JPS5951510B2 - 防水性接合剤及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接合剤、特に従来品に比し高い防水性を有す
る石膏製品の製造に使用可能な接合剤に関する。

従来の石膏ボード等の石膏製品は、防水性が極めて低か
った。

換言すれば従来の石膏ボードは、室温例えば約２１．１
℃で水中に浸漬すれば、短時間のうちに石膏ボード基体
が相当の水を吸収することからも、防水性に乏しいこと
が判明する。

実際石膏ボード基体の縦、横、高さが約５， ０８ｃｍ
Ｘ約５、０８ｃｍ Ｘ約５． ０８ｃｍである試料を
約２１．１℃で水中に浸漬すれば、５分後に重量の６０
％以上もの水を吸収する。

この点に鑑み従来石膏製品の防水性を向上する構成が多
数提案されている。

例えば、湿性硫酸カルシウム混合物中に金属石鹸、アス
ファルト、蝋、樹脂等の防水剤を賦形剤として含有せし
めるよう提案されている。

亦、石膏ボードの表面に防水性の薄膜即ちコーティング
を施すよう提案されている。

防水剤を添加することによって石膏製品の防水性を高め
ようとする一提案がキングおよびキャンプの発明に係る
米国特許第２， １９８， ７７６号に開示せしめられ
ている。

前記米国特許第２， １９８， ７７６号には、賦形剤
、即ちパラフィン蝋、アスファルＩ・若しくは可熔性且
可水溶性の有機物質を熔融し、水と石膏との混合液中に
散布することにより、水を添加した石膏混合物中に分散
せしめる思想が開示されている。

これにより石膏製品の防水性を増進するパラフィン蝋、
若しくはアスファル１〜の粒子を緻密に分散せしめるこ
とができる。

上述した従来の提案によってもかなりの効果を得ること
はできる。

しかしながら安価な防水剤を極少量使用するのみで防水
性を飛躍的に増進し得る石膏製品の防水法は依然として
全く提案されていなかった。

キャンプの米国特許第２， ４３２， ９６３号には、
パラフィン蝋とアスファル｝・の混合物を乳濁液として
所定量即ち乾燥状態で約５％乃至約１５％、塑性石膏練
剤に添加混合すれば、仕上げられた石膏ボードに前記パ
ラフィン蝋とアスファルＩ・の混合物を乳状として添加
混合しない場合に比し格段の防水性を付与し得ることが
開示せしめられている。

パラフィン蝋とアスファルトの混合物を所定量使用する
場合、防水性はパラフィン蝋若しくはアスファルトを単
独に乳状で使用する場合に比し、格段に大となる。

キャンプの米国特許第２， ５２６。５３７号には、ア
スファル１・とパラフィン蝋と硫酸カリウムとの合剤を
添加した防水性の石膏製品が開示されている。

更にキャンプの米国特許第２， ５２６， ５３８号に
はアルカリ金属及びアルカリ土類金属のアルミン酸塩と
ポートランドセメントとの中より選出された物質とアス
ファルトとパラフィン蝋との合剤を石膏に添加して製造
する防水性の石膏製品が開示されている。

セルプの米国特許第２， ６５９， ４１４号には、ア
ルカリ金属の油溶性マホガニー酸塩とアスファルトとパ
ラフィン蝋との混合物を石膏スラリーに添加することに
より形成される防水性の石膏合剤が開示されている。

デュポン社が公表した゜゛エルバサイズ法゜゛（Ｔｈｅ
Ｅｌｖａｓｉｚｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）は、まず紙の表
面にポリビニルアルコールのコーティングを施し、次い
で前記紙に対する前記ポリビニルアルコールの浸透度を
調整するようホウ砂を添加する方法である。

しかしながら、エルバサイズ法は紙のサイジング即ちに
じみ止めの方法であって、防水性の石膏ボードを製造す
る方法ではない。

米国特許第３．８５３．６８９号には、石膏ボード基体
に少量のポリビニルアルコールを添加することにより、
石膏ボードの垂下を比較的良好に防止し得ることが開示
されている。

米国特許第３．９３５．０２１号には、石膏製品を作る
素材にアスファルトと蝋との乳濁液とポリビニルアルコ
ールとの混合物を添加することにより、石膏製品例えば
石膏ボードの防水性を改善し得ることが開示されている
。

しかしながら、前記米国特許第３．９３５．０２１号に
は、実用性のある防水機能を達成するに、少くとも０．
１５重量％のポリビニルアルコールを使用することを要
することが開示されている。

ポリビニルアルコールが高価であるので、前記米国特許
第３．９３５．０２１号により製造した石膏製品を流通
せしめることは困難である。

上述した従来例を検討すれば、種々の材料を用いて防水
性の良好である石膏製品を生産し得るが、材料が極めて
高価であり、従って防水性の石膏ボードを比較的廉価に
製造し得る方法が望まれていた。

更に、高い防水性を達成するアスファルトや蝋等を多量
添加すれば、石膏製品の性状を損う虞れがあった。

従って、本発明の目的は、水性の焼石膏スリラー等の硬
化可能な接合性の水性スラリーに添加し得、石膏ボード
等の製品を形成する時に高い防水性を有する製品となし
得る防水性合剤を提供するにある。

本発明の他の目的は、高い防水性を有する石膏ボードを
形成するよう石膏スラリーに添加する合剤を提供するに
ある。

本発明の他の目的は、少量のみ使用により、石膏ボード
の防水性を保証し、これにより従来と同等の防水性を達
成すると共に低廉な合剤を提供するにある。

本発明の他の目的及び利点は、以下の発明の詳細な説明
及び特許請求の範囲から当業者には明らかとなろう。

本発明によれば、防水性を向上せしめ、低廉に製造でき
る石膏ボードが、前記石膏ボードを製造するに使用され
る焼石膏スラリーに、アスファルト、蝋、少量のポリビ
ニルアルコール、及び陰イオンホウ酸塩即ちホウ素と酸
素の陰イオンを含む少量の化合物からなる合剤を添加す
ることにより作成できる。

