JPH01224252A

JPH01224252A - 石こう成形板の製造方法

Info

Publication number: JPH01224252A
Application number: JP4840288A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hasegawa; 俊雄長谷川; Noburu Yoshida; 吉田　宣; Yoshinori Hado; 羽藤　美徳; Tomi Endo; 遠藤　十三
Original assignee: Asano Slate Co Ltd
Current assignee: Asano Slate Co Ltd
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1989-09-07
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH07112945B2

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】ａ、　産業上の利用分野本発明は、口型無水石こう、パルプ等を主成分とする石
こう成形板の製造方法に関するものである。

ｂ、　従来の技術 ■型態水石こうを主原料として押出成形によって製造さ
れる石こう板は、例えば特公昭５１−２７６９３゜特公
昭５４−１７７７０等に開示されている。特公昭５１−
２７６９３には、石こうの種類、混水量について開示が
あり、増粘剤および必要に応じて繊維、充填材。

顔料、硬化調節剤が原料として用いられている。

特公昭５４−１７７７０には、■型態水石こう、メチル
セルロース、硬化促進剤、水を原料とした押出成形品の
製造方法が開示されている。

これらの押出成形品における繊維として、上記各公報の
実施例等を参照にすると、アスベスト。

ガラス繊維、ロックウールの無機質繊維、塩化ビニル等
の合成繊維が開示され、これらの繊維を用いたもの、あ
るいは繊維なしの配合が例示されている。押出成形にお
いてアスベストは有効な補強繊維であったが、吹付材に
おけるアスベスト公害の問題があって使用が困難となっ
た。ガラス繊維。

ロックウール等の無機質繊維は混練、押出成形の際に折
損を生じて有効な補強が得られ難い欠点がある。また合
成繊維類は繊維同士の絡みが強く、分散性が悪いために
表面平滑性が得られず、成形板として不均一であり、繊
維としての有効な補強効果が得られず、掻めて脆い性状
のものであった。

繊維を配合しない場合も同様に脆い性状のものであり、
特定な小用途のみにしか使えない材料であった。

Ｃ４発明が解決しようとする課題石こう板は建築材料として運搬し、切断、加工し、組立
てられて使用されるので、取扱のハンドリング性および
製品の強度が要求される。このため押出成形による石こ
う成形板は、脆性を改善するために有効な補強繊維の配
合が必要であり、補強繊維としては石こうの水和に悪影
響を与えず、均一な分散性をもち、表面平滑性を保持で
きるものが必要である。

本発明者等は、繊維を配合した際に生じる、石こうの水
和の阻害１強度低下および繊維の折損、分散性不良で補
強効果が悪いと言った課題について検討を行った。

その結果、下記の課題について改善の必要が認められた
。

ｉｌｌ　　ｎ型無水石こうに繊維を配合して、石こう板
の脆性を改善し、有効な補強効果を得ること。

（２）ｎ型無水石こうに繊維を配合して、押出成形にお
ける繊維の均一分散性を保持し、表面平滑性を向上する
こと。

（３）ｎ型無水石こうの水和は繊維類としてアスベスト
、無機質繊維１合成繊維等を配合しても全く影響しない
が、有機質であるパルプを配合すると硬化促進剤を添加
しても水和が進行し難い場合がある。パルプを補強用の
繊維として用いて高い水和率を得ること。

（４）ｎ型無水石こうの水和率を改善するために、硬化
促進剤を添加するが、逆に長さ変化率や白華等の品質の
低下を招くおそれがあるので、硬化促進剤の添加量を低
減すること。

ｄ、　課題を解決するための手段本発明者等は、上記課題について鋭意研究を行った結果
、ｎ型無水石こう、パルプを主原料として、押出成形に
よって得られた石こう成形板を冷却養生すること、また
混練時に冷却混練してから押出成形し、得られた成形板
を冷却養生することによってその目的を達成し得るとの
知見に基づいて、本発明を完成したものである。

