WO2014041854A1 - 石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法 - Google Patents

石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法 Download PDF

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勇二 安宅
佐藤　洋介
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Definitions

  • the present invention relates to a gypsum composition, a gypsum slurry, a gypsum hardened body, a gypsum-based building material, a gypsum board, and a method for producing a gypsum-based building material.
  • Gypsum-based building materials such as gypsum board, reinforced gypsum board, ordinary hard gypsum board, glass mat gypsum board, gypsum board with glass fiber non-woven fabric, slag gypsum board, etc. Widely used because of its excellent performance.
  • Such a gypsum-based building material is usually prepared by adding water to a gypsum composition in which calcined gypsum and various additives are mixed in advance, kneading with a mixer to obtain a gypsum slurry (gypsum slurry), It is manufactured by molding a base paper, a glass mat, a glass fiber nonwoven fabric or the like into a predetermined shape, and then drying and cutting.
  • the light weight of gypsum building materials depends mainly on the amount of gypsum in the hardened gypsum used for the core material and the amount of voids in the foam. For this reason, when the amount of gypsum decreases, that is, the ratio of the amount of foam voids increases, the specific gravity of the entire gypsum-based building material can be reduced and the weight can be reduced.
  • the gypsum hardened body constituting the gypsum-based building material has a low physical strength as its specific gravity decreases. For this reason, gypsum boards using hardened gypsum as a core material and base paper for board as a surface material, gypsum plates using a hardened gypsum body as a core material and a glass mat as a surface material, and hardened gypsum bodies as a core Even in a gypsum plate in which a glass fiber nonwoven fabric (glass tissue) is embedded as a material, the strength of the gypsum board or gypsum plate is weakened if the specific gravity of the gypsum hardened body that is a core material is reduced.
  • Patent Document 1 when foam is added to a gypsum slurry in which a gypsum composition and water are kneaded, the diameter of the added foam is made large and uniform, and the shape is made into a good spherical shape. An example is disclosed.
  • Patent Document 1 Even the method disclosed in Patent Document 1 has not been able to sufficiently increase the strength of the gypsum hardened body.
  • Patent Document 2 discloses an example in which the strength of a gypsum hardened body having a small specific gravity is significantly improved by using pregelatinized starch.
  • the foam added when producing a gypsum hardened body with a small specific gravity is mixed with large diameter foam and small foam, and the large diameter foam is in a distorted state. It was.
  • Such a state where the foam is distorted is known as a precursor that the base paper for the board and the hardened gypsum body are partially peeled off when the gypsum board is formed. In such a case, the foam swells on the gypsum board surface. There was a problem that occurred.
  • pregelatinized starch greatly increases the amount of water required when kneading the gypsum composition with water, resulting in an increase in the drying cost of the gypsum hardened body.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a gypsum composition from which a hardened gypsum hardened body can be obtained without significantly increasing the amount of water added when making a gypsum slurry.
  • the present invention provides a gypsum composition containing calcined gypsum and urea phosphate esterified starch.
  • gypsum composition from which a high-strength gypsum hardened body can be obtained without significantly increasing the amount of water added when making a gypsum slurry.
  • the gypsum composition of this embodiment includes calcined gypsum and urea phosphate esterified starch.
  • the gypsum slurry (gypsum slurry) of the present embodiment is obtained by kneading the gypsum composition and water.
  • Calcined gypsum is also called calcium sulfate 1/2 hydrate and is an inorganic composition having hydraulic properties.
  • calcined gypsum natural gypsum, by-product gypsum and flue gas desulfurization gypsum alone or mixed gypsum obtained by firing in the air ⁇ -type hemihydrate gypsum, ⁇ -type hemihydrate gypsum obtained by firing in water Or a mixture thereof can be used.
  • baking in water includes the case of baking in steam.
  • the mixing ratio of calcined gypsum and urea phosphated starch is not particularly limited, and can be selected according to the strength required when the gypsum composition is used as a cured gypsum.
  • the gypsum composition preferably contains urea phosphated starch in a proportion of 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of calcined gypsum.
  • urea phosphated starch in a proportion of 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of calcined gypsum.
  • sufficient strength may not be exhibited when the ratio of the urea phosphate esterified starch is less than 0.2 parts by mass.
  • strength in the range whose urea phosphate esterified starch ratio is 10 mass parts or less when the ratio of urea phosphate esterified starch contains more than 10 mass parts, it will cost. This is because there is a case where it is not preferable in relation to.
  • the gypsum composition contains urea phosphate esterified starch in a proportion of 0.2 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of calcined gypsum.
  • the proportion of urea phosphate esterified starch is more than 5 parts by mass, for example, when a gypsum board having a thickness of 12.5 mm is used, the exothermic first grade condition defined in JIS A 6901 may not be satisfied. Because.
  • a gypsum composition as a gypsum-based building material, not only strength but also nonflammability is often required as its performance, and it is preferable to select the addition amount according to demand.
  • the gypsum composition has various adhesive properties such as adhesion improvers, reinforcing fibers and lightweight aggregates, refractory materials, setting agents, water reducing agents, foam diameter adjusting agents, etc. Additives can also be added.
  • gypsum slurry gypsum slurry
  • the amount of water added to the gypsum composition is not particularly limited, and can be selected according to required fluidity.
  • various additives, such as an adhesive improvement agent, and foam can also be added as needed.
  • the amount of water required when the gypsum composition is kneaded with water or the like to form a gypsum slurry does not vary greatly depending on the presence or absence of urea phosphated starch. For this reason, the amount of heat required for drying does not change greatly depending on the presence or absence of urea phosphate esterified starch, and a high-strength gypsum hardened body can be obtained without increasing the drying cost.
  • the urea phosphate esterified starch contained in the gypsum composition has the shape of the foam in the gypsum slurry and the gypsum hardened body when producing a gypsum hardened body in which foam is added to the gypsum slurry (gypsum slurry). Has the function of holding.
  • the foam in the gypsum slurry (gypsum slurry) has a good spherical shape, and the foam shape in the hardened gypsum body maintains a good spherical shape.
  • the diameter can be made substantially uniform.
  • the strength of the hardened gypsum body can be increased in addition to the effect of reducing the weight.
  • the gypsum composition of the present embodiment compared with a gypsum composition not containing urea phosphate esterified starch, it has the desired fluidity without greatly increasing the amount of water added. It can be a gypsum slurry (gypsum slurry).
  • cured material can be raised with the effect
  • the urea phosphate esterified starch in the gypsum composition has a function of maintaining the shape of the foam to be added when foam is added when producing a cured gypsum body. For this reason, the shape and size of the foam contained in the gypsum hardened body can be maintained well, and the strength of the gypsum hardened body can be increased.
  • the gypsum composition of the present embodiment it is possible to obtain a cured gypsum body that achieves both weight reduction and high strength.
  • a cured gypsum body using the gypsum composition described in the first embodiment will be described.
  • the gypsum hardened body in this embodiment is a hardened gypsum hardened after kneading the gypsum composition described in the first embodiment and water.
  • a gypsum hardened body that is cured after kneading the gypsum composition described in the first embodiment, foam, and water may be used.
  • foam means fine foam that does not impair the quality of the gypsum building board.
  • a foaming agent When adding foam, a foaming agent is added to water in advance, and foam is formed by stirring while taking in air. And a gypsum composition or water and foam can be mixed. Alternatively, the gypsum composition and water are mixed in advance to produce a gypsum slurry (gypsum slurry), and foam can be added to the gypsum slurry.
