JPH0842111A - 硬質石膏板及びその流し込み成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 釘やビス止めが効き、硬度、面外曲げ剛性及
び耐衝撃性を有する硬質石膏板及びその製造方法を提供
すること。 【構成】 石膏芯内に焼石膏１００重量部あたり0.５〜
５重量部の繊維が分散されている石膏芯が原紙で被覆さ
れてなる、比重が１〜1.６である硬質石膏板。この硬質
石膏板は、焼石膏１００重量部当たり0.５〜５重量部の
繊維と３０〜６５重量％の混水とを混合攪拌して得た泥
漿を原紙間に流し込み板状に成形することにより製造で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築用内装材料として
幅広く使用可能な石膏系建築材料、特に硬質石膏板とそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石膏系建築材料の代表的なものに石膏ボ
ードがある。石膏ボードは、通常、焼石膏と水とを混練
して得られる泥漿を上下の原紙間に流し込み、板状に成
形し、硬化後粗切断して、乾燥後製品寸法に切断して製
造される。つまり、石膏ボードは、流し込み成形法によ
り得られる石膏芯を原紙で被覆したものであって、防耐
火性、遮音性、施工性及び経済性等の優れた性能を有す
る。この性能ゆえ、近年では急速に普及している高層・
超高層建築物の乾式戸境壁に使用されるようになってお
り、工程的適合性、軽量化、揺れに対する追従性などに
優れた特性を有することが認められている。

【０００３】その乾式戸境壁は、駆体工事から切り離し
内装工程中に後付けできるものである。これには、駆体
に取り付けた軽量鉄骨（上下ランナー）等に設けるスタ
ッド構造とそれがないノンスタッド構造とがあり、それ
ぞれの下地の骨組の両側に強化石膏ボード、石膏押出成
形板及びけい酸カルシウム板等の基礎パネルを、内部に
遮音性のあるグラスウール等の材料を介在するように立
て込み、タッピンビス等で固定して壁を形成し、次い
で、その両面に上張りボードを糊とステープルや釘又は
ビスを併用して張り上げて完成している。かかる乾式戸
境壁の役割は、隣戸を隔てる重要なことに付随して、快
適に生活できる環境の確保、災害（火災等）時の生命・
財産等を保護する役割を担っており、防火性に加えて、
変形追随性、面外曲げ剛性、耐衝撃性、硬度等が要求さ
れる。従って、上張りボードとして一般に市販されてい
る石膏ボード（比重0.６５〜0.９）では、硬度、面外曲
げ剛性及び耐衝撃性の点で充分とは言えず、これを満足
する石膏系建材が切望されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、釘やビス止
めが効き、硬度、面外曲げ剛性及び耐衝撃性を有する硬
質石膏板及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を達成するための手段】本発明は、石膏芯内に特
定量の繊維が分散してなる石膏芯を石膏ボード用の原紙
で被覆した比重が１〜1.６である石膏ボードとすると、
上記課題を効率的に解決できるとの知見に基づいてなさ
れたのである。すなわち、本発明は、石膏芯内に焼石膏
１００重量部あたり0.５〜５重量部の繊維が分散されて
いる石膏芯が原紙で被覆されてなる、比重が１〜1.６で
あることを特徴とする硬質石膏板を提供する。本発明で
は、さらに、焼石膏１００重量部当たり0.５〜５重量部
の繊維と３０〜６５重量％（以下、％と略称する。）の
混水とを混合攪拌して得た泥漿を原紙間に流し込み板状
に成形することを特徴とする硬質石膏板の流し込み成形
法をも提供する。

【０００６】本発明で用いる繊維としては、有機繊維、
無機繊維又はこれらの混合物があげられ、特に有機繊維
と無機繊維を併用するのが好ましい。無機繊維として
は、ロックウール、石綿及びセピオライト等の鉱物繊維
やグラスファイバー、炭素繊維等があげられる。有機繊
維としては、種々の有機繊維が使用可能であるが、パル
プ繊維、特に古紙を叩解したものを使用するのが好まし
い。これらの繊維の石膏芯内での分散性を向上させるた
めに、上記繊維を焼石膏と混合するなどして繊維の表面
を焼石膏で被覆するか、収束性を持たせ水に接して分散
性のでるポリエチレンオキサイド等で表面処理してから
焼石膏と水等を混練するミキサー等の混練機に供給する
のがよい。このように繊維の表面が焼石膏や分散剤でコ
ーティングされることにより、繊維は泥漿中に容易に均
一に分散され、石膏硬化体中に混在することとなり、繊
維が硬化体のつなぎの働きを為すと思われる。その結
果、硬質石膏板を下地材に留め付けるときにビス止めや
釘打ちしても硬質石膏板に亀裂が発生せず、充分な面外
曲げ剛性及び耐衝撃性の向上したものが得られることに
なると推定される。特に、無機繊維と有機繊維とを併用
すると亀裂防止が助長されるので好ましい。

