JPS60155558A - Gypsum board blend - Google Patents

Gypsum board blend

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Publication number
JPS60155558A
JPS60155558A JP27351684A JP27351684A JPS60155558A JP S60155558 A JPS60155558 A JP S60155558A JP 27351684 A JP27351684 A JP 27351684A JP 27351684 A JP27351684 A JP 27351684A JP S60155558 A JPS60155558 A JP S60155558A
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JP
Japan
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gypsum
gypsum board
anhydrite
calcium sulfate
weight
Prior art date
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Pending
Application number
JP27351684A
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Japanese (ja)
Inventor
モハマド エイチ.アリ
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United States Gypsum Co
Original Assignee
United States Gypsum Co
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Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
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Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石膏ボード配合物、特に高い耐火性を有する石
膏ボード配合物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to gypsum board formulations, particularly gypsum board formulations with high fire resistance.

一般に石膏ボード製品が硬化石膏のコアとコアを検校す
るカバーシート(通常紙)とからなることは当業者には
周知である。石膏ボード製品は内装壁並びに天井材とし
て広く使用されており、石膏パネル、プラスタボード、
石膏壁板等として用いられている。
It is well known to those skilled in the art that gypsum board products generally consist of a core of hardened gypsum and a cover sheet (usually paper) covering the core. Gypsum board products are widely used as interior wall and ceiling materials, including gypsum panels, plasterboard,
It is used as plaster wallboard, etc.

石膏ボードにおいては水分(石膏の約21重量%)が結
合されていることにより、各種建材の防火遮断層に用い
て有用性が顕著である。石膏ボード配合物若しくは硬化
プラスタ配合物は火炎からの熱を受けたとき、内部の水
分が蒸気として緩徐に放出されるため、石膏焼成物の如
く作用している間熱伝導が遅延される。この場合各種の
石膏建材の耐熱性はASTM (アメリカ材料試験協会
)の定めた手順によって行なわれるサンプルの耐火試験
により決められる。例えば、ASTMの規定03.6セ
クシヨン3.3には石骨壁板の特殊難燃表示、タイプX
が定められている。すなわち、AEITMの規定E11
9に従って石膏ボードを木製フレーム部材の各面に単層
でくぎ止めし試験した場合の、厚さhインチ(16mm
)の石膏ボードに対し少なくとも一時間の難燃等級が、
且厚さAインチ(13mm)の石膏ボードに対し45分
の難燃等級が規定されている。
Since gypsum board binds water (approximately 21% by weight of gypsum), it is extremely useful as a fire barrier layer for various building materials. When a gypsum board compound or a hardened plaster compound receives heat from a flame, its internal moisture is slowly released as steam, thereby retarding heat transfer while acting like a plaster cast. In this case, the heat resistance of various gypsum building materials is determined by fire resistance tests on samples conducted in accordance with procedures established by ASTM (American Society for Testing and Materials). For example, ASTM Regulation 03.6 Section 3.3 specifies Special Flame Retardant Markings for Stone Wall Panels, Type
is determined. That is, AEITM regulation E11
The thickness of the gypsum board, h inches (16 mm
) for plasterboard with a flame retardant rating of at least one hour,
In addition, a flame retardant rating of 45 minutes is specified for gypsum board with a thickness of A inch (13 mm).

例えば実験室での防火試験において火炎を受ける際の石
膏ボードの変化を調べた結果、一般に石膏ボードのコア
が高温に置かれていると太1コに収縮し、これにより亀
裂が生じ、このため石膏ボードを通し過度の熱が通過せ
しめられて石膏ボードが急速に破壊されることが判明し
ている。即ち石膏は焼成するに応じ変化してその硬化強
度が低下する。
For example, as a result of investigating the changes in gypsum board when exposed to flame during fire protection tests in the laboratory, it was found that when the core of gypsum board is placed at high temperatures, it generally shrinks to a large size, which causes cracks. It has been found that excessive heat is allowed to pass through the gypsum board, causing it to rapidly fail. That is, as the gypsum is fired, it changes and its hardening strength decreases.

