JPH0655474B2 - 軽量石膏硬化体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は軽量石膏硬化体の製造方法に係り、特に鉄骨耐
火被覆材、耐火間仕切材等に使用するに好適な改良され
た軽量石膏硬化体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 気泡を多量に含む石膏スラリーを硬化させてつくる、軽
量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、その軽量性と共に、
石膏（二水石膏）の特徴である不燃性、１００℃以上に
加熱されたときの結晶水の脱水による吸熱反応、並びに
硬化体内に含有される多量の気泡による断熱作用等の優
れた耐火特性から、鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等の
建材等として従来より広く用いられている。

この種の硬化体を連続的に製造する方法としては、例え
ば特開昭５７−１４４７４９号が提案されている。この
方法では石膏スラリー及び気泡石膏スラリーをベルトコ
ンベアの上に流すことを可能にするため、つまり型枠の
役目を果させるために、外周部に厚紙を配している。外
周部の厚紙は、また、軽量石膏硬化体が多量の気泡を含
有しているため、表面が脆くて取扱い難く、表面が平滑
となり難いなどの欠点を解消し、硬化体の表面の平滑さ
を出すためにも不可欠である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、火災時の耐火材としての軽量石膏硬化体
の使用目的からは、紙、布のような可燃性ないし発煙性
の物質を用いることは耐火材としての特性を阻害するこ
ととなり、有利な方法とはいえない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の多泡質軽量石膏硬化体板の問
題点を解決し、表面が平滑で固く、かつ高い曲げ強度を
有し、しかも耐火材としての十分な不燃性を備える軽量
石膏硬化体を製造する方法を提供するものであって、 上方が開いた皿形形状の緻密質石膏よりなる外周下部を
押出し成型法で製造し、該外周下部の内部に気泡を混入
した石膏スラリーを流し込み、更に該外周下部の上に押
出し成型法で賦型した緻密質石膏板を被せて、硬化、乾
燥させることにより、両板面の表層及び一対の側面の表
層が緻密質石膏層からなり、内部が気泡石膏層からなる
軽量石膏硬化体を製造することを特徴とする軽量石膏硬
化体の製造方法、 を要旨とするものである。

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。

本発明の方法により製造される軽量石膏硬化体１は、第
１図にその断面を示す如く、両板面の表層１ａ及び一対
の側面の表層１ｂが押出し成形法で賦型した緻密質石膏
層２ａ、２ｂからなり、内部が気泡石膏層３からなる。

第１図に示す例において、硬化体の外表面を形成する緻
密質石膏層は、例えば、半水石膏と水又は半水石膏と水
及び補強繊維を主体とするペーストに、凝結遅延剤及び
必要に応じて増粘剤を加えて押出成型により賦型したも
ので、略コ字型断面を持つ下板２ａと平板状の上板２ｂ
とからなる。これらの下板２ａと上板２ｂは押出し成型
により得たものであるから表面は極めて平滑で、しかも
断面コ字型の下板は気泡石膏スラリーを流し込む際の型
枠の役目も果すので厚紙等は全く必要としない。

なお、緻密質石膏層に使用する凝結遅延剤としては、オ
キシカルボン酸及びその塩類、グルコン酸及びその塩
類、リン酸及びその塩類、アミノ酸、糖類など公知のも
のでよく、その添加率は半水石膏に対して０．０１〜
５．０重量％が好ましい。また、増粘剤としてはポリビ
ニルアルコール、メチルセルロース等を用いることがで
き、その添加率は半水石膏に対して０．１〜３．０重量
％が好ましい。

内部の気泡石膏層３は、半水石膏と水又は半水石膏と水
及び補強繊維を主体とするスラリーに、界面活性剤や必
要に応じて増粘剤を加えて混練し多量の気泡を導入して
硬化させたものである。この場合、気泡の導入方法は、
プレフォーム法又はミックスフォーム法のいずれによっ
ても良い。プレフォーム法は、まず、水にアルキル硫酸
ソーダ、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダ、ポリオキ
シエチレンアルキル硫酸塩等の公知の起泡剤を半水石膏
に対し０．０２〜２．０重量％添加し、強力に攪拌して
発泡させる。この際にＰＶＡ（ポリビニルアルコー
ル）、ＭＣ（メチルセルローズ）などの高分子物質の増
粘剤を半水石膏に対し、０．０５〜３．０重量％添加す
ると、安定した気泡ができる。この発泡水と半水石膏と
を混合してスラリーとする。ミックスフォーム法は、同
様な配合で材料を同時に投入し、強力に攪拌してスラリ
ーとする。いずれの気泡導入法をとる場合でも、水の量
は半水石膏に対し４０〜１００重量％が好適である。

