JPS6223742A - 耐火性石膏ボ−ド - 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】 本発明は耐火性を有する石膏ボードに関するものであり
、特にボード主体を構成する中芯及び表面シートに耐火
性及び発煙防止性を付与したことを特徴とするものであ
る。

本発明の目的は石膏ボードを構成するボードの中芯部分
及び表面シート部分の双方を発煙防止性を有する耐火性
構造体とし、且つボード中芯には防水性を付与すること
によって内装材として利用することができるのは勿論の
こと外装材としてもそのまま使用をすることができ、然
も使用時に釘打ちなどによってボードが割れることを防
止することができるようにした石膏ボードを提供しよう
とするものである。

また、本発明の他の目的は、芯材の表面或いは表裏両面
に貼着する表紙自体にも強度及び耐火性を付与するとと
もに、火炎にさらされた場合にも煙の発生が殆どないよ
うにした耐火性石膏ボードを提供せんとするものである
。

さらにまた、本発明の他の目的は耐火性機能を損なうこ
となく板厚を薄くすることができ全体として軽量に構成
することのできる石膏ボードを提供せんとするものであ
る。

従来、石膏ボードという場合には石膏を主材とし必要に
応じてこれに少量の繊維その他の連結材を混入した中芯
の表裏両面に紙を原料として形成した被覆用シートを一
体的に貼着するというものであり、その用途に応じて前
記表裏両面に貼着する表面シート（ボード用原紙と呼ば
れている）に耐火性を有するものを用いるという程度の
ものであった。この為従来の石膏ボードは水に触れると
表裏両面若しくは表面に貼着したボード原紙の剥離や中
芯を構成する石膏の溶解が発生して石膏ボードとしての
機能を殆ど発揮することが出来なくなるという問題を抱
えており、その用途は専ら壁や天井等の内装用に限定さ
れていた。また石膏ボードの中芯部分は上記したように
石膏に少量の繊維等の連結材を混入するという程度の構
成であるため火災のような強い火力に遭遇すると石膏部
分にヒビ割れが発生し石膏ボード全体としての強度の低
下は避けられないという欠点があった。

これらの問題に対処するために本願出願人によって中芯
の構成を、石膏を主材としこれに２０％ないし４０％程
度のセメント及び少量の岩綿、珪酸ナトリウムを混入し
て構成するようにした発明（特願昭５９−２０３２５０
号）を完成したが、この場合には専ら耐火性に重点をお
き、構成素材をすべて無機質材で構成したために耐火性
或いは発煙防止という面からは充分であるが製品である
石膏ボードが硬質になり過ぎて必要な柔軟性を具備する
ことができず使用時に釘打ちを行うと当該部分にヒビ割
れを生じてしまうという欠点があった。また、一般に表
面シートとして用いるボード用原紙については、石膏ボ
ードの成形時に中芯となる泥状をした石膏中の水分が表
面シートに浸透して表面が汚損されることを防止するた
めに成分中のサイズの混入比率を高（しているために石
膏ボードの製造に際して泥状石膏中の成分を利用するこ
とができず結局表面シートの組成そのものを耐火性ある
いは発煙防止性などすべての性能が発揮できるものとし
て構成しなければならず経済性に欠けるという問題が指
摘されていた。

本発明はこれらの問題に対処できる耐火性を有する石膏
ボードを提供しようとするものであり以下に記載する発
明の完成によりその目的を達成することができたもので
ある。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

総括的にＡで示す石膏ボードは中芯ｌとこの中芯１の表
裏両面に貼着した表面シート２，２によって構成する公
知の外見的構成をしている。中芯１は、石膏及びセメン
トを主材とし、これに珪酸ナトリウム、硫酸バンド、バ
ルブ及び岩綿をそれぞれ混練したものを用いて適宜厚さ
の板状に形成したものを用いている。また、中芯１の表
面に貼着する表面シート２．２は岩綿及びバルブを主材
としこれに珪酸ナトリウム、硫酸バンド、サイズ及び少
量の石膏及びセメントを混入したものによって所定厚さ
の原紙に抄成したものを用いているものである。