石膏ボード製品の耐火性を高めるため、従来石膏ボード
成形中にある種の繊維および非発泡性のひる鉱石を、硫
酸カルシウム半水和物(プラスタ又は焼石膏又は石膏ス
タッコ)と水とのスラリ中に加えていた。かかる技術思
想については米国特許第2,526,066号、第2,
681,861号、第2゜744.022号、第2,8
03,575号、第2,853,394号、第3,45
4,456号および第3,616,173号等に開示さ
れている。この場合石膏ボードの加熱中非発泡性のひる
石の作用により石膏ボードの収縮を補完することになる
。即ちひる石は石膏中の、結合された水分が除去される
に応じ膨張する。
To increase the fire resistance of gypsum board products, traditionally during gypsum board forming certain fibers and non-expandable vermiculite are mixed into a slurry of calcium sulfate hemihydrate (plaster or calcined gypsum or gypsum stucco) and water. was added to. Such technical ideas are described in U.S. Patent No. 2,526,066,
No. 681,861, No. 2゜744.022, No. 2,8
No. 03,575, No. 2,853,394, No. 3,45
No. 4,456 and No. 3,616,173, etc. In this case, the shrinkage of the gypsum board is supplemented by the action of non-foaming vermiculite during heating of the gypsum board. That is, vermiculite expands as bound water in the gypsum is removed.

一方加熱により石膏の凝集性が劣化し石膏コアの強度お
よび結合性が低下するが、石膏コア中の繊維成分により
石膏コア全体の機械的な結合度が増大するので、石膏コ
アの崩壊が阻止される。
On the other hand, heating deteriorates the cohesiveness of gypsum and reduces the strength and cohesiveness of the gypsum core, but the fiber components in the gypsum core increase the mechanical cohesion of the entire gypsum core, preventing the gypsum core from collapsing. Ru.

また米国特許第3,616,173号には、小さな無機
粒子並びに非発泡性のひる石を石膏ボードコアにある割
合で含ませることにより、石膏ボードコアの耐火性を更
に向上する構成が開示されている。
Additionally, U.S. Pat. No. 3,616,173 discloses a structure in which the fire resistance of a gypsum board core is further improved by incorporating a certain proportion of small inorganic particles and non-expandable vermiculite into the gypsum board core. ing.

この場合粒径が1μ扉以下から約40μmのクレイおよ
び粒径が1μmより小のコロイドシリカ若しくはコロイ
ドアルミナあるいはその混合物が混入され、これと鉱物
繊維混合物とが協働して高い耐火性が付与されると考え
られる。一方米国特許第3,454.456号によれば
、100メツシユ(147μrIL)以下の細かな粒子
になし、ある割合で混入した非発泡性ひる石が存在する
と、石膏ボードコアに大きな割れや亀裂の発生が防止さ
れる。当該特許によれば火炎による収縮を小に且割れを
小さくするには、米国規格の50メツシユ(297μr
IL)を通過し140メツシユ(105μm)の篩にか
かる粒径の非発泡性ひる石を準備する必要がある。
In this case, clay with a particle size of 1 μm or less to about 40 μm and colloidal silica or colloidal alumina or a mixture thereof with a particle size of less than 1 μm are mixed, and this and the mineral fiber mixture work together to impart high fire resistance. It is thought that On the other hand, according to U.S. Patent No. 3,454,456, the presence of non-expandable vermiculite mixed in a certain proportion of fine particles of 100 mesh (147μrIL) or less causes large cracks and cracks in the gypsum board core. Occurrence is prevented. According to the patent, in order to reduce shrinkage and cracking due to flame, the US standard 50 mesh (297 μr
It is necessary to prepare non-expandable vermiculite with a particle size that can pass through a 140 mesh (105 μm) sieve.

本発明による石膏ボードコアはそのサンプルを一度加熱
した後、時間を置いて防火テストを行なったところ、全
く収縮が生ぜず一時間の露炎で0150インチ(0,0
38(II)まで膨張することが判明した。又最初の加
熱で石膏ボードサンプルの石膏が硬石膏Hに変化したこ
とが判明した。しかして本発明は石膏ボードコアの配合
物に硬石膏を用いる。この硬石膏は耐火性を改善するよ
うに予め熱処理され予め収縮された石膏添加剤と考えう
る。
The sample of the gypsum board core according to the present invention was heated once and then subjected to a fire protection test after a period of time. As a result, no shrinkage occurred at all, and 0.15 inches (0.0,0
It was found that it expanded to 38(II). It was also found that the gypsum in the gypsum board sample changed to anhydrite H during the initial heating. Thus, the present invention uses anhydrite in the formulation of the gypsum board core. This anhydrite can be thought of as a gypsum additive that has been pre-heat treated and pre-shrunk to improve fire resistance.

本発明の一目的は耐火性の高い石膏ボード配合物を提供
することにある。
One object of the present invention is to provide a gypsum board formulation with high fire resistance.

