JPS6121956A - 炭素繊維複合強化石膏ボ−ド及びその製造方法 - Google Patents
炭素繊維複合強化石膏ボ−ド及びその製造方法Info
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- JPS6121956A JPS6121956A JP14287184A JP14287184A JPS6121956A JP S6121956 A JPS6121956 A JP S6121956A JP 14287184 A JP14287184 A JP 14287184A JP 14287184 A JP14287184 A JP 14287184A JP S6121956 A JPS6121956 A JP S6121956A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
- C04B20/1029—Macromolecular compounds
- C04B20/1033—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は炭素繊維複合強化石膏ボード及びその製造方法
に係り、詳しくは炭素繊維を石膏ボード母材に複合させ
ることにより、強度を向上させた炭素繊維複合強化石膏
ボード及びその製造方法に関する。
に係り、詳しくは炭素繊維を石膏ボード母材に複合させ
ることにより、強度を向上させた炭素繊維複合強化石膏
ボード及びその製造方法に関する。
［従来の技術］
石膏ボードは、その優れた吸音性、熱遮蔽性等の特性か
ら、壁材、天井材等の内装用建築材料として広く用いら
れており、近年建築技術の発達に伴い、面材、芯材、下
地材、仕上材等の様々な加工原材料としても利用されつ
つある。
ら、壁材、天井材等の内装用建築材料として広く用いら
れており、近年建築技術の発達に伴い、面材、芯材、下
地材、仕上材等の様々な加工原材料としても利用されつ
つある。
石膏ボード−は、工業的には、石膏に混和材料を加えて
よく練り混ぜたものを、連続的に送行されている表側及
び裏側のボード用紙の間に供給し、ロール成形すること
により製造されている。第２図はこのような製造工程の
一例を示すものであり１表紙１１を、矢印Ｘの方向に連
続的に送りながら、その両側辺を折り立てる。そしてこ
の表紙Ｊ ｌ上に、振動混合機１２で石膏、水及び薬液
を混合して得られる石膏泥漿１３を供給する。次いで裏
紙１４を貼着被覆して、圧延ロール１５により裏紙１４
を押し付け、石膏ボードの成型体１７とする。得られた
成型体１７は後続のカッター（図示せず）により適当な
長さに切断された後、乾燥機へ送られ乾燥され、端部の
切断等の仕上処理を施された後、製品とされる。なお第
２図において、１８は必要に応じ、表紙の両端部の水分
コントロールを行うためのバーナー、１９は表紙の厚さ
の半分程度の深さの切り込みを入れ、両側辺部を折り曲
げ易くするためのカッター、２０はノリ付はローラーで
ある。
よく練り混ぜたものを、連続的に送行されている表側及
び裏側のボード用紙の間に供給し、ロール成形すること
により製造されている。第２図はこのような製造工程の
一例を示すものであり１表紙１１を、矢印Ｘの方向に連
続的に送りながら、その両側辺を折り立てる。そしてこ
の表紙Ｊ ｌ上に、振動混合機１２で石膏、水及び薬液
を混合して得られる石膏泥漿１３を供給する。次いで裏
紙１４を貼着被覆して、圧延ロール１５により裏紙１４
を押し付け、石膏ボードの成型体１７とする。得られた
成型体１７は後続のカッター（図示せず）により適当な
長さに切断された後、乾燥機へ送られ乾燥され、端部の
切断等の仕上処理を施された後、製品とされる。なお第
２図において、１８は必要に応じ、表紙の両端部の水分
コントロールを行うためのバーナー、１９は表紙の厚さ
の半分程度の深さの切り込みを入れ、両側辺部を折り曲
げ易くするためのカッター、２０はノリ付はローラーで
