JP5223359B2

JP5223359B2 - 不燃性インクジェットシート

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Publication number: JP5223359B2
Application number: JP2008020764A
Authority: JP
Inventors: 義教田島; 宏三林
Original assignee: Toppan Cosmo Inc
Current assignee: Toppan Cosmo Inc
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: JP2009178963A

Description

本発明は、壁紙・ポスター等として用いることができる不燃性を有する不燃性インクジェットシートに関するものであり、特に、不燃試験に合格することができるとともに印刷品質に優れた不燃性インクジェットシートに関するものである。

近年、建造物の火災事故の防止に関わる社会的要請に基づいて、建築内装材等について防炎・耐火・不燃の基準が厳しく設定され、壁装材・壁材を始めとする建材について不燃性材料の需要が高まるにしたがって、これらの建材の表面に貼られたり、天井等から吊り下げられたりする壁紙・ポスター等に用いられるインクジェット用紙についても、「燃えない・熱に強い」いわゆる不燃性インクジェットシートの需要は極めて高くなっている。

そこで、燃え難いインクジェット用紙として、特許文献１においては、リン酸アンモニウム等の難燃剤を含有する基紙の一面に、微粒子合成シリカと樹脂接着剤を主成分として含むインク受容性被覆層を有するインクジェット記録用紙の発明が開示されている。これによって、水性インクによるインクジェット方式のプリンター及びプロッターを用いて高品位の画像を高速でプリントすることができ、しかもそのまま壁紙やポスターとして使用できる難燃性のインクジェット記録用紙が得られるとしている。

しかし、この特許文献１に記載の技術においては、ＪＩＳ−Ａ−１３２２に規定されている方法による炭化長が短いという難燃性が得られるのみであり、不燃性試験に合格する不燃性インクジェットシートが得られるものではない。そこで、不燃性試験に合格する不燃性を有するインクジェットシートとして、非特許文献１に記載の不燃プリントメディアが開発されている。
特開２００４−１２２７９５号公報（株）イメージングフォトクラフト社のホームページ（http://www.photocraft.co.jp/）

しかしながら、上記非特許文献１に記載された不燃プリントメディアにおいては、コーティッドガラスクロス（ＧＦ）を用いているため、不燃材料としての認定は受けているものの、印刷面にガラスクロスの線による凹凸を生じてしまい、表面の平滑性を保つことができず、通常のインクジェット用紙のような良好な印刷品質が得られないという問題点があった。

そこで、本発明は、含水ケイ酸マグネシウム化合物・パルプ・アルミナホウケイ酸ガラス及びバインダーの配合率を最適にして不燃材料の発熱性試験に合格する優れた不燃性及び防炎性を有するケイ酸マグネシウムシートを開発して、このケイ酸マグネシウムシートを基材とすることによって、不燃材料の発熱性試験に合格できる極めて優れた不燃性を有するとともに、優れた平滑性をも有し、印刷品質が損なわれることがない不燃性インクジェットシートを提供することを課題とする。

請求項１の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムからなる第２層と、を具備するものである。

ここで、「含水ケイ酸マグネシウム化合物」としては、天然鉱物であるセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）、アタパルジャイト（含水ケイ酸マグネシウムアルミニウム）、タルク（滑石、含水ケイ酸マグネシウム）等があり、またこれらの含水ケイ酸マグネシウム化合物の合成物をも含む。

請求項２の発明に係る不燃性インクジェットシートは、請求項１の構成において、前記インクジェット用紙または前記ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内である。

請求項３の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙からなる第２層と、を具備するものである。

請求項４の発明に係る不燃性インクジェットシートは、請求項３の構成において、前記インクジェット用紙または前記レーザプリンタ用紙の厚さが５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であるものである。

請求項５の発明に係る不燃性インクジェットシートは、請求項１乃至請求項４のいずれか1つの構成において、前記ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ（２００μｍ〜５００μｍ）の範囲内であるものである。

請求項６の発明に係る不燃性インクジェットシートは、請求項１乃至請求項５のいずれか1つの構成において、前記ケイ酸マグネシウムシートの材料である前記含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径が１０μｍ〜２５μｍの範囲内であるものである。

請求項７の発明に係る不燃性インクジェットシートは、請求項１乃至請求項６のいずれか1つの構成において、前記ケイ酸マグネシウムシートの材料である前記含水ケイ酸マグネシウム化合物がセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）であるものである。

