JPH09227207A

JPH09227207A - 複合石膏ボード

Info

Publication number: JPH09227207A
Application number: JP3502396A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Nagata; 憲史永田; Shinkichi Tanabe; 進吉田辺; Kenta Masuda; 賢太増田
Original assignee: Chichibu Onoda Cement Corp
Current assignee: Chichibu Onoda Cement Corp
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ体と石膏マトリックスとの接着性が改
善され、曲げ強度およびネジ・釘引き抜き抵抗力が大幅
に改善されるとともに、昨今問題となっている廃材の処
理方法をも提供できる複合石膏ボード。【解決手段】石膏材料にフィラー材を配合してなる複
合石膏ボードであって、次の必須要件を満たすことを特
徴とする複合石膏ボード：該フィラー材には、チップ
体が必須成分として配合されている；該チップ体は、
該複合石膏ボードの厚さ方向に対して垂直な面とほぼ平
行に配向している；該チップ体には、カップリング剤
がコーティングされている；および石膏マトリックス中
には、水性接着剤が配合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ体を配合し
た複合石膏ボードに関するものである。さらに詳しくは
本発明は、チップ体と石膏マトリックスとの接着性が改
善され、曲げ強度およびネジ・釘引き抜き抵抗力が大幅
に改善されるとともに、昨今問題となっている廃材の処
理方法をも提供できる複合石膏ボードに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術および課題】近年、建築物の多様化によ
り、建材に対しても様々な性能を改善することが求めら
れている。内装建材として広く使用されている石膏ボー
ドにおいても、とくに曲げ強度およびネジ・釘引き抜き
抵抗力の改善に対する要望が強く、そのため、例えば石
膏材料に、繊維材料を配合することが知られている。そ
の繊維材料としては、繊維化したパルプが代表的であ
る。

【０００３】石膏材料に繊維化したパルプを配合して複
合化するには、例えば、パルプ原料をハンマーミルなど
の衝撃型粉砕機、あるいはパルパーなどの湿式解繊機等
を用いて繊維化し、これを石膏材料のマトリックス中に
分散させることにより行われている。この方法は、石膏
ボードの補強には有効である。しかしながら、実際の製
造工程において、解繊された繊維は非常にかさ高とな
り、このようなかさ高な繊維と石膏材料の粉体とを、水
と共に混練しようとしても、均一な混合物を効率よく得
るには技術的に困難である。従来技術における繊維化し
たパルプは、通常、長さが約０.１〜３mm、幅が約１０
〜１００μmの微細繊維であり、このような繊維は、原
材料の混合時にスラリー中で互いに絡まり合い、スラリ
ーの流動性を著しく低下させる。従って、原料のスラリ
ー化を経由して製造される石膏ボードの製造ラインにお
いては、通常、約０.１〜２％、多くとも３％程度の繊
維しか配合できない。この程度の繊維の配合割合では、
得られる石膏ボードの特性、とくに、曲げ強度、ネジ・
釘引き抜き抵抗力等の特性は期待されるほど改善される
に至らず、むしろ製造時に生じる材料の分離などによっ
て、繊維を配合してもかえってこの特性が損なわれる場
合もあった。

【０００４】一方で、石膏材料に大量の繊維を配合する
ことを望むならば、繊維配合の増加に伴うスラリーの粘
度上昇を緩和するために、混練水の配合量を著しく増量
させることで一応製造は可能であるが、この場合は、後
述する連続流し込み成型によると、成型したボード中に
残る水の量が多くなり、また、抄造法によると、脱水プ
レス時の濾水性の悪化により残留水が増加し、これによ
って得られる石膏ボードの比重の低下に伴う強度低下が
生じ、目的とする強度の改善は達成されない。また、軽
量化に伴うネジ・釘引き抜き抵抗力の低下も明白であ
る。さらに混練水の増大は、余剰水が増加するため、こ
れに伴い石膏ボードの乾燥エネルギーの増大も招くこと
にもなる。また、とくに抄造法によると、濾水性の低い
繊維の使用は、抄造効率を極端に低下させる。

【０００５】以上の点から、繊維化したパルプと石膏材
料とを複合化する方法には、多くの問題点があり、石膏
ボードの曲げ強度や、ネジ・釘引き抜き抵抗力など、各
種性能の有効な改善策とはなり得なかった。

【０００６】そこで本発明者らは、石膏材料に紙チップ
を配合し、この紙チップを複合石膏ボードの厚さ方向に
対して垂直な面とほぼ平行に配向させた複合石膏ボード
を提案した（特願平７−３７２１４号）。この技術は、
複合石膏ボードのネジ・釘引き抜き抵抗力を著しく改善
するものであり、有用なものである。