ある。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、石膏ボードはその優れた吸音性、熱遮蔽
性にもかかわらず、一般に強度が低くもろいという欠点
を有し、各種材料として用いられるためには、強度を向
上させることが強く望まれていた。
性にもかかわらず、一般に強度が低くもろいという欠点
を有し、各種材料として用いられるためには、強度を向
上させることが強く望まれていた。
従来、石膏ボードの強度の向上を目的として、ガラス繊
維等の無機質繊維を石膏に混合した無機ｍ維強化石膏ボ
ードも製造されているが、ガラス繊維は硬直性を有する
ので、表層部に入り込んだガラス繊維の端部が石膏面の
表層部に露出し、ボード石膏表面の平滑性を損ねるとい
う欠点がある。また、強度も余り向上できない。
維等の無機質繊維を石膏に混合した無機ｍ維強化石膏ボ
ードも製造されているが、ガラス繊維は硬直性を有する
ので、表層部に入り込んだガラス繊維の端部が石膏面の
表層部に露出し、ボード石膏表面の平滑性を損ねるとい
う欠点がある。また、強度も余り向上できない。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、強度が高く、低コストの石膏ボード
及びその製造方法を提供することにある。
的とするところは、強度が高く、低コストの石膏ボード
及びその製造方法を提供することにある。
［問題を解決するための手段］
この目的を達成するために１本発明の石膏ボードは、ボ
ード母材に僅少量の炭素繊維を複合させてなるものであ
り。
ード母材に僅少量の炭素繊維を複合させてなるものであ
り。
石膏ボードの母材に、長さ５〜１００ｍｍの炭素繊維が
単繊維に離散された状態で石膏に対して０．０１−０．
９０重ｌ−％の割合で均一に分散混合されていることを
特徴とする炭素繊維複合強化石膏ボード、 を要旨とするものである。
単繊維に離散された状態で石膏に対して０．０１−０．
９０重ｌ−％の割合で均一に分散混合されていることを
特徴とする炭素繊維複合強化石膏ボード、 を要旨とするものである。
しかしてこのような本発明の炭素繊維複合強化石膏ボー
ドは、 石膏粉末及び水を含む石膏泥漿を成形した後乾燥するこ
とにより石膏ボードを製造する方法において、水溶性サ
イジング剤でサイジング処理された炭素繊維を５〜１０
０ｍｍの長さに切断して得られる炭素繊維を、単繊維に
離散された状態で、石膏粉末に対して０．０１−１重量
％の割合で石膏泥漿に含有させることを特徴とする炭素
繊維複合強化石膏ボードの製造方法、 により極めて有利に製造される。
ドは、 石膏粉末及び水を含む石膏泥漿を成形した後乾燥するこ
とにより石膏ボードを製造する方法において、水溶性サ
イジング剤でサイジング処理された炭素繊維を５〜１０
０ｍｍの長さに切断して得られる炭素繊維を、単繊維に
離散された状態で、石膏粉末に対して０．０１−１重量
％の割合で石膏泥漿に含有させることを特徴とする炭素
繊維複合強化石膏ボードの製造方法、 により極めて有利に製造される。
即ち本発明は、炭素繊維の有する高強度、柔軟性、軽量
性、径の細さ、熱膨張率が極めて小さい等の優れた特質
に着目し、所定長さに切断した僅かな量の炭素縁ｉｔを
石膏内に均一に分散せしめることにより、石・ａボード
の機械的諸特性を著しく高めるようにしたものである。
性、径の細さ、熱膨張率が極めて小さい等の優れた特質
に着目し、所定長さに切断した僅かな量の炭素縁ｉｔを
石膏内に均一に分散せしめることにより、石・ａボード
の機械的諸特性を著しく高めるようにしたものである。
以ドに本発明の詳細な説明する。
本発明においては、まず水溶性サイジング剤でサイジン
グ処理された炭素繊維を切断して得られる炭素繊維を単
繊維に離散された状態で含有する石膏泥漿を調製する。
グ処理された炭素繊維を切断して得られる炭素繊維を単
繊維に離散された状態で含有する石膏泥漿を調製する。
炭素繊維としては常法により得られるもので良く、例え
