JPH04104923A - 石こうボード、およびその連続形成方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、石こうボードに関連し、特にボードに繊維状
スタッコ全組み入れる連続工程によって可変性のある。

しかも予測可能な密度をもつ石こうボードの製造に向け
られている。

（従来の技術） 石こうボード製品を製造するにＦｉ、燗焼石こうとも呼
ばれるかつ半水石こう（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２０）で
もある石こうスタッコ、およびその他の混和剤を水で混
ぜ合わせてスラリーヲ形成し。

次いでそれを希望する形に成型し、凝結させ。

さらに乾燥させる。石こうボードを製造する場合、従来
から使用される標準服焼石こう、すなわち石こうスタッ
フは、標準的な先行技術の工程に従って、正常大気圧下
でケトル、フラスコまたは回転燃焼器で生成される。凝
結作用とは。

二水石こう（Ｃ１１ＬＳＯ４２８２０）　　である凝結
面こうにスタッコ全変換する水和作用である。従来式の
製造法では、製造されたボードはおよそ１６５０　ｌｂ
／Ｍ８Ｆないし１９００１ｂ／ＭＳＦのかなり狭い範囲
の密度を有する。もし可変性のあるしかも予測可能な密
度を有する許容ボード製品を作る方法が見出されたなら
ば、それは非常に望ましいことである。軽量でしかも頑
丈がボードは特に役立つであろう。

（発明が解決しようとする課題） 従って、ボード１フィート当りの低減された水の量を含
みかつ可変性が６Ｄしかも予測可能な密度を備えた高品
質の石こうボードをベースとした製品を提供することが
本発明の目的である。

最少限の乾燥時間およびコストで製品を製造するために
使用され得る、石こうをベースとした製品を作る連続方
法を提供することが本発明のもう１つの目的である。

可変性がありしかも予測可能な密度を有する石こうボー
ドを作ることのできる石こうをベースとした構成要素を
提供することが本発明のさらにもう１つの目的である。

ボード１フィート当りの水の量および密度は低減された
が、しかしまだ強度およびその他商業ベースの用途にと
って必要な物理的性質を備えている石こうボードを提供
することが本発明のまたもう１つの目的である。

（課題を解決するための手段および作用）上記の目的は
本発明の方法、す々わち可変性のあるしかも予測可能な
密度を備えた石こウホードの製造工程をもたらし、かつ
ボード形成中の水の需要量を低減させるために、繊維半
スタッコを石こうボード形成要素の中に組み入れること
を特徴とする工程によって達成される。繊維状スタッコ
の製造は５石こうの繊維状スタッコ（繊維状半水石こう
）への実質的変換をもたらすのに十分な熱および圧力に
１通常の石こう（二水石こう）のスラリーを当てること
によって達成され得る。ファイバーへの変換は１石こう
およびスラリー（例えば重量比で水：石こうがおよそ１
０：１または１：２）を、水蒸気および水で加圧された
。かつ温度が１１０°および１８０℃の間の、従来式圧
力容器（オートクレーブなど）を連続的に通過させるこ
とによって適当に遂行される。あるいはまた、繊維状ス
タッコを生成するために、攪拌バッチ式オートクレーブ
を使用することもできる。滞留時間は石こうの粒子が繊
維状の半水石こうに実質上変換される程度とする。本発
明のもう１つの有利な実施例では、繊維軟石こうおよび
水のスラリーを。

上記の従来式圧力容器を連続的に通過させることによっ
て１石こうファイバーが繊維状スタッコに変換される。

さらにもう１つの有利な実施例では、石こうファイバー
は、標準スタッコとブレンド嘔せて本発明の石こうボー
ドに成型する前に、標準燗焼装置によって繊維状スタッ
コに変換される。

オートクレーブまたはその他の変換器を出た後に、湿っ
た燗焼材料は都合よく希釈されて。

次に標準服焼石こうと組合わせるためにミキサーへ送ら
れる水流の中に所定の塊の材料を具備する。本明細書お
よび特許請求の範囲に使用されている“標準服焼石こう
“または“標準スタッコ“という用語は、例えば米国特
許第２、３４１．４２６号明細書で記述されたような正
常の大気圧でケトル形燃焼器または回転燃焼器で、通例
の先行技術の工程に従って生成され得る標準的（非繊維
状）の燗焼石こうを意味する。もう１つの実施例では、
繊維状スタッコ／水スラリーはそのファイバー含有量を
増加させるために脱水され１次いで標準燃焼スタッコと
連続的にブレンドされ得る。いずれかの方法で生成され
た混合物を凝結させ、乾燥させて本発明の石こう製品を
形成する。

このような構成によれば１石こう結晶体またはファイバ
ーから生成された繊維状スタッコは、標準服焼石こうと
組合わされて、可変性がちり、しかも可測可能な密度の
石こうボードを製造することができる。

このボードの密度は繊維状スタッコの含有量に反比例し
て変動するものであり１本発明の各工程を経て標準壁板
および無機絶縁ボードとして適する軽量ボードが形成さ
れる。

