(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼石膏、水、予め起泡剤により発泡した泡、及び消泡剤として下記（Ａ）から（Ｄ）より選択される物質とをミキサーで混練し、得られるスラリーを上下の原紙間に流し込んで製造される石膏ボードにおいて、上記物質の混在量（下記物質（Ｄ）の場合は、それに含まれる（Ａ）から（Ｃ）の量とする）が上記起泡剤１００重量部当たり０．５〜５０重量部の範囲であり、石膏ボードのコア中に独立起泡が散在していることを特徴とする気泡入り石膏ボード。
（Ａ）高級脂肪酸誘導体
（Ｂ）シリコーン油
（Ｃ）パラフィン
（Ｄ）（Ａ）から（Ｃ）を含有する石膏或いはセメント製品又はそれらの廃材の粉末
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原紙に対する接着性を有し且つ強度の向上した軽量な気泡入り石膏ボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
石膏系建築材料の代表的なものに石膏ボードがある。かかる石膏ボードは、通常、焼石膏、接着剤、種々の添加剤及び水と、軽量化を図るために予め発泡させた泡とをミキサーで混練し、得られるスラリーを上下の原紙間に流し込み、次いで、厚みや幅を決定する成型機を通過させ、硬化後粗切断して強制乾燥機を通し、しかる後に、製品寸法に裁断して製造される。つまり、石膏ボードは、流し込み成形法により得られる石膏芯（コア）を原紙で被覆してなる板状構造体であって、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。
【０００３】
上記性能ゆえに、石膏ボードは、一般住宅や低・中層建築物に留まらず、近年では、急速に普及している高層・超高層建築物等の内装材として広く使用されるようになっており、工程的適合性、建築物の軽量化、揺れに対する追随性等に優れた特性を有することが認められている。その軽量化を担う石膏ボードの軽量性は、主として石膏芯材のボリュームを構成する石膏量と泡空隙量によって左右され、石膏量を減少せしめる程、つまり、泡空隙量の占める割合を増加せしめることにより石膏ボードの軽量化が図れる。しかしながら、石膏量の減少はコア（芯）の強度を低下せしめ、引いては原紙との接着不良を招き、商品価値の無いものとなるので、おのずと石膏の使用量は決まり、石膏ボードの重量は限定されてきている。
【０００４】
このことから、石膏コアの強度を維持したまま、軽量化を図る石膏ボードとその製造に関する研究が為されてきており、その点、コア中に混在せしめる泡空隙（気泡）の形状については、従来は、石膏コア中に多数の小さな気泡を生成させる研究が主流をなしていたが、最近では、米国特許第５，０８５，９２９号明細書に開示されているように、逆に比較的大きな独立気泡を石膏コア中に混在せしめることにより、前記目的を達成できるとする改良技術が提案されており、このようにコア中に比較的大きな気泡を混在せしめることが、石膏ボードの軽量化における最近の傾向となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
その点、米国特許第５，２４０，６３９号明細書に開示されている安定した気泡が得られる起泡剤を用い、更には発泡装置を検討し採用すると、確かに泡発生直後の気泡は比較的大きな望ましい形状となる。しかしながら、ミキサー内における焼石膏、水、添加剤、気泡等からなるスラリーの滞留時間は僅か数秒程度と短いために、ミキサーから連続して排出されるスラリーの練り状態を良好にするためには、ミキサーには高い撹拌力が要求されており、かようなミキサー内に投入される気泡は、投入前に所定の泡沫を有していても、それらは一部が破泡することになる。
【０００６】
そして、使用する起泡剤が高性能に確立されていることから、更には、破泡した起泡剤がミキサーの高撹拌力によって再発泡し、投入する気泡とは異なった形態で維持され、得られる石膏ボードのコア中には連通孔や微細な気泡等が多数混在することになり、原紙に対する接着性を保ち且つコアの強度を維持したまま、石膏ボードの軽量化を図ることができなかった。又、このことは、ピンミキサーの使用に限らず、米国特許４，１７６，９７２号明細書に開示される「同軸ポンプミキサー」を使用する等、ミキサーを種々変更しても、前記と同様であって石膏ボードの軽量化が充分には図れなかった。
