JP2016508110A - 硫酸カルシウムベースの製品 - Google Patents
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Abstract
本発明は、改良された高温抵抗性の硫酸カルシウムベースの製品、例えば石膏ウォールボード製品、特に高温において減少した収縮性を有する製品に関する。本発明は、石膏及び収縮抵抗添加剤を含む硫酸カルシウムベースの製品を提供する。収縮抵抗添加剤はメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートである。【選択図】 図３
Description
本発明は、改良された高温抵抗性の硫酸カルシウムベースの製品、特に高温において減少した収縮性を有する硫酸カルシウムベースの製品に関する。
硫酸カルシウムベースの製品は、例えば屋内仕切壁（乾式壁としても知られるウォールボード、石膏ボード、又はプラスターボードを用いる）、及び天井を形成するか、或いは建物内のダクト（例えば換気ダクト）を収容するために、建物の建設において広く用いられている。
ウォールボードのような硫酸カルシウムベースの製品は、通常は、焼石膏又はスタッコとしても知られる硫酸カルシウムの半水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）の水性スラリーを、ライニング紙又はガラス繊維マットの２つのシートの間で乾燥することによって形成される。スラリーが乾燥して、焼石膏が水和されるにつれて、ライニングシート／マットの間に挟まれている石膏（硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ））の硬質で剛性のコアが形成される。
ウォールボード又は天井タイルが、建物火災において遭遇するもの、又は高温の流体を移送するダクトを収容するために用いられるウォールボードが遭遇するもののような高い温度に曝されると、石膏内に含まれている結晶水が排除されて硫酸カルシウムの無水石膏が生成する。初めは、これは、ウォールボード／天井タイルを横切る熱伝達が減少して、ダクトから放射されるか又は建物火災中に生じる熱を封じ込めるのが促進されるという有利性を有する。しかしながら、約４００〜４５０℃の温度においては、初めに形成されたＡＩＩＩ相の無水石膏（γ−ＣａＳＯ４又は「可溶性」無水石膏としても知られる）がＡＩＩ相（又は「不溶性」無水石膏）に転化し、この相変化によってウォールボード／タイルの収縮、即ち寸法安定性の損失がもたらされる。この収縮（ウォールボード／タイルの長さ又は幅の約２％、或いはウォールボードの体積の約６％になる可能性がある）によって、しばしば、ウォールボードがそれらの支持構造体から剥離する。これは明らかに望ましくない。これによって、ダクトが高温に曝された状態にされる可能性がある。更に、ウォールボードを屋内仕切壁のために用いていて、火災が発生した状況においては、収縮によって隙間が残されて、火源に隣接している部屋が熱／炎の影響に曝される可能性がある。また、隙間によって火源中に酸素が侵入し、火に燃料が注がれて防火扉の効果が失われる。
より高い温度（６００℃超）においては、不溶性の無水石膏が焼結し始めて、ウォールボード体積の大きな減少がもたらされる。これによって非常に大きな収縮がもたらされ、それらはもはやそれらの支持構造体によって支持されなくなるので、最終的には内壁／天井／ダクトケーシングの崩壊が引き起こされる。
収縮を減少させる試みにおいて、ウォールボードのような硫酸カルシウムベースの製品の耐熱性を向上させる努力が行われている。
例えば、収縮を減少させるためにウォールボードの石膏コア中における添加剤としてマイクロシリカを用いることが、ＥＰ−０２５８０６４から公知である。
しかしながら、これらの添加剤は６００℃より高い温度においてしか効果を有さず、即ち、より低い温度においてはボードの収縮は阻止せず、約１０００℃のような温度において１０％より多い線収縮が未だ見られる。
硫酸カルシウムウォールボードコアにナトリウムトリメタホスフェート（ＳＴＭＰ）、ナトリウムヘキサメタホスフェート（ＳＨＭＰ）、又はアンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）を加えて、強度、垂れ抵抗性、及び乾燥中の収縮性を向上させることは、ＷＯ−９９／０８９７９及びＷＯ−００／０６５１８から公知である。高温への曝露中の収縮に対するこれらの添加剤の効果は記録されていない。トリメタホスフェートイオン及びＡＰＰは、焼石膏の水和速度を加速して、それによってウォールボードコアに関する硬化時間を減少させることが見出された。
ＷＯ−２０１２／０６９８２６においては、硫酸カルシウムベースの製品の耐火性を増大させるための、アルミニウム及びアンモニウムホスフェート添加剤の使用が開示されている。アンモニウムポリホスフェート（ＡＰＰ）は、焼石膏の水和時間を減少させ、硬化時間を加速させることが見出された。
硫酸カルシウムベースの製品はまた、金属物体を鋳造するためにも用いられている。硫酸カルシウムの鋳型は、溶融した金属を充填する前に７００〜９００℃に加熱される。かかる硫酸カルシウムベースの鋳型の高温収縮を制御して、鋳型がリークしないことを確保し、鋳造金属製品が歪まないことを確保することが重要である。
