JPS63162233A - 軽量石膏硬化体及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は軽量石膏硬化体及びその製造方法に係り、特に
鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材等に使用するに好適な改
良された軽量石膏硬化体及びその製造方法に関する。

［従来の技術］ 気泡を多量に含む半水石膏スラリーを硬化させてつくる
、軽量石膏硬化体（多泡質石膏板）は、その軽量性と共
に、石膏（二本石膏）の特徴である不燃性、１００℃以
上に加熱されたときの結晶水の脱水による吸熱反応、並
びに硬化体内に含有される多量の気泡による断熱作用等
の優れた耐火特性から、鉄骨耐火被覆材、耐火間仕切材
等の建材等として従来より広く用いられている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような軽量石膏硬化体は、多量の気
泡を含有しているために、表面がもろくて取扱い難く、
また表面が平滑となり難いなどの欠点がある。

このため、従来において、軽量石膏硬化体の板の両表面
を紙又は布で覆う方法が提案されているが（特開昭５７
−１４４７４９）、火災時の耐火材としての軽量石膏硬
化体の使用目的からは、紙、布のような可燃性ないし発
煙性の物質を用いることは耐火材としての特性を阻害す
ることとなり、有利な方法とはいえない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような従来の多泡質軽量石膏硬化体板の問
題点を解決し、表面が平滑で固く、かつ高い曲げ強度を
有し、しかも耐火材としての十分な不燃性を備える軽量
石膏硬化体と、これを製造する方法を提供するものであ
って、 繊維含有もしくは繊維を含まない多泡質石膏層とこれを
はさむ合計厚さが全層厚の１０〜５０％量の繊維含有緻
密質石膏層とからなることを特徴とする軽量石膏硬化体
、 及び 型枠に繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、その上に
気泡を多量に混入した、半水石膏スラリーあるいは繊維
混入半水石膏スラリーを流し込み、更にその上に繊維混
入半水石膏スラリーを流し込んで硬化、乾燥させること
を特徴とするｉｔ石膏硬化体の製造方法、 を要旨とするものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含有もしくは繊維を含
まない多泡質石膏層（以下、これを「第二層」というこ
とがある。）とこれをはさむ全層厚の１０〜５０％量の
繊維含有緻密質石膏層（以下、これらを「第一層」及び
「第三層」ということがある。）とからなる。

本発明において、硬化体の両表面を形成する繊維補強緻
密質石膏層、即ち第一層及び第三層は、半水石膏及び水
を主体とし、これに好ましくは原料の半水石膏に対し０
．５〜５重量部の繊維、更に必要に応じて少量の凝結調
節剤を混入したスラリーを硬化せしめて形成され、その
比重は一般に０．９〜１．１程度の、繊維含有石膏硬化
層である。

第一層及び第三層において、原料の半水石膏に対する繊
維の割合が少な過ぎると十分な補強効果が得られず、ま
た逆に多過ぎると成形性が損なわれる場合がある。従っ
て、繊維量は上記範囲とするのが適当である。

これら、第一層及び第三層の厚さは薄過ぎると本発明に
よる十分な強度向上効果が得られず、また逆に厚過ぎる
と硬化体の比重が大きくなり、軽量性が損なわれる。こ
のため、第一層及び第三層は、その合計厚さが軽量石膏
硬化体全層の厚さの１０〜５０％程度の厚さとなるよう
にするのが適当である。

この第一層及び第三層の補強繊維としては、ガラス繊維
等の無機質繊維又は天然もしくは合成の有機高分子繊維
が挙げられる。ガラス繊維としては、スラリー混練時に
モノフィラメントに解繊する収束の弱いものが好適であ
り、また、有機高分子繊維の具体例としてはビニロン繊
維等が挙げられる。

一方、中央の多泡質石膏層、即ち第二層は、半水石膏と
水を主体としたスラリーあるいはこれに繊維を混入した
スラリーに、公知の界面活性剤を加えて、多量の気泡を
導入して硬化させた硬化体層である。なお、この場合、
必要に応じて更に少量の凝結調節剤を用いることもでき
る。第二層は比重０．４〜０．７程度であることが好ま
しく、また繊維を混入使用する場合、その使用量は原料
の半水石膏に対して０．５〜５重量部程度とするのが好
適である。第二層に用いる繊維としても、上述の第一層
及び第三層に用いる繊維を使用することができる。

