不燃シート又は不燃成形体
【課題】 高度の不燃性を有し、低密度で軽量性に優れた不燃シート又は不燃成形体の提供。
【解決手段】 この課題は、原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体において、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とする不燃シート又は不燃成形体によって解決される。
【解決手段】 この課題は、原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体において、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とする不燃シート又は不燃成形体によって解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃シート又は不燃成形体に関し、更に詳しくは、高度な不燃性を有し、かつ、低密度で軽量性に優れた不燃シート又は不燃成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の防火対策上、各種建材に不燃性を付与する不燃性建材として、水酸化アルミニウム粉体を多量に含有せしめた基材が使用されている。この水酸化アルミニウム粉体を多量に含有せしめた基材は、水酸化アルミニウムの２００〜３００℃における脱水吸熱反応によって不燃化が図られている。
【０００３】
しかるに、この水酸化アルミニウムの如き含水無機化合物を多量に含有せしめた基材は、一般に、強度がきわめて弱いという難点を有していた。かかる難点を解決するために、現在までいくつかの提案がなされてきた。
【０００４】
たとえば、特許文献１では、含水無機化合物と炭酸塩を特定配合比率で併用することによる不燃性の向上効果によって含有し得る合成高分子の量を増加せしめ、かかる不燃性基材の強度を向上せしめるという技術が開示されている。しかし、かかる分野での性能向上要求は更に強いものがあり、より高度の不燃性を確保するために含水無機化合物と炭酸塩の配合量を高めると不燃性基材の密度が高くなり、その結果、同一厚さで比較したときに、不燃性基材の高重量化を招き、加工時又は施工時などの取扱い作業性の悪化が避けられない。
【特許文献１】特開平５−１１２６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、高度の不燃性を有し、低密度で軽量性に優れた不燃シート又は不燃成形体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体は、原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体であって、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とするものである。
本発明の一つの有利な実施態様においては、セピオライトがＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下のものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の不燃シート又は不燃成形体は、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ（以下、前記鉄鋼スラグなどとも称する）、セピオライト、及び合成高分子の所定量を含有し、更に、セルロース繊維若しくはセルロース繊維と無機繊維の所定量を含有する原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造し、若しくは得られた抄造シートを熱圧成形して、シート又は成形体中に、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有せしめたものであり、高度の不燃性を有し、かつ、低密度で軽量性に優れている。セピオライトが、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものの場合に、抄造性が改善できることも分かっている。すなわち、本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有し、かつ、低密度であるため同一厚さで比較したときに軽量化を図ることができ、加工時又は施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保できるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で使用する鉄鋼スラグは、鉄鋼製造工程において副産物として生成するものであり、高炉工程で生成する高炉スラグと製鋼工程で生成する製鋼スラグがある。鉄鋼スラグは、高炉スラグ及び製鋼スラグ共に酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分としており、いずれを用いてもよいが、粉体状又は繊維状に加工したものが好ましく、特に、高炉スラグ微粉末が適している。
本発明で使用する珪酸カルシウムは、珪酸塩の１種であり、酸化カルシウムと二酸化珪素の結合した組成を有する化合物である。主に天然物であるウォラストナイトと主に合成物であるゾノトライト、トバモライトなどがある。ウォラストナイトはＣａＳｉＯ３又はＣａＯ・ＳｉＯ２で、ゾノトライトは６ＣａＯ・６ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏで、トバモライトは５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・５Ｈ２Ｏで示される。市販の珪酸カルシウムは、この化学式の他に、少量の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）などを含有し得る。
【０００９】
前記した含水無機化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、二水和石こう、アルミン酸カルシウム（ｘＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｙＨ２Ｏ；ｘ＝１〜４、ｙ＝５〜１９）などを挙げることができる。これらの化合物は、何れも分子内に結晶水をもち、化学的に類似した構造を有する。また、含水無機化合物は、その種類によって分解温度及び吸熱量に幾分差があるが、高温加熱時に分解して吸熱作用によって難燃化効果を示すという点では全く共通している。したがって、基本的に前記した含水無機化合物の何れを用いてもよいが、入手価格等の経済性をも考慮すると水酸化アルミニウムが最適である。
【００１０】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体中の鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせの含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３０〜９０質量％である。好ましくは３５〜８５質量％、更に好ましくは４０〜８０質量％である。その含有率が３０質量％未満では、十分な不燃性が得られない。反対に９０質量％を超えた場合は、鉄鋼スラグ、又は鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物の過多によって十分な抄造性若しくは機械的強度が得られず不適である。
なお、不燃シート又は不燃成形体中の前記鉄鋼スラグなどを固形分で３５〜８５質量％の範囲とすることで十分な不燃性と抄造性若しくは機械的強度を確保しやすくなり、４０〜８０質量％の範囲とすることで、一際、十分な不燃性と抄造性又は機械的強度を確保しやすくなる。
さらに、鉄鋼スラグの他に珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物を使用する場合には、珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物の量に特に制限はないが、用途に応じて特に低密度並びに軽量性に着目する場合には、鉄鋼スラグ、鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウムの量を多くしそして含水無機化合物の量を比較的に少なくする方が、製造される不燃シート又は不燃成形体の低密度並びに軽量性が卓越していることが分かっている。したがって、鉄鋼スラグの他に珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物を併用する場合、特に低密度並びに軽量性を重要とする用途分野のためには、原料スラリーの固形分全質量を基準として、含水無機化合物の量が６０質量％（固形分）以下、なかでも５５質量％（固形分）以下であるのが有利である。
【００１１】
前記したセルロース繊維としては、針葉樹系若しくは広葉樹系の化学パルプ、機械パルプ、セミケミカルパルプなどの木材パルプ若しくは木綿パルプ、麻パルプ、各種古紙などの中から選ばれる１種類又は２種類以上を併用してもよい。木材パルプは、供給量及び品質が安定しており、価格も比較的安価であることから最も使いやすいセルロース繊維原料である。木綿パルプ及び麻パルプは、供給量が不安定であり、価格も高価であるが、本発明における如く珪酸カルシウム、含水無機化合物及びセピオライト、又は珪酸カルシウム、含水無機化合物、セピオライト及び無機繊維のような無機化合物を多量に含有する不燃シート又は不燃成形体においては、必要に応じて該木綿パルプ若しくは麻パルプを使用することによって不燃シート又は不燃成形体の機械的強度の低下を最小限にとどめることができる。
【００１２】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で０．４〜２０質量％、好ましくは０．６〜１８質量％、更に好ましくは０．８〜１５質量％である。その含有率が０．４質量％未満では、セルロース繊維の過少によって十分な抄造性が得られないとともに、機械的強度も不十分となる。反対に、２０質量％を超えた場合は、有機物質の過多によって十分な不燃性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率を固形分で０．６〜１８質量％の範囲とすることによって、十分な抄造性、機械的強度及び不燃性を確保しやすくなり、０．８〜１５質量％の範囲とすることで、一際、十分な抄造性、機械的強度及び不燃性を確保しやすくなる。
【００１３】
前記した無機繊維としては、ロックウール繊維、ガラス繊維、セラミック繊維又は炭素繊維などの中から少なくとも１種類を選択して使用する。
【００１４】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維と無機繊維の合計含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３〜４０質量％、好ましくは３〜３５質量％、更に好ましくは３〜３０質量％である。その合計含有率が３質量％未満では、繊維分の過少によって十分な抄造性が得られないとともに、無機繊維も過少となり、十分な不燃性も得られにくくなる。また、合計含有率が４０質量％を超えた場合は、無機繊維が過多となり、十分な抄造性も得られない。なお、不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維と無機繊維の合計含有率を、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３〜３５質量％の範囲とすることで、十分な不燃性及び抄造性を確保しやすくなり、３〜３０質量％の範囲とすることで、一際、十分な不燃性及び抄造性を確保しやすくなる。
【００１５】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率が３〜２０質量％の場合は、無機繊維を必ずしも含有せしめる必要はなく、無機繊維の含有率を０質量％としてもよい。
【００１６】
本発明で使用するセピオライトは、粘土鉱物の一種である含水マグネシウム珪酸塩であり、Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４（ＯＨ２）４・６〜８Ｈ２Ｏの理想的な化学構造式で示すことができる。この化学構造式において、（ＯＨ）４は結晶水、（ＯＨ２）４は結合水、６〜８Ｈ２Ｏは吸着水である。市販のセピオライトは、この化学式の他に、少量の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）などを含有し得る。セピオライトは、一般に、吸着性、増粘性、揺変性、固結性、及び焼結性を有する。
【００１７】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセピオライトの含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で５〜４０質量％、好ましくは７〜３５質量％、更に好ましくは８〜３２質量％である。その含有率が５質量％未満では、十分な低密度が得られず、４０質量％を超えた場合は、抄網脱水後の含水率が高くなり過ぎ、十分な抄造性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中のセピオライトの含有率を固形分で７〜３５質量％の範囲とすることで、十分な低密度及び抄造性を確保しやすくなり、８〜３２質量％の範囲とすることで、一際、十分な低密度及び抄造性を確保しやすくなる。
【００１８】
ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度（以下、この粘度の測定方法を「前記粘度測定方法」と略記することがある。）が２００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１２０ｍＰａ・ｓ以下であるセピオライトは抄造性のために有利であることが実証されている。粘度測定方法による粘度が２００ｍＰａ・ｓを超えた場合は、抄網脱水後の含水率が高くなり過ぎ、十分な抄造性を得ることができない。なお、前記粘度測定方法による粘度を１５０ｍＰａ・ｓ以下とすることで、抄網脱水後の含水率を低くでき、十分な抄造性を確保しやすくなる。また、粘度測定方法による粘度を１２０ｍＰａ・ｓ以下とすることで、更に抄網脱水後の含水率を低くでき、一際、十分な抄造性も確保しやすくなる。