本発明の好ましい目的は、例えばダクトと接触している間、建物火災中、又は金属製品の鋳造中の熱への曝露の後に減少した収縮を有する改良された耐熱性の硫酸カルシウムベースの製品を提供することである。かかる改良された耐熱性の製品は、特に、建物内の屋内仕切壁を形成するためのウォールボード又はパネル、天井タイル、換気／排煙ダクトを収容するためのウォールボード又はパネル、ウォールボード／パネル／タイルを接合するための目地材料として、或いは金属製品の鋳造において用いるための鋳型のための用途を有することができる。
したがって、第１の形態においては、本発明は、石膏及び収縮抵抗添加剤を含み、収縮抵抗添加剤はメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートである硫酸カルシウムベースの製品を提供する。
メラミンポリホスフェートは、Ｃ３Ｈ６Ｎ６・（Ｈ３ＰＯ４）ｎ（式中、ｎは２より大きい）である。メラミンピロホスフェートは、Ｃ３Ｈ６Ｎ６・（Ｈ３ＰＯ４）ｎ（式中、ｎは２である）である。
本発明者らは、硫酸カルシウムベースの製品、例えばウォールボードの石膏コア中にメラミンポリホスフェート（ＭＰＰ）又はメラミンピロホスフェートを含ませると、ボードを高温に曝露した際のウォールボードの収縮が減少することを見出した。６００℃より高い温度における効果しか有しないマイクロシリカとは異なり、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートは約３５０℃において効果を有し始め、この時点で吸熱性の分解を受けて（リン酸を生成し）、これによりヒートシンクとして機能する。ＭＰＰはまた、可溶性から不溶性の硫酸カルシウム無水石膏への転移が起こる温度を上昇させて、それによってより高い温度（約８００℃）に達するまで製品を相変化から生じる収縮に抵抗させるようにも機能する。
「硫酸カルシウムベースの製品」という用語には、ウォールボード（ライナーを有するか又は有しない）（繊維強化材を有するか又は有しない）、タイル（例えば天井タイル）、ダクト収容パネル、目地材料（例えば隣接するウォールボード／タイル／パネル等を接合するため）、並びに金属製品を鋳造するための鋳型を含めることができる。
硫酸カルシウムベースの製品は複合体製品であってよく、例えばそれは、２つのライナー（例えば紙ライナー又はガラス繊維マット）の間に挟まれている石膏マトリクスコア（収縮抵抗添加剤を含む）を有するウォールボードであってよい。
「石膏」という用語は、主として硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）を指すように意図される。
好ましい態様においては、ＭＰＰを収縮抵抗添加剤として用いる。石膏の半水和物（焼石膏）の二水和物（石膏）への硬化を加速することが見出されているＡＰＰと異なり、ＭＰＰは加速を引き起こさないことが分かった。硬化の加速は、可能な添加レベルを制限し、製造プラントに対してそれらのプロセスへのより小さい制御を与えるので望ましくない。実際、ＭＰＰは硬化の僅かな遅延を引き起こすことが見出された。
好ましくは、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェート収縮抵抗添加剤は、０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％、最も好ましくは２〜５重量％の量で含ませる。
好ましくは、硫酸カルシウムベースの製品はガラス繊維を含まない。ガラス繊維は、通常は、石膏内に機械的ネットワークを形成し、これによって熱に曝露した後の製品の構造的完全性を維持することを助けるために用いる。しかしながら、本発明者らは、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートを含ませることによって、ガラス繊維を用いないで構造的完全性を維持することができるような量だけ収縮を減少させることができると考える。
硫酸カルシウムベースの製品には、ＭＰＰに関して観察される硬化時間の僅かな遅延を相殺する促進剤のような添加剤を含ませることができる。促進剤は、例えば、糖又は界面活性剤の添加剤を有する新しく粉砕した石膏であってよい。かかる促進剤としては、Ground Mineral NANSA（ＧＭＮ）、耐熱性促進剤（ＨＲＡ）、及びボールミル促進剤（ＢＭＡ）を挙げることができる。或いは、促進剤は、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、又は硫酸カリウムのような化学添加剤であってよい。幾つかの場合においては、複数の促進剤の混合物、例えば硫酸塩促進剤と組み合わせたＧＭＮを用いることができる。更なる代案として、例えばＵＳ−２０１０／０１３６２５９に記載されているように、超音波を用いてスラリーの硬化速度を加速させることができる。
第２の形態においては、本発明は、焼石膏及び収縮抵抗添加剤を含む水性スラリーを乾燥することによって硫酸カルシウムベースの製品を形成する方法であって、収縮抵抗添加剤はメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートである上記方法を提供する。
「硫酸カルシウムベースの製品」という用語には、ウォールボード（ライナーを有するか又は有しない）（繊維強化材を有するか又は有しない）、タイル（例えば天井タイル）、ダクト収容パネル、目地材料（例えば隣接するウォールボード／タイル／パネル等を接合するため）、並びに金属製品を鋳造するための鋳型を含めることができる。