従って本発明の目的は、石膏ボードのコア中に微細な気泡が混在するのを極力抑え、比較的大きな一様の気泡をコア中に散在せしめ、原紙に対する接着性を有し且つ強度の向上した軽量な石膏ボードを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、焼石膏、水、予め起泡剤により発泡した泡、及び消泡剤として下記（Ａ）から（Ｄ）より選択される物質とをミキサーで混練し、得られるスラリーを上下の原紙間に流し込んで製造される石膏ボードにおいて、上記物質の混在量（下記物質（Ｄ）の場合は、それに含まれる（Ａ）から（Ｃ）の量とする）が上記起泡剤１００重量部当たり０．５〜５０重量部の範囲であり、石膏ボードのコア中に独立起泡が散在していることを特徴とする気泡入り石膏ボードである。
（Ａ）高級脂肪酸誘導体
（Ｂ）シリコーン油
（Ｃ）パラフィン
（Ｄ）（Ａ）から（Ｃ）を含有する石膏或いはセメント製品又はそれらの廃材の粉末
本発明者等は、前記課題を鑑みて鋭意研究したところ、整泡剤として消泡効果又は破泡効果を有する特定の物質をスラリー中に添加することにより、スラリー中の微細な気泡群同士の結合が促進され、瞬時により大きな気泡を形成し、且つ該整泡剤の発泡抑制作用によってミキサー内で破泡して生じた起泡剤が、撹拌中に再発泡するのを抑え、コア中に均一で大きな気泡を得ることが可能となり、原紙に対する接着性を有し且つ強度の向上した軽量な石膏ボードが得られるとの知見を得て本発明を完成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
本発明においていう整泡剤とは、消泡効果又は破泡効果を有する化合物を意味し、消泡効果を有する化合物には、一般にいう消泡剤、即ち高級脂肪酸誘導体、シリコーン油、パラフィンに加えて、これらを使用して完成したこれらを含有する石膏或いはセメント製品又はそれらの廃材の粉末、及び当該粉末のペーストが挙げられる。
【０００９】
以上の如き整泡剤の使用量を調整することにより、石膏スラリー中の気泡の大きさをおおむねコントロールすることが可能であり、その使用量は、起泡剤１００重量部当たり０．５〜５０重量部、好ましくは１．０〜５．０重量部の範囲である。
【００１０】
尚、前記物質を含む水硬性物質を整泡剤として使用するときは、それに含まれる消泡効果又は破泡効果のある物質の量が対象になることは勿論のことである。  又、整泡剤をミキサー内に投入するときは、液状であれば、そのまま若しくは希釈して単独又は水等の他の液状に加えて投入することができる。又、整泡剤が固形状であるときは、粒状とし（その粒径は微細であることが望ましい）、単独若しくは焼石膏等の粉状物に加え、ミキサー内に投入できる。
【００１１】
本発明の石膏ボードの製造方法は、以上のように特定量の整泡剤を使用する以外は従来の公知の石膏ボードの製造方法と実質的に変わるところはない。即ち、焼石膏、接着剤、種々の添加剤及び水と、軽量化を図るために予め発泡した泡とをミキサーで混練し、得られるスラリーを上下の原紙間に流し込み、次いで、厚みや幅を決定する成型機を通過させ、硬化後粗切断して強制乾燥機を通し、しかる後に、製品寸法に裁断して製造される。
【００１２】
以上の如くして得られる本発明の石膏ボードは、例えば、厚み９．５ｍｍ及び密度６．８〜７．２ｇ／ｃｍ3において、曲げ破壊荷重（Ｎ）縦／横が、４８５〜５７０／１９５〜２２０であり、且つ厚み１２．５ｍｍ及び密度６．６〜７．０ｇ／ｃｍ3において、曲げ破壊荷重（Ｎ）縦／横が、６００〜６５０／２７５〜３１０という物性を有している。又、厚み９．５ｍｍ及び密度６．８〜７．２ｇ／ｃｍ3において、押抜強度（ｋｇｆ）・湿潤が２５〜３５であり、且つ厚み１２．５ｍｍ及び密度６．６〜７．０ｇ／ｃｍ3において、押抜強度（ｋｇｆ）・湿潤が３０〜４０という物性を有している。上記における物性値は後述の試験方法に基づく。
【００１３】
【実施例】
次に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。
実施例１〜４、参考例１〜３
焼石膏１００重量部、水８５重量部、減水剤０．３重量部、メチルセルローズ１重量部及び硬化促進剤３．０重量部に、それぞれ下記記載の整泡剤（消泡剤又は破泡剤）と起泡剤とを慣用のピンミキサーを用いて混練したスラリーを使用して、常法により石膏ボードを製造した。製造した石膏ボードの曲げ破壊荷重と押抜強度を下記表１に示す。各整泡剤の使用量は焼石膏１００重量部当たりの重量部を示す。
尚、実施例３と４、及び参考例２と３とは、構成成分は同一の内容であるが、製造した石膏ボードの密度が異なるものである。
