JPH085696B2 - 焼石膏プラスタの硬化促進剤およびその製造法 - Google Patents
焼石膏プラスタの硬化促進剤およびその製造法Info
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- JPH085696B2 JPH085696B2 JP61227921A JP22792186A JPH085696B2 JP H085696 B2 JPH085696 B2 JP H085696B2 JP 61227921 A JP61227921 A JP 61227921A JP 22792186 A JP22792186 A JP 22792186A JP H085696 B2 JPH085696 B2 JP H085696B2
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
- C04B22/142—Sulfates
- C04B22/143—Calcium-sulfate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
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- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/10—Accelerators; Activators
- C04B2103/12—Set accelerators
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は焼石膏スラリを硬化する構成、特に石膏壁板
製造時に水性の焼石膏スラリを硬化促進させる硬化促進
剤およびその製造法に関する。
製造時に水性の焼石膏スラリを硬化促進させる硬化促進
剤およびその製造法に関する。
新たに焼された石膏（通常硫酸カルシウム半水和物
または焼石膏と呼ばれる）が水と混合されると、焼石膏
は水と結合し硫酸カルシウム二水和物が生成され、硬化
添加剤を加えなくても硬化し約30分内に硬い固体とな
る。一方この硬化時間は硬化促進剤の添加により変化さ
せ得る。
または焼石膏と呼ばれる）が水と混合されると、焼石膏
は水と結合し硫酸カルシウム二水和物が生成され、硬化
添加剤を加えなくても硬化し約30分内に硬い固体とな
る。一方この硬化時間は硬化促進剤の添加により変化さ
せ得る。
（従来の技術） 概して石膏ボードが長年に亘つて多量に使用されてき
ている。石膏ボードの製造時には、焼石膏の水性スラリ
と所望の添加剤とが、例えば米国特許第3,359,146号に
開示されるようにミキサ内で連続的に混合される。混合
したスラリはミキサの下部で移動中のカバーシート上に
連続的に移送され、その上に第２のカバーシートが載置
される。一連のストリツプとなるようにカバーシート間
に挟まれたスラリ層は焼石膏が硬化するまでベルト上で
移送され、次に硬化したストリップは所望の長さのボー
ドに切断され、ボードは乾燥キルンに通されて余分な湿
気が除去される。ボードを切断する時間、即ちコンベヤ
速度、従つて石膏ボードの生産速度は一般に焼石膏スラ
リの硬化時間により制御されるので、ミキサの焼石膏に
加える従来の添加剤には一般に硬化時間を調整するよう
に作用する調整剤、特に促進剤が包有される。また同時
にボードの最終密度を調整する他の添加剤としてシート
接着促進剤、繊維強化剤、稠度減少剤等が仕上ボードコ
ア重量の５％以下、通常２％以下含まれる。焼石膏が配
合された建材をなすプラスタは石膏の焼の直後、未だ
高温であるが、この状態で袋詰めされることが多い。こ
のため硬化調整剤が劣化し充分な機能を発揮しない。ま
た特に高湿度、高温の保管状態では促進剤の機能にも悪
影響が生ずることになる。
ている。石膏ボードの製造時には、焼石膏の水性スラリ
と所望の添加剤とが、例えば米国特許第3,359,146号に
開示されるようにミキサ内で連続的に混合される。混合
したスラリはミキサの下部で移動中のカバーシート上に
連続的に移送され、その上に第２のカバーシートが載置
される。一連のストリツプとなるようにカバーシート間
に挟まれたスラリ層は焼石膏が硬化するまでベルト上で
移送され、次に硬化したストリップは所望の長さのボー
ドに切断され、ボードは乾燥キルンに通されて余分な湿
気が除去される。ボードを切断する時間、即ちコンベヤ
速度、従つて石膏ボードの生産速度は一般に焼石膏スラ
リの硬化時間により制御されるので、ミキサの焼石膏に
加える従来の添加剤には一般に硬化時間を調整するよう
に作用する調整剤、特に促進剤が包有される。また同時
にボードの最終密度を調整する他の添加剤としてシート
接着促進剤、繊維強化剤、稠度減少剤等が仕上ボードコ
ア重量の５％以下、通常２％以下含まれる。焼石膏が配
合された建材をなすプラスタは石膏の焼の直後、未だ
高温であるが、この状態で袋詰めされることが多い。こ
のため硬化調整剤が劣化し充分な機能を発揮しない。ま
た特に高湿度、高温の保管状態では促進剤の機能にも悪
影響が生ずることになる。
焼石膏の硬化時間を短縮するために最良の促進剤は非
常に細かく粉砕された硫酸カルシウム二水和物であろ
う。たゞこの促進剤は硬化当初は良好に作用するが、特
に湿気あるいは熱的に悪条件下で保管されていたものは
その効用が大巾に低下する。これを防止するため、米国
特許第1,989,641号には、焼石膏に、所定量の石灰およ
び硫酸アルミニウム、更に市販の遅延剤を加えて硫酸カ
ルシウム二水和物を沈澱させ石膏を硬化促進させる構成
が提案されている。また米国特許第2,078,198号および
第2,078,199号に硫酸カルシウム二水和物と砂糖とを混
ぜた促進剤が提案されている。この促進剤は経時劣化の