ば、レーヨン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等の有
機繊維、その他ピッチ、リグニンポパール等を、数段階
の温度で炭化焼成したもの等が使用される。具体的には
、ＰＡＮ系ｍ維を２００〜３００℃−ｃｌｏ〜２０ｈｒ
、空気中で耐炎化した後、７００〜１８００℃で炭素化
し、更に２５００〜３０００℃で処理して黒鉛化したも
のが挙げられる。しかして、石膏ボードの強度を効果的
に増大させるために、高強度あるいは高弾性の炭素繊維
が望ましく、引張強さ２００Ｋｇｆ／ｍｍ’以上、引張
弾性係数２００００Ｋｇｆ／ｍｍ’以上のものが望まし
い。
ば、レーヨン、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等の有
機繊維、その他ピッチ、リグニンポパール等を、数段階
の温度で炭化焼成したもの等が使用される。具体的には
、ＰＡＮ系ｍ維を２００〜３００℃−ｃｌｏ〜２０ｈｒ
、空気中で耐炎化した後、７００〜１８００℃で炭素化
し、更に２５００〜３０００℃で処理して黒鉛化したも
のが挙げられる。しかして、石膏ボードの強度を効果的
に増大させるために、高強度あるいは高弾性の炭素繊維
が望ましく、引張強さ２００Ｋｇｆ／ｍｍ’以上、引張
弾性係数２００００Ｋｇｆ／ｍｍ’以上のものが望まし
い。
これらの炭素繊維のサイジング処理法としては、特に制
限はなく、通常のサイジング処理方法が採用され、水溶
性サイジング剤としては、例えばポリビニルピロリドン
、ポリビニルアルコール等が用いられる。
限はなく、通常のサイジング処理方法が採用され、水溶
性サイジング剤としては、例えばポリビニルピロリドン
、ポリビニルアルコール等が用いられる。
サイジング処理された炭素繊維は５〜１００ｍｍの長さ
に切断する。炭素繊維の長さが５ｍｍ未満であると母材
の石膏粒子と炭素繊維との総接着面積の不足により石膏
ボードの十分な強度の向上が図れず、１００ｍｍを超え
ると石膏泥漿を調製する際、あるいは石膏泥漿を成形す
るために流し込む際に混入された炭素繊維が相互に組み
合って団塊状になり易く、石膏ボード内に炭素繊維を均
一に分散せしめることが困難となる。炭素繊維は好まし
くは２０〜７０ｍｍに切断するのが好適である。
に切断する。炭素繊維の長さが５ｍｍ未満であると母材
の石膏粒子と炭素繊維との総接着面積の不足により石膏
ボードの十分な強度の向上が図れず、１００ｍｍを超え
ると石膏泥漿を調製する際、あるいは石膏泥漿を成形す
るために流し込む際に混入された炭素繊維が相互に組み
合って団塊状になり易く、石膏ボード内に炭素繊維を均
一に分散せしめることが困難となる。炭素繊維は好まし
くは２０〜７０ｍｍに切断するのが好適である。
本発明において使用する石膏粉末としては、例えば排脱
２水石膏とリン酸２水石膏とを７：３（重量比）で混合
し、これを焼成粉砕して得られるものが好適である。
２水石膏とリン酸２水石膏とを７：３（重量比）で混合
し、これを焼成粉砕して得られるものが好適である。
石膏粉末は水、その他デンプン（乾燥一度用）、起泡剤
（発泡用）、空気（発泡用）、バルブ（補強用）等の添
加剤と混合して石膏泥漿を調製するが、本発明において
はこの石膏泥漿内に炭素繊維を石膏粉末に対して０．０
１〜１重量％、好ましくは０．０３〜０．３重量％の割
合で含有させる。
（発泡用）、空気（発泡用）、バルブ（補強用）等の添
加剤と混合して石膏泥漿を調製するが、本発明において
はこの石膏泥漿内に炭素繊維を石膏粉末に対して０．０
１〜１重量％、好ましくは０．０３〜０．３重量％の割
合で含有させる。
石膏粉末に対する炭素繊維の混入割合が、０．０１重量
％未満では石膏に対する割合が少な過ぎて石膏ボードの
十分な強度の向上を図ることができず、１Ｂｌｊ♀％を
超えると、石膏泥漿を調製する際に、炭素繊維の割合が
多過ぎて石膏泥漿内に炭素繊維を均一に分散させること
ができず団塊が生じ易くなると共に、成形時に石膏泥漿
