JPS5839444A - 可撓性石こうシ−ト - 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】 本発明は可撓性基こうシートに関するものであした半水
石こうに、適量の水を加えてよく練り混ぜたものを芯と
し、その両面と長手方向の側面とを石こうボード用原紙
で被覆し、成型、硬化、切断の後、含水率が３％以下に
なるまで乾燥して得られるものであり、Ｊ工５−Ａ６９
０１−１９７５に記載されているように、その厚みは９
ｍｍ５１２ｍｍおよび１５ｍｍの３通りがある。また、
Ｊ工Ｓ（日本工寸法および形状の安定性、耐久性、経済
性が評価され、既に一般建築用素材として壁および天井
に大量に使用されている。しかしながら、これらの石こ
うボードは、その欠点として重いこと、脆いこと、撓み
に弱いこと、あるいは水・に−弱いこと等が指摘されて
いる。

本発明は、それらの欠点を改善した軽量で、可撓性のあ
る応用範囲の広い石こうシートを提供するものである。

科学技術の進歩と建築物の機、脆性、安全性、更には省
エネルギーの必要性から、住宅、非住宅をを問わず機能
および経済性にすぐれた建築資材、機材設備が要請され
ており、生活水準の向上と多様化に対応した技術開発が
必要であるが、石こう建材の技術開発の方向は厚手化、
防耐火性能の向上、施工の合理化に向っており、石こう
系新建材として厚さ４０　ｍｍ以上のガラス繊維強化発
泡石こつ建材、あるいはセルフレベリング石こう床材な
どが市場に現れてきた。しかし、薄手化による機能性の
追究は、これまで殆んど顧りみられなかった。

本発明は従来顧りみられなかった薄手化に関し、新しい
機能を有する素材をｉ供するもので鼠る。

肉薄の板状建材としては最も一般的なものとして木製合
板があり、厚さ２．５ｍｍ５３ｍｍ、４ｍｍ等の薄板が
用いられているが、温度、湿度の影響により反り、ねじ
れを生じ易く、かつ、燃え易い欠点がある。石綿スレー
ト、石綿珪カル板、石こうスラブ板などにも３ｍｍある
いは４ｍｍ　　の薄板があるが、これらは不燃ではある
けれども加工性（切断、接着）、化粧性あるいは寸法安
ボ性等が充分とはいえないし、その上高価でもある。

従来公知の可撓性および難燃性を有する石こうシートと
しては、特公昭４８−４６００がある。

この発明は無機質繊維と有機質繊維とから構成された不
織布基体の繊維間空隙ならびに′繊維表面に、合成樹脂
溶液に水に不溶性の無機質粉体を懸濁混練して製造した
泥漿状原液を充填被覆させ、湿式凝固成形する可撓性お
よび難燃性を有するシートまたは板状成形物の製造方法
であって、その無機質粉体として２水石こうを使用し、
詳細なる説明中に半水石こうでもよいと記載されている
。しかしながらこの発明は無機質粉体を合成樹脂により
結合する思想のものであって、石こうの有する硬化性を
利用した石こうシートではない。

本発明は石こう層の両面を板紙で挾んだサンドインチ構
造とし、板紙の厚さと石こう層の厚さとを特定の割合に
することによって、すぐれた可撓性を有する石こうシー
トが得られることを見出した（のであって、本発明の石
こうシートは、水硬性行こうに対し、０．０５〜３０重
量％の補強繊維を混合し、練り水を加えて混練したスラ
リーを、厚さ０．２〜０．６ｍｍの板紙の間に挾んでサ
ンドインチ構造の板状物に成形し、硬化乾燥せしめて得
られ１、仕上り厚さが１．５〜４ｍｍで、両面板紙厚み
の合計が芯材石こう層の厚みの０．２〜１．０倍とする
ものである。

本発明の石こうシートは、図の拡大断面図に示すように
、両面の板紙３および４の間に石こう層１を有するサン
ドイッチ構造で、石こう層１中には補強繊維２が混在し
ているものである。