請求項８の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートの表面にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティングを施してなるものである。

請求項１の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムからなる第２層とを具備する。

本発明者らは、鋭意実験研究の結果、不燃性シートとしてのケイ酸マグネシウムシートとして、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するものが、より不燃性及び防炎性に優れており、不燃材料の条件を満たすことを見出した。

すなわち、上記組成からなるケイ酸マグネシウムシートは、不燃材料の発熱性試験において２０分の加熱により６００℃近くになっても、総発熱量は僅かに０．８ＭＪ／ｍ²（総発熱量の合格値は８．０ＭＪ／ｍ²以下）であり、しかも僅か０．２５ｍｍの厚さで亀裂もなく形状を保持し、不燃材料として合格した。

しかし、かかるケイ酸マグネシウムシートのみを不燃性インクジェットシートの材料として用いたのでは、印刷品質を確保することができない。そこで、本発明者らは、ケイ酸マグネシウムシートの表面にインクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムの層を設けることによって、印刷特性を確保するとともに、熱伝導性の小さい（熱伝導率：０．１１Ｗ／ｍＫ）ケイ酸マグネシウムシートによって熱伝導を遮断して、インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムからの可燃性ガスの発生を抑えることで、不燃材料の発熱性試験に合格することができる不燃性インクジェットシートを作製することに思い至った。

こうして得られた本発明に係る不燃性インクジェットシートは、不燃材料の発熱性試験において総発熱量は８．０ＭＪ／ｍ²以下であり、最高発熱速度が連続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も１０秒未満であって、不燃材料の発熱性試験に合格した。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシート及びインクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムを積層してなるものであることから、印刷品質においても平滑性においても極めて優れたものであった。

このようにして、含水ケイ酸マグネシウム化合物・パルプ・アルミナホウケイ酸ガラス及びバインダーの配合率を最適にして不燃材料の発熱性試験に合格する優れた不燃性及び防炎性を有するケイ酸マグネシウムシートを開発して、このケイ酸マグネシウムシートを基材とすることによって、不燃材料の発熱性試験に合格できる極めて優れた不燃性を有するとともに、優れた平滑性をも有し、印刷品質が損なわれることがない不燃性インクジェットシートとなる。

請求項２の発明に係る不燃性インクジェットシートにおいては、インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内である。

本発明者らは、本発明に係る不燃性インクジェットシートにおける第２層及び第３層の適切な厚さについて、鋭意実験研究を重ねた結果、インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、ラミネートフィルムの厚さが５０μｍ〜９０μｍの範囲内である場合に、より確実に不燃性と印刷品質を両立できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。

すなわち、インクジェット用紙・ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ未満であると、インク受容性被覆層の厚さが薄くなって良好な印刷品質を確保できない場合が生じ、一方、インクジェット用紙・ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが８０μｍを超えると、不燃性を確保できない場合が生ずる。また、ラミネートフィルムの厚さが５０μｍ未満であると、屋外での使用や水の掛かる部分での使用に際して耐水性が不足する場合があり、一方、ラミネートフィルムの厚さが９０μｍを超えると、不燃性を確保できない場合が生ずる。したがって、インクジェット用紙・ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内であり、ラミネートフィルムの厚さが５０μｍ〜９０μｍの範囲内であることが好ましい。

請求項３の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙からなる第２層とを具備する。

上述の如く、上記組成からなるケイ酸マグネシウムシートは、不燃材料の発熱性試験において不燃材料として合格したものであるが、かかるケイ酸マグネシウムシートのみを不燃性インクジェットシートの材料として用いたのでは、印刷品質を確保することができない。そこで、本発明者らは、ケイ酸マグネシウムシートの表面にインクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙からなる層を設けることによって、印刷特性を確保するとともに、熱伝導性の小さい（熱伝導率：０．１１Ｗ／ｍＫ）ケイ酸マグネシウムシートによって熱伝導を遮断して、インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙からの可燃性ガスの発生を抑えることで、不燃材料の発熱性試験に合格することができる不燃性インクジェットシートを作製することに思い至った。

こうして得られた本発明に係る不燃性インクジェットシートは、不燃材料の発熱性試験において総発熱量は８．０ＭＪ／ｍ²以下であり、最高発熱速度が連続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も１０秒未満であって、不燃材料の発熱性試験に合格した。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシート及びインクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙を積層してなるものであることから、印刷品質においても平滑性においても極めて優れたものであった。