（実施　列） 本発明の方法は石こう５すなわち二水石こう（ＣａＳＯ
４・２Ｈ２０）を連続式またはバッチ式オートクレーブ
（気密容器）のいずれかにより、またはその他の適当な
燃焼装置によって、標準スタッコ（化粧しっくい）と混
合して石こうボードを形成するためのスタッコファイバ
ーに変換することにより実行される。標準スタッコ供給
材料は１例えば天然岩または天然岩および化学処理石こ
うのブレンドも含めた化学処理によって得られたもの（
例えば１石こうクリスタルまたはファイバー）等の石こ
う源から、従来式パッチまたは連続燃焼によって得られ
た生成物でよい。石こう源は燃焼の前に都合のよいよう
に粉砕される。本発明の石こうボード製造に使用するた
めに、標準スタッコは連続的に生成され、かつおよそ６
０ないし１００ｃｃの分散コンシスチンシー（流動性あ
るいは固体性）を有することが特に望ましい。

繊維状スタッコのための開始材料も同様に、天然または
化学石こう源から得られたものでよく１例えば、細かく
粉砕された粉末石こうまたは石こうファイバーの形であ
り得る。石こうファイバーは正常大気圧およびおよそ１
２０℃ないし１９０℃の範囲の温度で、かままたは回転
燃焼器で燃焼することによって繊維状スタッコに変換さ
れ得る。燃焼はおよそ１ないし３時間適当に行なわれる
。燃焼はまた。以下で詳述するように１石こうファイバ
ーのスラリー液をオートクレーブに入れることによって
も遂行され得る。

本発明の繊維状スタッコをオートクレーブで連続生産す
ることについて、第１図をさらに詳しく参照すると１石
こうは、適当なミキサー２によって懸濁液状に材料が維
持されているスラリータンク１の中に連続的に供給され
る。タンク１にはできれば加熱手段を具備することが望
ましい。タンク１内での分散に先立って、使用される石
こうは１００メツシュのふるいヲ少なくともおよそ８０
チが通過する細かさに粉砕または別の方法で細かく砕か
れる。できれば、少なくともおよそ９０チが１００メツ
シュのふるいを通過することが望ましい。もし石こうフ
ァイバーを使用した場合は、粉砕工程を省略することが
できる。懸濁液はまた。米国特許第４，０２９，５１２
号明細書に発表された繊維状アルファー半水石こうを形
成するのに適している少量の晶癖条件剤も含んでいる。

およそ１０ないし７０％の固体を含みかつ７０ないし９
０℃の優先温度で、タンク１から流出するスラリーは適
当なスラリーポンプ３を経てオートクレーブ４へ連続的
に送られる。石こうスラリーをオートクレーブへ移送す
る導管へ蒸気が吹き込まれ、さらにスラリーの混合が混
合装置５で遂行される。反応器４には、凝集を最少にし
５反応器度を促進するために、スラリーをかき混ぜるか
あるいは別の方法で攪拌する手段（例えば、蒸気噴射ま
たはプレート引き上げ）が具備される。この攪拌操作は
反応時間全体を通して連続的または間欠的に行なわれ得
る。

反応器はまた２スラリーを連続的に通過させる手段（例
えば、ボートぎり）も具備する。オートクレーブ４内で
のスラリーの水対石こうの比率は、少なくともおよそ１
０ないし０．３３：１が望ましいが、さらにできれば、
少なくともおよそ１．５ないし０．５３：１であること
が望ましい。

石こうの濃度が高すぎる場合、スラリーは厚くなり過ぎ
て、均等な繊維状半水石こうの形成を行なうことができ
ないことが分かった。

石こうを服飾するために飽和蒸気がオートクレーブ４に
供給される。反応時間中のオートクレーブ内の温度は、
およそ１１０℃以上が好都合であるが、およそ１１０℃
および１９０℃の間の範囲が望ましく、さらにできれば
、およそ１２０℃および１６０℃の範囲が望ましい。こ
の温度は飽和蒸気の温度を示すものであるから、所定の
温度における飽和蒸気の圧力を組合せることになる。

その結果、付随蒸気圧力はおよそ２０ないし２００　ｐ
ｓｉｇ　　となるが、できればおよそ５０ないし６０　
ｐｓｉｇであることが望ましい。

反応時間はおよそ０．１ないし３０時間の範囲であるが
、できれば０１ないし０．２５時間が望ましい。多くの
場合１反応時間は温度に関して反比例し、低い反応温度
で繊維状半水石こうへの変換を完了するには長い反応時
間を必要とすることになる。反応は、繊維状の半水石こ
うに対する石こうの重量パーセントが、少なくとも２５
％の変換を行なう５できれば≧７５チ、さらにできれば
≧９５％の変換を行なうのに十分な時間で好都合に行な
われる。たとえ繊維状スタッコへの変換が１００％ＩＪ
下の場合でも、燻焼生成物は壕だ別の繊維状物質すなわ
ち石こうファイバーを含んでおり、それが例えばフィラ
ー／補強材等の種々の用途における生成物の有用性に貢
献する。

繊維状半水石こうの形成の完了に続いて、ファイバー含
有スラリーは圧力降下のために１つまたはそれ以上のブ
ロータンク６および７へ連続的に移送される。蒸気放出
による熱は連続工程中に上流で回収される。ブロータン
ク７から出るスラリーは、さらにオＵ用できるように水
で好都合に希釈される。もう１つの実施例では。

スラリーは、後続のボード製造に望ましいどの程度まで
もファイバー含有量を増量することができるように５ス
ラリー内の材料の脱水全行なうろ過装置または他の適当
な手段によって脱水され得る。繊維状半水石こうの緩慢
な固体化は、この材料を使って作業を行なう時間を有利
に弓き延ばすことができる。

