JPS586698B2 - 石こう硬化体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石こう硬化体に関し、より詳しくは球状石こう
を主要な素材とした軽量でしかも機械的強度の大きい石
こう硬化体に関する。

石こう硬化体としては、通常の２水石こうの水熱脱水反
応により得られるα型半水針状石こうもしくは当該針状
石こうを焼成して得られる無水針状石こうに水を加えて
水和硬化させた後、遊離水分除去することにより、ある
いは水和硬化させる際に特定の結合剤を加えることによ
り得られる軽量の硬化体が知られている。

しかしながら、この硬化体は強度が低いという致命的欠
点を有していることと軽量化に限界があるため、用途が
制限されていた。

本発明者らは、さきにがさ密度のきわめて小さい球状石
こうとその製造法を開発し、当該球状石こうを水和硬化
することにより軽量な石こう硬化体を得ることを提案し
たが、その後の研究過程において当該球状石こうを素材
とし、これに補強繊維を添加して水和硬化することによ
りきわめて軽量で、かつより十分な機掛的強度を有する
硬化体が得られることを見出し、本発明を完成した。

本発明は直径が２ｍｍ以下で、かつかさ密度が０．３ｇ
／ｃ、３以下である実質的に繊維状石こうがからみ合っ
て形成された球状石こうまたは該球状石こうと繊維状石
こうの混合物に補強繊維を加え、水和硬化せしめてなる
比重が０．１〜０．２の軽量石こう硬化体を提供するも
のである。

本発明に使用する球状占こうは、２水石こうまたは２水
石こうと半水石こうとの混合物の水熱反応によって得ら
れる球状のα型半水石こうまたは当該半水石こうを焼成
して得られる球状の無水石こうである。

か５る球状石こうの製造条件の１例について説明すると
次の如くである。

目的とする球状石こうは酸性溶液中において該酸性溶液
の重量にもとづいて０．５〜４０重量係の２水石こうま
たは２水石こうと半水石こうとの混合物を加熱攪拌し、
水熱反応せしめることにより得られる。

この反応の原料として用いる石こうは後述する酸性溶液
の重量にもとすいて、０，５〜４０重量係，好ましくは
２〜３０重量係の割合でスラリーとする。

また、本発明で使用する酸性溶液における酸成分として
は、具体的にはギ酸、酢酸、酒石酸、リンゴ酸などの有
機酸、リン酸、塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸をあげる
ことができる。

酸性溶液は酸成分を０．１〜８０容量係の割合で含む水
溶液として用いる。

水熱反応は、１００〜１８０℃の温度、数分から数時間
の反応時間で行なう。

このようにして得られる球状石こうは、実質的に繊維状
のα型半水石こうのからみ合いにより形成されたもので
あり、顕微鏡的観察によると、イガグリ状ないしマリモ
状を呈していることが確認された。

球状石こうの生成機構については、最初に短繊維状石こ
うが生成し、攪拌を継続していると当該繊維状石こうが
からみ合って球状体を形成するものと考えられる。

本発明においては、水熱反応終了後の球状のα型半水石
こうスラリーをそのまト素材として用いてもよくまた固
液分離後の湿ったα型半水石こうケーキでもよくあるい
は固液分離したのち乾燥した球状のα型半水石こうや、
これを焼成して得られる球状の無水石こう、さらにはこ
れら球状石こうと繊維状石こうとの混合物を素材として
用いることもできる。

乾燥処理は、たとえば５０〜８０℃の温度で１〜８時間
行なえばよく、焼成は乾燥石こうを２００〜１０００℃
で１〜３時間行なうことにより無水石こうを得ることが
できる。

球状石こうは、通常、直径２ｍｍ以下、平均０．３ｍｍ
程度であり、かさ密度は０．３ｇ／ｃｍ３以下、平均０
．０７ｇ／ｃｍ３程度である。

本発明ではこのようにして得られる球状石こうまたは当
該球状セツコウと従来から知られている方法で得られる
繊維状石こうとの混合物に補強繊維を加え、これを水和
硬化せしめる。

この補強繊維は得られる石こう硬化体の機械的強度の増
大に寄与するもので、無機系繊維としてガラス繊維、ア
スベスト、ロックウールなどを、また有機系繊維として
ポリエチレン製合成パルブなどを挙げることができる。

この補強繊維は、球状石こうまたは該球状石こうと繊維
状石こうとの混合物１００重量部に対し、０．０１〜１
００重量部、好ましくは１．０〜１０重量部の範囲で添
加する。

２ 上記石こうに補強繊維を加えてなる配合物を水和硬
化せしめる際に加える水の量は半水石こうまたは無水石
こうが２水の石こうに変換するに必要な理論水和量以上
とすべきであり、該配合物を圧縮、押出、流し込み、抄
造、吹付等の成形法により成形して永和硬化せしめる。

