JPH0456795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軽量石膏硬化体及びその製造方法に係
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及びその
製造方法に関する。

［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つ
くる、軽量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、その
軽量性と共に、石膏（二水石膏）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
水により吸熱反応、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。

この種の硬化体を連続的に製造する方法として
は、例えば特開昭57−144749号が提案されてい
る。この方法では石膏スラリー及び気泡石膏スラ
リーをベルトコンベアの上に流すことを可能にす
るため、つまり型枠の役目を果させるために、外
周部に厚紙を配している。外周部の厚紙は、ま
た、軽量石膏硬化体が多量の気泡を含有している
ため、表面が脆くて取扱い難く、表面が平滑とな
り難いなどの欠点を解消し、硬化体の表面の平滑
さを出すためにも不可欠である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、火炎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
いえない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の多泡質軽量石膏硬化
体板の問題点を解決し、表面が平滑で固く、かつ
高い曲げ強度を有し、しかも耐火材としての十分
な不燃性を備える軽量石膏硬化体と、これを製造
する方法を提供するものであつて、 両板面の表層及び一対の側面の表層がロール成
型法で賦型した緻密質石膏層からなり、内部が気
泡石膏層からなることを特徴とする軽量石膏硬化
体、 及び ロール成型法で賦型した緻密質石膏板の側端辺
を立設させて上方が開いた皿形形状の外周下部を
製造し、該外周下部の内部に気泡を混入した石膏
スラリーを流し込み、更に該外周下部の上にロー
ル成型法で賦型した緻密質石膏上板を被せて、硬
化、乾燥させることを特徴とする軽量石膏硬化体
の製造方法、 を要旨とするものである。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。

本発明の軽量石膏硬化体１は、第１図にその断
面を示す如く、両板面の表層１ａ及び一対の側面
の表層１ｂがロール成形法で賦型した緻密質石膏
層２ａ，２ｂからなり、内部が気泡石膏層３から
なる。

第１図に示す例において、硬化体の外表面を形
成する緻密質石膏層は、例えば、半水石膏と水、
又は、半水石膏と水及び補強繊維を主体とするペ
ーストに、凝結遅延剤及び必要に応じて増粘剤を
加えてロール成型により賦型したもので、略コ字
型断面を持つ下板２ａと平板状の上板２ｂとから
なる。これらの下板２ａと上板２ｂはロール成型
により得たものであるから表面は極めて平滑で、
しかも断面コ字型の下板２ａは気泡石膏スラリー
を流し込む際の型枠の役目も果すので厚紙等は全
く必要としない。

なお、緻密質石膏層に使用する凝結遅延剤とし
ては、オキシカルボン酸及びその塩類、グルコン
酸及びその塩類、リン酸及びその塩類、アミノ
酸、糖類など公知のものでよく、その添加率は半
水石膏に対して0.01〜5.0重量％が好ましい。ま
た、増粘剤としてはポリビニルアルコール、メチ
ルセルロース等を用いることができ、その添加率
は半水石膏に対し0.1〜3.0重量％が好ましい。

内部の気泡石膏層３は、半水石膏と水、又は、
半水石膏と水及び補強繊維を主体とするスラリー
に、界面活性剤や必要に応じて増粘剤を加えて混
練し多量の気泡を導入して硬化させたものであ
る。この場合、気泡の導入方法は、プレフオーム
法又はミツクスフオーム法のいずれによつても良
い。プレフオーム法は、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
力に攪拌して発泡させる。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
の高分子物質の増粘剤を半水石膏に対し、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。ミツクスフオーム法は、同様は配合で材料を
同時に投入し、強力に攪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40〜100重量％が好適である。

なお、本発明において、用いる半水石膏はα
型、β型のいずれでも良い。

また、緻密質石膏層及び／又は気泡石膏層に繊
維を配合した場合には、得られる硬化体の強度向
上に有効であるが、繊維配合量が多過ぎると成形
性が損なわれる場合がある。従つて、繊維量は石
膏硬化体に対して10重量％以下とするのが適当で
ある。

この補強繊維としては、ガラス繊維、カーボン
繊維、アスベスト、天然もしくは合成の有機高分
子繊維等が挙げられる。ガラス繊維としては、ス
ラリー混練時にモノフイ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。
これらは、単独で、あるいは２種以上を組み合せ
て配合することができる。

本発明において、気泡石膏層の厚さが厚くて、
外表面の緻密質石膏層の厚さが薄過ぎると本発明
による十分な強度向上効果が得られず、また逆に
気泡石膏層の厚さが薄く、外表面の緻密質石膏層
の厚さが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、気泡石膏層の厚
さは硬化体の全厚さの50〜95％程度の厚さとなる
ようにするのが適当である。

次に第１図に示すような本発明の軽量石膏硬化
体１の製造方法について、第２図を参照して説明
する。

本発明の方法においては、まず、適当なミキサ
ーで混練した緻密質石膏ペースト４を、輸送コン
ベア１１に供給し、成型ロール２１、輸送コンベ
ア１２、成型ロール２２を経て連続的に賦型す
る。次に、カツター６により不要な部分をカツト
し、カラー成型ロール２３で端部を折り曲げ、凹
型の断面を有する外周の緻密質石膏層下板２ａの
形状に賦型し、連続的にロール成型する。同時
に、別のミキサーで混練した気泡石膏スラリー５
を上記緻密質石膏層下板２ａ上に連続的に供給
し、これを満たす。続いて、前記緻密質石膏ペー
スト４を輸送コンベア１４に供給し、成型ロール
２４、輸送コンベア１５、成型ロール２５を経て
連続的に平板状に賦型する。そして、カツター７
により不要な部分をカツトし、緻密質石膏層上板
２ｂとし、この上板２ｂで気泡石膏スラリー５で
満たされた緻密質石膏層下板２ａを覆う。これに
より、外周部緻密質石膏層２ａ，２ｂと内部気泡
石膏層３は一体化し、ベルトコンベア１３の上を
移動する間に硬化する。その後、この硬化体は適
当な長さに切断され乾燥工程へと運ばれ、乾燥さ
れて製品とされる。