更に、ホウ酸塩化合物を使用しない場合に比し、低廉に
格別の防水性を有する石膏ボードを製造し得るよう、ア
スファルトと蝋との乳濁液と比較的少量のポリビニルア
ルコールとを、前記アスファルトと蝋とポリビニルアル
コールとを前記ホウ酸塩化合物と相俟って使用される。

また、ホウ酸塩化合物とポリビニルアルコールとを組み
合わせて使用すれば高い防水性を維持すると共に、アス
ファルト及び蝋の使用量を比較的に少量にし得ることが
判明した。

一方、ホウ酸塩化合物とポリビニルアルコールとの使用
量の増加に伴ない、石膏ボードの防水性を向上せしめ得
ることが判明した。

ホウ酸塩化合物を添加することにより、従来充分な防水
性を有する石膏ボードを作り得なかった程度の極少量に
まで、高価なポリビニルアルコールの使用量を削減し得
ることが判明した。

ホウ酸塩化合物及びポリビニルアルコールが仕上げられ
た石膏ボードに全く防水性を付与しない事実に反して、
上述のように所定の物質を組み合わせて充分な防水性を
達成し得た。

全ての市場で入数可能なポリビニルアルコールが本発明
に使用可能であり、防水性の大きさは加水分解されたポ
リビニルアルコールの加水分解されていないポリビニル
アルコールに対する比率に大きく左右されることが判明
した。

従って、加水分解の程度が大であれば石膏製品を形成す
るよう石膏スラリーに添加された時、通常の蝋とアスフ
ァルトとの乳濁液の防水性を向上せしめ得る。

特に好適な材料は、エア プロダクツ、アンド ケミカ
ルズ社（Ａｆｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌｓ）において製造され、ヴイノール１２５ （
Ｖｉｎｏｌ１２５）として販売されているポリビニルア
ルコールである。

乾燥状態にあるポリビニルアルコールは、水溶液として
製造工場においてアスファル１〜と蝋との乳濁液若しく
は石膏スラリーの生成用の水液に添加せしめるが好まし
い。

ポリビニルアルコールが添加される場合、石膏ボードの
製造に悪影響を及ぼさないので、防水性の石膏ボードを
製造する工程を変更する必要がないことが判明した。

ホウ酸塩及びホウ酸塩化合物という用語は、ホウ素と酸
素の陰イオンを有する化合物を指している。

陰イオンは、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、若
しくは水素等のホウ酸塩となる陽イオンであればよい。

アンモニウム等の幾分不安定な陰イオンを有する化合物
は、利用し得るが、ナトリウム、カリウム、若しくは水
素等の比較的に安定した陰イオンを有する化合物に比し
充分に満足のいく成績を達成できない。

使用し得るホウ酸塩化合物は、１０個の結晶水を有し、
若しくは結晶水を有さないナトリウム若しくはカリウム
のテトラホウ酸塩、ナトリウム若しくはカリウムのメタ
ホウ酸塩、アンモニウム、ナトリウム若しくはカリウム
のペンタホウ酸塩、アンモニウム、ナトリウム若しくは
カリウムのビホウ酸塩、ナトリウム若しくはカリウムの
ペンタホウ酸塩、ホウ酸等である。

ホウ酸塩化合物はアスファルトと蝋との乳濁液と共に添
加するか、若しくは石膏スラリーの生成用の水液に共に
別途添加すればよい。

特に高い防水性を有する石膏ボードは、石膏ボードの面
積約２７ｍ２且つ重量約８１５．４ｋｇあたり、５５％
の粒子を有するアスファルトと蝋との乳濁液を約３７．
８５１、ホウ砂を約１３５．９ｇ、ヴイノール１２５を
約４５３ｇ添加することによって製造し得ることが判明
した。

ホウ酸とヴイノール１２５とを添加しなければ、上述の
ホウ砂とヴイノール１２５とを添加した場合に達成し得
た防水性と同等の防水性を達成するには従来アスファル
トと蝋との乳濁液を約９．０６ｋｇも使用する必要があ
る。

上述のように少量のホウ砂とヴイノール１２５とを添加
すれば、アスファルトと蝋との乳濁液の価格が１１あた
り約４７．６円（１＄＝３００）で、ヴイノール１２５
の価格が１ｋｇあたり約３９７．４円でホウ砂の価格が
１ｋｇあたり約３９．７円乃至約４６．４円であるので
、材料の節減を達成できる。

加えて、１ｋｇあたり約３９．７円乃至約４６．４円で
ある廉価なホウ砂を少量添加することにより、充分な防
水性を達成するのに使用される比較的に高価なポリビニ
ルアルコールの使用量を半減し、以って経費の節減を達
成し得る。

更に、ポリビニルアルコールとホウ酸塩化合物とを使用
する時、石膏ボード基体に被覆用の紙を接着するに通常
使用される澱粉の使用量を節減し、更に前記澱粉の使用
を除去し得ることが判明した。

石膏ボードは、繊維状のライナ間に塑性石膏練剤即ち石
膏スラリーを配置する工程と、ローラによって前記石膏
スラリーを所望の厚さまで押圧する工程と、石膏ボード
を切り出すに先立って硬化せしめる工程と、過度の水分
を除去するよう乾燥機で乾燥する工程により通常製造さ
れる。