硫酸カルシウムベースの製品は複合体製品であってよく、例えばそれは、２つのライナー（例えば紙ライナー又はガラス繊維マット）の間に挟まれている石膏マトリクスコア（収縮抵抗添加剤を含む）を有するウォールボードであってよい。この態様においては、この方法は、焼石膏及びＭＰＰを含む水性スラリーを、２つのライナー（例えば紙ライナー又はガラス繊維マット）の間で乾燥することを含む。
「焼石膏」という用語は、主として硫酸カルシウム半水和物（ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ）を指すように意図されるが、硫酸カルシウム二水和物よりも低い結合水含量を有する任意の他の硫酸カルシウム化合物（例えば硫酸カルシウム無水石膏）も包含することができる。
好ましくは、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートは、０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％、最も好ましくは２〜５重量％の量でスラリー中に含ませる。
好ましい収縮抵抗添加剤はＭＰＰである。これは、ＡＰＰとは異なり、焼石膏の硬化時間を加速しないことが見出された。
硫酸カルシウムベースの製品は、好ましくはガラス繊維を含まない。ガラス繊維は、通常は、石膏内に機械的ネットワークを形成し、これによって熱に曝露した後の製品の構造的完全性を維持することを助けるために用いる。本発明者らは、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートを加えることによって、ガラス繊維がもはや不要である程度まで高温収縮が減少すると考える。したがって、好ましくは、本方法は、無機（ガラス）繊維の不存在下において、石膏及びＭＰＰ／メラミンピロホスフェートを含む水性スラリーを乾燥することを含む。
本方法には、乾燥前にスラリーにガラスマットを加えることを含ませることができる。スラリーは、通常は金型内で乾燥する。マットは、スラリーの一部又は全部を金型に加えた後にスラリーの表面上にそれを配することによって加えることができ、或いは、これはスラリーを加える前に金型の底部内に配することができる。マットを空の金型の底部に配するか、又は満たされた金型のスラリーの表面上に配すると、マットは石膏コアの表面に配置される。スラリーの一部しか加えていない時点でこれを金型に加えると、これは石膏コア内に埋封される。
硫酸カルシウムベースの製品には、促進剤のような添加剤を含ませることができる。促進剤は、例えば、糖又は界面活性剤の添加剤を有する新しく粉砕した石膏であってよい。かかる促進剤としては、Ground Mineral NANSA（ＧＭＮ）、耐熱性促進剤（ＨＲＡ）、及びボールミル促進剤（ＢＭＡ）を挙げることができる。或いは、促進剤は、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、又は硫酸カリウムのような化学添加剤であってよい。幾つかの場合においては、複数の促進剤の混合物、例えば硫酸塩促進剤と組み合わせたＧＭＮを用いることができる。これらの態様においては、この方法は、石膏、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェート、及び促進剤を含む水性スラリーを、場合によっては上記で議論したように２つのライナーの間で乾燥することを含む。また、ガラスマットを促進剤と一緒に（上記で議論したように）含ませることもできる。
第３の形態においては、本発明は、熱への曝露中に硫酸カルシウムベースの製品における収縮を減少させるための石膏マトリクス中の添加剤としてのメラミンポリホスフェート／メラミンピロホスフェートの使用を提供する。
好ましくは、ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートは、２つのライナー（例えば紙ライナー又はガラス繊維マット）の間に挟まれている石膏コア（ＭＰＰ／メラミンピロホスフェートを含む）を有する複合体ウォールボードにおいて収縮を減少させるための添加剤として用いる。
好ましくは、製品の収縮を減少させるために、０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％、最も好ましくは２〜５重量％の量のＭＰＰ／メラミンピロホスフェートを用いる。
以下の実施例は例示のみの目的で与える。
対照試料１：
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量に対して）０．１重量％の粉砕石膏促進剤（ＧＭＮ：Ground Mineral NANSA）とブレンドし、４０℃において１３５０ｇの水に加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。親指硬化は、硬化している石膏の一部の上に親指の端を押し付けることによって測定される。硬化している石膏中にもはや跡を形成することができないような十分な強度が得られる時点を記録する。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量に対して）０．１重量％の粉砕石膏促進剤（ＧＭＮ：Ground Mineral NANSA）とブレンドし、４０℃において１３５０ｇの水に加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。親指硬化は、硬化している石膏の一部の上に親指の端を押し付けることによって測定される。硬化している石膏中にもはや跡を形成することができないような十分な強度が得られる時点を記録する。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