繊維状スタッコおよびそれと組合せた水は、ミキサー８
内で標準スタッコと連続的にブレンドされる。混合物に
付加される如何なる付加水でも本発明の石こうボードの
製造に対して適当なコンシスチンシーをスラリーに付与
するのに役立つ。あるいはまた、スラリーは、繊維状お
よび非繊維状の半水石こうのトライブレンドによっても
生成されることができる。スラリーあるいはトライブレ
ンドの燃焼石こうは都合よく。

繊維状スタッコの重量でおよそ１から１００％、できれ
ば１から２０％、さらにできれば１から１０％を含み、
かつ標準スタッコの重量でおよそ９９から０％、できれ
ば８０から９９％、さらにできれば９０から９９％を含
むことが望ましい。ボード原料の残余分は１石こうボー
ド製造に使用される他の従来の材料でよい。ミキサー８
内で形成されるスラリーに付加され得るその他の材料と
しては、スターチおよびデキシトリン等の結合保護剤；
紙およびガラス繊維等のファイバー／補強材；ひる石、
パーライト、粘土、オよび石灰岩などのフィラー；アス
ファルト、ろう、およびけい素樹脂等のセメント防水剤
；リグニンおよび有機スルホン酸エステル等の分散／湿
潤剤；細かく粉砕された石こう５カリ、およびほう酸等
の硬化剤／急結剤；キレート化剤等の緩結剤；および石
けん等の泡立て剤が含まれる。スラリーは従来式の石こ
うボード製造機によって連続的に石こうボードに変換さ
れる。

石こうボードを形成するには、繊維状スタッコ含有スラ
リーを表面仕上げシート（紙で覆われたシート）に連続
的に塗布する。第２表面仕上げシート（紙で覆われたシ
ート）をその上に付与して、厚さを決めるためにボード
を１個または複数個のローラ下で移動させる。このよう
にして形成された連続ストリップは、焼石こうか凝結す
るまでベルト上を運搬され、その後ストリップ牡、希望
する長さのボードを形成するために切断され、そのボー
ドは過剰の水分を除去するためにドライヤーを通って運
搬される。

結果的に出来た紙で覆われた石こうボードの密度は、ボ
ード内の繊維状半水石こうの比率がおよそ〈１から１０
０チまで変化するにつれて変わる。繊維状スタッコの含
有量が多くなればなるほど、密度は低くなる。スタッコ
ファイバーを従来式の石こう形成材に組み入れることに
よって１代表的な密度１７５０　Ｊｂｓ／ＭＳＦに対し
て、およそ１２００から１６５０７ｂｓ／１０００平方
フイート（ＭＳＦ）（３１ないし’　３　ｐｃｆ　）　
（７）広範囲の密度が可能になる。本発明のもう１つの
利点は、余分な泡立て剤、軽量フィラーおよび類似物に
頼る必要なく、低密度のボード全製造することができる
点である。

上記に指摘した通り、焼石こうスラリー液は。

急結剤、結合保護剤、フィラーおよび繊維状補強材、お
よびコンシステンンー低減剤等の石コうボード製造のた
めの従来式混和剤を含有し得る。紙表面仕上げ材、フィ
ラーおよび補強材は石こうボード全体の強度に貢献し、
かつ繊維状スタッコの組み入れによってもたらされた密
度の低減に伴う強度におけるあらゆる低下を補償する。

熱伝導性の測度であるボードのに因子における有利な低
下も生ずるので、密度が低減すると１本発明の石こうボ
ードは、絶縁用途に対して軽量の、不燃性無機生成物を
構成する。

本発明の石こうボードは、実質上平行な２つの主表面を
有する鉱物質コアおよびコアの主表面の少なくとも一方
の表面仕上げ材とを適当に含んでおり、コアは下記構成
をもつ乾燥した再水和生成物である： ０−　　α５０−０．５ ドのコアを含んでいる典型的な 標準焼石こう 繊維状半水石こう 結合保護剤 繊維状補強材 急結剤 泡立て剤 本発明のボー 構成は下記の通シである： 重量による割合 標準スタッコ　　　　　　　１０００−１６００スタツ
コフアイバー　　　　　１００−　１６０紙ファイバー
　　　　　　　　　　３−１２スターチ　　　　　　　
　　　　５−１５分散剤　　　　　　　　　　　　０−
　　８急結剤　　　　　　　　　　　　０−１５緩結剤
　　　　　　　　　　　　０−２泡立て剤　　　　　　
　　　　　　０．１−２本発明はまた。下記の構成から
成る乾燥再水和生成物を含む軽量石こう生成物も包含す
る：重量パーセント 標準焼石こう 繊維状半水石こう 繊維状補強材 紙ファイバー フィラー 結合保護剤 急結剤 ロー３ ここで本発明について下記の例を参照してさらに説明す
る。全ての割合および百分率は特に指示がなければ重量
によるものとする。

例　１ 本例では１本発明に従って、標準粉末石こうを繊維状ス
タッコ（アルファ半水石こう）に変換する工程について
、第２図を参照しながら説明する。

尤　繊維状スタッコの製造 使用される石こうは〉９０チが１００メツシュのふるい
を通過でき、かつ９０．４％の純度全有し、０．０％の
遊離水を含むように粉砕された。下記の第１表に要約さ
れたこのような石こうのそれぞれの燻焼は、かき混ぜ機
１２゜圧力調整装置１３、および試料採取用配管１４と
を備えている２１クオータのオートクレーブ１１で行な
われた。オートクレーブの底部は、２０００−３０００
ｃｃの水で充填された。