軽量石膏ボードは、石膏中に炭酸ガスの空泡を入れ、こ
れにより石膏練剤中に空泡を生ぜしめ、石膏ボードを軽
量化することによって製造される石膏製品である。

以下に詳述する実施例には、本発明の合剤の有する利点
を開示した、実験室における一連の実験品及び製造工場
から出された一連の製品が示されている。

以下に詳述する実施例は、単に本発明のある実施方法を
開示しようとするものであって、これに限定しようとす
るものではない。

以下の全ての実施例において、ホウ酸が添加され、５６
重量％の粒子を含有し、第１表に示すごとき組成を有し
たアスファルトと蝋との乳濁液が使用された。

使用される蝋は粗スケールワックス若しくかパラフィン
であることが好ましい。

他の蝋も使用し得るがかなり高価となる。

本発明の防水性材料を使用して製造された石膏製品の防
水性を検査するに、第２表に示すごとき組成の有した標
準の石膏スラリーが使用された。

混合時間及び（軟化点を定める）ビカー （Ｖｉｃａｔ）時間は夫々１分間及び５分間であった。

石膏製品の防水性を検査するに使用される縦、横、高さ
が約５．０８ｃｍ Ｘ約５．０８ｃｍ Ｘ約５．０８ｃ
ｍである試料は、石膏スラリーから形成され、約１７１
．１℃において５５分間、湿った時即ち乾燥前の重量の
約７０％となるまで乾燥し、次いで所定の重量となるま
で１６時間約４３．３℃で加熱される。

約２１．１℃、相対湿度５０％で２４時間他の調整を行
なった後、試料は水温が約２１．１℃であり、循環型の
水液に約２．５４ｃｍの深さで所定時間浸漬された。

第３表に、第１乃至第６の実験例において使用された合
剤と、上述により試料の防水性を検査した結果とを示し
た。

第３表において、実験例１は上述の石膏スラリーにホウ
砂を含有するアスファルトと蝋との乳濁液を４０ｃｃ添
加使用し、上述の検査法により防水性の検査を行なった
比較例である。

実験例１は容認できない程度の多量の水を吸収する、即
ち吸収された水量の割合の１時間値が１９％で、２時間
値が５０％を越えている。

実験例２は、上述の石膏スラリーにホウ砂を含有するア
スファルトと蝋との乳濁液を８０ｃｃ添加使用し、上述
の検査法により防水性の検査を行なった比較例である。

実験例２は好ましい防水性、即ち吸収された水量の割合
の１時間値が３，４％で、２時間値が５．７％であるこ
とを示している。

これが現在の最良の従来例である。

実験例３は、本発明による実験例であって、石膏スラリ
ーに、ホウ砂を含有するアスファルトと蝋との乳濁液を
４０ｃｃ、ヴイノール２０５を０．４ｃｃ添加使用して
いる。

実験例３は、極めて良好な防水性、即ち吸収された水量
の割合の１時間値が２．８％で、２時間値が５．４％で
あることを示している。

実験例３において使用されたアスファルトと蝋との乳濁
液の量は、実験例２に比し半量であるが、防水性は良好
であることに注目すべきである。

少量のポリビニルアルコールとホウ砂とが使用されてい
るので、アスファルトと蝋との乳濁液の使用量を半減せ
しめて経費節減を大幅に達成できる。

前記経費節減は、ホウ砂を使用して、比較的高価なポリ
ビニルアルコールの使用量を削減することにより更に増
進することができる。

ポリビニルアルコールを使用する二となく、アスファル
トと蝋との乳濁液のみを４０ｃｃ使用し、全く実用でき
ない防水性しか達成できなかった実験例１に比し、実験
例３は顕著な防水性を達成した。

実験例４は、ポリビニルアルコールとしてヴイノール２
０５に換え、ヴイノール１２５を使用したことを別にす
れば実験例３と全く同一の成分と同量使用した。

実験例４は、実験例３に比し若干良好な防水性、即ち吸
収された水量の割合の１時間値が２．６％で、２時間値
が２．７％であることを示している。

実験例５，６はごく少量のポリビニルアルコールとホウ
砂とを添加して得られた結果は相乗作用によるのか、そ
れともポリビニルアルコールとホウ砂を含有したアスフ
ァルトと蝋の乳濁液との単なる累積作用であるかを決定
するために行なわれた。

実験例５，６において、アスファルトと蝋の乳濁液とホ
ウ砂とを使用せず、ポリビニルアルコールのみが使用さ
れた。

実験例５，６において、吸収された水量の割合の１時間
値及び２時間値が共に５０％を越えており、従って石膏
に対し使用された場合、ポリビニルアルコールは全く防
水性を付与しないことが判明した。

実験例５と実験例３とを比較するに１０％水溶液のポリ
ビニルアルコールを０．４ｃｃ使用してみても全く防水
性を石膏製品に付与しないが、１０％水溶液のポリビニ
ルアルコールを０．４ｃｃ、ホウ砂の添加されたアスフ
ァルトと蝋との乳濁液と組み合わせて使用する時、アス
ファルトと蝋との乳濁液を４０ｃｃだけ節減し得ること
が判明しよう。

従ってポリビニルアルコールとホウ砂及びアスファルト
と蝋との乳濁液との作用は１種の相乗作用であることが
判明しよう。

本発明によれば建物の外部用建材若しくは水乃至は水蒸
気にさらされた内部領域用の建材として使用し得るよう
充分な防水性を持つ石膏ボードを工場において製造する
ことができる。

各検査は第４表に示した乾燥時に約８３８．０５ｋｇの
石膏製品となる１バツチの標準の石膏スラリーを用いて
行なわれた。

１標準の石膏ボード基体を調整するには、約１．２７ｃ
ｍの厚さを有し、１ ｍ”あたり約５１１４１．１４８
ｋｇの重量を有した石膏ボードを最終的に製造するに５
６％の固形物を有したアスファルトと蝋との第１表に関
して説明したものと同様のアスファル１−と蝋との乳濁
液を通常的６８．１３１乃至約７９．４８５１必要とす
る。