  • the foaming agent used for forming the foam is not particularly limited, and examples thereof include sodium alkyl sulfate, alkyl ether sulfate, sodium alkylbenzene sulfonate, polyoxyethylene alkyl sulfate, and the like.
  • the mixing ratio of the gypsum composition, water, and foam when kneading the gypsum composition described in the first embodiment water, and, in some cases, foam, to obtain a gypsum slurry (gypsum slurry) It is not particularly limited.
  • the mixing ratio of each component contained in the gypsum slurry (gypsum slurry) is the specific gravity and strength required for a gypsum hardened body, or the fluidity required for the gypsum slurry to produce gypsum board, etc. Can be selected.
  • gypsum slurry in addition to the gypsum composition, water, and foam, various additives such as an adhesion improver as described in the first embodiment should be added. You can also. These can be added according to the performance requested
  • adhesion improver examples include known substances such as oxidized starch and poval.
  • additives include various water reducing agents, curing modifiers, foam diameter modifiers, reinforcing fibers and lightweight aggregates.
  • a solid thing among various additives it can also add beforehand in a gypsum composition, and a liquid thing can also be added beforehand to the water added to a gypsum composition.
  • the gypsum slurry obtained by kneading the gypsum composition, water, and, in some cases, foam, is molded into a predetermined shape and then cured to obtain a gypsum hardened body.
  • the specific gravity of the obtained gypsum hardened body can be selected according to the weight required for a gypsum-based building material, for example, and is not limited. However, the smaller the specific gravity of the gypsum hardened body, the lower the strength of the gypsum hardened body. Therefore, the specific gravity of the gypsum hardened body is preferably 0.4 or more and 0.65 or less. Moreover, when the specific gravity of the gypsum hardened body is 0.4 or more and 0.55 or less, the effect of the present invention of achieving both weight reduction and high strength can be obtained more remarkably, which is particularly preferable.
  • the specific gravity of the cured gypsum body can be set to a desired specific gravity by adjusting the amount of foam added when producing a gypsum slurry (gypsum slurry).
  • the size of the foam contained in the cured gypsum body is not particularly limited.
  • the average value of the diameters of the bubbles contained in the hardened gypsum body is preferably 100 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. This is because the average value of the diameter of the foam contained in the hardened gypsum body is in the above range, so that the strength of the hardened gypsum body is higher than that of the hardened gypsum body having the same specific gravity without adding foam.
  • the average value of the diameter of the bubbles contained in the hardened gypsum body is more preferably 200 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less, and particularly preferably 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less. This is because the strength of the gypsum hardened body can be further increased when the average value of the diameters of the bubbles is within the above range.
  • a method of setting the diameter of the foam contained in the hardened gypsum body to a desired size a method of selecting the size of the foam by a foaming machine for foaming a foaming agent, or a method of controlling the size of the foam by a foam diameter adjusting agent Etc.
  • the shape of the foam contained in the hardened gypsum body is preferably a good spherical shape.
  • the strength of the gypsum hardened body can be increased by making the foam contained in the gypsum hardened body into a good spherical shape.
  • the shape of the foam contained in the hardened gypsum body is more preferably a true sphere or a shape close to a true sphere. This is because the strength of the gypsum hardened body can be further increased when the shape of the foam contained in the hardened gypsum body is a true sphere or a shape close to a true sphere.
  • the urea phosphate esterified starch contained in the gypsum composition has a function of increasing the strength of the gypsum hardened body and a function of maintaining the shape of the added foam.
  • the cured gypsum described in the present embodiment can be a high-strength gypsum cured product due to the action of the urea phosphate esterified starch itself, and when producing gypsum slurry (gypsum slurry),
  • gypsum slurry gypsum slurry
  • the strength of the gypsum hardened body is increased by the function of the foam shape contained in the gypsum hardened body. Further enhancement is possible.
  • the amount of water added when the gypsum composition is kneaded with water to form a gypsum slurry (gypsum slurry) does not change greatly depending on the presence or absence of urea phosphated starch. For this reason, the amount of heat required for drying does not change greatly depending on the presence or absence of urea phosphate esterified starch, and a high-strength gypsum hardened body can be obtained without increasing the drying cost.
  • the strength of the obtained gypsum hardened body tends to increase as the amount of urea phosphate esterified starch increases. For this reason, by adjusting the addition amount of the urea phosphate esterified starch, it becomes possible to obtain a hardened gypsum body having high strength while achieving weight reduction.
  • a gypsum-based building material having the hardened gypsum body described in the second embodiment as a core material will be described.
  • the gypsum-based building material is not particularly limited as long as it uses the hardened gypsum described in the second embodiment as a core material.
  • the gypsum-based building material include plaster-type building materials such as gypsum board, glass mat gypsum board, glass fiber nonwoven fabric-containing gypsum plate, and slag gypsum plate, and block-shaped gypsum-based building materials.
  • Gypsum-based building materials can be manufactured by a manufacturing method including the following steps, for example.
  • this process can also be omitted when foam is not added to the gypsum slurry. Further, even when foam is added, this step is not performed, and the foam can be kneaded together in the above-described step of kneading the gypsum composition and water.
  • the step can include a step of arranging the gypsum slurry (gypsum slurry) between the surface materials, and a step of curing the gypsum slurry and using the gypsum hardened body as a core material.
  • the target gypsum building material is gypsum board
  • the gypsum slurry gypsum slurry
  • the gypsum slurry may be disposed between board base papers, and the gypsum slurry disposed between board base papers may be cured.
  • it can be set as the gypsum board which uses the gypsum hardened body demonstrated in 2nd Embodiment as a core material.
  • the gypsum-based building material is a gypsum board as an example.
  • FIG. 1 is a side view partially and schematically showing an apparatus for molding a gypsum board.
  • the board base paper (surface cover base paper) 11 as the surface material is conveyed along the production line from the right side to the left side in the figure.
  • the mixer 12 can be disposed at a predetermined position related to the transport line, for example, above or next to the transport line. Then, in the single mixer 12, the gypsum composition described in the first embodiment is kneaded with water and the like, and in some cases, additives such as an adhesion improver, a curing regulator, and a water reducing agent, A gypsum slurry (gypsum slurry) is produced. Moreover, foam is added as needed from the collection ports 121, 122, and 125 of the gypsum slurry (gypsum slurry).
  • additives such as an adhesion improver, a curing regulator, and a water reducing agent
  • low density and high density gypsum slurry is produced by a single mixer 12 as will be described later.
  • a single mixer 12 In order to supply high density and low density gypsum slurry to two mixers, respectively. May be provided.
  • the mixer 12 is shown here as an example configured to be able to supply high-density and low-density gypsum slurry, it is not limited to such a form.
  • the form which manufactures one type of gypsum slurry and supplies this on the base paper 11 for boards may be sufficient.
  • the obtained high-density gypsum slurry 13 is supplied onto the front cover base paper 11 and the back cover base paper 16 on the upstream side in the transport direction of the roll coater 15 through the delivery pipes 123 and 124.
  • 171, 172, and 173 denote an application roll, a receiving roll, and a scraping roll, respectively.
