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JP7489243B2 - Paper molding material - Google Patents
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Description

本発明は紙モールド材に関し、特に、古紙などの紙材料を用い、軽量で不燃化された紙モールド材に関するものである。 The present invention relates to a paper molding material, and in particular to a lightweight, fire-resistant paper molding material made from paper materials such as recycled paper.

パルプモールドは、古紙などの紙材料を水に溶かして、金網で抄き上げた後、乾燥してできる紙成形品である。この紙成形品は、紙の繊維同士の自己接着性を利用して成形していることから、接着剤が不要であり、食品や機械、電気製品等の梱包材、包装材等に広く利用されている。 Pulp mold is a paper product made by dissolving waste paper or other paper materials in water, passing it through a wire mesh, and then drying it. This paper product is made by utilizing the self-adhesive properties of the paper fibers, so no adhesive is required, and it is widely used as a packaging material for food, machinery, electrical products, etc.

しかしながら、紙を原材料としているため、燃えやすいという欠点があり、建材としては使用することができなかった。 However, because it is made from paper, it has the disadvantage of being highly flammable, and therefore cannot be used as a building material.

そこで、紙モールド材に難燃性を付与すべく、珪藻土を含有したモールド材が提案されているが(特許文献1,2を参照)、不燃性は付与されるものの、加熱状況下において収縮が生じるという現象が発生する。従って、このようなモールド材を建材として使用するには更なる改善が必要であった。 In order to provide paper molding materials with flame retardancy, molding materials containing diatomaceous earth have been proposed (see Patent Documents 1 and 2). However, although these materials are non-flammable, they suffer from the phenomenon of shrinkage under heated conditions. Therefore, further improvements were necessary before such molding materials could be used as building materials.

特開2010-31136号公報JP 2010-31136 A 特開2010-101145号公報JP 2010-101145 A

そこで、本発明は、上記の従来技術における問題に鑑み、軽量で不燃化され、しかも加熱状況下においても収縮が抑制され、建材として好適に利用できる紙モールド材を提供するものである。 In view of the problems with the above-mentioned conventional technology, the present invention provides a paper molding material that is lightweight, fireproof, and inhibits shrinkage even under heated conditions, making it suitable for use as a building material.

本発明者らは、上記した従来の課題に鑑みて種々検討を重ねた結果、通常不燃化のために用いられるセラミック材料を使用せず、カーボンを所定量配合した紙モールド成形体が、不燃化とともに加熱状況下でも収縮が極めて抑制されるという作用効果を奏することを見出し、本発明に至ったものである。 After extensive research in light of the above-mentioned problems, the inventors discovered that a paper molded body that does not use the ceramic material normally used for fireproofing and that contains a specified amount of carbon has the effect of making the body fireproof and also significantly suppressing shrinkage even under heated conditions, which led to the invention.

すなわち、本発明は、次の紙モールド材を提供するものである。 That is, the present invention provides the following paper molding material:

[1]紙材料を主原料として含有し、
更に、所定量のカーボン及び水溶性の難燃剤を含
前記紙材料が55~70質量%、前記カーボンが7~12質量%、前記難燃剤が18~38質量%で配合され、
前記カーボンが、長さが1~5mmの繊維状のカーボンである、紙モールド材。
[1] Contains paper material as a main raw material,
Further, the composition contains a predetermined amount of carbon and a water-soluble flame retardant,
The paper material is mixed at 55 to 70% by mass, the carbon is mixed at 7 to 12% by mass, and the flame retardant is mixed at 18 to 38% by mass,
The paper molding material , wherein the carbon is fibrous carbon having a length of 1 to 5 mm .

]前記難燃剤が、ホウ素化合物である、[1]に記載の紙モールド材。 [ 2 ] The paper molding material according to [1] , wherein the flame retardant is a boron compound.

]前記ホウ素化合物が、ホウ酸とホウ砂または無機塩との組み合わせからなるホウ素化合物である、[]に記載の紙モールド材。 [ 3 ] The paper molding material according to [ 2 ], wherein the boron compound is a boron compound consisting of a combination of boric acid and borax or an inorganic salt.