【００１９】
本発明で使用する合成高分子は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ダップ樹脂などの熱硬化性樹脂（繊維状のものを含む。）若しくはポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂（繊維状のものを含む。）又はＳＢＲ、ＮＢＲ、ＭＢＲなどの合成ゴム類の中から少なくとも１種類を選択して使用する。これらの合成高分子は、その種類によって硬化温度、溶融軟化温度等に幾分差があるが、加熱処理に伴う流動硬化作用又は軟化溶融、再固化作用によって、シート又は成形体に各種成形賦形効果若しくは諸強度の発現効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果を与えるという点では全く共通している。したがって、基本的には、前記合成高分子の何れを用いてもよいが入手価格等の経済性をも考慮すると、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＳＢＲ等が最適である。
【００２０】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中の合成高分子の含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で１〜２０質量％、好ましくは２〜１７質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。その含有率が１質量％未満では、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果が得られず、２０質量％を超えた場合は有機物質の過多によって十分な不燃性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中の合成高分子の含有率を固形分で２〜１７質量％の範囲とすることで、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果及び不燃性を確保しやすくなり、３〜１５質量％の範囲とすることで、一際、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果及び不燃性を確保しやすくなる。
本発明の不燃シート又は不燃成形体の坪量は、特に限定するものではないが、本発明の不燃シート又は不燃成形体を壁材又は天井材等の主構成材として適用する場合、坪量は５００ｇ／ｍ２以上が好ましく、８００ｇ／ｍ２以上がより好ましく、１０００ｇ／ｍ２以上であると更に好ましい。坪量を５００ｇ／ｍ２以上とすることで、十分な機械的強度を確保しやすくなり、８００ｇ／ｍ２以上とすることで、更に十分な機械的強度を確保しやすくなり、１０００ｇ／ｍ２以上とすることで、一際、十分な機械的強度を確保しやすくなる。
【００２１】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体は、前記配合のもとに、前記鉄鋼スラグなど、セルロース繊維、セピオライト及び合成高分子を含有するか、又は前記鉄鋼スラグなど、セルロース繊維、無機繊維、セピオライト及び合成高分子を含有する構成で各成分を特定量含有する原料スラリーを調成し、該スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造し、必要に応じて、熱圧成形することによって得られる。次に、製造法にも言及しながらさらに詳述する。
【００２２】
本発明に係る原料スラリーに添加する凝集剤としては、架橋吸着作用等によって該原料スラリー中の前記鉄鋼スラグなど、並びにセピオライトをセルロース繊維などに定着せしめる機能を発現するものであれば、その種類は特に限定されず、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ソーダ系、ポリアミン系、ポリメタクリル酸エステル系、ジシアンジアミド系、ポリエチレンイミン系、キトサン系、カチオン澱粉系などの任意のものが使用できる。また、係る凝集剤の添加量は、その種類によって適宜決定すべきことは言うまでもないが、本発明の場合、原料スラリー中のセピオライトと前記鉄鋼スラグなどとを、特にセピオライトをセルロース繊維に強固に定着せしめるために、原料スラリー中の全固形分１００質量部に対して前記凝集剤を固形分で０．００５〜０．５質量部程度添加するのが好ましい。
【００２３】
さらに、原料スラリー中には、鉄鋼スラグ、又は鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物並びにセピオライトの歩留を向上せしめるための各種歩留向上剤若しくは必要に応じてタルク、炭酸カルシウム等の填料、着色のための合成染料、顔料などを含有せしめてもよい。また、用途によっては、機械的強度若しくは後加工性の改善等を図るべく乾燥又は湿潤紙力増強剤、サイズ剤、耐水化剤、はっ水剤等を含有せしめるべきことはいうまでもない。
【００２４】
本発明の不燃シート又は不燃成形体に、合成高分子を含有せしめる方法としては、合成高分子の液状物、繊維状物若しくは粒状物等を原料中に内添したり、紙層形成後に塗布又は含浸したりすればよい。ただし、厚さ方向での品質の均一化を図るためには、原料スラリー中に合成高分子の液状物、繊維状物又は粒状物等を内添する方法が最も好ましい。
【００２５】
前記鉄鋼スラグなどを含有せしめる方法としては、前記鉄鋼スラグなどを含有する塗料を基材に塗布若しくは含浸せしめるなどの方法も考えられるが、所定の含有量を確保し、又は厚さ方向での品質の均一化を図るためには、原料スラリー中に前記鉄鋼スラグなどを固形状若しくはスラリー状にて内添する方法が最も好ましい。
【００２６】
この場合、鉄鋼スラグ、珪酸カルシウム、含水無機化合物、セルロース繊維、無機繊維、セピオライト及び合成高分子の添加方法、添加順序などは任意であり、必要に応じて叩解処理などを施してもよい。
【００２７】
こうして得た原料スラリーを用いて湿式抄造するには、通常の抄造法によればよい。すなわち、長網、円網又は傾斜網等の抄造網上に前記原料スラリーを供給し、濾過、脱水した後、圧搾、乾燥すればよい。また、必要に応じて各種コンビネーション網、多漕円網、各種ラミネーターなどによってシート層を２層以上重ね合わせてもよい。
【００２８】
熱圧成形については、従来慣用の熱圧プレス成形、予熱―コールドプレス成形、高周波加熱成形などを単独で又は２種以上組み合せて適用すればよい。
【００２９】
本発明の不燃シート又は不燃成形体は、前記鉄鋼スラグなど並びにセピオライトを含有するか、若しくは前記鉄鋼スラグなど、無機繊維並びにセピオライトを含有するだけで優れた不燃性を発揮するが、従来慣用の難燃剤の使用を妨げるものではない。併用可能な難燃剤としては、有機リン化合物、含リン含窒素化合物、スルファミン酸グアニジン等のスルファミン酸塩、無機リン酸塩、含ハロゲン化合物、アンチモン系化合物などの公知の難燃剤を挙げることができる。また、難燃剤の使用方法としては、原料スラリー中に１種若しくは２種以上の公知の難燃剤を内添せしめるか抄造工程中若しくは抄造後又は熱圧成形後に塗布若しくは含浸せしめるなどの方法が挙げられる。ただし、一般に、難燃剤は高温加熱時に有害ガスを発生しやすいなどの難点もあるため、好ましくは難燃剤を使用すべきではない。難燃剤を使用する場合、前記鉄鋼スラグなど並びにセピオライトの含有率若しくは前記鉄鋼スラグなど、無機繊維並びにセピオライトの含有率を考慮して難燃剤の含有量を必要最小限にすべきことは当然である。
【００３０】
さらに、用途によっては、得られた不燃シート又は不燃成形体に各種塗料の吹付け若しくは塗布若しくは印刷などの表面処理を施したり、化粧紙、レザー、合成樹脂膜、突板、金属板若しくは金属箔等の面材を貼り合わせたりして固着せしめ、該不燃シート又は該不燃成形体の付加価値を一段と高めることができることはいうまでもない。
【００３１】
本発明の不燃シート又は不燃成形体の構成において重要な点は、セピオライト、特に前記粘度測定方法による粘度が特定範囲にあるセピオライトを所定量含有すること、前記鉄鋼スラグなどを多量に所定量含有すること、その他にセルロース繊維及び合成高分子の所定量又はセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子の所定量を含有することである。これによって本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を示し、かつ、低密度で軽量性に優れているという効果を示す。
【００３２】
湿式抄造にて、珪酸カルシウム、又は珪酸カルシウム及び含水無機化合物を多量に含有せしめて高度な不燃性を確保した不燃性基材は、密度が高くなり、同一厚さで比較したときに、不燃性基材の高重量化を招き、加工時若しくは施工時などの取扱い作業性の悪化が避けられない。したがって、高度な不燃性と低密度を両立することは、きわめて困難であった。
【００３３】
そこで、前記鉄鋼スラグなどを多量に含有し、その他にセルロース繊維及び合成高分子又はセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子を含有する不燃シート又は不燃成形体において、低密度を得るべく、多数次の実験を行ったところ、所定量のセピオライト、特に水に分散せしめたときの粘度が特定範囲にある所定量のセピオライトを用い、かつ、各成分の含有率を特定することによって、かかる目的を達成することができることを見出した。セピオライトとして、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものを用いた場合に、前記鉄鋼スラグなど、セピオライト及び合成高分子の所定量を含有し、更に、セルロース繊維あるいはセルロース繊維と無機繊維の所定量を含有する原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて容易に、かつ、良好に湿式抄造でき、又は得られた抄造シートを熱圧成形して、シート又は成形体中に、原料スラリーの固形分全質量を基準として、前記鉄鋼スラグなどを３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維を０．４〜２０質量％（固形分）、セルロース繊維と無機繊維を合計で３〜４０質量％（固形分）、セピオライトを５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子を１〜２０質量％（固形分）を含有せしめることによって、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有するとともに、密度を低くし、軽量化を図り、加工時若しくは施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保させるという目的に適うことを見出した。
実施例：
本発明を次に示す実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３４】
本実施例及び比較例中の各項目の測定は、次の方法によった。
（１）原料スラリーの凝集状態：抄造時に、角型テスト抄紙機の筒内又は巻取板紙抄紙機のストックインレット内の原料スラリーを目視観察し、凝集状態を呈している場合を○、凝集状態を呈していない場合を×とした。（ここで、巻取板紙抄紙機とは、抄紙しながらロール上に意図する厚さに達するまでシート層を複数回巻き取って積層体とし、これをロールの幅方向にカットして、幅がロール幅で長さがロール円周に等しいシートとし、圧搾、乾燥する装置をいう。）
（２）抄網脱水後含水率：抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、絶乾法にて、該湿潤シートの含水率を、採取直後に測定した湿潤シートの質量と該湿潤シートを１１０℃熱風乾燥機にて十分に恒量となるまで乾燥して測定した絶乾質量とから、
（（湿潤シートの質量−絶乾質量）／絶乾質量）×１００ ％
で求めた。
（３）抄造性：角型テスト抄紙機による抄造の場合、抄網での脱水及び圧搾の過程で、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難（含水率過多のため湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、湿潤シートの含水率過多による圧搾時の湿潤シートの崩れ等の不具合が何れも発生しないときを○とし、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難（含水率過多のため湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、湿潤シートの含水率過多による圧搾時の湿潤シートの崩れ等の不具合の少なくとも１つの不具合が発生したときを×とした。また、巻取板紙抄紙機による抄造の場合、抄網での脱水、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし及び圧搾の過程で、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし時の不良（含水率過多のための巻付困難又は湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、圧搾時の湿潤シートの崩れなどの不具合が何れも発生しないときを○とし、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし時の不良（含水率過多のための巻付困難又は湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、圧搾時の湿潤シートの崩れなどの不具合の少なくとも１つの不具合が発生したときを×とした。