【０００７】しかしながら、石膏スラリーと親和性のな
いチップ状物、例えば塩化ビニル樹脂等のプラスチック
からなるチップ状物や、これらがコートされた紙等で
は、石膏材料（石膏スラリー）とのなじみがよくないた
め、このようなチップ状物を大量に添加した場合、得ら
れた複合石膏ボードの強度が低下する傾向にある。

【０００８】一方、現在わが国では、記録用電子機器の
普及に伴い、カセットテープ、フロッピーディスク等の
磁性記録材料が多く使用されるようになった。また、交
通機関、金融機関等の利用における簡便化、あるいは効
率化のために、財貨のプリペイド化が進展し、切符、テ
レホンカード等の記録用磁性材料の使用量は、今や膨大
な量に達している。いわゆるこれら磁性材料のほとんど
が、テープ状あるいはシート状といった形状であるが、
不要になったこれら廃磁性材料は有効に活用できる方策
がないので、そのままの形状で大量に廃棄されているの
が現状である。また、他のシート状材料として、農業用
保温シートなども大量に使用されているが、廃棄物を焼
却する際有害なガスを発生するため、これらはほぼ使い
捨てられている。したがって、省資源化、環境保全、ゴ
ミ問題の観点から、これらシート状材料を有効利用する
技術の開発が強く望まれている。

【０００９】このような材料を有効利用する一つの方法
としては、該材料を建材に配合することが考えられる。
しかし、前述のように、このような材料と石膏スラリー
との親和性が悪く、僅かにしか配合できない等の点か
ら、これら材料の利用にあまり有効な方法とは言えな
い。

【００１０】本発明は、上記のような従来の課題を解決
し、廃切符、廃フロッピーディスク、廃カセットテー
プ、プラスチック製シート等の石膏スラリーとの親和性
の悪いシート状材料を有効に石膏材料と複合化させ、と
くに曲げ強度およびネジ・釘引き抜き抵抗力に優れた複
合石膏ボードおよびその製造方法を提供することを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、石膏材料
に対する添加物とチップ化した各種廃材の有効利用方法
について検討を重ねると同時に、これら素材を有効に複
合化する手段について様々な検討を重ねた結果、チップ
体と石膏との間に特性の異なる接着素材を組み合わせて
介在させることで、通常では十分な接着力が期待できな
いチップ体と石膏材料間の接着力を改善せしめ、所期の
目的が達成できることを見いだし、本発明を完成するに
至った。

【００１２】すなわち本発明は、石膏材料にフィラー材
を配合してなる複合石膏ボードであって、下記の必須要
件を満たすことを特徴とする複合石膏ボードを提供する
ものである。該フィラー材には、チップ体が必須成分として配合
されている；該チップ体は、該複合石膏ボードの厚さ方向に対し
て垂直な面とほぼ平行に配向している；該チップ体には、カップリング剤がコーティングさ
れている；および石膏マトリックス中には、水性接着剤が配合されて
いる。

【００１３】また本発明は、チップ体の基材が、磁性材
料またはプラスチック材料である前記の複合石膏ボード
を提供するものである。

【００１４】さらに本発明は、チップ体の配合割合が、
石膏材料の重量に対して、０．２〜２５重量％である前
記の複合石膏ボードを提供するものである。

【００１５】さらにまた本発明は、チップ体が、１mm×
１mm〜５０mm×５０mmの大きさの平面部を有する前記の
複合石膏ボードを提供するものである。

【００１６】また本発明は、チップ体が、１〜１０の長
辺／短辺比を有する前記の複合石膏ボードを提供するも
のである。

【００１７】さらに本発明は、カップリング剤が、石膏
材料に対して０．０１〜３重量％の割合で配合される前
記の複合石膏ボードを提供するものである。

【００１８】さらにまた本発明は、水性接着剤が、石膏
材料に対して３〜２０重量％の割合で配合される前記の
複合石膏ボードを提供するものである。

【００１９】また本発明は、水性接着剤を含む石膏材
料、カップリング剤がコーティングされたチップ体、水
および必要に応じてその他のフィラー材を混合し、得ら
れた原料スラリーを移動可能なコンベア上に供給し、該
コンベアを移動させながら、該原料スラリーに含まれる
チップ体を、配向手段により、得られる複合石膏ボード
の厚さ方向に対して垂直な方向の面とほぼ平行に配向さ
せることを特徴とする、複合石膏ボードの製造方法を提
供するものである。