]前記無機塩が、ナトリウムを含む無機塩である、[]に記載の紙モールド材。 [ 4 ] The paper molding material according to [ 3 ], wherein the inorganic salt is an inorganic salt containing sodium.

]建材として用いる、[1]~[]のいずれかに記載の紙モールド材。 [ 5 ] The paper molding material according to any one of [1] to [ 4 ], which is used as a building material.

]凹凸形状を有し、500Hz~4kHzの周波数範囲において0.4以上の吸音率を有する、[1]~[]のいずれかに記載の紙モールド材。 [ 6 ] The paper molding material according to any one of [1] to [ 5 ], which has an uneven shape and a sound absorption coefficient of 0.4 or more in a frequency range of 500 Hz to 4 kHz.

]凹凸形状を有し、その外周端部において、スチールバーから構成されるシステム天井下地に載置される、[1]~[]のいずれかに記載の紙モールド材。
[ 7 ] The paper molding material according to any one of [1] to [ 5 ], which has an uneven shape and is placed at its outer periphery on a system ceiling base composed of steel bars.

本発明によれば、軽量で不燃化され、しかも加熱状況下において収縮が抑制され、建材として好ましく適用できる紙モールド材を提供することができる。 The present invention provides a paper molding material that is lightweight, fireproof, and inhibits shrinkage under heating conditions, making it suitable for use as a building material.

本発明に係る紙モールド材で、天井材の一例を示す上方から見た斜視図である。1 is a perspective view showing an example of a ceiling material using a paper molding material according to the present invention, as viewed from above. FIG. 本発明に係る紙モールド材の一例(実施例1)に対し、コーンカロリーメータによる試験結果を示すグラフである。4 is a graph showing test results using a cone calorimeter for an example (Example 1) of a paper molding material according to the present invention. 本発明に係る紙モールド材で、図1に示す天井材を下方から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the paper molding material according to the present invention, showing the ceiling material shown in FIG. 1, viewed from below. 図1に示す紙モールド材の端部拡大図である。2 is an enlarged view of an end portion of the paper molding material shown in FIG. 1 . 既存のシステム天井下地に本発明に係る紙モールド材を載せた状態を示しており、(a)は平面図、(b)は(a)のZ-Z断面図、(c)は(b)の端部拡大図である。The figures show the state in which the paper molding material of the present invention is placed on an existing system ceiling base, where (a) is a plan view, (b) is a Z-Z cross-sectional view of (a), and (c) is an enlarged view of the end of (b). 本発明の紙モールド材の吸音率を示すグラフである。1 is a graph showing the sound absorption coefficient of the paper molding material of the present invention. 本発明に係る紙モールド材の他の実施形態を模式的に示す図であり、実施例3の吸音率の測定に使用した紙モールド材の厚さ方向の断面図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing another embodiment of the paper molding material according to the present invention, and is a cross-sectional view in the thickness direction of the paper molding material used for measuring the sound absorption coefficient in Example 3.

以下、本発明をその実施の形態に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に従って、以下の実施の形態を適宜変更、改良などを加えたものも、本発明の範囲に入るものと理解されるべきものである。 The present invention will be described in detail below based on the embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. Therefore, it should be understood that modifications and improvements to the following embodiments, as appropriate, in accordance with the ordinary knowledge of those skilled in the art, without departing from the spirit of the present invention, are also within the scope of the present invention.

本発明の紙モールド材は、紙材料を主原料として含有し、更に、所定量のカーボン及び難燃剤を含むものである。本発明の紙モールド材は、古紙などの紙材料とカーボンと難燃剤を所定量配合して得られるモールド成形品である。 The paper molding material of the present invention contains paper material as the main raw material, and further contains a predetermined amount of carbon and a flame retardant. The paper molding material of the present invention is a molded product obtained by mixing paper material such as waste paper with a predetermined amount of carbon and a flame retardant.