影響が少なくなつている。更に米国特許第3,573,947号
には、共に粉砕された砂糖と硫酸カルシウム二水和混合
物とを加熱して所定量の焼反応を生じさせ促進剤をよ
り安定化する最終仕上工程を加えた促進剤が開示されて
いる。
常に細かく粉砕された硫酸カルシウム二水和物であろ
う。たゞこの促進剤は硬化当初は良好に作用するが、特
に湿気あるいは熱的に悪条件下で保管されていたものは
その効用が大巾に低下する。これを防止するため、米国
特許第1,989,641号には、焼石膏に、所定量の石灰およ
び硫酸アルミニウム、更に市販の遅延剤を加えて硫酸カ
ルシウム二水和物を沈澱させ石膏を硬化促進させる構成
が提案されている。また米国特許第2,078,198号および
第2,078,199号に硫酸カルシウム二水和物と砂糖とを混
ぜた促進剤が提案されている。この促進剤は経時劣化の
影響が少なくなつている。更に米国特許第3,573,947号
には、共に粉砕された砂糖と硫酸カルシウム二水和混合
物とを加熱して所定量の焼反応を生じさせ促進剤をよ
り安定化する最終仕上工程を加えた促進剤が開示されて
いる。
上記の各米国特許の構成においては、促進剤を小量、
即ち石膏１トン当り少なくとも１ポンド（約453g）程
度、工業上でま好ましくは石膏１トン当り約20ポンド
（9Kg）添加することが好ましい。
即ち石膏１トン当り少なくとも１ポンド（約453g）程
度、工業上でま好ましくは石膏１トン当り約20ポンド
（9Kg）添加することが好ましい。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、一般に石膏の堆積量は個々の石膏の純
度に応じて異なり、従つて促進剤の必要量もこれに応じ
て異なることになりバラツキが多い問題があつた。この
ため石膏ボードの生産速度を維持するため焼石膏に大量
に促進剤を用いて安定化を図ることもできようが、この
場合単位重量当りの活性度が高く必要な砂糖量も少なく
てすみ、特に比較的湿度および温度が高い条件下でも保
管されるとき促進特性が大きく変化しない促進剤が必要
となる問題があつた。
度に応じて異なり、従つて促進剤の必要量もこれに応じ
て異なることになりバラツキが多い問題があつた。この
ため石膏ボードの生産速度を維持するため焼石膏に大量
に促進剤を用いて安定化を図ることもできようが、この
場合単位重量当りの活性度が高く必要な砂糖量も少なく
てすみ、特に比較的湿度および温度が高い条件下でも保
管されるとき促進特性が大きく変化しない促進剤が必要
となる問題があつた。
従つて本発明の目的は従来の促進剤と比へ硬化促進時
間を大巾に短縮でき、活性度が極めて高く、従来のもの
と同じ効果を得る際の必要量が小量で済み、更に保管安
定度の良好な焼石膏の促進剤を提供することにある。
間を大巾に短縮でき、活性度が極めて高く、従来のもの
と同じ効果を得る際の必要量が小量で済み、更に保管安
定度の良好な焼石膏の促進剤を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明においては粒子が複数の物質で被覆された、主
成分が硫酸カルシウムの促進剤を用いることにより焼石
膏の硬化が大巾に促進されることに着目する。即ち本発
明による促進剤では、先ず新たに粉砕した硫酸カルシウ
ム粒子を、例えば高級硫酸カルシウム二水和物と砂糖と
を練成することにより凝結遅延剤で被覆する。次に全促
進剤100重量％に対し約10〜40重量％の硫酸アルミニウ
ム水和物を、砂糖で被覆した硫酸カルシウム二水和物に
加え粒子が共に結合せしめる。硫酸アルミニウム水和物
は、上記練成工程中に、砂糖で被覆した硫酸カルシウム
二水和物に加えることもできる。一方練成工程中に硫酸
アルミニウム水和物を加える時期は、硫酸カルシウム二
水和物が砂糖で実質的に完全に被覆された後行なう。
成分が硫酸カルシウムの促進剤を用いることにより焼石
膏の硬化が大巾に促進されることに着目する。即ち本発
明による促進剤では、先ず新たに粉砕した硫酸カルシウ
ム粒子を、例えば高級硫酸カルシウム二水和物と砂糖と
を練成することにより凝結遅延剤で被覆する。次に全促
進剤100重量％に対し約10〜40重量％の硫酸アルミニウ
ム水和物を、砂糖で被覆した硫酸カルシウム二水和物に
加え粒子が共に結合せしめる。硫酸アルミニウム水和物
は、上記練成工程中に、砂糖で被覆した硫酸カルシウム
二水和物に加えることもできる。一方練成工程中に硫酸
アルミニウム水和物を加える時期は、硫酸カルシウム二
水和物が砂糖で実質的に完全に被覆された後行なう。
（作用） 例えば硫酸カルシウム二水和物と、砂糖と、硫酸アル
ミニウム水和物との三成分を単に同時に練成すること、
あるいは細かな硫酸アルミニウム水和粉末を単に練成し
た砂糖と硫酸カルシウム二水和物との混合物に加えて混
合するだけでは、促進剤は充分な機能を果たさないが、
硫酸カルシウム粒子を凝結遅延剤で被覆することによつ
て硬化時間を大巾に短縮できる。
ミニウム水和物との三成分を単に同時に練成すること、
あるいは細かな硫酸アルミニウム水和粉末を単に練成し
た砂糖と硫酸カルシウム二水和物との混合物に加えて混
合するだけでは、促進剤は充分な機能を果たさないが、
硫酸カルシウム粒子を凝結遅延剤で被覆することによつ
て硬化時間を大巾に短縮できる。
（実施例） 主成分として硫酸カルシウム二水和物を粉砕作業によ
り好適なサイズになす。このとき石膏であれば高級、低
級および人造、天然石膏を問わず使用できる。例えば硫
酸カルシウム二水和物は80重量％以上の高級ランドプラ
ストが使用される。また大半が無水物であり、他の含有
成分として燐酸等の焼石膏の硬化に有害作用を及ぼす不
純物が最小限にあるいは完全に除去され、不純物若しく
は不活性物質が促進効果に実質的に大きな悪影響を及ぼ