請求項４の発明に係る不燃性インクジェットシートにおいては、インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙の厚さが５０μｍ〜１５０μｍの範囲内である。

本発明者らは、本発明に係る不燃性インクジェットシートにおける第２層の適切な厚さについて、鋭意実験研究を重ねた結果、インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙の厚さが５０μｍ〜１５０μｍの範囲内である場合に、より確実に不燃性と印刷品質を両立できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。

すなわち、インクジェット用紙・レーザプリンタ用紙の厚さが５０μｍ未満であると、インク受容性被覆層の厚さが薄くなって良好な印刷品質を確保できない場合が生じ、一方、インクジェット用紙・レーザプリンタ用紙の厚さが１５０μｍを超えると、不燃性を確保できない場合が生ずる。したがって、インクジェット用紙・レーザプリンタ用紙の厚さは５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。

請求項５の発明に係る不燃性インクジェットシートにおいては、ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ（２００μｍ〜５００μｍ）の範囲内、より好ましくは０．２５ｍｍ±０．０５ｍｍである。本発明者らは、鋭意実験研究の結果、ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内である場合に、より確実に不燃材料の発熱性試験に合格できる不燃性インクジェットシートが得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成したものである。

すなわち、ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２ｍｍ未満であると、ケイ酸マグネシウムシートが薄過ぎて低熱伝導率による熱遮断効果が充分に得られない可能性があるとともに、ケイ酸マグネシウムシートが割れ易くなるため積層のための施工がし難くなり、一方、ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．５ｍｍを超えると、ケイ酸マグネシウムシートが厚過ぎて、不燃性インクジェットシートの印刷品質が悪くなってしまう。したがって、ケイ酸マグネシウムシートの厚さは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。

更に、ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２５ｍｍ±０．０５ｍｍであると、より確実に不燃性インクジェットシートにおいて高度の不燃性と良好な印刷品質を得ることができるため、より好ましい。

請求項６の発明に係る不燃性インクジェットシートにおいては、ケイ酸マグネシウムシートの材料である含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径が１０μｍ〜２５μｍの範囲内、より好ましくは平均粒径が１２μｍ〜１８μｍの範囲内である。

ここで、「平均粒径」は、ベックマンコールター社製レーザー粒度測定器ＬＳ１３−３２０型を用いてエタノール分散で測定した値である。本発明者らは、鋭意実験研究の結果、含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径が１０μｍ〜２５μｍの範囲内である場合に、不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートがより不燃性及び防炎性に優れていることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。

更に、本発明者らは、鋭意実験研究の結果、含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径が１２μｍ〜１８μｍの範囲内である場合に、不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートがより不燃性及び防炎性に優れているとともに、含水ケイ酸マグネシウム化合物を含むスラリーの粘度が適切な値となり、抄紙がよりスムーズに行えるため、より好ましいことを見出した。したがって、含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径は１０μｍ〜２５μｍの範囲内であることが好ましく、１２μｍ〜１８μｍの範囲内であることが、より好ましい。

請求項７の発明に係る不燃性インクジェットシートにおいては、ケイ酸マグネシウムシートの材料である含水ケイ酸マグネシウム化合物がセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）である。

セピオライトは、含水ケイ酸マグネシウム化合物の中でも、吸着性・揺変性・固結性を有し、不燃性と耐水性を兼ね備えたケイ酸マグネシウムシートを抄造することができる無機化合物である。そこで、ケイ酸マグネシウムシートの材料である含水ケイ酸マグネシウム化合物として、セピオライトを用いることによって、より優れた不燃性と耐水性を得ることができる。

請求項８の発明に係る不燃性インクジェットシートは、含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートの表面にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティングを施してなる。

上述の如く、上記組成からなるケイ酸マグネシウムシートは、不燃材料の発熱性試験において不燃材料として合格したものであるが、かかるケイ酸マグネシウムシートのみを不燃性インクジェットシートの材料として用いたのでは、印刷品質を確保することができない。そこで、本発明者らは、ケイ酸マグネシウムシートの表面にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティングを施すことによって、印刷特性を確保するとともに、不燃材料の発熱性試験に合格することができる不燃性インクジェットシートを作製することに思い至った。