本発明の石こうシートに用いられる水硬性行こうは、例
えばα型またはβ型の半水石こうあるいは■型態水石こ
うが用いられ、用いられる石こうの型によって用いられ
る練り水の好ましい使用量がある。即ち、練り水の量は
水硬性原料石こ、う１００重量部に対し、α型半水石こ
うの場合３０〜８０重量部、β型半水石こうの場合５０
〜１ｏｏ重量部、■型態水石こうでは３５〜９０重量部
を用いることが好ましい。勿論上記水硬性石こうの混合
物を用いることも実際的であり、その場合の温水量は上
記の各種の石こうの練り水量から算出することができる
。

本発明の石こうシートは、上記の水硬性石こう原料に補
強繊維を添加し、必要量の練り水□を加えて混練して得
られるスラリーを板紙の間に挾んで板状に成形した後、
硬化せしめたものであるがら、石こうの水和硬化の際に
は、石こうの針状結晶が両面の板紙の繊維間にも析出結
晶し、石こう層と板紙とを緊密に結合せしめて一体化し
たものとなる０ 成型方法としては従来の石こうボード製造装置を応用し
、その厚み調整をより厳密にし、肉薄化した本−発明石
こうシートを連続製造することかで゛きるし、特別なエ
ンボス模様を必要とする場合などには注型法により極め
て寸法精度のよいものを製造することもできる。即ち、
本実明石こうシートは両面板紙のサンドイッチ構造であ
るから、公知の石こうボード製造プロセスによる連続生
産が可能であり、水硬性石ミうの機能を生かしたサンド
イッチ構造であるから、板紙−石こう芯材が一体構造と
なり、その複合効果で充分な可撓性と強度が得られる故
、芯材石こう層はバインダーとしての合成樹脂を特に必
要とせず、補強繊維も少量で済む。また表側の板紙に化
粧紙を使用することによって、二次加工を必要とせず、
化粧石こうシートが得られるなどの利点もある。従来の
石こうボードにおける二次加工のすべてを応用すること
もできる。

本実明石こうシートの主原料である水硬性石こうは少量
の水でスラリーとして必要な流動性を得る必要がある場
合、適当な粒度分布に調整することが望ましい。即ち、
重量比で粒径６０μ以下のものが５０％以上、好ましく
は７０％以上、１０μ以下が５０％以下、望ましくは５
〜３５％になるよう調整し、１０μ以下が５％より少な
い場合は１０〜３０μのものを５％以上混合させておく
ことにより、流動性と強度を満足させ得る。

補強繊維としては、無機質繊維および、または有機質繊
維が用いられる。無機質繊維としては石綿、岩綿、ガラ
ス繊維、スチール繊維、炭素繊維、セラミック繊維等が
あり、例えばガラス繊維では長さｌ　Ｏ〜５０ｍｍ　、
好ましくは２０〜３０ｍｍで、添加量は水硬性石こう原
料に対し０．０５〜１０重量％、好ましくは０．０５〜
５重量％であり、特にシランカップリング蝉理をしたも
のが望ましい。石綿の如き短繊維の場合は３０重量％ま
で加えることができる。しかし３０重量％を超えると曲
げ強度がかえって低下し、加工性も劣る。有機繊維とし
てはパルプ、麻、木綿等の植物繊維、羊毛、絹等の動物
繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維１、アクリル繊
維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化
ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊
維等の合成繊維がある。

これらの繊維は掃強財料として、成形された石こうシー
トの芯材石こう層内において強固なからみ合いを生じ、
シートの可撓性と構造強度を向上させる。

本発明の石こうシートを製造するに際して、・水硬性石
こうと補強繊維とからなるスラリーには、。

通常、石こうボードの製造に際して用いられる骨材、分
散剤、凝結調整剤、膨張抑制剤、耐水処理剤、起泡剤、
保水剤などを必要に応じて添加することができる。特に
凝結防止剤としてのデンプン、フノリ、ツノマタ、ゼラ
チン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、分散剤として
のマイティ、リグニンスルホン酸カルシウム、ポリアク
リルアミド、ポリアクリル酸（塩）等の水溶性高分子、
あるいは保水剤としてのポリビニルアルコール、カルホ
キジメチルセルロース、ポリエチレンオキシド、水溶性
ウレタン等の水溶性高分子は、上記の補強繊維と生成す
る石こう針状結晶とのからみ合いに対し結着剤として有
効に作用する。