一般に、パルプモールドは、金網付きの金型を用い減圧吸引等により抄き上げて製造される紙成形品である。本発明では、このパルプモールド(紙成形品)において、燃えやすいという欠点を解消するために、紙材料に対してカーボンと難燃剤を所定量配合して構成した紙モールド材が、不燃性とともに収縮が抑制されるという効果を奏することを見出したものである。 Generally, pulp mold is a paper molded product that is made by using a wire mesh mold to make the paper by suctioning under reduced pressure. In this invention, in order to eliminate the drawback of pulp mold (paper molded product) being flammable, we have discovered that a paper mold material made by mixing a specified amount of carbon and a flame retardant with the paper material has the effect of preventing flammability and suppressing shrinkage.

本発明に係る紙モールド材は、軽量であり、不燃性で且つ収縮が抑制されているという特徴を備えることから、建材として好ましく使用することができる。 The paper molding material of the present invention is lightweight, non-flammable, and has reduced shrinkage, making it suitable for use as a building material.

本発明に係る紙モールド材はモールド成形により作製することができ、これにより、多彩な形状のものを作製することができる。例えば、凹凸形状とすることにより、吸音性能を持たせることができる。また、角錐台や円錐台に類似した形状とすることで、システム天井や壁の装飾材として好ましく使用することができる。 The paper molding material of the present invention can be produced by molding, which allows it to be produced in a variety of shapes. For example, by making it uneven, it can be given sound absorbing properties. In addition, by making it into a shape similar to a truncated pyramid or truncated cone, it can be used favorably as a decorative material for system ceilings and walls.

本発明の紙モールド材に用いる紙材料としては、新聞、雑誌、OA用紙、段ボール紙などの古紙が好ましく用いられる。なお、当然ながら、新しい紙であるバージン材を用いることもでき、この場合は、バージン材の種類や古紙との配合割合を適宜変更することで、得られる紙モールド材の強度や色艶を向上させることができる。なお、本明細書において、主原料とは、紙モールド材の50質量%以上含有するものであることを意味する。紙材料は、50~70質量%とすることができる。 As the paper material used in the paper molding material of the present invention, recycled paper such as newspapers, magazines, office paper, and corrugated cardboard is preferably used. Naturally, virgin material, which is new paper, can also be used. In this case, the strength and color and luster of the resulting paper molding material can be improved by appropriately changing the type of virgin material and the blending ratio with recycled paper. In this specification, the main raw material means that the paper molding material contains 50% or more by mass. The paper material can be 50 to 70% by mass.

紙材料に配合されるカーボンとしては、特にその種類は限定されない。また、粉末状、繊維状、切片状など様々な形状のものを用いることができるが、紙材料の紙繊維との相互の絡み、繊維同士の自己接着性に鑑みると、繊維状のカーボンを用いることが好ましい。具体的には、カーボンは繊維状のもので、長さを1~5mm程度に切断したものが好ましい。 There is no particular limit to the type of carbon that can be mixed into the paper material. Carbon in various forms, such as powder, fiber, and flakes, can be used, but in consideration of the mutual entanglement with the paper fibers of the paper material and the self-adhesiveness of the fibers, it is preferable to use fibrous carbon. Specifically, it is preferable for the carbon to be fibrous and cut to a length of about 1 to 5 mm.

紙材料に配合される難燃剤としては、水溶性のものが好ましく使用することができる。具体的には、ホウ酸、グアニジン化合物や、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物などが好ましいが、この中でホウ酸が特に好ましい。 As the flame retardant to be added to the paper material, a water-soluble one can be preferably used. Specifically, boric acid, guanidine compounds, and metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide are preferred, with boric acid being particularly preferred.

