596A JP 13765986 A JP13765986 A JP 13765986A JP 13765986 A JP13765986 A JP 13765986A JP S62299596 A JPS62299596 A JP S62299596A
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JP
Japan
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sheet
inorganic
paper
powder
flame retardant
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JP13765986A
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杉浦 辰三
後藤 知行
品部 義秋
生駒 伸興
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Nittetsu Mining Co Ltd
Toyo Pulp Co Ltd
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Nittetsu Mining Co Ltd
Toyo Pulp Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B30/00Compositions for artificial stone, not containing binders
    • C04B30/02Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Paper (AREA)

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】 3、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 この発明は、主として建築物の壁材、天井材。
床材等に難燃性および耐火性を付与するための無機質シ
ート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。
従来からこの目的のために各種建材に難燃性を付与する
wA渫質シートが使用されている。この種の無機質シー
トとしては、アスベス1〜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問題点〉 上記した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って優れた
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。
難燃化薬剤処理紙は、処理薬剤としてリン系。
ハロゲン系、チタン系、アンモニア系、窒素系もしくは
これらの複合系をセルロース繊維に内添、またはシート
抄造後含浸して、紙中に薬剤を約10〜30@母%含ま
せたものである。内添法による薬剤処理紙の場合には、
薬剤として三部化アンチモンと塩素化パラフィンの組合
せ、およびポリリン酸アンモニウムとポリエチレンイミ
ンの組合せが提案されている。しかしながら、前者の薬
剤を用いる際には、アンチモンに不純物としてヒ素、鉛
等の毒性物質が含まれているため問題があり、1多者の
薬剤を用いる際には、ポリリン酸アンモニウムを対パル
プで約9重量%以上添加するとシー1〜の黄変が著しく
なり、また熱水に浸漬すると難燃性が極端に低下する。
一方含浸法による薬剤処理紙の場合には、光や加工工程
の熱、あるいは高湿度雰囲気によって薬剤が溶出して難
燃性を低下させる傾向がある。
水酸化アルミニウム粉末高含有紙に通常使用される水酸
化アルミニウムはギブサイト結晶構造を有し、2O0〜
300 ’Cにて結晶水を脱水するため優れた難燃効果
を示すとともに、取扱い作業面や公害等の衛生面での問
題がないため、現状においては安全な難燃紙でおると言