【００２０】さらに本発明は、水性接着剤を含む石膏材
料、カップリング剤がコーティングされたチップ体、水
および必要に応じてその他のフィラー材を混合し、得ら
れた原料スラリーを、メッシュドラムを備えたタンクに
導入し、該メッシュドラム内部の空気を吸引することに
より、該原料スラリーを該メッシュドラム上に堆積さ
せ、該チップ体を、得られる複合石膏ボードの厚さ方向
に対して垂直な方向の面とほぼ平行に配向させることを
特徴とする、複合石膏ボードの製造方法を提供するもの
である。

【００２１】以下、本発明をさらに詳細に説明する。フ
ロッピーディスクやカセットテープ、農業用塩化ビニル
樹脂シート、あるいは磁性体が塗布された切符などから
製造されたチップ体は、表面にプラスチックや磁性体が
配置されており、これらは本来、石膏材料との親和性
（付着性）が悪いものである。したがって、これらチッ
プ体を石膏スラリー中に単純に適用したところで、得ら
れる複合石膏ボードの機械的強度は十分に発揮されるべ
くもない。一方で、水性接着剤は非水性接着剤とは異な
り、石膏材料との接着性は良好であり、石膏スラリーへ
の適用によって、簡単に石膏硬化体の強度特性を改善す
ることができるものの、水との親和性が低い先のチップ
体との接着性は期待できない。そこで本発明は、水性接
着剤とチップ体との双方に吸着するカップリング剤を使
用し、これをチップ体の表面に配置することにより、チ
ップ体−カップリング剤−水性接着剤−石膏材料といっ
た一連の吸着・結合形態が形成されることにより、本来
不可能であったチップ体と石膏材料とからなる複合石膏
ボードのネジ・釘引き抜き抵抗力を著しく改善すること
が可能となった。

【００２２】以下、本発明の実施に必要な各種材料につ
いて述べる。（石膏材料）本発明で使用できる石膏材料は、チップ体
を分散・保持できるマトリックスとなり得る石膏質の材
料であればとくに制限されない。例えば通常使用されて
いる石膏、例えば焼き石膏、α型半水石膏、III型無水
石膏のほか、スラグ石膏系、二水石膏、II型無水石膏
等、従来から用いられているものであることができる。
例えば、水和硬化性の石膏としては、焼き石膏、α型半
水石膏、III型無水石膏およびII型無水石膏が挙げられ
る。これらは、水の存在下で水和反応によって二水石膏
に変化し硬化する石膏である。これらの石膏の水和活性
度はそれぞれ異なり、硬化速度も異なるため、使用する
製造プロセスでの混合時間、稼働速度などの条件に応じ
て適宜選択して単体あるいは混合して使用する。これら
の配合は公知の技術に基づいて実施することができる。
これらは、適用する製造方法および得られる複合石膏ボ
ードに望まれる用途や性能を考慮して、適宜選択するこ
とができる。複数の材料を混合して使用することも可能
である。

【００２３】（チップ体）本発明で使用できるチップ体
の原料としては、例えば切符、馬券、テレホンカード等
のプリペイドカードやビデオテープ、録音テープ、フロ
ッピーディスク等の磁性材料を使用することができる。
また、農業用塩化ビニル樹脂シートのようなプラスチッ
ク製品も使用することができる。さらに、上記各種材料
の製造途中で発生するロス材、切断くず等や、既に使用
して不要となったこれらの廃材も使用できる。

【００２４】ところでこれらの内、プリペイドカードや
磁性材料は一般的に、紙あるいはプラスチックを主成分
とするシートに、電磁波吸収材料が塗布されて使用され
ているため、これらをチップ化して本発明に適用する
と、公知の技術のとおり、得られる石膏硬化体の板材に
電磁波遮蔽性能の付与が期待できる。なお、本発明で
は、チップ体が複合石膏ボードの厚さ方向に対して垂直
な面とほぼ平行に配向しているため、チップ体に塗布さ
れている磁性材料がボード中で面状に配置され、より一
層電磁波吸収性能が発揮されると同時に、ネジ・釘釘引
き抜き抵抗力の改善も期待できる。このように、本発明
では使用するチップ体の特性に応じて、得られる複合石
膏ボードに様々な機能性が付与できる。