前記構成からなる本発明の石膏ボードの具体的な製造方
法を述べれば以下の通りである。

実施例 〔中芯の材料〕 石　　　　　　膏　　　　　７０％ セ　　　メ　　　ン　　　ト　　　　　　　　　　３０
　％珪酸ナトリウム　　０．５〜１％（＊）硫酸バンド
　　　　０．５〜１％（＊）岩　　　　綿　　　　　　
　　　　２％　（＊）バルブ　　２〜４％（＊） （＊）印は石膏及びセメントを混合した全量に対する比
率である。

表面シートの材料 岩　　　　綿　　　　　　　　４５％ パルプ　　　５５％ 珪酸ナトリウム　　　　２０％（＊） 硫酸バンド　　　　　　１０％（＊） 石　　　　膏　　　　　　　　１０％　（＊）セメント
　　　　　　　　１０％（＊）（＊）印は岩綿及びバル
ブを混合した全量に対する比率である。

中芯は上記材料のうち石膏、セメント、岩綿及びバルブ
を水に湿潤しない状態（乾燥状態）のまま攪拌機中に投
入して良く攪拌する、次いでこの攪拌後の混合材を、予
め珪酸ナトリウム及び硫酸バンドを溶解しておいた水に
より充分に混練攪拌して泥状の中芯原料を得る。上記の
中芯原料は公知の手段に従って表面シート２の上に流し
込み、さらに中芯１の上面からは他方の裏面シート２を
重ねた後所定の厚さに圧延してボード状に形成したもの
を乾燥させた後所定の大きさに切断することによって表
裏両面に耐火性シート２．２を一体化した板状の石膏ボ
ードを得ることができた。

なお、表面シート２となるべき原紙の製造は前記した混
合材料のうち岩綿、バルブ（クラフトパルプ）、石膏及
びセメントをよく混合したのちこの全量に対してサイズ
、珪酸ナトリウム及び硫酸バンドを混合攪拌したものを
公知の手段により適宜厚さの原紙に抄成するものである
。

また、本発明者の実験によれば中芯を構成する際に石膏
に混入するセメントの混入率は全量に対して約２０％〜
４０％の混入が限度であった。前記混入率のうち２０％
以下の混入率の場合には中芯１の耐火性及び防水性が弱
くなってセメントを混入したことの意義を見いだすこと
が出来ず製品の機能も例えば水に湿潤させると石膏が膨
潤してもろくなり溶解を生じることが確認された、また
セメントの混入率が４０％を越えた場合には中芯の耐火
性、保形性は良好であり水中に浸漬した場合にも石膏の
溶解現象が発生することなどは全く見られなかったが、
耐衝撃性等に対して弱いことが認められた。

上記の構成とした本発明の特徴を述べれば以下の通りで
ある。

中芯について。

（１）　　中芯を構成するに際して石膏とともにセメン
トを混入したので中芯１全体の強度を極めて高いものと
することができたことは勿論のことボードそのものの耐
火性、防水性を飛躍的に増大させることができた。この
結果従来は石膏ボードという場合には屋内の装飾仕上げ
材としてしか利用範囲がなかったものを屋外の装飾仕上
げ材としても利用することができるようになり、その範
囲は内装外装の全てに渉ることができるようになった。

（２）石膏にセメントを混入したことによって中芯の強
度を飛躍的に増大することができたので従来の石膏ボー
ドに比べてその板厚を薄く仕上げることができるように
なり、軽量性に対する要望、経済性に対する要望を充分
に満たすことができた。

（３）中芯の構成中に岩綿及びパルプを混入したのでボ
ード主材である石膏とセメントの繋がりを強固にするこ
とができることは勿論のこと構成体の強度を損なうこと
なくその全体に柔軟性を付与することができた、従って
前記した先行出願の組成のようにセメント及び石膏のみ
を構成体としていた場合には使用時の釘打ちによって中
芯部分にヒビ割れが生じていたが本発明では釘打ち部分
にヒビ割れが発生せずボード全体に強固な一体性を保持
させることができる。