える。しかし、脱水後の水酸化アルミニウムはアルミナ
粉となるためシート形状を維持できず、炭化部分が欠落
貫通してしまう。そのため、例えばこの水酸化アルミニ
ウム粉末高含有紙をプラスチック系発泡断熱材の面材シ
ートに使用した場合には、面材シート自体はJIS  
A−1322規格の防炎1級合格品であっても、面材シ
ートの炭化部分が欠落貫通する結果、下層の発泡断熱材
が発煙とともに燃焼してしまうという問題があった。
この発明は、従来の無機質シートにおける上述したごと
き問題に鑑みなされたもので必って、有害で取扱い上問
題のあるアスベスト繊維や難燃化薬剤を使用せず、さら
には水酸化アルミニウム粉末高含有紙にみられる炭化部
分の欠落貫通といった欠点を解消しうる難燃効果の高い
無機質シートを得ようとするものである。
〈問題点を解決するための手段2作用〉この発明による
難燃性無機質シートは、セルロース繊維を主体とする繊
維質物質15〜50重量%に、2CaO4380・5H
2Oの化学式で示される含水ホウ酸カルシウム粉末50
〜85重i%を定着担持せしめたシート状材おlからな
ることを特徴とするものでおる。
この発明で用いる含水ホウ酸カルシウムは、人工的に合
成したものも使用できるが、一般には灰硼石と呼ばれる
Fa酸酸度産物好ましく使用できる。この灰硼石は、従
来から耐熱・耐薬品性ガラス製品、長繊維系ガラス繊維
、nm素肥料用原料といった工業用途に使用されている
が、我が国では産出しないため主にトルコ共和国等から
輸入されている。
かような灰硼石の物理的、化学的および熱的性質は次の
通りである。
一般組成  B2O3:40〜50% CaO:25〜28% 町0:2O〜22% pH8〜9 熱分解性  350〜450℃で吸熱脱水分解850〜
1050℃で溶融、ガラス化 溶解性   水、アルコールおよびその他の溶剤に対し
て難溶 この発明による無機質シートにおいて灰硼石を使用する
最大の特徴は、850’Cより溶融しガラス化する熱分
解性にある。すなわち、溶融。
ガラス化することによってシートの炭化部分が欠落貫通
することがなく、また可燃物と併用した場合には、可燃
物表面が溶融ガラス化した灰硼石に被覆されるため空気
との遮断がなされ、灰硼石の結晶水の脱水作用による吸
熱作用と相俟って従来にない高度の難燃性をイ」与する
ことができる。
ざらに灰硼石は熱や光等の外的環境による変質を受ける
ことがなく、化学的にも安定しておリ、取扱い作業上の
規制は全くない。加えて、灰硼石のl)Hは8〜9であ
るため、抄造過程で機械を腐食させるといった危険もな
い。
この発明で使用される繊維質物質としては、製紙用パル
プのごときセルロース繊維を主体とするものであるが、
必要に応じてガラス繊維。
ロックウール繊維1石素工水塩繊維、アルミナ繊維など
の無機質繊維の1種または2種以上をセルロース繊維と
併用することができる。セルロース繊維については特に
限定されないが、灰硼石粉末の繊維への定着効果を高め
るためにフィブリル化したセルロース繊維や長繊維の天
然繊維素パルプをカチオン化したカチオン変性パルプを
用いることが好ましい。
この発明の無機質シートを製造するに際しては、繊維質
物質と灰硼石粉末とを所定割合となるように混合して水
懸濁液となし、これを通常の抄紙方法を用いて抄紙する
方法が採用できる。
なお、抄造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、ざらにはサイズ剤や湿潤紙力増強
剤等を必要に応じて紙料に添加してもよい。
この発明の無機質シートにおいて灰硼石粉末を50@f
f1%以上とする理由は、これ以下の場合には所望の難
燃効果が得られない傾向がおるためである。また繊維質
物質を15重足%以上とする理由は、これ以下だと通常
の抄紙はで抄造することが困難となり、得られるシート
強度も弱くなるためである。
この発明のシートにおいて繊維質物質に定着担持せしめ
る無機質粉末としては、上記した灰硼石粉末を単独で使
用できるが、必要に応じてその他の無機質粉末と混合し
て使用することもできる。かような無機質粉末としては