【０００７】かかる繊維の添加量は焼石膏１００重量部
に対し0.５〜５重量部であり、特に１〜２重量部が望ま
しい。繊維の形状は、品質上、製造上、径が５〜５０ミ
クロン、長さ３〜１２mmのものが好ましく、特に径が１
０〜２０ミクロン、長さが３〜６mmのものが好ましい。
又、繊維はネット（格子）状であってもよい。尚、無機
繊維と有機繊維を併用するときは、その割合を１：0.０
５〜１：１（重量比）とするのが好ましい。又、有機繊
維の使用量は、焼石膏１００重量部に対し最大2.５重量
部とするのが好ましく、この量を越えて有機繊維を混入
すると泥漿の流し込みが低下し製造上好ましくない。石
膏はα型半水石膏及び／又はβ型半水石膏の水和した硬
化体であって、各半水石膏（焼石膏）は、天然石膏、化
学石膏及び排煙脱硫石膏等を水中または大気中で焼成し
て得られる焼石膏である。焼石膏には、β型とα型とが
あり、β型は大気中で焼成して得られ、α型は水中（蒸
気中含む）で焼成すると得られる。石膏ボードの製造に
は、通常β型焼石膏が使用される。本発明において、硬
質石膏板の製造にβ型焼石膏を使用する場合には、焼石
膏に対し通常７０〜８０％の水を添加して泥漿を調整す
るのがよい。一方、硬質石膏板の製造にα型焼石膏を使
用する場合には、焼石膏に対し通常３５〜４５％の水を
添加して泥漿を調整するのがよい。石膏硬化体の比重
は、練り混水量によって決定され、練り混水量が低いほ
ど比重は大で、石膏硬化体の強度は大きくなる傾向があ
るので、最終の石膏芯の比重を考慮して添加する水の量
を決定するのがよい。

【０００８】本発明の硬質石膏板の製造方法において
は、減水剤を使用することができる。減水剤を使用する
と、焼石膏と混練する水量を減らすことができ、製品強
度が向上するばかりでなく、乾燥エネルギーが少なくて
済むので硬質石膏板の製造上好都合である。減水剤とし
ては、ナフタレン系、リグニン系、メラミン系等のいず
れの減水剤を使用することができる。その添加量は石膏
１００重量部当たり、２重量部以下、好ましくは0.５〜
1.５重量部である。尚、硬質石膏板の製造の際に、泥漿
への泡の混入は必ずしも必要としないが、石膏硬化体中
に気泡を混在せしめると、硬質石膏板をビス止めや釘打
ちするとき亀裂防止に役立つので好ましい。泡剤を使用
する場合には、泡剤の添加量は焼石膏１００重量部当た
り、0.０５重量部以下とするのが好ましい。尚、軽量骨
材を泡剤の代りに若しくは泡と併用することもできる。

【０００９】石膏芯を被覆する原紙としては、通常坪量
２５０〜３００g/m²で従来から石膏ボード用に使用され
ているものが使用できる。特に、表面硬度の高い原紙を
用いれば、硬質石膏芯そのものの硬度に加え、表面硬度
が向上した硬質石膏板が得られる。硬質石膏板の比重
は、１〜1.６であり、好ましくは1.２〜1.４である。比
重が1.６を越えると釘打ちするときに硬質石膏板に有害
な亀裂を生じ、硬質石膏板が下地に固定できなくなった
り、釘等の留め具の強度によってはそれ自体が曲がり留
め付けができなくなるからである。尚、硬質石膏板は、
その品質上または製造上、従来から使用されている澱粉
等の接着助剤や硬化促進剤等を含むことができる。ま
た、本発明の硬質石膏板の使用は、高層・超高層建築物
の乾式戸境壁に限定されるものでなく、集合住宅の乾式
戸境壁や種々の建物の間仕切り壁、柱及び梁の耐火被覆
材にも適用でき、さらには、各種強度の向上により床材
として使用できる。尚、本発明の硬質石膏板を一階又は
地下になる階の床用に使用するときは、該板に防水性を
付与することが望ましい。

