JPS6235841A - 多層紙 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は従来の無機質紙の優れた特長を損なうことな〈
従来の無機質紙で得られなかった高い紙力を持つ多層紙
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の無機質紙は無機１￥繊維、無機質充填材を水中に
分散させ必要に応じて有機、無機の結合剤を添加し抄紙
の原料すなわち抄紙スラリーとなし、さらに抄紙の歩留
りを上げる目的で有機や無機の凝集剤を添加し微細な繊
維や無機質充填材をフロツク状とするなどの手段を用い
た後丸網や長網等の抄紙機によって抄紙されて作られる
。また、他には無機質繊維をオプナーなどの特殊な乾式
解繊機によって解繊しこの解繊線維を空気Ｑ送等の手段
によってネットコンベヤー上に集積し必要に応じて無根
又は有機の充填材や結合剤を添加してシート状にした無
ｎ紙が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のごとくして作られる無機質紙は常温から高湿の広
い範囲に於いてクッション性やシール性及び電気絶縁性
が優れているばかりか断熱性、耐火性、耐薬品性、耐腐
食性、寸法安定性など非常に多くの優れた機能を有して
いる。しかしながら、これらの機能は無機質紙中の有機
結合剤、イＴ８’Ｕ凝集剤などの有機含有量が数パーセ
ント以下の時に得られろものであるが、中には数パーセ
ントの有機分も致命的な欠陥となるものもある。例えば
常温で絶ｌｖ性が高い無機質紙中の有機物も高温で酸素
が比較的少ない状態下に晒される無機質紙中では有機物
が炭化し、この炭素が電気の良導体となり、無機質紙の
特徴である電気絶縁性が失なわれる。この様な理由から
無機質紙中の有機含有量は極力少なくする事が好ましい
が、有機含有量を少なくすると無機質紙の機械的強度す
なわち紙力が小さくなると言う問題があった。特に電線
被覆紙やトランス内部の絶縁紙に於いては電線やトラン
スの製造時に強い張力を掛けた状態で且つ小さな曲率半
径で機械によって巻き付けられ、電気的機能ばかりでな
く第１表のごとく高い張力や柔軟性すなわち曲げ時点に
於ける割れが無い事が重要な品質項目である。これに対
して有機の結合剤や凝集剤などの有機含有量を減らして
優れた高温電気絶縁を持たせた無機質紙は第１表のごと
き引張り強度や耐折強度の画品質が満足されず、電気絶
縁材分野に於いて機械的強度の優れた耐熱電気絶縁紙が
切望されてきた。

第　　　１　　　表 無機結合剤はコロイダルシリカ使用 絶縁耐力　Ｊ１８０２１１１に準する 抗張力　　ＪＩ８　Ｐ　８１１１１　　夕耐Ｆｒ強［Ｊ
ＩＥ！　Ｆ　８１１２．８９０２　　ｐ抵抗４ｔｉＪＨ
Ｏ１４８＃ 又装飾的な機能を生かす建材分野の内装材である。壁紙
やふすま用紙も近年耐火、耐熱、防煙などの品質特性が
要求されつつあり無機質紙に変りものの有機分の基本的
な燃える性質はなくす事が出来ずさらには無機質紙中の
有機質分で紙の表面から裏面が継がれた従来の無機質紙
は火災時に紙の表面から裏に火を通す欠点があった。又
無機質紙を構成する無機質繊維は基本的には吸水性が乏
しい為に無８９質紙に対して装飾的な目的でなされる印
刷が困難であった。これらの無機質紙に関する品宵面に
於ける問題点以外にも製造面に於いても次の問題点があ
り解決する事が望まれていた。

製紙は紙の原料を前処理する部分と抄紙部に大別され、
さらに抄紙部は抄き上げ部、脱水プレス部、乾燥部、巻
き取り部に分けられる。この抄紙部で抄かれた紙層は乾
燥部の途中まで湿潤状態で搬送る。従って製紙に際して
は紙層の湿潤強度が必要である。一般の有機質紙はバル
ブが主体でありバルブは叩解される事で繊維が枝分れ（
フィビリル化）し抄紙時にからみ合い湿潤状態ですでに
強い引張り強度が得られる。しかし無機質紙を構成する
無機質ｇ？４維はバルブと異なり枝分れが悪いばかりか
表面が平滑である為に無機質紙は湿潤引張り強度が小さ
く抄紙速度が早く出来ない。一般的に無機質紙の抄紙速
度はｌＯｍ／ｍ以下で有機質紙の抄紙速度数百ｍ／ｍに
比べ非常に遅く、装置産業と言われる製紙では特に生産
性が製品コストも支配する事から無機質紙のコストが高
くなる問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述のごとき問題点を解決することを目的とし
たものであり、セラミック繊維と無機質充填材、無機結
合剤の１種又は２種以上が８０Ｗ瘍以上であり、必要に
応じて少量の有機結合剤及びその他の成形助剤とからな
る無機質紙と有機質繊維を主体とする有機質紙とを複数
重ね合わせてなる多層紙を提供するものである。