（４）中芯１の原料を混練する際に珪酸ナトリウムを溶
解した水を用いたので、珪酸ナトリウムが岩綿及びバル
ブと石膏との繋がりを促進する接着剤的な効果を発揮し
全体の接着密度を密にすることができる。さらにまた、
珪酸ナトリウムとともに混合剤として硫酸バンドを使用
したので硫酸バンドが石膏、セメント、珪酸ナトリウム
、パルプ、岩綿の粒子を安定して結合させ発煙防止の効
果を発揮させることができることとなり、従来の中芯が
有していた火炎照射時に煙を発生させることに伴うトラ
ブルを完全に解決することができた。

〔表紙について。〕

（１）ボード原紙は、主材として無機質材である岩綿を
用いこれに少量の石膏及びセメントを混入したもので抄
成したので中芯と同様に不燃性、耐火性を極めて高める
ことができた。

（２）ボード原紙の形成に際して、配合主材とともに珪
酸ナトリウム、硫酸バンドを混合して抄成したので混合
された各種ボード原紙素材の接着一体化を高めさせるの
に有効であるばか発煙防止の効果を高めることができた
。

（３）ボード原紙の強度を高めることができるとともに
、その表面を平滑に仕上げることが可能となり美麗なボ
ード用原紙を得ることができた。

（４）表面シートとなるボード用原紙はその組成中に混
入するサイズの量を極めて微量とするか或いはこれを使
用しないで構成し、従来の強サイズの表面シートのよう
な防水性を有しないように構成したので、石膏ボードの
製造に際して泥状となっている中芯の構成素材中にある
石膏、セメント、珪酸ナトミルラム、硫酸バンドが水と
ともに表面シート中に浸透して表面シートは一層耐火性
、発煙防止性を高めることができる。特に本発明によれ
ば表面シートの組成を特別に耐火性、発煙防止性を有す
る組成として構成しなくとも石膏ボードの製造に伴い自
動的に表面シートにこれらの特性が備わるという経済性
を有することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す一部を断面とした斜視図であ
る。 １・・中芯、２・・表面シート 手　続　主甫　正　書印発） 昭和６０年１り月／３日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１５７３８７号 ２、発明の名称 耐火性石膏ボード ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都葛飾区四つ木２丁目４番１０号 小　林　千代吉 （ほか２名） ５、拒絶理由通知の日付　　昭和　　年　　月　　日６
、補正の対象　　（１）発明の詳細な説明の欄ｑ　補正
の内容　　別紙の通り　　　　　　　、ｌ≦す不９♀ｈ
１、願書添付明細書の第８頁第１２行の「中芯について
。」を「〔中芯について。〕」と訂正する。 願書添付明細書の第１０頁第９行〜第１７行を以下のう
に訂正する。 （１１ボード原紙は、主材として、岩綿及びパルプを用
い、これに少量の石膏及びセメントを混入したもので抄
成したので中芯と同様に不燃性をきわめて高めることが
できた。 （２）　　ボード原紙の形成に際して、配合主材ととも
に珪酸ナトリウム、硫酸バンドを混合して抄成したので
、各種ボード原紙素材の一体化を高めるのに有効である
ほか発煙防止の効果を高めることができ、前記した本願
発明の構成素材単品の耐熱性をチェックしてみると、石
膏が３〜４００℃、セメントが５〜６００℃、岩綿が８
００℃程度の耐熱性しか有していないが本願発明のよう
に珪酸ナトリウムと一緒に混合した場合には、珪酸ナト
リウムが、石膏、セメント、岩綿と一体となってバルブ
の繊維の表面に耐火性の皮膜を形成し、たとえ火災等に
よりパルプ繊維に高熱が加えられても耐火性皮膜によっ
て被服されたバルブ繊維は単に炭化を生じるだけであり
発煙することがないことが認められたの初期避難にとっ
ては最も重要なことであり避難の妨害となる煙の発生が