すなわち本発明は、ｎ型無水石こう４０〜９９重量％、
パルプ１〜１０重量％を主成分として混練り、押出成形
し、得られた石こう成形板を０〜２２℃で冷却養生する
こと、また０〜２５℃で上記原料を冷却混練して押出成
形を行い、得られた石こう成形板を０〜２２℃で冷却養
生する石こう成形板の製造方法を提供するものである。

本発明における原料配合の詳細は次の通りである。

ｎ型無水石こう４０〜９９重量％、バルブ１〜１０重量
％を主成分とし、必要に応じて、補強繊維０〜２重量％
、無機質充填材０〜５９重量％を配合する。

さらに外削で硬化促進剤、増粘剤も配合することができ
る。

ｎ型無水石こうは、二水石こうの焼成物あるいは弗酸製
造時に副生ずるｎ型無水石こう等が用いられる。ｎ型無
水石こうの配合割合は４０〜９９重量％であり、９９重
量％を越えると繊維の補強効果。

板材の柔軟性が期待できずに必要性状を得ることができ
ない、また４０重量％未満では石こうが完全に水和して
も結合材量の不足で繊維複合の効果を得ることができな
い。

繊維としては、パルプが補強効果１分散性２表面平滑性
の面から好適なものとして用いられる。

パルプ（セルロースとして）量は１〜１０重量％であり
、１重量％未満であると補強効果が望めない、１０重量
％を越えると成形時にパルプの分散が悪く材料の均質性
および表面平滑性が得られ難く、また建築材料として不
燃性能が得られなくなる。

パルプは必要に応じて叩解を行う、その叩解度はカナダ
標準フリーネス（Ｃ３Ｆ）で７００〜５０ｍ　ｊ！であ
す、パルパー、ディスクリファイナ−、コーン型リファ
イナー、ディスインテグレー夕、ハンマ−ミル等の湿式
あるいは乾式の汎用の粉砕機を用いて行う。

パルプ以外の補強繊維としては、ガラス繊維。

炭素繊維、ロックウール等の無機質繊維およびポリアミ
ド、ポリプロピレン、ポリビニールアルコール（ビニロ
ン）、ポリエステル、ポリエチレン。

アクリル等の汎用の合成繊維がバルブと併用して用いら
れる。繊維の長さは１０鶴以下、好ましくは６ｆｉ以下
である。補強繊維量は０〜２重量％であり、好ましくは
１％以下である。補強繊維は繊維の絡みが強く２％以上
配合すると、ファイバーボールを生し分散性が悪（なり
、表面平滑性が得られない。

無機質充填材としてアルカリ調整材、微細粉末。

充填材等が配合される。

アルカリ調整材としては、消石灰、セメント。

水ガラス、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム
等が挙げられる。アルカリ調整材は石こう混練物のｐｉ
（を８．０〜１３．Ｏの範囲一とするために０〜３重量
％程度の間で適宜配合される。パルプを配合した場合に
、石こうの水和率は著しく低下することがあるが、混練
物のｐＨをこの範囲とすることで、石こうの水和率を向
上することができた。しかし配合量が過剰になると、逆
に再び石こうの水和率を低下させることになる。

微細粉末は粉末度が１００００〜３００００ｄ／ｇ程度
であり、ｓｉｏ、分５０％以上で可溶性シリカを含有す
るものである９例えば珪藻土、ゼオライト、シリカダス
トあるいはカオリン、パイロヒライト等の粘土類等であ
り、これらを単独あるいは併用して用いると、石こうの
水和率の向上、押出成形における可塑性、繊維の分散性
および表面平滑性の向上に効果がある。微細粉末量は０
〜２０重量％であり、石こうの水和率の向上、押出成形
における繊維の分散性および表面平滑性の向上がなされ
るよう必要な量が配合される。