さらに詳しくは有機質分が２Ｑｗｔ％以下の無機質によ
る耐火耐熱等、無機質の特性と有機質層による高い引張
り強度とを組み合わせた第１図に例示されるごとき無機
質層■と有機質層■とが２）Ｕないし３層もしくはさら
に幾層が重ね合わせてなる多層紙である。

以下、本発明の多層紙を詳しく説明する。

無機質紙を構成するセラミック繊維は石綿、ガラス繊維
、岩綿、アルミナ・シリカ系繊維、チタン酸カリウム繊
維、シリカ繊維、アルミナ結晶質繊維、ムライト結晶質
ｇＩｉａ　、ジルコニヤ繊維などの無機質繊維であるが
、特に耐火性、コストの面からアルミナ−シリカ系繊維
が好ましい。

無機質充填材は雲母、カオリン、タルク、炭酸カルシウ
ム、粘土などであるが、特に絶縁性の面から雲母が好ま
しい。

無機質結合剤は粘土、シリカゾル、アルミナゾル、水ガ
ラスなどである。このうち、特に粘土鉱物の１ｆｆｔ！
であるセピオライトが柔軟性を有し、結合強度が高い点
で好ましい。

セラミック繊維と無機質充填材、無機質結合剤のいずれ
か１郡又は２郡以上とからなる無機質成分の合計量が無
機質紙に占める比率は８０重輩ｗｔ％以上含有されてお
り、成形助剤などの有機質成分の合計量は２０ｗｔ％以
下である。

前記無機質成分の合計量が３Ｑｗｔ％未満で、成形助剤
などの有機質成分の合計量が２Ｑ　ｗ　ｔ％超えると無
機質紙の引張り強度等の紙力は向上するが、逆に耐熱性
、耐火性、電気絶縁性などの無機質としての性能が充分
に満足されない事から前記無機質成分の合計量は８Ｑｖ
ｔ％以上である事が必要である。

特に、本発明の多層紙を高温耐火絶縁紙として供する場
合には前記無機質成分の合計量が９８重量％以上である
事が好ましい。

無Ｏ質紙は、無機質に占める有機質成分の合計量が２０
　Ｗ　ｔ％以下であればラテックス、酢ビ、ＰＶＡ、ア
クリルアミドなどの樹脂、天然バルブ、合成パルプなど
の有機１！Ａ　ｆ＆　、でんぷん、メチルセルロース、
カルボキシル基メチルセルロースなどの糊剤等の有機結
合剤及び高分子凝集剤を含有させることができる。又高
分子凝集剤の１部又は全部を硫酸バンド、ポリ塩化アル
ミなどの無機凝集剤で置き換えることもできる。

有機質紙を構成する有機質繊維は針葉樹、広葉樹などの
天然バルブ、ポリエチレン系、アクリル性の天然ｍ維等
であるが、特に紙力、コストの面で天然バルブ、合成パ
ルプが好ましい。また前記有機質繊維の有機質紙に占め
る比率は７Ｑｗｔ％以上である事が好ましい。有機質紙
は有機質ｍ維以外にカオリン、タルク、粘土、炭酸カル
シウムなどの無機質充填材及びラテックス、アクリルア
ミド、でんぷん、ＰＶＡなとの有機結合剤及び高分子凝
集剤を必要に応じて少量含有することができる。

本発明の多層紙は前述のごとく構成される無機質紙と有
機質紙とが無機質又は有機質の結合剤により複数接着、
積層されてなる前記無機質紙と有機質紙とも接着する結
合剤は粘土、シリカゾル、アルミナゾル、水ガラスなど
の無機質結合剤又はラテックス、酢ビ、ＰＶＡアクリル
アミドなどの樹脂、天然バルブ、合成パルプなどの有機
繊維、でんぷん、メチルセルロース、カルボキシル基メ
チルセルロースなどの糊剤等の有機結合剤である。

前記結合剤は無機質紙および有機質紙の接着面に二次的
に塗布したもの或いは、抄紙後の湿潤状態の無機質紙と
有機質紙を抄き合わせることにより無機質又は有機質紙
に含まれる結合剤が移行したものである。