【００２５】ここで本発明においてチップ体とは、得ら
れる複合石膏ボードの所望される物性が達成されるよう
に、上記のような原料を適当なサイズにしたものという
ことができる。チップ体のサイズは、目的とする複合石
膏ボードの強度やその種類等を考慮して適宜選択される
ものではあるが、例えば、１mm×１mm以上のチップ体の
平面部があることが望ましい。このサイズであれば基本
的に、チップ体を、複合石膏ボードの厚さ方向に対して
垂直な方向の面とほぼ平行に効率よく配向させることが
できる。すなわち、配向状態をより高めるためには、あ
る程度の大きさを有するチップ体を使用するのがよく、
好適には、１mm×１mm〜５０mm×５０mm、さらに好まし
くは３mm×３mm〜２５mm×２５mmである。また、この配
向状態をよりよく実現するためには、原料の石膏スラリ
ーにはある程度の流動性が必要であるが、本発明におい
ては、チップ体を使用するために、繊維材料を含む石膏
スラリーと比較して、その流動性は極めて取り扱い易い
ものである。

【００２６】なお、チップ体が５０mm×５０mmよりも大
きい平面部を有すると、製造工程中でチップ体が折れ曲
がり、原料スラリーの流動性が低下し、配向状態が悪く
なる恐れがある。したがって、本発明では、より望まれ
る特性が得られるように、チップ体の大きさは適宜選択
して決定することが望ましい。

【００２７】チップ体の厚さは、チップ体の層間での剥
離傾向に影響を及ぼす。したがって、目的とする複合石
膏ボードの厚さが厚い場合は、チップ体も厚いものを用
いるのがよい。また薄い場合は、薄いチップ体を使用す
るなどの選択が好ましい。具体的には、複合石膏ボード
の厚さが２０〜３０mm程度の厚い場合、チップ体の厚さ
は０.５〜２mm、また５〜２０mm程度の薄い場合、チッ
プ体の厚さは０.０５〜０.５mm程度が好ましい。

【００２８】チップ体の形状は、とくに制限されない
が、例えば正方形、長方形、円形、三角形あるいは異形
なものであることができる。ただし、チップ体の縦と横
の比が極端に大きい場合、たとえば紐状のような形状で
は、スラリーの粘性を高める原因にもなるため好ましく
ない。ここで、チップ体は、その長辺／短辺比は１〜１
０、好ましくは１〜３であることが望ましい。この比が
１０を超えると、原料スラリー中でチップ同士が絡み合
いやすくなり好ましくない。１０以下であると、スラリ
ーの粘度の増加が抑制される。またこの比が１０以下の
チップ体は、製造や搬送が容易となり好ましい。なお、
ここでいう長辺および短辺とは、チップ体の長さ方向お
よび幅方向とも言い換えることができる。

【００２９】チップ体の製造方法はとくに制限されな
い。例えば、工業的手段としては、公知である乾式粉砕
法および湿式粉砕法等が挙げられる。この際、チップ体
の大きさが均一になることが望ましく、そのために粉砕
機の稼働条件を適宜選択して設定するのがよい。例え
ば、乾式粉砕法では、粉砕機のスクリーン径を調整した
り、湿式粉砕法では、撹拌および粉砕時間を調節したり
する方法が挙げられる。

【００３０】（水性接着剤およびカップリング剤）本発
明に使用される水性接着剤およびカップリング剤は、こ
れら薬剤の種類とチップ体の種類との組み合わせに応じ
て適宜選択すればよい。例えば水性接着剤には、高級ア
ルコール系、水溶性高分子系、各種エマルジョン系等の
親水基を有する接着剤を使用することができ、さらに具
体的には、例えばアクリル系、ビニル系、フェノール
系、尿素ホルムアルデヒド系、エポキシ系、でんぷん
系、メラミン系、ゴム系などの水性あるいはエマルジョ
ン系等が挙げられる。また、カップリング剤には、一般
的に知られているシラン系、チタン系、チタネート系等
のカップリング剤等を使用することができ、さらに具体
的には、例えばシラン系カップリング剤としては、ビニ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン等、チタン系カップリング剤としては、
アミン系、カルボン酸系、アクリル系、フェニル系等、
チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルト
リチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタ
ネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート等が
挙げられる。

【００３１】水性接着剤およびカップリング剤の組み合
わせは、使用するチップ体の材質に応じて適宜選択する
必要がある。例えば、プラスチックを基材とするチップ
体の場合は、水性接着剤としてポリビニルアルコール、
変性ポリ酢酸ビニルを、カップリング剤として長鎖のア
ルキル基を有する金属アルコキシドを使用するのがよ
く、また酸化鉄等の金属酸化物系磁性体が塗布されたチ
ップ体の場合は、水性接着剤としてポリ酢酸ビニル、ア
クリルエマルジョンなどのエマルジョン系接着剤を、カ
ップリング剤としてアルキルチタン、アルキルチタネー
ト、アルコキシシランを使用するのがよい。いずれにせ
よ、水性接着剤は石膏材料とカップリング剤との結合
を、カップリング剤はチップ体と水性接着剤との結合を
促進するために使用されるため、このような効果が発現
されれば、これらの組み合わせは任意である。