なさい程度に低減された低級ランドプラスタも使用でき
る。且硫酸カルシウム二水和物には促進作用にそれほど
悪影響を及ぼさない程度の量の無水物、砂、クレイ等を
含ませることができよう。硫酸カルシウム二水和物は予
め微粉砕され、ブレイン（Blaine）表面積が本発明にお
いて必要とするように約7000cm2/gとなるような平均粒
子サイズにされる。
り好適なサイズになす。このとき石膏であれば高級、低
級および人造、天然石膏を問わず使用できる。例えば硫
酸カルシウム二水和物は80重量％以上の高級ランドプラ
ストが使用される。また大半が無水物であり、他の含有
成分として燐酸等の焼石膏の硬化に有害作用を及ぼす不
純物が最小限にあるいは完全に除去され、不純物若しく
は不活性物質が促進効果に実質的に大きな悪影響を及ぼ
なさい程度に低減された低級ランドプラスタも使用でき
る。且硫酸カルシウム二水和物には促進作用にそれほど
悪影響を及ぼさない程度の量の無水物、砂、クレイ等を
含ませることができよう。硫酸カルシウム二水和物は予
め微粉砕され、ブレイン（Blaine）表面積が本発明にお
いて必要とするように約7000cm2/gとなるような平均粒
子サイズにされる。
当初の被覆材料としては当業者に周知の従来の凝結遅
延剤を使用できる。例えば硼酸の添加、無添加に関係な
く、各種の砂糖、グリセリン、グリコール、スターチ、
アニオン系若しくはノニオン系洗剤、リグニン、リグノ
スルホネートあるいはその混合物を使用できる。経済
性、有効性および入手の容易性の点から第１の被覆剤と
しては砂糖が好ましい。砂糖にはスクロース、ブドウ
糖、アミノース等が有効であるが入手の容易性、経済性
の点から一般にスクロースを用いることが好ましい。こ
のとき砂糖のような凝結遅延剤を硫酸カルシウム二水和
物の約５〜15重量％に相当する量だけ使用する。硫酸カ
ルシウム二水和物に砂糖、硫酸カルシウム無水物等の比
較的不活性の延展剤が相当の量含まれている場合、その
ときの硫酸カルシウム二水和物の100重量％に対し凝結
遅延剤を相当大きな比率、即ち最大45〜50℃使用され得
る。
延剤を使用できる。例えば硼酸の添加、無添加に関係な
く、各種の砂糖、グリセリン、グリコール、スターチ、
アニオン系若しくはノニオン系洗剤、リグニン、リグノ
スルホネートあるいはその混合物を使用できる。経済
性、有効性および入手の容易性の点から第１の被覆剤と
しては砂糖が好ましい。砂糖にはスクロース、ブドウ
糖、アミノース等が有効であるが入手の容易性、経済性
の点から一般にスクロースを用いることが好ましい。こ
のとき砂糖のような凝結遅延剤を硫酸カルシウム二水和
物の約５〜15重量％に相当する量だけ使用する。硫酸カ
ルシウム二水和物に砂糖、硫酸カルシウム無水物等の比
較的不活性の延展剤が相当の量含まれている場合、その
ときの硫酸カルシウム二水和物の100重量％に対し凝結
遅延剤を相当大きな比率、即ち最大45〜50℃使用され得
る。
硫酸カルシウム二水和物の凝結遅延剤による被覆はボ
ールミル粉砕により有効に行なうことができ、この粉砕
作用によりASTM c−204の規定によるブレイン（Blain
e）通気度装置を用いて測定される表面積が比較的に大
きくされる、即ちブレイン（Blaine）表面積が6000cm2/
g以上、好ましくは7000cm2/g以上にされる。この粉砕工
程においてはミルによるだけではなく、他にハンマ、ボ
ール、ロツド等の好適な衝撃装置を用いて所望の粒子サ
イズになるよう微粉砕し、凝結遅延剤と硫酸カルシウム
二水和物と密に接触させて、硫酸カルシウム二水和物の
粒子面を凝結遅延剤によつて被覆する。
ールミル粉砕により有効に行なうことができ、この粉砕
作用によりASTM c−204の規定によるブレイン（Blain
e）通気度装置を用いて測定される表面積が比較的に大
きくされる、即ちブレイン（Blaine）表面積が6000cm2/
g以上、好ましくは7000cm2/g以上にされる。この粉砕工
程においてはミルによるだけではなく、他にハンマ、ボ
ール、ロツド等の好適な衝撃装置を用いて所望の粒子サ
イズになるよう微粉砕し、凝結遅延剤と硫酸カルシウム
二水和物と密に接触させて、硫酸カルシウム二水和物の
粒子面を凝結遅延剤によつて被覆する。
第２の添加剤には硫酸アルミニウム水和物Al2（SO4）
３・nH2O（ｎは６〜18の整数）、例えば紙メータ製造の
みようばん（一般に濃縮みようばんと呼ばれる）が用い
られる。アルミニウム−カリウム複塩すなわち通常のみ
ようばんも使用できる。第２の添加材の量は一般に100
重量％の複合促進剤の約５〜55重量％の間にされ、特に
約10〜40重量％にすることが好ましい。
３・nH2O（ｎは６〜18の整数）、例えば紙メータ製造の
みようばん（一般に濃縮みようばんと呼ばれる）が用い
られる。アルミニウム−カリウム複塩すなわち通常のみ
ようばんも使用できる。第２の添加材の量は一般に100
重量％の複合促進剤の約５〜55重量％の間にされ、特に
約10〜40重量％にすることが好ましい。
第１の粉砕工程と同様に第２の粉砕工程では、衝撃作
用により硫酸アルミニウム水和物と凝結遅延剤で被覆さ
れた硫酸カルシウム二水和物との接触を密に図り、凝結
遅延剤で被覆された硫酸カルシウム二水和物が硫酸アル
ミニウム水和物粒子と結合される。即ち第１の粉砕工程
において硫酸カルシウム二水和物は凝結遅延剤により被
覆され、その後第２の粉砕工程において更に硫酸アルミ
ニウム水和物と結合される。
用により硫酸アルミニウム水和物と凝結遅延剤で被覆さ
れた硫酸カルシウム二水和物との接触を密に図り、凝結
遅延剤で被覆された硫酸カルシウム二水和物が硫酸アル
ミニウム水和物粒子と結合される。即ち第１の粉砕工程
において硫酸カルシウム二水和物は凝結遅延剤により被
