JPH04164871A - 軽量石膏硬化体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野］ 本発明は軽量石膏硬化体に係り、特に鉄骨耐火被覆材、
耐火間仕切材等に使用するに好適な改良された軽量石膏
硬化体に関する。

［従来の技術］ 気泡を多量に含む石膏スラリーを硬化させて製造される
軽量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、その軽量性と共に
、石膏（三水石膏）の特徴である不燃性、１００℃以上
に加熱されたときの結晶水の脱水による吸熱反応、並び
に硬化体内に含有される多量の気泡による断熱作用等の
優れた耐火特性から、鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等
の建材等として従来より広く用いられている。

しかしながら、このような軽量石膏硬化体は、多量の気
泡を含有しているために、曲げ強度が弱く、表面がもろ
くて取り扱い難く、また表面が平滑となり難いなどの欠
点がある。

このため、従来において、軽量石膏硬化体の板の表面を
紙又は布で覆う方法が提案されているが（特開昭５７−
１４４７４９）、火災時の耐火材としての軽量石膏硬化
体の使用目的からは、紙、布のような可燃性ないし発煙
性の物質を用いることは耐火材としての特性を阻害する
こととなり、有利な方法とは言えない。

このような従来の多泡質軽量石膏硬化体の問題点を解決
するものとして、緻密質石膏層、多泡質石膏層及び緻密
質石膏層の三層積層構造よりなる軽量石膏硬化体を製造
する方法が提案されている（特開昭６３−’　２４２５
０３号）。

特開昭６３−２４２５０３号の方法によれば、表面が平
滑で固く、かつ高い曲げ強度を有し、しかも、可燃性な
いし発煙性の材料を使用することなく、耐火材としての
十分な不燃性を備える軽量石膏硬化体を連続的かつ効率
的に製造することが可能とされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、軽量石膏硬化体の耐火建材等の用途とし
ては、常に、その機械的強度や耐久性のより一層の改善
が望まれている。

本発明は上記特開昭６３−２４２５０３号の方法により
製造される軽量石膏硬化体よりも更に曲げ強度等が改善
された軽量石膏硬化体を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含有もしくは繊維を含
まない多泡質石膏層と、これをはさむ繊維含有緻密質石
膏層とからなり、該繊維含有緻密質石膏層の合計厚さが
全層厚の１０〜５０％である軽量石膏硬化体であって、
前記多泡質石膏層と繊維含有緻密質石膏層との間には、
軽量石膏硬化体全重量の０．１〜５重量％の網が介在さ
れていることを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含有もしくは繊維を含
まない多泡質石膏層（以下、これを「第二層」というこ
とがある。）と、これをはさむ合計厚さが全層厚の１０
〜５０％量の繊維含有緻密質石膏層（以下、これらを「
第一層」及び「第三層」ということがある。）と、多泡
質石膏層と繊維含有緻密質石膏層との間にはさまれる軽
量石膏硬化体全重量の０．１〜５重量％量の網（以下、
これらを「第一網Ｊ及び「第二網」ということがある。

）とからなる。なお、網は多泡質石膏層と第−層及び第
三層の繊維含有緻密質石膏層のうちのいずれか一方の層
との間にのみ設けたものであっても良いが、曲げ強度等
の改善効果を十分なものとするためには、多泡質石膏層
と両繊維含有緻密質石膏層との間に網を設けるのが良い
。

本発明において硬化体の両表面を形成する繊維含有緻密
質石膏層、即ち第−層及び第三層は、半水石膏及び水を
主体とし、これに好ましくは原料の半水石膏に対し０．
５〜５重量％の補強繊維を混入して得られるスラリーを
硬化させて形成され、その比重は一般に０．９〜１．１
程度の繊維含有緻密質石膏層である。なお、上記スラリ
ーには少量の公知の凝結調節剤を用いることもできる。