第５表において、実験例７，８はポリビニル、アルコー
ルを使用せず、アスファルＩ・と蝋との乳濁液とホウ砂
とを組み合わせて使用した比較例であり、一方実験例９
は、ホウ砂を添加したアスファルトと蝋との乳濁液にポ
リビニルアルコールを添加使用した本発明による合剤を
用いた実験例である。

実験例７． ８． ９の各場合に、第４表に示した成分
を有する標準の石膏練剤に前記の材料が添加された。

第５表には、ホウ砂を含有するアスファルトと蝋との乳
濁液とポリビニルアルコールとの混合物により石膏スラ
リーを処理することにより達成できた顕著な防水性が示
されている。

ホウ砂を含有するアスファルトと蝋との乳濁液を単に約
３７．８５１ （約３７．５９９ｋｇ） と、約０．６
７９５ｋｇのヴイノール１２５を添加することによって
生成された本発明の合剤は、ヴイノール１２５を使用す
ることなく、ホウ砂を含有するアスファルトと蝋との乳
濁液を約７９．４８５１ （約７８．３２２ｋｇ）だ
け添加して生成した石膏製品に比し格段の防水性を有す
る石膏製品を形成する。

即ち、ホウ砂と共に使用する時、約、０、６７９５ｋｇ
のポリビニルアルコール（ヴイノール１２５）は約４１
．２２３ｋｇのアスファルトと蝋との乳濁液の代用を完
全になしている。

ホウ砂を含有したアスファルトと蝋との乳濁液に対する
ポリビニルアルコールの添加量の変化に伴なう効果の相
異を調べるために、第６表に示した実験例１０〜１８が
行なわれた。

各実験例１０〜１８においては１ ｍ３あたり約５１１
４１．１４８ｋｇの密度を有する石膏ボードを生成する
よう、第１表に示したホウ砂を含有するアスファルトと
蝋との乳濁液が約３、７８５１、第４表に示した標準の
石膏スラリーに対し使用された。

比較例である実験例１０に明らかなように、ポリビニル
アルコール゛を使用しなければホウ砂を使用していても
容認できない防水性しか達成し得ない。

ヴイノール１２５を約２２６．５ｇ使用した実験例１２
は幾分良好な防水性を達成している。

ホウ砂と約４５３ｇのヴイノール１２５を使用した実験
例１３は顕著な防水性を達成し、ホウ砂と約９０６ｇの
ヴイノール１２５を使用した実験例１４は最良の防水性
を達成している。

他の実験例より、アスファルトと蝋との乳濁液約３７．
８５１あたり約１８１２ｇのポリビニルアルコールを使
用しても、良好な防水性を達成できることが判明した。

更に、アスファルトと蝋との乳濁液約７５．７１あたり
約１８１２ｇのポリビニルアルコールをも使用し得るが
、石膏製品は極めて高価となる。

更に、アスファルトと蝋との乳濁液を約７５．７１以上
も使用すると、石膏製品の防水性な低下する。

ホウ酸を含有するアスファルトと蝋との乳濁液にポリビ
ニルアルコールを添加することにより、前記ホウ酸を含
有するアスファルトと蝋との乳濁液の使用量を実質的に
少量とし、更に、石膏ボードを製造において使用される
石膏ボード基体に対する被覆用の紙の粘着度を増進し得
る。

本発明の石膏製品を製造するに使用され、以下に詳述さ
れるような市販のポリビニルアルコールは、アメリカ合
衆国ペンシルベニア州、ウニイン所在のエア プロダク
ツ、アンド ケミカルズ社により製造されたポリビニル
アルコールを使用した。

前記ポリビニルアルコールは、ポリビニルアセテートを
各種の程度に加水分解さることにより製造されている。

他社のポリビニルアルコールを使用してもよい。

加水分解の程度が大であれば、石膏ボードを製造する時
に石膏スラリーに添加した場合標準のアスファルトと蝋
との乳濁液の防水性を改善する程度が大である。

使用されたポリビニルアルコールとその加水分解の割合
を第７表に示す。

各種のアスファルトが本発明において使用できる。

しかしながら石油残渣から誘導され、約４３．３℃の軟
化点を有したアスファルトが好ましい。

蝋は、例えば粗スケールワックス、パラフィン、ケロシ
ン、カルナウバ蝋、微品質蝋、モンクン蝋、カンデリラ
蝋、ポリエチレン蝋、その他入手可能な従来開示された
天然螺着しくは人工蝋であればよい。

前記螺材中ではパラフィンが好ましい。

本発明の乳濁液が適用される接合剤としては、スタッコ
即ち硫酸カルシウム・１／２水塩である石膏、セメント
その他の硬化可能な接合剤が挙げられる。

石膏等の接合剤に対するアスファルトと蝋の比率は、乾
量で約２乃至約１５重量％の範囲であるべきである。

乾量で１重量部の蝋に対し、約１乃至約１０重量部のア
スファルトが使用される。

ポリビニルアルコールは、乾量で少くともアスファルト
とパラフィンの総量の数重量％、若しくは５５％のアス
ファルトと蝋との乳濁液の約１．０％使用されるべきで
ある。

アスファルトと蝋との乳濁液に対するポリビニルアルコ
ールの最大比率に制限はない。

アスファルトと蝋との乳濁液に対するポリビニルアルコ
ールの使用比率は、５５％の粒子を有するアスファル１
−と蝋との乳濁液約３７，８５１に対しポリビニルアル
コールを約４５３ｇの割合、即ち乾量で前記乳濁液に対
するポリビニルアルコールの使用比率が２．２重量％で
あることは好ましい。

