JPS5858303B2 - 高膨張石膏 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原型寸法よりも拡大した型或いは形状物の製作
に用いる高膨張石膏に関するものである。

従来率を試作する場合等、鋼板を数十枚程度プレス成型
する必要が生ずる。

この場合鋳鉄で金型を用いるのは費用がかかるため亜鉛
の簡易型を用いる。

この簡易型を成形する方法の一つとして、車の木製のモ
デルから石膏等で複製型をつくり、次いで亜鉛で試作用
簡易型を鋳造する方法が用いられている。

この方法では亜鉛の簡易型を製作する際、亜鉛が冷却時
収縮するためでき上った型は小さくなる。

従って石膏等による複製型を亜鉛の収縮を見込んで拡大
した型とし、亜鉛の型を原型寸法と一致させる必要があ
る。

このため（こ複製型の原料としてハイドロカルセメント
を用いる方法および特公昭３３−６９５６号公報に記載
されている焼石膏を主材とする膨張模型を利用する方法
が提案されている。

然し前者の方法ではハイドロカルセメントは３０℃以上
の温水を必要とし、また形状や大きさにより均一な膨張
をえがたく、注型後に保温を必要とする等の難点があり
、後者の場合も使用される焼石膏を主材とする材料では
均一な膨張がえがたく、硬化時間が長いなど作業性にか
ける欠点を有する。

本発明者等は前記ハイドロカルセメントおよび焼石膏を
主材とする材料の欠点を有せぬ高膨張石膏を得るべく種
々研究を行った。

先ず焼石膏は水と混練すると次式のように２水石膏とな
り硬化する： 然し焼石膏は、上式の様に単に水をとって結合するもの
ではなく、飽和状態に達するまで溶解し、飽和溶液の中
で微細な沈澱粒子が生長して２水石膏の針状結晶が生成
し、生成した針状結晶は互に交錯し合って硬化をおこし
発熱と膨張をともなうので、通常焼石膏の膨張率は０．
２〜０．７％である。

以上の現象から膨張をより大きくするには、より大きい
再結晶を生成させることが必要と考えられる。

そこで本発明者等は媒晶剤と大きい再結晶の生成方法に
つき追究し、媒晶剤として膠系物質と凝結促進剤を添加
することにより著しく改善された高膨張石膏を製造し得
ることを知見し、本発明を遠戚するに至った。

このような本発明の高膨張石膏は、焼石膏（アルファー
型石膏を含む）に膠系物質としてのゼラチンと、凝結促
進剤としてのカリ明ばんおよび２水石膏を添加して成る
ことを特徴とする。

本発明で使用する膠系物質としてのゼラチンは、石膏の
凝結中結晶を大きく生成する（こ必要な水分を与えるた
めの保水剤として作用するものと思われる。

従来保水性物質としてはゼラチン以外にニカワ、カゼイ
ン、寒天、けいそう土、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ
）・およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の
ような多孔質物質および高分子物質等の多くの物質が考
えられる。

保水性とは焼石膏に同じ重量混入した場合に必要とする
水の量（混水量）で表わされる。

混水量が多いということは保水性が犬ということになる
。

本発明者、これら保水性のあると思われる物質ｆこつい
て、保水量、凝結時間、膨張率について検討し第１図〜
第３図の結果を得た。

この結果、ゼラチンは第１図から保水量としては余り多
くなく、従来から知られているように凝結時間が極めて
長いが（第２図）、しかし第３図から少量でも大きな膨
張を示すことがわかる。

従って媒晶剤としては他の手段で凝結時間を短かくでき
れば好ましい特性を有するものである。

一方けいそう土並びにＣＭＣとＰＶＡ等の合成高分子物
質は保水性はあるが、膨張効果が認められず、またニカ
ワ、カゼ本＊インおよび寒天等の膠系物質は第３図から
ゼラチンに次ぎ膨張の効果はあるが、ニカワは悪臭を放
つため好ましくなく、カゼインおよび寒天は添加量を多
くする必要があり好ましくない。

従って本発明（こおいては前記の如く、媒晶剤としてゼ
ラチンを使用するが、第４図からもわかるように５重量
％より多く添加しても添加した効果はあがらず、また０
、５重量％より少くなると添加した効果は得られないの
で添加量は０．５〜５重量％とするのが好ましい。

次に、本発明ではゼラチン添加による凝結時間が長くな
るのに対処すべく凝結促進剤として２水石膏とカリ明ば
んを使用するのが、２水石膏は次の第１表および第５図
かられかるように、凝結促進作用は大きくないが膨張の
低下が少ない利点を有する。

