JPH07291761A - 軽量石膏ボード製造用起泡剤 - Google Patents

軽量石膏ボード製造用起泡剤

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JPH07291761A
JPH07291761A JP6106255A JP10625594A JPH07291761A JP H07291761 A JPH07291761 A JP H07291761A JP 6106255 A JP6106255 A JP 6106255A JP 10625594 A JP10625594 A JP 10625594A JP H07291761 A JPH07291761 A JP H07291761A
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JP
Japan
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foaming agent
compound
ethylene oxide
gypsum
gypsum board
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JP6106255A
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English (en)
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Akira Tanaka
明 田中
Koji Matsumaru
耕二 松丸
Shigenori Saitou
滋紀 斎藤
Shigero Saito
茂郎 斎藤
Satoru Miura
悟 三浦
Michio Nishi
美知男 西
Hiroshi Isoda
洋 礒田
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YOSHINO SEKKO KK
Yoshino Gypsum Co Ltd
Toho Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
YOSHINO SEKKO KK
Yoshino Gypsum Co Ltd
Toho Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B2103/48Foam stabilisers

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  • Ceramic Engineering (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】軽量石膏ボードを製造する際に使用される起泡
剤として安定性及び均一性に優れた泡を得ることを可能
にする起泡剤を提供することにある。 【構成】炭素数8と10の高級アルコールの酸化エチレ
ン付加体の硫酸化物のアルカリ金属塩、アンモニウム
塩、アルカノールアンモニウム塩から選ばれるアニオン
界面活性剤100部に対し、炭素数1〜4のアルコール
の酸化エチレン1〜2モル付加体を5〜100部配合す
ることからなる軽量石膏ボード製造用起泡剤。 【効果】本発明の起泡剤は少量の使用量で所要のボリュ
ームが得られ、低密度の石膏ボードの場合でも原紙と石
膏コアとの接着性が優れ、且つ高いコア強度を示してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軽量石膏ボ−ドを製造す
る際に使用される起泡剤、更に詳しくは軽量石膏ボ−ド
の製造に適した安定性及び均一性に優れた泡を発生する
起泡剤に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】一般に石膏ボ−ドは、
天然石膏及び/または化学石膏を焼成して得られる焼石
膏、接着助成剤、硬化促進剤、泡及びその他の添加剤を
水と混練して得られるスラリ−を表原紙と裏原紙との間
に流し、成型装置を通過させることにより、連続して所
定の幅、厚さの板状に成型され、更に硬化後粗切断さ
れ、乾燥後製品寸法に切断され最終製品に至っている。
そして、その際使用する泡は、起泡剤を水に溶解し、そ
の水溶液を泡発生装置に供給し、好適な条件下で水と空
気を混合して発生させたものが用いられ、他の各種添加
剤を含む硬化した石膏中(コア)に比較的大きな球形の泡
を均一に混在させることにより、コアと上記各原紙との
接着が良好で、かつコア強度のある軽量石膏ボ−ドが得
られるものである。
【0003】従って、上記要件を満たし工程中で消滅し
ない安定した泡が得られる起泡剤が望まれており、従
来、かかる軽量石膏ボ−ドを製造するに適した起泡剤と
して高級アルコ−ルまたは高級アルコ−ルのエチレンオ
キサイド付加物の硫酸エステル塩が最良であるとされ、