、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水
和物二M化チタン、アルミナ等の金属酸化物:炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム等の金属炭酸塩;雲母、ひる
石、真珠岩、黒曜岩等の珪酸塩などが挙げられる。これ
らの無機質粉末は、1種または2種以上を灰硼石粉末と
併用することができる。
特に難燃性能の面で好ましい実1fA態様は、灰硼石粉
末と水酸化アルミニウム粉末の混合物を無機質粉末とし
て使用するものである。すなわち、灰皿石粉末を単独で
使用した場合においても、シートの炭化部分の欠落貫通
防止や脱水作用による難燃性付与の効果は得られるが、
繊維質物質の主体となるセルロース繊維は250℃付近
より着火炎焼するため、難燃紙における難燃性能の一般
的評価であるJIS  A−1322規格の炭化長が若
干大きくなる傾向が認められ、炭化部分が欠落貫通しな
くてもJIS  A−1322規格における防炎1級に
適合しない結果を生じる。これに対して灰硼石と水酸化
アルミニラとを併用した場合には、水酸化アルミニウム
が灰硼石に比べて結晶水含有率が高いため(水酸化アル
ミニウム 約35%、灰硼石 約22%)、灰硼石単独
では得られなかったセルロース繊維の着火温度付近(2
O0’C付近)での脱水吸熱作用と脱水に伴う水蒸気発
生量を増す結果となり、JIS  A−1322規格の
防炎1級に合格しかつ炭化部分が欠落貫通することのな
い従来では得られなかった無機質シートを提供すること
が可能となるのである。
灰硼石と混合する無機質粉末の種類は、1qられる無機
質シートの用途に応じて種々選定することができる。以
下に具体例を挙げて説明する。
■ 灰硼石と酸化チタン、アルミナ等の金Ff[化物と
の混合抄造シートは、1000〜1500’(:、の高
温度環境における耐火性及びシート形状の維持を目的と
して使用できる。この場合、混入する無機質繊維として
アルミナ繊維を使用すると一層の耐火効果が1qられる
■ 灰硼石と炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金
属炭酸塩鉱物との混合抄造シートは、JIS  A−1
322規格における防炎2級乃至は防炎3級程度の、特
に高度な難燃性能を必要としない産業への対応を目的と
して使用できる。特に炭酸カルシウムは我が国で大回に
自給できる安価な材料であるため製造コストの低減を図
ることができる。この場合、混入する無機質繊維として
比較的安価なロックウール繊維を用いることが経済性の
観点から好ましい。
■ 灰硼石と雲母との混合抄造シートは、雲母自体の特
性である電気絶縁性、耐熱変形性により、電線ケーブル
への難燃化を付与するための難燃性電気絶縁シートとし
て用いることができる。
■ 灰硼石とひる石、真珠岩、黒曜岩等の珪酸塩鉱物と
の混合抄造シートは、これらの珪酸塩鉱物の特性である
軽量性、不燃性等により、発泡プラスチック系断熱用ま
たは保温用ボード製品等の難燃化用軽量シート及び石膏
ボード用難燃性原紙として使用できる。石膏ボード用原
紙の場合には、混入する無機質繊維として石素工水塩繊
維を用いることが好ましい。
〈実施例〉 以下にこの発明の実施例および比較例を挙げて詳述する
。なおこれらの実施例および比較例中の「部」および「
%」はいずれも重量基準を表わす。
針葉樹クラフトパルプ96部をビータ一式叩解機にて炉
水度300mJ2 CS Fに叩解する。これに紙力向
上の目的で無機質繊維としてロックウールml<ts維
系5μm、繊維長3mm)4部をビータ一式叩解機内で
無負荷の状態で添加し、十分に分散ぜしめた紙料原質を
調製′する。
最終的な抄造シート製品の繊維質物質と無機質粉末の割
合が次表中の実施例1〜5.比較例1〜3に示した割合
となるように、1種または2種の無機質粉末の所定母を
上記の紙料原質に配合するとともに、アルキルケテンダ
イマー系中性サイズ剤を0.2%(全固形分重量に対し
て)および変性ポリアミド樹脂系湿潤紙力増強剤を0.