更に高比率でもよいが、高価となる欠点がある。

本発明の合剤は、約３７，８５１のアスファルトと蝋と
の乳濁液あたり乾量で約１８１２ｇのポリビニルアルコ
ールを使用している。

この場合、標準の石膏スラリーと混合する時、吸収され
た水量の割合の７２時間値が１１．２重量％である極め
て良質の石膏製品を製造し得る。

約３７．８５１のアスファルトと蝋との乳濁液あたり約
１８１２ｇのポリビニルアルコールを使用することは、
乾量でアスファルトと蝋との乳濁液の８．５重量％のポ
リビニルアルコールを使用することに匹敵する。

他の実験は約３７．８５１のアスファルトと蝋との乳濁
液に対し乾量で約９．０６ｋｇのポリビニルアルコール
を使用して行なわれた。

この場合、標準の石膏スラリーと混合し硬化された時、
吸収された水量の割合の７２時間値が多くとも３．４％
である極めて防水性に富む石膏製品を製造し得る。

この時、乾量でアスファルトと蝋との乳濁液に対し４３
重量％のポリビニルアルコールを使用したこととなる。

５０％ポリビニルアルコールを使用した合剤も利用でき
、極めて防水性に富む石膏製品を作成し得るが、市販す
るには高価となり過ぎる。

更に、ポリビニルアルコールの量が５０％を越えると、
石膏製品の性状を悪化せしめる虞れがある。

アスファルトと蝋との乳濁液は従来の方法により生成す
ればよい。

当業者には明らかなように、硫酸化脂肪族アルコール、
アミン樹脂石鹸、エーテルアルコール、置換基を持つ硫
酸塩、各種の澱粉、特別の材料等の各種の湿潤剤やプロ
チアン等と共に、若しくは代わりに通常水中で本発明の
各成分が適宜の乳濁剤と混合せしめられる。

ポリビニルアルコールは水に、好ましくは加熱状態で、
適宜の濃度、例えば１０％で個体状を溶解し、アスファ
ルトと蝋との乳濁液に添加される。

所望であれば、石膏スラリーに添加せしめられる水の一
部をポリビニルアルコールの溶解水として使用してもよ
い。

溶解されたポリビニルアルコールをアスファルトと蝋と
の乳濁液に添加し、次いでポリビニルアルコールの添加
されたアスファルトと蝋との乳濁液を石膏スラリーに添
加する。

亦、アスファルトと蝋との乳濁液とポリビニルアルコー
ル水溶液とを別々に石膏スラリーに添加してもよい。

上述の米国特許第３．９３５．０２１には、アスファル
トと蝋との乳濁液とポリビニルアルコールとを組み合わ
せて使用すれば有効であることが開示されている。

しかしながら、上記の米国特許第３゜９３５、０２１号
に開示された防水性検査の結果によれば、乾量で石膏ボ
ードの０．１５重量％未満のポリビニルアルコールを使
用する場合には、充分の防水性を達成し得ないことが判
明しよう。

ポリビニルアルコールを含むアスファルトと蝋との乳濁
液に少量のホウ酸塩化合物を添加することにより、ポリ
ビニルアルコールの使用量を実質的に０．１５重量％に
削減し、加えて前記削減を行なう反面顕著な防水性を達
成し得ることが本発明の最も重要な特徴である。

前記の本発明による、従来予期し得なかった特徴を充分
に詳示するよう、前記米国特許第３．９３５．０２１号
に開示された処理法並びに合剤に可能な限り準じ、一連
の検査が行なわれた。

前記検査の結果が第８表に実験例１９〜２８として示さ
れている。

前記第８表の実験例２９〜３１は本発明によるものであ
る。

実験例１９〜２８として示された検査を実行するに、前
記米国特許第３．９３５．０２１号の実験例に開示され
た合剤により実質的に石膏スラリーが生成された。

相当量の焼石膏と、約０．４重量％の硫酸カリウムと、
約０．３乃至約０．７重量％の結晶石膏と石膏スラリー
を生成するに充分の水とが混合された。

標準の５５％の粒子を含有するアスファルトと蝋との乳
濁液としては、水溶液として第８表に示した量だけホウ
砂を添加した第１表のアスファルトと蝋との乳濁液が使
用された。

次いで石膏スラリーは、縦、横、高さが約５．０８ｃｍ
Ｘ約５．０８ｃｍ Ｘ約５、０８ｃｍである真鍮鋳型
に注入され立方体に成形された。

硬化時間は約６分間であった。その後試料となる前記成
形された石膏製品は真鍮鋳型から取り出し、１６０℃で
５０分間加熱され、約４３．３℃で所定重量となるまで
乾燥された。

前記乾燥された試料の重量は、９０分の冷却期間を置い
て測定された。

前記試料は約２１．１℃で水深約２．５４ｃｍの水中に
１時間及び２時間浸漬された。

試料を水中から取り出して重量を測定し、乾燥時の重量
を差し引き、前記差を前記乾燥時の重量で除し、１００
倍することにより吸収された水量の割合が算出された。

使用されたアスファルトと蝋との乳濁液は、４２．５重
量％がアスファルトで、８．５重量％がパラフィン蝋、
即ち、約５５重量％が固状体であった。

使用されたポリビニルアルコールは、エア・プロダクツ
・アンド・ケミカルズ社で製造されたヴイノール１２５
であった。

ポリビニルアルコールは、約８２．２℃まで加熱された
後、得られた５重量％の水溶液として石膏スラリーに添
加された。

使用されたホウ酸塩化合物は、粒子状のテトラホウ酸ナ
トリウム１０水塩としてニー・ニス・ボラツクス社によ
って市販されているホウ砂であった。

使用するに先立ってホウ砂は水に溶解された。

アスファルトと蝋との乳濁液とポリビニルアルコールと
を含む合剤を示している実験例においては、前記アスフ
ァルトと蝋との乳濁液と前記ポリビニルアルコールとを
混合し、次いで石膏を溶解する水に添加された。