（４）厚さ及び密度：ＪＩＳ Ｐ ８１１８：１９９８に準拠した。
（５）坪量：ＪＩＳ Ｐ ８１２４：１９９８に準拠した。
（６）曲げ強度：ＪＩＳ Ａ ５９０５：１９９４による。繊維配向性がある場合、繊維配向方向とこれに直角をなす方向について測定し、両者の平均を求めた。
（７）セピオライトの粘度：内筒回転型粘度計を使用して、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した。被測定液はＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、
軸回転数３００００回にて処理して調製した。
なお、使用した内筒回転型粘度計は東機産業（株）製のＢ型粘度計（型式：ＢＭ型）であり、内径５６ｍｍ、深さ１１０ｍｍのガラスビーカーに被測定液２３０ｍＬを入れ、内筒に相当するＮｏ．１ローター（径１９ｍｍ、高さ６５ｍｍ）を用い、ローター用ガードを使用せずに測定した。本測定による粘度の測定値は、被測定液が無限に拡がっている場合の真値と比べ誤差が１０％未満である。
（８）不燃性１：ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験（加熱強度；５０ｋＷ／ｍ２、過熱時間；２０分）の総発熱量で評価した。
（９）不燃性２：建築基準法第２条第九号及び同法施行令第１０８条の２の不燃材料の要件に対する合否で評価した。すなわち、
総発熱量：不燃性１の発熱性試験において、総発熱量が８ＭＪ／ｍ２を超えない場合が適合。
亀裂及び穴：不燃性１の発熱性試験において、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がない場合が適合。
最高発熱速度：不燃性１の発熱性試験において、最高発熱速度が１０秒を超えて継続して２００ｋＷ／ｍ２を超えない場合が適合。
不燃材料合否：総発熱量、亀裂及び穴並びに最高発熱速度が何れも適合の場合が合格。一つでも不適合の場合は、不合格。
【実施例１】
【００３５】
市販の針葉樹系未晒硫酸塩パルプと繊維長３ｍｍのロックウール繊維（以下、無機繊維ａと略称する。）とを離解機にて離解して得たセルロース繊維と無機繊維の混合分散液の所定量を取り、これに水酸化アルミニウム粉体（平均粒径５．７μｍである。以下同じ）、高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約６μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が７９１０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグａと略称する。）、粉体状フェノール樹脂（平均粒子径３０μｍである。以下同じ）及び前記粘度測定方法による粘度が５１ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径９２μｍの粉体；以下、セピオライトａと略称する。）を添加し、攪拌機にて十分に分散混合して原料スラリーとした。次いで、該原料スラリーの全固形分１００質量部に対して、弱アニオン性ポリアクリルアミド系凝集剤を固形分で０．０１質量部添加し、凝集状態にて、角型テスト抄紙機にて抄造し、圧搾、乾燥（ほぼ絶乾状態、水分１質量％以下）し、その後、２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿してシートＡを得た。
【００３６】
シートＡについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例２】
【００３７】
実施例１において、セピオライトａに代えてセピオライトａと本発明に係る粘度測定方法による粘度が３２６ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径５６μｍの粉体；以下、セピオライトｂと略称する。）とをセピオライトａ／セピオライトｂ＝２／１の固形分質量比で用い（セピオライトａ／セピオライトｂ＝２／１の混合物の本発明に係る粘度測定方法による粘度は、１０７ｍＰａ・ｓであった。）、水酸化アルミニウム粉体を配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＢを得た。
【００３８】
シートＢについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例３】
【００３９】
実施例１において、鉄鋼スラグａに代えて高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約９μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が６１９０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグｂと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＣを得た。
【００４０】
シートＣについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例４】
【００４１】
実施例１において、無機繊維ａに代えて繊維長３ｍｍのガラス繊維（以下、無機繊維ｂと略称する。）を用い、水酸化アルミニウム粉体に代えて水酸化マグネシウム粉体（平均粒径１０μｍである。以下同じ）を用い、粉体状フェノール樹脂に代えて繊維状ポリオレフィン樹脂（市販のポリエチレン系合成パルプである。以下同じ）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＤを得た。
【００４２】
シートＤについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例５】
【００４３】
実施例１において、高炉スラグａに代えて高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約１５μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が３８９０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグｃと略称する。）を用い、粉体状フェノール樹脂に代えて市販のＳＢＲ系ラテックスを用い、無機繊維ａを配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＥを得た。
【００４４】
シート状成形体Ｅについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例６】
【００４５】
実施例１において、セピオライトａに代えて本発明に係る粘度測定方法による粘度が２２ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に粉体；以下、セピオライトｃと略称する。）を用い、水酸化アルミニウム粉体に代えてウォラストナイト（湿式レーザー回折・散乱法によるメディアン径が３７μｍであり、平均アスペクト比が７である；以下、珪酸カルシウムａと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＦを得た。
【００４６】
シートＦについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例７】
【００４７】
実施例１において、更にゾノトライト（コールターカウンター法による平均粒径が９．５μｍであり、平均アスペクト比が１５である；以下、珪酸カルシウムｂと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＧを得た。
【００４８】
シートＧについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例８】
【００４９】
市販の針葉樹系未晒硫酸塩パルプと無機繊維ａとをパルパーにて離解し、これに水酸化アルミニウム粉体、高炉スラグａ、粉体状フェノール樹脂及びセピオライトａを添加し、十分に分散混合して原料スラリーとした。次いで、該原料スラリーの全固形分１００質量部に対して、弱アニオン性ポリアクリルアミド系凝集剤を固形分で０．１質量部添加し、凝集状態にて、長網／ワインドアップロール構成の巻取板紙抄紙機にてシート層を２０層積層させて抄造、圧搾、及び乾燥（ほぼ絶乾状態、水分１質量％以下）し、その後、２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿してシートＨを得た。
【００５０】
シートＨについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例９】
【００５１】
実施例８において、シート層の積層数を、２０に代えて１４とし、水酸化アルミニウム粉体を配合しない以外は実施例８と同様にして、シートＩを得た。
【００５２】
シートＩについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１０】
【００５３】
実施例１と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＡに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ａを得た。
【００５４】
成形体Ａについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１１】
【００５５】
実施例２と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＢに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｂを得た。
【００５６】
成形体Ｂについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１２】
【００５７】
実施例３と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＣに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｃを得た。
【００５８】
成形体Ｃについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１３】
【００５９】
実施例４と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＤに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｄを得た。
【００６０】
成形体Ｄについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１４】
【００６１】
実施例６と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＦに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｆを得た。
【００６２】
成形体Ｆについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１５】
【００６３】
実施例８と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＨに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｈを得た。
【００６４】
成形体Ｈについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１６】
【００６５】
実施例９と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＩに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｉを得た。
【００６６】
成形体Ｉについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例１］
実施例１において、セピオライトａを配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＪを得た。
【００６７】
シートＪについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例２］
実施例８において、セピオライトａを配合しない以外は実施例８と同様にして、シートＫを得た。
【００６８】
シートＫについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例３］
比較例１と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＪに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｊを得た。
【００６９】
成形体Ｊについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例４］
比較例２と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＫに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｋを得た。
【００７０】
成形体Ｋについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００７１】
前記実施例１〜１６及び比較例１〜４について、よく対応するものを比較しながら、更に詳しく説明する。
【００７２】