水和硬化後、遊離水分は乾燥等の手段により除去する。

このとき２水石こうが半水石こうに転移しない条件で行
なうならば水利硬化と乾燥は同時に行なうことができる
。

なお、水和硬化せしめるに際し、結合剤を加えることに
より石こうの結合を強固にし、一層強度を向上させるこ
とができる。

このような結合剤の例としては、ポリビニルアルコール
、カルホキシメチルセルロース、ヒドロオキシエチルセ
ルロース、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリ
エチレンオキシドなどの水溶性有機重合体、酢酸ビニル
エマルジョン、アクリル樹脂エマルションなどの水分散
性有機重合体、水ガラス、けい酸ソーダなどの水溶性無
機化合物、アルミナゾル、シリカゾルなどの水分散系コ
ロイド形成性無機化合物、セメント、石こう粉末などの
水硬性化合物およびこれらの混合物がある。

これら結合剤は石こう１００重量部に対し０．０１〜１
００重量部の範囲で添加すればよい。

さらに必要に応じて硬化促進剤や軽量骨材などを適宜添
加することができる。

硬化促進剤の例としては硫酸マグネシウム、塩化カルシ
ウム、硫酸カリウム、硝酸カリウム、硫酸銅などをあげ
ることができ、軽量骨材としてはパーライト、シラスバ
ルーン、ひる石などがある。

石こう素材を水利硬化せしめる場合、本発明で用いる素
材は球状であるため、繊維状のものと比較して結晶破損
がきわめて少ない。

従来の繊維状石こうを素材とした場合は各作業工程にお
いて破損しやすかったが、球状石こうを素材として用い
ることによりこのような心配もなく、作業性にきわめて
すぐれている。

しかも、本発明により得られる石こう硬化体は比重が０
．１−０．８という軽量であり、強度的にも十分に満足
しうるもので、特に曲げ強度がすぐれている。

また、断熱性も０．０４〜０．０８ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ
・ｄｅｇであり非常にすぐれている。

さらには結合剤を配合して水和硬化して得た製品の強度
は無配合のものに比較してすぐれている。

したがって、本発明の製品は軽量骨材、保温材、断熱材
、吸音材、芯材等として有効に使用することができる。

次に、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１ （１）球状石こうの製造 ０．５容量％酢酸水溶液６０１に２水石こう１２ｋｇと
種晶としてβ型半水石こう６０ｏｚを加え、混合してス
ラリーを調整した。

このスラリーを１２０℃、１。

２ｋ９／Ｃｍ２の飽和蒸気圧下でプロペラ型攪拌羽根を
用いてかきまぜながら１２０℃で約３０分間水熱反応を
行なった。

水熱反応終了後、熱時、遠心分離機で固液分離して得ら
れた固秋物は熱風乾燥機を用いて６０℃で約８時間乾燥
処理を行ない、付着した水や溶媒を除いて軽量球状α型
半水石こうを得た。

また、このα型半水石こうの一部を電気炉を用いて５０
０℃で３時間焼成し無水石こうを得だ。

得られた軽量球状石こうを顕微鏡観察したところ、マリ
モ状であった。

この石こうはα型半水および無水のいずれも平均直径が
約２５０μであり、かさ密度は０．１０２／ｃｍ３であ
った。

（２）硬化体の製造 上記（１）で得た乾燥された所定量のα型半水球状石こ
うに所定量の補強繊維を加え、さらに所定量の水を加え
てスラリー状態とした。

この懸濁液を抄造面３０ｃｍ×３０ｃｍで４０メッシュ
の金網をもつ抄造型枠に流し込み、抄造成形し、水利硬
化後脱型して６０℃の熱風乾燥機で乾燥して板状の硬化
体を得た。

さらに、結合剤を添加したものや、硬化促進剤を添加し
たものについても板状の硬化体を製造した。

これら硬化体の製造条件と結果を参考例および比較例と
ともに第１表に示す。

なお、曲げ強度試験は次の条件で行なった。

（ＪＩＳＡ−１４０８に準じた。

）試験片 ２Ｘ２Ｘ１０ｃｍ スパン間距離 ８ｃｍ 試験速度 １ｍｍ／分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直径が２間以下で、かつかさ密度が０．３ｇ／ｃｍ
   ３以下である実質的に繊維状石こうがからみ合って形成
   された球状石こうもしくは該球状石こうと繊維状石こう
   の混合物に、補強繊維を加え、水和硬化せしめてなる比
   重０．１〜０．８の軽量石こう硬化体。 ２ 補強繊維が、ガラス繊維、アスベスト、ロックウー
   ルおよびパイプの中から選ばれた少なくとも１種類以上
   である特許請求の範囲第１項記載の硬化体。 ３ 補強繊維の添加量が、球状石こうまたは球状石こう
   と繊維状石こうの混合物１００重量部に対し、０．０１
   〜１００重量部である特許請求の範囲第１項記載の硬化
   体。