を流し込む際の流動性が悪くな、って作業が困難となり
、更に成形される石膏ボードの他の物性に影響を及ぼす
ため好ましくない６石膏泥漿は通常石膏粉末ｉｏｏ重量
部に対し、水その他の添加剤８０重量部とし、更に炭素
繊維を混入させて混合°調製することが好ましい。混合
は通常採用される攪拌混合機等により行なう。
％未満では石膏に対する割合が少な過ぎて石膏ボードの
十分な強度の向上を図ることができず、１Ｂｌｊ♀％を
超えると、石膏泥漿を調製する際に、炭素繊維の割合が
多過ぎて石膏泥漿内に炭素繊維を均一に分散させること
ができず団塊が生じ易くなると共に、成形時に石膏泥漿
を流し込む際の流動性が悪くな、って作業が困難となり
、更に成形される石膏ボードの他の物性に影響を及ぼす
ため好ましくない６石膏泥漿は通常石膏粉末ｉｏｏ重量
部に対し、水その他の添加剤８０重量部とし、更に炭素
繊維を混入させて混合°調製することが好ましい。混合
は通常採用される攪拌混合機等により行なう。
本発明において、炭素繊維の添加混合は、炭素繊維を石
膏泥漿及び水と共に直接混合機に投入して行なっても良
いが、予め石膏粉末の一部もしくは全量と攪拌混合した
後、水及び石膏粉末の残部あるいは水と混合して石膏泥
漿を調製するのが好ましい。このように予備混合するこ
とにより、炭素繊維がより均一に分散混入した石膏泥漿
を得ることができる。
膏泥漿及び水と共に直接混合機に投入して行なっても良
いが、予め石膏粉末の一部もしくは全量と攪拌混合した
後、水及び石膏粉末の残部あるいは水と混合して石膏泥
漿を調製するのが好ましい。このように予備混合するこ
とにより、炭素繊維がより均一に分散混入した石膏泥漿
を得ることができる。
石膏粉末と炭素繊維を混合する際に、硬化遅延剤、減水
剤等の必要な添加剤を同時に混合することも勿論可能で
ある。
剤等の必要な添加剤を同時に混合することも勿論可能で
ある。
炭素繊維を混入させて得られる石膏泥漿は、第２図に示
す如き屑状に従いボード用紙の紙型上に流し込み、ロー
ル成形して硬化させ、乾燥後、適当な仕上処理を施し、
製品とする。
す如き屑状に従いボード用紙の紙型上に流し込み、ロー
ル成形して硬化させ、乾燥後、適当な仕上処理を施し、
製品とする。
製造される石膏ボードは、第１図の如く、表ボード紙ｌ
及び裏ボード紙２に被覆され、石膏ボードの母材３内に
長さ５〜１００ｍｍの炭素繊維４が単繊維状に離散され
た状態で石膏に対して０．０１〜０．９０重量％の割合
で均一に分散混入されている。なお第１図中矢印Ｙは成
形時の長手方向を示す。
及び裏ボード紙２に被覆され、石膏ボードの母材３内に
長さ５〜１００ｍｍの炭素繊維４が単繊維状に離散され
た状態で石膏に対して０．０１〜０．９０重量％の割合
で均一に分散混入されている。なお第１図中矢印Ｙは成
形時の長手方向を示す。
［作用］
石膏ボードの母村内に炭素繊維を混入させることにより
、炭素繊維の有する優れた強度特性、柔軟性、軽量性、
径の細さ、熱膨張率が極めて小さいこと等の特性から、
石膏ボードの機械的強度。
、炭素繊維の有する優れた強度特性、柔軟性、軽量性、
径の細さ、熱膨張率が極めて小さいこと等の特性から、
石膏ボードの機械的強度。
熱的強度が大幅に向上する。
炭素繊維は水溶性サイジング剤によりサイジング処理し
て用いるため、石膏泥漿の調製の際に添加する水により
、石膏泥漿調製時に水溶性サイジング剤が水中に溶出し
て炭素繊維は自己分散するので、炭素繊維は石膏粉末内
に束状のままで混入させることができ、作業効率が良く
、しかも混合するのみで極めて均一に分散させることが
できる。
て用いるため、石膏泥漿の調製の際に添加する水により
、石膏泥漿調製時に水溶性サイジング剤が水中に溶出し
て炭素繊維は自己分散するので、炭素繊維は石膏粉末内
に束状のままで混入させることができ、作業効率が良く
、しかも混合するのみで極めて均一に分散させることが
できる。
［実施例］
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。