実施例１と比較例１とを比較する。比較例１は、実施例１においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１と比較例１は、共に熱プレス無でシート厚さもほぼ同等（実施例１が３．６７ｍｍ、比較例１が３．７９ｍｍ）である。また、実施例１と比較例１は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１が３．１ＭａＰ、比較例１が２．９ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１が０．８４ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例１では０．９９ｇ／ｃｍ３であり、約１８％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ１：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１の６．４ＭＪ／ｍ２に対し比較例１では８．６ＭＪ／ｍ２となり、比較例１の該発熱量は約３４％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１は合格であるが、比較例１は不合格である。
【００７３】
次に、実施例８と比較例２とを比較する。比較例２は、実施例８においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例８と比較例２は、共に熱プレス無でシート厚さもほぼ同等（実施例８が３．５４ｍｍ、比較例２が３．６９ｍｍ）である。また、実施例８と比較例２は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例８が３．２ＭａＰ、比較例２が３．０ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例８が０．８７ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例２では１．０２ｇ／ｃｍ３であり、約１７％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例８の６．５ＭＪ／ｍ２に対し比較例２では８．６ＭＪ／ｍ２となり、比較例２の該発熱量は約３２％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例８は合格であるが、比較例２は不合格である。
【００７４】
次に、実施例１０と比較例３とを比較する。比較例３は、実施例１０においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１０と比較例３は、共に熱プレス有でシート厚さもほぼ同等（実施例１０が３．１０ｍｍ、比較例３が３．１８ｍｍ）である。また、実施例１０と比較例３は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１０が６．７ＭａＰ、比較例３が６．９ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１０が１．００ｇ／ｃｍ３であるのに対し、比較例３では１．３０ｇ／ｃｍ３であり、約３０％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１０の６．６ＭＪ／ｍ２に対し比較例３では９．１ＭＪ／ｍ２となり、比較例３の該発熱量は約３８％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１０は合格であるが、比較例３は不合格である。
【００７５】
次に、実施例１５と比較例４とを比較する。比較例４は、実施例１５においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１５と比較例４は、共に熱プレス有でシート厚さもほぼ同等（実施例１５が３．０２ｍｍ、比較例４が３．０４ｍｍ）である。また、実施例１５と比較例４は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１４が６．８ＭａＰ、比較例４が７．３ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１５が１．０２ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例４では１．３３ｇ／ｃｍ３であり、約３０％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１５の６．５ＭＪ／ｍ２に対し比較例４では８．９ＭＪ／ｍ２となり、比較例４の該発熱量は約３７％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１５は合格であるが、比較例４は不合格である。
次に示す比較例は、請求項２の発明の理解に利用できる：
［比較例５］
実施例１において、セピオライトａに代えてセピオライトｂを用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．０１質量部に代えて０．０３質量部とした以外は実施例１と同様にして、角型テスト抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７６】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例６］
実施例１において、セピオライトａに代えて前記粘度測定方法による粘度が６８６ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径７５μｍの粉体；以下、セピオライトｄと略称する。）を用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．０１質量部に代えて０．０５質量部とした以外は実施例１と同様にして、角型テスト抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７７】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例７］
実施例８において、セピオライトａに代えてセピオライトｂを用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．１質量部に代えて０．２質量部とした以外は実施例８と同様にして、長網／ワインドアップロール構成の巻取板紙抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、湿潤シートをワインドアップロールへ巻付・積層せしめるときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７８】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００７９】
前記実施例１〜１６及び比較例５〜７について、よく対応するものを比較しながら、更に詳しく説明する。
【００８０】
まず、実施例１と比較例５、６とを比較する。これらは、ほぼ同一の組成を有しているが、用いたセピオライトが異なる。前記粘度測定方法による粘度が、請求項２で特定する２００ｍＰａ・ｓ以下という範囲に対し、実施例１で用いたセピオライトは５１ｍＰａ・ｓで、この範囲に入っている。しかし、比較例５で用いたセピオライトは３２６ｍＰａ・ｓで、この範囲の上限値よりも大きく、また、比較例６で用いたセピオライトは６８６ｍＰａ・ｓで、更に大きい。実施例１、比較例５、６の何れも原料スラリーの凝集状態が良好であるにもかかわらず、抄網脱水後の含水率は実施例１に比べ、比較例５では２．５倍、比較例６では３．３倍であり、きわめて高くなった。この結果、実施例１では抄造性が良好であり、所望のシートを得ることができた。一方、比較例５、６では、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができないまでに抄造性が悪化した。
【００８１】
次に、実施例８と比較例７とを比較する。これらは、ほぼ同一の組成を有しているが、用いたセピオライトが異なる。前記粘度測定方法による粘度が、本発明で特定する２００ｍＰａ・ｓ以下という範囲に対し、実施例８で用いたセピオライトは５１ｍＰａ・ｓで、この範囲に入っている。しかし、比較例７で用いたセピオライトは３２６ｍＰａ・ｓで、この範囲の上限値よりも大きい。実施例８及び比較例７共に原料スラリーの凝集状態が良好であるにもかかわらず、抄網脱水後の含水率は、実施例８に比べ、比較例７では２．９倍であり、きわめて高くなった。この結果、実施例８では抄造性が良好であり、所望のシートを得ることができた。一方、比較例７では、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、湿潤シートをワインドアップロールへ巻付・積層せしめるときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができないまでに抄造性が悪化した。
【００８２】
前述のとおり、本発明の不燃性シート又は不燃成形体においては、請求項１に記載のとおり、特定量の前記鉄鋼スラグなど、並びにセルロース繊維、又はセルロース繊維と無機繊維の他に、特定量のセピオライトを使用することが必須である。また、請求項２に規定するとおり、セピオライトの特定の粘度を選択することも重要であることが分かる。
【００８３】
また、前記比較説明で触れた以外の実施例、すなわち実施例２〜７、９、１１〜１４、１６についても、何れも原料スラリーの凝集状態及び抄造性が良好で、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量は６．３〜７．３ＭＪ／ｍ２と小さく抑えられており、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格する高度な不燃性を有しており、かつ、密度についても、熱プレス無の物については０．７８〜０．８６ｇ／ｃｍ３、熱プレス有の物については０．９７〜１．０１ｇ／ｃｍ３と低密度で軽量性に優れている。
【００８４】
前述の全ての実施例及び比較例から次のことが分かる。すなわち、前記鉄鋼スラグなどを多量に含有し、その他にセルロース繊維及び合成高分子若しくはセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子並びにセピオライトを請求項１に記載の量で含有する本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有し、かつ、低密度であるため同一厚さで比較したときに軽量化を図ることができ、加工時若しくは施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保できるという利点を有する。
【００８５】
セピオライトとして、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものに特定し、さらに各成分の含有率を本発明で特定した範囲とすることによって、湿式抄造のときに抄網での脱水が良好となり、抄網脱水後の含水率を適度に抑えることができ、良好な抄造性を確保できるという優れた効果が達成される。
【００８６】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃シート又は不燃成形体に関し、更に詳しくは、高度な不燃性を有し、かつ、低密度で軽量性に優れた不燃シート又は不燃成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の防火対策上、各種建材に不燃性を付与する不燃性建材として、水酸化アルミニウム粉体を多量に含有せしめた基材が使用されている。この水酸化アルミニウム粉体を多量に含有せしめた基材は、水酸化アルミニウムの２００〜３００℃における脱水吸熱反応によって不燃化が図られている。
【０００３】
しかるに、この水酸化アルミニウムの如き含水無機化合物を多量に含有せしめた基材は、一般に、強度がきわめて弱いという難点を有していた。かかる難点を解決するために、現在までいくつかの提案がなされてきた。
【０００４】
たとえば、特許文献１では、含水無機化合物と炭酸塩を特定配合比率で併用することによる不燃性の向上効果によって含有し得る合成高分子の量を増加せしめ、かかる不燃性基材の強度を向上せしめるという技術が開示されている。しかし、かかる分野での性能向上要求は更に強いものがあり、より高度の不燃性を確保するために含水無機化合物と炭酸塩の配合量を高めると不燃性基材の密度が高くなり、その結果、同一厚さで比較したときに、不燃性基材の高重量化を招き、加工時又は施工時などの取扱い作業性の悪化が避けられない。
【特許文献１】特開平５−１１２６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、高度の不燃性を有し、低密度で軽量性に優れた不燃シート又は不燃成形体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体は、原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体であって、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とするものである。