この第−層及び第三層において、原料の半水石膏に対す
る補強繊維の割合が少な過ぎると加工性が損なわれ、ま
た逆に多過ぎると成形性が損なわれる場合がある。従っ
て、繊維量は上記範囲とするのが適当である。この第−
層及び第三層の補強繊維としては、ガラス繊維等の無機
質繊維又は天然もしくは合成の有機高分子繊維が挙げら
れる。

ガラス繊維としては、スラリー混練時にモノフィラメン
トに解繊する収束の弱いものが好適であり、また、有機
高分子繊維の具体例としてはビニロン繊維等が挙げられ
る。

これら第−層及び第三層の厚さは薄過ぎると成形性が損
なわれる場合があり、また逆に厚過ぎると硬化体の比重
が大きくなり、軽量性が損なわれる。このため、第−層
及び第三層は、その合計厚さが軽量石膏硬化体の全層の
厚さの１０〜５０％程度の厚さとなるようにする。

一方、中央の多泡質石膏層、即ち第二層は、半水石膏と
水を主体としたスラリー或いはこれに更に補強繊維を混
入したスラリーに、公知の界面活性剤を加えて、多量の
気泡を導入して硬化させて形成され、その比重は一般に
０．４〜０．７程度の多泡質石膏層である。なお、上記
スラリーには少量の公知の凝結調節剤を用いることもで
きる。

この第二層に補強繊維を混入使用する場合、その使用量
は原料の半水石膏に対して０．５〜５重量重量％上する
のが好適である。第二層に用いる補強繊維としても、上
述の第−層及び第三層に用いる補強繊維を使用すること
ができる・ 後掲の実施例１と実施例２の結果の比較からも明らかな
ように、本発明において、第−層と第二層間及び第二層
と第三層間に第−網及び第二網が挿入されて補強されて
いるため、製品の軽量石膏硬化体に必要な曲げ強度はこ
の第−網及び第二網により十分確保される。従って、単
に嵩比重と曲げ強度の面からすれば、第二層に補強繊維
を含有させなくても十分な特性が得られ、この場合には
、使用する補強繊維量は全層に混入するよりも少量です
むため、コストも安くなる。しかし、第二層に補強繊維
を混入しない場合には、施工時に軽量石膏硬化体を切断
した際などに、切断面がもろくなり易いという欠点を有
する。従って、補強繊維の混入の有無ないしその混入量
は、得られる軽量石膏硬化体の使用目的に応じて適宜決
定される。

多泡質石膏層を形成するスラリーへの気泡の導入方法は
、プレフォーム法又はミックスフオーム法のいずれによ
っても良い。プレフォーム法は、まず、水にアルキル硫
酸ソーダ、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ポリオ
キシエチレンアルキル硫酸塩等の公知の起泡剤を半水石
膏に対し０．０２〜２．０重量％添加し、強力に撹拌し
て発泡させる。この際にＰＶＡ　（ポリビニルアルコー
ル）、ＭＣ（メチルセルローズ）などの高分子物質を半
水石膏に対し、０．０５〜３．０重量％添加すると、安
定した気泡ができる。この発泡水と半水石膏とを混合し
てスラリーとする。或いは、水１００重量部に対して上
記起泡剤０．１〜１０重量部と増粘剤０．２〜１５重量
部を混合した液と空気とを円筒型容器にビーズ又はメツ
シュを充填させたいわゆる発泡機に通して泡を生成させ
る。この泡と水と半水石膏とを混合してスラリーとする
。ミックスフオーム法は、同様な配合で材料を同時に投
入し、強力に撹拌してスラリーとする。いずれの気泡導
入法をとる場合でも、水の量は半水石膏に対し４０〜ｌ
ＯＯ重量％が好適である。