板紙に練り水を吸い取られて支障を来たさぬよう、泥状
物に保水剤を配合することは有効であり、このための保
水剤としては上記の他にメチルセルロース、デンプン系
のアクリルグラフトポリマ―、ポリ酢酸ビニル、あるい
はポリアクリルアミド、ビニルアルコールとの共重合体
などがある。これらは粘度調整剤の機能も有している。

添加量は２％以下、好ましくは０．５重量％以下である
。

骨材としては、各種砂、フライアッシュ、クレイ、赤泥
、炭酸カルシウム、スラブ等が一般的であるが、軽量化
のためにシラスバルーン、シリカバルーン、パーライト
、ヒル石、あるいハ発泡ポリスチレンビーズ、尿！−（
メ・ラニン）樹脂マイクロバルーン等の使用も有効であ
る。但し、その粒径は少なくとも１００μ以下であって
、６０μ以下が７０％前後、１０μ以下が５〜３５％程
度であることが望ましい。

分散剤とし、では、水硬柱石こう粒子をい、ゎゆるまま
子にならないよう一次粒子にまでほぐすこと、初期流動
性を高める機能とが必要であり、メラミンホルムアルデ
ヒド縮合物スルホン酸塩および亜硫醗塩、βナフタリン
−スルホン酸ホルムアルデヒド縮合物ソーダ塩、リグニ
ンスルボン酸ソーダ塩およびカルシウム塩、クレゾール
スルボン酸の縮合物、リン酸エステル系界面活性剤、ポ
リアクリルＩ！（塩）系またはポリアクリルアミド系の
分散剤等の１種または２種の併用、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル硫酸塩と樹脂酸の併用等によ
ってその目的を達成することができる。

分散剤の添加量は、使用分散剤の種類、組合せ等により
異なるが、概ね０．１〜５重量部が適当である。

凝結調整剤としては各種蛋白質、各種カルボン酸、各種
リン酸塩、フ、ノリ、ツノマタ、ニカワ、デンプン、ホ
ウ砂、リン酸ソーダ、コハク酸、マレイン酸、クエン酸
、リンゴ醗、安息香酸、酢醸、ギ酸、酒石酸、フタル醗
、サリチル酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸
、７マール酸等およびその塩等の遅延剤・硫酸カルシウ
ム老水壌・硫酸カリ等の促進剤が使用される。これらに
より凝結時間を任意に調整できる。

膨張抑制剤としては、凝結硬化促進性があり、分散剤の
効果を更に高めるとともにスラリーの流動性向上にも有
効なアルカリ金属硫酸塩が適当である。硫酸カリウム、
硫酸ナトリウムなどを水硬柱石こう原料に対し０．２〜
３０重量％程度を使用する。勿論、炭酸カリ、ロッシェ
ル塩、シュウ酸カリ等も使用して差支えない。

起泡剤としては、各種界面活性剤の配合により石こうボ
ード製造用に調整したものが市販されているので、それ
を使用すればよい。シート軽量化の方法としては、予め
泡を作って石こうスラリーと混合する場合と、石こうス
ラリーに起泡剤を添加して発泡させる方法とがある。市
販の起泡剤としてはミリフオーム（ＬＸ、２Ｘ）などが
ある。

また、ガス発生剤をスラリーに配合する方法もある。

消泡剤はち前高強度の石こうシートを望む場合に用いら
れる。シリコン系、糖果のもの、あるいは脂肪−アミド
系、非イオン系アルキレンオキサイド縮合物など各種あ
るが、シリコン系のものが好ましい。