【００３２】（配合割合）石膏材料に対するチップ体、
水性接着剤およびカップリング剤の配合割合は、目的と
する複合石膏ボードのサイズや用途等により適宜選択す
ることができるが、例えば、複合石膏ボードの曲げ強度
およびネジ・釘引き抜き抵抗力を大幅に改善するために
は、石膏材料に対して、チップ体を０．２〜２５重量
％、好ましくは２〜１０重量％、さらに好ましくは５〜
８重量％配合することが好ましい。こうした目的に加え
て、廃材からなるチップ体の利用率を高めたい場合に
は、前述した以上の配合割合を採用してもよいが、得ら
れる複合石膏ボードの防火性を考慮する必要がある。

【００３３】水性接着剤およびカップリング剤の配合割
合も、目的とする複合石膏ボードのサイズや用途、使用
する薬剤の種類等により適宜選択することができるが、
例えば、水性接着剤は、石膏材料に対して３〜２０重量
％、好ましくは３〜１０重量％、カップリング材料は、
石膏材料に対して０．０１〜３重量％、好ましくは０．
１〜１重量％であることができる。

【００３４】（その他のフィラー材）本発明の複合石膏
ボードには、建材として所望される特性を改善するため
に、チップ体以外のフィラー材も配合することができ
る。例えば、通常の石膏ボードの製造に用いられている
各種フィラー材、例えば減水剤、遅延剤、あるいは糊剤
等を適宜必要に応じて使用することができる。また、通
常の建材の製造で見られるように、軽量化、不燃化、高
強度化等を望む場合には、石膏材料、チップ体、水性接
着剤およびカップリング剤からなる基本配合に加え、骨
材、難燃材、バインダー等の各種副資材を配合すること
ができる。具体的には、おがくず、木質チップ、パーラ
イト、ひる石、でん粉、ＰＶＡ、酸化でん粉等が挙げら
れる。また、従来から行われている複合化手法であるパ
ルプ繊維、ガラス繊維あるいはロックウール、炭素繊維
等の各種繊維材料の配合も、強度のさらなる改善あるい
は防火性の改善を目的に行うことができる。なお、各種
繊維材料の併用は、原料スラリーの流動性を低下させる
ことが多いので、その場合は減水剤の添加を行うことで
対応できるが、これ以外にも、一般的に知られる繊維材
料の表面処理あるいはその形状の吟味等によっても対応
できる。中でも好ましいその他のフィラー材は、ガラス
繊維のチョップドストランドである。これらのその他の
フィラー材の配合割合は、例えば石膏材料に対して、
０.１〜３重量％程度がよい。

【００３５】（本発明の複合石膏ボードの製造）まず、
本発明におけるチップ体の表面には、カップリング剤が
コーティングされていなければならない。このコーティ
ングは、例えばカップリング剤をチップ体にスプレーす
るか、あるいはチップ体をカップリング剤に含浸させる
等の方法により行うことができる。次に、カップリング
剤がコーティングされたチップ体は、必要に応じて乾
燥、加熱等の処理を施し、石膏材料中に供給し、さらに
水性接着剤を添加するか、あるいはチップ体を、水性接
着剤が添加された石膏スラリー中に配合することができ
る。

【００３６】また、本発明の複合石膏ボードは、その厚
さ方向に対して垂直な面とほぼ平行に、チップ体が配向
していなければならない。なお、チップ体は、１００％
すべて配向している必要はなく、得られる複合石膏ボー
ドの曲げ強度およびネジ・釘の引き抜き抵抗力が改善さ
れるような配向割合であればよい。例えば、配合された
チップ体の５０％程度が、別な方向に配向していても、
実質上問題はない。配向手段としては、チップ体を所望
の方向に配向できるようなものであればよい。例えば、
原料スラリーを石膏ボード用原紙間に供給し、所望の厚
さまで上方から適当な圧力を施すことによっても、チッ
プ体の配向が可能である。また、原料スラリーの厚さを
調節できるような手段、例えば均しローラー等を用いて
もよい。このように、本発明の複合石膏ボードは、特定
方向にチップ体が配向すれば、その製造方法はとくに制
限されないが、連続的製造方法の例を以下に記す。

【００３７】連続流し込み成型方法：水性接着剤を
含む石膏材料、カップリング剤がコーティングされたチ
ップ体、水、必要に応じてその他のフィラー材を撹拌装
置を備えた容器に入れ、スラリー化したものを、移動コ
ンベア上に連続的に流し出し、所望のサイズとした後、
切断、乾燥工程を経て複合石膏ボードを得るという方法
である。