ここでベントナイト等のある種の粘土類は水和率の向上
効果がなく、また長さ変化率が大きくなるため微細粉末
として用いることは好ましくない。

充填材としては、石灰石、珪石、スラグ、フライアッシ
ュ、二水石こう、蛇紋岩、タルク、マイカ、ワラストナ
イト等の粉末、パーライト、バーミキュライト、シラス
バルン等の軽量材および製品不良の粉砕品（スクラップ
）が挙げられる。配合量はθ〜５９重量九程度である。

■型態水石こうの硬化促進剤としては、Ｈ，ＳＯ，。

ＫｚＳＯ＊、　（ＮＨ４）　ｚｓＯ４、Ｎａ　ｚｓＯ４
，Ｍｇ５Ｏｎ　＋　Ｚｎ５Ｏ＊、　Ｆｅ５Ｏａ、　Ｃｕ
５Ｏ，。

Ａ　ｊ！　２（ＳＯ４）３等の硫酸塩、および複塩例え
ばにＡ１　（ＳＯａ）ｘ・１２８ｚＯ，ＮａＡ　Ｉｔ　
（ＳＯｅ）ｔ　・１２ＨｚＯ，ＮＨ４Ａ　１　（ＳＯ４
）ｔ−１２１１！０等のミョウバン類、ＮａＣｌ　、Ｃ
ａＣｊ！　ｚ、　ＭｇＣ１ｚ等の塩化物、ＮａＨ３Ｏ＊
、ＫＨＳＯ３等の酸水素塩、ＮａＮＯｓ、ＮＨＪＯｓ。

にＮＯｌ等の汎用の硝酸塩が、単独あるいは併用して用
いられる。硬化促進剤量は■型態水石こうに対して０．
２〜２．０重量部である。この量が０．２重量部未満で
は４週間以上の養生を行っても所定の水和率に達せず、
曲げ強度等の性状も掻めて低くて実用に供する板材が得
られない、２．０重量部を越えて添加しても品質向上の
効果の割合は少なく、石こう成形板の長さ変化率の増大
を来し、遊離の硬化促進剤による白華現象が生じ、表面
が粉っぽくなり美観を損ねることとる。

増粘剤としては水溶性高分子剤のエチレンオキシド重合
体、アクリルアミド重合体、ポリビニルアルコール、メ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の汎用
のものが用いられる。配合量は全体の合計量に対して０
．１〜２．０重量部程度である。

本発明における製造工程は次の通りである。

原料配合物に必要な水を加えてニーグー、アイリッヒ型
ミキサー、真空土練機等の混練機で均一に分散するよう
に混練し、押出成形機で成形を行い、成形板を冷却養生
を行って水和硬化させる。

硬化後に成形板は必要に応じて乾燥を行い、規準寸法に
裁断して製品とされる。上記混練のさいに冷却混練する
場合もある。

冷却養生は養生槽において０〜２２℃の温度で行われる
。また相対湿度は５０〜１００％で、１〜１５日間程度
行われる。補強繊維としてパルプ以外の無機質繊維ある
いは有機質繊維を用いた場合には石こうの水和不良を生
じないが、バルブを用いた場合に冷却養生を行わないと
石こうの水和不良を生じる。

冷却養生を行うことで、石こうの水和速度、水和率およ
び曲げ強度等が向上して補強効果の高い高品質の石こう
成形板を得ることができた。冷却養生温度が０℃以下で
は成形板の未水和の水が凍結して好ましくない、また２
２℃以上になると水和速度が著しく低下して所定の性状
が得られなくなる。これは石こうの水和の遅延およびバ
ルブからの水和を阻害する有機質分の溶出が生ずるため
と思われる。

冷却混練は冷却養生と併用して、初期の水和の促進効果
を一層高めるために有効である。通常の混練において混
練り温度は２５℃以上、時には４０℃近くになる。養生
効果を高めるために、発生する熱を積掻的に取り去る必
要がある。冷却にはＮｔ。