本発明の他の目的は露炎により収縮されずに膨張しかつ
加熱された石膏材の結合性の良好な耐火性の石膏ボード
配合物を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a fire-resistant gypsum board composition that expands without being contracted by dew flames and has good bonding properties to heated gypsum material.

本発明のこの目的は、石膏内に従来の如く非発泡性ひる
石を混入するかわりに、約2〜40重量の硫酸カルシウ
ム硬石膏■を、単独をあるいは小量のガラス繊維ないし
は非発泡性ひる石若しくは珪灰石と混合して加えること
により達成されうる。
This object of the present invention is to mix about 2 to 40 weight of calcium sulfate anhydrite (1) alone or with a small amount of glass fiber or non-expandable vermiculite instead of mixing non-expandable vermiculite into plaster as in the past. This can be achieved by adding it in a mixture with stone or wollastonite.

以下本発明を好ましい実施例に沿って説明する。The present invention will be explained below along with preferred embodiments.

本発明による耐火石膏ボードの如き石膏配合物の主成分
は、硬化石膏、すなわち三水硫酸カルシウムであり、周
知の方法により水および周知の添加剤を加えてスラリ状
にした焼石膏な水和結晶化することにより得る。焼石膏
としては天然又は合成により得られるアルファ半水和物
又はベータ半水和物、可溶の硬石膏又はその混合物を使
用できる。又周知の添加剤としては、石膏配合物に所望
の特性を与えかつ製造を容易にするため例えば発泡剤、
促進剤、遅延剤、分散助剤、コア接着剤およびその混合
物を使用し得、石膏配合物に対し所定量添加する。
The main component of the gypsum formulation, such as the fire-resistant gypsum board according to the invention, is set gypsum, i.e. calcium trisulfate, hydrated crystals of calcined gypsum slurried with water and known additives by well-known methods. Obtained by converting into As calcined gypsum, natural or synthetic alpha or beta hemihydrate, soluble anhydrite, or mixtures thereof can be used. Also known are additives, such as blowing agents, to impart desired properties to the gypsum formulation and to facilitate manufacturing.
Accelerators, retarders, dispersing aids, core adhesives, and mixtures thereof may be used and are added in predetermined amounts to the gypsum formulation.

例えば石膏壁板な製造する際、まず乾燥成分および水を
計量しミキサに入れ、更に注入可能な水性スラリを生成
しうる量例えば稀界面活性発泡材溶液なミキサに加え発
泡させてその混合物スラリの密度を調整することにより
、コア材を作る。次に混合物スラリをミキサの底部に設
けられた一以上の出口部から取り出し、多層紙のような
カバーシートを支承している移動コンベア上に放出する
For example, when manufacturing gypsum wallboard, the dry ingredients and water are first weighed into a mixer and an amount sufficient to produce a pourable aqueous slurry, such as a dilute surfactant foam solution, is added to the mixer and foamed to form a slurry of the mixture. Core material is made by adjusting the density. The mixture slurry is then removed from one or more outlets in the bottom of the mixer and discharged onto a moving conveyor carrying a cover sheet, such as a multi-ply paper.

次いで多層紙のような他のカバーシートを、一方のカバ
ーシート上に載せたスラリの上面に置く。
Another cover sheet, such as a multilayer paper, is then placed on top of the slurry resting on one cover sheet.

これによりスラリを移動コンベヤにより移動せしめられ
る2枚のカバーシート(石膏ボード製品の両面に位置す
ることになる)間に位置せしめる。
This places the slurry between two cover sheets (which will be on opposite sides of the gypsum board product) that are moved by a moving conveyor.

この場合石膏ボードの厚さを成形ロールに通過させるこ
とにより調整し、一方石膏ボードの縁部において好適な
機械的装置により、二枚のカバーシートの相互に重なる
縁部な連続的に筋を付けつ\折り重ねた上、接着剤を付
けることにより石膏ボードを二枚のカバーシート内に封
入する。更に移動コンベアによりベルト上のスラリを移
動し、且スラリの硬化と同時に案内部材により石膏ボー
ドの厚さおよび幅を所望の値に維持する。次に石膏ボー
ドを切断し、縁部を処理して乾燥部へ送り乾燥する。
In this case, the thickness of the plasterboard is adjusted by passing it through forming rolls, while the mutually overlapping edges of the two cover sheets are continuously scored by suitable mechanical devices at the edges of the plasterboard. The gypsum board is enclosed within the two cover sheets by folding it over and applying adhesive. Further, a moving conveyor moves the slurry on the belt, and simultaneously with the hardening of the slurry, a guide member maintains the thickness and width of the gypsum board at desired values. The plasterboard is then cut, the edges treated and sent to the drying section for drying.