【００３８】この方法について、図１を参照しながらさ
らに詳細に説明する。図１は、連続流し込み成型方法の
工程を説明するための概略図である。連続ミキサーを備
えた容器５に原料が入れられ、撹拌混合によりスラリー
化する。このスラリー２が容器の出口６から、移動コン
ベア４上に連続的に流し出される。移動コンベア４上に
はボード用原紙７がおかれ、コンベア４とともに移動し
ている。スラリー２が配向手段である均しローラー８に
到達し、所定の厚さに均されると、それまで無配向であ
ったチップ体３が、上方から適用される別のボード用原
紙１７にスラリー２とともに抑え込まれ、スラリー２の
流れに沿って、複合石膏ボード１の厚さ方向に対して垂
直な方向の面（以下、長さ方向面ということがある）と
ほぼ平行に配向する。その後、スラリー状態の複合石膏
ボードは、所定時間（例えば２分）このまま走行してあ
る程度固化、養生された後、所望のサイズに切断機９に
より切断され、乾燥工程を経て、本発明の複合石膏ボー
ド１となる。このような連続流し込み成型方法は、生産
性が良好であり、しかも低コストであるために好まし
い。

【００３９】抄造法：水性接着剤を含む石膏材料、
カップリング剤がコーティングされたチップ体、水、必
要に応じてその他のフィラー材を均一に混練して得られ
たスラリーを、メッシュドラムを備えたタンクに入れ、
適当な手段によりメッシュドラム本体内部の空気を吸引
し、メッシュドラムの外面にスラリーを付着させ、得ら
れたスラリーの積層物を巻取り、切断、脱水プレス、乾
燥工程を経て複合石膏ボードを得るという方法である。

【００４０】この方法を図２を参照しながらさらに説明
する。図２は、抄造法の工程を説明するための概略図で
ある。まず、メッシュドラム１０を備えたタンク１１
に、さらなる水とともに原料スラリー１２が入れられ
る。メッシュドラム１０は、ネット状のワイヤーが、ド
ラムを形成したものであることができる。次にメッシュ
ドラム１０内の空気を適当な手段により吸引すると、水
分がメッシュドラム内に取り込まれ、メッシュドラム１
０上に原料スラリー１２が堆積していく。これにより、
チップ体が長さ方向面とほぼ平行に配向する。堆積した
原料スラリーは、続いてフェルトベルト１３上に転移さ
れ、さらに水分を除去した後、巻取りロール１４に巻き
取られ、所望の厚さになったとき、カッター１５により
適当な長さに切断され、脱水プレス工程、乾燥工程を経
て複合石膏ボード１が得られる。従来の抄造法による石
膏ボードの生産では、パルプ繊維の配合は普通であり、
パルプ繊維の高保水性による濾水性の悪化が問題となっ
ていたが、本発明によるチップ体の使用では、チップ体
の吸水量が少ないため、抄造工程における速やかな濾過
が可能となる。抄造法による生産では、スラリーの堆積
物を脱水プレスして板材化するが、チップ体の低吸水性
により、脱水プレス時に速やかに水が抜ける効果も得ら
れるため、高強度の板材が容易に得られるようになっ
た。

【００４１】チップ体が、得られる複合石膏ボードの長
さ方向面とほぼ平行に配向していることにより、曲げ強
度やネジや釘の引き抜き抵抗力が顕著に高まる。上記の
抄造法は、チップ体を所望の方向に配向させやすいが、
チップ体のサイズが大きすぎると、複合石膏ボードの厚
さ方向と偶然的に垂直に並ぶ危険性があるので、上記の
チップ体のサイズの好適な範囲内において適宜選択する
必要がある。