5%(全固形分重量に対して)添加する。次に各試料の
全固形分濃度が0.75%になるまで水で稀釈したのち
、抄紙直前にポリアクリルアミド系結合助剤を0.2%
(全固形分重量に対して)添加し、シート坪母が150
Mm2になるように実験至用手抄き角型シー1−マシン
(−250mmX250mm )に抄紙する。
かくして得られた実施例1〜5および比較例1〜3の各
抄造シートについて、JIS  A−1322r建築用
薄物材料の難燃性試験方法」に従って、難燃性能評価試
験を行なった。結果を次表に示す。
〈発明の効果〉 この表より明らかなように、セルロース繊維を主体とし
た繊維質物質40%と灰硼石粉末60%からなる実施例
1のシートは、炭化部分の欠落貫通なしに防炎2級に合
格するものである。
また、灰硼石粉末に水酸化アルミニウムを混合した実施
例2〜4のシートは、炭化部分が欠落貫通することのな
い難燃シートとなる。特に水酸化アルミニウムを灰硼石
と同量混合したもの(実施例3)、および水酸化アルミ
ニウムを灰硼石より多辺に混合したもの(実施例4)に
おいては、防炎1級に合格しかつ炭化部分が欠落貫通し
ないシートが得られることがわかる。
一方、無機質粉末として水酸化アルミニウムのみを使用
したシートにおいては、比較例1および2かられかるよ
うに、防炎1級に合格するものを得るには水酸化アルミ
ニウムを70%使用する必要があるが、この場合でも炭
化部分が欠落貫通しないシートは得られない。これに対
して、水酸化アルミニウムと灰[どの混合物を無機質粉
末として使用した実施例3および4のシートにおいては
、無機質粉末を60%使用するだけで、防炎1級に合格
ししかも炭化部分の欠落貫通のないシートが1qられる
ことがわかる。
ざらに、無機質粉末として炭酸カルシウムのみを使用し
たシート(比較例3)は、加熱時間10秒でも燃焼、灰
化してしまうのに対し、炭酸カルシウムと灰硼石との同
iff合物を使用することによって防炎3級に合格し炭
化部分に欠落貫通のないシートが得られ(実施例5)、
比較的安価な難燃性シートを提供することが可能なる。
以上説明したところかられかるように、セルロース繊維
を主体とする繊維質物質に灰硼石粉末を担持せしめてな
るこの発明の無殿質シートによれば、無害で取扱い上あ
るいは抄造上回等問題がなく、しかも炭化部分の欠落貫
通のない難燃性シートを(2供することができる。特に
、灰硼石粉末と水酸化アルミニウムとを併用することに
よって、JIS  A−1322規格の防炎1級合格品
であってしかも炭化部分の欠落貫通のない、従来では得
られなかった高度な難燃性を有する無殿質シートを得る
ことができる。
従ってこの発明は、今後増加傾向にある高度の安全性お
よび難燃性を要求される建築材料産業の難燃化、不燃化
需要に適格に対応しうるちのであり、また建築材料以外
においても、例えば電線ケーブルの難燃化要求にも十分
対処しうるちのである。
特許出願人  日鉄鉱業株式会社 同    東洋パルプ株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、セルロース繊維を主体とする繊維質物質15〜50
    重量%に、2CaO・3B_2O_3・5H_2Oの化
    学式で示される含水ホウ酸カルシウム粉末50〜85重
    量%を定着担持せしめたシート状材料からなることを特
    徴とする無機質シート。 2、セルロース繊維を主体とする繊維質物質15〜50
    重量%に、2CaO・3B_2O_3・5H_2Oの化
    学式で示される含水ホウ酸カルシウム粉末とその他の無
    機質粉末との混合物50〜85重量%を定着担持せしめ
    たシート状材料からなり、前記その他の無機質粉末は、
    金属水和物、金属酸化物、金属炭酸塩または珪酸塩の一
    種または二種以上であることを特徴とする無機質シート
JP13765986A 1986-06-13 1986-06-13 無機質シ−ト Granted JPS62299596A (ja)

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JP13765986A JPS62299596A (ja) 1986-06-13 1986-06-13 無機質シ−ト

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JPH034679B2 JPH034679B2 (ja) 1991-01-23

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247396A (ja) * 1988-08-05 1990-02-16 Kohjin Co Ltd 難燃性抄紙
JPH0261200A (ja) * 1988-08-26 1990-03-01 Kohjin Co Ltd 難燃性壁紙
JP2008106152A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Asahi Kasei Corp セルロース含有樹脂複合体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247396A (ja) * 1988-08-05 1990-02-16 Kohjin Co Ltd 難燃性抄紙
JPH0261200A (ja) * 1988-08-26 1990-03-01 Kohjin Co Ltd 難燃性壁紙
JP2008106152A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Asahi Kasei Corp セルロース含有樹脂複合体

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JPH034679B2 (ja) 1991-01-23

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