このようにして得られる本発明の石膏ボードは実質的に
硬化石膏および硫酸カルシウム硬石膏層からなる石膏ボ
ードコアであり、この場合硫酸カルシウム硬石膏層とは
空気中の水分あるいは水と迅速に水和する可溶物とは異
なり水に対し不溶性を持つ硫酸カルシウムである。
The gypsum board of the present invention thus obtained is a gypsum board core consisting essentially of hardened gypsum and a layer of calcium sulfate anhydrite. Calcium sulfate is insoluble in water, unlike other soluble substances.

また石膏ボードコアには強度および結合性を高めるため
ガラス繊維を含ませてもよい。一方石膏ボードコアのよ
うな石膏配合物には所定量の石膏の他に硬石膏を加え得
、且硬石膏を所定量の石膏の一部と置換してもよい。ま
た石膏ボードコアには更に無機鉱物充填剤、特に針状粒
子の珪灰石(CaS103)若しくは非発泡ひる石を約
1乃至5重量パーセント加え得る。
The gypsum board core may also include glass fibers to increase strength and bonding. On the other hand, anhydrite may be added to a gypsum formulation, such as a gypsum board core, in addition to the amount of gypsum, and anhydrite may be substituted for a portion of the amount of gypsum. The gypsum board core may also include an additional inorganic mineral filler, particularly about 1 to 5 weight percent of acicular particle wollastonite (CaS 103) or unexpanded vermiculite.

更に、硬石膏■として遅焼成のもの、特にアスペクト比
すなわち繊維の長さおよび直径の比が20対1より大の
繊維状粒子からなるものを用いることが好ましいが、早
焼成の硬石膏■も使用できる。
Furthermore, it is preferable to use slow-fired anhydrite (■), especially one consisting of fibrous particles with an aspect ratio of more than 20:1, but early-fired anhydrite (■) may also be used. Can be used.

天然の石膏あるいは工業生産による石膏から硬焼成の(
1200°Cより高い温度で焼成される)硬石膏は天然
の硬石膏と同様に使用できる。また異なる硬石膏…を混
合したものも使用できる。硬石膏層のみが使用される場
合約2〜40重量パーセント含ませるが、特に珪灰石、
不発泡ひる石、ないしはガラス繊維の充填剤を含ませる
場合約1〜10重量パーセントにし得る。
Hard-fired (
Anhydrite (calcined at temperatures above 1200°C) can be used similarly to natural anhydrite. It is also possible to use a mixture of different anhydrite. If only the anhydrite layer is used, it will contain about 2 to 40 percent by weight, but especially wollastonite,
Unexpanded vermiculite or glass fiber fillers, if included, may amount to about 1 to 10 weight percent.

以下本発明による石膏配合物の具体的な実貌例を示す。Specific examples of the gypsum formulation according to the present invention will be shown below.

この場合量の単位は特に指定しない限り重量部で示して
いる。また本発明はこれらの例に限定されるものではな
く特許請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包
有することは理解されよう。
In this case, the units of amounts are parts by weight unless otherwise specified. Furthermore, it will be understood that the present invention is not limited to these examples, but includes design changes that fall within the technical spirit of the claims.

実験例1 本実験例における各配合物は製造ラインにより公称厚さ
1.3偏の紙で被覆した石膏ボードに成形せしめた。石
膏ボードはすべて実質的に同一に成形し、且含ませた硬
化調整剤、稠度減力剤、結合助剤、発泡剤、水および他
の補助剤の各型も各ボードにおいて実質的に同一にした
。15.25m×25.5薗のアリコート(サンプル)
パネルを、各石膏ボードから切り取り小規模の耐火テス
トを行なった。
Experimental Example 1 Each of the formulations in this experimental example was molded onto paper-covered gypsum board with a nominal thickness of 1.3 mm on a production line. All gypsum boards are molded substantially the same, and the types of included set modifiers, consistency reducers, bonding aids, blowing agents, water, and other adjuvants are also substantially the same for each board. did. 15.25m x 25.5m aliquot (sample)
Panels were cut from each gypsum board and tested on a small scale for fire resistance.