対照試料２：
１５００ｇのスタッコを０．１重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５重量％（即ち７．５ｇ）のJohns Manvilleガラス繊維を４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのスタッコを０．１重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５重量％（即ち７．５ｇ）のJohns Manvilleガラス繊維を４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
ＭＰＰ試料１：
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．３重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）２．５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．３重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）２．５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
ＭＰＰ試料２：
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．３重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５％のJohns Manvilleガラス繊維及び２．５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．３重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５％のJohns Manvilleガラス繊維及び２．５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
ＭＰＰ試料３：
１５００ｇのＤＳＧスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．５重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのＤＳＧスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．５重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
ＭＰＰ試料４：
１５００ｇのＤＳＧスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．５重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５％のJohns Manvilleガラス繊維及び５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
１５００ｇのＤＳＧスタッコを（スタッコの重量を基準として）０．５重量％の粉砕石膏促進剤とブレンドした。（スタッコの重量を基準として）０．５％のJohns Manvilleガラス繊維及び５重量％のＭＰＰを４０℃において１３５０ｇの水中に１０秒間分散させ、次に乾燥ブレンドを加えた。これを大型のワーリングブレンダー内で１０秒間混合し、得られたスラリーを１００×５０×１１ｍｍ及び２００×２００×１２．５ｍｍの真鍮製の金型に注入して硬化させた。親指硬化は１０分間未満であった。試料を１時間水和させた後、これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
メラミンピロホスフェート試料１：
（スタッコの重量を基準として）２．５重量％のメラミンピロホスフェートを、Ultra-Turrax高剪断ミキサーを用いて１４０ｍＬの水道水中に５分間分散させ、次に２００ｇのスタッコを加えた。これを手で１分間混合し、得られたスラリーを直径１２．５ｍｍの石膏シリンダーに成形した。これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
（スタッコの重量を基準として）２．５重量％のメラミンピロホスフェートを、Ultra-Turrax高剪断ミキサーを用いて１４０ｍＬの水道水中に５分間分散させ、次に２００ｇのスタッコを加えた。これを手で１分間混合し、得られたスラリーを直径１２．５ｍｍの石膏シリンダーに成形した。これらを４０℃のオーブンに移し、一晩（少なくとも１２時間）乾燥させた。
このメラミンピロホスフェートと比較するために、（ａ）上記と同様であるが、メラミンピロホスフェートを加えない石膏シリンダー、（ｂ）上記と同様であるが、メラミンピロホスフェートに代えて２．５重量５のＭＰＰを加えた石膏シリンダー、及び（ｃ）上記と同様であるが、メラミンピロホスフェートを加えず、（スタッコの重量を基準として）２．０重量％のマイクロシリカを加えた石膏シリンダーを形成した。比較の結果を下記において議論し、図３に示す。