本発明は、上記したように、不燃性を付与することを主な目的として、紙材料に対してカーボンと難燃剤をそれぞれ所定量配合して構成した紙モールド材であるが、一般的に不燃性付与の材料として通常考えられるセラミック材料を使用していない。本発明者らが実験などで確認したところ、後述するが、セラミックを配合した紙モールド材は、不燃性は付与されるものの、加熱時に収縮が発生して所望の形状が保持できないという問題が発生することが分かったからである。 As described above, the present invention is a paper molding material that is composed of a paper material mixed with a predetermined amount of carbon and a flame retardant with the main purpose of imparting non-flammability, but does not use a ceramic material that is generally thought of as a material for imparting non-flammability. The inventors have confirmed through experiments, etc. that, as will be described later, paper molding materials mixed with ceramics are imparted with non-flammability, but they have found that they suffer from the problem of shrinkage when heated and being unable to maintain the desired shape.

本発明の紙モールド材において、それぞれの材料の配合割合は、紙材料が50~70質量%、カーボンが7~12質量%、難燃剤が18~43質量%であることが好ましい。また、紙材料が55~65質量%、カーボンが8~11質量%、難燃剤が24~37質量%であることがより好ましく、紙材料が57~63質量%、カーボンが9~11質量%、難燃剤が26~34質量%であることが特に好ましい。 In the paper molding material of the present invention, the mixing ratio of each material is preferably 50-70% by mass of paper material, 7-12% by mass of carbon, and 18-43% by mass of flame retardant. It is more preferable that the mixing ratio is 55-65% by mass of paper material, 8-11% by mass of carbon, and 24-37% by mass of flame retardant, and it is particularly preferable that the mixing ratio is 57-63% by mass of paper material, 9-11% by mass of carbon, and 26-34% by mass of flame retardant.

本発明の紙モールド材は、軽量で、凹凸形状など多彩な形状が可能であり、不燃性かつ加熱状況下で収縮が極めて小さいという特徴を備えているため、例えば天井材、壁の装飾材などの建材として好ましく使用することができる。また、半球、角錐、角錐台、円錐、円錐台等の凹凸形状とすれば、吸音性能が高まるという優れた効果も生じる。 The paper molding material of the present invention is lightweight, can be made into a variety of shapes, including irregular shapes, is non-flammable, and shrinks very little under heating conditions, so it can be used favorably as a building material, for example, as a ceiling material or wall decoration material. In addition, if it is made into an irregular shape such as a hemisphere, pyramid, truncated pyramid, cone, or truncated cone, it has the excellent effect of improving sound absorption performance.

具体的には、本発明の紙モールド材が、半球、角錐、角錐台、円錐、円錐台などの凹凸形状を有し、その形状について、例えば図7に示すような半球状の凹凸形状とし、その外寸を50mm×50mm~150mm×150mm、高さを30mm~100mmにした場合、後述する実施例3(図6を参照)のように高い吸音率を示す。具体的には、500Hz~4kHzの周波数範囲において0.4以上の吸音率を有し、特に630Hz付近(550~800Hz)では1.0に近い(0.7以上)吸音率を発揮する。また、角錐、角錐台、円錐、円錐台などの凹凸形状を有する場合も上記と同様の吸音率を示す。なお、本発明の紙モールド材を岩綿吸音板(厚さ9mm)と比較すると、図6に示すように、本発明の紙モールド材の吸音率は、1kHz以上の周波数においては岩綿吸音板に劣るが、この周波数帯はカーペット等の薄い繊維系材料で容易に吸音することができる。図7は、紙モールド材の厚さ方向の断面の一部を拡大して模式的に示す断面図であり、半球状の凹凸形状を有する紙モールド材の例を示している。 Specifically, when the paper molding material of the present invention has an uneven shape such as a hemisphere, pyramid, truncated pyramid, cone, or truncated cone, for example, as shown in FIG. 7, with outer dimensions of 50 mm×50 mm to 150 mm×150 mm and height of 30 mm to 100 mm, it exhibits a high sound absorption coefficient as in Example 3 (see FIG. 6) described later. Specifically, it has a sound absorption coefficient of 0.4 or more in the frequency range of 500 Hz to 4 kHz, and exhibits a sound absorption coefficient close to 1.0 (0.7 or more) especially around 630 Hz (550 to 800 Hz). In addition, when it has an uneven shape such as a pyramid, truncated pyramid, cone, or truncated cone, it exhibits the same sound absorption coefficient as above. In addition, when comparing the paper molding material of the present invention with a rock wool sound absorbing board (thickness 9 mm), as shown in Figure 6, the sound absorption rate of the paper molding material of the present invention is inferior to that of the rock wool sound absorbing board at frequencies above 1 kHz, but this frequency band can be easily absorbed by thin fibrous materials such as carpets. Figure 7 is a schematic enlarged cross-sectional view of a part of the cross section of the paper molding material in the thickness direction, showing an example of a paper molding material with a hemispherical uneven shape.