ＣＯ□、Ａｒ等の冷媒体の挿入、氷の小塊、冷水の投入
あるいは混練器の外部からの冷却等が行われる。

冷却混練することで初期の水和速度が向上、高強度の性
状が得られると共に有機質増粘剤の熱劣化による押出成
形不能といったトラブルを防ぐこと、有機質増粘剤量の
低減に効果がある。冷却混練温度は０〜２５℃である。

同様に押出成形の際に発生する熱も、成形機のスクリュ
ー、ジャケットを同様に冷却して取り去ることができる
。

成形板は中空、凹、凸型等であり、中空率（空間、欠損
部分の割合であり、成形板を積み重ね生じる空間も含む
）１０％以上であることが、冷却の養生効果を高める上
で好ましい。特に初期の水和速度を向上し、高強度を得
ることができる。製品の種類によっては中実形状でもよ
い。

ｅ、　作用 ■型態水石こう、繊維、硬化促進剤、増粘剤および水を
混練して押出成形する方法において、脆性を改善するた
めにバルブを補強繊維として配合するが、バルブを配合
することで石こうの水和率が著しく阻害されることがあ
り、製品の性状が得られない場合がある。

上述したように、本発明によると、石こう成形板を０〜
２２℃で冷却養生すること、また０〜２５℃で冷却混練
して押出成形を行い、次いで同様の冷却養生することで
、水和率が向上し、高品質な従来にない新しい石こう成
形板が得られる。その作用は次のとおりである。

成形板を冷却養生することで、■型態水石こうの水和速
度が向上して、水和の促進効果が現われ、また石こうの
水和率の向上で石こうとバルブの複合の効果が有効に機
能して、高強度、高品質な石こう成形板を得ることがで
きる。

また、成形板を冷却養生することで、バルブに原因する
有機質分の溶出が制御され、石こうの水和に阻害作用が
な（なり、短期間に高強度、高品質な石こう成形板を得
ることができる。さらに中空形状品を押出成形品を冷却
養生することで、石こうの水和促進効果を一層高め、高
強度、高品質な石こう成形板を得ることができた。

また冷却混線および冷却養生を組合せることによって、
初期の水和促進効果を一層高め、それによって、初期に
二水石こうの骨格を形成し、後の二水石こう結晶の成長
が骨格内に発達して成形板を緻密化して、高強度、高品
質な石こう成形機を得ることができる。

さらに冷却養生等を行うことで、石こうの水和率が向上
し、石こうの硬化促進剤が低減でき、長さ変化率の低減
および白華現象を生じない製品が得られる。

ｆ、　実施例実施例１〜１０．比較例１〜６原料配合物をアイリッヒ型ミキサーで１分（５、高速回
転で乾式混合し、ニーダ−で成形に必要な水を加えて１
０分間混練して均一に分散させ、ついで混線物をスクリ
ュー型真空押出成形機で厚さ１５箇、幅２００ｍ　（中
空ＩＮ”１ｖａ−１７個、中空率２８％）に成形を行い
、成形板を所定の温度で１週間養生を行って水和硬化さ
せた。硬化後に成形板は６０±３℃で乾燥を行い、規準
寸法に切断して試験を行った。

比較例についても同様な方法で成形して試験を行った。

水量およびメチルセルロースは■型側水石こう。

繊維、無機質充填材に対して外削で加え、硬化促進剤は
石こうに対して外削で加えた。

また冷却温度は各々の設定値であり、混練温度で±４℃
、養生温度で±２℃程度の変動があった。

実施例および比較例について配合、性状試験結果を表−
１に示す。

迫］Ｌ里ＪＬ社ｎ型無水石こう　二弗酸製造時の副生無水石こう粉末度
５２１０ｄ１ｇ−ｐＨ３，１バルブ　　　　　：晒パルプの粉砕品　Ｃ５Ｆ　６４０
ｍ　ｌビニロン繊維：クラレ製　ビニロン［ｉｓｍゼオ
ライト　　　ニジ−クライト製粉末度１６３００ｃｊ／ｇ珪藻土　　　　　：イソライト工業製粉末度２４８０Ｍ／ｇシリカダスト　　：日本重化字型粉末度２３７００ａｊ／ｇ消石灰　　　　　：奥多摩工業製石灰石　　　　　：奥多摩工業製硫酸カリウム　　：試薬１級メチルセルロース：信越化学製ハイメトローズ９０Ｓ１１−１５０００逓」（駅プロ友比重　　　　　　：　ＪＩＳ　Ａ３４１８　　ｒ石綿セ
メントけい酸カルシウム板」に準拠。