実施例１
ポリアクリロニトリル系繊維を、約３００℃で熱処理し
た後、窒素ガス雰囲気中において約２５００℃で特殊熱
処理して黒鉛化し、直径約７ｐＬｍの炭素繊維を得、こ
れをポリビニルピロリドンでサイジング処理して約６０
００本を一束にして炭素繊維を製造した。この炭素繊維
の物性は下記の通りであった。
た後、窒素ガス雰囲気中において約２５００℃で特殊熱
処理して黒鉛化し、直径約７ｐＬｍの炭素繊維を得、こ
れをポリビニルピロリドンでサイジング処理して約６０
００本を一束にして炭素繊維を製造した。この炭素繊維
の物性は下記の通りであった。
引張強さ ２５０ Ｋ ｇ ｆ ／ ｍ
ｒｎ’引張弾性係数 ３５０００Ｋｇｆ／ｍｒｎ’
密度 １ 、７７ ｇ ／ ｃ ｍ’線
膨張係数 −ｏ、ｔｘｌｏ−６７’ｃ熱伝導率
１００Ｋｃａｕ／ｍ＊ｈｒｓ℃この束状の炭素
繊維を５０ｍｍの長さに切断して得られる炭素繊維４重
量部、石膏粉末１００重量部及びメルメン）Ｆ−２０（
減水剤）（昭和電工（株）製）０．３重量部を、回転揺
動を利用した混合機オムニミキサー０Ｍ−５型（千代田
技研工業（株）製）により最高回転数的４０Ｏｒｐｍで
約２分聞易合して、炭素繊維が混入分散された石膏粉末
を得た。（なおこの際石膏粉末としては、排脱石膏７０
重量％とリン酸石膏３０重量％との混合粉末を使用した
。） 得られた石膏粉末内には炭素繊維が団塊を生ずることな
く単繊維状に均一に分散されており、しかも炭素繊維は
殆ど損傷されていなかった。
ｒｎ’引張弾性係数 ３５０００Ｋｇｆ／ｍｒｎ’
密度 １ 、７７ ｇ ／ ｃ ｍ’線
膨張係数 −ｏ、ｔｘｌｏ−６７’ｃ熱伝導率
１００Ｋｃａｕ／ｍ＊ｈｒｓ℃この束状の炭素
繊維を５０ｍｍの長さに切断して得られる炭素繊維４重
量部、石膏粉末１００重量部及びメルメン）Ｆ−２０（
減水剤）（昭和電工（株）製）０．３重量部を、回転揺
動を利用した混合機オムニミキサー０Ｍ−５型（千代田
技研工業（株）製）により最高回転数的４０Ｏｒｐｍで
約２分聞易合して、炭素繊維が混入分散された石膏粉末
を得た。（なおこの際石膏粉末としては、排脱石膏７０
重量％とリン酸石膏３０重量％との混合粉末を使用した
。） 得られた石膏粉末内には炭素繊維が団塊を生ずることな
く単繊維状に均一に分散されており、しかも炭素繊維は
殆ど損傷されていなかった。
この炭素繊維入石膏粉末を石膏ボード製造装置の最終ミ
キサー直前のスクリューコンベアーの投入口へ毎分６Ｋ
ｇの割合で投入した。この際、ラインの石膏使用量は約
１７９〜１８５Ｋｇ／分、水使用量は約１４８〜１５５
見／分に設定した。従って炭素ｍｅａの混入量は石膏に
対して約０．１３ｆｆｉ量％となる。その他の添加剤等
は従来通りとし、ボードの裏表に紙材を貼着して９ｍｍ
厚さ９０ｃｍＸ１８０ｃｍの平ボードを製造した。
キサー直前のスクリューコンベアーの投入口へ毎分６Ｋ
ｇの割合で投入した。この際、ラインの石膏使用量は約
１７９〜１８５Ｋｇ／分、水使用量は約１４８〜１５５
見／分に設定した。従って炭素ｍｅａの混入量は石膏に
対して約０．１３ｆｆｉ量％となる。その他の添加剤等
は従来通りとし、ボードの裏表に紙材を貼着して９ｍｍ
厚さ９０ｃｍＸ１８０ｃｍの平ボードを製造した。
ポニド内、３混入された炭素繊維は長さ、。ｍｍである
が、直径は非常に細く、強度が極めて高く、適度の弾力
性を有しているため、スクリューコンベアーによる粉末
の輸送中あるいは湿式回転振動ミキサーによる強力攪拌
混合中にも殆ど損傷されることがなく、良好な炭素繊維
複合強化石膏ボードを製造することができた。
が、直径は非常に細く、強度が極めて高く、適度の弾力
性を有しているため、スクリューコンベアーによる粉末
の輸送中あるいは湿式回転振動ミキサーによる強力攪拌
混合中にも殆ど損傷されることがなく、良好な炭素繊維
複合強化石膏ボードを製造することができた。
製造された石膏ボードの任意の箇所を切断し、断面を観
察したところ、炭素繊維は石膏ボードの石膏層の中に殆