  • the gypsum slurry on the front cover base paper 11 and the back cover base paper 16 reaches the extension part of the roll coater 15 and is extended by the extension part. Both a thin layer of dense gypsum slurry 13 and an edge region are formed on the front cover base paper 11. Similarly, a thin layer of high-density gypsum slurry 13 is formed on the back cover base paper 16.
  • the front cover base paper 11 is transported as it is, and the back cover base paper 16 is turned by the turning roller 18 in the transport line direction of the front cover base paper 11. Then, both the front cover base paper 11 and the back cover base paper 16 reach the molding machine 19.
  • the low-density gypsum slurry 14 is supplied from the mixer 12 through the pipe 126 between the thin layers formed on the base papers 11 and 16.
  • a continuous laminate having a three-layer structure consisting of the front cover base paper 11, the low density gypsum slurry 14 and the back cover base paper 16 is formed, and the laminate is cured and reaches a rough cutting cutter (not shown). .
  • a rough cutting cutter cuts a continuous laminated body into a plate-like body of a predetermined length, and forms a plate-like body consisting mainly of gypsum coated with base paper, that is, a semi-finished product of gypsum board Is done.
  • the roughly cut laminate is further passed through a dryer (not shown), forcedly dried, and then cut into a product having a predetermined length.
  • a gypsum board product can thus be produced.
  • the gypsum board it is not limited to the manufacturing method of the gypsum board demonstrated above, For example, it omits the process of forming the thin layer of a high-density gypsum slurry as mentioned above, and is the method of manufacturing a gypsum board with one kind of gypsum slurry. There may be.
  • gypsum slurry (gypsum slurry) is supplied and deposited on the surface cover base paper (board base paper) that is continuously conveyed.
  • the lower paper is woven along the engraved lines formed on the edges of the both ends so as to enclose the gypsum slurry.
  • a back cover base paper (board base paper) transported at the same speed is stacked on the layer of gypsum slurry.
  • the target gypsum board After molding into a gypsum board of a predetermined shape by the above steps, the target gypsum board is manufactured by performing a rough cutting step, a drying step, a cutting step, etc., in the same manner as the above-described gypsum board manufacturing method. You can also
  • gypsum board has been explained as an example, but the base paper for board, which is the surface material, is changed to glass fiber nonwoven fabric (glass tissue), glass mat, etc., and placed so that it is buried on or near the surface By doing so, various gypsum-based building materials can be produced.
  • glass fiber nonwoven fabric glass tissue
  • glass mat glass mat
  • the gypsum-based building material having the hardened gypsum body described in the second embodiment as a core material, particularly the gypsum board, and the manufacturing method thereof have been described.
  • the urea phosphate ester contained in the gypsum composition as a raw material The strength can be increased by the action of the modified starch.
  • a gypsum hardened body that is a core material by making the shape of the foam to be added to the gypsum slurry into a good spherical shape, or more preferably by making it a sphere or a shape close to a sphere, The strength of the gypsum hardened body that is the core material can be increased.
  • the amount of water required when the gypsum composition is kneaded with water to form a gypsum slurry does not vary greatly depending on the presence or absence of urea phosphated starch. .
  • the amount of heat required for the drying step when producing the gypsum-based building material is not changed by containing urea phosphated starch. Therefore, it is possible to obtain a hardened gypsum cured body that becomes a core material without increasing the drying cost. That is, a high-strength gypsum building material can be obtained without increasing the drying cost.
  • the strength of the resulting gypsum building material tends to increase with an increase in the amount of urea phosphate esterified starch added. For this reason, by adjusting the addition amount of the urea phosphate esterified starch, a high-strength hardened gypsum body can be obtained while reducing the weight. And since it has this gypsum hardened
  • the measurement conditions were the same as in the test (1-2). Specifically, using an autograph (model number: AG-10KNI, manufactured by Shimadzu Corporation), the load speed of the autograph was measured at 3 mm / min. (1-4) Confirmation of foam shape in gypsum board The gypsum board was cut so that the cross section of the gypsum board was flat, and the cross section was observed with a scanning electron microscope (SEM). (1-5) Exothermic test The exothermic test was conducted according to the JIS A 6901: 2009 exothermic test, and the total calorific value and the maximum exothermic rate at a heating time of 20 minutes were measured.
  • the test body was a square with a side of 99 mm ⁇ 1 mm, and was cut out from the center of the gypsum board. Prior to testing, the test specimens were cured to a constant weight at a temperature of 23 ° C. ⁇ 2 ° C. and a relative humidity of 50 ⁇ 5%.
  • (2) Details of Experiments Experiments 1 to 3 shown below were performed and the samples obtained by the above-described evaluation method were evaluated. (Experimental example 1) In this experimental example, the flow value of the gypsum slurry using the gypsum composition was examined.
  • calcined gypsum, urea phosphated starch or pregelatinized starch was mixed so that the composition of the gypsum composition shown in Tables 1 and 2 was obtained, to produce a gypsum composition.
  • Sample No. in the table. Examples 1-1 to 1-5 are examples. 1-6 to 1-11 are comparative examples.
  • Gypsum slurry was manufactured by kneading with water so that each of the manufactured gypsum compositions had the compositions shown in Tables 1 and 2.
  • the kneading was performed by kneading for 15 seconds using a commercially available blender (SANYO model number: SM-R50) after charging the gypsum composition.
  • SANYO model number: SM-R50 commercially available blender
  • Examples 2-1 to 2-5 are examples, and sample Nos. 2-6 to 2-11 are comparative examples.
  • Example 3 In this experimental example, a gypsum board using a hardened gypsum body having various compositions as a core was manufactured and evaluated.
  • the board base paper (surface cover base paper) 11 is continuously conveyed along the production line from the right side to the left side in FIG.
  • the mixer 12 is arranged above or next to the conveying line.
  • the above-described gypsum composition has the composition shown in Tables 5 and 6, and water and adhesion are improved.
  • Gypsum slurry (gypsum slurry) is produced by kneading with additives such as additives and curing modifiers. At this time, with respect to the low-density gypsum slurry, foam was added from the gypsum slurry (gypsum slurry) collection port 125 so as to have a desired specific gravity.
  • the obtained high-density gypsum slurry 13 passes through the sorting ports 121 and 122, passes through the delivery pipes 123 and 124, and is upstream of the roll coater 15 in the conveying direction. 16 on top.
  • the gypsum slurry on the front cover base paper 11 and the back cover base paper 16 reaches the extension part of the roll coater 15 and is extended in the extension part. Both a thin layer of dense gypsum slurry 13 and an edge region are formed on the front cover base paper 11. Similarly, a thin layer of high-density gypsum slurry 13 is formed on the back cover base paper 16.
  • the front cover base paper 11 is transported as it is, and the back cover base paper 16 is turned by the turning roller 18 in the transport line direction of the front cover base paper 11.
  • both the front cover base paper 11 and the back cover base paper 16 reach the molding machine 19.
  • foam is added from the mixer 12 at the sorting port 125, and the low-density gypsum slurry 14 is supplied through the pipe 126.
  • a continuous laminate having a three-layer structure consisting of the front cover base paper 11, the low density gypsum slurry 14, and the back cover base paper 16 is formed, and the laminate is cured and reaches a rough cutting cutter (not shown). .
  • a rough cutting cutter cuts a continuous laminated body into a plate-like body of a predetermined length, and forms a plate-like body consisting mainly of gypsum coated with base paper, that is, a semi-finished product of gypsum board Is done.
  • the roughly cut laminate is further passed through a dryer (not shown), forcibly dried, and then cut into a product having a predetermined length.