小規模の耐火テストに際し、切り取ったサンプルを耐火
レンガで作られサンプルより0.635m大きい正面開
口部を有したテスト炉の前部に垂直に置いた。テスト炉
には天然ガスによる複数のバーナを具備させ、これによ
りサンプルに対し局部的でなく全体的にバーナの炎を与
えて、サンプルの炎を受ける面に沿う温度を実質的に均
一にした。
For small-scale fire resistance tests, cut samples were placed vertically at the front of a test furnace made of refractory bricks and having a front opening 0.635 m larger than the sample. The test furnace was equipped with a plurality of natural gas burners, which applied the burner flame globally rather than locally to the sample, resulting in a substantially uniform temperature along the flamed surface of the sample.

テスト炉内の温度およびサンプルの炎を受ける面の温度
は熱電対により測定した。且サンプルをばねひずみ計の
ブラケット内に収め一時間の耐火テスト中のサンプルの
膨張および収縮状態を測定した。各耐火テストにおいて
テスト炉の温度を出来る限り同一の時間・温度曲線に一
致するよう調整した。更にこの場合サンプルを適所に置
いた後テスト炉を点火し、テスト炉の温度を耐火テスト
の最初の5分間で538”C〜593”0まで上昇させ
、10分間で746’O〜755’Cまで上昇せしめ、
残りのテスト時間中約755°Cに維持した。
The temperature inside the test furnace and the temperature of the flame-receiving surface of the sample were measured by thermocouples. The sample was placed in the bracket of a spring strain gauge, and the state of expansion and contraction of the sample was measured during a one-hour fire resistance test. In each refractory test, the temperature of the test furnace was adjusted to match as closely as possible the same time-temperature curve. Furthermore, in this case, after placing the sample in place, the test furnace was ignited and the temperature of the test furnace was increased from 538'O to 593'0 during the first 5 minutes of the fire test, and from 746'O to 755'C during the 10 minutes. let it rise to
The temperature was maintained at approximately 755°C for the remainder of the test period.

耐火添カロ剤を含まない従来の石膏ボードコアでは、通
常耐火テストの最初の10分間で被櫟紙が燃え、熱によ
り約0.05〜0.06m膨張し、次いで石膏ボードコ
アの焼成物が石膏として収縮し始めた。
With conventional gypsum board cores that do not contain fireproofing additives, the paper to be recycled usually burns during the first 10 minutes of the fire resistance test, expands by approximately 0.05 to 0.06 m due to the heat, and then the fired gypsum board core It began to shrink as plaster.

最大収縮は通常耐火テストの最初の40分間に生じた。Maximum shrinkage usually occurred during the first 40 minutes of the fire test.

またこの一連の耐火テストにおいて、比較基準サンプル
として非発泡性ひる鉱石および切断されただラス繊維を
含ませた上記米国特許に従って耐火配合物を作成した。
Also in this series of fire resistance tests, fire resistant formulations were made in accordance with the above-referenced US patents which included unexpanded vermiculite and chopped lath fibers as comparative reference samples.

サンプル2〜5においてこれに用いた硬石膏は平均粒子
サイズ1.5マイクロメータに粉砕した粒状の硬焼硫酸
カルシウム硬石膏とした。且耐火テスト中並びにその終
期に各サンプルの結合度を視認した。非発泡性ひる石を
含むサンプルは膨張により微小亀裂を生じボードコアに
弱化を生じて、その原形を維持できなかった。一方硬石
膏を含ませた場合、石膏コアは円滑に焼かれ結合性が良
好で微小亀裂を生じなかつ実験例1において添加剤を石
膏ボードコアの全配合成分に対する重量パーセントで示
しである。
The anhydrite used in Samples 2 to 5 was granular hard-calcined calcium sulfate anhydrite pulverized to an average particle size of 1.5 micrometers. The degree of bonding of each sample was visually observed during and at the end of the fire resistance test. The sample containing non-expandable vermiculite developed micro-cracks due to expansion and weakened the board core, unable to maintain its original shape. On the other hand, when anhydrite was included, the gypsum core baked smoothly, had good bonding properties, and did not develop microcracks.