なお、本発明において、第−層、第二層及び第三層形成
用のスラリーに用いる半水石膏は、α型、β型のいずれ
でも良い。

また、網、即ち第−網及び第二網を構成する繊維として
は、ガラス繊維等の無機質繊維又は天然もしくは合成の
有機高分子繊維が挙げられ、有機高分子繊維の具体例と
してはビニロン繊維等が挙げられる。これらの繊維で構
成される網はその使用量が少な過ぎると十分な補強効果
が得られず、また逆に多過ぎると繊維含有緻密質石膏層
と中央の多泡質石膏層との間で剥離を起こし易くなる。

従って、網の使用量は軽量石膏硬化体全重量の０．１〜
５重量％とする。細潰入量は、網を構成する繊維の番手
や目開き等を変えることにより増減することができる。

なお、網の目開きは広過ぎると、網に使用する繊維が太
くなり成形性が悪くなる。また、狭いと繊維含有緻密質
石膏層と中央の多泡質石膏層との間で剥離を起こし易く
なる。

従って、網の目開きは５〜３０ｍｍとするのが適当であ
る。

このような軽量石膏硬化体を製造するには、まず、型枠
に第−要用繊維混入半水石膏スラリーを流し込む、この
場合、型枠としては、第−層の表面を平滑とするため、
プラスチックをコーティングした底板、もしくはプラス
チックシートを敷いた底板、もしくは鏡面研磨した金属
製の底板を有する型枠を用いるのが有利である。第−履
用スラリーを流し込んだ後、第−網を配置し、引き続き
、第二層用の気泡含有半水石膏スラリーを流し込む、な
お、第−層及び第二層用スラリーの注型に際しては、弱
いバイブレータ−を短時間使用し、石膏スラリー表面を
平らにならすこともできる。しかし、このバイブレータ
−の使用は強力に或いは長時間行なうと泡が上方に上が
るので好ましくない。

次いで、第二層が僅かにこわばった時期に第二網を配置
し、引き続き、第三層用の半水石膏スラリーを流し込み
、プラスチックシートで覆い、その上からロールをかけ
ることにより、表面を平滑にする。このように、前に流
し込んだ層のスラリーが未だ完全に硬化しないうちに、
次の層のスラリーを流し込むことにより、隣接する多泡
質石前層（第二層）と繊維含有緻密質石膏層（第−層又
は第三層）との界面においては、三水石膏の針状の結晶
が一方の層から他方の層へと成長し合って析出するため
、両層間の結合が極めて強固な軽量石膏硬化体が容易に
製造される。その後は、硬化させて、全層硬化後に脱型
し、乾燥することにより、本発明の軽量石膏硬化体が得
られる。

［作用］ 本発明の軽量石膏硬化体は、網で両面を補強した多泡質
石膏層の両表面を更に繊維含有緻密質石膏層で被覆した
構成とされており、可燃性ないし発煙性物質による被覆
がないので、石膏硬化体の耐火材としての特徴が損なわ
れることがな（、同一嵩比重の多泡質石膏のみの硬化体
と比べ、曲げ強度が高く、また、同一嵩比重の、網で補
強されていない多泡質石膏層の両表面を繊維含有緻密質
石膏層で被覆した硬化体と比べても、曲げ強度は非常に
高い、しかも表面が硬く平滑である。このため、そのま
ま塗装あるいは壁紙等で仕上げることもでき、壁紙の接
着性も良好である。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１ β−半水石膏１００重量部に対し、水６５重量部とガラ
ス繊維０．８重量部をホバートミキサーにて混合し、ス
ラリーＡを調製した。別に、８０重量部の水にアニオン
型界面活性剤を０．０１５重量部及びＰＶＡを０．１重
量部加え、家庭用ミキサーにて６００Ｏｒｐｍで高速撹
拌して起泡させ、これにβ−半水石膏１００重量部とガ
ラス繊維１．４重量部を加えて混合し、多泡質石膏スラ
リーＢを調製した。また、大きさが６ｃｍＸ２４ｃｍで
目開き５ｍｍ、２３０ｇ／ｒｎ’のガラス網を２枚用意
した。