【００４２】このようにして得られる複合石膏ボードの
比重は、通常０.５〜１.３g／cm³がよい。

【００４３】

【作用】フロッピーディスクやカセットテープ、農業用
塩化ビニル樹脂シート、あるいは磁性体が塗布された切
符などから製造されたチップ体は、本来は非常に丈夫な
材料であり、これらが石膏硬化体からなる板材の厚さ方
向に対して垂直な面とほぼ平行に配向していれば、ネジ
・釘等が打たれた際の食いつきは非常によいと思われ
る。しかし実際において、かようなチップ体には表面に
プラスチックや磁性体が配置されており、これらは本
来、石膏材料との親和性（付着性）が悪いものである。
したがって、これらチップ体を石膏スラリー中に単純に
適用したところで、得られる複合石膏ボードの機械的強
度は十分に発揮されるべくもない。一方で、水性接着剤
は非水性接着剤とは異なり、石膏材料との接着性は良好
であり、石膏スラリーへの適用によって、簡単に石膏硬
化体の強度特性を改善することができるものの、水との
親和性が低い先のチップ体との接着性は期待できない。
そこで本発明は、水性接着剤とチップ体との双方に吸着
するカップリング剤を使用し、これをチップ体の表面に
配置することにより、チップ体−カップリング剤−水性
接着剤−石膏材料といった一連の吸着・結合形態が形成
されることにより、本来では不可能であった複合石膏ボ
ードのネジ・釘引き抜き抵抗力を著しく改善することが
可能となった。このように、本発明では、従来の複合石
膏ボードの補強には使用できなかった各種チップ体を有
効に利用して、優れた性能を有する建材を提供できるた
め、経済的且つ資源の有効利用の観点からも優れたもの
である。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明するが、本発明はこれらの例によって限定されるもの
ではない。以下の実施例および比較例で示された各種特
性の測定方法を以下に記す。スラリー流動性：コンクリート用細骨材の表乾試験用コ
ーンに混合物スラリーを充填し、コーンを静かに引き抜
いた後のスラリーの広がり（フロー値）で判定した。曲げ強度：得られた複合無機質板の縦５cm×横２０cm×
厚さ１.２cmの試験体を用意し、インストロン万能試験
機を用いて３点曲げにて載荷し、支点間距離１５cm、載
荷速度２mm／分で測定した。釘の引き抜き抵抗力：ＪＩＳＺ２１２１「木材の釘引
き抜き抵抗試験方法」に準拠し、ＪＩＳＡ５５０８
「鉄丸くぎ」規定のＮ５０釘を用いて評価した。ネジの引き抜き抵抗力：ＪＩＳＡ５９０８「パーティ
クルボード」記載の方法に準拠し、ＪＩＳＢ１１１２
「十字穴付き木ネジ」規定のｄ＝２.７mm、ｌ＝１６mm
の木ネジを使用して評価した。

【００４５】実施例１工業用メタノール１００gに、ビニルトリメトキシシラ
ンを１０g混合分散したカップリング材を、廃カセット
テープの裁断物からなるチップ体（大きさ４mm×４mm）
１００gに対して、スプレーにて１０g噴霧してなじま
せ、直ちに８０℃の熱風下、撹拌しながら３時間加熱処
理し、カップリング剤が表面にコーティングされたチッ
プ体を得た。続いて、この処理済みチップ体７５gを焼
き石膏（標準混水量７０％）１０００g中に加えて乾式
混合し、これに市販１０％ＰＶＡ系接着剤（商品名デン
カポバール）５００g、水４００gを加えてハンドミキサ
ーで撹拌し、スラリーを得た。このスラリーを、２枚の
石膏ボード用原紙の間に載置し、１．２cmの厚さになる
まで上から板で押し付けるように広げることで処理チッ
プ体を配向させ、本発明の複合石膏ボードを得た。得ら
れた複合石膏ボードの特性を表１に示す。

【００４６】比較例１水性接着剤を配合しないこと以外は、実施例１を繰り返
した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示す。

【００４７】比較例２カップリング剤を配合しないこと以外は、実施例１を繰
り返した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示
す。

【００４８】実施例２アルミナゾルおよび酸性シリカゾルをそれぞれ１００g
ずつ混合し、メチルメトキシシランを３０g添加し、所
期のカップリング剤を得た。このカップリング剤中に、
農業用塩化ビニル樹脂シート破砕物（１２mm×１２mm）
１００gを浸漬し、チップ体を液相と分離した後、８０
℃の熱風下で３０分間撹拌しながら加熱処理し、カップ
リング剤が表面にコーティングされたチップ体を得た。
その後、水性接着剤として市販酢酸ビニル系接着剤（商
品名アイカアイボンＳ）の１０％水溶液５００gを用
い、実施例１と同様にして本発明の複合石膏ボードを得
た。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示す。

【００４９】比較例３水性接着剤を配合しないこと以外は、実施例２を繰り返
した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示す。

【００５０】比較例４カップリング剤を配合しないこと以外は、実施例２を繰
り返した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示
す。