覆され、その後第２の粉砕工程において更に硫酸アルミ
ニウム水和物と結合される。
この結果硫酸カルシウム二水和物と凝結遅延剤と硫酸
アルミニウム水和物とからなる複合粒子促進剤が得られ
る。この複合促進剤の通常の結晶では、硫酸アルミニウ
ム水和物１個の粒子の周囲に細かな硫酸カルシウム二水
和物の粒子が複数個位置し、硫酸アルミニウム二水和物
の各粒子が砂糖のような凝結遅延剤が層状に被覆され
る。この場合砂糖で被覆された複数の硫酸カルシウム二
水和物粒子が第２の単一の硫酸アルミニウム水和物層で
被覆されているかあるいは砂糖で被覆された複数の小さ
な硫酸カルシウム二水和物粒子により複数の大きな硫酸
アルミニウム水和物粒子の面が被覆されているかより
も、凝結遅延剤で被覆された硫酸カルシウム二水和物粒
子が再び硫酸アルミニウム水和物と共に粉砕されても、
ブレイン法による平均外部比表面積は大巾に変化しない
が、B.E.T.法による平均全（外部＋内部）比表面積は大
きく変化することに留意する要がある。砂糖等の凝結遅
延剤と共に粉砕された石膏粒子のB.E.T.表面積は通常4m
2/g前後になる。一方複合促進剤サンプルのB.E.T.表面
積は常に少なくとも6m2/g、通常７〜8m2/gであることが
判明している。
アルミニウム水和物とからなる複合粒子促進剤が得られ
る。この複合促進剤の通常の結晶では、硫酸アルミニウ
ム水和物１個の粒子の周囲に細かな硫酸カルシウム二水
和物の粒子が複数個位置し、硫酸アルミニウム二水和物
の各粒子が砂糖のような凝結遅延剤が層状に被覆され
る。この場合砂糖で被覆された複数の硫酸カルシウム二
水和物粒子が第２の単一の硫酸アルミニウム水和物層で
被覆されているかあるいは砂糖で被覆された複数の小さ
な硫酸カルシウム二水和物粒子により複数の大きな硫酸
アルミニウム水和物粒子の面が被覆されているかより
も、凝結遅延剤で被覆された硫酸カルシウム二水和物粒
子が再び硫酸アルミニウム水和物と共に粉砕されても、
ブレイン法による平均外部比表面積は大巾に変化しない
が、B.E.T.法による平均全（外部＋内部）比表面積は大
きく変化することに留意する要がある。砂糖等の凝結遅
延剤と共に粉砕された石膏粒子のB.E.T.表面積は通常4m
2/g前後になる。一方複合促進剤サンプルのB.E.T.表面
積は常に少なくとも6m2/g、通常７〜8m2/gであることが
判明している。
極めて効力の高い促進剤は約18重量％の二水和物を含
む低級ランドプラスタあるいは天然無水物、ないしは純
度の高い二水和物から作成し得る。
む低級ランドプラスタあるいは天然無水物、ないしは純
度の高い二水和物から作成し得る。
更に本発明を以下実験例に沿つて説明するが、本発明
はこの特定の実験例に限定されるものではない。
はこの特定の実験例に限定されるものではない。
以下の実験例において、すべてのパーセントは特に指
定がなければ重量％である。またビカー硬化時間とはAS
TM c−472による300gのビカー針が容量約６オンス（約2
7g）のカツプに入れられた標準焼石膏と水との厚さ約１
インチ（約2.54cm）の混合物内に自重で半分まで侵入す
るに要する時間である。且温度上昇とは焼石膏と水との
混合開始から発熱水反応により最大温度まで上昇した際
の、温度上昇を華氏度（゜F）で表わしたものである。
更に温度上昇硬化（TRS）時間とは上記混合から最大温
度に達する時までに経過した時間（分）であり、また記
号＃/MS′は1/2インチ（約1.3cm）ボード1000フイート
２（９×105cm）当りのポンドで表わすことを示してい
る。
定がなければ重量％である。またビカー硬化時間とはAS
TM c−472による300gのビカー針が容量約６オンス（約2
7g）のカツプに入れられた標準焼石膏と水との厚さ約１
インチ（約2.54cm）の混合物内に自重で半分まで侵入す
るに要する時間である。且温度上昇とは焼石膏と水との
混合開始から発熱水反応により最大温度まで上昇した際
の、温度上昇を華氏度（゜F）で表わしたものである。
更に温度上昇硬化（TRS）時間とは上記混合から最大温
度に達する時までに経過した時間（分）であり、また記
号＃/MS′は1/2インチ（約1.3cm）ボード1000フイート
２（９×105cm）当りのポンドで表わすことを示してい
る。
実験例１ 当初の一連の試験で以下の方法に従い多くのサンプル
を作成された。即ち46.5ポンド（約21Kg）のランドプラ
スト（約75.8％の硫酸カルシウム二水和物と16.5％の硫
酸カルシウム無水物とを含み約2000〜3000cm2/gのブレ
イン表面積を有する天然の石膏岩）と3.5ポンド（約1.6
Kg）の粉末糖（スクロース）を直径４フイートのボール
ミル内に入れ２時間粉砕混合した。粉砕混合後砂糖で被
覆された各ランドプラストバツチの被表面積は平均して
約11,500cm2/gであつた。このときスルフエート分子当
り14〜17分子の水和水を有する8.9ポンド（約4Kg）の硫
酸アルミニウム水合物を各バツチに加えて更に１時間ボ
ールミルで粉砕混合した。この結果平均比表面積が10,8
00cm2/gの複合促進剤を得た。ボールミルから取り出し
た既知小量（アリコート）のサンプルを組み合わせ、−
50メツシユU.S.基準（Standard）に従い選別（スクリー
ニング）し、米国特許第2,078,199号により作成したサ
ンプルと比較した。
を作成された。即ち46.5ポンド（約21Kg）のランドプラ
スト（約75.8％の硫酸カルシウム二水和物と16.5％の硫
酸カルシウム無水物とを含み約2000〜3000cm2/gのブレ
イン表面積を有する天然の石膏岩）と3.5ポンド（約1.6
Kg）の粉末糖（スクロース）を直径４フイートのボール
ミル内に入れ２時間粉砕混合した。粉砕混合後砂糖で被