  • a gypsum board was thus produced.
  • the thickness of the gypsum board manufactured in the above manufacturing process was molded to 12.5 mm.
  • the board base paper used was 200 g / m 2 for both the front cover paper and the back cover paper.
  • the gypsum slurry used as the raw material for the gypsum board is 70% kneaded water, 0.5% adhesion improver, 1% curing modifier, and water reducing agent with respect to 100 parts by mass of calcined gypsum A predetermined amount of 0.3% urea phosphate esterified starch or pregelatinized starch was blended and kneaded. For the low-density gypsum slurry, foam was further added so that the specific gravity was 0.5.
  • test specimen was prepared using a piece of gypsum board cut out to a predetermined size from the center of the manufactured gypsum board, and each test described in (1-3) to (1-5) was performed.
  • the foam shape in the gypsum board was confirmed by the sample No. 3% added with urea phosphate esterified starch or pregelatinized starch. 3-3, no. It confirmed about the test body of 3-9.
  • (1-5) exothermic test was conducted using Sample No. to which urea phosphate esterified starch was added. Tests were performed on specimens 3-1 to 3-5.
  • Sample No. 3-3 and No. 3 and 4 show SEM photographs of the gypsum hardened body of the low specific gravity part (low density part) of the gypsum board of 3-9.
  • sample No. containing urea phosphate esterified starch 3-3 is a sample No. 3 in which pregelatinized starch is blended, while bubbles having a substantially uniform diameter and a substantially uniform diameter are retained.
  • No. 3-9 was a state in which distorted bubbles were present and bubbles having large diameters and small bubbles were mixed, which was a dangerous state in which there was a high possibility of swelling on the surface of the gypsum board.

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Abstract

【課題】石膏スラリーとする際の水の添加量を大幅に増加させることなく、強度の高い石膏硬化体が得られる石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】焼石膏と、尿素リン酸エステル化澱粉とを含む石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法を提供する。

Description

石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法
　本発明は、石膏組成物、石膏スラリー、石膏硬化体、石膏系建材、石膏ボード、および、石膏系建材の製造方法に関するものである。
　従来から石膏ボード、強化石膏ボード、普通硬質石膏ボード、ガラスマット石膏ボード、ガラス繊維不織布入石膏板、スラグ石膏板等の石膏系建材は、防耐火性、遮音性、施工性及び経済性等の優れた性能を有することから広く用いられている。
　このような石膏系建材は、通常、焼石膏と種々の添加剤とを予め混合した石膏組成物に水等を加え、ミキサーで混練し石膏スラリー（石膏泥漿）とし、該石膏スラリーと、ボード用原紙、ガラスマットや、ガラス繊維不織布等とを、所定の形状に成型後、乾燥、裁断することにより製造される。
　石膏系建材は、主として芯材に用いている石膏の硬化体中の石膏量と泡空隙量によってその軽量性が左右される。このため、石膏量が減少、つまり、泡空隙量の占める割合が増加することにより、石膏系建材全体としての比重を低下させ、軽量化を図ることができる。
　しかしながら、石膏系建材を構成する石膏硬化体は、その比重が小さくなると物理的な強度が弱くなる。このため、石膏の硬化体を芯材として表面材にボード用原紙を使用した石膏ボードや、石膏の硬化体を芯材として表面材にガラスマットを使用した石膏板や、石膏の硬化体を芯材として表面にガラス繊維不織布（ガラスティッシュ）を埋没させた石膏板においても、芯材である石膏硬化体の比重をさげると、石膏ボードや石膏板の強度が弱くなる。
　特許文献１には、石膏組成物と水とを混練した石膏スラリーに泡を添加する際、添加した泡の径を大きく均一にし、形状を良好な球状にすることにより、比重の小さな石膏硬化体とした例が開示されている。
　しかしながら、特許文献１に開示された方法でも石膏硬化体の強度を十分に高くすることができていなかった。
　また、石膏硬化体の強度を向上させることを目的として、澱粉を配合することが研究されてきた。特にα化澱粉を用いることで、比重の小さな石膏硬化体の強度を大幅に向上させた例が特許文献２に開示されている。
　しかしながら、α化澱粉を用いると、比重の小さな石膏硬化体を作製する際に添加した泡は径の大きい泡と小さい泡が混在した状態となり、かつ、径の大きい泡は歪んだ状態となっていた。このように泡が歪んだ状態は、例えば石膏ボードにした際に表面のボード用原紙と石膏硬化体とが部分的に剥離する前兆として知られており、このような場合に石膏ボード表面に膨れが発生するという問題があった。
　また、α化澱粉を配合することで、石膏組成物を水で練る際に必要となる水量が大幅に増加し、石膏硬化体の乾燥コストが増大するという問題もあった。
　更に、α化澱粉の添加量を増加しても添加量が一定量以上では強度向上効果が頭打ちとなってしまい、特に軽量化と強度の両立を要する用途には十分に対応できないという問題もあった。