試料カップ１５は１０００　ｃｃの水で充填された。

蓋１６は装置に載せられたが、全ての弁は開放されたま
まで、密封は蓋によって行なわれなかった。オートクレ
ーブは湯が勢いよく沸とうするまで加熱された。この時
点で蓋１６が取外され、試料カップ１５内の水に粉末石
こうが加えられた。装置の蓋１６はそこで密封され、弁
が全て閉じられて、かき混ぜ機が起動した。オートクレ
ーブ１１が希望する運転圧力に至ると、この時点から反
応時間が測定された。

使用された石こうと水の希釈懸濁液（重量比が１：６−
１：＋ｏ）からの試料採取において、試料カップ１５の
底部まで伸びている試料採取用配管１４が、試料を押し
出すために内圧を使ってアリコートを抜取るために使用
された。回収された少量のアリコートは直ちに吸引によ
りろ過され、アセトンで洗浄された。次いで試料は、最
低限２時間、５０℃でオーブンにより乾燥させた。

さらに濃縮された懸濁液の場合、すなわち物質が試料採
取用配管を容易に流れない場合には、かき混ぜ機１２は
停止され、ンヤフトから取外された。オートクレーブ１
１は大気圧まで冷水で急速冷却された。大気圧の時点で
容器が開けられて、少量のアリコートが回収され、上記
のごとくろ過され、洗浄でれ。

乾燥が行なわれた。

燻焼圧力は５および１６　ｐｓｉｇの間で変化し。

時間は１−′５時間であった。これらの燃焼に対して圧
力全引用することは反応温度を規定し、その逆もまた同
様である。従って、例えば沸騰水の温度は次の通フ圧力
に対応する。

５ｐｓｉｇ　　＝　　１ｏ９℃ １０ｐｓｉｇ　　＝　　１１６℃ １５ｐＢｉｇ　　＝　　１２１℃ 形成されたスタッコのパーセントは、５０℃で乾燥させ
た反応生成物のいくらか１１８０℃のオープンに入れ、
全てを駆逐されるべき水と化学的に結合させることによ
って決定された。

粉末石こうの純度およびｊ８０℃で乾燥させた後の試料
の重量損失により、形成されたスタッコのパーセントが
決められた。

上記の技術および熱重量分析を同時に使用して行なわれ
た試料は、同じ結果を生ずることが示された。

Ｂ、結果 第１表のデータは、概して同じ反応条件（圧力１時間お
よび温度）において、粉末石こうの希釈懸濁液が、より
濃縮された懸濁液よりも大きい収量で繊維状の半水石こ
う全形成したことを示している。

第１表のデータに基いて、一定圧力および時間で形成さ
れたスタッコのパーセントの要約が、下記の第２表およ
び３表にそれぞれまとめられている。最大限３時間の反
応時間内に〉９０％の収量で半水石こうを生産するには
、少なくとも１２．５−１３　ｐｓｉｇの圧力が要求さ
れた。〉９０チの石こうを半水石こうに変換するために
必要とされる最少時間は、運転の最大圧力１６　ｐｓｉ
ｇに至るどの圧力に対しても１時間であった。高い手水
石こう収量（）９５％）の全ての場合において、結果的
に生じた生成物は、形成された固形物の体積が非常に増
加する性質をもつ繊維状生成物であった。〉９５俤の収
量で生成された手水石こうを、スタッコの性質を評価す
るために凝結させた。完全凝結の時間は数多くの工程に
対して〉〉１時間、すなわちスタッコのアルファ形状を
特徴とする遅い再水和速度であった。

第１表 １０．０ １０．０ １０．０ ５．０ １０．０ １０．０ １α０ １０．０ １Ｑ、０ １６．０ １２．０ ５．０ ５．０ １０．０ １０、Ｏ （第１表つづき） １０．０ ３．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １１．５ １２．０ １五〇 １６．０ １６．０ １６．０ １６．０ １０．０ １１．５ １五〇 １！、、０ １！Ｌ０ １３．０ １５．０ １５．０ １６．０ １６．０ １６．０ １２．６ １．０ ７＋１６ ４．３ ４．３ ２５．０ ａ９ １００．０ ８２．８ ９＆９ ３．６ ′５，４ ７５．０ ９７．４ １２．０ １２．０ １．０ ６６．０ ｉｏｏ、。

１００．０ ２５．０ ８２．０ 第２表 スタッコチ対時間 時間 平均生成スタッコ 圧力 １．４ ３．６ ０．３ ７．８ ０．９ ９．１ １！Ｌ０ ２１．６ ａ３ １．０ ３．４ １６．３ ６５．０ ４４．０ ７６．９ ４．３ ５４．１ ８＆９ ９２．３ ８５、Ｏ ２５，０ ａ０ ５．０ ５．０ ５．０ ５．０ １Ｑ、０ １０．０ １α０ １０．０ １０．０ １１．５ １１．５ １１．５ １２．０ １２．０ １２．０ １！Ｌ０ １５．０ １五〇 １五〇 １４．０ １５．０ １５．０ 工程 水／ 時間 圧力 生成 １０．０ ６．０ ４．６ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ ６．５ ９．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １０．０ １６．０ １６．０ １６．０ ５．０ ５．０ １０．０ １０．０ １１．５ １３．０ １４．０ １６．０ １６．０ ５．０ １０．０ １２．０ １３．０ １６．０ １６．０ １０．０ １００．０ ２３．０ ３１．０ ０．０ Ｏｏｏ ２６．６ １６．３ ８０．９ ８５．１ １００．０ ３３．０ １０．３ ５．３ ２６．６ ７６．９ ９２．３ ６６．７ ９＆７ １２．０ （第２表つづき） 時間　　平均生成スタッコ 圧力 ６６．１ ９４．０ １６．０ １６．０ １６．０ １６．０ 第３表 スタッコチ対圧力 圧力 平均生成スタッコ 時間 ５．０ １０．０ １五〇 １６．０ ５．０ １０．０ １５．０ １６．０ ５．０ １，４ ４，３ ９２，６ ０，３ ２１，６ ａ９ ａ０ ５．３ ２３．６ ９２．３ ９＆７ 例　　２ 本例では、６０，１２５および１８０　ｐｓｉｇの圧力
において、スタッコファイバー変換への粉末石こうのオ
ートクレーブ処理について説明する。