ないことによる利点は図りしれないものである。 手続補正書 昭和６１年　８月１９日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１５７３８７号 ２、発明の名称 耐火性石膏ボード ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 東京都葛飾区四つ木２丁目４番１０号 小　　　　林　　　　千　　代　　　吉４、代　理　人
　郵便番号１０１ 明　　　細　　　書 １、発明の名称 耐火性石膏ボード ２、特許請求の範囲 中芯の片面上ユ］」月１皿を表面シートで挟１旦てなる
石膏ボードにおいエエ前記中芯は、石膏旦ヨウセメント
を主材としこれに珪酸ナトリウム、硫酸バンド、パルプ
および岩綿をそれぞれ混練したものによって適宜の厚さ
の板状に形成した叩血丘星立ユｍ記表面シートは、岩綿
およびパルプを主材としこれに珪酸ナトリウム、硫酸バ
ンド、少量の石膏およびセメントさらには必要に応じて
微量のサイズを混入したものによって１寒■厚さの原紙
に抄成したものからなることを特徴とする耐火性石膏ボ
ード。 ３、発明の詳細な説明 本発明は耐火性石膏ボードに関するものであり、特にボ
ード主体を構成する中芯および表面シートに耐火性およ
び発煙防止性を付与したことを特徴とするものである。 本発明の目的は、ボード主体を構成する中芯および表面
シートの双方を発煙防止性を有する耐火性構造とし、か
つ中芯には防水性を付与することによって内装材として
利用することができるのはもちろんのこと外装材として
もそのまま利用をすることができ、しかも使用するとき
に釘打ちなどによって割れるのを防止することができる
ようにした耐火性石膏ボードを提供しようとするもので
ある。 また、本発明の他の目的は、中芯の片面もしくは両面を
被覆する表面シート自体にも強度および耐火性を付与す
るとともに、火炎にさらされても煙の発生がほとんどな
いようにした耐火性石膏ボードを提供せんとするもので
ある。 さらに、本発明の他の目的は、耐火性機能を損なうこと
なく板厚を薄くすることができ、全体として軽量に構成
することのできる耐火性石膏ボードを提供せんとするも
のである。 従来の石膏ボードは、石膏を主材とし必要に応じてこれ
に少量の繊維その他の連結材を混入してなる中芯の片面
もしくは両面に、紙を原料として形成してなる表面シー
ト（ボード用原紙と呼ばれている）を貼着してなる構造
であり、その用途に応じて表面シートに耐火性を有する
ものを用いるという程度のものであった。 このため、従来の石膏ボードは、水に触れると表面シー
トの剥離や中芯を構成する石膏の溶解が発生し、石膏ボ
ードとしての機能をほとんど発揮することができなくな
ってしまうので、その用途は専ら壁や天井などの内装用
に限定されるという問題があった。 また、石膏ボードの中芯は前記したように石膏に少量の
繊維などの連結材を混入するという程度の構成であるた
め、火災のような強い火力に遭遇すると石膏部分にヒビ
割れが発生し、石膏ボード全体としての強度の低下は避
けられないという問題があった。 これらの問題に対処するために、本発明者は、石膏を主
材としこれに２０％ないし４０％程度のセメントおよび
少量の岩綿、珪酸ナトリウムを混入してなる中芯を開発
した（特願昭５９−２０３２５０号参照）。 しかしながら、この場合には専ら耐火性に重点をおき、
構成素材をすべて無機質材で構成したので、耐火性ある
いは発煙防止という面からは充分であるが、製品である
石膏ボードが硬質になり過ぎて必要な柔軟性を具備する
ことができず、使用するときに釘打ちを行うとヒビ割れ
を生じてしまうという欠点があった。 また、表面シートについては、石膏ボードを製造すると
きに中芯となる泥状をした石膏中の水分が表面シートに
浸透して表面が汚損されるのを防止するために成分中の
サイズの混入比率を高くしているので、石膏ボードの製
造に際して泥状の石膏中の成分を利用することができず
、結局表面シートの組成そのものを耐火性および発煙防
止性などのすべての性能を発揮することができるように
しなければならず、経済性に欠けるという問題があった
。 本発明はこれらの問題に対処できる耐火性石膏ボードを
提供しようとするものであり、以下に記載する発明の完