後掲の実施例１と実施例３の結果の比較からも明らかな
ように、本発明において、第一層及び第三層に繊維が混
入されて補強されているため、製品の軽量石膏硬化体に
必要な曲げ強度はこの第一層及び第三層により十分に確
保される。従フて、単に嵩比重と曲げ強度の面からすれ
ば、第二層に繊維を含有させなくても十分な特性が得ら
れ、この場合には、使用する繊維量は全層に混入するよ
りも少量ですむため、コストも安くなる。しかし、第二
層に繊維を含有しない場合には、施工時に軽量石膏硬化
体板を切断した際などに、切断面がもろくなり易いとい
う欠点を有する。

次に本発明の軽量石膏硬化体の製造方法について説明す
る。

本発明の方法においては、まず、型枠に第一層用繊維混
入半水石膏スラリーを流し込む。この場合、型枠として
は、第一層の表面を平滑とするため、プラスチックスを
コーティングした底板、もしくはプラスチックシートを
敷いた底板を有する型枠を用いるのが有利である。

第−馬用スラリーを流し込んだ後、引続き、第二層用の
気泡を多く含有する半水石膏スラリーを流し込む。第二
層用のスラリーは、半水石膏と水を主体とし、必要に応
じて繊維を混合し、適当な界面活性剤を加え、気泡を導
入して調製する。

気泡の導入方法は、プレフォーム法又はミックスフオー
ム法のいずれによっても良い。プレフォーム法は、まず
、水にアルキル硫酸ソーダ、アルキルベンゼンスルホン
酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩等の公知
の起泡剤を半水石膏に対し０．０２〜２．０重量％添加
し、強力に攪拌して発泡させる。この際にＰＶＡ　（ポ
リビニルアルコール）、ＭＣ（メチルセルローズ）など
の高分子物質を半水石膏に対し、０．０５〜３．０重量
％添加すると、安定した気泡ができる。この発泡水と半
水石膏とを混合してスラリーとする。

ミックスフオーム法は、同様な配合で材料を同時に没入
し、強力に攪拌してスラリーとする。いずれの気泡導入
法をとる場合でも、水の量は半水石膏に対し４０〜１０
０重量％が好適である。

なお、第一層及び第二層の注型に際しては、弱いバイブ
レータを短時間使用し、石膏スラリー表面を平らになら
すこともできる。しかし、強力にあるいは長時間行うと
泡が上方に上がるので好ましくない。

第二層が僅かにこわばった時期に、第三層の半水石膏ス
ラリーを流し込み、プラスチックシートで覆い、その上
からロールをかけることにより、表面を平滑にする。

次いで硬化させ、全層の硬化後に脱型し、乾燥すること
により、本発明の軽量石膏硬化体が得られる。

なお、本発明において、用いる半水石膏はα型、β型の
いずれでも良い。

［作用］ 本発明の軽量石膏硬化体は、多泡質石膏層の両表面を繊
維含有緻密質石膏層で被覆した構成とされており、可燃
性ないし発煙性物質による被覆がないので、石膏硬化体
の耐火材としての特徴が損なわれることがなく、同一嵩
比重の多泡質石膏のみの硬化体と比べ、曲げ強度が高く
、しかも表面が硬く平滑である。このため、そのまま塗
装あるいは壁紙等で仕上げることもでき、壁紙の接着性
も良好である。

しかして、本発明の製造方法に従って、前に流し込んだ
層が未だ完全に硬化しないうちに、次の層の石膏スラリ
ーを流し込むことにより、隣接する多泡質石膏層（第二
層）と緻密質石膏層（第−又は第三層）との界面におい
ては、三水石膏の針状の結晶が一層から他層へと成長し
合って析出するため、両層間の結合が極めて強固な軽量
石膏硬化体が容易に製造される。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に
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。

実施例１ β−半水石膏１００重量部に対し、水８０重量部とガラ
ス繊維１重量部をホバートミキサーにて混合して、スラ
リーＡを調製した。別に、８０重量部の水にアニオン型
界面活性剤を０．０２重量部及びＰＶＡを０．１重量部
加え、家庭用ミキサーにて６００Ｏｒｐｍで高速攪拌し
て起泡させ、これにβ−半水石膏１００重量部とガラス
繊維１重量部を加えて混合し、多泡質石膏スラリーＢを
調製した。

４Ｘ４Ｘ１６ｃｍの型枠にスラリーＡを５ｍｍ厚さに注
入し、その上にスラリーＢを３５ｍｍ厚さまで注入し、
更にスラリーＡを４０ｍｍ厚さまで注入し、硬化後脱型
し、４０℃で３日間通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た
。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６２で、曲げ強度は
３９　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｎ’であフた。