６ｃｍＸ２４ｃｍＸ６ｃｍ　（厚さ）の型枠に、スラリ
ーＡを５ｍｍの厚さに注入し、その上にガラス網ｌ−枚
を敷き、更にスラリ〜Ｂを５５ｍｍ厚さまで注入し、そ
の上にガラス網１枚を敷き、更にスラリーＡを６０ｍｍ
厚さまで注入し、硬化後脱型し、４０℃で３日間通風乾
燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．７０で曲げ強度は４
０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｎ’であった。なお、用い
た網重量は軽量石膏硬化体の１．１重量％である。

実施例２ ４０ｃｍＸ６０ｃｍＸ６ｃｍ　（厚さ）の型枠に、実施
例１で調製したスラリーＡを５ｍｍの厚さに注入し、そ
の上に実施例１で用いたと同様のガラス網１枚を敷き、
更に実施例１で調製したスラリーＢを５５ｍｍ厚さまで
注入し、その上に同ガラス網１枚を敷き、更にスラリー
Ａを６０ｍｍ厚さまで注入し、硬化後脱型し、６０℃で
３日間通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６８で曲げ強度は３
８　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｎ’であった。なお、用い
た網重量は軽量石膏硬化体の１．１重量％である。

比較例１ ６ｃｍＸ２４ｃｍＸ６ｃｍ　（厚さ）の型枠に、実施例
１で調製したスラリーＡを５ｍｍの厚さに注入し、その
上に実施例１で調製したスラリーＢを５５ｍｍ厚さまで
注入し、更にスラリーＡを６０ｍｍ厚さまで注入し、硬
化後脱型し、４０℃で３日間通風乾燥して軽量石膏硬化
体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．７０で曲げ強度は２
１ｋｇｆ／ｃｒｒｌ″であった。

比較例２ ４０ｃｍＸ６０ｃｍｘ６ｃｍ　（厚さ）の型枠に、実施
例１で調製したスラリーＡを５ｍｍの厚さに注入し、更
に実施例１で調製したスラリーＢを５５ｍｍ厚さまで注
入し、更にスラリーＡを６０ｍｍ厚さまで注入し、硬化
後脱型し、６０℃で３日間通風乾燥して軽量石膏硬化体
を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６９で曲げ強度は１
８ｋｇｆ／ｃｒｎ”あった。

実施例３ ４０ｃｍＸ６０ｃｍＸ６ｃｍ　（厚さ）の型枠に、実施
例１で調製したスラリーＡを５ｍｍの厚さに注入し、そ
の上に実施例１で用いたと同様のガラス網１枚を敷き、
更に実施例１で調製したスラリーＢを５５ｍｍ厚さまで
注入し、その土に同ガラス網１枚を敷き、更にスラリー
Ａを６０ｍｍ厚さまで注入し、硬化後脱型し、１００℃
で６時間通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の表面は硬く、平滑であり、壁紙接
着性は極めて良好であった。

以上の結果から、本発明の軽量石膏硬化体は、第−網及
び第二網の補強効果により１曲げ強度が著しく増大し、
しかもその表面は硬く平滑となることが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の軽量石膏硬化体は、 ■　曲げ強度が著しく高＜、機械的特性に優れる。

■　表面が硬（平滑である。

■　このため加工性に優れると共に、塗装、壁紙仕上げ
も良好に行なうことができる。

■　可燃性ないし発煙性物質の被覆がないため、石膏の
耐火性能が損なわれることがない。

等の優れた特徴を有し、耐火建材として極めて有用であ
る。

代理人　　弁理士　　重　野　　剛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維含有もしくは繊維を含まない多泡質石膏層と
   、これをはさむ繊維含有緻密質石膏層とからなり、該繊
   維含有緻密質石膏層の合計厚さが全層厚の１０〜５０％
   である軽量石膏硬化体であって、前記多泡質石膏層と繊
   維含有緻密質石膏層との間には、軽量石膏硬化体全重量
   の０．１〜５重量％の網が介在されていることを特徴と
   する軽量石膏硬化体。