こうして得られた本発明に係る不燃性インクジェットシートは、不燃材料の発熱性試験において総発熱量は８．０ＭＪ／ｍ²以下であり、最高発熱速度が連続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も１０秒未満であって、不燃材料の発熱性試験に合格した。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシートの表面にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティングを施してなるものであることから、印刷品質においても平滑性においても極めて優れたものであった。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施の形態において、同一の記号及び同一の符号は同一または相当する機能部分を意味し、実施の形態相互の同一の記号及び同一の符号は、それら実施の形態に共通する機能部分であるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。

実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートについて、図１乃至図４を参照して説明する。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図２は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。図３は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートの製造方法を示すフローチャートである。図４は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートに用いられる含水ケイ酸マグネシウム化合物としてのセピオライトの粒度分布を示すグラフである。

まず、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１の全体構造及び積層構造について、図１を参照して説明する。

図１（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１は、第１層の含水ケイ酸マグネシウム化合物７５重量％〜８５重量％・パルプ７重量％〜１２重量％・ガラス繊維２重量％〜１０重量％及びバインダー３重量％〜８重量％を含有するケイ酸マグネシウムシート２と、第２層のインク受容性被覆層としてのポリ塩化ビニルフィルム３と、第３層のラミネートフィルム４とを順次積層させて構成される。ここで、ラミネートフィルム４からなる第３層は、インクジェットプリンタ等による印刷がされた後に形成される。

なお、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１においては、ケイ酸マグネシウムシート２の厚さは０．２５ｍｍ（２５０μｍ）、ポリ塩化ビニルフィルム３の厚さは８０μｍ、ラミネートフィルム４の厚さは９０μｍである。この実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１について、不燃材料の発熱性試験を実施して評価した。具体的には、テープ用粘着剤としてのアクリル溶剤型粘着剤４の反対側の面から、輻射強度５０ｋＷ／ｍ² で加熱して、総発熱量と発熱速度を測定した。測定結果を、図２及び表１に示す。

図２に示されるように、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１においては、総発熱量は２０分の加熱時間の間ずっと４ＭＪ／ｍ² を下回っており、発熱速度も極めて小さかった。また、最高発熱速度が継続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も６秒であり、合格値の１０秒未満という条件を満たしていた。更に、表１に示されるように、防火上有害な変形もなく、着火時間もごく短くなっていた。

この結果、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１は、不燃材料の発熱性試験に合格し、不燃材料としての認定を受けられることが明らかになった。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシート２及びポリ塩化ビニルフィルム３を積層して、更にラミネートフィルム４を積層してなるものであることから、平滑性においても印刷品質においても、極めて優れたものであった。

以上説明したように、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１においては、ケイ酸マグネシウムシート２の表面にアルミニウム箔２の層を設けて可燃性ガスを遮断するとともに、熱伝導性に優れたアルミニウム箔２で熱を分散させて局所的な加熱にも強くし、更に熱伝導性の小さいケイ酸マグネシウムシート２によってポリ塩化ビニルフィルム３への熱伝導を遮断して可燃性ガスの発生を抑えることができる。

次に、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートの製造方法について、図３を参照して説明する。図３に示されるように、ステップＳ１０の解繊工程においては、主原料であるセピオライト等の含水ケイ酸マグネシウム化合物と、補強材としてのアルミナホウケイ酸ガラス・パルプとを解繊機に入れて、攪拌によって微細繊維の塊からなるセピオライト等を十分に解繊して、その分散性を良くするとともに、アルミナホウケイ酸ガラス・パルプと均質に混合する。

続いて、ステップＳ１１の原料混合工程においては、解繊されアルミナホウケイ酸ガラス・パルプと混合されたセピオライト等の含水ケイ酸マグネシウム化合物をバインダーであるバインダー・軟化剤・安定剤等とともに混合タンクに入れ、水と混合してスラリーを作製する。ここで、バインダーとしては、紙力増強用の分子量８０万〜１００万のポリアクリルアミドを使用した。作製されたスラリーは、紙料化処理工程（ステップＳ１２）において、紙料集束化反応装置によって集束化処理される。この紙料化処理工程によって、粗大化されたフロックが形成され、抄造性が向上したスラリーが形成される。