耐水処理剤としては、パラフィン類およびその誘導体、
金属石けん類、シアマイト類あるいはシリコン系等の攪
水剤を、シート成型後塗布する方法、シートの表面に非
透水性のフィルム、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ルの如きフィルムをルトエマルジョンなどを水硬柱石こ
う原料に対し０．１〜５重量％程度添加したスラリーよ
り成型することにより、良好な耐水性が得られる。

本実明石こうシートは可撓性にすぐれているが、このよ
うな性能は唾体の厚みを４ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ
以下として、補強繊維を０．０５重量％以上配合し、板
紙の厚み両面合計／芯材石こう層の厚みを０．２〜１．
０１好ましくは０．２５〜０．５とすることによって容
易に得られる。

従来の石こうボードは、例えば厚さ９ｍｍの場合０．５
ｍｍの板紙を使用しても板紙の厚み両面合計／芯材石こ
う層厚み＝０．１２５　　であり、可撓性が低く、曲げ
破壊を生じ易い。過去に製造されたことのある厚さ７ｍ
ｍの平ボードの場合に厚さ０．５ｍｍの板紙を使用する
と、板紙の厚み両面合計／芯材石こう層厚みは０．１６
　’７　　である。可撓性はやや太きくなるが、芯材石
こう層の撓みは厚みによって変らず、板紙とサンドイッ
チ構造の複合板としての撓みは向上する。各種の厚みの
石こうボードについての測定例を第１表に示す。

第１表の測定例から明らかなように、１２ｍｍに厚手化
した場合は、撓みが更に小さくなり、複合板としての曲
げ強度はかえって低下する。

本発明の石こうボードにおいては、全体の厚みを５ｍｍ
以下、特に４ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ程とし、一方
、板紙をあまり薄くせず、石こう層の厚みに対し両面の
板紙の厚みの合計が０．２以上、好ましくは０．２５以
上とすることにより著しく可撓性を増し、１例をあげれ
ば上記の測定方法で撓みを５ｍｍとすることができる。

厚さ５ｍｍ以上でもかなり可撓性は良好であるが、芯材
がまだ石こう層としての物性を示し、芯材と板紙の一体
構造としての複合効果は得られない。厚さ１．５ｍｍ以
下では石こうシートの寸法へ形状安定性、ならびに難燃
性等の特徴が弱くなる。

紙厚／芯材厚は０．２５以上１．０以下であることが必
要である。１．０以上では石こう複合材としての特徴を
失い、かつ、コスト高となる。

本発明の石こうシートは板紙の少なくとも片側を防燃処
理紙、ガラス繊維紙・アスベスト紙、その他無機繊維を
主とした混抄紙あるいは不織布、石こうウィスカーを主
とする石こう紙などにすることによって、更に難燃性に
すぐれた石こうシートを得ることができる。また板紙の
裏面を起毛させることにより、複合体としての物性は更
に向上するＯ 本発明の石こうシートは、従来の石こうボードと異なり
、補強された石こう層の厚みに対し一定比率以上の厚み
を有する板紙を用いてサンドイッチ構造とし、板紙繊維
層に浸透析出した石こうの針状結晶によって芯材石こう
層と板紙層とを一体化し、かつ、その全体の厚みを極端
に肉薄化することにより、得られた可撓性石こうシート
であって、すぐれた可撓性を有するほか、取扱いによる
破損のおそれ、が少なく、丈夫であり、加工し易く、軽
量である。その上、石こうの特徴であるところの寸法形
状安定性および防燃効果を保持している。

本発明の石こうシートは、極めて多彩な応用が可能であ
る。即ち、その軽量、肉薄、寸法形状の安定性、難燃性
、加工性、化粧性に加え、すぐれた可撓性が生かされる
すべての用途に活用し得るものである。例えば−１ふす
ま芯材、扉の面材、あるいは発泡断熱材（発泡ポリスチ
レン、発泡ポリウレタン、発泡尿素樹脂、発泡ガラス等
）との張合わせによる断熱壁材、または繊維板、パーテ
ィクルボード、ハードボード等との張合わせ、更に要す
れば軟質遮音シートを積層した遮音断熱壁材、各種複合
天井板、もしくは箱体構造として内部に断熱材を充填し
たパネルなどが応用例として挙げられる。