ど損傷を受けず均一に分散されているのが確認された。
察したところ、炭素繊維は石膏ボードの石膏層の中に殆
ど損傷を受けず均一に分散されているのが確認された。
次に、製造装置及び製造条件、石膏粉末の種類、その他
の添加剤、石膏に対する水の混合量（水比）等、を全て
同一にして、従来の炭素繊維を含まない石膏ボード及び
ガラス繊維を複合した石膏ボードを製造し、上記炭素繊
維複合強化石膏ポートとの破壊強度を測定、比較した。
の添加剤、石膏に対する水の混合量（水比）等、を全て
同一にして、従来の炭素繊維を含まない石膏ボード及び
ガラス繊維を複合した石膏ボードを製造し、上記炭素繊
維複合強化石膏ポートとの破壊強度を測定、比較した。
結果を第１表に示す。（なおガラス繊維複合量はト記炭
素繊維複合量と同一とした。） なお、破壊強度はＪＩＳＡ１４０８ｒ建築用ボード類の
曲げ試験方法」に従って曲げ強度を測定することにより
求め、試験体は３号（５０ｃｍＸ４０ｃｍ）とし、ボー
ドの長手方向（成形時の縦進行方向）及び短手方向（成
形時の横幅方向）の曲げ強度を測定した。またその時の
試料の破壊時のたわみ量（スパン４０ｃｍで中央部の荷
重点のたわみ量）を第２表に示す。
素繊維複合量と同一とした。） なお、破壊強度はＪＩＳＡ１４０８ｒ建築用ボード類の
曲げ試験方法」に従って曲げ強度を測定することにより
求め、試験体は３号（５０ｃｍＸ４０ｃｍ）とし、ボー
ドの長手方向（成形時の縦進行方向）及び短手方向（成
形時の横幅方向）の曲げ強度を測定した。またその時の
試料の破壊時のたわみ量（スパン４０ｃｍで中央部の荷
重点のたわみ量）を第２表に示す。
／″
本実施例においては、石膏ボード成形時に表、裏を紙材
で石膏泥漿を巻込む作用に依り１石膏ボードの長子方向
（成形時の縦進行方向）にかなり炭素繊維が配向してし
まうものの、ボードを全体的に複合強化することができ
たことが、第１表及び第２表の結果から認められる。
で石膏泥漿を巻込む作用に依り１石膏ボードの長子方向
（成形時の縦進行方向）にかなり炭素繊維が配向してし
まうものの、ボードを全体的に複合強化することができ
たことが、第１表及び第２表の結果から認められる。
即ち、石膏粉末に対し僅か０．１３重量％の炭素繊維の
複合により、従来の炭素繊維を含まないボードに比し曲
げ強度が長子方向で約２０％、短ｆ方向で約１０％向上
し、またガラス繊維複合量と比較しても曲げ強度が優れ
ていた。一般に、石膏ボードの曲げ強度は、表と裏の紙
の強度に依存する部分が多く全体の強度の６０〜７０％
を占め、残りの３０〜４０％が内部の石膏部の強度であ
るので、実施例１の結果は、内部の石膏部のみの複合に
よる補強効果で全体の強度を１０〜２０％向１−させた
こととなり、本発明による炭素繊維複合による補強効果
は極めて大きいことが明らかである。
複合により、従来の炭素繊維を含まないボードに比し曲
げ強度が長子方向で約２０％、短ｆ方向で約１０％向上
し、またガラス繊維複合量と比較しても曲げ強度が優れ
ていた。一般に、石膏ボードの曲げ強度は、表と裏の紙
の強度に依存する部分が多く全体の強度の６０〜７０％
を占め、残りの３０〜４０％が内部の石膏部の強度であ
るので、実施例１の結果は、内部の石膏部のみの複合に
よる補強効果で全体の強度を１０〜２０％向１−させた
こととなり、本発明による炭素繊維複合による補強効果
は極めて大きいことが明らかである。
本実施例においては、炭素繊維と石膏粉末とを予め十分
に混合して均一に炭素Ｍ［が分散された繊維含有率の高
い石膏粉末を最終ミキサーの直前（のスクリューコンベ
アー）の投入口へ投入したが１石膏ボード製造−■二程
の混合用スクリューコンベアー以前の各段階の前工程の
石膏粉末混合機部に、直接炭素繊維のみを石膏粉末に対
し０．１３重量％に相当する量を投入して、石膏粉末と
攪拌混合し、同様の工程及び条件にて石膏ボードを製造
した場合においても、本実施例と同様に、破壊強度の高
い石膏ボードを得ることができた。