全ての成分を含み、ホウ砂、ポリビニルアルコール、ア
スファル１へと蝋との乳濁液を含む実験例においては、
まずホウ砂を石膏を溶解する水に溶融し、次いでアスフ
ァル）・と蝋との乳濁液とポリビニルアルコールとの混
合物が添加された。

第８表及び前記第８表の説明中に使用されたように、重
量％の用語は前記米国特許第３．９３５゜０２１号に示
された定義に従って用いられている。

即ちアスファルトと蝋との乳濁液に含まれた水は含むが
、石膏スラリーを形成するに石膏に添加される水を含ま
ない成分の総重量に対する重量％である。

アスファルトと蝋との乳濁液を使用しない実験例１９〜
２１に示すように、多量のポリビニルアルコール若しく
は多量のホウ砂を添加しても満足のいく防水性は達成し
得ない。

実験例２２．２３は、３若しくは５重量％のアスファル
１〜と蝋との乳濁液を使用し、その他の成分を使用しな
い場合であって、依然として満足できる防水性が達成さ
れていない。

実験例２４は０．０５重量％のポリビニルアルコールと
５重量％のアスファルＩ・と蝋との乳濁液とを含む合剤
を使用する場合であって、依然として満足できる防水性
は達成できない。

０．０１５重量％のホウ砂を添加した実験例２５におい
ては、防水性を顕著に改善でき、更には高い防水性の要
求されているあらゆる場合に使用可能である合剤が与え
られている。

０．０２５重量％のホウ砂と、５重量％のアスファルト
と蝋との乳濁液と、０．０５重量％のポリビニルアルコ
ールとを使用した実験例２６においては、吸収された水
量の割合の２時間値が３．３重量％である極めて良好な
成績を得た。

更に、０．０５重量％までホウ砂の添加量を増加せしめ
るとき、単に０．０５重量％のポリビニルアルコールを
使用する場合であっても、充分に良好な防水性を達成し
得る。

実験例２８はホウ砂を使用せず、ポリビニルアルコール
を使用する上述の米国特許第３゜９３５、０２１号中に
開示された実験例を記載したものである。

実験例２８においては、充分の防水性を達成するには０
．２０重量％のポリビニルアルコールを使用する必要が
あった。

実験例２９〜３１は、前記米国特許第３．９３５．０２
１号の第１表に示されたデータを写したものであって、
夫々第１表の実験例７〜９に対応している。

また０、０５重量％のポリビニルアルコール及び０．Ｉ
Ｏ嘲 重量％のポリビニルアルコールを使用する実験例２９、
３０は満足できる防水性を達成し得す、０．２０重量％
のポリビニルアルコールを使用するまで満足できる防水
性は達成し得ないことは明らかであろう。

単に０．０５重量％のポリビニルアルコールと、若干量
のホウ砂とを使用した本発明によれば石膏ボードの防水
性を極めて顕著に向上し得るものであり、これと前記従
来例とを対比すべきである。

ホウ砂が本発明に使用し得る最良のホウ酸塩化合物であ
るが、他のホウ酸塩も上述のように使用し得る、第９表
には、他のホウ酸塩化合物を使用した実験例が示されて
いる。

第９表に明らかなように、ホウ酸とペンタホウ酸ナトリ
ウムは、ホウ酸に匹敵する防水性を達成している。

実際、ペンタホウ酸ナトリウムを使用すれば、ホウ砂を
使用するに比し、高い防水性を与える。

上述した他のホウ酸塩化合物も使用可能である。

本発明の合剤の各成分の最少量を決定するに、一連の実
験が行なわれ、その結果が第１０表に実験例３７〜４５
として示されている。

実験例３７〜４０において、アスファルトと蝋との乳濁
液の使用量を５重量％で、且ホウ砂即ちテトラホウ酸ナ
トリウム・１０水塩の使用量を０．０５重量％で一定と
し、一方ヴイノール１２５の使用量を０、０６６重量％
乃至０．０１５重量％の間で変化せしめられている。

明らかなように実験例３７．３８のヴイノール１２５の
使用量において、石膏ボードの防水性を顕著に良好とし
得る。

実験例３９は、ヴイノール１２５の使用量が０．０３３
重量％であり、実験例３７．３８に比し幾分低い防水性
しか達成しないが、多くの用途に利用できる。

実験例４０はヴイノール１２５の使用量が０．０１５重
量％であり、実用可能な最小限度防水性即ち９．０％の
吸収率を示している。

実験例４１〜４５は、ヴイノール１２５の使用量を０．
１５重量％未満に維持し、前記の米国特許第３゜９３５
、０２１号に石膏ボードとして許容可能な防水性を達成
するに最少限必要とされるホウ酸の使用量を決定すべく
、ホウ砂の使用量を変化せしめて行なった防水性検査の
成績を示している。

アスファルトと蝋との乳濁液の使用量は４〜５重量％に
維持されている。

実験例４１においてはヴイノール１２５もホウ砂も使用
されておらず、容認できない防水性しか達成されていな
い。

実験例４２においては、単に４重量％のアスファルトと
蝋との乳濁液が０．１３重量％のヴイノール１２５と共
に使用されている。

しかしながら単に０．０５重量％のホウ砂を添加するこ
とによって吸収された水量の割合が４．２％の如き、極
めて顕著な防水性を達成し得ている。

仮いホウ砂の使用量を半減せしめても、吸収された水量
の割合は４．６％で依然として極めて良好な防水性を達
成し得る。

実験例４４においては、前記米国特許第３．９３５．０
２１号に実用不可能であるとされた防水性しか達成し得
ない量、即ち０．１０重量％のヴイノール１２５が使用
されている。