本発明の一つの有利な実施態様においては、セピオライトがＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下のものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の不燃シート又は不燃成形体は、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ（以下、前記鉄鋼スラグなどとも称する）、セピオライト、及び合成高分子の所定量を含有し、更に、セルロース繊維若しくはセルロース繊維と無機繊維の所定量を含有する原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造し、若しくは得られた抄造シートを熱圧成形して、シート又は成形体中に、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有せしめたものであり、高度の不燃性を有し、かつ、低密度で軽量性に優れている。セピオライトが、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものの場合に、抄造性が改善できることも分かっている。すなわち、本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有し、かつ、低密度であるため同一厚さで比較したときに軽量化を図ることができ、加工時又は施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保できるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で使用する鉄鋼スラグは、鉄鋼製造工程において副産物として生成するものであり、高炉工程で生成する高炉スラグと製鋼工程で生成する製鋼スラグがある。鉄鋼スラグは、高炉スラグ及び製鋼スラグ共に酸化カルシウム（ＣａＯ）と二酸化珪素（ＳｉＯ２）を主成分としており、いずれを用いてもよいが、粉体状又は繊維状に加工したものが好ましく、特に、高炉スラグ微粉末が適している。
本発明で使用する珪酸カルシウムは、珪酸塩の１種であり、酸化カルシウムと二酸化珪素の結合した組成を有する化合物である。主に天然物であるウォラストナイトと主に合成物であるゾノトライト、トバモライトなどがある。ウォラストナイトはＣａＳｉＯ３又はＣａＯ・ＳｉＯ２で、ゾノトライトは６ＣａＯ・６ＳｉＯ２・Ｈ２Ｏで、トバモライトは５ＣａＯ・６ＳｉＯ２・５Ｈ２Ｏで示される。市販の珪酸カルシウムは、この化学式の他に、少量の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）などを含有し得る。
【０００９】
前記した含水無機化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、二水和石こう、アルミン酸カルシウム（ｘＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｙＨ２Ｏ；ｘ＝１〜４、ｙ＝５〜１９）などを挙げることができる。これらの化合物は、何れも分子内に結晶水をもち、化学的に類似した構造を有する。また、含水無機化合物は、その種類によって分解温度及び吸熱量に幾分差があるが、高温加熱時に分解して吸熱作用によって難燃化効果を示すという点では全く共通している。したがって、基本的に前記した含水無機化合物の何れを用いてもよいが、入手価格等の経済性をも考慮すると水酸化アルミニウムが最適である。
【００１０】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体中の鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせの含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３０〜９０質量％である。好ましくは３５〜８５質量％、更に好ましくは４０〜８０質量％である。その含有率が３０質量％未満では、十分な不燃性が得られない。反対に９０質量％を超えた場合は、鉄鋼スラグ、又は鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物の過多によって十分な抄造性若しくは機械的強度が得られず不適である。
なお、不燃シート又は不燃成形体中の前記鉄鋼スラグなどを固形分で３５〜８５質量％の範囲とすることで十分な不燃性と抄造性若しくは機械的強度を確保しやすくなり、４０〜８０質量％の範囲とすることで、一際、十分な不燃性と抄造性又は機械的強度を確保しやすくなる。
さらに、鉄鋼スラグの他に珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物を使用する場合には、珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物の量に特に制限はないが、用途に応じて特に低密度並びに軽量性に着目する場合には、鉄鋼スラグ、鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウムの量を多くしそして含水無機化合物の量を比較的に少なくする方が、製造される不燃シート又は不燃成形体の低密度並びに軽量性が卓越していることが分かっている。したがって、鉄鋼スラグの他に珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物を併用する場合、特に低密度並びに軽量性を重要とする用途分野のためには、原料スラリーの固形分全質量を基準として、含水無機化合物の量が６０質量％（固形分）以下、なかでも５５質量％（固形分）以下であるのが有利である。
【００１１】
前記したセルロース繊維としては、針葉樹系若しくは広葉樹系の化学パルプ、機械パルプ、セミケミカルパルプなどの木材パルプ若しくは木綿パルプ、麻パルプ、各種古紙などの中から選ばれる１種類又は２種類以上を併用してもよい。木材パルプは、供給量及び品質が安定しており、価格も比較的安価であることから最も使いやすいセルロース繊維原料である。木綿パルプ及び麻パルプは、供給量が不安定であり、価格も高価であるが、本発明における如く珪酸カルシウム、含水無機化合物及びセピオライト、又は珪酸カルシウム、含水無機化合物、セピオライト及び無機繊維のような無機化合物を多量に含有する不燃シート又は不燃成形体においては、必要に応じて該木綿パルプ若しくは麻パルプを使用することによって不燃シート又は不燃成形体の機械的強度の低下を最小限にとどめることができる。
【００１２】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で０．４〜２０質量％、好ましくは０．６〜１８質量％、更に好ましくは０．８〜１５質量％である。その含有率が０．４質量％未満では、セルロース繊維の過少によって十分な抄造性が得られないとともに、機械的強度も不十分となる。反対に、２０質量％を超えた場合は、有機物質の過多によって十分な不燃性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率を固形分で０．６〜１８質量％の範囲とすることによって、十分な抄造性、機械的強度及び不燃性を確保しやすくなり、０．８〜１５質量％の範囲とすることで、一際、十分な抄造性、機械的強度及び不燃性を確保しやすくなる。
【００１３】
前記した無機繊維としては、ロックウール繊維、ガラス繊維、セラミック繊維又は炭素繊維などの中から少なくとも１種類を選択して使用する。
【００１４】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維と無機繊維の合計含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３〜４０質量％、好ましくは３〜３５質量％、更に好ましくは３〜３０質量％である。その合計含有率が３質量％未満では、繊維分の過少によって十分な抄造性が得られないとともに、無機繊維も過少となり、十分な不燃性も得られにくくなる。また、合計含有率が４０質量％を超えた場合は、無機繊維が過多となり、十分な抄造性も得られない。なお、不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維と無機繊維の合計含有率を、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で３〜３５質量％の範囲とすることで、十分な不燃性及び抄造性を確保しやすくなり、３〜３０質量％の範囲とすることで、一際、十分な不燃性及び抄造性を確保しやすくなる。
【００１５】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセルロース繊維の含有率が３〜２０質量％の場合は、無機繊維を必ずしも含有せしめる必要はなく、無機繊維の含有率を０質量％としてもよい。
【００１６】
本発明で使用するセピオライトは、粘土鉱物の一種である含水マグネシウム珪酸塩であり、Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４（ＯＨ２）４・６〜８Ｈ２Ｏの理想的な化学構造式で示すことができる。この化学構造式において、（ＯＨ）４は結晶水、（ＯＨ２）４は結合水、６〜８Ｈ２Ｏは吸着水である。市販のセピオライトは、この化学式の他に、少量の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）などを含有し得る。セピオライトは、一般に、吸着性、増粘性、揺変性、固結性、及び焼結性を有する。
【００１７】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中のセピオライトの含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で５〜４０質量％、好ましくは７〜３５質量％、更に好ましくは８〜３２質量％である。その含有率が５質量％未満では、十分な低密度が得られず、４０質量％を超えた場合は、抄網脱水後の含水率が高くなり過ぎ、十分な抄造性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中のセピオライトの含有率を固形分で７〜３５質量％の範囲とすることで、十分な低密度及び抄造性を確保しやすくなり、８〜３２質量％の範囲とすることで、一際、十分な低密度及び抄造性を確保しやすくなる。
【００１８】
ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度（以下、この粘度の測定方法を「前記粘度測定方法」と略記することがある。）が２００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１５０ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは１２０ｍＰａ・ｓ以下であるセピオライトは抄造性のために有利であることが実証されている。粘度測定方法による粘度が２００ｍＰａ・ｓを超えた場合は、抄網脱水後の含水率が高くなり過ぎ、十分な抄造性を得ることができない。なお、前記粘度測定方法による粘度を１５０ｍＰａ・ｓ以下とすることで、抄網脱水後の含水率を低くでき、十分な抄造性を確保しやすくなる。また、粘度測定方法による粘度を１２０ｍＰａ・ｓ以下とすることで、更に抄網脱水後の含水率を低くでき、一際、十分な抄造性も確保しやすくなる。
【００１９】
本発明で使用する合成高分子は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ダップ樹脂などの熱硬化性樹脂（繊維状のものを含む。）若しくはポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂（繊維状のものを含む。）又はＳＢＲ、ＮＢＲ、ＭＢＲなどの合成ゴム類の中から少なくとも１種類を選択して使用する。これらの合成高分子は、その種類によって硬化温度、溶融軟化温度等に幾分差があるが、加熱処理に伴う流動硬化作用又は軟化溶融、再固化作用によって、シート又は成形体に各種成形賦形効果若しくは諸強度の発現効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果を与えるという点では全く共通している。したがって、基本的には、前記合成高分子の何れを用いてもよいが入手価格等の経済性をも考慮すると、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＳＢＲ等が最適である。
【００２０】
本発明の不燃シート又は不燃成形体中の合成高分子の含有率範囲は、原料スラリーの固形分全質量を基準として、固形分で１〜２０質量％、好ましくは２〜１７質量％、更に好ましくは３〜１５質量％である。その含有率が１質量％未満では、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果が得られず、２０質量％を超えた場合は有機物質の過多によって十分な不燃性を得ることができない。ただし、不燃シート又は不燃成形体中の合成高分子の含有率を固形分で２〜１７質量％の範囲とすることで、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果及び不燃性を確保しやすくなり、３〜１５質量％の範囲とすることで、一際、十分な機械的強度若しくは成形賦形効果又は前記鉄鋼スラグなどの脱落防止効果及び不燃性を確保しやすくなる。
本発明の不燃シート又は不燃成形体の坪量は、特に限定するものではないが、本発明の不燃シート又は不燃成形体を壁材又は天井材等の主構成材として適用する場合、坪量は５００ｇ／ｍ２以上が好ましく、８００ｇ／ｍ２以上がより好ましく、１０００ｇ／ｍ２以上であると更に好ましい。坪量を５００ｇ／ｍ２以上とすることで、十分な機械的強度を確保しやすくなり、８００ｇ／ｍ２以上とすることで、更に十分な機械的強度を確保しやすくなり、１０００ｇ／ｍ２以上とすることで、一際、十分な機械的強度を確保しやすくなる。
【００２１】
本発明に係る不燃シート又は不燃成形体は、前記配合のもとに、前記鉄鋼スラグなど、セルロース繊維、セピオライト及び合成高分子を含有するか、又は前記鉄鋼スラグなど、セルロース繊維、無機繊維、セピオライト及び合成高分子を含有する構成で各成分を特定量含有する原料スラリーを調成し、該スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造し、必要に応じて、熱圧成形することによって得られる。次に、製造法にも言及しながらさらに詳述する。
【００２２】