【００１０】

【発明の効果】本発明の硬質石膏板は、釘やビスの留め
付けができ、硬度、防火性、変形追随性、面外曲げ剛性
及び耐衝撃性に優れており、従来の欠点を解消した乾式
戸境壁の上張りボードとして優れたものであった。ま
た、各特性についても高性能であるため床材としても好
適に使用できる。又、本発明の製造方法によると、上記
優れた性能の硬質石膏板を効率良く成形できた。次に実
施例により本発明を説明する。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 表−１に示す配合でミキサーを用いて泥漿（石膏スラリ
ー）を作成し、２枚の原紙間（米坪２５０g/m²の石膏ボ
ードに通常使用されているもの) に流し込み、フォーミ
ングロールを通して、厚さ１2.５mm、幅６０６mm、長さ
１８２０mmの硬質石膏板を成形し、乾燥した。得られた
硬質石膏板の斜視図を図１に示す。図中、１は硬質石膏
板、２は石膏硬化体（コア）、３は原紙を示す。尚、使
用したガラス繊維は径２０ミクロン、長さ3.３mmの形状
のもので、ミキサーに供給する前に混練する焼石膏と混
ぜ、焼石膏で繊維の表面を被覆した。又、減水剤はメラ
ミン系の減水剤、泡剤はアルキルベンゼンスルフォン酸
ソーダである。また、Ｂは比較例として行ったもので、
試験体の寸法は、厚さ１2.５mm、幅９１０mm、長さ１８
２０mmである。尚、表中、＊印をつけたＡ−２〜Ａ−４
及びＣが本発明品であり、他は比較例である。

【００１２】

【表１】 表−１ No. α石膏 β石膏 混水量 水 減水剤 泡剤 ガラス パルプ 比 重 繊 維 kg kg ％ リットル ｇ ｇ ｇ ｇ Ａ−１ − 10.4 86.5 9.0 60 0.01 100 − 0.95 Ａ−２* − 12.3 59.3 8.6 80 − 120 − 1.12 Ａ−３* 7.0 6.2 57.6 7.6 − 0.01 130 − 1.20 Ａ−４* 5.3 10.0 49.7 7.6 80 − 150 − 1.39 Ａ−５ 8.0 10.5 34.6 6.4 80 − 180 − 1.65 Ａ−６ − 14.5 50.3 7.3 80 − − − 1.30 Ｂ − 12.2 75.6 9.0 − 0.03 − − 0.75 Ｃ* 7.0 6.2 57.6 7.6 100 − 90 40 1.22

【００１３】次に、この硬質石膏板について、表−２に
示す試験項目を測定した。測定結果を、判定基準（表−
２）を参考にして区分別けした表−３に示す記号を用い
て、表−４に示す。

【表２】 表−２ 試験項目 試 験 方 法 判定基準 ＪＩＳ Ｚ２１２１「木材のくぎ引き抜き抵抗 ビス引き抜き 試験方法」に準じ、試験体にねじ込んだねじ釘 75 kg以上 強度 （φ4.０ ３５mm）をまっすぐに引き抜き、引 き抜き最大強度を測定した。 防火性 昭和４５年建設省告示第１８２８号に準じて、 − 表面試験と基材試験を行った。 ＪＩＳ Ａ１４１４の6.１８「組み立てられた 非耐力用パネルの面内せん断による変形能試験」 変形追随性 に準じ、１／200 の変位を与えそれぞれの変位 異常の無い における各測定点の変位を測定し、表面の状態 事 を観察した。 （財）ベターリビング内装システム試験方法 面外曲げ剛性 「分布圧強さ試験」に準じて試験体に水平に １５mm以下 １８０kgの力で加圧を行い、加圧に対する変 位を測定し試験体の状態を観察した。 硬度（耐衝撃 高さ１ｍより試験体の上に１kgの鋼球を落下性（軽）） させ、表面の窪みの深さを測定した。 １mm以下 耐衝撃性 １５kgの砂袋を長さ１ｍのひもによって45° ８mm以下 （重） の高さから自然落下させ、撓み量を測定し た。 曲げ破壊荷重 ＪＩＳ Ａ １４０８「建築用ボード類の曲 − げ試験方法」に準じて行った。 釘打ち試験 長さ３２mmの丸釘を使用して、釘打ち時の割 異常の無い れ等を観察した。 事