面収縮：
１００×５０×１１ｍｍの試料のそれぞれに関して、最初の測定値（長さ及び幅）を記録し、次に試料を約１０００℃に１２０分かけて（２０℃／分で約２００℃まで、その後、徐々にゆっくりと減少した速度で）加熱した。冷却した後、試料の寸法を再測定した。試料の最初の面積と加熱処理した試料との間の差として面収縮を計算し、これを図１に示す。
１００×５０×１１ｍｍの試料のそれぞれに関して、最初の測定値（長さ及び幅）を記録し、次に試料を約１０００℃に１２０分かけて（２０℃／分で約２００℃まで、その後、徐々にゆっくりと減少した速度で）加熱した。冷却した後、試料の寸法を再測定した。試料の最初の面積と加熱処理した試料との間の差として面収縮を計算し、これを図１に示す。
ＭＰＰを含む全ての試料は、ＭＰＰを含まない対照試料と比べて面収縮の大きな減少を示したことが分かる。収縮の減少は、２．５重量％程度の低いＭＰＰによって達成された。実際に、ＭＰＰの量を５重量％へ倍増することは、面収縮の有意な更なる減少を示さない。
試料を亀裂に関して検査し、結果を下表２に示す。
線収縮：
直線変位変換器に取り付けたセラミック棒を用いて、２００×２００×１２．５ｍｍの試料の線収縮を測定した。試料を他の複数のセラミック棒によって支持し、加熱炉内において１０００℃に（約４４℃／分の初期速度で６００℃まで、次に徐々にゆっくりと減少した速度で）加熱した（ＩＳＯ−８３４に準拠）。結果を図２に示す。
直線変位変換器に取り付けたセラミック棒を用いて、２００×２００×１２．５ｍｍの試料の線収縮を測定した。試料を他の複数のセラミック棒によって支持し、加熱炉内において１０００℃に（約４４℃／分の初期速度で６００℃まで、次に徐々にゆっくりと減少した速度で）加熱した（ＩＳＯ−８３４に準拠）。結果を図２に示す。
１０００℃における線収縮は、ＭＰＰを含む全ての試料に関して約５％減少することが分かる。線収縮の最も大きな減少は、５％のＭＰＰを含む試料において見られた。
図３は、メラミンピロホスフェートに関する線収縮の結果を示す。収縮の減少はＭＰＰを用いて得られたものと匹敵する、即ち、対照試料（メラミンピロホスフェートを有しない）に関する約１９％と比べて約１０％の収縮であることが分かる。
Claims (21)
- 石膏及び収縮抵抗添加剤を含み、収縮抵抗添加剤はメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートである、硫酸カルシウムベースの製品。
- 収縮抵抗添加剤が０．１〜２０重量％の量で与えられている、請求項１に記載の製品。
- 収縮抵抗添加剤が２〜５重量％の量で与えられている、請求項２に記載の製品。
- ガラス繊維を実質的に含まない、請求項１〜３のいずれかに記載の製品。
- 促進剤を更に含む、請求項１〜４のいずれかに記載の製品。
- 製品が、ウォールボード、パネル、タイル、目地材料、又は金属鋳造用の鋳型である、請求項１〜５のいずれかに記載の製品。
- 製品が、２つのライナーの間に挟まれている石膏及び収縮抵抗添加剤のコアを含む複合体ウォールボードである、請求項６に記載の製品。
- 焼石膏及び収縮抵抗添加剤を含む水性スラリーを乾燥することによって硫酸カルシウムベースの製品を形成する方法であって、収縮抵抗添加剤はメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートである上記方法。
- 水性スラリーが０．１〜２０重量％の量のメラミンポリホスフェートを含む、請求項８に記載の方法。
- 水性スラリーが２〜５重量％の量のメラミンポリホスフェートを含む、請求項９に記載の方法。
- 水性スラリーがガラス繊維を実質的に含まない、請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
- 水性スラリーが促進剤を更に含む、請求項８〜１１のいずれかに記載の方法。
- 製品が、ウォールボード、タイル、パネル、目地材料、又は金属を鋳造するための鋳型である、請求項８〜１１のいずれかに記載の方法。
- 製品が複合体ウォールボードであり、方法が２つのライナーの間で水性スラリーを乾燥することを含む、請求項１３に記載の方法。
- 熱への曝露中に硫酸カルシウムベースの製品における収縮を減少させるための石膏マトリクス中の添加剤としてのメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートの使用。
- 硫酸カルシウムベースの製品が、ウォールボード、タイル、パネル、目地材料、又は金属を鋳造するための鋳型である、請求項１５に記載の使用。
- 収縮を減少させるために０．１〜２０重量％の量の添加剤を用いる、請求項１５又は１６に記載の使用。
- 収縮を減少させるために２〜５重量％の量の添加剤を用いる、請求項１７に記載の使用。
- 実質的にここに記載されているいずれかの態様としての硫酸カルシウムベースの製品。
- 実質的にここに記載されているいずれかの態様としての硫酸カルシウムベースの製品を形成する方法。
- 実質的にここに記載されているいずれかの態様としてのメラミンポリホスフェート又はメラミンピロホスフェートの使用。
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