覆された各ランドプラストバツチの被表面積は平均して
約11,500cm2/gであつた。このときスルフエート分子当
り14〜17分子の水和水を有する8.9ポンド（約4Kg）の硫
酸アルミニウム水合物を各バツチに加えて更に１時間ボ
ールミルで粉砕混合した。この結果平均比表面積が10,8
00cm2/gの複合促進剤を得た。ボールミルから取り出し
た既知小量（アリコート）のサンプルを組み合わせ、−
50メツシユU.S.基準（Standard）に従い選別（スクリー
ニング）し、米国特許第2,078,199号により作成したサ
ンプルと比較した。
第１図には、上述のようにして作成した本発明の複合
促進剤を砂糖で被覆した標準の二水和物促進剤に対する
添加量と硬化時間との関係を示している。各レベルの添
加量のいずれも本発明の複合促進剤によれば優れた硬化
促進作用を示すことが理解されよう。従つて従来の二水
和物促進剤より小量の本複合促進剤を添加しても同等の
硬化促進効力が得られよう。例えば温度上昇硬化時間を
11分にするには、従来の二水和物促進剤ではスタツコ１
トン当り約6.5ポンド（約2.9Kg）添加する必要がある
が、本発明による複合促進剤ではスタツコ１トン当り約
3.4ポンド（約1.5Kg）で充分であつた。
促進剤を砂糖で被覆した標準の二水和物促進剤に対する
添加量と硬化時間との関係を示している。各レベルの添
加量のいずれも本発明の複合促進剤によれば優れた硬化
促進作用を示すことが理解されよう。従つて従来の二水
和物促進剤より小量の本複合促進剤を添加しても同等の
硬化促進効力が得られよう。例えば温度上昇硬化時間を
11分にするには、従来の二水和物促進剤ではスタツコ１
トン当り約6.5ポンド（約2.9Kg）添加する必要がある
が、本発明による複合促進剤ではスタツコ１トン当り約
3.4ポンド（約1.5Kg）で充分であつた。
第２図は従来の石膏促進剤と上記方法により作成され
た本発明による複合促進剤に対し250゜Fの熱を与えた時
間（単位時間）と最終硬化時間（分）との関係を示す。
本発明による促進剤は従来のものに比べ熱露呈の影響を
大きく受けないことが判明している。
た本発明による複合促進剤に対し250゜Fの熱を与えた時
間（単位時間）と最終硬化時間（分）との関係を示す。
本発明による促進剤は従来のものに比べ熱露呈の影響を
大きく受けないことが判明している。
更に約18重量％の硫酸カルシウム二水和物を含む天然
の硫酸カルシウム無水物と砂糖とをボールミルにより混
合粉砕して複数のサンプルを作成した。試験のため１ア
リコート分はそのまま第１のサンプルとして別途に採取
した。次に、１アリコート分の上記サンプルの一を更に
充分の量の硫酸アルミニウム水和物とボールミルにより
混合粉砕して40重量％の硫酸アルミニウム水和物を含む
第２のサンプルとしての本発明による複合促進剤を作つ
た。一方１アリコート分の上記サンプルの他の一を同量
の硫酸アルミニムと共に同一時間単に撹拌して物理的添
加剤を作成した。最後に無水物、砂糖、および硫酸アル
ミニウム水和物の夫々を好適なボールミルに同時に入れ
た。各サンプルに対する温度上昇硬化時間を調べたとこ
ろ、以下の通りであつた。
の硫酸カルシウム無水物と砂糖とをボールミルにより混
合粉砕して複数のサンプルを作成した。試験のため１ア
リコート分はそのまま第１のサンプルとして別途に採取
した。次に、１アリコート分の上記サンプルの一を更に
充分の量の硫酸アルミニウム水和物とボールミルにより
混合粉砕して40重量％の硫酸アルミニウム水和物を含む
第２のサンプルとしての本発明による複合促進剤を作つ
た。一方１アリコート分の上記サンプルの他の一を同量
の硫酸アルミニムと共に同一時間単に撹拌して物理的添
加剤を作成した。最後に無水物、砂糖、および硫酸アル
ミニウム水和物の夫々を好適なボールミルに同時に入れ
た。各サンプルに対する温度上昇硬化時間を調べたとこ
ろ、以下の通りであつた。
本発明の複合促進剤であるサンプル２は砂糖被覆のみ
の従来の促進剤（サンプル１）に比べいずれの添加量に
おいても優れていることが判明した。またサンプル３は
衝撃作用を与えることなく硫酸アルミニウム水和物を単
に混合したものであり、仮に硫酸アルミニウム水和物お
よび硫酸カルシウム二水和物に対し接触が不充分であつ
ても、共に粘着し密に結合された複合促進剤が得られよ
う。
の従来の促進剤（サンプル１）に比べいずれの添加量に
おいても優れていることが判明した。またサンプル３は
衝撃作用を与えることなく硫酸アルミニウム水和物を単
に混合したものであり、仮に硫酸アルミニウム水和物お
よび硫酸カルシウム二水和物に対し接触が不充分であつ
ても、共に粘着し密に結合された複合促進剤が得られよ
う。
実験例２ 上記試験結果と実際の石膏ボード製造とを関連付ける
ため、実験例１で作成した促進剤配合物を用いて石膏ボ
ードを工場の標準的な生産ラインにより製造した。
ため、実験例１で作成した促進剤配合物を用いて石膏ボ
ードを工場の標準的な生産ラインにより製造した。
従来この生産ラインで石膏ボードを作成する場合米国
特許第2,078,199号に開示された砂糖被覆の二水和物促
進剤を17.3＃/MS′加える必要があつた。これと同一の
生産速度を維持するため使用量減少調整を行ない従来の
促進剤にかわり本発明の実験例１に従つて作成したスク
ロース６％、硫酸アルミニウム水和物15％、残りを高品
質のランドプラストになした複合促進剤を用いた。複合
促進剤添加量は正常はボード硬化パラメータを満足する
まで、即ち複合促進剤の使用量が6.1＃/MS′となるまで
段階的に減少した（この場合約65％使用量が低下し
た）。この添加量における温度上昇硬化時間は従来の促
進剤の場合と同一であつた。最大温度上昇率が分当り約
1.5゜F、改善され、又従来の促進剤を用いたボードと比