次に実施例および比較例を示す。

実施例１ 焼石こう１００重量部に、長さ２５　ｍｍの補強材用ガ
ラス繊維を１．５重量部、凝結促進剤として硫酸カルシ
ウム２水塩微粉末１重量部、硫酸カリ粉末０．２重量部
、分散剤としてリグニンスルホン酸カルシウム塩０．５
重量部、その他の添加剤としてデンプン１重量部を加え
、充分混合する。この混合物を７０部の水に攪拌しなが
ら加えて混練し、得られたスラリーを注型法で両面に０
．４ｍｍ厚の石こうボード原紙を用いてサンドイッチ構
造とし、厚さ３ｍｍに調整して硬化させ、７０℃で２時
間乾燥して可撓性良好な石こうシートを得た。前記測定
法による撓みの測定値は５ｍｍであった。

実施例２ 常法による石こうボード−次ラインによる石こ加え、石
こうボード用原紙を用い、シート厚みを２ｍｍ　、　３
ｍｍおよび３．５ｍｍに調整したことを除き、すべて石
こうボードの製造条件に準じて運転を行ったところ、可
撓性良好な石こうシートを得た。

石こうボードの試験法に従って測定した物性を第２表に
示す。但し支点間隔は撓みが大きいため規定の４００　
ｍｍでは測定不能のため１５０　ｍｍとした。

比較例１ 実施例２と同様にして、シート厚みのみ’７ｍｍ以上に
した各種の石こうボードを製造した。得られた石こうボ
ードの試験結果は第３表に示す。但し支点間隔は実施例
２の１５０　ｍｍに対し、規定どおり４００　ｍｍを採
用した。

Ｊ工Ｓ　Ａ−６９０１−１９７５μ喫

【図面の簡単な説明】

図は本発明の石こうシートの拡大断面図である。 図示された要部と符号との対応は次のとおりである。 １・・・石こう層、　２・・・補強繊維、　６．４・・
・板紙。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）水硬性石こうに対し、０．０５〜３０重量％の補
   強繊維２を混合し、練り水を加えて混練したスラリーを
   、厚さ０．２〜０．６ｍｍの板紙３および４の間に挾ん
   でサンドイッチ構造の板状物に成形口、硬化乾燥せしめ
   て得られる、仕上り厚さが１，５〜４ｍｍで、両面板紙
   厚みの合計が芯材石こう層１の厚みの０．２〜１．０倍
   であることを特徴とする可撓性基こうシート。
2. （２）水硬性石こうがα型半水石こうであり、練り水の
   添加量が原料石こう１００重量部に対し３０〜８０重量
   部である、特許請求の範囲第（１）項に記載の石こうシ
   ート。
3. （３）水硬性石こうがβ型半水石こうであり、練り水の
   添加量が原料石こう１００重量部に対し５０〜１００重
   量部である、特許請求の範囲第（１）項に記載の石こう
   シート。
4. （４）水硬性石こうが■型態水石こうであり、練り水の
   添加量が原料石こう１００重量部に対し３５〜９０重量
   部である、特許請求の範囲第（１）項に記載の石こうシ
   ート。
5. （５）　　スラリーが骨材、分散剤、凝結調整剤、膨張
   抑制剤、耐水処理剤、起泡剤、消泡剤および保水剤のう
   ち１種または２種以上を含むものである、特許請求の範
   囲第（１）項から第（４）項までのいずれかに記□載の
   石こうシート。
6. （６）板紙の少なくとも片側が、難燃紙である゛、特許
   請求の範囲第（１）項から第（５）項までのいずれかに
   記載の石こうシート。 （ワ）補強繊維が長さ１０〜５０ｍｍのガラス繊維であ
   り、添加量が原料石こうに対し０．０５〜５重量％であ
   る、特許請求の範囲第（１）項から第（６）項までのい
   ずれかに記載の石こうシート。