しかしながら単に０．００４重量％のホウ砂を使用する
ことによって、極めて良好な防水性を達成し得る。

実験例４５には、吸収された水量の割合が単に３．８％
であるという極めて良好な防水性に富む合剤が比較的多
量即ち０．０１６重量％のホウ砂を使用する時に０．１
０重量％のヴイノール１２５を使用して、作成し得るこ
とが開示されている。

実験例４４によれば、有効なホウ酸塩化合物の最低量は
ホウ砂を使用する場合０．００４重量％であることが判
明する。

他のホウ酸塩化合物を使用するならば、前記最低量は若
干変化しよう。

ホウ砂が１０水塩の形で使用されているので、無水物の
形でいえばホウ砂の最低の使用量は石膏ボードの全乾量
の約０．００２重量％であろう。

前記合剤を使用すれば、吸収された水量の割合の２時間
値が最適ではないが市販するに耐え得る値即ち７．８％
である石膏ボードを作成し得る。

石膏ボードに防水性を付与し、アスファルトと蝋との乳
濁液と、ホウ酸塩化合物とポリビニルアルコールからな
る本発明の合剤は、従来提案されていた材料に比し格別
の防水性を与え進歩性を有している。

アスファルトと蝋との乳濁液とホウ酸塩化合物とポリビ
ニルアルコールとの使用量を適宜定めることによって達
成し得る硬化性接合剤の防水性は、アスファルトと蝋と
の乳濁液のみを単独に使用した場合に比し大とし得る。

例えば、ごく少量のホウ砂とポリビニルアルコールとを
添加することによって、アスファルトと蝋との乳濁液の
使用量を従来例に比し半減せしめ得、作成した石膏ボー
ドはホウ砂とポリビニルアルコールとを使用することな
く、アスファルトと蝋との乳濁液を倍量使用した際に達
成し得た防水性に匹敵する防水性を達成し得る。

ホウ酸塩化合物はアスファルトと蝋との乳濁液に容易に
添加し得、ポリビニルアルコールは水に溶解された後、
前記乳濁液に添加され、直ちに石膏スラリーに添加され
るか、若しくは石膏スラリーの生成に使用される水とは
別個に添加されればよい。

またはホウ酸塩化合物とポリビニルアルコールとが石膏
スラリーの生成に使用される水に添加されてもよい。

生成された接合剤製品は、従来品に比し廉価にして、同
等若しくはそれ以」−の防水性を達成し得る。

本発明が、詳述さＦした特定の製造方法ないしは物質に
制限されるものではなく、更に当業者に明白である均等
物を包庫することは理解できよう。

本発明の実施態様を要約すれば次の通りである。

（１）硬化性の接合性結晶と防水性を付与する合剤とか
らなり、防水性接合剤を形成するに使用する接合性スラ
リーであって、前記合剤がアスファルトと、前記アスフ
ァルトとの重量和が少くとも約１．６重量％を占め、前
記アスファルトと乳濁液を作る蝋と、少くとも０．０１
６重量％を占めるポリビニルアルコールと、前記接合剤
の防水性を向上せしめるよう前記ポリビニルアルコール
と前記アスファルトと前記蝋と協働し得るに充分な量の
ホウ酸塩化合物とからなることを特徴とする接合性スラ
リー。

（２）接合性結晶が焼石膏であることを特徴とする上記
第１項記載の接合性スラリー。

（３）ホウ酸塩化合物が乾量で硬化性石膏の少くとも約
０．００２重量％含まれることを特徴とする上記第２項
の接合性スラリー。

（４）ホウ酸塩化合物がホウ砂であることを特徴とする
上記第３項記載の接合性スラリー。

（５）ポリビニルアルコールが少くとも約０．０５重量
％含まれることを特徴とする上記第３項記載の接合性ス
ラリー。

（６）ポリビニルアルコールが少くとも約８７％加水分
解されたポリビニルアセテートであることを特徴とする
上記第３項記載の接合性スラリー。

（７）ポリビニルアルコールが約９９％以上加水分解さ
れたポリビニルアセテートであることを特徴とする上記
第３項記載の接合性スラリー。

（８）アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が
乾量で約２：１乃至約１０：１であることを特徴とする
上記第３項記載の接合性スラリー。

（９）アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が
乾量で約４，８：１乃至約５，２：１であることを特徴
とする上記第３項記載の接合性スラリー〇 ００）防水性を付与する合剤が乾量で結晶石膏の約１５
重量％以下であることを特徴とする上記第３項記載の接
合性スラリー。

Ｑｌ） 防水性接合剤を形成するよう硬化せしめられ
る接合剤スラリーを生成する方法であって、未硬化接合
性結晶の混合物を形成する工程と前記接合性スラリーに
防水性を付与する合剤を添加する工程とを包有し、前記
合剤がアスファルＩ・と、前記アスファルトとの重量和
が少くとも約１．６重量％を占める蝋と、少くとも０．
０１６重量％を占めるポリビニルアルコールと、前記ア
スファル１〜と前記蝋と協働し得るに充分な量のホウ酸
塩化合物とからなることを特徴とする接合性スラリーを
生成する方法。