に混合して均一に炭素Ｍ［が分散された繊維含有率の高
い石膏粉末を最終ミキサーの直前（のスクリューコンベ
アー）の投入口へ投入したが１石膏ボード製造−■二程
の混合用スクリューコンベアー以前の各段階の前工程の
石膏粉末混合機部に、直接炭素繊維のみを石膏粉末に対
し０．１３重量％に相当する量を投入して、石膏粉末と
攪拌混合し、同様の工程及び条件にて石膏ボードを製造
した場合においても、本実施例と同様に、破壊強度の高
い石膏ボードを得ることができた。
即ち、湿式回転振動ミキサーが高性能であること及び高
水比での攪拌混合であること等の理由から、事前の乾粉
状態の石膏粉末と炭素ｍ維との均一混合は余り重要では
なく、炭素＃ａ維がポリビニルピロリドン等の水溶性サ
イジング剤でサイジング処理されていれば、従来の製造
装置及び製造条件で十分に、良好な石膏泥漿が得られ、
本発明め炭素繊維複合強化石膏ボードを製造することが
できるのである。
水比での攪拌混合であること等の理由から、事前の乾粉
状態の石膏粉末と炭素ｍ維との均一混合は余り重要では
なく、炭素＃ａ維がポリビニルピロリドン等の水溶性サ
イジング剤でサイジング処理されていれば、従来の製造
装置及び製造条件で十分に、良好な石膏泥漿が得られ、
本発明め炭素繊維複合強化石膏ボードを製造することが
できるのである。
［効果］
以Ｊ−詳述した通り、本発明によれば、極めて強度の高
い石膏ボードを工業的に有利に製造することができる。
い石膏ボードを工業的に有利に製造することができる。
本発明の石膏ボードはその高強度特性から、各種建材と
して極めて有用である。
して極めて有用である。
第１図は本発明の石膏ボードの一部断面斜視図、第２図
は石膏ボードの製造工程を説明する系統図である。 ｌ・・・表ボード紙、 ２・・・裏ボード紙、 ３・・・石膏母材。 ４・・・炭素繊維。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図
は石膏ボードの製造工程を説明する系統図である。 ｌ・・・表ボード紙、 ２・・・裏ボード紙、 ３・・・石膏母材。 ４・・・炭素繊維。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図
Claims (5)
- （１）石膏ボードの母材に、長さ５〜１００ｍｍの炭素
繊維が単繊維に離散された状態で、石膏に対して０．０
１〜０．９０重量％の割合で均一に分散混合されている
ことを特徴とする炭素繊維複合強化石膏ボード。 - （２）石膏粉末及び水を含む石膏泥漿を成形した後乾燥
することにより石膏ボードを製造する方法において、水
溶性サイジング剤でサイジング処理された炭素繊維を５
〜１００ｍｍの長さに切断して得られる炭素繊維を、単
繊維に離散された状態で、石膏粉末に対して０．０１〜
１重量％の割合で石膏泥漿に含有させることを特徴とす
る炭素繊維複合強化石膏ボードの製造方法。 - （３）炭素繊維を予め石膏粉末と攪拌混合した後、水を
添加して攪拌混合することにより、石膏泥漿を調製する
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の炭素繊
維複合強化石膏ボードの製造方法。 - （４）水溶性サイジング剤が、ポリビニルピロリドンで
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
に記載の炭素繊維複合強化石膏ボードの製造方法。 - （５）水溶性サイジング剤が、ポリビニルアルコールで
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