実施例２ ４Ｘ４Ｘ１６ｃｍの型枠に、実施例１で調製したスラリ
ーＡを１０ｍｍ厚さに注入し、その上に実施例１で調製
したスラリーＢを３０ｍｍ厚さまで注入し、更にその上
にスラリーＡを４０ｍｍ厚さまで注入し、硬化抜脱型し
、４０℃で３日間通風乾燥して軽量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．７６で、曲げ強度は
４６　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ”であった。

実施例３ ８０重量部の水にアニオン型界面活性剤を０．０２重量
部及びＰＶＡを０．１重量部加え、家庭用ミキサーにて
６００Ｏｒｐｍで高速攪拌して起泡させ、これにβ−半
水石膏１００重量部を加えて混合し、多泡質石膏スラリ
ーＣを調製した。

４Ｘ４Ｘ１８ｅｍの型枠に実施例１で調製したスラリー
Ａを５ｍｍ厚さに注入し、その上にスラリー〇を３５ｍ
ｍ厚さまで注入し、更にスラリーＡを４０ｍｍ厚さまで
注入し、硬化抜脱型し、４０℃で３日間通風乾燥して軽
量石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６４で、曲げ強度は
３４　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍ”であった。

比較例１ β−半水石膏ｔｏｏ重量部に対し水８０重量部をホバー
トミキサーにて混合して、スラリー〇を調製した。４Ｘ
４Ｘ１６Ｃｍの型枠に、スラリーＤを５ｍｍ厚さに注入
し、その上に実施例３で調製したスラリーＣを３５ｍｍ
厚さまで注入し、更にスラリー〇を４０ｍｍ厚さまで注
入し、硬化抜脱型し、４０℃で３日間通風乾燥して軽量
石膏硬化体を得た。

この軽量石膏硬化体の嵩比重は０．６５で、曲げ強度は
２５　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｒｄであった。

実施例４ ５Ｘ４０Ｘ６０Ｃｍの型枠に、実施例１で調製したスラ
リーＡを５ｍｍの厚さに注入し、その上に実施例１で調
製したスラリーＢを５５ｍｍの厚さまで注入し、更にそ
の上にスラリーＡを６０ｍｍ厚さまで注入し、硬化抜脱
型し、１００℃で６時間乾燥して軽量石膏硬化体を得た
。

この軽量石膏硬化体の表面は硬く、平滑であり、壁紙接
着性は極めて良好であった。

以上の結果から、本発明の軽量石膏硬化体は、第一層及
び第三層に含有される繊維の補強効果により、曲げ強度
が著しく増大し、しかも、その表面は硬く平滑となるこ
とが明らかである。

［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の軽量石膏硬化体は、繊維含
有もしくは繊維を含まない多泡質石膏層とこれをはさむ
全層厚の１０〜５０％量の繊維含有緻密質石膏層とから
なるものであフて、■　曲げ強度が著しく高く、機械的
特性に優れる。

■　表面が硬く、平滑である。

■　このため加工性に優れると共に、塗装、壁紙仕上げ
も良好に行うことができる。

■　可燃性ないし発煙性物質の被覆がないため、石膏の
耐火性能が損なわれることがない。

等の優れた特徴を有し、耐火建材等として極めて有用で
ある。

しかして、このような本発明の軽量石膏硬化体は、型枠
に繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、その上に気泡
を多量に混入した半水石膏スラリーあるいは繊維混入半
水石膏スラリーを流し込み、更にその上に繊維混入半水
石膏スラリーを流し込んで硬化、乾燥させることを特徴
とする本発明の製造方法により、優れた眉間密着性のも
とに、容易かつ効率的に製造される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維含有もしくは繊維を含まない多泡質石膏層と
   これをはさむ合計厚さが全層厚の１０〜５０％量の繊維
   含有緻密質石膏層とからなることを特徴とする軽量石膏
   硬化体。
2. （２）繊維含有緻密質石膏層は、半水石膏原料に対して
   ０．５〜５重量部の繊維を含有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の硬化体。
3. （３）型枠に繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、そ
   の上に気泡を多量に混入した、半水石膏スラリーあるい
   は繊維混入半水石膏スラリーを流し込み、更にその上に
   繊維混入半水石膏スラリーを流し込んで硬化、乾燥させ
   ることを特徴とする軽量石膏硬化体の製造方法。