特開平０４－５０５６０１号公報 特表２００８－５４３７０５号公報
　本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、石膏スラリーとする際の水の添加量を大幅に増加させることなく、強度の高い石膏硬化体が得られる石膏組成物の提供を目的とする。
　上記課題を解決するため本発明は、焼石膏と、尿素リン酸エステル化澱粉とを含む石膏組成物を提供する。
　本発明によれば、石膏スラリーとする際の水の添加量を大幅に増加させることなく、強度の高い石膏硬化体が得られる石膏組成物を提供することができる。
本発明に係る第３の実施形態における石膏ボードの製造方法の説明図 実験例２における澱粉の添加量と圧縮強度の関係 実験例３における石膏ボード（試料Ｎｏ．３－３）の低比重部の石膏硬化体のＳＥＭ写真 実験例３における石膏ボード（試料Ｎｏ．３－９）の低比重部の石膏硬化体のＳＥＭ写真
　以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施形態］
　本実施形態の石膏組成物および石膏スラリー（石膏泥漿）について説明する。
　本実施形態の石膏組成物は、焼石膏と、尿素リン酸エステル化澱粉とを含んでいる。
　また、本実施形態の石膏スラリー（石膏泥漿）は、上記石膏組成物と、水とを混練して得られる。
　焼石膏は硫酸カルシウム・１／２水和物ともいい、水硬性を有する無機組成物である。焼石膏としては、天然石膏、副産石膏及び排煙脱硫石膏等の単独若しくは混合した石膏を大気中で焼成して得られるβ型半水石膏、水中で焼成して得られるα型半水石膏の単独若しくはその混合品を使用することができる。なお、水中で焼成するとは、蒸気中で焼成する場合を含む。
　焼石膏と、尿素リン酸エステル化澱粉の混合比率は特に限定されるものではなく、該石膏組成物を用いて石膏硬化体とした場合に要求される強度等に応じて選択することができる。
　例えば、石膏組成物は、焼石膏１００質量部に対して、尿素リン酸エステル化澱粉を０．２質量部以上１０質量部以下の割合で含むことが好ましい。これは、尿素リン酸エステル化澱粉の割合が０．２質量部未満であると、十分な強度を発現することができない場合があるためである。また、尿素リン酸エステル化澱粉の割合が１０質量部以下の範囲で十分な強度を発現することが可能であるため、尿素リン酸エステル化澱粉の割合が１０質量部よりも多く含有させるとコストとの関係上好ましくない場合があるためである。
　また、石膏組成物は、焼石膏１００質量部に対して、尿素リン酸エステル化澱粉を０．２質量部以上５質量部以下の割合で含むことがより好ましい。これは、尿素リン酸エステル化澱粉の割合が５質量部より多くなると、例えば１２．５ｍｍ厚の石膏ボードとした場合にＪＩＳ　Ａ　６９０１に規定される発熱性１級の条件を満たさない場合があるためである。石膏組成物を石膏系建材として用いる場合においては、強度のみならず、不燃性もその性能として要求されることが多く、要求に応じてその添加量を選択することが好ましい。
　また、石膏組成物には焼石膏と尿素リン酸エステル化澱粉以外にも、接着性向上剤や、補強繊維及び軽量骨材、耐火材、凝結調整剤、減水剤、泡径調整剤等の各種添加剤を添加することもできる。
　そして、上記のように本実施形態で説明した石膏組成物と、水とを混練することにより石膏スラリー（石膏泥漿）とすることができる。石膏スラリーを製造する際、石膏組成物に添加する水の量は特に限定されるものではなく、要求される流動性等に応じて選択することができる。また、必要に応じて接着性向上剤等の各種添加剤や泡を添加することもできる。
　石膏組成物を水等と混練して石膏スラリー（石膏泥漿）にする際に必要となる水量は、尿素リン酸エステル化澱粉の含有の有無により大きく変化しない。このため、乾燥に必要な熱量についても尿素リン酸エステル化澱粉の含有の有無により大きな変化はなく、乾燥コストを増加させることなく強度の高い石膏硬化体を得ることができる。
　上記した石膏組成物に水、泡等を添加して混練、硬化させて石膏硬化体を製造した場合に、石膏組成物中に含まれる尿素リン酸エステル化澱粉は、石膏硬化体の強度を高める働きを有する。このため、該石膏組成物を用いて得られた石膏硬化体の強度を高めることができる。
　さらに、石膏組成物中に含まれる尿素リン酸エステル化澱粉は、石膏スラリー（石膏泥漿）に泡を添加した石膏硬化体を製造する際に、石膏スラリー中及び石膏硬化体中の泡の形状を保持する働きを有する。
　このため、直径が略均一な泡を添加することにより、石膏スラリー（石膏泥漿）中の泡は良好な球状であり、また、石膏硬化体中の泡の形状は良好な球状が保持され、その直径を略均一にすることができる。
　そして、石膏硬化体中の泡の形状が良好な球状であり、直径が略均一の場合、軽量化の効果に加えて、石膏硬化体の強度を高めることができる。
　また、尿素リン酸エステル化澱粉の添加量の増加に伴い、得られる石膏硬化体の強度も高くなる傾向を示す。このため、尿素リン酸エステル化澱粉の添加量を調整することにより、軽量化を図りつつも、高い強度を有する石膏硬化体とすることが可能になる。
　以上のように、本実施形態の石膏組成物によれば、尿素リン酸エステル化澱粉を含まない石膏組成物と比較して、水の添加量を大幅に増加させることなく目的の流動性を有する石膏スラリー（石膏泥漿）とすることができる。
　また、本実施形態の石膏組成物を用いて石膏硬化体を製造する場合に、石膏組成物中の尿素リン酸エステル化澱粉の働きにより、石膏硬化体の強度を高めることができる。
　さらに、石膏組成物中の尿素リン酸エステル化澱粉は石膏硬化体を製造する際に泡を添加する場合、添加する泡の形状を保持する働きを有している。このため、石膏硬化体中に含まれる泡の形状、サイズを良好に維持し、石膏硬化体の強度を高めることができる。
　従って、本実施形態の石膏組成物によれば、軽量化と高強度化を両立した石膏硬化体を得ることが可能になる。
［第２の実施形態］
　本実施形態では、第１の実施形態で説明した石膏組成物を用いた石膏硬化体について説明する。
　本実施形態における石膏硬化体とは、第１の実施形態で説明した石膏組成物と、水とを混練した後に硬化させた石膏硬化体である。
　また、第１の実施形態で説明した石膏組成物と、泡と、水とを混練した後に硬化させた石膏硬化体としても良い。
　ここで泡とは、石膏系建築用ボードの品質を損なわない程度の微細な泡のことを意味している。
　泡を添加する際には予め発泡剤を水に添加し、空気を取り込みながら撹拌することで泡を形成する。そして、石膏組成物や水と泡とを混合することができる。または予め石膏組成物と水とを混合して石膏スラリー（石膏泥漿）を製造し、石膏スラリーに泡を添加することができる。泡を形成する際に使用する発泡剤としては特に限定されるものではなく、例えば、アルキル硫酸ソーダ、アルキルエーテル硫酸塩、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などが挙げられる。
　ここで、第１の実施形態で説明した石膏組成物と、水と、場合によっては泡とを混練し、石膏スラリー（石膏泥漿）とする際の石膏組成物、水、泡の混合比については特に限定されるものではない。石膏スラリー（石膏泥漿）に含まれる各成分の混合比は、石膏硬化体とした場合に要求される比重や、強度、または、石膏ボード等を製造する上で石膏スラリーに要求される流動性等を考慮して選択することができる。
　また、石膏スラリー（石膏泥漿）を製造する際に、上記した石膏組成物、水、泡以外にも、第１の実施形態でも述べたように接着性向上剤等の各種添加剤を添加することもできる。これらは、石膏スラリー（石膏泥漿）や石膏硬化体に対して要求される性能に応じて添加することができる。
　接着性向上剤としては、例えば酸化澱粉、ポバールなどの公知の物質を挙げることができる。