なお、本発明において、用いる半水石膏はα型、β型の
いずれでも良い。

また、緻密質石膏層及び／又は気泡石膏層に繊維を配合
した場合には、得られる硬化体の強度向上に有効である
が、繊維配合量が多過ぎると成形性が損なわれる場合が
ある。従って、繊維量は石膏硬化体に対して１０重量％
以下とするのが適当である。

この補強繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、ア
スベスト、天然もしくは合成の有機高分子繊維が挙げら
れる。ガラス繊維としては、スラリー混練時にモノフィ
ラメントに解繊する収束の弱いものが好適であり、ま
た、有機高分子繊維の具体例としてはビニロン繊維等が
挙げられる。これらは、単独で、あるいは２種以上を組
み合せて配合することができる。

本発明において、気泡石膏層の厚さが厚くて、外表面の
緻密質石膏層の厚さが薄過ぎると本発明による十分な強
度向上効果が得られず、また逆に気泡石膏層の厚さが薄
く、外表面の緻密質石膏層の厚さが厚過ぎると硬化体の
比重が大きくなり、軽量性が損なわれる。このため、気
泡石膏層の厚さは硬化体の全厚さの５０〜９５％程度の
厚さとなるようにするのが適当である。

次に本発明により第１図に示すような軽量石膏硬化体１
を製造する方法について、第２図を参照して説明する。

本発明の方法においては、まず、適当なミキサーで混練
した緻密質石膏ペーストを押出し機に供給し、押出機の
口金１２及び１４を経て連続的に押出し、外周の緻密質
石膏層下板２ａ及び緻密質石膏層上板２ｂの形状に賦型
し、連続的に押出す。同時に、別のミキサーで混練した
気泡石膏スラリー１６を上記緻密質石膏層上板２ｂと下
板２ａの間に連続的に供給する。これにより、外周部緻
密質石膏層２ａ、２ｂと内部気泡石膏層３は一体化し、
ベルトコンベア１８の上を移動する間に硬化する。その
後、この硬化体は適当な長さに切断され乾燥工程へと運
ばれ、乾燥されて製品とされる。

この場合、緻密質石膏ペーストに凝結遅延剤を配合する
ことにより、押出された上板２ｂと下板２ａの硬化時間
を内部気泡石膏層３の硬化時間に対して適当に調節する
ことがで、緻密質石膏層と内部気泡石膏層とが強固に結
合した軽量石膏硬化体が製造され、極めて有利である。

なお、第１図に示す軽量石膏硬化体及び第２図で説明す
る軽量石膏硬化体の製造方法は、本発明の一実施例であ
って、本発明は何ら図示のものに限定されるものではな
い。

例えば、下板２ａの形状は図示の断面コ字形のもに限ら
ず、上方が開いた皿形断面形状のものであれば良い。そ
の他、上板２ｂの形状にも特に制限はない。

［作用］ 本発明により製造される軽量石膏硬化体は、両板面層及
び一対の側面層を押出し成形による緻密質石膏層で被覆
した構成とされており、可燃性ないし発煙性物質による
被覆がないので、石膏硬化体の耐火材としての特徴が損
なわれることがなく、同一嵩比重の多泡質石膏のみの硬
化体と比べ、曲げ強度が高く、しかも表面が硬く平滑で
ある。このため、そのまま塗装あるいは壁紙等で仕上げ
ることもでき、壁紙の接着性も良好である。

しかして、本発明の製造方法に従って、外周部の緻密質
石膏ペーストが未だ完全に硬化しない状態で、気泡石膏
スラリーを流し込むことにより、内部の気泡石膏層と外
周の緻密質石膏層との界面においては、二水石膏の針状
の結晶が互いの層を架橋するように成長し合って析出す
るため、両層間の結合が極めて強固な軽量石膏硬化体が
容易に製造される。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。

実施例１ β−半水石膏１００重量部に対し、水４０重量部、クエ
ン酸ナトリウム０．１重量部を混練して、ペーストＡを
調製した。別に、β−半水石膏１００重量部に対し、水
８０重量部、アニオン型界面活性剤０．０２重量部、ポ
リビニルアルコール０．１重量部を混練して、気泡石膏
スラリーＢを調製した。