べ本発明により得られたボードの切断装置による切口は
ボロツキがなく、整つていた（一連のシートは切断した
後乾燥がまへ送ることになる）。
特許第2,078,199号に開示された砂糖被覆の二水和物促
進剤を17.3＃/MS′加える必要があつた。これと同一の
生産速度を維持するため使用量減少調整を行ない従来の
促進剤にかわり本発明の実験例１に従つて作成したスク
ロース６％、硫酸アルミニウム水和物15％、残りを高品
質のランドプラストになした複合促進剤を用いた。複合
促進剤添加量は正常はボード硬化パラメータを満足する
まで、即ち複合促進剤の使用量が6.1＃/MS′となるまで
段階的に減少した（この場合約65％使用量が低下し
た）。この添加量における温度上昇硬化時間は従来の促
進剤の場合と同一であつた。最大温度上昇率が分当り約
1.5゜F、改善され、又従来の促進剤を用いたボードと比
べ本発明により得られたボードの切断装置による切口は
ボロツキがなく、整つていた（一連のシートは切断した
後乾燥がまへ送ることになる）。
上述の本発明の促進剤配合物を作成する際には細かに
粉砕されたランドプラスタを使用したが、必要ならばク
エン酸製造工程において副生物として生成される石膏等
の他の種類の石膏も使用できる。
粉砕されたランドプラスタを使用したが、必要ならばク
エン酸製造工程において副生物として生成される石膏等
の他の種類の石膏も使用できる。
本発明は上述の実施例の配合物に限定されるものでは
なく特許請求の範囲に含まれるすべての均等物を包有す
ることは当業者には理解されよう。例えば本発明の複合
促進剤を焼石膏の硬化に用いたが、例えばポルトランド
セメントのような水硬性セメントを含む工業用石膏セメ
ント等、他の無機セメント混合物の硬化等にも使用でき
る。また被覆工程においてはボールにより衝撃を与える
ボールミル方式によつて行なつたが、二水和物を所定の
サイズに細かに減少させ且被覆材と密に接触させて被覆
せしめることができる他の微粉砕機、例えば回転粉砕ミ
ル、ロール粉砕機、振動／微粉砕ミル、バーストン（Bu
hrstone）ミル、コーヒミル式のミル、ジエツトミル、
および瞬間微粉砕および爆発微粉砕法等を用いることも
できる。更に実験例１では１台の小さなボールミルを数
回使用して微粉砕したが、長手のミルを用いて、硫酸ア
ルミニウム水和物を一方から導入し且他の材料をミル中
間部から導入して接触混合することもできる。
なく特許請求の範囲に含まれるすべての均等物を包有す
ることは当業者には理解されよう。例えば本発明の複合
促進剤を焼石膏の硬化に用いたが、例えばポルトランド
セメントのような水硬性セメントを含む工業用石膏セメ
ント等、他の無機セメント混合物の硬化等にも使用でき
る。また被覆工程においてはボールにより衝撃を与える
ボールミル方式によつて行なつたが、二水和物を所定の
サイズに細かに減少させ且被覆材と密に接触させて被覆
せしめることができる他の微粉砕機、例えば回転粉砕ミ
ル、ロール粉砕機、振動／微粉砕ミル、バーストン（Bu
hrstone）ミル、コーヒミル式のミル、ジエツトミル、
および瞬間微粉砕および爆発微粉砕法等を用いることも
できる。更に実験例１では１台の小さなボールミルを数
回使用して微粉砕したが、長手のミルを用いて、硫酸ア
ルミニウム水和物を一方から導入し且他の材料をミル中
間部から導入して接触混合することもできる。
（発明の効果） 上述のように構成された本発明の硬化促進剤によれ
ば、硬化時間を顕著に短縮できる上、石膏を長期間保存
する場合も作用を安定に保ち得る等々の格別の効果を達
成できる。
ば、硬化時間を顕著に短縮できる上、石膏を長期間保存
する場合も作用を安定に保ち得る等々の格別の効果を達
成できる。
第１図は本発明と従来の促進剤の、添加量と硬化時間と
の関係を示すグラフ、第２図は本発明と従来の促進剤
の、熱露呈時間と最終硬化時間との関係を示すグラフで
ある。
の関係を示すグラフ、第２図は本発明と従来の促進剤
の、熱露呈時間と最終硬化時間との関係を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０４Ｂ 24/38 Ｚ 28/14 // Ｃ０４Ｂ 103:14
Claims (16)
- 【請求項１】細かに粉砕した硫酸カルシウム二水和物の
粒子と、砂糖、グリセリン、グリコール、スターチ、リ
グニン、リグノスルホネートおよびその混合物からなる
群から選択され、硫酸カルシウム二水和物の粒子上に塗
布される凝縮遅延剤と、塗布された凝結遅延剤と密に結
合される硫酸アルミニウム水和物とを含む焼石膏プラス
タの硬化促進剤。 - 【請求項２】凝縮遅延剤が実質的に砂糖である特許請求
の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項３】硫酸アルミニウム水和物が硫酸アルミニウ
ム一分子当り、実質的に14〜18分子の水和水からなる特
許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項４】硫酸アルミニウム水和物が濃縮みようばん
である特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項５】硫酸アルミニウム水和物が通常のみようば
んである特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項６】硫酸アルミニウム水和物が全促進剤の100
重量％に対し実質的に５〜55重量％含まれてなる特許請
求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項７】硫酸アルミニウム水和物が全促進剤の100
重量％に対し実質的に10〜40％含まれてなる特許請求の