本発明に係る原料スラリーに添加する凝集剤としては、架橋吸着作用等によって該原料スラリー中の前記鉄鋼スラグなど、並びにセピオライトをセルロース繊維などに定着せしめる機能を発現するものであれば、その種類は特に限定されず、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ソーダ系、ポリアミン系、ポリメタクリル酸エステル系、ジシアンジアミド系、ポリエチレンイミン系、キトサン系、カチオン澱粉系などの任意のものが使用できる。また、係る凝集剤の添加量は、その種類によって適宜決定すべきことは言うまでもないが、本発明の場合、原料スラリー中のセピオライトと前記鉄鋼スラグなどとを、特にセピオライトをセルロース繊維に強固に定着せしめるために、原料スラリー中の全固形分１００質量部に対して前記凝集剤を固形分で０．００５〜０．５質量部程度添加するのが好ましい。
【００２３】
さらに、原料スラリー中には、鉄鋼スラグ、又は鉄鋼スラグ及び珪酸カルシウム及び／又は含水無機化合物並びにセピオライトの歩留を向上せしめるための各種歩留向上剤若しくは必要に応じてタルク、炭酸カルシウム等の填料、着色のための合成染料、顔料などを含有せしめてもよい。また、用途によっては、機械的強度若しくは後加工性の改善等を図るべく乾燥又は湿潤紙力増強剤、サイズ剤、耐水化剤、はっ水剤等を含有せしめるべきことはいうまでもない。
【００２４】
本発明の不燃シート又は不燃成形体に、合成高分子を含有せしめる方法としては、合成高分子の液状物、繊維状物若しくは粒状物等を原料中に内添したり、紙層形成後に塗布又は含浸したりすればよい。ただし、厚さ方向での品質の均一化を図るためには、原料スラリー中に合成高分子の液状物、繊維状物又は粒状物等を内添する方法が最も好ましい。
【００２５】
前記鉄鋼スラグなどを含有せしめる方法としては、前記鉄鋼スラグなどを含有する塗料を基材に塗布若しくは含浸せしめるなどの方法も考えられるが、所定の含有量を確保し、又は厚さ方向での品質の均一化を図るためには、原料スラリー中に前記鉄鋼スラグなどを固形状若しくはスラリー状にて内添する方法が最も好ましい。
【００２６】
この場合、鉄鋼スラグ、珪酸カルシウム、含水無機化合物、セルロース繊維、無機繊維、セピオライト及び合成高分子の添加方法、添加順序などは任意であり、必要に応じて叩解処理などを施してもよい。
【００２７】
こうして得た原料スラリーを用いて湿式抄造するには、通常の抄造法によればよい。すなわち、長網、円網又は傾斜網等の抄造網上に前記原料スラリーを供給し、濾過、脱水した後、圧搾、乾燥すればよい。また、必要に応じて各種コンビネーション網、多漕円網、各種ラミネーターなどによってシート層を２層以上重ね合わせてもよい。
【００２８】
熱圧成形については、従来慣用の熱圧プレス成形、予熱―コールドプレス成形、高周波加熱成形などを単独で又は２種以上組み合せて適用すればよい。
【００２９】
本発明の不燃シート又は不燃成形体は、前記鉄鋼スラグなど並びにセピオライトを含有するか、若しくは前記鉄鋼スラグなど、無機繊維並びにセピオライトを含有するだけで優れた不燃性を発揮するが、従来慣用の難燃剤の使用を妨げるものではない。併用可能な難燃剤としては、有機リン化合物、含リン含窒素化合物、スルファミン酸グアニジン等のスルファミン酸塩、無機リン酸塩、含ハロゲン化合物、アンチモン系化合物などの公知の難燃剤を挙げることができる。また、難燃剤の使用方法としては、原料スラリー中に１種若しくは２種以上の公知の難燃剤を内添せしめるか抄造工程中若しくは抄造後又は熱圧成形後に塗布若しくは含浸せしめるなどの方法が挙げられる。ただし、一般に、難燃剤は高温加熱時に有害ガスを発生しやすいなどの難点もあるため、好ましくは難燃剤を使用すべきではない。難燃剤を使用する場合、前記鉄鋼スラグなど並びにセピオライトの含有率若しくは前記鉄鋼スラグなど、無機繊維並びにセピオライトの含有率を考慮して難燃剤の含有量を必要最小限にすべきことは当然である。
【００３０】
さらに、用途によっては、得られた不燃シート又は不燃成形体に各種塗料の吹付け若しくは塗布若しくは印刷などの表面処理を施したり、化粧紙、レザー、合成樹脂膜、突板、金属板若しくは金属箔等の面材を貼り合わせたりして固着せしめ、該不燃シート又は該不燃成形体の付加価値を一段と高めることができることはいうまでもない。
【００３１】
本発明の不燃シート又は不燃成形体の構成において重要な点は、セピオライト、特に前記粘度測定方法による粘度が特定範囲にあるセピオライトを所定量含有すること、前記鉄鋼スラグなどを多量に所定量含有すること、その他にセルロース繊維及び合成高分子の所定量又はセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子の所定量を含有することである。これによって本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を示し、かつ、低密度で軽量性に優れているという効果を示す。
【００３２】
湿式抄造にて、珪酸カルシウム、又は珪酸カルシウム及び含水無機化合物を多量に含有せしめて高度な不燃性を確保した不燃性基材は、密度が高くなり、同一厚さで比較したときに、不燃性基材の高重量化を招き、加工時若しくは施工時などの取扱い作業性の悪化が避けられない。したがって、高度な不燃性と低密度を両立することは、きわめて困難であった。
【００３３】
そこで、前記鉄鋼スラグなどを多量に含有し、その他にセルロース繊維及び合成高分子又はセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子を含有する不燃シート又は不燃成形体において、低密度を得るべく、多数次の実験を行ったところ、所定量のセピオライト、特に水に分散せしめたときの粘度が特定範囲にある所定量のセピオライトを用い、かつ、各成分の含有率を特定することによって、かかる目的を達成することができることを見出した。セピオライトとして、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものを用いた場合に、前記鉄鋼スラグなど、セピオライト及び合成高分子の所定量を含有し、更に、セルロース繊維あるいはセルロース繊維と無機繊維の所定量を含有する原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて容易に、かつ、良好に湿式抄造でき、又は得られた抄造シートを熱圧成形して、シート又は成形体中に、原料スラリーの固形分全質量を基準として、前記鉄鋼スラグなどを３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維を０．４〜２０質量％（固形分）、セルロース繊維と無機繊維を合計で３〜４０質量％（固形分）、セピオライトを５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子を１〜２０質量％（固形分）を含有せしめることによって、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有するとともに、密度を低くし、軽量化を図り、加工時若しくは施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保させるという目的に適うことを見出した。
実施例：
本発明を次に示す実施例に基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００３４】
本実施例及び比較例中の各項目の測定は、次の方法によった。
（１）原料スラリーの凝集状態：抄造時に、角型テスト抄紙機の筒内又は巻取板紙抄紙機のストックインレット内の原料スラリーを目視観察し、凝集状態を呈している場合を○、凝集状態を呈していない場合を×とした。（ここで、巻取板紙抄紙機とは、抄紙しながらロール上に意図する厚さに達するまでシート層を複数回巻き取って積層体とし、これをロールの幅方向にカットして、幅がロール幅で長さがロール円周に等しいシートとし、圧搾、乾燥する装置をいう。）
（２）抄網脱水後含水率：抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、絶乾法にて、該湿潤シートの含水率を、採取直後に測定した湿潤シートの質量と該湿潤シートを１１０℃熱風乾燥機にて十分に恒量となるまで乾燥して測定した絶乾質量とから、
（（湿潤シートの質量−絶乾質量）／絶乾質量）×１００ ％
で求めた。
（３）抄造性：角型テスト抄紙機による抄造の場合、抄網での脱水及び圧搾の過程で、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難（含水率過多のため湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、湿潤シートの含水率過多による圧搾時の湿潤シートの崩れ等の不具合が何れも発生しないときを○とし、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難（含水率過多のため湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、湿潤シートの含水率過多による圧搾時の湿潤シートの崩れ等の不具合の少なくとも１つの不具合が発生したときを×とした。また、巻取板紙抄紙機による抄造の場合、抄網での脱水、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし及び圧搾の過程で、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし時の不良（含水率過多のための巻付困難又は湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、圧搾時の湿潤シートの崩れなどの不具合が何れも発生しないときを○とし、抄網での脱水不足、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率過多による網上からの湿潤シートの分離困難、ワインドアップロールへの巻付・積層・剥がし時の不良（含水率過多のための巻付困難又は湿潤シートが弱過ぎて崩れる。）、圧搾時の湿潤シートの崩れなどの不具合の少なくとも１つの不具合が発生したときを×とした。
（４）厚さ及び密度：ＪＩＳ Ｐ ８１１８：１９９８に準拠した。
（５）坪量：ＪＩＳ Ｐ ８１２４：１９９８に準拠した。
（６）曲げ強度：ＪＩＳ Ａ ５９０５：１９９４による。繊維配向性がある場合、繊維配向方向とこれに直角をなす方向について測定し、両者の平均を求めた。
（７）セピオライトの粘度：内筒回転型粘度計を使用して、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した。被測定液はＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、
軸回転数３００００回にて処理して調製した。
なお、使用した内筒回転型粘度計は東機産業（株）製のＢ型粘度計（型式：ＢＭ型）であり、内径５６ｍｍ、深さ１１０ｍｍのガラスビーカーに被測定液２３０ｍＬを入れ、内筒に相当するＮｏ．１ローター（径１９ｍｍ、高さ６５ｍｍ）を用い、ローター用ガードを使用せずに測定した。本測定による粘度の測定値は、被測定液が無限に拡がっている場合の真値と比べ誤差が１０％未満である。
（８）不燃性１：ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験（加熱強度；５０ｋＷ／ｍ２、過熱時間；２０分）の総発熱量で評価した。
（９）不燃性２：建築基準法第２条第九号及び同法施行令第１０８条の２の不燃材料の要件に対する合否で評価した。すなわち、
総発熱量：不燃性１の発熱性試験において、総発熱量が８ＭＪ／ｍ２を超えない場合が適合。
亀裂及び穴：不燃性１の発熱性試験において、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がない場合が適合。
最高発熱速度：不燃性１の発熱性試験において、最高発熱速度が１０秒を超えて継続して２００ｋＷ／ｍ２を超えない場合が適合。
不燃材料合否：総発熱量、亀裂及び穴並びに最高発熱速度が何れも適合の場合が合格。一つでも不適合の場合は、不合格。
【実施例１】
【００３５】
市販の針葉樹系未晒硫酸塩パルプと繊維長３ｍｍのロックウール繊維（以下、無機繊維ａと略称する。）とを離解機にて離解して得たセルロース繊維と無機繊維の混合分散液の所定量を取り、これに水酸化アルミニウム粉体（平均粒径５．７μｍである。以下同じ）、高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約６μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が７９１０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグａと略称する。）、粉体状フェノール樹脂（平均粒子径３０μｍである。以下同じ）及び前記粘度測定方法による粘度が５１ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径９２μｍの粉体；以下、セピオライトａと略称する。）を添加し、攪拌機にて十分に分散混合して原料スラリーとした。次いで、該原料スラリーの全固形分１００質量部に対して、弱アニオン性ポリアクリルアミド系凝集剤を固形分で０．０１質量部添加し、凝集状態にて、角型テスト抄紙機にて抄造し、圧搾、乾燥（ほぼ絶乾状態、水分１質量％以下）し、その後、２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿してシートＡを得た。
【００３６】
シートＡについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例２】
【００３７】
実施例１において、セピオライトａに代えてセピオライトａと本発明に係る粘度測定方法による粘度が３２６ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径５６μｍの粉体；以下、セピオライトｂと略称する。）とをセピオライトａ／セピオライトｂ＝２／１の固形分質量比で用い（セピオライトａ／セピオライトｂ＝２／１の混合物の本発明に係る粘度測定方法による粘度は、１０７ｍＰａ・ｓであった。）、水酸化アルミニウム粉体を配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＢを得た。