ペーストＡを押出し成型法により、第２図に示す方法で
外周部下板と外周部上板に賦型し、その間にスラリーＢ
を流し込んだ。外周部緻密質石膏層の厚さは上板、下板
ともに５mm、下板断面の高さは５５mm、幅は６００mmと
した。この成形体の硬化後、４０℃で７２時間乾燥し
て、軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６９で、曲げ強度は
３０kg/cm²であった。また、この軽量石膏硬化体の表面
は硬く、平滑であり、壁紙接着性は極めて良好であっ
た。

実施例２ β−半水石膏１００重量部に対し水４０重量部、クエン
酸ナトリウム０．１重量部、メチルセルロース１重量
部、グラスファイバー１重量部を混練して、ペーストＣ
を調製した。

ペーストＡのかわりにペーストＣを用いたこと以外は実
施例１と同様にして軽量石膏硬化体を得た。この軽量石
膏硬化体の嵩比重は０．６８で曲げ強度は３６kg/cm²で
あった。また、この軽量石膏硬化体の表面は硬く、平滑
であり、壁紙接着性は極めて良好であった。

比較例１ β−半水石膏１００重量部に対し水８０重量部をホバー
トミキサーにて混合して、スラリーＤを調製した。６０
０mm幅×２００mm長さ×６０mm厚さの型枠に、スラリー
Ｄを５mm厚さに注入し、その上に実施例１で調製したス
ラリーＢを５５mm厚さまで注入し、更にスラリーＤを６
０mm厚さまで注入し、硬化後脱型し、４０℃で７２時間
通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６４で、曲げ強度は
２３kgf/cm²であった。

以上の結果から、本発明の軽量石膏硬化体は、曲げ強度
が著しく増大し、しかも、その表面は硬く平滑となるこ
とが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の軽量石膏硬化体の製造方法
によれば、両板面層及び一対の側面層が押出し成型法で
賦型した緻密質石膏層からなり、内部が気泡石膏層から
なるものであって、軽量で断熱性、遮音性に優れる上
に、 曲げ強度が著しく高く、機械的特性に優れる。

表面が硬く、平滑である。

このため加工性に優れると共に、塗装、壁紙仕上げ
も良好に行うことができる。

可燃性ないし発煙性物質の被覆がないため、石膏の
耐火性能が損なわれることがない。

等の優れた特徴を有し、耐火建材等として極めて有用な
軽量石膏硬化体を製造することができる。

本発明の軽量石膏硬化体の製造方法は、上方が開いた皿
形形状の緻密質石膏外周下部を押出し成型法で製造し、
該外周下部の内部に気泡を混入した石膏スラリーを流し
込み、更に該外周下部の上に押出し成型法で賦型した緻
密質石膏板を被せて硬化、乾燥させることを特徴とする
ものであり、上述のような優れた特性を有する軽量石膏
硬化体を優れた層間密着性のもとに、容易かつ効率的に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により製造される軽量石膏硬化体
の一実施例を示す断面図、第２図は本発明の軽量石膏硬
化体の製造方法の一例を説明する斜視図である。 １……軽量石膏硬化体、 ２ａ……緻密質石膏層下板、 ２ｂ……緻密質石膏層上板、 ３……気泡石膏層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上方が開いた皿形形状の緻密質石膏よりな
   る外周下部を押出し成型法で製造し、該外周下部の内部
   に気泡を混入した石膏スラリーを流し込み、更に該外周
   下部の上に押出し成型法で賦型した緻密質石膏板を被せ
   て、硬化、乾燥させることにより、両板面の表層及び一
   対の側面の表層が緻密質石膏層からなり、内部が気泡石
   膏層からなる軽量石膏硬化体を製造することを特徴とす
   る軽量石膏硬化体の製造方法。
2. 【請求項２】前記緻密質石膏よりなる外周下部は口金か
   ら連続的に押出されており、前記気泡混入スラリーが該
   外周下部内に連続的に流し込まれ、かつ前記緻密質石膏
   板が連続的に口金から押出されて該外周下部の上に被せ
   られる特許請求の範囲第１項に記載の軽量石膏硬化体の
   製造方法。
3. 【請求項３】緻密質石膏外周下部及び緻密質石膏板の成
   形材質に、凝結遅延剤を添加することを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載の軽量石膏硬化体の製造方法。