各工程毎に、８ポンドの粉砕された粉末石こう（１００
メツシニのふるいを９０％以上通過するもの）を試料ホ
ールダに配置し、水を５　ｇａｌ。

のマークまで付加し１次に、直径１８インチ。

長さ２４インチの寸法を有する円筒形反応器内へ試料ホ
ールダを配置した。

反応器を密封した後１反応器の長さを走行するかき混ぜ
機を作動させ、圧力を希望のレベルまで到達させた。ス
ラリーは直ちに各工程ごとに１２１℃の温度に達し５反
応器内で優れた熱伝達を示した。スラリーの温度が１２
１℃まで上昇した時点を時間＝０：００とみなした。ス
ラリーの試料は、粉末石こうのスタッコ変換への工程中
に、スラリー内に配置された１／４インチの試料採取用
配管によって取り出した。試料を採取した時間は次の表
に示されている。

採取された試料はろ過され、スタッコの再水和を防止す
るため水を除去すべく直ちにアセトンで洗浄される。次
に試料は５０℃でオープンで乾燥させる。繊維状スタッ
コチに対する試料の分析では下記第４表に示される結果
を得た。

第４表 Ａ、　　　６０ＰＳＩＧ 時間　スラリー温度　試料屋　繊維状スタッコ０：００
　　　　１１１ ５：００　　１２３　　　　　試料１　　　　９１．０
１１：００　　１２９　　　　　試料２　　　　８９．
３２０：００　　１２７　　　　　試料３　　　　１０
０．０４０：００　　１３５　　　　　試料４　　　　
９９．５６０：００　　１３５　　　　　試料５９ａ５
＊　１１１℃に達するスラリー予熱時間＝６．：００分
この時点で測定された変換率＝繊維状スタッコ９５．７
％ 第４表（続き） Ｂ。

１２　ｓ　　ＰＳＩＧ 時間　スラリー温度　試料屋　　繊維状スタッコ０：０
０　　　　１１１ ２：００　　　　１３２ ５：００　　１４９　　　　　試料１　　　９６７１０
：００　　１６８　　　　　試料２　　　９５．５２０
：００　　１６８　　　　　試料５　　　　９４．４４
０：００　　１６６　　　　　試料４　　　　９１．３
６０：００　　１６６　　　　　試料５　　　８ａ２１
１１℃に達するスラリー予熱時間＝２：３０分この時点
で測定された変換率＝繊維状スタッコ９３２％ Ｃ０ １８ｏ　　ＰＳＩＧ 時間　スラリー温度　試料屋　繊維状スタッコ０：００ ６：００ １２：ｏｏ 試料１ 試料２ 第４表（続き） 時間　スラリー温度　試料屋 繊維状スタッコ １７：４０　　　　１４３ ２２：００　　１５２　　　　　試料３９９４２９：０
０　　　　　ｊ６０ ５５：００　　１６６　　　　　試料４　　　　９０．
８４０：００　　　　１６Ｂ ５５：００　　１６８　　　　　試料５　　　　９７．
６１１１℃に達するスラリー予熱時間＝２：３０分この
時点で測定された変換率＝繊維状スタッコ９７、３チ 例　　３ 本例では１石こうボードの製造における繊維状スタッコ
（α−半水石こう）の使用について説明を行なう。

繊維状スタッコは、同じ粉末石こうからの一連の燃焼お
よび例１の場合と同じオートクレープを使って生成され
た。各燻焼工程において、６０００ｃｃの水に粉砕され
た粉末石こうを１０００＃まで含んでいる希釈スラリー
は。

底部に勢よく沸とうしている水を再び含んでいる密封さ
れ、加熱されたオートクレーブ内で攪拌された。圧力を
１５−１６　ｐＢｉｇまで上昇させ、１時間半の燃焼が
行なわれた。反応後。

オートクレーブが冷水で冷却され、圧力が大気圧まで下
げられて１反応器が開けられた。

形成された湿った繊維状の塊は著しく増加した体［−有
し、オートミールの軟度をもつ幾分塊状を呈していた。

反応混合物の余剰水は吸引ろ過によって除去された。

粉末石こうのスタッコへの変換百分率は。

アセトン内に湿った繊維状の塊の小さな試料に入れ、そ
れを直ちにろ過し、遊離水を置換するために５０℃で試
料全乾燥させることによってチエツクされた。重量損失
は湿った繊維の遊離水含有量であった。乾燥した試料は
、化学的に結合した全ての水を除去するため１７７℃で
燻焼処理される。粉末石こうの純度および損失重量パー
セントが判明することによって２例１で説明したように
スタツコノく−セントが決められた。