【００３８】
シートＢについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例３】
【００３９】
実施例１において、鉄鋼スラグａに代えて高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約９μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が６１９０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグｂと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＣを得た。
【００４０】
シートＣについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例４】
【００４１】
実施例１において、無機繊維ａに代えて繊維長３ｍｍのガラス繊維（以下、無機繊維ｂと略称する。）を用い、水酸化アルミニウム粉体に代えて水酸化マグネシウム粉体（平均粒径１０μｍである。以下同じ）を用い、粉体状フェノール樹脂に代えて繊維状ポリオレフィン樹脂（市販のポリエチレン系合成パルプである。以下同じ）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＤを得た。
【００４２】
シートＤについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例５】
【００４３】
実施例１において、高炉スラグａに代えて高炉スラグ（湿式レーザー回折・散乱法による平均粒径が約１５μｍであり、ブレーン空気透過法による比表面積が３８９０ｃｍ２／ｇである；以下、鉄鋼スラグｃと略称する。）を用い、粉体状フェノール樹脂に代えて市販のＳＢＲ系ラテックスを用い、無機繊維ａを配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＥを得た。
【００４４】
シート状成形体Ｅについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例６】
【００４５】
実施例１において、セピオライトａに代えて本発明に係る粘度測定方法による粘度が２２ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に粉体；以下、セピオライトｃと略称する。）を用い、水酸化アルミニウム粉体に代えてウォラストナイト（湿式レーザー回折・散乱法によるメディアン径が３７μｍであり、平均アスペクト比が７である；以下、珪酸カルシウムａと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＦを得た。
【００４６】
シートＦについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例７】
【００４７】
実施例１において、更にゾノトライト（コールターカウンター法による平均粒径が９．５μｍであり、平均アスペクト比が１５である；以下、珪酸カルシウムｂと略称する。）を用いた以外は実施例１と同様にして、シートＧを得た。
【００４８】
シートＧについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例８】
【００４９】
市販の針葉樹系未晒硫酸塩パルプと無機繊維ａとをパルパーにて離解し、これに水酸化アルミニウム粉体、高炉スラグａ、粉体状フェノール樹脂及びセピオライトａを添加し、十分に分散混合して原料スラリーとした。次いで、該原料スラリーの全固形分１００質量部に対して、弱アニオン性ポリアクリルアミド系凝集剤を固形分で０．１質量部添加し、凝集状態にて、長網／ワインドアップロール構成の巻取板紙抄紙機にてシート層を２０層積層させて抄造、圧搾、及び乾燥（ほぼ絶乾状態、水分１質量％以下）し、その後、２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿してシートＨを得た。
【００５０】
シートＨについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例９】
【００５１】
実施例８において、シート層の積層数を、２０に代えて１４とし、水酸化アルミニウム粉体を配合しない以外は実施例８と同様にして、シートＩを得た。
【００５２】
シートＩについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１０】
【００５３】
実施例１と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＡに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ａを得た。
【００５４】
成形体Ａについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１１】
【００５５】
実施例２と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＢに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｂを得た。
【００５６】
成形体Ｂについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１２】
【００５７】
実施例３と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＣに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｃを得た。
【００５８】
成形体Ｃについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１３】
【００５９】
実施例４と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＤに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｄを得た。
【００６０】
成形体Ｄについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１４】
【００６１】
実施例６と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＦに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｆを得た。
【００６２】
成形体Ｆについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１５】
【００６３】
実施例８と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＨに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｈを得た。
【００６４】
成形体Ｈについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【実施例１６】
【００６５】
実施例９と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＩに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｉを得た。
【００６６】
成形体Ｉについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例１］
実施例１において、セピオライトａを配合しない以外は実施例１と同様にして、シートＪを得た。
【００６７】
シートＪについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例２］
実施例８において、セピオライトａを配合しない以外は実施例８と同様にして、シートＫを得た。
【００６８】
シートＫについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例３］
比較例１と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＪに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｊを得た。
【００６９】
成形体Ｊについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例４］
比較例２と同様にして得た２３℃、相対湿度５０％にて十分に調湿したシート（シートＫに相当）を熱プレスにて加熱処理（温度１７５℃、圧力２．０ＭＰａ、時間３分）し、成形体Ｋを得た。
【００７０】
成形体Ｋについて、各成分の固形分含有率を質量％で表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率、抄造性、厚さ、密度、坪量、曲げ強度、不燃性１及び不燃性２をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００７１】
前記実施例１〜１６及び比較例１〜４について、よく対応するものを比較しながら、更に詳しく説明する。
【００７２】
実施例１と比較例１とを比較する。比較例１は、実施例１においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１と比較例１は、共に熱プレス無でシート厚さもほぼ同等（実施例１が３．６７ｍｍ、比較例１が３．７９ｍｍ）である。また、実施例１と比較例１は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１が３．１ＭａＰ、比較例１が２．９ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１が０．８４ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例１では０．９９ｇ／ｃｍ３であり、約１８％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ１：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１の６．４ＭＪ／ｍ２に対し比較例１では８．６ＭＪ／ｍ２となり、比較例１の該発熱量は約３４％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１は合格であるが、比較例１は不合格である。
【００７３】
次に、実施例８と比較例２とを比較する。比較例２は、実施例８においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例８と比較例２は、共に熱プレス無でシート厚さもほぼ同等（実施例８が３．５４ｍｍ、比較例２が３．６９ｍｍ）である。また、実施例８と比較例２は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例８が３．２ＭａＰ、比較例２が３．０ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例８が０．８７ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例２では１．０２ｇ／ｃｍ３であり、約１７％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例８の６．５ＭＪ／ｍ２に対し比較例２では８．６ＭＪ／ｍ２となり、比較例２の該発熱量は約３２％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例８は合格であるが、比較例２は不合格である。
【００７４】
次に、実施例１０と比較例３とを比較する。比較例３は、実施例１０においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１０と比較例３は、共に熱プレス有でシート厚さもほぼ同等（実施例１０が３．１０ｍｍ、比較例３が３．１８ｍｍ）である。また、実施例１０と比較例３は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１０が６．７ＭａＰ、比較例３が６．９ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１０が１．００ｇ／ｃｍ３であるのに対し、比較例３では１．３０ｇ／ｃｍ３であり、約３０％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１０の６．６ＭＪ／ｍ２に対し比較例３では９．１ＭＪ／ｍ２となり、比較例３の該発熱量は約３８％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１０は合格であるが、比較例３は不合格である。
【００７５】
次に、実施例１５と比較例４とを比較する。比較例４は、実施例１５においてセピオライトを含有せしめず、その分、含水無機化合物の含有率を増したものであり、含水無機化合物、鉄鋼スラグ及びセピオライトの合計で考えたときには、ほぼ同一組成を有している。また、実施例１５と比較例４は、共に熱プレス有でシート厚さもほぼ同等（実施例１５が３．０２ｍｍ、比較例４が３．０４ｍｍ）である。また、実施例１５と比較例４は、共に原料スラリーの凝集性、抄造性が良好で、曲げ強度もほぼ同等（実施例１４が６．８ＭａＰ、比較例４が７．３ＭＰａ）である。しかし、密度は、実施例１５が１．０２ｇ／ｃｍ３であるのに対し比較例４では１．３３ｇ／ｃｍ３であり、約３０％高くなっている。また、不燃性について見てみると、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量が、実施例１５の６．５ＭＪ／ｍ２に対し比較例４では８．９ＭＪ／ｍ２となり、比較例４の該発熱量は約３７％も上昇し不燃性が悪化している。その結果、建築基準法に規定する不燃材料の要件に対して、実施例１５は合格であるが、比較例４は不合格である。