　その他の添加剤としては、各種減水剤、硬化調整剤、泡径調整剤、補強繊維及び軽量骨材等を挙げることができる。
　なお、各種添加剤のうち固体のものについては、石膏組成物中に予め添加しておくこともでき、液体のものについては、石膏組成物に添加する水中に予め添加しておくこともできる。
　このように石膏組成物と、水、場合によってはさらに泡を混練して得られた石膏スラリー（石膏泥漿）は所定の形状に成型された後に硬化させ、石膏硬化体とすることができる。
　得られる石膏硬化体の比重については、例えば石膏系建材とした場合に要求される重量等に応じて選択することができ、限定されるものではない。ただし、石膏硬化体の比重が小さいほど、石膏硬化体の強度が低くなるので、石膏硬化体の比重は０．４以上０．６５以下であることが好ましい。また、石膏硬化体の比重が０．４以上０．５５以下の場合、軽量化と高強度化の両立という本発明の効果がより顕著に得られるため特に好ましい。
　石膏硬化体の比重については、石膏スラリー（石膏泥漿）を製造する際に泡の添加量等を調整することにより、所望の比重とすることができる。
　石膏硬化体に泡を添加する場合、石膏硬化体中に含まれる泡のサイズは、特に限定されるものではない。ただし、石膏硬化体中に含まれる泡の直径の平均値は１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。石膏硬化体中に含まれる泡の直径の平均値が上記範囲にあることにより、石膏硬化体の強度は、泡を添加しない同比重の石膏硬化体よりも高くなるからである。
　また、石膏硬化体中に含まれる泡の直径の平均値は、２００μｍ以上８００μｍ以下であることがより好ましく、更には２００μｍ以上６００μｍ以下であることが特に好ましい。これは、前記泡の直径の平均値が上記範囲にあることにより、石膏硬化体の強度をさらに高くすることができるためである。
　石膏硬化体中に含まれる泡の直径を所望のサイズとする方法としては、発泡剤を起泡させる発泡機によって泡のサイズを選択する方法や、泡径調整剤により泡のサイズを制御する方法等が挙げられる。
　また、石膏硬化体中に含まれる泡の形状は、良好な球状であることが好ましい。
　これは、石膏硬化体中に含まれる泡の形状を良好な球状とすることにより、石膏硬化体の強度を高めることができるためである。
　さらに、石膏硬化体中に含まれる泡の形状は真球又は真球に近い形状であることがより好ましい。これは、石膏硬化体中に含まれる泡の形状が、真球または真球に近い形状である場合、石膏硬化体の強度をより高めることができるためである。
　第１の実施形態でも述べたように、石膏組成物に含有される尿素リン酸エステル化澱粉は、石膏硬化体の強度を高める働きと、添加した泡の形状を保持する働きを有する。
　このため、本実施形態で説明した石膏硬化体は尿素リン酸エステル化澱粉自身の働きにより、強度の高い石膏硬化体とすることができ、かつ、石膏スラリー（石膏泥漿）を製造する際に、少なくとも良好な球状の泡、より好ましくは真球又は真球に近い形状（略真球）の泡を添加した場合に、石膏硬化体中に含まれる泡の形状の働きにより石膏硬化体の強度をさらに高めることが可能である。
　そして、石膏組成物を水と混練して石膏スラリー（石膏泥漿）にする際に添加する水量は、尿素リン酸エステル化澱粉の含有の有無により大きく変化しない。このため、乾燥に必要な熱量についても尿素リン酸エステル化澱粉の含有の有無により大きな変化はなく、乾燥コストを増加させることなく強度の高い石膏硬化体を得ることができる。
　さらに、尿素リン酸エステル化澱粉の添加量の増加に伴い、得られる石膏硬化体の強度も高くなる傾向を示す。このため、尿素リン酸エステル化澱粉の添加量を調整することにより、軽量化を図りつつも、高い強度を有する石膏硬化体とすることが可能になる。
［第３の実施形態］
　本実施形態では、第２の実施形態で説明した石膏硬化体を芯材とする石膏系建材について説明する。
　ここで、石膏系建材としては第２の実施形態で説明した石膏硬化体を芯材とするものであれば特に限定されるものではない。石膏系建材としては例えば、石膏ボード、ガラスマット石膏ボード、ガラス繊維不織布入石膏板、スラグ石膏板等の板状の石膏系建材やブロック状の石膏系建材等が挙げられる。
　石膏系建材は、例えば以下の各工程を含む製造方法により製造することができる。
　第１の実施形態で説明した石膏組成物と水とを混練して石膏スラリー（石膏泥漿）を調製する工程。この際、必要に応じて第２の実施形態で説明した各種添加剤を添加することもできる。
　そして、該石膏スラリーに泡を添加する工程。なお、石膏スラリーに泡を添加しない場合には本工程を行わないこともできる。また、泡を添加する場合であっても本工程を行わず、上述した石膏組成物と水とを混練する工程において泡もあわせて混練することもできる。
　さらに、それぞれの石膏系建材の態様に応じて成型、硬化させる工程。係る工程は、表面材間に上記石膏スラリー（石膏泥漿）を配置する工程と、該石膏スラリーを硬化させ石膏硬化体を芯材とする工程と、を含むことができる。例えば目的とする石膏系建材が石膏ボードの場合、ボード用原紙間に上記石膏スラリー（石膏泥漿）を配置する工程と、ボード用原紙間に配置した石膏スラリーを硬化する工程とすることができる。これにより、第２の実施形態で説明した石膏硬化体を芯材とする石膏ボードとすることができる。
　以下に、石膏系建材が石膏ボードの場合を例にその製造方法例をより具体的に説明する。
　図１は、石膏ボードを成型する装置を部分的且つ概略的に示す側面図である。
　図中右側から左側へと表面材であるボード用原紙（表面カバー原紙）１１が、生産ラインに沿って搬送される。
　ミキサー１２は、搬送ラインと関連する所定の位置、例えば、搬送ラインの上方または横に配置することができる。そして、単一のミキサー１２において、第１の実施形態で説明した石膏組成物を水等と、場合によってはさらに、接着性向上剤、硬化調整剤、減水剤等の添加剤とを混練し、石膏スラリー（石膏泥漿）を製造する。また、泡を石膏スラリー（石膏泥漿）の分取口１２１、１２２、１２５より必要に応じて添加する。
　なお、図１では後述するように１台のミキサー１２により低密度、高密度の石膏スラリーを製造しているが、２台のミキサーを、それぞれ、高密度及び低密度の石膏スラリーを供給するために設けてもよい。
　また、ここではミキサー１２は高密度及び低密度の石膏スラリーを供給することができるように構成した例を示しているが、係る形態に限定されるものではない。例えば一種類の石膏スラリーを製造し、これをボード用原紙１１上に供給する形態であっても良い。
　そして、得られた高密度の石膏スラリー１３を、送出管１２３、１２４を通じて、ロールコーター１５の搬送方向における上流側で表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６上に供給する。
　ここで、１７１、１７２及び１７３は、それぞれ、塗布ロール、受けロール、及び粕取りロールを示す。表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６上の石膏スラリーは、それぞれ、ロールコーター１５の延展部に至り、延展部で延展される。高密度の石膏スラリー１３の薄層と縁部領域との両方が、表面カバー原紙１１上に形成される。また、同様に高密度の石膏スラリー１３の薄層が、裏面カバー原紙１６上に形成される。