この系統の化合物で最適なアルコ−ルの種類とエチレン
オキサイドの付加モル数がいろいろ提案されて来てい
る。
【0004】たとえば、USP4,156,615では炭
素数8〜10が90%以上の高級アルコ−ルにエチレン
オキサイド1.5〜2.5モル付加したものを硫酸化し、
ナトリウムまたはアンモニウム塩としたものを提案して
いる。特許公表平4−505601では同様の高級アル
コ−ルにエチレンオキサイドを0.4〜1.3モル付加さ
せたものの硫酸エステル塩(ナトリウムまたはアンモニ
ウム塩)を提案しており、また特公平3−23508で
は炭素数8〜10で8と10が約1:1の高級アルコ−
ルと炭素数12〜14で12と14が約3:1から1:
3の高級アルコ−ルを2:1から8:1に混合し、エチ
レンオキサイドを1〜3.5モル付加させたものの硫酸
エステル塩(ナトリウムまたはアンモニウム塩)を提案し
ている。
【0005】しかしながら、これらの提案はUSP4,
156,615の場合、起泡の安定性にやや問題があ
り、特許公表平4−505601の場合はUSP4,1
56,615より安定性の良好な泡が得られるが、ある
程度発泡液の濃度を濃くする必要があり、また特公平3
−23508の場合は比較的低濃度で高い起泡力が得ら
れるが、安定性に問題があり特許公表平4−50560
1の化合物に及ばないという欠点をそれぞれ有してお
り、全般的に更に泡の強化が望まれている。本発明者ら
はかかる現在の軽量石膏ボ−ド製造用起泡剤の欠点を克
服すべく検討の結果本発明に到達したものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は新規な軽
量石膏ボ−ド製造用起泡剤として、一般式 (1) RO(CH2CH2O)nSO3M ・・・・ (1) (但し、Rはアルキル基を示し炭素数8が20〜70
%、炭素数10が20〜70%で、かつ炭素数8と10
の合計が90%以上、nは平均0.5〜3.0、Mは一価
のアルカリ金属、アンモニウム、アルカノ−ルアンモニ
ウムを示す。)にて示される化合物100重量部に対
し、一般式 (2) R'O(CH2CH2O)mH ・・・・・・ (2) (但し、R'は炭素数1〜4のアルキル基、mは1または
2)にて示される化合物5〜100部を配合することか
らなる軽量石膏ボ−ド製造用発泡剤を提案するものであ
る。
【0007】本発明の一般式(1)で示される化合物は、
炭素数8、10の高級アルコ−ルを所定の割合に配合し
エチレンオキサイドを0.5〜3.0モル付加し、得られ
た化合物をクロルスルホン酸、サルファン等の公知の硫
酸化剤で硫酸化し、次に苛性ソ−ダ、アンモニア、トリ
エタノ−ルアミン、ジエタノ−ルアミンなどで中和する
ことによって容易に得らるものである。なおこの際、炭
素数8と炭素数10のアルコ−ルは概ね1:1が好まし
く、またこれ以外に炭素数11、12、13、14等の
高級アルコ−ルが10%以下含有されていても良く、又
使用される高級アルコ−ルは天然物由来の直鎖高級アル
コ−ルを使用するのが好ましい。
【0008】かくして得られた本発明の一般式(1)の化
合物はエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレ
ングリコ−ルモノエチルエ−テル、エチレングリコ−ル
モノプロピルエ−テル、エチレングリコ−ルモノブチル
エ−テル、ジエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、
ジエチレングリコ−ルモノエチルエ−テル、ジエチレン
グリコ−ルモノプロピルエ−テル、ジエチレングリコ−
ルモノブチルエ−テル等と100:5〜100に混合さ
れるが、性能上及び経済性上エチレングリコ−ルモノブ
チルエ−テルまたはジエチレングリコ−ルモノブチルエ
−テルと100:20〜50に配合するのが好ましい。
本発明においてエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル
またはジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テルのよう
な溶剤の使用は絶対的なもので、これらを使用しないと
泡の安定性に問題があり、これは従来、例えば特公平−
238381号公報に開示されているようなメタノ−
ル、エタノ−ル、プロパノ−ル等の溶剤使用では解決出
来ないものである。
【0009】
【実施例】以下に本発明を実施例で説明する。
【実施例1】花王製カルコ−ル08P、300gと新日
本理化製コノ−ル10D、350gとを混合し、ガスク
ロマトグラムでその組成を分析したところ、炭素数8:
44.8%、炭素数10:53.8%、炭素数12:1.
2%、その他:0.4%であった。この混合アルコ−ル
1モル(OHVより)147.3gをオ−トクレ−ブに採
り苛性ソ−ダ0.2gを加え脱水し、次いで窒素ガス雰
囲気中で150〜160℃でエチレンオキサイドを1.