紙料化処理工程（ステップＳ１２）で紙料化調製されたスラリーは、ストックタンクに送出され、沈降分離や調製紙料の崩壊等が生じないように、混合状態が常に均一化されるように維持する蓄積工程に入る（ステップＳ１３）。蓄積工程においてストックタンクに蓄積されたスラリーは、定量ホッパーにポンプアップされ、定量ホッパーで計量されたスラリーは次いで抄造工程に入る（ステップＳ１４）。

この抄造工程（ステップＳ１４）において、セピオライト等の含水ケイ酸マグネシウム化合物を主材として含み、粗大化した良好なフロックが形成されたスラリーは、連続抄紙機等によって抄造される。本実施の形態１においては、丸網式抄紙機を用いて抄造した。このとき、スラリー濃度は０．５％〜１．０％であり、抄紙機には６０〜８０メッシュの抄紙網を使用した。凝集フロックが形成されたスラリーを抄紙網に流し込むと、その凝集フロックを通して水が速やかに抄紙網から流れ落ちて、紙層が形成される。

その後、この紙層を乾燥工程（ステップＳ１５）においてプレスを掛けて脱水し、脱水された湿紙を例えばスチーム回転ドライヤーによって、約１２０℃の温度で所定時間乾燥する。この加熱乾燥によって、紙層の内部の水分が蒸発して、バインダーの凝縮と硬化が促進されて乾燥固化される。乾燥されたケイ酸マグネシウムシートは、スチーム回転ドライヤーのドライヤー面から剥離されて、巻取紙に形成される。以上のステップＳ１０〜ステップＳ１５の工程によって、厚さが０．２ｍｍ〜０．３ｍｍのケイ酸マグネシウムシート２が完成する。

次に、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシート２の原料配合について説明する。本実施の形態１に係るケイ酸マグネシウムシート２は、含水ケイ酸マグネシウム化合物としてセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム、「マウンテンレザー（山皮）」、「マウンテンウッド」とも呼ばれる。）のみを用いたものである。実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２の原料配合を、表２に示す。

表２に示されるように、実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２は、主成分としての含水ケイ酸マグネシウム化合物としてセピオライトを８０．０重量％含有している。ここで、セピオライトとしては水澤化学工業（株）のセピオライトを使用した。また、アルミナホウケイ酸ガラス繊維（長さが１ｍｍ〜３ｍｍ）を５．０重量％、パルプを１０．０重量％、バインダー類を５．０重量％含有している。

バインダー類としては、紙力増強剤として、セピオライトとの相性が良い昭和高分子化学工業（株）製の湿潤紙力増強剤と乾燥紙力増強剤とを合わせて使用し、無機バインダーとして王子製紙（株）製の硫酸アルミニウムを使用している。更に、高分子凝集剤を使用している。

このように、含水ケイ酸マグネシウム化合物としてのセピオライト７５重量％〜８５重量％、パルプ７重量％〜１２重量％、長さが１ｍｍ〜３ｍｍのアルミナホウケイ酸ガラス繊維２重量％〜５重量％、及びバインダー３重量％〜８重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートとすることによって、耐熱性・不燃性が一段と向上し、実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２も、不燃性かつ防炎性で、ガスバーナーの炎にかざしても僅かな発煙を発生して黒色化するだけで、炎が貫通することなく形状を維持するものであり、防炎１級の認定を受けている。

また、実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２は、不燃材料の発熱性試験において２０分の加熱により６００℃近くになっても、発熱量は僅かに０．８ＭＪであり、しかも僅か０．２５ｍｍの厚さで亀裂もなく形状を保持し、不燃材料として合格しており、極めて優れた不燃性を有している。更に、実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２においては、後述する変形例に係るケイ酸マグネシウムシートと異なり、長さが１ｍｍ〜３ｍｍのガラス繊維を用いていることによって、内部組織が密になり、その結果表面が極めて平滑になるという作用効果が得られる。

次に、変形例に係るケイ酸マグネシウムシートの原料配合について説明する。変形例に係るケイ酸マグネシウムシートにおいても、含水ケイ酸マグネシウム化合物としてセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）を用いている。但し、アルミナホウケイ酸ガラス繊維の長さが平均６ｍｍと長いものを用いている点が異なっている。変形例に係るケイ酸マグネシウムシートの原料配合を、表３に示す。

表３に示されるように、変形例に係るケイ酸マグネシウムシートは、主成分としてセピオライトを７７．０重量％含有し、アルミナホウケイ酸ガラス繊維（平均長さ６ｍｍ）を１０．０重量％、パルプを８．０重量％、バインダー類を５．０重量％含有している。ここで、セピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）としては、水澤化学工業（株）のセピオライトを使用した。