　表面カバー原紙１１は、そのまま搬送され、裏面カバー原紙１６は、転向ローラ１８によって表面カバー原紙１１の搬送ライン方向に転向される。そして、表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６の両方は、成型機１９に達する。ここで、各原紙１１、１６の上に形成された薄層の間に、ミキサー１２から管路１２６を通じて低密度の石膏スラリー１４が供給される。表面カバー原紙１１、低密度の石膏スラリー１４、裏面カバー原紙１６からなる三層構造を有する連続的な積層体が形成され、その積層体は、硬化すると共に粗切断カッター（図示せず）に至る。粗切断カッターは、連続的な積層体を所定の長さの板状体に切断し、原紙で被覆された石膏を主体とする芯材からなる板状体、即ち、石膏ボードの半製品が形成される。粗切断された積層体は、更に、乾燥機（図示せず）を通過し、強制乾燥され、その後、所定の長さの製品に裁断される。このようにして石膏ボードの製品を製造することができる。
　以上に説明した石膏ボードの製造方法に限定されるものではなく、上記の様に例えば高密度石膏スラリーの薄層を形成する工程を省略し、１種類の石膏スラリーにより石膏ボードを製造する方法であってもよい。
　具体的には、連続して搬送される表面カバー原紙（ボード用原紙）上に石膏スラリー（石膏泥漿）を供給、堆積する。当該石膏スラリーを巻き込むように下紙をその両端縁部にそれぞれつけられた刻線に沿って織り込む。この際、石膏スラリーの層の上に同速で搬送される裏面カバー原紙（ボード用原紙）を重ねる。
　そして、石膏ボードの厚みと幅とを決定する成型機を通過させて成型する。
　以上の工程により所定の形状の石膏ボードに成型後、上述した石膏ボードの製造方法と同様に、粗切断工程、乾燥工程、裁断工程等を経ることにより目的とする石膏ボードを製造する方法とすることもできる。
　ここでは、石膏ボードを例に説明したが、表面材であるボード用原紙をガラス繊維不織布（ガラスティッシュ）や、ガラスマット等に変更し、これを表面に、若しくは表面近くに埋没させるように配置するなどして、各種石膏系建材を製造することができる。
　ここまで、第２の実施形態で説明した石膏硬化体を芯材とする石膏系建材、特に石膏ボード、及びその製造方法について説明した。
　係る石膏系建材及び石膏系建材の製造方法、特に石膏ボード及び石膏ボードの製造方法によれば、第２の実施形態で説明したように、原料である石膏組成物中に含まれる尿素リン酸エステル化澱粉の働きにより、その強度を高めることができる。
　また、芯材である石膏硬化体を製造する際、石膏スラリーに添加する泡の形状を良好な球状とすることにより、または、より好ましくは真球形状または真球に近い形状とすることにより、芯材である石膏硬化体の強度を高くできる。
　さらに、石膏系建材を製造する際に、石膏組成物を水と混練して石膏スラリー（石膏泥漿）にする場合に必要となる水量は、尿素リン酸エステル化澱粉の含有の有無により大きく変化しない。このため、石膏系建材を製造する際の乾燥工程で要する熱量も、尿素リン酸エステル化澱粉を含有することによる変化はない。従って、乾燥コストを増加させることなく、芯材となる強度の高い石膏硬化体を得ることができる。すなわち、乾燥コストを増加させることなく強度の高い石膏系建材を得ることができる。
　後述の様に尿素リン酸エステル化澱粉の添加量の増加に伴い、得られる石膏系建材の強度も高くなる傾向を示す。このため、尿素リン酸エステル化澱粉の添加量を調整することにより、軽量化を図りつつも、高強度の石膏硬化体が得られる。そして、該石膏硬化体を芯材として有しているため、石膏系建材についても軽量化と高強度を両立したものとすることが可能になる。
　以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（１）評価方法
　以下の実験例において製造した、石膏組成物、石膏スラリー（石膏泥漿）、石膏硬化体、石膏ボードの試験方法について説明する。
（１－１）フロー試験
　石膏組成物と水との混練物である石膏スラリー（石膏泥漿）についてフロー試験を行った。
　フロー試験は直径８．５ｃｍ、高さ４ｃｍの円筒を満たすまで石膏スラリー（石膏泥漿）を流し込み、前記円筒を垂直上向きに素早く持ち上げ、前記石膏スラリーの広がった直径を測定した。
（１－２）石膏硬化体の圧縮強度試験
　オートグラフ（株式会社島津製作所製　型番：ＡＧ－１０ＫＮＩ）を用いて、作製した石膏硬化体の圧縮強度を測定した。測定の際、オートグラフの荷重速度は３ｍｍ／ｍｉｎとした。
（１－３）石膏ボードの圧縮強度試験
　以下に示す条件で製造した石膏ボードの中央部を４ｃｍ×４ｃｍにカットし、カットしたボードのピースを３枚重ねたものを試験体とした。
　測定の際の条件としては、（１－２）の試験と同様にして行った。具体的にはオートグラフ（株式会社島津製作所製　型番：ＡＧ－１０ＫＮＩ）を用いて、オートグラフの荷重速度を３ｍｍ／ｍｉｎとして測定を行った。
（１－４）石膏ボード中の泡形状の確認
　石膏ボードの断面が平面となるよう断ち割り、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。
（１－５）発熱性試験
　ＪＩＳ　Ａ　６９０１：２００９発熱性試験に準拠して行い、加熱時間２０分における総発熱量と最高発熱速度について測定した。
　試験体は１辺の大きさが９９ｍｍ±１ｍｍの正方形とし、石膏ボード中央部より切り出した。試験体は、試験前に温度２３℃±２℃、相対湿度５０±５％で恒量となるように養生して行った。
（２）実験内容
　以下に示す実験例１～３を行い上述した評価方法により得られた試料について評価を行った。
（実験例１）
　本実験例では、石膏組成物を用いた石膏スラリーのフロー値について検討を行った。
　各試料について表１及び表２に示した石膏組成物の組成になるように、焼石膏、尿素リン酸エステル化澱粉またはα化澱粉を混合し、石膏組成物を製造した。表中試料Ｎｏ．１－１～１－５が実施例であり、試料Ｎｏ．１－６～１－１１が比較例である。
　焼石膏としては、石膏ボード用焼石膏を用いた。
　製造した各石膏組成物についてさらに、表１、２に示す組成になるように、水と混練することにより石膏スラリーを製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　混練は、市販のブレンダー（ＳＡＮＹＯ製　型番：ＳＭ－Ｒ５０）を用いて、石膏組成物投入後１５秒間混練することにより行った。
　石膏スラリー製造後、上記した（１－１）フロー試験を行った。結果を表１にあわせて示す。尿素リン酸エステル化澱粉を使用した実施例である試料Ｎｏ．１－１～１－５では、澱粉を添加していない試料Ｎｏ．１－６と比較して、フロー値の減少がない、若しくは少なく、良好なフロー値を示した。一方、α化澱粉を配合した比較例である試料Ｎｏ．１－７～１－１１は澱粉を添加していない試料Ｎｏ．１－６と比較してフロー値が大幅に減少し、特に比較例である試料Ｎｏ．１－１０及び１－１１では石膏スラリー（石膏泥漿）に流動性がなくなり、ブレンダーで混練することができなかった。
（実験例２）
　本実験例では、各種組成の石膏硬化体を製造し、その評価を行った。
　表３及び表４に示す組成となるよう、焼石膏と尿素リン酸エステル化澱粉またはα化澱粉を所定の組成で含む石膏組成物に、水、硬化調整剤を混練して製造した石膏スラリーを、２ｃｍ角の型枠に入れて硬化させた。石膏スラリーが硬化したことを確認した後、脱型し、２００℃に設定した乾燥機内で２０分間乾燥後、４０℃に設定した乾燥機内で恒量となるまで乾燥した。乾燥した石膏硬化体の比重は約０．５であった。
　表３、４中試料Ｎｏ．２－１～２－５が実施例であり、試料Ｎｏ．２－６～２－１１が比較例である。
　そして、得られた各試料について上記（１－２）に示した圧縮強度試験を実施した。結果を表３、４に示す。
　尿素リン酸エステル化澱粉を使用した試料Ｎｏ．２－１～２－５は、添加量に比例して圧縮強度も向上することが確認できた。一方、α化澱粉を使用した試料Ｎｏ．２－７～２－１１では、尿素リン酸エステル化澱粉を配合した時よりも強度向上が見られず、配合量が増えるほどその差が顕著となった。