また、本発明の紙モールド材は、凹凸形状を有し、その外周端部において、スチールバーから構成されるシステム天井下地に載置されるような形状に成形すると、固定治具などを必要とせず、天井に簡便に備え付けることができる。天井が石膏ボードで作製されている場合には直接貼り付けてもよいし、壁掛けや壁に貼り付けることもできる。凹凸形状としては、特に制限はなく、例えば、半球、角錐、角錐台、円錐、円錐台などを挙げることができる。 The paper molding material of the present invention has an uneven shape, and when its outer peripheral edge is molded into a shape that allows it to be placed on a system ceiling base composed of steel bars, it can be easily attached to the ceiling without the need for fixing jigs. If the ceiling is made of gypsum board, it can be attached directly, or it can be hung on a wall or attached to the wall. There are no particular limitations on the uneven shape, and examples include a hemisphere, pyramid, truncated pyramid, cone, and truncated cone.

図5(a)、(b)、(c)は、既存のシステム天井下地(スチールバー)に本発明の紙モールド材を載せた状態を示している。図5(a)、(b)、(c)に示すように、システム天井下地(スチールバー)は、所定の間隔を空けて各々平行に配置された複数本のメインスチールTバー100と、各メインスチールTバー100の間にこれに平行に設けられたクロススチールTバー102と、メインスチールTバー100及びクロススチールTバー102に直交し、所定の間隔を空けて各々平行に配置された複数本のサブメインスチールTバー104とから構成され、天井から吊り下げられている。そして、図1に示す紙モールド材10と同じ構造の天井材200は、その端部200aにおいて、メインスチールTバー100、クロススチールTバー102及びサブメインスチールTバー104により載置される。なお、図4は、図1に示す紙モールド材10の端部を拡大して示す拡大図である。 5(a), (b), and (c) show the state in which the paper molding material of the present invention is placed on an existing system ceiling foundation (steel bar). As shown in FIG. 5(a), (b), and (c), the system ceiling foundation (steel bar) is composed of a plurality of main steel T bars 100 arranged in parallel with each other at a predetermined interval, cross steel T bars 102 arranged parallel to each main steel T bar 100, and a plurality of sub-main steel T bars 104 arranged perpendicular to the main steel T bars 100 and the cross steel T bars 102 and arranged in parallel with each other at a predetermined interval, and is suspended from the ceiling. Then, a ceiling material 200 having the same structure as the paper molding material 10 shown in FIG. 1 is placed at its end 200a by the main steel T bars 100, the cross steel T bars 102, and the sub-main steel T bars 104. Note that FIG. 4 is an enlarged view showing the end of the paper molding material 10 shown in FIG. 1.

図1は、本発明に係る紙モールド材で、天井材の一例を示す斜視図である。図1の紙モールド材10は、表面部に四角錐台状の台部12を4×4の計16個設けたものである。また、図3は本発明に係る紙モールド材で、図1に示す天井材を下方から見た斜視図である。図1及び図3に示す紙モールド材は、例えば、金網付き金型で吸引成形した(抄き上げた)後、乾燥することで、作製することができる。 Figure 1 is a perspective view showing an example of a paper molding material according to the present invention as a ceiling material. The paper molding material 10 in Figure 1 has a total of 16 quadrangular pyramid-shaped bases 12 arranged in a 4 x 4 pattern on the surface. Figure 3 is a perspective view of the paper molding material according to the present invention as shown in Figure 1 as seen from below. The paper molding material shown in Figures 1 and 3 can be produced, for example, by suction molding (pulling up) using a metal mesh die and then drying.