【００１４】

【表３】 表−３ 記号 ビス引き 防火性 表面硬度 耐衝撃性 曲げ破壊 抜き強度 （重） 荷重 ◎ 90kg以上 不燃 0.8mm 以下 6 mm以下 150 kg以上 ○ 90kg〜75kg − 0.8 〜1 6 〜８ 100 〜150 kg × 75kg以下 − 1.0 mm以上 8 mm以上 100 kg以下

【００１５】

【表４】 表−３（続き） 記号 釘打ち試験 変形追従性 面外曲げ剛性 判 定 ◎ 異常無し 異常無し 10mm以下 最も良い ○ − − 10〜15 良い × 割れ発生 − 15mm以上 不合格

【００１６】

【表５】 表−４ ビス 防火 表面 耐衝 曲げ 釘打ち 変形 面外曲 種類 引き抜 性 硬度 撃性 破壊 試験 追従 げ剛性 判定 き強度 荷重 性 A-1 × ◎ × × ○ ◎ ◎ × × A-2* ○ ◎ ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ A-3* ○ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ A-4* ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ A-5 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎ ◎ × A-6 ○ ◎ ○ ○ ◎ × ◎ ◎ × B × ◎ × × × ◎ ◎ × × C* ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎

【００１７】表−４の結果から、＊印をつけた本発明品
であるＡ−２〜Ａ−４及びＣの硬質石膏板は比較例に比
べて優れた特性を示し、特に無機繊維と有機繊維とを併
用した本発明品Ｃは一層良好な特性を示した。また、製
造時のフロー値を次のようにして測定した。つまり、所
定の配合のスラリー（泥漿）を作り、内径４cm、高さ４
cmの円筒形容器一杯にスラリーを流し込んだ後、容器を
引き上げ、１５秒間振動を与えスラリーの広がりを測定
した。スラリーの広がりが１２０mm以上の場合を合格と
した。結果を、表−５に示す。この結果から、無機繊維
と有機繊維を併用するときは、その割合を１：0.０５〜
１：１（重量比）とするのが好ましいことがわかる。

【００１８】

【表６】 表−５ β石膏 水 減水剤 ガラス繊維 パルプ フロー値 ｇ リットル g ｇ ｇ 300 180 2.5 2.５ 0.５ 合 格 300 180 2.5 2.０ 1.０ 合 格 300 180 2.5 1.５ 1.５ 合 格 300 180 2.5 1.３ 1.７ 不合格

【００１９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の硬質石膏板の斜視図である。

【符号の説明】 １ 硬質石膏板 ２ 石膏硬化体（コア） ３ 原紙

フロントページの続き (72)発明者 為広 龍介 埼玉県浦和市辻７−７−15−303 フマキ ラー社宅 (72)発明者 野原 朝次 東京都足立区江北４−24−２−301

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石膏芯内に焼石膏１００重量部あたり0.
   ５〜５重量部の繊維が分散されている石膏芯が原紙で被
   覆されてなる、比重が１〜1.６であることを特徴とする
   硬質石膏板。
2. 【請求項２】 繊維が無機繊維と有機繊維とから成り、
   その割合が１：0.０５〜１：１（重量比）である請求項
   １記載の硬質石膏板。
3. 【請求項３】 石膏芯が焼石膏１００部あたりさらに２
   重量部以下の量で減水剤を含有する請求項１又は２記載
   の硬質石膏板。
4. 【請求項４】 石膏芯が焼石膏１００部あたりさらに泡
   剤を0.０５重量部以下の量で含有する請求項１〜３のい
   ずれか１項記載の硬質石膏板。
5. 【請求項５】 焼石膏１００重量部当たり0.５〜５重量
   部の繊維と３０〜６５重量％の混水とを混合攪拌して得
   た泥漿を原紙間に流し込み板状に成形することを特徴と
   する硬質石膏板の流し込み成形法。
6. 【請求項６】 繊維が、予め焼石膏で表面を被覆した繊
   維及び／又は分散剤で表面処理した繊維である請求項５
   記載の成形法。
7. 【請求項７】 繊維が無機繊維と有機繊維とから成り、
   その割合が１：0.０５〜１：１（重量比）である請求項
   ５又は６記載の成形法。
8. 【請求項８】 泥漿が、焼石膏１００部あたりさらに２
   重量部以下の量で減水剤を含有する請求項５〜７のいず
   れか１項記載の成形法。
9. 【請求項９】 泥漿が、焼石膏１００部あたりさらに泡
   剤を0.０５重量部以下の量で含有する請求項５〜８のい
   ずれか１項記載の成形法。