成によりその目的を達成することができたものである。 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 図面において符号Ａで示す石膏ボードは、中芯１と、こ
の中芯１の両面を被覆する表面シート２．２とによって
構成されている。中芯１は、石膏およびセメントを主材
とし、これに珪酸ナトリウム、硫酸バンド、パルプおよ
び岩綿をそれぞれ混練したものによって適宜の厚さの板
状に形成したものからなっている。表面シート２．２は
、岩綿およびパルプを主材とし、これに珪酸ナトリウム
、硫酸ハンド、少量の石膏およびセメントさらには必要
に応じて微量のサイズをそれぞれ混入したものによって
適宜の厚さの原紙に抄成したものからなっている。 このような石膏ボードの具体的な製造方法を述べれば、
次の通りである。 （１行余白） （中芯の材料） 石　　　　　　　膏　　　　　　７０％セ　　　メ　　
　ン　　　ト　　　　　　　　　３０　％珪酸ナトリウ
ム　　０．５〜１％（＊）硫酸バンド　０．５〜１％（
＊） 岩　　　　　　綿　　　　　　　２％　（＊）パ　　　
ル　　　プ　　　　２〜４％　（＊）ただし、（＊）印
は石膏およびセメントを混合した全量に対する比率であ
る。 （表面シートの材料） 岩　　　　　　　綿　　　　　　４５％パ　　　ル　　
　プ　　　　　　５５％珪酸ナトリウム　　　　２０％
（＊） 硫酸バンド　　　１０％（＊） 石　　　　　　膏　　　　　１０％　（＊）セ　　　メ
　　　ン　　　ト　　　　　　　　　　１０　％　（＊
）ただし、（＊）印は岩綿およびパルプを混合した全量
に対する比率である。 石膏ボードを製造する場合には、まず中芯の材料のうち
石膏、セメント、岩綿およびパルプを水に湿潤しない状
Ｂ（乾燥状Ｂ）のまま攪拌機中に投入して良く攪拌する
。次に、この攪拌後の混合材を、予め珪酸ナトリウムお
よび硫酸バンドを溶解しておいた水により充分に混練攪
拌し、泥状の中芯原料を得る。次に、この中芯原料を公
知の手段に従って一方の表面シートの上に流し込み、こ
の流し込んだものの上に他方の表面シートを重ね合わせ
、この後所定の厚さに圧延してボード状に形成する。次
に、このボード状に形成したものを乾燥させ、この後所
定の大きさに切断することにより、中芯の両面に耐火性
シートを備えた板状の石膏ボードを得ることができた。 表面シートを製造する場合には、前記した混合材料のう
ち岩綿、パルプ（クラフトバルブ）、石膏およびセメン
トをよく混合した後この全量に対して珪酸ナトリウム、
硫酸バンドおよび微量のサイズを混合攪拌したものを公
知の手段により所定の厚さの原紙に抄成するものである
。 なお、本発明者の実験によれば、中芯を構成する際に石
膏に混入するセメントの混入率は全量に対して約２０％
〜４０％の混入が限度であった。 この混入率のうち２０％以下の混入率の場合には、中芯
の耐火性および防水性が弱くなってセメントを混入した
ことの意義を見いだすことができず、製品の機能も例え
ば水に湿潤させると石膏が膨潤してもろくなり溶解を生
じることが確認された。 一方、セメントの混入率が４０％を越えた場合には、中
芯の耐火性および保形性は良好であり、水中に浸漬して
も石膏の溶解現象が発生することなどは全く見られなか
ったが、耐衝撃性などに対して弱いことが認められた。 本発明による耐火性石膏ボードの特徴を述べれば、次の
通りである。 （中芯について） （１）石膏とともにセメントを混入したので、中芯全体
の強度を極めて高いものとすることができたことはもち
ろんのこと、ボードそのものの耐火性および防水性を飛
躍的に増大させることができた。この結果、従来の石膏
ボードでは屋内の装飾仕上げ材としてしか利用範囲がな
かったが、本発明では屋外の装飾仕上げ材としても利用
することができるようになり、その利用範囲は内装外装
のすべてにわたることができるようになった。 （２）石膏にセメントを混入したことによって中芯の強
度を飛躍的に増大することができたので、従来の石膏ボ
ードに比べてその板厚を薄く仕上げることができるよう