この場合、緻密質石膏ペーストに凝結遅延剤を
配合することにより、押出された上板２ｂと下板
２ａの硬化時間を内部気泡石膏層３の硬化時間に
対して適当に調節することがで、緻密質石膏層と
内部気泡石膏層とが強固に結合した軽量石膏硬化
体が製造され、極めて有利である。

［作用］ 本発明の軽量石膏硬化体は、両板面層及び一対
の側面層をロール成形による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く、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、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。

しかして、本発明の製造方法に従つて、外周部
の緻密質石膏ペーストが未だ完全に硬化しない状
態で、気泡石膏スラリーを流し込むことにより、
内部の気泡石膏層と外周の緻密質石膏層との界面
においては、二水石膏の針状の結晶が互いの層を
架橋するように成長し合つて析出するため、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。

［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35重量部、
クエン酸ナトリウム0.1重量部を混練して、ペー
ストＡを調製した。別に、β−半水石膏100重量
部に対し、水80重量部、アニオン型界面活性剤
0.02重量部、ポリビニルアルコール0.1重量部を
混練して、気泡石膏スラリーＢを調製した。

ペーストＡをロール成型法により、第２図に示
す方法で外周部下板と外周部上板に賦型し、その
間にスラリーＢを流し込んだ。外周部緻密質石膏
層の厚さは上板、下板ともに５mm、下板断面の高
さは55mm、幅は600mmとした。この成形体の硬化
後、40℃で72時間乾燥して、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32Kg／cm²であつた。また、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
て良好であつた。

実施例 ２ β−半水石膏100重量部に対し水35重量部、ク
エン酸ナトリウム0.1重量部、メチルセルロース
１重量部、グラスフアイバー１重量部を混練し
て、ペーストＣを調製した。

ペーストＡのかわりにペーストＣを用いたこと
以外は実施例１と同様に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38Kg／cm²であつた。また、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
て良好であつた。

比較例 １ β−半水石膏100重量部に対し水80重量部をホ
バートミキサーにて混合して、スラリーＤを調製
した。600mm幅×200mm長さ×60mm厚さの型枠に、
スラリーＤを５mm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Ｄを60mm厚さまで注入し、硬化後脱
型し、40℃で72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嵩比重は0.64で、曲げ強
度は23Kgｆ／cm²であつた。

以上の結果から、本発明の軽量石膏硬化体は、
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、両板面層及び一対の側面層がロール成型法で
賦型した緻密質石膏層からなり、内部が気泡石膏
層からなるなるものであつて、軽量で断熱性、遮
音性に優れる上に、 曲げ強度が著しく高く、機械的特性に優れ
る。

表面が硬く、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、耐火建材等として極めて
有用である。

しかして、このような本発明の軽量石膏硬化体
は、上方が開いた皿形形状の緻密質石膏外周下部
をロール成型法で製造し、該外周下部の内部に気
泡を混入した石膏スラリーを流し込み、更に該外
周下部の上にロール成型法で賦型した緻密質石膏
板を被せて硬化、乾燥させることを特徴とする本
発明の製造方法により、優れた層間密着性のもと
に、容易かつ効率的に製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軽量石膏硬化体の一実施例を
示す断面図、第２図は本発明の軽量石膏硬化体の
製造方法の一例を説明する斜視図である。 １……軽量石膏硬化体、２ａ……緻密質石膏層
下板、２ｂ……緻密質石膏層上板、３……気泡石
膏層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両板面の表層及び一対の側面の表層がロール
   成型法で賦型した緻密質石膏層からなり、内部が
   気泡石膏層からなることを特徴とする軽量石膏硬
   化体。 ２ 前記緻密質石膏層及び気泡石膏層の一方又は
   双方が繊維を含有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の軽量石膏硬化体。 ３ 繊維がガラス繊維、カーボン繊維、アスベス
   ト及び天然もしくは合成の有機高分子繊維よりな
   る群から選ばれる１種又は２種以上であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の石膏硬
   化体。 ４ 繊維混入率が10重量％以下であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の
   軽量石膏硬化体。 ５ 気泡石膏層の厚さが軽量石膏硬化体厚さの50
   〜95％であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれか１項に記載の軽量石
   膏硬化体。 ６ ロール成型法で賦型した緻密質石膏板の側端
   辺を立設させて上方が開いた皿形形状の外周下部
   を製造し、該外周下部の内部に気泡を混入した石
   膏スラリーを流し込み、更に該外周下部の上にロ
   ール成型法で賦型した緻密質石膏上板を被せて、
   硬化、乾燥させることを特徴とする軽量石膏硬化
   体の製造方法。 ７ 前記外周下部は成型ロールから連続的に送り
   出される緻密質石膏板をロールにより側端辺を立
   設させて連続的に製造されており、前記気泡混入
   スラリーが該外周下部内に連続的に流し込まれ、
   かつ前記緻密質石膏上板が連続的に成型ロールか
   ら送り出されて該外周下部の上に被せられる特許
   請求の範囲第６項に記載の軽量石膏硬化体の製造
   方法。 ８ 緻密質石膏外周下部及び緻密質石膏上板の成
   形材質に、凝結遅延剤を添加することを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の軽量
   石膏硬化体の製造方法。