また比較基準サンプル1並びにサンプル2,3の結果を
第1図にグラフで示す。非発泡性のひる鉱石およびガラ
ス繊維を含ませない硬石膏サンプル2においては、60
分間の耐火テストで比較基準サンプルに比し膨張および
収縮の差が小さいことが第1図のグラフから理解されよ
う。サンプル3の場合、硬石膏の量を相当に低減し、且
非発泡性のひる石を含ませることにより、充分な耐火性
を持たせ得る。サンプル4については第1図に示してい
ないが、硬石、膏添加量をサンプル3の半分以下にした
ところ耐火テストの最稜段の30分内の収縮特性はサン
プル3と同じであった。またサンプル5には硬石膏量を
低くし且非発泡性ひる石を含ませてないが、硬石膏配合
物の膨張・収縮性が極めて良好であった。
Further, the results of Comparison Standard Sample 1 and Samples 2 and 3 are shown graphically in FIG. 60 for non-expandable vermiculite and anhydrite sample 2 without glass fibers.
It can be seen from the graph in Figure 1 that the difference in expansion and contraction during the minute fire resistance test is smaller than that of the comparative reference sample. In the case of Sample 3, sufficient fire resistance can be achieved by significantly reducing the amount of anhydrite and including non-expandable vermiculite. Although sample 4 is not shown in Figure 1, when the amount of anhydrite and gypsum added was less than half that of sample 3, the shrinkage characteristics within 30 minutes at the highest stage of the fire resistance test were the same as sample 3. Although sample 5 contained a low amount of anhydrite and did not contain non-foaming vermiculite, the expansion and contraction properties of the anhydrite mixture were extremely good.

実験例2 本実験例は実験例1と同様に耐火テストを行なった。こ
の場合石膏ボードのスラリに使用した半水和物の一部な
硬石膏材と置換し、小さなサイズの紙で検校した石膏ボ
ードを実験規模の石膏ボード成形ラインにより作成した
。これに使用した粒状の硬石膏量をデータで示しである
。またこの実験で用いたフランクリンファイバ(FRA
NKL工NFIBER’(登録商標名))充填剤は平均
直径が約2μm、長さが通常50〜60μmの単結晶を
有する硬石膏…状の硫酸カルシウムウィスカである。且
表示の都合上一時間の耐火テストの累積収縮のみを示午
 ) 不 ヤ 乍 を 上記の結果から各種の異なる量の硬石膏により耐火性に
優れた石膏ボードを得ることができることが明らかとな
ろう。サンプル8では硬石膏を平均粒径12μ席に粉砕
し、一方サンプル9では硬石膏を平均粒径8μmに粉砕
して、非発泡性のひる鉱石およびガラス繊維を用いた場
合と等価な収縮特性が得られた。サンプル12乃至14
においては細かに粉砕した粒状の硬石膏充填剤を含ませ
ており、実質的に縮膨が0の状態から膨張状態に変化し
、サンプル15乃至17においては小諷の硬石膏ウィス
カー繊維を含ませており、小収縮状態から膨張状態に変
化した。
Experimental Example 2 In this experimental example, a fire resistance test was conducted in the same manner as in Experimental Example 1. In this case, some of the hemihydrate used in the gypsum board slurry was replaced with anhydrite material, and small-sized paper-proofed gypsum boards were made on an experimental scale gypsum board forming line. The data shows the amount of granular anhydrite used for this. In addition, the Franklin fiber (FRA) used in this experiment
NFIBER' (registered trademark) filler is anhydrite-like calcium sulfate whiskers having single crystals with an average diameter of about 2 μm and a length usually between 50 and 60 μm. For convenience of presentation, only the cumulative shrinkage after a one-hour fire resistance test is shown.) From the above results, it is clear that gypsum boards with excellent fire resistance can be obtained using various amounts of anhydrite. Dew. In sample 8, anhydrite was crushed to an average particle size of 12 μm, while in sample 9, anhydrite was crushed to an average particle size of 8 μm, and the shrinkage properties were equivalent to those using non-expandable vermiculite and glass fiber. Obtained. Samples 12 to 14
In Samples 15 to 17, finely ground granular anhydrite filler was included, and the shrinkage changed from a state of 0 to an expanded state, and in Samples 15 to 17, small anhydrite whisker fibers were included. The state changed from a slightly contracted state to an expanded state.

実験例3 量産規模の石膏ボード製造装置を用い、公称厚さ1.3
ノの紙で被覆した石膏パネルを1.27IB X 3.
6 mの寸法に形成し、大規模の耐火テストを行なった
Experimental example 3 Using mass-production scale gypsum board manufacturing equipment, the nominal thickness was 1.3
1.27 IB x 3.
A large-scale fire resistance test was conducted using a 6-meter-long structure.