ろ過ケークの残余物の重量が測定され、そこで以下で説
明するように石こうボードを製造するために通常の焼石
こう（標準スタッコ）および水と混合逼れる。遊離水含
有量をマイナスすることによって、ポート製造に使用さ
れるファイバーの実重量が提供される。

Ｂ１石こうボードの製造 石こうボード試料は下記の第５表に示でれる構成を使用
して生成された。標準スタッコ湿った繊維状スタッコお
よび水が２０秒間。

Ｗａｒ　ｉ　ｎｇプレンダー内で混合された。混合物は
２“×２“×２“　および３“×１２″×０．５″の鋳
型に注入された。鋳型内の試料の上部がそこで平らにさ
れた。試料は凝結され、４５分後鋳型から取り出され、
２４時間５０℃で乾燥させたのちテストが行なわれた。

テストの結果は次の第５表に示されている。試料に対し
て紙の表面仕上げ材は一切使用されなかった。

第５表 ６１．４ ５５．２ ５α９ ４５．８ ３α１ ３α１ １６．３ １６．３ ５１．４ ５１．４ ８五８ ７５．７ ５．１ Ｃ０テストデータの統計分析 第５表に示された実測物理的性質の統計分析によフ１本
発明の石こうの製品に対して繊維状スタッコ含有量パー
セントと密度および曲げ／圧縮強度との相互関係を示す
下記の予測方程式が作成された。

１、　第５表のデータの統計分析では、繊維状スタッコ
百分率のボード密度との関係に対して、９８チという優
れた相関係数が示された。そのデータに対して作成され
た予測方程式ば： 密度（ｐｃｆ）＝５４．０−０．４２　（ヌタッコファ
イハー％）このような関係を利用して、下記第６表は研
究された範囲以上の予測ボード密度を示している。

第６表 繊維状　　　予測密度　　　標準ボード０密度０　　　
　　　　　　　　５４．０ ０（標準） −７．８ 第６表（続き） 繊維状　　　予測密度　　　標準ボード９密度３０　　
　　　　　　４１．４　　　　　　　　　　−−２五３
５０　　　　　　　　３３．０　　　　　　　　　−３
ａ９７０　　　　　　　　２４．６　　　　　　　　　
−５４．４９０　　　　　　　　１６．２　　　　　　
　　　−７０．０１ボード製造に使用された１００％の
標準スタッフ方程式をチエツクしてみると、　１００チ
の標準スタッコおよび水は、標準ボード試料を作フ出す
ために、繊維状スタッコ／標準スタッコ混合物と全く同
じ処理が行なりｈた。標準スタッコは、繊維状スタッコ
を作る時に使用するものと同じ構成要素を有する粉末石
こうの、大気圧における。従来式かま服飾処理によって
生成される。生成された１８個の標準ボード試料では、
予測密度５４．０　ｐｃｆに対して平均密度５３．２で
あった。また、１００％の繊維状スタッコから作られた
ボード試料の密度は予測値の１２．０に対して１２−１
３ｐｃｆ　　であった。

この作業は１本発明に従って、特定の密度に対応する百
分率の繊維状スタッコを仕上げの際に単に採用するだけ
で、％定の密度の石こうボードを製造することができる
ことを示している。

２、　曲げ強度（ＭＯＲ）データでは、ボードのＭＯＲ
に与える繊維状スタッコ百分率の効果として９３チの相
関係数を示した。そのデータから作成された予測方程式
は： ＭＯＲ（ｐｓｉ）＝１７．３＋　１９８Ｂ／（スタッフ
ファイバー％）この関係を利用して、下記第７表が、研
究された繊維状スタッコ含有ボードの範囲を越える予測
曲げ強度に対して作成された。

第７表 繊維状　　　　予測ＭＯＲ標準ボード”ＭＯＲｏ　　　
　　　　　２５９　　　　　　　　　０（標準）（第７
表つづき） 繊維状　　　　予測ＭＯＲ標準ボード”ＭＯＲ１ボード
製造に使用された１００％の標準スタッコ 標準スタッコから作られたボード試料のテストでは、平
均ＭＯＲ値は２５９　ｐｈｉであった。

本発明の石こうボードを作る際に使用される繊維状スタ
ッコの百分率が増加するにつれて、その石こうボードの
ＭＯＲおよび密度は低下するけれども、標準石こうボー
ドの終局的な曲げ強度は、その両面の紙の表面仕上げ材
に依存する面が大きい。−例として、標準スタッコから
作られたボードの試料について１表面仕上げ材を使用し
た場合および使用しない場合のテストを行なった。紙の
表面仕上げ材を付加した場合。

ＭＯＲは２５９　ｐｓｉから６８ｏｐｓｉへ２６０％増
加した（　ＭＯＲの６２％は紙によるものであった）。

従って５本発明の石こうボードは。

依然として許容強度を保持している低密度の生成物を有
利に提供するために、他の補強材と同様に紙の表面仕上
げ材を使って構成することができる。

３　繊維状スタッコの量を変更しながら製造された２“
×２“×２“立方体の圧縮強度は、ファイバーを増量す
るにつれて減少し、データでは９１％の相関係数を示し
た。作成された予測方程式は： 圧縮強度（ｐｓｉ）＝−４，７＋３６４９／（スタッフ
ファイバー％） この関係を利用して、下記第８表が作成サム。予測圧縮
強度が研究されたボードの範囲を越えることを示してい
る。