範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項８】B.E.T.表面積が少なくとも6m2/gである特
許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項９】B.E.T.表面積が少なくとも７〜8m2/gであ
る特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項１０】硫酸カルシウム二水和物が高純度である
特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項１１】硫酸カルシウム二水和物が低純度のラン
ドプラスタである特許請求の範囲第１項記載の硬化促進
剤。 - 【請求項１２】硫酸カルシウム二水和物の重量に対し実
質的に５〜15重量％のスクロースと、硫酸アルミニウム
分子当り実質的に14〜18分子の水和水を有し全促進剤の
重量に対し実質的に15〜40重量％の硫酸アルミニウム水
和物とを含む特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項１３】ブレイン表面積が実質的に7000cm2/gで
ある特許請求の範囲第１項記載の硬化促進剤。 - 【請求項１４】細かに粉砕した硫酸カルシウム二水和物
と小量の砂糖を錬成する工程と、砂糖で被覆された硫酸
カルシウム二水和物を小量の硫酸アルミニウム水和物と
錬成させて促進剤を作成する工程とを包有してなる焼石
膏プラスタの硬化促進剤の製造法。 - 【請求項１５】硫酸カルシウム二水和物と砂糖とをボー
ルミル粉砕する工程と、砂糖で被覆された硫酸カルシウ
ム二水和物と硫酸アルミニウム水和物とをボールミル粉
砕する工程とを包有してなる特許請求の範囲第14項記載
の促進剤製造法。 - 【請求項１６】細かに粉砕した硫酸カルシウム二水和物
と硫酸カルシウム二水和物に塗布される砂糖と砂糖と結
合される硫酸アルミニウム水和物とを含む乾燥促進剤を
作成する工程と、小さな比率の促進剤および大きな比率
の硫酸カルシウム半水和物を水と混合して水性スラリを
作る工程と、スラリをある面上に付着し硬化させ且乾燥
せしめて石膏壁板を作成する工程とを包有してなる、焼
石膏プラスタの促進剤を含ませて石膏壁板を製造する方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US780921 | 1985-09-27 | ||
| US06/780,921 US4681644A (en) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | Accelerator for gypsum plaster and process of manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105941A JPS62105941A (ja) | 1987-05-16 |
| JPH085696B2 true JPH085696B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=25121096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61227921A Expired - Lifetime JPH085696B2 (ja) | 1985-09-27 | 1986-09-26 | 焼石膏プラスタの硬化促進剤およびその製造法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4681644A (ja) |
| JP (1) | JPH085696B2 (ja) |
| AU (1) | AU576973B2 (ja) |
| CA (1) | CA1247153A (ja) |
| FR (1) | FR2590562B1 (ja) |
| MX (1) | MX165326B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4681644A (en) * | 1985-09-27 | 1987-07-21 | Usg Corporation | Accelerator for gypsum plaster and process of manufacture |
| AU5950790A (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-17 | United States Gypsum Company | Calcium sulfate hemihydrate composition having utility in the presence of blood |
| US5151130A (en) * | 1991-01-23 | 1992-09-29 | The Dow Chemical Company | Amine-based consistency reducers for gypsum stucco slurries |
| US6221151B1 (en) | 1999-08-16 | 2001-04-24 | National Gypsum Company | Gypsum set accelerator and method of making the same |
| US6409823B1 (en) | 1999-12-28 | 2002-06-25 | United States Gypsum Company | Hydration enhancing additives |