0モル付加し、その後硫酸で触媒を中和し脱水した。次
ぎにこのエチレンオキサイド付加物1モル191.4g
(OHVより)を四ツ口コルベンに採り、クロルスルホン
酸1モル116.5gを40℃以下で3時間で滴下し、
後脱塩酸を2時間行なった後、10%苛性ソ−ダ403
g中に加え1%pH7.8に中和し、次いでエチレング
リコ−ルモノブチルエ−テル142g、水32gを加
え、アルキルエ−テルサルフェ−ト35%、エチレング
リコ−ルモノブチルエ−テル17%の実施例1を得た。
本品については後記のテストを行なう。
【0010】
【実施例2〜6】実施例1と同様に実施例2〜6を表−
1の如く合成した。アルキルエ−テルサルフェ−ト分は
何れも35%とした。本品については後記のテストを行
なう。 註 サルファン:液体無水硫酸、日本曹達(株)製 TEA:トリエタノールアミン BC:エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル DB:ジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テル MB:ジエチレングリコ−ルモノメチルエ−テル
【0011】
【比較例】
【比較例1】実施例1においてエチレングリコ−ルモノ
ブチルエ−テルを加えないで、水のみを加えて固形分3
5%とした。
【比較例2】実施例2においてエチレングリコ−ルモノ
ブチルエ−テルの代わりに同量のメタノ−ルを加えた。
【比較例3】実施例3においてジエチレングリコ−ルモ
ノブチルエ−テルの代わりに同量のエタノ−ルを加え
た。
【0012】〔起泡試験〕実施例1〜6、比較例1〜3
について下記条件で発泡試験を行ない表−2の結果を得
た。本発明の実施例1〜6は比較例1〜3よりも石膏起
泡剤として優れた適性を示した。
【0013】起泡試験方法 300mlビ−カ−に実施例1〜6、比較例1〜3をそ
れぞれ2.14g精秤し、これに別に準備した飽和石膏
水300gを用いて稀釈し、固形分を0.25%とし
た。次いで得られた水溶液をメスシリンダ−に200m
l分取し目盛を付した容量2lのミキサ−中に静かに移
し替え、撹拌羽根の回転数12,000RPMで10秒
間撹拌起泡させた。撹拌停止後、直ちにミキサ−中での
泡の容積を読み取り起泡性の比較値とした。
【0014】また撹拌停止の直後より泡から排出される
液の容量が100mlに達した時点までの経過時間を泡
の半寿命として測定し泡の安定性の比較値とした。なお
石膏飽和水は蒸留水に焼き石膏を5%加え30分撹拌し
た後常温で15時間静置し、上澄液を濾過したものを用
いた。起泡剤の濃度を固形分0.15%及び0.35%と
した場合についても同様に試験を行なった。
【0015】結果を表−2に示した。
【0016】次に実施例、比較例で得られた起泡剤を使
用した石膏ボードの製造例を示す。焼石膏54.9%、
酸化澱粉0.5%、減水剤0.2%、硫酸カリウム(硬化
促進剤)0.5%及び水43.9%の配合に泡を注入し、
混練して石膏スラリーを作成し、次いでこの石膏スラリ
ーを表原紙と裏原紙の間に流して成型装置を通過させ、
幅910mm、厚さ12mmの板状に連続して成型し、
石膏硬化後、長さ1835mmに粗切断後、乾燥して長
さ1820mmの寸法に切断して石膏ボードを製造し
た。ここで、泡発生用の起泡剤として上記実施例1〜6
記載の起泡剤と、比較例1〜3記載の起泡剤を用い、発
泡条件は同様にして行なった。表−3に水と焼石膏の比
率を変えず、石膏スラリーの容積を各泡量を増減させ調
整して得られた密度の異なる石膏ボードの各々について
接着率とコア強度を検査した結果を示した。
【0017】
【0018】・接着率とは石膏コアから表原紙または裏
原紙を剥離させた時のコアが露出しない部分の面積比率
であり、剥離試験方法はJIS A 6901−198
3によった。 ・コア強度は、ASTM C 437−92によった。
【0019】
【発明の効果】表から解るように、実施例1〜6の起泡
剤は比較例1〜3の起泡剤に比較して石膏ボード用起泡
剤としての性能が優れている。特に、起泡剤の使用量が
減少したにも拘らず、軽量化し、且つ原紙と石膏コアと
の接着は密度0.640でも良好であった。尚、比較例
1〜3の場合は起泡剤の使用量も多く、密度0.640
以下では全く接着せず、製品にならなかった。以上のこ
とから、本発明の起泡剤が、特に軽量石膏ボードの製造
に大きく寄与することが判った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/04 KAM 5/42 KBU E04C 2/04 F //(C04B 28/14 24:16 24:02) 103:48 111:40 (72)発明者 斎藤 茂郎 東京都足立区古千谷 3−3−35 (72)発明者 三浦 悟 埼玉県越谷市大沢 4−17−21 (72)発明者 西 美知男 東京都足立区谷在家 1−18−5 ビブレ 401 (72)発明者 礒田 洋 千葉県袖ヶ浦市久保田 2200−3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (1) RO(CH2CH2O)nSO3M ・・・・ (1) (但し、Rはアルキル基を示し炭素数8が20〜70
    %、炭素数10が20〜70%で、かつ炭素数8と10
    の合計が90%以上、nは平均0.5〜3.0、Mは一価
    のアルカリ金属、アンモニウム、アルカノ−ルアンモニ
    ウムを示す)にて示される化合物100重量部に対し、
    一般式 (2) R'O(CH2CH2O)mH ・・・・・・ (2) (但し、R'は炭素数1〜4のアルキル基、mは1または
    2)にて示される化合物5〜100部を配合することか
    らなる軽量石膏ボ−ド製造用起泡剤。
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