この耐火テストにおいては、上記の石膏パネルを、荷重
の加わってない支承壁の如く、89WL11Lのスチー
ルスタッド上にネジ止めして立設せしめ、加熱による熱
伝導状態なASTM (アメリカ材料試験協会)規定に
−119に従って配設した9個の熱電対によりモニタし
た。このテストによれば、(1)石膏パネルの熱を直接
受けない非加熱面に付設したa−1の熱電対の平均温度
値が周囲温度より200°F(約93°C)だけ上昇す
る前、並びに(2)石膏パネルの加熱を直接受けない非
加熱面に付設された個々の熱電対が周囲温度より125
°F(約52°C)だけ上昇する前に、石膏パネルの耐
熱し得た回数を観察する。
In this fire resistance test, the above-mentioned gypsum panels were screwed onto 89WL11L steel studs, like an unloaded bearing wall, and were placed in a heat-conducting state according to ASTM (American Society for Testing and Materials) standards. It was monitored by nine thermocouples arranged in accordance with -119. According to this test, (1) before the average temperature value of the thermocouple a-1 attached to the unheated surface of the gypsum panel that does not directly receive the heat rises by 200°F (approximately 93°C) above the ambient temperature; , and (2) individual thermocouples attached to non-heated surfaces of the gypsum panel that are not directly heated by 125° below ambient temperature.
Observe the number of times the gypsum panel can withstand heat before increasing by 0.0°F (approximately 52°C).

非発泡性ひる鉱石5xおよびガラス繊維0.3xを含む
比較基準用の石膏パネルにおいては203°F(95°
C)で43分40秒後非直接加熱面の一点に破壊を生じ
、162°dで44分後非直接加熱面の多点で破壊を生
じた。更に視認により石膏パネルの直接加熱面の縁部に
最大0.635cmの間隙を生じ且直接加熱面に割れや
頭髪態様の亀裂の徴候が確認された。、 フランクリンファイバの如き硫酸カルシウム硬焼の硬石
膏クイスカー繊維充填剤3.25%および珪灰石3.2
5j11’を含む実験例2の石膏パネルの場合、一点に
おける破壊が45分30秒の電熱時間で、また多点にお
ける破壊が46分12秒の電熱時間で生じ、破壊までの
時間が夫々長くなった。且視認により最大撓みが1.2
70 cm 、最大間隙が0.159e。
203°F (95°
C), fracture occurred at one point on the non-directly heated surface after 43 minutes and 40 seconds, and after 44 minutes at 162°d, fracture occurred at multiple points on the non-directly heated surface. Additionally, visual inspection revealed gaps of up to 0.635 cm at the edges of the directly heated surface of the gypsum panel and evidence of cracking or hair-like cracks in the directly heated surface. , 3.25% calcium sulfate hard-calcined anhydrite Quisker fiber filler such as Franklin Fiber and 3.2% wollastonite.
In the case of the gypsum panel of Experimental Example 2 containing 5j11', destruction at one point occurred in 45 minutes and 30 seconds of heating time, and destruction at multiple points occurred in 46 minutes and 12 seconds of heating time, and the time until destruction took longer. Ta. Moreover, the maximum deflection is 1.2 by visual confirmation.
70 cm, maximum gap 0.159e.

またーのスタッドに沿って大きな−の亀裂が確認された
A large - crack was observed along the - stud.

上述から明らかなように本発明による石膏配合物は石膏
壁板として極めて有用であり、この石膏壁板な用いて構
築した設備全体の耐火性を大巾に向上できることは理解
されよう。また本発明の石膏配合物は乾燥した焼石膏配
合物と水とを混合して得られる硬化石膏コアを用いて作
られるような他の製品の製造にも適用できる。しかして
本発明の石膏配合物に基づく乾燥した焼石膏プラスタ混
合物は金属鋳型のプラスタ釡びに乾燥したプラスタ混合
物に採用でき、この場合プラスタ並びにプラスタ混合物
を水と混合した上スチールビームおよび防蝕材等を表面
に塗布する、あるいは鋳造して仕切ブロックないしは天
井タイル、天井パネルにして耐火性を向上し得る。
As is clear from the above, the gypsum composition according to the present invention is extremely useful as a gypsum wallboard, and it will be understood that the fire resistance of the entire facility constructed using this gypsum wallboard can be greatly improved. The gypsum formulations of the present invention are also applicable to the production of other products, such as those made using hardened gypsum cores obtained by mixing dry calcined gypsum formulations and water. Dry calcined gypsum plaster mixtures based on the gypsum formulations of the invention can thus be employed in plaster kettles of metal molds, in which case plaster as well as upper steel beams and corrosion protection materials etc. in which the plaster mixture is mixed with water can be used. It can be applied to surfaces or cast into partition blocks or ceiling tiles and ceiling panels to improve fire resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明による2配合物サンプルおよび比較基準サ
ンプルの一時間耐火テストにより得られた膨張・収縮曲
線を示す。 特許出願人
The figure shows the expansion and contraction curves obtained by a one hour fire test of two formulation samples according to the invention and a comparative reference sample. patent applicant