次に示す比較例は、請求項２の発明の理解に利用できる：
［比較例５］
実施例１において、セピオライトａに代えてセピオライトｂを用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．０１質量部に代えて０．０３質量部とした以外は実施例１と同様にして、角型テスト抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７６】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例６］
実施例１において、セピオライトａに代えて前記粘度測定方法による粘度が６８６ｍＰａ・ｓであるセピオライト（分散処理前に乾式レーザー回折法による平均粒径７５μｍの粉体；以下、セピオライトｄと略称する。）を用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．０１質量部に代えて０．０５質量部とした以外は実施例１と同様にして、角型テスト抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７７】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
［比較例７］
実施例８において、セピオライトａに代えてセピオライトｂを用い、ポリアクリルアミド系凝集剤の添加量を０．１質量部に代えて０．２質量部とした以外は実施例８と同様にして、長網／ワインドアップロール構成の巻取板紙抄紙機にて抄造したところ、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、湿潤シートをワインドアップロールへ巻付・積層せしめるときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができなかった。
【００７８】
抄網脱水後の抄網上の湿潤シートを採取し、該湿潤シートについて、各成分の含有率を表１に示すとともに、原料スラリーの凝集状態、抄網脱水後の含水率及び抄造性をそれぞれ測定し、その結果を表１に示した。
【００７９】
前記実施例１〜１６及び比較例５〜７について、よく対応するものを比較しながら、更に詳しく説明する。
【００８０】
まず、実施例１と比較例５、６とを比較する。これらは、ほぼ同一の組成を有しているが、用いたセピオライトが異なる。前記粘度測定方法による粘度が、請求項２で特定する２００ｍＰａ・ｓ以下という範囲に対し、実施例１で用いたセピオライトは５１ｍＰａ・ｓで、この範囲に入っている。しかし、比較例５で用いたセピオライトは３２６ｍＰａ・ｓで、この範囲の上限値よりも大きく、また、比較例６で用いたセピオライトは６８６ｍＰａ・ｓで、更に大きい。実施例１、比較例５、６の何れも原料スラリーの凝集状態が良好であるにもかかわらず、抄網脱水後の含水率は実施例１に比べ、比較例５では２．５倍、比較例６では３．３倍であり、きわめて高くなった。この結果、実施例１では抄造性が良好であり、所望のシートを得ることができた。一方、比較例５、６では、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、網上から湿潤シートを剥がし取るときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができないまでに抄造性が悪化した。
【００８１】
次に、実施例８と比較例７とを比較する。これらは、ほぼ同一の組成を有しているが、用いたセピオライトが異なる。前記粘度測定方法による粘度が、本発明で特定する２００ｍＰａ・ｓ以下という範囲に対し、実施例８で用いたセピオライトは５１ｍＰａ・ｓで、この範囲に入っている。しかし、比較例７で用いたセピオライトは３２６ｍＰａ・ｓで、この範囲の上限値よりも大きい。実施例８及び比較例７共に原料スラリーの凝集状態が良好であるにもかかわらず、抄網脱水後の含水率は、実施例８に比べ、比較例７では２．９倍であり、きわめて高くなった。この結果、実施例８では抄造性が良好であり、所望のシートを得ることができた。一方、比較例７では、抄網での脱水が不足で、抄網脱水後の抄網上の湿潤シートの含水率が過多となり、湿潤シートをワインドアップロールへ巻付・積層せしめるときに湿潤シートが弱過ぎて崩れてしまい、所望のシートを得ることができないまでに抄造性が悪化した。
【００８２】
前述のとおり、本発明の不燃性シート又は不燃成形体においては、請求項１に記載のとおり、特定量の前記鉄鋼スラグなど、並びにセルロース繊維、又はセルロース繊維と無機繊維の他に、特定量のセピオライトを使用することが必須である。また、請求項２に規定するとおり、セピオライトの特定の粘度を選択することも重要であることが分かる。
【００８３】
また、前記比較説明で触れた以外の実施例、すなわち実施例２〜７、９、１１〜１４、１６についても、何れも原料スラリーの凝集状態及び抄造性が良好で、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量は６．３〜７．３ＭＪ／ｍ２と小さく抑えられており、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格する高度な不燃性を有しており、かつ、密度についても、熱プレス無の物については０．７８〜０．８６ｇ／ｃｍ３、熱プレス有の物については０．９７〜１．０１ｇ／ｃｍ３と低密度で軽量性に優れている。
【００８４】
前述の全ての実施例及び比較例から次のことが分かる。すなわち、前記鉄鋼スラグなどを多量に含有し、その他にセルロース繊維及び合成高分子若しくはセルロース繊維、無機繊維及び合成高分子並びにセピオライトを請求項１に記載の量で含有する本発明の不燃シート又は不燃成形体は、ＩＳＯ ５６６０ ｐａｒｔ １：１９９３に準拠したコーンカロリーメーターによる発熱性試験の総発熱量を小さく抑えることができ、建築基準法に規定する不燃材料の要件に合格できる高度な不燃性を有し、かつ、低密度であるため同一厚さで比較したときに軽量化を図ることができ、加工時若しくは施工時などにおいて、良好な取扱い作業性を確保できるという利点を有する。
【００８５】
セピオライトとして、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であるものに特定し、さらに各成分の含有率を本発明で特定した範囲とすることによって、湿式抄造のときに抄網での脱水が良好となり、抄網脱水後の含水率を適度に抑えることができ、良好な抄造性を確保できるという優れた効果が達成される。
【００８６】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体において、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とする、前記不燃シート又は不燃成形体。
【請求項２】
前記セピオライトが、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下のものである請求項１に記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項３】
前記鉄鋼スラグが高炉スラグ及び製鋼スラグの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１又は２に記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項４】
前記珪酸カルシウムがウォラストナイト、ゾノトライト及びトバモライトの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項５】
前記含水無機化合物が水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、二水和石こう及びアルミン酸カルシウムの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜４のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項６】
前記無機繊維がロックウール繊維及びガラス繊維の中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜５のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項７】
前記合成高分子が熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び合成ゴムの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜６のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項８】
２層以上のシート層の積層体からなる請求項１〜７のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項９】
坪量が５００ｇ／ｍ２以上である、請求項１〜８のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項１０】
巻取板紙抄紙機にて２層以上のシート層の積層体とせしめた請求項１〜９のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項１】
原料スラリーに凝集剤を添加し凝集状態にて湿式抄造して得た不燃シート又は該不燃シートを熱圧成形した不燃成形体において、原料スラリーの固形分全質量を基準として、鉄鋼スラグだけ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムと含水無機化合物との組合わせ、鉄鋼スラグと珪酸カルシウムとの組合わせ、又は鉄鋼スラグと含水無機化合物との組合わせ３０〜９０質量％（固形分）、セルロース繊維０．４〜２０質量％（固形分）、該セルロース繊維と無機繊維との合計が３〜４０質量％（固形分）となる量の無機繊維、セピオライト５〜４０質量％（固形分）及び合成高分子１〜２０質量％（固形分）を含有することを特徴とする、前記不燃シート又は不燃成形体。
【請求項２】
前記セピオライトが、ＪＩＳ Ｐ ８２２０：１９９８に規定する標準離解機にて、２０℃の水道水を用いて、液量１５００ｍｌ、濃度３質量％、軸回転数３００００回にて処理した後、内筒回転型粘度計を用いて、液温２５℃、内筒回転速度６回転／分、内筒回転時間１分にて測定した粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下のものである請求項１に記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項３】
前記鉄鋼スラグが高炉スラグ及び製鋼スラグの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１又は２に記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項４】
前記珪酸カルシウムがウォラストナイト、ゾノトライト及びトバモライトの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜３のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項５】
前記含水無機化合物が水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、二水和石こう及びアルミン酸カルシウムの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜４のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項６】
前記無機繊維がロックウール繊維及びガラス繊維の中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜５のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項７】
前記合成高分子が熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及び合成ゴムの中から選ばれた少なくとも１種類からなる請求項１〜６のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項８】
２層以上のシート層の積層体からなる請求項１〜７のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項９】
坪量が５００ｇ／ｍ２以上である、請求項１〜８のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【請求項１０】
巻取板紙抄紙機にて２層以上のシート層の積層体とせしめた請求項１〜９のいずれか一つに記載の不燃シート又は不燃成形体。
【公開番号】特開２００９−８４４０９（Ｐ２００９−８４４０９Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５５４４０（Ｐ２００７−２５５４４０）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００２４１８１０）北越製紙株式会社 (196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００２４１８１０）北越製紙株式会社 (196)
【Ｆターム（参考）】
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