【００５１】実施例３メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１２gを、
メタクリル酸メチル８７gに溶解し、これにアゾイソブ
チロニトリル０．１５gおよびジグリム８００mlを添加
し、７０℃で６時間撹拌反応させてカップリング剤を得
た。このカップリング剤３０gを、廃切符の裁断物（大
きさ１５mm×１５mm）１００gにスプレーにて噴霧し
て、直ちに１００℃の熱風下撹拌しながら加熱処理し、
カップリング剤が表面にコーティングされたチップ体を
得た。その後、水性接着剤として市販アクリルエマルジ
ョン系接着剤（商品名ソニーボンドＳＣ）の１０％水溶
液５００gを用い、実施例１と同様にして本発明の複合
石膏ボードを得た。得られた複合石膏ボードの特性を表
１に示す。

【００５２】比較例５水性接着剤を配合しないこと以外は、実施例３を繰り返
した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示す。

【００５３】比較例６カップリング剤を配合しないこと以外は、実施例３を繰
り返した。得られた複合石膏ボードの特性を表１に示
す。

【００５４】

【表１】

【００５５】以上、表１に示されるように、本発明の場
合、スラリーの流動性は必要上十分であり、且つ得られ
た複合石膏ボードの曲げ強度、ネジ・釘引き抜き抵抗力
は優れたものになっていることが確認される。また、実
施例１および３では、チップ体には電磁波を吸収する特
性を有する磁性体チップを用いており、またこのチップ
体は、複合石膏ボードの厚さ方向に対して垂直な面とほ
ぼ平行に配向し、効率的な電磁波の吸収性能が期待でき
るため、各種の用途の応用展開が考えられる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、通常では十分な接着力
が期待できないチップ体と石膏材料間の接着力が改善さ
れ、これにより得られる複合石膏ボードの曲げ強度およ
びネジ・釘引き抜き抵抗力が大幅に改善されるととも
に、昨今問題となっている廃材の処理方法をも提供でき
るため、資源の有効利用の観点からも発明の意義は大き
いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続流し込み成型方法の工程を説明するための
概略図である。

【図２】抄造法の工程を説明するための概略図である。

【符号の説明】

１複合石膏ボード２，１２原料スラリー３チップ体４移動コンベア５容器６容器の出口７，１７石膏ボード用原紙８均しローラー９切断機１０メッシュドラム１１タンク１３フェルトベルト１４巻取りロール１５カッター

───────────────────────────────────────────────────── 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 18:20） 111:30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石膏材料にフィラー材を配合してなる複
合石膏ボードであって、下記の必須要件を満たすことを
特徴とする複合石膏ボード。該フィラー材には、チップ体が必須成分として配合
されている；該チップ体は、該複合石膏ボードの厚さ方向に対し
て垂直な面とほぼ平行に配向している；該チップ体には、カップリング剤がコーティングさ
れている；および石膏マトリックス中には、水性接着剤が配合されて
いる。
【請求項２】チップ体の基材が、磁性材料またはプラ
スチック材料である請求項１に記載の複合石膏ボード。
【請求項３】チップ体の配合割合が、石膏材料の重量
に対して、０．２〜２５重量％である、請求項１または
２に記載の複合石膏ボード。
【請求項４】チップ体が、１mm×１mm〜５０mm×５０
mmの大きさの平面部を有する、請求項１ないし３のいず
れか１項に記載の複合石膏ボード。
【請求項５】チップ体が、１〜１０の長辺／短辺比を
有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複合
石膏ボード。
【請求項６】カップリング剤が、石膏材料に対して
０．０１〜３重量％の割合で配合される請求項１ないし
５のいずれか１項に記載の複合石膏ボード。
【請求項７】水性接着剤が、石膏材料に対して３〜２
０重量％の割合で配合される請求項１ないし６のいずれ
か１項に記載の複合石膏ボード。
【請求項８】水性接着剤を含む石膏材料、カップリン
グ剤がコーティングされたチップ体、水および必要に応
じてその他のフィラー材を混合し、得られた原料スラリ
ーを移動可能なコンベア上に供給し、該コンベアを移動
させながら、該原料スラリーに含まれるチップ体を、配
向手段により、得られる複合石膏ボードの厚さ方向に対
して垂直な方向の面とほぼ平行に配向させることを特徴
とする、複合石膏ボードの製造方法。
【請求項９】水性接着剤を含む石膏材料、カップリン
グ剤がコーティングされたチップ体、水および必要に応
じてその他のフィラー材を混合し、得られた原料スラリ
ーを、メッシュドラムを備えたタンクに導入し、該メッ
シュドラム内部の空気を吸引することにより、該原料ス
ラリーを該メッシュドラム上に堆積させ、該チップ体
を、得られる複合石膏ボードの厚さ方向に対して垂直な
方向の面とほぼ平行に配向させることを特徴とする、複
合石膏ボードの製造方法。