また、バインダー類としては、紙力増強剤として、セピオライトとの相性が良い昭和高分子化学工業（株）製の湿潤紙力増強剤と乾燥紙力増強剤とを合わせて使用し、無機バインダーとして王子製紙（株）製の硫酸アルミニウムを使用している。更に、高分子凝集剤を使用している。

このように、含水ケイ酸マグネシウム化合物としてのセピオライト７５重量％〜８５重量％、パルプ７重量％〜１２重量％、アルミナホウケイ酸ガラス繊維２重量％〜１０重量％、及びバインダー３重量％〜８重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートとすることによって、耐熱性・不燃性が一段と向上し、変形例に係るケイ酸マグネシウムシートも、不燃性かつ防炎性で、ガスバーナーの炎にかざしても僅かな発煙を発生して黒色化するだけで、炎が貫通することなく形状を維持するものであり、防炎１級の認定を受けている。

更に、変形例に係るケイ酸マグネシウムシートも、不燃材料の発熱性試験において２０分の加熱により６００℃近くになっても、発熱量は僅かに０．８ＭＪであり、しかも僅か０．２５ｍｍの厚さで亀裂もなく形状を保持し、不燃材料として合格しており、極めて優れた不燃性を有している。

以上説明したように、本実施の形態１の不燃性インクジェットシートに用いられる実施例に係る配合においては、厚さ約０．２５ｍｍの少なくとも片面が極めて平滑なケイ酸マグネシウムシート２が得られるが、変形例に係る配合においては、同じ条件で加圧乾燥を行っているにも関わらず、両面とも表面に細かい凹凸が形成されて完全に平滑な面とはならない。

変形例に係るケイ酸マグネシウムシートにおいては、平均長さ６ｍｍのアルミナホウケイ酸ガラス繊維を用いているため、長いガラス繊維が嵩張って、セピオライトやパルプの充填密度も疎となり、この結果、ケイ酸マグネシウムシートの表面に細かい凹凸が一面に形成されて、完全に平滑ではなくなる。

これに対して、本実施の形態１の実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２においては、最大長さ３ｍｍ（１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内）のアルミナホウケイ酸ガラス繊維を用いているため、ガラス繊維もセピオライトやパルプも密に充填されて、その結果ケイ酸マグネシウムシート２の表面が極めて平滑となり、文字・模様等の印刷が容易に美しくできるという作用効果が得られる。

しかしながら、変形例に係るケイ酸マグネシウムシートも、表面の完全な平滑性においては実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２には劣るものの、従来の不燃性インクジェットシートと比較すれば平滑性に優れており、しかも実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２と同等の極めて優れた不燃性を有しているため、本実施の形態１の不燃性インクジェットシート１において、実施例に係るケイ酸マグネシウムシート２の代わりに変形例に係るケイ酸マグネシウムシートを用いても、同等の不燃性を有する不燃性インクジェットシートを得ることができる。

次に、本実施の形態１の実施例及び変形例に係るケイ酸マグネシウムシートに用いられるセピオライトの粒度分布について、図４を参照して説明する。図４は実施例及び変形例に係るケイ酸マグネシウムシートに用いられるセピオライトの粒度分布を、ベックマンコールター社製レーザー粒度測定器ＬＳ１３−３２０型を用いてエタノール分散で測定した結果を示すものである。

図４に示されるように、実施例及び変形例に係るケイ酸マグネシウムシートに用いられるセピオライトは、いずれも美しい正規分布曲線を描く粒度分布を有しており、実施例に係るセピオライトの平均粒径は１２．０μｍであり、変形例に係るセピオライトの平均粒径は１７．２μｍである。これらのセピオライトを含むスラリーの粘度は適切な値となり、図３のステップＳ１４に示される抄造工程をよりスムーズに行うことができる。したがって、セピオライトの平均粒径は、１２μｍ〜１８μｍの範囲内であることが、より好ましい。

また、セピオライトの平均粒径が１０μｍ〜２５μｍの範囲内である場合に、ケイ酸マグネシウムシートがより不燃性及び防炎性に優れたものとなることが分かった。したがって、セピオライトの平均粒径は１０μｍ〜２５μｍの範囲内であることが好ましい。