になり、軽量性および経済性に対する要望を充分に満た
すことができた。 （３）中芯の構成中に岩綿およびパルプを混入したので
、ボード主材である石膏とセメントの繋がりを強固にす
ることができることはもちろんのこと、構成体の強度を
損なうことな（その全体に柔軟性を付与することができ
た。従って、前記した先の出願の組成のようにセメント
および石膏のみで構成していた場合には使用するときの
釘打ちによって中芯にヒビ割れが生じていたが、本発明
では釘打ち部分にヒビ割れが発生せず、ボード全体に強
固な一体性を保持させることができる。 （４）中芯の原料を混練する際に珪酸ナトリウムを溶解
した水を用いたので、珪酸ナトリウムが岩綿およびパル
プ、と石膏との繋がりを促進する接着剤的な効果を発揮
し、全体の接着密度を密にすることができる。また、珪
酸ナトリウムとともに混合剤として硫酸バンドを使用し
たので、硫酸バンドが石膏、セメント、珪酸ナトリウム
、パルプ、岩綿の粒子を安定して結合させ、発煙防止の
効果を発揮させることができることとなり、従来の中芯
が有していた火炎照射時に煙を発生させることに伴うト
ラブルを完全に解決することができた。 （表紙について） （１）表面シートは、主材として岩綿およびパルプを用
い、これに少量の石膏およびセメントを混入したもので
抄成したので、中芯と同様に不燃性および耐火性をきわ
めて高めることができた。 （２）表面シートの形成に際して配合主材とともに珪酸
ナトリウム、硫酸バンドを混合して抄成したので、各種
表面シート素材の接着一体化を高めるのに有効であるば
か発煙防止の効果を高めることができた。前記した本発
明の構成素材単品の耐熱性をチェックしてみると、石膏
が３〜４００℃、セメントが５〜６００℃、岩綿が８０
０℃程度の耐熱性しか有していないが、本発明のように
珪酸ナトリウムと一緒に混合した場合には、珪酸ナトリ
ウムが石膏、セメント、岩綿と一体となってパルプ繊維
の表面に耐火性の皮膜を形成し、たとえ火災などにより
パルプ繊維に高熱が加えられても耐火性皮膜によって被
覆されたパルプ繊維は単に炭化を生じさらには白い灰と
なるだけであり、発煙することがないことが認められた
。このように煙の発生を抑制できることは火災発生時の
初期避難にとっては最も重要なことであり、避難の妨害
となる煙の発生がないことによる利点は図りしれないも
のである。 （３）表面シートの強度を高めることができるとともに
、その表面を平滑に仕上げることが可能となり、美麗な
表面シートを得ることができた。 （４）表面シートはその組成中に混入するサイズの量を
極めて微量とするかあるいはこれを使用しないで構成し
、従来の強サイズの表面シートのような防水性を有しな
いように構成したので、石膏ボードの製造に際して泥状
となっている中芯の構成素材中の石膏、セメント、珪酸
ナトリウム、硫酸バンドが水とともに表面シート中に浸
透し、表面シートの耐火性および発煙防止性を一層高め
ることができる。特に本発明によれば、表面シートの組
成を特別に耐火性および発煙防止性を有する組成として
構成しなくとも、石膏ボードの製造に伴い自動的に表面
シートにこれらの特性が備わるという経済性を有するこ
とができる。 ４、図面の簡単な説明 図面は本発明の一実施例における耐火性石膏ボードの一
部を破断して示す斜視図である。 １・・・・・・中芯、 ２・・・・・・表面シート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中芯の片面若しくは表裏両面を表面シートで被覆一体化
   する石膏ボードにおいて、 （１）前記中芯は、石膏及びセメントを主材としこれに
   珪酸ナトリウム、硫酸バンド、パルプ及び岩綿をそれぞ
   れ混練したものによって適宜厚さの板状に形成したもの
   を用い、 （２）前記表面シートは、岩綿及びパルプを主材としこ
   れに珪酸ナトリウム、硫酸バンド、少量の石膏及びセメ
   ント及び必要に応じて微量のサイズを混入したものによ
   って所定厚さの原紙に抄成したものを用い、 て構成されていることを特徴とする耐火性石膏ボード。