又、本発明の多層紙は無機質紙と有ｆ［紙をわ０４組み
合わせたものであるが、特に第１図〜第３図に例示する
ような無機質層■と有機質層■とからなる２層構造は耐
火性能を重視するような使用目的に対して好ましく、中
心に無機質層■を有し、両面に有機質層■を有した８層
構造は表面に装飾の印刷をし、裏面に接着剤が付けられ
る壁紙用に好ましく、中心に有機質層■を有し、両面に
無機質層■を有した３層構造は耐火性能、絶縁性能を強
（要求する使用目的に対して好ましい。さらに、本発明
の多層紙は多層紙全体の重量に対して多層紙を構成する
無機質層の１層又は２）〔９以上の合計重量が紙の単位
面積当りの重量である坪量で表わして５層ｗｔ％以上で
あることが好ましい。前記多層紙全体に対する無機質層
の合計重量が５層ｗｔ％未満であると無機質紙の有する
重要な特性の１つである耐火性能が充分に発揮されない
ために５０％以上を好適な範囲とする。

次に第４図は本発明の多層紙を製造するために使用した
抄紙設備について説明する。第４図において■■■は無
機繊維、有機繊維を解繊して水中に分散し充填材、結合
剤、その他の成形助剤を加えて抄紙原料スラリーを作る
為の装置である。

■■■はスラリー中に分散した紙の構成材料を抄き上げ
る丸網抄紙機であり製造する多層紙の構成によって使い
分けろ。例えば第１図の２層紙はくのと■、■と■、■
と■の丸網の組み合せによってその１方で無１３１（η
、他の１方で有機層の抄紙を行う事が出来る。第２図、
第３図も同様な考え方の中で構成する。（ｚｌえば第２
図は■で無機層を■■で有機層を抄紙する。又第３図は
■で有機層を■■で無８１層を抄紙する。■）は丸網よ
り抄き上げられた紙層を移行するとともに各丸網より抄
き上げられた紙層を重ね合せる為のフェルトである。０
は紙Ｍｊ中の水分を脱水する為の装置である。■は抄き
合わされた紙層の密着性を上げる為のプレス装置である
。σｂＯは紙層を乾燥する為のシリンダードライヤー装
置である。■は紙を巻き取る為の装置である。

実施例 まず本発明の多層紙を構成する各単紙の組成及び物性に
ついて説明する。

第２表及び第８表は本発明の多層紙を構成する無機層の
組成である。

表　　２ 数値はＮ＆％ 第　　３　　表 第４表は本発明の多１１カ紙を構成する有機層の組成で
ある。

第　　４　　表 第５表〜第７表に本発明の多層紙を構成する有機質紙と
無機質紙の各単紙の実施例について物性値を示す。

第　　５　　表 第　　６　　表 第　　７　　表 サンプル厚みＯ，ａ鰭坪ｔｉ２８０ｇ／ｍＨ〜Ｊの各単
紙を組み合わせることにより第８表に示すような本発明
の多層紙を得た。この多りａ紙は第１表と同様の評価テ
ストを実施した。

第　　８　　表 第８表から分かるように本発明の多層紙は高紙力で且つ
高温時の電気特性に優れるため耐火耐熱が要求される電
線の被覆用絶縁紙や耐火耐熱が要求さトランスの絶縁紙
に用いる事が出来る。又完全不燃層を有し且つ印刷特性
に優れるため近来難燃や耐火が要求されている建築分野
の壁紙などに用いる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多層紙のうち２層構造の断面斜視図第
２図及び第３図は本発明の多層紙のうち３層構造の斜視
図、第４図は本発明の多層紙を製造する装置の断面図で
ある。 ■無機質層、■有機質層、■■■：パルパー、■■■：
丸網抄紙機、■：フエルト、 ■：脱水用吸引ボックス、■：ローラープレス、ＯＯ；
シリンダードライヤー、■：ワインダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミック繊維と無機質充填材、無機結合剤のいず
   れか１種又は２種以上とが８０重量％以上含有されてお
   り、必要に応じて少量の有機結合剤及びまたは成形助剤
   とを含有する無機質紙と、有機質繊維を主体とする有機
   質紙とを複数枚重ね合わせて成る多層紙。 ２、前記無機質紙と有機質紙とを少なくともそれぞれ１
   層づつ有して成る特許請求の範囲第１項記載の多層紙。 ３、無機質紙が１層から成り前記無機質紙の両面に有機
   質紙をそれぞれ１層づつ形成して成る特許請求の範囲第
   １項記載の多層紙。 ４、有機質紙が１層から成り前記有機質紙の両面に無機
   質紙をそれぞれ１層づつ形成して成る特許請求の範囲第
   １項記載の多層紙。 ５、前記セラミック繊維はアルミナ・シリカ系繊維、ア
   ルミナ結晶質繊維、ムライト結晶質繊維、ジルコニア結
   晶質繊維、チタン酸カリウム繊維、シリカ繊維、の中か
   ら選ばれる何れか１種又は２種以上である特許請求の範
   囲第１項〜第５項記載の多層紙。 ６、無機質紙の１層又は２層以上の合計坪量が全体の坪
   量の５０重量％以上である特許請求の範囲第１項〜第５
   項記載の多層紙。