このようにして、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１においては、含水ケイ酸マグネシウム化合物・パルプ・ガラス繊維及びバインダーの配合率を最適にして不燃材料の発熱性試験に合格するより優れた不燃性及び防炎性を有するケイ酸マグネシウムシート２と、インク受容性被覆層としてのポリ塩化ビニルフィルム３と、ラミネートフィルム４とを積層することによって、不燃材料の発熱性試験に合格する優れた不燃性を有するとともに、極めて平滑性及び印刷品質に優れたものとなる。

更に、本実施の形態１に係る不燃性インクジェットシート１においては、インク受容性被覆層としてのポリ塩化ビニルフィルム３の上に、ラミネートフィルム４を積層しているため、壁紙・ポスター等としての屋外での使用や水の掛かる場所での使用にも耐え、より汎用性の高い不燃性インクジェットシートとなる。

実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートについて、図５及び図６を参照して説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図６は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。

図５（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート６は、第１層の含水ケイ酸マグネシウム化合物７５重量％〜８５重量％・パルプ７重量％〜１２重量％・ガラス繊維２重量％〜１０重量％及びバインダー３重量％〜８重量％を含有するケイ酸マグネシウムシート２と、第２層のインクジェット用紙７とを積層させて構成される。

ここで、図５（ｂ）には示されていないが、本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート７においては、第１層と第２層の間に接着剤としてのポリエチレン樹脂が塗布されている。すなわち、第１層のケイ酸マグネシウムシート２と第２層のインクジェット用紙７とが、ポリエチレン樹脂によって接着されて積層されている。また、インクジェット用紙７の厚さは１００μｍ、ケイ酸マグネシウムシート２の厚さは０．２５ｍｍ（２５０μｍ）である。

なお、接着剤としてはポリエチレン樹脂に限られるものではなく、ポリプロピレン、塩化ビニル、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を始めとして、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることもでき、アクリルゴム等の熱可塑性エラストマーを用いることもできる。

この本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート６について、不燃材料の発熱性試験を実施して評価した。具体的には、ケイ酸マグネシウムシート２の側から、輻射強度５０ｋＷ／ｍ² で加熱して、総発熱量と発熱速度を測定した。測定結果を、図６及び表４に示す。

図６に示されるように、本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート６においては、総発熱量は２０分の加熱時間の間ずっと４ＭＪ／ｍ² を下回っており、発熱速度も極めて小さかった。また、最高発熱速度が継続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も０秒であり、合格値の１０秒未満という条件を満たしていた。更に、表４に示されるように、防火上有害な変形もなく、着火時間もごく短くなっていた。

この結果、本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート６は、不燃材料の発熱性試験に合格し、不燃材料としての認定を受けられることが明らかになった。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシート２及びインクジェット用紙７を積層してなるものであることから、平滑性においても印刷品質においても極めて優れたものであった。

このようにして、本実施の形態２に係る不燃性インクジェットシート６においては、含水ケイ酸マグネシウム化合物・パルプ・ガラス繊維及びバインダーの配合率を最適にして不燃材料の発熱性試験に合格するより優れた不燃性及び防炎性を有するケイ酸マグネシウムシート２と、インクジェット用紙７とを積層することによって、不燃材料の発熱性試験に合格する優れた不燃性を有するとともに、極めて平滑性及び印刷品質に優れたものとなる。

実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートについて、図７及び図８を参照して説明する。図７（ａ）は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図８は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。

図７（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施の形態３に係る不燃性インクジェットシート１１は、の含水ケイ酸マグネシウム化合物７５重量％〜８５重量％・パルプ７重量％〜１２重量％・ガラス繊維２重量％〜１０重量％及びバインダー３重量％〜８重量％を含有するケイ酸マグネシウムシート２の表面に、インク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティング１２が形成されて構成される。

ここで、インク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティング１２として、より具体的には、微粒子合成シリカとしての水澤化学工業（株）製の「ミズカシル」１００部に、有機合成樹脂接着剤としてのクラレ（株）製のシラノール化ポリビニルアルコールＲ−１１３０を４０部加えたものを、バーコーターで８ｇ／ｍ² の割合で塗工・乾燥することによって形成した。