（１２）未硬化接合性結晶が焼石膏であることを特徴と
する上記第１１項記載の接合性スラリーを生成する方法
。

（１３）ホウ酸塩化合物が少くとも約０．００２重量％
含まれることを特徴とする上記第１２項記載の接合性ス
ラリーを生成する方法。

（１４）ホウ酸塩化合物がホウ砂であることを特徴とす
る上記第１３項記載の接合性スラリーを生成する方法。

（１５）ポリビニルアルコールが少くとも約０．０５重
量％含まれることを特徴とする上記第１３項記載の接合
性スラリーを生成する方法。

０６）ポリビニルアルコールが９７％乃至９９％以上加
水分解されたポリビニルアセテ−Ｉ・であることを特徴
とする上記第１３項記載の接合性スラリーを生成する方
法。

（１７）ポリビニルアルコールが約９９％以上加水分解
されたポリビニルアセテートであることを特徴とする上
記第１３項記載の接合性スラリーを生成する方法。

０８）アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が
乾量で約２：１乃至約１０：１であることを特徴とする
上記第１３項記載の接合性スラリーを生成する方法。

（１９）アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比
が乾量で約４，８：１乃至約５．２：１であることを特
徴とする上記第１３項記載の接合性スラリーを生成する
方法。

（２０）防水性を付与する合剤が、乾量で結晶石膏の約
１５重量％以下であることを特徴とする上記第１３項記
載の接合性スラリーを生成する方法。

（２１）はじめにアスファルトと蝋とホウ酸塩化合物と
を水性の乳濁液とし、次いで前記乳濁液を前以ってポリ
ビニルアルコールの添加された未硬化接合性結晶の水性
スラリーに添加してなることを特徴とする特許 の防水性接合剤を製造する方法。

（２２Ｊ 石膏ボードの製造に使用されることを特徴
とする上記特許請求の範囲第４項記載の防水性接合剤。

（２３）石膏ボードを製造するに好適であることを特徴
とする上記第３項記載の接合性スラリー。

（２４）はじめにアスファル１・と蝋とホウ酸塩化合物
とを水性の乳濁液とし、次いで前記乳濁液を前辺ってポ
リビニルアルコールの添加された未硬化接合性結晶の水
性スラリーに添加してなることを特徴とする上記第１３
項記載の接合性スラリーを生成する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石膏結晶の軟化性練剤と防水性を付与する合剤とか
   らなる防水性接合剤であって、前記合剤がアスファルト
   と、前記アスファルトとの重量和か少くとも約１．６重
   量％を占める蝋と、少くとも０、０１６重量％を占める
   ポリビニルアルコールと、前記接合剤の防水性を向上せ
   しめるよう前記ポリビニルアルコールと前記アスファル
   トと前記蝋と協力し得るに充分な量のホウ酸塩化合物と
   からなることを特徴とする防水性接合剤。 ２ ホウ酸塩化合物が少くとも約０．００２重量％含ま
   れることを特徴とする特許 項記載の防水性接合剤。 ３ ホウ酸塩化合物がホウ砂であることを特徴とする上
   記特許請求の範囲第２項記載の防水性接合剤。 ４ ポリビニルアルコールが少くとも約０．０５重量％
   含まれることを特徴とする上記特許請求の範囲第２項記
   載の防水性接合剤。 ５ ポリビニルアルコールが少くとも約８７％加水分解
   されたポリビニルアセテートであることを特徴とする上
   記特許請求の範囲第２項記載の防水性接合剤。 ６ ポリビニルアルコールが約９９％以上加水分解され
   たポリビニルアセテートであることを特徴とする上記特
   許請求の範囲第２項記載の防水性接合剤。 ７ アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が乾
   量で、約２：１乃至１０：１であることを特徴とする上
   記特許請求の範囲第２項記載の防水性接合剤。 ８ アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が乾
   量で約４，８：１乃至約５．２：１であることを特徴と
   する上記特許請求の範囲第２項記載の防水性接合剤。 ９ 防水性を付与する合剤が、乾量で結晶石膏の約１５
   重量％以下であることを特徴とする上記特許請求の範囲
   第２項記載の防水性接合剤。 １０ 未硬化石膏結晶の水性スラリーに防水性を付与し
   、且つアスファルトと、前記アスファルトとの重量和が
   少くとも約１．６重量％を占める蝋と、少くとも０．
   ０１６重量％を占めるポリビニルアルコールと、前記接
   合剤の防水性を向上せしめるよう前記ポリビニルアルコ
   ールと前記アスファルトと前記蝋と協働し得るに充分な
   量のホウ酸塩化合物とからなる合剤を添加する工程と、
   前記水性スラリーを硬化せしめる工程とを包有すること
   を特徴とする防水性接合剤を製造する方法。 １１ ホウ酸塩化合物が少くとも約０． ００２重量％
   含まれることを特徴とする上記特許請求の範囲第１０項
   記載の防水性接合剤を製造する方法。 １２ ホウ酸塩化合物がホウ砂であることを特徴とする
   上記特許請求の範囲第１１項記載の防水性接合剤を製造
   する方法。 １３ ポリビニルアルコールが少くとも約０．０５重量
   ％含まれることを特徴とする上記特許請求の範囲第１１
   項記載の防水性接合剤を製造する方法。 １４ ポリビニルアルコールが少くとも約８７％加水分
   解されたポリビニルアセテートであることを特徴とする
   特許 水性接合剤を製造する方法。 １５ ポリビニルアルコールが約９９％以上加水分解さ
   れたポリビニルアセテ−１〜であることを特徴とする上
   記特許請求の範囲第１１項記載の防水性接合剤を製造す
   る方法。 １６ アスファルトの使用重量と蝋の使用重量との比が
   乾量で約２：１乃至約１０：１であることを特徴とする
   上記特許請求の範囲第１１項記載の防水性接合剤を製造
   する方法。 １７ アスファル１・の使用重量と蝋の使用重量との比
   が、乾量で、約４．８：１乃至約５，２：１であること
   を特徴とする上記特許請求の範囲第１１項記載の防水性
   接合剤を製造する方法。 １８ 防水性を付与する合剤が、乾量で結晶石膏の約１
   ５重量％以下であることを特徴とする上記特許請求の範
   囲第１１項記載の防水性接合剤を製造する方法。