以下、本発明を実施例、比較例を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

(比較例1~10)
古紙を水に溶かした後、セラミック(アルカリアースシリケート(AES)からなり、繊維状で長さ3.0mmに切断されたもの)、カーボン(繊維状で長さ3.0mmに切断されたもの)及び難燃剤(ホウ酸、ノンネン:丸菱油化工業社販売の難燃剤の商品名でリン・窒素系化合物)を、表1に示す配合量で混合し撹拌した。これを成形した後、乾燥し、99mm×99mmのシート状である紙モールド材(厚さ1.5mm±1mm)の試験品10個(比較例1~10)を得た。この紙モールド材の試験品10個について、不燃化実験を行った。
(Comparative Examples 1 to 10)
After dissolving waste paper in water, ceramics (made of alkaline earth silicate (AES) in a fibrous form cut to a length of 3.0 mm), carbon (in a fibrous form cut to a length of 3.0 mm) and a flame retardant (boric acid, Nonene: a brand name of a flame retardant sold by Marubishi Yuka Kogyo Co., Ltd., which is a phosphorus-nitrogen compound) were mixed and stirred in the amounts shown in Table 1. This was molded and then dried to obtain 10 test pieces (Comparative Examples 1 to 10) of paper molding material in a sheet shape of 99 mm x 99 mm (thickness 1.5 mm ± 1 mm). A fireproofing experiment was carried out on these 10 test pieces of paper molding material.

[1]不燃化実験:
不燃化実験は、具体的には、ISO 5660-1に準拠する試験方法を採用した。即ち、各試験品をコーンヒータで加熱し、発生したガスをスパーク点火器で点火・燃焼させ、その燃焼ガスの酸素濃度を測定する。これにより発熱量や発熱速度を得る。なお、不燃材料の場合、総発熱量8MJ/m以下で、防炎上有害な裏面まで貫通する亀裂および穴がないこと等が性能要求事項となる。
[1] Fireproofing experiment:
Specifically, the fireproofing experiment employed a test method conforming to ISO 5660-1. That is, each test piece was heated with a cone heater, the generated gas was ignited and burned with a spark igniter, and the oxygen concentration of the combustion gas was measured. This gave the calorific value and heat release rate. For fireproof materials, the performance requirements were a total calorific value of 8 MJ/ m2 or less, and no cracks or holes penetrating to the back surface that would be harmful to fireproofing.

表1に比較例1~10の重量、総発熱量、試験後外寸、及び亀裂の有無を示した。なお、試験品の総発熱量はコーンカロリーメータ(東洋精機製作所社製)を用いて求めた。 Table 1 shows the weight, total heat generation, external dimensions after testing, and the presence or absence of cracks for Comparative Examples 1 to 10. The total heat generation of the test items was determined using a cone calorimeter (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.).

Figure 0007489243000001
Figure 0007489243000001

(実施例1~2、比較例11~16)
比較例1と同様にして、同じ寸法(縦99mm、横99mm、厚さ1.5mm±1mm)のシート状の紙モールド材の試験品8個(実施例1~2、比較例11~16)を得た。得られた紙モールド材の試験品8個について、比較例1と同様に不燃化実験を行った。また、表2に実施例1~2、比較例11~16の重量、総発熱量、試験後外寸、及び亀裂の有無を示した。なお、実施例1の総発熱量、発熱速度を図2に示す。不燃化実験において、試験後外寸が縦95mm×横95mm以上であれば合格となり、これよりも収縮した場合(縦95mm×横95mm未満まで収縮した場合)は不合格となる。
(Examples 1 to 2, Comparative Examples 11 to 16)
Eight test pieces (Examples 1-2, Comparative Examples 11-16) of sheet-like paper molding material having the same dimensions (length 99 mm, width 99 mm, thickness 1.5 mm±1 mm) were obtained in the same manner as in Comparative Example 1. The eight test pieces of the obtained paper molding material were subjected to a fireproofing experiment in the same manner as in Comparative Example 1. Table 2 also shows the weight, total heat generation, external dimensions after the test, and the presence or absence of cracks for Examples 1-2 and Comparative Examples 11-16. The total heat generation and heat generation rate of Example 1 are shown in FIG. 2. In the fireproofing experiment, if the external dimensions after the test were 95 mm length x 95 mm width or more, the test piece was passed, and if it shrunk beyond this (if it shrunk to less than 95 mm length x 95 mm width), the test piece was failed.