（ＪＩＳにおけるかさ比重を略称）曲げ強度　　　　：ＪＩＳ＾５４１８　　ｒ石綿セメン
トけい酸カルシウム板」に準拠。

長さ変化率　　　：ＪＩＳ＾５４１８　　ｒ石綿セメン
トけい酸カルシウム板」に準拠。

衝撃試験　　　　：　ＪＩＳ　［６９１１ｒ熱硬化製プ
ラスチ７ク一般試験方法」のシャルピー衝撃強さ試験に準拠。

水和率　　　　　：粉砕試料を４５℃で乾燥し、これを
２００℃で仮焼して、重量減少量から石こうの配合に対する水和率を測定。

ｐＨ：混線試料５ｇを蒸留水５０ｃｃに希釈し、５分後にｐＨメーターにて測定。

分散性　　　　　：ｗ４維の分散、絡みの程度を混練物
にて目視観察して判定。

◎　良好 ○　はぼ良好 Δ　一部に繊維の小さなファイバーポールあり ×　全体に繊維のファイバーポールあり表面平滑性　　　；試験片２０Ｘ３０Ｃ１１を目視観察
して表面の凹凸の状態を判定。

◎　良好 ○　はぼ良好 △　一部に小さな凹凸の状態あり ×　全体に大きな凹凸の状態ありｇ、　発明の効果ｎ型無水石こう、繊維、硬化促進剤、増粘剤および水を
混練して押出成形する方法において、ｎ型無水石こうに
パルプを補強繊維として配合し、得られた石こう成形板
を冷却養生すること、また冷却混練と冷却養生を組合せ
ることで、水和率が向上し、高品質な従来にない新しい
石こう成形板が得られた。すなわち、＋１１　　成形板を冷却養生することで、ｎ型無水石こ
うの水和速度が向上し、パルプに原因する有機質分の溶
出が抑制され、水和の促進効果が現れ、石こうとパルプ
の複合の効果が有効に機能して、高強度、高品質な石こ
う成形板を得ることができた。

（２）　中空形状の押出成形品を冷却養生することによ
って、石こうの水和効果を一層高め、高強度。

高品質な石こう成形板を得ることができた。

（３）　　冷却混線および冷却養生を組合せることによ
って、石こうの水和効果を一層高め、高強度。

高品質な石こう成形板を得ることができた。

（４）　　冷却養生等を行うことで、石こうの水和率が
向上し、石こうの硬化促進剤が低減でき、長さ変化率の
低減および白華現象を生しない製品が得。

られるようになった。

（５）ｎ型無水石こうを使用した石こう板として、曲げ
強度、衝撃強度、長さ変化率に優れ、白華現象も無く、
表面平滑性に優れ、切断、加工１組立て等のハンドリン
グ性にも優れた不燃材料が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）II型無水石こう４０〜９９重量％、パルプ１〜１
０重量％を主成分とする原料を混練し、押出成形して、
得られた成形体を０〜２２℃で冷却養生することを特徴
とする石こう成形板の製造方法。
（２）II型無水石こう４０〜９９重量％、パルプ１〜１
０重量％を主成分とする原料を０〜２５℃で冷却混練し
、混練物を押出成形して、得られた成形体を０〜２２℃
で冷却養生することを特徴とする石こう成形板の製造方
法。
（３）II型無水石こう、パルプの他に補強繊維０〜２重
量％、無機質充填材０〜５９重量％を配合する特許請求
の範囲第（１）〜（２）項記載の石こう成形板の製造方
法。