に記載の炭素繊維複合強化石膏ボードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14287184A JPS6121956A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 炭素繊維複合強化石膏ボ−ド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14287184A JPS6121956A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 炭素繊維複合強化石膏ボ−ド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6121956A true JPS6121956A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15325535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14287184A Pending JPS6121956A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 炭素繊維複合強化石膏ボ−ド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6121956A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030021589A (ko) * | 2001-09-06 | 2003-03-15 | 김견원 | 전자파에너지 변환기 |
| CN111606679A (zh) * | 2019-07-25 | 2020-09-01 | 中建材创新科技研究院有限公司 | 一种纸面石膏板及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504123A (ja) * | 1973-05-12 | 1975-01-17 | ||
| JPS53127529A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-07 | Nitsutou Setsukou Kk | Method of making engraved plastics principally made of gypsum |
| JPS59192520A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-31 | 服部 吉昭 | 陶磁器成形用炭素繊維強化石膏型の製造方法 |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP14287184A patent/JPS6121956A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504123A (ja) * | 1973-05-12 | 1975-01-17 | ||
| JPS53127529A (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-07 | Nitsutou Setsukou Kk | Method of making engraved plastics principally made of gypsum |
| JPS59192520A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-31 | 服部 吉昭 | 陶磁器成形用炭素繊維強化石膏型の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030021589A (ko) * | 2001-09-06 | 2003-03-15 | 김견원 | 전자파에너지 변환기 |
| CN111606679A (zh) * | 2019-07-25 | 2020-09-01 | 中建材创新科技研究院有限公司 | 一种纸面石膏板及其制备方法 |
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