Figure 0007489243000002
Figure 0007489243000002

(考察)
上記の実施例1~2、比較例1~16の結果から明らかなように、古紙にセラミック、カーボン、及びホウ酸やノンネン等の難燃剤を加え、抄き上げて作製した紙モールド材(比較例1~10)は加熱状況下において比較例5を除いて亀裂は発生しなかったが、いずれも収縮が大きいことが分かる。一方、古紙にカーボン、及びホウ酸の難燃剤を加え、抄き上げて作製した紙モールド材については、カーボンとホウ酸の配合割合により加熱状況下における収縮状況が変わることが分かった。
(Discussion)
As is clear from the results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 16, the paper molding materials (Comparative Examples 1 to 10) made by adding ceramic, carbon, and flame retardants such as boric acid and nonene to waste paper and then papering them up did not crack under heating conditions, except for Comparative Example 5, but all of them showed large shrinkage. On the other hand, it was found that the shrinkage condition under heating conditions changes depending on the blending ratio of carbon and boric acid for the paper molding materials made by adding flame retardants such as carbon and boric acid to waste paper and then papering them up.

カーボンを5質量%配合した紙モールド材(比較例11~16)においては、そのうちホウ酸を25質量%、30質量%配合した(残部は古紙)紙モールド材(比較例13~16)では、加熱状況下において亀裂が発生するとともに収縮が大きかった。ホウ酸を35質量%配合した紙モールド材(比較例11~12)では、加熱状況下において亀裂は発生しなかったが収縮が大きかった。これに対し、カーボンを10質量%、ホウ酸を30質量%、古紙を60質量%となるように配合した紙モールド材(実施例1~2)においては、加熱状況下で亀裂の発生がなく、収縮も極めて小さく抑制されていることが分かる。 In the paper molding materials (Comparative Examples 11-16) containing 5% carbon by mass, and those containing 25% or 30% boric acid by mass (the remainder being recycled paper) (Comparative Examples 13-16), cracks occurred and the shrinkage was large when heated. In the paper molding materials (Comparative Examples 11-12) containing 35% boric acid by mass, no cracks occurred when heated, but the shrinkage was large. In contrast, in the paper molding materials (Examples 1-2) containing 10% carbon by mass, 30% boric acid, and 60% recycled paper by mass, no cracks occurred when heated, and the shrinkage was kept extremely small.

(実施例3)
次に、図7に示すような形状の紙モールド材20の吸音率を測定した。この紙モールド材20は、半球の外寸Wを115mm×115mm、半球の高さHを55mm、半球と半球の間隔Yを45mm、厚さを1.5mmとした。その結果を図6に示す。図6から分かるように、500Hz~4kHzの広い周波数で0.4以上、特に630Hz付近では1.0に近い吸音率を発揮することができる。また、半球の外寸を50mm×50mm~150mm×150mm、高さを30mm~100mmの範囲で変更した場合においても、吸音率はほぼ同様の結果が得られることを確認した。なお、参照例として、岩綿吸音板(厚さ9mm)の吸音率を図6に示す。
Example 3
Next, the sound absorption coefficient of the paper molding material 20 having the shape shown in FIG. 7 was measured. The paper molding material 20 had an outer hemisphere dimension W of 115 mm×115 mm, a hemisphere height H of 55 mm, a space Y between the hemispheres of 45 mm, and a thickness of 1.5 mm. The results are shown in FIG. 6. As can be seen from FIG. 6, the sound absorption coefficient is 0.4 or more in a wide frequency range from 500 Hz to 4 kHz, and is close to 1.0 especially in the vicinity of 630 Hz. It was also confirmed that the sound absorption coefficient was almost the same even when the outer dimensions of the hemisphere were changed in the range of 50 mm×50 mm to 150 mm×150 mm and the height was changed in the range of 30 mm to 100 mm. As a reference example, the sound absorption coefficient of a rock wool sound absorbing board (thickness 9 mm) is shown in FIG. 6.