２水石膏は１重量％以上添加するのが好ましく、１０重
量％以上添加してもその効果は向上しないので１〜１０
重量％添加するのが好ましい。

次１こカリ明はんば次の第２表および第６図かられかる
ようにそれ自体膨張を低下させるが、０．１※※〜２重
量％の範囲の少量の添加で凝結促進効果がある。

以上のように本発明においては、硬化時間をおくらせる
目的以外にはこれまで石膏とは一緒に使用されたことの
ないゼラチンを保水剤として、また凝結促進剤としてそ
れ自体では膨張をとめる作用をなすカリ明ばんと、それ
自体膨張能力のない２水石膏を、焼石膏と組合わせるこ
とにより、理由は理論的には十分解明されていないが、
１％以上は困難とされていた石膏の凝結膨張を６％以上
大きくすることを可能としたものであり、更にかかる組
成から成る高膨張石膏は常温の水で混線できるので、作
業性が著しく改善され、また経済的且つ省力的に貢献す
るので、工業上極めて利用価値の犬なるものである。

本発明を次の実施例により詳細に説明する。

実施例 １ 焼石膏に、重量比率でカリ明ばん０．１〜２％、２水石
膏１〜１０％およびゼラチン０．５〜５％添加し、総重
量２５０Ｋｐの石膏を■型混合機にて毎分４０回転の速
度で３０分間混合を行い、均一に混合された石膏粉末を
得た。

実施例 ２ カリ明ばん、２水石膏、ゼラチンの配合率（重量％）を
第３表１こ示す割合とし、実施例１の方法※※で得た１
０種類の高膨張石膏（Ａ−Ｊ）の凝結膨張の測定を行っ
た。

得た結果は第３表および第４図に示す通りである。

これらの結果から膨張率も高く、また見掛凝結時間も適
当な範囲にあることがわかる。

一般にプレス型のような大きな石膏をつくる場合、一度
に水を混入することなく、伺回かに分けて水を加えて混
練して型に注入するため、凝結時間が短かすぎるとこの
ように分けて作ることができないので、ある程度凝結時
間が長くなければならない。

この実施例の凝結時間はこの点から好適範囲である。

また比較のため実施例１の方法により、焼石膏に、 げ）カゼイン５重量％、２水石膏２重量％を添加し、カ
リ明ばんを添加しない石膏組成物、（ロ）寒天１０重量
□、２水石膏２．０重量％を添加し、カリ明ばんを添加
しない石膏組成物、（ハ）ニカワ１．０重量％、カリ明
ばん０．１重量％、２水石膏５，０重量％壬添加した石
膏組成物をつくり、前記Ａ製品と夫々の見掛凝結時間（
分）と膨張率ｆ％）を測定し、得た結果を第７図に示す
。

実施例 ４ 実施例２のＡの調合で高膨張石膏をつくった。

この石膏（こ対して、室温２０℃の条件下で、１１℃の
水を混水率１００：３０（石膏：水）の割合で加え、２
分間攪拌した。

得られた石膏泥漿を原型（木型）に注型した。

この際原型に基準線を入れ、その線間の長さＡの伸縮を
測定し、得た結果を下記第４表に示す。

また得られた石膏型を用いてつくった鋳造品を第８図に
示す。

尚亜鉛の金型の組成は次の通りである。

以上の結果から本発明の高膨張石膏を複製型Ｑこ用いた
亜鉛の試作型は、原型に比較して同一形状および寸法の
ものが得られたことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は保水剤のゼラチン、ニカワ、カゼイン、寒天、
けいそう土、ＣＭＣおよびＰＶＡの添加量と混水量との
関係を示す曲線図、第２図は第１図に示す保水剤の添加
量と見掛凝結時間との関係を示す曲線図、第３図は第１
図に示す保水剤の添加量と膨張率の関係を示す曲線図、
第４図は実施例２でつくった各石膏組成物の膨張率と凝
結時間を示す曲線図、第５図は２水石膏の添加量と凝結
膨張率および凝結時間の関係を示す曲線図、第６図はカ
リ明ばんの添加量と凝結膨張率および凝結時間の関係を
示す曲線図、第７図は実施例２のＡ製品と比較製品の見
掛凝結時間と膨張率の関係を示す線図、第８図は実施例
４で製作した鋳造品の斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼石膏（アルファー型石膏を含む）に０．５〜５重
   量％のゼラチンと、０．１〜２重量％のカリ明ばんと、
   １＝１０重量％の２水石膏を添加して成ることを特徴と
   する高膨張石膏。