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、石膏スラリからの硬化石膏固形分と実質的に2〜4
0重鷲xの硫酸カルシウム硬石膏■とから成り、少なく
とも実験室での防火テストによる少なくとも一時間の耐
火性を有する石膏ボードのコアの成形に適した石膏ボー
ド配合物。 2硬石膏■が天然鉱石から得られる硫酸カルシウム硬石
膏である特許請求の範囲第1項記載の石膏ボード配合物
。 3、硬石膏■が焼成された硫酸カルシウム硬石膏である
特許請求の範囲第1項記載の石膏ボード配合物。 4、焼成された硫酸カルシウム硬石膏が粒状の硫酸カル
シウム硬石胃である特許請求の範囲第3項記載の石膏ボ
ード配合物。 5、焼成された硫酸カルシウム硬石膏は長さと直径と比
を表わすアスペクト比が20対1より大である針状の微
ノ」1繊維の硫酸カルシウム硬石膏である特許請求の範
囲第3項記載の石膏ボード配合物。 6、硬化石膏固形分には実質的に1〜10重量%の硫酸
カルシウム硬石膏…と実質的に1〜5重社%のひる鉱石
と実質的に0.1〜1重蓋%のガラス繊維とが含まれて
なる特許請求の範囲第1項記載の石膏ボード配合物。 Z硬化石膏固形分には実質的に1〜10重鼠%の硫酸力
ルシクム硬石膏■と実質的に1〜5重社%のひる石とが
含まれてなる特許請求の範囲第1項記載の石膏ボード配
合物。 8、硬化石膏からなるコアとコアを被覆するカバーシー
トとを備え、コアには実質的に60分間の火災熱を受け
ても結合性を保持しかつ収縮を阻止する硫酸カルシウム
硬石膏■が実質的に2〜40重量%含まれた耐火性の石
膏ボード製品。 9、コアには実質的に0.1〜1重量Xのガラス繊維と
非発泡性ひる石および珪灰石からなる群から選択された
実質的に1〜5重量重量材料とが含まれてなる特許請求
の範囲第8項記載の石膏ボード製品。 10.硫酸カルシウム半水和物と、実質的に1〜10重
M%の硫酸カルシウム硬石膏■と、ガラス繊維、非発泡
性ひる石、珪灰石およびその混合物からなる群から選択
された実質的に01〜5重量%の材料とを含む耐火性の
プラスタ製品。
[Claims] 1. Hardened gypsum solids from gypsum slurry and substantially 2 to 4
1. A gypsum board formulation suitable for forming the core of a gypsum board, consisting of 0 x calcium sulfate anhydrite and having a fire resistance of at least one hour according to at least a laboratory fire test. 2. A gypsum board formulation according to claim 1, wherein the anhydrite (2) is calcium sulfate anhydrite obtained from a natural ore. 3. The gypsum board composition according to claim 1, wherein the anhydrite (1) is calcined calcium sulfate anhydrite. 4. The gypsum board composition according to claim 3, wherein the calcined calcium sulfate anhydrite is granular calcium sulfate anhydrite. 5. The calcined calcium sulfate anhydrite is calcium sulfate anhydrite in the form of acicular fine fibers having an aspect ratio of length to diameter of more than 20:1. gypsum board compound. 6. The solid content of hardened gypsum includes substantially 1 to 10% by weight of calcium sulfate anhydrite..., substantially 1 to 5% by weight of vermiculite, and substantially 0.1 to 1% by weight of glass fiber. A gypsum board composition according to claim 1, comprising: Claim 1, wherein the solid content of Z hardened gypsum contains substantially 1 to 10% of sulfuric acid anhydrite; and substantially 1 to 5% of vermiculite. gypsum board compound. 8. Equipped with a core made of hardened gypsum and a cover sheet covering the core, the core is substantially made of calcium sulfate anhydrite, which retains its bonding properties and prevents shrinkage even after being exposed to fire heat for 60 minutes. A fire-resistant gypsum board product containing 2 to 40% by weight of 9. A patent in which the core contains substantially 0.1 to 1 weight X of glass fiber and substantially 1 to 5 weight X material selected from the group consisting of non-expandable vermiculite and wollastonite. A gypsum board product according to claim 8. 10. calcium sulfate hemihydrate, substantially 1 to 10% by weight of calcium sulfate anhydrite, and substantially 01 selected from the group consisting of glass fiber, non-expandable vermiculite, wollastonite and mixtures thereof. ~5% by weight of the material.
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