４゜ 第８表 繊維状　　　　予測圧縮　　　標準ボード９の圧縮０　
　　　　　　６６６　　　　　　　　　０　（標準）０
ボード製造に使用された１００％標準スタッコ テストが行なわれた標準ボード試料の平均圧縮強度は６
６６　ｐｈｉであった。密度の低下による圧縮強度の低
下は、はとんどの材料が密度低下として逆の影響を受け
る形になる通常のパターン通、りである。

繊維状スタッコと標準スタッコの混合物のコンシスチン
シーを決めるには、湿ったファイバーの水分我有量の変
化が大きいため、先ずファイバーを乾燥させて、それを
燻焼処理することが必要である。下記の方程式に従って
、コンシスチンシーは、繊維状スタッコ含有量を増すに
つれて増加することが分かった： コンシステ７’／　　（ｃｃＨ２０／１００ｇ）＝６７
．９６＋　０．４６４　（スタッコファイバー％）９１
石こうボードの絶縁性 絶縁性は種々の密度で生成された石こうボードの試料に
対して測定された。Ｋ−因子は。

７５°Ｆ平均温度で、　Ａｎａｃｏｎ熱流計を使って・
０．５の標準厚さの試料について決められた。

密度が低下するにつれて、絶縁性における著しい増加が
実現された。見出されたに一因子が下記の第９表に示さ
れている。

第９表 、５０４ ．６１０ ．７３６ ．８９０ １．２５７ 例　　４ 本例では、（ａ）標準スタッコと繊維状スタッコの混合
物および（ｂ）標準スタッコのみ（制御ボード）から成
る紙の表面仕上げによる石こうボードの製造について説
明する。

ボードのコアを作るために使用される５つの構成材料は
下記の通りである： 重量比 ボード　　　　　　ＡＢ　　　　Ｃ 標準スタッコ　　　　１２００　１１６４　１１２Ｂス
タツコフアイバー　　　０　　３６　　７２スターチ　
　　　　　　　６　　６　　６急結剤　　　　　　　　
　五７　　五７３．７上記固形原料はスラリーを得るた
めに１重量が固形物の重量のα８倍の量の水と組合わさ
れ。

それが紙シート上に流し込まれて、均等な厚さに広げら
れた。スラリーは別の紙シートで覆われ、無圧成形され
、その後乾燥させる。結果的に出来上がった石こうボー
ドの凝結時間およびその他の物理的性質は下記第１０表
に示されている。

第１０表 Ａ’　　　　　Ｂ２Ｃ５ 制御　　ファイバー３％　ファイバー６％８１０　　８
：４０　　　　８：５０ １９０６　　１Ｂ４６　　　　１８４５な　　し　　　
３．１４　　　　　　　Ａ３０性質 最終凝結までの時間 １ｂ／１０００ｆｔ２ 重量％の減少 曲げ強度（ＰＳＩ） 湿シ結合（チ） 圧縮強度（ＰＳＩ） １、　制御ボード ２．３％の繊維状スタッコを我むボード＆　６％の繊維
状スタッコを含むボード第１０表に示されるように、ボ
ード重量の軽減は標準スタッコをスタッコファイバーと
置換することによって達成される。置換によって最終凝
結の時間は伸びるが、これは付加急結剤を使用すること
によって是正可能なはずである。

表のデータは繊維状スタッコの使用によってもたらさ九
たボードの密度低減が、物理的性質における減損を伴わ
ないことを表している。

従って５本発明の工程は、標準構造体および無機絶縁ボ
ードとして適当な、軽量で、取扱い易い石こうボードを
提供することができる。

（発明の効果） スタッコファイバーヲ含有することで、使用する標準ス
タッコの量が低減され、ボード形成中に必要とされる水
の量が付随的に低減され。

結果的に乾燥時間およびコストも低減されることになる
。まち繊維状スタッコを変動レベルで積率スタッコの中
に組み入れることによって。

広い範囲の密度をもつ石こうボードが得られる。

標準スタッコをスタッコファイバーで置換する量が多け
れば多いほど、結果的に出来上がる製品の密度が低くな
る。密度の低減に伴なう曲げ強さおよび圧縮強さにおけ
る低下は、ボード形成中に表面仕上げ材、フィラーおよ
び補強材を使用することによって補償される。