この本実施の形態３に係る不燃性インクジェットシート１１について、不燃材料の発熱性試験を実施して評価した。具体的には、ケイ酸マグネシウムシート２の側から、輻射強度５０ｋＷ／ｍ² で加熱して、総発熱量と発熱速度を測定した。測定結果を、図８及び表５に示す。

図８に示されるように、本実施の形態３に係る不燃性インクジェットシート１１においては、総発熱量は２０分の加熱時間の間ずっと２ＭＪ／ｍ² を下回っており、発熱速度も極めて小さかった。また、最高発熱速度が継続して２００ｋＷ／ｍ² を超過した時間も０秒であり、合格値の１０秒未満という条件を満たしていた。更に、表５に示されるように、防火上有害な変形もなく、着火時間もゼロであった。

この結果、本実施の形態３に係る不燃性インクジェットシート１１は、不燃材料の発熱性試験に合格し、不燃材料としての認定を受けられることが明らかになった。また、凹凸がなく極めて平滑性に優れたケイ酸マグネシウムシート２に、インク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティング１２を施してなるものであることから、平滑性においても印刷品質においても、極めて優れたものであった。

このようにして、本実施の形態３に係る不燃性インクジェットシート１１においては、含水ケイ酸マグネシウム化合物・パルプ・ガラス繊維及びバインダーの配合率を最適にして不燃材料の発熱性試験に合格するより優れた不燃性及び防炎性を有するケイ酸マグネシウムシート２にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティング１２を施すことによって、不燃材料の発熱性試験に合格する優れた不燃性を有するとともに、極めて平滑性及び印刷品質に優れたものとなる。

上記各実施の形態においては、ケイ酸マグネシウムシートの主成分である含水ケイ酸マグネシウム化合物としてセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）を用いた場合について説明したが、セピオライト以外にも、またセピオライトと混合して、アタパルジャイト（含水ケイ酸マグネシウムアルミニウム）、タルク（滑石、含水ケイ酸マグネシウム）等を用いることもできる。

本発明を実施するに際しては、不燃性インクジェットシートのその他の部分の構成、構造、材質、成分、配合、厚さ、数量、形状、大きさ、製造方法等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。

図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図２は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。図３は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートの製造方法を示すフローチャートである。図４は本発明の実施の形態１に係る不燃性インクジェットシートを構成するケイ酸マグネシウムシートに用いられる含水ケイ酸マグネシウム化合物としてのセピオライトの粒度分布を示すグラフである。図５（ａ）は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図６は本発明の実施の形態２に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。図７（ａ）は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの全体構造を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの積層構造を示す断面図である。図８は本発明の実施の形態３に係る不燃性インクジェットシートの不燃性試験の結果を示すグラフである。

１，６，１１不燃性インクジェットシート
２ケイ酸マグネシウムシート
３ポリ塩化ビニルフィルム
４ラミネートフィルム
７インクジェット用紙（レーザプリンタ用紙）
１２コーティング

Claims

含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、
インクジェット用紙またはポリ塩化ビニルフィルムからなる第２層と、
を具備することを特徴とする不燃性インクジェットシート。
前記インクジェット用紙または前記ポリ塩化ビニルフィルムの厚さが４０μｍ〜８０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の不燃性インクジェットシート。
含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートからなる第１層と、
インクジェット用紙またはレーザプリンタ用紙からなる第２層と、
を具備することを特徴とする不燃性インクジェットシート。
前記インクジェット用紙または前記レーザプリンタ用紙の厚さが５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の不燃性インクジェットシート。
前記ケイ酸マグネシウムシートの厚さが０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ（２００μｍ〜５００μｍ）の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の不燃性インクジェットシート。
前記ケイ酸マグネシウムシートの材料である前記含水ケイ酸マグネシウム化合物の平均粒径が１０μｍ〜２５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の不燃性インクジェットシート。
前記ケイ酸マグネシウムシートの材料である前記含水ケイ酸マグネシウム化合物がセピオライト（含水ケイ酸マグネシウム）であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の不燃性インクジェットシート。
含水ケイ酸マグネシウム化合物７４重量％〜８５重量％・パルプ５重量％〜１１重量％・アルミナホウケイ酸ガラス４重量％〜１２重量％及びバインダー３重量％〜７重量％を含有するケイ酸マグネシウムシートの表面にインク受容性被覆層としての微粒子合成シリカと有機合成樹脂接着剤を主成分とするコーティングを施してなることを特徴とする不燃性インクジェットシート。