又、泡の発泡は、特開昭６３−４５１８６号公報に開示されている装置を用いて行ない、各試験はそれぞれ同様の気泡を得て実施した。
【００１４】
実施例１
整泡剤：脂肪酸誘導体（ミヨシ油脂製、商品名トリミン）    ０．０１重量部
起泡剤：アルキルエーテル硫酸塩（東邦化学製）            ０．０３重量部
実施例２
整泡剤：シリコンエマルジョン（東芝シリコーン製）        ０．０１重量部
起泡剤：アルキルエーテル硫酸塩（東邦化学製）            ０．０３重量部
【００１５】
実施例３
整泡剤：撥水性石膏ボードの粉末（註１）                        １重量部
起泡剤：アルキルエーテル硫酸塩（東邦化学製）            ０．０５重量部
註１）撥水性石膏ボード中の撥水剤はパラフィンエマルションで、使用量は焼石膏１００重量部に対して３重量部である。
実施例４
整泡剤：実施例３に同じ
起泡剤：実施例３に同じ
【００１６】
参考例１
整泡剤：硫酸第二鉄（試薬一級）                            ０．２重量部
起泡剤：アルキルエーテル硫酸塩（東邦化学製）            ０．０５重量部
【００１７】
参考例２
整泡剤：硫酸第二鉄（日鉄鉱業製、ポリテツ）                ０．５重量部
起泡剤：アルキルエーテル硫酸塩（東邦化学製）            ０．０５重量部
参考例３
整泡剤：参考例２に同じ
起泡剤：参考例２に同じ
【００１８】
比較例１〜８
焼石膏１００重量部、水８５重量部、減水剤０．３重量部、メチルセルローズ１重量部及び硬化促進剤３．０重量部を慣用のピンミキサーを用いて混練したスラリーを使用して、通常の製造方法に基づいて石膏ボードを製造した。製造した石膏ボードの曲げ破壊荷重と押抜強度を下記表１に示す。
尚、所定の密度を得るために、実施例と同様に起泡剤としてアルキル硫酸塩（東邦化学（株）製）０．０５重量部を用いて、特開昭６３−４５１８６号公報に開示する装置を用い発生させた泡を混合した。
【００１９】
【表１】
表１：物理性能
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【００２０】
註２：ここで湿潤とは、一般的な使用条件を鑑み、室温２５℃、相対湿度８５％の雰囲気で３時間養生した後の測定結果である。
尚、実施例１〜４、参考例１〜３及び比較例１〜８のそれぞれの石膏ボードにおけるコアと原紙との接着はいずれも良好であった。
接着性試験は、「ＪＩＳＡ６９０１−１９８３  せっこうボード」に規定されている接着性試験により測定した。
曲げ破壊荷重は、「ＪＩＳＡ６９０１−１９９４  せっこうボード」に規定されている曲げ試験により測定した。
押抜強度は、ＡＳＴＭ規格Ｃ４７３−９２「せっこうボード製品類及びせっこうラスボードの物理試験の標準試験方法」に規定されている釘の引き抜き抵抗試験方法により測定した。
【００２１】
尚、実施例２、実施例４、参考例１、参考例３、比較例２、比較例４、比較例６及び比較例８で得られた石膏ボードの断面のＳＥＭ写真（倍率１００）を撮影して図１〜４に示した。尚、他の実施例及び比較例の断面は図１〜４と同様であった。
前記表１、図１、３、４から、本発明によって得られた石膏ボードはコア中に均一な泡空隙を有していることが明らかである。しかも、同一規格（厚み、密度）基準においては、強度等が向上し、原紙に対する接着性を有し且つ物理特性を維持したまま、製品の軽量化を図り消費者のニーズに応えることが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、起泡剤の種類や使用するミキサー等に左右されず、石膏ボードのコア中に微細な気泡が混在するのを極力抑え、比較的大きな一様の独立気泡を散在せしめ、原紙に対する接着性を有し且つ強度の向上した軽量な石膏ボードが得られ、消費者のニーズに応えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例２及び４のコア中の泡空隙を示す図
【図２】  参考例１及び３のコア中の泡空隙を示す図
【図３】  比較例２及び４のコア中の泡空隙を示す図
【図４】  比較例６及び８のコア中の泡空隙を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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