【図面の簡単な説明】

第１図は１石こうを繊維状スタッコに変換するために連
続式オートクレーブを使用する場合の１石こうボードの
製造工程を説明する概略図。 第２図は１例１１例２で説明する燃焼処理に使用される
オートクレーブの垂直断面図を示す。 １・・・スラリータンク　　２・・・ミキサー５・・・
スラリーポンプ　　４・・・オートクレーブ５・・・混
合装置　６・・・ブロータンク（３０ｐｓｉｇ）７・・
・ブロータンク　　　８・・・ミキサー１１・・・２１
クオータのオートクレーブ１２・・・かき混ぜ機　　　
１３・・・圧力調整装置１４・・・試料採取用配管　１
５・・・試料カップ１６・・・蓋 特許出願人　　　ザ　セロテックス　コーポレーション
代理人弁理士　　　萼　　　　優　美 （ほか２名） 手　続　ネ甫　正　書（方剤 平成２年１２月７日 平成２年　特許願　第２２２３３７号 ２、発明の名称 石こうボード、およびその連続形成方法３、補正する者 事件との関係　特許出願人 名称　ザ　セロテックス　コーボレーショ４、代　理　
人 住所　東京都千代田区神田駿河台１の６ン （ばか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石こうボードを形成する連続工程において、 （ａ）石こうの懸濁液を形成し、 （ｂ）石こうの全てまたは一部分を繊維状半水石こうに
   変換するのに十分な時間、およそ１１０℃より高い温度
   で、飽和蒸気が入っている圧力容器内での反応により、
   懸濁液中の石こうを■焼生成物に変換し、 （ｃ）正常の大気圧で■焼された非繊維状半水石こうと
   合わせて段階（ｂ）の■焼生成物の懸濁液を形成し、さ
   らに （ｄ）段階（ｃ）の懸濁掖を希望する石こうボードの形
   に成型すること、の各段階を含む石こうボードの連続形
   成方法。 ２、段階（ａ）の石こうがファイバーまたは粉砕された
   結晶の形状をしていることを特徴とする請求項１に記載
   の方法。 ３、段階（ｃ）の反応時間が０．１ないし３時間である
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ４、段階（ａ）の懸濁液における水：石こうの重量比が
   、およそ１０：１から１：３であることを特徴とする請
   求項２に記載の方法。 ５、段階（ｄ）のボード形成は２枚の表面シートの間に
   懸濁液を挾むことによって遂行されることを特徴とする
   請求項１に記載の方法。 ６、表面シートが紙であることを特徴とする請求項５に
   記載の方法。 ７、段階（ｃ）の懸濁液が、凝結調節用混和剤、フィラ
   ー、補強剤、スターチ、撥水剤、分散または湿潤剤、お
   よび泡立て剤から成るグループから選択された１つまた
   はそれ以上の成分を付加的に含んでいることを特徴とす
   る請求項１に記載の方法。 ８、（ａ）段階（ａ）の石こうが結晶の形状をしており
   、該結晶状石こうおよび段階（ｃ）の正常大気圧の下で
   ■焼された半水石こうが、重量で粒子の９０パーセント
   が１００メッシュのふるいを通過できるほどの細かさま
   で、それぞれの懸濁液を形成する前に粉砕され、 （ｂ）段階（ａ）の懸濁液における水：石こうの重量比
   がおよそ１０：１から１：３であり、さらに （ｃ）段階（ｂ）の反応が少なくとも１３ｐｓｉｇの圧
   力、およそ１１０゜および１９０℃の間の温度、および
   １８０分以下の時間で遂行されることを特徴とする請求
   項１に記載の方法。 ９、圧力容器内で処理された石こうの重量で少なくとも
   ７５パーセントが繊維状半水石こうに変換されることを
   特徴とする請求項８に記載の方法。 １０、圧力容器内で処理された石こうの重量で少なくと
   も９５パーセントが繊維状半水石こうに変換されること
   を特徴とする請求項８に記載の方法。 １１、繊維状半水石こうが、石こうボードに成型される
   全ての■焼石こうのうち、重量でおよそ１ないし２０パ
   ーセント含まれることを特徴とする請求項８に記載の方
   法。 １２、（ａ）段階（ａ）の石こうがファイバーの形状を
   しており、段階（ｃ）の、正常大気圧で■焼された半分
   石こうが、粒子の重量で少なくともおよそ９０パーセン
   トが１００メッシュのふるいを通過できる程の細かさま
   で、懸濁液を形成する前に粉砕され、 （ｂ）段階（ａ）の懸濁液における水：石こうの重量比
   がおよそ１０：１から１：３であり、 （ｃ）段階（ｂ）の反応が少なくとも１３ｐｓｉｇの圧
   力、およそ１１０゜および１９０℃の間の温度、および
   １８０分以下の時間で遂行されることを特徴とする請求
   項１に記載の方法。 １３、（ａ）正常大気圧の下で、およそ１２０゜ないし
   １９０℃の範囲の温度で、石こうファイバーの全てまた
   は一部分が繊維状半水石こうに変換されるのに十分な時
   間、石こうファイバーを■焼することによって■焼生成
   物に変換し、 （ｂ）正常大気圧の下で、■焼された非繊維状半水石こ
   うと合わせて、段階（ａ）の■焼生成物の懸濁液を形成
   し、さらに （ｃ）段階（Ｂ）の懸濁液を、希望する石こうボードの
   形状に成型すること、の各段階を含む石こうボードの連
   続形成方法。 １４、実質上平行な２つの主表面を有する鉱物質コアお
   よびコアの主表面のうち少なくとも一方に取付けられた
   表面仕上げ材とを含む石こうボードにおいて、該コアは
   下記の構成から成る乾燥した再水和生成物であることを
   特徴とする石こうボード。 ￥重量パーセント￥ 標準■焼石こう５０−９９ 繊維状半水石こう１−５０ 結合保護剤０−５ 繊維状補強材０−１０ 急結剤０−２ 泡立て剤０−０．５ １５、表面仕上げ材料が、コアの両主表面に取付けられ
   ていることを特徴とする請求項１４に記載の石こうボー
   ド。 １６、表面仕上げ材料が紙であることを特徴とする請求
   項１５に記載の石こうボード。 １７、下記の構成から成る乾燥した再水和生成物を含む
   軽量石こう製品： ￥重量パーセント￥ 標準スタッコ１−５０ 繊維状半水石こう９９−５０ 繊維状補強材０−１０ 紙ファイバー０−２ フィラー０−１５ 結合保護剤０−３ 急結剤０−２