[2]吸音率の測定方法:
JIS A 1409(残響室法吸音率の測定方法)に従い、残響室の残響時間を試料(紙モールド材、岩綿吸音板)の有り無しのそれぞれについて測定し、吸音率を算出した。
[2] Sound absorption coefficient measurement method:
According to JIS A 1409 (method of measuring sound absorption coefficient in a reverberation room), the reverberation time in the reverberation room was measured with and without the samples (paper molding material, rock wool sound absorbing board), and the sound absorption coefficient was calculated.

本発明によれば、軽量で不燃化され、加熱状況下において収縮が小さく抑制された紙モールド材が提供できるため、その利用分野として、例えば天井材、壁の装飾材などの建材分野に好ましく適用することができ、産業上の利用可能性は極めて高いものである。 The present invention provides a lightweight, fire-resistant paper molding material that exhibits minimal shrinkage under heated conditions, and is therefore suitable for use in building materials, such as ceiling materials and wall decorations, and has extremely high industrial applicability.

10,20・・・紙モールド材
12・・・台部
100・・・メインスチールTバー
102・・・クロススチールTバー
104・・・サブメインスチールTバー
200・・・天井材
200a・・・天井材の端部
Reference Signs List 10, 20: Paper molding material 12: Base 100: Main steel T-bar 102: Cross steel T-bar 104: Sub-main steel T-bar 200: Ceiling material 200a: End of ceiling material

Claims (7)

紙材料を主原料として含有し、
更に、所定量のカーボン及び水溶性の難燃剤を含
前記紙材料が55~70質量%、前記カーボンが7~12質量%、前記難燃剤が18~38質量%で配合され、
前記カーボンが、長さが1~5mmの繊維状のカーボンである、紙モールド材。
Contains paper as the main ingredient,
Further, the composition contains a predetermined amount of carbon and a water-soluble flame retardant,
The paper material is mixed at 55 to 70% by mass, the carbon is mixed at 7 to 12% by mass, and the flame retardant is mixed at 18 to 38% by mass,
The paper molding material , wherein the carbon is fibrous carbon having a length of 1 to 5 mm .
前記難燃剤が、ホウ素化合物である、請求項1に記載の紙モールド材。 The paper molding material according to claim 1 , wherein the flame retardant is a boron compound. 前記ホウ素化合物が、ホウ酸とホウ砂または無機塩との組み合わせからなるホウ素化合物である、請求項に記載の紙モールド材。 The paper molding material according to claim 2 , wherein the boron compound is a boron compound consisting of a combination of boric acid and borax or an inorganic salt. 前記無機塩が、ナトリウムを含む無機塩である、請求項に記載の紙モールド材。 The paper molding material according to claim 3 , wherein the inorganic salt is an inorganic salt containing sodium. 建材として用いる、請求項1~のいずれか1項に記載の紙モールド材。 The paper molding material according to any one of claims 1 to 4 , which is used as a building material. 凹凸形状を有し、500Hz~4kHzの周波数範囲において0.4以上の吸音率を有する、請求項1~のいずれか1項に記載の紙モールド材。 The paper molding material according to any one of claims 1 to 5 , having an uneven shape and a sound absorption coefficient of 0.4 or more in a frequency range of 500 Hz to 4 kHz. 凹凸形状を有し、その外周端部において、スチールバーから構成されるシステム天井下地に載置される、請求項1~のいずれか1項に記載の紙モールド材。
The paper molding material according to any one of claims 1 to 5 , which has an uneven shape and is placed at its outer peripheral end on a system ceiling base composed of steel bars.
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