　ここで、図２に上記試料Ｎｏ．２－１～２－５、試料Ｎｏ．２－７～２－１１における澱粉の添加量と圧縮強度の関係を示す。これによると、高配合量（焼石膏に対して５％以上）の範囲においては、α化澱粉を用いた試験体では圧縮強度向上が頭打ち傾向にあるが、尿素リン酸エステル化澱粉を用いた試験体では本実験の範囲では圧縮強度は頭打ちになることなく、添加量に応じて圧縮強度が高くなることがわかる。即ち、必要とする圧縮強度に応じて尿素リン酸エステル化澱粉を添加することができることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 （実験例３）
　本実験例では、各種組成の石膏硬化体を芯材として用いた石膏ボードを製造し、その評価を行った。
　表５及び表６に示した焼石膏と尿素リン酸エステル化澱粉またはα化澱粉を所定の組成で含む石膏組成物に、水、硬化調整剤、減水剤、接着性向上剤を混練して製造した石膏スラリーを用いて以下の手順により石膏ボードを製造した。表５、６中、試料Ｎｏ．３－１～３－５が実施例であり、試料Ｎｏ．３－６～３－１１が比較例である。
　石膏ボードの製造工程について図１を用いて説明する。
　図１中右側から左側へとボード用原紙（表面カバー原紙）１１が、生産ラインに沿って連続的に搬送する。
　ミキサー１２は、図１に示すように搬送ラインの上方または横に配置され、単一のミキサー１２において、上記した石膏組成物を表５、６に示す組成になる様に、水、接着性向上剤、硬化調整剤等の添加剤と混練し、石膏スラリー（石膏泥漿）を製造する。この際、低密度の石膏スラリーについては所望の比重になる様に泡を石膏スラリー（石膏泥漿）の分取口１２５より添加した。
　ミキサー１２において、得られた高密度の石膏スラリー１３を、分取口１２１、１２２を経由し、送出管１２３、１２４を通じて、ロールコーター１５の搬送方向における上流側で表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６上に供給する。
　表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６上の石膏スラリーは、それぞれ、ロールコーター１５の延展部に至り、延展部で延展される。高密度の石膏スラリー１３の薄層と縁部領域との両方が、表面カバー原紙１１上に形成される。また、同様に高密度の石膏スラリー１３の薄層が、裏面カバー原紙１６上に形成される。
　表面カバー原紙１１は、そのまま搬送され、裏面カバー原紙１６は、転向ローラ１８によって表面カバー原紙１１の搬送ライン方向に転向される。
　そして、表面カバー原紙１１及び裏面カバー原紙１６の両方は、成型機１９に達する。ここで、各原紙１１、１６の上に形成された薄層の間に、ミキサー１２から分取口１２５にて泡を添加し、管路１２６を通じて低密度の石膏スラリー１４が供給される。表面カバー原紙１１、低密度の石膏スラリー１４、裏面カバー原紙１６からなる三層構造を有する連続的な積層体が形成され、その積層体は、硬化すると共に粗切断カッター（図示せず）に至る。粗切断カッターは、連続的な積層体を所定の長さの板状体に切断し、原紙で被覆された石膏を主体とする芯材からなる板状体、即ち、石膏ボードの半製品が形成される。
　粗切断された積層体は、更に、乾燥機（図示せず）を通過し、強制乾燥され、その後、所定の長さの製品に裁断される。このようにして石膏ボードを製造した。
　上記製造工程において製造する石膏ボードの厚みは１２．５ｍｍになるように成型した。
　また、用いたボード用原紙は、表面カバー用紙、裏面カバー用紙いずれについても２００ｇ／ｍ２のものを用いた。石膏ボードの原料となる石膏スラリーは、表５、６に示すように、焼石膏１００質量部に対して、練水７０％、接着性向上剤０．５％、硬化調整剤１％、減水剤０．３％と尿素リン酸エステル化澱粉またはα化澱粉を所定量配合し、混練した。低密度の石膏スラリーについては比重が０．５となるようにさらに泡を添加した。
　そして、製造した石膏ボードの中央部から所定のサイズに切り出した石膏ボードのピースを用いて試験体を作製し、（１－３）～（１－５）に記載した各試験を行った。尚、（１－４）石膏ボード中の泡形状の確認は尿素リン酸エステル化澱粉またはα化澱粉を３％添加した試料Ｎｏ．３－３、Ｎｏ．３－９の試験体について確認を行った。また、（１－５）発熱性試験は尿素リン酸エステル化澱粉を添加した試料Ｎｏ．３－１～３－５の試験体について試験を行った。
　結果を表５、６に示す。尿素リン酸エステル化澱粉を用いて製造した石膏ボードのピースを用いた試料Ｎｏ．３－１～３－５の試験体の圧縮強度は、同量のα化澱粉を用い製造した石膏ボードのピースを用いた試料Ｎｏ.３－６～３－１１の試験体の圧縮強度と比較して、高い強度となった。
　また、本実験例においても、高配合量（焼石膏に対して５％以上）の範囲においては、α化澱粉を用いた試験体では強度向上が頭打ち傾向にあるが、尿素リン酸エステル化澱粉を用いた試験体ではそのような傾向にはなかった。即ち、必要とする強度に応じて尿素リン酸エステル化澱粉を添加することができることを意味する。
　発熱性試験において、尿素リン酸エステル化澱粉を使用した試料Ｎｏ．３－１～３－５の石膏ボードのうち、尿素リン酸エステル化澱粉の配合量が焼石膏１００質量部に対して５．０質量部以下のときに、総発熱量が８．０ＭＪ／ｍ２、最高発熱速度１００ｋＷ／ｍ２となり、比較的坪量の大きなボード用原紙を用いた場合においても、ＪＩＳ　Ａ　６９０１に規定する発熱性１級の条件を満たした。
　試料Ｎｏ．３－３及びＮｏ．３－９の石膏ボードの低比重部（低密度部）の石膏硬化体のＳＥＭ写真を図３、図４に示す。図３が試料Ｎｏ．３－３についてのＳＥＭ写真、図４が試料Ｎｏ．３－９についてのＳＥＭ写真である。
　これによれば、尿素リン酸エステル化澱粉を配合した試料Ｎｏ．３－３は、略真球で略均一径の泡が保持されているのに対し、α化澱粉を配合した試料Ｎｏ．３－９は、歪んだ泡が存在し、径の大きな泡と小さな泡が混在している状態であり、石膏ボード表面に膨れが発生する可能性が高い危険な状態であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 　本国際出願は、２０１２年９月１２日に出願した日本国特許出願２０１２－２００９５３号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１２－２００９５３号の全内容をここに本国際出願に援用する。
 

Claims (9)

  1. 　焼石膏と、尿素リン酸エステル化澱粉とを含む石膏組成物。
  2. 　前記焼石膏１００質量部に対して、前記尿素リン酸エステル化澱粉を０．２質量部以上１０質量部以下の割合で含む請求項１に記載の石膏組成物。
  3. 　請求項１または２に記載の石膏組成物と、水とを混練した石膏スラリー。
  4. 　請求項１または２に記載の石膏組成物と、水とを混練した後に硬化させた石膏硬化体。
  5. 　請求項１または２に記載の石膏組成物と、泡と、水とを混練した後に硬化させた石膏硬化体。
  6. 　比重が０．４以上０．６５以下である請求項４または５に記載の石膏硬化体。
  7. 　請求項４乃至６いずれか一項に記載の石膏硬化体を芯材とする石膏系建材。
  8. 　請求項４乃至６いずれか一項に記載の石膏硬化体を芯材とする石膏ボード。
  9. 　請求項１または２に記載の石膏組成物と、水とを混練して石膏スラリーを調製する工程と、
    　該石膏スラリーに泡を添加する工程と、
    　表面材間に該石膏スラリーを配置する工程と、
    　該石膏スラリーを硬化させ石膏硬化体を芯材とする工程と、
    を含む、石膏系建材の製造方法。
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