| US6379458B1 (en) | 2000-02-11 | 2002-04-30 | United States Gypsum Company | Efficient set accelerator for plaster |
| EP1928652A2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-06-11 | United States Gypsum Company | Modified landplaster as a wallboard filler |
| US20070044687A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Blackburn David R | Modified landplaster as a wallboard filler |
| GB2431400A (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-25 | Bpb Plc | Method for accelerating the setting reaction of a calcium sulphate hemihydrate and water slurry |
| US8343273B1 (en) | 2012-03-30 | 2013-01-01 | United States Gypsum Company | Method of modifying beta stucco using diethylene-triamine-pentaacetic acid |
| EP2687496A1 (de) * | 2012-07-20 | 2014-01-22 | BASF Construction Polymers GmbH | Synthese und Anwendung von Gips-Seeding-Material |
| CN104918899A (zh) * | 2013-01-15 | 2015-09-16 | 电气化学工业株式会社 | 高强度水泥掺合料及混凝土制品的制造方法 |
| MX2022002357A (es) | 2021-02-26 | 2022-08-29 | Gold Bond Building Products Llc | Tablero de yeso que contiene un compuesto de poliol. |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1989641A (en) * | 1932-05-09 | 1935-01-29 | United States Gypsum Co | Gypsum plaster |
| US2078199A (en) * | 1936-10-02 | 1937-04-20 | United States Gypsum Co | Heatproofed set-stabilized gypsum plaster |
| US3573947A (en) * | 1968-08-19 | 1971-04-06 | United States Gypsum Co | Accelerator for gypsum plaster |
| US3813312A (en) * | 1970-10-05 | 1974-05-28 | W Kinkade | Process for making gypsum board |
| US4681644A (en) * | 1985-09-27 | 1987-07-21 | Usg Corporation | Accelerator for gypsum plaster and process of manufacture |
-
1985
- 1985-09-27 US US06/780,921 patent/US4681644A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-09-23 CA CA000518868A patent/CA1247153A/en not_active Expired
- 1986-09-24 AU AU63101/86A patent/AU576973B2/en not_active Expired
- 1986-09-26 JP JP61227921A patent/JPH085696B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-26 FR FR868613459A patent/FR2590562B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-09-26 MX MX003884A patent/MX165326B/es unknown
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|---|---|
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| CA1247153A (en) | 1988-12-20 |
| AU6310186A (en) | 1987-04-02 |
| AU576973B2 (en) | 1988-09-08 |
| FR2590562B1 (fr) | 1990-10-05 |
| MX165326B (es) | 1992-11-05 |
| FR2590562A1 (fr) | 1987-05-29 |
| US4681644A (en) | 1987-07-21 |
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